KR101960416B1 - 헤드업 디스플레이 - Google Patents

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KR101960416B1
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송명훈
조희성
이원영
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콘티넨탈 오토모티브 일렉트로닉스 유한회사
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    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
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Abstract

본 발명은 헤드업 디스플레이에 관한 것으로, 차량의 실내에 마련되는 대쉬 보드에 설치되는 헤드업 디스플레이 하우징부와, 헤드업 디스플레이 하우징부의 내부에 설치되어 영상을 출력하는 영상 출력부와, 헤드업 디스플레이 하우징부에 회동 가능하게 설치되고, 영상 출력부에서 출력된 영상을 반사시켜 차량의 윈드실드에 투사하는 이동 미러부와, 헤드업 디스플레이 하우징부의 내부에 설치되는 구동 모터의 구동력에 의해 회전하는 메인 기어부와, 메인 기어에 연결되어 메인 기어와 연동되어 회전하는 제1 보조 기어부와, 제1 보조 기어부와 연동되어 회전하는 제2 보조 기어부와, 제2 보조 기어부에 의해 회전하는 메인 축부와, 이동 미러부에 연결되어 이동 미러부를 회동시키고, 메인 축부에 탈착 가능하게 결합되어 이동 미러부에 외력이 작용할 때, 메인 축부로부터 분리되는 보조 축부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

헤드업 디스플레이{HEAD UP DISPLAY}
본 발명은 헤드업 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영상 출력부에서 출력된 영상을 반사시켜 차량의 윈드실드에 투사하는 이동 미러부에 일정 크기 이상의 외력이 작용하는 경우, 메인 축부와 보조 축부가 분리될 수 있도록 구성함으로써, 기어 파손을 방지할 수 있는 헤드업 디스플레이에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 헤드업 디스플레이는 내비게이션과 연동하여 운전자의 가시영역 내에 경로 변경을 안내하는 화살표 정보, 속도 등을 나타내는 텍스트 정보 등의 다양한 차량 정보를 윈드실드(Windshield) 상에 또는 윈드실드 너머에 증강현실 형태로 표시함으로써, 운전자의 시선이 분산되는 것을 방지한다.
상기의 차량 정보를 확인하기 위해서 운전자는 해당 정보를 제공하는 단말기 방향으로 시선을 옮길 필요가 없고, 헤드업 디스플레이 영상이 출력된 전방을 바라보면서 주행할 수 있기 때문에 운전자의 안전에 도움이 된다.
차량용 헤드업 디스플레이는 마이크로 디스플레이 소자를 이용하여 이미지를 생성하며, 생성된 이미지를 투사광학계를 통해 배율 확대 및 허상이미지화하여 운전자에게 차량정보 이미지를 제공한다.
종래의 헤드업 디스플레이는 디스플레이 소자에서 투사되는 정보를 비구면의 이동 미러부를 통해 반사시켜 윈드실드에 표시한다. 이동 미러부는 헤드업 디스플레이의 하우징부의 내부에 마련된 모터와 각종 기어들의 작동에 의해 반사 각도 또는 위치가 조절되며, 이러한 이동 미러부의 반사 각도 또는 위치의 조절을 통해 윈드실드에 표시되는 영상의 위치가 조절된다.
종래에는 차량 탑승자가 이동 미러부를 임으로 조작하는 등의 이유로 이동 미러부에 외력이 작용하는 경우, 이동 미러부와 연결된 각종 기어들이 파손될 수 있는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2016-0116139호(2016.10.07. 공개, 발명의 명칭 : 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 영상 출력부에서 출력된 영상을 반사시켜 차량의 윈드실드에 투사하는 이동 미러부에 일정 크기 이상의 외력이 작용하는 경우, 메인 축부와 보조 축부가 분리되도록 구성함으로써, 기어 손상을 방지할 수 있는 헤드업 디스플레이를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 헤드업 디스플레이는: 차량의 실내에 마련되는 대쉬 보드에 설치되는 헤드업 디스플레이 하우징부와, 헤드업 디스플레이 하우징부의 내부에 설치되어 영상을 출력하는 영상 출력부와, 헤드업 디스플레이 하우징부에 회동 가능하게 설치되고, 영상 출력부에서 출력된 영상을 반사시켜 차량의 윈드실드에 투사하는 이동 미러부와, 헤드업 디스플레이 하우징부의 내부에 설치되는 구동 모터의 구동력에 의해 회전하는 메인 기어부와, 메인 기어부에 연결되어 메인 기어부와 연동되어 회전하는 제1 보조 기어부와, 제1 보조 기어부와 연동되어 회전하는 제2 보조 기어부와, 제2 보조 기어부에 의해 회전하는 메인 축부와, 이동 미러부에 연결되어 이동 미러부를 회동시키고, 메인 축부에 탈착 가능하게 결합되어 이동 미러부에 외력이 작용할 때, 메인 축부로부터 분리되는 보조 축부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 보조 축부에는 메인 축부와의 결합을 위한 결합 돌기가 형성되고, 메인 축부에는 보조 축부의 결합 돌기가 삽입되는 결합 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 이동 미러부에 제1 회동 방향으로 설정된 크기 이상의 외력이 작용할 때, 결합 돌기가 결합 홈으로부터 이탈되도록 결합 돌기에는 제1 이탈 유도 곡면부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 이동 미러부에 제2 회동 방향으로 설정된 크기 이상의 외력이 작용할 때, 결합 돌기가 결합 홈으로부터 이탈되도록 결합 돌기에는 제2 이탈 유도 곡면부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 메인 축부와 보조 축부 중 적어도 어느 하나는 결합 돌기가 결합 홈으로부터 이탈되도록 축 방향으로 유동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 헤드업 디스플레이는 영상 출력부에서 출력된 영상을 반사시켜 차량의 윈드실드에 투사하는 이동 미러부에 일정 크기 이상의 외력이 작용하는 경우, 메인 축부와 보조 축부가 분리될 수 있도록 구성함으로써, 기어 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이의 메인 축부와 보조 축부가 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이의 메인 축부와 보조 축부가 분리된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 헤드업 디스플레이의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이의 메인 축부와 보조 축부가 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이의 메인 축부와 보조 축부가 분리된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이는 헤드업 디스플레이 하우징부(100)와, 영상 출력부(200)와, 이동 미러부(300)와, 헤드업 디스플레이 하우징부(100)의 내부에 설치되는 구동 모터(미도시)의 구동력에 의해 회전하는 메인 기어부(400)와, 메인 기어부(400)에 연결되어 메인 기어부(400)와 연동되어 회전하는 제1 보조 기어부(500)와, 제1 보조 기어부(500)와 연동되어 회전하는 제2 보조 기어부(600)와, 제2 보조 기어부(600)에 의해 회전하는 메인 축부(700)와, 이동 미러부(300)와 메인 축부(700)에 연결되어 이동 미러부(300)를 회동시키는 보조 축부(800)를 포함한다.
헤드업 디스플레이 하우징부(100)는 차량의 실내에 마련되는 대쉬 보드에 설치되며, 그 내부에는 영상 출력부(200)와, 이동 미러부(300)와, 구동 모터(미도시)와, 메인 기어부(400)와, 제1 보조 기어부(500)와, 제2 보조 기어부(600)와, 메인 축부(700)와, 보조 축부(800) 등이 설치될 수 있는 공간부가 마련된다.
영상 출력부(200)는 헤드업 디스플레이 하우징부(100)의 내부에 설치되어 차량의 운행에 도움을 주는 각종 정보를 포함하는 영상을 출력한다.
이동 미러부(300)는 영상 출력부(200)에서 출력된 영상을 반사시켜 차량의 윈드실드(미도시)에 투사하도록 마련되며, 헤드업 디스플레이 하우징부(100)에 설치된 보조 축부(800)에 브라켓(310)을 매개로 회동 가능하게 설치된다.
이동 미러부(300)의 회동 각도가 정밀하게 조정될 수 있게 구성되는 경우, 차량의 운전자에 시야에 맞게 윈드실드에 투사되는 영상의 위치를 정밀하게 조정할 수 있으며, 이러한 영상 위치의 정밀한 조정이 이루어지게 되면 불완전한 영상 위치로 인해 발생될 수 있는 영상의 휘도 저하를 보상할 수 있다.
차량의 탑승자가 이동 미러부(300)를 임으로 조작하는 등의 이유로 이동 미러부에 외력이 작용하는 경우, 이동 미러부(300)와 연결된 각종 기어들이 파손될 우려가 있고, 이동 미러부(300)에 대한 회동 각도 조절에서도 정밀성이 떨어질 수 있다.
따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이는 차량의 탑승자가 이동 미러부(300)를 임으로 조작하는 등의 이유로 이동 미러부(300)에 외력이 작용하는 경우에도 기어 파손이 방지되고 이동 미러부(300)에 대한 정밀한 회동 각도 조정이 유지될 수 있도록, 이동 미러부(300)에 일정 크기 이상의 외력이 작용하는 경우, 메인 축부(700)와 보조 축부(800)가 분리되도록 구성된다.
보조 축부(800)는 이동 미러부(300)에 연결되어 이동 미러부(300)를 회동시키고, 메인 축부(700)에 탈착 가능하게 결합되어 이동 미러부(300)에 외력이 작용할 때, 메인 축부(700)로부터 분리된다.
보조 축부(800)가 메인 축부(700)로부터 분리될 수 있도록, 보조 축부(800)에는 메인 축부(700)와의 결합을 위한 결합 돌기(810)가 형성되고, 메인 축부(700)에는 보조 축부(800)의 결합 돌기(810)가 삽입되는 결합 홈(710)이 형성된다.
이동 미러부(300)에 제1 회동 방향[화살표(A) 방향]으로 설정된 크기 이상의 외력이 작용할 때, 결합 돌기(810)가 결합 홈(710)으로부터 이탈되도록 결합 돌기(810)에는 제1 이탈 유도 곡면부(811)가 형성될 수 있다.
또한, 이동 미러부(300)에 제2 회동 방향[화살표(B) 방향]으로 설정된 크기 이상의 외력이 작용할 때, 결합 돌기(810)가 결합 홈(710)으로부터 이탈되도록 결합 돌기(810)에는 제2 이탈 유도 곡면부(812)가 형성될 수 있다.
메인 축부(700)와 보조 축부(800) 중 적어도 어느 하나는 결합 돌기(810)가 결합 홈(710)으로부터 이탈할 수 있는 공간이 마련되도록 축 방향으로 유동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 예컨대, 보조 축부(800)는 메인 축부(700)로부터 멀어지는 방향으로 유동될 수 있도록 설치될 수 있고, 메인 축부(700)는 보조 축부(800)로부터 멀어지는 방향으로 유동될 수 있도록 설치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 영상 출력부에서 출력된 영상을 반사시켜 차량의 윈드실드에 투사하는 이동 미러부에 일정 크기 이상의 외력이 작용하는 경우, 메인 축부와 보조 축부가 분리될 수 있도록 구성함으로써, 기어 파손을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 헤드업 디스플레이 하우징부 200: 영상 출력부
300: 이동 미러부 400: 메인 기어부
500: 제1 보조 기어부 600: 제2 보조 기어부
700: 메인 축부 710: 결합 홈
800: 보조 축부 810: 결합 돌기
811: 제1 이탈 유도 곡면부 812: 제2 이탈 유도 곡면부

Claims (5)

  1. 차량의 실내에 마련되는 대쉬 보드에 설치되는 헤드업 디스플레이 하우징부;
    상기 헤드업 디스플레이 하우징부의 내부에 설치되어 영상을 출력하는 영상 출력부;
    상기 헤드업 디스플레이 하우징부에 회동 가능하게 설치되고, 상기 영상 출력부에서 출력된 상기 영상을 반사시켜 차량의 윈드실드에 투사하는 이동 미러부;
    상기 헤드업 디스플레이 하우징부의 내부에 설치되는 구동 모터의 구동력에 의해 회전하는 메인 기어부;
    상기 메인 기어부에 연결되어 상기 메인 기어부와 연동되어 회전하는 제1 보조 기어부;
    상기 제1 보조 기어부와 연동되어 회전하는 제2 보조 기어부;
    상기 제2 보조 기어부에 의해 회전하는 메인 축부; 및
    상기 이동 미러부에 연결되어 상기 이동 미러부를 회동시키고, 상기 메인 축부에 탈착 가능하게 결합되어 상기 이동 미러부에 외력이 작용할 때, 상기 메인 축부로부터 분리되는 보조 축부;를 포함하며,
    상기 보조 축부에는 상기 메인 축부와의 결합을 위한 결합 돌기가 형성되고, 상기 메인 축부에는 상기 보조 축부의 상기 결합 돌기가 삽입되는 결합 홈이 형성되고,
    상기 메인 축부와 상기 보조 축부 중 적어도 어느 하나는 상기 결합 돌기가 상기 결합 홈으로부터 이탈되도록 축 방향으로 유동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 미러부에 제1 회동 방향으로 설정된 크기 이상의 외력이 작용할 때, 상기 결합 돌기가 상기 결합 홈으로부터 이탈되도록 상기 결합 돌기에는 제1 이탈 유도 곡면부가 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 미러부에 제2 회동 방향으로 설정된 크기 이상의 외력이 작용할 때, 상기 결합 돌기가 상기 결합 홈으로부터 이탈되도록 상기 결합 돌기에는 제2 이탈 유도 곡면부가 형성되는 것을 특징으로 하는 헤드업 디스플레이.
  5. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016182903A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 富士通テン株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置

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