KR20140079905A - 차량의 헤드업 디스플레이 장치 - Google Patents

차량의 헤드업 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20140079905A KR1020120149080A KR20120149080A KR20140079905A KR 20140079905 A KR20140079905 A KR 20140079905A KR 1020120149080 A KR1020120149080 A KR 1020120149080A KR 20120149080 A KR20120149080 A KR 20120149080A KR 20140079905 A KR20140079905 A KR 20140079905A
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Abstract

본 발명은 차량의 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 눈 높이나 헤드업 디스플레이 장치가 장착되는 장착면이 가지는 기울기로 인하여 운전자에게 보여지는 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있는 차량의 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치는 차량 주행과 관련된 주행 정보 영상을 디스플레이하는 디스플레이부, 상기 디스플레이된 영상을 운전자 방향으로 반사시켜 가상 영상을 형성하는 컴바이너, 상기 디스플레이부 및 상기 컴바이너를 수용하는 하우징, 상기 하우징이 장착되는 장착면의 기울기를 감지하는 기울기 감지부, 운전자로부터 입력값을 입력받는 입력부, 및 상기 감지된 기울기 및 상기 입력값 중 적어도 하나에 따라 상기 디스플레이부 및 상기 컴바이너를 동일한 회전 각도로 회동시키는 구동부를 포함한다.

Description

차량의 헤드업 디스플레이 장치 {Head up dispay apparatus of vehicle}
본 발명은 차량의 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 눈 높이나 헤드업 디스플레이 장치가 장착되는 장착면이 가지는 기울기로 인하여 운전자에게 보여지는 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있는 차량의 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다.
차량 주행 중 운전자의 안전을 위하여 차량의 주행 정보와 주변 상황 등을 효과적으로 운전자에게 전달해주는 방법으로 개발 중인 여러 시스템이 있는데, 그 중 헤드업 디스플레이 장치가 주요 관심사가 되고 있다.
헤드업 디스플레이 장치란 차량 주행 중 운전자의 정면, 즉 운전자의 눈 높이에 따른 시선을 벗어나지 않는 범위 내에 차량의 주행 정보나 네비게이션 정보 등과 같은 차량 주행에 관련된 정보를 제공하는 장치를 말한다.
헤드업 디스플레이 장치는 차량의 윈드 실드나 컴바이너로부터 소정 거리만큼 떨어진 지점에 계기판의 정보나 네비게이션 정보 등과 관련된 가상 영상을 형성함으로써 운전자로 하여금 운전 중에 전방 시야를 유지하면서도 차량 주행에 관련된 정보를 용이하게 인지할 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치가 도시된 개략도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 기술에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치(10)는 차량 주행에 관련된 주행 정보 영상을 디스플레이하는 디스플레이부 (11), 디스플레이된 주행 정보 영상을 운전자 방향으로 반사시켜 운전자 전방에 일정 거리를 두고 가상 영상을 형성하는 컴바이너(12), 및 디스플레이부(11)와 컴바이너(12)를 수용하는 하우징(13)을 포함하며, 컴바이너(12)는 운전자의 눈 높이(E)가 변할 때 회전축(12a)을 중심으로 일방향으로 회전하여 운전자의 눈 높이(E)가 달라져도 가상 영상이 유지되도록 한다.
이때, 컴바이너(12)가 일방향으로 회전하게 되면, 컴바이너(12)의 다른 영역에 주행 정보 영상이 반사되어 운전자에게 보여지기 때문에 운전자에게 보여지는 가상 영상에 왜곡이 발생하게 된다.
또한, 차량의 헤드업 디스플레이 장치(10)가 장착되는 장착면(14)이 지면을 기준으로 기울어진 경우에도, 운전자의 눈 높이(E)에 따른 가상 영상을 유지하기 위하여 컴바이너(12)를 회전시키게 되나, 이 경우 디스플레이부(11)의 위치는 고정되어 있기 때문에 주행 정보 영상이 정상적으로 컴바이너(12)에 의해 반사되지 못하게 되어 장착면(14)이 지면과 수평한 경우에 비하여 더 많은 왜곡이 발생하게 된다.
예를 들어, 도 2와 같이 장착면(14)이 지면을 기준으로 하측 방향으로 일정 각도(θ1)만큼 기울어진 경우에는 운전자의 눈 높이(E)가 상대적으로 높아졌기 때문에 운전자의 눈 높이(E)를 유지하기 위하여 컴바이너(12)가 시계 방향으로 회전하게 되고, 도 3과 같이 장착면(14)이 지면을 기준으로 상측 방향으로 일정 각도(θ2)만큼 기울어진 경우에는 운전자의 눈 높이(E)가 상대적으로 낮아졌기 때문에 운전자의 눈 높이(E)를 유지하기 위하여 컴바이너(12)가 시계 반대 방향으로 회전하게 되나, 도 2 및 도 3에서 디스플레이부(11)의 위치는 고정되어 있기 때문에 컴바이너(12)가 주행 정보 영상을 정상적으로 반사시키지 못하게 되는 것이다.
따라서, 컴바이너(12)의 회전이나 장착면(14)이 가지는 기울기로 인해 운전자에게 보여지는 가상 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지하기 위한 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 운전자의 눈 높이나 헤드업 디스플레이 장치가 장착되는 장착면이 가지는 기울기로 인하여 컴바이너에 의해 반사되어 운전자에게 보여지는 주행 정보 영상에 왜곡이 발생되는 것을 방지하기 위하여 컴바이너가 회동할 때 주행 정보 영상을 디스플레이하는 디스플레이부도 함께 동일한 회전 각도로 회동시켜 왜곡이 발생하는 것을 방지하는 차량의 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치는, 차량 주행과 관련된 주행 정보 영상을 디스플레이하는 디스플레이부, 상기 디스플레이된 영상을 운전자 방향으로 반사시켜 상기 운전자에게 가상 영상을 제공하는 컴바이너, 상기 디스플레이부 및 상기 컴바이너를 수용하는 하우징, 상기 하우징이 장착되는 장착면의 기울기를 감지하는 기울기 감지부, 운전자로부터 입력값을 입력받는 입력부, 및 상기 감지된 기울기 및 상기 입력값 중 적어도 하나에 따라 상기 디스플레이부 및 상기 컴바이너를 동일한 회전 각도로 회동시키는 구동부를 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 차량의 헤드업 디스플레이 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
주행 정보 영상을 디스플레이하는 디스플레이부와 주행 정보 영상을 운전자 방향으로 반사시키는 컴바이너가 동일한 회전 각도를 가지며 회동될 수 있도록 하여 운전자의 눈 높이나 헤드업 디스플레이 장치가 장착되는 장착면이 가지는 기울기로 인하여 운전자에게 보여지는 주행 정보 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치의 동작이 도시된 개략도.
도 2 및 도 3은 종래의 기술에 따른 장착면이 경사를 가지는 경우 차량의 헤드업 디스플레이 장치의 동작이 도시된 개략도.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치가 도시된 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 주행 정보 영상이 도시된 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 장착 부재가 도시된 개략도.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치가 도시된 개략도.
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치가 도시된 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 회동하는 디스플레이부 및 컴바이너가 도시된 개략도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치의 동작 방법이 도시된 순서도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량의 헤드 업 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치가 도시된 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치(100)는, 차량 주행과 관련된 주행 정보 영상을 디스플레이하는 디스플레이부(110), 디스플레이된 주행 정보 영상을 운전자 방향으로 반사시켜 운전자와 일정 거리를 두고 가상 영상(이하, "영상"이라 함)을 형성하는 컴바이너(120), 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 수용하는 하우징(130), 하우징(130)이 장착되는 장착면(170)의 기울기를 감지하는 기울기 감지부(140), 운전자로부터 입력값을 입력받는 입력부(150) 및 감지된 기울기와 입력값 중 적어도 하나에 따라 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 동일한 회전 각도로 회동시키는 구동부(160)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(110)는 차량의 주행과 관련된 주행 정보 영상을 출력할 수 있으며, 본 발명의 제 1실시예에서 주행 정보 영상은 차량의 계기판 정보(예를 들어, 차량 속도, 주행 거리, RPM 등)나 네비게이션 정보를 포함하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 주행 정보 영상은 차량의 상태 정보나 주변 상황 등과 같은 다양한 정보를 포함할 수 있다.
디스플레이부(110)는 UHP 램프, LED 및 레이저 등의 광원을 포함하는 백라이트 유닛과 LCD, LCOS 및 DMD 등의 디스플레이 패널로 구성될 수 있으며, 디스플레이부(110)의 종류에 따라 광학계의 구성도 달라질 수 있다. 또한, 디스플레이부(110)는 주간에도 양호한 시인성을 확보하기 위하여 충분히 높은 휘도를 가지도록 설계될 수 있다.
컴바이너(120)는 디스플레이부(110)로부터 디스플레이된 주행 정보 영상을 운전자 방향으로 반사시켜 운전자로부터 일정 거리를 두고 영상이 형성되도록 한다. 이러한 컴바이너(120)는 디스플레이부(110)와 일체형으로 형성되거나 분리되어 형성될 수 있으며, 운전자의 눈 높이에 따라 운전자에게 보여지는 영상이 유지될 수 있도록 회전축(121)을 중심으로 일방향으로 회동 가능하도록 설계될 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1실시예에서는 디스플레이부(110)로부터 디스플레이되는 주행 정보 영상이 직접 컴바이너(120)에 의해 반사되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 구조 상으로 필요하거나 운전자가 보게 되는 영상이 충분한 배율을 가지도록 광로를 연장할 필요가 있는 경우 디스플레이부(110)와 컴바이너(120) 사이에는 적어도 하나 이상의 반사용 미러(미도시)가 배치될 수도 있다.
하우징(130)은 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 수용하며, 외부 충격 등으로부터 보호하는 역할을 할 수 있고, 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120) 중 적어도 하나가 외부로 노출될 수 있도록 설계될 수 있다.
기울기 감지부(140)는 하우징(130)이 장착되는 장착면(170)의 기울기를 감지할 수 있고, 입력부(150)는 운전자로부터 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)의 회전 각도에 대한 입력값을 입력받을 수 있으며, 입력부(150)는 차량 내부에 조이 스틱, 조그 셔틀 및 입력 버튼 등으로 구비될 수 있다.
구동부(160)는 디스플레이부(110)의 위치가 고정되고, 운전자의 눈 높이가 달라져도 운전자에게 보여지게 되는 영상이 유지되도록 컴바이너(120)가 일방향으로 회동되는 경우, 운전자가 보게 되는 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지하기 위하여 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)가 함께 동일한 회전 각도로 회동되도록 할 수 있다.
다시 말해서, 구동부(160)는 디스플레이부(110)의 위치가 고정되어 정해진 방향으로 주행 정보 영상을 디스플레이하는 상태에서 운전자의 눈 높이가 달라지거나 하우징(130)이 장착되는 장착면(170)이 기울어진 경우 운전자의 눈 높이를 유지하기 위하여 컴바이너(120)만 회동되는 경우 발생될 수 있는 영상 왜곡을 방지하기 위하여 컴바이너(120)와 더불어 디스플레이부(110)도 컴바이너(120)와 동일한 회전 각도에 따라 회동되도록 하는 것이다.
구동부(160)는 장착면(170)의 기울기별 회전 각도를 미리 저장할 수 있으며, 전술한 기울기 감지부(140)에 의해 감지된 기울기 및 입력부(150)를 통해 입력된 입력값 중 적어도 하나에 따라 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시킬 수 있다. 이때, 장착면(170)의 기울기별 회전 각도는 차량 출고 전에 다양한 테스트를 거쳐 장착면(170)의 기울기별로 운전자에게 보여지는 영상에 왜곡이 발생하지 않는 최적의 회전 각도로 이해될 수 있다. 이때, 도 4에는 도시되지 않았으나, 전술한 기울기별 회전 각도 등은 구동부(160)를 제어하는 컨트롤러(미도시)에 저장될 수도 있으며, 컨트롤러는 구동부(160)와 더불어 전술한 각 구성 요소들과 정보를 주고 받아 각 구성 요소들을 제어할 수 있다.
본 발명의 제 1실시예에서는 구동부(160)는 하우징(130)을 장착면(170)에 장착할 때 기울기 감지부(140)에 의해 감지된 기울기에 따라 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시킨 다음, 운전자가 전방에 보여지는 영상을 확인하고 입력부(150)를 통해 추가적으로 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시키는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고, 구동부(160)는 감지된 기울기 및 입력값 중 적어도 하나 이상에 따라 소정 순서로 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시킬 수 있다.
또한, 디스플레이부(110)는 주행 정보 영상의 적어도 일측에 디스플레이 영역을 표시하는 표시 정보, 예를 들어 외곽선 등을 함께 디스플레이할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(110)로부터 디스플레이되는 주행 정보 영상은 도 5와 같으며, 주행 정보 영상의 디스플레이 영역을 표시하는 표시 정보(210)가 함께 디스플레이될 수 있는 것이다. 따라서, 운전자는 전방에 보여지는 영상에 포함되는 표시 정보(210)를 확인하고, 표시 정보(210)가 모두 보일때까지 입력부(150)를 통해 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시킬 수 있다. 본 발명의 제 1실시예에서는 표시 정보(210)로 주행 정보 영상의 외곽선을 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 운전자로 하여금 주행 정보 영상이 모두 보여지는 상태를 인지할 수 있도록 하는 다양한 형태를 가질 수 있다.
다시 말해서, 운전자는 감지된 기울기에 따라 회동된 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)에 의해 보여지는 영상을 확인한 다음, 영상에 포함된 표시 정보(210)가 모두 보이는 경우에는 추가적으로 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시키지 않게 되나, 그렇지 않은 경우에는 입력부(150)를 통해 영상의 표시 정보(210)가 모두 보일때까지 디스플레이부(110)와 컴바이너(120)를 회동시킬 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 제 1실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치(100)는 도 6과 같이 하우징(130)이 장착되는 장착면(170)을 평탄화하는 장착 부재(180)를 포함할 수 있다. 이러한 장착 부재(180)는 장착면(170)이 평탄하지 않고 굴곡이 있는 경우 하우징(130)의 장착이 어렵기 때문에 장착면(170)를 평탄화하여 용이한 장착이 가능하게 한다.본 발명의 제 1실시예에서 구동부(160)는 제 1기어(161a), 제 2기어(161b) 및 제 3기어(161c)를 포함할 수 있다.
제 1기어(161a)는 도 4에는 도시되지 않았으나 모터 등의 엑추에이터에 연결되어 회전될 수 있으며, 제 1기어(161a)와 서로 맞물려 회전하는 제 2기어(161b) 및 제 3기어(161c)로 회전력을 전달할 수 있다.
제 2기어(161b) 및 제 3기어(161c)는 각각 디스플레이부(110)의 회전축(111) 및 컴바이너(120)의 회전축(121)과 연결되어 제 1기어(161a)에 의해 제공되는 회전력에 따라 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)가 일방향으로 회동되록 한다.
이때, 제 2기어(161b) 및 제 3기어(161c)는 모두 제 1기어(161a)와 서로 맞물리기 때문에 제 1기어(161a)에 의해 제공되는 회전력에 따라 동일한 회전 각도를 가지며 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)가 회동되도록 할 수 있다. 또한, 제 2기어(161b) 및 제 3기어(161c)의 기어비가 다른 경우, 이를 보상하기 위하여 제 2기어(161b) 및 제 3기어(161c)는 각각 적어도 하나 이상의 기어가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1실시예에서는 운전자의 눈 높이나 하우징(130)이 장착되는 장착면(170)이 가지는 기울기로 인하여 컴바이너(120)를 회동시킬 때 컴바이너(120)의 회동과 더불어 디스플레이부(110)도 함께 컴바이너(120)와 동일한 회전 각도에 따라 회동될 수 있으므로 디스플레이부(110)로부터 디스플레이되는 주행 정보 영상이 컴바이너(120)의 다른 영역에 반사되거나 정상적으로 반사되지 못하는 경우 발생되는 영상 왜곡을 방지할 수 있게 된다.
이때, 본 발명의 제 1실시예에서는 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 동일한 회전 각도로 회동시키는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 전술한 바와 같이 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120) 사이에 적어도 하나 이상의 반사용 미러(미도시)가 있는 경우에는 반사용 미러(미도시)에도 전술한 도 4와 유사하게 기어가 추가적으로 형성되어 반사용 미러(미도시)도 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)와 동일한 회전 각도로 회동될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치가 도시된 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치(100)는 전술한 제 1실시예와 유사하게 디스플레이부(110), 컴바이너(120), 하우징(130), 기울기 감지부(140), 입력부(150) 및 구동부(160)를 포함할 수 있다. 이때, 본 발명의 제 2실시예에서 디스플레이부(110), 컴바이너(120) 하우징(130), 기울기 감지부(140) 및 입력부(150)는 전술한 제 1실시예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 구동부(160)도 구성에서 차이가 있을 뿐 동일한 기능을 수행할 수 있고, 장착 부재(180)도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 제 2실시예에서 구동부(160)는 제 1모터(162a), 제 2모터(162b) 및 모터 제어부(162c)를 포함할 수 있다.
제 1모터(162a)의 회전축은 디스플레이부(110)의 회전축(111)과 직접 또는 간접적으로 연결되어 회전력을 제공하고, 제 2모터(162b)의 회전축은 컴바이너(120)의 회전축(121)과 직접 또는 간접적으로 연결되어 회전력을 제공하며, 모터 제어부(162c)는 제 1모터(162a) 및 제 2모터(162b)를 제어하기 위한 제어 신호를 발생시킬 수 있다.
모터 제어부(162c)는 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)가 동일한 회전 각도를 가지며 회동되도록 제어할 수 있으며, 본 발명의 제 2실시예에서 모터 제어부(162c)는 제 1모터(162a) 및 제 2모터(162b) 중 적어도 하나에 회전 각도를 감지하기 위하여 장착된 센서(미도시)로부터 출력된 값을 기초로 제 1모터(162a) 및 제 2모터(162b)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 모터 제어부(162c)는 제 2모터(162b)에 장착된 센서로부터 출력된 값을 기초로 컴바이너(120)의 회전 각도를 판단하고, 판단된 회전 각도에 따라 제 1모터(162a)의 회전 각도를 제어할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 제 2실시예에서도 전술한 제 1실시예와 유사하게 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)가 동일한 회전 각도를 가지며 회동되도록 제어할 수 있기 때문에 운전자의 눈 높이나 하우징(130)이 장착되는 장착면(170)이 기울어진 경우 운전자에게 보여지는 영상을 유지하기 위하여 컴바이너(120)와 더불어 디스플레이부(110)를 동일한 회전 각도로 회동시키기 때문에 운전자에게 보여지게 되는 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.
이때, 본 발명의 제 2실시예에서도 전술한 바와 같이 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120) 사이에 적어도 하나 이상의 반사용 미러(미도시)가 있는 경우에는 반사용 미러(미도시)에도 전술한 도 7과 유사하게 모터가 추가적으로 형성되어 반사용 미러(미도시)도 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)와 동일한 회전 각도로 회동될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치가 도시된 개략도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치(100)는 전술한 제 1실시예 및 제 2실시예의 입력부(150) 대신 운전자가 수동으로 디스플레이부(110)를 회동시키는 경우의 일 예로서, 기울기 감지부(140)ㅗ 생략될 수도 있고, 필요에 따라 전술한 기울기 감지부(140)에 의해 감지된 장착면(170)의 기울기에 따라 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)의 회동이 선행될 수 있다. 또한, 본 발명의 제 3실시예에서는 컴바이너(120)가 운전자의 눈 높이에 따라 운전자의 수동 조작이나 모터 등의 액추에이터에 의해 자동으로 회동이 가능한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
본 발명의 제 3실시예에서 구동부(160)는 디스플레이부(110)의 회전축(111)에 연결된 웜 휠(163a) 및 웜 휠(163a)에 맞물리는 웜 기어(163b)를 포함할 수 있으며, 웜 기어(163b)는 외부 조작에 의해 일방향으로 회전될 수 있다.
본 발명의 제 3실시예에서는 웜 기어(163b)의 일단에는 드라이버 등과 같은 작업 도구(190)의 일단이 삽입될 수 있는 삽입 홈(163c)이 형성되고, 삽입 홈(163c)이 형성된 일단은 외부에서 조작 가능하도록 하우징(130) 외부로 노출되어 형성될 수 있다.
운전자는 드라이버 등의 작업 도구(190)를 통해 웜 기어(163b)를 회전시키면서 운전자 전방에 보여지게 되는 영상을 확인하고, 영상에 왜곡이 발생되지 않는 상태, 즉 전술한 표시 정보(210)가 모두 보일때까지 웜 기어(163b)를 회전시키게 되며, 웜 기어(163b)에 맞물린 웜휠(163a)이 회전하면서 디스플레이부(110)가 일방향으로 회동될 수 있게 된다.
이때, 본 발명의 제 3실시예에서는 디스플레이부(110)만이 작업 도구(190)를 통해 회동되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 컴바이너(120)도 운전자의 수동 조작에 의해 회동되는 경우에는 컴바이너(120)에도 전술한 제 3실시예에 따른 구동부(160)와 유사한 구조가 사용될 수 있다.
이때, 본 발명의 제 3실시예에서도 전술한 바와 같이 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120) 사이에 적어도 하나 이상의 반사용 미러(미도시)가 있는 경우에는 반사용 미러(미도시)에도 전술한 도 8과 유사한 외부 조작 구조가 추가적으로 형성되어 반사용 미러(미도시)도 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)와 동일한 회전 각도로 회동될 수 있다.
한편, 본 발명은 전술한 제 1실시예 내지 제 3실시예에 따른 구동부(160)는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)가 서로 동일한 회전 각도를 가지며 회동될 수 있는 다양한 방법이 사용될 수 있다.
이와 같이, 전술한 제 1실시예 내지 제 3실시예에 따르면, 본 발명의 차량의 헤드업 디스플레이 장치(100)는 도 9와 같이, 구동부(160)에 의해 컴바이너(120)가 원래의 위치로부터 θ만큼 회동되었을 때, 디스플레이부(110)도 컴바이너(120)와 동일한 회전 각도인 θ만큼 회동될 수 있기 때문에 디스플레이부(110)의 위치가 고정된 상태에서 운전자의 눈 높이가 달라지거나 하우징(130)이 장착되는 장착면(170)이 가지는 기울기로 인하여 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. 이때, 도 9는 하우징(130)이 장착되는 장착면(170)이 경사를 가진 경우, 운전자의 눈 높이(E)를 유지하기 위하여 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)가 일방향으로 회전된 경우의 일 예이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치의 동작 방법이 도시된 순서도이다. 이때, 도 10은 장착면(170)의 기울기를 감지하여 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 동일한 회전 각도로 회동시킨 다음, 운전자가 추가적으로 입력부(150)를 통해 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시키는 경우의 일 예이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 헤드업 디스플레이 장치의 동작 방법은, 먼저 기울기 감지부(140)가 하우징(130)이 장착되는 장착면(170)의 기울기를 감지한다(S110).
구동부(160)가 감지된 기울기에 따라 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 동일한 회전 각도로 회동시킨다(S120).
운전자가 전방에 보여지는 영상을 확인하고, 추가로 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시킬지의 여부를 판단한다(S130). 즉, 운전자는 전방에 보여지는 주행 정보 영상에 포함된 표시 정보(210)를 통해 추가 회동 여부를 판단할 수 있다.
운전자의 판단 결과, 추가로 회동이 필요한 경우, 입력부(150)를 통해 입력값을 입력하고, 구동부(160)는 입력된 입력값을 기초로 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시키게 된다(S140). 이때, 운전자는 주행 정보 영상에 포함된 표시 정보(210)가 모두 보일때까지 전술한 S140단계를 반복적으로 수행할 수 있다.전술한 도 10에서는 기울기에 따라 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시킨 다음, 입력값에 따라 추가적으로 회동시키는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 기울기 및 입력값 중 적어도 하나를 기초로 소정 순서에 따라 디스플레이부(110) 및 컴바이너(120)를 회동시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 디스플레이부
120: 컴바이너
130: 하우징
140: 기울기 감지부
150: 입력부
160: 구동부
170: 장착면
180: 장착 부재
190: 작업 도구

Claims (10)

  1. 차량 주행과 관련된 주행 정보 영상을 디스플레이하는 디스플레이부;
    상기 디스플레이된 영상을 운전자 방향으로 반사시켜 가상 영상을 형성하는 컴바이너;
    상기 디스플레이부 및 상기 컴바이너를 수용하는 하우징;
    상기 하우징이 장착되는 장착면의 기울기를 감지하는 기울기 감지부;
    운전자로부터 입력값을 입력받는 입력부; 및
    상기 감지된 기울기 및 상기 입력값 중 적어도 하나에 따라 상기 디스플레이부 및 상기 컴바이너를 동일한 회전 각도로 회동시키는 구동부를 포함하는 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 장착면의 기울기별 회전 각도를 저장하고,
    상기 감지된 기울기에 대응하는 회전 각도로 상기 디스플레이부 및 상기 컴바이너를 회동시키는 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주행 정보 영상은,
    상기 주행 정보 영상의 디스플레이 영역을 나타내는 표시 정보를 포함하는 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 표시 정보는,
    상기 운전자의 눈 높이에 따라 상기 운전자에게 선택적으로 보여지며,
    상기 입력값은,
    상기 표시 정보가 운전자에게 보여지도록 하는 값인 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부 및 상기 컴바이너 사이에 상기 주행 정보 영상을 반사시키는 적어도 하나의 반사 미러를 더 포함하며,
    상기 구동부는,
    상기 적어도 하나의 반사 미러를 상기 디스플레이부 및 상기 컴바이너와 동일한 회전 각도로 회동시키는 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착면을 평탄화하는 장착 부재를 더 포함하는 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    회전력을 제공하는 제 1기어;
    상기 제 1기어로부터 제공되는 회전력에 따라 상기 디스플레이부를 회동시키는 제 2기어; 및
    상기 제 1기어로부터 제공되는 회전력에 따라 상기 컴바이너를 회동시키는 제 3기어를 포함하는 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 디스플레이부를 회동시키는 제 1모터;
    상기 컴바이너를 회동시키는 제 2모터; 및
    상기 제 1모터 및 상기 제 2모터의 회전 각도를 제어하는 모터 제어부를 포함하는 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 제 1모터 및 상기 제 2모터 중 어느 하나의 회전 각도를 감지하는 센서를 포함하고,
    상기 모터 제어부는,
    상기 센서의 감지 결과에 따라 나머지 하나의 회전 각도를 제어하는 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 디스플레이부의 회전축에 연결된 웜 휠; 및
    상기 웜 휠에 맞물리는 웜 기어를 포함하며,
    상기 웜 기어의 일단에는 외부 작업 도구의 일단이 삽입되어 상기 웜 기어가 회전되도록 하는 삽입 홈이 형성되는 차량의 헤드업 디스플레이 장치.
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