R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201616TBIP-C094166-02 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술사업화지원 | |||||
| 연구과제명 | Head Up Display 기술 상용화 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-04-27 ~ 2017-04-26 | |||||
| 연구책임자 | 김동민 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
5명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
10명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 199,000,000 원 기업 : 140,000,000 원 계 : 339,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 399,000,000 원 기업 : 280,000,000 원 계 : 679,000,000 원 |
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| 연구기관명 | 에이치 엘비 주식회사 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001870-01 | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
한국 건설기술연구원으로부터 이전받은 HUD 기술은 차량 윈드쉴드에 의해 발생되는 이중상제거를 광학 Lens를 이용하여 제거하는 기술로 일정 거리의 물체거리, 초점 거리, 갖으며 이로 인해 발생되는 Size의 한계에 따라 전체 HUD Body는 커질 수밖에 없다. HLB(주)에서는 Size축소 한계를 극복고자 이중상 제거 최소 광학 모듈, 시인성 및 방열시스템의 축소로 하는 BLU 모듈, 그리고 운전자 친화형 디자인 개발을 통해 HUD 상용화에 중점을 두고 개발한다. [최종목표] 1. 광학 모듈 개발 - HUD의 거치 Type 및 매립형 Type의 공간 확보를 위해 이중상제거를 위한 물체거리 축소 한계를 극복하고 최소 광학 Layout Size의 이중상 제거 광학 모듈을 개발 한다. - 광학 Lens와 Concave Mirror의 조합으로 윈드쉴드의 특수성에 따른 이중상 발생을 제거하고, 다수의 운전자의 시야각을 확보한다. 2. BLU 모듈 개발 - 일반적인 밝기로는 주간의 태양 및 가시광선의 영향으로 윈드쉴드에 투영된 영상이 왜곡되거나 외부 사물에 겹쳐 주행정보의 시인성이 떨어지게 되며, - 주간의 태양 밝기 및 가시광선의 영향을 극복할 수 있도록 BLU 휘도 증가를 위한 광학 Layout을 개발한다. 3. HUD Design 개발 - 본 HUD의 광학 구조 특성상 일정 이하의 외형 Size 축소는 단기간에 해결하기 어려운 상태로 본 HUD를 차량 데시보드에 거치 시 외형 사이즈에 의한 거부감 및 이질감이 발생됨에 따라 차량 구조에 따른 거부감이 없이 조화로운 HUD 외형 Design을 개발 한다. 4. HUD 성능시험 표준(안) 수립 - HUD 기술의 성능을 인증할 수 있는 성능시험 표준(안)을 수립한다. [연구내용 및 범위] 본 HUD 연구는 한국건설기술연구원에서 개발한 HUD 기술을 최적화하여 완성차 적용 및 자동차 After Market용 HUD의 상품화 개발을 목표로 설정하였음 본 연구의 최종 목표인 HUD 상업화를 위해 각 분야별로 3가지의 핵심 기술 개발 및 1가지 표준(안)수립을 목표로 설정하였음 광학 모듈 개발(이중상 제거) BLU 모듈 개발(주간 시인성 확보) 외형 Design 개발(운전자 친화형 HUD) HUD 기술 성능시험 표준(안) 수립 1. 광학 모듈 개발 : 본 HUD 윈드쉴드 이중상 제거 방식은 광학 구조 (Lens의 초점 거리, 물체거리, 배율)에 의한 이중상 제거 방식으로 배율 변화 및 이에 따른 이중상 제거 현상에 대한 기술이 필요 하며, 현재의 광학적 구조로는 이중상을 완전히 제거하지 못하므로 추가 연구가 필요 하다. - 단 렌즈 초점 거리 및 배율별 이중상 제거 관계 - 복합 렌즈의 초점 거리 및 배율 별 이중상 제거 관계 - 렌즈 배율에 따른 구면 수차 발생 시뮬레이션 및 최소 렌즈 곡률값 설정 - 이중상 제거에 필요한 광학 Layout을 바탕으로 하는 최소 외형 사이즈의 물체 거리 확보 광학 기술 개발 2. BLU 모듈 개발 : 일반적인 BLU Type의 LCD 밝기로는 주간의 태양 및 가시광선의 영향으로 윈드쉴드에 투영된 영상이 외곡 되거나 외부 사물에 겹쳐 주행정보의 시인성이 떨어지게 되며, 주간의 태양 밝기 및 가시광선의 영향을 극복할 수 없다. 현 BLU 밝기로는 맑은 날 윈드쉴드에 투영된 영상의 시인성이 급격히 저하되고 있어 현 BLU System보다 더 높은 광량의 BLU System 개발이 필요 하다. - 주간 시인성 확보를 위한 LCD 휘도 기초 Data 수집 - 휘도 증가를 위한 BLU 광경통 구조 변경 및 LCD Array 변경 설계 - BLU 휘도 증가에 따른 LCD 온도 상승 최소화 방안 검토 및 설계 3. HUD Design 개발 : 광학 구조에 의한 외형 Body Size 한계에 따라 차량 내부와 조화로운 Design으로 이를 극복하고자 데시보드와 조화로운 HUD 외형 Design이 필요 하다. - HUD 트렌드 조사 - 상용성, 구조, 스타일링 및 아이디어 시제품 제작 - 혁신 디자인 구체화 및 설계 4. HUD 성능시험 표준(안) 수립 : HUD의 기술적 기준을 마련하여 HUD 시장의 적합성과 경쟁력을 갖추도록 할 필요가 있다. - HUD 성능지표 개발 - HUD 성능시험 표준(안) 수립 - 기술 활용방안 모색 본기술을 상기 내용으로 개발을 완료 됬을때 현 자동차 적용 HUD에 대한 세계적 추세를 분석한 결과 ？ 자동차용 HUD 기술은 주로 미국을 중심으로 발전해 왔으나, 최근에는 일본 기업의 특허 출원이 세계적으로 증가하고 있는 추세임 ？ Before Market의 경우 전 세계의 자동차용 HUD 시장이 유럽 자동차 메이커(BMW, AUDI, Peugeot 등)를 중심으로 이루어져 있으나, 원천 기술은 자동차 메이커가 아닌 미국과 일본 기업을 중심으로 확보가 되어 있으며, After Market의 경우에도 미국과 일본에서 가장 많은 제품이 출시되고 있는 것으로 조사되었음 ？ 자동차용 HUD는 주로 고가의 자동차에서 사용할 수 있는 기능이며, 대중적이라고 하기에는 다소 무리가 있는 것이 현실이라고 볼 수 있음. 따라서 Before Market용 HUD의 표출 성능 수준의 제품을 After Market용 HUD의 가격에 사용할 수 있다는 점은 HUD의 대중화에 큰 기여를 할 수 있는 점이라 판단됨 ？ 또한 점차 HUD에 대한 관심이 증가하고 있지만, 이와 반대로 아직까지는 HUD의 시장 기반이 열악하고 기술에 대한 기준이 없기 때문에 품질이 매우 낮은 제품이 존재하고 있으며 이는 표준 등 HUD 기술의 기준을 설정함으로써 기술적 우위 확보 및 시장의 제품 성능 안정성을 꾀할 수 있음 ？ 교통사고가 국내에서 가장 큰 교통부문 사회문제로 인식이 되고 있다는 점을 파악하여 안전 측면에 초점을 둔 사업화가 필요할 것임 |
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| 색인어 | 한글 | 이중상 | 렌즈 | 시인성 | HUD | 시야각 |
| 영문 | Ghost Image | Lens | Visibility | Head Up Display | Viewing Angle | |
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