초록 ▼

핵심기술
○ 프로젝션 타입 차량용 다중모드 클러스터 모듈 개발
○ 차량 적용성 평가를 위한 소재-부품-전자파 신뢰성 평가 기술

최종목표
○ 프로젝션 타입 차량용 다중모드 클러스터 모듈적용을 위한 방열소재 개발
○ 프로젝션 타입 차량용 다중모드 클러스터 모듈 개발
○ 차량 적용성 평가를 위한 소재-부품-전자파 신뢰성 평가 기술

개발 내용 및 결과
○ 1차년도 개발내용 및 결과
- 클러스터 디자인, 회로, S/W UI 디자인 설계
: 선진사 제품 벤치마킹 분석 실시

핵심기술
○ 프로젝션 타입 차량용 다중모드 클러스터 모듈 개발
○ 차량 적용성 평가를 위한 소재-부품-전자파 신뢰성 평가 기술

최종목표
○ 프로젝션 타입 차량용 다중모드 클러스터 모듈적용을 위한 방열소재 개발
○ 프로젝션 타입 차량용 다중모드 클러스터 모듈 개발
○ 차량 적용성 평가를 위한 소재-부품-전자파 신뢰성 평가 기술

개발 내용 및 결과
○ 1차년도 개발내용 및 결과
- 클러스터 디자인, 회로, S/W UI 디자인 설계
: 선진사 제품 벤치마킹 분석 실시
: H/W 설계(CPU, 영상처리 시스템, 프로젝션 모듈)
: 영상처리부 알고리즘 설계
: 차량내 인터페이스 및 통신 프로토콜 설계
: GUI 이미지 개발

: 프로젝션 기구 구조 설계
운전석 대쉬 보드의 끝 지점에서 대각으로 주사 시키는 구조로 설계

: 모듈 조절형 시험 장치 설계
DLP 프로젝션 모듈과 스크린의 거리에 따라 화면 크기를 확인할 수 있는 조절형 시험 장치 제작

- 클러스터 하우징의 방열 특성 분석 및 소재 개발
: PC/ABS 소재 기반 방열필러복합화를 통한 고분자복합재료 제조

: PC/ABS 소재 기반 방열 복합소재 특성 분석
: 복합소재의 열전도도와 부품의 방열 특성 전산모사
: 클러스터 영상 구현을 위한 스크린 소재 및 시인성 비교 분석
- 전자파 국제 규격 연구 및 평가 절차 수립
: 자동차 국제 법규(ECE R 10) 동향 조사
: 국제 전자파 규격(CISPR, ISO 등) 동향 조사 및 분석
: 국내외 완성차 전자파 규격 조사 및 분석
: DLP 프로젝터의 전자파 평가를 통한 시험 평가 절차 수립
: 평가
- 특허정보 조사/분석 및 특허 회피방안 검토
: 특허 조사 및 회피 방안 수행
: 특허 출원 - 차량용 프로젝터 디스플레이 장치

○ 2차년도 개발내용 및 결과
- 설계기술 기반의 최적화된 프로젝션 클러스터 모듈 개발
: 선진사 시스템 벤치마킹 분석
: 최적화된 H/W 설계
: 차량용 신뢰성 부품 기준 회로 설계 디자인
: 정적/동적 분석 도구를 사용한 S/W 설계
: GUI 이미지 개발
: 광학 기반 기구 구조 설계

: 프로젝션 기구 설계

: 특허출원 – 차량용 빔프로젝터 방열장치
- 일체형 클러스터 소재 및 방열소재 ( > 3W/mK) 개발
: 부품 성형을 고려한 3W/mK급 방열 복합소재 개발
복합소재의 제조는 PC/ABS 기반으로 필러는 열전도 특성이 우 수한 BN을 주 필러로 사용하였으며, 유리섬유를 이용하여 필러 함량 증가로 인한 기계적 물성 저하를 보강하였다
: 스크린 View Area의 시인성 향상을 위한 소재 비교 분석

- 시작품의 전자파 및 전기적 성능 평가
: 전자파 복사 방출 평가
⦁평가 셋업
⦁평가 결과
전 주파수 대역에서 안테나 편파에 상관없이 모두 규격 만족 72 MHz에 대한 고조파가 피크성 노이즈로 연속적으로 발생하므로 향후 이에 대한 대책이 필요함

- 전자파 복사 내성 평가
⦁평가 셋업
⦁평가 결과
전 주파수 대역에서 전계 인가 전후 오동작 없음

○ 3차년도 개발내용 및 결과
- 개선된 프로젝션 타입 클러스터 모듈 시작품 제작
: 프로젝션 모듈 개발
: CAN DATABASE 구축
: 정적/동적 분석 도구를 이용한 S/W 코딩규칙 적용 및 검증
: UST(Ultra Short Throw) 타입의 기구 구조 설계
: 최종 시작품 거치대 제작
- 실차 조건에서의 사용 편의성 평가
- 프로젝션 클러스터에 대한 신뢰성 평가 및 규격 인증
개선된 프로젝션 타입의 시작품에 대한 신뢰성 평가, 정량적

항목평가
- 전용스크린 개발
- 특허출원 : 차량용 계기판 시스템
- 클러스터 하우징용 방열소재 개발
: 5W/mK급 복합소재 물성 분석
: 5W/mK급 복합소재를 이용한 클러스터 프로젝션 하우징 성형

- 최종 개발품의 전자파 방출 평가
: 전자파 분포 분석
⦁평가 셋업
⦁평가 결과

: 전자파 복사방출 평가
⦁평가셋업
⦁평가결과
전 주파수 대역에서 안테나 편파에 상관없이 모두 규격 만족

: 전자파 복사내성 평가
⦁평가셋업
⦁평가결과
전 주파수 대역에서 전계 인가 전후 오동작 없음

○ 정량적 목표 대비 최종 결과
소재부품사업을 통해 개발한 클러스터에 대한 정량적 목표 대비 최종 결과는 아래와 같다. 개발 결과, 전 항목에 대해 개발 목표치를 모두 만족하였다.

기술개발 배경
○ Use Interface design을 mode화 하고, 이를 구현하기 위한 회로 알고리즘과 차량 전장 시스템 간의 신뢰성확보를 통해 오류가 발생되지 않도록 최적화 기술이 요구됨

○ 야간에 비하여 주간 시인성, 즉 주변의 광량에 따라 시인성이 떨어질 수 있음. 운전자의 주행안전을 위한 클러스터 시인성 확보를 위해 projection에서 발생되는 조사량과 스크린 투영의 최적화 기술이 요구 됨.

○ 구조상 DLP projection과 스크린간의 거리는 짧음. 스크린에 영사되는 화면 사이즈를 원하는 크기로 주사시키기 위해 전용 렌즈의 사용이 필요함.

○ 특히, 차량용 클러스터 부품은 차량 전면의 태양광을 직접받는 부품 중의 하나인 동시에 UI를 만족시키는 다양하고 선명한 정보표시를 위해서는 열발생이 많이 짐. 따라서 시스템에서 발생되는 열과 외부 환경에 의해 도입되는 열을 외부로 방출시켜야 시스템이 안정화 될 수 있음. 차량의 실내외 공기를 이용한 공조시스템과의 연계, 방열 성능이 우수한 하우징 소재 개발, 디자인을 통한 시스템 내부의 유체흐름 최적화 등의 방열을 위한 기술적 접근이 필요함

○ 일반적으로 beam projection type의 제품들은 Consumer Product의 사용 환경 조건에 대한 기술을 확보하고 있으나, 본 기술개발 대상은 자동차용 Automotive Product로의 적용이므로 사용 환경 조건(특히, 고/저온 온도 범위를 만족해야 하는 문제)이 소재, 부품화 및 시스템 전반에 걸쳐 자동차 신뢰성 환경을 만족하여야 함. 따라서 영상구현의 최적화와 차량 내구신뢰성을 만족해야 하는 과제를 동시에 구현 해야함.

핵심개발 기술의 의의
○ 기술적 난이도가 높은 기술로서 국내 및 해외에서도 제조사가 소수에 불과하고 아날로그나 LCD로 디스플레이하는 방식이나, 본 과제에서 개발한 기술은 DLP 프로젝션을 이용한 투사방식을 채택하여 기존의 LCD에서의 제한적인 UI방식에서 벗어나 사용자 인터페이스 설계가 다양해짐으로 인하여 기본적인 정보 표시뿐 아니라 인포테인먼트 정보 표시까지 확대하여, 보다 복잡한 디스플레이가 가능함

○ 차량용 전장품을 개발, 제조 하는 주관기업에서는 광학설계 기술에 대한 기술이 부족하였으나, 광학업체와의 기술 개발을 통하여 광학설계 기술을 지원받아 DLP 프로젝션을 이용한 차량용 전장부품에 대한 경쟁력을 확보함

○ DLP 프로젝션 클러스터 관련 기술 확보를 통해 국내 완성차 업체와 해외 시장 진출에도 충분한 경쟁력을 확보할 수 있었으며, 기존 개발 진행중이던 관련 제품들에 대해 기술 개선 및 회로 최적화 등을 통해 간접적인 매출 상승 효과가 기대됨

적용 분야
○ LCD Display 대체 적용가능
○ Head-up Display 확대적용
: 운전자의 드라이빙 편의성을 위해 시작한 HUD 분야는 고효율, 차세대, Full-color, 넓은시야 등을 장점으로 하는 DLP 기술을 이용하여 높은 화면 밝기와 고해상도, 고명암비 실현.

(출처 : 최종보고서 초록 8p)