(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者の視点位置を算出する視点位置算出装置であって、
前記車両に設けられた第１の車載ミラーの角度と前記車両の運転席の着座中心位置とに基づいて、前記運転者の第１の推定視点位置を算出する第１推定視点位置算出手段と、
前記車両に設けられた第２の車載ミラーの角度と前記車両の運転席の着座中心位置とに基づいて、前記運転者の第２の推定視点位置を算出する第２推定視点位置算出手段と、
前記車両に設けられた第３の車載ミラーの角度と前記車両の運転席の着座中心位置とに基づいて、前記運転者の第３の推定視点位置を算出する第３推定視点位置算出手段と、
前記第１の推定視点位置、前記第２の推定視点位置、及び前記第３の推定視点位置が一致するか否かを判定する一致条件判定手段と、
前記一致条件判定手段が全ての前記推定視点位置は一致すると判定した場合、前記第１の推定視点位置、前記第２の推定視点位置又は前記第３の推定視点位置を前記運転者の視点位置として算出する視点位置算出手段と、
を備え、
前記視点位置算出手段は、前記一致条件判定手段が前記第１の推定視点位置、前記第２の推定視点位置、及び前記第３の推定視点位置の全てが一致しないと判定した場合、前記第１の推定視点位置、前記第２の推定視点位置、及び前記第３の推定視点位置に基づいて前記運転者の視点位置を算出し、前記視点位置として前記第１の推定視点位置、前記第２の推定視点位置、及び前記第３の推定視点位置を頂点とする三角形の内側の位置を算出することを特徴とする視点位置算出装置。
【請求項２】
前記第１の車載ミラー、前記第２の車載ミラー、及び前記第３の車載ミラーは、それぞれ前記車両のルームミラー、前記車両の右サイドミラー、及び前記車両の左サイドミラーのうちいずれかのミラーであることを特徴とする請求項１に記載の視点位置算出装置。
【請求項３】
前記推定視点位置が予め設定されたアイレンジ内に存在するか否かを判定するアイレンジ判定手段を更に備え、
前記一致条件判定手段は、前記アイレンジ判定手段が二箇所以上の前記推定視点位置が前記アイレンジ内に存在すると判定した場合、前記アイレンジ内に存在すると判定された推定視点位置について一致するか否かを判定し、
前記視点位置算出手段は、前記一致条件判定手段が前記アイレンジ内に存在すると判定された推定視点位置のうちいずれかの位置は一致しないと判定した場合、前記アイレンジ内に存在すると判定された推定視点位置に基づいて、前記視点位置を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の視点位置算出装置。
【請求項４】
前記アイレンジ判定手段がいずれかの前記推定視点位置が前記アイレンジ内に存在しないと判定した場合、前記運転者に対して警告を行う警告手段を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の視点位置算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者の視点位置を算出する視点位置算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術文献として特開平１０―１７６９２８号公報が知られている。この公報には、車両のルームミラーやサイドミラーの角度をもとに、運転者の視点位置を測定する視点位置測定装置が記載されている。この視点位置測定装置では、ルームミラーやサイドミラーの角度に基づいて、複数のミラーから運転者の視点位置に向かう直線を求め、求めた直線と運転席の中心面との交点を視点位置として測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０―１７６９２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した視点位置測定装置においては、複数のミラーから求めた直線と運転席の中心面との交点が一致しなかった場合についての検討が十分なされておらず、視点位置の測定に関する信頼性が高いとは言えなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、運転者の視点位置の算出に係る信頼性の向上を図ることができる視点位置算出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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、車両の運転者の視点位置を算出する視点位置算出装置であって、車両に設けられた第１の車載ミラーの角度と車両の運転席の着座中心位置とに基づいて、運転者の第１の推定視点位置を算出する第１推定視点位置算出手段と、車両に設けられた第２の車載ミラーの角度と車両の運転席の着座中心位置とに基づいて、運転者の第２の推定視点位置を算出する第２推定視点位置算出手段と、第１の推定視点位置及び第２の推定視点位置が一致するか否かを判定する一致条件判定手段と、一致条件判定手段が第１の推定視点位置及び第２の推定視点位置は一致すると判定した場合、第１の推定視点位置又は第２の推定視点位置を運転者の視点位置として算出する視点位置算出手段と、を備え、視点位置算出手段は、一致条件判定手段が第１の推定視点位置及び第２の推定視点位置が一致しないと判定した場合、第１の推定視点位置及び第２の推定視点位置に基づいて、運転者の視点位置を算出することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る視点位置算出装置によれば、運転者が自らの視点位置に合わせて車載ミラーの角度を調整することを利用して、車載ミラーの角度と運転席の着座中心位置とに基づき運転者の視点位置の算出を行うので、視点位置検出用の機器等を新たに設けることなく、運転者の視点位置の算出を容易に実現することができる。しかも、本発明に係る視点位置算出装置では、各車載ミラーに応じて求められる推定視点位置が一致するときは当該推定視点位置を視点位置として算出し、一致しないときは各推定視点位置に基づいて視点位置を算出する。従って、この視点位置算出装置によれば、一致しない場合に第１の推定視点位置や第２の推定視点位置を視点位置とみなさず適切に視点位置の算出を行うので、運転者の視点位置の算出に係る信頼性の向上を図ることができる。
【０００８】
また、本発明に係る視点位置算出装置においては、車両に設けられた第３の車載ミラーの角度と車両の運転席の着座中心位置とに基づいて、運転者の第３推定視点位置を算出する第３推定視点位置算出手段を更に備え、一致条件判定手段は、第１の推定視点位置、第２の推定視点位置、及び第３の推定視点位置が一致するか否かを判定し、視点位置算出手段は、一致条件判定手段が推定視点位置の全てが一致すると判定した場合、いずれかの推定視点位置を運転者の視点位置として算出し、一致条件判定手段が第１の推定視点位置、第２の推定視点位置、及び第３の推定視点位置のうちいずれかの位置が一致しないと判定した場合、第１の推定視点位置、第２の推定視点位置、及び第３の推定視点位置に基づいて、運転者の視点位置を算出することが好ましい。
【０００９】
本発明に係る視点位置算出装置によれば、第１〜第３の車載ミラーの角度からそれぞれ求められる三箇所の推定視点位置に基づいて運転者の視点位置を算出するので、二箇所の推定視点位置に基づいて視点位置を算出する場合と比べて、更に信頼性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る視点位置算出装置においては、第１の車載ミラー、第２の車載ミラー、及び第３の車載ミラーは、それぞれ車両のルームミラー、右サイドミラー、及び左サイドミラーのうちいずれかのミラーであることが好ましい。
この場合、運転者の後方視界確認に必須であるルームミラー、右サイドミラー、及び左サイドミラーを第１〜第３の車載ミラーとして推定視点位置を算出するので、信頼性の向上に有利である。
【００１１】
また、本発明に係る視点位置算出装置においては、視点位置算出手段は、一致条件判定手段が推定視点位置の全てが一致しないと判定した場合、第１の推定視点位置、第２の推定視点位置、及び第３の推定視点位置を頂点とする三角形の内側の位置を視点位置として算出することが好ましい。
本発明に係る視点位置算出装置によれば、推定視点位置の全てについて一致しない場合であっても、各推定視点位置の位置関係に基づいて適切に視点位置を算出することができる。
【００１２】
また、本発明に係る視点位置算出装置においては、推定視点位置が予め設定されたアイレンジ内に存在するか否かを判定するアイレンジ判定手段を更に備え、一致条件判定手段は、アイレンジ判定手段が二箇所以上の推定視点位置がアイレンジ内に存在すると判定した場合、アイレンジ内に存在すると判定された推定視点位置について一致するか否かを判定し、視点位置算出手段は、一致条件判定手段がアイレンジ内に存在すると判定された推定視点位置のうちいずれかの位置は一致しないと判定した場合、アイレンジ内に存在すると判定された推定視点位置に基づいて、視点位置を算出することが好ましい。
本発明に係る視点位置算出装置によれば、車両に対して予め設定されたアイレンジ内に存在する推定視点位置についてのみ一致の判定及び視点位置の算出を行うので、故障等により誤って算出された推定視点位置から視点位置が算出されることを回避でき、視点位置の算出に係る信頼性の向上を図ることができる。
【００１３】
また、本発明に係る視点位置算出装置においては、アイレンジ判定手段がいずれかの推定視点位置がアイレンジ内に存在しないと判定した場合、運転者に対して警告を行う警告手段を更に備えることを更に備えることが好ましい。
本発明に係る視点位置算出装置によれば、アイレンジ内にいずれかの推定視点位置が存在しないと判定した場合、いずれかの車載ミラーの角度や運転者の運転姿勢が適切ではないと考えられることから、運転者に対して警告を行う。これにより、車載ミラーの角度や運転者の運転姿勢が適切ではない場合、運転者に確認を促すことができるので、車両の走行の安全性の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、運転者の視点位置の算出に係る信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る視点位置算出装置の第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１の視点位置算出装置による視点位置の算出を説明するための概略図である。
【図３】ＨＵＤの構成を示す概略側面図である。
【図４】視点位置の算出を説明するための概略平面図である。
【図５】視点位置の算出を説明するための車両右側から見た概略側面図である。
【図６】視点位置の算出を説明するための車両左側から見た概略側面図である。
【図７】アイレンジを説明するための概略側面図である。
【図８】推定視点位置が一致しない場合を説明するための概略図である。
【図９】推定視点位置が一致しない場合における視点位置の算出を説明するための概略側面図である。
【図１０】ＨＵＤの虚像を示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係る視点位置算出装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示す視点位置算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施形態に係る視点位置算出装置を示すブロック図である。
【図１４】視点位置の算出を説明するための概略図である。
【図１５】視点位置の算出を説明するための概略平面図である。
【図１６】視点位置の算出を説明するための概略側面図である。
【図１７】推定視点位置が一致しない場合を説明するための概略図である。
【図１８】推定視点位置が一致しない場合における視点位置の算出を説明するための概略側面図である。
【図１９】第２の実施形態に係る視点位置算出装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２０】図１９に示す視点位置算出処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】視点位置の算出に係る他の例を説明するための概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図面中、ＸＹＺ直交座標系により、車両の前後方向をＸ軸、車幅方向をＹ軸、車両の上下方向をＺ軸として表す。また、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１７】
［第１の実施形態］
図１及び図２に示されるように、第１の実施形態に係る視点位置算出装置１は、車両の右サイドミラーＲ及び左サイドミラーＬの角度に基づいて運転者の視点位置ＥＰを算出するものである。視点位置算出装置１は、算出した視点位置ＥＰに応じて、車両のＨＵＤ［Head  Up  Display］３０の表示位置の調整を行う。右サイドミラーＲ及び左サイドミラーＬは、それぞれ特許請求の範囲に記載の第１の車載ミラー及び第２の車載ミラーに相当する。
【００１８】
図３に示されるように、ＨＵＤ３０は、ウインドシールドＷ上に実景と重なる虚像Ｖを投影することで、運転者の視界内に各種情報を表示するものである。ＨＵＤ３０は、車両のダッシュボード内に埋め込まれた埋め込み式のＨＵＤである。ＨＵＤ３０は、ダッシュボード内に埋め込まれた筐体３１と、筐体３１内に配置された表示デバイス３２、反射部材３３、及び反射部材アクチュエータ３４とを備えている。筐体３１には、表示デバイス３２から出力された光をウインドシールドＷに照射するための開口部Ｇが形成されている。ＨＵＤ３０は、表示デバイス３２から出力された光を反射部材３３により開口部Ｇへ向けて反射し、ウインドシールドＷに照射することで虚像Ｖを形成する。虚像Ｖを形成する光の光路をＵとして表す。視点位置算出装置１は、反射部材アクチュエータ３４を制御して反射部材３３の角度や位置を変更させることで、ＨＵＤ３０の虚像Ｖの表示位置を調整する。ＨＵＤ３０は、上下方向だけでなく左右方向にも虚像Ｖの表示位置を調整可能な構成となっている。
【００１９】
以下、視点位置算出装置１による運転者の視点位置ＥＰの算出について説明する。
【００２０】
図２に示されるように、視点位置算出装置１は、運転者が所定の確認位置を視認できるようにサイドミラーＲ，Ｌの角度を調整することを利用して運転者の視点位置ＥＰの算出を行う。ここで、図４及び図５に示されるように、運転者が右サイドミラーＲによって車両右後方の確認位置ＲＰを視認できるように右サイドミラーＲの角度を調整した場合を考える。この場合、車両右後方の確認位置ＲＰから右サイドミラーＲに向かう光は、右サイドミラーＲの鏡面で反射して運転者の視点位置ＥＰに至る。この光の通る光路をＨ１とする。
【００２１】
また、運転者の姿勢について前屈みの姿勢や多少後ろに反った姿勢で運転することはあっても左右に傾いた姿勢で運転する場合は少ないことから、運転者の視点位置ＥＰは運転席の着座中心位置を含むＸＺ平面である運転席着座中心面Ｔ内に存在すると考えられる。この場合、運転者の視点位置ＥＰは、光路Ｈ１と運転席着座中心面Ｔとの交点に等しいと推定される。このことから、視点位置算出装置１は、運転席着座中心面Ｔと光路Ｈ１との交点である第１の推定視点位置ＥＰＲＳを視点位置ＥＰの候補として算出する。
【００２２】
次に、視点位置算出装置１による第１の推定視点位置ＥＰＲＳの算出について説明する。なお、各位置の座標についてはＨＵＤ３０の開口部Ｇを座標原点として表す。
【００２３】
車両の右サイドミラーＲについて、図４に示されるように、ＹＺ平面と平行になるように右サイドミラーＲを立てた状態を初期状態とし、初期状態における右サイドミラーＲの鏡面の中心位置ＲＳを座標（ＸＲ、ＹＲ、ＺＲ）として表す。また、運転者による角度調整後の右サイドミラーＲの鏡面の中心位置ＲＳｍｖを座標（ＸＲｍｖ、ＹＲｍｖ、ＺＲｍｖ）として表す。
【００２４】
ここで、ＸＹ平面における幾何学的関係について考える。ＸＹ平面内で右サイドミラーＲが初期状態から変化した角度をθ１とすると、角度調整後の右サイドミラーＲの中心位置ＲＳｍｖの座標のうちＸＲｍｖ，ＹＲｍｖは以下の式（１），（２）で表される。
【数１】
0005234063.tif 000002
【００２５】
この場合、車両右後方の確認位置ＲＰ、右サイドミラーＲの中心位置ＲＳｍｖ、及び運転者の視点位置ＥＰを結ぶ光路Ｈ１は、Ｚ軸方向から見て図４に示す幾何学的関係を有している。すなわち、光路Ｈ１がＸＹ平面内で右サイドミラーＲの中心位置ＲＳｍｖを頂点として形成する角の大きさはθ１の２倍に等しい。このことから、光路Ｈ１と運転席着座中心面Ｔとの交点である第１の推定視点位置ＥＰＲＳの座標（ＸＲＳ、ＹＲＳ、ＺＲＳ）のＸＲＳは、式（１），（２）を用いて以下の式（３）として表される。
【数２】
0005234063.tif 000003
【００２６】
また、第１の推定視点位置ＥＰＲＳは、運転席着座中心面Ｔ上に存在するため、運転席着座中心面ＴのＹ座標をｙ０とすると、第１の推定視点位置ＥＰＲＳのＹ座標であるＹＲＳはｙ０に等しい。
【００２７】
次に、ＸＺ平面における幾何学的関係について考える。図５に示されるように、ＸＺ平面内で右サイドミラーＲが初期状態から変化した角度をθ３とすると、角度調整後の右サイドミラーＲの中心位置ＲＳｍｖの座標ＸＲｍｖ，ＺＲｍｖは以下の式（４），（５）で表される。
【数３】
0005234063.tif 000004
【００２８】
このとき、光路Ｈ１は、Ｙ軸方向から見て図５に示す幾何学的関係を有し、ＸＺ平面内で右サイドミラーＲの中心位置ＲＳｍｖを頂点とする角の大きさはθ３の２倍に等しくなる。第１の推定視点位置ＥＰＲＳのＺ座標であるＺＲＳは、式（４），（５）を用いて以下の式（６）として表される。
【数４】
0005234063.tif 000005
【００２９】
以上の式（３），（６）及び運転席着座中心面ＴのＹ座標ｙ０から第１の推定視点位置ＥＰＲＳの座標（ＸＲＳ、ＹＲＳ、ＺＲＳ）が求められる。
【００３０】
次に、視点位置算出装置１による第２の推定視点位置ＥＰＬＳの算出について説明する。第２の推定視点位置ＥＰＬＳは、車両の左サイドミラーＬの角度に基づいて算出される視点位置ＥＰの候補である。
【００３１】
車両の左サイドミラーＬについて、図４に示されるように、初期状態における鏡面の中心位置ＬＳを座標（ＸＬ、ＹＬ、ＺＬ）で表す。また、運転者による角度調整後の左サイドミラーＬの鏡面の中心位置ＬＳｍｖを座標（ＸＬｍｖ、ＹＬｍｖ、ＺＬｍｖ）で表す。
【００３２】
右サイドミラーＲの場合と同様に、ＸＹ平面内で左サイドミラーＬが初期状態から変化した角度をθ２とすると、図４に示す幾何学的関係から角度調整後の左サイドミラーＬの中心位置ＬＳｍｖの座標ＸＬｍｖ，ＹＬｍｖは以下の式（７），（８）で表される。
【数５】
0005234063.tif 000006
【００３３】
この場合、車両左後方の確認位置ＬＰ、左サイドミラーＬの中心位置ＬＳｍｖ、及び運転者の視点位置ＥＰを結ぶ光路Ｈ２は、Ｚ軸方向から見て図４に示す幾何学的関係を有する。すなわち、光路Ｈ２は、ＸＹ平面内で左サイドミラーＬの中心位置ＬＳｍｖを頂点とする角の大きさはθ２の２倍に等しい。このことから、光路Ｈ２と運転席着座中心面Ｔとの交点である第２の推定視点位置ＥＰＬＳの座標（ＸＬＳ、ＹＬＳ、ＺＬＳ）のＸＬＳは、式（７），（８）を用いて以下の式（９）として表される。
【数６】
0005234063.tif 000007
【００３４】
また、第２の推定視点位置ＥＰＬＳは、運転席着座中心面Ｔ上に存在するため、運転席着座中心面ＴのＹ座標をｙ０とすると、第２の推定視点位置ＥＰＬＳのＹ座標であるＹＬＳはｙ０として求められる。
【００３５】
次に、ＸＺ平面における幾何学的関係について考える。図６に示されるように、ＸＺ平面内で左サイドミラーＬが変化した角度をθ４とすると、角度調整後の左サイドミラーＬの中心位置ＬＳｍｖの座標ＸＬｍｖ，ＺＬｍｖは以下の式（１０），（１１）で表される。
【数７】
0005234063.tif 000008
【００３６】
光路Ｈ２は、Ｙ軸方向から見て図６に示す幾何学的関係を有し、ＸＺ平面内で左サイドミラーＬの中心位置ＬＳｍｖを頂点とする角の大きさはθ４の２倍に等しくなる。このため、第２の推定視点位置ＥＰＬＳのＺ座標は、式（１０），（１１）を用いることで以下の式（１２）として表される。
【数８】
0005234063.tif 000009
【００３７】
以上の式（９），（１２）及び運転席着座中心面ＴのＹ座標ｙ０から第２の推定視点位置ＥＰＲＳの座標（ＸＲＳ、ＹＲＳ、ＺＲＳ）が求められる。
【００３８】
視点位置算出装置１は、算出した第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳについて、図３及び図７に示すアイレンジＥＲ内に存在するか否かを判定する。アイレンジＥＲは、極めて特殊な運転姿勢や体格の運転者を除きほとんどの運転者の視点位置ＥＰが含まれる範囲として予め設定された範囲である。車両に備えられたＨＵＤ３０は、アイレンジＥＲ内の視点からウインドシールドＷに投影する虚像Ｖが適切に視認できるように設計されている。
【００３９】
図７に示されるように、運転席着座中心面Ｔ内におけるアイレンジＥＲは、ＨＵＤ３０の開口部Ｇ（座標原点）を基準とした所定の仰角許容範囲α１〜α２として表すことができる。α１は、アイレンジＥＲに対応する最小の仰角である。仰角α１による法線をＱ１として示す。また、α２は、アイレンジＥＲに対応する最大の仰角である。仰角α２による法線をＱ２として示す。このとき、ある座標（ｓ、ｔ、ｕ）に対する仰角αは、座標原点を（Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０）として以下の式（１３）から求められる。
【数９】
0005234063.tif 000010
【００４０】
視点位置算出装置１は、算出した第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳについて、仰角β，γをそれぞれ算出し、これらの仰角β，γがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれるか否かを判定する。
【００４１】
視点位置算出装置１は、仰角β，γがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれると判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳはアイレンジＥＲ内に存在すると判定する。視点位置算出装置１は、仰角β，γがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれないと判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳはアイレンジＥＲ内に存在しないと判定する。
【００４２】
視点位置算出装置１は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ又は第２の推定視点位置ＥＰＬＳがアイレンジＥＲ内に存在しないと判定した場合、サイドミラーＲ，Ｌの角度や運転者の運転姿勢が適切ではないと判断して運転者に警告を行う。
【００４３】
視点位置算出装置１は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳがアイレンジＥＲ内に存在すると判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳが一致するか否かを判定する。なお、一致するか否かの判定条件は、各推定視点位置間の距離が所定値以下のときに満たされる。この所定値は、視点位置の算出精度を確保するため装置の演算精度等に応じて適切に設定される。
【００４４】
視点位置算出装置１は、図４〜図６に示されるように、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳが一致すると判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ又は第２の推定視点位置ＥＰＬＳを運転者の視点位置ＥＰとして算出する。すなわち、視点位置算出装置１は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳの座標（ＸＲＳ、ＹＲＳ、ＺＲＳ）又は第２の推定視点位置ＥＰＬＳの座標（ＸＬＳ、ＹＬＳ、ＺＬＳ）を視点位置ＥＰの座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）として算出する。
【００４５】
また、視点位置算出装置１は、図８及び図９に示されるように、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳが一致しないと判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳから等距離の中点位置を運転者の視点位置ＥＰとして算出する。この場合の視点位置ＥＰの座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、以下の式（１４）〜式（１６）から求められる。
【数１０】
0005234063.tif 000011
【００４６】
次に、上述した視点位置算出装置１の構成について説明する。
【００４７】
図１に示されるように、第１の実施形態に係る視点位置算出装置１は、装置を統括的に制御するＥＣＵ［Electronic  Control  Unit］２を備えている。ＥＣＵ２は、ＣＰＵ[Central  Processing  Unit]、ＲＯＭ[Read  Only  Memory]、ＲＡＭ[Random  Access  Memory]などからなる電子制御ユニットである。ＥＣＵ２は、イグニッションスイッチ３、右サイドミラー検出部４、左サイドミラー検出部５、表示位置調整部６、及び警告出力部７と電気的に接続されている。
【００４８】
イグニッションスイッチ３は、運転者が車両のエンジンを始動するためのスイッチである。イグニッションスイッチ３がＯＮにされることで、車両のエンジンと連動して視点位置算出装置１が起動する。イグニッションスイッチ３がＯＦＦにされることで、視点位置算出装置１は機能停止する。
【００４９】
右サイドミラー検出部４は、車両の右サイドミラーＲの角度を検出する。右サイドミラー検出部４は、検出した右サイドミラーＲの角度に関する右サイドミラー角度信号をＥＣＵ２に出力する。左サイドミラー検出部５は、車両の左サイドミラーＬの角度を検出する。左サイドミラー検出部５は、検出した左サイドミラーＬの角度に関する左サイドミラー角度信号をＥＣＵ２に出力する。
【００５０】
表示位置調整部６は、ＨＵＤ３０の反射部材アクチュエータ３４を駆動して、ＨＵＤ３０による虚像Ｖの表示位置の調整を行う。表示位置調整部６は、ＥＣＵ２からの指令に応じてＨＵＤ３０の表示位置を調整する。警告出力部７は、運転者に対して警告音声の出力を行う。警告出力部７は、ＥＣＵ２からの指令に応じて所定の内容の警告音声を出力する。警告出力部７は、特許請求の範囲に記載の警告手段として機能する。
【００５１】
ＥＣＵ２は、角度調整判定部１１、第１推定視点位置算出部１２、第２推定視点位置算出部１３、アイレンジ判定部１４、一致条件判定部１５、及び視点位置算出部１６を有している。
【００５２】
角度調整判定部１１は、右サイドミラー検出部４の右サイドミラー角度信号及び左サイドミラー検出部５の左サイドミラー角度信号に基づいて、サイドミラーの角度が調整されたか否かを判定する。
【００５３】
第１推定視点位置算出部１２は、角度調整判定部１１により右サイドミラーＲの角度が調整されたと判定された場合、右サイドミラー角度信号に基づいて右サイドミラーＲの角度に関する情報を更新する。第１推定視点位置算出部１２は、右サイドミラーＲの角度と運転席着座中心面Ｔとに基づいて、第１の推定視点位置ＥＰＲＳを算出する。第１推定視点位置算出部１２は、ＨＵＤ３０の開口部Ｇを基準として第１の推定視点位置ＥＰＲＳの仰角βを算出する。第１推定視点位置算出部１２は、特許請求の範囲に記載の第１推定視点位置算出手段として機能する。
【００５４】
第２推定視点位置算出部１３は、角度調整判定部１１により左サイドミラーＬの角度が調整されたと判定された場合、左サイドミラー角度信号に基づいて左サイドミラーＬの角度に関する情報を更新する。第２推定視点位置算出部１３は、左サイドミラーＬの角度と運転席着座中心面Ｔとに基づいて、第２の推定視点位置ＥＰＬＳを算出する。第２推定視点位置算出部１３は、ＨＵＤ３０の開口部Ｇを基準として第２の推定視点位置ＥＰＬＳの仰角γを算出する。第２推定視点位置算出部１３は、特許請求の範囲に記載の第２推定視点位置算出手段として機能する。
【００５５】
アイレンジ判定部１４は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳが所定のアイレンジＥＲ内に存在するか否かを判定する。具体的には、アイレンジ判定部１４は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳの仰角β及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳの仰角γがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれるか否かの判定により、各推定視点位置がアイレンジＥＲ内に存在するか否かを判定する。アイレンジ判定部１４は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ又は第２の推定視点位置ＥＰＬＳのいずれかがアイレンジＥＲ内に存在しないと判定した場合、警告出力部７に警告出力指令を送信する。アイレンジ判定部１４は、特許請求の範囲に記載のアイレンジ判定手段として機能する。
【００５６】
一致条件判定部１５は、アイレンジ判定部１４が第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳはアイレンジＥＲ内に存在すると判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳが一致するか否かを判定する。一致条件判定部１５は、特許請求の範囲に記載の一致条件判定手段として機能する。
【００５７】
視点位置算出部１６は、一致条件判定部１５が第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳは一致すると判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ又は第２の推定視点位置ＥＰＬＳを運転者の視点位置ＥＰとして算出する。視点位置算出部１６は、一致条件判定部１５が第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳは一致しないと判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳの中点位置を運転者の視点位置ＥＰとして算出する。視点位置算出部１６は、特許請求の範囲に記載の視点位置算出手段として機能する。
【００５８】
視点位置算出部１６は、視点位置ＥＰを算出した場合、算出した視点位置ＥＰと記憶されている前回の運転者の視点位置とが一致するか否かを判定する。視点位置算出部１６は、算出した視点位置ＥＰと前回の視点位置とが一致すると判定した場合、処理を終了する。一方、視点位置算出部１６は、算出した視点位置ＥＰと前回の視点位置とが一致しないと判定した場合、算出した視点位置ＥＰに基づいて運転者の視点位置に関する情報を更新する。
【００５９】
視点位置算出部１６は、更新した視点位置ＥＰに応じた表示位置調整指令を表示位置調整部６に送信する。具体的には、視点位置算出部１６は、ＨＵＤ３０の開口部Ｇを基準とした視点位置ＥＰの仰角α０（図７参照）を算出し、視点位置ＥＰの仰角α０に応じた表示位置調整指令を表示位置調整部６に送信する。
【００６０】
ここで、表示位置調整部６によるＨＵＤ３０の虚像Ｖの表示位置の調整制御について図７及び図１０を参照して説明する。表示位置調整部６は、視点位置算出部１６から送信された表示位置調整指令から視点位置ＥＰの仰角α０を認識する。表示位置調整部６は、視点位置ＥＰの仰角α０に基づいて、ＨＵＤ３０の虚像Ｖの表示位置を調整する。
【００６１】
このとき、仰角α０の法線Ｑ０には、アイレンジＥＲ内において最も基準（開口部Ｇ）に近い点である最近点Ｐ１と最も遠い点である最遠点Ｐ２が含まれる。高さは、最近点Ｐ１より最遠点Ｐ２がやや高くなる。この法線Ｑ０上のアイレンジＥＲ内では、最近点Ｐ１及び最遠点Ｐ２の中央付近ほど視点位置ＥＰが存在する確率が大きいため、仰角α０の法線Ｑ０上に投影した代表点Ｐ０を運転者の視点位置とみなして、虚像Ｖの表示位置を調整する。すなわち、表示位置調整部６は、実際の視点位置ＥＰが最近点Ｐ１及び最遠点Ｐ２の間のいずれの位置にあっても、代表点Ｐ０にあるものとみなして表示位置を調整する。
【００６２】
また、図１０に示されるように、虚像Ｖの最外形線（描画範囲）と虚像Ｖの可視範囲との間には、マージンが通常設けられる。このマージンは、車両の振動等により運転者の視点位置ＥＰが一時的に変動した際に、運転者の視界から虚像Ｖが欠けないための余裕となる。図１０において、代表点Ｐ０に視点位置ＥＰが存在するとみなして調整された虚像Ｖについて、代表点Ｐ０から観測される描画範囲上端Ｖａと可視範囲上限Ｖｂとの差分をＤとする。また、最遠点Ｐ２における描画範囲上端Ｖａと可視範囲上限Ｖｃとの差分をＥとする。このとき、差分Ｅよりも差分Ｄが大きくなる範囲に光学的余裕又は虚像Ｖの大きさを設計する。これにより仰角α０の法線Ｑ０上に位置する視点位置ＥＰからは虚像Ｖが常に視認可能になるように調整される。なお、マージンは、ＤからＤとＥとの差分に減少するため、この差分を設計上の必要マージンとして確保することにより、最遠点Ｐ２においても良好な視認性が確保される。すなわち、ＨＵＤ３０の開口部Ｇを基準とした虚像Ｖ及び可視範囲について、アイレンジＥＲにおける最近点Ｐ１及び最遠点Ｐ２からの視認余裕を適正に設計することにより、虚像Ｖの位置を常に見える範囲に保つ制御が可能になる。
【００６３】
次に、上述した視点位置算出装置１の処理について図面を参照して説明する。
【００６４】
図１１に示されるように、視点位置算出装置１の角度調整判定部１１は、イグニッションスイッチ３がＯＮにされて装置が起動されると、右サイドミラー検出部４の右サイドミラー角度信号及び左サイドミラー検出部５の左サイドミラー角度信号に基づいて、いずれかのサイドミラーの角度が調整されたか否かを判定する（Ｓ１）。角度調整判定部１１がサイドミラーの角度が調整されていないと判定した場合、ステップＳ１１に移行する。
【００６５】
角度調整判定部１１がサイドミラーの角度が調整されていると判定した場合、ステップＳ２のミラー角度更新処理が行われる。ミラー角度更新処理において、第１推定視点位置算出部１２は、角度調整判定部１１により右サイドミラーＲの角度が調整されたと判定された場合に、右サイドミラー角度信号に基づいて右サイドミラーＲの角度に関する情報を更新する。同様に、第２推定視点位置算出部１３は、角度調整判定部１１により左サイドミラーＬの角度が調整されたと判定された場合に、左サイドミラー角度信号に基づいて左サイドミラーＬの角度に関する情報を更新する。
【００６６】
続いて、ステップＳ３の推定視点位置算出処理が行われる。推定視点位置算出処理において、第１推定視点位置算出部１２は、ミラー角度更新処理で更新を行った場合に、右サイドミラーＲの角度と運転席着座中心面Ｔとに基づいて第１の推定視点位置ＥＰＲＳを算出する。同様に、第２推定視点位置算出部１３は、ミラー角度更新処理で更新した左サイドミラーＬの角度と運転席着座中心面Ｔとに基づいて、第２の推定視点位置ＥＰＬＳを算出する。
【００６７】
その後、ステップＳ４の仰角算出処理が行われる。仰角算出処理において、第１推定視点位置算出部１２は、推定視点位置算出処理で算出した第１の推定視点位置ＥＰＲＳの仰角βを算出する。同様に、第２推定視点位置算出部１３は、推定視点位置算出処理で算出した第２の推定視点位置ＥＰＬＳの仰角γを算出する。
【００６８】
次に、アイレンジ判定部１４は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳの仰角β及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳの仰角γがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれるか否かを判定する（Ｓ５）。アイレンジ判定部１４は、仰角β，γのいずれかがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれないと判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ又は第２の推定視点位置ＥＰＬＳがアイレンジＥＲ内に存在しないと判定して、警告出力指令を警告出力部７に送信する警告処理を行う（Ｓ６）。警告出力部７は、運転者に対して警告出力指令に応じた警告音声の出力を行う。
【００６９】
アイレンジ判定部１４により第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳがアイレンジＥＲ内に存在すると判定された場合、各推定視点位置に基づいて運転者の視点位置ＥＰを算出する視点位置算出処理が行われる（Ｓ７）。視点位置算出処理については後述する。
【００７０】
視点位置算出部１６は、視点位置ＥＰを算出した場合、算出した視点位置ＥＰと記憶されている前回の運転者の視点位置とが一致するか否かを判定する（Ｓ８）。視点位置算出部１６は、算出した視点位置ＥＰと前回の運転者の視点位置とが一致すると判定した場合、Ｓ１１に移行する。
【００７１】
一方、視点位置算出部１６は、算出した視点位置ＥＰと前回の運転者の視点位置とが一致しないと判定した場合、算出した視点位置ＥＰに基づいて運転者の視点位置に関する情報を更新する（Ｓ９）。視点位置算出部１６は、更新した視点位置ＥＰに応じた表示位置調整指令を表示位置調整部６に送信する（Ｓ１０）。表示位置調整部６は、表示位置調整指令に応じてＨＵＤ３０の虚像Ｖの表示位置の調整を行う。
【００７２】
ステップＳ１１において、イグニッションスイッチ３がＯＦＦにされたか否かが判定される。視点位置算出装置１は、イグニッションスイッチ３がＯＦＦにされていない場合、Ｓ１から処理を繰り返す。視点位置算出装置１は、イグニッションスイッチ３がＯＦＦにされた場合、処理を終了する。
【００７３】
次に、上述したステップＳ７の視点位置算出処理について図１２を参照して説明する。図１２に示されるように、視点位置算出処理において、一致条件判定部１５は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳが一致するか否かを判定する（Ｓ２１）。
【００７４】
視点位置算出部１６は、一致条件判定部１５が第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳが一致すると判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ又は第２の推定視点位置ＥＰＬＳを運転者の視点位置ＥＰの算出結果として決定する視点位置決定処理を行う（Ｓ２２）。
【００７５】
一方、視点位置算出部１６は、一致条件判定部１５が第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳが一致しないと判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ及び第２の推定視点位置ＥＰＬＳの中点位置を算出する中点位置算出処理を行う（Ｓ２３）。その後、視点位置算出部１６は、算出した中点位置を運転者の視点位置ＥＰの算出結果として決定する視点位置決定処理を行う（Ｓ２４）。
【００７６】
続いて、上述した視点位置算出装置１の作用効果について説明する。
【００７７】
上述した第１の実施形態に係る視点位置算出装置１によれば、運転者が自らの視点位置ＥＰに合わせてサイドミラーＲ，Ｌの角度を調整することを利用して、サイドミラーＲ，Ｌの角度と運転席着座中心面Ｔとに基づき運転者の視点位置ＥＰの算出を行うので、視点位置検出用の機器等を新たに設けることなく、運転者の視点位置ＥＰの算出を容易に実現することができる。
【００７８】
しかも、この視点位置算出装置１では、サイドミラーＲ，Ｌから求められる第１及び第２の推定視点位置が一致するときは、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ又は第２の推定視点位置ＥＰＬＳを視点位置ＥＰとして算出し、一致しないときは各推定視点位置に基づいて視点位置ＥＰを算出する。従って、この視点位置算出装置１によれば、一致しない場合に第１の推定視点位置ＥＰＲＳや第２の推定視点位置ＥＰＬＳを視点位置ＥＰとみなさず適切に視点位置ＥＰの算出を行うので、運転者の視点位置ＥＰの算出に係る信頼性の向上を図ることができる。
【００７９】
また、この視点位置算出装置１によれば、車両に対して予め設定されたアイレンジＥＲ内に存在する推定視点位置についてのみ一致の判定や視点位置ＥＰの算出を行うことで、故障等により誤って算出された推定視点位置から視点位置ＥＰが算出されることを回避でき、視点位置ＥＰの算出に係る信頼性の向上を図ることができる。
【００８０】
更に、この視点位置算出装置１では、アイレンジＥＲ内にいずれかの推定視点位置が存在しないと判定した場合、いずれかのサイドミラーＲ，Ｌの角度や運転者の運転姿勢が適切ではないと考えられることから、運転者に対して警告を行う。これにより、サイドミラーＲ，Ｌの角度や運転者の運転姿勢が適切ではない場合、運転者に確認を促すことができるので、車両の走行の安全性の向上を図ることができる。
【００８１】
また、この視点位置算出装置１では、運転中の運転者が頻繁に確認する右サイドミラーＲ及び左サイドミラーＬの角度から推定視点位置を算出するので、その他の車載ミラーの角度から推定視点位置を算出する場合と比べて、運転者の視点位置ＥＰの算出精度の向上が図られる。
【００８２】
［第２の実施形態］
図１３及び図１４に示されるように、第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１は、第１の実施形態に係る視点位置算出装置１と比べて、ルームミラーＣの角度に基づく第３の推定視点位置を更に用いて運転者の視点位置ＥＰを算出する点が大きく異なる。
【００８３】
具体的には、第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１は、運転者が所定の確認位置を視認できるようにルームミラーＣの角度を調整することを利用して運転者の視点位置ＥＰの算出を行う。
【００８４】
ここで、図１５に示されるように、車両のルームミラーＣについて、その中心位置ＣＳを座標（Ｘｃ、Ｙｃ、Ｚｃ）として表す。車両のルームミラーＣについて、まずＸＹ平面における幾何学的関係を考える。ＸＹ平面においてルームミラーＣがＹＺ平面に平行な初期状態から傾けられた角度をθ５で表す。ルームミラーＣの角度がθ５に調整された状態において運転者が車両後方の確認位置ＣＰを視認可能である場合を考える。この場合、車両後方の確認位置ＣＰからルームミラーＣに向かう光は、ルームミラーＣの鏡面で反射して運転者の視点位置ＥＰに至る。この光の通る光路をＨ３とする。また、この光路Ｈ３と運転席着座中心面Ｔとの交点を第３の推定視点位置ＥＰＣＳとする。
【００８５】
光路Ｈ３は、Ｚ軸方向から見て図１５に示す幾何学的関係を有し、ＸＹ平面内でルームミラーＣの中心位置ＣＳを頂点とする角の大きさはθ５の２倍に等しい。このことから、光路Ｈ３と運転席着座中心面Ｔとの交点である第３の推定視点位置ＥＰＣＳの座標を（ＸＣＳ、ＹＣＳ、ＺＣＳ）とすると、ＸＣＳは以下の式（１７）として表される。
【数１１】
0005234063.tif 000012
【００８６】
また、第３の推定視点位置ＥＰＣＳは、運転席着座中心面Ｔ上に存在するため、運転席着座中心面ＴのＹ座標をｙ０とすると、第３の推定視点位置ＥＰＣＳのＹ座標であるＹＣＳはｙ０に等しい。
【００８７】
次に、ＸＺ平面における幾何学的関係について考える。図１６に示されるように、ＸＺ平面内でルームミラーＣが初期状態から傾けられた角度をθ６で表す。このとき、光路Ｈ３は、Ｙ軸方向から見て図１６に示す幾何学的関係を有し、ＸＺ平面内でルームミラーＣの中心位置ＣＳを頂点とする角の大きさはθ６の２倍に等しくなる。第３の推定視点位置ＥＰＣＳのＺ座標であるＺＣＳは、以下の式（１８）として表される。
【数１２】
0005234063.tif 000013
【００８８】
以上の式（１７），（１８）及び運転席着座中心面ＴのＹ座標ｙ０から第３の推定視点位置ＥＰＣＳの座標（ＸＣＳ、ＹＣＳ、ＺＣＳ）が求められる。
【００８９】
第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳ、及び第３の推定視点位置ＥＰＣＳに基づいて、運転者の視点位置ＥＰの算出を行う。
【００９０】
視点位置算出装置２１は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳ、及び第３の推定視点位置ＥＰＣＳについて、図７に示すアイレンジＥＲ内に存在するか否かを判定する。視点位置算出装置２１は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳ、及び第３の推定視点位置ＥＰＣＳについて、仰角β，γ，δをそれぞれ算出し、これらの仰角β，γ，δがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれるか否かを判定する。
【００９１】
視点位置算出装置２１は、アイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれると判定した仰角について、当該仰角に対応する推定視点位置はアイレンジＥＲ内に存在すると判定する。視点位置算出装置２１は、アイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれないと判定した仰角について、当該仰角に対応する推定視点位置はアイレンジＥＲ内に存在しないと判定する。
【００９２】
視点位置算出装置２１は、２つ以上の仰角がアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれないと判定した場合、サイドミラーＲ，Ｌ及びルームミラーＣの角度や運転者の運転姿勢が適切ではないと判断して運転者に警告を行う。
【００９３】
視点位置算出装置２１は、アイレンジＥＲ内に二箇所の推定視点位置のみが存在すると判定した場合、上述した第１の実施形態の場合と同様に、運転者の視点位置ＥＰを算出する。すなわち、視点位置算出装置２１は、二箇所の推定視点位置が一致するか否かを判定する。視点位置算出装置２１は、二箇所の推定視点位置が一致する場合、当該推定視点位置を視点位置ＥＰとして算出する。視点位置算出装置２１は、二箇所の推定視点位置が一致しない場合、二箇所の推定視点位置の中点位置を視点位置ＥＰとして算出する。この場合、視点位置ＥＰの座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、一方の推定視点位置の座標を（Ｘａ、Ｙａ、Ｚａ）、他方の推定視点位置の座標を（Ｘｂ、Ｙｂ、Ｚｂ）として以下の式（１９）〜式（２１）から求められる。
【数１３】
0005234063.tif 000014
【００９４】
視点位置算出装置２１は、アイレンジＥＲ内に三箇所全ての推定視点位置が存在すると判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳ、及び第３の推定視点位置ＥＰＣＳが一致するか否かを判定する。視点位置算出装置２１は、全ての推定視点位置が一致すると判定した場合、いずれかの推定視点位置を視点位置ＥＰとして算出する。視点位置算出装置２１は、いずれか二箇所の推定視点位置のみが一致すると判定した場合、当該推定視点位置と残りの推定視点位置との中点位置を視点位置ＥＰとして算出する。
【００９５】
視点位置算出装置２１は、推定視点位置の全てが一致しないと判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳ、及び第３の推定視点位置ＥＰＣＳを頂点とする三角形の内心の位置を運転者の視点位置ＥＰとして算出する（図１８参照）。ここで、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳ、及び第３の推定視点位置ＥＰＣＳを頂点とする三角形について考える。第１の推定視点位置ＥＰＲＳと第３の推定視点位置ＥＰＣＳとを結ぶ辺をＥｄｇｅＬＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳと第３の推定視点位置ＥＰＣＳとを結ぶ辺をＥｄｇｅＲＳ、第１の推定視点位置ＥＰＲＳと第２の推定視点位置ＥＰＬＳとを結ぶ辺をＥｄｇｅＣＳとして表すと、各辺の長さは以下の式（２２）〜（２４）により表される。
【数１４】
0005234063.tif 000015
【００９６】
よって、辺ＥｄｇｅＬＳ、ＥｄｇｅＲＳ、ＥｄｇｅＣＳから等距離に位置する内心である視点位置ＥＰは、以下の式（２５）から求められる。
【数１５】
0005234063.tif 000016
【００９７】
次に、上述した視点位置算出装置２１の構成について説明する。なお、視点位置算出装置２１の構成のうち第１の実施形態に係る視点位置算出装置１と重複する部分については説明を省略する。
【００９８】
第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１は、ルームミラー検出部２３を備えている。ルームミラー検出部２３は、ルームミラーＣの角度を検出するためのものである。ルームミラー検出部２３は、検出したルームミラーＣの角度をルームミラー角度信号としてＥＣＵ２２に出力する。ルームミラーＣは、特許請求の範囲に記載の第３の車載ミラーに相当する。
【００９９】
第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１のＥＣＵ２２は、角度調整判定部２４、第１、推定視点位置算出部１２、第２推定視点位置算出部１３、第３推定視点位置算出部２５、アイレンジ判定部２６、一致条件判定部２７、及び視点位置算出部２８を有している。
【０１００】
角度調整判定部２４は、右サイドミラー検出部４の右サイドミラー角度信号、左サイドミラー検出部５の左サイドミラー角度信号、及びルームミラー検出部２３のルームミラー角度信号に基づいて、いずれかのミラーの角度が調整されたか否かを判定する。
【０１０１】
第３推定視点位置算出部２５は、角度調整判定部２４によりルームミラーＣの角度が調整されたと判定された場合、ルームミラー角度信号に基づいてルームミラーＣの角度に関する情報を更新する。第３推定視点位置算出部２５は、ルームミラーＣの角度と運転席着座中心面Ｔとに基づいて、第３の推定視点位置ＥＰＣＳを算出する。第３推定視点位置算出部２５は、ＨＵＤ３０の開口部Ｇを基準として第３の推定視点位置ＥＰＣＳの仰角δを算出する。第３推定視点位置算出部２５は、特許請求の範囲に記載の第３推定視点位置算出手段として機能する。
【０１０２】
アイレンジ判定部２６は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳ、第３の推定視点位置ＥＰＣＳが所定のアイレンジＥＲ内に存在するか否かを判定する。アイレンジ判定部２６は、仰角β，γ，δがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれるか否かを判定することで、各推定視点位置がアイレンジＥＲ内に存在するか否かを判定する。アイレンジ判定部２６は、２つ以上の仰角がアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれないと判定した場合、警告出力部７に警告出力指令を送信する。
【０１０３】
一致条件判定部２７は、アイレンジ判定部２６が２つ以上の仰角がアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれると判定した場合、これらの仰角に対応する推定視点位置について一致するか否かを判定する。
【０１０４】
視点位置算出部２８は、一致条件判定部２７が全ての推定視点位置が一致すると判定した場合、いずれかの推定視点位置を視点位置ＥＰとして算出する。視点位置算出部２８は、一致条件判定部２７がいずれか二箇所の推定視点位置のみが一致すると判定した場合、一致する二箇所の推定視点位置と残りの推定視点位置との中点位置を視点位置ＥＰとして算出する。
【０１０５】
視点位置算出部２８は、一致条件判定部２７が推定視点位置の全てが一致しないと判定した場合、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳ、及び第３の推定視点位置ＥＰＣＳを頂点とする三角形の内心の位置を運転者の視点位置ＥＰとして算出する（図１８参照）。
【０１０６】
視点位置算出部２８は、視点位置ＥＰを算出した場合、算出した視点位置ＥＰと記憶されている前回の運転者の視点位置とが一致するか否かを判定する。視点位置算出部２８は、算出した視点位置ＥＰと前回の運転者の視点位置とが一致すると判定した場合、処理を終了する。視点位置算出部２８は、算出した視点位置ＥＰと前回の運転者の視点位置とが一致しないと判定した場合、算出した視点位置ＥＰに基づいて運転者の視点位置に関する情報を更新する。視点位置算出部２８は、更新した視点位置ＥＰに応じた表示位置調整指令を表示位置調整部６に送信する。
【０１０７】
次に、上述した視点位置算出装置２１の処理について図面を参照して説明する。
【０１０８】
図１９に示されるように、視点位置算出装置２１の角度調整判定部２４は、イグニッションスイッチ３がＯＮにされて装置が起動されると、右サイドミラー検出部４の右サイドミラー角度信号、左サイドミラー検出部５の左サイドミラー角度信号、及びルームミラー検出部２３のルームミラー角度信号に基づいて、いずれかのミラーの角度が調整されたか否かを判定する（Ｓ３１）。角度調整判定部２４は、いずれのミラーの角度も調整されていないと判定した場合、ステップＳ４１に移行する。
【０１０９】
角度調整判定部２４がミラーの角度が調整されていると判定した場合、ステップＳ３２のミラー角度更新処理が行われる。ミラー角度更新処理において、第１推定視点位置算出部１２は、角度調整判定部２４により右サイドミラーＲの角度が調整されたと判定された場合に、右サイドミラー角度信号に基づいて右サイドミラーＲの角度に関する情報を更新する。同様に、第２推定視点位置算出部１３は、角度調整判定部２４により左サイドミラーＬの角度が調整されたと判定された場合に、左サイドミラー角度信号に基づいて左サイドミラーＬの角度に関する情報を更新する。第３推定視点位置算出部２５は、角度調整判定部２４によりルームミラーＣの角度が調整されたと判定された場合に、ルームミラー角度信号に基づいてルームミラーＣの角度に関する情報を更新する。
【０１１０】
続いて、ステップＳ３３の推定視点位置算出処理が行われる。推定視点位置算出処理において、第１推定視点位置算出部１２は、ミラー角度更新処理で更新した場合に、更新した右サイドミラーＲの角度と運転席着座中心面Ｔとに基づいて第１の推定視点位置ＥＰＲＳを算出する。同様に、第２推定視点位置算出部１３は、ミラー角度更新処理で更新を行った場合に、更新した左サイドミラーＬの角度と運転席着座中心面Ｔとに基づいて第２の推定視点位置ＥＰＬＳを算出する。第３推定視点位置算出部２５は、ミラー角度更新処理で更新を行った場合に、更新したルームミラーＣの角度と運転席着座中心面Ｔとに基づいて第３の推定視点位置ＥＰＣＳを算出する。
【０１１１】
その後、ステップＳ３４の仰角算出処理が行われる。仰角算出処理において、第１推定視点位置算出部１２は、推定視点位置算出処理で算出した第１の推定視点位置ＥＰＲＳの仰角βを算出する。同様に、第２推定視点位置算出部１３は、推定視点位置算出処理で算出した第２の推定視点位置ＥＰＬＳの仰角γを算出する。第３推定視点位置算出部２５は、推定視点位置算出処理で算出した第３の推定視点位置ＥＰＣＳの仰角δを算出する。
【０１１２】
次に、アイレンジ判定部２６は、仰角β，γ，δのうち２つ以上の仰角がアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれるか否かを判定する（Ｓ３５）。アイレンジ判定部２６は、２つ以上の仰角がアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれないと判定した場合、警告出力指令を警告出力部７に送信する警告処理を行う（Ｓ３６）。警告出力部７は、運転者に対して警告出力指令に応じた警告音声の出力を行う。
【０１１３】
アイレンジ判定部２６により２つ以上の仰角がアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれると判定された場合、仰角許容範囲α１〜α２内に含まれる仰角を持つ推定視点位置に基づいて運転者の視点位置ＥＰを算出する視点位置算出処理が行われる（Ｓ３７）。この視点位置算出処理については後述する。
【０１１４】
視点位置算出部２８は、視点位置ＥＰを算出した場合、算出した視点位置ＥＰと記憶されている前回の運転者の視点位置とが一致するか否かを判定する（Ｓ３８）。視点位置算出部２８は、算出した視点位置ＥＰと前回の視点位置とが一致すると判定した場合、Ｓ４１に移行する。
【０１１５】
一方、視点位置算出部２８は、算出した視点位置ＥＰと前回の視点位置とが一致しないと判定した場合、算出した視点位置ＥＰに基づいて運転者の視点位置に関する情報を更新する（Ｓ３９）。視点位置算出部２８は、更新した視点位置ＥＰに応じた表示位置調整指令を表示位置調整部６に送信する（Ｓ４０）。表示位置調整部６は、表示位置調整指令に応じてＨＵＤ３０の虚像Ｖの表示位置の調整を行う。
【０１１６】
ステップＳ４１において、イグニッションスイッチ３がＯＦＦにされたか否かが判定される。視点位置算出装置２１は、イグニッションスイッチ３がＯＦＦにされていない場合、Ｓ３１から処理を繰り返す。視点位置算出装置２１は、イグニッションスイッチ３がＯＦＦにされた場合、処理を終了する。
【０１１７】
次に、上述したステップＳ３７の視点位置算出処理について図２０を参照して説明する。図１２に示されるように、視点位置算出処理において、アイレンジ判定部２６は、仰角β，γ，δの全てがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれるか否かを判定する（Ｓ５１）。
【０１１８】
一致条件判定部２７は、アイレンジ判定部２６により仰角β，γ，δの全てはアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれないと判定された場合、仰角許容範囲α１〜α２内に含まれる仰角を持つ二箇所の推定視点位置について一致するか否かを判定する（Ｓ５２）。視点位置算出部２８は、一致条件判定部２７が二箇所の推定視点位置は一致すると判定した場合、いずれかの推定視点位置を運転者の視点位置ＥＰの算出結果として決定する視点位置決定処理を行う（Ｓ５３）。
【０１１９】
一方、視点位置算出部２８は、一致条件判定部２７が二箇所の推定視点位置は一致しないと判定した場合、これらの推定視点位置の中点位置を算出する中点位置算出処理を行う（Ｓ５４）。その後、視点位置算出部２８は、算出した中点位置を運転者の視点位置ＥＰの算出結果として決定する視点位置決定処理を行う（Ｓ５５）。
【０１２０】
ステップＳ５１においてアイレンジ判定部２６により仰角β，γ，δの全てがアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に含まれると判定された場合、一致条件判定部２７は、推定視点位置の全てが一致するか否かを判定する（Ｓ５６）。視点位置算出部２８は、一致条件判定部２７が推定視点位置の全てが一致すると判定した場合、いずれかの推定視点位置を運転者の視点位置ＥＰの算出結果として決定する視点位置決定処理を行う（Ｓ５７）。
【０１２１】
一方、一致条件判定部２７は、推定視点位置の全てが一致しないと判定した場合、いずれか二箇所の推定視点位置について一致するか否かを判定する（Ｓ５８）。視点位置算出部２８は、一致条件判定部２７がいずれか二箇所の推定視点位置について一致すると判定した場合、一致する推定視点位置と残りの推定視点位置との中点位置を算出する中点位置算出処理を行う（Ｓ５９）。その後、視点位置算出部２８は、算出した中点位置を運転者の視点位置ＥＰの算出結果として決定する視点位置決定処理を行う（Ｓ６０）。
【０１２２】
ステップＳ５８において、一致条件判定部２７がいずれか二箇所の推定視点位置についても一致しないと判定した場合、視点位置算出部２８は、第１の推定視点位置ＥＰＲＳ、第２の推定視点位置ＥＰＬＳ、及び第３の推定視点位置ＥＰＣＳを頂点とする三角形の内心位置を算出する内心位置算出処理を行う（Ｓ６１）。その後、視点位置算出部２８は、算出した内心位置を運転者の視点位置ＥＰの算出結果として決定する視点位置決定処理を行う（Ｓ６２）。
【０１２３】
続いて、上述した視点位置算出装置２１の作用効果について説明する。
【０１２４】
上述した第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１によれば、第１の実施形態に係る視点位置算出装置１と同様の作用効果を得ることができる。更に、この視点位置算出装置２１によれば、三箇所の推定視点位置に基づいて運転者の視点位置を算出するので、二箇所の推定視点位置に基づいて視点位置を算出する場合と比べて、更に算出精度及び信頼性の向上を図ることができる。しかも、アイレンジＥＲ内に存在しない推定視点位置については視点位置ＥＰの算出の基礎としないので、いずれかの推定視点位置が誤っていた場合であっても、視点位置ＥＰの算出精度が著しく低下することが避けられる。このことは、装置の信頼性の向上に寄与する。
【０１２５】
また、この視点位置算出装置２１では、右サイドミラーＲ、左サイドミラーＬ、及びルームミラーＣの３つの車載ミラーからそれぞれ推定視点位置を求めている。このように、運転者の後方視界確認に必須である右サイドミラーＲ、左サイドミラーＬ、及びルームミラーＣの角度から推定視点位置を算出するので、その他の車載ミラーの角度から算出する場合と比べて、運転者の視点位置ＥＰの算出精度の向上に有利である。
【０１２６】
更に、この視点位置算出装置２１によれば、３箇所の推定視点位置のうちいずれか２箇所について一致すると判定した場合には、当該推定視点位置と残りの推定視点位置との間で等距離の中点位置を視点位置ＥＰとして算出し、推定視点位置の全てが一致しない場合には、３箇所の推定視点位置を頂点とする三角形の内心位置を視点位置として算出する。このため、視点位置算出装置２１によれば、推定視点位置の全てが一致しない場合であっても、各推定視点位置の位置関係に基づいて適切に視点位置を算出することができる。
【０１２７】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【０１２８】
例えば、第１の実施形態に係る視点位置算出装置１において、右サイドミラーＲや左サイドミラーＬに代えて、ルームミラーＣや大型車用補助ミラー等の他の車載ミラーを採用しても良い。また、第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１において、右サイドミラーＲ、左サイドミラーＬ、及びルームミラーＣに代えて他の車載ミラーを採用しても良い。
【０１２９】
また、第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１において、推定視点位置の全てが一致しない場合、各推定視点位置を頂点とする三角形の内心位置に代えて三角形の重心位置を運転者の視点位置ＥＰとして算出する態様であっても良い。ここで、第１の推定視点位置ＥＰＲＳの座標（ＸＲＳ、ＹＲＳ、ＺＲＳ）、第２の推定視点位置ＥＰＬＳの座標（ＸＬＳ、ＹＬＳ、ＺＬＳ）、第３の推定視点位置ＥＰＣＳの座標（ＸＣＳ、ＹＣＳ、ＺＣＳ）とすると、三角形の重心位置である視点位置ＥＰ（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、以下の式（２６）から求められる。この場合においても、各推定視点位置の位置関係に基づいて適切に視点位置ＥＰを算出することができ、信頼性の高い算出結果が得られる。
【数１６】
0005234063.tif 000017
【０１３０】
更に、第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１において、推定視点位置の全てが一致しない場合、車載ミラーの種類等に応じて各推定視点位置に重み付けを行い、重み付け結果と各推定視点位置の位置関係とに基づいて視点位置ＥＰを算出する態様であっても良い。この場合、各推定視点位置の推定精度や信頼度に応じて視点位置ＥＰを適切に算出することが可能になる。
【０１３１】
また、第２の実施形態に係る視点位置算出装置２１においては、２つ以上の仰角がアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に存在しない場合に警告を行っていたが、いずれか一つの仰角がアイレンジＥＲの仰角許容範囲α１〜α２内に存在しない場合に警告を行う態様としても良い。これにより、いずれかの車載ミラーが適切な角度に調整されていないことを運転者に報せることができる。
【０１３２】
また、上述した各実施形態では、推定視点位置が所定のアイレンジＥＲ内に存在するか否かについて判定を行っていたが、必ずしもアイレンジＥＲに関する判定を行う必要はない。すなわち、算出した推定視点位置がアイレンジＥＲ内に存在するか否かにかかわらず視点位置ＥＰを算出する態様であっても良い。
【符号の説明】
【０１３３】
１，２１…視点位置算出装置  ２…ＥＣＵ  ３…イグニッションスイッチ  ４…右サイドミラー検出部  ５…左サイドミラー検出部  ６…表示位置調整部  ７…警告出力部  １２…第１推定視点位置算出部（第１推定視点位置算出手段）  １３…第２推定視点位置算出部（第２推定視点位置算出手段）  ２３…ルームミラー検出部  １１，２４…角度調整判定部  ２５…第３推定視点位置算出部（第２推定視点位置算出手段）  １４，２６…アイレンジ判定部（アイレンジ判定手段）  １５，２７…一致条件判定部（一致条件判定手段）  １６，２８…視点位置算出部（視点位置算出手段）  ３０…ＨＵＤ  Ｒ…右サイドミラー（第１の車載ミラー）  Ｌ…左サイドミラー（第２の車載ミラー）  Ｃ…ルームミラー（第３の車載ミラー）  Ｔ…運転席着座中心面（着座中心位置を含む面）  Ｗ…ウインドシールド  Ｇ…ＨＵＤの開口部  ＥＰ…視点位置  ＥＰＣＳ…第３の推定視点位置  ＥＰＬＳ…第２の推定視点位置  ＥＰＲＳ…第１の推定視点位置  ＥＲ…アイレンジ
【図１】
0005234063.tif 000018
【図２】
0005234063.tif 000019
【図３】
0005234063.tif 000020
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005234063.tif 000023
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005234063.tif 000027
【図１１】
0005234063.tif 000028
【図１２】
0005234063.tif 000029
【図１３】
0005234063.tif 000030
【図１４】
0005234063.tif 000031
【図１５】
0005234063.tif 000032
【図１６】
0005234063.tif 000033
【図１７】
0005234063.tif 000034
【図１８】
0005234063.tif 000035
【図１９】
0005234063.tif 000036
【図２０】
0005234063.tif 000037
【図２１】
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