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KR102810703B1 - Shield for Helmet, Helmet, and Head-Up Display Device - Google Patents

Shield for Helmet, Helmet, and Head-Up Display Device Download PDF

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KR102810703B1
KR102810703B1 KR1020220162442A KR20220162442A KR102810703B1 KR 102810703 B1 KR102810703 B1 KR 102810703B1 KR 1020220162442 A KR1020220162442 A KR 1020220162442A KR 20220162442 A KR20220162442 A KR 20220162442A KR 102810703 B1 KR102810703 B1 KR 102810703B1
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KR
South Korea
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shield
helmet
eyepiece
objective lens
image
Prior art date
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첸 스티븐
Original Assignee
이-리드 일렉트로닉 코포레이션, 리미티드
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Publication date
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Abstract

헬멧용 쉴드가 제공되고 쉴드는 헤드업 디스플레이 장치용 프로젝션 스크린 역할을 한다. 쉴드는 대물렌즈와 접안렌즈를 포함한다. 접안렌즈는 대물렌즈 위에 위치한다. 대물렌즈는 헬멧 전방 하부에서 헤드업 디스플레이 장치에 표시되는 영상을 반사하고, 영상은 대물렌즈에 의해 반사되어 접안렌즈에 투사된 후 영상은 접안렌즈에 의해 접안렌즈의 후방으로 반사된다. 전술한 구성은 헬멧에 부착되는 전자 부품들을 감소시키고, 나아가 헬멧용 헤드업 디스플레이 장치 및 헤드업 디스플레이 시스템에 관한 실시예를 더 제공한다.A shield for a helmet is provided, wherein the shield acts as a projection screen for a head-up display device. The shield includes an objective lens and an eyepiece. The eyepiece is positioned above the objective lens. The objective lens reflects an image displayed on the head-up display device from a lower front portion of the helmet, and the image is reflected by the objective lens and projected onto the eyepiece, and then the image is reflected by the eyepiece to the rear of the eyepiece. The above-described configuration reduces electronic components attached to the helmet, and further provides embodiments of a head-up display device and a head-up display system for a helmet.

Description

헬멧용 쉴드, 헬멧 및 헤드업 디스플레이 장치{Shield for Helmet, Helmet, and Head-Up Display Device}{Shield for Helmet, Helmet, and Head-Up Display Device}

본 발명은 라이더용 헤드업 디스플레이 장치에 관련된다. 헤드업 디스플레이 장치는 헬멧에 부착되는 전자부품들을 감소시킨다.The present invention relates to a head-up display device for a rider. The head-up display device reduces the number of electronic components attached to a helmet.

TWM563171은 헬멧, 광학 엔진 모듈 및 반사경을 포함하는 헤드업 디스플레이를 갖는 헬멧을 개시한다. 헬멧은 본체와 렌즈로 포함하며, 렌즈는 체결 부품으로 본체에 결합된다. 광학 엔진 모듈은 본체의 캡 상에 그리고 체결 부품에 인접하도록 구성되며 영상을 투사한다. 반사경은 광학 엔진 모듈 아래에 구성되고 광학 엔진 모듈이 영상을 투사시키는 광학 경로에 위치하여 반사경이 영상을 수신한 다음 라이더의 눈에 영상을 반사할 수 있게 한다. 영상은 라이더 전방의 교통 상황에 관한 것으로 이는 라이더가 실시간 교통 상황을 관찰하기에 편리하다.TWM563171 discloses a helmet having a head-up display including a helmet, an optical engine module, and a reflector. The helmet includes a body and a lens, wherein the lens is joined to the body by a fastening member. The optical engine module is configured to be on a cap of the body and adjacent the fastening member and projects an image. The reflector is configured below the optical engine module and is positioned in an optical path through which the optical engine module projects the image such that the reflector receives the image and then reflects the image to the rider's eye. The image is of a traffic situation ahead of the rider, which is convenient for the rider to observe the traffic situation in real time.

또한 많은 참고문헌들은 라이더가 관찰할 수 있도록 헬멧의 쉴드에 영상을 디스플레이하기 위해 모터사이클 헬멧에 구성되는 헤드업 디스플레이의 디스플레이 모듈을 개시한다. 그러나, 헬멧 내부에 접을 수 있는 광학 경로를 배치하는 것, 예를 들어 광학 모듈(예: 디스플레이 모듈)을 설치하거나 카메라 모듈을 여러개 설치하면 헬멧 자체가 무거워져 무게 중심이 이동하게 되어 헬멧의 보호 효과에 영향을 미치게 된다.Also, many references disclose a display module of a head-up display configured in a motorcycle helmet to display an image on the shield of the helmet for observation by the rider. However, arranging a foldable optical path inside the helmet, for example, installing an optical module (e.g., a display module) or installing multiple camera modules, makes the helmet itself heavier and shifts the center of gravity, which affects the protective effect of the helmet.

본 발명은 라이더용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것으로 헤드업 디스플레이 장치는 헬멧에 부착되는 전자부품들을 감소시킨다.The present invention relates to a head-up display device for a rider, wherein the head-up display device reduces electronic components attached to a helmet.

본 발명은 이동 수단 상의 헤드업 디스플레이 장치용 프로젝션 스크린 역할을 하는 헬멧용 쉴드에 관련된다.The present invention relates to a shield for a helmet that serves as a projection screen for a head-up display device on a vehicle.

쉴드는 대물렌즈와 접안렌즈를 포함한다. 접안렌즈는 대물렌즈 위에 위치한다. 대물렌즈는 이동 수단의 헤드업 디스플레이 장치에 표시되는 영상을 반사시킨다. 영상은 대물렌즈에 의해 반사되어 접안렌즈에 투사되고, 그 후 접안렌즈에 의해 영상이 접안렌즈 후방으로 반사된다. 전술한 구성은 헬멧에 부착되는 전자 부품들을 감소시킨다.The shield includes an objective lens and an eyepiece. The eyepiece is positioned above the objective lens. The objective lens reflects the image displayed on the head-up display device of the vehicle. The image is reflected by the objective lens and projected onto the eyepiece, and then the image is reflected back to the eyepiece by the eyepiece. The above-described configuration reduces the number of electronic components attached to the helmet.

일부 실시예에서, 영상은 대물렌즈의 전방 표면에 의해 반사된 후 접안렌즈의 후방 표면에 투사된다.In some embodiments, the image is reflected by the front surface of the objective lens and then projected onto the rear surface of the eyepiece.

일부 실시예에서, 대물렌즈는 볼록 구면(conves spherical surface) 또는 쌍곡면 구면(hyperbolic spherical surface)이다.In some embodiments, the objective lens is a convex spherical surface or a hyperbolic spherical surface.

일부 실시예에서, 대물렌즈에는 반사 필름이 제공된다. 반사필름의 반사율은 50%~80% 사이이다.In some embodiments, the objective lens is provided with a reflective film. The reflectivity of the reflective film is between 50% and 80%.

일부 실시예에서, 접안렌즈는 오목 구면 또는 투명한 쌍곡면 구면이다. 접안렌즈와 수직선 사이의 각도는 대물렌즈와 수직선 사이의 각도보다 크다.In some embodiments, the eyepiece is a concave sphere or a transparent hyperboloid sphere. The angle between the eyepiece and the vertical is greater than the angle between the objective and the vertical.

일부 실시예에서, 대물렌즈 및 접안렌즈는 2개의 분리된 쉴드 바디들이다.In some embodiments, the objective lens and eyepiece are two separate shield bodies.

일부 실시예에서, 쉴드는 대물렌즈와 접안렌즈 사이에 위치된 개구부를 갖거나, 쉴드는 대물렌즈와 접안렌즈 사이에 위치된 연결 쉴드 바디를 갖는다.In some embodiments, the shield has an opening positioned between the objective lens and the eyepiece, or the shield has a connecting shield body positioned between the objective lens and the eyepiece.

일부 실시예에서, 쉴드는 대물렌즈의 위치를 조정하기 위한 제1 악셀 세트를 더 포함한다.In some embodiments, the shield further includes a first set of axes for adjusting the position of the objective lens.

일부 실시예에서, 쉴드는 접안렌즈의 위치를 조정하기 위한 제2 악셀 세트를 더 포함한다.In some embodiments, the shield further includes a second set of axles for adjusting the position of the eyepiece.

본 발명은 전술한 쉴드를 포함하는 헬멧을 더 제공한다. 헬멧은 그 전방에 개구부가 제공된 헬멧 본체를 갖는다. 쉴드는 개구부에 위치한다.The present invention further provides a helmet including the shield described above. The helmet has a helmet body having an opening provided at a front thereof. The shield is positioned in the opening.

일부 실시예에서, 헬멧은 각도위치센서를 더 포함한다.In some embodiments, the helmet further includes an angular position sensor.

일부 실시예에서, 헬멧은 제1 무선모듈을 더 포함한다.In some embodiments, the helmet further comprises a first wireless module.

본 발명은 이동 수단에 구성된 헤드업 디스플레이 장치를 더 제공한다. 헤드업 디스플레이 장치는 제2 무선모듈 및 디스플레이 모듈을 포함한다. 제2 무선모듈은 쉴드와 관련된 각도값을 수신한다. 디스플레이 모듈은 각도값을 기초로 고휘도 모드 또는 저휘도 모드를 선택하고 쉴드에 영상을 투사한다. 라이딩 중 각도값이 일정 각도 범위 내에 유지되면 디스플레이 모듈은 고휘도 모드에서 영상을 투사한다. 라이딩 중 각도값이 일정 각도 범위를 벗어나면 디스플레이 모듈이 저휘도 모드에서 영상을 투사한다.The present invention further provides a head-up display device configured in a means of transportation. The head-up display device includes a second wireless module and a display module. The second wireless module receives an angle value related to a shield. The display module selects a high-brightness mode or a low-brightness mode based on the angle value and projects an image on the shield. If the angle value is maintained within a certain angle range during riding, the display module projects an image in the high-brightness mode. If the angle value is out of the certain angle range during riding, the display module projects an image in the low-brightness mode.

일부 실시예에서, 쉴드는 대물렌즈와 접안렌즈를 포함한다. 대물렌즈는 영상을 반사하며, 영상은 대물렌즈에 의해 반사되어 접안렌즈에 투사된다.In some embodiments, the shield includes an objective lens and an eyepiece. The objective lens reflects an image, which is reflected by the objective lens and projected onto the eyepiece.

일부 실시예에서, 영상은 대물렌즈의 전방 표면에서 반사된 후 접안렌즈의 후방 표면으로 투사된다.In some embodiments, the image is reflected from the front surface of the objective lens and then projected onto the rear surface of the eyepiece.

일부 실시예에서, 디스플레이 모듈은 헬멧의 쉴드에 영상을 투사한다.In some embodiments, the display module projects an image onto a shield of the helmet.

일부 실시예에서, 헬멧은 각도값을 결정하기 위한 각도위치센서를 갖는다.In some embodiments, the helmet has an angular position sensor for determining angular values.

일부 실시예에서, 헤드업 디스플레이 장치는 관성에 기인한 각도값의 변화를 검출하기 위한 가속도 센서를 더 포함한다.In some embodiments, the head-up display device further includes an acceleration sensor for detecting changes in angular values due to inertia.

일부 실시예에서, 제2 무선모듈 및 헬멧에는 페어링 정보가 제공된다. 디스플레이 모듈은 페어링 정보를 기반으로 쉴드에 영상을 투사한다.In some embodiments, the second wireless module and the helmet are provided with pairing information. The display module projects an image onto the shield based on the pairing information.

일부 실시예에서, 디스플레이 모듈에는 두 종류 이상의 밝기 모드가 제공된다.In some embodiments, the display module provides more than one brightness mode.

본 발명은 라이더용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것으로, 헤드업 디스플레이 장치는 헬멧에 부착되는 전자부품들을 줄여준다.The present invention relates to a head-up display device for a rider, which reduces the number of electronic components attached to a helmet.

도 1은 본 발명의 일부 실시예에 따른 헬멧의 개략도이다.
도 2는 헬멧과 헤드업 디스플레이 모듈 사이의 광학 경로의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예에 따른 헬멧의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 헬멧의 개략도이다.
도 5는 디스플레이 시스템의 블록도이다.
도 6 및 도 7은 사용 중인 디스플레이 시스템의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일부 실시예에 따른 헬멧의 개략도이다.
FIG. 1 is a schematic diagram of a helmet according to some embodiments of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of the optical path between the helmet and the head-up display module.
FIG. 3 is a schematic diagram of a helmet according to some embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram of a helmet according to some embodiments of the present invention.
Figure 5 is a block diagram of the display system.
Figures 6 and 7 are schematic diagrams of the display system in use.
FIG. 8 is a schematic diagram of a helmet according to some embodiments of the present invention.

아래에서 설명하는 방향은 이동 수단(mobile vehicle)에 탑승한 라이더(rider)를 기준으로 하며, 이동 기기(mobile device)의 전면 방향은 이 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자의 상식에 부합하도록 전방이라 칭한다. 전술한 이동 수단은 오토바이, 스쿠터 등 핸들바를 이용하여 앞바퀴를 조종하는 이륜차 또는 삼륜차를 의미하나, 자전거, 전기자전거 등의 기타 경량 이동 수단일 수도 있다.The directions described below are based on a rider riding a mobile vehicle, and the front direction of the mobile device is referred to as front to conform to the common sense of a person having ordinary knowledge in this technical field. The aforementioned means of transportation refers to a two-wheeled or three-wheeled vehicle that controls the front wheel using a handlebar, such as a motorcycle or scooter, but may also be other lightweight means of transportation, such as a bicycle or electric bicycle.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 헬멧 본체(1)와 쉴드(shield, 2)를 포함하는 헬멧의 실시예를 제공한다.Referring to FIGS. 1 and 2, the present invention provides an embodiment of a helmet including a helmet body (1) and a shield (shield, 2).

헬멧 본체(1)는 그 전방에 개구부(12)가 구비된 베이스(11)를 갖는다.The helmet body (1) has a base (11) with an opening (12) at its front.

쉴드(2)는 대물렌즈(21), 접안렌즈(22) 및 2개의 측면부(13)를 포함한다. 대물렌즈(21) 및 접안렌즈(22)는 쉴드(2)의 2개의 측면부(13)로부터 쉴드(2)의 중간까지 연장되는 쉴드 바디들이다. 쉴드(2)의 2개의 측면부(13)는 베이스(11)에 연결되어 쉴드(2)가 개구부(12) 상에 위치될 수 있게 한다. 쉴드(2)는 하부와 상부를 더 포함한다. 대물렌즈(21)는 쉴드(2)의 하부에 위치한다. 접안렌즈(22)는 쉴드(2)의 상부에 위치한다. The shield (2) includes an objective lens (21), an eyepiece lens (22), and two side sections (13). The objective lens (21) and the eyepiece lens (22) are shield bodies extending from the two side sections (13) of the shield (2) to the middle of the shield (2). The two side sections (13) of the shield (2) are connected to the base (11) so that the shield (2) can be positioned on the opening (12). The shield (2) further includes a lower section and an upper section. The objective lens (21) is positioned at the lower section of the shield (2). The eyepiece lens (22) is positioned at the upper section of the shield (2).

대물렌즈(21)는 헬멧의 전방 저면에 있는 헤드업 디스플레이 장치(3)에 표시되는 영상(D)을 반사시키도록 구성되며, 대물렌즈(21)에 의해 반사되어 접안렌즈(22)에 투사되는 영상(D)은 이후 라이더의 눈에 투사된다. 구체적으로, 대물렌즈(21)는 전방 표면이 구비되며 접안렌즈(22)는 후방 표면이 구비되고, 영상(D)은 대물렌즈(21)의 전방 표면에 투사되고, 이후 영상(D)은 반사되어 접안렌즈(22)의 후방 표면에 투사된 후 라이더의 눈에 영상(D)이 투사된다.The objective lens (21) is configured to reflect an image (D) displayed on a head-up display device (3) located on the front bottom of the helmet, and the image (D) reflected by the objective lens (21) and projected onto the eyepiece (22) is then projected onto the rider's eyes. Specifically, the objective lens (21) is provided with a front surface and the eyepiece (22) is provided with a rear surface, and the image (D) is projected onto the front surface of the objective lens (21), and then the image (D) is reflected and projected onto the rear surface of the eyepiece (22), and then the image (D) is projected onto the rider's eyes.

결과적으로, 헬멧 내부에 반사광 경로를 배치할 필요가 없다. 헬멧 내에 전자 부품(특히 디스플레이 모듈)을 배치할 필요가 거의 없다. 라이더는 헬멧 자체의 보호 효과에 대한 영향없이 헤드업 디스플레이 장치에 표시된 영상을 관찰하는 것이 가능하다. 쉴드(2)가 파손된 경우, 쉴드(2)만 간단히 교체하면 계속 사용할 수 있다.As a result, there is no need to place a reflective path inside the helmet. There is almost no need to place electronic components (especially display modules) inside the helmet. The rider can observe the image displayed on the head-up display device without affecting the protective effect of the helmet itself. If the shield (2) is damaged, it can be used continuously by simply replacing only the shield (2).

일부 실시예에서, 헤드업 디스플레이 장치(3)는 이동 수단 상에 또는 조향 핸들 상의 어떤 위치에 구성될 수 있으며, 이는 라이더와 헤드업 디스플레이 장치(3) 사이의 거리(물체 거리)가 더 크도록 하여 헬멧에 헤드업 디스플레이 장치가 결합되는 종래 기술보다 더 큰 영상 거리가 형성되도록 한다.In some embodiments, the head-up display device (3) may be configured at any location on the vehicle or on the steering wheel, which allows for a greater distance (object distance) between the rider and the head-up display device (3), thereby creating a greater image distance than prior art techniques in which a head-up display device is coupled to a helmet.

본 발명은 대물렌즈(21)가 볼록 구면(convex spherical surface) 또는 쌍곡면 구면(hyperbolic spherical surface)인 실시예를 개시한다. 대물렌즈(21)는 표면이 필름으로 코팅되거나 반사 필름을 부착하여 영상의 반사율을 높인다. 대물렌즈(21) 표면의 반사율은 50%~80%로 하여 대물렌즈(21)가 라이더 아래의 시야를 완전히 차단하지 않도록 한다.The present invention discloses an embodiment in which the objective lens (21) is a convex spherical surface or a hyperbolic spherical surface. The objective lens (21) has a surface coated with a film or has a reflective film attached thereto to increase the reflectivity of the image. The reflectivity of the surface of the objective lens (21) is set to 50% to 80% so that the objective lens (21) does not completely block the view below the rider.

접안렌즈(22)는 오목 구면(concave spherical surface) 또는 투명한 쌍곡면 구면(transparent hyperbolic spherical surface)이다. 접안렌즈와 수직선이 이루는 각도는 대물렌즈와 수직선이 이루는 각도보다 크므로 라이더는 전방의 실제 장면과 영상을 동시에 관찰할 수 있게 된다. 접안렌즈(22)는 영상(D)을 수배 확대하여 영상(D)이 물체 거리보다 몇배 더 먼 거리에 표시되어, 4~6미터(영상 거리)에 형성되고 그리고 더 확대될 영상(D)을 라이더의 눈으로 관찰할 수 있게 한다.The eyepiece (22) is a concave spherical surface or a transparent hyperbolic spherical surface. Since the angle between the eyepiece and the vertical line is greater than the angle between the objective lens and the vertical line, the rider can observe the actual scene and the image in front at the same time. The eyepiece (22) magnifies the image (D) several times so that the image (D) is displayed at a distance several times longer than the object distance, and the image (D) formed at 4 to 6 meters (image distance) and then magnified further can be observed with the rider's eyes.

본 발명은 쉴드(2)가 개방형 쉴드인 실시예를 개시한다. 대물렌즈(21)와 접안렌즈(22)는 쉴드(2)의 두 측면부(13)에서 쉴드(2)의 중앙까지 연장되는 두 개의 분리된 쉴드 바디들이다. 쉴드(2)는 대물렌즈(21)와 접안렌즈(22) 사이에 위치된 개구부(23)를 가져, 바람이 개구부(23)를 통해 들어올 수 있게 하고 라이더가 무더운 느낌을 받지 않도록 한다.The present invention discloses an embodiment in which the shield (2) is an open shield. The objective lens (21) and the eyepiece (22) are two separate shield bodies extending from the two side portions (13) of the shield (2) to the center of the shield (2). The shield (2) has an opening (23) positioned between the objective lens (21) and the eyepiece (22), allowing wind to enter through the opening (23) and preventing the rider from feeling hot.

일부 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 쉴드(2)는 폐쇄형 쉴드 즉, 쉴드(2)는 대물렌즈(21)와 접안렌즈(22) 사이에 위치된 연결 쉴드바디(28)를 구비하여 바람과 비가 헬멧 내부로 유입되어 라이더에게 불편함을 주는 것을 방지한다.In some embodiments, as shown in FIG. 8, the shield (2) is a closed shield, i.e., the shield (2) has a connecting shield body (28) positioned between the objective lens (21) and the eyepiece lens (22) to prevent wind and rain from entering the inside of the helmet and causing discomfort to the rider.

일부 실시예에서, 쉴드(2)는 제1 악셀 세트(axel set, 24)가 제공된 2개의 측면 부분(13)을 갖는다. 제1 악셀 세트(24)는 대물렌즈(21)의 각도를 조정하거나 또는 대물렌즈(21) 및 접안렌즈(22)의 각도를 동시에 조정하기 위해 베이스(11)의 2개의 측면에 연결된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 대물렌즈(21)와 접안렌즈(22)는 대물렌즈(21)와 접안렌즈(22)의 각도를 개별적으로 조절할 수 있는 분리된 쉴드 바디들이다.In some embodiments, the shield (2) has two side parts (13) provided with a first axel set (24). The first axel set (24) is connected to two side parts of the base (11) to adjust the angle of the objective lens (21) or to adjust the angles of the objective lens (21) and the eyepiece (22) simultaneously. As illustrated in FIG. 3, the objective lens (21) and the eyepiece (22) are separate shield bodies that can individually adjust the angles of the objective lens (21) and the eyepiece (22).

도 4에 도시된 헬멧 및 도 1에 도시된 실시예는 제2 악셀 세트(25)를 더 포함하는 쉴드(2)에서 다르다. 제2 악셀 세트(25)는 대물렌즈(21)와 접안렌즈(22)에 회동 가능하게 부착되어 대물렌즈(21)가 영상(D)의 반사각을 조정하기 위해 접안렌즈(22) 상에서 회동할 수 있게 한다.The helmet illustrated in Fig. 4 and the embodiment illustrated in Fig. 1 differ in the shield (2) further comprising a second axel set (25). The second axel set (25) is rotatably attached to the objective lens (21) and the eyepiece (22) so that the objective lens (21) can rotate on the eyepiece (22) to adjust the reflection angle of the image (D).

언급할 만한 점은, 전술한 쉴드(2)가 또한 사용자에 의해 착용될 수 있다는 것인데, 예를 들어 쉴드(2)가 아이(eye) 마스크의 형태로 제조된다는 점이다. 쉴드(2)에는 서포트를 형성하는 측부(13)가 제공되어 쉴드(2)는 사용자의 머리에 착용될 수 있다.It is worth mentioning that the aforementioned shield (2) can also be worn by the user, for example, the shield (2) is manufactured in the form of an eye mask. The shield (2) is provided with a side (13) forming a support so that the shield (2) can be worn on the user's head.

도 2 및 도 5를 참조하면, 디스플레이 시스템(100)은 헤드업 디스플레이 장치(3)와 헬멧을 포함한다. 헤드업 디스플레이 장치(3)는 이동 수단 상에 또는 스티어링 핸들 상의 디스플레이를 대체하기 위해 스티어링 핸들의 대시보드 상에 구성된다. 헬멧은 라이더에 의해 착용된다. 헬멧과 쉴드의 구조에 대한 세부 사항은 위에 설명되어 있으므로 여기서는 더 이상 반복하지 않는다.Referring to FIGS. 2 and 5, the display system (100) includes a head-up display device (3) and a helmet. The head-up display device (3) is configured on the dashboard of the steering wheel to replace a display on the vehicle or on the steering wheel. The helmet is worn by the rider. Details of the structure of the helmet and shield are described above and will not be repeated here.

헬멧은 각도위치센서(27), 제1 무선모듈(26) 및 배터리(미도시)가 구비되는 베이스(11)를 갖는다. 배터리는 앞서 언급한 전자 부품들에 전기를 공급한다. 각도위치센서(27)는 자이로스코프, 가속도센서 또는 영상센서로, 영상 인식에 의해 헬멧의 각도를 파악하고, 라이더의 위 또는 아래를 보는 동작에 대응하도록 헬멧의 각도값(271)을 결정한다. 제1 무선모듈(26)은 헬멧의 각도값(271)을 무선전송한다.The helmet has a base (11) equipped with an angle position sensor (27), a first wireless module (26), and a battery (not shown). The battery supplies electricity to the electronic components mentioned above. The angle position sensor (27) is a gyroscope, an acceleration sensor, or an image sensor, and determines the angle of the helmet by image recognition and determines an angle value (271) of the helmet to correspond to the rider's motion of looking up or down. The first wireless module (26) wirelessly transmits the angle value (271) of the helmet.

헤드업 디스플레이 장치(3)는 제어 모듈, 디스플레이 모듈(31) 및 제2 무선모듈(32)을 포함한다. 디스플레이 모듈(31)은 적어도 두 가지 모드, 예를 들어 고휘도 모드 및 저휘도 모드가 제공되는 영상(D)을 투사한다. 제2 무선모듈(32)은 헬멧의 각도값(271)을 수신하고, 헤드업 디스플레이 장치(3)의 제어 모듈은 헬멧의 각도값(271)에 기초하여 디스플레이 모듈(31)에 표시되는 영상(D)의 밝기를 결정한다.The head-up display device (3) includes a control module, a display module (31), and a second wireless module (32). The display module (31) projects an image (D) provided with at least two modes, for example, a high-brightness mode and a low-brightness mode. The second wireless module (32) receives an angle value (271) of the helmet, and the control module of the head-up display device (3) determines the brightness of the image (D) displayed on the display module (31) based on the angle value (271) of the helmet.

라이딩 중 헬멧의 각도와 비교하면 헬멧이 앞으로 기울어지면 영상(D)은 저휘도 모드로 되어, 도 6에 도시된 것처럼, 라이더가 머리를 아래로 한 상태에서 투명 쉴드에서 직접 관찰할 수 있다. 영상(D)을 대시보드로 설정하고 운전자가 대시보드의 내용을 읽는 데 영향을 미칠 정도로 강한 햇빛을 방지하는 것이 가능하다. 사용자가 읽을 수 있는 헤드업 디스플레이 영상을 형성하기 위해 (이동 수단의) 전면 유리(windshield)에 영상(D)이 직접 투사되는 것과 비교하여, 본 발명은 사용자가 읽을 수 있도록 저휘도 모드에서 영상(D)을 쉴드(2)에 투사할 수 있다. When the helmet is tilted forward compared to the angle of the helmet during riding, the image (D) is in a low-brightness mode so that the rider can directly observe it through the transparent shield with his head down, as shown in Fig. 6. It is possible to set the image (D) on the dashboard and prevent strong sunlight that would affect the driver's ability to read the contents of the dashboard. Compared to the case where the image (D) is directly projected onto the windshield (of a vehicle) to form a head-up display image that can be read by the user, the present invention can project the image (D) in a low-brightness mode onto the shield (2) so that the user can read it.

헬멧이 주행 중 일정 각도(거의 수직) 범위 내에서 유지되면, 디스플레이 모듈(31)은 도 7에 도시된 바와 같이 고휘도 모드에서 영상(D)을 투사하여, 라이더는 고개를 들고 전방을 관찰할 수 있으며, 영상(D)을 헤드업 디스플레이 장치의 스크린으로 설정할 수 있다. 일부 실시예에서, 헬멧을 착용하는 개인적인 습관으로 인한 각도 차이에 영향을 받지 않도록 라이더가 이동 수단(300)에 탑승하려고 할 때 전술한 라이딩 각도를 설정할 수 있다. 일부 실시예에서, 디스플레이 모듈(31)은 2개 이상(예를 들어, 3개 이상)의 밝기 모드가 제공된다. 고휘도 모드에서 표시되는 밝기는 저휘도 모드에서 표시되는 밝기보다 더 밝다. 헤드업 디스플레이 장치(3)는 주변의 밝기, 예를 들어 낮 또는 밤을 감지하여 영상(D)의 밝기를 조정하기 위한 광학 센서 모듈을 더 포함한다.When the helmet is maintained within a certain angle (almost vertical) range during riding, the display module (31) projects an image (D) in a high brightness mode as illustrated in FIG. 7, so that the rider can raise his/her head and observe the front, and set the image (D) to the screen of the head-up display device. In some embodiments, the riding angle described above can be set when the rider is about to board the vehicle (300) so as not to be affected by the angle difference due to personal habits of wearing the helmet. In some embodiments, the display module (31) is provided with two or more (e.g., three or more) brightness modes. The brightness displayed in the high brightness mode is brighter than the brightness displayed in the low brightness mode. The head-up display device (3) further includes an optical sensor module for detecting the brightness of the surroundings, for example, day or night, and adjusting the brightness of the image (D).

제1 무선모듈(26)과 제2 무선모듈(32)은 페어링 정보가 제공되는 블루투스 모듈이다. 베이스(11)와 헤드업 디스플레이 장치(3) 각각은 제1 무선모듈(26)과 제2 무선모듈이 올바르게 페어링하는 것을 보장하도록 인증된 칩을 갖는다. 헤드업 디스플레이 장치(3)는 페어링 정보를 기반으로 헬멧의 특정 쉴드에 영상(D)을 투사하여 헤드업 디스플레이 장치(3)가 잘못된 각도값을 입력받아 잘못된 밝기를 표시하지 않도록 한다. 일부 실시예에서, 헤드업 디스플레이 장치(3)는 스마트폰에 연결하여 푸시를 통해 내비게이션 정보를 헤드업 디스플레이 장치(3)에 제공할 수 있다.The first wireless module (26) and the second wireless module (32) are Bluetooth modules that provide pairing information. The base (11) and the head-up display device (3) each have a chip that is certified to ensure that the first wireless module (26) and the second wireless module are correctly paired. The head-up display device (3) projects an image (D) onto a specific shield of the helmet based on the pairing information so that the head-up display device (3) does not receive an incorrect angle value and display an incorrect brightness. In some embodiments, the head-up display device (3) can be connected to a smartphone to provide navigation information to the head-up display device (3) via push.

선택적으로, 제1 무선모듈(26) 및 제2 무선모듈(32)은 개별적으로 RFID 판독기 및 RFID 칩이다. RFID 칩은 헬멧의 각도값(271)을 저장하기 위해 각도위치센서(27)와 전기적으로 연결되며, 헤드업 디스플레이 장치(3)의 제어 모듈은 RFID 칩의 식별 인벤토리 번호(식별자)를 기록하고 RFID 칩으로부터 식별 인벤토리 번호(식별자)를 기반으로 헬멧의 각도값(271)을 판독함으로써 자동 연결되는 무선 모듈을 배치할 필요가 없으며 헬멧 내부의 전자 부품의 내구성을 연장시킬 수 있다. Optionally, the first wireless module (26) and the second wireless module (32) are individually an RFID reader and an RFID chip. The RFID chip is electrically connected to the angular position sensor (27) to store the angle value (271) of the helmet, and the control module of the head-up display device (3) records the identification inventory number (identifier) of the RFID chip and reads the angle value (271) of the helmet based on the identification inventory number (identifier) from the RFID chip, thereby eliminating the need to place an automatically connected wireless module and extending the durability of electronic components inside the helmet.

일부 실시예에 있어서, 헤드업 디스플레이 장치(3)는 가속도 센서, 예를 들어 이동 수단(300)의 가속 및 감속 중 관성에 의한 흔들림으로 야기되는 잘못된 판단을 보상하기 위한 중력 센서(33)를 포함한다.In some embodiments, the head-up display device (3) includes an acceleration sensor, for example, a gravity sensor (33) to compensate for incorrect judgment caused by inertial shaking during acceleration and deceleration of the moving means (300).

일부 실시예에 있어서, 디스플레이 모듈(31)은 제어 가능한 가열 온도에서 약 40,000 니트의 스크린 밝기로 높은 백라이트 및 높은 콘트라스트 영상(D)을 수행하는 고효율 및 고휘도를 갖는 디스플레이 패널이다.In some embodiments, the display module (31) is a high-efficiency and high-brightness display panel that performs high backlight and high-contrast images (D) with a screen brightness of about 40,000 nits at a controllable heating temperature.

Claims (20)

대물렌즈, 접안렌즈 및 두 개의 측면부를 포함하는 헬멧용 쉴드로서,
상기 대물렌즈와 상기 접안렌즈는 상기 쉴드의 두개의 측면부에서 상기 쉴드의 중앙까지 연장되는 쉴드 바디들이고;
상기 접안렌즈는 상기 대물렌즈 위에 위치하며;
상기 대물렌즈는 이동 수단의 헤드업 디스플레이 장치 상에 표시되는 영상을 반사시키도록 구성되며;
상기 영상은 상기 대물렌즈에 의해 반사되어 상기 접안렌즈에 투사되고, 이후 상기 영상은 상기 접안렌즈에 의해 상기 접안렌즈 후방으로 반사되며;
상기 쉴드는 상기 대물렌즈의 위치를 조정하기 위한 제1 악셀세트를 더 포함하는, 헬멧용 쉴드.
A shield for a helmet comprising an objective lens, an eyepiece and two side sections,
The above objective lens and the above eyepiece are shield bodies extending from the two side surfaces of the shield to the center of the shield;
The above eyepiece is positioned above the objective lens;
The above objective lens is configured to reflect an image displayed on a head-up display device of the vehicle;
The image is reflected by the objective lens and projected onto the eyepiece, and then the image is reflected to the rear of the eyepiece by the eyepiece;
A shield for a helmet, wherein the shield further includes a first axel set for adjusting the position of the objective lens.
제1항에 있어서, 상기 영상은 상기 대물렌즈의 전방 표면에 의해 반사된 후 상기 접안렌즈의 후방 표면으로 투사되는, 헬멧용 쉴드.A helmet shield in the first aspect, wherein the image is reflected by the front surface of the objective lens and then projected onto the rear surface of the eyepiece. 제1항에 있어서, 상기 대물렌즈는 볼록 구면 또는 쌍곡면 구면인, 헬멧용 쉴드.A helmet shield in the first paragraph, wherein the objective lens is a convex sphere or a hyperboloid sphere. 제1항에 있어서, 상기 대물렌즈는 반사 필름을 구비하고; 상기 반사 필름의 반사율은 50%~80% 사이인, 헬멧용 쉴드.A helmet shield according to claim 1, wherein the objective lens has a reflective film; and the reflectivity of the reflective film is between 50% and 80%. 제1항에 있어서, 상기 접안렌즈는 오목 구면 또는 투명한 쌍곡면 구면이고; 상기 접안렌즈와 수직선 사이의 각도는 상기 대물렌즈와 수직선 사이의 각도보다 큰, 헬멧용 쉴드.A helmet shield in the first aspect, wherein the eyepiece is a concave sphere or a transparent hyperboloid sphere; and the angle between the eyepiece and the vertical line is greater than the angle between the objective lens and the vertical line. 제1항에 있어서, 상기 대물렌즈와 상기 접안렌즈는 두 개의 분리된 쉴드 바디들인, 헬멧용 쉴드.A helmet shield, wherein in the first paragraph, the objective lens and the eyepiece are two separate shield bodies. 제1항에 있어서, 상기 쉴드는 상기 대물렌즈와 상기 접안렌즈 사이에 위치하는 개구부를 갖는, 헬멧용 쉴드. A helmet shield in the first aspect, wherein the shield has an opening positioned between the objective lens and the eyepiece. 제1항에 있어서, 상기 쉴드는 상기 대물렌즈와 상기 접안렌즈 사이에 위치한 연결 쉴드바디인, 헬멧용 쉴드.A helmet shield in the first paragraph, wherein the shield is a connecting shield body located between the objective lens and the eyepiece. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 쉴드는 상기 접안렌즈의 위치를 조정하기 위한 제2 악셀 세트를 더 포함하는, 헬멧용 쉴드.A helmet shield according to claim 1, wherein the shield further includes a second axel set for adjusting the position of the eyepiece. 제1항 내지 제8항, 그리고 제10항 중 어느 한 항에 따른 쉴드를 포함하는 헬멧으로서, 상기 헬멧은 전방에 개구부가 제공된 헬멧 본체를 구비하며; 상기 쉴드는 상기 개구부에 위치되는, 헬멧.A helmet comprising a shield according to any one of claims 1 to 8 and 10, wherein the helmet has a helmet body having an opening provided at a front; and wherein the shield is positioned in the opening. 제11항에 있어서, 각도위치센서 또는/및 제1 무선모듈을 더 포함하는 헬멧.A helmet further comprising an angular position sensor and/or a first wireless module in claim 11. 이동 수단에 구성하기에 적합한 헤드업 디스플레이 장치로서,
쉴드로부터 각도값을 수신하는 제2 무선모듈;
상기 각도값을 기초로 고휘도 모드 또는 저휘도 모드를 선택하여 상기 쉴드에 영상을 투사하는 디스플레이 모듈;
라이딩 중 일정 각도 범위 내에서 상기 각도값이 유지되면, 상기 디스플레이 모듈은 상기 고휘도 모드에서 상기 영상을 투사하고; 라이딩 중 상기 각도값이 일정 각도 범위 내가 아닌 경우, 상기 디스플레이 모듈은 상기 저휘도 모드에서 상기 영상을 투사하는, 헤드업 디스플레이 장치.
As a head-up display device suitable for configuration in a means of transportation,
A second wireless module receiving angle values from the shield;
A display module that projects an image onto the shield by selecting a high-brightness mode or a low-brightness mode based on the above angle value;
A head-up display device, wherein when the angle value is maintained within a certain angle range during riding, the display module projects the image in the high-brightness mode; and when the angle value is not within the certain angle range during riding, the display module projects the image in the low-brightness mode.
제 13 항에 있어서, 상기 쉴드는 대물렌즈와 접안렌즈를 포함하고; 상기 대물렌즈는 상기 영상을 반사하고, 상기 영상은 상기 대물렌즈에 의해 반사된 후 상기 접안렌즈에 투사되는, 헤드업 디스플레이 장치.A head-up display device in accordance with claim 13, wherein the shield includes an objective lens and an eyepiece; the objective lens reflects the image, and the image is reflected by the objective lens and then projected onto the eyepiece. 제14항에 있어서, 상기 영상은 상기 대물렌즈의 전방 표면에 의해 반사되어 상기 접안렌즈의 후방 표면으로 투사되는, 헤드업 디스플레이 장치.A head-up display device in claim 14, wherein the image is reflected by the front surface of the objective lens and projected onto the rear surface of the eyepiece. 제13항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈은 상기 영상을 헬멧의 상기 쉴드로 투사하는, 헤드업 디스플레이 장치.In the 13th paragraph, the display module is a head-up display device that projects the image onto the shield of the helmet. 제 16항에 있어서, 상기 헬멧은 상기 각도값을 결정하기 위한 각도위치센서를 갖는, 헤드업 디스플레이 장치.A head-up display device in accordance with claim 16, wherein the helmet has an angle position sensor for determining the angle value. 제13항에 있어서, 관성에 의한 상기 각도값의 변화를 감지하는 가속도 센서를 더 포함하는 헤드업 디스플레이 장치.A head-up display device further comprising an acceleration sensor that detects a change in the angle value due to inertia in claim 13. 제16항에 있어서, 상기 제2 무선모듈과 상기 헬멧은 페어링 정보가 제공되고; 상기 디스플레이 모듈은 상기 페어링 정보에 기초하여 상기 영상을 상기 쉴드에 투사하는, 헤드업 디스플레이 장치.A head-up display device in claim 16, wherein the second wireless module and the helmet are provided with pairing information; and the display module projects the image onto the shield based on the pairing information. 제13항에 있어서, 상기 디스플레이 모듈은 2 가지 종류 이상의 밝기 모드를 구비하는, 헤드업 디스플레이 장치.A head-up display device according to claim 13, wherein the display module has two or more types of brightness modes.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20160309827A1 (en) * 2015-04-27 2016-10-27 Intelligent Cranium Helmets, LLC Protective Helmet

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