KR102436578B1 - 차량용 디스플레이장치 및 그 제어방법 - Google Patents

차량용 디스플레이장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

차량에 사용되어 탑승자에게 정보를 표시하는 차량용 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공한다.
차량용 디스플레이장치는 영상을 표시하도록 구성되는 디스플레이패널, 디스플레이패널의 전면을 커버하도록 구성되는 커버글래스, 커버글래스 및 디스플레이패널을 지지하는 가이드패널, 가이드패널을 지지하는 브라켓, 브라켓을 수용하고, 커버글래스와 결합되는 백커버 및 백커버에 작용되는 외력에 의해 디스플레이패널이 휘는 것을 방지하도록 커버글래스와 백커버 사이에 배치되는 이동장치를 포함하고, 이동장치는 백커버에 작용되는 외력을 측정하도록 구성되는 압력센서 및 압력센서에 의해 측정된 외력의 크기에 대응하여 구동될 수 있는 구동모터를 포함한다.

Description

차량용 디스플레이장치 및 그 제어방법{DISPLAY UNIT FOR VEHICLE AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 차량에 사용되어 탑승자에게 정보를 표시하는 차량용 디스플레이장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
차량의 운전석 주변에는 다양한 정보를 제공할 수 있는 차량용 디스플레이장치가 설치될 수 있다.
일반적으로, 차량용 디스플레이장치는 출발지에서 목적지로의 경로에 대한 정보나, 현재의 차량의 위치 등에 대한 각종 정보를 제공할 수 있다. 뿐만 아니라, 차량용 디스플레이장치는 음악이나 동영상을 재생하거나, 지상파 방송 또는 위성 방송을 수신하여 디스플레이패널에 표시할 수 있다.
최근 들어, 음극선관(CRT, Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 형태의 디스플레이장치들이 개발되고 있다.
평판 형태의 디스플레이장치로는 액정표시장치(LCD, Liquid Crystal Display Device), 플라즈마디스플레이패널(PDP, Plasma Display Panel), 전계방출표시장치(FED, Field Emission Display Device), 발광표시장치(LED, Light Emitting Display Device) 등이 활발히 연구되고 있다.
다만, 일반적으로 양산화 기술, 구동수단의 용이성 및 고화질의 구현이라는 장점에서 액정표시장치(LCD)가 각광을 받고 있다.
한편, 차량용 디스플레이장치, 특히, 디스플레이패널은 복수의 공정을 거쳐서 제조되는데, 제조되는 과정에서 다양한 스트레스를 받게 된다.
이러한 스트레스는 디스플레이패널에 잔존할 수 있고, 디스플레이패널에 잔존하는 스트레스는 차량용 디스플레이장치의 구동 환경이 변화됨에 따라 발현되어 디스플레이패널을 휘도록 하는 원인이 될 수 있다.
특히, 이러한 현상은 고온 고습한 환경 조건 또는 외부에서 충격이 가해진 경우 많이 발생될 수 있다.
디스플레이패널에 외부에서 충격이 가해지면 내부의 액정 배열에 변화가 발생할 수 있으며, 사용자는 이러한 현상을 빛샘으로 시인할 수 있다.
특히, 차량용 디스플레이장치가 심리스 구조를 가지는 경우, 커버글래스와 디스플레이패널을 다이렉트 본딩을 통해 결합하기 때문에, 커버글래스와 기타 구조물 등이 디스플레이패널에 외력을 가할 수 있어, 빛샘 현상이 심해질 수 있다.
본 발명은 차량용 디스플레이장치의 사용 환경 등의 변화에 따라 발생되는 디스플레이패널의 휨에 의한 빛샘을 방지하도록 개선된 차량용 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명은 압력센서와 구동모터를 포함하는 이동장치를 통해 차량용 디스플레이장치에 작용하는 외력에 의한 빛샘 현상을 자동으로 보완할 수 있도록 개선된 차량용 디스플레이장치 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명의 사상에 따르면 차량용 디스플레이장치는 영상을 표시하도록 구성되는 디스플레이패널, 상기 디스플레이패널의 전면을 커버하도록 구성되는 커버글래스, 상기 커버글래스 및 상기 디스플레이패널을 지지하는 가이드패널, 상기 가이드패널을 지지하는 브라켓, 상기 브라켓을 수용하고, 상기 커버글래스와 결합되는 백커버 및 상기 백커버에 작용되는 외력에 의해 상기 디스플레이패널이 휘는 것을 방지하도록 상기 커버글래스와 상기 백커버 사이에 배치되는 이동장치를 포함하고, 상기 이동장치는 상기 백커버에 작용되는 외력을 측정하도록 구성되는 압력센서 및 상기 압력센서에 의해 측정된 외력의 크기에 대응하여 구동될 수 있는 구동모터를 포함할 수 있다.
상기 브라켓은 상기 구동모터가 고정되는 모터결합부를 포함할 수 있다.
상기 이동장치는 상기 구동모터에 의해 동작하도록 구성되는 기어를 더 포함할 수 있다.
상기 이동장치는 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 반대되는 방향으로 상기 백커버를 이동시키도록 구성될 수 있다.
상기 기어는 상기 구동모터에 의해 회전하도록 상기 구동모터와 결합되는 제1기어 및 상기 제1기어와 맞물려 동작하고, 상기 백커버와 결합되는 제2기어를 포함할 수 있다.
상기 제1기어는 피니언기어를 포함하고, 상기 제2기어는 랙기어를 포함할 수 있다.
상기 이동장치는 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 같은 방향으로 상기 가이드패널을 이동시키도록 구성될 수 있다.
상기 이동장치는 상기 가이드패널을 지지하고, 상기 기어에 의해 이동되도록 구성되는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 브라켓은 상기 지지부재가 안내되도록 결합하는 지지부재결합부를 포함할 수 있다.
상기 지지부재는 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 수직되는 방향을 따라 이동할 수 있다.
상기 지지부재는 상기 가이드패널을 지지하도록 구성되는 단차부 및 상기 단차부로부터 연장되고, 상기 기어와 맞물리도록 구성되는 기어부를 포함할 수 있다.
상기 백커버는 상기 가이드패널을 수용하도록 마련되는 수용부 및 상기 커버글래스와 결합되는 결합부를 포함하고, 상기 압력센서는 상기 커버글래스 및 상기 결합부 사이에 배치될 수 있다.
상기 압력센서는 상기 커버글래스의 일측 단부의 중간에 대응되도록 배치되는 제1압력센서 및 상기 커버글래스의 타측 단부의 아래에 대응되도록 배치되는 제2압력센서를 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 사상에 따르면, 차량용 디스플레이장치의 제어방법은 영상을 표시하도록 구성되는 디스플레이패널, 상기 디스플레이패널을 커버하도록 구성되는 커버글래스, 상기 디스플레이패널을 지지하는 가이드패널, 상기 가이드패널을 지지하는 브라켓, 상기 브라켓을 수용하는 백커버, 및 상기 백커버에 작용되는 외력에 의해 상기 디스플레이패널이 휘는 것을 방지하도록 상기 커버글래스와 상기 백커버 사이에 배치되는 압력센서 및 구동모터를 가지는 이동장치를 포함하고, 차량의 전원이 켜지면, 상기 압력센서가 상기 백커버에 작용하는 외력을 측정하여 차량제어부로 전달하고, 상기 차량제어부는 상기 압력센서에 의해 측정된 외력의 수치가 소정의 수치와 비교하여 변화된 경우, 상기 백커버에 작용하는 외력의 수치 변화량에 따라 상기 구동모터의 동작범위를 계산하고, 상기 구동모터의 동작범위가 소정범위 이상인 경우, 상기 구동모터가 구동될 수 있다.
상기 이동장치는 상기 구동모터에 의해 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 반대되는 방향으로, 상기 백커버를 이동시킬 수 있다.
상기 이동장치는 상기 구동모터에 의해 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 같은 방향으로, 상기 가이드패널을 이동시킬 수 있다.
본 발명은 압력센서와 구동모터를 포함하는 이동장치를 사용함으로써, 차량용 디스플레이장치에 작용하는 외력에 의한 빛샘 현상을 자동으로 보완할 수 있다.
본 발명은 빛샘 현상을 자동으로 보완함으로써, 디스플레이패널의 품질을 향상시킬 수 있고, GUI의 자유도를 향상시켜 차량용 디스플레이장치의 양산성을 확보할 수 있으며, 다양한 디자인을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치를 포함하는 차량의 외관을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치를 포함하는 차량의 실내 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치가 크래쉬패드에 결합된 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A′에서 바라본 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치에 있어서, 이동장치를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 3의 A-A′에서 바라본 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치의 단면의 일부를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치에 있어서, 이동장치를 확대하여 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치의 제어방법의 작동 순서를 도시한 블럭도이다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시 예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 실시 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다. 또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다.
단수의 표현은 문맥 상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다.
따라서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것이 아니며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 "전방", "후방", "상부" 및 "하부" 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치를 포함하는 차량의 외관을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 차량(1)은 외관을 형성하는 차체(10) 및 차량(1)을 이동시키는 차륜(12)을 포함할 수 있다.
차량(1)은 인간, 물건 또는 동물 등과 같은 피운송체를 출발지에서 목적지로 이동시키는 다양한 장치를 의미할 수 있다. 차량(1)은 도로 또는 선로를 주행하는 자동차, 바다나 강 위로 이동하는 선박 및 공기의 작용을 이용하여 창공을 비행하는 비행기 등을 포함할 수 있다.
도로 또는 선로를 주행하는 차량(1)은 적어도 하나의 차륜(12)의 회전에 따라 소정의 방향으로 이동할 수 있으며, 예를 들어, 삼륜 또는 사륜자동차, 건설기계, 이륜자동차, 원동기장치, 자전거 및 선로를 주행하는 열차를 포함할 수 있다.
차체(10)는 엔진 등과 같이 차량(1)의 구동에 필요한 각종 장치를 보호하는 후드(11a), 실내공간을 형성하는 루프패널(11b), 수납공간이 마련되는 트렁크리드(11c), 차량(1)의 측면에 마련되는 프런트휀더(11d) 및 쿼터패널(11e)을 포함할 수 있다.
또한, 차체(10)의 측면에는 차체(10)와 힌지 결합된 복수의 도어(90)가 마련될 수 있다. 도어(90)는 도어(90)를 구성하는 금속이나 플라스틱으로 가공한 판인 도어패널(91)을 포함할 수 있다. 도어패널(91)은 차량(1)의 외관을 형성하는 도어아우터패널(93)을 포함할 수 있다.
도어(90)의 상 측에는 측면의 시야를 제공하는 측면윈도우(16c)가 마련될 수 있다. 후드(11a)와 루프패널(11b) 사이에는 차량(1)의 전방의 시야를 제공하는 프런트윈도우(16a)가 마련될 수 있고, 루프패널(11b)과 트렁크리드(11c) 사이에는 차량(1)의 후방의 시야를 제공하는 리어윈도우(16b)가 마련될 수 있다.
도어(90)는 후방을 감시하기 위한 사이드미러(19)를 포함할 수 있다.
차량(1)의 전방에는 차량(1)의 진행 방향으로 조명을 조사하는 헤드램프(Head lamp, 13)가 마련될 수 있다. 차량(1)의 전방 또는 후방에는 차량(1)의 진행 방향을 지시하기 위한 방향지시램프(Turn Signal Lamp, 14)가 마련될 수 있다.
차량(1)의 후방에는 차량(1)의 기어 변속 상태, 브레이크 동작 상태 등을 표시할 수 있는 테일램프(15)가 마련될 수 있다.
차체(10)는 프런트범퍼(front bumper, 17) 및 라디에이터그릴(radiator grille, 18) 등을 포함할 수 있다.
차량(1)의 내부에는 차량(1)의 동작과 관련된 전자적 제어를 수행할 수 있는 적어도 하나의 차량제어부(20)가 마련될 수 있다.
차량제어부(20)는 차량(1)의 동작과 관련된 전자적 제어를 수행할 수 있다. 차량제어부(20)는 설계자의 선택에 따라 차량(1) 내부의 임의적 위치에 설치될 수 있다.
차량제어부(20)는 전기적 신호를 입력 받고, 입력 받은 전기적 신호를 처리한 후 출력할 수 있는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 반도체 칩 및 관련 부품으로 구현될 수 있다. 적어도 하나의 반도체 칩 및 관련 부품은 차량(1)의 내부에 설치 가능한 인쇄회로기판에 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치를 포함하는 차량의 실내 구조를 도시한 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 실내에는 운전석(30)과 보조석(31)이 마련될 수 있다. 차량(1)의 실내에는 대시보드(40), 운전대(50) 및 계기판(60)이 마련될 수 있다.
대시보드(40)는 차량(1)의 실내와 엔진룸(미 도시)을 구획하고, 운전에 필요한 각종 부품이 설치되는 실내패널을 의미할 수 있다. 대시보드(40)는 상부패널에 대응되는 크래쉬패드(41), 센터페시아(42) 및 기어박스(43) 등을 포함할 수 있다.
크래쉬패드(41)에는 차량(1)의 운전자나 동승자에게 화상으로 다양한 정보를 제공할 수 있는 차량용 디스플레이장치(100)가 설치될 수 있다.
예를 들어, 차량용 디스플레이장치(100)는 지도, 날씨, 뉴스, 각종 동영상이나 정지 화상, 차량(1)의 상태나 동작과 관련된 각종 정보, 일례로 공조 장치에 대한 정보 등 다양한 정보를 시각적으로 제공할 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 위험도에 따른 경고를 운전자나 동승자에게 제공할 수 있다. 구체적으로, 차량(1)이 차로를 변경하는 경우, 위험도에 따라 상이한 경고를 운전자 등에게 제공할 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 과속 방지 턱의 위치 정보와 경고 신호를 출력할 수 있다. 차량용 디스플레이장치(100)는 통상 사용되는 내비게이션 장치를 이용하여 구현될 수도 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 대시보드(40)와 일체형으로 형성된 하우징 내부에 설치되어, 디스플레이패널(120, 도 4 참조)만이 외부에 노출되도록 마련될 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 센터페시아(42)의 중단이나 하단에 설치될 수 있고, 대시보드(40)의 상부 면에 별도의 지지대(미 도시)를 이용하여 설치될 수도 있다. 이외에도 설계자가 고려할 수 있는 다양한 위치에 차량용 디스플레이장치(100)가 설치될 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)의 세부 구조에 대한 자세한 설명은 하기 하도록 한다.
대시보드(40)의 내 측에는 프로세서, 통신모듈, 위성항법장치 수신모듈, 저장장치 등과 같은 다양한 종류의 장치가 설치될 수 있다.
차량(1)에 설치된 프로세서는 차량(1)에 설치된 각종 전자장치를 제어하도록 마련된 것일 수 있으며, 상술한 바와 같이 차량제어부(20)의 기능을 수행하기 위해 마련된 것일 수 있다.
상술한 장치들은 반도체 칩, 스위치, 집적 회로, 저항기, 휘발성 또는 비휘발성 메모리 또는 인쇄회로기판 등과 같은 다양한 부품을 이용하여 구현될 수 있다.
센터페시아(42)는 대시보드(40)의 중앙에 설치될 수 있으며, 차량(1)과 관련된 각종 명령을 입력하기 위한 입력수단(44)이 마련될 수 있다.
기어박스(43)는 센터페시아(42)의 하단에 위치하고, 운전석(30) 및 보조석(31)의 사이에 마련될 수 있다. 기어박스(43)에는 수납함(45) 및 변속장치(46)가 마련될 수 있다.
운전대(50)는 운전자의 조작에 따라 소정의 방향으로 회전 가능하게 마련되고, 운전대(50)의 회전 방향에 따라서 차량(1)의 차륜(12)이 회전함으로써 차량(1)이 조향될 수 있다.
계기판(60)은 차량(1)의 속도, 엔진 회전 수, 연료 잔량, 엔진 오일의 온도, 방향지시램프(14)의 점멸 여부, 차량(1)의 이동거리 등 차량(1)에 관련된 각종 정보를 운전자에게 제공하도록 마련될 수 있다.
계기판(60)은 조명 등이나 눈금판 등을 이용하여 구현될 수 있으며, 실시 예에 따라서 디스플레이패널(120)을 이용하여 구현될 수도 있다.
계기판(60)이 디스플레이패널(120)을 이용하여 구현된 경우, 계기판(60)은 상술한 정보 이외에도, 연비나 차량(1)에 탑재된 각종 기능의 수행 여부 등과 같이 보다 다양한 정보를 표시하여 운전자에게 제공할 수 있다.
룸미러(70)는 차량(1)의 내부의 상단에 마련될 수 있으며, 운전자는 룸미러(70)를 통해 차량(1)의 후방 또는 차량(1)의 실내를 볼 수 있다.
차량(1)의 내부에는 차량(1)의 주행 중 또는 정차 중에 차량(1)의 주변 영상을 촬영할 수 있으며, 차량(1)의 전방에 위치한 선행 차량의 위치 정보를 획득할 수 있는 적어도 하나의 촬영부(80)가 마련될 수 있다.
도어(90)는 차량(1)의 외관을 형성하는 도어패널(91)과 도어패널(91)의 내 측에 장착되는 도어트림(92)을 포함할 수 있다. 도어패널(91)은 도어아우터패널(93)과 대향되도록 차량(1)의 내부를 향하는 도어인너패널(94)을 포함할 수 있다.
도어트림(92)은 실내 장식뿐만 아니라, 차음, 흡음, 충돌 시 승객을 보호하는 기능을 가질 수 있다.
도어트림(92)의 내측 면에는 도어(90)를 개방할 수 있는 인사이드핸들(미 도시)과 도어(90)를 당겨서 닫을 수 있는 풀핸들(95)이 마련될 수 있다. 도어트림(92)에는 암레스트(96) 및 도어포켓(97)이 마련될 수 있다.
도어(90)에는 측면윈도우(16c) 및 도어(90)를 잠금 및 잠금 해제시키는 도어잠금장치(미 도시) 등이 마련될 수 있다. 도어트림(92)에는 윈도우 개폐스위치, 도어 잠금-해제스위치, 사이드미러 조정스위치 등 각종 스위치(98)가 마련될 수 있다.
차량(1)은 차량(1)의 가속을 위한 가속페달, 정지를 위한 브레이크페달 및 변속을 위한 클러치페달 등 각종 페달(99)을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치가 크래쉬패드에 결합된 모습을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치(100)는 크래쉬패드(41)에 설치될 수 있다. 크래쉬패드(41)는 대시보드(40)의 상부패널에 해당할 수 있다.
일반적으로, 차량용 디스플레이장치(100)는 대시보드(40)의 정면(사용자를 바라보는 면)에 위치하는 센터페시아(42)에 설치되는 것이 보통일 수 있다. 다만, 센터페시아(42)에는 다양한 장치들이 설치되어야 하기 때문에 큰 화면을 갖는 차량용 디스플레이장치(100)를 설치할 수 있는 공간이 부족할 수 있다.
또한, 차량용 디스플레이장치(100)가 센터페시아(42)에 설치되는 경우, 운전 중에 운전자의 시선 변화 정도가 커지기 때문에 안전상의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 최근에는 크래쉬패드(41) 상에 차량용 디스플레이장치(100)를 매설하거나 부착하는 설치방법이 이용될 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 차량제어부(20)와 연결될 수 있다. 따라서, 차량(1)의 상태 및 주행에 관련되는 다양한 정보들을 확인하고, 차량(1)의 기능을 실행하거나 정지하며, 차량(1)의 주행에 관련된 각종 세팅값을 조절할 수 있다.
일 예로, 공조장치(미 도시)를 실행하여 차량(1) 내부의 온도를 조절하거나, 타이어의 공기압 센서를 통해 측정된 공기압을 표시하거나, 현가장치(미 도시)의 세팅을 조절하는 등의 다양한 기능을 수행할 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 영상을 표시하도록 구성되는 디스플레이패널(120, 도 4 참조)을 수용하도록 마련되는 백커버(160)와 커버글래스(110)가 결합되어 외형을 형성할 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 크래쉬패드(41)와 결합되기 위한 공차를 포함할 수 있고, 차량용 디스플레이장치(100)의 구동 환경의 변화 또는 외부에서의 충격이 발생되는 경우, 공차에 의해 차량용 디스플레이장치(100)에 외력이 작용될 수 있다.
특히, 차량(1)의 전방을 향하는 방향으로 크래쉬패드(41)가 백커버(160)를 를 당기는 외력이 차량용 디스플레이장치(100)에 작용될 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)에 외력이 가해지면, 디스플레이패널(120)의 액정 배열에 변화가 발생할 수 있으며, 사용자는 이러한 현상을 빛샘으로 시인할 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 백커버(160)에 작용되는 외력을 측정하도록 마련되는 압력센서(210)를 포함할 수 있다. 압력센서(210)에 대한 자세한 설명은 하기 하도록 한다.
도 4는 도 3의 A-A′에서 바라본 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치에 있어서, 이동장치를 확대하여 도시한 도면이다.
본 명세서에는 여러 가지의 차량용 디스플레이장치(100) 중에서 편의상 액정표시장치를 실시 예로 하여 설명하나, 이에 한정되지 않고, PDP(Plasma Display Panel), OLED(Organic Light Emitting Diode)와 같은 디스플레이장치에도 적용될 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 차량용 디스플레이장치(100)는 백커버(160) 및 백커버(160)와 상호 결합되어 디스플레이패널(120)의 전면을 커버하는 커버글래스(110)를 포함할 수 있다.
커버글래스(110)는 디스플레이패널(120)의 전면을 지지하는 구조물일 수 있다. 커버글래스(110)는 백커버(160)와 결합하여 내부에 디스플레이패널(120) 및 백라이트장치(150) 등을 수용할 수 있다.
백커버(160)는 가이드패널(130)의 측면을 감쌈으로써 제품화된 차량용 디스플레이장치(100)의 제품 커버 역할을 할 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 화상을 형성하는 디스플레이패널(120) 및 디스플레이패널(120)의 배면으로 빛을 조사하는 백라이트장치(150)를 포함할 수 있다.
디스플레이패널(120)은 화소 단위를 이루는 액정 셀들이 매트릭스형태로 배열되어 있으며, 액정 셀들의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 형성할 수 있다. 디스플레이패널(120)은 일반적으로 장변과 단변을 갖는 직사각 형상으로 마련될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이패널(120)은 편광판(121) 및 기판(122)을 포함할 수 있다. 기판(122)은 제1기판(122a) 및 제1기판(122a)의 하부에 배치되는 제2기판(122b)을 포함할 수 있다. 제1기판(122a)은 컬러필터기판을 포함할 수 있고, 제2기판(122b)은 박막트랜지스터기판을 포함할 수 있다.
디스플레이패널(120)은 제1기판(122a)에 대향 되도록 부착된 제2기판(122b) 사이에 주입된 액정(미 도시)을 포함할 수 있다.
제1기판(122a) 및 제2기판(122b)의 구체적인 구성은 디스플레이패널(120)의 구동모드, 예를 들어, TN(Twisted Nematic)모드, VA(Vertical Alignment)모드, IPS(In plane switching)모드, 및 FFS(Fringe field switching)모드 등에 따라, 당업계에 공지된 다양한 형태로 형성될 수 있다.
편광판(121)은 디스플레이패널(120)을 투과하는 빛이 교차 편광 되도록 제1기판(122a)의 전면에 부착되는 제1편광판(121a) 및 제2기판(122b)의 배면에 부착되는 제2편광판(121b)을 포함할 수 있다.
편광판(121)은 편광판(121)에 편광 방향을 설정하기 위하여 일 방향으로 연신되어 제조될 수 있다. 제1편광판(121a)과 제2편광판(121b)은 편광축이 서로 교차 편광 되도록 배치될 수 있으며, 제2편광판(121b)은 디스플레이패널(120)에 입사되는 빛을 편광할 수 있고, 제1편광판(121a)은 검광자의 역할을 할 수 있다.
백라이트장치(150)는 디스플레이패널(120)의 배면에 평행하게 배치된 광학시트(153), 광학시트(153)를 통해 디스플레이패널(120)의 배면으로 빛을 안내하는 도광판(152)을 포함할 수 있다.
백라이트장치(150)는 도광판(152)과 백커버(160) 사이에 마련되어 도광판(152)으로부터 안내되는 빛이 균일하게 퍼져 모두 디스플레이패널(120)의 배면으로 향하도록 하는 반사시트(151)를 포함할 수 있다.
광학시트(153)는 디스플레이패널(120)의 배면에 위치하는 보호시트(153a), 프리즘시트(153b) 및 확산시트(153c)를 포함할 수 있다.
확산시트(153c)는 베이스판에 형성된 구슬 모양의 코팅층으로 이루어질 수 있다. 확산시트(153c)는 도광판(152)으로부터의 빛을 확산시켜 디스플레이패널(120)로 공급하는 역할을 할 수 있다. 확산시트(153c)는 2장 또는 3장을 겹쳐서 사용할 수 있다.
프리즘시트(153b)는 상부면에 삼각기둥 모양의 프리즘이 일정한 배열을 갖고 형성될 수 있다. 프리즘시트(153b)는 확산시트(153c)에서 확산된 빛을 상부의 디스플레이패널(120)의 평면에 수직한 방향으로 집광하는 역할을 수행할 수 있다.
프리즘시트(153b)는 통상 2장이 사용될 수 있으며, 각 프리즘시트(153b)에 형성된 마이크로프리즘은 소정을 각도를 이룰 수 있다. 프리즘시트(153b)를 통과한 빛은 거의 대부분 수직하게 진행되어 균일한 휘도 분포를 제공할 수 있다.
가장 상부에 위치하는 보호시트(153a)는 스크래치에 약한 프리즘시트(153b)를 보호할 수 있다.
반사시트(151)는 도광판(152)과 백커버(160) 사이에 위치하면서 도광판(152)으로 안내되는 빛을 반사시켜 디스플레이패널(120)을 향해 공급하는 역할을 할 수 있다.
반사시트(151)의 재질은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)나 폴리카보네이트(PC)를 포함할 수 있다.
도광판(152)은 입광면을 가지도록 평판 형태로 형성되어 발광수단(155)으로부터 입광면에 입사되는 광을 디스플레이패널(120) 쪽으로 진행시킬 수 있다.
백라이트장치(150)는 인쇄회로기판(154) 및 인쇄회로기판(154)에 배치되는 발광수단(155)을 포함할 수 있다.
발광수단(155)으로는 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)가 사용될 수 있으며, 고휘도, 저비용 및 저소비전력의 특성을 가지며 하나의 인버터(미 도시)로 복수의 발광수단(155)을 구동할 수 있는 외부전극형광광원(External Electrode Fluorescent Lamp, EEFL)이 사용될 수도 있다.
또한, 평판 형상의 형광 램프로 표면이 균일하게 빛나며 두께가 없는 빛을 발생시키는 면광원(Flat Fluorescent Lamp, FFL)이나, 휘도가 높은 LED(Light Emitting Diode)가 사용될 수도 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 디스플레이패널(120)의 가장자리를 지지하는 가이드패널(130) 및 백라이트장치(150)를 수용하는 브라켓(140)을 포함할 수 있다.
가이드패널(130)은 디스플레이패널(120)을 백라이트장치(150)에 대해 이격시켜 지지할 수 있다.
가이드 패널(130)은 커버글래스(110)를 지지하도록 마련되는 커버지지부(131), 디스플레이패널(120)의 가장자리가 안착되는 패널지지부(132), 및 브라켓(140)과 결합되는 브라켓결합부(133)를 포함할 수 있다.
패널지지부(132)는 커버지지부(131)의 내벽으로부터 수평하게 돌출되어 디스플레이패널(120)의 배면 가장자리를 지지할 수 있다.
백커버(160)는 가이드패널(130) 및 브라켓(140)을 수용하도록 마련되는 수용부(161) 및 커버글래스(110)와 결합하도록 마련되는 결합부(162)를 포함할 수 있다.
커버글래스(110)와 백커버(160), 커버글래스(110)와 디스플레이패널(120) 및 디스플레이패널(120)과 가이드패널(130) 사이의 결합은 접착부재(300)에 의해 이루어질 수 있다. 접착부재(300)는 양면테이프를 포함할 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
일반적으로, 외력이 백커버(160)에 작용하는 경우, 백커버(160)가 외력이 작용하는 방향으로 소정 이동하나, 브라켓(140)은 크래쉬패드(41)에 고정되어 있고, 가이드패널(130) 또한 브라켓(140)에 고정될 수 있어 외력이 작용하는 방향 반대 방향으로 반발력이 작용될 수 있다.
반발력에 의해 커버글래스(110)에 휨 현상이 발생할 수 있고, 커버글래스(110)와 결합된 디스플레이패널(120) 또한 휨 현상이 발생되어 빛샘이 일어날 수 있다.
이를 보완하기 위해 본 발명에 따른 차량용 디스플레스장치(100)는 이동장치(200)를 포함할 수 있다.
차량용 디스플레이장치(100)는 디스플레이패널(120)의 휨을 방지하기 위한 이동장치(200)가 커버글래스(110) 및 백커버(160) 사이의 수용공간에 배치될 수 있다. 이동장치(200)는 브라켓(140)의 일 측에 마련될 수 있다.
이동장치(200)는 백커버(160)에 작용되는 외력에 의해 디스플레이패널(120)이 휘는 것을 방지하도록 커버글래스(110)와 백커버(160) 사이에 배치될 수 있다.
이동장치(200)는 백커버(160)에 작용되는 외력을 측정하도록 구성되는 압력센서(210) 및 압력센서(210)에 의해 측정된 외력의 크기에 대응하여 구동될 수 있는 구동모터(220)를 포함할 수 있다.
브라켓(140)은 구동모터(220)가 고정되는 모터결합부(141)를 포함할 수 있다. 모터결합부(141)는 브라켓(140)의 일 측에 마련될 수 있다. 다만, 여기에 한정되는 것은 아니다.
이동장치(200)는 구동모터(220)에 의해 동작하도록 구성되는 기어(230)를 포함할 수 있다. 이동장치(200)는 백커버(160)에 작용하는 외력의 방향과 반대되는 방향으로 백커버(160)를 이동시키도록 구성될 수 있다.
따라서, 백커버(160)에 작용하는 외력이 상쇄되어, 디스플레이패널(120)이 휘는 것을 방지할 수 있다.
기어(230)는 구동모터(220)에 의해 회전하도록 구동모터(220)와 결합되는 제1기어(231) 및 제1기어(231)와 맞물려 동작하고, 백커버(160)와 결합되는 제2기어(232)를 포함할 수 있다.
제1기어(231)는 피니언기어를 포함할 수 있고, 제2기어(232)는 랙기어를 포함할 수 있다.
압력센서(210)는 커버글래스(110) 및 결합부(162) 사이에 배치될 수 있다. 도 3을 참조하면, 압력센서(210)는 커버글래스(110)의 일측 단부의 중간에 대응되도록 배치되는 제1압력센서(211) 및 커버글래스(110)의 타측 단부의 아래에 대응되도록 배치되는 제2압력센서(212)를 포함할 수 있다.
다만, 여기에 한정되는 것은 아니고, 압력센서(210)의 위치 및 개수는 백커버(160)에 작용되는 외력을 효율적으로 측정할 수 있는 한도 내에서 다양하게 마련될 수 있다.
도 6은 도 3의 A-A′에서 바라본 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치의 단면의 일부를 도시한 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치에 있어서, 이동장치를 확대하여 도시한 도면이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치(400)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치(100)와 대부분 동일한 구성을 가질 수 있고, 브라켓(440)의 구조 및 이동장치(200)의 세부구조에서 차이가 있을 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량용 디스플레이장치(400)는 이동장치(500)를 포함할 수 있고, 이동장치(500)는 백커버(160)에 작용하는 외력의 방향과 같은 방향으로 가이드패널(130)을 이동시키도록 구성될 수 있다.
따라서, 백커버(160)에 작용되는 외력에 의해 백커버(160)가 이동한 양 만큼 가이드패널(130)을 같은 방향으로 이동할 수 있어, 디스플레이패널(120)이 휘는 것을 방지할 수 있다.
이동장치(500)는 가이드패널(130)을 지지하고, 기어(530)에 의해 이동되도록 구성되는 지지부재(540)를 포함할 수 있다. 브라켓(440)은 지지부재(540)가 안내되도록 결합하는 지지부재결합부(442)를 포함할 수 있다.
지지부재(540)는 백커버(160)에 작용하는 외력의 방향과 수직되는 방향을 따라 이동될 수 있다.
지지부재(540)는 가이드패널(130)을 지지하도록 구성되는 단차부(541) 및 단차부(541)로부터 연장되고, 기어(530)와 맞물리도록 구성되는 기어부(542)를 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치의 제어방법의 작동 순서를 도시한 블럭도이다. 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 차량용 디스플레이장치(100, 400)의 제어방법을 설명하도록 한다.
먼저 차량(1)의 전원이 켜지면(S1), 영상을 표시하도록 구성되는 디스플레이패널(120)을 수용하도록 마련되는 커버글래스(110) 및 커버글래스(110)와 결합되는 백커버(160) 사이에 배치되는 압력센서(210, 510)가 백커버(160)에 작용하는 외력을 측정하여 차량제어부(20)로 전달(S2)할 수 있다.
차량제어부(20)는 압력센서(210, 510)에 의해 측정된 외력의 수치가 소정의 수치와 비교하여 변화되지 않은 경우 구동모터(220, 520)를 동작하지 않고 종료할 수 있다.
차량제어부(20)는 압력센서(210, 510)에 의해 측정된 외력의 수치가 소정의 수치와 비교하여 변화(S3)된 경우, 백커버(160)에 작용되는 외력의 수치 변화량에 따라 커버글래스(110) 및 백커버(160) 사이에 수용되도록 마련되는 브라켓(140, 440)에 결합되는 구동모터(220, 520)의 동작범위를 계산(S4)할 수 있다.
구동모터(220, 520)의 동작범위가 소정범위 미만인 경우 구동모터(220, 520)를 동작시키지 않고 종료할 수 있다.
구동모터(220, 520)의 동작범위가 소정범위 이상인 경우, 구동모터(220, 520)가 구동될 수 있고, 외력에 의한 디스플레이패널(120)의 휨을 보상한 후 종료될 수 있다.
이동장치(200, 500)는 구동모터(220)에 의해 백커버(160)에 작용하는 외력의 방향과 반대되는 방향으로, 백커버(160)를 이동시킬 수 있거나, 구동모터(520)에 의해 백커버(160)에 작용하는 외력의 방향과 같은 방향으로, 디스플레이패널(120)을 지지하도록 마련되는 가이드패널(130)을 이동시킬 수 있다.
이상 특정 실시 예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 한정되는 것이 아니다.
특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시 예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
1: 차량 10: 차체
20: 차량제어부 40: 대시보드
41: 크래쉬패드 100, 400: 차량용 디스플레이장치
110: 커버글래스 120: 디스플레이패널
130: 가이드패널 140, 440: 브라켓
141, 441: 모터결합부 442: 지지부재결합부
150: 백라이트장치 160: 백커버
161: 수용부 162: 결합부
200, 500: 이동장치 210, 510: 압력센서
211: 제1압력센서 212: 제2압력센서
220, 520: 구동모터 230, 530: 기어
231: 제1기어 232: 제2기어
540: 지지부재 541: 단차부
542: 기어부 300: 접착부재

Claims (16)

  1. 영상을 표시하도록 구성되는 디스플레이패널;
    상기 디스플레이패널의 전면을 커버하도록 구성되는 커버글래스;
    상기 커버글래스 및 상기 디스플레이패널을 지지하는 가이드패널;
    상기 가이드패널을 지지하는 브라켓;
    상기 브라켓을 수용하고, 상기 커버글래스와 결합되는 백커버;
    상기 커버글래스와 상기 백커버 사이에 배치되는 백라이트장치; 및
    상기 백커버에 작용되는 외력에 의해 상기 디스플레이패널이 휘는 것을 방지하도록 상기 커버글래스와 상기 백커버 사이에 배치되는 이동장치;를 포함하고,
    상기 이동장치는,
    상기 백커버에 작용되는 외력을 측정하도록 구성되는 압력센서, 및
    상기 압력센서에 의해 측정된 외력의 크기에 대응하여 구동될 수 있는 구동모터를 포함하며,
    상기 가이드패널은 상기 디스플레이패널을 상기 백라이트장치에 대해 이격시켜 지지하도록 하는 패널지지부를 포함하는 차량용 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 구동모터가 고정되는 모터결합부를 포함하는 차량용 디스플레이장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동장치는 상기 구동모터에 의해 동작하도록 구성되는 기어를 더 포함하는 차량용 디스플레이장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 이동장치는 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 반대되는 방향으로 상기 백커버를 이동시키도록 구성되는 차량용 디스플레이장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기어는,
    상기 구동모터에 의해 회전하도록 상기 구동모터와 결합되는 제1기어, 및
    상기 제1기어와 맞물려 동작하고, 상기 백커버와 결합되는 제2기어를 포함하는 차량용 디스플레이장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1기어는 피니언기어를 포함하고,
    상기 제2기어는 랙기어를 포함하는 차량용 디스플레이장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이동장치는 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 같은 방향으로 상기 가이드패널을 이동시키도록 구성되는 차량용 디스플레이장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 이동장치는 상기 가이드패널을 지지하고, 상기 기어에 의해 이동되도록 구성되는 지지부재를 더 포함하는 차량용 디스플레이장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 지지부재가 안내되도록 결합하는 지지부재결합부를 포함하는 차량용 디스플레이장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 지지부재는 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 수직되는 방향을 따라 이동하는 차량용 디스플레이장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    상기 가이드패널을 지지하도록 구성되는 단차부, 및
    상기 단차부로부터 연장되고, 상기 기어와 맞물리도록 구성되는 기어부를 포함하는 차량용 디스플레이장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 백커버는 상기 가이드패널을 수용하도록 마련되는 수용부 및 상기 커버글래스와 결합되는 결합부를 포함하고,
    상기 압력센서는 상기 커버글래스 및 상기 결합부 사이에 배치되는 차량용 디스플레이장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 압력센서는,
    상기 커버글래스의 일측 단부의 중간에 대응되도록 배치되는 제1압력센서, 및
    상기 커버글래스의 타측 단부의 아래에 대응되도록 배치되는 제2압력센서를 포함하는 차량용 디스플레이장치.
  14. 영상을 표시하도록 구성되는 디스플레이패널, 상기 디스플레이패널을 커버하도록 구성되는 커버글래스, 상기 디스플레이패널을 지지하는 가이드패널, 상기 가이드패널을 지지하는 브라켓, 상기 브라켓을 수용하는 백커버, 상기 커버글래스와 상기 백커버 사이에 배치되는 백라이트장치, 및 상기 백커버에 작용되는 외력에 의해 상기 디스플레이패널이 휘는 것을 방지하도록 상기 커버글래스와 상기 백커버 사이에 배치되는 압력센서 및 구동모터를 가지는 이동장치를 포함하고, 상기 가이드패널은 상기 디스플레이패널을 상기 백라이트장치에 대해 이격시켜 지지하도록 하는 패널지지부를 포함하며,
    차량의 전원이 켜지면, 상기 압력센서가 상기 백커버에 작용하는 외력을 측정하여 차량제어부로 전달하고,
    상기 차량제어부는 상기 압력센서에 의해 측정된 외력의 수치가 소정의 수치와 비교하여 변화된 경우, 상기 백커버에 작용하는 외력의 수치 변화량에 따라 상기 구동모터의 동작범위를 계산하고,
    상기 구동모터의 동작범위가 소정범위 이상인 경우, 상기 구동모터가 구동되는 차량용 디스플레이장치의 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 이동장치는 상기 구동모터에 의해 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 반대되는 방향으로, 상기 백커버를 이동시키는 차량용 디스플레이장치의 제어방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 이동장치는 상기 구동모터에 의해 상기 백커버에 작용하는 외력의 방향과 같은 방향으로, 상기 가이드패널을 이동시키는 차량용 디스플레이장치의 제어방법.
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