▲ 출처=freepik  © 특허뉴스

자율주행 기술 발전과 함께 차량의 전면창을 활용한 디스플레이 기술에 대한 기대감도 높아지고 있다. 운전자는 차량 전면창을 넓은 화면으로 활용해 주변 맛집과 관광정보를 얻고 영화를 감상하거나 게임 등을 즐길 수도 있다. 이러한 변화를 가능하게 하는 기술이 바로 헤드업 디스플레이(HUD)이다. 자동차 디스플레이가 단순히 속도나 자동차 정보만 알려주던 데서 벗어나 이제는 OTT와 게임도 즐길 수 있는 멀티플랫폼으로 발전되었다.

 

증강현실 내비게이션 장치는 헤드업 디스플레이(HUD: Head Up Display), 또는 투명 디스플레이로 차량의 전면 유리에 주행 정보와 외부의 객체 정보(신호등, 차선, 다른 차량의 주행 정보, 주변 건물 및 지역 정보 등)를 표시하여 운전자의 시야 분산을 억제함으로써 운전자가 운전에 집중할 수 있게 한다.

 

▲ 출처=freepik  © 특허뉴스

헤드업 디스플레이는 광학장치에서 생성된 영상을 운전자가 차량 전면창을 통해 볼 수 있도록 표시하는 것으로 1960년대 항공기, 2010년대 국내 고급 차량에 처음 도입된 이후 일반 차량으로 대중화되고 있다.

 

초기 자동차 디스플레이는 계기판이 전부였다. 1910년 미국 포드 자동차에서 속도계를 기본 사양으로 채택된 데서 비롯된 계기판에는 속도와 연료계, 방향지시등과 같이 필수 정보만 담겨 있었는데 그로부터 점차 자동차 기술이 발전하면서 아날로그 계기판으로 진화를 거듭했다.

 

이후 1980년대에는 아날로그 계기판에서 더 진화해 LCD 창에 디지털 숫자들로 채워지는 디지털 계기판이 등장했다. LCD 창 덕분에 운전자의 시인성도 좋아지고 주행 가능거리부터 내·외부온도, 재생중인 라디오 채널 등 다양한 정보도 제공되었다.

 

단순한 필수 정보만을 제공하던 자동차 계기판과 디스플레이도 기술의 진보에 따라 눈에 띄게 발전했다. 풀 LCD부터 TV에서나 볼 수 있던 플렉서블 디스플레이까지 이제 자동차 계기판은 완전한 디지털화를 이뤘고 OTT와 게임 등 다양한 콘텐츠를 즐길 수 있는 멀티플랫폼으로 진화했다.

 

특히 테슬라는 아이패드와 비슷한 사이즈의 대형 디스플레이를 탑재하여 세심한 정보전달과 심미성까지 동시에 제공하고 있다. 또한 타 완성차들도 향상된 디스플레이의 품질을 적극 이용해 넷플릭스와 유튜브 등 구독형 OTT 채널들을 탑재하여 엔터테인먼트 콘텐츠들을 즐길 수 있는 환경을 조성하고 있다.

 

한때, 서울 근교의 자동차 극장이 유행했지만 이제는 내차 안이 언제 아디서든 자동차 극장이라는 말이다. 차량의 멀티플랫폼을 가능하게 하는 차량용 디스플레이 기술 때문이다.

 

최근 차량용 헤드업 디스플레이 기능이 단순한 길 안내 정보제공에서 벗어나 영화, 게임 등 운전자들의 편의 향상을 위한 영역까지 확대될 것으로 기대되면서 관련 특허출원도 활기를 띠고 있다.

 

증강현실(AR), 즉 가상의 사물이나 정보를 사물처럼 보이게 만드는 컴퓨터 그래픽 기술은 군용 무기 체계에 가장 먼저 도입했다. 전투기와 탱크의 조종사 창에 계기판 형태로 주행 경로 및 사방의 레이더, 적 감지 등 조종사에게 필요한 정보를 제공하는데 AR이 적용됐다.

 

이런 AR이 자동차에도 필수 기능이 되었다. 자동차에서는 헤드업 디스플레이(HUD)로 적용되어 운전자의 전방 창에 네비게이션 정보를 출력하거나 후측방경보, 차선이탈경보 등 다양한 정보를 표시해 준다.

 

현대모비스의 HUD 초기 버전인 컴바이너 타입은 장치 하단에 컴바이너를 올릴 수 있는 틸트가 있어 시동을 걸면 디스플레이가 올라와 필요한 정보가 띄어지고 시동을 끄면 다시 디스플레이가 내려가는 방식의 HUD였다.

 

▲ 차량용 헤드업 디스플레이장치(출처=윈텔립스, 10-2018-0044306)  © 특허뉴스

현대자동차는 후기 버전의 HUD도 개발했다. 기존처럼 별도의 창 필요 없이 자동차의 전면 유리에 정보를 반사시켜 운전자의 편의성을 더욱 높이고 전달하는 정보 양도 한층 늘어났다.

 

▲ 헤드업 디스플레이장치(출처=윈텔립스, 10-2021-0178096)  © 특허뉴스

대쉬 보드 전체가 디스플레이가 되는 기술도 있다. 앞서 언급한 디스플레이들은 모두 운전자 혹은 차량 가운데에만 적용되는 디스플레이였다. 이제는 차량 앞좌석 대쉬 보드 전체를 디스플레이로 활용하는 기술들을 선보인다.

 

LG디스플레이가 개발한 디스플레이 기술은 바형 디스플레이 장치로 계기판부터 조수석 앞 끝까지 길게 이어지는 디스플레이이다. 이를 통해 기본적인 주행 정보부터 전방 장애물 촬영, 네비게이션, 원격 사용자 단말과 같은 다양한 구동 보조 시스템까지 운전자와 옆에 탄 동승자에게 실시간 정보를 제공한다.

 

▲ 바형 디스플레이 장치 및 이를 포함하는 차량(출처=윈텔립스, 10-2015-0093846)  © 특허뉴스

실제로 최근 새롭게 출시한 ‘링컨 노틸러스 2024’의 실내를 보면 이 광활한 바 타입 디스플레이로 전면을 꽉 채웠다.

 

▲ 바형 디스플레이가 탑재된 링컨 노틸러스 2024(출처=링컨 홈페이지)  © 특허뉴스

자동차에서도 스마트폰처럼 디스플레이를 줄이고 늘릴 수 있다. 플렉서블 디스플레이는 TV와 스마트폰뿐 아니라 자동차에서도 만날 수 있기 때문이다. 지금까지의 차량용 디스플레이는 고정방식이었지만 이제 차량용 디스플레이도 운전자가 자유자재로 늘리고 줄일 수 있는 기술이 개발됐다.

 

LG전자의 플렉서블 디스플레이는 운전시엔 대시 보드 위로 돌출되고 운전 중 시야가 방해되거나 불편한 경우 디스플레이를 운전자 스스로 낮출 수 있다.

 

▲ 차량용 디스플레이 장치(출처=윈텔립스, 10-2020-0002706)  © 특허뉴스

길게 펴진 전체 화면은 영상 시청이나 네비게이션으로 이용할 수 있고, 화면을 접거나 낮추면 아래는 키보드, 위에는 검색 화면으로 사용할 수 있어 한정된 자동차 공간에서 더욱 활용도를 높였다.

 

▲ 차량용 롤러블 디스플레이 장치(출처=윈텔립스, 10-2021-0098831)  © 특허뉴스

현대모비스에서도 쉽게 풀고 감을 수 있는 롤러블 디스플레이를 개발했다. 이 디스플레이는 화면부가 디스플레이 롤러로부터 언와인딩되어 올라온 상태에서도 운전자의 오터치나 차량 진동에 의해 화면이 휘어지는 것을 효과적으로 막을 수 있다.

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