KR20090127507A - 자동차 계기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 계기판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED를 사용하여 계기판의 명암 및 색상을 조절할 수 있는 자동차 계기판에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동차 계기판은, 미드하우징, 계기판 및 투명창으로 된 보호 덮개로 구성되는 자동차 계기판에 있어서, 상기 계기판은 도광판 및 스크린판으로 이루어지며, 상기 도광판의 어느 일측면에는 화이트(W)용 LED가 배열되고, 상부면에는 계기부의 표시선, 눈금, 숫자 또는 문자 중에서 어느 일부가 인쇄되거나 인쇄된 필름이 부착되며, 표시부의 문자/형상이 인쇄되거나 인쇄된 필름이 부착되고, 상기 스크린판의 어느 일측면에는 RGB용 LED가 배열되고, 상부면에는 상기 도광판에 인쇄되거나 필름부착된 표시외의 나머지 표시가 인쇄되고, 발광제어에 따라 상기 W용 LED 및 RGB용 LED는 발광하고 발광된 빛은 상기 도광판 및 스크린판에 의해 확산되어 상기 계기부 및 표시부를 다양한 색상으로 연출시키는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

계기판, 도광판, LED, 스크린판, 네비게이션

Description

자동차 계기판{Dashboard For Vehicle}

본 발명은 자동차 계기판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 LED를 사용하여 계기판의 명암 및 색상을 조절할 수 있는 자동차 계기판에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 계기판은 자동차를 최적의 상태로 운전할 수 있도록, 또 안전운전을 위하여 운전중에 자동차의 상황을 용이하게 알 수 있도록 각종 계기부가 장착된다.

최적의 상태, 안전운전 및 자동차의 상태 정보 등을 알려주는 계기판은 자동차에 있어서 상당히 중요한 역할을 하며, 이러한 이유로 계기판에 대한 발명들이 기능 추가 및 편의성을 고려하여 계속 개발되고 있는 추세에 있다.

이와 더불어 계기판의 중요한 이슈가 되는 것이 현대인의 감각을 최대한 살려 디자인적인 부분과 이 디자인에 의한 기능이 동기화되는 기술들이 개발되고 있는 추세이다.

하지만, 아직까지는 자동차의 계기판으로서의 본래의 기능(계기판 부품, 조 명밝기, 단순디자인의 변경 등)만이 개발되고 있을 뿐, 편의성 및 안정성을 고려한 계기판의 개발은 미비한 수준에 머물고 있다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 시각적인 즐거움과 차량운전의 안전성을 동시에 접목시킬 수 있는 자동차용 계기판을 제공하는 것에 있다.

나아가, 시각적인 부분은 LED를 이용하여 계기판의 명암 및 색상의 변화를 가져올 수 있도록 하고, 네비게이션(GPS)의 신호를 이용하여 운전중 속도제한지역의 신호에 따라 계기판의 경고색상이 발현되도록 하는 자동차용 계기판을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 자동차 계기판은, 미드하우징, 계기판 및 투명창으로 된 보호 덮개로 구성되는 자동차 계기판에 있어서, 상기 계기판은 도광판 및 스크린판으로 이루어지며, 상기 도광판의 어느 일측면에는 화이트(W)용 LED가 배열되고, 상부면에는 계기부의 표시선, 눈금, 숫자 또는 문자 중에서 어느 일부가 인쇄되거나 인쇄된 필름이 부착되며, 표시부의 문자/형상이 인쇄되거나 인쇄된 필름이 부착되고, 상기 스크린판의 어느 일측면에는 RGB용 LED가 배열되고, 상부면에는 상기 도광판에 인쇄되거나 필름부착된 표시외의 나머지 표시가 인쇄되고, 발광제어에 따라 상기 W용 LED 및 RGB용 LED는 발광하고 발광된 빛은 상기 도광판 및 스크린판에 의해 확산되어 상기 계기부 및 표시부를 다양한 색상으로 연출시키는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

여기서, 상기 도광판의 상부면에 인쇄되거나 인쇄된 필름은 상기 계기부의 눈금 및 표시선이며, 상기 스크린판의 상부면에 인쇄되는 것은 상기 계기부의 숫자 및 문자인 것을 특징으로 하여 이루어진다.

여기서, 상기 도광판 및 스크린판의 타측면에도 RGB용 LED가 각각 배열되어 밝기의 편중을 없애는 것이 더욱 바람직하다.

여기서, 상기 도광판 및 스크린판의 RGB용 LED는, 운전시 속도제한지역을 통과시 네비게이션으로부터 GPS 신호를 받아 속도제한경고의 발광을 연출하도록 상기 네비게이션과 계기판이 전기적으로 연결되도록 구현하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 속도제한지역에 따른 GPS 신호는 제한속도에 따라 30㎞/h, 50㎞/h, 60㎞/h, 70㎞/h, 80㎞/h, 90㎞/h, 100㎞/h 및 110㎞/h로 구분되는 제어신호인 것을 특징으로 하여 이루어진다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, LED를 이용하여 계기판의 명암 및 색상의 변화를 가져와 시각미를 제공하고, 네비게이션(GPS)의 신호를 이용하여 운전중 속도제한지역의 신호에 따라 계기판의 경고색상이 발현되도록 하여 안전운전의 경각심을 줄 수 있는 자동차용 계기판을 제공하는 것이 가능하게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동차 계기판의 구조 및 작용효과를 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 계기판의 계기부가 인쇄된 도광판 및 스크린판을 도시한 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 자동차 계기판의 구조를 설명하기 위한 측단면도를 도시한 것이다.

자동차의 계기판의 구조는 일반적으로 바깥쪽에 투명창으로 된 계기판 보호 덮개와, 그 덮개 아래측으로 계기부들이 인쇄되거나 형성된 계기판, 그 계기부에 신호를 표시하도록 전기적 또는 기계적 신호들을 자동차의 ECU(Electric control unit) 또는 게이지 장치로부터 수신하도록 계기판의 하단에 설치되는 미드하우징으로 구성된다.

본 발명의 계기판은 기본적으로 위에서 설명한 기본 베이스(미드하우징, 계기판, 보호 덮개)를 갖는다. 여기서, 본 발명의 특징부인 계기판의 구조는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하며 본 발명의 계기판의 동작 및 작용효과에 대해서는 도 3를 참조하여 설명하고, 미드하우징 및 보호덮개에 대한 설명은 이하에서 생략된다.

도 1를 참조하면, 본 발명에 따른 계기판이 도광판(110) 및 스크린판(111)에 계기부가 인쇄된 상태를 나타낸다.

먼저, 본 발명에서 사용되는 용어를 정리한다.

계기판의 계기부는 속도, 회전, 냉각수온도 및 연료 상태를 표시하는 지침이 형성된 부분을 의미하며, 계기판의 표시부는 계기부 이외에 각종의 경고등 및 알림 등을 의미한다.

계기부는 일반적으로 계기눈금, 외곽 표시선, 숫자, 문자 및 지침으로 구성되며, 일부는 도광판(110)에 인쇄되거나 인쇄된 필름이 부착되고 다른 일부는 스크린판(111)에 인쇄되어 이중으로 계기부가 표시되게 하여 계기부의 입체적인 표시효과를 연출하도록 한다.

바람직하게는 스크린판(111) 위에는 시각적으로 계기부의 알림을 알 수 있는 숫자의 배열 및 문자가 인쇄되고, 도광판(110) 위에는 계기부의 숫자와 문자와 배열이 일치하도록 외곽 표시선 및 눈금이 인쇄되거나 인쇄된 필름이 부착되도록 한다. 그리고, 계기부 외에 표시부(각종의 경고등 및 알림등)는 도광판(110) 위에 인쇄하거나 인쇄된 필름을 부착한다.

더욱 바람직하게는 스크린판(111) 위에는 계기부의 회전계 숫자 및 문자(121), 속도계 숫자 및 문자(131), 온도계 눈금(141) 및 연료계 눈금(151)이 인쇄될 수 있고, 도광판(110) 위에는 계기부의 회전계 눈금 및 표시선(120), 속도계 눈금 및 표시선(130), 온도계 표시선(140), 연료계 표시선(150) 및 각종 경고등 및 알림등이 인쇄되거나 인쇄된 필름을 부착할 수 있다.

이렇게 이중으로 표시된 계기부는 LED의 발광에 따라 다양한 빛을 연출할 수 있음은 물론, 이중으로 형성된 계기부의 발광은 입체적인 발광효과를 연출할 수 있게 된다.

도광판(110)에 인쇄되는 계기표시는 UV인쇄법에 의해 가능하며, 필요에 따라서는 계시표시가 인쇄된 필름을 부착할 수도 있으며, 다양한 방법으로 계시표시 를 나타낼 수 있으므로 반드시 인쇄 또는 필름 부착 방식에 국한되지 않는다.

도 2를 참조하여 본 발명에 따른 계기판의 구조를 좀 더 상세하게 살펴본다.

본 발명에 따른 계기판(200)은 크게 도광판(110)과 스크린판(111)로 구성된다. 도광판(110)은 미드하우징(미도시) 위에 형성되고, 스크린판(111) 위로는 보호덮개(미도시)가 형성된다.

도광판(110)의 측면에는 빛을 출사하는 W용 LED(231)가 부착되며 LED(231)는 다동차 제어부 또는 독립적인 계기판 제어부에 의해 온-오프/색상농도가 조절된다. 도광판(110)은 LED(발광 다이오드, 231)로부터 출사되는 빛을 확산시켜 도광판(110)에 표시된 계기표시(인쇄패턴, 210)를 밝게하는 역할을 한다. 도광판(110)은 불투명한 재질로 형성되어 LED(231)로부터 출사되는 빛이 투과되지 않게 하여 계기표시의 화질을 더욱 선명하게 할 수 있다.

도광판(110)에는 계기부의 일부가 UV인쇄되어 있으며, 계기를 읽도록 구성된 계기부에는 계기눈금을 알리는 지침부(240)이 더 형성되며, 단순히 신호의 유무만을 알리는 계기표시(경고등, 주유등 등)에는 다른 부가장치가 필요없다. 이러한 지침부(240)는 하부로 미드하우징을 통해 자동차의 제어부와 전기적으로 연결된다.

스크린판(111)은 도광판(110) 위에 형성되며, 투명한 재질로 이루어져 계기부가 외부에서 보이도록 하는 것이 바람직하다. 투명한 재질은 폴리카보네이트 계열로 이루어지며 스크린판(111) 측면에는 도광판(110)과 마찬가지로 측면에는 LED(232)가 부착되어 LED(232)로부터 출사되는 빛을 반사하여 도광판(110)과 함께 계기부의 계기표시장치들의 표현을 다양화할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따라서는, 도광판(110)만을 독립적으로 구성하여 구현하는 것도 가능하고, 도광판(110) 및 스크린판(111)을 함께 구성하여 구현하는 것도 가능하다. 스크린판(111)을 부가적으로 사용하는 경우는 도광판(110)과 스크린판(111)의 이격거리 및 도광판(110)에 의해 확산되는 빛과 스크린판(111)에 의해 반사되는 빛에 의해 도광판(110) 단독으로 사용할 때 보다 다양한 빛의 연출이 가능하고 계기부의 입체감이 더욱 발현될 수 있게 된다.

LED(231, 232)를 제어하는 방식은 여러가지로 구현될 수 있으며, 일례로 PWM(Pulse-width modulation) 방식 또는 어드레스 제어방식 또는 DMX512 프로토콜을 이용한 방식 등 다양하게 구현될 수 있다.

PWM(Pulse-width modulation) 방식은 마이컴으로 PWM 제어를 하는 방식이며, PWM Port를 이용하여 이것을 트랜지스터의 베이스에 인가하고, 트랜지스터의 컬렉터에는 R,G,B LED의 -단자를 각각 연결한 후 LED의 +단자를 소정의 전압을 인가하는 단자에 연결한다. 이렇게 해서 마이컴에서 밝기를 밝게 하거나 어둡게 하거나, 색상을 변화시키려면 PWM의 펄스폭을 길게하거나 짧게 조절하여 제어할 수 있다. 어드레스 제어방식으로는 PCB 기판 위에 LED배열을 형성하고, LED배열에 전기적으로 연결시켜 각각의 LED의 어드레스를 지정하는 어드레스부, 어드레스부에 연결되어 제어신호를 송신하는 송신회로부, LED배열에서 각각의 LED를 켜거나 꺼지도록 제어하여 원하는 빛의 세기와 색상을 출력하도록 하는 제어부를 형성시켜 LED를 제어할 수 있으며, 모두 공지된 기술이므로 이하에서는 상세한 언급을 생략하기로 한다.

상술한 본 발명에 따른 자동차 계기판의 구조에 따른 제어블록도의 구성 및 동작 프로세스 및 작용효과를 도 3를 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 계기판의 제어블록도를 도시한 것이다.

도 3에 도시된 제어블록도는 네비게이션 블록(310)과 계기판 LED 제어블록(320)이 함께 도시되어 있지만, 실시예에 따라서 네비게이션 블록(310)은 제외될 수 있다. LED 제어블록(320)은 차량의 ECU(Electronic Control Unit)에 동기되어 ECU의 제어에 따라 밝기 및 색상의 변화를 가져올 수 있으며, 또한 차량의 ECU와는 별도로 독립적인 PCB 기판상의 LED 제어부에 의해 밝기 및 색상의 변화를 가져올 수 있다. 이하에서는 네비게이션 블록(310)과 계기판 LED 제어블록(320)이 함께 구성된 실시예를 중심으로 구성 및 동작을 설명한다.

본 발명에 따른 계기판(200)은 LED제어부(321), 외부전원장치(322), 조작부(323) 및 계기판의 LED(324)를 포함하여 구성되며, 네이게이션은 GPS 수신부(311), 입력부(312), GPS 제어부(313), 디스플레이부(314), 메모리부(315) 및 인터페이스부(316)를 포함하여 구성된다.

먼저, 계기판(200)의 색상을 제어하는 것을 살펴보면, 외부전원장치(322)로부터 전원을 인가받아 조작부(323)의 조작(명령)에 따라 LED 제어부(321)가 계기판의 LED(324, 즉 도광판(110) 및 스크린판(111)의 측면에 장착된 LED 배열)의 W, R,G,B를 제어하여 다양한 색상을 구현시킬 수 있게 된다.

여기에 부가적으로 네비게이션의 신호를 받아 운전 중 속도제한지역에서의 계기부의 색상을 변화시킬 수 있으며 경고신호를 연속하여 다양한 색상으로 표현시 켜 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

일반적으로 네비게이션은 GPS 신호를 받아 지리를 알려주는 장치로서, 네이게이션의 속도제한지역의 신호는 인터페이스(316)를 통해 받을 수 있으며, 인터페이스(316)는 USB 포트 등이 이에 해당될 수 있다.

GPS제어부(313)는 GPS 수신부(311)로부터 GPS 신호를 받아 분석 및 연산을 통해 차량의 현 위치를 산출하고 전자지도 상에 차량의 현 위치를 매칭시켜 디스플레이부(314)에 표시하는 기능을 수행한다. 이때 차량의 현 위치 정보와 전자 지도 데이타에 포함되어 있는 속도제한지역의 위치정보를 비교하여 속도제한지역에 접근하는 것으로 판단되면 이 신호를 인터페이스부(316)를 통해 전송하고 LED 제어부(321)는 이 신호를 수신하여 계기판의 LED(324)를 작동시킨다.

필요에 따라서는 속도제한지역을 우리나라 도로의 속도제한에 따라 30㎞/h, 50㎞/h, 60㎞/h, 70㎞/h, 80㎞/h, 90㎞/h, 100㎞/h, 110㎞/h 등으로 구분하여 GPS 제어부(313)로부터 각각 다른 구분된 신호를 수신하여 LED 제어부(321)가 계기판의 LED(324)의 색상 또는 깜박임 또는 발광횟수 등을 조절하는 것이 가능하게 된다.

이러한 자동차 계기판은 상시 또는 비상시에 LED로부터 발현되는 다양한 색상들을 연출하여 운전자로 하여금 시각적인 분위기를 표현해주고 나아가서는 속도제한지역 등의 경고를 거시적으로 알려줌으로써 안전운전도 병행할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 계기판의 계기부가 인쇄된 도광판 및 스크린판을 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차 계기판의 구조를 설명하기 위한 측단면도를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 차량용 계기판의 제어블록도를 도시한 것이다.

Claims (5)

1. 미드하우징, 계기판 및 투명창으로 된 보호 덮개로 구성되는 자동차 계기판에 있어서,

   상기 계기판은 도광판 및 스크린판으로 이루어지며,

   상기 도광판의 어느 일측면에는 화이트(W)용 LED가 배열되고, 상부면에는 계기부의 표시선, 눈금, 숫자 또는 문자 중에서 어느 일부가 인쇄되거나 인쇄된 필름이 부착되며, 표시부의 문자/형상이 인쇄되거나 인쇄된 필름이 부착되고,

   상기 스크린판의 어느 일측면에는 RGB용 LED가 배열되고, 상부면에는 상기 도광판에 인쇄되거나 필름부착된 표시외의 나머지 표시가 인쇄되고,

   발광제어에 따라 상기 W용 LED 및 RGB용 LED는 발광하고 발광된 빛은 상기 도광판 및 스크린판에 의해 확산되어 상기 계기부 및 표시부를 다양한 색상으로 연출시키는 것을 특징으로 하는 자동차 계기판.
2. 제1항에 있어서,

   상기 도광판의 상부면에 인쇄되거나 인쇄된 필름은 상기 계기부의 눈금 및 표시선이며,

   상기 스크린판의 상부면에 인쇄되는 것은 상기 계기부의 숫자 및 문자인 것을 특징으로 하는 자동차 계기판.
3. 제2항에 있어서,

   상기 도광판 및 스크린판의 타측면에도 W용 LED 및 RGB용 LED가 각각 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차 계기판.
4. 제2항에 있어서,

   상기 도광판의 W용 LED 및 스크린판의 RGB용 LED는,

   운전시 속도제한지역을 통과시 네비게이션으로부터 GPS 신호를 받아 속도제한경고의 발광을 연출하도록 상기 네비게이션과 계기판이 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차 계기판.
5. 제4항에 있어서,

   상기 속도제한지역에 따른 GPS 신호는 제한속도에 따라 30㎞/h, 50㎞/h, 60㎞/h, 70㎞/h, 80㎞/h, 90㎞/h, 100㎞/h 및 110㎞/h로 구분되는 제어신호인 것을 특징으로 하는 자동차 계기판.

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