(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダッシュボードを含む車両のための計器クラスタアセンブリであって、
ダッシュボード内に取り付けることができるハウジングと、
前記ハウジング内に支持され、車両の動作を表す情報を伝達するための第１および第２のゲージと、
前記第１および第２のゲージよりも車両前方に配置され、完全に前記ハウジング内に支持されたヘッドアップディスプレイと
を含む計器クラスタアセンブリ。
【請求項２】
前記ハウジングが、前記ダッシュボードの上面に取り付けられるように構成された請求項１に記載の計器クラスタアセンブリ。
【請求項３】
前記ヘッドアップディスプレイが、前記第１および第２のゲージよりも車両前方に位置する視認面を含み、該視認面が、前記ハウジング内に支持された請求項２に記載の計器クラスタアセンブリ。
【請求項４】
前記視認面が、可動なパネルを含み、該パネルは、車両の運転者にとって視認可能な視認位置と、前記ハウジング内に配置される閉鎖位置との間を可動である請求項３に記載の計器クラスタアセンブリ。
【請求項５】
前記ヘッドアップディスプレイが、車両の動作パラメータを表す車両の運転者にとって視認可能な画像を生成するためのプロジェクタを含む請求項１に記載の計器クラスタアセンブリ。
【請求項６】
前記ハウジングが、前記第１および第２のゲージよりも車両前方に位置する開口を含み、該開口を通して前記プロジェクタが車両の動作パラメータを表す画像を放射する請求項５に記載の計器クラスタアセンブリ。
【請求項７】
計器クラスタアセンブリを車両のダッシュボードに設置する方法であって、前記計器クラスタアセンブリが取り付けられた最終的な状態について、
所望の最終的な可視上面を含まないダッシュボードアセンブリの開いた上面を画定するステップと、
計器クラスタアセンブリ上に所望の最終的な可視表面を画定するステップと、
少なくとも２つのゲージを共通のハウジング内に支持してなる前記計器クラスタアセンブリを、前記ダッシュボードの前記開いた上面に取り付け、前記計器クラスタアセンブリの前記可視表面が、前記ダッシュボードアセンブリの前記所望の最終的な可視表面の少なくとも一部分を画定するステップと、
前記計器クラスタアセンブリ内にヘッドアップディスプレイを取り付け、前記計器クラスタアセンブリが、前記少なくとも２つのゲージよりも車両前方に延びるハウジングを含み、前記ヘッドアップディスプレイの放射体が、前記少なくとも２つのゲージよりも車両前方において前記ハウジング内に支持されるステップと
を含む方法。
【請求項８】
車両の運転者による視認可能な視認位置と、視認できない閉鎖位置との間を移動するように前記ハウジング内にパネルを支持するステップを含む請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年７月２７日付の米国特許出願第１３／１９１，７２３号の優先権を主張する。
【０００２】
本開示は、概して、自動車用の計器クラスタ（ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ  ｃｌｕｓｔｅｒ）に関する。より詳しくは、本開示は、車両のダッシュボードの一部分と、計器およびゲージの読み取り性を向上させるオルタネート表示装置（ａｌｔｅｒｎａｔｅ  ｄｉｓｐｌａｙ）とを含む自動車用の計器クラスタに関する。
【背景技術】
【０００３】
車両の計器クラスタは、典型的には、車両のダッシュボードに設けられた空洞に設置される。ダッシュボードが、可視上面を提供するとともに、計器クラスタが取り付けられる空間を画定する。組み立ておよび製造の公差ゆえ、開口のサイズが大きくなり、結果として計器クラスタおよびダッシュボードの両者にとって、利用可能な空間が減少する。さらに、開口への計器クラスタの組み付けが、計器クラスタの背後へのアクセスが制限されるため、基本的に目視不可能である。
【０００４】
さらに、運転者が運転中に行わなければならない焦点距離の変化を、小さくすることが望ましい。運転者は、車両の動作に関する情報を得るために、道路から計器クラスタへと定期的に焦点を合わせ直さなければならない。道路から計器クラスタへの焦点の合わせ直し、および道路への再度の焦点の合わせ直しに要する時間を、ヘッドアップディスプレイなどの装置および他の同様の装置によって減らすことができる。しかしながら、そのような装置は、計器クラスタとは別に設置される追加のハードウェアおよび物理的な構造を必要とし、製造および組み立てがさらに複雑になる。
【０００５】
したがって、組み立てを簡単にでき、コストを下げることができ、車両の運転者への車両の動作情報の伝達を改善できる計器クラスタを提供することが望まれる。
【発明の概要】
【０００６】
開示される計器クラスタアセンブリは、車両のダッシュボード内に取り付けられ、伝統的なゲージと、ゲージよりも車両前方に位置するオルタネート表示装置とを支持するただ１つのハウジングを含む。ダッシュボードは、仕上げされた可視表面をもたらすとともに、開示の計器ハウジングが取り付けられる空間を含む上面を含む。計器クラスタアセンブリは、完全に組み立てられた状態にあるときに完成した可視上面をもたらすようにダッシュボードの上面に対応する上面を含む。計器クラスタアセンブリは、第１および第２の伝統的なゲージと、ゲージよりも車両前方に取り付けられたオルタネート表示装置とを含む。オルタネート表示装置は、第１および第２のゲージの間に取り付けられ、第１および第２のゲージの間に運転者によって視認される仮想の画像を生成するバイビジョン表示装置（ｂｉ−ｖｉｓｉｏｎ  ｄｉｓｐｌａｙ）を含むことができる。別の開示のオルタネート表示装置は、ゲージを支持する同じハウジング内に取り付けられたヘッドアップディスプレイを含む。ヘッドアップディスプレイは、車両の運転者による視認のために、投影された画像を表示するためのパネルを含むことができ、あるいは車両のフロントガラスなどの車両の別の構造体へと画像を投影することができる。
【０００７】
ゲージおよびオルタネート表示装置は、重量および組み立て時間の削減ならびに容易な設置のために、共通のハウジング内に支持される。さらに、計器パネルアセンブリが、組み立てられた状態において可視上面をもたらすため、これまでは組み立て公差の補償に必要とされていた空間を、生産的に利用することができる。
【０００８】
これらの特徴および本明細書に開示される他の特徴を、以下の説明および図面から最もよく理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】典型的な計器クラスタアセンブリを含む典型的な車両のダッシュボードの概略図である。
【図１Ｂ】典型的な計器クラスタアセンブリのための典型的な車両のダッシュボードの開口の概略図である。
【図２】典型的な計器クラスタアセンブリの斜視図である。
【図３】典型的な計器クラスタアセンブリの断面図である。
【図４】典型的な計器クラスタアセンブリの仮想ディスプレイの概略図である。
【図５】典型的な計器クラスタアセンブリの典型的なバイビジョン表示装置ユニットの概略図である。
【図６】ヘッドアップディスプレイを含む典型的な計器クラスタアセンブリの斜視図である。
【図７】図６に示した計器クラスタの概略の断面図である。
【図８】ヘッドアップディスプレイを含む別の典型的な計器クラスタアセンブリの斜視図である。
【図９】図８に示した計器クラスタの概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１Ａおよび１Ｂを参照すると、車両のダッシュボードが、全体として１０で指し示されており、仕上げされた可視表面をもたらす上面１２を含んでいる。計器クラスタアセンブリ１６の取り付けのために設けられた空洞２０へと開く開口１４が、上面１２に画定されている。典型的な計器クラスタアセンブリ１６が、完全に組み立てられた状態にあるときに完成した可視上面をもたらすように、ダッシュボード１０の上面１２に対応する上面２４を含んでいる。電気接続部１８が、空洞２０に設けられ、計器クラスタアセンブリ１６に位置する相手方の電気接続部に対応し、電力および車両の種々のシステムとの通信をもたらす。
【００１１】
図２を参照すると、ここに開示の計器クラスタアセンブリ１６は、第１のゲージ２８および第２のゲージ３０を含み、第１および第２のゲージ２８、３０は、両者の間に位置する開放空間３２によって隔てられている。典型的な第１および第２のゲージ２８、３０は、円形であり、車両の動作状態を表す目盛り３７が組み合わせられたそれぞれの正面３５を含んでいる。この例では、第１のゲージ２８が、エンジンの回転数を表す情報をもたらすタコメータである。第２のゲージ３０は、冷却水の温度、油圧、または車両の動作状態を伝達するために所望される任意の他の動作パラメータなど、エンジンの動作パラメータの現在の状態について、視覚的表示をもたらすための目盛り３７を含んでいる。第１および第２のゲージ２８および３０が、可動の針を含むアナログ式のゲージであってよく、あるいは特定の測定されたパラメータについて視覚的な表示を生成するデジタル式のゲージであってよいことは、本発明の想定の範囲内である。
【００１２】
計器クラスタハウジング２２の上面２４において、第１および第２のゲージ２８、３０の間に開口２６が位置している。ハウジング２２は、開放空間３２への開口２６を含む可視の仕上げされた上面をもたらす上面２４を含んでいる。開口２６が、第３の情報表示装置４２が配置される第１および第２のゲージ２８、３０の間の開放空間３２を露出させている。この例では、第３の情報表示装置４２が、車両の運転者からさらに遠く離れているように、第１および第２のゲージ２８、３０から後退させられている。
【００１３】
第１および第２のゲージ２８、３０は、第１の共通の平面５０（図５）に配置され、第３の情報表示装置４２は、第１の平面５０から或る距離だけ後退させられている。この距離は、第１の平面５０に位置するゲージ２８、３０が運転者により近く、第３の表示装置４２が物理的にも仮想的にも第１の平面５０ならびに第１および第２のゲージ２８、３０よりもさらに遠くに位置するように、典型的な運転者からの距離として画定される。
【００１４】
理解される通り、車両の運転者は、車両の動作中にときどき、道路から計器クラスタ１６のゲージ２８、３０へと焦点を変化させなければならない。運転者の快適さおよび車両の経路内の要素への反応の能力を改善するために、道路と計器クラスタアセンブリ１６との間の焦点距離の差を小さくすることが望ましい。
【００１５】
典型的な第３の表示装置４２は、第３の表示装置４２によってもたらされる情報と道路との間の焦点距離の差を小さくするために、第１および第２のゲージ２８、３０から後退させて設けられている。さらに、第３の情報表示装置４２は、ハンドル５４（図５）を通しての視認またはハンドル越しの視認が改善されるように開放空間３２に設置されている。
【００１６】
典型的な第３の情報表示装置４２は、仮想ディスプレイであり、すなわち運転者が実際に視認する像が、運転者の視線から外れた位置に配置された表示装置からの像を受け取る表面から反射されている。
【００１７】
図３および４を参照すると、典型的な第３の情報表示装置４２は、第１および第２のゲージ２８、３０と同じハウジング２２内に支持され、回路基板４４上に支持された電子表示装置３４を含んでいる。この典型的な計器クラスタアセンブリ１６は、共通のハウジング２２内に支持されているため、ただ１つの回路基板４４を、すべてのゲージ２８、３０の機能をサポートするために使用することができる。さらに、伝統的なゲージおよび仮想ディスプレイの両方を共通のハウジング２２に含むことで、車両のダッシュボード内の空間を効率的に利用しつつ、組み立ておよび製造の要件が軽減される。
【００１８】
典型的な第３の情報表示装置４２は、反射／透過面３６において仮想の画像３８として視認することができる実際の画像４０を放射する電子表示装置３４を含む。典型的な表示装置３４は、車両の速度の表示をもたらすが、典型的な表示装置３４を、運転者が所望する任意の情報をもたらすように構成することができる。電子表示装置３４の使用は、種々の選択可能な情報の表示をもたらすとともに、その情報の提示方法の選択も提供する。情報を、デジタルの形態で提示でき、グラフとして提示でき、あるいは伝統的なダイヤルゲージのデジタル表現として提示することができる。
【００１９】
典型的な仮想ディスプレイ４２は、透過面を通じて１つ以上の報知４５の画像を照明するように設けることができる発光ダイオード４８（ＬＥＤ）などの発光デバイスを支持する背後部４６をさらに含む。用語「報知」は、実質的に照明された場合に限って視認可能な方向指示器およびエンジン警告灯などの画像を指して使用される。背後部４６は、透過面３６上に図式的に表示することができる報知画像に対応する多数の異なるＬＥＤ４８を収容することができる。さらに、透過面が種々の報知シンボルを含まなくてもよいように、図式的な表示を背後面４６に設けてもよい。
【００２０】
表示装置４２は、第１および第２のゲージ２８、３０の間に運転者によって視認される仮想の像３８を生成する。上面２４の開口２６が、表示装置４２によって生成される仮想の像３８の配置を運転者にとって所望の視認角度をもたらすように調節できるがゆえに、運転者により多くの視認の選択肢を提供する。
【００２１】
図５を参照すると、バイビジョン表示装置４２のユニットが、特定の運転者に合わせた視線５２の調節が可能であるように、ハウジング２２内に枢動可能に取り付けられている。この例では、電気モータ５６が、バイビジョン表示装置４２を所望の視線５２をもたらすべく調節できるように、枢支点５８に設けられている。しかしながら、所望の視線をもたらすべくバイビジョン表示装置の配置を調節するために直線アクチュエータまたは手動操作の機構などの他の駆動装置を利用することも、本発明の想定の範囲内である。
【００２２】
典型的なバイビジョン表示装置４２は、計器ハウジング２２の上面２４の開口２６の下方の空間３２に配置され、したがってヘッドアップディスプレイの特徴をもたらすために利用可能である。ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）は、画像および道路の両方の眺めを実質的に同じ焦点距離にて運転者に提供する位置へと画像を投影する。典型的なＨＵＤ装置は、画像の位置をもたらすために計器クラスタから遠く離して取り付けられる装置を必要とする。この例の計器クラスタアセンブリ１６は、計器クラスタアセンブリ１６と一緒に単一のユニットとして取り付けることができるＨＵＤディスプレイを含むことができる。
【００２３】
図６および７を参照すると、典型的な計器パネルアセンブリ６０が、ダッシュボード６２の上面の上に取り付けられるハウジング６４を含んでいる。ダッシュボード６２は、上部の可視表面６６を含み、計器パネルアセンブリ６０が、対応する可視表面８０を含んでいる。計器パネルアセンブリ６０は、第１および第２のゲージ６８、７０をヘッドアップディスプレイアセンブリ７２と一緒に支持する共通のハウジング６４を含んでいる。ゲージおよびヘッドアップディスプレイ７２の両方が共通のハウジング６４内に支持されているため、組み立てが簡単になり、本来であれば別々の構造を一体化することができる。例えば、回路基板８８が、ゲージ６８、７０およびヘッドアップディスプレイ７２の両方を制御するためのコントローラ９０を含むことができる。
【００２４】
図示の例では、ヘッドアップディスプレイアセンブリ７２が、図示の視認位置と、視認を提供しない閉鎖位置との間を移動することができるパネル７４を含んでいる。プロジェクタ７６が、ハウジング内に支持され、パネル７４へと視認可能な画像８２として反射される画像を開口８４を通って放射する。ヘッドアップディスプレイ７２に必要な全構造が、伝統的なゲージ６８、７０およびヘッドアップディスプレイ７２の両方を同時に設置することができるよう、単一のハウジング６４内に支持されている。
【００２５】
図８および９を参照すると、別の典型的な計器クラスタアセンブリ９２が、この例ではフロントガラス８６など、車両の別の構造体へと反射させられる画像を放射するプロジェクタ７６を含むヘッドアップディスプレイアセンブリ９４を含んでいる。反射された画像８２が、ゲージ６８、７０から車両の前方に大きく離れた位置に配置されているように見える画像をもたらす。車両の前方に見える画像８２は、運転者がかなり手前のゲージ６８、７０へと車両内に視線を戻すことなく、道路に目を合わせたままでいられるように、運転者に求められる焦点の合わせ直しを抑えるために望ましい。
【００２６】
したがって、ここに開示の計器パネルアセンブリは、すべてのゲージ構造を共通のハウジング内に取り付けることにより、設置の効率を改善する。さらに、ハウジングが、ダッシュボード内に画定された開口にではなく、ダッシュボードの上に取り付けられる。ダッシュボードの上への計器パネルアセンブリの取り付けは、組み付けの改善をもたらすだけでなく、組み立て公差を補償するために必要な無駄空間も少なくする。さらに、例示の計器パネルアセンブリは、組み立ての効率をさらに向上させるために、ダッシュボードの可視表面に対応する可視表面を含んでいる。
【００２７】
典型的な実施の形態を開示したが、この開示の技術的範囲においていくつかの変更に想到できることを、当業者であれば理解できるであろう。その理由で、本発明の技術的範囲および内容を決定するために、以下の特許請求の範囲を検討しなければならない。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005970549.tif 000009
【図８】
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【図９】
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