JP6074004B2 - 機械的に再構成可能な計器クラスタ - Google Patents

Description

本発明は、機械的に再構成可能な計器クラスタ、及び、機械的に再構成可能な計器クラスタを制御するためのシステムに関する。

自動車等の車両は、計器パネルを装備していることがある。計器パネルはオペレータに、車両を操作し、運転するための有用な情報を与え得る。計器パネルは、例えば車両の速度、車両のエンジンの毎分回転数（ＲＰＭ）、照明の現在の状態、風防ワイパーの現在の状態を示すのがよい。計器パネルは機械式ゲージ、デジタルディスプレイ、またはその組合せを利用して車両のステータスについての情報を伝達するのがよい。

計器パネルは車両のダッシュボードに埋め込まれるのがよく、または配置されるのがよい。これによって、計器パネルが車両の運転者の視線の中にあることが確実になる。したがって、車両の運転者は車両の操作を助けるための有用な情報を入手するために計器パネルを安全に一瞥しながら、道路を見ることができる。計器パネルの配置は静的であり、したがって特定の場所に固定されている。

計器パネルのゲージは、機械式ポインタもしくはデジタルディスプレイ、または両方の組合せで実装されるのがよい。機械式ポインタは枢支点で固定され、モータ（例えばステッピングモータ）によって３６０度駆動される。モータを駆動するために利用される電流、つまり制御信号に基づいて、モータは右回り又は左回りで機械式ポインタを動かすのがよい。機械式ポインタは、従来、機械式ポインタが指している方向においてより長くなる。

従来、計器クラスタはおもにアナログ提示及び機械式提示であった。したがって、ポインタ、または他のタイプの機械式インタフェースが実装されるのがよい。機械式提示は車両と関連付けられた多様な電子回路とインタフェースをとり、インジケータ及びマーク（ｉｎｄｉｃｉａ）を介して計器パネルの観察者に情報を提供するのがよい。

最近では、計器クラスタはその提示においてデジタル化してきた。デジタル提示は、多様なタイプの電子情報を車両の運転者や乗員に提示できるようにする。デジタル情報は、機械式提示を介して従来提供されていたすべての情報を反映するのがよい。さらに、デジタル提示装置は従来デジタル提供データと関連付けられていたコンテンツも供給するのがよい。コンテンツは、ニュース、情報、ストリーミングコンテンツ等であるのがよい。デジタル提示装置は、外部操作装置等のインタフェースを具備するのがよい。また、デジタル提示装置は、抵抗膜技術または静電容量技術等の多様なタッチスクリーン技術を組み込まれてもよい。

計器クラスタの多様な実装は、機械的要素及びデジタル提示装置の組合せを利用してきた。したがって、計器クラスタの実装者は、機械式提示をデジタル提示装置と組み合わせることが好ましい状況で（つまり、コストに基づいた理由または美的な理由から）機械的要素を利用することがある。したがって、デジタル提示装置と関連付けられた優位点及び特別なコンテンツは、計器クラスタで一般に利用される機械式要素と関連付けられた美的価値を維持しながら、車両の運転者または乗員に提供されるのがよい。

機械的に再構成可能な計器クラスタが提供される。機械的に再構成可能な計器クラスタは、第１のタイプの情報を表示するための第１の表示部分であって、モータによって駆動される第１の表示部分の軸の回りにステムを含む第１の表示部分と、第２のタイプの情報を表示するための第２の表示部分であって、内向き方向及び外向き方向で移動するように構成されている第２の表示部分とを含む。

発明を実施するための形態において、以下の図面を参照する。各図面において、同一の符号は同一の構成を参照する。

本明細書に開示される一実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタを制御するためのシステム１００の例を示す図である。 図１に示される計器クラスタに係る機械式駆動部で実装された機械的ゲージ１６１の例を示す図である。 図１に示される計器クラスタに係る機械式駆動部で実装された機械的ゲージ１６１の例を示す図である。 図１に示される計器クラスタに係る機械式駆動部で実装されたディスプレイ１６３の例を示す図である。 図１に示される計器クラスタに係る機械式駆動部で実装されたディスプレイ１６３の例を示す図である。 例示的な一実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。 例示的な一実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。 例示的な一実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。 例示的な一実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。 例示的な一実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。 別の例示的な実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。 別の例示的な実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。 別の例示的な実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。 別の例示的な実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。 別の例示的な実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す図である。

本発明は、本発明の例示的な実施形態が示される添付図面を参照して以下により完全に説明される。ただし、本発明は多くの異なる形式で具現化されてよく、本明細書に明記される実施形態に制限されるとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの例示的な実施形態は、本開示が詳細であり、当業者に本発明の範囲を十分に伝達するように提供される。本開示の目的のために、「それぞれの内の少なくとも１つ」は、列挙されている複数の要素の組合せを含む、任意の組合せそれぞれの言語に従う列挙された要素を意味すると解釈されることが理解される。例えば、「Ｘ、Ｙ、及びＺ」の内の少なくとも１つ」はＸだけ、Ｙだけ、Ｚだけ、または２つ以上の項目Ｘ、Ｙ、及びＺの任意の組合せ（例えばＸＹＺ、ＸＺ、ＹＺ、Ｘ）を意味すると解釈される。図面及び発明を実施するための形態を通して、別段の説明がない限り、同じ図面参照番号は同じ要素、特徴、及び構造を参照すると理解される。これらの要素の相対的なサイズ及び描写は明確にするために、説明のために、及び便宜的に誇張されることがある。

計器クラスタは、さまざまな方法及び構成で実装されてきた。従来、計器クラスタは、一連の機械式ゲージ、または車両の操作に関連付けられた情報の機械式表示であった。計器クラスタは、車両の運転者または乗員が、車両を操作しながら見ることが可能な向きで実装されるだろう。計器クラスタの共通の場所は、ステアリングホイール後方の領域であった。

技術分野の項に記載したように、最近では、デジタル提示装置が計器クラスタ実装とともに組み込まれている。したがって、情報は、デジタル提示装置の多様な提示機能を利用するようにデジタルで提供され得る。したがって、機械式ゲージ及びデジタル提示装置を組わせることが、情報が提供され得る技術を拡大する。

ただし、従来の計器クラスタの静的な性質のため、提示は各媒体の固有の優位点を利用するように最適化されないことがある。機械式ゲージはデジタル提示装置と同時に示されるため、デジタル提示装置は不明瞭になる、つまり車両の乗員または運転者に便利ではない場所にあることがある。したがってデジタル提示装置とだけ関連付けられた特定の要素が実現されないことがある。

本明細書に開示されるのは、機械的に再構成可能な計器クラスタ、並びに機械的に再構成可能な計器クラスタを制御するための方法及びシステムである。本明細書に開示される態様は、計器クラスタが、優先度に基づいて少なくとも第１のモードとなり、第１のモードから第２のモードへの遷移が検出されるときに計器クラスタを機械的に再構成できるようにする。

したがって、本明細書に開示される態様を利用すると、より堅牢なクラスタが提供される。運転者または乗員は、従来の計器クラスタ提示を認識し、または計器クラスタのデジタル提示機能の関与を可能にする構成に切り替わることがある。

図１は、本明細書に開示される一実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタを制御するためのシステム１００の例を示す。システム１００は、モード変更検出部１１０、現行モード検出部１２０、新規モード決定部１３０、及び新規モード送信部１４０を含む。システム１００は、車両内に設置された、または統合されたプロセッサまたは非一過性のコンピュータ可読媒体で実装されるのがよい。

システム１００は、計器クラスタ１６０を組み込まれるのがよく、または計器クラスタ１６０と一体化されるのがよい。ただし、別の実施形態では、システム１００は、車両と関連付けられた電気制御ユニット（ＥＣＵ）１５０と関連付けられた永久記憶装置等の二次装置に格納されるのがよい。したがって、システム１００、計器クラスタ１６０、及びＥＣＵ１５０は、バス１５１及びバス１５２を介して互いと通信するのがよい。

ＥＣＵ１５０は、車両１８０の多様な態様に対する／車両１８０の多様な態様からの通信を可能にする中央処理装置としての機能を果たすのがよい。車両１８０は、燃料センサ１８１、速度センサ１８２、インターネット接続１８３等の多様な電子モジュールと通信するのがよい。図１において、実装された電子モジュールは、当業者に既知の任意の電子モジュールであるのがよく、したがって図１に示した例によって制限されない。

ＥＣＵ１５０は、車両１８０に関連付けられた多様な電子モジュールからコマンド及び情報を伝搬するのがよく、相応して計器クラスタ１６０に指示を通信する。

計器クラスタ１６０は、第１の機械式ゲージ１６１、第２の機械式ゲージ１６２、及びディスプレイ１６３を含む。２台の機械式ゲージが示されているが、当業者は１つまたは複数の機械式ゲージで本明細書に示されるシステム１００を実装するのがよい。

ディスプレイ１６３は、ＯＬＥＤ技術駆動装置、ＯＬＥＶ技術駆動装置、ＬＣＤ技術駆動装置、ＣＲＴ技術駆動装置等の技術で既知のなんらかのデジタル提示装置であるのがよい。ディスプレイ１６３は、車両１８０と関連付けられて示される電子モジュールの内の何れかから情報を受信するのがよい。例えば、１つのモードでは、ディスプレイ１６３は（速度センサ１８２からの情報によって示されるように）車両１８０の速度と関連付けられた情報を表示するのがよい。別の実装では、ディスプレイ１６３はインターネット接続１８３と関連付けられた情報を受信し、表示するのがよい。

計器クラスタ１６０は、作動装置１７０で実装されるのがよい。特定の実装では、作動装置１７０は計器クラスタ１６０上に又は計器クラスタ１６０の回りに位置する係合可能なボタンであるのがよい。別の場合では、作動装置１７０はディスプレイ１６３を介して表示されるグラフィックユーザインタフェース（ＧＵＩ）アイコンであるのがよい。したがって、ディスプレイ１６３は、なんらかのタッチスクリーンインタフェースであるのがよい。作動装置１７０は、触れることができるインタフェースに制限されず、したがって任意の既知のヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）技術が作動装置１７０とともに実装されるのがよい。

ＥＣＵ１５０は、多様な電気サブシステムが互いと通信できるようにするために車両に設置された（ハードウェア、ソフトウェア、または両方の組合せで実装された）なんらかの電子プロセッサであるのがよい。

モード変更受信部１１０は、計器クラスタ１６０のモードが変更されなければならない旨の（バス１５２を介して計器クラスタ１６０から伝搬される）信号をＥＣＵ１５０からバス１５１を介して受信するのがよい。別の例では、システム１００は、計器クラスタ１６０と直接的に通信し、バス１５３上で信号を受信するのがよい。

システム１００の実装は、モードを変更するために信号を生成する他の技術を省略してもよく、または追加で提供してもよい。例えば、特定のモードは実行中である特定のプログラム、または入っている状況に基づくのがよい。例えば、モードはディスプレイ１６３に表示されているテレビ番組に基づいて変更されるのがよい。

信号は、作動装置１７０のアサートから生成されるのがよい。したがって、ユーザが作動装置１７０を押すと、信号はシステム１００に伝搬される。

現行モード検出部１２０は、モード変更受信部１１０に応えてレジスタ１２１に記憶されている現行モードを検出する。レジスタ１２１は、計器クラスタ１６０の現在の状態を記憶するように構成されたなんらかのソリッドステートメモリデバイスであるのがよい。代わりに、ＥＣＵ１５０を通してまたはバス１５３を介して、システム１００は現行モードの表示のために計器クラスタ１６０をポーリングするのがよい。

新規モード決定部１３０は、計器クラスタ１６０を駆動するために位置する新規モードを決定する。一例では、新規モード決定部１３０は、現行モードに基づいて第１のモードから第２のモードに切り換える。したがって、現行モードが第１のモードである場合、新規モード決定部１３０は、新規モードが第２のモードであると決定する。

別の例では、受信された信号は、計器クラスタ１６０が特定のモードにあるべきであることを示すのがよい。例えば、アプリケーションが必要とされる（つまり、コンテンツがディスプレイ１６３を介して要求される）ために信号が生成される場合、新規モード決定部１３０は、モードがコンテンツ表示用に構成された特定のモードとなるべきであると決定するのがよい。

新規モード送信部１４０は、計器クラスタ１６０に選択された新規モードを送信する。計器クラスタ１６０は、特定のモードにあるために計器クラスタ１６０の多様な構成要素を駆動する機械式駆動部１６５を含む。機械駆動モードの例は、本明細書に開示される図及び実施形態の中でさらに説明される。

図２Ａ及び図２Ｂは、図１に示される計器クラスタ１６０に係る機械式駆動部１６５で実装された機械式ゲージ１６１の例を示す。機械式ゲージ１６１と関連付けられた概念は同様に機械式ゲージ１６２に適用されるのがよい。計器クラスタ１６０の残りの要素は、説明のために図３に示されていない。

図２Ａを参照すると、機械式ゲージ１６１の状態２００が示されている。状態２００は、機械式ゲージ１６１が車両１８０の運転者または乗員に有意に面している第１のモードを反映する。機械式ゲージ１６１は、図１に列挙された機能等の車両１８０の任意の機能のために割り当てられるのがよい。

また、図２Ａに示されているのはステム１６１ｂである。ステム１６１ｂはモータ１６６によって駆動される。ステム１６１ｂ及びモータ１６６は、車両１８０の運転者または乗員から有意に隠れているのがよい。

図２Ｂでは、第２のモードを反映する状態２５０が示される。第２のモードにある機械式ゲージ１６１は、ステム１６１ｂによって右回り方向で回されている（機械式ゲージ１６２の場合、回転は左回りとなるだろう）。状態２５０にある機械式ゲージ１６１は、現在、端縁が車両１８０の乗員または運転者に面している向き（つまり約９０度）にある。ディスプレイ１６３が（図３に説明されるように）二次的な場所に移動された後、機械式ゲージ１６１は状態２００の位置に回転されるのがよい。

代替例（不図示）では、機械式ゲージ１６１及び機械式ゲージ１６２は、邪魔にならない所へ摺動することがある。したがって、機械式ゲージ１６１及び１６２は、ディスプレイ１６３を妨害しない位置に移されるのがよい。本実施形態の実装の平面図は、図５Ａから図５Ｅに示される。

図３Ａ及び図３Ｂは、図１に示される計器クラスタ１６０に係る機械式駆動部１６５で実装されるディスプレイ１６３の例を示す。

図３Ａでは、状態３００は、ステム１６３ｂに取り付けられたディスプレイ１６３を示す。ステム１６３ｂはモータ１６６によって駆動され、多様な追跡技術に基づき、モータ１６６がオンまたはオフにされるのに基づきより近くまたはさらに遠くなるように駆動される。状態３００は側面からのディスプレイを示す。

図３Ｂでは、状態３５０は第２のモードにあるディスプレイ１６３を示す。第２のモードは、完全に引き伸ばされたステム１６３ｂを示す。したがって、第２のモードにあるディスプレイ１６３は、車両１８０の運転者または乗員により近くなるのがよい。

状態３００及び３５０は、それぞれ状態２００及び２５０に対応するのがよい。

図４Ａから図４Ｅは、例示的な一実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタ１６０の例を示す。図４Ａから図４Ｅに示される計器クラスタ１６０は、図１から図３に示される態様を利用する。

計器クラスタ１６０は、図１に示される計器クラスタ１６０にかなり類似しており、したがって機械式ゲージ１６１、機械式ゲージ１６２、及びディスプレイ１６３等の同じ構成要素を含む。機械式駆動部１６５も含まれるが、例示目的のために示してはいない。

図４Ａから図４Ｅに示される計器クラスタ１６０は、第１のモードから第２のモードへの遷移を示す。

図４Ａを参照すると、計器クラスタ１６０は第１のモードにある。第１のモードでは、機械式ゲージ１６１及び１６２は、機械式ゲージ１６１及び１６２が専用となる情報を提供する目的を果たす。ゲージ１６１及び１６２は、部分的にディスプレイ１６３を不明瞭にする。しかしながら、計器クラスタ１６０は、不明瞭になっていないディスプレイ１６３の部分で情報を選択的にレンダリングするのがよい。このようにして、ディスプレイ１６３は、車両の操作に関連付けられた情報を提供するのに役立つのがよい。

図４Ｂを参照すると、計器クラスタ１６０は、第２のモードに入らなければならない旨の指示を受信する。したがって、機械式ゲージ１６１及び１６２は、図２Ａ及び図２Ｂで説明したように遷移し始める。

図４Ｃを参照すると、計器クラスタ１６０は、図３Ａ及び図３Ｂで説明したようにディスプレイ１６３を遷移させる。したがって、ディスプレイ１６３は、車両１８０の運転者または乗員により近くなるように有意に突出する。

図４Ｄを参照すると、計器クラスタ１６０は、ゲージが図４Ａでいた位置に戻るために機械式ゲージ１６１及び１６２を遷移させる。図４Ｄの操作は任意選択である。

図４Ｅを参照すると、計器クラスタ１６０は、コンテンツを提供するディスプレイ１６３を示す。コンテンツは、映画、テレビ番組、テレビ電話、または車両と関連付けられた操作であってもよい。

図５Ａから図５Ｅは、別の例示的な実施形態に係る機械的に再構成可能な計器クラスタの例を示す。図５Ａから図５Ｅを参照すると、操作は図４Ａから図４Ｅに示される操作に類似している。しかしながら、回転して離れる代わりに、機械式ゲージはここでは摺動可能であり、ディスプレイ１６３が内向き及び外向きに移動するのを妨害しない場所に摺動されるのがよい。

図１に説明されるように、多様な開始アクションが第１のモード（図４Ａ）から第２のモード（図４Ｅ）への切替えにつながるのがよい。別の例では、アクティブ運転モードから自律運転モードに遷移する車両１８０の操作が、第１のモードから第２のモードへの遷移を可能にするのがよい。

多様な修正形態及び変形形態を、本発明の精神または範囲を逸脱することなく本発明で行うことができることが当業者に明らかになる。したがって、本発明の修正形態及び変形形態が添付の特許請求の範囲及びその同等物の範囲内にあるのであれば、本発明が本発明の修正形態及び変形形態に及ぶことが意図される。

Claims (13)

1. 機械的に再構成可能な車両用計器クラスタであって、
   第１のタイプの情報を表示するための第１の表示部分であって、モータによって駆動されるステムを有する前記第１の表示部分と、
   第２のタイプの情報を表示するための第２の表示部分であって、運転者または乗員により近くなる内向き方向及び前記内向き方向とは逆向きの外向き方向で移動するように構成されている前記第２の表示部分と、を有し、
   前記第１の表示部分が前記第２の表示部分を部分的に覆うように配置される第１のモードから、前記第２の表示部分が前記第１の表示部分を部分的に覆うように配置される第２のモードへの変化を指示する信号に応えて、前記第１の表示部分が前記ステムによって前記第１の表示部分の端縁が運転者または乗員に面する向きに回転し、前記第２の表示部分が前記内向きに移動した後、前記第１の表示部分が前記ステムによって前記第１の表示部分の表示面が運転者または乗員に面する向きに回転する、
   機械的に再構成可能な車両用計器クラスタ。
2. 前記第１の表示部分は、前記第２の表示部分が内向きまたは外向きに移動する前に前記ステムによって回転する、請求項１に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタ。
3. 前記第１の表示部分が機械式ゲージであり、前記第２の表示部分がデジタルディスプレイである、請求項２に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタ。
4. 前記第１のモードは、車両の制御に関連する、請求項１に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタ。
5. 前記第２のモードは、前記第２の表示部分による情報の表示に関連する、請求項４に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタ。
6. 前記第２のモードは、非自律運転モードから自律運転モードへの遷移で開始される、請求項１に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタ。
7. 機械的に再構成可能な車両用計器クラスタを制御するためのシステムであって、
   第１のモードから第２のモードへの、または前記第２のモードから前記第１のモードへの変更を示す信号を受信するためのモード変更受信手段と、
   前記機械的に再構成可能な車両用計器クラスタが前記第１のモードにあるのか、それとも前記第２のモードにあるのかを検出するための現行モード検出手段と、
   前記受信された信号または前記検出に基づいて、新規モードが第１のモードであるのか、それとも前記第２のモードであるのかを決定するための新規モード決定手段と、
   前記機械的に再構成可能な車両用計器クラスタに前記新規モードを送信するための新規モード送信手段と、
   を有し、
   前記車両用計器クラスタが、
   第１のタイプの情報を表示するための第１の表示部分であって、モータによって駆動されるステムを有する、前記第１の表示部分と、
   第２のタイプの情報を表示するための第２の表示部分であって、運転者または乗員により近くなる内向き方向、または、前記内向き方向とは逆向きの外向き方向で移動するように構成されている前記第２の表示部分と、を有し、
   前記第１の表示部分が前記第２の表示部分を部分的に覆うように配置される前記第１のモードから、前記第２の表示部分が前記第１の表示部分を部分的に覆うように配置される前記第２のモードへの変化を指示する信号に応えて、前記第１の表示部分が前記ステムによって前記第１の表示部分の端縁が運転者または乗員に面する向きに回転し、前記第２の表示部分が前記内向きに移動した後、前記第１の表示部分が前記ステムによって前記第１の表示部分の表示面が運転者または乗員に面する向きに回転する、
   機械的に再構成可能な車両用計器クラスタを制御するためのシステム。
8. 前記第１の表示部分は、前記第２の表示部分が内向きにまたは外向きに移動する前に前記ステムによって回転する、請求項７に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタを制御するためのシステム。
9. 前記第１の表示部分が機械式ゲージであり、前記第２の表示部分がデジタルディスプレイである、請求項８に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタを制御するためのシステム。
10. 前記第１のモードは、車両の制御に関連する、請求項７に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタを制御するためのシステム。
11. 前記第２のモードは、前記第２の表示部分による情報の表示に関連する、請求項１０に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタを制御するためのシステム。
12. 前記第２のモードは、非自律運転モードから自律運転モードへの遷移で開始される、請求項８に記載の機械的に再構成可能な車両用計器クラスタを制御するためのシステム。
13. 機械的に再構成可能な車両用計器クラスタであって、
    第１のタイプの情報を表示するための第１の表示部分であって、前記第１の表示部分の表示面に平行な第１の方向に移動するように構成されている前記第１の表示部分と、
    第２のタイプの情報を表示するための第２の表示部分であって、運転者または乗員により近くなる内向き方向または前記内向き方向とは逆向きの外向き方向で移動するように構成される前記第２の表示部分と、を有し、
    前記第１の表示部分が前記第２の表示部分を部分的に覆うように配置される第１のモードから、前記第２の表示部分が前記第１の表示部分を部分的に覆うように配置される第２のモードへの変化を指示する信号に応えて、前記第１の表示部分は、前記第２の表示部分が内向き及び外向きに移動するのを妨害しない場所に前記第１の方向に沿って摺動し、前記第２の表示部分が前記内向きに移動した後、前記第１の表示部分が前記第１のモードと同じ位置に戻るように摺動する、
    機械的に再構成可能な車両用計器クラスタ。

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