JP6927178B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

この明細書による開示は、車両において用いられる車両用の表示装置に関する。

従来、例えば特許文献１には、車両の運転者を撮影するカメラをメータ装置に設ける構造が開示されている。このメータ装置において、カメラは、指針の回転範囲を避けるように文字盤に設けられた近赤外光の透過部を通して、運転者を撮影する。

特開２００８−７４１４６号公報

特許文献１に開示の構成のように、運転者を正面から写す場合、カメラは、乗員に正対するように設ける必要がある。そのため、カメラ及び透過部は、運転者から知覚され易い配置となる。こうした配置による意匠への影響を抑えるため、知覚され難い位置にカメラを設けてしまうと、カメラの撮影画角を確保することが困難となり得た。

本開示は、撮像部を設けたことによる意匠への影響を抑えつつ、撮像部の撮影画角を確保することが可能な車両用表示装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、開示された一つの態様は、車両（Ａ）において用いられ、表示領域（１０）に情報を表示する車両用表示装置であって、光を反射する反射機能面（７３，２７１，２７３，３７３）を有し、表示領域に設けられて表示領域を加飾する加飾部材（７０，２７０，３７０，４７０，５７０）と、反射機能面による光の反射を利用して、車両の乗員を撮影する撮像部（６０）と、を備える車両用表示装置とされる。

この態様にて加飾部材が設けられる表示領域は、見易い情報表示を実現するため、一般的に、乗員に正対した配置となる。こうした配置の加飾部材に反射機能面を設け、この反射機能面の反射を利用して乗員を撮影すれば、撮像部は、乗員から知覚され難い配置とされていても、乗員を好ましい方向から写した画像を撮像し得る。以上によれば、撮像部を設けたことによる意匠への影響を抑えつつ、撮像部の撮影画角が確保可能となる。

尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。

第一実施形態による表示装置の車両におけるレイアウトを示す図である。 表示装置の正面図である。 図２のIII−III線断面図であって、表示装置の機械的な構成と、カメラの光軸の詳細を示す図である。 表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。 カメラの構成を示す図である。 表示装置の撮像機能によって撮影されるドライバの顔の撮影範囲を示す図である。 第二実施形態による表示装置の機械的な構成と、二つの撮像軸の詳細を示す図である。 撮像制御部による合成処理の詳細を示す図である。 第三実施形態による表示装置の正面図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図であって、表示装置の機械的な構成と、カメラの光軸の詳細を示す図である。 第二実施形態の変形例１を示す図であって、図２のXI−XI線断面を想定した断面図である。 第一実施形態の変形例２を示す図である。 第一実施形態の変形例３を示す図である。

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

（第一実施形態）
図１及び図２に示す本開示の第一実施形態による表示装置１００は、車両Ａにおいて用いられるコンビネーションメータである。表示装置１００は、車両Ａの車室内にて、乗員（ドライバ）の着座する座席（運転席３）の前方に設置されている。表示装置１００の正面は、運転席側に向けられている。表示装置１００は、運転席３に着座したドライバへ向けて、車両Ａに関連する種々の情報を提示する。

尚、以下の説明における前後、上下、左右等の方向に関する表現は、水平面に置かれた車両Ａを基準として定義される。右及び左は、運転席３に着座したドライバを基準に定義される。また、表示装置１００の表示が向けられる方向を、正面方向とし、正面方向とは反対の方向を背面方向とする。

図１及び図３に示すように、車両Ａの車室内において、表示装置１００と運転席３のヘッドレストとの間には、車両Ａのステアリング操作部４が設けられている。ステアリング操作部４は、車両Ａを操舵するステアリングシステムにおいて、ドライバに操作される操作部を構成している。ステアリング操作部４は、表示装置１００及びインスツルメントパネル２に対して、相対位置を調整可能となっている。一例として、ステアリング操作部４は、ステアリングホイール５の回転軸方向及び上下方向に、移動可能とされている。ステアリング操作部４は、ステアリングホイール５及びコラムカバー６を含む構成である。

ステアリングホイール５は、ドライバに把持される円環状のリム部５ａ、ステアリングシャフトに支持されるセンターパッド部５ｂ、及びリム部５ａとセンターパッド部５ｂとを接続するスポーク部５ｃを有している。ステアリングホイール５には、リム部５ａ、センターパッド部５ｂ及びスポーク部５ｃによって囲まれた開口部５ｅが形成されている。開口部５ｅは、略半円状又は略三日月状である。車両Ａを直進させている状態にて、ドライバは、開口部５ｅを通して、表示装置１００の表示を視認可能である。

コラムカバー６は、インスツルメントパネル２及びステアリングホイール５の間にて、ステアイングシャフトを含むコラム機構を外側から覆っているカバー部材である。コラムカバー６は、センターパッド部５ｂの前方に位置しており、開口部５ｅを通じた表示装置１００の視認を妨げない上面形状とされている。

図１及び図２に示すように、表示装置１００の正面には、表示領域１０が設けられている。表示領域１０は、車両Ａに関連する情報を、後方の運転席３に着座したドライバへ向けて表示する。表示領域１０は、基準アイポイント中心ＣＳＥ（図６参照）から、ステアリングホイール５の開口部５ｅを通じて視認されることを想定されている。

基準アイポイント中心ＣＳＥとは、車両毎に設定された仮想の点であり、通常の運転状態におけるドライバの左眼及び右眼の位置を代表する点である。基準アイポイント中心ＣＳＥは、一般的に、シーティングリファレンスポイントの直上６３５ｍｍの高さに設定される。シーティングリファレンスポイントとは、人体模型をＩＳＯ６５４９−１９８０に規定する着座方法により運転席等の座席に着座させた場合における人体模型Ｈ点（当該模型の股関節点）の位置、又はこれに相当する座席上に設定した設計標準位置をいう。

表示領域１０は、指針表示部１１，１２、マルチ表示部１３、及びテルテール表示部１４等によって形成されている。

指針表示部１１，１２は、表示領域１０において、マルチ表示部１３の左右両側にそれぞれ配置されている。指針表示部１１，１２による表示は、数値及び目盛り等の意匠部を表示する表示板２１と、指針表示板２１に沿って回転する指針２３によって形成される。指針表示部１１，１２は、例えば車両Ａの速度、機関回転速度、及び力行出力等を指針表示する。

マルチ表示部１３は、表示領域１０の中央に配置されている。マルチ表示部１３は、液晶ディスプレイ４１又はＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の表示器によって形成されている。マルチ表示部１３には、種々の画像が表示される。具体的には、各種の警報、運転支援機能に関連するステータス情報、及び電子メール等の情報が、マルチ表示部１３に表示される。

テルテール表示部１４は、表示領域１０において、マルチ表示部１３の上側に配置されている。テルテール表示部１４は、警告灯として点灯する多数の意匠部が設けられた意匠板２４によって形成されている。テルテール表示部１４は、警告灯の点灯により、ドライバへの注意喚起を行う。

表示装置１００は、図２及び図３に示すように、機械的又は電気的な構成として、上述の指針表示板２１、指針２３、意匠板２４及び液晶ディスプレイ４１に加えて、枠状表示板２５、加飾部材７０、回路基板２９及び筐体３０を備えている。

指針表示板２１は、円形シート状に成形されたポリカーボネート等の透明樹脂材料を基材として形成されている。指針表示板２１の大部分を占める遮光範囲は、暗色（例えば黒色）の遮光性印刷等によって形成されており、可視光を実質透過させない範囲とされている。指針表示板２１の外縁近傍には、数字及び目盛等の意匠部が形成されている。意匠部は、少なくとも可視光を透過させる透過範囲であり、遮光性印刷に替えて施される透光性印刷等によって形成されている。

指針２３は、透明樹脂材料によって、先細り柱状に形成されている。指針２３は、後述するステッパモータ４２の回転軸に取り付けられ、当該回転軸と一体的に回転する。指針２３は、回転によって意匠部を指し示すことで、各指針表示部１１，１２の表示を形成する。

意匠板２４は、矩形シート状に成形されたポリカーボネート等の透明樹脂材料を基材として形成されている。指針表示板２１の大部分を占める遮光範囲は、暗色の遮光性印刷等によって形成されており、可視光を実質透過させない範囲とされている。意匠板２４には、警告灯として機能するアイコン等の意匠部が多数形成されている。指針表示板２１と同様に、意匠部は、遮光性印刷に替えて施される透光性印刷等によって形成されている。

液晶ディスプレイ４１は、二つの指針表示板２１の間に設置されている。液晶ディスプレイ４１は、液晶パネル及びバックライト等によって構成されており、全体として厚板状を呈している。液晶ディスプレイ４１は、液晶パネルに描画された画像をバックライトによって透過照明し、表示面に画像を発光表示させる。

枠状表示板２５は、シート状のポリカーボネート等の透明樹脂材料を基材として形成されている。枠状表示板２５の大部分を占める遮光範囲は、暗色の遮光性印刷を施すことによって形成されており、可視光を実質透過させない範囲とされている。枠状表示板２５の全体形状は、表示領域１０の外縁形状に対応している。枠状表示板２５には、各表示部１１〜１４の形状に対応した複数の開口が設けられている。枠状表示板２５は、表示領域１０のうちで、指針表示部１１，１２、マルチ表示部１３及びテルテール表示部１４の領域外となる部分を形成している。

加飾部材７０は、無色透明の樹脂材料基材の表面に、アルミニウム等の金属材料を蒸着させてなる。こうした金属メッキにより、加飾部材７０の外表面は、鏡面状とされている。加飾部材７０は、各表示部１１〜１４の外縁形状に対応した枠状に形成されている。加飾部材７０は、各表示部１１〜１４の外縁を視認側から隠すように、指針表示板２１及び枠状表示板２５の正面方向に配置されている。加飾部材７０は、各表示部１１〜１４を加飾している。

回路基板２９は、全体として矩形板状に形成されている。回路基板２９の両実装面のうち、正面方向を向く一方を表示側実装面２９ａとし、他方を接続側実装面２９ｂとする。表示側実装面２９ａには、多数の発光ダイオード４３等が実装されている。発光ダイオード４３は、指針表示板２１及び意匠板２４に形成された各意匠部、並びに指針２３等を発光表示させる光源である。接続側実装面２９ｂには、ステッパモータ４２及び外部コネクタ４４等が実装されている。ステッパモータ４２は、指針２３を回転駆動するムーブメントである。外部コネクタ４４は、車両側のコネクタと接続される。外部コネクタ４４には、表示装置１００の作動に必要な電力、及び情報提示に必要な情報等が供給される。

回路基板２９には、表示領域１０の表示を制御する表示制御部４０が形成されている。図３及び図４に示すように、表示制御部４０は、液晶ディスプレイ４１、ステッパモータ４２、及び発光ダイオード４３等と電気接続されている。表示制御部４０は、情報提示に必要な情報を、外部コネクタ４４を通じて、車載ネットワークから取得する。表示制御部４０は、取得した情報に基づき、液晶ディスプレイ４１、ステッパモータ４２、及び発光ダイオード４３を制御する。

図２及び図３に示す筐体３０は、全体として箱状を呈しており、表示装置１００の外観を形成している。筐体３０は、各表示板２１，２５、指針２３、回路基板２９及び液晶ディスプレイ４１等の表示構成を収容している。筐体３０は、ケース本体３１、リヤカバー３２及びフロントパネル３３等を互いに組み付けることによってなる。

ケース本体３１及びリヤカバー３２は、遮光性樹脂材料によって形成されている。ケース本体３１は、各表示板２１，２５、回路基板２９及び液晶ディスプレイ４１等を支持している。リヤカバー３２は、ケース本体３１の背面方向に位置し、ケース本体３１に組み付けられて、回路基板２９を覆っている。フロントパネル３３は、アクリル樹脂及びポリカーボネート樹脂等の透光性を有する透明樹脂材料によって湾曲板状に形成されている。フロントパネル３３は、ケース本体３１の正面方向に位置し、表示領域１０の外周を囲む筒状とされた見返し部に組み付けられて、表示領域１０を覆っている。

以上の表示装置１００は、情報を提示する情報提示機能に加えて、ドライバを撮影する撮像装置としての機能を備えている。表示装置１００は、運転席３に着座するドライバの顔を撮影対象として撮影し、その画像（以下、「顔画像」）を生成する。顔画像は、ドライバの居眠り及び脇見等の状態を監視するドライバステータスモニタ（Driver Status Monitor，ＤＳＭ）の機能に利用される。尚、顔画像を解析するＤＳＭの機能は、表示装置１００に実装されていてもよく、又は表示装置１００とは異なる車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）に実装されていてもよい。

こうした撮像機能に関連する構成として、表示装置１００は、カメラ６０、撮像制御部５０、近赤外発光素子４７及び照明制御部４６を備えている。加えて、各指針表示板２１及び枠状表示板２５には、近赤外光透過領域２２，２６が設けられている。さらに、加飾部材７０には、凹状反射面７１及び凸状反射面７３が設けられている。

カメラ６０は、撮像素子６２及びレンズ部６３を有している。撮像素子６２は、入射する光を検出する矩形状の撮像面６２ａを備えている。撮像面６２ａには、フォトダイオード等の検出素子による画素が２次元配列されている。撮像素子６２には、可視光から近赤外光にかけての波長帯域の光に対して良好な感度を有するＣＭＯＳセンサ等が用いられている。撮像素子６２は、高い画素数の顔画像が撮像されるように、高い解像度を有している。

レンズ部６３は、撮像面６２ａ上に撮影対象を結像する光学系である。レンズ部６３は、少なくとも一つ以上のレンズを含む構成とされている。第一実施形態では、両凸レンズ６３ａが、レンズ部６３として設けられている。両凸レンズ６３ａには、一対の屈折面６３ｂが設けられている。各屈折面６３ｂの曲率中心を結ぶ仮想軸が、光軸ＯＡとして定義される。レンズ部６３に非球面レンズが含まれる場合にも、各屈折面６３ｂの回転対称軸により光軸ＯＡが定義される。光軸ＯＡは、撮像面６２ａに対して実質垂直な姿勢とされ、撮像面６２ａの中心点を通過している。光軸ＯＡに沿い且つ撮像面６２ａの向く方向が、カメラ６０の撮像方向となる。

カメラ６０は、ドライバから直接目視し難くい位置に、光軸ＯＡをドライバに直接向けずに配置されている。具体的に、カメラ６０は、表示領域１０を正面側から見たとき、上下方向においては、マルチ表示部１３の下方に位置しており、左右方向においては、表示領域１０の概ね中央に位置している。カメラ６０は、回路基板２９の表示側実装面２９ａに実装されており、枠状表示板２５の背面方向に配置されている。カメラ６０は、回路基板２９及び枠状表示板２５に対して、光軸ＯＡを実質直交させた姿勢であり、撮像方向を正面方向に向けた姿勢にて、回路基板２９に保持されている。カメラ６０は、両凸レンズ６３ａの外側屈折面６３ｂを、枠状表示板２５に対向させている。

撮像制御部５０は、少なくとも一つのプロセッサ、プロセッサに結合されたＲＡＭ、不揮発性の記憶媒体、及び入出力インターフェース等を有するマイクロコントローラを主体に構成されている。撮像制御部５０は、表示制御部４０と一体的に構成とされてもよい。撮像制御部５０は、カメラ６０及び照明制御部４６と電気接続されている。撮像制御部５０は、カメラ６０による撮影を制御すると共に、撮像素子６２から出力された撮像データを取得し、顔画像を生成する。

近赤外発光素子４７は、近赤外光を放射する光源である。近赤外発光素子４７は、例えば８５０ｎｍにピーク波長を有し、半値幅が３０〜４０ｎｍ程度となる波長特性を有している。近赤外発光素子４７は、カメラ６０による顔画像の撮影に必要な照明光として、不可視光である近赤外光を照射する。近赤外発光素子４７は、各指針表示部１１，１２の背面方向に配置されており、回路基板２９の表示側実装面２９ａに実装されている。表示領域１０を正面側から見たとき、近赤外発光素子４７は、指針２３の可動範囲外に位置している。近赤外発光素子４７は、ドライバの顔が位置する正面方向へ向けて、近赤外光を照射する。

照明制御部４６は、例えばマイクロコントローラを主体とした構成である。照明制御部４６は、撮像制御部５０と一体的に構成されてもよく、撮像制御部５０と共に表示制御部４０と一体的に構成されてもよい。照明制御部４６は、コントラストの確保された顔画像が撮像されるように、近赤外発光素子４７の発光をカメラ６０の撮像タイミングに同期させる。照明制御部４６は、顔画像における明度及びコントラストの撮影状態を、撮像制御部５０から取得し、当該撮影状態に応じて、近赤外発光素子４７の発光量を調整する。

近赤外光透過領域２２及び近赤外光透過領域２６は、近赤外発光素子４７によって照射された近赤外光が透過容易な領域として、それぞれ指針表示板２１及び枠状表示板２５に規定されている。各近赤外光透過領域２２，２６は、遮光性印刷に替えて、近赤外光を選択的に透過させる特性のインクの印刷より形成されている。各近赤外光透過領域２２，２６における近赤外光の透過率は、各表示板２１，２５における他の範囲（遮光範囲）よりも顕著に高く設定されている。一方で、各近赤外光透過領域２２，２６における可視光の透過率は、他の範囲（遮光範囲）と同程度か、又は僅かに高い程度に抑えられている。

近赤外光透過領域２２は、指針表示板２１のうちで、近赤外発光素子４７の射出面と対向する領域に設けられている。近赤外光透過領域２２は、近赤外発光素子４７によって照射された近赤外光を、運転席側へ向けて透過させる。近赤外光透過領域２２は、ドライバによる近赤外発光素子４７の明確な認識を困難にする機能を有する。

近赤外光透過領域２６は、指針表示板２１のうちで、カメラ６０のレンズ部６３と対向する領域に設けられている。近赤外光透過領域２６は、ドライバの顔等によって反射された近赤外光を、カメラ６０へ向けて透過させる。近赤外光透過領域２６は、ドライバによるカメラ６０の明確な認識を困難にする機能を有する。

凹状反射面７１及び凸状反射面７３は、加飾部材７０に施された金属メッキにより、それぞれ鏡面状に形成されている。凹状反射面７１及び凸状反射面７３は、近赤外光を高い反射率で反射可能であり、カメラ６０による広角撮影に光学部品として使用される。凹状反射面７１及び凸状反射面７３は、枠状表示板２５の表面に沿って、表示装置１００の水平（左右）方向に延伸する形状である。

凹状反射面７１は、加飾部材７０において、マルチ表示部１３の下縁を覆う下縁部分７２に設けられている。凹状反射面７１は、枠状表示板２５の近赤外光透過領域２６を挟んで、カメラ６０と対向している。凹状反射面７１は、例えば凹シリンドリカル形状とされている。凹状反射面７１の軸方向は、表示装置１００の水平方向に沿っている。凹状反射面７１は、上方に位置する凸状反射面７３へ向けて、カメラ６０の光軸ＯＡを略９０°反射させた延長線ＥＬを設定している。

凸状反射面７３は、加飾部材７０において、マルチ表示部１３とテルテール表示部１４とを区分けする境界部分７４に設けられている。境界部分７４は、上下方向にて凹状反射面７１と対向しており、マルチ表示部１３の上縁に位置している。凸状反射面７３は、例えば凸シリンドリカル形状とされている。凸状反射面７３の軸方向は、凹状反射面７１の軸方向と実質平行とされている。凸状反射面７３及び凹状反射面７１の各曲率は、反射に伴う像の歪みが補正されるように、相互に関連した値に規定されている。凸状反射面７３は、凹状反射面７１にて反射された延長線ＥＬを、さらに正面方向へ向けて、略９０°反射させている。さらに凸状反射面７３は、凸湾曲形状により、カメラ６０の撮影画角を上下方向に拡大させている。

以上の各反射面７１，７３の反射機能によれば、図６に示すように、カメラ６０の光軸ＯＡの延長線ＥＬは、正位置におけるステアリングホイール５の開口部５ｅを通り抜け、基準アイポイント中心ＣＳＥ、又はその近傍を通過するように設定される。加えて、凸状反射面７３が表示領域１０の中央近傍に位置しているため、延長線ＥＬは、開口部５ｅにおいて、リム部５ａ及びセンターパッド部５ｂ（又はコラムカバー６）から十分に離れた位置を通過する。故に、カメラ６０の水平画角は、撮影範囲にドライバの顔全体を含み得るような設定となる。

ここまで説明した第一実施形態では、加飾部材７０の設けられる表示領域１０は、見易い情報表示を実現するため、ドライバに正対するよう配置されている。こうした配置の加飾部材７０に凸状反射面７３を設け、この凸状反射面７３での反射を利用してドライバを撮影すれば、カメラ６０は、ドライバから知覚され難い配置されていても、ドライバを好ましい方向（正面）から写した顔画像を撮像し得る。以上によれば、カメラ６０を設けたことによる意匠への影響を抑えつつ、カメラ６０の撮影画角が確保可能となる。

加えて第一実施形態では、凸面状に形成された凸状反射面７３が、表示領域１０内にて、カメラ６０の撮影画角を広げる機能を発揮する。故に、ドライバの体格又は姿勢変化に起因して、ドライバの顔の位置、ひいてはアイポイントが、基準アイポイント中心ＣＳＥからずれた場合でも、カメラ６０は、ドライバの顔の大部分を含んだ顔画像を撮影できる。以上によれば、表示装置１００の撮像機能は、ドライバの顔位置の変化に対する高いロバスト性を獲得できる。

また第一実施形態のように、凸状反射面７３に凹状反射面７１をさらに組み合わせれば、カメラ６０の撮像素子６２に結ばれる撮影対象の像の歪みが、レンズ部６３への入射前に、予め補正され得る。故に、カメラ６０において歪み補正の容易な顔画像の撮像が可能になる。さらに、凹状反射面７１にて、光軸ＯＡを反射させることによれば、表示装置１００におけるカメラ６０の配置の自由度が、いっそう確保され易くなる。

さらに第一実施形態では、近赤外光透過領域２６の正面方向に配置された加飾部材７０の下縁部分７２が、この近赤外光透過領域２６をドライバから見え難くしている。こうした配置によれば、カメラ６０の追加による表示領域１０の意匠への好ましくない影響は、いっそう低減され得る。

尚、第一実施形態においては、カメラ６０が「撮像部」に相当し、凸状反射面７３が「反射機能面」に相当し、表示装置１００が「車両用表示装置」に相当する。

（第二実施形態）
図７及び図８に示す第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による表示装置２００には、撮像機能に関連する構成として、カメラ６０、加飾部材２７０、並びに上側反射鏡２７５及び下側反射鏡２７７が設けられている。尚、図７は、図３と同様に、表示装置２００の左右方向の中央における縦断面図である。

カメラ６０は、表示領域１０を正面側から見たとき、上下方向においては、マルチ表示部１３の上方に位置しており、左右方向においては、表示領域１０の概ね中央に位置している。カメラ６０は、枠状表示板２５に両凸レンズ６３ａの光軸を実質直交させた姿勢にて、回路基板２９に固定されている。枠状表示板２５において、両凸レンズ６３ａと対向する領域には、第一実施形態と実質同一の近赤外光透過領域２６が形成されている。

加飾部材２７０は、マルチ表示部１３の外周を囲む形状とされている。加飾部材２７０には、第一実施形態の凸状反射面７３（図３参照）に相当する構成として、第一凸状反射面２７１及び第二凸状反射面２７３が設けられている。これら複数（二つ）の凸状反射面２７１，２７３は、加飾部材２７０において、互いに離れた位置に形成されている。第一凸状反射面２７１及び第二凸状反射面２７３は、加飾部材２７０に施された金属メッキにより、それぞれ鏡面状に形成されており、近赤外光を高い反射率で反射可能である。

第一凸状反射面２７１は、加飾部材２７０において、マルチ表示部１３の下縁を覆う下縁部分２７２に設けられている。第一凸状反射面２７１は、例えば凸シリンドリカル形状とされている。第一凸状反射面２７１の軸方向は、表示装置２００の水平方向に沿っている。

第二凸状反射面２７３は、加飾部材２７０において、マルチ表示部１３の上縁を覆う上縁部分２７４に設けられている。第二凸状反射面２７３は、第一凸状反射面２７１と同様に、凸シリンドリカル形状とされている。第二凸状反射面２７３の軸方向は、第一凸状反射面２７１の軸方向と実質平行とされている。

上側反射鏡２７５及び下側反射鏡２７７は、合成樹脂又はガラス等からなる無色透明な基材の表面に、アルミニウム等の金属を蒸着させた凹面鏡である。上側反射鏡２７５及び下側反射鏡２７７は、矩形状に形成されている。上側反射鏡２７５及び下側反射鏡２７７は、長手方向を水平方向に沿わせた姿勢にて、互いに接した状態で上下方向に並んでいる。上側反射鏡２７５及び下側反射鏡２７７は、各凹状反射面２７６，２７８をカメラ６０側へ向けた姿勢にて、カメラ６０の正面方向に配置されている。上側反射鏡２７５及び下側反射鏡２７７は、筐体３０のケース本体３１に保持されている。尚、上側反射鏡２７５及び下側反射鏡２７７は、一体的に形成された一つの反射鏡であってもよい。

上側反射鏡２７５は、第一凹状反射面２７６を有している。第一凹状反射面２７６は、例えば凹シリンドリカル形状とされている。第一凹状反射面２７６の軸方向は、第一凸状反射面２７１の軸方向に実質平行に規定されている。第一凹状反射面２７６は、カメラ６０の両凸レンズ６３ａ及び第一凸状反射面２７１の両方と対向する姿勢であり、第一凸状反射面２７１から入射する光を、両凸レンズ６３ａへ向けて集光させる。

下側反射鏡２７７は、第二凹状反射面２７８を有している。第二凹状反射面２７８は、第一凹状反射面２７６と同様に、凹シリンドリカル形状とされている。第二凹状反射面２７８の軸方向は、第二凸状反射面２７３及び第一凹状反射面２７６の各軸方向と実質平行に規定されている。第二凹状反射面２７８は、カメラ６０の両凸レンズ６３ａ及び第二凸状反射面２７３の両方と対向しており、第二凸状反射面２７３から入射する光を、両凸レンズ６３ａへ向けて集光させる。

以上の構成において、カメラ６０から第一凹状反射面２７６の中心へ向かう仮想軸を、第一撮像軸ＩＡ１とする。また、カメラ６０から第二凹状反射面２７８の中心へ向かう仮想軸を、第二撮像軸ＩＡ２とする。これらの第一撮像軸ＩＡ１と第二撮像軸ＩＡ２は、両凸レンズ６３ａの光軸に対して上下対称な位置関係となっている。

第一撮像軸ＩＡ１は、第一凹状反射面２７６にて下方に反射され、第一延長線ＥＬ１として第一凸状反射面２７１に達している。第一延長線ＥＬ１は、第一凸状反射面２７１にて正面方向に反射され、開口部５ｅを通り抜けて、基準アイポイント中心ＣＳＥ（図６参照）の上方近傍に到達する。第一延長線ＥＬ１は、後ろ上がりの姿勢に規定されている。

第二撮像軸ＩＡ２は、第二凹状反射面２７８にて背面方向に反射され、第二延長線ＥＬ２として第二凸状反射面２７３に達している。第二延長線ＥＬ２は、第二凸状反射面２７３にて正面方向に反射され、開口部５ｅを通り抜けて、基準アイポイント中心ＣＳＥ（図６参照）の下方近傍に到達する。第二延長線ＥＬ２は、第一延長線ＥＬ１とは異なり、後ろ下がりの姿勢に規定されている。

以上のように、第一延長線ＥＬ１及び第二延長線ＥＬ２が互いに異なる姿勢であり、且つ、上下に交差する設定によれば、カメラ６０の撮像面６２ａ（図５参照）には、顔近傍を異なる上下の方向から写す像が結像される。その結果、カメラ６０は、複数の凸状反射面２７１，２７３による光の反射を利用して、ドライバの顔を複数の撮影方向から撮影する広角多視点撮影が可能となる。

具体的に、ドライバの顔エリア上方にて反射された近赤外光は、フロントパネル３３を透過し、第一凸状反射面２７１及び第一凹状反射面２７６で反射され、撮像素子６２（図５参照）の上エリアに到達する。このように、第一延長線ＥＬ１及び第一撮像軸ＩＡ１に沿って入射する光が、カメラ６０にて、上方画像ＩＦ１として撮像される。第一延長線ＥＬ１が表示領域１０の下方から後ろ上がりに延伸する姿勢であるため、上方画像ＩＦ１は、表示領域１０の下部視点の画像となる。そのため、上方画像ＩＦ１では、ドライバの口元及び顎下がコラムカバー６等に隠れ易くなる一方で、ドライバの眉上及び額上は、ステアリングホイール５に隠されることなく撮影される。

さらに、ドライバの顔エリア下方にて反射された近赤外光は、フロントパネル３３を透過し、第二凸状反射面２７３及び第二凹状反射面２７８で反射され、撮像素子６２（図５参照）の下エリアに到達する。このように、第二延長線ＥＬ２及び第二撮像軸ＩＡ２に沿って入射する光は、カメラ６０にて、下方画像ＩＦ２として撮像される。第二延長線ＥＬ２が表示領域１０の上方から後ろ下がりに延伸する姿勢であるため、下方画像ＩＦ２は、上方画像ＩＦ１よりも上部視点の画像となる。そのため、下方画像ＩＦ２では、ドライバの眉上及び額上がステアリングホイール５等に隠れ易くなる一方で、ドライバの口元及び顎下は、コラムカバー６に隠されることなく撮影される。下方画像ＩＦ２の一部には、上方画像ＩＦ１と重なる範囲が撮影される。即ち、上方画像ＩＦ１及び下方画像ＩＦ２に写るドライバの撮影範囲は、互いに重複している。

撮像制御部５０は、上方画像ＩＦ１及び下方画像ＩＦ２を一つの合成顔画像ＩＦｓに合成する画像合成部の機能を有している。撮像制御部５０は、上方画像ＩＦ１及び下方画像ＩＦ２のそれぞれの特定座標を基準とし、重複範囲ＯＬを含む各一部（各太線参照）を、各画像ＩＦ１，ＩＦ２から切り出す。撮像制御部５０は、切り出した各画像部を繋ぎ合わせる合成処理により、状態監視に用いられる合成顔画像ＩＦｓを生成する。合成顔画像ＩＦｓは、ステアリングホイール５及びコラムカバー６等によって隠されることなく、ドライバの顔全体の撮影した画像となる。

ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、視認され難い表示領域１０の縁部にカメラ６０を配置しても、各凸状反射面２７１，２７３での光の反射の利用により、ドライバを正面から写したような画像が撮像される。したがって、第二実施形態でも、カメラ６０を設けたことによる意匠への影響を抑えつつ、カメラ６０の撮影画角が確保可能となる。

加えて第二実施形態では、複数の凸状反射面２７１，２７３による反射を利用することで、カメラ６０は、異なる方向から撮影したドライバの顔画像、即ち、上方画像ＩＦ１及び下方画像ＩＦ２を取得できる。以上によれば、上方画像ＩＦ１及び下方画像ＩＦ２を合わせた撮影範囲の拡大が実現されるため、ドライバの体格及び姿勢が変化しても、ドライバの顔は、カメラの撮影範囲内に留まり得る。したがって、ドライバの体格及び姿勢変化に対する高いロバスト性が獲得される。

また第二実施形態では、上方画像ＩＦ１及び下方画像ＩＦ２に写る撮影範囲の一部が、互いに重複している。故に、カメラ６０は、二つの画像ＩＦ１，ＩＦ２を取得可能であっても、これらの境界付近の情報を欠損無く取得できる。

さらに第二実施形態では、異なる視点から撮影された二つの画像ＩＦ１，ＩＦ２が、一つの合成顔画像ＩＦｓに合成される。こうした処理によれば、ステアリングホイール５及びコラムカバー６による隠れを低減させつつ、カメラ６０の撮影画角をいっそう拡大させることができる。

尚、第二実施形態においては、撮像制御部５０が「画像合成部」に相当し、第一凸状反射面２７１及び第二凸状反射面２７３がそれぞれ「反射機能面」に相当する。また、上方画像ＩＦ１及び下方画像ＩＦ２がそれぞれ「乗員画像」に相当し、合成顔画像ＩＦｓが「合成画像」に相当し、表示装置２００が「車両用表示装置」に相当する。

（第三実施形態）
図９及び図１０に示す第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態の表示装置３００では、指針表示部１１及びマルチ表示部１３が、表示領域１０の中央に下に並ぶ配置にて、設けられている。第三実施形態のカメラ６０及び近赤外光透過領域２６は、表示領域１０を正面側から見たとき、上下方向においては、指針表示部１１の上方に位置しており、左右方向においては、表示領域１０の概ね中央に位置している。表示装置３００は、撮像機能に関連する構成として、凹面鏡３７５及び加飾部材３７０を備えている。

凹面鏡３７５は、合成樹脂又はガラス等からなる無色透明な基材の表面に、アルミニウム等の金属を蒸着させた反射鏡である。凹面鏡３７５は、全体として矩形状に形成されている。凹面鏡３７５は、長手方向を水平方向に沿わせた姿勢にて、筐体３０に保持されている。凹面鏡３７５は、カメラ６０の光軸ＯＡの延長上に位置しており、両凸レンズ６３ａに凹状反射面３７６を対向させている。凹状反射面３７６は、例えば長手方向及び短手方向の両方に曲率を有する凹面状に形成されている。凹面鏡３７５は、凹状反射面３７６に入射する光を、両凸レンズ６３ａへ向けて集光させる。

加飾部材３７０は、半球状に形成された樹脂材料基材の表面に、アルミニウム等の金属材料を蒸着させてなる。加飾部材３７０は、指針２３と一体的に設けられたポインタカバーである。加飾部材３７０は、ステッパモータ４２によって駆動され、指針２３と共に回転可能である。加飾部材３７０は、指針表示部１１の中央に配置され、指針表示部１１を加飾する。加飾部材３７０の外表面には、上述の金属メッキにより、半球状反射面３７３が形成されている。

半球状反射面３７３は、第一実施形態の凸状反射面７３（図３参照）に相当する構成である。半球状反射面３７３は、凸球面形状を呈している。半球状反射面３７３の湾曲形状対応し、凹状反射面３７６の湾曲形状は、反射に伴う像の歪みが補正されるように規定される。半球状反射面３７３は、凹状反射面３７６にて反射された延長線ＥＬを、さらに正面方向へ向けて、反射させている。半球状反射面３７３は、凸湾曲形状により、カメラ６０の撮影画角を上下方向に拡大させている。半球状反射面３７３は、ステッパモータ４２の回転軸と実質同軸に配置されている。そのため、加飾部材３７０が回転しても、半球状反射面３７３と凹状反射面３７６との位置関係は変化しない。

こうした半球状反射面３７３の反射機能の利用によれば、カメラ６０の光軸ＯＡの延長線ＥＬは、正位置におけるステアリングホイール５の開口部５ｅを通り抜け、基準アイポイント中心ＣＳＥ（図６参照）、又はその近傍を通過するように設定される。加えて、半球状反射面３７３が表示領域１０の中央近傍に位置しているため、延長線ＥＬは、開口部５ｅにおいて、リム部５ａ及びセンターパッド部５ｂ（又はコラムカバー６）から十分に離れた位置を通過する。故に、カメラ６０の水平画角は、撮影範囲にドライバの顔全体を含み得るような設定となる。

ここまで説明した第三実施形態でも、ドライバの顔エリアにて反射された近赤外光は、フロントパネル３３を透過し、半球状反射面３７３及び凹状反射面３７６で反射され、撮像素子６２（図５参照）に到達する。故に、視認され難い表示領域１０の縁部にカメラ６０を配置しても、半球状反射面３７３での光の反射の利用により、ドライバを正面から写したような顔画像が撮像される。したがって、第三実施形態でも、カメラ６０を設けたことによる意匠への影響を抑えつつ、カメラ６０の撮影画角が確保可能となる。

加えて第三実施形態のように、半球状反射面３７３が形成されたポインタカバーは、表示領域１０の上下左右方向の概ね中央に位置している。故に、反射を利用した撮影のバランスが良好となる。その結果、半球状反射面３７３での反射を利用して撮像される顔画像には、ステアリングホイール５及びコラムカバー６による隠れの影響が生じ難くなる。尚、第三実施形態においては、半球状反射面３７３が「反射機能面」に相当し、表示装置３００が「車両用表示装置」に相当する。

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

上記第二実施形態の変形例１において、カメラ６０は、ドライバから見て、表示領域１０の中央から右寄りにオフセットされている。カメラ６０は、図１１に示すように、指針表示部１２の指針２３の上方に配置されている。加飾部材４７０は、指針表示部１２をリング状に囲むメータリングであり、第二実施形態と実質同一の第一凸状反射面２７１及び第二凸状反射面２７３を有している。各凸状反射面２７１，２７３は、筐体に固定された各凹状反射面２７６，２７８と共に各撮像軸ＩＡ１，ＩＡ２を反射させて、上下に交差する二つの延長線ＥＬ１，ＥＬ２を規定する。こうした複数の反射面の利用により、カメラ６０は、指針表示部１２の上下に位置する第一凸状反射面２７１及び第二凸状反射面２７３を撮影することで、第二実施形態と同様の多視点撮影を実施できる。

このような変形例１でも、第二実施形態と同様に、撮影エリアをずらしつつ、各延長軸の角度差を利用した多視点撮影が実施される。故に、二つの画像を合成して画像補間を行うことで、ステアリングホイール５及びコラムカバー６による顔の隠れが解消され得る。その結果、ドライバの体格差や運転姿勢の差に対応できる範囲が広がり、高いロバスト性の実現が可能となる。

図１２に示す第一実施形態の変形例２において、カメラ６０は、表示領域１０の領域外であり、且つ、枠状表示板２５の正面方向に配置されている。カメラ６０は、枠状表示板２５と下縁部分７２との間に位置している。カメラ６０は、加飾部材７０の下縁部分７２により、ドライバ側から隠されている。カメラ６０は、回路基板２９と電気接続された撮像基板１２９に実装されている。カメラ６０は、マルチ表示部１３の上方に配置された凸状反射面７３に撮像方向を向けた姿勢で、撮像基板１２９に保持されている。カメラ６０の光軸ＯＡは、液晶ディスプレイ４１の表示面に沿うように上方に延伸しており、凸状反射面７３に到達している。凸状反射面７３は、反射加飾層を形成された凸面鏡形状の部位であり、カメラ６０の光軸ＯＡを正面方向に概ね９０°反射させる。

以上の変形例２でも、第一実施形態等と同様に、ドライバの顔エリアにて反射された光は、フロントパネル３３を透過し、凸状反射面７３にて反射され、カメラ６０により検出（撮影）される。故に、カメラ６０にて凸状反射面７３を撮影することによれば、加飾部材７０を使用した単視点での広角撮影が可能になる。

図１３に示す第一実施形態の変形例３において、カメラ６０は、表示領域１０の領域外のうちで、ドライバから見て、右側に外れた領域に配置されている。カメラ６０は、変形例２と同様に、サブ基板として設けられた撮像基板１２９に実装されている。カメラ６０は、指針表示部１１を装飾するリング状の加飾部材５７０に撮像方向を向けた姿勢で、撮像基板１２９に保持されている。カメラ６０の光軸は、加飾部材５７０に設けられた凸状反射面７３によって正面方向に反射される。こうした構成により、ドライバから見え難い意匠エリア外に配置されていても、カメラ６０は、凸状反射面７３の撮影により、表示領域中央からの単視点での広角撮影を実施できる。

上記第三実施形態の変形例４では、ポインタカバーに設けられた金属メッキ層の外側に、赤外線選択透過層がさらに形成されている。赤外線選択透過層は、近赤外光の透過率に対して可視光の透過率が顕著に低い光学的機能を有している。そのため、加飾部材であるポインタカバーは、光沢のある暗色に視認される。こうした加飾部材が採用されていても、近赤外光についての反射率が確保されるため、半球状反射面での反射を利用した単視点での撮影が可能になる。故に、変形例４では、加飾部材をメッキによるミラー調とは異なる意匠としつつ、カメラによる広角撮影が可能になる。以上の変形例４のように、加飾部材の表面は、金属光沢色でなくてもよく、近赤外光透過層又は反射加飾層を付与した黒色又は任意の色であってよい。

上記実施形態の変形例５では、ポインタカバーに替えて、メッキオーナメントに凸状反射面が形成あれている。こうした変形例５のように、反射機能面を有する被撮影加飾部品は、表示器の枠部材、指針エリア部リング部材、指針等の加飾部品等、適宜変更されてよい。また、反射機能面は、凹面鏡状及び凸面鏡状のいずれであってもよい。さらに、各種レンズ等と同等の光学形状特性を付与された光学部品が、反射機能面と組み合わされて、ドライバ及びカメラ間で光線の拡大、縮小、焦点への収束、配光制御等を実施し、広角撮影の実現を支援してもよい。さらに、反射機能面等の光学部品又は光学要素は、湾曲形状でなくてもよく、表面に特定の反射方向を付与する微細幾何学パタンを持つ楔型プリズム、フレネルミラー及びホログラムミラー等の平面形状であってもよい。尚、撮像制御部は、各光学要素の形状に応じて、カメラの撮影範囲をソフトウエア的に歪補正、画像合成、画像の相互補間等を適宜行い、状態監視に好適な顔画像を生成するのが望ましい。

さらに、反射機能面は、表示領域に三つ以上設けられていてもよい。こうした形態でも、各視点からの撮影範囲には、オーバーラップエリア（重複範囲）が設けられる。尚、こうしたオーバーラップエリアの設定は、省略されていてもよい。さらに、複数の画像を合成する機能は、表示装置外部の演算装置、即ち、撮像制御部とは異なる回路にて実施されてもよい。

上記実施形態では、コンビネーションメータとして機能する表示装置に、撮像機能を付与した構成が例示されていた。しかし、撮像機能を付与される表示装置は、コンビネーションメータに限定されない。例えば、インスツルメントパネルの中央に配置される表示装置、例えば、センターインフォメーションディスプレイ、空調の操作パネル、及び時計等に、本開示による撮像機能が付与されていてもよい。

Ａ 車両、１０ 表示領域、５０ 撮像制御部（画像合成部）、６０ カメラ（撮像部）、７０，２７０，３７０，４７０，５７０ 加飾部材、７３ 凸状反射面（反射機能面）、２７１ 第一凸状反射面（反射機能面）、２７３ 第二凸状反射面（反射機能面）、３７３ 半球状反射面（反射機能面）、ＩＦ１ 上方画像（乗員画像）、ＩＦ２ 下方画像（乗員画像）、ＩＦｓ 合成顔画像（合成画像）、１００，２００，３００ 表示装置（車両用表示装置）、１２９ 撮像基板、２７２ 下縁部分、２７４ 上縁部分、２７５ 上側反射鏡、２７６ 第一凹状反射面、２７８ 第二凹状反射面

Claims (5)

1. 車両（Ａ）において用いられ、表示領域（１０）に情報を表示する車両用表示装置であって、
   光を反射する反射機能面（７３，２７１，２７３，３７３）を有し、前記表示領域に設けられて前記表示領域を加飾する加飾部材（７０，２７０，３７０，４７０，５７０）と、
   前記反射機能面による光の反射を利用して、前記車両の乗員を撮影する撮像部（６０）と、を備える車両用表示装置。
2. 前記加飾部材には、複数の前記反射機能面が互いに離れた位置に形成されており、
   前記撮像部は、複数の前記反射機能面による光の反射を利用して、前記乗員を複数の方向から撮影する請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記撮像部は、撮影方向の異なる複数の乗員画像（ＩＦ１，ＩＦ２）を撮像し、
   各前記乗員画像に写る前記乗員の撮影範囲は、互いに重複している請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 複数の前記乗員画像を一つの合成画像（ＩＦｓ）に合成する画像合成部（５０）、をさらに備える請求項３に記載の車両用表示装置。
5. 前記反射機能面は、凸面状に形成されて、前記撮像部の撮影画角を広げる請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用表示装置。

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