KR20130138522A - 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템 및 그 방법 - Google Patents

증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기존의 차량 헤드 유닛의 LCD(Liquid Crystal Display)모니터를 통해 지도 데이터와 항법 및 부가 정보를 운전자가 운전 중 LCD 모니터를 보기 위해 주행방향에서 LCD모니터 쪽으로 주시 선을 이동시켜야 하는 문제점을 해소하기 위해, 상기 지도 데이터, 항법 및 부가 정보를 증강 현실로 구현한 영상을 헤드업 디스플레이 또는 차량의 프론트 글래스로 출력한다. 이렇게 함으로써, 사용자의 시선이 헤드 유닛으로 분산되는 것을 방지하여 안전 운행을 도모할 수 있다.

Description

증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR PROVIDING VEHICLE INFORMATION USING AUGMENTED REALITY AND THEREOF}
본 발명은 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템 및 그 방법 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 헤드업 디스플레이(HEAD-UP-DISPLAY: HUD)나 프런트 글래스에 증강 현실 모드별 다양한 차량 주행 정보를 사용자에게 제공하는 차량 정보 제공 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 헤드 유닛을 구성하는 오디오, 내비게이션, 라디오, DMB 등의 조작 버튼 또는 표시 화면은 차량 내의 센터페시아 즉 운전자 및 조수석 사이 가운데에 위치한다. 따라서, 운전자는 헤드 유닛의 제어 또는 헤드 유닛에서 제공되는 각종 정보를 확인하기 위해 센터페시아 쪽을 주시하게 된다. 이 경우, 차량이 주행 중인 경우, 짧은 순간이지만 전방을 주시하지 못하고, 차량 헤드 유닛 쪽으로 시선이 분산되기 때문에 사고의 위험이 매우 높다.
따라서, 본 발명의 목적은 차량 주행 중 운전자의 시선이 헤드 유닛 쪽으로 분산되지 않고, 각종 차량 주행 정보를 용이하게 제공받을 수 있는 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템은, 사용자의 입력에 따라 원하는 증강 현실 모드를 선택한 모드 선택 신호를 출력하는 입력 장치, 상기 모드 선택 신호에 따라 선택된 증강 현실 모드에 대응하는 차량 정보를 출력하는 내비게이션 장치 및 내비게이션 장치로부터 전송받은 차량 정보로 증강 현실을 구현하여 출력하는 헤드업 디스플레이 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 일면에 따른 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 방법은, 입력 장치를 통해 사용자가 선택한 증강 현실 모드에 대응하는 모드 선택 신호를 입력받는 제1 단계와, 상기 모드 선택 신호에 따라 내비게이션 장치로부터 선택된 증강 현실 모드에 대응하는 차량 정보를 출력하는 제2 단계 및 헤드업 디스플레이 장치를 통해 상기 출력된 차량 정보로 증강 현실을 구현하여 헤드업 디스플레이 또는 차량 프론튼 글래스에 출력하는 제3 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 지도 데이터, 항법 및 부가 정보 등을 표시하는 다양한 증강 현실 모드를 영상으로 구현하여 이를 헤드업 디스플레이 또는 차량의 프론트 글래스로 출력한다. 이렇게 함으로써, 사용자의 시선이 헤드 유닛으로 분산되는 것을 방지하여 안전 운행을 도모할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템의 주요 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 시스템을 통해 출력되는 가상영상이 구현된 차량의 프론트 글래스를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 방법을 보여주는 순서도이다.
본 발명에서는 기존의 차량 헤드 유닛의 LCD(Liquid Crystal Display)모니터를 통해 지도 데이터와 항법 및 부가 정보를 운전자가 운전 중 LCD 모니터를 보기 위해 주행방향에서 LCD모니터로 주시 선을 이동시켜야 하는 문제점을 해소하기 위해, 증강현실을 이용한 헤드업 디스플레이(HEAD-UP-DISPLAY: HUD)장치를 갖는 차량 정보 제공 시스템이 개시된다.
이러한 증강현실을 이용한 헤드업 디스플레이(HUD)를 갖는 차량 정보 제공 시스템에서는 운전자에게 목적지 및 주변 위치정보를 쉽게 알려주기 위해서 항법 정보 뿐만 아니라 도로 이름, 주변 시설물 이름, 시설물 정보 등의 부가정보가 차량의 헤드업 디스플레이 또는 차량 프론트 글래스에 제공된다.
따라서, 운전자는 운전중에도 전방을 주시하면서 각종 차량 주행 정보를 제공받을 수 있으므로, 운전 편의 및 사고를 예방할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 증강현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템의 주요 구성을 보여주는 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 시스템을 통해 출력되는 가상영상이 구현된 차량의 프론트 글래스를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 증강현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템(500)은 운전자가 원하는 증강 현실 모드를 선택한 모드 선택 신호를 출력하는 입력 장치(100), 차량의 위치정보를 수신받으며, 상기 선택 신호에 따라 선택된 증강 현실 모드에서 표시되는 차량 정보를 출력하는 내비게이션 장치(200)와, 내비게이션 장치(200)로부터 전송받은 차량 정보로 증강 현실을 구현하여 출력하는 헤드업(HUD) 디스플레이 장치(300: 이하, "HUD 디스플레이 장치"라 한다)를 포함한다.
입력 장치(100)는 스티어링 휠에 설치된 키 형태 등으로 구현되어, 운전자의 키 조작에 따라 운전자가 원하는 증강 현실 모드에 대응하는 모드 선택 신호를 출력한다.
내비게이션 장치(200)는 상기 모드 선택 신호에 따라 운전자가 선택한 증강 현실 모드에 대응하는 차량 정보를 출력한다. 구체적으로, 내비게이션 장치(200)는 GPS(Global Positioning System)위성으로부터 위성 궤도 정보를 수신하여 운전자 차량의 현재 위치 정보를 획득하는 GPS수신부(210)와, 지리 정보, 증강 현실 모드 별로 제공되는 주변 주유소 정보, 주변 음식점/휴게소 정보, 차선/횡단 보도 정보 등과 같이 주요 건물이나 신호등과 같이 운전에 필요한 지리 정보(시설물 정보 포함)가 저장되어 있는 데이터베이스(230)와, GPS수신부(210)에서 수신된 위치 정보와 데이터베이스(230)에 저장되어 있는 상기 지리 정보를 바탕으로한 내비게이션 정보, 주변 주유소 정보, 주변 음식점/휴게소 정보, 차선/횡단 보도 정보 등을 2차원(2D) 또는 3차원(3D) 영상을 생성하는 내비게이션 제어부(220)와, 내비게이션 제어부(220)로부터 제공되는 상기 정보들 중 어느 하나를 상기 모드 선택 신호에 따라 선택적으로 출력하는 표시 모드 선택부(240) 및 상기 표시 모드 선택부(240)를 통해 선택적으로 출력되는 정보를 헤드업 디스플레이 장치(300)로 송신하는 내비게이션 송신부(280)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따라 표시되는 증강 현실 모드는 제1 내지 제5 모드로 이루어진 5가지의 모드를 예시한다. 예를 들면, 제1 모드는 내비게이션 정보를 표시하는 모드이고, 제2 모드는 주변 주유소 정보를 표시하는 모드이고, 제3 모드는 주변 음식점 정보/휴게소 정보를 표시하는 모드이고, 제4 모드는 야간 주행 시 차선/횡단 보도를 표시하는 모드이다. 그리고 제5 모드는 상기 제1 내지 제4 모드에서 표시되는 정보를 혼합한 정보를 표시하는 모드이다. 즉, 제5 모드는 제1 내지 제4 모드에서 표시되는 정보를 모두 함께 표시하는 모드이다.
따라서, 상술한 입력 장치(100)는 상기 5가지의 증강 현실 모드에 대응하는 5가지로 이루어진 제1 내지 제5 선택 신호를 출력한다. 예컨대, 상기 표시 모드 선택부(240)는 제1 선택 신호에 따라 증강 현실 모드 중 제1 모드에 해당하는 내비게이션 정보를 선택적으로 출력하고, 제2 선택 신호에 따라 제2 모드에 해당하는 주변 주유소 정보를 선택적으로 출력할 수 있다.
본 발명이 상술한 5가지의 증강 현실 모드로 특별히 한정되는 것은 아니며, 확장될 수 있음은 자명하다. 예컨대, 클러스터에서 제공되는 차속 정보, 엔진 연료량 등 차량 주행 정보를 표시하는 증강 현실 모드가 있을 수 있다. 무엇보다도 본 발명의 기술적 특징은 상술한 다수의 증강 현실 모드를 아래에서 상세히 기술되는 HUD 장치(300)를 통해 표시하는 데 그치는 것이 아니라 스티어링 휠에 구비된 키 부재와 같은 입력 장치(100)를 통해 간단하고 쉽게 전환할 수 있다는 점에 또 다른 특징이 있다.
HUD 장치(300)는 운전자가 선택한 증강 현실 모드에 따른 정보를 수신하고, 수신된 정보를 가공하여 헤드업 디스플레이 또는 차량의 프론트 글래스에 출력한다. 이를 위해, 헤드업 디스플레이 장치(300)는 내비게이션 장치(200)로부터 운전자가 선택한 증강 현실 모드에 따른 정보를 수신하는 헤드업 디스플레이 수신부(310: HUD 수신부)와, HUD 수신부(310)로부터 획득된 정보를 바탕으로 차량의 프론트 글래스에 출력될 데이터를 가공하는 헤드업 디스플레이 제어부(320: HUD 제어부) 및 헤드업 디스플레이 제어부(320)로부터 전달받은 영상데이터를 차량의 프론트 글래스에 출력하는 영상출력부(330)를 포함한다.
HUD 제어부(320)는 내비게이션 장치(200)로부터의 운전자가 선택한 증강 현실 모드에 대응하는 정보를 이용하여 차량의 헤드업 디스플레이 또는 프론트 글래스에 출력할 증강현실에 대한 영상데이터를 구현하여 영상출력부(330)로 전송한다.
구체적으로 설명하면, HUD 제어부(320)는 내비게이션 장치(200)의 화면(250)의 가로길이(L') 및 세로길이(K')와, 차량 프론트 글래스(500)의 가로길이(L) 및 세로길이(K)를 확인한다. 헤드업 디스플레이 제어부(340)는 내비게이션 장치(200)의 화면(250)의 가로길이(L') 및 세로 길이(K')와 차량의 프론트 글래스(500)의 가로길이(L) 및 세로길이(K) 간의 비율을 계산하여 비례값(k1, k2)을 확인한다. 이때, 프론트 글래스의 가로길이(L)와 내비게이션 장치(200) 화면의 가로길이(L')의 비례값(k1)은 L/L'가 되고, 프론트 글래스의 세로길이(K)와 내비게이션 장치(200) 화면의 세로길이(K')의 비례값(k2)은 K/K'가 된다.
여기서, 내비게이션 장치(200)의 화면의 길이에 대한 정보는 내비게이션 장치(200)로부터 전송되는 기본 정보로 알 수 있으며, 차량 프론트 글래스의 길이에 대한 정보는 설계 시 저장된 값을 사용한다.
HUD 제어부(320)는 내비게이션 장치(200)의 화면 내의 대상 시설물 예컨대, 주변 주유소, 주변 음식/휴게소, 차선/횡단보도과 화면 내의 차량의 위치간의 벡터 거리)를 확인한다.
HUD 제어부(320)는 내비게이션 장치(200)의 화면 내의 벡터거리를 가로거리와 세로거리로 분리하고, 가로거리에 가로길이의 비례값(k1)을 곱하고, 세로거리에 세로길이의 비례값(k2)를 곱해 환산한 벡터 거리를 계산한다. HUD 디스플레이 제어부(320)는 설계 시 차량의 프론트 글래스 상에 지정된 임의의 지점 또는 운전자의 위치점을 시점으로 하여 해당하는 종점이 위치하는 지점에 포인트를 설정하고, 내비게이션 장치(200)로부터 전송된 정보를 확인하여 각각의 포인트마다 대상 시설물을 매칭시킨다.
영상 출력부(330)는 헤드업 디스플레이 제어부(340)로부터 전송된 환산벡터거리 정보와, 환산벡터거리의 종점에 매칭되는 대상 시설물에 대한 정보에 따라 차량의 프론트 글래스에 증강 현실 기법에 의한 화면을 출력한다.
한편, 위에서는 내비게이션의 화면 크기를 기준으로 증강 현실을 구현한 예를 설명하고 있으나, 클러스터에서 제공하는 차속 표시 화면, 엔지 연료량 표시 화면 등과 같은 표시 화면 크기를 기준으로 차량의 프론트 글래스에 화면을 출력할 수 있음 자명하다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 방법을 보여주는 순서도이다.
도 3을 참조하면, 먼저, 본 실시예에 따른 차량 정보 제공 시스템(500)이 가동된 상태에서 증강 현실 모드의 ON/OFF를 선택하는 단계가 수행된다(S310).
이어, 증강 현실 모드의 ON된 경우(S320), 운전자는 입력 장치(100)를 통한 사용자의 키 입력에 따라 원하는 증강 현실 모드가 선택되는 단계가 수행된다(S330).
이어, 선택된 증강 현실 모드에서 제공되는 정보가 차량의 프론트 글래스에 표시되는 단계가 수행된다(S340).
만일 운전자가 다른 증강 현실 모드로 변경하고자 하는 경우(S350), 입력 장치(100)를 통해 변경하고자 하는 증강 현실 모드로 변경한 후, 변경된 증강 현실 모드에 대응하는 정보를 상기 단계(S340)와 같이 차량의 프론트 글래스에 표시되는 단계가 수행된다(S360).
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 사용자의 입력에 따라 원하는 증강 현실 모드를 선택한 모드 선택 신호를 출력하는 입력 장치;
    상기 모드 선택 신호에 따라 선택된 증강 현실 모드에 대응하는 차량 정보를 출력하는 내비게이션 장치; 및
    내비게이션 장치로부터 전송받은 차량 정보로 증강 현실을 구현하여 출력하는 헤드업 디스플레이 장치
    를 포함하는 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내비게이션 장치는,
    GPS 위성으로부터 위성 궤도 정보를 수신하여 운전자 차량의 현재 위치 정보를 획득하는 GPS수신부;
    지리 정보, 주변 주유소 정보, 주변 음식점/휴게소 정보, 차선/횡단 보도 정보를 포함하는 상기 차량 정보가 저장된 데이터베이스;
    상기 GPS 수신부로부터의 위치 정보와 상기 데이터베이스에 저장된 정보들을 조합한 상기 차량 정보를 증강 현실 모드 별로 출력하는 내비게이션 제어부; 및
    상기 입력 장치로부터의 상기 모드 선택 신호에 따라 해당 증강 현실 모드에 대응하는 차량 정보를 선택적으로 출력하는 표시 모드 선택부
    를 포함하는 것인 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 헤드업 디스플레이 장치는,
    상기 표시 모드 선택부로부터 선택적으로 출력되는 차량 정보를 바탕으로 차량의 프론트 글래스 또는 헤드업 디스플레이에 출력될 데이터를 가공하는 헤드업 디스플레이 제어부; 및
    헤드업 디스플레이 제어부로부터 전달받은 영상데이터를 상기 차량의 프론트 글래스 또는 상기 헤드업 디스플레이에 출력하는 영상출력부
    를 포함하는 것인 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 증강 현실 모드는,
    상기 현재 위치 정보와 상기 지리 정보를 포함하는 내비게이션 정보를 표시하는 제1 모드;
    상기 주변 주유소 정보를 표시하는 제2 모드;
    상기 주변 음식점 정보/휴게소 정보를 표시하는 제3 모드;
    야간 주행 시 상기 상기 차선/횡단 보도를 표시하는 제4 모드 및
    상기 제1 내지 제4 모드에서 표시되는 정보를 동시에 표시하는 제5 모드를 포함하는 것인 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 표시 모드 선택부는,
    상기 모드 선택 신호에 따라 상기 제1 내지 제5 모드 중 어느 하나의 모드에 대응하는 차량 정보를 선택적으로 출력하는 것인 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 시스템.
  6. 입력 장치를 통해 사용자가 선택한 증강 현실 모드에 대응하는 모드 선택 신호를 입력받는 제1 단계;
    상기 모드 선택 신호에 따라 내비게이션 장치로부터 선택된 증강 현실 모드에 대응하는 차량 정보를 출력하는 제2 단계; 및
    헤드업 디스플레이 장치를 통해 상기 출력된 차량 정보로 증강 현실을 구현하여 헤드업 디스플레이 또는 차량 프론튼 글래스에 출력하는 제3 단계
    를 포함하는 증강 현실을 이용한 차량 정보 제공 방법.

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