KR102349541B1 - Head up display device of a vehicle and the control method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 윈드실드에 투사할 HUD(Head Up Display) 정보를 반사시키는 미러, 상기 미러를 통해 반사시켜 상기 윈드실드에 투사할 HUD 정보를 차량 내 적어도 하나 이상의 전자장치로부터 입력받아 합성하거나, 상기 HUD 정보를 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하는 영상처리를 수행하는 제어부, 및 상기 제어부에서 영상 합성되거나 영상 처리된 HUD 정보를 좌/우 반전시켜 상기 미러에 투사하는 비구면 반전 영상 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a head-up display device for a vehicle and a control method therefor, a mirror for reflecting HUD (Head Up Display) information to be projected on a windshield, and a mirror for reflecting HUD information to be projected on the windshield by reflecting it through the mirror in a vehicle A control unit that receives input from at least one electronic device and synthesizes it or performs image processing corresponding to aspherical information of a windshield to which the HUD information is projected, and left/right inverting HUD information synthesized or image-processed by the control unit It characterized in that it comprises an aspherical inversion image output unit for projecting on the mirror.

Description

차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법{HEAD UP DISPLAY DEVICE OF A VEHICLE AND THE CONTROL METHOD THEREOF}A head-up display device for a vehicle and a control method therefor

본 발명은 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 윈드실드에 HUD(Head Up Display) 정보를 표시할 때 평면 미러를 통해서 상기 HUD 정보를 투사하더라도 정상적인 형상으로 표시할 수 있도록 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a head-up display device for a vehicle and a control method thereof, and more particularly, when displaying HUD (Head Up Display) information on a windshield of a vehicle, even if the HUD information is projected through a flat mirror, it is displayed in a normal shape It relates to a vehicle head-up display device and a control method therefor.

최근 헤드업 디스플레이(Head Up Display; HUD)를 장착한 차량이 출시되면서 이에 대한 사용자들의 관심이 증가하고 있다.As a vehicle equipped with a head-up display (HUD) is recently released, users' interest in it is increasing.

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.The head-up display (HUD) is a device that provides driving information of the vehicle, such as driving information or navigation information of the vehicle, within a range that does not deviate from the front of the driver, that is, the driver's line of sight, while driving the vehicle or aircraft. The initial head-up display was developed to provide flight information to the pilot when it was attached to an aircraft, particularly a fighter plane, and the vehicle head-up display device was developed by matching this principle to the vehicle.

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.For example, when driving a vehicle at a speed of about 100 km/h, if it is assumed that it takes about 2 seconds for the driver to put his/her sight on the instrument panel and fix his/her sight on the road, an accident will occur because the vehicle moves about 55 m during that time. There is always the possibility that As one way to reduce this risk, a head-up display for a vehicle is being developed, which displays instrument panel information (speed, mileage, RPM, etc.) or navigation information on the driver's line of sight on the windshield (ie, windshield). It enables safe driving by allowing the driver to recognize important driving information or route information of the vehicle without taking their eyes off the road while driving.

그런데 상기 유리창(즉, 윈드실드)은 비구면 형상으로 형성되기 때문에 만약 정상적인 비율을 갖는 형상의 HUD 정보가 상기 윈드실드에 표시될 경우 찌그러져 표시되는 문제점이 발생한다. 따라서 실제 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 차종별 윈드실드의 비구면 형상(즉, 곡면)에 대응하는 HUD 용 비구면 미러를 통해 HUD 정보를 윈드실드에 반사시켜 표시하고 있다.However, since the glass window (ie, the windshield) is formed in an aspherical shape, if HUD information having a shape having a normal ratio is displayed on the windshield, it is distorted and displayed. Therefore, in the actual vehicle head-up display device, as shown in FIG. 1 , the HUD information is reflected and displayed on the windshield through the aspherical mirror for the HUD corresponding to the aspherical shape (ie, curved surface) of the windshield for each vehicle type.

상기와 같이 비구면 미러를 통해 반사되는 HUD 정보가 비구면 형상의 윈드실드에 표시됨으로써 결국에는 찌그러지지 않은 정상적인 비율을 갖는 HUD 정보가 윈드실드에 표시되는 것이다.As described above, the HUD information reflected through the aspherical mirror is displayed on the windshield having an aspherical shape, and thus HUD information having a normal ratio that is not distorted is displayed on the windshield.

참고로 상기 비구면이란, 구면에서 약간 벗어난 곡면을 말하는 것으로, 구면은 제작하거나 검사하기가 쉽기 때문에 공축 광학계에는 통상적으로 쓰이고 있으나, 소수의 면에서 수차가 작은 광학계를 구성할 경우에는 비구면이 더 많이 쓰인다. 그런데 상기 비구면 미러를 제작하기 위해서는 차종별로 별도의 비구면 미러를 정밀 사출 성형해야 하기 때문에 부품 단가를 상승시키는 문제점이 있다. 따라서 가능하면 모든 차종에서 비구면 미러를 사용하지 않고도 정상적인 형상의 HUD 정보를 표시할 수 있도록 하는 기술이 요구되고 있다.For reference, the aspherical surface refers to a curved surface slightly deviating from the spherical surface, and since the spherical surface is easy to manufacture or inspect, it is commonly used in coaxial optical systems. . However, in order to manufacture the aspherical mirror, there is a problem in that a separate aspherical mirror for each vehicle type must be precision injection molded, thereby increasing the cost of parts. Therefore, if possible, a technology capable of displaying HUD information of a normal shape without using an aspherical mirror is required in all vehicle models.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-0928262호(2009.11.17.등록, 디스플레이 장치)에 개시되어 있다.
The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0928262 (registered on November 17, 2009, display device).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 차량의 윈드실드에 HUD(Head Up Display) 정보를 표시할 때 평면 미러를 통해서 상기 HUD 정보를 투사하더라도 정상적인 형상으로 표시할 수 있도록 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention was created to solve the above problems, and when displaying HUD (Head Up Display) information on a windshield of a vehicle, even if the HUD information is projected through a flat mirror, it can be displayed in a normal shape. An object of the present invention is to provide a head-up display device and a method for controlling the same.

본 발명의 일 측면에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 윈드실드에 투사할 HUD(Head Up Display) 정보를 반사시키는 미러; 상기 미러를 통해 반사시켜 상기 윈드실드에 투사할 HUD 정보를 차량 내 적어도 하나 이상의 전자장치로부터 입력받아 합성하거나, 상기 HUD 정보를 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하는 영상처리를 수행하는 제어부; 및 상기 제어부에서 영상 합성되거나 영상 처리된 HUD 정보를 좌/우 반전시켜 상기 미러에 투사하는 비구면 반전 영상 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A head-up display device for a vehicle according to an aspect of the present invention includes: a mirror for reflecting head-up display (HUD) information to be projected on a windshield; a control unit configured to receive and synthesize HUD information to be projected on the windshield by reflecting it through the mirror from at least one electronic device in the vehicle, or to perform image processing corresponding to aspheric information of the windshield onto which the HUD information is projected; and an aspherical inverted image output unit that inverts the HUD information synthesized or image-processed by the controller to the left/right and projects it to the mirror.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 HUD 정보를 표시할 차종별 윈드실드의 비구면 정보를 미리 입력받아 내부 메모리에 저장하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit is characterized in that the aspherical information of the windshield for each vehicle type on which the HUD information is to be displayed is received in advance and stored in the internal memory.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 HUD 정보를 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 비구면 형상으로 변형시키는 영상처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit is characterized in that it performs image processing for transforming the HUD information into an aspherical shape in response to the aspherical information of the windshield to be projected.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 HUD 정보를 비구면 형상으로 변형시킴에 있어서, 운전자의 시야 정면을 중심으로 좌측에 표시할 HUD 정보와 우측에 표시할 HUD 정보의 비구면 형상을, 상기 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 각기 다른 비율로 변형시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when the control unit transforms the HUD information into an aspherical shape, the aspherical shape of the HUD information to be displayed on the left side and the HUD information to be displayed on the right side with respect to the front of the driver's field of view, the wind to project It is characterized in that the shield is deformed at different ratios in response to the aspherical information of the shield.

본 발명에 있어서, 상기 미러는, 평면형 미러 및 구면 미러 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the present invention, the mirror is characterized in that it includes at least one of a planar mirror and a spherical mirror.

본 발명의 다른 측면에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법은, 제어부가 차량 내의 적어도 어느 하나의 전자장치로부터 HUD(Head Up Display) 정보를 입력받는 단계; 상기 제어부가 상기 HUD 정보를 차량 내 적어도 하나 이상의 전자장치로부터 입력받아 합성하거나 상기 HUD 정보를 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 상기 HUD 정보의 영상처리를 수행하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 합성이나 영상 처리된 HUD 정보를 미러를 통해 반사시켜 윈드실드에 투사하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a head-up display device for a vehicle, the method comprising: receiving, by a controller, head-up display (HUD) information from at least one electronic device in a vehicle; performing, by the controller, the HUD information received from at least one electronic device in the vehicle and synthesized or image processing of the HUD information in response to aspherical information of a windshield on which the HUD information is to be projected; and reflecting, by the controller, the synthesized or image-processed HUD information through a mirror and projecting it onto the windshield.

본 발명에 있어서, 상기 HUD 정보의 영상처리를 수행하는 단계에서, 상기 제어부가 상기 HUD 정보를 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 상기 HUD 정보를 비구면 형상으로 변형시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the image processing of the HUD information, the control unit transforms the HUD information into an aspherical shape corresponding to the aspherical information of a windshield on which the HUD information is to be projected. do it with

본 발명에 있어서, 상기 HUD 정보를 비구면 형상으로 변형시킴에 있어서, 상기 제어부는, 운전자의 시야 정면을 중심으로 좌측에 표시할 HUD 정보와 우측에 표시할 HUD 정보의 비구면 형상을, 상기 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 각기 다른 비율로 변형시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in transforming the HUD information into an aspherical shape, the control unit sets the aspherical shape of the HUD information to be displayed on the left and the HUD information to be displayed on the right with the driver's front view as the center, the wind to project It is characterized in that the shield is deformed at different ratios in response to the aspherical information of the shield.

본 발명에 있어서, 상기 HUD 정보의 영상처리를 수행하는 단계에서, 상기 제어부가 상기 HUD 정보를 좌/우 반전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, in the step of performing the image processing of the HUD information, the control unit inverts the HUD information left/right; characterized in that it includes.

본 발명에 있어서, 상기 미러는, 평면형 미러 및 구면 미러 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the mirror is characterized in that it includes at least any one of a planar mirror and a spherical mirror.

본 발명은, 상기 제어부가 상기 차종별 윈드실드의 비구면 정보를 미리 입력받는 단계; 및 상기 입력받은 차종별 윈드실드의 비구면 정보를 내부 메모리에 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention provides the steps of: receiving, by the control unit, aspheric surface information of the windshield for each vehicle type in advance; and storing the received aspheric surface information of the windshield for each vehicle type in an internal memory.

본 발명은 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 차량의 윈드실드에 HUD(Head Up Display) 정보를 표시할 때 평면 미러를 통해서 상기 HUD 정보를 투사하더라도 정상적인 형상으로 표시할 수 있도록 한다.
The present invention relates to a head-up display device for a vehicle and a control method thereof, and when displaying HUD (Head Up Display) information on a windshield of a vehicle, it is possible to display the HUD information in a normal shape even if the HUD information is projected through a flat mirror .

도 1은 일반적인 헤드업 디스플레이 장치에 사용되는 비구면 미러를 설명하기 위한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 통해 생성된 비구면 형상의 반전된 HUD 정보와 윈드실드에 표시되는 HUD 정보를 설명하기 위하여 보인 예시도.1 is an exemplary view for explaining an aspherical mirror used in a general head-up display device.
2 is an exemplary view showing a schematic configuration of a head-up display device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of controlling a head-up display device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view illustrating inverted HUD information of an aspherical shape generated through a head-up display device for a vehicle according to an embodiment of the present invention and HUD information displayed on a windshield;

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어 방법의 일 실시예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a head-up display device for a vehicle and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

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.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.2 is an exemplary diagram illustrating a schematic configuration of a head-up display device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치는, 제어부(110), 비구면 반전 영상 출력부(120), 및 평면 미러(130)를 포함한다.As shown in FIG. 2 , the head-up display device for a vehicle according to the present embodiment includes a control unit 110 , an aspherical inversion image output unit 120 , and a flat mirror 130 .

상기 제어부(110)는 차종별 윈드실드에 투사할 영상(즉, HUD 정보를 포함하는 영상)을 생성한다. The controller 110 generates an image (ie, an image including HUD information) to be projected on the windshield for each vehicle type.

상기 차종별 윈드실드에 투사할 영상을 생성하기 위하여 차량 내 전자장치(예 : 내비게이션, 계기판, 멀티미디어 장치 등)로부터 HUD 정보를 수신한다. In order to generate an image to be projected on the windshield for each vehicle type, HUD information is received from an in-vehicle electronic device (eg, a navigation system, an instrument panel, a multimedia device, etc.).

상기 HUD 정보는 헤드업 디스플레이 장치를 통해 윈드실드에 투사할 정보를 의미하는 것으로서, 상기 차종별 윈드실드에 투사할 영상은 적어도 하나 이상의 HUD 정보가 포함된 합성 영상일 수 있다.The HUD information means information to be projected onto the windshield through the head-up display device, and the image to be projected onto the windshield for each vehicle type may be a composite image including at least one HUD information.

상기 비구면 반전 영상 출력부(120)는 상기 제어부(110)에서 생성된 영상(즉, HUD 정보를 포함하는 영상)을 비구면 영상으로 변환하고, 또한 상기 변환된 비구면 영상을 좌/우 반전시킨다(도 4 참조).The aspherical inversion image output unit 120 converts the image (ie, an image including HUD information) generated by the controller 110 into an aspherical image, and also inverts the converted aspheric image left/right (FIG. see 4).

이때 상기 영상(즉, HUD 정보를 포함하는 영상)을 투사할 윈드실드에 대한 비구면 정보(즉, 곡면 정보)는 내부 메모리(미도시)에 미리 저장된다.At this time, aspheric information (ie, curved surface information) about the windshield on which the image (ie, the image including the HUD information) will be projected is stored in advance in an internal memory (not shown).

상기 비구면 반전 영상 출력부(120)는 상기 내부 메모리(미도시)에 저장된 윈드실드에 대한 비구면 정보(즉, 곡면 정보)를 이용하여 상기 제어부(110)에서 생성된 영상(즉, HUD 정보를 포함하는 영상)을 비구면 영상으로 변환한다.The aspherical inversion image output unit 120 includes an image (ie, HUD information) generated by the controller 110 using aspheric information (ie, curved information) about the windshield stored in the internal memory (not shown). image) is converted to an aspherical image.

그리고 상기 변환된 비구면 영상을 좌/우 반전시킨다. Then, the converted aspherical image is inverted left/right.

왜냐하면 상기 비구면 영상을 상기 평면 미러(130)를 통해 반사시켜 윈드실드에 투사할 경우 상기 비구면 영상의 좌/우가 반전되기 때문에 상기 비구면 영상을 미리 반전시켜 출력하는 것이다.This is because when the aspherical image is reflected through the flat mirror 130 and projected on the windshield, the left/right of the aspherical image is inverted, so that the aspherical image is inverted and output in advance.

한편 상기 실시예에서는 상기 비구면 반전 영상 출력부(120)가 차종별 윈드실드에 대한 비구면 정보(즉, 곡면 정보)를 이용하여 비구면 영상으로 변환하고 좌/우 반전 기능을 모두 수행하는 것으로 설명하였으나, 실제로는 상기 제어부(110)에서 상기 기능을 모두 수행할 수도 있고, 또는 어느 한 가지 기능을 상기 비구면 반전 영상 출력부(120)와 서로 나누어 수행할 수도 있다. 또는 상기 비구면 반전 영상 출력부(120)를 상기 제어부(110)에 포함시켜 상기 제어부(110)에서 상기 모든 기능을 수행하게 할 수도 있다.Meanwhile, in the above embodiment, the aspherical inversion image output unit 120 converts the aspherical image to an aspherical image using aspherical information (ie, curved information) about the windshield for each vehicle model and performs both left and right inversion functions. may perform all of the above functions in the control unit 110 , or may perform any one function by dividing it with the aspherical inverted image output unit 120 . Alternatively, the aspheric inversion image output unit 120 may be included in the control unit 110 so that the control unit 110 performs all the functions.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of controlling a head-up display device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(110)는 차종별 윈드실드의 비구면 정보(즉, 차량 앞 유리의 곡면 정보)를 미리 입력받는다(S101).As shown in FIG. 3 , the control unit 110 receives aspheric information (ie, information on the curved surface of a vehicle windshield) of the windshield for each vehicle type in advance ( S101 ).

상기 입력받은 차종별 윈드실드의 비구면 정보는 내부 메모리(미도시)에 저장된다. 상기 윈드실드의 비구면 정보는 모든 차종에 대해서 입력받아야 되는 것은 아니며 상기 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 설치할 차종의 윈드실드 비구면 정보만 입력받아 저장해도 된다.The received aspheric surface information of the windshield for each vehicle type is stored in an internal memory (not shown). The aspherical information of the windshield does not have to be input for all vehicle types, and only the windshield aspherical information of the vehicle type in which the head-up display device for the vehicle is to be installed may be input and stored.

상기 제어부(110)는 차량 내의 전자장치(예 : AVN(Audio, Video, Navigation) 장치 등)로부터 HUD 정보(즉, 차량 윈드실드에 투사할 영상 등의 정보)를 입력 받는다(S102). The controller 110 receives HUD information (ie, information such as an image to be projected on the vehicle windshield) from an electronic device in the vehicle (eg, an AVN (Audio, Video, Navigation) device, etc.) (S102).

상기 HUD 정보는 항상 동일한 정보가 입력되는 것은 아니며 차량의 주행 상황에 따라 다른 정보가 입력될 수 있다.The same information is not always input to the HUD information, and different information may be input according to the driving situation of the vehicle.

상기 제어부(110)는 상기 입력된 HUD 정보를 상기 비구면 반전 영상 출력부(120)를 통해 차종별 윈드실드의 비구면 정보에 대응하는 비구면 형상으로 변형한다(S103). 아울러 상기 제어부(110)는 상기 비구면 형상으로 변형된 HUD 정보를 좌/우 반전시킨다(S104).The control unit 110 transforms the input HUD information into an aspherical shape corresponding to the aspherical information of the windshield for each vehicle type through the aspherical inversion image output unit 120 (S103). In addition, the control unit 110 reverses the HUD information transformed into the aspherical shape left/right (S104).

즉, 상기 제어부(110)는 상기 미리 입력받아 저장된 차종별 윈드실드의 비구면 정보(즉, 곡면 정보)를 기초로 상기 차량 내 전자장치로부터 입력받은 HUD 정보의 형상을 상기 차종별 윈드실드의 비구면 정보에 대응하는 비구면 형상으로 변형한다. 예컨대 사용자의 정면 시선을 중심으로 좌측에 표시되는 HUD 정보(즉, 영상)와 사용자의 정면 시선을 중심으로 우측에 표시되는 HUD 정보(즉, 영상)는 각기 다른 비율을 갖는 비구면 정보(즉, 곡면 정보)가 적용된다.That is, the control unit 110 corresponds to the shape of the HUD information received from the in-vehicle electronic device based on the aspherical information (ie, curved surface information) of the windshield for each vehicle type that is received and stored in advance and corresponds to the aspherical information of the windshield for each vehicle type. deformed into an aspherical shape. For example, HUD information (ie, image) displayed on the left with the user's frontal gaze and HUD information (ie, image) displayed on the right side with respect to the user's frontal gaze are aspherical information (ie, curved surface) having different ratios. information) is applied.

아울러, 상기 HUD 정보를 윈드실드에 표시하기 위하여 투사 방향을 꺾어야하기 때문에 미러를 사용하는데, 종래에는 물리적으로 상기 HUD 정보를 비구면 형상으로 변형시키고 또한 좌/우 반전시키기 위하여 비구면 미러를 사용하였다. In addition, in order to display the HUD information on the windshield, a mirror is used because the projection direction has to be bent. Conventionally, an aspherical mirror is used to physically transform the HUD information into an aspherical shape and to invert left/right.

그러나 이미 상술한 바와 같이 비구면 미러를 이용하여 HUD 정보를 윈드실드에 투사하기 위해서는 차종별 윈드실드에 대응하는 별도의 비구면 미러를 각기 생산해야 되는 문제점이 있기 때문에 본 실시예에서는 평면 미러(130)를 사용하되, 상기 제어부(110)가 상기 비구면 반전 영상 출력부(120)를 통해서 상기 HUD 정보(즉, 영상)를 차종별 윈드실드의 비구면 정보에 대응하는 비구면 형상으로 변형시키고, 아울러 상기 비구면 형상으로 변형된 HUD 정보를 좌/우로 반전시킨 영상을 생성하여 상기 평면 미러(130)를 통해 반사시켜 윈드실드에 투사한다(S105).However, as already described above, in order to project HUD information onto the windshield using the aspherical mirror, there is a problem in that separate aspherical mirrors corresponding to the windshields for each vehicle type must be produced separately. Therefore, in this embodiment, the flat mirror 130 is used. However, the control unit 110 transforms the HUD information (ie, image) into an aspherical shape corresponding to the aspherical information of the windshield for each vehicle type through the aspherical inversion image output unit 120, and also transforms into the aspherical shape. An image in which the HUD information is inverted left/right is generated, reflected through the plane mirror 130 and projected on the windshield (S105).

따라서 상기 윈드실드에는 좌/우로 반전되지 않고 찌그러지지도 않은 정상적인 형상을 갖는 HUD 정보가 표시된다.Accordingly, HUD information having a normal shape that is not reversed left/right and is not distorted is displayed on the windshield.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 통해 생성된 비구면 형상의 반전된 HUD 정보와 윈드실드에 표시되는 HUD 정보를 설명하기 위하여 보인 예시도이다.4 is an exemplary view illustrating inverted HUD information of an aspherical shape generated through a head-up display device for a vehicle and HUD information displayed on a windshield according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 비구면 반전 영상 출력부(120)를 통해 출력된 영상은, 상기 차종별 윈드실드에 대한 비구면 정보(즉, 곡면 정보)가 반영된 비구면 형상이고, 또한 상기 평면 미러(130)를 통해 좌/우가 반전될 것에 대비하여 미리 좌/우가 반전된 영상이다.As shown in FIG. 4 , the image output through the aspherical inversion image output unit 120 has an aspherical shape in which aspherical information (ie, curved information) about the windshield for each vehicle type is reflected, and the flat mirror 130 ) is an image in which left/right is inverted in advance in preparation for inverting left/right through it.

상기와 같이 차종별 윈드실드에 대한 비구면 정보(즉, 곡면 정보)가 반영될 경우, 운전자의 시야 정면을 중심으로 좌측에 표시할 HUD 정보와 우측에 표시할 HUD 정보의 영상은 비구면 형상(즉, 찌그러진 모양)이 서로 다름을 알 수 있으며, 또한 운전자의 시야 정면에 표시할 HUD 정보는 상하 부분이 찌그러진 영상임을 알 수 있다.As described above, when aspherical information (ie, curved information) about the windshield for each vehicle type is reflected, the image of the HUD information to be displayed on the left and the HUD information to be displayed on the right with the driver's front view as the center is the aspherical shape (that is, distorted shape) are different from each other, and it can be seen that the HUD information to be displayed in front of the driver's field of view is an image in which the upper and lower parts are distorted.

상기와 같이 상기 비구면 반전 영상 출력부(120)를 통해 찌그러지고 좌/우가 반전된 영상이 상기 평면 미러(130)에 반사되어 차종별 윈드실드에 표시될 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 상하좌우 비율이 일정하고 좌/우가 반전되지 않은 정상적인 영상이 표시된다. As described above, when the distorted left/right inverted image through the aspherical inverted image output unit 120 is reflected by the flat mirror 130 and displayed on the windshield for each vehicle type, as shown in FIG. 4 , up, down, left and right A normal image with a constant ratio and no left/right inversion is displayed.

즉 본 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치는 비구면 미러를 사용하지 않더라도 윈드실드에는 어느 한쪽으로 찌그러지지 않은 정상적인 모양을 갖는 영상(즉, HUD 정보를 포함하는 영상)을 출력한다.That is, the head-up display device according to the present exemplary embodiment outputs an image (ie, an image including HUD information) having a normal shape that is not distorted to one side to the windshield even if an aspherical mirror is not used.

한편 본 실시예에서 상기 평면 미러(130)를 1개 사용하는 경우에 대해서만 설명하였으나, 실제 적용시에는 상기 평면 미러(130)가 적어도 2개 이상 사용될 수도 있다. 예컨대 상기 윈드실드에 투사할 영상의 크기를 확대하거나 축소시키기 위해서 적어도 2대 이상의 평면 미러(130)를 연계하여 사용할 수 있으며, 또한 HUD 유닛을 소형화시키기 위해서 적어도 2대 이상의 평면 미러(130)를 연계하여 사용할 수도 있다. 또한 상기 윈드실드에 투사할 영상의 크기를 확대하거나 축소시키기 위해서 상기 평면 미러(130) 및 구면 미러(예 : 오목 미러, 볼록 미러 등)를 추가로 조합하여 사용할 수도 있다.Meanwhile, in the present embodiment, only the case of using one plane mirror 130 has been described, but in actual application, at least two or more plane mirrors 130 may be used. For example, in order to enlarge or reduce the size of the image to be projected on the windshield, at least two or more planar mirrors 130 may be linked and used, and at least two or more planar mirrors 130 may be linked in order to miniaturize the HUD unit. can also be used. In addition, in order to enlarge or reduce the size of the image to be projected on the windshield, the flat mirror 130 and the spherical mirror (eg, a concave mirror, a convex mirror, etc.) may be additionally used in combination.

또한 상기 본 실시예에서는 상기 윈드실드에 투사할 영상의 찌그러짐 형상을 보정하는 방법을 중심으로 설명하였으나, 상기 윈드실드에 투사할 영상을 확대시키거나 축소시켜 투사할 경우 투사되는 영상의 밝기가 감소하거나 증가할 수 있다. 따라서 본 실시예에서 상기 제어부(110)는 상기 영상의 밝기를 보정할 수도 있다. 예컨대 상기 제어부(110)는 영상이 확대되어 투사될 경우에 영상의 밝기를 더 증가시키고, 영상이 축소되어 투사될 경우에 영상의 밝기를 더 감소시킬 수 있다.In addition, in the present embodiment, the method of correcting the distortion of the image to be projected on the windshield has been mainly described. However, when the image to be projected on the windshield is enlarged or reduced and projected, the brightness of the projected image is reduced or can increase Accordingly, in the present embodiment, the controller 110 may correct the brightness of the image. For example, the controller 110 may further increase the brightness of the image when the image is enlarged and projected, and further decrease the brightness of the image when the image is reduced and projected.

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.
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom by those skilled in the art to which the art pertains. will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

110 : 제어부
120 : 비구면 반전 영상 출력부
130 : 평면 미러110: control unit
120: aspherical inversion image output unit
130: flat mirror

Claims (13)

윈드실드에 투사할 HUD(Head Up Display) 정보를 반사시키는 미러;
상기 미러를 통해 반사시켜 상기 윈드실드에 투사할 HUD 정보를 차량 내 적어도 하나 이상의 전자장치로부터 입력받아 합성하거나, 상기 HUD 정보를 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하는 영상처리를 수행하는 제어부; 및
상기 제어부에서 영상 합성되거나 영상 처리된 HUD 정보를 좌/우 반전시켜 상기 미러에 투사하는 비구면 반전 영상 출력부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 HUD 정보를 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 미리 비구면 형상으로 변형시키는 영상처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
a mirror that reflects HUD (Head Up Display) information to be projected onto the windshield;
a control unit configured to receive and synthesize HUD information to be projected on the windshield by reflecting it through the mirror from at least one electronic device in the vehicle, or to perform image processing corresponding to aspheric information of the windshield onto which the HUD information is projected; and
Containing; including a;
The control unit is
The head-up display device for a vehicle, characterized in that the image processing is performed to transform the HUD information into an aspherical shape in advance in response to the aspherical information of the windshield to be projected.
 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 HUD 정보를 표시할 차종별 윈드실드의 비구면 정보를 미리 입력받아 내부 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
According to claim 1, wherein the control unit,
The head-up display device for a vehicle, characterized in that the aspherical information of the windshield for each vehicle type on which the HUD information is to be displayed is received in advance and stored in an internal memory.
 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 HUD 정보를 비구면 형상으로 변형시킴에 있어서,
운전자의 시야 정면을 중심으로 좌측에 표시할 HUD 정보와 우측에 표시할 HUD 정보의 비구면 형상을, 상기 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 각기 다른 비율로 변형시키는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
According to claim 1, wherein the control unit,
In transforming the HUD information into an aspherical shape,
Head-up display for a vehicle, characterized in that the aspherical shape of the HUD information to be displayed on the left and the HUD information to be displayed on the right side of the driver's field of vision is transformed at different ratios in response to the aspherical information of the windshield to be projected Device.
 제 1항에 있어서, 상기 미러는,
평면형 미러인 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
According to claim 1, wherein the mirror,
A head-up display device for a vehicle, characterized in that it is a flat mirror.
 제 1항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 윈드실드에 투사할 HUD정보가 확대되어 투사될 경우 영상의 밝기를 증가시키고, 상기 HUD정보가 축소되어 투사될 경우 영상의 밝기를 감소시키는 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
According to claim 1, wherein the control unit,
When the HUD information to be projected on the windshield is enlarged and projected, the brightness of the image is increased, and when the HUD information is reduced and projected, the process of reducing the brightness of the image is performed.
 제어부가 차량 내의 적어도 어느 하나의 전자장치로부터 HUD(Head Up Display) 정보를 입력받는 단계;
상기 제어부가 상기 HUD 정보를 차량 내 적어도 하나 이상의 전자장치로부터 입력받아 합성하거나 상기 HUD 정보를 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 상기 HUD 정보의 영상처리를 수행하는 단계; 및
상기 제어부가 상기 합성이나 영상 처리된 HUD 정보를 미러를 통해 반사시켜 윈드실드에 투사하는 단계;를 포함하되,
상기 HUD 정보의 영상처리를 수행하는 단계에서,
상기 제어부가 상기 HUD 정보를 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 상기 HUD 정보를 미리 비구면 형상으로 변형시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.
receiving, by the controller, head-up display (HUD) information from at least one electronic device in the vehicle;
receiving, by the controller, the HUD information from at least one electronic device in the vehicle and synthesizing the HUD information or performing image processing of the HUD information in response to aspheric information of a windshield onto which the HUD information is to be projected; and
The control unit reflects the synthesized or image-processed HUD information through a mirror and projecting it onto the windshield.
In the step of performing image processing of the HUD information,
and transforming, by the controller, the HUD information into an aspherical shape in advance in response to aspherical information of a windshield onto which the HUD information is to be projected.
 삭제delete 제 7항에 있어서, 상기 HUD 정보를 비구면 형상으로 변형시킴에 있어서,
상기 제어부는, 운전자의 시야 정면을 중심으로 좌측에 표시할 HUD 정보와 우측에 표시할 HUD 정보의 비구면 형상을, 상기 투사할 윈드실드의 비구면 정보에 대응하여 각기 다른 비율로 변형시키는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.
The method of claim 7, wherein in transforming the HUD information into an aspherical shape,
wherein the control unit transforms the aspherical shape of the HUD information to be displayed on the left and the HUD information to be displayed on the right centering on the front of the driver's field of view at different ratios in response to the aspherical information of the windshield to be projected A method of controlling a head-up display device for a vehicle.
 제 7항에 있어서, 상기 HUD 정보의 영상처리를 수행하는 단계에서,
상기 제어부가 상기 HUD 정보를 좌/우 반전시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.
The method of claim 7, wherein in the image processing of the HUD information,
The control method of a head-up display device for a vehicle, comprising: the control unit inverting the HUD information left/right.
 제 7항에 있어서, 상기 미러는,
평면형 미러인 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.
The method of claim 7, wherein the mirror,
A control method of a head-up display device for a vehicle, characterized in that it is a flat mirror.
 제 7항에 있어서,
상기 제어부가 차종별 윈드실드의 비구면 정보를 미리 입력받는 단계; 및
상기 입력받은 차종별 윈드실드의 비구면 정보를 내부 메모리에 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.
8. The method of claim 7,
receiving, by the control unit, aspheric surface information of a windshield for each vehicle type in advance; and
Storing the received aspheric information of the windshield for each vehicle type in an internal memory;
 제 7항에 있어서,
상기 HUD 정보를 미러를 통해 반사시켜 윈드실드에 투사하는 단계에서,
상기 제어부는,
상기 윈드실드에 투사할 HUD정보가 확대되어 투사될 경우 영상의 밝기를 증가시키고, 상기 HUD정보가 축소되어 투사될 경우 영상의 밝기를 감소시키는 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 제어 방법.8. The method of claim 7,
In the step of reflecting the HUD information through a mirror and projecting it on the windshield,
The control unit is
When the HUD information to be projected on the windshield is enlarged and projected, the brightness of the image is increased, and when the HUD information is reduced and projected, the process of reducing the brightness of the image is performed. control method.
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