JP6287969B2 - 自動車の運転支援装置 - Google Patents

Description

この発明は、ドライバがナビゲーション表示画面を目視するような運転外タスクを支援する自動車の運転支援装置に関する。

一般に、自動車の運転中においてドライバは自車両走行レーンを安定走行するために当該走行レーンの両側に位置する白線や縁石を視認するが、特に、夜間において運転外タスク要求がある場合には車内機器に対する反応が遅れる。

ここに運転外タスクとは、ドライバがナビゲーション表示画面を目視したり、オーディオ装置での選曲を行なったり、無線電話装置による通話を行なう等、ドライバの視線移動を伴った車内機器やその表示部に対する操作のことである。

つまり、昼間は周囲が明るいので、ドライバは周辺視で白線を確認できるが、夜間は周囲が暗いので、ドライバは中心線で白線を視認しており、この夜間において運転外タスク要求があると、一定の安定走行を保ちつつ運転外タスクを行なうための反応が遅れることになる。

ところで、近年、ハロゲンランプよりも明るく、かつ制御性が高いＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオード）ランプが適用されたヘッドライトが用いられている（以下、ＬＥＤランプが適用されたヘッドライトを「ＬＥＤヘッドライト」と称し、ハロゲンランプが適用されたヘッドライトを「ハロゲンヘッドライト」と称する）。

本発明の発明者等は、夜間でそのようなＬＥＤヘッドライトを用いた場合に、昼間と比べると、車両内に設けられた操作部や表示部、具体的には、ドライバの視線移動を伴った操作を要する操作部や表示部に対するドライバの運転外タスクが大きく低下する（例えば、操作時間が長くかかったり、操作開始タイミングが遅れたりする）ことを発見した。

特に、ＬＥＤヘッドライトを用いた場合には、ハロゲンヘッドライトを用いた場合よりも、運転外タスクへの視線移動が低下することを発見した。本発明者は、ＬＥＤヘッドライトにより照光されている路面と照光されていない周辺部との明暗差によってグレア（ｇｌａｒｅ）現象が生じ、このグレア現象により、周辺視の空間認知特性が悪化して、中心視の負荷が増加したことに起因して、上記したような運転外タスクへの視線移動の低下が発生するものと推考した。

ところで、特許文献１には、先行車位置が自車両のヘッドランプによる照射範囲内に存在していると判定された場合に、先行車のドライバが感ずる眩しさや煩わしさを低減する目的で、先行車位置が自車両のヘッドランプの照射範囲外となるように照射範囲を変更するハイビーム可変ヘッドランプシステムが開示されている。

しかしながら、この特許文献１には、運転外タスクへの視線移動とヘッドライトの照射範囲との関係については何等の開示も示唆もない。

特開２０１４−５１１９０号公報

そこで、この発明は、運転外タスク要求時に、ＬＥＤヘッドライトによる周辺領域の照度を確保して、ドライバの車両の挙動把握を高め、一定の安定走行を保ちつつ、ドライバに余裕を与えて、運転外タスクへの視線移動を早めることができる自動車の運転支援装置の提供を目的とする。

この発明による自動車の運転支援装置は、ドライバの運転外タスクを支援する自動車の運転支援装置であって、照射範囲が可変に形成されたＬＥＤヘッドライトと、自車両前方に広がる路面上の中央領域と、自車両走行レーンの両側に位置する白線または／および縁石を含む周辺領域とのうち、上記ＬＥＤヘッドライトにより中央領域を中心に照射する態様と、中央領域に加えて周辺領域を照射する態様と、を照射制御するヘッドライト制御手段と、ドライバの運転外タスク要求を検出する運転外タスク検出手段とを備え、上記運転外タスク検出手段により運転外タスク要求が検出された時点から運転外タスク終了までの間、上記ヘッドライト制御手段により上記中央領域と上記周辺領域とを照射制御するよう構成したものである。

上記構成によれば、ヘッドライト制御手段は、ＬＥＤヘッドライトにより路面上の中央領域を中心に照射する態様と、この中央領域に加えて周辺領域を照射する態様とに照射制御し、また上述の運転外タスク検出手段は、ドライバの運転外タスク要求を検出するが、当該運転外タスク検出手段により運転外タスク要求が検出された時点から運転外タスク終了までの間、ヘッドライト制御手段は上記中央領域と周辺領域とを照射制御する。

これにより、運転外タスク要求時には、ＬＥＤヘッドライトによる周辺領域の照度が確保でき、ドライバは周辺視で白線または／および縁石を視認することができ、この結果、ドライバの車両の挙動把握を高めて、一定の安定走行を保ちつつ、ドライバに余裕を与えて、運転外タスクへの視線移動を早めることができる。

この発明の一実施態様においては、上記周辺領域の照射時の光量を、中央領域の照射光量の約１０倍に設定したものである。

上記構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、周辺領域の光量を過度に大きくすると、眩しさが増大し、ストレスに起因して夜間の空間認知特性が逆に悪化するが、照射光量を約１０倍に設定することで、人間の夜間の視感度に合わせた最も効果的な光量とすることができ、この結果、運転外タスクへの視線移動の容易化を高めることができる。

この発明の一実施態様においては、上記周辺領域はドライバのアイポイントと左右のフロントピラーとを結ぶ延長線上の領域に設定されたものである。

上記構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、上記設定によりドライバが自車両前方を視認する際の視野角が約４０度に設定され、この角度は、周辺視に寄与する人間の目の細胞が密に配置された部位に相当し、外界の動きに対して細胞が適正に反応する。この人間の目の細胞密度が高い所に対して、視覚を補うような配光とすることができるので、運転外タスクへの視線移動のさらなる容易化を図ることができる。

この発明によれば、運転外タスク要求時に、ＬＥＤヘッドライトによる周辺領域の照度を確保して、ドライバの車両の挙動把握を高め、一定の安定走行を保ちつつ、ドライバに余裕を与えて、運転外タスクへの視線移動を早めることができる効果がある。

本発明の自動車の運転支援装置の制御回路ブロック図 （ａ）はハイビームＬＥＤの概略構成図、（ｂ）はハイビームＬＥＤによる中央領域照射態様を示す説明図、（ｃ）はハイビームＬＥＤによる中央領域および周辺領域の照射態様を示す説明図 ロービームＬＥＤの構成を示す説明図 昼間と夜間とにおけるドライバの反応時間の差についての実験結果を示す特性図 高速で定常走行している際に測定されたドライバの視線分布を示す図であり、（ａ）は昼間に測定された視線分布の図、（ｂ）は夜間においてロービームＬＥＤを用いた際に測定された視線分布の図、（ｃ）は夜間においてハロゲンロービームを用いた際に測定された視線分布の図 ＬＥＤヘッドライトとハロゲンヘッドライトとの路面照度の差異を示す説明図 昼間における網膜偏心度に対する光感度の特性図 夜間においてロービームＬＥＤを照射した際の網膜偏心度に対する光感度の特性図 配光条件を異ならせて網膜偏心度に対する光感度の特性を検証した特性図 ヘッドライト制御処理を示すフローチャート 昼間におけるドライバの視界の一例を示す説明図 夜間における中央領域照射時のドライバの視界の一例を示す説明図 夜間における中央領域および周辺領域照射時のドライバの視界の一例を示す説明図

運転外タスク要求時に、ＬＥＤヘッドライトによる周辺領域の照度を確保して、ドライバの車両の挙動把握を高め、一定の安定走行を保ちつつ、ドライバに余裕を与えて、運転外タスクへの視線移動を早めるという目的を、ドライバの運転外タスクを支援する自動車の運転支援装置において、照射範囲が可変に形成されたＬＥＤヘッドライトと、自車両前方に広がる路面上の中央領域と、自車両走行レーンの両側に位置する白線または／および縁石を含む周辺領域とのうち、上記ＬＥＤヘッドライトにより中央領域を中心に照射する態様と、中央領域に加えて周辺領域を照射する態様と、を照射制御するヘッドライト制御手段と、ドライバの運転外タスク要求を検出する運転外タスク検出手段とを備え、上記運転外タスク検出手段により運転外タスク要求が検出された時点から運転外タスク終了までの間、上記ヘッドライト制御手段により上記中央領域と上記周辺領域とを照射制御するよう構成することで実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は自動車の運転支援装置を示し、図１は当該運転支援装置の制御回路ブロック図である。

図１において、運転支援装置を構成するヘッドライト制御システム１００は、制御手段としてのＣＰ１０を備えており、このＣＰＵ１０は、ドライバ監視カメラ１１、無線電話装置１２、ナビゲーション装置１３、オーディオ装置１４、ブレーキペダルストロークセンサ１５、車室内ディスプレイ１６からの入力により、ＲＯＭ１７に格納されたプログラムに従って、第１ハイビームＬＥＤ２１、第２ハイビームＬＥＤ２２、第３ハイビームＬＥＤ２３、第４ハイビームＬＥＤ２４、ロービームＬＥＤ２５から成るＬＥＤヘッドライト３０を駆動制御し、また記憶手段としてのＲＡＭ１８は必要なデータを記憶する。

ドライバ監視カメラ１１は、車室内に設けられ、ドライバの眼球や手の動きを撮影するカメラである。このドライバ監視カメラ１１は、撮影した画像データに対応する信号をＣＰＵ１０に供給する。

無線電話装置１２は、車外との通信可能な送話部と受話部とを一体型にした通信端末機を備え、この実施例では、特に通話終了信号をＣＰＵ１０に供給する。

ナビゲーション装置１３は、ＧＰＳにより検出した自車両の位置を地図画面上に表示し、音声や画面表示で経路情報を提供するシステムで、地図画面を可視表示するディスプレイ装置を備えている。

オーディオ装置１４は、ＡＭ（振幅変調）放送およびＦＭ（周波数変調）放送を受信可能で、かつＭＤ（磁気ディスク）、ＣＤ（コンパクトディスク）、メモリカード等に記録された音楽その他の情報を読取り、再生可能に構成されていて、選局または選曲操作を行なう操作部を備えている。

ブレーキペダルストロークセンサ１５は、ドライバが踏込み操作するブレーキペダルのストロークを検出するもので、制動操作を検出し、この制動信号をＣＰＵ１０に出力する。

車室内ディスプレイ１６は、先行車に対する追突の可能性がある場合に、その旨をドライバに注意喚起表示すると共に、交通事故の多発履歴がある交差点に自車両が接近した時、当該交差点手前で、事故多発交差点いわゆるヒヤリハット交差点の手前である旨をドライバに注意喚起表示し、ＣＰＵ１０に追突注意表示信号またはヒヤリハット交差点信号を出力する。

ＬＥＤヘッドライト３０は、上向きにて遠方まで光を照射するための、第１ハイビームＬＥＤ２１、第２ハイビームＬＥＤ２２、第３ハイビームＬＥＤ２３および第４ハイビームＬＥＤ２４（以下では、これらをまとめて呼ぶ場合には「ハイビームＬＥＤ３１」と表記する。）と、このハイビームＬＥＤ３１よりも下向きにて自車両近辺に光を照射するためのロービームＬＥＤ２５と、を有する。これらのハイビームＬＥＤ３１およびロービームＬＥＤ２５は、ＣＰＵ１０によって制御される（詳しくは、ロービームＬＥＤ２５は、図示しないアクチュエータを介してＣＰＵ１０によって制御される場合もある）。

ここで、図２を参照して、ハイビームＬＥＤ３１について具体的に説明する。図２の（ａ）は、ハイビームＬＥＤ３１の概略構成図であり、図２の（ｂ）（ｃ）は、ハイビームＬＥＤ３１による照射パターンの具体例を示す模式図であり、具体的には、図２の（ｂ）（ｃ）は、ハイビームＬＥＤ３１の照射範囲を上から見た図を示している。

図２の（ａ）に示すように、ハイビームＬＥＤ３１は、４つのセグメント（パッケージ）として、第１ハイビームＬＥＤ２１、第２ハイビームＬＥＤ２２、第３ハイビームＬＥＤ２３および第４ハイビームＬＥＤ２４が車幅方向に並列に配置されている。ハイビームＬＥＤ３１は、ＣＰＵ１０の制御で、第１ハイビームＬＥＤ２１、第２ハイビームＬＥＤ２２、第３ハイビームＬＥＤ２３および第４ハイビームＬＥＤ２４のそれぞれで個別に点灯／消灯を切替えられるように構成されると共に、第１ハイビームＬＥＤ２１、第２ハイビームＬＥＤ２２、第３ハイビームＬＥＤ２３および第４ハイビームＬＥＤ２４のそれぞれで個別に照度（光量）を変えられるように構成されている。このようなハイビームＬＥＤ３１は、車両の右側および左側のＬＥＤヘッドライト３０のそれぞれに採用される。

図２の（ｂ）（ｃ）において、Ｒ２１は右側の第１ハイビームＬＥＤ２１の照射範囲を示し、Ｒ２２は右側の第２ハイビームＬＥＤ２２の照射範囲を示し、Ｒ２３は右側の第３ハイビームＬＥＤ２３の照射範囲を示し、Ｒ２４は右側の第４ハイビームＬＥＤ２４の照射範囲を示している。また、Ｌ２１は左側の第１ハイビームＬＥＤ２１の照射範囲を示し、Ｌ２２は左側の第２ハイビームＬＥＤ２２の照射範囲を示し、Ｌ２３は左側の第３ハイビームＬＥＤ２３の照射範囲を示し、Ｌ２４は左側の第４ハイビームＬＥＤ２４の照射範囲を示している。

図２の（ｂ）は、右側および左側の両方のハイビームＬＥＤ３１について第１ＬＥＤ２１のみを消灯させ、その他を全て点灯させた場合の照射パターンを示している。この照射パターンは、自車両前方に広がる路面上の中央領域を中心に照射する態様である。

図２の（ｃ）は、右側および左側の両方のハイビームＬＥＤ３１について、第１ハイビームＬＥＤ２１、第２ハイビームＬＥＤ２２、第３ハイビームＬＥＤ２３および第４ハイビームＬＥＤ２４の全てを点灯させた場合の照射パターンを示している。この照射パターンは、中央領域に加えて、自車両走行レーンの両側に位置する白線または／および縁石を含む周辺領域を照射する態様である。

次に、図３を参照して、ロービームＬＥＤ２５について具体的に説明する。図３は、車両側方から見たロービームＬＥＤ２５の照射範囲を示す側面図である。図３において、Ａ１、Ａ２は、それぞれロービームＬＥＤ２５の照射範囲の一例を示す。

ロービームＬＥＤ２５は、ＣＰＵ１０の制御で、アクチュエータによって光軸を上下方向に可変（いわゆるエーミング調整可能）に構成されている。具体的には、照射範囲Ａ１を適用している場合に、ロービームＬＥＤ２５の光軸を上げると、当該照射範囲Ａ１から照射範囲Ａ２へと切替わる。これにより、ロービームＬＥＤ２５による照射範囲が自車両から離れる方向へと拡大することになる。例えば、車速が大きくなった場合に、ロービームＬＥＤ２５の光軸を上げて、ロービームＬＥＤ２５による照射範囲を遠方にまで延ばすことで、遠方視界が確保されるようにする。一方で、照射範囲Ａ２を適用している場合に、ロービームＬＥＤ２５の光軸を下げると、当該照射範囲Ａ２から照射範囲Ａ１へと切替わる。これにより、ロービームＬＥＤ２５による照射範囲が自車両に近付く方向へと縮小することになる。例えば、車速が小さくなった場合に、ロービームＬＥＤ２５の光軸を下げて、ロービームＬＥＤ２５による照射範囲を自車両側に引き戻すようにする。

なお、図３に示した例では、ロービームＬＥＤ２５の光軸を２段階に切替えているが、実際には、ロービームＬＥＤ２５の光軸は３以上の段階に切替え可能であり、例えば、車速に応じて、ロービームＬＥＤ２５の光軸が３以上の複数の段階に適宜切替えられる。

一方、図１において、上述のＣＰＵ１０は視線移動判定部１９とヘッドライト制御部２０とを備えている。
視線移動判定部１９は、ドライバ監視カメラ２１が撮影したドライバの眼球や手の動きに対応する信号に基づいて、ドライバの運転外タスク要求を検出する運転外タスク検出手段である。

ヘッドライト制御部２０は、自車両前方に広がる路面上の中央領域と、自車両走行レーンの両側に位置する白線または／および縁石を含む周辺領域とのうち、ＬＥＤヘッドライト３０により中央領域を中心に照射する態様（図２の（ｂ）参照）と、中央領域に加えて自車両走行レーンの両側に位置する白線または／および縁石を含む周辺領域を照射する態様（図２の（ｃ）参照）と、を照射制御するヘッドライト制御手段である。

そして、上述のＣＰＵ１０は、運転外タスク検出手段（視線移動判定部１９参照）により運転外タスク要求が検出された時点から運転外タスク終了までの間、上述のヘッドライト制御手段（ヘッドライト制御部２０参照）により、図２の（ｃ）で示した照射パターンを得るべく、上記中央領域と上記周辺領域とを併せて照射制御するように構成している。

上述の運転外タスクについて例示すると、ドライバが無線電話装置１２の通信端末機を操作する場合、ドライバがナビゲーション装置１３のディスプレイ装置の地図画面を目視する場合、オーディオ装置１４にて選局または選曲を行なう場合、車室内ディスプレイ１６を目視する場合その他がある。

これら全ての運転外タスク要求の検出は、ドライバ監視カメラ１１でドライバの眼球の動きや手の動きを撮影し、この撮影信号に基づいて視線移動判定部１９にて判定することができる。
但し、この判定に加えて、ドライバが無線電話装置１２の通信端末機を手に持ったこと、オーディオ装置１４の操作部を操作したことを併用して、運転外タスク要求をより一層確実に検出してもよい。

また、運転外タスクの終了は、無線電話装置１２の通信端末機を所定部位に置いたこと、ドライバがナビゲーション装置１３のディスプレイ装置の地図画面から視線を車両前方に移行したこと、オーディオ装置１３からＣＰＵ１０に選局終了信号または選曲終了信号が入力されたこと、車室内ディスプレイ１６の注意喚起表示に基づきドライバがブレーキペダルを操作し、ブレーキペダルストロークセンサ１５からＣＰＵ１０制動操作信号が入力されたこと、に基づいて検出することができる。
なお、ブレーキペダルストロークセンサ１５からの制動操作信号を用いることに代えて、車速センサからの車速信号をＣＰＵ１０に入力し、車速が低下したことに基づいて運転外タスクの終了を検出するように構成してもよい。

［本発明者等が発見した事象］
次に、実施例の制御内容を説明する前に、図４〜図９を参照して、本発明の発明者等が発見した事象について説明する。

図４は、昼間と夜間とにおける車両内の操作部や表示部に対するドライバの運転外タスクへの視線移動の差異についての実験結果を示す。実験では、昼間と夜間（ロービームＬＥＤ２５を点灯）とにおいて、高速走行中（例えば、時速１００ｋｍ）にドライバに所定のタスクを課し、タスク開始合図からドライバの視線が反応するまでの時間を測定した。このタスクは、タスク開始合図として開始通知音を発した際に、ランダムに選択された数字群を車室内のインストルメントパネルに設けた表示部に表示し、この数字群の中に特定の数字が含まれているか否かをスイッチによりドライバに回答（二択）させるものである。

図４は、このようなタスクを高速走行中にドライバに課した際に、タスク開始合図からドライバの視線が反応するまでの時間（つまり、タスク開始合図を発したタイミングからドライバの視線が動き始めたタイミングまでの時間）の測定結果を示している。この場合、ドライバの視線の動き始めについては、例えば、ドライバ監視カメラ１１などによってドライバの眼球の動きを監視することにより得られる。具体的には、図４の縦軸には、タスク開始合図から視線が反応するまでの時間を１とした場合の、夜間に測定された、タスク開始合図から視線が反応するまでの時間の比を示している。

このような実験の結果、図４に示すように、夜間では、昼間と比較すると、タスク開始合図から視線が反応するまでの時間が大幅に長くなることが判明した。この結果より、夜間ではドライバの運転外タスクへの視線移動が悪化すると云える。なお、上記したような数字群を表示する時間を種々に変えて、数字群の中に特定の数字があるか否かを、ドライバに回答させた場合の正答率を更に測定すると、数字群の表示時間が短い場合に、夜間では、昼間と比較すると、正答率が大幅に低下することも判明した。このことからも、夜間ではドライバの運転外タスクへの視線移動が悪化すると云える。

本発明者等は、このような夜間での運転外タスクへの視線移動の悪化が、夜間と昼間とでドライバの視線の使い方が異なるのではないか推考し、ドライバの視線分布を測定した。その結果を図５に示す。図５の（ａ）〜（ｃ）は、高速で定常走行している際に測定されたドライバの視線分布を示している。具体的には、ドライバの視線の位置を所定時間に渡って測定し、図５の（ａ）〜（ｃ）には、そのように測定された複数の視線の位置（図において○印で示す）を重ね合わせて示している。図５の（ａ）は、昼間に測定された視線分布を示し、図５の（ｂ）は、夜間においてロービームＬＥＤ２５を点灯した場合に測定された視線分布を示し、図５の（ｃ）は、比較例として、夜間においてハロゲンランプを適用したロービーム（以下、ハロゲンロービームと称する）を点灯した場合に測定された視線分布を示す。

図５の（ａ）に示すように、昼間には、ドライバの視線が殆ど移動しないことが判明した。一方、図５の（ｂ）に示すように、ロービームＬＥＤ２５を用いた夜間では、ドライバの視線が大きく移動することが判明した。この結果より、本発明者等は、昼間では、ドライバは、中心視によって遠方情報を収集し、周辺視によって路面の白線を視認しているのに対して、夜間では、中心視によって遠方情報を収集する点は昼間と同じであるが、ドライバは、周辺視によって路面の白線を視認しにくくなり、視線移動により中心視を移動させることで路面の白線を視認していると推考した。つまり、本発明者等は、夜間では中心視の負荷が増加していると推考した。そして、本発明者等は、このような夜間での中心視の負荷の増加が、周辺視の空間認知特性の悪化に起因するものと推考した。因みに、ドライバは、自車両の走行レーン上の位置や速度などを把握するために、路面上の白線の情報（または／および縁石の情報）を用いている。

なお、中心視は、人間の視野領域の中心に位置する視野角２°程度の領域である中心視野において視認することを意味し、周辺視は、この中心視野以外の領域である周辺視野において視認することを意味する。

他方で、図５の（ｃ）を参照すると、ハロゲンロービームを用いた夜間では、ロービームＬＥＤ２５を用いた夜間（図５の（ｂ）参照）と比較すると、ドライバの視線が然程移動しないことが判明した。このことから、本発明者等は、昼間と夜間との違いだけでなく、ロービームＬＥＤ２５を用いたことにより、つまりＬＥＤランプを適用したヘッドライトの特性により、上記したような周辺視の空間認知特性の悪化に起因する中心視の負荷が増加したものと推考した。

したがって、本発明者等は、ＬＥＤヘッドライト３０の特性の観点から、夜間での空間認知特性の悪化の原因について検討した。ここで、図６を参照して、ＬＥＤヘッドライト３０の特性について説明する。具体的には、図６では、ＬＥＤヘッドライト３０とハロゲンヘッドライトとの照度の差異について説明する。図６において、実線の特性（ａ）は、ＬＥＤヘッドライト３０についての、車両の前方距離とヘッドライトによる路面照度との関係を示しており、点線の特性（ｂ）は、一般的なハロゲンヘッドライトについての、車両の前方距離とヘッドライトによる路面照度との関係を示している。

図６に示すように、自車両近辺の領域において、ＬＥＤヘッドライト３０の路面照度がハロゲンヘッドライトの路面照度よりもかなり大きいことがわかる。一般的に、自車両近辺の領域では、ＬＥＤヘッドライト３０が有する能力を最大限発揮させて、ＬＥＤヘッドライト３０による路面照度が大きくなるように設定している。こうすることで、自車両近辺をより明るくするようにしている。他方で、自車両からある程度離れた領域（例えば、自車両から３０ｍ以上離れた領域）では、ヘッドライトに関する法規を遵守すべく、ＬＥＤヘッドライト３０の路面照度が所定値未満となるように設定している。そのため、自車両からある程度離れた領域では、ＬＥＤヘッドライト３０とハロゲンヘッドライトの路面照度の特性がほぼ同じになっている。

図６に示した特性より、ＬＥＤヘッドライト３０では、ハロゲンヘッドライトと比較して、狭いエリアに明るい領域が集中することで、路面照度の差が大きくなるのである。本発明者等は、このようなＬＥＤヘッドライト３０を用いると、照射領域がかなり明るいため、グレア（ｇｌａｒｅ、眩しい輝きにより、逆に見えにくくなることで、一般に眩輝と称されている）により、非照射領域が見えにくくなってしまった結果、上記したような夜間での周辺視の空間認知特性の悪化が生じたものと推考した。換言すれば、ＬＥＤヘッドライト３０の照射領域がかなり明るいために路面照度の差が大きくなり、目の順応状態が変化したことにより、周辺視に対応する領域が非常に暗く感じられることで、周辺視で白線を視認しにくくなって、視線移動により中心視を移動させることで白線を視認するような現象が生じたものと推考した。

要するに、本発明者等は、ＬＥＤヘッドライト３０による路面照度の差に起因するグレア（眩輝）が、夜間での周辺視の空間認知特性を悪化させ、それにより中心視の負荷が増加したものと推考した。

図７，図８，図９は何れも網膜偏心度に対する光感度の特性を示すもので、光感度については何れも網膜偏心度１０ｄｅｇを基準としており、この１０ｄｅｇの光感度を「１」として示している。

図７は昼間における網膜偏心度に対する光感度の特性図で、同図に点線で示す昼間の輝度分布と同図に実線で示す昼間の感度とは同等になる。

図８は夜間においてロービームＬＥＤ２５を照射した際の網膜偏心度に対する光感度の特性図で、同図に点線で示すロービームＬＥＤ２５照射時の輝度分布特性（ｂ）も、同図に実線で示す夜間の感度特性（ａ）も、網膜偏心度がこめかみ側に移行する程、低下する。

図９は配光条件を異ならせて網膜偏心度に対する光感度の特性を検証した特性図で、特性（ａ）は夜間感度、特性（ｂ）はロービームＬＥＤ２５照射時の輝度分布、特性（ｃ）は図２の（ｂ）で示した中央領域を中心に照射する条件に加えて、図２の（ｃ）に示すように周辺領域を第１ハイビームＬＥＤ２１で適切に照射し、周辺光量を補足した際の輝度分布、特性（ｄ）は図２の（ｂ）で示した中央領域を中心に照射する条件に加えて、図２の（ｃ）に示すように周辺領域を第１ハイビームＬＥＤ２１で極度に照射し、周辺光量を過度に補足した際の輝度分布である。

特性（ｃ）（ｄ）の何れも、特性（ａ）に対して周辺光量が大きくなった分、網膜偏心度２０ｄｅｇ以上において光感度が向上するが、特性（ｄ）のように周辺領域の光量を過度に大きくすると、眩しさが増大し、ストレスに起因して夜間の空間認知特性が逆に悪化する。

このため、本実施例では、周辺領域の照射時（図２の（ｂ）の状態から図２の（ｃ）の状態に切換える時）の光量を、中央領域の照射光量の約１０倍に設定し、人間の夜間の視感度に合わせた最も効果的な光量とすることで、運転外タスクへの視線移動の容易化を高めるよう構成している。

図１０はＣＰＵ１０によるヘッドライト制御処理を示すフローチャート、図１１は昼間におけるドライバの視界の一例を示す説明図、図１２は夜間における中央領域照射時のドライバの視界の一例を示す説明図、図１３は夜間における中央領域および周辺領域照射時のドライバの視界の一例を示す説明図である。

図１１〜図１３において、３２，３３は左右のフロントピラー、３４はインストルメントパネル、３５はステアリングホイールである。また図１１〜図１３の同心円は網膜偏心度に対応するドライバの視野角である。

図１２は左右の第２〜第４ハイビームＬＥＤ２２，２３，２４により自車両前方に広がる路面上の中央領域を中心に照射した態様（図２の（ｂ）に相当）で、配光エリアｅ１は、同図に示すように自車両走行レーンの両側に位置する白線（または／および縁石）の内側に形成される。

図１３は左右の第１〜第４ハイビームＬＥＤ２１〜２４により中央領域と周辺領域とを照射した態様（図２の（ｃ）に相当）で、配光エリアｅ２は、同図に示すように自車両走行レーンの両側に位置する白線（または／および縁石）を含むさらに外側の領域にまで形成される。

この配光エリアｅ２を確保するために、上記周辺領域は、少なくともドライバのアイポイントと左右のフロントピラー３２，３３とを結ぶ延長線上の領域に設定している。

上記設定によりドライバが自車両前方を視認する際の視野角が約４０度に設定され、この角度は、周辺視に寄与する人間の目の細胞が密に配置された部位に相当し、外界の動きに対して細胞が適正に反応する。この人間の目の細胞密度が高い所に対して、視覚を補うような配光と成して、ドライバの運転外タスクへの視線移動の容易化を高めるように構成している。

セダンのように、フロントピラーがボンネット後端部から比較的大きな傾斜角度で立つ車両においては、ドライバの運転時の視野中心に同心円状曲線（２点鎖線）を仮想的に引いたとき、左側の４０度の曲線上に助手席側フロントピラー基部が位置し、右側の４０度の曲線は全て運転席側サイドウインドウ領域に入ることになる。

このように構成した自動車の運転支援装置の作用を、図１０に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
ステップＳ１で、ＣＰＵ１０は追突注意喚起情報やヒヤリハット交差点手前情報を含む車両側提供情報と、ドライバ監視カメラ１１によるドライバ監視カメラ情報（詳しくは、ドライバの眼球の動きや手の動きの情報）と、その他必要とする各種信号の読取りを実行する。

ＣＰＵ１０内に形成された視線移動判定部１９は、主にドライバ監視カメラ情報に基づいて、ドライバの各種運動外タスク要求の有無、つまり運転外タスク要求に相当するドライバの眼球の動きや手の動きが開始されたか否かを判定する。

次にステップＳ２で、ＣＰＵ１０は車室内ディスプレイ１６に注意情報（追突注意喚起情報やヒヤリハット交差点手前情報）が表示され、かつ、ドライバが当該表示情報を視認したか否かを、他の運転外タスク要求に優先して判定し、ＮＯ判定時はステップＳ３に移行し、ＹＥＳ判定時にはステップＳ７に移行する。

ステップＳ３で、ＣＰＵ１０は、ドライバが無線電話装置１２を使用する、ナビゲーション装置１３のディスプレイ装置における地図画面を目視する、オーディオ装置１４にて選局または選曲を行なう等の運転外タスク要求の有無を判定し、運転外タスク要求がない時にはステップＳ１にリターンする一方、運転外タスク要求がある時には、次のステップＳ４に移行する。

ステップＳ４で、ＣＰＵ１０はその内部に形成されたヘッドライト制御部２０を介して、第２〜第４ハイビームＬＥＤ２２，２３，２４の照射に加えて第１ハイビームＬＥＤ２１を照射制御する。すなわち、中央領域に加えて周辺領域を照射する態様（図２の（ｃ）、図１３参照）と成し、図１３に示す配光エリアｅ２を確保する。これにより、ＬＥＤヘッドライト３０による周辺領域の照度が確保でき、ドライバは周辺視で白線または／および縁石を視認することが可能となり、この結果、ドライバの車両の挙動把握を高めて、一定の安定走行を保ちつつ、ドライバに余裕を与えて、運転外タスクへの視線移動を早めることができる。

次に、ステップＳ５で、ＣＰＵ１０は運転外タスク終了か否かを判定する。この判定は、ドライバが無線電話装置１２の通信端末機を所定部位に置いたこと、ドライバがナビゲーション装置のディスプレイ装置の地図画面から視線を車両前方に移行したこと、オーディオ装置１３からＣＰＵ１０に選局終了信号または選曲終了信号が入力されたこと、に基づいて判定することができる。

そして、ステップＳ５でのＮＯ判定時には上述のステップＳ４にリターンして中央領域と周辺領域との双方の領域を照射する態様を継続する一方、ＹＥＳ判定時には次のステップＳ６に移行する。

このステップＳ６で、ＣＰＵ１０はハイビームＬＥＤの照射範囲を元に戻す。すなわち、第１ハイビームＬＥＤ２１を消灯し、第２〜第４ハイビームＬＥＤ２２〜２４により中央領域を中心に照射する態様（図１２の（ｂ）、図１２参照）と成し、図１２に示す配光エリアｅ１を確保する。

一方、上述のステップＳ２でＹＥＳ判定されると、次のステップＳ７に移行し、このステップＳ７では上述のステップＳ４と同様に中央領域と周辺領域との双方の領域を照射する態様（図２の（ｃ）、図１３参照）とを成し、図１３に示す配光エリアｅ２を確保し、これにより、ＬＥＤヘッドライト３０による周辺領域の照度を確保して、ドライバは周辺視で白線または／および縁石を視認することが可能となり、この結果、ドライバの車両の挙動把握を高め、一定の安定走行を保ちつつ、ドライバに余裕を与えて、運転外タスクへの視線移動を早める。

次に、ステップＳ８で、ＣＰＵ１０はブレーキペダルストロークセンサ１５からの出力により制動操作があったか否かを判定し、ＮＯ判定時にはステップＳ７にリターンして中央領域と周辺領域との双方の領域を照射する態様を継続する一方、ＹＥＳ判定時には上述のステップＳ６に移行し、第１ハイビームＬＥＤ２１を消灯し、第２〜第４ハイビームＬＥＤ２２〜２４により中央領域を中心に照射する態様（図２の（ｂ）、図１２参照）と成し、図１２に示す配光エリアｅ１を確保するものである。

このように、上記実施例の自動車の運転支援装置は、ドライバの運転外タスクを支援する自動車の運転支援装置であって、照射範囲が可変に形成されたＬＥＤヘッドライト３０と、自車両前方に広がる路面上の中央領域と、自車両走行レーンの両側に位置する白線または／および縁石を含む周辺領域とのうち、上記ＬＥＤヘッドライト３０により中央領域を中心に照射する態様（図２の（ｂ）参照）と、中央領域に加えて周辺領域を照射する態様（図２の（ｃ）参照）と、を照射制御するヘッドライト制御手段（ヘッドライト制御部２０参照）と、ドライバの運転外タスク要求を検出する運転外タスク検出手段（視線移動判定部１９参照）とを備え、上記運転外タスク検出手段（視線移動判定部１９）により運転外タスク要求が検出された時点から運転外タスク終了までの間、上記ヘッドライト制御手段（ヘッドライト制御部２０）により上記中央領域と上記周辺領域とを照射制御するよう構成したものである（図１，図２，図１０参照）。

この構成によれば、ヘッドライト制御手段（ヘッドライト制御部２０）は、ＬＥＤヘッドライト３０により路面上の中央領域を中心に照射する態様（図２の（ｂ）参照）と、この中央領域に加えて周辺領域を照射する態様（図２の（ｃ）参照）とに照射制御し、また上述の運転外タスク検出手段（視線移動判定部１９）は、ドライバの運転外タスク要求を検出するが、当該運転外タスク検出手段（視線移動判定部１９）により運転外タスク要求が検出された時点から運転外タスク終了までの間、ヘッドライト制御手段（ヘッドライト制御部２０）は上記中央領域と周辺領域とを照射制御する。

これにより、運転外タスク要求時には、ＬＥＤヘッドライト３０による周辺領域の照度が確保でき、ドライバは周辺視で白線または／および縁石を視認することが可能となり、この結果、ドライバの車両の挙動把握を高めて、一定の安定走行を保ちつつ、ドライバに余裕を与えて、運転外タスクへの視線移動を早めることができる。

この発明の一実施形態においては、上記周辺領域の照射時の光量を、中央領域の照射光量の約１０倍に設定したものである（図９参照）。

この構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、周辺領域の光量を過度（例えば、約１００倍）に大きくすると、眩しさが増大し、ストレスに起因して夜間の空間認知特性が逆に悪化するが、照射光量を約１０倍に設定することで、人間の夜間の視感度に合わせた最も効果的な光量とすることができ、この結果、運転外タスクへの視線移動の容易化を高めることができる。

この発明の一実施形態においては、上記周辺領域はドライバのアイポイントと左右のフロントピラー３２，３３とを結ぶ延長線上の領域に設定されたものである（図１３参照）。

この構成によれば、次のような効果がある。
すなわち、上記設定によりドライバが自車両前方を視認する際の視野角が約４０度に設定され、この角度は、周辺視に寄与する人間の目の細胞が密に配置された部位に相当し、外界の動きに対して細胞が適正に反応する。この人間の目の細胞密度が高い所に対して、視覚を補うような配光とすることができるので、運転外タスクへの視線移動のさらなる容易化を図ることができる。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の運転外タスク検出手段は、実施例の視線移動判定部１９に対応し、
以下同様に、
ヘッドライト制御手段は、ヘッドライト制御部２０に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

以上説明したように、本発明はドライバの運転外タスクを支援する自動車の運転支援装置について有用である。

１９…視線移動判定部（運転外タスク検出手段）
２０…ヘッドライト制御部（ヘッドライト制御手段）
３０…ＬＥＤヘッドライト
３２，３３…フロントピラー

Claims (3)

1. ドライバの運転外タスクを支援する自動車の運転支援装置であって、
   照射範囲が可変に形成されたＬＥＤヘッドライトと、
   自車両前方に広がる路面上の中央領域と、自車両走行レーンの両側に位置する白線または／および縁石を含む周辺領域とのうち、上記ＬＥＤヘッドライトにより中央領域を中心に照射する態様と、中央領域に加えて周辺領域を照射する態様と、を照射制御するヘッドライト制御手段と、
   ドライバの運転外タスク要求を検出する運転外タスク検出手段とを備え、
   上記運転外タスク検出手段により運転外タスク要求が検出された時点から運転外タスク終了までの間、上記ヘッドライト制御手段により上記中央領域と上記周辺領域とを照射制御するよう構成した
   自動車の運転支援装置。
2. 上記周辺領域の照射時の光量を、中央領域の照射光量の約１０倍に設定した
   請求項１記載の自動車の運転支援装置。
3. 上記周辺領域はドライバのアイポイントと左右のフロントピラーとを結ぶ延長線上の領域に設定された
   請求項１または２記載の自動車の運転支援装置。

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