(57)【要約】【課題】よりドライバにとって見やすい表示態様で画像を表示可能なヘッドアップディスプレイシステムを提供する。【解決手段】ＨＵＤ制御部１３は、カメラ画像取得部Ｆ３と、ドライバ視点画像生成部Ｆ４と、視認性評価部Ｆ５と、色合い調整部Ｆ６１とを備える。カメラ画像取得部Ｆ３は、虚像としてのＨＵＤ画像が表示される領域を撮像するように配置されたステレオカメラユニットが撮像した画像データを取得する。ドライバ視点画像生成部Ｆ４は、カメラ画像取得部Ｆ３が取得した画像データに基づいて、ドライバの視点からＨＵＤ画像が表示されている領域を見た時の画像（以降、ドライバ視点画像）を生成する。視認性評価部Ｆ５は、ドライバ視点画像に基づいてＨＵＤ画像の視認性を定量的に評価し、色合い調整部Ｆ６１は視認性が所定のレベルとなるようにＨＵＤ画像の色合いを逐次調整する。【選択図】図４
2018090170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロント側に配置されたウインドシールドの所定の照射領域に、虚像としての画像を表示するための表示光を照射する表示器（１２）と、
前記表示器が前記照射領域に前記表示光を照射することによって表示される前記虚像としての画像であるＨＵＤ画像の表示態様を調整する表示態様調整部（Ｆ６１）と、
車両前方を撮像するカメラが撮像した画像データに基づいて、運転席に着座している乗員であるドライバの視点から車両前方を見た時の画像であって、前記ＨＵＤ画像を含む画像であるドライバ視点画像を取得するドライバ視点画像取得部（Ｆ４、Ｆ３）と、
前記ドライバ視点画像取得部が取得した前記ドライバ視点画像を解析することによって、前記ドライバ視点画像における前記ＨＵＤ画像の見やすさを示す視認性指標値を逐次算出する視認性評価部（Ｆ５）と、
前記視認性評価部によって算出される前記視認性指標値の適正範囲を示すデータが登録されている適正範囲記憶部（Ｍ２）と、備え、
前記表示態様調整部は、前記視認性評価部が算出する前記視認性指標値が、前記適正範囲内の値となるように、前記ＨＵＤ画像の表示態様を調整することを特徴とするヘッドアップディスプレイシステム。
【請求項２】
請求項１において、
前記表示態様調整部は、前記ＨＵＤ画像の輝度及び表示色の少なくとも何れか一方を変更することで、前記視認性指標値を前記適正範囲内におさめることを特徴とするヘッドアップディスプレイシステム。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記視認性評価部は、
前記ドライバ視点画像において前記ＨＵＤ画像を含む所定範囲を演算対象領域として抽出する対象領域抽出部（Ｓ３２）と、
前記演算対象領域を構成するピクセル毎に、当該演算対象領域における視覚的顕著性の度合いを示す顕著度を算出する顕著度算出部（Ｓ３３）と、
前記演算対象領域において前記ＨＵＤ画像に対応する部分であるＨＵＤ画像領域を構成するピクセル毎の前記顕著度に基づいて、前記ＨＵＤ画像の視覚的顕著性を示すＨＵＤ画像顕著度を算出するＨＵＤ画像顕著度算出部（Ｓ３４）と、
前記演算対象領域において前記ＨＵＤ画像領域以外の部分である背景領域を構成するピクセル毎の前記顕著度に基づいて、前記背景領域の視覚的顕著性を示す背景領域顕著度を算出する背景領域顕著度算出部（Ｓ３５）と、を備え、
前記ＨＵＤ画像顕著度算出部が算出した前記ＨＵＤ画像顕著度から、前記背景領域顕著度算出部が算出した前記背景領域顕著度を減算した値を前記視認性指標値として採用することを特徴とするヘッドアップディスプレイシステム。
【請求項４】
請求項３において、
前記車両の走行速度を検出する車速センサから、前記走行速度を示す情報を逐次取得する車速取得部（Ｆ１）を備え、
前記視認性評価部は、前記車速取得部が取得している現在の前記走行速度が大きいほど前記演算対象領域を小さく設定することを特徴とするヘッドアップディスプレイシステム。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記表示態様調整部は、
前記背景領域を構成する全てのピクセルを母集団として定まる前記背景領域の色分布に基づいて、前記背景領域を構成するピクセルの中で最も多い色相を、前記背景領域の色合いを表す背景代表色として特定し、
前記背景代表色と色相環において反対に位置する色相である色を背景反対色に設定し、
前記視認性指標値が前記適正範囲内の値となるまで、前記ＨＵＤ画像の色合いを段階的に前記背景反対色に近づけていくことを特徴とするヘッドアップディスプレイシステム。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項において、
前記ドライバの顔部又は頭部に装着されるデバイスであって、所定の近距離無線通信規格に準拠した無線通信を実施する機能と、前記ドライバの顔部が向いている方向を撮像するカメラであるウェアラブルカメラと、を備えるウェアラブルデバイス（６）と、
前記ウェアラブルデバイスと前記近距離無線通信規格に準拠した無線通信を実施するための通信モジュールである近距離通信部（７）と、を備え、
前記ウェアラブルデバイスは、前記近距離通信部との通信接続が確立されている場合には、前記ウェアラブルカメラが撮像した画像を前記近距離通信部に対して送信し、
前記ドライバ視点画像取得部は、前記近距離通信部を介して、前記ウェアラブルカメラが撮像した画像を前記ドライバ視点画像として取得することを特徴とするヘッドアップディスプレイシステム。
【請求項７】
請求項１から５の何れか１項において、
前記カメラは、前記車両のインストゥルメントパネルの上面において前記照射領域を撮像範囲に含むように配置されているステレオカメラであって、
前記車両において前記ステレオカメラが搭載されている位置及び搭載姿勢を示すデータをカメラパラメータとして記憶しているカメラパラメータ記憶部（Ｍ１）を備え、
前記カメラパラメータ記憶部には、車室内において前記ドライバの目が存在すると想定される位置を示す視点座標データが登録されており、
前記ドライバ視点画像取得部は、
前記ステレオカメラの撮像画像と、前記カメラパラメータ記憶部が記憶している前記カメラパラメータと、前記視点座標データと、に基づいて、前記ドライバ視点画像を生成することを特徴とするヘッドアップディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示器からの表示光を車両のウインドシールドに照射することによって、車両前方に虚像としての画像を形成し、当該虚像画像を用いて運転席乗員に情報を提示するヘッドアップディスプレイシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示器からの表示光をウインドシールドに照射することで、運転席に着座している乗員（以降、ドライバ）に虚像としての画像を提示する車両用のヘッドアップディスプレイ（以降、ＨＵＤ：Head-Up Display）システムがある。このようなＨＵＤシステムによって表示される画像（以降、ＨＵＤ画像）の視認性は、車室外環境の照度や、ドライバからみてＨＵＤ画像の周辺に見えるオブジェクトの色合いによって変化する。
【０００３】
例えば、ＨＵＤ画像として緑色のテキストを表示している状況において、ＨＵＤ画像と重なる位置に緑色の先行車両が存在している場合には、ＨＵＤ画像の視認性が劣化する。また、車室外が明るい場合には、車室外が暗い場合に比べて相対的に見づらくなってしまう。
【０００４】
このような課題に対応すべく、特許文献１には、車両前方を撮像するカメラを用いて車両前方の画像（以降、前方画像）を取得し、前方画像内の各色成分の明度の平均値に基づいて、ＨＵＤ画像の色合いを調整する構成が開示されている。具体的には、前方画像内の赤、緑、青の３つの色成分のそれぞれの明度の平均値を算出し、最も明度の平均値が高い色成分を特定する。そして、ＨＵＤ画像色を、最も平均値が高い色成分とは反対側の色合いに設定する。例えば、赤色の明度の平均値が最も高い場合には、緑と青の明度を最大値に設定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１７８２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
車両前方には、ガードレールや、路面、道路鋲、道路標識、他車両等が存在するため、前方画像が備える色は一様ではない。車両前方を見ているドライバの視界には、様々な色が、様々な輝度で混在している。故に、ＨＵＤ画像の色を、前方画像において最も明度の平均値が高い色成分（以降、平均明度最大色と称する）と反対の色に設定したからといって、必ずしもＨＵＤ画像の視認性が良好となるとは限らない。
【０００７】
本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、よりドライバにとって見やすい表示態様でＨＵＤ画像を表示可能なヘッドアップディスプレイシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
その目的を達成するための本発明は、車両のフロント側に配置されたウインドシールドの所定の照射領域に、虚像としての画像を表示するための表示光を照射する表示器（１）と、表示器が照射領域に表示光を照射することによって表示される虚像としての画像であるＨＵＤ画像の表示態様を調整する表示態様調整部（Ｆ６１）と、車両前方を撮像するカメラが撮像した画像データに基づいて、運転席に着座している乗員であるドライバの視点から車両前方を見た時の画像であって、ＨＵＤ画像を含む画像であるドライバ視点画像を取得するドライバ視点画像取得部（Ｆ４、Ｆ３）と、ドライバ視点画像取得部が取得したドライバ視点画像を解析することによって、ドライバ視点画像におけるＨＵＤ画像の見やすさを示す視認性指標値を逐次算出する視認性評価部（Ｆ５）と、視認性評価部によって算出される視認性指標値の適正範囲を示すデータが登録されている適正範囲記憶部（Ｍ２）と、備え、表示態様調整部は、視認性評価部が算出する視認性指標値が、適正範囲内の値となるように、ＨＵＤ画像の表示態様を調整することを特徴とする。
【０００９】
以上の構成では、視認性評価部が、ドライバ視点画像取得部によって取得されたドライバ視点画像を用いて、ドライバの視点から見た時のＨＵＤ画像の視認性を示す視認性指標値を逐次算出する。そして、ＨＵＤ画像の表示態様は、視認性指標値が適正範囲内の値となるように表示態様調整部によって調整される。つまり、ドライバにとってのＨＵＤ画像の視認性を定量的に評価し、設計者等が期待する視認性が確保されるように、ＨＵＤ画像の表示態様が制御される。故に、よりドライバにとって見やすい表示態様で、ＨＵＤ画像を表示することができる。
【００１０】
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ヘッドアップディスプレイシステム１００の車両への搭載例を示す図である。
【図２】ＨＵＤ画像２０の一例を示した図である。
【図３】ヘッドアップディスプレイシステム１００の構成を示すブロック図である。
【図４】ＨＵＤ制御部１３の概略的な構成を示すブロック図である。
【図５】表示制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】視認性評価処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】演算対象領域の大きさと車速との関係を説明するための図である。
【図８】演算対象領域の一例を示す図である。
【図９】図８に示す画像に対して算出された視覚的顕著性マップを表す図である。
【図１０】背景代表色として選択されうる色パターンについて説明するための図である。
【図１１】色合い調整部Ｆ６１の作動を説明するための図である。
【図１２】変形例５におけるＨＵＤシステム１００の構成を示す図である。
【図１３】変形例６におけるＨＵＤシステム１００の構成を示す図である。
【図１４】変形例６におけるＨＵＤ制御部１３の構成を示す図である。
【図１５】変形例７におけるＨＵＤシステム１００の構成を示す図である。
【図１６】変形例７におけるＨＵＤシステム１００の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。図１は、本発明に係るヘッドアップディスプレイ（以降、ＨＵＤ：Head-Up Display）システム１００の概略的な構成の一例を示す図である。図１に示すように、ＨＵＤシステム１００は四輪自動車等の車両に搭載されて使用される。
【００１３】
ＨＵＤシステム１００は、概略的には、車両のウインドシールド１０上に設定されている照射領域に表示光を照射することで、図２に示すように運転席乗員の目と照射領域とを結ぶ線の車両前方延長線上に、画像２０を虚像表示するものである。ウインドシールド１０は、車両のフロント側のウインドシールドである。ウインドシールド１０は、例えば２枚のガラスとその中間に設けられる中間膜とから形成された合わせガラスを用いて実現されればよい。
【００１４】
ここでの表示光とは、画像２０としての虚像を形成する光を指す。このＨＵＤシステム１００によって、運転席に着座している乗員（以降、ドライバ）は、ＨＵＤ画像２０と車両の前景とを重畳して視認することができる。便宜上、以降では、ドライバによって知覚される画像２０のことをＨＵＤ画像と記載する。
【００１５】
ＨＵＤ画像２０が示す情報は、ここでは一例として、車両の走行速度とする。もちろん、他の態様としてＨＵＤ画像２０は、車両走行時における車両情報としての、エンジン回転数、エンジン冷却水温、およびバッテリ電圧等の何れか１又は複数を示す画像としても良い。また、車両用ナビゲーションシステムにおける地図画像や、交差点などでの進行方向を示す画像（いわゆるターンバイターンとしての画像）等とすることができる。
【００１６】
このＨＵＤシステム１００は、図３に示すように、ＨＵＤユニット１、ステレオカメラユニット２、及び車速センサ３を備えている。ＨＵＤユニット１は、車両内に構築されたローカルエリアネットワーク（以降、ＬＡＮ：Local Area Network）３０を介して、ステレオカメラユニット２、及び車速センサ３と通信可能に接続されている。
【００１７】
ＨＵＤユニット１は、ＨＵＤ画像２０を形成する光（つまり表示光）をウインドシールド１０に照射して、ドライバに対してＨＵＤ画像２０を用いた情報提示を行う装置である。ＨＵＤユニット１は、ウインドシールド１０の下端部から車室内後方、更には下方に延出されるインストゥルメントパネル４０に収容されている。尚、インストゥルメントパネル４０の上面には、ＨＵＤユニット１が射出する表示光を通過させる開口部４０ａが設けられている。開口部４０ａには透光性を有する防塵カバーが設けられている。
【００１８】
ＨＵＤユニット１は、より細かい構成要素として、通信ドライバ１１、表示器１２、及びＨＵＤ制御部１３を備える。通信ドライバ１１は、ＨＵＤ制御部１３が、ステレオカメラユニット２等といった、ＬＡＮ３０に接続する他の装置と相互通信又は単方向通信するための構成である。通信ドライバ１１はＨＵＤ制御部１３と相互通信可能に構成されている。
【００１９】
表示器１２は、ＨＵＤ制御部１３から入力される制御信号に基づいて、ウインドシールド１０上に設定されている照射領域へ向けて、表示光を射出する構成である。本実施形態では一例として表示器１２は、液晶パネル１２２にバックライト１２１からの光を透過させることで表示光を出力するタイプのプロジェクタ（いわゆる液晶プロジェクタ）とする。表示器１２は、バックライト１２１と液晶パネル１２２に加えて、液晶パネル１２２から出力される光を照射領域に導くための反射装置１２３を備える。
【００２０】
また、ここでは一例として、バックライト１２１、液晶パネル１２２、及び反射装置１２３が、この順に車両前後方向に並ぶように配置されているものとする。これら３つのうち、バックライト１２１が最も車両後方側に位置し、反射装置１２３が最も車両前方側に位置するものとする。なお、これらの部材の配置は、所定の光路を形成するように変更可能な設計事項である。
【００２１】
バックライト１２１は、通電されることで液晶パネル１２２に対して白色光を出射する光源である。バックライト１２１は、例えば複数の発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）と、各ＬＥＤから放射された光を液晶パネル１２２へ導光するプリズムとを用いて実現される。バックライト１２１は、出力光が液晶パネル１２２に対して垂直に入射するように配置されている。例えばバックライト１２１は、互いの光軸が重なるように、液晶パネル１２２に対して対向配置されている。
【００２２】
液晶パネル１２２は、例えば矩形の平板状に形成された表示面を備える。表示面には、多数のピクセルが二次元状に配列されている。各ピクセルには、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のサブ画素が設けられている。液晶パネル１２２は、サブ画素の光の透過率を変更することにより、表示面上に種々の画像をカラー表示可能である。サブ画素毎の透過率は、ＨＵＤ制御部１３から入力される制御信号によって制御される。
【００２３】
液晶パネル１２２は、バックライト１２１から入射される光によって、ＨＵＤ画像２０を形成する表示光を、バックライト１２１とは反対側に配置された反射装置１２３に向けて出射する。表示面は、表示光の光軸が車両の前後方向を向くように、換言すれば、出射方向が車両の前方側を向くように配置されている。
【００２４】
なお、この液晶パネル１２２は、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）が用いられたＴＦＴ液晶パネルや、デュアルスキャンタイプのディスプレイ（ｄ−ＳＴＮ：Dual Scan Super Twisted Nematic），ＴＮ（Twisted Nematic）セグメント液晶等を用いて実現することができる。
【００２５】
反射装置１２３は、液晶パネル１２２から入射させる表示光を、インストゥルメントパネル４０に設けられた開口部４０ａを通して、照射領域に向けて反射する装置である。反射装置１２３は、表示光を反射するためのミラー部材を備える。ミラー部材は、透明なガラス板材にアルミニウムや銀等の金属が蒸着して形成されればよい。便宜上、ミラー部材において液晶パネル１２２からの表示光を反射するための面を反射面と称する。ミラー部材は、例えば、反射面の中央部が周縁部に比べて背面側（反射面とは反対側）に凹んだ凹面鏡となっている。ミラー部材が凹面鏡として形成されることにより、ＨＵＤ画像２０を拡大して照射領域に照射することができる。
【００２６】
ＨＵＤ制御部１３は、バックライト１２１及び液晶パネル１２２の動作を制御する構成である。すなわち、バックライト１２１の輝度を調整したり、液晶パネル１２２に表示画面を制御したりする。ＨＵＤ制御部１３は、コンピュータを用いて実現されている。つまり、ＨＵＤ制御部１３は、中央演算装置としてＣＰＵ１３１、揮発性の記憶媒体であるＲＡＭ１３２、不揮発性の記憶媒体であるＲＯＭ１３３、書き換え可能な不揮発性の記憶媒体であるフラッシュメモリ１３４、Ｉ／Ｏ等を備える。ＲＯＭ１３３には、通常のコンピュータを本実施形態におけるＨＵＤ制御部１３として機能させるためのプログラム（以降、ＨＵＤ制御プログラム）等が格納されている。
【００２７】
なお、上述のＨＵＤ制御プログラムは、非遷移的実体的記録媒体（non- transitory tangible storage medium）に格納されていればよい。ＣＰＵ１３１がＨＵＤ制御プログラムを実行することは、ＨＵＤ制御プログラムに対応する方法が実行されることに相当する。このＨＵＤ制御部１３が備える機能については別途後述する。
【００２８】
ステレオカメラユニット２は、第１カメラ２１と第２カメラ２２の２つのカメラを備える装置である。第１カメラ２１、及び第２カメラ２２は何れも撮像対象の色情報を含む画像データを出力するカラーカメラである。ステレオカメラユニット２において、第１カメラ２１と第２カメラ２２は同じ方向を撮像するように、所定の間隔をおいて並列配置されている。ステレオカメラユニット２は、第１カメラ２１と第２カメラ２２の両方が、照射領域を含む車両前方を撮像するように、インストゥルメントパネル４０の上面に配置される。
【００２９】
ステレオカメラユニット２は、車両に設定されたアイリプスの中心と照射領域の中心を結ぶ線分をインストゥルメントパネル４０の上面に正射影した線分上において、できる限り運転席に近い位置に配置されることが好ましい。ここでは図１に示すように、インストゥルメントパネル４０上面部の運転席側の端部に配置されているものとする。ステレオカメラユニット２が備える第１カメラ２１の撮像データと、第２カメラ２２の撮像データはそれぞれ逐次、ＨＵＤ制御部１３に提供される。なお、アイリプスは、運転席の乗員（つまりドライバ）のアイポイントの分布を統計的に表したアイレンジに基づいて、設定されている（詳細は、ＪＩＳＤ００２１：１９９８参照）。
【００３０】
車両に於けるステレオカメラユニット２の搭載位置及び搭載姿勢を示すデータは、カメラパラメータとして、ＨＵＤ制御部１３が備えるフラッシュメモリ１３４に登録されている。搭載位置は、例えばアイリプスの中心や車体の中心といった、車両における所定の位置を原点とする三次元座標系の座標によって表されれば良い。ステレオカメラユニット２の取付姿勢は、例えば、車両の前後方向、車幅方向、上下方向のそれぞれに対するステレオカメラユニット２の光軸の為す角度（つまり、ロール角、ピッチ角、ヨー角）によって表されれば良い。
【００３１】
ステレオカメラユニット２の搭載位置及び搭載姿勢が定まれば、第１カメラ２１と第２カメラ２２の搭載位置及び搭載姿勢が一意に定まる。故に、フラッシュメモリ１３４に登録されているカメラパラメータは、第１カメラ２１と第２カメラ２２の搭載位置及び搭載姿勢を示すデータとして機能する。なお、カメラパラメータの保存先は、ＲＯＭ１３３であってもよい。また、カメラパラメータには、設置位置と向きを一意に定める６自由度の値の他に、撮像画角、レンズの歪み係数、焦点距離、画素サイズ、画素比などが含まれていてもよい。
【００３２】
車速センサ３は、車両の走行速度（以降、車速）を検出するセンサである。車速センサ３は、車速を示す車速データをＨＵＤ制御部１３に逐次提供する。
【００３３】
＜ＨＵＤ制御部の機能について＞
ＨＵＤ制御部１３は、ＣＰＵ１３１がＲＯＭ１３３に格納されているＨＵＤ制御プログラムを実行することで図４に示す種々の機能を提供する。すなわち、ＨＵＤ制御部１３は機能ブロックとして、車速取得部Ｆ１、ベース画像生成部Ｆ２、カメラ画像取得部Ｆ３、ドライバ視点画像生成部Ｆ４、視認性評価部Ｆ５、及び表示制御部Ｆ６を備える。
【００３４】
なお、上述した機能ブロックの一部又は全部は、一つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェアとして実現されてもよい。また、ＨＵＤ制御部１３が備える機能ブロックの一部又は全部は、ＣＰＵ１３１によるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。
【００３５】
また、ＨＵＤ制御部１３は、フラッシュメモリ１３４が備える記憶領域を用いて実現される構成として、カメラパラメータ記憶部Ｍ１と、適正範囲記憶部Ｍ２とを備える。カメラパラメータ記憶部Ｍ１は、前述のカメラパラメータを記憶している記憶領域である。適正範囲記憶部Ｍ２は、後述する視認性指標値の適正範囲が登録されている記憶領域である。視認性指標値の適正範囲は、予め試験によって特定されたものである。なお、カメラパラメータ記憶部Ｍ１や適正範囲記憶部Ｍ２は、ＲＯＭ１３３が備える記憶領域を用いて実現されていても良い。
【００３６】
車速取得部Ｆ１は、車速センサ３が出力する車速データを逐次取得する。車速取得部Ｆ１が取得した車速データは、例えばＲＡＭ１３２に一定時間保存される。取得時刻が異なる複数の車速データは、例えば、最新のデータが先頭となるように時系列順にソートされてＲＡＭ１３２に保存されればよい。ＲＡＭ１３２に保存されている車速データは、ベース画像生成部Ｆ２や視認性評価部Ｆ５等によって参照される。
【００３７】
ベース画像生成部Ｆ２は、車速取得部Ｆ１が取得した車速データに基づいて、液晶パネル１２２に表示させるＨＵＤ画像２０の元となる画像（以降、ベース画像）を生成する。ベース画像は、現在の車速を表すテキストを、予め設定されたデザインで表した画像である。ここでのデザインには、文字列の配置や、文字のフォント、色合い等が含まれる。ベース画像生成部Ｆ２が生成したベース画像は表示制御部Ｆ６に提供される。
【００３８】
カメラ画像取得部Ｆ３は、ステレオカメラユニット２から、第１カメラ２１及び第２カメラ２２のそれぞれが撮像した画像データを取得する。カメラ画像取得部Ｆ３が取得した各カメラでの撮像画像データは、ドライバ視点画像生成部Ｆ４に提供される。
【００３９】
ドライバ視点画像生成部Ｆ４は、第１カメラ２１及び第２カメラ２２のそれぞれが撮像した画像データに基づいて、ドライバの視点から車両前方を見た時の画像であって、現在表示させているＨＵＤ画像２０を含むドライバ視点画像を生成する。具体的には、第１カメラ２１と第２カメラ２２の視差量と、ステレオカメラユニット２のカメラパラメータをもとに、車両の前方に存在する先行車両や、歩行者、道路上の白線、ＨＵＤ画像等といった、２つのカメラで共通して撮像されているオブジェクトの３次元空間内での座標を特定する。
【００４０】
そして、これらの座標を基点として、単眼のカラーカメラがドライバの目の位置に存在すると仮定した画像を求める。或る視点での画像を他の視点から見た画像に変換する技術は周知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。なお、ドライバの目が存在すると想定する位置は、例えばアイリプスの中心とすればよい。ここでは一例として、ヘッドレストの車両前方側の表面の中央部から、車両前方に１９ｃｍの位置とする。ドライバの目の想定位置は、カメラの搭載位置等を示すために用いている３次元座標系の座標で表されれば良い。ドライバの目の想定位置を示す座標データ（以降、視点座標データ）もまた、カメラパラメータ記憶部Ｍ１に保存されていれば良い。
【００４１】
視認性評価部Ｆ５は、ドライバ視点画像生成部Ｆ４が生成したドライバ視点画像が備えるピクセル毎の輝度や色の分布を解析することで、ＨＵＤ画像２０の見やすさ（つまり視認性）を示す指標値（以降、視認性指標値）を算出する。視認性指標値を算出する際の視認性評価部Ｆ５の具体的な作動については別途後述する。そして、視認性評価部Ｆ５は算出した視認性指標値が適正範囲内（境界を含む）に収まっているか否かを判定する。後述するように、視認性指標値が適正範囲内に収まっているか否かを判定することは、ＨＵＤ画像２０の視認性が、設計者が所望する適正なレベルとなっているか否かを判定することに相当する。視認性評価部Ｆ５による視認性の判定結果は、表示制御部Ｆ６に通知される。
【００４２】
表示制御部Ｆ６は、表示制御部Ｆ６は視認性評価部Ｆ５の判定結果に基づいて、液晶パネル１２２の表示画面を制御することによって、ＨＵＤ２０の表示態様を制御する構成である。液晶パネル１２２に表示する画像（以降、表示用画像）は、ベース画像生成部Ｆ２が生成したベース画像、又は、当該ベース画像の色合いを調整した画像である。表示制御部Ｆ６は、液晶パネル１２２に表示用画像を表示させることで、表示用画像に対応する表示光をウインドシールド１０に照射させる。
【００４３】
なお、ウインドシールド１０に搭載される表示光は、前述の通り、ＨＵＤ画像２０としての虚像を形成する。つまり、ＨＵＤ画像２０は表示用画像に対応する虚像である。表示用画像の色合いを調整することは、ＨＵＤ画像２０の見え方（つまり表示態様）を調整することに相当する。表示制御部Ｆ６は、ＨＵＤ画像２０（換言すれば表示用画像）の色合いを制御するためのサブ機能として、色合い調整部Ｆ６１を備える。
【００４４】
この表示制御部Ｆ６は、概略的に次のように動作する。まず、表示制御部Ｆ６は、ベース画像生成部Ｆ２から提供されたベース画像をそのまま表示用画像として採用している場合において、視認性評価部Ｆ５によって視認性指標値が適正範囲内に収まっていると判定された場合には、現在の表示用画像の表示態様を維持する。すなわち、ベース画像をそのまま液晶パネル１２２に表示する状態を維持する。
【００４５】
また、ベース画像をそのまま表示用画像として採用している場合において、視認性評価部Ｆ５によって視認性指標値が適正範囲外の値になっていると判定された場合には、色合い調整部Ｆ６１が、表示用画像として、ベース画像生成部Ｆ２から提供されたベース画像の色合いを調整した画像を生成する。そして、色合いを調整した画像を表示用画像として液晶パネル１２２に表示させる。
【００４６】
色合い調整部Ｆ６１の作動の詳細については、別途後述する。ベース画像の色合いの調整は、例えば、ベース画像を構成する各色（具体的にはＲＧＢ）の階調値を変更することで実現可能である。人間が知覚可能な種々の色は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色成分毎の階調値の組み合わせによって表現される。階調値は０〜２５５までの値をとる。或る色成分の階調値が０に近いほどその色成分が薄いことを意味する。各色の階調値がすべて０の場合は黒色となり、各色の階調値がすべて２５５の場合は白色となる。ベース画像に対して施した色合いの調整量を示すデータ（以降、調整設定データ）は、ＲＡＭ１３２に保存される。
【００４７】
さらに、表示制御部Ｆ６は、ベース画像の色合いを調整した画像を表示している場合において、視認性評価部Ｆ５によって視認性指標値が適正範囲外の値になっていると判定された場合には、色合い調整部Ｆ６１に色合いの調整を再び実行させる。ベース画像の色合いを調整した画像を場合において、視認性評価部Ｆ５によって視認性指標値が適正範囲内に収まっていると判定された場合には、現在の表示用画像の表示態様を維持する。表示態様を維持することは、色合い（具体的にはＲＧＢ値）の調整量を維持することに相当する。色合い調整部Ｆ６１が請求項に記載の表示態様調整部に相当する。
【００４８】
［表示制御処理］
次に図５に示すフローチャートを用いて、ＨＵＤ制御部１３が実施する表示制御処理について説明する。表示制御処理は、ＨＵＤ画像２０の視認性を所定のレベル（つまり適正な状態）に維持するための処理である。図５に示すフローチャートは、ＨＵＤ画像２０を表示する条件が充足されている場合に逐次実行されれば良い。具体的には、車両が走行している状態において所定の時間間隔で（例えば０．５秒毎に）実行されれば良い。
【００４９】
まず、ステップＳ１ではカメラ画像取得部Ｆ３が、ステレオカメラユニット２から第１カメラ２１及び第２カメラ２２のそれぞれが撮像した画像データを取得してステップＳ２に移る。ステップＳ２ではドライバ視点画像生成部Ｆ４が、ステップＳ１で取得された画像データに基づいて、ドライバ視点画像を生成してステップＳ３に移る。ステップＳ３では視認性評価部Ｆ５が、ドライバ視点画像を用いて視認性指標値を算出する処理（以降、視認性評価処理）を実行して、ステップＳ４に移る。
【００５０】
ここで、視認性評価処理について、図６に示すフローチャートを用いて説明する。視認性評価処理における最初のステップとしてのステップＳ３１では、ＲＡＭ１３２に保存されている現在の車速を読み出してステップＳ３２に移る。
【００５１】
ステップＳ３２では、ドライバ視点画像において視認性指標値を演算する際に用いる領域（以降、演算対象領域）を抽出する。演算対象領域は、アイリプスの中心から照射領域の中心へ向かう半直線（以降、視線中心線）に対する水平方向角度範囲と、垂直方向角度範囲によって定義される。ここでは水平方向角度範囲と垂直角度範囲は同じパラメータ（以降、対象領域角）を用いて、正方形状に設定する。もちろん、他の態様として演算対象領域は、円形に設定してもよい。また、車幅方向に長い長方形状や楕円形に設定しても良い。演算対象領域は、ＨＵＤ画像２０が含まれるように設定されれば良い。
【００５２】
また、本実施形態では対象領域角を、図７に示すように車速が大きいほど対象領域角を小さい値に設定する。具体的には、車速が所定の第１閾値Ｖ１未満である場合には、対象領域角を２０度に設定する。また、車速が所定の第１閾値Ｖ１よりも大きい第２閾値Ｖ２以上である場合には、対象領域角を１０度に設定する。車速が第１閾値Ｖ１以上かつ第２閾値Ｖ２未満である場合には、車速が大きくなるほど、対象領域角を２０度から１０度日界値に設定する。このような設定によれば、車速が大きいほど対象領域角は小さくなる。
【００５３】
一般的に人間が文字列を認識する際の有効視野は１０度〜２０度程度であり、また、人間の視野は、車速が早いほど狭まる傾向がある。故に、上記の設定によれば、ＨＵＤ表示の視認性を判断する上で必要十分な領域を抽出することができる。余分な背景領域を除外するため、ＣＰＵ１３１の演算負荷を低減できる。また、ドライバ視点画像において、ＨＵＤ画像２０の視認性に影響を与えない背景領域を、演算対象領域として採用しないことよって、より精度良くＨＵＤ画像２０の視認性を評価することができる。このステップＳ３２を実施する視認性評価部Ｆ５が請求項に記載の対象領域抽出部に相当する。
【００５４】
ステップＳ３２での演算対象領域の特定及び抽出が完了すると、ステップＳ３３に移り、演算対象領域を構成するピクセル毎の視覚的顕著性を表す値（以降、顕著度）を算出する。ここでの視覚的顕著性とは、換言すれば視覚的な目立ち度合いのことである。画像中に於ける或るピクセルの顕著度は、画像における当該ピクセルの目立ち度合いを数値化したものである。
【００５５】
ピクセル毎の顕著度を算出方法は、「L.Itti, C.Koch, and E.Niebur. “A model of saliency-based visual attention for rapid scene analysis,” IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol.20, No.11, pp. 1254-1259, 1998.」や、「J. Harel, C. Koch, and P. Perona, "Graph-based visual saliency," Advances in Neural Information Processing Systems, pp. 545-552, 2007.」等に記載されているため、ここでの詳細な説明は省略する。これらの方法によれば、背景領域の輝度分布や色分布を考慮してピクセル毎の顕著度を計算することができる。このステップＳ３３を実施する視認性評価部Ｆ５が請求項に記載の顕著度算出部に相当する。
【００５６】
なお、図８に示す画像についての視覚的顕著性を算出した結果（いわゆる顕著性マップ）を図９に示す。図９において白みがかっているほど、視覚的顕著性が高い（つまり目立っている）ことを示す。なお、図８は、或る時点での演算対象領域を表したものである。図８中の「３７ｋｍ／ｈ」がＨＵＤ画像２０を表している。
【００５７】
ステップＳ３３でのピクセル毎の顕著度の算出が完了すると、ステップＳ３４に移る。ステップＳ３４では、演算対象領域においてＨＵＤ画像２０が映っている領域（以降、ＨＵＤ画像領域）を、パターンマッチング等によって特定する。そして、ＨＵＤ画像領域を構成するピクセル毎の顕著度を母集団として、ＨＵＤ画像２０の視覚的顕著性を示すＨＵＤ画像顕著度を算出する。ＨＵＤ画像顕著度は、例えば、ＨＵＤ画像領域を構成するピクセル毎の顕著度の平均値とする。他の態様としてＨＵＤ画像顕著度は、ＨＵＤ画像領域を構成するピクセル毎の顕著度の中央値であってもよい。このステップＳ３４を実施する視認性評価部Ｆ５が請求項に記載のＨＵＤ画像顕著度算出部に相当する。ステップＳ３４での演算処理が完了するとステップＳ３５に移る。
【００５８】
ステップＳ３５では、演算対象領域においてＨＵＤ画像領域以外の部分（以降、背景領域）を構成するピクセル毎の顕著度を母集団として、背景領域の視覚的顕著性を示す背景領域顕著度を算出する。背景領域顕著度は、ＨＵＤ画像顕著度と同様に、背景領域を構成するピクセル毎の顕著度の平均値とする。もちろん、他の態様として背景領域顕著度は、背景領域を構成するピクセル毎の顕著度の中央値であってもよい。このステップＳ３５を実施する視認性評価部Ｆ５が請求項に記載の背景領域顕著度算出部に相当する。ステップＳ３５での演算処理が完了するとステップＳ３６に移る。
【００５９】
ステップＳ３６では、ＨＵＤ画像顕著度から背景領域顕著度を減算し、その演算処理によって得られた値を視認性指標値として採用する。ステップＳ３１〜Ｓ３６までの一連の処理が完了すると、本フローの呼び出し元である図５のフローチャートに戻り、ステップＳ４を実行する。
【００６０】
図５のステップＳ４では、ステップＳ３の視認性評価処理によって算出された視認性指標値が適正範囲記憶部Ｍ２に登録されている適正範囲内に収まっているか否かを判定する。視認性指標値が適正範囲内に収まっている場合にはステップＳ４が肯定判定されてステップＳ５に移る。一方、視認性指標値が適正範囲外の値となっている場合にはステップＳ４が否定判定されてステップＳ６に移る。
【００６１】
適正範囲の下限値及び上限値は、ＨＵＤ画像２０の視認性が、設計者等が所望しているレベルになっている状態を定義するパラメータである。適正範囲の下限値及び上限値のそれぞれは試験によって適宜設計されればよい。例えば、複数の被験者に、視認性指標値が異なる種々の画像を見せるとともに、各画像に対する主観的な視認性の良さを回答してもらった結果、視認性が良好であるとの回答が得られた視認性指標値の範囲を適正範囲として採用すれば良い。視認性の適正範囲は、見えない、見えづらいといった回答が得られた領域を除外するだけでなく、眩しすぎる、目立ちすぎるなどの回答が得られた領域も除外するように設定される。ここでは上記試験の結果、＋０．４〜＋０．７までが適正範囲として設定されているものとする。
【００６２】
ステップＳ５では表示制御部Ｆ６は、現在の表示態様の設定を維持する。ステップＳ６では色合い調整部Ｆ６１は、背景領域を構成する全ピクセルの中で最も多い色相を特定し、当該色相を背景領域の代表色として採用する。背景領域の代表色は、背景領域を構成するピクセル毎の色分布に基づいて特定されればよい。
【００６３】
ここでの色相とは、ＲＧＢの組み合わせによって表現可能な種々の色を、１２のパターンに分割したものである。１２の色相は、色相環を赤、緑、青を含むように３０度毎に１２分割したものとする。図１０は、各色相を実現するＲＧＢ値を表した図である。図１０中の丸括弧内の数字は、左から順に赤（Ｒ）成分の階調値、緑（Ｇ）成分の階調値、青（Ｂ）成分の階調値を表している。或る色相にとって、図１０に示す色相環において正反対に位置する色相が、反対側の色相（換言すれば補色）に相当する。
【００６４】
ステップＳ７では、ステップＳ６で決定した背景領域の代表色とは反対側の色（以降、背景反対色）を特定する。次に、現在表示中のＨＵＤ画像２０の色合いが背景反対色に近づくように、表示用画像の色合い（具体的にはＲＧＢ値）を調整する。そして、色合いを調整した表示用画像を液晶パネル１２２に表示させることで、表示中のＨＵＤ画像２０を背景反対色に近づける。
【００６５】
背景領域の代表色やベース画像の色合いが一定である場合において、このような表示制御処理を繰り返し実施すれば、図１１に示すように、ＨＵＤ画像２０の色合いは背景反対色に近づいていく。図１１は、背景領域の代表色がシアンであり、かつ、現在表示中のＨＵＤ画像２０の色合いが緑であることに起因して、視認性指標値が適正範囲から外れている場合の、色合い調整部Ｆ６１の作動を概念的に表した図である。
【００６６】
背景領域の代表色がシアンである場合、ステップＳ７では背景反対色は赤に設定される。また、現在生成している表示用画像の色合いが緑であることから、ＲＧＢのうち調整するパラメータをＲに設定する。次に、現在表示中のＨＵＤ画像２０に対応する表示用画像の各ピクセルのＲ成分の階調値を一定量（例えば６４）増加させた画像を、表示用画像として新たに生成する。このようにして画像全体の色合いを調整した表示用画像を液晶パネル１２２に表示する。その結果、表示中のＨＵＤ画像２０の色合いもまた、反対色に近づく。
【００６７】
背景領域の代表色やベース画像の色合いが一定である場合において、このような表示制御処理を繰り返し実施すれば、ＨＵＤ画像２０の色合いは背景領域の反対色に徐々に（換言すれば段階的に）近づいていく。例えば表示用画像のＲＧＢ値を（０，２５５，０）から（６４，２５５，０）に設定してもまだ視認性指標値が適正範囲に到達しなかった場合には、さらにＲ成分を強め、ＲＧＢ値を（１２８，２５５，０）に設定した表示用画像を生成し、液晶パネル１２２に表示する。そのため、ＨＵＤ画像２０の視認性は徐々に増大していき、最終的には視認性指標値を適正範囲に収まることが期待できる。なお、視認性指標値が適正範囲に収まった場合には、ステップＳ４が肯定判定されるようになるため、その時点で色合い調整部Ｆ６１による色合いの調整処理はいったん終了する。色合いの調整においては、背景反対色に対応する赤色成分を強めていくだけでなく、背景代表色を構成する緑色成分を弱めていっても良い。
【００６８】
ベース画像に対して施しているＲＧＢの調整量は、調整量データとしてＲＡＭ１３２に保存される。例えばベース画像に対して赤色成分を＋１２８している場合には、調整量データとして（＋１２８，０，０）というように保存される。いったん視認性は良好であると判定された際の調整量データは、背景領域の代表色及びベース画像の色合いが変化していない間は維持されれば良い。背景代表色が変化した場合には、再び視認性指標値が適正範囲に収まるように、表示用画像の色合いを、現在表示中の色合いから変化後の背景反対色に近づけていけばよい。
【００６９】
なお、本実施形態では、背景代表色と表示中画像の色合いに基づいて、赤、緑、青のうち調整する色成分を決定し、当該色成分の階調値を一定量ずつ調整することで、少しずつ背景反対色に近づけていく態様を開示したがこれに限らない。トーンカーブによる画像補正技術を援用して、ＨＵＤ画像２０（換言すれば表示用画像）の色調を、背景反対色を強調するように補正してもよい。背景反対色を強調するように画像補正してもよいし、背景代表色を弱めるように画像補正してもよい。
【００７０】
＜実施形態の効果＞
以上の構成では、ＨＵＤ画像２０を含むドライバ視点画像を生成し、当該ドライバ視点画像を用いて、ドライバにとってのＨＵＤ画像２０の視認性を示す視認性指標値を算出する。そして、視認性指標値が予め設定された適正範囲に収まるように、色合い調整部Ｆ６１がＨＵＤ画像２０の色合いを調整する。つまり、ドライバ視点画像に基づいてドライバにとってのＨＵＤ画像２０の視認性を定量的に評価し、その評価結果に基づいて色合いの調整を行う。故に、特許文献１に開示されているようなドライバ視点画像を用いずにＨＵＤ画像２０の色合いを調整する構成に比べて、より一層ドライバにとって見やすい表示態様でＨＵＤ画像２０を表示できる。
【００７１】
また、上述した実施形態において適正範囲は、ただ単に見えづらい状態を除外するだけでなく、眩しすぎる、ＨＵＤ画像２０が目立ちすぎる等の状態も除外するように設定されている。このような設定によれば、ＨＵＤ画像２０が目立ちすぎることによって、ドライバに煩わしさを与えてしまう恐れを低減することができる。また、ＨＵＤ画像２０が目立ちすぎることによって、周辺の移動体や、道路案内等の情報を見落とす恐れも低減できる。つまり、ＨＵＤ画像２０の視認性と、他のオブジェクトの視認性を両立させることができる。
【００７２】
さらに、上述した実施形態によれば、視認性指標値が適正範囲内の値となった時点で、ＨＵＤ画像２０の色合いの調整を止めて、視認性指標値が適正範囲内の値となった時点での表示態様を維持する。このような構成によれば、必ずしもいつもＨＵＤ画像２０の色合いが背景反対色となるとは限らない。ＨＵＤ画像２０の色合いを背景反対色に設定すれば、ドライバに目に止まりやすくなることが期待できるが、一方で、目立ちすぎる表示態様となることも懸念される。上記構成では視認性を定量的に評価した結果に基づいて色合いを調整するため、ＨＵＤ画像２０の表示態様がドライバの目につきすぎる表示態様となる恐れをより一層低減できる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、以降で述べる種々の変形例も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００７４】
なお、前述の実施形態で述べた部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。また、構成の一部のみに言及している場合、他の部分については先に説明した実施形態の構成を適用することができる。
【００７５】
［変形例１］
上述した実施形態では、視覚的顕著性を用いてＨＵＤ画像２０の視認性を評価する態様を開示したが、視認性の評価方法はこれに限らない。例えば、「W. Adrian. ”Visibility Level in Street Lighting: An Analysis of Different Experiments,” J. Illum. Engng. Soc., 22-2, pp.49-52, 1993.」等で提案されているモデルを援用して、下記式によって、ＨＵＤ画像２０の視認性指標値を算出しても良い。
Ｖｉ＝｜Ｌｔ−Ｌｂ｜／ΔＬｍｉｎ
【００７６】
上記式中において、Ｖｉは視認性指標値を表している。Ｌｔは評価対象としてのＨＵＤ画像２０の輝度（単位：ｃｄ／ｍ＾２）を、Ｌｂは背景の輝度を、Δｍｉｎは所定の輝度閾値を、それぞれ表している。
【００７７】
上記の式によって求まる値は、ＨＵＤ画像２０と背景の輝度差が、輝度閾値の何倍であるかを表すものである。当然、上記式によって算出される値が大きいほど、輝度差が大きく、ＨＵＤ画像２０が目立っていることを示す。上記式による視認性の評価は、背景の輝度分布や色分布がある程度一様である場合に有用である。
【００７８】
但し、ドライバにとってのＨＵＤ画像２０の視認性は、先行車両や、道路等の種々のオブジェクトが有する色や輝度の影響を受ける。また、視覚的顕著性は、上述したものを含む種々の論文で言及されているように、画像中の輝度分布や、色の分布、エッジの向き等を用いて算出されるものである。故に、実際の走行環境を鑑みると、上記式を用いて視認性を評価する構成よりも、実施形態のように視覚的顕著性を用いて視認性を評価する構成の方が、より精度良くＨＵＤ画像２０の視認性を定量的に評価できる。また、その結果として、ＨＵＤ画像２０の表示態様を、より見やすい表示態様に設定できることが期待される。
【００７９】
［変形例２］
以上では、ＨＵＤ制御部１３が、ベース画像の色合いを調整した画像を生成し、これを液晶パネル１２２にすることで、ＨＵＤ画像２０の表示態様を調整する構成を開示したが、これに限らない。ＨＵＤ画像２０の表示態様の調整は、液晶パネル１２２での各色（具体的にはＲＧＢ）の階調値を調整することで実現してもよい。例えば液晶パネル１２２での色温度の設定を変更することで、ＨＵＤ画像２０の表示態様を調整しても良い。その場合も、ＨＵＤ画像２０の見え方が、背景反対色に近づくように制御するものとする。
【００８０】
［変形例３］
以上では、表示用画像のピクセル毎のＲＧＢ値（換言すれば各色の輝度）を調整することで、ＨＵＤ画像２０の表示態様を調整する構成を開示したが、これに限らない。バックライト１２１の出力光の強度（つまり、バックライト１２１の輝度）を調整することで、ＨＵＤ画像２０の表示態様を調整しても良い。その場合、視認性指標値が適正範囲に近づくようにバックライト１２１の輝度を制御するものとする。
【００８１】
もちろん、画像データにおける色合いの調整と、バックライト１２１での輝度の調整を併用して、ＨＵＤ画像２０の表示態様を調整しても良い。また、バックライト１２１の輝度を調整しても視認性指標値を適正範囲に収めることができなかった場合にのみ、実施形態や変形例２で開示したような、ＨＵＤ画像２０の表示色の調整を実施する制御方式を採用してもよい。
【００８２】
［変形例４］
上述した実施形態では、表示器１２を液晶プロジェクタとする態様を開示したがこれに限らない。表示器１２は、レーザ光をＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）スキャナを用いて２次元方向に走査させることによって画像を表示する方式のプロジェクタ（いわゆるレーザプロジェクタ）としても良い。その場合には、ＨＵＤ画像２０の表示態様の調整は、レーザ光源での各色（つまりＲＧＢ）の輝度を調整することで、実現されれば良い。
【００８３】
［変形例５］
上述した実施形態では、車両前方を撮像するカメラとして、ステレオカメラユニット２を備える構成を開示したが、これに限らない。図１２に示すようにＨＵＤシステム１００は、ステレオカメラユニット２の代わりに、単眼カメラ４とレーザレーダ５を用いて構成されていても良い。以下、そのような構成を変形例５として、変形例５におけるＨＵＤシステム１００の構成及び作動について説明する。
【００８４】
単眼カメラ４は、フルカラーカメラであって、例えばＣＣＤカメラ等を採用することができる。単眼カメラ４は、前述の実施形態におけるステレオカメラユニット２と同様に、インストゥルメントパネル４０上面部分の運転席側の端部に配置されている。単眼カメラ４が撮像した画像のデータは逐次、ＨＵＤ制御部１３に提供される。
【００８５】
レーザレーダ５は、レーザ光を車両前方の所定範囲に向けて照射することで、車両の前方に存在する物体との距離や方向（つまり相対位置）を検出する装置である。また、レーザレーダ５は検出物の形状から、検出物の特定等を実施する。レーザレーダ５は、車両前方に存在するオブジェクトの相対位置や輪郭形状を三次元座標系で表したデータをＨＵＤ制御部１３に逐次（例えば１００ミリ秒毎に）提供する。
【００８６】
変形例５におけるドライバ視点画像生成部Ｆ４は、周知のセンサフュージョン技術によって、単眼カメラ４が撮像した画像に含まれているオブジェクトと、レーザレーダ５によって検出されているオブジェクトとの対応関係を特定する。これにより、単眼カメラ４で撮像されているオブジェクトの３次元空間内での座標を特定する。そして、それらのオブジェクトの座標を基点として、単眼のカラーカメラがドライバの目の位置に存在すると仮定した画像（つまりドライバ視点画像）を生成する。
【００８７】
つまり、ステレオカメラユニット２の代わりに単眼カメラ４を備える場合であっても、レーザレーダ５の検出結果から、単眼カメラ４が撮像しているオブジェクトの三次元空間内での位置を特定することにより、ドライバ視点画像を生成できる。ドライバ視点画像を生成してからの作動は前述の実施形態や種々の変形例を適用できるため、説明は省略する。
【００８８】
なお、レーザレーダ５の代わりに、ミリ波レーダ等を用いてもよい。単眼カメラ４が撮像しているオブジェクトの位置や、オブジェクトの輪郭形状を示す情報を取得できるデバイスであればよい。
【００８９】
［変形例６］
上述した実施形態では、ステレオカメラユニット２をインストゥルメントパネル４０上面部分に配置する態様を開示したがこれに限らない。ステレオカメラユニット２は図１３に示すように、ルームミラーや、ウインドシールド１０の上端に配置されていても良い。以下、そのような構成を変形例６として、変形例６におけるＨＵＤシステム１００（特にＨＵＤ制御部１３）の構成及び作動について説明する。
【００９０】
変形例６におけるＨＵＤ制御部１３は、図１４に示すように、実施形態で開示した種々の構成に加えて、ＨＵＤ表示座標記憶部Ｍ３を備える。ＨＵＤ表示座標記憶部Ｍ３は、ドライバにとってＨＵＤ画像２０が存在するように見える三次元空間内の位置を示す座標（以降、ＨＵＤ表示座標）が登録されている記憶媒体である。ＨＵＤ表示座標記憶部Ｍ３は、例えばフラッシュメモリ１３４が備える記憶領域の一部を用いて実現されれば良い。ＨＵＤ表示座標は設計上の値等が登録されていれば良い。
【００９１】
また、変形例６におけるドライバ視点画像生成部Ｆ４は、上述の実施形態と同様の方法によって、ステレオカメラユニット２の撮像画像に基づいて、ＨＵＤ画像２０を含まないドライバ視点の画像（以降、ＨＵＤ非表示画像）を生成する。次に、表示制御部Ｆ６から現在の出力している表示用画像を取得する。そして、ＨＵＤ非表示画像において、表示用画像がＨＵＤ表示座標に存在するように合成した画像を、ドライバ視点画像として生成する。
【００９２】
このような構成によっても上述した実施形態等と同様の効果を奏する。なお、この変形例６の構成は、変形例５で開示した単眼カメラ４を用いる構成と適宜組み合わせて実施することができる。
【００９３】
［変形例７］
車両前方を撮像するカメラは、ドライバの顔部に装着されていてもよい。例えばＨＵＤシステム１００は、図１５及び図１６に示すように、カメラ６１と近距離通信部６２を備えた、ドライバの顔部に装着される眼鏡型のデバイス（以降、眼鏡型デバイス）６を用いて実現されていても良い。以下、そのような構成を変形例７として、変形例７におけるＨＵＤシステム１００（特にＨＵＤ制御部１３）の構成及び作動について説明する。
【００９４】
変形例７におけるＨＵＤシステム１００は、車両に搭載されているＨＵＤユニット１、車速センサ３、及び近距離通信部７を備える車載システムと、ドライバによって装着される眼鏡型デバイス６と、を備える。車載システムが備える近距離通信部７は、通信可能範囲が最大でも数十メートル程度である所定の近距離無線通信規格に準拠した通信（以降、近距離通信）を実施するための通信モジュールである。近距離無線通信規格としては、例えばBluetooth Low Energy （Bluetoothは登録商標）や、Wi-Fi（登録商標）等を採用することができる。ＨＵＤ制御部１３は、近距離通信部７を介して眼鏡型デバイス６と無線通信を実施する。
【００９５】
眼鏡型デバイス６は、カメラ６１と近距離通信部６２とを備える。カメラ６１は、ドライバに装着されている状態において、ドライバの顔が向けられている方向を撮像するカラーカメラである。近距離通信部６２は、上述した近距離通信を実施するための通信モジュールである。近距離通信部６２は、近距離通信部７との通信接続が確立している場合、カメラ６１が撮像した画像を近距離通信によってＨＵＤ制御部１３に逐次送信する。眼鏡型デバイス６が請求項に記載のウェアラブルデバイスに相当する。
【００９６】
変形例７におけるＨＵＤ制御部１３は、眼鏡型デバイス６から送信されてくる画像データを逐次取得し、これをドライバ視点画像として用いて視認性指標値を算出する。このような構成によっても上述した実施形態と同様の効果を奏する。
【００９７】
この変形例７の構成においては、カメラ６１が撮像した画像がドライバ視点画像として機能しうるため、カメラ画像取得部Ｆ３が請求項に記載のドライバ視点画像取得部に相当する。そのため、ＨＵＤ制御部１３の機能として、図４に示すドライバ視点画像生成部Ｆ４やカメラパラメータ記憶部Ｍ１は省略することができる。ただし、ドライバが常に車両前方に顔を向けているとは限らないため、カメラ６１が撮像した画像が常にドライバ視点画像として機能するとは限らない。この変形例７におけるカメラ画像取得部Ｆ３は、眼鏡型デバイス６から取得した画像を解析し、ＨＵＤ画像２０が写っている画像のみをドライバ視点画像として採用するものとする。
【００９８】
なお、以上では車両前方を撮像するカメラとして眼鏡型デバイス６が備えるカメラ６１を利用する構成を開示したが、これに限らない。カメラはバンド等でドライバの額に取り付けられていてもよい。また、頭部に装着されるヘッドセットと一体化されたカメラや、片耳に装着されるウェアラブルカメラといった、眼鏡型以外の方式のウェアラブルカメラを用いてもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１００  ＨＵＤシステム（ヘッドアップディスプレイシステム）、１  ＨＵＤユニット、２  ステレオカメラユニット、４  単眼カメラ、６  眼鏡型デバイス（ウェアラブルデバイス）、１２  表示器、１３  ＨＵＤ制御部、２０  ＨＵＤ画像、４０  インストゥルメントパネル、６１  カメラ、Ｆ１  車速取得部、Ｆ２  ベース画像生成部、Ｆ３  カメラ画像取得部、Ｆ４  ドライバ視点画像生成部、Ｆ５  視認性評価部、Ｆ６  表示制御部、Ｆ６１  色合い調整部（表示態様調整部）、Ｍ１  カメラパラメータ記憶部、Ｍ２  適正範囲記憶部、Ｍ３  ＨＵＤ表示座標記憶部、Ｓ３２  対象領域抽出部、Ｓ３３  顕著度算出部、Ｓ３４  ＨＵＤ画像顕著度算出部、Ｓ３５  背景領域顕著度算出部
【図１】
2018090170.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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