KR101592764B1 - 헤드업 디스플레이 제어장치 및 방법 - Google Patents

헤드업 디스플레이 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 헤드업 디스플레이 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 차량의 주행정보를 센싱하는 센서모듈, 주행정보에 대한 제1 영상데이터가 차량의 윈드쉴드에 반사되어 표시되도록 제1 영상데이터를 출력하는 출력모듈, 제1 영상데이터가 표시된 윈드쉴드의 일정 영역에 대한 제2 영상데이터를 획득하는 카메라, 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 제1 영상데이터를 보정하는 제어모듈을 포함할 수 있고, 다른 실시 예로도 적용이 가능하다.

Description

헤드업 디스플레이 제어장치 및 방법{Apparatus and Method for Control of Head Up Display}
본 발명의 다양한 실시 예는 헤드업 디스플레이 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 헤드업 디스플레이에서 출력되어 윈드쉴드에서 반사되는 영상데이터가 이중으로 보이는 현상을 방지할 수 있는 헤드업 디스플레이 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
헤드업 디스플레이(Head Up Display; HUD) 제어장치는 전투기에 도입된 시스템으로, 조종사에게 비행정보를 제공하는 기능을 수행하였다. 현재에는 운전자가 주행 중에 계기판을 주시하지 않더라도, 차량의 앞 유리에 주행 정보를 출력하여 주행 중인 도로를 주시하면서 주행할 수 있도록 일반적인 차량에 구비된다.
일반적으로 차량의 윈드쉴드(Windshield)는 이면 글래스와 표면 글래스의 이중 글래스로 형성된다. 따라서 헤드업 디스플레이 제어장치에서 출력되는 영상데이터에 대한 입사광이 윈드쉴드의 이면 글래스와 표면 글래스에 각각 반사되어 메인 이미지와 보조 이미지가 생성됨으로 인해, 영상데이터가 이중으로 보이는 현상이 발생한다.
상기와 같이 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다양한 실시 예들은 윈드쉴드를 구성하는 이면 글래스와 표면 글래스에 각각 반사되어 생성된 메인 이미지와 보조 이미지로 인해 이중으로 보이는 영상데이터를 보정하기 위한 헤드업 디스플레이 제어장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드업 디스플레이 제어장치는 차량의 주행정보를 센싱하는 센서모듈, 상기 주행정보에 대한 제1 영상데이터가 상기 차량의 윈드쉴드에 반사되어 표시되도록 상기 제1 영상데이터를 출력하는 출력모듈, 상기 제1 영상데이터가 표시된 상기 윈드쉴드의 일정 영역에 대한 제2 영상데이터를 획득하는 카메라, 상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터를 보정하는 제어모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 영상데이터는 복수 개의 글래스로 형성된 상기 윈드쉴드에 반사되어 표시되는 메인 이미지와 보조 이미지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은 상기 메인 이미지와 상기 보조 이미지에서 상기 주행정보에 대한 데이터의 가장자리 픽셀 값을 확인하고, 상기 픽셀 값의 차이가 임계치 이상이면 상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터인 것으로 확인할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은 상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터에서 상기 확인된 픽셀 값만큼 상기 주행정보에 대한 데이터의 색상을 그라데이션할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은 상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터에서 상기 확인된 픽셀 값만큼 상기 주행정보에 대한 데이터를 이동시킬 수 있다.
아울러, 본 발명의 일 실시 예에 따른 헤드업 디스플레이 제어방법은 차량의 주행정보를 확인하는 단계, 상기 주행정보에 대한 제1 영상데이터가 상기 차량의 윈드쉴드에 반사되어 표시되도록 상기 제1 영상데이터를 출력하는 단계, 상기 제1 영상데이터가 표시된 상기 윈드쉴드의 일정 영역에 대한 제2 영상데이터를 획득하는 단계, 상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터를 보정하여 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 영상데이터는 복수 개의 글래스로 형성된 상기 윈드쉴드에 반사되어 표시되는 메인 이미지와 보조 이미지를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 영상데이터를 획득하는 단계 이후에 상기 메인 이미지와 상기 보조 이미지에서 상기 주행정보에 대한 데이터의 가장자리 픽셀 값을 확인하는 단계, 상기 픽셀 값의 차이가 임계치 이상이면 상기 제2 영상데이터를 이중 영상데이터로 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 영상데이터를 보정하여 출력하는 단계는 상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터에서 상기 픽셀 값만큼 상기 주행정보에 대한 데이터의 색상을 그라데이션하여 출력하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 제1 영상데이터를 보정하여 출력하는 단계는 상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터에서 상기 픽셀 값만큼 상기 주행정보에 대한 데이터를 이동시켜 출력하는 단계일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 헤드업 디스플레이 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 윈드쉴드를 형성하는 이면 글래스와 표면 글래스에 각각 반사되어 생성된 메인 이미지와 보조 이미지로 인해 이중으로 보이는 영상데이터를 보정함으로써, 이중으로 보이는 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드업 디스플레이 제어장치의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드업 디스플레이 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드업 디스플레이 제어장치에서 이중 영상데이터를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나, 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드업 디스플레이 제어장치의 주요 구성을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 헤드업 디스플레이 제어장치(100)는 통신모듈(110), 카메라(120), 센서모듈(130), 입력모듈(140), 출력모듈(150), 메모리(160) 및 제어모듈(170)을 포함할 수 있다.
통신모듈(110)은 카메라(120), 센서모듈(130), 입력모듈(140), 출력모듈(150), 메모리(160) 및 제어모듈(170) 사이의 통신을 위해 CAN(Controller Area Network), CAN-FD(CAN with Flexible Data rate), FlexRay, MOST(Media Oriented Systems Transport), TT Ethernet(Time Triggered Ethernet) 등의 다양한 차량 내 통신을 수행할 수 있다.
카메라(120)는 운전자의 좌석에 배치될 수 있다. 카메라(120)는 출력모듈(150)에서 출력된 차량의 주행정보에 대한 제1 영상데이터가 윈드쉴드에서 반사되어 표시될 때, 윈드쉴드에 표시된 제1 영상데이터를 촬영하여 제2 영상데이터를 획득할 수 있다. 카메라(120)는 획득된 제2 영상데이터를 제어모듈(170)로 제공할 수 있다.
센서모듈(130)은 차량에 구비되어 차량의 주행정보를 측정하여 통신모듈(110)을 통해 제어모듈(170)로 제공할 수 있다. 센서모듈(130)은 차량의 속도를 확인할 수 있는 속도센서, 차량의 위치를 확인할 수 있는 GPS(Global Positioning Sensor) 등을 포함할 수 있다.
입력모듈(140)은 외부로부터의 입력에 따른 제어신호를 생성한다. 이를 위해, 입력모듈(140)은 키패드, 터치패드, 터치스크린 등의 입력장치로 형성될 수 있으며, 입력모듈(140)이 터치스크린으로 형성된 경우, 출력모듈(150)의 기능도 동시에 수행할 수 있다.
출력모듈(150)은 헤드업 디스플레이로, 제어모듈(170)의 제어에 의해 차량의 주행정보에 대한 제1 영상데이터를 출력할 수 있다. 출력모듈(150)에서 출력되는 제1 영상데이터는 윈드쉴드에 반사되어 사용자가 확인할 수 있다. 출력모듈(150)은 제어모듈(170)의 제어에 의해 헤드업 디스플레이 제어장치(100) 동작 시의 화면을 출력할 수 있다. 이를 위해, 출력모듈(170)은 LCD, 터치스크린 등의 출력장치로 형성될 수 있다.
메모리(160)는 헤드업 디스플레이 제어장치(100)를 동작시키기 위한 프로그램 등을 저장할 수 있다. 특히, 메모리(160)는 카메라(120)에서 획득된 제2 영상데이터가 이중 영상데이터일 경우, 제2 영상데이터를 보정하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
제어모듈(170)은 카메라(120)에서 획득된 제2 영상데이터를 분석하고, 영상데이터가 이중 영상데이터이면 출력모듈(150)에서 출력되는 제1 영상데이터를 보정하여 출력할 수 있다.
제어모듈(170)은 헤드업 디스플레이 제어장치(100)의 전원이 온(ON)되면, 센서모듈(130)을 제어하여 차량의 주행정보를 확인할 수 있다. 이때, 주행정보는 차량이 주행 중인 도로의 형태, 차량의 주행 속도, 도로의 권장 주행속도 등을 포함할 수 있다.
제어모듈(170)은 확인된 주행정보를 포함하는 제1 영상데이터를 출력모듈(150)에 출력할 수 있다. 출력모듈(150)에 출력된 제1 영상데이터는 윈드쉴드의 특정 영역에 반사되어 운전자가 차량의 주행정보를 확인할 수 있다. 일반적인 윈드쉴드는 이면 글래스와 표면 글래스로 형성되고, 제1 영상데이터는 이면 글래스에 반사되어 메인 이미지를 형성할 수 있다. 제1 영상데이터는 표면 글래스에 보조 이미지를 형성할 수 있다. 이에 따라, 운전자는 메인 이미지와 보조 이미지가 중첩된 영상데이터를 확인할 수 있다.
제어모듈(170)은 출력모듈(150)에 제1 영상데이터가 출력되면, 카메라(120)를 제어하여 제2 영상데이터를 획득할 수 있다. 제어모듈(170)은 획득된 제2 영상데이터가 이중 영상데이터인지 확인할 수 있다. 제어모듈(170)은 제2 영상데이터에서 메인 이미지와 보조 이미지를 분리할 수 있다. 보조 이미지는 메인 이미지에 의해 생성된 것으로 메인 이미지와 동일한 주행정보를 포함하고 있으나, 메인 이미지보다 명도가 높으므로 이를 기준으로 메인 이미지와 보조 이미지를 분리할 수 있다.
제어모듈(170)은 메인 이미지와 보조 이미지 각각에 포함된 주행정보의 가장자리에 대한 픽셀 값을 확인할 수 있다. 예컨대, 주행정보가 텍스트데이터일 경우, 제어모듈(170)은 메인 이미지에 포함된 텍스트데이터의 가장자리에 대한 픽셀 값과, 보조 이미지에 포함된 텍스트데이터의 가장자리에 대한 픽셀 값을 확인할 수 있다. 제어모듈(170)은 확인된 픽셀 값의 차이를 산출할 수 있다.
제어모듈(170)은 픽셀 값의 차이가 임계치 이상이면 카메라(120)에서 획득된 제2 영상데이터가 이중 영상데이터인 것으로 확인하여 제1 영상데이터를 보정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어모듈(170)은 메인 이미지가 보조 이미지에 중첩되지 않는 영역을 제1 영상데이터에서 확인하고, 확인된 영역을 그라데이션할 수 있다. 이때, 그라데이션은 명도, 채도 또는 투명도 중 적어도 하나를 조절하여 제1 영상데이터에서 상기 영역이 잘 보이지 않도록 제어하는 것일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어모듈(170)은 이중 영상데이터임을 확인하기 위해 산출된 픽셀 차이만큼 제1 영상데이터에 포함된 텍스트데이터를 이동시킨 후 출력할 수 있다. 제어모듈(170)은 보정된 제1 영상데이터를 출력모듈(150)에 재출력할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 헤드업 디스플레이 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 헤드업 디스플레이 제어장치에서 이중 영상데이터를 보정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 11단계에서 제어모듈(170)은 헤드업 디스플레이의 전원이 온(ON)됨을 확인할 수 있다. 11단계의 확인결과, 헤드업 디스플레이 전원의 온이 확인되지 않으면 27단계로 진행하여 전원 온 대기 등의 해당 기능을 수행할 수 있다.
11단계의 확인결과, 헤드업 디스플레이 전원의 온이 확인되면 제어모듈(170)은 13단계로 진행할 수 있다. 13단계에서 제어모듈(170)은 센서모듈(130)을 제어하여 차량의 주행정보를 확인할 수 있다. 이때, 주행정보는 차량이 주행 중인 도로의 형태, 차량의 주행 속도, 도로의 권장 주행속도 등을 포함할 수 있다.
15단계에서 제어모듈(170)은 13단계에서 확인되는 주행정보에 대한 데이터를 포함하는 제1 영상데이터를 출력모듈(150)에 출력할 수 있다. 출력모듈(150)에 출력된 제1 영상데이터는 윈드쉴드의 특정 영역에 반사되어 운전자가 차량의 주행정보를 확인할 수 있다. 일반적인 윈드쉴드는 이면 글래스와 표면 글래스로 형성되고, 제1 영상데이터는 이면 글래스에 반사되어 도 3에 도시된 310과 같은 메인 이미지를 형성할 수 있다. 제1 영상데이터는 표면 글래스에 반사되어 도 3에 도시된 320과 같은 보조 이미지를 형성할 수 있다. 이에 따라, 운전자는 330과 같이 메인 이미지와 보조 이미지가 중첩된 영상데이터를 확인할 수 있다.
17단계에서 제어모듈(170)은 카메라(120)를 제어하여 윈드쉴드의 특정 영역을 촬영하여 제2 영상데이터를 획득할 수 있다. 예컨대, 카메라(120)에서 획득된 영상데이터는 도 3의 330과 같을 수 있다.
19단계에서 제어모듈(170)은 17단계에서 획득된 제2 영상데이터가 이중 영상데이터인지 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어모듈(170)은 제2 영상데이터에서 메인 이미지와 보조 이미지를 분리할 수 있다. 보조 이미지는 메인 이미지에 의해 생성된 것으로 메인 이미지와 동일한 주행정보에 대한 데이터를 포함하고 있으나, 메인 이미지보다 명도가 높으므로 이를 기준으로 메인 이미지와 보조 이미지를 분리할 수 있다. 제어모듈(170)은 메인 이미지와 보조 이미지 각각에 포함된 주행정보에 대한 데이터의 가장자리를 확인하고 이에 대한 픽셀 값을 확인할 수 있다. 예컨대, 제어모듈(170)은 330에서와 같이 메인 이미지(310)에 포함된 주행정보와 보조 이미지(320)에 포함된 주행정보의 데이터에 대한 가장자리 픽셀 값이 a만큼 차이가 나는 것을 확인할 수 있다. 제어모듈(170)은 a가 임계값 이상이면 제2 영상데이터가 이중 영상데이터인 것으로 확인하여 21단계로 진행할 수 있다. 제어모듈(170)은 a가 임계값 미만이면 영상데이터가 이중 영상데이터가 아닌 것으로 확인하여 25단계로 진행할 수 있다.
21단계에서 제어모듈(170)은 제1 영상데이터를 보정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제어모듈(170)은 도 3의 340에서와 같이 메인 이미지(310)에 포함된 주행정보의 데이터 중에서 보조 이미지(320)에 포함된 주행정보의 데이터와 중첩되지 않는 영역(b)을 추출할 수 있다. 제어모듈(170)은 a와 b를 이용하여 제1 영상데이터에 포함된 주행정보 데이터의 가장자리를 그라데이션할 수 있다. 제어모듈(170)은 제1 영상데이터에 포함된 주행정보 데이터의 가장자리에 대한 명도, 채도 또는 투명도 중 적어도 하나를 조절할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제어모듈(170)은 19단계에서 확인된 픽셀 차이만큼 제1 영상데이터에 포함된 주행정보의 데이터를 이동시킬 수 있다. 예컨대, 330에서와 같이 메인 이미지(310)와 보조 이미지(320) 각각에 포함된 주행정보 가장자리의 픽셀 차이가 a이므로 제어모듈(170)은 제1 영상데이터에서 주행정보 데이터의 위치를 a픽셀만큼 왼쪽으로 이동시켜 제1 영상데이터를 보정할 수 있다.
23단계에서 제어모듈(170)은 보정된 제1 영상데이터를 출력모듈(150)에 재출력할 수 있다. 제어모듈(170)은 17단계로 회귀하여 보정된 제1 영상데이터에 해당하는 제2 영상데이터를 획득하여 상기의 프로세스를 재 수행할 수 있다.
25단계에서 제어모듈(170)은 헤드업 디스플레이의 전원이 오프(OFF)됨이 감지되지 않으면 13단계로 회귀하여 상기의 단계를 지속적으로 수행할 수 있고, 헤드업 디스플레이의 전원이 오프됨이 감지되면, 상기의 프로세스를 종료할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 발명된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 발명된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 헤드업 디스플레이 제어장치
110: 통신모듈 120: 카메라
130: 센서모듈 140: 입력모듈
150: 출력모듈 160: 메모리
170: 제어모듈

Claims (10)

  1. 차량의 주행정보를 센싱하는 센서모듈;
    상기 주행정보에 대한 제1 영상데이터가 상기 차량의 윈드쉴드에 반사되어 표시되도록 상기 제1 영상데이터를 출력하는 출력모듈;
    상기 제1 영상데이터가 표시된 상기 윈드쉴드의 일정 영역에 대한 제2 영상데이터를 획득하는 카메라;
    상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터를 보정하는 제어모듈;
    을 포함하는 헤드업 디스플레이 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영상데이터는
    복수 개의 글래스로 형성된 상기 윈드쉴드에 반사되어 표시되는 메인 이미지와 보조 이미지를 포함하는 헤드업 디스플레이 제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어모듈은
    상기 메인 이미지와 상기 보조 이미지에서 상기 주행정보에 대한 데이터의 가장자리 픽셀 값을 확인하고, 상기 픽셀 값의 차이가 임계치 이상이면 상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터인 것으로 확인하는 헤드업 디스플레이 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어모듈은
    상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터에서 상기 확인된 픽셀 값만큼 상기 주행정보에 대한 데이터의 색상을 그라데이션하는 헤드업 디스플레이 제어장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어모듈은
    상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터에서 상기 확인된 픽셀 값만큼 상기 주행정보에 대한 데이터를 이동시키는 헤드업 디스플레이 제어장치.
  6. 차량의 주행정보를 확인하는 단계;
    상기 주행정보에 대한 제1 영상데이터가 상기 차량의 윈드쉴드에 반사되어 표시되도록 상기 제1 영상데이터를 출력하는 단계;
    상기 제1 영상데이터가 표시된 상기 윈드쉴드의 일정 영역에 대한 제2 영상데이터를 획득하는 단계;
    상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터를 보정하여 출력하는 단계;
    를 포함하는 헤드업 디스플레이 제어방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 영상데이터는
    복수 개의 글래스로 형성된 상기 윈드쉴드에 반사되어 표시되는 메인 이미지와 보조 이미지를 포함하는 헤드업 디스플레이 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 영상데이터를 획득하는 단계 이후에
    상기 메인 이미지와 상기 보조 이미지에서 상기 주행정보에 대한 데이터의 가장자리 픽셀 값을 확인하는 단계;
    상기 픽셀 값의 차이가 임계치 이상이면 상기 제2 영상데이터를 이중 영상데이터로 확인하는 단계;
    를 더 포함하는 헤드업 디스플레이 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 영상데이터를 보정하여 출력하는 단계는
    상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터에서 상기 픽셀 값만큼 상기 주행정보에 대한 데이터의 색상을 그라데이션하여 출력하는 단계인 헤드업 디스플레이 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 영상데이터를 보정하여 출력하는 단계는
    상기 제2 영상데이터가 이중 영상데이터이면 상기 제1 영상데이터에서 상기 픽셀 값만큼 상기 주행정보에 대한 데이터를 이동시켜 출력하는 단계인 헤드업 디스플레이 제어방법.
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