KR101619267B1 - 차량의 hud 제어 방법, 및 차량의 hud 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

차량의 HUD(head-up display) 제어 방법은, HUD 영역의 에지(edge) 영역에 배치되고 특정 주파수를 출력하는 주파수 컨텐츠(contents)를 활성화하는 단계와, 주파수 컨텐츠를 바라보는 차량 운전자의 눈동자를 감시하는 카메라를 활성화하는 단계와, 카메라가 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수를 검출하는 단계와, 상기 검출된 주파수가 특정 주파수에 해당하는 지 여부를 판단하는 단계와, 상기 검출된 주파수가 특정 주파수에 해당하는 것으로 검출될 때 HUD 영역의 위치를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

차량의 HUD 제어 방법, 및 차량의 HUD 제어 장치{Method and device for controlling head-up display device for vehicle}
본 발명은 차량의 HUD 관련 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 특정 주파수에 대한 운전자의 눈의 반응을 이용한 차량의 HUD 제어 방법 및 차량의 HUD 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차(차량)는 첨단 기술이 적용되어 그 기동성과 유용성이 향상됨으로써 현대사회에서 필수적인 제품이 되고 있다. 그리고, 최근에는, 운전자의 눈에 정보를 투영하기 위해 헤드업 디스플레이(HUD, Head-Up Display)가 사용되고 있다.
헤드업 디스플레이(Head Up Displays)는 차량의 운행 정보가 차량의 전면 유리에 표시되도록 설계된 전방 표시 장치이다. 즉, 헤드업 디스플레이 유닛(unit)은 자동차의 클러스터(cluster)에 표시되던 속도, 연료량, 온도 및 경고방향과 같은 다양한 종류의 정보를 운전자가 윈드쉴드 글라스(windshield glass)에서 인식할 수 있도록 가상 이미지(virtual image)를 형성하여 표시하는 것이다.
헤드 업 디스플레이는 처음에는 비행기에서 조종사의 전방 시야를 확보하기 위하여 도입되었으나, 최근에는 차량에서도 주행 정보 제공이나 운전자가 운전 중 고개를 숙임으로써 발생하는 사고 감소 등의 목적을 위하여 도입되고 있다. 또한 헤드업 디스플레이 유닛을 사용함으로서 운전자는 전방에 대한 집중력이 높아져 사고발생위험이 감소하는 장점을 갖는다. 또한 상기 헤드업 디스플레이 유닛은 클러스터의 정보뿐만 아니라 야간에 전방의 물체를 식별할 수 있도록 하는 나이트비젼 기능을 제공하기도 한다.
부연하여 설명하면, 헤드 업 디스플레이는 차량의 내부 동작 정보 및 주행 정보의 영상을 전방의 윈도우 쉴드(Window Shield)에 삽입된 스크린 필름을 통하여 디스플레이하여 운전자의 시선 이동을 최소화함으로써, 운전 중에 전방 주의를 분산시키지 않도록 정보를 제공하는 장치일 수 있다.
이러한 헤드 업 디스플레이는 영상을 생성하는 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 영상 소스(Image Source)와, 영상 소스로부터 생성되어 투사되는 영상이 윈도우 쉴드의 적정 거리 및 유효 촛점거리에 상을 맺도록 하는 광학계와 운전자의 조절을 위한 인터페이스로 구성될 수 있다.
차량용 헤드업 디스플레이는 전방 윈도우 쉴드에 차속, 주행거리, RPM(revolutions per minute) 등과 같은 클러스터의 계기판 정보를 디스플레이하여 운전자가 운전 중에도 쉽게 주행 정보를 파악할 수 있도록 하고 있으며, 차량이 일시 정차하거나 주차 상태에서 출발하는 시기에 차량의 각종 내부 시스템에 대한 정보를 영상으로 형상화하여 윈도우 쉴드 상에 가상의 이미지로 디스플레이할 수 있도록 되어 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명이 해결하려는 기술적 과제(목적)는, 특정 주파수에 대한 운전자의 눈의 반응을 이용한 차량의 HUD 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결(달성)하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 HUD 영역의 에지(edge) 영역에 배치되고 특정 주파수를 출력하는 주파수 컨텐츠(contents)를 활성화하는 단계; 상기 주파수 컨텐츠를 바라보는 상기 차량 운전자의 눈동자를 감시하는 카메라를 활성화하는 단계; 상기 카메라가 상기 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수를 검출하는 단계; 상기 검출된 주파수가 상기 특정 주파수에 해당하는 지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 검출된 주파수가 상기 특정 주파수에 해당하는 것으로 검출(판단)될 때 상기 HUD 영역의 위치를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차량의 HUD(head-up display) 제어 방법은, 상기 특정 주파수가 검출되고 상기 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기(brightness)를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 다수의 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 제어 방법의 오작동이 최소화될 수 있는 거리만큼 서로 이격(離隔)될 수 있다.
상기 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계는, 상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 위쪽 에지 영역에 배치되고 제1 특정 주파수를 출력하는 제1 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계; 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 아래쪽 에지 영역에 배치되고 제2 특정 주파수를 출력하는 제2 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계; 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 좌측 에지 영역에 배치되고 제3 특정 주파수를 출력하는 제3 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계; 및 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 우측 에지 영역에 배치되고 제4 특정 주파수를 출력하는 제4 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계를 포함하며, 상기 제1 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 위쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제2 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 아래쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제3 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 좌측으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제4 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 우측으로 이동시키기 위한 컨텐츠일 수 있다.
상기 제1 주파수 컨텐츠는 상기 제1 특정 주파수가 검출되고 상기 제1 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기를 밝게 제어하기 위한 컨텐츠이고, 상기 제2 주파수 컨텐츠는 상기 제2 특정 주파수가 검출되고 상기 제2 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기를 어둡게 제어하기 위한 컨텐츠일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 HUD(head-up display) 제어 장치는, HUD 장치에 포함되고, HUD 영역의 주변 영역에 배치되고 특정 주파수를 출력하는 주파수 컨텐츠(contents)를 활성화시키는 컨텐츠 활성화부; 및 상기 주파수 컨텐츠를 바라보는 상기 차량 운전자의 눈동자를 감시하는 카메라;를 포함하며, 상기 카메라는 상기 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수를 검출하고, 상기 주파수가 상기 특정 주파수인 지 여부를 판단하며, 상기 HUD 장치는 상기 카메라로부터 상기 특정 주파수의 검출을 나타내는 신호를 수신할 때 상기 HUD 영역의 위치를 제어할 수 있다.
상기 HUD 장치는, 상기 카메라로부터 상기 특정 주파수 검출 신호 및 상기 특정 주파수 검출 신호의 검출 지속시간에 관한 특정 값을 수신할 때 상기 HUD 영역의 밝기를 제어할 수 있다.
상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 다수의 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 제어 장치의 오작동이 최소화될 수 있는 거리만큼 서로 이격될 수 있다.
상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 컨텐츠 활성화부는 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 위쪽 주변 영역에 배치되고 제1 특정 주파수를 출력하는 제1 주파수 컨텐츠를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 아래쪽 주변 영역에 배치되고 제2 특정 주파수를 출력하는 제2 주파수 컨텐츠를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 좌측 주변 영역에 배치되고 제3 특정 주파수를 출력하는 제3 주파수 컨텐츠를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 우측 주변 영역에 배치되고 제4 특정 주파수를 출력하는 제4 주파수 컨텐츠를 활성화시키며, 상기 제1 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 위쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제2 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 아래쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제3 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 좌측으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제4 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 우측으로 이동시키기 위한 컨텐츠일 수 있다.
상기 제1 주파수 컨텐츠는 상기 제1 특정 주파수가 검출되고 상기 제1 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기를 밝게 제어하기 위한 컨텐츠이고, 상기 제2 주파수 컨텐츠는 상기 제2 특정 주파수가 검출되고 상기 제2 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기를 어둡게 제어하기 위한 컨텐츠일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 HUD(head-up display) 제어 장치는, HUD 장치에 포함되고, HUD 영역의 주변 영역에 배치되고 특정 주파수 신호를 출력하는 주파수 컨텐츠(contents)를 활성화시키는 컨텐츠 활성화부; 상기 주파수 컨텐츠를 바라보는 상기 차량의 운전자의 눈동자를 감시하는 카메라; 및 상기 카메라로부터 상기 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수 검출 신호를 수신하고 상기 주파수 검출 신호가 상기 특정 주파수 신호에 해당하는 지 여부를 판단하여 상기 주파수 검출 신호가 상기 특정 주파수 신호일 때 상기 HUD 장치를 제어하여 상기 HUD 영역의 위치 또는 밝기를 변경하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 HUD 제어 방법 및 그 장치는 차량의 주행 중 HUD 기능을 제어할 수 있으므로, 주행 중에도 HUD(HUD 영역)의 위치 또는 밝기를 제어함으로써, 차량 운전자인 사용자의 즉각적인 요구 사항을 반영할 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 HUD 제어 방법 및 그 장치는 사용자의 눈동자 움직임을 이용하여 HUD 영역의 위치 또는 밝기를 제어(조절)할 수 있으므로, 센터패시아(center-facia) 상의 HUD 장치의 조작으로 인해 발생했던 운전자 부주의를 저감시킬 수 있다.
본 발명은 주관적이고 감성에 따른 밝기 제어를 할 수 있다. 자동 디밍(Auto Dimming)(자동 조광)은 모두 사람에게 만족을 주는 것이 아니므로, 본 발명을 통해 주변 광 환경에 따라 사용자는 원할 때 편리하게 HUD 영역의 밝기를 변경할 수 있다.
본 발명은 운전 자세에 따른 쉬운 위치 제어를 가능하게 할 수 있다. 운전자가 차량 운전을 계속하다 보면 처음에 비해 자세가 흐트러지게 된다. 이때, 편한 자세라고 생각될 때 본 발명을 통해 HUD 영역의 위치 조절을 할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 다시 자세를 고쳐 잡고 손을 뻗어서 HUD 장치의 위치 조절을 하는 방식에 비해 보다 더 사용자의 취향에 맞게 HUD 영역의 조절이 가능한 장점을 가질 수 있다.
또한 본 발명을 통해, 사용자는 차량에 탑승한 직후에 핸들을 양손으로 잡은 상태, 즉, 실제 주행 자세에서 HUD 영역을 조절할 수 있으며 이는 손을 센터페시아(center-facia)나 조작계 쪽으로 뻗어서 HUD 장치를 조작하는 것 보다 더 이상적이고 사용자 아이박스(eyebox)에 적합한 HUD 영역 조절을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 HUD 제어 방법을 설명하는 흐름도(flow chart)이다.
도 2는 도 1에 도시된 HUD 영역의 주변에 배치되는 주파수 컨텐츠(주파수 아이콘(icon))를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 HUD 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
본 발명, 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
HUD(head-up display, 헤드-업 디스플레이) 장치에서 중요한 것 중의 하나는 차량 운전자의 아이박스(eyebox)에 대한 HUD영역(HUD 정보의 영역)의 적절한 위치이다. 현재는 아이박스(eye box)를 통계값에 의해 설정을 해 놓고 해당 아이박스(eye box)안에 차량 운전자의 눈이 위치한다는 가정하에 HUD 영역의 위치 설정을 할 수 있다. 따라서 운전자의 눈 위치를 벗어날 경우에는 HUD 정보의 영역이 보이지 않을 수 있다. 또한 증강현실 HUD(증강현실 HUD 장치)일 경우 눈의 위치에 따라서(눈의 위치와) 실제 외부 사물과 매칭(matching)이 되어야 하기 때문에 운전자의 눈의 위치와 HUD 화면(HUD 영역)의 매칭(matching)이 매우 중요하다.
HUD 영역의 위치는 보통 사용자가 정차 후 HUD 장치의 메뉴(menu)에 들어가서 HUD영역의 높낮이를 조절하기 때문에 실제 운전 중에는 운전자의 주의분산 문제로 높낮이 조절을 거의 할 수 없다. 또한 밝기의 경우 자동 디밍 컨트롤(auto dimming control, 자동 조광(調光) 조절)이 사용자와 맞지 않아서 불편한 경우가 발생할 수 있다.
상기 HUD 영역의 위치 및 밝기 제어 기술의 경우, 센터 페시아(center-facia)의 HUD 장치의 메뉴로 들어가서 운전자가 수동으로 직접 위치 및 밝기 조절을 한다. 이 위치 및 밝기 조절은 일반적으로 정차 중에 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 HUD 제어 방법을 설명하는 흐름도(flow chart)이다.
상기 차량의HUD(헤드-업 디스플레이) 제어 방법(100)은 HUD장치 제어 알고리즘(algorithm)으로서, 후술하는 도 3에 도시된 차량의 HUD 제어 장치(HUD 제어 시스템)(200)에 의해 수행될 수 있다.
도 1을 참조하면, HUD 제어 방법(100)은 HUD 영역의 주변 영역에서 각각의 특정 주파수와 운전자 시선을 이용한 HUD 제어 방법일 수 있다.
제어 모드 수행 단계(105)에 따르면, HUD 장치의HUD 제어 모드(mode)가 사용자에 의한 버튼(button) 누름 동작, 음성, 또는 터치 동작(touch action) 등에 의해 수행(접근)될 수 있다. 상기 HUD 제어 모드는 도 3의 HUD 장치(210) 또는 제어부(220)에 의해 HUD 장치(210)의 디스플레이 장치에 제공될 수 있다.
상기 HUD(헤드-업 디스플레이) 장치는 윈드실드(프런트(front) 윈드쉴드) 또는 컴바이너(combiner, 투명판) 등에 이미지(image)를 반사시켜 차량 운전자에게, 차속, 주행거리 또는 RPM(revolution per minute)과 같은 차량정보, 또는 경로정보(navigation 정보)를 제공하는 장치일 수 있다.
컨텐츠 활성화 단계(110)에 따르면, HUD 제어 모드가 수행된 후 HUD 영역의 에지(edge) 영역(주변 영역)에서 각각 다른 주파수로 동작하는 콘텐츠(contents)(주파수 콘텐츠)가 활성화(activation)될 수 있다. 상기 주파수 콘텐츠는 도 2에 도시된 바와 같이 HUD 영역의 가장자리(edge) 부근에서 각기 다른 주파수를 발산(출력 또는 발생)할 수 있다.
HUD 영역(HUD 표시영역 또는 HUD 화면영역)은 차량의 주행정보와 같은 차량 정보를 차량의 윈드 쉴드(wind shield)(프런트(front) 윈드쉴드)에 형성되도록 하는 것에 의해 차량 운전자의 눈에 전달(제공)되는 차량 정보 이미지 영역을 지시(indication)할 수 있다. HUD 영역은 HUD 이미지(image)가 표시되는 가상의 영역을 나타낼 수 있으며, 아이박스(eyebox) 영역 내에 위치할 수 있다. HUD 영역은 디스플레이 화면 내에 위치하며 디스플레이 화면은 운전자의 시선 위치로서 정면을 응시할 경우 상(image)이 보이는 영역을 의미할 수 있다. 아이박스(eyebox)는 운전자의 시선 위치로서, 정면을 응시할 경우에 상이 보이는 영역을 의미할 수 있다. 상기 에지(edge) 영역은, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 직사각형 형태의 HUD 영역(HUD)의 4개의 변에 배치(위치)되는 4개의 타원형 주파수 컨텐츠들(20, 30, 40, 50)을 포함하는 영역을 의미할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 HUD 영역의 주변에 배치되는 주파수 컨텐츠(주파수 아이콘)를 나타내는 도면이다.
도 2를 참고하면, HUD 장치에 의해 표시되는 화면 구성의 예가 도시되어 있다.
HUD 영역의 주변에는, 4개의 주파수 컨텐츠들(20, 30, 40, 50)이 배치(위치)될 수 있다. 각각의 주파수 컨텐츠들을 지시하는 참조 번호는 해당 주파수 컨텐츠가 출력하는 동작 주파수(Hz)를 지시(indication)할 수 있다. 주파수 컨텐츠(content)(위치관련 컨텐츠)는 HUD 영역의 주변 영역에서 특정 주파수로 HUD 화면에 출력될 수 있다. 각 주파수 컨텐츠(20, 30, 40, 50) 간의 거리는 충분히 유지되는 것에 의해 HUD 제어 방법(100)의 오작동은 최소화될 수 있다. 부연하여 설명하면, 상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 다수의 주파수 컨텐츠는 HUD 제어 방법(100)의 오작동이 최소화될 수 있는 거리만큼 서로 이격될 수 있다(떨어질 수 있다).
다시 도 1을 참조하면, 카메라 활성화 단계(115)에서, HUD 제어 모드가 수행된 후 운전자 감시 카메라가 주파수 검출 모드(mode)로 활성화될 수 있다. 부연하여 설명하면, 상기 주파수 컨텐츠를 바라보는(응시하는) 차량의 운전자의 눈동자(눈)을 감시하는 카메라(감시 카메라)가 활성화될 수 있다. 상기 차량 내부의 운전자 감시 카메라는 운전자의 시선을 모니터링(monitoring)할 수 있다.
눈동자 움직임 검출 단계(120)에 따르면, 차량 내 카메라는 운전자의 눈동자의 움직임에 따른 주파수를 검출할 수 있다. 특정 주파수에 따른 눈의 이동 주파수 검출의 경우, 물체가 움직이고 있고, 사람이 그 물체를 바라보면 눈동자는 그 물체와 유사하게 움직인다. 즉, 특정 주파수대로 어떤 신호가 발산되면 그 주파수 영역을 바라보는 눈동자 또한 동일한 주파수로 흔들린다. 이러한 눈동자의 이동 주파수는 푸리에 변환(Fourier Transform)과 같은 주파수 변환 기법을 통해 검출이 가능하다.
판단 단계(125)에 따르면, 운전자 감시 카메라는 HUD 제어 모드 활성화 시, 상기 검출된 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수에서 사전에 정의된 주파수(주파수 대역)인 특정 주파수가 검출되는 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 주파수는 20(Hz), 30(Hz), 40, 또는 50(Hz)일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 주파수의 검출 여부 판단 동작(과정)은 도 9의 제어부(220)에 의해 수행(실행)되고 상기 카메라는 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수만을 검출할 수도 있다. 판단 단계(125)에서 상기 특정 주파수가 검출되지 않으면, HUD 제어 방법(100)인 프로세스(process)는 눈동자 움직임 검출 단계(120)로 진행될 수 있다.
동작 수행 단계(130)에 따르면, 상기 검출된 각각의 주파수(Hz)인 특정 주파수에 따라 HUD 영역의 위치 제어(위치조절) 또는 밝기 제어(밝기 조절)가 실시될 수 있다. 예를 들어, 상기 검출된 주파수가 20(Hz)일 때, HUD 영역의 위치는 위쪽 방향(상 방향 또는 상측 방향)으로 이동할 수 있다. 상기 검출된 주파수가 40(Hz)일 때, HUD 영역의 위치는 아래쪽 방향(하 방향 또는 하측 방향)으로 이동할 수 있다. 상기 검출된 주파수가 30(Hz)일 때, HUD 영역의 위치는 왼쪽 방향(좌측 방향)으로 이동할 수 있다. 상기 검출된 주파수가 50(Hz)일 때, HUD 영역의 위치는 오른쪽 방향(우측 방향)으로 이동할 수 있다.
부연하여 설명하면, 상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 위쪽 에지 영역에 배치(위치)되고 제1 특정 주파수(20(Hz))를 출력하는 제1 주파수 컨텐츠(20)가 활성화될 수 있다. 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 아래쪽 에지 영역에 배치(위치)되고 제2 특정 주파수(40(Hz))를 출력하는 제2 주파수 컨텐츠(40)가 활성화될 수 있다. 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 좌측 에지 영역에 배치(위치)되고 제3 특정 주파수(30(Hz))를 출력하는 제3 주파수 컨텐츠(30)가 활성화될 수 있다. 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 우측 에지 영역에 배치(위치)되고 제4 특정 주파수(50(Hz))를 출력하는 제4 주파수 컨텐츠(50)가 활성화될 수 있다. 제1 특정 주파수 내지 제4 특정 주파수의 검출 지속시간은, 예를 들어, 각각 2(초)일 수 있다.
제1 주파수 컨텐츠(20)는 HUD 영역의 위치를 위쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 제2 주파수 컨텐츠(40)는 HUD 영역의 위치를 아래쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠일 수 있다. 제3 주파수 컨텐츠(30)는 상기 HUD 영역의 위치를 좌측으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 제4 주파수 컨텐츠(50)는 상기 HUD 영역의 위치를 우측으로 이동시키기 위한 컨텐츠일 수 있다.
한편, 밝기 제어의 경우, 상기 검출된 특정 주파수가 제1 특정 주파수인 20(Hz)이고 상기 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값(threshold value)(예를 들어, 5초(second))을 가질 때 HUD 영역(HUD 장치의 화면)은 밝게 제어(조절)될 수 있다. 상기 검출된 특정 주파수가 40(Hz)이고 상기 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값(예를 들어, 5초)을 가질 때 HUD 장치의 화면은 어둡게 조절될 수 있다. 부연하여 설명하면, 특정 주파수가 검출되고 상기 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 HUD 영역의 밝기가 제어될 수 있다. 제1 주파수 컨텐츠(20)는 제1 특정 주파수가 검출되고 제1 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값(위치 제어의 경우의 제1 특정 주파수의 검출 지속시간의 특정 값보다 상대적으로 큰 제1 특정 주파수의 검출 지속 시간의 특정값)을 가지는 것으로 검출될 때 HUD 영역의 밝기를 밝게 제어하기 위한 컨텐츠이고, 제2 주파수 컨텐츠(40)는 제2 특정 주파수가 검출되고 제2 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값(위치 제어의 경우의 제2 특정 주파수의 검출 지속시간의 특정 값보다 상대적으로 큰 제2 특정 주파수의 검출 지속 시간의 특정값)을 가지는 것으로 검출될 때 HUD 영역의 밝기를 어둡게 제어하기 위한 컨텐츠일 수도 있다.
종료 판단 단계(135)에 따르면, 전술한 특정 주파수에 따른 동작(action)이 수행된 후 사용자에 의한 버튼(button) 누름 동작, 음성, 또는 터치 동작(action) 등과 같은 특정 동작(action)이 수행(실행)되는 지 여부가 검출되는 것에 의해, HUD 제어 모드의 종료 여부가 판단될 수 있다. 상기 특정 동작이 검출되지 않으면, 프로세스(process)는 눈동자 움직임 검출 단계(120)로 진행될 수 있다. 상기 특정 동작이 검출되면, HUD 제어 방법(100)은 종료될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 특정 주파수로 동작하는 HUD 정보의 영역과 운전자 감시 카메라를 이용하여 운전(주행) 중에도 사용자의 요구에 따라 편리하고 효율적으로 HUD 영역의 위치 또는 밝기의 제어가 가능할 수 있다.
본 발명에 따른 수행예(시나리오(scenario))가 다음과 같이 설명된다.
제1 수행 예에 따르면, 운전자는 본 발명을 통해 차량 탑승 후 출발 전에 자신의 눈높이에 맞게 HUD 조절을 할 수 있다. 이 때, 운전자는 평소 운전 자세를 잡고 HUD영역의 위치를 조작할 수 있다. 이로 인해, 운전자는 보다 더 실제적인 운전 환경에서 HUD의 조절을 할 수 있다.
제2 수행 예에 따르면, 차량 주행 중, 날씨가 평소보다 흐려서 운전자는 HUD 영역의 밝기를 좀 더 밝게 하고 싶다. 그럴 경우에도 “설정 -> HUD 장치 -> 밝기 조절” 와 같은 방식으로 일일이 조작을 해서 밝기 조절을 하지 않고, 간단하게 HUD 화면상의 아이콘(icon)(주파수 컨텐츠)을 응시해 본인(사용자)이 원하는 밝기로 조절이 가능하다.
제3 수행 예에 따르면, 차량 주행 중, 운전자의 자세가 살짝 틀어졌는데 현재는 이 자세로 운전하는 게 더 편하게 느껴진다. 하지만 HUD영역의 일부가 아이박스(eyebox)의 이탈로 전방에 잘 나오지가 않거나 증강현실의 경우 맵핑(mapping)이 잘 되지 않을 수 있다. 이럴 경우도 본 발명을 응용하여 현재 자세에서 HUD 영역의 위치를 편하게 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의HUD 제어 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
도 3, 도 1, 및 도 2를 참고하면, 상기 차량의 HUD 제어 장치(차량용 HUD 제어 장치)(200)는, 카메라(camera)(205), 컨텐츠 활성화부(215)를 포함하는 HUD 장치(210), 및 제어부(controller)(220)를 포함할 수 있다. 차량에 포함(설치)되는 HUD 제어 장치(200)는 HUD 제어 시스템으로도 언급될 수 있다.
컨텐츠 활성화부(215)는 HUD 영역의 주변 영역에 배치되고 특정 주파수를 출력하는 적어도 하나의 주파수 컨텐츠(contents)(주파수 아이콘)를 활성화시킬 수 있다. HUD 영역은 HUD 이미지(image)가 표시되는 가상의 영역일 수 있다.
카메라(205)는 상기 주파수 컨텐츠를 바라보는(응시하는 또는 관찰하는) 차량 운전자의 눈동자(눈)을 감시할 수 있다. 카메라(205)는 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수를 검출하고, 상기 검출된 주파수가 특정 주파수인 지 아닌 지 여부(상기 주파수가 특정 주파수에 해당한 지 여부)를 판단(검출)할 수 있다.
HUD 장치(210)는 카메라(205)로부터 상기 특정 주파수의 검출을 나타내는(지시(indication)하는) 신호(특정 주파수 검출 신호)를 수신할 때 상기 HUD 영역의 위치를 제어(조절)할 수 있다.
HUD 장치(210)는, 카메라(205)로부터 상기 특정 주파수 검출 신호 및 상기 특정 주파수 검출 신호의 검출 지속시간에 관한 특정 값을 수신할 때 HUD 영역의 밝기를 제어(조절)할 수 있다. 상기 특정 값은, 예를 들어, 5(초)일 수 있다.
상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 다수의 주파수 컨텐츠는 HUD 제어 장치(200)(또는 HUD 장치(210))의 오작동이 최소화될 수 있는 거리만큼 서로 이격될 수 있다. 부연하여 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 운전자의 눈(시선)이 주파수 컨텐츠들(20, 40, 30, 50) 각각을 구분할 수 있는 거리(간격)로 각각의 주파수 컨텐츠들은 서로 떨어져 있을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 컨텐츠 활성화부(215)는 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 위쪽 주변 영역에 배치(위치)되고 제1 특정 주파수를 출력하는 제1 주파수 컨텐츠(20)를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 아래쪽 주변 영역에 배치(위치)되고 제2 특정 주파수를 출력하는 제2 주파수 컨텐츠(40)를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 좌측 주변 영역에 배치(위치)되고 제3 특정 주파수를 출력하는 제3 주파수 컨텐츠(30)를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 우측 주변 영역에 배치(위치)되고 제4 특정 주파수를 출력하는 제4 주파수 컨텐츠(50)를 활성화시킬 수 있다.
제1 주파수 컨텐츠(20)는 HUD 영역의 위치를 위쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 제2 주파수 컨텐츠(40)는 상기 HUD 영역의 위치를 아래쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠일 수 있다. 제3 주파수 컨텐츠(30)는 상기 HUD 영역의 위치를 좌측으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 제4 주파수 컨텐츠(50)는 상기 HUD 영역의 위치를 우측으로 이동시키기 위한 컨텐츠일 수 있다.
제1 주파수 컨텐츠(20)는 제1 특정 주파수가 검출되고 제1 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 HUD 영역의 밝기를 밝게 제어하기 위한 컨텐츠이고, 제2 주파수 컨텐츠(40)는 제2 특정 주파수가 검출되고 제2 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 HUD 영역의 밝기를 어둡게 제어하기 위한 컨텐츠일 수도 있다.
차량의 HUD(head-up display) 제어 장치(200)의 다른 실시예가 다음과 같이 설명된다.
컨텐츠 활성화부(215)는 HUD 영역의 주변 영역에 배치되고 특정 주파수 신호를 출력하는 주파수 컨텐츠(contents)(주파수 아이콘)를 활성화시킬 수 있다.
카메라(205)는 상기 주파수 컨텐츠를 바라보는(응시하는) 상기 차량 운전자의 눈동자(눈)을 감시할 수 있다.
제어부(220)는 카메라(205)로부터 상기 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수 신호를 수신하고 상기 주파수 신호가 특정 주파수 신호에 해당(대응)하는 지 여부를 판단하여 상기 주파수 신호가 상기 특정 주파수 신호일 때 HUD 장치(210)를 제어하여 상기 HUD 영역의 위치 또는 밝기를 변경하도록 제어할 수 있다.
제어부(220)는 CPU(central processing unit)(또는 processor)의 기능을 수행하고, 카메라(205) 및 HUD 장치(210)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(220)는 본 발명의 HUD 제어 방법(100)을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 프로그램(program)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 “~부(unit)” 또는 블록 또는 모듈은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(fieldprogrammable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '~부' 등은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.
이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
20: 제1 주파수 컨텐츠(주파수 아이콘)
30: 제3 주파수 컨텐츠
40: 제2 주파수 컨텐츠
50: 제4 주파수 컨텐츠
110: 컨텐츠 활성화 단계
115: 카메라 활성화 단계
120: 눈동자 움직임 검출 단계
125: 판단 단계
130: 동작 수행 단계
205: 카메라
210: HUD 장치
215: 컨텐츠 활성화부
220: 제어부

Claims (11)

  1. 차량의 HUD(head-up display) 제어 방법에 있어서,
    HUD 영역의 에지(edge) 영역에 배치되고 특정 주파수를 출력하는 주파수 컨텐츠(contents)를 활성화하는 단계;
    상기 주파수 컨텐츠를 바라보는 상기 차량 운전자의 눈동자를 감시하는 카메라를 활성화하는 단계;
    상기 카메라가 상기 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수를 검출하는 단계;
    상기 검출된 주파수가 상기 특정 주파수에 해당하는 지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 검출된 주파수가 상기 특정 주파수에 해당하는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 위치를 제어하는 단계
    를 포함하고,
    상기 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계는,
    상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 위쪽 에지 영역에 배치되고 제1 특정 주파수를 출력하는 제1 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계;
    상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 아래쪽 에지 영역에 배치되고 제2 특정 주파수를 출력하는 제2 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계;
    상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 좌측 에지 영역에 배치되고 제3 특정 주파수를 출력하는 제3 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계; 및
    상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 우측 에지 영역에 배치되고 제4 특정 주파수를 출력하는 제4 주파수 컨텐츠를 활성화하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 위쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제2 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 아래쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제3 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 좌측으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제4 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 우측으로 이동시키기 위한 컨텐츠인 차량의 HUD(head-up display) 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차량의 HUD(head-up display) 제어 방법은,
    상기 특정 주파수가 검출되고 상기 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 HUD(head-up display) 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 다수의 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 제어 방법의 오작동이 최소화될 수 있는 거리만큼 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 차량의 HUD(head-up display) 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 주파수 컨텐츠는 상기 제1 특정 주파수가 검출되고 상기 제1 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기를 밝게 제어하기 위한 컨텐츠이고, 상기 제2 주파수 컨텐츠는 상기 제2 특정 주파수가 검출되고 상기 제2 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기를 어둡게 제어하기 위한 컨텐츠인 것을 특징으로 하는 차량의 HUD(head-up display) 제어 방법.
  6. 차량의 HUD(head-up display) 제어 장치에 있어서,
    HUD 장치에 포함되고, HUD 영역의 주변 영역에 배치되고 특정 주파수를 출력하는 주파수 컨텐츠(contents)를 활성화시키는 컨텐츠 활성화부; 및
    상기 주파수 컨텐츠를 바라보는 상기 차량 운전자의 눈동자를 감시하는 카메라;
    를 포함하며,
    상기 카메라는 상기 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수를 검출하고, 상기 주파수가 상기 특정 주파수인 지 여부를 판단하며,
    상기 HUD 장치는 상기 카메라로부터 상기 특정 주파수의 검출을 나타내는 신호를 수신할 때 상기 HUD 영역의 위치를 제어하고,
    상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 컨텐츠 활성화부는 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 위쪽 주변 영역에 배치되고 제1 특정 주파수를 출력하는 제1 주파수 컨텐츠를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 아래쪽 주변 영역에 배치되고 제2 특정 주파수를 출력하는 제2 주파수 컨텐츠를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 좌측 주변 영역에 배치되고 제3 특정 주파수를 출력하는 제3 주파수 컨텐츠를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 우측 주변 영역에 배치되고 제4 특정 주파수를 출력하는 제4 주파수 컨텐츠를 활성화시키며,
    상기 제1 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 위쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제2 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 아래쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제3 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 좌측으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제4 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 우측으로 이동시키기 위한 컨텐츠인 차량의 HUD(head-up display) 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 HUD 장치는,
    상기 카메라로부터 상기 특정 주파수 검출 신호 및 상기 특정 주파수 검출 신호의 검출 지속시간에 관한 특정 값을 수신할 때 상기 HUD 영역의 밝기를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 HUD(head-up display) 제어 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 다수의 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 제어 장치의 오작동이 최소화될 수 있는 거리만큼 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 차량의 HUD(head-up display) 제어 장치.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 주파수 컨텐츠는 상기 제1 특정 주파수가 검출되고 상기 제1 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기를 밝게 제어하기 위한 컨텐츠이고, 상기 제2 주파수 컨텐츠는 상기 제2 특정 주파수가 검출되고 상기 제2 특정 주파수의 검출 지속시간이 특정 값을 가지는 것으로 검출될 때 상기 HUD 영역의 밝기를 어둡게 제어하기 위한 컨텐츠인 것을 특징으로 하는 차량의 HUD(head-up display) 제어 장치.
  11. 차량의 HUD(head-up display) 제어 장치에 있어서,
    HUD 장치에 포함되고, HUD 영역의 주변 영역에 배치되고 특정 주파수 신호를 출력하는 주파수 컨텐츠(contents)를 활성화시키는 컨텐츠 활성화부;
    상기 주파수 컨텐츠를 바라보는 상기 차량의 운전자의 눈동자를 감시하는 카메라; 및
    상기 카메라로부터 상기 운전자의 눈동자 움직임에 따른 주파수 검출 신호를 수신하고 상기 주파수 검출 신호가 상기 특정 주파수 신호에 해당하는 지 여부를 판단하여 상기 주파수 검출 신호가 상기 특정 주파수 신호일 때 상기 HUD 장치를 제어하여 상기 HUD 영역의 위치 또는 밝기를 변경하도록 제어하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 주파수 컨텐츠가 다수개 존재할 때, 상기 컨텐츠 활성화부는 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 위쪽 주변 영역에 배치되고 제1 특정 주파수를 출력하는 제1 주파수 컨텐츠를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 아래쪽 주변 영역에 배치되고 제2 특정 주파수를 출력하는 제2 주파수 컨텐츠를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 좌측 주변 영역에 배치되고 제3 특정 주파수를 출력하는 제3 주파수 컨텐츠를 활성화시키고, 상기 다수의 주파수 컨텐츠 중 상기 HUD 영역의 우측 주변 영역에 배치되고 제4 특정 주파수를 출력하는 제4 주파수 컨텐츠를 활성화시키며,
    상기 제1 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 위쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제2 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 아래쪽으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제3 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 좌측으로 이동시키기 위한 컨텐츠이고, 상기 제4 주파수 컨텐츠는 상기 HUD 영역의 위치를 우측으로 이동시키기 위한 컨텐츠인 차량의 HUD(head-up display) 제어 장치.
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