(57)【要約】【課題】運転者の視線が視覚刺激自体に向かうことを防止する。【解決手段】視覚刺激作成部は、一対の表示部４ａ，４ｂの端点Ｐにおいて移動速度又は移動方向が車両のフロントウインドウを介して運転者が知覚する車外オプティカルフローと略一致する視覚刺激を一対の表示部４ａ，４ｂに表示する。これにより、運転者は車外オプティカルフローと視覚刺激を連続的に知覚するようになるので、運転者の視線が視覚刺激自体に向かうことを防止できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ、運転者に視覚刺激を提示することにより運転者の運転感覚を調整する運転感覚調整装置であって、
車両内、且つ、前記運転者の視野内に設けられた少なくとも一対の表示部と、
前記一対の表示部の少なくとも一端点において移動速度又は移動方向が車両のフロントウインドウを介して前記運転者が知覚する車外オプティカルフローと略一致する視覚刺激を一対の表示部に提示する視覚刺激作成部と
を備えることを特徴とする運転感覚調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運転感覚調整装置であって、
前記一対の表示部は前記運転者の視野内に左右均等に配置されると共に、一方の表示部は旋回走行中の運転者の視野内水平方向中心部下方向に設けられ、他方の表示部は運転者の視野内水平方向周辺部下方向に設けられることを特徴とする運転感覚調整装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の運転感覚調整装置であって、
前記視覚刺激作成部は、直進走行中又は操舵角度中立時は前記視覚刺激を移動させず、旋回走行中又は操舵角度非中立時は、車両前方から後方へ移動する視覚刺激を旋回内側に位置する表示部に表示すると共に、車両後方から前方へ移動する視覚刺激を旋回外側に位置する表示部に表示することを特徴とする運転感覚調整装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載の運転感覚調整装置であって、
前記視覚刺激の形状は縦方向又は斜め方向に伸びた棒形状であることを特徴とする運転感覚調整装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の運転感覚調整装置であって、
前記車両に関する情報を送出する車両情報送出部を備え、前記表示制御部は当該車両情報送出部から送出される情報に従って視覚刺激の移動量を変化させることを特徴とする運転感覚調整装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のうち、いずれか１項に記載の運転感覚調整装置であって、
前記車両に関する情報を送出する車両情報送出部を備え、前記表示制御部は当該車両情報送出部から送出される情報に従って視覚刺激の形状を変化させることを特徴とする運転感覚調整装置。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の運転感覚調整装置であって、
前記車両情報送出部が送出する情報は前記車両の速度及び操舵角度であることを特徴とする運転感覚調整装置。
【請求項８】
請求項７に記載の運転感覚調整装置であって、
前記表示制御部は、操舵角度の中立位置付近では前記視覚刺激を移動させないことを特徴とする運転感覚調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転者の視野内に視覚刺激を提示することにより運転者の運転感覚を調整する運転感覚調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の運転者の視野内に人工的に形成された視覚刺激を提示することにより運転者の運転感覚を調整する装置として、運転者の中心視周辺に視覚刺激を提示することにより運転者の注意（視線）方向を調整する装置（特許文献１参照）や、運転者の視野中心に向かって移動収縮するドットパターンを視覚刺激として提示することにより運転者の速度感覚を調整する装置（特許文献２参照）が知られている。
【特許文献１】特開２００３−２９１６８８号公報
【特許文献２】特開平９−２６３２１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来装置によれば、運転者の視線が視覚刺激自体に向いてしまうことによって運転者の運転感覚を調整できないことがあった。また、従来装置は、車両が直進走行している際の注意誘導や車両が定常走行している際の安定走行を実現することを目的として構成されているために、車両の走行状態が直進走行状態から旋回走行状態に移行する時等、車両が過渡的な走行状態にある時には運転者の運転感覚を調整することができなかった。
【０００４】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、運転者の視線が視覚刺激自体に向くことを防止可能な運転感覚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】
【０００５】
上述の課題を解決するために、本発明に係る運転感覚調整装置は、車両に設けられ、運転者に視覚刺激を提示することにより運転者の運転感覚を調整する運転感覚調整装置であって、車両内、且つ、運転者の視野内に設けられた少なくとも一対の表示部と、一対の表示部の少なくとも一端点において移動速度又は移動方向が車両のフロントウインドウを介して運転者が知覚する車外オプティカルフローと略一致する視覚刺激を一対の表示部に提示する視覚刺激作成部とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る運転感覚調整装置によれば、運転者は車両の進行に伴い発生するオプティカルフローと視覚刺激とを連続的に知覚するようになるので、運転者の視線が視覚刺激自体に向くことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置の構成について説明する。
【０００８】
本発明の実施形態となる運転感覚調整装置は、図１に示すように、車両１に搭載され、車両１の車速情報，操舵角度情報等の情報を車両情報として検出，送出する車両情報送出部２と、車両情報送出部２から送出された車両情報に基づいて車両１の運転者に提示する視覚刺激をリアルタイムで作成する視覚刺激作成部３と、視覚刺激作成部３により作成された視覚刺激を運転者の前方視野内に表示する液晶ディスプレイや有機ＥＬパネル等の表示装置４とを主な構成要素として備える。なお、上記車両情報送出部２は車速センサや舵角センサ等の公知の検出装置により構成される。また、上記視覚刺激作成部３は視覚刺激を作成するための制御プログラムが記憶されたマイクロコンピュータ等の公知の情報処理装置により構成される。
【０００９】
上記表示装置４は、図２，３に示すように、一対の表示部４ａ，４ｂにより構成され、一対の表示部４ａ，４ｂは、表示画面側が運転者Ｍに対向し、且つ、車両１の設計上規定される運転者Ｍの頭部中心を通る直線ｌに対し対称となる、車両１のインストパネル上面等の運転者Ｍの前方視野Ｒ内の位置に配置されている。なお、本実施形態では、一対の表示部４ａ，４ｂは、図３に示すように、直線ｌから遠い側の表示画面の端部（表示部４ａについては運転者Ｍから見て左側端面，表示部４ｂについては運転者Ｍから見て右側端面）が運転者Ｍ側に近づくように直線ｌに対し０度以上９０度以下の傾きを有するように配置されている。また、運転者Ｍの前方視野Ｒの範囲を定義する運転者Ｍの視野角については様々な定義が存在するが、一般に人間は左右４５度，上下３５度の範囲内（誘導視野範囲内）に提示された視覚情報の存在及び内容を大略知覚できるとされているので（「生体情報論（福田忠彦著，朝倉書店）」参照）、本明細書中において「運転者の前方視野Ｒ」とは、図４に示すように運転者Ｍの中心視領域と周辺視領域の双方を含む上記角度範囲内と定義する。
【００１０】
上記一対の表示部４ａ，４ｂは、車両１が旋回走行している際、一方の表示部が運転者Ｍの中心視領域内の水平方向中心位置Ｏよりも下方の位置、他方の表示部が運転者Ｍの周辺視領域内であって一方の表示部と同じ高さに位置されるように配置されている。より具体的には、車両１が右方向に旋回走行することによって運転者Ｍの頭部中心を通る直線ｌが図５（ａ）に示すように右方向に２０°程度移動した場合、表示部４ｂが運転者Ｍの中心視領域の水平方向中心位置Ｏよりも下方の位置、表示部４ａが運転者Ｍの周辺視領域内であって表示部４ｂと同じ高さに位置するように表示部４ａ，４ｂを配置する。また同様に、車両１が左方向に旋回走行することによって運転者Ｍの頭部中心を通る直線ｌが図５（ｂ）に示すように左方向に２０°程度移動した場合には、表示部４ａが運転者Ｍの中心視領域の水平方向中心位置Ｏよりも下方の位置、表示部４ｂが運転者Ｍの周辺視領域内であって表示部４ａと同じ高さに位置するように表示部４ａ，４ｂを配置する。
【００１１】
なお、本実施形態では、表示装置４として表示部４ａ，４ｂを一対のみ設けたが、上述の構成及び配置位置を満たす限り、表示装置４として一対以上の表示部４ａ，４ｂを設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、運転者Ｍの前方視野Ｒ内に一対の表示部４ａ，４ｂを配置したが、誘導視野範囲よりも視覚的に高次な情報を受容可能な運転者Ｍの左右１５度，上下１２度の範囲内（注視視野範囲内）に一対の表示部４ａ，４ｂを配置するようにしてもよい。このような構成によれば、車両１が旋回走行することによって運転者Ｍの頭部が左右方向に３０度回転した場合であっても、表示部４ａ，４ｂ（表示画面）が運転者の視野から外れることを防止できる。
【００１２】
上記視覚刺激作成部３は、一対の表示部４ａ，４ｂの表示画面の少なくとも一端点において車両１のフロントウインドウ越しに運転者が知覚する車外のオプティカルフローと移動速度及び／又は移動方向が略一致する視覚刺激を作成し、作成した視覚刺激を一対の表示部４ａ，４ｂに表示する。具体的には、図６に示すように、車外のオプティカルフローＦの水平方向（ｘ方向）及び鉛直方向（ｙ方向）の速度ベクトルがＶｘ，Ｖｙである場合、視覚刺激作成部３は、表示部４ａの端点Ｐにおける水平方向の速度ベクトルＭｘがオプティカルフローの水平方向の速度ベクトルＶｘと同じになるオブジェクト１０を視覚刺激として作成し、作成したオブジェクト１０を一対の表示部４ａ，４ｂに表示する。
【００１３】
また、本実施形態では、視覚刺激作成部３は、図７に示すような上下方向に伸びる棒状のオブジェクト１０や図８に示すような斜め方向に伸びる棒状のオブジェクト１０を視覚刺激として作成する。また、一対の表示部４ａ，４ｂがドットマトリクス式の表示装置である場合、視覚刺激作成部３は、図９に示すように、位置（Ｈ２，Ｖ３）のドットＤ１を点灯させた後に、位置（Ｈ２，Ｖ３）のドットＤ１を消灯して位置（Ｈ３，Ｖ３）のドットＤ２を点灯させることにより、オブジェクト１０を水平方向に連続的に移動させる。なおこの場合、位置Ｈ１から右方向に移動したドットが位置Ｈｎに到達した時には、位置Ｈ１から再度表示を開始することが望ましい。また同様に、位置Ｈｎから左方向に移動したドットがＨ１に到達した時には、位置Ｈｎから再度表示を開始することが望ましい。これにより、オブジェクト１０の移動挙動の連続性を保つことができる。
【００１４】
また、図９に示す移動制御では、視覚刺激作成部３は、オブジェクト１０を１ドット単位で移動させたが、車両１の車速に応じてオブジェクト１０を２ドット以上の単位で移動させてもよい。このような構成によれば、車両１の車速に応じてオブジェクト１０の移動速度が変化したように運転者Ｍに知覚させることができる。また、図９に示す移動制御では、オブジェクト１０のドット幅は１ドットであるが、視覚刺激作成部３は、車両１の車速が１０［ｋｍ／ｈ］増加する度毎にオブジェクト１０のドット幅を１ドット増加させる等、図１０に示すように車両１の車速に応じてオブジェクト１０の表示幅を変化させるようにしてもよい。このような構成によれば、車両１の車速が増加した場合、オブジェクト１０の表示を目立たせることができる。但し、この場合、視覚刺激作成部３は、オブジェクト１０同士が重ならないように、各視覚刺激のドット幅が視覚刺激の間隔以下になるようにする（図１０に示す例では５ドット幅以下）。
【００１５】
また、本実施形態では、視覚刺激作成部３は、操舵角度の中心位置、即ち車両１が直進走行している際の操舵角度を０度、操舵角度の中心位置より右側及び左側の角度をそれぞれ正及び負として、操舵角度と車速の積をオブジェクト１０の移動速度として算出する。具体的には、図１１のフローチャートに示すように、視覚刺激作成部３は、車両情報送出部２から送出された操舵角度情報を参照して操舵角度の絶対値を算出し、算出された絶対値が１０以上であるか否かを判別する（ステップＳ１）。そして判別の結果、絶対値が１０以上でない場合、換言すれば、操舵角度が中心位置付近にある場合、視覚刺激作成部３は、処理を終了し、オブジェクト１０の移動制御を実行しない。
【００１６】
一方、算出された絶対値が１０以上である場合には、視覚刺激作成部３は、操舵角度に所定の操舵角度ゲイン（例えば０．５）を乗算した値と車速に所定の車速ゲイン（例えば０．０１）をそれぞれ舵角情報及び車速情報として算出する（ステップＳ２，３）。そして、視覚刺激作成部３は、算出された値の積をオブジェクト１０の移動速度として算出する。以後、算出された移動速度が正である場合、視覚刺激作成部３は算出された移動速度でオブジェクト１０を右方向に移動表示し、算出された移動速度が負である場合には算出された移動速度でオブジェクト１０を左方向に移動表示する。
【００１７】
このような処理によれば、車両１が直進走行状態にある時には（図１２に示す位置Ｐ１，Ｐ３）、視覚刺激作成部３は、図１３（ａ），（ｃ）に示すように一対の表示部４ａ，４ｂにオブジェクト１０を表示するが、オブジェクト１０は移動しない。一方、車両１が右方向に旋回している時には（図１２に示す位置Ｐ２）、視覚刺激作成部３は、図１３（ｂ）に示すようにオブジェクト１０を右方向に表示部４ａ，４ｂ間で連続的に移動表示する。また同様に、車両１が左方向に旋回している時には（図１２に示す位置Ｐ４）、視覚刺激作成部３は、図１３（ｄ）に示すようにオブジェクト１０を左方向に表示部４ａ，４ｂ間で連続的に移動表示する。なお、上述の通り、一対の表示部４ａ，４ｂは直線ｌに対し０度以上９０度以下の傾きを有するように配置されているので、このような移動表示によれば、旋回内側の表示部には車両前方から後方へ移動する視覚刺激が表示され、旋回外側の表示部には車両後方から前方へ移動する視覚刺激が表示されることになる。
【００１８】
〔実験例〕
従来より、運転者が車両の運転中に取得する情報の約９０％は視覚に依存することが知られている。そこで、本願発明の発明者らは、運転者の注意方向を客観的に表す指標として眼球運動の角速度を測定することにより、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置により得られる技術的効果を検証した。検証結果を図１４に示す。図１４に示すように、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置を適用した場合には、遅い角速度（０〜４０［deg/sec］）の眼球運動量が増加し、速い角速度（１００〜３００［deg/sec］）の眼球運動量が減少していることがわかる。従って、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置を適用した場合には、運転者の視線移動が安定し、運転者の注意が表示により誘導されていることがわかる。
【００１９】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置によれば、視覚刺激作成部３が、一対の表示部４ａ，４ｂの少なくとも一端点において移動速度又は移動方向が車両１のフロントウインドウを介して運転者が知覚する車外オプティカルフローと略一致する視覚刺激を一対の表示部４ａ，４ｂに表示する。そして、このような構成によれば、運転者は車外オプティカルフローと視覚刺激を連続的に知覚するようになるので、運転者の視線が視覚刺激自体に向かうことを防止できる。
【００２０】
また、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置によれば、一対の表示部４ａ，４ｂは運転者Ｍの視野Ｒ内に左右均等に配置され、一方の表示部は旋回走行中の運転者Ｍの視野内水平方向中心部Ｏの下方向に設けられ、他方の表示部は運転者Ｍの視野内水平方向周辺部下方向に設けられているので、車両１が旋回走行している際に運転者の姿勢が変化しても、運転者Ｍは視覚刺激を知覚し、視覚刺激を提示することにより運転感覚の調整効果を持続することができる。また、人間の視野特性は、中心付近では空間分解能が高く、周辺付近では時間変化する刺激に対する感度が高いという特性を有するので（生体情報論，福田忠彦著，朝倉書店）、上記のような構成によれば、運転者は視覚特性が異なる部位において視覚刺激を知覚することができる。
【００２１】
また、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置によれば、視覚刺激作成部３は、直進走行中又は操舵角度中立時は視覚刺激を移動させず、旋回走行中又は操舵角度非中立時は、車両前方から後方へ移動する視覚刺激を旋回内側の一対の表示部に表示すると共に、車両後方から前方へ移動する視覚刺激を旋回外側の表示部に表示するので、車両１が直進走行から旋回走行に移行する場合や車両が旋回走行から直進走行に移行する場合等の過渡的操作時に、運転者の注意を連続的に誘導し、且つ、運転感覚を調整することができる。また、過渡的操作時にのみ視覚刺激を表示した場合には視覚刺激自体に運転者の注意が向かうことがあるが、このような構成によれば、視覚刺激自体に運転者の注意が向かうことを防止できる。
【００２２】
また、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置によれば、視覚刺激の形状は縦方向又は斜め方向に伸びた棒形状であるので、車外オプティカルフローと視覚刺激の移動速度又は移動方向を容易に一致させることができる。また、視覚刺激が水平方向成分を有さないので、車両１が旋回している際等に運転者が頭部位置を視点を移動させた場合であっても、運転者は周辺視野において違和感なく車外オプティカルフローと視覚刺激を連続的に知覚することができる。  また、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置によれば、視覚刺激作成部３は、車両情報送出部２から送出される車両情報に従って視覚刺激の移動量を変化させるので、車両状態に応じて運転者の運転感覚を調整することができる。また、視覚刺激の表示と車両状態とが一致しないことによって運転者が知覚状の違和感を感じることを防止できる。
【００２３】
また、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置によれば、視覚刺激作成部３は、車両情報送出部２から送出される車両情報に従って視覚刺激の形状を変化させるので、車両状態に応じて運転者の運転感覚を調整するための視覚刺激の強度を制御することができる。
【００２４】
また、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置によれば、車両情報送出部２は、車両１の速度及び操舵角度を車両情報として送出するので、車両直進時は視覚刺激の表示を変化させず、車両旋回時には視覚刺激の表示を変化させることができる。また、車速が大きい時は運転者の注意をより遠くに誘導させたり、車速が小さい時には運転者の注意を比較的近くに誘導したりすることができる。
【００２５】
また、本発明の実施形態となる運転感覚調整装置によれば、視覚刺激作成部３は、操舵角度の中立位置付近では視覚刺激を移動させないので、直進時の微小な操舵に対して視覚刺激の表示が変化することを防止できる。
【００２６】
以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態となる運転感覚調整装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す表示装置を運転者の視点から見た時の様子を示す図である。
【図３】図１に示す表示装置の配置位置を示す上面図である。
【図４】図１に示す表示装置と運転者の中心視領域及び周辺視領域との位置関係を示す図である。
【図５】車両がそれぞれ右方向及び左方向に旋回している際の図１に示す表示装置と運転者の中心視領域及び周辺視領域との位置関係を示す図である。
【図６】車外のオプティカルフローと視覚刺激の移動速度及び移動方向の関係を示す図である。
【図７】図１に示す視覚刺激作成部により作成される視覚刺激の一例を示す図である。
【図８】図１に示す視覚刺激作成部により作成される視覚刺激の他の例を示す図である。
【図９】視覚刺激の移動表示方法を説明するための図である。
【図１０】車速に応じて視覚刺激の線幅を変更する処理を説明するための図である。
【図１１】視覚刺激の移動速度の算出方法を示すフローチャート図である。
【図１２】車両の走行シーンの一例を示す図である。
【図１３】車両が図１２に示す走行シーンを走行している際に表示される視覚刺激を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態となる運転感覚調整装置の技術的効果の検証結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１：車両
２：車両情報送出部
３：視覚刺激作成部
４：表示装置
４ａ，４ｂ：表示部
１０：オブジェクト
Ｍ：運転者
Ｒ：運転者の前方視野
【図１】
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【図２】
2007210512.tif 000004
【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】
2007210512.tif 000012
【図１１】
2007210512.tif 000013
【図１２】
2007210512.tif 000014
【図１３】
2007210512.tif 000015
【図１４】
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