JP2010006127A - 虚像を表示するための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】虚像までのみかけの距離を調整することができるようにする。
【解決手段】車両に搭載され、虚像を表示するための装置は、車両のウィンドウに光を照射することによって、車両の周辺に虚像を表示する手段（１１）と、該ウィンドウに照射される光の波長を制御する制御手段（１５）とを備える。制御手段は、車両の乗員にとって虚像がより遠くに見えるようにするときには、光の波長を短くし、該車両の乗員にとって該虚像がより近くに見えるようにするときには、光の波長を長くする。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の周辺に虚像を表示するための装置に関する。

下記の特許文献１には、先端マーク表示体２を備え、該表示体２の像を車両の先端近傍に結像させる装置が記載されている。該結像された先端マーク表示体により、運転者は、車両の先端位置を確認することができる。
特公平５−５７９３７号公報

自車の大きさを認識するために、該車両の端部を示す虚像を該車両の周辺に表示することが提案されている。運転者は、虚像を視認することにより、自車の大きさを認識することができるので、自車を物体等に接触させるおそれを低くすることができる。

しかしながら、車両の運転者によっては、障害物に近づきやすい運転を行うことがある。また、運転者によっては、より慎重な運転を行いたいと望む場合もある。さらに、車両の運転状態によって虚像の表示位置を調整して、運転者に、より慎重な運転を促したいという場合もある。このような場合に、虚像の表示位置を調整することができれば、利便性が増すと共に、運転をより適切に支援することができる。

従来、虚像の表示位置を変更することは、一般に、光源の位置を変更することにより実現されている。しかしながら、光源の位置を変更するには、光源を物理的に動かすための機構が必要となり、コスト増となるおそれがある。また、虚像の表示位置によっては、光源の配置に制約が課されるおそれがあり、光源を動かす機構を備えることが困難な場合もある。

したがって、この発明の一つの目的は、光源を動かすことなく、車両の乗員にとって虚像が見える位置を調整することのできる手法を提案することである。

この発明の一つの側面によると、車両に搭載され、虚像を表示するための装置は、車両のウィンドウに光を照射することによって、車両の周辺に虚像を表示する手段と、該ウィンドウに照射される光の波長を制御する制御手段と、を備え、該制御手段は、車両の乗員にとって虚像がより遠くに見えるようにするときには、光の波長を短くし、該車両の乗員にとって該虚像がより近くに見えるようにするときには、光の波長を長くする。

一般に、人間の視覚特性として、光の波長を短くするほど、物体はより遠くに見え、光の波長を長くするほど、物体はより近くに見える、ということが知られている。この発明は、このような視覚特性を利用した発明であり、虚像を表示するための光の波長を可変にすることにより、乗員にとって、虚像が遠くに見えたり近くに見えたりするようにする。波長を変更することによって、虚像への距離感を変化させることができるので、光源を物理的に動かす必要はない。

この発明の一実施形態によると、車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、上記制御手段は、該検出された車両の速度が大きくなるほど、上記光の波長を短くする。

この発明によれば、車速が大きくなるほど、虚像はより遠くに見えるようになる。したがって、車速が大きくなるほど、運転者は、自車の大きさについて、より余裕を持たせるよう走行することができる。

この発明の一実施形態によると、車両から障害物までの距離を検出する手段をさらに備え、上記制御手段は、該検出された距離が所定値以下のとき、上記光の波長を短くする。

検出された障害物との距離が所定値以下のとき、運転者が障害物により接触しやすいような運転を行っているおそれがある。このようなときには、虚像を、より遠くに見えるようにする。これにより、運転者は、自車の大きさについて、より余裕を持たせるよう走行することができる。

次に図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。図１は、この発明の一実施形態に従う、車両に搭載され、虚像を表示するための装置のブロック図である。

虚像表示装置１１は、波長可変光源１３（以下、単に光源１３と呼ぶことがある）を備えている。波長可変光源１３には、レーザダイオード、発光ダイオードなどの任意の適切な光源を用いることができる。該光源１３からの光を車両のウィンドウに照射することによって、車両の周辺に虚像を表示する。また、波長可変光源１３は、所定範囲内で光の波長を変更することができる機能を備えている。

制御部１５は、車両の制御装置（ＥＣＵ）に実現されることができる。ＥＣＵは、中央処理装置（ＣＰＵ）およびメモリを備えるコンピュータである。ＥＣＵは、メモリに記憶されたプログラムを実行することによって、様々な制御処理を実行することができる。

操作部１７は、車両に設けられ、乗員によって操作されることができる、たとえばスイッチである。乗員によって操作部１７が操作されると、該操作を示す信号が制御部１５に送られる。運転状態検出部１９は、車両の運転状態を検出する。検出された運転状態を示す信号は、制御部１５に送られる。制御部１５は、操作部１７からの信号および／または運転状態検出部１９からの信号に応じて、所定の制御信号を光源１３に送ることにより光源１３をオンにする（作動状態にする）。光源１３からの光は車両のウィンドウに向けて照射され、これによって、車両の周辺に虚像が表示される。乗員は、該ウィンドウを介して虚像を視認することができる。

制御部１５は、また、操作部１７からの信号および／または運転状態検出部１９からの信号に応じて、所定の制御信号を光源１３に送ることにより、光源１３の光の波長を変更する。光源１３は、変更された波長の光を車両のウィンドウに向けて照射し、これによって、車両の周辺に虚像を表示する。

ここで、波長を変更する技術的意義を説明すると、一般に、人間の視覚特性によれば、光の波長が短くなるほど、物体までの距離が遠くなるように見え、光の波長が長くなるほど、物体までの距離が近くなるように見えることが知られている。すなわち、物体までの実際の距離が一定であっても、光の波長を変更することにより、人間の眼には、該物体までのみかけの距離が変化する。一般に、進出色と呼ばれる赤および黄の場合には、実際の位置よりも近くに見え、後退色と呼ばれる青および緑の場合には、実際の位置よりも遠くに見える。可視光の波長は、約４００ｎｍから約７７０ｎｍの範囲であり、光の波長が短くなるほど光は青みを帯びてくるようになり、光の波長が長くなるほど光は赤みを帯びてくるようになる。

したがって、虚像を、車両の乗員に対してより遠くに見せる（みかけの距離を長くする）ようにするには、波長のより短い光を用いて虚像を表示すればよい。虚像を、乗員に対してより近くに見せる（みかけの距離を短くする）ようにするには、波長のより長い光を用いて虚像を表示すればよい。このように、人間の視覚特性を利用すれば、光の波長を変更することにより、乗員によって視認される虚像の位置を調整することができる。

以下の実施例において、波長可変光源１３は、可視光の波長範囲において、波長を変更することができるよう構成されている。この実施例では、光源が波長変更の機能を有しているが、波長変更を行う構成要素は、光源と一体的に構成されなくてもよい。また、波長変更は、任意の手段で実現されることができる。たとえば、光源とウィンドウとの間に、波長を変換することのできる波長変換器を設けるようにしてもよい。この場合、制御部１５は、操作部１７からの信号および／または運転状態検出部１９からの信号に応じて、所定の制御信号を波長変換器に送ることにより、光源１３からの波長を所望の波長に変換する。該変換された波長の光によって、虚像は表示される。

さらに、この実施例では、光源が１つであるが、それぞれ異なる波長の光を発する光源を複数設け、虚像表示に使用する光源を切り換えることによって、波長を変更するようにしてもよい。この場合、制御部１５は、操作部１７からの信号および／または運転状態検出部１９からの信号に応じて、使用すべき波長を決定し、該波長に対応する光源をオン（作動状態）にし、これにより、該波長の光で車両の周辺に虚像を表示する。

以下、図１に示す装置を用いて、波長を変更する機能を備えた虚像表示についていくつかの態様を説明する。

［第１の実施例］
第１の実施例では、車両が旋回（左折または右折）する際の、車両の旋回方向内側後輪の軌跡上に虚像を表示する。車両が旋回するとき、車両にはいわゆる内輪差があるので、車体を、旋回する方向の内側に存在する障害物に接触させるおそれがある。この実施例によれば、運転者は、旋回する方向の内側の後輪の軌跡上の虚像を視認することにより、該内輪差を意識しながら車両を旋回させることができる。

図２を参照すると、車両２０が、最大の操舵角で旋回走行する際の旋回方向内側後輪の軌跡Ｖが示されており、（ａ）は左折する場合を示し、（ｂ）は右折する場合を示している。運転席は、この例では、車両２０の進行方向右側に設けられている。以下において、車両２０の構成部品について、左および右を特に指定するときには、参照符号に「Ｌ」および「Ｒ」をそれぞれ付すこととする。

虚像は、軌跡Ｖ上の所定位置Ｐに表示される。該所定位置Ｐは、車両２０が旋回する方向のサイドウィンドウ２１を介して運転者が該所定位置Ｐに表示された虚像を視認することができるような位置である。好ましくは、所定位置Ｐは、旋回方向のドアミラー２３から、車両２０の走行方向の中心軸に対して直角に車外へ伸長する線２５と、軌跡Ｖとの交点に設定される。たとえば、車両を左折させるとき、（ａ）に示すように、運転者は一般に左側のサイドウィンドウ２１Ｌを介して左ドアミラー２３Ｌを見ながら運転するので、該ドアミラー２３Ｌの外側に虚像を表示することにより、該虚像を運転者に視認しやすくさせることができる。

図３を参照して、虚像を表示する手法を説明する。この例では、図１に示す光源１３は、図３（ａ）に示すような、インスツルメントパネルに取り付けられた、車高方向に伸長する棒状の発光器として実現されている。代替的に、虚像として表示すべき像を表示面に表示する発光表示器でもよい。

光源１３は、前述したように、軌跡Ｖ上の所定位置Ｐ（図２参照）に虚像を表示させるような位置に設けられている。図３（ｂ）に示すように、光源１３からの光は、左側のサイドウィンドウ２１Ｌで反射して運転者の視点３３に向けられる。運転者は、サイドウィンドウ２１Ｌを介して、光源１３の虚像３５を、車両が左折する方向の内側後輪の軌跡Ｖ上の位置Ｐにおいて視認することができる。

図３の例では、光源１３は、進行方向に向かって左側のサイドウィンドウ２１Ｌを照射するよう設けられているが、右側のサイドウィンドウ２１Ｒについても同様の構成を設けることができる。

この実施例では、図１の運転状態検出部１９が、ステアリングホイール２７の操舵角を検出するセンサを備える。制御部１５は、運転状態検出部１９によって検出された操舵角に基づいて、運転者によって、ステアリング操作が行われたかどうか、また、行われた場合には、右方向にステアリング操作が行われたか、または左方向にステアリング操作がおこなわれたかを検出する。こうして、制御部１５は、車両が、左折動作を行うのか、右折動作を行うのか、または、左折動作も右折動作も行わないのか（すなわち、直進または停止状態）、を判断する。

代替的に、運転状態検出部１９は、方向指示器の操作部（たとえば、ウィンカスイッチやウィンカーレバー等）に対する運転者の操作（すなわち、方向指示器が右折を示すよう操作したか、または左折を示すよう操作したか）を検出するものでもよい。該操作に応じて、制御部１５は、車両が左折動作を行うのか、右折動作を行うのか、または、左折動作も右折動作も行わないのか（すなわち、直進または停止状態）、を判断することができる。

前述した光源１３が左側のサイドウィンドウを照射する場合、制御部１５は、車両が左折すると判断したことに応じて光源１３をオンにし、図２（ａ）に示すような所定位置Ｐに虚像を表示する。こうして、運転者は、左側のサイドウィンドウ２１Ｌの外側に表示された虚像を視認することにより、内輪差を認識することができる。他方、光源１３が右側のサイドウィンドウ２１Ｒを照射する場合、制御部１５は、車両が右折すると判断したことに応じて光源１３をオンにし、所定位置Ｐに虚像を表示する。運転者は、右側のサイドウィンドウ２１Ｒの外側に表示された虚像を視認することにより、内輪差を認識することができる。

制御部１５は、ステアリングホイールの操舵角に基づいて左折または右折の旋回動作が終了したかどうかを判断し、終了したと判断したならば、制御信号を介して光源１３をオフにすることにより、虚像表示を消すことができる。

再び図２を参照して、波長を変更する形態について説明する。虚像が表示される実際の位置はＰであり、これは、光源１３からの波長を変更しても変化しない。しかしながら、前述した人間の視覚特性により、光の波長に依存して、乗員に見える虚像までの距離（みかけの距離）は変化する。波長を長くするほど、乗員には虚像が実際の位置Ｐより近くに見え、波長を短くするほど、乗員には虚像が実際の位置Ｐより遠くに見える。

図１に示す制御部１５は、光源１３の光の波長を変更することにより、虚像３５までのみかけの距離を変化させる。どのようなタイミングで波長を変更するかについては、任意に決定されることができる。

たとえば、図１の操作部１７として、波長を変更するための所定のスイッチを車両に設けることができる。スイッチの一例を、図４に示す。スイッチ４１は、スライド式のバー４２を有している。図では、バー４２が位置Ｒ１に位置している。バー４２は、位置Ｒ２まで動くことができるようになっている。位置Ｒ１および位置Ｒ２は、それぞれ、波長可変光源１３が変更することのできる波長の範囲の両端に対応している。たとえば、位置Ｒ１は、該光源の波長範囲の上限値λ１（一番長い波長であり、たとえば赤色の光の波長）に対応し、位置Ｒ２は、該光源の波長範囲の下限値λ２（一番短い波長であり、たとえば青色の光の波長）に対応する。

乗員は、スイッチ４１のバー４２を、位置Ｒ１から位置Ｒ２の間の任意の位置に動かすことができる。制御部１５は、バー４２の位置に対応する波長を求め、該波長に変更するよう光源１３を制御する。こうして、乗員によって所望された波長の光で虚像３５を表示させることができる。

たとえば、運転者は、より慎重に運転したいと所望する場合には波長を短くするようバー４２を操作して、虚像までのみかけの距離を大きくすることができる。こうして表示された虚像を視認することにより、運転者は、車体の大きさを把握しながら、より余裕を持たせて旋回することができる。他方、最大操舵角より小さい操舵角で旋回するような箇所では、波長を長くするようバー４２を操作して、虚像までのみかけの距離を小さくすることができる。こうすることにより、運転者は、大回りしすぎないよう旋回することができる。

また、図１に示す運転状態検出部１９により検出された運転状態に応じて、波長を変更するようにしてもよい。運転状態には、任意のものを含めることができる。たとえば、運転状態検出部１９として、車両の速度を検出する車速センサを用いることができる。車速と波長との間の関係を、たとえば図５（ａ）に示すようなテーブルに予め規定してメモリに記憶しておくことができる。ここで、上限値λ１は、前述した、該光源について変更可能な波長範囲の上限値（一番長い波長であり、たとえば赤色の光の波長）を示し、下限値λ２は、該光源の波長範囲の下限値（一番短い波長であり、たとえば青色の光の波長）を示す。制御部１５は、検出された車速に応じてテーブルを参照し、該車速に対応する波長を求め、該波長の光が発せられるように光源１３を制御する。こうして、車速が高くなるほど、虚像までのみかけの距離が大きくなるようにする。表示された虚像を視認することにより、運転者は、車速が高くなるにつれて、自車の大きさについて、より余裕を持たせるよう運転することができる。

また、図１に示す運転状態検出部１９により検出される運転状態は、ステアリングホイールの操舵角であってもよい。操舵角と波長との間の関係を、たとえば図５（ｂ）に示すようなテーブルに予め規定してメモリに記憶しておくことができる。制御部１５は、検出された操舵角に応じてテーブルを参照し、該操舵角に対応する波長を求め、該波長の光が発せられるように光源１３を制御する。こうして、操舵角が大きくなるほど、虚像までのみかけの距離が大きくなるようにする。表示された虚像を視認することにより、運転者は、操舵角が大きくなるにつれて、自車の大きさについて、より余裕を持たせるよう運転することができる。

この実施例の代替形態では、ホログラムを用いてもよい。この場合、図１に示す虚像表示装置１１には、光源１３に加えて、ホログラムが用いられる。図６を参照すると、サイドウィンドウ２１の内面に、ホログラム５１が貼り付けられている。ホログラム５１には、虚像として表示すべきマーク（たとえば、ポール等を表すマーク）が予め記録されている。周知の如く、表示すべきマークにレーザ光を照射することによる該マークからの反射光と、未露光のホログラムに照射されるレーザ光（参照光と呼ぶ）との干渉により生じる干渉縞を該ホログラムに記録することにより、所望の位置Ｐに虚像を表示するようホログラム５１を作成することができる。波長可変光源１３は、たとえば車両のインスツルメントパネルに取り付けられることができる。光源１３からの光をサイドウィンドウ２１に照射することにより、運転者の視点５３は、所望の位置Ｐに虚像５５を視認することができる。

ホログラムを用いて虚像を表示するとき、虚像を表示させるのに用いる光（再生光と呼ぶ）と、前述したように像を記録するのに用いる参照光とは、一般的に同じ波長である。したがって、再生光として使用する複数の波長を予め決めておき、該決めた波長の参照光を用いて、それぞれの波長に対応する像をホログラム５１に記録するのがよい。

そして、制御部１５は、前述したように、図４に示すようなスイッチにより実現される操作部１７を介した乗員の操作に応じて、および／または、車速および／または操舵角を検出する運転状態検出部１９からの検出結果に応じて、波長を変更するよう光源１３を制御する。ここで変更される波長は、前述したように、ホログラム５１への記録の際に参照光として用いられた波長の中から選択される。したがって、図４に示すようなスイッチの場合には、該参照光として用いられた複数の波長の中から乗員が所望の波長を選択することができるように、該複数の波長のそれぞれに対応して、バー４２が移動することのできる位置を設定することができる。また、該複数の波長のそれぞれに、所定範囲の車速および（または）操舵角を予め対応付けてメモリに記憶することができる。制御部１５は、検出された車速および／または操舵角に対応する波長を選択すればよい。

［第２の実施例］
第２の実施例では、車両の高さを表す虚像を表示する。このような虚像を視認することによって、運転者は、自車の高さを認識することができるので、たとえば陸橋の下、トンネル、シャッター等の高さ制限のある場所を自車が通過することができるかどうかを判断することができる。

図７（ａ）および（ｂ）を参照して、虚像の表示態様を説明する。この例では、波長可変光源１３は、車幅方向に伸長する棒状の発光器として実現されている。代替的に、虚像として表示すべき像を表示面に表示する発光表示器でもよい。

波長可変光源１３は、フロントウィンドウ６３の上部に光を照射するよう、インスツルメントパネル６１に取り付けられている。この実施例では、フロントウィンドウ６３の上部に透明（または半透明）のサンシェード６５が貼り付けられており、該サンシェード６５の所定の部分Ｘに照射するよう配置されている。光源１３からの光がフロントウィンドウ６３に照射されると、該ウィンドウ６３を介して位置Ｑの所に、該光源１３に対応する虚像６７が表示される。ここで、自車の車高Ｈにほぼ等しい高さの位置Ｑに虚像が表示されるように、光源１３の位置は設定される。運転者（視点６９）は、虚像６７を、フロントウィンドウ６３を介して視認することができる。好ましくは、フロントウィンドウ６３の部分Ｘに接する接線を基準に、車高を示すライン７１と対称のライン７３を設定し、ライン７１とインスツルメントパネル６１の表面との交点に、光源１３は配置される。また、虚像の車幅方向の位置については、該虚像６７が、ルームミラー７５に対して運転者側に表示されるように、光源１３の位置を設定するのが好ましい。

図１に示す制御部１５は、光源１３をオンとオフの間で切り換えることにより、車高を示す虚像６７を表示と非表示の間で切り換えることができる。一実施形態では、図１に示す操作部１７が、車両に設けられたスイッチを備える。図７（ｂ）には、一例として、ステアリングホイール７７に設けられたスイッチ７９が示されている。制御部１５は、該スイッチ７９が乗員によってオンされたことに応じて、車高を示す虚像６７を表示するよう光源１３を制御する。また、制御部１５は、スイッチ７９が乗員によってオフされたことに応じて、車高を示す虚像６７を非表示にするよう光源１３を制御する。

波長を変更する形態について説明する。虚像が表示される実際の位置はＱであり、これは、光源１３からの波長を変更しても変化しない。しかしながら、前述した人間の視覚特性により、光の波長に依存して、乗員に見える虚像までの距離（みかけの距離）は変化する。波長を長くするほど、乗員には虚像が実際の位置Ｑより近くに見え、波長を短くするほど、乗員には虚像が実際の位置Ｑより遠くに見える。

図１に示す制御部１５は、光源１３の光の波長を変更することにより、虚像６７までのみかけの距離を変化させる。どのようなタイミングで波長を変更するかについては、任意に決定されることができる。

たとえば、図１の操作部１７として、波長を変更するための所定のスイッチを車両に設けることができる。たとえば、図４に示すスイッチを同様に用いることができる。位置Ｒ１および位置Ｒ２は、それぞれ、波長可変光源１３が変更することのできる波長の範囲の両端に対応している。たとえば、位置Ｒ１は、該光源の波長範囲の上限値（一番長い波長であり、たとえば赤色の光の波長）に対応し、位置Ｒ２は、該光源の波長範囲の下限値（一番短い波長であり、たとえば青色の光の波長）に対応する。

乗員は、スイッチ４１のバー４２を、位置Ｒ１から位置Ｒ２の間の任意の位置に動かすことができる。制御部１５は、バー４２の位置に対応する波長を求め、該波長に変更するよう光源１３を制御する。こうして、乗員によって所望された波長の光で虚像６７を表示させることができる。運転者は、より慎重に運転したいと所望する場合には波長を短くするようバー４２を操作して、虚像までの見かけの距離を大きくする。こうして、乗員には、車高を示す虚像６７が、より車両から離れた所に存在しているように見える。このような虚像を視認することにより、運転者は、車高について、より余裕を持たせて走行することができる。他方、波長を長くするようバー４２を操作して、虚像までのみかけの距離を小さくすることにより、虚像がより近くに視認されるので、運転者は、より慎重に運転することができる。

また、図１に示す運転状態検出部１９により検出された運転状態に応じて、波長を変更するようにしてもよい。運転状態には、任意のものを含めることができる。たとえば、運転状態検出部１９を、車両の速度を検出する車速センサにより実現することができる。車速と波長との間の関係を、たとえば図５（ａ）に示すようなテーブルに予め規定してメモリに記憶しておくことができる。制御部１５は、検出された車速に応じてテーブルを参照し、該車速に対応する波長を求め、該波長の光が発せられるように光源１３を制御する。こうして、車速が高くなるほど、虚像までのみかけの距離が大きくなるようにする。運転者は、車速が高くなるにつれて、自車の車高について、より余裕を持たせるよう運転することができる。また、車速が低くなるにつれて、虚像までのみかけの距離が短くなるので、運転者に減速を促すことができる。

［第３の実施例］
第３の実施例では、図８に示すように、車両の先端部を示す位置Ｔ１および／または後端部を示す位置Ｔ２に、虚像を表示する。このような虚像を視認することによって、運転者は、自車の車両長を認識することができるので、たとえば前方に向かって走行する際、後退する際、および駐車する際に、自車の先端部および後端部が障害物に接触するかどうかについて判断することができる。

図９（ａ）を参照して、車両の先端部を示す虚像の表示態様を説明する。図１に示す虚像表示装置１１は、波長可変光源１３に加え、凹面鏡８１を備えている。波長可変光源１３は、この例では、車高方向に伸長する棒状の発光器として実現されている。代替的に、虚像として表示すべき像を表示面に表示する発光表示器でもよい。波長可変光源１３および凹面鏡８１は、車両の先端部（たとえば、フロントバンパーの中央端部）の位置Ｔ１に虚像８９を表示するように位置決めされており、この実施例では、車両のインスツルメントパネル８３内に埋め込まれている。凹面鏡を用いることにより、虚像を遠方に大きく表示することができる。光源１３からの光は、凹面鏡８１によって反射されてインスツルメントパネル８３の開口部からフロントウィンドウ８５に向けられ、さらに、フロントウィンドウ８５で反射されて運転者の視点８７に向けられる。こうして、運転者は、フロントウィンドウ８５を介して、虚像８９を視認することができる。

図９（ｂ）は、車両の後端部を示す虚像の表示態様を示し、図９（ａ）と同様の構成となっている。波長可変光源１３および凹面鏡９１は、車両の後端部（たとえば、リアバンパー（図示せず）の中央端部）の位置Ｔ２に虚像９９を表示するように位置決めされており、この実施例では、車両のリアパーセル９３内に埋め込まれている。光源１３からの光は、凹面鏡９１によって反射されてリアパーセル９３の開口部からリアウィンドウ９５に向けられ、さらに、リアウィンドウ９５で反射されて、運転者の視点９７に向けられる。こうして、運転者は、リアウィンドウ９５を介して、虚像９９を視認することができる。

図９（ａ）に示すような構成と図９（ｂ）に示すような構成の両方を車両に設けてもよいし、いずれかを車両に設けてもよい。

図１に示す制御部１５は、光源１３をオンとオフの間で切り換えることにより、車両の先端部を示す虚像８９および／または車両の後端部を示す虚像９９の表示と非表示を切り換えることができる。一実施形態では、図１に示す操作部１７が、車両に設けられたスイッチを備える。このスイッチは、たとえば図７を参照して説明したように、ステアリングホイール７７に設けられたスイッチ７９でもよい。図９の（ａ）および（ｂ）の両方の構成が車両に設けられている場合、制御部１５は、該スイッチ７９が乗員によってオンされたことに応じて、先端部を示す虚像８９および後端部を示す虚像９９を表示するよう光源１３を制御する。また、制御部１５は、スイッチ７９が乗員によってオフされたことに応じて、先端部を示す虚像８９および後端部を示す虚像９９を非表示にするよう光源１３を制御する。代替的に、先端部の虚像８９と後端部の虚像９９のそれぞれについてスイッチを設けるようにしてもよい。これにより、運転者は、虚像８９と９９の表示および非表示を個別に制御することができる。

波長を変更する形態について説明する。虚像が表示される実際の位置はＴ１であり、これは、光源１３からの波長を変更しても変化しない。しかしながら、前述した人間の視覚特性により、光の波長に依存して、乗員に見える虚像までのみかけの距離は変化する。波長を長くするほど、乗員には虚像が実際の位置Ｔ１および（または）Ｔ２より近くに見え、波長を短くするほど、乗員には虚像が実際の位置Ｔ１および（または）Ｔ２より遠くに見える。

図１に示す制御部１５は、光源１３の光の波長を変更することにより、虚像８９および／または虚像９９のみかけの距離を変化させる。どのようなタイミングで波長を変更するかについては、任意に決定されることができる。

たとえば、図１の操作部１７として、波長を変更するための所定のスイッチを車両に設けることができる。たとえば、図４に示すスイッチを同様に用いることができる。位置Ｒ１および位置Ｒ２は、それぞれ、波長可変光源１３が変更することのできる波長の範囲の両端に対応している。たとえば、位置Ｒ１は、該光源の波長範囲の上限値（一番長い波長であり、たとえば赤色の光の波長）に対応し、位置Ｒ２は、該光源の波長範囲の下限値（一番短い波長であり、たとえば青色の光の波長）に対応する。

乗員は、スイッチ４１のバー４２を、位置Ｒ１から位置Ｒ２の間の任意の位置に動かすことができる。制御部１５は、バー４２の位置に対応する波長を求め、該波長に変更するよう光源１３を制御する。こうして、乗員によって所望された波長の光で虚像８９および／または９９を表示させることができる。運転者は、より慎重に運転したいと所望する場合には波長を短くするようバー４２を操作して、虚像までのみかけの距離を大きくする。乗員には、車両長を示す虚像８９および虚像９９が、より車両から離れた所に存在しているように見える。こうして表示された虚像を視認することにより、運転者は、車両長について、より余裕を持たせて走行することができる。他方、波長を長くするようバー４２を操作して、虚像までのみかけの距離を小さくすることにより、虚像がより近くに視認されるので、運転者は、より慎重な運転を行うことができる。

また、図１に示す運転状態検出部１９により検出された運転状態に応じて、波長を変更するようにしてもよい。運転状態には、任意のものを含めることができる。たとえば、運転状態検出部１９を、車両の速度を検出する車速センサにより実現することができる。車速と波長との間の関係を、たとえば図５（ａ）に示すようなテーブルに予め規定してメモリに記憶しておくことができる。制御部１５は、検出された車速に応じてテーブルを参照し、該車速に対応する波長を求め、該波長の光が発せられるように光源１３を制御する。こうして、車速が高くなるほど、虚像までのみかけの距離が大きくなるようにする。表示された虚像を視認することにより、運転者は、車速が高くなるにつれて、自車の車両長について、より余裕を持たせるよう運転することができる。また、車速が低くなるにつれて、虚像までのみかけの距離が短くなるので、運転者に減速を促すことができる。

代替的に、図１０に示すように、車両の先頭に、車幅Ｗを示すための虚像を表示するようにしてもよい。虚像が表示される位置Ｕ１およびＵ２は、車両の先端（図８の位置Ｔ１に対応する）を通る車幅方向のライン上にあり、位置Ｕ１およびＵ２の間の距離はＷである。ここで、Ｗは、左右の折りたたみ式のドアミラー１０３Ｌおよび１０３Ｒが開かれた状態の、左ドアミラー１０３Ｌの最も外側の部分すなわち外端部と、右ドアミラー１０３Ｒの外端部との間の距離を示している。位置Ｕ１に虚像を表示するための光源と、位置Ｕ２に虚像を表示するための光源とが必要とされ、これらは、図９（ａ）と同様の構成で車両に取り付けられる。これら２つの光源１３は、位置Ｕ１およびＵ２において虚像が表示されるように配置される。

制御部１５は、上記述べたように、操作部１７に対する乗員の操作に応じて、および／または、運転状態検出部１９により検出された車速に応じて、第１および第２の光源の波長を変更する。

また、車両の後部に、車幅Ｗを示すための虚像を表示するようにしてもよい。図１０に示すように、虚像が表示される位置Ｕ３およびＵ４は、車両の後端（図８の位置Ｔ２に対応する）を通る車幅方向のライン上にあり、位置Ｕ３およびＵ４の間の距離はＷである。この場合、それぞれの虚像用に、図９（ｂ）に示すような構成を設ければよい。

［第４実施例］
第４の実施例は、図１に示す車両の運転状態検出部１９として、複数の方向における障害物の存在を検出し、障害物までの距離を測定する距離測定装置を設ける。制御部１５は、該計測された距離に基づいて、車両の周辺に表示する虚像についての波長を制御する。表示する虚像の位置は、第１から第３の実施例のうち任意のものでよい。

図１１を参照すると、この実施例では、第１の距離測定装置１１１ａ、第２の距離測定装置１１１ｂ、第３の距離測定装置１１１ｃおよび第４の距離測定装置１１１ｄが車両に設けられており、それぞれ左前方、右前方、左後方および右後方における障害物の存在を検出し、障害物までの距離を測定する。この実施例のこれらの距離測定装置は、運転者の死角の方向の障害物を検出して運転者の注意を喚起するように、運転者の死角の方向に設置されている。代替的に、距離センサは、その他の方向、たとえば車両の右側面方向および左側面方向の障害物を検出するように設置してもよい。

それぞれの距離測定装置１１１は、一例として、超音波の発信器と受信器とを備え、発信器によって発信した超音波が障害物に当たることによって生ずる反射信号を受信器によって受信することによって障害物の存在を検出するとともに、発信してから受信するまでの時間によって障害物までの距離を検出するものとすることができる。代替的に、距離測定装置は、超音波の代わりに光を使用し、測定光を発光する共に、障害物からの反射光を受光し、発光した時点から受光した時点までの時間差あるいは発光された光と受光された光の位相差に基づいて、障害物までの距離を測定するものでもよい。

制御部１５は、それぞれの距離測定装置によって測定された距離が所定値以下であるかどうかに基づいて、車両が障害物に近づきすぎたかどうかを判断し、近づきすぎたと判断したならば、波長を短くするよう光源１３を制御する。一実施形態では、該測定された距離に基づいて、車両が障害物に近づきすぎた頻度を求め、該頻度が高いときに、波長を短くするよう光源１３を制御することができる。該頻度が高いということは、運転者が、自車を障害物に近づけすぎるよう運転する傾向があることを示す。したがって、より慎重な運転を喚起するよう、波長を短くすることによって虚像までのみかけ距離を大きくする。これにより、運転者は、障害物への接触をより確実に回避するよう運転することができる。

図１２は、制御部１５による実行されるプロセスのフローの一例を示す。該プロセスは、それぞれの距離測定装置について実行され、また、所定の時間間隔で実行される。ここでは、左前方の障害物までの距離を測定する第１の距離測定装置１１１ａを例に説明する。また、図１０に位置Ｕ１によって示される位置に、左前方に虚像を表示する構成が該車両に搭載されているとする。波長の初期値は、たとえば、前述した光源について変更可能な波長範囲の中央値に設定されることができる。しかしながら、初期値はこれに限定されず、任意の値に設定されてよい。

ステップＳ１において、距離測定装置１１１ａによって測定された距離値を取得する。ステップＳ２において、該取得した距離値が所定値以下かどうかを判断する。所定値より大きければ（Ｓ２がＮｏ）、このプロセスを抜ける。該距離値が所定値以下ならば（Ｓ２がＹｅｓ）、車両が、左前方の障害物に近づきすぎたことを示す。この場合、ステップＳ３において、カウンタの値を１だけインクリメントする。該カウンタは、車両が、左前方の障害物に近づきすぎたと判定された回数すなわち接近回数をカウントするものであり、初期値はゼロである。

ステップＳ４において、カウンタの値が判定値以上かどうかを判断する。カウンタの値が該判定値より小さければ（Ｓ４がＮｏ）、このプロセスを抜ける。該カウンタの値が判定値以上ならば（Ｓ４がＹｅｓ）、上記の接近回数が判定値以上であることを示しており、左前方の障害物に近づきやすい運転を行う傾向があると判断される。ステップＳ５に進み、左前方に表示される虚像について、波長を短くするよう光源１３を制御する。こうして、波長がより短くされた光で虚像表示が行われる。波長が短くされたならば、ステップＳ６において、カウンタの値をゼロにリセットする。

図１２のプロセスは、他の距離測定装置１１１ｂ、１１１ｃおよび１１１ｄについても同様に適用可能である。

このように、距離測定装置によって測定された距離値について接近回数が判定値以上となった場合、該距離測定装置によって測定されている方向の虚像について、波長を短くすることができる。代替的に、いずれかの距離測定装置によって測定された距離について接近回数が判定値以上となった場合、すべての方向の虚像について波長を短くするようにしてもよい。

好ましくは、接近回数は、所定の走行距離の間にわたってカウントされ、車両が所定の走行距離を走行するたびに、カウンタの値をゼロにリセットする。こうすることにより、所定の走行距離の間にどれほど障害物に接近しているかについて、判断することができる。所定の走行距離に代えて、所定の走行時間を用い、車両が所定の走行時間を走行するたびにカウンタの値をゼロにリセットしてもよい。

図１２に示すプロセスは一例であり、様々な変形が可能である。たとえば、接近回数が第１の判定値以上になったとき、現在の波長を短くして第１の波長とし、その後、接近回数がさらに、第１の判定値より大きい第２の判定値以上となったとき、第１の波長をさらに短くして第２の波長とする、というように、接近回数に応じて段階的に波長を短くしていってもよい。

また、４つの距離測定装置により取得された４つの距離値のうち、所定値以下である距離値のそれぞれについて、カウンタを１ずつインクリメントしてもよい。たとえば、２つの距離値が所定値以下であるならば、カウンタは２だけインクリメントされる。該カウンタの値が所定の判定値以上となったならば、すべての虚像について波長を短くする。

この実施例では、複数の距離測定装置を用いているが、当然ながら、１つの距離測定装置でもよい。たとえば、前方の障害物までの距離を測定する装置が設けられている場合、該測定された距離値が所定値以下となる接近回数が所定の判定値以上になったならば、先端部を示す虚像についての波長を短くすることができる。

以上のように、この発明の特定の実施形態について説明したが、本願発明は、これら実施形態に限定されるものではない。

この発明の一実施例に従う、波長を変更可能な、車両周辺に虚像を表示する装置のブロック図。 この発明の一実施例に従う、虚像表示の態様を示す図。 この発明の一実施例に従う、虚像表示のための構成を示す図。 この発明の一実施例に従う、波長を変更するためのスイッチを示す図。 この発明の一実施例に従う、車速および操舵角と波長との間の関係を示す図。 この発明の一実施例に従う、ホログラムを用いた虚像表示の構成を示す図。 この発明の一実施例に従う、車両の車高を表す虚像を表示する態様を示す図。 この発明の一実施例に従う、車両の端部を表す虚像を表示する態様を示す図。 この発明の一実施例に従う、車両の端部を表す虚像を表示するための構成を示す図。 この発明の一実施例に従う、車両の車幅を表す虚像を表示する態様を示す図。 この発明の一実施例に従う、距離測定装置の配置を示す図。 この発明の一実施例に従う、障害物までの距離に応じて波長を制御するプロセスのフローチャート。

符号の説明

１１ 虚像表示装置 １３ 波長可変光源
１５ 制御部 １７ 操作部
１９ 運転状態検出部

Claims (3)

1. 車両に搭載され、虚像を表示するための装置であって、
   前記車両のウィンドウに光を照射することによって、該車両の周辺に虚像を表示する手段と、
   前記ウィンドウに照射される光の波長を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記車両の乗員にとって前記虚像がより遠くに見えるようにするときには、前記光の波長を短くし、該車両の乗員にとって前記虚像がより近くに見えるようにするときには、前記光の波長を長くする、
   装置。
2. 前記車両の速度を検出する車速検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記検出された車両の速度が大きくなるほど、前記光の波長を短くする、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記車両から障害物までの距離を検出する手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記検出された距離が所定値以下のとき、前記光の波長を短くする、
   請求項１または２に記載の装置。

Images