JP7400957B2 - 車両状態表示装置及び車両状態表示方法 - Google Patents
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Description
本開示は、車両の状態を表示する車両状態表示装置及び車両状態表示方法に関する。
従来、動力の少なくとも一部に電力を用いて走行する電動車両において、電力を蓄積するバッテリの充電率が小さくなった際に車両の出力を制限するとともに、出力制限が行われている旨をユーザに通知する技術が知られている。
例えば下記特許文献１は、バッテリと走行用モータとインバータと警告表示装置とを備え、バッテリの電力によって走行用モータを駆動して走行する電動自動車であって、走行用モータの要求電力またはバッテリの出力電力を制限し、警告表示装置の表示を入り切りする制御部を備え、制御部は、バッテリの残存容量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が所定の容量よりも少ない場合には、走行用モータの要求電力を制限する要求電力制限手段と、バッテリの残存容量（ＳＯＣ）が所定の容量を超える場合には、バッテリの出力特性に応じてバッテリの出力電力を制限する出力電圧制限手段と、走行用モータの要求電力の制限又はバッテリの出力制限が行われている場合に、制限状態を警告表示装置に表示する警告表示手段と、を備える。
例えば下記特許文献１は、バッテリと走行用モータとインバータと警告表示装置とを備え、バッテリの電力によって走行用モータを駆動して走行する電動自動車であって、走行用モータの要求電力またはバッテリの出力電力を制限し、警告表示装置の表示を入り切りする制御部を備え、制御部は、バッテリの残存容量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）が所定の容量よりも少ない場合には、走行用モータの要求電力を制限する要求電力制限手段と、バッテリの残存容量（ＳＯＣ）が所定の容量を超える場合には、バッテリの出力特性に応じてバッテリの出力電力を制限する出力電圧制限手段と、走行用モータの要求電力の制限又はバッテリの出力制限が行われている場合に、制限状態を警告表示装置に表示する警告表示手段と、を備える。
車両の出力制限が開始されると、例えばアクセルペダルを踏みこんでも通常通りの加速ができないなど、運転フィーリングが通常時と大きく異なる。上述した関連技術では、バッテリの充電率が閾値より小さくなると出力制限が突然開始されることとなるため、ユーザを困惑させる可能性がある。また、関連技術では出力制限が予告なく開始されるため、ユーザが出力制限を回避するための運転動作を行いにくいという課題がある。
本開示は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、車両の出力制限に伴う不都合を軽減することにある。
本開示は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、車両の出力制限に伴う不都合を軽減することにある。
上述の目的を達成するため、本開示にかかる車両状態表示装置は、車両の駆動輪を駆動する駆動用モータと、前記駆動用モータで用いる電力を蓄積するバッテリとを備える車両の車両状態表示装置であって、前記バッテリの充電率が第１の値以下となった際に前記車両の出力を制限する出力制限部と、ディスプレイに前記バッテリの状態を表示するバッテリ状態表示部と、を備え、前記バッテリ状態表示部は、前記バッテリの充電率が前記第１の値よりも大きい第２の値を超えていることを示す第１の表示形態と、前記バッテリの充電率が前記第２の値以下かつ前記第１の値を超えており前記車両の出力制限が実施される可能性があることを示す第２の表示形態と、前記バッテリの充電率が前記第１の値以下であり前記車両が出力制限中であることを示す第３の表示形態とを切り替えて表示する。
また、本開示にかかる車両状態表示方法は、車両の駆動輪を駆動する駆動用モータと、前記駆動用モータで用いる電力を蓄積するバッテリとを備える車両の車両状態を表示する車両状態表示方法であって、前記バッテリの充電率が第１の値以下となった際に前記車両の出力を制限するステップと、ディスプレイに前記バッテリの状態を表示するステップと、を備え、前記表示ステップにおいて、前記バッテリの充電率が前記第１の値よりも大きい第２の値を超えていることを示す第１の表示形態と、前記バッテリの充電率が前記第２の値以下かつ前記第１の値を超えており前記車両の出力制限が実施される可能性があることを示す第２の表示形態と、前記バッテリの充電率が前記第１の値以下であり前記車両が出力制限中であることを示す第３の表示形態とを切り替えて表示する。
本開示によれば、バッテリの充電率低下に伴う出力制限が開始される前に予告表示（第２の表示形態の表示）を行うので、出力制限が実施される可能性をユーザに報知することができ、ユーザの利便性を向上させる上で有利となる。また、予告表示を見たユーザが出力制限回避のための運転動作を積極的に行うことができるので、出力制限が実施される頻度を低減することができ、バッテリの劣化を防止する上で有利となる。
以下に添付図面を参照して、本開示にかかる車両状態表示装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、実施の形態にかかる車両状態表示装置を搭載した車両の構成を示す図である。
車両１２は、駆動輪を駆動する駆動用モータと、駆動用モータで用いる電力を蓄積するバッテリとを少なくとも備える電動車両である。本実施の形態では、車両状態表示装置が搭載される車両（電動車両）の一例として、エンジンとモータとを備えるハイブリッド車両を例にして説明する。
なお、車両状態表示装置が搭載される車両はハイブリッド車両に限らず、バッテリとモータのみを備えた電気自動車であってもよい。また、本実施の形態では、車両に搭載されたエンジンとして、ガソリンを燃料に用いるガソリンエンジンを例にして説明するが、軽油を燃料に用いるディーゼルエンジンを用いたディーゼルハイブリッド車両であってもよい。
図１は、実施の形態にかかる車両状態表示装置を搭載した車両の構成を示す図である。
車両１２は、駆動輪を駆動する駆動用モータと、駆動用モータで用いる電力を蓄積するバッテリとを少なくとも備える電動車両である。本実施の形態では、車両状態表示装置が搭載される車両（電動車両）の一例として、エンジンとモータとを備えるハイブリッド車両を例にして説明する。
なお、車両状態表示装置が搭載される車両はハイブリッド車両に限らず、バッテリとモータのみを備えた電気自動車であってもよい。また、本実施の形態では、車両に搭載されたエンジンとして、ガソリンを燃料に用いるガソリンエンジンを例にして説明するが、軽油を燃料に用いるディーゼルエンジンを用いたディーゼルハイブリッド車両であってもよい。
図１に示すように、車両１２は、走行システム２０と、発電システム３０と、ＥＣＵ７０とを備えている。
走行システム２０は、車両１２の駆動機構であり、前輪２１および後輪２２と、駆動用モータ２３と、インバータ２４と、エンジン２５と、駆動用モータ２３の出力軸２３Ａの回転とエンジン２５の出力軸２５Ａの回転とを前輪２１に伝達する伝達機構２６と、燃料タンク４０と、バッテリ５０とを備えている。
走行システム２０は、車両１２の駆動機構であり、前輪２１および後輪２２と、駆動用モータ２３と、インバータ２４と、エンジン２５と、駆動用モータ２３の出力軸２３Ａの回転とエンジン２５の出力軸２５Ａの回転とを前輪２１に伝達する伝達機構２６と、燃料タンク４０と、バッテリ５０とを備えている。
前輪２１および後輪２２は、それぞれ車幅方向で対となった２つの車輪で構成されている。本実施の形態では、前輪２１が駆動用モータ２３およびエンジン２５の駆動輪となっている。例えば前輪２１および後輪２２のそれぞれに対して駆動用モータ２３（前輪駆動用モータおよび後輪駆動用モータ）を設けるようにしてもよい。
駆動用モータ２３は、バッテリ５０に蓄積された電力を用いて駆動し、出力軸２３Ａから回転力（トルク）を出力する。なお、駆動用モータ２３は、車両１２の減速時（アクセルペダルの戻し時など）に回生運転を行い回生発電することも可能である。回生発電により発生した電力はインバータ２４を介してバッテリ５０に供給され、バッテリ５０を充電する。
駆動用モータ２３は、バッテリ５０に蓄積された電力を用いて駆動し、出力軸２３Ａから回転力（トルク）を出力する。なお、駆動用モータ２３は、車両１２の減速時（アクセルペダルの戻し時など）に回生運転を行い回生発電することも可能である。回生発電により発生した電力はインバータ２４を介してバッテリ５０に供給され、バッテリ５０を充電する。
インバータ２４は、バッテリ５０の電力をユーザ（運転者）の要求に基づいて調整して駆動用モータ２３に供給する。ユーザの要求とは、一例として、アクセルペダルやブレーキペダル、シフトレバー（図示なし）等の操作や車速センサによって計測された車速などであり、後述するＥＣＵ７０が算出する。ＥＣＵ７０は、算出したユーザからの要求の出力値に基づいてインバータ２４を制御する。
エンジン２５は、燃料タンク４０から供給される燃料を燃焼室内で燃焼することによって駆動する。本実施の形態では、エンジン２５は、ガソリンを燃料とするレシプロエンジンである。エンジン２５の駆動は、後述するＥＣＵ７０によって制御される。
伝達機構２６は、駆動用モータ２３の出力軸２３Ａの回転を前輪２１に伝達するとともに、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転を前輪２１に伝達する。伝達機構２６は、クラッチ装置２７を備えている。クラッチ装置２７は、一対のクラッチ板２７Ａ，２７Ｂを互いに接触可能とさせ、かつ、接触状態を解除可能とする駆動部２７Ｃを備えている。
クラッチ板２７Ａは、エンジン２５の出力軸２５Ａと一体に回転する。クラッチ板２７Ｂは、駆動用モータ２３の出力軸２３Ａと一体に回転する。駆動部２７Ｃによってクラッチ板２７Ａ，２７Ｂどうしが互いに接触すると、クラッチ板２７Ａ，２７Ｂは互いに一体に回転する。このことによって、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転が前輪２１に伝達される。駆動部２７Ｃによってクラッチ板２７Ａ，２７Ｂが互いに離れた状態になると、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転は前輪２１に伝達されなくなる。駆動部２７Ｃは、後述するＥＣＵ７０によって制御される。
燃料タンク４０は、エンジン２５の動力源である燃料（本実施の形態ではガソリン）を貯留する。
バッテリ５０は、駆動用モータ２３の動力源である電力を蓄積する。バッテリ５０の充電は、後述するジェネレータ３１による発電、駆動用モータ２３による回生発電、および車両１２の車体に設けられた充電コネクタ（図示なし）を介した外部電源からの電力の供給等によって行うことができる。
バッテリ５０にはＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）５０Ａが接続されている。ＢＭＵ５０Ａは、バッテリ５０の電圧や温度、入出力される電流等を検出し、充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を含むバッテリ５０の状態を検出する。ＢＭＵ５０Ａは、バッテリ５０の状態（充電率やバッテリ電圧、バッテリ温度等）をＥＣＵ７０に送信する。
バッテリ５０は、駆動用モータ２３の動力源である電力を蓄積する。バッテリ５０の充電は、後述するジェネレータ３１による発電、駆動用モータ２３による回生発電、および車両１２の車体に設けられた充電コネクタ（図示なし）を介した外部電源からの電力の供給等によって行うことができる。
バッテリ５０にはＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）５０Ａが接続されている。ＢＭＵ５０Ａは、バッテリ５０の電圧や温度、入出力される電流等を検出し、充電率（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を含むバッテリ５０の状態を検出する。ＢＭＵ５０Ａは、バッテリ５０の状態（充電率やバッテリ電圧、バッテリ温度等）をＥＣＵ７０に送信する。
発電システム３０は、バッテリ５０を充電するための機構であり、エンジン２５と、ジェネレータ３１と、インバータ２４とを備えている。
ジェネレータ３１の回転軸３１Ａには、第２の伝達機構３２を介してエンジン２５の出力軸２５Ａの回転が伝達される。ジェネレータ３１は、ＥＣＵ７０の制御によって発電可能な状態になると、エンジン２５の出力軸２５Ａの回転を受けて回転軸３１Ａが回転し、発電する。ジェネレータ３１は、インバータ２４に接続されており、ジェネレータ３１が発電した交流電力はインバータ２４によって直流電力に変換されてバッテリ５０に充電される。
また、後述するシリーズ走行モードでは、ジェネレータ３１が発電した交流電力がそのまま駆動用モータ２３の駆動に用いられる。この場合、ジェネレータ３１の発電電力はインバータ２４で適宜周波数が変換された上で駆動用モータ２３に供給される。
また、後述するシリーズ走行モードでは、ジェネレータ３１が発電した交流電力がそのまま駆動用モータ２３の駆動に用いられる。この場合、ジェネレータ３１の発電電力はインバータ２４で適宜周波数が変換された上で駆動用モータ２３に供給される。
ジェネレータ３１は、エンジン２５を始動する際の電動機（スタータ）としても機能する。ＥＣＵ７０は、エンジン２５を始動するときは、インバータ２４を制御してジェネレータ３１を駆動する。ジェネレータ３１が駆動することによって回転軸３１Ａが回転する。回転軸３１Ａは第２の伝達機構３２を介してエンジン２５の出力軸２５Ａに連結されているので、ジェネレータ３１が駆動されて回転軸３１Ａが回転すると、エンジン２５の出力軸２５Ａを回転することができる。
ディスプレイ６０は、車室内で運転中のユーザが視認可能な箇所に設けられ、各種の情報を表示する。ディスプレイ６０は、例えば図２に示すように、車両１２のインストゥルメントパネル６２内に設けられている。また、後述するバッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０の一部領域（図２中の点線枠内）を用いてバッテリ状態の表示を行うものとする。
なお、ディスプレイ６０は、例えばヘッドアップディスプレイのように車両のフロントガラスを利用するものであってもよい。ディスプレイ６０の表示内容は後述するＥＣＵ７０のバッテリ状態表示部７０４により制御される。
なお、ディスプレイ６０は、例えばヘッドアップディスプレイのように車両のフロントガラスを利用するものであってもよい。ディスプレイ６０の表示内容は後述するＥＣＵ７０のバッテリ状態表示部７０４により制御される。
ＥＣＵ７０は、車両１２全体を制御する車両制御装置として機能するとともに、車両１２の状態をディスプレイ６０に表示させる車両状態表示装置１０として機能する。
ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
ＥＣＵ７０は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することにより、駆動制御部７００、出力制限部７０２、バッテリ状態表示部７０４を実現する。
ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
ＥＣＵ７０は、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することにより、駆動制御部７００、出力制限部７０２、バッテリ状態表示部７０４を実現する。
駆動制御部７００は、図示しない各種操作部を介して入力されるユーザからの設定やバッテリ５０の充電率等に基づいて、車両１２の各部、例えば駆動用モータ２３、エンジン２５、ジェネレータ３１、クラッチ装置２７の駆動部２７Ｃ等を制御する。
駆動制御部７００は、車両１２の３つの走行モード、すなわちＡ．ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）走行モード、Ｂ．シリーズ走行モード、Ｃ．パラレル走行モードの３種類を適宜切り替えて車両１２を駆動する。
駆動制御部７００は、車両１２の３つの走行モード、すなわちＡ．ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）走行モード、Ｂ．シリーズ走行モード、Ｃ．パラレル走行モードの３種類を適宜切り替えて車両１２を駆動する。
以下、３つの走行モードについて説明する。
Ａ．ＥＶ走行モード
エンジン２５は停止し、駆動用モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。ＥＶ走行モードで駆動用モータ２３に供給される電力は、バッテリ５０に蓄積された蓄積電力のみである。
Ａ．ＥＶ走行モード
エンジン２５は停止し、駆動用モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。ＥＶ走行モードで駆動用モータ２３に供給される電力は、バッテリ５０に蓄積された蓄積電力のみである。
Ｂ．シリーズ走行モード
エンジン２５でジェネレータ３１を駆動して発電しながら、駆動用モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。シリーズ走行モードで駆動用モータ２３に供給される電力は、バッテリ５０に蓄積された蓄積電力およびジェネレータ３１で発電された発電電力となる。
シリーズ走行モードには、例えばＥＶ走行モード中にバッテリ５０の充電率が所定値（以下、「発電開始充電率」という）以下に低下した場合に移行する。すなわち、バッテリ５０の充電率が発電開始充電率以下となった場合、ジェネレータ３１による強制発電が実施される。また、ＥＶ走行モード中、低～中速時に要求出力が所定値以上となった場合（アクセルが踏み込まれた場合など）にも、バッテリ５０からの電力に加えジェネレータ３１で発電された電力を駆動用モータ２３に供給するために、シリーズモードに移行する。
エンジン２５でジェネレータ３１を駆動して発電しながら、駆動用モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。シリーズ走行モードで駆動用モータ２３に供給される電力は、バッテリ５０に蓄積された蓄積電力およびジェネレータ３１で発電された発電電力となる。
シリーズ走行モードには、例えばＥＶ走行モード中にバッテリ５０の充電率が所定値（以下、「発電開始充電率」という）以下に低下した場合に移行する。すなわち、バッテリ５０の充電率が発電開始充電率以下となった場合、ジェネレータ３１による強制発電が実施される。また、ＥＶ走行モード中、低～中速時に要求出力が所定値以上となった場合（アクセルが踏み込まれた場合など）にも、バッテリ５０からの電力に加えジェネレータ３１で発電された電力を駆動用モータ２３に供給するために、シリーズモードに移行する。
Ｃ．パラレル走行モード
エンジン２５の駆動力および駆動用モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。
特に、高速走行時等、エンジン２５による車軸駆動の効率が高い場合にパラレル走行モードに移行する。車軸の駆動は主にエンジン２５で行われ、加速時等に駆動用モータ２３がアシストする。パラレル走行モード時にも、エンジン２５の駆動力をジェネレータ３１に伝達して発電を行う（すなわち、エンジン２５の駆動力を走行と発電とに振り分ける）ことが可能である。
エンジン２５の駆動力および駆動用モータ２３の駆動力で車軸を回転させて走行するモードである。
特に、高速走行時等、エンジン２５による車軸駆動の効率が高い場合にパラレル走行モードに移行する。車軸の駆動は主にエンジン２５で行われ、加速時等に駆動用モータ２３がアシストする。パラレル走行モード時にも、エンジン２５の駆動力をジェネレータ３１に伝達して発電を行う（すなわち、エンジン２５の駆動力を走行と発電とに振り分ける）ことが可能である。
出力制限部７０２は、バッテリ５０の充電率が第１の値以下となった際に車両１２の出力を制限する。例えば、急な勾配を有する坂道を走行するなどの高負荷状態において、車両の走行に必要な出力がエンジン２５の最大出力を上回ると、エンジン２５だけでは走行に必要な出力を賄えないため、当該出力がバッテリ５０から補われる。すなわち、バッテリ５０の放電が実施される。こうした高負荷状態が継続されると、バッテリ５０の充電率が低下していき、最終的にはバッテリ５０の劣化の要因となり得る過放電が生じる可能性がある。出力制限部７０２は、このような過放電を防止するため、車両の出力制限を実施する。
以下本実施の形態では、上記充電率の「第１の値」を「出力制限充電率」という。なお、本実施の形態では出力制限充電率＜発電開始充電率であるものする。
以下本実施の形態では、上記充電率の「第１の値」を「出力制限充電率」という。なお、本実施の形態では出力制限充電率＜発電開始充電率であるものする。
バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０にバッテリ５０の状態を表示する。本実施の形態では、バッテリ状態表示部７０４は、主に車両１２が出力制限状態にあるか否か、および出力制限が開始されるまでの充電率の猶予を表示する。
すなわち、バッテリ状態表示部７０４は、バッテリ５０の充電率が上記第１の値（出力制限充電率）よりも大きい第２の値を超えていることを示す第１の表示形態と、バッテリ５０の充電率が第２の充電率以下かつ第１の充電率を超えており車両１２の出力制限が実施される可能性があること（前記車両の出力制限が実施されるまでの猶予）を示す第２の表示形態と、バッテリ５０の充電率が第１の充電率以下であり車両１２が出力制限中であることを示す第３の表示形態とを切り替えて表示する。
以下本実施の形態では、上記充電率の「第２の値」を「予告開始充電率」という。
すなわち、バッテリ状態表示部７０４は、バッテリ５０の充電率が上記第１の値（出力制限充電率）よりも大きい第２の値を超えていることを示す第１の表示形態と、バッテリ５０の充電率が第２の充電率以下かつ第１の充電率を超えており車両１２の出力制限が実施される可能性があること（前記車両の出力制限が実施されるまでの猶予）を示す第２の表示形態と、バッテリ５０の充電率が第１の充電率以下であり車両１２が出力制限中であることを示す第３の表示形態とを切り替えて表示する。
以下本実施の形態では、上記充電率の「第２の値」を「予告開始充電率」という。
図３の（Ａ）から（Ｇ）は、バッテリ状態表示部による表示の一例を示す図である。
予め、バッテリ５０の充電率に対して出力制限充電率より大きい値の予告開始充電率が設定されている（予告開始充電率＞出力制限充電率）。そして、バッテリ５０の充電率が予告開始充電率を超えている間には（現在の充電率＞予告開始充電率）、図３の（Ａ）に示す通常表示（第１の表示形態）をディスプレイ６０に表示する。本実施の形態では、通常表示は車両１２の継続走行距離を表示するものとする。
予め、バッテリ５０の充電率に対して出力制限充電率より大きい値の予告開始充電率が設定されている（予告開始充電率＞出力制限充電率）。そして、バッテリ５０の充電率が予告開始充電率を超えている間には（現在の充電率＞予告開始充電率）、図３の（Ａ）に示す通常表示（第１の表示形態）をディスプレイ６０に表示する。本実施の形態では、通常表示は車両１２の継続走行距離を表示するものとする。
バッテリ５０の充電率が予告開始充電率以下になると（現在の充電率≦予告開始充電率）、バッテリ状態表示部７０４は、図３の（Ｂ）から図３の（Ｆ）に示す予告表示（第２の表示形態）をディスプレイ６０に表示する（通常表示を予告表示に切り替える）。
予告表示は、出力制限が開始される可能性がある旨を報知するメッセージ表示Ｍ（「まもなく出力制限が開始されます」）と、出力制限が開始されるまでの充電率の猶予を示すインジケーター表示Ｉを含んでいる。なお、左端の亀マークは、出力制限の実施の有無を示す出力制限表示Ｔであり、予告表示中（出力制限の非実施時）は例えば無彩色など、予告表示よりも目立たないように表示される。
予告表示は、出力制限が開始される可能性がある旨を報知するメッセージ表示Ｍ（「まもなく出力制限が開始されます」）と、出力制限が開始されるまでの充電率の猶予を示すインジケーター表示Ｉを含んでいる。なお、左端の亀マークは、出力制限の実施の有無を示す出力制限表示Ｔであり、予告表示中（出力制限の非実施時）は例えば無彩色など、予告表示よりも目立たないように表示される。
図３の例では、インジケーター表示Ｉは４つの領域に分割されており、各領域は有彩色または無彩色で表示される。有彩色で表示された領域の数が多いほど出力制限が開始されるまでの充電率の猶予（残存電力量）が大きく、有彩色で表示された領域の数が少ないほど出力制限が開始されるまでの充電率の猶予が小さいことを示す。
すなわち、第２の表示形態は、バッテリ５０の現在の充電率と第１の値（出力制限充電率）との差分を示すインジケーター表示Ｉを含む。
なお、本実施の形態のようにインジケーター表示Ｉを複数の領域に分割するのではなく、例えば棒グラフの長さが連続的に変化するような表示態様であってもよい。また、インジケーター表示の分割数は４つに限らず、２以上の任意の数とすることができる。
すなわち、第２の表示形態は、バッテリ５０の現在の充電率と第１の値（出力制限充電率）との差分を示すインジケーター表示Ｉを含む。
なお、本実施の形態のようにインジケーター表示Ｉを複数の領域に分割するのではなく、例えば棒グラフの長さが連続的に変化するような表示態様であってもよい。また、インジケーター表示の分割数は４つに限らず、２以上の任意の数とすることができる。
例えば、図３の（Ｂ）では４つの領域のすべてが有彩色で表示されており、出力制限が開始されるまでの猶予が相対的に大きいことを示す。車両１２がそのままの状態（走行速度や登板、けん引の有無等）で走行を継続するとバッテリ５０の充電率が下がっていき、図３の（Ｃ）（有彩色３、無彩色１）、図３の（Ｄ）（有彩色２、無彩色２）、図３の（Ｅ）（有彩色１、無彩色３）、図３の（Ｆ）（有彩色０、無彩色４）の順に表示が切り替わっていく。この時、出力制限表示Ｔから遠い側の有彩色領域から順に減少させていく（無彩色に切り替えていく）。これにより、出力制限が開始されるまでの猶予が徐々に小さくなっていくことを視覚的に表すことができる。
本実施の形態では、例えばディスプレイ６０の背景色を黒とし、インジケーター表示Ｉの有彩色として青、無彩色として灰色を採用する。また、予告表示中における出力制限表示Ｔは白とする。
なお、予告表示中に例えばユーザが車両１２を減速または停車させるなどの対策を講じることによりバッテリ５０の充電率が回復すれば、バッテリ状態表示部７０４は、インジケーター表示Ｉの有彩色領域を増加させていき、バッテリ５０の充電率が予告表示開始充電率を超えた場合には、通常表示に戻す。
すなわち、バッテリ状態表示部７０４は、第２の表示形態の表示開始後にバッテリ５０の充電率が第２の値（予告開始充電率）を超えた場合には、表示を第１の表示形態に切り替える。
すなわち、バッテリ状態表示部７０４は、第２の表示形態の表示開始後にバッテリ５０の充電率が第２の値（予告開始充電率）を超えた場合には、表示を第１の表示形態に切り替える。
そして、バッテリ５０の充電率が出力制限充電率未満になると、出力制限部７０２による出力制限が開始され、バッテリ状態表示部７０４は、図３の（Ｇ）に示す出力制限表示（第３の表示形態）を表示する。
出力制限中における出力制限表示Ｔは、予告表示中における表示色である白から、有彩色、例えば橙色に切り替わる。
すなわち、第２の表示形態および第３の表示形態は、出力制限の実施の有無を示す出力制限表示Ｔを含み、第３の表示形態における出力制限表示Ｔは、第２の表示形態における出力制限表示Ｔよりも彩度の高い色調で表示される。
これにより、出力制限が開始されたことを視覚的に表すことができる。
出力制限中における出力制限表示Ｔは、予告表示中における表示色である白から、有彩色、例えば橙色に切り替わる。
すなわち、第２の表示形態および第３の表示形態は、出力制限の実施の有無を示す出力制限表示Ｔを含み、第３の表示形態における出力制限表示Ｔは、第２の表示形態における出力制限表示Ｔよりも彩度の高い色調で表示される。
これにより、出力制限が開始されたことを視覚的に表すことができる。
図４は、バッテリ状態表示部による表示内容とバッテリの充電率との関係を示す図である。
図４の例では、出力制限充電率を１４．５％、予告開始充電率を２０．０％としている。また、充電率０．５％刻みで予告表示のインジケーター表示Ｉを切り替えるものとしているので、図３の例よりも細かく表示が切り替わる。
バッテリ５０の充電率が予告開始充電率である２０．０％を超えている場合、バッテリ状態表示部７０４は、図３の（Ａ）に例示する通常表示をディスプレイ６０に表示する。
図４の例では、出力制限充電率を１４．５％、予告開始充電率を２０．０％としている。また、充電率０．５％刻みで予告表示のインジケーター表示Ｉを切り替えるものとしているので、図３の例よりも細かく表示が切り替わる。
バッテリ５０の充電率が予告開始充電率である２０．０％を超えている場合、バッテリ状態表示部７０４は、図３の（Ａ）に例示する通常表示をディスプレイ６０に表示する。
バッテリ５０の充電率が２０．０％以下になると、バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０の表示を予告表示に変更する。図４の例では、インジケーター表示Ｉは充電率０．５％刻みにｎ個の領域に分割されており、充電率が０．５％変動するごとに有彩色の表示領域の数が変動する。
そして、バッテリ５０の充電率が出力開始充電率である１４．５％以下になると、バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０の表示を図３の（Ｇ）に例示する出力制限表示に変更する。
そして、バッテリ５０の充電率が出力開始充電率である１４．５％以下になると、バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０の表示を図３の（Ｇ）に例示する出力制限表示に変更する。
なお、出力制限部７０２は、バッテリ５０の温度（バッテリ温度）に基づいて出力制限を行ってもよい。具体的には、出力制限部７０２は、バッテリ５０の温度が所定の出力制限温度を超えた場合に車両１２の出力を制限する。これは、バッテリ５０が高温になるとその出力性能が低下し、駆動力が不足するためである。また、バッテリ５０を高温状態で長時間使用すると、バッテリ５０自体やその周辺部品の故障につながる可能性があるためである。
バッテリ温度が原因で出力制限が実施された場合、バッテリ状態表示部７０４は、バッテリ５０の充電率に関わらず出力制限表示（第３の表示形態）を表示する。
バッテリ温度が原因で出力制限が実施された場合、バッテリ状態表示部７０４は、バッテリ５０の充電率に関わらず出力制限表示（第３の表示形態）を表示する。
また、バッテリ５０への過剰な負荷を防止するために、例えばバッテリ温度に基づいて出力制限充電率や予告開始充電率を変化させるようにしてもよい。具体的には、例えばバッテリ温度が所定温度以上の場合には、バッテリ温度に比例して出力制限充電率や予告開始充電率を大きくし、より早いタイミングで出力制限や予告表示を開始させるようにしてもよい。
図５は、車両状態表示装置による処理の手順を示すフローチャートである。
出力制限部７０２は、ＢＭＵ５０Ａからバッテリ５０の充電率および温度の情報を取得する（ステップＳ５００）。
バッテリ５０の温度が出力制限温度を超えている場合（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、出力制限部７０２は、バッテリ５０の充電率に関わらずその出力を制限し（ステップＳ５１４）、バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０に出力制限表示を表示する（ステップＳ５１６）。
一方、バッテリ５０の温度が出力制限温度を超えていない場合（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、バッテリ状態表示部７０４は、バッテリ５０の充電率が予告開始充電率を超えているか否かを判断する（ステップＳ５０４）。
バッテリ５０の充電率が予告開始充電率を超えている場合（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０に通常表示を表示する（ステップＳ５０６）。
また、バッテリ５０の充電率が予告開始充電率を超えていない、すなわち予告開始充電率以下の場合（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、バッテリ状態表示部７０４は、バッテリ５０の充電率が出力制限充電率を超えているか否かを判断する（ステップＳ５０８）。
バッテリ５０の充電率が出力制限充電率を超えている場合（ステップＳ５０８：Ｙｅｓ）、バッテリ状態表示部７０４は、充電率に基づいて予告表示のインジケーター表示Ｉの表示レベルを決定し（ステップＳ５１０）、ディスプレイ６０に予告表示を表示する（ステップＳ５１２）。
また、バッテリ５０の充電率が出力制限充電率を超えていない、すなわち出力制限充電率以下の場合（ステップＳ５０８：Ｎｏ）、出力制限部７０２は、バッテリ５０の出力を制限し（ステップＳ５１４）、バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０に出力制限表示を表示する（ステップＳ５１６）。
出力制限部７０２は、ＢＭＵ５０Ａからバッテリ５０の充電率および温度の情報を取得する（ステップＳ５００）。
バッテリ５０の温度が出力制限温度を超えている場合（ステップＳ５０２：Ｙｅｓ）、出力制限部７０２は、バッテリ５０の充電率に関わらずその出力を制限し（ステップＳ５１４）、バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０に出力制限表示を表示する（ステップＳ５１６）。
一方、バッテリ５０の温度が出力制限温度を超えていない場合（ステップＳ５０２：Ｎｏ）、バッテリ状態表示部７０４は、バッテリ５０の充電率が予告開始充電率を超えているか否かを判断する（ステップＳ５０４）。
バッテリ５０の充電率が予告開始充電率を超えている場合（ステップＳ５０４：Ｙｅｓ）、バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０に通常表示を表示する（ステップＳ５０６）。
また、バッテリ５０の充電率が予告開始充電率を超えていない、すなわち予告開始充電率以下の場合（ステップＳ５０４：Ｎｏ）、バッテリ状態表示部７０４は、バッテリ５０の充電率が出力制限充電率を超えているか否かを判断する（ステップＳ５０８）。
バッテリ５０の充電率が出力制限充電率を超えている場合（ステップＳ５０８：Ｙｅｓ）、バッテリ状態表示部７０４は、充電率に基づいて予告表示のインジケーター表示Ｉの表示レベルを決定し（ステップＳ５１０）、ディスプレイ６０に予告表示を表示する（ステップＳ５１２）。
また、バッテリ５０の充電率が出力制限充電率を超えていない、すなわち出力制限充電率以下の場合（ステップＳ５０８：Ｎｏ）、出力制限部７０２は、バッテリ５０の出力を制限し（ステップＳ５１４）、バッテリ状態表示部７０４は、ディスプレイ６０に出力制限表示を表示する（ステップＳ５１６）。
以上説明したように、実施の形態にかかる車両状態表示装置１０によれば、バッテリ５０の充電率低下に伴う出力制限が開始される前に予告表示を行うので、出力制限が実施される可能性をユーザに報知することができ、ユーザの利便性を向上させる上で有利となる。また、予告表示を見たユーザが出力制限回避のための運転動作を積極的に行うことができるので、出力制限が実施される頻度を低減することができ、車両１２の劣化を防止する上で有利となる。
また、車両状態表示装置１０において、予告表示にバッテリ５０の現在の充電率と出力制限充電率との差分を示すインジケーター表示Ｉを含めるようにすれば、出力制限が実施されるまでの猶予をユーザが直感的に把握することができ、ユーザの利便性を更に向上させる上で有利となる。
また、車両状態表示装置１０において、バッテリ５０の温度に基づいて出力制限を実施すれば、過剰な負荷によるバッテリ５０の劣化をより確実に防止することができる。
また、車両状態表示装置１０において、予告表示にバッテリ５０の現在の充電率と出力制限充電率との差分を示すインジケーター表示Ｉを含めるようにすれば、出力制限が実施されるまでの猶予をユーザが直感的に把握することができ、ユーザの利便性を更に向上させる上で有利となる。
また、車両状態表示装置１０において、バッテリ５０の温度に基づいて出力制限を実施すれば、過剰な負荷によるバッテリ５０の劣化をより確実に防止することができる。
本出願は、2020年4月28日出願の日本出願（特願2020-078922）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本開示の車両状態表示装置及び車両状態表示方法によれば、車両の出力制限に伴う不都合を軽減することができる。
１０ 車両状態表示装置
１２ 車両
２０ 走行システム
２３ 駆動用モータ
２５ エンジン
３０ 発電システム
３１ ジェネレータ
４０ 燃料タンク
５０ バッテリ
６０ ディスプレイ
７０ ＥＣＵ
７００ 駆動制御部
７０２ 出力制限部
７０４ バッテリ状態表示部
１２ 車両
２０ 走行システム
２３ 駆動用モータ
２５ エンジン
３０ 発電システム
３１ ジェネレータ
４０ 燃料タンク
５０ バッテリ
６０ ディスプレイ
７０ ＥＣＵ
７００ 駆動制御部
７０２ 出力制限部
７０４ バッテリ状態表示部
Claims (5)
- 車両の駆動輪を駆動する駆動用モータと、前記駆動用モータで用いる電力を蓄積するバッテリとを備える車両の車両状態表示装置であって、
前記バッテリの充電率が第１の値以下となった際に前記車両の出力を制限する出力制限部と、
ディスプレイに前記バッテリの状態を表示するバッテリ状態表示部と、を備え、
前記バッテリ状態表示部は、前記バッテリの充電率が前記第１の値を超えており前記車両の出力制限が実施される可能性があることを示す第２の表示形態と、前記バッテリの充電率が前記第１の値以下であり前記車両が出力制限中であることを示す第３の表示形態とを切り替えて表示し、
前記バッテリ状態表示部は、インジケーター表示と出力制限表示とを並べて表示し、
前記インジケーター表示は、前記バッテリの現在の充電率と前記第１の値との差分を示し、前記第２の表示形態において、前記充電率の減少に伴い前記出力制限表示の遠い側から近い側へ表示が変化し、
前記出力制限表示は、出力制限の実施の有無を示し、前記第３の表示形態の表示と前記第２の表示形態の表示とが異なる、
ことを特徴とする車両状態表示装置。 - 前記バッテリ状態表示部は、前記第２の表示形態の表示開始後に前記バッテリの充電率が前記第１の値よりも大きい第２の値を超えた場合には、表示を前記第２の表示形態から前記バッテリの充電率が前記第２の値を超えていることを示す第１の表示形態に切り替える、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両状態表示装置。 - 前記出力制限部は、前記バッテリの温度が出力制限温度を超えた場合に前記車両の出力を制限し、
前記バッテリ状態表示部は、前記バッテリの充電率に関わらず前記第３の表示形態を表示する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両状態表示装置。 - 前記第３の表示形態における前記出力制限表示は、前記第２の表示形態における前記出力制限表示よりも彩度の高い色調で表示される、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両状態表示装置。 - 車両の駆動輪を駆動する駆動用モータと、前記駆動用モータで用いる電力を蓄積するバッテリとを備える車両の車両状態を表示する車両状態表示方法であって、
前記バッテリの充電率が第１の値以下となった際に前記車両の出力を制限する制限ステップと、
ディスプレイに前記バッテリの状態を表示する表示ステップと、
を備え、
前記表示ステップにおいて、前記バッテリの充電率が前記第１の値を超えており前記車両の出力制限が実施される可能性があることを示す第２の表示形態と、前記バッテリの充電率が前記第１の値以下であり前記車両が出力制限中であることを示す第３の表示形態とを切り替えて表示し、
前記ディスプレイにおいて、インジケーター表示と出力制限表示とが並べて表示され、
前記インジケーター表示は、前記バッテリの現在の充電率と前記第１の値との差分を示し、前記第２の表示形態において、前記充電率の減少に伴い前記出力制限表示の遠い側から近い側へ表示が変化し、
前記出力制限表示は、出力制限の実施を示し、前記第３の表示形態の表示と前記第２の表示形態の表示とが異なる、
ことを特徴とする車両状態表示方法。
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