JP4898632B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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Description

この発明は、車両の走行用エネルギーの現在の消費状態を表示する車両用表示装置に関するものである。
車両のインストルメントパネル等に配置される表示装置として、所定距離内での平均燃費や、燃料残量に基づく走行可能距離等の情報を車両の走行速度に応じた大きさで表示し、高速走行時における視認性を向上させたものが案出されている(例えば、特許文献１参照)。
特開２００６−１８４２２２号公報
この従来の車両用表示装置は、走行時における視認性の向上を図るために走行速度に応じて表示を拡大するものであるが、表示情報が数字を中心するものであることから、表示情報自体を凝視しなければ情報を把握することができない。
また、近年、車両の走行エネルギーの現在の消費量を表示盤に表示し、それによって運転者に省エネルギーを意識した運転を促すことが望まれている。
そこで、この発明は、走行エネルギーの現在の消費量を違和感なく瞬間的に把握できるようにして、省エネルギーを意識した運転を運転者に促すことのできる車両用表示装置を提供しようとするものである。
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、車両を走行させるエネルギーの現在の消費量に応じて所定の図形を表示する表示部（例えば、後述の実施形態におけるエネルギー消費表示部５５）を備えた車両用表示装置（例えば、後述の実施形態における車両用表示装置１）であって、前記消費量の検出値に応じた指示値を前記表示部に出力する表示制御部（例えば、後述の実施形態における表示制御部５１）を備え、この表示制御部は、前記消費量の検出値が大きくなるにつれて前記検出値の増減変化に対する前記指示値の変化の割合が緩やかになるように前記指示値の出力を制御し、前記表示部に表示する図形は、前記消費量に応じて表示面積と表示色のうちの少なくとも一方を変化させ、前記表示面積は、前記消費量が大きいほど大きくなるように変化させ、前記表示色は、前記消費量が大きいほど色の波長が長くなるように変化させることを特徴とする。
これにより、エネルギーの現在の消費量は、表示部に表示される図形の表示面積と表示色の少なくとも一方の変化により、運転者に感覚的に把握されるようになる。
具体的には、例えば、エネルギーの消費量がゼロから設定消費量までの常用使用範囲では、検出値の変化に対する指示値の変化の割合を大きくし、エネルギーの消費量が設定消費量を超える稀な使用範囲では、検出値の変化に対する指示値の変化の割合を小さくすることができる。この場合、常用使用範囲では、表示部の図形の表示面積や表示色が敏感に変化し、常用使用範囲を超える範囲では図形の表示面積や表示色が緩やかに変化するようになる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用表示装置において、前記表示制御部が前記表示部に出力する指示値は、前記検出値に対応する値に遅延処理を行った値を用いることを特徴とする。
これにより、消費量の検出値が瞬間的に増減しても、表示部に対する指示値は検出値の増減に追従して過敏に変動することがなくなる。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両用表示装置において、前記表示部は、前記消費量がゼロの近傍の所定値以下になったときに、前記表示面積がゼロとならない所定の大きさの図形を表示することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用表示装置において、前記表示部は、前記車両がアイドルストップの状態になったときに、前記消費量に応じて変化させる前記図形の表示面積や表示色とは異なる図形を表示することを特徴とする。
これにより、アイドルストップの状態とその他の状態とが目視的に明確になる。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用表示装置において、前記図形は円形であり、前記表示部には、前記図形を成す光が透過する略半球形状のレンズ（例えば、後述の実施形態におけるレンズ５９）を配置したことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車両用表示装置において、前記レンズの略半球形状の表面には、格子状の溝（例えば、後述の実施形態における溝６０）を設けたことを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用表示装置において、前記車両は、水素をエネルギーとして消費して発電を行う燃料電池（例えば、後述の実施形態における燃料電池１３）を駆動電源として用い、前記エネルギーの消費量は前記燃料電池の発電電流に基づいて求めることを特徴とする。
これにより、例えば、燃料電池のパージ処理等のための水素消費が表示部の図形表示に反映されなくなり、走行等に寄与するエネルギー消費のみが図形表示に反映されるようになる。
請求項１に記載の発明によれば、表示部に表示される図形の表示面積と表示色の少なくとも一方の変化によって現在のエネルギー消費量を瞬時に運転者に感覚的に把握させることができるので、省エネルギーを意識した運転を運転者に促すことが可能になる。
また、請求項１に記載の発明によれば、消費量の検出値が大きくなるにつれて検出値の増減変化に対する指示値の変化の割合が緩やかになるように指示値の出力を制御するので、瞬時エネルギー消費量の変化に対する常用域での図形表示の変化を敏感にし、常用域から離間するほど瞬時エネルギー消費量の変化に対する図形表示の変化を緩やかにすることができる。したがって、常用域での瞬時エネルギー消費量の変化を運転者に高感度で知らせ、より省エネルギーを意識した運転を運転者に促すことができる。
請求項２に記載の発明によれば、検出値に対応する値に遅延処理を行った値を表示部に出力する指示値とするので、瞬間的な検出値の増減に対して表示部の表示が過敏に変化するのを抑制して運転者に与える違和感をより少なくすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、瞬時エネルギー消費量がゼロの近傍の所定値以下になったときに、表示面積がゼロとならない所定の大きさの図形を表示するので、車両減速時のエネルギーカットの際等に表示の途切れを無くし、運転者の違和感を少なくすことができる。
請求項４に記載の発明によれば、車両がアイドルストップの状態になったときに、消費量に応じて変化させる図形の表示面積や表示色とは異なる図形を表示するので、車両がアイドルストップの状態であるかどうかを運転者に明確に視認させ、それによってアイドルストップ時の静音状態でも車両が駆動していることを運転者知らせることができる。
請求項５に記載の発明によれば、レンズの略半球形状の表面に格子状の溝を設けたので、レンズの曲率に関係なく、運転者に立体的な球形を視認させることができる。
請求項６に記載の発明によれば、瞬時エネルギー消費量を燃料電池の発電電流に基づいて求めるので、走行等に寄与するエネルギー消費のみを図形変化に反映させて運転者によりエネルギー消費を意識させることができる。
請求項７に記載の発明によれば、表示図形を円形にし、表示部に図形を成す光が透過する略半球形状のレンズを配置したので、表示図形を運転者により立体感を持たせて視認させることができる。
以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
この実施形態は、燃料電池車両１０の瞬時エネルギー消費量を表示するのにこの発明にかかる車両用表示装置１を適用したものである。
図１は、車両用表示装置１を適用した燃料電池車両１０の概略構成を示すものであり、同図において、１１は、キャパシタやバッテリ等の蓄電装置であり、１３は、燃料電池、１６は、車両駆動と回生発電を行うためのモータである。
モータ１６には、駆動動作と回生動作を制御するためのＰＤＵ(パワードライブユニット)１５が設けられ、このＰＤＵ１５に、蓄電装置１１の電極部が第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２を介して接続されるとともに、同様に燃料電池１３の電極部が第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４を介して接続されている。また、蓄電装置１１と燃料電池１３は、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４を介して相互に接続されている。
第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２と第２ＤＣ−ＤＣコンバータ１４は、いずれも双方向のチョッパ型電力変換回路を備え、同回路内のスイッチング素子のオン／オフ動作によってデューティ比を適宜制御して昇圧と降圧を行うようになっている。なお、コンバータ１２，１４やＰＤＵ１５は、車両の運転状況に応じて制御装置２２によって適宜制御される。
例えば、車両の通常走行時には、燃料電池１３で発電された直流電力がＰＤＵ１５で３相交流電力に変換されてモータ１６に供給され、必要に応じて燃料電池１３の発電電力が第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２で降圧されて蓄電装置１１に充電される。また、車両の減速時等には、モータ１６で発電された３相交流電力がＰＤＵ１５で直流電力に変換され、その直流電力が第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２で降圧されて蓄電装置１１に充電される。さらに、蓄電装置１１の電力は、車両の走行状況によっては、第１ＤＣ−ＤＣコンバータ１２で昇圧され、ＰＤＵ１５を介してモータ１６に供給される。
なお、図１中３２，３３は、蓄電装置１１の端子電圧ＶＥと充電電流ＩＥをそれぞれ検出するための電圧センサと電流センサであり、３４，３５は、燃料電池１３の出力電圧ＶＦと出力電流ＩＦをそれぞれ検出するための電圧センサと電流センサである。また、３１は、ＰＤＵ１５とＤＣ−ＤＣコンバータ１２，１４の間のシステム電圧ＶＳを検出するための電圧センサである。これらの各センサ３１〜３５は、燃料電池１３の各部と、ＰＤＵ１５やＤＣ−ＤＣコンバータ１２，１４等を制御するための制御装置２２の入力側に接続されている。
燃料電池１３は、酸素を含む酸化剤ガスである空気がエアコンプレッサ等の空気供給装置(Ａ／Ｐ)１８からカソード(図示せず)側に供給され、水素を含む燃料ガスが、例えば、高圧の水素タンク１９ａから水素供給弁１９ｂを介してアノード(図示せず)側に供給されるようになっている。
燃料電池１３のアノードでは、水素が触媒反応によってイオン化され、その水素イオンが適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソードに移動する。このとき、水素イオンの移動に伴って発生する電子は外部回路に取り出され、直流の電気エネルギーとして利用される。なお、このときカソードにおいては、水素イオンと電子および水素が反応して水が生成される。
また、空気供給装置１８はモータ(図示せず)によって駆動され、そのモータは出力制御器１７を通して制御されるようになっている。
また、燃料電池１３の水素排出口１３ａから排出された未反応の排出ガスは、制御装置２２によって開閉制御される排出制御弁(図示せず)を介して希釈ボックス(図示せず)に導入され、希釈ボックスで所定濃度以下の水素濃度に低減された後にパージ弁２１を介してシステム外部に排出される。
さらに、燃料電池１３の水素排出口１３ａから排出された未反応の排出ガスの一部は、例えば、循環ポンプ(図示せず)およびエゼクタ(図示せず)等を備える循環流路(図示せず)へと導入され、水素タンク１９ａから供給された水素と、燃料電池１３から排出された排出ガスとが混合されて燃料電池１３に再び供給される。
また、燃料電池１３の空気排出口１３ｂから排出された未反応の排出ガスは、制御装置２２によって弁開度が制御される背圧弁２０を介してシステム外部に排出される。
また、制御装置２２の入力側には、前述した各センサ３１〜３５の他に、モータ１６の回転数とトルクをそれぞれ検出するための回転センサ３７とトルクセンサ３８が接続されるとともに、車輪の回転速度を検出するための車輪速センサ３９と、運転者のアクセル操作量を検出するためのアクセル開度センサ４０が接続されている。
ところで、制御装置２２は、前述のように燃料電池１３の各部と、ＰＤＵ１５やＤＣ−ＤＣコンバータ１２，１４を制御する他に、現在の瞬時エネルギー消費量に対応する指示値を算出して、そこで算出した指示値を車両用表示装置１の後述する表示装置本体５０に出力するようになっている。この実施形態の場合、現在の瞬間エネルギー消費量を燃料電池１３の発電電流ＩＦによって捉え、それにより、エネルギー源である水素の瞬間消費量のうちの、エネルギーとして有効活用されずにパージ処理等で排出される消費分が排除され得るようになっている。具体的には、制御装置２２は、電流センサ３５で検出された燃料電池１３の発電電流ＩＦの検出値を基にして指示値を算出し、その指示値を表示装置本体５０に出力する表示制御部５１を備えている。この表示制御部５１での具体的な処理については後に詳述する。
なお、この実施形態の場合、車両用表示装置１は、車両のインストルメントパネル(図示せず)に配置される表示装置本体５０と、電流センサ３５の検出値に基づいて表示装置本体５０に指示値を出力する表示制御部５１と、を備えた構成となっている。
表示装置本体５０は、図２，図３に示すように、アクリル樹脂製の表示盤５３内に、モータ１６の駆動出力と回生電力を表示する円弧状の駆動・回生表示部５４が配置されるとともに、駆動・回生表示部５４の中心部に、現在の瞬時エネルギー消費量を表示する円形状のエネルギー消費表示部５５(表示部)が配置されており、さらに、駆動・回生表示部５４とエネルギー消費表示部５５の間の、図示正面右側の扇形のスペースに水素タンク１９ａ内の水素残量を表示する水素残量表示部５６が配置され、同じく図示正面左側の扇形のスペースに蓄電装置１１の残容量(ＳＯＣ)を表示する電力残量表示部５７が配置されている。また、駆動・回生表示部５４の内側のエネルギー消費表示部５５の直下位置には、現在の車両速度を数字でデジタル表示する速度表示部５８が配置されている。
この表示装置本体５０の表示盤５３全体は平板状なものではなくなく、奥行き方向に凹凸形状を持つ立体形状となっている。具体的には、図３に示すように、駆動・回生表示部５４と速度表示部５８は同一偏平面上に形成され、駆動・回生表示部５４の円弧の中心に配置されるエネルギー消費表示部５５は、駆動・回生表示部５４と速度表示部５８の配置される偏平面に対して奥行き方向に窪んで配置されている。そして、水素残量表示部５６と電力残量表示部５７は、エネルギー消費表示部５５と駆動・回生表示部５４を接続するテーパ面内に配置されている。
駆動・回生表示部５４は、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等のバックライト(図示せず)の光透過を液晶によって適宜光学的に開閉し、円弧状の表示目盛りに沿った円形バーグラフ状の光の点灯によってモータ１６の駆動状態、若しくは、回生状態を示す値を指示するようになっている。また、水素残量表示部５６と電力残量表示部５７は、駆動・回生表示部５４とほぼ同様の仕組みによって水素残量と電力残量を指示するものであるが、バックライトの照射によって光る単位目盛りが放射方向に長く形成され、各残量を指示する円形バーグラフが扇形状をなすようになっている。なお、駆動・回生表示部５４と、水素残量表示部５６、電力残量表示部５７の表示色は視認性を高めるために適宜異なる色に色分けされている。
エネルギー消費表示部５５は、カラーフィルタを備えた液晶パネル(図示せず)によって、中心位置が等しく、大きさ(面積)と色の異なる複数の円形図形を選択的に表示し得るようになっており、表示盤５３上の液晶パネルの前面位置には、図３に示すように略半球形状のレンズ５９が配置されている。このレンズ５９は、液晶パネルで表示された円形図形を運転者に立体的に視認させるものであり、その表面には、断面楔状の複数の溝６０が格子状に設けられている。この格子状の溝６０は、視認する人により立体感を感じさせるために設けられている。なお、液晶パネルに表示される円形図形は、立体感を強調するため図形の一部に光の反射を模したハイライトが施された画像を表示させるようになっているが、図形の内側領域を表示色によって塗りつぶすように表示しても良い。
表示装置本体５０の各表示部５４〜５８は、制御装置２２の表示制御部５１から指示値を受け取り、その指示値に応じた表示を行う。なお、表示装置本体５０の各表示部５４〜５８のうちの、この発明に係るのはエネルギー消費表示部５５のみであるため、以下では、エネルギー消費表示部５５に関係する部分についてのみ詳述し、他の表示部５４，５６〜５８に関係する部分については説明を省略するものとする。
制御装置２２の表示制御部５１においては、電流センサ３５の検出値(燃料電池１３の現在の発電電流の検出値)を受けて、その検出値に対応する指示値を表示装置本体５０のエネルギー消費表示部５５に出力し、エネルギー消費表示部５５では、表示制御部５１から受け取った指示値に応じた大きさと色の円形図形を表示するようになっている。そして、燃料電池１３の運転時における基本制御では、エネルギー消費表示部５５で表示する図形の大きさは指示値に略比例して増大し、また、図形の色は指示値の増大につれて色の波長が長くなる側(例えば、青色→黄色→橙色)に連続的に変化するようになっている。
図４は、燃料電池１３の運転時における電流センサ３５の検出値(発電電流ＩＦ)が最大値のときを１００％、検出値(発電電流ＩＦ)がゼロのときを４０％とした場合に、１００％の場合と、４０％の場合の表示図形ｇの大きさを点線円で示している。エネルギー消費表示部５５では、電流センサ３５の検出値に応じて、同図の１００％の点線円と４０％の点線円の間の大きさの円形図形が表示される。そして、このときの円形図形は、電流センサ３５の検出値に応じた、青色と橙色の間(赤色は、警告灯の色と同色となるために除外する。)の波長の色で表示される。
この実施形態の場合、表示制御部５１は、図５に示すように、燃料電池１３の運転時には電流センサ３５の検出値(発電電流ＩＦ)に応じて、例えば、４０から１００までの値を指示値として出力し、アイドルストップ時には０を指示値として出力する。ただし、燃料電池１３が運転状態からアイドルストップに移行する際(以下「アイドルストップへの移行の際」と呼ぶ。)には、所定時間の間に３９から１までの値を指示値として連続的に出力する。
なお、水素消費量（発電電流ＩＦ）がゼロの状態には、以下の（１），（２）の２種類があり、アイドルストップの状態とは、このうちの（１）の状態を指す。
（１）燃料電池スタックに酸素を供給するためのエアポンプ（空気供給装置１８）の運転を停止して、スタックの動作を停止している状態。
（２）エアポンプは動作しているが、燃料電池スタックへの燃料（水素）供給は停止している状態。このような運転は、バッテリ（蓄電装置１１）の残容量（ＳＯＣ）が所定の上限値を超えそうな場合に、エアポンプだけを動作（空転）させてバッテリを消費する（上限容量を超えないようにする）ために行う。
図５に示すように、アイドルストップ時に指示値０が出力されたときには、エネルギー消費表示部５５では、最大の円形図形の３０％の大きさ(燃料電池１３の発電時の最小の円形図形よりも小さい。)で、かつ、燃料電池１３の運転時に用いない専用色で円形図形を表示する。専用色は、例えば燃料電池１３の運転時に緑色を使用しないことに決め、その緑色を指示値が０のときにのみ表示する。なお、アイドルストップ時以外で水素消費量がゼロのとき、つまり、上記の（２）に該当するとき（以下、このときを「エアポンプの単独運転時」と呼ぶ。）には、４０％の大きさで青色の円形図形を表示する。また、４０％の大きさでの青色の円形図形の表示は、検出値（発電電流）が完全にゼロのときだけでなく、ゼロの近傍の所定値以下になったときに行われる。
また、アイドルストップへの移行の際に、表示制御部５１から、３９から１までの指示値が連続的に出力されたときには、燃料電池１３の運転時の最小の大きさ（４０％の大きさ）の円形図形から大きさが次第に小さくなるように円形図形を表示する。ただし、指示値が１のときには図形を表示しない。これにより、アイドルストップへの移行の際にはフェイドアウト効果を得ることができる。なお、この例の場合、アイドルストップへの移行の際には表示色は変化しない。
図６は、表示制御部５１で用いる発電電流ＩＦの検出値と指示値の変換マップの４種の例を示すものである。同図中のａの特性線は、電流センサ３５の検出値(発電電流)の増加に対する指示値の増加の割合が常に一定である場合のものであり、同図中のｂ〜ｄの特性線は、電流センサ３５の検出値の増加に対する指示値の増加の割合が段階的に減少する場合のものである。このうちの、ｂの特性線は、増加割合が１段に変化し、ｃの特性線は３段に変化する場合であり、ｄの特性線は３段に変化し、かつ、或る検出値を超えた後は最大指示値を出力する場合である。
ａの特性線で示すマップを用いた場合には、発電電流ＩＦの検出値の増減変化に対応する表示図形の大きさと色波長の変化の割合が常に一定になり、ｂ〜ｄの特性線で示すマップを用いた場合には、発電電流ＩＦの検出値が大きくなるにつれて、検出値の増減変化に対応する表示図形の大きさと色波長の変化の割合が緩やかになる。したがって、ｂ〜ｄの特性線で示すマップ、特に、ｃ，ｄの特性線で示すマップを用いた場合には、常用運転時に使用する領域での表示図形の変化が敏感になり、稀にしか使用しない領域ほど表示図形の変化が緩やかになる。また、ｄの特性線で示すマップの場合、或る検出値を超えた後は、表示図形の大きさと色が最上位表示となるため、運転者に強く注意を促すことができる。
図７は、表示制御部５１からエネルギー消費表示部５５(表示装置本体５０)に指示値を出力するタイミングと、指示値の補正処理を模式的に示したものである。ここでは、０．１秒毎に指示値を出力する例を示しているが、表示制御部５１は、０．１秒毎に、現時点の検出値に対応する指示値をそのまま出力するのではなく、現時点と直近過去９時点の検出値に対応する指示値の平均値(移動平均値)を算出し、その移動平均値を補正指示値としてエネルギー消費表示部５５に０．１秒毎に出力するようになっている。
図８は、こうして指示値が補正されてエネルギー消費表示部５５に０．１秒毎に出力される様子を、図７の演算例に対応させて模式的に示したものである。
なお、指示値に移動平均値を用いるこの処理は遅延処理の一例であり、遅延処理としては、この他にも、例えば一次処理フィルターを用いて行うことも可能である。
以上の構成において、燃料電池車両１０が運転に供されると、車両用表示装置１の表示盤５３の中央のエネルギー消費表示部５５が車両の運転状態に応じて円形図形を表示する(円形に点灯する)。このときのエネルギー消費表示部５５での表示は燃料電池１３の現在の発電電流ＩＦに応じた大きさと色となる。
したがって、例えば、運転者が平坦な道や上り坂等でアクセルペダルを大きく踏み込むと、そのときの負荷に応じて燃料電池１３の発電電流ＩＦが増加し、表示盤５３上のエネルギー消費表示部５５の円形形状の大きさが大きくなると同時に、表示色が波長の短い色から長い色に連続的に変化する。また、この状態から逆にアクセルペダルが戻された場合には、負荷の減少に応じて燃料電池１３の発電電流ＩＦが減少し、エネルギー消費表示部５５の円形形状の大きさが小さくなると同時に、表示色が波長の長い色から短い色に連続的に変化する。
また、エネルギー消費表示部５５に表示される円形図形は、略半球形状のレンズ５９を通して球状の立体図形として運転者に視認される。特に、レンズ５９の表面には複数の溝６０が形成されているため、レンズ５９の曲率を充分に大きくできない場合であっても、運転者に充分な立体感を感じさせることができる。また、前記溝６０の断面が楔状をなす形状にすることで、液晶を通して入射した光源からの光の反射により、さらに溝６０を強調することができる。
また、アイドルストップ状態では、アイドルストップ用の指示値(図５の例では指示値「０」)が表示制御部５１からエネルギー消費表示部５５に出力され、その結果、エネルギー消費表示部５５が燃料電池１３の通常運転時やエアポンプの単独運転時と異なる、例えば３０％の大きさの緑色の円形図形を表示する。なお、発電電流ＩＦがゼロで、かつエアポンプが単独で運転されるときには、燃料電池１３の通常運転時と同様にエアポンプの駆動音が続くため、上記のように表示する円形図形の大きさや色を変えない方が運転者に違和感を与えることがない。
このように、アイドルストップ時には燃料電池１３の運転時やエアポンプの単独運転時と異なる指示値の出力を行う必要があるため、表示制御部５１では、図９のフローチャートに示すような処理を行う。
この図９に示す処理について説明すると、まず、ステップＳ１０１において、現在の車速やシフトポジション等からアイドルストップ状態であるかどうかを判定し、アイドルストップ状態でない場合には、ステップＳ１０２の処理を行い、アイドルストップ状態の場合には、ステップＳ１０３の処理を行う。
ステップＳ１０２では、発電電流ＩＦの検出値に対応する指示値を図６に示すマップを参照して求め、さらに前述した移動平均を求めて、その値をエネルギー消費表示部５５に出力する。
一方、ステップＳ１０３では、前述したアイドルストップ用の指示値をエネルギー消費表示部５５に出力する。
また、図９のフローチャートでは示されていないが、燃料電池１３が運転している状態からアイドルストップに移行する際、例えば、車両の減速時にアイドルストップするときには、表示制御部５１は移行専用の指示値をエネルギー消費表示部５５に出力(図５の例では、「３９」から「１」の指示値を所定時間の間に連続的に出力)し、エネルギー消費表示部５５での表示に前述したフェイドアウト効果を持たせる。
この車両用表示装置１は、燃料電池１３の発電電流に応じてエネルギー消費表示部５５に表示される円形図形の大きさと色を変えて表示させるため、現在の瞬間エネルギー消費量を瞬時に運転者に感覚的に把握させることができる。このため、表示盤５３の表示自体を凝視する必要がないことから、運転者は視線を前方に向けたまま、瞬間エネルギー消費量の情報を知ることができる。したがって、省エネルギーを意識した運転を運転者に促すことができる。
特に、この車両用表示装置１では、瞬時エネルギー消費量を燃料電池１３の発電電流ＩＦによって捉え、その発電電流ＩＦの検出値に応じて表示図形の大きさと色を変化させるようにしているため、エネルギー消費量のうちのでも、燃料電池１３のパージ処理等による水素消費を除外した、運転者の操作の仕方に影響を受け易いエネルギー消費量分(車両走行やエアコン駆動等によるエネルギー消費量分)のみを表示図形の変化として運転者に知らせることができる。したがって、パージ処理の際等に表示図形が変化することがないため、運転者に違和感を与えることがない。
また、図６の特性線ｂ〜ｄに示すように、発電電流ＩＦの検出値が大きくなるにつれて検出値の増減変化に対する指示値の変化の割合が緩やかになるように指示値の出力を制御した場合には、常用域で、瞬時エネルギー消費量の変化に対して表示図形を敏感に(高感度で)変化させることができる一方で、常用域から離れ、使用頻度の少ない領域においては、過敏な図形変化を無くすことができる。したがって、常用域での省エネルギー運転をより運転者に促すことができる。
また、この実施形態の車両用表示装置１の場合、発電電流ＩＦの検出値に対応する指示値の所定時間内の移動平均値を求め、その移動平均値をエネルギー消費表示部５５に補正指示値として出力するようにしているため、発電電流ＩＦの検出値の瞬間的な増減による表示図形の過敏な変化(形状や色の変動による視認上のチラツキ)を無くすことができる。
また、この実施形態においては、アイドルストップの場合に、燃料電池１３の運転時に表示する図形と大きさや色の異なる図形を表示するようにしているため、燃料電池１３が運転している状態とアイドルストップの状態を運転者に明確に視認させることができる。したがって、アイドルストップ時の静音状態でも車両が駆動していることを運転者に知らせることができる。
また、この実施形態では、検出値がゼロの近傍の所定値以下の値になった場合に、図形を完全に消失させずに所定の円形図形を表示するため、車両の減速時等に一時的に検出値が低下したとき等にも表示の途切れを無くし、運転者の違和感を無くすことができる。
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、現在の瞬間エネルギー消費量に応じてエネルギー消費表示部５５の表示図形の大きさ(面積)と色を変化させたが、表示図形の大きさ(面積)と色のうちの一方のみを変化させるようにしても良い。また、表示図形の形状は円形に限らず、四角や三角等のその他の図形であっても良い。
また、上記の実施形態においては、瞬時エネルギー消費量を燃料電池１３の発電電流ＩＦを基に検出するようにしているが、水素ガスの消費を直接的に検出するようにしても良い。また、適用する車両は燃料電池車両に限らず、ガソリンや天然ガス等を内燃機関で燃焼させるタイプの車両であっても良い。
この発明の一実施形態を示すものであり、車両用表示装置を採用する燃料電池車両の概略構成図。 同実施形態の車両用表示装置の正面図。 同実施形態の車両用表示装置の斜視図。 同実施形態の車両用表示装置による表示を模式的に示す図。 同実施形態の車両用表示装置による表示を模式的に示す図。 同実施形態における発電電流の検出値と表示指示値の変換マップ。 同実施形態の車両用表示装置による表示制御を模式的に示す図。 同実施形態の車両用表示装置による表示制御を模式的に示す図。 同実施形態の車両用表示装置による表示制御を示すフローチャート。
符号の説明
１…車両用表示装置
１３…燃料電池
５１…表示制御部
５５…エネルギー消費表示部(表示部)
５９…レンズ
６０…溝

Claims (7)

  1. 車両を走行させるエネルギーの現在の消費量に応じて所定の図形を表示する表示部を備えた車両用表示装置であって、
    前記消費量の検出値に応じた指示値を前記表示部に出力する表示制御部を備え、
    この表示制御部は、前記消費量の検出値が大きくなるにつれて前記検出値の増減変化に対する前記指示値の変化の割合が緩やかになるように前記指示値の出力を制御し、
    前記表示部に表示する図形は、前記消費量に応じて表示面積と表示色のうちの少なくとも一方を変化させ、
    前記表示面積は、前記消費量が大きいほど大きくなるように変化させ、
    前記表示色は、前記消費量が大きいほど色の波長が長くなるように変化させることを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記表示制御部が前記表示部に出力する指示値は、前記検出値に対応する値に遅延処理を行った値を用いることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
  3. 前記表示部は、前記消費量がゼロの近傍の所定値以下になったときに、前記表示面積がゼロとならない所定の大きさの図形を表示することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用表示装置。
  4. 前記表示部は、前記車両がアイドルストップの状態になったときに、前記消費量に応じて変化させる前記図形の表示面積や表示色とは異なる図形を表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
  5. 前記図形は円形であり、
    前記表示部には、前記図形を成す光が透過する略半球形状のレンズを配置したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
  6. 前記レンズの略半球形状の表面には、格子状の溝を設けたことを特徴とする請求項５に記載の車両用表示装置。
  7. 前記車両は、水素をエネルギーとして消費して発電を行う燃料電池を駆動電源として用い、
    前記エネルギーの消費量は前記燃料電池の発電電流に基づいて求めることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
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