KR20160041201A

KR20160041201A - 모드 변환이 가능한 다 시각 ｈｕｄ 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160041201A
Application number: KR1020140134712A
Authority: KR
Inventors: 이광수
Original assignee: 주식회사 라온텍
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2016-04-18

Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 모드 변환이 가능한 HUD(Head Up Display) 장치 및 방법에 있어서, 상기 HUD의 경우 윈드 쉴드(windshield)에 반사되는 디스플레이 창의 위치를 로테이션 미러의 각을 바꿈으로써 운전석, 조수석, 운전석과 조수석 중앙에 위치하도록 조정할 수 있고, 모드에 따라 사용가능한 마이크로 디스플레이의 영역이 다른 모드 변환이 가능한 다 시각 HUD 장치 및 방법을 특징으로 한다.

Description

모드 변환이 가능한 다 시각 ＨＵＤ 장치 및 방법{APPARATUS FOR HEAD UP DISPLAY OF CHANGING MULTI-MODE AND METHOD THERE OF}

본 발명은 반사형 마이크로 디스플레이 방식을 사용하는 단패널 고해상도의 HUD(Head Up Display) 장치 및 방법에 대한 것이다. 특히, HUD(Head Up Display)의 경우 윈드 쉴드(windshield)에 반사되는 디스플레이 창의 위치를 로테이션 미러의 각을 바꿈으로써 운전석, 조수석, 운전석과 조수석 중앙에 위치하도록 조정할 수 있고, 모드에 따라 사용가능한 마이크로 디스플레이의 영역이 다른 모드 변환이 가능한 다 시각(multi view) HUD 장치 및 방법에 대한 것이다.

최근에 차량의 운전석 전면 윈드 쉴드(wind shield)에 다양한 차량 정보를 이미지로 표시하여 운전자가 차량 운전 중 전방을 계속 주시하면서 동시에 상기 차량 정보를 확인할 수 있도록 하기 위한 HUD(Head Up Display) 장치가 개발되어 차량에 탑재되고 있다.

도 2는 기존 HUD의 일반적인 시스템을 나타낸 것으로 기존 HUD 장치는 주행 속도, 주행 거리 및 엔진 회전수(RPM) 등과 같은 주행 정보와 연료량 등과 같은 차량 정보를 광학 module 및 panel을 통해 미러에 반사시켜 전방에 위치하는 윈드 실드와 같은 전면 윈도우를 통해 표시하여, 운전 중 운전자의 시선이 전방 계기판 등이 장착된 대시 보드(dash board) 등으로 이동하는 시선 이동을 최소하면서 주행에 필요한 정보를 제공한다. 그러나, 기존의 HUD의 경우에는 미러가 고정이되어, 차량 정보가 운전자에게만 제공되어 운전자의 전방 주시의 효과만 부각시키고 있으며, 이로 인해 차량 탑승자에게는 운전자에 국한된 디스플레이라는 단점을 가지고 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 특허청에 공개특허공보 10-2010-0026466호가 2010.03.10자로 개시되어 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 고해상도 마이크로 디스플레이의 편광 빔 스플리터 및 미러의 반사각을 조절하여 디스플레이 되는 화면의 위치를 바꿀 수 있으며 반사되는 화면의 왜곡현상을 줄일 수 있다. 또한, 모드 변환이 가능한 HUD 장치에 로테이션 미러를 이용하여 운전석 및 조수석에 디스플레이 되는 창의 위치를 조정함으로써 운전자에게는 운전에 필요한 정보를 조수석은 다양한 컨텐츠를 쉽게 접할 수 있도록 하는 모드 변환이 가능한 다 시각 HUD(Head Up Display) 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일실시 예에 따른 모드변환이 가능한 다 시각 HUD(Head Up Display) 장치에 있어서, 상기 HUD는 편광 빔 스플리터를 통해 반사된 광원이 입사되고 주어진 영상신호에 따라 영상이 반사되는 마이크로 디스플레이, 상기 마이크로 디스플레이에서 반사된 상기 영상이 반사되는 미러와 상기 미러에서 반사된 상기 영상을 반사시켜 차량의 운전석 및 조수석에 투사시키는 로테이션(Rotation) 미러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 모드변환이 가능한 다 시각 HUD(Head Up Display) 장치에 영상을 표시하는 방법에 있어서, 편광 빔 스플리터를 통해 반사된 광원이 입사되고 주어진 영상신호에 따라 마이크로 디스플레이에 영상을 반사시키는 단계, 상기 마이크로 디스플레이에서 반사된 상기 영상을 미러에 반사시키는 단계, 상기 미러에서 반사된 상기 영상을 로테이션 미러를 통해 상기 차량의 운전석 및 조수석에 투사시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 모드변환이 가능한 다 시각 HUD(Head Up Display) 장치의 로테이션 미러를 이용하여 쉽게 영상이 디스플레이 되는 위치를 조절하여 조수석에도 필요한 정보를 함께 제공할 수 있으며, 조수석 전용으로 로테이션 미러의 각도를 조절하여 조수석에 앉은 사람에게 다양한 동영상을 제공할 수 있다.

또한, 다른 효과는 운전자에게 전방 주시 효과가 있어 운전 중 필요한 정보를 보다 쉽게 접근할 수 있고, 이로 인해 운전 중 전방 부주의에 의한 사고 감소율을 낮출 수가 있다.

도 1은 모드변환이 가능한 다 시각 HUD(Head Up Display) 장치를 도시한 것이다.
도 2는 차량에 장착된 기존의 일반적인 HUD 장치를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 화면의 왜곡현상을 줄이기 위한 마이크로 디스플레이의 운전자 및 조수석 모드에서의 화면을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 화면의 왜곡현상을 줄이기 위한 마이크로 디스플레이의 오락 모드에서의 화면을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 디스플레이 패널을 직사각형 형태로 영역을 2개로 나누었을 때의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 모드변환이 가능한 다 시각 HUD(Head Up Display) 장치의 영상 표시 방법을 나타낸 흐름도이다.

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 로테이션 미러(140)를 조절하여 운전석, 조수석 및 운전석과 조수석 중앙으로 디스플레이되는 창의 위치 조절이 가능한 HUD를 나타낸다. 상기 HUD 장치는 윈드 쉴드(110), 마이크로 디스플레이(120), 미러(130) 및 로테이션 미러(140)으로 구성되어 있다. 상기 윈드 쉴드(110)는 상기 마이크로 디스플레이(120)에서 반사된 영상을 투영하는 곳이고, 상기 마이크로 디플레이(120)는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon)방식으로 PBS에서 반사된 영상을 미러로(130)로 반사한다. 상기 미러(130)에서 반사된 영상은 상기 로테이션 미러(140)를 통해서 상기 윈드 쉴드(110)에 반사되어 사람의 눈에 입사된다. 또한, 상기 로테이션 미러(140)의 각도를 조절하여 상기 윈드 쉴드(110)에 투영되는 상기 영의 위치를 운전석, 조수석 및 운전석과 조수석 중앙으로 조정할 수 있다.도 1의 첫 번째 도면(100)은 상기 로테이션 미러(140)의 각도를 조정하여 상기 윈드 쉴드(110)에 투영되는 상가 영상의 위치가 운전석인 것은 나타낸다. 두 번째 도면(150)은 상기 운전석과 조수석의 중앙에 상기 영상이 투영되고, 세 번째 도면(160)은 상기 윈드 쉴드(110)에 투영되는 상가 영상의 위치가 조수석인 것을 나타낸다.

도 3은 화면의 왜곡현상을 줄이기 위한 마이크로 디스플레이(300)의 세 가지 모드 중 운전자 및 조수석 모드에서의 화면을 나타낸다. 상기 마이크로 디스플레이(300)는 상기 로테이션 미러(140)의 각도를 조정하여 영상이 투영되는 위치를 조정할 수 있으나, 이때 투영되는 영상이 왜곡되는 현상이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 상기 세 가지 모드에 따라 상기 마이크로 디스플레이(300)의 사용 가능한 화면의 영역(310)을 다르게 한다. 상기 세 가지 모드 중 운전자 모드인 경우 상기 로테이션 미러(140)의 영상은 운전석 쪽 윈드 쉴드(110)에 투영되는데, 이때에는 상기 마이크로 디스플레이(300)의 사용가능한 화면 영역(310) 중 일부 화면 영역(320)만 이용하게 된다. 조수석 모드인 경우 상기 로테이션 미러(140)의 영상은 조수석 쪽 윈드 쉴드(110)에 투영되는데, 이때에는 상기 마이크로 디스플레이(300)의 사용가능한 화면 영역(310) 중 일부 화면 영역(330)을 이용하는데 상기 운전석 모드와 달리 좌우 및 상하의 화면 영역이 변경된다. 오락 모드인 경우 상기 로테이션 미러(140)의 영상은 운전석과 조수석의 중앙 쪽 윈드 쉴드(110)에 투영되는데 이때에는 도 4처럼 상기 마이크로 디스플레이(300)의 사용가능한 화면 영역(310) 전체를 이용한다.

상기 오락 모드에서는 운전자와 조수석의 탑승자가 영화, 드라마 등 동영상을 시청하기 위해서 상기 마이크로 디스플레이(300)의 상기 사용 가능은 화면 영역(310) 전부를 이용해야 왜곡되지 않은 상기 동영상을 볼 수 있다.

도 5는 본 발명의 모드 변환이 가능한 HUD장치에 영상을 표시하는 흐름도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 모드 변환이 가능한 HUD 장치는 우선 편광 빔 스플리터를 통해 반사된 광원이 입사되고, 영상신호에 따라 마이크로 디플레이(120)에 영상을 반사시킨다(S510). 상기 반사된 영상은 상기 마이크로 디스플레이를 통해 미러(130)에 반사시킨다(S520).

이후, 상기 미러에서 반사된 영상은 로테이션 미러(140)를 통해 차량의 운전석, 조수석, 운전석 및 조수석 중앙에 투사시킨다(S530). 이는 상기 로테이션 미러(140)의 각도를 조정하여 영상이 투사되는 위치를 조정함으로써 이루어진다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : 윈드 쉴드
120 : 마이크로 디스플레이
130 : 미러
140 : 로테이션 미러
100 : 첫 번째 도면
150 : 두 번째 도면
160 : 세 번째 도면
300 : 마이크로 디스플레이
310 : 사용가능한 화면 영역

Claims

모드 변환이 가능한 다 시각 HUD 장치에 있어서,
상기 HUD는 편광 빔 스플리터를 통해 반사된 광원이 입사되고 주어진 영상신호에 따라 영상이 반사되는 마이크로 디스플레이;
상기 마이크로 디스플레이에서 반사된 상기 영상이 반사되는 미러;
상기 미러에서 반사된 상기 영상을 반사시켜 차량의 운전석 및 조수석에 투사시키는 로테이션(Rotation) 미러를 포함하는 다 시각 HUD 장치.
청구항 제1항에 있어서, 상기 마이크로디스플레이는 LCoS(Liquid Crystal on Silicon)방식인 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치.
청구항 제2항에 있어서, 상기 로테이션 미러의 각도를 조정하여 상기 영상을 운전석, 조수석 및 운전석과 조수석의 중앙에 위치하도록 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치.
청구항 제1항에 있어서, 상기 HUD 장치는 화면의 왜곡현상을 줄이기 위해 상기 마이크로 디스플레이를 세 가지 모드로 구분한 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치.
청구항 제4항에 있어서, 상기 세 가지 모드는 운전자 모드, 조수석 모드 및 오락 모드인 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치.
청구항 제5항에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는 상기 세 가지 모드에 에 따라 상기 마이크로 디스플레이의 사용 가능한 화면 영역이 다른 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치.
청구항 제6항에 있어서, 상기 사용 가능한 화면 영역은 상기 조수석 모드 일 때 좌우 및 상하의 화면의 영역이 변경되는 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치.
청구항 제6항에 있어서, 상기 사용 가능한 화면 영역은 상기 오락 모드 일 때 상기 사용 가능한 화면 영역 전체를 이용하는 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치.
청구항 제1항에 있어서, 상기 영상신호는 상기 차량의 주행정보, 영화 등을 포함하는 동영상, 텍스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치.
모드 변환이 가능한 다 시각 HUD 방법에 있어서,
편광 빔 스플리터를 통해 반사된 광원이 입사되고 주어진 영상신호에 따라 마이크로 디스플레이에 영상을 반사시키는 단계;
상기 마이크로 디스플레이에서 반사된 상기 영상을 미러에 반사시키는 단계;
상기 미러에서 반사된 상기 영상을 로테이션 미러를 통해 상기 차량의 운전석, 조수석, 운전석 및 조수석 중앙에 투사시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치에 영상을 표시하는 방법.
청구항 제10항에 있어서, 상기 로테이션 미러의 각도를 조정하여 상기 영상을 운전석, 조수석 및 운전석과 조수석의 중앙에 위치하도록 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치에 영상을 표시하는 방법.
청구항 제11항에 있어서, 상기 HUD 장치는 화면의 왜곡현상을 줄이기 위해 상기 마이크로 디스플레이를 세 가지 모드로 구분한 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치에 영상을 표시하는 방법.
청구항 제12항에 있어서, 상기 세 가지 모드는 운전자 모드, 조수석 모드 및 오락 모드인 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치에 영상을 표시하는 방법.
청구항 제13항에 있어서, 상기 마이크로 디스플레이는 상기 세 가지 모드에 에 따라 상기 마이크로 디스플레이의 사용 가능한 화면 영역이 다른 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치에 영상을 표시하는 방법.
청구항 제14항에 있어서, 상기 사용 가능한 화면 영역은 상기 조수석 모드 일 때 좌우 및 상하의 화면의 영역이 변경되는 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치에 영상을 표시하는 방법.
청구항 제15항에 있어서, 상기 사용 가능한 화면 영역은 상기 오락 모드 일 때 상기 사용 가능한 화면 영역 전체를 이용하는 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치에 영상을 표시하는 방법.
청구항 제10항에 있어서, 상기 영상신호는 상기 차량의 주행정보, 영화 등을 포함하는 동영상, 텍스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 다 시각 HUD 장치에 영상을 표시하는 방법.