KR20190029488A - 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 방법, 장치 및 명령어들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 - Google Patents

자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 방법, 장치 및 명령어들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 Download PDF

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KR20190029488A
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비탈리 사도비치
다니엘 모랄레스 페르난데스
아드리안 하아르
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Abstract

자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 방법, 장치 및 명령어들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공된다. 제1 단계에서 상기 자동차의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황의 존재가 결정된다(11). 그 후 상기 증강 현실 디스플레이 장치를 통한 디스플레이를 위해 가상 오브젝트가 생성된다(12). 상기 가상 오브젝트를 통해 가능한 임박한 이벤트, 액션 또는 위험 상황이 시각화된다. 이 경우, 상기 가상 오브젝트는 상기 가상 오브젝트의 움직임을 시뮬레이션하는 움직이는 그래픽 엘리먼트를 포함한다. 생성된 가상 오브젝트는 최종적으로 상기 증강 현실 디스플레이 장치를 통한 디스플레이를 위해 출력된다(13).

Description

자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 방법, 장치 및 명령어들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 {METHOD, APPARATUS AND COMPUTER READABLE STORAGE MEDIUM HAVING INSTRUCTIONS FOR CONTROLLING A DISPLAY OF AN AUGMENTED-REALITY-DISPLAY-DEVICE FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 방법, 장치 및 명령어들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법 또는 본 발명에 따른 장치가 사용되는 자동차에 관한 것이다.
가상 및 증강 현실 기술 및 증강 현실 애플리케이션의 지속적인 개발로 인해 이들은 또한 자동차에도 적용되고 있다. 증강 현실(Augmented Reality)(AR)(독일어로 "erweiterte Realitaet"임)은 3차원 공간에 올바른 위치로 등록되고 실시간 상호 작용이 가능한 가상 엘리먼트를 통해 현실 세계를 풍부하게 하는 것이다. 독일어로 말하는 영역의 당업계에서 "Augmented Reality"라는 표현이 "erweiterte Realitaet"라는 표현에 비해 우세하기 사용되기 때문에, 이하에서는 전자의 표현이 사용된다.
시각적으로 정확한 가상 확장 기능에 의해 그에 상응하게 운전자의 작업 공간을 풍부하게 만드는 가능한 기술적 구현이 헤드업 디스플레이(Head-Up-Display)(HUD)를 제공한다. 이 경우 대시보드에 설치된 디스플레이의 광선은 복수의 미러 및 렌즈를 통해 폴딩되고, 투사 영역을 통해 운전자의 눈으로 반사되어, 운전자는 차량 외부의 가상 이미지를 인식하게 된다. 투사 영역으로서 자동차 분야에서는 종종 앞유리가 사용되는데, 이 앞유리의 곡선 형태가 표현 시 고려되어야 한다. 대안적으로, 유리 또는 합성수지로 이루어진 추가의 패널이 또한 부분적으로 사용되며, 이는 운전자와 앞유리 사이에서 대시보드 상에 배치된다. 디스플레이와 운전 상황의 광학적 오버레이를 통해 정보를 읽기 위해 보다 적은 머리 및 눈의 움직임이 필요하게 된다. 또한, 디스플레이의 가상 거리에 따라 적응될 필요가 거의 없기 때문에, 눈에 대한 적응 노력이 감소된다. 그러나 현재 일련의 시장 헤드업 디스플레이는 운전자의 주요 시야 영역 바로 아래에 있는 디스플레이로 제한되며, 조종석의 다른 곳에서도 또한 찾을 수 있는 예를 들어 속도계와 같은 중복된 정보를 포함한다. 이러한 디스플레이 기술은 시선이 도로에서 멀어지는 것을 감소시키지만, 그러나 제시된 정보가 실제 상황에 등록되어 있지 않기 때문에 해석되어 실제 상황으로 전송되어야 한다는 단점을 또한 갖는다. 이는 복잡한 상황에서 정신적으로 까다로운 인식 과정일 수 있다. 오브젝트를 마킹하고 실제 참조 위치에 정보가 나타나게 함으로써, 즉 접촉 아날로그 표현을 통해, 운전자의 시야에 주변 관련 정보를 직접 표현할 수 있다. 이와 같이 증강 현실의 형태로 주변을 직접 그래픽적으로 풍부하게 함으로써 인식적 이동 요구 사항을 크게 줄일 수 있다. 헤드업 디스플레이에 의한 증강 현실 표현의 구현에 추가하여, 차량 미러에, 즉 내부 미러 또는 외부 미러에 대응하는 가상 확장을 디스플레이하는 것도 또한 가능하다. 마찬가지로, 가상 확장은 후방 카메라 또는 다른 카메라의 디스플레이의 일부일 수도 있다.
강력한 성능의 센서 기술이 도입됨에 따라 문제가 되는 것은 주변과 트래픽에 대한 중요한 정보가 기술적으로 이용 가능하지만 그러한 정보를 양립 가능하고 관리 가능한 방식으로 전달할 수 있는 효과적인 방법이 부족하다는 것이다. 정보가 주변에 직접 표현될 수 있기 때문에, 증강 현실은 이를 위해 완전히 새로운 가능성을 제공한다. 이러한 정보가 이전보다 훨씬 더 직관적으로 처리될 수 있지만, 그럼에도 불구하고 디스플레이 개념의 사용자 친화적인 호환성은 여전히 중요한 목표로 남아 있다. 최우선 순위는 여기서 운전자의 주의와 정보 처리를 항상 적절하게 사용하는 것이다. 예를 들어 우선 해석하기가 복잡하고 이해하기 어려울 수 있는 디스플레이를 통해 이러한 인지 과정에 대해 추가적으로 부담을 주는 것은 어떤 경우에도 피해야 한다. 이는 운전자의 주요 시야 영역에서 두드러진 위치에 사용될 수 있는 디스플레이에 있어서는 훨씬 더 그러하다. 따라서 증강 현실 애플리케이션의 경우에는, 낮은 리소스 정보 처리를 달성하기 위해, 디스플레이 개념이 어떻게 설계되어야 하는지에 대한 질문이 제기된다.
흥미로운 가능성은 "생물학적 운동("Biological Motion" 또는 "biologische Bewegung")"이라는 용어로 요약되는 자연적 운동 패턴의 사용을 제공한다[1]. 여기서, 인간의 지각 시스템은 종래의 공지된 방식으로 반응된다. 생물학적으로 고정된 패턴을 사용함으로써, 본질적으로 매우 기본적이고 이에 따라 매우 빠른 해석 능력에 기초한 일련의 이점을 가져다준다.
"생물학적 운동" 패턴의 표현에서 예를 들어 인간 또는 동물의 움직임은 관리 가능한 복수의 그래픽 엘리먼트로 표현된다. 이 경우 인간은 이러한 몇 가지 자극 또는 움직임을 예를 들어 인간으로 쉽게 인식할 수 있는 것으로 나타난다. 또한, 피험자는 예를 들어 사람의 성 또는 체중과 같은 세부 사항까지도 인식할 수 있다. 이러한 접근법은 증강 현실 응용 분야에 특히 적합하다.
이러한 배경에 대해, 예를 들어, DE 10 2011 120 878 A1호는 차량의 이미지 디스플레이 유닛 상에 가상 이미지 부분을 생성하는 방법을 기술한다. 차량의 이미지 검출 장치에 의해, 차량의 주변이 검출된다. 기록된 이미지 데이터는 생체의 검출을 위해 평가된다. 차량 탑승자가 검출된 생체를 인식하게 하기 위해, 그의 시야에서 이미지 디스플레이 유닛 상에 검출된 생체의 디스플레이 위치가 가상 이미지 부분에 의해 표시된다. 이 경우, 생체를 표시하기 위해 운동을 수행하는 광점의 정렬된 그룹이 생성되고, 여기서 광점은 적어도 인식된 생체에 대응하는 신체 형상의 몇몇의 신체 부분의 위치를 표현한다.
US 2015/0243171 A1호는 자동차의 디스플레이 장치, 예를 들어 헤드업 디스플레이에 대한 디스플레이를 생성하는 방법을 기술한다. 인식 유닛은 차량의 운전자의 전방으로의 시야를 표현하는 주행 방향의 이미지를 수신한다. 그 후, 인식 유닛은 이미지에 포함되어 있는 특징을 추출하고, 추출된 특징에 기초하여 미리 결정된 오브젝트를 인식한다. 인식된 오브젝트가 사람인 경우, 이 사람은 움직이는 광점 피규어의 형태로 디스플레이 장치 상에 표현된다.
WO 2017/019725 A1호에서는 특히 헤드업 디스플레이의 디스플레이를 생성하기 위한 방법을 설명하고 있다. 헤드업 디스플레이에서 장면 내의 오브젝트의 시인성을 향상시키기 위해, 예를 들어 전조등의 시계 영역 내부와 같이 조명되는 장면 내에 있을 수 있는 보행자가 움직이는 광점 피규어와 오버레이됨으로써 헤드업 디스플레이에서 강조 표시된다.
현대의 헤드업 디스플레이 시스템의 가상 투사 영역은 또한 앞유리의 비교적 적은 부분만으로 커버되는 것으로 예상된다. 이로부터 특히 보행자 충돌에 대한 경고에 대한 문제점이 발생한다. 보행자가 예를 들어 매우 멀리 오른쪽으로, 즉 가상 투사 영역 밖에 존재하면, 보행자는 차량 센서에 의해 감지될 수 있지만, 그러나 증강 현실 표현에 의해 강조 표시되지는 않는다. 또한 사람이 예를 들어 집 벽에 의해 완전히 가려져 있지만, 가능한 정보를 기반으로 가능한 충돌을 예측할 수 있는 것이 고려될 수도 있다. 두 경우 모두 문제점은 보행자의 현재 및 미래 위치가 알려지지만 그러나 실제 투사 영역에 도달하지 않는다는 것이다.
요한슨: "생물학적 운동에 대한 시각적 인식 및 그 분석을 위한 모델". 퍼셉트. 사이코피지스. 14권 (1973), 페이지 201-211
본 발명의 목적은 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이의 개선된 제어를 위한 해결 방안을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 제1항의 특징을 포함하는 방법을 통해, 청구항 제10항에 따른 명령어들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 통해, 그리고 청구항 제11항의 특징을 포함하는 장치를 통해 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항의 주제이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 방법은,
- 상기 자동차의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황을 결정하는 단계;
- 상기 증강 현실 디스플레이 장치를 통한 디스플레이를 위해 가상 오브젝트를 생성하는 단계 - 상기 가상 오브젝트를 통해 가능한 임박한 이벤트, 액션 또는 위험 상황이 시각화되고, 상기 가상 오브젝트는 상기 가상 오브젝트의 움직임을 시뮬레이션하는 움직이는 그래픽 엘리먼트를 포함함 - ; 및
- 상기 증강 현실 디스플레이 장치를 통한 디스플레이를 위해 상기 가상 오브젝트를 출력하는 단계
를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체는 컴퓨터를 통해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 다음 단계를 수행하게 하는 명령어들을 포함한다:
- 상기 자동차의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황을 결정하는 단계;
- 상기 증강 현실 디스플레이 장치를 통한 디스플레이를 위해 가상 오브젝트를 생성하는 단계 - 상기 가상 오브젝트를 통해 가능한 임박한 이벤트, 액션 또는 위험 상황이 시각화되고, 상기 가상 오브젝트는 상기 가상 오브젝트의 움직임을 시뮬레이션하는 움직이는 그래픽 엘리먼트를 포함함 - ; 및
- 상기 증강 현실 디스플레이 장치를 통한 디스플레이를 위해 상기 가상 오브젝트를 출력하는 단계.
용어 컴퓨터는 이 경우 광범위하게 이해되어야 한다. 특히 컴퓨터는 제어 장치 및 다른 프로세서 기반 데이터 처리 장치도 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 장치는,
- 상기 자동차의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황을 결정하는 단계를 수행하기 위한 분석 유닛;
- 상기 증강 현실 디스플레이 장치를 통한 디스플레이를 위해 가상 오브젝트를 생성하는 단계를 수행하기 위한 그래픽 생성기 - 상기 가상 오브젝트를 통해 가능한 임박한 이벤트, 액션 또는 위험 상황이 시각화되고, 상기 가상 오브젝트는 상기 가상 오브젝트의 움직임을 시뮬레이션하는 움직이는 그래픽 엘리먼트를 포함함 - ; 및
- 상기 증강 현실 디스플레이 장치를 통한 디스플레이를 위해 상기 가상 오브젝트를 출력하는 단계를 수행하기 위한 출력부
를 포함한다.
본 발명에 따르면, 움직이는 그래픽 엘리먼트를 포함하는 가상 오브젝트에 의해, 가능한 임박한 이벤트, 액션 또는 위험 상황을 지적하는 것이 제공된다. 움직이는 그래픽 엘리먼트를 사용함으로써, 운전자에 의해 직관적으로 검출될 수 있는 자연스러운 움직임 패턴이 구현될 수 있다. 이 경우, 본 해결 방안은 이미 운전자의 시야 내에 있는 오브젝트의 표시에 제한되지 않고, 예를 들어 차량 센서 시스템에 의해서만 인식될 수 있고 아직 운전자에게는 보이지 않는 오브젝트의 표현도 또한 포함한다. 예를 들어 아직 보이지 않는 오브젝트의 궤도, 속도 또는 미래 위치가 예상될 수 있다. 마찬가지로, 이러한 오브젝트-독립적인 위치 설정 및 예상은 헤드업 디스플레이의 제한된 디스플레이 영역에도 불구하고 헤드업 디스플레이의 증대 가능한 영역에 아직 위치하지 않은 오브젝트의 궤도를 시각화하는데 사용될 수 있다.
자동 운전 시에도, 본 발명에 따른 해결 방안이 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들면, 달리고 있는 아이는 느려진 자동 주행에 대한 이유로 표시될 수 있다. 만일의 시스템 조치는 이를 통해 투명하고 이해될 수 있다. 이러한 방법은 운전자의 자신감에 긍정적인 영향을 미치며, 이를 통해 자동으로 주행하는 차량의 이용 및 소비자 수용성에 유리하게 작용한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 상기 움직이는 그래픽 엘리먼트는 실제 오브젝트를 복제하는 광점 그룹을 형성한다. 예를 들어, 광점 그룹은 인간을 복제할 수 있다. 이러한 방식으로 운전자에게는 이에 따라 이미 헤드업 디스플레이의 디스플레이 내에서 인간의 움직임이 보여질 수 있고, 실제로 인간이 자동차 앞에 체류하거나 또는 일반적으로 인간이 가시적일 필요가 없다. 자연스러운 움직임 패턴 및 인식 프로세스에 의해 운전자는 이에 따라 충돌을 회피하기 위해 사람의 존재에 대해 직관적으로 미리 경고를 받을 수 있다. 상응하는 방식으로 물론 또한 동물, 차량 또는 다른 오브젝트가 지적될 수 있다. 이로 인해 운전자가 임박한 이벤트를 더 잘 예상하는 것을 가능하게 하는 균일하고 미묘한 디자인 언어가 발생하게 된다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 가상 오브젝트는 자동차의 주변에서의 실제 또는 잠재적 위험 오브젝트를 나타낸다. 실제 위험 오브젝트는 예를 들어 도로 사용자, 특히 보행자, 자전거 타는 사람 또는 동력 차량일 수 있다. 마찬가지로 실제 위험 오브젝트는 동물 또는 다른 장애물일 수도 있다. 따라서, 운전자에게는 만일의 경우 위험한 교통 상황을 초래할 수도 있는 차량의 주변에서의 실제 존재하는 위험 오브젝트의 존재가 지적될 수 있다. 이 경우 운전자는 필요한 주의를 기울여 반응할 수 있다.
적어도 잠재적으로 위험한 교통 상황을 초래할 수 있는 실제 존재하는 오브젝트를 표현하는 것 외에도, 또한 잠재적 위험 오브젝트도 표현될 수 있다. 잠재적 위험 오브젝트는 예를 들어 도로 사용자 또는 장애물일 수 있다. 잠재적 위험 오브젝트의 표현을 통해 실제 위험 오브젝트가 존재하지 않는 경우에도 잠재적으로 위험한 교통 상황이 지적될 수 있으므로, 운전자는 조심스럽게 그에 상응하게 행동할 수 있다. 예를 들어, 달리는 동물의 표현을 통해 야생동물 보호의 위험이 있는 도로 지역이 지적될 수 있다. 놀고 있는 아이들의 표현은 학교의 근접성을 보여줄 수 있고, 게임 도로에서 점프 공을 가리킬 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 가상 오브젝트의 위치 또는 움직임은 실제 위험 오브젝트의 위치 또는 움직임과 일치하지 않는다. 실제 위험 오브젝트가 아직 보이지 않거나 또는 디스플레이의 증대 가능한 영역에 아직 위치하지 않는 경우, 가상 오브젝트의 위치는 처음부터 실제 위험 오브젝트의 위치와 일치할 수 없다. 그러나, 디스플레이의 증대 가능한 영역에 이미 존재하는 실제 위험 오브젝트가 있는 경우에도, 예를 들어 위험 오브젝트의 움직임의 예상되는 궤도가 설명될 수 있다. 마찬가지로 예를 들어 막 움직이기 시작하려고 하는 차량이 움직임이 시작되기 전에도 회전하는 휠을 표현함으로써 증대될 수 있다고 고려될 수도 있다. 이러한 경우, 가상 오브젝트의 위치가 휠의 위치와 일치할 수 있지만, 그러나 가상 오브젝트는 휠이 실제로 정지 상태에 있는 동안 이미 움직임을 시뮬레이션한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 가상 오브젝트는 운전 지침을 나타낸다. 예를 들어 광점 피규어에 의해 수행되는 적절한 제스처를 사용함으로써, 운전 지침을 운전자에게 제공할 수 있다. 이 경우 예를 들어 내비게이션 장치 또는 주차 및 이동 보조 장치의 지침을 따르는데 도움이 되는 모든 움직임이 구현될 수 있다. 유사하게, 비상 시의 회피 조작이 시각화될 수 있다.
이 접근법의 구현을 위한 일 예는 가상 인간 강사이다. 이 경우 "생물학적 운동" 피규어가 예를 들어 도로 교차로에 위치되어, 윙크 또는 지시 제스처에 의해 선택될 도로 또는 회전을 지시할 수 있다. 이러한 피규어는 주차 또는 이동 동작의 경우에도 그에 대응되는 움직임 및 제스처를 통해 지원하는 방식으로 사용될 수 있다. 여기서 유리하게는, 미러들, 즉 백미러 또는 외부 미러에 또한 증대를 제공한다. 특히 상업용 차량 부문에서는 때로는 매우 복잡한 주차 및 이동 조작에 효과적인 도움을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 증강 현실 디스플레이 장치는 자동차의 적어도 하나의 미러 내의 디스플레이 또는 헤드업 디스플레이를 포함한다. 헤드업 디스플레이는 운전자의 주의를 도로에서 다른 곳으로 돌리지 않고, 운전자에게 원하는 참조 사항을 전달하기에 이상적으로 적합하다. 미러 내의 디스플레이는 특히 주차 및 이동 조작 중에 운전 지침을 디스플레이하는데 유용한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 자동차의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황을 결정하는 단계는 자동차의 센서 시스템의 데이터에 기초하여, 네비게이션 정보에 기초하여, 또는 데이터 전송 유닛에 의해 수신된 정보에 기초하여 수행된다. 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 복수의 운전 상황은 자동차에서 검출된 정보에 기초하여 직접 결정될 수 있다. 특히, 차량의 주변에서의 실제 위험 오브젝트는 차량 센서 시스템을 통해, 예를 들어 카메라 또는 라이더, 레이더 또는 초음파 센서에 의해 검출될 수 있다. 그 외에도 위험 상황은 또한 외부 소스로부터 제공되어 데이터 전송 유닛에 의해 수신된 정보에 기초하여 결정될 수도 있다. 외부 소스로서는 예를 들어 다른 도로 사용자 또는 서비스 제공 업체도 또한 고려된다. 예를 들어 야생동물 보호 또는 학교의 존재에 기반하는 잠재적인 위험 오브젝트 및 운전 지침은 또한 이용 가능한 내비게이션 정보로부터 많은 노력을 하지 않고도 결정될 수 있다.
특히 유리하게는, 본 발명에 따른 방법 또는 본 발명에 따른 장치는 차량, 특히 자동차에 사용된다.
본 발명의 다른 특징은 도면과 관련하여 다음의 상세한 설명 및 첨부된 청구범위로부터 명백해질 것이다.
도 1은 사람을 광점 그룹으로 표현한 것을 도시한다.
도 2는 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 방법을 개략적으로 도시한다.
도 3은 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 장치의 제1 실시예를 도시한다.
도 4는 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 장치의 제2 실시예를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 해결 방안이 실현되는 자동차를 개략적으로 도시한다.
도 6은 자동차용 헤드업 디스플레이 장치의 일반적인 구조를 개략적으로 도시한다.
도 7은 증강 현실 표현에서의 실제 위험 오브젝트의 시각화의 제1 예를 도시한다.
도 8은 증강 현실 표현에서의 실제 위험 오브젝트의 시각화의 제2 예를 도시한다.
도 9는 증강 현실 표현에서의 운전 지침의 시각화의 예를 도시한다.
본 발명의 원리를 더 잘 이해하기 위해, 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 아래에서 보다 상세히 설명될 것이다. 본 발명은 이들 실시예들에 한정되지 않으며, 설명된 특징들은 첨부된 청구항들에서 정의된 바와 같은 본 발명의 보호 범위를 벗어나지 않고 조합되거나 또는 수정될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
도 1은 사람을 광점 그룹으로 표현한 것을 도시한 것이며, 개별 광점은 여기서 흑색으로 표현되어 있다. 단지 15개의 점에 기초한 최소한의 정보량만이 존재하지만, 사람은 특히 애니메이션화된 움직임이 표현될 때, 쉽게 그 안에 표현된 사람을 인식한다. 이러한 생물학적 운동에 대한 접근법은 자연적인 정보 처리 때문에 매우 신속함을 수반한다. 다음에서는 자동차 부문의 적용 경우에 대해 언급한다.
도 2는 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치, 예를 들어 자동차의 적어도 하나의 미러 내의 디스플레이 또는 헤드업 디스플레이의 디스플레이를 제어하기 위한 방법을 개략적으로 도시한다. 제1 단계에서, 예를 들어 센서 데이터, 네비게이션 데이터 또는 위험 정보와 같은 정보가 수신된다(10). 수신된 정보에 기초하여, 자동차의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황의 존재가 결정된다(11). 그 후 증강 현실 디스플레이 장치에 의한 디스플레이를 위해 가상 오브젝트가 생성된다(12). 가상 오브젝트를 통해 가능한 임박한 이벤트, 액션 또는 위험 상황이 시각화된다. 이 경우, 가상 오브젝트는 가상 오브젝트의 움직임을 시뮬레이션하는 움직이는 그래픽 엘리먼트를 포함한다. 예를 들어, 움직이는 그래픽 엘리먼트는 실제 오브젝트를 복제하는 광점 그룹을 형성한다. 생성된 가상 오브젝트는 증강 현실 디스플레이 장치에 의한 디스플레이를 위해 최종적으로 출력된다(13). 바람직하게는, 가상 오브젝트는 자동차의 주변에서의 실제 또는 잠재적 위험 오브젝트, 예를 들어 도로 사용자 또는 장애물을 나타낸다. 그러나 가상 오브젝트는 또한 운전 지침을 나타낼 수도 있다.
도 3은 차량용 증강 현실 디스플레이 장치, 예를 들어 자동차의 적어도 하나의 미러 내의 디스플레이 또는 헤드업 디스플레이의 디스플레이를 제어하기 위한 장치(20)의 제1 실시예의 간략화된 개략도를 도시한다. 장치(20)는 예를 들어 센서 데이터, 네비게이션 데이터 또는 위험 정보와 같은 정보가 수신될 수 있는 입력부(21)를 갖는다. 장치(20)는 또한 자동차의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황을 수신된 정보에 기초하여 결정하는 분석 유닛(22)을 갖는다. 그래픽 생성기(23)는 증강 현실 디스플레이 장치에 의해 디스플레이하기 위한 가상 오브젝트를 생성하고, 여기서 가상 오브젝트를 통해 가능한 임박한 이벤트, 액션 또는 위험 상황이 시각화된다. 이 경우, 가상 오브젝트는 가상 오브젝트의 움직임을 시뮬레이션하는 움직이는 그래픽 엘리먼트를 포함한다. 예를 들어, 움직이는 그래픽 엘리먼트는 실제 오브젝트를 복제하는 광점 그룹을 형성한다. 장치(20)의 출력부(26)를 통해, 생성된 가상 오브젝트는 증강 현실 디스플레이 장치의 제어 장치(42)로 출력된다. 대안적으로, 또한 하나의 지침만이 대응하는 가상 오브젝트를 생성하도록 제어 장치(42)로 출력될 수 있다. 제어 장치(42는 그 후 생성된 가상 오브젝트를 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이에 삽입할 수 있다. 바람직하게는, 가상 오브젝트는 자동차의 주변에서의 실제 또는 잠재적 위험 오브젝트, 예를 들어 도로 사용자 또는 장애물을 나타낸다. 그러나 가상 오브젝트는 또한 운전 지침을 나타낼 수도 있다.
분석 유닛(22) 및 그래픽 생성기(23)는 제어 유닛(24)에 의해 제어될 수 있다. 사용자 인터페이스(27)를 통해, 필요한 경우 분석 유닛(22), 그래픽 생성기(23) 또는 제어 유닛(24)의 설정은 변경될 수 있다. 필요하다면, 장치(20)에 누적되는 데이터는, 예를 들어 나중의 평가를 위해 또는 장치(20)의 구성 요소에 의한 사용을 위해 장치(20)의 메모리(25)에 저장될 수 있다. 분석 유닛(22), 그래픽 생성기(23) 및 제어 유닛(24)은 예를 들어 집적 회로와 같은 전용 하드웨어로서 구현될 수 있다. 그러나, 물론 이들은 또한 부분적으로 또는 완전히 조합되거나 또는 예를 들어 GPU와 같은 적절한 프로세서 상에서 실행되는 소프트웨어로서 구현될 수도 있다. 입력부(21) 및 출력부(26)는 별개의 인터페이스로서 또는 조합된 양방향 인터페이스로서 구현될 수 있다. 설명된 예에서, 장치(20)는 별개의 구성 요소이다. 그러나, 이는 또한 증강 현실 디스플레이 장치의 제어 장치(42)에 통합될 수도 있다.
도 4는 자동차용 증강 현실 디스플레이 장치의 디스플레이를 제어하기 위한 장치(30)의 제2 실시예의 간략화된 개략도를 도시한다. 장치(30)는 프로세서(32) 및 메모리(31)를 포함한다. 예를 들어, 장치(30)는 컴퓨터 또는 제어 장치이다. 프로세서(32)에 의해 실행될 때 장치(30)로 하여금 설명된 방법들 중 하나에 따른 단계들을 실행하게 하는 명령어들이 메모리(31)에 저장된다. 따라서, 메모리(31)에 저장된 명령어들은 프로세서(32)에 의해 실행 가능하고 본 발명에 따른 방법을 구현하는 프로그램을 구현한다. 장치(30)는 예를 들어 센서 데이터, 네비게이션 데이터 또는 위험 정보와 같은 정보를 수신하기 위한 입력부(33)를 갖는다. 프로세서(32)에 의해 생성된 데이터는 출력부(34)를 통해 제공된다. 또한, 이들은 메모리(31)에 저장될 수 있다. 입력부(33) 및 출력부(34)는 결합되어 양방향 인터페이스를 형성할 수 있다.
프로세서(32)는 예를 들어 마이크로 프로세서, 디지털 신호 프로세서, 또는 이들의 조합과 같은 하나 이상의 프로세서 유닛을 포함할 수 있다.
설명된 실시예의 메모리(25, 31)는 휘발성 및 비-휘발성 메모리 영역 모두를 포함할 수 있으며, 예를 들어 하드 디스크, 광 저장 매체 또는 반도체 메모리와 같은 다양한 메모리 장치 및 저장 매체를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 해결 방안이 구현되는 자동차(40)를 개략적으로 도시한다. 자동차(40)는 관련된 제어 장치(42)를 갖는 증강 현실 디스플레이 장치(41)를 포함한다. 증강 현실 디스플레이 장치(41)는 예를 들어 헤드업 디스플레이 장치일 수 있다. 그러나, 증강 현실 디스플레이 장치(41)는 또한 자동차(40)의 미러, 예를 들어 외부 미러(43)에 디스플레이를 포함할 수도 있다. 또한, 자동차(40)는 증강 현실 디스플레이 장치(41)의 디스플레이를 제어하기 위한 장치(20)를 포함한다. 물론, 장치(20)는 또한 증강 현실 디스플레이 장치(41) 또는 증강 현실 디스플레이 장치(41)의 제어 장치(42)에 통합될 수도 있다. 자동차(40)의 다른 구성 요소는 위험 오브젝트를 검출하기 위한 센서 시스템(44), 네비게이션 시스템(45), 데이터 전송 유닛(46) 및 일련의 지원 시스템(47)을 포함하며, 상기 일련의 지원 시스템 중 하나가 예시적으로 도시되어 있다. 데이터 전송 유닛(46)에 의해, 예를 들어 지도 데이터 또는 위험 정보를 검색하기 위해 서비스 제공자에 대한 연결이 확립될 수 있다. 데이터의 저장을 위해, 메모리(48)가 존재한다. 자동차(40)의 다양한 구성 요소 사이의 데이터 교환은 네트워크(49)를 통해 이루어진다. 센서 시스템(44)은 예를 들어, 카메라 및 라이더, 레이더 또는 초음파 센서를 포함할 수 있다.
도 6은 증강 현실 디스플레이 장치에 대한 예로서, 자동차(40)의 투사 영역(53) 상에, 예를 들면 앞유리 상에 또는 운전자와 앞유리 사이에서 대시보드 상에 배치되어 있는 유리 또는 합성수지로 이루어진 추가의 패널 상에 콘텐츠를 디스플레이할 수 있는 자동차용 헤드업 디스플레이 장치(50)를 개략적으로 도시한다. 표현된 콘텐츠는 촬상 유닛(51)에 의해 생성되고, 광학 모듈(52)에 의해 투사 영역(53) 상으로 투사된다. 전형적으로, 투사는 이 경우 스티어링 휠 위의 앞유리 영역에서 이루어진다. 촬상 유닛(51)은 예를 들면 LCD TFT 디스플레이일 수 있다. 헤드업 디스플레이 장치(50)는 일반적으로 자동차(40)의 대시보드에 설치된다.
도 7은 헤드업 디스플레이 내의 증강 현실 표현에서 가상 오브젝트(60)에 의한 실제 위험 오브젝트의 시각화의 제1 예를 도시한다. 3개의 연속적인 시간에 기초하여 가상 오브젝트(60)의 시간적 전개가 도시되어 있다. 이 예에서의 실제 위험 오브젝트는 완전히 가려져 있거나 또는 적어도 헤드업 디스플레이의 가상 투사 영역 외부에 위치하는 사람이다. 개별적인 움직이는 그래픽 엘리먼트(61)로 구성된 가상 오브젝트(60)를 통해 도로를 가로지르는 사람이 시각화된다. 달리고 있는 피규어는 인간으로 쉽게 해석될 수 있으며, 사람의 존재 및 이와 관련된 위험을 지적하는데 도움이 된다. 상응하는 방식으로 장애물도 또한 시각화될 수 있는데, 예를 들어 도로 위로 굴러가는 볼 또는 차도 영역으로 돌출하는 물체 등이다.
도 7에 도시된 접근법은 또한 덜 임계적인 상황에서도 사용될 수 있다. 이에 대한 예로서, 횡단보도, 버스 정류장 또는 학교와 같은 특정 장소에 대해 운전자가 잘 인식하게 하는 것이다. 이러한 경우, "생물학적 운동" 피규어는 예를 들어 실제 사람이 없는 상황에서 도로를 건넌다. 따라서 잠재적 위험 오브젝트가 표현된다. 피규어의 표현은 각 조건에 대해 맞추어질 수 있는데, 예를 들어, 학교를 다니는 어린이가 표현될 수 있다. 너무 강한 운전자 반응을 배제하기 위해, 인위적 사람이 도로를 건너는 것을 허용하는 것을 제외할 수도 있다. 그 대신에 도로 가장자리 또는 인도에 애니메이션을 위치시키는 것이 가능하다. 또한 실제로 존재하는 사람이 시각화되었는지 또는 단지 가상의 사람이 시각화되었는지 항상 명확해야 한다는 것을 유의해야 한다. 이를 위해, 설명된 접근법들 중 단지 하나만이 차량에서 구현된다면, 즉 실제로 존재하는 사람만이 시각화되거나 또는 단지 가상의 사람만이 시각화된다면 유용할 수 있다.
이와 독립적인 다른 기능은 직관적인 방식으로 특정 도로 구간에 대한 운전자 관련 정보를 제공할 수 있는 가능성이다. 예를 들어, 야생동물 보호가 강하게 이루어지는 영역은, 조명 포인트로 이루어지고 도로를 통해 움직이는 가상의 사슴의 미묘한 표시에 의해 통지될 수 있다. 마찬가지로 걷는 속도의 영역에서는 가상의 공이 도로를 통해 굴러갈 수 있다.
도 8은 증강 현실 표현에서의 실제 위험 오브젝트의 시각화의 제2 예를 도시한다. 버스 정류장에서 정차되어 있는 서 있는 버스가 도시되어 있다. 버스가 출발하기 직전에 버스의 타이어 상으로 점으로 이루어진 원이 디스플레이되며, 이는 회전하기 시작한다. 이것은 곧 임박한 버스의 출발을 알린다. 이러한 기능은 자동 및 수동 운전에 모두 사용할 수 있다. 이를 위해 필요한 정보는 차량-대-차량 통신(자동차 간의 데이터 교환), 모바일 데이터를 통해 또는 독자적인 센서 기반 예측 알고리즘으로부터 얻을 수 있다. 또 다른 가능성은 여전히 가려진 차량의 상응하는 타이어 움직임을 나타내는 것이다.
도 9는 증강 현실 표현에서의 운전 지침의 시각화의 일 예를 도시한다. "생물학적 운동" 피규어의 해당 제스처를 통해 표현되는 통과 제한의 경우가 표현되어 있다. 네비게이션 장치 또는 주차 및 이동 보조 장치의 지침을 따르는데 도움이 되는 "가상 인간 강사"의 각각의 움직임을 여기서 사용할 수 있다. 예를 들어 해당 피규어가 도로 교차로에 위치되어, 윙크 또는 지시 제스처에 의해 선택될 도로 또는 회전을 지시할 수 있다. 마찬가지로, 그러한 피규어를 통해 비상 시의 회피 조작이 시각화될 수 있다.
바람직하게는, 위에서 설명한 운전자에 대한 경고 및 정보 개념이 선택되고 파라미터화될 수 있다. 예를 들어, 속도 의존적인 개념의 구현이 제공될 수 있다.
10 정보를 수신
11 참조 사항이 디스플레이되어야 한다는 것을 결정
12 디스플레이를 위해 가상 오브젝트를 생성
13 디스플레이를 위해 가상 오브젝트를 출력
20 장치
21 입력부
22 분석 유닛
23 그래픽 생성기
24 제어 유닛
25 메모리
26 출력부
27 사용자 인터페이스
30 장치
31 메모리
32 프로세서
33 입력부
34 출력부
40 자동차
41 증강 현실 디스플레이 장치
42 증강 현실 디스플레이 장치의 제어 장치
43 외부 미러
44 센서 시스템
45 네비게이션 시스템
46 데이터 전송 유닛
47 보조 시스템
48 메모리
49 네트워크
50 헤드업 디스플레이 장치
51 촬상 유닛
52 광학 모듈
53 투사 영역
60 가상 오브젝트
61 그래픽 엘리먼트

Claims (12)

  1. 자동차(40)용 증강 현실 디스플레이 장치(41)의 디스플레이를 제어하기 위한 방법으로서,
    - 상기 자동차(40)의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황을 결정하는 단계(11);
    - 상기 증강 현실 디스플레이 장치(41)를 통한 디스플레이를 위해 가상 오브젝트(60)를 생성하는 단계(12) - 상기 가상 오브젝트(60)는 상기 가상 오브젝트(60)의 움직임을 시뮬레이션하는 움직이는 그래픽 엘리먼트(61)를 포함함 - ; 및
    - 상기 증강 현실 디스플레이 장치(41)를 통한 디스플레이를 위해 상기 가상 오브젝트(60)를 출력하는 단계(13)
    를 포함하고,
    상기 가상 오브젝트(60)를 통해 가능한 임박한 이벤트, 액션 또는 위험 상황이 시각화되는 것을 특징으로 하는 자동차(40)용 증강 현실 디스플레이 장치(41)의 디스플레이를 제어하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 움직이는 그래픽 엘리먼트(61)는 실제 오브젝트를 복제하는 광점 그룹을 형성하는 것인, 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가상 오브젝트(60)는 상기 자동차(40)의 주변에서의 실제 또는 잠재적 위험 오브젝트를 나타내는 것인, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가상 오브젝트(60)의 위치 또는 움직임은 실제 위험 오브젝트의 위치 또는 움직임과 일치하지 않는 것인, 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 실제 위험 오브젝트는 도로 사용자 또는 장애물인 것인, 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 잠재적 위험 오브젝트는 도로 사용자 또는 장애물인 것인, 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가상 오브젝트(60)는 운전 지침을 나타내는 것인, 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 증강 현실 디스플레이 장치(41)는 상기 자동차(40)의 적어도 하나의 미러(43) 내의 디스플레이 또는 헤드업 디스플레이(50)를 포함하는 것인, 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 자동차(40)의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황을 결정하는 단계(11)는, 상기 자동차(40)의 센서 시스템(44)의 데이터에 기초하여, 네비게이션 정보에 기초하여, 또는 데이터 전송 유닛(46)에 의해 수신된 정보에 기초하여 수행되는 것인, 방법.
  10. 컴퓨터를 통해 실행될 때, 상기 컴퓨터로 하여금 자동차(40)용 증강 현실 디스플레이 장치(41)의 디스플레이를 제어하기 위한 제1항 또는 제2항에 따른 방법의 단계를 수행하게 하는 명령어들을 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체.
  11. 자동차(40)용 증강 현실 디스플레이 장치(41)의 디스플레이를 제어하기 위한 장치(20)로서,
    - 상기 자동차(40)의 운전자를 위한 참조 사항이 디스플레이되어야 하는 운전 상황을 결정하는 단계(11)를 수행하기 위한 분석 유닛(22);
    - 상기 증강 현실 디스플레이 장치(41)를 통한 디스플레이를 위해 가상 오브젝트(60)를 생성하는 단계(12)를 수행하기 위한 그래픽 생성기(23) - 상기 가상 오브젝트(60)는 상기 가상 오브젝트(60)의 움직임을 시뮬레이션하는 움직이는 그래픽 엘리먼트(61)를 포함함 - ; 및
    - 상기 증강 현실 디스플레이 장치(41)를 통한 디스플레이를 위해 상기 가상 오브젝트(60)를 출력하는 단계(13)를 수행하기 위한 출력부(26)
    를 포함하고,
    상기 가상 오브젝트(60)를 통해 가능한 임박한 이벤트, 액션 또는 위험 상황이 시각화되는 것을 특징으로 하는 자동차(40)용 증강 현실 디스플레이 장치(41)의 디스플레이를 제어하기 위한 장치(20).
  12. 증강 현실 디스플레이 장치(41)를 갖는 자동차(40)에 있어서,
    상기 자동차(40)는 제11항에 따른 장치(20)를 포함하거나 또는 상기 증강 현실 디스플레이 장치(41)의 디스플레이를 제어하기 위한 제1항에 따른 방법을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 증강 현실 디스플레이 장치(41)를 갖는 자동차(40).
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