(57)【要約】【課題】  運転者に対して、ステアリングホイールの適切な操舵速度を提示して車両の運転支援をする。【解決手段】  算出された必要操舵量から、検出されたステアリングホイール１の現在の操舵量を減算した値が正の場合、ステアリングホイール１の操作と独立して動く視覚パターンＰ２を、車両のステアリングホイール１の操作に連動して動く視覚パターンＰ１と同一方向へ、減算した値に基づいた速度で動かし、算出された必要操舵量から、検出されたステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が負の場合、視覚パターンＰ２を、視覚パターンＰ１と逆方向へ、減算した値に基づいた速度で動かすよう制御することで実現する。【選択図】      図１
2006298196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を運転する運転者の運転操作を支援する運転支援装置において、
運転者によって同時に視認される位置に配された、車両のステアリングホイール操作に連動して動く第１の視覚パターン及び前記ステアリングホイール操作と独立して動く第２の視覚パターンと、
前記ステアリングホイールの現在の操舵量を検出する操舵量検出手段と、
走行車線の車線中央に対する現在の自車両の横変位量を算出する横変位量算出手段と、
前記横変位量算出手段によって算出された前記横変位量から、前記自車両が前記車線中央上を走行するのに要求される必要操舵量を算出する必要操舵量算出手段と、
前記必要操舵量算出手段によって算出された前記必要操舵量から、前記操舵量検出手段によって検出された前記ステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が正の場合、前記第２の視覚パターンを、前記第１の視覚パターンと同一方向へ、前記減算した値に基づいた速度で動かし、
前記必要操舵量算出手段によって算出された前記必要操舵量から、前記操舵量検出手段によって検出された前記ステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が負の場合、前記第２の視覚パターンを、前記第１の視覚パターンと逆方向へ、前記減算した値に基づいた速度で動かすよう制御する制御手段とを備えること
を特徴とする運転支援装置。
【請求項２】
前記ステアリングホイールの背面側に表示装置を備え、
前記第１の視覚パターンを前記ステアリングホイールの円形グリップ部上に形成し、
前記表示装置は、前記制御手段による制御によって動く前記第２の視覚パターンを表示すること
を特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記ステアリングホイールの背面側に表示装置を備え、
前記第１の視覚パターンを前記ステアリングホイールの円形グリップ部上に形成し、
前記表示装置は、前記制御手段による制御に基づいて、表面に螺旋状の模様を配した円柱状部材を回転動作させることで前記第２の視覚パターンを表示させること
を特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記ステアリングホイールの背面側に表示装置を備え、
前記制御装置は、前記ステアリングホイールの操作に応じて検出される信号に基づき、前記第１の視覚パターンを前記ステアリングホイールの操作に連動して動かすよう制御し、
前記表示装置は、前記制御手段による制御によって動く前記第１の視覚パターン及び前記第２の視覚パターンを表示させること
を特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
【請求項５】
前記第１の視覚パターン及び前記第２の視覚パターンは、明度差によって形成された縞模様であること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の運転支援装置。  
【請求項６】
前記運転者からの要求、又は前記車両の走行状態に応じて、前記制御手段による制御を停止させること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項７】
前記横変位量が、所定の閾値以上となった場合に前記制御手段による制御を開始すること
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項８】
前記車両の走行状態から、前記走行車線上から当該車両が逸脱する逸脱予測時間を算出する逸脱予測時間算出手段を備え、
前記逸脱予測時間算出手段によって算出された前記逸脱予測時間が、所定の閾値を下回った場合に、前記制御手段による制御を開始すること
を特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項９】
前記第１の視覚パターン及び前記第２の視覚パターンは、前記運転者の視野の周辺視で同時に視認される位置に配されること
を特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項１０】
前記第１の視覚パターン及び第２の視覚パターンは、それぞれ少なくとも空間周波数の異なる２種類の模様を重ね合わせてなること
を特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の運転支援装置。
【請求項１１】
車両を運転する運転者の運転操作を支援する運転支援装置において、
車両走行中に、走行車線の車線中央に対する現在の自車両の横変位量を算出し、
算出された前記横変位量から前記自車両が前記車線中央上を走行するのに要求される必要操舵量を算出し、
算出された前記必要操舵量から、車両のステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が正の場合、ステアリングホイール操作と独立して動く第２の視覚パターンを、前記第２の視覚パターンと共に、運転者によって同時に視認される位置に配された、ステアリングホイール操作に連動して動く第１の視覚パターンと同一方向へ、前記減算した値に基づいた速度で動かし、
前記必要操舵量から、前記ステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が負の場合、前記第２の視覚パターンを、前記第１の視覚パターンと逆方向へ、前記減算した値に基づいた速度で動かすよう制御すること
を特徴とする運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の車両運転操作を支援する運転支援装置に関し、詳しくは、車両の進行方向を決定するステアリングホイール操作を支援する運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者の車両運転操作を向上させるべく、車両の進行方向を決定するステアリングホイールの前方の道路形状に応じた将来の操舵角と、操舵速度とを予測して、運転者に提示する運転表示装置が開示されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１で開示されている手法では、実際のステアリングホイールとは別に設けた疑似ステアリングホイールを、予測した操舵角、操舵速度に基づいて事前に動作させることで、前方の道路形状に対応した実際のステアリングホイールの操舵角、操舵速度を運転者に視覚として認識させることができる。
【０００４】
また、特許文献１では、ステアリングホイール上に設けた突起物を、予測した操舵角、操舵速度に基づいて事前に動作させることで、前方の道路形状に対応した実際のステアリングホイールの操舵角、操舵速度を運転者に触覚として認識させることができる。
【０００５】
ここで、図１６に示すような、走行車線Ｌ１００を、車両１００が走行している場合を考える。なお、車両１００には、特許文献１で開示されているような、運転を支援するための装置が備えられていないものとする。
【０００６】
車両１００を運転する運転者は、走行車線Ｌ１００のカーブＣｖ１００へ侵入するにあたり、ステアリングホイールを適切な操舵開始ポイントで、適切な操舵速度で、適切な操舵角だけ操舵することで、走行車線Ｌ１００の中央位置の軌跡である理想ラインＩＬ１００上を走行することができる。
【０００７】
このように、走行車線Ｌ１００上の理想ラインＩＬ１００上を車両１００で走行すべく、走行車線Ｌ１００の直線ラインから、カーブＣｖ１００へと移行する過程に設けられた緩和曲線の開始地点であるＡ地点を、理想的な操舵開始ポイントとし、ある操舵角、操舵速度でステアリングホイールを操舵したとする。
【０００８】
この理想的な操舵開始ポイントであるＡ地点からずれた位置で、同じ操舵角、同じ操舵速度でステアリングホイールを操舵した場合、車両１００は、以下に示すような車両軌跡を描くことになる。
【０００９】
まず、操舵開始タイミングが早くなり、Ａ地点より手前のＢ地点を操舵開始ポイントとした場合、車両１００は、実線の矢印Ｆ０で示したような車両軌跡を描き始める。以下、これを操舵パターンＦ０と呼ぶ。
【００１０】
また、操舵開始タイミングが遅くなり、Ａ地点より後方のＣ地点を操舵開始ポイントとした場合、車両１００は、破線矢印Ｓ０で示したような車両軌跡を描き始める。以下、これを操舵パターンＳ０と呼ぶ。
【００１１】
このような操舵パターンＦ０、操舵パターンＳ０のように、操舵開始ポイントがずれてしまった場合、車両１００は、走行車線Ｌ１００から逸脱してしまう可能性がでてくる。
【００１２】
この時、運転者は、自分の目で見た車両１００と、走行車線Ｌ１００との相対的な位置や、勘などから、走行車線Ｌ１００内に留まれるように、理想ラインＩＬ１００上を走行することを目標にしながら、ステアリングホイールを操舵することで車両１００の進行方向を修正することになる。
【００１３】
そこで、車両１００に、特許文献１で開示されている技術を適用すると、運転者に対して、前方の道路形状と、車両速度とから算出した操舵角と、操舵速度とを事前に知らせることができる。したがって、運転者は、勘などに頼らずとも、通知された操舵角、操舵速度にてステアリングホイールを操舵することで、操舵パターンＦ０、操舵パターンＳ０のような状況に陥ることを事前に回避することができる。
【特許文献１】特開２００３−３００４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上述した特許文献１で開示されている技術では、実際のステアリングホールと、疑似ステアリングホイールとの位置関係から、実際のステアリングホイールの操舵開始タイミングが早い、あるいは操舵開始タイミングが遅いといったことを運転者へ認識させることはできるものの、ステアリングホイールの操舵速度が、速すぎる、あるいは遅すぎるといったことまで、運転者に認識させることが困難な場合がある。
【００１５】
これは、実際の車両走行において、運転者が疑似ステアリングホイールを常に注視し続けることの限界に起因しており、疑似ステアリングホイールが予測された操舵速度に基づいた回転角速度で動作されることによって示される、実際のステアリングホイールに要求される操舵速度を見逃した場合には、この操舵速度に基づいて実際のステアリングホイールを操舵することは難しくなる。
【００１６】
このような場合、運転者は、疑似ステアリングホイールと、実際のステアリングホイールの位置関係から、操舵開始タイミングが早い、あるいは操舵開始タイミングが遅いことだけしか認識できないことになる。
【００１７】
つまり、運転者は、操舵開始タイミングがずれたことから、最適な操舵速度が分からないまま、理想ラインＩＬ１００上を走行することを目標にして、ステアリングホイールを回転操作してしまうことになる。
【００１８】
したがって、運転者は、オーバーシュート気味にステアリングホイールを回転操作してしまうなど、特許文献１で開示された技術を適用していない通常の車両において、勘などに基づいてステアリングホイールを操作する場合となんら変わらない操作をすることになる。
【００１９】
また、例えば、操舵開始タイミングが正しくても、操舵角しか分からず、操舵速度を確実に認識することができないと、運転者は、勘などに頼ってステアリングホイールを操作することになる。
【００２０】
したがって、上述した、操舵パターンＳ０、操舵パターンＦ０のような状態に陥る可能性を残してしまうことになり、特許文献１で開示された技術による効果を充分発揮することが難しくなってしまう。
【００２１】
さらに、視覚に頼らず実際のステアリングホイールの操舵角、操舵速度を、ステアリングホイール上に設けた突起物によって触覚的に認識させる場合でも、指や手で事前に感じ取った操舵速度の感覚の記憶を頼って、ステアリングホイールを回転操作する必要がある。
【００２２】
しかしながら、これらは、運転者のステアリングホイールの握り方など、状況によっては、あいまいな感覚としてしか運転者に伝わらないことがあるため、正確性に欠けてしまう虞がある。
【００２３】
そこで、本発明は、上述したような問題を解決するために案出されたものであり、要求される操舵量となるまで、現在の操舵速度に応じたステアリングホイールの適切な操舵速度を提示することで、車両の運転支援を行う運転支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
本発明の運転支援装置は、車両を運転する運転者の運転操作を支援する運転支援装置において、運転者によって同時に視認される位置に配された、車両のステアリングホイール操作に連動して動く第１の視覚パターン及び前記ステアリングホイール操作と独立して動く第２の視覚パターンと、前記ステアリングホイールの現在の操舵量を検出する操舵量検出手段と、走行車線の車線中央に対する現在の自車両の横変位量を算出する横変位量算出手段と、前記横変位量算出手段によって算出された前記横変位量から、前記自車両が前記車線中央上を走行するのに要求される必要操舵量を算出する必要操舵量算出手段と、前記必要操舵量算出手段によって算出された前記必要操舵量から、前記操舵量検出手段によって検出された前記ステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が正の場合、前記第２の視覚パターンを、前記第１の視覚パターンと同一方向へ、前記減算した値に基づいた速度で動かし、前記必要操舵量算出手段によって算出された前記必要操舵量から、前記操舵量検出手段によって検出された前記ステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が負の場合、前記第２の視覚パターンを、前記第１の視覚パターンと逆方向へ、前記減算した値に基づいた速度で動かすよう制御する制御手段とを備えることにより、上述の課題を解決する。
【００２５】
また、本発明の運転支援装置は、車両を運転する運転者の運転操作を支援する運転支援装置において、車両走行中に、走行車線の車線中央に対する現在の自車両の横変位量を算出し、算出された前記横変位量から前記自車両が前記車線中央上を走行するのに要求される必要操舵量を算出し、算出された前記必要操舵量から、車両のステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が正の場合、ステアリングホイール操作と独立して動く第２の視覚パターンを、前記第２の視覚パターンと共に、運転者によって同時に視認される位置に配された、ステアリングホイール操作に連動して動く第１の視覚パターンと同一方向へ、前記減算した値に基づいた速度で動かし、前記必要操舵量から、前記ステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が負の場合、前記第２の視覚パターンを、前記第１の視覚パターンと逆方向へ、前記減算した値に基づいた速度で動かすよう制御することにより、上述の課題を解決する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の運転支援装置は、算出された必要操舵量から、検出されたステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が正の場合、第２の視覚パターンを、第１の視覚パターンと同一方向へ、減算した値に基づいた速度で動かし、必要操舵量から、ステアリングホイールの現在の操舵量を減算した値が負の場合、第２の視覚パターンを、第１の視覚パターンと逆方向へ、減算した値に基づいた速度で動かすよう制御する。
【００２７】
これにより、第１の視覚パターンの動きと、第１の視覚パターンに対して相対的に動く第２の視覚パターンの動きによる視覚的な効果により運転者に対して視覚的な錯覚を与えることができる。運転支援装置は、この視覚的な錯覚を運転者に与えることで、要求される操舵量とするのに、現在のステアリングホイールの操舵速度では遅すぎるのか、又は速すぎるのかを運転者に提示することができるため、ステアリングホイールの現在の操舵速度の修正を運転者に促すことを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２９】
［第１の実施の形態］
まず、図１を用いて、本発明の第１の実施の形態として示す運転支援装置について説明をする。
【００３０】
図１に示すように、第１の実施の形態として示す運転支援装置は、第１の視覚パターンが形成されたステアリングホイール１と、第２の視覚パターンを表示する表示装置１０と、走行路認識カメラ２１と、車速センサ２２と、操舵角センサ２３と、制御部３０とを備えている。
【００３１】
車両に搭載された運転支援装置は、ステアリングホイール１に形成された第１の視覚パターンによる視覚的な動きと、表示装置１０で表示される第２の視覚パターンによる視覚的な動きとから、現在の運転者のステアリングホイール１の操舵速度が、車両が走行する道路形状、車両の走行状態に応じて要求されるステアリングホイール１の理想的な操舵量を満足するのに、遅すぎるのか、速すぎるのかを提示することができる。
【００３２】
第１の視覚パターンは、ステアリングホイール１に形成されていることから、ステアリングホイール１の動作に連動して動くことになる。
【００３３】
例えば、第２の視覚パターンによる視覚的な動きを与えない場合、運転者は、ステアリングホイール１を操作しても、皮膚や筋肉、関節、内臓等から脳に送られる体性感覚と、ステアリングホイール１の動作に連動して動く第１の視覚パターンを視覚的に認識した感覚とが一致するため、違和感を全く感ずることがない。
【００３４】
一方、運転者が、要求されている操舵速度と異なる操舵速度で、ステアリングホイール１を操作した場合、ステアリングホイール１を操作した際に得られる体性感覚とズレが生じるような視覚的な動きを、第２の視覚パターンによって与えると、ステアリングホイール１を所望の操舵速度で操作させるように促すことができる。
【００３５】
具体的には、ステアリングホイール１の操舵速度が、要求されている操舵速度よりも遅い場合には、体性感覚で感知されるよりも、もっと遅い操舵速度で操作しているかのように、運転者が認識するように、第２の視覚パターンを動かして視覚的な錯覚を与える。
【００３６】
逆に、ステアリングホイール１の操舵速度が、要求されている操舵速度よりも速い場合には、体性感覚で感知されるよりも、もっと速い操舵速度で操作しているように、運転者が認識するように、第２の視覚パターンを動かして視覚的な錯覚を与える。
【００３７】
このような視覚的な錯覚を与えられた運転者は、体性感覚と、視覚によって認識された感覚とのずれに違和感を感じるため、このずれを一致させるように、ステアリングホイール１の操舵速度を自発的に修正することになる。
【００３８】
このような運転支援を実行する運転支援装置の詳細な構成について以下に説明をする。
【００３９】
ステアリングホイール１は、車両の進行方向を変えるために運転者が操作するパーツである。ステアリングホイール１を運転者が回転操作すると、回転力がステアリングシャフトを介して、ステアリングギヤに伝わり、タイヤの向きが変わる。
【００４０】
このステアリングホイール１には、当該ステアリングホイール１の円形グリップ部上に第１の視覚パターンである視覚パターンＰ１が形成されている。
【００４１】
視覚パターンＰ１は、例えば、図１に示すような、等間隔の縞模様である。視覚パターンＰ１は、ステアリングホイール１を操作したときに、その動きに連動して、視覚的な動きを運転者に与えられればどのような模様であってもよく、図１に示したような等間隔の縞模様以外にも、等間隔ではない縞模様や、ドットなどによって形成することが考えられる。
【００４２】
また、視覚パターンＰ１として形成する模様は、明度差を変えることで形成した模様、色調を変えることで形成した模様のどちらであってもかまわないし、両者を組み合わせて形成した模様であってもよい。
【００４３】
表示装置１０は、図２（ａ）に示すように、基板上に配列された複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode ）１２を、半リング状の筐体１１内に格納してなる。発光ダイオード１２を格納した筐体１１は、発光ダイオード１２の発光方向側が開口されており、この開口部に発光ダイオード１２で発光された光の色調を変更するための光学フィルタ１３が設けられている。
【００４４】
この光学フィルタ１３は、ユーザによって取り外し、取り付けが簡単に行えるため、発光ダイオード１２から発光された光の色調を、ユーザの嗜好に応じて自由に変更することができる。
【００４５】
表示装置１０に用いる発光ダイオードは、運転者の運転を阻害せず、表示させた第２の視覚パターンが良好に認識できる程度の輝度を発光することができればよく、どのような発光色の発光ダイオードであってもよい。
【００４６】
この表示装置１０の表示画面の輝度は、表示装置１０に備えられる図示しない輝度調節用の入力インターフェースによって、適宜調節することができ、外界の明るさに応じた視認性を確保することができる。
【００４７】
表示装置１０は、制御部３０の表示制御部３２の制御によって、複数の発光ダイオード１２の点灯、消灯が制御されることで、図２（ｂ）に示すように、矢印Ｌ方向（左回り）、又は矢印Ｒ方向（右回り）に、所定の回転角速度で回転する第２の視覚パターンである視覚パターンＰ２を表示する。
【００４８】
表示装置１０に表示させる視覚パターンＰ２は、ステアリングホイール１に形成された視覚パターンＰ１とほぼ同一の模様とする。このように視覚パターンＰ２を視覚パターンＰ１とほぼ同一の模様とすることで、視覚パターンＰ１と、視覚パターンＰ２とを、周辺視で捉えた運転者の目の錯覚をより強く引き起こさせることができる。
【００４９】
図１に示すように、表示装置１０は、ステアリングホイール１と正対した運転者の視点を、ステアリングホイール１の上端外周部１ａと結んだ際に、その延長線上に視覚パターンＰ２を表示する表示面１０ａが現れるような位置に設置されている。
【００５０】
つまり、運転者は、表示装置１０の表示面１０ａを、ステアリングホイール１の背面越しに視認することになる。
【００５１】
上述したように、第１の視覚パターンと、第２の視覚パターンとは、相互の動きが同時に視覚的に認識されることで始めて、運転者に対して視覚的な錯覚を引き起こすことができ、効果を与えることができる。
【００５２】
したがって、このようにステアリングホイール１に形成された第１の視覚パターンである視覚パターンＰ１と、表示装置１０で表示される第２の視覚パターンである視覚パターンＰ２とが、隣接するように、さらに動き方向も互いに平行となるように、表示装置１０の位置を、ステアリングホイール１の位置に対して厳密に規定する。
【００５３】
図３（ａ）は、図１に示す矢印Ｌｖ方向から見た車両に設置された表示装置１０の様子を示しており、図３（ｂ）は、図１に示す矢印Ｔｖ方向から見た車両に設置された表示装置１０の様子を示している。
【００５４】
図３（ａ）に示すように、運転者が、車両５０を運転するにあたり、視線方向を車両５０内から外環境へ向けると、上述したような位置に設置された表示装置１０の表示面１０ａと、ステアリングホイール１の上部とを周辺視で捉えることができる。周辺視は、中心視に較べて、移動する物、点滅する光といった時間的変化に対する認知能力が高いことが知られている。
【００５５】
したがって、このように、表示装置１０を設置することで、視覚パターンＰ１と、視覚パターンＰ２とを周辺視で捉えることができるため、ステアリングホイール１を瞬時に修正することができる。
【００５６】
また、図３（ａ）に示すように、表示装置１０は、ステアリングホイール１のチルト機構２の可動ジョイント部３よりも、ステアリングホイール１寄りの位置のステアリングコラム４に取り付けられている。これにより、ステアリングホイール１のチルト調節を行った場合でも、ステアリングホイール１と、表示装置１０との相対的な位置関係は保たれる。
【００５７】
また、表示装置１０は、角度調整部１０ｂによって、表示面１０ａの向きを微調整することができる。
【００５８】
図３（ｂ）に示すように、 表示装置１０は、運転者の視線の移動に対応するように、表示面の向きがそれぞれ異なる表示部１０Ｃ、表示部１０Ｌ、表示部１０Ｒによって構成させることもできる。
【００５９】
図３（ｂ）に示すように、表示部１０Ｃは、車両５０を直進させる際の運転者の視線に正対する向きとされ、表示部１０Ｌは、車両５０を左旋回させる際の運転者の視線に正対する向きとされ、表示部１０Ｒは、車両５０を右旋回させる際の運転者の視線に正対する向きとされている。
【００６０】
一般に、車両を運転する運転者は、図３（ｃ）に示すように、旋回時には、旋回に伴い発生する遠心力に抗するべく旋回方向に重心を移動させる。これにより、運転者の姿勢は、旋回方向に傾き、視線も旋回方向へと向けるため、表示装置１０を、一様にフラットな表示面とした場合には、直進時と、旋回時とで、表示装置１０に表示される視覚パターンＰ２の見え方に違いが生じてしまう。
【００６１】
したがって、表示装置１０の表示面１０ａを直進時の運転者の視線方向と正対するように合わせてしまうと、車両５０の旋回時には、視覚パターンＰ２による効果が低減してしまうことになる。そこで、図３（ｂ）に示すように、表示装置１０には、車両５０を左旋回、右旋回させた場合の運転者の視線方向にも正対するような表示面方向となる表示部１０Ｒ、１０Ｌを設けるようにする。
【００６２】
これにより、車両５０を運転する運転者の視線方向が、車両運転に伴い、様々な視線方向へと変化した場合でも柔軟に対応し、ステアリングホイール１に設けられた視覚パターンＰ１と、表示装置１０で表示させる視覚パターンＰ２による効果を高めることができる。
【００６３】
走行路認識カメラ２１は、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、車両５０の室内のフロントウィンドウ５１の上部であって、車幅方向中央位置に取り付けられている。走行路認識カメラ２１は、図４（ａ）に示すように、レンズの光軸と車両中心線とのヨー角がゼロ、図４（ｂ）に示すように、レンズの光軸と車両中心線とのピッチ角が所定値αになるように取り付けられている。
【００６４】
この走行路認識カメラ２１は、撮像部に例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）を備え、車両５０の前方の数ｍ〜数１０ｍ先の路面を撮像するとともに、その撮像した画像に基づいて自車両と走行中の走行車線区分線との相対的な位置関係を検出する。
【００６５】
具体的には、走行路認識カメラ２１は、先ずＣＣＤにより撮像した画像データを得る。そして、画像処理機能により、撮像した画像を処理して道路上の白線の検出等を行う。さらに、走行路認識カメラ２１は、画像処理機能（あるいは演算処理機能）により、その道路上の実際の白線の検出結果と、道路形状及び車両挙動を表す複数のパラメータ（以下、道路パラメータという。）を用いて道路白線の形状を数学的に表現した白線モデルとが一致するように、当該道路パラメータを経時で更新させていくことで、道路形状及び車両挙動（道路パラメータ）を推定している。
【００６６】
走行路認識カメラ２１は、推定した道路パラメータをパラメータ制御部３１に出力する。
【００６７】
道路パラメータとは、例えば、走行車線中心線に対する自車の重心点横変位ｙｒ、走行車線中心線に対する自車のヨー角φｒ、車両のピッチ角η、走行路認識カメラ２１の路面からの高さｈ、道路曲率（曲率半径の逆数）ρ及び走行車線幅ｗ等である。
【００６８】
なお、走行路認識カメラ２１の処理内容については、特開２００４−２６８８４５号公報で開示されている内容に基づき、後で記述をする。
【００６９】
車速センサ２２は、変速機の出力側の回転数や車輪の回転数を計測することで車速を検出する。車速センサ２２は、検出した車速を車速検出信号としてパラメータ制御部３１に出力する。
【００７０】
操舵角センサ２３は、運転者の現在の操舵状況（現在の操舵量）を検出するためのセンサである。具体的には、操舵角センサ２３は、ステアリングホイール１と一体で回転する図示しないステアリングシャフトの回転変位を直接又はギヤ機構等により増幅した後、ロータリエンコーダやポテンショメータ等の角度検出機構によって、現在の操舵量を操舵角検出信号として検出する。操舵角センサ２３は、検出した操舵角検出信号をパラメータ制御部３１及び表示制御部３２に出力する。
【００７１】
制御部３０は、ステアリングホイール１で要求される必要操舵量を求めるパラメータ制御部３１と、パラメータ制御部３１で求められる必要操舵量と、操舵角センサ２３から操舵角検出信号として出力されるステアリングホイール１の現在の操舵量とに基づいて、表示装置１０を制御する表示制御部３２とを備えている。
【００７２】
パラメータ制御部３１は、車速センサ２２によって検出された車速と、操舵角センサ２３によって検出された現在のステアリングホイール１の操舵量と、走行路認識カメラ２１から入力される道路パラメータとに基づいて、現在の自車両の走行位置における走行車線からの逸脱傾向を予測する。
【００７３】
パラメータ制御部３１は、逸脱傾向の予測過程で得られる自車両の走行車線中央からの現在の横変位量から、走行車線中央へ車両を戻すのに要求される必要操舵量を求める。パラメータ制御部３１によって求められた必要操舵量は、表示制御部３２に出力される。
【００７４】
表示制御部３２は、パラメータ制御部３１から出力された必要操舵量と、操舵角センサ２３から出力された現在の操舵量とに基づいて、表示装置１０の発光ダイオード１２の点灯、消灯制御を行い、視覚パターンＰ２を表示させる。
【００７５】
具体的には、表示制御部３２は、必要操舵量から、現在の操舵量を減算し、減算結果に応じた方向と、速度で、視覚パターンＰ２が回転して表示されるように、発光ダイオード１２の点灯、消灯制御を行う。
【００７６】
例えば、必要操舵量から、現在の操舵量を減算した減算結果が、正であった場合には、ステアリングホイール１の現在の回転方向と同じ方向へ、減算値に応じた速度の視覚パターンＰ２が表示されるように、発光ダイオード１２の点灯、消灯制御を行う。
【００７７】
また、必要操舵量から、現在の操舵量を減算した減算結果が、負であった場合には、ステアリングホイール１の現在の回転方向と逆の方向へ、減算値に応じた速度の視覚パターンＰ２が表示されるように、発光ダイオード１２の点灯、消灯制御を行う。
【００７８】
視覚パターンＰ２を動かす速度は、例えば、図５に示すように必要操舵量から、現在の操舵量を減算した減算値から正負の符号を取り除いた絶対値（以下、これを差分値と呼ぶ。）に比例して増加するような速度（ｄｅｇ／ｓ）である。例えば、図５に示すように、必要操舵量と、現在の操舵量との差分値がＤ１（ｄｅｇ）であったとすると、表示制御部３２は、差分値Ｄ１（ｄｅｇ）に対応する速度で視覚パターンＰ２が動作するように表示装置１０の発光ダイオード１２の点灯、消灯制御を行う。
【００７９】
そして、表示制御部３２は、必要操舵量と、現在の操舵量との減算値がゼロとなった場合には、視覚パターンＰ２を動作させる制御を停止する。
【００８０】
また、図５に示すように、視覚パターンＰ２を動作させる速度には上限値ＵＬが設けられており、例えば、必要操舵量と、現在の動作量との差分値が、Ｄ２（ｄｅｇ）以上となった場合には、視覚パターンＰ２を動作させる速度が一定となるように制御する。
【００８１】
これは、一般に縞模様を動かす速度が速すぎると、動作させている縞模様が一様に視認されてしまい、視覚パターンＰ１と、視覚パターンＰ２とで運転者に与える目の錯覚による視覚効果が低減してしまうことを回避するための措置である。
【００８２】
図５では、必要操舵量と、現在の操舵量との差分値がＤ３からＤ２となるまでは、視覚パターンＰ２が動く速度が、一定であり、Ｄ２を下回ると、視覚パターンＰ２の動く速度がリニアに減少し、ゼロになると停止することを示している。なお、必要操舵量と、現在の操舵量との差分値に下限値を設け、この下限値を下回った場合には、視覚パターンＰ２の動く速度がゼロとなるように、つまり、表示制御部３２による視覚パターンＰ２を動作させる制御を停止させるようにしてもよい。
【００８３】
このような、表示制御部３２の制御に応じて、表示装置１０には、ステアリングホイール１の動作、つまりステアリングホイール１に形成された視覚パターンＰ１の視覚的な動きとは独立した動きとして視認される、必要操舵量と、現在の操舵量とに応じて形成された視覚パターンＰ２が表示される。
【００８４】
これにより、車両に搭載された運転支援装置は、ステアリングホイール１に形成された第１の視覚パターンである視覚パターンＰ１による視覚的な動きと、表示装置１０で表示される第２の視覚パターンである視覚パターンＰ２による視覚的な動きとから、現在の運転者のステアリングホイール１の操舵速度が、車両が走行する道路形状、車両の走行状態に応じて要求されるステアリングホイール１の理想的な操舵量を満足するのに、遅すぎるのか、速すぎるのかを提示することができる。
【００８５】
（走行路認識カメラ２１の処理）
ここで、撮像された画像に基づいて、道路パラメータを求め、パラメータ制御部３１に出力する走行路認識カメラ２１の処理動作について説明をする。なお、この走行路認識カメラ２１の処理内容については、特開２００４−２６８８４５号公報で詳細に開示されている。
【００８６】
一般に、車両が走行する走行車線には、走行車線領域を視覚的に運転者に知らせるための白線がひかれている。通常、このような白線は、走行車線の両側に形成されているが、時間と共に消失したり、高速道路の分流、合流付近などのように、白線をひけないような区間が存在する。
【００８７】
走行路認識カメラ２１は、このように、片側の白線しか検出できないような道路であっても、実際に撮像した画像と、数学的に表現した白線モデルとが一致するように、道路パラメータを更新していくことで、道路形状及び車両挙動を推定することができる。
【００８８】
まず、道路の形状を数学的に表現した白線モデルと、道路パラメータとの関係について示す。図６に走行路認識カメラ２１により撮像される画面及びその画面座標系を示す。この図６に示すような画面座標系において、白線モデルを道路パラメータを用いて下記（１）式及び（２）式として表すことができる。
【００８９】
ｘ＝（ａ−０．５ｅ）（ｙ−ｄ）＋ｂ／（ｙ−ｄ）＋ｃ  ・・・（１）
ｘ＝（ａ＋０．５ｅ）（ｙ−ｄ）＋ｂ／（ｙ−ｄ）＋ｃ  ・・・（２）
ここで、（１）式は車両からみて右方向に対応する式であり、（２）式は車両からみて左方向に対応する式である。
【００９０】
また、ａ〜ｅは道路パラメータであり、路面からの走行路認識カメラ２１の高さを一定とすると、この道路パラメータａ〜ｅは、次のように、道路及び白線の形状又は車両挙動に対応するものとなる。
【００９１】
ａは、走行車線内の自車両の横変位量ｙｃｒに対応し、ｂは道路の曲率ρに対応し、ｃは自車両（走行路認識カメラ２１の光軸）の道路に対するヨー角φｒに対応し、ｄは自車両（走行路認識カメラ２１の光軸）の道路に対するピッチ角ηに対応し、ｅは道路の走行車線幅Ｗに対応する。
【００９２】
なお、初期状態では、道路及び白線の形状や車両挙動は不明であるから、各道路パラメータには、例えば中央値に相当する値を初期値として設定する。
【００９３】
例えば、走行車線内の自車両の横変位量ｙｃｒに対応する道路パラメータａに走行車線中央を設定し、道路曲率ρに対応する道路パラメータｂに直線の値を設定し、走行車線に対するヨー角φｒに対応する道路パラメータｃに０°に設定し、走行車線に対するピッチ角度ηに対応する道路パラメータｄに停止状態のαを設定し、走行車線幅ｗに対応する道路パラメータｅに道路構造令に示される高速道路の走行車線幅を設定する。
【００９４】
具体的には、道路パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを次のように与えている。車両に固定された実座標系Ｘ（車両の左右方向）、Ｙ（車両の上下方向）、  Ｚ（車両の前後方向）の任意の点を画面座標系ｘ，ｙに投影した場合、当該画面座標系ｘ，ｙは下記（３）式として与えられる。
【００９５】
ｘ＝−（ｆ／Ｚ）Ｘ、ｙ＝−（ｆ／Ｚ）Ｙ  ・・・（３）
ここで、ｆはレンズパラメータであり、レンズの焦点距離に対応した係数である。
【００９６】
いま、道路曲率ρがあまり大きくなく、かつ道路面は平面であると仮定すると、Ｚ方向（前方）における車両中心線（カメラ中心線）に対する道路白線の座標は（４）式及び（５）式（横方向）、並びに（６）式（上下方向）で与えられる。
【００９７】
ただし、前記仮定はモデルの簡略化のためのものであり、モデルの次数を大きくすればより一般的な条件で成立するようになる。
【００９８】
Ｘ＝０．５ρＺ２−φｒＺ−ｙｃｒ−０．５Ｗ  ・・・（４）
Ｘ＝０．５ρＺ２−φｒＺ−ｙｃｒ＋０．５Ｗ  ・・・（５）
Ｙ＝ηＺ−ｈ  ・・・（６）
ここで、（４）式は車両からみて右方向に対応する式であり、（５）式は車両からみて左方向に対応する式である。
【００９９】
そして、前記（３）式及びこの（４）式〜（６）式からＸ，Ｙ，Ｚを消去することにより、下記（７）式及び（８）式が得られる。
【０１００】
ｘ＝（ｙｃｒ＋０．５Ｗ）（ｙ＋ｆη）／ｈ＋ｆφｒ−０．５ｆ２ρｈ／（ｙ＋ｆη）  ・・・（７）
ｘ＝（ｙｃｒ−０．５Ｗ）（ｙ＋ｆη）／ｈ＋ｆφｒ−０．５ｆ２ρｈ／（ｙ＋ｆη）  ・・・（８）
ここで、（７）式は車両からみて右方向に対応する式であり、（８）式は車両からみて左方向に対応する式である。
【０１０１】
そして、各変数の中で最も変動の小さい走行車線幅Ｗを一定として（７）式及び（８）式を用いて各パラメータを正規化することで、自車両の横変位量ｙｃｒ、道路曲率ρ、ヨー角φｒ、ピッチ角η及び走行車線幅Ｗを、下記（９）式として得ることができる。
【０１０２】
ｙｃｒ＝Ｗ・ａ／ｅ、ρ＝２ｂ・ｅ／（ｆ２・ｈ）、φｒ＝ｃ／ｆ、ｈ＝Ｗ・ｅ  ・・・（９）
このように、道路パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅを用いて白線モデルを表すことで、自車両の横変位量ｙｃｒ、道路曲率ρ、ヨー角φｒ、ピッチ角η及び走行車線幅Ｗといった道路形状及び車両挙動を、道路パラメータにて数学的に関係付けることができる。
【０１０３】
走行路認識カメラ２１は、このような道路形状及び車両挙動と、道路パラメータとの関係を踏まえ、撮像した撮像画像から画像処理により検出される白線候補点と、上述した白線モデルとを比較して、そのずれ量から道路パラメータの変動量であるΔａ〜Δｅを、例えば、最小二乗法により算出する。
【０１０４】
そして、算出した道路パラメータの変動量Δａ〜Δｅを用いて、道路パラメータａ〜ｅを補正する。例えば、前記（１）式や（２）式に示す白線モデルの場合には、下記（１０）式により道路パラメータａ〜ｅが補正される。
【０１０５】
ａ＝ａ＋Δａ、ｂ＝ｂ＋Δｂ、ｃ＝ｃ＋Δｃ、ｄ＝ｄ＋Δｄ、ｅ＝ｅ＋Δｅ  ・・・（１０）
走行路認識カメラ２１は、このように変動量Δａ〜Δｅで補正した道路パラメータａ〜ｅを新たな白線モデルの道路パラメータａ〜ｅとし、メモリ等の所定の記憶領域に記憶するとともに、前記（９）式を用いて道路パラメータａ〜ｅを実際の物理量に変換した値もメモリ等に記憶し、この演算処理を繰り返すことで、道路パラメータを、撮像画像に基づいて、リアルタイムで更新していく。
【０１０６】
走行路認識カメラ２１によって検出された、この道路パラメータａ〜ｅは、パラメータ制御部３１に出力される。
【０１０７】
（パラメータ制御部３１の処理）
パラメータ制御部３１は、上述した（９）式によって示された、自車両の走行車線中央からの現在の横変位量ｙｃｒと、道路パラメータａ，ｅとの関係、ｙｃｒ＝Ｗ・ａ／ｅより、走行路認識カメラ２１によって出力された道路パラメータａ〜ｅに基づいて、自車両の横変位量ｙｃｒを求める。
【０１０８】
自車両の横変位量ｙｃｒは、上述したように、走行車線の中央位置から自車両がどれだけ横方向にずれているかを示した値である。車両は、車両の中心線と、走行車線の中央位置とが一致するように走行していることが理想であり、最も走行車線を逸脱していない状態だといえる。
【０１０９】
そこで、パラメータ制御部３１は、車両の中心線と、走行車線の中央位置とが一致するように、つまり当該車両の横変位量をゼロとするように、ステアリングホイール１を操舵する必要操舵量を算出する。パラメータ制御部３１によって算出された必要操舵量は、表示制御部３２に出力される。
【０１１０】
パラメータ制御部３１は、この必要操舵量の算出以外にも、車速センサ２２によって検出された車速と、操舵角センサ２３によって検出された現在のステアリングホイール１の操舵量と、走行路認識カメラ２１から入力される道路パラメータとに基づいて、現在の自車両の走行位置における走行車線からの逸脱傾向を予測する。
【０１１１】
なお、このパラメータ制御部３１の、現在の車両の走行位置における走行車線からの逸脱傾向の予測処理は、特開２００４−２６８８４５号公報で詳細に開示されている。
【０１１２】
パラメータ制御部３１は、この逸脱傾向の予測の過程において導出される逸脱予測時間を求め、表示制御部３２に出力する。
【０１１３】
逸脱予測時間とは、走行車線を区分する白線と、車両の前輪が交差するなどして、車両が走行車線からはみ出すような状態である逸脱状態に至るまでの現時点からの予測時間であり、 現在の走行状態（走行車線に対する車両の横変位やヨー角）に基づいて、設定することができる。
【０１１４】
具体的には、予測逸脱時間は、予測逸脱時間をＴｔｔｌｃとし、右白線を検出（撮像）したことを示す右白線非検出フラグを、現在から過去の頻度算出用時間Ｔｆまでの間、移動平均処理して求めた右白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）と、左白線を検出（撮像）したことを示す左白線非検出フラグを、現在から過去の頻度算出用時間Ｔｆまでの間、移動平均処理して求めた左白線非検出頻度Ｆｌｈ（ｔ）との大小関係から以下のようにして設定することができる。
【０１１５】
『右白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）＞左白線非検出頻度Ｆｌｈ（ｔ）の場合』
Ｆｒｈ（ｔ）＜Ｆｌｏであるとき、
Ｔｔｔｌｃ＝Ｔｔｔｌｃ１
Ｆｌｏ≦Ｆｒｈ（ｔ）＜Ｆｈｉであるとき、
Ｔｔｔｌｃ＝Ｔｔｔｌｃ１・（（Ｆｈｉ−Ｆｒｈ（ｔ））／（Ｆｈｉ−Ｆｌｏ））
Ｆｈｉ≦Ｆｒｈ（ｔ）であるとき、
Ｔｔｔｌｃ＝０・・・（１１）
ここで、Ｔｔｔｌｃ１は、ゼロよりも大きい固定値であり、Ｆｌｏは頻度最低値であり、Ｆｈｉは頻度最高値である。
【０１１６】
この（１１）式により、右白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）が頻度最低値Ｆｌｏよりも小さい場合には、逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃを固定値Ｔｔｔｌｃ１に設定する。
【０１１７】
また、右白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）が頻度最低値Ｆｌｏ以上であり、かつ頻度最高値Ｆｈｉ未満である場合には、その右白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）に応じて逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃを設定する。
【０１１８】
また、右白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）が頻度最低値Ｆｌｏ以上の場合には、逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃを０に設定する。
【０１１９】
『右白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）≦左白線非検出頻度Ｆｌｈ（ｔ）の場合』
Ｆｌｈ（ｔ）＜Ｆｌｏであるとき、
Ｔｔｔｌｃ＝Ｔｔｔｌｃ１
Ｆｌｏ≦Ｆｌｈ（ｔ）＜Ｆｈｉであるとき、
Ｔｔｔｌｃ＝Ｔｔｔｌｃ１・（（Ｆｈｉ−Ｆｌｈ（ｔ））／（Ｆｈｉ−Ｆｌｏ））
Ｆｈｉ≦Ｆｌｈ（ｔ）であるとき、
Ｔｔｔｌｃ＝０・・・（１２）
ここで、前述したように、Ｔｔｔｌｃ１は、ゼロよりも大きい値の固定値であり、Ｆｌｏは頻度最低値であり、Ｆｈｉは頻度最高値である。
【０１２０】
この（１２）式により、左白線非検出頻度Ｆｌｈ（ｔ）が頻度最低値Ｆｌｏよりも小さい場合には、逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃを固定値Ｔｔｔｌｃ１に設定する。
【０１２１】
また、左白線非検出頻度Ｆｌｈ（ｔ）が頻度最低値Ｆｌｏ以上であり、かつ頻度最高値Ｆｈｉ未満である場合には、その左白線非検出頻度Ｆｌｈ（ｔ）に応じて逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃを設定する。
【０１２２】
また、左白線非検出頻度Ｆｌｈ（ｔ）が頻度最低値Ｆｌｏ以上の場合には、逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃを０に設定する。
【０１２３】
パラメータ制御部３１は、このようにして、左右の白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）、Ｆｌｈ（ｔ）に基づいて設定された逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃを表示制御部３２に出力する。
【０１２４】
前述したように、撮像画像中の境界部分をなす白線候補点に基づいて、白線の有無を判断ており、そして、その白線の有無の結果が右白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）や左白線非検出頻度Ｆｌｈ（ｔ）になる。
【０１２５】
そして、パラメータ制御部３１は、この右白線非検出頻度Ｆｒｈ（ｔ）や左白線非検出頻度Ｆｌｈ（ｔ）に基づいて逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃを設定している。よって、結果として、撮像画像中の白線候補点に基づいて逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃが設定されていることになる。
【０１２６】
（表示制御部３２による表示装置１０の制御タイミングについて）
上述したように、表示制御部３２は、表示装置１０に対して、視覚パターンＰ２を表示させるべく表示制御処理を実行することになる。しかしながら、表示制御部３２による視覚パターンＰ２の表示制御は、パラメータ制御部３１から出力された必要操舵量に基づいて実行されるため、車両が走行車線の中央位置にいない場合には、必ず実行されることになる。
【０１２７】
一般に、車両は、走行車線の中央位置にいる場合よりも、中央位置をはずれている場合の方が多いため、中央位置をはずれたことに応じて、表示装置１０を介して視覚パターンＰ２が表示され、動き続けると、運転者に煩わしさを与えてしまう可能性がある。
【０１２８】
そこで、表示制御部３２は、視覚パターンＰ２を表示装置１０に表示させ、運転支援を開始するタイミングに所定の期間だけマージンを持たせるようにする。
【０１２９】
具体的には、表示制御部３２は、走行路認識カメラ２１で検出された道路パラメータより、パラメータ制御部３１で算出される横変位量が、所定の閾値以上となったことに応じて、視覚パターンＰ２の表示制御を開始するようにする。
【０１３０】
これにより、車両が、走行車線の中央位置から所定の閾値内だけ横変位したとしても、表示装置１０には、視覚パターンＰ２が表示されないため、運転者の煩わしさを低減させることができる。
【０１３１】
また、表示制御部３２は、車両の現在の走行状態から設定された逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃが、所定の閾値を下回ったことに応じて、視覚パターンＰ２の表示制御開始するようにする。
【０１３２】
これにより、車両が、逸脱予測時間Ｔｔｔｌｃを下回るまで、表示装置１０には、視覚パターンＰ２が表示されないため、運転者の煩わしさを低減させることができる。
【０１３３】
この、表示制御部３２が、視覚パターンＰ２を表示させる表示制御開始タイミングを決める所定の閾値を、運転者によって設定可能とすることで、運転者の嗜好、車両の操作能力、車両の運転習熟度などに応じて臨機応変に対応することができる。
【０１３４】
また、表示制御部３２は、第２の視覚パターンである視覚パターンＰ２を表示装置１０に表示させて動かすための制御開始タイミングを、単純に運転者の要求に応じて決定することもできる。つまり、表示制御部３２は、運転者によって制御処理を停止させておくことを要求された場合には、要求に応じて制御処理を停止させる。
【０１３５】
ここで、運転支援装置を実行する際の一般的な設定例を示す。例えば、上述した逸脱予測時間に対する所定の閾値を１秒に設定し、図５に示すＤ３をＤ３＝１５ｄｅｇとし、視覚パターンＰ２を動かす速度の上限値ＵＬを２Ｈｚ（角速度（ｄｅｇ／ｓ）で表記する場合は、２π×２［Ｈｚ］）に設定し、必要操舵量と、現在の操舵量との減算値がゼロとなったことに応じて、視覚パターンＰ２の動作を止めるようにする。
【０１３６】
このとき、表示制御部３２は、逸脱予測時間が１秒を下回り、近い将来、車両が走行車線を逸脱することが予測され、必要操舵量と、現在の操舵量とに差が生じている場合、ステアリングホイール１の適切な修正が開始されていないと判断する。そして、表示制御部３２は、必要操舵量と、現在の操舵量との減算値がゼロとなるまで、表示装置１０に表示させた視覚パターンＰ２を動かし続ける。これにより、適正な必要操舵量を運転者へ認識させることができる。
【０１３７】
（運転支援装置による制御動作）
次に、図７に示すような走行車線Ｌ１０を、上述したような第１の実施の形態として示す運転支援装置を搭載した車両５０が走行しているとし、運転者によるステアリングホイール１の操舵速度が、所望の操舵量を実現するのに遅すぎる場合と、速すぎる場合との運転支援装置の動作についてそれぞれ説明をする。
【０１３８】
図７に示すように、車両５０を運転する運転者は、走行車線Ｌ１０のカーブＣｖ１０へ侵入するにあたり、ステアリングホイール１を適切な操舵開始ポイントで、適切な操舵速度で、適切な操舵角だけ操舵すると、走行車線Ｌ１０の中央位置の軌跡である理想ラインＩＬ１０上を走行することができる。
【０１３９】
このとき、カーブＣｖ１０を旋回している最中に、ＳＰ地点において、ステアリングホイール１の操舵速度が遅すぎると、車両５０は、点線矢印Ｓに示すような軌跡を描くことになる。また、同じくカーブＣｖ１０を旋回している最中に、ＬＰ地点において、ステアリングホイール１の操舵速度が速すぎると、車両５０は、実線矢印Ｆに示すような軌跡を描くことになる。
【０１４０】
まず、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて、ＳＰ地点にて、ステアリングホイール１の操舵速度が遅すぎた場合に、運転支援装置にて実行される制御動作について説明をする。
【０１４１】
図８（ａ）は、車両５０が、カーブＣｖ１０に侵入する前の前段において、直進走行している際の、視覚パターンＰ１が形成されたステアリングホイール１と、視覚パターンＰ２が表示された表示装置１０の様子を示した図である。
【０１４２】
このとき、車両５０が、走行車線Ｌ１０の理想ラインＩＬ１０近傍を走行中であるため、運転支援装置の制御部３０は、表示装置１０を制御して、視覚パターンＰ２を非表示とするか、表示させたとしても、視覚パターンＰ２を静止させるように制御する。ここでは、運転者は、走行車線Ｌ１０の路面に応じて、ステアリングホイール１を若干微調整している状態である。
【０１４３】
次に、運転者は、車両５０が、走行車線Ｌ１０のカーブＣｖ１０に侵入し始め、地点ＳＰに到達したことに応じて、ステアリングホイール１をある操舵量、操舵速度で操舵したとする。
【０１４４】
この時、表示制御部３２は、パラメータ制御部３１から出力される必要操舵量から、操舵角センサ２３から出力される現在の操舵量を減算する。表示制御部３２による減算結果は、要求されている必要操舵量よりもステアリングホイール１の操舵速度が遅かったため正となる。
【０１４５】
また、表示制御部３２は、パラメータ制御部３１で求められた横変位量が、所定の閾値以上となったことに応じて、あるいはパラメータ制御部３１で求められた逸脱予測時間が、所定の閾値を下回ったことに応じて、表示装置１０で表示させる視覚パターンＰ２の表示動作制御を開始する。
【０１４６】
これにより、表示制御部３２は、図８（ｂ）に示すように、表示装置１０を制御して、ステアリングホイール１の現在の回転方向と同じ矢印Ｒ１方向へ、ステアリングホイール１の動作に先行して、つまり視覚パターンＰ１の動きに先行した動きで、減算値に応じた速度の視覚パターンＰ２が表示されるように、発光ダイオード１２の点灯、消灯制御を行う。
【０１４７】
このように、ステアリングホイール１に形成された視覚パターンＰ１の動きに先行するような動きで、表示装置１０に表示される視覚パターンＰ２を、周辺視で捉えた運転者は、この視覚パターンＰ１と、視覚パターンＰ２とによって引き起こされる錯覚作用によって、自身が操作するステアリングホイール１の操舵速度が、実際の操舵速度よりもさらに遅く感じることになる。
【０１４８】
そこで、運転者は、体性感覚で得られたステアリングホイール１の操舵速度と、視覚的に得られたステアリングホイール１の操舵速度とを一致させるため、図８（ｃ）に示すように、表示装置１０に先行して動いた視覚パターンＰ２の動きを追従するように、矢印Ｒ２方向に回転操作して、ステアリングホイール１を修正する。
【０１４９】
続いて、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて、ＬＰ地点にて、ステアリングホイール１の操舵速度が速すぎた場合に、運転支援装置にて実行される制御動作について説明をする。
【０１５０】
図９（ａ）は、車両５０が、カーブＣｖ１０に侵入する前の前段において、直進走行している際の、視覚パターンＰ１が形成されたステアリングホイール１と、視覚パターンＰ２が表示された表示装置１０の様子を示した図である。
【０１５１】
このとき、車両５０が、走行車線Ｌ１０の理想ラインＩＬ１０近傍を走行中であるため、運転支援装置の制御部３０は、表示装置１０を制御して、視覚パターンＰ２を非表示とするか、表示させたとしても、視覚パターンＰ２を静止させるように制御する。ここでは、運転者は、走行車線Ｌ１０の路面に応じて、ステアリングホイール１を若干微調整している状態である。
【０１５２】
次に、運転者は、車両５０が、走行車線Ｌ１０のカーブＣｖ１０に侵入し始め、地点ＬＰに到達したことに応じて、ステアリングホイール１をある操舵量、操舵速度で操舵したとする。
【０１５３】
この時、表示制御部３２は、パラメータ制御部３１から出力される必要操舵量から、操舵角センサ２３から出力される現在の操舵量を減算する。表示制御部３２による減算結果は、要求されている必要操舵量よりも、図９（ｂ）に示すように、ステアリングホイール１の矢印Ｒ３方向への操舵速度が速かったため負となる。
【０１５４】
また、表示制御部３２は、パラメータ制御部３１で求められた横変位量が、所定の閾値以上となったことに応じて、あるいはパラメータ制御部３１で求められた逸脱予測時間が、所定の閾値を下回ったことに応じて、表示装置１０で表示させる視覚パターンＰ２の表示動作制御を開始する。
【０１５５】
これにより、表示制御部３２は、図９（ｃ）に示すように、表示装置１０を制御して、ステアリングホイール１の現在の回転方向と逆の矢印Ｌ１方向へ、ステアリングホイール１の動作に逆行して、つまり視覚パターンＰ１の動きに逆行した動きで、減算値に応じた速度の視覚パターンＰ２が表示されるように、発光ダイオード１２の点灯、消灯制御を行う。
【０１５６】
このように、ステアリングホイール１に形成された視覚パターンＰ１の動きに逆行するような動きで、表示装置１０に表示される視覚パターンＰ２を、周辺視で捉えた運転者は、この視覚パターンＰ１と、視覚パターンＰ２とによって引き起こされる錯覚作用によって、自身が操作するステアリングホイール１の操舵速度が、実際の操舵速度よりもさらに速く感じることになる。
【０１５７】
そこで、運転者は、体性感覚で得られたステアリングホイール１の操舵速度と、視覚的に得られたステアリングホイール１の操舵速度とを一致させるため、矢印Ｒ３方向に動かしていたステアリングホイール１の操舵速度を緩めるように修正する。
【０１５８】
このようにして、ステアリングホイール１に形成された視覚パターンＰ１と、表示装置１０に表示された視覚パターンＰ２とによって、運転者に提示された視覚的なイメージは、体性感覚として得られるステアリングホイール１の操作感覚を、より速く、より遅くといったように強調するような錯覚を運転者に与えることができる。
【０１５９】
したがって、運転支援装置は、運転者に対して、この視覚的な錯覚を体性感覚と一致させるようなステアリングホイール１の操作を促すことができるため、車両５０を走行車線上の理想ラインＩＬ１０へと近づける、良好な走行を支援することができる。
【０１６０】
このようにして、本発明の第１の実施の形態として示す運転支援装置は、要求される操舵量となるまで、必要操舵速度を運転者に対して提示することができるため、走行車線の車線中央へ車両を戻すように修正操舵を行った場合のオーバーシュート量を極めて小さく抑えることができ、車両軌跡及び車両挙動の安定化を図ることができる。
【０１６１】
これは、一般の機械制御系において、フィードバック制御を行う際に、位置に関するゲインだけではなく、速度に関するゲインも高くして減衰項を強して、オーバーシュート量を低減させる手法と共通している。
【０１６２】
［第２の実施の形態］
続いて、図１０、図１１を用いて、本発明の第２の実施の形態として示す運転支援装置について説明をする。
【０１６３】
図１０に示すように、第２の実施の形態として示す運転支援装置は、第１の実施の形態の運転支援装置で用いた表示装置１０に代えて、第２の視覚パターンを表示する表示装置として表示装置６０を用いた構成であり、円形グリップ部上に第１の視覚パターンが形成されたステアリングホイール１と、走行路認識カメラ２１と、車速センサ２２と、操舵角センサ２３と、制御部３０とを備えている。
【０１６４】
なお、走行路認識カメラ２１、車速センサ２２、操舵角センサ２３、制御部３０は、第１の実施の形態として示した運転支援装置が備える走行路認識カメラ２１、車速センサ２２、操舵角センサ２３、制御部３０と全く同じであるため、同一符号を付して説明を省略する。
【０１６５】
図１０に示すように、表示装置６０は、表面に連続的な螺旋状の模様がそれぞれ配された円柱状部材であるローラ回転部６１Ｃと、ローラ回転部６１Ｌと、ローラ回転部６１Ｒとを備えている。なお、以下の説明では、ローラ回転部６１Ｃ、６１Ｌ、６１Ｒを総称して呼称する場合には、単に、ローラ回転部６１と呼ぶ。
【０１６６】
表示装置６０は、正対した際に、ローラ回転部６１Ｃを中央に、ローラ回転部６１Ｌを左側に、ローラ回転部６１Ｒを右側に配し、それぞれ各ローラ回転部６１の回転軸をユニバーサルジョイント６３を介して接続することでなる。これにより、いずれかのローラ回転部６１の回転軸を回転させると、他の２つのローラ回転部６１も同じ方向に回転することになる。
【０１６７】
ローラ回転部６１Ｌとローラ回転部６１Ｃとの接続側とは逆側のユニバーサルジョイント６３、又はローラ回転部６１Ｒと、ローラ回転部６１Ｃとの接続側とは逆側のユニバーサルジョイント６３には、ローラ回転部６１Ｃ、６１Ｌ、６１Ｒを同時に回転させるための小型モータ６２が備えられる。図１０では、一例として、ローラ回転部６１Ｒ側の端部のユニバーサルジョイント６３に小型モータ６２が備えられている様子を示している。
【０１６８】
この小型モータ６２によって、各ローラ回転部６１が同時に回転駆動されると、ローラ回転部６１の表面に配された連続的な螺旋状の模様も回転する。
【０１６９】
したがって、ローラ回転部６１の表面に配された螺旋状の模様が小型モータ６２の回転方向に応じて左方向、あるいは右方向に、あたかも進行しているかのように視認される。このように視認される模様が、表示装置６０で、第２の視覚パターンとして表示する視覚パターンＰ４である。
【０１７０】
これに応じて、ステアリングホイール１には、第２の視覚パターンである視覚パターンＰ４と同様の模様からなる視覚パターンＰ３が、第１の視覚パターンとして形成されている。
【０１７１】
したがって、第２の実施の形態として示す運転支援装置でも、第１の視覚パターンである、この視覚パターンＰ３と、第２の視覚パターンである視覚パターンＰ４とにより、上述した第１の実施の形態として示した運転支援装置と同様に、運転者に対して視覚的な錯覚を引き起こすことができる。
【０１７２】
ローラ回転部６１の回転動作によって視認される視覚パターンＰ４は、必ずしも上述したような螺旋状の模様を回転させたことによって得られる模様でなくてもよく、所定の方向に回転するローラ回転部６１に形成された模様が左方向、または右方向に移動しているかのように見える模様であれば、どのような模様であってもよい。
【０１７３】
図１１に示すように、表示装置６０は、ステアリングホイール１と正対した運転者の視点を、ステアリングホイール１の上端外周部１ａと結んだ際に、その延長線上に、ローラ回転部６１Ｃの視覚パターンＰ４が現れるような位置に設置されている。具体的には、表示装置６０は、インストルメントパネル５２と、ダッシュボード５３との境界部に組付けられる。
【０１７４】
つまり、運転者は、表示装置６０のローラ回転部６１を、ステアリングホイール１の背面越しに視認することになる。
【０１７５】
このとき、各ローラ回転部６１には、図示しない透明なフィルム状のカバーで覆い、各ユニバーサルジョイント６３を、回転動作を阻害しないような図示しないカバーで覆うことで、回転機構への巻き込みなどを防止することができる。
【０１７６】
図１２（ａ）に示すように、表示装置６０のローラ回転部６１Ｃは、車両５０を直進させる際の運転者の視線に正対する向きとされ、図１２（ｂ）に示すように、表示装置６０のローラ回転部６１Ｌは、車両５０を左旋回させる際の運転者の視線に正対する向きとされ、図１２（ｃ）に示すように、表示装置６０のローラ回転部６１Ｒは、車両５０を右旋回させる際の運転者の視線に正対する向きとされている。
【０１７７】
一般に車両を運転する運転者は、図１２（ｂ）、（ｃ）に示すように旋回時には、旋回に伴い発生する遠心力に抗するべく旋回方向に重心を移動させる。これにより、運転者の姿勢は、旋回方向に傾き、視線も旋回方向へと向けるため、表示装置６０にローラ回転部６１Ｃのみしかなかった場合には、直進時と、旋回時とで、表示装置６０に表示される視覚パターンＰ４の見え方に違いが生じてしまい、車両５０の旋回時には、視覚パターンＰ４による効果が低減してしまうことになる。
【０１７８】
そこで、表示装置６０には、車両５０を左旋回、右旋回させた場合の運転者の視線方向にも正対するようなローラ回転部６１Ｌ、６１Ｒを設けている。
【０１７９】
これにより、車両５０を運転する運転者の視線方向が、車両運転に伴い、様々な視線方向へと変化した場合でも柔軟に対応し、ステアリングホイール１に設けられた視覚パターンＰ３と、表示装置６０で表示させる視覚パターンＰ４による効果を高めることができる。
【０１８０】
また、車両５０の直進時における運転者の視線方向と、ローラ回転部６１Ｃの位置関係と同じ関係を、車両５０の旋回時にも確実に実現し、視覚パターンＰ３と、視覚パターンＰ４とによる視覚的な効果を保つために、ローラ回転部６１Ｌ、６１Ｒの取り付け角度は、それぞれ独立に調節可能とされている。
【０１８１】
このような表示装置６０は、第１の実施の形態として示した運転支援装置の表示装置１０と同様に、走行路認識カメラ２１から出力される道路パラメータ、車速センサ２２から出力される自車両の車速、操舵角センサ２３から出力されるステアリングホイール１の現在の操舵量を用いて、制御部３０の制御により、視覚パターンＰ４の移動速度が制御される。
【０１８２】
具体的には、制御部３０の表示制御部３２により、必要操舵量から、現在の操舵量を減算した減算結果に基づいて、ローラ回転部６１が所定の回転方向で、所定の回転速度で回転するように小型モータ６２が駆動され、第２の視覚パターンである視覚パターンＰ４の左方向、又は右方向の移動速度を制御する。
【０１８３】
これにより、ステアリングホイール１に形成された第１の視覚パターンである視覚パターンＰ３による視覚的な動きと、表示装置６０で表示される第２の視覚パターンである視覚パターンＰ４による視覚的な動きとから、現在の運転者のステアリングホイール１の操舵速度が、車両が走行する道路形状、車両の走行状態に応じて要求されるステアリングホイール１の理想的な操舵量を満足するのに、遅すぎるのか、速すぎるのかを、要求される操舵量となるまで提示することができる。
【０１８４】
したがって、第２の実施の形態として示す運転支援装置は、運転者に対して、視覚的な錯覚を体性感覚と一致させるようなステアリングホイール１の操作を促すことができるため、車両５０を走行車線上へと近づける、良好な走行を支援することができる。
【０１８５】
このようにして、本発明の第２の実施の形態として示す運転支援装置は、要求される操舵量となるまで、必要操舵速度を運転者に対して提示することができるため、走行車線の車線中央へ車両を戻すように修正操舵を行った場合のオーバーシュート量を極めて小さく抑えることができ、車両軌跡及び車両挙動の安定化を図ることができる。
【０１８６】
［第３の実施の形態］
次に、図１３を用いて、本発明の第３の実施の形態として示す運転支援装置について説明をする。
【０１８７】
図１３に示すように、第３の実施の形態として示す運転支援装置は、第１の実施の形態の運転支援装置で用いた表示装置１０に代えて、第２の視覚パターンを表示する表示装置として表示装置７０を用いた構成であり、円形グリップ部上に第１の視覚パターンが形成されたステアリングホイール１と、走行路認識カメラ２１と、車速センサ２２と、操舵角センサ２３と、制御部３０とを備えている。
【０１８８】
なお、走行路認識カメラ２１、車速センサ２２、操舵角センサ２３、制御部３０は、第１の実施の形態として示した運転支援装置が備える走行路認識カメラ２１、車速センサ２２、操舵角センサ２３、制御部３０と全く同じであるため、同一符号を付して説明を省略する。
【０１８９】
図１３に示すように、第２の視覚パターンを表示する表示装置７０は、液晶ディスプレイであり、車両のインストルメントパネルの代わりに、計器類を表示させるために設置された液晶ディスプレイと兼用となっている。
【０１９０】
液晶ディスプレイである表示装置７０の表示領域は、計器類が表示される表示領域ＤＦ１と、第２の視覚パターンである視覚パターンＰ６が表示される表示領域ＤＦ２とに大別される。
【０１９１】
表示領域ＤＦ１は、表示装置７０の表示領域の中央下部を占めており、表示領域ＤＦ２は、表示装置７０の表示領域の外周部近傍となっている。具体的には、表示装置７０の表示領域ＤＦ２は、ステアリングホイール１と正対した運転者の視点を、ステアリングホイール１の上端外周部１ａと結んだ際に、その延長線上に視覚パターンＰ６が現れるような領域となっている。
【０１９２】
第１の視覚パターンとして、ステアリングホイール１に形成する視覚パターンＰ５、第２の視覚パターンとして、表示装置７０に表示させる視覚パターンＰ６は、ほぼ同一の模様とすることで、上述した第１の実施の形態として示した運転支援装置と同様に、視覚パターンＰ５と、視覚パターンＰ６とを周辺視で捉えた運転者に対して視覚的な錯覚を引き起こすことができる。
【０１９３】
視覚パターンＰ５、視覚パターンＰ６は、例えば、図１３に示すような、等間隔の縞模様や、等間隔ではない縞模様、ドットなど、視覚的な動きを運転者に与えられればどのような模様であってもよい。
【０１９４】
また、視覚パターンＰ５、視覚パターンＰ６として形成する模様は、明度差を変えることで形成した模様、色調を変えることで形成した模様のどちらであってもかまわないし、両者を組み合わせて形成した模様であってもよい。
【０１９５】
このように、第２の視覚パターンである視覚パターンＰ６を表示させる表示装置７０を液晶ディスプレイで構成した場合には、表示させる視覚パターンＰ６の色彩や、明度の調節を容易に自動化することができる。
【０１９６】
例えば、運転者の正面となる車両のフロントガラス上に光量センサを設置し、光量に応じて色彩あるいは明度を調節するようにすると、車両内に侵入する外光の影響による視覚パターンＰ６の視認性の低下を回避することができる。
【０１９７】
また、車両内に、運転者の正面画像を撮像するＣＣＤカメラを設置し、運転者を撮像した画像を画像処理することで、運転者の現在の姿勢を検出し、検出された運転者の姿勢に応じて表示装置７０の表示領域ＤＦ２に表示させる視覚パターンＰ６の形状を変化させることで、運転者の姿勢によらず、表示領域ＤＦ２に表示される視覚パターンＰ６と、運転者の視線とを、車両の直進走行時と同じ関係を保ちながら正対させることができる。
【０１９８】
これにより、第１の実施の形態として示した運転装置において、図３（ｂ）に示すように、表示装置１０の表示面１０ａを、旋回時の運転者の視線に対応させるように角度を持たせた場合と同等の効果を得ることができる。
【０１９９】
液晶ディスプレイである表示装置７０は、表示画面の角度調節を可能とするために、ダッシュボード内に取り付ける際に、図示しない背面部に首振り用ボールジョイントなどが設けてある。また、表示画面上に、ＡＲ（Anti Reflection：反射防止）フィルムを貼ることで、車両内に入射した強い外光による視野の低下を回避するようにする。
【０２００】
このような表示装置７０は、第１の実施の形態として示した運転支援装置の表示装置１０と同様に、走行路認識カメラ２１から出力される道路パラメータ、車速センサ２２から出力される自車両の車速、操舵角センサ２３から出力されるステアリングホイール１の現在の操舵量を用いて、制御部３０の制御により、視覚パターンＰ６の移動速度が制御される。
【０２０１】
具体的には、制御部３０の表示制御部３２により、必要操舵量から、現在の操舵量を減算した減算結果に基づいて、液晶ディスプレイである表示装置７０の表示領域ＤＦ２に第２の視覚パターンである視覚パターンＰ６を表示させ、視覚パターンＰ６の左方向、又は右方向の移動速度を制御する。
【０２０２】
これにより、ステアリングホイール１に形成された第１の視覚パターンである視覚パターンＰ５による視覚的な動きと、表示装置７０で表示される第２の視覚パターンである視覚パターンＰ６による視覚的な動きとから、現在の運転者のステアリングホイール１の操舵速度が、車両が走行する道路形状、車両の走行状態に応じて要求されるステアリングホイール１の理想的な操舵量を満足するのに、遅すぎるのか、速すぎるのかを要求される操舵量となるまで提示することができる。
【０２０３】
したがって、第３の実施の形態として示す運転支援装置は、運転者に対して、視覚的な錯覚を体性感覚と一致させるようなステアリングホイール１の操作を促すことができるため、車両５０を走行車線上へと近づける、良好な走行を支援することができる。
【０２０４】
このようにして、本発明の第３の実施の形態として示す運転支援装置は、要求される操舵量となるまで、必要操舵速度を運転者に対して提示することができるため、走行車線の車線中央へ車両を戻すように修正操舵を行った場合のオーバーシュート量を極めて小さく抑えることができ、車両軌跡及び車両挙動の安定化を図ることができる。
【０２０５】
［第４の実施の形態］
続いて、図１４を用いて、本発明の第４の実施の形態として示す運転支援装置について説明をする。
【０２０６】
図１４に示すように、第４の実施の形態として示す運転支援装置は、第３の実施の形態として示す運転支援装置において、ステアリングホイール１に形成された第１の視覚パターンを、第２の視覚パターンを表示させる液晶ディスプレイに同時に表示させるようにしている。
【０２０７】
このように第４の実施の形態として示す運転支援装置では、第１の視覚パターンと、第２の視覚パターンとを表示する液晶ディスプレイである表示装置８０と、走行路認識カメラ２１と、車速センサ２２と、操舵角センサ２３と、制御部３０とを備えている。
【０２０８】
なお、走行路認識カメラ２１、車速センサ２２、操舵角センサ２３、制御部３０は、第１の実施の形態として示した運転支援装置が備える走行路認識カメラ２１、車速センサ２２、操舵角センサ２３、制御部３０と同じであるため、同一符号を付して重複箇所の説明を省略する。
【０２０９】
また、表示装置８０の設置方法や、角度の調整機構、ＡＲフィルムの貼り付けなどは、第３の実施の形態として示した同じく液晶ディスプレイである表示装置７０と全く同じである。
【０２１０】
液晶ディスプレイである表示装置８０の表示領域は、計器類が表示される表示領域ＤＦ１と、第２の視覚パターンである視覚パターンＰ８が表示される表示領域ＤＦ２と、第１の視覚パターンである視覚パターンＰ７が表示される表示領域ＤＦ３とに大別される。
【０２１１】
表示領域ＤＦ１は、表示装置８０の中央下部を占めており、表示領域ＤＦ２は、表示装置８０の表示領域の外周部近傍であり、表示領域ＤＦ３は、この表示領域ＤＦ２の内側となっている。
【０２１２】
具体的には、表示装置８０の表示領域ＤＦ２、ＤＦ３は、ステアリングホイール１と正対した運転者の視点を、ステアリングホイール１の上端外周部１ａと結んだ際に、その延長線上に視覚パターンＰ７、Ｐ８が現れるような領域となっている。
【０２１３】
第１の視覚パターンとして、表示装置８０の表示領域ＤＦ３に表示させる視覚パターンＰ７、第２の視覚パターンとして、表示装置８０の表示領域ＤＦ２に表示させる視覚パターンＰ８は、ほぼ同一の模様とすることで、上述した第１の実施の形態として示した運転支援装置と同様に、視覚パターンＰ７と、視覚パターンＰ８とを周辺視で捉えた運転者に対して視覚的な錯覚を引き起こすことができる。
【０２１４】
視覚パターンＰ７、視覚パターンＰ８は、例えば、図１４に示すような、等間隔の縞模様や、等間隔ではない縞模様、ドットなど、視覚的な動きを運転者に与えられればどのような模様であってもよい。
【０２１５】
また、視覚パターンＰ７、視覚パターンＰ８として形成する模様は、明度差を変えることで形成した模様、色調を変えることで形成した模様のどちらであってもかまわないし、両者を組み合わせて形成した模様であってもよい。
【０２１６】
このように、第１の視覚パターンである視覚パターンＰ７と、第２の視覚パターンである視覚パターンＰ８とを表示させる表示装置８０を液晶ディスプレイで構成した場合には、表示させる視覚パターンＰ７、視覚パターンＰ８の色彩や、明度の調節を容易に自動化することができる。
【０２１７】
例えば、運転者の正面となる車両のフロントガラス上に光量センサを設置し、光量に応じて色彩あるいは明度を調節するようにすると、車両内に侵入する外光の影響による視覚パターンＰ７、視覚パターンＰ８の視認性の低下を回避することができる。また、視覚パターンの模様の形状、柄も、視認性を向上させるように任意に組み合わせることができる。
【０２１８】
表示領域ＤＦ３に表示される視覚パターンＰ７は、ステアリングホイール１の操作と連動して動作する。視覚パターンＰ７は、操舵角センサ２３から検出されたステアリングホイール１の操舵角、図示しない各種センサによって検出されたステアリングホイール１の角速度、角加速度に基づいた表示制御部３２の制御により、ステアリングホイール１の操作と連動した動作で動くように表示領域ＤＦ３に表示される。
【０２１９】
一方、表示領域ＤＦ２に表示される視覚パターンＰ８は、ステアリングホイール１の操作と独立して動作する。
【０２２０】
視覚パターンＰ８は、第１の実施の形態として示した運転支援装置の表示装置１０と同様に、走行路認識カメラ２１から出力される道路パラメータ、車速センサ２２から出力される自車両の車速、操舵角センサ２３から出力されるステアリングホイール１の現在の操舵量を用いて、制御部３０の制御により、移動速度が制御される。
【０２２１】
具体的には、制御部３０の表示制御部３２により、必要操舵量から、現在の操舵量を減算した減算結果に基づいて、表示領域ＤＦ２に第２の視覚パターンである視覚パターンＰ８を表示させ、視覚パターンＰ８の左方向、又は右方向の移動速度を制御する。
【０２２２】
これにより、液晶ディスプレイである表示装置８０の表示領域ＤＦ３に表示された第１の視覚パターンである視覚パターンＰ７による視覚的な動きと、同じ表示装置８０の表示領域ＤＦ２に表示された第２の視覚パターンである視覚パターンＰ８による視覚的な動きとから、現在の運転者のステアリングホイール１の操舵速度が、車両が走行する道路形状、車両の走行状態に応じて要求されるステアリングホイール１の理想的な操舵量を満足するのに、遅すぎるのか、速すぎるのかを要求される操舵量となるまで提示することができる。
【０２２３】
また、車両内に、運転者の正面画像を撮像するＣＣＤカメラを設置し、運転者を撮像した画像を画像処理することで、運転者の現在の姿勢を検出し、検出された運転者の姿勢に応じて表示装置８０の表示領域ＤＦ２に表示させる視覚パターンＰ８、表示領域ＤＦ３に表示させる視覚パターンＰ７の形状を変化させることで、運転者の姿勢によらず、視覚パターンＰ８及び視覚パターンＰ７と、運転者の視線とを、車両の直進走行時と同じ関係を保ちながら正対させることができる。
【０２２４】
これにより、第１の実施の形態として示した運転装置において、図３（ｂ）に示すように、表示装置１０の表示面１０ａを、旋回時の運転者の視線に対応させるように角度を持たせた場合と同等の効果を得ることができる。
【０２２５】
したがって、第４の実施の形態として示す運転支援装置は、運転者に対して、視覚的な錯覚を体性感覚と一致させるようなステアリングホイール１の操作を促すことができるため、車両５０を走行車線上へと近づける、良好な走行を支援することができる。
【０２２６】
このようにして、本発明の第４の実施の形態として示す運転支援装置は、要求される操舵量となるまで、必要操舵速度を運転者に対して提示することができるため、走行車線の車線中央へ車両を戻すように修正操舵を行った場合のオーバーシュート量を極めて小さく抑えることができ、車両軌跡及び車両挙動の安定化を図ることができる。
【０２２７】
［第１の視覚パターン、第２の視覚パターンの最適化］
上述した第１の実施の形態乃至第４の実施の形態として示した運転支援装置において、第１の視覚パターン及び第２の視覚パターンとしては、例えば、等間隔の縞模様であったり、等間隔ではない縞模様であったり、ドットであったり、視覚的な動きを運転者に与えられればどのような模様であってもよいことを説明した。
【０２２８】
ところで、必要操舵量と、現在の操舵量との差が大きい場合には、ステアリングホイール１を修正する際に要求される操舵速度の値も大きくなってしまう。つまり、このような場合には、ステアリングホイール１を速い操舵速度で動かす必要がある。
【０２２９】
この時、ステアリングホイール１に形成した第１の視覚パターン、第４の実施の形態の場合には、表示装置８０の表示領域ＤＦ３に表示させた第１の視覚パターンが単一の空間周波数を有する模様であった場合には、ステアリングホイール１の動作に連動して動く第１の視覚パターンも、速い速度で動いてしまい、運転者から見た際に模様が繋がっているように視認され、第１の視覚パターンの動作速度を視覚的に感ずることができない可能性がある。
【０２３０】
そこで、空間周波数が、図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような波形となる、空間周波数ｆの縞模様Ｆ１と、空間周波数２ｆの縞模様Ｆ２と、空間周波数３ｆの縞模様Ｆ３とを合成し、空間周波数が、図１５（ｄ）に示すような波形となる模様Ｆ４（Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３）を生成する。
【０２３１】
このように、図１５（ｄ）に示すような空間周波数となる模様Ｆ４を、グレースケール表示すると、図１５（ｅ）に示すような視覚パターンとなる。これを、第１の視覚パターン及び第２の視覚パターンとすると、低速で操舵する場合には、運転者には、空間周波数の高い模様Ｆ３の成分が主に知覚される。一方、高速で操舵する場合には、運転者には、模様Ｆ３の成分が知覚しづらくなり、代わって、空間周波数の低い模様Ｆ１の成分が主に知覚されるようになる。
【０２３２】
したがって、ステアリングホイール１の操舵速度が速い場合であっても、運転者に対して、第１の視覚パターンと、第２の視覚パターンとの相対的な動きを常に認識させることができる。
【０２３３】
上述したように、第１の視覚パターンをステアリングホイール１の円形グリップ部上に形成すると、運転者は、表示された第２の視覚パターンとの相対速度を、直感的に認知することができるため、ステアリングホイール１の修正舵への反応性を高めることができる。
【０２３４】
また、第２の実施の形態として示す運転支援装置では、第２の視覚パターンを表示する表示装置６０を、低価格で入手することができる部材で構成しているため、第１、第３及び第４の実施の形態として示した運転支援装置のようにＬＥＤ表示装置や、液晶ディスプレイといった高額な表示デバイスを用いることがないため、運転支援装置を非常に安価に構成することができる。
【０２３５】
また、第４の実施の形態として示す運転支援装置では、第１の視覚パターン、第２の視覚パターンを液晶ディスプレイである表示装置８０に表示させているため、明度、色調の調節が容易となり、例えば、夜間や、日差しの強い昼間などでも視覚パターンを適切に表示することができる。
【０２３６】
また、第１の視覚パターン、第２の視覚パターンを明度差によって形成された縞模様とすると、コントラストの調節を容易に行うことができるため、運転者にとって第１の視覚パターンと、第２の視覚パターンとの相対的な動きを視認し易くし、視覚的な錯覚による効果を得やすい条件を簡単に作り出すことができる。
【０２３７】
また、運転者の要求、又は車両の走行状態に応じて、第２の視覚パターンを動かす制御を停止させるようにすることで、例えば、駐車のために車両を後退させる場合などの、操舵速度の提示が不必要な場面での無駄な制御動作を回避することができるため、運転者の煩わしさを解消することができる。
【０２３８】
また、自車両の横変位量が所定の閾値以上となった場合、あるいは車両の逸脱予測時間が所定の閾値を下回った場合に、第２の視覚パターンを動かす制御を開始することで、運転中に常に第２の視覚パターンが表示され続けることを回避できるため、運転者の煩わしさを解消することができる。
【０２３９】
また、第１の視覚パターン、第２の視覚パターンを周辺視で視認される位置に配することで、運転者は、運転時における注視対象から視点をそらすことなく、第１の視覚パターン、第２の視覚パターンの相対的な動きを常に認識することができる。したがって、運転者に対して、適切な操舵速度でステアリングホイール１を操作するよう常に促すことができる。
【０２４０】
そして、第１の視覚パターン、第２の視覚パターンを、単一の空間周波数の模様ではなく、少なくとも空間周波数の異なる２種類の模様を重ね合わせた模様とすることで、速い操舵速度でステアリングホイールを動かす必要がある場合でも、運転者は、空間周波数の低い模様の成分を知覚することができ、第１の視覚パターンと、第２の視覚パターンとの相対的な動きを常に認識することができる。したがって、運転者に対して、適切な操舵速度でステアリングホイール１を操作するよう常に促すことができる。
【０２４１】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施の形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０２４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態として示す運転支援装置の構成について説明するための図である。
【図２】（ａ）は、前記運転支援装置が備える表示装置の構成について説明するための図であり、（ｂ）は、前記表示装置で第２の視覚パターンが表示される様子について説明するための図である。
【図３】（ａ）は、表示装置の取り付け位置について説明するための図であり、（ｂ）は、旋回時において運転者の視線方向が変わることに対処した表示装置の構成であり、（ｃ）は、旋回時において運転者の視線方向が変わることについて説明するための図である。
【図４】車両に搭載する走行路認識カメラの状態について説明するための図である（ａ）は、走行路認識カメラを搭載した車両の平面図であり（ｂ）は、走行路認識カメラを搭載した車両の側面図である。
【図５】必要操舵量と、現在の操舵量との減算値に対する、第２の視覚パターンを動かす速度の関係を示した図である。
【図６】白線モデルについて説明するための図である。
【図７】車両の走行例を示した図である。
【図８】ステアリングホイールの現在の操舵速度が遅い場合における、第２の視覚パターンの制御動作について説明するための図である。
【図９】ステアリングホイールの現在の操舵速度が速い場合における、第２の視覚パターンの制御動作について説明するための図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態として示す運転支援装置の構成について説明するための図である。
【図１１】前記運転支援装置の表示装置の設置位置について説明するための図である。
【図１２】前記表示装置の各ローラ回転部の役割について説明するための図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態として示す運転支援装置の構成について説明するため図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態として示す運転支援装置の構成について説明するための図である。
【図１５】第１の視覚パターン、第２の視覚パターンを異なる空間周波数の模様を重ね合わせた模様とすることについて説明するための図である。
【図１６】運転支援装置が搭載されていない、従来の車両の挙動について説明するための図である。
【符号の説明】
【０２４３】
１  ステアリングホイール
１ａ  上端外周部
１０  表示装置
１１  筐体
１２  発光ダイオード
２１  走行路認識カメラ
２２  車速センサ
２３  操舵角センサ
３０  制御部
３１  パラメータ制御部
３２  表示制御部
６０  表示装置
６１  ローラ回転部
６１Ｃ  ローラ回転部
６１Ｌ  ローラ回転部
６１Ｒ  ローラ回転部
７０  表示装置
８０  表示装置
【図１】
2006298196.tif 000003
【図２】
2006298196.tif 000004
【図３】
2006298196.tif 000005
【図４】
2006298196.tif 000006
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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