JP4551313B2 - 自動車 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に関し、さらに詳しくは、運転者が視覚認知する車間距離などの視覚情報の認知精度を向上させた自動車に関する。

車両の運転者は、他車両などの物体を視覚により認知して状況判断や運転操作を行っている。このとき、周囲の風景などが見え過ぎると、運転者の疲労や眠気が強くなってしまうことがある。そこで、運転状況に応じて視界の一部を制限することにより、運転者の疲労や眠気を防止し安全運転を確保することが行われている。

例えば、特許文献１には、実車速や車間距離等を検出し、例えば、実車速が高速で車間距離が十分にある場合には、視界制限する高さｈを所定の演算方法により求め、フロントウィンドウを高さｈだけ下端近傍から遮光し、実車速が中低速で車間距離が短い等の場合には視界制限を行わないようにする技術が開示されている。

また、特許文献２には、フロントウィンドウの下方の領域に設けられた視界調整部分の見切り線を、直進時に水平に見える直線形状から外した形状にし、若しくは、車体のロール角等の旋回条件に応じて変化させておくことで、運転者の平衡感覚を安定させて頭部傾斜角の揺らぎを抑制できるようにした車両の視界調整方法が開示されている。

また、特許文献３には、黄色系シートおよび偏光シートを重合して複合シートを構成し、これを自動車車内のフロントガラスの上部のサンバイザに取付け、運転視野を被うように複合シートを移動設置することにより、邪魔な眩しい光を遮ったりして目視することを気安くできるようにした明視装置が開示されている。
特開２０００−２１１３５５号公報（段落０００９〜００１６、図５） 特開２００５−１４８８４号公報（段落００１３〜００２６、図１） 特開平６−７２１５１号公報（段落００１４〜００２２、図１）

ところで、車両のフロントウィンドウは、車両近傍の視認性や車室内の開放感を高める目的で近年大型化が進んでおり、運転者の視界に含まれる情報が増加している。そのため、膨大な視覚情報の中から必要な情報を迅速・的確に認識して運転の安全を確保することが求められている。

しかしながら、引用文献１に記載の装置は、フロントウィンドウを遮光してしまうことから、視界を制限しているときは、視界の一部が完全に塞がれてしまうことになる。そのため、必要な情報までカットされてしまうおそれがあった。
また、引用文献１に記載の装置は、視界の制限範囲を上下させる機構や、運転状態や周囲の状況を検出するセンサなどが必要となることから、部品点数の増加、装置構成の複雑化を招いていた。

また、車両の運転席は、通常、車両の中心に対して右か左にオフセットされている。そのため、左右対称に作られている車両の一部、例えばフロントウィンドウの下端等を基準として他車両との間隔や相対速度を認識しようとすると、大きな誤差が生じやすい。
しかし、引用文献２に記載の装置では、運転者の位置が車両の中心に対してオフセットされていることによる視覚情報の認知精度の誤差を解消することはできなかった。

また、人間の目の光学系は、色収差を有するため、青色のものは実際よりも小さく見え、赤色のものは実際よりも大きく見える。そのため、青色のものについて、実際よりも遠くにあると誤認してしまうおそれがある。
しかし、引用文献３に記載の装置では、邪魔な眩しい光を遮ることはできるけれども、色収差による視覚情報の認知精度の誤差を解消することはできなかった。

本発明は、かかる問題を解決するために創案されたものであり、安全かつ簡易な構成で視覚情報の認知精度を高めることができる自動車を提供することを目的とする。

発明者らの研究によれば、車間距離や相対速度を認知するときに、運転者からの見下ろし角が一定となる地点（すなわち運転者から等距離にある地点）を基準の一つとして利用すると、車間距離や相対速度の認知精度が向上することを見出した。本件発明は、かかる知見に基づいて創案されたものである。
なお、「見下ろし角」とは、運転者から等距離にある平面上の点と運転者の目とを結んだ線と、運転者の水平目線と、の成す角度である。

本発明に係る自動車は、光透過特性を有し、第１領域と、前記第１領域の下方に設けられた第２領域と、に区分されたフロントウィンドウを備える自動車であって、前記第１領域と前記第２領域との境界は、運転者からの見下ろし角が一定となるように設けられていることを特徴とする。

かかる構成によれば、フロントウィンドウが第１領域と第２領域とに区分されており、第１領域と第２領域との境界が見下ろし角一定となるように設けられていることから、運転者からみて見下ろし角が一定となる基準、すなわち運転者から等距離にある地点、が明確になり、視覚情報の認知精度が向上する。
また、フロントウィンドウは光透過特性を有していることから、区分されることによって光が完全に遮られることがない。逆に言えば、フロントウィンドウは、光透過特性を失うことなく区分されていることから、必要な情報がカットされてしまうことがない。よって、安全性を損なうことがない。

また、第１領域と第２領域との境界には境界線が引かれているのが好ましい。

かかる構成によれば、フロントウィンドウに引かれた境界線が見下ろし角一定となる基準として機能するので、視覚情報の認知精度が向上する。また、境界線によってフロントウィンドウを区分すれば、フロントウィンドウの光透過特性を損なうことなく、対象物との車間距離や相対速度を認識する際の基準をフロントウィンドウ上に設けることができる。なお、境界線は、半透明に形成してもよいし、視界を遮ることがない幅であれば不透明に形成してもよい。

また、第２領域の光透過特性は、第１領域の光透過特性と異なるように構成するのがよい。

かかる構成によれば、第１領域と第２領域の光透過特性が異なるので、第１領域と第２領域の境界を視認することができる。そして、かかる境界は運転者からの見下ろし角が一定となるように形成されているので、これを基準とすることにより、視覚情報の認知精度が向上する。

なお、フロントウィンドウの光透過特性は、フロントウィンドウ自体の光透過特性を変化させてもよいし、フロントウィンドウに他の部材を組み合わせて光透過特性を変化させてもよい。具体的には、色ガラスを用いたり、ガラスに中間膜を設けたり、フロントウィンドウに半透明のフィルム（フィルタ）を張り付けることにより変化させてもよい。
また、第２領域の可視光線透過率は、不透明とならない範囲で、第１領域の可視光線透過率よりも２０％以上低下させるのが好ましい。

また、第１領域は、３８０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長の光を６０％以上減衰させるとともに、５１０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光を７０％以上透過させる光透過特性を有し、第２領域は、５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の光を５０％以上減衰させる光透過特性を有するように構成するのがよい。

かかる構成によれば、第１領域は、３８０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長の光を６０％以上減衰させるとともに、５１０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光を７０％以上透過させる光透過特性を有することから、青信号（４７０ｎｍ〜５１０ｎｍ）を除く青色の範囲の光を減衰させることができる。青色の光は波長が短いため散乱しやすく運転者の視認性を下げる性質があるが、かかる青色の光が減衰されるため、コントラストが向上し視認性が増す。
なお、４７０ｎｍ〜４７５ｎｍの波長の光を３０％以上減衰させるのがさらに好ましい。

また、第２領域は、５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の光を５０％以上減衰させる光透過特性を有することから、黄色、緑といった赤より短波長の光を減衰させることができる。これにより、信号や前走車のブレーキランプなどに使われている赤い光の輝度コントラストが向上し、視認性が増す。

また、第１領域および第２領域は、サイドウィンドウまで延設されているのが好ましい。

かかる構成によれば、横方向からの視覚情報の認知精度をも向上させることができる。

また、フロントウィンドウは、前記第1領域の上方に、該第１領域と区分された第３領域をさらに備えるように構成するのがよい。

かかる構成によれば、フロントウィンドウが第１、第２、第３の領域に区分されているので、第１領域の上下方向の間隔が小さくなる。そのため、第１領域の中央部付近に見える対象物と、対象物の距離や速度を認識する際の基準となる各領域同士の境界とが近接することとなり、対象物に対する距離や速度の認知精度が向上する。また、第１領域の上下方向の間隔が狭められているため、相対速度の変化によって生じる他車両の視界内での面積変化が大きく感じられる。そのため、車間距離や相対速度の変化の認識が敏感になり、安全な運転が可能になる。

ここで、第１領域と第３領域との境界は、第１領域の上下方向の中心位置と運転者の目とを結ぶ線と、前記第１領域と前記第３領域との境界と運転者の目とを結ぶ線との成す角度が６°〜８°になるように設けられているのが好ましい。

かかる構成によれば、第１領域の上下方向の中心位置と運転者の目とを結ぶ線と、前記第１領域と前記第３領域との境界と運転者の目とを結ぶ線との成す角度が６°〜８°になるように第１領域と第３領域との境界が設けられているので、第１領域と第３領域との境界付近に、重要な情報が視認されてから、自動車が停車するまでに十分な時間と間隔を確保することができる。
なお、発明者らの研究によれば、前記角度を６°〜８°とするのが好ましく、７°とするのが最も好ましい。前記角度を７°とすれば、時速６０ｋｍで走行中に、運転者から見て第１領域と第３領域との境界付近に信号（地上高６．４ｍ）が見えたときに、該信号が「赤」に変化した場合でも、信号の１０ｍ手前で停止することができる。

また、第１領域と第３領域との境界には境界線が引かれているのが好ましい。

かかる構成によれば、境界線によってフロントウィンドウを区分することができるので、フロントウィンドウの光透過特性を損なうことなく、フロントウィンドウ上に対象物との車間距離や相対速度を認識する際の基準を設けることができる。

また、第３領域の光透過特性は、前記第１領域の光透過特性と異なるように構成するのがよい。

かかる構成によれば、第１領域と第３領域の光透過特性が異なるので、第１領域と第３領域の境界を視認することができる。そのため、かかる境界を対象物との距離や速度を認知する際の基準として利用することにより、視覚情報の認知精度を向上させることができる。

また、第３領域は、５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の光を５０％以上減衰させる光透過特性を有するのが好ましい。

かかる構成によれば、第３領域は、５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の光を５０％以上減衰させる光透過特性を有することから、黄色、緑といった赤より短波長の光を減衰させることができる。これにより、信号や前走車のブレーキランプなどに使われている赤い光の輝度コントラストが向上し、視認性が増す。

また、第３領域は、サイドウィンドウまで延設されているのが好ましい。

本発明によれば、運転者からの見下ろし角が一定となるようにフロントウィンドウを区分するという安全かつ簡易な構成で視覚情報の認知精度を高めることが可能な自動車を提供できる。

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実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを運転者の視点で示した図である。図２は、第１実施形態に係る自動車の平面図である。図３は、図２のＩ−Ｉ断面図である。
第１実施形態に係る自動車１は、図１に示すように、１つのフロントウィンドウ２と、２つのサイドウィンドウ３（３Ｌ、３Ｒ）と、を備えている。また、第１実施形態に係る自動車１の運転席ＤＳは、自動車１の中央に対して右側にオフセットされている。

フロントウィンドウ２は、運転席ＤＳの前方に設けられたガラス製の窓であり、自動車１の中央に対して左右対称の形状を呈している。第１実施形態においては、図１に示すように、フロントウィンドウ２の下方の領域に半透明のフィルムＦを張り付けることによって、第２領域Ａ_２が形成されている。換言すれば、フロントウィンドウ２は、光透過特性が変更されていない第１領域Ａ_１と、フィルムＦによって光透過特性が変更された第２領域Ａ_２と、に区分されている。この第２領域Ａ_２の上端縁（第１領域Ａ_１の下端縁）が、境界Ｂとして運転者Ｄ（図２参照）に認識されることとなる。

サイドウィンドウ３Ｌ，３Ｒは、運転席ＤＳの両側方に設けられたガラス製の窓であり、自動車１の中央に対して左右対称に配置されている。第１実施形態では、サイドウィンドウ３Ｌ，３ＲにもフィルムＦが貼り付けられて、第１領域Ａ_１および第２領域Ａ_２が設けられている。

第１領域Ａ_１と第２領域Ａ_２との境界Ｂは、図２および図３に示すように、運転者Ｄが当該境界Ｂを見たときに、見下ろし角θが一定となるように設けられている。すなわち、境界Ｂは、図２に示すように、運転者Ｄの目Ｅから等距離にある平面（路面）上の点Ｐ（Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，…）と運転者Ｄの目Ｅとを結んだ線と、フロントウィンドウ２またはサイドウィンドウ３と、の交点Ｑ（Ｑ_１，Ｑ_２，Ｑ_３，…）に沿って設けられている。そのため、運転者Ｄは、例えば、境界Ｂ上の点Ｑ_１を通して見える路面上の点Ｐ_１と、境界上の点Ｑ_３を通して見える路面上の点Ｐ_３とが、自分から等距離にあることを正確に認識することができる。すなわち、見下ろし角θが一定となる境界Ｂを基準とすることにより、対象物Ｔとの距離感を正確に認識することができる。

また、自動車１の前方を走行する前走車などの対象物Ｔは、フロントウィンドウ２の上下方向のほぼ中央に見えることが多い。よって、境界Ｂは、図１に示すように、フロントウィンドウ２の下端縁２ａよりも対象物Ｔの近くに位置することとなる。換言すれば、フロントウィンドウ２の下端縁２ａと対象物Ｔとの間隔ｈ_１よりも、境界Ｂと対象物Ｔとの間隔ｈ_２の方が小さい。一方、フロントウィンドウ２の下端縁２ａは、運転者Ｄに対して対称ではない（左にずれている）。そのため、運転者Ｄが対象物Ｔとの距離を認知する場合に、フロントウィンドウ２の下端縁２ａを基準とするよりも、境界Ｂを基準とするほうが、間隔も近く、また、運転者Ｄに対して対称であるので、対象物Ｔとの距離をより正確に認知することができる。

また、第１実施形態においては、フロントウィンドウ２を構成するガラスよりも、可視光線透過率が２０％以上低いフィルムＦを使用している。そのため、第２領域Ａ_２から運転者Ｄの目Ｅに入力される光線が減少することとなり、視覚情報が削減される。特に、高速走行時においては、第２領域Ａ_２を含むフロントウィンドウ２の周縁部に映る視覚情報は、非常に早く後方に流れていくため識別しにくく、それゆえにある程度削減したほうが運転者Ｄの疲労を防止できる。また、第２領域Ａ_２は一定以上の光透過率を有しているため、必要な視覚情報を取得することができる。そのため、低速走行時においても安全性を確保できる。

また、フィルムＦによって視界を一部制限することにより、不要な視覚情報が削減されるため、得られた視覚情報を記憶することが容易になる。すなわち、第２領域Ａ_２に含まれる運転判断に不要な情報をフィルムＦによって削減することにより、判断速度の上昇に貢献することができる。
例えば、運転者Ｄが左右折判断をする場合、はじめに前方を見てから視界を左右に移動させて周囲状況を確認し、再度前方を見て判断を下すという過程を経ることが多いが、この場合、フィルムＦによって不要な情報をカットしておけば、はじめの前方情報が削減され記憶し易くなり、再度前方を見直したときに、はじめとの違いを素早く容易に認識することができる。

［第２実施形態］
図４は、第２実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを運転者の視点で示した図である。
第２実施形態に係る自動車１は、図４に示すように，フロントウィンドウ２およびサイドウィンドウ３に境界線ＢＬを設けることによって、フロントウィンドウ２およびサイドウィンドウ３を第１領域Ａ_１と第２領域Ａ_２とに区分している点が、第１実施形態と異なっている。

フロントウィンドウ２は、図４に示すように、境界線ＢＬによって、第１領域Ａ_１と第２領域Ａ_２とに区分されている。かかる境界線ＢＬは、運転者Ｄの見下ろし角θが一定となる位置（図２，図３の符号Ｑ（Ｑ_１，Ｑ_２，…）参照）に沿って設けられている。そのため、運転者Ｄは、境界線ＢＬを基準として自分から等距離にある路面上の点を正確に認識することができる。また、フロントウィンドウ２の下端縁２ａと対象物Ｔとの間隔ｈ_１よりも、境界線ＢＬと対象物Ｔとの間隔ｈ_２の方が狭いので、フロントウィンドウ２の下端縁２ａを基準として対象物Ｔとの距離を判断する場合に比べて、対象物Ｔとの距離を正確に認知することができる。

また、第１領域Ａ_１および第２領域Ａ_２は、ともに、元のフロントウィンドウ２と同じ光透過特性を有しているので、運転者Ｄの視界が遮られることがない。そのため、必要な情報がカットされることがなく、運転の安全性を確保しつつ、視覚情報の認知精度を向上させることができる。
なお、第２実施形態においては、不透明な幅狭のテープをフロントウィンドウ２に貼り付けることによって境界線ＢＬを構成したが、これに限定されるものではなく、例えば着色された半透明のテープを張り付けることによって構成してもよい。また、テープではなく、フロントウィンドウ２に直接着色することにより境界線ＢＬを形成してもよい。境界線ＢＬの幅は、視認できる範囲でなるべく細くするのが好ましい。境界線ＢＬの幅については後に詳しく説明する。

［第３実施形態］
図５は、第３実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを運転者の視点で示した図である。図６は、第１領域、第２領域、第３領域の各境界と運転者の目との関係を示した説明図である。
第３実施形態に係る自動車１は、図５に示すように、フロントウィンドウ２およびサイドウィンドウ３が第１領域Ａ_１、第２領域Ａ_２、第３領域Ａ_３の３つに区分されている点が、前記した第１実施形態、第２実施形態と異なっている。

第３実施形態に係る自動車１のフロントウィンドウ２には、図５に示すように、当該フロントウィンドウ２の上部と下部にフィルムＦが張り付けられており、かかるフィルムＦ によって第３領域Ａ_３と第２領域Ａ_２とがそれぞれ形成されている。そのため、第１領域Ａ_１の大きさが小さくなり、当該第１領域Ａ_１に対する対象物Ｔの面積変化が大きく感じられる。これにより、自動車１と対象物Ｔとの距離感の認知精度および感度が向上する。

第１領域Ａ_１と第２領域Ａ_２との境界（以下、「下部境界Ｂ_２」と称する。）は、第１，第２実施形態と同様に、運転者からの見下ろし角θが一定となるように設けられている。そのため、下部境界Ｂ_２を基準とすることにより、対象物Ｔとの距離をより正確に認知することができる。なお、第２領域Ａ_２については第１実施形態と同様であるので詳細な説明を省略する。

第３領域Ａ_３は、フロントウィンドウ２の上部に形成された領域であり、フィルムＦを貼り付けて可視光線透過率を変化させることによって、第１領域Ａ_１と区分されている。具体的には、第３領域Ａ_３は、フィルムＦによって、第１領域Ａ_１（すなわちフロントウィンドウ２自体）よりも可視光線透過率が２０％以上低下させられている。そのため、不要な視覚情報が削減され、運転者Ｄの疲労を少なくすることができる。

また、第３領域Ａ_３は、信号などの必要な視覚情報に対して安全な位置に形成されている。これについて図６を参照して詳細に説明する。

第１領域Ａ_１と第３領域Ａ_３との境界（以下、「上部境界Ｂ_１」と称する。）は、時速６０ｋｍで走行中に、運転者からみて当該上部境界Ｂ_１と重なる位置に高さ６．４ｍの信号機Ｓｇが見えたときにブレーキを踏んだ場合に、当該信号機Ｓｇの１０ｍ手前で停止できる位置に設けられている。具体的には、上部境界Ｂ_１は、図６に示すように、第１領域Ａ_１の上下方向の中心位置Ｃと運転者Ｄの目Ｅとを結ぶ線（以下、「注視線Ｌ_１」という場合がある。）と、上部境界Ｂ_１と運転者の目Ｅとを結ぶ線（以下、「上部視線Ｌ_２」という。）と、の成す角度δ_１が７°になるように設けられている。発明者らの研究によれば、このような位置に上部境界Ｂ_１を形成すると、時速６０ｋｍで走行中に、運転者からみて上部境界Ｂ_１と重なる位置に信号機Ｓｇが見えたときに信号機Ｓｇが赤に変わった場合でも、信号機Ｓｇの約１０ｍ手前で停止することができる。

また、一般に、人間は枠で囲まれた領域を見るとき、その中心を注視する傾向がある。そのため、運転者Ｄに注視してほしい点と運転者Ｄの目Ｅとを結んだ線とフロントウィンドウ２との交点に、第１領域Ａ_１の上下方向の中心位置Ｃが位置するように、上部境界Ｂ_１および下部境界Ｂ_２を設定すると、運転者Ｄに注視してほしい点を注視させることができる。第３実施形態では、図６に示すように、第１領域Ａ_１は、運転者Ｄから見て第１領域Ａ_１の上下方向の中心位置Ｃに、運転者Ｄの５０ｍ前方の路面が映るように設けられている。

なお、このようにすると、上部視線Ｌ_２と注視線Ｌ_１との成す角度δ_１と、下部境界Ｂ_２と運転者Ｄの目Ｅとを結んだ線（以下、「下部視線Ｌ_３」という。）と前記注視線Ｌ_１との成す角度δ_２とは、ほぼ等しくなる。また、信号機Ｓｇは、一般に、地上から６．４ｍ程度の位置に設置されていることが多い。

図７は、上部視線Ｌ_２と注視線Ｌ_１との成す角度δ_１と、視点の高さとの関係、および、上部視線Ｌ_２と水平目線Ｅ_Ｈ（図３参照）との成す角度φと、視点の高さとの関係、を示したグラフである。
発明者らの研究によれば、図７に示すように、地上からの視点の高さが大きくなるほど、上部視線Ｌ_２と水平目線との成す角度φは小さくなる。一方、上部視線Ｌ_２と注視線Ｌ_１との成す角度δ_１は、地上からの視点の高さとほぼ無関係に一定している。これは、目Ｅの位置の変化に伴って、上部視線Ｌ_２だけでなく、注視線Ｌ_１も移動するためである。したがって、注視線Ｌ_１を利用して上部視線Ｌ_２を設定する（上部視線Ｌ_２と注視線Ｌ_１との成す角度δ_１を約７°にあわせる）と、車種による車高の違いに拠らず、丁度よい位置に、第３領域Ａ_３を形成することができる。

［第４実施形態］
図８は、第４実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを運転者の視点で示した図である。
第４実施形態に係る自動車１は、第１領域Ａ_１にもフィルムＦ_１が貼り付けられている点が、前記した第３実施形態と異なっている。

第４実施形態においては、第１領域Ａ_１に貼り付けられたフィルムＦ_１は、青色の波長の光を減衰させる光透過特性を有している。一般に、人の眼球には色収差があるため、青色のものは実際よりも遠くに、赤色のものは実際よりも近くに感じられる。そのため、青色のものについては、運転者Ｄが感じる距離感と実際の距離との間にギャップが生じる。そこで、第１領域Ａ_１に青色の波長の光を減衰させるフィルムＦ_１を貼り付けることにより、色収差を減少させることとした。これにより、距離感のギャップを解消させることができる。また、青色の光は、波長が短く散乱しやすいため、運転者の視認性を下げる性質があるが、青色の波長の光を減衰させるフィルムＦ_１を貼り付けることにより、散乱光を減少させて、コントラストを向上させることができる。

なお、青信号の光（波長：４７０ｎｍ〜５１０ｎｍ）は、重要な視覚情報であるため、フィルムＦ_１は、青信号の光に対応する波長の光を減衰させないような光透過特性に構成するのがよい。具体的には、４７０ｎｍ以下の波長の光を４０％以下、４７５ｎｍ以下の波長の光を７０％以下、５１０ｎｍ以上の波長の光を７０％以上、それぞれ透過させるようにする。

また、第２、第３領域に貼り付けられたフィルムＦ_２は、黄色よりも短い波長の光を減衰させる光透過特性を有している。具体的には、フィルムＦ_２は、５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の光の透過率を５０％以下にする光透過特性を有している。このようにすると、赤信号や前走車のブレーキランプに使われている赤い光の輝度コントラストが向上し、視認性がよくなる。

また、このように、フィルムＦ_１とフィルムＦ_２は異なる光透過特性を有することから、上部境界Ｂ_１および下部境界Ｂ_２が視認可能となる。また、下部境界Ｂ_２は、運転者Ｄから見て見下ろし角θが一定となる位置に設けられていることから、対象物Ｔとの距離をより正確に認知することができる。また、第３領域Ａ_３を設けない場合に比べて、対象物Ｔと自動車１との距離が変化した場合における、第１領域Ａ_１に対する対象物Ｔの面積変化が大きくなることから、対象物Ｔと自動車１との距離の変化に対する感度が向上し、安全運転に寄与することとなる。

図９は、色収差と距離感の関係を説明するための実験の説明図であり、（ａ）は実験条件を、（ｂ）は実験結果をそれぞれ示す。
発明者らは、次のような実験を行った。
（１）運転者Ｄから約３０ｍ離れた位置に青ボールＢＢを設置し、この青ボールＢＢの近くに赤ボールＲＢを設置する。
（２）運転者Ｄがこれら２つのボールを見たときに、運転者Ｄに対する２つのボールＲＢ，ＢＢの距離が違うと感じる場合には、運転者Ｄに対する２つのボールＲＢ，ＢＢの距離が等しくなるように、運転者の指示に基づいて赤ボールＲＢを前後に移動させる。
（３）運転者Ｄが等しいと思ったときの赤ボールＲＢと青ボールＢＢとの間隔（距離認知誤差）を計測する。
（４）運転者Ｄと２つのボールＲＢ，ＢＢとの間にフィルムＦ_１を設置して、上記（１）〜（３）を繰り返す。
なお、フィルムＦ_１は、青色の光を減衰させるフィルム、すなわち、４７０ｎｍ以下の波長の光を４０％以下、４７５ｎｍ以下の波長の光を７０％以下、５１０ｎｍ以上の波長の光を７０％以上、それぞれ透過させるようにしたものを使用した。

上記の実験を４人の被験者に対して実施したところ、図９（ｂ）に示すように、フィルムＦ_１を用いない場合には、距離認知誤差が−２１６．８７５ｃｍであるのに対し、フィルムＦ_１を用いた場合には、距離認知誤差が−５１．２５ｃｍであるとの結果を得た。すなわち、フィルムＦ_１を用いた場合には、フィルムＦ_１を用いない場合に比べて、距離認知誤差が約１／４となった。
以上の結果から、青色の波長の光を削減するフィルムＦ_１を用いると、距離認知誤差が著しく減少することがわかる。

［第５実施形態］
図１０は、第５実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを示した立面図である。
第５実施形態に係る自動車１は、上部境界線ＢＬ_１および下部境界線ＢＬ_２によって、フロントウィンドウ２およびサイドウィンドウ３を、第１、第２、第３領域に区分している点が、前記した第３、第４実施形態と異なっている。換言すれば、第５実施形態は、フィルムＦ_１およびフィルムＦ_２を用いずにフロントウィンドウ２を区分している点が、前記した第３、第４実施形態と異なっている。

かかる構成によれば、下部境界線ＢＬ_２が運転者Ｄから見て見下ろし角一定となるように設けられているので、下部境界線ＢＬ_２を基準として対象物Ｔとの距離を正確に認知することができる。

また、上部境界線ＢＬ_１によって第１領域Ａ_１が狭められているので、対象物Ｔと自動車１との間隔が変化した場合における、第１領域Ａ_１に対する対象物Ｔの面積変化の割合が大きくなり、相対速度や距離の変化に対する感度が向上する。また、上部境界線ＢＬ_１および下部境界線ＢＬ_２と、対象物Ｔとの間隔が近づくため、自動車１と対象物Ｔとの間隔をより正確に認知することができる。

また、人間は、一般に、枠で区切られた領域の中心付近を注視する傾向があり、さらに、枠から外れた部分の視覚情報を脳内で除外する傾向がある。そのため、フィルムＦを用いなくても、フロントウィンドウ２およびサイドウィンドウ３の上部と下部に線を引くだけで、その外側、すなわち、第２領域Ａ_２および第３領域Ａ_３に含まれる視覚情報が削減される。そのため、運転者Ｄの疲労を軽減することができる。

ここで、上部境界線ＢＬ_１の線幅は、上部境界線ＢＬ_１の上側の縁と運転者Ｄの目Ｅとを結んだ線と、上部境界線ＢＬ_１の下側の縁と運転者Ｄの目Ｅとを結んだ線と、の成す角度（視角）が０．５°〜１．８°となるようにするのがよい。このようにすると、上部境界線ＢＬ_１を目視可能としつつ、時速６０ｋｍで走行中に、信号機が上部境界線ＢＬ_１に完全に隠れている時間を１秒未満にすることができる。

図１１は、上部境界線と信号機と運転者の視角との関係を説明するための図である。
信号機Ｓｇが上部境界線ＢＬ_１の影に隠れている時間Ｔｈと、上部境界線ＢＬ_１の幅に対応する運転者Ｄの視角θ_２（以下、「幅視角θ_２」という。）と、の関係は、図１１を参照して以下の式（１）〜式（６）によって求められる。

ここで、Ｈ_Ｓ：信号機Ｓｇの高さ（発光部の上縁）（ｍ），Ｈ_Ｅ：視点高さ（ｍ），Ｖ_０：車速（ｍ／ｓ），Ｔ_１：制動開始潜時（ｓ），ａ：減速度（ｍ／ｓ^２），Ｄ_ｍ：停止時余裕マージン（ｍ），θ_１：上部境界線ＢＬ_１の見上げ角（ｄｅｇ），θ_２：幅視角（ｄｅｇ），Ｗ_Ｓ：信号機発光部の幅（ｍ），Ｔｈ：信号機発光部が上部境界線ＢＬ_１に完全に隠れている時間（以下、「完全隠蔽時間」という）（ｓｅｃ），である。

上記式（６）に、Ｈ_Ｓ＝６．４ｍ，Ｈ_Ｅ＝１．０〜２．５ｍ，Ｖ_０＝６０ｋｍ／ｈ＝１６．６６７ｍ／ｓ，Ｔ_１＝１ｓ，ａ＝５ｍ／ｓ^２，Ｄ_ｍ＝１０ｍ，θ_１＝３．５７３°〜１２．０５９°，θ_２＝０．５°〜２．０°，Ｗ_Ｓ＝０．３ｍ，を入力して、幅視角θ_２に対応する完全隠蔽時間Ｔｈを視点高さＨ_Ｅ毎に求めた。その結果を図１２に示す。

図１２は、幅視角θ_２と完全隠蔽時間Ｔｈとの関係を視点高さＨ_Ｅ毎に示したグラフである。
上記計算の結果から、図１２に示すように、幅視角θ_２を１．８°以下にすれば、視点高さが２．５ｍの場合でも、完全隠蔽時間を１秒以下にすることができることが分かる。なお、幅視角θ_２を０．５°以下にすると、上部境界線ＢＬ_１が見え難くなる。よって、上部境界線ＢＬ_１は、幅視角θ_２が０．５°〜１．８°となるように設けるのがよい。

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、本発明はこれらに限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

例えば、第１，第２実施形態においては、第１領域Ａ_１の可視光線透過率を変更しなかったが、これに限られるものではなく、第１領域Ａ_１の可視光線透過率を変更することにより、境界Ｂを形成してフロントウィンドウ２を区分してもよい。このとき、例えば第４実施形態で用いたフィルムＦ_１を用いれば、色収差を解消して運転の安全性を向上させることができる。

また、第１〜第５実施形態においては、本発明を右ハンドルの自動車に適用した場合について説明したが、これに限られるものではなく、左ハンドルの自動車に適用してもよいことは言うまでもない。また、本発明が適用される自動車の種類は、特に限定されるものではなく、乗用車、トラック、バスなど、どのような自動車でもよい。

また、第１〜第５実施形態においては、各領域の境界をはっきりと示すように構成したが、これに限られるものではなく、見下ろし角が一定となるラインに沿って色をグラデーションさせるようにしてもよい。

第１実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを示した立面図である。 第１実施形態に係る自動車の平面図である。 第１実施形態に係る自動車のＩ−Ｉ断面図である。 第２実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを示した立面図である。 第３実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを示した立面図である。 第１領域、第２領域、第３領域の各境界と運転者の目との関係を示した説明図である。 上部視線Ｌ_２と注視線との成す角度と、視点の高さとの関係、および、上部視線と水平目線との成す角度と、視点の高さとの関係、を示したグラフである。 第４実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを示した立面図である。 色収差と距離感の関係を説明するための実験の説明図であり、（ａ）は実験条件を、（ｂ）は実験結果をそれぞれ示す。 第５実施形態に係る自動車のフロントウィンドウおよびサイドウィンドウを示した立面図である。 上部境界線と信号機と運転者の視角との関係を説明するための図である。 幅視角と完全隠蔽時間との関係を視点高さ毎に示したグラフである。

符号の説明

１ 自動車
２ フロントウィンドウ
３ サイドウィンドウ
Ａ_１ 第１領域
Ａ_２ 第２領域
Ａ_３ 第３領域
Ｂ 境界
Ｆ フィルム

Claims (11)

1. 光透過特性を有し、第１領域と、前記第１領域の下方に設けられた第２領域と、に区分されたフロントウィンドウを備える自動車であって、
   前記第１領域と前記第２領域との境界は、運転者からの見下ろし角が一定となるように設けられていることを特徴とする自動車。
2. 前記第１領域と前記第２領域との境界に境界線が引かれていることを特徴とする請求項１に記載の自動車。
3. 前記第２領域の光透過特性は、前記第１領域の光透過特性と異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自動車。
4. 前記第１領域は、３８０ｎｍ〜４７０ｎｍの波長の光を６０％以上減衰させるとともに、５１０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長の光を７０％以上透過させる光透過特性を有し、
   前記第２領域は、５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の光を５０％以上減衰させる光透過特性を有す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項に記載の自動車。
5. 前記第１領域、前記第２領域が、サイドウィンドウまで延設されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自動車。
6. 前記フロントウィンドウは、前記第1領域の上方に、該第１領域と区分された第３領域をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の自動車。
7. 前記第１領域と前記第３領域との境界は、前記第１領域の上下方向の中心位置と運転者の目とを結ぶ線と、前記第１領域と前記第３領域との境界と運転者の目とを結ぶ線との成す角度が６°〜８°になるように設けられていることを特徴とする請求項６に記載の自動車。
8. 前記第１領域と前記第３領域との境界に境界線が引かれていることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の自動車。
9. 前記第３領域の光透過特性は、前記第１領域の光透過特性と異な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項に記載の自動車。
10. 前記第３領域は、５２０ｎｍ〜５７０ｎｍの波長の光を５０％以上減衰させる光透過特性を有することを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の自動車。
11. 前記第３領域が、サイドウィンドウまで延設されていることを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の自動車。

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