KR20150117117A - 차량용 헤드 업 디스플레이 장치 - Google Patents

차량용 헤드 업 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20150117117A
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김병기
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에스엘 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features

Abstract

본 발명은 차량용 헤드 업 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자 방향으로 영상을 반사시켜 운전자 전방에 가상 영상이 형성되도록 하는 컴바이너의 위치를 용이하게 조정할 수 있는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치는, 디스플레이부, 상기 디스플레이부로부터 디스플레이되는 영상을 반사시켜 운전자 전방에 가상 영상을 생성하는 컴바이너, 상기 컴바이너와 연결되어 상기 컴바이너가 승강되도록 직선 이동하는 승강부, 및 상기 컴바이너가 승강될 때 상기 직선 이동 거리에 따른 회전 각도로 상기 컴바이너를 회동시키는 회동부를 포함한다.

Description

차량용 헤드 업 디스플레이 장치 {Head up display apparatus for vehicle}
본 발명은 차량용 헤드 업 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자 방향으로 영상을 반사시켜 운전자 전방에 가상 영상이 형성되도록 하는 컴바이너의 위치를 용이하게 조정할 수 있는 차량용 헤드 업 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 헤드 업 디스플레이 장치가 주요 관심사가 되고 있다.
헤드 업 디스플레이 장치란 차량 주행 중 운전자의 정면, 즉 운전자의 눈 높이에 따른 시야를 벗어나지 않는 범위 내에 차량의 주행 정보나 네비게이션 정보 등과 같이 차량 주행에 관련된 정보를 포함하는 가상 영상을 운전자 전방에 일정 거리를 두고 형성하는 장치를 말한다.
헤드 업 디스플레이 장치는 차량의 윈드 실드나 컴바이너로부터 소정 거리만큼 떨어진 지점에 차량의 계기판의 정보나 네비게이션 정보 등을 포함하는 주행 관련 정보에 대한 가상 영상을 형성함으로써 운전자로 하여금 운전 중에 전방 시야를 유지하면서도 차량 주행에 관련된 정보를 용이하게 인지할 수 있도록 한다.
이 중에서 컴바이너를 통해 운전자 전방에 가상 영상을 형성하는 경우, 컴바이너에 의한 주행 관련 정보가 필요한 경우에는 문제가 없으나, 별도의 주행 관련 정보가 필요 없는 경우에는 운전자 전방에 컴바이너가 존재하는 것이 오히려 운전자에게 주의력을 분산시켜 운전을 방해하는 상황이 발생하기 때문에 주행 관련 정보를 필요로 하는 경우에만 운전자 전방에 컴바이너가 위치하도록 컴바이너의 위치를 조정할 필요가 있다.
또한, 컴바이너를 통해 가상 영상을 형성하는 경우에는 운전자의 눈 높이를 고려하여 운전자에게 보여지는 가상 영상에 왜곡이 발생하지 않도록 컴바이너의 승강이나 회동을 통해 컴바이너의 위치를 조정하게 되는데, 이 경우 컴바이너의 승강과 회동을 위한 구조가 각각 필요하게 되어 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.
따라서, 컴바이너의 위치 조정이 용이하면서도 구성을 간소화시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.
일본공개특허공보 특개2006-062501호(2006.03.09. 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 운전자 전방에 주행 관련 정보에 대한 가상 영상을 형성하는 컴바이너의 사용 여부에 따라 위치를 조정할 때 컴바이너의 승강 및 회동이 동시에 이루어지도록 하여 구성을 간소화하면서도 컴바이너의 위치를 용이하게 조정할 수 있는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
또한, 운전자의 눈 높이에 따라 컴바이너의 위치를 조정할 수 있도록 하여 운전자의 눈 높이가 달라지더라도 운전자가 보게 되는 가상 영상에 왜곡이 발생하는 것을 방지할 수 있는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치는, 디스플레이부, 상기 디스플레이부로부터 디스플레이되는 영상을 반사시켜 운전자 전방에 가상 영상을 생성하는 컴바이너, 상기 컴바이너와 연결되어 상기 컴바이너가 승강되도록 직선 이동하는 승강부, 및 상기 컴바이너가 승강될 때 상기 직선 이동 거리에 따른 회전 각도로 상기 컴바이너를 회동시키는 회동부를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기와 같은 본 발명의 차량용 헤드 업 디스플레이 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
컴바이너의 위치를 조정할 때 컴바이너의 승강과 회동이 동시에 이루어지도록 하여 컴바이너의 승강과 회동을 위한 구성이 각각 필요하지 않게 되어 전체적인 구성이 간소화되고 비용이 절감될 수 있는 효과가 있다.
또한, 컴바이너만 운전자의 눈 높이에 따라 승강 및 회동되기 때문에 차량의 클러스터 상부에서 차지하는 공간을 최소화함으로써 운전자의 전방 시야에 대한 방해를 최소화할 수 있는 효과도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하강된 상태의 컴바이너가 도시된 측면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 커버부가 도시된 사시도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 커버부가 도시된 측면도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 클로즈된 상태의 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 사시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 사시도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 분해 사시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 측면도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하강 상태의 컴바이너가 도시된 측면도.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클로즈된 상태의 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 사시도.
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, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 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 단면도 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 헤드 업 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 측면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치(1)는 디스플레이부(100), 컴바이너(200), 승강부(300) 및 회동부(400)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 디스플레이부(100)는 하우징(500) 내부에 위치하여 차량 주행 관련 영상을 디스플레이할 수 있으며, 디스플레이부(100)로부터 디스플레이된 영상은 컴바이너(200)에 의해 운전자 방향으로 반사되어 운전자 전방에 가상 영상으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 디스플레이부(100)에 의해 디스플레이되는 영상은 반사 미러(110)에 의해 반사된 다음 컴바이너(200)에 의해 운전자 전방에 가상 영상으로 형성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 설계 상의 이유나 가상 영상의 배율에 따른 광 거리 연장 등을 위한 것으로서, 이에 한정되지 않고 반사 미러(110)는 복수로 구성되거나 생략될 수 있으며, 반사 미러(110)가 생략되는 경우 디스플레이부(100)로부터 디스플레이된 영상은 컴바이너(200)에 의해 직접 반사될 수 있다.
디스플레이부(100)는 차량의 주행 관련 영상, 예를 들어 차량 속도, 주행 거리 및 RPM 등의 차량 계기판 정보나 네비게이션 정보 등을 디스플레이할 수 있으며, 주간에도 양호한 시인성을 확보하기 위하여 충분히 높은 휘도를 가지도록 설계될 수 있다.
컴바이너(200)는 디스플레이부(100)로부터 디스플레이되는 영상을 운전자 방향으로 반사시켜 운전자 전방에 일정 거리를 두고 가상 영상이 형성되도록 할 수 있다.
컴바이너(200)는 운전자의 눈 높이에 따라 운전자에게 보여지는 가상 영상에 왜곡이 발생하지 않도록 운전자의 눈 높이에 따라 승강 또는 회동될 수 있다.
승강부(300)는 컴바이너(200)와 연결되며, 컴바이너(200)가 승강 방향으로 직선 이동되도록 하는 역할을 할 수 있으며, 승강부(300)는 브라켓(311), 리드 스크류(312), 가이드 댐퍼(313) 및 구동부(314)를 포함할 수 있다.
브라켓(311)은 컴바이너(200)가 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 브라켓(311)은 브라켓(311)에 삽입되는 리드 스크류(312)의 회전 방향에 따라 컴바이너(200)의 승강 방향으로 직선 이동될 수 있다.
이때, 컴바이너(200)는 브라켓(311)에 회전 가능하게 결합되는 지지부(210)의 일측에 결합될 수 있으며, 지지부(210)의 회전축(210a)에는 토션 스프링과 같은 탄성 부재가 구비되어 후술할 회동부(400)에 의해 컴바이너(200)가 회동될 때 컴바이너(200)에 진동이 발생되는 것을 방지하고 안정적인 회동이 가능하게 한다.
또한, 가이드 댐퍼(313)는 일측이 브라켓(311)에 삽입되어 이동되면서 브라켓(311)의 직선 이동시 브라켓(311)의 이동 방향을 안내하는 동시에 충격을 완화시켜 컴바이너(200)에 진동이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 리드 스크류(312)와 가이드 댐퍼(313)가 각각 두 개로 형성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 리드 스크류(312)와 가이드 댐퍼(313)의 개수는 필요에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명의 실시예에서와 같이 리드 스크류(312)와 가이드 댐퍼(313)가 각각 복수로 형성된 경우 디스플레이부(100)로부터 디스플레이되는 영상이 가려지지 않도록 일정 간격으로 이격되어 디스플레이부(100)의 디스플레이 영역 외측에 위치될 수 있다.
구동부(314)는 액추에이터(314a) 및 액추에이터(314a)의 회전력을 리드 스크류(312)에 전달하는 복수의 기어(314b)를 포함할 수 있다.
구동부(314)는 컨트롤러(미도시)에 의해 운전자 전방에 가상 영상을 형성할 필요가 있는 상황이거나 운전자의 눈 높이에 따라 브라켓(311)의 직선 이동 방향이나 직선 이동 거리가 달라지도록 구동될 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러는 운전자의 조작이나 운전자의 눈 높이를 감지하는 센서의 출력값을 기초로 컴바이너(200)의 위치 조정 여부를 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 컴바이너(200)를 승강시킬 수 있으며, 컨트롤러에는 운전자의 눈 높이에 따른 컴바이너(200)의 승강 거리에 대한 정보가 사전에 저장될 수 있다.
회동부(400)는 브라켓(311)의 직선 이동에 의해 컴바이너(200)가 승강될 때 컴바이너(200)의 직선 이동 거리에 따른 회전 각도로 컴바이너(200)를 회동시키는 역할을 할 수 있으며, 회동부(400)는 가이드 핀(411) 및 가이드 핀(411)이 이동되는 가이드 홈(412a)이 형성된 하나 이상의 가이드부(412)를 포함할 수 있다.
가이드 핀(411)은 고정 설치될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 가이드 핀(411)이 디스플레이부(100)의 상부에 고정 설치되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 가이드 핀(411)의 설치 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
가이드부(412)는 컴바이너(200)가 일측에 결합되는 지지부(210)의 타측에 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 가이드부(412)가 복수로 형성되어 서로 일정 간격으로 이격되도록 형성된 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 브라켓(311)이 컴바이너(200)의 승강 방향으로 직선 이동될 때, 고정 설치된 가이드 핀(411)이 가이드부(412)의 가이드 홈(412a)을 따라 이동되어 지지부(210)가 회전축(210a)을 중심으로 회전하기 때문에 결과적으로 컴바이너(200)가 승강되는 동시에 회동될 수 있는 것이다.
또한, 전술한 바와 같이 지지부(210)의 회전축(210a)에는 탄성 부재가 구비되어 일방향으로 힘을 가하고 있기 때문에 가이드 핀(411)이 가이드 홈(412a)의 일측에 항시 접촉된 상태를 유지하며 이동되므로 컴바이너(200)가 회동될 때 진동이 발생하는 것이 방지하여 안정적인 회동이 가능하게 된다.
즉, 전술한 도 1 내지 도 3과 같이 컴바이너(200)가 상승된 상태, 즉 오픈된 상태에서는 가이드 핀(411)이 가이드 홈(412a)의 길이 방향으로 일단에 위치하게 되나, 컴바이너(200)가 하강된 상태, 즉 클로즈된 상태에서는 도 4와 같이 가이드 핀(411)이 전술한 도 3과는 달리 가이드 홈(412a)의 반대측 일단에 위치하도록 이동되며, 컴바이너(200)가 상승된 상태와 하강된 상태 사이에서 컴바이너(200)의 직선 이동 거리에 따라 컴바이너(200)의 높이와 회전 각도가 점차적으로 변화하기 때문에 운전자의 눈 높이에 따라 컴바이너(200)의 높이와 회전 각도를 용이하게 조정할 수 있는 것이다. 이때, 본 발명의 실시예에서 컴바이너(200)의 회전 각도는 컴바이너(200)가 완전히 상승 또는 하강된 상태를 기준으로 컴바이너(200)가 하강 또는 상승되는 동안 컴바이너(200)가 회전된 각도로 이해될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에서는 컴바이너(200)가 승강과 함께 회동이 동시에 이루어지기 때문에 컴바이너(200)의 승강과 회동을 위한 별도의 구조를 각각 형성하지 않아도 되어 구성이 간소화될 수 있고, 컴바이너(200)가 상승 또는 하강시 직선 이동 거리를 조절하는 것만으로도 컴바이너(200)의 회전 각도를 조정할 수 있기 때문에 용이하게 운전자의 눈 높이에 따른 시야각 내에 가상 영상이 형성될 수 있도록 하여 운전자의 눈 높이가 달라지더라도 운전자가 보여지는 가상 영상에 왜곡이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치(1)는 도 2 내지 도 4와 같이 컴바이너(200)의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부(221)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 위치 감지부(221)가 컴바이너(200)가 하강되었을 때 브라켓(311)의 일측과 접촉되어 컴바이너(200)의 초기 위치를 감지하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 위치 감지부(221)는 컴바이너(200)의 상승 또는 하강 중 하나 이상을 감지할 수 있으며, 감지 위치에 따라 개수나 설치 위치가 달라질 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치(1)는 전술한 하우징(500)의 일면을 개폐시키는 커버부(600)를 더 포함할 수 있으며, 커버부(600)에 의해 하우징(500)의 일면이 개방된 경우 컴바이너(200)의 상승이 가능하게 되고, 컴바이너(200)가 하강된 경우 커버부(600)에 의해 하우징(500)의 일면이 차폐될 수 있다.
커버부(600)는 하우징(500)의 일면을 개폐시키는 방향으로 직선 이동될 수 있으며, 커버부(600)의 일측에는 회전 가능한 회전부(610)가 형성되어 컴바이너(200)가 상승과 회동에 필요한 공간을 형성할 수 있다.
회전부(610)는 양측단이 절곡된 절곡부(611)가 형성될 수 있으며, 절곡부(611)는 하우징(500)의 양측단에 형성된 회전 가이드 홈(510)의 내측면에 일측이 접촉된 상태를 유지하며, 회전 가이드 홈(510)의 형상에 따라 회전부(610)가 회전 각도가 달라질 수 있다.
커버부(600)의 일면에는 도 5와 같이 랙(Rack)(601)이 형성되어 액추에이터(602)와 연결되는 기어(603)와 맞물리게 되고, 액추에이터(602)가 구동됨에 따라 일방향으로 이동하게 되는데, 회전부(610)의 회전축(610a)에는 토션 스프링과 같은 탄성 부재가 형성되어 회전부(610)가 일방향으로 회전되도록 힘이 가해질 수 있고, 탄성 부재에 의해 회전부(610)는 커버부(600)가 이동됨에 따라 절곡부(611)가 하우징(500)에 형성된 회전 가이드 홈(510)의 내측면에 접촉된 상태에서 내측면의 형상에 따라 회전될 수 있는 것이다.
즉, 도 6과 같이 액추에이터(602)에 의해 커버부(600)가 하우징(110)의 일면을 개방시키는 방향으로 이동되는 경우에는 회전 가이드 홈(510)의 형상에 따라 회전부(610)가 들어올려지는 방향으로 회전되고, 하우징(500)의 일면을 차폐시키는 방향으로 커버부(600)가 이동되는 경우에는 도 7과 같이 탄성 부재의 탄성력으로 인해 원래의 위치로 복원되어 도 8과 같이 하우징(500)의 일면이 차폐될 수 있는 것이다.
이때, 커버부(600)를 이동시키는 액추에이터(602)는 전술한 구동부(314)를 제어하는 컨트롤러에 의해 컴바이너(200)의 승강 및 회동과 연동될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러는 컴바이너(200)의 상승시에 커버부(600)가 하우징(500)의 일면을 개방시키는 방향으로 이동되도록 커버부(600)의 액추에이터(602)를 제어하고, 컴바이너(200)의 하강시에는 커버부(600)가 하우징(500)의 일면을 차폐시키는 방향으로 이동되도록 커버부(600)의 액추에이터(602)를 제어할 수 있다.
다시 도 5를 참조하면, 커버부(600)는 커버부(600)의 위치를 감지할 수 있는 감지부(620)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 감지부(620)가 하우징(500)의 일면을 개방시키는 방향으로 커버부(600)가 이동된 경우, 커버부(600)의 위치를 감지하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 커버부(600)의 위치를 감지하는 감지부(620)는 감지 위치에 따라 개수나 설치 위치가 달라질 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 사시도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 분해 사시도이며, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치가 도시된 측면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치(1)는 전술한 실시예와 유사하게 디스플레이부(100), 컴바이너(200), 승강부(300) 및 회동부(400)를 포함할 수 있고, 디스플레이부(100)와 컴바이너(200)는 전술한 실시예와와 설치 위치 등에서 차이가 있을 뿐 동일한 역할을 하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하며, 본 발명의 다른 실시예에서 디스플레이부(100)로부터 디스플레이되는 영상은 전술한 실시예와 유사하게 하나 이상의 반사 미러에 의해 반사된 다음 컴바이너(200)에 의해 운전자 전방에 가상 영상으로 형성되거나 컴바이너(200)에 의해 직접 반사되어 운전자 전방에 가상 영상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 승강부(300)는 브라켓(321), 구동부(322), 및 가이드 댐퍼(323)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 브라켓(321)은 컴바이너(200)가 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 구동부(322)에 의해 컴바이너(200)의 승강 방향으로 직선 이동될 수 있다.
구동부(322)는 브라켓(321)과 결합되는 액추에이터(322a) 및 액추에이터(322a)가 이동되는 이동 축(322b)을 포함할 수 있으며, 브라켓(321)에는 이동 축(322b)이 관통되는 관통 홀(321a)가 형성될 수 있고, 본 발명의 다른 실시예에서 액추에이터(322a)는 이동 축(322b)을 따라 액추에이터(322a)가 직접 이동되는 리니어 액추에이터인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
액추에이터(322a)가 구동되는 경우, 액추에이터(322a)는 이동 축(322b)을 따라 이동될 수 있고, 액추에이터(322a)가 이동될 때 액추에이터(322a)와 결합된 브라켓(321)이 컴바이너(200)의 승강 방향으로 직선 이동될 수 있는 것이다.
가이드 댐퍼(323)는 일측이 브라켓(321)에 삽입될 수 있으며, 브라켓(321)이 직선 이동될 때 브라켓(321)의 이동 방향을 안내하는 동시에 충격을 완화하는 역할을 하여 컴바이너(200)에 진동이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에서는 가이드 댐퍼(323)가 두 개로 형성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 가이드 램퍼(323)는 개수나 형성 위치는 다양하게 변경될 수 있으며, 디스플레이부(100)로부터 디스플레이되는 영상이 가려지지 않도록 디스플레이부(100)의 디스플레이 영역 외측에 위치될 수 있다.
회동부(400)는 컴바이너(200)가 승강될 때 컴바이너(200)를 회동시키는 역할을 할 수 있으며, 회동부(400)는 가이드 핀(421) 및 가이드 핀(421)이 이동되는 가이드 홈(422a)이 형성된 하나 이상의 가이드부(422)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 가이드 핀(421)은 이동 축(322b)의 일단, 예를 들어 상단에 고정 설치되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 가이드 핀(421)은 별도로 고정 설치될 수도 있다.
가이드부(422)는 컴바이너(200)가 일측에 결합되는 지지부(210)의 타측에 형성될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 가이드부(422)가 복수로 형성되어 서로 일정 간격으로 이격되도록 형성된 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
이때, 본 발명의 다른 실시예에서도 지지부(210)의 회전축(210a)에는 토션 스프링과 같은 탄성 부재가 구비되어 일방향으로 힘을 가할 수 있으며, 이 경우 가이드 핀(421)이 가이드 홈(422a)의 일측에 항시 접촉된 상태를 유지하며 이동되므로 컴바이너(200)가 회동될 때 진동이 발생하는 것이 방지하여 안정적인 회동이 가능하게 된다.
따라서, 브라켓(321)이 구동부(300)에 의해 컴바이너(200)의 승강 방향으로 직선 이동될 때, 이동 축(322b)의 일단에 고정 설치된 가이드 핀(421)이 가이드부(422)의 가이드 홈(422a)을 따라 이동되어 지지부(210)가 회전축(210a)을 중심으로 회전하기 때문에 결과적으로 컴바이너(200)가 승강되는 동시에 회동될 수 있는 것이다.
즉, 전술한 도 9 내지 도 11과 같이 컴바이너(200)가 상승된 상태, 즉 오픈된 상태에서는 가이드 핀(421)이 도 11과 같이 가이드 홈(422a)의 길이 방향으로 일단에 위치하게 되나, 컴바이너(200)가 하강된 상태, 즉 클로즈된 상태에서는 도 12 및 도 13과 같이 가이드 핀(421)이 전술한 도 11과는 달리 가이드 홈(422a)의 반대측 일단에 위치하도록 이동되며, 컴바이너(200)가 상승된 상태와 하강된 상태 사이에서 컴바이너(200)의 직선 이동 거리에 따라 컴바이너(200)의 높이와 회전 각도가 점차적으로 변화하기 때문에 운전자의 눈 높이에 따라 컴바이너(200)의 높이와 회전 각도를 용이하게 조정할 수 있는 것이다. 이때, 본 발명의 다른 실시예에서 컴바이너(200)의 회전 각도는 컴바이너(200)가 완전히 상승 또는 하강된 상태를 기준으로 컴바이너(200)가 하강 또는 상승되는 동안 컴바이너(200)가 회전된 각도로 이해될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는 컴바이너(200)가 승강과 함께 회동이 동시에 이루어지기 컴바이너(200)의 승강과 회동을 위한 별도의 구조를 각각 형성하지 않아도 되어 구성이 간소화될 수 있고, 컴바이너(200)가 상승 또는 하강시 직선 이동 거리를 조절하는 것만으로도 컴바이너(200)의 회전 각도를 조정할 수 있기 때문에 용이하게 운전자의 눈 높이에 따른 시야각 내에 가상 영상이 형성될 수 있도록 하여 운전자의 눈 높이가 달라지더라도 운전자가 보여지는 가상 영상에 왜곡이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 헤드 업 디스플레이 장치(1)는 컴바이너(200)의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부(222)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에서는 위치 감지부(222)가 컴바이너(200)가 하강된 상태에서 브라켓(311)의 일측과 접촉되어 컴바이너(200)의 초기 위치를 감지하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 위치 감지부(222)는 컴바이너(200)의 상승 또는 하강 중 하나 이상을 감지할 수 있으며, 감지 위치에 따라 복수로 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에서는 전술한 도 1의 하우징(500)과 커버부(600)가 생략된 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 형상이나 크기에서 차이가 있을 뿐 하우징(500)과 커버부(600)가 포함될 수도 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 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이부
200: 컴바이너
210: 지지부
221, 222: 위치 감지부
300: 승강부
311, 321: 브라켓
312: 리드 스크류
313, 323: 가이드 댐퍼
314, 322: 구동부
400: 회동부
411, 421: 가이드 핀
412, 422: 가이드부
412a, 422a: 가이드 홈
500: 하우징
510: 회전 가이드 홈
600: 커버부
610: 회전부

Claims (12)

  1. 디스플레이부;
    상기 디스플레이부로부터 디스플레이되는 영상을 반사시켜 운전자 전방에 가상 영상을 생성하는 컴바이너;
    상기 컴바이너와 연결되어 상기 컴바이너가 승강되도록 직선 이동하는 승강부; 및
    상기 컴바이너가 승강될 때 상기 직선 이동 거리에 따른 회전 각도로 상기 컴바이너를 회동시키는 회동부를 포함하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강부는,
    상기 컴바이너가 회전 가능하게 설치되는 브라켓; 및
    상기 브라켓을 직선 이동시키는 구동부를 포함하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 브라켓에 삽입되는 하나 이상의 리드 스크류;
    상기 리드 스크류에 회전력을 제공하는 액추에이터; 및
    상기 액추에이터 및 상기 리드 스크류 사이에 상기 회전력을 전달하는 하나 이상의 기어를 포함하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리드 스크류는,
    상기 디스플레이부의 디스플레이 영역 외측에 위치하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    이동 축; 및
    상기 브라켓과 결합되며, 상기 이동 축을 따라 이동하는 액추에이터를 포함하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 브라켓의 직선 이동을 안내하는 하나 이상의 가이드 댐퍼를 더 포함하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 가이드 댐퍼는,
    상기 디스플레이부의 디스플레이 영역 외측에 위치하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 브라켓의 위치를 감지하는 위치 감지부를 더 포함하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 회동부는,
    고정 설치되는 가이드 핀; 및
    상기 컴바이너와 연결되며, 상기 가이드 핀이 이동되는 가이드 홈이 형성된 하나 이상의 가이드부를 포함하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가이드부는,
    일측에 상기 컴바이너가 결합되는 지지부의 타측에 형성되고,
    상기 지지부는,
    상기 브라켓에 회전 가능하게 설치되는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 지지부의 회전축에는,
    일방향으로 탄성력을 발생시키는 탄성 부재가 구비되는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부로부터 디스플레이된 영상을 상기 컴바이너로 반사시키는 하나 이상의 반사 미러를 더 포함하는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치.
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