JP6617733B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、外界風景を透過する投影部材へ表示画像を投影することで、表示画像を車室内の視認領域にて視認可能に虚像表示する車両用表示装置に、関する。

従来、投影部材へ投影する表示画像を、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head Up Display）により発光形成する車両用表示装置は、広く知られている。

このような車両用表示装置の一種として特許文献１に開示されるものでは、表示画像の背景となる外界風景を外界カメラにより撮像することで、外界風景の外界明るさを表した背景輝度を特定可能に、カメラ画像が取得されるようになっている。こうしてカメラ画像から特定される背景輝度は、ＨＵＤにより表示画像を虚像表示させる虚像表示輝度の制御にて利用されることで、表示画像の視認性低下を抑制することが可能となっている。

特開２０１４−１３６５２０号公報

さて、カメラ画像を適切に取得するために一般に外界カメラでは、例えば露出制御やゲイン制御等のフィルタリング処理を外界明るさに応じて行う必要がある。そのため、外界明るさの異なる昼と夜とであるにも拘わらず、カメラ画像を構成する撮像画素値がフィルタリング処理によっては同一値又は近接値となることで、特許文献１の開示装置では、特定される背景輝度が実際の外界明るさを反映し得なくなってしまう。その結果、外界風景に対する表示画像のコントラストが不足又は過多となるコントラスト不良が生じて、視認性低下を抑制することが困難となるおそれがあった。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、表示画像の視認性を確保する車両用表示装置を、提供することにある。

以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。尚、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。

上述の課題を解決するために開示された発明は、
外界風景（８）の撮像によりカメラ画像（３３）を取得する外界カメラ（３０ａ）と、外界風景の外界明るさ（Ｌｏ）を検知する明るさセンサ（４０ａ）とを搭載した車両（２）において、外界風景を透過する投影部材（２１）へ表示画像（５６）を投影することにより、表示画像を車室（２ａ）内の視認領域（７）にて視認可能に虚像表示する車両用表示装置（５）であって、
表示画像を発光形成するＨＵＤ（５０）と、
カメラ画像を構成する撮像画素値（Ｔｃ）から外界明るさに応じた補正により変換させる補正画素値（Ｔｒ）の撮像画素値に対する相関を、補正データ（Ｄｒ）として記憶するメモリ（５４ｂ）と、
メモリに記憶された補正データに基づき、外界カメラにより取得されたカメラ画像のうち消失点及び地平線の少なくとも一方よりも手前側を撮像した特定画素部分（Ｐｃ）の撮像画素値を、明るさセンサにより検知された外界明るさに応じて補正画素値に変換する変換ブロック（Ｓ１０４，Ｓ２１０４，Ｓ３１０４，Ｓ４１０４，Ｓ５１０４）と、
変換ブロックにより撮像画素値から変換された補正画素値に対応させて、ＨＵＤによる表示画像の虚像表示輝度（Ｌｄ）を制御する表示制御ブロック（Ｓ１０５，Ｓ５１０５，Ｓ６１０５，Ｓ７１０５）とを、備える。

このような発明では、外界カメラにより取得されたカメラ画像の撮像画素値から変換される補正画素値は、その撮像画素値に対する相関としてメモリに記憶された補正データに基づき、補正された値となる。このとき補正画素値は、明るさセンサにより検知された外界風景の外界明るさに応じて撮像画素値から変換されるので、実際の外界明るさを正確に反映し易い。しかも補正画素値は、カメラ画像のうち消失点及び地平線の少なくとも一方よりも手前側を撮像した特定画素部分の撮像画素値から変換されるので、当該少なくとも一方よりも上側からの太陽光の影響を低減できる。これらのことから、補正画素値に対応して虚像表示輝度の制御される表示画像では、外界風景に対するコントラスト不良が生じ難くなるので、視認性を確保することが可能である。

第一実施形態による車両用表示装置を搭載した自車両の車室内を示す内観図である。 第一実施形態による車両用表示装置を示すブロック図である。 第一実施形態によるカメラ画像を示すイメージ図である。 第一実施形態によるＨＵＤの構成を示すブロック図である。 第一実施形態による表示画像の虚像表示状態を示す正面図である。 第一実施形態によるカメラ画像の撮像画素値を示すイメージ図である。 第一実施形態による表示制御フローを示すフローチャートである。 第一実施形態による補正データを示すイメージ図である。 第一実施形態による表示画素値の初期設定値との相関を示すグラフである。 第一実施形態による画素値制御データを示すイメージ図である。 第二実施形態による表示制御フローを示すフローチャートである。 第二実施形態によるカメラ画像の撮像画素値を示すイメージ図である。 第三実施形態による表示制御フローを示すフローチャートである。 第三実施形態によるカメラ画像の撮像画素値を示すイメージ図である。 第四実施形態による表示制御フローを示すフローチャートである。 第四実施形態によるカメラ画像の撮像画素値を示すイメージ図である。 第五実施形態による表示制御フローを示すフローチャートである。 第五実施形態によるカメラ画像を示すイメージ図である。 第五実施形態による表示画像の虚像表示状態を示す正面図である。 第六実施形態による表示制御フローを示すフローチャートである。 第六実施形態による表示画素値の初期設定値との相関を示すグラフである。 第六実施形態による輝度値制御データを示すイメージ図である。 第七実施形態による表示制御フローを示すフローチャートである。 第七実施形態による表示画素値の初期設定値との相関（ａ）及び光源輝度値の初期設定値との相関（ｂ）を示すグラフである。 第七実施形態による画素値制御データ（ａ）及び輝度値制御データ（ｂ）を示すイメージ図である。 図２の変形例による車両用表示装置を示すブロック図である。 図６の変形例によるカメラ画像の撮像画素値を示すイメージ図である。 図８の変形例による補正データを示すイメージ図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。

（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による運転支援システム１は、図１，２に示すように車両２に搭載される。運転支援システム１は、周辺監視系３、車両制御系４及び車両用表示装置５を含んで構成されている。これらの各要素３，４，５は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）等の車内ネットワーク６を介して互いに接続されている。

図２に示すように周辺監視系３は、周辺センサ３０及び周辺監視ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３１を備えている。周辺センサ３０は、例えば車両２の外界において衝突の可能性がある他車両、人工構造物、人間及び動物といった障害物、並びに車両２の外界（即ち車室２ａ外）に存在する速度標識及び各種警告標識といった交通標識等を、検知する。周辺センサ３０は、例えば外界カメラ３０ａ、ソナー、レーダ及びＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging / Laser Imaging Detection and Ranging）等のうち、外界カメラ３０ａを少なくとも含んだ一種類又は複数種類である。

ここで、車両２に汎用的に搭載される外界カメラ３０ａは、図３に示す車両２の外界にて車室２ａの前方に存在する外界風景８の所定範囲を撮像することで、カメラ画像３３を取得する。外界カメラ３０ａは、例えば単眼式若しくは複眼式等であり、図１，４に示す車両２のバンパー２３又はルームミラー２４等に搭載される。これにより外界風景８のうち、車室２ａ内にて運転席２０上の乗員が車両２のフロントウインドシールド２１を通して視認可能な範囲に、図５に示す外界カメラ３０ａの撮像領域Ａｃが設定されている。

このような外界カメラ３０ａによって取得されるカメラ画像３３は、図６に示すように、複数色の撮像画素値Ｔｃから構成される。そこで本実施形態の撮像画素値Ｔｃは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の色毎に外界カメラ３０ａの各画素にて感知した階調値を、０〜２５５の２５６段階で表す。即ち、本実施形態の外界カメラ３０ａは、各画素の撮像画素値ＴｃをＲＧＢデータフォーマットにて生成する。

図２に示す周辺監視ＥＣＵ３１は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータを主体として構成され、周辺センサ３０と車内ネットワーク６とに接続されている。周辺監視ＥＣＵ３１は、例えば障害物情報及び交通標識情報等を、周辺センサ３０の出力信号に基づき取得する。

車両制御系４は、車両関連センサ４０、乗員関連センサ４１及び車両制御ＥＣＵ４２を備えている。車両関連センサ４０は、車内ネットワーク６に接続されている。車両関連センサ４０は、例えば車両２の運転状態情報、ナビゲーション情報、交通標識情報及び走行環境情報等を取得する。車両関連センサ４０は、例えば明るさセンサ４０ａ、車速センサ、回転数センサ、舵角センサ、燃料センサ、水温センサ及び通信機等のうち、明るさセンサ４０ａを少なくとも含んだ一種類又は複数種類である。

ここで、車両２に汎用的に搭載される明るさセンサ４０ａは、図１，５に示す車両２の外界にて車室２ａの前方に存在する外界風景８の所定範囲の照度又は輝度を、外界明るさＬｏとして検知する。明るさセンサ４０ａは、例えばフォトトランジスタ若しくはフォトダイオード等であり、図１，４に示す車両２のインストルメントパネル２２又はルームミラー２４等に搭載される。これにより外界風景８のうち、乗員がフロントウインドシールド２１を通して視認可能な範囲であって、外界カメラ３０ａの撮像領域Ａｃに包含される範囲に、図５に示す明るさセンサ４０ａの検知領域Ａｌが設定されている。

図２に示すように乗員関連センサ４１は、車内ネットワーク６に接続されている。乗員関連センサ４１は、車両２の車室２ａ内に搭乗した乗員の状態又は操作を検知する。乗員関連センサ４１は、例えばパワースイッチ４１ａ、表示設定スイッチ、乗員状態モニタ及びターンスイッチ等のうち、パワースイッチ４１ａを少なくとも含んだ一種類又は複数種類である。

ここでパワースイッチ４１ａは、車両２の内燃機関又はモータジェネレータを始動させるために車室２ａ内外にて乗員により操作されることで、当該操作を検知する。パワースイッチ４１ａは、例えば乗員による回転操作式及びプッシュ操作式、並びに電子キーによる遠隔操作式等のうち、一種類又は複数種類である。

車両制御ＥＣＵ４２は、プロセッサ及びメモリを有するマイクロコンピュータを主体として構成され、車内ネットワーク６に接続されている。車両制御ＥＣＵ４２は、エンジン制御ＥＣＵ、モータ制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵ、ステアリング制御ＥＣＵ及び統合制御ＥＣＵ等のうち、一種類又は複数種類である。

図１，２，４に示すように車両用表示装置５は、車室２ａ内にて表示画像５６を虚像表示するために、ＨＵＤ５０及びＨＣＵ（HMI（Human Machine Interface） Control Unit）５４を備えている。

ＨＵＤ５０は、車室２ａ内にてインストルメントパネル２２に設置されている。ＨＵＤ５０は、プロジェクタ５１によりカラーの表示画像５６を発光形成する。そこで本実施形態のプロジェクタ５１は、図２，４に示すように、表示ユニット５１ａと光源ユニット５１ｂとを組み合わせて構成されている。ここで表示ユニット５１ａは、例えばドットマトリクス型ＴＦＴ液晶パネル等を主体として構成されている。表示ユニット５１ａは、ＨＣＵ５４の制御する表示画素値Ｔｄに従って各画素を駆動されることで、表示画像５６を形成する。一方で光源ユニット５１ｂは、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）を主体として構成されている。光源ユニット５１ｂは、ＨＣＵ５４の制御する光源輝度値Ｓｄに従って通電されることで、表示ユニット５１ａを照明して表示画像５６を発光させる。以上の構成から、表示ユニット５１ａに形成される表示画像５６の各画素の表示画素値Ｔｄと、表示画像５６を発光させる光源ユニット５１ｂの光源輝度値Ｓｄとの組み合わせにより、図５に示す表示画像５６全体の虚像表示輝度Ｌｄが決まることとなる。

このようなプロジェクタ５１によって発光状態に形成される表示画像５６は、車室２ａ内の乗員に報知する各種情報を、表す。具体的に表示画像５６は、例えば図１，５に示す車速情報及びエンジン回転数情報といった運転状態情報の他に、経路案内情報及び渋滞情報といったナビゲーション情報、速度標識情報といった交通標識情報、並びに天候情報及び路面情報といった走行環境情報等を表す。尚、これらの情報以外にも表示画像５６は、例えば車室２ａ内に提供される音楽情報、映像情報及びモバイル通信情報等を表してもよい。

こうして所定情報を表すようにプロジェクタ５１によって形成された表示画像５６の光束は、図１，４の如く例えば凹面鏡等の光学系５２により導光されることで、「投影部材」としてのフロントウインドシールド２１に投影される。このとき、透光性ガラスにより形成されるフロントウインドシールド２１は、外界風景８から光束を透過させる。これらの結果、フロントウインドシールド２１にて反射した表示画像５６の光束と、同シールド２１を透過した外界風景８からの光束とは、車室２ａ内にて運転席２０上の乗員に知覚される。

以上により表示画像５６は、フロントウインドシールド２１よりも前方にて結像される虚像として、外界風景８と重畳表示されることで、車室２ａ内の視認領域７にて乗員により視認可能となる。そこで、図５に示すように表示画像５６の虚像表示される表示領域Ａｄは、乗員がフロントウインドシールド２１を通して視認可能な範囲であって、外界カメラ３０ａの撮像領域Ａｃにも明るさセンサ４０ａの検知領域Ａｌにも包含される範囲に、設定されている。

図２に示すようにＨＣＵ５４は、プロセッサ５４ａ及びメモリ５４ｂを有するマイクロコンピュータを主体として構成され、ＨＵＤ５０と車内ネットワーク６とに接続されている。ＨＣＵ５４は、ＨＵＤ５０による表示画像５６の虚像表示を制御する。このときＨＣＵ５４は、例えばＥＣＵ３１，４２及びセンサ４０，４１により取得又は検知の情報、並びにメモリ５４ｂの記憶情報等に基づき、表示制御を実行する。尚、ＨＣＵ５４のメモリ５４ｂ及び他の各種ＥＣＵのメモリは、例えば半導体メモリ、磁気媒体若しくは光学媒体等といった記憶媒体を、一つ又は複数利用してそれぞれ構成される。

ここでＨＣＵ５４は、予めメモリ５４ｂに記憶された表示画像５６を読み出して、当該ＨＵＤ５０による表示画像５６の虚像表示状態を制御する。そのためにＨＣＵ５４は、予めメモリ５４ｂに記憶された表示制御プログラムをプロセッサ５４ａにより実行することで、図７に示す表示制御フローの各ステップを機能的に実現する。尚、この表示制御フローは、パワースイッチ４１ａのオン操作に応じて開始され、同スイッチ４１ａのオフ操作に応じて終了する。また、表示制御フロー中の「Ｓ」とは、各ステップを意味する。

図７に示すように表示制御フローのＳ１０１では、外界風景８の撮像領域Ａｃを外界カメラ３０ａに撮像させる。これによりＳ１０１では、図６に示すように各画素における色毎の撮像画素値Ｔｃから構成されるカメラ画像３３を、取得する。

続くＳ１０２では、外界風景８の外界明るさＬｏを明るさセンサ４０ａに検知させる。これによりＳ１０２では、外界風景８のうち撮像領域Ａｃと重畳した検知領域Ａｌにおける照度又は輝度を、図５に示す現在の外界明るさＬｏとして取得する。

また続くＳ１０３では、Ｓ１０１により取得されたカメラ画像３３における各画素の撮像画素値Ｔｃから、補正の変換元とする撮像画素値Ｔｃを色毎に決定する。具体的に、Ｓ１０３ではまずＳ１０３ａにて、カメラ画像３３のうち、図３，５に示す消失点Ｈｐ及び地平線Ｈｌの少なくとも一方よりも手前側（即ち車両２側）の外界風景８に限定して、表示領域Ａｄと重畳する箇所を撮像した複数画素部分を、特定画素部分Ｐｃとして選定する。このとき本実施形態では、図３の如く縦横に連続する複数画素部分に予め設定された固定の画素エリアであって、外界風景８にて明るさセンサ４０ａの検知領域Ａｌに包含され且つ表示領域Ａｄを包含する範囲を撮像した画素エリアを、特定画素部分Ｐｃに選定する。次にＳ１０３では図７のＳ１０３ｂにて、Ｓ１０３ａにより選定された特定画素部分Ｐｃを構成する複数画素部分の撮像画素値Ｔｃを色毎に平均することで、補正の変換元とする撮像画素値Ｔｃとしての平均画素値Ｔｃａｖｅを色毎に算出する。尚、こうしたＳ１０３にて撮像画素値Ｔｃを平均する特定画素部分Ｐｃの選定位置の基準となる消失点Ｈｐ及び地平線Ｈｌについては、その少なくとも一方がカメラ画像３３の画像処理により、又は外界カメラ３０ａの搭載位置に応じた固定箇所にて、抽出される。

さらに続くＳ１０４では、色毎の撮像画素値ＴｃとしてＳ１０３により算出された平均画素値Ｔｃａｖｅをそれぞれ、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏに応じて、図８に示すように色毎の補正画素値Ｔｒへと変換する。具体的に補正画素値Ｔｒは、外界カメラ３０ａ若しくはＥＣＵ３１でのフィルタリング処理の如何に拘わらず実際の外界明るさＬｏを反映可能となるよう、外界明るさＬｏに応じた補正により撮像画素値Ｔｃから変換させる階調値を、０〜２５５の２５６段階で表す。そこで本実施形態の補正画素値Ｔｒについては、撮像画素値Ｔｃとの相関が色毎に規定されて、補正データＤｒとして予めメモリ５４ｂに記憶されている。尚、図８は、撮像画素値Ｔｃと補正画素値Ｔｒとの色毎の相関が互いに同一に規定されることで、特に本実施形態では全色に共通化された補正データＤｒを、示している。

このように補正画素値Ｔｒの撮像画素値Ｔｃに対する相関を規定した補正データＤｒは、所定の外界明るさＬｏ（図８の例では所定の照度）毎にテーブルの形態にて用意されている。但し、メモリ５４ｂの記憶容量低減のため、用意された外界明るさＬｏ間の補正データＤｒは、用意された外界明るさＬｏの補正データＤｒから内挿補間又は外挿補間される。尚、説明の理解を容易にするために図８では、三つの外界明るさＬｏ毎の相関を示す補正データＤｒとそれらの間の補間とを示しているが、実際はさらに細かく分けた外界明るさＬｏ毎の相関を示す補正データＤｒとそれらの間の補間とが実現される。また補正データＤｒは、補間を不要とする演算式の形態にて用意されていてもよい。

以上よりＳ１０４では、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏと対応する補正データＤｒに基づくことで、Ｓ１０３により算出された平均画素値Ｔｃａｖｅと対応する補正画素値Ｔｒを、色毎に決定する。

またさらに図７に示すように、Ｓ１０４に続くＳ１０５では、Ｓ１０４により変換された色毎の補正画素値Ｔｒに個別に対応させて、表示画像５６における各画素の表示画素値Ｔｄを色毎に調整する。具体的にいずれの色の表示画素値Ｔｄについても、表示ユニット５１ａにて表示画像５６の各画素に予め設定される表示画素値Ｔｄの初期設定値Ｔｄ０と、色毎の補正画素値Ｔｒ及びその最大値Ｔｒｍａｘ（ここでは２５５）とを用いて、下記式１により表される。図９は、式１に従って初期設定値Ｔｄ０と表示画素値Ｔｄとの間に現出する色毎の相関につき、補正画素値Ｔｒと最大値Ｔｒｍａｘとの比Ｔｒ／Ｔｒｍａｘが０．４となる場合を例にとって、実線グラフで示している。そこで、こうした相関に基づき表示画素値Ｔｄを決定するために本実施形態では、式１に従う画素値制御データＤｃｔが図１０に示すようなテーブルの形態にて用意され、予めメモリ５４ｂに記憶されている。尚、画素値制御データＤｃｔは、式１を表す演算式の形態にて用意されていてもよい。
Ｔｄ＝Ｔｄ０・Ｔｒ／Ｔｒｍａｘ …（式１）

このようにメモリ５４ｂに記憶された画素値制御データＤｃｔに基づくことでＳ１０５では、Ｓ１０４により変換された補正画素値Ｔｒに対応する表示画素値Ｔｄを、色毎に決定する。その結果、決定された色毎の表示画素値Ｔｄに従って表示ユニット５１ａが画素駆動されることで、表示画像５６の虚像表示輝度Ｌｄが制御される。このとき本実施形態では、光源ユニット５１ｂの従う光源輝度値Ｓｄを、固定値に維持設定する。故に、図５に示す表示画像５６の虚像表示輝度Ｌｄは、決定された色毎の表示画素値Ｔｄに追従することで、Ｓ１０４により変換された補正画素値Ｔｒに対応して制御されることとなる。尚、こうしたＳ１０５は補正の有効時間だけ継続され、当該有効時間が経過すると、Ｓ１０１へ戻る。

ここまでの説明から第一実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ１０３ｂを実行する機能部分が「平均ブロック」に相当する。それと共に第一実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ１０４を実行する機能部分が「変換ブロック」に相当し、ＨＣＵ５４のＳ１０５を実行する機能部分が「表示制御ブロック」に相当する。

（作用効果）
以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。

第一実施形態では、外界カメラ３０ａにより取得されたカメラ画像３３の撮像画素値Ｔｃから変換される補正画素値Ｔｒは、その撮像画素値Ｔｃに対する相関としてメモリ５４ｂに記憶された補正データＤｒに基づき、補正された値となる。このとき補正画素値Ｔｒは、明るさセンサ４０ａにより検知された外界風景８の外界明るさＬｏに応じて撮像画素値Ｔｃから変換されるので、実際の外界明るさＬｏを正確に反映し易い。しかも補正画素値Ｔｒは、カメラ画像３３のうち消失点Ｈｐ及び地平線Ｈｌの少なくとも一方よりも手前側を撮像した特定画素部分Ｐｃの撮像画素値Ｔｃから変換されるので、当該少なくとも一方よりも上側からの太陽光の影響を低減できる。これらのことから、補正画素値Ｔｒに対応して虚像表示輝度Ｌｄの制御される表示画像５６では、外界風景８に対するコントラスト不良が生じ難くなるので、視認性を確保することが可能である。

さらに第一実施形態のように、表示領域Ａｄを包含する外界カメラ３０ａの撮像領域Ａｃでは、ＨＵＤ５０により表示領域Ａｄに虚像表示される表示画像５６の実際の背景が、外界風景８として撮像されることとなる。故に、補正画素値Ｔｒ及びそれに対応して制御される虚像表示輝度Ｌｄは、そうした実際の背景の撮像画素値Ｔｃを反映できる。それと共に第一実施形態のように、表示領域Ａｄを包含する明るさセンサ４０ａの検知領域Ａｌでは、ＨＵＤ５０により表示領域Ａｄに虚像表示される表示画像５６の実際の背景にて、外界明るさＬｏが検知されることとなる。故に、補正画素値Ｔｒ及びそれに対応して制御される虚像表示輝度Ｌｄは、そうした実際の背景の外界明るさＬｏを反映できる。したがって、以上の如き反映作用によれば、コントラスト不良を確実に生じ難くして、視認性確保効果の信頼性を高めることが可能となる。

またさらに第一実施形態では、カメラ画像３３のうち複数画素部分である特定画素部分Ｐｃの撮像画素値Ｔｃを平均して算出された平均画素値Ｔｃａｖｅから、補正画素値Ｔｒが変換される。このような複数画素部分の平均画素値Ｔｃａｖｅによれば、撮像画素値Ｔｃの局所的且つ偶発的な変動による誤差を低減できる。その結果、補正画素値Ｔｒに対応して制御される虚像表示輝度Ｌｄは、そうした撮像画素値Ｔｃの変動誤差に起因するコントラスト不良を招き難くなるので、視認性確保効果の信頼性を高めることが可能である。

加えて第一実施形態によると、特定画素部分Ｐｃの撮像画素値Ｔｃから変換されて実際の外界明るさＬｏを正確に反映する補正画素値Ｔｒと対応するように、表示画素値Ｔｄが調整されることとなる。故に表示画像５６において、そうした補正画素値Ｔｒと対応する表示画素値Ｔｄから決まる虚像表示輝度Ｌｄによれば、視認性低下を招くようなコントラスト不良を抑制することが可能となる。

（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１１に示すように、第二実施形態による表示制御フローのＳ１０３ではＳ１０３ａに続くＳ２１０３ｂにて、特定画素部分Ｐｃを構成する複数画素部分の各画素の撮像画素値Ｔｃを、色毎に比較する。これによりＳ２１０３ｂでは、図１２に示すように同一値又は同一範囲内の撮像画素値Ｔｃを与える画素数が最多となる最多画素部分Ｐｃｍから、当該同一値又は同一範囲内の撮像画素値Ｔｃを色毎に抽出する。ここで図１２は、同一値の撮像画素値Ｔｃを与える画素数が最多となる最多画素部分Ｐｃｍを、示している。また一方で図示はしないが、同一範囲内の撮像画素値Ｔｃとは、撮像画素値Ｔｃが設定量ずつ増加する毎に予め区切られる複数範囲のうち、特定画素部分Ｐｃの各撮像画素値Ｔｃがそれぞれ該当する範囲の同じもの同士を、意味する。

図１１に示すように第二実施形態では、こうしたＳ１０３からＳ２１０４に移行する。このＳ２１０４では、Ｓ２１０３ｂにより抽出された最多画素部分Ｐｃｍの色毎の撮像画素値Ｔｃをそれぞれ、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏに応じて、色毎の補正画素値Ｔｒへと変換する。このときの変換は、第一実施形態に準じて実行される。即ち、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏと対応する補正データＤｒに基づくことで、Ｓ２１０３ｂにより抽出された最多画素部分Ｐｃｍの撮像画素値Ｔｃと対応する補正画素値Ｔｒを、色毎に決定する。

ここまでの説明から第二実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ２１０３ｂを実行する機能部分が「抽出ブロック」に相当する。それと共に第二実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ２１０４を実行する機能部分が「変換ブロック」に相当する。

以上より第二実施形態では、カメラ画像３３のうち複数画素部分である特定画素部分Ｐｃの撮像画素値Ｔｃが比較されることで、同一値又は同一範囲内の撮像画素値Ｔｃを与える画素数が最多となる最多画素部分Ｐｃｍの当該撮像画素値Ｔｃから、補正画素値Ｔｒが変換される。このような最多画素部分Ｐｃｍの撮像画素値Ｔｃによれば、同値Ｔｃの局所的且つ偶発的な変動による誤差を低減できる。その結果、補正画素値Ｔｒに対応して制御される虚像表示輝度Ｌｄは、そうした撮像画素値Ｔｃの変動誤差に起因するコントラスト不良を招き難くなるので、視認性確保効果の信頼性を高めることが可能である。

（第三実施形態）
本発明の第三実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１３に示すように、第三実施形態による表示制御フローのＳ１０３では、Ｓ３１０３ａ，Ｓ３１０３ｂを実行する。

まずＳ３１０３ａでは、図１４に示すカメラ画像３３のうち消失点Ｈｐ及び地平線Ｈｌの少なくとも一方よりも手前側の外界風景８に限定して、表示領域Ａｄと重畳する箇所を撮像した単一画素部分を、特定画素部分Ｐｃとして選定する。このとき第三実施形態では、図１４の如く予め設定された固定の単一画素部分を、特定画素部分Ｐｃに選定する。またこのとき第三実施形態では、選定した特定画素部分Ｐｃを構成する単一画素部分の撮像画素値Ｔｃを、色毎に抽出してメモリ５４ｂに記憶する。尚、特定画素部分Ｐｃとしての単一画素部分は、例えばカメラ画像３３において表示領域Ａｄの中心と対応する画素等に、固定される。

次に、図１３に示すようにＳ３１０３ｂでは、過去複数回のＳ３１０３ａにより抽出されてメモリ５４ｂに記憶された撮像画素値Ｔｃを色毎に平均することで、補正の変換元とする平均画素値Ｔｃａｖｅを色毎に算出する。このとき、平均画素値Ｔｃａｖｅの算出における撮像画素値Ｔｃの使用数は、撮像画素値Ｔｃの局所的且つ偶発的な変動による誤差を低減可能な値に、設定される。そのため、パワースイッチ４１ａのオン操作に応じた表示制御フローの開始から、Ｓ３１０３ａによる撮像画素値Ｔｃの抽出回数がＳ３１０３ｂによる撮像画素値Ｔｃの使用数よりも少なくなる間は、図示は省略するが、Ｓ３１０３ｂ以降を実行しないでＳ１０１へ戻る。

第三実施形態では、こうしたＳ１０３からＳ３１０４に移行する。このＳ３１０４では、Ｓ３１０３ｂにより算出された色毎の平均画素値Ｔｃａｖｅをそれぞれ、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏに応じて、色毎の補正画素値Ｔｒへと変換する。このときの変換は、第一実施形態に準じて実行される。即ち、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏと対応する補正データＤｒに基づくことで、Ｓ３１０３ｂにより算出された平均画素値Ｔｃａｖｅと対応する補正画素値Ｔｒを、色毎に決定する。

ここまでの説明から第三実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ３１０３ａを実行する機能部分が「抽出ブロック」に相当し、ＨＣＵ５４のＳ３１０３ｂを実行する機能部分が「平均ブロック」に相当する。それと共に第三実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ３１０４を実行する機能部分が「変換ブロック」に相当する。

以上より第三実施形態では、カメラ画像３３のうち単一画素部分である特定画素部分Ｐｃの撮像画素値Ｔｃを複数回抽出して平均により算出された平均画素値Ｔｃａｖｅから、補正画素値Ｔｒが変換される。このような複数回抽出の平均画素値Ｔｃａｖｅによれば、撮像画素値Ｔｃの局所的且つ偶発的な変動による誤差を低減できる。その結果、補正画素値Ｔｒに対応して制御される虚像表示輝度Ｌｄは、そうした撮像画素値Ｔｃの変動誤差に起因するコントラスト不良を招き難くなるので、視認性確保効果の信頼性を高めることが可能である。

（第四実施形態）
本発明の第四実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１５に示すように、第四実施形態による表示制御フローのＳ１０３ではＳ１０３ａに続くＳ４１０３ｂにて、特定画素部分Ｐｃを構成する複数画素部分の各画素の撮像画素値Ｔｃを、色毎に比較する。これによりＳ４１０３ｂでは、図１６に示すように、色毎に最大の撮像画素値Ｔｃを与える最大値画素部分Ｐｃｌの当該最大の撮像画素値Ｔｃを抽出する。このとき第四実施形態では、抽出した色毎の撮像画素値Ｔｃをメモリ５４ｂに記憶する。

また、第四実施形態による表示制御フローのＳ１０３では、図１５に示すようにＳ４１０３ｂからＳ４１０３ｃに移行する。このＳ４１０３ｃでは、過去複数回のＳ４１０３ｂにより抽出されてメモリ５４ｂに記憶された最大値画素部分Ｐｃｌの撮像画素値Ｔｃを色毎に平均することで、補正の変換元とする平均画素値Ｔｃａｖｅを色毎に算出する。このとき、平均画素値Ｔｃａｖｅの算出における撮像画素値Ｔｃの使用数は、撮像画素値Ｔｃの局所的且つ偶発的な変動による誤差を低減可能な値に、設定される。そのため、パワースイッチ４１ａのオン操作に応じた表示制御フローの開始から、Ｓ４１０３ｂによる撮像画素値Ｔｃの抽出回数がＳ４１０３ｃによる撮像画素値Ｔｃの使用数よりも少なくなる間は、図示は省略するが、Ｓ４１０３ｃ以降を実行しないでＳ１０１へ戻る。

第四実施形態では、こうしたＳ１０３からＳ４１０４に移行する。このＳ４１０４では、Ｓ４１０３ｃにより算出された色毎の平均画素値Ｔｃａｖｅをそれぞれ、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏに応じて、色毎の補正画素値Ｔｒへと変換する。このときの変換は、第一実施形態に準じて実行される。即ち、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏと対応する補正データＤｒに基づくことで、Ｓ４１０３ｃにより算出された平均画素値Ｔｃａｖｅと対応する補正画素値Ｔｒを、色毎に決定する。

ここまでの説明から第四実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ４１０３ｂを実行する機能部分が「抽出ブロック」に相当し、ＨＣＵ５４のＳ４１０３ｃを実行する機能部分が「平均ブロック」に相当する。それと共に第四実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ４１０４を実行する機能部分が「変換ブロック」に相当する。

以上より第四実施形態では、カメラ画像３３のうち複数画素部分である特定画素部分Ｐｃの撮像画素値Ｔｃが比較されることで、最大の撮像画素値Ｔｃを与える最大値画素部分Ｐｃｌの当該撮像画素値Ｔｃが抽出される。そこで、最大値画素部分Ｐｃｌの撮像画素値Ｔｃを複数回抽出して平均により算出された平均画素値Ｔｃａｖｅから、補正画素値Ｔｒが変換される。このような複数回抽出の平均画素値Ｔｃａｖｅによれば、撮像画素値Ｔｃの局所的且つ偶発的な変動による誤差を低減できる。その結果、補正画素値Ｔｒに対応して制御される虚像表示輝度Ｌｄは、そうした撮像画素値Ｔｃの変動誤差に起因するコントラスト不良を招き難くなるので、視認性確保効果の信頼性を高めることが可能である。

（第五実施形態）
本発明の第五実施形態は、第一実施形態の変形例である。図１７に示すように、第五実施形態による表示制御フローのＳ１０３ではＳ１０３ａに続くＳ５１０３ｂにて、図１８に示すカメラ画像３３の特定画素部分Ｐｃと、図１９に示す表示領域Ａｄとを、互いに対応する複数の画素エリアＰｄに分割する。このとき図１８，１９の例では、縦横に連続する複数画素部分を一つの画素エリアＰｄとして、当該画素エリアＰｄが縦横二つずつ並ぶように、特定画素部分Ｐｃ及び表示領域Ａｄを分割する。

また、第五実施形態による表示制御フローのＳ１０３では、図１７に示すようにＳ５１０３ｂからＳ５１０３ｃに移行する。このＳ５１０３ｃでは、Ｓ５１０３ｃにより分割されたカメラ画像３３における各画素の撮像画素値Ｔｃを各画素エリアＰｄの色毎に平均することで、補正の変換元とする平均画素値Ｔｃａｖｅを各画素エリアＰｄの色毎に算出する。

第五実施形態では、こうしたＳ１０３からＳ５１０４に移行する。このＳ５１０４では、Ｓ５１０３ｃにより算出された各画素エリアＰｄの色毎の平均画素値Ｔｃａｖｅをそれぞれ、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏに応じて、各画素エリアＰｄの色毎の補正画素値Ｔｒへと変換する。このときの変換は、第一実施形態に準じて実行される。即ち、Ｓ１０２により検知された外界明るさＬｏと対応する補正データＤｒに基づくことで、Ｓ５１０３ｃにより算出された平均画素値Ｔｃａｖｅと対応する補正画素値Ｔｒを、各画素エリアＰｄの色毎に決定する。

さらに、第五実施形態ではＳ５１０４からＳ５１０５に移行することで、Ｓ５１０４により変換された各画素エリアＰｄの色毎の補正画素値Ｔｒに個別に対応させて、表示画像５６における各画素エリアＰｄの各画素の表示画素値Ｔｄを色毎に調整する。このときの調整は、第一実施形態に準じて実行される。即ち、メモリ５４ｂに記憶された画素値制御データＤｃｔに基づくことで、Ｓ５１０４により変換された各画素エリアＰｄの補正画素値Ｔｒと対応する表示画素値Ｔｄを、色毎に決定する。さらにこのとき、光源ユニット５１ｂの光源輝度値Ｓｄを、第一実施形態に準じて固定値に維持設定する。これらにより、各画素エリアＰｄにおける表示画像５６の虚像表示輝度Ｌｄは、決定された表示画素値Ｔｄに追従することで、Ｓ５１０４により変換された各画素エリアＰｄでの補正画素値Ｔｒに個別に対応して制御されることとなる。尚、こうしたＳ５１０５は補正の有効時間だけ継続され、当該有効時間が経過すると、Ｓ１０１へ戻る。

ここまでの説明から第五実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ５１０３ｂを実行する機能部分が「分割ブロック」に相当し、ＨＣＵ５４のＳ５１０３ｃを実行する機能部分が「平均ブロック」に相当する。それと共に第五実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ５１０４を実行する機能部分が「変換ブロック」に相当し、ＨＣＵ５４のＳ５１０５を実行する機能部分が「表示制御ブロック」に相当する。

以上より第五実施形態では、カメラ画像３３の特定画素部分Ｐｃにて複数に分割された各画素エリアＰｄの撮像画素値Ｔｃとしての平均画素値Ｔｃａｖｅからそれぞれ、それら各画素エリアＰｄの補正画素値Ｔｒが変換されることとなる。これによれば、カメラ画像３３と対応して分割される表示領域Ａｄの各画素エリアＰｄにて、実際の外界明るさＬｏを正確に反映する補正画素値Ｔｒと対応した虚像表示輝度Ｌｄを、コントラスト不良を抑制する値へと個別に制御し得る。故に、視認性確保の効果自体を向上させることが可能となる。

（第六実施形態）
本発明の第六実施形態は、第一実施形態の変形例である。図２０に示すように、第六実施形態による表示制御フローのＳ６１０５では、Ｓ１０４により変換された色毎の補正画素値Ｔｒのうち特定色の補正画素値Ｔｒに対応させて、光源ユニット５１ｂの光源輝度値Ｓｄを調整する。尚、第六実施形態のＳ１０４では特定色のみ補正画素値Ｔｒへの変換を実行することで、Ｓ６１０５ではその変換された特定色の補正画素値Ｔｒに光源輝度値Ｓｄを対応させて調整してもよい。ここで特定色は、第六実施形態では色Ｇに予め設定されるが、他の色Ｒ又はＢに予め設定されてもよい。

具体的に光源輝度値Ｓｄは、光源ユニット５１ｂにて予め設定される光源輝度値Ｓｄの初期設定値Ｓｄ０と、特定色の補正画素値Ｔｒ及びその最大値Ｔｒｍａｘとを用いて、下記式２により表される。図２１は、式２に従って初期設定値Ｓｄ０と光源輝度値Ｓｄとの間に現出する相関につき、補正画素値Ｔｒと最大値Ｔｒｍａｘとの比Ｔｒ／Ｔｒｍａｘが０．４となる場合を例にとって、実線グラフで示している。そこで、こうした相関に基づき光源輝度値Ｓｄを決定するために第六実施形態では、式２に従う輝度値制御データＤｃｓが図２２に示すようなテーブルの形態にて用意され、予めメモリ５４ｂに記憶されている。尚、輝度値制御データＤｃｓは、式２を表す演算式の形態にて用意されていてもよい。
Ｓｄ＝Ｓｄ０・Ｔｒ／Ｔｒｍａｘ …（式２）

このようにメモリ５４ｂに記憶された輝度値制御データＤｃｓに基づくことでＳ６１０５では、Ｓ１０４により変換された特定色の補正画素値Ｔｒに対応する光源輝度値Ｓｄを、決定する。このとき第六実施形態では、表示ユニット５１ａの従う表示画素値Ｔｄを、固定値に維持設定する。故に、表示画像５６の虚像表示輝度Ｌｄは、決定された光源輝度値Ｓｄに追従することで、Ｓ１０４により変換された補正画素値Ｔｒに対応して制御されることとなる。尚、こうしたＳ６１０５は補正の有効時間だけ継続され、当該有効時間が経過すると、Ｓ１０１へ戻る。

ここまでの説明から第六実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ６１０５を実行する機能部分が「表示制御ブロック」に相当する。

以上より第六実施形態では、特定画素部分Ｐｃの撮像画素値Ｔｃから変換されて実際の外界明るさＬｏを正確に反映する補正画素値Ｔｒと対応するように、光源輝度値Ｓｄが調整されることとなる。故に表示画像５６において、そうした補正画素値Ｔｒと対応する光源輝度値Ｓｄから決まる虚像表示輝度Ｌｄによれば、視認性低下を招くようなコントラスト不良を抑制することが可能となる。

（第七実施形態）
本発明の第七実施形態は、第一実施形態の変形例である。図２３に示すように、第七実施形態による表示制御フローのＳ７１０５では、Ｓ１０４により変換された色毎の補正画素値Ｔｒに個別に対応させると共に、対象重み付けデータＤｗｏにも対応させて、表示画像５６における各画素の色毎の表示画素値Ｔｄを制御する。それと共にＳ７１０５では、Ｓ１０４により変換された色毎の補正画素値Ｔｒのうち特定色の補正画素値Ｔｒに対応させると共に、対象重み付けデータＤｗｏにも対応させて、光源ユニット５１ｂの光源輝度値Ｓｄを制御する。ここで特定色は、第七実施形態では色Ｇに予め設定されるが、他の色Ｒ又はＢに予め設定されてもよい。

具体的に対象重み付けデータＤｗｏは、光源輝度値Ｓｄよりも表示画素値Ｔｄに補正の重みを付けるための数値である。そこで対象重み付けデータＤｗｏは、光源輝度値Ｓｄを重み付ける値と、表示画素値Ｔｄを重み付ける値とを、前者よりも後者にて大きく且つ前者と後者との和が１となるように、それぞれ設定されて予めメモリ５４ｂに記憶されている。例えば対象重み付けデータＤｗｏは、光源輝度値Ｓｄの場合は０．５よりも小さな０．２５等に、また表示画素値Ｔｄの場合は０．５よりも大きな０．７５等に、それぞれ設定される。

色毎の表示画素値Ｔｄは、こうした対象重み付けデータＤｗｏと、表示画素値Ｔｄの初期設定値Ｔｄ０と、色毎の補正画素値Ｔｒ及びその最大値Ｔｒｍａｘとを用いて、下記式３により表される。図２４（ａ）は、式３に従って初期設定値Ｔｄ０と表示画素値Ｔｄとの間に現出する色毎の相関につき、補正画素値Ｔｒと最大値Ｔｒｍａｘとの比Ｔｒ／Ｔｒｍａｘが０．４となる場合を例にとって、実線グラフで示している。そこで、こうした相関に基づき表示画素値Ｔｄを決定するために第七実施形態では、式３に従う画素値制御データＤｃｔが図２５（ａ）に示すようなテーブルの形態にて用意され、予めメモリ５４ｂに記憶されている。尚、画素値制御データＤｃｔは、式３を表す演算式の形態にて用意されていてもよい。
Ｔｄ＝Ｄｗｏ・Ｔｄ０・Ｔｒ／Ｔｒｍａｘ …（式３）

一方で光源輝度値Ｓｄは、対象重み付けデータＤｗｏと、光源ユニット５１ｂにて予め設定される光源輝度値Ｓｄの初期設定値Ｓｄ０と、特定色の補正画素値Ｔｒ及びその最大値Ｔｒｍａｘとを用いて、下記式４により表される。図２４（ｂ）は、式４に従って初期設定値Ｓｄ０と光源輝度値Ｓｄとの間に現出する相関につき、補正画素値Ｔｒと最大値Ｔｒｍａｘとの比Ｔｒ／Ｔｒｍａｘが０．４となる場合を例にとって、実線グラフで示している。そこで、こうした相関に基づき光源輝度値Ｓｄを決定するために第七実施形態では、式４に従う輝度値制御データＤｃｓが図２５（ｂ）に示すようなテーブルの形態にて用意され、予めメモリ５４ｂに記憶されている。尚、輝度値制御データＤｃｓは、式４を表す演算式の形態にて用意されていてもよい。
Ｓｄ＝Ｄｗｏ・Ｓｄ０・Ｔｒ／Ｔｒｍａｘ …（式４）

このような第七実施形態において、メモリ５４ｂに記憶された画素値制御データＤｃｔに基づくことでＳ７１０５では、Ｓ１０４により変換された色毎の補正画素値Ｔｒに対応するだけでなく、画素値制御データＤｃｔ中の対象重み付けデータＤｗｏにも対応する色毎の表示画素値Ｔｄを、決定する。それと共に、メモリ５４ｂに記憶された輝度値制御データＤｃｓに基づくことでＳ７１０５では、Ｓ１０４により変換された特定色の補正画素値Ｔｒに対応するだけでなく、輝度値制御データＤｃｓ中の対象重み付けデータＤｗｏにも対応する光源輝度値Ｓｄを、決定する。これらにより表示画像５６の虚像表示輝度Ｌｄは、決定された色毎の表示画素値Ｔｄ及び光源輝度値Ｓｄに追従することで、Ｓ１０４により変換された補正画素値Ｔｒに対応して制御されることとなる。尚、こうしたＳ７１０５は補正の有効時間だけ継続され、当該有効時間が経過すると、Ｓ１０１へ戻る。

ここまでの説明から第七実施形態では、ＨＣＵ５４のＳ７１０５を実行する機能部分が「表示制御ブロック」に相当する。

以上より第七実施形態では、特定画素部分Ｐｃの撮像画素値Ｔｃから変換されて実際の外界明るさＬｏを正確に反映する補正画素値Ｔｒと対応するように、表示画素値Ｔｄと光源輝度値Ｓｄとが調整されることとなる。このとき、これらの調整対象が対応させられる対象重み付けデータＤｗｏによると、表示画素値Ｔｄと光源輝度値Ｓｄとの一方である前者に、他方である後者よりも補正の重みが付けられる。これによれば、優先的な調整対象となる一方に、補助的な調整対象となる他方を組み合わせることで、虚像表示輝度Ｌｄの分解能を細かく設定してコントラスト不良を抑制できるので、視認性確保効果の信頼性を高めることが可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

第一〜第七実施形態に関する変形例１では、ＨＣＵ５４に加えて又は代えて、車両２の他の表示要素を制御するＥＣＵと、ＥＣＵ３１，４２とのうち一種類又は複数種類との共同により、表示制御フローの少なくとも一部を機能的（即ち、ソフトウェア的）に実現してもよい。第一〜第七実施形態に関する変形例２では、表示制御フローの少なくとも一部を、ＨＣＵ５４等により機能的に実現する代わりに、一つ又は複数のＩＣ等によりハードウェア的に実現してもよい。

第一〜第七実施形態に関する変形例３では、ＨＵＤ５０若しくは車両２の他の表示要素に内蔵されたメモリ、又は当該内蔵メモリとメモリ５４ｂとの共同により、表示画像５６の記憶を実現していてもよい。第一〜第七実施形態に関する変形例４では、ＨＵＤ５０若しくは車両２の他の表示要素に内蔵されたメモリ、又は当該内蔵メモリとメモリ５４ｂとの共同により、データＤｒ，Ｄｃｔ，Ｄｗｃ，Ｄｗｏ，Ｄｃｓのうち少なくとも一種類の記憶を実現していてもよい。

第一〜第七実施形態に関する変形例５では、例えば時間又は車速等に応じて変化する画素部分を、特定画素部分Ｐｃとして選定してもよい。第一、第二、第四〜第七実施形態に関する変形例６では、縦横に連続する複数画素部分のうち不連続な所定数画素部分を、特定画素部分Ｐｃ又は画素エリアＰｄとして選定してもよい。

第一〜第七実施形態に関する変形例７では、カメラ画像３３のうち、外界風景８にて消失点Ｈｐを含む（即ち、上下に跨ぐ）箇所を撮像した画素部分を、特定画素部分Ｐｃとして選定してもよい。第一〜第七実施形態に関する変形例８では、カメラ画像３３のうち、外界風景８にて地平線Ｈｌを含む（即ち、上下に跨ぐ）箇所を撮像した画素部分を、特定画素部分Ｐｃとして選定してもよい。

第一〜第七実施形態に関する変形例９では、表示領域Ａｄの一部又は全体が外界カメラ３０ａの撮像領域Ａｃから外れていてもよい。この変形例９の場合には、車室２ａの前方以外に撮像領域Ａｃを設定してもよい。第一〜第七実施形態に関する変形例１０では、表示領域Ａｄの一部又は全体が明るさセンサ４０ａの検知領域Ａｌから外れていてもよい。この変形例１０の場合には、車室２ａの前方以外に検知領域Ａｌを設定してもよい。

第一〜第七実施形態に関する変形例１１では、図２６に示すように、外界カメラ３０ａ及び明るさセンサ４０ａの少なくとも一方を、ＨＵＤ５０に専用に設けてもよい。尚、図２５は、外界カメラ３０ａ及び明るさセンサ４０ａの双方をＨＵＤ５０に専用に設けた変形例１１を、示している。

第一〜第七実施形態に関する変形例１２では、図２７に示すように撮像画素値Ｔｃは、輝度（Ｙ）、ＹとＢとの色差（Ｕ）、並びにＹとＲとの色差（Ｖ）についての階調値を、表すものであってもよい。即ち変形例１２では、外界カメラ３０ａにより各画素の撮像画素値ＴｃがＹＵＶデータフォーマットにて生成され、図２８に示すように補正データＤｒがＹ，Ｕ，Ｖ毎に用意される。そこで、この変形例１２の場合には、「色毎」及び「特定色」をそれぞれ、「Ｙ，Ｕ，Ｖ毎」及び「Ｙ，Ｕ，Ｖのうち特定一つ（図２８の例ではＹ）」と読み替えることで、第一〜第七実施形態の実現が可能となる。

第一〜第七実施形態に関する変形例１３では、撮像画素値Ｔｃと補正画素値Ｔｒとの色毎の相関を相異ならせることで、色毎に個別の補正データＤｒをメモリ５４ｂに記憶させてもよい。第三実施形態に関する変形例１４では、第一実施形態に準じて複数画素部分の撮像画素値Ｔｃを平均した値を複数回抽出して、当該複数回の抽出値をさらに平均した平均画素値Ｔｃａｖｅから、補正画素値Ｔｒの変換を実行してもよい。第三実施形態に関する変形例１５では、第二実施形態に準じて最多画素部分Ｐｃｍの撮像画素値Ｔｃを複数回抽出して、当該複数回の抽出値を平均した平均画素値Ｔｃａｖｅから、補正画素値Ｔｒの変換を実行してもよい。

第五〜第七実施形態に関する変形例１６では、第二実施形態に準じて、各画素エリアＰｄ又は特定画素部分Ｐｃにおける最多画素部分Ｐｃｍの撮像画素値Ｔｃから、補正画素値Ｔｒの変換を実行してもよい。第五〜第七実施形態に関する変形例１７では、第三実施形態に準じて、各画素エリアＰｄ又は特定画素部分Ｐｃにおいて複数回抽出された単一画素部分の撮像画素値Ｔｃを平均した平均画素値Ｔｃａｖｅから、補正画素値Ｔｒへの変換を実行してもよい。第五〜第七実施形態に関する変形例１８では、第四実施形態に準じて、各画素エリアＰｄ又は特定画素部分Ｐｃにおいて複数回抽出された最大値画素部分Ｐｃｌの撮像画素値Ｔｃを平均した平均画素値Ｔｃａｖｅから、補正画素値Ｔｒへの変換を実行してもよい。

第七実施形態に関する変形例１９では、対象重み付けデータＤｗｏを、画素値制御データＤｃｔ及び輝度値制御データＤｃｓがそれぞれ従う式３，４に反映させる代わりに、補正データＤｒにおける色毎の補正画素値Ｔｒに反映させてもよい。この変形例１９の場合には、表示画素値Ｔｄを対応させる補正画素値Ｔｒとして、第一実施形態で説明した色毎の補正画素値Ｔｒにそれぞれ対象重み付けデータＤｗｏを乗算した値を、Ｄｗｏ＝１とした式３（即ち式１）に導入することとなる。またこの変形例１９の場合には、光源輝度値Ｓｄを対応させる補正画素値Ｔｒとして、第七実施形態で説明した特定色の補正画素値Ｔｒに対象重み付けデータＤｗｏを乗算した値を、Ｄｗｏ＝１とした式４（即ち式２）に導入することとなる。

変形例２０では第七実施形態を、第五実施形態と組み合わせて実施してもよい。第七実施形態に関する変形例２１では、表示画素値Ｔｄよりも光源輝度値Ｓｄに補正の重みを付けるための対象重み付けデータＤｗｏを、採用してもよい。第一〜第五実施形態に関する変形例２２では、レーザ走査式のプロジェクタ５１を採用してもよい。この変形例２２の場合にプロジェクタ５１は、ＨＣＵ５４の制御する表示画素値Ｔｄに従って複数色のレーザ光強度を調整することで、表示画像５６を形成することとなる。

１ 運転支援システム、２ 車両、２ａ 車室、５ 車両用表示装置、７ 視認領域、８ 外界風景、２１ フロントウインドシールド、３０ａ 外界カメラ、３３ カメラ画像、４０ａ 明るさセンサ、５０ ＨＵＤ、５１ プロジェクタ、５１ａ 表示ユニット、５１ｂ 光源ユニット、５４ ＨＣＵ、５４ａ プロセッサ、５４ｂ メモリ、５６ 表示画像、Ａｃ 撮像領域、Ａｄ 表示領域、Ａｌ 検知領域、Ｄｃｓ 輝度値制御データ、Ｄｃｔ 画素値制御データ、Ｄｒ 補正データ、Ｄｗｏ 対象重み付けデータ、Ｈｌ 地平線、Ｈｐ 消失点Ｌｄ 虚像表示輝度、Ｌｏ 外界明るさ、Ｐｃ 特定画素部分、Ｐｃｌ 最大値画素部分、Ｐｃｍ 最多画素部分、Ｐｄ 画素エリア、Ｓｄ 光源輝度値、Ｔｃ 撮像画素値、Ｔｃａｖｅ 平均画素値、Ｔｄ 表示画素値、Ｔｒ 補正画素値

Claims (10)

1. 外界風景（８）の撮像によりカメラ画像（３３）を取得する外界カメラ（３０ａ）と、前記外界風景の外界明るさ（Ｌｏ）を検知する明るさセンサ（４０ａ）とを搭載した車両（２）において、前記外界風景を透過する投影部材（２１）へ表示画像（５６）を投影することにより、前記表示画像を車室（２ａ）内の視認領域（７）にて視認可能に虚像表示する車両用表示装置（５）であって、
   前記表示画像を発光形成するヘッドアップディスプレイ（５０）と、
   前記カメラ画像を構成する撮像画素値（Ｔｃ）から前記外界明るさに応じた補正により変換させる補正画素値（Ｔｒ）の前記撮像画素値に対する相関を、補正データ（Ｄｒ）として記憶するメモリ（５４ｂ）と、
   前記メモリに記憶された前記補正データに基づき、前記外界カメラにより取得された前記カメラ画像のうち消失点及び地平線の少なくとも一方よりも手前側を撮像した特定画素部分（Ｐｃ）の前記撮像画素値を、前記明るさセンサにより検知された前記外界明るさに応じて前記補正画素値に変換する変換ブロック（Ｓ１０４，Ｓ２１０４，Ｓ３１０４，Ｓ４１０４，Ｓ５１０４）と、
   前記変換ブロックにより前記撮像画素値から変換された前記補正画素値に対応させて、前記ヘッドアップディスプレイによる前記表示画像の虚像表示輝度（Ｌｄ）を制御する表示制御ブロック（Ｓ１０５，Ｓ５１０５，Ｓ６１０５，Ｓ７１０５）とを、備える車両用表示装置。
2. 前記ヘッドアップディスプレイにより前記表示画像が虚像表示される表示領域（Ａｄ）は、前記外界カメラの撮像領域（Ａｃ）と前記明るさセンサの検知領域（Ａｌ）とに包含される請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記外界カメラにより取得された前記カメラ画像のうち前記特定画素部分としての複数画素部分の前記撮像画素値を平均することにより、平均画素値（Ｔｃａｖｅ）を算出する平均ブロック（Ｓ１０３ｂ，Ｓ５１０３ｃ）を、さらに備え、
   前記変換ブロック（Ｓ１０４，Ｓ５１０４）は、前記平均ブロックにより算出された前記平均画素値を、前記補正画素値に変換する請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
4. 前記外界カメラにより取得された前記カメラ画像のうち前記特定画素部分としての複数画素部分の前記撮像画素値を比較することにより、同一値又は同一範囲内の前記撮像画素値を与える画素数が最多となる最多画素部分（Ｐｃｍ）の当該撮像画素値を抽出する抽出ブロック（Ｓ２１０３ｂ）を、さらに備え、
   前記変換ブロック（Ｓ２１０４）は、前記抽出ブロックにより抽出された前記最多画素部分の前記撮像画素値を、前記補正画素値に変換する請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
5. 前記外界カメラにより取得された前記カメラ画像のうち前記特定画素部分としての単一画素部分の前記撮像画素値を抽出する抽出ブロック（Ｓ３１０３ａ）と、
   前記抽出ブロックにより複数回抽出された前記単一画素部分の前記撮像画素値を平均することにより、平均画素値（Ｔｃａｖｅ）を算出する平均ブロック（Ｓ３１０３ｂ）とを、さらに備え、
   前記変換ブロック（Ｓ３１０４）は、前記平均ブロックにより算出された前記平均画素値を、前記補正画素値に変換する請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
6. 前記外界カメラにより取得された前記カメラ画像のうち前記特定画素部分としての複数画素部分の前記撮像画素値を比較することにより、最大の前記撮像画素値を与える最大値画素部分（Ｐｃｌ）の当該撮像画素値を抽出する抽出ブロック（Ｓ４１０３ｂ）と、
   前記抽出ブロックにより複数回抽出された前記最大値画素部分の前記撮像画素値を平均することにより、平均画素値（Ｔｃａｖｅ）を算出する平均ブロック（Ｓ４１０３ｃ）とを、さらに備え、
   前記変換ブロック（Ｓ４１０４）は、前記平均ブロックにより算出された前記平均画素値を、前記補正画素値に変換する請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
7. 前記外界カメラにより取得された前記カメラ画像の前記特定画素部分と、前記ヘッドアップディスプレイにより前記表示画像が虚像表示される表示領域（Ａｄ）とを、互いに対応する複数の画素エリア（Ｐｄ）に分割する分割ブロック（Ｓ５１０３ｂ）を、さらに備え、
   前記変換ブロック（Ｓ５１０４）は、前記分割ブロックにより分割された前記特定画素部分の各前記画素エリアの前記撮像画素値をそれぞれ、前記補正画素値に変換し、
   前記表示制御ブロック（Ｓ５１０５）は、前記変換ブロックにより前記撮像画素値から変換された前記特定画素部分の各前記画素エリアの前記補正画素値に個別に対応させて、前記ヘッドアップディスプレイによる前記表示画像の各前記画素エリアの前記虚像表示輝度を制御する請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
8. 前記表示制御ブロック（Ｓ１０５，Ｓ５１０５，Ｓ７１０５）は、
   前記変換ブロックにより前記特定画素部分の前記撮像画素値から変換された前記補正画素値に対応させて、前記ヘッドアップディスプレイにより形成される前記表示画像の表示画素値（Ｔｄ）を調整する請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
9. 前記表示制御ブロック（Ｓ６１０５，Ｓ７１０５）は、
   前記変換ブロックにより前記特定画素部分の前記撮像画素値から変換された前記補正画素値に対応させて、前記ヘッドアップディスプレイにより前記表示画像を発光させる光源輝度値（Ｓｄ）を調整する請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
10. 前記メモリは、前記ヘッドアップディスプレイにより形成される前記表示画像の表示画素値（Ｔｄ）と、前記ヘッドアップディスプレイにより前記表示画像を発光させる光源輝度値（Ｓｄ）との一方に、他方よりも補正の重みを付ける対象重み付けデータ（Ｄｗｏ）を、記憶し、
    前記表示制御ブロック（Ｓ７１０５）は、前記変換ブロックにより前記特定画素部分の前記撮像画素値から変換された前記補正画素値に対応させると共に、前記メモリに記憶された前記対象重み付けデータに対応させて、前記表示画素値及び前記光源輝度値を調整する請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両用表示装置。

Images