JP7552064B2

JP7552064B2 - 車載表示装置

Info

Publication number: JP7552064B2
Application number: JP2020077939A
Authority: JP
Inventors: 優縄田
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2020-04-27
Filing date: 2020-04-27
Publication date: 2024-09-18
Anticipated expiration: 2040-04-27
Also published as: JP2021172237A

Description

本発明は、例えば自動車等の各種車両に搭載される車載表示装置に関するものである。

従来より、この種の車載表示装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の車載表示装置は、車両の運転席前方に搭載された車両用計器であり、車両の走行速度等をはじめとする各種車両情報を表示する液晶表示パネル（表示部）と、液晶表示パネルを収容する樹脂製のケース部材とから主に構成される。

特開２０１８－５４２９１号公報

近年、車両の運転席に着座するとともに前記液晶表示パネルを視認する乗員（視認者）の顔を撮像するとともに、運転者の顔の動作等から乗員の状態（挙動）を検知するカメラモジュールを車（車内の適宜箇所）に搭載するという技術の実用化が注目されつつある。ところで、特許文献１に記載の車載表示装置にあっては、乗員の状態を検出すべく、カメラモジュールを車載表示装置もしくはその周辺に搭載するような構成は想定されていないため、この点で更なる改良の余地があった。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、視認者の状態を検出することが可能な車載表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、所定情報を表示する表示部と、前記表示部を視認する視認者側から見たときに前記表示部の前記視認者側に配置されるとともに赤外線照射部から照射される赤外光を反射可能な赤外光反射機能を有する光学部材と、前記表示部を収容するケース部材とを備え、前記赤外光は前記光学部材で反射して前記視認者側に向けて照射され、前記視認者を照射後の前記赤外光が前記光学部材で反射して撮像手段に入射可能に構成され、前記光学部材は、前記表示部を覆うように前記ケース部材の前方側開口部に配置され、前記表示部と平行状態をなすように設けられるホットミラーであることを特徴とする。

また本発明は、所定情報を表示する表示部と、前記表示部を視認する視認者側から見たときに前記表示部の前記視認者側に配置されるとともに赤外線照射部から照射される赤外光を反射可能な赤外光反射機能を有する光学部材と、前記表示部を収容するケース部材とを備え、前記赤外光は前記光学部材で反射して前記視認者側に向けて照射され、前記視認者を照射後の前記赤外光が撮像手段に入射可能に構成され、前記光学部材は、前記表示部を覆うように前記ケース部材の前方側開口部に配置され、前記表示部と平行状態をなすように設けられるホットミラーであることを特徴とする。

また本発明は、所定情報を表示する表示部と、前記表示部を視認する視認者側から見たときに前記表示部の前記視認者側に配置されるとともに赤外光反射機能を有する光学部材と、前記表示部を収容するケース部材とを備え、赤外線照射部から照射される赤外光は前記視認者側に向けて照射され、前記視認者を照射後の前記赤外光が前記光学部材で反射して撮像手段に入射可能に構成され、前記光学部材は、前記表示部を覆うように前記ケース部材の前方側開口部に配置され、前記表示部と平行状態をなすように設けられるホットミラーであることを特徴とする。

また本発明は、前記撮像手段は、車両のステアリングコラムに設けられていることを特徴とする。

また本発明は、前記表示部は有機ＥＬパネルであることを特徴とする。

本発明によれば、所期の目的を達成でき、視認者の状態を検出することが可能な車載表示装置を提供できる。

本発明の実施形態による乗員（視認者）側から前方を見たときの車室の所要部を簡略的に示す図。図１のＡ－Ａ断面図。同実施形態の変形例による車載表示装置の断面図。

以下、図１、図２に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、車載表示装置（特に後述する表示素子）を正視（視認）する視認者側を前方側（前側）と定義し、当該視認者側とは反対側である反視認者側を背後側（後側）と定義する。ここでの視認者とは車載表示装置を視認するように車両の運転席に着座している（車両の）乗員を意味する。

図１において、本実施形態による車載表示装置は、例えば車両の運転席前方に位置するインストルメントパネル（インパネ）Ｄの内部に設けられた表示ユニット１０と、同じく運転席前方に位置するステアリングコラムＳ上に搭載されたカメラモジュール２０とから主に構成される。図１中、３０は、車両のフロントガラスを示している。なお、表示ユニット１０は、車幅方向（図１中、矢印Ｃ方向）に延在するインストルメントパネルＤの内部ではなく、当該インストルメントパネルＤ上に配置される構成としてもよい。

表示ユニット１０は、図２に示すように所定情報を表示する表示部としての表示素子１１と、表示素子１１を視認する視認者Ｅ側から見たときに表示素子１１の視認者Ｅ側（つまり前方側）に配置される光学部材１２と、表示素子１１の背後側にて表示素子１１と平行状態をなすように設けられる回路基板１３と、表示素子１１や回路基板１３を収容する樹脂製のケース部材１４とを備えている。

表示素子１１は、その表示面が前方側を向くように配置された略矩形平板状の有機ＥＬパネル（自発光型表示素子）である表示媒体を適用することができる。表示素子１１に表示される情報としては、例えば車両の走行速度を示す車速情報をはじめとする各種車両情報を挙げることができる。なお、表示素子１１は、有機ＥＬパネルに代えて受光型表示素子である液晶表示パネルであってもよい。

光学部材１２は、略矩形状のアクリル樹脂からなる光透過性の基板１２ａと、この基板１２ａの前方側に設けられる多層の干渉膜からなる反射層１２ｂとを備えたホットミラーであり、カメラモジュール２０の後述する赤外線照射部から照射される赤外光を反射可能な赤外光反射機能を有する。

また、光学部材１２は、可視光として表示される前記所定情報を透過可能な可視光透過機能を有する。従って、表示ユニット１０を視認する視認者Ｅは、光学部材１２越しに前記所定情報を視認することができる。なお、表示素子１１を覆うように設けられる光学部材１２の基板１２ａは、その外形形状が表示素子１１の外形形状よりも一回り（若干）大きくなっており、また基板１２ａの前方側は、フラットな平坦形状ではなく、所定の曲率を有する凸面や凹面で構成された非平坦形状であってもよい。

回路基板１３は、例えばガラスエポキシ系基材に所定の配線パターンが施された硬質配線基板であり、表示素子１１の制御等を行う制御部１３ａと、抵抗、コンデンサ等の各種回路部品とが前記配線パターンに導通接続されている。回路基板１３は適宜導通手段を用いて表示素子１１と電気的に接続される。

ケース部材１４は、例えば合成樹脂材料によって形成された樹脂ケースであり、表示素子１１側（前方側）が開放した略凹部形状となっており、表示素子１１の背後側を覆う底壁部１４ａと、表示素子１１の側方を覆う側壁部１４ｂとを有する。そして、光学部材１２は、ケース部材１４の前方側に位置する前方側開口部１４ｃを塞ぐように配置される。つまり、このことは光学部材１２はケース部材１４と対をなすように設けられることを意味している。

カメラモジュール２０は、運転席に着座する視認者Ｅの顔を撮像し、視認者Ｅの顔の動作等から視認者Ｅの状態（挙動）を検知するものであり、表示ユニット１０の前方側にあるステアリングコラムＳ上に設置される。カメラモジュール２０は、表示ユニット１０を視認する視認者Ｅの状態を撮像可能である撮像手段２１と、赤外光（近赤外光）を照射する赤外線照射部２２とを有する。

撮像手段２１は、近赤外領域に感度を持つカメラであり、車両のステアリングコラムＳ上に設けられる。ここでの撮像手段２１は、赤外光（ここでの赤外光とは後述する二次反射赤外光を意味する）を受光する部位が光学部材１２側を向くようにステアリングコラムＳ上に配置される構成としている。このように構成することで、視認者Ｅは、撮像手段２１の上述した赤外光を受光する部位を直接、視認（認識）することがないので、撮像手段２１の存在が気づきにくくなるという利点がある。

赤外線照射部２２は、撮像手段２１と並設された状態で車両のステアリングコラムＳ上に設けられた１つもしくは複数の赤外線光源（赤外線ＬＥＤ）を適用することができる。この場合、赤外線照射部２２から照射される赤外光は光学部材１２で反射して視認者Ｅ側に向けて照射され、当該視認者Ｅを照射後の赤外光は、再び光学部材１２で反射して撮像手段２１に入射可能に構成される。

これについて詳述すると、赤外線照射部２２から照射される赤外光Ｌ１は、反射層１２ｂ（光学部材１２）へと至り、この反射層１２ｂへと到達した赤外光Ｌ１は当該赤外光を反射する機能を有する反射層１２ｂ（光学部材１２）によって一次反射赤外光Ｌ２として前方側に向けて反射され、視認者Ｅの顔に到達する。

さらに、視認者Ｅ（視認者Ｅの顔）を照射後の赤外光Ｌ３は上述した一次反射赤外光Ｌ２の光路と逆向きの光路をたどるように背後側に反射し、反射層１２ｂ（光学部材１２）へと至り、この反射層１２ｂへと到達した赤外光Ｌ３は反射層１２ｂ（光学部材１２）によって二次反射赤外光Ｌ４として撮像手段２１に入射可能な構成となっている。なお、二次反射赤外光Ｌ４の光路は上述した一次反射赤外光Ｌ２の光路と逆向きの光路をたどる。この結果、撮像手段２１は、赤外光に照らされた視認者Ｅの顔を撮像することができ、上述した間接的に反射した二次反射赤外光Ｌ４を画像として取得する。

制御部１３ａは、撮像手段２１が撮像した画像に基づいて、視認者Ｅの状態を判断する。具体的には、制御部１３ａは、撮像手段２１が撮像した画像に基づいて、視認者Ｅが眠気を催している状態であるか否か、視認者Ｅが脇見運転をしている状態であるか否か等の視認者Ｅの状態を判断する処理を実行する。

制御部１３ａは、例えば視認者Ｅが眠気を催している状態であると判断した場合、車載表示装置に搭載されたスピーカ（図示省略）から視認者Ｅに対する注意喚起を促すための警告音（「ピー」という効果音）が吹鳴されるように、当該スピーカを動作させる処理を実行する。なお、警告音の吹鳴に代えて、制御部１３ａによる制御のもと、表示素子１１に注意喚起を促すための警告メッセージを表示してもよい。

以上のように本実施形態では、前記所定情報を表示する表示素子１１と、表示素子１１の前方側に配置されるとともに赤外線照射部２２から照射される赤外光Ｌ１、Ｌ３を反射可能な赤外光反射機能を有する光学部材１２とを備え、赤外光Ｌ１は光学部材１２で反射して一次反射赤外光Ｌ２として前方側に向けて照射され、当該視認者Ｅを照射後の赤外光Ｌ３は、光学部材１２で反射して二次反射赤外光Ｌ４として撮像手段２１に入射可能に構成されているものである。

従って、表示素子１１の前方側に赤外光反射機能を有する光学部材１２を設け、さらに光学部材１２の前方側に位置するステアリングコラムＳ上にカメラモジュール２０を設置した場合であっても、撮像手段２１が撮像した画像に基づき視認者Ｅの状態を検出することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

例えば、上述した実施形態においては、撮像手段２１と赤外線照射部２２との双方がステアリングコラムＳ上に設置されているものであったが、赤外線照射部２２は、赤外光Ｌ１が光学部材１２側に到達する位置であれば車内のあらゆる位置に配置することができ、同様に撮像手段２１は視認者Ｅの顔を撮像することが可能な位置であれば、車内のあらゆる位置に配置することができる。

また、上述した実施形態においては、反射層１２ｂが基板１２ａの前方側（前面）に形成されたものであったが、その変形例として図３に示すように反射層１２ｂを基板１２ａの後側（背面）に形成しててもよい。この場合、赤外線照射部２２から照射される赤外光Ｌ１は基板１２ａを透過し、この基板１２ａを透過した赤外光Ｌ１が反射層１２ｂによって前方側に反射されて一次反射赤外光として基板１２ａを出射することになる。同様に視認者Ｅを照射後の赤外光Ｌ３は、基板１２ａを透過し、この基板１２ａを透過した赤外光Ｌ３が反射層１２ｂによって前方側に反射されて二次反射赤外光として基板１２ａを出射し、この基板１２ａを出射した二次反射赤外光が撮像手段２１に入射する構成となる。

また、上述した実施形態では、赤外線照射部２２から照射される赤外光Ｌ１が反射層１２ｂ（光学部材１２）に向けて照射されるものであったが、赤外線照射部２２から照射される赤外光Ｌ１を反射層１２ｂ（光学部材１２）を介することなく視認者Ｅに向けてダイレクトに（直接）、照射する構成としてもよい。

つまり、ここでの赤外線照射部２２は、赤外線照射部２２から照射される赤外光が直接、視認者Ｅ側に向けて照射されるようにステアリングコラムＳ上に設けられ、光学部材１２は、表示素子１１の前方側に配置されるとともに赤外光反射機能を有し、赤外線照射部２２から照射される赤外光は視認者Ｅ側に向けて直接、照射され、当該視認者Ｅを照射後の赤外光が反射層１２ｂ（光学部材１２）で反射して撮像手段２１に入射可能に構成されることになる。このように構成した場合であっても、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

さらに、上述した実施形態では、視認者Ｅ（視認者Ｅの顔）を照射後の赤外光Ｌ３が一次反射赤外光Ｌ２の光路と逆向きの光路をたどり、光学部材１２へと至るものであったが、当該赤外光Ｌ３を光学部材１２を介することなく撮像手段２１にダイレクトに（直接）、入射する構成としてもよい。

つまり、ここでの撮像手段２１は、その赤外光Ｌ３を受光する前記部位が視認者Ｅと対向するように（つまり赤外光Ｌ３が直接、入射可能となるように）ステアリングコラムＳ上に設けられ、光学部材１２は、表示素子１１の前方側に配置されるとともに赤外線照射部２２から照射される赤外光Ｌ１を反射可能な赤外光反射機能を有し、当該赤外光Ｌ１は反射層１２ｂ（光学部材１２）で反射して一次反射赤外光Ｌ２として視認者Ｅ側に向けて照射され、当該視認者Ｅを照射後の赤外光Ｌ３が撮像手段２１に入射可能に構成されることになる。このように構成した場合であっても、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

１０表示ユニット
１１表示素子（表示部）
１２光学部材
１２ａ基板
１２ｂ反射層
１３回路基板
１３ａ制御部
１４ケース部材
１４ａ底壁部
１４ｂ側壁部
１４ｃ前方側開口部
２０カメラモジュール
２１撮像手段
２２赤外線照射部
３０フロントガラス
Ｄインストルメントパネル
Ｓステアリングコラム
Ｌ１、Ｌ３赤外光
Ｌ２一次反射赤外光
Ｌ４二次反射赤外光

Claims

所定情報を表示する表示部と、
前記表示部を視認する視認者側から見たときに前記表示部の前記視認者側に配置されるとともに赤外線照射部から照射される赤外光を反射可能な赤外光反射機能を有する光学部材と、
前記表示部を収容するケース部材とを備え、
前記赤外光は前記光学部材で反射して前記視認者側に向けて照射され、前記視認者を照射後の前記赤外光が前記光学部材で反射して撮像手段に入射可能に構成され、
前記光学部材は、前記表示部を覆うように前記ケース部材の前方側開口部に配置され、前記表示部と平行状態をなすように設けられるホットミラーであることを特徴とする車載表示装置。
所定情報を表示する表示部と、
前記表示部を視認する視認者側から見たときに前記表示部の前記視認者側に配置されるとともに赤外線照射部から照射される赤外光を反射可能な赤外光反射機能を有する光学部材と、
前記表示部を収容するケース部材とを備え、
前記赤外光は前記光学部材で反射して前記視認者側に向けて照射され、前記視認者を照射後の前記赤外光が撮像手段に入射可能に構成され、
前記光学部材は、前記表示部を覆うように前記ケース部材の前方側開口部に配置され、前記表示部と平行状態をなすように設けられるホットミラーであることを特徴とする車載表示装置。
所定情報を表示する表示部と、
前記表示部を視認する視認者側から見たときに前記表示部の前記視認者側に配置されるとともに赤外光反射機能を有する光学部材と、
前記表示部を収容するケース部材とを備え、
赤外線照射部から照射される赤外光は前記視認者側に向けて照射され、前記視認者を照射後の前記赤外光が前記光学部材で反射して撮像手段に入射可能に構成され、
前記光学部材は、前記表示部を覆うように前記ケース部材の前方側開口部に配置され、前記表示部と平行状態をなすように設けられるホットミラーであることを特徴とする車載表示装置。
前記撮像手段は、車両のステアリングコラムに設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のうち何れか１つに記載の車載表示装置。
前記表示部は有機ＥＬパネルであることを特徴とする請求項１から請求項４のうち何れか１つに記載の車載表示装置。