KR102436326B1 - 그림문자를 표시하는 자동차용 신호전달 장치 및 이러한 조명 장치를 장착한 신호 조명구 - Google Patents

그림문자를 표시하는 자동차용 신호전달 장치 및 이러한 조명 장치를 장착한 신호 조명구 Download PDF

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Abstract

본 발명은 그림문자를 표시하도록 구성된, 특히 자동차(20)를 위한 신호전달 장치(1, 1')에 관한 것이며, 본 장치(1, 1')는 자동차(20)의 적어도 하나의 신호전달 기능을 구현하도로 구성된다. 이 장치(1, 1')는 자동차(20) 상에 배치되도록 의도된 표시 영역(3, 3')을 포함하는 표시 수단을 포함하고, 이 표시 수단은 표시 영역(3, 3') 내에 그림문자를 표시하도록 구성되고, 각각의 그림문자는 상기 적어도 하나의 신호전달 기능 중 적어도 하나의 법적 광도 특성을 적어도 부분적으로 갖는 광 빔을 출사한다.

Description

그림문자를 표시하는 자동차용 신호전달 장치 및 이러한 조명 장치를 장착한 신호 조명구{SYMBOL-DISPLAYING SIGNALING DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE, AND SIGNAL LIGHT EQUIPPED WITH SUCH A LIGHTING DEVICE}
본 발명은 그림문자(pictogram)를 표시하도록 구성된 자동차용 신호전달 장치 및 이러한 종류의 신호전달 장치를 포함하는 신호 조명구에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 후방에 위치되는 자동차 신호 조명구는 적어도 하나의 광원 및 이 조명구를 폐쇄하는 외측 렌즈를 포함하는 조명 장치이다. 단순화하기 위해, 광원은 자동차의 외부로 광을 투과시키는 광 패치(patch)를 생성하기 위해 외측 렌즈를 향해 안내되는 광 빔을 형성하기 위해 광선을 출사한다. 광 패치의 색은 조명구의 기능 또는 조명구의 유형의 특성이다. 따라서, 백색 광 패치는 조명구가 후진등임을 나타내고, 황색 광 패치는 방향 지시등임을 나타내고, 적색 광 패치는 후방 주행등 또는 제동등임을 나타내며, 이 제동등이 더 큰 광도를 갖는다는 것은 공지되어 있다. 안개, 폭우 또는 눈과 같은 어려운 기후 조건 하에서 볼 수 있도록 광도가 더 큰 적색 안개등도 존재한다. 이러한 조명구는 색 이외에도 특히 광도 및 시야각에 관한 규정을 준수해야 한다.
그러나, 각각의 조명구가 특별한 법적 의미를 가지고 있으나, 이것이 관찰자에게 불충분하게 명시될 수도 있다. 자동차의 운전자의 의도 또는 예를 들면 운전자가 직면하는 긴급 상황을 이해하기 위해, 작동되는 조명구의 색 및 유형을 해독해야 한다. 따라서, 자동차가 교통체증에 갇혀 있는 경우에 자동차의 조명구 중의 하나가 점등되면 자동차가 직면한 상황을 정확하게 이해하는 것이 불명확하거나 불가능하다. 실제로, 후속 자동차의 운전자가 선행 자동차의 점등된 제동등을 본 경우에도, 이 조명구의 단순한 조명만으로는 정확한 제동 원인에 대한 어떤 정보도 후속 자동차의 운전자에게 제공하지 못한다.
또한, 상이한 조명구의 수는 위에 언급된 것에 한정되어 있으므로 제한된 수의 메시지를 이용하여 설명하기가 곤란한 상황이 있다. 많은 상황에서 자동차는 발생하는 사건에 대해 보다 정확하게 다른 자동차에 경고할 수 없다.
그러므로 본 발명은 특정 상황의 이해를 강화하고, 자동차가 직면하는 상황을 더 정확하게 경고하고, 다른 자동차에 경고하는 역할을 하는 다양한 유형의 정보를 증가시키도록 구성된 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 위해, 본 발명은 그림문자를 표시하도록 구성된, 특히 자동차용 신호전달 장치에 관한 것이며, 본 장치는 자동차의 적어도 하나의 신호전달 기능을 구현하도록 구성된다.
이 장치는 자동차 상에 배치되도록 의도된 표시 영역을 포함하는 표시 수단을 포함하고, 이 표시 수단은 표시 영역 내에 그림문자를 표시하도록 구성되고, 각각의 그림문자는 상기 적어도 하나의 신호전달 기능 중 적어도 하나의 법적 광도 특성을 적어도 부분적으로 갖는 광 빔을 출사한다는 것이 주목할 만하다.
따라서, 자동차가 직면하는 특정 수의 상황에 대해, 다른 자동차에게 정확하게 경고하기 위해 특정 그림문자가 표시될 수 있다. 따라서, 이 장치는 다른 도로 이용자가 명확하게 관찰하고 이해할 수 있는 다양한 메시지의 수를 증가시킨다. 또한, 모든 그림문자가 동일한 표시 영역 내에 표시될 수 있으므로 특정의 새로운 조명구를 추가하는 것이 방지된다.
또한, 적어도 부분적으로 법적 광도 특성을 갖는 그림문자 광 빔은 필요한 에너지 소비, 즉, 조명구 또는 조명구들의 정상적 소비에 추가되는 표시 수단의 소비가 증가되지 않는다. 또한, 따라서 그림문자는 빔의 법적 광도 특성을 저하시키는, 그리고 이에 따라 신호전달 장치의 사용을 금지시킬 위험을 초래할 수 있는 불필요한 보조 빔을 생성하지 않는다.
본 발명의 다양한 실시형태에 따르면, 개별적으로 또는 조합하여,
- 표시 수단은 그림문자 단독에 의해 출사되는 광 빔이 신호전달 기능의 법적 광도 특성을 갖도록 구성되고;
- 상기 신호전달 장치는 보완 영역을 포함하는 보완 신호전달 수단을 포함하고, 이 보완 수단은 보완 영역으로부터 출사되는 보완 광 빔을 출사하도록 구성되고, 그림문자 광 빔과 보완 광 빔의 조합은 법적 광도 특성을 갖고;
- 보완 수단은 광선을 출사하도록 구성된 광원, 및 보완 광 빔을 형성하기 위해 보완 영역 상에 광선을 분배하기 위한 분배 수단을 포함하고;
- 표시 영역 및 보완 영역은 인접해 있고;
- 보완 영역은 표시 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸고;
- 적어도 하나의 그림문자는 긴급 상황에 관련되고;
- 적어도 하나의 그림문자는 일반적인 교통 정보에 관련되고;
- 그림문자는 동적이고;
- 상기 장치는 자동차의 파라미터 및/또는 자동차의 주변 상황의 함수로서 그림문자의 표시를 자동으로 제어하도록 구성된 제어 유닛을 포함하고;
- 상기 장치는 자동차 상에 배치된 센서를 포함하고, 이 센서는 자동차의 주변 상황을 평가하도록 구성되고;
- 센서는 비디오 카메라를 포함하고;
- 센서는 자동차의 사각지대에서 외부의 사람 또는 물체의 통과를 검출하도록 구성되고;
- 그림문자 중 하나 이상은 비디오 카메라로부터 오지 않는 정보, 예를 들면, 온도 또는 안전 거리 또는 제동 강도 정보와 관련되고;
- 제어 유닛은 그림문자의 표시의 파라미터를 설정하도록 구성된 프로그램가능 커맨드를 포함하고;
- 표시 수단은 상이한 수준의 광도를 갖는 그림문자를 표시하도록 구성되고;
- 표시 수단은 액정, 플라즈마, 무기 또는 유기 발광 다이오드 유형의 스크린을 포함하고, 표시 영역은 스크린의 표시 영역이고;
- 표시 수단은 레이저 빔을 형성하도록 구성된 적어도 하나의 레이저원, 표시 영역을 형성하는 투과면, 및 투과면 상에 레이저 빔을 스위핑하도록 구성된 스위핑 수단을 포함하고;
- 표시 수단은 적어도 하나의 발광 다이오드에 결합되는 마이크로미러(micromirror)들의 매트릭스(matrix)를 포함하고;
- 표시 수단은 측면들 중 하나의 측면 상에 프리즘형 구조물 또는 공동부의 그룹을 포함하는 표면 광 가이드를 포함한다.
본 발명은 또한 그림문자를 표시하도록 구성된 상기 종류의 신호전달 장치를 포함하는 신호 조명구에 관한 것이다.
본 발명은 비제한적 예시로서 제공되는, 그리고 첨부된 도면을 수반하는 이하의 설명을 고려하면 더 깊이 이해될 것이다.
도 1은 그림문자를 표시하도록 구성된 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 2 개의 신호전달 장치를 장착한 자동차를 도식적으로 도시하고,
도 2는 그림문자를 표시하도록 구성된 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 신호전달 장치를 도시적으로 도시하고,
도 3은 그림문자를 표시하도록 구성된 본 발명의 제 2 실시형태의 변형례에 따른 신호전달 장치를 도시적으로 도시하고,
도 4는 그림문자의 예를 도식적으로 도시하고,
도 5는 본 발명의 하나의 실시형태를 예시하는 블록도이고,
도 6은 본 발명에 따른 표시 수단의 하나의 실시형태의 도시적인 사시도이고,
도 7은 도 6의 표시 수단의 도식적인 평면도이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 표시 수단의 도식적인 측면도이다.
도 1은 그림문자를 표시하도록 구성된 2 개의 신호전달 장치(1, 1')를 장착한 자동차(20)를 도시한다. 각각의 신호전달 장치(1, 1')는 후미 신호 조명구의 실질적으로 일반적 위치에서 자동차(20)의 후미에 배치된 표시 영역(3, 3')을 갖는 표시 수단을 포함한다. 이 표시 수단의 기능은 표시 영역(3, 3') 내에 그림문자를 표시하는 것이며, 이하에서 다양한 유형의 표시 수단(2, 2')이 설명된다.
주행등, 방향 지시등, 제동등 또는 안개등과 같은 신호 조명구의 법적 광도 특성은 명확하게 정의되어 있다. 이것은 특히 준수되어야 하는 광도의 최소 및 최대 범위,빔의 시야각, 빔의 색, 기능의 조명 면적, 또는 상이한 기능 사이의 최소 거리와 관련된다. 예를 들면, 안개등은 혼동을 방지하기 위해 제동등으로부터 최소 10㎝ 이격되어야 한다.
도 1에 도시된 제 1 실시형태에서, 표시 수단(2, 2')은 그림문자 단독에 의해 출사되는 광이 정의된 신호전달 기능의 법적 광도 특성을 갖도록 구성된다. 이 실시형태에서, 표시된 각각의 그림문자는 위에 언급된 모든 규제 요건을 준수하는 광 빔을 출사하도록 설정된 파라미터를 갖는다. 특히, 단일 그림문자가, 예를 들면, 방향 지시등 및 주행등과 같은 복수의 기능을 동시에 또는 교대로 가질 수 있다. 또한 복수의 그림문자가 동시에 또는 교대로 표시될 수 있으며, 각각의 그림문자는 신호 조명구의 상이한 기능의 광도 특성을 가질 수 있다.
그림문자 또는 그림문자들로 구현된 신호전달 기능은 바람직하고 유리하게는 주행등(또는 측면등) 기능 또는 조합된 주행등 및 제동등 기능이다.
도 2 및 도 3에 도시된 제 2 실시형태에서, 본 장치(1, 1')는 보완 신호전달 수단(7)을 포함한다. 이들 보완 수단(7)은 그림문자 빔에 부가되는 보완 빔을 제공하도록 구성된다. 이 보완 빔과 그림문자 빔을 조합하면 그림문자 빔 단독으로는 가지지 못하는 법적 광도 특성을 얻을 수 있다. 이 보완 수단(7)은 각각 보완 광 빔을 투과시키도록 구성된 적어도 하나의 보완 영역(10, 11)(여기서는 이들 중 2 개)을 포함한다. 따라서, 이 보완 수단(7)으로 인해 조명 장치(1, 1')는 법적 광도 특성을 갖는 전체 광 빔을 제공한다.
이 보완 수단(7)은, 예를 들면, 표시 수단(2, 2')으로부터 독립적인 통상의 신호 조명구 기능을 위해 사용되는 조명 장치이다. 이들은 광선을 출사하도록 구성된 광원, 예를 들면, 적어도 하나의 발광 다이오드, 및 보완 영역(10, 11) 상에 광선을 분배하기 위한 분배 수단을 포함하며, 이 보완 영역(10, 11)은 보완 빔을 형성하기 위해 광선을 투과시킨다. 분배 수단은 광 가이드 또는 반사기일 수 있다.
이 실시형태에서, 표시된 그림문자는 이 그림문자 형상 및 유형에 관하여 그 자신의 특성을 갖는 광 빔을 생성한다. 예를 들면, 시야각 또는 조사 면적은 그림문자마다 다르다. 반면에, 색은 해당 기능과 일치하도록 선택된다. 따라서 보완 수단(7)은 법적 광도 특성과 비교되는 각각의 그림문자의 차이를 보상하도록 구성된다. 그림문자가 출현하거나 형상을 변화시키면, 보완 수단(7)은, 예를 들면, 시야각 및/또는 전체 빔의 조사 면적을 확대시키기 위해 실질적으로 동시에 적절한 보완 빔을 생성한다.
도 2의 실시형태에 도시된 바와 같이, 본 장치(1, 1')는 기능 당 하나씩 복수의 보완 수단(7)(여기서는 이들 중 2 개)를 포함할 수 있다. 2 개의 보완 영역(10, 11)은 그림문자의 표시 영역(3, 3')의 주위에 적어도 부분적으로 배치된다. 제 1 인접 보완 영역(11)은 표시 영역(3, 3')을 둘러싸며, 경우에 따라 제동등 기능과 조합된 주행등 기능을 보완하는 역할을 한다. 제 2 보완 영역(10)은 제 1 보완 영역(11)을 부분적으로 둘러싸며, 방향 지시등(방향 지시등) 기능을 보완하는 역할을 한다. 또한, 캐츠 아이(cat's eye; 9)는 제 1 보완 영역(11)의 회로를 완성한다.
도시된 실시예에서, 표시 영역(3, 3')이 오로지 주행등 기능 또는 조합된 주행등/제동등 기능을 구현하도록 선택되면, 제 2 보완 영역(10)은 방향 지시등 기능만을 제공한다.
보완 수단(7)으로 인해, 어느 그림문자가 표시되든 장치(1, 1')에 의해 출사된 전체 광 빔이 규정에 부합한다는 것은 확실하다. 또한, 인접 보완 영역 또는 영역들(10, 11)은 조명구의 기능의 법적 특성을 갖도록 그림문자 빔의 광도를 조절할 필요성을 감소시킨다. 실질적으로 모든 그림문자는 유리하게도 동일한 광도를 갖는 광 빔을 출사하며, 보완 수단(7)은 각각의 기능에 적합하도록 전체 광도를 조절할 수 있는 보완 빔을 출사하도록 구성된다. 다시 말하면, 보완 수단(7)은 표시된 각각의 그림문자에 적합하도록 보완 빔을 조절한다.
도 3에 도시된 제 2 실시형태의 변형례에서, 보완 영역(10, 11) 및 표시 영역(3, 3')은 분리되어 있다. 자동차 상의 장치(1, 1')는 3 개의 실질적으로 원형인 영역(3, 3', 10, 11)을 나란히 포함한다. 주행등 기능에 대응하는 제 1 보완 영역(11)은, 예를 들면, 중앙에 있다. 방향 지시등 기능에 대응하는 제 2 보완 영역(10)은 자동차의 외측을 향하는 측에 있다. 마지막으로, 표시 영역(3, 3'은 자동차의 중앙을 향하는 측에 있다.
도 4는 표시 영역(3, 3')에 표시되는 그림문자의 몇가지 실시례를 도시하며, 예를 들면, 이중에서 2 개의 유형이 구별될 수 있다.
일부의 그림문자는, 예를 들면, 방향 화살표(4A), 자동차 전방에 횡단 보도(4B),위험을 경고하는 느낌표(4C), 도어 열림 경고(4D) 또는 안전 거리를 관찰하기 위한 경고(4E)와 같은 긴급 상황 또는 위험을 경고한다.
다른 그림문자는 일반적인 정보, 예를 들면, 도 2에 도시된 그림문자와 같이 문자 A(프랑스어) 또는 L을 표시함으로써 자동차의 운전자가 초보 운전자라는 정보를 제공한다. 신호전달 기능이 작동되거나 또는 원격으로 자동차를 잠금해제하는 경우에만 디폴트로 자동차 제조사의 로고가 표시될 수 있다("커밍홈(coming home))"으로서 공지된 운전자 환영 기능). 또한, 운전자 환영 시나리오의 경우에, 본 발명의 장치는 도 4F에 도시된 바와 같은 내부 온도, 탱크 내의 연료량 또는 배터리의 충전량과 같은 자동차의 상태에 관한 정보를 표시하는데 사용될 수 있다.
일부의 그림문자는 그 크기를 변화시키는 것, 이동 또는 깜박임에 의해 동적으로 표시될 수 있다. 예를 들면, 자동차를 나타내는 블록(31)과 블록(32) 사이의 크기 및 거리를 표시하는 안전 거리에 관한 그림문자(4E)는 자동차들 사이의 실제 거리의 함수로서 실시간으로 동적으로 발현될 수 있다.
도 5는 신호전달 장치(1, 1')의 하나의 실시형태를 도시하며 그 동작을 예시한다. 표시 수단(2, 2') 이외에, 본 장치(1, 1')는 자동차 상에 배치되는 제어 유닛(6) 및 센서(5)를 포함한다. 센서(5)는 자동차의 주변 상황을 평가하는 것을 가능하게 하는 특정 파라미터를 검출 또는 계산하도록 구성된다. 이 파라미터는, 예를 들면, 자동차의 속도, 가속도 또는 제동과 같이 자동차에 관련되며, 예를 들면, 초음파 센서에 의해 측정된다. 이 센서는 또한 자동차의 주변을 관찰하기 위한 주변 센서(비디오 카메라, GPS 등)일 수 있다. 이들 모든 센서(5)는 제어 유닛(6)에 접속되어, 이 제어 유닛(6)에 이들 파라미터를 공급한다.
제어 유닛(6)은 자동차의 파라미터 및/또는 자동차의 주변 상황의 함수로서 그림문자의 표시를 자동으로 제어하도록 구성된다. 이 목적을 위해, 제어 유닛은 표시 수단(2, 2')에 커맨드를 전송한다. 제어 유닛(6)은 상황에 따라 표시될 그림문자를 결정한다. 이들 파라미터에 따라, 예를 들면, 안전 거리의 경우에 그림문자가 동적으로 발현되도록 할 수 있다. 그림문자의 크기는, 예를 들면, 가시 거리를 개선하기 위해 후속 자동차의 거리의 함수로서 적용될 수 있다.
대응하는 실시형태에서, 제어 유닛(6)은 또한 보완 수단(7)에 커맨드를 전송하여 보완 수단(7)과 그림문자를 표시하기 위한 표시 수단(2, 2')을 연동시킨다. 따라서, 그림문자 빔과 보완 빔은 법적 광도 특성을 갖도록 연동된다.
또한, 제어 유닛(6)은 그림문자의 표시를 위한 파라미터를 설정하도록 구성되는 프로그램가능 커맨드를 포함하고, 예를 들면, 자동차의 승객실 내의 인터페이스(8)를 통해 접근가능하다. 따라서, 운전자가 초보 운전자임을 보여주기 위해서 운전자는 이 인터페이스(8) 상에서 제어된 방식으로 행동해야 한다.
한 쌍의 신호전달 장치(1, 1')의 경우, 각각의 표시 수단(2, 2')은 제어 유닛(6)에 의해 서로 독립적으로 제어될 수 있다. 또한 이 제어 유닛(6)은 완전한 정보를 후속 자동차에 제공하기 위해 각각의 표시 수단(2, 2') 상에 상이한 그림문자의 조합을 생성할 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 위험 상황에 관련된 정보는 제 1 장치(1)의 표시 영역(3) 상에 표시되고, 방향에 관련된 다른 정보는 제 2 장치(1')의 표시 영역(3') 상에 표시된다.
도면에 도시되지 않은 표시 수단의 제 1 실시형태에 따르면, 각각의 표시 수단은 액정, 플라즈마 또는 발광 다이오드 유형의 스크린이며, 장치의 표시 영역은 스크린의 표시 영역이다.
도면에 도시되지 않은 표시 수단의 제 2 실시형태에 따르면, 표시 수단은 측면들 중 하나의 측면 상에 프리즘형 구조물 또는 공동부의 그룹을 포함하는 표면 광 가이드를 포함한다. 이 구조는 연부 표면들 중 하나를 통해 선택적으로 투사된 대향면 광을 향해 방향을 바꾸도록 설계된다. 따라서 연부 표면을 통해 선택적으로조사되는 영역을 갖는 스크린이 있다. 이러한 표시 유형은, 예를 들면, FR 2994248 및 US 2013314944 문헌에 설명되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 그림문자는 전적으로 파라미터 설정가능하고 구성가능한 광 빔에 의해 표시면을 형성하는 투과면 상에 생성된다.
따라서, 도 6 및 도 7에 도시된 표시 수단(2, 2')의 제 3 실시형태에 따르면, 표시 수단(2, 2')은 레이저 빔을 형성하도록 구성된 적어도 하나의 레이저원(12), 표시 영역(3)을 형성하는 투과면(13), 및 이 투과면(13) 상에 레이저 빔을 스위핑하도록 구성된 스위핑 수단(14)을 포함한다. 투과면(13)은, 예를 들면, 광을 차단하는 외측 렌즈(16) 상에 있다. 레이저원(12)으로부터 출사되는 레이저 빔은 투과면(13)을 조사하기 위한 것이다.
이 레이저원(12)은, 예를 들면, 외측 렌즈(6) 상의 광의 기능에 대응하는 색을 생성하도록 선택되는 파장의 복사를 출사하는 레이저 다이오드를 포함한다. 대안적으로, 레이저 복사의 파장을 변환하여 요구되는 색을 생성하기 위해, 파장 변환 장치, 예를 들면, 인광(phosphor) 플레이트가 레이저 빔의 경로 상에 제공된다. 레이저원(12)은 또한, 예를 들면, 상이한 레이저원의 상이한 편광을 이용하는 광섬유 또는 광학 장치를 사용하여 복수의 레이저 빔을 단일 빔으로 결합하는 광학 장치를 포함할 수 있다.
표시 수단(2, 2')은 레이저원(12)으로부터의 광 빔을 콜리메이팅(collimating)하도록 구성된 광학 시스템(15)을 포함한다. 이 광학 시스템(15), 예를 들면, 단일 콜리메이터 렌즈이다.
선택된 레이저원(12) 및 광학 시스템(15)에 따라, 레이저 빔은 점, 더 큰 패치 또는 심지어 장방형 마크의 형상으로 광점(light spot)을 투과면(13) 상에 투사할 수 있다. 스위핑 수단(14)은 광점을 사람의 눈이 광점의 운동을 인식할 수 없을 정도로 충분히 빠른 속도로 투과면(13) 상에 스위핑한다.
투과면(13) 상이 입사되기 전에, 레이저원(12)으로부터 레이저 빔은 바람직하게 스위핑 수단(14)에 의해 제 1 미러(17) 상으로 방향을 바꾸고, 제 1 미러(17)는 레이저 빔을 제 2 미러(18)를 향해 반사한다. 다음에 제 2 미러(18)는 레이저 빔을 조명구의 외측 렌즈(16)의 투과면(13)을 향해 반사한다. 이 2 개의 미러(17, 18)는 레이저 빔이 법선(normal)에 근접하는 입사각으로 투과면(3)을 스위핑할 수 있게 함과 동시에 컴팩트 광을 생성하도록 광 빔의 광경로를 굴곡시키는 역할을 한다. 도 7은 광원(12)으로부터 외측 렌즈(16)로의 레이저 빔의 경로를 갖는 표시 수단(2, 2')을 도시한다.
여기서 스위핑 수단(14)은, 예를 들면, 수평 방향인 투과면(13)의 제 1 방향으로의 레이저 빔의 반사에 의해 투과면(13)을 스위핑할 수 있게 하는 이동가능한 마이크로미러로 구성된다. 이 마이크로미러는 액츄에이터(도시되지 않음)에 의해 생성되는 주기적 이동으로 이동된다. 이 마이크로미러는 레이저 빔의 광점이 상기 제 1 방향으로 투과면(13)을 스위핑하도록 제 1 방향에 직교하는 회전 축선을 중심으로 이동한다.
이 마이크로미러는 또한 빔이 투과면(13) 상으로 용이하게 이동되도록 빔의 이동을 생성하기 위해 제 1 방향에 실질적으로 수직인 제 2 방향으로 투과면(13) 상에 레이저 빔을 스위핑하도록 구성된다. 다시 말하면, 동일한 마이크로미러가 레이저 빔을 2 개의 방향으로 투과면(13) 상에 스위핑한다. 따라서, 마이크로미러는 다른 이동, 예를 들면, 이전의 축선에 수직인 제 2 회전 축선을 중심으로 하는 회전을 수행한다. 따라서, 마이크로미러는 레이저 빔의 광점이 수평 및 수직으로 투과면(13) 상에 스위핑할 수 있게 한다.
도면에 도시되지 않은 이 제 3 실시형태의 변형례는 제 2 방향으로 레이저 빔을 스위핑하도록 제 2 마이크로미러를 사용하는 것으로 구성된다. 이 경우, 스위핑 수단은 빔의 광경로 상에 차례로 배치된 2 개의 마이크로미러를 포함하며, 각각은 2 개의 방향 중 하나의 방향으로 투과면 상에 리이저 빔을 스위핑하는 기능을 갖는다.
본 명세서에서, 스위핑 수단으로서 지칭되는 마이크로미러는, 예를 들면, MEMS(Micro-Electro-Mechanical System) 유형의 마이크로미러이다. 그러나, 본 발명은 결코 이러한 스위핑 수단에 제한되지 않으며, 요소의 회전이 레이저 빔에 의한 투과면의 스위핑을 유발하게 하는 회전 요소 상에 배치되는 일련의 미러와 같은 다른 종류의 스위핑 수단을 사용할 수 있다.
스위핑 수단(14)에 의한 레이저 빔의 스위핑에 의해 투과면(13) 상에 그림문자가 출현될 수 있고, 이 스위핑 수단(14)은, 예를 들면, 제어 유닛에 의해 제어될 수 있다.
도 8에 도시된 표시 수단(2, 2')의 특히 바람직한 제 4 실시형태에 따르면, 표시 수단(2, 2')은 적어도 하나의 발광 다이오드의 형태의 적어도 하나의 광원(22), 표시 영역(3, 3')을 형성하는 투과면(23), 및 적어도 하나의 광원(22)으로부터 투과면(23)을 향해 광선을 반사하도록 구성된 마이크로미러(24)들의 매트릭스를 포함한다. 투과면(23)은, 예를 들면, 조명구를 폐쇄하는 외측 렌즈 상에 존재하거나, 외측 렌즈를 폐쇄하는 것의 후방에 배치된 반투명 스크린에 의해 형성된다. 광원(22)으로부터의 광 빔은 투과면(23)을 조사하기 위한 것이다.
더 정확하게는, 본 실시형태는 적어도 하나의 광원(22)으로부터의 광선을 마이크로미러(24)의 매트릭스 상으로 콜리메이팅하기 위한 적어도 하나의 광학 렌즈로 형성된 콜리메이팅 수단(25) 및 그림문자가 선명하고 양호한 형태로 출현되도록 그림문자를 형성하는 출사된 빔이 투과면 상에 양호하게 집속되도록 마이크로미러(24)의 매트릭스에 의해 반사되는 광선을 투과면(13)을 향해 집속시키기 위한 광학 시스템(26)을 포함한다.
이 광원 또는 광원들(22)은 적어도 하나의 발광 다이오드로 형성된다. 유리하게는 한 세트의 멀티칩 발광 다이오드 유형의 한 세트의 광원, 즉 복수의 전계발광 출사기를 포함하는 단일 전자 부품이 존재한다.
하나의 특징에 따르면, 이들 발광 다이오드에 의해 출사되는 광은 적색, 호박색 또는 백색이다.
유리하게는 이 투과면은 반투명이 중성색을 갖는다. 표시되는 그림문자의 색은 구현된 법적 기능의 유형에 따라 작동되는 광원의 색에 따른다.
이 마지막 실시형태에서, 표시 수단(2, 2')은 반사에 의해 광선을 안내하는 마이크로미러(24)의 매트릭스(DMD 또는 디지털 마이크로미러 장치로도 알려짐)를 포함한다. 광선은 2 개의 가능한 방향으로, 즉 집속 광학 시스템을 향하거나 이 집속 광학 시스템과 다른 방향으로 반사된다.
이 목적을 위해, 각각의 마이크로미러는 광선이 집속 광학 시스템를 향해 반사되는 제 1 위치 및 광선이 집속 광학 시스템와 다른 방향으로 반사되는 제 2 위치의 2 개의 고정된 위치 사이에서 피봇될 수 있다. 이 2 개의 고정된 위치는 모든 마이크로미러에 대해 동일한 방식으로 배향되고, 마이크로미러의 매트릭스를 지지하는 기준면에 대해 마이크로미러의 매트릭스의 특성인, 그리고 그 사양에 정의된 각도(α)를 형성한다. 이 각도 α는 일반적으로 20° 미만이며, 통상적으로는 약 12°이다.
따라서, 매트릭스 상에 입사되는 광선의 적은 부분을 반사하는 각각의 마이크로미러에서, 위치의 변화는 집속 광학 시스템에 의해 출사되어 투과면(13) 상에서 끝나는 빔의 형상을 변형시킬 수 있다. 마이크로미러에 의해 집속 광학 시스템을 향해 방향 전환된 광선은 표시 수단에 의해 표시된 그림문자에 기여한다. 그리고 다른 방향으로 마이크로미러에 의해 방향전환된 광선은 그림문자에 기여하지 않는다.
이러한 제 4 실시형태는 다른 실시형태에 비해, 특히 제 3 실시형태에 비해 특히 바람직하다. 실제로, 고휘도의 콜리메이팅된 광원, 특히 스위핑 수단에 결합된 레이저원을 포함하는 제 3 실시형태는 다수의 단점을 갖는데, 우선, 만일 스위핑이 중단되면, 고휘도로 인해 눈에 위험하고, 다음에 레이저원을 사용하는 것은 투과면에서 빔의 회절을 의미하므로 초점을 벗어나거나 복제된 의도하지 않은 광선 및 그림문자가 출현하고, 마지막으로, MEMS 컴포넌트는 안정성의 문제를 겪으므로 그 거동이 고휘도의 광원으로부터 수광된 복사에 의해 방해를 받게되어, 그림문자가 이동하거나 진동하는 불안전한 표시를 생성한다.
제 4 실시형태는 그림문자의 표시가 더 안정한 장치를 제안함으로써, 그리고 특히 제동등 또는 후미 주행등(측면등) 기능을 위한 요구되는 법적 성능을 달성하기 위해 고휘도의 광원을 필요로 하지 않음으로써 이러한 단점을 해결하고, 그 결과 고휘도의 콜리메이팅된 레이저원 유형의 사용에 대해 특유한 안전성 문제를 해결한다.

Claims (17)

  1. 특히 자동차(20)용의, 그림문자를 표시하도록 구성된 신호전달 장치(signaling device)(1, 1')로서, 상기 장치(1, 1')는 자동차(20)의 적어도 하나의 신호전달 기능을 구현하도록 구성되는, 신호전달 장치(1, 1')에 있어서,
    상기 장치(1, 1')는 상기 자동차(20) 상에 배치되도록 의도된 표시 영역(3, 3')을 포함하는 표시 수단(2, 2')을 포함하고, 상기 표시 수단(2, 2')은 상기 표시 영역(3, 3') 내에 그림문자를 표시하도록 구성되고, 각각의 그림문자는 상기 적어도 하나의 신호전달 기능 중 적어도 하나의 기능의 광도 특성(photometric characteristics)을 적어도 부분적으로 갖는 광 빔(light beam)을 출사하고,
    상기 광도 특성은 미리 결정된 광도의 최소 및 최대 범위, 미리 결정된 빔의 시야각, 미리 결정된 빔의 색, 미리 결정된 기능의 조명 면적 및 미리 결정된 상이한 기능 사이의 최소 거리를 포함하고,
    상기 신호전달 장치는 보완 영역(complementary zone)(10, 11)을 포함하는 보완 신호전달 수단(7)을 포함하고, 상기 보완 신호전달 수단(7)은 상기 보완 영역(10, 11)으로부터 출사되는 보완 광 빔을 출사하도록 구성되고, 그림문자 광 빔과 보완 광 빔의 조합은 상기 광도 특성을 갖는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 수단(2, 2')은 그림문자 단독에 의해 출사되는 광 빔이 상기 신호전달 기능의 광도 특성을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보완 신호전달 수단(7)은 광선을 출사하도록 구성된 광원, 및 상기 보완 광 빔을 형성하기 위해 상기 보완 영역 상에 상기 광선을 분배하기 위한 분배 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 표시 영역(3, 3')과 상기 보완 영역(10, 11)은 인접해 있는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보완 영역(10, 11)은 상기 표시 영역을 적어도 부분적으로 둘러싸는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  7. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그림문자는 긴급 상황에 관련되는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  8. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그림문자는 일반적인 교통 정보에 관련되는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  9. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그림문자는 동적인 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  10. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호전달 장치는 상기 자동차(20)의 파라미터 및/또는 상기 자동차(20)의 주변 상황에 따라 상기 그림문자의 표시를 자동으로 제어하도록 구성된 제어 유닛(6)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 신호전달 장치는 상기 자동차(20) 상에 배치된 센서(5)를 포함하고, 상기 센서(5)는 상기 자동차(20)의 주변 상황을 평가하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어 유닛(6)은 상기 그림문자의 표시의 파라미터를 설정하도록 구성된 프로그램가능 커맨드(programmable commands)(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  13. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 수단(2, 2')은 액정, 플라즈마, 무기 또는 유기 발광 다이오드 유형의 스크린을 포함하고, 상기 표시 영역(3, 3')은 상기 스크린의 표시 영역인 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  14. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 수단(2, 2')은 레이저 빔을 형성하도록 구성된 적어도 하나의 레이저원(12), 상기 표시 영역(3, 3')을 형성하는 투과면(13), 및 상기 투과면(13) 상에 상기 레이저 빔을 스위핑(sweeping)하도록 구성된 스위핑 수단(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  15. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 수단(2, 2')은 측면들 중 하나의 측면 상에 프리즘형 구조물 또는 공동부의 그룹을 포함하는 표면 광 가이드(surface light guide)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  16. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시 수단(2, 2')은 적어도 하나의 발광 다이오드 형태의 적어도 하나의 광원(22), 상기 표시 영역(3, 3')을 형성하는 투과면(23), 및 상기 적어도 하나의 광원(22)으로부터 상기 투과면(23)을 향해 광선을 반사하도록 구성된 마이크로미러(micromirror; 24)들의 매트릭스(matrix)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    신호전달 장치.
  17. 그림문자를 표시하도록 구성된, 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 신호전달 장치(1, 1')를 포함하는
    자동차 신호 조명구.
KR1020177011861A 2014-10-02 2015-09-15 그림문자를 표시하는 자동차용 신호전달 장치 및 이러한 조명 장치를 장착한 신호 조명구 KR102436326B1 (ko)

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