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Gebiet der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technik zur Anpassung einer Leuchtdichte einer Fahrzeug-Bordanzeige.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Beim Fahren in der Nacht wird von einem Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs, von einer Straßenbeleuchtung und so weiter helles Licht ausgestrahlt.
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Das Patentdokument 1 schlägt eine Fahrsichtunterstützungsvorrichtung vor zur Verhinderung einer unangenehmen Blendung eines Fahrers aufgrund von starkem Licht, zur Verbesserung der Sichteigenschaften des Fahrers und zur Verbesserung der Sicht beim Fahren bei Dunkelheit.
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Die Vorrichtung steuert einen Pupillendurchmesser der Augen des Fahrers während des Fahrens bei Dunkelheit durch Ausstrahlen von Licht auf die Augen des Fahrers.
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Das Patentdokument 2 schlägt Anzeigeeinrichtung in Kraftfahrzeugen mit einer Steuerung der Helligkeit der Anzeige in Abhängigkeit von dem aus dem Beobachtungsraum zur Anzeige gelangenden Licht vor, wobei ein die Leuchtdichte der Umgebung in Blickrichtung des Fahrers erfassender photoleitender Detektor vorgesehen ist, der über eine Steuerschaltung in Abhängigkeit von dieser Leuchtdichte die Helligkeit der Anzeige zurücksetzt.
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Patentdokument 3 zeigt eine Instrumentenanzeige eines Kraftfahrzeugs, die einen Hologrammkombinierer umfasst, der an der Frontscheibe vorgesehen ist und auf dem ein Bild angezeigt wird, das mit dem Sichtfeld überlappt. Die Anzeigevorrichtung umfasst ein Anzeigeluminanz-Steuersystem, das die Helligkeit des Anzeigebildes allmählich verändert oder eine Erhöhung und Verringerung der Helligkeit in Übereinstimmung mit Veränderungen des Umgebungslichtpegels verzögert, um es den Augen des Fahrers zu ermöglichen, sich an die Veränderungen anzupassen.
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Patentdokument 4 schlägt eine Vorrichtung zur Schätzung der Hintergrundleuchtdichte vor, die eine Leuchtdichte einer Vielzahl von Punkten in einer Frontalansicht eines Fahrers schätzt. Eine Bildsteuerungsvorrichtung steuert die Leuchtdichte eines Anzeigebildes, das im vorderen Sichtfeld des Fahrers angezeigt wird, auf der Grundlage der von der Vorrichtung zur Schätzung der Hintergrundleuchtdichte geschätzten Leuchtdichte der mehreren Punkte.
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Die folgenden Nicht-Patent-Literaturstellen beschreiben Informationen in Bezug auf menschliches Sehen.
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Die Nicht-Patent-Literaturstelle 1 beschreibt, dass eine empfundene Lichtstärke abhängig von der Helligkeit und im Zeitverlauf variiert.
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Die Nicht-Patent-Literaturstelle 2 beschreibt ein Farberscheinungsmodell eines Farbraums, der unter Berücksichtigung eines Farbadaptionsstatus quantifiziert wird.
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Die Nicht-Patent-Literaturstelle 3 beschreibt, wie ein Farbunterschied anhand von CIEDE2000, standardisiert durch die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) und die Internationale Standardisierungsorganisation (ISO), gefunden wird.
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Die Nicht-Patent-Literaturstelle 4 beschreibt eine Studie eines Voraussageschemas unter Verwendung eines Farbunterschieds für ein Zeichen oder ein Symbol.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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Nicht-Patent-Literatur
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- Nicht-Patent-Literatur 1: Michael Kalloniatis und Charles Luu „Light and Dark Adaptation“, Webvision, Moran Eye Center, 2012-01-25, aufgerufen am 2018-07-10 von https://webvision.med.utah.edu/book/part-viiipsychophysics-of-vision/light-and-dark-adaptation/
- Nicht-Patent-Literatur 2: P. J. Alessi et al. „A colour appearance model for colour management systems: CIECAM02“, International Commission on Illumination, CIE 159 (2004)
- Nicht-Patent-Literatur 3: ISO/CIE 11664-6:2014-02 „Colorimetry - Part 6: CIEDE2000 Colour-Difference Formula“, International Commission on Illumination, CIE S 014-6 (02-2014)
- Nicht-Patent-Literatur 4: SAITO et al. „A visibility prediction method between background and font colors using brightness difference and color difference“, Academic Journal of Biomedical Fuzzy Systems Association Bd. 16, Nr. 1, S. 91 - 96 (2014)
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Kurzfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Fahrer blicken nicht nur aus dem Fahrzeug, sondern blicken auch auf eine an Bord des Fahrzeugs angebrachte Anzeige. Wenn sich ein Pupillendurchmesser der Augen des Fahrers ändert, ändert sich auch eine Menge an Licht, das in die Augen eingestrahlt wird, und ein Adaptionsstatus der Sicht des Fahrers ändert sich ebenfalls. Wenn Umgebungslicht um die Anzeige hell wird, wird es schwer, die Anzeige zu sehen. Insbesondere legen sich im Falle eines Head-up-Displays Ansichten der Außenumgebung und Außenlicht über ein virtuelles Bild, das von dem Fahrer visuell erkannt wird, wodurch es schwieriger wird, die Anzeige zu sehen.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, den Inhalt einer Anzeige an Bord eines Fahrzeugs gut sichtbar zu machen.
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Problemlösung
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Eine Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung weist auf:
- eine Adaptionsstatusbeurteilungseinheit zur Beurteilung eines Farbadaptionsstatus eines Fahrers auf Basis von Außenlichtfarbdaten, die eine Zeitfolge einer Außenlichtfarbe für ein Fahrzeug, das eine Bordanzeige aufweist, ausdrücken;
- eine Sollfarbebestimmungseinheit, um auf Basis des Adaptionsstatus des Fahrers eine Sollfarbe eines Anzeigebereichs zu bestimmen;
- eine Farbeignungsbestimmungseinheit, um auf Basis der Sollfarbe eine geeignete Farbe eines Anzeigeabschnitts auf einem Bildschirm der Anzeige zu bestimmen, wobei der Anzeigeabschnitt Informationen anzeigt; und
- eine Steuereinheit, um die Anzeige auf Basis der für den Anzeigeabschnitt geeigneten Farbe zu steuern.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung können Inhalte einer Anzeige an Bord eines Fahrzeugs gut sichtbar gemacht werden.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Bordsystems 200 in Ausführungsform 1.
- 2 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 in Ausführungsform 1.
- 3 ist ein Ablaufschema eines Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahrens in Ausführungsform 1.
- 4 ist ein Ablaufschema eines Außenlichtstärkeschätzprozesses (S110) in Ausführungsform 1.
- 5 ist ein Diagramm, das Adaptionskurvendaten in Ausführungsform 1 darstellt.
- 6 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 in Ausführungsform 2.
- 7 ist ein Ablaufschema eines Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahrens in Ausführungsform 2.
- 8 ist ein Ablaufschema eines Außenlichtfarbeschätzprozesses (S210) in Ausführungsform 2.
- 9 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Bordsystems 200 in Ausführungsform 3.
- 10 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 in Ausführungsform 3.
- 11 ist ein Ablaufschema eines Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahrens in Ausführungsform 3.
- 12 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Bordsystems 200 in Ausführungsform 4.
- 13 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 in Ausführungsform 4.
- 14 ist ein Ablaufschema eines Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahrens in Ausführungsform 4.
- 15 ist ein Ablaufschema eines Außenlichtstärkeschätzprozesses (S410) in Ausführungsform 4.
- 16 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrzeug-Bordsystems 200 in Ausführungsform 5.
- 17 ist ein Ablaufschema eines Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahrens in Ausführungsform 5.
- 18 ist ein Ablaufschema eines Außenlichtstärkeschätzprozesses (S510) in Ausführungsform 5.
- 19 ist ein Hardware-Konfigurationsdiagramm der Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 in jeder Ausführungsform.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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In Ausführungsformen und Zeichnungen werden ein gleiches Element und ein gleichwertiges Element mit dem gleichen Bezugszeichen benannt. Eine Beschreibung eines Elements, das mit dem gleichen Bezugszeichen benannt ist, wird gegebenenfalls weggelassen oder vereinfacht. Pfeile in den Zeichnungen stellen hauptsächlich Datenflüsse oder Prozessflüsse dar.
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Ausführungsform 1.
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Ein Modus, in dem eine Leuchtdichte einer Fahrzeug-Bordanzeige auf Basis einer Außenlichtstärke gesteuert wird, wird unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben.
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Farbe setzt sich aus drei Elementen zusammen, nämlich Farbton, Farbhelligkeit und Chroma. Die Ausführungsform 1 stellt von den drei Elementen auf die Farbhelligkeit ab und verwendet hinsichtlich des Außenlichts die Stärke, die einen Farbhelligkeitsgrad angibt.
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*** Beschreibung von Konfigurationen ***
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Eine Konfiguration eines Fahrzeug-Bordsystems 200 wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
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Das Fahrzeug-Bordsystem 200 ist ein System zum Einbau in ein Fahrzeug.
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Ein konkretes Fahrzeug ist ein Automobil. Man beachte, dass das Fahrzeug-Bordsystem 200 auch in ein anderes Fahrzeug als ein Automobil eingebaut werden kann (etwa in einen Zug).
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Das Fahrzeug-Bordsystem 200 ist mit einer Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100, einer Anzeige 201 und einer Kamera 211 ausgestattet.
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Die Anzeige 201 ist eine Vorrichtung zum Anzeigen eines virtuellen Bildes. Die Anzeige 201 wird auch als Anzeigevorrichtung bezeichnet. Eine konkrete Anzeige 201 ist ein Head-up-Display.
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Die Kamera 211 wird auch als Bildgebungsvorrichtung oder als Bildgebungssensor bezeichnet.
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Eine Konfiguration der Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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Die Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 ist ein Computer, der mit Hardware-Vorrichtungen ausgestattet ist, wie etwa einem Prozessor 101, einem Arbeitsspeicher 102, einer Hilfsspeichervorrichtung 103 und einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 104. Diese Hardware-Vorrichtungen sind über Signalleitungen miteinander verbunden.
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Der Prozessor 101 ist eine integrierte Schaltung (IC), die eine Rechenverarbeitung durchführt und die anderen Hardware-Vorrichtungen steuert. Zum Beispiel ist der Prozessor 101 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) oder eine Grafikverarbeitungseinheit (GPU) oder eine Kombination daraus.
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Der Arbeitsspeicher 102 ist eine flüchtige Speichervorrichtung. Der Arbeitsspeicher 102 wird auch als Hauptspeichervorrichtung oder als Hauptspeicher bezeichnet. Zum Beispiel ist der Arbeitsspeicher 102 ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM). Daten, die in dem Arbeitsspeicher 102 gespeichert werden, werden nach Bedarf in der Hilfsspeichervorrichtung 103 gesichert.
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Die Hilfsspeichervorrichtung 103 ist eine nicht-flüchtige Speichervorrichtung. Zum Beispiel ist die Hilfsspeichervorrichtung 103 ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein Festplattenlaufwerk (HDD) oder ein Flash-Speicher. Daten, die in der Hilfsspeichervorrichtung 103 gespeichert sind, werden nach Bedarf in den Arbeitsspeicher 102 geladen.
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Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 104 ist ein Port, mit dem eine Eingabevorrichtung und eine Ausgabevorrichtung verbunden werden. Genauer werden die Anzeige 201, die Kamera 211 und so weiter mit der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 104 verbunden.
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Die Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 ist mit Elementen wie etwa einer Außenlichtstärkeschätzeinheit 111, einer Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112, einer Sollfarbebestimmungseinheit 113, einer Interimsfarbebestimmungseinheit 114, einer Farbeignungsbestimmungseinheit 115 und einer Steuereinheit 116 ausgestattet. Diese Elemente sind softwaremäßig implementiert. Die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 ist ein Beispiel für eine Außenlichtfarbeschätzeinheit.
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In der Hilfsspeichervorrichtung 103 ist ein Fahrzeug-Bordanzeigesteuerprogramm gespeichert, das den Computer veranlasst, als Außenlichtstärkeschätzeinheit 111, als Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112, als Sollfarbebestimmungseinheit 113, als Interimsfarbebestimmungseinheit 114, als Farbeignungsbestimmungseinheit 115 und als Steuereinheit 116 zu fungieren. Das Fahrzeug-Bordanzeigesteuerprogramm wird vom Arbeitsspeicher 102 geladen und vom Prozessor 101 ausgeführt.
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Ferner ist ein Betriebssystem (OS) in der Hilfsspeichervorrichtung 103 gespeichert. Zumindest ein Teil des OS wird vom Arbeitsspeicher 102 geladen und vom Prozessor 101 ausgeführt.
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Kurz gesagt führt der Prozessor 101 das Fahrzeug-Bordanzeigesteuerprogramm aus, während er das OS ausführt.
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Daten, die durch Ausführen des Fahrzeug-Bordanzeigesteuerprogramms erhalten werden, werden in einer Speichervorrichtung, wie etwa dem Arbeitsspeicher 102, der Hilfsspeichervorrichtung 103, einem Register im Prozessor 101 und einem Cache-Speicher im Prozessor 101, gespeichert.
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Der Arbeitsspeicher 102 fungiert als Speichereinheit 120, die Daten speichert, die von der Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 zu verwenden sind. Eine andere Speichervorrichtung kann anstelle des Arbeitsspeichers 102 oder zusammen mit dem Arbeitsspeicher 102 als Speichereinheit 120 fungieren.
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Die Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 kann mit einer Vielzahl von Prozessoren ausgestattet sein, die den Prozessor 101 ersetzen. Die Vielzahl von Prozessoren teilen sich Aufgaben des Prozessors 101.
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Das Fahrzeug-Bordanzeigesteuerprogramm kann computerlesbar in einem nicht-flüchtigen Aufzeichnungsmedium, wie etwa einer optischen Platte und einem Flash-Speicher, aufgezeichnet (gespeichert) werden.
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*** Beschreibung von Arbeitsschritten ***
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Arbeitsschritte der Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 entsprechen einem Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahren. Ein Ablauf des Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahrens entspricht einem Ablauf des Fahrzeug-Bordanzeigesteuerprogramms.
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Das Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahren wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
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In der folgenden Beschreibung wird ein Fahrzeug, in dem das Fahrzeug-Bordsystem 200 eingebaut ist, einfach als Fahrzeug bezeichnet.
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Schritt S110 bis Schritt S160 werden wiederholt ausgeführt.
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Im Schritt S110 schätzt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 eine Außenlichtstärke für das Fahrzeug.
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Außenlichtstärke für das Fahrzeug bezeichnet eine Stärke (wie etwa Leuchtdichte, Beleuchtungsstärke und Farbhelligkeit) von Außenlicht, das in dem Fahrzeug ankommt.
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Ein Ablauf eines Außenlichtstärkeschätzprozesses (S110) wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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Im Schritt S111 holt sich die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 ein Umfeldbild.
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Ein Umfeldbild ist ein Bild, wo ein Umfeld eines Fahrzeugs wiedergegeben wird.
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Genauer nimmt die Kamera 211 ein Umfeld des Fahrzeugs auf. Ein Bild, das durch diese Aufnahme erhalten wird, ist das Umfeldbild. Die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 holt sich das Umfeldbild aus der Kamera 211.
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Im Schritt S112 wandelt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 einen Wert jedes Pixels des Umfeldbilds in eine Lichtstärke um.
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Zum Beispiel holt sich die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 pro Pixel des Umfeldbilds eine Lichtstärke, die mit dem Pixelwert und einem voreingestellten Wert der Kamera 211 zusammenpasst, aus einer Stärkeumwandlungstabelle.
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Der voreingestellte Wert der Kamera 211 wird aus der Kamera 211 erhalten. Zum Beispiel ist der voreingestellte Wert der Kamera 211 eine Verschlusszeit, eine Belichtungsdauer oder ein Blendenwert.
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Die Stärkeumwandlungstabelle ist eine Tabelle, die eine Vielzahl von Pixelwerten, eine Vielzahl von voreingestellten Werten und eine Vielzahl von Lichtstärken miteinander in Beziehung setzt und die in der Speichereinheit 120 vorab gespeichert wird.
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Schritt S112 wird fortgesetzt.
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Die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 nimmt ein Fahrzeugumfeld mittels der Kamera 211 auf und detektiert Außenlicht aus einem erhaltenen Bild.
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Beim Aufnehmen mit der Kamera 211 wird Licht aus einer Außenlichtquelle, wie etwa der Sonne und einem Scheinwerfer, wahrgenommen, das in dem Fahrzeug ankommt. Genauer werden direkt ankommendes Licht, Licht, das ankommt, nachdem es durch Glas hindurchgetreten ist, Licht, das ankommt, nachdem es von einem Objekt reflektiert wurde, und so weiter wahrgenommen.
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Eine Dichte von wahrgenommenem Licht variiert abhängig von den voreingestellten Werten der Kamera 211, wie etwa der Verschlusszeit, der Belichtungsdauer und des Blendenwerts. Zum Beispiel ist Licht bei Nacht schwach. Daher wird bei Nacht eine Belichtungsdauer in der Kamera 211 eingestellt, die länger ist als eine Belichtungsdauer bei Tag. Wenn die Belichtungsdauer lang ist, wird Licht akkumuliert, so dass ein recht deutliches Bild erhalten werden kann. Infolgedessen kann durch Nachtaufnahmen ein Bild erhalten werden, das einem Bild, das durch Tagaufnahmen erhalten wird, weitgehend ähnlich ist. Jedoch ist eine Stärke von wirklichem Licht bei Nacht gering.
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Somit wird eine Beziehung zwischen einem Pixelwert, dem voreingestellten Wert der Kamera 211 und der Lichtstärke vorab gefunden. Dann schätzt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 unter Verwendung dieser Beziehung die Stärke des wirklichen Lichts.
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Die Beschreibung fährt mit Schritt S113 fort.
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Im Schritt S113 berechnet die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 eine Außenlichtstärke für das Fahrzeug auf Basis der Lichtstärke jedes Pixels des Umfeldbilds.
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Die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 berechnet die Außenlichtstärke für das Fahrzeug wie folgt.
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Zuerst wählt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 einen bestimmten Bereich aus dem Umfeldbild aus.
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Dann berechnet die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Außenlichtstärke für das Fahrzeug anhand der Lichtstärke jedes Pixels des bestimmten Bereichs. Zum Beispiel berechnet die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 einen Durchschnitt von Lichtstärken des bestimmten Bereichs. Die so berechnete Lichtstärke ist die Außenlichtstärke für das Fahrzeug.
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Schritt S113 wird fortgesetzt.
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Was das detektierte Außenlicht betrifft, so schätzt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Stärke des Außenlichts, das in dem Fahrzeug ankommt. Kurz gesagt kann angenommen werden, dass Licht, das in dem bestimmten Bereich des Umfeldbilds enthalten ist, in dem Fahrzeug ankommt. Der Grund dafür ist, dass nicht Licht von jedem Bereich des Umfeldbilds in dem Fahrzeug ankommt.
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Nun wird Schritt S114 beschrieben.
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Im Schritt S114 registriert die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Außenlichtstärke für das Fahrzeug als Außenlichtstärkedaten in Beziehung zu einem Zeitpunkt. Die Außenlichtstärkedaten sind ein Beispiel für Außenlichtfarbdaten.
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Die Außenlichtstärkedaten sind Daten, die eine Zeitfolge der Außenlichtstärke ausdrücken. Das heißt, die Außenlichtstärkedaten drücken eine Außenlichtstärke oder mehrere in einer Zeitfolge aus. Die Außenlichtstärkedaten werden in der Speichereinheit 120 gespeichert.
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Die Beschreibung fährt mit Schritt S120 fort und nimmt wieder Bezug auf 3.
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Im Schritt S120 beurteilt die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 einen Adaptionsstatus der Sicht des Fahrers auf Basis der Außenlichtstärkedaten.
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Der Adaptionsstatus des Fahrers wird durch Hell-/Dunkeladaption und eine bisherige Dauer ausgedrückt.
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Hell-/Dunkeladaption ist eine Helladaption oder eine Dunkeladaption.
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Helladaption bedeutet eine Adaption an eine Änderung von einer dunklen Umgebung in eine helle Umgebung.
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Dunkeladaption bedeutet eine Adaption an eine Änderung von einer hellen Umgebung in eine dunkle Umgebung.
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Eine bisherige Dauer einer Helladaption ist eine Zeit, die abgelaufen ist, seit sich eine Umgebung im Fahrzeug von einer dunklen Umgebung in eine helle Umgebung geändert hat.
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Eine bisherige Dauer einer Dunkeladaption ist eine Zeit, die abgelaufen ist, seit sich eine Umgebung im Fahrzeug von einer hellen Umgebung in eine dunkle Umgebung geändert hat.
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Die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 beurteilt eine Hell-/Dunkeladaption wie folgt.
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Die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 beurteilt, welcher von einer hellen Umgebung und einer dunklen Umgebung der aktuellen Umgebung im Fahrzeug entspricht, auf Basis der aktuellen Außenlichtstärke, die von den Außenlichtstärkedaten angegeben wird.
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Zum Beispiel vergleicht die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 die aktuelle Außenlichtstärke mit einem Stärkeschwellenwert und beurteilt die aktuelle Umgebung im Fahrzeug auf Basis eines Vergleichsergebnisses. Falls die aktuelle Außenlichtstärke mindestens so hoch ist wie der Stärkeschwellenwert, ist die aktuelle Umgebung im Fahrzeug eine helle Umgebung. Falls die aktuelle Außenlichtstärke niedriger ist als der Stärkeschwellenwert, ist die aktuelle Umgebung im Fahrzeug eine dunkle Umgebung. Der Stärkeschwellenwert wird vorab festgelegt.
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Falls die aktuelle Umgebung im Fahrzeug eine helle Umgebung ist, ist der Adaptionsstatus eine Helladaption.
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Falls die aktuelle Umgebung im Fahrzeug eine dunkle Umgebung ist, ist der Adaptionsstatus eine Dunkeladaption.
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Die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 beurteilt die bisherige Dauer des Adaptionsstatus wie folgt.
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Die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 berechnet eine bisherige Dauer des Adaptionsstatus auf Basis einer Außenlichtstärke oder von mehreren, die von den Außenlichtstärkedaten angegeben wird bzw. werden.
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Zum Beispiel ermittelt die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 eine Außenlichtstärke aus den Außenlichtstärkedaten in einer Reihenfolge ab einem neuen Zeitpunkt und beurteilt eine Hell-/Dunkeladaption zu einem gegebenen Zeitpunkt auf Basis der ermittelten Außenlichtstärke. Dann berechnet die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 eine bisherige Dauer der aktuellen Hell-/Dunkeladaption auf Basis der Hell-/Dunkeladaption zu jedem Zeitpunkt.
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In Schritt S130 bestimmt die Sollfarbebestimmungseinheit 113 eine Sollleuchtdichte eines Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes auf Basis des Adaptionsstatus des Fahrers.
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Der Anzeigebereich eines virtuellen Bildes ist ein Beispiel für einen Anzeigebereich der Anzeige 201. Genauer ist dann, wenn die Anzeige 201 ein Head-up-Display ist, der Anzeigebereich eines virtuellen Bildes ein Bereich, wo ein virtuelles Bild von der Anzeige 201 angezeigt wird.
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Die Sollleuchtdichte des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes ist ein Sollwert einer Leuchtdichte des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes.
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Die Sollfarbebestimmungseinheit 113 bestimmt die Sollleuchtdichte wie folgt.
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Zuerst ermittelt die Sollfarbebestimmungseinheit 113 eine Adaptions-Leuchtdichte, die dem Adaptionsstatus des Fahrers entspricht, aus Adaptionskurvendaten. Die Adaptionskurvendaten werden weiter unten beschrieben.
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Dann addiert die Sollfarbebestimmungseinheit 113 eine Offset-Leuchtdichte zu der Adaptions-Leuchtdichte. Eine dadurch berechnete Leuchtdichte ist die Sollleuchtdichte. Die Offset-Leuchtdichte ist eine vorab festgelegte Leuchtdichte.
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Die Adaptionskurvendaten werden unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
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Die Adaptionskurvendaten sind Daten, die eine Adaptionskurve darstellen.
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Die Adaptionskurve ist ein Graph, der eine Adaptionsleuchtdichte, eine abgelaufene Zeit bzw. bisherige Dauer und eine Hell-/Dunkeladaption in Beziehung zueinander ausdrückt.
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Die Adaptions-Leuchtdichte ist ein Schätzwert der minimalen Leuchtdichte, bei der sich ein photischer Eindruck beim Menschen zeigt.
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Ein photischer Eindruck ist eine Empfindung von Lichtstimulation. Anders ausgedrückt bedeutet photischer Eindruck das Empfangen von Lichthelligkeit und -dunkelheit, eine Richtung, aus der Licht kommt, und so weiter.
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Eine Leuchtdichte kann in eine Beleuchtungsstärke umgewandelt werden. Die Leuchtdichte wird in einer Einheit „cd/m2“ ausgedrückt. Die Beleuchtungsstärke wird von einer Einheit „Im/m2“ ausgedrückt. Man beachte, dass „cd Candela bedeutet, „Im“ Lumen bedeutet und „m2“ Quadratmeter bedeutet.
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Schritt S130 wird fortgesetzt.
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Die Sollfarbebestimmungseinheit 113 schätzt einen Adaptionsstatus, der für den Fahrer notwendig ist, auf Basis der Stärke von Licht, das in dem Fahrzeug ankommt.
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Eine Adaptionsfunktion in einem menschlichen visuellen System dient dazu, eine korrekte Erkennung eines Objekts auch in einer Umgebung zu ermöglichen, deren Helligkeit variiert. Ein Mensch adaptiert an die Helligkeit der Umgebung nicht nur durch Anpassung des Pupillendurchmessers, sondern auch durch eine Änderung der Empfindlichkeit von Retinazellen.
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Eine Adaption an eine Änderung von einer dunklen Umgebung in eine helle Umgebung wird als Helladaption bezeichnet. Eine Adaption an eine Änderung von einer hellen Umgebung in eine dunkle Umgebung wird als Dunkeladaption bezeichnet.
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Wenn sich eine Nahumgebung plötzlich und stark ändert, kann eine Adaption nicht damit Schritt halten und die Sehleistung wird vorübergehend sehr viel schlechter. Ein solches Phänomen tritt beispielsweise auf, wenn das Fahrzeug in einen Tunnel einfährt, das Fahrzeug aus dem Tunnel herausfährt und das Fahrzeug plötzlich mit Licht von einem Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs beleuchtet wird.
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Nach einer Weil adaptiert die visuelle Funktion jedoch an die umgebende Helligkeit und die visuelle Funktion wird so gut wie wiederhergestellt.
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Seit geraumer Zeit werden Versuche dazu durchgeführt, wie sich eine empfundene Lichtstärke abhängig von der Helligkeit und der abgelaufenen Zeit unterscheidet, wie in der Adaptionskurve von 5 (siehe Nicht-Patent-Literatur 1).
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Es gibt nämlich eine Grenze dafür, wie helle und dunkle Bereiche gleichzeitig voneinander unterschieden werden können. Daher kann sogar Licht mit ein und derselben Stärke manchmal unterschieden werden können und manchmal nicht, je nach dem Adaptionsstatus.
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Daher kann sogar Licht mit ein und derselben Stärke manchmal als blendend empfunden werden und manchmal nicht, je nach dem Adaptionsstatus. Üblicherweise dient ein Bereich, der es ermöglicht, einen Lichbereich von 10 hoch drei wahrzunehmen, als Kriterium dafür, ob oder ob nicht eine Person sich geblendet führt.
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Man beachte, dass die Fähigkeit, eine Blendung wahrzunehmen und diese zu fühlen zwei unterschiedliche Eindrücke sind. Ein Bereich, in dem man eine Blendung fühlt, kann durch Versuche gefunden werden. Einfach ausgedrückt - es ist möglich, als Bereich, in dem man eine Blendung fühlt, einen Bereich von der minimalen Leuchtdichte (Adaptionsleuchtdichte) bis zu einer Leuchtdichte, die 10 hoch zweimal so groß ist wie die minimale Leuchtdichte, zu definieren. In diesem Fall wird in Schritt S130 10 hoch zwei [cd/m2] als Offset-Leuchtdichte verwendet.
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Somit können die minimale Leuchtdichte und die Sollleuchtdichte jeweils als Leuchtdichte geschätzt werden, die notwendig ist, um den Fahrer in einen Adaptionsstatus zu bringen.
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Die Beschreibung fährt mit Schritt S140 fort.
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In Schritt S140 bestimmt die Interimsfarbebestimmungseinheit 114 eine Interimsleuchtdichte eines Anzeigeabschnitts auf Basis der Außenlichtstärke für das Fahrzeug, der Entscheidungsleuchtdichte des Hintergrundabschnitts und des Sollkontrastverhältnisses.
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Die Entscheidungsleuchtdichte ist ein Entscheidungswert für die Leuchtdichte.
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Das Sollkontrastverhältnis ist ein Sollwert eines Kontrastverhältnisses der Leuchtdichte des Anzeigeabschnitts zu der Leuchtdichte des Hintergrundabschnitts. Das Sollkontrastverhältnis wird vorab festgelegt.
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Der Anzeigeabschnitt ist ein Abschnitt des Bildschirms der Anzeige 201, wo Informationen angezeigt werden sollen. Die Art der Informationen ist ein Zeichen, ein Bild oder dergleichen.
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Der Hintergrundabschnitt ist ein Abschnitt des Bildschirms der Anzeige 201, wo keine Informationen angezeigt werden sollen.
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Die Interimsleuchtdichte ist ein Interimswert der Leuchtdichte des Anzeigeabschnitts.
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Genauer ist die Interimsleuchtdichte eine Leuchtdichte, bei der das Kontrastverhältnis zu der Entscheidungsleuchtdichte das Sollkontrastverhältnis wird, wenn eine Außenlichtstärke addiert wird.
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Zum Beispiel berechnet die Interimsfarbebestimmungseinheit 114 die Interimsleuchtdichte durch Abarbeiten des folgenden Ausdrucks.
„X“ ist eine Interimsleuchtdichte.
„E“ ist eine Außenlichtstärke.
„B“ ist eine Entscheidungsleuchtdichte.
„1 : C“ ist ein Sollkontrastverhältnis.
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Schritt S140 wird fortgesetzt.
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Die Interimsfarbebestimmungseinheit 114 sagt eine Leuchtdichte voraus, bei der die Sichtbarkeit der Anzeige 201 aufrechterhalten wird. Wenn die Anzeige 201 ein Head-up-Display ist, wird Außenlicht, das in dem Fahrzeug ankommt, als Hintergrundlicht addiert. Das heißt, ein Offset wird zu dem Hintergrundabschnitt der Anzeige 201 addiert. Falls das Außenlicht stark ist, sinkt die Sichtbarkeit der Anzeige 201 erheblich. Daher ist es notwendig, eine Sichtbarkeit beizubehalten, bei der die Anzeige auch dann nicht gestört wird, wenn ein Offset addiert wird.
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Zum Beispiel sei angenommen, dass in einem Fall, wo kein Außenlicht vorhanden ist, Informationen mit weißem Licht von 30 cd/m2 auf einem Hintergrund von 0,1 cd/m2 angezeigt werden. In diesem Fall ist das Kontrastverhältnis 1 : 300. Anschließend sei ein Fall angenommen, wo Außenlicht vorhanden ist. Wenn das Außenlicht E cd/m2 beträgt, ist das Kontrastverhältnis (E + 0,1) :
- (E + 30). Das heißt, je höher die Außenlichtstärke E, desto geringer ist die Sichtbarkeit einer Anzeige mit weißem Licht. Daher ist es notwendig, die Anzeige mit weißem Licht zu verstärken. Grundsätzlich sollte die Interimsleuchtdichte so eingestellt werden, dass das Sollkontrastverhältnis beibehalten wird. Man beachte, dass für die Anzeige 201 ein oberer Grenzwert für die Leuchtdichte gegeben ist. Somit ist die Interimsleuchtdichte so hoch wie die maximale Leuchtdichte der Anzeige 201 oder geringer.
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Im Schritt S150 bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 eine für die Anzeige 201 geeignete Leuchtdichte auf Basis der Sollleuchtdichte der Anzeige 201 und der Interimsleuchtdichte des Anzeigeabschnitts.
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Genauer bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte und die für den Hintergrundabschnitt geeignete Leuchtdichte.
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Die geeignete Leuchtdichte ist eine Leuchtdichte, die auf einen gegebenen Abschnitt der Anzeige 201 anzuwenden ist.
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Die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 bestimmt die für die Anzeige 201 geeignete Leuchtdichte wie folgt.
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Zuerst berechnet die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 eine geschätzte Leuchtdichte eines Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes für einen Fall, wo die Leuchtdichte des Anzeigeabschnitts an die Interimsleuchtdichte angepasst wird. Zum Beispiel berechnet die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 einen Durchschnitt der Außenlichtleuchtdichte, der Interimsleuchtdichte und der Entscheidungsleuchtdichte. Die zu berechnende Leuchtdichte ist die geschätzte Leuchtdichte des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes.
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Anschließend vergleicht die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 die geschätzte Leuchtdichte des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes mit der Sollleuchtdichte.
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Dann bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 auf Basis eines Vergleichsergebnisses die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte und die für den Hintergrundabschnitt geeignete Leuchtdichte.
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Zum Beispiel bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte und die für den Hintergrundabschnitt geeignete Leuchtdichte wie folgt.
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Wenn die geschätzte Leuchtdichte des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes der Sollleuchtdichte gleich ist oder höher ist, bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, dass die Interimsleuchtdichte die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte ist, und bestimmt, dass die Entscheidungsleuchtdichte die für den Hintergrundabschnitt geeignete Leuchtdichte ist.
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Wenn die geschätzte Leuchtdichte des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes niedriger ist als die Sollleuchtdichte, bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, dass eine durch Addieren eines Offset-Werts für den Hintergrundabschnitt zu der Entscheidungsleuchtdichte berechnete Leuchtdichte die für den Hintergrundabschnitt geeignete Leuchtdichte ist. Ebenso bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, dass die Interimsleuchtdichte die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte ist. Alternativ dazu kann die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 bestimmen, dass eine Leuchtdichte, die durch Addieren eines Offset-Werts für den Anzeigeabschnitt zu der Interimsleuchtdichte berechnet wird, die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte ist.
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Schritt S150 wird fortgesetzt.
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Die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 sagt auf Basis der Sollleuchtdichte und der Interimsleuchtdichte eine optimale Leuchtdichte der Anzeige 201 voraus.
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Die Interimsleuchtdichte erhöht lediglich die Lichtstärke des Anzeigeabschnitts. Falls der Anzeigeabschnitt groß ist, wird dabei die Leuchtdichte des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes hoch. Falls der Anzeigeabschnitt klein ist, wird dabei die Leuchtdichte des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes nicht sehr hoch. Angesichts dessen berechnet die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, welchen Wert die geschätzte Leuchtdichte des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes erreichen wird. Einfach ausgedrückt kann ein Durchschnittswert der Leuchtdichte als geschätzte Leuchtdichte gefunden werden. Falls die geschätzte Leuchtdichte höher ist als die Sollleuchtdichte, bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, dass die Interimsleuchtdichte die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte ist. Infolgedessen wird eine Leuchtdichte gewährleistet, die für eine Adaption notwendig ist, und die Sichtbarkeit der Anzeige 201 wird aufrechterhalten, ohne dass sich der Fahrer geblendet fühlt. Falls die geschätzte Leuchtdichte geringer ist als die Sollleuchtdichte, kann eine Leuchtdichte, die für die Adaption notwendig ist, nicht gewährleistet werden, wenn nicht einige Maßnahmen ergriffen werden. Daher addiert die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 einen Offset zu dem Hintergrundabschnitt, um die für die Adaption notwendige Leuchtdichte zu gewährleisten. Falls zu viel Offset addiert wird und die Sichtbarkeit sinkt, erhöht die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 ebenfalls die Leuchtdichte des Anzeigeabschnitts.
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Nun wird Schritt S160 beschrieben.
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Im Schritt S160 steuert die Steuereinheit 116 die Anzeige 201 auf Basis der für den Anzeigeabschnitt geeigneten Leuchtdichte und der für den Hintergrundabschnitt geeigneten Leuchtdichte.
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Das heißt, die Steuereinheit 116 steuert die Anzeige 201 so, dass die Leuchtdichte des Anzeigeabschnitts an die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte angepasst wird und die Leuchtdichte des Hintergrundabschnitts an die für den Hintergrundabschnitt geeignete Leuchtdichte angepasst wird.
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Zum Beispiel gibt die Steuereinheit 116 ein Signal, das die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte und die adaptierbare Leuchtdichte des Hintergrundabschnitt bezeichnet, in die Anzeige 201 ein.
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Die Anzeige 201 passt die Leuchtdichte des Anzeigeabschnitts an die für den Anzeigeabschnitt geeignete Leuchtdichte und die Leuchtdichte des Hintergrundabschnitts an die für den Hintergrundabschnitt geeignete Leuchtdichte an.
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*** Wirkung der Ausführungsform 1 ***
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Stärke von Licht, das das Fahrzeug erreicht, zu schätzen, während die optische Nahumgebung fotografiert wird, und eine optimale Leuchtdichte an der Anzeige 201 unter Berücksichtigung von sowohl Adaption als auch Sichtbarkeit zu bestimmen. Infolgedessen wird die Sichtbarkeit an der Anzeige 201 beibehalten und der Adaptionsstatus des Fahrers kommt einer Helladaption nahe. Dann wird es möglich, eine Blendung des Fahrers zu verringern und ein problemloses Sehen der Anzeige 201 zu gewährleisten.
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*** Andere Konfigurationen ***
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Die Anzeige 201 kann eine Anzeigevorrichtung sein, die kein Head-up-Display ist. Zum Beispiel kann die Anzeige 201 ein Instrument auf einem Armaturenbrett, ein Bildschirm eines Fahrzeugnavigationssystems oder ein Bildschirm für einen elektronischen Spiegel sein.
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Ausführungsform 2.
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Ausführungsform 1 beschreibt einen Fall, wo am Beispiel von Farbhelligkeit als einem von den Elementen, aus denen eine Farbe besteht, und mit einem Farbhelligkeitsgrad von Außenlicht als Definition von Außenlichtstärke eine Anzeigen leuchtdichte auf einer Anzeige auf Basis der Außenlichtstärke gesteuert wird. Jedoch ist das Element, auf dem die Steuerung basiert, nicht auf Farbhelligkeit beschränkt. Ein Anzeigen auf einer Anzeige kann unter Verwendung von Farbton oder Chroma, die jeweils ein anderes von den Elementen sind, aus denen Farbe besteht, oder unter Verwendung irgendeiner Kombination aus Farbton, Farbhelligkeit und Chroma, gesteuert werden.
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Ausführungsform 2 beschreibt einen Modus, in dem eines oder eine Kombination von Farbton, Farbhelligkeit und Chroma als „Farbe“ behandelt wird und eine Farbe von Außenlicht berücksichtigt wird, unter Bezugnahme auf 6 bis 8, hauptsächlich im Hinblick auf einen Unterschied zu Ausführungsform 1.
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*** Beschreibung von Konfigurationen ***
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Eine Konfiguration eines Fahrzeug-Bordsystems 200 ist die gleiche wie die entsprechende Konfiguration in Ausführungsform 1 (siehe 1).
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Eine Konfiguration einer Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.
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Die Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 ist anstelle der Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 von Ausführungsform 1 mit einem Element ausgestattet, das eine Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 ist. Die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 ist softwaremäßig implementiert.
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Ein Fahrzeug-Bordanzeigesteuerprogramm bewirkt, dass ein Computer als Außenlichtfarbeschätzeinheit 119, nicht als die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 fungiert.
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*** Beschreibung von Arbeitsschritten ***
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Ein Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahren wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
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Schritt S210 bis Schritt S260 werden wiederholt ausgeführt.
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Im Schritt S210 schätzt die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 eine Außenlichtfarbe für ein Fahrzeug.
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Außenlichtfarbe für ein Fahrzeug bedeutet eine Farbe von Außenlicht, das in dem Fahrzeug ankommt.
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Die Farbe wird durch Helligkeit (Leuchtdichte), Farbstich (Farbton) und Buntheit (Chroma) ausgedrückt. Ein Paar aus Farbstich und Buntheit wird als Farbsättigung bezeichnet.
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Ein Ablauf eines Außenlichtfarbeschätzprozesses (S210) wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
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Im Schritt S211 holt sich die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 ein Umfeldbild.
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Schritt S211 ist der gleiche wie Schritt S111 in Ausführungsform 1 (siehe 4).
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Im Schritt S212 wandelt die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 einen Wert jedes Pixels des Umfeldbilds in eine Farbe um.
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Zum Beispiel holt sich die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 pro Pixel des Umfeldbilds eine Farbe, die mit einem Pixelwert und einem voreingestellten Wert einer Kamera 211 zusammenpasst, aus einer Farbumwandlungstabelle.
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Die Farbumwandlungstabelle ist eine Tabelle, die eine Vielzahl von Pixelwerten, eine Vielzahl von voreingestellten Werten und eine Vielzahl von Farben miteinander in Beziehung setzt und in einer Speichereinheit 120 vorab gespeichert wird.
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Schritt S212 wird fortgesetzt.
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Die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 schätzt eine Farbe von wirklichem Licht unter Berücksichtigung dessen, dass eine wahrgenommene Farbdichte je nach dem voreingestellten Wert der Kamera 211 verschieden ist.
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Die Beschreibung fährt mit Schritt S213 fort.
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Im Schritt S213 berechnet die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 eine Farbe des Außenlichts für das Fahrzeug auf Basis der Farbe jedes Pixels eines Umfeldbilds.
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Die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 berechnet die Farbe des Außenlichts für das Fahrzeug wie folgt.
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Zuerst wählt die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 einen bestimmten Bereich aus dem Umfeldbild aus.
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Dann berechnet die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 die Farbe des Außenlichts für das Fahrzeug anhand der Farbe jedes Pixels des bestimmten Bereichs. Zum Beispiel berechnet die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 einen Durchschnitt von Farben des bestimmten Bereichs. Die zu berechnende Farbe ist die Farbe des Außenlichts für das Fahrzeug.
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Schritt S213 wird fortgesetzt.
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Es kann sein, dass ein Adaptionsstatus und eine Sichtbarkeit nicht angemessen geschätzt werden können, wenn nur die Stärke von Außenlicht berücksichtigt wird. Wenn beispielsweise das Außenlicht Licht in einem Tunnel oder Licht bei einem Sonnenuntergang ist, wird orangefarbiges starkes Licht als Außenlicht erfasst. Wenn in diesem Fall nur auf die Außenlichtstärke abgestellt wird, nimmt eine Sichtbarkeit eines orangefarbigen Zeichens oder eines nahezu orangefarbigen roten Zeichens stark ab. Aus diesem Grund ist es erstrebenswert, auch die Farbe des Außenlichts zu berücksichtigen.
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Nun wird Schritt S214 beschrieben.
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Im Schritt S214 registriert die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 die Farbe des Außenlichts für das Fahrzeug als Außenlichtfarbdaten in Beziehung zu einem Zeitpunkt.
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Die Außenlichtfarbdaten sind Daten, die eine Zeitfolge der Außenlichtfarbe ausdrücken. Das heißt, die Außenlichtfarbdaten drücken eine Außenlichtfarbe oder mehrere in einer Zeitfolge aus. Die Außenlichtfarbdaten werden in der Speichereinheit 120 gespeichert.
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Die Beschreibung fährt mit Schritt S220 fort und nimmt wieder Bezug auf 7.
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In Schritt S220 beurteilt eine Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 einen Adaptionsstatus des Fahrers in Bezug auf eine Farbe auf Basis der Zeitfolge der Außenlichtfarbe, die von den Außenlichtfarbdaten angegeben wird.
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Die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 beurteilt den Adaptionsstatus des Fahrers in Bezug auf die Farbe wie folgt.
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Zuerst beurteilt die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 eine aktuelle Innenraumfarbe des Fahrzeugs auf Basis der aktuellen Außenlichtfarbe, die von den Außenlichtfarbdaten angegeben wird. Zum Beispiel werden Innenraumfarbdaten vorab in der Speichereinheit 120 gespeichert. Die Innenraumfarbdaten setzen eine Vielzahl von Farbbereichen und eine Vielzahl von Innenraumfarben miteinander in Beziehung. Dann ermittelt die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 eine Innenraumfarbe, die zu einem Farbbereich passt, zu dem die aktuelle Außenlichtfarbe gehört, aus den Innenraumfarbdaten.
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Dann berechnet die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 eine während des Adaptionsstatus abgelaufene Zeit auf Basis einer Außenlichtfarbe oder von mehreren, die von den Außenlichtfarbdaten angegeben wird bzw. werden. Zum Beispiel ermittelt die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 eine Außenlichtfarbe aus den Außenlichtfarbdaten in einer Reihenfolge ab einem neuen Zeitpunkt und beurteilt eine Innenraumfarbe zu einem gegebenen Zeitpunkt auf Basis der ermittelten Außenlichtfarbe. Dann berechnet die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 eine bisherige Dauer der aktuellen Innenraumfarbe auf Basis einer Innenraumfarbe zu jedem Zeitpunkt.
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Ferner bestimmt die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 einen Adaptionsstatus in Bezug auf eine Farbe auf Basis einer Innenraumfarbe, die der aktuellen Innenraumfarbe vorangegangen ist, und auf Basis der aktuellen Innenraumfarbe. Ein Adaptionsstatus in Bezug auf eine Farbe schließt Informationen ein wie etwa eine Hell-/Dunkeladaption, eine Farbadaption und eine abgelaufene Zeit.
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Schritt S220 wird implementiert.
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Wenn man beispielsweise bei schönem Wetter aus dem Freien in einen Innenraum tritt, der von einer Glühbirne erleuchtet wird, wird ein Raum in einem Zimmer zunächst als orangefarbig wahrgenommen, aber allmählich wird die orange Farbe nicht mehr empfunden.
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Es wird angenommen, dass dieses Phänomen durch Anpassen einer Empfindlichkeit in drei Arten von Zapfen bewirkt wird, die in der menschlichen Retina enthalten sind. Die drei Arten von Zapfen sind ein L-Zapfen, ein M-Zapfen und ein S-Zapfen. Jeder Zapfen ist eine Zelle, die eine Farbe empfindet.
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Im Freien sind die Zapfen fast gleich empfindlich. Betritt man einen Innenraum, wird eine Reizantwort des L-Zapfens als Reaktion auf starkes orangefarbiges Licht mit großer Wellenlänge hoch, so dass der gesamte Raum als orangefarbig wahrgenommen wird. Im Lauf der Zeit wird jedoch die Empfindlichkeit der einzelnen Zapfen angepasst, und der gesamte Raum wird als weißfarbig empfunden.
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Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) standardisiert ein Farberscheinungsmodell (CAM) für einen Farbraum, der mit einem Adaptionsstatus in Bezug auf eine Farbe quantifiziert wird. Die CIE hat ein technisches Dokument zu CIECAM02 (Nicht-Patent-Literatur 2) veröffentlicht.
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Gemäß CIECAM02 wird eine Wahrnehmungsbedingung in Form eines Wahrnehmungsparameters eingestellt. Durch Abgleichen des Wahrnehmungsparameters mit einer Umgebungsbedingung können eine Farbe, die empfunden wird, wenn eine vollständige Adaption erreicht wird, und eine Adaptionsleuchtdichte ermittelt werden.
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Nun wird Schritt S230 beschrieben.
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In Schritt S230 bestimmt eine Sollfarbebestimmungseinheit 113 eine Sollfarbe eines Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes auf Basis des Adaptionsstatus des Fahrers in Bezug auf die Farbe.
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Zum Beispiel wird ein Farbmodell vorab in der Speichereinheit 120 gespeichert. Bei dem Farbmodell handelt es sich um Daten, die dem (weiter unten beschriebenen) Farberscheinungsmodell entsprechen, und es setzt eine Vielzahl von Adaptionsstatus und eine Vielzahl von adaptierbaren Farben in Beziehung zueinander. Dann wählt die Sollfarbebestimmungseinheit 113 eine adaptierbare Farbe, die mit dem Adaptionsstatus des Fahrers in Bezug auf die Farbe zusammenpasst, aus dem Farbmodell aus. Die auszuwählende adaptierbare Farbe ist die Sollfarbe des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes.
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Schritt S230 wird fortgesetzt.
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In CIECAM02 werden Wahrnehmungsparameter wie etwa „durchschnittlich“, „halbdunkel“ und „dunkel“ als Umgebungsbedingungen definiert. Ein Wert zwischen solchen Wahrnehmungsparametern kann auch als Wahrnehmungsparameter für eine Umgebungsbedingung genutzt werden. Ziel ist, eine gefundene Adaptionsleuchtdichte und eine gefundene Farbe zu erreichen.
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In der vorliegenden Ausführungsform werden eine Hell-/Dunkeladaption und eine Farbadaption separat gefunden. Falls es möglich ist, sowohl die Hell-/Dunkeladaption als auch die Farbadaption auf einmal zu finden, können beide auf einmal gefunden werden. Zum Beispiel kann ein Modell zum gleichzeitigen Finden von beiden erstellt werden, und beide können unter Verwendung des Modells gleichzeitig gefunden werden.
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Nun wird Schritt S240 beschrieben.
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In Schritt S240 bestimmt eine Interimsfarbebestimmungseinheit 114 eine Interimsfarbe eines Anzeigeabschnitts auf Basis einer Außenlichtfarbe des Fahrzeugs.
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Zum Beispiel bestimmt die Interimsfarbebestimmungseinheit 114 eine Interimsfarbe des Anzeigeabschnitts anhand eines der folgenden Verfahren.
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Die Interimsfarbebestimmungseinheit 114 bestimmt eine Komplementärfarbe zu einer Außenlichtfarbe für das Fahrzeug als die Interimsfarbe des Anzeigeabschnitts. Das heißt, wenn die Außenlichtfarbe für das Fahrzeug die Farbe Orange ist, bestimmt die Interimsfarbebestimmungseinheit 114 Blaugrün als die Interimsfarbe des Anzeigeabschnitts. Die Farbe Blaugrün ist eine Komplementärfarbe zur Farbe Orange.
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Die Interimsfarbebestimmungseinheit 114 bestimmt eine Farbe mit einem spezifizierten Farbunterschied in Bezug auf eine Außenlichtfarbe als Interimsfarbe des Anzeigeabschnitts. Der spezifizierte Farbunterschied ist ein vorgegebener Farbunterschied.
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Schritt S240 wird fortgesetzt.
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Die Interimsfarbebestimmungseinheit 114 sagt eine Luminanz und eine Farbe voraus, mit denen die Sichtbarkeit einer Anzeige 201 aufrechterhalten werden kann. Die Schätzung der Sichtbarkeit wird unter Berücksichtigung einer Außenlichtfarbe verbessert.
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Wenn die Außenlichtfarbe beispielsweise die Farbe Orange ist, besteht die Möglichkeit, dass eine Anzeige in roter Farbe auch dann schwer zu erkennen ist, wenn die Leuchtkraft hoch ist. In diesem Fall können Informationen in einer anderen Farbe angezeigt werden, so dass die Sichtbarkeit aufrechterhalten wird. Eine andere Farbe kann die Farbe Blaugrün sein, eine Komplementärfarbe zur Farbe Orange. In einem Farbraum wie etwa CIECAM, RGB, und CIELAB wird die Sichtbarkeit aufrechterhalten, wenn der Farbunterschied bei einem vorgegebenen Grad oder mehr gehalten wird. Einfach ausgedrückt wird der Farbunterschied anhand eines euklidischen Abstands im Farbraum ausgedrückt. Der Farbunterschied kann auch unter Verwendung von CIEDE2000, standardisiert durch die CIE und die ISO, gefunden werden (siehe Nicht-Patent-Literatur 3).
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Üblicherweise kann in einem Zustand, wo unterschiedliche Farben miteinander in Kontakt stehen, ein Mensch Farben leicht unterscheiden, wenn der von CIELAB spezifizierte Farbunterschied 10 überschreitet. Ein Voraussageschema unter Verwendung eines Farbunterschieds wurde für Zeichen oder Symbole untersucht (siehe Nicht-Patent-Literatur 4). Dieses Schema kann ebenfalls verwendet werden.
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Nun wird Schritt S250 beschrieben.
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Im Schritt S250 bestimmt eine Farbeignungsbestimmungseinheit 115 eine für die Anzeige 201 geeignete Farbe auf Basis der Sollfarbe des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes und der Interimsfarbe des Anzeigeabschnitts.
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Genauer bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 die für den Anzeigeabschnitt geeignete Farbe und die für den Hintergrundabschnitt geeignete Farbe.
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Die geeignete Farbe ist eine Farbe, die auf einen gegebenen Abschnitt der Anzeige 201 anzuwenden ist.
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Die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 bestimmt die für die Anzeige 201 geeignete Farbe wie folgt.
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Zuerst berechnet die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 eine geschätzte Farbe des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes für einen Fall, wo die Farbe des Anzeigeabschnitts an die Interimsfarbe angepasst wird. Zum Beispiel berechnet die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 eine Farbe, die durch Übereinanderlegen einer Außenlichtfarbe, einer Interimsfarbe und einer Bezugsfarbe erhalten wird. Die zu berechnende Farbe ist die geschätzte Farbe des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes.
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Falls die geschätzte Farbe des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes kein achromatische Farbe ist, vergleicht die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 die geschätzte Farbe des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes mit der Sollfarbe.
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Dann bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 auf Basis eines Vergleichsergebnisses die für den Anzeigeabschnitt geeignete Farbe und die für den Hintergrundabschnitt geeignete Farbe.
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Wenn der Farbunterschied zwischen der geschätzten Farbe und der Sollfarbe höchstens so groß ist wie ein Farbunterschiedsschwellenwert, bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, dass die Interimsfarbe die für den Anzeigeabschnitt geeignete Farbe ist und bestimmt, dass die Bezugsfarbe die für den Hintergrundabschnitt geeignete Farbe ist.
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Wenn der Farbunterschied zwischen der geschätzten Farbe und der Sollfarbe größer ist als der Farbunterschiedsschwellenwert, verringert die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 den Farbunterschied zwischen der Interimsfarbe und der Bezugsfarbe durch Ändern der Interimsfarbe und/oder der Bezugsfarbe.
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Wenn die geschätzte Farbe des Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes eine achromatische Farbe ist, verkleinert die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 den Farbunterschied zwischen der Interimsfarbe und der Bezugsfarbe durch Ändern der Interims-Farbe und/oder der Bezugsfarbe.
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Falls die geschätzte Interimsfarbe nicht zu ändern ist, bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, dass die Interimsfarbe die für den Anzeigeabschnitt geeignete Farbe ist.
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Falls die Interimsfarbe geändert wird, bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, dass die nach der Änderung erhaltene Interimsfarbe die für den Anzeigeabschnitt geeignete Farbe ist.
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Falls die Bezugsfarbe nicht zu ändern ist, bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, dass die Bezugsfarbe die für den Hintergrundabschnitt geeignete Farbe ist.
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Falls die Bezugsfarbe geändert wird, bestimmt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, dass die nach einer Änderung erhaltene Bezugsfarbe die für den Hintergrundabschnitt geeignete Farbe ist.
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Schritt S250 wird fortgesetzt.
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Die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 bestimmt einen Steuerungsinhalt der Anzeige 201 unter Berücksichtigung nicht nur der Leuchtdichte, sondern auch der Farbe. Grundsätzlich wird die für die Anzeige 201 geeignete Farbe auf Basis des Durchschnitts der Farben auf der Anzeige 201 bestimmt. Wenn jedoch die Farbe des Anzeigeabschnitts und die Farbe des Hintergrundabschnitts sehr verschieden sind, kann es sein, dass der Durchschnitt der Farben auf der Anzeige 201 ein achromatische Farbe wird. In diesem Fall passt die Farbeignungsbestimmungseinheit 115 die geeignete Farbe so an, dass die Sichtbarkeit aufrechterhalten werden kann und gleichzeitig der geeigneten Leuchtdichte, mit der die Sollleuchtdichte erreicht wird, Priorität verliehen wird.
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Falls sich die Helligkeit der Sollfarbe von der Sollleuchtdichte unterscheidet und sich die Helligkeit der Interimsfarbe von der Interimsleuchtdichte unterscheidet, kann der Leuchtdichte Priorität verliehen werden, und die Sollfarbe und die Interimsfarbe können gemäß der Leuchtdichte geändert werden.
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Nun wird Schritt S260 beschrieben.
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Im Schritt S260 steuert die Steuereinheit 116 die Anzeige 201 auf Basis der für den Anzeigeabschnitt geeigneten Farbe und auf Basis der für den Hintergrundabschnitt geeigneten Farbe.
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Das heißt, die Steuereinheit 116 steuert die Anzeige 201 so, dass die Farbe des Anzeigeabschnitts an die für den Anzeigeabschnitt geeignete Farbe angepasst wird und die Farbe des Hintergrundabschnitts an die für den Hintergrundabschnitt geeignete Farbe angepasst wird.
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Zum Beispiel gibt die Steuereinheit 116 ein Signal, das die für den Anzeigeabschnitt geeignete Farbe und die für den Hintergrundabschnitt geeignete Farbe bezeichnet, in die Anzeige 201 ein.
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Die Anzeige 201 passt die Farbe des Anzeigeabschnitts an die für den Anzeigeabschnitt geeignete Farbe und die Farbe des Hintergrundabschnitts an die für den Hintergrundabschnitt geeignete Farbe an.
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*** Wirkung der Ausführungsform 2 ***
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Stärke von Licht, das das Fahrzeug erreicht, und die Farbe von Licht, das das Fahrzeug erreicht, zu schätzen, während die optische Nahumgebung aufgenommen wird, und eine optimale Leuchtdichte an der Anzeige 201 und eine optimale Farbe an der Anzeige 201 unter Berücksichtigung von sowohl Adaption als auch Sichtbarkeit zu bestimmen. Infolgedessen wird die Sichtbarkeit an der Anzeige 201 beibehalten, auch wenn die Außenlichtfarbe nicht weiß ist, und der Adaptionsstatus des Fahrers kommt einer Helladaption nahe. Dann wird es möglich, eine Blendung des Fahrers zu verringern.
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Ausführungsform 3.
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Ein Modus, in dem ein Abstand zu einer Außenlicht-Lichtquelle berücksichtigt wird, wird nun unter Bezugnahme auf 9 bis 11, hauptsächlich im Hinblick auf einen Unterschied zu Ausführungsform 1, beschrieben.
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*** Beschreibung von Konfigurationen ***
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Eine Konfiguration eines Fahrzeug-Bordsystems 200 wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
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Das Fahrzeug-Bordsystem 200 ist ferner mit einem Abstandssensor 212, einer Kommunikationsvorrichtung 213 und einer Positionsbestimmungsvorrichtung 214 versehen.
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Der Abstandssensor 212 ist ein Sensor zum Messen eines Abstands zu einer Lichtquelle. Zum Beispiel ist der Abstandssensor 212 ein Milliwave-Radar, ein Light Detection and Ranging (LiDAR) oder ein Sonar.
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Die Kommunikationsvorrichtung 213 ist eine Kommunikationsvorrichtung für eine Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug. Genauer ist die Kommunikationsvorrichtung 213 ein Empfänger/Sender.
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Die Positionsbestimmungsvorrichtung 214 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position eines Fahrzeugs. Zum Beispiel führt die Positionsbestimmungsvorrichtung 214 eine Positionsbestimmung unter Verwendung des Global Positioning System (GPS) durch.
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Eine Konfiguration einer Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
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Die Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 ist zusätzlich zu den Elementen in Ausführungsform 1 mit einem Element ausgestattet, das eine Abstandsdetektionseinheit 117 ist. Die Abstandsdetektionseinheit 117 ist softwaremäßig implementiert.
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Ein Fahrzeug-Bordanzeigesteuerprogramm veranlasst einen Computer, ferner als die Abstandsdetektionseinheit 117 zu fungieren.
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*** Beschreibung von Arbeitsschritten ***
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Ein Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahren wird unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
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Schritt S310 bis Schritt S370 werden wiederholt ausgeführt.
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Im Schritt S310 schätzt eine Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 eine Außenlichtstärke für das Fahrzeug.
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Ein Schätzverfahren ist das gleiche wie das Verfahren von Schritt S110 in Ausführungsform 1 (siehe 4).
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Im Schritt S320 detektiert die Abstandsdetektionseinheit 117 einen Lichtquellenabstand.
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Der Lichtquellenabstand ist ein Abstand zu einer Lichtquelle, die Außenlicht emittiert.
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Dann registriert die Abstandsdetektionseinheit 117 den Lichtquellenabstand in den Lichtquellenabstandsdaten in Beziehung zu einem Zeitpunkt.
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Die Lichtquellenabstandsdaten sind Daten, die eine Zeitfolge des Lichtquellenabstands ausdrücken. Das heißt, die Lichtquellenabstandsdaten drücken einen Lichtquellenabstand oder mehr in einer Zeitfolge aus. Die Lichtquellenabstandsdaten werden in einer Speichereinheit 120 gespeichert.
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Zum Beispiel detektiert die Abstandsdetektionseinheit 117 den Lichtquellenabstand wir folgt.
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Zuerst beurteilt die Abstandsdetektionseinheit 117 eine Lichtquellenrichtung auf Basis eines Umfeldbilds. Die Lichtquellenrichtung ist eine Richtung, in der eine Lichtquelle, die in dem Umfeldbild wiedergegeben wird, in Bezug auf das Fahrzeug liegt. Genauer detektiert die Abstandsdetektionseinheit 117 eine Position der Lichtquelle in dem Umfeldbild auf Basis eines Wertes jedes Pixels des Umfeldbilds. Dann berechnet die Abstandsdetektionseinheit 117 die Lichtquellenrichtung auf Basis von Aufnahmeparametern (einer Aufnahmerichtung, eines Aufnahmebereichs und so weiter) einer Kamera 211 und auf Basis der Position der Lichtquelle in dem Umfeldbild.
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Dann misst die Abstandsdetektionseinheit 117 den Abstand zu der Lichtquelle, die in der Lichtquellenrichtung liegt, unter Verwendung des Abstandssensors 212.
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Zum Beispiel detektiert die Abstandsdetektionseinheit 117 den Lichtquellenabstand wir folgt. Man beachte, dass die Außenlicht-Lichtquelle ein Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs ist.
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Zuerst kommuniziert die Abstandsdetektionseinheit 117 mit dem entgegenkommenden Fahrzeug unter Verwendung der Kommunikationsvorrichtung 213. Dies ermöglicht der Abstandsdetektionseinheit 117, Informationen über das entgegenkommende Fahrzeug zu erhalten. Zum Beispiel können Positionsinformationen, Geschwindigkeitsinformationen und Scheinwerferinformationen erhalten werden.
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Außerdem erhält die Abstandsdetektionseinheit 117 Positionsinformationen über das Fahrzeug von der Positionsbestimmungsvorrichtung 214. Ein spezifisches Beispiel für die Positionsbestimmungsvorrichtung ist ein Global Positioning System (GPS).
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Dann berechnet die Abstandsdetektionseinheit 117 einen Abstand zu dem entgegenkommenden Fahrzeug auf Basis der Positionsinformationen des Fahrzeugs und der Positionsinformationen des entgegenkommenden Fahrzeugs.
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Zum Beispiel detektiert die Abstandsdetektionseinheit 117 den Lichtquellenabstand wir folgt. Man beachte, dass die Kamera 211 eine Stereokamera ist.
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Die Abstandsdetektionseinheit 117 führt eine Bildverarbeitung einer Vielzahl von Umfeldbildern durch, die von der Stereokamera erhalten wird, um den Lichtquellenabstand zu einer Lichtquelle zu berechnen, die in der Vielzahl von Umfeldbildern wiedergegeben wird.
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Im Schritt S330 beurteilt eine Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112 einen Adaptionsstatus des Fahrers auf Basis von Außenlichtstärkedaten.
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Ein Beurteilungsverfahren ist das gleiche wie das Verfahren von Schritt S120 in Ausführungsform 1 (siehe 3).
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In Schritt S340 bestimmt eine Sollfarbebestimmungseinheit 113 eine Sollleuchtdichte eines Anzeigebereichs eines virtuellen Bildes auf Basis des Adaptionsstatus des Fahrers.
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Ein Bestimmungsverfahren ist das gleiche wie das Verfahren von Schritt S130 in Ausführungsform 1.
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Außerdem beurteilt die Sollfarbebestimmungseinheit 113 eine Änderungstendenz des Lichtquellenabstands auf Basis der Lichtquellenabstandsdaten. Das heißt, die Sollfarbebestimmungseinheit 113 beurteilt, ob sich die Lichtquelle nähert oder entfernt.
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Dann passt die Sollfarbebestimmungseinheit 113 eine Sollleuchtdichte einer Anzeige 201 auf Basis der Änderungstendenz des Lichtquellenabstands an.
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Falls der Lichtquellenabstand kurz wird, das heißt, falls sich die Lichtquelle nähert, verringert die Sollfarbebestimmungseinheit 113 die Sollleuchtdichte der Anzeige 201 um einen Leuchtdichteanpassungsbetrag.
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Falls der Lichtquellenabstand lang wird, das heißt, falls sich die Lichtquelle entfernt, erhöht die Sollfarbebestimmungseinheit 113 die Sollleuchtdichte der Anzeige 201 um den Leuchtdichteanpassungsbetrag.
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Der Leuchtdichteanpassungsbetrag ist ein vorgegebener Wert. Alternativ dazu kann der Leuchtdichteanpassungsbetrag auf Basis der Geschwindigkeit der Änderung des Lichtquellenabstands berechnet werden.
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In Schritt S350 bestimmt eine Interimsfarbebestimmungseinheit 114 eine Interimsleuchtdichte eines Anzeigeabschnitts auf Basis der Außenlichtstärke für das Fahrzeug, der Bezugsleuchtdichte eines Hintergrundabschnitts und eines Sollkontrastverhältnisses.
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Ein Bestimmungsverfahren ist das gleiche wie das Verfahren von Schritt S140 in Ausführungsform 1.
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Im Schritt S360 bestimmt eine Farbeignungsbestimmungseinheit 115 eine für die Anzeige 201 geeignete Leuchtdichte auf Basis der Sollleuchtdichte der Anzeige 201 und der Interimsleuchtdichte des Anzeigeabschnitts.
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Ein Bestimmungsverfahren ist das gleiche wie das Verfahren von Schritt S150 in Ausführungsform 1.
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Im Schritt S370 steuert die Steuereinheit 116 die Anzeige 201 auf Basis der für den Anzeigeabschnitt geeigneten Leuchtdichte und der für den Hintergrundabschnitt geeigneten Leuchtdichte.
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Ein Steuerverfahren ist das gleiche wie das Verfahren von Schritt S160 in Ausführungsform 1.
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*** Wirkung der Ausführungsform 3 ***
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann eine Veränderung des Adaptionsstatus kontinuierlich unter Berücksichtigung des Abstands zu der Lichtquelle vorgenommen werden. Infolgedessen kann die Sichtbarkeit aufrechterhalten werden und eine Blendung kann verringert werden, ohne den Fahrer zu belasten.
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*** Andere Konfigurationen ***
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Ausführungsform 2 kann auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden. Das heißt, die für die Anzeige 201 geeignete Farbe kann unter Berücksichtigung der Außenlichtfarbe (einschließlich der Außenlichtstärke) bestimmt werden.
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Der Lichtquellenabstand kann verwendet werden, um eine Exaktheit der Schätzung der Außenlichtstärke zu verbessern.
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Eine relative Geschwindigkeit eines dem Fahrzeug entgegenkommenden Fahrzeugs kann auf Basis der Zeitfolge des Lichtquellenabstands berechnet werden. Eine Zeit, die bis zu einer Änderung in einen anderen Adaptionsstatus vergeht, kann auf Basis der relativen Geschwindigkeit geschätzt werden. Die geschätzte Zeit kann zur Bestimmung der Sollleuchtdichte verwendet werden.
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Ausführungsform 4.
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Ein Modus, in dem eine Art eines Scheinwerfers, der Außenlicht emittiert, berücksichtigt wird, wird nun unter Bezugnahme auf 12 bis 15, hauptsächlich im Hinblick auf einen Unterschied zu Ausführungsform 1, beschrieben.
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*** Beschreibung von Konfigurationen ***
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Eine Konfiguration eines Fahrzeug-Bordsystems 200 wird unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
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Das Fahrzeug-Bordsystem 200 ist ferner mit einer Kommunikationsvorrichtung 213 ausgestattet.
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Die Kommunikationsvorrichtung 213 ist eine Kommunikationsvorrichtung für eine Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug. Genauer ist die Kommunikationsvorrichtung 213 ein Empfänger/Sender.
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Eine Konfiguration einer Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
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Die Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 ist zusätzlich zu den Elementen in Ausführungsform 1 mit einem Element ausgestattet, das eine Lichtquellendetektionseinheit 118 ist. Die Lichtquellendetektionseinheit 118 ist softwaremäßig implementiert.
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Ein Fahrzeug-Bordanzeigesteuerprogramm veranlasst den Computer, ferner als die Lichtquellendetektionseinheit 118 zu fungieren.
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*** Beschreibung von Arbeitsschritten ***
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Ein Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahren wird unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
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Schritt S410 bis Schritt S460 werden wiederholt ausgeführt.
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Im Schritt S410 schätzt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 eine Außenlichtstärke eines Fahrzeugs auf Basis der Art eines Scheinwerfers eines entgegenkommenden Fahrzeugs.
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Der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs ist eine Lichtquelle, die Außenlicht emittiert.
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Ein Außenlichtstärkeschätzprozess (S410) wird weiter unten ausführlich beschrieben.
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Schritt S420 bis Schritt S460 sind Schritt S120 bis Schritt S160 in Ausführungsform 1 gleich.
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Der Außenlichtstärkeschätzprozesses (S410) wird unter Bezugnahme auf 15 beschrieben.
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Im Schritt S411 holt sich die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 ein Umfeldbild.
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Schritt S411 ist der gleiche wie Schritt S111 in Ausführungsform 1 (siehe 4).
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Im Schritt S412 wandelt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 einen Wert jedes Pixels des Umfeldbilds in eine Lichtstärke um.
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Schritt S412 ist Schritt S112 in Ausführungsform 1 (siehe 4) gleich.
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Im Schritt S413 detektiert die Lichtquellendetektionseinheit 118 die Art des Scheinwerfers des entgegenkommenden Fahrzeugs.
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Genauer beurteilt die Lichtquellendetektionseinheit 118, ob oder nicht der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs ein Scheinwerfer mit variabler Lichtverteilung ist.
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Ein Scheinwerfer mit variabler Lichtverteilung ist ein Scheinwerfer, der eine Lichtverteilung abgestimmt darauf anpasst, ob oder ob nicht ein anderes Fahrzeug oder ein Fußgänger anwesend ist.
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Beispielsweise detektiert die Lichtquellendetektionseinheit 118 die Art des Scheinwerfers wie folgt.
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Die Lichtquellendetektionseinheit 118 führt eine Bildanalyse des Umfeldbilds durch, um die Art des Scheinwerfers zu detektieren, der in dem Umfeldbild wiedergegeben wird. Genauer wählt die Lichtquellendetektionseinheit 118 einen Scheinwerferabschnitt aus dem Umfeldbild auf Basis des Wertes jedes Pixels des Umfeldbilds aus. Der Scheinwerferabschnitt ist ein Abschnitt, wo der Scheinwerfer wiedergegeben wird. Die Lichtquellendetektionseinheit 118 führt eine Bildanalyse des Scheinwerferabschnitts durch, um die Art des Scheinwerfers zu detektieren.
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Beispielsweise detektiert die Lichtquellendetektionseinheit 118 die Art des Scheinwerfers wie folgt.
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Die Lichtquellendetektionseinheit 118 kommuniziert mit dem entgegenkommenden Fahrzeug unter Verwendung der Kommunikationsvorrichtung 213, um sich Scheinwerferinformationen von dem entgegenkommenden Fahrzeug zu holen. Die Scheinwerferinformationen geben die Art des Scheinwerfers an.
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Dann detektiert die Lichtquellendetektionseinheit 118 die Art des Scheinwerfers auf Basis der Scheinwerferinformationen.
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Im Schritt S414 berechnet die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 eine Außenlichtstärke für das Fahrzeug auf Basis der Lichtstärke jedes Pixels des Umfeldbilds.
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Ein Rechenverfahren ist dem von Schritt S113 in Ausführungsform 1 (siehe 4) gleich.
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Dann passt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 einen Wert der Außenlichtstärke für das Fahrzeug auf Basis der Art des Scheinwerfers des entgegenkommenden Fahrzeugs an.
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Zum Beispiel passt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 den Wert der Außenlichtstärke für das Fahrzeug wie folgt an.
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Falls der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs ein Scheinwerfer mit variabler Lichtverteilung ist, wird angenommen, dass die Lichtstärke aus dem Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs unterdrückt werden kann. Daher senkt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Außenlichtstärke für das Fahrzeug um einen Anpassungsbetrag. Der Anpassungsbetrag ist ein vorgegebener Wert. Alternativ dazu kann der Anpassungswert auf Basis der Außenlichtstärke innerhalb des Fahrzeugs berechnet werden.
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Falls der Scheinwerfer des entgegenkommenden Fahrzeugs kein Scheinwerfer mit variabler Lichtverteilung ist, ändert die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Außenlichtstärke für das Fahrzeug nicht.
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Im Schritt S415 registriert die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Außenlichtstärke für das Fahrzeug als Außenlichtstärkedaten in Beziehung zu einem Zeitpunkt.
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Schritt S415 ist Schritt S114 in Ausführungsform 1 (siehe 4) gleich.
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*** Wirkung der Ausführungsform 4 ***
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Außenlichtstärke unter Berücksichtigung der Art des Scheinwerfers, der Außenlicht emittiert, zu schätzen und eine optimale Leuchtdichte der Anzeige 201 unter Berücksichtigung von sowohl Adaption als auch Sichtbarkeit zu bestimmen. Infolgedessen wird die Sichtbarkeit an der Anzeige 201 beibehalten und der Adaptionsstatus des Fahrers kommt einer Helladaption nahe. Dann wird es möglich, eine Blendung des Fahrers zu verringern.
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*** Andere Konfigurationen ***
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Ausführungsform 2 kann auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden. Das heißt, eine für eine Anzeige 201 geeignete Farbe kann unter Berücksichtigung einer Außenlichtfarbe (einschließlich der Außenlichtstärke) bestimmt werden.
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Ausführungsform 3 kann auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden. Das heißt, eine für die Anzeige 201 geeignete Leuchtdichte kann unter Berücksichtigung eines Abstandes zu einer Lichtquelle, die Außenlicht emittiert, bestimmt werden.
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Ausführungsform 5.
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Ein Modus, in dem Licht innerhalb eines Fahrzeugs berücksichtigt wird, wird unter Bezugnahme auf 16 bis 18, hauptsächlich im Hinblick auf einen Unterschied zu Ausführungsform 2, beschrieben.
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*** Beschreibung von Konfigurationen ***
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Eine Konfiguration eines Fahrzeug-Bordsystems 200 wird unter Bezugnahme auf 16 beschrieben.
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Das Fahrzeug-Bordsystem 200 ist ferner mit einer Photosensor 215 ausgestattet.
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Der Photosensor 215 ist ein Sensor, der eine Leuchtdichte im Inneren eines Fahrzeugs misst. In diesem Fall wird eine Kamera, die in einem Fahrerüberwachungssystem (DMS) zum Überwachen eines Fahrers verwendet wird, als Photosensor 215 verwendet.
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Eine Konfiguration einer Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 ist der entsprechenden Konfiguration in Ausführungsform 1 (siehe 2) gleich.
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Ein Fahrzeug-Bordanzeigesteuerverfahren wird unter Bezugnahme auf 17 beschrieben.
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Schritt S510 bis Schritt S560 werden wiederholt ausgeführt.
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Im Schritt S510 schätzt eine Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 eine Außenlichtstärke für das Fahrzeug auf Basis der Leuchtdichte im Inneren des Fahrzeugs.
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Ein Außenlichtstärkeschätzprozess (S510) wird weiter unten ausführlich beschrieben.
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Schritt S520 bis Schritt S560 sind Schritt S120 bis Schritt S160 in Ausführungsform 1 gleich.
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Der Außenlichtstärkeschätzprozesses (S510) wird unter Bezugnahme auf 18 beschrieben.
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Im Schritt S511 holt sich die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 ein Umfeldbild.
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Schritt S511 ist Schritt S111 in Ausführungsform 1 (siehe 4) gleich.
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Im Schritt S512 wandelt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 einen Wert jedes Pixels des Umfeldbilds in eine Lichtstärke um.
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Schritt S512 ist Schritt S112 in Ausführungsform 1 (siehe 4) gleich.
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Im Schritt S513 misst die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 eine Leuchtdichte im Fahrzeug unter Verwendung des Photosensors 215.
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Im Schritt S514 berechnet die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Außenlichtstärke für das Fahrzeug auf Basis der Lichtstärke jedes Pixels des Umfeldbilds.
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Ein Rechenverfahren ist dem von Schritt S113 in Ausführungsform 1 (siehe 4) gleich.
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Dann passt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 einen Wert der Außenlichtstärke für das Fahrzeug auf Basis der Leuchtdichte in dem Fahrzeug an.
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Zum Beispiel passt die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 den Wert der Außenlichtstärke für das Fahrzeug wie folgt an.
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Die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 vergleicht die Außenlichtstärke mit der Leuchtdichte im Fahrzeug.
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Falls die Außenlichtstärke größer ist als die Leuchtdichte im Fahrzeug, verringert die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Außenlichtstärke um einen Anpassungsbetrag.
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Falls die Außenlichtstärke geringer ist als die Leuchtdichte im Fahrzeug, erhöht die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Außenlichtstärke um den Anpassungsbetrag.
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Der Anpassungsbetrag ist ein vorgegebener Wert. Jedoch kann der Anpassungsbetrag auf Basis eines Unterschieds zwischen der Außenlichtstärke und der Leuchtdichte innerhalb des Fahrzeugs berechnet werden.
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Im Schritt S515 registriert die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111 die Außenlichtstärke für das Fahrzeug als Außenlichtstärkedaten in Beziehung zu einem Zeitpunkt.
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Schritt S515 ist Schritt S114 in Ausführungsform 1 (siehe 4) gleich.
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*** Wirkung der Ausführungsform 5 ***
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Außenlichtstärke unter Berücksichtigung von Licht im Inneren eines Fahrzeugs zu schätzen und eine optimale Leuchtdichte auf einer Anzeige 201 unter Berücksichtigung von sowohl Adaption als auch Sichtbarkeit zu bestimmen. Infolgedessen wird eine Sichtbarkeit der Anzeige 201 beibehalten und ein Adaptionsstatus des Fahrers kommt einer Helladaption nahe. Dann wird es möglich, eine Blendung des Fahrers zu verringern.
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*** Andere Konfigurationen ***
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Ausführungsform 2 kann auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden. Das heißt, die für die Anzeige 201 geeignete Farbe kann unter Berücksichtigung der Außenlichtfarbe (einschließlich der Außenlichtstärke) bestimmt werden.
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Um die für die Anzeige 201 geeignete Farbe zu bestimmen, kann ferner eine Fahrzeuginnenraumfarbe berücksichtigt werden. In diesem Fall misst die Au-ßenlichtfarbeschätzeinheit 119 die Fahrzeuginnenraumfarbe unter Verwendung des Photosensors 215. Dann passt die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 den Wert der Außenlichtfarbe auf Basis der Fahrzeuginnenraumfarbe an. Genauer nähert die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 den Wert der Außenlichtfarbe mit einem Anpassungsbetrag an den Wert der Fahrzeuginnenraumfarbe an. Der Anpassungsbetrag ist ein vorgegebener Wert. Alternativ dazu kann der Anpassungsbetrag auf Basis eines Farbunterschieds zwischen der Außenlichtfarbe und der Fahrzeuginnenraumfarbe berechnet werden.
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Ausführungsform 3 kann auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden. Das heißt, eine adaptierbare Leuchtdichte der Anzeige 201 kann unter Berücksichtigung eines Abstands zu einer Lichtquelle, die Außenlicht emittiert, bestimmt werden.
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Ausführungsform 4 kann auf die vorliegende Ausführungsform angewendet werden. Das heißt, die adaptierbare Leuchtdichte der Anzeige 201 kann unter Berücksichtigung der Art des Scheinwerfers bestimmt werden.
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Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform eine DMS-Kamera als Photosensor 215 verwendet. Alternativ dazu kann ein neuer Photosensor in dem Fahrzeug eingebaut werden.
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*** Ergänzung der Ausführungsformen ***
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Eine Hardware-Konfiguration der Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 wird unter Bezugnahme auf 19 beschrieben.
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Die Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 ist mit einer Verarbeitungsschaltung 109 ausgestattet.
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Die Verarbeitungsschaltung 109 ist eine Hardware, welche die Außenlichtstärkeschätzeinheit 111, die Adaptionsstatusbeurteilungseinheit 112, die Sollfarbebestimmungseinheit 113, die Interimsfarbebestimmungseinheit 114, die Farbeignungsbestimmungseinheit 115, die Steuereinheit 116, die Abstandsdetektionseinheit 117, die Lichtquellendetektionseinheit 118, die Außenlichtfarbeschätzeinheit 119 und die Speichereinheit 120 implementiert.
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Die Verarbeitungsschaltung 109 kann eine zweckgebundene Hardware sein oder kann der Prozessor 101 sein, der das im Arbeitsspeicher 102 gespeicherte Programm ausführt.
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Wenn die Verarbeitungsschaltung 109 zweckgebundene Hardware ist, ist die Verarbeitungsschaltung 109 beispielsweise ein Einzelschaltkreis, eine Verbundschaltung, ein programmierter Prozessor, ein parallelerprogrammierter Prozessor, ein ASIC oder ein FPGA, oder eine Kombination davon.
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Dabei steht ASIC für Application Specific Integrated Circuit und FPGA steht für Field Programmable Gate Array.
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Die Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung 100 kann mit einer Vielzahl von Verarbeitungsschaltungen ausgestattet sein, die die Verarbeitungsschaltung 109 ersetzen. Die Vielzahl von Verarbeitungsschaltungen teilen sich die Aufgaben der Verarbeitungsschaltung 109.
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In der Verarbeitungsschaltung 109 können einige der Funktionen durch die zweckgebundene Hardware implementiert werden, und die übrigen Funktionen können durch die Software oder Firmware implementiert werden.
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Auf diese Weise kann die Verarbeitungsschaltung 109 von Hardware, Software oder Firmware oder einer Kombination davon implementiert werden.
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Jede Ausführungsform dient der Erläuterung eines bevorzugten Modus und soll den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken. Jede Ausführungsform kann auch nur teilweise oder in Kombination mit einer anderen Ausführungsform realisiert werden. Verfahren, die anhand von Flussdiagrammen usw. beschrieben werden, können gegebenenfalls geändert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeug-Bordanzeigesteuervorrichtung;
- 101
- Prozessor;
- 102
- Arbeitsspeicher;
- 103
- Hilfsspeichervorrichtung;
- 104
- Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle;
- 109
- Verarbeitungsschaltung;
- 111
- Außenlichtstärkeschätzeinheit;
- 112
- Adaptionsstatusbeurteilungseinheit;
- 113
- Sollfarbebestimmungseinheit;
- 114
- Interimsfarbebestimmungseinheit;
- 115
- Farbeignungsbestimmungseinheit;
- 116
- Steuereinheit;
- 117
- Abstandsdetektionseinheit;
- 118
- Lichtquellendetektionseinheit;
- 119
- Außenlichtfarbeschätzeinheit;
- 120
- Speichereinheit;
- 200
- Fahrzeug-Bordsystem;
- 201
- Anzeige;
- 211
- Kamera;
- 212
- Abstandssensor;
- 213
- Kommunikationsvorrichtung;
- 214
- Positionsbestimmungsvorrichtung;
- 215
- Photosensor.