視線誘導装置
【課題】カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを抑えることが可能な視線誘導装置を提供する。
【解決手段】視線誘導装置１は制御開始基準点演算部２１を備えている。制御開始基準点演算部２１は、自車両がカーブ走行するにあたり、車両位置と道路形状とから自車両の走行経路を推定し、推定した走行経路における車両位置から、道路の内側に向かう接線を算出し、走行経路における車両の走行方向を走行ラインとして検出する。また、制御開始基準点演算部２１は、算出した接線と、検出された走行ラインとが為す角度を算出し、角度の変化量が最大となる地点を基準点として算出する。刺激提示装置３０は、算出された基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行う。
【解決手段】視線誘導装置１は制御開始基準点演算部２１を備えている。制御開始基準点演算部２１は、自車両がカーブ走行するにあたり、車両位置と道路形状とから自車両の走行経路を推定し、推定した走行経路における車両位置から、道路の内側に向かう接線を算出し、走行経路における車両の走行方向を走行ラインとして検出する。また、制御開始基準点演算部２１は、算出した接線と、検出された走行ラインとが為す角度を算出し、角度の変化量が最大となる地点を基準点として算出する。刺激提示装置３０は、算出された基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視線誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の頭部を含む車両前後方向に対し略平行に並進運動する一対以上の光学的刺激要素を運転者の周辺視野内に提示し、光学的刺激要素の並進運動によって注意対象の位置及び方向に視線を誘導する注意誘導装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３１０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、車両の運転技術が低い運転者は、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分において、運転技術が高い運転者よりもステアリング操作にバラツキが生じ、車両が左右にふらつき易い傾向にある。しかし、従来装置では、注意対象に視線を誘導するものの、ステアリング操作のバラツキを解消することはできない。すなわち、コーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを解消するためには、視線を誘導するタイミングが肝要となるが、視線誘導のタイミングについては適切とはいえず、ステアリング操作のバラツキを解消することはできない。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを抑えることが可能な視線誘導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】
本発明の視線誘導装置は、自車両の位置を検出する車両位置検出手段と、自車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、前記自車両がカーブ走行するにあたり、前記車両位置検出手段により検出された車両位置と、前記道路形状検出手段により検出された道路形状とから、自車両の走行経路を推定する経路推定手段と、前記経路推定手段により推定された走行経路における車両位置から、前記道路形状検出手段により検出された道路の内側に向かう接線を算出する接線算出手段と、前記経路推定手段により推定された走行経路における車両の走行方向を走行ラインとして検出する走行ライン検出手段と、前記接線算出手段により算出された接線と、前記走行ライン検出手段により検出された走行ラインとが為す角度を算出する角度算出手段と、前記角度算出手段により算出された角度の変化量が最大となる地点を基準点として算出する基準点算出手段と、前記基準点算出手段により算出された基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行う報知手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接線と走行ラインとが為す角度を算出し、この角度の変化量が最大となる地点を基準点とし、基準点に基づいて視線誘導をすべき旨の報知を行う。ここで、人の視覚特性には、現在箇所から目的箇所までの距離と角度とを同期させるようにして目的箇所まで達する特性がある。すなわち、距離変化と角度変化とは同期する傾向にあり、これを車両に適用すると自車位置から目的箇所までの視線移動量と方位角とが同期すること
となる。このため、接線と走行ラインとが為す角度、すなわち方位角の変化量が最大となる基準点において、視線移動量の変化率が最大となるようにすることが望ましく、運転者が視線を動かすのに最適な地点（基準点）といえる。従って、基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行うことにより、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の視線誘導装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示した刺激提示装置の一例を示す概略図である。
【図３】経路推定機能、接線算出機能、走行ライン検出機能及び角度算出機能を説明する図である。
【図４】視線誘導の原理を説明する図である。
【図５】車両位置に対する角度算出機能によって求められた角度を示す図であり、（ａ）は角度ｔａｕ（Ｘ）を示し、（ｂ）は角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔを示している。
【図６】車両がＳ字カーブを走行する場合における接線算出機能及び角度算出機能を説明する図である。
【図７】本実施形態に係る視線誘導装置の詳細の処理を示すフローチャートであって、視線誘導タイミングの報知が行われる際の処理を示している。
【図８】本実施形態に係る視線誘導装置の詳細の処理を示すフローチャートであって、運転成績の算出等の処理を示している。
【図９】第２実施形態に係る視線誘導装置を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係る視線誘導装置の詳細の処理を示すフローチャートであって、固有反応時間の算出等の処理を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の視線誘導装置を示すブロック図である。図１に示すように、視線誘導装置１は、カーブ走行時において道路の内側に向いた運転者の視線を適正箇所に戻すように誘導するものである。すなわち、運転者は、カーブ走行の際に道路の内側を視認し、カーブを抜ける際に視線を正面に戻す。視線誘導装置１は、このような視線を正面に戻す動作を行うべきタイミングを運転者に提供するものである。
【００１０】
また、視線誘導装置１は、ナビゲーション装置１０と、視線誘導タイミング演算装置２０と、刺激提示装置（報知手段）３０とを備えている。ナビゲーション装置１０は目的地まで車両を誘導する装置である。視線誘導タイミング演算装置２０は運転者の視線を誘導するタイミングを演算するものである。刺激提示装置３０は自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知、すなわち視線を正面に戻す際の報知を行うものである。
【００１１】
図２は、図１に示した刺激提示装置３０の一例を示す概略図である。図２に示すように、刺激提示装置３０は、運転席の両脇（例えばドアトリム上部位置）に設けられる左側ランプ群３１及び右側ランプ群３２と、その制御部とから構成されている。ランプ群３１，３２は、車両前後方向に並ぶ複数（６つ）のランプから構成されている。制御部は、ランプ群３１，３２の各ランプを車両後方側から前方側に順次点灯させていくものである。制御部は、この点灯により運転者の視覚に刺激を与えて視線誘導をすべき旨の報知を行う。特に、図２に示す刺激提示装置３０では、運転者が向けるべき視線方向を、ランプ群３１，３２の点灯速度によって指定可能となっている。
【００１２】
例えば、両者のランプ群３１，３２の点灯速度を同じとした場合、運転者の視線方向を
正面１００に誘導することができる。これにより、正面に視線を戻す際の報知を行うことができる。また、カーブ進入時など視線を正面に対して右寄りや左寄りに向ける際には、以下のように制御する。すなわち、左側ランプ群３１の点灯速度を速くし、右側ランプ群３２の点灯速度を遅くした場合、運転者の視線方向を右側１０１に誘導することができ、左側ランプ群３１の点灯速度を遅くし、右側ランプ群３２の点灯速度を速くした場合、運転者の視線方向を左側１０２に誘導することができる。なお、ランプ群３１，３２の設置箇所は、ドアトリム上部限らず、ヘッドライニング正面部、ドアトリム表面部、サンバイザー表面部、インスツルメントパネル表面部、及びフロントピラー表面部などであってもよい。さらに、刺激提示装置３０は、図２に示したものに限らず、聴覚刺激で報知するものや、触覚刺激で報知するものであってもよいし、視線誘導箇所を指定できなくともよく、単に視線誘導をすべき旨の報知だけを行うものであってもよい。
【００１３】
再度、図１を参照する。ナビゲーション装置１０は、車両位置検出部（車両位置検出手段）１１及び道路情報検出部（道路形状検出手段）１２を有している。車両位置検出部１１は、自車両の位置を検出するものであって、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、受信した電波に応じて自車両の位置を演算して求めるものである。なお、車両位置検出部１１は、自律航法により自車両の位置を求めるものであってもよいし、ＧＰＳ衛星からの電波と自律航法との併用により自車両の位置を求めるものであってもよい。道路情報検出部１２は、自車両前方の道路形状を検出するものである。一般的なナビゲーション装置１０には、ＤＶＤなどの記録媒体に道路形状が記憶されていたり、通信によって自車両周辺の道路形状の情報を受信できたりする。道路情報検出部１２は、このような記憶情報や通信により得られる情報から、自車両前方の道路形状を検出する。
【００１４】
視線誘導タイミング演算装置２０は、制御開始基準点演算部（経路推定手段、接線算出手段、走行ライン検出手段、角度算出手段、基準点算出手段）２１と、視線誘導タイミング演算部２２とを備えている。制御開始基準点演算部２１は、経路推定機能、接線算出機能、走行ライン検出機能、角度算出機能、及び基準点算出機能の５機能を備えている。これら機能について図３〜図６を参照して説明する。
【００１５】
図３は、経路推定機能、接線算出機能、走行ライン検出機能及び角度算出機能を説明する図である。なお、図３では、車両が曲率半径Ｒの走行路、直線走行路への進入を緩和するための緩和曲線の走行路、及び直線走行路の順に走行する場合を例に説明する。まず、車両が曲率半径Ｒの走行路をカーブ走行しているとする（符号ａ参照）。このとき、経路推定機能は、車両位置検出部１１により検出された車両位置２０１の情報と、道路形状検出部１２により検出された道路の形状の情報とから、自車両の走行経路Ｃを推定する。すなわち、経路推定機能は、自車両が道路形状に合わせて走行するという予測をもとに走行経路Ｃを推定する。
【００１６】
次いで、接線算出機能は、経路推定機能により推定された走行経路Ｃ上の車両位置２０１，２０２の情報と、道路形状検出部１２により検出された道路形状とに基づいて、接線３０１，３０２を算出する。このとき、接線算出機能は、車両位置２０１，２０２から道路の内側に向かう接線３０１，３０２を算出する。
【００１７】
また、走行ライン検出機能は、推定された走行経路Ｃにおける車両の走行方向を走行ライン４０１，４０２として検出する。そして、角度算出機能は、接線３０１，３０２と走行ライン４０１，４０２とが為す角度５０１，５０２を算出する。
【００１８】
ところで、車両位置２０３では、緩和曲線の走行路でのカーブ走行について終盤に差し掛かっている。この場合、接線算出機能は、車両位置２０３の情報と、道路形状検出部１２により検出された道路の形状の情報とから、接線を算出できないと判断する。このため
、接線算出機能は、車両位置２０３と、車両位置２０３の前方側における所定距離（例えば車速（ｍ／ｓ）×１．２ｍ）の地点Ｐ（走行経路Ｃ上の地点）とを結ぶ仮接線３０３を算出する。また、走行ライン検出機能は、車両位置２０３における走行方向を走行ライン４０３として検出する。そして、角度算出機能は、仮接線３０３と走行ライン４０３とが為す角度５０３を算出する。
【００１９】
図４は、視線誘導の原理を説明する図である。初期位置Ｐ１に存在するコウモリが目的位置Ｐ２に到達するまでの飛来の様子を例にとって説明する。コウモリは、初期位置Ｐ１に位置している。このため、目的位置Ｐ２までは、位置Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線Ｌ１上に飛ぶことが望ましいかのように思える。しかしながら、コウモリは、直線Ｌ１上を飛ばず、曲線Ｃ１を描くように目的位置Ｐ２まで飛ぶ。
【００２０】
具体的に説明すると、コウモリは、目的位置Ｐ２の上を通過する直線Ｌ２を想定した場合、直線Ｌ１，Ｌ２が為す角度Ｄを減少させつつ、距離についても減少させるように飛ぶ。このように、コウモリは、距離と角度とを同期させるようにして目的位置Ｐ２まで飛ぶ。そして、図４に示すような飛来に関して、距離ｔａｕ（Ｙ）とし、角度ｔａｕ（Ｘ）とすると、ｔａｕ（Ｙ）＝ｋ×ｔａｕ（Ｘ）なる関係式が成り立つ。
【００２１】
そして、上記の関係式は、車両運転時における人の知覚特性にもあてはまる。すなわち、距離ｔａｕ（Ｙ）は、車両運転時における人の視線移動量に該当し、角度ｔａｕ（Ｘ）は、図３を参照して説明した角度５０１，５０２に該当する。このような理論から、運転者がカーブ走行時に正面に対して左寄り又は右寄りに視線を向けている状態から正面に戻す際の最適タイミングを求めることができる。
【００２２】
図５は、車両位置に対する角度算出機能によって求められた角度を示す図であり、（ａ）は角度ｔａｕ（Ｘ）を示し、（ｂ）は角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔを示している。図５（ａ）に示すように、角度ｔａｕ（Ｘ）は、車両が曲率半径Ｒの走行路から、緩和曲線の走行路を経て、直線路に移行するに従って、減少する傾向にある。そして、角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔは、図５（ｂ）に示すように、緩和曲線の走行路において最大となる。すなわち図３に示す走行例においては、車両位置２０２で角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔが最大となる。
【００２３】
また、上記したように、視線移動量ｔａｕ（Ｙ）は、角度ｔａｕ（Ｘ）に同期することから、角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔが最大となったときに、視線移動量ｔａｕ（Ｘ）の変化率が最大となることが望ましく、運転者は視線を大きく移動させて視線を正面に戻すことが望ましい。このように、上記理論から、運転者が視線を正面に戻すタイミングを求めることができる。
【００２４】
再度、図３を参照する。基準点算出機能は、角度算出機能により算出された角度の変化量が最大となる地点を基準点として算出するものである。すなわち、図３に示す例の場合、車両位置２０２が基準点となる。この基準点は、運転者が視線を正面に戻すべきタイミングである。
【００２５】
再度、図１を参照する。視線誘導タイミング演算部２２は、運転者が視線を正面に戻すべきタイミングに、視線を正面に戻せるような視線の誘導タイミングを演算するものである。刺激提示装置３０は、視線誘導タイミング演算部２２に演算されたタイミングで運転者に視線誘導を報知することとなる。詳細に説明すると、車両が基準点（図３では位置２０２）に達したときに刺激提示装置３０により報知を行っても、運転者が視線を正面に戻す動作は、基準点を過ぎて行われることとなってしまう。従って、視線誘導タイミング演算部２２は、車両が基準点に達する前に刺激提示装置３０による報知が実行されるよう、
視線誘導の報知タイミングを算出する。人によって反応速度が異なるが、視線誘導タイミング演算部２２は、自車両が基準点に達する所定時間（具体的には１．２秒）前から、自車両が基準点に達するまでの間に視線誘導をすべき旨の報知を行うように、視線誘導の報知タイミングを算出する。
【００２６】
次に、図６を参照して車両がＳ字カーブを走行する際の制御開始基準点演算部２１の処理を説明する。図６は、車両がＳ字カーブを走行する場合における接線算出機能及び角度算出機能を説明する図である。図６に示すように、Ｓ字カーブは連続する２つのカーブからなっている。接線算出機能及び角度算出機能は、車両が１つ目のカーブを走行している場合（車両位置２０４参照）、及び２つ目のカーブを走行している場合（車両位置２０６参照）において、図３を参照して説明した処理と同じ処理を実行する。
【００２７】
ところが、車両が位置２０５に存在している場合、複数の接線３０５ａ，３０５ｂを算出可能となってしまう。この場合、接線算出機能は、車両位置２０５から２番目に自車両近い道路内側に向かう接線３０５ｂを算出する。また、角度算出機能は、２番目に自車両近い道路内側との接線３０５ｂと走行ライン４０５とが為す角度５０４ｂを算出する。すなわち、この場合において、角度算出機能は、１番目に自車両近い道路内側との接線３０５ａと走行ライン４０５とが為す角度５０４ａを求めないこととなる。これにより、視線誘導装置１は、より適正な視線誘導を行うようにしている。
【００２８】
例えば、Ｓ字カーブの走行時において運転技術が高い運転者は、１つ目のカーブ進入時に１つ目のカーブの内側を視認する。そして、運転者は、２つ目のカーブ進入時において、１つ目のカーブの内側から２つ目のカーブの内側に視線を移動させる。このように、運転技術が高い運転者は、Ｓ字カーブにおいて２つ目のカーブ進入時に正面に視線を戻すことがない。従って、２番目に自車両近い道路内側との接線３０５ｂと走行ライン４０５とが為す角度５０４ｂを算出することで、角度の算出についても、運転技術の高いものの視認傾向に合わせることとなり、視線誘導装置１は、より適正な視線誘導を行うことが可能となる。
【００２９】
再度、図１を参照する。図１に示すように、視線誘導タイミング演算部２２は、制御開始基準点演算部２１及び視線誘導タイミング演算部２２に加えて、運転成績演算部（運転成績算出手段）２３と、記憶部（記憶手段）２４と、視線誘導タイミング探索部（タイミング探索手段）２５とを備えている。
【００３０】
運転成績演算部２３は、自車両の左右のふらつき量に応じて運転成績を算出するものである。この運転成績演算部２３は、転舵速度の変動を指標として運転成績を求める。具体的に運転成績演算部２３は、制御開始基準点演算部２１により算出された基準点の情報と、車両位置検出部１１から自車位置情報とから、基準点の前後数ｍ間の区間を求め、この区間におけるステアリングセンサ等からのステアリング操舵角信号から転舵速度を算出する。そして、運転成績演算部２３は、転舵速度の標準偏差を指標に、バラツキが小さい方が運転成績がよいと判断する。
【００３１】
記憶部２４は、過去のカーブ走行における運転成績と、過去の刺激提示装置３０により視線誘導をすべき旨の報知が行われたタイミングとを対応付けて記憶する。この記憶部２４には、初期値として視線誘導タイミング０秒（すなわち基準点において報知）と、運転成績値１００（運転成績として十分大きな値）が記憶されている。
【００３２】
視線誘導タイミング探索部２５は、記憶部２４により記憶された運転成績に基づいて、報知のタイミングを探索する。この視線誘導タイミング探索部２５は、カーブ走行実績がない場合、視線誘導タイミングを０秒とする。その後，視線誘導タイミング探索部２５は
、カーブ走行毎に、視線誘導タイミングを０秒から例えば，０．１秒ずつずらしていき（すなわち基準点−０．１ｎ（ｎは正の整数）×車速（ｍ／ｓ）の位置で報知されるようにずらしていき）、記録された運転成績値を参照しながら，運転成績が最大になる視線誘導タイミングを探索する。
【００３３】
このように視線誘導タイミング探索部２５は運転成績が最大になる視線誘導タイミングを探索するため、視線誘導タイミング演算部２２は、基準点の情報と、探索結果を参照して、視線を正面等に戻すタイミングを算出し、刺激提示装置３０に報知させることとなる。
【００３４】
次に、本実施形態に係る視線誘導装置１の詳細な処理を説明する。図７は、本実施形態に係る視線誘導装置１の詳細の処理を示すフローチャートであって、視線誘導タイミングの報知が行われる際の処理を示している。まず、図７に示すようにカーブ走行時において車両位置検出部１１は自車両の位置を検出する（Ｓ１）。次に、道路情報検出部１２は自車位置前方側の道路形状の情報を検出する（Ｓ２）。そして、これらの情報は視線誘導タイミング演算装置２０に送信される。
【００３５】
次に、制御開始基準点演算部２１は、経路推定機能により図３に示したような走行経路Ｃを推定する（Ｓ３）。その後、接線算出機能は、走行経路Ｃ上の複数の車両位置をサンプル位置として決定する（Ｓ４）。そして、接線算出機能は、複数のサンプル位置のうち１つめのサンプル位置で接線を算出可能か否かを判断する（Ｓ５）。
【００３６】
接線を算出可能であると判断した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、接線算出機能は接線を複数算出可能であるか否かを判断する（Ｓ６）。接線を複数算出可能でないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、第１の角度算出処理が実行される（Ｓ７）。すなわち、接線算出機能は、車両位置から道路の内側に向かう接線を算出し、走行ライン検出機能は、サンプル位置における車両の走行方向を走行ラインとして検出する。次いで、角度算出機能は、接線と走行ラインとが為す角度を算出する。その後、処理はステップＳ１０に移行する。
【００３７】
一方、接線を複数算出可能であると判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、第２の角度算出処理が実行される（Ｓ８）。すなわち、接線算出機能は、２番目に自車両近い道路内側との接線を算出し、走行ライン検出機能はサンプル位置における車両の走行方向を走行ラインとして検出する。次いで、角度算出機能は、２番目に自車両近い道路内側との接線と走行ラインとが為す角度を算出する。その後、処理はステップＳ１０に移行する。
【００３８】
ところで、ステップＳ５において接線を算出可能でないと判断した場合（Ｓ５：ＮＯ）、第３の角度算出処理が実行される（Ｓ９）。すなわち、接線算出機能は、車両位置から、車両位置前方の所定距離の地点とを結ぶ仮接線を算出し、走行ライン検出機能は、サンプル位置における車両の走行方向を走行ラインとして検出する。次いで、角度算出機能は、仮接線と走行ラインとが為す角度を算出する。その後、処理はステップＳ１０に移行する。
【００３９】
ステップＳ１０において制御開始基準点演算部２１は、全てのサンプル位置で角度を算出したか否かを判断する（Ｓ１０）。全てのサンプル位置で角度を算出していないと判断した場合（Ｓ１０：ＮＯ）、処理はステップＳ４に移行する。そして、次のサンプル位置についてステップＳ４〜Ｓ９の処理が実行される。
【００４０】
一方、全てのサンプル位置で角度を算出したと判断した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、基準点算出機能は、角度の変化量を算出し（Ｓ１１）、変化量の最大値に対応する車両位置を基準点として算出する（Ｓ１２）。次に、視線誘導タイミング演算部２２は、視線の誘導
タイミングを決定する（Ｓ１３）。このとき、視線誘導タイミング演算部２２は、予め定められた時間だけ基準点に達する前に報知されるように視線の誘導タイミングを決定したり、視線誘導タイミング探索部２５による探索結果を用いて視線の誘導タイミングを決定したりする。そして、刺激提示装置３０は、視線誘導タイミング演算部２２による演算結果に従って報知を行う。
【００４１】
図８は、本実施形態に係る視線誘導装置１の詳細の処理を示すフローチャートであって、運転成績の算出等の処理を示している。まず、車両がカーブに差し掛かった場合、運転成績演算部２３は、制御開始基準点演算部２１により算出された基準点の情報と、車両位置検出部１１から自車位置情報とから、基準点の前後数ｍ間の区間を求め、この区間を運転成績算出区間として決定する（Ｓ２１）。
【００４２】
そして、運転成績演算部２３は、ステアリングセンサ等からのステアリング操舵角信号を入力し（Ｓ２２）、転舵速度の標準偏差を指標に運転成績を算出する（Ｓ２３）。次いで、記憶部２４は、ステップＳ２３において算出された運転成績と、カーブ走行時において実際に視線誘導の報知が行われたタイミングの情報とを対応付けて記憶する（Ｓ２４）。
【００４３】
このようにして、本実施形態に係る視線誘導装置１によれば、接線と走行ラインとが為す角度を算出し、この角度の変化量が最大となる地点を基準点とし、基準点に基づいて視線誘導をすべき旨の報知を行う。ここで、人の視覚特性には、現在箇所から目的箇所までの距離と角度とを同期させるようにして目的箇所まで達する特性がある。すなわち、距離変化と角度変化とは同期する傾向にあり、これを車両に適用すると自車位置から目的箇所までの視線移動量と方位角とが同期することとなる。このため、接線と走行ラインとが為す角度、すなわち方位角の変化量が最大となる基準点において、視線移動量の変化率が最大となるようにすることが望ましく、運転者が視線を動かすのに最適な地点（基準点）といえる。従って、基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行うことにより、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００４４】
また、接線を算出できない場合、車両位置と車両位置前方側の所定距離の地点とを結ぶ仮接線を算出し、仮接線と走行ラインとが為す角度を算出する。ここで、カーブの形状によってはカーブの終了付近において接線が算出できず、基準点を算出できない場合がある。よって、仮接線を求めることにより、このような場合において基準点を算出して、ステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００４５】
また、接線を複数算出可能な場合、自車両の位置から２番目に自車両近い道路内側に向かう接線を算出し、２番目に自車両近い道路内側との接線と走行ラインとが為す角度を算出する。ここで、カーブが連続するＳ字カーブなどの場合、接線を複数算出できる。そして、運転技術の高いものは最初のカーブを抜ける際に次のカーブの内側を視認する傾向にある。このため、角度の算出についても、運転技術の高いものの視認傾向に合わせることにより、より適正な視線誘導を行うことができる。
【００４６】
また、自車両が基準点に達する所定時間前から、自車両が基準点に達するまでの間に視線誘導をすべき旨の報知を行う。実際に運転者は視線を変化させるのと同時にステアリング操作を行うことができ、視線を変化させた後にステアリング操作を行う傾向がある。このため、基準点到達前に視線誘導を行うことにより、基準点到達時点において実際にステアリング操作を行わせることが可能となり、ステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００４７】
また、運転成績と視線誘導をすべき旨の報知が行われたタイミングとを対応付けて記憶しておき、記憶された運転成績に基づいて、報知のタイミングを探索する。このため、運転者が基準点において視線誘導を行うことができる最適なタイミングを探索することとなり、一層ステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００４８】
次に発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る視線誘導装置２は第１実施形態のものと同様であるが、構成等が一部異なっている。以下第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００４９】
図９は、第２実施形態に係る視線誘導装置２を示すブロック図である。図９に示すように、第２実施形態に係る視線誘導装置２は、新たに、撮像装置（撮像手段）４０を備えている。また、視線誘導タイミング演算装置２０が、新たに、顔向き検出部（顔向き検出手段）２６及び固有反応時間演算部（固有反応時間算出手段）２７を有している。
【００５０】
撮像装置４０は、運転者の顔を撮像するものであって、例えば，インスツルメントパネル上部に設けられたがＣＣＤカメラによって構成されている。顔向き検出部２６は、撮像装置４０により撮像された運転者の顔の向きを検出するものである。この顔向き検出部２６は、運転者の顔のサンプルとの一致度など、種々の方法により運転者の頭部の姿勢角を算出して、顔の向きを検出する。
【００５１】
固有反応時間演算部２７は、顔向き検出部２６によって運転者の顔の向きの変化が検出されてから、ステアリング操作を行うまでの固有反応時間を算出するものである。ここで、発明者らは、運転者がカーブ走行する場合における頭部ヨーレートとステアリング操舵角の関係を調べたところ、常にステアリング操舵角に先行して、頭部が動くという実験結果を得た。すなわち運転者は、頭部を動かした後にステアリング操作を行うこととなる。また、頭部を動かしてからステアリング操作を行うまでの時間は、運転技術が高い者ほど小さくなる傾向があることがわかった。固有反応時間演算部２７は、このような運転者の頭部（顔の向き）変化からステアリング操作が行われるまでの固有反応時間を算出することとなる。
【００５２】
また、視線誘導タイミング演算部２２は、制御開始基準点演算部２１により算出された基準点と、固有反応時間演算部２７により算出された固有反応時間との情報を入力し、車両が基準点に到達する固有反応時間前に視線誘導が行われるように報知タイミングを算出することとなる。
【００５３】
なお、第２実施形態において視線誘導タイミングの報知が行われる際の処理については、図７に示したものと同様である。
【００５４】
図１０は、第２実施形態に係る視線誘導装置２の詳細の処理を示すフローチャートであって、固有反応時間の算出等の処理を示している。図１０に示すように、顔向き検出部２６は、撮像装置４０によって撮像された運転者の顔画像から顔の向きを検出する（Ｓ３１）。次に、顔向き検出部２６は、前回のステップＳ２１において検出した顔の向きと、今回のステップＳ２１において検出した顔の向きとを比較して、顔の向きに変化があったか否かを判断する（Ｓ３２）。
【００５５】
顔の向きに変化がなかったと判断した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、処理はステップＳ３１に移行する。一方、顔の向きに変化があったと判断した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、固有反応時間演算部２７は、固有反応時間を測定する（Ｓ３３）。この際、固有反応時間演算部２７は、顔の向きが変化してからステアリング操舵角信号によりステアリング操作が確認されるまでの時間を測定し、これを固有反応時間とする。
【００５６】
なお、固有反応時間演算部２７は、顔の向きが変化してから一定以上の時間（例えば２秒以上の時間）が経過した場合、単にステアリング操作を伴わない顔の向きの変化であったと判断し、処理はステップＳ３１に移行してもよい。
【００５７】
そして、固有反応時間演算部２７は、固有反応時間を算出すると、これを記憶することとなる（Ｓ３４）。その後、図１０に示す処理は終了する。
【００５８】
このようにして、第２実施形態に係る視線誘導装置２によれば、第１実施形態と同様に、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００５９】
さらに、第２実施形態によれば、運転者の顔の向きの変化を検出してから、ステアリング操作を行うまでの固有反応時間を算出し、自車両が基準点に達する固有反応時間前に視線誘導をすべき旨の報知を行う。ここで、運転者は、ステアリング操作を行う前に先に顔の向きを変化させる傾向にある。しかも、ステアリング操作から顔の向きの変化までの時間については、運転者固有のものである。よって、固有反応時間を算出し、自車両が基準点に達する固有反応時間前に視線誘導をすべき旨の報知を行う。これにより、基準点においてステアリング操作が行われることとなり、ステアリング操作のバラツキを一層抑えることができる。
【００６０】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態を組み合わせるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１，２…視線誘導装置
１０…ナビゲーション装置
１１…車両位置検出部（車両位置検出手段）
１２…道路情報検出部（道路情報検出手段）
２０…視線誘導タイミング演算装置
２１…制御開始基準点演算部（経路推定手段、接線算出手段、走行ライン検出手段、角度算出手段、基準点算出手段）
２２…視線誘導タイミング演算部
２３…運転成績演算部（運転成績算出手段）
２４…記憶部（記憶手段）
２５…視線誘導タイミング探索部（タイミング探索手段）
２６…顔向き検出部（顔向き検出手段）
２７…固有反応時間演算部（固有反応時間算出手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視線誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、運転者の頭部を含む車両前後方向に対し略平行に並進運動する一対以上の光学的刺激要素を運転者の周辺視野内に提示し、光学的刺激要素の並進運動によって注意対象の位置及び方向に視線を誘導する注意誘導装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３３１０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、車両の運転技術が低い運転者は、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分において、運転技術が高い運転者よりもステアリング操作にバラツキが生じ、車両が左右にふらつき易い傾向にある。しかし、従来装置では、注意対象に視線を誘導するものの、ステアリング操作のバラツキを解消することはできない。すなわち、コーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを解消するためには、視線を誘導するタイミングが肝要となるが、視線誘導のタイミングについては適切とはいえず、ステアリング操作のバラツキを解消することはできない。
【０００５】
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを抑えることが可能な視線誘導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】
本発明の視線誘導装置は、自車両の位置を検出する車両位置検出手段と、自車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、前記自車両がカーブ走行するにあたり、前記車両位置検出手段により検出された車両位置と、前記道路形状検出手段により検出された道路形状とから、自車両の走行経路を推定する経路推定手段と、前記経路推定手段により推定された走行経路における車両位置から、前記道路形状検出手段により検出された道路の内側に向かう接線を算出する接線算出手段と、前記経路推定手段により推定された走行経路における車両の走行方向を走行ラインとして検出する走行ライン検出手段と、前記接線算出手段により算出された接線と、前記走行ライン検出手段により検出された走行ラインとが為す角度を算出する角度算出手段と、前記角度算出手段により算出された角度の変化量が最大となる地点を基準点として算出する基準点算出手段と、前記基準点算出手段により算出された基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行う報知手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、接線と走行ラインとが為す角度を算出し、この角度の変化量が最大となる地点を基準点とし、基準点に基づいて視線誘導をすべき旨の報知を行う。ここで、人の視覚特性には、現在箇所から目的箇所までの距離と角度とを同期させるようにして目的箇所まで達する特性がある。すなわち、距離変化と角度変化とは同期する傾向にあり、これを車両に適用すると自車位置から目的箇所までの視線移動量と方位角とが同期すること
となる。このため、接線と走行ラインとが為す角度、すなわち方位角の変化量が最大となる基準点において、視線移動量の変化率が最大となるようにすることが望ましく、運転者が視線を動かすのに最適な地点（基準点）といえる。従って、基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行うことにより、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態の視線誘導装置を示すブロック図である。
【図２】図１に示した刺激提示装置の一例を示す概略図である。
【図３】経路推定機能、接線算出機能、走行ライン検出機能及び角度算出機能を説明する図である。
【図４】視線誘導の原理を説明する図である。
【図５】車両位置に対する角度算出機能によって求められた角度を示す図であり、（ａ）は角度ｔａｕ（Ｘ）を示し、（ｂ）は角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔを示している。
【図６】車両がＳ字カーブを走行する場合における接線算出機能及び角度算出機能を説明する図である。
【図７】本実施形態に係る視線誘導装置の詳細の処理を示すフローチャートであって、視線誘導タイミングの報知が行われる際の処理を示している。
【図８】本実施形態に係る視線誘導装置の詳細の処理を示すフローチャートであって、運転成績の算出等の処理を示している。
【図９】第２実施形態に係る視線誘導装置を示すブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係る視線誘導装置の詳細の処理を示すフローチャートであって、固有反応時間の算出等の処理を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態の視線誘導装置を示すブロック図である。図１に示すように、視線誘導装置１は、カーブ走行時において道路の内側に向いた運転者の視線を適正箇所に戻すように誘導するものである。すなわち、運転者は、カーブ走行の際に道路の内側を視認し、カーブを抜ける際に視線を正面に戻す。視線誘導装置１は、このような視線を正面に戻す動作を行うべきタイミングを運転者に提供するものである。
【００１０】
また、視線誘導装置１は、ナビゲーション装置１０と、視線誘導タイミング演算装置２０と、刺激提示装置（報知手段）３０とを備えている。ナビゲーション装置１０は目的地まで車両を誘導する装置である。視線誘導タイミング演算装置２０は運転者の視線を誘導するタイミングを演算するものである。刺激提示装置３０は自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知、すなわち視線を正面に戻す際の報知を行うものである。
【００１１】
図２は、図１に示した刺激提示装置３０の一例を示す概略図である。図２に示すように、刺激提示装置３０は、運転席の両脇（例えばドアトリム上部位置）に設けられる左側ランプ群３１及び右側ランプ群３２と、その制御部とから構成されている。ランプ群３１，３２は、車両前後方向に並ぶ複数（６つ）のランプから構成されている。制御部は、ランプ群３１，３２の各ランプを車両後方側から前方側に順次点灯させていくものである。制御部は、この点灯により運転者の視覚に刺激を与えて視線誘導をすべき旨の報知を行う。特に、図２に示す刺激提示装置３０では、運転者が向けるべき視線方向を、ランプ群３１，３２の点灯速度によって指定可能となっている。
【００１２】
例えば、両者のランプ群３１，３２の点灯速度を同じとした場合、運転者の視線方向を
正面１００に誘導することができる。これにより、正面に視線を戻す際の報知を行うことができる。また、カーブ進入時など視線を正面に対して右寄りや左寄りに向ける際には、以下のように制御する。すなわち、左側ランプ群３１の点灯速度を速くし、右側ランプ群３２の点灯速度を遅くした場合、運転者の視線方向を右側１０１に誘導することができ、左側ランプ群３１の点灯速度を遅くし、右側ランプ群３２の点灯速度を速くした場合、運転者の視線方向を左側１０２に誘導することができる。なお、ランプ群３１，３２の設置箇所は、ドアトリム上部限らず、ヘッドライニング正面部、ドアトリム表面部、サンバイザー表面部、インスツルメントパネル表面部、及びフロントピラー表面部などであってもよい。さらに、刺激提示装置３０は、図２に示したものに限らず、聴覚刺激で報知するものや、触覚刺激で報知するものであってもよいし、視線誘導箇所を指定できなくともよく、単に視線誘導をすべき旨の報知だけを行うものであってもよい。
【００１３】
再度、図１を参照する。ナビゲーション装置１０は、車両位置検出部（車両位置検出手段）１１及び道路情報検出部（道路形状検出手段）１２を有している。車両位置検出部１１は、自車両の位置を検出するものであって、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、受信した電波に応じて自車両の位置を演算して求めるものである。なお、車両位置検出部１１は、自律航法により自車両の位置を求めるものであってもよいし、ＧＰＳ衛星からの電波と自律航法との併用により自車両の位置を求めるものであってもよい。道路情報検出部１２は、自車両前方の道路形状を検出するものである。一般的なナビゲーション装置１０には、ＤＶＤなどの記録媒体に道路形状が記憶されていたり、通信によって自車両周辺の道路形状の情報を受信できたりする。道路情報検出部１２は、このような記憶情報や通信により得られる情報から、自車両前方の道路形状を検出する。
【００１４】
視線誘導タイミング演算装置２０は、制御開始基準点演算部（経路推定手段、接線算出手段、走行ライン検出手段、角度算出手段、基準点算出手段）２１と、視線誘導タイミング演算部２２とを備えている。制御開始基準点演算部２１は、経路推定機能、接線算出機能、走行ライン検出機能、角度算出機能、及び基準点算出機能の５機能を備えている。これら機能について図３〜図６を参照して説明する。
【００１５】
図３は、経路推定機能、接線算出機能、走行ライン検出機能及び角度算出機能を説明する図である。なお、図３では、車両が曲率半径Ｒの走行路、直線走行路への進入を緩和するための緩和曲線の走行路、及び直線走行路の順に走行する場合を例に説明する。まず、車両が曲率半径Ｒの走行路をカーブ走行しているとする（符号ａ参照）。このとき、経路推定機能は、車両位置検出部１１により検出された車両位置２０１の情報と、道路形状検出部１２により検出された道路の形状の情報とから、自車両の走行経路Ｃを推定する。すなわち、経路推定機能は、自車両が道路形状に合わせて走行するという予測をもとに走行経路Ｃを推定する。
【００１６】
次いで、接線算出機能は、経路推定機能により推定された走行経路Ｃ上の車両位置２０１，２０２の情報と、道路形状検出部１２により検出された道路形状とに基づいて、接線３０１，３０２を算出する。このとき、接線算出機能は、車両位置２０１，２０２から道路の内側に向かう接線３０１，３０２を算出する。
【００１７】
また、走行ライン検出機能は、推定された走行経路Ｃにおける車両の走行方向を走行ライン４０１，４０２として検出する。そして、角度算出機能は、接線３０１，３０２と走行ライン４０１，４０２とが為す角度５０１，５０２を算出する。
【００１８】
ところで、車両位置２０３では、緩和曲線の走行路でのカーブ走行について終盤に差し掛かっている。この場合、接線算出機能は、車両位置２０３の情報と、道路形状検出部１２により検出された道路の形状の情報とから、接線を算出できないと判断する。このため
、接線算出機能は、車両位置２０３と、車両位置２０３の前方側における所定距離（例えば車速（ｍ／ｓ）×１．２ｍ）の地点Ｐ（走行経路Ｃ上の地点）とを結ぶ仮接線３０３を算出する。また、走行ライン検出機能は、車両位置２０３における走行方向を走行ライン４０３として検出する。そして、角度算出機能は、仮接線３０３と走行ライン４０３とが為す角度５０３を算出する。
【００１９】
図４は、視線誘導の原理を説明する図である。初期位置Ｐ１に存在するコウモリが目的位置Ｐ２に到達するまでの飛来の様子を例にとって説明する。コウモリは、初期位置Ｐ１に位置している。このため、目的位置Ｐ２までは、位置Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線Ｌ１上に飛ぶことが望ましいかのように思える。しかしながら、コウモリは、直線Ｌ１上を飛ばず、曲線Ｃ１を描くように目的位置Ｐ２まで飛ぶ。
【００２０】
具体的に説明すると、コウモリは、目的位置Ｐ２の上を通過する直線Ｌ２を想定した場合、直線Ｌ１，Ｌ２が為す角度Ｄを減少させつつ、距離についても減少させるように飛ぶ。このように、コウモリは、距離と角度とを同期させるようにして目的位置Ｐ２まで飛ぶ。そして、図４に示すような飛来に関して、距離ｔａｕ（Ｙ）とし、角度ｔａｕ（Ｘ）とすると、ｔａｕ（Ｙ）＝ｋ×ｔａｕ（Ｘ）なる関係式が成り立つ。
【００２１】
そして、上記の関係式は、車両運転時における人の知覚特性にもあてはまる。すなわち、距離ｔａｕ（Ｙ）は、車両運転時における人の視線移動量に該当し、角度ｔａｕ（Ｘ）は、図３を参照して説明した角度５０１，５０２に該当する。このような理論から、運転者がカーブ走行時に正面に対して左寄り又は右寄りに視線を向けている状態から正面に戻す際の最適タイミングを求めることができる。
【００２２】
図５は、車両位置に対する角度算出機能によって求められた角度を示す図であり、（ａ）は角度ｔａｕ（Ｘ）を示し、（ｂ）は角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔを示している。図５（ａ）に示すように、角度ｔａｕ（Ｘ）は、車両が曲率半径Ｒの走行路から、緩和曲線の走行路を経て、直線路に移行するに従って、減少する傾向にある。そして、角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔは、図５（ｂ）に示すように、緩和曲線の走行路において最大となる。すなわち図３に示す走行例においては、車両位置２０２で角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔが最大となる。
【００２３】
また、上記したように、視線移動量ｔａｕ（Ｙ）は、角度ｔａｕ（Ｘ）に同期することから、角度の変化率ｔａｕ（Ｘ）／ｄｔが最大となったときに、視線移動量ｔａｕ（Ｘ）の変化率が最大となることが望ましく、運転者は視線を大きく移動させて視線を正面に戻すことが望ましい。このように、上記理論から、運転者が視線を正面に戻すタイミングを求めることができる。
【００２４】
再度、図３を参照する。基準点算出機能は、角度算出機能により算出された角度の変化量が最大となる地点を基準点として算出するものである。すなわち、図３に示す例の場合、車両位置２０２が基準点となる。この基準点は、運転者が視線を正面に戻すべきタイミングである。
【００２５】
再度、図１を参照する。視線誘導タイミング演算部２２は、運転者が視線を正面に戻すべきタイミングに、視線を正面に戻せるような視線の誘導タイミングを演算するものである。刺激提示装置３０は、視線誘導タイミング演算部２２に演算されたタイミングで運転者に視線誘導を報知することとなる。詳細に説明すると、車両が基準点（図３では位置２０２）に達したときに刺激提示装置３０により報知を行っても、運転者が視線を正面に戻す動作は、基準点を過ぎて行われることとなってしまう。従って、視線誘導タイミング演算部２２は、車両が基準点に達する前に刺激提示装置３０による報知が実行されるよう、
視線誘導の報知タイミングを算出する。人によって反応速度が異なるが、視線誘導タイミング演算部２２は、自車両が基準点に達する所定時間（具体的には１．２秒）前から、自車両が基準点に達するまでの間に視線誘導をすべき旨の報知を行うように、視線誘導の報知タイミングを算出する。
【００２６】
次に、図６を参照して車両がＳ字カーブを走行する際の制御開始基準点演算部２１の処理を説明する。図６は、車両がＳ字カーブを走行する場合における接線算出機能及び角度算出機能を説明する図である。図６に示すように、Ｓ字カーブは連続する２つのカーブからなっている。接線算出機能及び角度算出機能は、車両が１つ目のカーブを走行している場合（車両位置２０４参照）、及び２つ目のカーブを走行している場合（車両位置２０６参照）において、図３を参照して説明した処理と同じ処理を実行する。
【００２７】
ところが、車両が位置２０５に存在している場合、複数の接線３０５ａ，３０５ｂを算出可能となってしまう。この場合、接線算出機能は、車両位置２０５から２番目に自車両近い道路内側に向かう接線３０５ｂを算出する。また、角度算出機能は、２番目に自車両近い道路内側との接線３０５ｂと走行ライン４０５とが為す角度５０４ｂを算出する。すなわち、この場合において、角度算出機能は、１番目に自車両近い道路内側との接線３０５ａと走行ライン４０５とが為す角度５０４ａを求めないこととなる。これにより、視線誘導装置１は、より適正な視線誘導を行うようにしている。
【００２８】
例えば、Ｓ字カーブの走行時において運転技術が高い運転者は、１つ目のカーブ進入時に１つ目のカーブの内側を視認する。そして、運転者は、２つ目のカーブ進入時において、１つ目のカーブの内側から２つ目のカーブの内側に視線を移動させる。このように、運転技術が高い運転者は、Ｓ字カーブにおいて２つ目のカーブ進入時に正面に視線を戻すことがない。従って、２番目に自車両近い道路内側との接線３０５ｂと走行ライン４０５とが為す角度５０４ｂを算出することで、角度の算出についても、運転技術の高いものの視認傾向に合わせることとなり、視線誘導装置１は、より適正な視線誘導を行うことが可能となる。
【００２９】
再度、図１を参照する。図１に示すように、視線誘導タイミング演算部２２は、制御開始基準点演算部２１及び視線誘導タイミング演算部２２に加えて、運転成績演算部（運転成績算出手段）２３と、記憶部（記憶手段）２４と、視線誘導タイミング探索部（タイミング探索手段）２５とを備えている。
【００３０】
運転成績演算部２３は、自車両の左右のふらつき量に応じて運転成績を算出するものである。この運転成績演算部２３は、転舵速度の変動を指標として運転成績を求める。具体的に運転成績演算部２３は、制御開始基準点演算部２１により算出された基準点の情報と、車両位置検出部１１から自車位置情報とから、基準点の前後数ｍ間の区間を求め、この区間におけるステアリングセンサ等からのステアリング操舵角信号から転舵速度を算出する。そして、運転成績演算部２３は、転舵速度の標準偏差を指標に、バラツキが小さい方が運転成績がよいと判断する。
【００３１】
記憶部２４は、過去のカーブ走行における運転成績と、過去の刺激提示装置３０により視線誘導をすべき旨の報知が行われたタイミングとを対応付けて記憶する。この記憶部２４には、初期値として視線誘導タイミング０秒（すなわち基準点において報知）と、運転成績値１００（運転成績として十分大きな値）が記憶されている。
【００３２】
視線誘導タイミング探索部２５は、記憶部２４により記憶された運転成績に基づいて、報知のタイミングを探索する。この視線誘導タイミング探索部２５は、カーブ走行実績がない場合、視線誘導タイミングを０秒とする。その後，視線誘導タイミング探索部２５は
、カーブ走行毎に、視線誘導タイミングを０秒から例えば，０．１秒ずつずらしていき（すなわち基準点−０．１ｎ（ｎは正の整数）×車速（ｍ／ｓ）の位置で報知されるようにずらしていき）、記録された運転成績値を参照しながら，運転成績が最大になる視線誘導タイミングを探索する。
【００３３】
このように視線誘導タイミング探索部２５は運転成績が最大になる視線誘導タイミングを探索するため、視線誘導タイミング演算部２２は、基準点の情報と、探索結果を参照して、視線を正面等に戻すタイミングを算出し、刺激提示装置３０に報知させることとなる。
【００３４】
次に、本実施形態に係る視線誘導装置１の詳細な処理を説明する。図７は、本実施形態に係る視線誘導装置１の詳細の処理を示すフローチャートであって、視線誘導タイミングの報知が行われる際の処理を示している。まず、図７に示すようにカーブ走行時において車両位置検出部１１は自車両の位置を検出する（Ｓ１）。次に、道路情報検出部１２は自車位置前方側の道路形状の情報を検出する（Ｓ２）。そして、これらの情報は視線誘導タイミング演算装置２０に送信される。
【００３５】
次に、制御開始基準点演算部２１は、経路推定機能により図３に示したような走行経路Ｃを推定する（Ｓ３）。その後、接線算出機能は、走行経路Ｃ上の複数の車両位置をサンプル位置として決定する（Ｓ４）。そして、接線算出機能は、複数のサンプル位置のうち１つめのサンプル位置で接線を算出可能か否かを判断する（Ｓ５）。
【００３６】
接線を算出可能であると判断した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、接線算出機能は接線を複数算出可能であるか否かを判断する（Ｓ６）。接線を複数算出可能でないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、第１の角度算出処理が実行される（Ｓ７）。すなわち、接線算出機能は、車両位置から道路の内側に向かう接線を算出し、走行ライン検出機能は、サンプル位置における車両の走行方向を走行ラインとして検出する。次いで、角度算出機能は、接線と走行ラインとが為す角度を算出する。その後、処理はステップＳ１０に移行する。
【００３７】
一方、接線を複数算出可能であると判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、第２の角度算出処理が実行される（Ｓ８）。すなわち、接線算出機能は、２番目に自車両近い道路内側との接線を算出し、走行ライン検出機能はサンプル位置における車両の走行方向を走行ラインとして検出する。次いで、角度算出機能は、２番目に自車両近い道路内側との接線と走行ラインとが為す角度を算出する。その後、処理はステップＳ１０に移行する。
【００３８】
ところで、ステップＳ５において接線を算出可能でないと判断した場合（Ｓ５：ＮＯ）、第３の角度算出処理が実行される（Ｓ９）。すなわち、接線算出機能は、車両位置から、車両位置前方の所定距離の地点とを結ぶ仮接線を算出し、走行ライン検出機能は、サンプル位置における車両の走行方向を走行ラインとして検出する。次いで、角度算出機能は、仮接線と走行ラインとが為す角度を算出する。その後、処理はステップＳ１０に移行する。
【００３９】
ステップＳ１０において制御開始基準点演算部２１は、全てのサンプル位置で角度を算出したか否かを判断する（Ｓ１０）。全てのサンプル位置で角度を算出していないと判断した場合（Ｓ１０：ＮＯ）、処理はステップＳ４に移行する。そして、次のサンプル位置についてステップＳ４〜Ｓ９の処理が実行される。
【００４０】
一方、全てのサンプル位置で角度を算出したと判断した場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、基準点算出機能は、角度の変化量を算出し（Ｓ１１）、変化量の最大値に対応する車両位置を基準点として算出する（Ｓ１２）。次に、視線誘導タイミング演算部２２は、視線の誘導
タイミングを決定する（Ｓ１３）。このとき、視線誘導タイミング演算部２２は、予め定められた時間だけ基準点に達する前に報知されるように視線の誘導タイミングを決定したり、視線誘導タイミング探索部２５による探索結果を用いて視線の誘導タイミングを決定したりする。そして、刺激提示装置３０は、視線誘導タイミング演算部２２による演算結果に従って報知を行う。
【００４１】
図８は、本実施形態に係る視線誘導装置１の詳細の処理を示すフローチャートであって、運転成績の算出等の処理を示している。まず、車両がカーブに差し掛かった場合、運転成績演算部２３は、制御開始基準点演算部２１により算出された基準点の情報と、車両位置検出部１１から自車位置情報とから、基準点の前後数ｍ間の区間を求め、この区間を運転成績算出区間として決定する（Ｓ２１）。
【００４２】
そして、運転成績演算部２３は、ステアリングセンサ等からのステアリング操舵角信号を入力し（Ｓ２２）、転舵速度の標準偏差を指標に運転成績を算出する（Ｓ２３）。次いで、記憶部２４は、ステップＳ２３において算出された運転成績と、カーブ走行時において実際に視線誘導の報知が行われたタイミングの情報とを対応付けて記憶する（Ｓ２４）。
【００４３】
このようにして、本実施形態に係る視線誘導装置１によれば、接線と走行ラインとが為す角度を算出し、この角度の変化量が最大となる地点を基準点とし、基準点に基づいて視線誘導をすべき旨の報知を行う。ここで、人の視覚特性には、現在箇所から目的箇所までの距離と角度とを同期させるようにして目的箇所まで達する特性がある。すなわち、距離変化と角度変化とは同期する傾向にあり、これを車両に適用すると自車位置から目的箇所までの視線移動量と方位角とが同期することとなる。このため、接線と走行ラインとが為す角度、すなわち方位角の変化量が最大となる基準点において、視線移動量の変化率が最大となるようにすることが望ましく、運転者が視線を動かすのに最適な地点（基準点）といえる。従って、基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行うことにより、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００４４】
また、接線を算出できない場合、車両位置と車両位置前方側の所定距離の地点とを結ぶ仮接線を算出し、仮接線と走行ラインとが為す角度を算出する。ここで、カーブの形状によってはカーブの終了付近において接線が算出できず、基準点を算出できない場合がある。よって、仮接線を求めることにより、このような場合において基準点を算出して、ステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００４５】
また、接線を複数算出可能な場合、自車両の位置から２番目に自車両近い道路内側に向かう接線を算出し、２番目に自車両近い道路内側との接線と走行ラインとが為す角度を算出する。ここで、カーブが連続するＳ字カーブなどの場合、接線を複数算出できる。そして、運転技術の高いものは最初のカーブを抜ける際に次のカーブの内側を視認する傾向にある。このため、角度の算出についても、運転技術の高いものの視認傾向に合わせることにより、より適正な視線誘導を行うことができる。
【００４６】
また、自車両が基準点に達する所定時間前から、自車両が基準点に達するまでの間に視線誘導をすべき旨の報知を行う。実際に運転者は視線を変化させるのと同時にステアリング操作を行うことができ、視線を変化させた後にステアリング操作を行う傾向がある。このため、基準点到達前に視線誘導を行うことにより、基準点到達時点において実際にステアリング操作を行わせることが可能となり、ステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００４７】
また、運転成績と視線誘導をすべき旨の報知が行われたタイミングとを対応付けて記憶しておき、記憶された運転成績に基づいて、報知のタイミングを探索する。このため、運転者が基準点において視線誘導を行うことができる最適なタイミングを探索することとなり、一層ステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００４８】
次に発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態に係る視線誘導装置２は第１実施形態のものと同様であるが、構成等が一部異なっている。以下第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００４９】
図９は、第２実施形態に係る視線誘導装置２を示すブロック図である。図９に示すように、第２実施形態に係る視線誘導装置２は、新たに、撮像装置（撮像手段）４０を備えている。また、視線誘導タイミング演算装置２０が、新たに、顔向き検出部（顔向き検出手段）２６及び固有反応時間演算部（固有反応時間算出手段）２７を有している。
【００５０】
撮像装置４０は、運転者の顔を撮像するものであって、例えば，インスツルメントパネル上部に設けられたがＣＣＤカメラによって構成されている。顔向き検出部２６は、撮像装置４０により撮像された運転者の顔の向きを検出するものである。この顔向き検出部２６は、運転者の顔のサンプルとの一致度など、種々の方法により運転者の頭部の姿勢角を算出して、顔の向きを検出する。
【００５１】
固有反応時間演算部２７は、顔向き検出部２６によって運転者の顔の向きの変化が検出されてから、ステアリング操作を行うまでの固有反応時間を算出するものである。ここで、発明者らは、運転者がカーブ走行する場合における頭部ヨーレートとステアリング操舵角の関係を調べたところ、常にステアリング操舵角に先行して、頭部が動くという実験結果を得た。すなわち運転者は、頭部を動かした後にステアリング操作を行うこととなる。また、頭部を動かしてからステアリング操作を行うまでの時間は、運転技術が高い者ほど小さくなる傾向があることがわかった。固有反応時間演算部２７は、このような運転者の頭部（顔の向き）変化からステアリング操作が行われるまでの固有反応時間を算出することとなる。
【００５２】
また、視線誘導タイミング演算部２２は、制御開始基準点演算部２１により算出された基準点と、固有反応時間演算部２７により算出された固有反応時間との情報を入力し、車両が基準点に到達する固有反応時間前に視線誘導が行われるように報知タイミングを算出することとなる。
【００５３】
なお、第２実施形態において視線誘導タイミングの報知が行われる際の処理については、図７に示したものと同様である。
【００５４】
図１０は、第２実施形態に係る視線誘導装置２の詳細の処理を示すフローチャートであって、固有反応時間の算出等の処理を示している。図１０に示すように、顔向き検出部２６は、撮像装置４０によって撮像された運転者の顔画像から顔の向きを検出する（Ｓ３１）。次に、顔向き検出部２６は、前回のステップＳ２１において検出した顔の向きと、今回のステップＳ２１において検出した顔の向きとを比較して、顔の向きに変化があったか否かを判断する（Ｓ３２）。
【００５５】
顔の向きに変化がなかったと判断した場合（Ｓ３２：ＮＯ）、処理はステップＳ３１に移行する。一方、顔の向きに変化があったと判断した場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、固有反応時間演算部２７は、固有反応時間を測定する（Ｓ３３）。この際、固有反応時間演算部２７は、顔の向きが変化してからステアリング操舵角信号によりステアリング操作が確認されるまでの時間を測定し、これを固有反応時間とする。
【００５６】
なお、固有反応時間演算部２７は、顔の向きが変化してから一定以上の時間（例えば２秒以上の時間）が経過した場合、単にステアリング操作を伴わない顔の向きの変化であったと判断し、処理はステップＳ３１に移行してもよい。
【００５７】
そして、固有反応時間演算部２７は、固有反応時間を算出すると、これを記憶することとなる（Ｓ３４）。その後、図１０に示す処理は終了する。
【００５８】
このようにして、第２実施形態に係る視線誘導装置２によれば、第１実施形態と同様に、カーブから抜ける際、すなわちコーナーの立ち上がり部分におけるステアリング操作のバラツキを抑えることができる。
【００５９】
さらに、第２実施形態によれば、運転者の顔の向きの変化を検出してから、ステアリング操作を行うまでの固有反応時間を算出し、自車両が基準点に達する固有反応時間前に視線誘導をすべき旨の報知を行う。ここで、運転者は、ステアリング操作を行う前に先に顔の向きを変化させる傾向にある。しかも、ステアリング操作から顔の向きの変化までの時間については、運転者固有のものである。よって、固有反応時間を算出し、自車両が基準点に達する固有反応時間前に視線誘導をすべき旨の報知を行う。これにより、基準点においてステアリング操作が行われることとなり、ステアリング操作のバラツキを一層抑えることができる。
【００６０】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態を組み合わせるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１，２…視線誘導装置
１０…ナビゲーション装置
１１…車両位置検出部（車両位置検出手段）
１２…道路情報検出部（道路情報検出手段）
２０…視線誘導タイミング演算装置
２１…制御開始基準点演算部（経路推定手段、接線算出手段、走行ライン検出手段、角度算出手段、基準点算出手段）
２２…視線誘導タイミング演算部
２３…運転成績演算部（運転成績算出手段）
２４…記憶部（記憶手段）
２５…視線誘導タイミング探索部（タイミング探索手段）
２６…顔向き検出部（顔向き検出手段）
２７…固有反応時間演算部（固有反応時間算出手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の位置を検出する車両位置検出手段と、
自車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、
前記自車両がカーブ走行するにあたり、前記車両位置検出手段により検出された車両位置と、前記道路形状検出手段により検出された道路形状とから、自車両の走行経路を推定する経路推定手段と、
前記経路推定手段により推定された走行経路における車両位置から、前記道路形状検出手段により検出された道路の内側に向かう接線を算出する接線算出手段と、
前記経路推定手段により推定された走行経路における車両の走行方向を走行ラインとして検出する走行ライン検出手段と、
前記接線算出手段により算出された接線と、前記走行ライン検出手段により検出された走行ラインとが為す角度を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段により算出された角度の変化量が最大となる地点を基準点として算出する基準点算出手段と、
前記基準点算出手段により算出された基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行う報知手段と、
を備えることを特徴とする視線誘導装置。
【請求項２】
前記接線算出手段は、前記接線を算出できない場合、前記経路推定手段により推定された走行経路における車両位置と当該車両位置前方側の所定距離の地点とを結ぶ仮接線を算出し、
前記角度算出手段は、前記接線算出手段により算出された仮接線と、前記走行ライン検出手段により検出された走行ラインとが為す角度を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の視線誘導装置。
【請求項３】
前記接線算出手段は、前記接線を複数算出可能な場合、自車両の位置から２番目に自車両近い道路内側に向かう接線を算出し、
前記角度算出手段は、２番目に自車両近い道路内側との接線と、前記走行ライン検出手段により検出された走行ラインとが為す角度を算出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の視線誘導装置。
【請求項４】
前記報知手段は、自車両が前記基準点に達する所定時間前から、自車両が前記基準点に達するまでの間に視線誘導をすべき旨の報知を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の視線誘導装置。
【請求項５】
自車両の左右のふらつき量に応じて運転成績を算出する運転成績算出手段と、
前記運転成績算出手段により算出された運転成績と前記報知手段により視線誘導をすべき旨の報知が行われたタイミングとを対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された運転成績に基づいて、報知のタイミングを探索するタイミング探索手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の視線誘導装置。
【請求項６】
運転者の顔を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された運転者の顔の向きを検出する顔向き検出手段と、
前記顔向き検出手段により運転者の顔の向きの変化を検出してから、ステアリング操作を行うまでの固有反応時間を算出する固有反応時間算出手段と、をさらに備え、
前記報知手段は、自車両が前記基準点に達する固有反応時間前に視線誘導をすべき旨の報知を行う
ことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の視線誘導装置。
【請求項１】
自車両の位置を検出する車両位置検出手段と、
自車両前方の道路形状を検出する道路形状検出手段と、
前記自車両がカーブ走行するにあたり、前記車両位置検出手段により検出された車両位置と、前記道路形状検出手段により検出された道路形状とから、自車両の走行経路を推定する経路推定手段と、
前記経路推定手段により推定された走行経路における車両位置から、前記道路形状検出手段により検出された道路の内側に向かう接線を算出する接線算出手段と、
前記経路推定手段により推定された走行経路における車両の走行方向を走行ラインとして検出する走行ライン検出手段と、
前記接線算出手段により算出された接線と、前記走行ライン検出手段により検出された走行ラインとが為す角度を算出する角度算出手段と、
前記角度算出手段により算出された角度の変化量が最大となる地点を基準点として算出する基準点算出手段と、
前記基準点算出手段により算出された基準点に基づいて、自車両の運転者に対して視線誘導をすべき旨の報知を行う報知手段と、
を備えることを特徴とする視線誘導装置。
【請求項２】
前記接線算出手段は、前記接線を算出できない場合、前記経路推定手段により推定された走行経路における車両位置と当該車両位置前方側の所定距離の地点とを結ぶ仮接線を算出し、
前記角度算出手段は、前記接線算出手段により算出された仮接線と、前記走行ライン検出手段により検出された走行ラインとが為す角度を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の視線誘導装置。
【請求項３】
前記接線算出手段は、前記接線を複数算出可能な場合、自車両の位置から２番目に自車両近い道路内側に向かう接線を算出し、
前記角度算出手段は、２番目に自車両近い道路内側との接線と、前記走行ライン検出手段により検出された走行ラインとが為す角度を算出する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の視線誘導装置。
【請求項４】
前記報知手段は、自車両が前記基準点に達する所定時間前から、自車両が前記基準点に達するまでの間に視線誘導をすべき旨の報知を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の視線誘導装置。
【請求項５】
自車両の左右のふらつき量に応じて運転成績を算出する運転成績算出手段と、
前記運転成績算出手段により算出された運転成績と前記報知手段により視線誘導をすべき旨の報知が行われたタイミングとを対応付けて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された運転成績に基づいて、報知のタイミングを探索するタイミング探索手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の視線誘導装置。
【請求項６】
運転者の顔を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された運転者の顔の向きを検出する顔向き検出手段と、
前記顔向き検出手段により運転者の顔の向きの変化を検出してから、ステアリング操作を行うまでの固有反応時間を算出する固有反応時間算出手段と、をさらに備え、
前記報知手段は、自車両が前記基準点に達する固有反応時間前に視線誘導をすべき旨の報知を行う
ことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載の視線誘導装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２０４７９５（Ｐ２０１０−２０４７９５Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４７７２９（Ｐ２００９−４７７２９）
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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