KR20170083798A

KR20170083798A - 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20170083798A
Application number: KR1020160003108A
Authority: KR
Inventors: 이상민; 김용우; 김진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-01-11
Publication date: 2017-07-19
Also published as: KR102578679B1

Abstract

본 발명은 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치는, 차량의 주행 정보를 안내하는 적어도 하나의 인디케이터를 포함하는 가상 화면을 상기 차량에 구비된 투사면의 적어도 일부분에 표시하는 디스플레이부 및 상기 차량의 움직임 정보를 기초로, 상기 가상 화면의 위치 및 사이즈 중 적어도 하나를 변경하는 프로세서를 포함한다.

Description

헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어방법{HEAD-UP DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 움직임 정보를 기초로, 가상 화면을 제어하여, 투사면에 표시되는 가상 화면과 운전자에게 보이는 차량의 전경 간의 정합성을 향상시키는 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

량이란, 차륜을 구동시켜 사람이나 화물 등을 어느 장소로부터 다른 장소로 운송하는 장치를 말한다. 예컨대, 오토바이와 같은 2륜차, 세단과 같은 4륜차는 물론 기차 등이 차량에 속한다.

차량을 이용하는 사용자의 안전 및 편의를 증대하기 위해, 각종 센서와 전자 장치 등을 차량에 접목하기 위한 기술 개발이 가속화되고 있는 추세이다. 특히, 사용자의 운전 편의를 위해 개발된 다양한 기능(예, smart cruise control, lane keeping assistance)을 제공하는 시스템이 차량에 탑재되고 있다. 이에 따라, 운전자의 조작 없이도, 차량이 스스로 외부 환경을 고려하여, 도로를 주행하는 이른바 자율 주행(autonomous driving)이 가능하게 되었다.

한편, 차량에는 각종 차량 정보 및 편의 정보를 탑승자에게 제공하기 위한 다양한 유형과 방식의 디스플레이가 차량 실내의 다양한 위치에 구비될 수 있다.

이 중 헤드 업 디스플레이(head-up display)는 차량의 윈드 쉴드나 자체적으로 구비된 콤바이너와 같은 투사면에 각종 정보를 가리키는 이미지를 출력함으로써, 운전자가 전방을 주시하면서 차량과 관련된 각종 정보를 인지할 수 있도록 지원하며, 이에 따라 전방 주시 소홀로 인한 사고 발생률을 낮출 수 있다.

최근에는, 헤드 업 디스플레이에 증강현실(Augmented Reality) 기술이 접목되고 있다. 증강현실(Augmented Reality) 기반의 헤드 업 디스플레이는, 윈드 쉴드 너머로 보이는 현실 세계에 가상의 그래픽 객체를 겹쳐 보여줌으로써, 차량 주변의 각종 오브젝트(예, 타차량, 보행자, 신호등)에 관한 유용한 정보를 운전자가 용이하게 인지하고 적절한 행동을 취하는 데에 큰 도움이 되고 있다.

종래의 헤드 업 디스플레이에 의한 이미지는 차량의 전방에 마치 떠있는 것처럼 운전자에게 시인되는데, 이 경우 차량의 움직임에 대한 고려없이 이미지를 구현한다는 한계가 있다. 예를 들어, 차량이 커브길을 주행하는 경우, 헤드 업 디스플레이에 의해 투사된 이미지가 커브길을 벗어난 위치에 표시됨으로써, 오히려 운전자의 시야를 방해하는 등의 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 투사면에 표시되는 가상 화면과 운전자에게 보이는 차량의 전경 간의 정합성을 향상시키기 위해, 차량의 움직임 정보를 기초로, 가상 화면을 제어하는 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 주행 정보를 안내하는 적어도 하나의 인디케이터를 포함하는 가상 화면을 상기 차량에 구비된 투사면의 적어도 일부분에 표시하는 디스플레이부 및 상기 차량의 움직임 정보를 기초로, 상기 가상 화면의 위치 및 사이즈 중 적어도 하나를 변경하는 프로세서를 포함하는, 헤드업 디스플레이 장치가 제공된다.

또한, 상기 디스플레이부는, 상기 주행 정보에 대응하는 표시광을 출력하는 디스플레이 패널; 및 상기 표시광을 상기 투사면에 반사시키는 적어도 하나의 미러를 포함하는 반사부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 가상 화면은 상기 투사면의 전체 영역 중, 상기 반사부에 의해 반사된 표시광의 허상이 표시되는 영역인, 헤드업 디스플레이 장치.

또한, 상기 프로세서로부터 제공되는 제어 신호에 따라, 상기 반사부의 회전 각도 또는 위치를 조절하는 자세 조절부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 차량의 움직임 정보에 포함된 전후 방향 기울기를 기초로, 상기 가상 화면의 위치를 상하 방향으로 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 차량의 움직임 정보에 포함된 조향각을 기초로, 상기 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 조향각 및 도로 정보를 기초로, 상기 차량의 주행 예정 차로를 결정하고, 상기 차량에 대한 상기 주행 예정 차로의 위치를 기초로, 상기 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 차량의 움직임 정보에 포함된 주행 속도를 기초로, 상기 가상 화면의 적어도 일부분의 사이즈를 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 차량의 움직임 정보에 포함된 상기 주행 속도의 증가를 기초로, 상기 가상 화면에 포함된 적어도 하나의 인디케이터 중, 상기 주행 속도를 안내하는 인디케이터의 사이즈를 확대할 수 있다.

또한, 빛 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 프로세서는, 상기 빛 감지 센서에 의해 대향 차량의 헤드라이트가 검출된 경우, 상기 차량에 대한 상기 헤드라이트의 위치를 기초로, 상기 가상 화면의 목표 위치를 설정하고, 상기 가상 화면의 위치를 상기 목표 위치까지 변경할 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 상기 차량에 가장 근접한 경사로의 기울기를 기초로, 상기 가상 화면의 목표 위치를 설정하고, 상기 차량이 상기 경사로에 접근함에 따라, 상기 가상 화면의 위치를 상기 목표 위치까지 점진적으로 변경할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 헤드업 디스플레이 장치 및 그 제어방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 차량의 움직임 정보를 기초로, 투사면에 표시되는 가상 화면의 위치 및 사이즈 중 적어도 하나를 조절함으로써, 가상 화면과 운전자에게 보이는 차량의 전경 간의 정합성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 차량 주행 정보(예, 조향, 속도, 차체 기울기), 외부 정보(예, 도로 정보, 경로 정보, 오브젝트 정보)를 기초로, 가상 화면의 목표 위치를 설정하거나, 기 설정된 목표 위치를 수정 내지 재설정함으로써, 차량의 주행 상황에 적합한 정보를 가상 화면을 통해 운전자에게 제공할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 블록 다이어그램을 보여준다.
도 2는 도 1에 도시된 차량의 예시적인 외관을 보여준다.
도 3은 도 2에 도시된 복수의 카메라들에 의해 생성되는 영상들의 일 예를 보여준다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치의 블록 다이어그램을 보여준다.
도 5는 도 4에 도시된 프로세서의 내부 블록 다이어그램의 일 예를 보여준다.
도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 프로세서의 동작 설명에 참조되는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치에 포함되는 디스플레이부의 구조 및 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치에 의해 수행되는 예시적으로 프로세스를 보여준다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치가 차량의 전후 방향 기울기를 기초로, 가상 화면의 위치를 변경하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치에 의해 수행되는 예시적으로 프로세스를 보여준다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치가 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경하는 동작의 일 예를 보여준다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치가 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경하는 동작의 다른 예를 보여준다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치에 의해 수행되는 예시적으로 프로세스를 보여준다.
도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치가 차량의 주행 속도에 따라 가상 화면을 제어하는 동작을 보여준다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치가 차량의 주행 속도에 따라 가상 화면을 제어하는 동작을 보여준다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치가 대향 차량의 헤드 라이트를 기초로, 가상 화면의 위치를 제어하는 동작을 보여준다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 "제어"한다는 것은, 어떤 구성요소가 다른 구성요소를 직접적으로 제어하는 것은 물론, 제3의 구성요소의 중개를 통해 제어하는 것까지 포괄하는 의미로 이해되어야 할 것이다. 또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 정보 내지 신호를 "제공"한다는 것은, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접 제공하는 것은 물론, 제3의 구성요소의 중개를 통해 제공하는 것까지 포괄하는 의미로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 기술되는 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량 등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(100)의 블록 다이어그램을 보여준다.

도 1을 참조하면, 차량(100)은 통신부(110), 입력부(120), 메모리(130), 출력부(140), 차량 구동부(150), 센싱부(160), 제어부(170), 인터페이스부(180) 및 전원부(190)를 포함할 수 있다.

통신부(110)는 차량(100)과 외부 기기(예, 휴대 단말, 외부 서버, 타차량)과의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(110)는 차량(100)을 하나 이상의 망(network)에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 무선 인터넷 모듈(112), 근거리 통신 모듈(113), 위치 정보 모듈(114) 및 광통신 모듈(115)을 포함할 수 있다.

방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 여기서, 방송은 라디오 방송 또는 TV 방송을 포함한다.

무선 인터넷 모듈(112)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 차량(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈(112)은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

무선 인터넷 기술로는 예를 들면, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 있으며, 상기 무선 인터넷 모듈(112)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다. 예를 들면, 무선 인터넷 모듈(112)은 외부 서버와 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(112)은 외부 서버로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))정보를 수신할 수 있다.

근거리 통신 모듈(113)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다.

이러한, 근거리 통신 모듈(113)은 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 형성하여, 차량(100)과 적어도 하나의 외부 디바이스 사이의 근거리 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신 모듈(113)은 탑승자의 휴대 단말과 무선으로 데이터를 교환할 수 있다. 근거리 통신 모듈(113)은 휴대 단말이나 외부 서버로부터 날씨 정보, 도로의 교통 상황 정보(예를 들면, TPEG(Transport Protocol Expert Group))를 수신할 수 있다. 가령, 사용자가 차량(100)에 탑승한 경우, 사용자의 휴대 단말과 차량(100)은 자동으로 또는 사용자의 애플리케이션 실행에 의해, 서로 페어링을 수행할 수 있다.

위치 정보 모듈(114)은 차량(100)의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈이 있다. 예를 들면, 차량은 GPS모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 차량의 위치를 획득할 수 있다.

광통신 모듈(115)은 광발신부 및 광수신부를 포함할 수 있다.

광수신부는 광(light)신호를 전기 신호로 전환하여, 정보를 수신할 수 있다. 광수신부는 광을 수신하기 위한 포토 다이오드(PD, Photo Diode)를 포함할 수 있다. 포토 다이오드는 빛을 전기 신호로 전환할 수 있다. 예를 들면, 광수신부는 전방 차량에 포함된 광원에서 방출되는 광을 통해, 전방 차량의 정보를 수신할 수 있다.

광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하기 위한 발광 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. 여기서, 발광 소자는 LED(Light Emitting Diode)인 것이 바람직하다. 광발신부는 전기 신호를 광 신호로 전환하여, 외부에 발신한다. 예를 들면, 광 발신부는 소정 주파수에 대응하는 발광소자의 점멸을 통해, 광신호를 외부에 방출할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 복수의 발광 소자 어레이를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 광발신부는 차량(100)에 구비된 램프와 일체화될 수 있다. 예를 들면, 광발신부는 전조등, 후미등, 제동등, 방향 지시등 및 차폭등 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 예를 들면, 광통신 모듈(115)은 광 통신을 통해 타차량과 데이터를 교환할 수 있다.

입력부(120)는 운전 조작 수단(121), 마이크로 폰(123) 및 사용자 입력부(124)를 포함할 수 있다.

운전 조작 수단(121)은 차량(100) 운전을 위한 사용자 입력을 수신한다. 운전 조작 수단(121)은 조향 입력 수단(121a), 쉬프트 입력 수단(121b), 가속 입력 수단(121c), 브레이크 입력 수단(121d)을 포함할 수 있다.

조향 입력 수단(121a)은 사용자로부터 차량(100)의 진행 방향 입력을 수신한다. 조향 입력 수단(121a)은 스티어링 휠을 포함할수 있다. 실시예에 따라, 조향 입력 수단(121a)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.

쉬프트 입력 수단(121b)은 사용자로부터 차량(100)의 주차(P), 전진(D), 중립(N), 후진(R)의 입력을 수신한다. 쉬프트 입력 수단(121b)은 레버 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 쉬프트 입력 수단(121b)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.

가속 입력 수단(121c)은 사용자로부터 차량(100)의 가속을 위한 입력을 수신한다. 브레이크 입력 수단(121d)은 사용자로부터 차량(100)의 감속을 위한 입력을 수신한다. 가속 입력 수단(121c) 및 브레이크 입력 수단(121d)은 페달 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라, 가속 입력 수단(121c) 또는 브레이크 입력 수단(121d)은 터치 스크린, 터치 패드 또는 버튼으로 형성될 수도 있다.

카메라(122)는 차량(100)의 실내 일측에 배치되어, 차량(100)의 실내 영상을 생성한다. 예컨대, 카메라(122)는 대쉬보드 표면, 루프 표면, 리어 뷰 미러 등 차량(100)의 다양한 위치에 배치되어, 차량(100)의 탑승자를 촬영할 수 있다. 이 경우, 카메라(122)는 차량(100)의 운전석을 포함하는 영역에 대한 실내 영상을 생성할 수 있다. 또한, 카메라(122)는 차량(100)의 운전석 및 보조석을 포함하는 영역에 대한 실내 영상을 생성할 수 있다. 카메라(122)에 의해 생성되는 실내 영상은 2차원 영상 및/또는 3차원 영상일 수 있다. 3차원 영상을 생성하기 위해, 카메라(122)는 스테레오 카메라, 깊이 카메라 및 3차원 레이저 스캐너 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 카메라(122)는 자신이 생성한 실내 영상을, 이와 기능적으로 결합된 제어부(170)로 제공할 수 있다.

제어부(170)는 카메라(122)로부터 제공되는 실내 영상을 분석하여, 각종 오브젝트를 검출할 수 있다. 예컨대, 제어부(170)는 실내 영상 중 운전석 영역에 대응하는 부분으로부터 운전자의 시선 및/또는 제스처를 검출할 수 있다. 다른 예로, 제어부(170)는 실내 영상 중 운전석 영역을 제외한 실내 영역에 대응하는 부분으로부터 동승자의 시선 및/또는 제스처를 검출할 수 있다. 물론, 운전자와 동승자의 시선 및/또는 제스처는 동시에 검출될 수도 있다.

마이크로 폰(123)은 외부의 음향 신호를 전기적인 데이터로 처리할 수 있다. 처리된 데이터는 차량(100)에서 수행 중인 기능에 따라 다양하게 활용될 수 있다. 마이크로폰(123)은 사용자의 음성 명령을 전기적인 데이터로 전환할 수 있다. 전환된 전기적인 데이터는 제어부(170)에 전달될 수 있다.

한편, 실시예에 따라, 카메라(122) 또는 마이크로폰(123)는 입력부(120)에 포함되는 구성요소가 아닌, 센싱부(160)에 포함되는 구성요소일 수도 있다.

사용자 입력부(124)는 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것이다. 사용자 입력부(124)를 통해, 정보가 입력되면, 제어부(170)는 입력된 정보에 대응되도록 차량(100)의 동작을 제어할 수 있다. 사용자 입력부(124)는 터치식 입력수단 또는 기계식 입력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 사용자 입력부(124)는 스티어링 휠의 일 영역에 배치될 수 있다. 이경우, 운전자는 스티어링 휠을 잡은 상태에서, 손가락으로 사용자 입력부(124)를 조작할 수 있다.

입력부(120)는 복수의 버튼 또는 터치 센서를 구비할 수 있다. 복수의 버튼 또는 터치 센서를 통해, 다양한 입력 동작을 수행하는 것도 가능하다.

메모리(130)는 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(170)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(190)는 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(130)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 차량(100) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.

출력부(140)는 제어부(170)에서 처리된 정보를 출력하기 위한 것으로, 디스플레이부(141), 음향 출력부(142) 및 햅틱 출력부(143)를 포함할 수 있다.

디스플레이부(141)는 제어부(170)에서 처리되는 정보를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부(141)는 차량 관련 정보를 표시할 수 있다. 여기서, 차량 관련 정보는, 차량에 대한 직접적인 제어를 위한 차량 제어 정보, 또는 차량 운전자에게 운전 가이드를 위한 차량 운전 보조 정보를 포함할 수 있다. 또한, 차량 관련 정보는, 현재 차량의 상태를 알려주는 차량 상태 정보 또는 차량의 운행과 관련되는 차량 운행 정보를 포함할 수 있다.

디스플레이부(141)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

디스플레이부(141)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은 차량(100)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부(124)로써 기능함과 동시에, 차량(100)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 이경우, 디스플레이부(141)는 터치 방식에 의하여 제어 명령을 입력 받을 수 있도록, 디스플레이부(141)에 대한 터치를 감지하는 터치센서를 포함할 수 있다. 이를 이용하여, 디스플레이부(141)에 대하여 터치가 이루어지면, 터치센서는 상기 터치를 감지하고, 제어부(170)는 이에 근거하여 상기 터치에 대응하는 제어명령을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 터치 방식에 의하여 입력되는 내용은 문자 또는 숫자이거나, 각종 모드에서의 지시 또는 지정 가능한 메뉴항목 등일 수 있다.

한편, 디스플레이부(141)는 운전자가 운전을 함과 동시에 차량 상태 정보 또는 차량 운행 정보를 확인할 수 있도록 클러스터(cluster)를 포함할 수 있다. 클러스터는 대시보드 위에 위치할 수 있다. 이경우, 운전자는 시선을 차량 전방에 유지한채로 클러스터에 표시되는 정보를 확인할 수 있다.

한편, 실시예에 따라, 디스플레이부(141)는 HUD(Head Up Display)로 구현될 수 있다. 디스플레이부(141)가 HUD로 구현되는 경우, 윈드 쉴드에 구비되는 투명 디스플레이를 통해 정보를 출력할 수 있다.

음향 출력부(142)는 제어부(170)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(142)는 스피커 등을 구비할 수 있다. 음향 출력부(142)는, 사용자 입력부(124) 동작에 대응하는 사운드를 출력하는 것도 가능하다.

햅틱 출력부(143)는 촉각적인 출력을 발생시킨다. 예를 들면, 햅틱 출력부(143)는 스티어링 휠, 안전 벨트, 시트를 진동시켜, 사용자가 출력을 인지할 수 있게 동작할 수 있다.

차량 구동부(150)는 차량 각종 장치의 동작을 제어할 수 있다. 차량 구동부(150)는 동력원 구동부(151), 조향 구동부(152), 브레이크 구동부(153), 램프 구동부(154), 공조 구동부(155), 윈도우 구동부(156), 에어백 구동부(157), 썬루프 구동부(158) 및 와이퍼 구동부(159) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.

동력원 구동부(151)는 차량(100) 내의 동력원에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 동력원 구동부(151)는 차량(100)의 속도를 증가시키는 가속 장치 및 차량(100)의 속도를 감소시키는 감속 장치를 포함할 수 있다.

예를 들면, 화석 연료 기반의 엔진(미도시)이 동력원인 경우, 동력원 구동부(151)는, 엔진에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 출력 토크 등을 제어할 수 있다. 동력원 구동부(151)가 엔진인 경우, 제어부(170)의 제어에 따라, 엔진 출력 토크를 제한하여 차량의 속도를 제한할 수 있다.

다른 예로, 전기 기반의 모터(미도시)가 동력원인 경우, 동력원 구동부(151)는 모터에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 모터의 회전 속도, 토크 등을 제어할 수 있다.

조향 구동부(152)는 조향 장치(steering apparatus)를 포함할 수 있다. 이에, 조향 구동부(152)는 차량(100) 내의 조향 장치(steering apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 조향 구동부(152)에는 조향토크센서, 조향각센서 및 조향모터가 구비될 수 있고, 운전자가 스티어링 휠에 가하는 조향토크는 조향토크센서에 의해 감지될 수 있다. 조향 구동부(152)는 차량(100)의 속도 및 조향토크 등을 기초로, 조향모터에 인가되는 전류의 크기와 방향을 변경함으로써, 조향력과 조향각을 제어할 수 있다. 또한, 조향 구동부(152)는 조향각센서에 의해 획득된 조향각 정보를 기초로, 차량(100)의 주행방향이 제대로 조절되고 있는 상태인지 판단할 수 있다. 이에 의해, 차량의 주행 방향을 변경할 수 있다. 또한, 조향 구동부(152)는 차량(100)이 저속 주행 시에는 조향모터의 조향력을 증가시켜 스티어링 휠의 무게감을 낮추고, 차량(100)이 고속 주행 시에는 조향모터의 조향력을 감소시켜 스티어링 휠의 무게감을 높일 수 있다. 또한, 차량(100)의 자율 주행 기능이 실행된 경우, 조향 구동부(152)는 운전자가 스티어링 휠을 조작하는 상황(예, 조향토크가 감지되지 않는 상황)에서도, 센싱부(160)가 출력하는 센싱 신호 또는 제어부(170)가 제공하는 제어신호 등을 기초로, 조향모터가 적절한 조향력을 발생시키도록 제어할 수도 있다.

브레이크 구동부(153)는 차량(100) 내의 브레이크 장치(brake apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 바퀴에 배치되는 브레이크의 동작을 제어하여, 차량(100)의 속도를 줄일 수 있다. 다른 예로, 좌측 바퀴와 우측 바퀴에 각각 배치되는 브레이크의 동작을 달리하여, 차량(100)의 진행 방향을 좌측, 또는 우측으로 조정할 수 있다.

램프 구동부(154)는 차량 내, 외부에 배치되는 적어도 하나 이상의 램프의 턴 온/턴 오프를 제어할 수 있다. 램프 구동부(154)는 조명 장치를 포함할 수 있다. 또한, 램프 구동부(154)는 조명 장치에 포함된 램프 각각이 출력하는 빛의 세기, 방향 등을 제어할 수 있다. 예를 들면, 방향 지시 램프, 헤드램프, 브레이크 램프 등의 대한 제어를 수행할 수 있다.

공조 구동부(155)는 차량(100) 내의 공조 장치(air cinditioner)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량 내부의 온도가 높은 경우, 공조 장치가 동작하여, 냉기가 차량 내부로 공급되도록 제어할 수 있다.

윈도우 구동부(156)는 차량(100) 내의 윈도우 장치(window apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 차량(100)의 측면의 좌,우 윈도우들에 대한 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.

에어백 구동부(157)는 차량(100) 내의 에어백 장치(airbag apparatus)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 위험시, 에어백이 터지도록 제어할 수 있다.

썬루프 구동부(158)는 차량(100) 내의 썬루프 장치(sunroof apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 썬루프의 개방 또는 폐쇄를 제어할 수 있다.

와이퍼 구동부(159)는 차량(100)에 구비된 와이퍼(14a, 14b)에 대한 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 와이퍼 구동부(159)는 사용자 입력부(124)를 통해 와이퍼를 구동할 것을 명령하는 사용자 입력을 수신 시, 사용자 입력에 따라 와이퍼(14a, 14b)의 구동 횟수, 구동 속도 등에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 다른 예를 들어, 와이퍼 구동부(159)는 센싱부(160)에 포함된 레인센서(rain sensor)의 센싱 신호를 기초로, 빗물의 양 또는 세기를 판단하여, 사용자 입력없이도 와이퍼(14a, 14b)를 자동적으로 구동할 수 있다.

한편, 차량 구동부(150)는 서스펜션 구동부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 서스펜션 구동부는 차량(100) 내의 서스펜션 장치(suspension apparatus)(미도시)에 대한 전자식 제어를 수행할 수 있다. 예를 들면, 도로면에 굴곡이 있는 경우, 서스펜션 장치를 제어하여, 차량(100)의 진동이 저감되도록 제어할 수 있다.

센싱부(160)는 차량(100)의 주행 등과 관련한 신호를 센싱한다. 이를 위해, 센싱부(160)는 충돌 센서, 스티어링 센서(steering sensor), 속도 센서, 경사 센서, 중량 감지 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor), 포지션 모듈(position module), 차량 전진/후진 센서, 배터리 센서, 연료 센서, 타이어 센서, 핸들 회전에 의한 스티어링 센서, 차량 내부 온도 센서, 차량 내부 습도 센서, 초음파 센서, 적외선 센서, 레이더, 라이다 등을 포함할 수 있다.

이에 의해, 센싱부(160)는 차량 충돌 정보, 차량 방향 정보, 차량 위치 정보(GPS 정보), 차량 각도 정보, 차량 속도 정보, 차량 가속도 정보, 차량 기울기 정보, 차량 전진/후진 정보, 배터리 정보, 연료 정보, 타이어 정보, 차량 램프 정보, 차량 내부 온도 정보, 차량 내부 습도 정보, 스티어링 휠 회전 각도 등에 대한 센싱 신호를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(170)는 차량(100)에 구비된 카메라, 초음파 센서, 적외선 센서, 레이더 및 라이다 중 적어도 어느 하나에 의해 획득된 외부 환경 정보를 기초로, 차량(100)의 가속, 감속, 방향 전환 등을 위한 제어신호를 생성할 수 있다. 여기서, 외부 환경 정보란, 주행 중인 차량(100)으로부터 소정 거리 범위 내에 위치하는 각종 오브젝트와 관련된 정보일 수 있다. 예를 들어, 외부 환경 정보에는, 차량(100)으로부터 100m 내의 거리에 위치하는 장애물의 수, 장애물까지의 거리, 장애물의 크기, 장애물의 유형 등에 관한 정보가 포함될 수 있다.

한편, 센싱부(160)는 그 외, 가속페달센서, 압력센서, 엔진 회전 속도 센서(engine speed sensor), 공기 유량 센서(AFS), 흡기 온도 센서(ATS), 수온 센서(WTS), 스로틀 위치 센서(TPS), TDC 센서, 크랭크각 센서(CAS) 등을 더 포함할 수 있다.

센싱부(160)는 생체 인식 정보 감지부를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 감지하여 획득한다. 생체 인식 정보는 지문 인식(Fingerprint) 정보, 홍채 인식(Iris-scan) 정보, 망막 인식(Retina-scan) 정보, 손모양(Hand geo-metry) 정보, 안면 인식(Facial recognition) 정보, 음성 인식(Voice recognition) 정보를 포함할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 탑승자의 생체 인식 정보를 센싱하는 센서를 포함할 수 있다. 여기서, 카메라(122) 및 마이크로 폰(123)이 센서로 동작할 수 있다. 생체 인식 정보 감지부는 카메라(122)를 통해, 손모양 정보, 안면 인식 정보를 획득할 수 있다.

센싱부(160)는 차량(100)의 외부를 촬영하는 적어도 하나 이상의 카메라(161)를 포함할 수 있다. 카메라(161)는 외부 카메라로 명명될 수 있다. 예를 들어, 센싱부(160)는 차량 외관의 서로 다른 위치에 배치되는 복수의 카메라(161)들을 포함할 수 있다. 이러한 카메라(161)는 이미지 센서와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 카메라(161)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공하여, 필요한 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제어부(170)에 전달할 수 있다.

카메라(161)는 이미지 센서(예를 들면, CMOS 또는 CCD)와 영상 처리 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 카메라(161)는 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상을 처리할 수 있다. 영상 처리 모듈은 이미지 센서를 통해 획득된 정지영상 또는 동영상을 가공할 수 있다. 또한, 카메라(161)는 신호등, 교통 표지판, 보행자, 타차량 및 노면 중 적어도 하나를 포함하는 영상을 획득할 수 있다.

센싱부(160)는 주변 환경의 계측을 위한, 레이더(162), 라이다(163) 또는 초음파 센서(164)를 포함할 수 있다. 레이더(162)는 차량(100)의 일측에 장착되어, 차량(100)의 주변을 향하여 전자기파를 발사하고, 차량(100)의 주변에 존재하는 각종 오브젝트에서 반사되는 전자기파를 수신할 수 있다. 예를 들어, 레이더(162)는 어느 한 오브젝트에 의해 반사되어 돌아온 전자기파의 시간을 측정하여, 해당 오브젝트의 거리, 방향, 고도 등과 관련된 정보를 획득할 수 있다.

라이다(163)는 차량(100)의 일측에 장착되어, 차량(100)의 주변을 향하여 레이저를 발사할 수 있다. 라이다(163)에 의해 발사된 레이저는 산란되거나 반사되어 차량(100)으로 되돌아올 수 있고, 라이다(163)는 레이저가 되돌아오는 시간, 강도, 주파수의 변화, 편광 상태의 변화를 기초로, 차량(100)의 주변에 위치하는 타겟의 거리, 속도, 형상 등의 물리적 특성에 대한 정보를 획득할 수 있다.

초음파 센서(164)는 차량(100)의 일측에 장착되어, 차량(100)의 주변을 향하여 초음파를 발생시킨다. 초음파 센서(164)에 의해 발생되는 초음파는 주파수(약, 20KHz 이상)가 높고 파장이 짧은 특성을 가진다. 이러한 초음파 센서(164)는 주로 차량(100)과 근접한 장애물 등을 인식하는 데에 이용될 수 있다.

인터페이스부(180)는 차량(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스부(180)는 휴대 단말과 연결 가능한 포트를 구비할 수 있고, 상기 포트를 통해, 휴대 단말과 연결할 수 있다. 이경우, 인터페이스부(180)는 휴대 단말과 데이터를 교환할 수 있다.

인터페이스부(180)는 턴 시그널 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 턴 시그널 정보는 사용자에 의해 입력된 좌회전 또는 우회전을 위한 방향 지시등의 턴 온(turn on) 시그널일 수 있다. 차량의 사용자 입력부(도 6의 724)를 통해, 좌측 또는 우측 방향 지시등 턴 온 입력이 수신되는 경우, 인터페이스부(180)는 좌측 또는 우측 방향 턴 시그널 정보를 수신할 수 있다.

인터페이스부(180)는 차량 속도 정보, 스티어링 휠의 회전 각도 정보 또는 기어 쉬프트 정보를 수신할 수 있다. 인터페이스부(180)는 차량의 센싱부(160)를 통해 센싱된 차량 속도 정보, 스티어링 휠 회전 각도 정보, 또는 기어 쉬프트 정보를 수신할 수 있다. 또는, 인터페이스부(180)는 차량의 제어부(170)로부터 차량 속도 정보, 스티어링 휠 회전 각도 정보 또는 기어 쉬프트 정보를 수신할 수 있다. 한편, 여기서, 기어 쉬프트 정보는, 차량의 변속 레버가 어느 상태에 있는지에 대한 정보일 수 있다. 예를 들면, 기어 쉬프트 정보는 변속 레버가 주차(P), 후진(R), 중립(N), 주행(D), 1 내지 다단 기어 상태 중 어느 하나 중 어느 상태에 있는지에 대한 정보일 수 있다.

인터페이스부(180)는 차량(100)의 사용자 입력부(124)를 통해 수신되는 사용자 입력을 수신할 수 있다. 인터페이스부(180)는 사용자 입력을 차량(100)의 입력부(120)로부터 수신하거나, 제어부(170)를 거쳐 수신할 수 있다.

인터페이스부(180)는 외부 기기로부터 획득된 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 차량(100)의 통신부(110)를 통해 외부 서버로부터 신호등 변경 정보가 수신되는 경우, 인터페이스부(180)는 상기 신호등 변경 정보를 제어부(170)로부터 수신할 수 있다.

제어부(170)는, 차량(100) 내의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Contol Unit)로 명명될 수 있다.

제어부(170)는 하드웨어적으로, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어부(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 제어부(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.

전원부(190)는 제어부(170)의 제어에 따라, 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원부(170)는, 차량 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.

AVN(Audio Video Navigation) 장치는 제어부(170)와 데이터를 교환할 수 있다. 제어부(170)는 AVN 장치 또는 별도의 내비게이션 장치(미도시)로부터 내비게이션 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 여기서, 내비게이션 정보는 설정된 목적지 정보, 상기 목적지에 따른 경로 정보, 차량 주행과 관련한, 맵(map) 정보 또는 차량 위치 정보를 포함할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 구성요소들 중 일부는 차량(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것이 아닐 수 있다. 따라서, 본 명세서 상에서 설명되는 차량(100)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다. 예컨대, 차량(100)은 후술할 헤드업 디스플레이 장치(400)를 더 포함할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 차량(100)의 예시적인 외관을 보여준다.

도 2를 참조하면, 차량(100) 외관의 서로 다른 위치에는 4개의 카메라들(161a, 161b, 161c, 161d)이 장착될 수 있다. 4개의 카메라들(161a, 161b, 161c, 161d) 각각은 전술한 카메라(161)와 동일할 수 있다. 복수의 카메라들(161a, 161b, 161c, 161d)는 각각 차량(100)의 전방, 좌측, 우측 및 후방에 배치될 수 있다. 복수의 카메라들(161a, 161b, 161c, 161d) 각각은 도 1에 도시된 카메라(161)에 포함되는 것일 수 있다.

전방 카메라(161a)는 윈드 쉴드 부근, 앰블럼 부근 또는 라디에이터 그릴 부근에 배치될 수 있다.

좌측 카메라(161b)는 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(161b)는 좌측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 좌측 카메라(161b)는 좌측 프런트 도어, 좌측 리어 도어 또는 좌측 휀더(fender) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.

우측 카메라(161c)는 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 내에 배치될 수 있다. 또는 우측 카메라(161c)는, 우측 사이드 미러를 둘러싸는 케이스 외부에 배치될 수 있다. 또는, 우측 카메라(161c)는 우측 프런트 도어, 우측 리어 도어 또는 우측 펜더(fender) 외측 일 영역에 배치될 수 있다.

한편, 후방 카메라(161d)는 후방 번호판 또는 트렁크 스위치 부근에 배치될 수 있다.

복수의 카메라(161a, 161b, 161c, 161d)에서 촬영된 각각의 이미지는 제어부(170)에 전달되고, 제어부(170)는 각각의 이미지를 합성하여, 차량의 방향별 외부 영상을 생성할 수 있다. 또는, 복수의 카메라(161a, 161b, 161c, 161d)에서 촬영된 각각의 이미지는 후술할 헤드업 디스플레이 장치(400)의 프로세서(470)에 전달되고, 프로세서(470)는 각각의 이미지를 합성하여, 차량의 방향별 외부 영상을 생성할 수도 있다.

도 3은 도 2에 도시된 복수의 카메라들(161a, 161b, 161c, 161d)에 의해 생성되는 영상들의 일 예를 보여준다.

도 3을 참조하면, 차량(100)은 합성 영상(300)을 생성할 수 있다. 합성 영상(300)은 전방 카메라(161a)에 의해 촬영된 외부 영상에 대응하는 제1 이미지 영역(301), 좌측 카메라(161b)에 의해 촬영된 외부 영상에 대응하는 제2 이미지 영역(302), 우측 카메라(161c)에 의해 촬영된 외부 영상에 대응하는 제3 이미지 영역(303) 및 후방 카메라(161d)에 의해 촬영된 외부 영상에 대응하는 제4 이미지 영역(304)을 포함할 수 있다. 합성 영상(300)은 어라운드 뷰 모니터링(AVM, Around View Monitoring) 영상으로 명명될 수 있다.

합성 영상(300) 생성 시, 합성 영상(300)에 포함된 어느 두 외부 영상 간에는 경계선(311, 312, 313, 314)이 발생한다. 차량(100)은 경계선(311, 312, 313, 314)을 이미지 블렌딩(blending) 처리하여 자연스럽게 표시될 수 있다.

또한, 합성 영상(300)의 중앙에는 차량(100)을 가리키는 것으로 기 설정된 이미지가 포함될 수 있다. 또한, 합성 영상(300)은 차량(100)에 장착된 헤드업 디스플레이 장치(400) 상에 표시될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)의 블록 다이어그램을 보여준다.

도 4를 참조하면, 헤드업 디스플레이 장치(400)는 차량(100) 실내에 고정형 또는 분리형으로 장착될 수 있다. 고정형의 헤드업 디스플레이 장치(400)는 차량(100)의 데쉬 보드(Dash Board) 내에 할당된 일정 공간(예컨대, 센터페시아)에 결합 고정되는 형태일 수 있다. 분리형의 헤드업 디스플레이 장치(400)는 차량(100)의 데쉬 보드 위에 탈착이 가능하도록 거치되어, 경우에 따라 사용자에 의해 차량(100)으로부터 분리될 수 있는 형태일 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 헤드업 디스플레이 장치(400)는 통신부(410), 입력부(420), 메모리(430), 디스플레이부(440), 인터페이스부(450), 센싱부(460), 프로세서(470) 및 전원부(480)를 포함할 수 있다.

통신부(410)는 차량(100)을 비롯한 외부 기기(예, 이동 단말기, 외부 서버)와의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 통신부(410)는 차량(100)을 하나 이상의 망(network)에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 통신부(410)는 차량(100) 실내의 이동 단말기(예, 스마트폰)와 블루투스, WiFi 등의 다양한 데이터 통신 방식으로 무선 링크를 형성할 수 있다.

또한, 통신부(410)는 TPEG 포맷 등의 교통정보, 지상파, 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB), 디지털 오디오 방송(DAB), 디지털 비디오 방송(DVB-T, DVB-H) 등 각종 규격에 따른 비디오와 오디오 데이터를 수신할 수 있다. 예컨대, 통신부(410)에 의해 수신되는 교통정보에는 차선 정보, 주행 제한 속도 정보, 턴바이턴 정보, 교통 안전 정보, 교통 안내 정보, 길 찾기 정보 등이 포함될 수 있다.

또한, 통신부(410)는 위성으로부터 수신되는 GPS(global positioning system) 신호를 기초로, 차량(100)의 위치 데이터를 생성할 수 있다. 예컨대, GPS 신호는, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 제안한 무선 LAN 및 일부 적외선 통신 등을 포함하는 무선 LAN에 대한 무선 네트워크의 표준 규격인 802.11과, 블루투스, UWB, 지그비 등을 포함하는 무선 PAN(Personal Area Network)에 대한 표준 규격인 802.15과, 도시 광대역 네트워크(Fixed Wireless Access : FWA) 등을 포함하는 무선 MAN(Metropolitan Area Network)(Broadband Wireless Access : BWA)에 대한 표준 규격인 802.16과, 와이브로(Wibro), 와이맥스(WiMAX) 등을 포함하는 무선MAN(MBWA : Mobile Broadband Wireless Access)에 대한 모바일 인터넷에 대한 표준 규격인 802.20 등의 무선 통신 방식에 따라 수신되는 것일 수 있다.

입력부(420)는 사용자로부터 헤드업 디스플레이 장치(400)에 의해 실행 가능한 복수의 기능들 중 적어도 하나를 선택받거나 정보를 입력받을 수 있다. 이러한 입력부(420)는 키패드, 터치스크린, 조그셔틀, 버튼, 마이크 등 다양한 유형의 입력 수단을 포함할 수 있다.

메모리(430)는 지도 데이터 및 헤드업 디스플레이 장치(400)가 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장할 수 있다. 메모리(430)는 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 등과 같은 다양한 저장기기 일 수 있다. 메모리(430)는 프로세서(470)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 헤드업 디스플레이 장치(400) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(430)에 저장된 지도 데이터는 도분초 단위(DMS 단위 : Degree/Minute/Second)로 위도 및 경도를 표시하는 지리 좌표(Geographic Coordinate 또는, 경위도 좌표)를 포함할 수 있다. 이때, 지도 데이터는 전술한 지리 좌표 이외에도 UTM(Universal Transverse Mercator) 좌표, UPS(Universal Polar System) 좌표, TM(Transverse Mercator) 좌표 등을 사용할 수도 있다.

또한, 메모리(430)는 각종 메뉴 화면, 관심 지점(POI: Point Of Interest, 이하 'POI' 라 한다), 지도 데이터의 위치별 특징 정보(예, 교차로, 차선수, 경사로, 도로 곡률)를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(430)는 다양한 사용자 입력, 차량(100) 정보 등과 연관되는 사용자 인터페이스들을 저장한다. 또한, 메모리(430)는 입력부(420)를 통해 사용자로부터 입력된 목적지 정보를 저장한다.

디스플레이부(440)는 후술할 바와 같이, 차량(100)의 주행 정보를 안내하는 적어도 하나의 인디케이터를 포함하는 가상 화면을 차량(100)에 구비된 투사면의 적어도 일부분에 표시할 수 있다.

디스플레이부(440)는 프로세서(470)에 의해 처리되는 각종 정보를 나타내는 표시광을 차량(100)에 구비된 투사면(예, 윈드 쉴드, 반사필름, 콤바이너)에 투영할 수 있다. 예컨대, 디스플레이부(440)는 차량(100)의 주행 정보에 대응하는 표시광을 출력할 수 있다.

디스플레이부(440)가 투사면의 적어도 일부분에 가상 화면을 구현하기 위한 출력하는 표시광은, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나에 의해 형성되는 것일 수 있다.

디스플레이부(440)는 메모리(430)에 저장된 사용자 인터페이스를 이용하여 다양한 화면과 길 안내 정보 등과 같은 다양한 콘텐츠를 표시할 수 있다. 여기서, 디스플레이부(440)에 표시되는 콘텐츠는, 다양한 텍스트 또는 이미지 데이터(지도 데이터나 각종 정보 데이터 포함)와 아이콘, 메뉴 리스트 등을 포함할 수 있다.

인터페이스부(450)는 차량(100) 관련 데이터를 수신하거나, 프로세서(470)에 의해 처리 또는 생성되는 신호를 외부에 제공할 수 있다. 예컨대, 인터페이스부(450)는 유선 통신 또는 무선 통신 방식을 통해, 차량(100)의 센싱부(160), 제어부(170) 등과 데이터 통신을 수행할 수 있다.

센싱부(460)는 실내 카메라(461), 실외 카메라(462), 자세 감지 센서(463) 및 빛 감지 센서(464)를 포함할 수 있다.

실내 카메라(461) 또는 실외 카메라(462)에 의해 촬영된 영상들은 프로세서(470)에 제공할 수 있다. 실내 카메라(461)는 차량(100) 실내에 운전석을 향하도록 배치되어, 운전자 영상을 생성할 수 있다. 운전자 영상이란, 차량(100)에 탑승한 운전자의 얼굴이 포함된 영상을 의미할 수 있다. 또한, 실외 카메라(462)는 윈드 쉴드의 상단 일측 등의 다양한 위치에서 차량(100)의 전방을 향하도록 배치되어, 전방 영상을 생성할 수 있다. 실외 카메라(462)로부터 제공되는 전방 영상에는 차량(100)의 전방에 존재하는 보행자, 신호등, 차선, 타차량 등과 같은 적어도 하나의 오브젝트가 나타날 수 있다.

일 실시예에서, 센싱부(460)는 디스플레이부(440)에 근접하는 임의의 물체를 검출하고, 검출된 물체의 위치 또는 움직임(예, 이동 방향, 이동 속도, 이동 거리, 종류)에 대응하는 센싱 정보를 생성하고, 생성된 센싱 정보를 프로세서(470)에 제공할 수 있다.

자세 감지 센서(463)는 차량(100)의 자세를 측정할 수 있다. 구체적으로, 자세 감지 센서(463)는 스티어링 센서(steering sensor), 속도 센서, 경사 센서, 헤딩 센서(heading sensor), 요 센서(yaw sensor), 자이로 센서(gyro sensor) 중 어느 하나 또는 둘 이상에 의해 획득된 센싱 데이터를 기초로, 차량(100)의 자세를 측정할 수 있다. 예를 들어, 자세 감지 센서(463)는 차량(100)의 전후 방향 기울기, 좌우 방향 기울기, 조향각, 주행 방향 등을 측정하고, 이에 대응하는 센싱 데이터를 프로세서(470)에게 제공할 수 있다.

빛 감지 센서(464)는 차량(100) 외부의 빛을 감지할 수 있다. 특히, 빛 감지 센서(464)은 대향 차량의 헤드 라이트를 검출할 수 있다. 이 경우, 대향 차량은, 차량(100)의 맞은편에서 다가오는 타차량일 수 있다. 빛 감지 센서(464)는 검출된 헤드 라이트의 위치를 포함하는 센싱 데이터를 프로세서(470)에게 제공할 수 있다.

프로세서(470)는 헤드업 디스플레이 장치(400)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서(470)는 차량(100)의 위치 데이터를 메모리(430)에 저장된 지도 데이터에 매칭하고, 매칭된 지도 정보에 대응하는 이미지를 디스플레이부(440)를 통해 출력할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(470)는 차량(100) 위치 데이터를 기초로, 차량(100) 추정 위치를 획득하고, 메모리(430)로부터 차량(100) 추정 위치 및 주행 경로에 대응하는 지도 데이터를 읽어들여 디스플레이부(440)에 표시할 수 있다. 즉, 프로세서(470)는 지도 정보를 근거로 길 안내 정보를 발생하고, 발생된 길 안내 정보를 디스플레이부(440)를 이용하여 출력할 수 있다.

또한, 프로세서(470)는 통신부(410)를 통해 차량(100) 근처의 기지국과 연결되어, 차량(100) 주변의 교통 정보, 사고 정보 등을 송수신할 수 있다.

또한, 프로세서(470)는 인터페이스부(450)를 통해 차량(100)의 외부에 배치된 카메라(161, 462)로부터 수신된 외부 영상을 디스플레이부(440)에 표시할 수 있다.

프로세서(470)는 사용자에 의해 POI 검색 메뉴가 선택되면, 현재 위치로부터 목적지까지의 경로 상에 위치한 POI를 검색하고, 그 검색된 POI 관련 정보를 디스플레이부(440)에 표시할 수 있다.

프로세서(470)는 적어도 차량(100)의 움직임 정보를 기초로, 디스플레이부(440)에 의해 표시되는 가상 화면의 위치 및 사이즈 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.

전원부(480)는 프로세서(470)의 제어에 따라, 헤드업 디스플레이 장치(400)에 포함된 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 예컨대, 전원부(480)는 헤드업 디스플레이 장치(400)에 내장된 배터리에 저장된 전원을 헤드업 디스플레이 장치(400)에 포함된 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 또는, 전원부(480)는 커넥터를 통해, 차량(100)에 구비된 USB 포트와 연결되어, 차량(100) 내부의 배터리(미도시) 등으로부터 공급되는 전원을 헤드업 디스플레이 장치(400)에 포함된 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 구성요소들 중 일부는 헤드업 디스플레이 장치(400)를 구현하는데 있어서 필수적인 것이 아닐 수 있다. 따라서, 본 명세서 상에서 설명되는 헤드업 디스플레이 장치(400)는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 프로세서(470)의 내부 블록 다이어그램의 일 예를 보여준다.

도 5를 참조하면, 프로세서(470)는, 영상 전처리부(510), 디스패러티 연산부(520), 오브젝트 검출부(534), 오브젝트 트래킹부(540), 및 어플리케이션부(550)를 포함할 수 있다.

영상 전처리부(image preprocessor)(510)는 도 1 및/또는 도 4에 도시된 카메라들(122, 161, 461, 462)로부터 제공되는 이미지를 수신하여, 전처리(preprocessing)를 수행할 수 있다.

구체적으로, 영상 전처리부(510)는 이미지에 대한, 노이즈 리덕션(noise reduction), 렉티피케이션(rectification), 캘리브레이션(calibration), 색상 강화(color enhancement), 색상 공간 변환(color space conversion;CSC), 인터폴레이션(interpolation), 카메라 게인 컨트롤(camera gain control) 등을 수행할 수 있다. 이에 따라, 카메라(122, 161, 461, 462)에서 촬영된 스테레오 이미지 보다 선명한 이미지를 획득할 수 있다.

디스패러티 연산부(disparity calculator)(520)는 영상 전처리부(510)에서 신호 처리된, 이미지를 수신하고, 수신된 이미지들에 대한 스테레오 매칭(stereo matching)을 수행하며, 스테레오 매칭에 따른, 디스패러티 맵(dispartiy map)을 획득할 수 있다. 즉, 차량 전방에 대한, 스테레오 이미지에 대한 디스패러티 정보를 획득할 수 있다.

이때, 스테레오 매칭은, 스테레오 이미지들의 픽셀 단위로 또는 소정 블록 단위로 수행될 수 있다. 한편, 디스패러티 맵은, 스테레오 이미지, 동일한 시점(time point)에 획득된 즉 좌, 우 이미지의 시차(時差) 정보(binocular parallax information)를 수치로 나타낸 맵을 의미할 수 있다.

세그멘테이션부(segmentation unit)(532)는 디스패러티 연산부(520)로부터의 디스페러티 정보에 기초하여, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 세그먼트(segment) 및 클러스터링(clustering)을 수행할 수 있다.

구체적으로, 세그멘테이션부(532)는 디스페러티 정보에 기초하여, 스테레오 이미지 중 적어도 하나에 대해, 배경(background)과 전경(foreground)을 분리할 수 있다.

예를 들면, 디스패리티 맵 내에서 디스페러티 정보가 소정치 이하인 영역을, 배경으로 연산하고, 해당 부분을 제외시킬 수 있다. 이에 의해, 상대적으로 전경이 분리될 수 있다.

다른 예로, 디스패리티 맵 내에서 디스페러티 정보가 소정치 이상인 영역을, 전경으로 연산하고, 해당 부분을 추출할 수 있다. 이에 의해, 전경이 분리될 수 있다.

이와 같이, 스테레오 이미지에 기반하여 추출된 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 전경과 배경을 분리함으로써, 이후의, 오브젝트 검출시, 신호 처리 속도, 신호 처리 양 등을 단축할 수 있게 된다.

다음, 오브젝트 검출부(object detector)(534)는 세그멘테이션부(532)로부터의 이미지 세그먼트에 기초하여, 오브젝트를 검출할 수 있다.

즉, 오브젝트 검출부(534)는 디스페러티 정보 정보에 기초하여, 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다.

구체적으로, 오브젝트 검출부(534)는 이미지 중 적어도 하나에 대해, 오브젝트를 검출할 수 있다. 예를 들면, 이미지 세그먼트에 의해 분리된 전경으로부터 오브젝트를 검출할 수 있다.

다음, 오브젝트 확인부(object verification unit)(536)는 분리된 오브젝트를 분류하고(classify), 확인할 수 있다(verify).

이를 위해, 오브젝트 확인부(536)는 뉴럴 네트워크(neural network)를 이용한 식별법, SVM(Support Vector Machine) 기법, Haar-like 특징을 이용한 AdaBoost에 의해 식별하는 기법, 또는 HOG(Histograms of Oriented Gradients) 기법 등을 사용할 수 있다.

한편, 오브젝트 확인부(536)는 메모리(130)에 저장된 오브젝트들과, 검출된 오브젝트를 비교하여, 오브젝트를 확인할 수 있다.

예를 들면, 오브젝트 확인부(536)는 차량 주변에 위치하는 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 확인할 수 있다.

오브젝트 트래킹부(object tracking unit)(540)는 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다. 예를 들면, 순차적으로, 획득되는 스테레오 이미지들에 내의, 오브젝트를 확인하고, 확인된 오브젝트의 움직임 또는 움직임 벡터를 연산하며, 연산된 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 해당 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다. 이에 따라, 차량 주변에 위치하는, 주변 차량, 차선, 도로면, 표지판, 위험 지역, 터널 등을 트래킹할 수 있게 된다.

다음, 어플리케이션부(550)는 차량(100) 주변에, 위치하는 다양한 오브젝트들(예, 타차량, 차선, 도로면, 표지판 등)에 기초하여, 차량(100)의 위험도 등을 연산할 수 있다. 또한, 앞차와의 추돌 가능성, 차량의 슬립 여부 등을 연산할 수 있다.

그리고, 어플리케이션부(550)는 연산된 위험도, 추돌 가능성, 또는 슬립 여부 등에 기초하여, 사용자에게, 이러한 정보를 알려주기 위한, 메시지 등을, 차량 운전 보조 정보로서, 출력할 수 있다. 또는, 차량(100)의 자세 제어 또는 주행 제어를 위한 제어 신호를, 차량 제어 정보로서, 생성할 수도 있다.

한편, 실시예에 따라, 프로세서(470)는 영상 전처리부(510), 디스페러티 연산부(520), 세그먼테이션부(532), 오브젝트 검출부(534), 오브젝트 확인부(536), 오브젝트 트래킹부(540) 및 어플리케이션부(550) 중 일부만을 포함할 수 있다. 가령, 카메라(122, 161, 461, 462)가 2차원 영상만을 제공하는 카메라인 경우, 디스패러티 연산부(520)는 제외될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 프로세서(470)의 동작 설명에 참조되는 도면이다.

도 6a와 도 6b는 제1 및 제2 프레임 구간에서 각각 획득된 스테레오 이미지를 기반으로 하여, 도 5의 프로세서(470)의 동작 방법 설명을 위해 참조되는 도면이다.

먼저, 도 6a를 참조하면, 카메라(161)가 스테레오 카메라인 경우, 카메라(161)는 제1 프레임 구간 동안, 스테레오 이미지를 획득한다.

프로세서(470) 내의 디스패러티 연산부(520)는 영상 전처리부(510)에서 신호 처리된, 스테레오 이미지(FR1a, FR1b)를 수신하고, 수신된 스테레오 이미지(FR1a, FR1b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(620)을 획득한다.

디스패러티 맵(dispartiy map)(620)은 스테레오 이미지(FR1a, FR1b) 사이의 시차를 레벨화한 것으로서, 디스패러티 레벨이 클수록, 차량과의 거리가 가깝고, 디스패러티 레벨이 작을수록, 차량과의 거리가 먼 것으로 연산할 수 있다.

한편, 이러한 디스패러티 맵을 디스플레이 하는 경우, 디스패러티 레벨이 클수록, 높은 휘도를 가지고, 디스패러티 레벨이 작을수록 낮은 휘도를 가지도록 표시할 수도 있다.

도면에서는, 디스패러티 맵(620) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(628a, 628b, 628c, 628d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(622), 제1 전방 차량(624), 제2 전방 차량(626)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.

세그멘테이션부(532)와, 오브젝트 검출부(534), 오브젝트 확인부(536)는 디스패러티 맵(620)에 기초하여, 스테레오 이미지(FR1a, FR1b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.

도면에서는, 디스패러티 맵(620)을 사용하여, 제2 스테레오 이미지(FR1b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.

즉, 이미지(630) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(638a, 638b, 638c, 638d), 공사 지역(632), 제1 전방 차량(634), 제2 전방 차량(636)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.

다음, 도 6b를 참조하면, 제2 프레임 구간 동안, 스테레오 카메라(161)는, 스테레오 이미지를 획득한다.

프로세서(470) 내의 디스패러티 연산부(520)는 영상 전처리부(510)에서 신호 처리된, 스테레오 이미지(FR2a, FR2b)를 수신하고, 수신된 스테레오 이미지(FR2a, FR2b)에 대한 스테레오 매칭을 수행하여, 디스패러티 맵(dispartiy map)(640)을 획득한다.

도면에서는, 디스패러티 맵(640) 내에, 제1 차선 내지 제4 차선(648a,6 48b, 648c, 648d) 등이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지며, 공사 지역(642), 제1 전방 차량(644), 제2 전방 차량(646)이 각각 해당하는 디스패러티 레벨을 가지는 것을 예시한다.

세그멘테이션부(532)와 오브젝트 검출부(534), 오브젝트 확인부(536)는, 디스패러티 맵(640)에 기초하여, 스테레오 이미지(FR2a, FR2b) 중 적어도 하나에 대한, 세그먼트, 오브젝트 검출, 및 오브젝트 확인을 수행한다.

도면에서는, 디스패러티 맵(640)을 사용하여, 제2 스테레오 이미지(FR2b)에 대한, 오브젝트 검출, 및 확인이 수행되는 것을 예시한다.

즉, 이미지(650) 내에 제1 차선 내지 제4 차선(658a, 658b, 658c, 658d), 공사 지역(652), 제1 전방 차량(654), 제2 전방 차량(656)이, 오브젝트 검출 및 확인이 수행될 수 있다.

한편, 오브젝트 트래킹부(540)는 도 6a의 스테레오 이미지와 도 6b의 스테레오 이미지를 비교하여, 확인된 오브젝트에 대한 트래킹을 수행할 수 있다.

구체적으로, 오브젝트 트래킹부(540)는 도 6a와 도 6b에서 확인된, 각 오브젝트들의 움직임 또는 움직임 벡터에 기초하여, 해당 오브젝트의 이동 등을 트래킹할 수 있다. 이에 따라, 차량 주변에 위치하는, 차선, 공사 지역, 제1 전방 차량, 제2 전방 차량 등의 오브젝트들에 대한 개별적인 트래킹을 수행할 수 있게 된다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)에 포함되는 디스플레이부(440)의 구조 및 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

우선, 도 7a를 참조하면, 디스플레이부(440)는 디스플레이 패널(442), 반사부(444) 및 자세 조절부(446)를 포함할 수 있다.

디스플레이 패널(442)에는 백 라이트 유닛이 구비되어, 프로세서(470)의 제어에 따라, 차량(100)의 주행 정보에 대응하는 표시광을 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 디스플레이 패널(442)은 프로세서(470)로부터 제공되는 영상 데이터를 기초로, 주행 정보에 대응하는 표시광을 반사부(444)에 투사할 수 있다.

반사부(444)는 적어도 하나의 미러를 포함할 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 반사부(444)는 제1 미러(444a) 및 제2 미러(444b)를 포함할 수 있다.

제1 미러(444a)는 디스플레이 패널(442)로부터 출력되는 표시광을 제2 미러(444b)로 반사시킬 수 있다. 즉, 디스플레이 패널(442)로부터 출력되는 표시광은 제1 미러(444a)에 의해 굴절되어, 제2 미러(444b)에 제공될 수 있다. 이때, 제1 미러(444a)는 평면 미러일 수 있다.

제2 미러(444b)는 제1 미러(444a)로부터 반사된 표시광을 투사면(100)에 재 반사함으로써, 투사면(101)에 가상 화면(720)이 표시되도록 할 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 투사면(101)은 차량(100)의 앞유리인 윈드 쉴드일 수 있다. 이때, 제2 미러(444b)는 소정의 곡률을 가지는 오목 거울(concave mirror)일 수 있다.

이때, 가상 화면(720)은, 투사면(101)의 전체 영역 중, 반사부(444)에 의해 반사된 표시광의 허상(730)이 표시되는 영역일 수 있다. 경우에 따라, 가상 화면(720)과 허상(730)은 동일하게 명명될 수 있다.

한편, 제2 미러(444b)에 의해 반사된 표시광에 의해 보다 선명한 가상 화면(720)이 표시되도록, 투사면(101)에는 반사 필름이 부착될 수 있다.

디스플레이 패널(442)로부터 윈드 쉴드(101)까지의 광학 경로(optical path)에 의해, 표시광에 의해 투사면(101)에 표시되는 가상 화면(720)의 적어도 일부분의 사이즈, 투사 각도, 광량, 밝기 등이 조절될 수 있다.

프로세서(470)는 실내 카메라(461), 실외 카메라(462) 및 디스플레이 패널(442)과 기능적으로 연결되어, 실내 카메라(461) 및/또는 실외 카메라(462)로부터 제공되는 영상을 기초로, 허상(730)을 형성하기 위한 영상 데이터를 생성하고, 이를 디스플레이 패널(442)에 제공할 수 있다. 예컨대, 상기 영상 데이터는 비트맵(bit map) 형식일 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(470)는 실외 카메라(462)로부터 제공되는 전방 영상을 기초로, 차량(100)의 전방에 존재하는 특정 오브젝트(710)를 검출하고, 검출된 오브젝트(710)에 대응하는 영상 데이터를 디스플레이 패널(442)에 제공할 수 있다.

이때, 반사된 표시광에 의해 투사면(101)에 표시되는 가상 화면(720)에는 허상(730)이 나타나는데, 차량(100) 내 미리 정해진 범위(예, 운전석에 착석한 사용자의 위치)에서는 마치 허상(730)이 투사면(101) 너머의 차량(100) 전방에 표시되는 것처럼 보일 수 있다. 즉, 허상(730)은 차량(100)의 전방으로 소정 거리 앞에 마치 떠있는 것처럼 보이는 운전자에게 인지될 수 있다. 예컨대, 허상은(730)은 오브젝트(710)의 윤곽선, 주행 속도, 충돌 경보 등에 대한 정보를 제공하는 그래픽 객체일 수 있다.

자세 조절부(446)는 반사부(444)에 포함된 제2 미러(444b)의 일측과 직접 또는 간접적으로 연결되어, 제2 미러(444b)의 자세 즉, 위치 및 회전 각도 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 예컨대, 자세 조절부(446)는 적어도 하나의 모터(예, 스탭 모터)를 포함할 수 있다. 모터는 프로세서(470)로부터 제공되는 제어 신호에 대응하는 구동력을 발생시키고, 제2 미러(444b)는 모터로부터 제공되는 구동력에 의해 상하좌우로 회전하거나, 전후 위치가 조절될 수 있다. 한편, 자세 조절부(446)는 실시예에 따라 디스플레이부(440)로부터 생략될 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(470)는 실내 카메라(461)로부터 제공되는 운전자 영상으로부터, 운전자의 시선 방향을 검출할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(470)는 아이 트래킹(eye tracking) 기법을 이용하여, 운전자 영상에 나타나는 운전자의 눈을 검출하고, 검출된 눈의 위치 및 움직임을 기초로, 운전자의 시선 방향을 검출할 수 있다.

프로세서(470)는 검출된 시선 방향을 기초로, 가상 화면(720)의 적어도 일부분의 위치 또는 사이즈를 변경하거나, 가상 화면(720)의 전체 영역 중 시선 방향에 대응하는 적어도 일부 영역에 적용할 시각 효과를 결정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(470)는 검출된 시선 방향에 대응하는 목표 회전 각도를 자세 조절부(446)에 제공할 수 있다. 자세 조절부(446)는 상기 목표 회전 각도만큼 제2 미러(444b)의 자세를 변경할 수 있다. 제2 미러(444b)의 자세가 변경됨에 따라, 가상 화면(720)의 위치 또는 사이가 변경될 수 있다.

한편, 도 7a에는 디스플레이 패널(442), 제1 미러(444a), 제2 미러(444b) 및 자세 조절부(446)가 각각 하나씩 포함하는 디스플레이부(440)를 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 헤드업 디스플레이 장치(400)는 둘 이상의 디스플레이부(440)를 포함할 수 있다. 이 경우, 어느 한 디스플레이부(440)는 다른 디스플레이부(440)와는 다른 투사 거리(또는 초점 거리)의 가상 화면을 표시할 수 있다.

서로 다른 투사 거리(또는 초점 거리)의 가상 화면을 표시하는 둘 이상의 디스플레이부(440)가 헤드업 디스플레이 장치(400)에 포함되는 경우, 헤드업 디스플레이 장치(400)는 복수의 디스플레이부(440)를 개별적으로 제어할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(470)는 어느 한 디스플레이부(440)를 통해 제1 투사 거리에 제1 가상 화면을 표시하고, 다른 디스플레이부(440)를 통해 제2 투사 거리에 제2 가상 화면을 표시할 수 있다.

가령, 차량 전방의 제1 거리에 제1 오브젝트(예, 보행자)가 위치하고, 차량 전방의 제2 거리에 제2 오브젝트(예, 타차량)가 위치한다고 가정하자. 이 경우, 프로세서는 어느 한 디스플레이부(440)를 통해 제1 오브젝트에 대한 정보를 안내하는 제1 가상 화면을 표시하고, 다른 디스플레이부(440)를 통해 제2 오브젝트에 대한 정보를 안내하는 제2 가상 화면을 표시할 수 있다.

도 7b는 도 7a에 도시된 가상 화면(720)에 의해 안내되는 각종 정보를 예시한다.

프로세서(470)는 가상 화면(720)을 복수의 서브 화면(721-724)으로 구획하고, 각 서브 화면마다 서로 다른 카테고리의 정보를 안내하는 적어도 하나의 인디케이터들을 표시하도록 디스플레이부(440)를 제어할 수 있다. 이해를 돕기 위해, 도 7b는 가상 화면(720)이 4개의 서브 화면(721-724)으로 분할된 상태를 보여준다.

구체적으로, 제1 서브 화면(721)에는 차량(100)의 주행 경로나 전방 장애물을 안내하는 증강현실(Augmented Reality) 기술 기반의 인디케이터가 표시될 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이 턴바이턴 인디케이터(721a) 및 충돌 방지 인디케이터(721b)가 제1 서브 화면(721)에 표시될 수 있다. 턴바이턴 인디케이터(721a)는 차량(100)의 주행 경로 상의 도로면에 겹쳐지는 방식으로 표시될 수 있다. 이 경우, 프로세서(470)는 도로 정보 및 경로 데이터를 기초로, 턴바이턴 인디케이터(721a)의 사이즈, 형상, 색상 등을 변경할 수 있다. 충돌 방지 인디케이터(721b)는 차량(100) 주변의 장애물과 차량(100) 사이의 빈 공간에 겹쳐지는 방식으로 표시될 수 있다. 물론, 차량(100) 주변에 장애물이 없거나 차량(100)과의 충돌 위험이 없는 경우, 충돌 방지 인디케이터(721b)는 생략될 수 있다.

제2 서브 화면(722)에는 사각지대 인디케이터(722a), 차선 이탈 경고 인디케이터(722b) 등이 표시될 수 있다. 사각지대 인디케이터(722a)는 차량(100)의 운전자에게는 보이지 않는 사각지대에 존재하는 물체를 안내할 수 있다. 차선 이탈 경고 인디케이터(722b)는 방향 지시등을 켜지않고 차량(100)이 좌측 또는 우측 차선을 넘어가는 경우에 표시되는 것일 수 있다.

제3 서브 화면(723)에는 주행 속도 인디케이터(723a) 및 제한 속도(723b) 등이 표시될 수 있다. 주행 속도 인디케이터(723a)는 차량(100)의 현재 속도를 안내하고, 제한 속도(723b)는 차량(100)이 현재 위치하는 도로의 제한 속도를 안내한다. 상기 제한 속도는 메모리(430) 등에 저장된 지도 데이터에 포함된 것이거나, 통신부(410)를 통해 수신되는 것일 수 있다.

제4 서브 화면(724)에는 목적지까지의 경로에 대한 경로 안내 인디케이터(724a, 724b) 등이 표시될 수 있다.

한편, 가상 화면(720)의 형태와 이에 포함되는 인디케이터의 종류 등은, 도 7b에 도시된 예로 한정되는 것은 아니고, 그 밖에 다양한 변형이 가능한 것으로 이해되어야 할 것이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)에 의해 수행되는 예시적으로 프로세스(S800)를 보여준다.

단계 S810에서, 프로세서(470)는 디스플레이부를 통해, 차량(100)에 구비된 투사면에 가상 화면을 표시할 수 있다. 이때, 가상 화면에는 각종 주행 정보를 안내하는 적어도 하나의 인디케이터가 포함될 수 있다.

단계 S820에서, 프로세서(470)는 차량(100)의 움직임 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 움직임 정보에는 적어도 차량(100)의 기울기 정보가 포함될 수 있다. 일 예로, 프로세서(470)에 의해 수신되는 움직임 정보는 차량(100)의 센싱부(160)로부터 제공되는 것일 수 있다. 다른 예로, 프로세서(470)에 의해 수신되는 움직임 정보는 자세 감지 센서(464)로부터 제공되는 것일 수 있다.

단계 S830에서, 프로세서(470)는 수신된 움직임 정보에 포함된 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값 이상인지 판단할 수 있다. 제1 기준값은 양수(예, 10도)일 수 있다. 여기서, 차량(100)의 전후 방향 기울기와 비교되는 제1 기준값은 메모리(430)에 기 저장될 수 있고, 차량(100)의 사용자에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 차량(100)의 앞바퀴가 방지턱을 통과하는 시점에서, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값 이상인 것으로 판단될 수 있다. 다른 예를 들어, 차량(100)이 오르막길을 주행 중인 경우, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값 이상인 것으로 판단될 수 있다. 만약, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값 이상인 경우, 단계 S840이 수행될 수 있다.

단계 S840에서, 프로세서(470)는 제1 기준값 이상인 차량(100)의 전후 방향 기울기를 기초로, 현재 표시 중인 가상 화면의 위치를 하단으로 변경할 수 있다. 즉, 프로세서(470)는 가상 화면을 z축(도 7a 참조)을 따라 하단으로 소정 거리만큼 이동시킬 수 있다.

예컨대, 차량(100)이 방지턱을 통과하거나 오르막길에 진입하는 경우, 차량(100)의 차체 앞부분이 차체 뒷부분보다 높아지는 상황이 발생할 수 있다. 이 경우, 가상 화면의 위치가 고정되어 있다면, 가상 화면보다 운전자의 시야가 아래에 위치하게 되는 현상이 발생하고, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 양(+)의 방향으로 커질수록 가상 화면과 운전자의 시야 간의 차이가 커지게 된다. 이때, 시야는, 인간이 머리 위치 및 눈 위치를 바꾸지 않고 바라볼 수 있는 범위를 의미할 수 있다.

프로세서(470)는 차량(100)의 전후 방향 기울기가 클수록 가상 화면의 위치 변화량을 증가시킴으로써, (+)방향의 전후 방향 기울기가 존재하는 상황에서도, 가상 화면의 위치와 운전자의 시야 간의 차이를 저감할 수 있다.

단계 S850에서, 프로세서(470)는 수신된 움직임 정보에 포함된 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제2 기준값 이하인지 판단할 수 있다. 제2 기준값은 음수(예, -10도)일 수 있다. 여기서, 차량(100)의 전후 방향 기울기와 비교되는 제2 기준값은 메모리(430)에 기 저장될 수 있고, 차량(100)의 사용자에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 차량(100)의 뒷바퀴가 방지턱을 통과하는 시점에서, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제2 기준값 이하인 것으로 판단될 수 있다. 다른 예를 들어, 차량(100)이 내리막길을 주행 중인 경우, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제2 기준값 이하인 것으로 판단될 수 있다. 만약, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제2 기준값 이하인 경우, 단계 S860이 수행될 수 있다.

단계 S860에서, 프로세서(470)는 제2 기준값 이하인 차량(100)의 전후 방향 기울기를 기초로, 현재 표시 중인 가상 화면의 위치를 상단으로 변경할 수 있다. 즉, 프로세서(470)는 가상 화면을 z축(도 7 참조)을 따라 상단으로 소정 거리만큼 이동시킬 수 있다.

예컨대, 차량(100)의 뒷바퀴가 방지턱을 통과하거나 내리막길에 진입하는 경우, 차량(100)의 차체 뒷부분이 차체 앞부분보다 높아지는 상황이 발생할 수 있다. 이 경우, 가상 화면의 위치가 고정되어 있다면, 가상 화면보다 운전자의 시야가 위쪽에 위치하게 되는 현상이 발생하고, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 음(-)의 방향으로 커질수록 가상 화면과 운전자의 시야의 차이가 커지게 된다.

프로세서(470)는 차량(100)의 전후 방향 기울기가 음(-)의 방향으로 커질수록 가상 화면의 위치 변화량을 증가시킴으로써, (-) 방향의 전후 방향 기울기가 존재하는 상황에서도, 가상 화면의 위치와 운전자의 시야 간의 차이를 저감할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)가 차량(100)의 전후 방향 기울기를 기초로, 가상 화면의 위치를 변경하는 동작을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.

도 9a는 차량(100)의 앞바퀴가 방지턱(910)을 통과하는 중, 가상 화면(921)의 위치 변화를 예시한다. 차량(100)이 방지턱(910)을 넘어가기 전 가상 화면(921)은 투사면(101) 내의 미리 정해진 기준 위치(R1)에 표시될 수 있다.

도시된 바와 같이, 차량(100)의 앞바퀴가 방지턱(910)과 같이 지면으로부터 돌출된 부분을 지나가는 경우, 차량(100)의 차체 앞부분이 차체 뒷부분보다 높아지게 된다. 즉, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값(도 8 참조) 이상으로 증가할 수 있다.

가상 화면(921)이 기준 위치(R1)에 표시되는 상태에서 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값(도 8 참조) 이상인 경우, 차량(100)의 운전자의 시야보다 가상 화면(921)이 상대적으로 상측에 위치하여, 운전자가 가상 화면(921)을 통해 안내되는 정보를 확인하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 기준 위치(R1)에 표시되는 가상 화면(921)은 지면으로부터 과도하게 이격된 상태가 될 수 있다.

이 경우, 프로세서(470)는 움직임 정보에 포함된 전후 방향 기울기를 기초로, 목표 위치(A1)를 설정할 수 있다. 이해를 돕기 위해, 기준 위치(R1)는 실선으로 도시하고, 목표 위치(A1)는 점선으로 도시하였다.

예컨대, 목표 위치(A1)는 기준 위치(R1)보다 하측일 수 있고, 전후 방향 기울기가 양(+)의 방향으로 커질수록, 목표 위치(A1)와 기준 위치(R1) 간의 차이는 증가할 수 있다. 즉, 가상 화면(921)을 기준 위치(R1)로부터 하측의 목표 위치(A1)로 이동시킴으로써, 운전자의 시야와 가상 화면(921) 간의 정합성이 향상될 수 있다.

이 경우, 프로세서(470)는 목표 위치(A1)와 기준 위치(R1) 간의 차이를 기초로, 가상 화면(921)의 이동 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 목표 위치(A1)와 기준 위치(R1) 간의 차이가 클수록, 가상 화면(921)의 이동 속도를 증가시킬 수 있다. 일 예로, 프로세서(470)는 목표 위치(A1)와 기준 위치(R1) 간의 차이가 클수록, 자세 조절부(446)의 모터의 회전 속도를 증가시켜, 가상 화면(921)이 기준 위치(R1)로부터 목표 위치(A1)까지 빠르게 이동하도록 제어할 수 있다.

한편, 차량(100)이 앞바퀴가 방지턱(910)을 통과하여, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값 미만으로 복귀하는 경우, 프로세서(470)는 가상 화면(921)을 기준 위치(R1)로 다시 이동시킬 수 있다.

도 9b는 도 9a와 비교할 때, 차량(100)의 뒷바퀴가 방지턱(910)을 통과하는 중, 가상 화면(921)의 위치 변화를 예시한다.

도시된 바와 같이, 차량(100)의 뒤바퀴가 방지턱(910)과 같이 지면으로부터 돌출된 부분을 지나가는 경우, 차량(100)의 차체 뒤부분이 차체 앞부분보다 높아지게 된다. 즉, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제2 기준값(도 8 참조) 이하으로 감소할 수 있다.

가상 화면(921)이 기준 위치(R1)에 표시되는 상태에서 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제2 기준값(도 8 참조) 이하인 경우, 차량(100)의 운전자의 시야보다 가상 화면(921)이 상대적으로 하측에 위치하여, 운전자가 가상 화면(921)을 통해 안내되는 정보를 확인하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 기준 위치(R1)에 표시되는 가상 화면(921)은 지면에 지나치게 가깝게 위치하여, 운전자에게 잘 보이지 않을 수 있다.

이 경우, 프로세서(470)는 움직임 정보에 포함된 전후 방향 기울기를 기초로, 목표 위치(A2)를 설정할 수 있다. 이해를 돕기 위해, 목표 위치(A2)는 점선으로 도시하였다. 예컨대, 목표 위치(A2)는 기준 위치(R1)보다 상측일 수 있고, 전후 방향 기울기가 음(-)의 방향으로 커질수록, 목표 위치(A2)와 기준 위치(R1) 간의 차이는 증가할 수 있다. 즉, 가상 화면(921)을 기준 위치(R1)로부터 상측의 목표 위치(A2)로 이동시킴으로써, 운전자의 시야와 가상 화면(921) 간의 정합성이 향상될 수 있다.

이 경우, 도 9a에 대하여 전술한 바와 유사하게, 프로세서(470)는 목표 위치(A2)와 기준 위치(R1) 간의 차이를 기초로, 가상 화면(921)의 이동 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 목표 위치(A2)와 기준 위치(R1) 간의 차이가 클수록, 가상 화면(921)의 이동 속도를 증가시킬 수 있다.

도 9c는 차량(100)이 오르막길(941)을 주행 중인 경우, 가상 화면(921)의 위치 변화를 예시한다. 차량(100)이 오르막길(941)에 진입하기 전 예컨대, 평지에서 가상 화면(921)은 투사면(101) 내의 미리 정해진 기준 위치(R1)에 표시될 수 있다.

도시된 바와 같이, 차량(100)이 오르막길(941)에서 올라가는 경우, 차량(100)의 차체 앞부분이 차체 뒷부분보다 높아지게 된다. 즉, 도 9a와 유사하게, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값(도 8 참조) 이상으로 증가할 수 있다.

가상 화면(921)이 기준 위치(R1)에 표시되는 상태에서 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값(도 8 참조) 이상인 경우, 차량(100)의 운전자의 시야보다 가상 화면(921)이 상대적으로 상측에 위치하여, 운전자가 가상 화면(921)을 통해 안내되는 정보를 확인하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 기준 위치(R1)에 표시되는 가상 화면(921)은 지면으로부터 과도하게 이격된 상태가 될 수 있다. 이에 따라, 운전자는 보행자와 같은 전방 장애물(931)을 확인하는 것이 어려울 수 있다.

이 경우, 프로세서(470)는 움직임 정보에 포함된 전후 방향 기울기를 기초로, 목표 위치(A1)를 설정할 수 있다. 이때, 목표 위치(A1)은 도 9a을 참조하여 이미 전술한 것과 동일한바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 차량(100)이 오르막길(941)을 모두 통과하여 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제1 기준값 미만으로 복귀하는 경우, 프로세서(470)는 가상 화면(921)을 기준 위치(R1)로 다시 이동시킬 수 있다.

도 9d는 도 9c와 비교할 때, 차량(100)이 내리막길(942)을 주행 중인 경우, 가상 화면(921)의 위치 변화를 예시한다. 차량(100)이 내리막길(942)에 진입하기 전 예컨대, 평지에서 가상 화면(921)은 투사면 내의 미리 정해진 기준 위치(R1)에 표시될 수 있다.

도시된 바와 같이, 차량(100)이 내리막길(942)을 따라 내려가는 경우, 차량(100)의 차체 뒤부분이 차체 앞부분보다 높아지게 된다. 즉, 도 9b와 유사하게, 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제2 기준값(도 8 참조) 이하로 증가할 수 있다.

가상 화면(921)이 기준 위치(R1)에 표시되는 상태에서 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제2 기준값(도 8 참조) 이하인 경우, 차량(100)의 운전자의 시야보다 가상 화면(921)이 상대적으로 하측에 위치하여, 운전자가 가상 화면(921)을 통해 안내되는 정보를 확인하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 기준 위치(R1)에 표시되는 가상 화면(921)은 지면과 매우 가깝게 보이는 상태가 될 수 있다. 이에 따라, 운전자는 보행자와 같은 전방 장애물(932)을 확인하는 것이 어려울 수 있다.

이 경우, 프로세서(470)는 움직임 정보에 포함된 전후 방향 기울기를 기초로, 목표 위치(A2)를 설정할 수 있다. 이때, 목표 위치(A2)은 도 9b을 참조하여 이미 전술한 것과 동일한바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

한편, 차량(100)이 내리막길(942)을 모두 통과하여 차량(100)의 전후 방향 기울기가 제2 기준값보다 큰 값으로 복귀하는 경우, 프로세서(470)는 가상 화면(921)을 기준 위치(R1)로 다시 이동시킬 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)에 의해 수행되는 예시적으로 프로세스(S1000)를 보여준다.

단계 S1010에서, 프로세서(470)는 디스플레이부(440)를 통해, 차량(100)에 구비된 투사면에 가상 화면을 표시할 수 있다. 이때, 가상 화면에는 각종 주행 정보를 안내하는 적어도 하나의 인디케이터가 포함될 수 있다.

단계 S1020에서, 프로세서(470)는 차량(100)의 움직임 정보 및 도로 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 움직임 정보에는 적어도 차량(100)의 조향각이 포함될 수 있다. 여기서, 차량(100)의 조향각은 차량(100)에 구비된 스티어링 휠의 회전 방향 및 회전 각도에 대응하는 것일 수 있다. 프로세서(470)에 의해 수신되는 움직임 정보는 차량(100)의 센싱부(160)로부터 제공되는 것일 수 있다. 예컨대, 차량(100)의 조향각은 조향 구동부(152)의 조향각 센서에 의해 실시간 또는 주기적으로 측정되어, 프로세서(470)로 제공될 수 있다. 또는, 프로세서(470)에 의해 수신되는 움직임 정보는 자세 감지 센서(464)로부터 제공되는 것일 수 있다.

또한, 도로 정보에는 (i)실외 카메라(462)에 의해 촬영된 전방 이미지, (ii)차량(100)의 현재 위치에 대응하는 경로 데이터 및 (iii)지도 데이터 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 이때, 경로 데이터는, 차량(100)의 현 위치로부터 기 설정된 목적지까지의 경로를 안내하는 데이터일 수 있다.

예컨대, 프로세서(470)는 실외 카메라(462)에 의해 촬영된 전방 이미지에서, 차량(100)이 주행 중인 도로를 검출하고, 검출된 도로의 특징(예, 차선 수, 곡률, 차선 종류, 차로 폭, 주변 시설의 형상)을 획득한 후, 이를 지도 데이터와 매칭하여 차량(100)의 위치나 주행 방향 등을 산출할 수 있다.

단계 S1030에서, 프로세서(470)는 차량(100)의 조향각 및 도로 정보를 기초로, 차량(100)의 주행 예정 차로를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 차량(100)이 복수의 차로들을 포함하는 다차선 도로를 주행 중인 경우, 프로세서(470)는 조향각 및 경로 데이터를 기초로, 차량(100)이 현재의 주행 차로로부터 어느 차로로 이동할지 결정할 수 있다. 일 예로, 프로세서(470)는 동일한 조향각이 수신된 경우, 차량(100)의 경로 데이터를 기초로, 운전자가 경로 변경(즉, 좌회전, 우회전 또는 유턴)을 의도한 것인지 아니면 차선 변경을 의도한 것인지 해석할 수 있다. 다른 예로, 차량(100)의 전방에 좌회전 차로 및 직진 차로가 있는 경우, 차량(100)의 경로 데이터가 좌회전을 지시하면, 프로세서(470)는 좌회전 차로를 차량(100)의 주행 예정 차로로 결정하고, 차량(100)의 경로 데이터가 직진을 지시하면, 프로세서(470)는 직진 차로를 차량(100)의 주행 예정 차로로 결정할 수 있다.

단계 S1040에서, 프로세서(470)는 차량(100)에 대한 주행 예정 차로의 위치를 기초로, 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경할 수 있다.

일 실시예에서, 주행 예정 차로가 차량(100)의 좌측에 위치하는 경우, 프로세서(470)는 가상 화면을 좌측으로 이동시키고, 주행 예정 차로가 차량(100)의 우측에 위치하는 경우, 프로세서(470)는 가상 화면을 우측으로 이동시킬 수 있다. 이 경우, 프로세서(470)는 차량(100)과 주행 예정 차로 간의 위치 차이를 기초로, 가상 화면을 우측으로 이동시킬 거리를 산출할 수 있다. 일 예로, 프로세서(470)는 차량(100)과 주행 예정 차로 간의 위치 차이에 비례하여, 가상 화면의 이동 거리를 증가시킬 수 있다. 다른 예로, 프로세서(470)는 차량(100)의 주행 방향과 주행 예정 차로의 방향 간의 차이를 기초로, 가상 화면의 이동 거리를 산출할 수 있다.

일 실시예에서, 프로세서(470)는 가상 화면과 주행 예정 차로의 매칭 여부를 기초로, 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경할 수 있다. 예컨대, 가상 화면이 주행 예정 차로의 좌측으로 벗어나는 경우, 프로세서(470)는 가상 화면의 위치를 우측으로 이동시킬 수 있다. 다른 예로, 가상 화면이 주행 예정 차로의 우측으로 벗어나는 경우, 프로세서(470)는 가상 화면의 위치를 좌측으로 이동시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)가 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경하는 동작의 일 예를 보여준다.

도 11은 제1 차로(1111)와 제2 차로(1112)로 갈라지는 분기점이 있는 도로의 탑뷰를 보여준다.

도 11을 참조하면, 프로세서(470)는 실외 카메라(462)로부터 제공되는 전방 이미지를 기초로, 제1 차로(1111) 및 제2 차로(1112)를 검출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(470)는 전방 이미지를 기초로, 검출된 제1 차로(1111) 및 제2 차로(1112) 각각의 폭, 위치 또는 곡률 등을 산출할 수 있다. 또한, 차량(100)의 경로 데이터는 제2 차로(1112)로의 주행을 지시하고 있는 상태일 수 있다.

차량(100)의 운전자가 차량(100)이 제2 차로(1112)로 주행하도록 스티어링 휠을 오른쪽으로 돌리는 경우, 자세 감지 센서(463) 또는 조향 구동부(152)의 조향각 센서에 의해 스티어링 휠의 조작량에 대응하는 조향각이 측정될 수 있다. 이에, 프로세서(470)는 조향각 및 경로 데이터를 기초로, 제2 차로(1112)를 주행 예정 차로로 설정할 수 있다.

한편, 가상 화면(1121)의 위치 제어 동작이 수행되지 않는 경우, 프로세서(470)는 기준 위치(R1)에 가상 화면(1121)을 표시할 수 있다. 이 경우, 도시된 바와 같이, 운전자에게는 가상 화면(1121)이 제2 차로(1112)에 대응하지 않는 영역에 표시되는 것으로 인식될 수 있다. 즉, 가상 화면(1121)은 제2 차로(1112) 내의 영역에 정합된 상태로 표시되어야 함에도, 운전자에게는 보이는 가상 화면(1121)은 제2 차로(1112)의 좌측으로 벗어나게 되며, 이는 운전자의 혼란을 가중시킬 수 있다.

프로세서(470)는 차량(100)의 주행 예정 차로인 제2 차로(1112)의 위치와 차량(100)의 조향각(또는 주행 방향)을 기초로, 가상 화면(1121)의 목표 위치(A11)를 산출할 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 기준 위치(R1)의 가상 화면(1121)이 제2 차로(1112)의 좌측에 표시되는 경우, 목표 위치(A11)는 기준 위치(R1)의 우측일 수 있다. 프로세서(470)는 가상 화면(1121)을 기준 위치(R1)로부터 목표 위치(A11)까지 이동시킬 수 있고, 이에 따라 차량(100)의 운전자는 제2 차로(1112)의 영역에 정합된 가상 화면(1121)을 제공받을 수 있다.

한편, 도 11에서는 가상 화면(1121)이 주행 예정 차로(1112)을 좌측으로 벗어난 상황을 기준으로 설명하였으나, 그 반대의 경우에도 유사한 방법으로 가상 화면(1121)의 위치를 좌우 방향으로 변경할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)가 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경하는 동작의 다른 예를 보여준다.

도 12은 제1 내지 제3 차로(1211-1213)를 포함하는 도로의 탑뷰를 보여준다. 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 차로(1211-1213)는 모두 직선 차로이고, 차량(100)은 제1 차로(1211) 내에서 주행 중인 것으로 가정한다.

도 12를 참조하면, 프로세서(470)는 실외 카메라(462)로부터 제공되는 전방 이미지를 기초로, 제1 내지 제3 차로(1211-1213)를 검출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(470)는 전방 이미지를 기초로, 검출된 제1 내지 제3 차로(1211-1213) 각각의 폭, 위치 또는 곡률 등을 산출할 수 있다. 또한, 차량(100)의 경로 데이터는 제2 차로(1212)로의 주행을 지시하고 있는 상태일 수 있다.

차량(100)의 운전자가 차량(100)이 제1 차로(1211)에서 제2 차로(1212)로 이동하도록 스티어링 휠을 오른쪽으로 돌리는 경우, 자세 감지 센서(463) 또는 조향 구동부(152)의 조향각 센서에 의해 스티어링 휠의 조작량에 대응하는 조향각이 측정될 수 있다. 이에, 프로세서(470)는 조향각 및 경로 데이터를 기초로, 제2 차로(1212)를 주행 예정 차로로 설정할 수 있다.

한편, 가상 화면(1221)의 위치 제어 동작이 수행되지 않는 경우, 프로세서(470)는 기준 위치(R1)에 가상 화면(1221)을 표시할 수 있다. 이 경우, 도시된 바와 같이, 가상 화면(1221)의 투사 거리로 인하여, 운전자에게는 가상 화면(1221)이 제2 차로(1212)가 아닌 제3 차로(1213)에 대응하는 영역에 표시되는 것으로 인식될 수 있다. 즉, 가상 화면(1221)은 제2 차로(1212) 내의 영역에 정합된 상태로 표시되어야 함에도, 운전자에게는 보이는 가상 화면(1221)은 제2 차로(1212)의 우측으로 벗어나게 되며, 이는 운전자의 혼란을 가중시킬 수 있다.

프로세서(470)는 차량(100)의 주행 예정 차로인 제2 차로(1212)의 위치와 차량(100)의 조향각(또는 주행 방향)을 기초로, 가상 화면(1221)의 목표 위치(A12)를 산출할 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 기준 위치(R1)의 가상 화면(1221)이 제2 차로(1212)의 우측에 표시되는 경우, 목표 위치(A12)는 기준 위치(R1)의 좌측일 수 있다. 프로세서(470)는 가상 화면(1221)을 기준 위치(R1)로부터 목표 위치(A12)까지 좌측으로 이동시킬 수 있고, 이에 따라 차량(100)의 운전자는 제2 차로(1212)의 영역에 정합된 가상 화면(1221)을 제공받을 수 있다.

도 12에서는 가상 화면(1221)이 주행 예정 차로(1212)을 우측으로 벗어난 상황을 기준으로 설명하였으나, 그 반대의 경우에도 유사한 방법으로 가상 화면(1221)의 위치를 좌우 방향으로 변경할 수 있다는 것은 당업자에게 자명하다.

한편, 도 11 및 도 12를 비교하면, 동일 방향의 조향각이 측정되는 경우라도, 프로세서(470)는 기준 위치(R1)에서 표시되는 가상 화면(1221)에 대한 주행 예정 차로의 위치에 따라, 가상 화면(1221)의 목표 위치를 반대 방향으로 설정할 수 있다.

한편, 차량(100)의 주행 속도가 증가함에 따라, 운전자의 시야각은 좁아진다는 것은 여로 연구를 통해 밝혀졌다. 운전자는 차량(100)의 주행 속도가 빠를수록 시야가 좁아지므로, 상대적으로 주행 속도가 느릴 때보다, 전방의 더 먼 곳을 주시하게 된다. 도 13은 전술한 인간의 시각 특성을 고려한 방법을 통해, 가상 화면을 제어하는 동작을 설명한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)에 의해 수행되는 예시적으로 프로세스(S1300)를 보여준다.

단계 S1310에서, 프로세서(470)는 디스플레이부를 통해, 차량(100)에 구비된 투사면에 가상 화면을 표시할 수 있다. 이때, 가상 화면에는 각종 주행 정보를 안내하는 적어도 하나의 인디케이터가 포함될 수 있다. 예컨대, 가상 화면에는 차량(100)의 주행 속도 인디케이터가 표시될 수 있다.

단계 S1320에서, 프로세서(470)는 차량(100)의 움직임 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 움직임 정보에는 적어도 차량(100)의 주행 속도가 포함될 수 있다. 여기서, 차량(100)의 주행 속도는 차량(100)의 속도 센서에 의해 측정되는 것일 수 있다.

실시예에 따라, 움직임 정보에는 차량(100)이 주행 중인 도로의 제한 속도가 더 포함될 수 있다. 이때, 제한 속도 정보는 지도 데이터에 포함된 것이거나, 통신부(410)에 의해 수신되는 것일 수 있다. 또는, 프로세서(470)는 실외 카메라(462)로부터 제공되는 이미지를 기초로, 제한 속도를 알리는 교통 표지판을 검출하고, 검출된 교통 표지판으로부터 TSR(Traffic Sign Recognition) 기술을 이용하여 제한 속도 정보를 획득할 수 있다.

단계 S1330에서, 프로세서(470)는 주행 속도가 임계 속도 이상인지 판단할 수 있다. 여기서, 임계 속도는 메모리(130)에 기 저장된 값으로서, 사용자에 의해 설정된 것이거나 출고 당시에 디폴트로 설정된 것일 수 있다. 또는, 임계 속도는 차량(100)의 운전자에 의해 입력되는 것일 수 있다. 또는, 임계 속도는 운전자 상태, 차량(100) 상태, 도로 상태, 교통 혼잡도 등에 따라 프로세서(470)에 의해 주기적으로 갱신될 수 있다.

일 예로, 프로세서(470)는 실내 카메라(461)로부터 제공되는 이미지를 기초로, 운전자가 졸음 운전 중인지 판단하고, 졸음 운전 중인 경우, 임계 속도를 감소시킬 수 있다.

다른 예로, 프로세서(470)는 차량(100)의 타이어나 엔진 등의 고장이 검출된 경우, 임계 속도를 감소시킬 수 있다.

다른 예로, 프로세서(470)는 차량(100)이 주행 중인 도로의 제한 속도를 기초로, 임계 속도를 조절할 수 있다. 일 예로, 제한 속도과 임계 속도는 비례할 수 있다.

다른 예로, 프로세서(470)는 차량(100)의 슬립각 등을 기초로, 도로면의 마찰계수를 산출하고, 산출된 마찰계수를 기초로, 임계 속도를 조절할 수 있다. 예컨대, 도로의 마찰계수와 임계 속도는 비례할 수 있다.

다른 예로, 프로세서(470)는 차량(100)이 교통 체증이 심한 구간을 주행 중인 경우, 임계 속도를 감소시킬 수 있다. 반대로, 교통이 원활한 구간을 주행 중인 경우, 임계 속도를 증가시킬 수 있다.

만약, 단계 S1330에서 차량(100)의 주행 속도가 임계 속도 이상인 것으로 판단 시, 프로세서(470)는 단계 S1340을 수행할 수 있다.

단계 S1340에서, 프로세서(470)는 가상 화면에 포함된 주행 속도 인디케이터의 사이즈를 확대할 수 있다. 이때, 차량(100)의 주행 속도가 높을수록, 주행 속도 인디케이터의 사이즈가 확대되는 비율을 증가할 수 있다. 예컨대, 주행 속도가 제1 속도 내지 제2 속도(>제1 속도) 내인 경우 주행 속도 인디케이터의 사이즈는 2배 확대되고, 주행 속도가 제2 속도 내지 제3 속도(>제2 속도) 내인 경우 주행 속도 인디케이터의 사이즈는 3배 확대될 수 있다. 프로세서(470)는 사이즈 확대와 함께, 주행 속도 인디케이터의 투명도, 색상, 밝기 등을 조절하거나, 플리킹 등의 시각 효과를 발생시키도록 디스플레이부(440)를 제어할 수 있다. 이에 따라,

이와 함께 또는 별개로, 프로세서(470)는 가상 화면에 포함된 다른 인디케이터의 상태를 변경하거나, 삭제할 수 있고, 새로운 인디케이터를 추가 표시하도록 디스플레이부(440)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(470)는 주행 속도가 높아질수록, 가상 화면에 표시되는 제한 속도 인디케이터의 점멸 속도를 증가시킬 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(470)는 주행 속도가 임계 속도의 1.2배를 초과하는 경우, 사각지대 인디케이터를 가상 화면에서 삭제하고, 차량(100)의 엔진 회전수(rpm) 인디케이터를 가상 화면에 추가할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(470)는 주행 속도가 임계 속도의 1.3배를 초과하는 경우, 차량(100)의 감속을 유도하는 경고 인디케이터를 가상 화면의 빈 영역에 추가할 수 있다.

이와 함께 또는 별개로, 프로세서(470)는 차량(100)의 주행 속도를 기초로, 가상 화면의 투사 거리(projection distance)를 변경할 수 있다. 이때, 투사 거리는, 투사면(101)부터 가상 화면에 표시되는 허상까지의 직선 거리를 의미할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(470)는 차량(100)의 주행 속도가 높아질수록, 가상 화면의 투사 거리를 증가시킬 수 있다.

도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)가 차량(100)의 주행 속도에 따라 가상 화면을 제어하는 동작을 보여준다.

도 14a는 차량(100)의 주행 속도에 따른 운전자의 시야 범위 변화를 예시한다. 도 14a를 참조하면, 제1 시야 범위(1401)는 주행 속도가 제1 속도인 경우의 시야 범위이고, 제2 시야 범위(1402)는 주행 속도가 제1 속도보다 빠른 제2 속도인 경우의 시야 범위이며, 제3 시야 범위(1403)는 주행 속도가 제2 속도보다 빠른 제3 속도인 경우의 시야 범위일 수 있다. 도시된 바와 같이, 주행 속도가 빨라질수록, 운전자의 시야각은 좁아지고, 주시 거리는 증가할 수 있다.

도 14b는 차량(100)의 주행 속도에 따라, 가상 화면의 투사 거리가 조절되는 것을 예시한다. 도 14b를 참조하면, 프로세서(470)는 차량(100)의 주행 속도가 제1 속도인 경우, 제1 투사 거리(D1)에 제1 가상 화면(1411)을 표시하도록 디스플레이부(440)를 제어할 수 있다. 프로세서(470)는 차량(100)의 주행 속도가 제1 속도보다 빠른 제2 속도인 경우, 제2 투사 거리(D2)에 제2 가상 화면(1412)을 표시하도록 디스플레이부(440)를 제어할 수 있다. 프로세서(470)는 차량(100)의 주행 속도가 제2 속도보다 빠른 제3 속도인 경우, 제3 투사 거리(D3)에 제3 가상 화면(1413)을 표시하도록 디스플레이부(440)를 제어할 수 있다.

이때, 제1 내지 제3 가상 화면(1411-1413)은 서로 같거나 다르게 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제3 가상 화면(1411-1413)은 서로 동일한 인디케이터들을 포함할 수 있다. 다른 예로, 제1 내지 제3 가상 화면(1411-1413) 중 어느 하나에 포함된 인디케이터와 나머지 가상 화면에 포함된 인디케이터는 위치, 사이즈, 색상 또는 종류가 다를 수 있다.

즉, 프로세서(470)는 차량(100)의 주행 속도가 빨라질수록 가상 화면의 투사 거리를 증가시키고, 주행 속도가 느려질수록 가상 화면의 투사 거리를 감소시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 차량(100)의 주행 속도가 빠를수록 운전자의 주시 거리가 멀어지므로, 프로세서(470)는 주행 속도를 기초로 가상 화면의 투사 거리를 조절함으로써, 시인성이 향상된 가상 화면을 운전자에게 제공할 수 있다.

도 14c는 주행 속도 변화에 따른, 도 14b에 도시된 제1 내지 제3 가상 화면(1411-1413)의 구성 변화를 보여준다.

우선, 제1 가상 화면(1411)에는 복수의 인디케이터들(1411a-1411e)이 표시될 수 있다. 예컨대, 제1 인디케이터(1411a)는 차량(100)의 주행 방향을 안내하는 인디케이터이고, 제2 인디케이터(1411b)는 차량(100)의 차선 이탈 여부를 안내하는 인디케이터이며, 제3 인디케이터(1411c)는 제한 속도를 안내하는 인디케이터이고, 제4 인디케이터(1411d)는 주행 속도를 안내하는 인디케이터이며, 제5 인디케이터(1411e)는 계획된 경로의 방향과 남은 거리를 안내하는 인디케이터일 수 있다.

제2 가상 화면(1412)에는 제1 가상 화면(1411)에 포함된 인디케이터들(1411a-1411e)이 동일하게 표시될 수 있다. 다만, 제1 가상 화면(1411)가 비교할 때, 제4 인디케이터(1411d)에 의해 안내되는 주행 속도는 제한 속도 90km/h보다 빠른 93km/h라는 점에서 차이가 있다. 임계 속도(도 13 참조)가 제한 속도와 동일하게 설정된 경우, 프로세서(470)는 제2 가상 화면(1412)의 제4 인디케이터(1411d)의 사이즈를 제1 가상 화면(1411)에서의 사이즈보다 소정 비율만큼 확대할 수 있다. 이에 따라, 차량(100)의 운전자는 자신이 현재 제한 속도보다 빠르게 이동 중임을 신속히 인지할 수 있다.

제3 가상 화면(1403)에는 제2 가상 화면(1402)에 포함된 제2 인디케이터(1411b) 및 제5 인디케이터(1411e)이 삭제되고, 제6 인디케이터(1411f) 및 제7 인디케이터(1411g)가 새롭게 추가 표시될 수 있다. 제6 인디케이터(1411f)는 차량(100) 엔진의 회전수를 안내하는 인디케이터이고, 제7 인디케이터(1411g)는 감속을 유도하는 인디케이터일 수 있다.

전술한 바와 같이, 프로세서(470)는 차량(100)의 주행 속도 변화를 기초로, 각각의 주행 속도별로 가상 화면의 구성을 변경할 수 있다. 이에 따라, 수시로 변하는 주행 속도에 맞는 적절한 정보가 가상 화면을 통해 운전자에게 제공될 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)가 차량(100)의 주행 속도에 따라 가상 화면을 제어하는 동작을 보여준다.

도 15는 차량(100)이 평지에서 경사로(1501)를 향해 주행 중인 상황을 보여준다. 설명의 편의를 위해, 경사로(1501)는 도시된 바와 같은 오르막길인 것으로 가정한다.

프로세서(470)는 경사로(1501)에 도달하기 전에 경사로(1501)에 대한 정보를 획득할 수 있다. 예컨대, 프로세서(470)는 실외 카메라(462)로부터 제공되는 이미지를 기초로, 차량(100) 전방의 도로 기울기의 변화를 산출하고, 산출된 기울기를 기초로, 경사로(1501)를 검출할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(470)는 차량(100)의 현 위치에 대응하는 지도 데이터를 기초로, 차량(100)에 가장 근접한 경사로(1501)를 검출할 수 있다. 지도 데이터에는 경사로(1501)의 기울기 정보가 포함될 수 있다.

프로세서(470)는 경사로(1501)의 기울기를 기초로, 가상 화면의 목표 위치를 설정할 수 있다. 예컨대, 프로세서(470)는 경사로(1501)의 기울기가 클수록, 기준 위치로부터 먼 위치를 목표 위치로 설정할 수 있다. 목표 위치의 설정이 완료되면, 프로세서(470)는 차량(100)이 경사로(1501)에 접근함에 따라, 가상 화면의 위치를 목표 위치까지 점진적으로 변경할 수 있다. 즉, 프로세서(470)는 가상 화면을 목표 위치까지 이동시킬 수 있다.

도 15를 참조하면, 프로세서(470)는 차량(100)이 경사로(1501)로부터 소정 거리 이상 떨어진 제1 지점(P1)에 있는 경우, 가상 화면(1511)을 기준 위치(R1)에 표시할 수 있다. 이와 함께 또는 별개로, 프로세서(470)는 차량(100)에 대한 경사로(1501)의 위치 및 기울기를 산출할 수 있다. 또한, 프로세서(470)는 목표 위치(A22)를 산출할 수 있다. 경사로(1501)는 오르막길이므로, 목표 위치(A22)는 기준 위치(R1)보다 상측일 수 있다. 이때, 기준 위치(R1)와 목표 위치(A22) 간의 거리는 경사로(1501)의 기울기에 대응할 수 있다.

이후, 차량(100)이 제1 지점(P1)으로부터 제2 지점(P2)까지 주행하는 동안, 프로세서(470)는 기준 위치(R1)와 목표 위치(A22) 사이의 중간 위치(A21)까지 가상 화면(1511)을 이동시킬 수 있다.

이후, 차량(100)이 제2 지점(P2)으로부터 제3 지점(P3)까지 주행하는 동안, 프로세서(470)는 중간 위치(A21)부터 목표 위치(A22)까지 가상 화면(1511)을 이동시킬 수 있다. 이때, 제3 지점(P3)은 경사로(1501)가 시작되는 지점일 수 있다.

프로세서(470)는 차량(100)으로부터 경사로(1501)의 시작 지점(P3)까지의 남은 거리를 기초로, 가상 화면(1511)의 이동 속도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 차량(100)으로부터 경사로(1501)의 시작 지점(P3)까지의 남은 거리가 짧을수록, 가상 화면(1511)의 이동 속도를 증가시킬 수 있다.

도 15에 따르면, 차량(100)이 경사로(1501)를 향해 주행하는 동안 가상 화면(1511)의 위치가 경사로(1501)의 기울기에 맞춰 점진적으로 변화되므로, 운전자는 경사로(1501)에 진입하는 순간부터 가상 화면(1511)을 통해 시인성 높은 정보를 제공받을 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 장치(400)가 대향 차량의 헤드 라이트를 기초로, 가상 화면의 위치를 제어하는 동작을 보여준다.

도 16은 제1 내지 제3 차로(1601-1603)를 포함하는 도로의 탑뷰를 보여준다. 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 차로(1601-1603)는 모두 직선 차로이고, 차량(100)은 제2 차로(1602) 내에서 주행 중인 것으로 가정한다.

도 16을 참조하면, 프로세서(470)는 대향 차량(1610)의 헤드 라이트(1611)를 검출할 수 있다. 예컨대, 프로세서(470)는 실외 카메라(462)로부터 제공되는 전방 이미지를 기초로, 헤드 라이트(1611)를 검출할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(470)는 빛 감지 센서(464)로부터 제공되는 센싱 데이터를 기초로, 헤드 라이트(1611)를 검출할 수 있다. 가상 화면(1620)이 기준 위치(R1)에 표시되는 경우, 차량(100)의 운전자는 헤드 라이트(1611)에 의한 눈부심으로 인해, 가상 화면(1620)을 통해 안내되는 정보를 제대로 인지하기 곤란할 수 있다.

이에, 프로세서(470)는 검출된 헤드 라이트(1611)의 위치 및 밝기 중 적어도 하나를 기초로, 가상 화면(1620)에 대한 목표 위치(A31)를 설정할 수 있다. 예컨대, 도시된 것처럼, 헤드 라이트(1611)가 차량(100)의 좌측에 위치하는 경우, 프로세서(470)는 기준 위치(R1)의 좌측에 목표 위치(A31)를 설정할 수 있다. 다른 예로, 프로세서(470)는 헤드 라이트(1611)의 밝기가 높을수록, 기준 위치(R1)와 목표 위치(A31) 간의 거리 차를 증가시킬 수 있다.

예컨대, 도시된 바와 같이, 프로세서(470)는 기준 위치(R1)를 기준으로 우측 하단에 대응하는 대각선 방향에 목표 위치(A31)를 설정할 수 있다. 프로세서(470)는 가상 화면(1620)을 목표 위치(A31)를 향하여 이동시킬 수 있고, 가상 화면(1620)의 위치가 목표 위치(A31)를 향하여 변경됨에 따라, 가상 화면(1620)과 헤드 라이트(1611)가 서로 겹쳐지는 영역이 감소하거나 사라질 수 있다. 결과적으로 가상 화면(1620)의 시인성이 향상될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.

100: 차량
400: 헤드업 디스플레이 장치

Claims

차량의 주행 정보를 안내하는 적어도 하나의 인디케이터를 포함하는 가상 화면을 상기 차량에 구비된 투사면의 적어도 일부분에 표시하는 디스플레이부; 및
상기 차량의 움직임 정보를 기초로, 상기 가상 화면의 위치 및 사이즈 중 적어도 하나를 변경하는 프로세서;를 포함하는, 헤드업 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 주행 정보에 대응하는 표시광을 출력하는 디스플레이 패널; 및
상기 표시광을 상기 투사면에 반사시키는 적어도 하나의 미러를 포함하는 반사부;를 포함하고,
상기 가상 화면은 상기 투사면의 전체 영역 중, 상기 반사부에 의해 반사된 표시광의 허상이 표시되는 영역인, 헤드업 디스플레이 장치.
제2항에 있어서,
상기 프로세서로부터 제공되는 제어 신호에 따라, 상기 반사부의 회전 각도 또는 위치를 조절하는 자세 조절부;를 더 포함하는, 헤드업 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 차량의 움직임 정보에 포함된 전후 방향 기울기를 기초로, 상기 가상 화면의 위치를 상하 방향으로 변경하는, 헤드업 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 차량의 움직임 정보에 포함된 조향각을 기초로, 상기 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경하는, 헤드업 디스플레이 장치.
제5항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 조향각 및 도로 정보를 기초로, 상기 차량의 주행 예정 차로를 결정하고,
상기 차량에 대한 상기 주행 예정 차로의 위치를 기초로, 상기 가상 화면의 위치를 좌우 방향으로 변경하는, 헤드업 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 차량의 움직임 정보에 포함된 주행 속도를 기초로, 상기 가상 화면의 적어도 일부분의 사이즈를 변경하는, 헤드업 디스플레이 장치.
제7항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 차량의 움직임 정보에 포함된 상기 주행 속도의 증가를 기초로, 상기 가상 화면에 포함된 적어도 하나의 인디케이터 중, 상기 주행 속도를 안내하는 인디케이터의 사이즈를 확대하는, 헤드업 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
빛 감지 센서;를 더 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 빛 감지 센서에 의해 대향 차량의 헤드라이트가 검출된 경우, 상기 차량에 대한 상기 헤드라이트의 위치를 기초로, 상기 가상 화면의 목표 위치를 설정하고,
상기 가상 화면의 위치를 상기 목표 위치까지 변경하는, 헤드업 디스플레이 장치.
제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 차량에 가장 근접한 경사로의 기울기를 기초로, 상기 가상 화면의 목표 위치를 설정하고,
상기 차량이 상기 경사로에 접근함에 따라, 상기 가상 화면의 위치를 상기 목표 위치까지 점진적으로 변경하는, 헤드업 디스플레이 장치.