JP2007008268A - 運転者覚醒維持装置 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】 図１

Description

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。

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。
実開平６−５０９８８号公報（段落０００８〜００１９、図１〜図３）

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｅ_Hと、運転者の目と第１のマーク１３とを結ぶ線Ｅ_I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。

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Ｄ_S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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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

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

Claims (11)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

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