(57)【要約】【課題】人間の生理面と心理面に対する影響を考慮してフロントピラーの幅を最適な値に設定する。【解決手段】半径３０ｍのカーブＣ１を速度３０ｋｍ／ｈで自動車が旋回する場合において、カーブＣ１上の対象を追う運転者の視線の動きを調べ、対象がフロントピラーの死角に入った際の視線停留時間と、対象がフロントピラーの死角外にある際の視線停留時間との差が小さく、かつ、運転者による前方視野の官能評価がほぼ最良なものとなるようにフロントピラーＦＰの幅を決定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定半径のカーブを所定速度で自動車が旋回する場合において、前記カーブ上の対象を追う運転者の視線の動きを調べ、前記対象がフロントピラーの死角に入った際の視線停留時間と、前記対象がフロントピラーの死角外にある際の視線停留時間との差が小さく、かつ、前記運転者による前方視野の官能評価がほぼ最良なものとなるような幅を有することを特徴とするフロントピラー。
【請求項２】
前記官能評価が最良になるのは、フロントピラーの両眼死角が僅かに残る場合であることを特徴とする請求項１に記載のフロントピラー。
【請求項３】
半径３０ｍのカーブを速度３０ｍ／ｈで自動車が旋回する場合において、前記カーブ上の対象を追う運転者の視線の動きを調べ、前記対象がフロントピラーの死角に入った際の視線停留時間と、前記対象がフロントピラーの死角外にある際の視線停留時間との差が小さく、かつ、前記運転者による前方視野の官能評価がほぼ最良なものとなるようにフロントピラーの幅を決定することを特徴とするフロントピラー設計方法。
【請求項４】
前記自動車の運転席前方に配置したスクリーン上に、前記対象に見立てたポイントを投影し、該ポイントを前記運転者に観察させてその視線の動きをアイマークレコーダで調べることを特徴とする請求項３に記載のフロントピラー設計方法。
【請求項５】
前記官能評価は、前記自動車の運転席前方に配置したスクリーン上に投影された前記前方視野の映像を前記運転者に観察させ、その良し悪しをポイント評価して行うことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のフロントピラー設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人間の生理面と心理面に対する影響を考慮して幅を最適な値に設定したフロントピラー及びその設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の自動車は、フロントピラーの幅を小さくして前方視界を広げる傾向がある。例えば、特許文献１には、断面が略５角形のピラー本体を成形し、その前面にフロントウインドガラスの側縁部を接着固定したフロントピラーが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−１８２０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、フロントピラーは幅が小さい程、前方視界が良くなるので、必要な強度、剛性が確保できる限度まで幅を小さくすることができる。しかし、フロントピラーの幅が小さ過ぎると、両眼でフロントピラーが見え隠れし、視覚的な違和感が生じる。これは、フロントピラーの幅が両眼の間隔よりも小さくなると、左右のいずれかの眼で対象を視認でき、理論的にはフロントピラーによる死角がなくなるが、その際、左右の眼に異なった視覚情報が与えられることによる両眼視野闘争が発生するためである。また、フロントピラーによる両眼死角がなくなると、前方と側方の視界が連続するため、距離感がつかみにくくなる。つまり、フロントピラーの幅は小さければ小さいほど良いというものではなく、最適な値が存在するが、その値を見付けるのは難しい。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、人間の生理面と心理面に対する影響を考慮して幅を最適な値に設定したフロントピラー及びその設計方法の提供の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための本発明のフロントピラーは、所定半径のカーブを所定速度で自動車が旋回する場合において、前記カーブ上の対象を追う運転者の視線の動きを調べ、前記対象がフロントピラーの死角に入った際の視線停留時間と、前記対象がフロントピラーの死角外にある際の視線停留時間との差が小さく、かつ、前記運転者による前方視野の官能評価がほぼ最良なものとなるような幅を有することを特徴とする。
【０００６】
かかる構成によれば、カーブ上の対象を連続して眼で追うことができ、フロントピラーによる視覚障害が事実上なくなり、視界の向上を図ることができるとともに、両眼視野闘争の発生によるフロントピラーの見え隠れが生じなくなり、視覚的な違和感がなくなる。
【０００７】
前記官能評価が最良になるのは、フロントピラーの両眼死角が僅かに残る場合である。
【０００８】
前記課題を解決するための本発明のフロントピラー設計方法は、半径３０ｍのカーブを速度３０ｍ／ｈで自動車が旋回する場合において、前記カーブ上の対象を追う運転者の視線の動きを調べ、前記対象がフロントピラーの死角に入った際の視線停留時間と、前記対象がフロントピラーの死角外にある際の視線停留時間との差が小さく、かつ、前記運転者による前方視野の官能評価がほぼ最良なものとなるようにフロントピラーの幅を決定することを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、フロントピラーが最も視覚障害となり易い条件下でフロントピラーの幅を決定することができ、信頼性の向上に役立つ。
【００１０】
前記自動車の運転席前方に配置したスクリーン上に、前記対象に見立てたポイントを投影し、該ポイントを前記運転者に観察させてその視線の動きをアイマークレコーダで調べるのが好ましい。
【００１１】
かかる構成によれば、カーブ旋回時の対象の動きがスクリーン上に投影されるので、視線停留時間の計測を繰り返して行え、計測精度の向上に役立つ。
【００１２】
前記官能評価は、前記自動車の運転席前方に配置したスクリーン上に投影された前記前方視野の映像を前記運転者に観察させ、その良し悪しをポイント評価して行うのが好ましい。
【００１３】
かかる構成によれば、カーブ旋回時の前方視野の映像がスクリーン上に投影されるので、官能評価を繰り返して実施でき、信頼性の向上に役立つ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カーブ上の対象を連続して眼で追うことができ、フロントピラーによる視覚障害が事実上なくなり、視界の向上を図ることができる。
さらに、両眼視野闘争の発生によるフロントピラーの見え隠れが生じなくなり、視覚的な違和感がなくなるとともに、僅かに残るフロントピラーの両眼死角により前方と側方の視界が区切られるため、距離感がつかみ易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は自動車の前半部を示す斜視図、図２は本発明の実施に使用する実験装置を示す斜視図、図３はフロントピラーによる死角を示す図、図４は図２の実験装置で調べた運転者の視線の停留位置と停留時間を示す図、図５は図４の実験データから視線停留時間の延びたものを抽出した図、図６は追従眼球運動中の視線停留時間と官能評価特性を示す図、図7はフロントピラーによる両眼死角を説明する図である。
【００１６】
図１に示すように、自動車のフロントピラー１はルーフ２とフロントサイドボデイ３を連結するもので、左右のフロントピラー１とルーフ２とカウル４で囲まれる車体開口にはフロントウインドガラス５を取り付けてある。フロントサイドボデイ３の後方側の車体開口にはサイドドア６が取り付けてあり、その上部に昇降自在に設けたサイドウインドガラス７をフロントピラー１とルーフサイドレール８に隣接させてある。つまり、フロントウインドガラス５とサイドウインドガラス７を通して前方と側方の視界を確保している。
【００１７】
ところで、運転者が運転中に視認対象を眼で追う場合、フロントピラー１が妨げとなるが、その視界に対する影響は交差点での左右折の場合よりもカーブでのコーナリングの場合の方が大きい。すなわち、交差点では様々な障害物を見ようとして、運転者の視点がフロントピラー１を挟んで素早く大きく動き、また、車の転舵によりフロントピラー１が視認対象を短時間で横切ることになる。したがって、フロントピラー１に対する視線の動きが早く、フロントピラー１による視覚障害は瞬間的なものとなる。これに対して、カーブでのコーナリングの場合、運転者はカーブの先を見通そうとするため、視線方向が安定し、また、視認対象が遠方にあるため、視点の動きが遅く、フロントピラー１による視覚障害は持続的なものとなる。そこで、フロントピラー１の視界に対する影響が大きいコーナリングの場合の、運転者の視点の動きを調べ、その結果と前方視野に対する官能評価とに基づいて、フロントピラー１を最適な幅に設定した。
【００１８】
一般に、カーブの半径と通過速度は道路構造令の基準に則って設計されている。一方、通常の走行時における運転者の視線は、自車の走行先を予測する為、進行方向の約３秒先を向いていることが検証結果から判明している。その視線方向を道路構造令で造られたカーブに重ね合わせてみると、半径３０ｍのカーブを走行している時の視線がフロントピラー１に重なり、視界の障害となる条件が最も厳しいと言える。そこで、半径３０ｍのカーブを道路構造令で規定されている通過速度である３０ｍ／ｈで走行しているシーンを想定し、運転者の視点の動きを調べることにした。図３はその場合の視界を示し、通常、運転者の視点は半径３０ｍのカーブＣ1上にある約３秒先の点Ｐ１にある。因みに、半径５０ｍのカーブＣ２の場合の視点は点Ｐ２になる。
【００１９】
図２は、運転者の視線の動きを調べる実験装置を示している。
この実験装置１０は、車両に見立てた、フロントピラーＦＰの幅が変更可能な運転シミュレータ１１と、運転シミュレータ１１の前方に配置したスクリーン１２と、スクリーン１２に映像を投影するプロジェクタ１３とを備えている。そして、被験者Ｄにアイマークレコーダ１４を装着して運転シミュレータ１１に搭乗してもらい、半径３０ｍのカーブＣ１を速度３０ｍ／ｈで旋回する際の、カーブＣ１上の対象Ｐ１の動きに見立てたポイントＰをスクリーン１２に投影し、このポイントＰを追う被験者Ｄの視点の動きをアイマークレコーダ１４で観察し、フロントピラーＦＰの幅を変更しながら、視点の停留位置と停留時間を計測し記録した。なお、被験者Ｄの視界に対する影響が大きい右側のフロントピラーＦＰについての調査だけで十分であるので、カーブの向きは右方向とし、右側のフロントピラーＦＰの幅だけを変えて実験した。
【００２０】
次に、フロントピラーＦＰの幅の違いによる前方視野の官能評価試験を行った。
すなわち、被験者Ｄに同じ運転シミュレータ１１に搭乗してもらい、スクリーン１２に半径３０ｍのカーブを速度３０ｍ／ｈで旋回した際の映像を投影し、フロントピラーＦＰの幅を変更しながら、映像から感じる視界の良し悪しを被験者Ｄにポイント評価してもらった。その結果、図６に線ａで示す官能評価特性が得られた。
【００２１】
ところで、障害物であるフロントピラーＦＰがない場合、被験者Ｄの視線はスクリーン１２上のポイントＰを追ってスムーズに流れているように思われるが、アイマークレコーダ１４による解析の結果、被験者Ｄの視線は僅かに停留しながらポイントＰを追っているのが分かった。これは追従眼球運動中に起きる視覚認知生理現象によるものである。そこにフロントピラーＦＰによる障害物が加わると、そこをポイントＰが通過する際、フロントピラーＦＰによる死角内の、ポイントＰが再び現れるであろうと思われる位置に視線が移動し、そこに停留してポイントＰの出現を待つという現象が起きることが判明した。そこで、このフロントピラーＦＰ内での視線停留時間の延びに着目した。
【００２２】
図４は、被験者Ｄの視線がスクリーン１２上のポイントＰを追っている際の視線の停留状態を示している。同図において、○印は視線の停留する位置を示し、○印の大きさは視線の停留する時間を示している。また、フロントピラーＦＰは幅の小さい順にアルファベットで示し、その死角となる範囲は太線Ｚで示してある。この結果、視線の停留はフロントピラーＦＰによる死角の内外で起きているのが分かる。
【００２３】
図５は、フロントピラーＦＰによる死角外における視線停留時間を基準とし、それよりも延びているものだけを図４のデータから抽出してある。図６は視線停留時間の変化を線ｂで示してある。この結果、視線停留時間の延びは主にフロントピラーＦＰによる死角内で発生しているが、フロントピラーＦＰの幅が小さくなる程、視線停留時間が短くなり、やがてフロントピラーＦＰのない場合（追従眼球運動中）の値Ｔ１と同等に短くなる。この状態では、フロントピラーＦＰによる視覚障害が事実上なくなると考えられる。すなわち、フロントピラーＦＰの幅が所定値よりも小さくなると、被験者Ｄの視線は途切れることなく連続的にスクリーン１２上のポイントＰを追うことが可能になり、フロントピラーによる視覚障害が事実上なくなる。なお、図６において、フロントピラーＦＰの幅が小さくなると、視線停留時間は追従眼球運動中の値Ｔ１よりも小さくなっている。これは、追従眼球運動中の視線停留時間Ｔ１は莫大なデータを平均化したものであるのに対し、図６の視線停留時間は特定の被験者Ｄの実測データであるため、被験者Ｄの個人的な特性を反映しているためであると考えられる。
【００２４】
官能評価は、フロントピラーＦＰの幅が所定値Ｓ１の時に最も良くなるが、それよりも小さくすると、逆に悪くなることが分かった（図６参照）。被験者Ｄのコメントとしては、フロントピラーＦＰの幅が小さ過ぎると、違和感を覚えるとか、フロントピラーＦＰが見え隠れする感じで気持ちが悪いというものであった。これは、フロントピラーの幅を両眼の間隔よりも小さくして遠方のスクリーン１２を見ると、左右のいずれかの眼でスクリーン１２上の映像が見えることになり、理論的にはフロントピラーＦＰによる死角がなくなるが、このような状態では、存在するはずのフロントピラーＦＰが一方の眼で見え、他方の眼では見えなくなり、左右の眼に異なった視覚情報が与えられた際に起こる両眼視野闘争が発生していると考えられる。
【００２５】
つまり、フロントピラーＦＰの幅は小さければ小さいほど良いというものではなく、図７に示すように両眼死角が僅かに残るような値にするのが好ましい。このようにすると、両眼視野闘争の発生によるフロントピラーＦＰの見え隠れが生じなくなり、視覚的な違和感がなくなるとともに、僅かに残るフロントピラーＦＰの両眼死角により前方と側方の視界が区切られるため、正常な距離感の維持にも役立つ。
【００２６】
図６を参照すると、官能評価が最も良くなるフロントピラーＦＰの幅Ｓ１の付近で視線停留時間が追従眼球運動中の値Ｔ１に達し、フロントピラーＦＰの幅が大きくなる程、視線停留時間の延びが大きくなる。よって、フロントピラーＦＰの幅の収まるべき領域Ｚの上限は、ポイントＰがフロントピラーＦＰの死角に入った際の視線停留時間と、ポイントＰがフロントピラーＦＰの死角外にある際の視線停留時間との差が小さく、良好な視界が得られるように設定すればよい。なお、後者の値には追従眼球運動中の値Ｔ１を用いるのが便利である。一方、フロントピラーＦＰの幅が小さくなると、視線停留時間が略一定になるので、領域Ｚの下限は、フロントピラーＦＰの両眼死角が僅かに残り、官能評価が悪くならない限度に設定すればよい。
【００２７】
このようにすると、カーブＣ１上の対象を連続して眼で追うことができ、フロントピラーＦＰによる視覚障害が事実上なくなるとともに、両眼視野闘争の発生によるフロントピラーＦＰの見え隠れが生じなくなり、視覚的な違和感がなくなり、さらに、僅かに残るフロントピラーＦＰの両眼死角により前方と側方の視界が区切られるため、距離感がつかみ易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】自動車の前半部を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施に使用する実験装置を示す斜視図である。
【図３】フロントピラーによる死角を示す図である。
【図４】図２の実験装置で調べた運転者の視線の停留位置と停留時間を示す図である。
【図５】図４の実験データから視線停留時間の延長したものを抽出した図である。
【図６】追従眼球運動中の視線停留時間と官能評価特性を示す図である。
【図７】フロントピラーによる両眼死角を説明する図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  フロントピラー
２  ルーフ
３  フロントサイドボデイ
４  カウル
５  フロントウインドガラス
６  サイドドア
７  サイドウインドガラス
８  ルーフサイドレール
１０  実験装置
１１  運転シミュレータ
１２  スクリーン
１３  プロジェクタ
１４  アイマークレコーダ
ＦＰ  フロントピラー
【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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