(57)【要約】【課題】  運転支援システムを提供することを課題とするとともに、運転支援システムに最適な表示装置を提供することを課題とする。【解決手段】  取得した運転者の生体情報に基づき、カオスを利用することによって運転者の心身状態の変化をいち早く認識して、運転者の前方視野内に警告発光表示を与えることによって注意を促す運転支援システムとする。また、本運転支援システムに用いる発光装置は表示の向こう側の背景を見ることのできる構造とする。また、可動する偏光板１０２を挿脱させることで、透過モードと非透過モードの表示切替を適宜行ってもよい。【選択図】  図１
2005067367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、且つ、運転者の前方視野内に設置する発光装置であって、
前記発光装置の前面及び背面をそれぞれ覆う前側偏光板と後側偏光板を有し、
運転者と発光装置の間に配置されている後側偏光板を挿脱することによって、車両前方の光景と重ね合わせて表示できる発光装置から、車両前方の光景を遮断して表示できる発光装置に切替えられることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１において、前記発光装置は、マトリクス状に複数の発光素子が設けられており、該発光素子は、透光性である第１の電極と、有機化合物を含む層と、透光性である第２の電極とを有していることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前側偏光板と後側偏光板は、互いの偏光軸が９０度となるよう配置することを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一において、前記車両は、乗用車、トラック、バス、特用車、特殊車、特装車、電車、または自動二輪車であることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
車両の前方または周辺の光景を撮影する撮影手段と、
先行車両、障害物、または運転者の生体情報を判断する判断手段と、
車両の運行に関するデータ、または前記判断手段に基づく警報データを表示する表示手段とを備えおり、
前記表示手段において、車両の運行に関するデータを表示する場合には、車両前方の光景と重ね合わせた表示とし、警報データを表示する場合には車両前方の光景を遮断した表示に切替わることを特徴とする運転支援システム。
【請求項６】
車両の前方または周辺の光景を撮影する撮影手段と、
先行車両、障害物、または運転者の生体情報を判断する判断手段と、
車両の運行に関するデータ、または前記判断手段に基づく警報データを表示する表示手段と、
車両の外部環境を検出する外部環境検出手段とを備えおり、
前記外部環境検出手段によって得られる外部環境に応じて、車両前方の光景と重ね合わせた表示と、車両前方の光景を遮断した表示とを自動で切替えることを特徴とする運転支援システム。
【請求項７】
請求項６において、車両の外部環境を検出する外部環境検出手段は、車内に入り込む光量を検出するセンサであることを特徴とする運転支援システム。
【請求項８】
車両の前方または周辺の光景を撮影する撮影手段と、
先行車両、障害物、または運転者の生体情報を判断する判断手段と、
車両の運行に関するデータ、または前記判断手段に基づく警告を表示する表示手段と、
車両の外部環境を検出する外部環境検出手段とを備えおり、
前記警告を表示する表示手段は、運転者および該運転者の前方視野へ瞬間的に強い全面発光を行うことを特徴とする運転支援システム。
【請求項９】
請求項５乃至８のいずれか一において、前記運転支援システムは、前記判断手段に基づく警報データを出力する音声出力手段を備えていることを特徴とする運転支援システム。
【請求項１０】
請求項５乃至９のいずれか一において、前記運転支援システムは、ＧＰＳ受信機からの信号に基づき自己の位置を算出する位置情報算出手段と、
地図情報を記憶した記憶手段とを備え、
前記位置情報算出手段に基づいて前記記憶手段から地図情報を読み出し、前記表示手段で出力することを特徴とする運転支援システム。
【請求項１１】
請求項５乃至１０のいずれか一において、前記表示手段は発光装置であって、非点灯時には非点灯の部分を通して、車両前方の光景を視認することができ、偏光板を挿脱することによって車両前方の光景を遮断した表示に切替えることができることを特徴とする運転支援システム。
【請求項１２】
請求項５乃至１１のいずれか一において、前記運転者の生体情報を判断する判断手段は、
運転者の生体情報を取得するセンサと、該センサで取り込んだデータを数値処理してカオスアトラクターを算出するカオスアトラクター生成部と、カオスアトラクターがカオスの定義条件に適合する程度を示す指数を算出するリアプノプ指数生成部と、からなる運転者の心身状態判断手段であることを特徴とする運転支援システム。
【請求項１３】
透明なシールドと装着者の目との間に、装着者の前方の光景と重ね合わせて表示できる発光装置を備えたヘルメット。
【請求項１４】
請求項１３において、前記ヘルメットには、ＧＰＳ受信機を備え、
前記ＧＰＳ受信機からの信号に基づき自己の位置を算出する位置情報算出手段と、
地図情報を記憶した記憶手段とが車両に設けられ、
前記位置情報算出手段に基づいて前記記憶手段から地図情報を読み出し、前記発光装置で出力することを特徴とするヘルメット。
【請求項１５】
請求項１３または請求項１４において、前記発光装置は、マトリクス状に複数の発光素子が設けられており、非点灯時には非点灯の部分を通して、装着者の前方の光景を視認することができることを特徴とするヘルメット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は乗用車やバイクなどの各種の移動体に搭載される運転支援システムに関するものであり、特に運転支援システムに適した表示装置、表示装置を備えたヘルメット、および表示装置を含む運転支援システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転の安全性や快適性の向上を目的として、各種の移動体（車、バイク、飛行機など）の運転支援システムが盛んに開発されている。走行環境センシング技術を用いて、定速走行制御や先行車両に対する追従走行制御（車間距離制御）等を行う運転支援システムとして「アダプティブクルーズコントロールシステム」が既に商品化されている。
【０００３】
また、例えば、特許文献１には、レーダー装置やテレビカメラを利用して周辺の他の車両などの物体を検出し、障害となる物体が検出された場合には警報を発する技術が記載されている。
【０００４】
また、地図情報を記憶装置に記憶しておき、車両に設置された方位センサ、角速度センサ、距離センサなどの走行状態検出センサ群からの検出信号やＧＰＳと呼ばれる装置では衛星からの緯度および経度情報などの位置信号を受け、これら検出信号や位置信号のいずれか、または両方により、現在地を計測して、この計測結果に基づいて前記記憶装置から地図情報を読み出して、その現在地を表示装置で表示させることで進路誘導を行うナビゲーション装置が各種実用化されている。例えば特許文献２がある。
【０００５】
これらのナビゲーション装置で用いられる表示装置は、液晶表示装置やブラウン管などの表示装置、または投影型の表示装置である。
【０００６】
また、ナビゲーション装置は、車両へ装着することを前提としているため、例えばオートバイやスノーモービルなどの車両のように運転者前方のスペースが少ない車両には装着が困難であった。また、表示装置を車両へ装着させた場合、運転者の前方視野内に置くことはできないため、運転者は運転中に前方から視線をそらして表示装置を見ることが要求され、大変危険である。そこで、特許文献３に記載のように運転者が着用するヘルメットにデータ投影手段を設けて、運転者の視野内に投影することが考えられている。
【０００７】
また、特許文献４には、表示システムとして、周囲の環境情報や、ＥＬ表示装置を使用する人の生体情報に対応させて輝度調節を可能にするシステムの記載がある。
【０００８】
また、特許文献５には、カオスアトラクターを利用して遊技者の心身状況に合わせた遊技機の記載がある。
【特許文献１】特開平６−２１５３００号公報
【特許文献２】特開平６−８８７３１号公報
【特許文献３】特開平５−８５４４６号公報
【特許文献４】特開２００１−２７２９６８
【特許文献５】特開平６−１８２０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
運転支援システムで用いる表示装置が、液晶表示装置やブラウン管などの直視型の表示装置、または投影型の表示装置であるため、例えば、ダッシュボード内部に表示装置を組み込む、あるいは、ダッシュボード上に表示装置を設置することになる。
【００１０】
直視型の表示装置をダッシュボード内部に組み込んだ場合には、運転者は運転中に前方から視線をそらして表示装置を見ることが要求され、大変危険である。
【００１１】
また、直視型の表示装置をダッシュボード上に設置した場合、表示装置そのものが運転者の前方視野内の一部を遮蔽することとなってしまう。
【００１２】
また、投影型の表示装置をダッシュボード内部に組み込んだ場合、表示データをフロントガラスの前方に虚像として写すため、前方の光景に重ね合わされて目視でき、安全運転が可能となる。しかし、フロントガラスは曲面を有するため光学系を設計することは困難であり、さらに、地図のような精細な表示を映し出す光学系を設計することは極めて困難である。また、投影型の表示装置は強力な光源が必要となるため消費電力が膨大となりやすく、移動体のバッテリーに負荷がかかりやすい。また、投影型の表示装置は、投影するために光路を確保しなくてはならず、ミラーなどを駆使しても車内の限られたスペースに配置することは困難である。また投影型の表示装置は視野角が狭いため、運転席ではない助手席の人が見ることは困難である。
【００１３】
また、表示装置の取り付けが自由に利くものであることがよい。投影型の表示装置が故障した場合、ダッシュボード内部に組み込まれているため修理するのに手間がかかる。また、修理している間、車自体には異常がないにもかかわらず使用できない不具合が生じる。
【００１４】
本発明は、運転支援システムを提供することを課題とするとともに、運転支援システムに最適な表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、ＴＦＴが設けられたアクティブマトリクス基板を用いて発光装置を作製し、その発光装置は表示の向こう側の背景を見ることのできる構造とする。本発明の発光装置は、有機化合物を含む層を陰極と陽極とで挟む発光素子とし、これら陰極および陽極を透明性の高い材料によって構成する。本発明の発光装置は、薄型、且つ、軽量であり、低消費電力なものである。本発明の発光装置はダッシュボード上に設置しても、透明もしくは半透明であるため、前方の光景に重ね合わされて目視でき、安全運転が可能となる。
【００１６】
発光装置自体を透明もしくは半透明としたため、背景（特に強力な太陽光線や、対向車のヘッドライトなど）によっては表示が見えにくくなる場合があるが、その場合には、非透過モードに切り替えることができる。即ち、本発明の発光装置は、車両前方の光景と重ね合わせた表示と、車両前方の光景を遮断した表示とを自在に切替えることができる。例えば、発光装置の前面または背面の一方に第１の偏光板を設け、もう一方の側に挿脱できる第２の偏光板を表示部に重ねれば、背景を見えなくして鮮明な画像を得ることができる。
【００１７】
本明細書で開示する発明の構成は、
車両に搭載され、且つ、運転者の前方視野内に設置する発光装置であって、
前記発光装置の前面及び背面をそれぞれ覆う前側偏光板と後側偏光板を有し、
運転者と発光装置の間に配置されている後側偏光板を挿脱することによって、車両前方の光景と重ね合わせて表示できる発光装置から、車両前方の光景を遮断して表示できる発光装置に切替えられることを特徴とする発光装置である。
【００１８】
上記構成において、前記発光装置は、マトリクス状に複数の発光素子が設けられており、該発光素子は、透光性である第１の電極と、有機化合物を含む層と、透光性である第２の電極とを有していることを特徴としている。
【００１９】
また、上記構成において、前側偏光板と後側偏光板は、互いの偏光軸が９０度となるよう配置することを特徴としている。また、上記構成において、前記車両は、乗用車、トラック、バス、特用車、特殊車、特装車、電車、または自動二輪車である。
【００２０】
また、先行車両、障害物または運転者の生体情報を判断する判断手段に基づく警告を運転者に与える際、表示を強調するために車両前方の光景と重ね合わせた表示から車両前方の光景を遮断した表示に切替えるシステムとすることが好ましい。
【００２１】
また、運転者の生体情報とは、運転者の目の充血度、脈拍、血圧、体温または瞳孔の開き度合い（瞳孔面積）、脳波、眼球運動、目の水晶体の屈折力、心電図といった情報のことをいう。運転者の生体情報を検出する生体信号検出手段としては、脳波センサ、脈波センサ、皮膚温センサ、瞬きを検出する瞬目センサ、または、顔の表情や目の充血度や瞳孔の開き度合いを撮影するＣＣＤなどがある。
【００２２】
ただし、単純にこれらのセンサのみによるデータからでは運転者の心身状態を判断することは困難である。そこで本発明は、カオス理論を利用する。カオスとは、決定論的な規則をもつ系であるにもかかわらず、非常に複雑な振舞いが非線型として現れる結果、本質的にランダムになる現象を意味する。また、カオスの挙動を特徴づけるトポロジーをカオスアトラクターと呼び、これはカオスを生成するシステムの挙動が収束する数学的構造体である。上記生体信号検出手段により得られた生体情報を数値処理してカオスアトラクターを算出し、該カオスアトラクターがカオスの定義条件に適合する程度を示す指数（リアプノプ指数）を算出することによって運転者の心身状態を把握し、居眠り防止や集中力低下を判断することが好ましい。健康状態である場合や、集中力が十分にある場合、カオスアトラクターは複雑であるが、集中力が低下したり、精神心理状態や生理状態が不安定になるとカオスアトラクターは単純化することを利用する。
【００２３】
カオスを利用することによって運転者の心身状態の変化をいち早く認識することができ、警告を与えることによって運転者に注意を促すことができる。例えば、居眠り運転の場合、運転者が居眠りを開始して目の閉じている時間がある一定時間を超えて初めて警告を与える単純な運転支援システムよりも、カオスを利用してカオスアトラクターが単純化した時、即ち運転者が居眠りを開始する前に警告を与える運転支援システムのほうが、居眠り運転防止に効果がある。
【００２４】
また、本発明は、ＴＦＴが設けられたアクティブマトリクス基板を有する発光装置とすることによって高精細な表示を可能としている。
【００２５】
また、他の発明の構成は、
車両の前方または周辺の光景を撮影する撮影手段と、
先行車両、障害物、または運転者の生体情報を判断する判断手段と、
車両の運行に関するデータ、または前記判断手段に基づく警報データを表示する表示手段とを備えおり、
前記表示手段において、車両の運行に関するデータを表示する場合には、車両前方の光景と重ね合わせた表示とし、警報データを表示する場合には車両前方の光景を遮断した表示に切替わることを特徴とする運転支援システムである。
【００２６】
また、他の発明の構成は、
車両の前方または周辺の光景を撮影する撮影手段と、
先行車両、障害物、または運転者の生体情報を判断する判断手段と、
車両の運行に関するデータ、または前記判断手段に基づく警報データを表示する表示手段と、
車両の外部環境を検出する外部環境検出手段とを備えおり、
前記外部環境検出手段によって得られる外部環境に応じて、車両前方の光景と重ね合わせた表示と、車両前方の光景を遮断した表示とを自動で切替えることを特徴とする運転支援システムである。
【００２７】
上記運転支援システムにおいて、車両の外部環境を検出する外部環境検出手段は、車内に入り込む光量を検出するセンサであることを特徴としている。
【００２８】
また、他の発明の構成は、
車両の前方または周辺の光景を撮影する撮影手段と、
先行車両、障害物、または運転者の生体情報を判断する判断手段と、
車両の運行に関するデータ、または前記判断手段に基づく警告を表示する表示手段と、
車両の外部環境を検出する外部環境検出手段とを備えおり、
前記警告を表示する表示手段は、運転者および該運転者の前方視野へ瞬間的に強い全面発光を行うことを特徴とする運転支援システムである。
【００２９】
上記各運転支援システムにおいて、前記運転支援システムは、前記判断手段に基づく警報データを出力する音声出力手段を備えていることを特徴としている。
【００３０】
また、上記各運転支援システムにおいて、前記運転支援システムは、ＧＰＳ受信機からの信号に基づき自己の位置を算出する位置情報算出手段と、
地図情報を記憶した記憶手段とを備え、
前記位置情報算出手段に基づいて前記記憶手段から地図情報を読み出し、前記表示手段で出力することを特徴としている。
【００３１】
また、上記各運転支援システムにおいて、前記表示手段は発光装置であって、非点灯時には非点灯の部分を通して、車両前方の光景を視認することができ、偏光板を挿脱することによって車両前方の光景を遮断した表示に切替えることができることを特徴としている。
【００３２】
また、上記各運転支援システムにおいて、前記運転者の生体情報を判断する判断手段は、
運転者の生体情報を取得するセンサと、該センサで取り込んだデータを数値処理してカオスアトラクターを算出するカオスアトラクター生成部と、カオスアトラクターがカオスの定義条件に適合する程度を示す指数を算出するリアプノプ指数生成部と、からなる運転者の心身状態判断手段であることを特徴としている。
【００３３】
また、オートバイやスノーモービルなどの車両のように運転者前方のスペースが少ない車両にはヘルメットに発光装置を装着する。ヘルメットに装着する発光装置は、表示の向こう側の背景を見ることのできる構造とする。有機化合物を含む層を発光層とする発光装置は、ナビゲーション情報などの高精細な表示が可能であり、軽量、且つ、小型である点で他の表示装置よりも有利である。投影型の表示装置は、投影するために光路を確保しなくてはならず、ミラーなどを駆使してもヘルメット内の限られたスペースに配置することは困難である。また、投影型の表示装置は、雨が降ってしまうと水滴などによって投影画像が乱れやすい。
【００３４】
また、２枚の偏光板を発光装置の手前または背面にそれぞれ設け、一方の偏光板をスライド可動とし、１枚の偏光板のみしか重なっていない場合を透過モードとし、２枚の偏光板と発光装置を重ねることによって非透過モードに切り替える構造としてもよい。地図情報および現在地情報を表示する場合には、非透過モードに切り替え、鮮明な画像を得ることができる。
【００３５】
また、他の発明の構成は、
透明なシールドと装着者の目との間に、装着者の前方の光景と重ね合わせて表示できる発光装置を備えたヘルメットである。
【００３６】
上記構成において、前記ヘルメットには、ＧＰＳ受信機を備え、
前記ＧＰＳ受信機からの信号に基づき自己の位置を算出する位置情報算出手段と、
地図情報を記憶した記憶手段とが車両に設けられ、
前記位置情報算出手段に基づいて前記記憶手段から地図情報を読み出し、前記発光装置で出力することを特徴としている。
【００３７】
また、上記構成において、前記ヘルメットに設けられた発光装置は、マトリクス状に複数の発光素子が設けられており、非点灯時には非点灯の部分を通して、装着者の前方の光景を視認することができることを特徴としている。
【００３８】
表示の向こう側の背景を見ることのできる発光装置をヘルメットに搭載させ、運転者の前方視野内での表示が可能となったため、運転者は運転中に前方から視線をそらすことなく表示情報を安全に見ることできる。ヘルメットのシールドと装着者の目との間に発光装置を設ければ、豪雨などの悪天候であっても前方視野内での表示が可能である。
【００３９】
本明細書において、可視光に対して透明とは可視光の透過率が８０〜１００％であることを指し、可視光に対して半透明とは可視光の透過率が５０〜８０％であることを指す。
【発明の効果】
【００４０】
本発明により、運転者の前方視野内での表示切替が可能となったため、運転者は運転中に前方から視線をそらすことなく表示情報を安全に見ることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明の実施形態について、以下に説明する。
【００４２】
図１（Ａ）、図１（Ｂ）は、本発明の発光装置を表示している様子を示す斜視図を示している。
【００４３】
図１（Ａ）においては、可動する偏光板１０２が発光装置１００と重なっていない透過モードとした場合としている。発光装置１００は透明もしくは半透明であり、表示を点灯させた部分（表示映像１０４）以外の領域は、背景１０３、ここでは前方景色に見えるバイクが見える。なお、発光装置１００の背面に接して偏光板１０１が設けられているが、１枚であるので、観察者（図示しない）は、発光装置１００および偏光板１０１を介して背景１０３を視認することができる。
【００４４】
また、図１（Ｂ）においては、可動する偏光板１０２が発光装置１００と重なる非透過モードとした場合としている。発光装置１００の前面に接する偏光板１０２と、背面に接する偏光板１０１は互いに偏光軸が９０度となるよう配置するため、２枚の偏光板が重なった部分は遮光される。従って、背景１０３、ここでは前方景色に見えるバイクの一部が偏光板１０１、１０２によって遮蔽され、観察者は背景１０３の一部を視認できなくなる。例えば、警告表示１０５を表示する時に非透過モードとする。なお、発光装置１００から発光させる表示光は、１枚の偏光板１０２のみを通過するだけであるので、観察者は発光装置１００の表示を視認することができる。
【００４５】
本発明は、可動する偏光板１０２を挿脱させることで、透過モードと非透過モードを切り替える発光装置を車両に搭載させる。代表的には図２（Ｃ）に示すようにダッシュボードの上に設置する。また、取り付け位置は特に限定されず、運転席上部に取り付けて、前方視野の上部に表示するような構成としてもよい。
【００４６】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）に車両のフロントガラス２０４の内側に取り付けた発光装置の例を示す。図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように車両用発光パネル２００は、一対の透光性電極の間に発光媒体である発光性物質が備えられ、それが透光性基板に挟まれて構成されている。
【００４７】
発光物質としては、有機化合物材料、無機化合物材料、またはそれらを組み合わせた物質などを広く用いることができる。発光物質のルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）がある。本発明に用いることのできる発光物質は、一重項励起もしくは三重項励起、もしくは両者の励起を経由して発光するすべての発光物質を含む。
【００４８】
また、透光性基板としては、石英、ガラス（例えば、無アルカリガラス、強化ガラスもしくは耐熱ガラスなど）、プラスチック（例えば、ＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、もしくはＰＩ（ポリイミド）など）などであり、その他可撓性を有するプラスチック基板を用いてもよい。可撓性を有する基板を用いた場合には、車両の窓ガラスのわん曲面にそって固着させることもできる。
【００４９】
また、発光パネル２００の固定の方法は、特に限定されず、接着剤を用いて固着してもよいし、粘着テープなどを用いて脱着可能としてもよい。また固定するための治具を用いて機械的に固定してもよい。
【００５０】
図２（Ａ）に示す透過モード時には、外光２０３は、フロントガラスを通過し、さらに１枚の偏光板２０１および発光パネル２００を通過する。なお、車両用発光パネル２００は、運転者側にもフロントガラス側にも両方発光され、図２（Ａ）中の２つの発光方向２０５、２０６に発光する。ただし、フロントガラス側に発光された発光は偏光板２０１を通過するため、少し遮光される。
【００５１】
また、図２（Ｂ）に示す非透過モード時には、外光２０３は、フロントガラスを通過し、さらに１枚の偏光板２０１および発光パネル２００を通過した後、もう一枚の偏光板２０２によって遮断される。偏光板２０２は可動軸２０７を軸として前方視野内に挿脱されるしくみとなっている。なお、車両用発光パネル２００は、運転者側にもフロントガラス側にも両方発光され、図２（Ｂ）中の２つの発光方向２０５、２０６に発光する。
【００５２】
また、車両用発光パネル２００を搭載した車両の全体構造を図２（Ｃ）に示しており、２０７は車体、２０８はハンドル、２０９はＣＣＤカメラを指している。ＣＣＤカメラ２０９では、運転者の生体情報（目の充血度、眠りつつある顔の表情、または瞳孔の開き度合いなど）を検知し、その情報に応じて車両用発光パネル２００で警告表示、またはスピーカで警告音を出力させる。また、ハンドル２０８の一部に脈波センサや温度センサや圧力センサを設けて運転者の生体情報（脈波、体表面温度、握力など）を得てもよい。また、脈波センサや温度センサを内蔵させたリストウォッチタイプとし、得られた情報を送信機によって運転支援システムに送信可能なリストウォッチを運転者が装着するようにしてもよい。
【００５３】
一つの生体情報検出手段から運転者の心身状態を判断し、ある範囲の値、またはある条件に該当した場合にのみ警告を与えるシステムとしてもよいが、運転者の心身状態をより的確に判断するにはカオスを利用することが好ましい。
【００５４】
運転者の生体情報をｍ（ｍ＝４以上）次元数空間に埋め込んでアトラクターを構成し、カオスの定義条件との比較により運転者の心身状態を把握する。以下にその手順の一部を簡単に説明する。
【００５５】
ｍ次元の力学系では、任意の時刻におけるそのシステムの状態の変化則は、ｍ個の状態変数の関数によって表すことができる。一つの検出手段からは数１のような１変数の時系列信号が測定される。
【００５６】
【数１】
2005067367.tif 000003
【００５７】
次に、この時系列信号を高次元空間における力学系のアトラクターを構成する。ここでは、一定時間毎の差分を用いる方法により、アトラクターを構成する。例えば、時間遅れの大きさをＴ（サンプリング時間×ａ）として、時系列信号ξiから埋め込み次元がｍ次元の構成した状態空間において数２のようなｍ次元ベクトルを作製する。
【００５８】
【数２】
2005067367.tif 000004
【００５９】
数２に示すＸは、それぞれｍ個のξからなり、かつ遅れ時間Ｔ（サンプリング時間×ａ）毎のξの値によって構成される。
【００６０】
上記手順に示したように、得られた時系列信号を多次元空間内に埋め込み、射影平面やアトラクタを抽出することのできるカオスソフトを用いる。ＣＰＵなどによってカオスソフトを実行して得られた射影平面やアトラクタ（ランダムな情報からカオス処理をして得られるパターン）をメモリに記憶された運転者の所定パターン（運転者の集中力が低下したり、精神心理状態や生理状態が不安定である時のパターン）と照合させる。そして、パターン照合の程度を算出してリアプノプ指数で示し、その値に基づいて運転者に警告表示、警告音などを与える。
【００６１】
例えば、現状の運転者の心身の状態が、「眠い」状況にある時、生体情報センサから得たデータをカオスソフトで解析してコンピュータが運転者状況を認識し、強力な発光や赤色発光による警告表示や警告音を出力して運転者に注意を促す。
【００６２】
また、フロント側の発光による表示は、車外の歩行者や対向車の運転手が見た場合、左右が逆に表示される。しかし、先行車両がバックミラー越しに見れば、先行車両の運転手も、車両用発光パネル２００が設けられた車両の運転手と同様に表示を見ることができる。従って、車両用発光パネル２００にメッセージを表示させて、前の車の運転手がバックミラー越しに車両用発光パネル２００を見れば後ろの車のメッセージを読み取ることもできる。
【００６３】
また、車両用発光パネル２００は透光性を有しているので、ボンネット上に固定しても視界を妨げることなく利用することができる。よって利用者は、表示される画像から情報を得ながら、車両外部を視認し、安全に運転をすることが可能であり便利である。また、本発明の車両用発光パネルは薄型、軽量であり、車内のような狭いスペースでも十分に活用できる。
【００６４】
図２（Ａ）に示す透過モードは、車両の速度やエンジンの回転数などの車両の運行に関するデータを常時表示させておく場合に適している。運転者は運転中に前方から視線をそらすことなく、視点を変えるだけで瞬時に車両の運行に関するデータを確認することができる。
【００６５】
また、図２（Ｂ）に示す非透過モードは、警告などのデータ、高精細な表示である地図情報のデータを臨時に表示させておく場合に適している。非透過モードに切り替えてエンジントラブル、サイドブレーキ戻し忘れ、シートベルト未装着などの警告表示を行えば、前方視野内に表示されるため、いち早く運転者に認識させることができる。また、表示が認識しにくい場合、例えば対向車のヘッドライト、太陽の日差しによって見えにくい場合には、非透過モードに切り替えることが好ましい。
【００６６】
また、偏光板の可動部をＣＰＵと連動させて、透過モードと非透過モードを適宜切り替える機能を含む運転支援システムを構築してもよい。
【００６７】
図３の（Ａ）は車両の上面図、（Ｂ）は前方の側面図、（Ｃ）は後方の側面図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）において、２１０２はフロントガラス、２１０３ａ、２１０３ｂ、２１０３ｃ、２１０３ｄはカメラ、２１０４ａ及び２１０４ｂはセンサ、２１０５ａ及び２１０５ｂはライト、２１０６はバンパー、２１０７は車輪、２１０９はＣＰＵ、２１１０は運転者、２１１１はリアウィンドウガラスである。なお図示してないが、車両は、電気やガソリンなどのエネルギー源と、エンジンなどの動力を供給する原動機や、動力伝達装置、ブレーキ装置、ステアリング装置、懸架装置、補器類、装備品等を具備する。なお、カメラ、センサ及びマイクロフォンの個数や設置箇所は図示した場合に限定されず、任意に決定することができる。
【００６８】
フロントガラス２１０２及び後方側の窓であるリアウィンドウガラス２１１１に車両用表示装置を設置している。本発明の車両用表示装置は、透光性の機能と画像を表示する機能を有しているため、視界を妨げず乗車者を保護しながら、必要に応じて画像を表示することができる。また、状況に応じて偏光板を可動させ、透過モードと非透過モードを切り替えることができる。つまり、さらなる高機能性、高付加価値を備えた車両を提供することができる。
【００６９】
透過モード時において、本発明の車両用表示装置は、透光性を有しているので、運転者２１１０の視界を妨げない。よって表示A２１０１のように、フロントガラス上に時計表示画像やスピードメータの表示画像などを表示させることができる。表示する内容や、表示、非表示の切り替えは、ボタン操作で、運転者が必要に応じて操作することができる。
【００７０】
また、図３のように車両にセンサ２１０４ａ、２１０４ｂ、カメラ２１０３ａ〜２１０３ｄを設置し得られる情報を表示してもよい。これらの車両の外部情報を検出する検出手段によって、検出された情報は、メモリ等の記憶媒体によって記憶され、情報表示手段によって表示される。車両の内部のスピーカを用いて、表示機能と音声の両方で車両の危険などを運転者に警告できるようにしてもよい。表示で警告する場合には、偏光板を可動させて非透過モードに切り替えることが好ましい。また、車外からの光量を測定し、表示が見えにくくなるある一定の光量を超えた場合にも非透過モードに切り替えることが好ましい。上記のシステムのため、車両の内部にＣＰＵを配置することが好適であり、該ＣＰＵに全ての要素が接続した状態になるようにする。
【００７１】
ここでは、障害物センサが反応し、ＣＰＵ２１０９により表示部Ｂ２１０８が連動して作動している。ここでは、偏光板を可動させて非透過モードに切り替え警告が表示されるが、カメラ２１０３ｄが障害物と車両の状態を画像で表示し、運転者、また車両外の人にも知らせてもよい。このように、本発明の車両用表示装置を具備した車両は、運転者にも他の歩行者などにとっても、安全で快適な運転ができる高付加価値を付与された車両である。
【００７２】
また、本発明を適用して作製される車両の一例としては、図３に図示した乗用車の他、スポーツカー、トラック、バス、ステーションワゴン、特用車（救急車等）、特殊車（トラクター等）及び特装車（タンクローリー車等）等の自動車、電車、自動二輪車などが挙げられる。
【００７３】
また、フロントガラスに表示部を設け、カーナビゲーションシステムとして用いるのは有益である。カーナビゲーションシステムとは走行中の車両の現在位置・進行方向などの情報を人工衛星・地磁気計・走行距離計などを利用して測定し、車内の画面上に表示して運転者に知らせる装置である。従来のナビゲーションシステムでは表示する画面がフロントガラスより下側にあることが多く、運転者は前方から視線を離してしまう危険がある。本発明を用い、前述の車両と車両の外部環境とを検出する検出手段と、その情報を記憶する記憶手段、その情報を表示する表示手段を有し、表示手段により、車両のフロントガラス部分に表示画面を表示する。運転手は車外前方進行方向の人や道の様子を見ながら、カーナビゲーションシステムからの画像による情報を得ることができる。よって、安全かつ便利で快適な運転をすることができる。
【００７４】
また、フロントガラス、リアウインドウガラスに限らず、本発明の車両用表示装置は、車両の車両の側面の窓ガラス、あるいはサンルーフと呼ばれる車両の上方（天井）に設置される窓ガラスなど、どこにでも自由に設置することができる。
【００７５】
以上の構成でなる本発明について、以下に示す実施例でもってさらに詳細な説明を行うこととする。
【実施例１】
【００７６】
本実施例では、両面出射型の発光装置を図４を用いて説明する。
【００７７】
図４（Ａ）は画素部の一部における断面を示す図である。また、図４（Ｂ）には発光領域における積層構造を簡略化したものを示す。図４（Ｂ）に示すように上面と下面の両方に発光を放出することができる。なお、発光領域の配置、即ち画素電極の配置としてはストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列などを挙げることができる。
【００７８】
図４（A）において、３００は第１の基板、３０１ａ、３０１ｂは絶縁層、３０２はＴＦＴ、３１８が第１の電極（透明導電層）、３０９は絶縁物（隔壁、土手とも呼ばれる）、３１０はＥＬ層、３１１は第２の電極、３１２は透明保護層、３１３は透明なシール材、３１４は第２の基板である。
【００７９】
第１の基板３００上に設けられたTFT３０２（ｐチャネル型ＴＦＴ）は、発光するＥＬ層３１０に流れる電流を制御する素子であり、３０４はドレイン領域（またはソース領域）である。また、３０６は第１の電極とドレイン領域（またはソース領域）とを接続するドレイン電極（またはソース電極）である。また、ドレイン電極３０６と同じ工程で電源供給線やソース配線などの配線３０７も同時に形成される。ここでは第１電極とドレイン電極とを別々に形成する例を示したが、同一としてもよい。第１の基板３００上には下地絶縁膜（ここでは、下層を窒化絶縁膜、上層を酸化絶縁膜）となる絶縁層３０１ａが形成されており、ゲート電極３０５と活性層との間には、ゲート絶縁膜が設けられている。また、３０１ｂは有機材料または無機材料からなる層間絶縁膜である。また、ここでは図示しないが、一つの画素には、他にもＴＦＴ（ｎチャネル型ＴＦＴまたはｐチャネル型ＴＦＴ）を一つ、または複数設けている。また、ここでは、一つのチャネル形成領域３０３を有するＴＦＴを示したが、特に限定されず、複数のチャネルを有するＴＦＴとしてもよい。
【００８０】
加えて、ここではトップゲート型ＴＦＴを例として説明したが、ＴＦＴ構造に関係なく本発明を適用することが可能であり、例えばボトムゲート型（逆スタガ型）ＴＦＴや順スタガ型ＴＦＴに適用することが可能である。
【００８１】
また、３１８は、透明導電膜からなる第１の電極、即ち、ＥＬ素子の陽極（或いは陰極）である。透明導電膜としては、ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を用いることができる。
【００８２】
また、第１の電極３１８の端部（および配線３０７）を覆う絶縁物３０９（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）を有している。絶縁物３０９としては、無機材料（酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコンなど）、感光性または非感光性の有機材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテン）、またはこれらの積層などを用いることができるが、ここでは窒化シリコン膜で覆われた感光性の有機樹脂を用いる。例えば、有機樹脂の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物の上端部のみに曲率半径を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【００８３】
また、有機化合物を含む層３１０は、蒸着法または塗布法を用いて形成する。本実施例では、有機化合物を含む層３１０を蒸着装置で成膜を行い、均一な膜厚を得る。なお、信頼性を向上させるため、有機化合物を含む層３１０の形成直前に真空加熱（１００℃〜２５０℃）を行って脱気を行うことが好ましい。例えば、蒸着法を用いる場合、真空度が５×１０-3Ｔｏｒｒ（０．６６５Ｐａ）以下、好ましくは１０-4〜１０-6Ｐａまで真空排気された成膜室で蒸着を行う。蒸着の際、予め、抵抗加熱により有機化合物は気化されており、蒸着時にシャッターが開くことにより基板の方向へ飛散する。気化された有機化合物は、上方に飛散し、メタルマスクに設けられた開口部を通って基板に蒸着される。
【００８４】
なお、ＥＬ層（有機化合物を含む層）３１０は、陽極側から順に、ＨＩＬ（ホール注入層）、ＨＴＬ（ホール輸送層）、ＥＭＬ（発光層）、ＥＴＬ（電子輸送層）、ＥＩＬ（電子注入層）の順に積層する。代表的には、ＨＩＬとしてＣｕＰｃ、ＨＴＬとしてα−ＮＰＤ、ＥＴＬとしてＢＣＰ、ＥＩＬとしてＢＣＰ：Ｌｉをそれぞれ用いる。
【００８５】
また、ＥＬ層（有機化合物を含む層）３１０としては、フルカラー表示とする場合、具体的には赤色、緑色、青色の発光を示す材料層をそれぞれ蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法などによって適宜、選択的に成膜すればよい。
【００８６】
また、上記ＥＬ層の積層構造に限定されず、緑色の発光を示す有機化合物を含む層３１０を形成する場合、α―ＮＰＤを６０［ｎｍ］成膜した後、同一の蒸着マスクを用いて、緑色の発光層としてＤＭＱＤが添加されたＡｌｑ3を４０［ｎｍ］成膜し、電子輸送層としてＡｌｑ3を４０［ｎｍ］成膜し、電子注入層としてＣａＦ2を１［ｎｍ］成膜する。また、青色の発光を示す有機化合物を含む層３１０を形成する場合、α―ＮＰＤを６０［ｎｍ］成膜した後、同一のマスクを用いて、ブロッキング層としてＢＣＰを１０［ｎｍ］成膜し、電子輸送層としてＡｌｑ3を４０［ｎｍ］成膜し、電子注入層としてＣａＦ2を１［ｎｍ］成膜する。また、赤色の発光を示す有機化合物を含む層３１０を形成する場合、α―ＮＰＤを６０［ｎｍ］成膜した後、同一のマスクを用いて、赤色の発光層としてＤＣＭが添加されたＡｌｑ3を４０［ｎｍ］成膜し、電子輸送層としてＡｌｑ3を４０［ｎｍ］成膜し、電子注入層としてＣａＦ2を１［ｎｍ］成膜する。
【００８７】
また、白色発光として、カラーフィルターや色変換層などを別途設けることによってフルカラー表示可能な発光表示装置としてもよい。簡単な表示のみを行う表示装置、照明装置として使用する場合、単色発光（代表的には白色発光）とすればよい。例えば、ホール輸送性のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に電子輸送性の１，３，４−オキサジアゾール誘導体（ＰＢＤ）を分散させてもよい。また、３０ｗｔ％のＰＢＤを電子輸送剤として分散し、４種類の色素（ＴＰＢ、クマリン６、ＤＣＭ１、ナイルレッド）を適当量分散することで白色発光が得られる。    また、赤色発光する有機化合物膜や緑色発光する有機化合物膜や青色発光する有機化合物膜を適宜選択し、重ねて混色させることによって全体として白色発光を得ることも可能である。
【００８８】
また、３１１は、導電膜からなる第２の電極、即ち、発光素子の陰極（或いは陽極）である。第２の電極３１１の材料としては、ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、ＣａＮなどの合金、または周期表の１族もしくは２族に属する元素とアルミニウムとを共蒸着法により形成した透光性を有する金属薄膜を用いる。ここでは、第２の電極を通過させて発光させる両面出射型であるので、６ｎｍ〜１０ｎｍのアルミニウム膜、もしくはＬｉを微量に含むアルミニウム膜を用いる。第２の電極３１１としてＡｌ膜を用いる構成とすると、有機化合物を含む層３１０と接する材料を酸化物以外の材料で形成することが可能となり、発光装置の信頼性を向上させることができる。また、６ｎｍ〜１０ｎｍのアルミニウム膜を形成する前に陰極バッファ層としてＣａＦ2、ＭｇＦ2、またはＢａＦ2からなる透光性を有する層（膜厚１ｎｍ〜５ｎｍ）を形成してもよい。
【００８９】
また、上面からの発光と下面からの発光との透過率、吸収率、および反射率を同一とするため、および陰極の低抵抗化を図るため、６ｎｍ〜１０ｎｍの金属薄膜上に透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を膜厚範囲２４０ｎｍ〜２９０ｎｍ、或いは３８０ｎｍ〜５００ｎｍで形成すればよい。こうして上面からの発光と下面からの発光との表示における差をなくす。また、陰極の低抵抗化を図るため、発光領域とならない領域の第２の電極３１１上に補助電極を設けてもよい。また、陰極形成の際には蒸着による抵抗加熱法を用い、蒸着マスクを用いて選択的に形成すればよい。
【００９０】
また、３１２はスパッタ法または蒸着法により形成する透明保護層であり、金属薄膜からなる第２の電極３１１を保護するとともに水分の侵入を防ぐ封止膜となる。透明保護層３１２は、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。これらの無絶縁膜は水分に対して高いブロッキング効果を有しているが、膜厚が厚くなると膜応力が増大してピーリングや膜剥がれが生じやすい。
【００９１】
こうして形成された透明保護層３１２は、有機化合物を含む層を発光層とする発光素子の封止膜として最適である。なお、基板間隔を確保するためのギャップ材を含有するシール材によって、第２の基板３１４と第１の基板３００とが貼り合わされている。
【００９２】
また、保護層として、陰極上に第１の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第２の無機絶縁膜との積層からなる保護層を形成してもよい。例えば、陰極を形成した後、第１の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成し、蒸着法で吸湿性および透明性を有する応力緩和膜（有機化合物を含む層など）を１０ｎｍ〜１００ｎｍ形成し、さらに再度、第２の無機絶縁膜を５ｎｍ〜５０ｎｍ形成すればよい。また、応力緩和膜と無機絶縁膜との積層を２以上繰り返し積層してもよい。
【００９３】
また、本実施例では第２の基板３１４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【００９４】
また、充填するシール材３１３としては、透光性を有している材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いればよい。ここでは屈折率１．５０、粘度５００ｃｐｓ、ショアＤ硬度９０、テンシル強度３０００ｐｓｉ、Ｔｇ点１５０℃、体積抵抗１×１０15Ω・ｃｍ、耐電圧４５０Ｖ／milである高耐熱のＵＶエポキシ樹脂（エレクトロライト社製：２５００Ｃｌｅａｒ）を用いる。また、透明なシール材を一対の基板間に充填することによって、一対の基板間を空間（不活性気体）とした場合に比べて全体の透過率を向上させることができる。
【００９５】
本実施例では、一対の基板間を透明なシール材３１３で充填した例を示したが、空隙（不活性気体）を一対の基板間に充填してもよい。
【００９６】
また、本実施例は、実施の形態と自由に組みあわせることができる。
【実施例２】
【００９７】
図５（Ａ）に本実施例による運転支援システムの機能構成（手段構成）を示す。
【００９８】
ＧＰＳ４００は、アンテナ、受信回路、送信回路によって現在位置を衛星からの緯度および経度情報などの位置信号を受け、これら検出信号や位置信号のいずれか、または両方により、現在地を計測するものである。
【００９９】
また、図５（Ｂ）にはＧＰＳを構成する機能ブロックを示している。ＧＰＳ機能は、Ｓystem Ｃontrol、Ｍｅｍｏｒｙ  ＩＦ（メモリーインターフェース）、ＰＭＵ（経路メモリユニット）、ＵＡＲＴ（受信部）、ＦＣＣ、ＤＳＰ  ＩＦ  Ｂuffer（ＤＳＰ（信号処理部）インターフェース  バッファ）、ＲＦＣ  ＩＦ（Radio Frequency Choke coil  interface）、ＡＤＣ  ＩＦ(Ａ−Ｄコンバータ  インターフェース)、ＳＴＩ  Logic（Set  Interrupt  Logic）などから構成されている。
【０１００】
なお、機能回路ブロックを並列に協調して動作させるグルーロジック（Ｇｌｕｅ  Ｌｏｇｉｃ）でそれぞれ異なる上記機能ブロックを相互接続させてもよい。
【０１０１】
状況検知するための撮影手段は、カメラ４０１（赤外線カメラや高感度カメラなど）から環境情報、例えば、先行車両、または障害物の有無、距離を得るためのものである。また、内界センサ４０２は車速計、ヨー角度計、操作角度計などにより構成されている。加えて、ミリ波レーダ、レーザデータからなる外界センサ（図示しない）を設けてもよい。また、運転者の生体情報センサ４１２は、脳波センサ、脈波センサ、皮膚温センサ、瞬きを検出する瞬目センサ、または、顔の表情や目の充血度や瞳孔の開き度合いを撮影するＣＣＤなどにより構成されている。
【０１０２】
カメラ４０１や内界センサ４０２からのデータを基に自車両の走行の妨げになるかどうかの判断はＣＰＵ４０３が行う。ここでは一つのＣＰＵを示しているが、複数のＣＰＵを用いてもよい。ＣＰＵ４０３はＲＯＭ４０４、ＲＡＭ４０５、およびディスク記憶装置（図示しない）を記憶手段とし、用意されたプログラムに従って、各種の記憶、演算、および入出力などに関する命令を実行する。入力部４００は、操作ボタン、マイクロフォン、タッチパネルなどの入力部品を備えており、システム全体の大まかな命令を運転者が指定できるようにしている。
【０１０３】
内界センサ４０２で得られる運行データは、ＣＰＵ４０３を介して表示制御部によりデータ信号と電力とが配線を通じて送られ、発光表示装置４０８に出力される。本発明の発光表示装置４０８は、透光性を有しているので、運転者の視界を妨げない。よって、運転者の視界上に時計表示画像やスピードメータの表示画像などを表示させることができる。また、表示する内容や、表示、非表示の切り替えは、入力部４００、例えばボタン操作で、運転者が必要に応じて操作することができる。
【０１０４】
また、入力部４００、例えばボタン操作で、運転者が発光表示装置４０８を非透過モードに切り替えることができる。また、カメラ４０１や内界センサ４０２からのデータを基に自車両の走行の妨げになる障害物とＣＰＵ４０３で判断され、運転者に障害物の存在を知らせる警告表示を与える場合にも連動させて発光表示装置４０８を非透過モードに切り替える。発光表示装置４０８を透過モードから非透過モードに切り替えるには、透過モードあるいは非透過モードのセレクタ４０９をオンまたはオフとすることで、偏光板の挿脱切替部４１１により発光表示装置４０８に偏光板を重ねる操作によって行われる。
【０１０５】
また、生体情報センサ４１２に基づいて運転者の生体情報（例えば、目をつぶりつつある表情、目の疲労度、脳波の異常）から運転者が居眠りしそうであると判断した場合、警告表示やアラーム音によって注意を促す。
【０１０６】
また、警告表示と連動させてアラーム音や言語音声等による聴覚的な情報を警報音声出力部４０６で出力する。
【０１０７】
本実施例に示す運転支援システムにより、運転者が視界前方から視界をそらすことなく、表示による視覚的な警告と、聴覚的な警告を明確に認識することができる。
【０１０８】
また、車外外部から入射される光量が強力である場合、透光性を有している発光表示装置４０８は、表示が見えにくものとなってしまうことを防ぐため、光量センサ４１０からのデータに基づいて透過モードから非透過モードに切り替える。
【０１０９】
また、本実施例に示す運転支援システムにより、外部の状況に応じて運転者が認識しやすい表示を確保することができる。
【０１１０】
また、ＧＰＳ４００によるナビゲーションシステムを搭載しており、停車時には非透過モードで精細な地図を表示し、運転中には、透過モードに切り替え、運転に支障のない表示とすることができる。
【０１１１】
なお、各種周辺装置は、インターフェイス（図示しない）を介してＣＰＵ４０３と接続している。
【０１１２】
ここで、上述した総合システムのうち、運転支援システム６０１の一部である、運転者と生体情報センサとＣＰＵと表示装置との関係を簡略に図６に示す。６０２は前方の視野と表示が重ねて見れる透過モードと、前方の視野が遮蔽され、表示のみが見れる非透過モードとを自由に切り替えることのできる発光装置（ＥＬディスプレイとも呼ぶ）である。なお、図６では、前方の視野と表示が重ねて見れる透過モードの様子が示してある。
【０１１３】
６０３Ｌおよび６０３ＲはＣＣＤであり、それぞれ使用者の左眼、右眼の像を撮影し生体情報信号を検知する。６１０Ｌおよび６１０Ｒは脳波センサであり、それぞれ運転者の左側のこめかみ、右側のこめかみに貼り付けた電極から生体情報信号を検知する。ここでは、運転者の目を撮影するＣＣＤと脳波センサを設けた例を示したが特に限定されず、他の生体信号検出手段として、脈波センサ、皮膚温センサ、瞬きを検出する瞬目センサなどを設けてもよい。
【０１１４】
検知された生体情報信号は、それぞれ電気信号としてＡ／Ｄ変換器６０４に入力される。電気信号は、Ａ／Ｄ変換器６０４でデジタルの電気信号に変換された後、ＣＰＵ６０５に入力される。
【０１１５】
ＣＰＵ６０５は、入力されたデジタルの電気信号と、メモリ６０９に記憶された正常データ（運転者の心身状態が安定している時のデータ）とを比較して、運転者の心身状態（目が開いているか？集中力が低下していないか？など）を判断する。
【０１１６】
運転者の心身状態をさらに的確に判断するため、カオスソフト（図示しない）を用いてもよい。生体情報に加えて、路面状態や、地図情報や、車速、ヨー角度、操作角度などの運転データ、車内温度、をもカオス処理により多次元空間に埋め込み、アトラクタの形状や射影平面を得てもよい。
【０１１７】
ＣＰＵ６０５によってカオスソフトを実行して得られた射影平面やアトラクタ（ランダムな生体情報からカオス処理をして得られるパターン）をメモリ６０９に記憶された運転者の所定パターン（運転者の集中力が低下したり、精神心理状態や生理状態が不安定である時のパターン）と照合させる。そして、パターン照合の程度を算出してリアプノプ指数で示し、その値に基づいて運転者に警告表示を与えるための補正信号（または警告表示信号）をＤ／Ａ変換器６０６に入力する。
【０１１８】
そして、補正信号（または警告表示信号）は、Ｄ／Ａ変換器６０６に入力されデジタルの補正信号（または警告表示信号）に変換される。デジタルの補正信号（または警告表示信号）が電圧可変器６０７に入力されると、電圧可変器６０７は、デジタルの補正信号（または警告表示信号）に応じた補正電位をそれぞれのＥＬ素子に印加する。なお、６０８Ｌおよび６０８Ｒは、それぞれ運転者の左眼、右眼である。
【０１１９】
また、運転者の状態に合わせて表示を変化させたい場合には、ＣＰＵ６０５で運転者の目の充血度、脳波に応じた補正信号（または警告表示信号）に変換する。例えば、渋滞により運転者が苛ついていることをＣＰＵが認識した時、リラックスさせる表示（例えば青色表示、青色の映像など）に変化させて運転者を落ち着かせる。
【０１２０】
また、居眠り防止などの警告表示を運転者に与える場合、臨時にＥＬディスプレイ６０２を非透過モードに切り替える、あるいは補正信号により印象強い表示（例えば赤色表示、赤色映像、点滅表示など）とすることによって運転者の目に刺激を与える。
【０１２１】
また、有機化合物を含む層を発光層とするＥＬディスプレイ６０２は、発光素子が耐えうる範囲で強力な電流（警告表示信号）を流せば、表示時の２倍以上の輝度を出力することができ、瞬間的にフラッシュを焚くことができる。例えば、運転者が居眠りしそうであると運転支援システム６０１が判断した場合、警告として瞬間的に強力な全面発光（フラッシュ発光）させて運転者の目に刺激を与えて注意を促すとともに先行車両の運転者にも注意を促すことができる。
【０１２２】
また、本実施例は、最良の形態、または実施例１と自由に組み合わせることができる。
【実施例３】
【０１２３】
本実施例では、絶縁表面を有する基板上に、有機化合物層を発光層とする発光素子を備えた発光装置（両面出射構造）を作製する例を図７に示す。
【０１２４】
なお、図７（Ａ）は、発光装置を示す上面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）をＡ−Ａ’で切断した断面図である。点線で示された１１０１はソース信号線駆動回路、１１０２は画素部、１１０３はゲート信号線駆動回路である。また、１１０４は透明な封止基板、１１０５は第１のシール材であり、第１のシール材１１０５で囲まれた内側は、透明な第２のシール材１１０７で充填されている。なお、第１のシール材１１０５には基板間隔を保持するためのギャップ材が含有されている。
【０１２５】
なお、１１０８はソース信号線駆動回路１１０１及びゲート信号線駆動回路１１０３に入力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１１０９からビデオ信号やクロック信号を受け取る。なお、ここではＦＰＣしか図示されていないが、このＦＰＣにはプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられていても良い。また、ＦＰＣ１１０９を覆うように樹脂１１５０が設けられている。
【０１２６】
次に、断面構造について図７（Ｂ）を用いて説明する。透明な基板１１１０上には駆動回路及び画素部が形成されているが、ここでは、駆動回路としてソース信号線駆動回路１１０１と画素部１１０２が示されている。
【０１２７】
なお、ソース信号線駆動回路１１０１はｎチャネル型ＴＦＴ１１２３とｐチャネル型ＴＦＴ１１２４とを組み合わせたＣＭＯＳ回路が形成される。また、駆動回路を形成するＴＦＴは、公知のＣＭＯＳ回路、ＰＭＯＳ回路もしくはＮＭＯＳ回路で形成しても良い。また、本実施例では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、基板上ではなく外部に形成することもできる。また、ポリシリコン膜またはアモルファスシリコン膜を活性層とするＴＦＴの構造は特に限定されず、トップゲート型ＴＦＴであってもよいし、ボトムゲート型ＴＦＴであってもよい。
【０１２８】
また、画素部１１０２はスイッチング用ＴＦＴ１１１１と、電流制御用ＴＦＴ１１１２とそのドレインに電気的に接続された第１の電極（陽極）１１１３を含む複数の画素により形成される。電流制御用ＴＦＴ１１１２としてはｎチャネル型ＴＦＴであってもよいし、ｐチャネル型ＴＦＴであってもよいが、陽極と接続させる場合、ｐチャネル型ＴＦＴとすることが好ましい。また、保持容量（図示しない）を適宜設けることが好ましい。なお、ここでは無数に配置された画素のうち、一つの画素の断面構造のみを示し、その一つの画素に２つのＴＦＴを用いた例を示したが、３つ、またはそれ以上のＴＦＴを適宜、用いてもよい。
【０１２９】
ここでは第１の電極１１１３がＴＦＴのドレインと直接接している構成となっているため、第１の電極１１１３の下層はシリコンからなるドレインとオーミックコンタクトのとれる材料層とし、有機化合物を含む層と接する最上層を仕事関数の大きい材料層とすることが望ましい。例えば、透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）を用いる。
【０１３０】
また、第１の電極（陽極）１１１３の両端には絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）１１１４が形成される。絶縁物１１１４は有機樹脂膜もしくは珪素を含む絶縁膜で形成すれば良い。ここでは、絶縁物１１１４として、ポジ型の感光性アクリル樹脂膜を用いて図７に示す形状の絶縁物を形成する。
【０１３１】
カバレッジを良好なものとするため、絶縁物１１１４の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物１１１４の材料としてポジ型の感光性アクリルを用いた場合、絶縁物１１１４の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物１１１４として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。
【０１３２】
また、絶縁物１１１４を窒化アルミニウム膜、窒化酸化アルミニウム膜、炭素を主成分とする薄膜、または窒化珪素膜からなる保護膜で覆ってもよい。
【０１３３】
また、第１の電極（陽極）１１１３上には、蒸着法によって有機化合物を含む層１１１５を選択的に形成する。さらに、有機化合物を含む層１１１５上には第２の電極（陰極）１１１６が形成される。陰極としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、またはＣａＮ）を用いればよい。ここでは、発光が透過するように、第２の電極（陰極）１１１６として、膜厚を薄くした金属薄膜（ＭｇＡｇ：膜厚１０ｎｍ）と、膜厚１１０ｎｍの透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金（Ｉｎ2Ｏ3―ＺｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等）との積層を用いる。こうして、第１の電極（陽極）１１１３、有機化合物を含む層１１１５、及び第２の電極（陰極）１１１６からなる発光素子１１１８が形成される。
【０１３４】
また、Ｒ、Ｇ、Ｂの発光が得られる有機化合物を含む層１１１５として、適宜材料選択を行った後、それぞれ選択的にパターン形成すれば、フルカラーの表示を得ることができる。
【０１３５】
また、このような両面発光表示装置において、背景が透けてしまうことを防止し、外光の反射防止を行うための光学フィルム１１４０、１１４１を設ける。
【０１３６】
光学フィルム１１４０、１１４１としては、偏光フィルム（高透過型偏光板、薄肉偏光板、ホワイト偏光板、高性能染料系偏光板、ＡＲ偏光板など）や、位相差フィルム（広帯域１／４λ板、温度補償型位相差フィルム、ねじれ位相差フィルム、広視角位相差フィルム、ニ軸配向位相差フィルムなど）や、輝度向上フィルムなどを適宜組み合わせて用いればよい。例えば、光学フィルム１１４０、１１４１として偏光フィルムを用い、互いに光の偏光方向が直交するように配置すれば、背景が透けてしまうことを防止する効果と、反射防止の効果とが得られる。この場合、発光して表示を行う部分以外は、黒になり、どちらの側から表示を見ても背景が透けて見えることがないものとすることができる。また、発光パネルからの発光は１枚の偏光板のみを通過するため、そのまま表示される。
【０１３７】
なお、２枚の偏光フィルムを直交させなくとも、互いに光の偏光方向が±４５°以内、好ましくは±２０°以内であれば同様の上記効果が得られる。
【０１３８】
光学フィルム１１４０、１１４１により、人が一方の面から見た場合に、背景が透けて見えて表示を認識しにくくなることを防ぐことができる。
【０１３９】
光学フィルム１１４０、１１４１のうち１枚を挿脱可能として、透過モードと非透過モードとを切り替える。
【０１４０】
さらに、光学フィルムをもう１枚追加してもよい。例えば、一方の偏光フィルムがＳ波（或いはＰ波）を吸収するが、Ｓ波（或いはＰ波）を発光素子側に反射し、再生させる輝度上昇フィルムを偏光板と発光パネルの間に設けてもよい。結果として偏光板を通過するＰ波（或いはＳ波）が多くなり、積算光量の増加が得られる。両面発光パネルにおいては、発光素子からの通過する層構造が異なっているため、発光の様子（輝度、色度合いなど）が異なっており、光学フィルムは両方の発光バランスを調節するのに有用である。また、両面発光パネルにおいては、外光の反射の度合いも異なっているため、より反射が多い面に輝度上昇フィルムを偏光板と発光パネルの間に設けることが好ましい。
【０１４１】
また、発光素子１１１８を封止するために透明保護積層１１１７を形成する。この透明保護積層１１１７は、第１の無機絶縁膜と、応力緩和膜と、第２の無機絶縁膜との積層からなっている。第１の無機絶縁膜および第２の無機絶縁膜としては、スパッタ法またはＣＶＤ法により得られる窒化珪素膜、酸化珪素膜、酸化窒化珪素膜（ＳｉＮＯ膜（組成比Ｎ＞Ｏ）またはＳｉＯＮ膜（組成比Ｎ＜Ｏ））、炭素を主成分とする薄膜（例えばＤＬＣ膜、ＣＮ膜）を用いることができる。これらの無絶縁膜は水分に対して高いブロッキング効果を有しているが、膜厚が厚くなると膜応力が増大してピーリングや膜剥がれが生じやすい。しかし、第１の無機絶縁膜と第２の無機絶縁膜との間に応力緩和膜を挟むことで、応力を緩和するとともに水分を吸収することができる。また、成膜時に何らかの原因で第１の無機絶縁膜に微小な穴（ピンホールなど）が形成されたとしても、応力緩和膜で埋められ、さらにその上に第２の無機絶縁膜を設けることによって、水分や酸素に対して極めて高いブロッキング効果を有する。また、応力緩和膜としては、無機絶縁膜よりも応力が小さく、且つ、吸湿性を有する材料が好ましい。加えて、透光性を有する材料であることが望ましい。また、応力緩和膜としては、α―ＮＰＤ（4,4'-ビス-[N-(ナフチル)-N-フェニル-アミノ]ビフェニル）、ＢＣＰ（バソキュプロイン）、ＭＴＤＡＴＡ（4,4',4"-トリス(N-3-メチルフェニル-N-フェニル-アミノ)トリフェニルアミン）、Ａｌｑ3（トリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体）などの有機化合物を含む材料膜を用いてもよく、これらの材料膜は、吸湿性を有し、膜厚が薄ければ、ほぼ透明である。また、ＭｇＯ、ＳｒＯ2、ＳｒＯは吸湿性及び透光性を有し、蒸着法で薄膜を得ることができるため、応力緩和膜に用いることができる。本実施例では、シリコンターゲットを用い、窒素とアルゴンを含む雰囲気で成膜した膜、即ち、水分やアルカリ金属などの不純物に対してブロッキング効果の高い窒化珪素膜を第１の無機絶縁膜または第２の無機絶縁膜として用い、応力緩和膜として蒸着法によりＡｌｑ3の薄膜を用いる。また、透明保護積層に発光を通過させるため、透明保護積層のトータル膜厚は、可能な限り薄くすることが好ましい。
【０１４２】
また、発光素子１１１８を封止するために不活性気体雰囲気下で第１シール材１１０５、第２シール材１１０７により封止基板１１０４を貼り合わせる。なお、第１シール材１１０５としてはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましい。また、第２シール材１１０７としては透光性を有している材料であれば特に限定されず、代表的には紫外線硬化または熱硬化のエポキシ樹脂を用いるのが好ましい。ここでは屈折率１．５０、粘度５００ｃｐｓ、ショアＤ硬度９０、テンシル強度３０００ｐｓｉ、Ｔｇ点１５０℃、体積抵抗１×１０15Ω・ｃｍ、耐電圧４５０Ｖ／milである高耐熱のＵＶエポキシ樹脂（エレクトロライト社製：２５００Ｃｌｅａｒ）を用いる。また、第２のシール材１１０７を一対の基板間に充填することによって、一対の基板間を空間（不活性気体）とした場合に比べて全体の透過率を向上させることができる。また、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。
【０１４３】
また、本実施例では封止基板１１０４を構成する材料としてガラス基板や石英基板の他、ＦＲＰ（Fiberglass-Reinforced Plastics）、ＰＶＦ（ポリビニルフロライド）、マイラー、ポリエステルまたはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。また、第１シール材１１０５、第２シール材１１０７を用いて封止基板１１０４を接着した後、さらに側面（露呈面）を覆うように第３のシール材で封止することも可能である。
【０１４４】
以上のようにして発光素子を第１シール材１１０５、第２シール材１１０７に封入することにより、発光素子を外部から完全に遮断することができ、外部から水分や酸素といった有機化合物層の劣化を促す物質が侵入することを防ぐ。従って、信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【０１４５】
また、本実施例は、最良の形態、実施例１、または実施例２と自由に組み合わせることができる。
【実施例４】
【０１４６】
本実施例では、発光装置を装着したヘルメットを図８に示す。オートバイやスノーモービルなどの車両のように運転者前方のスペースが少ない車両にはヘルメットに発光装置を装着する。発光装置は、地図情報などの高精細な表示が可能であり、軽量、且つ、小型である点で他の表示装置よりも有利である。投影型の表示装置は、投影するために光路を確保しなくてはならず、ミラーなどを駆使してもヘルメット内の限られたスペースに配置することは困難であった。
【０１４７】
図８（Ａ）は横から見たヘルメットであり、表示装置７０４を搭載している。なお、図８（Ｂ）は正面から見たヘルメットである。図８（Ａ）、図８（Ｂ）において、７０１はヘルメット本体、７０２はシールド、７０３はシールド取り付け部である。
【０１４８】
ヘルメットに装着する発光装置７０４は、図４に示した発光素子構造、即ち表示の向こう側の背景を見ることのできる構造とする。また、図１に示すような表示の切替を可能とする。ただし、透過モードと非透過モードとを表示切替する際の偏光板（図示しない）の挿脱は、スライド式または手動で行うことが好ましい。
【０１４９】
表示の向こう側の背景を見ることのできる発光装置７０４をヘルメットに搭載させ、装着者の前方視野内での表示が可能となったため、装着者は運転中に前方から視線をそらすことなく表示情報を安全に見ることできる。また、発光装置７０４は、装着者の前方視野内にエンジンの異常表示や燃料不足警告表示などを瞬時に行うことができるため、装着者はマシントラブルをいち早く察知することができ、安全である。
【０１５０】
なお、図示しないが、ＧＰＳと呼ばれる装置で衛星からの緯度および経度情報などの位置信号を受け、これら検出信号や位置信号のいずれか、または両方により、現在地を計測して、この計測結果に基づいて前記記憶装置から地図情報を読み出して、その現在地を発光装置７０４で表示させるシステムとなっている。また、図示しないが、発光装置７０４はバッテリーやアンテナや表示コントロール部や車両本体やＣＰＵに接続（電気コードによる接続、または赤外線通信による接続）できるようにしている。従って、発光装置７０４は地図情報だけでなく、車両に関する計器の表示や文字表示も可能である。特にバイクでは雨天時に水滴が計器の表示部やヘルメットのシールドにつくと表示を認識しにくく、加えて夜間であった場合にはさらに認識しにくい。本実施例の発光装置７０４は、シールドと目との間に配置されるため、雨が降っていても鮮やかな表示が可能である。
【０１５１】
また、本実施例は実施例２と組み合わせることができる。例えば、図５や図６に示すような運転支援システムを構成してもよい。その場合、ヘルメット内部のこめかみ部位に取り付けられた脳波センサで生体情報信号を検知する。また、警告を与える場合には発光装置７０４で警告表示、或いはフラッシュ発光を行うとともに、ヘルメット内のスピーカ或いはイヤホン等の警告音を発生させる。
【０１５２】
具体的にバイク運転者に対する居眠り防止の例を示す。
【０１５３】
バイク運転者の正常時においては、ヘルメットに搭載された発光装置７０４は、表示の向こう側の背景を見ることができるようになっており、運転中に前方から視線をそらすことなく表示情報を安全に見ることできる。正常であるので、脳波センサで得られたデータをＣＰＵなどで数値処理してカオスアトラクターを算出しても、カオスアトラクターの軌道図形のパターンは複雑な形を示すため、運転支援システムは、警告を出さない。
【０１５４】
また、バイク運転者の居眠りが始まる時、脳波センサで得られたデータをＣＰＵなどで数値処理してカオスアトラクターを算出すると、カオスアトラクターの軌道図形のパターンは単純化され、運転支援システムはバイク運転者の異常を認識し、警告表示、表示切替、または警告音を出力する。
【０１５５】
また、図８に示すヘルメットは、バイクを含む車両に限らず、ヘルメットを装着してフライトシュミレーションなどのゲームを行う遊技器具にも使用することができる。
【０１５６】
また、本実施例は、最良の形態、実施例１、または実施例３と自由に組み合わせることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１５７】
本発明の運転支援システムによって、運転者の心身状態の変化をいち早く認識することができ、表示の切替による警告、フラッシュ発光による警告を与えることによって運転者に注意を促すことができる。
【０１５８】
また、本発明の発光装置は、薄型、且つ、軽量であり、低消費電力なものである。本発明の発光装置は、透明もしくは半透明であるため、前方の光景に重ね合わされて目視でき、安全運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】本発明の発光装置における表示の切替の様子を示す図である。
【図２】本発明の発光装置を車両に搭載した断面図である。
【図３】本発明の発光装置を車両に搭載した図である。
【図４】本発明の発光素子の断面図である。
【図５】本発明の運転支援システムを示すブロック図である。
【図６】本発明の運転支援システムを示すモデル図である。
【図７】アクティブマトリクス型ＥＬ表示装置の構成を示す図である。
【図８】本発明の発光装置をヘルメットに搭載した図である。
【符号の説明】
【０１６０】
１００：発光パネル
１０１、１０２：偏光板
１０３：背景
１０４：表示映像
１０５：警告表示
【図１】
2005067367.tif 000005
【図２】
2005067367.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005067367.tif 000009
【図６】
2005067367.tif 000010
【図７】
2005067367.tif 000011
【図８】
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