승용차에 Head-up Display(HUD)의 적용이 확대되고 있다. 하지만 트럭이나 버스 등 상용차에는 적용이 이루어지지 않고 있다. 그런 상황 속에서 Maxell은 트럭용 윈드실드형 HUD “T-HUD”를 개발했다.

▲ T-HUD의 평가용 목업으로 글래스에 영상을 투영한 모습

Maxell은 2021년 4월부터 승용차용 HUD “AR-HUD”를 양산하고 있지만, 트럭용 HUD를 개발한 것은 이번이 처음이다. 트럭용 HUD는 트럭 고유의 특징으로 인해 개발이 어렵다고 여겨진다.

Maxell은 신사업 총괄본부 AIS 사업추진부 미사와 아키오(三澤昭央) 부장에 따르면 “현재, 타사 중에서 양산을 실현한 메이커가 없다”고 설명했다. Maxell은 지금까지 프로젝터 등을 통해 쌓아온 영상 투영기술을 응용함으로써 트럭 고유의 해결과제에 대응함으로써 “언제든지 양산할 수 있는 단계”에 이르렀다.

T-HUD의 특징은 크게 두 가지다. 첫 번째는 소형화다. 일반적인 승용차에 비해 “트럭의 크래시패드는 세로 폭이 좁아서 HUD를 탑재할 공간이 적다”는 문제가 있다. 이에 T-HUD는 AR-HUD의 부피가 약 10.5ℓ 인 것과 달리, 그의 절반 이하인 약 4ℓ까지 줄였다.

미사와 부장은 “각 트럭 메이커에 탑재 가능한 크기임을 확인했다” 고 설명했다.

▲ AR-HUD와 T-HUD의 스펙 비교표
트럭(위)의 윈드실드 글래스는 승용차(아래)와 비교하면 지면과 수직에 가깝고, 크래시패드의 세로 폭도 짧다.

다른 하나는 트럭 특유의 윈드실드 글래스에 대응한 것이다. 트럭의 윈드실드 글래스는 지면과 약 80도 정도의 각도로, 승용차에 비해 수직에 가까운 각도로 설치되어 있다.

미사와 부장은 “일반적인 HDU 등 윈드실드 글래스가 직각에 가까울 정도로 낮은 위치에 영상이 비춰지게 되고, 트럭 운전자의 시선과 동떨어지게 된다”고 설명했다. 때문에 운전자의 시선 끝에 영상이 나올 수 있도록 승용차보다 투영 위치를 높였다.

이와 같은 소형화와 투영 위치 상향 조정을 실현할 수 있었던 것은 AR-HUD에서 광학 유닛의 배치를 전면적으로 재검토하고 자유곡면광학기술을 응용했기 때문이다. 자유곡면광학기술은 소형화, 대화면화, 원거리화를 실현하는데 있어 중요한 핵심 기술이며, 이번에는 자유곡면렌즈 및 미러를 트럭용으로 재설계했다. 사용하는 부품 자체는 AR-HUD와 크게 다르지 않다고 한다.

윈드실드 글래스의 지면과의 각도가 크면, 휘도를 높여야만 AR-HUD와 동등한 밝기로 볼 수 있다는 문제도 있다. 그 대로 고휘도화하게 되면 발생하는 열이 커진다. 장치도 소형화하고 있기 때문에, 그 열이 머무르기 쉬운 상태가 되면서 “광학부품이 열화 되고 만다”고 한다. 때문에 열 처리도 중요해진다.

이를 해결하기 위해 사용한 것이 Maxell의 영상 빛 제어 기술인 “Laser Like Image Source(LLIS)”다. LLIS를 통해 빛에 지향성을 부여하고, 발산되지 않고 운전자의 시선 끝에만 빛을 모음으로써 고효율화할 수 있었다. 작은 전력으로 고휘도화 할 수 있기 때문에 열 발생도 억제할 수 있었다.

나아가 트럭의 윈드실드 글래스에는 1장마다 제조 공차(公差)가 크다는 특징도 있다. 그 때문에 클래스에 따라서는 영상이 왜곡되는 경우도 생기게 된다. 이에 Maxell의 프로젝터 사업을 통해 쌓아온 화상처리기술을 응용하여 “생산 라인에서 1장 1장의 글래스에 대해 전자적으로 영상 왜곡을 보정한다”고 한다. 이를 통해 각각의 글래스에 맞는 HUD로 완성한다.