JP7566958B2 - 組合せ計器 - Google Patents

Description

本発明は一般に、組合せ計器に関し、詳細には、組合せ計器の構成要素の組立てに関する。

一般に、デバイスまたは車両についての関連情報をオペレータ／ユーザに表示するために、組合せ計器が使用される。組合せ計器は、車両において使用される場合、総移動距離、車速、機関回転速度、燃料液面高さ、電池充電レベル、燃料効率、車両上のランプの稼働状況、タイヤ空気圧、などのような情報を表示する。組合せ計器はまた、電池パック、インバータユニット、風力タービンのような発電デバイス、水力発電機、または太陽光パネルのアレイ、などのようなデバイスにおいて使用され得る。組合せ計器はまた、動作中に情報がユーザに表示されることを必要とするローンムーバ、動力ドリル、真空掃除機、などのような動力ツールにおいて使用され得る。組合せ計器はまた、ユーザがデバイス／車両とやり取りするためのインターフェイスを提供する。組合せ計器に関連付けられた物理ボタンを通じて、組合せ計器のタッチスクリーンを介して、音声コマンドにより、またはジェスチャにより、ユーザによって命令が入力され得る。ユーザはまた、組合せ計器の表示部を通じて、受信された命令に従ってデバイス／車両によって行われた行動を通知され得る。

慣例的に、組合せ計器の表示ユニットは、ユーザに情報を示すための小さなＬＣＤ表示部を利用してきた。表示技術の進歩とともに、タッチスクリーン能力を有する、より明るく、かつ、より大きな表示部が、組合せ計器に用いられ得る。より大きく、かつ、より明るい表示部は、ユーザにとってより便利であり、かつ、より審美的にユーザの興味をそそる。しかし、より大きな表示部は、より多くの電力を引出し、かつ、より多くの熱を発生させる。ＬＥＤ表示部の場合、発生した熱は、使用されるＬＥＤの損傷を防止し、かつ、その長寿を確実にするために、組合せ計器の外部に散逸されなければならない。ＬＥＤの数および画面のピーク輝度が増大するにつれて、より多くの熱が組合せ計器外に散逸される必要がある。さらに、表示部は、ユーザにとってタッチするのに不快感を抱くものであってはならない。したがって、表示部を規定の温度限界内に維持することが理想的である。熱はまた、プロセッサおよび通信モジュールを含む、組合せ計器の他の構成要素によって発生する。これらの構成要素において発生した熱は、組合せ計器の内側に蓄積して、組合せ計器の全体的な温度を上昇させ得る。したがって、組合せ計器の様々な構成要素／モジュールと筐体との間の熱捕捉ゾーン（ｈｅａｔ ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ ｚｏｎｅ）を排除し、かつ、これらのゾーンから熱を効率的に散逸させることが、理想的である。

一般に、組合せ計器の構成要素は、トップカバーとボトムカバーとによって形成された筐体内に収容される。トップカバーおよびボトムカバーは、固定具を使用して互いに固定されるか、または互いに恒久的に接着され得る。より大きな表示部は、好ましくはより大きなサイズの複数の固定具を必要とすることになる。複数の固定具の使用は、組合せ計器の審美的な魅力を減少させるであろう。複数の固定具の使用はまた、組合せ計器の構成要素の組立てのための総費用および時間を増大させるであろう。しかし、固定具の使用は、点検を必要としている場合に組合せ計器の内部構成要素にアクセスすることを可能にする。トップカバーおよびボトムカバーが互いに恒久的に固着されている場合、そのことが組合せ計器の内部構成要素へのアクセスを妨げ、構成要素の点検または交換を事実上不可能にするであろう。ソフトウェアの更新は、一般に無線（ＯＴＡ）で行われ、したがって、組合せ計器が開かれることを必要としない。しかし、組合せ計器を較正するには、内部構成要素にアクセスする必要があり、これは、組合せ計器が開かれることを必要とする。これは、トップカバーおよびボトムカバーが互いに固定具で固定されている場合でも、面倒なことである。さらに、組合せ計器の密閉構造は、内部でのガスの捕捉につながり、長期的には故障を引き起こし得る。

車両の安全の側面を考慮すると、車両の運転中にユーザの覚醒度を検出しかつ追跡することが望ましい。これらの安全機能は、着用物にセンサを取り付けることにより、例えばオートバイのユーザのヘルメットに追跡センサを取り付けることにより、着用物に組み込まれ得る。しかし、これは、別個のハードウェアおよび取付け設備が着用物に設けられる必要があるので、面倒で一貫性のない作業である。また、着用物の型式は、ブランドによって異なる可能性があり、また、ユーザは、費用制約により、または不便さにより、それらの使用を避ける可能性がある。したがって、ユーザの覚醒度の検出および追跡を組合せ計器に組み込むことが、有利である。

現代の自動車／デバイスでは、キーフォブの使用を減らすことも望ましい。キーフォブは、改ざんを受けやすく、間違った場所に置かれる／失われるか、または充電切れになる。現在、キーレスエントリモジュールは、組合せ計器以外の場所に配置されて空間を占有するが、これは、空間の利用可能性が限られている自動車／デバイスでは問題になる。

さらに、組合せ計器の感度を向上させ、かつ、モノのインターネット（ＩｏＴ）能力を組合せ計器に組み込んで、これらの分野における現在の技術的進歩を活用することが、望ましい。これらの特徴を組合せ計器に組み込むことは、別個のテレマティックスユニットを提供することよりも安価でありかつより簡便である。

したがって、少なくとも上述の問題に対処する組合せ計器が、当技術分野において必要とされている。

１つの態様では、本発明は、組合せ計器を対象とする。組合せ計器は、フレーム部材、およびフレーム部材に取り付けられるカバーを含む。フレーム部材およびカバーは、それらの間に中空空間を画定する。ベース部材が、フレーム部材に取り付けられ、かつ、カバーによって囲まれる中空空間内に配置される。ベース部材は、第１の表面、および、第１の表面に対向する第２の表面を有する。ベース要素の第２の表面は、カバーに面する。表示画面が、ユーザに面するように中空空間内に配置される。表示画面は、ベース部材の第１の表面に取り付けられる。主制御装置板が、ベース部材の第２の表面に取り付けられる。カバーは、第１の熱シンク、第２の熱シンク、および第３の熱シンクを含む。第１の熱シンクは、表示画面からの熱を散逸させるように適合される。第２の熱シンクおよび第３の熱シンクは、主制御装置板の様々な電子構成要素からの熱を散逸させるように適合される。

一実施形態では、カバーは、第１の熱シンク、第２の熱シンク、および第３の熱シンクがシェル内にエンモールド（ｅｎｍｏｕｌｄ）されるように、シェルを含む。

別の実施形態では、第１の熱シンク、第２の熱シンク、および第３の熱シンクは、シェルの後部から中空空間の外方に延在するフィン付き構造を有する。フィン付き構造は、熱を大気に散逸させるように適合される。

一実施形態では、シェルは、フレーム部材とカバーとの間の空間内に蓄積したガスを排出するのに適している息抜き穴を備える。別の実施形態では、シェルは、組合せ計器を外部構成要素に電気的にかつ通信可能に接続するためのソケットを受け入れるように適合されたポート開口部を備える。

なおも別の実施形態では、シェルは、組合せ計器の入力ポートへのアクセスを許可するように適合されたアクセスドアを含む。一実施形態では、組合せ計器内への塵および水の侵入を防ぐために、アクセスドアの周囲に沿って第１のパッキンが設けられる。

さらなる実施形態では、カバーは、カバーの外面に配置された複数の取付け点を含む。取付け点は、組合せ計器を外部構造上に取り付けるように適合される。

別の実施形態では、フレーム部材は、フレーム部材の周囲に沿って、カバーに向かって突出する第１のタングを含む。同時に、カバーは、第１のタングを受け入れるように構成された第１の溝を備える。一代替実施形態では、カバーは、第１の溝に隣接して配置されかつフレーム部材に向かって突出する第２のタングを含む。同時に、フレーム部材は、第２のタングを受け入れるように構成された第２の溝を備える。

さらなる実施形態では、フレーム部材とカバーとの間の中間面に第２のパッキンが設けられる。第２のパッキンは、組合せ計器内への塵および水の侵入を防ぐように適合される。

別の実施形態では、組合せ計器は、ユーザに面するように中空空間内に配置されたカバーレンズを含む。カバーレンズは、表示画面を外部環境から保護するために、表示画面を覆うように適合される。カバーレンズは、透明である。

なおも別の実施形態では、ディスプレープロセッサが、ベース部材と主制御装置板との間に挟まれるようにベース部材の第２の表面に取り付けられる。

さらに別の実施形態では、ＮＦＣ能力を有する２次制御装置板が、ベース部材の第２の表面に取り付けられる。

さらなる実施形態では、複数のクリップが組合せ計器内に設けられ、このクリップは、ベース部材への主制御装置板および２次制御装置板の案内された取付けに適している。別の実施形態では、１つまたは複数のワイヤガイドが主制御装置板に取り付けられ、このワイヤガイドは、主制御装置板、ディスプレープロセッサ、および２次制御装置板を接続するワイヤの案内された引き回しに適している。

一実施形態では、周辺光センサが、２次制御装置板に取り付けられる。一代替実施形態では、ブルートゥース（登録商標）モジュールが、２次制御装置板に取り付けられる。

さらなる実施形態では、１つまたは複数のアンテナが、表示画面の後面に取り付けられる。アンテナは、組合せ計器に無線通信能力を与えるように適合される。一実施形態では、ベース部材は、１つまたは複数のアンテナと重なる１つまたは複数の切欠きを有する。１つまたは複数の切欠きは、ベース部材の背面にアンテナを露出させるように適合される。一実施形態では、１つまたは複数のアンテナは、４ＧアンテナおよびＷｉ－Ｆｉアンテナのうちの少なくとも一方を含む。

さらなる実施形態では、組合せ計器は、ユーザに面するようにベース部材に取り付けられたカメラを含む。カメラは、組合せ計器が設置されたデバイスまたは車両でのキーレス認証のための顔認識、ユーザの覚醒度の監視、およびユーザのジェスチャの識別のうちの少なくとも１つを実行するのに適している。一代替実施形態では、カメラは、暗視用に構成されたＩＲセンサを備える。

本発明の実施形態を参照するが、その例は、添付の図に示され得る。それらの図は、説明に役立つものであることを意図されたものであって、限定することを意図されものではない。本発明は一般に、それらの実施形態との関連で説明されるが、本発明の範囲をそれらの特定の実施形態に限定するように意図されていないことが、理解されるべきである。

本発明の一実施形態による例示的な組合せ計器の分解組立図である。 本発明の一実施形態による組合せ計器の横断面図である。 本発明の一実施形態による図１に示された領域Ａの拡大図である。 本発明の一実施形態によるカバーを含まない組合せ計器の後面斜視図である。 本発明の一実施形態による図３に示された組合せ計器の分解組立斜視図である。 本発明の一実施形態によるカバーを含まない組合せ計器の後面斜視図である。 本発明の一実施形態による組合せ計器のカバーの後面斜視図である。 本発明の一実施形態による図６に示されたカバーの構成要素の分解組立斜視図である。 本発明の一実施形態による組合せ計器の構成要素の前面斜視図である。 本発明の一実施形態による図８に示された組合せ計器の構成要素の分解組立斜視図である。 本発明の一実施形態による組合せ計器の１つまたは複数のワイヤガイドの斜視図である。

下文に記載される以下の本発明のさらなる説明から、本発明の様々な特徴および実施形態が認識可能になるであろう。本発明は一般に、組合せ計器に関し、詳細には、組合せ計器の構成要素の組立てに関する。次の例示的な実施形態において説明される組合せ計器は、２輪車、３輪車、および４輪車を含む自動車において使用され得る。組合せ計器はまた、動力ツール、および、インバータ、電池パック、などのような他の電子デバイスにおいて使用され得る。さらに、本発明における開示は、本発明の範囲から逸脱することなしに本発明に適応することができる任意の自動車または任意のデバイスに適用され得ることが意図されている。

図１は、本発明の一実施形態による例示的な組合せ計器１００の分解組立図を示す。組合せ計器１００は、フレーム部材１１０、およびカバー１６０を含む。フレーム部材１１０は、固体材料で作られた周辺部１１０ｂ（図５に示される）によって取り囲まれた開口１１０ａ（図５に示される）を含む。カバー１６０は、シェル１６１（図７に示される）、およびシェル１６１の内側の空洞（図示せず）を含む。一実施形態では、組合せ計器１００は、ベース部材１３０、カメラ１３４、主制御装置板１４０、２次制御装置板１５０、１つまたは複数のワイヤガイド１４２、および熱パッド１７０を含む。カバー１６０は、熱シンク１８０、１８２、１８４、ポート開口部１６４、およびキャップ１６２ａを含む。

図２は、本発明の一実施形態による組合せ計器の横断面図を示す。カバー１６０は、中空空間１１２を画定するようにフレーム部材１１０に取り付けられている。一実施形態では、シェル１６１（図７に示される）は、フレーム部材１１０の開口１１０ａおよびカバー１６０の空洞が一緒に中空空間１１２を形成するように、フレーム部材１１０の周辺部１１０ｂに取り付けられる。表示画面１２０（図５に示される）が、中空空間１１２内に配置され、また、表示画面１２０は、ユーザ／オペレータに面するように位置決めされる。表示画面１２０は、ユーザに情報を示すために、中空空間１１２の外側に面する。表示画面１２０は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）技術、または当技術分野において知られている任意の他の技術のうちの１つに基づき得る。一実施形態では、表示画面１２０は、赤外線対応表示パネルを有する。別の実施形態では、表示画面１２０は、表示される情報の読みやすさのために、防眩フィルムが貼り付けられる。なおも別の実施形態では、表示画面１２０は、表示画面１２０の曇りを防止するために、曇り止めコーティングを有する。

一実施形態では、組合せ計器１００は、中空空間１１２内に配置されかつユーザに面する、カバーレンズ１１５（図５に示される）を含む。カバーレンズ１１５は、カバー１６０に対向してフレーム部材１１０に取り付けられる。カバーレンズ１１５は、表示画面１２０を外部環境から保護するために、中空空間１１２の外側から表示画面１２０を覆う。フレーム部材１１０、カバー１６０、およびカバーレンズ１１５は、表示画面１２０を含む組合せ計器１００の構成要素のための保護筐体を一緒に形成する。一実施形態では、カバーレンズ１１５は、表示画面１２０上の情報がユーザに容易に見えるように、伝導性の繊維またはガラスのような透過性硬質材料で作られる。別の実施形態では、カバーレンズ１１５は、表示される情報の可読性をあらゆる環境条件下で維持するために、防眩フィルムおよび／または曇り止めコーティングを備え得る。カバー１６０とカバーレンズ１１５との間の中間面は、中間面における間隙を通じた組合せ計器１００内への塵および水の侵入を防ぐために、パッキン（図示せず）で裏打ちされる。一実施形態では、カバーレンズ１１５を受け入れるために、フレーム部材１１０の内周に沿って座部（図示せず）が設けられる。さらなる実施形態では、カバーレンズ１１５は、超高結合（ＶＨＢ）テープ１１４（図５に示される）を用いて表示画面１２０の表面上にしっかりと固着される。

フレーム部材１１０の開口１１０ａは、表示画面１２０の形状に整合するように作られる。さらに、カバーレンズ１１５の形状は、フレーム部材１１０の開口に整合するように作られる。示された実施形態では、表示画面１２０は、矩形の形状（図４に示される）を有する。しかし、表示画面１２０は、円形および楕円形を含む任意の形状のものであってよい。

カバー１６０のシェル１６１は、組合せ計器１００を外部構成要素に電気的にかつ通信可能に接続するためのソケットを受け入れるように適合されたポート開口部１６４（図１に示される）を含む。ポート開口部１６４は、プラグを受け入れるための受けとして働く。プラグは、組合せ計器１００に動力を与えるための電気を供給するために、組合せ計器１００の中空空間１１２の内側に設けられたピンに接続される。プラグおよび関連するケーブルもまた、組合せ計器１００内および組合せ計器１００外に様々なデータ信号を送信するように適合される。外部データが、組合せ計器１００によって受信されて処理され、信号が、特定の機能を実行するための命令として車両／デバイスの構成要素に分配される。一実施形態では、シェル１６１は、突出部１６４ａ（図８に示される）を含み、この突出部１６４ａは、ポート開口部１６４を包囲するように、中空空間１１２とは反対の方向に、外向きに延在する。突出部１６４ａは、ポート開口部１６４とともに空洞を画定し、ポート開口部１６４は、その空洞の端に位置する。突出部１６４ａはさらに、空洞内にプラグを受け入れる。これは、組合せ計器１００のピンへのプラグのより良好な嵌合を保証し、かつ、ポート開口部１６４の縁部を通じた塵および水の侵入を最小限に抑える。

図３は、本発明の一実施形態による図１に示された領域Ａの拡大図を示し、かつ、フレーム部材１１０とカバー１６０との間の中間面を示す。一実施形態では、第１のタング１１３が、フレーム部材１１０の周辺部１１０ｂに沿って設けられる。第１のタング１１３は、カバー１６０に向かって突出する。第１のタング１１３は、周辺部１１０ｂに沿ってフレーム部材１１０の開口を一周する。同時に、第１の溝１６３が、第１のタング１１３に対応してカバー１６０の周辺部に設けられる。第１の溝１６３は、カバー１６０の周辺部に沿ってカバー１６０の空洞を一周する。第１の溝１６３は、第１のタング１１３を受け入れるように適合される。第１のタング１１３を第１の溝１６３と結合させることにより、フレーム部材１１０は、カバー１６０に取り付けられる。別の実施形態では、第２のタング１６７が、カバー１６０の周辺部において第１の溝１６３に隣接して設けられ、この第２のタング１６７は、カバー１６０の周辺部に沿ってカバー１６０の空洞を一周する。第２のタング１６７は、フレーム部材１１０に向かって突出する。同時に、第２の溝１１７が、フレーム部材１１０の周辺部に沿って第１のタング１１３に隣接して設けられる。第２の溝１１７は、第２のタング１６７を受け入れることによりフレーム部材１１０とカバー１６０との組立てを確実にするように適合される。

一実施形態では、フレーム部材１１０とカバー１６０とが接合される接合点、即ち第１のタング１１３と第１の溝１６３とが噛み合う場所および／または第２のタング１６７と第２の溝１１７とが噛み合う場所に、ビニル接着剤が塗布される。これは、フレーム部材１１０とカバー１６０との間の強力で恒久的な結合を確実にする。ビニル接着剤はまた、接合点を密閉し、組合せ計器１００内への塵および水の侵入を防止する。別の実施形態では、第２のパッキン１９２（図３に示される）が、フレーム部材１１０とカバー１６０とが接合される接合点を裏打ちして接合点を水密にするために使用される。

図４は、本発明の一実施形態によるカバー１６０を含まない組合せ計器１００の後面斜視図を示す。図５は、図４に示されたカバー１６０を含まない組合せ計器の分解組立図を示す。組合せ計器１００は、ベース部材１３０を含む。ベース部材１３０は、中空空間１１２内に配置され、かつ、フレーム部材１１０に取り付けられる。一実施形態では、ベース部材１３０は、フレーム部材１１０の開口１１０ａ内に配置され、かつ、溶接によりフレーム部材１１０上に固着される。別の実施形態では、ベース部材１３０は、固定具を利用してフレーム部材１１０に取り付けられる。別の実施形態では、ベース部材１３０は、アルミニウム板である。ベース部材１３０は、第１の表面１３０ｆ、および第１の表面１３０ｆに対向する第２の表面１３０ｒを有する。表示画面１２０は、第１の表面１３０ｆに固着される。一実施形態ではディスプレープロセッサ１２２が、ベース部材１３０の第２の表面１３０ｒに取り付けられる。ディスプレープロセッサ１２２は、表示画面１２０を制御するように構成される。

図６は、本発明の一実施形態によるカバー１６０を含まない組合せ計器１００の後面斜視図を示す。組合せ計器１００は、中空空間１１２内に配置されかつベース部材１３０の第２の表面１３０ｒに取り付けられた主制御装置板１４０を含む。一実施形態では、主制御装置板は、ディスプレープロセッサを制御し、かつ、車両ＣＡＮバスにインターフェイスを提供する。別の実施形態では、主制御装置板１４０は、組合せ計器１００の他の全ての構成要素を制御するように構成される。別の実施形態では、ディスプレープロセッサ１２２は、ベース部材１３０と主制御装置板１４０との間に挟まれる。さらなる実施形態では、組合せ計器１００は、ベース部材１３０の第２の表面１３０ｒに取り付けられた２次制御装置板１５０を含む。一実施形態では、２次制御装置板１５０は、組合せ計器に近距離無線通信（ＮＦＣ）能力を与えるために、２次制御装置板１５０上にＮＦＣチップセットを受け入れるように適合される。別の実施形態では、２次制御装置板１５０は、主制御装置板１４０の下方に配置される。２次制御装置板１５０はまた、ディスプレープロセッサ１２２と少なくとも部分的に重なる。なおも別の実施形態では、２次制御装置板１５０は、組合せ計器１００の表示画面１２０の輝度およびテーマを制御するために、周辺光を検出しかつこのデータを主制御装置板１４０に伝達するための周辺光センサを備える。次いで、主制御装置板１４０は、データを処理し、ディスプレープロセッサ１２２に表示画面１２０の輝度を上げるまたは下げるように指示することができる。別の実施形態では、２次制御装置板１５０は、ブルートゥース（登録商標）モジュールを備える。さらなる実施形態では、主制御装置板１４０および２次制御装置板１５０は、固定具を利用してベース部材１３０に固着される。

組合せ計器１００は、組合せ計器１００に無線通信能力を与えるための１つまたは複数のアンテナ１２４を含む。一実施形態では、１つまたは複数のアンテナ１２４は、表示画面１２０の後面１２０ｒに固着される。別の実施形態では、１つまたは複数のアンテナ１２４は、少なくとも１つの４Ｇアンテナを含む。なおも別の実施形態では、１つまたは複数のアンテナ１２４は、少なくとも１つのＷｉ－Ｆｉアンテナを含む。示された実施形態では、組合せ計器１００は、組合せ計器１００の左側および右側のどちらかに４Ｇアンテナの対と、４Ｇアンテナの対の下方に配置されたＷｉ－Ｆｉアンテナとを含む。作り付けのアンテナ１２４は、組合せ計器１００がＯＴＡソフトウェアの更新およびモノのインターネット（ＩｏＴ）能力のためにインターネットに接続することを可能にする。一実施形態では、ベース部材１３０は、１つまたは複数のアンテナ１２４に重なる１つまたは複数の切欠き１３２を備える。切欠き１３２は、信号の受信を強化するために、１つまたは複数のアンテナ１２４を中空空間１１２に露出させる。これは、最小限のデータ損失でのより高速かつ、より効率的な通信を可能にする。さらに、アンテナ１２４は、フレーム部材１１０および／またはカバー１６０上に設けられたアンテナ線に接続され得る。アンテナ線は大気にさらされているので、感度はさらに高められ得る。

一実施形態では、組合せ計器１００は、カメラ１３４を含む。カメラ１３４は、ベース部材１３０に取り付けられ、かつ、ユーザに面する。一実施形態では、カメラ１３４は、ベース部材１３０の第１の表面１３０ｆに固着される。別の実施形態では、カメラ１３４は、カメラモジュールが第２の表面１３０ｒからカバー１６０に向かって突出し、また、カメラレンズが第１の表面１３０ｆからユーザに面するように、ベース部材１３０に設けられた切欠き内に配置される。これは、組合せ計器１００の内側の効率的な空間管理を可能にする。一実施形態では、カメラ１３４は、車両内へのキーレスエントリのための顔認識、または車両／デバイスを運転するためのキーレス認証を行うように適合される。別の実施形態では、カメラ１３４は、車両／デバイスを運転している間、ユーザの覚醒度を監視するように適合される。このデータは、高度運転手アシストシステムを補助するために利用され、ユーザ安全性を高める。さらに別の実施形態では、カメラ１３４は、ユーザが車両／デバイスとやり取りすることを可能にするために、ユーザのジェスチャを認識するように適合される。さらなる実施形態では、カメラ１３４は、赤外線（ＩＲ）センサを含む。ＩＲセンサは、カメラが顔認識を行うこと、ユーザの覚醒度を監視すること、および低光量状況においてジェスチャを認識することを可能にする。

一実施形態では、組合せ計器１００は、ベース部材１３０への主制御装置板１４０および２次制御装置板１５０の案内された取付けのための複数のクリップ１９４を含む。複数のクリップ１９４は、ベース部材１３０に取り付けられる。複数のクリップ１９４の提供は、ベース部材１３０上に主制御装置板１４０および２次制御装置板１５０を配置するのを助けることにより、組立ての容易さを向上させる。複数のクリップ１９４はまた、車両／デバイスの運転中に主制御装置板１４０および２次制御装置板１５０を所定の位置に保持することにより、構成要素間の相対運動を防止し、構成要素間の電気接触を確実にする。

組合せ計器１００は、１つまたは複数のワイヤガイド１４２を含む。一実施形態では、１つまたは複数のワイヤガイド１４２は、固定具を利用して主制御装置板１４０に取り付けられる。別の実施形態では、１つまたは複数のワイヤガイド１４２は、主制御装置板１４０に取り付けられ、主制御装置板１４０は、共通の固定具を利用してベース部材１３０に取り付けられる。さらに別の実施形態では、１つまたは複数のワイヤガイド１４２は、主制御装置板１４０、ディスプレープロセッサ１２２、および２次制御装置板１５０を接続するワイヤの案内された引き回しを行う。

図４を再度参照すると、組合せ計器１００は、組合せ計器１００の構成要素を主制御装置板１４０および／またはディスプレープロセッサ１２２に接続するための複数のケーブルを含む。一実施形態では、この目的のために使用される複数のケーブルは、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）ケーブルである。一実施形態では、第１のＦＰＣケーブル１２５が、表示画面１２０を主制御装置板１４０およびディスプレープロセッサ１２２に接続するために使用される。別の実施形態では、第２のＦＰＣケーブル１２７が、タッチスクリーン１２０を主制御装置板１４０およびディスプレープロセッサ１２２に接続するために使用される。さらに別の実施形態では、第３のＦＰＣケーブル１２９が、表示画面１２０のバックライトを主制御装置板１４０およびディスプレープロセッサ１２２に接続するために使用される。

図７は、本発明の一実施形態による組合せ計器１００のカバー１６０の後面斜視図を示す。図８は、図７に示された構成要素の分解組立図を示す。図７および８を参照すると、カバー１６０は、第１の熱シンク１８０、第２の熱シンク１８２、および第３の熱シンク１８４を含む。一実施形態では、第１の熱シンク１８０は、表示画面１２０からの熱を散逸させるように適合される。第２の熱シンク１８２および第３の熱シンク１８４は、主制御装置板１４０の様々な電子構成要素からの熱を散逸させるように適合される。中空空間１１２の内側に配置された熱シンク１８０、１８２、１８４の平坦な表面は、表示画面１２０、および主制御装置板１４０の発熱する電子構成要素と接触している。組合せ計器１００における最大の熱は、表示画面１２０および主制御装置板１４０において発生する。これら２つの構成要素のための専用の熱シンク１８０、１８２、１８４を設けることにより、熱を組合せ計器１００から効果的に伝達することができ、優れた熱的性能を確保することができる。一実施形態では、第１の熱シンク１８０、第２の熱シンク１８２、および第３の熱シンク１８４は、カバー１６０の一体部品を形成するように、シェル１６１とエンモールドされる。

別の実施形態では、第１の熱シンク１８０、第２の熱シンク１８２、および第３の熱シンク１８４は、シェル１６１の後部から中空空間１１２の外方に延在するフィン付き構造を有する。フィン付き構造は、組合せ計器１００の外部の環境に露出される。フィン付き構造は、熱シンク１８０、１８２および１８４により組合せ計器１００の構成要素から吸収された熱を大気に散逸させるように適合される。さらに別の実施形態では、組合せ計器が高温環境内に配置される場合は特に、組合せ計器の構成要素の急速冷却を達成するために、組合せ計器１００の外部に露出した熱シンク１８０、１８２および１８４の後面が、例えば液冷システムといった冷却システムに結合される。

さらなる実施形態では、息抜き穴１６２が、シェル１６１に設けられる。息抜き穴１６２は、組合せ計器１００の内部と連絡し、かつ、中空空間１１２内に蓄積したガスを排出するように適合される。息抜き穴１６２は、組合せ計器１００内での捕捉されたガスの蓄積を防止することにより運用寿命を増大させる。一実施形態では、キャップ１６２ａ（図１に示される）が、息抜き穴１６２を閉鎖するために設けられる。キャップ１６２ａは、組合せ計器１００内への塵および水の侵入を防止する。キャップ１６２ａは、樹脂、シリコーン、またはゴム材料で作られ得る。さらに、キャップ１６２ａは、ガスが中空空間１１２から漏出するための微小な貫通孔を含み得る。

さらなる実施形態では、組合せ計器１００は、シェル１６１に設けられたアクセスドア１６６を含む。一実施形態では、アクセスドア１６６は、組合せ計器１００の入力ポートにアクセスするために開かれ得る。入力ポートは、ＵＳＢタイプのものであってよい。別の実施形態では、アクセスドア１６６を通じて入力ポートにアクセスすることにより、組合せ計器１００のソフトウェアを更新またはデバッグすることができ、また、組合せ計器１００を較正することができる。さらに別の実施形態では、組合せ計器１００内への塵および水の侵入を防止するために、第１のパッキン１９０またはＯリングが、アクセスドア１６６の周辺部に沿って設けられる。さらなる実施形態では、カバー１６０は、組合せ計器１００を外部構造に取り付けるための複数の取付け点１６８を含む。一実施形態では、取付け点１６８は、中空空間１１２とは反対の方向に、シェル１６１から外方に突出する。取付け点１６８は、組合せ計器１００を外部構造に固定するために使用され得る。一実施形態では、外部構造は、車両のハンドルバーまたはダッシュボードである。別の実施形態では、外部構造は、デバイスまたは動力ツールに設けられた取付けベイである。

図９および１０を参照すると、熱パッド１７０が、表示画面１２０および主制御装置板１４０を含む組合せ計器１００の発熱する構成要素と熱シンク１８０、１８２および１８４との間の中間面に設けられる。熱パッド１７０は、組合せ計器１００の発熱する構成要素と熱シンク１８０、１８２および１８４との間に存在し得る任意の間隙を埋める。適切な接触領域を設けることにより、組合せ計器１００の発熱する構成要素から熱シンク１８０、１８２および１８４へ、熱パッド１７０を通じて熱が散逸される。したがって、熱パッド１７０は、熱シンク１８０、１８２および１８４に熱を伝達する媒体として働き、次いでこの熱は、大気へ散逸され得る。一実施形態では、組合せ計器１００の発熱する構成要素の表面と熱パッド１７０の表面とを、また、熱シンク１８０、１８２および１８４の表面と熱パッド１７０の表面とを互いに結合するために、熱接着剤が使用される。熱グルー（ｔｈｅｒｍａｌ ｇｌｕｅ）は、外部応力下および構成要素の熱変形下において構成要素を所定の位置に保持して、効果的な伝熱を常に保証する。さらに別の実施形態では、熱パッド１７０は使用されず、代わりに、組合せ計器１００の発熱する構成要素の表面と熱シンク１８０、１８２および１８４の表面との間の中間面は、熱グルーを使用して互いに直接結合される。

図１１は、本発明の一実施形態による組合せ計器１００の１つまたは複数のワイヤガイド１４２の斜視図を示す。一実施形態では、１つまたは複数のワイヤガイド１４２は、本体構造１４２１、取付け穴１４２４、およびガイド構造１４２６を含む。取付け穴１４２４は、本体構造１４２１に形成され、ガイド構造１４２６は、本体構造１４２１上に埋め込まれる。取付け穴１４２４は、ワイヤガイド１４２を主制御装置板１４０に取り付けるための固定具を受け入れるように適合される。ガイド構造１４２６は、主制御装置板１４０および２次制御装置板１５０の構成要素ならびにディスプレープロセッサ１２２からのワイヤを受け入れるように適合され、また、ワイヤを引き回すのに適している。一実施形態では、ガイド構造１４２６は、ガイド構造１４２６が引き回すように適合されたワイヤの形状に合うように形成される。示された実施形態では、ガイド構造１４２６は、円形ワイヤを受け入れるように適合された円形の断面形状を有する。ガイド構造１４２６は、２つの可撓性アームをさらに有し、これらの可撓性アームは、ワイヤを受け入れるために離れ、そしてワイヤを所定の位置にロックするために元の位置に戻る。アームは、ワイヤをガイド構造１４２６から取り外す必要があるときには、再度離れる。さらなる実施形態では、各ワイヤガイド１４２は、その位置および用途に応じて様々な数の取付け穴１４２４およびガイド構造１４２６を有し得る。

上述のように、組合せ計器の特許請求される構成は、従来技術に存在する問題に対する以下の解決策を可能にするので、当技術分野においてよくあるもの、慣例的なもの、またはよく知られたものではない。有利には、本発明は、組合せ計器、および組合せ計器内の構成要素の配置を提供する。表示画面および主制御装置板のような発熱に大いに寄与する構成要素のための専用の熱シンクを設けることは、より良好な放熱、および、組合せ計器の強化された温度管理を可能にする。息抜き穴は、組合せ計器内でのガスの蓄積を防止し、それにより、早期故障の可能性を減らす。アクセスドアの使用は、組合せ計器を分解することなしに、組合せ計器のソフトウェアの較正、更新、およびデバッグを促進する。この分解の不必要性はまた、フレーム部材とカバーとの間に強固な接合部が作られることにより防水性および防塵性が高められ得ることを意味する。フレーム部材とカバーとを結合するための固定具の使用は、本発明において排除された。代わりに、フレーム部材およびカバーは、タングと溝の接合部、およびグルーを使用して接合された。これは、組合せ計器を審美的に魅力的なものにし、かつ、防水および防塵にする。組合せ計器はまた、ユーザ覚醒度の検出のような強化された安全機能、および、カメラシステムを介したキーレスエントリ／運転のためのバイオメトリック照合のような強化されたセキュリティ機能を提供する。さらに、敏感なアンテナならびにＷｉ－Ｆｉ機能、ブルートゥース（登録商標）機能、およびＮＦＣ機能の提供を通じて、ＩｏＴ機能もまた組合せ計器において可能とされる。

本発明はいくつかの実施形態に関して説明されたが、以下の特許請求の範囲において定められる本発明の範囲から逸脱することなしに様々な変更および修正がなされ得ることが、当業者には明らかであろう。

１００ 組合せ計器
１１０ フレーム部材
１１０ａ フレーム部材の開口
１１０ｂ フレーム部材の周辺部
１１２ 中空空間
１１３ 第１のタング
１１４ 超高結合（ＶＨＢ）テープ
１１５ カバーレンズ
１１７ 第２の溝
１２０ 表示画面
１２０ｒ 表示画面の後面
１２２ ディスプレープロセッサ
１２４ １つまたは複数のアンテナ
１２５ 第１のＦＰＣケーブル
１２７ 第２のＦＰＣケーブル
１２９ 第３のＦＰＣケーブル
１３０ ベース部材
１３０ｆ ベース部材の第１の表面
１３０ｒ ベース部材の第２の表面
１３２ ベース部材における１つまたは複数の切欠き
１３４ カメラ
１４０ 主制御装置板
１４２ １つまたは複数のワイヤガイド
１４２１ １つまたは複数のワイヤガイドの本体構造
１４２４ １つまたは複数のワイヤガイドの取付け穴
１４２６ １つまたは複数のワイヤガイドのガイド構造
１５０ ２次制御装置板
１６０ カバー
１６１ カバーのシェル
１６２ 息抜き穴
１６２ａ 息抜き穴のためのキャップ
１６３ 第１の溝
１６４ ポート開口部
１６４ａ ポート開口部の周りのシェルにおける突出部
１６６ アクセスドア
１６７ 第２のタング
１６８ 取付け点
１７０ 熱パッド
１８０ 第１の熱シンク
１８２ 第２の熱シンク
１８４ 第３の熱シンク
１９０ 第１のパッキン
１９２ 第２のパッキン
１９４ 複数のクリップ

Claims (14)

1. 組合せ計器（１００）であって、
   フレーム部材（１１０）と、
   前記フレーム部材（１１０）に取り付けられ、前記フレーム部材（１１０）との間に中空空間（１１２）を画定する、カバー（１６０）と、
   前記フレーム部材（１１０）に取り付けられかつ前記中空空間（１１２）内に配置されたベース部材（１３０）であって、前記カバー（１６０）によって密閉される、ベース部材（１３０）と、
   を備え、
   前記ベース部材（１３０）が、第１の表面（１３０ｆ）、および前記第１の表面（１３０ｆ）に対向する第２の表面（１３０ｒ）を有し、前記組合せ計器（１００）がさらに、 前記中空空間（１１２）内に配置されかつユーザに面するように前記ベース部材（１３０）の前記第１の表面（１３０ｆ）に取り付けられた表示画面（１２０）と、
   前記ベース部材（１３０）の前記第２の表面（１３０ｒ）に取り付けられた主制御装置板（１４０）と、
   を備え、
   前記カバー（１６０）が、前記表示画面（１２０）からの熱を散逸させるように構成された第１の熱シンク（１８０）と、前記主制御装置板（１４０）の様々な電子構成要素からの熱を散逸させるように構成された第２の熱シンク（１８２）および第３の熱シンク（１８４）とを有する、組合せ計器（１００）。
2. 前記カバー（１６０）が、前記第１の熱シンク（１８０）、前記第２の熱シンク（１８２）および前記第３の熱シンク（１８４）がエンモールドされているシェル（１６１）を備える、請求項１に記載の組合せ計器（１００）。
3. 前記第１の熱シンク（１８０）、前記第２の熱シンク（１８２）、および前記第３の熱シンク（１８４）が、前記シェル（１６１）の後端部において前記中空空間（１１２）から外方に延在するフィン付き構造を有し、前記フィン付き構造が、熱を大気に散逸させるように構成されている、請求項２に記載の組合せ計器（１００）。
4. 前記シェル（１６１）が、前記フレーム部材（１１０）と前記カバー（１６０）との間の空間内に蓄積したガスを排出するための息抜き穴（１６２）と、前記組合せ計器（１００）を外部構成要素に電気的にかつ通信可能に接続するためのソケットを受け入れるように構成されたポート開口部（１６４）と、を備える、請求項２に記載の組合せ計器（１００）。
5. 前記シェル（１６１）が、前記組合せ計器（１００）の入力ポートにアクセスするためのアクセスドア（１６６）を備え、前記組合せ計器（１００）内への塵および水の侵入を防止するために、第１のパッキン（１９０）が前記アクセスドア（１６６）の周辺部に沿って設けられている、請求項２に記載の組合せ計器（１００）。
6. 前記カバー（１６０）が、前記組合せ計器（１００）を外部構造に取り付けるための複数の取付け点（１６８）を備え、かつ、前記組合せ計器（１００）内への塵および水の侵入を防止するために前記フレーム部材（１１０）と前記カバー（１６０）との間の中間面に第２のパッキン（１９２）を備える、請求項１に記載の組合せ計器（１００）。
7. 前記フレーム部材（１１０）が、前記フレーム部材（１１０）の周辺部に沿って前記カバー（１６０）に向かって突出する第１のタング（１１３）を備え、前記カバー（１６０）が、前記第１のタング（１１３）を受け入れるように構成された第１の溝（１６３）と、前記第１の溝（１６３）に隣接した第２のタング（１６７）と、を備え、前記フレーム部材（１１０）が、前記第２のタング（１６７）を受け入れるように構成された第２の溝（１１７）を備える、請求項１に記載の組合せ計器（１００）。
8. 前記ユーザに面するように前記中空空間（１１２）内に配置されかつ前記表示画面（１２０）を覆って前記表示画面（１２０）を外部環境から保護するカバーレンズ（１１５）を備え、前記カバーレンズ（１１５）が透明である、請求項１に記載の組合せ計器（１００）。
9. 前記ベース部材（１３０）の前記第２の表面（１３０ｒ）に取り付けられかつ前記ベース部材（１３０）と前記主制御装置板（１４０）との間に挟まれたディスプレープロセッサ（１２２）と、前記ベース部材（１３０）の前記第２の表面（１３０ｒ）に取り付けられたＮＦＣ能力を有する２次制御装置板（１５０）と、を備える、請求項１に記載の組合せ計器（１００）。
10. 前記ベース部材（１３０）上での前記主制御装置板（１４０）および前記２次制御装置板（１５０）の案内された取付けのために構成された複数のクリップ（１９４）と、前記主制御装置板（１４０）、前記ディスプレープロセッサ（１２２）、および前記２次制御装置板（１５０）を接続するワイヤの案内された引き回しのために前記主制御装置板（１４０）に取り付けられた１つまたは複数のワイヤガイド（１４２）と、を備える、請求項９に記載の組合せ計器（１００）。
11. 周辺光センサおよびブルートゥース（登録商標）モジュールのうちの１つまたは複数が、前記２次制御装置板（１５０）に取り付けられる、請求項９に記載の組合せ計器（１００）。
12. 前記組合せ計器（１００）に無線能力を与えるために前記表示画面（１２０）の後面（１２０ｒ）に取り付けられた１つまたは複数のアンテナ（１２４）を備え、前記ベース部材（１３０）が、前記１つまたは複数のアンテナ（１２４）と重なる１つまたは複数の切欠き（１３２）を有する、請求項１に記載の組合せ計器（１００）。
13. 前記１つまたは複数のアンテナ（１２４）が、４ＧアンテナおよびＷｉ－Ｆｉアンテナのうちの少なくとも一方を含む、請求項１２に記載の組合せ計器（１００）。
14. 前記組合せ計器が設置されたデバイス／車両でのキーレス認証のための顔認識、前記ユーザの覚醒度の監視、および前記ユーザのジェスチャの識別のうちの少なくとも１つを実行するために前記ユーザに面するように前記ベース部材（１３０）に取り付けられたカメラ（１３４）を備え、前記カメラ（１３４）が、暗視用に構成されたＩＲセンサを備える、請求項１に記載の組合せ計器（１００）。