車両用表示装置
【課題】フロントウィンドウシールドに運転支援情報を表示する部分の照度と異なる照度を照度センサが検出してしまう走行状態にあっても、運転支援情報を表示する態様を最適化する。
【解決手段】外界カメラ2からの画像から影42の鳥瞰図を作成し(S7)、鳥瞰図に基づいて、照度センサ22が受ける照度とフロントウィンドウシールド10の各部位の照度とが一致する一致ゾーンと、一致しない不一致ゾーンとを予め求め(S9)、運転支援情報26を表示する部位が不一致ゾーンに位置するときには、照度センサ22に基づく表示制御をキャンセルして、運転支援情報26の表示位置での推定した照度に基づいて運転支援情報26の表示態様が制御される(S12)。
【解決手段】外界カメラ2からの画像から影42の鳥瞰図を作成し(S7)、鳥瞰図に基づいて、照度センサ22が受ける照度とフロントウィンドウシールド10の各部位の照度とが一致する一致ゾーンと、一致しない不一致ゾーンとを予め求め(S9)、運転支援情報26を表示する部位が不一致ゾーンに位置するときには、照度センサ22に基づく表示制御をキャンセルして、運転支援情報26の表示位置での推定した照度に基づいて運転支援情報26の表示態様が制御される(S12)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交通情報、車速、各種の警告などの運転支援情報をフロントウィンドウシールドに投影表示することが既に提案されている。例えば特許文献１は、外界カメラであるＣＣＤカメラと照度センサを用意し、晴れた日の昼間では、運転支援情報の表示色を全体的に暗くし、夜間やトンネルでは表示色を明るくすることを提案している。また、この特許文献１は、車外の景色の色が青系の色であれば、表示色を緑系や黄色系にすることも提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１１７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の走行中、フロントウィンドウシールドの半分がビルディングの影になることがある。また、夜間走行中、街路灯の光でフロントウィンドウシールドの一部が明るい状態になることがある。このような走行状態を念頭に入れたとき特許文献１のように照度センサでフロントウィンドウシールドにおける運転支援情報の表示部分の照度を検出することは事実上不可能であり、このことから照度センサに依存して運転支援情報の輝度や色を制御したときに適切に表示制御できない場合が想定できる。例えば、フロントウィンドウシールドの一部がビルディングの影になり、この影を照度センサで検出したときには、本来表示すべき輝度又は色とは異なる輝度又は色で運転支援情報が、ビルディングの影の影響を受けていないフロントウィンドウシールドの部分に表示されることになる。
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題点を解消するために、フロントウィンドウシールドに運転支援情報を表示する部分の照度と異なる照度を照度センサが検出してしまう走行状態にあっても、運転支援情報を表示する態様を最適化することのできる車両用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
フロントウィンドウシールド上に運転支援情報を投影して該運転支援情報を表示するウィンドウシールドディスプレイ装置と、
前記フロントウィンドウシールドの近傍に設けられ該フロントウィンドウシールドを通して車内に入る光の照度を検出する照度センサと、
前記フロントウィンドウシールドにおける前記運転支援情報の表示位置の照度を推定する表示位置照度推定手段と、
前記フロントウィンドウシールドにおいて、前記照度センサが検出する照度と、前記表示位置照度推定手段が推定した照度とが一致する一致ゾーンと、前記照度センサが検出する照度と、前記表示位置照度推定手段が推定した照度とが一致しない不一致ゾーンデータとを生成する不一致ゾーンデータ生成手段と、
前記一致ゾーンに前記運転支援情報の表示位置が位置するときには、前記照度センサが検出した照度に応じて前記フロントウィンドウシールドに表示する前記運転支援情報の表示態様を制御する第１の表示制御手段と、
前記不一致ゾーンに前記運転支援情報の表示位置が位置するときには、前記表示位置照度推定手段により推定した照度に基づいて前記運転支援情報の表示態様を制御する第２の表示制御手段とを有することを特徴とする車両用表示装置を提供することより達成される。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、照度センサが検出する照度と、フロントウィンドウシールド上の運転支援情報の表示位置の照度とが異なる走行状態に入ったときには、第２の表示制御手段による表示制御が実行され、表示位置照度推定手段により推定した照度に基づいて運転支援情報の表示態様が制御される。このことから、晴天時でのビルディングの影や夜間走行での街路灯の光などによって運転支援情報の表示態様が運転者にとって不適になってしまうのを防止することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態では、前記表示位置照度推定手段は、自車両の位置及び進行方向、周囲の建造物と太陽の位置とに基づいて前記フロントウィンドウシールド上の前記運転支援情報の表示位置における照度を推定する。また、自車両の前方の風景を撮像する外界カメラを更に有し、
前記表示位置照度推定手段が、前記外界カメラが撮像した画像から検出される影又は前記周囲の建造物の少なくともいずれか一方に基づいて前記運転支援情報の表示位置における照度を推定する。また、前記太陽の位置が、予め用意した太陽の軌跡のデータベースと現在の時刻に基づいて特定される。これらにより、太陽光による照度及び影の部分の照度の検出精度を向上することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態では、
前記第１、第２の表示制御手段による前記運転支援情報の表示態様において、前記照度センサ又は前記推定した照度が所定の照度以上であるときに前記運転支援情報の周囲を囲む注意喚起枠が表示される。これにより、炎天下の走行のように、日差しが強くてフロントウィンドウシールドに投影した運転支援情報が見難いときでも、注意喚起枠によって運転者の注意を喚起することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例が適用された車両の平面図である。
【図２】実施例の表示装置の全体系統をブロック図的に示す図である。
【図３】典型的には炎天下での走行中は、運転支援情報の周りに注意喚起枠を表示することを説明するための図である。
【図４】注意喚起枠を表示しない通常表示モードと、注意喚起枠で囲んで表示する特別表示モードの表示モード切り替え制御のマップを説明するための図である。
【図５】走行路上の例えばビルディングの影の中に侵入する直前の日射センサの検出照度に基づく表示制御と、影の中に入った後の推定した照度に基づく表示制御を説明するための図である。
【図６】図５に関連して、車両の進行に伴ってビルディングの影が占める面積が拡大することを説明するための図である。
【図７】対向車のヘッドライト、街路灯の光の影響を受けるフロントウィンドウシールドの領域をマップ化してあることを説明するための図である。
【図８】実施例の具体的な制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図１において、車両としての自動車ＶＣは、左右の前輪１Ｆと、左右の後輪１Ｒとを有し、この車両ＶＣの車室には、自車両ＶＣの前方の風景を撮像する外界カメラ２を有している。外界カメラ２は、ＣＣＤカメラに限定されるものではなく、例えばＣＭＯＳカメラ等であってもよく、また、「ステレオカメラ」と称される複数の撮像手段で構成してもよい。なお、ステレオカメラを車両ＶＣに搭載するのであれば、例えば２台のカメラを水平方向に離間して（例えばルームミラーを挟んでその左右に）配置するのがよい。
【００１２】
車両ＶＣには、地理上の位置を計測する測位センサ４の他にナビゲーションシステム８が搭載されている。このナビゲーションシステム８は、周知のように、記憶媒体に記録された道路地図情報を有し、この地図情報を必要に応じて読み出し、そして測位センサ４などからの情報と自車走行経路の情報と照合することで自車位置（緯度及び経度）を求めて経路案内等を行うものである。また、フロントウィンドウシールド１０には、運転席１２の前方の部分にウィンドウシールドディスプレイ装置１４が生成した運転支援情報がプロジェクタによって投影表示され、この運転支援情報には、障害物と衝突の危険性を表示する警報表示が含まれる。なお、上記測位センサ４には、ＧＰＳ受信システム１６、ジャイロセンサ１８の他に車速センサなどの各種の車載センサ２０が含まれる。また、インスツルメントパネルのフロントウィンドウシールド１０の近傍には、その車幅方向中央部分に照度センサ２２が搭載されており、この照度センサ２２によってフロントウィンドウシールド１０を通して車内に入る光の照度が検出される。照度センサ２２が検出した照度は、後に詳しく説明するように、フロントウィンドウシールド１０に投影表示される運転支援情報２６の表示態様の制御に用いられる。
【００１３】
図２は、ＣＰＵ、プログラム等を記憶したメモリ等を備えたマイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）において、ウィンドウシールドディスプレイ装置１４で生成する警報情報等の運転支援情報２６に関する制御の系統をブロック図的に示す図であり、このコントローラＵには、例えば前方に位置する車両との車間距離が小さい、路側に近寄り過ぎている、注意すべき歩行者の存在などの警報やその他の運転者に伝えるべき情報（車速、右折表示、左折表示など）が情報提供ユニット２４から表示制御コントローラＵに入力される。
【００１４】
ウィンドウシールドディスプレイ装置１４は、フロントウィンドウシールド１０に情報を表示する態様として、図３に示すように、運転支援情報２６として現在の車速などの数値及び／又は文字情報、車の進行方向を指し示す矢印マークを表示する第１の表示モードである通常表示モード(図３の（Ｉ）)と、運転支援情報２６の周囲を注意喚起枠２８で囲んで表示する第２の表示モードである特別表示モード(図３の（II）（ａ）又は（ｂ）)とを有し、この第１、第２の表示モードは後に説明する一定の条件の下で切り替えられる。
【００１５】
ここに第２の表示モードである特別表示モードでは、枠２８で囲んで運転支援情報２６の表示が行われるのは上述したとおりであるが、図３（ａ）に示す注意喚起枠２８の太さＴは、後に説明するように所定の条件で変更される。また、注意喚起枠２８は実線に限定されず、図３（ｂ）に示すように表示したい数値や文字情報の周りの背景を暗くする構成とし、その暗さが所定条件で変更されるものとしても良く、また、詳細について後述するグラデーションで構成されてもよい。なお、図３では、フロントウィンドウシールド１０の運転席側の下端部に運転支援情報２６を表示するように描いてあるが、この表示位置は、運転支援情報２６の種類に応じて適宜変更されることは言うまでもない。
【００１６】
フロントウィンドウシールド１０上の運転支援情報２６の表示は、基本的には、照度センサ２２が検出した自車両ＶＣの周囲の明るさに応じて表示の輝度を高める制御が行われる。図４は、制御の一例を示す図であり、横軸は照度センサ２２が検出した照度であり、縦軸は表示輝度を示す。
【００１７】
フロントウィンドウシールド１０をディスプレイとして利用する場合、自車両ＶＣの周囲の明るさとの関係で情報表示の輝度を変更するのが好ましい。具体的には夜間や朝、夕であれば周囲が比較的暗いため表示輝度が高いと眩しさを感じることになるため、表示輝度を相対的に低くするのがよい。このことから、所定の照度よりも低い照度の雰囲気下での走行中、典型的には夜間や朝、夕の走行中は、通常表示モードの下で運転支援情報２６の表示が行われ、そして、照度の大きさ、つまり明るくほど表示輝度を高める制御が行われる。しかし、所定の照度以上の照度の雰囲気下での走行中、典型的には炎天下で走行中は、表示輝度を高くしたとしても運転支援情報２６を視認し難い。このことから晴天や炎天下での走行中は、特別表示モードに切り替えられて、この特別表示モードの下で、運転支援情報２６と共にその周囲に注意喚起枠２８が表示される。この注意喚起枠２８は、これを実線、又は背景を暗くする、又はグラデーションで表示するのいずれの場合にあっても、運転支援情報２６とは異なる色で注意喚起枠２８を表示する及び／又は雰囲気の照度が高くなるほど太さＴを太くしたり、背景の暗さを暗くする、又はグラデーションの幅を拡大して運転者の注意を呼び込むようにしてもよい。このような表示態様の制御や表示モードの切り替えは表示画像作成処理部３０（図２）で行われる。
【００１８】
ところで、照度センサ２２が検出した自車両ＶＣの周囲の照度と、運転支援情報２６を表示するフロントウィンドウシールド１０の表示位置の照度とが一致しないことがある。その典型例が、晴天下で走行中に自車両ＶＣの一部がビルディングの影に入ってしまい、この影の中に照度センサ２２が位置するものの、フロントウィンドウシールド１０の運転支援情報２６を投影する表示位置がビルディングの影の影響を受けていないような場合である。この場合には、照度センサ２２が検出した照度に基づいて運転支援情報２６の表示を制御した場合には、運転者にとって適切な視認性を確保できなくなってしまう。
【００１９】
上記の問題を解消することを企図して、フロントウィンドウシールド１０の表示位置における推定した照度に応じて運転支援情報２６の表示態様を最適化して、運転者に対して適切な視認性を確保することのできる次の構成が採用されている。すなわち、コントローラＵは、外界カメラ２が撮像した画像中の走行路面に、太陽光によるビルディングの影が存在するか否を検出する第１の路面上影検出部３４（図２）を有し、また、ＧＰＳ受信システム１６などの測位センサ４からの信号を受けて自車両ＶＣの位置及び進行方向の推定を行う自車位置・進行方向推定部３６を有している。なお、コントローラＵには、外部と交信可能な通信機（図示せず）から情報が入力可能である。
【００２０】
外界カメラ２がステレオカメラで構成されている場合には、この外界カメラ２が撮像した画像から車両前方の影の位置を検出することができる。図５の（Ｉ）は車道４０を走行中の自車両ＶＣを示し、また、この図５の(Ｉ)は、車道４０に隣接した例えばビルディングの影４２の鳥瞰図である。また、図５の(II)は、走行中の車両ＶＣが位置Ａに位置しているときに運転者が見る前方の風景を示し、図５の(III)は、走行中の車両ＶＣが位置Ｂに位置しているときに運転者が見る前方の風景を示す。図５の(II)、(III)中の参照符号４４はバックミラーを示し、また、参照符号４６はステアリングハンドルを示す。
【００２１】
なお、図５の(II)、(III)は、歩行者Ｏが車道４０に侵入しようとしており、このことを運転者に知らせるために、フロントウィンドウシールド１０を通じて運転者が見る歩行者Ｏの足元に、ウィンドウシールドディスプレイ装置１４を使って運転支援情報２６として円形の警報マークが表示されている状態を示してある。
【００２２】
なお、図５の(II)に図示の影４２は、作図上の理由だけで車道４０上だけの影を描いたものであり、実際の影４２は立体的であるのは言うまでもない。外界カメラ２がステレオカメラで構成されている場合、周知のステレオ法により、影４２の周縁部の特徴点と対応点を各カメラにより検出することで、位置Ａにあるときの自車両ＶＣの先端位置を座標基準原点とした場合の三次元座標（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）で抽出する。なお、ｘ方向は車両進行方向、ｙ方向は車幅方向、ｚ方向は鉛直方向である。そして、これら影４２の三次元座標をもとに、（ｘｉ，ｙｉ）座標データのみを取り出し、影４２の鳥瞰図が作成される。変形例として、ナビゲーションシステム８が備える地図情報から得られる自車両ＶＣの周囲に存在する建物情報に基づいて影４２の鳥瞰図を作成してもよい。そして、こうして得られた鳥瞰図上に自車両ＶＣの移動に伴い変化する自車両ＶＣの位置データを順次あてはめ、自車両ＶＣの各位置における影４２と自車両フロントウィンドウシールド１０と照度センサ２２の位置関係を順次推定する。
【００２３】
位置Ａでは、自車両ＶＣが影４２の前方に位置しているため、照度センサ２２が検出した照度と、フロントウィンドウシールド１０を通して歩行者Ｏが見える位置つまり警報マーク（表示情報）２６の表示位置の照度とが共通していることから、第１の表示制御態様である、照度センサ２２が検出した照度に基づいて、例えば炎天下の日射を照度センサ２２が検出したときには図４を参照して説明した特別表示モードの下で、警報マークの周囲に、注意喚起枠２８として例えばグラデーションが付加された運転支援情報２６が表示され、この注意喚起枠２８のグラデーションの表示幅は、照度センサ２２が検出した照度が高くなるほど拡大される。
【００２４】
車両ＶＣが位置Ａから前進した位置Ｂに達したとき、フロントウィンドウシールド１０の助手席側の左半分が影４２で覆われて、この影４２の状態が照度センサ２２で検出されるものの、フロントウィンドウシールド１０の運転者側は影４２の影響を受けていない。したがって、運転者は、フロントウィンドウシールド１０において影４２の影響を受けていない部分を通して歩行者Ｏの足元に表示された運転支援情報２６を視認することになる。この状態において、照度センサ２２が検出した照度に基づいて運転支援情報２６の表示を制御したときには、フロントウィンドウシールド１０の表示位置の照度と一致しない表示態様となるため運転者にとって視認し難くなる。
【００２５】
これを防止するために、影４２の影響を受ける直前の位置Ａにおいて、影４２の鳥瞰図上に自車両ＶＣの進行位置でのフロントウィンドウシールド１０を重畳して、影４２の影響を受けるフロントウィンドウシールド１０の領域を予め求め、フロントウィンドウシールド１０における運転支援情報２６の表示位置と照度センサ２２との間で、一方が影４２の影響を受け、他方が影４２の影響を受けない不一致ゾーンと、双方とも影の影響を受けない又は影の影響を受ける一致ゾーンとに区分した不一致ゾーンデータを生成する（不一致ゾーンデータ生成手段）。
【００２６】
また、運転支援情報の表示位置が不一致ゾーンに位置するときは、照度センサ２２が検出した照度と、運転支援情報の表示位置の照度とが一致しないことから、この運転支援情報の表示位置の照度が予め推定される。この表示位置照度推定手段として、気象情報を外部から取得し、この外部から入手した気象情報に基づいてウィンドウシールド１０の各部位の照度を推定すると共に、予め用意した太陽の軌跡のデータベースなどを使って現在時刻と外部から受け取った気象情報に基づいて太陽の位置を特定し、そして、この太陽の位置とナビゲーションシステム８に含まれる建造物の形状と、自車両ＶＣの位置、又は外界カメラ２（この場合にはステレオカメラである必要はない）の撮影画像に基づく影４２の濃淡、影４２の形状によりウィンドウシールド１０の各部位の照度、特に運転支援情報の表示位置での照度の推定が行われる。
【００２７】
そして、この不一致ゾーンデータに基づいて、例えば照度センサ２２が影４２の影響を受けるものの運転支援情報２６の表示位置が影４２の影響を受けないときには、照度センサ２２に基づく表示制御をキャンセルして、第２の表示制御態様として、運転支援情報２６の表示位置における推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。これにより、照度センサ２２とフロントウィンドウシールド１０における運転支援情報２６の表示位置との間の照度の不一致に基づく運転支援情報２６の表示態様を適正化することができる。
【００２８】
すなわち、上述した実施例によれば、自車両ＶＣが影４２の影響を受ける直前の走行位置において、外界カメラ２からの情報などにより影４２の鳥瞰図を作成し、そして、この鳥瞰図に基づいて、自車両ＶＣが進行する過程でのウィンドウシールド１０の各部位に差し込む光の照度を推定する（表示位置照度推定手段）と共に、照度センサ２２が受ける照度と、フロントウィンドウシールド１０の各部位の照度とが一致する一致ゾーンと、一致しない不一致ゾーンとを予め求めておいて、自車両ＶＣの時々刻々と変化する走行位置において、図６に示すように、運転支援情報２６を表示する部位が一致ゾーンに位置するときには、照度センサ２２に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御され、他方、運転支援情報２６を表示する部位が不一致ゾーンに位置するときには、照度センサ２２に基づく表示制御をキャンセルして、この照度センサ２２に依存しない制御つまり第２の表示制御態様である上記推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。これにより、照度センサ２２が検出する照度と、運転支援情報２６の表示位置における推定した照度とが不一致であったとしても運転支援情報２６の表示態様が適切化される。
【００２９】
この不一致ゾーンでの運転支援情報２６の表示態様として、ウィンドウシールド１０において運転支援情報２６が表示される部位が影４２で覆われ、他方、照度センサ２２の部位には影４２の影響無しに太陽光が当たるような場合には、この照度センサ２２が検出した照度に依存することなく、第２の表示制御態様である、フロントウィンドウシールド１０の表示位置における推定した照度に基づいて運転支援情報１６の表示態様が制御される。
【００３０】
上述した例は昼間の走行に関する実施例であったが、夜間走行（ヘッドライト点灯）においてヘッドライト（ＨＬ）の光が建造物で反射して、この反射光によって図６のように一致ゾーンと不一致ゾーンとが発生する場合について以下に説明する。
【００３１】
ナビゲーションシステム８の前方の建造物（建物など）の位置及びその反射面とヘッドライトの光との角度を検出する。なお、外界カメラ２から取得した画像をステレオ法により建造物の形状及びその反射面を特定してもよい。
【００３２】
次に、測位センサ４からの情報に基づいて特定される自車両ＶＣと進行方向とに基づいて建造物までの相対位置及び反射面に対する相対角度を演算により求め、これに基づいてヘッドライトの光の反射光による一致ゾーンと不一致ゾーンを求める。この一致ゾーンと不一致ゾーンを求めるのに予め用意したマップを用いるようにしてもよい。このマップは、建造物との相対位置と反射面に対する相対角度とをパラメータとしたフロントウィンドウシールド１０の一致ゾーンと不一致ゾーンのデータであるのがよい。一致ゾーンでは、照度センサ２２に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。他方、不一致ゾーンでは、フロントウィンドウシールド１０における運転支援情報２６の表示を行う部分の推定照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。勿論、不一致ゾーンでの運転支援情報２６の表示態様に関して、表示位置の照度とこれに対応する最適な表示態様を予めマップ化しておき、このマップに基づく不一致ゾーンではフロントウィンドウシールド１０の運転支援情報２６の表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様を制御してもよい。
【００３３】
上記の例は、夜間走行中、自車のヘッドライトの反射光による影響に対処するものであったが、次の例は、街路灯や他車のヘッドライトの影響で不一致ゾーンができてしまうのに対処することを企図した例である。
【００３４】
外界カメラ２から取得した撮像画像から街路灯の光や、対向車などの他車のヘッドライトの光を推定し、この光の長さ、方向から光源の位置及び光の強さを推定して、自車両ＶＣとの相対位置及び相対的な方位を特定する。他車のヘッドライト及び街路灯と自車両ＶＣとの相対位置及び相対方位とフロントウィンドウシールド１０の不一致ゾーンとの関係を予めマップ化しておくのがよい。
【００３５】
図７は、他車のヘッドライト及び街路灯によるウィンドウシールド１０の一致ゾーン（斜線部分）と不一致ゾーンとを画像化したマップの例を示す。なお、このマップは、例えば他車のヘッドライトと街路灯との双方の影響を受けるときに、両者のマップを合成することで一致ゾーンと不一致ゾーンと区分した不一致ゾーンデータを生成することができる。
【００３６】
図７のマップを使うことで、一致ゾーンに運転支援情報２６を表示する状態では、照度センサ２２に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。他方、不一致ゾーンに運転支援情報２６を表示する状態では、フロントウィンドウシールド１０における運転支援情報２６の表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。勿論、不一致ゾーンでの運転支援情報２６の表示態様に関して、他車のヘッドライトや街路灯の照度で最適な表示態様を予めマップ化しておき、このマップに基づいてフロントウィンドウシールド１０上の運転支援情報２６の表示態様を制御するようにしてもよい。
【００３７】
図８は、フロントウィンドウシールド１０を使った表示情報の表示態様の制御の具体例を説明するためのフローチャートである。図８において、先ずステップＳ１で各センサからのデータの入力処理が行われる。次いで、ウィンドウシールド１０に表示すべき運転支援情報２６の有無が判定され、ＹＥＳつまり表示すべき運転支援情報２６が存在するときにはステップＳ３に進んで、ヘッドライトスイッチ３２がＯＮ状態にあるか否かの判定が行われる。このステップＳ３でＮＯであると判定されたときには、昼間走行状態であるとしてステップＳ４に進んで、外界カメラ２の撮像画像から路面上の影４２（図５）を検出する処理が行われ、次のステップＳ５で路面上に影４２が存在するか否かの判定が行われる。この判定の結果、ＮＯつまり影４２が検出されなかったときには、ステップＳ６に進んで照度センサ２２が検知した照度に応じた輝度で運転支援情報２６が表示される。
【００３８】
上記ステップＳ５において、ＹＥＳつまり例えば図５の自車両ＶＣの走行位置Ａにおいて路面上に影４２が検出されたときには、ステップＳ７に進んで撮像画像から影４２の周縁部の三次元位置が検出される。そして、次のステップＳ８で路面上の影４２の鳥瞰図が作成され、次いでステップＳ９において、鳥瞰図に、自車両ＶＣの位置（例えば図５の位置Ｂ）におけるフロントウィンドウシールド１０を重畳してフロントウィンドウシールド１０における不一致ゾーンを求め、次のステップＳ１０において、照度センサ２２の照度と、運転支援情報２６を表示すべきウィンドウシールド１０の表示位置の推定した照度とが異なる不一致ゾーンが存在するか否かの判定が行われる。
【００３９】
上記ステップＳ１０においてＹＥＳつまり不一致ゾーンが存在するときには、フロントウィンドウシールド１０の不一致領域を算出、又は予め画像データとして記憶している場合には画像データを抽出し（Ｓ１１）、そして、フロントウィンドウシールド１０における表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様で運転支援情報２６の表示が行われる。（Ｓ１２）
【００４０】
前述したステップＳ３においてＹＥＳと判定されたとき、つまりヘッドライトがＯＮされる夜間走行中では、ステップＳ１３に進んで自車両ＶＣのヘッドライトが反射する建造物が存在するか否かの判定が行われ、ＹＥＳつまり建造物（典型的にはビルディングなどの建物）が存在するときにはステップＳ１４に進んで、自車両ＶＣと建造物との間の相対距離、当該建造物の反射面とヘッドライトとの相対角度が算出される。
【００４１】
次いで、ステップＳ１５において図７で説明したマップを使ってフロントウィンドウシールド１０における一致ゾーンと不一致ゾーンの画像を求め、そして、ステップＳ１６で、外界カメラ２の撮像画像に基づいて路面上に自車両ＶＣのヘッドライトとは異なる光の有無が判定され、ＮＯつまりその存在が認められないときには、ステップＳ１７に進んで、上記ステップＳ１５で用いたフロントウィンドウシールド１０の画像に基づいて不一致ゾーンを特定し、そして、ステップＳ１２に進んで、運転支援情報２６の表示する領域が一致ゾーンであれば照度センサ２２が検出した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御され、他方、運転支援情報２６の表示位置が不一致ゾーンであれば、フロントウィンドウシールド１０の表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様で運転支援情報２６の表示が行われる。
【００４２】
前述したステップＳ１６において、ＹＥＳつまり走行路面上に街路灯などの光の存在が確認できたときには、ステップＳ１８に進んで、外界カメラ２の撮像画像中の路面上の光から街路灯や対向車のヘッドライトの位置及び方位を推定し、そして、仮に街路灯及び対向車のヘッドライトの光を確認しているときにはステップＳ１９で図７のマップデータから街路灯による不一致ゾーンの画像を抽出し、また、ステップＳ２０で図７のマップデータから他車のヘッドライトによる不一致ゾーンの画像を抽出し、そしてステップＳ１７に進んで、街路灯及び他車のヘッドライトによる画像を重畳することにより合成して不一致ゾーンを抽出した後に前述したステップＳ１２に進んで、運転支援情報２６の表示する領域が一致ゾーンであれば照度センサ２２が検出した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御され、他方、運転支援情報２６の表示位置が不一致ゾーンであれば、フロントウィンドウシールド１０の表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様で運転支援情報２６の表示が行われる。
【符号の説明】
【００４３】
Ｕ コントローラ
２ 外界カメラ
４ 測位センサ（ＧＰＳ、ジャイロ、車速など）
８ ナビゲーションシステム
１０ フロントウィンドウシールド
１２ 運転席
１４ ウィンドウシールドディスプレイ装置
１６ ＧＰＳ受信システム
１８ ジャイロセンサ
２０ 車載センサ
２２ 照度センサ
２６ 運転支援情報
２８ 運転支援情報を囲む注意喚起枠
４０ 車道
４２ ビルディングの影
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交通情報、車速、各種の警告などの運転支援情報をフロントウィンドウシールドに投影表示することが既に提案されている。例えば特許文献１は、外界カメラであるＣＣＤカメラと照度センサを用意し、晴れた日の昼間では、運転支援情報の表示色を全体的に暗くし、夜間やトンネルでは表示色を明るくすることを提案している。また、この特許文献１は、車外の景色の色が青系の色であれば、表示色を緑系や黄色系にすることも提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３１１７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両の走行中、フロントウィンドウシールドの半分がビルディングの影になることがある。また、夜間走行中、街路灯の光でフロントウィンドウシールドの一部が明るい状態になることがある。このような走行状態を念頭に入れたとき特許文献１のように照度センサでフロントウィンドウシールドにおける運転支援情報の表示部分の照度を検出することは事実上不可能であり、このことから照度センサに依存して運転支援情報の輝度や色を制御したときに適切に表示制御できない場合が想定できる。例えば、フロントウィンドウシールドの一部がビルディングの影になり、この影を照度センサで検出したときには、本来表示すべき輝度又は色とは異なる輝度又は色で運転支援情報が、ビルディングの影の影響を受けていないフロントウィンドウシールドの部分に表示されることになる。
【０００５】
本発明の目的は、上記の問題点を解消するために、フロントウィンドウシールドに運転支援情報を表示する部分の照度と異なる照度を照度センサが検出してしまう走行状態にあっても、運転支援情報を表示する態様を最適化することのできる車両用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の技術的課題は、本発明によれば、
フロントウィンドウシールド上に運転支援情報を投影して該運転支援情報を表示するウィンドウシールドディスプレイ装置と、
前記フロントウィンドウシールドの近傍に設けられ該フロントウィンドウシールドを通して車内に入る光の照度を検出する照度センサと、
前記フロントウィンドウシールドにおける前記運転支援情報の表示位置の照度を推定する表示位置照度推定手段と、
前記フロントウィンドウシールドにおいて、前記照度センサが検出する照度と、前記表示位置照度推定手段が推定した照度とが一致する一致ゾーンと、前記照度センサが検出する照度と、前記表示位置照度推定手段が推定した照度とが一致しない不一致ゾーンデータとを生成する不一致ゾーンデータ生成手段と、
前記一致ゾーンに前記運転支援情報の表示位置が位置するときには、前記照度センサが検出した照度に応じて前記フロントウィンドウシールドに表示する前記運転支援情報の表示態様を制御する第１の表示制御手段と、
前記不一致ゾーンに前記運転支援情報の表示位置が位置するときには、前記表示位置照度推定手段により推定した照度に基づいて前記運転支援情報の表示態様を制御する第２の表示制御手段とを有することを特徴とする車両用表示装置を提供することより達成される。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、照度センサが検出する照度と、フロントウィンドウシールド上の運転支援情報の表示位置の照度とが異なる走行状態に入ったときには、第２の表示制御手段による表示制御が実行され、表示位置照度推定手段により推定した照度に基づいて運転支援情報の表示態様が制御される。このことから、晴天時でのビルディングの影や夜間走行での街路灯の光などによって運転支援情報の表示態様が運転者にとって不適になってしまうのを防止することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態では、前記表示位置照度推定手段は、自車両の位置及び進行方向、周囲の建造物と太陽の位置とに基づいて前記フロントウィンドウシールド上の前記運転支援情報の表示位置における照度を推定する。また、自車両の前方の風景を撮像する外界カメラを更に有し、
前記表示位置照度推定手段が、前記外界カメラが撮像した画像から検出される影又は前記周囲の建造物の少なくともいずれか一方に基づいて前記運転支援情報の表示位置における照度を推定する。また、前記太陽の位置が、予め用意した太陽の軌跡のデータベースと現在の時刻に基づいて特定される。これらにより、太陽光による照度及び影の部分の照度の検出精度を向上することができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態では、
前記第１、第２の表示制御手段による前記運転支援情報の表示態様において、前記照度センサ又は前記推定した照度が所定の照度以上であるときに前記運転支援情報の周囲を囲む注意喚起枠が表示される。これにより、炎天下の走行のように、日差しが強くてフロントウィンドウシールドに投影した運転支援情報が見難いときでも、注意喚起枠によって運転者の注意を喚起することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例が適用された車両の平面図である。
【図２】実施例の表示装置の全体系統をブロック図的に示す図である。
【図３】典型的には炎天下での走行中は、運転支援情報の周りに注意喚起枠を表示することを説明するための図である。
【図４】注意喚起枠を表示しない通常表示モードと、注意喚起枠で囲んで表示する特別表示モードの表示モード切り替え制御のマップを説明するための図である。
【図５】走行路上の例えばビルディングの影の中に侵入する直前の日射センサの検出照度に基づく表示制御と、影の中に入った後の推定した照度に基づく表示制御を説明するための図である。
【図６】図５に関連して、車両の進行に伴ってビルディングの影が占める面積が拡大することを説明するための図である。
【図７】対向車のヘッドライト、街路灯の光の影響を受けるフロントウィンドウシールドの領域をマップ化してあることを説明するための図である。
【図８】実施例の具体的な制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。図１において、車両としての自動車ＶＣは、左右の前輪１Ｆと、左右の後輪１Ｒとを有し、この車両ＶＣの車室には、自車両ＶＣの前方の風景を撮像する外界カメラ２を有している。外界カメラ２は、ＣＣＤカメラに限定されるものではなく、例えばＣＭＯＳカメラ等であってもよく、また、「ステレオカメラ」と称される複数の撮像手段で構成してもよい。なお、ステレオカメラを車両ＶＣに搭載するのであれば、例えば２台のカメラを水平方向に離間して（例えばルームミラーを挟んでその左右に）配置するのがよい。
【００１２】
車両ＶＣには、地理上の位置を計測する測位センサ４の他にナビゲーションシステム８が搭載されている。このナビゲーションシステム８は、周知のように、記憶媒体に記録された道路地図情報を有し、この地図情報を必要に応じて読み出し、そして測位センサ４などからの情報と自車走行経路の情報と照合することで自車位置（緯度及び経度）を求めて経路案内等を行うものである。また、フロントウィンドウシールド１０には、運転席１２の前方の部分にウィンドウシールドディスプレイ装置１４が生成した運転支援情報がプロジェクタによって投影表示され、この運転支援情報には、障害物と衝突の危険性を表示する警報表示が含まれる。なお、上記測位センサ４には、ＧＰＳ受信システム１６、ジャイロセンサ１８の他に車速センサなどの各種の車載センサ２０が含まれる。また、インスツルメントパネルのフロントウィンドウシールド１０の近傍には、その車幅方向中央部分に照度センサ２２が搭載されており、この照度センサ２２によってフロントウィンドウシールド１０を通して車内に入る光の照度が検出される。照度センサ２２が検出した照度は、後に詳しく説明するように、フロントウィンドウシールド１０に投影表示される運転支援情報２６の表示態様の制御に用いられる。
【００１３】
図２は、ＣＰＵ、プログラム等を記憶したメモリ等を備えたマイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）において、ウィンドウシールドディスプレイ装置１４で生成する警報情報等の運転支援情報２６に関する制御の系統をブロック図的に示す図であり、このコントローラＵには、例えば前方に位置する車両との車間距離が小さい、路側に近寄り過ぎている、注意すべき歩行者の存在などの警報やその他の運転者に伝えるべき情報（車速、右折表示、左折表示など）が情報提供ユニット２４から表示制御コントローラＵに入力される。
【００１４】
ウィンドウシールドディスプレイ装置１４は、フロントウィンドウシールド１０に情報を表示する態様として、図３に示すように、運転支援情報２６として現在の車速などの数値及び／又は文字情報、車の進行方向を指し示す矢印マークを表示する第１の表示モードである通常表示モード(図３の（Ｉ）)と、運転支援情報２６の周囲を注意喚起枠２８で囲んで表示する第２の表示モードである特別表示モード(図３の（II）（ａ）又は（ｂ）)とを有し、この第１、第２の表示モードは後に説明する一定の条件の下で切り替えられる。
【００１５】
ここに第２の表示モードである特別表示モードでは、枠２８で囲んで運転支援情報２６の表示が行われるのは上述したとおりであるが、図３（ａ）に示す注意喚起枠２８の太さＴは、後に説明するように所定の条件で変更される。また、注意喚起枠２８は実線に限定されず、図３（ｂ）に示すように表示したい数値や文字情報の周りの背景を暗くする構成とし、その暗さが所定条件で変更されるものとしても良く、また、詳細について後述するグラデーションで構成されてもよい。なお、図３では、フロントウィンドウシールド１０の運転席側の下端部に運転支援情報２６を表示するように描いてあるが、この表示位置は、運転支援情報２６の種類に応じて適宜変更されることは言うまでもない。
【００１６】
フロントウィンドウシールド１０上の運転支援情報２６の表示は、基本的には、照度センサ２２が検出した自車両ＶＣの周囲の明るさに応じて表示の輝度を高める制御が行われる。図４は、制御の一例を示す図であり、横軸は照度センサ２２が検出した照度であり、縦軸は表示輝度を示す。
【００１７】
フロントウィンドウシールド１０をディスプレイとして利用する場合、自車両ＶＣの周囲の明るさとの関係で情報表示の輝度を変更するのが好ましい。具体的には夜間や朝、夕であれば周囲が比較的暗いため表示輝度が高いと眩しさを感じることになるため、表示輝度を相対的に低くするのがよい。このことから、所定の照度よりも低い照度の雰囲気下での走行中、典型的には夜間や朝、夕の走行中は、通常表示モードの下で運転支援情報２６の表示が行われ、そして、照度の大きさ、つまり明るくほど表示輝度を高める制御が行われる。しかし、所定の照度以上の照度の雰囲気下での走行中、典型的には炎天下で走行中は、表示輝度を高くしたとしても運転支援情報２６を視認し難い。このことから晴天や炎天下での走行中は、特別表示モードに切り替えられて、この特別表示モードの下で、運転支援情報２６と共にその周囲に注意喚起枠２８が表示される。この注意喚起枠２８は、これを実線、又は背景を暗くする、又はグラデーションで表示するのいずれの場合にあっても、運転支援情報２６とは異なる色で注意喚起枠２８を表示する及び／又は雰囲気の照度が高くなるほど太さＴを太くしたり、背景の暗さを暗くする、又はグラデーションの幅を拡大して運転者の注意を呼び込むようにしてもよい。このような表示態様の制御や表示モードの切り替えは表示画像作成処理部３０（図２）で行われる。
【００１８】
ところで、照度センサ２２が検出した自車両ＶＣの周囲の照度と、運転支援情報２６を表示するフロントウィンドウシールド１０の表示位置の照度とが一致しないことがある。その典型例が、晴天下で走行中に自車両ＶＣの一部がビルディングの影に入ってしまい、この影の中に照度センサ２２が位置するものの、フロントウィンドウシールド１０の運転支援情報２６を投影する表示位置がビルディングの影の影響を受けていないような場合である。この場合には、照度センサ２２が検出した照度に基づいて運転支援情報２６の表示を制御した場合には、運転者にとって適切な視認性を確保できなくなってしまう。
【００１９】
上記の問題を解消することを企図して、フロントウィンドウシールド１０の表示位置における推定した照度に応じて運転支援情報２６の表示態様を最適化して、運転者に対して適切な視認性を確保することのできる次の構成が採用されている。すなわち、コントローラＵは、外界カメラ２が撮像した画像中の走行路面に、太陽光によるビルディングの影が存在するか否を検出する第１の路面上影検出部３４（図２）を有し、また、ＧＰＳ受信システム１６などの測位センサ４からの信号を受けて自車両ＶＣの位置及び進行方向の推定を行う自車位置・進行方向推定部３６を有している。なお、コントローラＵには、外部と交信可能な通信機（図示せず）から情報が入力可能である。
【００２０】
外界カメラ２がステレオカメラで構成されている場合には、この外界カメラ２が撮像した画像から車両前方の影の位置を検出することができる。図５の（Ｉ）は車道４０を走行中の自車両ＶＣを示し、また、この図５の(Ｉ)は、車道４０に隣接した例えばビルディングの影４２の鳥瞰図である。また、図５の(II)は、走行中の車両ＶＣが位置Ａに位置しているときに運転者が見る前方の風景を示し、図５の(III)は、走行中の車両ＶＣが位置Ｂに位置しているときに運転者が見る前方の風景を示す。図５の(II)、(III)中の参照符号４４はバックミラーを示し、また、参照符号４６はステアリングハンドルを示す。
【００２１】
なお、図５の(II)、(III)は、歩行者Ｏが車道４０に侵入しようとしており、このことを運転者に知らせるために、フロントウィンドウシールド１０を通じて運転者が見る歩行者Ｏの足元に、ウィンドウシールドディスプレイ装置１４を使って運転支援情報２６として円形の警報マークが表示されている状態を示してある。
【００２２】
なお、図５の(II)に図示の影４２は、作図上の理由だけで車道４０上だけの影を描いたものであり、実際の影４２は立体的であるのは言うまでもない。外界カメラ２がステレオカメラで構成されている場合、周知のステレオ法により、影４２の周縁部の特徴点と対応点を各カメラにより検出することで、位置Ａにあるときの自車両ＶＣの先端位置を座標基準原点とした場合の三次元座標（ｘｉ、ｙｉ、ｚｉ）で抽出する。なお、ｘ方向は車両進行方向、ｙ方向は車幅方向、ｚ方向は鉛直方向である。そして、これら影４２の三次元座標をもとに、（ｘｉ，ｙｉ）座標データのみを取り出し、影４２の鳥瞰図が作成される。変形例として、ナビゲーションシステム８が備える地図情報から得られる自車両ＶＣの周囲に存在する建物情報に基づいて影４２の鳥瞰図を作成してもよい。そして、こうして得られた鳥瞰図上に自車両ＶＣの移動に伴い変化する自車両ＶＣの位置データを順次あてはめ、自車両ＶＣの各位置における影４２と自車両フロントウィンドウシールド１０と照度センサ２２の位置関係を順次推定する。
【００２３】
位置Ａでは、自車両ＶＣが影４２の前方に位置しているため、照度センサ２２が検出した照度と、フロントウィンドウシールド１０を通して歩行者Ｏが見える位置つまり警報マーク（表示情報）２６の表示位置の照度とが共通していることから、第１の表示制御態様である、照度センサ２２が検出した照度に基づいて、例えば炎天下の日射を照度センサ２２が検出したときには図４を参照して説明した特別表示モードの下で、警報マークの周囲に、注意喚起枠２８として例えばグラデーションが付加された運転支援情報２６が表示され、この注意喚起枠２８のグラデーションの表示幅は、照度センサ２２が検出した照度が高くなるほど拡大される。
【００２４】
車両ＶＣが位置Ａから前進した位置Ｂに達したとき、フロントウィンドウシールド１０の助手席側の左半分が影４２で覆われて、この影４２の状態が照度センサ２２で検出されるものの、フロントウィンドウシールド１０の運転者側は影４２の影響を受けていない。したがって、運転者は、フロントウィンドウシールド１０において影４２の影響を受けていない部分を通して歩行者Ｏの足元に表示された運転支援情報２６を視認することになる。この状態において、照度センサ２２が検出した照度に基づいて運転支援情報２６の表示を制御したときには、フロントウィンドウシールド１０の表示位置の照度と一致しない表示態様となるため運転者にとって視認し難くなる。
【００２５】
これを防止するために、影４２の影響を受ける直前の位置Ａにおいて、影４２の鳥瞰図上に自車両ＶＣの進行位置でのフロントウィンドウシールド１０を重畳して、影４２の影響を受けるフロントウィンドウシールド１０の領域を予め求め、フロントウィンドウシールド１０における運転支援情報２６の表示位置と照度センサ２２との間で、一方が影４２の影響を受け、他方が影４２の影響を受けない不一致ゾーンと、双方とも影の影響を受けない又は影の影響を受ける一致ゾーンとに区分した不一致ゾーンデータを生成する（不一致ゾーンデータ生成手段）。
【００２６】
また、運転支援情報の表示位置が不一致ゾーンに位置するときは、照度センサ２２が検出した照度と、運転支援情報の表示位置の照度とが一致しないことから、この運転支援情報の表示位置の照度が予め推定される。この表示位置照度推定手段として、気象情報を外部から取得し、この外部から入手した気象情報に基づいてウィンドウシールド１０の各部位の照度を推定すると共に、予め用意した太陽の軌跡のデータベースなどを使って現在時刻と外部から受け取った気象情報に基づいて太陽の位置を特定し、そして、この太陽の位置とナビゲーションシステム８に含まれる建造物の形状と、自車両ＶＣの位置、又は外界カメラ２（この場合にはステレオカメラである必要はない）の撮影画像に基づく影４２の濃淡、影４２の形状によりウィンドウシールド１０の各部位の照度、特に運転支援情報の表示位置での照度の推定が行われる。
【００２７】
そして、この不一致ゾーンデータに基づいて、例えば照度センサ２２が影４２の影響を受けるものの運転支援情報２６の表示位置が影４２の影響を受けないときには、照度センサ２２に基づく表示制御をキャンセルして、第２の表示制御態様として、運転支援情報２６の表示位置における推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。これにより、照度センサ２２とフロントウィンドウシールド１０における運転支援情報２６の表示位置との間の照度の不一致に基づく運転支援情報２６の表示態様を適正化することができる。
【００２８】
すなわち、上述した実施例によれば、自車両ＶＣが影４２の影響を受ける直前の走行位置において、外界カメラ２からの情報などにより影４２の鳥瞰図を作成し、そして、この鳥瞰図に基づいて、自車両ＶＣが進行する過程でのウィンドウシールド１０の各部位に差し込む光の照度を推定する（表示位置照度推定手段）と共に、照度センサ２２が受ける照度と、フロントウィンドウシールド１０の各部位の照度とが一致する一致ゾーンと、一致しない不一致ゾーンとを予め求めておいて、自車両ＶＣの時々刻々と変化する走行位置において、図６に示すように、運転支援情報２６を表示する部位が一致ゾーンに位置するときには、照度センサ２２に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御され、他方、運転支援情報２６を表示する部位が不一致ゾーンに位置するときには、照度センサ２２に基づく表示制御をキャンセルして、この照度センサ２２に依存しない制御つまり第２の表示制御態様である上記推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。これにより、照度センサ２２が検出する照度と、運転支援情報２６の表示位置における推定した照度とが不一致であったとしても運転支援情報２６の表示態様が適切化される。
【００２９】
この不一致ゾーンでの運転支援情報２６の表示態様として、ウィンドウシールド１０において運転支援情報２６が表示される部位が影４２で覆われ、他方、照度センサ２２の部位には影４２の影響無しに太陽光が当たるような場合には、この照度センサ２２が検出した照度に依存することなく、第２の表示制御態様である、フロントウィンドウシールド１０の表示位置における推定した照度に基づいて運転支援情報１６の表示態様が制御される。
【００３０】
上述した例は昼間の走行に関する実施例であったが、夜間走行（ヘッドライト点灯）においてヘッドライト（ＨＬ）の光が建造物で反射して、この反射光によって図６のように一致ゾーンと不一致ゾーンとが発生する場合について以下に説明する。
【００３１】
ナビゲーションシステム８の前方の建造物（建物など）の位置及びその反射面とヘッドライトの光との角度を検出する。なお、外界カメラ２から取得した画像をステレオ法により建造物の形状及びその反射面を特定してもよい。
【００３２】
次に、測位センサ４からの情報に基づいて特定される自車両ＶＣと進行方向とに基づいて建造物までの相対位置及び反射面に対する相対角度を演算により求め、これに基づいてヘッドライトの光の反射光による一致ゾーンと不一致ゾーンを求める。この一致ゾーンと不一致ゾーンを求めるのに予め用意したマップを用いるようにしてもよい。このマップは、建造物との相対位置と反射面に対する相対角度とをパラメータとしたフロントウィンドウシールド１０の一致ゾーンと不一致ゾーンのデータであるのがよい。一致ゾーンでは、照度センサ２２に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。他方、不一致ゾーンでは、フロントウィンドウシールド１０における運転支援情報２６の表示を行う部分の推定照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。勿論、不一致ゾーンでの運転支援情報２６の表示態様に関して、表示位置の照度とこれに対応する最適な表示態様を予めマップ化しておき、このマップに基づく不一致ゾーンではフロントウィンドウシールド１０の運転支援情報２６の表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様を制御してもよい。
【００３３】
上記の例は、夜間走行中、自車のヘッドライトの反射光による影響に対処するものであったが、次の例は、街路灯や他車のヘッドライトの影響で不一致ゾーンができてしまうのに対処することを企図した例である。
【００３４】
外界カメラ２から取得した撮像画像から街路灯の光や、対向車などの他車のヘッドライトの光を推定し、この光の長さ、方向から光源の位置及び光の強さを推定して、自車両ＶＣとの相対位置及び相対的な方位を特定する。他車のヘッドライト及び街路灯と自車両ＶＣとの相対位置及び相対方位とフロントウィンドウシールド１０の不一致ゾーンとの関係を予めマップ化しておくのがよい。
【００３５】
図７は、他車のヘッドライト及び街路灯によるウィンドウシールド１０の一致ゾーン（斜線部分）と不一致ゾーンとを画像化したマップの例を示す。なお、このマップは、例えば他車のヘッドライトと街路灯との双方の影響を受けるときに、両者のマップを合成することで一致ゾーンと不一致ゾーンと区分した不一致ゾーンデータを生成することができる。
【００３６】
図７のマップを使うことで、一致ゾーンに運転支援情報２６を表示する状態では、照度センサ２２に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。他方、不一致ゾーンに運転支援情報２６を表示する状態では、フロントウィンドウシールド１０における運転支援情報２６の表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御される。勿論、不一致ゾーンでの運転支援情報２６の表示態様に関して、他車のヘッドライトや街路灯の照度で最適な表示態様を予めマップ化しておき、このマップに基づいてフロントウィンドウシールド１０上の運転支援情報２６の表示態様を制御するようにしてもよい。
【００３７】
図８は、フロントウィンドウシールド１０を使った表示情報の表示態様の制御の具体例を説明するためのフローチャートである。図８において、先ずステップＳ１で各センサからのデータの入力処理が行われる。次いで、ウィンドウシールド１０に表示すべき運転支援情報２６の有無が判定され、ＹＥＳつまり表示すべき運転支援情報２６が存在するときにはステップＳ３に進んで、ヘッドライトスイッチ３２がＯＮ状態にあるか否かの判定が行われる。このステップＳ３でＮＯであると判定されたときには、昼間走行状態であるとしてステップＳ４に進んで、外界カメラ２の撮像画像から路面上の影４２（図５）を検出する処理が行われ、次のステップＳ５で路面上に影４２が存在するか否かの判定が行われる。この判定の結果、ＮＯつまり影４２が検出されなかったときには、ステップＳ６に進んで照度センサ２２が検知した照度に応じた輝度で運転支援情報２６が表示される。
【００３８】
上記ステップＳ５において、ＹＥＳつまり例えば図５の自車両ＶＣの走行位置Ａにおいて路面上に影４２が検出されたときには、ステップＳ７に進んで撮像画像から影４２の周縁部の三次元位置が検出される。そして、次のステップＳ８で路面上の影４２の鳥瞰図が作成され、次いでステップＳ９において、鳥瞰図に、自車両ＶＣの位置（例えば図５の位置Ｂ）におけるフロントウィンドウシールド１０を重畳してフロントウィンドウシールド１０における不一致ゾーンを求め、次のステップＳ１０において、照度センサ２２の照度と、運転支援情報２６を表示すべきウィンドウシールド１０の表示位置の推定した照度とが異なる不一致ゾーンが存在するか否かの判定が行われる。
【００３９】
上記ステップＳ１０においてＹＥＳつまり不一致ゾーンが存在するときには、フロントウィンドウシールド１０の不一致領域を算出、又は予め画像データとして記憶している場合には画像データを抽出し（Ｓ１１）、そして、フロントウィンドウシールド１０における表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様で運転支援情報２６の表示が行われる。（Ｓ１２）
【００４０】
前述したステップＳ３においてＹＥＳと判定されたとき、つまりヘッドライトがＯＮされる夜間走行中では、ステップＳ１３に進んで自車両ＶＣのヘッドライトが反射する建造物が存在するか否かの判定が行われ、ＹＥＳつまり建造物（典型的にはビルディングなどの建物）が存在するときにはステップＳ１４に進んで、自車両ＶＣと建造物との間の相対距離、当該建造物の反射面とヘッドライトとの相対角度が算出される。
【００４１】
次いで、ステップＳ１５において図７で説明したマップを使ってフロントウィンドウシールド１０における一致ゾーンと不一致ゾーンの画像を求め、そして、ステップＳ１６で、外界カメラ２の撮像画像に基づいて路面上に自車両ＶＣのヘッドライトとは異なる光の有無が判定され、ＮＯつまりその存在が認められないときには、ステップＳ１７に進んで、上記ステップＳ１５で用いたフロントウィンドウシールド１０の画像に基づいて不一致ゾーンを特定し、そして、ステップＳ１２に進んで、運転支援情報２６の表示する領域が一致ゾーンであれば照度センサ２２が検出した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御され、他方、運転支援情報２６の表示位置が不一致ゾーンであれば、フロントウィンドウシールド１０の表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様で運転支援情報２６の表示が行われる。
【００４２】
前述したステップＳ１６において、ＹＥＳつまり走行路面上に街路灯などの光の存在が確認できたときには、ステップＳ１８に進んで、外界カメラ２の撮像画像中の路面上の光から街路灯や対向車のヘッドライトの位置及び方位を推定し、そして、仮に街路灯及び対向車のヘッドライトの光を確認しているときにはステップＳ１９で図７のマップデータから街路灯による不一致ゾーンの画像を抽出し、また、ステップＳ２０で図７のマップデータから他車のヘッドライトによる不一致ゾーンの画像を抽出し、そしてステップＳ１７に進んで、街路灯及び他車のヘッドライトによる画像を重畳することにより合成して不一致ゾーンを抽出した後に前述したステップＳ１２に進んで、運転支援情報２６の表示する領域が一致ゾーンであれば照度センサ２２が検出した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様が制御され、他方、運転支援情報２６の表示位置が不一致ゾーンであれば、フロントウィンドウシールド１０の表示位置の推定した照度に基づいて運転支援情報２６の表示態様で運転支援情報２６の表示が行われる。
【符号の説明】
【００４３】
Ｕ コントローラ
２ 外界カメラ
４ 測位センサ（ＧＰＳ、ジャイロ、車速など）
８ ナビゲーションシステム
１０ フロントウィンドウシールド
１２ 運転席
１４ ウィンドウシールドディスプレイ装置
１６ ＧＰＳ受信システム
１８ ジャイロセンサ
２０ 車載センサ
２２ 照度センサ
２６ 運転支援情報
２８ 運転支援情報を囲む注意喚起枠
４０ 車道
４２ ビルディングの影
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントウィンドウシールド上に運転支援情報を投影して該運転支援情報を表示するウィンドウシールドディスプレイ装置と、
前記フロントウィンドウシールドの近傍に設けられ該フロントウィンドウシールドを通して車内に入る光の照度を検出する照度センサと、
前記フロントウィンドウシールドにおける前記運転支援情報の表示位置の照度を推定する表示位置照度推定手段と、
前記フロントウィンドウシールドにおいて、前記照度センサが検出する照度と、前記表示位置照度推定手段が推定した照度とが一致する一致ゾーンと、前記照度センサが検出する照度と、前記表示位置照度推定手段が推定した照度とが一致しない不一致ゾーンデータとを生成する不一致ゾーンデータ生成手段と、
前記一致ゾーンに前記運転支援情報の表示位置が位置するときには、前記照度センサが検出した照度に応じて前記フロントウィンドウシールドに表示する前記運転支援情報の表示態様を制御する第１の表示制御手段と、
前記不一致ゾーンに前記運転支援情報の表示位置が位置するときには、前記表示位置照度推定手段により推定した照度に基づいて前記運転支援情報の表示態様を制御する第２の表示制御手段とを有することを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記表示位置照度推定手段は、自車両の位置及び進行方向、周囲の建造物と太陽の位置とに基づいて前記フロントウィンドウシールド上の前記運転支援情報の表示位置における照度を推定する、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
自車両の前方の風景を撮像する外界カメラを更に有し、
前記表示位置照度推定手段が、前記外界カメラが撮像した画像から検出される影、又は前記周囲の建造物の少なくともいずれか一方に基づいて前記運転支援情報の表示位置における照度を推定する、請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記太陽の位置が、予め用意した太陽の軌跡のデータベースと現在の時刻に基づいて特定される、請求項２又は３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記第１、第２の表示制御手段による前記運転支援情報の表示態様において、前記照度センサ又は前記推定した照度が所定の照度以上であるときに前記運転支援情報の周囲を囲む注意喚起枠が表示される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
【請求項１】
フロントウィンドウシールド上に運転支援情報を投影して該運転支援情報を表示するウィンドウシールドディスプレイ装置と、
前記フロントウィンドウシールドの近傍に設けられ該フロントウィンドウシールドを通して車内に入る光の照度を検出する照度センサと、
前記フロントウィンドウシールドにおける前記運転支援情報の表示位置の照度を推定する表示位置照度推定手段と、
前記フロントウィンドウシールドにおいて、前記照度センサが検出する照度と、前記表示位置照度推定手段が推定した照度とが一致する一致ゾーンと、前記照度センサが検出する照度と、前記表示位置照度推定手段が推定した照度とが一致しない不一致ゾーンデータとを生成する不一致ゾーンデータ生成手段と、
前記一致ゾーンに前記運転支援情報の表示位置が位置するときには、前記照度センサが検出した照度に応じて前記フロントウィンドウシールドに表示する前記運転支援情報の表示態様を制御する第１の表示制御手段と、
前記不一致ゾーンに前記運転支援情報の表示位置が位置するときには、前記表示位置照度推定手段により推定した照度に基づいて前記運転支援情報の表示態様を制御する第２の表示制御手段とを有することを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記表示位置照度推定手段は、自車両の位置及び進行方向、周囲の建造物と太陽の位置とに基づいて前記フロントウィンドウシールド上の前記運転支援情報の表示位置における照度を推定する、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
自車両の前方の風景を撮像する外界カメラを更に有し、
前記表示位置照度推定手段が、前記外界カメラが撮像した画像から検出される影、又は前記周囲の建造物の少なくともいずれか一方に基づいて前記運転支援情報の表示位置における照度を推定する、請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記太陽の位置が、予め用意した太陽の軌跡のデータベースと現在の時刻に基づいて特定される、請求項２又は３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記第１、第２の表示制御手段による前記運転支援情報の表示態様において、前記照度センサ又は前記推定した照度が所定の照度以上であるときに前記運転支援情報の周囲を囲む注意喚起枠が表示される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１８８８２６（Ｐ２０１０−１８８８２６Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３４５７８（Ｐ２００９−３４５７８）
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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