(57)【要約】【課題】簡易な構成でより現実味のある表示を可能とする。【解決手段】表示部は、速度メータの周囲にリング状のオブジェクトを表示する。検知部は、表示部が配置される車室内に配置され、光の入射状況を検知する。検知部は、具体的には、表示部前方の画像を撮像するカメラである。制御部は、オブジェクトの表示形態を検知部による検知結果に応じて変化させるように表示部を制御する。具体的には、カメラによって撮像された撮像画像の少なくとも一部の画像を、オブジェクトに反射して映る画像として用いる。【選択図】図１
2008168693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のオブジェクトを表示する表示部と、
前記表示部が配置される車室内に配置され、光の入射状況を検知する検知部と、
前記オブジェクトの表示形態を前記検知部による検知結果に応じて変化させるように前記表示部を制御する制御部とを備える、車両用表示装置。
【請求項２】
前記検知部は、前記表示部の画面前方を撮像する撮像手段であり、
前記制御部は、前記撮像手段によって撮像された撮像画像の少なくとも一部の画像を、前記オブジェクトに反射して映る画像として用いる、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記オブジェクトに反射して映る画像として用いる画像の明るさが所定の基準よりも明るい場合、当該画像が暗くなるように輝度を補正する、請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記オブジェクトの形状に適合するように前記撮像画像から一部の画像を抽出する画像抽出部と、
前記抽出された画像を反転させる反転部とを含み、
前記表示部は、前記反転された画像を前記オブジェクトの表示領域内に表示する、請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記オブジェクトの表示領域内には複数の領域が設定され、
前記画像抽出部は、前記複数の領域の形状にそれぞれ適合するように前記撮像画像から一部の画像を当該複数の領域毎に抽出し、
前記反転部は、抽出された複数の画像をそれぞれ反転させ、
前記表示部は、前記反転された各画像を、対応する前記複数の領域にそれぞれ表示する、請求項４に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記検知部は、日射の方向を検知する日射検知手段によって構成され、
前記制御部は、前記オブジェクトの光沢の位置を日射の方向に応じて変化させる、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記検知部は、日射の方向を検知する日射検知手段によって構成され、
前記制御部は、前記オブジェクトに付される影の向きを日射の方向に応じて変化させる、請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項８】
前記日射検知手段は、車両の空調機器の制御に用いられる日射センサによって構成される、請求項６または請求項７に記載の車両用表示装置。
【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し、より特定的には、車両における各種メータ等を表示するための車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のナビゲーション装置はもちろん、車両の計器等においても液晶表示装置等の表示装置が用いられている。例えば、速度メータの一部に液晶表示装置を用いたものが実用化されている。また、特許文献１に示すように、１つの計器全体、さらには、コンビネーションメータ全体を表示装置に表示することも考えられる。表示装置を用いることによって、現実の計器（表示装置に表示される計器ではなく、機械的に構成された計器）に必要なムーブメントやモータや指針等の可動部品が不要となるので、計器類の構造を簡易にすることができる。また、計器類の表示形態（配置位置やデザイン）を、例えばユーザの好みによって容易に変更することができるので、計器類をユーザにとってより見やすくカスタマイズすることが容易になるという利点がある。
【特許文献１】特開平１１−２４８４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、表示装置によって計器を表示する場合には、現実の計器に比べてリアリティに欠ける。そのため、例えば表示が見にくくなったり、高級感のある意匠を実現することができなくなる。
【０００４】
なお、特許文献１には、メータの指針を立体的に表示するために、液晶表示装置の前にエレクトロルミネセンス表示装置を配置した表示計器が記載されている。しかし、この表示計器では表示装置が２つ必要となり、計器を表示するための構成が複雑になってしまう。
【０００５】
それ故、本発明の目的は、簡易な構成でより現実味のある表示を可能とする車両用表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、表示部と、検知部と、制御部とを備えている。表示部は、所定のオブジェクトを表示する。検知部は、表示部が配置される車室内に配置され、光の入射状況を検知する。制御部は、オブジェクトの表示形態を検知部による検知結果に応じて変化させるように表示部を制御する。
【０００７】
第２の発明においては、検知部は、表示部の画面前方を撮像する撮像手段であってもよい。このとき、制御部は、撮像手段によって撮像された撮像画像の少なくとも一部の画像を、オブジェクトに反射して映る画像として用いる。
【０００８】
第３の発明においては、制御部は、オブジェクトに反射して映る画像として用いる画像の明るさが所定の基準よりも明るい場合、当該画像が暗くなるように輝度を補正するようにしてもよい。
【０００９】
第４の発明においては、制御部は、画像抽出部と、反転部とを含んでいてもよい。画像抽出部は、オブジェクトの形状に適合するように撮像画像から一部の画像を抽出する。反
転部は、抽出された画像を反転させる。このとき、表示部は、反転された画像をオブジェクトの表示領域内に表示する。
【００１０】
第５の発明においては、オブジェクトの表示領域内には複数の領域が設定されてもよい。このとき、画像抽出部は、複数の領域の形状にそれぞれ適合するように撮像画像から一部の画像を当該複数の領域毎に抽出する。反転部は、抽出された複数の画像をそれぞれ反転させる。表示部は、反転された各画像を、対応する複数の領域にそれぞれ表示する。
【００１１】
第６の発明においては、検知部は、日射の方向を検知する日射検知手段によって構成されてもよい。このとき、制御部は、オブジェクトの光沢の位置を日射の方向に応じて変化させる。
【００１２】
第７の発明においては、検知部は、日射の方向を検知する日射検知手段によって構成されてもよい。このとき、制御部は、オブジェクトに付される影の向きを日射の方向に応じて変化させる。
【００１３】
第８の発明においては、日射検知手段は、車両の空調機器の制御に用いられる日射センサによって構成されてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、検知部は、車室内における光の入射状況を検知し、制御部は、表示部に表示されるオブジェクトの表示形態を検知部による検知結果に応じて変化させる。これによって、表示装置の周囲の状況に応じてオブジェクトが変化するように表示することができるので、オブジェクトをあたかも現実の物のようにリアルに表現することができる。すなわち、従来のように表示装置を複数備えることなく簡易な構成で、より現実味のあるオブジェクトの表示を実現することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、表示部の画面前方を撮像手段によって撮像することによって、撮像画像を用いて、オブジェクトに反射して映る画像を表示する。これによって、画面前方における車内の光景がオブジェクトに反射しているかのように見えるので、オブジェクトの表示をよりリアルに見せることができる。
【００１６】
第３の発明によれば、オブジェクトに反射して映る画像として用いる画像の明るさが所定の基準よりも明るい場合には、当該画像が暗くなるように調整される。これによれば、他の部分に比べて当該画像の部分が明るすぎるために、他の部分の視認性が悪化することを防止することができる。
【００１７】
第４の発明によれば、オブジェクトに反射して映る画像として用いる画像を撮像画像から容易に生成することができる。
【００１８】
第５の発明によれば、オブジェクトの表示領域は複数の領域に分割される。また、当該領域に表示すべき画像を撮像画像から生成する処理は、分割された領域毎に実行される。これによって、各領域にはそれぞれ異なる角度で反射した光景が映るようにオブジェクトを表示することができる。すなわち、オブジェクトの複数の面が異なる角度で配置されているようにオブジェクトを見せることができ、これによって、オブジェクトを立体的に見せることができる。
【００１９】
第６の発明によれば、日射検知部は日射の方向を検知し、制御部は、日射の方向に応じてオブジェクトの光沢の位置を変化させてオブジェクトを表示する。これによって、オブジェクトは、実際に日射がオブジェクトの面に反射しているかのように見えるので、オブ
ジェクトの表示をよりリアルに見せることができる。
【００２０】
第７の発明によれば、日射検知部は日射の方向を検知し、制御部は、日射の方向に応じてオブジェクトに付される影の向きを変化させて表示する。これによって、オブジェクトが実際に存在する物であるかのように見えるので、オブジェクトをよりリアルに見せることができる。
【００２１】
第８の発明によれば、日射センサを別途用意する必要がないので、車両全体として部品点数を減少することができるとともに、車両に従来から設けられる機器を用いて容易に本発明を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施形態に係る車両用表示装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係る車両用表示装置の機能的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、車両用表示装置は、カメラ１、センサ部２、制御部３、および表示部４を備える。本車両用表示装置は、車両に搭載される各種表示装置（計器類を表示するための表示装置や、経路案内に用いる地図等を表示するための表示装置等）に適用可能である。本実施形態では、車両用表示装置は、例えば速度メータ等の計器類を表示するものとして説明する。
【００２３】
カメラ１は、特許請求の範囲に記載の撮像手段の一例であり、例えばＣＣＤカメラ等によって構成される。カメラ１は、所定時間間隔で画像を撮像し、撮像した画像（撮像画像）のデータを制御部３へ逐次出力する。カメラ１は、例えば居眠り検知用等、別の用途で車室内に設置されるものであってもよい。別の用途で設置されるカメラを用いることによって、車両全体として部品点数を減少することができるとともに、車両に従来から設けられる機器を用いて容易に本発明を実現することができるようになる。なお、カメラ１は、表示部４が配置される車室内に配置され、光の入射状況を検知するものである。つまり、第１の実施形態においては、カメラ１が特許請求の範囲に記載の検知部に相当する。
【００２４】
センサ部２は、車速センサ等、計器類において提示される各種情報を測定する１以上のセンサを有する。センサ部２のセンサによって測定された情報は制御部３へ出力される。
【００２５】
制御部３は、典型的にはディスプレイＥＣＵであり、メモリ等の記憶手段およびＣＰＵ等の情報処理手段によって構成される。制御部３は、センサ部２のセンサによって測定された情報を示すための計器類の画像を生成し、生成された画像を表示部４に表示させる。本実施形態では、当該計器類の画像を生成するために上記撮像画像が用いられる。計器類の画像を生成する処理の詳細については後述する。
【００２６】
表示部４は、制御部３によって生成された画像（計器類の画像）を表示する表示装置であり、例えば液晶表示装置によって構成される。
【００２７】
図２は、カメラ１および表示部４の車両における配置の一例を示す図である。図２は、車室内に設けられるステアリング５、ステアリングコラム６、およびインストルメントパネル７を車両の横方向から示す図である。図２に示すように、表示部４は、典型的には車両のインストルメントパネル７に設置される。また、カメラ１は、画面前方の向きにステアリングコラム６上に設置される。これによって、カメラ１は、表示部４の画面前方を撮像することができる。カメラ１は、表示部４の画面前方を画面前方の向きに撮像することができる位置に設置されればよく、例えばインストルメントパネル７またはセンターミラーに設置されてもよい。なお、センサ部２のセンサおよび制御部３は、例えば制御部３で
あればインストルメントパネル７内やセンターコンソール内等、車両内の適宜の位置に設置される。
【００２８】
以下、第１の実施形態に係る車両用表示装置の動作について説明する。以下では、計器類の一例である速度メータの画像が表示部４の画面に表示される場合を例として車両用表示装置の動作を説明する。図３は、画面に表示される速度メータの例を示す図である。本実施形態では、図３に示すように、速度メータ９の周囲にリング状のオブジェクト８（図３に示す斜線領域）が表示される。オブジェクト８は、速度メータにより現実味を持たせるための加飾表示であり、制御部３は、光沢のある金属のような質感となるようにオブジェクト８を表示する。具体的には、画面前方における車内の光景がオブジェクト８の面に反射しているかのようにオブジェクト８を表示する（図６参照）。これによって、ユーザ（運転者等）にはオブジェクト８が実際の金属（または鏡）のように見え、車両用表示装置は計器（オブジェクト８）をよりリアルに表示させることができる。以下、車両用表示装置の動作の詳細を説明する。
【００２９】
図４は、制御部３の処理の流れを示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、例えば表示部４（車両用表示装置）の電源がオンにされたことに応じて開始される。
【００３０】
まずステップＳ１において、制御部３は、カメラ１によって撮像された撮像画像を取得する。すなわち、カメラ１から出力された撮像画像のデータが制御部３のメモリに記憶される。図５は、撮像画像の一例を示す図である。上述したようにカメラ１は画面の前方を撮像するので、撮像画像には、ステアリング５、ステアリングコラム６、運転者１１、およびウィンドウ１２等、画面前方の光景が含まれる。なお、ステップＳ１〜Ｓ９の処理ループは所定時間に１回の割合で実行され、これによってステップＳ１の処理は繰り返し実行される。なお、メモリには最新の撮像画像のデータのみが記憶されていればよい。
【００３１】
続くステップＳ２において、制御部３は、メモリに記憶されている撮像画像から一部の画像を抽出する。抽出される画像領域の形状は、オブジェクト８の形状に適合する形状である。オブジェクト８の形状に適合する形状とは、例えば、オブジェクト８の形状と同じ形状（相似形状）である。例えば、図５に示す撮像画像が取得された場合、制御部３は、オブジェクト８の形状と同じ形状である領域１３（図５に示す点線領域）の内部の画像を撮像画像から抽出する。なお、本実施形態では、上記ステップＳ２を実行する制御部（情報処理手段）が、特許請求の範囲に記載の画像抽出部に相当する。
【００３２】
また、撮像画像内における領域１３の位置および大きさは、予め定められている。具体的には、領域１３の大きさは、画面前方における車内の光景がオブジェクト８の面に実際に反射している場合と理想的には同じ大きさで反転画像が表示されるように、予め設定される。また、領域１３の位置は、画面前方における車内の光景がオブジェクト８の面に実際に反射している場合と理想的には同じ画像が表示されるように、設定される。なお、領域１３の位置および大きさは、実際に反射した場合の画像と全く同じ画像が得られる必要はなく、実際に反射した場合の画像と若干異なっていても、本発明の効果を十分に得ることができる。
【００３３】
ステップＳ２によって抽出された画像（抽出画像）のデータは、制御部３のメモリに記憶される。なお、ステップＳ２の処理は繰り返し実行されるが、メモリには最新の抽出画像のデータのみが記憶されていればよい。
【００３４】
続くステップＳ３において、制御部３は、メモリに記憶されている抽出画像の左右を反転させる。抽出画像は、オブジェクト８に反射して映る画像として用いられるので、撮像
画像の左右を反転させる必要があるからである。反転された画像（反転画像）のデータは、制御部３のメモリに記憶される。なお、ステップＳ３の処理は繰り返し実行されるが、メモリには最新の反転画像のデータのみが記憶されていればよい。本実施形態では、上記ステップＳ３を実行する制御部（情報処理手段）が、特許請求の範囲に記載の反転部に相当する。
【００３５】
上記ステップＳ１〜Ｓ３の処理によって反転画像が生成される。そして、後述するステップＳ６〜Ｓ８の処理によって、オブジェクト８の部分に反転画像が重ねて表示される。これによって、オブジェクト８に反射して映る画像が表示されることとなる（図６）。ここで、表示部４の画面が明るくなりすぎないように、表示部４に表示すべき画像の輝度には上限値が設定されている。この上限値は、周囲の環境（昼であるか夜であるか等）に応じて自動的に設定されたり、または、ユーザによって好みの値に設定されたりする。つまり、オブジェクト８以外の他の表示部分については、各画素の輝度が上限値以下となるように画像が生成されて表示される。一方、上記反転画像は、カメラ１で撮像された画像から生成されるので、反転画像の画素の輝度は上記上限値よりも大きくなる場合がある。この場合、反転画像をそのままの輝度でオブジェクト８の領域に表示すると、他の表示部分に比べてオブジェクト８の部分が明るすぎることになり、他の表示部分（速度メータ）の視認性を悪化させるおそれがある。
【００３６】
そこで、本実施形態においては、ステップＳ４およびＳ５の処理によって、他の表示部分に比べて反転画像が明るすぎる場合には暗くするように反転画像の明るさ（輝度）が調整される。すなわち、ステップＳ４において、制御部３は、メモリに記憶されている反転画像が所定の基準よりも明るすぎないか否かを判定する。具体的には、制御部３は、反転画像の各画素の中で、所定の基準よりも輝度が大きい画素が存在するか否かを判定する。所定の基準とは、他の表示部分の画像の輝度、換言すれば、上記上限値である。なお、他の実施形態においては、制御部３は、所定の基準として、上記上限値をａ倍（０＜ａ＜１）した値を用いるようにしてもよい。上記上限値よりも輝度が大きい画素が存在する場合、反転画像が明るすぎると判定され、上記上限値よりも輝度が大きい画素が存在しない場合、反転画像が明るすぎることはないと判定される。ステップＳ４の判定結果が肯定である場合、ステップＳ５の処理が実行される。一方、ステップＳ４の判定結果が否定である場合、ステップＳ５の処理がスキップされてステップＳ６の処理が実行される。
【００３７】
ステップＳ５において、制御部３は、メモリに記憶されている反転画像を補正する。反転画像は、各画素の輝度が上記上限値よりも小さくなるように補正される。具体的には、制御部３は、反転画像の各画素のうちの最大の輝度値が上記上限値よりも小さい値となるように、当該各画素の輝度値を所定の割合だけ減少する。メモリには、補正後の反転画像のデータが記憶される。ステップＳ５の後、ステップＳ６の処理が実行される。
【００３８】
ステップＳ６において、制御部３は、オブジェクト８の画像（オブジェクト８の領域に表示すべき画像）を反転画像を用いて生成する。オブジェクト８の画像は、反転画像がオブジェクト８の表示領域と等しいサイズになるように、反転画像を所定の倍率で拡大または縮小することによって生成される。
【００３９】
続くステップＳ７において、制御部３は、表示部４に表示すべき画像を生成する。具体的には、まず、オブジェクト８以外の他の表示部分（速度メータ９等）の画像を生成する。なお、この画像は、センサ部２から制御部３に出力される情報に基づいて生成される。次に、制御部３は、生成された画像と、オブジェクト８の表示領域にステップＳ６で生成された画像とを合成する。これによって、表示部４に表示すべき画像が生成される。
【００４０】
続くステップＳ８において、制御部３は、ステップＳ７で生成された画像を表示部４に
表示させる。図６は、表示部４の画面に表示される画像の一例を示す図である。図６に示す画像は、図５に示す撮像画像を用いて生成された反転画像を、図３に示すオブジェクト８の表示領域に表示したものである。図６に示されるように、オブジェクト８の表示領域には、撮像画像に対して反転したステアリング５およびウィンドウ１２等の画像が表示される。これによって、ユーザには、画面前方における車内の光景がオブジェクト８の面に反射しているかのように見えるので、計器類をよりリアルに表示することができる。
【００４１】
ステップＳ９において、制御部３は、表示部４に画像を表示する処理を終了するか否かを判定する。ステップＳ９の判定は、例えば、表示部４（車両用表示装置）の電源をオフにするボタンが押下されたか否か等によって行われる。ステップＳ９の判定結果が否定である場合、ステップＳ１の処理が再度実行される。以降、ステップＳ９の判定結果が肯定となるまでステップＳ１〜Ｓ９の処理ループが繰り返し実行される。ステップＳ１〜Ｓ９の処理ループが繰り返し実行されることによって、オブジェクト８の表示領域に表示される画像がリアルタイムで変化するので、オブジェクト８をよりリアルに表現することができる。一方、ステップＳ９の判定結果が肯定である場合、制御部３は図４に示す処理を終了する。
【００４２】
以上のように、第１の実施形態に係る車両用表示装置によれば、表示画面の前方を撮像手段によって撮像し、オブジェクトに反射して映る画像として撮像画像を用いて計器類を表示する。これによって、画面に表示されている計器類に、画面前方における車内の光景が反射しているかのように見えるので、計器類の表示をよりリアルに見せることができる。
【００４３】
なお、上記第１の実施形態では、リング状のオブジェクト８の表示領域に撮像画像の一部を表示させるものであったが、オブジェクトの形状はどのような形状であってもよい。例えば、所定の大きさの表示領域に撮像画像を表示させることによって、オブジェクトにバニティーミラーの機能を持たせることができる。さらに、上記ステップＳ６における所定の倍率よりも画像を拡大して上記表示領域に表示させることによって、オブジェクトに拡大鏡の機能を持たせることができ、実際のバニティーミラー以上の機能を持たせることができる。なお、オブジェクトをバニティーミラーとして用いる場合、撮像画像に対して画像認識処理を行って運転者の顔を認識し、運転者の顔が画面の略中心に表示されるようにすることが好ましい。また、制御部３は、車速センサから出力される情報に基づき、車速が０［ｋｍ／ｈ］であるか否かを判断し、車速が０［ｋｍ／ｈ］であると判断される場合にのみ、バニティーミラーとして用いるオブジェクトを表示させるようにしてもよい。
【００４４】
（第２の実施形態）
図７〜図１２を参照して、本発明の第２の実施形態に係る車両用表示装置について説明する。第２の実施形態に係る車両用表示装置は、第１の実施形態で画面に表示したリング状のオブジェクトを立体的に見えるようにしたものである。なお、第２の実施形態に係る車両用表示装置の機能的な構成は図１と同様である。
【００４５】
図７は、第２の実施形態において表示すべきオブジェクトの概念図である。第２の実施形態においても第１の実施形態と同様、オブジェクトが速度メータの周囲に表示される場合を例として説明する。第２の実施形態においては、オブジェクト２１は、図７に示すように、外周と内周との間において断面が凸型である形状（具体的には、断面が三角形となる形状）となるように表示される。以下では、オブジェクト２１の外周側の面を外周面２１ａとし、オブジェクト２１の内周側の面を内周面２１ｂとする。なお、図７は、オブジェクト２１の形状を概念的に示すものであって、画面に実際に表示される画像を示すものではない。第２の実施形態では、オブジェクト２１を立体的に見せることによってオブジェクトをよりリアルに見せることを目的とする。
【００４６】
図８は、第２の実施形態の概要を説明するための図である。第２の実施形態においては、オブジェクト２１の表示領域内には、外側領域および内側領域という複数の領域が設定される。外側領域は上記外周面２１ａに対応し、内側領域は上記内周面２１ｂに対応する。第２の実施形態においては、車両用表示装置は、設定される領域毎に、当該領域の形状に適合する画像を撮像画像から抽出する。そして、各領域に表示すべき画像は、抽出された画像を用いて領域毎に生成される。その結果、各領域にはそれぞれ異なる画像が表示されるので、オブジェクト２１の各面において反射している方向が異なっているようにユーザに見せることができる。具体的には、外側領域と内側領域とにおいてそれぞれ異なる画像を表示することによって、オブジェクト２１の外周面２１ａと内周面２１ｂとにおいて反射している方向を異なっているように、すなわち、外周面２１ａと内周面２１ｂとがユーザの視線に対して異なる角度で配置されているように見せることができる。これによって、オブジェクト２１を立体的に見せることができる。
【００４７】
次に、第２の実施形態における車両用表示装置の動作について説明する。なお、第２の実施形態における基本的な動作は、図４に示すフローチャートと同様である。以下、図４に示すフローチャートとの相違点を中心に動作を説明する。
【００４８】
ステップＳ１の処理は、第１の実施形態と同様である。続くステップＳ２の処理において、制御部３は、オブジェクト２１内に設定される複数の領域毎に、撮像画像から画像の抽出を行う。抽出される画像は、対応する領域の形状に適合する形状である。第２の実施形態では、外側領域の形状に適合する形状の画像、および内側領域の形状に適合する形状の画像がステップＳ２において抽出される。以下、図９〜図１１を用いて画像を抽出する方法について詳細に説明する。
【００４９】
図９は、画像を抽出する方法を説明するための図である。図９は、図７に示すオブジェクト２１が画面上に実際に存在するとした場合に、オブジェクト２１を上方から見たときの断面図である。図９の折れ線Ｌ１に示すように、画面前方のユーザから見て右側の外周面２１ａには、ユーザの右側の光景が反射して映る。同様に、ユーザから見て左側の外周面２１ａにはユーザの左側の光景が映り、ユーザから見て上側の外周面２１ａにはユーザの上側の光景が映り、ユーザから見て下側の外周面２１ａにはユーザの下側の光景が映る。以上より、外側領域に表示すべき画像を抽出する領域は、図１０に示す領域２２のように、画面に表示されるオブジェクト２１の外周面２１ａと同じ向きに配置される。なお、領域２２の大きさは、外周面２１ａが視線に対してどのような角度で配置されているように見せるかによって異なる。
【００５０】
一方、図９の折れ線Ｌ２に示すように、ユーザから見て右側の内周面には、ユーザの左側の光景が反射して映る。同様に、ユーザから見て左側の外周面２１ａにはユーザの右側の光景が映り、ユーザから見て上側の外周面２１ａにはユーザの下側の光景が映り、ユーザから見て下側の外周面２１ａにはユーザの上側の光景が映る。以上より、外側領域に表示すべき画像を抽出する領域は、図１１に示す領域２３のように、画面に表示されるオブジェクト２１の内周面２１ｂの向きに対して１８０°回転した向きに配置される。なお、領域２３の向きを１８０°回転させるか否かは、内周面２１ｂが視線に対してどのような角度で配置されているように見せるかによって異なる。例えば、内周面２１ｂが画面とほぼ平行に配置されているように見せる場合には、領域２３は、画面に表示されるオブジェクト２１の内周面２１ｂと同じ向きに配置される。また、領域２３の大きさは、外周面が視線に対してどのような角度で配置されているように見せるかによって異なる。
【００５１】
以上に説明したように、本実施形態では、外側領域の表示に用いる画像を抽出する領域２２と、内側領域の表示に用いる画像を抽出する領域２３とが、１８０°異なる向きとな
るように各領域２２および２３を設定する。
【００５２】
ステップＳ３において、制御部３は、ステップ２で抽出された各画像をそれぞれ反転させる。さらに、ステップＳ４において、制御部３は、ステップＳ３で反転された各反転画像についてそれぞれ、第１の実施形態と同様、反転画像が明るすぎるか否か判定を行う。ステップＳ４では、各反転画像のうちのいずれかについて明るすぎると判定された場合、全ての反転画像に対してステップＳ５の補正処理を実行する。なお、他の実施形態においては、明るすぎると判定された反転画像のみに対してステップＳ５の補正処理を実行するようにしてもよい。
【００５３】
ステップＳ６において、制御部３は、反転画像を用いてオブジェクト２１の画像を生成する。すなわち、制御部３は、各反転画像を、それぞれ対応する領域に適合するサイズとなるように所定の倍率で拡大・縮小する。
【００５４】
なお、他の実施形態においては、ステップＳ６において、拡大・縮小処理を行うことに加えて、各反転画像に対して歪曲処理を行うようにしてもよい。具体的には、第２の実施形態の場合であれば、制御部３は、リング形状の各反転画像を径方向に縮小するように歪ませる処理を行う。この結果、オブジェクト２１の外周面２１ａおよび内周面２１ｂには径方向に縮小された画像が表示されることとなる。これによって、外周面２１ａおよび内周面２１ｂが表示部４の画面に対して径方向に傾いているように見えるので、オブジェクト２１をより立体的に見せることができる。また、反転画像を歪ませる度合い（拡大・縮小する比率）を連続的に変化させることによって、オブジェクト表面が曲面であるかのように見せることも可能である。なお、歪曲処理を行う場合には、歪ませた後の反転画像の形状が、当該反転画像に対応する領域の形状と同じ形状となるように、ステップＳ２において抽出する画像の形状を調整する必要がある。つまり、歪曲処理を行う場合、ステップＳ２における「オブジェクト８の形状に適合する形状」とは、抽出した画像に対して歪曲処理を行った後の形状がオブジェクトの形状と同じになる形状を意味することとなる。
【００５５】
ステップＳ６の後、ステップＳ７〜Ｓ９の処理が実行される。ステップＳ７〜Ｓ９の処理は第１の実施形態と同様である。以上で第２の実施形態における車両用表示装置の動作の説明を終了する。
【００５６】
図１２は、第２の実施形態において表示部４の画面に表示される画像の一例を示す図である。図１２に示す画像は、図１０および図１１に示す撮像画像を用いて生成された反転画像を、図８に示すオブジェクト２１の表示領域に表示したものである。図１２に示されるように、オブジェクト２１の表示領域内の外周面２１ａ（外側領域）には、図１０に示す領域２２の画像を反転させた画像が表示される。また、オブジェクト２１の表示領域内の内周面２１ｂ（内側領域）には、図１１に示す領域２３の画像を１８０°回転させかつ反転させた画像が表示される。このように、外側領域と内側領域とで反射角度が異なるように見せることによって、オブジェクト２１を立体的に見せることができる。
【００５７】
なお、上記第２の実施形態においては、撮像画像から、予め定められた領域の画像を抽出することによって、オブジェクトの画像を生成した（ステップＳ１〜Ｓ６）。ここで、他の実施形態においては、３次元モデルを用いた処理によってオブジェクトの画像を生成してもよい。すなわち、仮想の３次元空間にオブジェクト２１の３次元モデルを構築し、公知のレイトレーシングや環境マッピングの手法を用いて撮像画像を当該３次元モデルに貼り付ける（マッピングする）。そして、所定の視点から当該３次元モデルを見たときの画像を生成することによって、画面に表示すべきオブジェクトの画像を生成することができる。
【００５８】
以上の第２の実施形態によれば、オブジェクトの表示領域を複数の領域に分割し、撮像画像から当該領域に表示すべき画像を生成する処理を、分割された領域毎に実行する。これによって、それぞれ異なる角度で反射した光景が各領域に映るように表示されることになる。したがって、オブジェクトの複数の面が異なる角度で配置されているようにオブジェクトを見せることができ、オブジェクトを立体的に見せることができる。
【００５９】
上記第１および第２の実施形態においては、撮像画像を用いてオブジェクトに反射して映る画像を生成し、生成した画像をオブジェクトの表示領域に表示させることによって、オブジェクトをリアルに表現するものであった。ここで、オブジェクトをリアルに表現する他の手法としては、オブジェクトに光沢を付けて表現する方法が考えられる。すなわち、オブジェクトに付する光沢の位置を日射の向きに応じて変化させることで、オブジェクトがあたかも現実に存在している物であるように見せることができる。以下、第３の実施形態の詳細を説明する。
【００６０】
（第３の実施形態）
図１３〜図１５を参照して、本発明の第３の実施形態に係る車両用表示装置について説明する。図１３は、第３の実施形態に係る車両用表示装置の機能的な構成を示すブロック図である。図１３に示すように、車両用表示装置は、日射検知部３１、センサ部２、制御部３、および表示部４を備える。なお、図１３において、図１と同じ構成には図１と同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６１】
図１３に示す日射検知部３１は、日射の方向および日射強度を検知するものである。第３の実施形態では、日射検知部３１は、指向性を有する２つの日射センサによって構成される。具体的には、一方の日射センサは、車両の右側からの日射強度が強いほど大きな値を出力し、他方の日射センサは、車両の左側からの日射強度が強いほど大きな値を出力するように構成される。上記２つの日射センサの出力値の比率によって、日射の方向を判断することができる。また、上記２つの日射センサの出力値の合計によって、日射強度を判断することができる。なお、日射検知部３１は、少なくとも日射の方向を検知するものであればよい。また、２つの日射センサは、例えば、車両のインストルメントパネルのフロントガラス付近の左右に配置される。以上のように、日射検知部３１は、車室内に配置され、光の入射状況を検知するものである。つまり、第３の実施形態においては、日射検知部３１が特許請求の範囲に記載の検知部および日射検知部に相当する。
【００６２】
日射検知部３１は、上記２つの日射センサからの２種類の出力値を制御部３へ出力する。なお、他の実施形態においては、日射検知部３１は、２種類の出力値から日射の方向を算出する回路をさらに備えていてもよい。このとき、日射の方向を示すデータが日射検知部３１から制御部３へ出力される。
【００６３】
また、日射センサは、車両に搭載されている空調機器の制御に用いられるものを共用してもよい。別の用途で設置される日射センサを用いることによって、車両全体として部品点数を減少することができるとともに、車両に従来から設けられる機器を用いて容易に本発明を実現することができるようになる。
【００６４】
なお、第３の実施形態においては、日射センサを用いて日射の方向を検知するようにしたが、他の実施形態においては、第１の実施形態で用いたカメラによって撮像される撮像画像に基づいて日射の方向を検知するようにしてもよい。具体的には、撮像画像に含まれるウィンドウ部分の画像について輝度を算出することによって、左右どちらの方向のウィンドウが明るいかを判別することができる。さらに、左右どちらの方向のウィンドウが明るいかによって、日射の方向を判断することができる。また、空調機器の制御に用いられる赤外線式内気センサを用いて日射の方向を検知するようにしてもよい。
【００６５】
次に、第３の実施形態に係る車両用表示装置の動作について説明する。以下では、第１の実施形態と同様、計器類の一例である速度メータの画像が表示部４の画面に表示される場合を例として車両用表示装置の動作を説明する。図１４は、第３の実施形態において画面に表示される速度メータの例を示す図である。第３の実施形態でも第１の実施形態と同様、速度メータ９の周囲にリング状のオブジェクト３５（図１４に示す斜線領域）が表示される。第３の実施形態では、オブジェクト３５の画像に光沢（ハイライト）３６が付されて表示される。さらに、光沢３６の位置および輝度は、現実の日射の方向に応じて変化する。これによって、ユーザ（運転者等）にはオブジェクト３５が実際に存在する物（金属）のように見え、車両用表示装置は計器（オブジェクト８）をよりリアルに表示させることができる。以下、車両用表示装置の動作の詳細を説明する。
【００６６】
図１５は、第３の実施形態における制御部３の処理の流れを示すフローチャートである。以下、第１の実施形態との相違点を中心に、第３の実施形態における動作について説明する。
【００６７】
まずステップＳ３１において、制御部３は、日射検知部３１から出力される２種類の出力値を取得する。すなわち、日射検知部３１から出力された２種類の出力値のデータが制御部３のメモリに記憶される。なお、ステップＳ３１〜Ｓ３７の処理ループは所定時間に１回の割合で実行され、これによってステップＳ３１の処理は繰り返し実行される。なお、メモリには最新の２種類の出力値のデータのみが記憶されていればよい。
【００６８】
続くステップＳ３２において、制御部３は、メモリに記憶されている２種類の出力値に基づいて日射の方向および日射強度を算出する。例えば、日射の方向は、車両の前方を中心とした左右両側の所定範囲の角度によって表される。また、車両の前方を０［°］とし、右側の方向を正とし、左側の方向を負として日射の方向θ［°］を表す場合、日射の方向は例えば次のように算出される。すなわち、出力値Ａ１と出力値Ａ２とが等しい場合にはθ＝０°とし、出力値Ａ２に比べて出力値Ａ１が大きいほどθの値は大きくなり、出力値Ａ２に比べて出力値Ａ１が小さいほど小さくなるように算出される。なお、出力値Ａ１は、車両の右側からの日射強度を検知する日射センサの出力値であり、出力値Ａ２は、車両の左側からの日射強度を検知する日射センサの出力値であるとする。また、日射強度は、例えば、上記２種類の出力値の和として算出することができる。
【００６９】
ステップＳ３２によって算出された日射方向（θ）および日射強度のデータは、制御部３のメモリに記憶される。なお、ステップＳ３２の処理は繰り返し実行されるが、メモリには最新の日射方向および日射強度のデータのみが記憶されていればよい。
【００７０】
ステップＳ３３において、制御部３は、オブジェクト３５に付す光沢３６の位置および輝度を決定する。光沢３６の位置は、メモリに記憶されている日射方向に基づいて決定される。例えば、上記角度θが０°である場合にはオブジェクト３５の上側の基準位置（１２時の位置）に決定され、上記角度θが正の値である場合には基準位置から右側の位置に決定され、上記角度θが負の値である場合には基準位置から左側の位置に決定される。また、光沢３６の位置は、角度θの絶対値が大きいほど基準位置から離れるように決定される。
【００７１】
また、光沢３６の輝度は、メモリに記憶されている日射強度に基づいて決定される。具体的には、日射強度の値が大きいほど輝度が大きくなるように決定される。なお、光沢３６の部分が明るすぎるとメータの視認性が悪くなるおそれがあるので、制御部３は、光沢３６が他の表示部分よりも暗くなるように光沢３６の輝度を決定する。すなわち、光沢３６の輝度は、他の表示部分の輝度よりも低くなるように決定される。
【００７２】
ステップＳ３３で決定された光沢の位置および輝度のデータは、制御部３のメモリに記憶される。なお、ステップＳ３３の処理は繰り返し実行されるが、メモリには最新の位置および輝度のデータのみが記憶されていればよい。
【００７３】
ステップＳ３４において、制御部３は、オブジェクト３５の画像を生成する。オブジェクト３５の画像は、メモリに記憶されている位置および輝度に従って光沢３６が付されるように生成される。具体的には、オブジェクト３５の画像は、光沢が付されていないオブジェクトの画像を予め用意しておき、当該画像に対して光沢を付することによって生成される。すなわち、制御部３は、予め用意されたオブジェクトの画像について、メモリに記憶されている位置および輝度に従って光沢が付されるように一部の色や輝度を変換する。
【００７４】
また、予め用意されるオブジェクトの画像は、どのようなものであってもよいが、例えば、車室内の光景を表す画像（ステアリングやウィンドウ等が映り込んでいる画像）であってもよい。これによって、オブジェクトに車室内の光景が反射しているように見せることができる。さらに、車室内の光景を表す画像を用いる場合には、制御部３は、光沢の輝度を光沢の位置に応じて変化させるようにしてもよい。例えば、当該画像上における光沢の位置が、ウィンドウの位置となる場合には光沢を表示し（または、光沢の輝度を相対的に高く設定し）、光沢の位置がウィンドウ以外（例えばステアリングやシート等）の位置となる場合には、光沢を表示しない（または、光沢の輝度を相対的に低く設定する）ようにしてもよい。これによれば、オブジェクトをよりリアルに表現することができる。なお、他の実施形態においては、光沢が付されていないオブジェクトの画像を予め用意しておくことに代えて、上記第１の実施形態において用いた反転画像を用いるようにしてもよい。
【００７５】
また、他の実施形態においては、３次元モデルを用いた処理によってオブジェクト３５の画像を生成してもよい。すなわち、仮想の３次元空間に構築されるオブジェクト３５の３次元モデルを予め用意しておき、メモリに記憶されている位置に基づいて当該３次元空間における光源の位置を設定する。そして、所定の視点から当該３次元モデルを見たときの画像を生成することによって、画面に表示すべきオブジェクトの画像を生成することができる。
【００７６】
ステップＳ３５において、制御部３は、表示部４に表示すべき画像を生成する。ステップＳ３５の処理は、図３に示すステップＳ７の処理と同様である。続くステップＳ３６において、制御部３は、ステップＳ３５で生成された画像を表示部４に表示させる。これによって、日射の方向に応じた位置に光沢３６が付されたオブジェクト３５を含む計器類の画像が表示される（図１４参照）ので、ユーザには、実際に日射がオブジェクト３５の面に反射しているかのように見え、計器をよりリアルに表示させることができる。ステップＳ３７の処理は、図３に示すステップＳ９の処理と同様である。ステップＳ３１〜Ｓ３７の処理ループが繰り返し実行されることによって、オブジェクト３５の光沢が実際の日射に応じてリアルタイムで変化するので、オブジェクト３５をよりリアルに表現することができる。
【００７７】
以上のように、第３の実施形態に係る車両用表示装置によれば、日射の方向を検知し、日射の方向に応じてオブジェクトの光沢の位置を変化させて計器類を表示する。これによって、画面に表示されているオブジェクトは、実際に日射がオブジェクト８の面に反射しているかのように見えるので、計器類の表示をよりリアルに見せることができる。
【００７８】
上記第３の実施形態においては、日射に応じて変化する光沢をオブジェクトに付けることによって、オブジェクトをリアルに表現するものであった。ここで、オブジェクトをリ
アルに表現する他の手法としては、オブジェクトに影を付けて表現する方法が考えられる。すなわち、オブジェクトに付する影の向きを日射の向きに応じて変化させることで、オブジェクトがあたかも現実に存在している物であるように見せることができる。以下、第４の実施形態の詳細を説明する。
【００７９】
（第４の実施形態）
図１６および図１７を参照して、本発明の第４の実施形態に係る車両用表示装置について説明する。第４の実施形態に係る車両用表示装置は、画面に表示されるオブジェクトに実際の日射方向に応じた影を付するようにしたものである。なお、第４の実施形態に係る車両用表示装置の機能的な構成は図１３と同様である。
【００８０】
図１６は、第４の実施形態の概要を説明するための図である。第４の実施形態においては、経路等の案内を行うためのナビゲーション装置の表示装置として車両用表示装置が用いられる場合を例として説明を行う。具体的には、図１４に示されるように、操作指示用のオブジェクト（ボタン）４１および４２が画面に表示される場合を例として説明する。第４の実施形態では、車両用表示装置は、ボタン４１に影４３を付し、ボタン４２に影４４を付して表示する。このとき、各ボタンに対して影が付される向きは、日射の方向に応じて変化する。例えば、日射方向が車両の前方向よりもやや右方向（右斜め前）である場合、図１４に示されるように、オブジェクトに対して左下に影が付される。このように、あたかも実際の日射によって影ができているように表示することで、オブジェクトの表示をよりリアルにかつ立体的に見せることができる。
【００８１】
次に、第４の実施形態における車両用表示装置の動作について説明する。図１７は、第４の実施形態における制御部３の処理の流れを示すフローチャートである。以下、第１および第３の実施形態との相違点を中心に、第４の実施形態における動作について説明する。
【００８２】
まずステップＳ４１において、制御部３は、日射検知部３１から出力される２種類の出力値を取得する。ステップＳ４１の処理はステップＳ３１の処理と同じである。続くステップＳ４２において、制御部３は、メモリに記憶されている２種類の出力値に基づいて日射の方向を算出する。日射の方向の算出方法は、第３の実施形態におけるステップＳ３２と同じである。ステップＳ４２によって算出された日射方向（θ）のデータは、制御部３のメモリに記憶される。
【００８３】
ステップＳ４３において、制御部３は、メモリに記憶されている日射方向に基づいて、オブジェクトに対して影を付す方向を決定する。具体的には、影を付す方向は、日射の方向とおおむね逆の方向に決定される。例えば、日射方向が車両の前方向よりもやや右方向（右斜め前）である場合、すなわち、日射方向が画面の右上方向である場合、影を付す方向はオブジェクトの左下方向に決定される。ステップＳ４３で決定された影の方向のデータは、制御部３のメモリに記憶される。
【００８４】
ステップＳ４４において、制御部３は、表示部４に表示すべき画像を生成する。具体的には、図１４に示されるようなナビゲーション用の画像を生成する。このとき、表示されるボタンには、メモリに記憶されている影の方向に従って影が付される。これによって、続くステップＳ４５においてナビゲーション画像が表示部４の画面に表示される。ステップＳ４５およびＳ４６の処理はステップＳ３６およびＳ３７の処理と同じである。ステップＳ４１〜Ｓ４６の処理ループが繰り返し実行されることによって、影の向きが日射の方向に応じてリアルタイムで変化するので、オブジェクト３５をよりリアルに表現することができる。
【００８５】
以上のように、第４の実施形態に係る車両用表示装置によれば、日射の方向を検知し、日射の方向に応じてオブジェクトに付される影の向きを変化させて表示する。これによって、画面に表示されているオブジェクトが実際に存在する物であるかのように見えるので、オブジェクトをよりリアルに見せることができる。
【００８６】
なお、上記第４の実施形態においては、表示部４にナビゲーション用の画像が表示される場合を例として説明したが、影を付す対象となるオブジェクトはどのようなものであってもよい。例えば、ナビゲーション画面において表示されるボタンに限らず、車両の各種機能（空調機能やオーディオ機能等）を操作するためのボタンが表示部４に表示される場合には、影を付す対象となるオブジェクトはこれらのボタンであってもよい。さらに、上記第１〜第３で説明したような計器類に影を付するようにしてもよい（図１８参照）。
【００８７】
図１８は、第４の実施形態の変形例における表示画面を示す図である。図１８においては、第２の実施形態に示したような立体的な（立体的に見える）オブジェクト５１が速度メータの周囲に表示されている。車両用表示装置は、オブジェクト５１に付する影５２および５３の位置および形状、ならびに、速度メータの指針５４の影５５の位置を、日射方向に応じて変化させて表示する。これによって、オブジェクト５１および指針５４を立体的かつリアルに見せることができる。なお、図１８においてさらに、第３の実施形態と第４の実施形態とを組み合わせて、オブジェクト５１に光沢を付するようにしてもよい。
【００８８】
以上に説明した第１〜第４の実施形態によれば、車両用表示装置は、検知部（カメラ１または日射検知部３１）によって光の入射状況を検知し、オブジェクトの表示形態（オブジェクトに反射して映る画像、オブジェクトの光沢、または、オブジェクトに付される影等）を検知結果（カメラ１による撮像画像、または、日射センサの出力）に応じて変化させる。これによって、現実の光の入射状況に応じて画面に表示されるオブジェクトの表示が変化するので、当該オブジェクトをあたかも現実の物のようにリアルに見せることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明は、簡易な構成でより現実味のある表示を可能とする車両用表示装置を提供すること等を目的として、例えば計器類等を表示するための車両用表示装置として利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】第１の実施形態に係る車両用表示装置の機能的な構成を示すブロック図
【図２】カメラ１および表示部４の車両における配置の一例を示す図
【図３】画面に表示される速度メータの例を示す図
【図４】第１の実施形態における制御部３の処理の流れを示すフローチャート
【図５】撮像画像の一例を示す図
【図６】表示部４の画面に表示される画像の一例を示す図
【図７】第２の実施形態において表示すべきオブジェクトの概念図
【図８】第２の実施形態の概要を説明するための図
【図９】画像を抽出する方法を説明するための図
【図１０】外側領域に表示すべき画像を抽出する領域を示す図
【図１１】内側領域に表示すべき画像を抽出する領域を示す図
【図１２】第２の実施形態において表示部４の画面に表示される画像の一例を示す図
【図１３】第３の実施形態に係る車両用表示装置の機能的な構成を示すブロック図
【図１４】第３の実施形態において画面に表示される速度メータの例を示す図
【図１５】第３の実施形態における制御部３の処理の流れを示すフローチャート
【図１６】第４の実施形態の概要を説明するための図
【図１７】第４の実施形態における制御部３の処理の流れを示すフローチャート
【図１８】第４の実施形態の変形例における表示画面を示す図
【符号の説明】
【００９１】
１    カメラ
２    センサ部
３    制御部
４    表示部
８，２１，３５，４１，４２，５１    オブジェクト
９    速度メータ
３１  日射検知部
【図１】
2008168693.tif 000003
【図２】
2008168693.tif 000004
【図３】
2008168693.tif 000005
【図４】
2008168693.tif 000006
【図５】
2008168693.tif 000007
【図６】
2008168693.tif 000008
【図７】
2008168693.tif 000009
【図８】
2008168693.tif 000010
【図９】
2008168693.tif 000011
【図１０】
2008168693.tif 000012
【図１１】
2008168693.tif 000013
【図１２】
2008168693.tif 000014
【図１３】
2008168693.tif 000015
【図１４】
2008168693.tif 000016
【図１５】
2008168693.tif 000017
【図１６】
2008168693.tif 000018
【図１７】
2008168693.tif 000019
【図１８】
2008168693.tif 000020