JP6160586B2 - 車両の視界調整装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の視界調整装置に関するものである。
自動車においては、フロントウインドガラスの左右端部にそれぞれフロントピラーが配設された構造となっている。このフロントピラーは、上方に向かうにつれて徐々に後方に位置するように、かつ徐々に車幅方向内方側に位置するように傾斜設定されているのが一般的である。
左右一対のフロントピラーのうち、特に運転席側側のフロントピラーは、運転者にとって外界を目視する際の障害物となって、死角を生じることになる。特許文献1には、フロントピラーを極力細くして、死角を小さくすることが開示されている。
特開2006−182092号公報
ところで、運転者は、フロントウインドガラスを通して前方を注視する場合のみならず、運転席側のフロントピラーよりも外側の斜め前方を目視しようとする状態(サイドウインドガラスを通して目視する状態)が応々にして生じるものとなる。この斜め前方を目視する状態は、例えば運転席側に向けて曲がる旋回時等においてよくみられるものである。この斜め前方を目視したときは、フロントウインドガラスを通して知覚される内側の外界と、サイドウインドガラスを通して知覚される外界との間にフロントピラーが位置されることになる。
上述のように、斜め前方を目視しようとしたときは、運転者の視界中にフロントピラーが入り込むことになり、この視界に入るフロントピラーの存在によって、死角が生じるのみならず、死角でない領域を目視したときの外界の認知性そのものが阻害されることが応々にして生じる。特に、運転者の視界中には、外界(景色)とフロントピラーとが混在することから、フロントピラー部分と外界との識別性が悪化しやすいものとなる。
とりわけ、最近では、車体内装色として、広々感(開放感)向上等のために、白色系やベージュ系等の明色(明るい色)が採用されることが多いが、これに伴ってフロントピラーの車室内に臨む内面の色も明色とされることが多い。このように、フロントピラーの内面が明色とされたときは、斜め前方を目視する運転者は、フロントピラーの少なくとも一部(特にその車幅方向両端部)があたかも外界そのものであるかのように知覚することとなって(フロントピラーの少なくとも一部があたかも外界中に溶け込んでいるかのように知覚することとなって)、外界の認知性向上の上では好ましくないものとなる。
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、車室内の広々感を得る状態と外界認知性を向上させることのできる状態とを切換えることのできるようにした車両の視界調整装置を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明にあっては基本的に、フロントピラーが視界に入った状態での外界認知性が、運転者の視界に入るフロントピラーの色によって大きく相違するという実験結果に基づくものである。すなわち、フロントピラーの内面の色を広々感を得るのには好ましい明色とした場合よりも広々感を得るには好ましくないとされる暗色とした場合の方が、フロントピラーが視界に入ったときに外界との識別性を十分高められるという知見に基づいて、フロントピラーの内面の色を、明色と暗色との間で変更制御するようにしてある。
具体的には、本発明にあっては、次のような第1の解決手法を採択してある。すなわち、請求項1に記載のように、
運転席側のフロントピラーの車室内に臨む内面が、明色と暗色との間で色が変更可能とされ、
前記フロントピラーの内面の色を変更制御する制御手段を有しており、
運転者の運転負荷が大きいことを判定する運転負荷判定手段を備え、
前記制御手段は、前記フロントピラーの内面の色を、通常は明色となるように制御する一方、前記運転負荷判定手段で運転負荷が大きいと判定されたときには暗色となるように制御する、
ようにしてある。上記解決手法によれば、フロントピラーの内面の色を、広々感を得るのに好ましい明色と、外界認知性向上の上で好ましい暗色との間で変更制御することにより、広々感を得る状態と外界認知性を向上できる状態とを切換えることができる。また、運転負荷が大きいときは、外界認知性を向上させて、運転負荷を低減する上で好ましいものとなる。
本発明にあっては、次のような第2の解決手法を採択してある。すなわち、請求項2に記載のように、
運転席側のフロントピラーの車室内に臨む内面が、明色と暗色との間で色が変更可能とされ、
前記フロントピラーの内面の色を変更制御する制御手段を有しており、
前記フロントピラーの内面が、該フロントピラーの近傍に設けられた照明源からの照明により明色と暗色との間で色変更可能とされている、
ようにしてある。上記解決手法によれば、既存のフロントピラー構造を有効に利用して、色変更できるようにする等の上で好ましいものとなる。
本発明の好ましい態様は、請求項3以下に記載のとおりである。
前記運転負荷判定手段は、旋回時に運転負荷が大きいと判定する、ようにしてある(請求項3対応)。この場合、フロントピラーを挟んでその外側と内側との両方の視界が入る状態での外界認知性を高めて、運転者の負担を低減する上で好ましいものとなる。
前記フロントピラーの内面の色を明色にするか暗色にするかをマニュアル選択するためのマニュアルスイッチを備え、
前記制御手段は、前記フロントピラーの内面の色を、前記マニュアルスイッチにより選択された色となるように制御する、
ようにしてある(請求項4対応)。この場合、運転者の好みによって、広々感を優先した状態と外界認知性を優先した状態とを任意に選択することができる。
前記フロントピラーのうち車室内側に臨む面がトリム材によって構成され、
前記トリム材が、明色と暗色との間で色変更可能とされている、
ようにしてある(請求項5対応)。この場合、フロントピラーの実質的な車室内側の面(内面)を構成するトリム材を利用して、色変更することができる。
前記トリム材が、透明または半透明で光を透過するように形成され、
前記トリム材の背面に、明色と暗色との間で色変更可能な電気式表示膜が配設されている、
ようにしてある(請求項6対応)。この場合、電気式表示膜を利用して、色変更することができる。また、電気式表示膜がトリム材によって車室内側から覆われることになるので、電気式表示膜の保護等の上でも好ましいものとなる。
前記トリム材の内面が、明色と暗色との間で色変更可能な電気式表示膜によって覆われている、ようにしてある(請求項7対応)。この場合、電気式表示膜が直接的に車室内に臨むことにより、トリム材の材質等の影響を受けることなく色変更することができる。
フロントウインドガラスを車幅方向から挟むように配設された左右一対のフロントピラーのうち、前記色変更可能なフロントピラーが運転席側のフロントピラーのみとされている、ようにしてある(請求項8対応)。この場合、特に大きく運転者の視界に入って外界認知性を阻害しやすいのは、左右一対のフロントピラーのうち運転席側のフロントピラーなので、色変更を一方のフロントピラーのみとすることによって、構造の簡単化やコスト低減等の上で好ましいものとなる。
本発明によれば、車室内の広々感を得る状態と外界認知性を向上させることのできる状態とを切換えることができる。
本発明が適用された車両の前部を示す簡略側面図。 本発明が適用された車両を運転席側から見た図で、運転席側のフロントピラーが明色の場合を示す。 本発明が適用された車両を運転席側から見た図で、運転席側のフロントピラーが暗色の場合を示す。 運転席側のフロントピラーをそのトリム材と共に示す断面図。 ドライビングシミュレータにより右コーナを旋回しているときの様子を固視点および指標と共に示す図。 図5の状態から、指標が変化したときの様子を示す図。 フロントピラーの内面の色の相違による運転者の反応時間の相違を示す図。 フロントピラーの内面の色の相違による運転者の脳波の相違を示す図。 本発明の制御系統例を示すブロック図。 本発明の制御例を示すフローチャート。 外界認知性に関する実験を行うためのシミュレーション装置を示す図。 脳波測定のための装着具を乗員の頭部に装着した状態を示す平面図。 図10の左側面図。
図1において、車両Vは、右ハンドル車とされて、運転席1に着座されている運転者が符号Jで示される。運転席1側から前方を目視した状態となる図2において、2はステアリングハンドル、3はフロントウインドガラス、4は右側(運転側)サイドドア、5は右側サイドドア4に設けられたサイドウインドガラス、6は右側ドアミラー、7はルーフ、8はインストルメントパネルである。フロントウインドガラス3とサイドウインドガラス5との間、つまりフロントウインドガラス3の右側側縁部が連なる位置において、右側のフロントピラー10が位置されている。なお、図1、図2では、助手席側のフロントピラーは図示されていない。
フロントピラー10の内面(車室内に臨む面)は、後述するように、明色と暗色との間で色変更可能となっており、図2は、明色とされている場合が示される。明色としては、白色系、ベージュ系、薄い青色系、薄緑色系等が考えられ、実施形態では白色系とされている。また、図3は、フロントピラー10の内面が暗色とされている場合が示される。図3では、暗色を細かいドットでもって示してあるが、実際にはドットではなく全体的に均一な暗色とされる。暗色としては、黒色系、濃い灰色系等が考えられ、実施形態では黒色系とされる。
図4は、内面が色変更可能とされたフロントピラー10の具体的な構造例が示される。この図4において、11はピラーインナ、12はピラーアウタ、13はピラーレインである。ピラーインナ11とピラーアウタ12とにより閉断面構造が構成されると共に、ピラーレイン13により補強されている。そして、ピラーインナ11の車室内側面に、ピラーインナ11を覆うようにしてピラートリム(トリム材)20が配設されている。なお、図4中、31はモール、32はグラスランチャンネル、33はドアサッシ、34はウェザストリップ、35は接着材である。
ピラートリム20を含むフロントピラー10は、上方に向かうにつれて、徐々に後方に位置されると共に車幅方向内方側に位置するように傾斜されている。すなわち、フロントピラー10つまりピラートリム20は、上方に向かうつれて、徐々に乗員J(の頭部)に接近する傾斜設定とされている。
ピラートリム20は、合成樹脂によって透明あるいは半透明として形成されている。そして、ピラートリム20の背面(車室内とは反対側となる面)には、当該背面に沿うようにして、色変更のための電気式表示膜21が貼着されている。電気式表示膜21に対する通電のために、ピラートリム20とピラーインナ11との間にコード22が配設されて、このコード22が、電気式表示膜21の電極21aに接続されている。
上記電気式表示膜21は、例えば市販の液晶フィルムを利用したものを用いるようにしてあり、入力される電気信号の切換えにより、少なくとも明色と暗色との間で色変更が可能となっている。ピラートリム20が透明あるいは半透明とされて光を透過することができるので、電気式表示膜21が明色とされると、ピラートリム20(つまりフロントピラー10)が明色として運転者から視認される。同様に、電気式表示膜21が暗色とされると、ピラートリム20(つまりフロントピラー10)が暗色として運転者から視認される。
ピラートリム20が明色とされたときは、車室内の広々感を得る上で好ましいものとなる。また、ピラートリム20が暗色とされたときは、外界の認知性が高める上で好ましいものとなる。なお、明色の場合よりも暗色の方が外界認知性が高めるという点については、後に詳述する。
図5、図6は、フロントピラー10(ピラートリム20)の内面の色が明色された場合で、後述するドライビングシミュレータ(ドライビングシミュレータ)によって、右側に曲がるカーブ路を走行しているときに、運転者から見たときの外界の様子(景色)が示される。すなわち、右側に曲がるカーブ路の領域を示す右側の白線が符号51で示され、左側の白線が符号52で示される。なお、図示のカーブ路は、曲率半径30mで、走行速度が70km/hのときに対応している。
図5は、後述するシミュレーション装置によって、フロントピラー10付近でその左側に固視点α(実施形態では明色の十字形状)が常時表示され、フロントピラー付近でその右側に指標β(実施形態では暗色の十字形状)が表示された状態とされる。また、図6は、十字形状の指標βが、暗色の○形状の指標γに変化した状態が示される。後述するシミュレーション装置では、指標がβからγに切換わったことを運転者(被験者)が知覚したときに、アクセルペダルからブレーキペダルへとペダルを踏み換えさせて、このペダル踏み換えの反応時間とそのときの運転者の脳波とを検出するようにした。
運転者となる被験者A〜Dに対して、ピラートリム20の色(フロントピラー10の内面の色)を明色とした場合についてそれぞれ、上述の指標βからγへ切換えたときのペダル踏み替えの反応時間をそれぞれ100回に亘って測定した。この100回の測定結果の平均値が、図7に示される。この図7から明かなように、ピラートリム20の色が暗色の方が、反応時間が短くて外界認知性が向上される、ということが容易に理解される。
シミュレーション装置を利用した、上述のペダル踏み替えの前後での被験者A〜Dのうちある被験者の脳波のデータ(頭頂部での脳波のデータ)の一例が図8に示される。図8では、時間0の時点が、指標βからγに切り替わった時点となる。この図8から明かなように、時間0の時点の直後では、ピラートリム20の色が暗色(Black)の方が明色(White)の場合よりも、より早くかつ強く反応していることが理解される。つまり、運転者の外界認知性が、暗色の方が明色の場合よりも向上される、ということが脳波データからも裏付けられる。
図9は、ピラートリム20の色を暗色と明色との間で切換えるための制御系統例が示される。この図9において、Uはマイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ(制御ユニット)である。このコントローラUには、ナビゲーション装置S1からの情報(特に現在走行しているときの道路状況)、車速センサS2からの車速信号、舵角センサS3からのハンドル舵角信号が入力される。
また、コントローラUには、運転者Jによりマニュアル操作されるマニュアルスイッチS4からの信号も入力される。マニュアルスイッチS4は、ピラートリム20の色を明色とするのか暗色にするのかを選択するためのもので、任意の一方の色を選択するマニュアルモードの他に、自動的に色を選択するオートモードを選択できるようになっている。具体的には、マニュアルモードでもって明色を選択したときは、コントローラUは、電気式表示膜21が明色となるように制御する。マニュアルモードでもって暗色を選択したときは、コントローラUは、電気式表示膜21が暗色となるように制御する。
マニュアルスイッチS4によってオードモードを選択したときの色変更の制御例について、図10のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明でQはステップを示す。まず、Q1において、各種センサS1〜S3からの信号が入力される。この後、Q2において、現在昼間であるか否かが判別される。この昼間であるか否かは、例えば、ヘッドライトやスモールライトが点灯されているか否か等、従来既知の適宜の方法で判定することができる(図9では、ヘッドライト点灯の有無に関する信号は、コントローラUへの入力信号として省略されている)。
Q2の後、Q3において、運転負荷が大きいか否かが判別される。このQ3の判別は、例えば、曲率半径があらかじめ設定された所定値よりも小さいカーブ路を走行しているとき、特に、車速があらかじめ設定された所定値以上のときに、運転負荷が大きいと判断することができる。上記のようなカーブ路あるか否かは、ナビゲーション装置S1や現在の舵角等に基づいて判定することができる。運転負荷が大きいときとしては、この他、例えば横Gがあらかじめ設定された所定値(例えば0.3G以上)以上のときや、車速があらかじ設定された所定値(例えば80km/h)以上のとき、等、適宜設定できる。
Q3の判別でYESのときは、Q4において、ピラートリム20の色が暗色とされる。また、Q2の判別でNOのとき、あるいはQ3の判別でNOのときは、それぞれ、Q5において、ピラートリム20の色が明色とされる。なお、Q2の判別は、昼間の方が、明色であるピラートリム20が、明るい外界と識別しにくくなることを考慮したものである。
次に、図7、図8のデータ取得や、図5、図6に示す指標提示を行うシミュレーション装置の一例について。図11以下を参照しつつ説明する。
まず、図11において、DSは、ドライビングシミュレータである。このドライビングシミュレータDSは、車両V(実施形態では実車を用いてある)の運転席の前方に配設されたスクリーン103と、スクリーン103に各種映像を投影するための投影手段としてのプロジェクタ104と、を有する。
図12、図13に示すように、被験者としての運転者Jには、多数の脳波センサ106が装備されたヘッドギアHGが装着される。脳波センサ106は、実施形態では合計16個が分散配置されているが、脳波センサ106の個数はこれよりも多くても少なくてもよいものである(脳波センサ106の接続コードは図示略)。また、運転者Jに対してヘッドギアHGを装着した状態を側面から見たが図13に示される。なお、図13では、アイマークレコーダ108が、運転者Jの眼球の近傍に装着された状態が示される。
再び図11において、DUはマイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラである。このコントローラDUには、道路情報記憶手段111、車両情報記憶手段112、走行情報記憶手段113、視標提示手段104が接続されている。また、ステアリングハンドル2やアクセルペダル、ブレーキペダル(両ペダルは図示略)の操作系の操作タイミングや操作量を検出する反応スイッチ(センサ)115が設けられ、またスクリーン103に表示される固視点αや指標βあるいはγの位置、表示開始タイミング、表示終了タイミングを検出する視標センサ116が設けられている。
コントローラDUに内蔵された記憶手段には、プロジェクタ104を介してスクリーン103に投影される前方風景等の各種表示のための情報を記憶している。コントローラDUに記憶される情報としては、特に道路に関する情報がある。上記道路に関する情報は、例えば、高速道路、ワインディングロード、市街路等に関して、直線路、曲線路(カーブ)を区別して記憶されており、また停止中の映像と、複数の各車速での映像とに区別して記憶されている。この記憶情報の中から選択された適宜の映像が、プロジェクタ104によってスクリーン103に投影(表示)される(この投影状況の一例が、図5、図6に示すものとなる)。このように、コントローラDUは、前方風景指令手段を有しているが、これらに関する記憶情報量が多いときは、別途ハードディスク等の大容量の記憶手段に記憶させて、コントローラUはそこからの読出しによって前方風景等に関する情報をプロジェクタ4に出力するようにしてもよい。
計測機能を兼ねた道路情報記憶手段111によって、スクリーン103に対して投影された道路に関する情報が計測、記憶される。スクリーン103に投影された道路上を、運転者Jがステアリングハンドル2等を操作しつつ模擬的に走行操作を行っている際に、そのときの車両位置、車速、加速度、向き等の情報が、計測機能を兼ねた車両情報記憶手段112によって計測、記憶される。同様に、模擬的な走行操作を行っている際に、ステアリングハンドル2の操作量や操作タイミング、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作量や操作タイミング等が、計測機能を兼ねた走行情報記憶手段113に計測、記憶される。上記車両情報記憶手段112での記憶内容および反応スイッチ115からの信号が動作計測部120に入力されて、動作データとして互いに関連づけられた状態でもって、動作データ記憶手段121に記憶される。
視標提示手段104は、図5、図6に示すように、スクリーン103に対して固視点αの他に、適宜のタイミング等で視標βあるいはγを表示させる指令を行うもので、固視点αおよび視標β、γは、プロジェクタ104によってスクリーン103に表示される。視標提示手段104は、視標の表示開始タイミング、表示終了タイミング、表示位置、表示の色等も合わせて指令するものとなっている。そして、スクリーン103に投影された視標β、γは、視標センサ116によって、その表示開始タイミング、指示終了タイミング等を含めて、表示視標計測部122に出力されて、視標データ記憶手段123に記憶される。
動作データ処理部124によって、前記動作データ記憶手段121と視標データ記憶手段123との各記憶データに基づいて、視標βからγへの切換えられたときに行われるアクセルペダルからブレーキペダルへのペダル踏み替えに要する時間つまり反応時間が、動作データ記憶手段121に記憶されているデータと関連付けられた状態で処理され、この処理結果が反応時間記憶部125に記憶される。
前記脳波センサ106での検出結果が、脳波計測部126によって脳波として計測され、その計測結果が、脳波データ処理部127に記憶される。脳波データ処理部128によって、脳波データ記憶手段127の記憶内容と前記視標データ記憶手段123の記憶内容とに基づいて、視標β、γに関する情報と脳波データととが関連付けられる処理が行われ、この処理結果が脳波データ関連情報記憶部129に記憶される(少なくとも視標βからγへの切換直前からの脳電位の変化が記憶される)。勿論、各計測あるいは記憶されたデータは、視標βからγへの切換開始時点を基準として、互いに同期づけられたもの(時間的相関関係を有するもの)となっている。
上述したようなシミュレーションによって得られたデータが、図7、図8である。なお、図8では、多数の脳波センサ106から得られるデータのうち、もっとも重要となる頭頂部に配設された脳波センサ106によるデータとされている。
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。助手席側のフロントピラー10は、例えば明色(あるいは暗色)の固定色とされているが、助手席側のフロントピラー10についても、明色と暗色との間で色変更するようにしてもよい。
フロントピラー10の内面の色を変更するには、例えば、ピラートリム20の車室内側の面に電気式表示膜21を配設することにより行ってもよく(この場合、電気式表示膜21が車室内に臨むことになる)、あるいは、電気式表示膜21をピラートリム21内に埋設することにより行ってもよい(ピラートリムのうち、埋設された電気式表示膜21よりも車室内側の部分を透明あるいは半透明としておけばよい)。ピラートリム20の色を変更するには、例えばインストルメントパネル8に配設されると共にピラートリム20に向けて照射される色変更可能な照明源40(図2参照)による照明によって行う等、適宜の手法によって行うこともできる。
運転負荷が大きいときとしては、所定車速以上のとき、高速道路を走行しているとき、ワインディングロードを走行しているとき等の複数の条件のいずれか1つあるいは任意の複数の条件を満足したときとすることもできる。この他、運転者の疲労が大きいとき(例えばアイマークレコーダ108の検出値を利用した運転者の疲労状況の判定)を運転負荷が大きいときとして設定する等、運転負荷の大きさを判定する手法としては適宜のものを用いることができる。
本発明は、フロントピラーの内面の色を切換えることにより、広々感向上と外界認知性向上とを適宜得ることが可能となる。
1:運転席
2:ステアリングハンドル
3:フロントウインドガラス
4:サイドドア
5:サイドウインドガラス
6:ドアミラー
7:ルーフ
8:インストルメントパネル
10:フロントピラー
20:ピラートリム(トリム材)
21:電気式表示膜(色変更用)
40:照明源(色変更用)

Claims (8)

  1. 運転席側のフロントピラーの車室内に臨む内面が、明色と暗色との間で色が変更可能とされ、
    前記フロントピラーの内面の色を変更制御する制御手段を有しており、
    運転者の運転負荷が大きいことを判定する運転負荷判定手段を備え、
    前記制御手段は、前記フロントピラーの内面の色を、通常は明色となるように制御する一方、前記運転負荷判定手段で運転負荷が大きいと判定されたときには暗色となるように制御する、
    ことを特徴とする車両の視界調整装置。
  2. 運転席側のフロントピラーの車室内に臨む内面が、明色と暗色との間で色が変更可能とされ、
    前記フロントピラーの内面の色を変更制御する制御手段を有しており、
    前記フロントピラーの内面が、該フロントピラーの近傍に設けられた照明源からの照明により明色と暗色との間で色変更可能とされている、
    ことを特徴とする車両の視界調整装置。
  3. 請求項1において、
    前記運転負荷判定手段は、旋回時に運転負荷が大きいと判定する、ことを特徴とする車両の視界調整装置。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、
    前記フロントピラーの内面の色を明色にするか暗色にするかをマニュアル選択するためのマニュアルスイッチを備え、
    前記制御手段は、前記フロントピラーの内面の色を、前記マニュアルスイッチにより選択された色となるように制御する、
    ことを特徴とする車両の視界調整装置。
  5. 請求項1、請求項3,請求項4のいずれか1項において、
    前記フロントピラーのうち車室内側に臨む面がトリム材によって構成され、
    前記トリム材が、明色と暗色との間で色変更可能とされている、
    ことを特徴とする車両の視界調整装置。
  6. 請求項5において、
    前記トリム材が、透明または半透明で光を透過するように形成され、
    前記トリム材の背面に、明色と暗色との間で色変更可能な電気式表示膜が配設されている、
    ことを特徴とする車両の視界調整装置。
  7. 請求項5において、
    前記トリム材の内面が、明色と暗色との間で色変更可能な電気式表示膜によって覆われている、ことを特徴とする車両の視界調整装置。
  8. 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、
    フロントウインドガラスを車幅方向から挟むように配設された左右一対のフロントピラーのうち、前記色変更可能なフロントピラーが運転席側のフロントピラーのみとされている、
    ことを特徴とする車両の視界調整装置。


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