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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6233463
(24)【登録日】2017年11月2日
(45)【発行日】2017年11月22日
(54)【発明の名称】車両用クラスタシステム
(51)【国際特許分類】
B60K 37/00 20060101AFI20171113BHJP
B60K 35/00 20060101ALI20171113BHJP
【ＦＩ】
B60K37/00 Z
B60K35/00 Z
B60K37/00 J
【請求項の数】17
【全頁数】44
(21)【出願番号】特願2016-131542(P2016-131542)
(22)【出願日】2016年7月1日
(65)【公開番号】特開2017-13789(P2017-13789A)
(43)【公開日】2017年1月19日
【審査請求日】2016年7月1日
(31)【優先権主張番号】10-2015-0095194
(32)【優先日】2015年7月3日
(33)【優先権主張国】KR
(31)【優先権主張番号】10-2015-0095200
(32)【優先日】2015年7月3日
(33)【優先権主張国】KR
(31)【優先権主張番号】10-2015-0095207
(32)【優先日】2015年7月3日
(33)【優先権主張国】KR
(31)【優先権主張番号】10-2015-0095214
(32)【優先日】2015年7月3日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100106149
【弁理士】
【氏名又は名称】矢作 和行
(74)【代理人】
【識別番号】100121991
【弁理士】
【氏名又は名称】野々部 泰平
(74)【代理人】
【識別番号】100145595
【弁理士】
【氏名又は名称】久保 貴則
(72)【発明者】
【氏名】ヤン ヨンハ
(72)【発明者】
【氏名】ヤン クォン
(72)【発明者】
【氏名】パク ジンホ
(72)【発明者】
【氏名】クァク ドンフン
(72)【発明者】
【氏名】シン ウチョル
(72)【発明者】
【氏名】カン ウォンジュン
(72)【発明者】
【氏名】ペク ジュファ
(72)【発明者】
【氏名】クォン オス
(72)【発明者】
【氏名】コ ギョンソン
【審査官】
堀内 亮吾
(56)【参考文献】
【文献】
実公昭５０−０２１２４４（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】
特開２０１０−２０３８７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００３−３３２５４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００８−２２１９２８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｂ６０Ｋ ３５／００−３７／０６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両（１）のステアリングホイール（１０）の後方に固定設置されたダッシュボード（２０）に陥没形成され、前記車両（１）に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ（４０）及びバッテリー（５０）のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル（１１０）が備えられたクラスタフレーム取付部（１００）と、
前記クラスタフレーム取付部（１００）に固定設置されつつ、前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結され、上部に開口したクラスタ脱着ホール（１２１１）が後方に向かって斜め下方に傾斜して貫通形成されたクラスタフレームハウジング（１２１０）が備えられたクラスタフレーム（１２００）と、
前記クラスタ脱着ホール（１２１１）を通じて前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に、後方に向かって斜め下方に傾斜した状態でスライディングすることで脱着可能に結合され、前記ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、前記車両（１）の走行状態に関する情報を表示するクラスタ端末機（３００）と、を含み、
前記クラスタフレーム（１２００）は、
前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の前記クラスタ脱着ホール（１２１１）を開放または閉塞させるように前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の後部に回転可能に結合されたクラスタフレームカバー（１２２０）と、
前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の前方に結合された透明窓（１２３０）と、
前記クラスタ脱着ホール（１２１１）を通じて前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に、後方に向かって斜め下方に傾斜した状態で挿入された前記クラスタ端末機（３００）が前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部で定位置となるように前記クラスタ端末機（３００）をスライディング移動及び回転させる回転スライディング部（１２４０）と、
前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結されるように前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の後方に備えられたクラスタフレームコネクタ（１２５０）と、
前記クラスタフレームコネクタ（１２５０）と電気的に連結され、前記クラスタ脱着ホール（１２１１）を通じて前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に挿入された前記クラスタ端末機（３００）がドッキングするように前記回転スライディング部（１２４０）に固定設置されたクラスタドッキングコネクタ（１２６０）と、をさらに含む車両用クラスタシステム。
前記クラスタフレーム取付部（１００）に固定設置されつつ、前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結され、上部に開口したクラスタ脱着ホール（１２１１）が後方に向かって斜め下方に傾斜して貫通形成されたクラスタフレームハウジング（１２１０）が備えられたクラスタフレーム（１２００）と、
前記クラスタ脱着ホール（１２１１）を通じて前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に、後方に向かって斜め下方に傾斜した状態でスライディングすることで脱着可能に結合され、前記ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、前記車両（１）の走行状態に関する情報を表示するクラスタ端末機（３００）と、を含み、
前記クラスタフレーム（１２００）は、
前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の前記クラスタ脱着ホール（１２１１）を開放または閉塞させるように前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の後部に回転可能に結合されたクラスタフレームカバー（１２２０）と、
前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の前方に結合された透明窓（１２３０）と、
前記クラスタ脱着ホール（１２１１）を通じて前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に、後方に向かって斜め下方に傾斜した状態で挿入された前記クラスタ端末機（３００）が前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部で定位置となるように前記クラスタ端末機（３００）をスライディング移動及び回転させる回転スライディング部（１２４０）と、
前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結されるように前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の後方に備えられたクラスタフレームコネクタ（１２５０）と、
前記クラスタフレームコネクタ（１２５０）と電気的に連結され、前記クラスタ脱着ホール（１２１１）を通じて前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に挿入された前記クラスタ端末機（３００）がドッキングするように前記回転スライディング部（１２４０）に固定設置されたクラスタドッキングコネクタ（１２６０）と、をさらに含む車両用クラスタシステム。
【請求項2】
前記回転スライディング部（１２４０）は、
前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部後方に固定設置されたクラスタ回転モータ（１２４１）と、
前記クラスタ回転モータ（１２４１）の出力軸と共に回転可能に結合され、直線形または曲線形の形状のスライディングラックギア（１２４２）と、
前記スライディングラックギア（１２４２）と噛み合い、前記スライディングラックギア（１２４２）に沿って直線または曲線上にスライディング移動するスライディングピニオンギア（１２４３）と、
前記スライディングピニオンギア（１２４３）が回転するように出力軸が前記スライディングピニオンギア（１２４３）と結合され、前記スライディングピニオンギア（１２４３）と共に前記スライディングラックギア（１２４２）に沿ってスライディング移動するクラスタスライディングモータ（１２４４）と、
前記スライディングピニオンギア（１２４３）が前記スライディングラックギア（１２４２）から離脱しないように前記スライディングピニオンギア（１２４３）と連結され、前記スライディングラックギア（１２４２）に陥没形成されたガイド溝（１２４５）に嵌め込まれるガイドローラ（１２４６）と、
前記クラスタスライディングモータ（１２４４）と共にスライディング移動されるように前記クラスタスライディングモータ（１２４４）に固定結合され、前記クラスタ脱着ホール（１２１１）の下方に位置しつつ前記クラスタ回転モータ（１２４１）及び前記クラスタスライディングモータ（１２４４）により前記クラスタ端末機（３００）を収容した状態で回転及びスライディング移動し、下部に前記クラスタドッキングコネクタ（１２６０）が固定設置されたクラスタリフタ（１２４７）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用クラスタシステム。
前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部後方に固定設置されたクラスタ回転モータ（１２４１）と、
前記クラスタ回転モータ（１２４１）の出力軸と共に回転可能に結合され、直線形または曲線形の形状のスライディングラックギア（１２４２）と、
前記スライディングラックギア（１２４２）と噛み合い、前記スライディングラックギア（１２４２）に沿って直線または曲線上にスライディング移動するスライディングピニオンギア（１２４３）と、
前記スライディングピニオンギア（１２４３）が回転するように出力軸が前記スライディングピニオンギア（１２４３）と結合され、前記スライディングピニオンギア（１２４３）と共に前記スライディングラックギア（１２４２）に沿ってスライディング移動するクラスタスライディングモータ（１２４４）と、
前記スライディングピニオンギア（１２４３）が前記スライディングラックギア（１２４２）から離脱しないように前記スライディングピニオンギア（１２４３）と連結され、前記スライディングラックギア（１２４２）に陥没形成されたガイド溝（１２４５）に嵌め込まれるガイドローラ（１２４６）と、
前記クラスタスライディングモータ（１２４４）と共にスライディング移動されるように前記クラスタスライディングモータ（１２４４）に固定結合され、前記クラスタ脱着ホール（１２１１）の下方に位置しつつ前記クラスタ回転モータ（１２４１）及び前記クラスタスライディングモータ（１２４４）により前記クラスタ端末機（３００）を収容した状態で回転及びスライディング移動し、下部に前記クラスタドッキングコネクタ（１２６０）が固定設置されたクラスタリフタ（１２４７）と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項3】
前記クラスタフレーム（１２００）は、
前記クラスタフレームカバー（１２２０）を回転させるカバー回転モータ（１２７０）と、
前記クラスタ端末機（３００）が前記クラスタフレームハウジング（１２１０）にドッキングされた状態で自動で引入れられ、または引出されるように前記カバー回転モータ（１２７０）、前記クラスタ回転モータ（１２４１）及び前記クラスタスライディングモータ（１２４４）のそれぞれにシーケンス制御を行わせるクラスタ引入出操作機（２８０）と、をさらに含む請求項２に記載の車両用クラスタシステム。
前記クラスタフレームカバー（１２２０）を回転させるカバー回転モータ（１２７０）と、
前記クラスタ端末機（３００）が前記クラスタフレームハウジング（１２１０）にドッキングされた状態で自動で引入れられ、または引出されるように前記カバー回転モータ（１２７０）、前記クラスタ回転モータ（１２４１）及び前記クラスタスライディングモータ（１２４４）のそれぞれにシーケンス制御を行わせるクラスタ引入出操作機（２８０）と、をさらに含む請求項２に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項4】
前記クラスタフレーム（１２００）は、前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部で定位置となった前記クラスタ端末機（３００）を、外部衝撃に揺れることなく固定させるクラスタ固定部（１２９０）をさらに含む請求項１に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項5】
前記クラスタフレーム（１２００）は、
定位置となった前記クラスタ端末機（３００）の上方の前記クラスタフレームハウジング（１２１０）に固定用貫通孔（１２１２）が上下方向に貫通形成され、
前記クラスタ固定部（１２９０）は、前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部で定位置となった前記クラスタ端末機（３００）の後方を支持しつつ固定させるように、前記固定用貫通孔（１２１２）の周囲から下方に突出設置された後方固定ジョー（１２９１）と、前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に定位置となった前記クラスタ端末機（３００）の前方を支持しつつ固定させるように、前記クラスタフレームカバー（１２２０）の下方に突出設置され、前記固定用貫通孔（１２１２）を介して前記クラスタ端末機（３００）に係合する前方固定ジョー（１２９２）を含む請求項４に記載の車両用クラスタシステム。
定位置となった前記クラスタ端末機（３００）の上方の前記クラスタフレームハウジング（１２１０）に固定用貫通孔（１２１２）が上下方向に貫通形成され、
前記クラスタ固定部（１２９０）は、前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部で定位置となった前記クラスタ端末機（３００）の後方を支持しつつ固定させるように、前記固定用貫通孔（１２１２）の周囲から下方に突出設置された後方固定ジョー（１２９１）と、前記クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に定位置となった前記クラスタ端末機（３００）の前方を支持しつつ固定させるように、前記クラスタフレームカバー（１２２０）の下方に突出設置され、前記固定用貫通孔（１２１２）を介して前記クラスタ端末機（３００）に係合する前方固定ジョー（１２９２）を含む請求項４に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項6】
車両（１）のステアリングホイール（１０）の後方に固定設置されたダッシュボード（２０）に陥没形成され、前記車両（１）に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ（４０）及びバッテリー（５０）のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル（１１０）が備えられたクラスタフレーム取付部（１００）と、
前記クラスタフレーム取付部（１００）に固定設置されつつ前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結され、上面に貫通形成されたクラスタ脱着ホール（２２１１）をスプリング力で開放または閉塞させる脱着ホールカバー（２２１２）が前記クラスタ脱着ホール（２２１１）の上部開口に回転可能に設置されたクラスタフレームハウジング（２２１０）が備えられたクラスタフレーム（２２００）と、
前記クラスタ脱着ホール（２１０）を通じて前記クラスタフレーム（２００）の内部に挿入されて脱着可能に結合され、前記ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、前記車両（１）の走行状態に関する情報を表示するクラスタ端末機（３００）と、を含み、
前記クラスタフレーム（２２００）は、
前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の前方に結合された透明窓（２２２０）と、
前記クラスタ脱着ホール（２２１１）を通じて前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部に垂直方向に挿入される前記クラスタ端末機（３００）を下降及び後方に回転させ、前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部で定位置となるように前記クラスタ端末機（３００）を直線及び回転移動させるリフティング部（２２３０）と、
前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結されるように前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の後方に備えられたクラスタフレームコネクタ（２２４０）と、
前記クラスタフレームコネクタ（２２４０）と電気的に連結され、前記クラスタ脱着ホール（２２１０）を通じて前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部に挿入された前記クラスタ端末機（３００）がドッキングされるように前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部に固定設置されたクラスタドッキングコネクタ（２２５０）と、をさらに含む車両用クラスタシステム。
前記クラスタフレーム取付部（１００）に固定設置されつつ前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結され、上面に貫通形成されたクラスタ脱着ホール（２２１１）をスプリング力で開放または閉塞させる脱着ホールカバー（２２１２）が前記クラスタ脱着ホール（２２１１）の上部開口に回転可能に設置されたクラスタフレームハウジング（２２１０）が備えられたクラスタフレーム（２２００）と、
前記クラスタ脱着ホール（２１０）を通じて前記クラスタフレーム（２００）の内部に挿入されて脱着可能に結合され、前記ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、前記車両（１）の走行状態に関する情報を表示するクラスタ端末機（３００）と、を含み、
前記クラスタフレーム（２２００）は、
前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の前方に結合された透明窓（２２２０）と、
前記クラスタ脱着ホール（２２１１）を通じて前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部に垂直方向に挿入される前記クラスタ端末機（３００）を下降及び後方に回転させ、前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部で定位置となるように前記クラスタ端末機（３００）を直線及び回転移動させるリフティング部（２２３０）と、
前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結されるように前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の後方に備えられたクラスタフレームコネクタ（２２４０）と、
前記クラスタフレームコネクタ（２２４０）と電気的に連結され、前記クラスタ脱着ホール（２２１０）を通じて前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部に挿入された前記クラスタ端末機（３００）がドッキングされるように前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部に固定設置されたクラスタドッキングコネクタ（２２５０）と、をさらに含む車両用クラスタシステム。
【請求項7】
前記リフティング部（２２３０）は、
前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部下面に固定設置されたクラスタ回転モータ（２２３１）と、
前記クラスタ回転モータ（２２３１）の出力軸と共に回転可能に結合されたスクリュー支持台（２２３２）と、
一端側が前記スクリュー支持台（２３２）に対して軸回りに回転可能に結合されるとともに、前記スクリュー支持台（２３２）の回転によって前記スクリュー支持台（２３２）を中心に前後方向に回転移動するリフティングスクリュー（２２３３）と、
内部が前記リフティングスクリュー（２２３３）と噛み合った状態で前記リフティングスクリュー（２２３３）の軸回りの正逆回転によって上下に直線移動するリフティングボールブッシュ（２２３４）と、
前記リフティングスクリュー（２２３３）を正逆回転させるように前記リフティングスクリュー（２２３３）の他端側に結合されたクラスタリフティングモータ（２２３５）と、
前記スクリュー支持台（２２３２）、前記リフティングボールブッシュ（２２３４）及び前記クラスタリフティングモータ（２２３５）のそれぞれに貫通設置され、前記リフティングボールブッシュ（２２３４）の直線移動をガイドするガイド棒（２２３６）と、
前記リフティングボールブッシュ（２２３４）と共に上下に直線移動するように前記リフティングボールブッシュ（２２３４）に固定結合され、前記クラスタ脱着ホール（２２１１）の下方に位置しつつ前記クラスタ回転モータ（２３１）及び前記クラスタリフティングモータ（２３５）により前記クラスタ端末機（３００）を収容した状態で上下降及び回転移動し、下部に前記クラスタドッキングコネクタ（２２５０）が固定設置されたクラスタリフタ（２２３７）と、を含む請求項６に記載の車両用クラスタシステム。
前記クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部下面に固定設置されたクラスタ回転モータ（２２３１）と、
前記クラスタ回転モータ（２２３１）の出力軸と共に回転可能に結合されたスクリュー支持台（２２３２）と、
一端側が前記スクリュー支持台（２３２）に対して軸回りに回転可能に結合されるとともに、前記スクリュー支持台（２３２）の回転によって前記スクリュー支持台（２３２）を中心に前後方向に回転移動するリフティングスクリュー（２２３３）と、
内部が前記リフティングスクリュー（２２３３）と噛み合った状態で前記リフティングスクリュー（２２３３）の軸回りの正逆回転によって上下に直線移動するリフティングボールブッシュ（２２３４）と、
前記リフティングスクリュー（２２３３）を正逆回転させるように前記リフティングスクリュー（２２３３）の他端側に結合されたクラスタリフティングモータ（２２３５）と、
前記スクリュー支持台（２２３２）、前記リフティングボールブッシュ（２２３４）及び前記クラスタリフティングモータ（２２３５）のそれぞれに貫通設置され、前記リフティングボールブッシュ（２２３４）の直線移動をガイドするガイド棒（２２３６）と、
前記リフティングボールブッシュ（２２３４）と共に上下に直線移動するように前記リフティングボールブッシュ（２２３４）に固定結合され、前記クラスタ脱着ホール（２２１１）の下方に位置しつつ前記クラスタ回転モータ（２３１）及び前記クラスタリフティングモータ（２３５）により前記クラスタ端末機（３００）を収容した状態で上下降及び回転移動し、下部に前記クラスタドッキングコネクタ（２２５０）が固定設置されたクラスタリフタ（２２３７）と、を含む請求項６に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項8】
前記クラスタ回転モータ（２２３１）及び前記クラスタリフティングモータ（２２３５）のそれぞれは、一定の角度の精密制御が可能であり、正逆回転が可能なステップモータである請求項７に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項9】
前記クラスタフレーム（２２００）は、
前記クラスタ端末機（３００）が前記クラスタフレームハウジング（２２１０）にドッキングされた状態で自動で引入れまたは引出されるように、前記クラスタ回転モータ（２２３１）及び前記クラスタリフティングモータ（２２３５）のそれぞれをシーケンス制御するためのクラスタ引入出操作機（２２６０）をさらに含む請求項７に記載の車両用クラスタシステム。
前記クラスタ端末機（３００）が前記クラスタフレームハウジング（２２１０）にドッキングされた状態で自動で引入れまたは引出されるように、前記クラスタ回転モータ（２２３１）及び前記クラスタリフティングモータ（２２３５）のそれぞれをシーケンス制御するためのクラスタ引入出操作機（２２６０）をさらに含む請求項７に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項10】
車両（１）のステアリングホイール（１０）の後方に固定設置されたダッシュボード（２０）に陥没形成され、前記車両（１）に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ（４０）及びバッテリー（５０）のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル（１１０）が備えられたクラスタフレーム取付部（１００）と、
前記クラスタフレーム取付部（１００）に固定設置されつつ前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結され、前方が開口したクラスタフレームハウジング（２１０）及び前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の下部に前後方向に回転可能に設置されたクラスタドッキング部（３２２０）が備えられたクラスタフレーム（３２００）と、
前記クラスタフレーム（３２００）のクラスタドッキング部（３２２０）を通じて前記クラスタフレームハウジング（３２１０）に脱着可能に結合され、前記ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、前記車両（１）の走行状態に関する情報を表示するクラスタ端末機（３００）と、を含み、
前記クラスタフレーム（３２００）は、
前記クラスタ端末機（３００）の上部を前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の内部に固定させるように前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の上部に設置されたクラスタ固定部（３２３０）と、
前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結されるように前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の後方に備えられたクラスタフレームコネクタ（３２４０）と、
前記クラスタフレームコネクタ（３２４０）と電気的に連結され、前記クラスタ端末機（３００）がドッキングするように、前記クラスタドッキング部（３２２０）に固定設置されたクラスタドッキングコネクタ（３２５０）と、をさらに含み、
前記クラスタフレームハウジング（３２１０）は、
前記クラスタドッキング部（３２２０）が前後方向に回転可能なように、内部下面に陥没形成されたドッキング部回転溝（３２１１）を有し、
前記クラスタドッキング部（３２２０）は、
ヒンジ（３２２１）を通じて前記ドッキング部回転溝（３２１１）に回転可能に結合されつつ、外力がない場合、スプリング力により前方に向かって斜め上方に傾斜するように前記ヒンジ（３２２１）に固定設置されたスプリング（３２２２）と、
前記ヒンジ（３２２１）の上部に結合されつつ前記クラスタ端末機（３００）を収容し、前記クラスタドッキングコネクタ（３２５０）が固定設置されたクラスタ収容ホール（３２２３）が、上下方向に陥没形成されたクラスタ収容体（３２２４）と、を含む車両用クラスタシステム。
前記クラスタフレーム取付部（１００）に固定設置されつつ前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結され、前方が開口したクラスタフレームハウジング（２１０）及び前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の下部に前後方向に回転可能に設置されたクラスタドッキング部（３２２０）が備えられたクラスタフレーム（３２００）と、
前記クラスタフレーム（３２００）のクラスタドッキング部（３２２０）を通じて前記クラスタフレームハウジング（３２１０）に脱着可能に結合され、前記ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、前記車両（１）の走行状態に関する情報を表示するクラスタ端末機（３００）と、を含み、
前記クラスタフレーム（３２００）は、
前記クラスタ端末機（３００）の上部を前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の内部に固定させるように前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の上部に設置されたクラスタ固定部（３２３０）と、
前記フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結されるように前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の後方に備えられたクラスタフレームコネクタ（３２４０）と、
前記クラスタフレームコネクタ（３２４０）と電気的に連結され、前記クラスタ端末機（３００）がドッキングするように、前記クラスタドッキング部（３２２０）に固定設置されたクラスタドッキングコネクタ（３２５０）と、をさらに含み、
前記クラスタフレームハウジング（３２１０）は、
前記クラスタドッキング部（３２２０）が前後方向に回転可能なように、内部下面に陥没形成されたドッキング部回転溝（３２１１）を有し、
前記クラスタドッキング部（３２２０）は、
ヒンジ（３２２１）を通じて前記ドッキング部回転溝（３２１１）に回転可能に結合されつつ、外力がない場合、スプリング力により前方に向かって斜め上方に傾斜するように前記ヒンジ（３２２１）に固定設置されたスプリング（３２２２）と、
前記ヒンジ（３２２１）の上部に結合されつつ前記クラスタ端末機（３００）を収容し、前記クラスタドッキングコネクタ（３２５０）が固定設置されたクラスタ収容ホール（３２２３）が、上下方向に陥没形成されたクラスタ収容体（３２２４）と、を含む車両用クラスタシステム。
【請求項11】
前記クラスタフレームハウジング（３２１０）は、
上部に留め具溝（３２１２）が内面から上方に陥没形成され、前記留め具溝（３２１２）と一部分が連通した留め具固定体溝（３２１３）が上面から下方に陥没形成されており、
前記クラスタ固定部（３２３０）は、
前記留め具溝（３２１２）において回転可能なように前記クラスタフレームハウジング（３２１０）とヒンジ結合され、前記クラスタ端末機（３００）に、後方に向かう外力が加えられると、前記クラスタドッキング部（３２２０）が後方に回転しつつ前記クラスタ端末機（３００）の上部が前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の内部に固定されるように、前記クラスタ端末機（３００）の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれる留め具（３２３１）と、
外力がない場合、前記留め具（３２３１）の前端は前記留め具溝（３２１２）に収容され、前記留め具（３２３１）の後端は前記留め具溝（３２１２）から下方に突出するように前記留め具（３２３１）の後端に設置された錘（３２３２）と、
前記留め具（３２３１）が前記クラスタ端末機（３００）の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれた状態に固定し、あるいは固定解除することが可能なように前記留め具固定体溝（３２１３）に設置された留め具固定体（３２３３）と、を含む請求項１０に記載の車両用クラスタシステム。
上部に留め具溝（３２１２）が内面から上方に陥没形成され、前記留め具溝（３２１２）と一部分が連通した留め具固定体溝（３２１３）が上面から下方に陥没形成されており、
前記クラスタ固定部（３２３０）は、
前記留め具溝（３２１２）において回転可能なように前記クラスタフレームハウジング（３２１０）とヒンジ結合され、前記クラスタ端末機（３００）に、後方に向かう外力が加えられると、前記クラスタドッキング部（３２２０）が後方に回転しつつ前記クラスタ端末機（３００）の上部が前記クラスタフレームハウジング（３２１０）の内部に固定されるように、前記クラスタ端末機（３００）の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれる留め具（３２３１）と、
外力がない場合、前記留め具（３２３１）の前端は前記留め具溝（３２１２）に収容され、前記留め具（３２３１）の後端は前記留め具溝（３２１２）から下方に突出するように前記留め具（３２３１）の後端に設置された錘（３２３２）と、
前記留め具（３２３１）が前記クラスタ端末機（３００）の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれた状態に固定し、あるいは固定解除することが可能なように前記留め具固定体溝（３２１３）に設置された留め具固定体（３２３３）と、を含む請求項１０に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項12】
前記留め具固定体（３２３３）は、
前記留め具（３２３１）の上面に移動したとき、前記クラスタ端末機（３００）の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれた前記留め具（３２３１）の状態を固定させる留め具固定板（３２３４）と、
使用者の操作によって前記留め具固定板（３２３４）を前記留め具（３２３１）の上面に移動させる固定板操作機（３２３５）と、を含む請求項１１に記載の車両用クラスタシステム。
前記留め具（３２３１）の上面に移動したとき、前記クラスタ端末機（３００）の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれた前記留め具（３２３１）の状態を固定させる留め具固定板（３２３４）と、
使用者の操作によって前記留め具固定板（３２３４）を前記留め具（３２３１）の上面に移動させる固定板操作機（３２３５）と、を含む請求項１１に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項13】
前記クラスタ端末機（３００）は、
端末機ケース（３１０）と、
前記車両（１）の走行状態に関する情報が表示されるように前記端末機ケース（３１０）の前面に備えられたディスプレイパネル（３２０）と、
前記クラスタドッキングコネクタ（２５０、１２６０、２２５０、３２５０）と電気的に連結されてドッキングするように前記端末機ケース（３１０）の下部に備えられたクラスタドッキングターミナル（３３０）と、を含む請求項１、６、１０のいずれかに記載の車両用クラスタシステム。
端末機ケース（３１０）と、
前記車両（１）の走行状態に関する情報が表示されるように前記端末機ケース（３１０）の前面に備えられたディスプレイパネル（３２０）と、
前記クラスタドッキングコネクタ（２５０、１２６０、２２５０、３２５０）と電気的に連結されてドッキングするように前記端末機ケース（３１０）の下部に備えられたクラスタドッキングターミナル（３３０）と、を含む請求項１、６、１０のいずれかに記載の車両用クラスタシステム。
【請求項14】
前記クラスタ端末機（３００）は、
前記ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、前記車両（１）の走行状態に関する情報を演算する端末機マイコン（３４０）と、
ＧＰＳ信号を受信して前記車両（１）の位置及び経路に関する情報を演算するＧＰＳ（３５０）と、
前記クラスタドッキングターミナル（３３０）を通じて前記バッテリー（５０）又は充電器（６０）から作動電源の供給を受ける電源供給部（３６０）と、
前記端末機マイコン（３４０）及びＧＰＳ（３５０）から演算された信号を受信し、前記車両（１）の走行状態、位置及び経路に関する情報をデジタル信号に変換して前記ディスプレイパネル（３２０）にデジタル方式で表示するディスプレイ部（３７０）と、
前記ディスプレイパネル（３２０）に表示される前記車両（１）の走行状態、位置及び経路に関する情報を選択的に確認しつつ操作することができるように、タッチスクリーンまたはプッシュボタン方式の端末機操作部（３８０）と、
前記車両（１）の内部に設置された車内ボタン（７１）を通じて前記端末機操作部（３８０）の機能を遂行し、前記車両（１）の内部に設置されたオーディオ（７２）と連動するように前記車内ボタン（７１）及びオーディオ（７２）と有線または無線で通信する通信部（３９０）と、をさらに含む請求項１３に記載の車両用クラスタシステム。
前記ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、前記車両（１）の走行状態に関する情報を演算する端末機マイコン（３４０）と、
ＧＰＳ信号を受信して前記車両（１）の位置及び経路に関する情報を演算するＧＰＳ（３５０）と、
前記クラスタドッキングターミナル（３３０）を通じて前記バッテリー（５０）又は充電器（６０）から作動電源の供給を受ける電源供給部（３６０）と、
前記端末機マイコン（３４０）及びＧＰＳ（３５０）から演算された信号を受信し、前記車両（１）の走行状態、位置及び経路に関する情報をデジタル信号に変換して前記ディスプレイパネル（３２０）にデジタル方式で表示するディスプレイ部（３７０）と、
前記ディスプレイパネル（３２０）に表示される前記車両（１）の走行状態、位置及び経路に関する情報を選択的に確認しつつ操作することができるように、タッチスクリーンまたはプッシュボタン方式の端末機操作部（３８０）と、
前記車両（１）の内部に設置された車内ボタン（７１）を通じて前記端末機操作部（３８０）の機能を遂行し、前記車両（１）の内部に設置されたオーディオ（７２）と連動するように前記車内ボタン（７１）及びオーディオ（７２）と有線または無線で通信する通信部（３９０）と、をさらに含む請求項１３に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項15】
前記クラスタ端末機（３００）は、
前記端末機マイコン（３４０）の運営ソフトウェアが保存され、前記端末機ケース（３１０）の内部に固定設置された内蔵メモリ（４１０）と、前記ＧＰＳ（３５０）と連動した地図データ及び前記運営ソフトウェアのアップグレードが容易であるように前記端末機ケース（３１０）から分離可能な外部メモリ（４２０）とをそれぞれ備えるメモリ部（４００）をさらに含む請求項１４に記載の車両用クラスタシステム。
前記端末機マイコン（３４０）の運営ソフトウェアが保存され、前記端末機ケース（３１０）の内部に固定設置された内蔵メモリ（４１０）と、前記ＧＰＳ（３５０）と連動した地図データ及び前記運営ソフトウェアのアップグレードが容易であるように前記端末機ケース（３１０）から分離可能な外部メモリ（４２０）とをそれぞれ備えるメモリ部（４００）をさらに含む請求項１４に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項16】
前記電源供給部（３６０）は、
前記作動電源の供給を受けて電気を充電または放電させるスーパーキャパシタ（３６１）と、
前記スーパーキャパシタ（３６１）の充電または放電を制御する充放電制御回路（３６２）と、
前記充放電制御回路（３６２）と電気的に連結され、前記端末機マイコン（３４０）、前記ＧＰＳ（３５０）、前記ディスプレイ部（３７０）、前記端末機操作部（３８０）及び前記通信部（３９０）のそれぞれに必要な電圧に変換させ、電源を供給するレギュレータ（３６３）と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用クラスタシステム。
前記作動電源の供給を受けて電気を充電または放電させるスーパーキャパシタ（３６１）と、
前記スーパーキャパシタ（３６１）の充電または放電を制御する充放電制御回路（３６２）と、
前記充放電制御回路（３６２）と電気的に連結され、前記端末機マイコン（３４０）、前記ＧＰＳ（３５０）、前記ディスプレイ部（３７０）、前記端末機操作部（３８０）及び前記通信部（３９０）のそれぞれに必要な電圧に変換させ、電源を供給するレギュレータ（３６３）と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の車両用クラスタシステム。
【請求項17】
前記通信部（３９０）は、
前記車両（１）に設置された空調装置（７３）、始動装置（７４）、バックカメラ（７５）及びブラックボックス（７６）のそれぞれの状態が前記ディスプレイパネル（３２０）にそれぞれ表示されるように前記空調装置（７３）、始動装置（７４）、バックカメラ（７５）及びブラックボックス（７６）のそれぞれと有線または無線で通信することを特徴とする請求項１４に記載の車両用クラスタシステム。
前記車両（１）に設置された空調装置（７３）、始動装置（７４）、バックカメラ（７５）及びブラックボックス（７６）のそれぞれの状態が前記ディスプレイパネル（３２０）にそれぞれ表示されるように前記空調装置（７３）、始動装置（７４）、バックカメラ（７５）及びブラックボックス（７６）のそれぞれと有線または無線で通信することを特徴とする請求項１４に記載の車両用クラスタシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の走行状態に関する各種情報を表示し、ダッシュボードから脱着可能な車両用クラスタシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
車両には、走行状態に関する様々な情報が表示される表示部、即ち、代表的には車両用クラスタが設置されている。そのクラスタには速度計、回転計、燃料計、温度計及び様々な警告灯が構成されている。運転者はクラスタを見ることによって現在の車両の走行状態を把握し、安全運転をすることができる。
【0003】
このようなクラスタは、作動方式によってアナログ式、デジタル式及びアナログアンドデジタル式がある。アナログ式は、駆動モータで作動するポインタを通じて速度及び回転速度などの走行状態の情報が表示される方式である。デジタル式は、速度及び回転速度などの走行状態の情報が正確な数値のデジタルデータである数字で表示される方式である。アナログアンドデジタル式は、アナログ式及びデジタル式の両方によって表示される方式である。
【0004】
一般的にクラスタは、上述したアナログ式、デジタル式及びアナログアンドデジタル式の作動方式に関係なく、運転者が運転中に容易に視線が向けられるように、車両のステアリングホイールの後方に固定設置されたダッシュボードの前面に設置される。
【0005】
例えば、図１乃至図５に示したように、従来技術に係るクラスタ３０は、車両１のステアリングホイール１０の後方に固定設置されたダッシュボード２０のステアリングホイール取付部２１の上方に備えられたクラスタ取付部２２に固定設置され、クラスタフレーム３１、ダイヤル３２、表示手段３３、表示手段駆動部３４及び透明窓３５を含んでいる。
【0006】
クラスタフレーム３１は、クラスタ取付部２２に固定設置される。クラスタフレーム３１の内部には、ダイヤル３２、表示手段３３及び表示手段駆動部３４が設置される。ダイヤル３２及び表示手段３３は、ポインタ及びＬＣＤパネルなどを備え、上述したアナログ式、デジタル式及びアナログアンドデジタル式で、車両１の走行状態の情報を表示する。表示手段駆動部３４は、ポインタ作動モータ及びＰＣＢなどを備え、表示手段３３を作動させる。そして、透明窓３５は、クラスタフレーム３１の内部に設置されたダイヤル３２、表示手段３３及び表示手段駆動部３４を保護し、運転者の不要な操作を防止するようにクラスタフレーム３１の前方に結合される。また、クラスタ取付部２２及びクラスタ３０のそれぞれは、互いに電気的に連結されるようにコネクタ２３、３６を備えている。クラスタ取付部２２に備えられたコネクタ２３は、車両に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ４０と電気的に連結されているため、クラスタ３０はＥＣＵ４０と電気的に連結される。
【0007】
一方、クラスタ３０は、図面に図示していないが、クラスタ取付部２２及びクラスタフレーム３１のそれぞれに備えられた固定クリップ、固定ブラケット、固定ピンなどの締結部材を通じて、クラスタ取付部２２に固定設置されることが一般的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、従来技術に係るクラスタ３０は、第一に、ダッシュボード２０に備えられたクラスタ取付部２２に締結部材を通じて固定設置されるため、故障発生時の交換及び修理作業に長い時間を要し、不便であるという問題がある。第二に、ダイヤル３２及び表示手段３３のデザイン及び走行状態の情報の項目は、設計構造の特性上、他のデザインの製品に交換したり、情報の項目を変更したりすることができないため、運転者個人の好みを反映するには限界があるという問題がある。第三に、ＥＣＵ４０は、単に車両の走行状態の情報を表示するための手段に過ぎないため、オーディオ及び空調装置などの車両内部に設置された装置の状態確認及び操作は、ダッシュボードの中央に別途に設けられたディスプレイ手段及び操作ボタンに頼らなければならないという問題がある。
【0009】
上記のような問題点を解決するために案出された本発明の目的は、第一にダッシュボードから脱着可能であるため、従来技術に係るクラスタに比べて故障発生時の修理作業が容易であるとともに、運転者個人の好みに合わせて様々なデザインへのアップデート、交換が可能な車両用クラスタシステムを提供するところにある。
【0010】
第二に、ＥＣＵをはじめとするＧＰＳ、オーディオ及び空調装置などの車両内部に設置された装置と通信が可能であるため、運転者の主な視野線が留まる運転席の前方において、車両の走行状態の情報、位置及び経路の情報、車両内部に設置された装置の状態を容易に確認しつつ操作が可能となる車両用クラスタシステムを提供するところにある。
【0011】
本発明のその他の目的、特定の利点及び新規の特徴は、添付した図面などに関する以下の詳細な説明と好ましい実施例からさらに明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【0017】
上記のような目的を達成するために、本願の第一発明に係る車両用クラスタシステムは、車両（１）のステアリングホイール（１０）の後方に固定設置されたダッシュボード（２０）に陥没形成され、車両（１）に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ（４０）及びバッテリー（５０）のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル（１１０）が備えられたクラスタフレーム取付部（１００）と、クラスタフレーム取付部（１００）に固定設置されつつ、フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結され、上部に開口したクラスタ脱着ホール（１２１１）が、後方に向かって斜め下方に貫通形成されたクラスタフレームハウジング（１２１０）が備えられたクラスタフレーム（１２００）と、クラスタ脱着ホール（１２１１）を通じてクラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に、後方に向かって斜め下方に傾斜した状態でスライディングすることで脱着可能に結合され、ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、車両（１）の走行状態に関する情報を表示するクラスタ端末機（３００）と、を含む。クラスタフレーム（１２００）は、クラスタフレームハウジング（１２１０）のクラスタ脱着ホール（１２１１）を開放または閉塞させるようにクラスタフレームハウジング（１２１０）の後部に回転可能に結合されたクラスタフレームカバー（１２２０）と、クラスタフレームハウジング（１２１０）の前方に結合された透明窓（１２３０）と、クラスタ脱着ホール（１２１１）を通じてクラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に、後方に向かって斜め下方に傾斜した状態で挿入されたクラスタ端末機（３００）がクラスタフレームハウジング（１２１０）の内部で定位置となるようにクラスタ端末機（３００）をスライディング移動及び回転させる回転スライディング部（１２４０）と、フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結されるようにクラスタフレームハウジング（１２１０）の後方に備えられたクラスタフレームコネクタ（１２５０）と、クラスタフレームコネクタ（１２５０）と電気的に連結され、クラスタ脱着ホール（１２１１）を通じてクラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に挿入されたクラスタ端末機（３００）がドッキングされるように回転スライディング部（１２４０）に固定設置されたクラスタドッキングコネクタ（１２６０）と、をさらに含む。
【0019】
第一発明において、回転スライディング部（１２４０）は、クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部後方に固定設置されたクラスタ回転モータ（１２４１）と、クラスタ回転モータ（１２４１）の出力軸と共に回転可能に結合され、直線形または曲線形の形状のスライディングラックギア（１２４２）と、スライディングラックギア（１２４２）と噛み合い、スライディングラックギア（１２４２）に沿って直線または曲線でスライディング移動するスライディングピニオンギア（１２４３）と、スライディングピニオンギア（１２４３）が回転するように出力軸がスライディングピニオンギア（１２４３）と結合され、スライディングピニオンギア（１２４３）と共にスライディングラックギア（１２４２）に沿ってスライディング移動するクラスタスライディングモータ（１２４４）と、スライディングピニオンギア（１２４３）がスライディングラックギア（１２４２）から離脱しないようにスライディングピニオンギア（１２４３）と連結され、スライディングラックギア（１２４２）に陥没形成されたガイド溝（１２４５）に嵌め込まれるガイドローラ（１２４６）と、クラスタスライディングモータ（１２４４）と共にスライディング移動されるようにクラスタスライディングモータ（１２４４）に固定結合され、クラスタ脱着ホール（１２１１）の下方に位置しつつ、クラスタ回転モータ（１２４１）及びクラスタスライディングモータ（１２４４）によりクラスタ端末機（３００）を収容した状態で回転及びスライディング移動し、下部にクラスタドッキングコネクタ（１２６０）が固定設置されたクラスタリフタ（１２４７）と、を含むものであっても良い。
【0020】
また、第一発明において、クラスタフレーム（１２００）は、クラスタフレームカバー（１２２０）を回転させるカバー回転モータ（１２７０）と、クラスタ端末機（３００）がクラスタフレームハウジング（１２１０）にドッキングされた状態で自動で引入れられ、または引出されるように、カバー回転モータ（１２７０）、クラスタ回転モータ（１２４１）及びクラスタスライディングモータ（１２４４）のそれぞれにシーケンス制御を行わせるクラスタ引入出操作機（１２８０）と、をさらに含むものであっても良い。
【0021】
また、第一発明において、クラスタフレーム（１２００）は、クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部で定位置となったクラスタ端末機（３００）を、外部衝撃に揺れることなく固定させるクラスタ固定部（１２９０）をさらに含むものであっても良い。
【0022】
また、第一発明において、定位置となったクラスタ端末機（３００）の上方のクラスタフレームハウジング（１２１０）に固定用貫通孔（１２１２）が上下方向に貫通形成され、クラスタ固定部（１２９０）は、クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に定位置となったクラスタ端末機（３００）の後方を支持しつつ固定させるように、固定用貫通孔（１２１２）の周囲から下方に突出設置された後方固定ジョー（１２９１）と、クラスタフレームハウジング（１２１０）の内部に定位置となったクラスタ端末機（３００）の前方を支持しつつ固定させるように、クラスタフレームカバー（１２２０）の下方に突出設置され、固定用貫通孔（１２１２）を介してクラスタ端末機（３００）に係合する前方固定ジョー（１２９２）と、を含むものであっても良い。
【0023】
次に、本願の第二発明に係る車両用クラスタシステムは、車両（１）のステアリングホイール（１０）の後方に固定設置されたダッシュボード（２０）に陥没形成され、車両（１）に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ（４０）及びバッテリー（５０）のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル（１１０）が備えられたクラスタフレーム取付部（１００）と、クラスタフレーム取付部（１００）に固定設置されつつ、フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結され、上面に貫通形成されたクラスタ脱着ホール（２２１１）をスプリング力で開放または閉鎖させる脱着ホールカバー（２２１２）がクラスタ脱着ホール（２２１１）の上部開口に回転可能に設置されたクラスタフレームハウジング（２２１０）が備えられたクラスタフレーム（２２００）と、クラスタ脱着ホール（２２１１）を通じてクラスタフレーム（２２００）の内部に挿入されることにより脱着可能に結合され、ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、車両（１）の走行状態に関する情報を表示するクラスタ端末機（３００）と、を含む。クラスタフレーム（２２００）は、クラスタフレームハウジング（２２１０）の前方に結合された透明窓（２２２０）と、クラスタ脱着ホール（２２１１）を通じてクラスタフレームハウジング（２２１０）の内部に垂直方向に挿入されるクラスタ端末機（３００）を下降及び後方に回転させ、クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部で定位置となるようにクラスタ端末機（３００）を直線及び回転移動させるリフティング部（２２３０）と、フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結されるようにクラスタフレームハウジング（２２１０）の後方に備えられたクラスタフレームコネクタ（２２４０）と、クラスタフレームコネクタ（２２４０）と電気的に連結され、クラスタ脱着ホール（２２１０）を通じてクラスタフレームハウジング（２２１０）の内部に挿入されたクラスタ端末機（３００）がドッキングされるように、クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部に固定設置されたクラスタドッキングコネクタ（２２５０）と、をさらに含む。
【0025】
第二発明において、リフティング部（２２３０）は、クラスタフレームハウジング（２２１０）の内部下面に固定設置されたクラスタ回転モータ（２２３１）と、クラスタ回転モータ（２２３１）の出力軸と共に回転可能に結合されたスクリュー支持台（２２３２）と、一端側がスクリュー支持台（２２３２）に対して軸回りに回転可能に結合されるとともに、スクリュー支持台（２２３２）の回転によってスクリュー支持台（２２３２）を中心に前後方向に回転移動するリフティングスクリュー（２２３３）と、内部がリフティングスクリュー（２２３３）と噛み合った状態でリフティングスクリュー（２２３３）の軸回りの正逆回転によって上下に移動するリフティングボールブッシュ（２２３４）と、リフティングスクリュー（２２３３）を軸回りに正逆回転させるようにリフティングスクリュー（２２３３）の他端側に結合されたクラスタリフティングモータ（２２３５）と、スクリュー支持台（２２３２）、リフティングボールブッシュ（２２３４）及びクラスタリフティングモータ（２２３５）のそれぞれに貫通設置され、リフティングボールブッシュ（２２３４）の直線移動をガイドするガイド棒（２２３６）と、リフティングボールブッシュ（２２３４）と共に上下に直線移動するようにリフティングボールブッシュ（２２３４）に固定結合され、クラスタ脱着ホール（２２１１）の下方に位置しつつクラスタ回転モータ（２２３１）及びクラスタリフティングモータ（２２３５）によりクラスタ端末機（３００）を収容した状態で上下降及び回転移動し、下部にクラスタドッキングコネクタ（２２５０）が固定設置されたクラスタリフタ（２２３７）と、を含むものであっても良い。
【0026】
また、第二発明において、クラスタ回転モータ（２２３１）及びクラスタリフティングモータ（２２３５）のそれぞれは、一定の角度の精密制御が可能であり、正逆回転が可能なステップモータであっても良い。
【0027】
また、第二発明において、クラスタフレーム（２２００）は、クラスタ端末機（３００）がクラスタフレームハウジング（２２１０）にドッキングされた状態で自動で引入れ、または引出されるように、クラスタ回転モータ（２２３１）及びクラスタリフティングモータ（２２３５）のそれぞれをシーケンス制御するクラスタ引入出操作機（２２６０）をさらに含むものであっても良い。
【0028】
次に、本願の第三発明に係る車両用クラスタシステムは、車両（１）のステアリングホイール（１０）の後方に固定設置されたダッシュボード（２０）に陥没形成され、車両（１）に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ（４０）及びバッテリー（５０）のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル（１１０）が備えられたクラスタフレーム取付部（１００）と、クラスタフレーム取付部（１００）に固定設置されつつ、フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結され、前方が開口したクラスタフレームハウジング（３２１０）及びクラスタフレームハウジング（３２１０）の下部に前後方向に回転可能に設置されたクラスタドッキング部（３２２０）が備えられたクラスタフレーム（３２００）と、クラスタフレーム（３２００）のクラスタドッキング部（３２２０）を通じてクラスタフレームハウジング（３２１０）に脱着可能に結合され、ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、車両（１）の走行状態に関する情報を表示するクラスタ端末機（３００）と、を含み、クラスタフレーム（３２００）は、クラスタ端末機（３００）の上部をクラスタフレームハウジング（３２１０）の内部に固定させるようにクラスタフレームハウジング（３２１０）の上部に設置されたクラスタ固定部（３２３０）と、フレーム取付ターミナル（１１０）と電気的に連結されるようにクラスタフレームハウジング（３２１０）の後方に備えられたクラスタフレームコネクタ（３２４０）と、クラスタフレームコネクタ（３２４０）と電気的に連結され、クラスタ端末機（３００）がドッキングするように、クラスタドッキング部（３２２０）に固定設置されたクラスタドッキングコネクタ（３２５０）と、をさらに含み、クラスタフレームハウジング（３２１０）は、クラスタドッキング部（３２２０）が前後方向に回転可能なように、内部下面に陥没形成されたドッキング部回転溝（３２１１）を有し、クラスタドッキング部（３２２０）は、ヒンジ（３２２１）を通じてドッキング部回転溝（３２１１）に回転可能に結合されつつ、外力がない場合、スプリング力により前方に向かって斜め上方に傾斜するように、ヒンジ（３２２１）に固定設置されたスプリング（３２２２）と、ヒンジ（３２２１）の上部に結合されつつクラスタ端末機（３００）を収容し、クラスタドッキングコネクタ（３２５０）が固定設置されたクラスタ収容ホール（３２２３）が、上下方向に陥没形成されたクラスタ収容体（３２２４）と、を含む。
【0031】
第三発明において、クラスタフレームハウジング（３２１０）は、上部に留め具溝（３２１２）が内面から上方に陥没形成され、留め具溝（３２１２）と一部分が連通した留め具固定体溝（３２１３）が上面から下方に陥没形成され、クラスタ固定部（３２３０）は、留め具溝（３２１２）において回転可能なようにクラスタフレームハウジング（３２１０）とヒンジ結合され、クラスタ端末機（３００）に、後方に向かう外力が加えられると、クラスタドッキング部（３２２０）が後方に回転しつつクラスタ端末機（３００）の上部がクラスタフレームハウジング（３２１０）の内部に固定されるように、クラスタ端末機（３００）の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれる留め具（３２３１）と、外力がない場合、留め具（３２３１）の前端は留め具溝（３２１２）に収納され、留め具（３２３１）の後端は留め具溝（３２１２）から下方に突出するように留め具（３２３１）の後端に設置された錘（３２３２）と、留め具（３２３１）がクラスタ端末機（３００）の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれた状態に固定し、あるいは固定解除することが可能なように留め具固定体溝（３２１３）に設置された留め具固定体（３２３３）と、を含むものであっても良い。
【0032】
また、第三発明において、留め具固定体（３２３３）は、留め具（３２３１）の上面に移動したとき、クラスタ端末機（３００）の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれた留め具（３２３１）の状態を固定させる留め具固定板（３２３４）と、使用者の操作によって留め具固定板（３２３４）を留め具（３２３１）の上面に移動させる固定板操作機（３２３５）と、を含むものであっても良い。
【0033】
第一発明から第三発明のそれぞれにおいて、クラスタ端末機（３００）は、端末機ケース（３１０）と、車両（１）の走行状態に関する情報が表示されるように端末機ケース（３１０）の前面に備えられたディスプレイパネル（３２０）と、クラスタドッキングコネクタ（２５０、１２６０、２２５０、３２５０）と電気的に連結されてドッキングするように前記端末機ケース（３１０）の下部に備えられたクラスタドッキングターミナル（３３０）を含むものであっても良い。
【0034】
また、第一発明から第三発明のそれぞれにおいて、クラスタ端末機（３００）は、ＥＣＵ（４０）から信号を受信し、車両（１）の走行状態に関する情報を演算する端末機マイコン（３４０）と、ＧＰＳ信号を受信して車両（１）の位置及び経路に関する情報を演算するＧＰＳ（３５０）と、クラスタドッキングターミナル（３３０）を通じてバッテリー（５０）または充電器（６０）から作動電源の供給を受ける電源供給部（３６０）と、端末機マイコン（３４０）及びＧＰＳ（３５０）から演算された信号を受信し、車両（１）の走行状態、位置及び経路に関する情報をデジタル信号に変換してディスプレイパネル（３２０）にデジタル方式で表示するディスプレイ部（３７０）と、ディスプレイパネル（３２０）に表示される車両（１）の走行状態、位置及び経路に関する情報を選択的に確認しつつ操作することができるようにタッチスクリーンまたはプッシュボタン方式の端末機操作部（３８０）と、車両（１）の内部に設置された車内ボタン（７１）を通じて端末機操作部（３８０）の機能を遂行して、車両（１）の内部に設置されたオーディオ（７２）と連動するように、車内ボタン（７１）及びオーディオ（７２）と有線または無線で通信する通信部（３９０）と、をさらに含むものであっても良い。
【0035】
また、第一発明から第三発明のそれぞれにおいて、クラスタ端末機（３００）は、端末機マイコン（３４０）の運営ソフトウェアが保存され、端末機ケース（３１０）の内部に固定設置された内蔵メモリ（４１０）及びＧＰＳ（３５０）と連動した地図データ及び運営ソフトウェアのアップグレードが容易であるように端末機ケース（３１０）から分離可能な外部メモリ（４２０）をそれぞれ備えるメモリ部（４００）をさらに含むものであっても良い。
【0036】
また、第一発明から第三発明のそれぞれにおいて、電源供給部（３６０）は、作動電源の供給を受けて電気を充電または放電させるスーパーキャパシタ（３６１）と、スーパーキャパシタ（３６１）の充電または放電を制御する充放電制御回路（３６２）と、充放電制御回路（３６２）と電気的に連結され、端末機マイコン（３４０）、ＧＰＳ（３５０）、ディスプレイ部（３７０）、端末機操作部（３８０）及び通信部（３９０）のそれぞれに、必要な電圧に変換して電源を供給するレギュレータ（３６３）と、を含むものであっても良い。
【0037】
また、第一発明から第三発明のそれぞれにおいて、通信部（３９０）は、車両（１）に設置された空調装置（７３）、始動装置（７４）、バックカメラ（７５）及びブラックボックス（７６）のそれぞれの状態がディスプレイパネル（３２０）にそれぞれ表示されるように、空調装置（７３）、始動装置（７４）、バックカメラ（７５）及びブラックボックス（７６）のそれぞれと有線または無線で通信しても良い。
【0038】
なお、上記括弧内の参照番号は、本発明の理解を容易にすべく、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、なんら本発明の範囲を制限することを意図したものではない。
【発明の効果】
【0039】
本願の第一発明〜第四発明に係る車両用クラスタシステムは、第一に、クラスタフレーム及びクラスタ端末機がダッシュボードから脱着可能であるため、故障発生時の修理作業が容易である。また、運転者個人の好みに合わせて様々なデザインへのアップデート及び交換が可能であるという効果がある。
【0040】
第二に、クラスタ端末機は、通信部を通じて、オーディオ及び空調装置などの車両内部に設置された装置と通信が可能であるため、運転者の主な視野線が留まる運転席の前方において、車両の走行状態の情報、位置及び経路の情報、車両内部に設置された装置の状態を容易に確認しつつ操作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】従来技術に係る車両用クラスタシステムを図示した斜視図である。
【図6】本発明に係る車両用クラスタシステムの第一実施形態を図示した斜視図である。
【図7】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの設置過程を図示した要部側断面図である。
【図8】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームが設置された状態を図示した要部側断面図である。
【図9】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームへのクラスタ端末機のドッキング過程を図示した要部側断面図である。
【図10】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームにクラスタ端末機がドッキングした状態を図示した要部側断面図である。
【図11】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの設置過程を図示した斜視図である。
【図12】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームへのクラスタ端末機のドッキング過程を図示した斜視図である。
【図13】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームにクラスタ端末機がドッキングした状態を図示した斜視図である。
【図14】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタ脱着ホール及びラウンド溝を開閉カバーによって閉じた状態を示す斜視図である。
【図17】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの内部を図示した縦断面図である。
【図18】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームへのクラスタ端末機のドッキング過程を図示した縦断面図である。
【図19】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームにクラスタ端末機がドッキングした状態を図示した縦断面図である。
【図20】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの内部を図示した水平断面図である。
【図21】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタ端末機の細部構成を図示したシステムブロック図である。
【図24】第一実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタ端末機のディスプレイパネルに表示された車両の走行状態、位置及び経路に関する情報の一例を図示した正面図である。
【図25】本発明に係る車両用クラスタシステムの第二実施例を図示した斜視図である。
【図26】第二実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの設置過程を図示した要部側断面図である。
【図27】第二実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームが設置された状態を図示した要部側断面図である。
【図28】第二実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの設置過程を図示した斜視図である。
【図29】第二実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームが設置された状態を図示した斜視図である。
【図30】第二実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームにクラスタ端末機がドッキングされる最初の過程を図示した斜視図である。
【図33】第二実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームにクラスタ端末機がドッキングされ、クラスタフレーム内に引き入れられる最初の過程を拡大図示した要部側断面図である。
【図40】第二実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタ引入出操作機と電気的に連結されたクラスタ回転モータ、クラスタスライディングモータ及びカバー回転モータを図示したシステムブロック図である。
【図41】本発明に係る車両用クラスタシステムの第三実施例を図示した斜視図である。
【図42】第三実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの設置過程を図示した要部側断面図である。
【図43】第三実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームが設置された状態を図示した要部側断面図である。
【図44】第三実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの設置過程を図示した斜視図である。
【図45】第三実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームへのクラスタ端末機のドッキング過程を図示した斜視図である。
【図47】第三実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームにクラスタ端末機がドッキングした状態を図示した斜視図である。
【図48】第三実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタ脱着ホール及び脱着ホールカバーを拡大図示した要部側断面図である。
【図49】第三実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタ脱着ホールにクラスタ端末機が挿入される最の脱着ホールカバーの様子を拡大図示した要部側断面図である。
【図50】第三実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームにクラスタ端末機がドッキングされ、クラスタフレーム内に引き入れられる最初の過程を拡大図示した要部側断面図である。
【図55】第三実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタ引入出操作機と電気的に連結されたクラスタ回転モータ及びクラスタリフティングモータを図示したシステムブロック図である。
【図56】本発明に係る車両用クラスタシステムの第四実施例を図示した斜視図である。
【図57】第四実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの設置過程を図示した要部側断面図である。
【図58】第四実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームが設置された状態を図示した要部側断面図である。
【図59】第四実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームの設置過程を図示した斜視図である。
【図60】第四実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームへのクラスタ端末機のドッキング過程を図示した斜視図である。
【図64】第四実施形態による車両用クラスタシステムにおいて、クラスタフレームにクラスタ端末機が挿入されドッキングされる最初の過程を拡大図示した要部側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0042】
以下では、添付された図面を参照し、本発明に係る車両用クラスタシステムの好ましい実施形態を詳細に説明する。
【0043】
（第一実施形態）第一実施形態による車両用クラスタシステムは、図６乃至２４に図示したように、クラスタフレーム取付部１００、クラスタフレーム２００及びクラスタ端末機３００を含んでいる。クラスタフレーム取付部１００はフレーム取付ターミナル１１０を含む。クラスタフレーム２００は、クラスタ脱着ホール２１０が貫通形成されたクラスタフレームハウジング２２０、透明窓２３０、クラスタフレームコネクタ２４０、クラスタドッキングコネクタ２５０、ガイド部材２６０及び緩衝部材２７０を含む。クラスタ端末機３００は、端末機ケース３１０、ディスプレイパネル３２０、クラスタドッキングターミナル３３０、端末機マイコン３４０、ＧＰＳ３５０、電源供給部３６０、ディスプレイ部３７０、端末機操作部３８０、通信部３９０及びメモリ部４００を含む。
【0044】
クラスタフレーム取付部１００は、図７及び１１に図示したように、車両１のステアリングホイール１０の後方に固定設置されたダッシュボード２０に陥没形成され、車両１に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ４０及びバッテリー５０のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル１１０を備える。ここで、ＥＣＵ４０との電気的連結は、後述するクラスタ端末機３００のディスプレイパネル３２０に車両１の走行状態に関する情報を表示するためである。ＥＣＵ４０は電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であって、自動車用コンピュータとも言うことができ、ＥＣＵ４０内にはＲＡＭとＲＯＭがある。ＥＣＵ４０のＲＡＭは、自動車の運行中に発生する様々な信号を一時的に保存する機能を果たし、ＲＯＭは自動車が動くのに必要な制御用プログラムや制御用データを記憶する機能を果たす。このようなＥＣＵ４０は車両の電源がオンになると同時に、車両に設置された各種センサ、例えばエンジンに関するエンジン回転数、エンジンオイルの量などをチェックするセンサ、冷暖房関連温度センサ、安全に関するエアーバック、シートベルトセンサ、車両の動きに関する速度、ＡＢＳ、左右回転センサなどの各種センサから情報を受信する。この時、ＥＣＵ４０に受信または伝送される全ての信号のための通信は、自動車通信標準であるＣＡＮ通信によってなされる。ＥＣＵ４０の機能及び作動や、車両１に設置された各種センサは、従来の自動車技術においても広く知られているため、その詳細な説明は省略する。
【0045】
また、バッテリー５０との電気的連結は、後述するクラスタ端末機３００に電源を供給するためである。ここで、バッテリー５０は車両内に設置された一般的なバッテリーのことをいい、これは広く公知となった技術であるため、その詳細な説明は省略する。
【0046】
そして、クラスタフレーム取付部１００に備えられたフレーム取付ターミナル１１０は、後述するクラスタフレーム２００内に設置されるクラスタ端末機３００をＥＣＵ４０及びバッテリー５０と電気的に連結させるためのものであり、クラスタフレーム２００のクラスタフレームコネクタ２４０と電気的に連結される。この時、フレーム取付ターミナル１１０は、ＥＣＵ４０の信号が最終的にクラスタ端末機３００に伝送されることができるように、データ通信用配線が連結されたターミナルが使用される。
【0047】
また、クラスタフレーム取付部１００は、図１１に図示したように、クラスタフレーム２００が挿入され固定設置されることができるように、ダッシュボード２０の前面及び上面の一部が開放された状態で陥没形成され、この陥没形成された形状は、クラスタフレーム２００の形状に対応している。
【0048】
また、クラスタフレーム取付部１００は、図面に図示していないが、クラスタフレーム２００が固定設置されることができるように、固定クリップ、固定ブラケット、固定ピンなどの締結部材を締結させる締結手段を備えている。
【0049】
クラスタフレーム２００は、図６、７、１１及び１２に図示したように、クラスタフレーム取付部１００に固定設置されつつ、フレーム取付ターミナル１１０と電気的に連結される。クラスタフレーム２００は、開口したクラスタ脱着ホール２１０が上下方向に貫通形成されたクラスタフレームハウジング２２０、透明窓２３０、クラスタフレームコネクタ２４０、クラスタドッキングコネクタ２５０、ガイド部材２６０及び緩衝部材２７０を備えている。
【0050】
クラスタフレームハウジング２２０は、クラスタフレーム取付部１００に固定設置され、上面にはクラスタ脱着ホール２１０が貫通形成され、内部にはクラスタ端末機３００が収容される空間が設けられる。そして、クラスタ脱着ホール２１０を通じて挿入されるクラスタ端末機３００の脱着が容易であるように、クラスタ脱着ホール２１０の周囲で上面にラウンド溝２２１が陥没形成されている。クラスタフレームハウジング２２０は、クラスタ脱着ホール２１０及びラウンド溝２２１を開閉させるように前後方向にスライディング可能に結合された開閉カバー２２２を含んでいる。
【0051】
ラウンド溝２２１は、クラスタ脱着ホール２１０の周囲で丸みを帯びて陥没形成されている。このため、運転者（あるいは使用者）は、後述するクラスタ端末機３００をクラスタフレーム２００から脱着する際、クラスタ端末機３００を把持した状態でクラスタ脱着ホール２１０へ挿入したり、クラスタ脱着ホール２１０から引き出したりすることが容易に行うことができる。また、図１５及び１６に図示したように、運転者が開閉カバー２２２を容易に開け閉めすることができるように、その上面にカバー把持部２２３が形成されている。
【0052】
クラスタ脱着ホール２１０及びラウンド溝２２１のそれぞれの前後両側には開閉カバー２２２がスライディング可能に挿入されることができるようにカバー挿入溝２２４が前後方向にそれぞれ形成される。これは、クラスタ端末機３００をクラスタ脱着ホール２１０を通じてクラスタフレーム２００にドッキング（あるいは取付）した状態を安全に維持させるためである。また、クラスタ端末機３００が外部衝撃により上下方向に揺れることを防止すると同時に、塵などの異物がクラスタ脱着ホール２１０に入り込むことを防止するためである。
【0053】
透明窓２３０は、クラスタフレームハウジング２２０の内部にドッキングされるクラスタ端末機３００が保護されるようにクラスタフレームハウジング２２０の前方に結合される。クラスタ端末機３００に表示される車両１の走行状態、位置及び経路に関する情報が拡大して表示されることができるように、透明窓２３０として、凸レンズが使用され得る。
【0054】
クラスタフレームコネクタ２４０は、フレーム取付ターミナル１１０と電気的に連結されるようにクラスタフレームハウジング２２０の後方に備えられている。クラスタフレームコネクタ２４０として、フレーム取付ターミナル１１０と同様にＥＣＵ４０の信号が最終的にクラスタ端末機３００に伝送されることができるように、データ通信用配線が連結されたコネクタが使用される。
【0055】
クラスタドッキングコネクタ２５０は、クラスタフレームコネクタ２４０と電気的に連結され、クラスタ脱着ホール２１０を通じてクラスタフレームハウジング２２０の内部に挿入されたクラスタ端末機３００がドッキングされるようにクラスタフレームハウジング２２０の内部に固定設置される。ここで、クラスタドッキングコネクタ２５０は、クラスタ端末機３００がクラスタ脱着ホール２１０を通じて上下方向に挿入されることを勘案して、クラスタフレームハウジング２２０の内部下面に突出して固定設置される。このクラスタドッキングコネクタ２５０は、クラスタ端末機３００に電気を供給すると同時にデータ通信も可能なようにＵＳＢソケットであっても良い。ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ）は、主にパーソナルコンピュータと周辺機器とを連結するために用いられ、データ線と電源供給線がそれぞれあり、スマートフォンのような携帯用端末機もまた、ＰＣとのデータ通信及び電気充電が可能である。従って、ＵＳＢを用いることで、車両１のＥＣＵ４０とクラスタ端末機３００との間のデータ通信及び電力供給が可能である。
【0056】
ガイド部材２６０は、図１７及び２０に図示したように、クラスタ端末機３００が外部衝撃に揺れることなくクラスタフレームハウジング２２０の内部に固定されるように、クラスタフレームハウジング２２０の上下方向に沿って固定設置される。即ち、クラスタ端末機３００が挿入されるクラスタ脱着ホール２１０の下方に、クラスタ端末機３００の前後幅と対応した空隙を持った一対のガイド部材２６０がクラスタフレームハウジング２２０の内部に上下方向沿って固定設置される。このような構成は、クラスタ端末機３００がクラスタフレーム２００にドッキングした状態で外部衝撃により前後方向に揺れないようにするためである。ガイド部材２６０は、クラスタ端末機３００と当接する部分に、緩衝効果のあるシリコンパッドまたはゴム板を貼り付けることができる。
【0057】
緩衝部材２７０は、図１７乃至２０に図示したように、スプリング力でクラスタ端末機３００を支持しつつ緩衝するように、一端側がクラスタフレームハウジング２２０の内部下面に固定設置されたスプリング２７１及びスプリング２７１の他端側に結合され、クラスタ端末機３００を支持する緩衝板２７２を備える。ここで、緩衝板２７２の平常時の高さは、クラスタドッキングコネクタ２５０の高さより高い位置にある。このため、クラスタ端末機３００をクラスタフレーム２００にドッキングする時、運転者がクラスタ端末機３００を落としたとしても、クラスタ端末機３００の下面がクラスタドッキングコネクタ２５０に接する前に緩衝板２７２にまず接し、スプリング力で緩衝する。従って、クラスタドッキングコネクタ２５０及びクラスタ端末機３００の破損を防止することができる。
【0058】
緩衝部材２７０は、図２０に図示したように、クラスタ端末機３００を上下方向に容易に支持しつつ緩衝するように、一対で備えられたガイド部材２６０の間に位置し得る。一方、緩衝部材２７０がスプリング力でクラスタ端末機３００を支持しつつ上方に押しても、開閉カバー２２２を通じてクラスタ脱着ホール２１０及びラウンド溝２２１を閉鎖させることによって、クラスタ端末機３００は、クラスタフレーム２００のクラスタフレームハウジング２２０内部に固定され得る。
【0059】
これに加えて、図７及び８はクラスタフレーム２００をクラスタフレーム取付部１００に設置する過程を図示した要部側断面図であり、図１１はクラスタフレーム２００をクラスタフレーム取付部１００から分離した姿を図示した斜視図である。これらの図面より、上述したように、車両１のステアリングホイール１０の後方に固定設置されたダッシュボード２０に陥没形成されたクラスタフレーム取付部１００にクラスタフレーム２００が固定設置されつつ、フレーム取付ターミナル１１０及びクラスタフレームコネクタ２４０を通じてクラスタフレーム取付部１００及びクラスタフレーム２００が互いに電気的に連結されることを確認することができる。このとき、図面に図示していないが、クラスタフレーム取付部１００へのクラスタフレーム２００の固定設置は、固定クリップ、固定ブラケット、固定ピンなどの広く公知となった締結部材を通じて容易に固定設置され得る。
【0060】
一方、クラスタフレーム２００は、図面に図示していないが、夜間にクラスタ端末機３００の視認性をさらに高めるためにクラスタフレームハウジング２２０の内部に照明手段を備えるようにしても良い。
【0061】
クラスタ端末機３００は、図６、９、１２及び２１に図示したように、クラスタ脱着ホール２１０を通じてクラスタフレーム２００の内部に脱着可能に結合され、ＥＣＵ４０から信号を受信し、車両１の走行状態に関する情報を表示する。このため、クラスタ端末機３００は、端末機ケース３１０、ディスプレイパネル３２０、クラスタドッキングターミナル３３０、端末機マイコン３４０、ＧＰＳ３５０、電源供給部３６０、ディスプレイ部３７０、端末機操作部３８０、通信部３９０及びメモリ部４００を含んでいる。
【0062】
端末機ケース３１０は、前面にはディスプレイパネル３２０及び端末機操作部３８０が設けられ、下面にはクラスタドッキングターミナル３３０が設けられ、内部には端末機マイコン３４０、ＧＰＳ３５０、電源供給部３６０、ディスプレイ部３７０、通信部３９０及びメモリ部４００が設置される。端末機ケース３１０は、ケーシング手段として、外部衝撃から内部に設置された部品を保護することができるように強化プラスチックまたはメタル素材で製作される。そして、内部部品の交換及び修理が容易であるように前面及び後面が互いに分離可能である。
【0063】
ディスプレイパネル３２０は、車両１の走行状態に関する情報が表示されるように端末機ケース３１０の前面に備設けられ、電力消耗が低いながらスリムなサイズのＴＦＴ ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）またはＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）方式が適用され得る。そして、ディスプレイパネル３２０は、ディスプレイ部３７０及び通信部３９０を通じて、車両１の走行状態に関する情報とともに車両１の位置及び経路に関する情報、車両１の内部に設置された各種装置の状態情報も取得して表示する。この点については、ディスプレイ部３７０及び通信部３９０に関して説明する際に、詳細に説明する。
【0064】
クラスタドッキングターミナル３３０は、端末機ケース３１０の下部に設けられ、クラスタフレーム２００のクラスタフレームコネクタ２４０と、バッテリー５０または充電器６０と電気的に連結されたクラスタドッキングコネクタ２５０とドッキングするように構成されている。このクラスタドッキングターミナル３３０としては、クラスタドッキングコネクタ２５０として電力供給及びデータ通信が可能なＵＳＢソケットを用いる場合には、ＵＳＢターミナルが適用され得る。ただし、これに限定せず電力供給及びデータ通信が可能なコネクティング手段であれば全て適用され得る。
【0065】
端末機マイコン３４０は、ＥＣＵ４０から信号を受信し、車両１の走行状態に関する情報を演算するディスプレイ制御手段であって、ディスプレイ部３７０に車両１の走行状態に関する情報信号を送信する。ここで、走行状態に関する情報信号は、車両に設置された各種センサ、例えばエンジンに関するエンジン回転数、エンジンオイルの量などをチェックするセンサ、冷暖房関連温度センサ、安全に関するエアーバック、シートベルトセンサ、車両の動きに関する速度、ＡＢＳ、左右回転センサなど各種センサからの情報が該当し得る。
【0066】
ＧＰＳ３５０は、ＧＰＳ信号を受信して車両１の位置及び経路に関する情報を演算し、演算された車両１の位置及び経路に関する情報をディスプレイ部３７０に伝送する。これは、ディスプレイパネル３２０に車両１の位置及び経路に関する情報、即ち、ナビゲーション機能が表示されるようにするためである。
【0067】
電源供給部３６０は、図２２に図示されるように、クラスタドッキングターミナル３３０を通じてバッテリー５０または充電器６０から作動電源の供給を受ける。そして、電源供給部３６０は、作動電源の供給を受けて電気を充電または放電させるスーパーキャパシタ３６１及びスーパーキャパシタ３６１の充電または放電を制御する充放電制御回路３６２を備える。さらに、充放電制御回路３６２と電気的に連結され、端末機マイコン３４０、ＧＰＳ３５０、ディスプレイ部３７０、端末機操作部３８０及び通信部３９０のそれぞれに、必要な電圧に変換して、電源を供給するレギュレータ３６３を備える。
【0068】
ここで、スーパーキャパシタ３６１は、キャパシタ（あるいはコンデンサ）の性能のうち、特に電気容量の性能を重点的に強化した電池の目的で使用した部品であって、２次電池（あるいはバッテリー）及び一般のキャパシタに比べて充放電効率が優れているため、電池としての寿命を大きく延長させることができる。従って、クラスタ端末機３００をバッテリー５０または充電器６０に連結させなくても携帯用としても長時間使用することができる。レギュレータ３６３は、調整機器の総称であって、本実施形態では電圧または電流調整機であり、安定かつ一定な電源をクラスタ端末機３００の部品それぞれに供給することができる。バッテリー５０は、車両１内に設置されたものであって、クラスタフレーム取付部１００のフレーム取付ターミナル１１０と電気的に連結されることによって、最終的にクラスタフレームコネクタ２４０、クラスタドッキングコネクタ２５０及びクラスタドッキングターミナル３３０を通じて、電源供給部３６０と電気的に連結される。また、充電器６０は、商用電源と電気的に連結可能であり、携帯可能なものであって、クラスタ端末機３００をクラスタフレーム２００から脱去（あるいは分離）して商用電源で直接充電することができる。
【0069】
ディスプレイ部３７０は、端末機マイコン３４０及びＧＰＳ３５０から演算された信号を受信し、車両１の走行状態、位置及び経路に関する情報をデジタル信号に変換してディスプレイパネル３２０にデジタル方式で表示する。即ち、車両速度（ｋｍ／ｈ）、回転速度（ｒｐｍ）、冷却水温度、燃料量などを表示するためにポインタ及びポインタ駆動モータを備えなければならないアナログ式及びアナログアンドデジタル式ではなく、車両１の走行状態、位置及び経路に関する情報を全てデジタル式で表示することによって、数字で数値化された正確な情報で運転者が容易に認知することができ、クラスタ自体の大きさを大幅に減らすことができる効果がある。
【0070】
端末機操作部３８０は、ディスプレイパネル３２０に表示される車両１の走行状態、位置及び経路に関する情報を選択的に確認しつつ操作することができるように、タッチスクリーンまたはプッシュボタン方式が適用され得る。例えば、図６は端末機ケース３１０に固定設置されたプッシュボタン方式を図示したものである。そして、端末機操作部３８０は、クラスタ端末機３００をクラスタフレーム２００にドッキングする時には作動不可状態で誤作動を防止し、部品交換、アップグレード及び携帯の目的でクラスタ端末機３００をクラスタフレーム２００から脱去する時にのみ使用可能となるように、事前にプログラム化されて設定され得る。
【0071】
通信部３９０は、車両１の内部に設置された車内ボタン７１を通じて端末機操作部３８０の機能を遂行し、また、車両１の内部に設置されたオーディオ７２と連動するように、車内ボタン７１及びオーディオ７２と有線または無線で通信する。即ち、クラスタ端末機３００をクラスタフレーム２００にドッキングする時には、車両１の内部に設置された車内ボタン７１を通じて運転者が容易に端末機操作部３８０の機能を遂行できるようにするために、例えば図７に図示したように、ステアリングホイール１０に設置された車内ボタン７１と電気的に連結され、もしくは無線で通信可能となるようにする。そして、通信部３９０は、図２１に図示したように、車内ボタン７１及びオーディオ７２との通信に限定せず、車両１に設置された空調装置７３、始動装置７４、バックカメラ７５及びブラックボックス７６のそれぞれの状態がディスプレイパネル３２０にそれぞれ表示されるように、空調装置７３、始動装置７４、バックカメラ７５及びブラックボックス７６のそれぞれと有線または無線で通信することもできる。また、スマートフォン及びＰＣとの無線通信及びインターネット使用のためにブルートゥース（ｂｌｕｅ ｔｏｏｔｈ、登録商標）及びワイファイ（Ｗｉ−Ｆｉ）機能を含むことによって、電話着信の報知及びテキストメッセージの報知などのスマートフォンの状態がディスプレイパネル３２０に表示させたり、メモリ部４００に保存された運営ソフトウェア及び地図データを無線通信及びインターネットを通じて容易にアップデートさせたりすることができる。
【0072】
メモリ部４００は、図２１及び２３に図示したように、端末機マイコン３４０の運営ソフトウェアが保存され、端末機ケース３１０の内部に固定設置された内蔵メモリ４１０、及びＧＰＳ３５０と連動した地図データ及び運営ソフトウェアのアップグレードが容易であるように端末機ケース３１０から分離可能な外部メモリ４２０をそれぞれ備える。即ち、クラスタ端末機３００をクラスタフレーム２００から脱去した後、外部メモリ４２０を分離してＰＣを通じて地図データ及び運営ソフトウェアをアップグレードしたり、上述した通信部３９０を通じて無線通信で容易にアップグレードしたりすることができる。
【0073】
図９及び１０はクラスタフレーム２００にクラスタ端末機３００をドッキングする過程を図示した要部側断面図であり、図１２乃至１４はクラスタフレーム２００にクラスタ端末機３００をドッキングする過程を図示した斜視図である。これらの図面から理解されるように、クラスタ端末機３００は、クラスタフレーム２００のクラスタ脱着ホール２１０、ラウンド溝２２１及び開閉カバー２２２を通じて容易にクラスタフレーム２００にドッキングされ、その状態が維持されることを確認することができる。この時、クラスタ端末機３００は、図９及び１０に図示したように、クラスタフレーム２００に垂直方向に挿入されてドッキングされ得るが、これに限定せず運転席に搭乗した運転者がクラスタ端末機３００を容易に挿入することができるように傾いた状態で、挿入可能に設計され得る。
【0074】
そして、図２４はクラスタ端末機３００のディスプレイパネル３２０に表示された車両の走行状態、位置及び経路に関する情報の一例を図示した正面図である。この他にも、通信部３９０を通じて車両に設置された各種センサ、例えばエンジンに関するエンジン回転数、エンジンオイルの量などをチェックするセンサ、冷暖房関連温度センサ、安全に関するエアーバック、シートベルトセンサ、車両の動きに関する速度、ＡＢＳ、左右回転センサなど各種センサからの情報を取得して表示しても良い。さらに、空調装置７３、始動装置７４、バックカメラ７５及びブラックボックス７６のそれぞれの状態情報が、例えば端末機操作部３８０の操作により選択的に表示されつつ操作されることも可能となる。
【0075】
従って、本実施形態に係る車両用クラスタシステムは、第一にクラスタフレーム２００及びクラスタ端末機３００がダッシュボード２０から脱着可能であるため、故障発生時の修理作業が容易であり、運転者個人の好みに合わせて様々なデザインへのアップデート及び交換が可能であるという効果がある。
【0076】
第二に、クラスタ端末機３００は、ＥＣＵ４０に加え、通信部３９０を通じてオーディオ７２及び空調装置７３などの車両内部に設置された装置と通信が可能であるため、運転者の主な視野線が留まる運転席の前方において、車両の走行状態の情報、位置及び経路の情報、車両内部に設置された装置の状態を容易に確認しつつ操作が可能となる。
【0077】
（第二実施形態）次に、本発明に係る車両用クラスタシステムの第二実施形態について説明する。なお、第一実施形態と同様な構成に対しては、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する場合がある。
【0078】
本実施形態に係る車両用クラスタシステムは、図２５乃至４０に図示したように、クラスタフレーム取付部１００、クラスタフレーム１２００及びクラスタ端末機３００を含む。クラスタフレーム取付部１００は、フレーム取付ターミナル１１０を含む。クラスタフレーム１２００は、クラスタフレームハウジング１２１０、クラスタフレームカバー１２２０、透明窓１２３０、回転スライディング部１２４０、クラスタフレームコネクタ１２５０、クラスタドッキングコネクタ１２６０、カバー回転モータ１２７０、クラスタ引入出操作機１２８０及びクラスタ固定部１２９０を含む。クラスタ端末機３００は、第一実施形態と同様に、端末機ケース３１０、ディスプレイパネル３２０、クラスタドッキングターミナル３３０、端末機マイコン３４０、ＧＰＳ３５０、電源供給部３６０、ディスプレイ部３７０、端末機操作部３８０、通信部３９０及びメモリ部４００を含む。
【0079】
クラスタフレーム取付部１００は、図２６、２７及び２８に図示したように、車両１のステアリングホイール１０の後方に固定設置されたダッシュボード２０に陥没形成され、車両１に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ４０及びバッテリー５０のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル１１０を備える。ここで、ＥＣＵ４０との電気的連結は、クラスタ端末機３００のディスプレイパネル３２０に車両１の走行状態に関する情報を表示するためである。ＥＣＵ４０は電子制御ユニットであって、ＥＣＵ４０内にはＲＡＭとＲＯＭが設けられている。ＥＣＵ４０のＲＡＭは、自動車の運行中に発生する様々な信号を一時的に保存する機能を果たし、ＲＯＭは自動車が動くのに必要な制御用プログラムや制御用データを記憶する機能を果たす。ＥＣＵ４０は、車両の電源がオンになると同時に、車両に設置された各種センサ、例えばエンジンに関するエンジン回転数、エンジンオイルの量などをチェックするセンサ、冷暖房関連温度センサ、安全に関するエアーバック、シートベルトセンサ、車両の動きに関する速度、ＡＢＳ、左右回転センサなど各種センサから情報を受信する。この時、ＥＣＵ４０に受信または伝送される全ての信号の通信は、自動車通信標準であるＣＡＮ通信によってなされる。ＥＣＵ４０の機能及び作動や、車両１に設置された各種センサは、従来の自動車技術においても広く知られているため、その詳細な説明は省略する。また、バッテリー５０との電気的連結は、クラスタ端末機３００に電源を供給するためである。ここで、バッテリー５０は車両内に設置された一般的なバッテリーのことをいい、これは広く公知となった技術であるため、その詳細な説明は省略する。
【0080】
そして、クラスタフレーム取付部１００に備えられたフレーム取付ターミナル１１０は、クラスタフレーム１２００内に設置されるクラスタ端末機３００をＥＣＵ４０及びバッテリー５０と電気的に連結させるためのものであり、クラスタフレーム１２００のクラスタフレームコネクタ１２５０と電気的に連結される。この時、フレーム取付ターミナル１１０は、ＥＣＵ４０の信号が最終的にクラスタ端末機３００に伝送されることができるようにデータ通信用配線が連結されたターミナルが使用される。
【0081】
また、クラスタフレーム取付部１００は、図２８に図示したように、クラスタフレーム１２００が挿入され固定設置されることができるように、ダッシュボード２０の前面及び上面の一部が開放された状態で陥没形成され、この陥没形成された形状は、クラスタフレーム１２００の形状に対応している。
【0082】
また、クラスタフレーム取付部１００は、図面に図示していないが、クラスタフレーム１２００が固定設置されることができるように固定クリップ、固定ブラケット、固定ピンなどの締結部材を締結させる締結手段を備える。
【0083】
クラスタフレーム１２００は、図２５乃至３３に図示したように、クラスタフレーム取付部１００に固定設置されつつフレーム取付ターミナル１１０と電気的に連結される。クラスタフレーム１２００は、クラスタフレームハウジング１２１０、クラスタフレームカバー１２２０、透明窓１２３０、回転スライディング部１２４０、クラスタフレームコネクタ１２５０、クラスタドッキングコネクタ１２６０、カバー回転モータ１２７０、クラスタ引入出操作機１２８０及びクラスタ固定部１２９０を含んでいる。
【0084】
クラスタフレームハウジング１２１０は、クラスタフレーム取付部１００に固定設置され、上部には開口したクラスタ脱着ホール１２１１が、後方に向かって斜め下方に傾斜して貫通形成され、内部にはクラスタ端末機３００が収容される空間が設けられる。ここで、上部にクラスタ脱着ホール１２１１を、後方に向かって斜め下方に傾斜して貫通形成した理由は、図３１に図示したように、運転者がクラスタ端末機３００を後方に向かって斜め下方に傾斜するように寝かせ、クラスタフレームハウジング１２１０の内部に容易にドッキング（あるいは挿入）可能なようにするためである。クラスタ脱着ホール１２１１を通じてクラスタフレームハウジング１２１０の内部にドッキングされたクラスタ端末機３００は、回転スライディング部１２４０及びクラスタ引入出操作機１２８０を通じて自動でクラスタフレームハウジング１２１０の内部に移動され、定位置に固定される。
【0085】
クラスタフレームカバー１２２０は、クラスタフレームハウジング１２１０のクラスタ脱着ホール１２１１を開放または閉塞させるように、クラスタフレームハウジング１２１０の後方に回転可能に結合される。具体的には、図３３に図示されるように、カバー回転モータ１２７０が、クラスタフレームハウジング１２１０の後方上部に固定設置されつつ、カバー回転モータ１２７０の出力軸が、ハウジングスパーギア１２７１と噛み合うように結合される。そのため、カバー回転モータ１２７０が回転すると、ハウジングスパーギア１２７１が回転し、それにより、クラスタフレームカバー１２２０が、クラスタフレームハウジング１２１０の後方を基準に回転する。
【0086】
透明窓１２３０は、クラスタフレームハウジング１２１０の内部にドッキングされるクラスタ端末機３００を保護すべく、クラスタフレームハウジング１２１０の前方に結合される。クラスタ端末機３００に表示される車両１の走行状態、位置及び経路に関する情報が拡大して表示されることができるように、透明窓１２３０として、凸レンズを使用しても良い。
【0087】
回転スライディング部１２４０は、クラスタ脱着ホール１２１１を通じてクラスタフレームハウジング１２１０の内部に、後方に向かって斜め下方に傾斜した状態で挿入されるクラスタ端末機３００をクラスタフレームハウジング１２１０の内部の定位置となるようにクラスタ端末機３００を回転及びスライディング移動させるものである。そのため、回転スライディング部１２４０は、図３３に図示したように、クラスタ回転モータ１２４１、スライディングラックギア１２４２、スライディングピニオンギア１２４３、クラスタスライディングモータ１２４４、ガイドローラ１２４６及びクラスタリフタ１２４７を含んでいる。
【0088】
クラスタ回転モータ１２４１は、スライディングラックギア１２４２が一定の角度で回転可能なようにクラスタフレームハウジング１２１０の内部後方に固定設置され、一定の角度範囲で正逆回転可能なように、例えばステップモータを使用する。クラスタ回転モータ１２４１の出力軸は、スライディングラックギア１２４２に結合されており、回転力がスライディングラックギア１２４２に伝わる。これは、クラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング１２１０の内部で回転移動しつつ、定位置に移動されることができるようにするためである。ここで、クラスタ端末機３００の定位置とは、図３７及び３８に図示したように、クラスタ脱着ホール１２１１を通じてクラスタフレームハウジング１２１０の内部に、後方に向かって斜め下方に傾斜してスライディング移動されたクラスタ端末機３００の上部をクラスタフレームハウジング１２１０の上方（かつ後方）に一定の角度で回転移動させて固定された位置のことをいう。
【0089】
スライディングラックギア１２４２は、クラスタ回転モータ１２４１の出力軸と共に回転可能なように、その出力軸に結合され、直線形または曲線形の形状に形成され得る。スライディングピニオンギア１２４３は、スライディングラックギア１２４２と噛み合い、スライディングラックギア１２４２に沿って直線または曲線上をスライディング移動する。即ち、スライディングラックギア１２４２が直線形の場合、スライディングピニオンギア１２４３はスライディングラックギア１２４２に沿って直線上をスライディング移動し、スライディングラックギア１２４２が曲線形である場合、スライディングピニオンギア１２４３はスライディングラックギア１２４２に沿って曲線上をスライディング移動する。これは、クラスタ端末機３００をクラスタフレームハウジング１２１０の内部へと、直線または曲線上にスライディング移動させるためである。
【0090】
クラスタスライディングモータ１２４４は、スライディングピニオンギア１２４３が回転するように出力軸がスライディングピニオンギア１２４３と結合され、スライディングピニオンギア１２４３と共にスライディングラックギア１２４２に沿ってスライディング移動する。
【0091】
ガイドローラ１２４６は、スライディングピニオンギア１２４３がスライディングラックギア１２４２から離脱しないようにスライディングピニオンギア１２４３と連結され、スライディングラックギア１２４２に陥没形成されたガイド溝１２４５に嵌め込まれている。即ち、ガイドローラ１２４６は互いに噛み合ったスライディングラックギア１２４２とスライディングピニオンギア１２４３の反対側でスライディングラックギア１２４２に陥没形成されたガイド溝１２４５に嵌め込まれることによって、スライディングピニオンギア１２４３がスライディングラックギア１２４２から離脱することを防止することができる。
【0092】
クラスタリフタ１２４７は、クラスタスライディングモータ１２４４と共にスライディング移動されるようにクラスタスライディングモータ１２４４に固定結合されている。クラスタリフタ１２４７は、クラスタ脱着ホール１２１１の下方に位置し、クラスタ脱着ホール１２１１を通じて、クラスタフレームハウジング１２１０の内部に挿入されたクラスタ端末機３００の下方部分を収容する。そして、クラスタリフタ１２４７は、クラスタ回転モータ１２４１及びクラスタスライディングモータ１２４４により、クラスタ端末機３００を収容した状態で回転及びスライディング移動する。クラスタリフタ１２４７の内側の下部には、クラスタドッキングコネクタ１２６０が固定設置されている。
【0093】
ここで、クラスタリフタ１２４７は、図面に図示していないが、クラスタ端末機３００がドッキングされた場合、クラスタ端末機３００が回転及びスライディング移動しながら離脱しないように電子制御で作動する施錠手段が備えられ得る。また、クラスタリフタ１２４７は、透明な材質からなり、クラスタ端末機３００の下面と共に左右両側の前面及び側面の一部のみ収容するようにして、クラスタリフタ１２４７によりクラスタ端末機３００のディスプレイパネル３２０が隠れないようになっている。
【0094】
クラスタフレームコネクタ１２５０は、フレーム取付ターミナル１１０と電気的に連結されるようにクラスタフレームハウジング１２１０の後方に設けられ、フレーム取付ターミナル１１０と同様に、ＥＣＵ４０の信号が最終的にクラスタ端末機３００に伝送されることができるようにデータ通信用配線が連結されたコネクタが使用される。
【0095】
クラスタドッキングコネクタ１２６０は、クラスタフレームコネクタ１２５０と電気的に連結され、クラスタ脱着ホール１２１１を通じてクラスタフレームハウジング１２１０の内部に挿入されたクラスタ端末機３００がドッキングするように、回転スライディング部１２４０に固定設置される。ここで、クラスタドッキングコネクタ１２６０として、クラスタ端末機３００に電気を供給すると同時にデータ通信も可能なようにＵＳＢソケットが設置され得る。これにより、車両１のＥＣＵ４０とクラスタ端末機３００との間のデータ通信及び電力供給が可能となる。
【0096】
カバー回転モータ１２７０は、クラスタフレームカバー１２２０を回転させるようにクラスタフレームハウジング１２１０の後方上部に固定設置され、一定の角度範囲で正逆回転可能なようにステップモータが使用され得る。そして、カバー回転モータ１２７０の出力軸が、ハウジングスパーギア１２７１と噛み合うように結合される。そのため、カバー回転モータ１２７０が回転すると、ハウジングスパーギア１２７１が回転し、それにより、クラスタフレームカバー１２２０が、クラスタフレームハウジング１２１０の後方を基準に回転する。
【0097】
クラスタ引入出操作機１２８０は、図３３及び４０に図示したように、クラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング１２１０にドッキングされた状態で自動で引入れまたは引出されるように、カバー回転モータ１２７０、クラスタ回転モータ１２４１及びクラスタスライディングモータ１２４４のそれぞれをシーケンス制御するためのものである。運転者の操作が容易であるように、ボタン式でクラスタフレームハウジング１２１０の前方に設置され得るが、これに限定されず車両１のステアリングホイール１０に設置された車内ボタン７１でも同様の操作が可能であるように構成しても良い。
【0098】
具体的なクラスタ引入出操作機１２８０のシーケンス制御の一例として、クラスタフレーム１２００にクラスタ端末機３００がドッキングされた状態で、クラスタ端末機３００が引入れられる過程を図３３乃至３９を参照しながら詳細に説明する。
【0099】
まず、図３３に図示したように、カバー回転モータ１２７０の回転制御により、クラスタフレームカバー１２２０の前方が上昇して、クラスタフレームハウジング１２１０のクラスタ脱着ホール１２１１が開放されるようにクラスタフレームカバー１２２０を回転させる。
【0100】
次に、図３４及び３５に図示したように、運転者がクラスタ端末機３００を斜め下方に傾斜するように斜めに寝かせ、クラスタ脱着ホール１２１１に挿入する。この時、クラスタフレーム１２００のクラスタドッキングコネクタ１２６０にクラスタ端末機３００のクラスタドッキングターミナル３３０がドッキングされると、これを自動で感知してクラスタスライディングモータ１２４４が回転制御され、クラスタリフタ１２４７と共にクラスタ端末機３００が、スライディングラックギア１２４２に沿ってクラスタフレームハウジング１２１０の斜め下方に向かってスライディング移動する。
【0101】
次に、図３６及び３７に図示したように、クラスタリフタ１２４７が下方にスライディング移動してスライディングラックギア１２４２の一定高さに到達すると、クラスタ回転モータ１２４１及びクラスタスライディングモータ１２４４が同時に回転制御される。これは、クラスタリフタ１２４７と共にクラスタ端末機３００がスライディングラックギア１２４２に沿ってクラスタフレームハウジング１２１０の下方にスライディング移動しながら、スライディングラックギア１２４２を回転移動させてクラスタ端末機３００をクラスタフレームハウジング１２１０の定位置に位置するようにするためである。
【0102】
最後に、図３８及び３９に図示したように、クラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング１２１０の定位置に到達し、クラスタ端末機３００の後方上部がクラスタ固定部１２９０の後方固定ジョー１２９１に接触すると、これを自動で感知し再びカバー回転モータ１２７０が回転制御される。カバー回転モータ１２７０の回転制御により、クラスタフレームカバー１２２０の前方が下降してクラスタフレームハウジング１２１０のクラスタ脱着ホール１２１１が閉塞されるように、クラスタフレームカバー１２２０を回転させる。
【0103】
一方、図面に図示していないが、クラスタ引入出操作機１２８０への操作に基づくシーケンス制御によりクラスタフレーム１２００からクラスタ端末機３００が引出される過程は、上述した引入れ過程の逆順の過程により行いえる。これにより、クラスタ端末機３００を容易に自動で引出すことができる。
【0104】
クラスタ固定部１２９０は、クラスタフレームハウジング１２１０の内部で定位置となったクラスタ端末機３００を、外部衝撃に揺れることなく固定させるためのものである。クラスタ固定部１２９０は、クラスタフレームハウジング１２１０の内部で定位置となったクラスタ端末機３００の後方を支持しつつ固定する、クラスタフレームハウジング１２１０の上方で上下方向に貫通形成された固定用貫通孔１２１２の後方周縁部から下方に突出設置された後方固定ジョー１２９１と、クラスタフレームハウジング１２１０の内部で定位置となったクラスタ端末機３００の前方を支持しつつ固定する、クラスタフレームカバー１２２０の下方に突出設置された前方固定ジョー１２９２とを含む。前方固定ジョー１２９２は、クラスタフレームカバー１２２０が閉じられることで、定位置となったクラスタ端末機３００の前方に係合する。従って、クラスタフレームカバー１２２０が閉じられた状態では、後方固定ジョー１２９１と前方固定ジョー１２９２とによって挟持され、クラスタ端末機３００が後方及び前方に揺れることなく支持されつつ固定される。
【0105】
これに加えて、上述したように車両１のステアリングホイール１０の後方に固定設置されたダッシュボード２０に陥没形成されたクラスタフレーム取付部１００にクラスタフレーム１２００を固定設置する際に、フレーム取付ターミナル１１０及びクラスタフレームコネクタ１２５０を通じてクラスタフレーム取付部１００及びクラスタフレーム１２００が互いに電気的に連結されることを確認することができる。なお、図面に図示していないが、クラスタフレーム取付部１００へのクラスタフレーム１２００の固定設置は、固定クリップ、固定ブラケット、固定ピンなどの広く公知となった締結部材を用いて行われ得る。また、クラスタフレーム１２００は、図面に図示していないが、夜間にクラスタ端末機３００の視認性を一層高めるためにクラスタフレームハウジング１２１０の内部に照明手段を備えていても良い。
【0106】
また、クラスタ端末機３００の構成や、クラスタ端末機３００が表示する情報等に関しては、上述した第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【0107】
以上、説明したように、第二実施形態に係る車両用クラスタシステムによっても、第一実施形態に係る車両用クラスタシステムと同様の作用効果を奏することができる。
【0108】
（第三実施形態）次に、本発明に係る車両用クラスタシステムの第三実施形態について説明する。なお、第一実施形態と同様な構成に対しては、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する場合がある。
【0109】
本実施形態に係る車両用クラスタシステムは、図４１乃至５５に図示したように、クラスタフレーム取付部１００、クラスタフレーム２２００及びクラスタ端末機３００を含む。クラスタフレーム取付部１００は、フレーム取付ターミナル１１０を含む。クラスタフレーム２２００は、クラスタフレームハウジング２２１０、透明窓２２２０、リフティング部２２３０、クラスタフレームコネクタ２２４０、クラスタドッキングコネクタ２２５０及びクラスタ引入出操作機２２６０を含む。クラスタ端末機３００は、第一実施形態と同様に、端末機ケース３１０、ディスプレイパネル３２０、クラスタドッキングターミナル３３０、端末機マイコン３４０、ＧＰＳ３５０、電源供給部３６０、ディスプレイ部３７０、端末機操作部３８０、通信部３９０及びメモリ部４００を含む。
【0110】
クラスタフレーム取付部１００は、図４２、４３及び４４に図示したように、車両１のステアリングホイール１０の後方に固定設置されたダッシュボード２０に陥没形成され、車両１に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ４０及びバッテリー５０のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル１１０を備える。ここで、ＥＣＵ４０との電気的連結は、クラスタ端末機３００のディスプレイパネル３２０に車両１の走行状態に関する情報を表示するためである。ＥＣＵ４０は、電子制御ユニットであって、ＲＡＭとＲＯＭを有している。ＥＣＵ４０のＲＡＭは、自動車の運行中に発生する様々な信号を一時的に保存する機能を果たし、ＲＯＭは自動車が動くのに必要な制御用プログラムや制御用データを記憶する機能を果たす。ＥＣＵ４０は、車両の電源がオンになると同時に、車両に設置された各種センサ、例えばエンジンに関するエンジン回転数、エンジンオイルの量などをチェックするセンサ、冷暖房関連温度センサ、安全に関するエアーバック、シートベルトセンサ、車両の動きに関する速度、ＡＢＳ、左右回転センサなど各種センサから情報を受信する。この時、ＥＣＵ４０に受信または伝送される全ての信号の通信は、自動車通信標準であるＣＡＮ通信によってなされる。ＥＣＵ４０の機能及び作動や、車両１に設置された各種センサは、従来の自動車技術においても広く知られているため、その詳細な説明は省略する。また、バッテリー５０との電気的連結は、クラスタ端末機３００に電源を供給するためである。ここで、バッテリー５０は車両内に設置された一般的なバッテリーをいい、これは広く公知となった技術であるため、その詳細な説明は省略する。
【0111】
そして、クラスタフレーム取付部１００に備えられたフレーム取付ターミナル１１０は、クラスタフレーム２２００内に設置されるクラスタ端末機３００をＥＣＵ４０及びバッテリー５０と電気的に連結させるため、クラスタフレーム２２００のクラスタフレームコネクタ２２４０と電気的に連結される。この時、フレーム取付ターミナル１１０は、ＥＣＵ４０の信号が最終的にクラスタ端末機３００に伝送できるようにデータ通信用配線が連結されたターミナルが使用される。
【0112】
また、クラスタフレーム取付部１００は、図４４に図示したように、クラスタフレーム２２００が挿入され固定設置されることができるように、ダッシュボード２０の前面及び上面の一部が開放された状態で陥没形成され、この陥没形成された形状は、クラスタフレーム２２００の形状に対応している。
【0113】
また、クラスタフレーム取付部１００は、図面に図示していないが、クラスタフレーム２２００が固定設置されることができるように固定クリップ、固定ブラケット、固定ピンなどの締結部材を締結させる締結手段を備える。
【0114】
クラスタフレーム２２００は、図４１乃至５０に図示したように、クラスタフレーム取付部１００に固定設置されつつ、フレーム取付ターミナル１１０と電気的に連結される。クラスタフレーム２２００は、クラスタフレームハウジング２２１０、透明窓２２２０、リフティング部２２３０、クラスタフレームコネクタ２２４０、クラスタドッキングコネクタ２２５０及びクラスタ引入出操作機２２６０を含む。
【0115】
クラスタフレームハウジング２２１０は、クラスタフレーム取付部１００に固定設置され、上面が開口した状態で垂直方向に貫通形成されたクラスタ脱着ホール２２１１をスプリング力で開放または閉塞する脱着ホールカバー２２１２を有する。この脱着ホールカバー２２１２は、クラスタ脱着ホール２２１１の上部開口に回転可能に設置される。クラスタフレームハウジング２２１０の内部には、クラスタ端末機３００が収容される空間が設けられている。
【0116】
ここで、上部にクラスタ脱着ホール２２１１を垂直方向に貫通形成させた理由は、図４５及び４６に図示したように、運転者がクラスタ端末機３００をクラスタフレームハウジング２２１０の内部に容易にドッキング（あるいは挿入）可能なようにするためである。クラスタ脱着ホール２２１１を通じてクラスタフレームハウジング２２１０の内部にドッキングされたクラスタ端末機３００は、リフティング部２２３０及びクラスタ引入出操作機２２６０を通じて自動でクラスタフレームハウジング２２１０の内部の定位置に移動され、固定される。
【0117】
脱着ホールカバー２２１２は、図４８及び４９に図示したように、ヒンジ２２１３を媒介にクラスタ脱着ホール２２１１の上部開口に回転可能に設置される。この時、ヒンジ２２１３にコイル部分が固定された状態で、一端がクラスタフレームハウジング２２１０に固定される。これにより、脱着ホールカバー２２１２に固定された捻れコイルスプリング２２１４を通じて脱着ホールカバー２２１２にスプリング力が作用する。即ち、平常時には、脱着ホールカバー２２１２がクラスタ脱着ホール２２１１を閉塞する。一方、クラスタ端末機３００がクラスタ脱着ホール２２１１に引入れられ、あるいは引出される時には、脱着ホールカバー２２１２はクラスタ脱着ホール２２１１の下方または上方にヒンジ回転してクラスタ脱着ホール２２１１を開放する。そして、クラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング２２１０の内部に完全に引入れられるか、またはクラスタフレームハウジング２２１０から完全に引出（あるいは分離）されると、捻れコイルスプリング２２１４のスプリング力（あるいは弾性力）により元の位置に復帰して、クラスタ脱着ホール２２１１を閉塞する。これにより、クラスタフレームハウジング２２１０の内部に異物が入り込むことを防止することができる。
【0118】
透明窓２２２０は、クラスタフレームハウジング２２１０の内部にドッキングされるクラスタ端末機３００が保護されるように、クラスタフレームハウジング２２１０の前方に結合される。クラスタ端末機３００に表示される車両１の走行状態、位置及び経路に関する情報が拡大して表示されることができるように、透明窓２２２０として、凸レンズが使用されても良い。
【0119】
リフティング部２２３０は、クラスタ脱着ホール２２１１を通じてクラスタフレームハウジング２２１０の内部に垂直方向に挿入されたクラスタ端末機３００を、クラスタフレームハウジング２２１０の内部で定位置となるように、下降させるとともに、後方に回転させる。つまり、リフティング部２２３０は、クラスタフレームハウジング２２１０の内部で定位置となるようにクラスタ端末機３００を直線及び回転移動させる。そのために、図５０に図示したように、リフティング部２２３０は、クラスタ回転モータ２２３１、スクリュー支持台２２３２、リフティングスクリュー２２３３、リフティングボールブッシュ２２３４、クラスタリフティングモータ２２３５、ガイド棒２２３６及びクラスタリフタ２２３７を含む。
【0120】
クラスタ回転モータ２２３１は、スクリュー支持台２２３２が一定の角度範囲で回転可能なようにクラスタフレームハウジング２２１０の内部下面に固定設置され、出力軸はスクリュー支持台２２３２に固定結合されてスクリュー支持台２２３２に伝わるようになっている。そして、クラスタ回転モータ２２３１は、一定の角度での精密制御が可能であり、正逆回転が可能なステップモータが使用され得る。ここで、ステップモータはパルス形状の電圧により一定の角度で回転するモータであって、回転角度は入力パルス信号の数に比例し、回転速度は入力パルス信号の周波数に比例することが特徴である。
【0121】
スクリュー支持台２２３２は、クラスタ回転モータ２２３１の出力軸と共に回転可能に結合され、リフティングスクリュー２２３３の下部を支持する。
【0122】
リフティングスクリュー２２３３は、一端側がスクリュー支持台２２３２に対して軸回りに回転可能に結合される。また、リフティングスクリュー２２３３は、スクリュー支持台２２３２の前後方向への回転によって、スクリュー支持台２２３２を中心に前後方向に回転移動する。即ち、スクリュー支持台２２３２は、リフティングスクリュー２２３３を支持しつつ、クラスタ回転モータ２２３１の回転方向によってリフティングスクリュー２２３３を前後方向に回転移動させるために備えられた支持手段である。
【0123】
リフティングボールブッシュ２２３４は、内部がリフティングスクリュー２２３３と噛み合った状態でリフティングスクリュー２２３３の軸回りの正逆回転によって上下に直線移動する。ここで、リフティングスクリュー２２３３及びリフティングボールブッシュ２２３４は、ボールスクリュー方式の直線変換手段であって、回転運動を直線運動に変化させることができる。
【0124】
クラスタリフティングモータ２２３５は、リフティングスクリュー２２３３を軸回りに正逆回転させるようにリフティングスクリュー２２３３の他端側に結合され、クラスタ回転モータ２２３１のように一定の角度の精密制御が可能であり、正逆回転が可能なステップモータが使用され得る。
【0125】
ガイド棒２２３６は、スクリュー支持台２２３２、リフティングボールブッシュ２２３４及びクラスタリフティングモータ２２３５のそれぞれに貫通設置され、リフティングボールブッシュ２２３４の直線移動をガイドする。即ち、リフティングボールブッシュ２２３４がリフティングスクリュー２２３３の回転により、回転することなく直線運動のみ可能なようにガイドする手段である。
【0126】
クラスタリフタ２２３７は、リフティングボールブッシュ２２３４と共に上下に直線移動されるようにリフティングボールブッシュ２２３４に固定結合される。クラスタリフタ２２３７は、クラスタ脱着ホール２２１１の下方に位置しつつクラスタ回転モータ２２３１及びクラスタリフティングモータ２２３５によりクラスタ端末機３００を収容した状態で下降及び回転移動する。クラスタリフタ２２３７の下部には、クラスタドッキングコネクタ２２５０が固定設置される。
【0127】
ここで、クラスタリフタ２２３７は、図面に図示していないが、クラスタ端末機３００がドッキングされた場合、クラスタ端末機３００が昇降及び回転移動する際に、離脱しないように電子制御で作動する施錠手段を備えている。また、クラスタリフタ２２３７は、透明な材質からなり、クラスタ端末機３００の下面と共に左右両側の前面及び側面の一部のみ収容するようにし、クラスタリフタ２２３７によりクラスタ端末機３００のディスプレイパネル３２０が隠れないようになっている。
【0128】
クラスタフレームコネクタ２２４０は、フレーム取付ターミナル１１０と電気的に連結されるように、クラスタフレームハウジング２２１０の後方に設けられ、フレーム取付ターミナル１１０と同様に、ＥＣＵ４０の信号が最終的にクラスタ端末機３００に伝送できるようにデータ通信用配線が連結されたコネクタが使用される。
【0129】
クラスタドッキングコネクタ２２５０は、クラスタフレームコネクタ２２４０と電気的に連結され、クラスタ脱着ホール２２１１を通じてクラスタフレームハウジング２２１０の内部に挿入されたクラスタ端末機３００がドッキングされるように、リフティング部２２３０に固定設置される。ここで、クラスタドッキングコネクタ２２５０として、クラスタ端末機３００に電気を供給すると同時にデータ通信も可能なようにＵＳＢソケットが設置され得る。これにより、車両１のＥＣＵ４０とクラスタ端末機３００との間のデータ通信及び電力供給が可能となる。
【0130】
クラスタ引入出操作機２２６０は、図５０及び５５に図示したように、クラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング２２１０にドッキングされた状態で自動で引入れまたは引出されるように、クラスタ回転モータ２２３１及びクラスタリフティングモータ２２３５のそれぞれをシーケンス制御するためのものである。運転者の操作が容易であるように、ボタン式でクラスタフレームハウジング１２１０の前方に設置され得るが、これに限定されず車両１のステアリングホイール１０に設置された車内ボタン７１でも同様の操作が可能であるように構成しても良い。
【0131】
具体的なクラスタ引入出操作機２２６０のシーケンス制御の一例として、クラスタフレーム２２００にクラスタ端末機３００がドッキングされた状態で、クラスタ端末機３００が引入れられる過程を図５０乃至５４を参照しながら詳細に説明する。
【0132】
まず、図５０及び５１に図示したように、クラスタ端末機３００をクラスタ脱着ホール２１１を通じて垂直方向にクラスタフレームハウジング２２１０に挿入してドッキングさせる。即ち、クラスタドッキングコネクタ２２５０とクラスタ端末機３００のクラスタドッキングターミナル３３０とを電気的に連結させる。このように、クラスタ端末機３００をクラスタフレームハウジング２２１０にドッキングさせると、これを自動で感知して、クラスタリフティングモータ２２３５が回転制御される。クラスタリフティングモータ２２３５の回転制御により、リフティングスクリュー２２３３が一方向に回転する。すると、リフティングボールブッシュ２２３４が、リフティングスクリュー２２３３の一方向への回転に伴い下降する。そのため、リフティングボールブッシュ２２３４に固定結合されたクラスタリフタ２２３７も共に下降するので、クラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング２２１０の内部に自動で引入れられる。
【0133】
次に、図５２及び５３に図示したように、リフティングボールブッシュ２２３４がリフティングスクリュー２２３３の回転に伴い下降し、一定の高さに到達すると、即ち、クラスタリフティングモータ２２３５の累積の回転数が一定数に到達すると、これを自動で感知してクラスタリフティングモータ２２３５の作動が停止する。その後、クラスタ回転モータ２２３１が回転制御される。クラスタ回転モータ２２３１の回転制御によりスクリュー支持台２２３２がクラスタ回転モータ２２３１の出力軸と共にクラスタフレームハウジング２２１０の後方に向かって回転する。スクリュー支持台２２３２の回転によってリフティングスクリュー２２３３、リフティングボールブッシュ２２３４及びクラスタリフタ２２３７も共に、スクリュー支持台２２３２を回転中心として、クラスタフレームハウジング２２１０の後方に向かって回転する。この回転移動により、クラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング２２１０の内部で定位置となる。
【0134】
ここで、クラスタ端末機３００の定位置とは、図５４に図示したように、クラスタフレームハウジング２２１０の内部に既設定された位置であって、クラスタ回転モータ２２３１及びクラスタリフティングモータ２２３５の回転制御により、クラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング２２１０の内部において、下降及び後方に回転移動されて固定された位置のことをいう。
【0135】
最後に、図５４に図示したように、クラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング２２１０の内部で定位置に達すると、これを自動で感知してクラスタ回転モータ２２３１の作動が停止する。この時、クラスタ端末機３００により開放された脱着ホールカバー２２１２はクラスタ端末機３００の干渉が無くなるので、スプリング力（弾性力）でヒンジ回転して元の位置に復帰し、クラスタ脱着ホール２２１１を閉塞する。
【0136】
一方、図５４とは異なる例として、クラスタ回転モータ２２３１の回転制御により、脱着ホールカバー２２１２が元の位置に復帰することができるようにクラスタ端末機３００の上部を後方に傾けて回転移動させた後、再び垂直方向に再移動させても良い。
【0137】
一方、図面に図示していないが、クラスタ引入出操作機２２６０への操作に基づくシーケンス制御によりクラスタフレーム２２００からクラスタ端末機３００が引出される過程は、上述した引入れ過程の逆順の過程により行いえる。これにより、クラスタ端末機３００を容易に自動で引出すことができる。
【0138】
これに加えて、上述したように車両１のステアリングホイール１０の後方に固定設置されたダッシュボード２０に陥没形成されたクラスタフレーム取付部１００にクラスタフレーム２２００を固定設置する際に、フレーム取付ターミナル１１０及びクラスタフレームコネクタ２２４０を通じてクラスタフレーム取付部１００及びクラスタフレーム２２００が互いに電気的に連結されることを確認することができる。なお、図面に図示していないが、クラスタフレーム取付部１００へのクラスタフレーム２２００の固定設置は、固定クリップ、固定ブラケット、固定ピンなどの広く公知となった締結部材を用いて行われ得る。また、クラスタフレーム２２００は、図面に図示していないが、夜間にクラスタ端末機３００の視認性を一層高めるためにクラスタフレームハウジング２２１０の内部に照明手段を備えていても良い。
【0139】
また、クラスタ端末機３００の構成や、クラスタ端末機３００が表示する情報等に関しては、上述した第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【0140】
以上、説明したように、第三実施形態に係る車両用クラスタシステムによっても、第一実施形態に係る車両用クラスタシステムと同様の作用効果を奏することができる。
【0141】
（第四実施形態）次に、本発明に係る車両用クラスタシステムの第四実施形態について説明する。なお、第一実施形態と同様な構成に対しては、同じ参照番号を付与することにより、説明を省略する場合がある。
【0142】
本実施形態に係る車両用クラスタシステムは、図５７乃至６８に図示したように、クラスタフレーム取付部１００、クラスタフレーム３２００及びクラスタ端末機３００を含む。クラスタフレーム取付部１００は、フレーム取付ターミナル１１０を含む。クラスタフレーム３２００は、クラスタフレームハウジング３２１０、クラスタドッキング部３２２０、クラスタ固定部３２３０、クラスタフレームコネクタ３２４０及びクラスタドッキングコネクタ３２５０を含む。クラスタ端末機３００は、第一実施形態と同様に、端末機ケース３１０、ディスプレイパネル３２０、クラスタドッキングターミナル３３０、端末機マイコン３４０、ＧＰＳ３５０、電源供給部３６０、ディスプレイ部３７０、端末機操作部３８０、通信部３９０及びメモリ部４００を含む。
【0143】
クラスタフレーム取付部１００は、図５８及び６０に図示したように、車両１のステアリングホイール１０の後方に固定設置されたダッシュボード２０に陥没形成され、車両１に設置された各種センサから情報を受信するＥＣＵ４０及びバッテリー５０のそれぞれと電気的に連結されたフレーム取付ターミナル１１０を備える。ここで、ＥＣＵ４０との電気的連結は、クラスタ端末機３００のディスプレイパネル３２０に車両１の走行状態に関する情報を表示するためである。ＥＣＵ４０は、電子制御ユニットであって、ＲＡＭとＲＯＭを有している。ＥＣＵ４０のＲＡＭは、自動車の運行中に発生する様々な信号を一時的に保存する機能を果たし、ＲＯＭは自動車が動くのに必要な制御用プログラムや制御用データを記憶する機能を果たす。ＥＣＵ４０は、車両の電源がオンになると同時に、車両に設置された各種センサ、例えばエンジンに関するエンジン回転数、エンジンオイルの量などをチェックするセンサ、冷暖房関連温度センサ、安全に関するエアーバック、シートベルトセンサ、車両の動きに関する速度、ＡＢＳ、左右回転センサなど各種センサから情報を受信する。この時、ＥＣＵ４０に受信または伝送される全ての信号の通信は、自動車通信標準であるＣＡＮ通信によってなされる。ＥＣＵ４０の機能及び作動や、車両１に設置された各種センサは、従来の自動車技術においても広く知られているため、その詳細な説明は省略する。また、バッテリー５０との電気的連結は、クラスタ端末機３００に電源を供給するためである。ここで、バッテリー５０は車両内に設置された一般的なバッテリーをいい、これは広く公知となった技術であるため、その詳細な説明は省略する。
【0144】
そして、クラスタフレーム取付部１００に備えられたフレーム取付ターミナル１１０は、クラスタフレーム３２００内に設置されるクラスタ端末機３００をＥＣＵ４０及びバッテリー５０と電気的に連結させるため、クラスタフレーム３２００のクラスタフレームコネクタ３２４０と電気的に連結される。この時、フレーム取付ターミナル１１０は、ＥＣＵ４０の信号が最終的にクラスタ端末機３００に伝送できるようにデータ通信用配線が連結されたターミナルが使用される。
【0145】
また、クラスタフレーム取付部１００は、図５９に図示したように、クラスタフレーム３２００が挿入され固定設置されることができるように、ダッシュボード２０の前面及び上面の一部が開放された状態で陥没形成され、この陥没形成された形状は、クラスタフレーム３２００の形状に対応している。
【0146】
また、クラスタフレーム取付部１００は、図面に図示していないが、クラスタフレーム３２００が固定設置されることができるように固定クリップ、固定ブラケット、固定ピンなどの締結部材を締結させる締結手段を備える。
【0147】
クラスタフレーム３２００は、図５７乃至６８に図示したように、クラスタフレーム取付部１００に固定設置されつつ、フレーム取付ターミナル１１０と電気的に連結される。クラスタフレーム３２００は、クラスタフレームハウジング３２１０、クラスタドッキング部３２２０、クラスタ固定部３２３０、クラスタフレームコネクタ３２４０及びクラスタドッキングコネクタ３２５０を含む。
【0148】
クラスタフレームハウジング３２１０は、クラスタフレーム取付部１００に固定設置され、前方が開口しており、内部にはクラスタ端末機３００が収容される空間が設けられる。ここで、前方を開口させた理由は、図５８、６１及び６２に図示したように、運転者がクラスタ端末機３００をクラスタフレームハウジング３２１０の内部に容易にドッキング（あるいは挿入）可能なようにするためである。クラスタフレームハウジング３２１０の内部下面には、クラスタドッキング部３２２０が回転可能に設置される。
【0149】
クラスタドッキング部３２２０は、クラスタフレームハウジング３２１０の下部に前後方向に回転可能に設置され、スプリング３２２２及びクラスタ収容体３２２４を含む。この時、クラスタフレームハウジング３２１０では、クラスタドッキング部３２２０が前後方向に回転可能なように、内部下面にドッキング部回転溝３２１１が陥没形成される。
【0150】
スプリング３２２２は、図６４及び６５などに図示したように、ヒンジ３２２１を通じてドッキング部回転溝３２１１に回転可能に結合されつつ、外力がない場合、スプリング力により、クラスタドッキング部３２２０の上部が前方に傾斜するようにヒンジ３２２１に固定設置される。スプリング３２２２を通じて、クラスタドッキング部３２２０の上部が前方に傾斜するように維持させる理由は、図６１、６４及び６５に図示したように、上部及び下部が閉塞され、前方が開口したクラスタフレームハウジング３２１０の内部にクラスタ端末機３００を後方に向かって下向きに傾斜した状態で、クラスタドッキング部３２２０に挿入可能として、容易にドッキングできるようにするためである。
【0151】
例えば、スプリング３２２２は、コイル部分がヒンジ３２２１に固定設置されつつ一端はクラスタフレームハウジング３２１０に固定され、他端はクラスタドッキング部３２２０に固定された捻れコイルスプリングを使用することができる。これにより、外力がない場合、スプリング力によりクラスタドッキング部３２２０の上部が前方に傾斜するように維持させ、後方に押す外力がある場合、クラスタドッキング部３２２０が後方に回転し、外力がなくなるとスプリング力により再びクラスタドッキング部３２２０が前方に傾斜するように回転させることができる。ここで、外力は使用者がクラスタ端末機３００をクラスタドッキング部３２２０に挿入した状態でクラスタ端末機３００の上部がクラスタフレームハウジング３２１０の上部に固定されるよう後方に押すときに、スプリング３２２２に伝わる力と、後述するクラスタ固定部３２３０を通じて後方に押された状態で維持されたクラスタ端末機３００によりスプリング３２２２に伝わる力とのことを言う。
【0152】
クラスタ収容体３２２４は、ヒンジ３２２１の上部に結合されつつクラスタ端末機３００の下部を収容する。このクラスタ収容体３２２４には、クラスタドッキングコネクタ３２５０が固定設置されたクラスタ収容ホール３２２３が上下方向に陥没形成されている。そして、図面に図示していないが、クラスタ収容体３２２４には、クラスタ収容体３２２４にクラスタ端末機３００が収容され、クラスタドッキングコネクタ３２５０にドッキングされた場合、クラスタ端末機３００が離脱しないように電子制御で作動する施錠手段が備えられ得る。また、クラスタ収容体３２２４は、透明な材質からなり、クラスタ端末機３００の下面と共に左右両側の前面及び側面の一部のみ収容されるようにしており、クラスタ端末機３００のディスプレイパネル３２０が隠れないようになっている。
【0153】
クラスタ固定部３２３０は、クラスタ端末機３００の上部をクラスタフレームハウジング３２１０の内部に固定させるためのものであり、クラスタフレームハウジング３２１０の上部に設置されている。クラスタ固定部３２３０は、留め具３２３１、錘３２３２及び留め具固定体３２３３を含む。そして、クラスタフレームハウジング３２１０には、上部に留め具溝３２１２が内部から上方にかけて陥没形成され、留め具溝３２１２と一部分が連通した留め具固定体溝３２１３が上面から下方に陥没形成されている。
【0154】
留め具３２３１は、留め具溝３２１２において回転可能なようにクラスタフレームハウジング３２１０とヒンジ結合されている。この留め具３２３１の前端及び後端のそれぞれには、クラスタ端末機３００の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれるジョーが下方に突出形成されている。このため、クラスタ収容体３２２４に収容されたクラスタ端末機３００に対して、後方に向かう外力が加えられ、クラスタドッキング部３２２０が後方に回転すると、図６６及び６７に図示されるように、留め具３２３１の前端及び後端のジョーが、クラスタ端末機３００の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれる。この結果、クラスタ端末機３００の上部が、クラスタフレームハウジング３２１０の内部に固定される。
【0155】
錘３２３２は、外力がない場合に、留め具３２３１の前端を留め具溝３２１２内に挿入させ、留め具３２３１の後端を留め具溝３２１２から下方に突出させるように、留め具３２３１の後端付近に設置される。即ち、留め具３２３１の後端の重さを前端の重さより重くして、外力がない平常時に留め具３２３１が後端方向に下向き傾斜するようにする。これにより、運転者の押す力により後方に押されたクラスタ端末機３００が、留め具３２３１の後端と接触し、これを通じて留め具３２３１が回転して、留め具３２３１の前端及び後端のそれぞれがクラスタ端末機３００の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれる。
【0156】
留め具固定体３２３３は、留め具３２３１がクラスタ端末機３００の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれた状態を固定または固定解除するように留め具固定体溝３２１３に設置される。留め具固定体３２３３は、留め具固定体３２３３が留め具３２３１の上面に移動したとき、クラスタ端末機３００の上部前面及び後面のそれぞれに嵌め込まれた状態で留め具３２３１を固定させる留め具固定板３２３４と、使用者の操作によって留め具固定板３２３４を留め具３２３１の上面に移動させる固定板操作機３２３５とを含む。例えば、固定板操作機３２３５は、図６３及び６８に図示したように、スライディング方式のボタン操作により留め具固定板３２３４を留め具３２３１の上面に移動させることが可能なものである。
【0157】
クラスタフレームコネクタ３２４０は、フレーム取付ターミナル１１０と電気的に連結されるようにクラスタフレームハウジング３２１０の後方に設けられ、フレーム取付ターミナル１１０と同様にＥＣＵ４０の信号が最終的にクラスタ端末機３００に伝送できるようにデータ通信用配線が連結されたコネクタが使用される。
【0158】
クラスタドッキングコネクタ３２５０は、クラスタフレームコネクタ３２４０と電気的に連結され、クラスタ端末機３００のクラスタドッキングターミナル３３０と電気的にドッキングするように、クラスタドッキング部３２２０のクラスタ収容体３２２４に固定設置される。ここで、クラスタドッキングコネクタ３２５０として、クラスタ端末機３００に電気を供給すると同時にデータ通信も可能なようにＵＳＢソケットが設置され得る。これにより、車両１のＥＣＵ４０及びクラスタ端末機３００の間のデータ通信及び電力供給が可能となる。
【0159】
これに加えて、上述したようにクラスタフレームハウジング３２１０に内部上方にクラスタ固定部３２３０が設けられており、後方に向かって下向きに傾斜した状態で挿入されてクラスタドッキング部３２２０にドッキングされたクラスタ端末機３００の上部を後方に押すことによって、クラスタ固定部３２３０によりクラスタ端末機３００がクラスタフレームハウジング３２１０に固定される。
【0160】
なお、図面に図示していないが、クラスタフレーム３２００からクラスタ端末機３００を脱去（あるいは分離）するには、上述したドッキング過程の逆順の過程を行うことにより容易に脱去可能である。即ち、まず、クラスタ端末機３００のロック状態が解除されるように使用者がクラスタ固定部３２３０の固定板操作機３２３５を操作する。すると、使用者がクラスタ端末機３００に対して前方に向かう外力を加えることにより、容易に、クラスタ端末機３００の上部は、クラスタ固定部３２３０の留め具３２３１から外れる。そして、クラスタドッキング部３２２０がスプリング３２２２のスプリング力（あるいは弾性力）により前方に回転するに伴い、クラスタ端末機３００の上部が前方に移動されるので、使用者は容易にクラスタ端末機３００を脱去可能である。
【0161】
なお、図面に図示していないが、クラスタフレーム取付部１００へのクラスタフレーム３２００の固定設置は、固定クリップ、固定ブラケット、固定ピンなどの広く公知となった締結部材を用いて行われ得る。また、クラスタフレーム１２００は、図面に図示していないが、夜間にクラスタ端末機３００の視認性を一層高めるためにクラスタフレームハウジング３２１０の内部に照明手段を備えていても良い。
【0162】
また、クラスタ端末機３００の構成や、クラスタ端末機３００が表示する情報等に関しては、上述した第一実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【0163】
以上、説明したように、第四実施形態に係る車両用クラスタシステムによっても、第一実施形態に係る車両用クラスタシステムと同様の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【0164】
１：車両、１０：ステアリングホイール、２０：ダッシュボード、４０：ＥＣＵ、５０：バッテリー、６０：充電器、７１：車内ボタン、７２：オーディオ、７３：空調装置、７４：始動装置、７５：バックカメラ、７６：ブラックボックス、１００：クラスタフレーム取付部、１１０：フレーム取付ターミナル、２００：クラスタフレーム、２１０：クラスタ脱着ホール、２２０：クラスタフレームハウジング、２３０：透明窓、２４０：クラスタフレームコネクタ、２５０：クラスタドッキングコネクタ、２６０：ガイド部材、２７０：緩衝部材、３００：端末機ケース、３１０：端末機ケース、３２０：ディスプレイパネル、３３０：クラスタドッキングターミナル、３４０：端末機マイコン、３５０：ＧＰＳ、３６０：電源供給部、３７０：ディスプレイ部、３８０：端末機操作部、３９０：通信部、４００：メモリ部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【図64】
【図65】
【図66】
【図67】
【図68】