(51) Int. Cl. (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) B60K 35/00 (2006.01) B60W 40/00 (2006.01) (21) 출원번호 10-2008-0050841 (22) 출원일자 2008 년 05 월 30 일 심사청구일자 (56) 선행기술조사문헌 KR1020050041861 A* KR1020070092367 A* 2008 년 05 월 30 일 * 는심사관에의하여인용된문헌 (45) 공고일자 2009년07월29일 (11) 등록번호 10-0909711 (24) 등록일자 2009년07월21일 (73) 특허권자 한국생산기술연구원 충청남도천안시서북구입장면홍천리 35-3 (72) 발명자 강경태 서울특별시서초구반포본동주공아파트 110-105 손준우 대구광역시동구효목 1 동진로이스트타운 108-305 ( 뒷면에계속 ) (74) 대리인 공인복 전체청구항수 : 총 2 항심사관 : 김상욱 (54) 전자종이를적용한자동차용정보표시장치시스템및방법 (57) 요약 본발명은전자종이를이용하여차량용계기판을구성하여, 운전자의기호에맞도록차량의상태정보를표시하는화상을구현할수있도록한전자종이를이용한차량용계기판에관한것으로, 본발명의전자종이를이용한차량용계기판은차량의상태정보를화상으로구현하는전자종이를구비하는전자종이부와 ; 차량의상태및외부정보를전달받아저장하는정보입력부와, 상기정보입력부에입력된정보를전달받아처리하는연산처리부와, 상기처리된정보를화상신호로변환하여상기전자종이부로전달하는화상처리부를구비하는제어부와 ; 속도센서, 엔진회전수감지센서, 냉각수온도센서및연료량감지센서를포함하며, 차량의상태를감지하여감지된차량의상태정보를상기제어부에제공하는감지부 ; 를구비하여이루어진다. 대표도 - 도 3-1 -
(72) 발명자 천정훈 서울특별시서초구반포본동주공아파트 110-105 조영준 경기도용인시기흥구보정동연원마을삼성명가타운아파트 10-1303 이상호서울특별시관악구봉천9동 635-353 김승택경기도수원시팔달구우만동 4단지 405-802 이발명을지원한국가연구개발사업과제고유번호 PUG07014 부처명연구사업명연구과제명디지털인쇄법을이용한광전소자의직접제작기술개발주관기관한국생산기술연구원연구기간 2007.10.01-2008.9.30-2 -
특허청구의범위청구항 1 박형의플렉서블한기판들사이에도전성을가진미립자들을분포시킨후전자기장의극성변화에의한미립자들이나대전입자들의방향배치변화로문자나영상데이터를표시하는디스플레이소자인전자종이 (110) 와 ; 상기전자종이 (110) 를통해차량의상태정보를화상으로구현하도록하는전자종이부 (100) 와 ; 차량의상태및외부정보를전달받아저장하는정보입력부 (210) 와, 상기정보입력부 (210) 에입력된정보를전달받아처리하는연산처리부 (220) 와, 상기처리된정보를화상신호로변환하여상기전자종이부 (100) 로전달하는화상처리부 (230) 를구비하는제어부 (200) 와 ; 속도센서 (310), 엔진회전수감지센서 (320), 냉각수온도센서 (330) 및연료량감지센서 (340) 를포함하며, 차량의상태를감지하여감지된차량의상태정보를상기제어부 (200) 에제공하는감지부 (300); 로구성되며, 외부기기의신호를상기전자종이부 (100) 를통하여화상으로구현하되, 상기전자종이부 (100) 을차량의전면유리의실내측에부착하거나, 차량의대쉬보드에설치하여각종차량상태정보를운전자도확인할수있도록하고, 상기제어부 (200) 의연산처리부 (220) 는미리화상설정프로그램을입력한후상기전자종이 (110) 에상기미리입력된화상설정프로그램이작동하는것을특징으로하는전자종이를이용한차량용계기판. 청구항 2 제 1항에있어서, 상기전자종이부 (100) 는상기전자종이 (110) 의표면에부착되는박막형태의터치센서 (120) 와상기제어부 (200) 는외부기기연결부 (240) 를더포함하며, 외부기기의신호를상기전자종이부 (100) 를통하여화상으로구현할수있는것을특징으로하는전자종이를이용한차량용계기판. 청구항 3 삭제청구항 4 삭제청구항 5 삭제청구항 6 삭제청구항 7 삭제 명세서 발명의상세한설명 <1> 기술분야 본발명은차량용계기판에관한것으로, 더욱상세하게는, 전자종이를이용하여차량용계기판을구성하여, 운 전자의기호에맞도록차량의상태정보를표시하는화상을구현할수있도록한전자종이를이용한차량용계 - 3 -
기판에관한것이다. <2> <3> <4> <5> <6> <7> <8> <9> <10> <11> <12> 배경기술일반적으로차량용계기판은도 1에도시된바와같이전자가발달됨에따라각종미터류의배치나디자인도크게변화하고있으며, 운행에필요한각종정보나경고등을운전자에게정확하게전달하기위해한데모여져있는컴비네이션미터가개발되어상용되고있으며, 이러한컴비네이션미터는속도계, 엔진회전계, 연료계, 냉각수온도계등의계기류와각종표시및경고의메시지를전달하는표시등및경고등의심벌이설치되어있어, 운전자가이를쉽게인식하도록함으로써운전자로하여금안전운행을유도하고, 사전정비및점검이가능하도록차량의상태를인식시켜줌으로써크고작은사고를미연에방지할수있게하기위한것이다. 이와같은차량용계기판에차량의주행상태와부속장치들의작동상태를표시하기위해서는각종주행상태를감지하기위한센서들로부터의출력값을입력받아표시해야만가능하고, 부속장치들의작동상태도부속장치들의작동상태값을입력받아표시하게된다. 따라서, 일반적인차량용계기판은각종감지센서들과부속장치들과일대일로연결되어개별적인상태를표시하도록구성된다. 이러한차량용계기판은속도계, 엔진회전계, 냉각수온도계등의계기류와각종표시및경고의메시지를전달하는표시등및경고등을대쉬보드에모아서설치된다. 한편, 상기의계기판에설치된속도계는차량에기장착된속도센서의출력값을입력받아표시하도록구성되며, 엔진회전계는엔진회전수감지센서의출력값을입력받아표시하도록구성되고, 냉각수온도계는냉각수에서측정되는냉각수온도센서의출력값을입력받아표시하도록구성된다. 또한표시등이나경고등도각각의전기장치와일대일로연결되어작동상태를표시하도록구성된다. 그러나, 이와같이개별적으로계기류와표시등및경고등이구성되기때문에운전자의취향에따라특정계기판만을변경하고자할경우에도구조적으로대쉬보드에모여져설치되기때문에다른계기판들도함께변경해야만할뿐만아니라변경하기위해서도전체적으로착탈과정을거쳐변경해야하는문제점들이있다. 이를해결하기위하여, 상기계기판의디스플레이로써, LCD 패널을장착하는기술이도입되고있다. 그러나, LCD 패널을장착한계기판의경우, 차량의사고등이발생한경우, LCD의충격취약성에의하여오히려운전자에게더큰손상을입힐우려가있다. 또한, 자발광타입이아닌 LCD의특성으로인하여한낮과같이외부조명이강한경우에는운전자가계기판을정확하게인식하기어려운문제가있다. 한편, 최근에는네비게이션등을통하여전자지도정보를제공하는등운전자가운전중에확인하여야할정보가점점증가하고있다. 따라서, 운전자가운전중에시선이분산되거나, 집중력을상실하여사고가증가하고있다. 도 2는미국교통사고사망율조사그래프이다. 도 2의그래프를참조하면, 특히, 고령운전자의사고비율이매우큰것을알수있다. 이는고령운전자의집중력이청장년층운전자에비하여집중력이감소하여사고비율이큰것임을나타내는것이다. 발명의내용 <13> <14> 해결하고자하는과제따라서, 본발명의목적은차량의운전자의기호에맞는계기판배열화면을선택또는구성할수있는차량용계기판을제공하는데에있다. 또한, 본발명의또다른목적은운전자의시선이분산되어집중력이하락하는것을방지하여사고를예방할수있는차량용계기판을제공하는데에있다. <15> 과제해결수단 상기한바와같은과제를해결하기위하여, 본발명의전자종이를이용한차량용계기판은차량의상태정보를 화상으로구현하는전자종이를구비하는전자종이부와 ; 차량의상태및외부정보를전달받아저장하는정보입 - 4 -
력부와, 상기정보입력부에입력된정보를전달받아처리하는연산처리부와, 상기처리된정보를화상신호로변환하여상기전자종이부로전달하는화상처리부를구비하는제어부와 ; 속도센서, 엔진회전수감지센서, 냉각수온도센서및연료량감지센서를포함하며, 차량의상태를감지하여감지된차량의상태정보를상기제어부에제공하는감지부 ; 를구비하여이루어진다. <16> <17> 상기전자종이부는상기전자종이의표면에부착되는박막형태의터치센서를더포함할수있다. 상기제어부는외부기기연결부를더포함하며, 외부기기의신호를상기전자종이부를통하여화상으로구현할 수있는것이바람직하다. <18> <19> 효과본발명에따른전자종이를이용한차량용계기판은차량의운전자가자신의기호에맞는계기판배열화면을선택또는구성할수있으며, 외부기기의정보, 예를들면, 네비게이션에서제공하는전자지도와같은정보를화상으로구현할수있다. 또한, 본발명의전자종이를이용한차량용계기판은차량의상태정보를한눈에확인할수있도록하여, 운전자의시선이분산되어집중력이하락하는것을방지하여사고를예방할수도있다. <20> <21> <22> <23> <24> <25> <26> <27> <28> <29> <30> 발명의실시를위한구체적인내용상기목적외에본발명의다른특징및작용들은첨부도면을참조한실시예에대한상세한설명을통해명백하게드러나게될것이다. 첨부된도면과연관하여이하에서개시되는상세한설명은발명의바람직한실시예들을설명할의도로서행해진것이고, 발명이실행될수있는형태들만을나타내는것은아니다. 본발명의사상이나범위에포함된동일한또는등가의기능들이다른실시예들에의해서도달성될수있음을주지해야한다. 도면에제시된어떤특징들은설명의용이함을위해확대한것이고, 도면및그구성요소들이반드시적절한비율로도시되어있지는않다. 그러나당업자라면이러한상세사항들을쉽게이해할것이다. 이하, 첨부도면을참조하여본발명의실시예에대해상세히설명하기로한다. 도 3은본발명의실시예에따른전자종이를이용한계기판을설명하기위한블럭도면이다. 조 3을참조하면, 본발명의일실시예에따른전자종이를이용한차량용계기판은각종차량의상태를표시하는전자종이부 (100) 와, 상기전자종이부 (100) 에차량의상태정보를제공하는제어부 (200) 와, 차량의상태를감지하여감지된차량의상태정보를상기제어부 (200) 에제공하는감지부 (300) 로이루어진다. 상기전자종이부 (100) 는차량의상태정보를화상으로구현하는전자종이 (110) 와, 상기전자종이 (110) 의표면에부착되어사용자의터치로인한신호를상기제어부 (200) 로전달하는박막형태의터치센서 (120) 로구성된다. 전자종이 (110)(Electronic Paper) 는수백만개의구슬이기름구멍안에뿌려져있는박형의유연한기판을이용해서문자나영상을표시하는디스플레이소자로써, 수백만번을재생해쓸수있는것이다. 이러한전자종이표시소자는플렉서블 (flexible) 한디스플레이구현의핵심이되는것으로, 도전성물질에전자기장을가하여운동성을갖게한다는전기영동학에기초를둔것으로써, 박형의플렉서블한기판들사이에도전성을가진미립자들을분포시킨후전자기장의극성변화에의한미립자들 ( 또는대전입자들 ) 의방향배치변화로데이터를표현하는것이다. 전자종이는기존의평면디스플레이패널에비하여생산단가가훨씬저렴하고액정표시소자처럼배경조명이나지속적인재충전이필요하지않으므로아주적은에너지로도구동될수있어서에너지효율도월등히앞선다. 또한, 상기전자종이는기존의디스플레이와인쇄된종이의각각의장점을가진새로운디스플레이소자로, 일종의반사형디스플레이로서기존의종이와잉크처럼높은해상도, 넓은시야각도, 밝은흰색배경으로표시매체중가장우수한시각특성을가지며, 플라스틱, 금속, 종이등어떠한기판상에서도구현이가능하고, 전원을차단한후에도화상이유지되고백라이트전원이없어다른디스플레이에비해소비전력이극히적으며원가절감및경량화를쉽게구현시킬수있다. 또한기존의종이와마찬가지로넓은면적에서구현이가능하므로대면적에적용이가능하다는특징을가지고있다. 이러한큰장점으로인해전자종이는종이와같은면과움직이는일러스트레이션을갖는전자서적, 자체갱신성 - 5 -
신문, 이동전화를위한재사용가능한종이디스플레이, 폐기가능한 TV 스크린및전자벽지등실로광대한 분야에응용될수있으며거대한잠재시장을가지고있다. <31> <32> <33> <34> <35> <36> <37> <38> <39> <40> <41> <42> <43> <44> <45> 전자종이구현을위한기술적접근방식은크게액정을이용한방법, 유기 EL, 반사필름반사형표시, 전기영동, 트위스트볼, 미케니컬반사형표시등이있다. 이중, 상기액정을이용한방법으로는, 일본의브릿지스톤사가개발한 " 액체가루 " 를이용한디스플레이가대표적이며, 상기 ' 액체가루 ' 는분말형태임에도불구하고, 액체와같이흐르는유동성의고분자폴리머로여기에전기신호를반응시키면전기장에따라입자와액체사이를오가며그림이나글자등을표시한다. 또한흑-백의색상이전환되는스위칭시간이매우빨라동영상구현이충분히가능한것으로평가되며, 전원이끊어진경우에도일종의 ' 메모리 ' 기능에의해그림을유지할수있는특성을가지고있다. 이외에도 OLED와같은자체발광구조로화상왜곡이거의없으며, 시야각도가거의 180ㅀ에육박하며, 액정보다제작공정이간단하고수지기판형태로제조할경우에는약 0.25mm의두께로만들수있으므로종이얇기와같은초박형디스플레이가가능하다는특성이있다. 상기제어부 (200) 는상기감지부 (300) 에서감지된차량의상태정보를상기전자종이부 (100) 로전달하여상기전자종이부 (100) 에서차량의상태정보를디스플레이하도록한다. 이러한제어부 (200) 에는정보입력부 (210) 와, 연산처리부 (220) 와, 화상처리부 (230) 로구성된다. 상기정보입력부 (210) 는주로상기감지부 (300) 에서전달되는차량의상태정보를전달받아저장하거나, 상기터치센서 (120) 를통하여입력되는사용자조작신호를저장하고, 상기연산처리부 (220) 로전달한다. 또한, 상기정보입력부 (210) 는외부기기연결부 (240) 를통하여입력된외부기기의전기신호를입력저장하기도한다. 상기연산처리부 (220) 는상기정보입력부 (210) 에서전달받은정보를상기전자종이부 (100) 에화상으로구현하기위하여입력된정보를처리하여상기화상처리부 (230) 로전달하는부분으로, 감지부 (300) 에서감지된각종차량상태정보를수치화하거나, 상기터치센서 (120) 에서입력된사용자입력정보에의하여화상의구현종류를판단하게된다. 또한, 상기연산처리부 (220) 는외부기기연결부 (240) 를통하여입력된외부기기의전기신호를화상처리부 (230) 로전달할수도있다. 상기화상처리부 (230) 는상기연산처리부 (220) 에서전달된정보를상기전자종이부 (100) 로전달하기전화상신호로변환한다. 상기감지부 (300) 는차량의속도를감지하기위한속도센서 (310) 와, 엔진의회전수를감지하기위한엔진회전수감지센서 (320) 와, 냉각수의온도를감지하기위한냉각수온도센서 (330) 와, 연료량감지센서 (340) 와, 각종표시등과경고등을작동시키기위한전기장치들로이루어진다. 상기한바와같은본발명의일실시예에따른전자종이를이용한차량용계기판의작동은하기와같다. 한편, 상기전자종이를이용한차량용계기판은차량의전원과연결되어작동됨은자명한사실이므로, 하기의작동설명에서전원이연결되는것은생략한다. 우선, 운전자가차량의시동을걸면, 상기감지부 (300) 의각종센서에의하여감지된차량정보가상기제어부 (200) 를통하여상기전자종이부 (100) 의전자종이 (110) 에차량의각종상태정보가화상으로표시된다. 또한, 운전자는상기전자종이 (110) 의표면에부착된터치센서 (120) 를터치하면, 상기제어부 (200) 의연산처리부 (220) 에미리입력된화상설정프로그램이작동하여, 상기전자종이 (110) 에구현된다. 상기화상설정프로그램은미리예시로보여주는다수의화상구현예시를운전자에게보여주거나, 또는운전자의기호에따라화상을변경할수있는기능을갖고있다. 운전자는화상을터치하여화상설정프로그램에서보여주는화상구연예시중자신에게적절한화상을선택하거나, 또는화상에구현된각종차량상태정보를터치센서 (120) 에서드래그 (drag) 하여자신이원하는화상을구현할수도있다. 한편, 운전자는차량의시동후, 상기터치센서 (120) 를터치하여, 상기외부기기연결부 (240) 를통하여연결된네비게이션등의외부기기의신호를전자종이 (110) 를통하여화상에구현하도록할수도있다. 도 4 및도 5는본발명의일실시예에따른전자종이를이용한차량용계기판의실제구현예를도시한것이다. - 6 -
<46> <47> <48> 도 4를참조하면, 본발명의일실시예에따른전자종이를이용한차량용계기판, 특히전자종이부를차량의대쉬보드에설치할수있다. 이는일반적인운전자의눈이익숙한곳에설치한것이다. 도 5를참조하면, 본발명의일실시예에따른전자종이를이용한차량용계기판, 특히전자종이부를차량의전면유리의실내측에설치할수도있다. 각종차량상태정보를운전자가눈높이를바꾸지않더라도, 또는좌우로움직이지않더라도확인할수있도록한것이다. 따라서운전자가운행중에시선을변경하여발생할수있는사고를미연에방지할수있다. 한편, 도 5에도시된바와같이, 차량의전면에차량용계기판의전자종이부를설치하는경우에는외부기기연결부를통하여네비게이션을연결하여, 상기네비게이션에서제공하는전자지도및운전자가가고자하는목적지경로를화상으로구현하여, 보다편리하게운전자가운전을할수있도록도모할수도있다. <49> <50> <51> <52> 도면의간단한설명도 1은일반적인차량용계기판을설명하기위한도면. 도 2는미국교통사고사망율조사그래프. 도 3은본발명의실시예에따른전자종이를이용한계기판을설명하기위한블럭도면. 도 4 및도 5는본발명의일실시예에따른전자종이를이용한차량용계기판의실제구현예를도시한것. 도면 도면 1 도면 2-7 -
도면 3 도면 4-8 -
도면 5-9 -