東芝開發高可視性的新型汽車平視顯示器

　　東芝研究開發中心的Human Centric Laboratory開發出了可視性較高的平視顯示器（HUD）的基礎技術（圖1）。其特點是駕駛員無需移動視線及調整眼睛焦點便可確認顯示影像。

圖1：東芝開發的平視顯示器的實驗裝置
通過半反射鏡，使LED投影儀的箭頭顯示與背景影像重疊。箭頭影像實際上只到達了右眼。

　　此次東芝開發的HUD的特點是，可在駕駛員的正面將顯示車輛行進方向的箭頭及速度顯示等與前方的背景重疊起來顯示（圖2）。原來的HUD在前車窗下端附近顯示影像，因此要想看到顯示影像，需要向下移動視線。另外，要想看清影像還必須調整焦點距離。而新款HUD無需移動視線及調整焦點。

圖2：箭頭影像與背景重疊顯示
從駕駛員的角度來看，箭頭與背景以相同的距離浮現在眼前。

　　為了實現該特點，此次東芝的創意是只設法讓一只眼睛看到顯示的虛像。其原理如圖3右側所示。這種方式有兩大優點。一是由于只有單眼能夠看到顯示影像，因此即使看到背景，顯示也不會重影。另一個優點是，如果虛像位置在眼睛焦點深度范圍內，風景和顯示影像都不會模糊，可同時觀看風景和顯示影像。

圖3：顯示原理
原來的平視顯示器（HUD，左），觀看顯示影像與背景時的眼球方向不同，因此觀看背景時會與顯示影像重影。此次的HUD（右）只讓單眼觀看顯示影像，因此，觀看背景時與觀看顯示影像時，無需改變眼球方向，并且顯示不會重影。

　　原來的HUD通過將儀表板內部顯示裝置的影像反射到前車窗上，讓駕駛員觀看。焦點距離設定在駕駛員前方數m左右的地方（圖3左）。這樣，在觀看前方背景時，對于眼前顯示的虛像，左右眼會產生視差，因此顯示時會出現重影。所以無法同時觀看顯示影像和風景。

　　今后要達到實用水平，需要研究只在單眼上顯示的具體構造，還要評估駕駛員眼睛的疲勞程度。另外，目前日本汽車工業會規定要在前車窗正前方顯示影像，因此該技術若要實用，估計今后還需要放寬規定。