JP4320264B2 - ドライビングシミュレータ用後方表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ドライビングシミュレータにおける後方視界を実現する後方表示装置に関するものである。

記載された文献がない従来のドライビングシミュレータの後方表示装置においては、図２に示すように各後方確認用ミラー位置へ液晶モニターを取り付ける方法、図３に示すように運転席後方に３面スクリーンを立て、それぞれのスクリーンに映像を投影し、各後方確認用ミラーを通じてそれぞれの映像を見るという方法、図４の示すように運転席後方に１面スクリーンを立て、映像を投影し、各後方確認用ミラーを通じて同じ映像を見るという方法を用いていた。
なお、図２のおいて、２０１は模擬車両車体、２０２ａは左ドアミラーを模擬する第１の液晶モニター、２０２ｂは右ドアミラーを模擬する第２の液晶モニター、２０３はルームミラーを模擬する第３の液晶モニターである。
図３において、３０１は模擬車両車体、３０３ａは左ドアミラー、３０３ｂは右ドアミラー、３０４はルームミラー、３０５ａは前記左ドアミラー３０３ａ用映像を投影する第１のプロジェクタ、３０５ｂは前記右ドアミラー３０３ｂ用映像を投影する第２のプロジェクタ、３０５ｃは前記ルームミラー３０４用映像を投影する第３のプロジェクタ、３０６ａは前記左ドアミラー３０３ａ用映像を写す第１のスクリーン、３０６ｂは前記右ドアミラー３０３ｂ用映像を写す第２のスクリーン、３０６ｃは前記ルームミラー３０４用映像を写す第３のスクリーンである。
図４において、４０１は模擬車両車体、４０３ａは左ドアミラー、４０３ｂは右ドアミラー、４０４はルームミラー、４０５は後方情景用映像を投影するプロジェクタ、４０６はスクリーンである。プロジェクタ４０５はスクリーン後方から映像を投影する。

従来の手法のうち、図２に示した、各後方確認用ミラー位置へ液晶モニター２０２a，２０２ｂ，２０３を取り付ける方法の場合、注視物との距離感がなく、映像の歪みがなく、ミラーを模擬する液晶モニター２０２a，２０２ｂ，２０３に車体が映り込まない等の点に大きな違和感があった。
図３に示した、運転席後方に複数スクリーン３０６ａ，３０６ｂ，３０６ｃを立て、それぞれに映像を投影し、各ミラー３０３ａ，３０３ｂ，３０４を通じて映像を見るという方法の場合には、各ミラー３０３ａ，３０３ｂ，３０４の表示領域が重ならないように、左右のドアミラー３０３ａ，３０３ｂを極端に外側に向ける必要があり、違和感があった。
また、図４に示した、１枚のスクリーン４０６に映像を映し、各ミラー４０３ａ，４０３ｂ，４０４を通じて映像を見るという方法の場合には、プロジェクタ４０５からの映像はルームミラー４０４を通して見たとき映像となっていて、他の左右ドアミラー４０３ａ，４０３ｂに映る映像の視点は、ルームミラー４０４からの視点と同一であり、それに映る映像の視点が実際と異なるため、大きな違和感を与えるものとなっていた。

ドライビングシミュレータの後方表示装置の場合、違和感を少なくするためには、注視物との距離感を与え、映像の歪みを与え、ミラーへ車体が映り込むことが必要であるため、実際の後方確認用ミラー及び後方映像用スクリーンを使用した装置であることが望ましい。
そして、ドライビングシミュレータの後方表示装置の場合、違和感を少なくするためには、各後方確認用ミラーに対し、それぞれに対応した映像を後方映像用スクリーンに投影する装置であることが必要である。
そして、実際の車両における後方確認用ミラーの視野は、それぞれ重なり合うため、図５に示す通り、後方映像用スクリーン５０１にそれぞれに対応したプロジェクタ５０１ａ，５０１ｂ，５０１ｃで投影した映像は、それぞれの映像の端で重なり合う。これをミラー５０４ａ（，５０４ｂ，５０４ｃ）で見た場合、対応するプロジェクタ５０１ａ（，５０１ｂ，５０１ｃ）からの映像を見ることができるが、重なった部分の映像５０３ａ（５０３ｂ）、すなわち他のプロジェクタ５０１ｃ（，５０１ａ，５０１ｂ）からの映像を見ることとなり、これらの映像は必ずしも一致したようには重ならないため、違和感があり、対応するプロジェクタの映像のみ確認できる装置であることが望まれる。

この発明は、複数の後方確認用ミラーに対し、それぞれに対応した映像を後方映像用スクリーンに投影したドライビングシミュレータ用後方表示装置において、各後方確認ミラーから特定の対応するプロジェクタの映像のみ確認できる装置を提供することを目的とする。

本発明に係るドライビングシミュレータ用後方表示装置は、運転席後方に位置するスクリーンにそれぞれの隣接する映像が重なるように投影する複数のプロジェクタと、前記複数のプロジェクタから映像が投影されたスクリーン部分をプロジェクタごとに反射結像できるように配置した複数の後方確認用ミラーとを備え、隣接する映像を投影する各プロジェクタのレンズ前に偏光フィルムを、隣接する映像を投影する各プロジェクタに配置する偏光フィルムの偏光面に対して９０度の回転差を付けた偏光面で配置し、プロジェクタごとに反射結像できるように配置した後方確認用ミラーに偏光フィルムを、当該プロジェクタのレンズ前に配置した偏光フィルムの偏光面と平行となるような偏光面で配置することによって、前記各プロジェクタと各後方確認用ミラーとを１対１に対応させ、前記プロジェクタからの映像が対応する一の後方確認用ミラーのみで反射結像するように偏光フィルムにより透過させるようにしたことを特徴とするものである。

運転席後方に位置するスクリーンが拡散し難い指向性を備えたものとしてもよい。

プロジェクタに配置した偏光フィルムは、プロジェクタからの光を直線偏光し、対応する特定後方確認用ミラーにはこの直線偏光を透過するように偏光フィルムが配置されているから、後方のスクリーンに投影された映像を見ることができる。この特定後方確認用ミラーの偏光フィルムは、他のプロジェクタに配置された偏光フィルムにより偏光された光を透過させないように配置されているから、当該他のプロジェクタからの映像を反射結合させることはできず、スクリーンに重なって投影された映像を見させない。その結果、実写に近い感覚を再現することができる。

スクリーンが指向性を備えたものとして、反射光を拡散し難くしているから、重なって投影された映像が各後方確認用ミラーにおいて混じって見えさせ無くすることが容易にできる。

本発明における偏光フィルムは、各プロジェクタからの映像に異なる偏光をかけることにより、偏光フィルムを配置した各ミラーを通じて後方映像用スクリーンに映る映像を見た場合、それぞれ対応するプロジェクタの映像しか見えなくする。

図１は、本発明の一実施例を説明する構成図である。図１において、１０１は模擬車両車体、１０３ａは後方確認用の左ドアミラー、１０３ｂは後方確認用の右ドアミラー、１０４は後方確認用のルームミラー、１０５ａは前記左ドアミラー１０３ａ用映像を投影する第１のプロジェクタ、１０５ｂは前記右ドアミラー１０３ｂ用映像を投影する第２のプロジェクタ、１０５ｃは前記ルームミラー１０４用映像を投影する第３のプロジェクタ、１０６は指向性を有するスクリーン、１０８ａは前記左ドアミラー１０３ａに配置する偏光フィルム、１０８ｂは前記右ドアミラー１０３ｂに配置する偏光フィルム、１０９は前記ルームミラー１０４に配置する偏光フィルム、１１０ａは前記第１のプロジェクタ１０５ａのレンズ前面に配置する偏光フィルム、１１０ｂは前記第２のプロジェクタ１０５ｂのレンズ前面に配置する偏光フィルム、１１１は前記第３のプロジェクタのレンズ前面に配置する偏光フィルムである。

ルームミラー１０４と第３のプロジェクタ１０５ｃとにそれぞれ配置する偏光フィルム１０９と１１１は、偏光面を平行にする。これに対して、左右ドアミラー１０３ａ，１０３ｂと第１、第２のプロジェクタ１０５ａ，１０５ｂとにそれぞれ配置する偏光フィルム１０８ａ，１０８ｂ，１１０ａ，１１０ｂも、偏光面を平行にするが、その角度は、前記ルームミラー１０４と第３のプロジェクタ１０５ｃとにそれぞれ配置する偏光フィルム１０９と１１１の偏光面とは互いに９０度回転させたものとする。

ドライバが模擬車両を運転するとその操作に従った映像が図示しない画像生成装置から画像が生成され、プロジェクタ１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃからスクリーン１０６にそれぞれの隣接する映像が重なるように投影される。第１のプロジェクタ１０５ａからの映像は、左ドアミラー１０３ａで反射結合し、運転席から見ることができる。第２のプロジェクタ１０５ｂからの映像は、右ドアミラー１０３ｂで反射結合し、運転席から見ることができる。第３のプロジェクタ１０５ｃからの映像は、ルームミラー１０４で反射結合し、運転席から見ることができる。
このとき、左ドアミラー１０３ａには第３のプロジェクタ１０５ｃから投影された映像が重なり撮影されているスクリーン部分１０６ａをも視野に入ることとなるが、左ドアミラー１０３ａと第１のプロジェクタ１０５ａの偏光フィルム１０８ａと偏光フィルム１１０ａの組と、ルームミラー１０４と第３のプロジェクタ１０５ｃの偏光フィルム１０９と偏光フィルム１１１の組とは、偏光面が互いに９０度の回転の差を付けて設置されているので、左ドアミラー１０３ａからは第３のプロジェクタ１０５ｃによるルームミラー１０４用の映像を見ることはできない。
また、右ドアミラー１０３ｂには第３のプロジェクタ１０５ｃから投影された映像が重なり撮影されているスクリーン部分１０６ｂをも視野に入ることとなるが、右ドアミラー１０３ｂと第２のプロジェクタ１０５ｂの偏光フィルム１０８ｂと偏光フィルム１１０ｂの組と、ルームミラー１０４と第３のプロジェクタ１０５ｃの偏光フィルム１０９と偏光フィルム１１１の組とは、偏光面が互いに９０度の回転の差を付けて設置されているので、右ドアミラー１０３ｂからは第３のプロジェクタ１０５ｃによるルームミラー１０４用の映像を見ることはできない。
また、ルームミラー１０４と第３のプロジェクタ１０５ｃの偏光フィルム１０９と偏光フィルム１１１の組と、左右ドアミラー１０３ａ，１０３ｂと第１、第２のプロジェクタ１０５ａ，１０５ｂの偏光フィルム１０８ａ，１１０ａ，１０８ｂ，１１０ｂの関係が上述の通りであるから、ルームミラー１０４からは第１のプロジェクタ１０５ａによる左ドアミラー１０３ａ用の映像、及び、第２のプロジェクタ１０５ｂによる右ドアミラー１０３b用の映像を見ることはできない。
このようにして、第１のプロジェクタ１０５ａと左ドアミラー１０３ａとを、第２のプロジェクタ１０５ｂと右ドアミラー１０３ｂとを、また、第３のプロジェクタ１０５ｃとルームミラー１０４とを、それぞれ１対１に対応させ、対応させた各プロジェクタ１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃからの映像が対応する一の左ドアミラー１０３ａ、右ドアミラー１０３ｂ、ルームミラー１０４のみで反射結像するようにできる。

スクリーン１０６は指向性を有し、プロジェクタ１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃから投影した際の反射光を拡散し難いものとしている。そのため、スクリーン部分１０６ａについて、第１のプロジェクタ１０５ａからの映像と第３のプロジェクタ１０５ｃからの映像は拡散することなく、左ドアミラー１０３ａからは第１のプロジェクタ１０５ａからの映像が見え、ルームミラー１０４からは第３のプロジェクタ１０５ｃからの映像が見えることとなり、混じって見えることはない。また、スクリーン部分１０６ｂについて、第２のプロジェクタ１０５ｂからの映像と第３のプロジェクタ１０５ｃからの映像は拡散することなく、右ドアミラー１０３ｂからは第２のプロジェクタ１０５ｂからの映像が見え、ルームミラー１０４からは第３のプロジェクタ１０５ｃからの映像が見えることとなり、混じって見えることはない。

本発明による後方表示装置の一実施例を説明する構成図である。 従来の後方表示装置の一例を説明する構成図である。（従来例１） 従来の後方表示装置の一例を説明する構成図である。（従来例２） 従来の後方表示装置の一例を説明する構成図である。（従来例３） 後方表示装置のミラーの視野を説明する構成図である。

符号の説明

１０１…模擬車両車体、１０３ａ…左ドアミラー、１０３ｂ…右ドアミラー、１０４…ルームミラー、１０５ａ…第１のプロジェクタ、１０５ｂ…第２のプロジェクタ、１０５ｃ…第３のプロジェクタ、１０６…スクリーン、１０８ａ…偏光フィルム、１０８ｂ…偏光フィルム、１０９…偏光フィルム、１１０ａ…偏光フィルム、１１０ｂ…偏光フィルム、１１１…偏光フィルム。

Claims (2)

1. ドライビングシミュレータにおける後方視界を実現する後方表示装置であって、
   運転席後方に位置するスクリーンにそれぞれの隣接する映像が重なるように投影する複数のプロジェクタと、
   前記複数のプロジェクタから映像が投影されたスクリーン部分をプロジェクタごとに反射結像できるように配置した複数の後方確認用ミラーとを備え、
   隣接する映像を投影する各プロジェクタのレンズ前に偏光フィルムを、隣接する映像を投影する各プロジェクタに配置する偏光フィルムの偏光面に対して９０度の回転差を付けた偏光面で配置し、プロジェクタごとに反射結像できるように配置した後方確認用ミラーに偏光フィルムを、当該プロジェクタのレンズ前に配置した偏光フィルムの偏光面と平行となるような偏光面で配置することによって、前記各プロジェクタと各後方確認用ミラーとを１対１に対応させ、前記プロジェクタからの映像が対応する一の後方確認用ミラーのみで反射結像するように偏光フィルムにより透過させるようにしたことを特徴とするドライビングシミュレータ用後方表示装置。
2. 運転席後方に位置するスクリーンが拡散し難い指向性を備えたことを特徴とする請求項１記載のドライビングシミュレータ用後方表示装置。
   

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