車両用表示装置
【課題】バッテリの電流消費の増大を抑制しつつ、日射量に応じて表示器の発光輝度を調節し、視認性を確保することが可能な車両用表示装置を提供する。
【解決手段】太陽電池の発電電流を検出し、その検出した発電電流に基づいて日射量を算出し、算出した日射量に対応する表示器の目標輝度を決定し、表示器において決定した目標輝度により表示を行うために、表示器へ供給する必要電流を算出し、算出した必要電流に基づいて、表示器へ電流を供給する電流供給元として、太陽電池およびバッテリのいずれを用いるかを決定する。
【解決手段】太陽電池の発電電流を検出し、その検出した発電電流に基づいて日射量を算出し、算出した日射量に対応する表示器の目標輝度を決定し、表示器において決定した目標輝度により表示を行うために、表示器へ供給する必要電流を算出し、算出した必要電流に基づいて、表示器へ電流を供給する電流供給元として、太陽電池およびバッテリのいずれを用いるかを決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられる車両用表示装置に関し、特に太陽電池からの電流の供給を受ける車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
計器パネルや表示器の輝度制御を行うために、計器パネル上、もしくは計器パネル内に設置した光センサの照度信号を用いる、いわゆるオートライトコントロールシステムが普及している（特許文献１参照）。
【０００３】
また、複数の光源をその対面領域の日射光量に応じて個々に制御する調光回路により、車両用コンビネーションメータに直射日光が入射している状態で、メータ正面の実際の日射領域に適合した輝度で照明して、メータの視認性を確保することが可能な車両用コンビネーションメータが考案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
また、車両外部の明るさに対応して案内画像を常に見易く表示できるようにする車両用画像表示装置が考案されている（特許文献３参照）。
【０００５】
また、計器内への外来光の入射をより正確に検出することが可能になる日射検出装置が考案されている（特許文献４参照）。
【０００６】
また、太陽電池の発電電力により日射量を判定したり、エアコンＥＣＵを、太陽電池の発電電力を用いて作動するようにしている車両用空調装置が考案されている（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０４−１０３４４３号公報
【特許文献２】特許第２６６５６９８号公報
【特許文献３】特開２０００−０１０５４３号公報
【特許文献４】特開２００６−２５８７５４号公報
【特許文献５】特開２００９−２９２２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の従来技術による構成では、外来光を検知して照度信号を発生する光センサである日射センサを用いて日射量（明るさ）を検出し、その日射量に基づいて表示器の輝度を決定している。表示器にはＬＣＤ，ＬＥＤ等が用いられているが、ＬＣＤバックライトやＬＥＤの輝度を調節するための電力をバッテリから供給しており、輝度を上げる場合、バッテリの電力消費を抑えつつ電力を補うためにオルタネータでの発電量を増やす必要があり、エンジンへの負荷が増大して燃費が低下するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２の構成では、光センサとして太陽電池を用いているが、太陽電池はメータパネルからの反射光を受ける場所（すなわち太陽からの直射光を受けられない場所）に設置されているため、太陽電池からは十分な電力を供給できず、太陽電池を有効活用できていないという問題もある。
【００１０】
また、特許文献５の構成では、電源として太陽電池を用いているが、表示器の輝度調整については、開示・示唆ともない。
【００１１】
上記問題点を背景として、本発明の課題は、バッテリの電流消費の増大を抑制しつつ、日射量に応じて表示器の発光輝度を調節し、視認性を確保することが可能な車両用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１２】
上記課題を解決するための車両用表示装置は、太陽光線を受光することにより受光量に応じた発電電流を出力する太陽電池と、太陽電池から電流の供給を受けて表示を行う表示器と、太陽電池の発電電流を検出する発電電流検出部と、検出した発電電流に基づいて日射量を算出する日射量算出部と、算出した日射量に対応する表示器の目標輝度を決定する目標輝度決定部と、決定した目標輝度により表示器で表示を行うために必要となる、表示器へ供給する必要電流を算出する必要電流算出部と、算出した必要電流を太陽電池から供給する電流供給部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によって、太陽電池を電流供給元として使用する他に、日射センサとしても使用することができ、従来の日射センサを用いる必要がなく、コスト低減につながる。また、日射量が増大すると表示器の輝度を上げる必要があるが、輝度を上げるために必要な電流を、日射量が増大すると発電電流が増加する太陽電池から供給することにより、太陽電池を有効活用でき、バッテリ（すなわち蓄電池）の電流消費は増加せず、バッテリに充電を行うためにエンジン回転数を上げる必要もないので、燃費の低下を防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明の車両用表示装置は、自身に充電されている電流を出力するバッテリと、算出した必要電流に基づいて、表示器へ電流を供給する電流供給元として、太陽電池およびバッテリのいずれを用いるかを決定する電流供給元決定部と、を備え、電流供給部は、決定した電流供給元から必要電流を表示器へ供給する。
【００１５】
上記構成によって、２つの電流供給元を用いることで、より木目細かく表示器の輝度を調節することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の車両用表示装置における電流供給元決定部は、必要電流のうち、予め定められた基準電流についてはバッテリを電流供給元として決定し、必要電流から基準電流を差し引いた残余については、太陽電池を電流供給元として決定する。
【００１７】
上記構成によって、例えば夜間や雨天のような、太陽電池による発電が期待できない状況においても、バッテリを電流供給元とすることで、表示器における最低限の輝度を確保することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の車両用表示装置における電流供給元決定部は、必要電流から基準電流を差し引いた残余の全てを太陽電池から供給できないとき、その不足分についてはバッテリを電流供給元として決定する。
【００１９】
上記構成によって、太陽電池による発電が期待できない状況においても、表示器における最低限の輝度を確保できるとともに、日射量が増加して太陽電池による発電電流とバッテリの基準電流とでは必要電流を賄いきれなくなっても、バッテリからさらに電流を供給することで、表示器の輝度を確保することができる。
【００２０】
また、本発明の車両用表示装置における電流供給元決定部は、太陽電池を電流供給元として決定し、太陽電池の発電電流が必要電流を下回るとき、その不足分についてはバッテリを電流供給元として決定する。
【００２１】
上記構成によって、太陽電池の発電電流を最大限活用することができ、バッテリの電流消費を最低限に抑えることができるとともに、表示器の輝度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車両用表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１の電流供給部の構成を示す図（実施例１）。
【図３】図１の電流供給部の構成を示す図（実施例２）。
【図４】図１の電流供給部の構成を示す図（実施例３）。
【図５】電流供給制御処理を説明するフロー図（実施例１）。
【図６】電流供給制御処理を説明するフロー図（実施例２）。
【図７】電流供給制御処理を説明するフロー図（実施例３）。
【図８】電流供給制御処理を説明するフロー図（実施例４）。
【図９】日射量と供給電流との関係を示す図（実施例２）。
【図１０】日射量と供給電流との関係を示す図（実施例３）。
【図１１】日射量と供給電流との関係を示す図（実施例４）。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の車両用表示装置の一実施例を、図面を用いて説明する。図１に、車両用表示装置１の構成を示す。車両用表示装置１は、太陽電池２，電流センサ３，周知の蓄電池であるバッテリ４，表示器２０，およびこれらが接続された制御ユニット１０を含んで構成される。車両用表示装置１としては、計器パネル内のメータ表示装置，ナビゲーション装置，各種情報を表示するヘッドアップディスプレイ等を挙げることができる。
【００２４】
太陽電池２は、太陽光線の受光量に応じた直流電流を出力するようになっている。なお、このような太陽電池２は、公知の一般的構成を適用でき、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００２５】
電流センサ３は、周知のシャント抵抗を用いた構成でも、電流測定対象の導線内を流れる電流が発生する磁束を電圧に変換することで電流を計測するホール素子型電流センサを用いた構成でもよい。なお、電流センサ３が本発明の発電電流検出部に相当する。
【００２６】
表示器２０は、以下のいずれを用いてもよい。
・ＬＥＤ，有機ＥＬを用いた自発光式のメータ，インジケータ：ＬＥＤ，有機ＥＬの発光量を変化させて表示器２０の輝度を調節する。
・ＬＥＤ，冷陰極管をバックライトとして用いた液晶表示器（ＬＣＤ）：バックライトの発光量を変化させて表示器２０の輝度を調節する。
また、表示器２０には、上述の発光デバイスに応じて、その発光デバイスを発光させるためのドライバ回路を含んでいる。
【００２７】
制御ユニット１０は、電流供給部５，電源回路７，メモリ９，およびこれらが接続された制御回路８を含んで構成される。
【００２８】
電流供給部５は、制御回路８による電流供給元の決定に基づいて、太陽電池２およびバッテリ４から供給される電流（Ｉ１，Ｉ２）を電流源とし、これらの電流源の少なくとも一方を用いて表示器２０に供給電流Ｉｏｕｔを供給する回路である（詳細については後述）。
【００２９】
制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，入出力回路であるＩ／Ｏ８４，Ａ／Ｄ変換部８６，ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号生成部８７，およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に記憶された表示制御プログラム（図示せず）およびデータにより制御を行う。なお、制御回路８が本発明の日射量算出部，目標輝度決定部，必要電流算出部，電流供給元決定部に相当する。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換部８６は、周知のＡ／Ｄ変換器を含んで構成され、例えば、電流センサ３からの検出信号（アナログ値）を、ＣＰＵ８１で演算可能なデジタル値に変換する。
【００３１】
なお、制御回路８には、表示器２０で表示を行うためのデータである描画データを生成する描画部のような、表示画面制御に関する回路も含んでいるが、図示を省略し、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００３２】
電源回路７は、バッテリ４から供給される電源の電圧を、制御ユニット１０各部の動作電圧に変換して供給する。太陽電池２から電源回路７に電源を供給してもよい。
【００３３】
メモリ９は、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体により構成され、車両用表示装置１の動作に必要な情報を記憶する。
【００３４】
上記のような構成によって、車両用表示装置１は、制御回路８による電流供給元の決定に基づき電流供給部５から供給される太陽電池２および／あるいはバッテリ４からの電流の供給を受けて、表示器２０において各種情報の表示を行う。そして、電流供給部５から供給される電流の供給の大小によって表示器２０の輝度の調節を行う。また、表示用のデータは、車両用表示装置１自身で生成する他に、他の車載機器から車内ＬＡＮ等の通信手段を用いて取得してもよい。
【実施例１】
【００３５】
図２および図５を用いて、本発明の車両用表示装置１の第１の実施例について説明する。図２に、本実施例１における電流供給部５の詳細を表したブロック図を示す。また、図５に、本実施例１における電流供給制御処理を説明するフロー図を示す。なお、本処理は表示制御プログラムに含まれ、表示制御プログラムの他の処理とともに繰り返し実行される。
【００３６】
図２に示すように、電流供給部５は、太陽電池２からの出力電圧を一定に保つためのツェナーダイオード５１，ＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴであるＦＥＴ５２，逆流防止用ダイオード５３，およびＦＥＴ５２のスイッチング動作に必要な抵抗素子を含んで構成される。そして、電流供給部５には、太陽電池２からの出力電流Ｉ１が入力され、制御回路８のＰＷＭ信号生成部８７で生成・出力されるＰＷＭ信号であるＰＷＭ１のデューティ比に基づいて、ＦＥＴ５２がスイッチング動作を行ってソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを生成し、これを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００３７】
図５の電流供給制御処理では、まず、制御回路８において、電流センサ３により太陽電池２の発電電流Ｉ１を検出する（Ｓ１１）。次に、検出した発電電流Ｉ１から日射量を算出する（Ｓ１２）。これは、例えば、発電電流Ｉ１に対する日射量の関係をマップデータとして予めメモリ９に記憶しておき、該マップデータを参照することで日射量を算出することができる。
【００３８】
次に、算出した日射量から、その日射量に対応する表示器２０の目標輝度を算出する（Ｓ１３）。これは、例えば、日射量に対する目標輝度の関係をマップデータとして予めメモリ９に記憶しておき、該マップデータを参照することで目標輝度を算出することができる。
【００３９】
次に、算出した目標輝度で表示器を表示させるために必要な、表示器２０に供給する必要電流Ｉｄを算出する（Ｓ１４）。これは、例えば、目標輝度に対する必要電流Ｉｄの関係をマップデータとして予めメモリ９に記憶しておき、該マップデータを参照することで必要電流Ｉｄを算出することができる。
【００４０】
次に、電流センサ３により検出した太陽電池２の発電電流Ｉ１と、上述のステップＳ１４で算出された必要電流Ｉｄとを比較する。その結果、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回る場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ＦＥＴ５２からの出力電流Ｉ１ｏｕｔ＝Ｉｄとなるように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を決定する（Ｓ１６）。そして、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力し、ＦＥＴ５２はソース端子Ｓからソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを出力し、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを電流供給部５から供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する（Ｓ１７）。
【００４１】
一方、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回らない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を１００％（すなわち、ＦＥＴ５２がオン状態を維持するデューティ比）とし、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力する。あるいは、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに、ＦＥＴ５２をオン状態とするための電圧を出力する。これにより、ＦＥＴ５２は常時オン状態となり、太陽電池２の発電電流Ｉ１をそのままソーラ電流Ｉ１ｏｕｔすなわち供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する（Ｓ１８）。
【実施例２】
【００４２】
図３および図６を用いて、本発明の車両用表示装置１の第２の実施例について説明する。図３に、本実施例２における電流供給部５の詳細を表したブロック図を示す。また、図６に、本実施例２における電流供給制御処理を説明するフロー図を示す。なお、本実施例２は、上述の実施例１の変形例であるため、実施例１と同一の構成あるいはステップには同一の符号を付与し、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００４３】
図３に示すように、本実施例２では、電流供給部５は、上述の実施例１の構成に加えて、バッテリ４からの出力電流Ｉ２が電流供給部５に入力され、定電流ダイオード５４を介して、予め定められたバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔ（本発明の基準電流）を、太陽電池２の発電電流の状態に関係なく表示器２０に出力するようになっている。そして、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとＦＥＴ５２が出力するソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとを合わせ、これを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００４４】
バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔは、表示器２０に常時供給するもので、例えば夜間、あるいは雨天・曇天等の悪天候時のような、太陽電池２の発電電流Ｉ１が十分に供給されないときでも、表示器２０において視認性を確保することができる輝度で表示可能となるように値が定められている。また、定電流ダイオード５４も、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを供給可能なものを用いる。
【００４５】
図６の電流供給制御処理では、図５のステップＳ１１〜Ｓ１４と同様にして、電流センサ３により太陽電池２の発電電流Ｉ１を検出し、検出した発電電流Ｉ１から日射量を算出し、算出した日射量から、その日射量に対応する表示器２０の目標輝度を算出し、算出した目標輝度に対応して、表示器２０に供給する必要電流Ｉｄを算出する。
【００４６】
次に、上記で算出した必要電流Ｉｄから、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを差し引いたものを、新たな必要電流Ｉｄとする（Ｓ１４１）。この必要電流Ｉｄを太陽電池２から供給する。
【００４７】
そして、図５のステップＳ１５〜Ｓ１８と同様にして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを決定する。
【００４８】
上記構成により、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとを合わせたものが、供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に供給される。
【００４９】
図９に、上記実施例２における日射量と供給電流Ｉｏｕｔとの関係を示す。図９のように、バッテリ電流は日射量に関係なく一定量（Ｉ２ｏｕｔ）が供給される。また、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔは日射量が増加するにつれて（すなわち、日射量に比例して）増加するので、この増加分を表示器の発光輝度を高くするために用いる。
【実施例３】
【００５０】
図４および図７を用いて、本発明の車両用表示装置１の第３の実施例について説明する。図４に、本実施例３における電流供給部５の詳細を表したブロック図を示す。また、図７に、本実施例３における電流供給制御処理を説明するフロー図を示す。なお、本実施例３は、上述の実施例１の変形例であるため、実施例１と同一の構成あるいはステップには同一の符号を付与し、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００５１】
図４に示すように、本実施例３では、電流供給部５は、上述の実施例１の構成に加えて、電流供給部５に入力されたバッテリ４からの出力電流Ｉ２から、制御回路８のＰＷＭ信号生成部８７で生成・出力されるＰＷＭ信号であるＰＷＭ２のデューティ比に基づいて、ＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴであるＦＥＴ５５がスイッチング動作を行って、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを生成するようになっている。つまり、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔも、日射量に応じて値を可変とすることができる。そして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとを合わせたものを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００５２】
図７の電流供給制御処理では、図５のステップＳ１１〜Ｓ１４と同様にして、電流センサ３により太陽電池２の発電電流Ｉ１を検出し、検出した発電電流Ｉ１から日射量を算出し、算出した日射量から、その日射量に対応する表示器２０の目標輝度を算出し、算出した目標輝度に対応して、表示器２０に供給する必要電流Ｉｄを算出する。
【００５３】
次に、電流センサ３により検出した太陽電池２の発電電流Ｉ１と、上記で算出された必要電流Ｉｄとを比較する。その結果、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回る場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ＦＥＴ５２からの出力電流（すなわち、ソーラ電流）Ｉ１ｏｕｔ＝Ｉｄとなるように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を決定する（Ｓ１６）。そして、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力し、ＦＥＴ５２はソース端子Ｓからソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを出力し、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを電流供給部５から供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する（Ｓ１７）。
【００５４】
続いて、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔ＝０となるように（すなわち、ＦＥＴ５５がオフ状態を維持するように）、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ２のデューティ比を決定し（例えば、０％）、ＦＥＴ５５のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ２を出力してバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔの出力を停止する（Ｓ１７１）。
【００５５】
一方、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回らない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を１００％（すなわち、ＦＥＴ５２がオン状態を維持するデューティ比）とし、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力する。あるいは、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに、ＦＥＴ５２をオン状態とするための電圧を出力する。これにより、ＦＥＴ５２は常時オン状態となり、太陽電池２の発電電流Ｉ１をそのままソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとして出力する（Ｓ１８）。
【００５６】
次に、発電電流Ｉ１の必要電流Ｉｄに対する不足分（Ｉｄ−Ｉ１）をバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとし、このバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを供給可能なように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ２のデューティ比を決定する（Ｓ１８１）。そして、ＦＥＴ５５のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ２を出力してバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを出力する（Ｓ１８２）。このようにして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとを合わせたものを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００５７】
図１０に、上記実施例３における日射量と供給電流Ｉｏｕｔとの関係を示す。図１０のように、日射量が０に近くソーラ電流Ｉ１ｏｕｔのみで表示器２０の表示輝度を適正なものとすることができないときには、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔによりその不足分を補い、日射量が増加してソーラ電流Ｉ１ｏｕｔのみで表示器２０の表示輝度を適正なものとすることができるときには、バッテリ４から表示器２０への電流供給を停止している。
【実施例４】
【００５８】
図４および図８を用いて、本発明の車両用表示装置１の第４の実施例について説明する。図８に、本実施例４における電流供給制御処理を説明するフロー図を示す。なお、本実施例４は、上述の実施例３（図７）の変形例であるため、実施例３と同一の構成あるいはステップには同一の符号を付与し、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００５９】
図８の電流供給制御処理では、図７のステップＳ１１〜Ｓ１４と同様にして、電流センサ３により太陽電池２の発電電流Ｉ１を検出し、検出した発電電流Ｉ１から日射量を算出し、算出した日射量から、その日射量に対応する表示器２０の目標輝度を算出し、算出した目標輝度に対応して、表示器２０に供給する必要電流Ｉｄを算出する。
【００６０】
次に、上記で算出した必要電流Ｉｄから、バッテリ４から供給する予め定められた電流（基準電流）Ｉｂを差し引いたものを、新たな必要電流Ｉｄとする（Ｓ１４１）。
【００６１】
次に、電流センサ３により検出した太陽電池２の発電電流Ｉ１と、上記で算出された必要電流Ｉｄとを比較する。その結果、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回る場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ＦＥＴ５２からの出力電流（すなわち、ソーラ電流）Ｉ１ｏｕｔ＝Ｉｄとなるように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を決定する（Ｓ１６）。そして、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力し、ＦＥＴ５２はソース端子Ｓからソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを出力する（Ｓ１７）。
【００６２】
続いて、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔ＝基準電流Ｉｂとなるように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ２のデューティ比を決定し、ＦＥＴ５５のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ２を出力してバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを出力する（Ｓ１７１ａ）。このようにして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとを合わせたものを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００６３】
一方、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回らない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を１００％（すなわち、ＦＥＴ５２がオン状態を維持するデューティ比）とし、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力する。あるいは、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに、ＦＥＴ５２をオン状態とするための電圧を出力する。これにより、ＦＥＴ５２は常時オン状態となり、太陽電池２の発電電流Ｉ１をそのままソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとして出力する（Ｓ１８）。
【００６４】
次に、発電電流Ｉ１の必要電流Ｉｄに対する不足分（Ｉｄ−Ｉ１）と基準電流Ｉｂとを合わせたものをバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとし、このバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを供給可能なように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ２のデューティ比を決定する（Ｓ１８１ａ）。そして、ＦＥＴ５５のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ２を出力してバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを出力する（Ｓ１８２）。このようにして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとを合わせたものを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００６５】
図１１に、上記実施例４における日射量と供給電流Ｉｏｕｔとの関係を示す。図１１のように、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔは日射量に関係なく一定量（基準電流Ｉｂ）が供給され、さらに日射量が増加してソーラ電流Ｉ１ｏｕｔのみで必要電流Ｉｄの増加分を賄いきれなくなったときには、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを増加させ不足分を補っている。また、図８の構成で、バッテリ４は基準電流Ｉｂのみを供給するようにしてもよい。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【００６７】
上述の各実施例では、太陽電池２の発電電流を検出して、その発電電流に基づいて供給電流を算出しているが、太陽電池２の発電電力を検出して、その発電電力に基づいて供給電力を算出するようにしてもよい。ただ、電流供給部５に対する太陽電池２からの出力電圧はツェナーダイオード５１により一定に保たれているため、発電電流と出力電圧の積が発電電力となるので、積を求める演算が不要な電流ベースで各種演算を行った方がＣＰＵ８１の処理負荷を抑えることができる。
【００６８】
また、上述の構成では、制御回路８は、ＣＰＵ８１等を含むコンピュータ（デジタル回路）として構成されているが、オペアンプ等を用いたアナログ回路として構成してもよい。例えば、太陽電池２からの出力電流を、電流−電圧変換回路を用いて電圧に換算し、その電圧から増幅回路あるいは電圧変換回路を用いて日射量相当の電圧，目標輝度に相当する電圧，あるいはＰＷＭデューティ値に相当する電圧を得ることができる。そして、コンパレータとして用いたオペアンプに三角波信号とＰＷＭデューティ値に相当する電圧とを入力することで、目標輝度に対応するＰＷＭ波形を出力することができる。
【００６９】
また、太陽電池２およびバッテリ４から電流を供給する構成において、発電電流Ｉ１の必要電流Ｉｄに対する不足分（Ｉｄ−Ｉ１）を算出するような減算を行う場合は、減算回路（すなわち差動増幅回路）を用いることで可能となり、この減算結果（減算回路からの出力電圧）に基づいてバッテリ４からの供給電流値（ＰＷＭデューティ値あるいは電流リミッタ値）を決定することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１ 車両用表示装置
２ 太陽電池
３ 電流センサ（発電電流検出部）
４ バッテリ
５ 電流供給部
８ 制御回路（日射量算出部，目標輝度決定部，必要電流算出部，電流供給元決定部）
１０ 制御ユニット
２０ 表示器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられる車両用表示装置に関し、特に太陽電池からの電流の供給を受ける車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
計器パネルや表示器の輝度制御を行うために、計器パネル上、もしくは計器パネル内に設置した光センサの照度信号を用いる、いわゆるオートライトコントロールシステムが普及している（特許文献１参照）。
【０００３】
また、複数の光源をその対面領域の日射光量に応じて個々に制御する調光回路により、車両用コンビネーションメータに直射日光が入射している状態で、メータ正面の実際の日射領域に適合した輝度で照明して、メータの視認性を確保することが可能な車両用コンビネーションメータが考案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
また、車両外部の明るさに対応して案内画像を常に見易く表示できるようにする車両用画像表示装置が考案されている（特許文献３参照）。
【０００５】
また、計器内への外来光の入射をより正確に検出することが可能になる日射検出装置が考案されている（特許文献４参照）。
【０００６】
また、太陽電池の発電電力により日射量を判定したり、エアコンＥＣＵを、太陽電池の発電電力を用いて作動するようにしている車両用空調装置が考案されている（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０４−１０３４４３号公報
【特許文献２】特許第２６６５６９８号公報
【特許文献３】特開２０００−０１０５４３号公報
【特許文献４】特開２００６−２５８７５４号公報
【特許文献５】特開２００９−２９２２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の従来技術による構成では、外来光を検知して照度信号を発生する光センサである日射センサを用いて日射量（明るさ）を検出し、その日射量に基づいて表示器の輝度を決定している。表示器にはＬＣＤ，ＬＥＤ等が用いられているが、ＬＣＤバックライトやＬＥＤの輝度を調節するための電力をバッテリから供給しており、輝度を上げる場合、バッテリの電力消費を抑えつつ電力を補うためにオルタネータでの発電量を増やす必要があり、エンジンへの負荷が増大して燃費が低下するという問題がある。
【０００９】
また、特許文献２の構成では、光センサとして太陽電池を用いているが、太陽電池はメータパネルからの反射光を受ける場所（すなわち太陽からの直射光を受けられない場所）に設置されているため、太陽電池からは十分な電力を供給できず、太陽電池を有効活用できていないという問題もある。
【００１０】
また、特許文献５の構成では、電源として太陽電池を用いているが、表示器の輝度調整については、開示・示唆ともない。
【００１１】
上記問題点を背景として、本発明の課題は、バッテリの電流消費の増大を抑制しつつ、日射量に応じて表示器の発光輝度を調節し、視認性を確保することが可能な車両用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１２】
上記課題を解決するための車両用表示装置は、太陽光線を受光することにより受光量に応じた発電電流を出力する太陽電池と、太陽電池から電流の供給を受けて表示を行う表示器と、太陽電池の発電電流を検出する発電電流検出部と、検出した発電電流に基づいて日射量を算出する日射量算出部と、算出した日射量に対応する表示器の目標輝度を決定する目標輝度決定部と、決定した目標輝度により表示器で表示を行うために必要となる、表示器へ供給する必要電流を算出する必要電流算出部と、算出した必要電流を太陽電池から供給する電流供給部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
上記構成によって、太陽電池を電流供給元として使用する他に、日射センサとしても使用することができ、従来の日射センサを用いる必要がなく、コスト低減につながる。また、日射量が増大すると表示器の輝度を上げる必要があるが、輝度を上げるために必要な電流を、日射量が増大すると発電電流が増加する太陽電池から供給することにより、太陽電池を有効活用でき、バッテリ（すなわち蓄電池）の電流消費は増加せず、バッテリに充電を行うためにエンジン回転数を上げる必要もないので、燃費の低下を防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明の車両用表示装置は、自身に充電されている電流を出力するバッテリと、算出した必要電流に基づいて、表示器へ電流を供給する電流供給元として、太陽電池およびバッテリのいずれを用いるかを決定する電流供給元決定部と、を備え、電流供給部は、決定した電流供給元から必要電流を表示器へ供給する。
【００１５】
上記構成によって、２つの電流供給元を用いることで、より木目細かく表示器の輝度を調節することが可能となる。
【００１６】
また、本発明の車両用表示装置における電流供給元決定部は、必要電流のうち、予め定められた基準電流についてはバッテリを電流供給元として決定し、必要電流から基準電流を差し引いた残余については、太陽電池を電流供給元として決定する。
【００１７】
上記構成によって、例えば夜間や雨天のような、太陽電池による発電が期待できない状況においても、バッテリを電流供給元とすることで、表示器における最低限の輝度を確保することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の車両用表示装置における電流供給元決定部は、必要電流から基準電流を差し引いた残余の全てを太陽電池から供給できないとき、その不足分についてはバッテリを電流供給元として決定する。
【００１９】
上記構成によって、太陽電池による発電が期待できない状況においても、表示器における最低限の輝度を確保できるとともに、日射量が増加して太陽電池による発電電流とバッテリの基準電流とでは必要電流を賄いきれなくなっても、バッテリからさらに電流を供給することで、表示器の輝度を確保することができる。
【００２０】
また、本発明の車両用表示装置における電流供給元決定部は、太陽電池を電流供給元として決定し、太陽電池の発電電流が必要電流を下回るとき、その不足分についてはバッテリを電流供給元として決定する。
【００２１】
上記構成によって、太陽電池の発電電流を最大限活用することができ、バッテリの電流消費を最低限に抑えることができるとともに、表示器の輝度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車両用表示装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１の電流供給部の構成を示す図（実施例１）。
【図３】図１の電流供給部の構成を示す図（実施例２）。
【図４】図１の電流供給部の構成を示す図（実施例３）。
【図５】電流供給制御処理を説明するフロー図（実施例１）。
【図６】電流供給制御処理を説明するフロー図（実施例２）。
【図７】電流供給制御処理を説明するフロー図（実施例３）。
【図８】電流供給制御処理を説明するフロー図（実施例４）。
【図９】日射量と供給電流との関係を示す図（実施例２）。
【図１０】日射量と供給電流との関係を示す図（実施例３）。
【図１１】日射量と供給電流との関係を示す図（実施例４）。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の車両用表示装置の一実施例を、図面を用いて説明する。図１に、車両用表示装置１の構成を示す。車両用表示装置１は、太陽電池２，電流センサ３，周知の蓄電池であるバッテリ４，表示器２０，およびこれらが接続された制御ユニット１０を含んで構成される。車両用表示装置１としては、計器パネル内のメータ表示装置，ナビゲーション装置，各種情報を表示するヘッドアップディスプレイ等を挙げることができる。
【００２４】
太陽電池２は、太陽光線の受光量に応じた直流電流を出力するようになっている。なお、このような太陽電池２は、公知の一般的構成を適用でき、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００２５】
電流センサ３は、周知のシャント抵抗を用いた構成でも、電流測定対象の導線内を流れる電流が発生する磁束を電圧に変換することで電流を計測するホール素子型電流センサを用いた構成でもよい。なお、電流センサ３が本発明の発電電流検出部に相当する。
【００２６】
表示器２０は、以下のいずれを用いてもよい。
・ＬＥＤ，有機ＥＬを用いた自発光式のメータ，インジケータ：ＬＥＤ，有機ＥＬの発光量を変化させて表示器２０の輝度を調節する。
・ＬＥＤ，冷陰極管をバックライトとして用いた液晶表示器（ＬＣＤ）：バックライトの発光量を変化させて表示器２０の輝度を調節する。
また、表示器２０には、上述の発光デバイスに応じて、その発光デバイスを発光させるためのドライバ回路を含んでいる。
【００２７】
制御ユニット１０は、電流供給部５，電源回路７，メモリ９，およびこれらが接続された制御回路８を含んで構成される。
【００２８】
電流供給部５は、制御回路８による電流供給元の決定に基づいて、太陽電池２およびバッテリ４から供給される電流（Ｉ１，Ｉ２）を電流源とし、これらの電流源の少なくとも一方を用いて表示器２０に供給電流Ｉｏｕｔを供給する回路である（詳細については後述）。
【００２９】
制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，入出力回路であるＩ／Ｏ８４，Ａ／Ｄ変換部８６，ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号生成部８７，およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に記憶された表示制御プログラム（図示せず）およびデータにより制御を行う。なお、制御回路８が本発明の日射量算出部，目標輝度決定部，必要電流算出部，電流供給元決定部に相当する。
【００３０】
Ａ／Ｄ変換部８６は、周知のＡ／Ｄ変換器を含んで構成され、例えば、電流センサ３からの検出信号（アナログ値）を、ＣＰＵ８１で演算可能なデジタル値に変換する。
【００３１】
なお、制御回路８には、表示器２０で表示を行うためのデータである描画データを生成する描画部のような、表示画面制御に関する回路も含んでいるが、図示を省略し、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００３２】
電源回路７は、バッテリ４から供給される電源の電圧を、制御ユニット１０各部の動作電圧に変換して供給する。太陽電池２から電源回路７に電源を供給してもよい。
【００３３】
メモリ９は、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体により構成され、車両用表示装置１の動作に必要な情報を記憶する。
【００３４】
上記のような構成によって、車両用表示装置１は、制御回路８による電流供給元の決定に基づき電流供給部５から供給される太陽電池２および／あるいはバッテリ４からの電流の供給を受けて、表示器２０において各種情報の表示を行う。そして、電流供給部５から供給される電流の供給の大小によって表示器２０の輝度の調節を行う。また、表示用のデータは、車両用表示装置１自身で生成する他に、他の車載機器から車内ＬＡＮ等の通信手段を用いて取得してもよい。
【実施例１】
【００３５】
図２および図５を用いて、本発明の車両用表示装置１の第１の実施例について説明する。図２に、本実施例１における電流供給部５の詳細を表したブロック図を示す。また、図５に、本実施例１における電流供給制御処理を説明するフロー図を示す。なお、本処理は表示制御プログラムに含まれ、表示制御プログラムの他の処理とともに繰り返し実行される。
【００３６】
図２に示すように、電流供給部５は、太陽電池２からの出力電圧を一定に保つためのツェナーダイオード５１，ＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴであるＦＥＴ５２，逆流防止用ダイオード５３，およびＦＥＴ５２のスイッチング動作に必要な抵抗素子を含んで構成される。そして、電流供給部５には、太陽電池２からの出力電流Ｉ１が入力され、制御回路８のＰＷＭ信号生成部８７で生成・出力されるＰＷＭ信号であるＰＷＭ１のデューティ比に基づいて、ＦＥＴ５２がスイッチング動作を行ってソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを生成し、これを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００３７】
図５の電流供給制御処理では、まず、制御回路８において、電流センサ３により太陽電池２の発電電流Ｉ１を検出する（Ｓ１１）。次に、検出した発電電流Ｉ１から日射量を算出する（Ｓ１２）。これは、例えば、発電電流Ｉ１に対する日射量の関係をマップデータとして予めメモリ９に記憶しておき、該マップデータを参照することで日射量を算出することができる。
【００３８】
次に、算出した日射量から、その日射量に対応する表示器２０の目標輝度を算出する（Ｓ１３）。これは、例えば、日射量に対する目標輝度の関係をマップデータとして予めメモリ９に記憶しておき、該マップデータを参照することで目標輝度を算出することができる。
【００３９】
次に、算出した目標輝度で表示器を表示させるために必要な、表示器２０に供給する必要電流Ｉｄを算出する（Ｓ１４）。これは、例えば、目標輝度に対する必要電流Ｉｄの関係をマップデータとして予めメモリ９に記憶しておき、該マップデータを参照することで必要電流Ｉｄを算出することができる。
【００４０】
次に、電流センサ３により検出した太陽電池２の発電電流Ｉ１と、上述のステップＳ１４で算出された必要電流Ｉｄとを比較する。その結果、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回る場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ＦＥＴ５２からの出力電流Ｉ１ｏｕｔ＝Ｉｄとなるように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を決定する（Ｓ１６）。そして、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力し、ＦＥＴ５２はソース端子Ｓからソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを出力し、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを電流供給部５から供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する（Ｓ１７）。
【００４１】
一方、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回らない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を１００％（すなわち、ＦＥＴ５２がオン状態を維持するデューティ比）とし、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力する。あるいは、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに、ＦＥＴ５２をオン状態とするための電圧を出力する。これにより、ＦＥＴ５２は常時オン状態となり、太陽電池２の発電電流Ｉ１をそのままソーラ電流Ｉ１ｏｕｔすなわち供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する（Ｓ１８）。
【実施例２】
【００４２】
図３および図６を用いて、本発明の車両用表示装置１の第２の実施例について説明する。図３に、本実施例２における電流供給部５の詳細を表したブロック図を示す。また、図６に、本実施例２における電流供給制御処理を説明するフロー図を示す。なお、本実施例２は、上述の実施例１の変形例であるため、実施例１と同一の構成あるいはステップには同一の符号を付与し、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００４３】
図３に示すように、本実施例２では、電流供給部５は、上述の実施例１の構成に加えて、バッテリ４からの出力電流Ｉ２が電流供給部５に入力され、定電流ダイオード５４を介して、予め定められたバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔ（本発明の基準電流）を、太陽電池２の発電電流の状態に関係なく表示器２０に出力するようになっている。そして、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとＦＥＴ５２が出力するソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとを合わせ、これを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００４４】
バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔは、表示器２０に常時供給するもので、例えば夜間、あるいは雨天・曇天等の悪天候時のような、太陽電池２の発電電流Ｉ１が十分に供給されないときでも、表示器２０において視認性を確保することができる輝度で表示可能となるように値が定められている。また、定電流ダイオード５４も、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを供給可能なものを用いる。
【００４５】
図６の電流供給制御処理では、図５のステップＳ１１〜Ｓ１４と同様にして、電流センサ３により太陽電池２の発電電流Ｉ１を検出し、検出した発電電流Ｉ１から日射量を算出し、算出した日射量から、その日射量に対応する表示器２０の目標輝度を算出し、算出した目標輝度に対応して、表示器２０に供給する必要電流Ｉｄを算出する。
【００４６】
次に、上記で算出した必要電流Ｉｄから、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを差し引いたものを、新たな必要電流Ｉｄとする（Ｓ１４１）。この必要電流Ｉｄを太陽電池２から供給する。
【００４７】
そして、図５のステップＳ１５〜Ｓ１８と同様にして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを決定する。
【００４８】
上記構成により、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとを合わせたものが、供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に供給される。
【００４９】
図９に、上記実施例２における日射量と供給電流Ｉｏｕｔとの関係を示す。図９のように、バッテリ電流は日射量に関係なく一定量（Ｉ２ｏｕｔ）が供給される。また、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔは日射量が増加するにつれて（すなわち、日射量に比例して）増加するので、この増加分を表示器の発光輝度を高くするために用いる。
【実施例３】
【００５０】
図４および図７を用いて、本発明の車両用表示装置１の第３の実施例について説明する。図４に、本実施例３における電流供給部５の詳細を表したブロック図を示す。また、図７に、本実施例３における電流供給制御処理を説明するフロー図を示す。なお、本実施例３は、上述の実施例１の変形例であるため、実施例１と同一の構成あるいはステップには同一の符号を付与し、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００５１】
図４に示すように、本実施例３では、電流供給部５は、上述の実施例１の構成に加えて、電流供給部５に入力されたバッテリ４からの出力電流Ｉ２から、制御回路８のＰＷＭ信号生成部８７で生成・出力されるＰＷＭ信号であるＰＷＭ２のデューティ比に基づいて、ＮチャネルＭＯＳ ＦＥＴであるＦＥＴ５５がスイッチング動作を行って、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを生成するようになっている。つまり、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔも、日射量に応じて値を可変とすることができる。そして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとを合わせたものを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００５２】
図７の電流供給制御処理では、図５のステップＳ１１〜Ｓ１４と同様にして、電流センサ３により太陽電池２の発電電流Ｉ１を検出し、検出した発電電流Ｉ１から日射量を算出し、算出した日射量から、その日射量に対応する表示器２０の目標輝度を算出し、算出した目標輝度に対応して、表示器２０に供給する必要電流Ｉｄを算出する。
【００５３】
次に、電流センサ３により検出した太陽電池２の発電電流Ｉ１と、上記で算出された必要電流Ｉｄとを比較する。その結果、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回る場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ＦＥＴ５２からの出力電流（すなわち、ソーラ電流）Ｉ１ｏｕｔ＝Ｉｄとなるように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を決定する（Ｓ１６）。そして、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力し、ＦＥＴ５２はソース端子Ｓからソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを出力し、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを電流供給部５から供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する（Ｓ１７）。
【００５４】
続いて、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔ＝０となるように（すなわち、ＦＥＴ５５がオフ状態を維持するように）、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ２のデューティ比を決定し（例えば、０％）、ＦＥＴ５５のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ２を出力してバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔの出力を停止する（Ｓ１７１）。
【００５５】
一方、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回らない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を１００％（すなわち、ＦＥＴ５２がオン状態を維持するデューティ比）とし、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力する。あるいは、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに、ＦＥＴ５２をオン状態とするための電圧を出力する。これにより、ＦＥＴ５２は常時オン状態となり、太陽電池２の発電電流Ｉ１をそのままソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとして出力する（Ｓ１８）。
【００５６】
次に、発電電流Ｉ１の必要電流Ｉｄに対する不足分（Ｉｄ−Ｉ１）をバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとし、このバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを供給可能なように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ２のデューティ比を決定する（Ｓ１８１）。そして、ＦＥＴ５５のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ２を出力してバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを出力する（Ｓ１８２）。このようにして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとを合わせたものを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００５７】
図１０に、上記実施例３における日射量と供給電流Ｉｏｕｔとの関係を示す。図１０のように、日射量が０に近くソーラ電流Ｉ１ｏｕｔのみで表示器２０の表示輝度を適正なものとすることができないときには、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔによりその不足分を補い、日射量が増加してソーラ電流Ｉ１ｏｕｔのみで表示器２０の表示輝度を適正なものとすることができるときには、バッテリ４から表示器２０への電流供給を停止している。
【実施例４】
【００５８】
図４および図８を用いて、本発明の車両用表示装置１の第４の実施例について説明する。図８に、本実施例４における電流供給制御処理を説明するフロー図を示す。なお、本実施例４は、上述の実施例３（図７）の変形例であるため、実施例３と同一の構成あるいはステップには同一の符号を付与し、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００５９】
図８の電流供給制御処理では、図７のステップＳ１１〜Ｓ１４と同様にして、電流センサ３により太陽電池２の発電電流Ｉ１を検出し、検出した発電電流Ｉ１から日射量を算出し、算出した日射量から、その日射量に対応する表示器２０の目標輝度を算出し、算出した目標輝度に対応して、表示器２０に供給する必要電流Ｉｄを算出する。
【００６０】
次に、上記で算出した必要電流Ｉｄから、バッテリ４から供給する予め定められた電流（基準電流）Ｉｂを差し引いたものを、新たな必要電流Ｉｄとする（Ｓ１４１）。
【００６１】
次に、電流センサ３により検出した太陽電池２の発電電流Ｉ１と、上記で算出された必要電流Ｉｄとを比較する。その結果、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回る場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ＦＥＴ５２からの出力電流（すなわち、ソーラ電流）Ｉ１ｏｕｔ＝Ｉｄとなるように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を決定する（Ｓ１６）。そして、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力し、ＦＥＴ５２はソース端子Ｓからソーラ電流Ｉ１ｏｕｔを出力する（Ｓ１７）。
【００６２】
続いて、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔ＝基準電流Ｉｂとなるように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ２のデューティ比を決定し、ＦＥＴ５５のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ２を出力してバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを出力する（Ｓ１７１ａ）。このようにして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとを合わせたものを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００６３】
一方、発電電流Ｉ１が必要電流Ｉｄを上回らない場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ１のデューティ比を１００％（すなわち、ＦＥＴ５２がオン状態を維持するデューティ比）とし、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ１を出力する。あるいは、ＦＥＴ５２のゲート端子Ｇに、ＦＥＴ５２をオン状態とするための電圧を出力する。これにより、ＦＥＴ５２は常時オン状態となり、太陽電池２の発電電流Ｉ１をそのままソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとして出力する（Ｓ１８）。
【００６４】
次に、発電電流Ｉ１の必要電流Ｉｄに対する不足分（Ｉｄ−Ｉ１）と基準電流Ｉｂとを合わせたものをバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとし、このバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを供給可能なように、ＰＷＭ信号生成部８７においてＰＷＭ２のデューティ比を決定する（Ｓ１８１ａ）。そして、ＦＥＴ５５のゲート端子Ｇに対してＰＷＭ２を出力してバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを出力する（Ｓ１８２）。このようにして、ソーラ電流Ｉ１ｏｕｔとバッテリ電流Ｉ２ｏｕｔとを合わせたものを供給電流Ｉｏｕｔとして表示器２０に出力する。
【００６５】
図１１に、上記実施例４における日射量と供給電流Ｉｏｕｔとの関係を示す。図１１のように、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔは日射量に関係なく一定量（基準電流Ｉｂ）が供給され、さらに日射量が増加してソーラ電流Ｉ１ｏｕｔのみで必要電流Ｉｄの増加分を賄いきれなくなったときには、バッテリ電流Ｉ２ｏｕｔを増加させ不足分を補っている。また、図８の構成で、バッテリ４は基準電流Ｉｂのみを供給するようにしてもよい。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【００６７】
上述の各実施例では、太陽電池２の発電電流を検出して、その発電電流に基づいて供給電流を算出しているが、太陽電池２の発電電力を検出して、その発電電力に基づいて供給電力を算出するようにしてもよい。ただ、電流供給部５に対する太陽電池２からの出力電圧はツェナーダイオード５１により一定に保たれているため、発電電流と出力電圧の積が発電電力となるので、積を求める演算が不要な電流ベースで各種演算を行った方がＣＰＵ８１の処理負荷を抑えることができる。
【００６８】
また、上述の構成では、制御回路８は、ＣＰＵ８１等を含むコンピュータ（デジタル回路）として構成されているが、オペアンプ等を用いたアナログ回路として構成してもよい。例えば、太陽電池２からの出力電流を、電流−電圧変換回路を用いて電圧に換算し、その電圧から増幅回路あるいは電圧変換回路を用いて日射量相当の電圧，目標輝度に相当する電圧，あるいはＰＷＭデューティ値に相当する電圧を得ることができる。そして、コンパレータとして用いたオペアンプに三角波信号とＰＷＭデューティ値に相当する電圧とを入力することで、目標輝度に対応するＰＷＭ波形を出力することができる。
【００６９】
また、太陽電池２およびバッテリ４から電流を供給する構成において、発電電流Ｉ１の必要電流Ｉｄに対する不足分（Ｉｄ−Ｉ１）を算出するような減算を行う場合は、減算回路（すなわち差動増幅回路）を用いることで可能となり、この減算結果（減算回路からの出力電圧）に基づいてバッテリ４からの供給電流値（ＰＷＭデューティ値あるいは電流リミッタ値）を決定することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１ 車両用表示装置
２ 太陽電池
３ 電流センサ（発電電流検出部）
４ バッテリ
５ 電流供給部
８ 制御回路（日射量算出部，目標輝度決定部，必要電流算出部，電流供給元決定部）
１０ 制御ユニット
２０ 表示器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光線を受光することにより受光量に応じた発電電流を出力する太陽電池と、
前記太陽電池から電流の供給を受けて表示を行う表示器と、
前記太陽電池の発電電流を検出する発電電流検出部と、
検出した前記発電電流に基づいて日射量を算出する日射量算出部と、
算出した前記日射量に対応する前記表示器の目標輝度を決定する目標輝度決定部と、
決定した前記目標輝度により前記表示器で表示を行うために必要となる、前記表示器へ供給する必要電流を算出する必要電流算出部と、
算出した前記必要電流を前記太陽電池から供給する電流供給部と、
を備えることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
自身に充電されている電流を出力するバッテリと、
算出した前記必要電流に基づいて、前記表示器へ電流を供給する電流供給元として、前記太陽電池および前記バッテリのいずれを用いるかを決定する電流供給元決定部と、
を備え、
前記電流供給部は、決定した前記電流供給元から前記必要電流を前記表示器へ供給する請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記電流供給元決定部は、前記必要電流のうち、予め定められた基準電流については前記バッテリを前記電流供給元として決定し、
前記必要電流から前記基準電流を差し引いた残余については、前記太陽電池を前記電流供給元として決定する請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記電流供給元決定部は、前記必要電流から前記基準電流を差し引いた残余の全てを前記太陽電池から供給できないとき、その不足分については前記バッテリを前記電流供給元として決定する請求項３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記電流供給元決定部は、前記太陽電池を前記電流供給元として決定し、
前記太陽電池の発電電流が前記必要電流を下回るとき、その不足分については前記バッテリを前記電流供給元として決定する請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項１】
太陽光線を受光することにより受光量に応じた発電電流を出力する太陽電池と、
前記太陽電池から電流の供給を受けて表示を行う表示器と、
前記太陽電池の発電電流を検出する発電電流検出部と、
検出した前記発電電流に基づいて日射量を算出する日射量算出部と、
算出した前記日射量に対応する前記表示器の目標輝度を決定する目標輝度決定部と、
決定した前記目標輝度により前記表示器で表示を行うために必要となる、前記表示器へ供給する必要電流を算出する必要電流算出部と、
算出した前記必要電流を前記太陽電池から供給する電流供給部と、
を備えることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
自身に充電されている電流を出力するバッテリと、
算出した前記必要電流に基づいて、前記表示器へ電流を供給する電流供給元として、前記太陽電池および前記バッテリのいずれを用いるかを決定する電流供給元決定部と、
を備え、
前記電流供給部は、決定した前記電流供給元から前記必要電流を前記表示器へ供給する請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記電流供給元決定部は、前記必要電流のうち、予め定められた基準電流については前記バッテリを前記電流供給元として決定し、
前記必要電流から前記基準電流を差し引いた残余については、前記太陽電池を前記電流供給元として決定する請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記電流供給元決定部は、前記必要電流から前記基準電流を差し引いた残余の全てを前記太陽電池から供給できないとき、その不足分については前記バッテリを前記電流供給元として決定する請求項３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記電流供給元決定部は、前記太陽電池を前記電流供給元として決定し、
前記太陽電池の発電電流が前記必要電流を下回るとき、その不足分については前記バッテリを前記電流供給元として決定する請求項２に記載の車両用表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２１３２９１（Ｐ２０１１−２１３２９１Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８５２２４（Ｐ２０１０−８５２２４）
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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