KR101976106B1 - 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치 - Google Patents

정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치 Download PDF

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Abstract

주행 경로 정보, 목적지 정보, 교통 표지판 및 장애물 정보 등과 같은 안전 및 편의 운전 관련 정보를 통합적으로 하나의 헤드업디스플레이 장치를 통해 운전자의 시야 전방에 표출해줌으로써, 운전 안전성을 향상할 수 있도록 한 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치에 관한 것으로서, 차량장치와 연동을 통해 차량정보를 수집하고, 외부 장치 및 사용자의 스마트 기기와 연동을 통해 수집한 정보를 처리하여, 차량 안전 운행 정보를 제공해주고, 인포테인먼트 기능을 제공해주는 본체 및 상기 본체와 전기적으로 연결되고, 상기 본체의 제어에 따라 차량 안전 운행정보 및 인포테인먼트 정보를 헤드업디스플레이 형태로 표출해주는 투명 디스플레이를 포함하여, 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치를 구현한다.

Description

정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치{Integrated head-up display device for vehicles for providing information}
본 발명은 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이(HUD; Head Up Display)장치에 관한 것으로, 특히 주행 경로 정보, 목적지 정보, 교통 표지판 및 장애물 정보 등과 같은 안전 및 편의 운전 관련 정보를 통합적으로 하나의 헤드업디스플레이 장치를 통해 운전자의 시야 전방에 표출해줌으로써, 운전 안전성을 향상할 수 있도록 한 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치에 관한 것이다.
현재 차량 내에는 다양한 운전자 주행 보조장치가 설치되어 있다. 예컨대, 경로 안내를 위한 내비게이션 장치, 차선이탈 경고장치(ADAS), 차량정보 제공 장치(OBD) 등이 존재한다.
이러한 운전자 주행 보조장치의 난립으로 인해 오히려 운전자의 전방주시 부주의 및 시선 분산 등 사고 위험이 유발될 수 있다.
따라서 운전자가 고개를 들고 전방을 주시하고 있는 상황에서 운전에 필요한 여러 가지 정보를 제공해 줌으로써, 안전운전을 도모하기 위해 HUD(Head Up Display)가 이용되고 있다.
차량에 적용된 HUD는 차량의 정보 및 주행 정보를 운전자에게 전방에 위치하는 윈드 쉴드(wind shield)를 통하여 디스플레이하여 운전중 운전자의 시선 이동을 최소화하여 전방 주의를 분산시키지 않도록 정보를 제공하는 장치이다.
이러한 HUD의 구성은 영상을 생성하는 LCD(Liquid Crystal Display)와 같은 영상 소스(image source)를 가지고 있고, 이러한 영상 소스로부터 생성되어 투사되는 영상을 적절한 거리, 유효 초점거리에 상을 맺도록 하는 광학계와 운전자의 조절을 위한 인터페이스 부분으로 구성된다.
차량에 적용된 헤드업디스플레이(HUD) 장치에 대해 종래에 제안된 기술이 하기의 <특허문헌 1> 내지 <특허문헌 4> 에 개시되어 있다.
<특허문헌 1> 에 개시된 종래기술은 영상소스와 다각 기둥형태의 다면 반사체를 일체형으로 구성하여 차량의 대쉬 보드에 설치하고, 영상소스와 다면 반사체 내에서의 광 경로 거리를 이용하여 영상이 운전자가 확인할 수 있는 유효 초점거리를 가지도록 한 차량의 헤드업디스플레이(HUD) 장치를 제공한다.
또한, <특허문헌 2> 에 개시된 종래기술은 사용자 단말에 설치된 앱을 통하여 HUD 내비게이션 장치로 길 안내 정보의 전송이 완료되면, 사용자 단말의 해당 앱이 슬립 모드로 전환되도록 하여 길 안내 중에도 사용자 단말의 멀티태스킹 기능을 지원한다. 아울러 상기 기능을 통해, HUD 내비게이션 장치의 구동 중에 사용자 단말에 다른 응용 프로그램이 추가로 실행되더라도 HUD 내비게이션 장치의 길 안내 동작에는 전혀 영향을 주지 않기 때문에 사용 편의성 및 안전성을 모두 증대시킬 수 있게 된다.
또한, <특허문헌 3> 에 개시된 종래기술은 차량의 운전자가 보는 차량 외부의 물체의 위치를 검출하는 단계, 차량의 윈드쉴드(windshield)에 표시되는 외부 물체 정보를 보는 차량 운전자의 눈 위치를 검출하는 단계, 검출된 외부 물체의 증강현실 HUD 표시 좌표 및 검출된 눈 위치의 증강현실 HUD 표시 좌표를 추출하는 단계, 운전자의 눈과 외부 물체 사이의 거리 정보에 따라 가변 되는 외부 물체의 증강현실 HUD 표시 좌표에 관한 오차보정 파라미터 및 눈 위치의 증강현실 HUD 표시 좌표에 관한 오차 보정 파라미터를 이용하여 외부 물체의 증강현실 HUD 표시 좌표에 관한 오차 및 눈 위치의 증강현실 HUD 표시 좌표에 관한 오차를 보정하는 단계, 상기 보정된 외부 물체의 증강현실 HUD 표시 좌표 및 상기 보정된 눈 위치의 증강현실 HUD 표시 좌표를 수신하여 외부 물체 정보에 관한 증강현실 HUD 그래픽을 윈드쉴드(windshield)에 표시하는 단계를 포함하여, HUD 표시 방법을 제공한다.
이러한 구성을 통해, HUD(headup display, 헤드업 디스플레이)에서 증강현실 HUD 그래픽(graphic)의 체감 오차를 최소화할 수 있게 된다.
또한, <특허문헌 4> 에 개시된 종래기술은 차량의 주행상태에 대한 각종 정보와 함께 차량 외부에 설치된 카메라의 촬영 영상이 클러스터 및 HUD에 각각 표시되도록 한, 차량용 카메라 HUD 통합 클러스터 시스템을 제공한다.
대한민국 공개특허 10-2016-0090519(2016.08.01. 공개)(차량의 헤드업디스플레이 장치) 대한민국 공개특허 10-2016-0124982(2016.10.31. 공개)(HUD 내비게이션 장치 및 그 구동방법) 대한민국 공개특허 10-2016-0069451(2016.06.16. 공개)(차량의 증강현실 HUD 표시 방법 및 그 표시장치) 대한민국 등록특허 10-1737737(2017.05.18. 공고)(차량용 카메라 HUD 통합 클러스터 시스템)
그러나 상기와 같은 종래기술은 차량에 적용되는 일반적인 HUD 및 종래기술의 HUD는 운전자의 안전 운전을 도모하기 위해 윈드실드를 통해 특정의 정보를 제공해주는 것은 가능하나, 차량 내에 장착된 다양한 장치들의 정보를 통합적으로 제공해주는 것은 불가능한 단점이 있다.
특히, 차량에는 경로 안내를 위한 내비게이션 장치, 차선이탈 경고장치(ADAS), 차량정보 제공 장치(OBD) 등 다양한 운전자 주행보조장치가 존재하는 데, 이러한 다양한 운전자 주행보조장치가 난립되게 설치되어, 운전자의 전방 주시 부주의 및 시선 분산 등을 유발하여, 사고 위험이 항상 존재한다.
일반적인 차량의 HUD 및 종래기술로 언급한 HUD는 상기와 같은 다양한 운전자 주행보조장치를 통합하고, 통합 정보를 제공해주는 것이 불가능하다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 주행 경로 정보, 목적지 정보, 교통 표지판 및 장애물 정보 등과 같은 안전 및 편의 운전 관련 정보를 통합적으로 하나의 헤드업디스플레이 장치를 통해 운전자의 시야 전방에 표출해줌으로써, 운전 안전성을 향상할 수 있도록 한 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 기존 HUD의 구조적 문제와 시야 사각을 해결할 수 있는 투명디스플레이를 이용하여 Advanced HUD를 제공하고, 사용자 편의성 재고 및 다양한 기능을 통합하는 스마트폰 앱(App)을 제공하여 운전자가 운전중에 받을 수 있는 다양한 인포테인먼트 기능도 수행할 수 있도록 한 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 듀얼 카메라 연동기능, 내비게이션 장치 연동 기능, 전방 보행자 및 장애물 차량 감지 기능, 교통신호 인식 기능, 차선이탈경고장치 연동기능, 블랙박스 연동기능, 인포테인먼트 정보 표출기능, OBD 정보 표출 기능을 통합적으로 구현할 수 있는 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치는 차량장치와 연동을 통해 차량정보를 수집하고, 외부 장치 및 사용자의 스마트 기기와 연동을 통해 수집한 정보를 처리하여, 차량 안전 운행 정보를 제공해주고, 인포테인먼트 기능을 제공해주는 본체; 상기 본체와 전기적으로 연결되고, 상기 본체의 제어에 따라 차량 안전 운행정보 및 인포테인먼트 정보를 헤드업디스플레이 형태로 표출해주는 투명 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 본체는 듀얼 카메라 연동기능, 내비게이션 장치 연동 기능, 전방 보행자 및 장애물 차량 감지 기능, 교통신호 인식 기능, 차선이탈경고장치 연동기능, 블랙박스 연동기능, 인포테인먼트 정보 표출기능, OBD 정보 표출 기능을 통합적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 본체는 OBD 연결단자를 통해 접속한 차량 OBD2와 연동을 통해 차량정보를 수집하는 차량정보 수집부; 차량에 설치된 차량 장치와 연동을 통해 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems) 기능을 위한 정보를 획득하는 차량장치 연동부; 스테레오 카메라를 통해 제공되는 외부정보를 인식하는 외부정보 인식부; 사용자의 스마트 기기와 통신을 통해 인포테인먼트 기능을 수행하기 위한 데이터를 인터페이스하는 통신부; 상기 차량정보 수집부와 차량장치 연동부와 외부정보 인식부 및 통신부와 연계하여 획득한 정보를 처리하여 차량 안전 운행 정보를 제공해주는 정보처리 및 표출제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 정보처리 및 표출제어부는 상기 차량정보 수집부를 통해 획득한 차량정보를 기초로 차량 운행 상태를 판단하고, 차량 운행 상태 정보의 저장과 표출을 제어하는 운행상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 정보처리 및 표출제어부는 상기 통신부를 통해 스마트 기기와 애플리케이션을 연동하고, 스마트 기기의 전화/문자 및 애플리케이션 알림 기능을 제공하는 인포테인먼트 기능부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 정보처리 및 표출제어부는 상기 통신부를 통해 스마트 기기 또는 인터넷과 연계하여, 응용 프로그램과 서비스를 개발 및 운영하도록 해주는 OPEN API; 상기 OPEN API를 통해 경로 정보를 제공해주는 경로정보 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 정보처리 및 표출제어부는 상기 차량장치 연동부를 통해 획득한 차량장치 정보와 상기 외부정보 인식부를 통해 획득한 영상 정보를 처리하여, 차선이탈정보와 교통신호 인식정보와 장애물 정보를 제공해주는 ADAS 기능부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 정보처리 및 표출제어부는 상기 차량정보 수집부를 통해 획득한 차량 정보를 처리하여 차량의 정보를 안내해주는 차량정보 안내부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 정보처리 및 표출제어부는 상기 통신부를 통해 스마트 기기 애플리케이션 연동을 하고, 상기 스마트 기기 애플리케이션에서 연계 받은 교통센터정보를 기반으로 교통정보를 제공해주는 교통정보 제공부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 정보처리 및 표출제어부는 상기 외부정보 인식부를 통해 제공되는 영상 정보를 처리하여, 블랙박스 영상으로 제공하는 비디오 캡쳐부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 주행 경로 정보, 목적지 정보, 교통 표지판 및 장애물 정보 등과 같은 안전 및 운전 편의 관련정보를 통합적으로 하나의 헤드업디스플레이 장치를 통해 운전자의 시야 전방에 표출해줌으로써, 운전 안전성 향상을 도모해주는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 투명 디스플레이를 이용하여 기존 HUD의 구조적 문제와 시야 사각을 해결할 수 있으며, 사용자 편의성 재고 및 다양한 기능을 통합하는 스마트폰(스마트 기기) 앱(App)을 제공하여 운전자가 운전중에 받을 수 있는 다양한 인포테인먼트 기능도 통합 헤드업디스플레이장치를 통해 제공해줄 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 차량에 설치된 다양한 차량 장치와 연계를 통해, 기존 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)의 기능도 제공해줄 수 있어, 운전 편의성 향상도 도모해주는 장점이 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치의 개략 구성도,
도 2는 도 1의 실시 예 블록 구성도,
도 3은 도 2의 정보처리 및 표출제어부의 실시 예 블록 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치의 개념도,
도 5a 내지 도 5f는 본 발명에서 제공해주는 정보 제공 예시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치(100)의 개략 구성도로서, 크게 다양한 기능 실현을 위한 기능 모듈이 내장된 본체(102), 상기 본체(102)와 연동하여 안전 운전을 위한 정보, 인포테인먼트를 위한 정보 등을 디스플레이해주는 투명 디스플레이(101)를 포함한다.
상기 투명 디스플레이(101)는 상기 본체(102)와 전기적으로 연결되고, 상기 본체(102)의 제어에 따라 차량 안전 운행정보 및 인포테인먼트 정보를 헤드업디스플레이(HUD) 형태로 표출해주는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체(102)는 차량장치와 연동을 통해 차량정보를 수집하고, 외부 장치 및 사용자의 스마트 기기(200)와 연동을 통해 수집한 정보를 처리하여, 차량 안전 운행 정보를 제공해주고, 인포테인먼트 기능을 제공해주는 역할을 한다.
이러한 본체(102)는 듀얼 카메라 연동기능, 내비게이션 장치 연동기능, 전방 보행자 및 장애물 차량 감지기능, 교통신호 인식기능, 차선이탈경고장치 연동기능, 블랙박스 연동기능, 인포테인먼트 정보 표출기능, OBD 정보 표출 기능을 통합적으로 수행해주는 것이 바람직하다.
상기 본체(102)에는 운전자의 운전 상태 판단을 위해 운전자를 촬영하는 듀얼 카메라(103, 104)가 장착되고, 운전자의 음성 입력을 위한 마이크(105)가 장착되며, 안전 운행을 위한 음성정보, 차선이탈이나 장애물 감지를 경호가 위한 경고 음성, 경로 안내를 위한 경로 안내 음성 등을 송출해주는 스피커(106)가 장착된다. 아울러 본체(102)에는 차량에 설치된 OBD2와 연동을 위한 OBD 연결단자(108)가 마련되며, 블랙박스 기능이나 차선이탈감지, 장애물 감지 등을 위해 차량 주변(특히, 전방)의 영상을 촬영하는 적외선 카메라(109, 110)가 장착된다. 또한, 본체(102)에는 주/야간 판단을 위한 조도 감지, 안개 감지, 폭우 및 악천후 감지 등을 위한 다양한 감지 센서를 포함하는 센서부(107)가 장착된다.
또한, 상기 본체(102)의 내부에는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 OBD 연결단자(108)를 통해 접속한 OBD2와 연동을 통해 차량정보를 수집하는 차량정보 수집부(121), 차량에 설치된 차량 장치와 연동을 통해 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems) 기능을 위한 정보를 획득하는 차량장치 연동부(122), 스테레오 카메라를 통해 제공되는 외부정보를 인식하는 외부정보 인식부(123), 사용자의 스마트 기기(200)와 통신을 통해 인포테인먼트 기능을 수행하기 위한 데이터를 인터페이스하는 통신부(124), 상기 차량정보 수집부(121)와 차량장치 연동부(122)와 외부정보 인식부(123) 및 통신부(124)와 연계하여 획득한 정보를 처리하여 차량 안전 운행 정보를 제공해주는 정보처리 및 표출제어부(125)가 내장된다.
상기 정보처리 및 표출제어부(125)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 차량정보 수집부(121)를 통해 획득한 차량정보를 기초로 차량 운행 상태를 판단하고, 차량 운행 상태 정보의 저장과 표출을 제어하는 운행상태 판단부(135), 상기 통신부(124)를 통해 스마트 기기(200)와 애플리케이션을 연동하고, 스마트 기기(200)의 전화/문자 및 애플리케이션 알림 기능을 제공하는 인포테인먼트 기능부(136), 상기 통신부(124)를 통해 스마트 기기(200) 또는 인터넷과 연계하여, 응용 프로그램과 서비스를 개발 및 운영하도록 해주는 OPEN API(131), 상기 OPEN API(131)를 통해 경로 정보를 제공해주는 경로정보 생성부(132)를 포함한다.
바람직하게 상기 정보처리 및 표출제어부(125)는 상기 차량장치 연동부(122)를 통해 획득한 차량장치 정보와 상기 외부정보 인식부(123)를 통해 획득한 영상 정보를 처리하여, 차선이탈정보와 교통신호 인식정보와 장애물 정보를 제공해주는 ADAS 기능부(134), 상기 차량정보 수집부(121)를 통해 획득한 차량 정보를 처리하여 차량의 정보를 안내해주는 차량정보 안내부(137), 상기 통신부(124)를 통해 스마트 기기(200) 애플리케이션 연동을 하고, 상기 스마트 기기(200) 애플리케이션에서 연계 받은 교통센터정보를 기반으로 교통정보를 제공해주는 교통정보 제공부(138), 상기 외부정보 인식부(123)를 통해 제공되는 영상 정보를 처리하여, 블랙박스 영상으로 제공하는 비디오 캡쳐부(133)를 더 포함한다.
또한, 상기 스마트 기기(200)는 사용자가 사용하는 모바일 기기로서, 스마트폰, 무선 통신 기능이 가능한 노트북, 스마트 패드, 개인정보단말기(PDA) 등 다양한 모바일 기기로 구현할 수 있으나, 본 발명에서는 실시 예로 스마트폰으로 한정하여 설명한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치의 동작을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치는 운전자 주행 보조시스템 중 운전자가 전방을 주시하고 있는 상황에서 운전에 필요한 여러 가지 정보를 하나의 장치를 통해 통합적으로 제공하여, 안전 운전을 도모해주기 위한 것이다.
예컨대, 차량용 통합 헤드업디스플레이장치(100)는 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 크게 다양한 기능 실현을 위한 기능 모듈이 내장된 본체(102)와 상기 본체(102)와 연동하여 안전 운전을 위한 정보, 인포테인먼트를 위한 정보 등을 디스플레이해주는 투명 디스플레이(101)로 구성된다.
차량에 탑승한 운전자에게 주행 경로 정보, 목적지 정보, 교통 표지판 정보, 장애물 정보, 선행차량 정보, 보행자 정보 등의 안전 운행 정보를 운전자의 시야 범위를 중심으로 실세계 정보와 정합(registration)한 후, 운전자의 전방에 위치한 투명 디스플레이(101)에 표출함으로써, 운전자의 주의 분산을 최소화하고 편의 운전을 제공한다.
여기서 본체(102)는 운전자가 전방을 주시하고 있는 상황에서 운전에 필요한 다양한 정보를 제공해주기 위한 Advanced HUD Platform이라고 할 수 있다.
즉, 도 4에 도시한 바와 같이, Advanced HUD Platform을 이용하여 차량에 장착된 차량 장치인 OBD2, 블랙박스, 실제 눈에 보이는 정보를 제공해주는 장치, ADAS 장치, 인포테인먼트(Infotainment) 장치, 내비게이션 장치 등과 연동을 통해, 하나의 디스플레이장치를 통해 통합적으로 정보를 제공해준다. 이러한 Advanced HUD Platform을 통해 차량에 난립되게 설치된 다양한 장치로 인한 설치 공간의 제약을 해소하고, 운전 부주의 및 사고 발생 원인을 미리 제거하게 된다.
상기 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치(100)를 차량의 소정 위치에 장착한 상태에서, OBD2를 연결하고, 전원부(129)를 통해 전원을 공급하면 정보처리 및 표출제어부(125)는 차량의 다양한 장치와 사용자가 휴대한 스마트 기기(200)와 카메라 등과 연동을 통해, 안전 운전 관련정보를 제공해주고 인포테인먼트 기능을 수행하게 된다.
이러한 본체(102)는 듀얼 카메라 연동기능, 내비게이션 장치 연동기능, 전방 보행자 및 장애물 차량 감지기능, 교통신호 인식기능, 차선이탈경고장치 연동기능, 블랙박스 연동기능, 인포테인먼트 정보 표출기능, OBD2 정보 표출 기능을 통합적으로 수행해주는 것이 바람직하다.
예컨대, 차량정보 수집부(121)는 상기 OBD 연결단자(108)를 통해 접속한 차량의 OBD2와 연동을 통해 차량정보를 수집하여 정보처리 및 표출제어부(125)에 제공한다. 아울러 차량장치 연동부(122)도 차량에 설치된 차량 장치와 연동을 통해 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems) 기능을 위한 정보를 획득하여 상기 정보처리 및 표출제어부(125)에 제공한다. 또한, 외부정보 인식부(123)는 스테레오 카메라(103, 104, 109, 110)를 통해 제공되는 외부정보를 인식하고, 인식한 외부 정보를 상기 정보처리 및 표출제어부(125)에 제공한다. 또한, 통신부(124)도 상기 스마트 기기(200)와 통신을 통해 인포테인먼트 기능을 수행하기 위한 데이터를 인터페이스 한다.
이와 같이 안전 운전을 위해 수집되는 다양한 정보들은 정보처리 및 표출제어부(125)에 전달되며, 상기 정보처리 및 표출제어부(125)는 상기 차량정보 수집부(121)와 차량장치 연동부(122)와 외부정보 인식부(123) 및 통신부(124)와 연계하여 획득한 정보를 처리하고, 투명 디스플레이(101)를 통해 운전자에게 차량 안전 운행 정보를 제공해주어, 안전 운전을 하도록 도모해준다.
즉, 운행상태 판단부(135)는 상기 차량정보 수집부(121)를 통해 획득한 차량정보를 기초로 차량 운행 상태를 판단하고, 차량 운행 상태 정보의 저장과 표출을 제어한다. 여기서 차량 운행 상태 정보는 차량에 설치된 OBD2를 통해 획득한 정보로서, 속도 정보, 주행정보, 주유정보 등을 포함한다. 속도 정보 등을 이용하여 차량 운행 상태를 판단할 수 있다. 이렇게 판단되는 차량 운행 상태 정보를 내부의 정보 저장장치에 저장함으로써, 블랙박스와 동일한 기능을 수행할 수 있다.
다음으로, 인포테인먼트 기능부(136)는 상기 통신부(124)를 통해 스마트 기기(200)와 애플리케이션을 연동하고, 스마트 기기(200)의 전화/문자 및 애플리케이션 알림 기능을 제공한다. 실제 운전 중에 사용자가 스마트 기기(200)를 조작하면 운전 부주의에 의해 사고를 유발할 수 있다. 따라서 본 발명은 이러한 운전중 스마트 기기(200)의 사용으로 인한 사고 발생을 억제하고, 사용자에게 스마트 기기(200)의 정보를 운전중에 안전하면서도 용이하게 제공하기 위해서, 투명 디스플레이(101)를 이용하여 인포테인먼트 기능을 제공해준다. 도 5b는 상기 투명 디스플레이(101)를 이용하여 인포테인먼트 기능을 제공해주는 화면 예시이다.
아울러 OPEN API(131)는 상기 통신부(124)를 통해 스마트 기기(200) 또는 인터넷과 연계하여, 응용 프로그램과 서비스를 개발 및 운영하는 공개 API를 제공해준다. 이러한 OPEN API(131)를 통해 경로정보 생성부(132)는 스마트 기기(200)의 내비게이션 애플리케이션과 연동을 통해, 경로 정보를 획득하고 이를 투명 디스플레이(101)를 통해 화면에 디스플레이해주게 된다. 도 5c는 경로정보 생성부(132)에서 생성된 경로 정보를 투명 디스플레이(101)를 통해 제공해주는 화면 예시이다. 경로 정보는 목적지 경로 안내 정보를 포함한다. 화면 위/아래 유니버설 디자인 시각화를 통해 경로 정보를 보다 효율적으로 사용자에게 제공해줄 수 있다.
다음으로, ADAS 기능부(134)는 상기 차량장치 연동부(122)를 통해 획득한 차량장치 정보와 상기 외부정보 인식부(123)를 통해 획득한 영상 정보를 처리하여, 차선이탈정보와 교통신호 인식정보와 장애물 정보를 상기 투명 디스플레이(101)를 통해 제공해준다. 이때, 차선이탈이 발생하거나 장애물이 감지되거나 교통신호가 정지신호 또는 진행신호일 경우 그에 대응하는 음성을 스피커(106)를 통해 송출해줌으로써, 사용자의 안전 운전을 도모해주게 된다. 차선이탈은 듀얼 카메라(109, 110)로 촬영된 영상 정보를 차선이탈 분석 알고리즘으로 분석하여 차선 이탈이 발생하면, 화면을 통해 차선 이탈 영상을 표출해줌과 동시에 스피커(106)를 통해 차선 이탈에 대해 경고 음성을 발생하여, 운전자가 용이하게 차선 이탈을 인지하도록 한다. 도 5d는 투명 디스플레이(101)를 통해 차선 이탈 정보를 표시해주는 화면 예시이다. 아울러 전방 카메라인 듀얼 카메라(109, 110)를 통해 전방 신호등의 정보를 획득하고, 신호등 인식 알고리즘을 이용하여 신호등을 식별한 후, 그 식별한 신호등의 영상을 투명 디스플레이(101)를 통해 표출해줌과 동시에 스피커(106)를 통해 인식한 교통신호에 대응하는 경고 음성을 송출한다. 예컨대, 신호등이 정지를 나타내는 적색이면 투명 디스플레이(101)를 통해 신호등 영상을 표시해줌과 동시에 스피커(106)를 통해 정지 신호에 대응하는 경고 음성을 송출해주게 되는 것이다. 도 5e는 투명 디스플레이(101)에 표출되는 신호등 영상의 예시이다. 아울러 센서부(107)의 초음파 센서를 이용하여 장애물을 감지하거나, 조도 센서를 이용하여 조도를 검출하고 검출한 조도가 시야 확보가 어려운 야간으로 판단되거나, 안개 센서를 이용하여 안개가 검출되거나, 레인 센서 등을 이용하여 폭우 등이 감지되면, 카메라, 나이트 비전, 레이더(Rader) 등의 센서를 이용하여, 자동으로 차량, 보행자, 장애물, 표지판, 차선 등을 검출하고, 이를 운전자의 시야 전방에 표출해줌으로써, 운전 안전성을 향상해준다. 특히, 장애물 감지 시 전방 장애물 상태 정보를 영상으로 투명 디스플레이(101)를 통해 표출해줌과 동시에 장애물 감지에 대해 경고 음성을 생성하여 스피커(106)를 통해 송출해줌으로써, 사용자가 장애물이 있음을 인지하고 안전 운전을 하도록 도모해주는 것이 바람직하다. 도 5f는 투명 디스플레이(101)에 장애물 감지 영상을 표시해주는 화면의 예시이다.
또한, 차량정보 안내부(137)는 상기 차량정보 수집부(121)를 통해 획득한 차량 정보를 처리하여 차량의 정보를 안내해준다. 도 5a는 투명 디스플레이(101)를 통해 제공해주는 차량 정보의 예시이다. OBD2를 이용하여 획득한 차량 정보를 표시해주는 것이 바람직하다.
다음으로, 교통정보 제공부(138)는 상기 통신부(124)를 통해 스마트 기기(200) 애플리케이션 연동을 하고, 상기 스마트 기기(200) 애플리케이션에서 연계 받은 교통센터 정보를 기반으로 교통정보를 상기 투명 디스플레이(101)를 통해 제공해준다. 운전자는 투명 디스플레이(101)를 통해 제공하는 교통정보를 기반으로 안전 운전을 하며, 교통체증이나 전방 교통 상황을 실시간으로 용이하게 인지할 수 있으며, 그에 대응한 운전을 함으로써 더욱 운전 편의성을 향상시켜주게 된다.
마지막으로, 비디오 캡쳐부(133)는 상기 외부정보 인식부(123)를 통해 제공되는 영상 정보를 처리하여, 블랙박스 영상으로 저장한다. 여기서 영상 저장 시 차량 정보를 매핑하여 함께 저장하게 되면, 추후 사고 발생시 사고 발생 원인을 규명하는 정보로도 활용할 수 있다.
본 발명에 따르면 주행 경로 정보, 목적지 정보, 교통 표지판 및 장애물 정보 등과 같은 안전 및 운전 편의 관련정보를 통합적으로 하나의 헤드업디스플레이 장치를 통해 운전자의 시야 전방에 표출해줌으로써, 운전 안전성 향상을 도모해주는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 투명 디스플레이를 이용하여 기존 HUD의 구조적 문제와 시야 사각을 해결할 수 있으며, 사용자 편의성 재고 및 다양한 기능을 통합하는 스마트폰(스마트 기기) 앱(App)을 제공하여 운전자가 운전중에 받을 수 있는 다양한 인포테인먼트 기능도 통합 헤드업디스플레이장치를 통해 제공해줄 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 차량에 설치된 다양한 차량 장치와 연계를 통해, 기존 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)의 기능도 제공해줄 수 있어, 운전 편의성 향상도 도모해주는 장점이 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
100: 차량용 통합 헤드업디스플레이장치
101: 투명 디스플레이
102: 본체
103, 104, 109, 110: 카메라
105: 마이크
106: 스피커
107: 센서부
108: OBD 연결단자
121: 차량정보 수집부
122: 차량장치 연동부
123: 외부정보 인식부
124: 통신부
125: 정보처리 및 표출제어부
132: 경로정보 생성부
133: 비디오 캡쳐부
134: ADAS 기능부
135: 운행상태 판단부
136: 인포테인먼트 기능부
137: 차량정보 안내부
138: 교통정보 제공부

Claims (10)

  1. 차량장치와 연동을 통해 차량정보를 수집하고, 외부 장치 및 사용자의 스마트 기기와 연동을 통해 수집한 정보를 처리하여, 차량 안전 운행 정보를 제공해주고, 인포테인먼트 기능을 제공해주는 본체; 및
    상기 본체와 전기적으로 연결되고, 상기 본체의 제어에 따라 차량 안전 운행정보 및 인포테인먼트 정보를 헤드업디스플레이 형태로 표출해주는 투명 디스플레이를 포함하고,
    상기 본체는 주/야간 판단을 위한 조도 감지, 안개 감지, 폭우 및 악천후 감지를 위한 감지 센서를 포함하는 센서부가 장착되며,
    상기 본체는 차량에 탑승한 운전자에게 주행 경로 정보, 목적지 정보, 교통 표지판 정보, 장애물 정보, 선행차량 정보, 보행자 정보를 포함하는 안전 운행 정보를 운전자의 시야 범위를 중심으로 실세계 정보와 정합(registration)한 후, 운전자의 전방에 위치한 상기 투명 디스플레이에 표출하여, 운전자의 주의 분산을 최소화하고 편의 운전을 제공해주며,
    상기 본체는 Advanced HUD Platform을 이용하여 차량에 장착된 차량 장치인 OBD2, 블랙박스, 실제 눈에 보이는 정보를 제공해주는 장치, ADAS 장치, 인포테인먼트(Infotainment) 장치, 내비게이션 장치와 연동을 통해, 하나의 상기 투명 디스플레이를 통해 통합적으로 정보를 제공해주며,
    상기 본체는 상기 OBD2를 통해 차량정보를 수집하는 차량정보 수집부; 차량에 설치된 차량 장치와 연동을 통해 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems) 기능을 위한 정보를 획득하는 차량장치 연동부; 스테레오 카메라를 통해 제공되는 외부정보를 인식하는 외부정보 인식부; 사용자의 스마트 기기와 통신을 통해 인포테인먼트 기능을 수행하기 위한 데이터를 인터페이스하는 통신부; 상기 차량정보 수집부와 차량장치 연동부와 외부정보 인식부 및 통신부와 연계하여 획득한 정보를 처리하여 차량 안전 운행 정보를 제공해주는 정보처리 및 표출제어부를 포함하고,
    상기 정보처리 및 표출제어부는 상기 통신부를 통해 스마트 기기 또는 인터넷과 연계하여, 응용 프로그램과 서비스를 개발 및 운영하도록 해주는 OPEN API; 상기 OPEN API를 통해 경로 정보를 제공해주는 경로정보 생성부; 상기 외부정보 인식부를 통해 제공되는 영상 정보를 처리하여, 블랙박스 영상으로 제공하는 비디오 캡쳐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에서, 상기 정보처리 및 표출제어부는 상기 차량정보 수집부를 통해 획득한 차량정보를 기초로 차량 운행 상태를 판단하고, 차량 운행 상태 정보의 저장과 표출을 제어하는 운행상태 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치.
  5. 청구항 1에서, 상기 정보처리 및 표출제어부는 상기 통신부를 통해 스마트 기기와 애플리케이션을 연동하고, 스마트 기기의 전화/문자 및 애플리케이션 알림 기능을 제공하는 인포테인먼트 기능부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에서, 상기 정보처리 및 표출제어부는 상기 차량장치 연동부를 통해 획득한 차량장치 정보와 상기 외부정보 인식부를 통해 획득한 영상 정보를 처리하여, 차선이탈정보와 교통신호 인식정보와 장애물 정보를 제공해주는 ADAS 기능부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치.
  8. 청구항 1에서, 상기 정보처리 및 표출제어부는 상기 차량정보 수집부를 통해 획득한 차량 정보를 처리하여 차량의 정보를 안내해주는 차량정보 안내부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치.
  9. 청구항 1에서, 상기 정보처리 및 표출제어부는 상기 통신부를 통해 스마트 기기 애플리케이션 연동을 하고, 상기 스마트 기기 애플리케이션에서 연계 받은 교통센터정보를 기반으로 교통정보를 제공해주는 교통정보 제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 정보제공을 위한 차량용 통합 헤드업디스플레이장치.








  10. 삭제
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