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発明の名称 運転者覚醒維持装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−8268(P2007−8268A)
公開日 平成19年1月18日(2007.1.18)
出願番号 特願2005−189884(P2005−189884)
出願日 平成17年6月29日(2005.6.29)
代理人 【識別番号】100064414
【弁理士】
【氏名又は名称】磯野 道造
発明者 植松 博 / 赤塚 浩二
要約 課題
運転者の動作を視覚刺激としてフィードバックすることにより運転者の覚醒状態を維持することが可能な運転者覚醒維持装置を提供する。

解決手段
運転者覚醒維持装置1は、車両たる自動車Cのステアリングホイール2と、このステアリングホイール2の上部に取り付けられた第1のマーク3と、から構成されている。
特許請求の範囲
【請求項1】
車両の運転者の覚醒状態を維持するための運転者覚醒維持装置であって、
ステアリングホイールの少なくとも上部に、前記運転者の視覚によって前記ステアリングホイールと識別可能な第1のマークを備えることを特徴とする運転者覚醒維持装置。
【請求項2】
前記第1のマークは、前記ステアリングホイールと異なる色をしていることを特徴とする請求項1に記載の運転者覚醒維持装置。
【請求項3】
前記第1のマークは、ステアリングホイールよりも誘目性の高い色をしていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の運転者覚醒維持装置。
【請求項4】
前記第1のマークは、発光体からなることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の運転者覚醒維持装置。
【請求項5】
前記第1のマークは、一つ以上の縦縞模様であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の運転者覚醒維持装置。
【請求項6】
車両の運転者の覚醒状態を維持するための運転者覚醒維持装置であって、
ステアリングホイールの少なくとも上部に設置される前記ステアリングホイールと異なる色の第1のマークと、
直進状態で前記運転者から見て前記第1のマークの背後に見える位置に設置される前記第1のマークと異なる色の第2のマークと、を備えることを特徴とする運転者覚醒維持装置。
【請求項7】
前記第1のマークおよび前記第2のマークのいずれか一方は前記ステアリングホイールよりも誘目性の高い色をしており、他方は前記誘目性の高い色に対して補色となる色をしていることを特徴とする請求項6に記載の運転者覚醒維持装置。
【請求項8】
前記第2のマークは、運転者からみてステアリングホイールの上部の背後に見える位置を中心に少なくとも前記ステアリングホイールの遊び幅に対応する範囲に設けられていることを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の運転者覚醒維持装置。
【請求項9】
前記第1のマークは、運転者の視角の最小分離角よりも広く、ステアリングホイールの断面の直径よりも狭い幅であることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の運転者覚醒維持装置。
【請求項10】
車両の運転者の視界内であって、車室内の左右方向の異なる位置に設置された複数の発光体と、
ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵角に応じて所定の前記発光体を発光させる発光体制御手段と、を備えることを特徴とする運転者覚醒維持装置。
【請求項11】
前記複数の発光体は、メータバイザーに沿って設置されていることを特徴とする請求項10に記載の運転者覚醒維持装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、運転者覚醒維持装置に関し、さらに詳しくは、運転者の視覚に働きかけることによって運転者の覚醒状態を維持する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車などの車両の運転者は、長時間運転や単調運転が続くと、緊張感が弛緩したり、視線が視界の中心部に集中したりして、覚醒水準が低下し、場合によっては居眠りしてしまうことがある。
このような事態を防止するための技術として、例えば特許文献1には、運転者の視界内に位置する車室内のサンバイザやオートマチックチェンジのインジケータやメーターパネル等に、適当な緊張感を与える覚醒照明部を設けて、運転者に適当な緊張感を与える自動車用覚醒照明装置が開示されている。
【特許文献1】実開平6−50988号公報(段落0008〜0019、図1〜図3)
【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、従来の装置は、運転者の動作とは無関係に運転者の視覚に刺激を与えるものであった。
また、従来の装置は、運転者が自らの覚醒水準の低下に気付かず、スイッチを入れ忘れてしまうおそれがある。
【0004】
本発明は、運転者の動作を視覚刺激としてフィードバックすることにより運転者の覚醒状態を維持することが可能な運転者覚醒維持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】
【0005】
発明者らは、鋭意研究の結果、運転者の視野に含まれる領域に左右方向の動きを発生させることで覚醒状態の維持に適した視覚への刺激を運転者に与えられること、および、運転者のステアリングホイールの操作と視覚への刺激とを連動させることで、運転者の集中力と覚醒状態を維持可能なことを見出し、本発明を創案するに至った。
【0006】
本発明に係る運転者覚醒維持装置は、車両の運転者の覚醒状態を維持するための運転者覚醒維持装置であって、ステアリングホイールの少なくとも上部に、前記運転者の視覚によって前記ステアリングホイールと識別可能な第1のマークを備えることを特徴とする。
【0007】
ここで、「ステアリングホイールの上部」とは、車両を直進状態に向けたときに上方(上端)に位置する部分をいう。
かかる構成によれば、ステアリングホイールの少なくとも上部に、前記運転者の視覚によって前記ステアリングホイールと識別可能な第1のマークを備えることから、かかる第1のマークが運転者の周辺視に映ることとなる。
すなわち、通常、車両のステアリングホイールは、直進状態でも若干遊動することから、かかるステアリングホイールの少なくとも上部に設置された第1のマークもステアリングホイールとともに左右に遊動することとなる。そして、第1のマークは、ステアリングホイールと識別可能であることから、運転者の視覚には、第1のマークの左右方向の動きが認識され、視覚に刺激が与えられる。
【0008】
このとき、運転者は、意識的あるいは無意識的に自分の腕でステアリングホイールを操作していることから、かかる操作感覚と視覚による刺激が連動することとなり、視覚だけを刺激する場合に比べて、集中力と覚醒状態をより長く持続させることができる。
特に、運転者の覚醒状態が低下すると、ステアリングホイールの動きが不自然になり、それにともなって第1のマークの左右方向の動きも不規則になることから、運転者への刺激が自動的に強くなり、覚醒状態を回復させることができる。
【0009】
また、周辺視に左右方向への視覚刺激が入力されることによって、視線の集中が防止され、視線を適度に分散させることができる。そのため、運転者の注意力を周辺に分散させることができるとともに、運転者の覚醒状態を持続させることができる。
【0010】
ここで、「マーク」とは、視認可能な印(しるし)であればどのようなものでもよく、形状、模様、色彩またはこれらの組合せによって構成することができる。
【0011】
例えば、前記第1のマークは、前記ステアリングホイールと異なる色をしているのが好ましい。ステアリングホイールと異なる色をしていれば、運転者の視覚によって識別可能となり、視覚刺激を与えることができる。
【0012】
また、前記第1のマークは、ステアリングホイールよりも誘目性の高い色をしているのが好ましい。ステアリングホイールよりも誘目性の高い色をしていれば、第1のマークを注視しなくても、周辺視に映っているだけで左右の動きが感知されやすいので、視覚に刺激が与えられ、覚醒状態を維持することができる。
【0013】
ここで、「誘目性」とは、色が無意識のうちに人の目を引き付ける度合いをいい、通常、無彩色より有彩色、黒より白、青や緑より赤や黄色、彩度が低い色より彩度が高い色のほうが誘目性が高いとされている。誘目性の高い色としては、オレンジ、赤、黄など、暖色系で高彩度な色や、周囲から際立つなど、回りとの変化が大きな色が挙げられる。また、誘目性の低い色としては、青、紫、緑など、寒色系の色が挙げられる。第1のマークの色として、誘目性が高い色を用いることにより、視野の隅でも視覚に強く存在を訴えかけ、無意識のうちに目を引き付けることができる。
【0014】
また、前記第1のマークは、発光体で構成してもよい。かかる構成によれば、第1のマークを発光させることができるので、一層目を引き付けることができる。また、夜間でも前記した様々な効果を発揮することができる。
発光体としては、例えば発光ダイオード(LED)や電球などを用いることができる。
【0015】
また、前記第1のマークは、一つ以上の縦縞模様で構成してもよい。縦縞模様、より好ましくは、上下方向よりも左右方向に幅の狭い模様にすることにより、左右方向の動きを一層際立たせることができる。
【0016】
また、本発明に係る運転者覚醒維持装置は、車両の運転者の覚醒状態を維持するための運転者覚醒維持装置であって、ステアリングホイールの少なくとも上部に設置される前記ステアリングホイールと異なる色の第1のマークと、直進状態で前記運転者から見て前記第1のマークの背後に見える位置に設置される前記第1のマークと異なる色の第2のマークと、を備えることを特徴とする。
【0017】
かかる構成によれば、前記第1のマークのほかに、直進状態で前記運転者から見て前記第1のマークの背後に見える位置に前記第1のマークと異なる色の第2のマークを備えることから、第1のマークと第2のマークの色の違いや位置のずれが一層際立つこととなり、視覚に刺激が与えられ、運転者の覚醒状態を維持することができる。
【0018】
ここで、「直進状態で前記運転者から見て前記第1のマークの背後に見える位置」としては、例えばステアリングホイールの背後に位置するインストルメントパネルの一部などが挙げられる。具体的には、例えばメータバイザーやダッシュボードなどに取り付けるのが好ましい。
【0019】
また、前記第1のマークおよび前記第2のマークのいずれか一方は前記ステアリングホイールよりも誘目性の高い色をしており、他方は前記誘目性の高い色に対して補色となる色をしているのが好ましい。
【0020】
かかる構成によれば、第1のマークと第2のマークとが補色関係になることから、両者のコントラスト(色彩の対照性)が強くなる。そのため、第1のマークの左右方向の動きが明確になり、視覚に与えられる刺激が強くなる。したがって、運転者の覚醒状態を維持する効果を向上させることができる。
【0021】
ここで、「補色」とは、一定の割合で混ぜ合わせると灰色(無彩色)になる関係にある色のことをいい、例えば赤と青緑、黄色と青紫のような組合せをいう。なお、相手方の色彩が最も強調される(コントラストが強くなる)色の組合せということもできる。
なお、第2のマークは、コントラストが際立つ範囲であれば、第1のマークに対して厳密に補色関係となる色でなくてもよい。具体的には、いわゆる色相環において補色を中心に45°〜60°程度の範囲内にある色であれば補色として用いて差し支えない。このような範囲の色であれば、第1のマークと第2のマークとのコントラストを際立たせることができる。
【0022】
また、前記第2のマークは、運転者からみてステアリングホイールの上部の背後に見える位置を中心に少なくとも前記ステアリングホイールの遊び幅に対応する範囲に設けられているのが好ましい。
【0023】
かかる構成によれば、直進状態で、ステアリングホイールが遊び幅の範囲で回動(遊動)すると、その背後には必ず第2のマークが見えることとなる。そのため、運転者が最も眠くなるといわれる単調な直線道路において、運転者の視覚が強く刺激されることとなり、運転者を覚醒状態に維持することができる。
【0024】
なお、第1のマークの幅は、前記第2のマークの幅よりも狭くするのが好ましい。このようにすれば、左右方向の動きが一層際立つこととなる。
【0025】
また、第1のマーク及び第2のマークは、縦縞模様にするのが好ましい。このようにすれば、第2のマークに対する第1のマークの左右方向のずれが一層際立つこととなる。
【0026】
また、第1のマークは、運転者の視角の最小分離角よりも広く、ステアリングホイールの断面の直径よりも狭い幅であるのが好ましい。
【0027】
ここで、「最小分離角」(「最小分離視角」という場合もある。)とは、2点又は2線を見分けることのできる最小の視角をいう。なお、最小分離角は、水平方向の目線と、目と対象物とを結ぶ線との成す角度(以下、「偏心度」という。)に略比例して大きくなる特性を有する。
【0028】
かかる構成によれば、運転者の視角の最小分離角よりも広い幅で第1のマークが設けられていることから、第1のマークが運転者の目に1点又は1線となって映ることがない。また、ステアリングホイールの断面の直径よりも狭い幅で第1のマークが設けられていることから、第1のマークは縦に細長い形状となる。そのため、第1のマークの左右方向の動きを際立たせることができる。
なお、発明者らの研究によれば、「運転者の視角の最小分離角よりも広い幅」とは、3.7mm以上であるのが好ましい。また、第1のマークは、幅(あるいは間隔)を調節できるように構成するのがよい。
【0029】
また、本発明に係る運転者覚醒維持装置は、車両の運転者の視界内であって、車室内の左右方向の異なる位置に設置された複数の発光体と、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角に応じて所定の前記発光体を発光させる発光体制御手段と、を備えることを特徴とする。
【0030】
かかる構成によれば、操舵角検出手段によってステアリングホイールの操舵角が検出される。そして、複数の発光体は、運転者の視界内であって車室内の左右方向の異なる位置に設置されており、発光体制御手段によって、操舵角に応じて所定の発光体が発光させられる。そのため、発光体の発光箇所が操舵角によって左右方向に移り変わることとなり、この動きが運転者の視覚を刺激することとなる。
【0031】
また、運転者がステアリングホイールを操作するのに対応して左右方向に配置された複数の発光体の所定箇所が発光することから、運転者の操作感覚と視覚への刺激が連動することとなり、視覚に複雑な刺激が与えられ、運転者の覚醒状態をより長く持続させることができる。
なお、発光により視覚を刺激するため、夜間でも効果がある。
【0032】
ここで、発光体は、誘目性の高い色であるのが好ましい。このようにすれば、運転者の目を容易に引き付けることができる。
【0033】
また、複数の発光体は、左右方向に並べて配置され、並べられた発光体の中心から発光すべき発光体までの間隔は、ステアリングホイールを回転させたときにステアリングホイールの上端と第1のマークとの円周距離に比例させるのが好ましい。このようにすれば、ステアリングホイールを回転させた分だけ、発光箇所が左右方向へ移動することとなり、ステアリングホイールの操作と発光箇所の移動量の連動性が増し、運転者に強い刺激(あるいは興味)を与えることができる。
【0034】
なお、発光体の設置箇所は、特に限定されるものではないが、前記複数の発光体は、メータバイザーに沿って設置されているのが好ましい。とくに、メータバイザーが、ステアリングホイールの上部付近の形状に沿って設けられている場合には、ステアリングホイールの動きと発光体の動きとが連動することとなり、上記のような効果が一層顕著になる。
【発明の効果】
【0035】
本発明によれば、運転者の動作を視覚刺激としてフィードバックし、また運転中に運転者の視界に現れることの少ない左右方向の視覚刺激を発生させることにより、運転者の覚醒状態を維持させることが可能となる。これにより、危険運転を減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0036】
本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。
【0037】
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る運転者覚醒維持装置を示した斜視図である。
第1実施形態に係る運転者覚醒維持装置1は、運転者(図示せず)の視覚に左右方向の動きを与えることにより運転者の覚醒状態を維持する装置であり、図1に示すように、車両たる自動車Cのステアリングホイール2と、このステアリングホイール2の上部に取り付けられた第1のマーク3と、から構成されている。
【0038】
ステアリングホイール2は、自動車Cの移動方向を操作するためのハンドルであり、図1に示すように、リング状を呈しており、運転者に対してホイールの上部が奥に、下部が手前に位置するように傾いて設置されている。ステアリングホイール2は、シャフトを介して前輪の向きを操作可能になっており、運転者は、ステアリングホイール2を回動または回転させることにより、自動車Cの移動方向の向きを変えることができる。ステアリングホイール2は、設計上遊びが設けられていたり、タイヤの変形によって遊びが生じることがある。直線走行時には、この遊びがステアリングホイール12の揺らぎとして現れる。
【0039】
ステアリングホイール2やインストルメントパネルの色は、一般に、フロントガラスへの映り込みを防止するために、灰色や茶色など、明度・彩度の低い色や無彩色であることが多い。そのため、第1のマーク3を明度・彩度の高い色にすることにより、第1のマーク3を際立たせることができる。
【0040】
第1のマーク3は、例えば発光体たる赤色LEDなどで構成されており、図1に示すように、ステアリングホイール2の上部、より詳しくは、自動車Cの前輪(図示省略)を直進状態に向けたときに上方(上端)に位置する部分に埋め込まれている。そのため、第1のマーク3は、ステアリングホイール2の回動に伴って左右に移動することとなる。また、赤色LEDは、自動車Cのバッテリー(図示省略)に接続されており、発光可能になっている。
なお、前記したように、ステアリングホイール2は、一般に、若干の遊びを有しており、直進状態でも左右に回動するため、第1のマーク3も左右方向に動くこととなる。
【0041】
また、運転者は、運転中、主に前方を注視しているが、ステアリングホイール2は運転者の前方に位置することから、運転者の周辺視にはステアリングホイール2の上部が映ることとなる。そのため、第1のマーク3も運転者の周辺視に映ることとなる。
【0042】
また、第1実施形態の第1のマーク3は、赤色LEDで構成されていることから、運転者の視覚によってステアリングホイール2と識別可能であり、また、誘目性の高い暖色系の色であるから、運転者の周辺視に映るだけで、運転者の目を引き付けることができる。さらに、発光していることから、夜間でも運転者の視覚に刺激を与えることができる。
【0043】
ここで、第1実施形態では、第1のマーク3を赤色LEDで構成したが、これに限られるものではなく、他の発光体で構成してもよいし、発光体に替えて、反射テープや蛍光テープなどをステアリングホイール2の上部に設置してもよい。テープで模様を作る場合には、上下方向に比べて左右方向に幅が狭い縦縞模様とすれば、左右方向の動きが強調され、好適である。
【0044】
つづいて、第1実施形態に係る運転者覚醒維持装置1の動作について図2を参照して説明する。
図2は、第1実施形態に係る運転者覚醒維持装置の動作を示した図面であり、(a)はステアリングホイールが回動していない状態、(b)は若干右に回動した状態、(c)は若干左に回動した状態、を示している。
【0045】
自動車Cが直進している場合には、ステアリングホイール2に取り付けられた第1のマーク3は、基本的に、図2(a)に示すように、ステアリングホイール2の左右方向の中心であって上下方向の一番上に位置している。通常、運転者は、自動車Cの前方を注視していることから、かかる位置にある第1のマーク3は、運転者の周辺視に映ることとなる。
【0046】
そして、自動車Cが道路に沿って右や左に緩やかにカーブする場合、ステアリングホイール2は、図2(b)、(c)に示すように、運転者の操作によって左右方向に回動する。これに伴って、ステアリングホイール2の上部に取り付けられた第1のマーク3も、左右方向に回動する。そのため、運転者の周辺視内に左右方向の動きが発生し、覚醒状態が維持される。
【0047】
また、一般に、自動車Cのステアリングホイール2には遊びがあることから、自動車Cがカーブする場合のみならず、直進状態であっても、ステアリングホイール2は、図2(b)、(c)に示すように、左右方向に回動する。これに伴って、ステアリングホイール2の上部に取り付けられた第1のマーク3も、左右方向に回動する。そのため、運転者の周辺視内に左右方向の動きが発生し、覚醒状態が維持される。
【0048】
なお、運転者の覚醒状態が低下すると、ステアリングホイール2の動きが不自然になり、これに伴って第1のマーク3の左右方向の動きが不規則になる。そのため、運転操作が運転者への視覚刺激としてフィードバックされるとともに、視覚への刺激も大きくなり、覚醒状態が維持されることとなる。
【0049】
[第2実施形態]
つぎに、第2実施形態に係る運転者覚醒維持装置10について図面を参照して詳細に説明する。
図3は、第2実施形態に係る運転者覚醒維持装置を示した斜視図である。
第2実施形態に係る運転者覚醒維持装置10は、ステアリングホイール12と、ステアリングホイール12の上部に取り付けられた第1のマーク13と、メータバイザー14に取り付けられた第2のマーク15と、から構成されている。
すなわち、第2実施形態に係る運転者覚醒維持装置10は、第2のマーク15を備える点が、第1実施形態に係る運転者覚醒維持装置1と異なっている。
【0050】
ステアリングホイール12は、自動車Cの移動方向を操作するためのハンドルであり、図3に示すように、リング状を呈しており、運転者に対してホイールの上部が奥に、下部が手前に位置するように傾いて設置されている。かかるステアリングホイール12は、第1実施形態で説明したステアリングホイール2と同一の構造であるので、詳細な説明は省略する。
【0051】
第1のマーク13は、図3に示すように、ステアリングホイール12の上部に2本のテープを巻きつけることによって、縦縞模様に構成されている。そのため、左右方向の動きが強調されることとなる。また、第1のマーク13は、ステアリングホイール12の色と異なる色であって暖色系の色をしたテープ(例えば黄、橙、赤など)で構成されており、誘目性が高くなっている。
【0052】
第2のマーク15は、図3に示すように、運転者からみて第1のマーク13の背後に見えるメータバイザー14に略等間隔でテープを設置することによって、縦縞模様に構成されている。また、第2のマーク15は、第1のマーク13の補色となる色をしたテープで構成されている。例えば、第1のマーク13が赤色のテープで構成されている場合には、第2のマーク15は、赤色の補色である緑色のテープで構成される。
【0053】
このように、第2のマーク15を第1のマーク13の補色とすることにより、両者のコントラストが高くなり、第1のマーク13が強調されることとなる。そのため、誘目性が向上し、左右方向の動きによって運転者の視線が分散され、覚醒状態が維持される。
【0054】
さらに、第1のマーク13および第2のマーク15は、互いに縦縞模様に構成されていることから、ステアリングホイール12の回動によって縦縞模様がずれたり重なったりすることで、左右方向の動きが一層強調されるようになっている。
【0055】
また、第2のマーク15は、ステアリングホイール2の遊び幅よりも広い範囲にわたって設けられている。そのため、直進状態でステアリングホイール2が左右方向に動いた場合に、第1のマーク13の背後に第2のマーク15が必ず見えるようになっている。これにより、第1のマーク13の左右方向の動きが強調され、運転者の覚醒状態が維持される。
【0056】
なお、第1のマーク13の縞の幅は、直線走行時のステアリングホイール2の遊びの幅の1/16から1/2程度にするのが好ましい。また、第2のマーク15の縞の幅は、第1のマーク13の縞の幅よりも大きくするのが好ましい。このようにすると、第1のマーク13の左右方向の動きを一層際立たせることができる。
【0057】
あるいは、第1のマークの幅は、運転者の視角の最小分離角より大きく、かつ、ステアリングホイール12の断面の直径よりも小さくなるように設定してもよい。以下、これについて図4を参照して説明する。
【0058】
図4は、運転者と第1のマークとの関係を説明するための図であり、(a)は運転者の目線と第1のマークとの関係を表す側面図、(b)は偏心度と最小分離角の関係を表す相関図、(c)はステアリングホイールの上部を示した正面図である。
例えば、図4(a)に示すように、運転者が運転席に座っている状態での水平目線EHと、運転者の目と第1のマーク13とを結ぶ線EIとの成す角度(偏心度)θは、運転者の視点位置が高いほど大きくなる。そして、最小分離角MARは、図4(b)に示すように、偏心度θに略比例して大きくなる。
発明者らの研究によれば、運転者の身長が2.0m程度の場合、偏心度θは20°程度となり、そのときの最小分離角MARは図4(b)より20’(20分)程度となる。また、このときの運転者の目と第1のマーク13との距離L(図4(a)参照)は、63cm程度になる。これより、ステアリングホイール12上における最小分離角MARに対応する長さは3.7mmとなる。
したがって、図4(c)に示すように、第1のマーク13の幅d1(あるいは間隔d2)を3.7mm以上にすれば、ほとんどの運転者(換言すれば身長2.0m以下の運転者)に第1のマーク13を、ある程度以上の幅(面積)を持った範囲として認識させることができる。このため、第1のマーク13の視認性を向上させることができる。
【0059】
また、図4(c)に示すように、第1のマーク13の幅d1(あるいは間隔d2)を、ステアリングホイール12の断面の直径DSよりも狭くすると、第1のマーク13が縦に細長く見える。そのため、左右方向の動きが強調され、運転者の視覚を強く刺激することができる。
【0060】
つづいて、第2実施形態に係る運転者覚醒維持装置10の動作について図5を参照して説明する。
図5は、第2実施形態に係る運転者覚醒維持装置の動作を示した図面であり、(a)はステアリングホイールが回動していない状態、(b)は若干右に回動した状態、(c)は若干左に回動した状態、を示している。
【0061】
自動車Cが直進している場合には、ステアリングホイール12に取り付けられた第1のマーク13は、基本的に、図5(a)に示すように、ステアリングホイール12の左右方向の中心であって上下方向の一番上に位置している。通常、運転者は、自動車Cの前方を注視していることから、かかる位置にある第1のマーク13は、運転者の周辺視に映ることとなる。また、第2のマーク15は、直進状態において運転者からみて第1のマーク13の背後に見えるメータバイザー14に設置されていることから、第2のマーク15も運転者の周辺視に映ることとなる。
【0062】
そして、自動車Cが道路に沿って右や左に緩やかにカーブする場合、ステアリングホイール12は、図5(b)、(c)に示すように、運転者の操作によって左右方向に回動する。これに伴って、ステアリングホイール12の上部に取り付けられた第1のマーク13も、左右方向に回動する。そのため、運転者の周辺視内に左右方向の動きが発生し、覚醒状態が維持される。このとき、運転者から見ると、第2のマーク15が、第1のマーク13に対して目盛のような役割を果たすこととなり、第1のマーク13の左右方向の動きが強調される。また、第2のマーク15は、第1のマーク13の補色となる色をしているため、コントラストが高くなり、第1のマーク13が一層目立つこととなる。そのため、運転者の視覚に与える刺激が強くなり、運転者の覚醒状態を維持する効果が向上する。
【0063】
また、自動車Cが直進状態にある場合でも、ステアリングホイール12の遊びによって、ステアリングホイール12が左右に回動するのに伴い、第1のマーク13も左右方向に揺動することとなる。このときも、第2のマーク15によって第1のマーク13の動きや色が強調され、運転者の覚醒状態を維持する効果が向上する。
【0064】
なお、第2実施形態においては、第1のマーク13を誘目性の高い色(例えば赤)にし、第2のマーク15をその補色となる誘目性の低い色(例えば緑)としたが、これに限られるものではなく、第1のマーク13を誘目性の低い色(例えば緑)にし、第2のマーク15をその補色となる誘目性の高い色(例えば赤)としてもよい。かかる場合でも、第1のマーク13と第2のマーク15とのコントラストが高くなり、第1のマーク13による左右方向の動きが目立ち、運転者の視線を適度に分散させて、覚醒状態を維持することができる。
【0065】
[第3実施形態]
つぎに、第3実施形態に係る運転者覚醒維持装置20について図面を参照して詳細に説明する。
図6は、第3実施形態に係る運転者覚醒維持装置を示した斜視図である。
第3実施形態に係る運転者覚醒維持装置20は、ステアリングホイール22と、メータバイザー24に設置された複数の発光体23,23と、ステアリングホイール22の操舵角を検出する操舵角検出手段25と、発光体23,23の発光を制御する発光体制御手段26と、から構成されている。
【0066】
ステアリングホイール22は、自動車Cの移動方向を操作するためのハンドルであり、図6に示すように、リング状を呈しており、運転者に対してホイールの上部が奥に、下部が手前に位置するように傾いて設置されている。かかるステアリングホイール22は、第1実施形態で説明したステアリングホイール2と同一の構造であるので、詳細な説明は省略する。
【0067】
複数の発光体23,23…は、図6に示すように、自動車Cのメータバイザー24に沿って左右方向に一列に配列されている。発光体23,23…は、例えば赤色のLEDランプと、それと補色関係にある緑色のLEDランプとを交互に配置して構成されている。発光体23は、自動車Cのバッテリー(図示省略)から電力の供給を受けて発光可能になっている。
【0068】
メータバイザー24は、運転者から見てステアリングホイール22の背後に見える位置に設けられている。また、メータバイザー24は、図6に示すように、ステアリングホイール22の形状に沿って湾曲している。そのため、メータバイザー24に沿って一列に並べられた複数の発光体23,23…もステアリングホイール22に沿って並ぶこととなる。
なお、第3実施形態では、発光体23はメータバイザー24に沿って配列されているが、これに限られるものではなく、運転者の視界内であれば、例えばダッシュボードの上部や、メーターパネルの内部などに配置されていてもよい。
【0069】
操舵角検出手段25は、ステアリングホイール22の操舵角を検出するものであり、図6に示すように、ステアリングホイール22に接続されている。例えば、操舵角検出手段25は、公知の角度検出センサからなり、ステアリングホイール22に連結されたシャフトの回転角度を検出するように構成されている。検出されたステアリングホイール22の操舵角は、操舵角検出信号として発光体制御手段26に送信される。
【0070】
発光体制御手段26は、発光体23,23…の発光を制御するものであり、図6に示すように、操舵角検出手段25に接続されるとともに、発光体23,23…に接続されている。発光体制御手段26は、例えば演算処理装置とメモリ装置などから構成されている。具体的には、発光体制御手段26は、操舵角検出手段25からステアリングホイール22の操舵角が操舵角検出信号として送られてくると、演算処理装置が、メモリ装置に記憶されたステアリングホイール22の上端から各発光体23までの角度を参照して、ステアリングホイール22の操舵角に対応する位置にある発光体23、及び、その両隣にある発光体23,23、すなわち3つの発光体を発光させるようになっている。
【0071】
すなわち、第3実施形態に係る運転者覚醒維持装置20は、ステアリングホイール22の操舵角に合わせて、複数の発光体23,23…の発光箇所が左右方向に移動するようになっている。これにより、運転者の周辺視に左右方向の動きが生じ、運転者の視線が分散され、覚醒状態が維持される。
なお、運転者覚醒維持装置20は、自動車CのイグニッションスイッチがONになると、自動車Cのバッテリーから電力が供給されるように構成するのが好ましい。このようにすると、運転者がスイッチを入れ忘れることがない。
【0072】
つづいて、第3実施形態に係る運転者覚醒維持装置20の動作について図7(適宜図6)を参照して説明する。
図7は、第3実施形態に係る運転者覚醒維持装置の動作を示した図面であり、(a)はステアリングホイールが回動していない状態、(b)は若干右に回動した状態、(c)は若干左に回動した状態、を示している。
【0073】
はじめに、図7(a)に示すように、ステアリングホイール22が回動していない場合には、操舵角検出手段25によって検出される操舵角θは0°となる。発光体制御手段26は、この操舵角検出信号を受信すると、メモリ装置に記憶された各発光体23の位置(角度)を参照して、図7(a)に示すように、操舵角0°に対応する位置にある発光体23、すなわち、一列に配列された複数の発光体23,23…のうち、左右方向の中央に位置する発光体23と、その両隣にある発光体23,23を発光させる。
このとき、複数の発光体23,23…は、赤と緑のLEDランプが交互に配列されていることから、中央の発光体23とその両側の発光体23とのコントラストが最大になり、高い誘目性が発揮されることとなる。
【0074】
つぎに、図7(b)、(c)に示すように、ステアリングホイール22が左右方向にそれぞれθ1,θ2だけ回動した場合には、操舵角検出手段25は、かかる操舵角θ1,θ2を検出し、操舵角検出信号として発光体制御手段26に送信する。操舵角検出信号を受信した発光体制御手段26は、メモリ装置に記憶された各発光体23の位置(角度)を参照して、図7(b)、(c)に示すように、操舵角θ1,θ2に対応する位置にある発光体23と、その両隣にある発光体23,23を発光させる。これにより、ステアリングホイール22が回動した分だけ、発光体23,23…の発光箇所が左右方向に移動することとなる。そのため、運転者の周辺視に左右方向の動きが発生し、視線が分散され、覚醒状態を維持することができる。
【0075】
以上、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0076】
例えば、第3実施形態では、ステアリングホイール22の操舵角に対応する3つの発光体23を発光させることとしたが、1つでも構わないし、いわゆるインジケータのように、配列された複数の発光体23,23…の中心からステアリングホイール22の操舵角に対応する発光体23までの範囲にあるすべての発光体23,23…を発光させるようにしてもよい。かかる場合には、ステアリングホイール22の動きが大きくなるほどたくさんの発光体23が発光することとなるので視覚刺激が大きくなり、覚醒状態を維持する効果が向上する。
【0077】
また、第3実施形態では、ステアリングホイール22の操舵角に合わせた方向(同じ方向)に発光体23の発光箇所を移動させるように構成したが、これに限られるものではなく、発光体23の発光箇所を逆方向に移動させるようにしてもよい。このように構成すれば、ステアリングホイール22の操作感覚と、視覚によって感知される発光体23の動きが逆になり、より複雑な刺激を視覚に与えることができる。これにより、覚醒状態を維持する効果が向上する。
【実施例】
【0078】
以下、本発明の実施例について説明する。
図8は、運転者覚醒維持装置を備えるドライビングシミュレータを示した図面である。
発明者らは、図8に示すドライビングシミュレータを利用して、本発明に係る運転者覚醒維持装置を用いた場合と、運転者覚醒維持装置を用いない場合とを比較する実験を行った。実験条件は、以下のとおりである。
(1)ドライビングシミュレータは、単調で変化しない交通環境(具体的には草むらの直線道路)を走行する状態をシミュレートする。
(2)被験者は、フロントガラスに映る前走車FCに追従して走行する。
(3)被験者は、前走車FCのブレーキランプBが点灯したらブレーキを踏む。
(4)前走車FCのブレーキランプBが点灯してから被験者がブレーキを踏むまでの時間(反応時間)を計測する。
(5)運転者覚醒維持装置10は、図8に示すように、前記した第2実施形態と同様のものを用いる。
ここで、ステアリングホイール12に設置された第1のマーク13の縦縞模様の間隔は8mmとし、メータバイザー14に設置された第2のマーク15の縦縞模様の間隔は18mmとする。また、第1のマーク13は緑色とし、第2のマーク15は赤色とする。
【0079】
上記のような条件で、運転者覚醒維持装置10を備えたドライビングシミュレータ(実施例)と、運転者覚醒維持装置10を備えていないドライビングシミュレータ(比較例)について、それぞれ8人の被験者を対象に実験を行った。実験結果を図9に示す。
【0080】
図9は、運転開始からの経過時間と反応時間との関係を示したグラフである。なお、データは、8人の計測結果の平均値である。
図9に示すように、実験開始から450秒程度までは、実施例と比較例に大きな差は見られない。
しかし、比較例の方は、450秒を経過したあたりから反応時間の遅れが目立ち、ばらつきも大きくなっている。このことから、運転者の覚醒状態が低下しているものと判断される。
一方、実施例の方は、450秒以降、700秒までは反応時間のばらつきは見られず、運転者の覚醒状態が維持されて安定した運転が続いているものと判断される。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】第1実施形態に係る運転者覚醒維持装置を示した斜視図である。
【図2】第1実施形態に係る運転者覚醒維持装置の動作を示した図面であり、(a)はステアリングホイールが回動していない状態、(b)は若干右に回動した状態、(c)は若干左に回動した状態、を示している。
【図3】第2実施形態に係る運転者覚醒維持装置を示した斜視図である。
【図4】運転者と第1のマークとの関係を説明するための図であり、(a)は運転者の目線と第1のマークとの関係を表す側面図、(b)は偏心度と最小分離角の関係を表す相関図、(c)はステアリングホイールの上部を示した正面図である。
【図5】第2実施形態に係る運転者覚醒維持装置の動作を示した図面であり、(a)はステアリングホイールが回動していない状態、(b)は若干右に回動した状態、(c)は若干左に回動した状態、を示している。
【図6】第3実施形態に係る運転者覚醒維持装置を示した斜視図である。
【図7】第3実施形態に係る運転者覚醒維持装置の動作を示した図面であり、(a)はステアリングホイールが回動していない状態、(b)は若干右に回動した状態、(c)は若干左に回動した状態、を示している。
【図8】運転者覚醒維持装置を備えるドライビングシミュレータを示した図面である。
【図9】運転開始からの経過時間と反応時間との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【0082】
1,10,20 運転者覚醒維持装置
2,12,22 ステアリングホイール
3,13 第1のマーク
14,24 メータバイザー
15 第2のマーク
23 発光体
25 操舵角検出手段
26 発光体制御手段
C 自動車




 

 


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