CN110312631A - 车辆用显示装置 - Google Patents

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Abstract

车辆用显示装置在安装通过拍摄外界风景(8)获取照相机图像(33)的外界照相机(30a)和检测外界风景的外界亮度(Lo)的亮度传感器(40a)的车辆(2)中，通过对透过外界风景的投影部件(21)投影显示图像(56)将显示图像虚像显示为可在车厢(2a)内的确认区域(7)确认。车辆用显示装置具备：平视显示器(50)，发光形成显示图像；存储器(54b)，存储从构成照相机图像的拍摄像素值(Tc)通过与外界亮度对应的修正转换的修正像素值(Tr)相对于拍摄像素值的相关作为修正数据(Dr)；转换模块(S104、S2104、S3104、S4104)，基于存储于存储器的修正数据，根据由亮度传感器检测的外界亮度将由外界照相机获取的照相机图像的拍摄像素值转换为修正像素值；以及显示控制模块(S105、S5105)，与通过转换模块从拍摄像素值转换的修正像素值对应地控制由平视显示器使显示图像发光的光源亮度值(Sd)。

Description

车辆用显示装置
相关申请的交叉引用
本申请主张于2017年2月22日申请的日本专利申请编号2017－31371号的优先权，并在此引用其全部内容。
技术领域
本公开涉及通过向透过外界风景的投影部件投影显示图像，从而以能够在车厢内的视觉确认区域视觉确认的方式对显示图像进行虚像显示的车辆用显示装置。
背景技术
以往，众所周知有通过平视显示器(HUD：Head Up Display)对投影至投影部件的显示图像进行发光形成的车辆用显示装置。
作为这样的车辆用显示装置的一种在专利文献1公开的装置中，通过外界照相机拍摄成为显示图像的背景的外界风景，从而以能够确定表示外界风景的外界亮度的背景亮度的方式获取照相机图像。通过在通过HUD对显示图像进行虚像显示的虚像显示亮度的控制中利用像这样根据照相机图像确定的背景亮度，能够抑制显示图像的可视性降低。
专利文献1：日本特开2014－136520号公报
另外，为了适当地获取照相机图像而一般在外界照相机中，例如需要根据外界亮度进行曝光控制、增益控制等滤光处理。因此，不管是外界亮度不同的白天和夜晚，构成照相机图像的拍摄像素值都通过滤光处理成为相同值或者接近值，所以在专利文献1的公开装置中，确定出的背景亮度不能够反映实际的外界亮度。其结果，有可能产生显示图像相对于外界风景的对比度不足或者过多的对比度不良而难以抑制可视性降低。
发明内容
本公开的目的在于提供确保显示图像的可视性的车辆用显示装置。
根据本公开的第一方式的车辆用显示装置是在安装了通过拍摄外界风景获取照相机图像的外界照相机、和检测外界风景的外界亮度的亮度传感器的车辆中，通过对透过外界风景的投影部件投影显示图像，从而以能够在车厢内的视觉确认区域视觉确认的方式对显示图像进行虚像显示的车辆用显示装置，具备：平视显示器，对显示图像进行发光形成；存储器，存储从构成照相机图像的拍摄像素值通过与外界亮度对应的修正转换的修正像素值相对于拍摄像素值的相关，作为修正数据；转换模块，基于存储于存储器的修正数据，根据由亮度传感器检测出的外界亮度将由外界照相机获取的照相机图像的拍摄像素值转换为修正像素值；以及显示控制模块，以与通过转换模块从拍摄像素值转换的修正像素值对应的方式，控制通过平视显示器使显示图像发光的光源亮度值。
在第一方式中，从由外界照相机获取的照相机图像的拍摄像素值转换的修正像素值成为基于作为相对于该拍摄像素值的相关存储于存储器的修正数据修正后的值。此时，修正像素值根据由亮度传感器检测出的外界风景的外界亮度从拍摄像素值转换得到，所以容易正确地反映实际的外界亮度。因此，在决定虚像显示亮度的光源亮度值被与修正像素值对应地控制的显示图像中，不容易产生相对于外界风景的对比度不良，所以能够确保可视性。
在根据本公开的第二方式的车辆用显示装置中，通过平视显示器对显示图像进行虚像显示的显示区域包含于外界照相机的拍摄区域和亮度传感器的检测区域。
如第二方式那样，在包含显示区域的外界照相机的拍摄区域中，通过平视显示器在显示区域进行虚像显示的显示图像的实际的背景被拍摄为外界风景。因此，修正像素值以及被与其对应地控制的光源亮度值能够反映这样的实际的背景的拍摄像素值。并且如第二方式那样，在包含显示区域的亮度传感器的检测区域中，会在通过平视显示器在显示区域进行虚像显示的显示图像的实际的背景检测出外界亮度。因此，修正像素值以及被与其对应地控制的光源亮度值能够反映这样的实际的背景的外界亮度。因此，根据以上那样的反映作用，能够可靠地使对比度不良不容易产生，能够提高可视性确保效果的可靠性。
附图说明
通过参照附图下述的详细的记述，本公开的上述目的以及其它的目的、特征、优点变得更加明确。该附图是，
图1是表示安装了根据第一实施方式的车辆用显示装置的本车辆的车厢内的内部视图。
图2是表示根据第一实施方式的车辆用显示装置的框图。
图3是表示根据第一实施方式的照相机图像的示意图。
图4是表示根据第一实施方式的HUD的构成的框图。
图5是表示根据第一实施方式的显示图像的虚像显示状态的主视图。
图6是表示根据第一实施方式的照相机图像的拍摄像素值的示意图。
图7是表示根据第一实施方式的显示控制流程的流程图。
图8是表示根据第一实施方式的修正数据的示意图。
图9是表示根据第一实施方式的光源亮度值的与初始设定值的相关的图。
图10是表示根据第一实施方式的亮度值控制数据的示意图。
图11是表示根据第二实施方式的显示控制流程的流程图。
图12是表示根据第二实施方式的照相机图像的拍摄像素值的示意图。
图13是表示根据第三实施方式的显示控制流程的流程图。
图14是表示根据第三实施方式的照相机图像的拍摄像素值的示意图。
图15是表示根据第四实施方式的显示控制流程的流程图。
图16是表示根据第四实施方式的照相机图像的拍摄像素值的示意图。
图17是表示根据第五实施方式的显示控制流程的流程图。
图18(a)是表示根据第五实施方式的光源亮度值的与初始设定值的相关的图，图18(b)是表示根据第五实施方式的显示像素值的与初始设定值的相关的图。
图19(a)是表示根据第五实施方式的亮度值控制数据的示意图，图19(b)是表示根据第五实施方式的像素值控制数据的示意图。
图20是表示根据图2的变形例的车辆用显示装置的框图。
图21是表示根据图6的变形例的照相机图像的拍摄像素值的示意图。
图22是表示根据图8的变形例的修正数据的示意图。
具体实施方式
以下，基于附图对本公开的多个实施方式进行说明。另外，存在通过对各实施方式中对应的构成要素标注相同的附图标记，省略重复的说明的情况。在各实施方式中仅对构成的一部分进行说明的情况下，该构成的其它的部分能够应用先行说明的其它的实施方式的构成。另外，不仅是在各实施方式的说明中明示的构成的组合，只要组合未特别产生妨碍，则即使未明示也能够部分地组合多个实施方式的构成彼此。
(第一实施方式)
如图1、2所示，根据本公开的第一实施方式的驾驶辅助系统1安装于车辆2。驾驶辅助系统1构成为包含周边监视系统3、车辆控制系统4以及车辆用显示装置5。这些各要素3、4、5例如经由LAN(Local Area Network：局域网)等车内网络6相互连接。
如图2所示，周边监视系统3具备周边传感器30以及周边监视ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)31。周边传感器30例如检测在车辆2的外界有碰撞的可能性的其它车辆、人工结构物、人以及动物等障碍物、及存在于车辆2的外界(即，车厢2a外)的速度标志以及各种警告标志等交通标志等。周边传感器30例如是外界照相机30a、声呐、雷达以及LIDAR(Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging：激光雷达)等中至少包含外界照相机30a的一种或者多种。
这里，通常安装于车辆2的外界照相机30a拍摄图3所示的在车辆2的外界存在于车厢2a的前方的外界风景8的规定范围，来获取照相机图像33。外界照相机30a例如为单眼式或者复眼式等，并安装于图1、4所示的车辆2的保险杠23或者室内镜24等。由此，图5所示的外界照相机30a的拍摄区域Ac被设定在外界风景8中的在车厢2a内驾驶席20上的乘员能够通过车辆2的前挡风玻璃21视觉确认的范围。
如图6所示，由这样的外界照相机30a获取的照相机图像33由多种颜色的拍摄像素值Tc构成。因此，本实施方式的拍摄像素值Tc按红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)的颜色以0～255共256个级别表示外界照相机30a的各像素感知到的灰度值。即，本实施方式的外界照相机30a利用RGB数据格式生成各像素的拍摄像素值Tc。
图2所示的周边监视ECU31以具有处理器以及存储器的微型计算机为主体构成，与周边传感器30和车内网络6连接。周边监视ECU31基于周边传感器30的输出信号获取例如障碍物信息以及交通标志信息等。
车辆控制系统4具备车辆相关传感器40、乘员相关传感器41以及车辆控制ECU42。车辆相关传感器40与车内网络6连接。车辆相关传感器40例如获取车辆2的驾驶状态信息、导航信息、交通标志信息以及行驶环境信息等。车辆相关传感器40例如是亮度传感器40a、车速传感器、转速传感器、转向角传感器、燃料传感器、水温传感器以及通信机等中至少包含亮度传感器40a的一种或者多种。
这里，通常安装于车辆2的亮度传感器40a检测图1、5所示的在车辆2的外界存在于车厢2a的前方的外界风景8的规定范围的照度或者亮度作为外界亮度Lo。亮度传感器40a例如是光电晶体管或者光电二极管等，并安装于图1、4所示的车辆2的仪表板22或者室内镜24等。由此，图5所示的亮度传感器40a的检测区域Al被设定在外界风景8中乘员能够通过前挡风玻璃21视觉确认的范围，且包含于外界照相机30a的拍摄区域Ac的范围。
如图2所示，乘员相关传感器41与车内网络6连接。乘员相关传感器41检测搭乘在车辆2的车厢2a内的乘员的状态或者操作。乘员相关传感器41例如是电源开关41a、显示设定开关、乘员状态监视器以及扭转开关等中至少包含电源开关41a的一种或者多种。
这里，电源开关41a通过由乘员在车厢2a内外进行操作以使车辆2的内燃机或者电动发电机启动，来检测该操作。电源开关41a例如是由乘员进行的旋转操作式以及按压操作式、及基于电子钥匙的远程操作式等中的一种或者多种。
车辆控制ECU42以具有处理器以及存储器的微型计算机为主体构成，并与车内网络6连接。车辆控制ECU42是发动机控制ECU、马达控制ECU、制动器控制ECU、转向控制ECU以及综合控制ECU等中的一种或者多种。
如图1、2、4所示，车辆用显示装置5为了在车厢2a内对显示图像56进行虚像显示，而具备HUD50以及HCU(HMI(Human Machine Interface：人机接口)Control Unit：控制单元)54。
HUD50在车厢2a内设置于仪表板22。HUD50通过投影仪51对彩色的显示图像56进行发光形成。因此，如图2、4所示，本实施方式的投影仪51组合显示单元51a和光源单元51b而构成。这里，显示单元51a例如以点矩阵型TFT液晶面板等为主体构成。显示单元51a通过根据HCU54控制的显示像素值Td驱动各像素，来形成显示图像56。另一方面，光源单元51b例如以LED(Light Emitting Diode：发光二极管)为主体构成。根据HCU54控制的光源亮度值Sd对光源单元51b进行通电，从而对显示单元51a进行照明使显示图像56发光。根据以上的构成，根据形成于显示单元51a的显示图像56的各像素的显示像素值Td与使显示图像56发光的光源单元51b的光源亮度值Sd的组合，决定图5所示的显示图像56整体的虚像显示亮度Ld。
通过这样的投影仪51形成为发光状态的显示图像56示出向车厢2a内的乘员报告的各种信息。具体而言，显示图像56除了例如图1、5所示的车速信息以及发动机转速信息等驾驶状态信息之外，也可以示出路径引导信息以及交通拥堵信息等导航信息、速度标志信息等交通标志信息、及天气信息以及路面信息等行驶环境信息等。另外，除了这些信息以外，显示图像56例如也可以示出在车厢2a内提供的音乐信息、影像信息以及移动通信信息等。
像这样为了示出规定信息而通过投影仪51形成的显示图像56的光束如图1、4那样例如被凹面镜等光学系统52导光，从而投影到作为投影部件的前挡风玻璃21。此时，由透光性玻璃形成的前挡风玻璃21使来自外界风景8的光束透过。它们的结果，被前挡风玻璃21反射的显示图像56的光束、和透过了前挡风玻璃21的来自外界风景8的光束在车厢2a内被驾驶席20上的乘员察觉。
根据以上所述，显示图像56作为与前挡风玻璃21相比靠前方成像的虚像，与外界风景8重叠显示，从而能够在车厢2a内的视觉确认区域7被乘员视觉确认。因此，如图5所示，对显示图像56进行虚像显示的显示区域Ad被设定在乘员能够通过前挡风玻璃21视觉确认的范围，且既包含于外界照相机30a的拍摄区域Ac又包含于亮度传感器40a的检测区域Al的范围。
如图2所示，HCU54以具有处理器54a以及存储器54b的微型计算机为主体构成，并与HUD50和车内网络6连接。HCU54控制由HUD50形成的显示图像56的虚像显示。此时，HCU54例如基于通过ECU31、42以及传感器40、41获取或者检测的信息、及存储器54b的存储信息等，执行显示控制。另外，HCU54的存储器54b以及其它的各种ECU的存储器例如分别利用一个或者多个半导体存储器、磁介质或者光学介质等存储介质构成。
这里，HCU54读出预先存储于存储器54b的显示图像56，控制由HUD50形成的显示图像56的虚像显示状态。为此，HCU54通过由处理器54a执行预先存储于存储器54b的显示控制程序，在功能上实现图7所示的显示控制流程的各步骤。另外，该显示控制流程根据电源开关41a的接通操作开始，并根据开关41a的断开操作结束。另外，显示控制流程中的S是指各步骤。
如图7所示，在显示控制流程的S101中，使外界照相机30a拍摄外界风景8的拍摄区域Ac。由此，在S101中，获取如图6所示那样由各像素的每种颜色的拍摄像素值Tc构成的照相机图像33。
在S102中，使亮度传感器40a检测外界风景8的外界亮度Lo。由此，在S102中，获取外界风景8中的与拍摄区域Ac重叠的检测区域Al的照度或者亮度，作为图5所示的当前的外界亮度Lo。
在S103中，根据通过S101获取的照相机图像33中的各像素的拍摄像素值Tc，对特定颜色决定作为修正的转换源的拍摄像素值Tc。这里，特定颜色在本实施方式中被预先设定为颜色G，但也可以预先设定为其它的颜色R或者B。
具体而言，在S103中，首先在S103a中，选定照相机图像33中的拍摄到限定于与图3、5所示的消失点Hp以及地平线Hl的至少一方相比靠近前侧(即车辆2侧)的外界风景8并与显示区域Ad重叠的位置的多个像素部分，作为特定像素部分Pc。此时，在本实施方式中，如图3那样将预先设定为纵向和横向连续的多个像素部分的固定的像素区域，且拍摄到外界风景8中包含于亮度传感器40a的检测区域Al并且包含显示区域Ad的范围的像素区域选定为特定像素部分Pc。接下来，在S103中，在图7的S103b中，通过对构成通过S103a选定的特定像素部分Pc的多个像素部分的特定颜色的拍摄像素值Tc进行平均，计算作为成为修正的转换源的拍摄像素值Tc的平均像素值Tcave。另外，对于成为在这样的S103中对拍摄像素值Tc进行平均的特定像素部分Pc的选定位置的基准的消失点Hp以及地平线Hl来说，其至少一方通过照相机图像33的图像处理，或者在与外界照相机30a的安装位置对应的固定位置提取。
在S104中，根据通过S102检测出的外界亮度Lo，将作为特定颜色的拍摄像素值Tc通过S103计算出的平均像素值Tcave如图8所示那样分别转换为修正像素值Tr。具体而言，修正像素值Tr以0～255共256个级别表示通过与外界亮度Lo对应的修正从拍摄像素值Tc转换的灰度值，以便能够不管外界照相机30a或者ECU31的滤光处理如何都反映实际的外界亮度Lo。因此，对本实施方式的修正像素值Tr规定了与特定颜色的拍摄像素值Tc的相关，并作为修正数据Dr预先存储于存储器54b。
按规定的外界亮度Lo(在图8的例子中是规定的照度)以表格的形式准备像这样规定了修正像素值Tr相对于拍摄像素值Tc的相关的修正数据Dr。另外，为了减少存储器54b的存储容量，所准备的外界亮度Lo间的修正数据Dr被从所准备的外界亮度Lo的修正数据Dr内插或者外插。另外，为了容易理解说明，而在图8中示出表示三个按外界亮度Lo的相关的修正数据Dr和它们之间的插值，但是实际上能够实现表示更细分的按外界亮度Lo的相关的修正数据Dr和它们之间的插值。另外也可以利用不需要插值的运算式的形式准备修正数据Dr。
根据以上所述，在S104中，通过基于与通过S102检测出的外界亮度Lo对应的修正数据Dr，而决定与通过S103计算出的特定颜色的平均像素值Tcave对应的修正像素值Tr。
另外，如图7所示，在接着S104的S105中，以与通过S104转换得到的修正像素值Tr对应的方式，控制使显示图像56发光的光源单元51b的光源亮度值Sd。具体而言，光源亮度值Sd使用在光源单元51b预先设定的光源亮度值Sd的初始设定值Sd0、修正像素值Tr及其最大值Trmax(这里是255)通过下述式1表示。图9以修正像素值Tr与最大值Trmax之比Tr/Trmax在0.4的情况为例，以实线图示出根据式1在初始设定值Sd0与光源亮度值Sd之间出现的相关。因此，为了基于这样的相关来决定光源亮度值Sd，而在本实施方式中，以图10所示那样的把表格的形式准备根据式1的亮度值控制数据Dcs，并预先存储于存储器54b。另外，也可以利用表示式1的运算式的形式准备亮度值控制数据Dcs。
Sd＝Sd0×Tr/Trmax…(式1)
通过基于像这样存储于存储器54b的亮度值控制数据Dcs，而在S105中，决定与通过S104转换得到的修正像素值Tr对应的光源亮度值Sd。其结果，通过根据所决定的光源亮度值Sd对光源单元51b进行通电，能够调整显示图像56的虚像显示亮度Ld。此时，在本实施方式中，将根据显示单元51a的显示像素值Td维持设定为固定值。因此，图5所示的显示图像56的虚像显示亮度Ld追随所决定的光源亮度值Sd进行变化。另外，这样的S105持续进行修正的有效时间，若经过有效时间，则返回到S101。
根据到此为止的说明，在第一实施方式中，HCU54的执行S103b的功能部分相当于平均模块。并且在第一实施方式中，HCU54的执行S104的功能部分相当于转换模块，HCU54的执行S105的功能部分相当于显示控制模块。
以下对以上说明的第一实施方式的作用效果进行说明。
在第一实施方式中，从由外界照相机30a获取的照相机图像33的拍摄像素值Tc转换得到的修正像素值Tr成为基于作为相对于该拍摄像素值Tc的相关存储于存储器54b的修正数据Dr修正后的值。此时，修正像素值Tr根据由亮度传感器40a检测出的外界风景8的外界亮度Lo从拍摄像素值Tc转换得到，所以容易正确地反映实际的外界亮度Lo。因此，在决定虚像显示亮度Ld的光源亮度值Sd被与修正像素值Tr对应地控制的显示图像56中，不容易产生相对于外界风景8的对比度不良，所以能够确保可视性。
进一步地，如第一实施方式那样，在包含显示区域Ad的外界照相机30a的拍摄区域Ac中，通过HUD50在显示区域Ad进行虚像显示的显示图像56的实际的背景被成像为外界风景8。因此，修正像素值Tr以及被与其对应地控制的光源亮度值Sd能够反映这样的实际的背景的拍摄像素值Tc。并且如第一实施方式那样，在包含显示区域Ad的亮度传感器40a的检测区域Al中，会在通过HUD50在显示区域Ad进行虚像显示的显示图像56的实际的背景检测出外界亮度Lo。因此，修正像素值Tr以及被与其对应地控制的光源亮度值Sd能够反映这样的实际的背景的外界亮度Lo。因此，根据以上那样的反映作用，能够可靠地使对比度不良不容易产生，能够提高可视性确保效果的可靠性。
另外，在第一实施方式中，从对作为照相机图像33中的多个像素部分的特定像素部分Pc的拍摄像素值Tc进行平均计算出的平均像素值Tcave转换得到修正像素值Tr。根据这样的多个像素部分的平均像素值Tcave，能够降低拍摄像素值Tc的局部并且偶发的变动所引起的误差。其结果，被与修正像素值Tr对应地控制的光源亮度值Sd不容易导致起因于这样的拍摄像素值Tc的变动误差的对比度不良，所以能够提高可视性确保效果的可靠性。
(第二实施方式)
本公开的第二实施方式是第一实施方式的变形例。如图11所示，在根据第二实施方式的显示控制流程的S103中，在接着S103a的S2103b中，针对特定颜色(在第二实施方式中是颜色G)对构成特定像素部分Pc的多个像素部分的各像素的拍摄像素值Tc进行比较。由此，在S2103b中，如图12所示从特定颜色中给予相同值或者相同范围内的拍摄像素值Tc的像素数最多的最多像素部分Pcm提取相同值或者相同范围内的拍摄像素值Tc。这里，图12示出给予相同值的拍摄像素值Tc的像素数最多的最多像素部分Pcm。另外，另一方面虽然未图示，但相同范围内的拍摄像素值Tc是指每次拍摄像素值Tc增加设定量时预先划分的多个范围中，特定像素部分Pc的各拍摄像素值Tc分别所属的范围相同的像素值彼此。
如图11所示，在第二实施方式中，从这样的S103移至S2104。在该S2104中，根据通过S102检测出的外界亮度Lo，将通过S2103b对特定颜色提取出的最多像素部分Pcm的拍摄像素值Tc转换为修正像素值Tr。依照第一实施方式执行此时的转换。即，通过基于与通过S102检测出的外界亮度Lo对应的修正数据Dr，而决定与通过S2103b提取出的最多像素部分Pcm的拍摄像素值Tc对应的修正像素值Tr。
根据到此为止的说明，在第二实施方式中，HCU54的执行S2103b的功能部分相当于提取模块。并且在第二实施方式中，HCU54的执行S2104的功能部分相当于转换模块。
根据以上所述，在第二实施方式中，通过比较作为照相机图像33中的多个像素部分的特定像素部分Pc的拍摄像素值Tc，来从给予相同值或者相同范围内的拍摄像素值Tc的像素数最多的最多像素部分Pcm的该拍摄像素值Tc转换得到修正像素值Tr。根据这样的最多像素部分Pcm的拍摄像素值Tc，能够降低拍摄像素值Tc的局部并且偶发的变动所引起的误差。其结果，被与修正像素值Tr对应地控制的光源亮度值Sd不容易导致起因于这样的拍摄像素值Tc的变动误差的对比度不良，所以能够提高可视性确保效果的可靠性。
(第三实施方式)
本公开的第三实施方式是第一实施方式的变形例。如图13所示，在根据第三实施方式的显示控制流程的S103中，执行S3103a、S3103b。
首先在S3103a中，选定图14所示的照相机图像33中的拍摄到限定于与消失点Hp以及地平线Hl的至少一方相比靠近前侧的外界风景8并与显示区域Ad重叠的位置的单个像素部分作为特定像素部分Pc。此时在第三实施方式中，将如图14那样预先设定的固定的单个像素部分选定为特定像素部分Pc。另外，此时在第三实施方式中，提取构成选定出的特定像素部分Pc的单个像素部分的特定颜色(在第三实施方式中为颜色G)的拍摄像素值Tc，并存储于存储器54b。另外，作为特定像素部分Pc的单个像素部分例如固定于照相机图像33中与显示区域Ad的中心对应的像素等。
接下来，如图13所示，在S3103b中，通过对过去多次的通过S3103a提取并存储于存储器54b的特定颜色的拍摄像素值Tc进行平均，来计算作为修正的转换源的平均像素值Tcave。此时，计算平均像素值Tcave时的拍摄像素值Tc的使用数被设定为能够降低拍摄像素值Tc的局部并且偶发的变动所引起的误差的值。因此，虽然省略图示，但从与电源开关41a的接通操作对应的显示控制流程的开始，在通过S3103a提取拍摄像素值Tc的次数比S3103b的拍摄像素值Tc的使用数少的期间，不执行S3103b以后而返回到S101。
在第三实施方式中，从这样的S103移至S3104。在该S3104中，根据通过S102检测出的外界亮度Lo，将通过S3103b计算出的特定颜色的平均像素值Tcave分别转换为修正像素值Tr。依照第一实施方式执行此时的转换。即，通过基于与通过S102检测出的外界亮度Lo对应的修正数据Dr，而决定与通过S3103b计算出的平均像素值Tcave对应的修正像素值Tr。
根据到此为止的说明，在第三实施方式中，HCU54的执行S3103a的功能部分相当于提取模块，HCU54的执行S3103b的功能部分相当于平均模块。并且在第三实施方式中，HCU54的执行S3104的功能部分相当于转换模块。
根据以上所述，在第三实施方式中，从通过多次提取作为照相机图像33中的单个像素部分的特定像素部分Pc的拍摄像素值Tc并进行平均而计算出的平均像素值Tcave转换得到修正像素值Tr。根据这样的多次提取的平均像素值Tcave，能够降低拍摄像素值Tc的局部并且偶发的变动所引起的误差。其结果，被与修正像素值Tr对应地控制的光源亮度值Sd不容易导致起因于这样的拍摄像素值Tc的变动误差的对比度不良，所以能够提高可视性确保效果的可靠性。
(第四实施方式)
本公开的第四实施方式是第一实施方式的变形例。如图15所示，在根据第四实施方式的显示控制流程的S103中，在接着S103a的S4103b中，针对特定颜色(在第四实施方式中是颜色G)对构成特定像素部分Pc的多个像素部分的各像素的拍摄像素值Tc进行比较。由此，在S4103b中，如图16所示，针对特定颜色提取给予最大的拍摄像素值Tc的最大值像素部分Pcl的该最大的拍摄像素值Tc。此时，在第四实施方式中，将提取出的拍摄像素值Tc存储于存储器54b。
另外，在第四实施方式的显示控制流程的S103中，如图15所示从S4103b移至S4103c。在该S4103c中，通过针对特定颜色对过去多次的通过S4103b提取并存储于存储器54b的最大值像素部分Pcl的拍摄像素值Tc进行平均，计算作为修正的转换源的平均像素值Tcave。此时，计算平均像素值Tcave时的拍摄像素值Tc的使用数被设定为能够降低拍摄像素值Tc的局部并且偶发的变动所引起的误差的值。因此，虽然省略图示，但从与电源开关41a的接通操作对应的显示控制流程的开始，在通过S4103b提取拍摄像素值Tc的次数比S4103c的拍摄像素值Tc的使用数少的期间，不执行S4103c以后而返回到S101。
在第四实施方式中，从这样的S103移至S4104。在该S4104中，根据通过S102检测出的外界亮度Lo，将通过S4103c计算出的特定颜色的平均像素值Tcave分别转换为修正像素值Tr。依照第一实施方式执行此时的转换。即，通过基于与通过S102检测出的外界亮度Lo对应的修正数据Dr，而决定与通过S4103c计算出的平均像素值Tcave对应的修正像素值Tr。
根据到此为止的说明，在第四实施方式中，HCU54的执行S4103b的功能部分相当于提取模块，HCU54的执行S4103c的功能部分相当于平均模块。并且在第四实施方式中，HCU54的执行S4104的功能部分相当于转换模块。
根据以上所述，在第四实施方式中，通过比较作为照相机图像33中的多个像素部分的特定像素部分Pc的拍摄像素值Tc，来提取给予最大的拍摄像素值Tc的最大值像素部分Pcl的该拍摄像素值Tc。因此，从通过多次提取最大值像素部分Pcl的拍摄像素值Tc并进行平均来计算出的平均像素值Tcave转换得到修正像素值Tr。根据这样的多次提取的平均像素值Tcave，能够降低拍摄像素值Tc的局部并且偶发的变动所引起的误差。其结果，被与修正像素值Tr对应地控制的光源亮度值Sd不容易导致起因于这样的拍摄像素值Tc的变动误差的对比度不良，所以能够提高可视性确保效果的可靠性。
(第五实施方式)
本公开的第五实施方式是第一实施方式的变形例。如图17所示，在根据第五实施方式的显示控制流程的S5105中，以与通过S104转换得到的特定颜色的修正像素值Tr对应，并且也与对象加权数据Dwo对应的方式，控制光源单元51b的光源亮度值Sd。并且在S5105中，以与通过S104转换得到的包含特定颜色的每种颜色的修正像素值Tr对应，并且也与对象加权数据Dwo对应的方式，控制显示图像56中的各像素的显示像素值Td。另外，在这样的第五实施方式中，将在S103中按每种颜色计算出的拍摄像素值Tc的平均像素值Tcave在S104中按每种颜色分别转换为与平均像素值Tcave对应的修正像素值Tr。
这里，对象加权数据Dwo是用于与显示像素值Td相比对光源亮度值Sd附加修正的权重的数值。因此，对象加权数据Dwo将对显示像素值Td进行加权的值、和对光源亮度值Sd进行加权的值分别设定为与前者相比后者较大并且前者与后者的和为1，并预先存储于存储器54b。例如对象加权数据Dwo在显示像素值Td的情况下设定为比0.5小的0.25等，另外在光源亮度值Sd的情况下设定为比0.5大的0.75等。
光源亮度值Sd使用这样的对象加权数据Dwo、在光源单元51b预先设定的光源亮度值Sd的初始设定值Sd0、修正像素值Tr及其最大值Trmax通过下述式2表示。图18(a)以修正像素值Tr与最大值Trmax之比Tr/Trmax为0.4的情况为例，以实线图示出根据式2在初始设定值Sd0与光源亮度值Sd之间出现的相关。因此，为了基于这样的相关决定光源亮度值Sd，而在第五实施方式中，以图19(a)所示那样的表格的形式准备根据式2的亮度值控制数据Dcs，并预先存储于存储器54b。另外，也可以利用表示式2的运算式的形式准备亮度值控制数据Dcs。
Sd＝Dwo×Sd0×Tr/Trmax…(式2)
另一方面，显示像素值Td使用对象加权数据Dwo、在显示单元51a对显示图像56的各像素预先设定的显示像素值Td的初始设定值Td0、每种颜色的修正像素值Tr及其最大值Trmax通过下述式3按颜色表示。图18(b)以修正像素值Tr与最大值Trmax之比Tr/Trmax为0.4的情况为例，以实线图示出根据式3在初始设定值Td0与显示像素值Td之间按每种颜色出现的相关。因此，为了基于这样的相关按每种颜色决定显示像素值Td，而在第五实施方式中，以图19(b)所示那样的表格的形式准备根据式3的像素值控制数据Dct，并预先存储于存储器54b。另外，也可以利用表示式3的运算式的形式准备像素值控制数据Dct。
Td＝Dwo×Td0×Tr/Trmax…(式3)
在这样的第五实施方式中，通过基于存储于存储器54b的亮度值控制数据Dcs，而在S5105中，决定不仅与通过S104转换得到的特定颜色的修正像素值Tr对应，还与亮度值控制数据Dcs中的对象加权数据Dwo对应的光源亮度值Sd。并且，通过基于存储于存储器54b的像素值控制数据Dct，而在S5105中，决定不仅与通过S104转换得到的每种颜色的修正像素值Tr对应，还与像素值控制数据Dct中的对象加权数据Dwo对应的每种颜色的显示像素值Td。由此，显示图像56的虚像显示亮度Ld追随所决定的光源亮度值Sd以及每种颜色的显示像素值Td变化。另外，这样的S5105持续进行修正的有效时间，若经过有效时间，则返回到S101。
根据到此为止的说明，在第五实施方式中，HCU54的执行S5105的功能部分相当于显示控制模块。
根据以上所述，在第五实施方式中，不仅与正确地反映实际的外界亮度Lo的修正像素值Tr对应地控制光源亮度值Sd，还控制显示像素值Td。此时，根据与这些控制对象对应的对象加权数据Dwo，与显示像素值Td相比对光源亮度值Sd附加修正的权重。据此，通过将成为辅助的控制对象的显示像素值Td与成为优先的控制对象的光源亮度值Sd组合，能够细致地设定虚像显示亮度Ld的分辨率来抑制对比度不良，所以能够提高可视性确保效果的可靠性。
(其它的实施方式)
以上，对本公开的多个实施方式进行了说明，但本公开并不被解释为限定于这些实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内能够应用于各种实施方式以及组合。
在第一～第五实施方式所涉及的变形例1中，也可以除了HCU54之外或者代替HCU54，通过控制车辆2的其它的显示要素的ECU、和ECU31、42中一种或者多种的协作，在功能上(即，在软件上)实现显示控制流程的至少一部分。在第一～第五实施方式所涉及的变形例2中，也可以代替通过HCU54等在功能上实现显示控制流程的至少一部分，而通过一个或者多个IC等在硬件上实现显示控制流程的至少一部分。
在第一～第五实施方式所涉及的变形例3中，也可以通过内置于HUD50或者车辆2的其它的显示要素的存储器，或者通过该内置存储器与存储器54b的协作，实现显示图像56的存储。在第一～第五实施方式所涉及的变形例4中，也可以通过内置于HUD50或者车辆2的其它的显示要素的存储器，或者通过该内置存储器与存储器54b的协作，实现数据Dr、Dcs、Dwo、Dct中至少一种的存储。
在第一～第五实施方式所涉及的变形例5中，例如也可以将根据时间或者车速等变化的像素部分选定为特定像素部分Pc。在第一、第二、第四以及第五实施方式所涉及的变形例6中，也可以将在纵向和横向连续的多个像素部分中不连续的规定量像素部分选定为特定像素部分Pc。
在第一～第五实施方式所涉及的变形例7中，也可以将照相机图像33中的拍摄到外界风景8中包含消失点Hp以及地平线Hl的至少一方(即，横跨上下)的位置的像素部分选定为特定像素部分Pc。在第一～第五实施方式所涉及的变形例8中，也可以将照相机图像33中的拍摄到外界风景8中与消失点Hp以及地平线Hl的至少一方相比靠上侧的位置的像素部分选定为特定像素部分Pc。
在第一～第五实施方式所涉及的变形例9中，也可以显示区域Ad的一部分或者整体在外界照相机30a的拍摄区域Ac之外。在该变形例9的情况下，也可以在车厢2a的前方以外设定拍摄区域Ac。在第一～第五实施方式所涉及的变形例10中，也可以显示区域Ad的一部分或者整体在亮度传感器40a的检测区域Al之外。在该变形例10的情况下，也可以在车厢2a的前方以外设定检测区域Al。
在第一～第五实施方式所涉及的变形例11中，如图20所示，也可以将外界照相机30a以及亮度传感器40a的至少一方设置为专用于HUD50。另外，图19示出将外界照相机30a以及亮度传感器40a双方设置为专用于HUD50的变形例11。
在第一～第五实施方式所涉及的变形例12中，如图21所示，拍摄像素值Tc也可以表示亮度(Y)、Y与B的色差(U)、以及Y与R的色差(V)的灰度值。即，在变形例12中，通过外界照相机30a以YUV数据格式生成各像素的拍摄像素值Tc，如图22所示按Y、U、V准备修正数据Dr。因此，在该变形例12的情况下，能够通过将特定颜色以及每种颜色分别替换为Y、U、V中的特定一个(在图22的例子中为Y)以及Y、U、V，来实现第一～第五实施方式。
在第三实施方式所涉及的变形例13中，也可以多次提取依照第一实施方式对多个像素部分的拍摄像素值Tc进行平均得到的值，并根据进一步对多次的提取值进行平均得到的平均像素值Tcave，执行修正像素值Tr的转换。在第三实施方式所涉及的变形例14中，也可以依照第二实施方式多次提取最多像素部分Pcm的拍摄像素值Tc，并根据对多次的提取值进行平均得到的平均像素值Tcave执行修正像素值Tr的转换。
在第五实施方式所涉及的变形例15中，也可以依照第二实施方式，根据特定像素部分Pc中的最多像素部分Pcm的拍摄像素值Tc执行修正像素值Tr的转换。在第五实施方式所涉及的变形例16中，也可以依照第三实施方式，根据对在特定像素部分Pc中多次提取出的单个像素部分的拍摄像素值Tc进行平均得到的平均像素值Tcave执行向修正像素值Tr的转换。在第五实施方式所涉及的变形例17中，也可以依照第四实施方式，根据对在特定像素部分Pc中多次提取出的最大值像素部分Pcl的拍摄像素值Tc进行平均得到的平均像素值Tcave执行向修正像素值Tr的转换。
在第五实施方式所涉及的变形例18中，也可以代替使对象加权数据Dwo反映于亮度值控制数据Dcs以及像素值控制数据Dct分别遵循的式2、3，而反映于修正数据Dr中的修正像素值Tr。在该变形例18的情况下，作为使光源亮度值Sd对应的修正像素值Tr，将对在第一实施方式中说明的修正像素值Tr乘以对象加权数据Dwo后的值导入Dwo＝1的2(即式1)。另外，在该变形例18的情况下，作为使显示像素值Td对应的修正像素值Tr，将对在第五实施方式中说明的修正像素值Tr乘以对象加权数据Dwo后的值导入Dwo＝1的式3。
在第五实施方式所涉及的变形例19中，也可以采用用于与光源亮度值Sd相比对显示像素值Td附加修正的权重的对象加权数据Dwo。该变形例19也能够通过包含光源亮度值Sd的权重为0的情况，而仅控制显示像素值Td使其与修正像素值Tr对应。

Claims (7)

1.一种车辆用显示装置，是在安装了通过拍摄外界风景(8)获取照相机图像(33)的外界照相机(30a)、和检测上述外界风景的外界亮度(Lo)的亮度传感器(40a)的车辆(2)中，通过对透过上述外界风景的投影部件(21)投影显示图像(56)，从而以能够在车厢(2a)内的视觉确认区域(7)视觉确认的方式对上述显示图像进行虚像显示的车辆用显示装置(5)，具备：
平视显示器(50)，对上述显示图像进行发光形成；
存储器(54b)，存储修正像素值(Tr)相对于上述拍摄像素值的相关作为修正数据(Dr)，上述修正像素值(Tr)是从构成上述照相机图像的拍摄像素值(Tc)通过与上述外界亮度对应的修正转换得到的；
转换模块(S104、S2104、S3104、S4104)，基于存储于上述存储器的上述修正数据，根据由上述亮度传感器检测出的上述外界亮度将由上述外界照相机获取的上述照相机图像的上述拍摄像素值转换为上述修正像素值；以及
显示控制模块(S105、S5105)，以与通过上述转换模块从上述拍摄像素值转换的上述修正像素值对应的方式，控制通过上述平视显示器使上述显示图像发光的光源亮度值(Sd)。
2.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其中，
通过上述平视显示器对上述显示图像进行虚像显示的显示区域(Ad)包含于上述外界照相机的拍摄区域(Ac)和上述亮度传感器的检测区域(Al)。
3.根据权利要求1或者2所述的车辆用显示装置，其中，
还具备平均模块(S103b)，该平均模块通过对由上述外界照相机获取的上述照相机图像中的多个像素部分的上述拍摄像素值进行平均，来计算平均像素值(Tcave)，
上述转换模块(S104)将由上述平均模块计算出的上述平均像素值转换为上述修正像素值。
4.根据权利要求1或者2所述的车辆用显示装置，其中，
还具备提取模块(S2103b)，通过对由上述外界照相机获取的上述照相机图像中的多个像素部分的上述拍摄像素值进行比较，来提取给予相同值或者相同范围内的上述拍摄像素值的像素数最多的最多像素部分(Pcm)的上述拍摄像素值，
上述转换模块(S2104)将由上述提取模块提取出的上述最多像素部分的上述拍摄像素值转换为上述修正像素值。
5.根据权利要求1或者2所述的车辆用显示装置，其中，还具备：
提取模块(S3103a)，提取由上述外界照相机获取的上述照相机图像中的单个像素部分的上述拍摄像素值；以及
平均模块(S3103b)，通过对由上述提取模块多次提取的上述单个像素部分的上述拍摄像素值进行平均，来计算平均像素值(Tcave)，
上述转换模块(S3104)将由上述平均模块计算出的上述平均像素值转换为上述修正像素值。
6.根据权利要求1或者2所述的车辆用显示装置，其中，还具备：
提取模块(S4103b)，通过对由上述外界照相机获取的上述照相机图像中的多个像素部分的上述拍摄像素值进行比较，来提取给予最大的上述拍摄像素值的最大值像素部分(Pcl)的上述拍摄像素值；以及
平均模块(S4103c)，通过对由上述提取模块多次提取的上述最大值像素部分的上述拍摄像素值进行平均，来计算平均像素值(Tcave)，
上述转换模块(S4104)将由上述平均模块计算出的上述平均像素值转换为上述修正像素值。
7.根据权利要求1～6中任意一项所述的车辆用显示装置，其中，
上述存储器存储与由上述平视显示器形成的上述显示图像的显示像素值(Td)相比对上述光源亮度值附加修正的权重的对象加权数据(Dwo)，
上述显示控制模块(S5105)以与通过上述转换模块从上述拍摄像素值转换的上述修正像素值对应，并且与存储于上述存储器的上述对象加权数据对应的方式，控制上述光源亮度值以及上述显示像素值。
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