用于車輛的顯示系統的制作方法

專利名稱：用于車輛的顯示系統的制作方法
技術領域：
本申請涉及一種用于指示車輛的驅動模式的系統和方法。
背景技術：
車輛，無論是乘用車還是商用車都包括許多儀表、指示器和各種其他顯示器，以便 向車輛駕駛員提供有關車輛及其周圍環境的信息。隨著諸如混合動力電動車輛(HEV)之類 的新技術的出現，產生了各種新的儀表和信息顯示器，以幫助駕駛員更好地了解這些使用 新技術的車輛的操作。例如，許多HEV包含有試圖給駕駛員提供關于各種混合動力驅動狀 態的信息的儀表。這些儀表指示給駕駛員車輛何時由發動機單獨驅動、何時由電動機單獨 驅動或者何時由兩者混合驅動。類似地，顯示器可指示電動機何時以發電機的形式工作，并 給諸如電池之類的能量儲存裝置再充電。對于HEV來說，已知一些駕駛員可能不能達到期望的總的燃油經濟性，部分原因 是由駕駛習慣造成的。在許多情況下，駕駛員愿意修正其行為，但是他們不能將推薦的技術 轉化為其駕駛習慣的實際變化。隨著傳感電子器件、計算機和其他車輛相關的技術的出現， 能夠傳送給駕駛員的車輛信息的量實際上是無限的。通常，駕駛員甚至可能不會知道他們 的車輛必須提供的全部特征和性能。盡管顯示某些類型的信息能夠幫助促進經濟的驅動選 擇，特別是有關HEV的信息，但是這種轉送給駕駛員的信息的增加可變得令人困惑、勢不可 擋乃至使人分心。

發明內容
為了解決現有技術中存在的問題，本發明的一個或多個實施例提供了一種用于車 輛的顯示系統，通過本發明能夠將車輛的操作狀態以簡單自然的方式提供給駕駛員。根據本發明，提供一種用于車輛的顯示系統，該顯示系統包括信息顯示器，具有 相關聯的顯示照明裝置；控制器，該控制器被配置為確定車輛的操作狀態；傳遞指示車輛 的操作狀態的信號，其中，顯示照明裝置以相應于所確定的操作狀態的一種顏色來照亮信 息顯示器的至少一部分。顯示照明裝置可以為用于照亮信息顯示器的至少一部分的背光。信息顯示器的至少一部分可以為液晶顯示器。信息顯示器可以為儀表盤顯示器。當確定車輛在至少兩種操作狀態中的第一操作狀態下運行時，顯示照明裝置可根 據第一組顏色屬性照亮信息顯示器的至少一部分。當確定車輛在至少兩種操作狀態中的第二操作狀態下運行時，顯示照明裝置可根 據第二組顏色屬性照亮信息顯示器的至少一部分。所述車輛為混合動力電動車輛。當所述車輛處于第一操作狀態時，所述車輛以發動機開啟驅動模式運行。當所述車輛處于第二操作狀態時，所述車輛以電動車輛驅動模式運行。
當確定車輛在電動車輛驅動模式下運行并且用于給處于電動車輛驅動模式的車 輛提供動力的能量儲存裝置的消耗超過預定閾值時，顯示照明裝置可根據第三組顏色屬性 照亮信息顯示器的至少一部分。第一組顏色屬性可包括紅色調，第二組顏色屬性可包括綠色調，第三組顏色屬性 可包括黃色調。


圖1是根據本申請的一個或多個實施例的包括顯示系統的混合動力電動車輛 (HEV)的簡化的示例性示意圖。圖2是示出根據本申請的一個或多個實施例的顯示系統的簡化的示例性示圖。圖3是示出根據本申請的一個或多個實施例的方法的簡化的示例性流程圖。
具體實施例方式現在參照附圖，圖1是車輛10的簡化的示例性示意圖，車輛10可包括發動機12 和第一電機或發電機14。發動機12和發電機14可通過動力傳遞裝置連接，在本實施例中， 該動力傳遞裝置是行星齒輪裝置16。當然，包括其他齒輪組和變速箱的其他類型的動力傳 遞裝置也可用于連接發動機12和發電機14。此外，行星齒輪裝置16可包括齒圈18、行星 架20、行星齒輪22和太陽輪24。發電機14也能將扭矩輸出到連接到太陽輪24的軸26。類似地，發動機12能夠將 扭矩輸出到通過被動式離合器32與軸30相連的曲軸28。在過扭矩(over-torque)的情況 下，離合器32可提供保護。軸30可被連接到行星齒輪裝置16的行星架20。齒圈18可被 連接到軸34，軸34可通過齒輪組38連接到第一組車輛驅動輪或主驅動輪36。車輛10可包括第二電機或電動機40，其能夠用于將扭矩輸出到連接到齒輪組38 的軸42。在本公開的范圍之內的其他車輛可具有不同的電機裝置，例如，多于或少于兩個電 機。在圖1中示出的實施例中，電機裝置(即，電動機40和發電機14)都能用作電動機來 輸出扭矩。可選地，它們中的每個還能用作發電機，用于將電力輸出到高電壓總線44以及 包括電池48和電池控制模塊(BCM) 50的能量儲存系統46。電池48可以是能夠輸出電力以操作電動機40和發電機14的高電壓電池。BCM 50 用作電池48的控制器。其他類型的能量儲存系統可用于諸如車輛10之類的車輛。例如， 可使用諸如電容器之類的裝置，該裝置類似于高電壓電池，既能儲存電能又能釋放電能。可 選地，諸如燃料電池之類的裝置可與電池和/或電容器聯合使用來向車輛10提供電力。如圖1所示，通常可將電動機40、發電機14、行星齒輪裝置16以及齒輪組38的一 部分稱為變速箱52。為了控制發動機12和變速箱52的組件(S卩，發電機14和電動機40)， 可設置總體上被顯示為控制器54的車輛控制系統。盡管控制器54被顯示為單個控制器， 但是它可包括可用于控制多個車輛系統的多個控制器。例如，控制器54可以是車輛系統控 制器/動力傳動系控制模塊(VSC/PCM)。控制器局域網(CAN) 56可允許控制器54與變速箱52和BCM 50通信。正如電池 48具有BCM 50 —樣，其他裝置可擁有它們自己的控制器。例如，發動機控制單元(ECU)可 與控制器54通信并可在發動機12上執行控制功能。此外，變速箱52可包括變速箱控制模塊(TCM)，該模塊被配置為通過逆變器(未示出)來協調控制變速箱52中的具體組件，例 如，發電機14和/或電動機40，并將操作狀態報告給控制器54。這些各種各樣的控制器中 的一些或全部控制器可組成根據本公開的控制系統。盡管在上下文中示出和描述的車輛10是重度混合型HEV，但是應該理解的是，本 公開的實施例可以在其他類型的車輛上實施，例如，包括其他混合動力系統的車輛、由電子 式電動機單獨驅動的車輛或者由內燃機單獨驅動的車輛。還應該理解的是，本公開的實施 例可以在包括有至少一種可選的能量回收和儲存裝置(例如，飛輪裝置、液壓裝置或氣動 裝置)的車輛上實施。最后，根據本公開，可選的能量回收和儲存裝置可與或可不與二級驅 動機械裝置(例如，液體燃料發動機或電機)集成。圖1還示出了制動系統58、加速踏板60和空調系統62的簡化的示意圖。制動系 統58可包括這樣的裝置，例如，制動踏板、位置傳感器、壓力傳感器或者這兩種傳感器的結 合、以及連接到車輛車輪(例如，車輪36)的機械連接裝置，以使摩擦制動起作用。根據本 公開的一個或多個實施例，制動系統58還可包括再生制動系統，在該再生制動系統中，制 動能量被捕獲并以電能的形式儲存在電池48中。當然，應該注意的是，除了電力再生制動 系統之外的再生制動系統(例如，液壓再生制動系統或機械再生制動系統等)也可作為制 動系統58的一部分而被包括在內。類似地，加速踏板60可包括一個或多個傳感器，其類似 于制動系統58中的傳感器，用于與控制器54通信。空調系統62也與控制器54通信。空調系統的開/關狀態能夠被傳送至控制器 54，并且能夠基于(例如)駕駛員致動的開關的狀態或者在相關功能(例如，窗戶除霜)的 基礎上的空調系統62的自動控制。除前面所述之外，車輛10還可包括顯示系統64，如在下 面更加詳細地說明的，顯示系統64可提供指示車輛10的驅動狀態的信息。圖2更加詳細地示出根據本申請的一個或多個實施例的顯示系統64。顯示系統 64可包括設置在車輛10的儀表板(未示出)之內的信息顯示器66。在這點上，信息顯示 器66可被包含在儀表盤顯示器68之內。應該充分理解的是，信息顯示器66還可被包含在 中控顯示器、頭頂顯示器或者適合向車輛10的駕駛員顯示指示車輛操作狀態或操作條件 的信息的車輛內的其他區域之內。顯示系統64可包括包含軟件的電子器件，這在圖2中未示出。此外，顯示系統64 還可包括控制器，供參考之用，該控制器可以是圖1中描述的控制器54。控制器54可被配 置為接收與車輛10的當前的操作狀態相關的感測到的和/或非感測到的輸入。此外，控制 器54可將輸出提供給信息顯示器66，從而可顯示指示車輛操作狀態或操作條件的信息。信息顯示器66可使用任何數目的模擬顯示器和/或儀表來指示與車輛操作狀態 相關的信息。可選地，信息顯示器66可使用任何數目的數字顯示器和/或儀表來顯示指示 車輛操作狀態的信息。例如，信息顯示器66可使用液晶顯示器(IXD)、等離子顯示器、有機 發光顯示器(OLED)或者適合顯示車輛操作狀態的其他顯示器來顯示指示車輛操作狀態的 信息。此外，信息顯示器66可包括模擬顯示器和/或儀表與數字顯示器和/或儀表兩者的 組合。信息顯示器66可包括顯示照明裝置(display lighting) 70，用于增強顯示內容 (例如指示器、圖形、圖像或文本等)的可視性和可讀性。顯示照明裝置70可包括一個或多 個前光(frontlight)或背光(backlight)，用于照亮信息顯示器66的全部或一部分。前光是位于顯示器前面或向前的光。另一方面，背光可用于從顯示板的側面或背面照亮顯示 器。在傳統的顯示器中，背光可用于照亮與指示器對應的特定的模擬指示器或儀表。在LCD 中，背光可用于增強弱光條件下的可讀性并用于按照類似于陰極射線管(CRT)顯示器的方 式來產生光。在這點上，IXD背光可被包括在IXD屏的層中。幾種不同類型的光源可用于 顯示照明裝置70。例如，顯示系統64可使用白熾燈、發光二極管(LED)、場致發光板(ELP)、 冷陰極熒光燈(CCFL)或熱陰極熒光燈等。顯示照明裝置70可以是任何顏色或者可以使信息顯示器66以任何顏色發光。更 具體地講，在此所稱的顏色指的是一組顏色屬性。例如，在色彩學中，通常存在三種顏色識 別屬性，即，色調、飽和度和亮度(lightness)。例如，在色輪或色度圖中，色調指的是顏色偏 離白色的方向。色調通常以名稱(例如)“黃色”或“紅色”描述并可被稱為“純色”。飽和度 指的是特定顏色的感知強度。具體地講，飽和度指的是顏色與其自身的明度(brightness) 的差異。亮度指的是顏色沿著亮度/暗度軸線或尺度的明度知覺(即，該顏色的明暗程度)。存在許多其他術語可用來描述顏色的屬性，但是大部分都相似或者與以上所述的 三個主要屬性相關，盡管術語色彩度、色度、純度和強度可能涉及關于顏色的感知強度的不 同的概念，但是它們均與飽和度相關。類似地，亮度有時也被稱為明度或明暗關系。而與亮 度相關的術語(例如，淡色和暗色)也可影響飽和度和感知色調。具體地講，淡色是通過添 加白色而使顏色變得更亮的一種顏色，而暗色是通過添加黑色而使顏色變得更暗的一種顏 色。根據本申請的一個或多個實施例，顯示照明裝置70可至少部分基于具體的車輛 操作條件或操作狀態來改變顏色。例如，就HEV而言，當僅使用電力(即，關閉發動機12)驅 動車輛時，顯示照明裝置70可根據第一組顏色屬性照亮信息顯示器66的至少一部分。當 未使用發動機12驅動車輛時，車輛10的操作狀態可被稱為電動車輛(EV)驅動模式。在EV 驅動模式下操作車輛能夠提高燃油經濟性并減少排放等。因此，第一組顏色屬性可包括綠 色調，從而顯示照明裝置70可大體上以綠色照亮信息顯示器66。在這點上，顯示照明裝置 70能夠將車輛的操作狀態以簡單自然的指示方式提供給駕駛員。此外，當使用發動機驅動車輛時，顯示照明裝置70可根據第二組顏色屬性照亮信 息顯示器66的至少一部分。當使用發動機12驅動車輛時，車輛10的操作狀態可被稱為發 動機開啟驅動模式。在發動機開啟驅動模式下操作車輛能夠降低燃油經濟性并增加排放 等。因此，第二組顏色屬性可包括紅色調，從而顯示照明裝置70可大體上以紅色照亮信息 顯不器66。根據本申請的一個或多個實施例，顯示照明裝置70可在除開啟和關閉車輛10的 發動機12時之外的其他情況下改變顏色。例如，在EV驅動模式下，當能量儲存裝置(例 如，電池)的消耗超過預定閾值時，顯示照明裝置70可根據第三組顏色屬性照亮顯示器66 的至少一部分。當使用電池驅動車輛并給其他車輛裝置/附件提供動力時，電池消耗能量。 當電池消耗的能量的量超過(例如，通過再生制動)所捕獲的能量的量時，還原電池的荷電 狀態。在當電池被完全耗盡或幾乎完全耗盡時的某些時刻，可使發動機12開啟以幫助驅動 車輛并給電池再充電。當然，可使發動機12開啟的原因并不僅限于電池的荷電狀態。無論如何，可提供閾值，該閾值指示電池的荷電狀態正在接近發動機將要開啟 (如果發動機尚未開啟)的時刻。在這點上，第三組顏色屬性可包括黃色調，從而顯示照明裝置70可大體上以黃色照亮信息顯示器66，以向駕駛員指示由于電池荷電相對不足而導 致車輛可能很快就要進入發動機開啟驅動模式。當然，應該充分理解的是，信息顯示器66 的至少一部分可顯示黃色，以向車輛的駕駛員指示由于多種不同的原因(例如，高速、加速 度、發動機溫度、加熱器設置等)導致發動機將要開啟。應該注意的是，除這些具體公開的顏色之外，還可根據車輛的操作狀態使用顏色 組合(color combination)來照亮信息顯示器66。例如，當車輛處于EV驅動模式下時，可 使用藍色照明來照亮信息顯示器66，當車輛處于發動機開啟驅動模式時，可使用橙色照明 來照亮信息顯示器66。因此，顯示照明裝置70能夠將車輛的操作狀態以簡單自然的指示方 式提供給駕駛員。如前所述，控制器54可至少部分基于一個或多個感測到的或非感測到的車輛輸 入來確定車輛的操作狀態。控制器通過將電信號直接或間接地傳遞(輸出)到信息顯示器 66來將車輛的操作狀態傳送到信息顯示器66，從而以對應于當前的操作狀態的顏色照亮 信息顯示器66。例如，通過控制器傳遞的信號可使用與顯示系統64相關聯的電子器件(未 示出)通過硬件和/或軟件進行處理。顯示器電子器件可包括一個或多個處理器、驅動電 路或為本領域的普通技術人員所公知的其他組件。現在參照圖3，示出了描述根據本申請的一個或多個實施例的方法的簡化的示例 性流程圖。步驟110為該方法提供入口。在步驟120，可確定車輛的操作狀態。例如，控制 器可感測或以其他方式確定發動機是否正在用于驅動車輛。另外說明的是，控制器可確定 車輛是否處于EV驅動模式。如果確定車輛沒有處于EV驅動模式，則可根據第一組顏色屬 性照亮信息顯示器66，如步驟130所示。例如，如果車輛處于發動機開啟驅動模式，則顯示 照明裝置70可以以紅色照亮信息顯示器66。另一方面，如果確定車輛處于EV驅動模式，則 所述方法進行到步驟140。在步驟140，可基于車輛的當前的操作狀態來確定車輛是否將要進入發動機開啟 驅動模式。如圖3所示，作為一個示例，可確定電池的荷電狀態是否在預定閾值之下。當然， 在步驟140可確定任何能量儲存裝置的消耗是否超過預定閾值。如果確定能量儲存裝置的 消耗沒有超過預定閾值，則可根據第二組顏色屬性照亮信息顯示器66，如步驟150所示。例 如，如果電池的荷電狀態在預定閾值之上，則顯示照明裝置70可以以綠色照亮信息顯示器 66。另一方面，如果電池的荷電狀態在預定閾值之下，則可根據第三組顏色屬性照亮信息顯 示器66，如步驟160所示。為此，顯示照明裝置70可以以黃色照亮信息顯示器66。在顯示照明裝置已經被改變為以對應的顏色照亮信息顯示器之后，所述方法可返 回到步驟120以基于車輛的當前的操作狀態繼續更新信息顯示器及其相關聯的照明。應該 注意的是，在此描述的圖3的方法僅僅是示例性的，并可以按照不同于所描述的順序和/或 者同時按照期望的、準許的和/或可能的順序來執行所述方法的功能或步驟。盡管已經詳細描述了實施本發明的最佳方式，但是熟悉本發明所涉及的領域的人 員將認識到用于實施由權利要求限定的本發明的各種可選設計和實施例。
權利要求
1.一種用于車輛的顯示系統，包括信息顯示器，具有相關聯的顯示照明裝置；控制器，該控制器被配置為確定車輛的操作狀態；傳遞指示車輛的操作狀態的信號，其中，顯示照明裝置以相應于所確定的操作狀態的 一種顏色來照亮信息顯示器的至少一部分。
2.如權利要求1所述的顯示系統，其中，顯示照明裝置為用于照亮信息顯示器的至少 一部分的背光。
3.如權利要求2所述的顯示系統，其中，信息顯示器的至少一部分為液晶顯示器。
4.如權利要求2所述的顯示系統，其中，信息顯示器為儀表盤顯示器。
5.如權利要求1所述的顯示系統，其中，當確定車輛在至少兩種操作狀態中的第一操 作狀態下運行時，顯示照明裝置根據第一組顏色屬性照亮信息顯示器的至少一部分。
6.如權利要求5所述的顯示系統，其中，當確定車輛在至少兩種操作狀態中的第二操 作狀態下運行時，顯示照明裝置根據第二組顏色屬性照亮信息顯示器的至少一部分。
7.如權利要求6所述的顯示系統，其中，所述車輛為混合動力電動車輛。
8.如權利要求7所述的顯示系統，其中，當所述車輛處于第一操作狀態時，所述車輛以 發動機開啟驅動模式運行。
9.如權利要求8所述的顯示系統，其中，當所述車輛處于第二操作狀態時，所述車輛以 電動車輛驅動模式運行。
10.如權利要求9所述的顯示系統，其中，當確定車輛在電動車輛驅動模式下運行并且 用于給處于電動車輛驅動模式的車輛提供動力的能量儲存裝置的消耗超過預定閾值時，顯 示照明裝置根據第三組顏色屬性照亮信息顯示器的至少一部分。
11.如權利要求10所述的顯示系統，其中，第一組顏色屬性包括紅色調，第二組顏色屬 性包括綠色調，第三組顏色屬性包括黃色調。
全文摘要
本發明提供一種用于車輛的顯示系統。該顯示系統包括基于車輛的操作狀態而改變顏色的信息顯示器。該信息顯示器包括顯示照明裝置，該顯示照明裝置以與車輛的當前的操作狀態相關聯的顏色照亮顯示器的至少一部分，從而向駕駛員指示操作狀態。
文檔編號B60Q3/04GK101992726SQ201010251638
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月11日 優先權日2009年8月11日
發明者吳宏杰 申請人:福特全球技術公司