KR20220114999A - 스마트 모빌리티 차량의 스티어링 휠 및 이를 포함하는 조향 장치 - Google Patents

스마트 모빌리티 차량의 스티어링 휠 및 이를 포함하는 조향 장치 Download PDF

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KR20220114999A
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vehicle
seat
steering wheel
cockpit module
portable terminal
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KR1020210018691A
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안성준
이승환
김태훈
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치는 차량 내 운전석과 조수석의 전방에 위치한 칵핏 모듈; 칵핏 모듈에 연결되어, 칵핏 모듈의 길이 방향을 따라 운전석 및 조수석 방향으로 위치 전환이 가능한 핸들부; 및 기 설정된 조건에 따라 핸들부를 고정시키는 잠금부를 포함한다.
이때, 칵핏 모듈은 운전석 및 조수석 전방에 각각 위치하는 제1, 2 평탄 구간과, 제1, 2 평탄 구간 사이를 잇는 상향 굴곡진 걸림 구간을 구비하는 레일 브래킷을 포함할 수 있다.

Description

스마트 모빌리티 차량의 스티어링 휠 및 이를 포함하는 조향 장치{STEERING APPARATUS COMPRISING STEERING WHEEL OF SMART MOBILITY VEHICLE}
본 발명은 스마트 모빌리티 차량의 스티어링 휠 및 이를 포함하는 조향 장치에 관한 것이다.
스마트 모빌리티(Smart Mobility)는 지능화된 교통 수단으로서, 주 동력원이 전기이기 때문에 배기가스가 발생하지 않아 차세대 교통 수단으로 주목받고 있다.
그런데, 종래 기술에 따르면 고정된 위치에서 영상을 표출할 시, 탑승자(운전자 및 동승자 포괄)의 체격/위치에 따라 시야 가림이 발생하여, 영상 내 표출되는 정보를 제대로 인지하지 못하는 상황이 발생되는 문제점이 있다.
또한, 탑승자의 체격/위치에 따라 상, 하로 조절하는 스티어링 휠은 고정된 칵핏 내에서 한계가 있기 때문에 운전의 편의성을 향상시키는 데 무리가 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 운전석과 조수석 사이에서 스티어링 휠의 위치를 안정적으로 스위칭할 수 있는 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치는 차량 내 운전석과 조수석의 전방에 위치한 칵핏 모듈; 칵핏 모듈에 연결되어, 칵핏 모듈의 길이 방향을 따라 운전석 및 조수석 방향으로 위치 전환이 가능한 핸들부; 및 기 설정된 조건에 따라 핸들부를 고정시키는 잠금부를 포함한다.
이때, 칵핏 모듈은 운전석 및 조수석 전방에 각각 위치하는 제1, 2 평탄 구간과, 제1, 2 평탄 구간 사이를 잇는 상향 굴곡진 걸림 구간을 구비하는 레일 브래킷을 포함할 수 있다.
핸들부는 사용자의 조작에 따른 위치 전환에 따라 걸림 구간을 통과할 시 회전 조절이 제한될 수 있다.
핸들부는 별도의 휴대용 단말기 거치 구간이 형성되며, 거치 구간에 휴대용 단말기가 거치될 시, 휴대용 단말기에 설치된 차량 제어 관련 어플을 통해 차량과 페어링(Pairing)될 수 있다.
이러한 핸들부는 칵핏 모듈을 따라 좌우 무빙이 가능한 베이스 플레이트; 베이스 플레이트의 후방으로 상향 절곡된 형태로 연결되는 케이싱; 잠금부와 연동 구조를 가지며 케이싱의 하단 일부 구간에 돌출되는 레버; 및 케이싱의 후방에 연결되는 스티어링 휠을 포함한다.
베이스 플레이트는 칵핏 모듈의 길이 방향으로 형성된 레일 브래킷상에서 이동 가능하게 연결될 수 있다.
스티어링 휠은 패들 시프트(Paddle Shift) 타입으로 이루어진 기능별 버튼을 구비하여, 잠금부의 잠금을 제어할 수 있다.
스티어링 휠은 케이싱의 후방에 조향 가능하게 연결되며, 휴대용 단말기의 거치 구간을 제공하는 센터부; 및 센터부의 양단에 형성되어 사용자의 손가락 그립 구간을 제공하는 그립부를 포함한다.
센터부는 차량과 전기적으로 연결되어 휴대용 단말기 거치 시, 기 설정된 단말 정보에 따라 휴대용 단말기와 자동 페어링이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 스티어링 휠은 차량의 대시보드 영역과 벤치 시트 사이에 배치되어 상, 하, 좌, 우 무빙이 가능하다. 이때, 스티어링 휠은 휴대용 단말기의 거치 구간을 제공하는 센터부; 및 센터부의 양단에 형성되어 사용자의 손가락 그립 구간을 제공하는 그립부를 포함한다.
그립부는 휴대용 단말기와 차량을 연동시키도록 패들 시프트(Paddle Shift) 타입으로 이루어진 기능별 버튼을 구비할 수 있다.
센터부는 차량의 대시보드 영역과 벤치 시트 사이에 배치되는 칵핏 모듈의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 연결된다.
칵핏 모듈은 운전석 및 조수석 전방에 각각 위치하는 제1, 2 평탄 구간과, 제1, 2 평탄 구간 사이를 잇는 상향 굴곡진 걸림 구간을 구비하는 레일 브래킷을 포함할 수 있다.
센터부는 칵핏 모듈의 길이 방향을 따라 좌우 무빙 시, 걸림 구간을 통과할 때 회전 조절이 제한될 수 있다.
센터부는 레일 브래킷의 제1, 2 평탄 구간 내에 위치할 시에만 자체 잠금 해제가 가능하다.
센터부 양단에는 상기 휴대용 단말기를 고정하는 받침부가 구비될 수 있다.
본 발명에 따르면, 스마트 모빌리티 차량은 탑승자의 편의를 제공한다. 특히, 스마트 모빌리티 차량은 각기 다른 체형을 가진 탑승자의 편안한 주행이 가능하도록 조향 장치의 무빙 구조를 제공한다.
즉, 본 발명은 탑승자의 체격/위치에 따라 칵핏 모듈 및 스티어링 휠의 위치를 선택적으로 조절하여, 탑승자의 운전 편의성을 대폭 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치에 있어서, 내부 시스템을 개략적으로 도시한 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치에 있어서, 내부 시스템을 개략적으로 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치에 있어서, 프로젝트의 프로젝션 광 경로를 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치에 있어서, 내, 외부 디스플레이의 구성을 도시한 도면.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치에 있어서, 차량 내 프로젝터의 장착 변형예를 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치에 있어서, 하나의 프로젝터로 기능별 디스플레이 화면 분할 모습을 도시한 예시도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조에 있어서, 칵핏 모듈과 스티어링 휠의 무빙 예를 도시한 도면.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 18은 도 17에 표시된 A부분의 락 해제 예시를 도시한 도면.
도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조에 있어서, 회전 구동에 따른 칵핏 모듈의 상, 하 무빙 예시를 도시한 도면.
도 21 및 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치에 있어서, 운전석과 조수석 사이에서 위치 전환이 가능한 핸들부를 개략적으로 도시한 도면.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량에 있어서, 조향 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 24는 도 23의 B-B 단면도.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량에 있어서, 조향 장치의 구성 간 작동관계를 도시한 도면.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량에 있어서, 조향 장치의 구성 간 작동관계를 부분적으로 도시한 도면.
도 27 및 도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치에 있어서, 스티어링 휠을 개략적으로 도시한 도면.
도 29 및 도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치에 있어서, 스티어링 휠의 프로토타입을 개략적으로 도시한 도면.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 장치를 도시한 도면.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 탑승자 센싱을 도시한 도면.
도 33 내지 도 39는 본 발명의 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량에 있어서, 영상 위치 이동을 도시한 도면.
도 40은 본 발명의 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 방법을 도시한 도면.
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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 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)" 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 않는다.
본 발명에 따른 실시예는 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치, 칵핏 무빙 구조, 조향 장치, 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 장치 및 방법에 관하여 살펴본다. 각각의 장치 및 구조에 따른 실시예는 스마트 모빌리티 차량을 기초로 하여 실시되는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치
도 1 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치를 도시한다
도 1 내지 도 10을 참조하면, 기본적으로 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치는 윈드실드(130)와, 프로젝터(140)를 포함한다.
윈드실드(130)는 차량(10)의 내부를 향해 영상을 표출하는 내부 디스플레이 영역과, 차량의 외부를 향해 영상을 표출하는 외부 디스플레이 영역이 분할 적용될 수 있다.
내부 디스플레이 영역은 외부 디스플레이 영역보다 상단에 위치하는 것이 바람직하며, 내부 디스플레이(110)가 위치한다.
외부 디스플레이 영역은 내부 디스플레이 영역보다 하단에 위치하고, 기존의 범퍼(미도시) 전방에 위치한 에어벤트(미도시) 영역에 위치할 수 있다. 이러한 외부 디스플레이 영역에는 외부 디스플레이(120)가 위치한다.
내, 외부 디스플레이(110, 120)는 서로 별개의 전기 인가 경로를 갖는다.
프로젝터(140)는 윈드실드(130)를 향해 차량 운행 정보가 담긴 기능별 영상을 투영한다.
프로젝터(140)는 내, 외부 디스플레이 영역을 향해 영상을 투영하는 단초점(Short Focal Length) 방식으로 이루어진다.
프로젝터(140)는 화각 영역 확보가 가능한 차량의 플로어(floor) 주변에 배치되어 내, 외부 디스플레이 영역과의 사이에 프로젝션 광 경로를 갖는다.
다른 예로, 프로젝터(140)는 화각 영역 확보가 가능한 차량의 칵핏 내 배치되어 내, 외부 디스플레이 영역과의 사이에 프로젝션 광 경로를 가질 수 있다. 또 다른 예로, 프로젝터(140')는 화각 영역 확보가 가능한 차량의 루프(Loop) 내측면에 배치되어 내, 외부 디스플레이 영역과의 사이에 프로젝션 광 경로를 가질 수 있다.
이때, 프로젝션 광 경로상에는 내, 외부 디스플레이 영역으로 투영되는 영상 위치 조절이 가능한 반사 미러가 배치될 수 있다.
프로젝터(140)는 전방 프로젝션 영역별 위치 조절을 통해 내, 외부 디스플레이 영역과의 사이에 프로젝션 광 경로를 가질 수도 있다.
여기서, 프로젝션 광 경로상에는 주변 물체가 간섭되지 않는 빈 공간으로 이루어질 수 있다.
프로젝터(140)는 외부 디스플레이 영역에 표출되는 영상이 탑승자에게 보이지 않도록, 프로젝션 영역을 선택적으로 조절할 수 있다.
다시 말해, 탑승자의 운전에 대한 편의성 및 안전성을 도모하기 위하여 탑승자에게 필요한 내부 디스플레이(110)의 영상 외, 외부 디스플레이(120)의 영상은 차량 실내에서 가려질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 프로젝션 장치는 내부 디스플레이(110), 외부 디스플레이(120) 및 프로젝터(140)를 포함한다.
내부 디스플레이(110)는 운전석을 향해 영상을 표출한다.
외부 디스플레이(120)는 차량(10) 외부를 향해 영상을 표출한다.
프로젝터(140)는 차량 운행 정보가 담긴 기능별 영상이 내, 외부 디스플레이(110, 120)에 표출되도록 내, 외부 디스플레이(110, 120)를 향해 빔을 조사한다.
여기서, 프로젝터(140)는 차량 운행 정보가 담긴 각종 기능별 영상을 내, 외부 디스플레이(110, 120)로 동시에 투영하여 기능별 화면을 분할할 수 있다.
내, 외부 디스플레이(110, 120)는 전원 인가에 따라 음영 조절이 가능한 전기변색 필름(131)을 각각 가질 수 있다.
전기변색 필름(131)은 윈드실드의 내측면에 부착되는 제1 필름(131a)과, 제1 필름(131a)의 내측면에 부착되는 제2 필름(131b)를 포함한다.
이때, 제1 필름(131a)은 어두운 컬러로 이루어진SPD(Suspended Particle Devices) 필름일 수 있고, 제2 필름(131b)은 제1 필름(131a)보다 상대적으로 밝은 컬러로 이루어진 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 필름일 수 있다.
제1 필름(131a)은 전원이 오프(OFF) 상태가 되면 검정색으로 전환되고, 전원이 온(ON) 상태가 되면 투명색으로 전환될 수 있다. 이때, 투명색은 차량의 썬팅 농도의 정도에 따라 차이가 있을 수 있다.
제2 필름(131b)은 전원이 오프(OFF) 상태가 되면 불투명한 하얀색으로 전환되고, 전원이 온(ON) 상태가 되면 투명색으로 전환될 수 있다.
내부 디스플레이(110)의 경우, 표면에 맺힌 영상으로부터 정보를 습득하므로 시인성을 확보하기 위해 외부 빛 차단이 필요하다. 반면에, 외부 디스플레이(120)의 경우, 표면에 맺힌 영상이 외부에서 확인이 필요하므로, 외부 영역이 노출돼야 한다.
한편, 전기 인가를 통해 윈드실드(130)가 변색될 시, 감성품질 향상을 위해 인가되는 전기의 전압/전류 등을 조절하여 투명/불투명의 상태 변화를 점진적으로 적용할 수도 있다. 이 경우, UI(User Interface)에 대한 효과를 구현할 수 있다. 또한, 상황에 따라 윈드실드(130)의 상태 변환이 필요할 경우에는, 그 즉시 변경이 가능하다.
스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조를 개략적으로 도시한다.
도 11을 참조하면, 칵핏 무빙 구조는 차세대 기반의 스마트 모빌리티 차량의 형태로서, 운전석이 벤치 시트로 구성되고, 칵핏 내 구성의 위치 전환이 가능하다.
이러한 칵핑 무빙 구조는 콘솔(210), 칵핏 모듈(220) 및 스티어링 휠(230)을 포함한다.
콘솔(210)은 차량 내부 전방의 대시보드 영역에 배치된다.
칵핏 모듈(220)은 콘솔(210)의 상단에 배치되어 상하로 무빙이 가능한 구조로 이루어진다.
스티어링 휠(230)은 칵핏 모듈(220)의 후방에 연결되어, 칵핏 모듈(220)의 길이 방향을 따라 좌우 무빙이 가능한 구조로 이루어진다. 여기서, 칵핏 모듈(220)의 길이 방향은 좌우 길이를 의미한다.
도 12 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조에 있어서, 칵핏 모듈과 스티어링 휠의 무빙 예를 도시한다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량(10)의 칵핏 무빙 구조는, 도 12에 도시된 바와 같이 탑승자의 체형에 맞게 콘솔(210)과 연결된 칵핏 모듈(220)이 상하로 무빙이 가능하다.
이때, 콘솔(210)은 소정의 각도를 가지고 엔진룸(미도시) 측으로 기울어진다.
칵핏 모듈(220)이 상승 시, 전방(엔진룸 방향)으로 이동하여 상부로 회동하는 틸트-업(Tilt-Up)과 텔레-인(Tele-In) 동작을 통해 탑승자의 착좌자세 공간이 커지거나 핸드리치의 여유 공간이 길어지는 효과를 볼 수 있다.
칵핏 모듈(220)이 하강 시, 후방(탑승자 방향)으로 이동하여 하부로 회동하는 틸트-다운(Tilt-Down)과 텔레-아웃(Tele-Out) 동작을 통해 탑승자의 착좌자세 공간이 작아지거나 핸드리치의 여유 공간이 짧아지는 효과를 볼 수 있다.
도 13 및 도 14에 도시된 바로는, 칵핏 모듈(220)이 전방을 향할 때 위치가 상승되고, 칵핏 모듈(220)이 후방을 향할 때 위치가 하강하는 것으로 나와 있지만, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일례일 뿐, 본 발명은 이러한 구조적 메커니즘에 제한되지 않는다. 또한, 칵핏 모듈(220)은 콘솔(210)로부터 잠금이 해제된 상태에서 해당 위치 조정이 가능하다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조를 개략적으로 도시하고, 도 18은 도 17에 표시된 A부분의 락 해제 예시를 도시한다.
도 15 내지 도 18을 참조하면, 콘솔(210)은 하우징(211), 슬라이더(212), 탄성부재(213), 잠금부재(214), 레버(215), 가이드 브래킷(216) 및 거치대(217)를 포함한다.
하우징(211)은 콘솔(210)의 본체를 이루며, 내측 상단에 상하 방향을 따라 장공으로 형성된 가이드 홀(211a)을 갖는다. 이러한 하우징(211)은 전방으로 갈수록 상향 경사진 절곡 구조로 이루어지며, 칵핏 모듈(220)의 상하 무빙을 안내하는 구조적 특징을 갖는다.
슬라이더(212)는 하우징(211)의 가이드 홀(211a)상에서 승강 조절이 가능하다. 이러한 슬라이더(212)는 칵핏 모듈(212)과 구조적으로 연결된다.
탄성부재(213)는 슬라이더(212)의 하단에 배치되어, 슬라이더(212)의 잠금이 해제될 시, 칵핏 모듈(212)이 자중에 의해 처짐을 방지하기 위하여 칵핏 모듈(212)의 중량을 보상하는 구성이다. 이러한 탄성부재(213)는 에어 스프링, 토션 스프링, 압축 스프링, 인장 스프링 중 어느 하나일 수 있다.
잠금부재(214)는 슬라이더(212)를 잠금 및 해제함으로써 슬라이더(212)의 움직임을 제약한다. 이러한 잠금부재(214)는 레버(215)가 후방으로 당겨질 시, 측방 내측에 위치한 압축 스프링(214a)에 의해 측방 외측으로 이동하여 슬라이더(212)의 잠금을 해제할 수 있다.
레버(215)는 핸드 그립 구조로 이루어지며 슬라이더(212)의 후방에 연결된다. 이러한 레버(215)는 슬라이더(212) 및 잠금부재(214)와 상호 링크 구조로 연동된다. 가령, 레버(215)가 슬라이더(212)의 후방으로 당겨질 시, 레버(215)는 슬라이더(212)로부터 잠금부재(214)의 잠금을 해제할 수 있다.
레버(215)는 스티어링 휠(도 14의 230)의 좌우 무빙 시, 상호 저촉되지 않는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
가이드 브래킷(216)은 슬라이더(212)의 승강 조절을 안내한다. 가이드 브래킷(216)의 상단은 슬라이더(212)가 이동 가능하게 연결되고, 가이드 브래킷(216)의 하단은 탄성부재(213)가 고정된다. 이러한 가이드 브래킷(216)은 'ㄴ'자 단면 구조를 가질 수 있다.
거치대(217)는 가이드 브래킷(216)의 하단에 배치되어 가이드 브래킷(216)의 받침대 역할을 한다. 이러한 거치대(217)는 상부가 전방으로 갈수록 하향 경사진 형태로 이루어질 수 있다.
도 17 및 도 18에 도시된 것처럼, 레버(215)의 동작에 따라 승강 조절되는 칵핏 모듈(220)의 승강 조절 메커니즘은 다음과 같다.
탑승자가 레버(215)를 후방(탑승자 방향)으로 당기면, 레버(215)와 연동된 제1 레버(215b)의 일측이 회전축(215c)을 기반으로 레버(215)와 함께 후방으로 위치가 전환되고, 제1 레버(215b)의 타측은 회전축(215c)을 기반으로 회동되어 전방으로 위치가 전환된다.
제2 레버(215d)의 일측은 제1 레버(215b)의 타측과 연동되어, 전방으로 전진된다. 이때, 제2 레버(215d)의 타측 일부 구간은 잠금부재(214)가 슬라이더(212)를 잠금한 상태로 유지되도록 유지되다가, 제2 레버(215b)의 일측이 전진하면, 이와 연동되어 전방으로 향하고, 이를 통해, 잠금부재(214)는 측방 내측에 위치한 압축 스프링(214a)에 의해 측방 외측으로 이동하여 슬라이더(212)의 잠금을 해제한다.
이렇게 잠금이 해제된 상태에서 탑승자가 레버(215)를 전방으로 밀면, 칵핏 모듈(220)은 전방으로 갈수록 상 방향으로 위치가 전환되고, 반대로 탑승자가 레버(215)를 후방으로 당기면, 칵핏 모듈(220)은 후방으로 갈수록 하 방향으로 위치가 전환된다.
이때, 칵핏 무빙 구조는 레버(215)가 후방의 기 설정 구간에 진입하면, 잠금부재(214)가 슬라이더(212)를 재 잠금시킬 수 있는 구조를 갖는다.
도 19 및 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조에 있어서, 회전 구동에 따른 칵핏 모듈의 상, 하 무빙 예시를 도시한다.
도 19 및 도 20에 도시된 스마트 모빌리티 차량의 칵핏 무빙 구조는, 도 15 내지 도 18에 전술된 실시예와 다르게, 탑승자가 수동 회전 방식을 이용하여 칵핏 모듈(도 11의 220)을 상하 무빙시킬 수 있다.
콘솔(210')은 상단 양측에 전후 방향으로 회전되어 칵핏 모듈(도 11의 220)의 승강 조절을 유도하는 레버(215')를 포함한다.
여기서, 콘솔(210')은 하우징(211'), 슬라이더(212'), 레일(213'), 웜 기어(214'), 스퍼 기어(216'), 원형 거치대(217') 및 랙 기어(218')를 추가로 포함할 수 있다.
하우징(211')은 기본 틀로서, 내부에 수용 공간을 갖는다.
하우징(211')의 내측 상단에는 레일(213')이 상하 길이를 따라 배치된다. 이때, 레일(213')은 슬라이더(212')의 승강 경로를 안내하고, 슬라이더(212')는 렝닐(213')의 경로상에서 승강 조절이 가능하다.
웜 기어(214')는 레버(215')와 연동되어 회전이 가능하다. 이러한 웜 기어(214')는 자체 역회전을 방지하는 셀프 잠금모드로 설정되어 있는 것이 바람직하다.
스퍼 기어(216')는 웜 기어(214')의 상단에 위치하고, 웜 기어(214')와 연동되어 회전한다.
원형 거치대(217')는 레버(215')를 안착시킬 수 있는 구조로 이루어지며, 레버(215')가 회동 또는 슬라이딩 동작을 통해 숨김 배치되도록 구성될 수 있다.
랙 기어(218')는 스퍼 기어(216')의 측면에 배치되어 스퍼 기어(216')의 회전에 의해 상하로 위치 조절이 가능하다.
스마트 모빌리티 차량의 조향 장치
도 21 및 도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치에 있어서, 운전석과 조수석 사이에서 위치 전환이 가능한 핸들부를 개략적으로 도시한다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치는 칵핏 모듈(310), 핸들부(320) 및 잠금부(330)를 포함한다.
칵핏 모듈(310)은 차량 내 운전석과 조수석의 전방에 위치한다. 이러한 칵핏 모듈(310)은 운전석 및 조수석 전방에 각각 위치하는 제1 평탄 구간(311a; ①)과, 제2 평탄 구간(311b; ⑤) 및 제1, 2 평탄 구간(311a, 311b) 사이를 잇는 상향 굴곡진 걸림 구간(311c; ②, ③, ④)을 구비하는 레일 브래킷(311)을 포함한다.
걸림 구간(311c)의 양단의 제1, 2 경사 구간(②, ④)은 핸들부(320)와 맞물려 핸들부(320)의 회전 조절을 제약한다.
핸들부(320)는 칵핏 모듈(310)에 연결되어, 칵핏 모듈(310)의 길이 방향을 따라 운전석 및 조수석 방향으로 위치 전환이 가능하다.
핸들부(320)는 사용자의 조작에 따른 위치 전환에 따라 걸림 구간(311c; ②, ③, ④)을 통과할 시 회전 조절이 제한돼야 한다. 이는 주행 안전도를 향상시키기 위함이다.
잠금부(330)는 기 설정된 조건에 따라 핸들부(320)를 고정시킨다. 여기서, 기 설정된 조건은 스마트 모빌리티 차량의 주, 정차 상태와 주행 도로의 직선구간 여부 및 주행 안전도를 고려한 최적의 기준 데이터를 의미한다.
여기서, 주행 도로 판단 로직은, 레이다, 라이다 등 전방 도로 상황을 모니터링하여 해당 도로가 직선구간일 시, 핸들부(320)의 좌/우 스위칭이 가능하도록 판단한다. 이때, 잠금부(330)는 핸들부(320)의 잠금을 자동 및/또는 수동으로 해제할 수 있다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량에 있어서, 조향 장치를 개략적으로 도면이고, 도 24는 도 23의 B-B 단면도이고, 도 25 및 도 26은 조향 장치의 구성 간 작동관계를 도시한다.
도 23 내지 도 26에 도시된, 핸들부(320)는 패들 시프트(Paddle Shift) 타입의 스틸 와이어 연결로 잠금 또는 회전이 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 이때, 핸들부(320)는 베이스 플레이트(321), 케이싱(322), 레버(323) 및 스티어링 휠(324)을 포함한다.
베이스 플레이트(321)는 칵핏 모듈(310)을 따라 좌우 무빙이 가능하다. 즉, 베이스 플레이트(321)는 칵핏 모듈(310)의 길이 방향으로 형성된 복수의 레일 브래킷(도 22의 311)에서 이동 가능하게 연결된다.
케이싱(322)은 베이스 플레이트(321)의 후방으로 상향 절곡된 형태로 연결된다. 이러한 케이싱(322)은 커넥터부(322a)를 내장한다.
레버(323)는 잠금부(330)와 연동 구조를 가지며, 케이싱(322)의 하단 일부 구간에 돌출되는 구조를 갖는다.
스티어링 휠(324)은 케이싱(322)의 후방에 연결된다.
도 24를 통해, 핸들부(320)의 기구적 잠금 구조를 살펴보면, 잠금부(330)는 베이스 플레이트(321)상에서 상, 하로 이동하며 핸들부(320)를 칵핏 모듈(310)에 고정 또는 해제하는 고정부재(331)와, 고정부재(331)와 케이싱(322)의 커넥터부(322a) 사이를 잇는 와이어(332)를 포함한다.
레버(323)를 후방(운전석 방향)으로 당기면, 레버(323)와 연동된 커넥터부(322a)가 와이어(332)를 후방으로 당기고, 와이어(332)와 연결된 고정부재(331)가 상측으로 이동하면서 핸들부(320)의 잠금이 해제된다.
이때, 핸들부(320)는 기구적이 아닌 솔레노이드나 액추에이터 등을 이용한 전동 방식으로 칵핏 모듈(310)로부터 잠금이 해제될 수도 있다.
가령, 단순 버튼 동작을 통해 작동을 해제하거나, 운전석 탑승자와 동승석 탑승자의 스마트 기기(예: 휴대용 단말기 등)와 연결된 상태에서 기 설정된 상황에 따라 핸들부(320)의 잠금을 해제할 수도 있다. 여기서, 핸들부(320)의 스티어링 휠(324)은 위치 전환에 따른 소정의 거리만큼 이동한 후 초기 상태처럼 잠금될 수 있다.
도 27 및 도 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치에 있어서, 스티어링 휠을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 27 및 도 28을 참조하면, 스티어링 휠(324)은 그립부(324a), 기능별 버튼(324b), 센터부(324c), 받침부(324d), 고정부(324e) 및 하자드 스위치(324f)를 포함한다.
스티어링 휠(324)은 패들 시프트(Paddle Shift) 타입으로 이루어진 기능별 버튼(324b)을 구비하여, 잠금부(도 24의 330)의 잠금을 제어할 수 있다.
센터부(324c)는 케이싱(도 24의 322)의 후방에 조향 가능하게 연결되며, 휴대용 단말기(20)의 거치 구간을 제공한다. 센터부(324c)의 거치 구간에 휴대용 단말기(20)가 거치될 시, 휴대용 단말기(20)에 설치된 차량 제어 관련 어플을 통해 차량과 페어링(Pairing) 될 수 있다. 이를 통해, 사용자(탑승자 포함)가 스티어링 휠(324)을 그립한 상태에서 해당 휴대용 단말기(20)를 터치파여 원하는 옵션 선택이 가능하다. 여기서, 센터부(324c)의 양단에는 그립부(324a)가 형성되어 사용자의 손가락 그립 구간을 제공한다.
이때, 센터부(324c)는 스마트 모빌리티 차량과 전기적(유/무선)으로 연결되어 휴대용 단말기(20) 거치 시, 기 설정된 단말 정보에 따라 휴대용 단말기(20)와 자동 페어링이 가능하다.
받침부(324d)는 센터부(324c)의 하단에 배치되어, 휴대용 단말기(20)를 지지한다.
고정부(324e)는 센터부(324c)의 양단과 그립부(324a) 사이에 배치되어, 휴대용 단말기(20)를 고정한다. 이때, 고정부(324e)는 힌지 연결된 집게 타입으로 이루어지거나 휴대용 단말기(20)와 접하는 구간에 별도의 완충부재(미도시)가 구비되어 휴대용 단말기(20)를 고정할 수도 있다.
도 28에서 도시된 스티어링 휠(324)의 치수를 살펴보면, 스티어링 휠(324)의 좌우 길이는 약 196mm이고, 받침대(324d)의 일단과 좌측 그립부(324a) 간의 길이는 약 110 내지 120mm이고, 받침대(324d)의 타단과 우측 그립부(324a) 간의 길이는 약 110 내지 120mm이다.
여기서, 받침대(324)의 좌우 길이는 약 70mm일 수 있다. 도 28에 도시된 스티어링 휠(324)의 구성 간 치수 정보는 하나의 일례일 뿐 본 발명은 이러한 치수에 제한되지 않는다. 다만, 해당 구성 간 치수 비율은 유의미할 수 있다.
도 29 및 도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치에 있어서, 스티어링 휠의 프로토타입을 개략적으로 도시한다.
도 29 및 도 30에서의 스티어링 휠(324)은 프로토타입(Prototype)으로 제작된 형태로서, 주행 시 스티어링 휠(324)의 파지 조건과 휴대용 단말기의 화면을 조작할 수 있는 조건 등을 고려하였다.
해당 조건에서 고려돼야 할 사항은, 사용자가 스티어링 휠(324)을 파지한 상태에서 엄지 손가락을 활용하여 휴대용 단말기의 화면을 터치하거나 조작이 용이해야 한다.
또한, 스티어링 휠(324)의 그립부(도 27의 324a)는 센터부(도 27의 324c)에 거치된 휴대용 단말기를 사용자가 수월하게 잡을 수 있도록 해야 한다. 해당 조건에 따른 각 치수 정보는 도 28에 도시된 형태이며, 전술한 대로 해당 치수는 본 발명에 제한될 필요가 없지만, 구성 간 치수 비율은 유의미할 수 있다.
스티어링 휠(324)에 휴대용 단말기를 거치한 상태에서, 사용자가 수월하게 조작하려면 휴대용 단말기 내 어플상에서 기능별 버튼의 배열을 사용자의 설정에 따라 변환될 수 있도록 할 수도 있다.
탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 장치 및 방법
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 장치를 도시한다.
본 발명의 실시예에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 장치는 탑승자 인식 정보를 수신하는 입력부(410)와, 탑승자 인식 정보를 이용하여 차량 내부 영상 디스플레이를 제어하는 프로그램이 저장된 메모리(420) 및 프로그램을 실행시키는 프로세서(430)를 포함하고, 프로세서(430)는 탑승자 인식 정보를 이용하여 탑승자의 시야가 가려지지 않는 영역으로 차량 내부 영상 디스플레이 영역 중 일부의 표출 영역을 변경시키는 명령 신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.
입력부(410)는 탑승자의 눈 위치 및 머리 위치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 탑승자 인식 정보를 수신한다.
프로세서(430)는 탑승자 인식 정보를 이용하여 일부의 표출 영역이 하향 조정되도록 하는 명령 신호를 전송한다.
프로세서(430)는 반사 미러와 연결된 액추에이터로 구동 명령 신호를 전송하여 반사 미러를 회전시켜, 대시보드 영역에 동승자용 영상 콘텐츠에 대한 프로젝션 영상이 맺히도록 명령 신호를 전송한다.
프로세서(430)는 운전자와 동승자의 눈 위치 또는 머리 위치의 차이가 기 설정 범위를 벗어나는 경우, 일부의 표출 영역이 상향 조정되도록 명령 신호를 전송한다.
입력부(410)는 칵핏의 높낮이 조절 상태와 관련한 정보를 수신하고, 프로세서(430)는 칵핏의 높낮이 조절 상태와 관련한 정보 및 탑승자 인식 정보를 이용하여 차량 내부 영상 디스플레이 영역 중 일부의 표출 영역을 조정하도록 명령 신호를 전송한다.
프로세서(430)는 차량 내부 영상 디스플레이 영역 중 일부의 표출 영역을 변경시킴에 따라 발생되는 빈 공간에 대해, 전기 변색 필름 제어 신호를 전송하여 투명도를 조절한다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 탑승자 센싱을 도시한다.
도 32를 참조하면, 차량 실내 모니터링 디바이스(510, IR 카메라, ToF 카메라 등)를 이용하여 탑승자의 눈 위치 또는 신체(머리) 위치를 감지한다.
프로세서(430)는 탑승자의 눈 위치 또는 신체 위치에 관한 정보를 탑승자 정보로서 수신하고, 탑승자 정보를 고려하여 내부 디스플레이에 대한 표출 위치 조정 관련 명령 신호를 전송한다.
프로세서(430)는 탑승자 정보를 이용하여 탑승자의 착좌 높이(앉은 키), 눈 위치, 시야 영역에 대한 정보를 획득한다.
또한, 프로세서(430)는 별도의 센서(예: 시트에 장착된 중량 센서)로부터 탑승자 정보를 수신하여, 탑승자가 성인인지, 아동인지 여부에 대해 인식하는 것이 가능하다.
이때, 프로세서(430)는 각각의 탑승자 정보에 따라 내부 디스플레이 표출 위치 좌표 정보를 결정하여 명령 신호를 전송하거나, 각각의 탑승자 정보가 속하는 기 설정된 카테고리에 따른 내부 디스플레이 표출 위치 좌표 정보에 대한 명령 신호를 전송한다.
예컨대, 동승자 A의 눈 위치가 A-1 지점(차량 내 기 설정된 기준점으로부터 수직 z 방향 1미터)인 경우와, 동승자 B의 눈 위치가 기 설정된 B-1 지점(차량 내 기 설정된 기준점으로부터 수직 z 방향 0.8미터)인 경우, 차량 내 디스플레이 영역 중 일부 영역의 위치를 조정하는 것을 가정한다(이하, 도 7 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다).
일례로, 동승자의 눈 위치가 기 설정된 위치(예: 차량 내 기 설정된 기준점으로부터 수직 z방향 1미터 이하)에 해당하는 경우, 그 위치에 비례하여 디스플레이 중 일부 영역의 위치를 조정하는 것(위치 조정 기준값: 5센티미터)을 가정한다.
이때, 전술한 일부 영역의 중심 위치를 동승자 A의 경우 기존 디스플레이 위치 대비 5센티미터 상향시키고, 동승자 B의 경우 기존 디스플레이 대비 6센티미터 상향시키는 것이 가능하다.
다른 예로서, 동승자의 눈 위치에 따라 제1 분류(차량 내 기 설정된 기준점으로부터 수직 z 방향으로 1미터 이하이면, 디스플레이 위치 5센티미터 상향), 제2 분류(차량 내 기 설정된 기준점으로부터 수직 z 방향으로 0.7미터 이하이면, 디스플레이 위치 7센티미터 상향)로 설정된 경우, 동승자 A 및 B의 경우 모두 제1 분류에 해당하는 것으로 판단하여, 일부 영역의 중심 위치를 기존 디스플레이 위치 대비 5센티미터 상향시킨다.
프로세서(430)는 칵핏의 높낮이 조절 정보와, 탑승자 정보를 종합적으로 고려하여, 내부 디스플레이 영역의 표출 위치를 조정하는 명령 신호를 전송한다.
즉, 프로세서(430)는 칵핏의 높낮이 조절 정보와 탑승자 정보를 이용하여, 탑승자의 시야 가림 현상이 발생하는지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 내부 디스플레이 영역 중 일부 영역의 표출 위치를 조정하도록 하는 명령 신호를 전송한다.
명령 신호를 수신한 프로젝터는 내부 디스플레이 영역 중 일부 영역의 표출 위치를 조정하거나, 명령 신호를 수신한 액추에이터는 반사 미러를 구동(회전 및 펼쳐짐)시켜 프로젝션 영상이 맺히는 영역을 조정한다.
또한, 프로세서(430)는 영상 콘텐츠의 표출 위치 조정에 따라 운전자 시야가 가려짐을 방지하기 위해, 내부 디스플레이 영역 중 일부 영역의 위치 조정 한계값을 설정하고, 그에 따라 표출 위치 조정과 관련한 명령 신호를 전송한다.
예를 들어, 조수석 전방의 내부 디스플레이 영역 중 일부 영역의 높이는 기 설정 한계값(예: 20센티미터) 이상 높아질 수 없도록 설정된다.
도 33 내지 도 39는 본 발명의 실시예에 따른 영상 위치 이동을 도시한다.
도 33을 참조하면, 도 33의 (a)에는 차량 좌측 앞좌석에 운전자가 탑승하고, 차량 우측 앞좌석에 동승자(성인)가 탑승한 상황임을 도시한다.
도 33의 (b)에는 차량 좌측 앞좌석에 운전자가 탑승하고, 차량 우측 앞좌석에 동승자(어린이)가 탑승한 상황임을 도시한다.
도 33의 (c)에는 차량 우측 앞좌석에 운전자가 탑승하고, 차량 좌측 앞좌석에 동승자(어린이)가 탑승한 상황임을 도시한다.
도 33의 (a)를 참조하면, 탑승자 시선 및 차량 내 바닥면을 기준으로, 상부에 대시보드가 배치되고, 그 상부에 칵핏이 배치되며, 윈드실드 내 기 설정 영역(내부 디스플레이 영역)에 영상 콘텐츠가 디스플레이되는 상황임을 도시한다.
이때, 내부 디스플레이 영역은 기 설정된 개수의 부분 영역(예: 도 33을 참조하면 3부분의 영역)으로 분할되고, 칵핏은 높낮이를 조절이 가능한 형태이다.
내부 디스플레이 영역 중, 운전석의 전방을 기준으로 조수석으로 갈수록, 제1 영역(클러스터 정보 디스플레이), 제2 영역(네비게이션 정보 디스플레이), 제3 영역(동승자용 영상 콘텐츠 디스플레이)으로 분할됨을 가정한다.
도 33의 (b) 및 도 33의 (c)를 참조하면, 운전석에 성인이 탑승하고, 조수석에 어린이(또는 키가 작은 사람)가 동승자로 탑승한 상황임을 도시한다.
전술한 바와 같이 칵핏 높낮이 조절이 가능한 형태임을 가정하고, 운전자 기준으로 프로젝션 영역 및 영상위치가 조정된 상황임을 가정한다.
이때, 프로세서(430)는 칵핏 위치 정보 및 탑승자 정보를 고려하여, 동승자인 어린이가 조정된 내부 디스플레이 영역의 위치에서 제3 영역의 영상 콘텐츠를 용이하게 시청할 수 있도록, 제3 영역의 영상 콘텐츠의 디스플레이 위치를 하향 조절하여, 대시보드 중 일부 영역에 디스플레이하도록 명령 신호를 전송한다.
이때, 후술하는 바와 같이 프로세서(430)는 반사 미러의 각도를 변경시키는 액추에이터로 명령 신호를 전송하여, 내부 트림 패널 표면에 프로젝션하도록 제어하고, 조수석에 탑승한 어린이가 영상 콘텐츠를 확인할 수 있도록 한다.
이는 디스플레이 영역을 내부 디스플레이 영역, 외부 디스플레이 영역으로 분할한 것과 같은 원리를 이용한 것으로, 내측에서 프로젝션한 영상이 표면(디스플레이 판넬)에 맺혀, 그 반대편(동승자 위치)에서 영상 콘텐츠를 확인할 수 있도록 하는 것이다.
도 33의 (b) 및 (c)에 도시한 바와 같이, 프로세서(430)는 윈드실드의 전기변색 필름으로 제어 신호를 전송하여, 위치 이동되어 더 이상 동승자용 영상 콘텐츠 디스플레이가 불필요한 영역의 투명도를 변화(투명하게 변화)시켜, 외부에 대한 시인성을 추가 확보하는 것이 가능하다.
동승자용 영상 콘텐츠의 위치뿐 아니라 크기와 콘텐츠의 변경이 가능하며, 이는 각 디스플레이 영역 별로 독립적으로 제어가 가능하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 초기 프로젝션 영상을 조절하여 그 사이즈를 조절하는 것이 가능하고, 미러링 또는 독립 화면 구성을 통해 콘텐츠를 변경하는 것이 가능하다.
도 34를 참조하면, 도 34의 (a)는 기본 시야 및 프로젝션 위치를 도시하고, 도 34의 (b)는 어린이가 조수석에 동승한 경우의 프로젝션 위치 변화를 도시한다.
반사 미러(530a, 530b)는 1쌍으로 구비된다. 이는 스티어링 휠이 차량 좌측 앞좌석에서 차량 우측 앞좌석까지 이동 가능하여, 운전석과 조수석의 변경이 가능한 형태임을 고려한 것이다.
즉, 반사 미러는 운전석부, 조수석부에 제1, 2반사 미러(530a, 530b)로 구성되며, 스티어링 휠의 좌/우 이동에 따른 운전석 변화 시 콘텐츠 영역을 조절할 수 있도록 구성된다.
도 34를 참조하면, 대시보드(520)는 일부 표면 영역이 반투명 소재로 형성되며, 조명이 없을 시에는 불투명한 외관을 유지한다.
도 34의 (a)를 참조하면, 차량 내부 디스플레이 영역에는 내부 영상이 프로젝션되고, 차량 외부 디스플레이 영역에는 외부 영상(커뮤니케이션)이 프로젝션된다.
도 34의 (a)에 도시한 기본 시야의 경우, 제2 반사 미러(530b)의 각도는 프로젝션 방향과 평행하도록 제어되며, 제1, 2 반사 미러(530a, 530b)는 내부 및 외부 영상 프로젝션에 방해되지 않는 영역에 장착된다.
도 34의 (b)에 도시한 어린이 동승의 경우, 프로세서(430)는 칵핏 위치 조절 정보 및 탑승자 정보를 고려하여, 제2 반사 미러(530b)와 연결된 액추에이터로 구동 명령 신호를 전송한다.
액추에이터에 의해 구동된 제2 반사 미러(530b)는 회전되고 펼쳐져, 조수석 부 앞의 대시보드(520)에 동승자용 영상 콘텐츠의 프로젝션 영상이 맺혀지도록 한다(조수석부 콘텐츠 영상 반사).
도 35를 참조하면, 도 35의 (a)는 전술한 바와 같이 제1, 2 반사 미러(530a, 530b)가 운전석부, 조수석부에 각각 별도로 적용된 상황임을 고려한다.
도 35의 (b) 및 도 35의 (c)에 도시한 바와 같이, 스티어링 휠이 좌/우로 이동함에 따라, 조수석의 위치가 결정되고, 조수석에 탑승한 동승자가 어린이인 경우, 프로세서(430)는 칵핏 위치 정보(높낮이 조절된 칵핏의 위치 정보), 탑승자 정보(탑승자의 시야 정보)를 고려하여, 어느 반사 미러를 얼만큼 회전시켜 동승자용 콘텐츠를 디스플레이할 것인지 결정하고, 그에 관한 구동 명령 신호를 액추에이터로 전송한다.
액추에이터의 구동에 따라, 차량 우측 앞좌석이 동승자 좌석인 경우 제2 반사 미러(530b)가 회전되고(도 35의 (b)), 차량 좌측 앞좌석이 동승자 좌석인 경우 제1 반사 미러(530a)가 회전된다(도 35의 (c)).
도 36을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 반사 미러(530)는 좌/우 직선 이동 및 회전이 가능하도록 하는 슬라이딩 및 회전 바(540)에 배치되어, 스티어링 휠과 반대되는 위치에 배치된다.
즉, 도 36의 (a)에 도시한 바와 같이, 스티어링 휠이 차량 좌측 앞좌석에 배치되는 경우, 반사 미러(530)는 차량 우측 앞좌석에 위치하고, 도 36의 (b)에 도시한 바와 같이, 스티어링 휠이 차량 우측 앞좌석으로 이동되는 경우, 반사 미러(530)는 슬라이딩 및 회전 바(540)에 의해 차량 좌측 앞좌석으로 대향되어 이동된다.
도 36의 (c) 및 도 36의 (d)에 도시한 바와 같이, 조수석에 어린이가 탑승한 경우, 프로세서(430)는 칵핏 위치 정보 및 탑승자 정보를 이용하여 반사 미러(530)를 회전시키도록 구동 명령 신호를 전송하고, 전술한 바와 같이 대시보드에 동승자용 영상 콘텐츠가 디스플레이 되도록 제어한다.
도 37을 참조하면, 도 37의 (a)는 눈높이가 유사한 운전자와 동승자(성인)가 탑승한 경우를 도시하고, 도 37의 (b)는 운전자와 운전자 대비 키가 큰 동승자가 탑승한 경우를 도시하고, 도 37의 (c)는 운전자와 운전자 대비 키가 작은 동승자가 탑승한 경우를 가정한다.
도 37의 (a) 및 도 37의 (b)를 참조하면, 운전자와 동승자의 눈 위치 또는 머리 위치의 차이가 기 설정 범위 내인 경우, 내부 디스플레이 영역을 유지시킨다.
도 37의 (c)를 참조하면, 동승자가 운전자보다 키가 작아서, 운전자와 동승자의 눈 위치 또는 머리 위치의 차이가 기 설정 범위를 벗어나는 경우, 내부 디스플레이 영역 중 동승자용 콘텐츠 디스플레이 영역의 위치를 조정한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 키가 큰 운전자가 탑승함에 따라 높낮이 조절 가능한 칵핏의 위치를 기존 대비 높게 변경시킨 경우, 내부 디스플레이 영역의 표출 위치가 기존 대비 높아지게 되며, 이에 따라 운전자보다 키가 작은 동승자의 시야로는 동승자용 콘텐츠 디스플레이 영역에 대해 시야가 가려지게 되는 바, 프로세서(430)는 동승자용 콘텐츠 디스플레이 영역을 상향시키는 명령 신호를 전송한다.
즉, 동승자가 신장이 작아 제3 영역이 칵핏에 의해 가려지면, 프로세서(430)는 제3 영역의 표출 영역을 상승시키도록 제어 명령 신호를 전송한다.
이때, 도 33의 (b) 및 (c)를 참조하여 전술한 바와 같이, 프로세서(430)는 윈드실드의 전기변색 필름으로 제어 신호를 전송하여, 위치 이동에 의해 더 이상 동승자용 영상 콘텐츠가 디스플레이 되지 않는 영역을 투명하게 변화시켜, 외부에 대한 시인성을 추가 확보한다.
도 38을 참조하면, 도 38의 (a)는 제1, 2 반사 미러(530a, 530b)의 위치를 정면에서 도시한다. 도 38의 (b)는 영상 가림 영역에 의해 동승자의 시야에서 기존 윈드실드 위치 및 대시보드부 영상 영역에 대한 확인이 불가한 상황임을 도시한다.
즉, 동승자의 신장이 작아 칵핏에 가려지는 제3 영역에 동승자용 콘텐츠가 디스플레이되고 있는 경우, 제3 영역을 일부 구간 상승시키고, 영상을 상향시켜 표현하도록 제어한다.
이때, 도 38의 (c)에 도시한 바와 같이, 제2 반사 미러(530b)는 회전되지 않고 고정되며, 영상 영역(제3 영역)만을 조절하여 콘텐츠를 변경 표시하여, 시야 확보가 가능한 영역으로 영상을 이동 표시한다.
도 39의 (a)를 참조하면, 윈드실드(550)의 영상 표현 영역은 전기변색 필름이 배치되어, 전기변색 구간은 세분화되어 투명/불투명 위치가 콘텐츠 제어와 연동되어 조정된다.
전기변색 필름의 전기 인가 구간이 세분화됨에 따라, 구간별 농도 조절이 가능하며, 농도 조절된 구간에 프로젝터 등을 활용하여 영상을 출력한다.
도 39의 (b)를 참조하면, 전술한 바와 같이, 윈드실드 내에서 프로젝션 영상 중 일부 영역의 위치가 이동되는 경우, 빈 공간이 된 영역은 투명하게 변화되어, 외부 시인성을 확보하는 것이 가능하다.
도 40은 본 발명의 실시예에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 방법을 도시한다.
본 발명의 실시예에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 방법은 차량 내 운전자 및 동승자의 탑승 상태 정보를 수신하는 단계(S410)와, 탑승 상태 정보를 이용하여 반사 미러를 조정하거나, 차량 내부 디스플레이 영역의 표출 위치를 조절하는 단계(S420) 및 결정된 위치로 영상 콘텐츠를 디스플레이하는 단계(S430)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
S410 단계는 운전자 및 동승자의 눈 위치 및 머리 위치 중 적어도 어느 하나를 포함하는 탑승 상태 정보를 수신한다.
S420 단계는 탑승 상태 정보를 이용하여 차량 내부 디스플레이 영역 중 일부의 영역이 하향되도록 반사 미러를 조정하는 명령 신호를 전송한다.
S430 단계는 반사 미러가 회전됨에 따라, 대시보드 영역에 동승자용 영상 콘텐츠에 대한 프로젝션 영상을 디스플레이한다.
S420 단계는 탑승 상태 정보를 이용하여, 동승자의 시야 가림이 없는 영역으로 차량 내부 디스플레이 영역 중 일부 영역의 표출 위치를 상향시킨다.
S410 단계는 높낮이 조절이 가능한 칵핏에 대한 조절 정보를 더 수신하고, S120 단계는 조절 정보 및 탑승 상태 정보를 이용하여 차량 내부 디스플레이 영역의 표출 위치를 조절한다.
본 발명에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 방법은 영상 콘텐츠가 디스플레이 되던 기존 영역이 빈 공간으로 변경되는 경우, 해당 영역의 전기 변색 필름의 투명도를 변경시키는 제어 신호를 전송하는 단계를 더 포함한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 방법은 컴퓨터 시스템에서 구현되거나, 또는 기록매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 시스템은 적어도 하나 이상의 프로세서와, 메모리와, 사용자 입력 장치와, 데이터 통신 버스와, 사용자 출력 장치와, 저장소를 포함할 수 있다. 전술한 각각의 구성 요소는 데이터 통신 버스를 통해 데이터 통신을 한다.
컴퓨터 시스템은 네트워크에 커플링 된 네트워크 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 프로세서는 중앙처리 장치(central processing unit (CPU))이거나, 혹은 메모리 및/또는 저장소에 저장된 명령어를 처리하는 반도체 장치일 수 있다.
메모리 및 저장소는 다양한 형태의 휘발성 혹은 비휘발성 저장매체를 포함할 수 있다. 예컨대, 메모리는 ROM 및 RAM을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 방법은 컴퓨터에서 실행 가능한 방법으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 방법이 컴퓨터 장치에서 수행될 때, 컴퓨터로 판독 가능한 명령어들이 본 발명에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 방법을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10: 스마트 모빌리티 차량
20: 휴대용 단말기
프로젝션 장치
110: 내부 디스플레이 120: 외부 디스플레이
130: 윈드실드 131: 전기변색 필름
131a: 제1 필름(SPD 필름) 131b: 제2 필름(PDLC 필름)
140: 프로젝터
칵핏 무빙 구조
210, 210': 콘솔 211, 211': 하우징
211a: 가이드 홀 212, 212': 슬라이더
213: 탄성부재 213': 레일
214: 잠금부재 214a: 압축 스프링
214b: 상단 경사면 214': 웜 기어
215, 215': 레버 215a: 레버 스프링
215b: 제1 레버 215c: 회전축
215d: 제2 레버 216: 가이드 브래킷
216': 스퍼 기어 217: 거치대
217': 원형 거치대 218': 랙 기어
220: 칵핏 모듈 221: 하단 경사면
230: 스티어링 휠
조향 장치
310: 칵핏 모듈 311: 레일 브래킷
311a: 제1 평탄 구간 311b: 제2 평탄 구간
311c: 걸림 구간 320: 핸들부
321: 베이스 플레이트 322: 케이싱
322a: 커넥터부 323: 레버
324: 스티어링 휠 324a: 그립부
324b: 기능별 버튼 324c: 센터부
324d: 받침부 324e: 고정부
324f: 하자드 스위치 330: 잠금부
331: 고정부재 332: 와이어
340: 콘솔
탑승자 인식 기반 영상 디스플레이 제어 장치
410: 입력부 420: 메모리
430: 프로세서 510: 모니터링 디바이스
520: 대시보드 530: 반사 미러
530a: 제1 반사 미러 530b: 제2 반사 미러
540: 회전 바 550: 윈드실드

Claims (14)

  1. 차량 내 운전석과 조수석의 전방에 위치한 칵핏 모듈;
    상기 칵핏 모듈에 연결되어, 상기 칵핏 모듈의 길이 방향을 따라 운전석 및 조수석 방향으로 위치 전환이 가능한 핸들부; 및
    기 설정된 조건에 따라 상기 핸들부를 고정시키는 잠금부를 포함하고,
    상기 칵핏 모듈은
    운전석 및 조수석 전방에 각각 위치하는 제1, 2 평탄 구간과,
    상기 제1, 2 평탄 구간 사이를 잇는 상향 굴곡진 걸림 구간을 구비하는 레일 브래킷을 포함하는 것인 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 핸들부는
    사용자의 조작에 따른 위치 전환에 따라 상기 걸림 구간을 통과할 시 회전 조절이 제한되는 것인 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핸들부는
    별도의 휴대용 단말기 거치 구간이 형성되며, 상기 거치 구간에 휴대용 단말기가 거치될 시 상기 휴대용 단말기에 설치된 차량 제어 관련 어플을 통해 상기 차량과 페어링(Pairing)되는 것인 스마트 모빌리 차량의 조향 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 핸들부는
    상기 칵핏 모듈을 따라 좌우 무빙이 가능한 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 후방으로 상향 절곡된 형태로 연결되는 케이싱;
    상기 잠금부와 연동 구조를 가지며 상기 케이싱의 하단 일부 구간에 돌출되는 레버; 및
    상기 케이싱의 후방에 연결되는 스티어링 휠을 포함하는 것인 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는
    상기 칵핏 모듈의 길이 방향으로 형성된 레일 브래킷상에서 이동 가능하게 연결되는 것인 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스티어링 휠은
    패들 시프트(Paddle Shift) 타입으로 이루어진 기능별 버튼을 구비하여, 상기 잠금부의 잠금을 제어하는 것인 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 스티어링 휠은
    상기 케이싱의 후방에 조향 가능하게 연결되며, 휴대용 단말기의 거치 구간을 제공하는 센터부; 및
    상기 센터부의 양단에 형성되어 사용자의 손가락 그립 구간을 제공하는 그립부를 포함하는 것인 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 센터부는
    상기 차량과 전기적으로 연결되어 상기 휴대용 단말기 거치 시, 기 설정된 단말 정보에 따라 상기 휴대용 단말기와 자동 페어링이 가능한 것인 스마트 모빌리티 차량의 조향 장치.
  9. 차량의 대시보드 영역과 벤치 시트 사이에 배치되어 상, 하, 좌, 우 무빙이 가능한 스마트 모빌리티 차량의 스티어링 휠에 있어서,
    휴대용 단말기의 거치 구간을 제공하는 센터부; 및
    상기 센터부의 양단에 형성되어 사용자의 손가락 그립 구간을 제공하는 그립부를 포함하고,
    상기 그립부는
    상기 휴대용 단말기와 상기 차량을 연동시키도록 패들 시프트(Paddle Shift) 타입으로 이루어진 기능별 버튼을 구비하는 것인 스티어링 휠.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 센터부는
    상기 차량의 대시보드 영역과 벤치 시트 사이에 배치되는 칵핏 모듈의 길이 방향을 따라 이동 가능하게 연결되고,
    상기 칵핏 모듈은
    운전석 및 조수석 전방에 각각 위치하는 제1, 2 평탄 구간과,
    상기 제1, 2 평탄 구간 사이를 잇는 상향 굴곡진 걸림 구간을 구비하는 레일 브래킷을 포함하는 것인 스티어링 휠.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 센터부는
    상기 칵핏 모듈의 길이 방향을 따라 좌우 무빙 시, 상기 걸림 구간을 통과할 때 회전 조절이 제한되는 것인 스티어링 휠.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 센터부는
    상기 레일 브래킷의 제1, 2 평탄 구간 내에 위치할 시에만 자체 잠금 해제가 가능한 것인 스티어링 휠.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 센터부의 하단에는 상기 휴대용 단말기를 지지하는 받침부가 구비되는 것인 스티어링 휠.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 센터부의 양단에는 상기 휴대용 단말기를 고정하는 고정부가 구비되는 것인 스티어링 휠.
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