KR20220115003A - 노브 위치 인식률을 개선한 차량용 디스플레이 장치 - Google Patents

노브 위치 인식률을 개선한 차량용 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 각종 차량 운행 정보에 대한 기능을 영상으로 표출하는 디스플레이와, 디스플레이와 전기적으로 연동되어 좌우 이동에 따라 디스플레이의 해당 기능을 선택적으로 조작 가능한 노브와, 노브의 이동 경로를 제공하되 디스플레이에 표출되는 각 기능과 연동되는 복수의 기능 영역을 구분하는 가이드 레일과, 가이드 레일의 길이 방향을 따라 서로 다른 극성을 띤 자석이 교번 배치되어 노브의 위치를 자동으로 안내하는 가이드부를 포함한다.

Description

노브 위치 인식률을 개선한 차량용 디스플레이 장치{DISPLAY APPARATUS FOR VEHICLE IMPROVING RECOGNITION RATE OF KNOB POSITION}
본 발명은 자동 보정 가이드 구조를 이용하여 슬라이딩 노브의 위치 인식률을 개선한 차량용 디스플레이 장치에 관한 것이다.
종래 기술에 따르면, 차량용 디스플레이 장치를 구비하여 탑승자의 선택 또는 주행 상황에 따라 콘텐츠를 제공하는 기술이 제안되었다.
그런데, 종래 기술은 차량용 디스플레이 장치가 운전석 및 조수석의 전면에 고정 배치되는 형태를 제안하고 있을 뿐이어서 서비스 제공에 제약이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 슬라이딩 노브를 디스플레이와 일체화시켜 슬림 칵핏(Cockpit) 공간의 자유도를 확보하고, 직관적 조작 편의성을 구현한 차량용 디스플레이 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 슬라이딩 노브의 오작동을 방지하고, 사용자의 조작에 따라 노브가 해당 모드 위치까지 정확하게 이동될 수 있도록 노브의 위치 인식률을 개선한 차량용 디스플레이 장치를 제공하고자 한다.
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 차량용 디스플레이 장치는 각종 차량 운행 정보에 대한 기능을 영상으로 표출하는 디스플레이; 디스플레이와 전기적으로 연동되어, 좌우 이동에 따라 디스플레이의 해당 기능을 선택적으로 조작 가능한 노브; 노브의 이동 경로를 제공하되, 디스플레이에 표출되는 각 기능과 연동되는 복수의 기능 영역을 구분하는 가이드 레일; 및 가이드 레일의 길이 방향을 따라 서로 다른 극성을 띤 자석이 교번 배치되어, 노브의 위치를 자동으로 안내하는 가이드부를 포함한다.
가이드부는 가이드 레일의 기능 영역마다 배치되는 제1 자석; 및 제1 자석 주변에 배치되며, 노브와 접하는 부위의 극성이 제1 자석과 상이한 제2 자석을 포함하고, 노브는 제1 자석과는 인력이 작용하고 제2 자석과는 척력이 작용하도록, 가이드부와 접하는 구간에 제1 자석과 동일한 극성을 띤 자성체를 구비할 수 있다.
가이드부는 제1 자석을 안착하는 제1 안착 홈과, 제2 자석을 안착하는 제2 안착 홈을 갖는 커버 플레이트를 더 포함할 수 있다.
제1, 2 안착 홈은 가이드 레일의 길이 방향을 따라 간격을 두고 형성되고, 일면이 개방된 형태로 이루어지되, 제1 안착 홈의 개방된 면은 가이드 레일의 외측에 형성되고, 제2 안착 홈의 개방된 면은 가이드 레일의 내측에 형성될 수 있다.
제1 안착 홈은 제1 자석과 대응하는 크기를 가지고, 제2 안착 홈은 제2 자석과 대응하는 크기를 가진다.
가이드부는 가이드 레일의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 위치하는 기능 영역마다 함몰 형성되는 걸림 홈을 구비하고, 걸림 홈은 디스플레이의 각 기능과 연동하는 노브의 위치 영역을 구분할 수 있다.
노브는 가이드 레일의 길이 방향을 따라 이동 시, 걸림 홈에 끼워지는 볼 스프링 방식의 볼 플런저를 구비할 수 있다.
노브는 제1 자석과 기 설정된 소정의 갭(Gap)만큼 이격될 수 있다.
노브는 디스플레이와 UWB(Ultra-Wide Band) 방식으로 무선 연결될 수 있다.
노브는 디스플레이의 각 기능별 영상과 연동하는 위젯을 영상으로 표출하는 엘시디를 구비하고, 노브의 하단에는 엘시디의 영상 표출 방향으로 화각을 갖는 ToF(Time of Flight) 센서가 구비될 수 있다.
가이드 레일은 길이 방향을 따라 일정 간격으로 배치되되, 기능 영역마다 배치되는 복수의 위치 센서를 구비하고, 위치 센서는 노브의 위치를 감지하여 차량 제어 유닛(ECU)으로 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치는, 각종 차량 운행 정보에 대한 기능을 영상으로 표출하는 디스플레이; 디스플레이와 전기적으로 연동되어, 좌우 이동에 따라 디스플레이의 해당 기능을 선택적으로 조작 가능한 노브; 노브의 이동 경로를 제공하는 가이드 레일; 및 가이드 레일의 상단에 이격 배치되되, 길이 방향을 따라 지그재그로 굴곡진 형태의 안내 경로를 제공하여, 디스플레이에 표출되는 각 기능과 연동되는 복수의 기능 영역을 구분하는 가이드부를 포함한다.
노브는 가이드부의 안내 경로를 따라 회전 조절되는 롤러부와, 롤러부의 하단에 배치되어 승강 조절되는 탄성부를 구비하는 스프링 롤러를 포함한다.
가이드부의 안내 경로는 경사 구조로 이루어진 돌출 구간과, 함몰 구간이 교번 배치되어 이루어질 수 있다.
함몰 구간의 최상단은 디스플레이의 각 기능 영역과 대응하는 노브의 고정점(Fixed Position)인 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 차량용 디스플레이 장치는 슬라이딩 노브를 디스플레이와 일체화시켜 슬림 칵핏 공간의 자유도를 확보하고, 직관적 조작 편의성을 구현할 수 있다.
특히, 하나의 노브를 좌우 이동시켜 그에 따른 연동 작용으로 디스플레이 메뉴를 효율적으로 선택할 수 있고, 조작 단계를 축소하여 직관성과 조작성을 개선할 수 있다.
게다가, 슬라이딩 노브의 위치를 보정해주는 가이드부 구성을 통해 노브의 위치 인식률을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 전방에서 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 후방에서 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2에 표시된 A-A' 단면도.
도 4는 도 3에 표시된 B를 확대한 도면.
도 5는 도 3에 표시된 C를 확대한 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브가 자기장의 인력 및 척력에 의한 작용으로 인하여 위치가 보정되는 모습을 개략적으로 도시한 예시도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 볼 플런저 구조를 개략적으로 도시한 단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작 의도에 따른 UI의 변화 구조를 개략적으로 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 디스플레이에 각 기능이 표시되는 모습을 도시한 예시도.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 차량 실내 온도가 조절되는 모습을 도시한 예시도.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 차량 실내 음원 볼륨이 조절되는 모습을 도시한 예시도.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 ASCC(Advanced Smart Cruise Control) 기능이 수행되는 모습을 도시한 예시도.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 사용자가 지정한 특정 기능이 수행되는 모습을 도시한 예시도.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 16은 도 15에 도시된 D-D'의 단면을 도시한 작동 예시도.
도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 후방에서 개략적으로 도시한 도면.
도 18은 도 17에 표시된 E를 확대한 도면.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 스프링 롤러를 기준으로 후방에서 바라본 모습을 도시한 부분 단면도.
도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 볼 플런저를 기준으로 하방에서 상방으로 바라본 모습을 도시한 부분 단면도.
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 블록 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 한다.
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.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1 실시예
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 전방 및 후방에서 개략적으로 도시한다.
도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(100)는 칵핏 내 운전석과 조수석 사이에서 위치한다. 이러한 차량용 디스플레이 장치(100)는 디스플레이(110), 노브(120), 가이드 레일(130) 및 가이드부(140)를 포함한다.
차량용 디스플레이 장치(100)의 기본 컨셉은 노브(120)와 디스플레이(110)가 상호 연동하는 구조로서, 디스플레이(110)는 노브(120)의 좌우 이동에 따라 각종 차량 운행 정보에 대한 기능별 영상을 전환하며 표출한다.
이때, 디스플레이(110)가 센터페시아에 대화면으로 위치함에 따라, 주변 전장품의 배치 공간이 어려운 관계로, 차량 운행 정보에 대한 기능을 갖춘 기존의 물리적 버튼 대신에, 디스플레이(110)는 해당 기능을 위젯 영상으로 표출할 수 있다.
이로 인하여 디스플레이(110)는 위젯으로 표출된 해당 기능에 대한 메뉴의 깊이와 조작단계를 축소함으로써 직관성과 조작성을 개선할 수 있다.
노브(120)는 디스플레이(110)와 전기적으로 연동되어, 좌우 이동에 따라 디스플레이(110)의 각종 기능을 선택적으로 조작이 가능하다. 이러한 노브(120)는 디스플레이(110)의 하단에서 슬라이딩 이동이 가능한 구조적 메커니즘을 갖는다.
가이드 레일(130)은, 노브(120)의 이동 경로를 제공한다. 이때, 가이드 레일(130)은 디스플레이(110)에 표출되는 각 기능의 위젯과 연동되는 복수의 기능 영역을 구분한다. 여기서, 디스플레이(110)는 노브(120)가 기능 영역에 위치할 때마다 차량 운행 정보에 대한 각 기능별 영상을 전환하여 표출한다.
가이드 레일(130)은 길이 방향을 따라 일정 간격으로 배치되되, 기능 영역마다 배치되는 복수의 위치 센서(131)를 구비할 수 있다.
여기서, 위치 센서(131)는 노브(120)가 가이드 레일(130)의 길이 방향을 따라 좌우로 이동할 시, 노브(120)의 위치를 감지하여 그 센싱 데이터를 차량 제어 유닛(ECU; Electronic Control Unit, 10)으로 전송한다.
ECU(10)는 위치 센서(131)로부터 전송받은 노브(120)의 센싱 데이터를 기준 데이터와 비교 연산하여 그 결과 값을 통해 디스플레이(110)에 해당되는 기능의 위젯이 영상으로 표출되도록 제어할 수 있다.
가이드부(140)는 가이드 레일(130)의 길이 방향을 따라 서로 다른 극성을 띤 자석이 교번 배치되어, 노브(120)의 위치를 자동으로 안내하는 기능을 갖는다.
도 3은 도 2에 표시된 A-A' 단면도이고, 도 4는 도 3에 표시된 B를 확대한 도면이고, 도 5는 도 3에 표시된 C를 확대한 도면이고, 도 6은 노브가 자기장의 인력 및 척력에 의한 작용으로 인하여 위치가 보정되는 모습을 개략적으로 도시한 예시도이고, 도 7은 볼 플런저 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 가이드부(140)는 제1 자석(141), 제2 자석(142)을 포함한다.
제1 자석(141)은 가이드 레일(130)의 기능 영역마다 배치된다.
제2 자석(142)은 제1 자석(141)의 주변에 배치되며, 노브(120)와 접하는 부위의 극성이 제1 자석(141)과 상이하다. 여기서, 노브(120)는 제1 자석(141)과는 인력이 작용하고, 제2 자석(142)과는 척력이 작용하도록, 가이드부(140)와 접하는 구간에 제1 자석(141)과 다른 극성을 띠고 제2 자석(142)과는 동일한 극성을 띤 자성체(122)를 구비할 수 있다.
가령, 도 4에 도시된 것처럼 제1 자석(141)의 N극 부분이 노브(120)의 자성체(122)와 맞닿도록 위치한다. 여기서, 노브(120)의 자성체(122)는 제1 자석(141)과 접하는 극성이 S극이어야 한다. 반대로, 제2 자석(142)의 S극 부분이 자성체(122)의 S극과 맞닿는 구간에 위치한다. 이를 통해, 노브(120)의 자성체(122)는 제1 자석(141)과는 인력이 작용하고, 제2 자석(142)과는 척력이 작용한다. 이러한 노브(120)와 가이드부(140) 간 구조적 메커니즘을 통해, 노브(120)는 각 기능 영역마다 위치가 자동으로 보정되어 사용자가 중간에 노브(120)의 이동을 멈추는 경우에도 노브(120)의 위치가 인식돼 오작동을 방지할 수 있다.
가이드부(140)는 제1 자석(141)을 안착하는 제1 안착 홈(143a)과, 제2 자석(142)을 안착하는 제2 안착 홈(143b)을 갖는 커버 플레이트(143)를 더 포함할 수 있다.
제1, 2 안착 홈(143a, 143b)은 가이드 레일(130)의 길이 방향을 따라 간격을 두고 형성된다.
제1, 2 안착 홈(143a, 143b)는 일면이 개방된 형태로 이루어지되, 제1 안착 홈(143a)의 개방된 면은 가이드 레일(130)의 외측에 형성되고, 제2 안착 홈(143b)의 개방된 면은 가이드 레일(130)의 내측에 형성될 수 있다.
예컨대, 제1, 2 안착 홈(143a, 143b)은 서로 다른 개방된 면이 나열된 'ㄹ'구조로 이루어질 수 있다.
이때, 제1 안착 홈(143a)은 제1 자석(141)과 대응하는 크기를 가지고, 제2 안착 홈(143b)은 제2 자석(142)과 대응하는 크기를 가질 수 있다. 여기서, 제1, 2 안착 홈(143a, 143b) 면적은 적어도 제1, 2 자석(141, 142)의 크기와 대응한 것이 바람직하며, 제1, 2 안착 홈(143a, 143b)의 면적은 제1, 2 자석(141, 142)의 면적보다 상대적으로 클 수 있다.
가이드부(140)는 가이드 레일(130)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 위치하는 기능 영역마다 함몰 형성되는 걸림 홈(144)을 구비하고, 걸림 홈(144)은 디스플레이(110)의 각 기능과 연동하는 노브(120)의 위치 영역을 구분할 수 있다.
노브(120)는 가이드 레일(130)의 길이 방향을 따라 이동 시, 걸림 홈(144)에 끼워지는 볼 스프링 방식의 볼 플런저(121)를 구비할 수 있다.
노브(120)는 제1 자석(141)과 기 설정된 소정의 갭(Gap)만큼 이격될 수 있다. 여기서, 기 설정된 소정의 갭은 제1 자석(141)을 안착하는 제1 안착 홈(143a)의 두께일 수 있다.
노브(120)의 자성체(122)는 제1 자석(141)에 직접적으로 닿는 것이 아니라, 제1 안착 홈(143a)의 폐쇄된 면에 닿을 수 있다. 이는, 노브(120)가 이동할 때 제1 자석(141)에 직접적으로 붙으면 그 인력 작용으로 인해 이동 자체에 문제가 될 수 있기 때문이다.
반대로, 노브(120)가 이동할 때 자성체(122)와 제2 자석(142) 간에는 척력이 작용하므로, 그 척력 작용으로 인하여 제2 자석(142)이 외부로 이탈되는 것을 방지하기 위해 제2 안착 홈(143b)은 내측이 개방되고 외측이 폐쇄된 형태를 갖는다. 이때, 제2 안착 홈(143b)의 두께는 제1 안착 홈(143a)의 두께보다 상대적으로 두꺼울 수 있다.
디스플레이의 UI 변화 구조(노브 조작에 따른 기능별 예시)
도 8 및 도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작 의도에 따른 UI의 변화 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 살펴보면, 사용자가 노브(120)를 조작할 때 디스플레이(110)에는 차량 운행 정보와 관련한 기능이 UI(User Interface)로 표출된다.
이때, 디스플레이(110)의 하단 영역에 표시되는 기능 위젯(111)은 5개의 기능이 위치별로 구획된다. 노브(120)가 기능 위젯(111)에 구획된 각 기능에 해당하는 위치로 이동하면, 노브(120)와 연동된 기능 위젯(111)이 활성화되면서 해당 기능에 대한 영상이 디스플레이(111)로 표출된다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 디스플레이에 각 기능이 표시되는 모습을 도시한 예시도이다.
도 10을 참조하면, 디스플레이(110)는 기본적으로 기능 위젯(111), 하단 디스플레이(112) 및 상단 디스플레이(113)가 영역별로 영상을 표출한다.
기능 위젯(111)은 차량 운행 정보와 관련한 복수의 기능이 위젯 아이콘으로 표시되고, 하단 디스플레이(112) 및 상단 디스플레이(113)는 기능 위젯(111)과 관련한 구체적인 내용이 영상으로 표출될 수 있다.
도 10에 도시된 바로는 기능 위젯(111)이 5개의 기능이 위치별로 구획되어 표출되는데, 이는 하나의 예시일 뿐 본 발명은 이에 한정되지 않고, 기능 위젯(111)이 복수의 N개로 표출될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 차량 실내 온도가 조절되는 모습을 도시한 예시도이다.
도 11을 살펴보면, 노브(120)는 디스플레이(110)의 기능 위젯(111)에 구획된 각 기능별 위치로 이동하며, 사용자가 원하는 기능을 수행할 수 있도록 방향키 역할을 한다.
이때, 노브(120)의 엘시디(127)는 현재 노브(120)의 위치와 연동된 기능 위젯(111)의 영상이 표출된다. 기능 위젯(111)에 표출된 각 기능별 위젯은 노브(120)의 좌우 이동으로 선택할 수 있고, 각 기능에 대한 구체적인 기능 수행은 노브(120)를 회전시킴에 따라 조절할 수 있다.
여기서, 노브(120)의 엘시디(127)는 기본적으로 시계 화면을 표출한다. 노브(120)의 위치 이동, 회전, 누름 동작 등을 통해 엘시디(127)는 다양한 기능별 영상을 표출할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 차량 실내 음원 볼륨이 조절되는 모습을 도시한 예시도이다.
도 12에 따르면, 차량 실내 음원의 볼륨을 조절하려면 사용자는 노브(120)를 좌측으로 이동시킨다. 이때, 엘시디(127)에 해당 기능 영상이 표출되면, 사용자는 노브(120)를 회전시켜 해당 기능을 구체적으로 조작할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 ASCC(Advanced Smart Cruise Control) 기능이 수행되는 모습을 도시한 예시도이다.
도 13을 살펴보면, 노브(120)를 좌측으로 이동시키면 ASCC 모드를 수행할 수 있다.
여기서, 노브(120)의 엘시디(127)는 ASCC 모드에 관한 영상이 표출되며, 사용자가 노브(120)를 회전하거나 엘시디(127) 버튼을 누르는 등의 동작을 취하면 엘시디(127)의 영상은 해당 기능에 맞게 표출된다.
이때, 노브(120)의 작동에 따라 디스플레이(110)에 해당 기능이 표출되고, 이와 연동된 통합제어기가 해당 기능을 수행한다.
도 14는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치에 있어서, 노브의 조작으로 사용자가 지정한 특정 기능이 수행되는 모습을 도시한 예시도이다.
도 14를 살펴보면, 기능 위젯(111) 중 특정 영역에 사용자가 지정한 메뉴에 빠르게 접근할 수 있도록 마련된 단축키(short key)가 배치될 수 있다. 단축키 설정은 사용자가 원하는 대로 구현이 가능하고, 도시된 것처럼 네비게이션, 볼륨, 배터리, 뮤직, SVM(Surround View Monitor) 모드로 설정할 수 있다.
이때, 해당 단축키로 노브(120)가 이동한 상태에서, 원하는 모드를 수행하려면 노브(120)를 회전시키거나 누르면 가능하다.
여기서, 디스플레이(110)의 화면 배치나 각 기능별 위젯 설정은 사용자가 설정 모드에서 편하게 조작할 수도 있다.
도 8 내지 도 14를 통해 살펴본 디스플레이(110)의 UI 변화 구조는 제1 실시예에 국한되지 않고 본 명세서에 기술되는 모든 실시예에 적용 가능하다.
제2 실시예
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 16은 도 15에 도시된 D-D'의 단면을 도시한 작동 예시도이다.
도 15 및 도 16을 살펴보면, 차량용 디스플레이 장치(200)는 노브(220)의 자성체(221)가 디스플레이(210)의 기능 영역마다 배치된 가이드부(240)의 제1 자석(241)과 인력 작용으로 인해 위치가 보정될 수 있다.
기본적으로 디스플레이(210)와 노브(220)의 엘시디(223)는 정전용량 방식(Capacitive type)으로 이루어져, 터치 감도를 향상시켰다.
사용자가 노브(220) 그립을 위해 피 도체(신체, 전류가 흐르는 물체 포괄)를 기 설정된 근접 거리로 접근시킬 때, 엘시디(223)나 디스플레이(210)가 이를 인식하여 시스템을 연동시킨다.
이때, 노브(220)의 하단에는 IR 센서나, ToF 센서(250)가 구비되어 사용자의 동작을 인식한다.
물론, IR 센서나 ToF 센서(250)는 노브(220)의 하단에 국한되는 것이 아니라, 전방 화각에 방해받지 않는 위치라면 어디든 장착될 수 있다.
한편, 노브(220) 테두리의 그립부는 전도성 물질을 적용하여 내측 정전 터치 센서를 연결함으로써 터치를 인식할 수 있다. 이때, 노브(220) 테두리의 내측 둘레에는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 타입의 터치 필름이 적용될 수 있다.
제3 실시예
도 17 내지 도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 도시한다.
도 17 내지 도 20을 살펴보면, 제3 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치(300)는 디스플레이(310), 노브(320), 가이드 레일(330) 및 가이드부(340)를 포함한다. 위 구성 중 전술된 실시예와 중복되는 구성의 설명은 생략한다.
가이드부(340)는 가이드 레일(330)의 상단에 이격 배치되어, 길이 방향을 따라 지그재그로 굴곡진 형태의 안내 경로를 제공한다. 이러한 안내 경로는 디스플레이(310)에 표출되는 각 기능과 연동되는 복수의 기능 영역을 구분한다.
가이드부(340)의 안내 경로는 경사 구조로 이루어진 돌출 구간과, 함몰 구간이 교번 배치되어 이루어진다.
여기서, 함몰 구간의 최상단은, 디스플레이(310)에 표출되는 각 기능과 연동되는 기능 영역과 대응하는 노브(320)의 고정점(Fixed Position)인 것이 바람직하다.
여기서, 노브(320)는 가이드부(340)의 안내 경로를 따라 회전 조절되는 롤러부(322a)와, 롤러부(322a)의 하단에 배치되어 승강 조절이 가능한 탄성부(322b)로 구성된 스프링 롤러(322)를 포함한다.
가이드부(340)의 안내 경로는 전술한 대로 돌출 구간과, 함몰 구간이 교번 배치된 형태인데 돌출과 함몰은 경사면 구조로 이루어진다. 노브(320)의 스프링 롤러(322)는 스프링 탄성을 이용해 밀어내는 힘으로 경사면의 만곡점으로부터 고정점으로 미끌어져 내려갈 수 있다. 이를 통해, 노브(320)의 위치가 기능 영역으로 자동 보정된다.
한편, 가이드부(340)는 가이드 레일(330)의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 위치하는 기능 영역마다 함몰 형성되는 걸림 홈(341)을 구비할 수 있다.
여기서, 걸림 홈(341)은 디스플레이(310)의 각 기능과 연동하는 노브(320)의 위치 영역을 구분한다.
노브(320)는 가이드 레일(330)의 길이 방향을 따라 이동 시, 걸림 홈(341)에 끼워지는 볼 스프링 방식의 볼 플런저(321)를 추가로 구비할 수 있다.
이러한 볼 플런저(321)는 노브(320)를 디스플레이(310)의 기능과 연동된 각 기능 영역에 소정의 힘으로 고정시킬 수 있다.
제4 실시예
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 블록 도면이다.
도 21을 살펴보면, 노브(420)는 디스플레이(410)와 UWB(Ultra-Wide Band) 방식으로 무선 연결될 수도 있다.
UWB는 ToF 기술을 활용하여 통신 주체 사이의 신호 도달 시간이 빛의 속도를 곱함으로써 주체 간의 거리를 산출하는 기술이다.
UWB는 와이파이, 블루투스와는 다르게 넓은 주파수 대역을 사용하며, 낮은 전력으로 높은 전송 속도를 통해 대용량의 정보를 전송하는 것이 가능하다.
UWB 기술을 이용한 측위는 20센티미터 내외의 낮은 오차율을 보이며, 장애물에 대한 투과율이 높고, 와이파이 등의 다른 신호에 영향을 받지 않는 장점이 있다.
이에 따라, 디스플레이(410)와 노브(420)가 UWB 방식으로 무선 연결된 상태에서, ECU(10)에 의해 통합 제어가 가능하다.
예컨대, 노브(420)가 가이드 레일(430)를 따라 위치 이동을 하면, 노브(420)와 연동된 디스플레이(410)에는 노브(420)의 위치와 연동되는 각 기능별 위젯을 표출한다.
사용자가 표출된 위젯을 설정하면 해당 기능이 ECU(10)의 명령에 따라 수행될 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10: 차량 제어 유닛(ECU)
100: 차량용 디스플레이 장치(제1 실시예)
110: 디스플레이 111: 기능 위젯
112: 하단 디스플레이 113: 상단 디스플레이
120: 노브 121: 볼 플런저
122: 자성체 127: 엘시디
130: 가이드 레일 131: 위치 센서
140: 가이드부 141: 제1 자석
142: 제2 자석 143: 커버 플레이트
143a: 제1 안착 홈 143b: 제2 안착 홈
144: 걸림 홈
200: 차량용 디스플레이 장치(제2 실시예)
210: 디스플레이 220: 노브
221: 자성체 222: ToF 센서
223: 엘시디 230: 가이드 레일
240: 가이드부 241: 제1 자석
243: 커버 플레이트 243a: 제1 안착 홈
250: ToF 센서
300: 차량용 디스플레이 장치(제3 실시예)
310: 디스플레이 320: 노브
321: 볼 플런저 322: 스프링 롤러
322a: 롤러부 322b: 탄성부
330: 가이드 레일 331: 위치 센서
340: 가이드부 341: 걸림 홈
400: 차량용 디스플레이 장치(제4 실시예)
410: 디스플레이 420: 노브
430: 가이드 레일

Claims (16)

  1. 각종 차량 운행 정보에 대한 기능을 영상으로 표출하는 디스플레이;
    상기 디스플레이와 전기적으로 연동되어, 좌우 이동에 따라 상기 디스플레이의 해당 기능을 선택적으로 조작 가능한 노브;
    상기 노브의 이동 경로를 제공하되, 상기 디스플레이에 표출되는 각 기능과 연동되는 복수의 기능 영역을 구분하는 가이드 레일; 및
    상기 가이드 레일의 길이 방향을 따라 서로 다른 극성을 띤 자석이 교번 배치되어, 상기 노브의 위치를 자동으로 안내하는 가이드부를 포함하는 차량용 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 가이드 레일의 기능 영역마다 배치되는 제1 자석; 및
    상기 제1 자석 주변에 배치되며, 상기 노브와 접하는 부위의 극성이 상기 제1 자석과 상이한 제2 자석을 포함하고,
    상기 노브는 상기 제1 자석과는 인력이 작용하고 상기 제2 자석과는 척력이 작용하도록, 상기 가이드부와 접하는 구간에 상기 제1 자석과는 다른 극성을 띠고 상기 제2 자석과는 동일한 극성을 띤 자성체를 구비하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 제1 자석을 안착하는 제1 안착 홈과, 상기 제2 자석을 안착하는 제2 안착 홈을 갖는 커버 플레이트를 더 포함하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1, 2 안착 홈은 상기 가이드 레일의 길이 방향을 따라 간격을 두고 형성되고, 일면이 개방된 형태로 이루어지되,
    상기 제1 안착 홈의 개방된 면은 상기 가이드 레일의 외측에 형성되고, 상기 제2 안착 홈의 개방된 면은 상기 가이드 레일의 내측에 형성되는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 안착 홈은 상기 제1 자석과 대응하는 크기를 가지고,
    상기 제2 안착 홈은 상기 제2 자석과 대응하는 크기를 갖는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 가이드 레일의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 위치하는 기능 영역마다 함몰 형성되는 걸림 홈을 구비하고,
    상기 걸림 홈은 상기 디스플레이의 각 기능과 연동하는 상기 노브의 위치 영역을 구분하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노브는
    상기 가이드 레일의 길이 방향을 따라 이동 시, 상기 걸림 홈에 끼워지는 볼 스프링 방식의 볼 플런저를 구비하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 노브는
    상기 제1 자석과 기 설정된 소정의 갭(Gap)만큼 이격되는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 노브는
    상기 디스플레이와 UWB(Ultra-Wide Band) 방식으로 무선 연결되는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 노브는
    상기 디스플레이의 각 기능별 영상과 연동하는 위젯을 영상으로 표출하는 엘시디를 구비하고,
    상기 노브의 하단에는
    상기 엘시디의 영상 표출 방향으로 화각을 갖는 ToF(Time of Flight) 센서가 구비되는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 레일은
    길이 방향을 따라 일정 간격으로 배치되되, 상기 기능 영역마다 배치되는 복수의 위치 센서를 구비하고,
    상기 위치 센서는 노브의 위치를 감지하여 차량 제어 유닛(ECU)으로 전송하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  12. 각종 차량 운행 정보에 대한 기능을 영상으로 표출하는 디스플레이;
    상기 디스플레이와 전기적으로 연동되어, 좌우 이동에 따라 상기 디스플레이의 해당 기능을 선택적으로 조작 가능한 노브;
    상기 노브의 이동 경로를 제공하는 가이드 레일; 및
    상기 가이드 레일의 상단에 이격 배치되되, 길이 방향을 따라 지그재그로 굴곡진 형태의 안내 경로를 제공하여, 상기 디스플레이에 표출되는 각 기능과 연동되는 복수의 기능 영역을 구분하는 가이드부를 포함하고,
    상기 노브는
    상기 가이드부의 안내 경로를 따라 회전 조절되는 롤러부와, 상기 롤러부의 하단에 배치되어 승강 조절되는 탄성부를 구비하는 스프링 롤러를 갖는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가이드부의 안내 경로는
    경사 구조로 이루어진 돌출 구간과, 함몰 구간이 교번 배치되어 이루어지는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 함몰 구간의 최상단은
    상기 디스플레이의 각 기능 영역과 대응하는 상기 노브의 고정점(Fixed Position)인 것인 차량용 디스플레이 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 가이드 레일의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 위치하는 기능 영역마다 함몰 형성되는 걸림 홈을 구비하고,
    상기 걸림 홈은 상기 디스플레이의 각 기능과 연동하는 상기 노브의 위치 영역을 구분하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 노브는
    상기 가이드 레일의 길이 방향을 따라 이동 시, 상기 걸림 홈에 끼워지는 볼 스프링 방식의 볼 플런저를 구비하는 것인 차량용 디스플레이 장치.
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