JP3484899B2 - 車載用画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観測者の視覚の順
応度に応じて、表示装置の画像の表示状態を最も見易い
ように補正する車載用画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、自動車の情報化に伴い、ナビゲー
ションシステムをはじめとする車載情報機器が急速に増
加しつつある。さらに、ＶＩＣＳ(VehicleInformationa
ndCommunicationSystem)のように、渋滞情報や規制情
報、駐車場情報などを提供するシステムも、一部では運
用が開始され、今後、普及が予測される。このシステム
では、ドライバに提供される情報は多様化し、一層、増
加する傾向にある。一方、安全性の観点から、高齢者や
女性などのドライバの多様化や走行環境を考慮した見易
い車載表示器の開発が望まれている。

【０００３】車載表示器の画像を見易くするためには、
人間の視覚の明るさに対する順応度を考慮する必要があ
る。積雪した路面を運転している場合には、人間の視覚
は高い明度に順応しており、車両内部の情報機器を認識
する場合には、非常に暗く感じ色も薄く見えるため、視
認性が悪くなる。逆に夜間走行の場合には、人間の視覚
は低い明度に順応しており、車両内部の情報機器を認識
する場合には、非常に明るく感じ、幻惑され、視認性が
悪くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特開平２−１４１３４
８号公報には、路面の輝度を測定し、運転者の見ている
視野の等価光幕輝度を測定することで、車両内部の情報
機器の照明装置の照度を変化させる技術が開示されてい
る。又、特開平２−１９３７３８号公報は、運転者の視
線の方向を追尾し運転者の目の中心窩順応度を測定し、
その値と等価光幕輝度とから照明装置の照度を変化させ
ることを開示している。

【０００５】しかし、上記の従来技術では、等価光幕輝
度で順応度を推測する方法であるが、この方法では注視
点以外の視野環境の輝度が考慮されていないために、正
確な順応度が得られない。

【０００６】本発明は、視野環境の全画像の輝度からそ
の視野環境を見ている観測者の視覚の順応度を正確に求
めることで、どのような環境であっても、表示装置の画
像を見易くすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、視野
環境画像を作成する環境画像作成手段と、視野環境画像
における前方の風景において注視点を指定する注視点指
定手段と、注視点を中心とした所定関数により視野環境
画像の輝度を加重積分することで、観測者が視野環境の
注視点を注視した時の観測者の視覚の順応度を演算する
順応度演算手段と、観測者が順応度で表示装置の画像を
見るとき、その画像の最も見易い表示状態を決定する変
数と順応度との関係を補正特性として記憶した補正特性
記憶手段と、順応度演算手段により求められた順応度に
対応する変数値を補正特性から決定し、その変数値に基
づいて表示装置の画像の表示状態を補正する補正手段と
から成り、補正手段は、順応度に応じて表示装置の画像
の輝度を制御し、その輝度の制御可能範囲を越える場合
に、さらに、コントラスト又は彩度の少なくとも一方を
制御することを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明は、車載表示器であって、
前記注視点を車両の前方に固定したことを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、環境画像作成手段を、
観測者の見る視野環境をリアルタイムで撮像してその画
像を得る撮像手段とし、請求項４の発明は、環境画像作
成手段は、視野環境の代表点における照度を検出する照
度検出手段と、代表的な視野環境を表したモデル画像を
記憶したモデル画像記憶手段と、照度検出手段により検
出された照度に応じてモデル画像の輝度値を補正して環
境画像を得る加工手段とを有することを特徴とする。

【００１０】請求項５の発明は、注視点指定手段に、観
測者の視点の動きを検出して、注視点を検出する検出手
段を設けたことを特徴とする。又、請求項６の発明は、
観測者の視覚の順応度の時間応答特性を記憶した応答特
性記憶手段と、注視点を表示装置の画面に瞬時移動させ
た時に、時間応答特性から瞬時移動後の時間の経過に伴
う順応度を過渡順応度として求める過渡順応度演算手段
とを設け、補正手段を、時間経過に伴って変化する過渡
順応度に対応する変数値を補正特性から決定し、その変
数値に基づいて表示装置の画像の表示状態を補正するよ
うに構成したことを特徴とする。請求項７の発明は、視
野環境画像の輝度が任意の２つの値で急変した時に、時
間応答特性から急変後の時間の経過に伴う前記実順応度
を過渡順応度として求める過渡順応度演算手段を設け、
補正手段を、時間経過に伴って変化する過渡順応度を用
いて、最適変数で表示装置の画像の表示状態を時間経過
に伴って補正するようにしたことを特徴とする。さら
に、請求項８の発明は、所定関数は注視点を中心とする
ガウス分布であることを特徴とする。

【００１１】又、請求項９の発明は、視野環境の所定の
前方の風景において注視点を観測者が見る時の順応度を
検出する順応度検出手段と、観測者が順応度で表示装置
の画像を見るとき、その画像の最も見易い彩度と順応度
との関係を補正特性として記憶した補正特性記憶手段
と、順応度検出手段により検出された前記順応度に対応
する変数値を補正特性から決定し、その変数値に基づい
て前記表示装置の画像の彩度を補正する補正手段とから
成り、補正手段を、順応度に応じて表示装置の画像の輝
度を制御し、その輝度の制御可能範囲を越える 場合に、
さらに、彩度、又は、彩度とコントラストの両方を制御
することを特徴とする。そして、請求項１０の発明は、
順応度検出手段を、視野環境の照度を検出してその照度
に基づいて順応度を決定する手段としたことである。

【００１２】請求項１１の発明は、観測者の視覚の順応
度の時間応答特性を記憶した応答特性記憶手段と、注視
点を前記表示装置の画面に瞬時移動させた時に、時間応
答特性から瞬時移動後の時間の経過に伴う順応度を過渡
順応度として求める過渡順応度演算手段とを設け、補正
手段を、時間経過に伴って変化する過渡順応度に対応す
る変数値を補正特性から決定し、その変数値に基づいて
表示装置の画像の彩度を補正することを特徴とする。

【００１３】請求項１２の発明は、観測者の視覚の順応
度の時間応答特性を記憶した応答特性記憶手段と、視野
環境画像の輝度が任意の２つの値で急変した時に、時間
応答特性から急変後の時間の経過に伴う順応度を過渡順
応度として求める過渡順応度演算手段とを設け、補正手
段を、時間経過に伴って変化する過渡順応度に対応する
変数値を前記補正特性から決定し、その変数値に基づい
て前記表示装置の画像の彩度を補正することを特徴とす
る。

【００１４】

【００１５】

【作用及び発明の効果】環境画像作成手段により視野環
境画像が作成される。この視野環境画像の各画素の輝度
値は各画素に対応する視野環境の部分の輝度を表してい
る。注視点指定手段により、視野環境画像における前方
の風景において注視点が指定される。観測者が実際の視
野環境を見る時、視野環境上の注視点の位置により観測
者の視覚の順応度が変化する。順応度演算手段はこの順
応度を予測演算する。即ち、注視点を中心とした所定関
数により視野環境画像の輝度を加重積分することで、観
測者が視野環境の注視点を注視した時の観測者の視覚の
順応度が演算される。

【００１６】一方、補正特性記憶手段には、観測者が順
応度で表示装置の画像を見るとき、その画像の最も見易
い表示状態を決定する変数と順応度との関係が補正特性
として記憶されている。そして、補正手段により、順応
度演算手段により求められた順応度に対応する変数値を
補正特性から決定し、その変数値に基づいて表示装置の
画像の表示状態が補正される。これは、表示装置の画像
の輝度で調整可能な範囲では輝度で調整し、その可能範
囲を越えて表示状態を補正する必要がある場合に、さら
に、表示装置の画像のコントラストや彩度を強調するよ
うに補正する。又、表示装置の画像の表示状態を制御す
るのに最大輝度を制御することの他、順応度が高い程
（明るい輝度に順応している程）、表示装置の画像のコ
ントラストを拡大したり、彩度を向上させたりする補正
により、表示装置の画像をより見易くすることが可能と
なる。

【００１７】このように、視野環境全体の画像の輝度か
ら観測者の順応度が求められるので、順応度が正確に得
られ、表示装置の画像をより見易く制御することが可能
となる。

【００１８】又、請求項２の発明によれば、自動車の運
転者が見る前方の風景及び表示機器を含む車室内の設備
を撮像して視野環境画像として、前方の風景を注視点に
することで、前方を見ながら運転している運転者にとっ
て、表示装置の画像を最も見易い状態にすることが可能
となる。

【００１９】

【００２０】請求項３の発明では、観測者の見る視野環
境をリアルタイムで撮像しているので、視野環境がどの
様に変化しても、又、どれだけ高速で変化しても、観測
者の順応度を正確に求めることができる。請求項４の発
明は、視野環境をリアルタイムで撮像する代わりに、代
表的な視野環境のモデル画像を作成しておき、視野環境
の代表点における照度を検出して、その照度によりモデ
ル画像の輝度値を補正することで、現実の視野環境に近
似した画像を得るようにしている。よって、視野環境画
像を得る方法が簡単となるため、装置構成が簡略化され
る。

【００２１】請求項５の発明では、視野環境における観
測者の視点の動きを検出して、注視点を検出しているの
で、その時の順応度をより正確に求めることができる。
又、請求項６の発明は、注視点を表示装置の画面に瞬時
移動させた時、時間的な過渡特性を考慮して順応度を決
定しているので、表示装置の画像をより見易くすること
ができる。例えば、雪道走行時に車室内の表示装置の画
像を見る時、視野環境画像から求められる順応度は、高
い順応度から低い順応度へと瞬間的に変化するが、実際
の人間の視覚の順応度に過渡特性があるため、徐々に順
応度が低下する。この場合には、最初、表示装置の画像
は見難いが、徐々に、見易くなる傾向にある。従って、
従って、表示装置に注視点が移動した時には、最初、表
示装置の画像の輝度、コントラスト、彩度を高くして、
当初から見易くし、順応度の低下に伴って、それらの表
示状態を徐々に低下させることで、眩しさを与えること
なく、観測者の感じる感覚的な見易さを常に一定にする
ことができる。同様に、請求項７の発明によれば、視野
環境画像の輝度が任意の２つの値で急変した時に、時間
応答特性から急変後の時間の経過に伴う順応度を過渡順
応度として求めている。従って、請求項６の発明と同様
に、この過渡的に変化する順応度に応じて表示装置の画
像の表示状態が補正されるので、視野環境の明るさが急
変した時の観測者によって認識される視野環境の変化を
模擬画像として表示することができる。このため、例え
ば、晴天時に自動車を運転している時、トンネルに入っ
たり、トンネルから出たり、夜間走行時に対向車のヘッ
ドライトを受けた時のように、視野環境の明るさが急変
した場合にも、運転者は表示装置の画像を最も見易い状
態で見ることができる。

【００２２】請求項８の発明は、人間の網膜の細胞密度
分布がガウス分布であることから、所定関数を注視点を
中心とするガウス分布としたために、極めて正確に順応
度を求めることができる。

【００２３】請求項９の発明は、視野環境の所定の前方
の風景において注視点を観測者が見る時の順応度を検出
し、その順応度で表示装置の画像を見るとき、その画像
が最も見易い彩度となるように補正される。明るい状態
に順応している場合には、彩度が強調される結果、画面
が鮮明となる。また、輝度補正を行った後に、彩度補正
又は彩度補正とコントラスト補正とを行っているので、
広い範囲の順応度の変化に対して、より見易い画像を得
ることができる。

【００２４】請求項１０の発明は、視野環境の照度を検
出してその照度に基づいて順応度を決定しているので、
簡便な手段で順応度を予測することができる。

【００２５】請求項１１の発明は、請求項６と同様に、
注視点を表示装置の画面に瞬時移動させた時の過渡順応
度を求め、その過渡順応度に対応する変数値を補正特性
から決定し、その変数値に基づいて表示装置の画像の彩
度を補正しているので、順応度が動的に過渡的に変化し
ている場合でも、彩度の強調により表示装置の画像は最
も見易くなる。

【００２６】請求項１２の発明は、請求項７と同様に、
視野環境画像の輝度が任意の２つの値で急変した時の過
渡順応度を求め、その過渡順応度に対応する変数値を補
正特性から決定し、その変数値に基づいて表示装置の画
像の彩度を補正しているので、視野環境の輝度の急変に
より順応度が動的に過渡的に変化している場合でも、表
示装置の画像は彩度の強調により最も見易くなる。

【００２７】

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の具体的な実施例を図１に
示す。図１は本実施例にかかる車載用画像表示装置の構
成を示したブロック図である。ＣＣＤカメラ２０は自動
車の運転者（観測者）から見た視野環境を自動車の走行
と共にリアルタイムで撮像するためのものである。この
視野環境には、自動車が現在走行している前方の各種の
風景、例えば、雪道走行時、晴天時、曇天時、雨天時、
夜間、トンネル走行時等の輝度の異なる各種の風景や、
車室内の様子、表示器の画面等の視野環境である。ＣＣ
Ｄカメラ２０には画像入力装置２１が接続されており、
その画像入力装置２１は、ＣＣＤカメラ２０から出力さ
れる映像信号を処理して、リアルタイムで視野環境画像
をＲＡＭ１３に生成する装置である。ＲＡＭ１３は、図
２に示すように、車外画像、車室内画像、表示器画像の
３種類毎に各画像記憶部１３１、１３２、１３３に記憶
される。

【００２９】ＣＰＵ１１は、運転者の順応度を求め、表
示装置に画像を表示するための各種の演算を実行する装
置であり、そのＣＰＵ１１にはＲＯＭ１２が接続されて
いる。ＲＯＭ１２には、順応度の演算、表示装置の画像
の表示状態の補正演算をするためのプログラムを記憶し
たプログラム領域１２１、図３に示す順応度とその順応
度における表示画面の最適な輝度、コントラスト、彩度
との関係を示す補正特性を記憶する補正特性領域１２
２、視野環境の注視点を瞬時移動させた時や視野環境の
輝度が瞬時変動した時に、その運転者の順応度が時間的
に徐々に変化する順応度の過渡特性を記憶した過渡特性
領域１２３と、表示画像の画像データを記憶する画像デ
ータ領域１２４とが形成されている。この特性から従属
変数の値を求めるには、特性を、関数を規定したパラメ
ータで記憶して、関数演算により行えば良い。又、特性
を、２つの変数の関係をデータマップで記憶して、補間
演算により独立変数の任意の値に対応して従属変数の値
を決定しても良い。

【００３０】さらに、ＣＰＵ１１には、運転者の注視点
を決定するために、運転者の顔を撮像するＣＣＤカメラ
１５と、そのＣＣＤカメラ１５の出力する映像信号を処
理して画像処理により運転者の瞳の位置及び瞳の姿勢か
ら視線方向を検出する画像処理装置１４が接続されてい
る。さらに、カーナビゲーションシステムのように道路
地図を表示する表示装置１６がＣＰＵ１１に接続されて
いる。

【００３１】次に、本装置のＣＰＵ１１の処理手順を図
５のフローチャートに基づいて説明する。ステップ１０
０において、ＲＡＭ１３の各画像記憶部１３１、１３
２、１３３にリアルタイムで記憶される車外画像、車室
内画像、表示器画像を入力して、それぞれの画像を所定
の輝度に設定し、その３つの画像を合成した画像を視野
環境画像として、ＲＡＭ１３の視野環境画像記憶部１３
４に記憶する。この視野環境画像は、運転者から見た車
室内の表示器、ダッシュボード、自動車の前方の風景で
構成される。

【００３２】次に、ステップ１０２において、画像処理
装置１４から運転者の瞳の位置と視線方向とを入力し
て、上記で求めた視野環境画像上での注視点の位置が演
算される。視野環境に座標系を設定すれば、視野環境に
おけるＣＣＤカメラ１５の設置位置は既知であるので、
ＣＣＤカメラ１５の撮像する画像から、その視野環境座
標系における運転者の瞳の位置と視線方向は容易に求め
られる。又、視野環境座標系におけるＣＣＤカメラ２０
の設置位置は既知であるので、ＣＣＤカメラ２０により
撮像された視野環境画像上に視野環境座標系を投影する
ことができる。よって、視野環境画像上における注視点
を上記の運転者の瞳の位置と視線方向とから決定するこ
とができる。

【００３３】次に、ステップ１０４において、視野環境
画像に対応した実際の視野環境において、その注視点を
注視している時の運転者の順応度が演算される。

【００３４】この順応度の計算は、図６に示す手順に従
って実行される。ステップ２００で、重み付け係数の分
布が演算される。この重み付け係数の分布は、次のガウ
ス分布に従って決定される。

【００３５】

【数１】 G(θ)=exp((-θ/θ₀)²)…(1) 但し、図７に示すように、θは注視点を見る視線方向と
成す角、θ₀はガウス分布の大きさを決定する値であ
る。このガウス分布を離散的な画素アドレスに変換する
ために、次の重み付け係数を導入する。

【数２】 W(i,j)=exp(-((i-i₀)²+(j-j₀)²)/k)…(2) 但し、i,jは視野環境画像における画素アドレス、i₀,j₀
は視野環境画像上における注視点の画素アドレス、kは
ガウス分布の大きさを決定する値である。即ち、係数W
(i,j)は任意画素(i,j)の注視点(i₀,j₀)からの距離に比
例して、減衰定数1/kで減衰する指数関数で決定され
る。

【００３６】次に、ステップ２０２において、視野環境
画像の輝度値が上記の重み係数W(i,j)で重み付けられ
る。即ち、

【数３】
…(3) I_W(i,j)=I(i,j)W(i,j) 但し、I(i,j)は視野環境画像の画素(i,j)の輝度値、I
_W(i,j)はその重み付けられた輝度値である。

【００３７】次に、ステップ２０４において、重み付け
られた輝度値の平均値が演算される。

【数４】 La=(Σ_i=1 ⁿΣ_j=1 ^mI_W(i,j))/nm…(4) 但し、Laは重み付けられた輝度値の平均値であり、現実
の視野環境の注視点を見る時の運転者の順応度を表して
いる。又、n,mは視野環境画像のx方向y方向の画素数で
ある。

【００３８】次に、図５のステップ１０６へ移行して、
ＲＡＭ１２の補正特性領域１２２にに記憶されている図
３の補正特性から、上記で求めた順応度Laに対応する変
数値が求められる。例えば、順応度がLa1であると、変
数値は(Ba1,0,0)となる。又、順応度がLa2であると、変
数値は(Bmax,Ca2,Da2)である。但し、変数値は(輝度、
コントラスト係数、彩度係数)である。

【００３９】ステップ１０８において、表示画像の表示
状態の補正演算が行われる。例えば、順応度La1に対し
て変数値(Ba1,0,0)が得られた場合には、表示装置１６
の輝度のみをBa1とすることを意味する。表示装置１６
が液晶表示器である場合には、バックライト光の照度を
Ba1とする。これにより、表示装置１６の画面の最大輝
度（最も明るい画素の輝度）がBa1となり、注視点が自
動車の前方にある運転者の順応度La1において最も見易
い明るさの画像が得られる。

【００４０】又、順応度La2に対して、変数値(Bmax,Ca
2,Da2)が得られた場合には、表示装置１６のバックライ
ト光の照度を最大のBmaxとする。バックライト光の照度
をBmaxとしても、未だ、順応度La2において、最も見易
い画像が得られていないので、次のようにコントラスト
と彩度の補正が行われる。ＲＯＭ１２の画像データ領域
１２４に記憶されている画像データのＲＧＢ値から彩度
Zを求める。そして、Z・Da2により彩度を向上させる。
補正された彩度Z・Da2を逆変換により一次補正ＲＧＢ値
を求める。次に、この一次補正ＲＧＢ値から輝度Yを求
める。そして、Y・Ca2により画像の輝度をCa2倍だけ増
幅し、画像のコントラストをCa2倍に拡大する。そし
て、補正された輝度Y・Ca2から逆変換により２次補正Ｒ
ＧＢ値を求める。そして、ステップ１１０で、この２次
補正ＲＧＢ値に基づいて表示装置１６を駆動する。

【００４１】この処理により、運転者の順応度が高い場
合に、表示画面の輝度、コントラスト、彩度が増大する
ことで、より見易い画像を提供することができる。尚、
上記の実施例では、画面の輝度を最大値に調整しても、
なお、表示装置の画像の表示状態を補正しきれない場合
に、コントラストと彩度とを共に増加させるように補正
しているが、コントラスト又は彩度のいずれか一方を増
加させるだけでも良い。さらに、順応度の低い状態から
これらの３つの補正を同時に行っても良い。逆に、順応
度の低い状態からコントラスト又は彩度だけを補正する
ようにしても良い。

【００４２】次に、注視点が瞬時移動した時の順応度の
過渡特性を考慮して表示装置の画像の表示状態を補正す
るようにした実施例について、ＣＰＵ１１の処理手順を
示した図８のフローチャートを参照して説明する。

【００４３】図８のプログラムは、注視点が瞬時移動し
た場合に起動されるように構成されている。ステップ３
００では、図５のステップ１００と同様に、ＲＡＭ１３
の各画像記憶部１３１、１３２、１３３に記憶されてい
る車外画像、車室内画像、表示器画像を入力して、それ
ぞれの画像を所定の輝度に設定し、その３つの画像を合
成した画像を視野環境画像として、ＲＡＭ１３の視野環
境画像記憶部１３４に記憶する。

【００４４】次に、ステップ３０２において、図５のス
テップ１０２と同様に画面上の移動前と移動後の注視点
を２点決定する。即ち、視野環境画像における２つの注
視点を決定することになる。例えば、自動車の運転時に
車室内の表示器を見る場合を想定する。通常の運転状態
においては、運転者は前方を注視しているので、前方の
明るい風景が移動前の第１注視点として決定され、車室
内の表示器の表示を移動後の第２注視点として決定され
る。次に、ステップ３０４、３０６において、図５のス
テップ１０４と同様に、即ち、図６の処理手順により、
視野環境画像に対応した実際の視野環境において、第１
注視点を注視している時の運転者の視覚の第１順応度L₁
と、第２注視点を注視している時の運転者の視覚の第２
順応度L₂とが演算される。

【００４５】次に、ステップ３０８において、タイマを
起動して経過時間ｔを発生させる。次に、ステップ３１
０において、現在の経過時間ｔ、第１順応度L₁、第２順
応度L₂と図４に示す順応度の過渡特性とから次式により
経過時間ｔにおける順応度Ltを演算する。

【数７】 Lt=L₂+(L₁-L₂)exp(-t/T) …(7) 但し、Lt,L₁,L₂はdB値、Tは時定数である。

【００４６】次に、ステップ３１２において、図５のス
テップ１０８と同様な処理により、表示装置の画像の表
示状態の補正が実行される。即ち、過渡的に変化する順
応度Ltに対して、時間的に変化する変数値(Bt,Ct,Dt)を
求め、その変数値により表示装置の画像の補正演算を実
行して、ステップ３１４でその補正画像が表示装置１６
に表示される。そして、ステップ３１６で、｜Lt-L₂｜
≦Δか否かを判定することで、経過時間tにおける順応
度Ltが第２順応度L₂に十分に接近したか否かが判定され
る。順応度Ltが第２順応度L₂に十分に接近していない場
合には、ステップ３１０に戻り、次の経過時間ｔにおけ
る順応度Ltが演算され、上述した処理により経過時間ｔ
における補正画像が生成され、その補正画像が表示装置
１６に表示される。

【００４７】又、ステップ３１６で、順応度Ltが第２順
応度L₂に十分に接近したと判定された場合には、注視点
が瞬時移動した場合の本プログラムが終了する。

【００４８】次に視野環境の照度が時間的に急変した場
合の表示画像の補正方法について、図９のフローチャー
トを参照して説明する。図９のプログラムは視野環境画
像において注視点を含む領域の輝度が急変した場合に起
動される。ステップ４００では、図５のステップ１００
と同様に視野環境画像が合成される。ステップ４０２で
図５のステップ１０２と同様に視野環境画像上で注視点
が決定される。次に、ステップ４０４で、輝度が急変す
る前の視野環境画像の注視点を注視した時の視覚の第１
順応度L₁が演算され、ステップ４０６で、輝度が急変し
た後の視野環境画像の注視点を注視した時の視覚の第２
順応度L₂が演算される。

【００４９】以下、ステップ４０８〜４１４は、図８の
ステップ３０８〜３１４に同一である。このようにし
て、視野環境の輝度が急変した時、例えば、自動車で明
るい昼間に走行中にトンネルに入ったり、出たりした
時、夜間走行中に対向車のヘッドライトを受けた時に、
運転者の視覚の順応度が時間的に変化した場合にでも、
表示装置１６の画像を最も見易い状態に動的に制御する
ことができる。

【００５０】尚、上記実施例では、視野環境画像を実際
の視野環境を自動車の走行に伴いＣＣＤカメラで撮像し
て得ているが、基本となるモデル画像を撮影又はコンピ
ュータグラフィクス等によりＲＯＭ１２（モデル画像記
憶手段）に作成しておき、自動車外部の照度と自動車内
部の照度をリアルタイムで照度検出手段により検出し
て、その照度に応じてモデル画像の輝度を補正する（加
工手段）ことで、視野環境画像を近似的に得るようにし
ても良い。又、視野環境画像を車外、車室内、表示器と
３分割して入力しているが、分割しないで、一度に取り
込むようにしても良い。

【００５１】又、注視点の決定は、運転者の顔を撮影し
て画像処理により求めているが、自動車の前方に注視点
を固定しておいても良い。又、上記の処理を行うプログ
ラムは、ＦＤ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリＩＣ、光磁気デ
ィスク、ＣＤ等の記憶媒体に記憶して供給することがで
きる。

【００５２】上記実施例では、視野環境のある注視点を
見ている観測者の視覚の順応度を求めるのに、視野環境
画像を作成して、その視野環境画像上の注視点を中心と
して所定関数で輝度を重み付け加算して順応度を演算し
ているが、順応度検出手段として、視野環境の照度を検
出する照度センサと、この照度から順応度を予測演算す
るＣＰＵ及び演算プログラムを設けて、照度に比例して
順応度を求めるようにしても良い。例えば、車載用画像
表示装置の場合には車外の照度を検出することで、前方
を見ながら運転している時の運転者の視覚の順応度を、
照度に比例して求めることができる。又、表示装置の画
面上に注視点が移行した時の順応度は、車内の照度を検
出して、その照度に比例させて求めることができる。さ
らに、等価光幕輝度を測定する光学系を用いて、車両前
方に注視点がある場合の順応度と、表示装置の画面上に
注視点がある場合の順応度とを求めるようにしても良
い。

【００５３】請求項における各手段と上記実施例との関
係を説明する。環境画像作成手段は、ＣＣＤカメラ２
０、画像入力装置２１、ＲＡＭ１３、ＣＰＵ１１、ステ
ップ１００、３００、４００で構成され、注視点指定手
段は、ＣＣＤカメラ１５、画像処理装置１４、ＣＰＵ１
１、ステップ１０２、３０２、４０２で構成され、補正
特性記憶手段はＲＯＭ１２で構成され、順応度演算手段
はＣＰＵ１１、ステップ１０４、２００〜２０４、３０
４、３０６、４０４、４０６とで構成され、補正手段
は、ＣＰＵ１１、ステップ１０８、３１２、４１２で構
成される。応答特性記憶手段はＲＯＭ１２で構成され、
過渡順応度演算手段はＣＰＵ１１と、ステップ３１０、
４１０とで構成されている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の具体的な実施例にかかる車載用画像表
示装置の構成を示したブロック図。

【図２】同実施例装置の機能を示したブロック図。

【図３】運転者の順応度と表示装置の画像を最適表示と
するための表示輝度、彩度補正係数、コントラスト補正
係数との関係である補正特性を示した特性図。

【図４】順応度の過渡特性を示した特性図。

【図５】同実施例装置のＣＰＵにより表示装置の画像の
表示状態を補正するための処理手順を示したフローチャ
ート。

【図６】順応度を求めるための処理手順を示したフロー
チャート。

【図７】順応度を求めるためのガウス分布を示した特性
図。

【図８】注視点が瞬時移動する時の表示装置の画像の表
示状態を補正するための処理手順を示したフローチャー
ト。

【図９】視野環境の輝度が急変する時の表示装置の画像
の表示状態を補正するための処理手順を示したフローチ
ャート。

【符号の説明】

１１…ＣＰＵ １２…ＲＯＭ １３…ＲＡＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６９１ Ｇ０９Ｇ 3/20 ６９１Ｇ Ｂ６０Ｒ 11/02 Ｂ６０Ｒ 11/02 Ｃ Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０ Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０Ｃ 5/02 5/02 Ｚ 5/10 5/10 Ｂ Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｚ 9/12 9/12 Ａ (72)発明者 山本 新 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 平２−193738（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−161345（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−77957（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−96803（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−203478（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−21957（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−101660（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−186761（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−76815（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/20 642 G09G 3/20 631 G09G 3/20 680 G09G 3/20 691 B60R 11/02 G09G 5/00 550 G09G 5/02 G09G 5/10 H04N 5/66 H04N 9/12

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】視野環境を観測者が見る時、観測者の視覚
   の明るさに関する順応度に応じて、表示装置の画像の表
   示状態を制御するようにした車載用画像表示装置におい
   て、 視野環境画像を作成する環境画像作成手段と、 前記視野環境画像における前方の風景において注視点を
   指定する注視点指定手段と、 前記注視点を中心とした所定関数により前記視野環境画
   像の輝度を加重積分することで、前記観測者が前記視野
   環境の前記注視点を注視した時の観測者の視覚の順応度
   を演算する順応度演算手段と、 前記観測者が前記順応度で前記表示装置の画像を見ると
   き、その画像の最も見易い表示状態を決定する変数と前
   記順応度との関係を補正特性として記憶した補正特性記
   憶手段と、 前記順応度演算手段により求められた前記順応度に対応
   する変数値を前記補正特性から決定し、その変数値に基
   づいて前記表示装置の画像の表示状態を補正する補正手
   段とから成り、 前記補正手段は、前記順応度に応じて前記表示装置の画
   像の輝度を制御し、その輝度の制御可能範囲を越える場
   合に、さらに、コントラスト又は彩度の少なくとも一方
   を制御する ことを特徴とする車載用画像表示装置。
2. 【請求項２】車載表示器であって、前記注視点を車両の
   前方に固定したことを特徴とする請求項１に記載の車載
   用画像表示装置。
3. 【請求項３】前記環境画像作成手段は、前記観測者の見
   る前記視野環境をリアルタイムで撮像してその画像を得
   る撮像手段であることを特徴とする請求項１に記載の車
   載用画像表示装置。
4. 【請求項４】前記環境画像作成手段は、前記視野環境の
   代表点における照度を検出する照度検出手段と、代表的
   な視野環境を表したモデル画像を記憶したモデル画像記
   憶手段と、前記照度検出手段により検出された前記照度
   に応じて前記モデル画像の輝度値を補正して前記環境画
   像を得る加工手段とを有することを特徴とする請求項１
   乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載用画像表示装
   置。
5. 【請求項５】前記注視点指定手段は、前記観測者の視点
   の動きを検出して、注視点を検出する検出手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車載用画像表示装
   置。
6. 【請求項６】観測者の視覚の順応度の時間応答特性を記
   憶した応答特性記憶手段と、 前記注視点を前記表示装置の画面に瞬時移動させた時
   に、前記時間応答特性から瞬時移動後の時間の経過に伴
   う前記順応度を過渡順応度として求める過渡順応度演算
   手段とを設け、 前記補正手段は、時間経過に伴って変化する前記過渡順
   応度に対応する変数値を前記補正特性から決定し、その
   変数値に基づいて前記表示装置の画像の表示状態を補正
   することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか
   １項に記載の車載用画像表示装置。
7. 【請求項７】観測者の視覚の順応度の時間応答特性を記
   憶した応答特性記憶手段と、 前記視野環境画像の輝度が任意の２つの値で急変した時
   に、前記時間応答特性から急変後の時間の経過に伴う前
   記順応度を過渡順応度として求める過渡順応度演算手段
   とを設け、 前記補正手段は、時間経過に伴って変化する前記過渡順
   応度に対応する変数値を前記補正特性から決定し、その
   変数値に基づいて前記表示装置の画像の表示状態を補正
   することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか
   １項に記載の車載用画像表示装置。
8. 【請求項８】前記所定関数は前記注視点を中心とするガ
   ウス分布であることを特徴とする請求項１に記載の車載
   用画像表示装置。
9. 【請求項９】視野環境を観測者が見る時、観測者の視覚
   の明るさに関する順応度に応じて、表示装置の画像の表
   示状態を制御するようにした車載用画像表示装置におい
   て、 前記視野環境の所定の前方の風景において注視点を前記
   観測者が見る時の前記順応度を検出する順応度検出手段
   と、 前記観測者が前記順応度で前記表示装置の画像を見ると
   き、その画像の最も見易い彩度と前記順応度との関係を
   補正特性として記憶した補正特性記憶手段と、 前記順
   応度検出手段により検出された前記順応度に対応する変
   数値を前記補正特性から決定し、その変数値に基づいて
   前記表示装置の画像の彩度を補正する補正手段とから成
   り、 前記補正手段は、前記順応度に応じて前記表示装置の画
   像の輝度を制御し、その輝度の制御可能範囲を越える場
   合に、さらに、彩度、又は、彩度とコントラストの両方
   を制御する ことを特徴とする車載用画像表示装置。
10. 【請求項１０】前記順応度検出手段は、前記視野環境の
    照度を検出し、その照度に基づいて順応度を決定する手
    段であることを特徴とする請求項９に記載の車載用画像
    表示装置。
11. 【請求項１１】観測者の視覚の順応度の時間応答特性を
    記憶した応答特性記憶手段と、 前記注視点を前記表示装置の画面に瞬時移動させた時
    に、前記時間応答特性から瞬時移動後の時間の経過に伴
    う前記順応度を過渡順応度として求める過渡順応度演算
    手段とを設け、 前記補正手段は、時間経過に伴って変化する前記過渡順
    応度に対応する変数値を前記補正特性から決定し、その
    変数値に基づいて前記表示装置の画像の彩度を補正する
    ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の車載
    用画像表示装置。
12. 【請求項１２】観測者の視覚の順応度の時間応答特性を
    記憶した応答特性記憶手段と、 前記視野環境画像の輝度が任意の２つの値で急変した時
    に、前記時間応答特性から急変後の時間の経過に伴う前
    記順応度を過渡順応度として求める過渡順応度演算手段
    とを設け、 前記補正手段は、時間経過に伴って変化する前記過渡順
    応度に対応する変数値を前記補正特性から決定し、その
    変数値に基づいて前記表示装置の画像の彩度を補正する
    ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の車載
    用画像表示装置。