KR101484229B1 - 차량용 터치 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

차량용 터치 디스플레이 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 터치 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 기술이다. 본 발명은 영상을 표시하는 터치 패널, 터치 패널에 영상을 제공하는 영상 조사부, 터치 패널 상의 터치에 대응하는 영상을 촬상하는 영상 촬상부, 및 비상 모드시 터치 패널 상에서 활성화되는 적어도 하나의 비상 버튼을 포함하는 비상 버튼부를 포함한다.

Description

차량용 터치 디스플레이 장치 및 그 구동 방법{TOUCH DISPLAY DEVICE FOR VEHICLE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 차량용 터치 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 기술이다.
최근 차량의 각종 기능들에 대한 명령을 입력하기 위해 키 패드, 조그 다이얼, 터치 스크린 등 다양한 입력장치들이 제안되고 있다. 이 중 터치 스크린은 키 패드나 다이얼 방식에 비해 조작이 간단하여 차량의 AVN(Audio-Video-Navigation) 시스템이나 계기판(Cluster)에 터치 스크린을 적용하는 시도가 진행되고 있다.
일반적으로 터치 스크린은 평면 디자인으로 구현되므로, 차량 내부의 곡면 디자인에 적용하는데 어려움이 있다. 또한, 차량 내부의 디자인에 따라 디스플레이 모듈의 설계를 변경해야 하므로 비용이 증가한다.
따라서, 차량 내부의 임의의 곡면에 설치가 가능하고, 차량 정보를 화면에 표시할 수 있고, 사용자의 터치를 인식할 수 있는 카메라 기반의 터치 디스플레이 장치가 개발되고 있다.
카메라 기반의 터치 디스플레이 장치는 터치 화면의 후면 방향에 배치되고, 터치 화면으로 영상을 출력하는 프로젝터, 적외선을 방사하는 조명부 및 조명부가 반사될 때의 영상을 촬영하는 카메라를 포함한다.
이와 같은 터치 디스플레이 장치는 사용자가 터치 화면 상의 임의의 위치를 터치하면, 조명부에서 방사된 적외선이 사용자의 손에 의해 반사된다. 카메라는 반사된 적외선을 적외선 필터를 통해 전달받아 터치 화면 상의 영상을 취득하고, 취득된 영상에 따라 사용자의 터치를 인식한다.
그런데, 카메라 기반의 터치 디스플레이 장치는 터치 화면 상에 물리적인 버튼을 배치할 수 없기 때문에, 프로젝터나 카메라에 고장이 발생한 경우 사용자가 강제로 전원을 온/오프 또는 리셋시키기 어렵다.
따라서, 본 발명의 실시 예는 프로젝터나 카메라에 고장이 발생하는 비상 상황일 때 사용자가 터치 화면 상에서 비상 상황을 인식하고, 프로젝터나 카메라를 직접 제어할 수 있는 터치 디스플레이 장치 및 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치는 영상을 표시하는 터치 패널; 상기 터치 패널에 상기 영상을 제공하는 영상 조사부; 상기 터치 패널 상의 터치에 대응하는 영상을 촬상하는 영상 촬상부; 및 비상 모드시 상기 터치 패널 상에서 활성화되는 적어도 하나의 비상 버튼을 포함하는 비상 버튼부를 포함한다.
여기서, 상기 비상 버튼은 상기 터치 패널의 상기 영상이 표시되는 표시 영역을 제외한 영역에 형성된다. 그리고, 상기 비상 버튼은 상기 비상 모드시 발광하는 발광 소자; 및 상기 비상 버튼 상의 터치를 감지하는 센서부를 포함한다.
또한, 상기 센서부는 적외선 광을 조사하는 발광 센서; 및 상기 터치에 의해 반사되는 상기 적외선 광을 수광하여 감지 신호를 생성하는 수광 센서를 포함한다. 그리고, 상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 고장을 감지하여 상기 비상 모드를 활성화시키는 제어부를 더 포함한다. 여기서, 상기 제어부는 상기 감지 신호에 따라 상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 전원을 온/오프시키거나 리셋시킨다. 그리고, 상기 터치 패널은 곡면을 포함한다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 영상을 표시하는 터치 패널, 상기 터치 패널에 상기 영상을 제공하는 영상 조사부, 상기 터치 패널 상의 터치에 대응하는 영상을 촬상하는 영상 촬상부, 및 상기 터치 패널 상에 배치되는 적어도 하나의 비상 버튼을 포함하는 비상 버튼부를 포함하는 차량용 터치 디스플레이 장치의 구동 방법은 상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 고장을 감지하여 비상 모드를 활성화시키는 단계; 상기 비상 버튼을 발광시키는 단계; 상기 비상 버튼 상의 터치를 감지하는 단계; 및 상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 터치를 감지하는 단계는 적외선 광을 조사하는 단계; 및 상기 터치에 의해 반사되는 상기 적외선 광을 수광하여 감지 신호를 생성하는 단계를 포함한다. 그리고, 상기 동작을 제어하는 단계는 상기 감지 신호에 따라 상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 전원을 온/오프시키거나 리셋시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 카메라 기반의 터치 디스플레이 장치의 동작 오류가 발생한 경우 비상 모드로 변환하고, 비상 모드시 터치 화면 상에서 터치 디스플레이 장치의 온/오프 또는 리셋 등을 직접 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치를 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 터치 패널(10)을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 1의 비상 버튼부(50)를 도시한 도면.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 터치 패널(10)을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 터치 디스플레이 장치(100)는 터치 패널(10), 조명부(20), 영상 조사부(30), 영상 촬상부(40), 비상 버튼부(50) 및 제어부(60)를 포함한다. 여기서, 터치 패널(10)은 사용자(200)에 의해 터치되는 기판(12) 및 기판(12)의 후면에 배치된 확산 필름(14)을 포함한다.
기판(12)은 차량 내부의 곡면에 대응하는 형태로 형성할 수 있다. 예컨대, 기판(12)은 차량 내부의 AVN, 계기판, 대시 보드 등에 형성할 수 있다.
또한, 기판(12)은 적외선 광을 투과시키고, 상이 맺힐 수 있는 투명 재질, 예컨대 아크릴 판으로 형성할 수 있다. 확산 필름(14)은 영상 조사부(30)로부터 출사되는 영상을 확산시킨다.
조명부(20)는 터치 패널(10)에 적외선(IF)을 방사한다. 여기서, 조명부(20)는 적외선 조명 모듈을 포함할 수 있다. 영상 조사부(30)는 터치 패널(10)에 영상을 제공한다. 여기서, 영상 조사부(30)는 프로젝터 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 영상 조사부(30)는 비구면 반사 거울(미도시)을 이용하여 영상을 반사시켜 터치 패널(10)에 영상을 조사할 수 있다.
영상 촬상부(40)는 터치 패널(10)의 영상을 취득한다. 여기서, 영상 촬상부(40)는 터치 패널(10)을 투과한 적외선(IF) 중 사용자의 터치에 의해 반사되는 적외선을 감지하여 영상을 취득하는 적외선 카메라를 포함한다. 이를 위해, 영상 촬상부(40)는 적외선을 선택적으로 필터링하는 적외선 필터(42)를 포함할 수 있다.
비상 버튼부(50)은 터치 패널(10) 상에서 비상 제어 신호(ECS)에 따라 활성화되어 발광하는 복수의 비상 버튼(50a~50d)을 포함한다. 복수의 비상 버튼(50a~50d) 각각은 사용자의 손이 접근하는지 여부를 감지하여 감지 신호(SEN)를 생성한다.
여기서, 복수의 비상 버튼(50a~50d)은 터치 패널(10)에 영상이 표시되는 표시 영역(DA)을 제외한 영역에 배치될 수 있다. 예컨대, 복수의 비상 버튼(50a~50d)은 도 2에 도시된 바와 같이, 터치 패널(10)의 테두리 영역 중 임의의 버튼 영역에 배치될 수 있다. 복수의 비상 버튼(50a~50d) 각각은 테두리 영역의 좌우 영역에 상하로 배치될 수 있다.
복수의 비상 버튼(50a~50d) 각각은 영상 조사부(30)나 영상 촬상부(40)의 전원을 온/오프 또는 리셋시키는 기능과 일대일 대응될 수 있다. 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 복수의 비상 버튼(50a~50d) 각각이 AVN, 공조 장치, 터치 패널(10)의 전원을 온/오프시키는 기능과 일대일 대응될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 사용자에 의해 선택되는 복수의 비상 버튼(50a~50d)의 개수 또는 선택 순서에 따라 차량 내의 제어 시스템에 대한 설정 모드 중 어느 하나에 대응될 수 있다.
제어부(60)는 터치 패널(10), 조명부(20), 영상 조사부(30), 영상 촬상부(40) 및 비상 버튼부(50)을 제어한다. 제어부(60)는 정상 모드시 터치 패널(10), 조명부(20), 영상 조사부(30) 및 영상 촬상부(40)를 제어하여 터치 패널(10) 상에 영상을 표시하고, 사용자의 터치를 인식하여 제어 동작을 수행한다.
제어부(60)는 터치 패널(10), 조명부(20), 영상 조사부(30) 및 영상 촬상부(40) 중 적어도 어느 하나에 고장이 발생하는지 여부를 판단하고, 고장 발생시 정상 모드에서 비상 모드로 전환한다. 제어부(60)는 비상 모드시 비상 제어 신호(ECS)를 생성하여 비상 버튼부(50)에 전달한다.
제어부(60)는 비상 버튼부(50)으로부터 감지 신호(SEN)를 전달받고, 감지 신호(SEN)에 따라 터치 패널(10), 조명부(20), 영상 조사부(30) 및 영상 촬상부(40)를 제어한다. 예컨대, 사용자가 복수의 비상 버튼(50a~50d) 중 영상 조사부(30)를 턴 오프시키는 비상 버튼을 선택한 경우 제어부(60)는 영상 조사부(30)를 강제로 턴 오프시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않고, 제어부(60)는 비상 모드시 영상 조사부(30)를 통해 복수의 비상 버튼(50a~50d) 상에 글자를 표시할 수 있다. 예컨대, 비상 버튼부(50) 상에 '전원 오프'나 '리셋' 등을 표시할 수 있다. 또한, 제어부(60)는 복수의 비상 버튼(50a~50d) 각각의 발광 횟수 및 색상을 제어할 수 있다.
도 3은 도 1의 비상 버튼부(50)를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 비상 버튼부(50)은 발광부(52) 및 센서부(54)를 포함한다. 여기서, 발광부(52)는 비상 제어 신호(ECS)에 따라 선택적으로 빛을 발광한다. 발광부(52)는 발광 소자, 예컨대 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)를 포함한다. 여기서, 발광부(52)는 적색, 녹색 및 청색 발광 다이오드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
센서부(54)는 버튼 영역에 적외선 광을 조사하고, 사용자의 손에 의해 반사되는 적외선 광을 감지하여 감지 신호(SEN)를 생성한다. 여기서, 센서부(54)는 비상 제어 신호(ECS)에 따라 적외선 광을 발광하는 발광 센서(54a) 및 적외선 광을 수광하는 수광 센서(54b)를 포함한다. 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 비접촉 방식으로 사용자의 손을 감지할 수 있는 다양한 센서가 이용될 수 있다. 또한, 발광 센서(54a)를 포함하는 대신 조명부(20)을 이용할 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 방법을 설명한다.
먼저, 제어부(60)는 터치 패널(10), 조명부(20), 영상 조사부(30), 영상 촬상부(40) 중 적어도 어느 하나의 고장을 감지한다. 그러면, 제어부(60)는 비상 모드로 전환하여 비상 제어 신호(ECS)를 생성하고, 발광부(52)에 비상 제어 신호(ECS)를 전달한다.
발광부(52)는 비상 제어 신호(ECS)에 따라 발광한다. 이와 동시에, 발광 센서(54a)는 적외선 광을 발광한다. 그러면, 사용자는 디스플레이 장치(100)의 고장을 인지하고, 복수의 비상 버튼(50a~50d) 중 적어도 어느 하나를 선택한다.
예컨대, 사용자가 비상 버튼(50a) 상에 근접하게 손가락을 위치시키면, 수광 센서(54b)는 사용자의 손가락에 의해 반사된 적외선 광을 수광한다. 제어부(60)는 수광된 적외선 광의 세기를 감지하여 선택된 비상 버튼(50a)의 위치를 판단하고, 해당 비상 버튼(50a)에 대응하는 제어 동작을 수행한다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 터치 패널부
20: 조명부
30: 영상 조사부
40: 영상 촬상부
50: 비상 버튼부
60: 제어부

Claims (10)

  1. 영상을 표시하는 터치 패널;
    상기 터치 패널에 상기 영상을 제공하는 영상 조사부;
    상기 터치 패널 상의 터치에 대응하는 영상을 촬상하는 영상 촬상부;
    비상 모드시 상기 터치 패널 상에서 활성화되는 적어도 하나의 비상 버튼을 포함하는 비상 버튼부; 및
    상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 고장을 감지하여 상기 비상 모드를 활성화시키는 제어부
    를 포함하는 차량용 터치 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 비상 버튼은
    상기 터치 패널의 상기 영상이 표시되는 표시 영역을 제외한 영역에 형성되는 차량용 터치 디스플레이 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 비상 버튼은
    상기 비상 모드시 발광하는 발광 소자; 및
    상기 비상 버튼 상의 터치를 감지하는 센서부
    를 포함하는 차량용 터치 디스플레이 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 센서부는
    적외선 광을 조사하는 발광 센서; 및
    상기 터치에 의해 반사되는 상기 적외선 광을 수광하여 감지 신호를 생성하는 수광 센서
    를 포함하는 차량용 터치 디스플레이 장치.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 감지 신호에 따라 상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 전원을 온/오프시키거나 리셋시키는 차량용 터치 디스플레이 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 패널은 곡면을 포함하는 차량용 터치 디스플레이 장치.
  8. 영상을 표시하는 터치 패널, 상기 터치 패널에 상기 영상을 제공하는 영상 조사부, 상기 터치 패널 상의 터치에 대응하는 영상을 촬상하는 영상 촬상부, 및 상기 터치 패널 상에 배치되는 적어도 하나의 비상 버튼을 포함하는 비상 버튼부를 포함하는 차량용 터치 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 고장을 감지하여 비상 모드를 활성화시키는 단계;
    상기 비상 버튼을 발광시키는 단계;
    상기 비상 버튼 상의 터치를 감지하는 단계; 및
    상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 단계
    를 포함하는 차량용 터치 디스플레이 장치의 구동 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 터치를 감지하는 단계는
    적외선 광을 조사하는 단계; 및
    상기 터치에 의해 반사되는 상기 적외선 광을 수광하여 감지 신호를 생성하는 단계
    를 포함하는 차량용 터치 디스플레이 장치의 구동 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 동작을 제어하는 단계는
    상기 감지 신호에 따라 상기 영상 조사부 및 상기 영상 촬상부 중 적어도 하나의 전원을 온/오프시키거나 리셋시키는 단계를 포함하는 차량용 터치 디스플레이 장치의 구동 방법.
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