KR102305956B1 - 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, HUD(Head Up Display) 영상을 윈드실드에 반사시키는 비구면 미러, 상기 비구면 미러에 상기 HUD 영상이 직접 투사되도록 구현된 PGU(Picture Generation Unit), 및 운전자의 눈높이 정보에 기초하여, 상기 HUD 영상을 표시할 상기 윈드실드의 디스플레이 높이를 산출하고, 상기 PGU를 통해 상기 산출된 디스플레이 높이에 대응하는 위치 및 영역에 HUD 영상이 출력되게 하는 제어부를 포함한다.

Description

차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법{HEAD UP DISPLAY DEVICE OF A VEHICLE AND THE CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 윈드실드에 HUD(Head Up Display) 정보를 표시할 때 물리적인 비구면 렌즈 구동 모터를 사용하지 않고도 운전자의 눈높이에 따라 소프트웨어적으로 아이박스(Eyebox)의 높이를 조절하여 표시할 수 있도록 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
최근 헤드업 디스플레이(Head Up Display; HUD)를 장착한 차량이 출시되면서 이에 대한 사용자들의 관심이 증가하고 있다.
상기 헤드업 디스플레이(HUD)는 차량이나 항공기 주행 중 운전자의 정면, 즉 운전자의 주시야 선을 벗어나지 않는 범위 내에서 차량의 주행 정보나 내비게이션 정보 등과 같은 차량의 운행 정보를 제공하는 장치이다. 초기의 헤드업 디스플레이는 항공기, 특히 전투기에 부착되어 비행 주행 시 비행사에게 비행 정보를 제공하고자 개발되었으며, 이 원리를 차량에 부합시켜 개발하게 된 것이 차량용 헤드업 디스플레이 장치이다.
예컨대 시속 약 100km/h로 차량을 운전하는 경우, 운전자가 시야를 계기판에 두었다가 도로에 시야를 고정시키는 시간이 약 2초가 걸리는 것으로 가정하면, 그 사이에 차량은 약 55m를 이동하기 때문에 사고가 유발될 가능성이 항상 존재한다. 이러한 위험을 줄이는 방법의 하나로 차량용 헤드업 디스플레이가 개발되고 있으며, 이는 앞 유리창(즉, 윈드실드)의 운전자의 주시야 선에 계기판 정보(속력, 주행거리, RPM 등)나 내비게이션 정보를 나타나게 함으로써, 운전자로 하여금 운전 중에 도로로부터 눈을 떼지 않고도 차량의 중요한 운행 정보나 경로정보를 인지하도록 하여 안전 운행을 가능하게 한다.
이러한 차량용 헤드업 디스플레이(HUD)는 운전자의 눈높이에 맞게 HUD 정보의 디스플레이 높이를 조절할 수 있는 기능을 필수적으로 구비해야 한다.
이에 따른 종래의 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, PGU(Picture Graphic Unit)에서 투사되는 HUD 정보를 비구면 미러를 통해 반사시켜 윈드실드에 표시하고 있으며, 상기 비구면 미러에 연결된 모터를 회전시켜 상기 비구면 미러의 반사 각도를 조절함으로써 결과적으로 윈드실드에 표시되는 HUD 정보의 디스플레이 높이가 조절되도록 구성된다.
그런데 상기 유리창(즉, 윈드실드)은 비구면 형상으로 형성되기 때문에 실제 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 차종별 윈드실드의 비구면 형상(즉, 곡면)에 대응하는 HUD용 비구면 미러를 통해 반사시켜 HUD 정보를 윈드실드에 표시하고 있다. 그런데 상기와 같이 윈드실드에 표시되는 HUD 정보의 디스플레이 높이가 변경될 경우(예 : HUD 정보의 디스플레이 높이가 기준위치 대비 상향 표시되는 경우), 상기 윈드실드의 비구면 특성으로 인해서 최대 30%에 가까운 화면왜곡(Distortion)이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0928262호(2009.11.17.등록, 디스플레이 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 차량의 윈드실드에 HUD 정보를 표시할 때 물리적인 비구면 렌즈 구동 모터를 사용하지 않고도 운전자의 눈높이에 따라 소프트웨어적으로 아이박스(운전자의 시야)의 높이를 조절하여 표시할 수 있도록 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, HUD(Head Up Display) 영상을 윈드실드에 반사시키는 비구면 미러; 상기 비구면 미러에 상기 HUD 영상이 직접 투사되도록 구현된 PGU(Picture Generation Unit); 및 운전자의 눈높이 정보에 기초하여, 상기 HUD 영상을 표시할 상기 윈드실드의 디스플레이 높이를 산출하고, 상기 PGU를 통해 상기 산출된 디스플레이 높이에 대응하는 위치 및 영역에 HUD 영상이 출력되게 하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 PGU를 통해 출력할 HUD 영상의 좌/우를 반전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 상기 PGU에서 출력되는 HUD 영상을 상기 비구면 미러에 반사시키는 적어도 하나의 미러;를 더 포함할 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 운전자의 눈높이에 따라, 상기 HUD 영상을 수평 방향으로 누워보이게 임의의 축을 기준으로 회전시켜 표시할 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 HUD 영상을 표시할 윈드실드의 디스플레이 높이, 및 상기 디스플레이 높이에 대응하는 영역 및 위치 정보가 룩업 테이블 형태로 내부 메모리 저장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 적어도 하나 이상의 눈높이 정보 입력수단; 상기 HUD 영상에 대한 디스플레이 높이를 조절하기 위한 정보 조절수단; 및 차량 내의 AVN(Audio, Video, Navigation) 장치에 구비된 적어도 하나 이상의 정보 입력수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 눈높이 정보는, 정보 입력수단이나 정보 조절수단을 통해 운전자로부터 직접 입력받거나, 외부의 눈높이 검출장치가 자동으로 검출하여 입력하거나, 운전자별로 내부 메모리에 기 저장된 눈높이 정보를 제어부가 인출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 PGU는, 투과형 MEMS(Transparent Micro Electro Mechanical System) 디스플레이 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 PGU를 통해 윈드실드에 투사할 HUD 영상의 표시 영역 및 위치 정보에 기초하여 상기 PGU에 구성된 투과형 MEMS 디스플레이 소자의 각 픽셀의 온/오프나 각 픽셀의 셔터를 개폐 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 PGU에 구성된 투과형 MEMS 디스플레이 소자의 각 픽셀의 셔터 개도율을 조절하여 상기 HUD 영상의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법은, 제어부가 운전자의 눈높이 정보를 입력받는 단계; 상기 제어부가 HUD(Head Up Display) 영상을 표시할 윈드실드의 디스플레이 높이를 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 산출된 윈드실드의 디스플레이 높이에 대응하는 위치 및 영역에 상기 HUD 영상이 출력되게 PGU(Picture Generation Unit)를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 PGU는, 헤드업 디스플레이 장치의 비구면 미러에 상기 HUD 영상이 직접 투사되도록 구현되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 HUD 영상이 출력되게 PGU를 제어하는 단계에서, 상기 PGU가 헤드업 디스플레이 장치의 비구면 미러에 상기 HUD 영상이 직접 투사되도록 구현되는 경우, 상기 제어부는, 상기 PGU를 통해 출력할 HUD 영상의 좌/우를 반전시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 HUD 영상이 출력되게 PGU를 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 운전자의 눈높이에 따라, 상기 HUD 영상을 수평 방향으로 누워보이게 임의의 축을 기준으로 회전시켜 표시할 수 있음을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 HUD 영상을 표시할 윈드실드의 디스플레이 높이, 및 상기 디스플레이 높이에 대응하는 영역 및 위치 정보가 룩업 테이블 형태로 내부 메모리 저장되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 운전자의 눈높이 정보를 입력받는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 눈높이 정보를 정보 입력수단이나 정보 조절수단을 통해 운전자로부터 직접 입력받거나, 외부의 눈높이 검출장치가 자동으로 검출하여 입력하거나, 운전자별로 내부 메모리에 기 저장된 눈높이 정보를 제어부가 인출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 PGU는, 투과형 MEMS(Transparent Micro Electro Mechanical System) 디스플레이 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 HUD 영상이 출력되게 PGU를 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 PGU를 통해 윈드실드에 투사할 HUD 영상의 표시 영역 및 위치 정보에 기초하여 상기 PGU에 구성된 투과형 MEMS 디스플레이 소자의 각 픽셀의 온/오프나 각 픽셀의 셔터를 개폐 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 HUD 영상이 출력되게 PGU를 제어하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 PGU에 구성된 투과형 MEMS 디스플레이 소자의 각 픽셀의 셔터 개도율을 조절하여 상기 HUD 영상의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량의 윈드실드에 HUD 정보를 표시할 때 물리적인 비구면 렌즈 구동 모터를 사용하지 않고도 운전자의 눈높이에 따라 소프트웨어적으로 아이박스의 높이를 조절하여 표시할 수 있도록 한다. 또한 본 발명은 윈드실드에 표시되는 HUD 정보의 디스플레이 높이가 조절되더라도 화면왜곡이 발생하지 않도록 한다. 또한 본 발명은 구조적으로 HUD 정보가 반사되는 미러의 개수를 감소시키고, 엣지형 백라이트를 사용하여 구현할 수 있도록 함으로써 HUD 장치의 부피와 무게를 감소시킬 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 헤드업 디스플레이 장치에서 비구면 미러를 회전시켜 HUD 정보의 디스플레이 높이를 조절하는 구조를 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 PGU(Picture Generation Unit) 제어 방법을 설명하기 위한 예시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 윈드실드에 표시하는 HUD 정보의 디스플레이 높이 조절 방법을 설명하기 위한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 제어부(110), PGU(Picture Generation Unit) 구동부(120), 및 PGU(130)를 포함한다.
상기 제어부(110)는 운전자의 눈높이에 따라 윈드실드에 투사할 영상(즉, HUD 정보를 포함하는 영상)을 생성한다. 그리고 상기 제어부(110)는 상기 윈드실드에 투사할 HUD 영상의 표시 영역 및 위치(또는 좌표)를 산출한다.
또한 상기 제어부(110)는 상기 윈드실드에 투사할 HUD 영상을 운전자의 눈높이에 따라 일 축(예 : X축)을 기준으로 회전시킬 수 있다.
예컨대 운전자의 눈높이가 낮을 경우에는 상기 윈드실드에 표시되는 HUD 정보의 디스플레이 높이가 낮아지게 된다. 따라서 기준 높이(예 : 중간 높이) 대비 HUD 정보를 표시할 수 있는 배경 영역(예 : 지평선 밑으로의 도로 영역)이 넓어질 수 있다. 반대로 운전자의 눈높이가 높을 경우에는 상기 윈드실드에 표시되는 HUD 정보의 디스플레이 높이가 높아지게 된다. 따라서 기준 높이(예 : 중간 높이) 대비 HUD 정보를 표시할 수 있는 배경 영역(예 : 지평선 밑으로의 도로 영역)이 좁아질 수 있다. 따라서 상기 제어부는 상기 배경 영역(예 : 도로 영역)의 크기에 따라 상기 윈드실드에 투사할 HUD 영상을 일 축(예 : X축)을 기준으로 회전시켜 가상현실로 표시할 수 있다. 즉, 상기 운전자의 눈높이가 높아질수록, 상기 제어부(110)는 상기 HUD 영상의 회전 각도(즉, HUD 영상이 수평 방향으로 누워보이게 표시되는 각도)를 크게 조절하여 자연스러운 HUD 영상을 표시할 수 있다.
상기 윈드실드에 투사할 HUD 영상을 생성하기 위하여 차량 내 전자장치(예 : 내비게이션, 계기판, 멀티미디어 장치 등)로부터 HUD 정보를 수신한다.
상기 HUD 정보는 헤드업 디스플레이 장치를 통해 윈드실드에 투사할 정보를 의미하는 것으로서, 상기 차종별 윈드실드에 투사할 HUD 영상은 적어도 하나 이상의 HUD 정보가 포함된 합성 영상일 수 있다.
상기 PGU 구동부(120)는 상기 제어부(110)의 제어에 따라 상기 PGU(130)를 통해 윈드실드에 투사할 HUD 영상(즉, HUD 정보를 포함하는 영상)의 표시 영역 및 위치(또는 좌표) 정보에 기초하여 상기 PGU(130)를 구성하는 각 픽셀의 온/오프(또는 각 픽셀의 셔터를 개폐)를 구동한다(도 5 참조).
이때 본 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(HUD 장치)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 PGU(130)에서 투사되는 HUD 영상을 폴링 미러를 통해 비구면 미러에 반사되게 하고, 상기 비구면 미러를 통해 반사된 HUD 영상이 상기 윈드실드에 디스플레이되게 구현될 수 있다. 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 PGU(130)에서 상기 비구면 미러에 직접적으로 HUD 영상을 투사하고, 상기 비구면 미러를 통해 반사된 HUD 영상이 상기 윈드실드에 디스플레이되게 구현될 수도 있다.
다만 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 PGU(130)에서 투사된 HUD 영상을 상기 비구면 미러를 통해서 한 번만 반사시켜 상기 윈드실드에 투사할 경우에는 상기 HUD 영상의 좌/우가 반전되기 때문에 상기 PGU(130)에서 투사되는 영상을 미리 좌/우 반전시켜 출력할 필요가 있다. 따라서 상기 제어부(110)는 좌/우 반전시킨 영상을 상기 PGU(130)가 출력하도록 제어한다.
한편 상기 운전자의 눈높이에 대응하는 HUD 정보(또는 HUD 영상)의 디스플레이 높이, 상기 HUD 정보(또는 HUD 영상)의 디스플레이 높이에 대응하는 PGU 영역 및 좌표 정보는 룩업 테이블 형태로 내부 메모리(미도시)에 미리 저장될 수 있다.
아울러 상기 운전자의 눈높이 정보는 운전자가 직접 입력할 수도 있고, 적어도 하나 이상의 센서(예 : 적외선 센서, 카메라 센서 등)가 조합되어 구성된 눈높이 검출장치(미도시)가 자동으로 검출하여 입력할 수도 있고, 또는 운전자의 눈높이 정보를 입력하지 않고 운전자가 직접 HUD 정보(또는 HUD 영상)의 디스플레이 높이를 보면서 수동으로 조절할 수도 있다.
따라서 본 실시예에 따른 HUD 장치는 정보 입력수단(예 : 스위치, 버튼 등)(미도시)이나 조절수단(즉, HUD 정보의 디스플레이 높이를 조절하기 스위치나 버튼)(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또는 차량 내의 AVN(Audio, Video, Navigation) 장치에 구비된 적어도 하나 이상의 정보 입력수단이나 입력 기능이 있는 정보 출력수단(예 : 터치스크린)을 통해 운전자별 눈높이 정보나 HUD 정보의 디스플레이 높이 조절 정보를 입력받을 수도 있다. 다만 이들 중 어느 하나를 포함하거나 모두 포함하는 것이 가능하다.
상기 PGU(130)는 투과형 MEMS(Transparent Micro Electro Mechanical System) 디스플레이 소자를 포함한다. 상기 투과형 MEMS는 다를 디스플레이 소자(예 : LCD) 대비 최대 밝기가 향상되고, 고해상도 구현이 가능하여 아이박스의 크기를 최대 윈드실드 전면 크기로 구현(Full Eyebox 구현)할 수 있다. 상기와 같이 아이박스의 크기가 윈드실드 전면 크기로 구현됨으로써, 상기 제어부(110)는 소프트웨어적으로 상기 HUD 정보를 상기 윈드실드의 원하는 위치에 원하는 크기로 조절하여 표시할 수 있다. 또한 상기 투과형 MEMS는 기계적 셔터(shutter) 방식으로 1픽셀 자체에서 RGB 칼라를 타임 시퀀스(Time Sequence) 방식으로 구현함으로써 소형화할 수 있는 장점이 있다(도 5 참조).
한편 상기 실시예에서는 상기 PGU 구동부(120)가 상기 PGU(130)를 구성하는 각 픽셀의 온/오프(또는 각 픽셀의 셔터를 개폐)를 구동하는 것으로 설명하였으나, 실제로는 상기 제어부(110)에서 상기 PGU 구동부(120)의 기능을 수행할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(110)는 운전자의 눈높이 정보를 입력받는다(S101).
여기서 상기 눈높이 정보는 운전자로부터 직접 입력받을 수 있고, 눈높이 검출장치(미도시)가 자동으로 검출하여 입력할 수도 있고, 운전자별로 내부 메모리(미도시)에 저장된 눈높이 정보를 인출하여 입력받을 수도 있다.
상기 제어부(110)는 상기 입력받은 운전자의 눈높이 정보에 대응하는 HUD 정보(또는 HUD 영상)의 디스플레이 높이(즉, 윈드실드에 표시할 HUD 정보의 디스플레이 높이)를 산출한다(S102).
예컨대 상기 제어부(110)는 상기 운전자의 눈높이 정보에 대응하는 HUD 정보의 디스플레이 높이(즉, 윈드실드에 표시할 HUD 정보의 디스플레이 높이)를 룩업 테이블이나 미리 설정된 산술식을 이용하여 산출할 수 있다.
상기와 같이 HUD 정보의 디스플레이 높이(즉, 윈드실드에 표시할 HUD 정보의 디스플레이 높이)가 산출되면, 상기 산출된 HUD 정보의 디스플레이 높이에 대응하는 PGU 활성화 영역과 그 위치를 산출한다(S103)(도 6 참조).
예컨대 상기 HUD 정보(또는 HUD 영상)의 디스플레이 높이가 낮으면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, Full Eyebox에서 아래 구간에 HUD 정보를 표시할 수 있도록 PGU 활성화 영역과 그 위치를 산출한다. 상기 HUD 정보의 디스플레이 높이가 높으면, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, Full Eyebox에서 위 구간에 HUD 정보를 표시할 수 있도록 PGU 활성화 영역과 그 위치를 산출한다. 마찬가지로 상기 HUD 정보의 디스플레이 높이가 중간이면(또는 기준 높이이면), 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, Full Eyebox에서 중간 구간에 HUD 정보를 표시할 수 있도록 PGU 활성화 영역과 그 위치를 산출한다.
상기 HUD 정보(또는 HUD 영상)의 디스플레이 높이에 대응하는 PGU 활성화 영역과 그 위치가 산출되면, 상기 제어부(110)는 상기 PGU 활성화 영역과 그 위치에 대응하는 픽셀만 온 구동한다(S104).
즉, 상기 제어부(110)는 상기 PGU 활성화 영역(Active Area)과 그 위치에 대응하는 픽셀의 셔터만 개방한다. 상기와 같이 PGU 활성화 영역에 대응하는 픽셀들의 셔터가 개방되면 해당 영역(즉, 셔터가 개방된 영역)에서만 HUD 정보가 투사된다. 다시 말해, 상기 제어부(110)는 상기 PGU(130)의 전체 실화면 영역(즉, HUD 정보를 투사할 수 있는 전체 화면 영역)을 분할하여 상기 PGU 활성화 영역에 해당하는 분할 영역을 통해서만 HUD 정보(또는 HUD 영상)가 출력되게 한다. 상기 PGU(130)의 전체 실화면 영역에서 비활성화 영역에 해당하는 픽셀들은 모두 오프시킴으로써 전력이 소모되는 것을 방지한다.
이때 상기 제어부(110)는 상기 PGU(130)의 셔터 개구율을 조절(예 : 개구율 100%는 오픈, 개구율 0%는 클로즈) 함으로써 밝기를 조절할 수 있다.
참고로 상기 PGU(130)의 각 픽셀에서의 밝기 손실을 최소화하기 위해서 셔터 및 TFT층(반사부)을 반사 미러 코딩하여 반사율을 90% 이상 구현할 수 있다.
아울러 상기 제어부(110)는 상기 PGU(130)의 활성화 영역에 대응하는 사이즈로 HUD 정보(또는 HUD 영상)을 조절하여 투사한다(S105).
따라서 상기 윈드실드에는 운전자의 눈높이에 대응하는 위치에 HUD 정보(또는 HUD 영상)가 표시된다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110 : 제어부 120 : PGU 구동부
130 : PGU

Claims (19)

  1. HUD(Head Up Display) 영상을 윈드실드에 반사시키는 비구면 미러;
    상기 비구면 미러에 상기 HUD 영상이 직접 투사되도록 구현된 PGU(Picture Generation Unit); 및
    운전자의 눈높이 정보에 기초하여, 상기 HUD 영상을 표시할 상기 윈드실드의 디스플레이 높이를 산출하고, 상기 PGU를 통해 상기 산출된 디스플레이 높이에 대응하는 위치 및 영역에 HUD 영상이 출력되게 하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 PGU를 통해 출력할 HUD 영상의 좌/우를 반전시키며,
    상기 HUD 영상을 표시할 윈드실드의 디스플레이 높이, 및 상기 윈드실드의 디스플레이 높이에 대응하는 PGU의 영역 및 위치 정보가 룩업 테이블 형태로 내부 메모리 저장되며, 또한
    상기 제어부는,
    상기 운전자의 눈높이 정보로서 운전자별로 내부 메모리에 기 저장된 눈높이 정보를 인출하며,
    상기 HUD 영상을 상기 윈드실드의 원하는 위치에 원하는 크기로 조절하여 표시하기 위해, 아이박스의 크기를 윈드실드의 전면 크기로 구현하고 상기 PGU를 구동하며,
    상기 PGU는,
    투과형 MEMS(Transparent Micro Electro Mechanical System) 디스플레이 소자를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 PGU를 통해 윈드실드에 투사할 HUD 영상의 표시 영역 및 위치 정보에 기초하여 상기 PGU에 구성된 투과형 MEMS 디스플레이 소자의 각 픽셀의 온/오프나 각 픽셀의 셔터를 개폐 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 PGU에서 출력되는 HUD 영상을 상기 비구면 미러에 반사시키는 적어도 하나의 미러;를 더 포함할 수 있음을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    운전자의 눈높이에 따라, 상기 HUD 영상을 수평 방향으로 누워보이게 임의의 축을 기준으로 회전시켜 표시할 수 있음을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나 이상의 눈높이 정보 입력수단;
    상기 HUD 영상에 대한 디스플레이 높이를 조절하기 위한 정보 조절수단; 및
    차량 내의 AVN(Audio, Video, Navigation) 장치에 구비된 적어도 하나 이상의 정보 입력수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 눈높이 정보는,
    정보 입력수단이나 정보 조절수단을 통해 운전자로부터 직접 입력받거나, 외부의 눈높이 검출장치가 자동으로 검출하여 입력하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 PGU에 구성된 투과형 MEMS 디스플레이 소자의 각 픽셀의 셔터 개도율을 조절하여 상기 HUD 영상의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
  11. 제어부가 운전자의 눈높이 정보를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 HUD(Head Up Display) 영상을 표시할 윈드실드의 디스플레이 높이를 산출하는 단계; 및
    상기 제어부가 상기 산출된 윈드실드의 디스플레이 높이에 대응하는 위치 및 영역에 상기 HUD 영상이 출력되게 PGU(Picture Generation Unit)를 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 HUD 영상이 출력되게 PGU를 제어하는 단계에서,
    상기 PGU가 헤드업 디스플레이 장치의 비구면 미러에 상기 HUD 영상이 직접 투사되도록 구현되는 경우,
    상기 제어부는,
    상기 PGU를 통해 출력할 HUD 영상의 좌/우를 반전시키며,
    상기 HUD 영상을 표시할 윈드실드의 디스플레이 높이, 및 상기 윈드실드의 디스플레이 높이에 대응하는 PGU의 영역 및 위치 정보가 룩업 테이블 형태로 내부 메모리 저장되며, 또한
    상기 제어부는,
    상기 운전자의 눈높이 정보로서 운전자별로 내부 메모리에 기 저장된 눈높이 정보를 인출하며,
    상기 HUD 영상을 상기 윈드실드의 원하는 위치에 원하는 크기로 조절하여 표시하기 위해, 아이박스의 크기를 윈드실드의 전면 크기로 구현하고 상기 PGU를 구동하며,
    상기 PGU는,
    투과형 MEMS(Transparent Micro Electro Mechanical System) 디스플레이 소자를 포함하고,
    상기 HUD 영상이 출력되게 PGU를 제어하는 단계에서,
    상기 제어부는,
    상기 PGU를 통해 윈드실드에 투사할 HUD 영상의 표시 영역 및 위치 정보에 기초하여 상기 PGU에 구성된 투과형 MEMS 디스플레이 소자의 각 픽셀의 온/오프나 각 픽셀의 셔터를 개폐 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 11항에 있어서, 상기 HUD 영상이 출력되게 PGU를 제어하는 단계에서,
    상기 제어부는,
    운전자의 눈높이에 따라, 상기 HUD 영상을 수평 방향으로 누워보이게 임의의 축을 기준으로 회전시켜 표시할 수 있음을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.
  15. 삭제
  16. 제 11항에 있어서, 상기 운전자의 눈높이 정보를 입력받는 단계에서,
    상기 제어부는,
    상기 눈높이 정보를 정보 입력수단이나 정보 조절수단을 통해 운전자로부터 직접 입력받거나, 외부의 눈높이 검출장치가 자동으로 검출하여 입력하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 11항에 있어서, 상기 HUD 영상이 출력되게 PGU를 제어하는 단계에서,
    상기 제어부는,
    상기 PGU에 구성된 투과형 MEMS 디스플레이 소자의 각 픽셀의 셔터 개도율을 조절하여 상기 HUD 영상의 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.
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