KR20180048049A - 차량용 가변 헤드 업 디스플레이 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법은 윈드쉴드에 투영될 정보가 포함된 화면 출력 신호를 제공하는 단계, 투영될 정보의 종류 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 편광부를 통해 화면 출력 신호를 변조하는 단계, 및 투영될 정보 및 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 렌즈 어레이를 통해 화면 출력 신호의 투과를 제어하는 단계, 및 편광부와 렌즈 어레이를 통해 전달된 화면 출력 신호를 윈드쉴드에 투영시키는 단계를 포함한다.

Description

차량용 가변 헤드 업 디스플레이 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING RECONFIGURABLE HEAD UP DISPLAY (HUD) DEVICE IN VEHICLE}

본 발명은 차량용 가변 헤드 업 디스플레이(HUD) 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2차원 및 3차원의 정보를 차량의 윈드쉴드에 투영할 수 있는 차량용 가변 헤드 업 디스플레이(HUD) 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

전 세계적으로 차량용 디스플레이 통합화에 대한 요구가 늘어나고 있으며, 자동차의 주행 안전시스템은 차량의 도로상황과 안전한 자동차의 운전자를 위해 새롭고 많은 기술들이 점점 부상하고 있다, 특히, 헤드업 디스플레이(Head-up display, HUD) 시스템은 운전자 또는 조종사의 시선과 눈의 초점 수렴거리를 크게 변화시키 지 않고 주행에 필요한 현제상태를 볼 수 있도록 하여 눈의 피로를 줄이고 시선의 이동에 의한 돌발사고의 위험을 감소 시켜주는 장치이다.

예를 들어, 차량의 전방 시야에 직접 정보를 비출 수 있는 헤드업 디스플레이(HUD)를 사용한 내비게이션은 일반 내비게이션과 다르게 운전 중에 시선을 전방에 두기 때문에 큰 혼란 없이 볼 수 있어 안전성이 높게 나타난다. 헤드업 디스플레이(HUD)는 주로 전투기나 항공기에서 사용한 디스플레이 방식으로 앞유리에 반사되는 정보를 볼 수 있게 되어 있다. 또 운전자의 전방 시선을 끊지 않고 계기를 읽을 수 있기 때문에 빠르게 반응할 수 있다는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징으로 인해 주행 중 운전자가 시야의 하단에 있는 계기판 등을 보기 위해 시야 중심이 이동하는 불편함을 감소시킬 수 있고, 시야 중심의 이동으로 인한 사고 위험을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점으로 인해 헤드업 디스플레이(HUD)의 차량 장착에 대한 관심이 확대되고 있다.

한편, 헤드 업 디스플레이(HUD)에서 사용자 또는 운전자에게 보여주는 정보는 차량의 설계와 탑재된 헤드 업 디스플레이(HUD)의 사양에 의해 결정되는 위치에 제공될 수 있다. 하지만, 주행 중 사용자 또는 운전자가 인지하는 주변 환경과 헤드 업 디스플레이(HUD)가 제공하는 정보에 초점이 불일치하는 경우, 사용자 또는 운전자가 주행 중 느끼는 피로감이 커질 수 있다.

KR 10-2016-0090519 A

본 발명은 영상정보를 출력하는 디스플레이에 편광 변조기를 더하여 디스플레이에서 출력되는 영상을 2차원(2D) 또는 3차원(3D)로 재생할 수 있는 차량용 가변 헤드 업 디스플레이 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 차량의 운전자 또는 사용자가 주행 중 제공받는 정보와 주변 환경과의 초점이 불일치되어 느낄 수 있는 피로감을 줄일 수 있도록 디스플레이에서 출력되는 영상정보가 투영되는 상의 초점을 조절할 수 있는 차량용 가변 헤드 업 디스플레이 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 차량의 운전자 또는 사용자가 주행 환경중 제공받는 정보와 주변 환경과의 초점이 불일치되어 느낄 수 있는 피로감을 줄일 수 있도록 차량의 주행 속도에 따라 차량용 헤드 업 디스플레이에서 제공되는 영상의 위치를 변화시킬 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법은 윈드쉴드에 투영될 정보가 포함된 화면 출력 신호를 제공하는 단계; 상기 투영될 정보의 종류 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 편광부를 통해 상기 화면 출력 신호를 변조하는 단계; 상기 투영될 정보 및 상기 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 렌즈 어레이를 통해 상기 화면 출력 신호의 투과를 제어하는 단계; 및 상기 편광부 및 상기 렌즈 어레이를 통해 전달된 상기 화면 출력 신호를 윈드쉴드에 투영시키는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 편광부는 편광 변조기 및 편광 배리어를 포함할 수 있다.

또한, 상기 편광부를 통해 상기 화면 출력 신호를 변조하여 2차원 영상 및 3차원 영상 중 적어도 하나를 구현할 수 있다.

또한, 상기 화면 출력 신호를 변조하는 단계는 상기 편광 변조기의 편광 방향을 0도로 제어하는 단계; 및 상기 편광 변조기를 통해 전달된 신호를 상기 편광 배이러를 통해 격리시키는 단계를 포함하고, 상기 투영될 정보는 상기 3차원 영상일 수 있다.

또한, 상기 화면 출력 신호를 변조하는 단계는 상기 편광 변조기의 편광 방향을 90도로 제어하는 단계; 및 상기 편광 변조기를 통해 전달된 신호에 대한 격리를 해제하는 단계를 포함하고, 상기 투영될 정보는 상기 2차원 영상일 수 있다.

또한, 상기 투영될 정보가 숫자, 문자 및 도형 중 일부로 구성된 경우 상기 편광부는 2차원 영상을 전달하도록 설정될 수 있다.

또한, 상기 투영될 정보가 주행 중인 상기 차량의 인근 공간에 대한 정보를 포함하는 경우 상기 편광부는 3차원 영상을 전달하도록 설정될 수 있다.

또한, 상기 주행 상태는 상기 차량의 주행 속도일 수 있다.

또한, 상기 주행 속도가 기 설정된 범위 이상인 경우, 상기 윈드쉴드에 투영되는 상기 화면 출력 신호의 초점은 제1거리에 맞추어지고, 상기 주행 속도가 상기 범위보다 작은 경우, 상기 초점은 상기 제1거리보다 짧은 제2거리에 맞추어질 수 있다.

또한, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법은 상기 편광부 및 상기 렌즈 어레이를 외부 입력명령에 대응하여 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치는 윈드쉴드에 투영될 정보가 포함된 화면 출력 신호를 제공하는 영상출력부; 상기 투영될 정보의 종류 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 상기 화면 출력 신호를 변조하는 편광부; 상기 투영될 정보 및 상기 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 상기 화면 출력 신호의 투과를 제어하는 렌즈 어레이; 및 상기 편광부 및 상기 렌즈 어레이를 통해 전달된 상기 화면 출력 신호를 윈드쉴드에 투영시키는 반사부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 편광부는 편광 변조기 및 편광 배리어를 포함할 수 있다.

또한, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치는 상기 편광부를 통해 상기 화면 출력 신호를 변조하여 2차원 영상 및 3차원 영상 중 적어도 하나를 구현하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 투영될 정보가 상기 3차원 영상인 경우, 상기 제어부는 상기 편광 변조기의 편광 방향을 0도로 제어하고, 상기 편광 변조기를 통해 전달된 신호를 상기 편광 배이러를 통해 격리시킬 수 있다.

또한, 상기 투영될 정보가 상기 2차원 영상인 경우, 상기 제어부는 상기 편광 변조기의 편광 방향을 90도로 제어하고, 상기 편광 변조기를 통해 전달된 신호에 대한 격리를 해제할 수 있다.

또한, 상기 투영될 정보가 숫자, 문자 및 도형 중 일부로 구성된 경우 상기 편광부는 2차원 영상을 전달하도록 설정될 수 있다.

또한, 상기 투영될 정보가 주행 중인 상기 차량의 인근 공간에 대한 정보를 포함하는 경우 상기 편광부는 3차원 영상을 전달하도록 설정될 수 있다.

또한, 상기 주행 상태는 상기 차량의 주행 속도일 수 있다.

또한, 상기 주행 속도가 기 설정된 범위 이상인 경우, 상기 윈드쉴드에 투영되는 상기 화면 출력 신호의 초점은 제1거리에 맞추어지고, 상기 주행 속도가 상기 범위보다 작은 경우, 상기 초점은 상기 제1거리보다 짧은 제2거리에 맞추어질 수 있다.

또한, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치는 상기 편광부 및 상기 렌즈 어레이를 외부 입력명령에 대응하여 제어하는 정보선택부를 더 포함할 수 있다.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명에 따른 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 차량을 주행 중에 차량용 헤드 업 디스플레이(HUD)로부터 제공되는 정보의 위치를 변화시켜 운전자 또는 사용자가 느낄 수 있는 피로감을 줄일 수 있다.

본 발명은 차량의 속도 등의 주행 환경, 주행 조건에 대응하여 운전자 또는 사용자에게 제공되는 정보를 2차원 또는 3차원으로 변환하여 제공함으로써 운전자 또는 사용자가 보다 편안하게 차량용 헤드 업 디스플레이(HUD)로부터 정보를 제공받을 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도1은 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법을 설명한다.
도2는 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 동작을 설명한다.
도3은 차량용 헤드 업 디스플레이에서 제공하는 정보와 운전자 시선의 초첨 차이를 설명한다.
도4는 차량용 헤드 업 디스플레이에서 발생하는 3차원 영상을 제공하는 방법을 설명한다.
도5는 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 구조를 설명한다.
도6은 도5에 도시된 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 동작을 설명한다.
도7은 차량의 속도에 대응하여 초점 거리를 변경하는 차량용 헤드 업 디스플레이를 설명한다.
도8은 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치를 설명한다.

이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도1은 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법을 설명한다.

도시된 바와 같이, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법은 윈드쉴드에 투영될 정보가 포함된 화면 출력 신호를 제공하는 단계(12), 투영될 정보의 종류 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 편광부를 통해 화면 출력 신호를 변조하는 단계(14), 투영될 정보 및 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 렌즈 어레이를 통해 화면 출력 신호의 투과를 제어하는 단계(16), 및 편광부 및 상기 렌즈 어레이를 통해 전달된 상기 화면 출력 신호를 윈드쉴드에 투영시키는 단계(18)를 포함할 수 있다.

차량에 탑재되는 헤드 업 디스플레이(HUD)는 시스루(See-Through) 정보제공 방식을 이용할 수 있다. 여기서, 시스루(See-Through) 정보제공 방식은 실제 세계와 가상 세계를 중첩하여 표현하는 방식인데 이에는 크게 광학 시스루(Optical See-Through) 방식과 비디오 시스루(Video See-Through) 방식이 있다. 광학 시스루(Optical See-Through) 방식은 투명 디스플레이를 통하여 사용자가 육안으로 바깥 세계를 보면서 동시에 투명 디스플레이에 표시되는 가상 객체를 중첩하여 보게 되는 방식이다. 반면, 비디오 시스루(Video See-Through) 방식은 카메라로 캡처 된 실제 세계 영상과 그래픽으로 생성된 가상 객체를 중첩한 후 모니터를 통하여 사용자에게 제공하는 방식이다. 따라서, 운전자 또는 사용자가 운전, 조작할 수 있는 차량에 탑재되는 헤드 업 디스플레이(HUD)로서는 광학 시스루(Optical See-Through) 방식이 더 적합할 수 있다. 자동차에 적용 가능한 광학 시스루(Optical See-Through) 방식은 구현 방법에 따라 크게 디스플레이 패널 방식, 레이저 방식, 및 프로젝션 방식으로 구분할 수 있다.

디스플레이 패널 방식은 LCD(Liquid Crystal Display)나 OLED(Organic Light-Emitting Diode) 등의 투명 디스플레이를 차량 전방 유리창 면이나 운전자와 차량 전방 유리창 사이에 설치하고 투명 디스플레이에 가상의 객체를 표현하여 운전자가 투명 디스플레이를 통해서 보게 되는 실제 세계와 중첩하여 제공하는 방식이다. 레이저 방식은 자동차 전면 유리창에 레이저 빛을 받으면 발광하는 물질을 도포한 후 레이저 빔을 쏘아 정보를 표현하는 방식이다. 프로젝션 방식은 차량 대시보드 안에 프로젝션 광학장치를 매립한 후 차량 전면의 유리창(즉, 윈드쉴드)를 향해 상방향으로 영상을 투사하고 투사된 영상의 일부가 유리창에 반사되어 사용자에게 보여지는 방식이다. 디스플레이 패널 방식이나 레이저 방식이 투명 디스플레이나 차량 전면 유리창 면에 영상이 출력되는 데 비해, 프로젝션 방식은 가상의 영상이 운전자 전면 수 미터 전방에 맺히게 되는 차이가 있다.

한편, 차량용 헤드 업 디스플레이를 통해 3차원(3D) 영상이 제공될 수 있다. 3차원 영상은 크게 2차원 평면 상에 표시하는 안경방식, 무안경 방식이 있고, 3차원 공간 상에 표시하는 완전 3차원 방식 등이 있다. 이중 안경방식의 3차원 영상 제공은 주행 안전을 보장해야하는 차량용 디스플레이로는 적합하지 않을 수 있다. 무안경 방식으로는 패럴랙스 배이러 방식, 렌티큘라 방식 등이 적용될 수 있다. 한편, 운전자의 시야를 확보해야 하는 윈드실드를 이용하는 차량용 헤드 업 디스플레이의 경우 3차원 공간을 사용할 수 있어 완전 3차원 방식으로 분류되는 집적영상 방식, 체적형 방식, 홀로그래피 방식 등도 적용 가능할 수 있다.

여기서, 집적영상 방식은 공간에 점을 렌즈어레이와 기초영상을 통해 집적시켜 명시야(light field)를 형성시키는 방법이다. 예를 들어, 3차원 영상을 제공하는 과정은 기준 영상 및 서브 영상을 집적한 기초 영상을 출력하는 단계, 기초 영상을 렌즈어레이에 통과시키는 단계, 및 렌즈어레이를 통과한 영상을 반사시켜 윈드실드(windshield)에 비추는 단계를 포함할 수 있다.

렌즈어레이를 이용하는 3차원 영상 제공 방법은 올바른 3차원 영상을 관찰할 수 있는 시야각이 제한되어 있으며 영상 속 깊이의 표현이 제한될 수 있다. 시야각이 제한되는 이유는 렌즈어레이의 각 렌즈를 통해 재생되는 기초영상의 영역의 제한으로 인한 것이다. 시야각을 넓히기 위하여 기초영상의 영역을 넓히는 방법, 마스크를 이용하여 주변 렌즈의 효과를 차단하는 렌즈 스위칭 기술, 곡선의 렌즈어레이를 사용하는 방법 등이 적용될 수 있다. 시야각의 제한으로 인해 운전자 또는 사용자가 올바른 또는 적절한 3차원 영상을 관찰할 수 있는 영역이 있는데, 여기서는 이를 시야창이라고 부른다. 시야창은 헤드 업 디스플레이의 기초 영상을 구성하는 화소 또는 픽셀에서 출력된 주광선이 지나는 제1 이미지 영역이라고 할 수 있고, 기초 영상의 크기에 비례하여 결정될 수 있다.

차량용 헤드 업 디스플레이에 포함된 재생장치는 복수의 화소 또는 픽셀을 포함하고 있다. 또한, 각각의 화소 또는 픽셀은 복수의 서브 픽셀을 포함하고, 상기 복수의 서브 픽셀은 기초 영상에 대응하여 광선을 출력할 수 있다.

한편, 차량용 헤드 업 디스플레이에서 전달되는 영상은 기 설정된 영역에 기 설정된 초점에 맞추어 투영된다. 즉, 차량용 헤드 업 디스플레이로부터 전달되어 윈드쉴드에 투영된 정보는 고정된 영역에 고정된 초점 거리에 맞추어져 있다. 따라서, 운전자 또는 사용자가 차량용 헤드 업 디스플레이로부터 전달되어 윈드쉴드에 투영된 정보를 선명하게 접하려면 운전자 또는 사용자와 윈드쉴드(또는 투영된 정보) 사이에 거리가 일정할 필요가 있다.

또한, 주행 중인 운전자 또는 사용자는 윈드쉴드에 투영된 정보의 초점 거리에 대응하여 주행 중 주변 환경을 인지하는 경우에는 피로감을 적게 느낄 수 있다. 하지만, 주행 중인 운전자 또는 사용자는 주행 환경, 주행 조건에 따라 윈드쉴드 또는 유리창을 통해 주변 정보를 인지할 때의 초점 거리는 차량용 헤드 업 디스플레이가 제공하는 정보의 초점거리와 달라질 수 있고, 사용자 또는 운전자는 주행 중 피로감을 쉽게 느낄 수 있다. 이러한 단점을 극복하고자, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이 장치는 주행 중 제공되는 영상정보를 2차원(2D) 또는 3차원(3D)으로 제공하거나, 주행 속도에 따라 제공되는 영상정보의 초점거리를 변경할 수 있다. 이를 위해, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이 장치는 편광 변조기 및 편광 배리어를 포함하는 변광부와 광신호의 투과를 조정할 수 있는 렌즈어레이를 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이는 편광부를 이용하여, 영상출력장치에서 출력된 화면 출력 신호를 변조하여 2차원 영상 및 3차원 영상 중 적어도 하나를 구현하도록 할 수 있다. 예를 들어, 편광부를 통해 화면 출력 신호를 변조하기 위해서는 편광 변조기의 편광 방향을 0도로 제어하고, 편광 변조기를 통해 전달된 신호를 편광 배이러를 통해 격리시킬 수 있다. 이후 변조된 화면 출력 신호를 렌즈 어레이에 통과시키면 집적영상 방식에 따라 3차원 영상이 구현될 수 있다.

한편, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이는 2차원 영상을 구현하기 위해 편광 변조기의 편광 방향을 90도로 제어하고, 편광 변조기를 통해 전달된 신호에 대한 격리를 해제할 수 있다. 이때, 2차원 영상을 구현하는 경우 렌즈 어레이를 사용할 필요가 없으므로, 편광 변조기에서 전달되는 화면 출력 신호를 윈드 쉴드에 투영시킬 수 있다.

렌즈 어레이는 2차원(2D) 및 3차원(3D) 영상 전환이 가능하면서도 3차원(3D) 영상 시청 시 무안경식으로 양안시차 시역을 형성하기 위해서, 액정의 전기광학적 효과를 이용하여 렌즈의 초점조정(focusing) 특성을 전기적으로 온(on) 또는 오프(off) 전환이 가능하도록 한다. 이러한 액정렌즈 기술로는 렌즈 효과 구현 원리에 따라 GRIN(Graded Refractive Index) 렌즈 방식, Fresnel 렌즈 방식, 편광스위칭형 렌즈 방식 등이 있다. 특히, 편광스위칭형 렌즈 방식은 액정 또는 액정상 고분자를 이용하여 렌즈를 구현할 경우 액정의 광학적 이방성에 의해 입력광의 편광에 따라 초점이 맺히기도 하고, 안 맺히기도 하는 편광의존형렌즈를 이용한다. 이를 이용하여 렌즈 역할을 담당하는 액정(또는 액정상 고분자) 렌즈층과 편광스위칭 액정층을 각각 형성한 후 편광스위칭 액정층의 전압 인가 조건에 따라 focusing 특성이 스위칭 되는 렌즈를 구현할 수 있다. 편광스위칭형 렌즈 방식은 GRIN 렌즈 및 Fresnel 렌즈에 비하여 렌즈 광학적 효과가 뛰어나고, 낮은 구동 전압 및 빠른 스위칭 특성도 얻을 수 있다. 변광 변조기를 통해 전달된 신호는 편광의존형렌즈로 구성된 렌즈 어레이를 통해 2차원(2D) 또는 3차원(3D) 영상으로 전환될 수 있다.

차량용 가변 헤드 업 디스플레이가 2차원 영상 및 3차원 영상 중 어떠한 영상을 제공할지에 대한 결정은 윈드실드에 투영될 정보의 종류에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 차량의 속도, 현재 시간, 주행 중 발생하는 메시지 등의 숫자, 문자 및 도형 중 일부로 구성된 경우에는 2차원 영상으로 제공되더라도 사용자 또는 운전자가 불편함을 느끼지 않을 수 있다. 반면, 윈드실드에 투영될 정보가 주행 중인 차량의 인근 공간에 대한 정보를 포함하는 경우, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이가 3차원 영상을 전달할수록 사용자 또는 운전자는 보다 정확한 정보를 인지할 수 있다.

실시예에 따라, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이는 차량의 주행 상태에 따라 서로 다른 초점 거리를 가지는 영상 정보를 윈드쉴드에 투영시킬 수 있다. 예를 들어, 주행 상태는 차량의 주행 속도일 수 있다. 사용자 또는 운전자는 차량의 주행 속도에 대응하여 윈드실드를 통해 인식하는 주변 정보에 대한 초점 거리가 바뀔 수 있다. 즉, 주행 안전을 위해 차량이 고속으로 운행되는 경우, 사용자 또는 운전자는 차량이 저속으로 운행되는 경우보다 더 멀리 있는(초점 거리가 먼) 사물 등의 주변 정보를 인식해야 한다. 따라서, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이는 주행 속도가 기 설정된 범위 이상인 경우, 윈드쉴드에 투영되는 화면 출력 신호의 초점을 제1거리에 맞추고, 주행 속도가 기 설정된 범위보다 작은 경우, 초점은 제1거리보다 짧은 제2거리에 맞출 수 있다. 여기서, 주행 속도와 관련하여 하나의 기 설정된 범위를 예로 들어 설명하였으나, 주행 속도와 관련하여 복수의 범위를 설정하고 각각의 속도 범위에 대응하는 서로 다른 초점 거리를 설정할 수도 있다.

도시되지 않았지만, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법은 편광부 및 렌즈 어레이를 외부 입력명령에 대응하여 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 차량에 탑재된 가변 헤드 업 디스플레이를 위한 사용자 인터페이스(UI)가 대쉬보드 또는 운전석 인근에 배치될 수 있다. 사용자 또는 운전자는 사용자 인터페이스(UI)를 통해 가변 헤드 업 디스플레이로부터 제공받고자 하는 영상과 해당 영상의 초점 거리 등을 설정할 수도 있다.

도2는 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 동작을 설명한다.

도시된 바와 같이, 집적부양 헤드 업 디스플레이(HUD) 시스템은 차량용 헤드 업 디스플레이 장치(6)를 이용하여 윈드쉴드(4)에 영상을 투영한다. 예를 들어, 투영된 영상은 운전자(2)로부터 약 7.5m 전방에 3차원 영상(8A)을 포함할 수 있다. 여기서, 투영된 영상은 2차원 또는 3차원 영상(8A)일 수 있으며, 초점 거리도 변경될 수 있다.

도시되지 않았지만, 차량용 헤드 업 디스플레이 장치(6)는 3차원 영상을 제공하기 위한 기초 영상을 재생하는 재생장치와, 재생장치로부터 출력된 영상 신호를 허상영역으로 부양시켜 영상의 거리감을 극대화하는 부양렌즈를 포함할 수 있다. 차량의 윈드쉴드(4)는 부양렌즈에 의해 부양된 3차원 영상이 차량외부에 재생된 것과 같은 허상을 형성할 수 있다.

도3은 차량용 헤드 업 디스플레이에서 제공하는 정보와 운전자 시선의 초첨 차이를 설명한다.

도시된 바와 같이, 윈드 쉴드에 2차원 영상(8A)이 투영되어 있다. 예를 들어, 2차원 영상(8A)에는 내비게이션 정보(직진으로 500m), 속도 정보(60km/h), 변속기 위치(“D” 모드)가 포함될 수 있다. 운전자 또는 사용자는 윈드 쉴드에 투영된 2차원 영상(8A)이 가지는 초점 거리에 시선을 맞추면, 윈드실드를 통해 인식할 수 있는 차량의 전방의 주행 상황(8B)은 초점이 맞지 않을 수 있다.

차량용 헤드 업 디스플레이 장치와 같은 증강현실 기기는 단 초점 광학계를 이용하여 구현되는 경우, 운전자와 투영된 상 사이 거리가 일정하게 고정된다. 이로 인해 전술한 바와 같이 관찰자가 인지하는 주변 환경에 따라 초점 불일치문제가 발생할 수 있다. 만약, 운전자 또는 사용자가 윈드 쉴드에 투영된 2차원 영상(8A)과 윈드 쉴드를 통해 인지될 수 있는 전방의 주행 상황(8B)을 모두 선명하게 인지하기 위해 시선의 초점을 계속 변경한다면, 운전자 또는 사용자의 주행 중 피로도는 매우 커질 수 있다. 이는 주행 편의성과 주행 안전성에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 운전자 또는 사용자를 위해 윈드 쉴드에 투영되는 영상의 종류와 영상의 초점 거리를 변경할 필요가 있다.

도4은 차량용 헤드 업 디스플레이에 3차원 영상을 제공하는 방법을 설명한다. 구체적으로, (a)는 공간 상에 있는 사물(22A)에 대한 이미지 정보를 습득하는 과정(즉, 촬영 과정)을 설명하고, (b)는 습득된 이미지 정보를 이용하여 사용자(2)에게 3차원 영상(22B)을 보여주는 과정(즉, 재생과정)을 설명한다.

도시된 바와 같이, 집적영상 방식은 촬영과정과 재생과정에서 작은 렌즈의 배열로 이루어진 렌즈어레이(24)를 통해 각 렌즈에 대한 영상의 조각들을 촬영한다. 이렇게 촬영된 영상을 기초영상(26)이라고 한다. 이 기초영상(26)을 디스플레이 장치를 통해 재생시키고 렌즈어레이(28)를 전면에 배치하면 촬영했던 3차원 영상(22B)을 그대로 재생할 수 있다.

이러한 집적영상 방식은 무안경식이라는 장점뿐만 아니라 연속적인 시차를 제공하여 3차원 영상의 재생이 자연스럽고 수평과 수직 방향 모두의 시차를 제공한다. 또한 기초영상을 재생시키는 디스플레이가 재현할 수 있는 모든 색을 구현할 수 있다. 또한, 3차원 영상을 제공하기 위한 또 다른 방식인 홀로그래피보다 데이터 요구량이 적다. 또한, 집적영상 방식을 사용하면 초점-수렴거리도 일치시킬 수 있어, 인지요소 측면에서 장점이 있다.

한편, 집적영상 방식의 경우 깊이 표현에 제한이 있을 수 있는데, 이는 렌즈어레이(28)의 초점거리 때문에 발생하는 것이다. 렌즈어레이(28)의 각 기초렌즈는 초점거리에 의해 기초영상이 결상되는 위치가 결정된다. 그로 인한 light field를 생성하는 최적의 깊이 표현 범위가 결상점을 중심으로 제한적으로 형성된다. 이러한 깊이 표현 제한을 개선하기 위해서 편광 광분할기 등을 이용하여 광경로를 다양하게 만드는 방법으로 깊이 표현을 개선할 수 있다.

도4는 직접영상 방식의 시야창에 대해 설명한다. 구체적으로, (a)는 실제 이미지(8A)가 3차원 영상(8B)으로 변하는 것에 대한 개념을 보여주고, (b)는 실제 이미지(8A)로부터 얻은 집적 영상의 시야창(30A)과 사용자 또는 운전자가 정확한 정보를 얻을 수 있는 시야창(30B)을 설명한다.

도시된 바와 같이, 실제 이미지(8A)는 도3의 (a)에서 설명한 과정을 통해 집적 영상으로 수집될 수 있다. 이때 집적 영상의 시야창(즉, 영상의 주된 표현 영역, 30A)에 기초하여 재생 장치(26)는 기초 영상을 출력한다. 기초 영상은 렌즈어레이(28) 및 부양 렌즈(34)를 거쳐 사용자의 눈에 감지될 수 있다. 즉, 기초영상의 각 서브이미지들이 각각 쌍을 이루는 렌즈어레이의 기초렌즈들에 의해 허상영역에 결상되어 나타나며, 이는 사용자 또는 운전자가 정확한 정보를 얻을 수 있는 시야창(30B)에 표시될 수 있다. 이때 렌즈어레이(28)가 가지는 시야각의 한계로 인하여, 쌍을 이루지 않는 서브이미지와 기초렌즈의 작용에 의해 반복영상이 나타나며, 이를 관찰할 수 있는 이를 관찰할 수 있는 시야영역(32A, 32B)이 시야창(30B)의 주변에 형성된다.

집적영상의 시야창(30B)과 반복영상의 시야영역(32A, 32B)은 부양렌즈(34)에 의해 운전자의 안구 근처에 이웃하게 되고, 이러한 시야영역(32A, 32B)은 차량용 헤드 업 디스플레이의 품질 저하로 이어질 수 있다.

도5는 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 구조를 설명한다.

도시된 바와 같이, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이 장치(30)는 디스플레이 장치(38), 편광 변조기(32), 편광 배리어(36), 렌즈 어레이(28) 및 부양 렌즈(34)를 포함할 수 있다. 부양 렌즈(34)를 통해 출력된 광 신호는 윈드쉴드에 2차원 또는 3차원 영상(8A)으로 투영될 수 있고, 사용자 또는 운전자는 윈드쉴드에 2차원 또는 3차원 영상(8A)을 통해 정보를 인지할 수 있다.

구체적으로 살펴보면, 디스플레이 장치(38)는 도4에서 설명한 집적영상 방식을 위한 기초 영상을 출력할 수 있다.

편광 변조기(32)는 디스플레이 장치(38)로부터 나오는 광선의 편광 방향을 변조한다. 편광 변조기(32)를 통해 변조되는 편광 방향에 의해, 구동되는 모드(즉, 영상이 2차원(2D)인가 혹은 3차원(3D)인가에 대한 동작 모드)가 결정된다.

편광 배리어(36)는 편광 필름을 이용할 수 있다. 편광 배리어(36)는 변조된 편광 방향에 따라 배리어의 광학적 기능이 생성(3D 모드) 혹은 제거(2D 모드) 될 수 있다. 이러한 편광 배리어(36)는 3차원 영상을 출력하는 과정에서 발생할 수 있는 플립(반복영상) 문제 해결할 수 있다.

또한, 렌즈 어레이(28)는 편광 의존 가변 렌즈 어레이로서, 변조된 편광 방향에 따라 광선이 렌즈 어레이에 의해서 굴절 혹은 투과할 수 있다. 예를 들어, 변조된 편광 방향이 0도 인 경우, 렌즈 어레이에 의해 변조된 광선이 굴절될 수 있다. 하지만, 변조된 편광 방향이 90도인 경우, 변조된 광선은 굴절을 하지 않고 투과할 수 있다.

부양 렌즈(34)는 렌즈 어레이(28)를 통해 전달된 광선을 윈드 쉴드에 투영시킬 수 있다.

도6은 도5에 도시된 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 동작을 설명한다. 구체적으로 (a)는 3차원(3D) 영상을 출력하는 경우를 설명하고, (b)는 2차원(2D) 영상을 출력하는 경우를 설명한다.

먼저 (a)를 참조하면, 디스플레이 장치(38)에서 출력되는 기초 영상은 디스플레이 장치(38)의 왼쪽에 도시된 영역과 같은 시야창을 가질 수 있다. 디스플레이 장치(38)에서 출력된 화면 출력 신호는 편광 변조기(32)를 통해 변조될 수 있다. 디스플레이 장치(38) 앞에 위치한 편광 변조기(32)에서는 광선의 편광방향을 0도(3D 영상 출력 모드)로 조절할 수 있다. 변광 변조기(32)에서 변조된 광선은 편광 배리어(36)로 인해 확산되는 것이 제한되며 이로 인해 반복영상 문제를 해결할 수 있다. 이때 조절된 편광 방향이 0도이면, 편광 의존 가변 렌즈 어레이(28)에 의해 집적영상 원리가 구현될 수 있다. 즉, 편광 배리어(36)에 의해 안내되는 광선들은 렌즈 어레이(28)에 의해 굴절되어 3차원(3D) 영상을 구현할 수 있다.

특히, 3차원(3D) 영상 출력 모드(변조된 편광 방향이 0도)인 경우, 변조된 광선이 렌즈 어레이에 의해 굴절되므로 집적영상 시스템을 구현 할 수 있게 된다. 이 경우 운전자 또는 사용자가 디스플레이 장치에서 표시되는 이미지를 할당된 기초 렌즈에 의해 인지하는 것이 아니라 이웃하고 있는 기초 렌즈를 통해서 인지할 수 있는 플립 현상이 발생할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 편광 필름을 이용하여 편광 배리어(36)를 구현한다. 편광 배리어(36)는 운전자 또는 사용자가 할당된 렌즈에 의해서만 이미지를 볼 수 있도록 광 경로를 제한한다. 즉, 변조된 광선이 할당된 렌즈 외 이웃한 기초렌즈로 진행 못하도록 광 경로를 광학적으로 차단한다.

또한 (b)를 참조하면, 디스플레이 장치(38)에서 출력된 화면 출력 신호에 대하여 변광 변조기(32)는 광선의 편광방향을 90도(2D 영상 출력 모드)로 조절하게 된다. 변조된 편광 방향이 90도이면, 편광 배리어(36)는 디스플레이 장치(38)에서 나오는 광선의 편광 방향과 일치시켜서 광선이 투과되도록 한다. 또한, 변광방향을 90도로 한 경우, 렌즈 어레이(28)에서 굴절 없이 투과될 수 있다. 여기서 편광 배리어(36)와 렌즈 어레이(28)는 광선의 진행 방향과 관련하여 특별한 영향을 미치지 않고 윈드실드에는 2차원 영상이 투영된다.

도7은 차량의 속도에 대응하여 초점 거리를 변경하는 차량용 헤드 업 디스플레이를 설명한다. 구체적으로, (a)는 차량이 저속 주행 중인 경우이고, (b)는 차량이 고속 주행 중인 경우를 설명한다.

도시된 바와 같이, 주행 속도에 따라 가변 헤드 업 디스플레이로부터 출력되는 영상의 위치(초점 거리)를 변환 시킬 수 있다. 만약 저속 운전 할 경우, 앞차와의 사이가 좁고, 운전자 또는 사용자도 차량으로부터 가까운 곳을 응시하고 있므로 가변 헤드 업 디스플레이에서 출력되는 영상은 운전자로부터 근거리(D1)에 위치해야 된다.

반면 고속 주행하는 경우, 가변 헤드 업 디스플레이에서 출력되는 영상은 운전자로부터 원거리(D2)에 위치해야 된다.

전술한 방법을 통해 주행속도에 따라 가변 헤드 업 디스플레이에서 출력되는 영상의 거리를 조절하면, 주행 안전성이 향상될 수 있다.

도8은 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치를 설명한다.

도시된 바와 같이, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이(30)은 윈드쉴드에 투영될 정보가 포함된 화면 출력 신호를 제공하는 영상출력부(52), 투영될 정보의 종류 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 상기 화면 출력 신호를 변조하는 편광부(54), 투영될 정보 및 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 화면 출력 신호의 투과를 제어하는 렌즈 어레이(56), 및 편광부 및 렌즈 어레이를 통해 전달된 화면 출력 신호를 윈드쉴드에 투영시키는 반사부(58)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 편광부(54)는 편광 변조기 및 편광 배리어를 포함할 수 있다. 또한, 반사부(56)는 적어도 하나의 반사경 또는 거울을 포함할 수 있다. 또한, 반사경 또는 거울은 윈드실드(4)의 곡면에 대응하는 요면을 가질 수 있다.

차량용 가변 헤드 업 디스플레이 장치(30) 내 편광부(54)를 통해 화면 출력 신호를 변조하여 2차원 영상 및 3차원 영상 중 적어도 하나를 구현하는 제어부(46)는 전장 장치(40)에 포함될 수 있다. 실시예에 따라, 제어부(46)는 차량용 가변 헤드 업 디스플레이 장치(30)에 포함될 수도 있다.

윈드실드(4)에 투영될 정보가 3차원 영상인 경우, 제어부(34)는 편광 변조기의 편광 방향을 0도로 제어하고, 편광 변조기를 통해 전달된 신호를 편광 배이러를 통해 격리시키도록 편광부(54)를 제어할 수 있다.

또한, 윈드실드(4)에 투영될 정보가 2차원 영상인 경우, 제어부(34)는 편광 변조기의 편광 방향을 90도로 제어하고, 편광 변조기를 통해 전달된 신호에 대한 편광 배이러의 격리가 해제되도록 편광부(54)를 제어할 수 있다.

또한, 윈드쉴드(4)에 투영될 정보가 숫자, 문자 및 도형 중 일부로 구성된 경우 편광부(54)는 2차원 영상을 전달하도록 설정될 수 있고, 윈드쉴드(4) 투영될 정보가 주행 중인 차량의 인근 공간에 대한 3차원 정보를 포함하는 경우 편광부(54)는 3차원 영상을 전달하도록 설정될 수 있다. 이러한 편광부(54)의 설정은 제어부(46)를 통해 제어될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서는 영상출력부(52)에서 출력되는 영상 신호와 함께 영상 신호에 포함된 정보의 종류를 편광부(54)에 통지하여 편광부(54)가 설정을 변경하도록 할 수도 있다.

한편, 전장 장치(40)에는 차량의 주행 속도를 알려주는 속도계(44)가 포함되어 있고, 차량의 주행 속도에 대응하여 편광부(54) 또는 렌즈어레이(56)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 주행 속도가 기 설정된 범위 이상인 경우, 윈드쉴드(4)에 투영되는 상기 화면 출력 신호의 초점은 제1거리에 맞추어지고, 주행 속도가 기 설정된 범위보다 작은 경우, 초점은 제1거리보다 짧은 제2거리에 맞추어질 수 있다. 이러한 동작은 제어부(46)에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치는 편광부(54) 및 렌즈 어레이(56)를 외부 입력명령에 대응하여 제어하는 정보선택부(42)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 정보선택부(42)는 차량용 헤드 업 디스플레이 장치를 설정, 제어하기 위한 사용자 인터페이스(UI)를 포함할 수 있다.

상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

4: 윈드쉴드 6: HUD
40: 전장 장치 30: 가변 헤드업 디스플레이 장치
52: 영상출력부 56: 렌즈어레이
58: 반사부 54: 편광부

Claims (20)

1. 윈드쉴드에 투영될 정보가 포함된 화면 출력 신호를 제공하는 단계;
   상기 투영될 정보의 종류 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 편광부를 통해 상기 화면 출력 신호를 변조하는 단계;
   상기 투영될 정보 및 상기 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 렌즈 어레이를 통해 상기 화면 출력 신호의 투과를 제어하는 단계; 및
   상기 편광부 및 상기 렌즈 어레이를 통해 전달된 상기 화면 출력 신호를 윈드쉴드에 투영시키는 단계
   를 포함하는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 편광부는 편광 변조기 및 편광 배리어를 포함하는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 편광부를 통해 상기 화면 출력 신호를 변조하여 2차원 영상 및 3차원 영상 중 적어도 하나를 구현하는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
4. 제3항에 있어서,
   상기 화면 출력 신호를 변조하는 단계는
   상기 편광 변조기의 편광 방향을 0도로 제어하는 단계; 및
   상기 편광 변조기를 통해 전달된 신호를 상기 편광 배이러를 통해 격리시키는 단계를 포함하고,
   상기 투영될 정보는 상기 3차원 영상인, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
5. 제3항에 있어서,
   상기 화면 출력 신호를 변조하는 단계는
   상기 편광 변조기의 편광 방향을 90도로 제어하는 단계; 및
   상기 편광 변조기를 통해 전달된 신호에 대한 격리를 해제하는 단계를 포함하고,
   상기 투영될 정보는 상기 2차원 영상인, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 투영될 정보가 숫자, 문자 및 도형 중 일부로 구성된 경우 상기 편광부는 2차원 영상을 전달하도록 설정되는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 투영될 정보가 주행 중인 상기 차량의 인근 공간에 대한 정보를 포함하는 경우 상기 편광부는 3차원 영상을 전달하도록 설정되는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 주행 상태는 상기 차량의 주행 속도인, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
9. 제8항에 있어서,
   상기 주행 속도가 기 설정된 범위 이상인 경우, 상기 윈드쉴드에 투영되는 상기 화면 출력 신호의 초점은 제1거리에 맞추어지고,
   상기 주행 속도가 상기 범위보다 작은 경우, 상기 초점은 상기 제1거리보다 짧은 제2거리에 맞추어지는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
10. 제1항에 있어서,
    상기 편광부 및 상기 렌즈 어레이를 외부 입력명령에 대응하여 제어하는 단계
    를 더 포함하는, 차량용 헤드 업 디스플레이의 제어 방법.
11. 윈드쉴드에 투영될 정보가 포함된 화면 출력 신호를 제공하는 영상출력부;
    상기 투영될 정보의 종류 및 차량의 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 상기 화면 출력 신호를 변조하는 편광부;
    상기 투영될 정보 및 상기 주행 상태 중 적어도 하나에 대응하여 상기 화면 출력 신호의 투과를 제어하는 렌즈 어레이; 및
    상기 편광부 및 상기 렌즈 어레이를 통해 전달된 상기 화면 출력 신호를 윈드쉴드에 투영시키는 반사부
    를 포함하는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.
12. 제11항에 있어서,
    상기 편광부는 편광 변조기 및 편광 배리어를 포함하는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 편광부를 통해 상기 화면 출력 신호를 변조하여 2차원 영상 및 3차원 영상 중 적어도 하나를 구현하는 제어부를 더 포함하는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 투영될 정보가 상기 3차원 영상인 경우
    상기 제어부는 상기 편광 변조기의 편광 방향을 0도로 제어하고, 상기 편광 변조기를 통해 전달된 신호를 상기 편광 배이러를 통해 격리시키는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.
15. 제13항에 있어서,
    상기 투영될 정보가 상기 2차원 영상인 경우
    상기 제어부는 상기 편광 변조기의 편광 방향을 90도로 제어하고, 상기 편광 변조기를 통해 전달된 신호에 대한 격리를 해제하는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.
16. 제11항에 있어서,
    상기 투영될 정보가 숫자, 문자 및 도형 중 일부로 구성된 경우 상기 편광부는 2차원 영상을 전달하도록 설정되는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.
17. 제16항에 있어서,
    상기 투영될 정보가 주행 중인 상기 차량의 인근 공간에 대한 정보를 포함하는 경우 상기 편광부는 3차원 영상을 전달하도록 설정되는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.
18. 제11항에 있어서,
    상기 주행 상태는 상기 차량의 주행 속도인, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 주행 속도가 기 설정된 범위 이상인 경우, 상기 윈드쉴드에 투영되는 상기 화면 출력 신호의 초점은 제1거리에 맞추어지고,
    상기 주행 속도가 상기 범위보다 작은 경우, 상기 초점은 상기 제1거리보다 짧은 제2거리에 맞추어지는, 차량용 가변 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.
20. 제11항에 있어서,
    상기 편광부 및 상기 렌즈 어레이를 외부 입력명령에 대응하여 제어하는 정보선택부를 더 포함하는, 차량용 헤드 업 디스플레이의 제어 장치.

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