JP2016078726A - Virtual image display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ユーザが視認する虚像を表示する虚像表示装置に関する。 The present invention relates to a virtual image display device that displays a virtual image visually recognized by a user.
従来より、車両等の移動体の乗員に対して経路案内や障害物の警告等の運転情報を提供する情報提供手段として、様々な手段が用いられている。例えば、移動体に設置された液晶ディスプレイによる表示や、スピーカから出力する音声等である。そして、近年、このような情報提供手段の一つとして、ヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUDという)のような人間の目の錯覚を利用して実際に映像が表示された位置と異なる空間上に映像を視認させる虚像表示装置がある。 Conventionally, various means have been used as information providing means for providing driving information such as route guidance and obstacle warnings to passengers of moving bodies such as vehicles. For example, display on a liquid crystal display installed on a moving body, sound output from a speaker, and the like. In recent years, as one of such information providing means, a head-up display device (hereinafter referred to as HUD) is used in a space different from a position where an image is actually displayed using an illusion of human eyes. There is a virtual image display device for visually recognizing an image.
ここで、例えば移動体として特に車両に対して設置されたHUDは、特開2011−73466号公報に記載されているように、車両の乗員から見て車両のウィンドウ(例えばフロントウインドウ)の前方に、前方視野の前景に重畳して、運転情報(例えば、前方車両を示すマークや車間距離を示すマーク等)を虚像として生成することが可能である。その結果、乗員は運転情報を視認する際に視線移動を極力少なくすることが可能であり、運転時の負担をより少なくすることが可能となる。 Here, for example, the HUD installed on the vehicle as a moving body is located in front of the vehicle window (for example, the front window) as seen from the vehicle occupant as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-73466. The driving information (for example, a mark indicating the vehicle ahead and a mark indicating the distance between the vehicles) can be generated as a virtual image superimposed on the foreground of the front visual field. As a result, the occupant can reduce the line-of-sight movement as much as possible when visually confirming the driving information, and can further reduce the burden during driving.
また、前方視野の前景に重畳して運転情報を表示する場合であって、特にユーザが右左折する交差点を案内する場合には、右左折する交差点の位置をユーザに正確に把握させることが重要である。そこで、特開平9−325042号公報には、液晶ディスプレイに進行方向前方の映像を表示するとともに、右左折対象となる交差点が接近した場合には交差点での進行方向を示す矢印を前景の交差点の位置に重畳して表示する技術について提案されている。 In addition, when driving information is displayed superimposed on the foreground of the front field of view, especially when the user guides an intersection that makes a right or left turn, it is important to make the user accurately know the position of the intersection that makes a right or left turn. It is. Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 9-325042, an image in front of the traveling direction is displayed on the liquid crystal display, and an arrow indicating the traveling direction at the intersection is displayed at the intersection of the foreground when the intersection to be turned right or left approaches. A technique for superimposing and displaying the position has been proposed.
しかしながら、上記特許文献2に記載された案内装置では、右左折対象となる交差点に重畳して矢印を表示するので、ユーザから右左折対象となる交差点までの距離が遠く、交差点が重畳対象となる前景に含まれない状況では矢印が表示されない。その結果、ユーザが交差点における通過方向を事前に把握できない問題があった。そして、通過方向の把握が遅れた結果、車線の移動等が間に合わずに交差点での右左折が適切にできない場合も生じていた。
However, in the guidance device described in the above-mentioned
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、車両の進行方向を示す矢印の虚像を表示するとともに、車両の進行方向前方にある対象交差点での通過方向に応じて虚像として表示される矢印を傾斜させることによって、ユーザが対象交差点から離れた位置にあっても情報量を増やすことなく対象交差点での通過方向を事前に把握させることを可能にした虚像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and displays a virtual image of an arrow indicating the traveling direction of the vehicle and a virtual image according to the passing direction at the target intersection ahead of the traveling direction of the vehicle. By providing a virtual image display device that makes it possible to grasp the passing direction at the target intersection in advance without increasing the amount of information even if the user is away from the target intersection by tilting the arrow displayed as The purpose is to do.
前記目的を達成するため本発明に係る虚像表示装置は、車両に設置され、スクリーンと、映像を前記スクリーンに投射するプロジェクタと、前記スクリーンに投射された前記映像を反射させて前記車両の乗員であるユーザに視認させることによって、前記映像の虚像を前記車両の進行方向前方にある生成可能範囲内に生成する虚像生成手段と、前記ユーザによって前記生成可能範囲と重畳して視認される前方環境のエリアを虚像重畳エリアとして特定する重畳エリア特定手段と、前記車両の走行予定経路を取得する経路取得手段と、前記走行予定経路に含まれる対象交差点を取得する対象交差点取得手段と、を有し、前記虚像は、前記走行予定経路に沿って前記車両が走行する為の前記車両の進行方向を案内する矢印であって、前記虚像生成手段は、前記虚像重畳エリアから前記対象交差点までの距離が所定距離以内にある場合に、該対象交差点における前記車両の通過方向側に傾斜した矢印の虚像を生成することを特徴とする。
尚、「対象交差点」としては、例えばナビゲーション装置等の走行案内機能を用いて走行案内を行う場合に案内対象となる交差点がある。具体的には、車両が走行予定経路に沿って走行する場合に、車両が道なり方向以外に通過する交差点、車両が右左折する交差点、車両方位が所定角度以上(例えば30度)変位する交差点等が該当する。
In order to achieve the above object, a virtual image display device according to the present invention is installed in a vehicle, and a screen, a projector that projects an image on the screen, and a vehicle occupant that reflects the image projected on the screen. A virtual image generating means for generating a virtual image of the video in a generation possible range ahead of the traveling direction of the vehicle by allowing a user to visually recognize the image, and a front environment that is visually recognized by the user while being superimposed on the generation possible range. Superimposition area specifying means for specifying an area as a virtual image superposition area, route acquisition means for acquiring a planned travel route of the vehicle, and target intersection acquisition means for acquiring a target intersection included in the planned travel route, The virtual image is an arrow that guides the traveling direction of the vehicle for the vehicle to travel along the planned travel route, and the virtual image generation Stage, the distance from the virtual images superimposed area to said target intersection is the case is within a predetermined distance, and generating a virtual image of an arrow which is inclined passage direction of the vehicle at the target intersection.
The “target intersection” includes an intersection that is a guidance target when traveling guidance is performed using a traveling guidance function such as a navigation device. Specifically, when the vehicle travels along a planned travel route, an intersection where the vehicle passes in a direction other than the road direction, an intersection where the vehicle turns right or left, or an intersection where the vehicle direction is displaced by a predetermined angle or more (for example, 30 degrees) Etc.
前記構成を有する本発明に係る虚像表示装置によれば、車両の進行方向を示す矢印の虚像を表示するとともに、車両の進行方向前方にある対象交差点での通過方向に応じて虚像として表示される矢印を傾斜させるので、ユーザが対象交差点から離れた位置にあっても情報量を増やすことなく対象交差点での通過方向を事前に把握させることが可能となる。従って、対象交差点において通過方向に沿って車両を適切に走行させることが可能となる。 According to the virtual image display device according to the present invention having the above-described configuration, the virtual image of the arrow indicating the traveling direction of the vehicle is displayed, and is displayed as a virtual image according to the passing direction at the target intersection ahead of the traveling direction of the vehicle. Since the arrow is inclined, it is possible to grasp in advance the passing direction at the target intersection without increasing the amount of information even if the user is at a position away from the target intersection. Therefore, it is possible to appropriately drive the vehicle along the passing direction at the target intersection.
以下、本発明に係る虚像生成装置について、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置に具体化した一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a virtual image generating device according to the invention will be described in detail with reference to the drawings with regard to an embodiment embodied in a head-up display device mounted on a vehicle.
先ず、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUDという)1の構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係るHUD1の車両2への設置態様を示した図である。
First, the configuration of a head-up display device (hereinafter referred to as HUD) 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an installation mode of the
図1に示すようにHUD1は、車両2のダッシュボード3内部に設置されており、内部にプロジェクタ4やプロジェクタ4からの映像が投射されるスクリーン5を有する。そして、スクリーン5に投射された映像を、後述のようにHUD1が備えるミラーやフレネルレンズを介し、更に運転席の前方のフロントウィンドウ6に反射させて車両2の乗員7に視認させるように構成されている。尚、スクリーン5に投射される映像としては、車両2に関する情報や乗員7の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物(他車両や歩行者)に対する警告、ナビゲーション装置48で設定された案内経路(走行予定経路)や案内経路に基づく案内情報(右左折方向を示す矢印等)、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等がある。
As shown in FIG. 1, the
また、本実施形態のHUD1では、フロントウィンドウ6を反射して乗員7がスクリーン5に投射された映像を視認した場合に、乗員7にはフロントウィンドウ6の位置ではなく、フロントウィンドウ6の先の遠方の位置にスクリーン5に投射された映像が虚像8として視認されるように構成される。尚、乗員7が視認できる虚像8はスクリーン5に投射された映像であるが、ミラーを介するので上下方向は反転する。また、フレネルレンズを介することによってサイズも変更する。
Further, in the
ここで、虚像8を生成する位置、より具体的には乗員7から虚像8までの距離(以下、生成距離という)Lについては、HUD1が備えるミラーやフレネルレンズの形状や位置、光路に対するスクリーン5の位置等によって適宜設定することが可能である。特に、本実施形態では後述のようにスクリーン5の位置を光路に沿って前後方向に移動可能に構成する。その結果、生成距離Lを適宜変更することが可能となる。例えば生成距離Lを2.5m〜20mの間で変更することが可能である。
Here, regarding the position where the
また、車両のフロントバンパの上方やルームミラーの裏側等にはフロントカメラ17が設置される。フロントカメラ17は、例えばCCD等の固体撮像素子を用いたカメラにより構成された撮像装置であり、光軸方向を車両の進行方向前方に向けて設置される。そして、フロントカメラ17により撮像された撮像画像に対して画像処理が行われることによって、後述のようにフロントウィンドウ6越しに乗員7に視認される前方環境、即ち虚像8が重畳される背景について乗員7から背景上の各地点までの距離(道路距離)が検出される。また、HUD1によって虚像8を生成可能な範囲と重畳して乗員7から視認される前方環境のエリア(以下、虚像重畳エリアという)についてもフロントカメラ17により撮像された撮像画像に基づいて検出される。
A
次に、図2を用いてHUD1のより具体的な構成について説明する。図2は、本実施形態に係るHUD1の内部構成を示した図である。
Next, a more specific configuration of the
図2に示すようにHUD1は、プロジェクタ4と、スクリーン5と、反射ミラー10と、ミラー(凹面鏡)11と、フレネルレンズ12と、制御回路部13と、CANインターフェース14とから基本的に構成されている。
As shown in FIG. 2, the
ここで、プロジェクタ4は光源としてLED光源やランプ光源やレーザ光源を用いた映像投射装置であり、例えばレーザ走査式プロジェクタとする。尚、プロジェクタ4としてはDLPプロジェクタや液晶プロジェクタやLCOSプロジェクタを用いても良い。尚、レーザ走査式プロジェクタ以外を用いた場合にはプロジェクタ4に対して別途投射レンズを配置する必要がある。
Here, the
図3はプロジェクタ4の構成を示した図である。図3に示すようにプロジェクタ4は、内部にレーザ光の光源15を備えており、例えばレーザ走査式プロジェクタでは光源15から出力されるレーザ光をMEMSミラー16で反射させ、スクリーン5上に走査させることによってスクリーン5に所望の映像を投射する。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
一方、スクリーン5は、プロジェクタ4から投射された映像が投射される被投射媒体であり、例えばすりガラス等の拡散板やマイクロレンズアレイ等からなる透過型スクリーンが用いられる。ここで、図4はスクリーン5を示した図である。
On the other hand, the
図4に示すようにスクリーン5は、映像が投射される被投射エリア22を有しており、プロジェクタ4から投射された映像が表示される。尚、乗員7はプロジェクタ4によって投射された映像を投射側とは逆側から視認することとなる。また、スクリーン5は、光路に沿って前後方向に移動可能に構成されている。具体的には、スクリーン5の背面側にあるスクリーン前後駆動モータ24を駆動させることによって、図5に示すようにスクリーン5を光路に沿って前後方向に移動させることが可能となる。その結果、スクリーン5とミラー11との間の光路長が変更される。
As shown in FIG. 4, the
そして、HUD1ではスクリーン5とミラー11との間の光路長に、スクリーン5に投射された映像の虚像8が生成される位置(具体的には乗員7から虚像8までの距離である生成距離L)が依存することとなる。具体的には図6に示すようにスクリーン5を、スクリーン5とミラー11との間の光路長Dが短くなる側に移動させると、生成距離Lが短くなる(即ち、乗員7からはより近くに虚像8が視認されるようになる)。一方で、スクリーン5を、スクリーン5とミラー11との間の光路長Dが長くなる側に移動させると、生成距離Lが長くなる(即ち、乗員7からはより遠くに虚像8が視認されるようになる)。従って、スクリーン5を光路に沿って前後方向に移動させることによって、図7に示すように乗員7から虚像8までの距離である生成距離Lの長短を、予め決められた範囲(例えば2.5m〜20m)で変更することが可能となる。
In the
また、スクリーン前後駆動モータ24はステッピングモータからなる。そして、HUD1は、制御回路部13から送信されるパルス信号に基づいてスクリーン前後駆動モータ24を制御し、スクリーン5の前後位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。
The screen front /
一方、反射ミラー10は、図2に示すようにプロジェクタ4から投射された映像を反射して光路を変更し、スクリーン5へと投射する反射板である。
On the other hand, the reflecting
また、ミラー11は、図2に示すようにスクリーン5からの映像光を反射させ、フロントウィンドウ6を介してスクリーン5の映像を乗員7に視認させることにより、乗員7の前方に虚像8(図1参照)を生成する手段であり、反射ミラー10やフロントウィンドウ6とともに虚像生成手段を構成する。ミラー11としては、球面凹面鏡や、非球面凹面鏡、若しくは投影映像の歪みを補正するための自由曲面鏡が用いられる。尚、スクリーン5に対して投射された映像は、ミラー11によって反射されるので、生成される虚像はスクリーン5に対して投射された映像と上下が反転した像となる。
Further, the
また、フレネルレンズ12は、図2に示すようにスクリーン5に投射された映像を拡大して虚像8を生成する為の拡大鏡である。そして、本実施形態に係るHUD1では、スクリーン5に投射された映像を、ミラー11やフレネルレンズ12を介し、更にフロントウィンドウ6に反射させて乗員7に視認させることによって、フロントウィンドウ6の先の遠方の位置にスクリーン5に投射された映像が拡大され、虚像8として乗員に視認される(図1参照)。
The
また、制御回路部13は、HUD1の全体の制御を行う電子制御ユニットである。ここで、図8は本実施形態に係るHUD1の構成を示したブロック図である。
The
図8に示すように制御回路部13は、演算装置及び制御装置としてのCPU31、並びにCPU31が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるRAM32、制御用のプログラムのほか、後述の虚像生成処理プログラム(図9参照)等が記録されたROM33、ROM33から読み出したプログラムや後述の位置設定テーブルを記憶するフラッシュメモリ34等の内部記憶装置を備えている。また、制御回路部13は、プロジェクタ4、スクリーン前後駆動モータ24とそれぞれ接続され、プロジェクタ4や各種モータの駆動制御を行う。
As shown in FIG. 8, the
また、CAN(コントローラエリアネットワーク)インターフェース14は、車両内に設置された各種車載器や車両機器の制御装置間で多重通信を行う車載ネットワーク規格であるCANに対して、データの入出力を行うインターフェースである。そして、HUD1は、CANを介して、各種車載器や車両機器の制御装置(例えば、ナビゲーション装置48、AV装置49等)と相互通信可能に接続される。それによって、HUD1は、ナビゲーション装置48やAV装置49等から取得した情報を投影可能に構成する。
The CAN (controller area network)
続いて、前記構成を有するHUD1においてCPU31が実行する虚像生成処理プログラムについて図9に基づき説明する。図9は本実施形態に係る虚像生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、虚像生成処理プログラムは車両のACC電源がONされた後に実行され、車両の乗員7に視認させる虚像8を生成するプログラムである。尚、以下の図9にフローチャートで示されるプログラムは、HUD1が備えているRAM32やROM33に記憶されており、CPU31により実行される。
Next, a virtual image generation processing program executed by the
先ず、虚像生成処理プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU31は、虚像8の生成距離Lを基準距離となる最長距離の20mに設定する。尚、スクリーン5の現在位置が、虚像8の生成距離Lが20mとなる位置(スクリーン5とミラー11との間の光路長が最長となる位置)に配置されていない場合には、スクリーン前後駆動モータ24を駆動させて、虚像8の生成距離Lが20mとなる位置へとスクリーン5を移動させる。また、本実施形態では生成距離Lの基準距離を最長距離である20mとしているが、20m以外(例えば15mや10m)としても良い。
First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1 in the virtual image generation processing program, the
次に、S2においてCPU31は、プロジェクタ4へと信号を送信し、プロジェクタ4によるスクリーン5への映像の投射を開始する。尚、プロジェクタ4により投射される映像としては、車両2に関する情報や乗員7の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物(他車両や歩行者)に対する警告、ナビゲーション装置48で設定された案内経路(走行予定経路)や案内経路に基づく案内情報(車両の進行方向を示す矢印等)、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ画面等がある。特に本実施形態では、ナビゲーション装置48で設定された案内経路に基づく案内情報である車両の進行方向を示す矢印を出力する構成とする。
Next, in S <b> 2, the
その結果、例えばナビゲーション装置48において案内経路が設定されており、車両の進行方向前方に特に右左折の対象となる交差点等が存在しない場合には、図10に示すように車両の進行方向前方に、車両が現在走行する道路における車両の進行方向(カーブ形状の道路を除けば基本的には直進方向)を示す矢印の虚像8を生成する。一方、車両の進行方向前方に右左折の対象となる交差点等が接近した場合には、後述のように傾斜角度や向きを交差点の通過方向に応じて変更した矢印の虚像8を生成する(図16)。その結果、乗員7から基準距離(20m)前方の位置に車両の進行方向を示す矢印の虚像8が生成されることとなり、乗員7は虚像8を視認する際に視線移動を極力少なくすることが可能である。尚、本実施形態では特に矢印の虚像8を地面上、より具体的には虚像8の下端が地面上に位置するように虚像8を生成する。
As a result, for example, when a guidance route is set in the
次に、S3においてCPU31は、CANを介してナビゲーション装置48から車両の現在位置の検出結果に基づいて取得する。尚、車両の現在位置は、高精度ロケーション技術を用いて詳細に特定することが望ましい。ここで、高精度ロケーション技術とは、車両後方のカメラから取り込んだ白線や路面ペイント情報を画像認識により検出し、更に、白線や路面ペイント情報を予め記憶した地図情報DBと照合することにより、走行車線や高精度な車両位置を検出可能にする技術である。尚、高精度ロケーション技術の詳細については既に公知であるので省略する。
Next, in S3, the
続いて、S4においてCPU31は、車両の進行方向前方の所定距離以内(例えば1km以内)に対象交差点があるか否か判定する。ここで、本実施形態では“対象交差点”は、ナビゲーション装置48により走行案内を行う場合に案内対象となる交差点(案内対象交差点)とする。より具体的には、車両が走行予定経路に沿って走行する場合に、車両が道なり方向以外に通過する交差点、車両が右左折する交差点、車両方位が所定角度以上(例えば30度)変位する交差点等が該当する。従って、前記S4においてCPU31は、CANを介してナビゲーション装置48から車両の走行予定経路、即ちナビゲーション装置48で現在設定されている案内経路を取得する。そして、取得した走行予定経路に含まれる対象交差点を特定した後に前記S3で取得した車両の現在位置とを比較し、車両の進行方向前方の所定距離以内(例えば1km以内)に対象交差点があるか否か判定する。
Subsequently, in S4, the
そして、車両の進行方向前方の所定距離以内に対象交差点があると判定された場合(S4:YES)には、S5へと移行する。それに対して、車両の進行方向前方の所定距離以内に対象交差点が無いと判定された場合(S4:NO)には、S3へと戻る。 If it is determined that there is a target intersection within a predetermined distance ahead of the traveling direction of the vehicle (S4: YES), the process proceeds to S5. On the other hand, when it is determined that there is no target intersection within a predetermined distance ahead of the traveling direction of the vehicle (S4: NO), the process returns to S3.
S5においてCPU31は、図11に示すようにフロントカメラ17により撮像された撮像画像とHUD1の各種設計値に基づいて、HUD1によって虚像8を生成可能な範囲と重畳して乗員7から視認される前方環境のエリア(虚像重畳エリア51)を特定する。
In S <b> 5, the
続いて、S6においてCPU31は、前記S5で特定された虚像重畳エリア51から対象交差点までの距離Xを算出する。より具体的には、図11に示すように虚像重畳エリア51の上端から対象交差点52の下端までの距離を距離Xとして算出する。
Subsequently, in S6, the
以下に、前記S6の虚像重畳エリア51から対象交差点までの距離Xの算出方法の詳細について説明する。
先ずCPU31は、フロントカメラ17で撮像した撮像画像に基づいて道路距離の測定を行う。尚、“道路距離”は、フロントウィンドウ6越しに乗員7に視認される前方環境、即ち虚像8が重畳される背景中の各地点について乗員7からの距離を示したものである。その結果、図12に示すようにフロントウィンドウ6越しに乗員7に視認される前方環境の各地点が乗員7からどの程度離れた地点であるのかを特定することが可能となる。次に、CPU31は、測定された道路距離に基づいて、乗員7から虚像重畳エリア51の上端までの距離X1と、乗員7から対象交差点52の下端までの距離X2をそれぞれ特定し、その差分(X2−X1)を距離Xとして算出する。尚、“道路距離”を用いずに前記S3で検出された車両の現在位置と地図情報に基づいて算出する構成としても良い。
Below, the detail of the calculation method of the distance X from the virtual
First, the
次に、S7においてCPU31は、前記S6で算出された虚像重畳エリア51から対象交差点までの距離Xが0以下となったか否か、即ち、虚像重畳エリア51の少なくとも一部が対象交差点に進入したか否かを判定する。
Next, in S7, the
そして、前記S6で算出された虚像重畳エリア51から対象交差点までの距離Xが0以下となった、即ち、虚像重畳エリア51の少なくとも一部が対象交差点に進入したと判定された場合(S7:YES)には、S9へと移行する。それに対して、前記S6で算出された虚像重畳エリア51から対象交差点までの距離Xが0以下でない、即ち、虚像重畳エリア51が対象交差点に進入していないと判定された場合(S7:NO)には、S8へと移行する。
When it is determined that the distance X from the virtual
S8においてCPU31は、プロジェクタ4へと信号を送信し、プロジェクタ4による投射する映像を補正する。具体的には、対象交差点52における車両の通過方向側に傾斜した矢印の虚像8となるように補正する。尚、矢印の向きについては車両が現在走行する道路における車両の進行方向(例えば直進方向)に固定し、対象交差点の通過方向側に回転させることはない。その結果、図13に示すように対象交差点52における車両の通過方向側(図13に示す例では右方向とする)に傾斜した矢印の虚像8が生成されることとなり、乗員7は虚像8を視認することによって次の対象交差点での通過方向を事前に把握することが可能である。
In S <b> 8, the
また、本実施形態では虚像重畳エリア51から対象交差点52までの距離Xが短くなる程、傾斜角度が大きい矢印の虚像を生成する。具体的には、図14に示すように距離Xが300m以下となるまでは矢印を水平方向とし、300m以下となった後に10m短くなるごとに矢印の水平方向からの傾斜角度αを2度ずつ対象交差点52における車両の通過方向側に大きくする構成とする。そして、虚像重畳エリア51から対象交差点52までの距離Xが0となった時点では、車両の通過方向に60度傾斜した矢印の虚像8が生成されることとなる。その結果、乗員7は虚像8として生成される矢印の傾斜角度から次の対象交差点までの距離についても把握することが可能である。その後、S3へと戻る。尚、図14に示す例では、矢印の傾斜を開始するタイミングを距離Xが300m以下となるタイミングとしているが、そのタイミングは適宜変更することが可能である。例えば距離Xが500m以下となるタイミングとしても良い。
Further, in the present embodiment, as the distance X from the virtual
一方、S9においてCPU31は、車両が対象交差点を通過した後に走行する車線の中心を通過し且つ該車線と平行な直線(以下、中心線という)を特定する。例えば、図15に示すように車両2の走行予定経路が対象交差点52を右折する経路である場合には、車両が右折後に進入する車線53の中心を通過し、車線53と平行な線が中心線54として特定される。
On the other hand, in S9, the
次に、S10においてCPU31は、プロジェクタ4へと信号を送信し、プロジェクタ4による投射する映像を補正する。具体的には、対象交差点52における車両の通過方向側に更に傾斜させるとともに、前記S8では固定していた矢印の向きについても車両の現在の進行方向(例えば直進方向)から対象交差点における車両の通過方向を向くように段階的に回転させるように補正する。その結果、図16に示すように対象交差点52における車両の通過方向側(図16に示す例では右方向とする)に傾斜し、且つ通過方向を向いた矢印の虚像8が対象交差点52に重畳して生成されることとなり、乗員7は虚像8を視認することによって対象交差点の位置と対象交差点での通過方向を正確に把握することが可能である。
Next, in S <b> 10, the
また、本実施形態では虚像重畳エリア51の内、特に虚像8と重畳して視認される地点(具体的には虚像重畳エリア51の上端から矢印の幅の1/2だけ下方の地点とする)が、前記S9で特定された中心線に到達するまでに、矢印の向きの変更を完了するように構成する。更に、矢印の向きの変更が完了するのと同時に、矢印の傾斜角度の変更も完了するように構成する。具体的には、図17に示すように虚像重畳エリア51の少なくとも一部が対象交差点に進入した時点から車両の走行に伴って傾斜角度αを60度から段階的に90度まで変位させる。特に、虚像8と重畳して視認される地点が前記S9で特定された中心線に到達する時点で傾斜角度αが90度となるようにする。一方、矢印の回転角度βについても虚像重畳エリア51の少なくとも一部が対象交差点に進入した時点から車両の走行に伴って段階的に90度(対象交差点52における車両の通過方向)まで変位させる。そして、虚像8と重畳して視認される地点が前記S9で特定された中心線に到達する時点で矢印の回転角度βが90度となるようにする。その結果、車両の走行に伴って矢印の虚像8の向きを、車両の現在の進行方向から対象交差点における車両の通過方向へと違和感なく変位させることが可能である。その後、S11へと移行する。
Further, in the present embodiment, in the virtual
S11においてCPU31は、虚像重畳エリア51の内、特に虚像8と重畳して視認される地点(具体的には虚像重畳エリア51の上端から矢印の幅の1/2だけ下方の地点とする)が、前記S9で特定された中心線に到達したか否か、即ち生成される虚像8の矢印の向きの対象交差点52における車両の通過方向への変更が完了したか否か判定する。尚、前記S11の判定はフロントカメラ17により撮像された撮像画像や前記S6で測定された“道路距離”を用いて行う。
In S <b> 11, the
そして、虚像重畳エリア51の内、特に虚像8と重畳して視認される地点が、前記S9で特定された中心線に到達した、即ち生成される虚像8の矢印の向きの対象交差点52における車両の通過方向への変更が完了したと判定された場合(S11:YES)には、S12へと移行する。それに対して、虚像重畳エリア51の内、特に虚像8と重畳して視認される地点が、前記S9で特定された中心線に到達していない、即ち生成される虚像8の矢印の向きの対象交差点52における車両の通過方向への変更が完了していないと判定された場合(S11:NO)にはS10へと戻り、映像の補正を継続して行う。
And the vehicle in the
S12においてCPU31は、虚像重畳エリア51の内、特に虚像8と重畳して視認される地点が、前記S9で特定された中心線上に維持されるようにスクリーン5に対する映像の投射位置とスクリーン5の位置(即ち生成距離L)を制御する。
In S <b> 12, the
具体的には、図18に示すように、スクリーン5に対して投射する映像55の位置を、車両が対象交差点へ接近するのに伴って徐々に上方へと移動させる。その結果、映像55に基づいて生成される虚像8の位置は徐々に下方(地面側)へ移動することとなる。その結果、車両が対象交差点へと接近した場合であっても乗員7からは、虚像8と重畳して視認される地点が中心線上に維持され、対象交差点を正確に特定することが可能となる。更に、CPU31は、スクリーン5に対して投射する映像55の位置を移動させるのと同時に、車両から対象交差点52までの距離に応じて虚像8の生成距離Lを変位させる。具体的には、乗員7から中心線までの距離を生成距離Lに設定する。
Specifically, as shown in FIG. 18, the position of the
尚、生成距離Lの制御はスクリーン前後駆動モータ24を駆動させてスクリーン5を移動させることにより行う。以下に、上記S12の処理の詳細について説明する。
先ず、CPU31は、虚像8の生成距離Lの目標値となる目標生成距離Deを現在の乗員7から中心線までの距離に設定する。尚、乗員7から中心線までの距離は、フロントカメラ17により撮像した撮像画像に基づいて検出しても良いし、地図情報に基づいて検出しても良い。次に、CPU31は、フラッシュメモリ34から位置設定テーブルを読み出し、目標生成距離Deだけ離れた位置に虚像8を生成する為のスクリーン5の位置(目標移動位置)を取得する。尚、位置設定テーブルは、設定可能な生成距離L(本実施形態では2.5m〜20mの間の0.5m単位)毎に、該生成距離Lに虚像8を生成する為のスクリーン5の位置が規定されている。続いて、CPU31は、スクリーン5を目標移動位置へ移動させるのに必要なスクリーン前後駆動モータ24の駆動量(パルス数)を決定する。その後、CPU31は、決定された駆動量だけスクリーン前後駆動モータ24を駆動させる為のパルス信号をスクリーン前後駆動モータ24へと送信する。そして、パルス信号を受信したスクリーン前後駆動モータ24は、受信したパルス信号に基づいて駆動を行う。その結果、スクリーン5は設定された目標生成距離Deだけ離れた位置に虚像8が生成される目標移動位置に移動することとなる。
The generation distance L is controlled by driving the screen front /
First, the
そして、上記処理により虚像8の生成距離Lが乗員7から中心線までの距離となる位置へとスクリーン5を移動させた結果、車両から対象交差点までの距離に関わらず乗員7からは、対象交差点の通過方向を示す矢印の虚像8が常に対象交差点の位置に視認できるので、対象交差点を正確に特定することが可能となる。
Then, as a result of moving the
次に、S13においてCPU31は、車両が旋回を開始するか、或いは虚像重畳エリア51の下端が中心線より上方に移動したか否かを判定する。
Next, in S <b> 13, the
そして、車両が旋回を開始した、或いは虚像重畳エリア51の下端が中心線より上方に移動したと判定された場合(S13:YES)には、当該虚像生成処理プログラムを終了する。その後、矢印の虚像8は一旦消去された後に、図10に示すように車両から基準距離前方の位置に、対象交差点通過後に車両が走行する道路における車両の進行方向(カーブ形状の道路を除けば基本的には直進方向)を示す矢印の虚像8が再度生成されることとなる(S1、S2)。
When it is determined that the vehicle has started turning or the lower end of the virtual
一方、車両が旋回を開始しておらず、且つ虚像重畳エリア51の下端が中心線より上方にも位置しないと判定された場合(S13:NO)にはS12へと戻り、映像の補正を継続して行う。
On the other hand, when it is determined that the vehicle has not started to turn and the lower end of the virtual
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るHUD1によれば、プロジェクタ4から、映像をスクリーン5に投射し、スクリーン5に投射された映像を車両2のフロントウィンドウ6に反射させて車両の乗員7に視認させることによって、車両の乗員7が視認する映像の虚像を生成する。また、虚像重畳エリア51から対象交差点52までの距離が所定距離以内にある場合に、該対象交差点における車両の通過方向側に傾斜した矢印の虚像8を生成するように構成する(S8、S10)ので、乗員7が対象交差点52から離れた位置にあっても情報量を増やすことなく対象交差点52での通過方向を事前に把握させることが可能となる。従って、対象交差点52において通過方向に沿って車両を適切に走行させることが可能となる。
As described above in detail, according to the
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態ではHUD1によって車両2のフロントウィンドウ6の前方に虚像を生成する構成としているが、フロントウィンドウ6以外のウィンドウの前方に虚像を生成する構成としても良い。また、HUD1により映像を反射させる対象はフロントウィンドウ6自身ではなくフロントウィンドウ6の周辺に設置されたバイザー(コンバイナー)であっても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the virtual image is generated in front of the
また、本実施形態では車両2に対してHUD1を設置する構成としているが、車両2以外の移動体に設置する構成としても良い。例えば、船舶や航空機等に対して設置することも可能である。また、アミューズメント施設に設置されるライド型アトラクションに設置しても良い。その場合には、ライドの周囲に虚像を生成し、ライドの乗員に対して虚像を視認させることが可能となる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、S12において虚像8と重畳して視認される地点が、前記S9で特定された中心線上に維持されるように、スクリーン5に対する映像の投射位置とスクリーン5の位置(即ち生成距離L)を制御するように構成しているが、対象交差点内の地点であれば中心線以外の地点に維持するように構成しても良い。
Further, in the present embodiment, the projected position of the image with respect to the
また、本実施形態ではスクリーン5を光路に沿って移動させることによって、スクリーン5とミラー11との間の光路長を変更する構成としているが、スクリーン5は固定とし、ミラー11を光路に沿って移動させることによって、スクリーン5とミラー11との間の光路長を変更する構成としても良い。
In this embodiment, the
また、本実施形態では投射レンズが不要となるレーザ走査式プロジェクタを用いているが、レーザ走査式プロジェクタ以外のプロジェクタ(例えば、DLPプロジェクタ、液晶プロジェクタ、LCOSプロジェクタ)を用いても良い。 In this embodiment, a laser scanning projector that does not require a projection lens is used, but a projector other than the laser scanning projector (for example, a DLP projector, a liquid crystal projector, or an LCOS projector) may be used.
また、本実施形態では、スクリーンを1枚のスクリーンから構成しているが、スクリーンの数は2枚以上としても良い。また、スクリーンを2枚以上とした場合には、全てのスクリーンを光路に沿って移動可能に構成しても良いし、一部のスクリーンのみを光路に沿って移動可能に構成しても良い。 In this embodiment, the screen is composed of one screen, but the number of screens may be two or more. When two or more screens are used, all the screens may be configured to be movable along the optical path, or only a part of the screens may be configured to be movable along the optical path.
また、本実施形態では、虚像生成処理プログラム(図9)をHUD1のCPU31が実行する構成としているが、一部又は全部の処理をナビゲーション装置48やその他の車載器が実行する構成としても良い。
Further, in the present embodiment, the virtual image generation processing program (FIG. 9) is configured to be executed by the
また、本発明に係る虚像表示装置を具体化した実施例について上記に説明したが、虚像表示装置は以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。 Moreover, although the embodiment which actualized the virtual image display device according to the present invention has been described above, the virtual image display device can also have the following configuration, and in that case, the following effects can be obtained.
例えば、第1の構成は以下のとおりである。
車両に設置され、スクリーンと、映像を前記スクリーンに投射するプロジェクタと、前記スクリーンに投射された前記映像を反射させて前記車両の乗員であるユーザに視認させることによって、前記映像の虚像を前記車両の進行方向前方にある生成可能範囲内に生成する虚像生成手段と、前記ユーザによって前記生成可能範囲と重畳して視認される前方環境のエリアを虚像重畳エリアとして特定する重畳エリア特定手段と、前記車両の走行予定経路を取得する経路取得手段と、前記走行予定経路に含まれる対象交差点を取得する対象交差点取得手段と、を有し、前記虚像は、前記走行予定経路に沿って前記車両が走行する為の前記車両の進行方向を案内する矢印であって、前記虚像生成手段は、前記虚像重畳エリアから前記対象交差点までの距離が所定距離以内にある場合に、該対象交差点における前記車両の通過方向側に傾斜した矢印の虚像を生成することを特徴とする。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、車両の進行方向を示す矢印の虚像を表示するとともに、車両の進行方向前方にある対象交差点での通過方向に応じて虚像として表示される矢印を傾斜させるので、ユーザが対象交差点から離れた位置にあっても情報量を増やすことなく対象交差点での通過方向を事前に把握させることが可能となる。従って、対象交差点において通過方向に沿って車両を適切に走行させることが可能となる。
For example, the first configuration is as follows.
A virtual image of the image is installed in the vehicle by reflecting the image projected onto the screen, a projector for projecting the image on the screen, and allowing a user who is an occupant of the vehicle to visually recognize the image. Virtual image generating means for generating within a generatable range in front of the traveling direction, and an overlapping area specifying means for specifying an area of the front environment that is visually recognized as being superimposed on the generatable range by the user as a virtual image overlapping area, Route acquisition means for acquiring a planned travel route of the vehicle, and target intersection acquisition means for acquiring a target intersection included in the planned travel route, wherein the virtual image travels along the planned travel route An arrow that guides the traveling direction of the vehicle to perform the virtual image generation means from the virtual image superimposing area to the target intersection. Away is the case is within a predetermined distance, and generating a virtual image of an arrow which is inclined passage direction of the vehicle at the target intersection.
According to the virtual image display device having the above configuration, the virtual image of the arrow indicating the traveling direction of the vehicle is displayed, and the arrow displayed as the virtual image is tilted according to the passing direction at the target intersection ahead of the traveling direction of the vehicle. Therefore, even if the user is at a position away from the target intersection, the direction of passage at the target intersection can be grasped in advance without increasing the amount of information. Therefore, it is possible to appropriately drive the vehicle along the passing direction at the target intersection.
また、第2の構成は以下のとおりである。
前記虚像生成手段は、前記虚像重畳エリアから前記対象交差点までの距離が短くなる程、該対象交差点における前記車両の通過方向側への傾斜角度が大きい矢印の虚像を生成することを特徴とする。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、情報量を増やすことなくユーザは矢印の虚像を視認することによって次の対象交差点までの距離についても把握することが可能である。
The second configuration is as follows.
The virtual image generating means generates a virtual image of an arrow having a larger inclination angle toward the passing direction of the vehicle at the target intersection as the distance from the virtual image superimposing area to the target intersection becomes shorter.
According to the virtual image display device having the above configuration, the user can grasp the distance to the next target intersection by visually recognizing the virtual image of the arrow without increasing the amount of information.
また、第3の構成は以下のとおりである。
前記虚像生成手段は、前記虚像重畳エリアの少なくとも一部が前記対象交差点内に進入する前は、前記車両が現在走行する道路における前記車両の進行方向である第1方向を向く矢印を生成することを特徴とする。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、車両から対象交差点までの距離が離れており、対象交差点に矢印の虚像を重畳して生成できない状況では、基本的に現在の車両の進行方向を示す矢印の虚像を生成するので、右左折する交差点をユーザに誤認させることが無い。
The third configuration is as follows.
The virtual image generating means generates an arrow pointing in a first direction which is a traveling direction of the vehicle on a road on which the vehicle currently travels before at least a part of the virtual image overlapping area enters the target intersection. It is characterized by.
According to the virtual image display device having the above configuration, in a situation where the distance from the vehicle to the target intersection is far away and the virtual image of the arrow cannot be generated by being superimposed on the target intersection, basically an arrow indicating the current traveling direction of the vehicle Since the virtual image is generated, the user does not misidentify the intersection that turns right or left.
また、第4の構成は以下のとおりである。
前記虚像生成手段は、前記虚像重畳エリアの少なくとも一部が前記対象交差点内に進入した後は、前記第1方向から該対象交差点における前記車両の通過方向である第2方向へと段階的に向きを変える矢印を生成することを特徴とする。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、車両が対象交差点に接近し、対象交差点に矢印の虚像を重畳して生成できる状況では、対象交差点の進行方向を向く矢印の虚像を生成するので、対象交差点の位置と対象交差点の通過方向をユーザに正確に把握させることが可能となる。また、矢印の向きは段階的に変化するので、矢印の向きを車両の現在の進行方向から対象交差点における車両の通過方向へと違和感なく変位させることが可能である。
The fourth configuration is as follows.
The virtual image generating means is directed stepwise from the first direction to the second direction that is the passing direction of the vehicle at the target intersection after at least a part of the virtual image overlapping area enters the target intersection. It is characterized by generating an arrow that changes
According to the virtual image display device having the above configuration, in a situation where the vehicle approaches the target intersection and the virtual image of the arrow can be superimposed on the target intersection and generated, the virtual image of the arrow pointing in the traveling direction of the target intersection is generated. It becomes possible for the user to accurately grasp the position of the intersection and the passing direction of the target intersection. In addition, since the direction of the arrow changes stepwise, it is possible to displace the direction of the arrow from the current traveling direction of the vehicle to the passing direction of the vehicle at the target intersection without a sense of incongruity.
また、第5の構成は以下のとおりである。
前記虚像生成手段は、前記虚像重畳エリアの内、特に前記虚像と重畳して視認される地点が、前記車両が前記対象交差点を通過した後に走行する車線の中心を通過し且つ該車線と平行な直線である中心線に到達するまでに前記第2方向へと向きを変える矢印を生成することを特徴とする。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、対象交差点と矢印の虚像が最も適切な位置関係で重畳するタイミングで、対象交差点の進行方向を向く矢印となるように段階的に矢印の向きを変更するので、矢印の虚像のみで対象交差点の位置をユーザに正確に把握させることが可能となる。
The fifth configuration is as follows.
The virtual image generating means is configured such that, in the virtual image superimposing area, in particular, a point that is visually recognized by being superimposed with the virtual image passes through the center of the lane that the vehicle travels after passing the target intersection and is parallel to the lane. An arrow that changes its direction in the second direction before reaching the center line that is a straight line is generated.
According to the virtual image display device having the above-described configuration, the direction of the arrow is changed step by step so that the target intersection and the virtual image of the arrow overlap with the most appropriate positional relationship to become an arrow that points in the traveling direction of the target intersection. Therefore, it becomes possible for the user to accurately grasp the position of the target intersection only with the virtual image of the arrow.
また、第6の構成は以下のとおりである。
前記虚像重畳エリアの内、特に前記虚像と重畳して視認される地点が、前記中心線に到達した後は、前記虚像と重畳して視認される地点が前記中心線上に維持されるように前記スクリーンに対する前記映像の投射位置を制御する投射制御手段を有することを特徴とする。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、対象交差点と矢印の虚像が最も適切な位置関係で重畳した後は、その位置関係を維持するように映像の投射位置を制御するので、車両から対象交差点までの距離に関わらず対象交差点の位置をユーザに正確に把握させることが可能となる。
The sixth configuration is as follows.
In the virtual image superimposing area, in particular, after the point that is visually recognized by being superimposed with the virtual image reaches the center line, the point that is visually recognized by being superimposed with the virtual image is maintained on the center line. Projection control means for controlling the projection position of the image on the screen is provided.
According to the virtual image display device having the above configuration, after the target intersection and the virtual image of the arrow are superimposed in the most appropriate positional relationship, the image projection position is controlled so as to maintain the positional relationship. It becomes possible for the user to accurately grasp the position of the target intersection regardless of the distance up to.
また、第7の構成は以下のとおりである。
前記スクリーンと前記スクリーンに投射された前記映像を反射する凹面鏡との間の光路長を変更することにより、前記ユーザから前記虚像が生成される位置までの距離である生成距離を変更する生成距離変更手段と、前記虚像重複エリアの内、特に前記虚像と重複して視認される地点が、前記中心線に到達した後は、前記生成距離が前記ユーザから前記中心線までの距離となるように前記生成距離を制御する生成距離制御手段と、を有することを特徴とする。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、対象交差点の位置に矢印の虚像が到達した後は、対象交差点の位置に継続して矢印の虚像が生成されるように生成距離を制御するので、車両から対象交差点までの距離に関わらず対象交差点の位置をユーザに正確に把握させることが可能となる。
The seventh configuration is as follows.
A generation distance change that changes a generation distance that is a distance from the user to a position where the virtual image is generated by changing an optical path length between the screen and a concave mirror that reflects the image projected on the screen. Means, and after the spot that overlaps with the virtual image in the virtual image overlapping area reaches the center line, the generation distance is the distance from the user to the center line. Generation distance control means for controlling the generation distance.
According to the virtual image display device having the above-described configuration, after the virtual image of the arrow reaches the position of the target intersection, the generation distance is controlled so that the virtual image of the arrow is generated continuously at the position of the target intersection. It becomes possible for the user to accurately grasp the position of the target intersection regardless of the distance from the target intersection to the target intersection.
1 ヘッドアップディスプレイ装置
2 車両
3 ダッシュボード
4 プロジェクタ
5 スクリーン
6 フロントウィンドウ
7 乗員
8 虚像
17 フロントカメラ
24 スクリーン前後駆動モータ
31 CPU
32 RAM
33 ROM
34 フラッシュメモリ
51 虚像重畳エリア
52 対象交差点
54 中心線
55 映像
DESCRIPTION OF
32 RAM
33 ROM
34
Claims (7)
スクリーンと、
映像を前記スクリーンに投射するプロジェクタと、
前記スクリーンに投射された前記映像を反射させて前記車両の乗員であるユーザに視認させることによって、前記映像の虚像を前記車両の進行方向前方にある生成可能範囲内に生成する虚像生成手段と、
前記ユーザによって前記生成可能範囲と重畳して視認される前方環境のエリアを虚像重畳エリアとして特定する重畳エリア特定手段と、
前記車両の走行予定経路を取得する経路取得手段と、
前記走行予定経路に含まれる対象交差点を取得する対象交差点取得手段と、を有し、
前記虚像は、前記走行予定経路に沿って前記車両が走行する為の前記車両の進行方向を案内する矢印であって、
前記虚像生成手段は、前記虚像重畳エリアから前記対象交差点までの距離が所定距離以内にある場合に、該対象交差点における前記車両の通過方向側に傾斜した矢印の虚像を生成することを特徴とする虚像表示装置。 Installed in the vehicle,
Screen,
A projector that projects an image on the screen;
A virtual image generating means for generating a virtual image of the video within a generation possible range ahead of the traveling direction of the vehicle by reflecting the video projected on the screen and allowing a user who is an occupant of the vehicle to visually recognize the video;
Superimposition area specifying means for specifying the area of the front environment that is visually recognized by being superposed on the generatable range by the user as a virtual image superposition area;
Route acquisition means for acquiring a planned travel route of the vehicle;
Target intersection acquisition means for acquiring a target intersection included in the planned travel route,
The virtual image is an arrow that guides the traveling direction of the vehicle for the vehicle to travel along the planned travel route,
The virtual image generating means generates a virtual image of an arrow inclined toward the passing direction of the vehicle at the target intersection when the distance from the virtual image superimposing area to the target intersection is within a predetermined distance. Virtual image display device.
前記虚像重複エリアの内、特に前記虚像と重複して視認される地点が、前記中心線に到達した後は、前記生成距離が前記ユーザから前記中心線までの距離となるように前記生成距離を制御する生成距離制御手段と、を有することを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の虚像表示装置。 A generation distance change that changes a generation distance that is a distance from the user to a position where the virtual image is generated by changing an optical path length between the screen and a concave mirror that reflects the image projected on the screen. Means,
The generation distance is set so that the generation distance is the distance from the user to the center line after a point that is visible in the virtual image overlap area, in particular, overlapping with the virtual image, reaches the center line. The virtual image display device according to claim 5, further comprising a generation distance control unit that controls the virtual image display device.
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