KR101838187B1 - 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 차량 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 디스플레이 장치는, 차량 주변 정보를 획득하는 센서부; 상기 차량 상태 정보를 획득하는 인터페이스부; 목표 조향 방향을 나타내는 제 1 인디케이터, 현재 조향 상태를 나타내는 제 3 인디케이터 및 상기 제 1 인디케이터와 상기 제 3 인디케이터의 사이에 표시되는 제 2 인디케이터를 표시하는 디스플레이부; 및 상기 차량 상태 정보 및 상기 차량 주변 정보에 기초하여 상기 목표 조향 방향을 결정하는 프로세서를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 이를 포함하는 차량 {Display Apparatus and Vehicle Having The Same}
본 발명은 차량에 구비되는 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.
차량은 탑승하는 사용자가 원하는 방향으로 이동시키는 장치이다. 대표적으로 자동차를 예를 들 수 있다.
자동차는 사용되는 원동기에 따른 분류에 의하면 내연기관(internal combustion engine) 자동차, 외연기관(external combustion engine) 자동차, 가스터빈(gas turbine) 자동차 또는 전기자동차(electric vehicle) 등이 있다.
전기자동차는 전기를 에너지 삼아 전기 모터를 돌리는 자동차를 뜻하며, 순수 전기자동차, 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV), 수소연료전지차(FCEV) 등이 있다.
최근 운전자, 보행자 등의 안전이나 편의를 위해 지능형 자동차(Smart Vehicle)의 개발이 활발히 되고 있다.
지능형 자동차는 정보기술(IT) 기술을 융합한 최첨단 자동차로 스마트 자동차라고도 한다. 지능형 자동차는 자동차 자체의 첨단 시스템 도입은 물론 지능형 교통 시스템(ITS)과의 연동을 통한 최적의 교통 효율을 제공한다.
또한, 이러한 지능형 자동차에 탑재되는 센서에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 자세히, 카메라, 적외선센서, 레이더, GPS, 라이더(Lidar), 자이로스코프 등이 지능형 자동차에 이용되고 있으며, 그 중 카메라는 사람의 눈을 대신하는 역할을 하는 센서로 중요한 위치를 차지하고 있다.
따라서, 각 종 센서와 전자 장비들의 개발로 인하여, 사용자 운전을 보조하고 주행 안전성 및 편의 등을 향상시키는 운전 주행 보조기능을 구비한 차량이 주목 받고 있다.
운전이 미숙한 운전자들은, 곡선 주로나 좁은 골목, 차선 변경 및 장애물 회피 등의 차량의 이동방향을 바꾸는 선회 주행을 어려워한다.
특히, 운전자들은, 선회 주행이 필요할 때, 정밀한 스티어링 제어에 어려움을 느낄 수 있으며, 스티어링 오조작이 이루어지면 큰 사고로 이루어질 수 있는 문제가 있다.
한편, 종래 기술들은, 주차나 출차의 상황에서 주차경로를 안내해 주거나, 간단한 스티어링 조작 정보를 제공해주고 있다. 그러나 이러한 종래 기술은, 저속 또는 정지한 상태에서 정보를 제공하는데 한정되고, 주차 공간이 지정이나 출차 위치가 정해져야, 현 위치와의 관계에서 스티어링 정보를 제공해 주는 것에 한계가 있다.
실시예는 이러한 과제를 해결하기 위한 것으로, 차량 주변 상황에 기초하여 최적의 선회 이동경로를 추종하기 위한 스티어링 제어정보를 사용자가 직관적으로 이해할 수 있도록 표시하는 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 디스플레이 장치는, 차량 주변 정보를 획득하는 센서부; 상기 차량 상태 정보를 획득하는 인터페이스부; 목표 조향 방향을 나타내는 제 1 인디케이터, 현재 조향 상태를 나타내는 제 3 인디케이터 및 상기 제 1 인디케이터와 상기 제 3 인디케이터의 사이에 표시되는 제 2 인디케이터를 표시하는 디스플레이부; 및 상기 차량 상태 정보 및 상기 차량 주변 정보에 기초하여 상기 목표 조향 방향을 결정하는 프로세서를 포함한다.
실시예는 전술한 차량 운전 보조 장치를 포함하는 차량을 제공한다.
실시예에 따른 디스플레이 장치는, 차량 내외부 정보에 기초하여 적절한 스티어링 제어정보를 운전자가 직관적으로 이해할 수 있도록 제공하여 운전자의 스티어링 제어를 보조함으로써, 안전한 선회 주행을 유도하고 운전자의 조향 조작을 보조할 수 있다.
자세히, 디스플레이 장치는, 스티어링 제어가 필요하면 목표 조향 포지션을 표시하고, 현재 조향 상태에서 목표 조향 포지션으로 변경하기 위한 스티어링 조작의 추천 조작속도를 표시함으로써, 운전자가 현재 조향 상태에서 최적의 조향 포지션까지 적절한 조작속도로 스티어링 조작을 수행하도록 유도할 수 있다.
따라서, 차량은, 상황에 맞는 적절한 스티어링 제어를 통해, 안정감 있게 예상 이동경로를 따라 주행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 구비하는 차량의 외관을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 블록도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 구비한 차량의 평면을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 일례를 나타낸다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 카메라의 영상에서 영상 정보를 생성하는 방법의 일례를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 포함하는 차량의 내관을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제 3 디스플레이부를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 3 디스플레이부를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치가 스티어링 제어정보를 제공하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량 주변 정보에 기초하여 설계된 선회 이동경로를 나타낸다.
도 12는 도 11의 선회 이동경로를 따라 이동하는 차량을 나타낸다.
도 13a와 도 13b는 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 제어정보를 나타내는 일례들이다.
도 14a 내지 도 14f는 도 12의 선회 이동경로를 따라 이동하는 차량의 각기 다른 위치에서, 실시예에 따른 제 3 디스플레이부가 스티어링 제어정보를 표시하는 모습을 나타낸다.
도 15a 내지 도 15f는 도 12의 선회 이동경로를 따라 이동하는 차량의 각기 다른 위치에서, 다른 실시예에 따른 제 3 디스플레이부가 스티어링 제어정보가 표시하는 모습들을 나타낸다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 장애물이 발견되어 회피해야할 경우 스티어링 제어정보가 제공되는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 장애물 회피 이동경로와 회피 이동경로를 따라 이동할 때 스티어링 제어정보가 표시되는 모습을 나타낸다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 제 1 디스플레이부가 스티어링 제어정보를 표시하는 모습을 나타낸다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 협소한 도로를 통과하는 경우에 스티어링 제어정보가 제공되는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 20은 협소한 도로에 진입한 상황을 나타낸다.
도 21은 도 20에 상황에서 제 1 디스플레이부가 그래픽 이미지를 표시하는 모습을 나타낸다.
도 22는 도 20에 상황에서 스티어링 제어정보를 표시하는 모습을 나타낸다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 오버 스티어링시 스티어링 제어정보를 표시하는 모습을 나타낸다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 스티어링이 자동으로 제어되고 있는 중 스티어링 제어정보가 표시되는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 스티어링 자동제어 중 스티어링 제어정보가 표시되는 모습을 나타낸다.
도 26은 전술한 디스플레이 장치를 포함하는 도 1 차량의 내부 블록도의 일 예이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 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.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 이하에서는, 차량에 대해 자동차를 위주로 기술한다.
본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
이하의 설명에서 차량의 좌측은 차량의 주행 방향의 좌측을 의미하고, 차량의 우측은 차량의 주행 방향의 우측을 의미한다.
이하의 설명에서 별도로 언급되지 않는 한 LHD(Left Hand Drive) 차량을 중심으로 설명한다.
이하의 설명에서 디스플레이 장치는 차량에 구비되는 별도의 장치로서, 차량과 데이터 통신을 통해 필요 정보를 주고 받으며 차량 운전 보조기능을 실행하는 것으로 설명한다. 다만, 차량의 유닛 중 일부의 집합을 디스플레이 장치로 정의할 수도 있다.
그리고 디스플레이 장치가 별도의 장치일 때, 디스플레이 장치의 각 유닛들(도 2 참조) 중 적어도 일부는 디스플레이 장치에 포함되지 않고, 차량 또는 차량에 탑재된 다른 장치의 유닛일 수 있다. 그리고 이러한 외부 유닛들은 디스플레이 장치의 인터페이스부를 통해 데이터를 송수신함으로써, 디스플레이 장치에 포함되는 것으로 이해할 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 2에 도시한 각 유닛들을 직접 포함하는 것으로 설명한다.
이하, 도면들을 참조하여 실시예에 따른 디스플레이 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량(700)은, 동력원에 의해 회전하는 바퀴(13FL, 13RL) 및 사용자에게 스티어링 제어정보를 제공하는 디스플레이 장치(100)를 포함할 수 있다.
자세히, 디스플레이 장치(100)는, 차량 내외부 정보에 기초한 스티어링 제어 정보를 제공하여, 운전자의 스티어링 제어를 보조함으로써, 운전자의 편의를 향상시키고 안전한 주행을 유도할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)는, 스티어링 제어가 필요하면, 추천 스티어링 포지션과 추천 스티어링 조작속도를 표시하여, 운전자의 스티어링 조작을 보조할 수 있다.
이하 도 2 내지 도 24를 참조하여, 이러한 디스플레이 장치(100)에 세부적인 구성에 대해 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 입력부(110), 통신부(120), 인터페이스부(130), 메모리(140), 센서부(155), 프로세서(170), 디스플레이부(180), 오디오 출력부(185) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 디스플레이 장치(100)의 유닛들은 디스플레이 장치(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 디스플레이 장치(100)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.
각 구성에 대해 상세히 설명하면, 디스플레이 장치(100)는 사용자의 입력을 감지하는 입력부(110)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 사용자는, 입력부(110)를 통해 디스플레이 장치(100)가 제공하는 차량 운전 보조기능에 대한 설정 입력을 하거나, 디스플레이 장치(100)의 전원을 온(on)/오프(off)시키는 실행 입력 등을 할 수 있다.
이러한 입력부(110)는 사용자 제스쳐를 감지하는 제스쳐 입력부(예를 들어 (optical sensor) 등), 터치를 감지하는 터치 입력부(예를 들어, 터치 센서(touch sensor), 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등) 및 음성 입력을 감지하는 마이크로폰(microphone) 중 적어도 하나 이상을 포함하여, 사용자 입력을 감지할 수 있다.
다음으로, 디스플레이 장치(100)는 타차량(510), 단말기(600) 및 서버(500) 등과 통신하는 통신부(120)를 포함할 수 있다.
디스플레이 장치(100)는, 통신부(120)를 통해 내비게이션(Navigation) 정보, 타차량 주행정보 및 교통 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 통신 정보를 수신할 수 있고, 획득된 통신 정보들은 차량 주변 정보에 포함될 수 있다.
반대로, 디스플레이 장치(100)는, 통신부(120)를 통해 본 차량에 대한 정보를 송신할 수도 있다.
자세히, 통신부(120)는 이동 단말기(600) 또는/및 서버(500)로부터 위치 정보, 날씨 정보 및 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group) 등) 중 적어도 하나의 정보를 수신할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 지능형 교통 시스템(ITS)을 갖춘 서버(500)로부터 교통 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 교통 정보는 교통 신호 정보, 차선 정보, 차량 주변 정보 또는 위치 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 서버(500) 또는/및 이동 단말기(600)로부터 내비게이션 정보를 송신할 수도 있다. 여기서, 내비게이션 정보는, 차량 주행과 관련된 지도(map) 정보, 차선 정보, 차량의 위치 정보, 설정된 목적지 정보 및 목적지에 따른 경로 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 통신부(120)는 내비게이션 정보로 차량의 실시간 위치를 수신할 수 있다. 자세히, 통신부(120)는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는/및 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈을 포함하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
또한, 통신부(120)는, 타차량(510)으로부터 타차량(510)의 주행정보를 수신하고 본 차량의 정보를 송신하여, 차량간 주행정보를 서로 공유할 수 있다. 여기서, 서로 공유하는 주행정보는, 차량의 이동방향 정보, 위치 정보, 차속 정보, 가속도 정보, 이동경로 정보, 전진/후진 정보, 인접차량 정보 및 턴 시그널 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 디스플레이 장치(100)는 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해 서로 페어링(pairing)을 수행할 수도 있다.
이러한 통신부(120)는 타차량(510), 이동 단말기(600) 또는 서버(500)와 무선(wireless) 방식으로 데이터를 교환할 수 있다.
자세히, 통신부(120)는 무선테이터 통신 방식을 이용하여 무선 통신할 수 있다. 무선 데이터 통신 방식으로는 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)을 이용할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 무선 인터넷 기술을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 무선 인터넷 기술로 WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등을 이용할 수 있다.
또한, 통신부(120)는 근거리 통신(Short range communication)을 이용할 수 있으며, 예를 들어, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)는 근거리 통신 방식을 이용하여 차량 내부의 이동 단말기와 페어링(paring)하고, 이동 단말기의 장거리 무선 통신 모듈을 이용하여 타차량(510) 또는 서버(500) 등과 무선으로 데이터를 교환할 수도 있다.
다음으로, 디스플레이 장치(100)는 차량의 데이터를 수신하거나 프로세서(170)에서 처리 또는 생성된 신호를 외부로 전송하는 인터페이스부(130)를 포함할 수 있다.
자세히, 디스플레이 장치(100)는 인터페이스부(130)를 통해 타차량 주행정보, 내비게이션 정보 및 센서 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신할 수 있다. 그리고 인터페이스부(130)를 통해 수집된 정보는, 차량 주변 정보 및 차량 상태 정보에 포함될 수 있다. 자세히, 차량 조향 정보, 위치 정보, 가속 정보, 가속도 정보, 헤딩 센서 정보, 요 센서 정보 및 휠 센서 정보 등은 차량 상태 정보에 포함될 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)는 인터페이스부(130)를 통해 차량 운전 보조기능 실행을 위한 제어 신호나, 디스플레이 장치(100)에서 생성한 정보 등을 차량의 제어부(770)에 송신할 수 있다.
이를 위해, 인터페이스부(130)는 유선 통신 또는 무선 통신 방식에 의해 차량 내부의 제어부(770), AVN(Audio Video Navigation) 장치(400) 및 센싱부(760) 중 적어도 하나와 데이터 통신을 수행할 수 있다.
자세히, 인터페이스부(130)는 제어부(770), AVN 장치(400) 또는/및 별도의 내비게이션 장치와의 데이터 통신에 의해 내비게이션 정보를 수신할 수 있다.
또한, 인터페이스부(130)는 제어부(770) 또는 센싱부(760)로부터 센서 정보를 수신할 수 있다.
여기서, 센서 정보는 차량의 방향 정보, 위치 정보, 차속 정보, 가속도 정보, 기울기 정보, 전진/후진 정보, 연료 정보, 전후방 차량과의 거리 정보, 차량과 차선과의 거리 정보 및 턴 시그널 정보 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
또한, 센서 정보는 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 휠 센서(wheel sensor), 차량 속도 센서, 차체 경사 감지센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 도어 센서 등으로부터 획득될 수 있다. 한편, 포지션 모듈은, GPS 정보 수신을 위한 GPS 모듈을 포함할 수 있다.
그리고 인터페이스부(130)는 차량의 사용자 입력부(110)를 통해 수신되는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 인터페이스부(130)는 사용자 입력을 차량의 입력부로부터 수신하거나 제어부(770)를 거쳐 수신할 수 있다. 즉, 입력부가 차량 자체 내에 구성으로 배치된 경우, 인터페이스부(130)를 통해 사용자 입력을 전달받을 수 있다.
또한, 인터페이스부(130)는 서버(500)로부터 획득된 교통 정보를 수신할 수도 있다. 서버(500)는 교통을 관제하는 교통 관제소에 위치하는 서버일 수 있다. 예를 들면, 차량의 통신부(120)를 통해 서버(500)로부터 교통 정보가 수신되는 경우 인터페이스부(130)는 교통 정보를 제어부(770)로부터 수신할 수도 있다.
다음, 메모리(140)는 프로세서(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등 디스플레이 장치(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
또한, 메모리(140)는 디스플레이 장치(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 디스플레이 장치(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 디스플레이 장치(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 운전 보조정보 안내 기능)을 위하여 출고 당시부터 디스플레이 장치(100) 상에 존재할 수 있다.
그리고 이러한 응용 프로그램은, 메모리(140)에 저장되고, 프로세서(170)에 의하여 디스플레이 장치(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
한편, 메모리(140)는 영상에 포함되는 오브젝트 확인을 위한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(140)는, 카메라(160)를 통해 획득된 차량 주변 영상에서, 소정 오브젝트가 검출되는 경우, 소정 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
예를 들면, 메모리(140)는, 카메라(160)를 통해 획득된 영상에 차선, 교통 표지판, 이륜차, 보행자와 같은 소정의 오브젝트가 포함되면, 소정 알고리즘에 의해, 상기 오브젝트가 무엇에 해당하는지 확인하기 위한 데이터를 저장할 수 있다.
이러한 메모리(140)는 하드웨어적으로, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이 장치(100)는 인터넷(internet)상에서 메모리(140)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작될 수도 있다.
다음으로, 디스플레이 장치(100)는 차량 주변 오브젝트를 감지하는 센서부(155)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(100)는, 별도의 센서부(155)를 포함하여 주변 오브젝트를 감지할 수 있으며, 차량의 센싱부(770)에서 얻어진 센서 정보를 인터페이스부(130)를 통해 수신할 수도 있다. 그리고 이와 같이 획득된 센서 정보는, 차량 주변 정보에 포함될 수 있다.
이러한 센서부(155)는 차량 주변에 위치한 오브젝트의 위치를 감지하는 거리 센서(150)와, 차량 주변을 촬영하여 영상을 획득하는 카메라(160) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
먼저, 거리 센서(150)는 본 차량에서 오브젝트의 위치, 오브젝트가 이격된 방향, 이격거리 또는 오브젝트의 이동 방향 등을 정밀하게 감지할 수 있다. 이러한 거리 센서(150)는 감지된 오브젝트와의 위치를 지속적으로 측정하여, 본 차량과의 위치관계에 대한 변화를 정확하게 감지할 수 있다.
이러한 거리 센서(150)는 차량의 전후좌우 중 적어도 하나의 영역에 위치한 오브젝트를 감지할 수 있다. 이를 위해, 거리 센서(150)는 차량의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
자세히, 도 3을 참조하면, 거리 센서(150)는 차량의 바디의 전후좌우 및 천장 중 적어도 하나의 위치에 배치될 수 있다.
이러한 거리 센서(150)는, 라이다(lidar) 센서, 레이저(laser) 센서, 초음파(ultrasonic waves) 센서 및 스테레오 카메라(stereo camera) 등 다양한 거리 측정 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 거리 센서(150)는 레이저 센서로서, 레이저 신호 변조 방법에 따라 시간 지연 방식(time-of-flight, TOF) 또는/및 위상 변조 방식(phase-shift) 등을 사용하여, 차량과 오브젝트 사이의 위치 관계를 정확히 측정할 수 있다.
한편, 오브젝트에 대한 정보는, 카메라(160)가 촬영한 영상을 프로세서(170)가 분석하여 획득될 수 있다.
자세히, 디스플레이 장치(100)는, 카메라(160)로 차량 주변을 촬영하고, 획득된 차량 주변 영상을 프로세서(170)가 분석하여 차량 주변 오브젝트를 검출하고, 오브젝트의 속성을 판단하여, 센서 정보를 생성할 수 있다.
여기서, 영상 정보는, 오브젝트의 종류, 오브젝트가 표시하는 교통 신호 정보, 오브젝트와 차량 사이의 거리 및 오브젝트의 위치 중 적어도 하나의 정보로서, 센서 정보에 포함될 수 있다.
자세히, 프로세서(170)는 이미지 처리를 통해 촬영된 영상에서 오브젝트를 검출하고, 오브젝트를 트래킹하고, 오브젝트와의 거리를 측정하고, 오브젝트를 확인하는 등의 오브젝트 분석을 수행함으로써, 영상 정보를 생성할 수 있다.
이러한 카메라(160)는 다양한 위치에 구비될 수 있다.
자세히, 카메라(160)는 차량 내부에서 차량의 전방을 촬영하여 전방 영상을 획득하는 내측 카메라(160f)를 포함할 수 있다.
또한, 도 3을 참조하면, 복수의 카메라(160)는, 각각 차량의 좌측, 후방, 우측, 전방 및 천장 중 적어도 하나 이상의 위치에 각각 배치될 수 있다.
자세히, 좌측 카메라(160b)는, 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(160b)는, 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(160b)는 좌측 프런트 도어, 좌측 리어 도어 또는 좌측 휀더(fender) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.
우측 카메라(160c)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는 우측 카메라(160c)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 우측 카메라(160c)는 우측 프런트 도어, 우측 리어 도어 또는 우측 펜터(fendere) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.
또한, 후방 카메라(160d)는, 후방 번호판 또는 트렁크 스위치 부근에 배치될 수 있다. 전방 카메라(160a)는, 앰블럼 부근 또는 라디에이터 그릴 부근에 배치될 수 있다.
한편, 프로세서(170)는 사방에서 촬영된 영상을 합성하여 차량을 탑뷰에서 바라본 어라운드 뷰 이미지를 제공할 수 있다. 어라운드 뷰 이미지 생성시, 각 이미지 영역 사이의 경계 부분이 발생한다. 이러한 경계 부분은 이미지 블렌딩(blending) 처리하여 자연스럽게 표시될 수 있다.
또한, 천장 카메라(160e)는 차량의 천장 상에 배치되어 차량의 전후좌우 방향을 모두 촬영할 수도 있다.
이러한 카메라(160)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 직접 포함할 수도 있다. 카메라(160)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 또한, 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 영상 정보를 추출하고, 추출된 영상 정보를 프로세서(170)에 전달할 수도 있다.
프로세서(170)가 오브젝트 분석을 좀더 수월하게 수행하기 위해, 실시예에서, 카메라(160)는 영상을 촬영함과 동시에 오브젝트와의 거리를 측정하는 스테레오 카메라일 수 있다.
센서부(155)는, 거리 센서(150)와 카메라(160)가 결합된 스테레오 카메라일 수 있다. 즉, 스테레오 카메라는 영상을 획득함과 동시에 오브젝트와의 위치 관계를 감지할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 스테레오 카메라와, 프로세서(170)가 스테레오 카메라를 이용하여 영상 정보를 검출하는 방법을 좀더 상세히 설명한다.
먼저, 도 4를 참조하면, 스테레오 카메라(160)는 제1 렌즈(163a)를 구비하는 제1 카메라(160a), 제2 렌즈(163b)를 구비하는 제2 카메라(160b)를 포함할 수 있다.
한편, 차량 운전 보조 장치는, 각각, 제1 렌즈(163a)와 제2 렌즈(163b)에 입사되는 광을 차폐하기 위한, 제1 광 차폐부(light shield)(162a), 제2 광 차폐부(162b)를 더 구비할 수 있다.
이러한 차량 운전 보조 장치는 제1 및 제2 카메라(160a, 160b)로부터, 차량 주변에 대한 스테레오 이미지를 획득하고, 스테레오 이미지에 기초하여, 디스패러티(disparity) 검출을 수행하고, 디스패러티 정보에 기초하여, 적어도 하나의 스테레오 이미지에 대한, 오브젝트 검출을 수행하며, 오브젝트 검출 이후, 계속적으로, 오브젝트의 움직임을 트래킹할 수 있다.
도 5를 참조하면, 프로세서(170)의 내부 블록도의 일예로서, 디스플레이 장치(100) 내의 프로세서(170)는, 영상 전처리부(410), 디스패러티 연산부(420), 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 트래킹부(440), 및 어플리케이션부(450)를 포함할 수 있다. 도 5와 이하 설명에서는 영상 전처리부(410), 디스패러티 연산부(420), 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 트래킹부(440), 및 어플리케이션부(450) 순으로 영상이 처리되는 것으로 설명하나, 이에 한정되지는 않는다.
영상 전처리부(image preprocessor)(410)는, 카메라(160)로부터의 이미지를 수신하여, 전처리(preprocessing)를 수행할 수 있다.
구체적으로, 영상 전처리부(410)는, 이미지에 대한, 노이즈 리덕션(noise reduction), 렉티피케이션(rectification), 캘리브레이션(calibration), 색상 강화(color enhancement), 색상 공간 변환(color space conversion;CSC), 인터폴레이션(interpolation), 카메라(160) 게인 컨트롤(camera gain control) 등을 수행할 수 있다. 이에 따라, 카메라(160)에서 촬영된 스테레오 이미지 보다 선명한 이미지를 획득할 수 있다.
디스패러티 연산부(disparity calculator)(420)는, 영상 전처리부(410)에서 신호 처리된, 이미지를 수신하고, 수신된 이미지들에 대한 스테레오 매칭(stereo matching)을 수행하며, 스테레오 매칭에 따른, 디스패러티 맵(dispartiy map)을 획득할 수 있다. 즉, 차량 전방에 대한, 스테레오 이미지에 대한 디스패러티 정보를 획득할 수 있다.
이때, 스테레오 매칭은, 스테레오 이미지들의 픽셀 단위로 또는 소정 블록 단위로 수행될 수 있다. 한편, 디스패러티 맵은, 스테레오 이미지, 즉 좌,우 이미지의 시차(時差) 정보(binocular parallax information)를 수치로 나타낸 맵을 의미할 수 있다.
세그멘테이션부(segmentation unit)(432)는, 디스패러티 연산부(420)로부터의 디스페러티 정보에 기초하여, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 세그먼트(segment) 및 클러스터링(clustering)을 수행할 수 있다.
구체적으로, 세그멘테이션부(432)는, 디스페러티 정보에 기초하여, 스테레오 이미지 중 적어도 하나에 대해, 배경(background)과 전경(foreground)을 분리할 수 있다.
예를 들면, 디스패리티 맵 내에서 디스페러티 정보가 소정치 이하인 영역을, 배경으로 연산하고, 해당 부분을 제외시킬 수 있다. 이에 의해, 상대적으로 전경이 분리될 수 있다. 다른 예로, 디스패리티 맵 내에서 디스페러티 정보가 소정치 이상인 영역을, 전경으로 연산하고, 해당 부분을 추출할 수 있다. 이에 의해, 전경이 분리될 수 있다.
이와 같이, 스테레오 이미지에 기반하여 추출된 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 전경과 배경을 분리함으로써, 이후의, 오브젝트 검출시, 신호 처리 속도, 신호 처리 양 등을 단축할 수 있게 된다.
다음, 오브젝트 검출부(object detector)(434)는, 세그멘테이션부(432)로부터의 이미지 세그먼트에 기초하여, 오브젝트를 검출할 수 있다.
즉, 오브젝트 검출부(434)는, 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다.
구체적으로, 오브젝트 검출부(434)는, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다. 예를 들면, 이미지 세그먼트에 의해 분리된 전경으로부터 오브젝트를 검출할 수 있다.
다음, 오브젝트 확인부(object verification unit)(436)는, 분리된 오브젝트를 분류하고(classify), 확인할 수 있다(verify).
이를 위해, 오브젝트 확인부(436)는, 뉴럴 네트워크(neural network)를 이용한 식별법, SVM(Support Vector Machine) 기법, Haar-like 특징을 이용한 AdaBoost에 의해 식별하는 기법, 또는 HOG(Histograms of Oriented Gradients) 기법 등을 사용할 수 있다.
한편, 오브젝트 확인부(436)는, 메모리(140)에 저장된 오브젝트들과, 검출된 오브젝트를 비교하여, 오브젝트를 확인할 수 있다.
예를 들면, 오브젝트 확인부(436)는, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 확인할 수 있다.
오브젝트 트래킹부(object tracking unit)(440)는, 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다. 예를 들면, 순차적으로, 획득되는 스테레오 이미지들에 내의, 오브젝트를 확인하고, 확인된 오브젝트의 움직임 또는 움직임 벡터를 연산하며, 연산된 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 해당 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다. 이에 따라, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 트래킹할 수 있게 된다.
다음, 어플리케이션부(450)는, 차량 주변에, 위치하는 다양한 오브젝트들, 예를 들면, 다른 차량, 차선, 도로면, 표지판 등에 기초하여, 차량의 위험도 등을 연산할 수 있다. 또한, 앞차와의 추돌 가능성, 차량의 슬립 여부 등을 연산할 수 있다.
그리고, 어플리케이션부(450)는, 연산된 위험도, 추돌 가능성, 또는 슬립 여부 등에 기초하여, 사용자에게, 이러한 정보를 알려주기 위한, 메시지 등을, 차량 운전 보조 정보로서, 출력할 수 있다. 또는, 차량의 자세 제어 또는 주행 제어를 위한 제어 신호를, 차량 제어 정보로서, 생성할 수도 있다.
한편, 영상 전처리부(410), 디스페러티 연산부(420), 세그먼테이션부(432), 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 확인부(436), 오브젝트 트래킹부(440) 및 어플리케이션부(450)는 프로세서(170)내의 영상 처리부(도 31 참조)의 내부 구성일 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 프로세서(170)는 영상 전처리부(410), 디스페러티 연산부(420), 세그먼테이션부(432), 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 확인부(436), 오브젝트 트래킹부(440) 및 어플리케이션부(450) 중 일부만을 포함할 수 있다. 가령, 카메라(160)가 모노 카메라(160) 또는 어라운드 뷰 카메라(160)로 구성되는 경우, 디스패러티 연산부(420)는 제외될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 세그먼테이션부(432)는 제외될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 제1 프레임 구간 동안, 카메라(160)는, 스테레오 이미지를 획득할 수 있다.
프로세서(170) 내의 디스패러티 연산부(420)는, 영상 전처리부(410)에서 신호 처리된, 스테레오 이미지(FR1a, FR1b)를 수신하고, 수신된 스테레오 이미지(FR1a, FR1b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(520)을 획득한다.
디스패러티 맵(dispartiy map)(520)은, 스테레오 이미지(FR1a, FR1b) 사이의 시차를 레벨화한 것으로서, 디스패러티 레벨이 클수록, 차량과의 거리가 가깝고, 디스패러티 레벨이 작을수록, 차량과의 거리가 먼 것으로 연산할 수 있다.
한편, 이러한 디스패러티 맵을 디스플레이 하는 경우, 디스패러티 레벨이 클수록, 높은 휘도를 가지고, 디스패러티 레벨이 작을수록 낮은 휘도를 가지도록 표시할 수도 있다.
도면에서는, 디스패러티 맵(520) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(528a, 528b, 528c, 528d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(522), 제1 전방 차량(524), 제2 전방 차량(526)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.
세그멘테이션부(432)와, 오브젝트 검출부(434), 오브젝트 확인부(436)는, 디스패러티 맵(520)에 기초하여, 스테레오 이미지(FR1a, FR1b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.
도면에서는, 디스패러티 맵(520)을 사용하여, 제2 스테레오 이미지(FR1b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.
즉, 이미지(530) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(538a, 538b, 538c, 538d), 공사 지역(532), 제1 전방 차량(534), 제2 전방 차량(536)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.
이와 같은 이미지 처리로, 디스플레이 장치(100)는 센서부(155)를 이용하여 주변 오브젝트가 무엇인지, 어디에 위치하는지 등의 다양한 차량 주변 정보들을 센서 정보로 획득할 수 있다.
다음으로, 디스플레이 장치(100)는, 차량 운전 보조기능에 관한 그래픽 이미지를 표시하는 디스플레이부(180)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(180)는, 스티어링 제어정보를 나타내는 인디케이터를 표시할 수 있다.
자세히, 스티어링 제어정보는, 차량 주변 정보에 기초하여 예상 이동경로가 산출되면, 예상 이동경로를 추종하기 위한 목표 조향 방향, 현재 조향 상태, 조향 조작방향 및 추천 조향 조작속도 등을 포함할 수 있다. 이때, 현재 조향 상태는, 스티어링 조향에 따라 휠(wheel)이 조향되어 있는 방향을 나타낸다. 예를 들어, 차량 헤딩방향을 기준으로 한 휠이 틀어진 방향을 의미한다.
만약, 현재 조향 상태가, 스티어링이 조향된 상태(예컨대, 스티어링 조향방향)를 나타낸다면, 목표 조향 방향도, 목표 스티어링 조향방향을 나타낼 수 있다. 다만, 이와 같이 표시한다면, 스티어링이 1바퀴 이상 회전하여야 목표 스티어링 조향방향을 나타낼 수 있는 경우, 목표 스티어링 조향방향을 나타내기 어려운 단점이 있다.
따라서, 이하 설명에서는 휠 방향을 기준으로 인디케이터를 표시하는 것으로 설명한다.
스티어링 제어에 대한 정보를 나타내는 인디케이터는, 목표 조향 방향을 나타내는 제 1 인디케이터, 현재 조향 상태를 나타내는 제 2 인디케이터 및 상기 제 1 인디케이터와 상기 제 2 인디케이터의 사이에 표시되는 제 3 인디케이터를 포함할 수 있다.
즉, 디스플레이부(180)는, 스티어링 제어가 필요하면 목표 조향 방향을 표시하고, 현재 조향 상태에서 목표 조향 방향으로 변경하기 위한 스티어링 조작의 추천 조작속도를 표시함으로써, 운전자가 현재 조향 상태에서 최적의 조향 방향까지 적절한 조작속도로 스티어링 조작을 수행하도록 유도할 수 있다. 따라서, 차량은, 상황에 맞는 적절한 스티어링 제어를 통해, 안정감 있게 예상 이동경로를 따라 주행할 수 있다.
이를 위해, 디스플레이부(180)는, 이와 같은 인디케이터를 표시하는 복수의 디스플레이부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
자세히, 도 7을 참조하면, 디스플레이부(180)는, 차량의 윈드실드(W)(windshield)에 그래픽 이미지를 투사하여 인디케이터를 표시하는 제 1 디스플레이부(180a)를 포함할 수 있다.
즉, 제 1 디스플레이부(180a)는 HUD(Head Up Display)로, 윈드실드(W)에 그래픽 이미지를 투사하여 인디케이터를 표시하는 투사 모듈을 포함할 수 있다.
이러한 투사 그래픽 이미지는 일정 투명도를 가질 수 있다. 따라서, 사용자는 그래픽 이미지 뒤 모습과 그래픽 이미지를 동시에 볼 수도 있다.
그리고 이러한 그래픽 이미지는 윈드실드(W)에 투영되는 투영 이미지와 겹쳐셔 증강현실(Augmented Reality, AR)을 이룰 수도 있다.
한편, 디스플레이부는 차량 내부에 별도로 설치되어 인디케이터를 표시하는 제 2 디스플레이부(180b)를 포함할 수 있다.
자세히, 제 2 디스플레이부(180b)는 차량 내비게이션 장치의 디스플레이나 차량 내부 전면의 클러스터(cluster)일 수 있다.
또한, 제 2 디스플레이부(180b)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 제 2 디스플레이부(180b)는 제스쳐 입력부와 결합되어 터치 스크린을 이룰 수 있다.
또한, 디스플레이부(180)는, 스티어링(721A) 상에 직접 배치되어 인디케이터를 표시하는 제 3 디스플레이부(180c)를 포함할 수 있다.
자세히, 도 8을 참조하면, 실시예에 따른 제 3 디스플레이부(180c)는, 스티어링(721A)의 외주연을 따라 등간격으로 배치되는 복수의 표시부들로 구성될 수 있다. 이러한 표시부는, 점등 가능한 조명으로, 제 3 디스플레이부(180c)는 복수의 LED를 포함하는 조명 장치일 수 있다.
그리고 이러한 표시부는, 밝기, 명도, 채도, 색, 형상, 크기 및 모양 중 적어도 하나를 차량 상태 정보에 따라 달리 표시하여, 스티어링 조작감도, 추천 조작속도 및/또는 조작방향 등을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 표시부는, 차량의 속도가 소정의 속도를 넘으면, 스티어링 조향시 차량이 선회하는 비율인 조향 감도가 민감해졌다는 경고를 특정 색을 통해 표시할 수 있다.
좀더 자세히, 표시부는, 속도가 높아질수록 표시부의 채도를 높여 점등시킴으로써, 운전자에게 스티어링 감도가 점차 민감해 지고 있는 상태임을 알릴 수 있다.
이러한 제 3 디스플레이부(180c)는, 스티어링(721A) 상에 스티어링 제어에 대한 정보를 직접 표시하여, 운전자가 스티어링 제어 정보를 좀더 직관적으로 이해할 수 있도록 표시할 수 있다.
다시 스티어링 제어 정보 제공에 대한 설명으로 돌아와, 제 3 디스플레이부(180c)는, 현재 조향 상태에 해당하는 위치에 표시부를 점등하여 제 1 인디케이터(10)로 표시할 수 있고, 목표 조향 방향에 해당하는 표시부를 점등하여 제 3 인디케이터(30)로 표시할 수 있으며, 제 1 인디케이터(10)와 제 3 인디케이터(30) 사이에 표시부들을 점등하여 제 2 인디케이터(20)로 표시할 수 있다. 이때, 제 1 내지 제 3 인디케이터(30)에 해당하는 표시부들은, 각기 다른 색으로 표시되어, 서로 구분될 수 있다.
그리고 제 2 인디케이터(20)의 표시부들은, 시간에 따라 적어도 일부는 점차 소등되어 스티어링 제어 추천 조작속도를 표시할 수 있다. 구체적으로, 시간이 흐름에 따라 제 1 인디케이터(10) 측의 표시부들이 점차 소등되고 최종적으로 제 3 인디케이터(30) 측 표시부가 소등되는 표시방식으로, 추천 조작속도를 나타낼 수 있다.
따라서, 운전자는, 소등되는 표시부들을 따라 제 1 인디케이터(10)를 나타내는 표시부가 이동되도록 스티어링을 제어하면, 추천 조작속도로 스티어링을 제어하여, 예상 이동경로를 추종할 수 있다.
특히, 이러한 제 3 디스플레이부(180c)의 표시부들은, 스티어링 제어에 따라 점등 위치가 변하며 지속적으로 제 1 내지 제 3 인디케이터(10, 20, 30)을 표시할 수 있다.
먼저, 스티어링 조향되는 비율 당 휠이 조향되는 비율이 1:1인 경우에 대해 설명한다.
제 1 인디케이터(10)를 나타내기 위하여, 현재 조향 상태는 스티어링 조향에 따라 휠이 조향된 만큼 이동할 것이므로, 스티어링 방향(SC)에 위치한 표시부가 지속적으로 점등되어 제 1 인디케이터(10)를 나타낼 수 있다.
목표 조향 방향은, 스티어링 회전과 관계없이 스티어링 센터방향(CL)으로부터 소정의 각만큼 회전한 방향에 해당하므로, 스티어링이 회전함에 따라 제 3 인디케이터(30)를 나타내는 표시부는 변경된다.
즉, 스티어링 회전과 관계없이 제 3 인디케이터(30)를 나타내는 표시부는, 스티어링 센터방향(CL)에서 소정의 각도로 회전된 방향을 나타내는 표시부이다. 따라서, 스티어링이 회전됨에 따라, 제 3 인디케이터(30)를 나타내는 표시부는, 스티어링 회전과 반대방향으로 시프트될 수 있으며, 이를 시프트 백(shift back)으로 정의할 수 있다.
예를 들어, 스티어링이 좌측방향으로 1칸(표시부 단위) 회전되었다면, 제 3 인디케이터(30)를 나타내는 표시부는, 이전 제 3 인디케이터(30)를 나타낸 표시부에서 1칸 우측방향에 위치한 표시부일 수 있다.
여기서, 스티어링 센터방향(CL)은, 차량 헤딩방향과 휠 방향이 평행이 되는 스티어링 방향을 나타낸다.
마찬가지로 제 2 인디케이터(20)는, 스티어링 회전과 관계없이 스티어링 센터방향(CL)에서 소정의 각도만큼 회전된 방향을 나타내는 표시부들이므로, 스티어링 제어로 스티어링 방향(SC)이 이동함에 따라서, 제 2 인디케이터(20)를 나타내는 표시부들도 시프트 백될 수 있다.
예를 들어, 스티어링이 좌측방향으로 1칸 회전되었다면, 제 2 인디케이터(20)를 나타내는 표시부들은, 회전 전 표시부들에서 모두 우측방향으로 1칸씩 이동된 표시부들일 수 있다.
만약 스티어링 조향되는 비율 당 휠이 조향되는 비율이 동일하지 않은 경우라면, 스티어링 제어에 따라 제 1 인디케이터(10)를 나타내는 표시부도 변경될 수 있다. 자세히, 제 1 인디케이터(10)가 나타내는 현재 조향 상태는, 휠 방향을 나타내는 것이므로, 스티어링이 조향량 당 휠 조향되는 량의 비율이 서로 다르다면, 스티어링 제어에 따라 휠이 조향된 방향을 나타내는 표시부가 제 1 인디케이터(10)를 표시할 수 있다.
한편, 다른 실시예에서, 제 3 디스플레이부(180c)는, 연속적으로 제 1 인디케이터(10) 내지 제 3 인디케이터(30)를 표시할 수도 있다.
자세히, 도 9를 참조하면, 제 3 디스플레이부(180c)는, 스티어링 외주연을 따라 연속적으로 그래픽 이미지를 표시하는 디스플레이일 수 있다. 좀더 자세히, 제 3 디스플레이부(180c)는, 현재 조향 상태를 나타내도록 제 1 인디케이터(10)를 표시하고, 목표 조향 방향을 나타내도록 제 3 인디케이터(30)를 표시하고, 제 1 인디케이터(10)와 제 3 인디케이터(30) 사이에 제 2 인디케이터(20)를 표시할 수 있다.
이때, 제 2 인디케이터(20)는, 위치에 따라 밝기, 명도, 채도, 색, 형상, 크기 및 모양 중 적어도 하나를 달리 표시하여, 속도에 따른 스티어링 조작감도, 추천 조작속도 및/또는 조작방향 등을 나타낼 수 있다.
예를 들어, 도 9와 같이, 제 2 인디케이터(20)는, 제 3 인디케이터(30) 측에서 제 1 인디케이터(10) 측으로 갈수록 점차 연하게 표시되어, 조작방향 및 조작속도 등을 나타낼 수 있다.
그리고 제 2 인디케이터(20)는, 시간에 흐름에 따라, 제 3 인디케이터(30) 측에서 제 1 인디케이터(10) 측으로 점차 쉐이딩 되어 추천 조작속도를 표현할 수 있다.
정리하면, 제 3 디스플레이부(180c)는, 스티어링 상에 배치되어, 직접적으로 스티어링 각 방향에 인디케이터를 표시하여, 운전자에게 스티어링 제어 정보를 직관적으로 이해하도록 제공할 수 있다.
한편, 제 1 디스플레이부(180a)나 제 2 디스플레이부(180b)는, 위 스티어링과 유사한 가상 스티어링 이미지를 그래픽 이미지로 표시하고, 가상 스티어링 이미지 상에 인디케이터를 표시하여, 운전자에게 스티어링 제어 정보를 제공할 수 있다.
다만, 가상 스티어링 이미지에 인디케이터를 표시하는 것에 한정되지 아니하고, 바(bar) 형상이나, 반원 형상과 같은 그래픽 이미지 등을 기준으로 인디케이터를 표시할 수도 있다.
실시예에서는, 운전자가 직관적으로 스티어링 제어 정보를 이해하기 위해서는, 가상 스티어링 이미지로 표시하는 것이 바람직하므로, 이하 설명에서는 스티어링 이미지를 기반으로 인디케이터를 표시하는 방법을 기준으로 설명한다.
한편, 제 1 디스플레이부(180a)에 경우, 추천 이동경로를 그래픽 이미지로 표시하고, 추천 이동경로를 추종하기 위한 스티어링 제어 정보를 그래픽 이미지로 윈드실드에 표시할 수 있어, 운전자는 전방 시야를 주시하면서 스티어링 제어 정보까지 제공받을 수 있는 장점이 있다.
다음으로, 오디오 출력부(185)는 디스플레이 장치(100)의 기능에 대한 설명, 실행 여부 등을 확인하는 메시지를 오디오로 출력할 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(100)는, 디스플레이부(180)를 통한 시각적인 표시와 더불어 오디오 출력부(185)의 음향 출력을 통해 디스플레이 장치(100)의 기능에 대한 설명을 서로 보완할 수 있다.
실시예에서, 오디오 출력부(185)는, 운전자의 우측과 좌측을 구분하여 오디오를 출력하는 방향성 오디오 출력방식이 가능하다.
다음으로, 햅틱 출력부(183)는 차량 운전 보조기능에 대한 알람을 햅틱으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)는, 내비게이션 정보, 교통 정보, 통신 정보, 차량 상태 정보, 운전 보조기능(ADAS) 정보 및 기타 운전자 편의 정보 중 적어도 하나의 정보에 운전자에게 경고가 포함되면, 이를 진동으로 사용자에게 알릴 수 있다.
이러한 햅틱 출력부(183)는, 방향성을 갖는 진동을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 출력부(183)는, 조향을 제어하는 스티어링에 배치되어 진동을 출력할 수 있으며, 진동 제공시 스티어링의 좌우를 구분하여 진동을 출력함으로써, 햅틱 출력의 방향성을 부여할 수 있다.
또한, 햅틱 출력부(183)는, 스티어링 제어시 조향력을 변경하는 햅틱 출력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 햅틱 출력부(183)는, 목표 조향 방향을 넘어서는 스티어링 조작이 입력되려 하면, 위 스티어링 조작에 반대되는 저항력을 햅틱 출력으로 제공하여, 운전자가 조향 방향을 목표 조향 방향에 손쉽게 도달하도록 보조할 수 있다.
또한, 전원 공급부(190)는 프로세서(170)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.
마지막으로, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 장치(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어하는 프로세서(170)를 포함할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 3과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(170)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 디스플레이 장치(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
이러한 프로세서(170)는 하드웨어 측면에서, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(170)(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(170)(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
그리고 이러한 프로세서(170)는 제어부의 제어를 받거나, 제어부를 통해 차량을 여러 기능을 제어할 수 있다.
그리고 프로세서(170)는 상기 메모리(140)에 저장된 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 디스플레이 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(170)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
이하, 실시예에 따라, 프로세서(170)가 스티어링 제어를 보조하는 방법에 대해 도 10 내지 도 15를 참조하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 10을 참조하면, 프로세서(170)는, 차량 상태 정보를 획득할 수 있다. (S101)
자세히, 프로세서(170)는, 인터페이스부(130)나 통신부(110)를 통해 차량 상태 정보를 획득할 수 있다.
이러한 차량 상태 정보는, 차량 조향 정보, 위치 정보, 가속 정보, 가속도 정보, 헤딩 센서 정보, 요 센서 정보 또는 휠 센서 정보 등을 포함할 수 있으며, 스티어링 제어정보를 생성하는데 이용될 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 차량 주변 정보를 획득할 수 있다. (S102)
자세히, 프로세서(170)는, 센서부(155), 인터페이스부(130) 또는 통신부(110) 중 적어도 하나의 유닛을 통해 차량 주변 정보를 획득할 수 있다.
이러한 차량 외부 정보는, 내비게이션 정보, 교통 정보 또는 타차량 주행 정보 등을 포함할 수 있으며, 스티어링 제어정보를 생성하는데 이용될 수 있다.
이후, 프로세서(170)는, 차량 주변 정보에서 차량이 헤딩방향이 선회가 필요한 상황을 검출할 수 있다. 그리고 프로세서(170)는, 차량 주변 정보에 기초하여 적어도 1회 이상의 선회를 포함하는 예상 이동경로를 생성할 수 잇다. (S103)
자세히, 프로세서(170)는, 선회가 필요한 상황으로 충돌 가능성이 있는 장애물 검출, 곡선 주로, 차선 변경, 또는 상황 등을 검출할 수 있다.
그리고 프로세서(170)는, 선회가 필요한 상황임을 검출하면, 적어도 1회의 선회를 포함하는 예상 이동경로를 생성할 수 있다.
자세히, 도 11을 참조하면, 차량의 헤딩방향이 변경되는 제 1 선회 및 제 1 선회방향(D1)과 다른 선회방향인 제 2 선회가 필요한 예상 이동경로를 생성할 수 있다.
예상 이동경로가 생성되면, 프로세서(170)는, 예상 이동경로를 추종하기 위한 목표 조향 방향 및 추천 조작속도를 산출할 수 있다. (S104)
자세히, 목표 조향 방향은, 제 1 선회 이동경로(P0부터 P1까지)에서 최대 헤딩방향이 변향된 지점(P1)(이하, “제 1 지점”)의 차량의 헤딩방향인 제 1 선회방향(D1)일 수 있다. 즉, 도 11을 참조하면, 제 1 지점(P1)에서 차량의 헤딩방향(D1)인 제 1 회방향(D1)을 목표 조향 방향으로 결정할 수 있다.
그런데, 목표 조향 방향을 차량의 제 1 선회방향(D1)으로 결정하여 제 1 선회방향(D1)으로 휠 방향을 조향할 경우, 차량이 예상 이동경로를 추종하지 못하게 된다.
자세히, 도 12를 참조하면, 예상 이동경로와 동일하게 차량이 이동할 경우, 제 1 지점(P1)에서 휠 방향(W1)은 제 1 선회방향(D1)보다 좀더 선회측으로 회전된 방향임을 알 수 있다. 따라서, 목표 조향 방향은, 제 1 선회방향(D1)보다 소정의 각만큼 더 선회된 휠 방향(W1)임이 바람직하다.
한편, 운전자가 너무 느리게 현재 조향 상태를 목표 조향 방향까지 조향하거나, 너무 빠르게 조향할 경우, 예상 이동경로를 추종하지 못하게 되므로, 스티어링 조작속도를 더 산출하고 표시할 필요가 있다.
프로세서(170)는, 이러한 스티어링 조작방향이나 조작속도를 차량 상태 정보, 차량 주변 정보 또는 예상 이동경로에 기초하여 산출할 수 있다.
목표 조향 방향, 현재 조향 상태 및 추천 조작속도를 산출하면, 프로세서(170)는, 이를 인디케이터로 디스플레이부(180)가 표시하도록 제어할 수 있다. (S105)
자세히, 프로세서(170)는, 제 1 디스플레이부(180a) 또는/및 제 2 디스플레이부(180b)를 제어하여 가상 스티어링 이미지 상에 인디케이터를 표시하도록 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 제 3 디스플레이부(180c)를 제어하여 실제 스티어링 상에 인디케이터를 표시하도록 제어할 수 있다.
이하, 설명에서는 제 3 디스플레이부(180c)를 제어하여 실제 스티어링 상에 인디케이터를 표시하는 것을 기준으로 설명하며, 이러한 설명은 제 1 디스플레이부(180a) 및 제 2 디스플레이부(180b)가 가상 스티어링 이미지로 인디케이터를 표시하는 것에 대한 설명으로 이해할 수도 있다.
한편, 프로세서(170)는, 현재 조향 상태가 목표 조향 방향까지 이동하기 위한 조향이 스티어링을 적어도 1회 이상 회전해야될 경우, 이를 제 1 내지 제 3 인디케이터(10, 20, 30) 중 적어도 하나가 이를 표시하도록 제어할 수 있다.
도 13a를 참조하면, 현재 조향 상태에서 목표 조향 방향까지 1 회 이상의 스티어링 회전 조작이 필요 없는 경우로, 현재 조향 상태을 나타내도록 제 1 인디케이터(10)를 표시되고, 목표 조향 방향을 나타내도록 제 3 인디케이터(30)가 표시되며, 제 1 인디케이터(10)와 제 3 인디케이터(30) 사이의 외주연에는 제 2 인디케이터(20)를 표시된다.
운전자는 제 1 인디케이터(10)가 제 3 인디케이터(30)까지 제 2 인디케이터(20)의 표시에 따라 이동하도록 스티어링을 제어하여, 차량을 안정감 있게 선회 이동경로 따라 주행시킬 수 있다.
도 13c를 참조하면, 목표 조향 방향까지 스티어링을 1회 이상 회전시켜야 하는 경우로, 이러한 상황을 제 2 인디케이터(20)가 회전 인디케이터(20a)로 표시하여, 이를 운전자에게 알릴 수 있다. 이러한 경우, 스티어링이 회전함에 따라 제 1 인디케이터(10)가 더디게 이동하여 한바퀴 회전되었을 때 회전 인디케이터(20a) 위치에 도달할 수 있다.
그리고 프로세서(170)는, 제 2 인디케이터(20)는, 시간에 흐름에 따라, 제 1 인디케이터(30) 측에서부터 제 3 인디케이터(10) 측으로 점차 쉐이딩 되어 추천 조작속도를 표시할 수 있다.
다음으로, 프로세서(170)는, 스티어링이 제어됨에 따라서 인디케이터 표시를 변화시킬 수 있다. (S106)
제 3 디스플레이부(180c)의 표시부들은, 스티어링 제어에 따라 점등 위치가 변하며 지속적으로 제 1 내지 제 3 인디케이터(10, 20, 30)을 표시할 수 있다.
자세히, 제 3 인디케이터(30)는, 스티어링 제어에 관계없이 스티어링 센터라인(CL)과의 관계에서 표시되는 위치가 결정되므로, 스티어링 제어에 따라 표시부들의 위치가 변화하면, 제 3 인디케이터(30)를 표시하는 표시부도 변경된다.
예를 들어, 도 14a를 보면, 제 3 인디케이터(30)를 나타내는 표시부는 센터라인(CL)에서 좌측으로 7번째 위치한 제 7 표시부(57)이다.
도 14b를 보면, 스티어링이 좌측으로 4칸 회전함에 따라서 표시부들이 이동하게 되어, 제 3 인디케이터(30)를 표시하는 표시부는 센터라인에서 7번째 위치한 제 3 표시부(53)이다.
즉, 스티어링이 표시부 1칸에 해당하는 각도만큼 좌측으로 회전함에 따라서, 제 3 인디케이터(30)를 나타내는 표시부는 우측 표시부로 시프트 백 됨을 알 수 있다.
또한, 제 1 인디케이터의 경우, 스티어링 조향되는 비율 당 휠이 조향되는 비율이 동일하지 않은 경우라면, 스티어링 제어에 따라 제 1 인디케이터(10)를 나타내는 표시부도 변경된다.
자세히, 제 1 인디케이터(10)가 나타내는 현재 조향 상태는, 휠 방향을 나타내는 것이므로, 스티어링이 조향각 당 휠이 조향되는 각의 비율이 서로 다르다면, 스티어링 제어에 따라 휠이 조향된 방향을 나타내는 표시부가 제 1 인디케이터(10)를 표시할 수 있다.
한편, 프로세서(170)는, 차량이 이동함에 따라 예상 이동경로를 수정할 수 있으며, 이에 따라 제 3 인디케이터(30)가 수정된 예상 이동경로를 추종하도록 표시가 변경될 수도 있다.
이후, 프로세서(170)는, 현재 조향 상태가 목표 조향 방향을 넘어서는 오버 스티어링 조작이 있는지를 감지할 수 있다. (S107)
자세히, 프로세서(170)는, 차량 상태 정보에서 스티어링 조작 정도가 현재 조향 상태가 목표 조향 방향을 오버할 경우, 이를 오버 스티어링 조작으로 검출할 수 있다.
오버 스티어링 조작이 감지되면, 프로세서(170)는, 적어도 하나의 대응 출력을 하도록 제어할 수 있다. (S108)
자세히, 프로세서(170)는, 제 3 인디케이터(30)가 제 1 인디케이터(10)를 넘어가는 오버 스티어링 조작을 검출하면, 제 2 인디케이터(20)가 오버 스티어링 조작임을 표시하도록 디스플레이부(180)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 오버 스티어링 조작을 감지하면, 오버 스티어링 조작에 저항하는 힘을 출력하도록 햅틱 출력부(183)를 제어할 수 있다.
이때, 프로세서(170)는, 저항이 출력된 이후에도 오버 스티어링 조작하는 힘이 소정의 힘 이상이 가해지면, 햅틱 출력을 중지하여 운전자가 원하는 스티어링 제어를 원활하게 수행하도록 할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 오버 스티어링 조작을 감지하면, 오버 스티어링 조작을 경고하는 방향성 알람 출력하도록 오디오 출력부(185)를 제어할 수도 있다.
프로세서(170)는, 차량이 제 1 선회(D1) 이동경로(최대 변위 지점)에 도달하면, 제 2 선회(D2)의 이동경로에 대한 목표 조향 방향 및 추천 조작속도를 산출하고, 표시할 수 있다. (S109)
제 2 선회(D2)가 제 1 선회(D1)에 대해 최대 변위되는 지점(P2)은, 차량이 직진(D2)이 시작되는 위치일 수 있다.
자세히, 도 12를 보면, 제 2 선회(D2)의 최대 변위 지점은 제 2 지점(P2)일 수 있고, 이때, 차량의 헤딩방향은 직진방향(D2)일 수 있다. 차량이 제 1 선회(D1) 후 제 2 선회(D2)를 하면서 직진(D2)하려면, 휠 방향(W2)은, 직진하는 헤딩방향(D2)보다 좀더 제 2 선회(D2)하는 방향 측으로 조향되어야 함을 알 수 있다.
따라서, 실시예에서, 제 2 선회(D2)에 대한 목표 조향 방향은, 스티어링 센터 방향에서 좀더 제 2 선회(D2) 측으로 이동된 방향일 수 있다. 예를 들어, 운전자가 차선 변경한 후 변경된 차선에서 주행하려면 제 2 선회 조작을 해야하므로, 제 2 선회에 대한 목표 조향 방향을 표시할 수 있다.
마지막으로, 프로세서(170)는, 스티어링 센터 표지션에 제 1 내지 제 3 인디케이터(10, 20, 30)를 표시함으로써, 스티어링 제어정보 표시를 종료할 수 있다. (S110)
좀더 자세히, 실시예에 따른 제 3 디스플레이부(180c)가 도 12의 상황에서 스티어링 제어정보를 제공하는 과정을 도 14를 참조하여 설명한다.
제 1 선회(D1)가 시작되기 전의 시작 지점에서는 도 14a와 같이, 스티어링 센터에 위치한 표시부가 점등되어 현재 조향 상태를 나타내는 제 1 인디케이터(10)를 표시할 수 있다.
또한, 제 1 선회(D1)시 최대 선회 지점인 제 1 지점(P1)에서 휠 방향에 해당하는 조향 방향의 표시부가 점등되어 목표 조향 방향을 나타내는 제 3 인디케이터(30)를 표시할 수 있다.
또한, 제 1 인디케이터(10)와 제 3 인디케이터(30) 사이에 위치한 표시부가 점등되어 추천 조작방향 및 속도를 나타내는 제 2 인디케이터(20)를 표시할 수 있다.
즉, 제 1 내지 제 6 표시부(51, 52, 53, 54, 55, 56)가 점등되어 제 2 인디케이터(20)를 표시할 수 있다.
그리고 스티어링이 제어되면, 제어된 조향 방향에 해당하는 표시부(54)가 점등되어 제 1 인디케이터(10)를 표시할 수 있다.
그리고 제 2 인디케이터(20)는, 시간에 흐름에 따라, 제 1 인디케이터(10) 측 표시부(51)에서 제 3 인디케이터(30) 측의 표시부(56)의 순서로 점차 소등 되어 추천 조작속도를 표시할 수 있다.
도 14b는 시작 지점을 지나 제 1 지점(P1)에 도달하기 전에 제 3 디스플레이부(180c)에 모습으로, 시간이 흐름에 따라서 제 1 표시부(51)터 점차 소등되어 제 4 표시부(54)까지 소등되어 제 5 표시부(55)와 제 6 표시부(56)가 점등을 유지하여 제 2 인디케이터(20)를 표시하고 있음을 알 수 있고, 현재 조향 상태는 제 4 표시부(54)에 해당하여 제 1 인디케이터(10)를 표시하고 있음을 알 수 있다.
즉, 운전자가 점차 소등되는 제 2 인디케이터(20)가 소등되는 제 1 인디케이터(10)의 표시부를 잘 따라가도록 적절하게 스티어링을 제어한 모습을 나타낸다.
만약, 오버 스티어링이 되면, 도 14c와 같이 목표 조향 방향을 넘어간 위치의 표시부가 점등되어 제 1 인디케이터(10)가 표시되고, 제 3 인디케이터(30)와 제 1 인디케이터(10) 사이에 제 2 인디케이터(20)가 표시되어 오버 스티어링임을 표시할 수 있다. 이때, 제 2 인디케이터(20)는 경고를 나타내기 위해 채도가 높은 색(예컨대, 빨간색)으로 표시될 수 있다.
만약, 제 1 지점(P1)까지 운전자가 스티어링을 적절히 제어하여 목표 조향 방향에 도달하면, 도 14d와 같이 제 1 내지 제 3 인디케이터(30)가 목표 조향 방향의 표시부에 중첩되어 표시될 수 있다.
제 1 지점(P1)에 도달한 후, 다시 제 1 선회(D1)에 반대되는 제 2 선회(D2)를 위해 도 14e와 같이 제 1 내지 제 3 인디케이터(30)가 표시될 수 있다. 자세히, 목표 조향 방향은, 스티어링 센터 라인(CL)을 제 2 선회(D2) 측으로 넘어선 위치의 표시부가 점등되어 제 3 인디케이터(30)를 표시할 수 있다. 그리고 현재 조향 상태는 나타내는 제 1 인디케이터(10)와 제 3 인디케이터(30) 사이에 표시부가 점등되어 제 2 인디케이터(20)를 표시할 수 있다.
시프트 백 스티어링 제어가 완료되고, 스티어링이 센터 방향에 위치하면, 도 14f와 같이 스티어링 센터 방향에 표시부가 점등되고 스티어링 제어 정보 표시기능은 종료될 수 있다.
한편, 다른 실시예에 따른 제 3 디스플레이부(180c)가 도 12의 상황에서 스티어링 제어정보를 제공하는 과정을 도 15를 참조하여 설명한다.
제 1 선회(D1)가 시작되기 전의 시작 지점(P0)에서는 도 15a와 같이, 스티어링 센터에 현재 조향 상태를 나타내는 제 1 인디케이터(10)가 표시될 수 있다. 또한, 제 1 선회(D1)시 최대 선회 지점인 제 1 지점(P1)에서 예상 휠 방향의 조향 방향에 목표 조향 방향을 나타내는 제 3 인디케이터(30)가 표시될 수 있다. 또한, 제 1 인디케이터(10)와 제 3 인디케이터(30) 사이에 추천 조작방향 및 속도를 나타내는 제 2 인디케이터(20)가 표시될 수 있다. 이때, 제 2 인디케이터(20)는, 추천 조작방향 및 속도를 나타내기 위하여, 위치마다 색, 채도, 명도, 밝기 및 크기 중 적어도 하나를 달리하여 표시할 수 있다. 도 15a에서는 제 2 인디케이터(20)는 제 1 인디케이터(10) 측에서 제 3 인디케이터(30)로 갈수록 명도가 증가하도록 표시하여, 추천방향 및 속도를 나타내었다.
이후 스티어링이 제어되면, 제어된 조향 방향에 해당하는 위치에 제 1 인디케이터(10)가 표시될 수 있다.
그리고 제 2 인디케이터(20)는, 시간에 흐름에 따라, 제 3 인디케이터(30) 측에서 제 1 인디케이터(10) 측으로 점차 쉐이딩 되어 추천 조작속도를 표시할 수 있다.
자세히, 도 15b는 시작 지점(P0)을 지나 제 1 지점(P1)에 도달하기 전에 제 3 디스플레이부(180c)에 모습으로, 제 2 인디케이터(20)는 시간이 흐름에 따라서 제 1 인디케이터(10) 측에서 제 3 인디케이터(30) 측으로 점차 쉐이딩 되고, 현재 조향 상태를 나타내는 제 1 인디케이터(10)는 쉐이딩 되는 제 2 인디케이터(20)를 잘 따라가고 있음을 표시하고 있다. 즉, 운전자가 점차 쉐이딩되는 제 2 인디케이터(20)를 제 1 인디케이터(10)가 따라가도록 적절하게 스티어링을 제어하고 있음을 알 수 있다.
만약, 오버 스티어링이 되면, 도 15c와 같이 목표 조향 방향을 넘어간 것이므로 해당 위치에 제 1 인디케이터(10)가 표시되고, 제 3 인디케이터(30)와 제 1 인디케이터(10) 사이에 제 2 인디케이터(20)가 표시되어 오버 스티어링임을 표시할 수 있다. 이때, 제 2 인디케이터(20)는 경고를 나타내기 위해 채도가 높은 색(예컨대, 빨간색)으로 표시될 수 있다.
제 1 지점(P1)까지 운전자가 스티어링을 적절히 제어하여 목표 조향 방향에 도달하면, 도 15d와 같이 제 1 내지 제 3 인디케이터(30)가 기존 목표 조향 방향에 중첩되어 표시될 수 있다.
제 1 지점(P1)에 도달한 후, 다시 제 1 선회(D1)에 반대되는 제 2 선회(D2)를 위해 도 15e와 같이 제 1 내지 제 3 인디케이터(30)가 표시될 수 있다. 자세히, 목표 조향 방향은, 스티어링 센터 라인(CL)을 제 2 선회(D2) 측으로 넘어선 위치로서 제 3 인디케이터(30)가 해당 위치에 표시될 수 있다.
그리고 현재 조향 상태는 나타내는 제 1 인디케이터(10)와, 제 1 인디케이터(10) 및 제 3 인디케이터(30) 사이에 2 인디케이터가 표시될 수 있다.
시프트 백 조작이 완료되고 스티어링이 센터 방향에 위치하면, 도 15f와 같이 스티어링 센터 방향에 인디케이터가 표시되고, 스티어링 제어 정보 표시기능은 종료될 수 있다.
디스플레이 장치(100)는, 차량 내외부 정보에 기초한 스티어링 제어 정보를 위 실시예와 같이 운전자가 직관적으로 이해할 수 있도록 제공하여, 운전자의 스티어링 제어를 보조함으로써, 안전한 선회 주행을 유도하고 운전자의 편의를 향상시킬 수 있다.
이하, 스티어링 제어 정보가 제공되는 구체적일 일례들을 설명한다. 이때, 전술한 실시예와 중복되는 내용들은 설명의 편의를 위해 생략될 수 있다.
먼저, 장애물이 발견되어 회피해야할 경우 스티어링 제어정보가 제공되는 과정을 도 16 내지 도 18을 참조하여 설명한다.
먼저, 프로세서(170)는, 차량 주변 정보를 획득할 수 있다. (S201)
자세히, 프로세서(170)는, 센서부를 통해 차량 주변에 위치한 오브젝트들에 대한 정보를 획득할 수 있다.
그리고 프로세서(170)는, 차량 주변 정보에서 장애물을 검출할 수 있다. (S202)
자세히, 프로세서(170)는, 차량 전방에 충돌 위험이 있는 오브젝트를 장애물로 검출할 수 있으며, 이때, 충돌 위험은, 오브젝트와 차량과의 거리, 이격방향, 차량의 속도 및 장애물의 속도 등에 기초하여 결정될 수 있다.
장애물이 검출되면, 프로세서(170)는, 차량 주변 정보에 기초하여 장애물을 회피하기 위한 이동경로를 생성할 수 있다. (S203)
그리고 프로세서(170)는, 회피 이동경로를 추종하기 위한 목표 조향 방향 및 추천 조작속도를 산출하고, 제 1 내지 제 3 인디케이터(30)를 통해 표시할 수 있다. (S204)
이후, 프로세서(170)는, 스티어링 제어에 따라 제 1 내지 제 3 인디케이터(30) 표시를 변경할 수 있다. (S205)
자세히, 도 17을 참조하면, 전방 차량이 장애물로 검출되면, 전방 차량을 회피하기 위한 예상 이동경로를 산출할 수 있다. 자세히, 회피 이동경로는, 시작 지점(P0)부터 제 1 지점(P1) 및 제 2 지점을 지나 최종 지점까지로 설계될 수 있으며, 적어도 2회의 선회를 포함할 수 있다.
그리고 이러한 회피 이동경로를 추종하는 과정에서, 제 1 내지 제 3 인디케이터(30)가 도 17과 같이 표시됨으로써, 스티어링 제어정보가 제공될 수 있다.
한편, 도 18을 참조하면, 제 1 디스플레이부(180a)는, 추천 이동경로를 나타내는 제 1 그래픽 이미지와, 가상 스티어링 이미지를 제 2 그래픽 이미지로 표시하여, 운전자에게 스티어링 제어정보를 더욱 명확하게 제공할 수 있다.
한편, 협소한 도로를 통과하는 경우에 스티어링 제어정보가 제공되는 과정을 도 19 내지 도 23을 참조하여 설명한다.
먼저, 프로세서(170)는, 차량 주변 정보를 획득할 수 있다. (S301)
자세히, 프로세서(170)는, 센서부를 통해 차량 주변에 위치한 오브젝트들에 대한 정보를 획득할 수 있다.
그리고 프로세서(170)는, 차량 주변 정보에서 협소한 도로에 진입함을 검출할 수 있다. (S302)
자세히, 도 20을 참조하면, 프로세서(170)는, 도로의 좌우 한계를 결정하는 오브젝트를 검출하고, 오브젝트 사이의 폭(d)이 소정의 길이 이하임을 검출하면, 스티어링 제어정보를 제공할 수 있다.
소정의 폭 이하의 도로를 검출하면, 프로세서(170)는, 먼저 이동경로 폭 경계를 나타내는 그래픽 이미지를 윈드실드에 표시하도록 제 1 디스플레이부(180a)를 제어할 수 있다. 자세히, 도 21을 참조하면, 좌우에 위치한 연석과 중첩하여 그래픽 이미지를 표시함으로써, 운전자가 도로의 경계를 명확히 인지하도록 보조할 수 있다.
또한, 프로세서(170)는, 협소한 도로 내에서 이동가능한 조향 방향의 경계를 인디케이터로 표시할 수 있다. (S304)
자세히, 도 22를 참조하면, 제 41 인디케이터(41)는, 좌측 오브젝트와 충돌하지 않는 조향 방향의 경계를 나타내고, 제 42 인디케이터(42)는, 우측 오브젝트와 충돌하지 않는 조향 방향의 경계를 나타낸다.
즉, 제 41 인디케이터(41)를 넘어서는 스티어링 조작이 행해지면 오버 스티어링 조작이고, 좌측 오브젝트와 차량이 충돌할 수 있다.
그리고 프로세서(170)는, 제 41 인디케이터(41) 또는 제 42 인디케이터(42)를 제 1 인디케이터(10)가 넘어가려는 오버 스티어링 조작을 감지할 수 있다. (S305)
도 23을 참조하면, 오버 스티어링 조작이 가해져 제 1 인디케이터(10)가 제 41 인디케이터(41)를 넘어간 모습이며, 이때, 사이에 제 2 인디케이터(20)를 표시하여 오버 스티어링 조작임을 경고할 수 있다. (S306)
이때, 프로세서(170)는, 햅틱 출력 또는/및 오디오 출력을 더 제공하여, 운전자의 오버 스티어링 조작을 방지할 수 있다.
협소한 도로를 벗어나면, 스티어링 센터에는 인디케이터가 출력된 후 스티어링 제어정보 제공기능은 종료될 수 있다. (S307)
한편, 스티어링 제어정보 제공기능은, 스티어링이 자동으로 제어되고 있는 중에도 제공될 수 있다.
도 24를 참조하면, 프로세서(170)는, 자동으로 스티어링이 제어되고 있는 상태를 감지할 수 있다. (S401)
자세히, 프로세서(170)는, 차량이 자율 주행, 자동 주차, 자동 출차 및 원격 제어가 되고 있는 경우, 자동 스티어링 제어 상태임을 알 수 있다.
그리고 설정 또는 사용자 입력에 따라서, 스티어링과 휠 방향이 동기화될 수 있고, 동기화되지 않을 수 있다. (S402)
스티어링가 휠이 동기화 되어 있는 경우, 휠의 방향이 변경되면 스티어링도 휠 방향 변경에 맞게 회전되어 운전자는 휠이 제어되고 있음을 확인할 수 있다. (S403)
그러나 스티어링이 자동 회전되는 것은 불필요한 동력이 요구되며, 사용자는 자동으로 회전되는 스티어링에 대해 불편을 느낄 수 있다.
따라서, 스티어링과 휠이 동기화가 되어 있지 않은 경우, 스티어링은 고정된 상태에서 휠 방향만 변경될 수 있다. (S404)
이때, 프로세서(170)는, 휠 방향 변경에 대응되는 조향 방향에 인디케이터를 표시하여, 운전자가 차량의 이동방향이 변경되고 있고, 어느 방향으로 얼마만큼의 속력으로 변경되는지를 알려줄 수 있다. (S405)
자세히, 도 25를 참조하면, 프로세서(170)는, 제 1 인디케이터(10)로 스티어링의 현재 방향을 표시할 수 있으며, 제 3 인디케이터(30)로 휠 방향이 변경될 목표 방향을 알려줄 수 있다.
이러한 표시를 통해 운전자는, 불쾌감없이 자동 조향 상태를 알 수 있는 장점이 있다.
도 26를 참조하면, 전술한 디스플레이 장치(100)는 차량 내에 직접 구비될 수 있다.
차량은 통신부(710), 입력부(720), 센싱부(760), 출력부(740), 차량 구동부(750), 메모리(730), 인터페이스부(780), 제어부(770), 전원부(790), 디스플레이 장치(100) 및 AVN 장치(400)를 포함할 수 있다. 여기서, 디스플레이 장치(100)에 포함되는 유닛과, 차량에 기재된 유닛 중 동일한 명칭을 갖는 유닛은, 차량에 포함되는 것으로 설명한다.
통신부(710)는, 차량과 이동 단말기(600) 사이, 차량과 외부 서버(500) 사이 또는 차량과 타차량(510)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(710)는 차량을 하나 이상의 망(network)에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.
통신부(710)는, 방송 수신 모듈(711), 무선 인터넷 모듈(712), 근거리 통신 모듈(713), 위치 정보 모듈(714) 및 광통신 모듈(715)을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(711)은, 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 또는 TV 방송을 포함한다.
무선 인터넷 모듈(712)은, 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술로는, 예를 들면, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(712)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 예를 들면, 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(500)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(712)은 외부 서버(500)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))정보를 수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.
이러한, 근거리 통신 모듈(713)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 근거리 통신 모듈(713)은 이동 단말기(600)로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))를 수신할 수 있다. 가령, 사용자가 차량에 탑승한 경우, 사용자의 이동 단말기(600)와 차량은 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링을 수행할 수 있다.
위치 정보 모듈(714)은, 차량의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.
광통신 모듈(715)은, 광발신부 및 광수신부를 포함할 수 있다.
광수신부는, 광(light)신호를 전기 신호로 전환하여, 정보를 수신할 수 있다. 광수신부는 광을 수신하기 위한 포토 다이오드(PD, Photo Diode)를 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 빛을 전기 신호로 전환할 수 있다. 예를 들면, 광수신부는 전방 차량에 포함된 광원에서 방출되는 광을 통해, 전방 차량의 정보를 수신할 수 있다.
광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하기 위한 발광 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. 여기서, 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것이 바람직하다. 광발신부는, 전기 신호를 광 신호로 전환하여, 외부에 발신한다. 예를 들면, 광 발신부는 소정 주파수에 대응하는 발광소자의 점멸을 통해, 광신호를 외부에 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 복수의 발광 소자 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 차량에 구비된 램프와 일체화될 수 있다. 예를 들면, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들면, 광통신 모듈(715)은 광 통신을 통해 타차량(510)과 데이터를 교환할 수 있다.
입력부(720)는, 운전 조작 수단(721), 카메라(195), 마이크로 폰(723) 및 사용자 입력부(724)를 포함할 수 있다.
운전 조작 수단(721)은, 차량 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. (이하 설명 도 2참조) 운전 조작 수단(721)은 조향 입력 수단(721A), 쉬프트 입력 수단(721D), 가속 입력 수단(721C), 브레이크 입력 수단(721B)을 포함할 수 있다.
조향 입력 수단(721A)은, 사용자로부터 차량의 진행 방향 입력을 수신한다. 조향 입력 수단(721A)은 회전에 의해 조향 입력이 가능하도록 휠 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단(721A)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
쉬프트 입력 수단(721D)은, 사용자로부터 차량의 주차(P), 전진(D), 중립(N), 후진(R)의 입력을 수신한다. 쉬프트 입력 수단(721D)은 레버 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 쉬프트 입력 수단(721D)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
가속 입력 수단(721C)은, 사용자로부터 차량의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단(721B)은, 사용자로부터 차량의 감속을 위한 입력을 수신한다. 가속 입력 수단(721C) 및 브레이크 입력 수단(721B)은 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 수단(721C) 또는 브레이크 입력 수단(721B)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.
카메라(722)는, 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(722)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(770)에 전달할 수 있다. 한편, 차량은 차량 전방 영상 또는 차량 주변 영상을 촬영하는 카메라(722) 및 차량 내부 영상을 촬영하는 모니터링부(725)를 포함할 수 있다.
모니터링부(725)는 탑승자에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 모니터링부(725)는 탑승자의 생체 인식을 위한 이미지를 획득할 수 있다.
한편, 도 26에서는 모니터링부(725)와 카메라(722)가 입력부(720)에 포함되는 것으로 도시하였으나, 카메라(722)는 전술한 바와 같이, 디스플레이 장치(100)에 포함된 구성으로 설명될 수도 있다.
마이크로 폰(723)은, 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(723)은 사용자의 음성 명령을 전기적인 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적인 데이터는 제어부(770)에 전달될 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 카메라(722) 또는 마이크로폰(723)는 입력부(720)에 포함되는 구성요소가 아닌, 센싱부(760)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.
사용자 입력부(724)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(724)를 통해, 정보가 입력되면, 제어부(770)는 입력된 정보에 대응되도록 차량의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(724)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 입력부(724)는 스티어링 휠의 일 영역에 배치될 수 있다. 이경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(724)를 조작할 수 있다.
센싱부(760)는, 차량의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(760)는, 충돌 센서, 휠 센서(wheel sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 레이더, 라이더 등을 포함할 수 있다.
이에 의해, 센싱부(760)는, 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다.
한편, 센싱부(760)는, 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS), 등을 더 포함할 수 있다.
센싱부(760)는 생체 인식 정보 감지부를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 감지하여 획득한다. 생체 인식 정보는 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 안면 인식(Facial recognition) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 모니터링부(725) 및 마이크로 폰(723)이 센서로 동작할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 모니터링부(725)를 통해, 손모양 정보, 안면 인식 정보를 획득할 수 있다.
출력부(740)는, 제어부(770)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(741), 음향 출력부(742) 및 햅틱 출력부(743)를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 제어부(770)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(741)는 차량 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량 관련 정보는, 현재 차량의 상태를 알려주는 차량 상태 정보 또는 차량의 운행과 관련되는 차량 운행 정보를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이부(741)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 차량와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(724)로써 기능함과 동시에, 차량와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이부(741)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(741)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(741)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(770)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.
한편, 디스플레이부(741)는 운전자가 운전을 함과 동시에 차량 상태 정보 또는 차량 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이경우, 운전자는, 시선을 차량 전방에 유지한채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(741)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(741)가 HUD로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다. 또는, 디스플레이부(741)는 투사 모듈을 구비하여 윈드 쉴드에 투사되는 이미지를 통해 정보를 출력할 수 있다.
음향 출력부(742)는 제어부(770)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(742)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(742)는, 사용자 입력부(724) 동작에 대응하는, 사운드를 출력하는 것도 가능하다.
햅틱 출력부(743)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(743)는, 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.
차량 구동부(750)는, 차량 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(750)는 동력원 구동부(751), 조향 구동부(752), 브레이크 구동부(753), 램프 구동부(754), 공조 구동부(755), 윈도우 구동부(756), 에어백 구동부(757), 썬루프 구동부(758) 및 서스펜션 구동부(759)를 포함할 수 있다.
동력원 구동부(751)는, 차량 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다.
예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진(미도시)이 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(751)가 엔진인 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 제한하여 차량의 속도를 제한할 수 있다.
다른 예로, 전기 기반의 모터(미도시)가 동력원인 경우, 동력원 구동부(751)는, 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 모터의 회전 속도, 토크 등을 제어할 수 있다.
조향 구동부(752)는, 차량 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 차량의 진행 방향을 변경할 수 있다.
브레이크 구동부(753)는, 차량 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다.
램프 구동부(754)는, 차량 내, 외부에 배치되는 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 또한, 램프의 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 방향 지시 램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.
공조 구동부(755)는, 차량 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.
윈도우 구동부(756)는, 차량 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
에어백 구동부(757)는, 차량 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.
썬루프 구동부(758)는, 차량 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.
서스펜션 구동부(759)는, 차량 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.
메모리(730)는, 제어부(770)와 전기적으로 연결된다. 메모리(770)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(790)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(730)는 제어부(770)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.
인터페이스부(780)는, 차량에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 이동 단말기(600)와 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(780)는 이동 단말기(600)와 데이터를 교환할 수 있다.
한편, 인터페이스부(780)는 연결된 이동 단말기(600)에 전기 에너지를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다. 이동 단말기(600)가 인터페이스부(780)에 전기적으로 연결되는 경우, 제어부(770)의 제어에 따라, 인터페이스부(780)는 전원부(790)에서 공급되는 전기 에너지를 이동 단말기(600)에 제공한다.
제어부(770)는, 차량 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(770)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.
이러한 제어부(770)은 디스플레이 장치(100)의 실행 신호 전달에 따라서, 전달된 신호에 대응되는 기능을 실행할 수 있다.
제어부(770)는, 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
제어부(770)는 전술한 프로세서(170)의 역할을 위임할 수 있다. 즉, 디스플레이 장치(100)의 프로세서(170)는 차량의 제어부(770)에 직접 셋팅될 수 있다. 이러한 실시예에서는 디스플레이 장치(100)는 차량의 일부 구성들을 합하여 지칭하는 것으로 이해할 수 있다.
또는, 제어부(770)는 프로세서(170)에서 요청하는 정보를 전송해주도록 구성들을 제어할 수도 있다.
전원부(790)는, 제어부(770)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(770)는, 차량 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
AVN(Audio Video Navigation) 장치(400)는 제어부(770)와 데이터를 교환할 수 있다. 제어부(770)는 AVN 장치(400) 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보 또는 차량 위치 정보를 포함할 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (22)

  1. 차량 주변 정보를 획득하는 센서부;
    상기 차량 상태 정보를 획득하는 인터페이스부;
    알람을 출력하는 오디오 출력부;
    목표 조향 방향을 나타내는 제 1 인디케이터,
    현재 조향 상태를 나타내는 제 2 인디케이터, 및
    상기 제 1 인디케이터와 상기 제 2 인디케이터의 사이에 표시되는 제 3 인디케이터를 표시하는 디스플레이부; 및
    상기 차량 상태 정보 및 상기 차량 주변 정보에 기초하여 상기 목표 조향 방향을 결정하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제 2 인디케이터가 상기 제 1 인디케이터를 넘어가는 오버 스티어링 조작을 검출하면,
    상기 제 3 인디케이터가 상기 오버 스티어링 조작임을 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하고,
    상기 오버 스티어링 조작을 경고하는 방향성 알람을 출력하도록 상기 오디오 출력부를 제어하는
    디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 주변 정보에 기초하여 적어도 일회 이상의 선회를 포함하는 이동경로를 검출하고,
    상기 이동경로에 따라서 상기 목표 조향 방향을 결정하는
    디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 이동경로에서 선회방향을 검출하고,
    상기 선회방향보다 소정의 각만큼 더 선회된 방향을 상기 목표 조향 방향으로 결정하는
    디스플레이 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 현재 조향 상태는,
    상기 차량의 헤딩방향을 기준으로 휠(wheel)이 조향된 상태인
    디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 인디케이터는,
    시간이 흐름에 따라서 상기 제 1 인디케이터 측부터 상기 제 2 인디케이터 측까지 점차 쉐이딩되는 표시방식으로 추천 조향속도를 나타내는
    디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    스티어링 조작이 감지되면, 상기 제 1 인디케이터 내지 상기 제 3 인디케이터 중 적어도 하나의 인디케이터의 표시위치가 변경되도록 상기 디스플레이부를 제어하는
    디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스티어링 조작에 따라 변경되는 휠 방향을 나타내도록 상기 제 2 인디케이터의 표시위치를 변경하고,
    상기 변경된 표시위치에 상기 제 2 인디케이터를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는
    디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스티어링 조작에 따라서 상기 제 1 인디케이터를 표시하는 위치를 시프트 백(shift back)시키고
    상기 시프트 백된 위치에 상기 제 1 인디케이터를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하여,
    상기 제 1 인디케이터는,
    상기 스티어링의 센터 포지션을 기준으로 고정된 위치에 표시를 유지하는
    디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 스티어링 조작에 따라서 상기 제 3 인디케이터를 표시하는 위치를 시프트 백시키고,
    상기 시프트 백 된 위치에 상기 제 3 인디케이터를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하여,
    상기 제 3 인디케이터는,
    상기 스티어링의 센터 포지션을 기준으로 고정된 위치에 표시를 유지하는
    디스플레이 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제 2 인디케이터가 상기 제 1 인디케이터까지 이동하기 위해 상기 스티어링을 적어도 1 바퀴 이상 회전시키는 조작이 필요함을 산출하면,
    상기 제 3 인디케이터가 상기 스티어링을 적어도 1 바퀴 이상 회전시켜야 함을 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는
    디스플레이 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 스티어링을 통해 햅틱 신호를 출력하는 햅틱 출력부를 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 오버 스티어링 조작을 감지하면, 상기 오버 스티어링 조작에 저항하는 햅틱을 출력하도록 햅틱 출력부를 제어하는
    디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 오버 스티어링 조작을 저항하는 햅틱을 출력된 이후 소정의 힘을 넘어서는 스티어링 조작이 감지되면 상기 햅틱 출력을 멈추도록 상기 햅틱 출력부를 제어하는
    디스플레이 장치.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 차량의 윈드실드에 상기 인디케이터를 표시하는 제 1 디스플레이부,
    상기 차량의 내비게이션 장치의 디스플레이 또는 차량 상태 전면의 클러스터이고, 상기 인디케이터를 표시하는 제 2 디스플레이부, 및
    스티어링 상에 배치되어 상기 인디케이터를 표시하는 제 3 디스플레이부 중 적어도 하나를 포함하는
    디스플레이 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 디스플레이부는,
    가상 스티어링 이미지를 상기 윈드실드에 표시하고,
    상기 제 1 내지 제 3 인디케이터를 상기 가상 스티어링 이미지 상에 표시하는
    디스플레이 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 디스플레이부는,
    추천 이동경로를 나타내는 제 1 그래픽 이미지 및 상기 현재 조향 상태에 기초한 이동경로를 나타내는 제 2 그래픽 이미지 중 적어도 하나의 그래픽 이미지를 더 표시하는
    디스플레이 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 3 디스플레이부는,
    상기 제 1 내지 제 3 인디케이터를 상기 스티어링 상에 직접 표시하고,
    상기 스티어링이 회전되면, 상기 제 1 내지 제 3 인디케이터를 시프트 백하여 표시하는
    디스플레이 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 차량 주변 정보에 기초하여 전방에 장애물을 감지하면,
    상기 장애물을 회피하기 위하여 선회를 포함하는 회피 이동경로를 산출하고,
    상기 회피 이동경로에 따른 상기 제 1 내지 제 3 인디케이터를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는
    디스플레이 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    커브를 감지하면,
    감지된 상기 커브의 방향에 기초하여 상기 제 1 내지 제 3 인디케이터를 산출하고,
    상기 산출된 제 1 내지 제 3 인디케이터를 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는
    디스플레이 장치.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    자동 조향 시, 상기 스티어링의 회전없이 상기 제 1 인디케이터 내지 제 3 인디케이터 중 적어도 하나를 상기 스티어링 상에 표시하도록 상기 디스플레이부를 제어하는
    디스플레이 장치.
  22. 제 1 항에 기재된 디스플레이 장치를 포함하는 차량.
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