东芝开发高可视性的新型汽车平视显示器

　　东芝研究开发中心的Human Centric Laboratory开发出了可视性较高的平视显示器（HUD）的基础技术（图1）。其特点是驾驶员无需移动视线及调整眼睛焦点便可确认显示影像。

图1：东芝开发的平视显示器的实验装置
通过半反射镜，使LED投影仪的箭头显示与背景影像重叠。箭头影像实际上只到达了右眼。

　　此次东芝开发的HUD的特点是，可在驾驶员的正面将显示车辆行进方向的箭头及速度显示等与前方的背景重叠起来显示（图2）。原来的HUD在前车窗下端附近显示影像，因此要想看到显示影像，需要向下移动视线。另外，要想看清影像还必须调整焦点距离。而新款HUD无需移动视线及调整焦点。

图2：箭头影像与背景重叠显示
从驾驶员的角度来看，箭头与背景以相同的距离浮现在眼前。

　　为了实现该特点，此次东芝的创意是只设法让一只眼睛看到显示的虚像。其原理如图3右侧所示。这种方式有两大优点。一是由于只有单眼能够看到显示影像，因此即使看到背景，显示也不会重影。另一个优点是，如果虚像位置在眼睛焦点深度范围内，风景和显示影像都不会模糊，可同时观看风景和显示影像。

图3：显示原理
原来的平视显示器（HUD，左），观看显示影像与背景时的眼球方向不同，因此观看背景时会与显示影像重影。此次的HUD（右）只让单眼观看显示影像，因此，观看背景时与观看显示影像时，无需改变眼球方向，并且显示不会重影。

　　原来的HUD通过将仪表板内部显示装置的影像反射到前车窗上，让驾驶员观看。焦点距离设定在驾驶员前方数m左右的地方（图3左）。这样，在观看前方背景时，对于眼前显示的虚像，左右眼会产生视差，因此显示时会出现重影。所以无法同时观看显示影像和风景。

　　今后要达到实用水平，需要研究只在单眼上显示的具体构造，还要评估驾驶员眼睛的疲劳程度。另外，目前日本汽车工业会规定要在前车窗正前方显示影像，因此该技术若要实用，估计今后还需要放宽规定。