KR102664814B1 - 차량용 헤드업 디스플레이 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것으로, 케이스부와, 케이스부에 장착되는 힌지부와, 힌지부에 회전 가능하도록 장착되고 컴바이너가 설치되는 홀더부와, 힌지부에 연결되고 힌지부를 설정된 회전변위 내에서 회전시키는 작동부와, 차량의 충돌 여부를 감지하는 감지부와, 감지부의 감지신호를 수신하여 작동부를 작동시키는 제어부와, 작동부에 지지되고 제어부의 제어로 힌지부와 작동부의 연결이 해제되면 홀더부를 강제로 회전시켜 컴바이너가 케이스부에 삽입되도록 유도하는 충돌방지부를 포함하여, 차량 충돌 발생시 신속하게 컴바이너를 수납하여 운전자와의 충돌을 방지할 수 있다.

Description

차량용 헤드업 디스플레이 장치{HEAD UP DISPLAY APPRATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 충돌 발생이 사전에 예상되거나 확실시 되는 상황에서 신속하게 컴바이너를 수납할 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.

한편, 수직형 컴바이너 헤드업 디스플레이에서는 캠휠의 회전에 의해 컴바이너를 수직방향으로 이동 전개하는데, 전동식 액추에이터가 컴바이너를 구동한다. 이로 인해, 충돌 사고 발생시 컴바이너가 신속하게 수납되지 못하여 컴바이너의 파손 및 파손된 컴바이너의 파편에 의한 상해를 유발하는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

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, 차량 충돌 발생이 사전에 예상되거나 확실시 되는 상황에서 신속하게 컴바이너를 수납할 수 있는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는: 케이스부; 상기 케이스부에 장착되는 힌지부; 상기 힌지부에 회전 가능하도록 장착되고, 컴바이너가 설치되는 홀더부; 상기 힌지부에 연결되고, 상기 힌지부를 설정된 회전변위 내에서 회전시키는 작동부; 차량의 충돌 여부를 감지하는 감지부; 상기 감지부의 감지신호를 수신하여 상기 작동부를 작동시키는 제어부; 및 상기 작동부에 지지되고, 상기 제어부의 제어로 상기 힌지부와 상기 작동부의 연결이 해제되면 상기 홀더부를 강제로 회전시켜 상기 컴바이너가 상기 케이스부에 삽입되도록 유도하는 충돌방지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스부는 케이스판부; 상기 케이스판부의 가장자리에서 상방으로 돌출되어 상기 컴바이너를 수납하는 케이스수납부; 및 상기 케이스판부에 형성되고, 상기 컴바이너와의 접촉시 충격을 흡수하는 케이스완충부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스부는 상기 케이스판부에 형성되는 케이스장착부; 및 상기 케이스장착부에 설치되고, 상기 홀더부에 결합되어 상기 홀더부의 회전속도를 조절하는 케이스댐퍼부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 힌지부는 상기 케이스부에 결합되는 힌지커버부; 및 상기 힌지커버부를 관통하여 회전 가능하고, 상기 홀더부와 결합되는 힌지축부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 홀더부는 홀더몸체부; 상기 홀더몸체부에 형성되고, 상기 컴바이너가 장착되는 홀더장착부; 상기 홀더몸체부에 형성되고, 상기 힌지축부를 감싸는 홀더커버부; 및 상기 홀더커버부에 형성되고, 상기 힌지축부의 단부에 결합되는 홀더결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 작동부는 작동케이스부; 상기 작동케이스부에 형성되고, 상기 힌지축부와 연결되는 작동지지부; 상기 힌지축부에 결합되고 외주면 일부에 기어가 형성되는 축기어부; 상기 축기어부에 맞물리고, 외주면 일부에 기어가 형성되는 구동기어부; 및 상기 구동기어부에 동력을 제공하는 구동파워부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 작동부는 상기 구동기어부의 회전 변위를 감지하는 회전감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전감지부는 상기 구동기어부와 연동되어 회전되고, 자기장의 변화를 감지하여 상기 구동기어부의 회전 변위를 감지하는 것을 특징으로 한다.

퀵 리턴 후 상기 회전감지부가 상기 구동기어부의 설정 위치 도달을 감지하면, 상기 제어부는 상기 축기어부와 상기 구동기어부가 치합되어 상기 컴바이너의 조작이 가능한 초기 상태로 간주하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동파워부는 상기 작동케이스부에 장착되는 모터부; 상기 모터부에 장착되어 회전되는 제1웜기어부; 상기 작동케이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 제1웜기어부와 맞물리는 제1웜휠기어부; 상기 제1웜휠기어부에서 연장되고, 상기 작동케이스부에 회전 가능하도록 장착되는 제2웜기어부; 및 상기 구동기어부와 연결되고, 상기 제2웜기어부와 맞물리는 제2웜휠기어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동파워부는 상기 모터부에 형성되고, 상기 제1웜기어부와 연동되어 회전되는 연동축부; 상기 연동축부에 결합되는 연동기어부; 및 상기 작동케이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 연동기어부와 맞물리며, 상기 케이스부의 외부로 노출되어 조작 가능한 조작기어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충돌방지부는 상기 힌지축부에 수회 감기는 방지몸체부; 상기 방지몸체부의 일단부에서 연장되고, 상기 작동부에 지지되는 방지작동부; 및 상기 방지몸체부의 타단부에서 연장되고, 상기 홀더부에 회전력을 제공하는 방지홀더부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 차량 충돌 발생이 사전에 예상되거나 확실시 되는 상황에서 홀더부가 신속하게 회전되어 컴바이너를 닫힌 상태로 변경함으로써, 컴바이너의 파손 및 파손된 컴바이너의 파편에 의한 상해를 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 힌지부와 작동부 간의 연결이 해제되면, 충돌방지부의 복원력에 의해 컴바이너가 장착된 홀더부가 회전될 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 축기어부와 구동기어부의 일부에 기어가 형성되어 서로 맞물리므로, 구동기어부의 추가 회전으로 기어 맞물림이 해제될 수 있다.

본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 케이스부의 외부로 노출된 조작기어부를 운전자가 조작하여 제1웜기어부의 회전이 가능하므로, 전기 구동 방식에서의 오류 발생시에도 컴바이너에 대한 조작이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 닫힌 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 저면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 열린 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 케이스부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 힌지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 저면 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 홀더부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 배면 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 작동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 닫힌 상태에서 작동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 열린 상태에서 작동부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 충돌 방지를 위해 복귀되기 위한 작동부 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 충돌방지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너의 상태에 따른 충돌방지부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 구동파워부의 수동조작 방식이 추가된 도면이다.
도 17은 도 16에서 구동파워부의 수동조작 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 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 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 닫힌 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 도 2의 저면 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 열린 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)는 케이스부(10)와, 힌지부(20)와, 홀더부(30)와, 작동부(40)와, 감지부(50)와, 제어부(60)와, 충돌방지부(70)를 포함한다.

케이스부(10)는 차량에 장착되고, 케이스부(10)에는 이미지생성부(91)가 장착된다. 이미지생성부(91)는 이미지 또는 영상을 생성하고 케이스부(10)에 배치되는 광학부(92)에 영상신호를 조사한다. 그리고, 광학부(92)는 광경로를 조절하여 이미지생성부(91)에서 제공되는 영상신호를 컴바이너(80)로 유도한다.

힌지부(20)는 케이스부(10)에 장착된다. 일 예로, 힌지부(20)는 케이스부(10)의 상측에 배치되고, 컴바이너(80)는 케이스부(10)의 상측에 수납될 수 있다.

홀더부(30)는 힌지부(20)에 회전 가능하도록 장착되고, 홀더부(30)에는 컴바이너(80)가 설치된다. 이로 인해, 홀더부(30)가 회전됨에 따라 컴바이너(80)가 회전되어 닫힌 상태가 되거나 열린 상태가 될 수 있다. 이때, 열린 상태에서는 컴바이너(80)가 영상 신호를 반사하여 운전자가 인지할 수 있다.

작동부(40)는 힌지부(20)에 연결되고, 힌지부(20)를 설정된 회전변위 내에서 회전시킨다. 일 예로, 작동부(40)는 힌지부(20)와 기어 연결되고, 힌지부(20)가 일방향 회전되면 컴바이너(80)가 열린 상태가 되며, 힌지부(20)가 타방향 회전되면 컴바이너(80)가 닫힌 상태가 될 수 있다. 그리고, 힌지부(20)가 설정된 회전변위를 벗어나는 경우, 작동부(40)와 힌지부(20)의 연결이 해제됨으로써, 작동부(40)에 의한 힌지부(20)의 구속이 사라질 수 있다.

감지부(50)는 차량의 충돌 여부를 감지한다. 이러한 감지부(50)는 기존 차량에서 차량 충돌을 감지하는 센서와 연동될 수 있다. 일 예로, 감지부(50)는 차량 충돌 발생을 사전에 감지하는 레이더 또는 시트벨트를 감아주는 리트렉터의 작동 여부를 감지할 수 있다. 또한, 감지부(50)는 일반적인 상황보다 급감속이 이뤄질 때 작동하는 중력 가속도 센서와 연동될 수 있다.

제어부(60)는 감지부(50)의 감지신호를 수신하여 작동부(40)를 제어한다. 일 예로, 제어부(60)가 감지부(50)의 감지신호를 수신하여 작동부(40)를 제어하면, 작동부(40)와 힌지부(20)의 연결이 해제될 수 있다.

충돌방지부(70)는 작동부(40)에 지지되고, 제어부(60)의 제어로 힌지부(20)와 작동부(40)의 연결이 해제되면 홀더부(30)를 강제로 회전시켜 컴바이너(80)가 케이스부(10)에 삽입되도록 유도한다. 이러한 충돌방지부(70)는 컴바이너(80)의 신속한 복귀를 유도한다.

따라서, 차량 충돌 발생 직전에 감지부(50)가 차량 충돌 여부를 사전에 감지하면, 충돌방지부(70)가 컴바이너(80)의 복귀를 유도하여 운전자와 컴바이너(80) 간의 충돌을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 케이스부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스부(10)는 케이스판부(11)와, 케이스수납부(12)와, 케이스완충부(13)를 포함한다.

케이스판부(11)는 케이스부(10)의 상측에 배치되며, 케이스판부(11)의 하방에는 이미지생성부(91)가 배치될 수 있다.

케이스수납부(12)는 케이스판부(11)의 가장자리에서 상방으로 돌출되어 컴바이너(80)를 수납한다. 즉, 컴바이너(80)가 닫힌 상태에서는 컴바이너(80)가 케이스수납부(12)에 커버될 수 있다.

케이스완충부(13)는 케이스판부(11)에 형성되고, 컴바이너(80)와의 접촉시 충격을 흡수한다. 일 예로, 케이스완충부(13)는 탄성재질을 포함하여 이루어지고, 케이스판부(11)에 하나 이상 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 케이스부(10)는 케이스장착부(14)와, 케이스댐퍼부(15)를 더 포함할 수 있다.

케이스장착부(14)는 케이스판부(11)에 형성된다. 일 예로, 케이스장착부(14)는 케이스판부(11)에서 상방으로 돌출될 수 있다.

케이스댐퍼부(15)는 케이스장착부(14)에 설치되고, 홀더부(30)에 결합되어 홀더부(30)의 회전속도를 조절한다. 일 예로, 케이스댐퍼부(15)는 일단부가 케이스장착부(14)에 고정 설치되고, 타단부가 홀더부(30)와 연결되어 홀더부(30)의 완만한 회전을 유도할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 힌지부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 저면 사시도이다. 도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지부(20)는 힌지커버부(21)와 힌지축부(22)를 포함한다.

힌지커버부(21)는 케이스부(10)에 결합된다. 일 예로, 힌지커버부(21)는 하측이 개구된 형상을 하고, 케이스판부(11)의 폭 방향으로 길이를 갖도록 형성될 수 있다.

힌지축부(22)는 힌지커버부(21)를 관통하여 회전 가능하고, 홀더부(30)와 결합된다. 일 예로, 힌지축부(22)는 힌지커버부(21) 보다 더 길어 힌지커버부(21)의 단부를 관통할 수 있다. 힌지축부(22)의 양단부는 외부로 노출되고, 각진 형상을 할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 홀더부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8의 배면 사시도이다. 도 8과 도 9을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀더부(30)는 홀더몸체부(31)와, 홀더장착부(32)와, 홀더커버부(33)와, 홀더결합부(34)를 포함한다.

홀더몸체부(31)는 힌지부(20)의 길이 방향으로 길이를 갖도록 형성된다. 일 예로, 홀더몸체부(31)는 케이스판부(11)의 폭 방향으로 길이를 가지며, 힌지축부(22) 보다 더 길게 형성될 수 있다.

홀더장착부(32)는 홀더몸체부(31)에 형성되고, 컴바이너(80)가 장착된다. 일 예로, 홀더장착부(32)는 홀더몸체부(31)의 길이 방향으로 형성되고, 컴바이너(80)가 삽입 가능하도록 홈이 형성될 수 있다.

홀더커버부(33)는 홀더몸체부(31)에 형성되고, 힌지축부(22)를 감싸도록 형성된다. 일 예로, 홀더커버부(33)는 홀더몸체부(31)와 일체로 형성되고, 힌지축부(22)를 일부 감쌀 수 있다.

홀더결합부(34)는 홀더커버부(33)에 형성되고, 힌지축부(22)의 단부에 결합된다. 일 예로, 홀더결합부(34)는 홀더커버부(33)의 내측에 형성되고, 각진 형상을 하는 힌지축부(22)의 단부에 결합됨으로써, 힌지축부(22)와 홀더결합부(34)가 연동될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 작동부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 닫힌 상태에서 작동부를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 열린 상태에서 작동부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너가 충돌 방지를 위해 복귀되기 위한 작동부 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동부(40)는 작동케이스부(41)와, 작동지지부(42)와, 축기어부(43)와, 구동기어부(44)와, 구동파워부(45)를 포함한다.

작동케이스부(41)는 케이스부(10)에 직접 결합되거나, 힌지부(20)와 연결될 수 있다. 일 예로, 작동케이스부(41)는 바닥면부(411)와, 바닥면부(411)의 상측에서 돌출되고 마주보는 한 쌍의 측면부(412)와, 측면부(412)를 연결하는 연결면부(413)를 포함할 수 있다.

작동지지부(42)는 작동케이스부(41)에 형성되고, 힌지축부(22)에 연결된다. 일 예로, 한 쌍의 작동지지부(42)는 서로 마주보도록 배치되고, 힌지축부(22)는 작동지지부(42)를 관통할 수 있다. 작동지지부(42) 중 어느 하나는 연결면부(413)에서 상방으로 연장되고, 작동지지부(42) 중 다른 하나는 바닥면부(411)에서 상방으로 연장될 수 있다.

축기어부(43)는 힌지축부(22)에 결합되고 외주면 일부에 기어가 형성된다. 일 예로, 축기어부(43)는 힌지축부(22)가 관통되는 원통 형상의 축기어몸통부(431)와, 축기어몸통부(431)의 외주면에 형성되는 축기어돌기부(432)를 포함할 수 있다. 축기어돌기부(432)는 축기어몸통부(431)의 원주 방향으로 일부 영역에만 형성될 수 있다.

구동기어부(44)는 축기어부(43)에 맞물리고, 외주면 일부에 기어가 형성된다. 일 예로, 구동기어부(44)는 한 쌍의 작동지지부(42)에 회전 가능하도록 장착되는 구동기어축부(441)와, 구동기어축부(441)의 외주면에 결합되는 구동기어몸통부(442)와, 구동기어몸통부(442)의 외주면에 형성되는 구동기어돌기부(443)를 포함할 수 있다. 구동기어돌기부(443)는 구동기어몸통부(442)의 원주 방향으로 일부 영역에만 형성될 수 있다.

구동파워부(45)는 구동기어부(44)에 동력을 제공한다. 구동파워부(45)에서 제공되는 동력에 의해 구동기어부(44)가 일방향 또는 타방향으로 회전되고, 구동기어부(44)와 맞물린 축기어부(43)가 회전되어 컴바이너(80)가 작동된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구동파워부(45)는 모터부(451)와, 제1웜기어부(452)와, 제1웜휠기어부(453)와, 제2웜기어부(454)와, 제2웜휠기어부(455)를 포함한다.

모터부(451)는 작동케이스부(41)에 장착된다. 일 예로, 모터부(451)는 바닥면부(411)의 저면에 결합되고, 제어부(60)의 제어로 구동될 수 있다.

제1웜기어부(452)는 모터부(451)에 장착되어 회전된다. 일 예로, 제1웜기어부(452)는 모터부(451)의 축에 해당되며, 외주면에 웜기어가 형성될 수 있다.

제1웜휠기어부(453)는 작동케이스부(41)에 회전 가능하도록 장착되고, 제1웜기어부(452)와 맞물린다. 일 예로, 제1웜휠기어부(453)는 측면부(412)에 회전 가능하도록 장착되고, 외주면에는 웜휠기어가 형성될 수 있다.

제2웜기어부(454)는 제1웜휠기어부(453)에서 연장되고, 작동케이스부(41)에 회전 가능하도록 장착된다. 일 예로, 제2웜기어부(454)는 측면부(412)에 회전 가능하도록 장착되고, 외주면에는 웜기어가 형성될 수 있다.

한편, 제1웜휠기어부(453)와 제2웜기어부(454)는 동일축상에 일체로 형성되어 양단부가 한 쌍의 측면부(412)에 회전 가능하도록 장착될 수 있다.

제2웜휠기어부(455)는 구동기어부(44)와 연결되고, 제2웜기어부(454)와 맞물린다. 일 예로, 제2웜휠기어부(455)는 구동기어축부(441)와 일체로 형성될 수 있다.

따라서, 모터부(451)가 구동되어 제1웜기어부(452)가 회전되면, 제2웜기어부(452)의 회전력이 제1웜휠기어부(453), 제2웜기어부(454), 제2웜휠기어부(455)에 순차로 전달되어 구동기어부(44)를 회전시킨다. 그리고, 구동기어부(44)가 회전되면, 구동기어부(44)와 맞물린 축기어부(43)가 회전되어 힌지축부(22) 및 힌지축부(22)와 결합되는 홀더부(30)의 구동을 유도할 수 있다.

그 외, 구동기어부(44)의 단부에는 회전감지부(49)가 장착될 수 있다. 이러한 회전감지부(49)는 구동기어부(44)와 연동되어 회전되고, 회전감지부(49)가 회전됨에 따라 발생하는 자기장의 변화를 감지하여 회전 변위를 파악할 수 있다. 그 외, 회전감지부(49)는 구동기어부(44) 외에 축기어부(43)의 회전을 감지할 수 있으며, 자기장 변화 외에 다양한 방식으로 구동기어부(44) 또는 축기어부(43)의 회전을 감지할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 충돌방지부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 컴바이너부의 상태에 따른 충돌방지부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 14와 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌방지부(70)는 방지몸체부(71)와, 방지작동부(72)와, 방지홀더부(73)를 포함한다. 이러한 충돌방지부(70)는 토션스프링이 될 수 있으며, 홀더부(30)에 복원력을 제공할 수 있다.

방지몸체부(71)는 힌지축부(22)에 수회 감기고, 방지작동부(72)는 방지몸체부(71)의 일단부에서 하방으로 연장되어 작동부(40)에 지지된다. 그리고, 방지홀더부(73)는 방지몸체부(71)의 타단부에서 하방으로 연장되고, 홀더부(30)에 회전력을 제공한다.

일 예로, 방지작동부(72)는 작동지지부(42)에 형성되는 지지돌기부(422)에 지지될 수 있다. 그리고, 방지홀더부(73)는 홀더몸체부(31)의 하단부에 형성되는 한 쌍의 홀더걸림부(311)에 삽입될 수 있다.

한편, 컴바이너부(80)가 열린 상태에서는 방지홀더부(73)가 홀더부(30)에 가압되어 복원력이 형성될 수 있다. 그리고, 컴바이너부(80)에 대한 외력이 제거되면, 방지홀더부(73)의 복원력에 의해 컴바이너부(80)가 닫힌 상태로 퀵 리턴될 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 구동파워부의 수동조작 방식이 추가된 도면이고, 도 17은 도 16에서 구동파워부의 수동조작 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 16과 도 17을 참조하면, 구동파워부(45)는 연동축부(456)와, 연동기어부(457)와, 조작기어부(458)를 더 포함할 수 있다.

연동축부(456)는 모터부(451)에 형성되고, 제1웜기어부(452)와 연동되어 회전된다. 일 예로, 모터부(451)의 일측 방향으로 제1웜기어부(452)가 배치되고, 모터부(451)의 타측 방향으로 연동축부(456)가 배치될 수 있다. 이때, 제1웜기어부(452)와 연동축부(456)는 동일축상에 배치되고 서로 연결되어 모터부(451)의 외측으로 노출될 수 있다.

연동기어부(457)는 연동축부(456)에 결합된다. 일 예로, 연동기어부(457)는 모터부(41)의 외측으로 돌출되는 연동축부(456)와 결합되어 회전될 수 있으며, 외주면에 기어열이 형성될 수 있다.

조작기어부(458)는 작동케이스부(41)에 회전 가능하도록 장착되고, 연동기어부(457)와 맞물리며, 케이스부(10)의 외부로 노출되어 운전자가 직접 조작 가능하다. 일 예로, 바닥면부(411)에서 하방으로 연장면부(414)가 돌출되고, 연장면부(414)에서 측방향으로 형성되는 설치면부(415)에는 조작기어부(458)가 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 조작기어부(458)는 케이스부(10)의 외부로 노출되는 조작노출부(4581)와, 연동기어부(457)와 맞물리는 조작연결부(4582)를 포함할 수 있다. 조작노출부(4581)와 조작연결부(4582)는 일체로 형성되며, 조작축부(4583)에 의해 설치면부(415)에 회전 가능하도록 장착될 수 있다.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

컴바이너(80)가 닫힌 상태(도 2 참조)에서는 컴바이너(80)가 케이스부(10)에 일부 삽입된다. 이때, 축기어돌기부(432)의 일단부와 구동기어돌기부(443)의 일단부가 맞물린다(도 11 참조).

상기한 상태에서 제어부(60)의 제어로 구동파워부(45)가 구동되면, 구동기어축부(441)가 시계방향으로 회전되고, 기어로 맞물린 축기어몸통부(431)가 시계반대방향으로 회전되어 컴바이너(80)가 열린 상태가 된다. 이때, 축기어돌기부(432)의 타단부와 구동기어돌기부(443)의 타단부가 맞물린다(도 12 참조).

컴바이너(80)가 열린 상태에서 감지부(50)가 차량 충돌 여부를 미리 감지하면, 제어부(60)의 제어로 구동파워부(45)가 구동되어 구동기어축부(441)가 시계방향으로 추가 회전된다.

이와 같이 구동기어축부(441)가 시계방향으로 추가 회전되면, 축기어돌기부(433)와 구동기어돌기부(443) 간의 맞물림이 해제되어, 축기어부(43)에 대한 구속이 사라진다.

축기어부(43)에 대한 구속이 사라지면, 충돌방지부(70)의 복원력에 의해 홀더몸체부(31)가 회전되어 컴바이너(80)는 신속하게 닫힌 상태가 된다(도 13 참조).

컴바이너(80)의 퀵 리턴이 이루어지면, 차량 충돌에 의한 컴바이너(80)의 파손 및 파손된 컴바이너(80)의 파편에 의한 상해를 방지할 수 있다.

한편, 컴바이너(80)의 퀵 리턴 상태이후, 구동파워부(45)가 구동되어 구동기어축부(441)가 시계방향으로 추가 회전되면, 축기어돌기부(433)와 구동기어돌기부(443)가 서로 맞물려 축기어부(43)에 대한 제어가 가능하다.

즉, 퀵 리턴 상태 이후 회전감지부(49)는 추가 회전되는 구동기어부(44)의 회전 변위를 측정한다. 이때, 구동기어부(44)가 설정 위치에 도달하면, 축기어돌기부(432)의 일단부와 구동기어돌기부(443)의 일단부가 맞물려, 구동기어부(44)가 컴바이너(80)의 조작이 가능한 초기 상태가 된다(도 11 참조).

한편, 제어부(60) 또는 모터부(451) 자체의 오류로 컴바이너(80)의 자동 작동이 불가한 경우, 운전자는 케이스부(10)의 외부로 노출된 조작노출부(4581)를 조작한다. 즉, 운전자가 조작노출부(4581)를 수동으로 회전시키면, 연동기어부(457)와 연동축부(456)가 회전되어 제1웜기어부(452)를 회전될 수 있으므로, 컴바이너(80) 조작이 이루어질 수 있다.

따라서, 제어부(60)는 회전감지부(49)를 통해 획득한 구동기어부(44)의 위치가 설정 위치에 도달되면, 컴바이너(80)의 조작을 위한 초기 상태로 간주함으로써, 퀵 리턴 이후에도 퀵 리턴 이전과 같이 컴바이너(80)를 설정된 각도로 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)는 차량 충돌 발생 직전에 홀더부(30)가 신속하게 회전되어 컴바이너(80)를 닫힌 상태로 변경함으로써, 컴바이너(80)의 파손 및 파손된 컴바이너(80)의 파편에 의한 상해를 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)는 힌지부(20)와 작동부(40) 간의 연결이 해제되면, 충돌방지부(70)의 복원력에 의해 컴바이너(80)가 장착된 홀더부(30)가 회전될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)는 축기어부(43)와 구동기어부(44)의 일부에 기어가 형성되어 서로 맞물리므로, 구동기어부(44)의 추가 회전으로 기어 맞물림이 해제될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)는 케이스부(10)의 외부로 노출된 조작기어부(458)를 운전자가 조작하여 제1웜기어부(452)의 회전이 가능하므로, 전기 구동 방식에서의 오류 발생시에도 컴바이너(80)에 대한 조작이 가능하다.

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.

10 : 케이스부 11 : 케이스판부
12 : 케이스수납부 13 : 케이스완충부
14 : 케이스장착부 15 : 케이스댐퍼부
20 : 힌지부 21 : 힌지커버부
22 : 힌지확장부 23 : 힌지축부
30 : 홀더부 31 : 홀더몸체부
32 : 홀더장착부 33 : 홀더커버부
34 : 홀더결합부 40 : 작동부
41 : 작동케이스부 42 : 작동지지부
43 : 축기어부 44 : 구동기어부
45 : 구동파워부 50 : 감지부
60 : 제어부 70 : 충돌방지부
71 : 방지몸체부 72 : 방지작동부
73 : 방지홀더부 80 : 컴바이너

Claims (12)

1. 케이스부;
   상기 케이스부에 장착되는 힌지부;
   상기 힌지부에 회전 가능하도록 장착되고, 컴바이너가 설치되는 홀더부;
   상기 힌지부에 연결되고, 상기 힌지부를 설정된 회전변위 내에서 회전시키는 작동부;
   차량의 충돌 여부를 감지하는 감지부;
   상기 감지부의 감지신호를 수신하여 상기 작동부를 작동시키는 제어부; 및
   상기 작동부에 지지되고, 상기 제어부의 제어로 상기 힌지부와 상기 작동부의 연결이 해제되면 상기 홀더부를 강제로 회전시켜 상기 컴바이너가 상기 케이스부에 삽입되도록 유도하는 충돌방지부;를 포함하고,
   상기 작동부는
   작동케이스부;
   상기 작동케이스부에 형성되고, 상기 힌지부와 연결되는 작동지지부;
   상기 힌지부에 결합되고 외주면 일부에 기어가 형성되는 축기어부;
   상기 축기어부에 맞물리고, 외주면 일부에 기어가 형성되는 구동기어부; 및
   상기 구동기어부에 동력을 제공하는 구동파워부;를 포함하며,
   상기 구동기어부와 상기 축기어부가 맞물린 상태에서 상기 구동기어부가 회전되면 상기 컴바이너가 열린 상태가 되고,
   상기 컴바이너가 열린 상태에서 상기 감지부가 차량 충돌 여부를 감지하면, 상기 구동파워부가 구동되고 상기 구동기어부가 추가 회전되어 상기 구동기어부와 상기 축기어부의 맞물림이 해제되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 케이스부는
   케이스판부;
   상기 케이스판부의 가장자리에서 상방으로 돌출되어 상기 컴바이너를 수납하는 케이스수납부; 및
   상기 케이스판부에 형성되고, 상기 컴바이너와의 접촉시 충격을 흡수하는 케이스완충부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 케이스부는
   상기 케이스판부에 형성되는 케이스장착부; 및
   상기 케이스장착부에 설치되고, 상기 홀더부에 결합되어 상기 홀더부의 회전속도를 조절하는 케이스댐퍼부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 힌지부는
   상기 케이스부에 결합되는 힌지커버부; 및
   상기 힌지커버부를 관통하여 회전 가능하고, 상기 홀더부와 결합되는 힌지축부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
   
5. 제 4항에 있어서, 상기 홀더부는
   홀더몸체부;
   상기 홀더몸체부에 형성되고, 상기 컴바이너가 장착되는 홀더장착부;
   상기 홀더몸체부에 형성되고, 상기 힌지축부를 감싸는 홀더커버부; 및
   상기 홀더커버부에 형성되고, 상기 힌지축부의 단부에 결합되는 홀더결합부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
   
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서, 상기 작동부는
   상기 구동기어부의 회전 변위를 감지하는 회전감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 회전감지부는 상기 구동기어부와 연동되어 회전되고, 자기장의 변화를 감지하여 상기 구동기어부의 회전 변위를 감지하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
   
9. 제 7항에 있어서,
   퀵 리턴 후 상기 회전감지부가 상기 구동기어부의 설정 위치 도달을 감지하면, 상기 제어부는 상기 축기어부와 상기 구동기어부가 치합되어 상기 컴바이너의 조작이 가능한 초기 상태로 간주하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
   
10. 제 1항에 있어서, 상기 구동파워부는
    상기 작동케이스부에 장착되는 모터부;
    상기 모터부에 장착되어 회전되는 제1웜기어부;
    상기 작동케이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 제1웜기어부와 맞물리는 제1웜휠기어부;
    상기 제1웜휠기어부에서 연장되고, 상기 작동케이스부에 회전 가능하도록 장착되는 제2웜기어부; 및
    상기 구동기어부와 연결되고, 상기 제2웜기어부와 맞물리는 제2웜휠기어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
    
11. 제 10항에 있어서, 상기 구동파워부는
    상기 모터부에 형성되고, 상기 제1웜기어부와 연동되어 회전되는 연동축부;
    상기 연동축부에 결합되는 연동기어부; 및
    상기 작동케이스부에 회전 가능하도록 장착되고, 상기 연동기어부와 맞물리며, 상기 케이스부의 외부로 노출되어 조작 가능한 조작기어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
    
12. 제 4항에 있어서, 상기 충돌방지부는
    상기 힌지축부에 수회 감기는 방지몸체부;
    상기 방지몸체부의 일단부에서 연장되고, 상기 작동부에 지지되는 방지작동부; 및
    상기 방지몸체부의 타단부에서 연장되고, 상기 홀더부에 회전력을 제공하는 방지홀더부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
    

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