KR102499943B1 - 차량용 공기 이미징 장치 및 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템 - Google Patents

차량용 공기 이미징 장치 및 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 공기 이미징 장치를 공개하며, 이 장치는 차량 내에 장착되며, 차량 내에 디스플레이 화면을 생성하는 이미지 소스; 상기 이미지 소스에 의해 생성된 화면을 확대하여 차량 내의 공기 중에 실제 이미지를 형성하는 이미징 확대경을 포함한다. 또한, 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템을 공개하며, 이 시스템은 전술한 차량용 공기 이미징 장치를 사용하며, 상기 실제 이미지의 근처에는 제스처 인식 장치가 더 설치된다. 본 발명은 이미지가 커질수록, 동일한 내용 중의 아이콘도 커지므로, 제스처 인식 장치는 사용자의 제스처가 구체적으로 어떤 명령 아이콘을 터치하고자 하는지를 쉽게 인식할 수 있다. 또한, 사용자가 제스처 이동 동작을 수행할 때, 제스처 이동 거리도 상응하게 증가하여, 제스처 인식 장치의 정확도 요구 사항이 크게 감소되므로, 제스처 인식 장치는 사용자의 동작을 보다 정확하게 인식하고 사용자 경험을 향상시킬 수 있는 정점이 있다.

Description

차량용 공기 이미징 장치 및 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템 {Air imaging apparatus for vehicle and human-machine interactive in-vehicle assistance system}
본 발명은 차량용 공기 이미징 장치 및 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템과 관련된다.
공기 이미징 메커니즘은 많은 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 예를 들어, 차량 내에서, 차량의 일부 상태를 HUD 헤드 업 디스플레이 장치와 같은 공기 이미징 장치를 통해 운전자의 시선 전방에 디스플레이한다. 그러나, 이러한 장치에 의해 디스플레이되는 이미지는 가상 이미지(虛像)이므로, 사용자는 화면 이미지가 사람과 매우 멀리 떨어져 있어 터치 조작을 수행할 수 없다고 생각하게 된다.
따라서 과학 기술의 발전에 따라, 사람들은 점차 인간-기계 상호작용의 목적을 달성하기 위해 가상 이미지를 형성하는 공기 이미지 메커니즘을 이면각 반사기 또는 긴 스트립 반사기를 이용하여 실제 이미지(實像)를 형성하도록 변경하였다. 일반적으로, 이미지 소스는 화면을 제시하며, 화면이 이미징 장치를 통과하여 형성하는 상을 이미지라고 하고, 이미지는 아이콘을 포함한다.
그러나, 이면각 반사기 및 긴 스트립 반사기는 모두 광의 반사 원리를 이용하므로, 형성된 실제 이미지는 이미지 소스에 의해 디스플레이되는 화면 크기와 같고, 또한 현재 차량 내부 공간의 이용률이 매우 높아, 공기 이미징 장치를 배치하기 위한 넓은 공간을 짜내기도 어려워, 최종 이미징 역시 매우 작아지는 결과를 초래한다. 또한 제스처 인식 장치의 정확도 역시 충분히 높지 않아, 사용자는 사용 시 인식 오류 또는 사용자의 제스처를 인식하지 못하는 경우를 종종 발견하게 된다. 예를 들어, 사용자가 실행해야 하는 아이콘을 클릭할 때, 아이콘이 너무 작거나 사용자의 손가락이 두꺼워, 인접된 아이콘이 동시에 터치될 수 있어, 제스처 인식 장치는 사용자가 어떤 명령 아이콘을 클릭했는지 판단할 수가 없다. 다른 예로서, 사용자가 페이지를 넘기는 이동 제스처를 하고자 하는 경우, 이미지가 작고 사용자 손가락이 이동하는 거리도 작기 때문에, 제스처 인식 장치가 사용자의 손이 이동하는 것을 인식하지 못할 가능성이 있으므로, 사용자의 체험 느낌이 크게 떨어진다.
본 발명의 목적은 차량용 공기 이미징 장치 및 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템을 제공하여, 현재 차량 장착 상호작용 시스템의 제스처 인식율이 낮은 문제점을 효과적으로 해결하는데 있다.
상기 기술 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 다음과 같은 기술 방안을 통해 구현한다:
차량용 공기 이미징 장치는 차량 내에 장착되며,
차량 내에 디스플레이 화면을 생성하는 이미지 소스;
상기 이미지 소스에 의해 생성된 화면을 확대하여 차량 내의 공기 중에 실제 이미지를 형성하는 이미징 확대경을 포함한다.
바람직하게, 상기 이미징 확대경은 프레넬 렌즈, 이원 회절면 렌즈, 구면 렌즈, 비구면 렌즈, 자유 곡면 렌즈 또는 평판 마이크로 렌즈 중 하나이다. 이들은 높은 이미징 품질을 획득할 수 있는 단일의 이미징 확대경이다.
바람직하게, 상기 이미징 확대경은 프레넬 렌즈 그룹이며, 이는 평행하게 설치된 적어도 2 개의 프레넬 렌즈를 포함하고, 각각의 상기 프레넬 렌즈는 기판 및 상기 기판 상에 평행하게 배열된 직선 톱니를 포함하며, 인접한 상기 프레넬 렌즈의 직선 톱니는 평행하지 않다. 프레넬 렌즈 그룹을 사용하여, 전통적인 긴 스트립 반사기 또는 이면각 반사기의 반사를 이용하여 이미징을 진행하는 원리를 변경하여, 프레넬 렌즈 그룹의 굴절 원리를 이용하여 공기 중에 확대된 실제 이미지를 형성함으로써, 이미지 소스가 작은 상황에서 이미지 소스보다 훨씬 더 큰 이미지를 얻을 수 있다. 따라서, 전통적인 공기 이미징 시스템과 비교하여, 전체 장치의 중량이 효과적으로 감소될 뿐만 아니라 생산 비용이 효과적으로 감소될 수 있다. 일반 링형 톱니이며 평행하게 중첩된 프레넬 렌즈는 단지 배율 확대만을 수행하는 것에 비해, 본 차량용 공기 이미징 장치의 프레넬 렌즈 그룹은 직선 톱니를 사용하고, 또한 인접한 프레넬 렌즈의 직선 톱니는 평행하지 않으므로, 제1 프레넬 렌즈를 통과한 광은 제2 프레넬 렌즈에 의해 보정되어 수차를 효과적으로 줄이고, 보다 선명한 이미지를 얻을 수 있으며, 동시에 왜곡을 보정하여 이미지 주변의 선명도를 높이는데 도움이 된다.
바람직하게, 인접한 상기 프레넬 렌즈의 직선 톱니는 서로 수직한다. 수직 상태의 이미지가 가장 좋으며 이미지가 기울어지거나 회전하는 것을 방지할 수 있다.
바람직하게, 상기 기판로부터 이격된 직선 톱니의 상단에는 능선이 설치되고, 또한 상기 능선은 상기 기판에 평행한 직선이다. 따라서, 광의 굴절과 수렴에 더 유리하고, 더 나은 이미지 보정 효과를 달성하고, 더 선명한 이미지를 형성한다.
바람직하게, 상기 직선 톱니는 삼각형 프리즘이고, 또한 그 일측면은 기판 상에 부착된다. 삼각 프리즘 형태의 직선 톱니는 제조가 쉽고, 수차 감소 효과가 더 좋으며, 수율이 높다.
바람직하게, 각 상기 직선 톱니의 횡단면은 순서대로 처음부터 끝까지 연결되는 밑변과 2개의 빗변을 포함하고, 상기 밑변은 기판 상에 부착되고, 하나의 상기 빗변은 호선이고, 다른 하나의 상기 빗변은 호선 또는 직선이다. 호선은 직선에 비해 수차 효과가 좋고, 가장 좋은 것은 2개 빗변이 모두 호선인 것이다.
바람직하게, 인접한 2 개의 상기 프레넬 렌즈는 대향되게 설치되며; 또는, 인접한 2개의 상기 프레넬 렌즈는 동일 방향으로 설치되며; 또는, 인접한 2개의 상기 프레넬 렌즈는 반대 방향으로 설치된다. 대향 설치는 최고의 광학 성능을 얻을 수 있으며, 반대 방향의 설치는 2개의 프레넬 렌즈 사이의 상대 위치를 더 잘 고정시킬 수 있으며, 동일 방향의 설치는 더 나은 광학 효과를 얻을 수 있다. 동일 방향으로 프레넬 렌즈를 설치하는 것은 복수의 프레넬 렌즈의 중첩에 유리하다.
바람직하게, 2 개의 상기 프레넬 렌즈는 함께 부착되며; 또는, 2 개의 상기 프레넬 렌즈 사이에는 갭이 있다. 함께 부착하는 것은 프레넬 렌즈 그룹의 두께를 최대로 감소할 수 있어, 전체 장치가 더욱 얇아 진다.
바람직하게, 상기 이미징 확대경은 어레이 렌즈 그룹이고, 상기 어레이 렌즈 그룹은 복수의 렌즈를 포함하고, 모든 렌즈는 매트릭스로 배열된다. 단일의 프레넬 렌즈를 이미징 유닛으로 사용하는 것에 비해, 어레이 렌즈 그룹은 복수의 매트릭스 배열의 렌즈로 구성되므로, 실제 이미지를 보다 정교하게 만들 수 있고, 수차를 효과적으로 줄여 보다 선명한 이미지를 얻을 수 있다.
바람직하게, 상기 렌즈는 마이크로 렌즈 또는 프레넬 렌즈이다. 마이크로 렌즈는 어레이 렌즈 그룹이 더 많은 렌즈 유닛을 갖도록 하고 이미지의 정교함을 향상시킬 수 있고; 프레넬 렌즈는 저렴하고 제조가 쉽고, 전체 어레이 렌즈 그룹을 더 가볍고 얇게 만들 수 있다.
바람직하게, 상기 이미징 확대경은 프레넬 반사경, 이원 회절면 반사경, 구면 반사경, 비구면 반사경 또는 자유 곡면 반사경 중 하나이다. 반사 배율의 원리를 이용하여, 이미지 소스와 이미징 돋보기 사이의 위치를 보다 유연하게 배열할 수 있다.
바람직하게, 상기 이미지 소스와 이미징 확대경 사이의 광 경로에 제1 반사경을 더 설치한다. 이미지 소스와 이미징 확대경 사이의 위치 관계를 변경하면 차량의 작은 공간에서 보다 쉽게 배열할 수 있다.
바람직하게, 상기 이미징 확대경과 실제 이미지 사이의 광 경로에 제2 반사경을 설치하여, 실제 이미지와 이미징 확대경 사이의 위치의 조정을 용이하게 한다.
바람직하게, 상기 제2 반사경은 차량 앞 유리이다. 앞 유리를 충분히 활용하여 반사를 진행하므로 추가적인 반사 유닛이 필요 없으며, 차량의 기존 장비를 사용하여 이미징 위치를 변경하므로 장치 구조를 단순화하고 비용을 절감하는 데 도움이 된다.
바람직하게, 상기 이미징 확대경과 대응되는 상기 차량 앞 유리의 위치는 쐐기형 구조의 유리이다. 쐐기 형 구조의 유리를 통해 앞 유리에서 발생할 수 있는 중첩 상의 문제를 줄인다.
바람직하게, 상기 이미지 소스는 하나 이상의 광원이다. 디스플레이가 필요한 이미지의 정확도에 따라 적절한 이미지 소스를 선택한다.
바람직하게, 상기 이미지 소스가 복수의 광원인 경우, 상기 광원은 매트릭스로 배열되어, 상이한 광원에 의해 디스플레이 하고자 하는 내용을 보다 쉽게 편집할 수 있다.
바람직하게, 상기 광원은 LCD, LED, OLED, LCOS 또는 프로젝터 중 하나이므로, 이미지 소스의 비용과 임계값을 줄이고, 적응성이 더 넓다.
바람직하게, 상기 프로젝터는 DLP 프로젝터 또는 레이저 MEMS 모듈이고, 상기 프로젝터와 이미징 확대경 사이에는 확산기가 더 설치된다. 확산기를 추가하면 이미지 소스의 발산 각도가 증가하고 실제 이미지를 관찰하기 위해 사람의 눈의 각도가 확장될 수 있다.
바람직하게, 상기 확산기의 광 투과율은 70% ± 10%이다. 광 투과율이 너무 높으면 관찰자가 프로젝터의 밝은 투사점을 볼 수 있으며, 광선 투과율이 너무 낮으면 이미지가 흐려지고 밝기가 충분하지 않다.
바람직하게, 상기 이미징 확대경의 크기는 형성된 실제 이미지의 크기보다 커서, 사용자가 완전한 이미지를 볼 수 있도록 한다.
인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템은 전술한 차량용 공기 이미징 장치를 사용하며, 상기 실제 이미지의 근처에는 제스처 인식 장치가 더 설치된다.
바람직하게, 상기 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템은 사용자의 음성을 사용하여 실제 이미지 디스플레이 내용과 결합하는 음성 인식 장치를 더 포함한다. 음성 인식 장치는 사용자의 음성 명령과 실제 이미지 내용의 조합을 인식하여 사용자 경험을 향상시킨다.
바람직하게, 상기 이미지 소스는 차량의 대시보드 내에 장착되고, 상기 이미징 확대경은 대시보드 내에 장착되며, 상기 제스처 인식 장치는 실제 이미지 근처의 대시보드 내 또는 차량 운전실 내의 천장에 장착된다. 이러한 배치는 우발적인 손상으로부터 이미지 소스를 보호하고 동시에 이미징 확대경의 위치를 차단하지 않는데 유리하며, 제스처 인식 장치는 차단되지 않고 사용자의 지시를 인식할 수 있어 사용자가 조작하기 쉽다.
종래 기술과 비교하여, 본 발명의 장점은 다음과 같다: 이미징 확대경을 이미징 유닛으로 사용하고, 이미징 확대경을 통과한 이미지를 확대된 실제 이미지로 변하게 하여, 작은 이미지 소스가 큰 이미지를 나타내는 것을 구현한다. 즉, 원래의 공기 이미징 장치의 부피를 변경하지 않고 더 큰 이미지를 얻을 수 있다. 특히, 사용 가능한 공간이 작은 차량의 내부에 적합하며, 더 큰 이미지를 형성하고 더 풍부한 내용을 표시할 수 있다. 이미지가 클수록 사용자가 보다 명확하게 볼 수 있고 동시에 이미지에 알림 내용이 표시될 때 사용자가 더 쉽게 알 수 있으며, 차량 내의 다른 승객도 알림 내용을 보고 운전자에게 알림을 수행할 수 있다.
제스처 인식 장치와 결합하면, 이미지가 커질수록, 이미지 중의 아이콘도 커지므로, 제스처 인식 장치는 사용자의 제스처가 구체적으로 어떤 명령 아이콘을 터치하고자 하는지를 쉽게 인식할 수 있다. 또한, 사용자가 제스처 이동 동작을 수행할 때, 제스처 이동 거리도 상응하게 증가하여, 제스처 인식 장치의 정확도 요구 사항이 크게 감소되므로, 제스처 인식 장치는 사용자의 동작을 보다 정확하게 인식하고 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1의 이미징 원리도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 2의 개략적인 구조도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 2의 이미징 원리도이다.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1에서 인접한 프레넬 렌즈의 제1 조합 형태이다.
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1에서 인접한 프레넬 렌즈의 제2 조합 형태이다.
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1에서 인접한 프레넬 렌즈의 제3 조합 형태이다.
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1에서 프레넬 렌즈 직선 톱니의 제1 형태이다.
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1에서 프레넬 렌즈 직선 톱니의 제2 형태이다.
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1에서 프레넬 렌즈 직선 톱니의 제3 형태이다.
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1에서 단일 프레넬 렌즈의 개략적인 구조도이다.
도 12는 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 3에서 이미징 원리도이다.
도 13은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 3에서 마이크로 렌즈를 사용하여 구성한 어레이 렌즈 그룹의 개략적인 구조도이다.
도 14는 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 3에서 프레넬 렌즈를 사용하여 구성한 어레이 렌즈 그룹의 개략적인 구조도이다.
도 15는 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 4에서 LCD, LED, OLED 또는 LCOS를 사용한 이미징 원리도이다.
도 16은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 4에서 프로젝터를 광원으로 사용할 때의 이미징 원리도이다.
도 17은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 5에서 LCD, LED, OLED 또는 LCOS를 사용한 이미징 원리도이다.
도 18은 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 5에서 프로젝터를 광원으로 사용할 때의 이미징 원리도이다.
도 19는 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 5의 이미징 원리도이다.
도 20은 본 발명에 따른 인간-컴퓨터 상호작용 차량 장착 보조 시스템의 이미징 원리도이다.
도 21은 본 발명에 따른 인간-컴퓨터 상호작용 차량 장착 보조 시스템에서 반사형 이미징 확대경을 사용한 이미징 원리도이다.
다음은 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하고, 상기 실시예의 예시는 첨부 도면에 나타낸다. 첨부 도면을 참조하여 후술되는 실시예는 예시적인 것으로, 본 발명을 해석하는데 사용되며, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 발명의 설명에서, 용어 "중심", "종방향", "횡방향", "길이", "폭", "두께", "상", "하", "전", "후", "좌", "우", "수직", "수평", "상부", "하부", "내부" , "외부" 등으로 지시된 방향 또는 위치 관계는 첨부 도면에 도시된 방위 또는 위치 관계에 기초하여, 단지 본 발명을 편리하게 설명하고 설명을 간략화하기 위한 것일 뿐, 지시된 장치 또는 요소가 반드시 특정 방향을 가져야 하고 특정 방향으로 구성 및 조작되어야 한다는 것은 아니므로, 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다는 것을 유의해야 한다.
또한, 용어 "제1", "제2"는 설명의 목적으로만 사용되며, 상대적인 중요성을 나타내거나 암시하거나 또는 지시된 기술 특징의 수량을 암시적으로 나타내는 것으로 이해되어서는 안된다. 따라서, "제1", "제2"로 한정된 특징은 그 특징 중 적어도 하나를 명시적으로 또는 암시적으로 포함할 수 있다. 본 발명의 설명에서, "복수의"는 달리 구체적으로 달리 정의되지 않는 한, 2개, 3개 등과 같은 2개 이상을 의미한다.
본 발명에서, 용어 "장착된", "서로 연결된", "연결된", "고정된" 등의 용어는 달리 명확하게 정의되지 않는 한 넓은 의미로 이해되어야 한다. 예를 들어, 달리 명확하게 정의되지 않는 한, 고정된 연결일 수 있고, 분리 가능한 연결일 수 있고 또는 일체로 이루어 질 수 있으며; 기계적 연결일 수도 있고, 전기적 연결일 수도 있고 또는 서로 통신할 수도 있으며; 직접 연결되거나 중간 매체를 통해 간접 연결될 수 있고, 2개 부품 내부의 연결이거나 2개 부품의 상호 작용 관계일 수 있다. 본 분야의 기술자에게 있어서, 본 발명에서 상기 용어의 구체적 의미는 구체적인 상황에 따라 이해될 수 있다.
실시예 1:
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 차량용 공기 이미징 장치의 실시예 1로서, 차량용 공기 이미징 장치는 차량 내에 장착되며, 디스플레이 화면을 생성하는 이미지 소스(1); 이미지 소스(1)에 의해 생성된 화면을 확대하여 차량 내의 공기 중에 실제 이미지(5)를 형성하는 이미징 확대경(3)을 포함한다.
이미징 확대경(3)을 이미징 유닛으로 사용하고, 이미징 확대경(3)을 통과한 이미지를 확대된 실제 이미지(5)로 변하게 하여, 작은 이미지 소스(1)가 큰 이미지를 나타내는 것을 구현한다. 즉, 원래의 공기 이미징 장치의 부피를 변경하지 않고 더 큰 이미지를 얻을 수 있다. 차량 내에서 사용하는 경우, 제한된 공간을 이용하여 가능한 큰 이미지를 얻을 수 있어, 보다 선명한 화면 이미지를 제공할 수 있으며, 이미지 상에 더 많은 내용을 표시하여 더 많은 서비스를 제공할 수 있다. 일반적으로, 프레넬 렌즈 그룹의 크기를 실제 이미지의 크기보다 크게 하여, 사용자가 완전한 이미지를 볼 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
일반적으로, 확대된 실제 이미지(5)를 형성하기 위해서는, 이미지 소스(1)와 이미징 확대경(3) 사이의 거리는 이미징 확대경(3)의 초점 거리의 1배 내지 3배 사이이다. 본 실시예에서의 이미징 확대경은 프레넬 렌즈 그룹이며, 이는 평행하게 설치된 적어도 2 개의 프레넬 렌즈를 포함하고, 각각의 상기 프레넬 렌즈는 기판(8) 및 기판(8) 상에 평행하게 배열된 직선 톱니(9)를 포함하며, 인접한 프레넬 렌즈의 직선 톱니(9)는 평행하지 않다. 평행하게 설치된 2 개의 프레넬 렌즈는 2 개의 프레넬 렌즈의 기판(8)이 서로 평행하고, 또한 각 기판(8) 상의 직선 톱니(9)도 서로 평행하다는 것을 의미하다. 즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 직선 톱니(9)의 길이 방향은 평행하게 설치된다; 소위, 직선 톱니(9)는, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 2개의 단면 형상이 완전히 동일하고, 각 능선(93)이 서로 평행하다는 것을 의미한다.
광은 이미지 소스(1)로부터 방출되고, 프레넬 렌즈 그룹에 의해 굴절된 후 공기 중에 확대된 실제 이미지(5)를 형성한다. 프레넬 렌즈 그룹을 사용하여, 전통적인 긴 스트립 반사기 또는 이면각 반사기의 반사를 이용하여 이미징을 진행하는 원리를 변경하여, 프레넬 렌즈 그룹의 굴절 원리를 이용하여 공기 중에 확대된 실제 이미지를 형성함으로써, 이미지 소스(1)가 작은 상황에서 이미지 소스(1)보다 훨씬 더 큰 이미지를 얻을 수 있다. 따라서, 전통적인 공기 이미징 시스템과 비교하여, 전체 장치의 중량이 효과적으로 감소될 뿐만 아니라 생산 비용이 효과적으로 감소될 수 있다.
차량용 공기 이미징 장치의 프레넬 렌즈 그룹은 직선 톱니(9)를 사용하고, 또한 인접한 프레넬 렌즈의 직선 톱니(9)는 평행하지 않다. 일반 링형 톱니이고 평행하게 중첩된 프레넬 렌즈에 비해 효과적으로 수차를 줄여 보다 선명한 이미지를 얻을 수 있고, 동시에 왜곡을 보정하여 이미지 주변의 선명도를 높이는데 도움이 된다.
전술한 차량용 공기 이미징 장치의 이미지 소스(1)는 하나의 광원(32)이며, 이는 LCD, LED, OLED 또는 LCOS 중 하나일 수 있다. 이들 이미지 소스(1)는 비교적 성숙한 디스플레이 기술을 가지며, 비교적 획득하기 쉽고, 비교적 비용을 제어하기 쉬워, 이미지 소스(1)가 너무 크지 않은 경우 사용하기에 적합하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 프레넬 렌즈 그룹은 2 개의 프레넬 렌즈를 포함하고, 2 개의 프레넬 렌즈는 대향되게 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 2 개의 프레넬 렌즈의 직선 톱니(9)와 직선 톱니(9)는 서로 대응되고, 2 개의 프레넬 렌즈 사이는 단단히 부착되는 것이 바람직하며, 전체 프레넬 렌즈 그룹의 두께를 감소하여 더 나은 광학적 특성을 얻을 수 있다. 물론, 일정한 갭이 또한 사용될 수 있고, 갭 사이는 우수한 광 투과 성능을 갖는 접착제로 고정된다. 물론, 프레넬 렌즈 그룹에는 2 개 이상의 프레넬 렌즈가 포함될 수도 있으며, 실제 이미징 요구에 따라 사용되는 프레넬 렌즈의 수량이 결정되며, 인접한 2개의 프레넬 렌즈는 동일 방향 또는 반대 방향 결합 방식을 사용하여 설치할 수도 있다.
인접한 프레넬 렌즈의 직선 톱니(9)는 서로 수직하는 것이 바람직하며, 서로 접촉하는 수직일 수 있거나, 또는 공간에서 수직 상태를 형성하는 것일 수도 있다. 즉, 기판(8)에 평행한 평면 상에서의 투영이 서로 수직 상태이다. 예를 들어, 하나의 프레넬 렌즈 상의 모든 직선 톱니(9)는 횡방향으로 설치되고, 인접한 다른 프레넬 렌즈 상의 직선 톱니(9)는 모두 종방향으로 설치된다. 이렇게 하면 조정 및 제어가 용이하여 확대된 실제 이미지(5)를 획득하는 동안 보다 나은 이미징 품질을 갖는다. 물론, 2 개의 프레넬 렌즈의 직선 톱니(9) 사이는 예각을 형성할 수 있다. 이 예각은 프레넬 렌즈와 평행한 표면에 있는 2개의 프레넬 렌즈의 톱니의 투영에 의해 형성되는 각도로, 이러한 방식으로 얻은 이미지는 기울어지고 회전될 수 있어 일부 특수 장면의 요구를 충족시킬 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 각 프레넬 렌즈의 크기와 파라미터는 동일해야만 관련 파라미터를 쉽게 조정하고 계산할 수 있다. 그러나, 실제 요구에 따라 크기와 파라미터가 상이한 프레넬 렌즈를 선택하여 조합할 수도 있다. 그러나, 프레넬 렌즈의 일반적인 구조는 동일하다. 즉, 각 프레넬 렌즈는 기판(8)과 기판(8) 상에 설치된 직선 톱니(9)를 포함한다. 본 방안에 사용되는 프레넬 렌즈와 일반적인 프레넬 렌즈는 약간 다르다. 통상의 프레넬 렌즈는 기판(8) 상에 다수의 동심원 고리 모양의 톱니가 제공되지만, 본 방안은 직선 톱니(9)를 사용하고, 또한 직선 톱니(9)가 평행하게 배열된다. 즉, 톱니가 고리 모양이 아니고, 긴 스트립 모양이며, 기판(8)로부터 이격된 직선 톱니(9)의 상단에는 능선(93)이 설치되고, 또한 능선(93)은 기판(8)에 평행한 직선이다. 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 직선 톱니(9)의 횡단면 형상은 삼각형 또는 유사한 삼각형이 바람직하며, 횡단면은 삼각형, 즉 삼각형 프리즘이다. 가장 좋은 횡단면의 삼각형은 직각 삼각형이며, 소위 유사한 삼각형은 처음부터 끝까지 연결되는 밑변(91)과 2개의 빗변(92)으로 구성된다. 밑변(91)은 기판(8)에 부착되거나 겹친다. 2 개의 빗변(92)은 모두 호선(弧線)일 수 있으며, 또는 하나의 빗변(92)은 호선일 수 있고 다른 빗변(92)은 직선일 수 있다. 그러나, 2개의 빗변(92)이 모두 호선이면, 이들의 교차 위치는 매끄러운 전이가 아니고, 상호 교차를 유지하여 능선(93)을 형성하므로, 보다 우수한 광학 성능을 얻을 수 있다.
동일한 기판(8)상의 직선 톱니(9)의 높이는 프레넬 렌즈 요건을 따라, 중심으로부터 양측으로 점차적으로 높이가 감소한다. 즉, 중간의 직선 톱니(9)의 높이가 가장 높고, 그 양측의 직선 톱니(9)의 높이는 점차적으로 감소한다. 또한, 직선 톱니(9)의 빗변(92)과 기판(8) 사이의 각도는 상이할 수 있으며, 이들 파라미터는 실제 이미징 효과에 따라 상응되게 조정될 수 있다. 기판(8)은 실제 레이아웃 및 디스플레이 요구에 따라 결정되는 직사각형 또는 원형일 수 있으며, 또는 다른 형상일 수 있다. 직선 톱니(9)의 가장자리와 기판(8)의 가장자리는 평행하거나 평행하지 않을 수 있다. 기판(8)과 직선 톱니(9)는 일체형으로 만들어지고, 유리 또는 플라스틱 재료로 만들어 진다.
전체 차량 공기 이미징 장치에 대해, 레이아웃을 합리화하고 공간 이용율을 개선하기 위해, 이미지 소스(1)와 이미징 확대경(3) 사이에 제1 반사경(2)을 추가할 수 있다. 프레넬 렌즈 그룹과 실제 이미지(5) 사이의 광 경로에 제2 반사경(4)을 추가할 수도 있다. 제2 반사경(4)은 차량 앞 유리일 수 있으며, 반사 렌즈를 별도로 설치할 수도 있다. 차량 앞 유리를 제2 반사경으로 사용하는 경우, 중첩 상을 제거하기 위해, 반사경으로 사용하는 위치의 차량 앞 유리를 쐐기형 구조로 설치하고, 제1 반사경 및/또는 제2 반사경을 이용하여 광 방향을 조정하는 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이미지 소스(1)는 수직으로 설치되고, 프레넬 렌즈 그룹은 수평으로 설치되고, 제1 반사경(2) 및 제2 반사경(4)은 모두 수평면과 45도를 형성한다. 이미지 소스(1)에 의해 방출된 광은 제1 반사경(2)에 의해 반사되어 프레넬 렌즈 그룹에 수직으로 입사하며, 프레넬 렌즈 그룹에 의해 굴절된 후에, 광은 제2 반사경(4)를 조사하고, 제2 반사경(4)에 의해 반사되어 공기 중에 실제 이미지(5)를 형성한다. 따라서, 사용자가 보는 것은 공기 중에 떠있는 이미지이고, 실제 이미지(5)의 크기는 이미지 소스(1)에 의해 생성된 화면의 크기보다 크기 때문에, 획득된 실제 이미지(5)가 확대된 것으로 이해될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 2개의 프레넬 렌즈 사이의 방향은 동일 방향으로 설정되거나 반대 방향으로 설치될 수 있다. 동일 방향의 설치는 다수의 프레넬 렌즈의 평행 배열을 용이하게 하고, 동일한 방향으로 배열하기만 하면 되므로 제조 시 프레넬 렌즈의 설치를 용이하게 한다; 반대 방향의 설치는, 즉 2 개의 프레넬 기판(8)과 기판(8)이 서로 가깝기 때문에, 2 개의 프레넬 렌즈의 위치 결정이 더 쉬워지고, 조립 정확도가 보다 향상될 수 있다.
실시예 2:
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 실시예 1의 차이는, 이미지 소스(1)는 DLP 프로젝터(6) 또는 레이저 MEMS 모듈과 같은 프로젝터(6)라는 점이다. 이미지 소스(1)의 발광 특성이 변경되기 때문에, 프로젝터(6)와 프레넬 렌즈 그룹 사이에 확산기(7)를 추가하여, 이미지 소스(1)의 발산 각도를 증가시켜, 사람의 눈이 실제 이미지(5)를 관찰하는 각도를 확장한다. 일반적으로, 확산기(7)의 광 투과율은 70% ± 10%로, 80%보다 높다. 관찰자는 프로젝터(6)의 밝은 투사점을 볼 수 있지만, 광 투과율은 60 % 미만으로 인해, 이미지가 흐려지고, 밝기가 불충분하여, 사용자의 사용에 영향을 준다.
실시예 3:
도 12, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 실시예 1 및 2와의 차이는, 이미징 확대경(3)은 어레이 렌즈 그룹이고, 상기 어레이 렌즈 그룹은 복수의 렌즈(31)를 포함하고, 모든 렌즈(31)는 매트릭스로 배열된다는 점이다. 어레이 렌즈 그룹은 확대된 실제 이미지(5)를 구현해야 하므로, 일반적으로 볼록 렌즈의 원리가 채택된다. 또한, 이미지 소스(1)와 어레이 렌즈 그룹 사이의 거리는 초점 거리의 1배 내지 2배로 유지되고, 복수의 렌즈는 개별 렌즈의 조합으로 이해될 수 있다. 보다 나은 이미징 효과를 위해, 각 렌즈는 정사각형 모양으로 만들 수 있으며, 이렇게 하여 인접한 렌즈 사이의 매끄러운 접합을 실현할 수 있다. 소위, 어레이식 배열은 기본적으로 행과 열의 분포 형태이며, 일반적으로 행 수는 2 행 이상이고, 열 수도 2 열 이상이다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 렌즈는 마이크로 렌즈 또는 프레넬 렌즈일 수 있으며, 제품 설계 비용에 따라 렌즈를 자유롭게 선택할 수 있다. 물론, 유리 볼록 렌즈일 수도 있고, 각각의 렌즈 유닛은 가공 시 하나의 기판(8) 상에 직접 제조될 수 있다. 이미징 품질에 대한 렌즈 사이의 갭의 영향을 감소시키기 위해, 각각의 렌즈의 파라미터는 완전히 동일할 수 있고, 이미지의 특성에 따라 상이한 위치에서의 렌즈 파라미터는 상응되게 조정될 수 있다.
실시예 4:
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 실시예 1 및 2와의 차이는, 이미징 확대경(3)은 프레넬 렌즈, 이원(二元) 회절면 렌즈, 구면 렌즈, 비구면 렌즈, 자유 곡면 렌즈 또는 평판 마이크로 렌즈 중 하나라는 점이다. 이미징 확대경(3)은 전술한 단일 렌즈일 수도 있고, 상기 렌즈들이 겹쳐서 형성된 렌즈 그룹일 수도 있다. 실시예 1 및 실시예 3에서 사용된 이미징 확대경(3)과 비교하여, 상기 렌즈는 더 간단한 구조를 가지며, 이미징 효과의 요구가 너무 높지 않은 경우에 적합하며, 생산 비용을 낮추는데 유리하다.
실시예 5:
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 실시예 1 및 2와의 차이는, 이미징 확대경(3)은 프레넬 반사경, 이원 회절면 반사경, 구면 반사경, 비구면 반사경 또는 자유 곡면 반사경 중 하나라는 점이다. 전술한 4개 실시예의 렌즈와 비교하여, 이미지 소스(1) 및 이미징 확대경에 의해 반사된 이미지는 반사경의 동일한 측면 상에 위치될 수 있고, 다양한 상이한 형태의 위치 관계를 추가하여, 차내의 상이한 상황에 따라 편리하게 선택할 수 있다.
실시예 6:
전술한 5 개의 실시예와 비교하여, 이미지 소스(1)는 하나 이상의 광원(32)을 갖고, 복수의 광원(32)이 어레이로 배열된다는 점에서 차이가 있으며, 사용 과정에서 디스플레이가 필요한 화면에 따라 상이한 광원(32)에 의해 디스플레이되는 화면을 조정하여, 보다 나은 디스플레이 효과를 얻을 수 있다. 도 19에 도시된 바와 같이, 복수의 광원(32)(예컨대, 복수의 LCD 디스플레이로 구성된 디스플레이 그룹)은 어레이로 배열될 수 있고, 광원(32)의 수량은 어레이 렌즈 그룹의 렌즈의 수량과 같거나 같지 않을 수 있다.
실시예 7:
도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템은 실시예 1 내지 실시예 6 중의 어느 하나의 차량용 공기 이미징 장치를 사용하고, 실제 이미지(5)가 형성되는 근처에는 제스처 인식 장치(10)가 설치된다. 실제 이미지에서의 제스처 인식 장치(10)의 특정 위치는 제스처 인식 장치의 감도와 설치 플랫폼의 구조를 조합함으로써 결정될 필요가 있다. 제스처 인식 장치(10)를 통해, 사용자가 현재 이미지에서 구체적으로 어떤 명령 아이콘 조작을 수행하고자 하는 것인지를 판단한다. 이미지가 커질수록, 명령을 표시하는 아이콘도 커지므로, 제스처 인식 장치(10)는 사용자의 제스처가 구체적으로 어떤 명령 아이콘을 터치하고자 하는지를 쉽게 인식할 수 있다. 또한, 사용자가 제스처 이동 동작을 수행할 때, 제스처 이동 거리도 상응하게 증가하여, 제스처 인식 장치(10)의 정확도 요구 사항이 크게 감소되므로, 제스처 인식 장치(10)는 사용자의 동작을 보다 정확하게 인식하고 사용자 경험을 향상시킬 수 있다.
또한, 음성 인식 장치가 추가될 수 있다. 사용자는 차량용 공기 이미징 장치에 의해 형성된 실제 이미지(5)를 본 후, 음성을 통해 실행하고자 하는 조작 명령을 표현하고, 추가적인 명령 표현 방법을 추가하여, 사용자 경험을 향상시킨다.
일반적으로, 이미지 소스(1)는 차량의 대시보드 내에 장착되어 보호되며, 이미징 확대경(3)는 일반적으로 대시보드 내에 장착된다. 대시보드에는 광을 사출하는 창이 뚫려 있으며, 이 창에는 이미징 확대경을 보호하기 위해 유리와 같은 투광 유닛이 설치될 수 있다. 제스처 인식 장치(10)는 일반적으로 사용자의 손 조작 지시를 인식하기 위해 실제 이미지(5) 근처의 대시보드 내 또는 실제 이미지(5) 위의 운전실 내의 천장에 장착된다.
제스처 인식 장치의 제1 기술 방안은 적외선 카메라를 사용하는데, 이미지 소스에서 방출된 광은 이미징 확대경을 통과한 후, 공기 중에서 실제 이미지로 다시 초점을 맞추며, 거리 및 방향 조정을 거쳐 적외선 카메라의 감지 제스처 범위와 실제 이미지가 겹치게 한 다음, 적외선 카메라를 통해 제스처를 인식한 후 ECU를 통해 이미지 소스의 이미지를 제어하여 확대, 축소, 좌우 상하 회전, 선택, 복귀 등과 같은 해당 동작을 수행한다.
본 발명의 실시예에서, 적외선 카메라는 종래 기술의 도약 모션(leap motion) 제스처 인식 카메라를 사용할 수 있다. 상기 ECU는 차량 자체의 컨트롤러이지만, 종래 기술에서 고화질 영상 출력 인터페이스 및 USB 포트를 갖는 주행 컴퓨터일 수도 있다.
물론, 적외선 카메라는 다른 유형의 제스처 인식 카메라를 선택하여, 작업자의 제스처를 인식하고, ECU에 신호를 보낼 수 있다.
Leap Motion은 2013 년 2 월 27 일에 PC, Mac 및 주행 컴퓨터용 모션 감지 컨트롤러 제조 회사인 Leap에서 출시한 모션 감지 컨트롤러이다. Leap Motion 컨트롤러는 키보드, 마우스, 스타일러스 또는 터치 패드를 대체하지 않고, 이들과 협동하여 작동한다. Leap Motion 소프트웨어가 실행되는 경우, 이를 Mac 또는 PC에 삽입하거나, Leap Motion 과 호환되는 차량 ECU에 연결하면 모든 준비가 완료된다. 프로그램을 변경하고 편집할 필요가 없이, 단지 하나의 손가락만 움직이면 웹 페이지를 탐색하고, 기사를 읽고, 사진을 넘겨보고, 컴퓨터에서 음악을 재생하는 등의 일상적인 컴퓨터 조작이 가능하다.
제스처 인식 장치의 제2 기술 방안은 3D 용량성 제스처 인식 모듈을 사용하는 것으로, 이미지 소스에서 방출된 광은 이미징 확대경을 통과한 후, 공기 중에서 실제 이미지로 초점을 다시 맞추며, 거리 및 방향 조정을 거쳐 3D 용량성 제스처 인식 모듈의 감지 제스처 범위와 실제 이미지가 겹치게 한 다음, 3D 용량성 제스처 인식 모듈을 통해 제스처를 인식한 후 ECU를 통해 이미지 소스의 이미지를 제어하여 확대, 축소, 좌우 상하 회전, 선택, 복귀 등과 같은 해당 동작을 수행한다.
본 발명의 실시예에서, 3D 용량성 제스처 인식 모듈은 microchip 회사의 mcg3140 칩을 채택한다. 상기 ECU는 차량 자체의 컨트롤러이지만, 종래 기술에서 고화질 영상 출력 인터페이스 및 USB 포트를 갖는 주행 컴퓨터일 수도 있다.
mcg3140 칩은 microchip 회사에 의해 차량 분야 용으로 특별히 고안된 제스처 인식 칩이며, AEC Q100 Grade 1 등급 인증을 통과했다. 따라서 사전 설치 또는 사후 설치 시장을 쉽게 수행할 수 있다. 탐지 거리는 약 30cm이며, 적절한 설계 하에서 시스템 요구 사항을 완전히 충족시킬 수 있다.
제스처 인식 장치의 제3 기술 방안은 밀리미터파 레이더 제스처 인식 모듈을 사용하는 것으로, 이미지 소스에서 방출된 광은 이미징 확대경을 통과한 후, 공기 중에서 실제 이미지로 초점을 다시 맞추며, 거리 및 방향 조정을 거쳐 밀리미터파 레이더 제스처 인식 모듈의 감지 제스처 범위와 실제 이미지가 겹치게 한 다음, 밀리미터파 레이더 제스처 인식 모듈을 통해 제스처를 인식한 후 ECU를 통해 이미지 소스의 이미지를 제어하여 확대, 축소, 좌우 상하 회전, 선택, 복귀 등과 같은 해당 동작을 수행한다.
본 발명의 실시예에서, 밀리미터파 레이더 제스처 인식 모듈은 TI 회사의 awr1642 칩을 채택한다. 상기 ECU는 차량 자체의 컨트롤러이지만, 종래 기술에서 고화질 영상 출력 인터페이스 및 USB 포트를 갖는 주행 컴퓨터일 수도 있다.
awr1642 칩은 차량 분야 용으로 TI 회사에 의해 특별히 고안된 제스처 인식 칩이며, AEC Q100 등급 인증을 통과했다. 따라서 사전 설치 또는 사후 설치 시장을 쉽게 수행할 수 있고; 주변 광, 악천후 등의 영향을 쉽게 받지 않으며, 전천후로 사용할 수 있다.
상기 내용은 본 발명의 구체적인 실시예일뿐, 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 본 분야의 기술자에 의해 이루어진 모든 변경 또는 수정은 모두 본 발명의 특허 범위에 포함된다.
1: 이미지 소스, 2: 제1 반사경, 3: 이미징 확대경, 4: 제2 반사경, 5: 실제 이미지, 6: 프로젝터, 7: 확산기, 8: 기판, 9: 직선 톱니, 10: 제스처 인식 장치, 31: 렌즈, 32: 광원, 91: 밑변, 92: 빗변, 93: 능선.

Claims (25)

  1. 차량 내에 장착되며,
    디스플레이 화면을 생성하는 이미지 소스;
    상기 이미지 소스에 의해 생성된 화면을 확대하여 차량 내의 공기 중에 실제 이미지를 형성하는 이미징 확대경을 포함하며;
    상기 이미징 확대경은 프레넬 렌즈 그룹이며, 이는 평행하게 설치된 적어도 2 개의 프레넬 렌즈를 포함하고, 각각의 상기 프레넬 렌즈는 기판 및 상기 기판 상에 평행하게 배열된 직선 톱니를 포함하며, 동일 기판 상의 직선 톱니의 높이는 중심으로부터 양측으로 점차적으로 감소하며, 하나의 프레넬 렌즈의 직선 톱니는 인접한 다른 프레넬 렌즈의 직선 톱니와 평행하지 않으며;
    상기 이미지 소스와 이미징 확대경 사이의 광 경로에 제1 반사경을 더 설치하고, 상기 이미징 확대경과 실제 이미지 사이의 광 경로에 제2 반사경을 더 설치하고, 상기 제2 반사경은 차량 앞 유리이며;
    상기 이미지 소스는 수직으로 설치되고, 상기 프레넬 렌즈 그룹은 수평으로 설치되고, 상기 제1 반사경 및 제2 반사경은 모두 수평면과 45도를 형성하며, 상기 이미지 소스에 의해 방출된 광은 상기 제1 반사경에 의해 반사되어 상기 프레넬 렌즈 그룹에 수직으로 입사하며, 상기 프레넬 렌즈 그룹에 의해 굴절된 후에, 광은 상기 제2 반사경을 조사하고, 상기 제2 반사경에 의해 반사되어 공기 중에 실제 이미지를 형성하는 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미징 확대경은 프레넬 렌즈, 이원 회절면 렌즈, 구면 렌즈, 비구면 렌즈, 자유 곡면 렌즈 또는 평판 마이크로 렌즈 중 하나인 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    인접한 상기 프레넬 렌즈의 직선 톱니는 서로 수직한 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판로부터 이격된 직선 톱니의 상단에는 능선이 설치되고, 또한 상기 능선은 상기 기판에 평행한 직선인 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 직선 톱니는 삼각형 프리즘이고, 또한 그 일측면은 기판 상에 부착되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    각 상기 직선 톱니의 횡단면은 순서대로 처음부터 끝까지 연결되는 밑변과 2개의 빗변을 포함하고, 상기 밑변은 기판 상에 부착되고, 하나의 상기 빗변은 호선이고, 다른 하나의 상기 빗변은 호선 또는 직선인 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    인접한 2 개의 상기 프레넬 렌즈는 대향되게 설치되며; 또는, 인접한 2개의 상기 프레넬 렌즈는 동일 방향으로 설치되며; 또는, 인접한 2개의 상기 프레넬 렌즈는 반대 방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    2 개의 상기 프레넬 렌즈는 함께 부착되며; 또는, 2 개의 상기 프레넬 렌즈 사이에는 갭이 있는 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미징 확대경은 어레이 렌즈 그룹이고, 상기 어레이 렌즈 그룹은 복수의 렌즈를 포함하고, 모든 렌즈는 매트릭스로 배열되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 렌즈는 마이크로 렌즈 또는 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미징 확대경은 프레넬 반사경, 이원 회절면 반사경, 구면 반사경, 비구면 반사경 또는 자유 곡면 반사경 중 하나인 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 청구항 1 내지 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미징 확대경과 대응되는 상기 차량 앞 유리의 위치에는 쐐기형 구조의 유리가 구비되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  17. 청구항 1 내지 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 소스는 하나 이상의 광원인 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 이미지 소스가 복수의 광원인 경우, 상기 광원은 매트릭스로 배열되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 광원은 LCD, LED, OLED, LCOS 또는 프로젝터 중 하나인 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 프로젝터는 DLP 프로젝터 또는 레이저 MEMS 모듈이고, 상기 프로젝터와 이미징 확대경 사이에는 확산기가 더 설치되는 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 확산기의 광 투과율은 70% ± 10%인 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  22. 청구항 1 내지 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미징 확대경의 크기는 형성된 실제 이미지의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는, 차량용 공기 이미징 장치.
  23. 청구항 1 내지 청구항 2 및 청구항 4 내지 청구항 12 중 어느 한 항의 상기 차량용 공기 이미징 장치를 사용하며, 상기 실제 이미지의 근처에는 제스처 인식 장치가 더 설치되는 것을 특징으로 하는, 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템은 사용자의 음성을 사용하여 실제 이미지 디스플레이 내용과 결합하는 음성 인식 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템.
  25. 청구항 23에 있어서,
    상기 이미지 소스는 차량의 대시보드 내에 장착되고, 상기 이미징 확대경은 대시보드 내부에 장착되며, 상기 제스처 인식 장치는 실제 이미지 근처의 대시보드 내 또는 차량 운전실 내의 천장에 장착되는 것을 특징으로 하는, 인간-기계 상호작용 차량 장착 보조 시스템.
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