KR101510949B1

KR101510949B1 - 차량용 헤드업 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR101510949B1
Application number: KR20130119270A
Authority: KR
Inventors: 이월재; 음영민
Original assignee: 한국오므론전장주식회사
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-04-09

Abstract

본 발명은 차량 주변의 조도에 따라, 액정필름의 반사율이 낮아지거나 높아지도록 제어하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것으로, 차량 주변이 어두운 경우, 액정필름의 반사율이 낮아지도록 제어하고, 차량 주변이 밝은 경우, 액정필름의 반사율이 높아지도록 제어함으로써, 차량 주변의 조도가 높다 하더라도, 액정필름에 투영되는 이미지를 운전자가 용이하게 식별할 수 있게 되는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 차량의 좌회전 또는 우회전시, 액정필름에 투영되는 이미지가 운전자가 주시하는 방향과 일치하도록 하여, 운전자가 액정필름에 투영되는 이미지를 보다 용이하게 식별할 수 있도록 함은 물론, 액정필름의 이미지가 투영되는 위치 이외의 다른 부분은 반사율이 낮아지도록 하여, 액정필름이 운전자의 시야를 최소한으로 가리게 되는 효과가 있다.

Description

차량용 헤드업 디스플레이 장치{HEAD UP DISPLAY APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 주변의 조도에 따라, 액정필름의 반사율이 낮아지거나 높아지도록 제어하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다.

일반적으로 고속으로 운행하는 차량에서 운전자의 시야가 전방이 아닌 다른 부분에 오랜 시간 동안 머무르는 것은 매우 위험한 일이므로, 일부 차량에는 헤드업 디스플레이(Head Up Display, 이하, HUD라 함)가 보급되고 있다. 차량용 HUD는 차량 앞 유리창의 운전자의 주 시야 선에 각종 주행 정보, 예를 들면, 속도, 주행거리, RPM 등의 계기판의 정보 또는 방향 안내 등의 내비게이션 정보 등을 투사시켜서, 운전자가 전방을 주시하면서 안전 운행을 할 수 있도록 도와준다.

도 1은 일반적인 HUD 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, HUD 장치는 차량의 주행 정보가 자동차 전면의 유리에 나타나도록 하는 것으로서, 디스플레이부(10), 미러(20), 반사판(30)을 포함한다. 디스플레이부(10)는 차량의 속도, 유량, 내비게이션 등의 정보를 표시하는 장치로, 그 화면을 통하여 정보를 이미지로 출력한다. 미러(20)는 디스플레이부(10)에서 조사하는 이미지 빔을 윈드실드(2)에 부착된 반사판(30)으로 반사시켜, 반사판(30)에 이미지가 투영되도록 한다. 이때, 반사판(30)에 투영된 이미지는, 운전자 시선의 정면에 대하여 소정 각을 이루며 운전자의 시선으로부터 일정거리 떨어진 지점에서 운전자의 시야 정면의 경치와 겹쳐져서 운전자에게 허상(35)으로 인식된다.

한편, 디스플레이부는 주변 환경, 예를 들면, 햇빛 양이 많은 대낮의 경우, 햇빛 양에 비해 상대적으로 낮은 조도의 이미지를 표시하게 되는데, 이러한 경우, 명확한 이미지를 표시할 수 없다는 문제점이 있다. 이를 해결하고자, 반사율이 강한 반사판을 윈드실드에 부착하여 반사판에 투영된 이미지가 뚜렷하게 보이도록 하였으나, 반사판은 상술한 바와 같이, 윈드실드에 부착되는바, 반사율이 너무 강하면 운전자의 시야를 가리게 되는 단점이 있다. 반면, 반사판의 반사율이 약하면 운전자의 시야를 가리지는 않으나, 이미지가 흐릿하게 보이는 단점이 있다.

따라서 주변 환경, 예를 들면, 빛의 양을 감지하여, 빛의 양에 따라 반사판의 반사율을 적절하게 조절하여 이미지를 명확하게 표시할 필요가 있다. 그러나 종래 반사판은 자체 반사율을 임의로 조절할 수 있는 기능이 없어, 주변 조도에 따라 반사판에 투영되는 이미지가 흐릿하게 보이게 되는 문제점이 있다.

공개특허 제10-2004-0019453호

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 차량 주변의 조도에 따라, 액정필름의 반사율이 낮아지거나 높아지도록 제어하여, 액정필름에 투영되는 이미지를 운전자가 용이하게 식별할 수 있도록 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공하도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 윈드실드에 부착되며 가시적으로 투명하고 반사율 조절이 가능한 액정필름; 상기 액정필름으로 이미지를 조사하도록 차량에 설치되는 디스플레이부; 차량 주변의 조도를 검출하는 조도감지센서; 입력되는 전압제어신호에 따라 상기 액정필름으로 인가되는 전압을 조정하여 상기 액정필름의 반사율을 조절하는 전압조정부; 및 상기 조도감지센서로부터 입력되는 조도정보에 따라 상기 전압조정부로 상기 전압제어신호를 출력하여 상기 액정필름의 반사율을 차등적으로 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공한다.

또한, 입력되는 밝기제어신호에 따라, 상기 디스플레이부의 백라이트의 밝기를 조정하는 밝기조정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 조도감지센서로부터 입력되는 조도 정보에 따라 상기 백라이트의 밝기를 제어하도록 상기 밝기조정부로 상기 밝기제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 차량의 윈드실드에 부착되며 가시적으로 투명하고 반사율 조절이 가능한 액정필름; 상기 액정필름으로 이미지를 조사하도록 차량에 설치되는 디스플레이부; 차량의 속도를 감지하는 속도감지센서; 입력되는 전압제어신호에 따라 상기 액정필름으로 인가되는 전압을 조정하여 상기 액정필름의 반사율을 조절하는 전압조정부; 및 상기 속도감지센서로부터 입력되는 속도 정보에 따라 상기 액정필름의 반사율을 차등적으로 제어하도록 상기 전압조정부로 상기 전압제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 차량의 윈드실드에 부착되며 가시적으로 투명한 액정필름; 상기 액정필름으로 이미지를 조사하도록 차량에 설치되는 디스플레이부; 차량의 스티어링휠의 회전 각도를 측정하는 각도감지센서; 및 상기 각도감지센서로부터 입력되는 각도 정보에 따라, 상기 디스플레이부가 조사하는 이미지의 위치를 상기 액정필름의 중앙 또는 어느 한 측부 방향으로 변경시키는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공한다.

또한, 상기 액정필름은 일측부에서 타측부 방향으로 길게 형성되고, 상기 디스플레이부의 일측부는 상기 액정필름의 일측부와 대향되도록 위치되고, 상기 디스플레이부의 타측부는 상기 액정필름의 타측부와 대향되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공한다.

또한, 길이방향 일측부에서 타측부 방향을 따라 복수 개의 필름부로 구분되되 반사율 조절이 가능한 상기 액정필름; 및 입력되는 전압제어신호에 따라, 상기 복수 개의 필름부 중 선택되는 필름부로 인가되는 전압을 조정하여 상기 액정필름의 반사율을 조절하는 전압조정부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 각도감지센서로부터 입력되는 각도 정보에 따라 상기 복수 개의 필름부 중 선택되는 필름부의 반사율을 조정하도록 상기 전압조정부로 상기 전압제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 차량의 윈드실드에 부착되며 가시적으로 투명한 액정필름; 상기 액정필름으로 이미지를 조사하도록 차량에 설치되는 디스플레이부; 차량의 주차 여부를 감지하는 주차감지센서; 입력되는 신상정보신호에 따라, 상기 디스플레이부로 차주의 연락처 관련 정보를 출력하는 영상출력부; 및 상기 주차감지센서로부터 입력되는 주차 정보에 따라 상기 디스플레이부로 상기 연락처 관련 정보가 출력되도록 상기 영상출력부로 상기 신상정보신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공한다.

본 발명은 차량 주변이 어두운 경우, 액정필름의 반사율이 낮아지도록 제어하고, 차량 주변이 밝은 경우, 액정필름의 반사율이 높아지도록 제어함으로써, 차량 주변의 조도가 높다 하더라도, 액정필름에 투영되는 이미지를 운전자가 용이하게 식별할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 차량의 좌회전 또는 우회전시, 액정필름에 투영되는 이미지가 운전자가 주시하는 방향과 일치하도록 하여, 운전자가 액정필름에 투영되는 이미지를 보다 용이하게 식별할 수 있도록 함은 물론, 액정필름의 이미지가 투영되는 위치 이외의 다른 부분은 반사율이 낮아지도록 하여, 액정필름이 운전자의 시야를 최소한으로 가리게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 주차 등을 위하여 차량의 속도를 낮추거나 차량을 멈춘 경우, 액정필름의 반사율이 낮아지도록 조절하여, 액정필름이 운전자의 시야를 방해하지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 차량이 주차중인 경우, 디스플레이부가 차주의 연락처 관련 정보를 영상 이미지로 디스플레이하도록 하여, 운전자가 별도로 연락처 정보를 차량에 기재하지 않아도 되는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 HUD 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 설치 일례를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 액정필름의 반사율 조정과 관련된 구성에 대한 블록도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 운전자가 차량을 좌회전 또는 우회전할 때, 운전자의 시선이 좌측 또는 우측으로 바뀌는 상태를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 액정필름에 투영되는 이미지의 위치 변경과 관련된 구성에 대한 블록도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 액정필름에 투영되는 이미지의 위치가 스티어링휠의 회전 각도에 따라 변경되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 전체 블록도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 작동 과정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 설치 일례를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 액정필름의 반사율 조정과 관련된 구성에 대한 블록도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 윈드실드(2)에 부착되는 종래의 반사판 대신, 반사율 조절이 가능한 액정필름(100)을 차량의 윈드실드(2)에 부착하여, 조도감지센서(310)에서 측정되는 빛의 양에 따라 제어부(410)가 액정필름(100)의 반사율을 적절하게 조절하여 디스플레이부(200)에서 액정필름(100)으로 출력하는 이미지가 액정필름(100)에 명확하게 투영되도록 구성된다. 이를 위하여 본 발명은 디스플레이부(200), 전압조정부(430), 액정필름(100), 조도감지센서(310) 및 제어부(410)를 포함한다.

디스플레이부(200)는 후술하는 영상출력부(450: 도 7 도시)에서 출력하는 차량의 속도, 주행거리, RPM 등의 계기판의 정보 또는 방향 안내 등의 내비게이션 정보 등을 영상 이미지로 조사하며, 디스플레이부(200)에서 조사되는 영상 이미지는 액정필름(100)에 투영된다.

전압조정부(430)는 후술하는 제어부(410)로부터 입력되는 전압제어신호에 따라 액정필름(100)으로 인가되는 전압을 조정하여 액정필름(100)의 반사율을 차등적으로 조정한다.

액정필름(100)은 가시적으로 투명하여 영상 및 사물을 동시에 볼 수 있는 것으로, 제어부(410)의 제어에 의하여 반사율이 조절된다. 예를 들면, 액정필름(100)은 투명한 액정을 포함하며, 전압조정부(430)에 의한 전압의 인가 여부에 따라 액정이 산란 또는 비산란되어, 액정필름(100)의 반사율이 조절될 수 있다. 또한, 액정필름(100)은 다수 개의 액정이 적층되어 있으며, 전압조정부(430)에 의한 각각의 액정으로의 전압 인가 여부에 따라 액정필름(100)의 반사율이 조절될 수도 있다.

조도감지센서(310)는 입력되는 빛의 밝기에 따라 저항값이 변화되면서 주변의 광량을 감지하는 CDS 센서 등을 포함한다. 이러한 조도감지센서(310)는 차량 주변의 조도를 용이하게 검출하도록 차량 내부의 대시보드 상단에 장착될 수 있다. 그리고 조도감지센서(310)에서 검출된 조도 정보는 A/D Converter 등을 거쳐 조도감지신호로 변환되어 제어부(410)로 입력된다.

제어부(410)는 조도감지센서(310)로부터 조도감지신호를 입력받아 제어신호를 생성하는 것으로, 조도감지센서(310)로부터 입력되는 조도감지신호가 낮은 조도 정보라면, 차량 주변이 밝지 않은 상태이므로, 액정필름(100)의 반사율 또한 낮게 설정되어도, 액정필름(100)에 투영되는 이미지를 운전자가 식별하는 데 별 무리가 없다. 이 경우, 제어부(410)는 액정필름(100)의 반사율이 낮게 설정되도록 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력하고, 전압조정부(430)는 상기 전압제어신호를 입력받아 액정필름(100)의 반사율이 낮아지도록 액정필름(100)으로 인가되는 전압을 조절한다. 반대로, 조도감지센서(310)로부터 제어부(410)로 입력되는 조도감지신호가 높은 조도 정보라면, 차량 주변이 밝은 상태이므로, 액정필름(100)의 반사율이 높게 설정되어야, 액정필름(100)에 투영되는 이미지를 운전자가 제대로 식별할 수 있다. 이 경우, 제어부(410)는 액정필름(100)의 반사율이 높게 설정되도록 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력하고, 전압조정부(430)는 상기 전압제어신호를 입력받아 액정필름(100)의 반사율이 높아지도록 액정필름(100)으로 인가되는 전압을 조절한다. 또한, 제어부(410)는 조도감지센서(310)로부터 입력되는 조도 정보를 여러 단계, 예를 들면 가장 어두운 단계를 1 단계로 하고, 가장 밝은 단계를 6 단계로 나누어, 1 단계로 갈수록 액정필름(100)의 반사율이 낮아지도록 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력하고, 6 단계로 갈수록 액정필름(100)의 반사율이 높아지도록 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력할 수도 있다.

한편, 본 발명은 액정필름(100)과 디스플레이부(200) 사이에 미러 시스템(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 상기 미러 시스템은 하나 또는 두 개 이상의 거울을 포함할 수 있다. 상기 거울은 디스플레이부(200)에서 조사되는 영상 이미지의 방향을 바꾸거나, 윈드실드(2)의 곡률이 부분마다 달라 영상 이미지가 왜곡되는 현상을 방지하도록 하는 것으로, 디스플레이부(200)에서 조사되는 영상 이미지가 액정필름(100) 상에 제대로 투영되도록 영상 이미지를 반사시킨다. 이러한 상기 미러 시스템은 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 운전자가 차량을 좌회전 또는 우회전할 때, 운전자의 시선이 좌측 또는 우측으로 바뀌는 상태를 설명하기 위하여 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4의 (a)를 참조하면, 차량은 교차로에서 좌회전하고 있으며, 이 경우, 운전자의 시야(A1)는 윈드실드(2)의 좌측을 바라보게 되고, 반사판(30) 또한 좌측 위주로 바라보게 된다. 그런데 종래 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 디스플레이부(10: 도 1 도시)는 반사판(30)의 중앙 방향으로 이미지를 조사하기 때문에, 운전자가 좌회전을 하는 과정에서 반사판(30)의 중앙에 투영되는 이미지를 제대로 식별하기가 곤란한 문제점이 있다.

도 4의 (b)를 참조하면, 차량은 교차로에서 우회전하고 있으며, 이 경우, 운전자의 시야(A2)는 윈드실드(2)의 우측을 바라보게 되고, 반사판(30) 또한 우측 위주로 바라보게 된다. 그런데 종래 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 디스플레이부(10: 도 1 도시)는 반사판(30)의 중앙 방향으로 이미지를 조사하기 때문에, 운전자가 우회전을 하는 과정에서 반사판(30)의 중앙에 투영되는 이미지를 제대로 식별하기가 곤란한 문제점이 있다.

따라서, 운전자가 좌회전을 하는 경우, 반사판(30)에 식별되는 이미지 또한 반사판(30)의 좌측에 투영되도록 하고, 운전자가 우회전을 하는 경우, 반사판(30)에 식별되는 이미지 또한 반사판(30)의 우측에 투영되도록 하여, 좌회전 또는 우회전시 반사판에 투영되는 이미지를 보다 용이하게 식별하도록 하는 장치가 필요하다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 액정필름에 투영되는 이미지의 위치 변경과 관련된 구성에 대한 블록도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 액정필름에 투영되는 이미지의 위치가 스티어링휠의 회전 각도에 따라 변경되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 차량의 운전석에 구비되어 차량의 진행방향을 조정하는 스티어링휠(4)의 회전 각도에 따라 액정필름(100)에 투영되는 이미지의 위치를 왼쪽 또는 오른쪽으로 변경할 수 있으며, 이를 위하여 본 발명은 액정필름(100), 디스플레이부(200), 각도감지센서(320), 전압조정부(430) 및 제어부(410)를 포함한다.

액정필름(100)은 운전자의 전방 시선을 기준으로 하여 그 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 길게 형성되어 있으며, 이러한 액정필름(100)은 그 길이방향을 따라 복수 개의 필름부(110, 120, 130), 예를 들면 제 1 필름부(110), 제 2 필름부(120) 및 제 3 필름부(130)가 액정필름(100)의 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 차례로 구비되며, 상호 일체로 연결되어 형성될 수 있다.

디스플레이부(200)는 차량의 속도, 주행거리, RPM 등의 계기판의 정보 또는 방향 안내 등의 내비게이션 정보 등의 영상이미지를 액정필름(100)에 투영시키는 것으로, 차량 내부에 구비되되, 액정필름(100)의 하부에 위치된다. 이때, 디스플레이부(200)는 액정필름(100)의 길이와 대응되도록 길게 형성되어, 디스플레이부(200)의 길이방향 일측은 액정필름(100)의 길이방향 일측과 대향되도록 위치되고, 디스플레이부(200)의 길이방향 타측은 액정필름(100)의 길이방향 타측과 대향되도록 위치된다. 또한, 디스플레이부(200)는 단일 개로 구성될 수도 있고, 다수 개의 디스플레이부가 길이방향을 따라 일체로 형성되도록 구성될 수도 있다.

각도감지센서(320)는 스티어링휠(4)의 회전각도를 측정하는 것으로, 스티어링휠(4)의 회전축과 연결되는 홀센서(미도시) 등을 포함한다. 각도감지센서(320)의 홀센서에서 검출된 회전 각도 정보는 A/D Converter 등을 거쳐 각도감지신호로 변환되어 제어부(410)로 입력된다.

전압조정부(430)는 제어부(410)로부터 입력되는 전압제어신호에 따라 액정필름(100)에 구비되는 3개의 필름부(110, 120, 130) 중 선택되는 필름부로 인가되는 전압을 조정하여 해당 필름부의 반사율을 차등적으로 조정한다.

제어부(410)는 각도감지센서(320)로부터 각도감지신호를 입력받아, 상기 각도감지신호가 스티어링휠(4)을 좌측으로 회전시키는 신호이면, 디스플레이부(200)의 좌측에서 영상이미지가 출력되도록 제어한다. 이때, 영상출력부(440: 도 7 도시)는 제어부(410)의 영상제어신호를 전달받아 디스플레이부(200)에서 디스플레이되는 영상이미지의 위치가 디스플레이부(200)의 좌측 방향으로 변경되도록 한다. 그리고 디스플레이부(200)의 좌측에서 디스플레이되는 영상이미지는 제 1 필름부(110)로 투영된다. 또한, 제어부(410)는 제 1 필름부(110)로 투영되는 영상이미지가 용이하게 반사되도록 하기 위하여 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력한다. 그리고 전압조정부(430)는 상기 전압제어신호를 입력받아 제 1 필름부(110)로 인가되는 전압을 조정하여, 제 1 필름부(110)의 반사율이 다른 필름부보다 높아지도록 조정한다.

한편, 제어부(410)는 각도감지센서(320)로부터 각도감지신호를 입력받아, 상기 각도감지신호가 스티어링휠(4)을 우측으로 회전시키는 신호이면, 디스플레이부(200)의 우측에서 영상이미지가 출력되도록 제어한다. 이때, 영상출력부(440)는 제어부(410)의 영상제어신호를 전달받아 디스플레이부(200)에서 디스플레이되는 영상이미지의 위치가 디스플레이부(200)의 우측 방향으로 변경되도록 한다. 그리고 디스플레이부(200)의 우측에서 디스플레이되는 영상이미지는 제 3 필름부(130)로 투영된다. 또한, 제어부(410)는 제 3 필름부(130)로 투영되는 영상이미지가 용이하게 반사되도록 하기 위하여 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력한다. 그리고 전압조정부(430)는 상기 전압제어신호를 입력받아 제 3 필름부(130)로 인가되는 전압을 조정하여, 제 3 필름부(130)의 반사율이 다른 필름부보다 높아지도록 조정한다.

이처럼 본 발명은 운전자가 좌회전을 하는 경우, 디스플레이부(200)에서 액정필름(100)으로 투영되는 이미지 또한 액정필름(100)의 좌측 즉, 제 1 필름부(110)에 투영되도록 하고, 운전자가 우회전을 하는 경우, 디스플레이부(200)에서 액정필름(100)으로 투영되는 이미지 또한 액정필름(100)의 우측 즉, 제 3 필름부(130)에 투영되도록 하여, 좌회전 또는 우회전시, 운전자가 액정필름(100)에 투영되는 이미지를 보다 용이하게 식별할 수 있게 되는 효과가 있다. 또한, 액정필름(100)의 이미지가 투영되는 위치 이외의 다른 부분은 반사율이 낮으므로, 상기 액정필름(100)은 운전자의 시야를 최소한으로 가리게 되는 효과가 있다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 전체 블록도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 감지센서부(300) 및 컨트롤부(400)를 포함한다.

감지센서부(300)는 조도감지센서(310), 각도감지센서(320), 속도감지센서(330) 및 주차감지센서(340)를 포함한다. 조도감지센서(310) 및 각도감지센서(320)는 상기 도면을 통하여 상술하였으므로 이하에서는 속도감지센서(330) 및 주차감지센서(340)에 대하여 설명하기로 한다. 속도감지센서(330)는 주행 차량의 속도를 감지하는 센서로, 예를 들면, 차량에 설치되어 차량의 속도를 감지하는 엔코더 등으로 구성된다. 그리고 속도감지센서(330)에서 감지된 결과는 A/D Converter 등을 거쳐 속도감지신호로 변환되어 제어부(410)로 입력된다. 주차감지센서(340)는 차량이 현재 주차 상태인지를 감지하는 것으로, 예를 들면, 차량의 기어를 변속하는 기어변속부와 연결되어 기어가 현재 파킹에 위치되면 차량이 현재 주차 상태인 것으로 감지한다. 그리고 주차감지센서(340)에서 감지된 결과는 A/D Converter 등을 거쳐 주차감지신호로 변환되어 제어부(410)로 입력된다.

컨트롤부(400)는 밝기조정부(420), 전압조정부(430), 영상출력부(440) 및 제어부(410)를 포함한다. 밝기조정부(420)는 후술하는 제어부(410)가 출력하는 밝기제어신호를 입력받아 디스플레이부(200)의 밝기를 조절하는 백라이트(미도시)의 밝기를 조정한다. 전압조정부(430)는 제어부(410)가 출력하는 전압제어신호를 입력받아 액정필름(100)의 반사율을 차등적으로 조정한다. 영상출력부(440)는 차량의 속도, 주행거리, RPM 등의 계기판의 정보 또는 방향 안내 등의 내비게이션 정보 등을 제어부(410)로부터 입력받아, 이를 디스플레이부(200)로 출력한다. 또한, 영상출력부(440)는 제어부(410)가 출력하는 영상제어신호를 입력받아 디스플레이부(200)가 그 우측, 좌측, 또는 중앙 등에서 영상이미지를 출력하도록 한다. 또한, 영상출력부(440)는 제어부(410)가 출력하는 신상정보신호를 입력받아 디스플레이부(200)로 차주의 연락처 관련 정보, 예를 들면, 전화번호 정보를 출력한다.

제어부(410)는 조도감지센서(310)로부터 입력되는 차량 주변의 조도 정보에 따라, 디스플레이부(200)의 백라이트의 밝기를 제어한다. 이는, 터널 혹은 야간과 같이 어두운 조건하에서, 디스플레이부(200)의 백라이트에서 액정필름(100)으로 조사하는 빛의 광도가 평소처럼 밝으면, 액정필름(100)에서 반사되는 이미지가 상대적으로 밝게 보여, 운전자가 눈부심을 느낄 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 조도감지센서(310)로부터 제어부(410)로 입력되는 조도감지신호가 터널 혹은 야간과 같이 낮은 조도 정보 즉, 기준값 미만이면, 제어부(410)는 디스플레이부(200)의 백라이트의 밝기를 조정하는 밝기조정부(420)로 밝기제어신호를 출력한다. 그리고 밝기조정부(420)는 상기 밝기제어신호를 입력받아, 디스플레이부(200)의 백라이트의 밝기를 낮추어, 디스플레이부(200)의 백라이트에서 액정필름(100)으로 조사하는 빛의 광도가 낮아지도록 조정한다.

또한, 제어부(410)는 속도감지센서(330)로부터 입력되는 차량의 속도감지신호에 따라, 액정필름(100)의 반사율을 차등적으로 제어한다. 이는, 차량이 정지된 상태에서, 운전자는 굳이 전방을 주시하지 않아도 되어, 속도, 주행거리, RPM 등의 계기판의 정보 또는 방향 안내 등의 내비게이션 정보 등을 계기판, 내비게이션 등을 직접 보면서 용이하게 파악할 수 있다. 그리고 운전자는 주차 등을 위하여 차량의 속도를 낮추거나 차량을 멈춘 경우, 차량 주변의 장애물 유무를 확실하게 파악해야 하는데, 차량의 윈드실드(2)에 구비되는 액정필름(100)은 운전자의 시야를 방해할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 속도감지센서(330)로부터 제어부(410)로 입력되는 속도감지신호가 기준속도 미만이면, 제어부(410)는 액정필름(100)의 반사율을 조정하는 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력한다. 그리고 전압조정부(430)는 상기 전압제어신호를 입력받아, 액정필름(100)으로 인가되는 전압을 조정하여 액정필름(100)의 반사율이 낮아지도록 조절하여, 액정필름(100)이 운전자의 시야를 방해하지 않도록 한다.

또한, 제어부(410)는 주차감지센서(340)로부터 입력되는 차량의 주차감지신호에 따라, 디스플레이부(200)로 차주의 연락처 관련 정보를 출력하도록 제어한다. 즉, 차량이 현재 주차 상태인 경우, 액정필름(100)에 차주 즉, 운전자의 연락처 관련 정보가 투영되도록 하여, 운전자가 연락처 정보를 별도로 차량에 기재하지 않아도 되도록 한다. 이를 위하여 주차감지센서(340)는 차량이 현재 주차 상태인 것을 감지하여 주차감지신호를 생성하고, 이를 제어부(410)로 출력한다. 그리고 제어부(410)는 상기 주차감지신호를 입력받아, 운전자의 연락처 관련 정보가 담긴 신상정보신호를 영상출력부(440)로 출력한다. 그리고 영상출력부(440)는 상기 신상정보신호를 입력받아 디스플레이부(200)로 운전자의 연락처 관련 정보, 예를 들면 운전자의 전화번호 정보를 출력하여, 디스플레이부(200)가 상기 전화번호 정보를 영상 이미지로 디스플레이하도록 한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 작동 과정을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 먼저, 제어부(410)는 감지센서부(300)로부터 감지신호가 입력되는지를 감지한다(S100). 상기 S100단계에서, 제어부(410)는 상기 감지신호가 조도감지센서(310)로부터 입력되는 조도감지신호이면(S110), 해당 조도 정보에 대한 전압제어신호를 전압조정부(430)로 출력한다(S112). 예를 들면, 제어부(410)는 조도 정보를 6 단계로 나누어, 가장 어두운 단계를 1 단계로 하고, 가장 밝은 단계를 6 단계로 미리 지정한다. 그 후, 제어부(410)는 조도감지센서(310)로부터 입력되는 조도감지신호를 입력받아, 해당 조도감지신호가 6 단계에 해당하는 조도정보이면, 액정필름(100)이 6단계에 해당하는 반사율을 갖도록 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력하여, 액정필름(100)의 반사율이 높게 설정되도록 조정하여, 밝은 대낮에 운전자가 액정필름(100)에 투영되는 이미지를 용이하게 식별할 수 있도록 제어한다.

상기 S112 단계 이후, 제어부(410)는 조도감지센서(310)로부터 입력되는 조도감지신호가 기준값 미만, 즉, 터널 혹은 야간과 같이 낮은 조도 정보에 해당되면(S114), 제어부(410)는 디스플레이부(200)의 백라이트의 밝기를 조정하는 밝기조정부(420)로 밝기제어신호를 출력한다(S116). 그러면 밝기조정부(420)는 상기 밝기제어신호를 입력받아, 디스플레이부(200)의 백라이트의 밝기를 낮추어, 디스플레이부(200)의 백라이트에서 액정필름(100)으로 조사하는 빛의 광도가 낮아지도록 조정한다. 한편, 본 발명은 상기 S112 단계 이후, 상기 S114 단계가 실행되도록 구성되나, 이를 한정하는 것은 아님은 당연하고, 경우에 따라, 상기 S114 단계 및 상기 S116 단계가 먼저 실행되고, 상기 S112 단계가 나중에 실행될 수도 있음은 물론이다.

그리고 상기 S110 단계에서, 제어부(410)로 입력되는 감지신호가 조도감지신호가 아니라면, 제어부(410)는 상기 감지신호가 각도감지센서(320)로부터 입력되는 각도감지신호인지를 판단한다(S120). 판단결과, 각도감지신호이면, 제어부(410)는 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력하여(S122), 상기 각도감지신호에 해당하는 방향과 대응하는 액정필름(100)의 해당 필름부의 반사율을 제어하고, 영상출력부로 영상제어신호를 출력하여(S124), 디스플레이부(200)에서 디스플레이되는 영상이미지가 상기 각도감지신호에 해당하는 방향과 일치하도록 제어한다. 예를 들면, 제어부(410)로 입력되는 각도감지신호가 스티어링휠(4)을 좌측으로 회전시키는 신호이면, 제어부(410)는 액정필름(100)의 좌측에 위치한 제 1 필름부(110)로 투영되는 영상이미지가 용이하게 반사되도록 하기 위하여 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력한다. 그리고 전압조정부(430)는 상기 전압제어신호를 입력받아 제 1 필름부(110)로 인가되는 전압을 조정하여, 제 1 필름부(110)의 반사율이 다른 필름부보다 높아지도록 조정한다. 이어서 제어부(410)는 디스플레이부(200)에서 디스플레이되는 영상이미지의 위치가 디스플레이부(200)의 좌측 방향으로 변경되도록 영상출력부(440)로 영상제어신호를 전송하여, 디스플레이부(200)에서 디스플레이되는 영상이미지가 제 1 필름부(110)에 투영되도록 한다. 이는, 좌회전 또는 우회전시, 액정필름(100)에 투영되는 이미지 또한, 운전자가 주시하는 방향과 일치하도록 하여, 운전자가 액정필름(100)에 투영되는 이미지를 보다 용이하게 식별할 수 있도록 함은 물론, 액정필름(100)의 이미지가 투영되는 위치 이외의 다른 부분은 반사율이 낮으므로, 상기 액정필름(100)은 운전자의 시야를 최소한으로 가리게 되는 효과가 있다.

그리고 상기 S120 단계에서, 제어부(410)로 입력되는 감지신호가 각도감지신호가 아니라면, 제어부(410)는 상기 감지신호가 속도감지센서(330)로부터 입력되는 속도감지신호인지를 판단한다(S130). 판단결과, 속도감지신호이면, 제어부(410)는 속도감지센서(330)에서 감지되는 차량의 속도가 기준속도 이하인지를 판단하고, 상기 속도감지신호가 기준속도 미만이면, 제어부(410)는 액정필름(100)의 반사율을 조정하는 전압조정부(430)로 전압제어신호를 출력한다. 그리고 전압조정부(430)는 상기 전압제어신호를 입력받아, 액정필름(100)으로 인가되는 전압을 조정하여 액정필름(100)의 반사율이 낮아지도록 조절하여, 차량의 속도가 느리거나, 차량이 정지한 경우, 액정필름(100)이 운전자의 시야를 방해하지 않도록 제어한다.

그리고 상기 S130 단계에서, 제어부(410)로 입력되는 감지신호가 속도감지신호가 아니라면, 제어부(410)는 상기 감지신호가 주차감지센서(340)로부터 입력되는 주차감지신호인지를 판단한다(S140). 판단결과, 주차감지신호이면, 제어부(410)는 차량이 현재 주차 상태인 것으로 판단하고, 영상출력부(440)로 신상정보신호를 출력한다(S142). 그리고 영상출력부(440)는 상기 신상정보신호를 입력받아 디스플레이부(200)로 운전자의 연락처 관련 정보, 예를 들면 운전자의 전화번호 정보를 출력하여, 디스플레이부(200)가 상기 전화번호 정보를 영상 이미지로 디스플레이하도록 제어한다.

본 발명은 상기 실시예에서 상세히 설명되었지만, 본 발명을 이로 한정하지 않음은 당연하고, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

100: 액정필름 110: 제 1 필름부
120: 제 2 필름부 130: 제 3 필름부
200: 디스플레이부 300: 감지센서부
310: 조도감지센서 320: 각도감지센서
330: 속도감지센서 340: 주차감지센서
400: 컨트롤부 410: 제어부
420: 밝기조정부 430: 전압조정부
440: 영상출력부

Claims

차량의 윈드실드에 부착되며 가시적으로 투명한 액정필름;
상기 액정필름으로 이미지를 조사하도록 차량에 설치되는 디스플레이부;
차량의 스티어링휠의 회전 각도를 측정하는 각도감지센서; 및
상기 각도감지센서로부터 입력되는 각도 정보에 따라, 상기 디스플레이부가 조사하는 이미지의 위치를 상기 액정필름의 중앙 또는 어느 한 측부 방향으로 변경시키는 제어부를 포함하고,
길이방향 일측부에서 타측부 방향을 따라 복수 개의 필름부로 구분되되 반사율 조절이 가능한 상기 액정필름; 및
입력되는 전압제어신호에 따라, 상기 복수 개의 필름부 중 선택되는 필름부로 인가되는 전압을 조정하여 상기 액정필름의 반사율을 조절하는 전압조정부를 더 포함하고,
상기 복수 개의 필름부는 길이방향 일측부에서 타측부 방향을 따라 차례로 구비되며, 상호 일체로 연결되도록 형성되고,
상기 제어부는, 상기 각도감지센서로부터 입력되는 각도 정보에 따라 상기 복수 개의 필름부 중 선택되는 필름부의 반사율을 조정하도록 상기 전압조정부로 상기 전압제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 액정필름은 일측부에서 타측부 방향으로 길게 형성되고,
상기 디스플레이부의 일측부는 상기 액정필름의 일측부와 대향되도록 위치되고, 상기 디스플레이부의 타측부는 상기 액정필름의 타측부와 대향되도록 위치되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
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