特許 7623330 車両用表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-20

(45)【発行日】2025-01-28

(54)【発明の名称】車両用表示装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 35/23 20240101AFI20250121BHJP

   B60R 11/02 20060101ALI20250121BHJP

   B60K 35/00 20240101ALI20250121BHJP

   G01D 11/28 20060101ALI20250121BHJP

   G01D 7/00 20060101ALI20250121BHJP

【ＦＩ】

B60K35/23

B60R11/02 C

B60K35/00

G01D11/28 T

G01D7/00 K

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2022155909

(22)【出願日】2022-09-29

(65)【公開番号】P2024049597

(43)【公開日】2024-04-10

【審査請求日】2024-02-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 吉寿

(72)【発明者】

【氏名】久保山 輝一

【審査官】齊藤 彬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１８７４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０００３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０１７５７９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１１３０１１６６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ３５／２３

Ｂ６０Ｒ １１／０２

Ｂ６０Ｋ ３５／００

Ｇ０１Ｄ １１／２８

Ｇ０１Ｄ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像を表示する上部表示領域および下部表示領域を有し、前記上部表示領域を車両のアイポイントと対向させて配置される画像表示装置と、
前記上部表示領域を車両前方から覆うフード部と、
前記上部表示領域に対して前記アイポイントの側に配置されたコンバイナと、
前記下部表示領域を収容しており、かつ上方に向く開口部を有し、前記開口部が前記画像表示装置に対して前記アイポイントの側に位置している収容部と、
前記収容部の内部に配置され、かつ前記開口部を介して前記コンバイナと対向しており、前記下部表示領域の表示光を前記コンバイナに向けて反射する反射部材と、
前記反射部材を回動させることにより前記下部表示領域の画像による虚像の画像縦方向における位置を調節するモータと、
前記画像表示装置および前記モータを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、車両上下方向の第一の位置にある前記アイポイントから前記虚像を見る場合の視線と、車両上下方向の第二の位置にある前記アイポイントから前記虚像を見る場合の視線とを前記コンバイナと前記上部表示領域との間の位置において交差させるように、前記反射部材を位置付け、
前記制御部は、画像縦方向において前記虚像を正規の位置に位置付けるように、位置合わせ用の画像による前記反射部材の位置調整を実行し、
前記位置調整では、前記上部表示領域による実像および前記下部表示領域による前記虚像にそれぞれ前記位置合わせ用の画像が表示され、かつ前記アイポイントから見た場合に画像縦方向における前記位置合わせ用の画像の位置が一致するように、ドライバの操作に応じて前記モータが駆動される
ことを特徴とする車両用表示装置。

【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する。

【背景技術】

【0002】

従来、コンバイナを有する車両用表示装置がある。特許文献１には、表示光を出射する表示装置本体と、該表示装置本体の上部に固定されて表示装置本体から出射される表示光が投影されるコンバイナと、を備えた車両用表示装置が開示されている。特許文献１のコンバイナは、表示光が投影される表示領域と、この表示領域の少なくとも片側に設けられた透明透過部とを有し、コンバイナの透明透過部の背面側には、画像を表示させる画像表示部が設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１１９２８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コンバイナを用いて実像および虚像を表示する場合の視認性を向上できることが好ましい。例えば、実像と虚像とを画像縦方向に並べて表示する場合に、目の位置に応じて実像に対する虚像の相対位置が変動してしまうと、視認性の低下を招くことがある。

【0005】

コンバイナを用いて実像および虚像を表示する構成において、コンバイナの必要高さを低減できることが好ましい。例えば、高さ方向の異なる位置から虚像を視認できるようにする場合、コンバイナの高さを大きくすれば対応可能である。しかしながら、コンバイナの高さを大きくすると、装置の大型化につながる。

【0006】

本発明の一つの目的は、視認性を向上させることができる車両用表示装置を提供することである。

【0007】

本発明の他の一つの目的は、コンバイナの必要高さを低減でき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】

【0008】

本発明の車両用表示装置は、画像を表示する上部表示領域および下部表示領域を有し、前記上部表示領域を車両のアイポイントと対向させて配置される画像表示装置と、前記上部表示領域を車両前方から覆うフード部と、前記上部表示領域に対して前記アイポイントの側に配置されたコンバイナと、前記下部表示領域を収容しており、かつ上方に向く開口部を有し、前記開口部が前記画像表示装置に対して前記アイポイントの側に位置している収容部と、前記収容部の内部に配置され、かつ前記開口部を介して前記コンバイナと対向しており、前記下部表示領域の表示光を前記コンバイナに向けて反射する反射部材と、前記反射部材を回動させることにより前記下部表示領域の画像による虚像の画像縦方向における位置を調節するモータと、前記画像表示装置および前記モータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記アイポイントから見た場合の前記上部表示領域に対する前記虚像の相対位置を予め定められた所定位置に調節できるように構成されていることを特徴とする。

【0009】

本発明の車両用表示装置は、画像を表示する上部表示領域および下部表示領域を有し、前記上部表示領域を車両のアイポイントと対向させて配置される画像表示装置と、前記上部表示領域を車両前方から覆うフード部と、前記上部表示領域に対して前記アイポイントの側に配置されたコンバイナと、前記下部表示領域を収容しており、かつ上方に向く開口部を有し、前記開口部が前記画像表示装置に対して前記アイポイントの側に位置している収容部と、前記収容部の内部に配置され、かつ前記開口部を介して前記コンバイナと対向しており、前記下部表示領域の表示光を前記コンバイナに向けて反射する反射部材と、前記反射部材を回動させることにより前記下部表示領域の画像による虚像の画像縦方向における位置を調節するモータと、前記画像表示装置および前記モータを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、車両上下方向の第一の位置にある前記アイポイントから前記虚像を見る場合の視線と、車両上下方向の第二の位置にある前記アイポイントから前記虚像を見る場合の視線とを前記コンバイナにおいて交差させるように、前記反射部材を位置付けることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明に係る車両用表示装置の制御部は、アイポイントから見た場合の上部表示領域に対する虚像の相対位置を予め定められた所定位置に調節できるように構成されている。この車両用表示装置によれば、視認性を向上させることができるという効果を奏する。

【0011】

本発明に係る車両用表示装置の制御部は、車両上下方向の第一の位置にあるアイポイントから虚像を見る場合の視線と、車両上下方向の第二の位置にあるアイポイントから虚像を見る場合の視線とをコンバイナにおいて交差させるように、反射部材を位置付ける。この車両用表示装置によれば、コンバイナの必要高さを低減できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、第１実施形態に係る車両用表示装置の断面図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る表示光の光路を示す図である。

【図3】図３は、第１実施形態の表示画像を示す図である。

【図4】図４は、第１実施形態の視線の交点を示す図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る位置合わせ用の画像を示す図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る位置合わせ用の画像を示す図である。

【図7】図７は、第２実施形態における視線の交点を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

【0014】

［第１実施形態］
図１から図６を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、車両用表示装置に関する。図１は、第１実施形態に係る車両用表示装置の断面図、図２は、第１実施形態に係る表示光の光路を示す図、図３は、第１実施形態の表示画像を示す図、図４は、第１実施形態の視線の交点を示す図、図５および図６は、第１実施形態に係る位置合わせ用の画像を示す図である。

【0015】

図１に示すように、本実施形態の車両用表示装置１は、筐体２、画像表示装置３、反射部材４、コンバイナ５、モータ８、制御部９、およびカメラ１０を有する。車両用表示装置１は、自動車等の車両１００に搭載される。本実施形態の車両用表示装置１は、コンバイナ５によってドライバの前方に虚像を表示させることが可能なメータ装置である。例示された車両用表示装置１は、インストルメントパネル１２０に配置されている。

【0016】

本実施形態の車両用表示装置１は、車両１００のアイポイントＥＰに対して実像および虚像を表示するように構成されている。より詳しくは、車両用表示装置１は、画像表示装置３の上部に表示される画像を実像としてドライバに視認させ、かつ画像表示装置３の下部に表示される画像を虚像としてドライバに視認させる。なお、アイポイントＥＰは、ドライバの目の位置であり、例えば、カメラ１０によって検出される。

【0017】

筐体２は、収容部６、およびフード部７を有する。収容部６およびフード部７は、一体であってもよく、別の部材であってもよい。収容部６は、インストルメントパネル１２０に収容される。収容部６は、箱形状を有しており、かつ遮光性を有する。収容部６は、上方に向けて開口する開口部６１を有する。開口部６１は、収容部６の上部に位置している。開口部６１は、画像表示装置３に対して後側Ｘ２、すなわちアイポイントＥＰの側に位置している。

【0018】

開口部６１には、透明なカバー６２が配置されている。カバー６２は、開口部６１を閉塞する。カバー６２の形状は、収容部６の内方に向けて湾曲した湾曲形状である。カバー６２は、外光を遮光壁に向けて反射するように形成されている。例えば、カバー６２は、ウインドシールド１１０を透過した外光をフード部７の壁面又はアイポイント以外の方向に向けて反射する。

【0019】

以下の説明において、車両前後方向Ｘにおける前側を「前側Ｘ１」と称し、車両前後方向Ｘにおける後側を「後側Ｘ２」と称する。また、車両上下方向Ｚにおける上側を「上側Ｚ１」と称し、車両上下方向Ｚにおける下側を「下側Ｚ２」と称する。車両用表示装置１によって表示される画像の画像縦方向は、車両上下方向Ｚに対応している。

【0020】

画像表示装置３は、画像を表示する装置であり、例えば、ＴＦＴ－ＬＣＤ（Thin Film Transistor－Liquid Crystal Display）等の液晶表示装置である。画像表示装置３は、バックライトユニットを有しており、バックライトユニットの光によって表示光を出力する。図１に示すように、画像表示装置３は、上部表示領域３０ｕおよび下部表示領域３０ｄを有する。上部表示領域３０ｕおよび下部表示領域３０ｄは、表示光を出力する発光領域である。上部表示領域３０ｕは、画像表示装置３の表示面３０における上側Ｚ１に位置している。下部表示領域３０ｄは、表示面３０における下側Ｚ２に位置している。

【0021】

画像表示装置３は、上部表示領域３０ｕをアイポイントＥＰと対向させて配置される。画像表示装置３は、例えば、筐体２に固定され、筐体２によって保持される。図１に示すように、収容部６は、下部表示領域３０ｄを収容して画像表示装置３を保持する。画像表示装置３は、収容部６における前側Ｘ１の端部に配置され、かつ表示面３０を後側Ｘ２に向けている。上部表示領域３０ｕは、収容部６から上方に向けて突出している。上部表示領域３０ｕは、フード部７の内部空間に収容される。フード部７は、遮光性を有しており、上部表示領域３０ｕを車両前方から覆っている。フード部７は、上部表示領域３０ｕを外光に対して遮蔽できるように形成されている。

【0022】

図１に示すように、コンバイナ５は、フード部７の内部空間７０を覆うように配置されている。つまり、コンバイナ５は、アイポイントＥＰから見て内部空間７０を遮蔽するように配置されている。画像表示装置３の上部表示領域３０ｕは、アイポイントＥＰから見てコンバイナ５の背後に位置している。言い換えると、コンバイナ５は、上部表示領域３０ｕに対してアイポイントＥＰの側に配置されている。

【0023】

コンバイナ５は、例えば、ハーフミラーで構成される。コンバイナ５は、背面側から入射する光を透過させることができ、かつ前面側から入射する光を反射することができる反射部材である。コンバイナ５は、アイポイントＥＰと対向する反射面５ａを有している。反射面５ａは、コンバイナ５におけるアイポイントＥＰの側を向く表面、又はアイポイントＥＰの側とは反対側を向く裏面の何れかに配置される。反射面５ａには、アイポイントＥＰの側に光を反射するコーティング処理等がなされている。コンバイナ５の裏面側には、反射抑制部５ｂが設けられている。反射抑制部５ｂは、上部表示領域３０ｕの表示光が前側Ｘ１に向けて反射されることを抑制する。反射抑制部５ｂは、コンバイナ５に対する反射抑制の表面処理であってもよく、コンバイナ５に貼り付けられるシートであってもよい。

【0024】

図１に示すように、反射部材４は、収容部６の内部に配置され、かつ開口部６１を介してコンバイナ５の反射面５ａと対向している。反射部材４は、収容部６における後側Ｘ２の端部に配置されており、下部表示領域３０ｄと対向している。反射部材４は、例えば、平面ミラーである。図２に示すように、反射部材４は、下部表示領域３０ｄから出力される表示光Ｌｔをコンバイナ５に向けて反射する。コンバイナ５の反射面５ａは、下部表示領域３０ｄの表示光ＬｔをアイポイントＥＰに向けて反射する。アイポイントＥＰで視認される虚像Ｖｉは、反射面５ａよりも前側Ｘ１の位置で結像する。虚像Ｖｉは、下部表示領域３０ｄの虚像であり、下部表示領域３０ｄに表示された画像を含んでいる。

【0025】

本実施形態の反射部材４は、回動自在に支持されている。反射部材４の回転方向は、図１に矢印ＡＲ１で示すように、車両上下方向Ｚに対する反射部材４の傾斜角度を変化させる方向である。反射部材４の傾斜角度が大きくなると、コンバイナ５への画像の投影位置が上方に移動する。一方、反射部材４の傾斜角度が小さくなると、コンバイナ５への画像の投影位置が下方に移動する。モータ８は、反射部材４を回動させることにより、反射部材４の傾斜角度を所望の角度に調整する。モータ８は、例えば、ステッピングモータである。

【0026】

制御部９は、画像表示装置３およびモータ８を制御する。制御部９は、例えば、演算部、メモリ、通信インターフェース等を含むコンピュータである。制御部９は、例えば、予め記憶しているプログラムに従ってモータ８および画像表示装置３を制御する。

【0027】

カメラ１０は、ドライバを撮像してアイポイントＥＰの位置を検出する。例示されたカメラ１０は、メータ表示部内の上部中央（又は左右等）に配置されており、ドライバを撮像できるように設置されている。カメラ１０は、例えば、図３に示す位置に配置される。例示されたカメラ１０の位置は、画像横方向ＧＨの中央部で、かつ画像縦方向ＧＶの上部である。なお、カメラ１０の位置は、図３に示す位置Ｃ１や位置Ｃ２であってもよい。車両上下方向ＺにおけるアイポイントＥＰの位置は、カメラ１０によって生成された画像に対する画像認識によって検出される。カメラ１０は、車幅方向におけるアイポイントＥＰの位置を算出してもよい。カメラ１０は、検出したアイポイントＥＰの座標値を出力することができる。

【0028】

図３には、表示される実像Ｒｉおよび虚像Ｖｉの一例が示されている。実像Ｒｉは、画像表示装置３の上部表示領域３０ｕに表示された画像である。虚像Ｖｉは、下部表示領域３０ｄの表示光Ｌｔによって生成される虚像である。すなわち、虚像Ｖｉは、反射部材４およびコンバイナ５によってアイポイントＥＰに向けて反射された表示光Ｌｔによって視認される画像である。虚像Ｖｉは、実像Ｒｉに対して画像縦方向ＧＶの上側に表示される。虚像Ｖｉは、例えば、車両１００の走行速度を示すメータ画像Ｇ１を含む。実像Ｒｉは、例えば、背景画像Ｇ２等の奥行き感や立体感を演出する画像を含む。なお、虚像Ｖｉは、主に車両情報を表示し、実像Ｒｉは、パースの付いた背景画像等を表示する事で浮遊感・奥行感のある表示を行う事が出来る。

【0029】

本実施形態の車両用表示装置１は、実像Ｒｉの一部と虚像Ｖｉの一部とを重畳させて表示する。より詳しくは、実像Ｒｉにおける画像縦方向ＧＶの上部に対して、虚像Ｖｉにおける画像縦方向ＧＶの下部が重畳される。虚像Ｖｉは、実像Ｒｉと重なっている重畳範囲ＯＬを有する。図３に示す表示画像において、実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置は、予め定められた所定位置である。実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置は、画像縦方向ＧＶにおける相対位置である。上記の所定位置は、重畳範囲ＯＬの幅が規定の値となる位置である。所定位置における重畳範囲ＯＬは、虚像Ｖｉの高さの１／３とされてもよく、実像Ｒｉの高さの１／３とされてもよい。

【0030】

虚像Ｖｉの位置が所定位置であると、実像Ｒｉの意匠に対する虚像Ｖｉの意匠の相対位置が最適となる。例えば、図３では、背景画像Ｇ２に対してメータ画像Ｇ１が上側に位置しており、かつメータ画像Ｇ１は背景画像Ｇ２と重なっていない。つまり、背景画像Ｇ２は、メータ画像Ｇ１と干渉しておらず、メータ画像Ｇ１の視認性を阻害しない。また、画像縦方向ＧＶにおける背景画像Ｇ２に対するメータ画像Ｇ１の相対位置は、奥行き感や浮遊感を演出できる最適な位置である。

【0031】

以下に説明するように、本実施形態の車両用表示装置１は、ドライバの目の位置にかかわらず重畳範囲ＯＬの幅を一定の大きさにすることができる。言い換えると、車両用表示装置１は、画像縦方向ＧＶにおける実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置を所定位置に調節できるように構成されている。

【0032】

制御部９は、例えば、検出されたアイポイントＥＰの位置に応じて自動的に反射部材４の傾斜角度を調節する。この場合、制御部９は、カメラ１０から取得した車両上下方向ＺにおけるアイポイントＥＰの位置に基づいてモータ８を駆動する。車両用表示装置１は、車両上下方向ＺにおけるアイポイントＥＰの位置と、反射部材４の目標傾斜角度との対応関係を示すテーブルを予め記憶していることが好ましい。制御部９は、取得したアイポイントＥＰの位置に基づいて反射部材４の目標傾斜角度を決定する。制御部９は、反射部材４の傾斜角度を目標傾斜角度とするようにモータ８によって反射部材４を回動させる。予め記憶されるテーブルは、例えば、以下のような調節を実行できるように定められる。

【0033】

図４には、アイポイントＥＰの位置として、上端位置ＥＰｕ、中央位置ＥＰｍ、および下端位置ＥＰｄが示されている。三つの位置ＥＰｕ，ＥＰｍ，ＥＰｄのうち、上端位置ＥＰｕは車両上下方向Ｚの最も上側Ｚ１に位置している。上端位置ＥＰｕは、例えば、車両１００のアイレンジにおける上端の位置である。下端位置ＥＰｄは、三つの位置ＥＰｕ，ＥＰｍ，ＥＰｄのうち、最も下側Ｚ２に位置している。下端位置ＥＰｄは、例えば、アイレンジにおける下端の位置である。中央位置ＥＰｍは、上端位置ＥＰｕと下端位置ＥＰｄとの間の中央の位置である。

【0034】

図４には、上端位置ＥＰｕに対応する視線ＶＬｕ、中央位置ＥＰｍに対応する視線ＶＬｍ、および下端位置ＥＰｄに対応する視線ＶＬｄが示されている。視線ＶＬｕは、上端位置ＥＰｕにあるアイポイントＥＰから虚像Ｖｉを見る場合の視線である。言い換えると、視線ＶＬｕは、コンバイナ５から上端位置ＥＰｕに向かう表示光Ｌｔの光路である。視線ＶＬｍは、中央位置ＥＰｍにあるアイポイントＥＰから虚像Ｖｉを見る場合の視線である。視線ＶＬｄは、下端位置ＥＰｄにあるアイポイントＥＰから虚像Ｖｉを見る場合の視線である。

【0035】

なお、図４に示す視線ＶＬｕ，ＶＬｍ，ＶＬｄは、下部表示領域３０ｄの同じ画素に対応している。視線ＶＬｕ，ＶＬｍ，ＶＬｄは、例えば、下部表示領域３０ｄにおける中央の画素に対応している。この場合、視線ＶＬｕは、中央の画素の表示光Ｌｔが上端位置ＥＰｕへ向かう光路に対応する。同様に、視線ＶＬｍは中央の画素の表示光Ｌｔが中央位置ＥＰｍへ向かう光路に対応し、視線ＶＬｄは中央の画素の表示光Ｌｔが下端位置ＥＰｄへ向かう光路に対応する。

【0036】

図４に示す視線ＶＬｕ，ＶＬｍ，ＶＬｄは、交点ＸＰにおいて交差する。本実施形態の制御部９は、交点ＸＰを上部表示領域３０ｕの位置に位置付けるようにモータ８を制御する。言い換えると、制御部９は、視線ＶＬｕ，ＶＬｍ，ＶＬｄを上部表示領域３０ｕの位置において交差させるように、反射部材４を位置付ける。これにより、アイポイントＥＰから見た場合の上部表示領域３０ｕに対する虚像Ｖｉの相対位置が一定となる。すなわち、車両上下方向Ｚの異なる位置から虚像Ｖｉを見る場合に、画像縦方向ＧＶにおいて実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置が同じ位置となる。

【0037】

上記のような制御を可能とするテーブルは、例えば、上端位置ＥＰｕ、中央位置ＥＰｍ、および下端位置ＥＰｄのそれぞれに対する反射部材４の目標傾斜角度を有している。上端位置ＥＰｕと中央位置ＥＰｍとの間のアイポイントＥＰに対しては、線形補間等により目標傾斜角度が算出されてもよい。中央位置ＥＰｍと下端位置ＥＰｄとの間のアイポイントＥＰに対しては、線形補間等により目標傾斜角度が算出されてもよい。あるいは、テーブルは、上端位置ＥＰｕ、中央位置ＥＰｍ、および下端位置ＥＰｄの何れとも異なる複数の位置に対してそれぞれ目標傾斜角度を有していてもよい。この場合、検出されたアイポイントＥＰの位置に最も近い位置の目標傾斜角度が用いられてもよい。

【0038】

なお、交点ＸＰは、上部表示領域３０ｕの表示面に位置していてもよく、上部表示領域３０ｕの表示面の延長線上に位置してもよい。言い換えると、交点ＸＰは、上部表示領域３０ｕの表示面を含む平面上に位置していればよい。

【0039】

本実施形態の車両用表示装置１は、実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置を一定にすることで、画像の視認性を向上させることができる。比較例として、反射部材４が固定されている場合、目の位置に応じて実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置が異なる。この場合、以下に説明するように、表示画像の視認性が低下する可能性がある。

【0040】

例えば、低身長のドライバの場合、アイポイントＥＰから見る虚像Ｖｉの位置が下側の位置となり、実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉのラップ量が大きくなる。この場合、背景画像Ｇ２に対してメータ画像Ｇ１が重なってしまい、メータ画像Ｇ１の視認性が低下する可能性がある。一方、高身長のドライバの場合、アイポイントＥＰから見る虚像Ｖｉの位置が上側の位置となり、実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉのラップ量が小さくなる。この場合、メータ画像Ｇ１の位置が最適な位置からずれてしまい、メータ画像Ｇ１の視認性が低下する可能性がある。また、背景画像Ｇ２に対してメータ画像Ｇ１が離れすぎてしまい、表示画像のバランスが崩れる。

【0041】

これに対して、本実施形態の車両用表示装置１は、実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの位置が最適な位置に調節される。よって、本実施形態の車両用表示装置１は、表示画像の視認性を向上させることができる。

【0042】

なお、制御部９は、ドライバの操作入力に応じて虚像Ｖｉの位置を調節してもよい。この場合、制御部９は、図５に示すように位置合わせ用の画像Ｇ３，Ｇ４を画像表示装置３に表示させてもよい。画像Ｇ３は、虚像Ｖｉに含まれる画像であり、下部表示領域３０ｄに表示される。画像Ｇ４は、実像Ｒｉに含まれる画像であり、上部表示領域３０ｕに表示される。例示された画像Ｇ３，Ｇ４は、半円形状の画像である。

【0043】

制御部９は、ドライバに対して、二つの画像Ｇ３，Ｇ４が一つの円を構成するように調整操作を促す。ドライバは、スイッチ等の操作部材に対する操作入力により、画像縦方向ＧＶにおける虚像Ｖｉの位置を調節する。制御部９は、ドライバの操作入力に応じてモータ８を駆動して反射部材４を回動させる。図６には、虚像Ｖｉの位置調整が完了した状態が示されている。ドライバから見た虚像Ｖｉの位置は正規の位置であり、二つの画像Ｇ３，Ｇ４が一つの円を構成している。

【0044】

このときにドライバが虚像Ｖｉを見る視線は、車幅方向から見た場合に交点ＸＰを通る。すなわち、虚像Ｖｉを見るドライバの視線は、上部表示領域３０ｕにおいて図４に示す視線ＶＬｕ，ＶＬｍ，ＶＬｄと交差する。このように、制御部９は、ドライバの操作に基づいて、アイポイントＥＰから見た場合の上部表示領域３０ｕに対する虚像Ｖｉの相対位置を所定位置に調節することができる。

【0045】

なお、位置合わせ用の画像Ｇ３，Ｇ４の形状は、例示された半円形状には限定されない。位置合わせ用の画像Ｇ３，Ｇ４は、例えば、位置合わせされることにより三角形や四角形を構成する画像であってもよい。位置合わせ用の画像Ｇ３，Ｇ４は、例えば、それぞれ画像横方向ＧＨに沿う線分であってもよい。この場合、画像Ｇ３，Ｇ４は、虚像Ｖｉの位置が正規の位置である場合に画像縦方向ＧＶの位置が一致するように表示される。

【0046】

以上説明したように、本実施形態の車両用表示装置１は、画像表示装置３と、フード部７と、コンバイナ５と、収容部６と、反射部材４と、モータ８と、制御部９と、を有する。画像表示装置３は、画像を表示する上部表示領域３０ｕおよび下部表示領域３０ｄを有する。画像表示装置３は、上部表示領域３０ｕを車両１００のアイポイントＥＰと対向させて配置される。フード部７は、上部表示領域３０ｕを車両前方から覆う。コンバイナ５は、上部表示領域３０ｕに対してアイポイントＥＰの側に配置される。収容部６は、下部表示領域３０ｄを収容しており、かつ上方に向く開口部６１を有する。開口部６１は、画像表示装置３に対してアイポイントＥＰの側に位置している。

【0047】

反射部材４は、収容部６の内部に配置され、かつ開口部６１を介してコンバイナ５と対向している。反射部材４は、下部表示領域３０ｄの表示光Ｌｔをコンバイナ５に向けて反射する。モータ８は、反射部材４を回動させることにより下部表示領域３０ｄの画像による虚像Ｖｉの画像縦方向ＧＶにおける位置を調節する。制御部９は、画像表示装置３およびモータ８を制御する。

【0048】

制御部９は、アイポイントＥＰから見た場合の上部表示領域３０ｕに対する虚像Ｖｉの相対位置を予め定められた所定位置に調節できるように構成されている。本実施形態の車両用表示装置１は、実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置を予め定められた所定位置に調節することで、表示画像の視認性を向上させることができる。

【0049】

また、実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置が変動しないように反射部材４が制御されることで、表示光Ｌｔの光路範囲が低減される。反射部材４が固定されている場合、車両上下方向Ｚの目の位置にかかわらず画像が見切れないように、画像縦方向ＧＶの光路範囲を広くする必要がある。これに対して、本実施形態の車両用表示装置１によれば、必要とされる光路範囲を狭くすることができ、コンバイナ５やカバー６２の小型化が可能である。コンバイナ５やカバー６２が小型化されることで、外光の入射範囲が狭くなり、外光入射の影響による視認性の低下が抑制される。また、光路が一定範囲に束ねられることで、コンバイナ５の下方に配置される遮光壁やその周辺構造が小型化される。

【0050】

本実施形態の制御部９は、異なるアイポイントＥＰから虚像Ｖｉを見る場合の視線を上部表示領域３０ｕの位置において交差させるように反射部材４を位置付ける。例えば、上端位置ＥＰｕを第一の位置とし、中央位置ＥＰｍを第二の位置とした場合に、制御部９は、第一の位置から見る視線ＶＬｕと第二の位置から見る視線ＶＬｍとを上部表示領域３０ｕの位置において交差させるように反射部材４を位置付ける。これにより、実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置が所定位置に調節される。なお、反射部材４を位置付けるモータ制御は、取得されたアイポイントＥＰの位置に基づいて自動的になされてもよく、ドライバの操作に基づいてなされてもよい。

【0051】

なお、第一の位置は上端位置ＥＰｕには限定されず、第二の位置は中央位置ＥＰｍには限定されない。第一の位置は、車両上下方向Ｚの所定の範囲における任意の位置であり、第二の位置は、所定の範囲における任意の位置であって、かつ第一の位置とは異なる位置である。

【0052】

本実施形態の車両用表示装置１は、車両上下方向ＺにおけるアイポイントＥＰの位置を取得する取得部を有する。カメラ１０は、取得部の一例である。制御部９は、取得されたアイポイントＥＰの位置に基づいて反射部材４を自動的に回動させてもよい。この場合、虚像Ｖｉの位置を調節するためのドライバの操作が不要となる。

【0053】

［第２実施形態］
図７を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図７は、第２実施形態における視線の交点を示す図である。第２実施形態の制御部９は、コンバイナ５において視線を交差させるように構成されている。図７には、コンバイナ５の位置において交差する視線ＶＬｕ，ＶＬｍ，ＶＬｄが示されている。交点ＸＰの位置は、コンバイナ５の位置であり、例えば、反射面５ａの位置である。

【0054】

制御部９は、例えば、検出されたアイポイントＥＰの位置に応じて自動的に反射部材４の傾斜角度を調整する。車両用表示装置１は、車両上下方向ＺにおけるアイポイントＥＰの位置と、反射部材４の目標傾斜角度との対応関係を示すテーブルを予め記憶していることが好ましい。この場合、制御部９は、テーブルおよび取得したアイポイントＥＰの位置に基づいて反射部材４の目標傾斜角度を決定することができる。

【0055】

目標傾斜角度は、図７に示すように、アイポイントＥＰから虚像Ｖｉを見る視線がコンバイナ５の位置において交差するように定められる。なお、制御部９は、ドライバの操作入力に応じて虚像Ｖｉの位置を調節してもよい。この場合、制御部９は、実像Ｒｉおよび虚像Ｖｉのそれぞれに位置合わせ用の画像を表示させてもよい。位置合わせ用の画像は、図５に示す画像Ｇ３，Ｇ４であってもよい。

【0056】

虚像Ｖｉの所定位置は、車両上下方向Ｚの位置が異なる複数のアイポイントＥＰに対して視線をコンバイナ５の位置で交差させる位置である。すなわち、反射部材４は、車両上下方向Ｚにおける目の位置にかかわらず視線をコンバイナ５の同じ位置へ向かわせるように位置付けられる。

【0057】

視線をコンバイナ５において交差させるように反射部材４を位置付けることで、ドライバの目の位置にかかわらず表示光Ｌｔをコンバイナ５の同じ領域でアイポイントＥＰに向けて反射することが可能となる。よって、コンバイナ５の必要高さを最小化することが可能である。

【0058】

以上説明したように、本実施形態の制御部９は、異なるアイポイントＥＰから虚像Ｖｉを見る場合の視線をコンバイナ５の位置において交差させるように反射部材４を位置付ける。例えば、中央位置ＥＰｍを第一の位置とし、下端位置ＥＰｄを第二の位置とした場合に、制御部９は、第一の位置から見る視線ＶＬｍと第二の位置から見る視線ＶＬｄとをコンバイナ５の位置において交差させるように反射部材４を位置付ける。なお、反射部材４を位置付けるモータ制御は、取得されたアイポイントＥＰの位置に基づいて自動的になされてもよく、ドライバの操作に基づいてなされてもよい。

【0059】

［各実施形態の変形例］
交点ＸＰは、上部表示領域３０ｕとコンバイナ５との間に設定されてもよい。例えば、第１実施形態において、交点ＸＰは、アイポイントＥＰから見て上部表示領域３０ｕよりもコンバイナ５の側に設定されてもよい。交点ＸＰをコンバイナ５へ近づけるに従って、コンバイナ５の必要高さを減少させることができる。例えば、第２実施形態において、交点ＸＰは、アイポイントＥＰから見てコンバイナ５よりも上部表示領域３０ｕの側に設定されてもよい。交点ＸＰを上部表示領域３０ｕへ近づけるに従って、実像Ｒｉに対する虚像Ｖｉの相対位置の変動幅を小さくすることができる。

【0060】

反射部材４は、平面ミラーには限定されない。反射部材４は、例えば、凹状の反射面を有する拡大ミラーであってもよい。

【0061】

上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

【符号の説明】

【0062】

１ 車両用表示装置
２：筐体、 ３：画像表示装置、 ４：反射部材、 ５：コンバイナ、 ５ａ：反射面
５ｂ：反射抑制部
６：収容部、 ７：フード部、 ８：モータ、 ９：制御部、 １０：カメラ
３０：表示面、 ３０ｄ：下部表示領域、 ３０ｕ：上部表示領域
６１：開口部、 ６２：カバー
１００：車両、 １１０：ウインドシールド、 １２０：インストルメントパネル
ＥＰ：アイポイント、 ＥＰｕ：上端位置、 ＥＰｍ：中央位置、 ＥＰｄ：下端位置
Ｇ１：メータ画像、 Ｇ２：背景画像、 Ｇ３，Ｇ４：画像（位置合わせ用）
ＧＨ：画像横方向、 ＧＶ：画像縦方向
Ｌｔ：表示光、 Ｒｉ：実像、 Ｖｉ：虚像
ＶＬｕ，ＶＬｍ，ＶＬｄ：視線、 ＸＰ：交点
Ｘ：車両前後方向、 Ｘ１：前側、 Ｘ２：後側
Ｚ：車両上下方向、 Ｚ１：上側、 Ｚ２：下側

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】