Search

KR-20260061308-A - Mirrorless head-up display device

KR20260061308AKR 20260061308 AKR20260061308 AKR 20260061308AKR-20260061308-A

Abstract

본 발명은 전기 에너지를 가시광으로 전환하여, 미러에 의한 반사없이 윈드쉴드를 향해 가시광을 출력하는 가시광 생성 장치; 및 상기 가시광 생성 장치와 전기적으로 연결되어 신호를 제공하는 드라이버 장치;를 포함하는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Inventors

  • 김용기
  • 장대현

Assignees

  • 주식회사 솔루엠

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241026

Claims (11)

  1. 전기 에너지를 가시광으로 전환하여, 미러에 의한 반사없이 윈드쉴드를 향해 가시광을 출력하는 가시광 생성 장치; 및 상기 가시광 생성 장치와 전기적으로 연결되어 신호를 제공하는 드라이버 장치;를 포함하는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 가시광 생성 장치는, 상기 윈드쉴드에 표시되는 화면의 크기에 대응되도록 복수의 발광소자를 포함하는 디스플레이 패널로 구현되는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 가시광 생성 장치는, 각각이 복수의 발광소자를 포함하는 복수의 블록으로 구분되고, 상기 복수의 블록 단위로 광출력이 제어되는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 가시광 생성 장치는, 상기 화면의 제1 영역에 표시되는 이미지를 구현하는 광을 생성하는 제1 발광소자 블록; 상기 화면의 제2 영역에 표시되는 이미지를 구현하는 광을 생성하는 제2 발광소자 블록;을 포함하는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제1 영역은, 상기 제2 영역에 비해 상기 화면의 안쪽에 위치하고, 상기 제1 발광소자 블록은, 상기 제2 발광소자 블록에 비해 더 안쪽에 배치되는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 드라이버 장치에 제어 신호를 제공함으로써, 상기 가시광 생성 장치의 광출력을 제어하는 프로세서;를 더 포함하는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제1 발광소자 블록이 온(on) 상태에서, 상기 제2 발광소자 블록이 오프(off) 상태를 유지하도록 제어 신호를 제공하는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제1 영역은, 상기 제1 발광소자 블록에서 생성되는 광에 기초하여, 차량으로부터 제공되는 기본 정보를 표시하는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 프로세서는, 상기 제1 발광소자 블록이 온(on) 상태에서, 상기 제2 발광소자 블록이 온(on) 상태를 유지하도록 제어 신호를 제공하는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 제2 영역은, 상기 제2 발광소자 블록에서 생성되는 광에 기초하여, 차량 외부 오브젝트와 연관된 그래픽 오브젝트를 표시하는 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 그래픽 오브젝트는, 상기 차량 외부 오브젝트와 매칭되어 증강현실을 구현하는 그래픽 오브젝트인 미러리스 헤드업 디스플레이 장치.

Description

미러리스 헤드업 디스플레이 장치{Mirrorless head-up display device} 본 발명은 미러리스 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다. 최근 헤드업 디스플레이(Head Up Display; HUD)를 장착한 차량이 출시되면서 이에 대한 사용자들의 관심이 증가하고 있다. 상기 헤드업 디스플레이(HUD)는 차량이나 항공기 주행 중 운전자의 정면, 즉 운전자의 주시야 선을 벗어나지 않는 범위 내에서 차량의 주행 정보나 내비게이션 정보 등과 같은 차량의 운행 정보를 제공하는 장치이다. 초기의 헤드업 디스플레이는 항공기, 특히 전투기에 부착되어 비행 주행 시 비행사에게 비행 정보를 제공하고자 개발되었으며, 이 원리를 차량에 부합시켜 개발하게 된 것이 차량용 헤드업 디스플레이 장치이다. 예컨대 시속 약 100km/h로 차량을 운전하는 경우, 운전자가 시야를 계기판에 두었다가 도로에 시야를 고정시키는 시간이 약 2초가 걸리는 것으로 가정하면, 그 사이에 차량은 약 55m를 이동하기 때문에 사고가 유발될 가능성이 항상 존재한다. 이러한 위험을 줄이는 방법의 하나로 차량용 헤드업 디스플레이가 개발되고 있으며, 이는 앞 유리창(즉, 윈드실드)의 운전자의 주시야 선에 계기판 정보(속력, 주행거리, RPM 등)나 내비게이션 정보를 나타나게 함으로써, 운전자로 하여금 운전 중에 도로로부터 눈을 떼지 않고도 차량의 중요한 운행 정보나 경로정보를 인지하도록 하여 안전 운행을 가능하게 한다. 등록번호 10- 2305956와 같이 종래 기술에 따른 HUD는, 도 9와 같이 복수의 미러(예를 들면, 폴딩 미러, 비구면 미러)를 구비하고 미러는 윈드쉴드로 반사시킨다. 이러한 방식으로 구현된 HUD는 차량의 속도나 방향 등의 간단한 정도의 정보를 제공하기에는 적합하지만, 다양한 정보를 표시하기에는 미러를 거쳐 윈드쉴드로 출력되는 광에너지가 부족한 문제가 있다. 도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 미러리스 헤드업 디스플레이 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다. 도 3 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 생성 장치를 간략하게 도시한 도면이다. 도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 HUD의 화면을 도시한 도면이다. 도 7 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가시광 생성 장치 및 드라이버 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다. 도 9는 종래기술에 따른 HUD이다. 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. 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. 도 1 내지 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 미러리스 헤드업 디스플레이 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 미러리스 헤드업 디스플레이 장치(Mirrorless head-up display device)(100)(이하, 장치)는, 가시광을 차량의 윈드쉴드에 다이렉트로 출력하여 화면을 표시한다. 종래기술에 따른 HUD는 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 미러를 이용하여, 작은 사이즈의 화상을 확대한 후 윈드쉴드에 상이 맺히도록 하여 운전자에 필요한 정보를 시각적으로 제공한다. 이러한 HUD는, 윈드쉴드에 투사되는 가시광의 광량이 부족하여 운전자에게 선명한 이미지를 제공할 수 없다. 따라서, 종래기술에 따른 HUD는, 차량의 속도, TBT(Turn by turn) 이미지와 같은 비교적 간단한 정보만 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 장치(100)는, 미러리스(mirrorless) 방식으로 구현되고, 화상을 만드는 디스플레이 패널과 윈드쉴드에 표시되는 화면과 비슷하거나 같은 크기로 구현될 수 있다. 그에 따라, 보다 큰 사이즈의 디스플레이 패널이 필요하고 높은 휘도의 가시광을 출력할 수 있게 된다. 한편, 장치(100)는 복수의 발광소자가 포함된 디스플레이 패널을 이용하면서, 높은 휘도의 가시광을 출력하기 때문에 발열 문제와 효율 문제를 극복해야 한다. 본 발명의 실시예에 따른 장치(100)는, 복수의 발광소자를 복수의 블록으로 구분하고, 블록 단위로 광출력을 제어함으로써 발열 문제와 효율 문제를 극복할 수 있다. 한편, 장치(100)는, 복수의 발광소자를 제어하기 위해 복수의 DDI(Display Driver IC)를 이용하는데, 전체의 발광소자 중에서 일부만 높은 빈도로 사용하기 때문에 특정의 DDI에만 스트레스가 집중되는 문제를 극복해야 한다. 본 발명의 실시예에 따른 장치(100)는, 복수의 DDI 각각에 할당되는 발광소자 그룹을 높은 빈도로 사용되는 그룹과 낮은 빈도로 사용되는 그룹으로 설정함으로써 특정의 DDI에 집중되는 스트레스를 분산시킬 수 있다. 장치(100)는, 가시광 생성 장치(200), 드라이버 장치(300), 프로세서(170), 인터페이스(180), 전원공급부(190) 및 인쇄회로기판(101)를 포함할 수 있다. 가시광 생성 장치(200)는, 전기 에너지를 가시광으로 전환할 수 있다. 가시광 생성 장치(200)는, 전기 에너지를 가시광으로 전환하는 복수의 발광소자를 포함할 수 있다. 가시광 생성 장치(200)는, 미러에 의한 반사 없이 윈드쉴드를 향해 가시광을 출력할 수 있다. 가시광 생성 장치(200)는, 복수의 발광소자를 포함하는 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 디스플레이 패널의 크기는, 윈드쉴드에 표시되는 화면의 크기와 같거나 비슷할 수 있다. 한편, 가시광 생성 장치(200)에 포함되는 복수의 발광소자는 LED일 수 있다. 가시광 생성 장치(200)는, 윈드쉴드에 표시되는 화면의 크기에 대응되도록 복수의 발광소자를 포함하는 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 드라이버 장치(300)는, 가시광 생성 장치(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 드라이버 장치(300)는, 가시광 생성 장치(200)에 신호를 제공할 수 있다. 가시광 생성 장치(200)는, 드라이버 장치(300)에서 제공되는 신호에 기초하여 가시광을 출력할 수 있다. 프로세서(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 프로세서(170)는, 드라이버 장치(300), 인터페이스(180), 전원공급부(190) 및인쇄회로기판(101)과 전기적으로 연결될 수 있다. 프로세서(170)는, 드라이버 장치(300)에 제어 신호를 제공함으로써, 가시광 생성 장치(200)의 광출력을 제어할 수 있다. 인터페이스(180)는, 차량 내에 구비되는 적어도 하나의 전자 장치와 유선 또는 무선으로 신호를 교환할 수 있다. 인터페이스(180)는, 통신 모듈, 단자, 핀, 케이블, 포트, 회로, 소자 및 장치 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 인터페이스(180)는, 차량내 다른 장치로부터 정보를 수신하고, 프로세서(170)는, 수신된 정보에 기초하여, 가시광 생성 장치(200)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 인터페이스(180)는, 오브젝트 검출 장치로부터 차량 외부의 오브젝트에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기서, 차량 외부의 오브젝트는, 타 차량, 보행자, 차로, 차선, 가로등, 가로수 등과 같이 차량에 구비된 센서로 검출이 가능한 물체로 설명될 수 있다. 예를 들면, 인터페이스(180)는, 차량의 센싱부로부터 차량 자세 정보, 차량 모션 정보, 차량 요(yaw) 정보, 차량 롤(roll) 정보, 차량 피치(pitch) 정보, 차량 충돌 정보, 차량 방향 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