KR101072013B1 - 프로젝터를 이용한 차량 계기판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프로젝터를 이용한 차량 계기판에 관한 것이다.
본 발명은 차량 계기판으로서, 화면을 제공하는 스크린; 상기 스크린에 영상을 조사하는 프로젝터모듈; 상기 프로젝터모듈을 제어하는 신호를 출력하는 인쇄회로기판(PCB)을 포함하며, 상기 프로젝터 모듈은 케이스와, 상기 케이스 내부에 장착되고 스크린에 영상을 조사하는 프로젝터와, 상기 프로젝터로부터 조사되는 영상을 반사한 후 스크린에 조사하는 반사체를 포함한다.
이와 같이 프로젝터와 스크린을 최대한 근접시킨 상태에서 반사체를 통해 프로젝터로부터 조사되는 영상을 스크린에 조사되도록 함으로써 조사거리를 크게 확대할 수 있어 영상 화면크기를 사용자가 원하는 크기 만큼 확대시킬 수 있으며, 그에 따라 운전자의 시야성을 향상시킬 수 있어 안전운전에 도움을 주고, 전자파을 크게 줄일 수 있어 별도의 전자파 차단 설계가 필요 없는 효과가 있다.
Description
본 발명은 프로젝터를 이용한 차량 계기판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 영상 화면 크기를 증대시킬 수 있으며, 더불어 전자파 차단 설계가 필요 없는 프로젝터를 이용한 차량 계기판에 관한 것이다.
일반적으로, 클러스터 게이지라고 불리는 차량 계기판은 운전자에게 차량의 전반적인 주행상태를 알릴 수 있도록 하는 계기판으로서, 운전자는 전방을 주시하는 중에 수시로 차량 계기판을 보고 주행 상태를 판단한다.
즉, 종래의 차량 계기판은 단순히 차량의 속도, RPM, 유량 등을 감지센서를 통해 감지하여 그에 따라 바늘의 움직임이 변화함으로써 해당 바늘의 위치변화를 통해 바늘이 가리키는 숫자를 읽어내어 운전자가 운행중인 차량의 상태에 관한 정보를 알 수 있게 되어 있다. 이를 통해 얻어진 정보를 참고로 운전자는 차량운행중에 속도를 조절한다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량 계기판의 내부 단면도이다.
종래의 차량 계기판은 도 1에 도시된 바와 같이, 하부케이스(10), PCB(Printed circuit board;20)와 상기 PCB(20)로부터 출력되는 제어신호를 지지대 모듈(30)로 전송하는 케이블(40), 포인터(50)를 이동시키는 스텝모터(60), 지지대 모듈(30)의 영상 신호를 전달받는 프로젝터 모듈(70), 상기 프로젝터 모듈(70)로부터 조사되는 영상을 화면으로 표시하는 스크린(80)을 포함한다.
상기와 같은 구성을 갖는 종래의 차량 계기판은 프로젝터 모듈(70)로부터 조사되는 영상이 스크린(80)에 직접 조사되며, 상기 스크린(80)에 조사되는 영상을 통해 운전자는 포인터(50)가 가르치는 수치를 확인하게 된다.
그러나 이러한 종래의 차량 계기판은 스크린(80)의 크기와 모양이 정해져 있어, 정해진 크기 및 모양에 따라 한정된 영상 크기만 가능하며, 더욱이 프로젝터 모듈(70)과 스크린(80) 사이의 거리가 짧아 3인치 이상의 화면 구현이 불가능한 문제점이 있었다.
또한, 종래의 차량 계기판은 영상 화면을 크게 하기 위해 프로젝터 모듈(70)과 PCB(20)는 멀리 떨어져 있어야 하기 때문에, 이들을 연결하기 위해 별도의 지지대 모듈(30)이 필요하며, 또 이들을 연결하는 케이블(40)이 길어짐으로써 전자파가 많이 발생하는 문제점이 있었고, 상기 전자파를 차단하기 위해 별도의 전자파 보호 소켓을 장착해야 하는 번거로움과 비용이 추가로 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 프로젝터와 스크린을 최대한 근접시킨 상태에서 반사체를 통해 프로젝터로부터 조사되는 영상을 스크린에 조사되도록 함으로써 영상 크기를 효과적으로 확대시킬 수 있고, 더불어 별도의 지지대 모듈 및 전자파 차단 소켓을 장착해야하는 번거로움과 비용을 절감할 수 있는 프로젝터를 이용한 차량 계기판을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프로젝터를 이용한 차량 계기판은 화면을 제공하는 스크린; 상기 스크린에 영상을 조사하는 프로젝터모듈; 및 상기 프로젝터모듈을 제어하는 신호를 출력하는 인쇄회로기판(PCB)을 포함하며, 상기 프로젝터 모듈은 케이스와, 상기 케이스 내부에 장착되고 스크린에 영상을 조사하는 프로젝터와, 상기 프로젝터로부터 조사되는 영상을 반사한 후 스크린에 조사하는 반사체를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인쇄회로기판은 상기 스크린에 표시되는 화면의 형태 및 크기를 조절하는 그래픽 칩을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로젝터 모듈은 프로젝터와 반사체 간의 간격에 따라 화면의 크기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 프로젝터 모듈은 프로젝터와 반사체 간의 간격이 가까워질수록 화면 사 이즈가 줄어들고, 프로젝터와 반사체 간의 간격이 증가할수록 화면 크기가 증가하는 것을 특징으로 한다.
상기 반사체는 프로젝터로부터 조사되는 영상을 반사한 후 스크린에 조사되도록 기울어진 각도를 가지는 것을 특징으로 한다.
상기 인쇄회로기판의 상부에 프로젝터가 장착되고, 인쇄회로기판과 프로젝터는 케이블을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 프로젝터와 스크린을 최대한 근접시킨 상태에서 반사체를 통해 프로젝터로부터 조사되는 영상을 스크린에 조사되도록 함으로써 조사거리를 크게 확대할 수 있어 영상 화면크기를 사용자가 원하는 크기 만큼 확대시킬 수 있으며, 그에 따라 운전자의 시야성을 향상시킬 수 있어 안전운전에 도움을 주고, 전자파을 크게 줄일 수 있어 별도의 전자파 차단 설계가 필요 없는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 프로젝터를 이용한 차량 계기판을 첨부된 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 프로젝터를 이용한 차량 계기판은 도 2에 도시된 바와 같이, 프로젝터 모듈(300)에 일체로 형성되는 반사체(330)를 이용하여 프로젝터 모듈(300)과 스크린(200) 사이의 조사거리를 확대시켜 스크린(200)에 표시되는 영상 화면을 7인치 이상으로 확대시킬 수 있는 기술이다.
즉, 본 발명의 프로젝터를 이용한 차량 계기판은 차량 계기판의 하부 케이 스(100), 화면을 제공하기 위한 스크린(200), 상기 스크린(200)에 영상을 조사하는 프로젝터 모듈(300), 프로젝터 모듈(300)에 영상 신호를 전달하는 그래픽 칩(210)이 장착된 인쇄회로기판(Printed circuit board;PCB;400,이하, PCB라 한다)을 포함한다
하부 케이스(100)는 차량 계기판을 운전석 전방에 장착하기 위한 것으로, 전방에는 투명 또는 반투명한 윈도우 아크릴(110)이 결합되어 있다.
여기서 상기 하부 케이스(100)는 종래기술에서 설명한 하부 케이스와 동일한 구성과 기능을 가지기에 자세한 설명은 생략한다.
스크린(200)은 프로젝터 모듈(300)에 의해 조사되는 영상에 의해 데이터를 표시하는 것으로, 하부 케이스(100)의 정면에 구비되고, 외주면에는 주면을 따라 문자판(210)이 장착되며, 중앙에는 문자판(210)을 지시하기 위한 포인터(220)가 장착되고, 포인터(220)는 스텝모터(230)에 의해 회전하게 된다.
프로젝터 모듈(300)은 스크린(200)의 상부에 구비되고, PCB(400)와 근접하게 배치되어 반사체(330)를 통해 스크린(200)에 영상을 조사하는 것으로, 프로젝터 케이스(310), 프로젝터(320), 진동방지 패드(미도시) 및 케이블(340)를 포함한다.
즉, 프로젝터 모듈(300)은 PCB(400)의 상부에 구비되는 프로젝터 케이스(310)와, 프로젝터 케이스(310) 내에 장착되는 프로젝터(320)와, 상기 프로젝터(320)의 전방에 배치되고 프로젝터(320)로부터 조사되는 영상을 스크린(200)에 표시되도록 반사하는 반사체(330)와, 프로젝터(320)와 프로젝터 케이스(310)가 맞닿는 모서리 부분에 부착되어 충격을 흡수하는 진동방지 패드와, PCB(400)로부터 제어신호를 프로젝터(320)에 전달하는 케이블(340)을 포함한다.
여기서 프로젝터(320)는 초소형 사이즈를 사용하는 것이 바람직하며, 이는 차량 계기판 내부에 용이하게 장착하기 위한 것이다.
상기 반사체(330)는 프로젝터(320)의 전방에 프로젝터(320)과 동일한 높이로 배치되고, 상기 스크린(200)을 향하게 기울어진 경사각을 가진다.
즉, 상기 반사체(330)는 프로젝터(320)로부터 조사되는 영상을 반사한 후 스크린(200)에 조사하는 것으로, 프로젝터(320)의 영상이 반사체(330)에 조사되면서 1차로 확대되며, 1차로 확대된 영상은 반사체(330)에 의해 스크린(200)에 조사되면서 2차로 확대된다.
여기서, 상기 반사체(330)로는 거울(Mirror)을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 프로젝터 모듈(300)은 프로젝터(320)와 반사체(330) 간의 간격에 따라 스크린(200)에 조사되는 화면의 사이즈를 조절할 수 있다.
즉, 상기 프로젝터 모듈(300)은 프로젝터(320)와 반사체(330) 간의 간격이 가까워질수록 스크린(200)에 조사되는 화면 사이즈가 줄어들게 된다. 그리고 프로젝터(320)와 반사체(330) 간의 간격이 증가할수록 스크린(200)에 조사되는 화면 사이즈가 증가하게 된다.
여기서, 상기 반사체(330)는 프로젝터(320)와 반사체(330) 간의 간격이 조절됨에 따라 기울기를 변경하여, 반사체(330)에 의해 반사된 영상이 스크린(200)에 조사되도록 한다.
이와 같이 프로젝터 모듈(300)은 프로젝터(320)의 영상이 스크린(200)에 직 접 조사되지 않고 반사체(330)를 거쳐 스크린(200)에 조사됨으로써 증가된 조사거리만큼 영상을 확대시킬 수 있으며, 그에 따라 7인치 이상의 화면표시가 가능하다.
그리고 프로젝터 모듈(300)은 PCB(400)의 그래픽 칩(410)에 근접하게 배치됨으로써 프로젝터 모듈(300)과 그래픽 칩(410) 사이의 거리가 가깝기 때문에, 케이블(340)의 길이를 크게 줄일 수 있고, 별도의 지지대 모듈(도 1 참조)을 삭제할 수 있어 별도의 전자파 보호 소켓을 장착해야 하는 번거로움을 해결할 수 있으며, 그에 따라 전자파 차단을 위한 설계에 따른 비용을 절감할 수 있다.
PCB(400)는 스크린(200)의 후면에 구비되고, 운전자가 차량의 속도, 유량, 냉각수온 등의 상태를 확인할 수 있도록 제어하며, 상기 스크린(200)에 표시되는 화면의 모양 및 크기를 조절하는 그래픽 칩(410)을 포함한다.
즉, 상기 PCB(400)는 제어부, 메모리, 그래픽 칩(410), 및 디코더를 포함한다.
상기 제어부는 외부로부터 인가되는 제어신호에 의해 제어되어 차량 계기판의 구동제어, 경고등 제어 및 그래픽화면제어 등의 제어를 수행한다.
상기 메모리는 그래픽 컨텐츠 및 음원 컨텐츠 등을 저장한다.
상기 그래픽 칩(410)은 메모리에 저장되어 있는 그래픽 컨텐츠를 선택하여 기능키별(주행중, 정차중, 오디오 온 상태 등) 화면을 제공하고, 디코더를 통해 수신된 차량 외부의 카메라 촬영 데이터를 제공한다.
또한, 그래픽 칩(410)은 스케일러를 포함하여 화면의 크기(3인치~8인치) 및 형태(원형, 반원형, 사각형, 직사각형 등)를 조절하는 제어신호를 출력하며, 출력 된 제어신호는 케이블(340)을 통해 프로젝터(320)에 전달된다.
상기 디코더는 차량 외부에 설치된 카메라(미도시)로부터 수신된 아날로그 데이터를 디코딩하여 그래픽 칩(410)으로 전송한다.
이와 같은 구성을 가지는 프로젝터를 이용한 차량 계기판의 작동을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 운전자가 자동차의 전원을 연결하면, PCB(400)의 그래픽 칩(410)의 영상신호가 케이블(340)을 통해 프로젝터 모듈(300)의 프로젝터(320)에 전달되며, 프로젝터(320)는 전달받은 영상신호를 외부로 조사한다.
상기와 같이 프로젝터(320)로부터 조사된 영상은 반사체(330)에 조사되면서 1차로 확대된 후, 스크린(200)에 조사되면서 2차로 확대된다.
즉, 프로젝터(320), 반사체(330) 및 스크린(200)으로 연결되는 조사거리에 의해 영상을 크게 확대시킬 수 있으며, 프로젝터(320)와 반사체(330) 간의 간격을 증가시킴으로써 7인치 이상의 화면크기도 가능하다.
한편, 인쇄회로기판(400)의 상면에 프로젝터(320)를 장착하여 프로젝터(320)와 그래픽 칩(410)을 근접하게 배치함으로써 프로젝터(320)와 그래픽 칩(410)을 연결하는 케이블(340)의 길이를 줄일 수 있고, 프로젝터 모듈(300) 장착을 위한 별도의 지지대 모듈을 삭제할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 프로젝터를 이용한 차량 계기판을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 프로젝터를 이용한 차량 계기판을 나타낸 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 하부케이스 200: 스크린
300: 프로젝터 모듈 330: 반사체
400: 인쇄회로기판(PCB)
Claims (6)
- 차량 계기판으로서,화면을 제공하는 스크린;상기 스크린에 영상을 조사하는 프로젝터모듈; 및상기 프로젝터모듈을 제어하는 신호를 출력하는 인쇄회로기판(PCB)을 포함하며,상기 프로젝터 모듈은 케이스와, 상기 케이스 내부에 장착되고 스크린에 영상을 조사하는 프로젝터와, 상기 프로젝터로부터 조사되는 영상을 반사한 후 스크린에 조사하는 반사체를 포함하고,상기 인쇄회로기판은 상기 스크린에 표시되는 화면의 형태 및 크기를 조절하는 그래픽 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝터를 이용한 차량 계기판.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,상기 프로젝터 모듈은 프로젝터와 반사체 간의 간격에 따라 화면의 크기를 조절하는 것을 특징으로 하는 프로젝터를 이용한 차량 계기판.
- 청구항 3에 있어서,상기 프로젝터 모듈은 프로젝터와 반사체 간의 간격이 가까워질수록 화면 사이즈가 줄어들고, 프로젝터와 반사체 간의 간격이 증가할수록 화면 크기가 증가하는 것을 특징으로 하는 프로젝터를 이용한 차량 계기판.
- 청구항 1에 있어서,상기 반사체는 프로젝터로부터 조사되는 영상을 반사한 후 스크린에 조사되도록 기울어진 경사각을 가지는 것을 특징으로 하는 프로젝터를 이용한 차량 계기판.
- 청구항 1에 있어서,상기 인쇄회로기판의 상부에 프로젝터가 장착되고, 인쇄회로기판과 프로젝터는 케이블을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 프로젝터를 이용한 차량 계기판.
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