KR101052017B1 - 차량용 표시 장치 - Google Patents

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히토시 구몬
사토루 이시자키
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

차량용 표시 장치는, 조작자가 화상 표시 장치(30)를 조작할 수 없는 영역에 배치되는 화상 표시 장치(30), 및 계기판(40)의 표면부로부터 센터 콘솔(50)의 상부까지의 영역에 설치되는 투명 표시 입력 장치(100)를 포함한다. 차량용 표시 장치는, 조작자 근처에 배치되는 투명 표시 입력 장치(100)를 조작함으로써 조작자가 원거리 위치에서 화상 표시 장치(30)를 조작할 수 있게 설계된다.

Description

차량용 표시 장치{VEHICLE DISPLAY APPARATUS}
본 발명은, 조작자 근처의 투명 표시 입력 장치를 조작함으로써 화상 표시 장치를 원격 조정하는 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 상기 화상 표시 장치는 차량의 조작자로부터 떨어져 탑재되어 조작자가 상기 화상 표시 장치를 조작할 수 없다.
종래부터, 차량에는 지역의 지도를 표시하고 목표 지역을 내비게이트하는 기능이 제공되는 화상 표시 장치를 가지는 차량용 표시 장치가 탑재된다. 화상 표시 장치의 표시 화면 상에 터치 패널의 조작용 스위치가 표시되고 조작자는 조작용 스위치를 터치함으로써 화상 표시 장치를 통상적으로 조작한다.
그러나 만약 조작용 스위치가 지리적 지도를 표시하는 화상 표시 장치의 동일 표시부 상에 표시된다면, 화상 표시 장치는 운전자 또는 조작자의 손이 미치는 거리 이내에 설치될 필요가 있다. 따라서, 화상 표시 장치는 전형적으로 운전자 또는 조작자에 가까운 어딘가에 설치된다. 이러한 이유로, 운전자가 지리적 정보와 같은 중요한 정보를 표시하는 화면을 시인하는 경우, 운전자는 일반적으로 주행을 위한 원거리의 전방 측으로부터 화상 표시 장치의 화면으로 초점을 다시 맞추어야 한다. 그 결과, 운전자는 표시 화면을 보는 데 종종 불편함을 느낀다.
상기 종래의 문제를 해결하기 위해, 투명 표시 입력 장치가 계기판의 표면에 설치되어, 투명 디스플레이의 표시가 터치 패널로서 작동되게 하고, 화상 표시 장치는 계기판의 구석에 설치되어, 투명 표시 입력 장치를 통하여 표시된 화상을 봄으로써 원거리라 할지라도 시인성을 개선한다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 No. 2004-126354(JP-A-2004-126354)가 이러한 차량용 표시 장치를 개시한다.
그러나, JP-A-2004-126354에 개시된 상기 구성에서는, 화상 표시 장치 및 투명 표시 입력 장치가 함께 일체화되어 계기판 내에 탑재되기 때문에, 화상 표시 장치의 시인성을 더욱 개선하기 위해서는, 계기판 표면 상의 투명 표시 입력 장치가 조작자로부터 멀리 떨어질 수도 있다. 그 결과, 투명 표시 입력 장치의 조작성/작동성도 저하될 수도 있다. 또한, 계기판에 부착된 일체형 구조 때문에, 화상 표시 장치와 투명 표시 입력 장치 사이의 영역이 이용 가능한 공간으로서 사용되지 못할 수 있다.
본 발명은, 계기판보다 더 조작자에게 가깝게 설치되는 투명 표시 입력 장치를 조작함으로써, 조작자가 화상 표시 장치를 조작할 수 없는 원거리에서, 계기판 주위에 설치되는 화상 표시 장치를 양호한 시인성을 가지고 조작할 수 있게 하는 차량용 표시 장치를 제공한다. 차량용 표시 장치는 투명 표시 입력 장치의 후방 측에 이용 가능한 공간도 제공한다.
본 발명의 제1 실시형태에 따른 차량용 표시 장치는 계기판에 배치되는 표시 장치; 및 표시 장치를 위한 투명 표시 입력 장치를 포함하되, 투명 표시 입력 장치는 계기판의 표면부로부터 센터 콘솔(center console)의 상부로 실질적으로 연장한다. 따라서, 조작자가 표시 장치보다 더 조작자에게 가깝게 배치되는 투명 표시 입력 장치를 조작하게 되므로, 표시 장치의 조작성 및 작동성이 개선된다.
본 발명의 제2 실시형태는 제1 실시형태의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 표시 장치는 투명 표시 입력 장치의 후방에 배치되고, 투명 표시 입력 장치를 통하여 조작자에 의해 시인된다.
본 발명의 제3 실시형태는 제1 또는 제2 실시형태의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 차량용 표시 장치는 계기판의 표면부와 투명 표시 입력 장치의 배면 사이 또는 센터 콘솔의 표면부와 투명 표시 입력 장치의 배면 사이에 배치되는 컨테이너 또는 보관 공간을 포함한다. 그 결과, 투명 표시 입력 장치의 후방 측의 공간이 다른 용도로 효과적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 제4 실시형태는 제1 내지 제3 실시형태 중 어느 하나의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 계기판의 표면부와 투명 표시 입력 장치의 배면 사이 또는 센터 콘솔의 표면부와 투명 표시 입력 장치의 배면 사이의 공간은 좌측 및 우측에서 개방된다. 그 결과, 컨테이너 또는 보관 공간으로의 접근이 용이하고, 투명 표시 입력 장치에 의해 차량 내부의 공간감(spaciousness)이 생성될 수 있다.
본 발명의 제5 실시형태는 제1 내지 제4 실시형태 중 어느 하나의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 투명 표시 입력 장치는 투명 표시 입력 장치의 표면에 배치되는 로터리 스위치 및 슬라이드 스위치 중 적어도 하나를 포함하고, 로터리 스위치 및 슬라이드 스위치는 다수의 기능을 위해 사용되고, 로터리 스위치 또는 슬라이드 스위치의 눈금 표시는 각각의 다양한 기능에 따라서 상이하게 표시된다. 따라서, 최소한의 로터리 스위치 또는 슬라이드 스위치에 의해서 더욱 많은 기능이 실행될 수 있다.
본 발명의 제6 실시형태에 따른 차량용 표시 장치는 조작자에 의해 시인 가능하도록 조작자 앞쪽에 배치되는 표시 장치; 표시 장치의 조작을 허용하도록, 표시 장치와 조작자 사이의 조작자에 의해 조작 가능한 영역에 배치되는 투명 표시 입력 장치; 및 투명 표시 입력 장치 및 투명 표시 입력 장치에 표시되는 화상 중 하나를, 조작자의 시차를 실질적으로 감소시키기 위해 주어진 방향으로 이동시키는 이동 장치를 포함한다. 이러한 구성에 의하여, 화상 표시 장치와 투명 표시 입력 장치가 소정의 거리만큼 서로 떨어져 있는 경우 및 조작자가 화상을 비스듬하게 바라보는 경우에 종종 발생하는 시차가 효과적으로 보정될 수 있다. 이러한 효과의 결과, 차량용 표시 장치의 조작성 및 작동성이 향상될 수 있다.
본 발명의 제7 실시형태는 제6 실시형태의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 이동 장치는, 투명 표시 입력 장치를 상하 또는 좌우로 이동시키도록, 직선 이동을 위한 슬라이딩 장치 및 원형 이동을 위한 회전 장치 중 하나 이상을 포함한다.
본 발명의 제8 실시형태는 제6 또는 제7 실시형태의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 차량용 표시 장치는 운전자 및 탑승자 중 한 명을 조작자로서 검출하는 검출 장치를 포함하고, 이동 수단은 검출 결과에 따라서 검출된 조작자에게 투명 표시 입력 장치 및 투명 표시 장치에 표시되는 화상 중 하나를 이동시킨다. 그러므로 표시된 화상에 대한 시차는 자동으로 보정되어, 그로 인해 차량용 표시 장치의 조작성 및 작동성을 개선할 수 있다.
본 발명의 제9 실시형태는 제6 내지 제8 실시형태 중 어느 하나의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 차량용 표시 장치는, 투명 표시 입력 장치 및 투명 표시 입력 장치에 표시되는 화상 중 하나가 수직 또는 수평 방향으로 이동하는 거리를 산출하는 산출 장치를 포함한다. 따라서, 조작자는 시차에 적절한 보정이 이루어진 상태로, 표시된 화상을 볼 수 있고, 이러한 효과는 표시 장치의 조작성 및 작동성을 대폭적으로 개선할 수 있게 한다.
본 발명의 제10 실시형태는 제1 내지 제9 실시형태 중 어느 하나의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 차량용 표시 장치는 조작자의 접근을 감지하고, 투명 표시 입력 장치 근처에 배치되는 센서; 및 조작자의 접근이 감지되는 경우에만 투명 표시 입력 장치에 다양한 기능을 표시하도록 투명 표시 장치를 제어하는 표시 제어 장치를 포함한다.
본 발명의 제11 실시형태는 제10 실시형태의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 표시 제어 장치는, 조작자가 투명 표시 입력 장치를 조작하지 않는 경우, 투명 표시 입력 장치의 주어진 영역 상에, 화상 표시 장치에 표시되는 기결정된 화상에 관한 추가적인 또는 상세한 정보를 표시하도록 투명 표시 입력 장치를 제어한다.
본 발명의 제12 실시형태는 제1 내지 제11 실시형태 중 어느 하나의 차량용 표시 장치에 관한 것이되, 차량 표시는 투명 표시 입력 장치의 디스플레이 패널을 비추기 위한 조명 장치를 포함한다.
본 발명의 상기 및 기타 목적 및 특징들은, 주어진 첨부 도면들을 참조하여 바람직한 실시형태들의 후술하는 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태 따른 차량용 표시 장치 및 관련 장치를 도시하는 기능적 블록도이며;
도 2a 및 2b는 종래의 터치 패널 조작 시스템을 사용하는 차량용 표시 장치 및 본 발명의 실시형태에 따른 투명 중첩 시스템을 이용하는 차량용 표시 장치의 전체 구성을 도해하는 개략도이며;
도 3a, 3b 및 3c는 종래의 차량용 표시 장치 및 본 발명의 실시형태에 따른 투명 중첩 시스템을 이용하는 차량용 표시 장치의 투명 표시 입력 장치의 상세한 설치 위치를 설명하는 설명도이되, 도 3a는 투명 중첩 시스템을 사용하는 차량용 표시 장치의 종래 구성을 도해하며; 도 3b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 차량용 표시 장치의 일례를 도해하며; 도 3c는 도 3a에 도해된 종래의 투명 중첩 시스템을 사용하는 차량용 표시 장치와 도 3b에 도시된 본 발명의 제1 실시형태에 따른 투명 중첩 방법을 이용하는 차량용 표시 장치 사이의 차이를 묘사하는 중첩도이며;
도 4a 및 4b는 본 발명의 실시형태에 따른 컨테이너 또는 보관 공간을 포함하는 차량용 표시 장치를 묘사하는 개략도이며;
도 5a 및 5b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 투명 표시 입력 장치의 디스플레이 패널에 설치되는 로터리 스위치를 포함하는 차량용 표시 장치를 묘사하는 개략도이며;
도 6a 및 6b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 투명 표시 입력 장치(100)의 디스플레이 패널에 설치되는 슬라이드 스위치를 포함하는 차량용 표시 장치를 도해하는 개략도이며;
도 7은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 차량용 표시 장치에 나타나는 다양한 기능을 도시하는 대표도이며;
도 8a 및 8b는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 차량용 표시 장치에 이용되는 기본 원리를 묘사하는 대표도이되, 도 8a는 조작자의 눈, 화상 표시 장치의 표시된 화상 및 투명 표시 입력 장치(100)의 중첩 표시부의 위치 관계에 의해 발생되는 시차를 도해하고; 도 8b는 시차에 의해 발생되는 오차를 해소하기 위해 중첩 표시부를 거리 L만큼 이동시킨 경우를 도해하며;
도 9a 및 9b는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 슬라이딩 장치가 제공되는 투명 표시 입력 장치를 포함하는 차량용 표시 장치를 도해하는 개략도이며;
도 10a 및 10b는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 차량용 표시 장치를 설명하는 개략도이되, 시차를 보정하기 위한 이동은 투명 표시 입력 장치의 표시된 화상을 좌측 또는 우측으로 이동시킴으로써 획득되고, 도 10a는 시차를 보정하기 전의 차량용 표시 장치를 도해하고; 도 10b는 시차를 보정한 후의 차량용 표시 장치를 도해하며;
도 11은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 이동 장치 및 자동 조작자 결정 장치를 포함하는 차량용 표시 장치를 도해하며;
도 12는 도 11에 도시된 바와 같은, 조작자 측으로 투명 표시 입력 장치를 자동으로 이동시키는 절차를 묘사하는 흐름도이며;
도 13a 및 13b는 본 발명의 실시형태에 따른 회전 장치가 제공되는 투명 표시 입력 장치를 포함하는 차량용 표시 장치의 개략도이되, 도 13a는 회전 장치를 설명하는 사시도이며; 도 13b는 회전 장치를 이용하는 차량용 표시 장치의 구성 요소들간의 위치 관계를 도해하는 상면도이며;
도 14a, 14b 및 14c는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 차량용 표시 장치를 도해하며, 투명 표시 입력 장치의 이동 거리는 자동으로 산출되고 그 후에 투명 표시 입력 장치가 이동되되, 도 14a는 차량용 표시 장치의 사시도이며; 도 14b는 차량용 표시 장치의 상면도이며; 도 14c는 회전 장치 및 텔레비전 카메라를 구비하는 표시 장치의 상면도를 도해한다.
본 발명의 다양한 실시형태들이 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태 따른 차량용 표시 장치 및 관련 장치의 주요 구성의 일례의 기능적 블록도를 도해한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차량용 표시 장치는 투명 표시 입력 장치(100), 표시 제어 장치(70) 및 지도와 같은 정보 화상을 표시하는 화상 표시 장치(30)를 포함한다. 또한, 차량용 표시 장치는 공기 조절 기능, 오디오 기능 및 내비게이션 기능과 같은 기결정된 기능들을 수행하는 차량-탑재 장치(80)도 관련 장치로서 포함한다. 투명 표시 입력 장치(100)는 디스플레이 패널(101) 상에 입력 스위치(60)를 표시할 수도 있다.
표시 제어 장치(70)는 중요한 구성 요소인 마이크로 컴퓨터로 구성된다. 즉, 표시 제어 장치(70)는 주어지는 실행 프로그램에 따라 다양한 처리를 실행하는 중앙 처리 장치(CPU); CPU의 실행 프로그램, 화상 데이터, 연산 실행 결과를 저장하는 메모리(예를 들어, ROM(read-only memory), RAM(random access memory) 및 EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory) 등); 타이머; 카운터; 및 입력/출력(I/O) 인터페이스를 포함한다. 데이터 버스는 CPU, 메모리, 및 I/O 인터페이스를 서로 결합시킨다. CPU에 의해 실행되는 프로그램은 후술되는 바와 같이 표시 제어 장치(70)의 다양한 동작 및 기능을 실행한다.
표시 제어 장치(70)는 투명 표시 입력 장치(100)와 통전한다. 표시 제어 장치(70)는 투명 표시 입력 장치(100)의 다양한 입력 스위치(60)로부터 신호를 수신한다. 그 후에, 표시 제어 장치(70)는 화상 표시 장치(30)의 표시 화면을 변경하고, 즉, 다양한 조작 메뉴 화상을 생성시키고, 동시에 다른 전기 제어 유닛(ECU)(예를 들면, 자동차 내비게이션 ECU, 오디오 ECU 및 공기 조절 ECU)으로 다양한 입력 스위치(60)로부터의 신호에 대응하는 신호를 송신한다. 다른 ECU는, 표시 제어 장치(70)로부터 송신된 신호에 대응하여 다양한 입력 스위치(60)로부터의 신호에 대응하는 기능을 수행하도록 차량-탑재 장치(80), 예를 들어, 내비게이션 시스템, 오디오, 공기 조절기를 제어한다.
표시 제어 장치(70)는 화상 표시 장치(30)와 통전한다. 화상 표시 장치(30)는 일반적으로 메인 디스플레이로 지칭된다. 본 실시형태에서는, 화상 표시 장치(30)는 얇은 막 트랜지스터형 액정 디스플레이(TFT-LCD)를 포함한다.
도 2a 및 2b는 종래의 터치 패널 조작 시스템을 사용하는 차량용 표시 장치 및 본 발명의 실시형태에 따른 투명 중첩 시스템을 이용하는 차량용 표시 장치의 전체 구성을 도해하는 개략도를 도해한다. 도 2a는 종래의 터치 패널 조작 시스템을 사용하는 차량용 표시 장치를 도해한다. 화상 표시 장치(30)는 지도와 같은 화상을 표시하고 동일한 화면 상에 입력 스위치(60)도 표시한다. 따라서, 화상 표시 장치(30)는, 입력 스위치(60)가 조작자의 손이 닿는 거리 이내에 존재하도록 설치되어야 한다. 또한, 조작자에 대하여 상대적으로 근접한 위치에 있는 지도와 같은 화상 정보도 조작자에 의해 보여져야 한다.
도 2b는 본 발명의 실시형태에 따른 투명 중첩 시스템을 이용하는 차량용 표시 장치를 도해한다. 화상 표시 장치(30)는 조작자로부터 멀리 떨어진, 계기판(40)의 깊숙한 곳에 배치된다. 이 위치에서 조작자는, 이동하지 않고는, 앉아 있는 동안 화상 표시 장치(30)에 접근하지 못할 수도 있다. 운전자는 주행 중에 교통 상황을 신속히 파악하고 일어날 수 있는 교통 변화를 예측하기 위해 일반적으로 멀리 앞쪽을 응시한다. 그러므로 시야의 이동을 감소시키기 위해 지도와 같은 화상 정보도 운전자로부터 전방에 가능한 멀리 떨어지게 배치되어야 한다. 결과적으로, 화상 정보를 보는 경우의 부담이 감소될 수도 있고, 안전한 운전에 기여한다. 이러한 관점에서, 화상 표시 장치(30)는 본 실시형태에 따른 차량용 표시 장치의 운전자로부터 멀리 떨어진 전방에 배치된다. 화상 표시 장치(30)의 위치는 운전자의 눈으로부터 가능한 멀리 떨어질 수 있다. 또한, 화상 표시 장치(30)는, 화상 표시 장치(30)가 운전을 방해하지 않는 정도로 가능한 높은 곳에 설치될 수 있다. 더욱 상세하게, 운전자의 시선의 수평선으로부터 하향의 각도(이하, "부각"으로 지칭됨)를 사 용하여 표현되는 경우, 초점을 다시 맞추는 범위를 감소시키기 위해, 화상 표시 장치(30)는 상부 위치에 배치될 수 있고, 예를 들어, 대략 15°의 부각에 배치되는 것이 더욱 바람직하다. 운전자의 눈으로부터의 거리를 사용하여 표현되는 경우, 화상 표시 장치(30)는 실제로 레이아웃을 이용 할 수 있는 범위 내에서 차량의 전방 측에 배치될 수 있고, 예를 들면, 운전자의 눈으로부터 대략 900 mm 이상의 거리에 배치되는 것이 더욱 바람직하다. 화상 표시 장치(30)가 양호한 화상 정보를 표시하는 한 화상 표시 장치(30)의 종류 및 형태는 제한되지 않지만, 본 실시형태에서는 TFT-LCD가 바람직하게 사용될 수 있다.
한편, 투명 표시 입력 장치(100)는, 운전자가 운전 위치에 앉아 있는 동안 운전자의 손이 닿는 범위 내에 설치된다. 화상 표시 장치(30)가 운전자의 손이 닿는 범위 밖에 설치되기 때문에, 입력 조작 스위치(60)를 표시하기 위한 투명 디스플레이는, 조작자가 그것들을 근접한 위치에서 조작하도록 조작자 근처에 설치된다. 입력 스위치(60)는 소위 터치 스위치를 포함하는 것이 바람직하다. 조작자가 입력 스위치(60)를 터치하는 경우, 압력 또는 정전 용량의 변화가 검출되고 입력 스위치(60)가 작동된다. 투명 표시 입력 장치(100)가 화상 표시 장치(30)를 덮도록 설치되기 때문에, 입력 스위치(60)가 표시되는 디스플레이 패널은 투명하게 만들어진다. 그 결과, 조작자는 투명 디스플레이 패널을 통하여 화상 표시 장치(30)에 표시되는 지도와 같은 화상 정보를 보면서 입력 스위치(60)를 조작할 수 있다. 따라서, 조작자는 종래의 터치 패널 조작 시스템을 사용하는 차량용 표시 장치와 같은 동일한 감각으로서 차량용 표시 장치를 입력 및 조작할 수 있다. 즉, 본 실시형태 의 차량용 표시 장치는 종래의 터치 패널 조작 시스템의 편리함을 유지하면서 지도와 같은 화상의 시인성을 효과적으로 개선한다. 입력 스위치(60)는, 조작자가 투명 표시 입력 장치(100)를 통하여 화상 표시 장치(30)를 바라보는 경우 지도와 같은 중요한 정보가 입력 스위치(60)에 의해 숨겨지지 않도록, 입력 스위치(60)가 화상 표시 장치(30)의 표시 화상과 중첩하지 않는 방식으로 위치된다. 또한, 입력 스위치(60)는, 조작자가 표시 화상 및 입력 스위치(60)를 동일한 시야 내에서 인식할 수 있도록 대응하는 표시 화상 근처에 위치될 수 있다. 예를 들어, 도 2a에 도해된 바와 같이, 입력 스위치(60)는 대응하는 표시 화상의 아래쪽에서 나란히 표시될 수 있다. 상술된 바와 같이, 투명 표시 입력 장치(100)는 용이한 조작을 위한 적절한 위치에서 조작자 근처에 설치된다. 조작자는 조작하는 동안 입력 스위치(60)를 시인할 필요가 있다. 그러나 입력 스위치(60)가 조작자에 너무 가깝게 배치되는 경우, 입력 스위치(60)를 시인하는 것이 어려워진다. 따라서, 투명 표시 입력 장치(100)는, 조작자가 용이하게 입력 스위치(60)를 조작할 수 있고, 시인하는 데 부담을 부과하지 않는, 조작자로부터 이격된 적절한 거리를 가지는 위치에 설치될 수 있다. 투명 표시 입력 장치(100)는 예를 들어, 조작자의 어깨로부터 대략 600 mm 내지 대략 750 mm 범위 내의 거리를 가지도록 설치되는 것이 바람직하고, 대략 700 mm 범위 내의 거리를 가지도록 설치되는 것이 더욱 바람직하다. 투명 표시 입력 장치(100)는 투명 디스플레이 패널로서 적절하게 사용될 수 있는 어떤 종류의 재료라도 포함할 수 있지만, 본 실시형태에서는 무기 EL 디스플레이 패널(inorganic electro luminescence display panel)과 같은 투명 자체 발광식 디스플레이가 사용 된다.
도 3은 종래의 구성 및 본 발명의 실시형태에 따른 투명 중첩 시스템을 이용하는 차량용 표시 장치의 투명 표시 입력 장치(100)의 상세한 설치 위치를 도해하는 설명도이다. 도 3a는 투명 중첩 시스템을 사용하는 차량용 표시 장치의 종래 구성을 도해한다. 화상 표시 장치(30)는 계기판(40)의 깊숙한 곳에 배치되고, 투명 표시 입력 장치(110)는 계기판(40)의 표면에 설치된다. 화상 표시 장치(30)는 조작자로부터 멀리 떨어진 전방의 계기판(40) 안쪽에 설치되기 때문에, 도 2a에 묘사되는 터치 패널 조작 시스템과 비교했을 경우 시인성이 향상된다. 그러나 투명 표시 입력 장치(110)는 계기판(40)의 표면에 설치되기 때문에, 투명 표시 입력 장치(110)는 아직도 조작자로부터 멀리 떨어져 설치된다. 만약 조작자가, 이동 없이 앉아 있는 동안, 투명 표시 입력 장치(110) 상의 표시된 입력 스위치(60)를 사용하는 차량용 표시 장치를 조작하려 한다면, 조작자는 투명 표시 입력 장치(110)에 손이 닿지 못할 수도 있다. 즉, 조작자가 앞쪽으로 기대지 않는다면, 조작자는 투명 표시 입력 장치(110)에 손이 닿지 못할 수도 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 비록 화상 표시 장치(30)를 계기판(40) 깊숙한 곳에 설치함으로써 시인성이 향상될지라도, 투명 표시 입력 장치(110)가 아직 조작자로부터 너무 멀리 떨어져 설치되기 때문에 조작성에 제한이 발생한다.
한편, 도 3b는 본 발명의 실시형태에 따른 차량용 표시 장치의 일례를 도해한다. 도 3a에 도해된 차량용 표시 장치와는 달리, 투명 표시 입력 장치(100)는 계기판(40) 바깥쪽에 설치된다. 투명 표시 입력 장치(100)의 상단은 계기판(40)의 상 부 부근에 배치된다. 투명 표시 입력 장치(100)는 조작자를 향하여 연장하고, 입력 스위치(60)가 표시되는 투명 표시 입력 장치(100)의 표시면은 계기판(40)보다 더 조작자에 가깝게 형성된다. 투명 표시 입력 장치(100)의 하단은 센터 콘솔(50)의 상부 부근에 배치된다. 투명 표시 입력 장치(100)의 상단에서 하단은 계기판(40)의 상부로부터 센터 콘솔(50)의 상부에 걸쳐 연장한다. 또한, 입력 스위치(60)를 표시하는 표시면은 조작자를 향하여 배치된다. 상술된 바와 같이 차량용 표시 장치를 구성함으로써, 조작자는 주행 중에 앉은 자세를 변경하지 않고 간단히 그의 손을 뻗음으로써 입력 스위치(60)를 조작할 수 있고, 그로 인해 효과적인 방식으로 차량용 표시 장치의 조작성을 향상시킨다. 도 3b에 도해된 투명 표시 입력 장치(100)의 표시면은 화상 표시 장치(30)의 표시면과 평행으로 배치되고, 또한 조작자의 시선에 거의 수직으로 배치된다. 결과적으로, 투명 표시 입력 장치(110)가 계기판(40)의 표면을 따라서 형성되고 조작자의 시선 및 화상 표시 장치(30)에 대하여 기울어지는, 도 3a에 도해된 투명 표시 입력 장치(110)와 비교해 볼 때 시인성이 향상된다. 예를 들어, 투명 표시 입력 장치(100)의 표면에 십자형 커서(cursor)가 표시되고 목적지를 나타내도록 화상 표시 장치(30)의 표시면에 지도가 표시되는 경우, 도 3a에 도해된 구성을 가지는 차량용 표시 장치에서는 종방향의 시차가 커지게 된다. 그러나, 도 3b에 도해된 구성을 가지는 차량용 표시 장치에서는, 화상 표시 장치(30)에 거의 평행하고, 조작자의 시선에 수직인 표시면을 가지는 투명 표시 입력 장치(100)를 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 시차가 최소화된다. 투명 표시 입력 장치(100) 및 계기판(40)을 하나의 일체 형태로 구성하는 것은 계기판(40)의 형상 에 의해 제약되는 것을 피할 수는 없다. 그러나 투명 표시 입력 장치(100)가 계기판(40)의 상부로부터 센터 콘솔(50)의 상부에 걸쳐 연장하도록 형성되는 경우, 개선된 시인성 및 조작성을 가지는 차량용 표시 장치가 효과적으로 획득될 수 있다. 비록 조작 패널로서 기능하는 투명 표시 입력 장치(100)가 조작자 근처에 설치될지라도, 얇은 투명 패널인 투명 표시 입력 장치(100) 뒤에 충분한 공간이 존재한다. 따라서, 차량 내부에 공간감이 생성될 수 있기 때문에, 조작자에게 압박감이 주어지지 않을 것이다.
도 3c는 도 3a에 도시된 종래의 투명 중첩 시스템을 사용하는 차량용 표시 장치 및 도 3b에 도시된 본 발명의 실시형태에 따른 투명 중첩 시스템을 이용하는 차량용 표시 장치의 중첩도를 도해한다. 중첩도는 2개의 차량용 표시 장치 사이의 명확한 차이를 묘사하도록 도시된다.
종래의 투명 중첩 시스템을 사용하는 차량용 표시 장치는 조작자에게 입력 스위치(60)를 조작하기 위하여 앞쪽으로 기대라고 요구할 수도 있다. 대조적으로, 본 실시형태의 차량용 표시 장치는, 조작자가 앉은 자세를 변경하지 않고도 입력 스위치(60)를 조작할 수 있게 한다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 차량용 표시 장치를 도해하되, 표시 장치는 투명 표시 입력 장치(100)의 배면과 계기판(40) 또는 센터 콘솔(50)의 표면 사이의 공간에 설치되는 컨테이너(20) 또는 보관 공간(21)을 더 포함한다. 도 4a는 사시도이며 도 4b는 단면도이다. 본 실시형태의 차량용 표시 장치에서는, 투명 디스플레이를 이용하는 투명 표시 입력 장치(100)가 크게 조작자를 향하여 돌출하고, 계기판(40)의 상부로부터 센터 콘솔(50)의 상부에 걸쳐 연장한다. 따라서, 투명 표시 입력 장치(100)의 배면과 계기판(40) 또는 센터 콘솔(50)의 표면 사이에는 큰 공간이 생성되고, 효과적으로 이용될 수 있다. 도 4a 및 4b를 참조하면, 투명 표시 입력 장치(100)의 배면 및 계기판(40) 아래의 센터 콘솔(50)의 표면 상에, 컨테이너(20)가 설치된다. 또한, 센터 콘솔(50)의 상부의 평면은 보관 공간(21)으로서 사용되도록 구성될 수 있다. CD 및 MD와 같은 다양한 정보 기록 매체는 물론, 신문, 잡지 및 여행 가이드를 포함하는 다양한 서적 또는 작은 백이 컨테이너(20)에 보관될 수도 있다. 이러한 작은 백은 보관 공간(21)에도 보관될 수 있다. 투명 표시 입력 장치(100)는 투명하기 때문에, 조작자는 좌석에서 컨테이너(20) 또는 보관 공간(21)의 모습을 확인할 수 있다. 또한, 투명 표시 입력 장치(100), 계기판(40)의 표면 및 센터 콘솔(50) 사이의 공간은 좌측 및 우측으로 개방된다. 따라서, 탑승자는 컨테이너(20) 또는 보관 공간(21)으로의 접근이 용이하다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 차량용 표시 장치를 도해하되, 차량용 표시 장치는 투명 표시 입력 장치(100)의 디스플레이 패널(101)에 설치되는 로터리 스위치(90)를 포함한다. 디스플레이 패널(101)은 투명 형의 디스플레이 패널이고 상술된 바와 같이 무기 EL 구성 요소를 포함한다. 로터리 스위치(90)는 디스플레이 패널을 관통함으로써 대응하는 디스플레이 패널(101)에 고정 및 장착된다. 로터리 스위치(90)를 회전시킴으로써, 디스플레이 패널(101)의 로터리 스위치(90) 주위에 표시되는 회전 눈금에 의해 표현되는 항목 및 양이 제어될 수 있 다. 투명 표시 입력 장치(100)의 디스플레이 패널(101)은 투명하게 구성되고, 디스플레이 패널(101)의 표면의 화상이 변경되게 한다. 예를 들어, 조작자가 메뉴를 선택하기 위해 입력 스위치(60)를 조작하는 경우, 디스플레이 패널(101)의 화상은 특정 기능을 조정, 제어 및 조작하기에 적절한 표시 화상으로 변형된다. 예를 들어, 도 5a에서는 투명 표시 입력 장치(100) 상의 디스플레이 패널(101)의 중앙 부근에 목표 온도 설정 화상이 표시된다. 로터리 스위치(90)에 의해 목표 온도가 제어될 수도 있다. 조작자가 입력 스위치(60)를 통하여 공기 조절 기능에 관한 스위치를 선택하는 경우, 도 5a에 도해된 바와 같이, 디스플레이 패널(101) 상의 화상은 목표 온도 설정 화상을 도시하도록 변경되고, 예를 들면, 대략 20 ℃로부터 대략 30 ℃까지의 목표 온도 범위를 설정하기 위한 제어 스위치 눈금이 표시된다. 다른 예는, 조작자가 입력 스위치(60)를 통하여 오디오 기능에 관한 스위치를 선택하는 경우, 도 5b에 도해되는 바와 같이 디스플레이 패널(101) 상의 화상은 오디오의 볼륨을 표시하는 눈금으로 변경된다는 것을 도시한다. 변경되는 눈금에 근거하여 CD 또는 MD와 같은 오디오 장치의 볼륨이 제어될 수 있다. 따라서, 로터리 스위치(90)를 디스플레이 패널(101) 상에 고정하고; 입력 스위치(60)를 조작에 따르는 복수의 기능에 대하여 각각의 기능을 위한 적절한 다른 눈금을 로터리 스위치(90) 주위에 표시함으로써, 1개의 고정 스위치가 복수의 기능에 이용 가능한 다기능 스위치로서 기능할 수 있다. 또한, 각각의 기능에 대응하는 스위치를 개별적으로 설치할 필요가 더 이상 존재하지 않기 때문에 디스플레이 패널(101)에 설치되는 고정 스위치의 개수가 감소될 수 있다. 비록, 본 실시형태에서는 1개의 고정 스위치만의 적용이 묘사되지만, 기능적 특성 또는 실현 가능한 기능에 따라서 복수의 로터리 스위치(90)가 설치될 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따르면, 입력 스위치(60)에 따르는 특정 기능을 실현하는 경우 대응하는 기능을 조정, 제어 및 조작하기 위한 표시 화상이 디스플레이 패널(101) 상에 크게 표시될 수 있기 때문에, 조작자는 눈에 보이기 쉬운 큰 화상에서 차량용 표시 장치를 용이하게 조작할 수 있다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 실시형태에 따른 차량용 표시 장치를 도해하되, 표시 장치는 투명 표시 입력 장치(100)의 디스플레이 패널(101)에 설치되는 슬라이드 스위치(91)를 더 포함한다. 도 6a 및 6b에 도시된 차량용 표시 장치는, 도 6a 및 6b에 도시된 차량용 표시 장치에는 로터리 스위치(90) 대신에 슬라이드 스위치(91)가 사용된다는 점을 제외하고는 도 5a 및 5b에 도시된 차량용 표시 장치와 실질적으로 동일하다. 도 5a, 5b 및 6a, 6b에 도시된 양 실시형태에서 디스플레이 패널(101) 상의 표시는 특정 기능에 따른 적절한 표시를 수행한다. 도 6a, 6b의 눈금이 슬라이드 스위치(91)에 적절한 횡축 열에 표시된다는 점이 도 5a, 5b에 묘사된 실시형태와 상이하다. 도 6a, 6b의 슬라이드 스위치(91) 및 도 5a, 5b의 로터리 스위치(90) 모두는 다기능 스위치로서 기능하고, 입력 스위치(60)의 선택에 응답하여 디스플레이 패널(101) 상의 표시 화상의 변경에 의해 변하고, 각각의 기능마다 디스플레이 패널(101) 상에 크게 표시된다. 본 실시형태에 따른 고정 다기능 스위치는, 스위치가 2차원적으로 조정 눈금의 변형에 의해 표시할 수 있는 것이면 어떠한 종류의 스위치라도 가능하다. 예를 들어, 레버 방식의 스위치 또는 휴대폰에 사용되는 박 형(film type)의 다방향 스위치가 적절하게 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 차량용 표시 장치 그 밖의 다양한 기능을 도해한다. 본 실시형태의 차량용 표시 장치에서는, 시인성이 가장 강조되는 화상 표시 장치(30)가 조작자로부터 멀리 떨어진 전방에 배치되고, 다기능의 투명 표시 입력 장치(100)가 원격 제어를 위해 조작자의 바로 우측에 설치된다. 하지만, 비록 투명 표시 입력 장치(100)가 많은 기능을 구비할지라도, 투명 표시 입력 장치(100)는 투명하기 때문에 조작자에게 압박감을 주지는 않는다. 또한, 차량 내부에 공간감이 생성될 수 있다. 이하, 다양한 기능의 일례가 설명된다.
예를 들어, 투명 표시 입력 장치(100)는 디스플레이 패널(101) 상에 항상 입력 스위치(60)를 표시할 수 없지만, 손 접근 스위치로서, 접근 센서(103)가 설치되어, 조작자의 손이 디스플레이 패널(101)에 접근하는 경우에만 대응하는 디스플레이 패널(101) 상의 표시가 작동되게 할 수 있다. 투명하다는 이점을 이용하여, 사용되지 않는 경우 입력 스위치(60)의 표시가 사라질 수 있어, 전체 패널을 투명하게 하여, 효과적으로 차량 내부에 공간감을 생성할 수 있다.
또한, 전체 지도와 같은 중요한 정보를 표시하는 화상 표시 장치(30)가 조작자로부터 대략 15°의 부각에 배치되는 경우, 투명 표시 입력 장치(100)의 중첩 표시부(102)의 하부에 있는, 예를 들어, 대략 30°의 부각에 있는 지도 정보의 특정 영역의 확대도가 표시될 수 있다. 즉, 특정의 목적지를 향하여 주행하는 경우, 메인 디스플레이가 되는 화상 표시 장치(30)는 항상 일정한 축척으로 차량이 주행하는 장소를 도시할 수 있을 것이다. 또한, 동시에, 화상 표시 장치(30)는 목적 영역의 확대 표시를 투명 표시 입력 장치(100) 상에 도시할 것이다. 접근하기 쉬운 주 차장을 선택하는 것과 같은 결정을 하는 데 유용한 그 밖의 표시도 표시될 수 있다. 화상 표시 장치(30)의 전체 지도 및 확대 지역 지도를, 부각을 변경함으로써 2개의 화상이 상대적으로 조작자의 시야로부터 서로 중첩하지 않는 위치에 배치함으로써, 운전자는 시점을 변경하여 바람직한 지도를 선택 및 시인할 수 있다. 더욱이, 연료의 레벨이 검출될 수 있고, 검출된 연료가 적은 경우 투명 표시 입력 장치(100)에 주유소 정보가 표시될 수 있다. 투명 표시 입력 장치(100) 상의 정보를 대략 30°의 부각 이내 및 화상 표시 장치(30)에 표시되는 정보를 방해하지 않는 범위 이내에 표시함으로써, 2개의 상이한 레벨의 정보가 조작자에게 안전하게 제공될 수도 있고, 따라서, 보다 효과적인 정보가 제공될 수 있다.
또한, 탑승자 검출 센서를 설치하고, 탑승자가 조수석에 있는 경우 투명 표시 입력 장치(100)의 표시를 조수석 표시로 구비함으로써, 목적지로의 도착 예정 시간과 같은 유용한 정보가 조수석의 탑승자에게 제공될 수 있다.
폭 넓은 목적을 위한 선명한 화상을 얻기 위해 투명 표시 입력 장치(100)의 디스플레이 패널(101)의 디스플레이로서 풀 도트 타입(full dot type)의 디스플레이가 사용될 수 있다. 즉, 원하는 입력 스위치(60)의 확대 화상을 표시함으로써 입력시의 편리성이 향상될 수 있고, 필요한 스위치만을 표시하도록 제어하고 투명 디스플레이를 상대적으로 더욱 투명하게 제어함으로써, 차량 내부의 공간감이 향상될 수 있다. 따라서, 탑승자는 개선된 쾌적함을 느낄 수도 있다.
투명 디스플레이 패널(101)의 특성을 최대한으로 활용하기 위해, 다른 광원이 야간에 사용되고, 예를 들어, 전체 디스플레이 패널(101)은 블루 LED를 사용하 여 희미하게 점등될 수도 있다. 또한, 표시되어 있는 문자 및 기호가 에지 조명을 사용하여 떠오르게 되어, 신비로움 및 아름다운 공간을 연출할 수도 있고, 차량 내의 쾌적함을 향상시킬 수 있다. 즉, 낮에는 투명하고 훤히 트인 분위기를 연출하고 밤에는 장식적인 조명 기능을 실행함으로써, 탑승자에게 차량을 쾌적한 공간으로 만드는 장식적인 효과가 제공된다.
도 8a 및 8b는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 차량용 표시 장치의 원리를 도해한다. 본 발명의 제1 실시형태에서 묘사된 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호가 표시되고, 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략하기로 한다. 도 8a는 조작자의 눈, 화상 표시 장치(30)의 표시 및 투명 표시 입력 장치(100)의 중첩 표시부(102)의 위치 관계에 의해 발생되는 시차의 경우를 도해한다. 화상 표시 장치(30)에는 지도가 표시되고, 조작자는 지도상에서 목적지를 선택하기를 원한다. 예를 들어, 조작자가 중첩 표시부(102)의 투명 패널을 터치하는 경우, 십자형 커서가 투명 표시 입력 장치(100)의 중첩 표시부(102) 상에 표시되고, 조작자는 화상 표시 장치(30)에 표시된 지도를 따라 스크롤한다. 십자형 커서를 조작함으로써, 조작자는 지도의 특정 영역을 선택할 수 있다. 조작자가 중첩 표시부(102)의 투명 패널을 다시 한번 터치하는 경우, 십자형 커서에 의해 나타내어지는 지도의 특정 영역이 선택된다. 특히, 도 8a는 지도의 중앙 영역을 선택하는 경우를 도해하며, 십자형 커서는 중첩 표시부(102)의 중앙 영역에 표시된다. 조작자가 화상 표시 장치(30) 및 중첩 표시부(102)의 중앙 영역에 거의 일치하는 위치에서 지도를 바라보는 경우, 중첩 표시부(102)의 중앙 영역에 위치하는 십자형 커서는 화상 표시 장 치(30)의 중앙 영역에 위치된다. 따라서, 조작자는 지정된 위치를 오차 없이 시인할 수 있다. 그러나 만약 조작자가 중첩 표시부(102) 및 화상 표시 장치(30)의 옆쪽에 있고 지도 및 중첩된 십자형 커서를 비스듬하게 바라본다면, 시차에 의하여 조작자는 십자형 커서가 화상 표시 장치(30)의 중앙 영역으로부터 L' 거리만큼 옆쪽 영역으로 떨어진 영역에 위치하고 있다고 잘못 시인한다. 그러므로 비록 조작자가 지도의 중앙 영역으로부터 좌측으로 기울어진 영역을 선택하기를 원할지라도, 실제로 선택되는 영역은 지도의 중앙 영역이 되기 쉽다. 본 발명의 실시형태에 따르면, 화상 표시 장치(30) 및 투명 표시 입력 장치(100) 모두는 운전석과 조수석의 중앙 영역에 배치되는 계기판(40)으로부터 센터 콘솔(50) 주위에 배치된다. 따라서, 본 실시형태에 따른 표시 장치가 운전석 및 조수석으로부터 시인되는 경우, 조작자가 화상 표시 장치(30) 및 투명 표시 입력 장치(100)를 비스듬하게 바라본다. 그 결과, 화상 표시 장치(30)와 투명 표시 입력 장치(100) 사이의 간격 거리 d에 기인하여 시차가 발생한다.
도 8b는 시차에 의해 발생되는 오차를 해소하기 위해 중첩 표시부(102)를 거리 L만큼 이동시킨 경우를 도해한다. 도 8b에 도해한 바와 같이, 시차에 의한 오차 거리는 'L=dtanθ'로 정의될 수 있고, 따라서, 투명 표시 입력 장치(100)가 오차 거리, 즉 거리 L만큼 조작자 측으로 이동되는 경우 시차는 발생하지 않는다. 본 실시형태에서, 이동 장치는 시차를 감소 또는 소멸시키기 위해, 조작자의 좌측 또는 우측으로 투명 표시 입력 장치(100)를 이동시킨다. 또한, 장치는 상기 정의된 바와 같이 거리 L=dtanθ만큼 이동하는 것이 바람직하다. 그러나 만약 차량 내의 좌석들 사이의 거리가 미리 공지되고 지도의 지정된 영역에 대한 오차가 대수롭지 않다면, 장치는 기결정된 거리만큼 조작자 측으로 이동하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 기결정된 거리는 대략 5 mm ~ 100 mm, 대략 20 mm ~ 80 mm 또는 대략 40 mm ~ 60 mm 사이의 범위일 수도 있다. 더욱 구체적으로, 이동 장치는 조작자 측으로 대략 50 mm만큼 이동하도록 설정될 수 있다.
또한, 본 실시형태는 화상 표시 장치(30) 및 투명 표시 입력 장치(100)가 기결정된 거리만큼 분리되고 조작자가 화상 표시 장치(30) 및 투명 표시 입력 장치(100)를 비스듬하게 바라보는 경우, 발생하는 시차에 관련되는 지도의 영역을 선택하는 경우를 다룬다. 하지만, 중첩 표시부(102)에 표시되는 항목에 관해 시차는 공통으로 발생될 수도 있으므로, 본 실시형태는 다른 디스플레이, 즉 입력 스위치(60)에 적용될 수 있다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 실시형태에 따른 슬라이딩 장치가 제공되는 투명 표시 입력 장치(100)를 포함하는 차량용 표시 장치를 도해한다. 특히, 도 9a는 차량용 표시 장치의 사시도를 도해한다. 슬라이딩 장치(104)가 투명 표시 입력 장치(100)를 지지하여, 투명 표시 입력 장치(100)의 상단 및 하단이 대응하는 슬라이딩 장치(104)에 레일 형상으로 개별적으로 협지된다. 투명 표시 입력 장치(100)는 슬라이딩 장치(104) 위를 좌측 및 우측으로 이동 가능하다. 슬라이딩 장치(104)는 투명 표시 입력 장치(100)와 슬라이딩 장치(104)의 대응하는 레일 사이에 휠을 가지도록 구성될 수 있다. 또한, 레일 형상 대신에, 투명 표시 입력 장치(100)와 슬라이딩 장치(104)를 V-모양 홈을 통해 함께 조합하는 다른 타입의 레일이 사용될 수 있다. 일반적으로, 좌측 및 우측으로 이동할 수 있는 이동 장치가 사용될 수 있다. 더욱이, 슬라이딩 장치(104)는 조작자에 의해 수동으로 조작될 수 있고, 또는 스위치를 사용하여 투명 표시 입력 장치(100)를 의도된 측으로 이동시키는 구동 모터가 탑재될 수 있다.
도 9b는 슬라이딩 장치(104)가 탑재되는 표시 장치의 구성 요소들간의 위치 관계를 도해하는 상면도이다. 만약 조작자가 운전자라면, 운전자가 투명 표시 입력 장치(100)를 통해 화상 표시 장치(30)를 바라보는 경우 시차가 감소 또는 소멸되도록, 투명 표시 입력 장치(100)가 운전자 측으로 이동한다. 대조적으로, 만약 조작자가 조수석의 탑승자라면, 투명 표시 입력 장치(100)는 탑승자 측으로 이동하여, 탑승자의 시차를 보정한다. 방향을 보정하는 일례로서, 한번 조작자가 투명 표시 입력 장치(100)를 수동으로 이동시킴으로써 투명 표시 입력 장치(100)의 위치를 설정하면, 동일한 조작자는 투명 표시 입력 장치를 조작하고, 조작자는 시차가 보정된 화상을 본다. 따라서, 투명 표시 입력 장치(100)를 이동시키는 수동 조작도 허용된다. 또한, 예를 들어, 조수석의 탑승자의 존재를 검출하는 센서 또는 안정 벨트 버클 스위치가 제공되어 탑승자의 존재를 검출하고 조작자가 운전자 또는 조수석의 탑승자인지 여부를 결정하여, 검출된 신호에 근거하여 투명 표시 입력 장치(100)를 이동시킬 방향을 결정한다.
조작자의 눈과 화상 표시 장치(30)의 화면에 표시된 선택 영역 사이의 연결선 상에, 투명 표시 입력 장치(100)의 중첩 표시부(102)의 선택 영역에 대응하는 좌표점이 위치되는 경우, 보정을 위한 더욱 정확한 이동 거리가 관찰된다. 이러한 대략 결정된 보정 거리가 실질적으로 동일한 보정 효과를 주기 때문에, 투명 표시 입력 장치(100)는 여전히 시차의 보정을 위해 기결정된 거리만큼 이동될 수 있다. 따라서, 한번 투명 표시 입력 장치를 이동시킬 방향이 결정되면, 투명 표시 입력 장치는 시차 보정을 위한 기결정된 거리만큼 결정된 측으로 이동될 수 있다.
도 10a 및 10b는 본 발명의 실시형태에 따른 차량용 표시 장치를 도해하되, 시차 보정은 투명 표시 입력 장치(100)의 표시된 화상을 좌측 또는 우측으로 이동시킴으로써 획득된다.
도 10a는, 조작자가 투명 표시 입력 장치(100)를 통해 화상 표시 장치(30) 상에 표시되는 지도를 비스듬하게 바라보는 경우를 도해한다. 예를 들어, 지도는 중앙에 교차점 및 좌측에 강을 도시한다. 투명 표시 입력 장치(100)의 중첩 표시부(102)의 중앙에 십자형 커서가 표시된다. 지도를 정면에서 바라보는 경우, 투명 표시 입력 장치(100)의 대응하는 좌표는 지도의 중앙에 있는 교차점 부근이다. 그러나 조작자가 운전석으로부터 지도를 바라보고 비스듬하게 십자형 커서 및 중첩된 지도를 바라본다면, 조작자는, 십자형 커서가 좌측의 강을 나타내는 것으로 시인한다.
도 10b는, 중첩 표시부(102)에 표시되는 화상을 나타내는 십자형 커서가 수평 방향으로 운전자 측으로 이동되는 경우를 도해한다. 십자형 커서의 이동 때문에, 조작자는, 십자형 커서가 지도 중앙의 교차점을 표시하고 있다고 시인할 수 있고, 따라서 지도상의 의도된 영역을 정확하게 선택할 수 있다. 따라서, 투명 표시 입력 장치(100)의 표시된 화상을 조작자 측으로 이동시킴으로써 시차가 보정될 수 있다. 도 8a, 8b 및 9b에 도해된 상기 실시형태에 묘사된 바와 같이, 산출된 좌표에 근거하여 정확한 보정 거리가 보정 또는 조정되고, 또는 기결정된 대략의 거리만큼 표시 화상이 의도된 측으로 이동될 수도 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 자동 조작자 결정 장치 및 슬라이딩 장치(104)를 포함하는 차량용 표시 장치를 도해한다. 조수석에는 탑승자 검출 센서(10)가 설치된다. 비록 도해되지는 않지만, 운전석에는 운전자 검출 센서가 설치될 수도 있다. 운전석 안전 벨트의 내부 버클은 내장용 안전 벨트 버클 스위치(11)를 포함하고, 유사하게, 조수석 안전 벨트 내부 버클은 다른 내장용 안전 벨트 버클 스위치(12)를 포함한다. 내장용 안전 벨트 버클 스위치(11 및 12)를 사용하여, 운전자 또는 조수석의 탑승자의 존재 여부가 결정된다. 만약 조수석 또는 운전석에 탑승자가 앉아 있다면, 탑승자는 표시 장치의 조작자로 고려되므로 투명 표시 입력 장치(100)는 슬라이딩 장치(104) 위에서 탑승자 측으로 이동된다.
만약, 조수석 및 운전석 모두에서 탑승자가 검출된다면, 조작자를 검출하기 위한 다른 장치가 필요하다. 이러한 경우에는, 다음과 같이 결정 조작이 진행한다. 투명 표시 입력 장치(100)의 양측에 적외선 센서(105)가 제공된다. 적외선 센서(105)는 2명의 탑승자의 손의 움직임을 감지하고, 손을 움직이는 탑승자를 조작자로 결정한다. 적외선 센서(105)에 대신하여, 손의 접근을 검출하고 손을 움직이는 탑승자를 조작자로서 결정하기 위해 초음파 기초 접근 센서가 사용될 수 있다. 손의 접근을 검출할 수 있는 어떠한 종류 및 형태의 접근 센서가 적외선 센서(105)를 대신하여 실행될 수 있다. 또한, 조작자가 투명 표시 입력 장치(100)를 터치하 는 경우, 미세한 양의 전류에 기인하여 좌석 측에 존재하는 검출 전극에 의하여 조작자를 결정하는 검출 장치가 사용될 수도 있다. 이러한 센서 및 검출 장치를 사용하여, 운전자 또는 조수석의 탑승자가 조작자인지 여부를 결정하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 결정에 근거하여, 표시 장치는 투명 표시 입력 장치(100)를 조작자 측에 자동으로 이동시키도록 구성될 수 있다.
도 12는 도 11에 도시된 본 발명의 실시형태에 따른, 조작자 측으로 투명 표시 입력 장치(100)를 자동으로 이동시키는 절차를 묘사하는 흐름도를 도해한다.
단계 S100에서는, 운전석 또는 조수석 상에 탑승자의 존재 유무가 결정된다. 탑승자 검출 센서(10) 및 안전 벨트 버클 스위치(11 및 12)가 결정을 위해 사용될 수 있다. 각각의 운전석과 조수석에 2명의 탑승자가 앉아 있다고 검출되는 경우, 단계 S110이 수행된다. 그렇지 않으면, 처리는 단계 S130을 수행한다.
상세하게, 단계 S110에서는, 적외선 센서(105), 접근 센서 또는 미세한 양의 전류를 이용하는 검출 장치를 사용하여 운전자 또는 조수석의 탑승자가 조작자인지 여부가 결정된다. 단계 S120에서, 투명 표시 입력 장치(100)는 슬라이딩 장치(104)에 의해서 조작자 측으로 이동하고, 처리는 종료된다.
단계 S130에서, 탑승자가 앉은 자리가 결정된다. 만약 탑승자가 조수석 또는 운전석에 앉는다면, 조수석의 탑승자가 조작자로서 결정되므로 단계 S140에서 투명 표시 입력 장치(100)는 조작자 측으로 이동하고, 처리는 종료된다. 만약 탑승자가 검출되지 않는다면, 처리는 종료된다. 상술된 바와 같이, 운전자 또는 조수석의 탑승자가 조작자인지 여부를 자동으로 결정하고 표시 장치를 조작자 측으로 이동시키 기 위해 센서 또는 검출 장치가 설치된다. 그 결과, 조작자는 개선된 시인성 및 대응하는 장치의 조작에 대한 감소된 부담을 가지고 지도와 같은 화상을 볼 수 있다.
도 13a 및 13b는 본 발명의 실시형태에 따른 회전 장치(106)가 제공되는 투명 표시 입력 장치(100)를 구비하는 차량용 표시 장치를 도해한다. 특히, 도 13a는 회전 장치(106)의 사시도를 도해한다. 회전 장치(106)의 지지 유닛(107)은 투명 표시 입력 장치(100)의 하단부를 지지한다. 선풍기의 공지된 회전과 유사하게, 회전 장치(106)는 지지 유닛(107)에 의해 지지되는 투명 표시 입력 장치(100)를 의도된 각도만큼 회전시킨다. 그러므로 투명 표시 입력 장치(100)의 중첩 표시부(102)의 각도가 조작자의 전방 시야를 향하도록 설정되는 경우, 조작자로부터의 시차가 감소될 수 있다. 투명 표시 입력 장치(100)를 지지 및 회전시킬 수 있다면, 어떠한 종류 및 형태의 장치라도 회전 장치(106)로서 사용될 수 있다. 슬라이딩 장치(104)와 같이, 조작자는 회전 장치(106)를 수동으로 회전시킴으로써 회전 방향을 설정할 수 있고, 모터와 같은 회전 구동 장치를 설치할 수 있고, 회전 구동 장치의 스위치를 사용하여 회전 장치(106)가 회전할 방향을 조작할 수 있다.
도 13b는 본 실시형태에 따른 회전 장치(106)가 설치되는 표시 장치의 구성 요소들간의 위치 관계를 도해하는 상면도이다. 조작자가 결정되지 않은 통상 상태에서, 투명 표시 입력 장치(100)는 중앙 영역의 화상 표시 장치(30)와 평행하게 배치된다. 만약 조작자가 우측의 운전자라면, 회전 장치(106)는 투명 표시 입력 장치(100)를 오른쪽, 즉 운전자 측으로 회전시킨다. 그러나 만약 조작자가 조수석의 탑승자라면, 회전 장치(106)는 투명 표시 입력 장치(100)를 왼쪽, 예를 들어, 조수 석의 탑승자 측으로 회전시킨다. 본 실시형태를 기초로 하여, 투명 표시 입력 장치(100)는 시차 보정을 실행하는 동안 일반적으로 조작자의 정면을 향한다. 그러므로, 조작자는 정면에서 중첩 표시부(102)를 볼 수 있고, 개선된 시인성 및 높은 보정 효과를 초래한다. 도 9a 및 9b에 묘사된 바와 같이 투명 표시 입력 장치(100)의 수평 이동에 근거하여 시차를 보정하기 위해서는, 시차 보정 후에도 조작자는 중첩 표시부(102)를 여전히 비스듬하게 바라본다. 그러나 본 실시형태에서는, 조작자는 거의 정면에서 중첩 표시부(102)를 볼 수 있으므로, 시차 보정이 큰 폭으로 강화될 수 있다. 또한, 도 9a 및 9b에 묘사된 실시형태에서는, 표시 화상의 중앙 및 모서리 영역에서 시차가 발생할 가능성이 있다. 그러나 본 실시형태에서는, 조작자와 중첩 표시부(102) 사이의 위치 각도는, 조작자와 중첩 표시부(102)가 서로 어떻게 위치되는지에 따라 일정하게 결정된다. 그 결과, 표시 화상의 중앙 및 모서리 영역에서의 시차가 감소될 수 있다.
또한, 도 13a 및 13b에 묘사된 본 실시형태에서는, 도 11에 묘사된 탑승자 검출 센서(10), 안전 벨트 버클 스위치(11 및 12), 접근 센서, 또는 미세한 양의 전류에 근거한 검출 장치가 운전자 또는 조수석의 탑승자가 조작자인지 여부를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 센서 또는 검출 장치를 사용하여 조작자를 결정한 후에, 결정 근거에 근거하여 투명 표시 입력 장치(100)는 자동으로 회전한다. 따라서, 본 실시형태에 따른 표시 장치는 개선된 시인성 및 조작성/작동성을 구비할 수 있다.
도 14a, 14b 및 14c는 본 발명의 실시형태에 따른, 이동 거리의 자동 산출에 근거하여 투명 표시 입력 장치(100)에 도시된 표시 화상 또는 투명 표시 입력 장치(100)를 좌측 또는 우측 방향으로 이동시키는 차량용 표시 장치를 도해한다. 도 14a 및 14b는 각각 차량용 표시 장치의 사시도 및 상면도이다. 상술된 실시예에서와 같이, 화상 표시 장치(30)는 계기판(40) 내에 설치되고, 투명 표시 입력 장치(100)는 화상 표시 장치(30) 및 계기판(40)을 덮도록 위치된다. 그러나 계기판(40)의 중앙 영역에 텔레비전 카메라(13)가 더 설치된다. 텔레비전 카메라(13)는 회전판 위에 위치되어 회전할 수 있다. 텔레비전 카메라(13)는 조작자의 눈의 위치를 검출한다. 상세하게, 텔레비전 카메라(13)는 조작자의 눈을 비추어 눈의 위치를 결정하고, 눈의 위치와 텔레비전 카메라(13) 사이의 연결선 및 투명 표시 입력 장치(100)의 중첩 표시부(102)의 표면이 서로 교차하는 지점이 산출된다. 상기 산출된 교차점 및 텔레비전 카메라(13)로부터 투명 표시 입력 장치(100)에 수직으로 내린 지점으로부터 수평 거리 L이 측정되고, 수평 거리 L은 투명 표시 입력 장치(100)를 좌측 또는 우측으로 이동시킨 거리이다. 슬라이딩 장치(104)를 이용하여 투명 표시 입력 장치(100)가 좌측 또는 우측으로 산출된 거리 L만큼 이동한다. 도 10에 설명된 실시형태와 유사하게, 투명 표시 입력 장치(100)를 산출된 거리만큼 이동시키는 것 대신에, 투명 표시 입력 장치(100)에 표시되는 표시 화상이 산출된 거리 L만큼 이동될 수 있다.
도 14c는 회전 장치(106) 및 텔레비전 카메라(13)를 포함하는 표시 장치의 상면도를 도해한다. 슬라이드 장치를 이용하는 상기 실시형태와 유사하게, 텔레비전 카메라(13)는 조작자의 눈의 위치를 검출하고, 조작자의 눈의 위치와 텔레비전 카메라(13) 사이의 연결선이 수평 방향으로 배치되는 투명 표시 입력 장치(100)의 표면과의 교차하는 지점을 찾아낸다. M이 이러한 교차점에서, 텔레비전 카메라(13)로부터 투명 표시 입력 장치(100)에 수직으로 내린 지점까지의 거리라고 가정하면, 시차 보정을 위해 M=dtanθ과 같이 정의되는, 거리 M 및 투명 표시 입력 장치(100)와 화상 표시 장치(30) 사이의 거리 d 사이의 관계로부터 정확한 보정 각도 θ가 산출될 수 있다. 또한, M은 dθ'와 거의 동일하다(M≒dθ')는 가정으로부터 산출되는 대략의 보정 각도 θ'에 근거하여 시차가 보정될 수 있다.
텔레비전 카메라(13)의 방향에 대해서는, 도 11 및 12에 묘사된 실시형태와 유사하게, 운전자 또는 조수석의 탑승자가 조작자인지 여부가 결정된다. 이러한 결정에 근거하여, 텔레비전 카메라(13)를 이동시킬 방향이 결정되고, 그 후에, 상술된 실시형태가 적용될 수도 있다. 또한, 텔레비전 카메라(13)는 광각 화상을 캡쳐할 수 있다. 만약 텔레비전 카메라(13)가 운전자 및/또는 조수석의 탑승자를 한 화면에 찍는다면, 텔레비전 카메라(13)의 방향을 변경하지 않고 조작자의 눈의 위치가 검출될 수 있다. 비록 본 실시형태는 계기판(40)의 상부 측에 텔레비전 카메라(13)의 배치를 묘사하지만, 텔레비전 카메라(13)는, 조작자의 눈의 위치를 검출함으로써 적절한 보정 범위가 산출될 수 있는 한 어떠한 위치에도 배치될 수도 있다. 예를 들어, 텔레비전 카메라(13)는 차량의 앞쪽 천장 영역에 배치될 수 있다. 선택적으로, 텔레비전 카메라(13)는 정확한 보정이 가능하다면 운전석 또는 조수석의 적절한 어떤 위치에도 배치될 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시형태에 따르면, 조작자의 결정 및 시차 보정을 위한 적절한 조정 범위가 자동으로 산출 및 실행된 다. 따라서, 개선된 시인성 및 조작성/작동성을 가지는 사용상 편리한 표시 장치를 제공하는 것이 가능하다.
비록, 용이한 이해를 위해서, 시차를 해소하기 위한 보정이 좌측 및 우측 또는 수평 방향에 대해서만 설명되지만, 조작자들간의 높이 차이에 의해 발생되는 시차가 수평 방향에서 발생할 수도 있다. 만약 표시 장치가 수직으로 이동하도록 구성된다면, 표시 장치는 수직 방향에서 발생하는 시차를 보정하는 데 적용될 수도 있다. 예를 들어, 수직으로 이동할 수 있는 슬라이딩 장치가 설치될 수도 있고, 또는 투명 표시 입력 장치(100)에 표시되는 화상이 상하 4분 면을 포함하는 절대 좌표 시스템으로 이동될 수도 있다. 회전 장치는 특정한 방향으로 이동가능한 장치를 포함할 수도 있고, 상하 방향의 시차를 감소 또는 소멸시킬 수 있는 표시 장치 내에 설치될 수도 있다. 상하 방향의 시차를 보정하는 것은 좌우 방향의 시차 보정을 실행하는 경우와 비교했을 때 표시 장치의 시인성 및 조작성/작동성을 크게 강화한다. 그러므로 표시 장치는 수직 방향에서 발생할 수도 있는 시차를 보정하는 데 적용될 수도 있다.
조작자 바로 우측에 배치되는 투명 표시 입력 장치의 구체적인 조작은 멀리 떨어진 영역에 위치되는 화상 표시 장치의 조작성/작동성을 향상시키고, 차량 내에 공간감을 생성시킨다.
본 발명은 소정의 바람직한 실시형태에 대해서 설명되었지만, 다음의 청구범위에 정의되는 바와 같이, 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 번형예 및 수정예들이 종래의 기술에 더해질 수도 있음은 명백할 것이다.

Claims (13)

  1. 차량용 표시 장치에 있어서,
    차량의 계기판 안쪽에 배치되는 표시 장치;
    상기 차량의 운전자 및 상기 표시 장치 사이의 상기 계기판 바깥쪽에 설치되는 투명 표시 입력 장치; 및
    상기 투명 표시 입력 장치 및 상기 투명 표시 입력 장치에 표시되는 화상 중 하나를 상하 또는 좌우로 이동시키는 이동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 수단은 상기 투명 표시 입력 장치를 상하 또는 좌우로 이동시키도록, 직선 이동을 위한 슬라이딩 장치 및 원형 이동을 위한 회전 장치 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    운전자 및 탑승자 중 한 명을 조작자로서 검출하는 검출 수단을 더 포함하되, 상기 이동 수단은, 검출 결과에 따라서 검출된 조작자에게 상기 투명 표시 입력 장치 및 상기 투명 표시 입력 장치에 표시되는 화상 중 하나를 이동시키는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명 표시 입력 장치 및 상기 투명 표시 입력 장치에 표시되는 화상 중 하나가 상하 또는 좌우로 이동하는 거리를 산출하는 산출 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    조작자의 접근을 감지하기 위해 상기 투명 표시 입력 장치 근처에 배치되는 센서; 및
    상기 조작자의 접근이 감지되는 경우, 상기 투명 표시 입력 장치에 다양한 기능을 표시하도록 상기 투명 표시 장치를 제어하는 표시 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 표시 제어 장치는, 상기 조작자가 상기 투명 표시 입력 장치를 조작하지 않는 경우, 상기 투명 표시 입력 장치의 주어진 영역 상에, 상기 표시 장치에 표시되는 기결정된 화상에 관한 추가적인 또는 상세한 정보를 표시하도록 상기 투명 표시 입력 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명 표시 입력 장치의 디스플레이 패널을 비추기 위한 조명 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 계기판의 표면부와 상기 투명 표시 입력 장치의 배면 사이 또는 센터 콘솔(center console)의 표면부와 상기 투명 표시 입력 장치의 배면 사이에 배치되는 컨테이너 또는 보관 공간을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 계기판의 표면부와 상기 투명 표시 입력 장치의 배면 사이 또는 센터 콘솔의 표면부와 상기 투명 표시 입력 장치의 배면 사이의 공간은 좌측 및 우측에서 개방되는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 투명 표시 입력 장치는 상기 투명 표시 입력 장치의 표면에 배치되는 로터리 스위치 및 슬라이드 스위치 중 하나 이상을 포함하고, 상기 로터리 스위치 및 상기 슬라이드 스위치는 다수의 기능을 위해 사용되고, 상기 로터리 스위치 또는 상기 슬라이드 스위치의 눈금 표시는 선택되는 기능에 따라서 상이하게 표시되는 것을 특징으로 하는 차량용 표시 장치.
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