JP2007062706A - 運転支援装置および運転支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 操舵角および操舵方向を容易に認識可能な運転支援装置を提供すること。
【解決手段】 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、ドライバに目視可能な位置に配置され、操舵状況を回転中心周りに表示可能な表示手段と、を備えた運転支援装置において、前記表示手段は、前記操舵角に一対一に対応するように前記回転中心周りに操舵角情報を表示すると共に、前記回転中心の移動により操舵方向情報を表示するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ドライバに車両の操舵状態を知らせる運転支援装置および運転支援方法に関する。

従来、ドライバに操舵状況を知らせるため、特許文献１の技術が開示されている。この技術にあっては、ステアリングホイールの操舵角と操舵方向を表示する表示装置を設け、この表示装置に左右転舵方向を示す曲線状（約90°の扇形円弧）のメータを左右対称に配置し、左操舵の場合は左のメータに操舵角を表示し、右操舵の場合には右のメータに操舵角を表示している。

また、特許文献２の技術にあっては、ステアリングホイールの操舵角と操舵方向を１本の棒状メータで表示し、操舵角および操舵方向に応じて表示上の指針を左右に動かすことで、ドライバに操舵状況を伝達している。
特開平６−１２５９７号公報 特開２００１−１９９３５８号公報

しかしながら特許文献１の技術にあっては、メータは約90°の扇形円弧を左右対称に設けたものであるため、ステアリングホイールが最大回転位置に達したとしてもメータの回転角は90°であり、左右ともに１回転以上回転するステアリングホイールの回転角とメータの回転角とが一致しない。そのため操舵方向の確認は容易であるが操舵角の確認がしづらいという問題がある。

また特許文献２の技術にあっては、目盛りを読み、その目盛りと指針との相対関係から操舵角を把握する必要があるため、操舵角の把握がしづらいという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、操舵角および操舵方向を容易に認識可能な運転支援装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、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、ドライバに目視可能な位置に配置され、操舵状況を回転中心周りに表示可能な表示手段と、を備えた運転支援装置において、前記表示手段は、前記操舵角に一対一に対応するように前記回転中心周りに操舵角情報を表示すると共に、前記回転中心の移動により操舵方向に応じた操舵方向情報を表示するようにした。

よって、表示手段によってステアリングホイールの操舵角度と、操舵方向とを同時に把握することが可能となり、容易にステアリングホイールの操舵状況を認識可能な運転支援装置を提供できる。

以下、本発明の運転支援装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。

実施例１につき図１ないし図１２に基づき説明する。

まず、本願運転支援装置の構成を説明する。図１は運転支援装置６を搭載した車両の全体システム図、図２は運転支援装置６の制御ブロック図である。運転支援装置６は、ステアリングホイール１の操舵角を検出する操舵角センサ１０１と、ドライバに目視可能な位置（例えばインストルメントパネル等）にステアリングホイール１の操舵状況を表示する操舵状況表示部１１０と、操舵状況表示部１１０を制御するコントロールユニット１２０とを備える。

操舵角センサ１０１をステアリングホイール１とラック軸３とを繋ぐシャフト２に設け、ラック軸３の両端部には設けた転舵輪ＦＬ，ＦＲに車速センサ１０２を設ける。また、運転支援装置６を起動するスイッチとして、車両のエンジン起動もしくはアクセサリ起動とともに運転支援装置６を起動するためのイグニッションスイッチ１０３、およびドライバの好みによって表示のON/OFFを切替える表示スイッチとを設ける。

操舵角センサ（操舵角検出手段）１０１、車速センサ１０２、イグニッションスイッチ１０３、表示スイッチ１０４からの各信号をコントロールユニット１２０に入力する。コントロールユニット１２０は、各信号に応じて処理を行い、操舵状況表示部１１０を制御する。なお、この操舵状況表示部１１０とコントロールユニット１２０とは本発明の表示手段に相当する。

図３はインストルメントパネル１０付近を示す図、図４はインストルメントパネル１０の斜視図である。説明のため図２ではステアリングホイール１の上側部分は省略する。操舵状況表示部１１０はインストルメントパネル１０に設けられ、インストルメントパネル１０の各種のメータ１１〜１４の周りに沿って曲線状に設けられている。

図５は、インストルメントパネル１０の分解斜視図である。インストルメントパネル１０は基板１００、ケース２００、シート３００を有する。基板１００には発光素子によって形成された操舵状況表示部１１０がメータ１１〜１４の周りに沿う曲線状に配置され、ケース２００を介してシート３００に装着される。ケース２００およびシート３００において操舵状況表示部１１０と対応する部分は透明に形成されて発光素子の光を透過させる。この発光素子の光によって、ドライバにステアリングホイール１の操舵角と操舵方向とを知らせる。

［表示手段］
次に本願運転支援装置の主要構成要素である表示手段に相当する操舵状況表示部１１０およびコントロールユニット１２０について詳述する。

一般的な車両のステアリングホイール１は中立位置から左に360°以上、また中立位置から右に360°以上回転を行う。そのため目視だけでステアリングホイール１の回転量を判断しようとしても、例えば左に90°操舵しているときと、左に450°操舵しているときとは判断できないことがある。

そのため従来では、左右転舵方向を示す曲線状（約90°の扇形円弧）のメータを左右対称に配置した表示装置であって、ステアリングホイールの操舵角と操舵方向を表示するようにしている。しかし、一般の車は左右に360°以上回転するので、扇形円弧でこの360°以上の回転を表示しようとすると、操舵角と表示される角度とが一対一で対応せず、操舵角を認識しづらい。

また、ステアリングホイールの操舵角と操舵方向を１本の棒状メータで表示し、この棒状メータ上にステアリングホイールが１回転するごとに対応する位置に目盛りを設けて、操舵角および操舵方向に応じて棒状メータ上の指針を左右に動かすようにしている。しかし、回転するステアリングホイール１の操舵角を直線で表示しようとしているので、ドライバにとっては、やはり操舵角を認識しづらい。

ステアリングホイール１の操舵角を表示する運転支援装置が必要になるのは、例えば駐車時等である。そのため、ドライバは車外の状況も把握しつつ、ステアリングホイール１の操舵状況も把握していかなければならない。そのためには、ステアリングホイール１の操舵角、操舵方向、回転回数および車両の旋回量といった情報が直感的に把握できる必要がある。また、従来のものでも使用頻度が高くなると、ドライバの方で表示の表示法則を学んでしまうため、ステアリングホイール１の操舵状況を直感的に把握できるようになることもあるが、その学習のためには時間を要する。

そこで本実施例では、操舵状況表示部１１０を図６に示すような形状で示すことで、操舵角情報と操舵方向情報等を表すと共に、コントロールユニット１２０は操舵角に応じて操舵状況表示部１１０の発光素子させることにより軌跡Ｌを表示することで、ドライバが容易に認識できるようにした。なお、以下の図６〜８に示す操舵状況表示部１１０の形状は、理想的な形状の例を示しているが、実際に車両に取り付ける際には図３や図４に示すように各メータ１１〜１４に沿うような形状にする。

図６において、車両前方側に向かって車幅方向右側をｘ軸正方向とし、車両上方向をｙ軸正方向とする。操舵状況表示部１１０は、ステアリングホイール１の右転舵時の操舵角および操舵方向をx軸正領域における曲線（右操舵部）Ｃｒで示し、ステアリングホイール１の左操舵時の操舵角および操舵方向をx軸負領域における曲線（左操舵部）Ｃｌで示す。ステアリングホイール１の中立位置を示す中立点Ａはy軸上の正領域あって、曲線ＣｒとＣｌとは中立点Ａを介して接続する。また、曲線Ｃｒおよび曲線Ｃｌは、回転中心Ｏ１の周りを回転する点の集合であって、この回転中心Ｏ１がステアリングホイール１の操舵量に応じてx軸上を移動することで形成される。また、曲線Ｃｒおよび曲線Ｃｌが中立点Ａから絶対値180°までの領域と、絶対値180°から絶対値360°までの領域とが交点Ｐにおいて交差するようになっている。この交点Ｐはステアリングホイール１の回転数を視覚的に把握することができる。つまり、交点Ｐより外側では中立点Ａから絶対値略１回転していることを把握できる。

図７は、操舵状況表示部１１０と、コントロールユニット１２０が操舵状況表示部１１０に表示する軌跡Ｌの関係を示す図である。説明のためｘ軸正方向側部分のみ示す。図６（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ操舵角0°,90°,360°における関係である。なお、操舵角θは右回転を正とする。

軌跡Ｌは、ステアリングホイール１の中立時における位置を中立点Ａとするとともに、ステアリングホイール１の操舵角θに略対応する位置を終点Ｂとし、この中立点Ａから終点Ｂまでを表示する。また、軌跡Ｌの中立点Ａから終点Ｂに至るまでの回転中心Ｏ１周りの回転角は、ステアリングホイール１の操舵角θと略一対一に対応するよう設けられる。さらに、回転中心Ｏ１は、車幅方向（ｘ軸方向）であって操舵方向と同一方向に移動するようにする。

すなわち、図７に示すように、ステアリングホイール１の右操舵が行われると、操舵角θの増加に伴って軌跡Ｌの回転中心Ｏ１もｘ軸正方向に移動する。また、回転中心Ｏ１周りの回転角も操舵角θとともに増加して略一致し、θ＝0°において軌跡Ｌはｙ軸上に存在する中立点Ａのみであるが、θ＝90°では回転に伴って終点Ｂがｘ軸上に位置し、θ＝360°では終点Ｂは、回転中心Ｏ１周りをほぼ１回転する。

図８は、ステアリングホイール１の操舵角θと操舵状況表示部１１０の関係を数式で規定した例を示す図である。上述のように操舵状況表示部１１０はｘ軸に沿って操舵方向と同一方向に移動する回転中心Ｏ１の周りを回転する。そのため、操舵状況表示部１１０上の点の座標は回転中心Ｏ１の移動によるｘ軸方向の操舵方向成分と、回転中心Ｏ１周りの回転成分の重ね合わせによって表される。操舵角θ時における操舵状況表示部１１０の操舵方向成分をＣ１（ｘ１，ｙ１）、回転方向成分をＣ２（ｘ２，ｙ２）とすると
Ｃ１（ｘ１，ｙ１）＝（ｋθ，０）
Ｃ２（ｘ２，ｙ２）＝｛ｒｃｏｓ（-θ+θｏ），ｒｓｉｎ（-θ+θｏ）｝
なお、ｋは係数、ｒは回転中心Ｏ１周りの回転半径、θｏは初期位相である。

したがって、操舵状況表示部１１０は操舵角θをパラメータとして次式で表される。
（式１）
Ｃ（ｘ，ｙ）＝Ｃ１＋Ｃ２
＝｛ｋθ＋ｒｃｏｓ（-θ+θｏ），ｒｓｉｎ（-θ+θｏ）｝
ここで、回転半径ｒを一定、初期位相θｏを90°、−540°≦θ≦540°とすると、操舵状況表示部１１０は操舵角θ＝0°での点Ａ（０，ｒ）においてｙ軸と交差し、ｙ軸に対称な曲線となる。すなわち、回転中心Ｏ１は原点Ｏを基準位置として操舵角θの増減に伴いｘ軸上を移動し、−540°≦θ<0°ではｘ軸上の負領域を移動し、0°<θ≦540°ではｘ軸上の正領域を移動する。

また、操舵状況表示部１１０は、ｘ軸正方向領域と負方向領域とが中立点Ａにおいてのみ接続する連続した曲線であって、中立点Ａに対し右側（ｘ軸正方向側）では右回転し、中立点Ａに対し左側（ｘ軸負方向側）では左回転することとなる。

また、軌跡Ｌは、操舵状況表示部１１０を中立点Ａから終点Ｂまでをなぞって表示する。操舵角θの現在値が0°であれば図８（ａ）に示すように操舵状況表示部１１０上には中立点Ａ以外何も表示されない。操舵角θの現在値が0°以外であれば、（式１）により操舵角θに対応した軌跡Ｌの終点Ｂが算出され、軌跡Ｌは操舵状況表示部１１０上を中立点Ａから終点Ｂまでをなぞって連続して表示される。例えば操舵角θの現在値が390°である場合、図８（ｂ）のように表示される。

図８（ｂ）に示すように、操舵角θの現在値が390°である場合、終点Ｂの座標は
Ｂ（ｘ、ｙ）
=｛ｋ・３９０+ｒｃｏｓ（-３90°+90°），ｒｓｉｎ（-３90°+90°）}
＝（ｋ・３９０−ｒ／√２，ｒ／２）
となる。

なお、回転半径ｒの値は一定でもよいし、操舵角θの値に応じて変更することとしてもよい。また、ステアリングホイール１は左右両回転ともに１回転以上すればよく、操舵角θは最小値が−360°以下、最大値が360°以上であればよい。

また、操舵状況表示部１１０は、ドライバの視認の連続性が保たれるものであれば必ずしも連続してなくとも、破線、ドット等であってもよい。さらに、図５〜図７では回転中心Ｏ１は原点Ｏから出発してｘ軸に沿ってｘ軸正方向側に移動している例を示すが、移動方向はｙ軸上から出発してｘ軸両方向のいずれかへ向かうものであればｘ軸に沿っていなくともよく、特に限定しない。

図９は、コントロールユニット１２０において実行される処理の流れを示すフローチャートである。以下、各ステップにつき説明する。

ステップＳ１０１では、イグニッションスイッチ１０３がＯＮであるかどうかが判断され、ＯＮであればステップＳ１０２へ移行し、ＯＦＦであればステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０２では、表示スイッチ１０４がＯＮであるかどうかが判断され、ＯＮであればステップＳ１０３へ移行し、ＯＦＦであればステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０３では、車速ＶＳＰ≧３５ｋｍ／ｈであるかどうかが判断され、３５ｋｍ／ｈ以上であればステップＳ１０６へ移行し、３５ｋｍ／ｈ未満であればステップＳ１０４へ移行する。

ステップＳ１０４では、操舵状況表示部１１０上に軌跡Ｌを表示し、ステップＳ１０５へ移行する。

ステップＳ１０５では、イグニッションスイッチ１０３がＯＮであるかどうかが判断され、ＯＮであればステップＳ１０２へ移行し、ＯＦＦであればステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０６では、操舵状況表示部１１０上の軌跡Ｌの表示をＯＦＦし、制御を終了してステップＳ１０１へ戻る
［インストルメントパネルへの表示］
図１０は、インストルメントパネル１０への軌跡Ｌの表示を示す図である。図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ中立時、右約45°操舵時、右約450°操舵時を示す。図１０における操舵状況表示部１１０は図６の（式１）を変形した曲線であり、回転中心Ｏ１の移動に伴って半径ｒを変化させたものである。すなわち、操舵状況表示部１１０は中立点Ａから回転中心Ｏ１の周りを略360°回転する度に交点Ｐを形成し、メータ１１〜１４の外周に沿うよう、操舵状況表示部１１０の半径ｒを変化させる。

図１０に示すように、ステアリングホイール１の右操舵が行われると、操舵角θの増加に伴って軌跡Ｌの回転中心Ｏ１もｘ軸正方向に移動する。また、回転中心Ｏ１周りの回転角も操舵角θとともに増加して略一致する。θ＝0°（中立点Ａ）、θ＝45°、θ＝450°とθが増加するに伴って終点Ｂも操舵状況表示部１１０上を移動し、操舵状況表示部１１０上において中立点Ａと終点Ｂの間の発光素子を発光させ、軌跡Ｌとして表示する。

［実施例１の作用効果］
（１）本発明の表示手段に相当する操舵状況表示部１１０およびコントロールユニット１２０は、回転中心Ｏ１周りにステアリングホイール１の操舵角に対応するように操舵角情報を表示すると共に、回転中心Ｏ１の移動によって操舵方向情報を表示するようにした。

よって、ドライバは、操舵状況表示部１１０に表示されるステアリングホイール１の操舵角とほぼ一致する角度を示す操舵角情報からステアリングホイール１の操舵角を、また操舵方向と同じ方向に移動する回転中心Ｏ１による操舵方向情報からステアリングホイール１の操舵方向を直感的に認識することが可能となる。したがって、本実施例の運転支援装置６においては、ドライバは操舵状況表示部１１０の表示法則等を習得する必要なく、ステアリングホイールの操舵角や操舵方向といった操舵状況を把握することができる。

（２）コントロールユニット１２０は、操舵状況表示部１１０の中立点Ａから、操舵角に応じた位置の終点Ｂまでの間の軌跡Ｌを表示するようにした。よって、中立点Ａから描かれた軌跡Ｌの方向から容易に操舵方向を判断することが可能となるので、ステアリングホイール１の操舵角と操舵方向とを一緒に認識することができる。

（３）操舵状況表示部１１０は、ステアリングホイール１の中立位置から操舵角絶対値180°に対応する位置の間を結ぶ領域と、操舵角絶対値180°に対応する位置から操舵角絶対値360°に対応する位置の間を結ぶ領域とが交差する。よって、ステアリングホイール１の回転数を判断することが可能となるので、１回転以下の操舵角と1回転以上の操舵角とを容易に把握することができる。

（４）操舵状況表示部１１０の曲線ＣｌとCrとは中立点Ａに対し車幅方向に左右対称であって、ステアリングホイール１を左側へ操舵したときに曲線Ｃｌに操舵状況を表示し、ステアリングホイール１を右側へ操舵したときに曲線Ｃｒに操舵状況を表示するようにした。よって、ステアリングホイール１の操舵方向を容易に把握することができる。

（５）操舵状況表示部１１０の中立点Ａに対し右側の曲線Ｃｒは右回転し、左側の曲線Ｃｌは左回転することとした。これにより、ステアリングホイール１の回転方向と軌跡Ｌの回転方向を一致させることで、回転の視認性をさらに向上させることができる。

（６）操舵状況表示部１１０および軌跡Lを、インストルメントパネル１０の各種のメータ１１〜１４の周りに沿って配置したので、視線を車両前方に向けたまま、ステアリングホイール１の操舵状況を把握することができる。

（７）操舵角に一対一に対応するように回転中心Ｏ１周りに操舵角情報を表示すると共に、回転中心Ｏ１の移動により操舵方向情報を表示し、ドライバがステアリングホイール１の操舵角と操舵方向を同時に認識可能とするようにした。これにより、ドライバは操舵状況表示部１１０の表示法則等を習得する必要なく、ステアリングホイールの操舵角や操舵方向といった操舵状況を把握することができる。

実施例２につき図１１および図１２に基づき説明する。基本構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１ではインストルメントパネル１０に操舵状況表示部１１０を設けたが、実施例２ではドライバの前方視界内に遠方虚像表示装置（遠方虚像表示手段）１０ａを設け、この遠方虚像表示装置１０ａの表示画面に操舵状況表示部１１０と、この操舵状況表示部１１０上に軌跡Ｌを表示する点で実施例１と異なる。

図１１は運転支援装置として遠方虚像表示装置１０ａを用いた車両の運転席付近を示す図、図１２は虚像表示シート１００ａに表示された虚像を示す図である。遠方虚像表示装置１０ａは、表示コントロールユニットを備えた表示器（プロジェクタ）１２０ａをダッシュボード５上に設置し、操舵状況表示部１１０および軌跡Ｌの虚像をフロントガラス４の運転席前方に張付けた虚像表示シート１００ａは投影する。

次に、本実施例の効果を説明する。

（８）操舵状況表示部１１０および軌跡Lを、遠方虚像表示装置１０ａにより運転席前方のフロントガラス４に張付けた虚像表示シート１００ａに表示することで、視線を車両前方に向けたまま、ステアリングホイール１の操舵状況を把握することができる。

実施例３につき図１３ないし図１５に基づき説明する。基本構成は実施例２と同様である。実施例３では、実施例２の遠方虚像表示装置１０ａに代えて液晶表示装置（液晶表示手段）１０ｂを用いる点で異なる。

図１３は運転支援装置として液晶表示手段１０ｂを用いた車両の運転席付近を示す図である。液晶表示装置１０ｂはダッシュボード５上であってドライバの前方に配置され、視界を妨げないよう透明液晶により形成されている。また、フロントガラス４の下方には遮光フィルム２００ｂが貼付され、液晶表示装置１０ｂに表示される軌跡Ｌと外光との干渉を抑制する。

図１４、図１５はそれぞれ低速時（例：５ｋｍ／ｈ）、高速時（例：８０ｋｍ／ｈ）における液晶表示装置１０ｂの表示を示す図である。図１４および図１５に示すように速度表示部５００は低速時に比べて、高速時には大きく表示する。

（９）操舵状況表示部１１０および軌跡Lを、液晶表示装置１０ｂにより表示することで、視線を車両前方に向けたまま、ステアリングホイール１の操舵状況を把握することができる。

実施例４につき図１６ないし図２０に基づき説明する。実施例４はドライバの前方視界内に車両後方の視界を表示するバックビューモニタ１０ｃを備え、このバックビューモニタ１０ｃの表示画面１００ｃ上に操舵状況表示部１１０および軌跡Ｌを表示する点で実施例３と異なる。

図１６は車両後方を撮影するカメラ１０５を備えた車両のシステム図、図１７は運転支援装置としてバックビューモニタ１０ｃを用いた車両の運転席付近を示す図である。カメラ１０５が撮影した画像は、コントロールユニット１２０に入力され、操舵状況とともにバックビューモニタ１０ｃに出力される。

図１８、図１９はそれぞれ操舵状況表示部１１０および軌跡Ｌを表示または非表示とした場合のバックビューモニタ１０ｃの表示画面である。なお、図１８、図１９は駐車時における後方視界を示す。ドライバは所望により表示スイッチ１０４（図２参照）をＯＮ／ＯＦＦすることにより、軌跡Ｌの表示／非表示を切替える。

（１０）バックビューモニタ１０ｃの表示画面１００ｃ上に操舵状況表示部１１０および軌跡Ｌを表示するようにした。そのため、後方確認と同時にステアリングホイール１の操舵状況も把握できるので、車両後退時の視線異動量を低減し、ドライバの操作負荷を抑えることができる。

実施例５につき図２０に基づき説明する。実施例５では遠方虚像表示装置１０ａに擬似的な転舵輪ＦＬ'，ＦＲ'（転舵表示手段）を画像上に表示し、操舵角θおよび操舵方向に合わせ、表示された擬似転舵輪ＦＬ'，ＦＲ'の画像の転舵量を変化させる点で実施例２と異なる。

図２０は、擬似転舵輪ＦＬ'，ＦＲ'の表示例である。同一画面上に軌跡Ｌ、擬似転舵輪ＦＬ'，ＦＲ'、転舵方向を表示する。擬似転舵輪ＦＬ'，ＦＲ'の転舵角度は操舵角に応じて計算で求め、中立位置の擬似転舵輪ＦＬ'，ＦＲ'に対して実際の転舵角に対応して角度をつけて表示する。転舵方向１３０は、操舵方向と車両の前進および後進の判断に応じて、画面上の矢印１３１〜１３６で表示する。

図２０では車両前進中に右方向操舵を行っている例を示しており、矢印１３３が表示される。

（１１）操舵角θに応じて擬似転舵輪ＦＬ'，ＦＲ'の向きを変えて転舵輪ＦＬ，ＦＲが転舵している状態を直接表示し、さらに方向表示部１３０によって操舵方向を矢印表示するようにした。そのため、ドライバはステアリングホイール１の操舵状況と転舵輪ＦＬ，ＦＲとの関係を把握することが可能となるので、ドライバは転舵輪ＦＬ，ＦＲの転舵角に応じてステアリングホイール１の操舵を行うことが容易となる。

実施例６につき図２１に基づき説明する。実施例６は、駐車時の目標操舵量を示すようにした点で実施例４と異なる。コントロールユニット１２０によって駐車時における目標操舵角θ＊を演算し、操舵状況表示部１１０上にこの目標操舵角θ＊に相当する目標終点Ｂ＊を表示する。図２１は、実施例４のバックビューモニタ１０ｃにおいて操舵状況表示部１１０上に目標操舵角θ＊を表示した例である。表示の際は、操舵角現在値θと目標操舵角θ＊の差分Δθを明示するため、現在の終点Ｂと目標終点Ｂ＊とが乖離している様を軌跡Ｌ＊で表示する。この軌跡Ｌ＊は、軌跡Ｌと識別可能な色彩で表示する。また、目標終点Ｂ＊のみを点滅させるようにしても良い。

（１２）目標終点Ｂ＊を表示し、車庫入れ時における目標操舵角θ＊をドライバに容易に認識させることで、ドライバはあとどれくらい操舵を行えばよいかがを一目で確認することが可能となる。後進車庫入れ時など、複雑な操舵を要求される場面でのドライバの負担を軽減することができる。

実施例７につき図２２に基づき説明する。実施例１では中立点Ａと交点Ｐが異なる点であったが、実施例７の操舵状況表示部１１０は中立点Ａと交点Ｐが同一であり、中立点Ａにおいてのみ交差する点で実施例１と異なる。実施例７ではステアリングホイール１の許容回転量は右側、左側ともに２回転未満であるため、交点Ｐも１つとされている。

図２２（ａ），（ｂ），（ｃ）にそれぞれ中立時、右45°操舵時、左45°操舵時におけるステアリングホイール１と軌跡Ｌの関係を示す。このように操舵状況表示部１１０を設定することにより、実施例１の作用効果に加えてステアリングホイール１の許容回転量または表示レイアウトに合わせて適宜軌跡Ｌの表示を行うことができる。

以下、実施例７の変形例について列挙する。
［変形例１］
図２３は、実施例７において中立点Ａと交点Ｐの位置を変更し、ＡとＰを互いに異なる位置に配置した例である。右操舵時と左操舵時で中立点Ａを左右に移動させ、軌跡Ｌの回転方向をより印象付けるものである。

［変形例２］
図２４は左右の操舵方向によって軌跡Ｌの色を変更する例である。図２４（ａ）のように右操舵時には例えば軌跡Ｌを赤で表示し、図２４（ｂ）のように左操舵時には例えば青で表示するようにする。

［変形例３］
図２５は、実施例７において操舵状況表示部１１０近傍に左右の操舵方向を文字で示す文字表示部１４０を設けた例である。実施例７−３では文字表示部１４０を操舵状況表示部１１０に囲まれた部分に設けるものとするが、ドライバが容易に認識可能な位置であれば他の位置であってもよい。

実施例８につき図２６および図２７に基づき説明する。実施例１ないし実施例７では、ドライバにステアリングホイール１の操舵状況を操舵状況表示部１１０を用いて視覚的に示していたが、本実施例では操舵状況表示部１１０に加えてスピーカ１６０、１６１を用いて操舵状況を聴覚的にも示すようにした点が異なる。

図２６は本実施例の運転支援装置６の制御ブロック図である。実施例１で説明した運転支援装置６の構成に加えて、コントロールユニット１２０からの制御信号に基づいて操舵状況を音情報として生成する音源制御部１５０と、この音源制御部１５０で生成された音を流すスピーカ１６０、１６１が設けられている。音源制御部１５０は、例えばフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：以下FPGAと記す）を用いた音階ボード等で形成されている。スピーカ１６０、１６１は図２７に示すように、左右のAピラー２００、２０１に設置されている。スピーカ１６０、１６１は、左右のAピラー２００、２０１に設置するのみならず、ドアの内側側面や後方の位置に設けても良いし、2つ以上スピーカを用いてもよい。なお、音源制御部１５０は本発明の音報知部に、スピーカ１６０、１６１は本発明の音出力部に相当する。

［音報知部］
次に本発明の音報知部に相当する音源制御部１５０およびスピーカ１６０、１６１の作用について詳述する。

音源制御部１５０では、ステアリングホイール１の操舵量と、操舵速度と、操舵範囲と、操舵方向を示すように音を生成し、スピーカ１６０、１６１から音を流すように制御する。

ステアリングホイール１の操舵量は、操舵量に連動して変化する音によって示し、例えば操舵量が大きくなるほど音階を高くするように制御する。音の変化として、他にも音の強弱、音の高低、音色、音圧、周波数、音像の位置等を変化させてステアリングホイール１の操舵量を示しても良い。

ステアリングホイール１の操舵速度は音の変化の速度によって示し、操舵速度が大きいほど音の変化の速度も大きくなるように制御する。

ステアリングホイール１の操舵範囲は音の切替えによって示す。操舵範囲とは、中立位置から1回転操舵するまでの範囲、1回転操舵した位置から末切りまで操舵した位置までの範囲、末切りの位置を示し、例えば操舵範囲が切替わると音色が切替わるように制御する。

また、音源制御部１５０の音階ボードを２つ以上設けて、例えば１回転操舵するまでの範囲では単音で音を発し、１回転以上操舵する範囲では調和した和音を発すようにしても良い。

ステアリングホイール１の操舵方向は音の流れる方向によって示し、例えば右操舵時には右スピーカ１６０から音が流れるように、また左操舵時には左スピーカ１６１から音が流れるように制御する。

なお、２つのスピーカ１６０、１６１を設けず、１つのスピーカのみを設けても良い。この場合、ステアリングホイール１を右に操舵したときと左に操舵したときとで、例えば音色を切替えるようにすることで、ドライバは操舵方向を認識することができる。

次の効果を説明する。

（１３）ステアリングホイール１の操舵状況を操舵状況表示部１１０によって視覚的示すとともに、本発明の音報知部に相当する音源制御部１５０およびスピーカ１６０、１６１によって聴覚的に示すこととした。よって、ドライバに対して操舵状況表示部１１０の表示の把握を容易にすることができる。

（１４）音源制御部１５０およびスピーカ１６０、１６１は、ステアリングホイール１の操舵量を、操舵量に連動して変化する音によって示すこととした。よって、音の変化によって容易に操舵量を把握することができる。

（１５）音源制御部１５０およびスピーカ１６０、１６１は、ステアリングホイール１操舵速度が大きいほど音の変化の速度も大きくなるように制御することとした。そのため、ドライバはステアリングホイール１に注視せずに操舵速度の把握することが可能となる。よって、例えばステアリングホイール１の操舵を誘導する誘導装置等により評価される操舵速度とドライバが把握する操舵速度が一致するので戸惑う可能性を低減できる。

また、例えばステアリングホイール１を操舵した位置からセルフアライニングトルクによって中立位置まで戻すような場合、ドライバが力を加えてステアリングホイール１を操舵しない。そのため、ステアリングホイール１の実際の操舵速度とドライバが認識している操舵速度が異なり、ドライバにとって不意な車両挙動が生じる場合がある。このような場合においても、音の変化の速度によってドライバはステアリングホイール１の操舵速度を把握し、操舵速度に応じた車両挙動を予測が可能となり、違和感を防ぐことができる。

（１６）右に操舵したときには右スピーカ１６０から音を流し、左に操舵したときには左スピーカ１６１から音を流すこととした。よって、ドライバは容易にステアリングホイール１の操舵方向を認識することができる。

（１７）ステアリングホイール１の操舵範囲によって、中立位置から1回転操舵するまでの範囲、1回転操舵した位置から末切りまで操舵した位置までの範囲、末切りの位置で、操舵範囲が切替わると音が切替わるようにした。よって、例えば、ドライバはステアリングホイール１の操舵角が1回転目、２回転目、末切り位置のそれぞれの位置にきたことを容易に把握することができる。

（１８）音源制御部１５０の音階ボードを２つ以上設けて、例えば１回転操舵するまでの範囲では単音で音を発し、１回転以上操舵する範囲では和音を発するようにした。これにより、和音が発せられる１回転以上操舵する範囲が、単音で発せられる１回転操舵するまでの範囲と比べてドライバに強調してしめされる。よって、例えば、ステアリングホイール１を中立位置から1.4回転した場所が末切り位置となるような場合、１回転以上操舵する範囲が和音で強調されるので、不慣れな運転者であっても末切り位置の把握が容易になる。

実施例９につき図２８に基づき説明する。

実施例１では図９のフローチャートに示すように、ステップＳ１０１ではイグニッションスイッチ１０３がONになったと判定するとステップＳ１０２へ移行したが、本実施例ではステップＳ１０１とステップＳ１０２との間で、操舵状況表示部１１０を形成する発光素子の点灯確認と、現在の操舵角の位置を示す表示を行うようにしている点が異なる。

図２８はステップＳ１０１とステップＳ１０２との間で行う、操舵状況表示部１１０を形成する発光素子の点灯確認の作用を説明するフローチャートである。

ステップＳ１０１で、イグニッションスイッチ１０３がONであると判定されると、ステップＳ１０１１へ移行する。

ステップＳ１０１１では、操舵状況表示部１１０の発光素子を全て点灯し、ステップＳ１０１２へ移行する。なお、発光素子は同時に全てを点灯させるようにしても良いし、点灯するパターンを予め数種類用意するようにしても良い。

ステップＳ１０１２では、操舵状況表示部１１０の全ての発光素子のうち点灯しない発光素子があるかを判定し、点灯しない発光素子がある場合にはステップＳ１０１３へ移行し、点灯しない発光素子がない場合にはステップＳ１０１４へ移行する。

ステップＳ１０１３では、ステップＳ１０１２の判定を３回行ったか否かを判定し、３回行った場合はステップＳ１０２へ移行し、３回行っていない場合にはステップＳ１０１２へ戻る。

ステップＳ１０１４では、ステアリングホイール１の操舵角が中立位置にあるか否かを判定する。操舵角が中立位置にある場合にはステップＳ１０２へ移行し、中立位置にない場合にはステップＳ１０１５へ移行する。

ステップＳ１０１５では、操舵状況表示部１１０の発光素子を中立位置から、現在のステアリングホイールの操舵角を示す位置まで順番に点灯後、点滅を３回繰り返し、ステップＳ１０２へ移行する。

上記作用によって、操舵状況表示部１１０の全ての発光素子のうち点灯しない発光素子があれば、ドライバは予め点灯しない発光素子の存在を確認できる。また、前回イグニッションスイッチ１０３をOFFにしたときのステアリングホイール１の操舵角が中立位置でない場合には、操舵状況表示部１１０は操舵角を示すこととした。よって、ドライバが前回イグニッションスイッチ１０３をOFFにしたときのステアリングホイール１の操舵角を覚えていなくても、ドライバは現在の操舵角の容易に認識できる。

実施例１０につき図２９に基づき説明する。

実施例１では、車速が35km/h未満の場合には操舵状況表示部１１０に軌跡Lを表示するようにしたが、本実施例では車速に応じて軌跡Lを表示する輝度を変化させるようにした点が異なる。

図２９は、車速に応じた輝度の変化を示すグラフである。縦軸は輝度1から輝度0に向かって表示が暗くなり、輝度0で表示がOFFの状態を示す。加速時には車速0km/hの停止状態では輝度1で表示し車速の上昇に応じて輝度が低下して35km/hで表示がOFFになる。一方、減速時には車速20km/h以上では表示はOFFのままであって、車速20km/h未満になると車速の低下に応じて輝度が上昇し、車速0km/hで輝度1となる。

上記作用によって、低速時のようにステアリングホイール１の操舵量が大きく、ドライバが現在の操舵角を誤る可能性が高い場合には、軌跡Ｌの輝度を高くして操舵状況の確認を容易に行えるようにできる。一方、高速時にはステアリングホイール１の操舵量は小さく、ドライバが現在の操舵角を誤る可能性は低い場合には、軌跡Ｌの輝度が低くして軌跡Ｌがドライバの目障りにならないようにできる。

実施例１１につき図３０に基づき説明する。

イグニッションスイッチ１０３をONした直後には操舵角センサ１０１等の各種センサは起動に時間を要する。そのため、ドライバがイグニッションスイッチ１０３をONした直後に発進しようとすると、ステアリングホイール１の操舵角を検出できていないため、操舵状況表示部１１０に操舵角を表示することができない虞がある。

そこで本実施例では、前回イグニッションスイッチ１０３をOFFにする直前の操舵角の情報に基づいて操舵状況表示部１１０に操舵角を表示するようにした。

図３０は、地図情報と自車の現在位置を重ねて表示するナビゲーションシステムを表示するモニタ１００ｄに、操舵状況表示部１１０を表示する例を示す。

操舵角センサ１０１、車速センサ１０２、イグニッションスイッチ１０３、表示スイッチ１０４からの各信号をコントロールユニット１２０に入力する。コントロールユニット１２０は各信号に応じて処理を行い、ビデオチップ１７０を制御する。

ビデオチップ１７０は、モニタ１００ｄに表示する画像を生成するチップで、ビデオチップ１７０で生成された画像は、ビデオ・ランダム・アクセス・メモリ（Video Random Access Memory：以下VRAMと記載する）１７３を介してモニタ１００ｄに送信される。また、ビデオチップ１７０で生成された画像は、フラッシュメモリ１７１にも記憶される。

スイッチング回路１７２はコントロールユニット１２０の制御によって、ビデオチップ１７０またはフラッシュメモリ１７１と、VRAM１７３との接続を切替える。通常は、ビデオチップ１７０とVRAM１７３とを接続するが、イグニッションスイッチ１０３がONになった直後はフラッシュメモリ１７１とVRAM１７３とを接続する。フラッシュメモリ１７１には、前回イグニッションスイッチ１０３をOFFにする直前の画像が記憶されているので、イグニッションスイッチ１０３をONにした直後でも、操舵状況表示部１１０に操舵角を表示することが可能となる。

よって、ドライバがイグニッションスイッチ１０３をONした直後に発進しようとしても、ドライバは操舵状況表示部１１０から操舵角を把握することができる。

（他の実施例）
以上、本発明の運転支援装置を実施例１ないし実施例１１に基づき説明してきたが、具体的な構成についてはこれらに限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り設計の変更や追加等は許容される。

例えば、実施例１では操舵状況表示部１１０を曲線で形成したが、図３１に示すように折れ線としてもよい。メータ１１'〜１４'の形状および表示レイアウトに合わせ、適宜折れ線とすることでレイアウト性が向上する。

実施例１における運転支援装置を搭載した車両の全体システム図である。 実施例１における運転支援装置の制御ブロック図である。 実施例１における車両のインストルメントパネル付近を示す図である。 実施例１におけるインストルメントパネルの斜視図である。 実施例１におけるインストルメントパネルの分解斜視図である。 実施例１における操舵状況表示の概念図である。 実施例１における操舵状況表示部１１０と軌跡Ｌの関係を示す図である。 実施例１におけるステアリングホイールの操舵角と操舵状況表示部の関係を数式で規定した例を示す図である。 実施例１における軌跡表示制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１におけるインストルメントパネルへの軌跡の表示を示す図である。 実施例２における遠方虚像表示装置を用いた車両の運転席付近を示す図である。 実施例２における虚像表示シートに表示された虚像を示す図である。 実施例３における液晶表示装置を用いた車両の運転席付近を示す図である。 実施例３における低速時の液晶表示装置の表示を示す図である。 実施例３における高速時の液晶表示装置の表示を示す図である。 実施例３におけるバックビューモニタを用いた車両のシステム図である。 実施例４におけるバックビューモニタを用いた車両の運転席付近を示す図である。 実施例４におけるバックビューモニタに操舵状況表示部と軌跡とを表示した表示画面の図である。 実施例４におけるバックビューモニタに操舵状況表示部と軌跡とを非表示した表示画面の図である。 実施例５における擬似転舵輪ＦＬ'，ＦＲ'の表示例である。 実施例６の操舵状況表示部上に目標操舵角を表示した例である。 実施例７におけるステアリングホイールと軌跡との関係を示す図である。 実施例７における変形例を示す図である。 実施例７における変形例を示す図である。 実施例７における変形例を示す図である。 実施例８における運転支援装置の制御ブロック図である。 実施例８における音報知部による操舵角の報知の様子を示す図である。 実施例９における軌跡表示制御処理の流れを示すフローチャートである。 実施例１０における操舵状況表示部の輝度の変化を示すグラフである。 実施例１１における制御ブロック図である。 本願実施例の他の例である。

符号の説明

１ ステアリングホイール
１０１ 操舵角センサ
１１０ 操舵状況表示部
１２０ コントロールユニット
１０ インストルメントパネル
１１〜１４ メータ
１０ａ 遠方虚像表示装置
１０ｂ 液晶表示装置
１０ｃ バックビューモニタ
ＦＬ'，ＦＲ' 擬似転舵輪
１５０ 音源制御部
１６０、１６１ スピーカ

Claims (15)

1. 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、
   ドライバに目視可能な位置に配置され、操舵状況を回転中心周りに表示可能な表示手段と、
   前記表示手段は、前記操舵角に対応して前記回転中心周りに操舵角情報を表示すると共に、前記回転中心の移動により操舵方向情報を表示することを特徴とする運転支援装置。
2. 請求項１に記載の運転支援装置において、
   前記表示手段は、前記表示手段を前記ステアリングホイールの中立位置から前記操舵角に応じた位置の間を表示すること特徴とする運転支援装置。
3. 請求項1または２のいずれか１つに記載の運転支援装置において、
   前記表示手段は、前記ステアリングホイールの中立位置から操舵角絶対値180°に対応する位置の間を結ぶ領域と、前記操舵角絶対値180°に対応する位置から前記操舵角絶対値360°に対応する位置の間を結ぶ領域とが交差することを特徴とする運転支援装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の運転支援装置において、
   前記表示手段は、前記ステアリングホイールを中立位置より左側へ操舵したときの操舵状況を示す左操舵部と、右側へ操舵したときの操舵状況を示す右操舵部とが、前記ステアリングホイールの中立位置を示す中立操舵部を中心に左右対称であることを特徴とする運転支援装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載の運転支援装置において、
   前記表示手段は、前記ステアリングホイールを中立位置より左操舵するときには左回転し、右操舵するときには右回転することを特徴とする運転支援装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の運転支援装置において、
   インストルメントパネルにメータを備え、
   前記表示手段は、前記メータの周囲に前記操舵角情報および操舵方向情報を表示することを特徴とする運転支援装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つに記載の運転支援装置において、
   前記ドライバの前方視界内に遠方虚像表示部または液晶表示手段を設け、
   前記表示手段は、前記遠方虚像表示部または液晶表示手段の表示画面上に前記前記操舵角情報および操舵方向情報を表示すること
   を特徴とする運転支援装置。
8. 請求項１ないし７のいずれか１つに記載の運転支援装置において、
   前記ドライバの前方視界内に、車両後方の視界を表示するバックビューモニタを備え、
   前記表示手段は、前記バックビューモニタの表示画面上に前記操舵角情報および操舵方向情報を表示すること
   を特徴とする運転支援装置。
9. 請求項１ないし８のいずれか１つに記載の運転支援装置において、
   転舵輪の転舵状況を擬似タイヤの傾きによって表示する転舵表示手段を有することを特徴とする運転支援装置。
10. 請求項１ないし９のいずれか１つに記載の運転支援装置において、
    前記表示手段は、前記表示部にドライバが操舵すべき目標操舵角を表示することを特徴とする運転支援装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の運転支援装置において、
    ドライバに操舵状況を音で報知する音報知部を設け、
    前記音報知部は前記操舵角に応じて音を変化させることを特徴とする運転支援装置。
12. 請求項１１に記載の運転支援装置において、
    前記音報知部は、運転席に対して車幅方向の左側と右側とにそれぞれ音出力部を有し、
    前記音出力部は、ステアリングホイールの左方向に転舵した場合には運転席に対して車幅方向の左側の音出力部から音を発し、ステアリングホイールを右方向に転舵した場合には運転席に対して車幅方向の右側の音出力部から音を発することを特徴とする運転支援装置。
13. 請求項１１または請求項１２に記載の運転支援装置において、
    前記音報知部は、前記操舵角が中立位置、１回転操舵した位置、末切りの位置のそれぞれにおいて音を変化させることを特徴とする運転支援装置。
14. 請求項１１ないし請求項１３に記載の運転支援装置において、
    前記音報知部は、操舵角に応じて音を調和する、または音種を切替えることを特徴とする運転支援装置。
15. ステアリングホイール操舵角に基づいて、操舵状況を回転中心周りに表示することで、ドライバに操舵状況を認識可能とする運転支援方法において、
    前記操舵角に一対一に対応するように前記回転中心周りに操舵角情報を表示すると共に、前記回転中心の移動により操舵方向情報を表示し、ドライバがステアリングホイールの操舵角と操舵方向とを同時に認識可能とすることを特徴とする運転支援方法。

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