• ETRI Journal
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• 제38권4호
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• pp.757-766
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• 2016

This study was conducted to examine the usage effects of an augmented reality head-up display (AR-HUD) system on the risk perception and psychological changes of drivers. To do so, we conducted an experiment to collect the driver response times for vehicles and pedestrians as their risk perception behavior, and used a driving behavior determinants questionnaire consisting of Problem Evading, Benefits/Sensation Seeking, Anti-Personal Anxiety, Anti-Personal Angry, and Aggression factors for collecting the psychological characteristics of the drivers. Thirty drivers were randomly assigned into an in-vehicle AR-HUD using group and a control group. As a result, the Anti-Personal Anxiety and Anti-Personal Angry factors were negatively correlated with the response time for the control group. In contrast, these results were not shown for the in-vehicle AR-HUD system using group. These results indicate that the in-vehicle AR-HUD system may partially induce a relaxation of tension or stress for drivers with a high level of interpersonal anxiety. Therefore, the in-vehicle AR-HUD system might contribute to not only the visual safety driving behaviors of drivers, but also to their psychological driving safety with specific characteristics.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권6호
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• pp.660-671
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• 2021

We present a novel optical system for an augmented reality head-up display (AR HUD) with two virtual images at different conjugates by employing a confocal off-axis two-mirror and introducing the horopter circle. For a far virtual image with large asymmetrical aberrations, we initially obtain an off-axis two-mirror system corrected for these aberrations and compensated for the down angle by configuring its parameters to satisfy the confocal and Scheimpflug conditions, respectively. In addition, this system is designed to reduce the biocular parallax by matching Petzval surface into the longitudinal horopter circle in a near virtual image. This design approach enables us to easily balance the residual aberrations and biocular parallax when configuring the optical system with two different conjugates, which results in an AR HUD available for near and far virtual images together.

• ETRI Journal
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• 제35권6호
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• pp.1038-1047
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• 2013

Augmented reality (AR) is currently being applied actively to commercial products, and various types of intelligent AR systems combining both the Global Positioning System and computer-vision technologies are being developed and commercialized. This paper suggests an in-vehicle head-up display (HUD) system that is combined with AR technology. The proposed system recognizes driving-safety information and offers it to the driver. Unlike existing HUD systems, the system displays information registered to the driver's view and is developed for the robust recognition of obstacles under bad weather conditions. The system is composed of four modules: a ground obstacle detection module, an object decision module, an object recognition module, and a display module. The recognition ratio of the driving-safety information obtained by the proposed AR-HUD system is about 73%, and the system has a recognition speed of about 15 fps for both vehicles and pedestrians.

• 한국CDE학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.272-280
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• 2014

Most of the car navigation systems pzrovide 2D or 3D virtual map-based driving guidance. One of the important issues is how to reduce cognitive burden to the driver who should interpret the abstracted information to real world driving information. Recently, an augmented reality (AR)-based navigation is considered as a new way to reduce cognitive workload by superimposing guidance information into the real world scene captured by the camera. In particular, head-up display (HUD) is popular to implement AR navigation. However, HUD is too expensive to be set up in most cars so that the HUD-based AR navigation is currently unrealistic for navigational assistance. Meanwhile, smartphones with advanced computing capability and various sensors are popularized and also provide navigational assistance. This paper presents a research on cognitive effect and responsiveness of an AR navigation by a comparative study with a conventional virtual map-based navigation on the same smartphone. This paper experimented both quantitative and qualitative studies to compare cognitive workload and responsiveness, respectively. The number of eye gazing at the navigation system is used to measure the cognitive effect. In addition, questionnaires are used for qualitative analysis of the responsiveness.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.290-296
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• 2019

차량용 HUD는 자동차 전면 유리창에 안전 운전과 편의 운전 관련 다양한 정보를 표시해 주는 장치로 중요한 역할을 수행한다. 본 논문에서는 증강현실 기술에 적용이 가능한 대면적 비구면 자유형상 미러를 가공하기 위해 초정밀 가공기를 이용하여 가공을 실시하였고 그 결과를 측정하였다. 초정밀 다이아몬드 절삭은 정밀도가 높을 뿐만 아니라 표면 거칠기와 잔류 응력을 낮게 할 수 있어서 우수한 표면 무결성을 갖는 고급 부품의 생산에 유리하다. 또한 비구면 자유 형상의 몰드를 사용함으로써 광학 전달 함수의 개선, 왜곡 경로의 감소 및 특수 이미지 필드 곡률의 실현과 같은 장점을 얻을 수 있다. 이와 같은 비구면 자유형상 금형을 가공하기 위한 방법으로는 초정밀가공기를 이용한 다이아몬드 절삭 방법을 사용하였으며, 제작된 비구면 자유형상 미러 금형의 평가는 비구면 형상 측정기를 이용하여 실시하였다. 이러한 방법에 의해 $1{\mu}m$ 이하의 형상 정밀도(PV)와 $0.02{\mu}m$ 이하의 표면 거칠기(Ra)를 갖는 비구면 자유형상 금형을 제작할 수 있었다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제5권3호
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• pp.119-129
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• 2016

This paper presents an integrated navigation system for accurate navigation solution-based safety and convenience services in the vehicular augmented reality (AR)-head up display (HUD) system. For lane-level guidance service, especially, an accurate navigation system is essential. To achieve this, an inertial navigation system (INS)/global positioning system (GPS)/vision/digital map (IGVM) integrated navigation system has been developing. In this paper, the concept of the integrated navigation system is introduced and is implemented based on a multi-model switching filter and vehicle status decided by using the GPS data and inertial measurement unit (IMU) measurements. The performance of the implemented navigation system is verified experimentally.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제50차 하계학술대회논문집 22권2호
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• pp.253-255
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• 2014

본 논문에서는 스마트카의 핵심과제인 텔레매틱스와 자동차의 기술융합을 통해 더욱더 향상된 운전자의 안전과 편의를 제공하는 차량 HMI(Human Machine Interface) 시스템을 제안한다. 이 시스템은 차량에 장착된 카메라로 촬영한 도로의 이미지를 실시간으로 레퍼런스 데이터베이스와 매칭하여 도로를 인식하는 기술을 사용한다. 매칭된 레퍼런스 이미지와 운전자 맞춤 텔레매틱스 정보를 합성한 증강현실 영상을 운전자의 시선에 보이는 실제 도로와 지형의 모양에 맞추어 HUD(Head-Up Display)에 투사하는 매핑 기술을 통해 운전자가 운전 중 항시 도로에 집중하여 안전운행을 할 수 있도록 고안하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제28권4호
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• pp.45-52
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• 2013

차량용 증강현실 기술은 운전자의 신체적 인지적 부하를 최소화함으로써 운전자의 안전과 편의를 달성하기 위한 목적으로 차량에서 제공되는 정보를 운전자의 시야에 맞게 운전자 전방 실세계에 정합하여 제공하는 기술이다. 최근 차량의 지능화와 증강현실기술 접목의 다양화 및 디스플레이 기술의 급진한 발전으로 차량용 HUD(Head Up Display)기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 특히 최근에는 국내외 자동차 제조사 및 연구기관을 중심으로 AR(Augmented Reality)기술을 차량용 HUD에 접목한 AR-HUD 기술 개발이 진행 중이다. 본고에서는 이러한 배경을 토대로 차량용 HUD 기술 및 차량용 AR 기술의 개발 현황과 관련 이슈에 관하여 살펴보고자 한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.73-83
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• 2019

In this paper, we propose the augmented reality(AR) based driving navigation based on robust lane detection method to dynamic environment changes. The proposed technique uses the detected lane position as a marker which is a key element for enhancing driving information. We propose Symmetrical Local Threshold(SLT) algorithm which is able to robustly detect lane to dynamic illumination environment change such as shadows. In addition, by using Morphology operation and Connected Component Analysis(CCA) algorithm, it is possible to minimize noises in the image, and Region Of Interest(ROI) is defined through region division using a straight line passing through several vanishing points We also propose the augmented reality aided visualization method for Interchange(IC) and driving navigation using reference point detection based on the detected lane coordinates inside and outside the ROI. Validation experiments were carried out to assess the accuracy and robustness of the proposed system in vairous environment changes. The average accuracy of the proposed system in daytime, nighttime, rainy day, and cloudy day is 79.3% on 4600 images. The results of the proposed system for AR based IC and driving navigation were also presented. We are hopeful that the proposed research will open a new discussion on AR based driving navigation platforms, and thus, that such efforts will enrich the autonomous vehicle services in the near future.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.326-333
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• 2011

본 연구는 공간적 정보의 청각적 제시 가능성을 확인하기 위해 머리전달함수(head-related transfer function: HRTF)를 통해 생성된 3D사운드를 가상공간상 대상 위치의 직각형태(orthogonal pattern), 혹은 대각형태(diagonal pattern)의 조합으로 배열하여 투시장치(See-Through HMD)로 증강현실을 경험하고 있는 사용자 과제수행의 정확성과 반응시간을 측정하였다. 본 연구에서 실시한 실험들의 결과를 종합하면, 3D 사운드로 대상의 위치 정보를 제시할 때는 사용자로부터의 방향은 직각으로 위치시키는 정보 배열이 정확성을 확보할 수 있고, 또한 가상적 깊이를 이용하여 정보를 배열하는 것도 그 깊이를 구분할 수 있으나 정확성이 떨어짐을 확인하였다. 특히 보다 현실적인 과제 상황에서의 수행을 비교하기 위해 설계된 이중과제(dual task)를 하는 동안 제시된 청각자극 조건에서도 이러한 정확성과 반응시간의 차이가 마찬가지로 나타났다. 이런 결과를 통해 3D사운드로 대상의 위치와 같은 공간적 정보를 제시 가능한 최적의 배열 형태를 제안하는데, 이는 어떤 패턴으로 정보를 구조화하여 제시하느냐에 따라 청각적 위치 정보 제시의 성공 여부가 결정된다는 것을 의미한다.