(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントウインドガラスの上縁部と下縁部と左右の側縁部とにそれぞれ、透明な視界確保状態と半透明あるいは非透明な視界制限状態との間で切換可能な視界調整領域が設定され、
前記下視界調整領域により視界制限されたときの形状として、道路の区分を示す１本の白線が該下視界調整領域で流出する位置において、該１本の白線を左右から挟む形状をとり得るようにされている、
ことを特徴とする車両の視界調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の視界調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車においては、運転者は、フロントウインドガラスを通して前方風景を視認することになる。フロントウインドガラスは、その上縁部がルーフにより仕切られ、その左右縁部が左右一対のフロントピラーによって仕切られ、その下縁部がインストルメントパネルにより仕切られた窓枠構造となっている。したがって、運転者は、このフロントウインドガラスの窓枠構造によって、視界の善し悪しは勿論のこと、運転者が受ける車速感や運転のしやすさ等の各種感覚について大きな影響を受けることになる。特許文献１には、旋回感を向上させるために、フロントウインドガラスの下縁部について、旋回時に上に凸となるように山状の形状でもって視界制限することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７５１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ルーフ、左右のフロントピラー、インストルメントパネルは固定物であるため、フロントウインドガラスの窓枠形状というものは一定の形状、大きさになり、変更できないものとなる。この一方、各種の運転条件や走行条件等に応じて、好ましい窓枠構造（特に大きさや形状）というものはかなり大きく相違するものとなる。
【０００５】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、物理的に変更不能なフロントウインドガラスの窓枠構造について、その大きさや形状を視覚的に変更できるようにした車両の視界調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明にあっては、基本的に、フロントウインドガラスの上下左右の４辺の各周縁部について、透明な視界確保状態と半透明あるいは非透明な視界制限状態との間で切換可能な視界調整領域を設定するようにしてある。このような視界調整領域は、例えば、通電制御される液晶フィルムをフロントウインドガラスに貼り付けておくことにより、あるいはフロントウインドガラスの各周縁部に対して投影を行うヘッドアップディスプレイを利用して、視界確保状態と視界制限状態とを切換えることができる。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
前記目的を達成するため、本発明にあっては、次のような解決手法を採択してある。
フロントウインドガラスの上縁部と下縁部と左右の側縁部とにそれぞれ、透明な視界確保状態と半透明あるいは非透明な視界制限状態との間で切換可能な視界調整領域が設定され、
前記下視界調整領域により視界制限されたときの形状として、道路の区分を示す１本の白線が該下視界調整領域で流出する位置において、該１本の白線を左右から挟む形状をとり得るようにされている、
ようにしてある。この場合には、視界制限を行った範囲については、フロントウインドガラスの窓枠が視覚的に狭められた状態となり、運転者にとって好ましい窓枠構造に実質的に変更することができ、特に、道路の左右の境界部位を示す白線が、視界制限されている部位間に吸い込まれるような認識を運転者に与えて、白線に沿って安定走行させる上で好ましものとなる。
【００２０】
【００２１】
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、視界調整領域を利用してフロントウインドガラスの窓枠構造を視覚的に幅広く変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明が適用された車両のフロントウインドガラスを車室内側から見た図。
【図２】視界調整領域の設定例を示すもので、図１に対応した図。
【図３】図１の状態から視界調整領域によって視界制限した場合の第１の例を示す図。
【図４】図１の状態から視界調整領域によって視界制限した場合の第２の例を示す図。
【図５】図１の状態から視界調整領域によって視界制限した場合の第３の例を示す図。
【図６】図１の状態から視界調整領域によって視界制限した場合の第４の例を示す図。
【図７】図１の状態から視界調整領域によって視界制限した場合の第５の例を示す図。
【図８】視界制限された領域の曲率半径とフィルタ周波数との関係を示す特性図。
【図９】視界制限領域を構成する電気式表示膜への通電部分の構成例を示す要部断面図。
【図１０】本発明の制御系統例を示す図。
【図１１】図１０に示すセンサや機器類の車両への配設例を示す簡略側面図。
【図１２】本発明の制御例を示すフローチャート。
【図１３】本発明の第２の制御例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１において、５１は、フロントウインドガラスである。このフロントウインドガラス５１は、その上縁部がルーフ５２により仕切られ、その左右の側縁部が左右一対のフロントピラー５３で仕切られ、その下縁部がインストルメントパネル５４で仕切られる。このように、フロントウインドガラス５１の窓枠構造が、ルーフ５２と左右一対のフロントピラー５３とインストルメントパネル５４とによって仕切られた構造となっており、このような構造自体は変更不可能となっている。そして、窓枠構造は、一般的な逆台形形状とされている。運転者は、この仕切られた大きさ、形状から視覚的な影響を受けることになる。図１中、５５はステアリングハンドルであり、実施形態では左ハンドル車とされている。
【００２５】
図２に示すように、フロントウインドガラス５１には、ハッチングを付した領域が視界制限領域として設定されている。この視界制限領域は、例えばカラー式の液晶フィルムをハッチングで示した領域に貼り付けることにより構成されて、その通電状態を変更することにより、透明な視界確保状態と、半透明あるいは非透明な視界制限状態との間で切換可能となっている。すなわち、図１に示す状態では、フロントウインドガラス５１の全範囲が視界確保状態とされ、図２に示す状態は、最大面積範囲での視界制限状態が示されている。
【００２６】
上記視界制限領域は、フロントウインドガラス５１の全周縁部を取り囲むように全体的に環状として形成されている。より具体的には、フロントウインドガラス５１の上縁部に沿って車幅方向に長くされた上視界制限領域Ｓ１と、フロントウインドガラス５１の下縁部に沿って車幅方向に長くされた下視界制限領域Ｓ２と、フロントピラー５３の内周縁部に沿って上下方向に長くされた左右の側部視界制限領域Ｓ３、Ｓ４とから構成されている。上下の視界制限領域Ｓ１とＳ２との左右端部同士が、左右の視界制限領域Ｓ３あるいはＳ４により連結された形状とされている。なお、以下の説明で、各視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４を区別する必要のないときは、単に「Ｓ」の符号を用いて説明することもある。
【００２７】
上記各視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４は、通電カットにより、透明な視界確保状態とされる。一方、通電された視界制限状態においては、通電態様を変更することにより、その透過率および色が変更可能となっている。例えば、透過率０％〜６０％の範囲で変更可能とされ、また、例えば黒色と灰色と緑色と青色とで変更可能となっている。
【００２８】
図２は、各視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４について、それぞれ最大範囲での視界制限状態のときを示してあるが、各視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４について、部分的に視界制限状態とすることも可能となっている。この部分的に視界制限状態とする態様が、図３〜図７を図２と対比させることにより明確となる。
【００２９】
次に、視界制限されたときの好ましい形状例について説明する。まず、図３は、上下の視界制限領域Ｓ１とＳ２とを利用した視界制限を行っている状態が示される（視界制限領域Ｓ３、Ｓ４による視界制限はなし）。この図３では、上視界制限領域Ｓ１により視界制限された形状が、車幅方向中央部がもっとも下方に突出し、車幅方向外側に向かうにつれてほほ直線に近い形で徐々に下方への突出量が小さくなった形状とされる。また、下視界制限領域Ｓ２により視界制限された形状が、車幅方向中央部がもっとも上方に突出し、車幅方向外側に向かうつれて徐々に上方への突出量が小さくなるように緩やかに湾曲された山形形状とされている。この図３のような設定により、走行中、特に高速走行中において、矢印で示す斜め上方に向かうオプティカルフロー（走行中に運転者が認識する景色の流れ方向）が上側の視界制限形状に沿うように、また矢印で示す斜め下方に向かうオプティカルフローが下側の視界制限形状に沿うようになり、運転の爽快感や眠気防止の上で好ましい設定となる。
【００３０】
図３の下視界制限領域Ｓ２の形状設定は、特に高速走行の際に、車両近傍部分を運転者に認識させないようにして、疲労軽減の上で好ましいものとなる。また、図３の上視界制限領域Ｓ１の形状設定は、運転者が直接的には視認することが少ない不必要な上方視界部分を遮断して、眩しさの低減や疲労低減等の上で好ましいものとなる。なお、各視界制限領域Ｓ１、Ｓ２での視界制限部位の透過度を、例えばフロントウインドガラス５１の外周縁部に近づくほど透過度が低くなるように徐々に変化させることもできる（勿論、全範囲について透過度を一定とすることもできる）。また、晴天時での透過度を低くし（視界制限度合いを高くする）、曇天等の周囲が暗いときは透過度を高める等のこともできる．同様に、視界制限された部位の色についても、変化させることができる。例えば、晴天時には、黒色等のダーク系の色とし、曇天時には例えば青色系の明るい色を用いるようにすることができる。勿論、色についても、その濃さを、例えばフロントウインドガラス５１の外周縁部に近づくほど濃くする等のこともできる。
【００３１】
図４は、左右の視界制限領域Ｓ３、Ｓ４を利用して、フロントウインドガラス５１の左右端部のうち、上下方向略中間部から上方に向かうコーナ部分を視界制限するように略三角形状としてある。また、略三角形状とされた視界制限部分の内周縁部は、上下方向にほぼまっすぐ伸びる略直線状としてある。図４に示すような設定により、近景の付加や遠近感の補正に好ましいものとなる。また、運転席に近い側のフロントピラー５３の上端部および下端部のそれぞれに対して、矢印で示すオプティカルフローがほぼ垂直に近い角度で遮蔽される形で整流され、前方への注意を向上させ安定感を向上させる上でも好ましい設定となっている。
【００３２】
図４では、さらに、下視界制限領域Ｓ２を利用して、ステアリングハンドル５の前方においてインストルメントパネル４に配設されるメータフード６の上方を覆うように、小さな山形形状となるようにして視界制限された形状を形成してある。これにより、近景の付加や遠近感の補正の上でより一層好ましいものとなる。
【００３３】
図５は、視界制限領域Ｓ２による視界制限された形状を、走行している道路の白線６１と６２とをそれぞれ独立して左右から挟むような形状としてある。すなわち、道路の左端を示す白線６１と左右の道路を仕切る分離線となる白線（ドット線）６２について、インストルメントパネル４付近で流出する部分については視界制限はなしとし、その他の部分を視界制限するようにしてある。図５の例では、視界制限された形状の上方への突出量は小さく、かつ上方への突出量は車幅方向全長に渡ってほぼ同一とされている。図５のような設定により、白線６１、６２が吸い込まれるような印象を運転者に与えて、白線６１、６２に沿った安定した走行感を得ることや、白線６１、６２に沿う運転を促す上で好ましいものとなる。図５の例は、緩やかなカーブを含む直線路を走行しているときで、特に高速道路の緩やかなカーブを含む直線路を走行しているときに好ましい設定となる。
【００３４】
図６、図７は、運転者側のフロントピラー５３の下部におけるフロントウインドガラス５１のコーナ部の曲率半径を視覚的に変更するようにしたものである。すなわち、視界制限領域Ｓ３（または下視界制限領域Ｓ２）のうち、上記コーナ部に相当する領域について、斜め上方に向けて凹となった略円弧形状としてある。図６は、曲率半径Ｒが小さく、図７は曲率半径Ｒを大きくした場合を示す。この曲率半径Ｒの設定は、運転者から目視される外界の急変を少なくしていわゆるチラチラ感を減少する効果がある。例えば、曲線路を走行しているときに、図７に示すように道路の白線６３が上記コーナ部から流出するように視認されることになるが、このようなときのチラチラ感を低減する上で好ましいものとなる。そして、曲率半径Ｒが小さいときは、高い周波数を遮断するフィルタ効果があり、曲率半径Ｒが大きいときは低い周波数を遮断するフィルタ効果がある。なお、曲率半径Ｒと上記フィルタ周波数との関係が図８に示される。
【００３５】
図９は、前述した視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４を形成するための電気式の表示膜４０への通電部分の構成例を示すものであり、実施形態では、フロントピラー５３部分から通電を行うようにしてある。すなわち、フロントピラー５３は、ピラーインナ５３Ａと、ピラーアウタ５３Ｂとにより閉断面として構成されて、レインフォースメント５３Ｃにより補強されている。そして、ピラーインナ５３Ａの内側には、ピラートリム５３Ｄが配設されている。表示膜４０の電極４０ａに対して通電用の配線４１が接続され、この配線４１が、ピラーインナ５３Ａとピラートリム５３Ｄとの間の隙間を通して配設されている。そして、配線４１の途中には接続カプラ４２が設けられており、この接続カプラ４２はピラーインナ５３Ａに保持されている。なお、このような電気式の表示膜は各種のものが実用化されているので、適宜のものを選択して使用することができる。
【００３６】
図１０は、前述したような視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４による視界制限を行う制御系等例が示される。また、図１１に、図１０に示す各種センサや機器類の車両への配設例が示される。
【００３７】
図１０において、遮蔽手段制御部７１は、視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４を構成する前述の表示膜４０（図９参照）への通電制御を実行するものであり、視界制限実行領域やそのときの透過率や色等に応じた通電信号を出力する。また、７２は、運転者によりマニュアル操作されて、視界制限を実行するか否かの選択用となる（オフ選択のときは、視界制限は一切なしとされる）。
【００３８】
また、遮蔽動作算出部７３は、各算出部７４〜７６と情報の授受がされると共に、各処理部７７〜７９からの信号が入力される。遮蔽範囲算出部７４により、視界制限する範囲が算出される。透過度分布算出部７５により、透過率や透過度分布が算出される。遮蔽色算出部７６により、視界制限部位の色や色分布が算出される。各算出部７４〜７６での算出は、遮蔽動作算出部７３を介して、各処理部７７〜７９からの情報に基づいて行われる。さらに、遮蔽動作算出部７３には、視界制限条件・態様記憶部７０で記憶されている情報が入力される。この視界制限条件・態様記憶部７０は、あらかじめシミュレーションによって得られた車外の状況や乗員の特徴、車両状況等々の条件・態様に応じて、好ましい視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４の設定例（組み合わせ例）を多数記憶しているものである。
【００３９】
乗員特徴量処理部７７は、車内を撮影する車内カメラ８１や生体センサ８２からの信号に基づいて、乗員特徴を算出するものである（体格や脳の働き、視線方向の検出で、図１１をも参照）。車内カメラ８１は、運転席ＳＳに着座された乗員Ｊの体格や眼の位置（視点）を検出する。また、生体センサ８２としては、実施形態では、図１１に示すように、乗員Ｊの脳波を検出する非接触型の脳波センサ８２ａ、乗員Ｊの大腿部の血流を検出する血流センサ８２ｂ、乗員Ｊの手指の血流を検出する血流センサ８２ｃ（ステアリングハンドル５５に内蔵）、乗員Ｊの音声を収集する（感情を推定する）マイク８２ｄとから構成されている。
【００４０】
車両挙動処理部７８には、車両内通信網となるＣＡＮ８３を介して、車両情報としての例えば車速、加速度、横Ｇ、ハンドル舵角等が入力される。また、車両挙動処理部７８は、ナビゲーション装置８４から、現在走行中の道路に関する情報（例えば、高速道路、市街地路、直線路、曲線路、登坂路、降坂路等の情報や、渋滞等に関する交通情報等）が入力される。周辺情報処理部７９には、車両前方を撮影する車外カメラ８５からの前方映像やインターネット８６を介しての各種情報（渋滞情報等の交通情報等）が入力される。
【００４１】
上記各種の情報は、前記各算出部７３〜７６での算出に適宜利用され、その算出結果は、遮蔽動作算出部７３で総合されて、遮蔽手段制御部７１に出力される。遮蔽手段制御部７１からの制御信号に基づいて、例えば、視界制限する範囲が例えば図３のようにされ、かつ視界制限している範囲の透過度および透過度の分布、色および色分布が設定（実行）される。遮蔽動作算出部７３は、各処理部７７〜７９から得られる現在の状況を、視界制限条件・態様記憶部７０の記憶内容と照合して、その時々において好適な視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４を算出する。
【００４２】
なお、各算出部７４〜７６を無くして、視界制限条件・態様記憶部７０に記憶されているシミュレーションにより得られた記憶情報（視界制限領域の好ましい設定情報）にのみ基づいて視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４の設定を行うようにしてもよい。逆に、視界制限条件・態様記憶部７０を無くして、各算出部７４〜７６での算出結果にのみ基づいて視界制限領域Ｓ１〜Ｓ４を設定させるようにしてもよい。
【００４３】
次に、図１２のフローチャートを参照しつつ、図１０に示す制御系等での制御例を説明するが、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ５１において、各種機器類８１〜８６からの信号が入力された後、Ｑ５２〜Ｑ５４において、各処理部７７〜７９での処理が実行される（乗員特徴量処理部７７では乗員Ｊの視点をも検出される）。この後、Ｑ５５〜Ｑ５７において、各算出部７４〜７６での算出が行われる。この後、Ｑ５８において、遮蔽動作算出部７３での算出が行われる。この後、Ｑ５９において、Ｑ５８での算出結果に応じた遮蔽手段制御部７１による制御が行われる。
【００４４】
図１３は、視界制限をマニュアル選択によって、オートモードによる視界制限の実行と、視界制限する部位や形状等をマニュアル選択で行う場合の制御例が示される。なお、マニュアルモードでは、例えば図３、図４、図５等の設定うち任意の１つあるいは任意の複数の組み合わせを選択できるようにしてある。
【００４５】
図１３において、まず、Ｑ６１でオートモードが選択されているか否かが判別される。このＱ６１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６２〜Ｑ６４の処理が行われる。すなわち、Ｑ６２において各出力情報が入力され（図１２のＱ５１の処理に対応）、Ｑ６３において、遮蔽パターンが決定され（図１２のＱ５３〜Ｑ５８の処理に対応）、Ｑ６４において、視界制限する部分がＱ６３で決定されたパターンとなるように制御される（図１２のＱ５９の処理対応）。
【００４６】
前記Ｑ６１の判別でＮＯのときは、Ｑ６５において、遮蔽パターンの選択が行われているか否かが判別される。このＱ６５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６６において、選択されたパターンとなるように視界制限される。Ｑ６５の判別でＮＯのときは、視界制限することが不要なときであり、このときはＱ６７において、視界制限を行うことが禁止される。
【００４７】
ここで、視界制限する部位、視界制限部分の大きさや形状、透過度、色等については、例えば、走行状態（車両状態）、道路状態、車両周辺状態、視界状態（夜間、昼間、雨天、晴天、曇天等の区別）等の任意の１つあるいは任意の複数の組み合わせに応じてあらかじめ好ましい設定を記憶手段に記憶しておき、現在の走行状態や道路状態等に応じた好ましい設定を記憶手段から読み出して、の読み出した結果の内容で視界制限を行うのが好ましい。また、マニュアル選択によって視界制限部位等を選択させる場合は、車両の取り扱い説明書等により、状況に応じて選択するのが好ましいとされる視界制限例を図示等により明示しておくのが好ましい。
【００４８】
走行状況や道路状況等に応じた好ましい視界制限を決定するために、例えばドライビングシミュレータを利用したシミュレーションによって決定することができ、シミュレーション結果は、前述した視界制限条件・態様記憶部７０に記憶しておけばよい。このとき、脳波や血流をも加味したシミュレーションを行って、前述した視界制限のための情報として利用するのが好ましいものである。
【００４９】
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。例えば、視界制限領域の設定を、ヘッドアップディスプレイによって行う等、適宜の手法によりなし得る。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、フロントウインドガラスの窓枠形状を視覚的に変更可能として、運転者にとって好ましい窓枠形状とすることができる。
【符号の説明】
【００５１】
Ｓ１:上視界制限領域
Ｓ２：下視界制限領域
Ｓ３：左側部視界制限領域
Ｓ４：右側部視界制限領域
ＤＳ:ドライビングシミュレータ
Ｊ：被験者
３：スクリーン
４：プロジェクタ
５：反応スイッチ
６：脳波センサ
４０：表示膜（Ｓ１〜Ｓ４用）
５１：フロントウインドガラス
５２：ルーフ
５３：フロントピラー
５４:インストルメントパネル
５５：ステアリングハンドル
５６：メータフード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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】
0006311524.tif 000014