KR102234956B1 - 차량용 헤드업 디스플레이 장치 - Google Patents

차량용 헤드업 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 발명이 개시된다. 개시된 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 차량에 장착되는 하우징부와, 하우징부 상에서 왕복 운동하는 이동부와, 컴바이너와 결합되고, 이동부에 회동가능하게 결합되는 홀더부 및 구동부로부터 동력을 전달받아 회전 운동하고, 이동부와 연결되어 이동부에 동력을 전달하는 회전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 헤드업 디스플레이 장치{HEAD UP DISPLAY APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴바이너 개폐 성능을 향상시킬 수 있는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 헤드업 디스플레이(HEAD UP DISPLAY, HUD)는 차량의 윈드 실드 글라스(WIND SHIELD GLASS)에 다양한 차량 정보를 가상 이미지로 표시하여 운전자가 차량 운전 중 전방을 계속 주시하면서 상기 차량 정보를 확인할 수 있도록 하기 위한 시스템이다.
컴바이너 타입 헤드업 디스플레이는 일반적으로 차량 내부에 컴바이너(COMBINER)가 수납되어 있다가 필요 시 전개하는 구조로 되어있다. 차량의 헤드업 디스플레이 장착 공간에 따른 광 기구의 배치에 따라 수평형 컴바이너 헤드업 디스플레이와 수직형 컴바이너 헤드업 디스플레이가 있다.
특히 종래 수평형 컴바이너 헤드업 디스플레이의 경우 리드 스크류 등을 이용하여 컴바이너를 수평 방향으로 이동 전개하였는데 이 경우 리드 스크류의 리드의 크기와 모터 속도에 의해 컴바이너 개폐 속도가 결정되었으며, 컴바이너의 전개 속도가 신속하지 않았고, 컴바이너의 각도를 조절함에 있어, 리드의 크기와 스텝(STEP) 모터의 각도에 의존하는 문제점이 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1558658호(2015.10.01 등록, 발명의 명칭: 차량용 헤드업 디스플레이 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 이동부가회전부로부터 동력을 전달받아 컴바이너를 신속하게 개폐시켜 개폐 성능을 향상 시키고, 컴바이너 각도 조절 시에 분해능을 조밀하게 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는: 차량에 장착되는 하우징부; 상기 하우징부 상에서 왕복 운동하는 이동부; 컴바이너와 결합되고, 상기 이동부에 회동가능하게 결합되는 홀더부; 및 구동부로부터 동력을 전달받아 회전 운동하고, 상기 이동부와 연결되어 상기 이동부에 동력을 전달하는 회전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 상기 이동부에 연결되고, 상기 회전부의 회전 운동에 의해 상기 이동부 상에서 왕복 운동하여 상기 컴바이너의 각도를 조절하는 틸트부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 회전부는, 구동샤프트를 중심축으로 하여 회전하는 회전본체; 및 상기 회전본체에 고정 결합되는 구동핀부;를 포함하며, 상기 이동부는, 상기 하우징부 상에서 슬라이드 이동하며, 상기 구동핀부가 통과되는 제1핀가이드부가 형성되는 이동본체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 틸트부는, 상기 이동부 상에서 슬라이드 이동하며, 상기 구동핀부가 통과되는 제2핀가이드부가 형성되는 틸트본체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1핀가이드부는, 상기 이동본체가 상기 하우징부 상에서 이동되도록 상기 구동핀부의 회전 경로를 제공하는 제1이동경로; 및 상기 제1이동경로와 연결되고, 상기 구동핀부의 이동 궤적의 곡률과 동일한 곡률로 형성되는 휴지경로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제2핀가이드부는, 상기 틸트본체가 상기 하우징부 상에서 이동되도록 상기 구동핀부의 회전 경로를 제공하는 제2이동경로; 및 상기 제2이동경로와 연결되고, 상기 구동핀부의 이동 궤적의 곡률보다 작은 곡률로 형성되는 틸트경로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 홀더부는, 상기 이동부에 회전 가능하게 결합되는 홀더샤프트; 상기 컴바이너와 결합되고, 상기 홀더샤프트에 결합되어 함께 회전하는 홀더본체; 및 상기 홀더샤프트에 결합되고, 상기 홀더본체의 외측에 회동 가능하게 배치되는 홀더회동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 상기 하우징부에 고정 결합되고, 상기 홀더부의 이동 경로를 제공하는 가이드홈부가 형성되는 홀더가이드부;를 더 포함하고, 상기 홀더회동부에는 외측으로 가이드핀부가 돌출 형성되고, 상기 가이드핀부가 상기 가이드홈부를 따라 이동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 홀더부는, 탄성 재질로 형성되고, 일측이 상기 홀더회동부에 돌출 형성되는 지지돌기부에 접하며, 타측이 상기 홀더본체에 형성되는 본체돌기부를 탄성 지지하는 탄성부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 틸트부는, 상기 틸트본체에 결합되고, 상기 본체돌기부를 가압하는 가압부;를 더 포함하고, 상기 가압부의 하단부는 상기 본체돌기부 측으로 상향 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 상기 이동부에서 외측으로 돌기부가 돌출 형성되고, 상기 하우징부에 결합되고, 상기 이동부의 이동 시 상기 돌기부에 접촉되어 상기 컴바이너의 개폐를 감지하는 개폐감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 개폐감지부는, 상기 하우징부의 일측에 결합되어 상기 컴바이너의 펼침을 감지하는 펼침감지부; 및 상기 하우징부의 타측에 결합되어 상기 컴바이너의 접힘을 감지하는 접힘감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 회전부의 회전 동력을 이동부의 왕복 운동으로 전환하여 컴바이너의 전개를 신속하게 하는 효과가 있다.
또한, 회전부로 인하여 세밀한 각도 조정을 통해 컴바이너의 각도를 조절하여 분해능이 향상되는 효과가 있다.
또한, 휴지경로로 인하여 이동부의 위치를 유지시키고, 틸트부로 인해 컴바이너의 각도를 조절하여 분해능을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 홀더회동부로 인하여 홀더샤프트를 거쳐 홀더본체로 회전력을 전달하여 컴바이너를 개폐시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 탄성부재로 인하여 홀더부의 회전 시 컴바이너의 펼침 또는 접힘을 신속하게 하고, 조정된 컴바이너의 각도가 유지되도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 컴바이너가 접힘 상태의 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부의 작동원리를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부의 작동원리를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부를 도시한 분해도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트부를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더부를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더가이드부를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 작동 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐감지부를 도시한 측면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부의 최종 위치를 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트부의 최종 위치를 도시한 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부를 도시한 측면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트부를 도시한 평면도이다.
도 16은 컴바이너 전개 시 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이장치의 일 실시예를 설명한다. 이 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 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 컴바이너가 접힘 상태의 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부의 작동원리를 도시한 개념도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부의 작동원리를 도시한 개념도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부를 도시한 분해도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부를 도시한 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트부를 도시한 사시도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더부를 도시한 사시도이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더가이드부를 도시한 사시도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 작동 상태를 도시한 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐감지부를 도시한 측면도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부의 최종 위치를 도시한 평면도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트부의 최종 위치를 도시한 평면도이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부를 도시한 측면도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트부를 도시한 평면도이다. 도 16은 컴바이너 전개 시 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)는 하우징부(100), 이동부(200), 틸트부(300), 홀더부(400), 홀더가이드부(500), 회전부(600), 개폐감지부(800)(800), 이동슬라이드부(900)를 포함한다.
도 1, 도 2, 도 5, 도 6, 도 9 내지 도 13, 도 16, 도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 해당하는 하우징부(100)는 차량에 장착되는 것으로, 디스플레이부(미 도시)가 장착된다. 디스플레이부는 하우징부(100) 내에 장착되어 이미지 또는 영상을 생성하고 이를 컴바이너(50)로 조사한다.
도 1, 도 2를 참조하면, 하우징부(100)는 차량의 대시보드(미 도시)에 삽입 장착되며, 내부에 공간이 형성되어 뒤에 설명할 이동부(200)가 직선 왕복 운동하며 컴바이너(50)를 펼치거나 접는다.
디스플레이부는 차량 내의 전반적인 전자 제어 기능을 수행하는 전자제어부(ELECTRONIC CONTROL UNIT, ECU)와 연결되어 차량의 주행속도와 엔진 상태 등 차량과 관련된 다양한 정보를 수신하여 이미지 또는 영상을 생성한다.
디스플레이부는 내비게이션 단말기와 같은 장치와 연결 시 특정 목적지로의 이동 경로 등과 관련된 다양한 위치 정보를 수신하여 이미지 또는 영상을 생성하도록 한다.
도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7, 도 10 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동부(200)는 하우징부(100) 상에서 직선 왕복 운동하는 것으로, 이동본체(210)를 포함한다.
도 1, 도 2를 참조하면, 이동부(200)는 좌우 방향(도 1 기준)으로 직선 왕복 운동을 하며, 컴바이너(50)를 개폐시킨다. 컴바이너(50)는 하우징부(100) 상에서 펼쳐져 디스플레이부로부터 생성된 이미지 또는 영상이 거울(미도시) 등의 반사부재를 통해 반사된 다음 조사된다.
이로 인하여 운전자가 내비게이션과 같은 별도의 디스플레이 장치 없이도 차량 정보를 확인할 수 있도록 한다. 컴바이너(50)는 비 구면 렌즈가 적용될 수 있고, 피사체의 초점 정확도를 향상시켜 조사되는 차량 정보 이미지 또는 영상이 선명하게 나올 수 있도록 한다.
도 5 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동본체(210)는 하우징부(100) 상에서 슬라이드 이동하는 것으로, 뒤에 설명할 구동핀부(620)가 통과되는 제1핀가이드부(211)가 형성된다.
도 5 내지 도 7, 도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1핀가이드부(211)는 구동핀부(620)가 통과되도록 이동본체(210)의 상, 하면이 관통되도록 형성되는 것으로 제1이동경로(212), 휴지경로(213)를 포함한다.
제1핀가이드부(211) 내측에 구동핀부(620)가 이동본체(210)에 관통 삽입되고, 뒤에 설명할 회전부(600)의 회전에 따라 구동핀부(620)가 회전 시 제1핀가이드부(211) 상에서 이동된다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1이동경로(212)는 회전본체(610)의 회전 시 구동핀부(620)가 회전되며 이동본체(210)와 접촉으로 인해 이동본체(210)가 하우징부(100) 상에서 이동되는 경로이다.
제1이동경로(212)는 이동본체(210)의 이동 방향과 수직을 이루며 직선경로로 형성되나 이에 한정하는 것은 아니고 이동본체(210)의 이동 방향과 소정 각도를 이루며 형성되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴지경로(213)는 제1이동경로(212)와 연결되고, 구동샤프트(710)의 중심으로부터 소정 각도에서 길이가 동일하게 호(ARC)의 형상으로 형성된다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴지경로(213)는 구동핀부(620)의 이동 궤적과 동일한 곡률로 형성되고, 뒤에 설명할 회전부(600)의 회전에 의해 구동핀부(620)가 회전하여도 이동본체(210)가 이동하지 않고 위치가 유지된다.
도 5 내지 도 7, 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 돌기부(214)는 이동부(200)에서 외측에 돌출 형성되는 것으로, 뒤에 설명할 개폐감지부(800)와 접촉된다.
돌기부(214)에는 개폐감지부(800)에 접촉 시 신호를 전달하는 신호발생부(미도시)가 결합될 수 있다.
도 1, 도 2, 도 7, 도 11 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트부(300)는 이동부(200)에 연결되고, 회전부(600)의 회전 운동에 의해 이동부(200) 상에서 직선 왕복 운동하여 컴바이너(50)의 각도를 조절하는 것으로, 틸트본체(310), 가압부(320)를 포함한다.
도 1, 도 2, 도 7, 도 11 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트본체(310)는 이동부(200) 상에서 슬라이드 이동하며, 제2핀가이드부(311)가 형성된다.
도 7, 도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2핀가이드부(311)는 구동핀부(620)가 통과되도록 틸트본체(310)의 상, 하면(도 7 기준)이 관통되도록 형성되는 것으로 제2이동경로(312), 틸트경로(313)를 포함한다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2이동경로(312)는 회전본체(610)의 회전 시 구동핀부(620)가 회전되며 틸트본체(310)와 접촉으로 인해 틸트본체(310)가 이동부(200) 상에서 이동되는 경로이다.
제2이동경로(312)는 틸트본체(310)의 이동 방향과 수직을 이루며 직선경로로 형성되나 이에 한정하는 것은 아니고 틸트본체(310)의 이동 방향과 소정 각도를 이루며 형성되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트경로(313)는 제2이동경로(312)와 연결되고, 구동핀부(620)의 이동 궤적의 곡률보다 작은 곡률로 형성된다.
이로 인하여 구동핀부(620)가 휴지경로(213), 틸트경로(313)에서 이동본체(210)은 이동하지 않으나, 틸트본체(310)은 컴바이너(50) 측으로 이동하게 된다.
이에 더하여 틸트경로(313)로 인하여 구동핀부(620)가 회전함에 따라 휴지경로(213)에는 이동본체(210)가 이동하지 않고, 틸트본체(310)가 이동하여 미세 조정이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 틸트경로(313)의 경로가 구동핀부(620)의 이동 궤적의 곡률보다 작은 곡률로 형성되나 이에 한정하는 것은 아니고, 구동핀부(620)가 휴지경로(213)에서 이동 시 이동본체(210)는 이동하지 않으나, 틸트본체(310)가 이동하도록 구동핀부(620)의 이동궤적의 곡률보다 크게 형성되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트경로(313)는 구동샤프트(710)의 중심으로부터 길이를 달리하는 호의 형상으로 형성된다. 구체적으로 틸트경로(313)는 제2이동경로(312)와 연결되는 일점에서 구동샤프트(710)의 중심까지의 거리보다 회전부(600)의 소정 각도 회전 시 틸트경로(313)의 타점에서 구동샤프트(710)의 중심까지의 거리가 크게 형성된다.
도 12, 도 13을 참조하면, 구동핀부(620)가 휴지경로(213) 상에서 이동 시 이동본체(210)는 더 이상 좌측 방향(도 12 기준)으로 이동되지 않고, 틸트본체(310)가 이동부(200), 구체적으로 이동본체(210) 상에서 좌측 방향(도 12 기준)으로 이동하게 된다.
도 15를 참조하면, 틸트경로(313)는 회전본체(610)가 소정 각도 회전 시 이에 비례하여 틸트본체(310)가 소정 길이 상측(도 15 기준) 방향으로 직선 운동 가능하도록 형성된다.
도 7, 도 10 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압부(320)는 틸트본체(310)에 결합되는 것으로, 뒤에 설명할 홀더본체(420)에 형성되는 본체돌기부(421)를 가압한다.
도 14를 참조하면, 가압부(320)의 하단부(도 14 기준)는 본체돌기부(421) 측(도 14 기준 좌측)으로 상향 경사면이 형성된다. 이로 인하여 틸트본체(310)가 좌측 방향(도 14 기준)으로 이동 시 가압부(320)가 본체돌기부(421)와 접촉하게 되고, 틸트본체(310)가 이동됨에 따라 홀더본체(420)가 시계 방향(도 14 기준)으로 회전되어 컴바이너(50)의 경사가 조절된다.
도 1, 도 2, 도 8 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더부(400)는 컴바이너(50)와 결합되고, 이동부(200)에 회동가능하게 결합되는 것으로, 홀더샤프트(410), 홀더본체(420), 홀더회동부(430), 탄성부재(440)를 포함한다.
도 8 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더샤프트(410)는 이동부(200)에 회전 가능하게 결합되는 것으로, 봉 형상으로 형성될 수 있다.
도 8 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더본체(420)는 컴바이너(50)와 결합되고, 홀더샤프트(410)에 결합되어 함께 회전하는 것으로 홀더샤프트(410)가 이동부(200) 상에서 회전하게 되면 컴바이너(50)를 펼치거나 접는다.
도 8 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체돌기부(421)는 홀더본체(420)의 외측으로 돌출 형성되며, 뒤에 설명할 탄성부재(440)와 접촉된다. 본체돌기부(421)는 틸트본체(310)가 이동 시 가압부(320)에 접촉되고, 가압부(320)가 본체돌기부(421) 측(도 14 기준 좌측)으로 이동됨에 따라 하측(도 14 기준), 구체적으로 시계 방향(도 14 기준)으로 회전된다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체돌기부(421)는 홀더회동부(430)에 형성되는 본체돌기가이드부(435) 내측에서 이동 가능하다. 이로 인하여 가압부(320)가 본체돌기부(421)를 가압하면 본체돌기부(421)가 본체돌기가이드부(435) 상에서 이동하며 홀더본체(420)가 시계 방향으로 회전된다.
도 8 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더회동부(430)는 홀더샤프트(410)에 결합된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드핀부(433)는 홀더회동부(430)의 외측으로 돌출 형성된다.
도 8 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지지돌기부(431)는 홀더회동부(430)의 외측으로 돌출 형성되고, 뒤에 설명할 탄성부재(440)를 접촉 지지한다.
도9 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드핀부(433)는 뒤에 설명할 홀더가이드부(500)에 형성되는 가이드홈부(510)를 따라 이동한다. 가이드핀부(433)가 가이드홈부(510)의 단부에 걸리고 단부를 중심으로 홀더샤프트(410) 및 홀더본체(420)를 회전시켜 컴바이너(50)를 시계 방향(도 12 기준)으로 회전시켜 펼친다.
도 8 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본체돌기가이드부(435)는 홀더회동부(430) 상에서 본체돌기부(421)가 이동 가능하도록 형성된다. 이로 인하여 홀더회동부(430)가 더 이상 회전되지 않더라도, 가압부(320)가 본체돌기부(421)를 가압 시 본체돌기부(421)가 본체돌기가이드부(435) 상에서 이동하여 컴바이너(50)를 시계 방향(도 14 기준)으로 소정 각도 회전시킬 수 있다.
도 8, 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성부재(440)는 탄성 재질로 형성되는 것으로, 일측이 지지돌기부(431)에 접하고, 타측이 본체돌기부(421)에 접한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄성부재(440)는 홀더샤프트(410)를 둘러싸고, 일측이 지지돌기부(431)에 의해 위치 고정되고, 타측이 본체돌기부(421)의 하측(도 8 기준)을 지지한다.
탄성부재(440)는 홀더본체(420)가 반시계 방향(도 14 기준)으로 회전되도록 본체돌기부(421)를 탄성 지지한다.
도 1, 도 2, 도 9 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더가이드부(500)는 하우징부(100)에 고정 결합되는 것으로, 홀더부(400)의 이동 경로를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가이드홈부(510) 상에서 홀더회동부(430)에 형성되는 가이드핀부(433)가 이동된다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드홈부(510)는 우측에서 좌측(도 9 기준) 방향으로 갈수록 하향 형성된다.
이로 인하여 이동부(200)가 동일 높이에서 직선 이동 시 가이드핀부(433)의 높이를 달리하여, 좌측(도 9 기준) 방향으로 이동 시 가이드핀부(433)의 높이가 낮아짐에 따라 홀더회동부(430)가 시계 방향(도 14 기준)으로 회전된다.
도 1, 도 2, 도 10 내지 도 13 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부(600)는 구동부(700)로부터 동력을 전달받아 회전 운동하는 것으로, 이동부(200)와 연결되어 이동부(200)에 동력을 전달한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전부(600)는 회전본체(610), 구동핀부(620)를 포함한다.
도 1, 도 2, 도 10 내지 도 13 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전본체(610)는 구동샤프트(710)를 중심축으로 하여 회전하고, 구동핀부(620)는 회전본체(610)에 고정 결합된다.
구동핀부(620)는 회전본체(610)의 외측으로 돌출 형성되고, 제1핀가이드부(211), 제2핀가이드부(311)를 통과하여 제1핀가이드부(211), 제2핀가이드부(311) 내측에서 이동한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동핀부(620)는 회전본체(610) 상에 위치 고정되어 결합되고, 회전본체(610)와 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동부(700)는 모터 방식으로 전력을 공급받아 회전 구동되고, 구동샤프트(710)를 축으로하여 회전본체(610)가 회전 운동하도록 동력을 전달한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 구동핀부(620)는 회전본체(610)가 회전됨에 따라 소정 각도로 회전되고, 제1핀가이드부(211), 제2핀가이드부(311) 상에서 이동된다.
도 5, 도 7 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐감지부(800)(800)는 하우징부(100)에 결합되며, 이동부(200)의 이동 시 돌기부(214)에 접촉되어 컴바이너(50)의 개폐를 감지하는 것으로 펼침감지부(810), 접힘감지부(820)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 개폐감지부(800)는 스위치(SWITCH) 방식으로 형성되나 이에 한정하는 것은 아니고, 돌기부(214)와 접촉 시 전기적 신호를 발생하는 접촉 센서 방식으로 형성되는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 5, 도 7 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 펼침감지부(810)는 하우징부(100)의 일측에 결합되어 컴바이너(50)의 펼침을 감지하는 것으로, 이동본체(210)가 이동 시 돌기부(214)와 접촉하여 컴바이너(50)의 펼침을 감지한다.
구체적으로 본 발명에서 펼침감지부(810)는 돌기부(214)의 좌측(도 11 기준) 면에 접촉되어 컴바이너(50)의 펼침을 감지한다.
도 5, 도 7 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 접힘감지부(820)는 하우징부(100)의 일측에 결합되어 컴바이너(50)의 접힘을 감지하는 것으로, 이동본체(210)가 이동 시 돌기부(214)와 접촉하여 컴바이너(50)의 펼침을 감지한다.
구체적으로 본 발명에서 접힘감지부(820)는 돌기부(214)의 우측(도 11 기준) 면에 접촉되어 컴바이너(50)의 접힘을 감지한다.
도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동슬라이드부(900)는 하우징부(100)에 설치되는 것으로 이동가이드부(910), 이동슬라이드블록(920)을 포함한다.
도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동가이드부(910)는 하우징부(100)에 설치되는 것으로, 이동슬라이드블록(920)이 이동가능하도록 이동가이드 홈부가 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동가이드홈부(911)는 레일 형상으로 형성되고, 이동가이드홈부(911) 내측에서 이동슬라이드블록(920)이 직선 왕복 운동하며 이동된다.
도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 이동슬라이드블록(920)은 이동본체(210)에 결합되는 것으로, 이동슬라이드블록(920)이 이동가이드홈부(911) 내측에서 이동됨에 따라 이동본체(210)가 직선 방향으로 왕복 운동한다.
도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트슬라이드부(950)는, 이동부(200)에 설치되는 것으로, 틸트가이드부(960), 틸트슬라이드블록(970)을 포함한다.
도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 틸트가이드부(960)는 이동부(200), 구체적으로 이동본체(210)에 설치되는 것으로, 틸트슬라이드블록(970)이 이동가능하도록 틸트가이드홈부(961)가 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트가이드홈부(961)는 레일 형상으로 형성되고 틸트가이드홈부(961) 내측에서 틸트슬라이드블록(970)이 직선 왕복 운동하며 이동된다.
도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 틸트슬라이드블록(970)은 틸트본체(310)에 결합되는 것으로, 틸트슬라이드블록(970)이 틸트가이드홈부(961) 내측에서 이동됨에 따라 틸트본체(310)가 직선 방향으로 왕복 운동한다.
도 1, 도 2, 도 10, 도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유격방지부(70)는 홀더샤프트(410)와 틸트본체(310)에 각각 결합되고, 틸트본체(310)가 홀더샤프트(410) 측으로 이동되는 방향으로 탄성 복원력을 가진다.
이로 인하여 구동핀부(620)가 틸트본체(310)에 형성되는 제2핀가이드부(311) 상을 이동 시, 구체적으로 제2이동경로(312) 및 틸트경로(313)상에 밀착되어 제2핀가이드부(311)와 구동핀부 (620) 간 유격이 발생되는 것을 방지한다.
이로 인하여 틸트본체(310)가 이동 시 구동핀부(620)와 제2핀가이드부(311) 간 유격 발생으로 인한 진동을 방지할 수 있고, 회전부(600)의 구동에 따라 이동되는 틸트본체(310)의 이동거리를 미세하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 작동원리 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 15를 참조하면, 회전부(600)가 구동부(700)로부터 동력을 전달받아 회전 운동 하고 이동부(200)로 동력을 전달하여 이동부(200)가 하우징부(100) 상에서 좌우 방향(도 1 기준)으로 직선 왕복 운동한다.
회전부(600)의 회전으로 인하여 이동부(200)의 반복적인 수평 이동이 가능하게 하도록 하는 효과가 있다. 이에 더하여 회전부(600)의 회전 속도를 전달받아 컴바이너(50)의 신속한 전개 또는 수납이 가능하다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시에 따른 이동부(200)가 좌측(도 1 기준)으로 이동 시 컴바이너(50)가 시계 방향(도 1 기준)으로 하우징부(100) 내측에서 상승하여 펼쳐지고, 이동부(200)가 우측(도 2 기준)으로 이동 시 컴바이너(50)가 반시계 방향(도 2 기준)으로 하우징부(100) 내측에서 하강하며 접히며 수납된다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전본체(610)가 회전됨에 따라 회전본체(610)에 고정 결합되는 구동핀부(620)가 함께 회전하고, 회전부(600)가 회전됨에 따라 구동핀부(620)가 제1가이드핀부(433) 상에서 이동하고, 이동본체(210)가 이동된다.
도 4를 참조하면, 제1핀가이드부(211)는 제1이동경로(212), 휴지경로(213)를 포함하고, 구동핀부(620)가 제1이동경로(212) 상에서 이동 시에는 이동본체(210)가 직선 이동하나, 구동핀부(620)가 휴지경로(213) 상에서 이동 시에는 이동본체(210)의 위치가 유지된다.
이로 인하여 소정 각도 구간(θ)에서 이 동부의 위치가 유지되는 동안 회전부(600)의 회전으로 틸트본체(310)가 직선 이동되도록 하여 컴바이너(50)의 각도를 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 5, 도 6을 참조하면, 이동부(200)는 하우징부(100) 상에서 직선 왕복 운동을 하고, 회전부(600)의 회전 운동으로부터 동력을 전달 받아 이동된다.
도 1, 도 2, 도 3을 참조하면, 틸트부(300)가 이동본체(210) 상에서 직선 이동되고, 구체적으로 회전부(600)의 회전 시 구동핀부(620)가 제2핀가이드부(311) 상에서 이동하게 되고, 구동핀부(620)로 인하여 틸트본체(310)가 이동본체(210) 상에서 직선 이동한다.
도 11 내지 도 15를 참조하면, 제2핀가이드부(311)의 원호 형상은 제1핀가이드부(211)의 원호 형상보다 중심점(P)에 근접하게 형성된다. 이로 인하여 제1핀가이드부(211)의 휴지경로(213) 상에서 이동본체(210)가 이동하지 않는 반면에, 틸트본체(310)는 이동본체(210)보다 상대적으로 좌측(도 12 기준)으로 이동이 가능하다.
도 15를 참조하면, 휴지경로(213), 틸트경로(313)가 시작되는 지점에서 회전부(600)가 소정 각도 회전 시 틸트본체(310)의 직선 이동 거리가 일정하게 증가하도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)에서는 회전부(600)가 소정 각도(deg) 회전 시마다 틸트본체(310)가 L씩 이동한다. 이를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
Figure 112017061372584-pat00001
본 발명의 일 실시예에 따른 틸트경로(313)로 인하여 회전부(600)의 회전 각도에 따른 틸트본체(310)의 이동 거리를 정확하게 예측할 수 있고, 틸트본체(310)의 이동 거리를 통해 컴바이너(50)를 설계된 각도로 조절 할 수 있는 효과가 있다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 홀더부(400)는 이동부(200)에 회동가능하게 결합되며, 홀더샤프트(410), 홀더본체(420), 홀더회동부(430)를 포함한다.
홀더회동부(430)는 홀더샤프트(410)에 결합되어 홀더샤프트(410)를 회전시키고, 홀더회동부(430)에 형성되는 가이드핀부(433)가 홀더가이드부(500)를 따라 이동하며, 홀더가이드부(500)의 좌측 단부(도 1 기준)에서 가이드핀부(433)가 걸리면서 홀더가이드부(500)의 단부를 축으로 하여 시계 방향(도 1 기준)으로 회전된다.
이로 인하여 홀더회동부(430)에 결합된 홀더샤프트(410)가 회전하고, 홀더샤프트(410)에 결합된 홀더본체(420)가 시계 방향으로 회전하며 컴바이너(50)를 전개시킨다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 회전부(600)의 회전에 따라 휴지경로(213) 상에서 구동핀부(620)가 이동 시 이동부(200)는 더 이상 이동하지 않고, 이동부(200) 상에 배치되는 틸트부(300)가 좌측(도 12 기준)으로 이동한다.
도 14를 참조하면, 틸트부(300)가 좌측(도 14 기준)으로 이동 시 틸트본체(310)에 결합되는 가압부(320)가 본체돌기부(421)에 접촉되고, 가압부(320)의 하단부가 본체돌기부(421)측(도 14 기준 좌측)을 향해 상향 경사면이 형성되어 좌측으로 이동할수록 본체돌기부(421)가 하측(도 14 기준)으로 이동한다.
이로 인하여 본체돌기부(421)가 형성되는 홀더본체(420)가 시계 방향으로 회전하고, 컴바이너(50)의 각도가 조절되어 분해능이 향상되는 효과가 있다.
도 14를 참조하면, 본체돌기부(421)는 홀더회동부(430)에 형성되는 본체돌기가이드부(435) 상에서 이동가능하고, 이로 인하여 홀더회동부(430)의 위치가 고정된 채 컴바이너(50)의 각도를 조절하여 분해능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
제2가이드핀부(433)의 형상을 달리 설정하여 틸트부(300)의 이동 거리를 조절할 수 있고 이로 인하여 컴바이너(50)의 각도를 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 회전부(600)가 소정 각도 회전됨에 따라 이에 비례하여 틸트부(300)가 소정 구간 직선 이동되도록 하여 컴바이너(50)의 기울기를 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 9를 참조하면, 가이드홈부(510)가 좌측(도 9 기준)으로 갈수록 동일 높이 상에서 직선 이동하는 이동부(200)에 비해 하측(도 9 기준)에 위치된다.
이로 인하여 홀더회동부(430)가 시계 방향(도 9 기준)으로 회전되어 컴바이너(50)가 펼쳐지고, 이동부(200)가 다시 우측으로 이동 시에는 홀더회동부(430)가 반시계 방향(도 9 기준)으로 회전되어 컴바이너(50)가 접혀 하우징부(100)의 내측에 수납되도록 한다.
도 11을 참조하면, 이동부(200)의 직선 이동에 따라 이동본체(210)에 돌출 형성되는 돌기부(214)가 개폐감지부(800)와 접촉되어 컴바이너(50)의 개폐를 감지한다.
구체적으로 이동본체(210)가 좌측으로 이동 시 돌기부(214)의 좌측(도 11 기준) 일면이 펼침감지부(810)에 접촉되어 컴바이너(50)의 펼침을 감지하고, 이동본체(210)가 우측으로 이동 시 돌기부(214)의 우측(도 11 기준) 타면이 펼침감지부(810)에 접촉되어 컴바이너(50)의 접힘을 감지한다.
도 14를 참조하면, 탄성부재(440)는 탄성 재질로 형성되고, 일측이 홀더회동부(430)에 형성되는 지지돌기부(431)에 접하며 타측이 홀더본체(420)에 형성되는 본체돌기부(421)에 접하도록 배치된다.
이로 인하여 가압부(320)가 좌측(도 14 기준)으로 이동 시 본체돌기부(421)가 탄성부재(440)를 가압하고 탄성부재(440)는 반시계 방향(도 14 기준)으로 본체돌기부(421)를 탄성 지지하고, 이동본체(210)가 우측(도 14 기준) 이동 시 컴바이너(50)가 신속하게 접혀 수납되도록 한다.
이에 더하여 탄성부재(440)는 본체돌기부(421)를 반시계 방향(도 14 기준)으로 가압하여 가압부(320)에 의해 조절된 컴바이너(50)의 경사가 설정 각도로 유지되도록 하는 효과가 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 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 차량용 헤드업 디스플레이 장치 P: 중심점
50: 컴바이너 70: 유격방지부
100: 하우징부 200: 이동부
210: 이동본체 211: 제1핀가이드부
212: 제1이동경로 213: 휴지경로
214: 돌기부 300: 틸트부
310: 틸트본체 311: 제2핀가이드부
312: 제2이동경로 313: 틸트경로
320: 가압부 400: 홀더부
410: 홀더샤프트 420: 홀더본체
421: 본체돌기부 430: 홀더회동부
431: 지지돌기부 433: 가이드핀부
435: 본체돌기가이드부 440: 탄성부재
500: 홀더가이드부 510: 가이드홈부
600: 회전부 610: 회전본체
620: 구동핀부 700: 구동부
710: 구동샤프트 800: 개폐감지부
810: 펼침감지부 820: 접힘감지부
900: 이동슬라이드부 910: 이동가이드부
911: 이동가이드홈부 920: 이동슬라이드블록
950: 틸트슬라이드부 960: 틸트가이드부
961: 틸트가이드홈부 970: 틸트슬라이드블록

Claims (12)

  1. 차량에 장착되는 하우징부;
    상기 하우징부 상에서 왕복 운동하는 이동부;
    컴바이너와 결합되고, 상기 이동부에 회동가능하게 결합되는 홀더부;
    구동부로부터 동력을 전달받아 회전 운동하고, 상기 이동부와 연결되어 상기 이동부에 동력을 전달하는 회전부; 및
    상기 이동부에 연결되고, 상기 회전부의 회전 운동에 의해 상기 이동부 상에서 왕복 운동하여 상기 컴바이너의 각도를 조절하는 틸트부;를 포함하고,
    상기 회전부는,
    구동샤프트를 축으로 하여 회전하는 회전본체; 및
    상기 회전본체에 고정 결합되는 구동핀부;를 포함하며,
    상기 이동부는,
    상기 하우징부 상에서 슬라이드 이동하며, 상기 구동핀부가 통과되는 제1핀가이드부가 형성되는 이동본체;를 포함하고,
    상기 틸트부는,
    상기 이동부 상에서 슬라이드 이동하며, 상기 구동핀부가 통과되는 제2핀가이드부가 형성되는 틸트본체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
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  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1핀가이드부는,
    상기 이동본체가 상기 하우징부 상에서 이동되도록 상기 구동핀부의 회전 경로를 제공하는 제1이동경로; 및
    상기 제1이동경로와 연결되고, 상기 구동핀부의 이동 궤적의 곡률과 동일한 곡률로 형성되는 휴지경로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2핀가이드부는,
    상기 틸트본체가 상기 하우징부 상에서 이동되도록 상기 구동핀부의 회전 경로를 제공하는 제2이동경로; 및
    상기 제2이동경로와 연결되고, 상기 구동핀부의 이동 궤적의 곡률보다 작은 곡률로 형성되는 틸트경로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 홀더부는,
    상기 이동부에 회전 가능하게 결합되는 홀더샤프트;
    상기 컴바이너와 결합되고, 상기 홀더샤프트에 결합되어 함께 회전하는 홀더본체; 및
    상기 홀더샤프트에 결합되고, 상기 홀더본체의 외측에 회동 가능하게 배치되는 홀더회동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징부에 고정 결합되고, 상기 홀더부의 이동 경로를 제공하는 가이드홈부가 형성되는 홀더가이드부;를 더 포함하고,
    상기 홀더회동부에는 외측으로 가이드핀부가 돌출 형성되고, 상기 가이드핀부가 상기 가이드홈부를 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 홀더부는,
    탄성 재질로 형성되고, 일측이 상기 홀더회동부에 돌출 형성되는 지지돌기부에 접하며, 타측이 상기 홀더본체에 형성되는 본체돌기부를 탄성 지지하는 탄성부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 틸트부는,
    상기 틸트본체에 결합되고, 상기 본체돌기부를 가압하는 가압부;를 더 포함하고,
    상기 가압부의 하단부는 상기 본체돌기부 측으로 상향 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이동부에서 외측으로 돌기부가 돌출 형성되고,
    상기 하우징부에 결합되고, 상기 이동부의 이동 시 상기 돌기부에 접촉되어 상기 컴바이너의 개폐를 감지하는 개폐감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 개폐감지부는,
    상기 하우징부의 일측에 결합되어 상기 컴바이너의 펼침을 감지하는 펼침감지부; 및
    상기 하우징부의 타측에 결합되어 상기 컴바이너의 접힘을 감지하는 접힘감지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
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