(57)【要約】【課題】トンネル出入り口付近での虚像の視認性の悪化を好適に抑制することが可能なヘッドアップディスプレイを提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ２は、光源ユニット４と、コンバイナ９とを備える。光源ユニット４の制御部５５は、前方風景に重ねて表示する案内画像を生成する。また、制御部５５は、ナビゲーション装置１より車両Ｖｅの現在位置を取得する。さらに、制御部５５は、トンネル出入口の位置を含むトンネル情報をナビゲーション装置１が記憶する地図データを参照することで取得する。そして、制御部５５は、車両Ｖｅがトンネルの出入口を通過する前に、案内画像の明るさを変化させる。【選択図】図６
2015127170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、前方風景に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイであって、
前記画像を生成する画像生成手段と、
前記移動体の現在位置を取得する位置取得手段と、
トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得するトンネル情報取得手段と、
前記トンネル情報に含まれるトンネル出入口の位置、および前記移動体の現在位置に基づいて、前記移動体がトンネルの出入口を通過する前に、前記画像生成手段が生成する画像の明るさを変化させる制御手段と、
を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記トンネルの出入り口の領域と、前記画像の表示位置とが重なる場合に、前記画像の明るさを変化させることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項３】
前記画像生成手段は、表示すべき情報ごとに前記画像を生成し、
前記制御手段は、前記画像生成手段が生成した画像のうち、前記トンネルの出入り口の領域と重なる画像の明るさを変化させることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】
前記制御手段は、昼の時間帯では、
前記トンネルの入り口の領域と、前記画像の表示位置とが重なる場合に、前記画像を暗くし、
前記トンネルの出口の領域と、前記画像の表示位置とが重なる場合に、前記画像を明るくすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項５】
前記制御手段は、前記画像の明るさを変化させる場合、段階的又は連続的に前記画像の明るさを徐変させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項６】
前記制御手段は、前記トンネルの出入り口の見かけ上の大きさに基づき、明るさを変化させる画像の明るさを決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項７】
移動体に搭載され、前方風景に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイが実行する制御方法であって、
前記画像を生成する画像生成工程と、
前記移動体の現在位置を取得する位置取得工程と、
トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得するトンネル情報取得工程と、
前記トンネル情報に含まれるトンネル出入口の位置、および前記移動体の現在位置に基づいて、前記移動体がトンネルの出入口を通過する前に、前記画像生成工程が生成する画像の明るさを変化させる制御工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項８】
移動体に搭載され、前方風景に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、
前記画像を生成する画像生成手段と、
前記移動体の現在位置を取得する位置取得手段と、
トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得するトンネル情報取得手段と、
前記トンネル情報に含まれるトンネル出入口の位置、および前記移動体の現在位置に基づいて、前記移動体がトンネルの出入口を通過する前に、前記画像生成手段が生成する画像の明るさを変化させる制御手段
として前記コンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドアップディスプレイの表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トンネル内を走行中の場合とトンネル外を走行中の場合とで、画面表示の輝度などを切り替える技術が知られている。例えば、特許文献１には、地図データに基づき自車位置が存在する道路がトンネルか否か、及び、現在が昼か夜かに応じて、表示画面の明度や彩度を自動的に切り替えるナビゲーション装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３３２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヘッドアップディスプレイの場合、前方風景に虚像を重ねて表示するため、車両がトンネルに入る前から、虚像の表示位置がトンネル内の風景と重なったり、トンネルに出る前から、虚像の表示位置がトンネル外の風景と重なったりする。一方、特許文献１に記載の技術では、車両がトンネル内にいるかトンネル外にいるかに応じて表示画面の輝度を調整しており、ヘッドアップディスプレイにこれを適用した場合、トンネルに出入り口付近において、虚像の視認性が悪化する場合がある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、トンネル出入り口付近での虚像の視認性の悪化を好適に抑制することが可能なヘッドアップディスプレイを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項に記載の発明は、移動体に搭載され、前方風景に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイであって、前記画像を生成する画像生成手段と、前記移動体の現在位置を取得する位置取得手段と、トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得するトンネル情報取得手段と、前記トンネル情報に含まれるトンネル出入口の位置、および前記移動体の現在位置に基づいて、前記移動体がトンネルの出入口を通過する前に、前記画像生成手段が生成する画像の明るさを変化させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項に記載の発明は、移動体に搭載され、前方風景に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイが実行する制御方法であって、前記画像を生成する画像生成工程と、前記移動体の現在位置を取得する位置取得工程と、トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得するトンネル情報取得工程と、前記トンネル情報に含まれるトンネル出入口の位置、および前記移動体の現在位置に基づいて、前記移動体がトンネルの出入口を通過する前に、前記画像生成工程が生成する画像の明るさを変化させる制御工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項に記載の発明は、移動体に搭載され、前方風景に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記画像を生成する画像生成手段と、前記移動体の現在位置を取得する位置取得手段と、トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得するトンネル情報取得手段と、前記トンネル情報に含まれるトンネル出入口の位置、および前記移動体の現在位置に基づいて、前記移動体がトンネルの出入口を通過する前に、前記画像生成手段が生成する画像の明るさを変化させる制御手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】表示システムの概略構成を示す。
【図２】ナビゲーション装置の概略構成を示す。
【図３】ヘッドアップディスプレイの概略構成を示す。
【図４】光源ユニットの概略構成を示す。
【図５】日中にトンネル外の道路を車両が走行中の場合に、運転席から視認される前方風景の一例である。
【図６】トンネルの入口に車両が差し掛かる前のコンバイナの表示例を示す。
【図７】トンネル内を車両が走行しているときのコンバイナの表示例を示す。
【図８】トンネルの出口に車両が差し掛かる前のコンバイナの表示例を示す。
【図９】トンネル付近での案内画像の輝度調整処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つの好適な実施形態では、移動体に搭載され、前方風景に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイであって、前記画像を生成する画像生成手段と、前記移動体の現在位置を取得する位置取得手段と、トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得するトンネル情報取得手段と、前記トンネル情報に含まれるトンネル出入口の位置、および前記移動体の現在位置に基づいて、前記移動体がトンネルの出入口を通過する前に、前記画像生成手段が生成する画像の明るさを変化させる制御手段と、を備える。
【００１１】
上記ヘッドアップディスプレイは、画像生成手段と、位置取得手段と、トンネル情報取得手段と、制御手段とを備える。画像生成手段は、前方風景に重ねて表示する画像を生成する。位置取得手段は、移動体の現在位置を取得する。トンネル情報取得手段は、トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得する。制御手段は、移動体がトンネルの出入口を通過する前に、画像生成手段が生成する画像の明るさを変化させる。
【００１２】
一般に、ヘッドアップディスプレイでは、前方風景に画像を重ねて表示するため、移動体がトンネルに入る前から、画像の表示位置がトンネル内の風景と重なったり、トンネルに出る前から、画像の表示位置がトンネル外の風景と重なったりする。以上を勘案し、上記ヘッドアップディスプレイは、トンネルの出入口を通過する前に、画像の明るさを変化させる。これにより、ヘッドアップディスプレイは、画像の背景の明るさに応じて画像の明るさを好適に調整することができ、トンネルの出入り口付近での視認性の悪化を好適に抑制することができる。
【００１３】
上記ヘッドアップディスプレイの一態様では、前記制御手段は、前記トンネルの出入り口の領域と、前記画像の表示位置とが重なる場合に、前記画像の明るさを変化させる。この態様により、ヘッドアップディスプレイは、トンネルの出入り口部分と他の背景部分とで明るさが異なる場合であっても、運転者に好適に画像を視認させることができる。
【００１４】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記画像生成手段は、表示すべき情報ごとに前記画像を生成し、前記制御手段は、前記画像生成手段が生成した画像のうち、前記トンネルの出入り口の領域と重なる画像の明るさを変化させる。この態様により、ヘッドアップディスプレイは、トンネルの出入り口部分と重なる画像について、視認性が悪化しないように好適に明るさを調整することができる。
【００１５】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記制御手段は、昼の時間帯では、前記トンネルの入り口の領域と、前記画像の表示位置とが重なる場合に、前記画像を暗くし、前記トンネルの出口の領域と、前記画像の表示位置とが重なる場合に、前記画像を明るくする。一般に、昼の時間帯では、トンネル内よりもトンネル外の方が明るいため、ヘッドアップディスプレイは、このように画像の明るさを調整することで、画像を好適に運転者に視認させることができる。
【００１６】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記制御手段は、前記画像の明るさを変化させる場合、段階的又は連続的に前記画像の明るさを徐変させる。この態様により、ヘッドアップディスプレイは、画像の明るさを変化させる際の違和感を低減することができる。
【００１７】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記制御手段は、前記トンネルの出入り口の見かけ上の大きさに基づき、明るさを変化させる画像の明るさを決定する。このようにすることで、ヘッドアップディスプレイは、画像の明るさを好適に決定することができる。
【００１８】
本発明の他の好適な実施形態では、移動体に搭載され、前方風景に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイが実行する制御方法は、前記画像を生成する画像生成工程と、前記移動体の現在位置を取得する位置取得工程と、トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得するトンネル情報取得工程と、前記トンネル情報に含まれるトンネル出入口の位置、および前記移動体の現在位置に基づいて、前記移動体がトンネルの出入口を通過する前に、前記画像生成工程が生成する画像の明るさを変化させる制御工程と、を有する。ヘッドアップディスプレイは、この制御方法を実行することで、画像の背景の明るさに応じて画像の明るさを好適に調整することができ、トンネルの出入り口付近での画像の視認性の悪化を好適に抑制することができる。
【００１９】
本発明のさらに別の実施形態では、移動体に搭載され、前方風景に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記画像を生成する画像生成手段と、前記移動体の現在位置を取得する位置取得手段と、トンネル出入口の位置を含むトンネル情報を取得するトンネル情報取得手段と、前記トンネル情報に含まれるトンネル出入口の位置、および前記移動体の現在位置に基づいて、前記移動体がトンネルの出入口を通過する前に、前記画像生成手段が生成する画像の明るさを変化させる制御手段として前記コンピュータを機能させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、画像の背景の明るさに応じて画像の明るさを好適に調整することができ、トンネルの出入り口付近での画像の視認性の悪化を好適に抑制することができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００２１】
［概略構成］
（１）システム構成
図１は、実施例に係る表示システム１００の構成例を示す。図１に示すように、表示システム１００は、車両Ｖｅに搭載され、ナビゲーション装置１と、ヘッドアップディスプレイ２とを備える。なお、図１に示す構成に代えて、ヘッドアップディスプレイ２には、ナビゲーション装置１に相当する機能が組み込まれていてもよい。
【００２２】
ナビゲーション装置１は、出発地から目的地までのルート案内を行う機能などを有する。ナビゲーション装置１は、例えば、車両Ｖｅに設置される据え置き型のナビゲーション装置、ＰＮＤ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ）、又はスマートフォンなどの携帯端末とすることができる。
【００２３】
ヘッドアップディスプレイ２は、運転を補助する情報を表示する画像（「案内画像」とも呼ぶ。）を生成し、当該案内画像を運転者の目の位置（アイポイント）から虚像として視認させる装置である。ヘッドアップディスプレイ２は、案内画像として、例えば、案内ルートの方向を示す矢印、右左折地点などの案内地点に関する情報、車速などの車両Ｖｅの走行に関する情報、及び交通法規に関する情報などを表示する。ヘッドアップディスプレイ２には、案内ルートの情報などの案内画像の生成に必要な各種情報がナビゲーション装置１から供給される。
【００２４】
なお、ナビゲーション装置１がスマートフォンなどの携帯端末である場合、ナビゲーション装置１は、クレードルなどによって保持されても良い。この場合、ナビゲーション装置１は、クレードルなどを介して、ヘッドアップディスプレイ２と情報の授受を行うこととしても良い。
【００２５】
（２）ナビゲーション装置の構成
図２は、ナビゲーション装置１の構成を示す。図２に示すように、ナビゲーション装置１は、自立測位装置１０、ＧＰＳ受信機１８、システムコントローラ２０、ディスクドライブ３１、データ記憶ユニット３６、通信用インタフェース３７、通信装置３８、インタフェース３９、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０、及び入力装置６０を備える。
【００２６】
自立測位装置１０は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３を備える。加速度センサ１１は、例えば圧電素子からなり、車両Ｖｅの加速度を検出し、加速度データを出力する。角速度センサ１２は、例えば振動ジャイロからなり、車両Ｖｅの方向変換時における車両Ｖｅの角速度を検出し、角速度データ及び相対方位データを出力する。距離センサ１３は、車両Ｖｅの車輪の回転に伴って発生されているパルス信号からなる車速パルスを計測する。
【００２７】
ＧＰＳ受信機１８は、複数のＧＰＳ衛星から、測位用データを含む下り回線データを搬送する電波１９を受信する。測位用データは、緯度及び経度情報等から車両Ｖｅの絶対的な位置（「現在位置」とも呼ぶ。）を検出するために用いられる。
【００２８】
システムコントローラ２０は、インタフェース２１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２３及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２４を含んでおり、ナビゲーション装置１全体の制御を行う。
【００２９】
インタフェース２１は、加速度センサ１１、角速度センサ１２及び距離センサ１３並びにＧＰＳ受信機１８とのインタフェース動作を行う。そして、これらから、車速パルス、加速度データ、相対方位データ、角速度データ、ＧＰＳ測位データ、絶対方位データ等をシステムコントローラ２０に入力する。ＣＰＵ２２は、システムコントローラ２０全体を制御する。ＲＯＭ２３は、システムコントローラ２０を制御する制御プログラム等が格納された図示しない不揮発性メモリ等を有する。ＲＡＭ２４は、入力装置６０を介して使用者により予め設定された経路データ等の各種データを読み出し可能に格納したり、ＣＰＵ２２に対してワーキングエリアを提供したりする。
【００３０】
システムコントローラ２０、ＣＤ−ＲＯＭドライブ又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブなどのディスクドライブ３１、データ記憶ユニット３６、通信用インタフェース３７、表示ユニット４０、音声出力ユニット５０及び入力装置６０は、バスライン３０を介して相互に接続されている。
【００３１】
ディスクドライブ３１は、システムコントローラ２０の制御の下、ＣＤ又はＤＶＤといったディスク３３から、音楽データ、映像データなどのコンテンツデータを読み出し、出力する。なお、ディスクドライブ３１は、ＣＤ−ＲＯＭドライブ又はＤＶＤ−ＲＯＭドライブのうち、いずれか一方としてもよいし、ＣＤ及びＤＶＤコンパチブルのドライブとしてもよい。
【００３２】
データ記憶ユニット３６は、例えば、ＨＤＤなどにより構成され、地図データなどのナビゲーション処理に用いられる各種データを記憶するユニットである。地図データは、道路に相当するリンクと、道路の接続部分に相当するノードとにより表された道路データや、各施設に関する施設情報などを含む。また、トンネル区間を有する道路の道路データには、トンネルに関する情報（「トンネル情報」とも呼ぶ。）が付加されている。トンネル情報は、トンネルの出入り口の位置情報や、トンネルの出入り口の形状情報などを含む。トンネルの出入り口の形状情報は、例えば、トンネルの出入り口が半楕円形の場合には、半楕円形である旨の情報や、楕円の長径及び短径に関する情報などを含む。
【００３３】
通信装置３８は、例えば、ＦＭチューナやビーコンレシーバ、携帯端末や専用の通信モジュールなどにより構成され、通信用インタフェース３７を介して、ＶＩＣＳ（登録商標、Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）センタから配信される渋滞や交通情報などの道路交通情報、その他の情報を受信する。また、通信装置３８は、ＧＰＳ受信機１８から取得した現在位置の情報、自立測位装置１０から取得した車速パルス等の情報及び地図データなど、ナビゲーション処理に用いられる各種情報をヘッドアップディスプレイ２に送信する。
【００３４】
表示ユニット４０は、システムコントローラ２０の制御の下、各種表示データをディスプレイなどの表示装置に表示する。具体的には、システムコントローラ２０は、データ記憶ユニット３６から地図データを読み出す。表示ユニット４０は、システムコントローラ２０によってデータ記憶ユニット３６から読み出された地図データなどを表示画面上に表示する。表示ユニット４０は、バスライン３０を介してＣＰＵ２２から送られる制御データに基づいて表示ユニット４０全体の制御を行うグラフィックコントローラ４１と、ＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ  ＲＡＭ）等のメモリからなり即時表示可能な画像情報を一時的に記憶するバッファメモリ４２と、グラフィックコントローラ４１から出力される画像データに基づいて、液晶、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）等のディスプレイ４４を表示制御する表示制御部４３と、ディスプレイ４４とを備える。ディスプレイ４４は、画像表示部として機能し、例えば対角５〜１０インチ程度の液晶表示装置等からなり、車内のフロントパネル付近に装着される。
【００３５】
音声出力ユニット５０は、システムコントローラ２０の制御の下、ＣＤ−ＲＯＭドライブ３１又はＤＶＤ−ＲＯＭ３２、若しくはＲＡＭ２４等からバスライン３０を介して送られる音声デジタルデータのＤ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ  ｔｏ  Ａｎａｌｏｇ）変換を行うＤ／Ａコンバータ５１と、Ｄ／Ａコンバータ５１から出力される音声アナログ信号を増幅する増幅器（ＡＭＰ）５２と、増幅された音声アナログ信号を音声に変換して車内に出力するスピーカ５３とを備えて構成されている。
【００３６】
入力装置６０は、各種コマンドやデータを入力するための、キー、スイッチ、ボタン、リモコン、音声入力装置等から構成されている。入力装置６０は、車内に搭載された当該車載用電子システムの本体のフロントパネルやディスプレイ４４の周囲に配置される。また、ディスプレイ４４がタッチパネル方式の場合、ディスプレイ４４の表示画面上に設けられたタッチパネルも入力装置６０として機能する。
【００３７】
（３）ヘッドアップディスプレイの構成
図３は、ヘッドアップディスプレイ２の概略構成図である。図３に示すように、本実施例に係るヘッドアップディスプレイ２は、光源ユニット４と、コンバイナ９とを備え、フロントウィンドウ２５、天井部２７、ボンネット２８、及びダッシュボード２９などを備える車両Ｖｅに取り付けられる。
【００３８】
光源ユニット４は、支持部材５ａ、５ｂを介して車室内の天井部２７に設置され、運転を補助する情報を示す案内画像を構成する光を、コンバイナ９に向けて出射することで、コンバイナ９を介して運転者に虚像「Ｉｖ」を視認させる。
【００３９】
コンバイナ９は、光源ユニット４から出射される表示像が投影されると共に、表示像を運転者のアイポイント「Ｐｅ」へ反射することで当該表示像を虚像Ｉｖとして表示させる。そして、コンバイナ９は、天井部２７に設置された支持軸部８を有し、支持軸部８を支軸として回動する。支持軸部８は、例えば、フロントウィンドウ２５の上端近傍の天井部２７、言い換えると運転者用の図示しないサンバイザが設置される位置の近傍に設置される。なお、支持軸部８は、上述のサンバイザに代えて設置されてもよい。
【００４０】
（４）光源ユニットの構成
図４は、光源ユニット４の構成を概略的に示した図である。図４に示すように、光源ユニット３は、光源５４と、制御部５５と、通信部５６とを有する。
【００４１】
光源５４は、例えば赤色、青色及び緑色の各色のレーザ光源を有し、制御部５５の制御に基づき、コンバイナ９に照射させる表示像を構成する光（「表示光」とも呼ぶ。）を出射する。
【００４２】
通信部５６は、制御部５５の制御に基づき、ナビゲーション処理に用いられる各種情報をナビゲーション装置１から受信する。例えば、通信部５６は、ナビゲーション装置１から案内ルートの情報や現在位置の情報などの案内画像の生成に必要な情報を受信する。
【００４３】
制御部５５は、ＣＰＵ、ＣＰＵが実行する制御プログラムやデータなどを記憶するＲＯＭ、ＣＰＵが動作する際のワークメモリとして各種データが逐次読み書きされるＲＡＭなどを有し、ヘッドアップディスプレイ２の全般的な制御を行う。
【００４４】
本実施例では、制御部５５は、ナビゲーション装置１から送信される情報に基づき、案内画像を生成し、案内画像を構成する表示光を光源５４に出射させる。このとき、制御部５５は、外光が比較的強い昼の時間帯では、外光が比較的弱い夜の時間帯と比べて、案内画像の輝度を上げることで、案内画像を適切に運転者に視認させる。さらに、制御部５５は、昼の時間帯では、トンネルの出入り口を通過する前のタイミングで、虚像Ｉｖとして表示する案内画像の輝度を変化させる。これについては、［トンネル付近での輝度調整］のセクションで詳しく説明する。そして、制御部５５は、「画像生成手段」、「位置取得手段」、「トンネル情報取得手段」、「制御手段」及びプログラムを実行するコンピュータとして機能する。
【００４５】
［トンネル付近での輝度調整］
次に、制御部５５が実行する案内画像の輝度調整方法について説明する。概略的には、制御部５５は、車両Ｖｅがトンネルの出入り口を通過する前であっても、案内画像を示す虚像Ｉｖの表示位置がトンネルの出入り口の領域と重なる場合には、当該案内画像の明るさを、重なる領域の明るさに応じて変化させる。これにより、トンネル付近での虚像Ｉｖの視認性の悪化を好適に抑制する。
【００４６】
（１）表示例
まず、本実施例に係る案内画像の表示例について、図５〜図７を参照して説明する。
【００４７】
図５は、日中にトンネル外の道路を車両Ｖｅが走行中の場合に、運転席から視認される前方風景の一例である。図５では、制御部５５は、案内ルートに基づき車両Ｖｅが走行すべき方向を示す矢印画像８０を、案内ルートである道路に沿って表示すると共に、車両Ｖｅの速度（ここでは６６ｋｍ／ｈ）を示す速度画像８１をコンバイナ９上に表示させている。この場合、好適には、制御部５５は、外光が比較的強い昼の時間帯であることから、矢印画像８０及び速度画像８１の輝度を、夜の時間帯よりも高く設定する。これにより、制御部５５は、外光により相対的に案内画像が見えにくくなるのを好適に抑制する。
【００４８】
図６は、トンネルの入口に車両Ｖｅが差し掛かる前のコンバイナ９の表示例を示す。図６では、矢印画像８０は、コンバイナ９上でのトンネルの入り口部分を示す領域（「トンネル入口領域Ａｉｎ」とも呼ぶ。）と重なる位置に存在する。この場合、制御部５５は、図６に示すように、トンネル入口領域Ａｉｎが他の背景部分よりも暗いことから、矢印画像８０の輝度を下げている。その結果、矢印画像８０の輝度は、速度画像８１の輝度よりも低くなっている。
【００４９】
このように、制御部５５は、トンネル入口に差し掛かる前では、トンネル入口領域Ａｉｎと重なる案内画像（ここでは矢印画像８０）の輝度を下げることで、背景の明るさに応じて案内画像を好適に表示することができる。ここで、制御部５５は、矢印画像８０の輝度を、一度に下げる代わりに、所定の時定数に従い段階的に又は連続的に徐々に下げてもよい。これにより、案内画像の輝度変化によるユーザの違和感を好適に抑制することができる。また、制御部５５は、矢印画像８０の輝度を、トンネル入口領域Ａｉｎの見かけ上の大きさに応じて下げてもよい。言い換えると、制御部５５は、コンバイナ９の表示面の面積に占めるトンネル入口領域Ａｉｎの面積の割合に応じて下げてもよい。この場合、矢印画像８０の輝度は、車両Ｖｅがトンネルの入り口に近付くほど下がり、トンネル内に車両Ｖｅが進入したときに最も低い値となる。
【００５０】
図７は、トンネル内を車両Ｖｅが走行しているときのコンバイナ９の表示例を示す。この例では、矢印画像８０及び速度画像８１のいずれも、日光が入射しないトンネル内の領域と重なる位置に表示される。従って、この場合、制御部５５は、矢印画像８０及び速度画像８１の輝度を、いずれも、トンネル外で表示する際の輝度（図５参照）よりも下げる。
【００５１】
図８は、トンネルの出口に車両Ｖｅが差し掛かる前のコンバイナ９の表示例を示す。図８の例では、矢印画像８０は、コンバイナ９上でのトンネルの出口部分を示す領域（「トンネル出口領域Ａｏｕｔ」とも呼ぶ。）と重なる位置に存在する。この場合、制御部５５は、図８に示すように、トンネル出口領域Ａｏｕｔがトンネル内である他の背景部分よりも明るいことから、矢印画像８０の輝度を上げている。その結果、矢印画像８０の輝度は、速度画像８１の輝度よりも高くなっている。
【００５２】
このように、制御部５５は、トンネル出口に差し掛かる前では、トンネル出口領域Ａｏｕｔと重なる案内画像（ここでは矢印画像８０）の輝度を上げることで、背景の明るさに応じて案内画像を好適に表示することができる。ここで、制御部５５は、矢印画像８０の輝度を、図６での説明と同様、一度に上げてもよく、所定の時定数に従い段階的に又は連続的に徐々に上げてもよい。また、制御部５５は、矢印画像８０の輝度を、トンネル出口領域Ａｏｕｔの見かけ上の大きさに応じて上げてもよい。
【００５３】
（２）処理フロー
次に、トンネル付近での案内画像の輝度調整に関する処理手順について、図９を参照して詳しく説明する。図９は、トンネル付近での案内画像の輝度調整処理を示すフローチャートである。制御部５５は、図９に示すフローチャートの処理を、繰り返し実行する。
【００５４】
まず、制御部５５は、現在が昼の時間帯、即ちトンネル外が日光により比較的明るい時間帯であるか否か判定する（ステップＳ１０１）。例えば、制御部５５は、上述の昼の時間帯を、現在の日時情報や位置情報等に応じて、日の出から日の入りまでの時間帯になるように設定してもよく、予め定めた時間帯に設定してもよい。他の例では、制御部５５は、車両Ｖｅの前照灯の状態を示す情報を、車両Ｖｅから取得し、前照灯が消灯している場合には現在が昼の時間帯であると判断してもよい。そして、制御部５５は、現在が昼の時間帯であると判断した場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へ処理を進める。一方、制御部５５は、現在が昼の時間帯でないと判断した場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、即ち、夜の時間帯であると判断した場合、フローチャートの処理を終了する。
【００５５】
次に、制御部５５は、車両Ｖｅがトンネル外を走行中であるか否か判定する（ステップＳ１０２）。例えば、制御部５５は、ナビゲーション装置１の自立測位装置１０又は／及びＧＰＳ受信機１８の出力に基づき特定される現在位置と、地図データとに基づき、現在位置がトンネル外であるか否か判定する。そして、制御部５５は、トンネル外を車両Ｖｅが走行中であると判断した場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３へ処理を進める。一方、制御部５５は、トンネル内を車両Ｖｅが走行中であると判断した場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、ステップＳ１０７へ処理を進める。
【００５６】
以下では、トンネル外を走行中の場合の案内画像の輝度調整について、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６で説明する。
【００５７】
まず、制御部５５は、地図データを参照することで得られるトンネルの入り口の位置情報と、自立測位装置１０又は／及びＧＰＳ受信機１８の出力に基づき特定される現在位置とに基づき、走行中の道路に沿った進行方向上の所定距離以内にトンネルの入り口があるか否か判定する（ステップＳ１０３）。ここで、「所定距離」は、例えば、コンバイナ９を介してトンネルの入り口を視認することが可能な距離に予め定められる。そして、制御部５５は、所定距離以内にトンネルの入り口があると判断した場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４の処理を実行する。一方、制御部５５は、所定距離以内にトンネルの入り口がないと判断した場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、案内画像がトンネル入口領域Ａｉｎと重なるおそれはないと判断し、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００５８】
次に、ステップＳ１０４では、制御部５５は、トンネル情報に含まれるトンネル入り口の位置情報と、トンネル入り口の形状情報とに基づき、コンバイナ９上でのトンネル入口領域Ａｉｎを認識する（ステップＳ１０４）。例えば、制御部５５は、上述の位置情報及び形状情報に基づきトンネルの入り口部分を３次元座標空間上でモデリングした後、生成した３次元座標空間をアイポイントＰｅの位置からコンバイナ９に投影させたラスタ画像を生成することで、トンネル入口領域Ａｉｎの位置を認識する。
【００５９】
次に、制御部５５は、トンネル入口領域Ａｉｎ内に各案内画像が表示されるか否か判定する（ステップＳ１０５）。この場合、例えば、制御部５５は、各案内画像の中心位置と、トンネル入口領域Ａｉｎとの重なりを判定し、トンネル入口領域Ａｉｎに中心位置が重なる案内画像を、トンネル入口領域Ａｉｎ内に表示される案内画像であると判定する。図６の例では、制御部５５は、矢印画像８０や速度画像８１のそれぞれの案内画像の中心位置がトンネル入口領域Ａｉｎと重なるか否か判定し、中心位置が重なる矢印画像８０がトンネル入口領域Ａｉｎ内に表示されていると判断している。
【００６０】
そして、制御部５５は、トンネル入口領域Ａｉｎ内に表示される案内画像があると判断した場合（ステップＳ１０５；Ｙｅｓ）、当該案内画像の輝度を下げる（ステップＳ１０６）。これにより、制御部５５は、トンネル入口領域Ａｉｎに重なる案内画像を、背景の輝度に応じて適切な輝度に調整し、運転者に好適に視認させることができる。一方、トンネル入口領域Ａｉｎ内に表示される案内画像がない場合（ステップＳ１０５；Ｎｏ）、制御部５５は、現時点では案内画像の輝度調整が必要ないと判断し、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００６１】
次に、トンネル内を走行中の場合の案内画像の輝度調整について、ステップＳ１０７〜ステップＳ１１０で説明する。
【００６２】
まず、制御部５５は、地図データを参照することで得られるトンネル出口の位置情報と、自立測位装置１０の出力に基づき特定される現在位置とに基づき、走行中の道路に沿った進行方向上の所定距離以内にトンネルの出口があるか否か判定する（ステップＳ１０７）。ここで、「所定距離」は、例えば、コンバイナ９を介してトンネルの出口を視認することが可能な距離に定められる。そして、制御部５５は、所定距離以内にトンネルの出口があると判断した場合（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８の処理を実行する。一方、制御部５５は、所定距離以内にトンネルの出口がないと判断した場合（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、案内画像がトンネル出口領域Ａｏｕｔと重なるおそれはないと判断し、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００６３】
次に、ステップＳ１０８では、制御部５５は、トンネル情報に含まれるトンネル出口の位置情報と、トンネル出口の形状情報とに基づき、コンバイナ９上でのトンネル出口領域Ａｏｕｔを認識する（ステップＳ１０４）。例えば、制御部５５は、上述の位置情報及び形状情報に基づきトンネルの出口部分を３次元座標空間上でモデリングした後、生成した３次元座標空間をアイポイントＰｅの位置からコンバイナ９に投影させたラスタ画像を生成することで、トンネル出口領域Ａｏｕｔの位置を認識する。
【００６４】
次に、制御部５５は、トンネル出口領域Ａｏｕｔ内に各案内画像が表示されるか否か判定する（ステップＳ１０９）。この場合、例えば、制御部５５は、各案内画像の中心位置と、トンネル出口領域Ａｏｕｔとの重なりを判定し、トンネル出口領域Ａｏｕｔに中心位置が重なる案内画像を、トンネル出口領域Ａｏｕｔ内に表示される案内画像であると判定する。
【００６５】
そして、制御部５５は、トンネル出口領域Ａｏｕｔ内に表示される案内画像があると判断した場合（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、当該案内画像の輝度を上げる（ステップＳ１１０）。これにより、制御部５５は、トンネル出口領域Ａｏｕｔに重なる案内画像を、背景の輝度に応じて適切な輝度に調整し、運転者に好適に視認させることができる。一方、トンネル出口領域Ａｏｕｔ内に表示される案内画像がない場合（ステップＳ１０９；Ｎｏ）、制御部５５は、現時点では案内画像の輝度調整が必要ないと判断し、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
【００６６】
以上説明したように、本実施例に係るヘッドアップディスプレイ２は、光源ユニット４と、コンバイナ９とを備える。光源ユニット４の制御部５５は、前方風景に重ねて表示する案内画像を生成する。また、制御部５５は、ナビゲーション装置１より車両Ｖｅの現在位置を取得する。さらに、制御部５５は、トンネル出入口の位置を含むトンネル情報をナビゲーション装置１が記憶する地図データを参照することで取得する。そして、制御部５５は、車両Ｖｅがトンネルの出入口を通過する前に、案内画像の明るさを変化させる。これにより、ヘッドアップディスプレイ２は、案内画像の背景の明るさに応じて案内画像の明るさを好適に調整することができ、トンネルの出入り口付近での視認性の悪化を好適に抑制することができる。
【００６７】
また、この際、制御部５５は、カメラを使用することなく、トンネル情報及び現在位置の情報に基づき、コンバイナ９上でのトンネル入口領域Ａｉｎ及びトンネル出口領域Ａｏｕｔを認識し、これらの領域と案内画像との重なりを判定する。従って、本実施例に係る表示システム１００は、カメラを必要としない分、比較的安価に構成することができる。
【００６８】
［変形例］
以下、上述の実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて上述の実施例に適用してもよい。
【００６９】
（変形例１）
データ記憶ユニット３６が記憶する地図データには、トンネルの出入り口の形状情報が含まれていた。これに代えて、地図データには、トンネルの出入り口の形状情報が含まれていなくてもよい。
【００７０】
例えば、制御部５５は、図９のステップＳ１０４又はステップＳ１０８を実行する際に、対象となるトンネルを通る道路の幅員の情報を地図データから取得する。そして、制御部５５は、対象のトンネルの出入り口の形状を、取得した幅員に応じた長径及び短径を有する半楕円形又は半円形の形状であると推定する。これにより、制御部５５は、地図データにトンネルの出入り口の形状情報が含まれていない場合であっても、コンバイナ９上でのトンネル入口領域Ａｉｎ及びトンネル出口領域Ａｏｕｔを好適に認識することができる。他の例では、制御部５５は、トンネルの出入り口の形状を、各トンネルで共通の形状及び大きさを有するとみなしてもよい。
【００７１】
（変形例２）
図６及び図８の例では、制御部５５は、トンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに重なる案内画像（即ち矢印画像８０）について、個別に輝度調整を行った。しかし、本発明が適用可能な輝度調整の方法は、これに限定されない。
【００７２】
例えば、制御部５５は、全ての案内画像がトンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに重なって表示されると判断した場合に、全ての案内画像の輝度調整を行ってもよい。この場合、図６及び図８の例では、制御部５５は、図６及び図８に示す時点では矢印画像８０の輝度調整を行わず、矢印画像８０及び速度画像８１の両方がトンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに重なって表示されたときに、矢印画像８０及び速度画像８１の輝度調整を行う。
【００７３】
他の例では、制御部５５は、一つの案内画像がトンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに重なって表示されると判断した場合に、全ての案内画像の輝度調整を行ってもよい。この場合、図６及び図８の例では、制御部５５は、矢印画像８０に加えて、速度画像８１についても矢印画像８０と同様の輝度調整を同時に行う。
【００７４】
さらに別の例では、制御部５５は、ある案内画像の一部がトンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに重なって表示されると判断した場合に、当該案内画像の重なった部分のみを対象に輝度調整を行ってもよい。例えば、図６の例の直前において、矢印画像８０の上半分がトンネル入口領域Ａｉｎと重なる状態では、制御部５５は、トンネル入口領域Ａｉｎと重なる矢印画像８０の上半分のみについて輝度調整を行う。
【００７５】
また、制御部５５は、トンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに中心位置が存在する案内画像が、トンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに重なっていると判断する代わりに、トンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに所定割合（例えば５割）以上重なっている案内画像を、トンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに重なっていると判断してもよい。
【００７６】
（変形例３）
データ記憶ユニット３６が有する地図データの全部または一部を、ナビゲーション装置１又はヘッドアップディスプレイ２が通信可能なサーバ装置が有してもよい。例えば、データ記憶ユニット３６が記憶する地図データにトンネルの出入り口の形状情報が含まれていない場合、制御部５５は、各トンネルの形状情報を記憶するサーバ装置から、通過すべきトンネルの形状情報を取得してもよい。
【００７７】
（変形例４）
図３では、ヘッドアップディスプレイ２は、コンバイナ９を有し、コンバイナ９で反射させた光源ユニット４の出射光に基づき運転者に虚像Ｉｖを視認させていた。しかし、本発明が適用可能な構成はこれに限定されない。これに代えて、ヘッドアップディスプレイ２は、コンバイナ９を有さず、フロントガラス２５で反射させた光源ユニット４の出射光に基づき運転者に虚像Ｉｖを視認させてもよい。
【００７８】
また、光源ユニット４の位置は、天井部２７に設置される場合に限定されない。これに代えて、光源ユニット４は、ダッシュボード２９上に設置されたり、ダッシュボード２９の内部に設置されたりしてもよい。ダッシュボード２９上に設置される場合、ダッシュボード２９には、コンバイナ９を設けるか、又はフロントガラス２５に光源ユニット４から直接光を反射させ運転者に虚像Ｉｖを認識させる。ダッシュボード内に設置される場合、ダッシュボード２９には、コンバイナ９又はフロントガラス２５に光を通過させるための開口部が設けられる。
【００７９】
（変形例５）
制御部５５の処理の一部を、システムコントローラ２０が実行してもよい。例えば、ヘッドアップディスプレイ２が表示するための案内画像をシステムコントローラ２０が生成し、ヘッドアップディスプレイ２の光源ユニット４が当該案内画像を受信する態様であってもよい。この場合、システムコントローラ２０は、制御部５５に代えて、図９のフローチャートの処理を実行する。そして、システムコントローラ２０は、図９のステップＳ１０６及びステップＳ１１０では、輝度調整した案内画像を光源ユニット４に送信することで、輝度調整後の案内画像をヘッドアップディスプレイ２に表示させる。
【００８０】
なお、この変形例では、システムコントローラ２０は、本発明における「画像生成手段」、「位置取得手段」、「トンネル情報取得手段」、「制御手段」及びプログラムを実行するコンピュータとして機能する。
【００８１】
また、他の例では、ヘッドアップディスプレイ２は、ナビゲーション装置１の一部又は全部の機能を有してもよい。この場合、光源ユニット４は、例えば、地図データを記憶するメモリやＧＰＳ受信機などの各センサなどを有してもよい。
【００８２】
（変形例６）
制御部５５は、ステップＳ１０１で現在が夜の時間帯であると判断した場合についても、トンネル入口領域Ａｉｎ又はトンネル出口領域Ａｏｕｔに重なる案内画像の輝度を調整してもよい。
【００８３】
一般に、夜の時間帯では、トンネル内に設置されたライトの光に起因して、トンネル内の方がトンネル外よりも明るい。従って、この場合、好適には、制御部５５は、夜の時間帯では、トンネル入口領域Ａｉｎに重なる案内画像の輝度を上げ、トンネル出口領域Ａｏｕｔに重なる案内画像の輝度を下げるとよい。
【符号の説明】
【００８４】
１  ナビゲーション装置
２  ヘッドアップディスプレイ
４  光源ユニット
９  コンバイナ
２５  フロントガラス
２８  ボンネット
２９  ダッシュボード
１００  表示システム
【図１】
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【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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