JP6149529B2 - 車両企画支援システム - Google Patents

Description

本発明は、車両企画支援システムに関するものである。

自動車にあっては、運転席と助手席との前方に、車幅方向に長く伸びるインストルメントパネルを有している。そして、助手席乗員は、インストルメントパネルに直接的に対面した状態で助手席に着座されることになる。このインストルメントパネルの後面部の位置、特に助手席乗員から視認されやすい後方突出端部からその前方部分に渡っての位置が、助手席乗員に対して広々感や窮屈感等の心理的な影響を与えることになる。特許文献１には、高速走行時にインストルメントパネルの前部を上昇させて乗員の視野を狭めることにより、安心感を与えるものが開示されている。

特開２００５−２４７２４５号公報

ところで、助手席乗員とインストルメントパネルとの距離を大きく設定すると、広々感を得るには好ましい一方、高速走行時に、助手席乗員は浮いているような感覚を受けて、不安感を覚えやすいものとなる。このような原因を追及したところ、助手席乗員は、高速走行時にはインストルメントパネル（の後端部上面）に対して自分の位置を把握することから、インストルメントパネルまでの実際の距離と知覚距離とが一致あるいはほぼ一致しているちょうどよい距離のときは車両に包まれている感覚となって安心感を得る一方、知覚距離よりも実際の距離が大きいと前述した不安感を抱くという、ことが判明した。しかしながら、従来は、特に高速走行時での安心感を得るために、助手席乗員との関係でインストルメントパネルの位置設定をどのようにしたらよいかを定量的に判断する手法が存在せず、このため、試作品を基に実験的に判断しているのが現状である。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、インストルメントパネルとの位置関係において、高速走行時において助手席乗員がどの程度の安心感が得られるかを定量的に判断できるようにした車両企画支援システム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、高速走行時において安心感についての基準位置となる知覚ラインを設定するようにしてある。この知覚ラインは、要約すると、側面視において、助手席乗員からの実際の距離と助手席乗員が体感する知覚距離（体感距離）とがほぼ一致する前上がりのラインとして設定される。そして、インストルメントパネル（の後端部）が知覚ラインよりも前方に位置すると、高速走行時における安心感が低下する（不安感を感じる）。逆に、インストルメントパネル（の後端部）が知覚ラインと同じからそれよりも後方に位置していると、高速走行時における安心感が高まることになる。

具体的には，本発明にあっては次のような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、
インストルメントパネルが助手席乗員に与える安心感に関する評価を行う車両企画支援システムであって、
側面視において、助手席乗員における小さい第１俯角の線上でかつ実際の距離と乗員が感じる知覚距離とがほぼ一致する第１前方距離の位置となる第１基準位置と、助手席乗員における前記第１俯角よりも大きい俯角となる第２俯角の線上でかつ実際の距離と乗員が感じる知覚距離とがほぼ一致すると共に前記第１前方距離よりも小さい距離の位置となる第２基準位置と、を通るように設定された知覚ラインをデータベースとして記憶した記憶手段と、
企画対象となるインストルメントパネルのうち少なくとも助手席前方における後部位置のデータを含む企画データを入力する入力手段と、
前記入力手段で入力された前記企画データと前記記憶手段に記憶されている前記知覚ラインとを比較して、該企画データと該知覚ラインとの距離の偏差に応じて助手席乗員が感じる安心感を評価する評価手段と、
を備えているようにしてある。上記解決手法によれば、高速走行時での安心感（あるいは不安感）というものを、知覚ラインと企画データとの距離の偏差という数値を利用して定量的に判断することが可能になる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記知覚ラインが、前記第１基準位置と前記第２基準位置とを結んだ直線として設定されている、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、知覚ラインを極力簡単なものに設定する上で好ましいものとなる。

助手席前方における前記インストルメントパネルの後端部の上面形状が、その後端から前方に向かうにつれて徐々に前方へ位置しつつ高い位置となるように前上がりの形状とされ、
前記評価手段が、前記知覚ラインと前記インストルメントパネルのうち主として前記前上がりの形状部分との比較を行う、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、知覚ラインは、側面視において前上がりの形状に設定されることになる。この一方、インストルメントパネルの後端部の上面形状は、一般的にその後端（最後端）から前方に向かうにつれて徐々に高くなる前上がりの形状に設定されて、助手席乗員はこの前上がりの形状部分を目視してインストルメントパネルとの距離感というものを感じることになる。よって、知覚ラインを、助手席乗員によって目視されることが多い前上がりの形状部分に対応して適切なものとして設定することができる。

前記評価手段は、前記企画データの方が前記知覚ラインよりも前方側に位置するときは前記偏差が大きいほど高速走行時での安心感が低いと評価する一方、前記企画データの方が前記知覚ラインよりも後方側へ位置するときは該偏差が大きいほど高速走行時での安心感が高いと評価する、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、安心感と不安感との両方を適切に評価することができる。なお、停車時や低速走行時には、企画データの方が知覚ラインよりも前方に位置するほど広々感を得る上で好ましいものとなるので、この広々感をも考慮しつつ、高速走行時での安心感を評価することも可能となる。

前記評価手段の評価に基づいて、前記企画データを修正する修正手段をさらに備えている、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、修正した企画データをさらに知覚ラインと比較する、ということを繰り返すことにより、高速走行時において所望の安心感を得ることのできる企画データを容易に得ることができる。

前記第１俯角が８度〜１２度とされると共に、前記第１前方距離が水平方向長さにおいて７５０ｍｍ〜８５０ｍｍとされ、
前記第２俯角が２２度〜２６度とされると共に、前記第２前方距離が水平方向長さにおいて５５０ｍｍ〜６５０ｍｍとされている、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、高速走行時において、インストルメントパネルのうち助手席乗員により目視されることの多い部分に対応した第１基準位置と第２基準位置との具体的なものを設定して、知覚ラインを適切なものに設定することができる。

前記第１俯角がほぼ１０度されると共に、前記第１前方距離が水平方向長さにおいてほぼ８００ｍｍとされ、
前記第２俯角がほぼ２４度されると共に、前記第２前方距離が水平方向長さにおいてほぼ６００ｍｍとされている、
ようにしてある（請求項７対応）。この場合、知覚ラインのより具体的な好ましい設定例が提供される。

本発明によれば、高速走行時においてインストルメントパネルが助手席乗員に与える安心感というものを定量的に評価することができる。

インストルメントパネル部分の一例を示す示す図。 助手席乗員が同一距離と感じるホロプター面を示す示す図。 図２のホロプター面を、助手席乗員のまっすぐ前方位置での側面図として示す図。 助手席乗員から６００ｍｍの実際の距離に対する正答率を、助手席乗員の俯角をパラメータとして示す実験データ。 助手席乗員からの実際の距離を６００ｍｍとしつつ、実際の距離の表示角度と知覚した角度との関係を示す実験データ。 知覚ラインの具体的な設定例を示す側面図。 知覚ラインと企画データとの偏差を説明するための図。 偏差に基づく安心感の評価例を示す図。 本発明の制御系統例をブロック図的に示す図。 本発明の制御例を示すフローチャート。本発明の制御例を示すフローチャート。

図１において、１は、ステアリングハンドル、２はフロントウインドガラス、３は車室内前部において車幅方向に伸びるインストルメントパネルである。図１では右ハンドル車とされている。

図２は、助手席乗員Ｊが、ある等距離（例えば６００ｍｍ）にあると感じる（知覚する）知覚距離を上下左右方向になぞったときに得られるホロプター面Ｈが示される。ホロプター面Ｈは、上下方向においては、前上がりの傾斜面となり、助手席乗員の目を通る水平線を境に、仰角（上向き）方向へは上方に向かうにつれて徐々に前方（奥側）に位置し、下方に向かうにつれて徐々に後方（手前）に位置する。また、ホロプター面Ｈは、左右方向においては、助手席乗員Ｊ（の目）を中心に外側に凸となるような湾曲面とされる。

助手席乗員Ｊが前方を直視した位置において，ホロプター面Ｈの側面は、図３に示すように、前上がりの直線状となる．図３において、ある視線上におけるホロプター面Ｈまでの実際の距離が例えば６００ｍｍとすると、それよりも上方位置に対するホロプター面Ｈまでの実際の距離は６００ｍｍよりも大きい距離となる。

助手席乗員Ｊは、インストルメントパネル３までの知覚距離と実際の距離とが一致している「丁度よい距離」のときに、安心感を感じることになる。いま、助手席側のインストルメントパネル３の後端位置が、「丁度よい距離」よりも前方に位置すると、高速走行時では不安感を感じることになる。逆に、助手席側のインストルメントパネル３の後端位置が「丁度よい距離」よりも後方に位置すると、高速走行時ではより安心感を感じることになる（車両に包まれている感覚が強くなる）。

ここで、実験のため、助手席に着座する乗員の前方にスクリーンを配設して、このスクリーン上において、助手席乗員から下方向に距離６００ｍｍの表示点を表示する。そして、この表示点が表示助手席乗員Ｊに対してなす俯角（水平視線からの下向き角度で、図４における表示角度）を種々変更した。そのときの実際の距離６００ｍｍを正答できた正答率を、各表示点を示す俯角毎に集計した。図４から理解されるように、俯角２２度前後が正答率１００％であり、プラマイ２度の誤差範囲を正答とすると、２０度〜２４度の範囲では、実際の距離６００ｍｍと知覚距離６００ｍｍとが一致することになる。

また、上記表示点の下向き角度（表示角度）を種々変更して、そのときに助手席乗員Ｊが知覚する知覚角度（知覚俯角）と実際の表示角度（表示俯角で実際の俯角）の関係を示したのが図５である。この図５から理解されるように、２２度付近が、実際の俯角と知覚俯角とが一致する角度となる。このように、実際の距離６００ｍｍで、実際の俯角２２度前後のときは、知覚距離が実際の距離６００ｍｍと一致し、かつ知覚俯角も実際の俯角と一致することになる。

図４の場合と同様に、助手席乗員Ｊからの実際の距離８００ｍｍについて実験した結果、実際の距離８００ｍｍと知覚距離８００ｍｍとがほぼ一致する俯角は１０度（プラマイ２度を正答として８度〜１２度の範囲）であった。また、図５の場合と同様に、実際の距離８００ｍｍでそのときの実際の俯角１０度としたときに、実際の距離と知覚距離とが一致し、かつ実際の俯角と知覚俯角とが一致した。

なお、上記６００ｍｍの距離は、実際の多くの車両のデータに基づいて、インストルメントパネル３の後端部の比較的低い位置部分を想定した距離となる。また、上記８００ｍｍは、実際の多くの車両のデータに基づいて、インストルメントパネル３の後端から前方かつ上方となる位置を想定した距離となる。換言すれば、インストルメントパネル３のうち、前方を向いた助手席乗員Ｊにより目視され易い部分の前端（上端）位置が上記８００ｍｍの距離であり、後端（下端）位置が上記６００ｍｍとなる。なお、実験に際しては、助手席乗員Ｊとして標準体格者（ＡＭ９５）相当の者を被験者として行った。

図６において、前上がりの知覚ラインが符号Ｌで示される。この知覚ラインＬの上端（前端）は、上述した前方距離８００ｍｍでかつ俯角１０度（図６のθ１＝１０度）の位置で、第１基準位置α１となる。また、知覚ラインＬの下端（後端）は、上述した前方距離６００ｍｍでかつ俯角２２度（図６のθ２＝２２度）の位置で、第２基準位置α２となる。

前述した説明から既に明かなように、知覚ラインＬに沿うようにインストルメントパネル３の後端部形状（位置）が設定されると、助手席乗員Ｊは高速走行時に安心感を感じることになる。そして、知覚ラインＬよりもインストルメントパネル３の後端部が後方に位置すると、高速走行時での安心感がより一層高まることになる。逆に、知覚ラインＬよりもインストルメントパネル３の後端部が前方に位置すると、高速走行時での安心感が低下して、不安感を感じるようになる。

図６において、ＩＰ１〜ＩＰ３が、企画されたインストルメントパネルの例を示すものであり（インストルメントパネル３に相当）、ＩＰ１は、第１基準位置α１を通り、いったん知覚ラインＬよりも後方に位置された後、第２基準位置α２を通るような設定とされ、高速走行時での安心感が非常に高い設定となる。ＩＰ２は、全体的に知覚ラインＬよりも前方にあり、高速走行時での安心感が低いものとなる（不安感が高いものとなる）。ＩＰ３は、第１基準位置α１を通り、知覚ラインＬに全体的に沿った後、ほぼ第２基準位置α２を通る設定であり、知覚ラインＬの基準通りの安心感を得ることができる設定となる。

図７は、高速走行時での安心感についての評価を行うために算出される知覚ラインＬと企画されたインストルメントパネル後端部との前後方向の偏差（距離の偏差）を示すものである。企画インストルメントパネル（の表面あるいは上面）は、通常、その後端（最後端）位置３ａから、前方に向かうにつれて徐々に上方に位置する前上がりの形状となる前上がり部分３ｂを有する。そして，知覚ラインＬは、この前上がり部分３ｂに対応して，前上がりに設定されたものとなる。

図７において、助手席乗員Ｊの俯角となる視線のうち、第１基準位置α１を通る視線δ１について、知覚ラインＬと企画インストルメントパネルとの偏差がβ１で示される。この偏差β１は、ある所定の上限値以上となるので、β１は上限値に設定される。同様に、第２基準位置α２を通る視線δ２について、知覚ラインＬと企画インストルメントパネルとの偏差がβ２で示される。２つの基準位置α１とα２との間を通る視線δ３の偏差がβ３で示される。知覚ラインＬよりも前方側での偏差β１〜β３はプラスの偏差とされる。逆に、知覚ラインＬよりも企画インストルメントパネルが後方に位置したときの偏差βは、マイナスの偏差とされる。なお、偏差を水平方向の距離として示したが、俯角方向での距離とすることもできる。

安心感の評価に用いる知覚ラインＬと企画インストルメントパネルとの偏差としては、２つの基準位置α１とα２との２つの値（の加算値）のみを用いることもできる。好ましくは、α１とα２との間において、知覚ラインＬに沿って所定間隔毎（あるいは所定の俯角毎）に、例えば３〜１０カ所程度の複数箇所での偏差を求めて、各偏差の合計値を集計偏差として、安心感の評価に用いるのがよい。

図８は、前述のようにして得られた偏差（集計偏差）と安心感との関係の設定例（評価例）を示すものである。なお、偏差に応じた安心感の評価は相対的なもので、例えばある実際の車両（特に複数の車種）についての安心感の評価値がわかると、それを基準に、ある評価値が得られた他の車両についての安心感についても体感的に理解できるものとなる。

図９は、本発明の制御系統例をブロック図的に示すものである。図中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（シミュレーター）である。また、１０は、知覚ラインＬを記憶した記憶手段、１１は表示画面、１２は、後述するシミュレーションの結果ＯＫとなった最終企画データを記憶しておく記憶手段である。また、１３は、インストルメントパネルの企画データを記憶している記憶手段である。すなわち、ある企画車両における企画インストルメントパネル（インストルメントパネル３対応）が企画データ（企画モデル）として、例えば３次元データとしてのＣＡＤデータ等の形式で記憶手段１３に記憶されている。また，記憶手段１３には、企画車両における助手席の位置データも記憶されている。１４は、記憶手段１３に記憶されている企画データの修正を行う修正手段である。１５は、企画データあるいは修正企画データを入力するためのキーボードやマウス等からなる入力手段である。

次に、図１０を参照しつつ、コントローラＵの制御例について説明する。なお、以下の説明でＱはステップを示す。まず、Ｑ１において、記憶手段１０に記憶されている知覚ラインＬが読み込まれる。次いで、Ｑ２において、記憶手段１３に記憶されているインストルメントパネルの企画データおよび助手席データが、入力手段１５によって入力されることによって読み込まれる。なお、知覚ラインＬの位置設定は、読み込まれたデータとしての助手席が前後方向のスライド範囲のうち中間位置にセットされた状態とされ、かつそこに着座される助手席乗員Ｊが標準体格者（ＡＭ９５）である場合を前提としてある。

Ｑ２の後、Ｑ３において、知覚ラインＬと企画データとの偏差が算出される（図７におけるβ１〜β３の算出に相当）。この後、Ｑ４において各偏差が集計される。次いで、Ｑ５において、Ｑ４で集計された偏差を図８に示すような特性に照らして、安心感に関する評価が決定される。

Ｑ５の後、Ｑ６において、評価された安心感が，設計者の意図するものであるか否かが判別される。このＱ６の判別でＹＥＳのときは、Ｑ７において、今回の評価結果が得られた企画データが、最終的な企画データとして記憶手段１２に記憶される。また、Ｑ５の判別でＮＯのときは、Ｑ８において，企画データが修正されて、Ｑ３以降の処理が繰り返される。Ｑ８での企画データの修正に際しては、例えば図７に示すような画像表示を表示画面１１に出力すると共に偏差β１〜β３をも表示して、操作手段ともなる入力手段１５を操作しつつ、表示画面１１上で企画データの修正を行うことができる（図９では企画データ修正手段１４をコントローラＵとは別個のものとして表示してあるが、コントローラＵの１つの機能とすることもできる）。

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る。知覚ラインＬとして、直線上でなく、曲線状として形成することも可能である（６００ｍｍ、８００ｍｍの前後方向距離の他に、例えば７００ｍｍの距離についての基準位置（およびそのときの俯角）を設定して、３つの基準位置を滑らかにつなぐ曲線とする）。高速走行時での安心感に対する評価のみならず、停車時あるいは低速走行時での広々感（あるいは圧迫感）の評価としても利用できる。安心感の評価を得るために用いられる知覚ラインＬと企画インストルメントパネルの偏差としては、複数箇所での偏差のうちもっとも小さい値のみを用いるようにしてもよい。なお、本発明とは離れるが、助手席シートが電動式の場合、停車時あるいは低速走行時に設定して助手席シートの前後位置を、高速走行時には自動的に前方移動するように駆動することもできる（停車時あるいは低速走行時での広々感を得つつ、高速走行時での安心感の確保との両立）。また、インストルメントパネルのうち、知覚ラインＬにもっとも近い部分に車幅方向に伸びる加飾ライン（例えば金属製や木目調のパネル）を施して、助手席乗員Ｊの視線を加飾ラインに引きつけるようにすることもできる。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、インストルメントパネルの形状を企画する上で好適である。

３：インストルメントパネル
３ａ：後端
３ｂ：前上がり形状部分
Ｊ：助手席乗員
Ｈ：ホロプター面
Ｌ：知覚ライン
α１：第１基準位置
α２：第２基準位置
θ１：第１俯角
θ２：第２俯角
Ｕ：コントローラ
１０：記憶手段（知覚ライン）
１１：表示画面
１３：記憶手段（企画データ）
１４：企画データ修正手段
１５：入力手段

Claims (7)

1. インストルメントパネルが助手席乗員に与える安心感に関する評価を行う車両企画支援システムであって、
   側面視において、助手席乗員における小さい第１俯角の線上でかつ実際の距離と乗員が感じる知覚距離とがほぼ一致する第１前方距離の位置となる第１基準位置と、助手席乗員における前記第１俯角よりも大きい俯角となる第２俯角の線上でかつ実際の距離と乗員が感じる知覚距離とがほぼ一致すると共に前記第１前方距離よりも小さい距離の位置となる第２基準位置と、を通るように設定された知覚ラインをデータベースとして記憶した記憶手段と、
   企画対象となるインストルメントパネルのうち少なくとも助手席前方における後部位置のデータを含む企画データを入力する入力手段と、
   前記入力手段で入力された前記企画データと前記記憶手段に記憶されている前記知覚ラインとを比較して、該企画データと該知覚ラインとの距離の偏差に応じて助手席乗員が感じる安心感を評価する評価手段と、
   を備えていることを特徴とする車両企画支援システム。
2. 請求項１において、
   前記知覚ラインが、前記第１基準位置と前記第２基準位置とを結んだ直線として設定されている、ことを特徴とする車両企画支援システム。
3. 請求項１または請求項２において、
   助手席前方における前記インストルメントパネルの後端部の上面形状が、その後端から前方に向かうにつれて徐々に前方へ位置しつつ高い位置となるように前上がりの形状とされ、
   前記評価手段が、前記知覚ラインと前記インストルメントパネルのうち主として前記前上がりの形状部分との比較を行う、
   ことを特徴とする車両企画支援システム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   前記評価手段は、前記企画データの方が前記知覚ラインよりも前方側に位置するときは前記偏差が大きいほど高速走行時での安心感が低いと評価する一方、前記企画データの方が前記知覚ラインよりも後方側へ位置するときは該偏差が大きいほど高速走行時での安心感が高いと評価する、ことを特徴とする車両企画支援システム。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
   前記評価手段の評価に基づいて、前記企画データを修正する修正手段をさらに備えている、ことを特徴とする車両企画支援システム。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
   前記第１俯角が８度〜１２度とされると共に、前記第１前方距離が水平方向長さにおいて７５０ｍｍ〜８５０ｍｍとされ、
   前記第２俯角が２２度〜２６度とされると共に、前記第２前方距離が水平方向長さにおいて５５０ｍｍ〜６５０ｍｍとされている、
   ことを特徴とする車両企画支援システム。
7. 請求項６において、
   前記第１俯角がほぼ１０度されると共に、前記第１前方距離が水平方向長さにおいてほぼ８００ｍｍとされ、
   前記第２俯角がほぼ２４度されると共に、前記第２前方距離が水平方向長さにおいてほぼ６００ｍｍとされている、
   ことを特徴とする車両企画支援システム。