JP6160577B2 - 自動車の運転席構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の運転席構造に関するものである。

自動車においては、運転席前方において車幅方向に延びるインストルメントパネルを有し、このインストルメントパネルには、運転席前方位置において、速度計等の各種計器類を上方から覆うメータフードが形成されている。

運転席付近の構造に関して、特許文献１には、フロントウインドガラスの下縁部に車幅方向に延びる山形形状の視界制限部を形成して、旋回時において運転者の頭部を左右方向に安定させる手法が開示されている。特許文献２には、フロントウインドガラスの前方に投影されるヘッドアップディスプレイの表示位置を、運転者の体格等に応じて変更することが開示されている。

特開２００５−７５１８８号公報 特開２０１０−１４３３４３号公報

ところで、車両によっては、急減速時（例えば０．４Ｇの減速時）における運転者のブレーキフィーリング、特に不安感（安心感）に関連するフィーリングがかなり相違するということが判明している。このような原因を追及したところ、急減速時においては車両が前のめりのピッチングを生じるが、このとき、不安感の小さい（フィーリングが良好で安心感の高い）車両は、路面に対する運転者のアイポイントの上下方向の変化量が小さいものとなる（車体に対する運転者の視点移動ではない）。この一方、不安感の大きい（フィーリングが悪い）車両は、路面に対する運転者のアイポイントの上下方向の変化量が大きくなる、ということが判明した。このアイポイントの上下方向の変化量が大きくなると、網膜上での像のぶれが大きくなり（目視している対象物が上下方向に揺れて見えて）、それが不安感を与える原因になるものと考えられる。

急減速時における運転者の路面に対する視線角度の変化を小さくするには、急減速時における車両のピッチングそのものを小さくなるように車両設計することも考えられるが、現実には、急減速時でのピッチング度合いは車両毎に相違せざるを得ないものである。

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、簡単な構成により急減速時におけるフィーリングが良好で運転者の不安感を抑制できるようにした自動車の運転席構造を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような基本的原理を採択してある。すなわち、歩行者（人間）が前方対象物をめがけて歩行するときに、歩行中の上下動を補償するように頭部が上下に揺れるピッチ運動することになる。このピッチ運動により、歩行者からの視線は、下向きの視線と上向きの視線とが生じることになるが、この下向き視線と上向き視線とは、歩行者の性別、年齢、体格や目標対象物までの距離を問わず、歩行者のアイポイントからほぼ１００ｃｍ前方の仮想点となるＨＦＤ（Ｈｅａｄ Ｆｉｘａｔｉｏｎ Ｄｉｓｔａｎｓｅ）位置を通る、という知見にある。つまり、歩行者は、前記空間に仮想点となるＨＦＤを形成しつつ、前方の目標対象物に向けて安定した歩行を行うようにしていることから、このＨＦＤを仮想ではなく現実の視線誘導用として利用することにより、頭部のピッチ運動が抑制される、という知見に基づいている。なお、上記ＨＦＤの位置は、誤差を含めると、アイポイントから１００ｃｍ±３０ｃｍ（７０ｃｍ〜１３０ｃｍ）である。

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、
運転席前方位置においてインストルメントパネルにメータフードが形成された自動車の運転席構造であって、
前記インストルメントパネルのうち前記メータフードの上面またはその前方延長線上となる特定部位に、運転席に着座された運転者の視線安定用となる指標部が設けられ、
前記指標部は、運転者のアイポイントから７０ｃｍ〜１３０ｃｍ前方位置で、かつアイポイントが後方かつ高い位置にある状態と前方かつ低い位置にある状態とのいずれにおいても、フロントウインドガラスを通して前方路面を注視する運転者から目視可能とされ、
前記指標部が、フロントウインドガラスの前方に情報表示するヘッドアップディスプレイにおけるコンバイナとされ、
前記指標部の前後方向位置及び上下方向位置が調整可能とされ、
運転席が後方に位置するほど前記指標部が後方且つ上方へ位置するように、運転席と該指標部とが連動されている、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、急減速時に、運転者の頭部が路面に対して大きくピッチ運動しようとしたとき、運転者から目視される指標部がＨＦＤの役割を積極的に果たすことにより、路面に対する頭部のピッチ運動そのものが抑制されて、不安感が低減されることになる（良好なフィーリングが得られる）。また、大柄な運転者は、小柄な運転者に比して、相対的にアイポイントが後方かつ上方位置となるが、アイポイントが後方かつ上方位置でも（大柄な乗員でも）、アイポイントが前方かつ低い位置でも（小柄な乗員でも）、それぞれ指標部が目視可能なので、乗員の体格を問わず急減速時の不安感を抑制することができる。勿論、インストルメントパネルに指標部を設けるという簡単な構造ですむものである。
また、指標部が、フロントウインドガラスの前方に情報表示するヘッドアップディスプレイにおけるコンバイナとされていることから、ヘッドアップディスプレイのコンバイナを有効に利用して指標部を構成することができる。
さらに、指標部の前後方向位置が調整可能とされていることから、運転者の体格に応じた適切な位置に指標部を位置設定する上で好ましいものとなる。
さらにまた、運転席が後方に位置するほど指標部が後方へ位置するように、運転席と指標部とが連動されていることから、体格の相違に応じて、指標部の位置を自動的に適切な位置に設定することができる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記指標部が、前記インストルメントパネルに一体成形されて、前記特定部位を上方へ盛り上げることにより形成されている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、指標部をインストルメントパネルの成形時に合わせて形成して、極めて簡単かつ安価に実施化する上で好ましいものとなる。

前記特定部位付近が、側面視において、前方へ向けて徐々に高くなるように傾斜された後、前方へ向けて徐々に低くなる山形形状に形成されて、該山形形状の頂部が前記指標部とされている、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、指標部を、インストルメントパネル上面の意匠性を極力損なうことなく形成する上で好ましいものとなる。換言すれば局所的な突起部を形成することなく指標部を形成する上で好ましいものとなる。

前記指標部が、インストルメントパネルとは別部材により形成されて該インストルメントパネルに取付けられた指標部材によって形成されている、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、インストルメントパネルとは別部材により指標部を形成することにより、指標部の視認性を高めたり、既存のインストルメントパネルを利用して指標部を設ける等の上で好ましいものとなる。

前記指標部が、左右にずらして複数設けられている、ようにしてある（請求項５対応）。

前記指標部が、標準体格の運転者のアイポイントからほぼ前方１００ｃｍの位置において、前記インストルメントパネルに固定設置されている、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、指標部を固定設置するという極めて簡単な構成としつつ、ＨＦＤ位置の多少の誤差を見込んで、種々の体格の運転者に対応できる位置に指標部を設置することができる。

本発明によれば、簡単な構成により、急減速時において運転者の不安感を抑制した良好なフィーリングを得ることができる。

歩行中における頭部のピッチ運動を示す簡略説明図。 ＨＦＤを説明する説明図。 メータフード付近の様子を指標部の第１の形成例と共に示す斜視図。 急減速時において、路面に対して運転者のアイポイントが変化する様子を、従来例と比較例と本発明とについて示す図。 大柄な運転者と小柄な運転者との視線を示す図。 指標部の第２の形成例を示す要部側面図。 指標部の第３の形成例を示す要部側面図。 指標部の第４の形成例を示す要部側面図。 ヘッドアップディスプレイの表示位置を上下方向に変更する例を示す図。

図１は、歩行者が前方の目標物を目視しつつ歩行している状況を示す。歩行中の上下動を補償すべく、歩行者の頭部はピッチ運動を行うことになり、このピッチ運動に伴って、アイポイント（眼の位置）からの視線が、上向き視線と下向き視線とが交互に繰り返されることになる。

多くの被験者について、ルームランナ（歩行用ベルトが走行される運動器具）上で、前方目標物を見つつ歩行させて、その視線方向の変化について測定した結果が、図２に示される。被験者は、男性、女性、高身長者（１８５ｃｍ）から低身長者（１５５ｃｍ）、１７歳〜３３歳のものが含まれるようにした。また、測定は、前方目標物までのアイポイントからの距離を０．２５ｍ〜２．０ｍの範囲で種々変更して行った。

図２で示すように、歩行者は、１００ｃｍ±３０ｃｍのＨＦＤ位置で上下の視線が交差するようにして歩行していることが理解される。すなわち、歩行者は、空間における仮想の視点となるＨＦＤを通るようにして、上下方向の視線変更を行っている。このように、歩行者は、無意識のうちにＨＦＤを仮想的に設定して、頭部のピッチ運動に伴う視線の不安定化を防止しているものと理解される。以上のことからして、ＨＦＤ位置に目視可能な具体的な（物理的な）指標部が存在すれば、頭部のピッチ運動はより抑制されて、安定した歩行を行えるものになると考えられる。

本発明は、運転席に着座する運転者が、フロントウインドガラスを通して前方所定距離にある路面を注視する際に、運転者における上記ＨＦＤとなる位置に、物理的な指標部を設けたことにある。以下、本発明の具体例について、図３以下を参照しつつ説明する。

まず、図３は、運転席付近の様子を示すもので、図中１は運転席前方で車幅方向に延びるインストルメントパネル、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はインストルメントパネル１に一体成形されたメータフードである。

メータフード４は、運転席（ステアリングハンドル２）の前方に位置されて、インストルメントパネル１に組み込まれた速度計等の計器類５を上方から覆うようになっている。そして、インストルメントパネル１には、メータフード４あるいはその前方延長線上の特定部位において、指標部１０が設けられている。指標部１０は、例えば、上方に凸となるように円弧上の上縁部を有する指標部材をインストルメントパネル１に固定することにより構成されている。また、指標部１０が設けられる上記特定部位は、標準体格の運転者のアイポイントからほぼ１００ｃｍの位置に設定されている。なお、この特定部位にメータフード４が位置されない場合（メータフード４の前後長が短い場合）は、その前方延長線上部分に上記特定部位が設定される。

指標部１０は、運転席（図示略）に着座された運転者から目視できるようにされており、運転者の体格（特に身長）の差にかかわらず、目視可能とされている。すなわち、図４に示すように、運転者の身長が高い場合（大柄な運転者の場合で、例えば身長１８５ｃｍ）は、運転席が最後方位置とされて、そのアイポイントは後方かつ高い位置となる。大柄な運転者のアイポイントから前方の路面（例えばアイポイントから約９ｍの路面位置）を目視したときの視線α１が、図４において破線で示される。

逆に、運転者の身長が低い場合（小柄な運転者で、例えば身長１５５ｃｍの場合）は、運転席が最前方位置とされて、そのアイポイントは前方かつ低い位置となる。小柄な運転者のアイポイントから前方の路面（例えばアイポイントから約９ｍの路位置）を目視したときの視線α２が、図４において一点鎖線で示される。

前記指標部１０は、上記２つの視線α１、α２が共に通る位置に設定されている。また、指標部１０の位置は、標準体格の運転者のアイポイントからの距離が、ほぼ１００ｃｍ（実施形態では丁度１００ｃｍ）となる位置に設定されている。なお、図４は、指標部１０を有しない場合を示し、このときは、視線α１、α２はメータフード４の上方を通って、インストルメントパネル１上には特に目視される物理的な物体は存在しないものとなっている。そして、図３に示す指標部１０は、この視線α１、α２が通過する位置に存在するように、その高さが設定されている。

図４において、大柄な運転者のアイポイントからの前方距離を、ＨＦＤ位置として好適な１００ｃｍに設定した場合の位置が、符号β１で示される。同様に、小柄な運転者のアイポイントからの前方距離を、ＨＦＤ位置として好適な１００ｃｍに設定した場合の位置が、符号β２で示される。このように、ＨＦＤ位置として好適な位置は、大柄な運転者の場合は、小柄な運転者の場合に比して、相対的に後方かつ高い位置となる。指標部１０を、上記β１とβ２との中間の位置に設定することにより、大柄な乗員も小柄な乗員も、ほぼＨＦＤ位置として満足できる位置となり、このような観点から、標準体格の運転者のアイポイントからほぼ前方１００ｃｍの位置に指標部１０を設けてある。

図５は、図３に示す実施形態における急減速時（０．４Ｇでの減速時）における運転者の路面に対するアイポイントが変化する状況を、比較例および従来例と対比して示してある。比較例は、アイポイントの上下方向の変化が小さく、フィーリングが良好（不安感が少なくて安心感が高い）な基準となる車両である（上下方向の変動が小さくて、アイポイントがほぼ水平に動いて網膜上での像のぶれが少ない）。従来例は、図３の状態から指標部１０のみを除外した車両としてある。なお、アイポイントが変化する様子を、本発明実施形態の場合を破線で示し、比較例を実線で示し、従来例を一点鎖線で示してある。

図５から明かなように、従来例は、比較例に対して、アイポイントの上下方向の変化が大きいものとなり、相対的に不安感が大きいものとなる。一方、本発明実施形態では、比較例とほぼ同様に、アイポイントは上下方向の変化が少なくてほぼ水平移動しており、不安感が抑制されてフィーリングの良好なものとなる。

図６〜図９は、それぞれ本発明の別の実施形態を示すものである。まず、図６に示す第２の実施形態では、前述した位置β１とβ２との間の前後方向中間位置において、メータフード４の上面に、側面視において山形形状の盛り上げ部２０を形成して（盛り上げ部２０部分にドットを施してある）、この盛り上げ部２０の頂部を、視線α１、α２が通る指標部１０としてある。盛り上げ部２０は、運転席側から見たときは、車幅方向中央部がもっとも高くなる山形形状とされている。この盛り上がり部２０は、インストルメントパネル１と一体成形されており、全体的に、メータフード４の一部を構成するようにされて、意匠上の見栄えが良好となる。なお、図６において、１５はメータクラスタユニットを示す。

図７は、本発明の第３の実施形態を示すものであり、ヘッドアップディスプレイにおけるコンバイナ３０をそのまま指標部１０としても利用するようにしてある。このコンバイナ３０の前後方向位置も、図３、図６の場合と同様である（標準体格の運転者のアイポイントからほぼ１００ｃｍの距離に位置設定）。

図８は、本発明の第４の実施形態を示すもので、コンバイナ３０の前後方向位置を調整可能としてある。前後方向の位置調整は、コンバイナ３０を、例えばインストルメントパネル１に対してスライド可能に取付ければよく、この場合、スライド動に抵抗をもたせて、外力が作用しないときはその位置を保持するようにしておくことができる。具体的には、インストルメントパネル１のうちメータフード４に対応した部分に前後方向に延びるスリット３１を形成する一方、このスリット３１に沿って固定配置されたレール部材３２に対して、コンバイナ３０を前後方向にスライド可能に保持してある。これにより、コンバイナ３０のスライド動をスムーズに行うことができる。勿論、別途設けたロック機構（例えば簡易なブレーキ機構）により、コンバイナ３０を所望位置でロックしておくこともできる。

コンバイナ３０の前後方向の位置調整に際して、前下がりとなるスライド動を行わせるのが好ましい。すなわち、前述したβ２の位置がβ１の位置に比して、相対的に前方かつ低い位置となるので、これに応じてコンバイナ３０も前方にいくほど低い位置となるようにするのが、コンバイナ３０の高さを抑制する上で好ましいものとなる。もっとも、コンバイナ３０の高さが十分高い場合は、上下方向の高さ変化を伴うことなく、水平方向に移動させるようにすればよい。

図８の実施形態において、コンバイナ３０を例えば電動駆動式としてもよい。この場合、マニュアル操作されるスイッチによってコンバイナ３０の前後位置が所望位置となるように調整してもよいが、運転席の前後方向位置と連動させたコンバイナ３０の自動前後位置調整とするのが好ましい。すなわち、例えば、運転席の前後方向位置をセンサにより検出して、このセンサによる検出値に応じた位置となるように、コンバイナ３０を駆動するようにしてもよい。ちなみに、運転席の前後方向移動量は、一般的に２６ｃｍ程度なので、コンバイナ３０の前後方向の移動可能量も最大で２６ｃｍでよいが、それよりも小さい移動量とすることもできる。

図９は、本発明に加えて実施して好ましい例が示される。すなわち、図９において、ヘッドアップディスプレイによって、フロントウインドガラス５の前方に、車速等の表示が行われる表示部４０が表示される。表示部４０の表示位置は、例えば標準体格の運転者のアイポイントから前方へほぼ１６０ｃｍの位置とされている。そして、この表示部４０が、図４の視線α１またはα２上に位置するように、運転者の体格（身長）に応じてその上下方向位置が変更されるようにしてある。図９では、表示部４０は、小柄な運転者の視線α２上に位置した場合が示される。

図４における視線α１とα２との視角差は、ほぼ５度程度である。したがって、ほぼ１６０ｃｍ先での視線α１とα２との上下方向の距離差は、ほぼ１４ｃｍ程度となる。したがって、もっとも大柄（例えば身長１８５ｃｍ）な体格の運転者の場合に好適な表示部４０の上下位置ともっとも小柄（例えば身長１５５ｃｍ）な運転者の場合に好適な上下位置との間で変更すべき上下差として、ほぼ１４ｃｍを設定すればよいことになる。運転中は、表示部４０が頻繁に目視されることが多いので、その途中にある指標部１０が目視されることが積極的に促されることとなって、急減速時での不安感抑制の上でより好ましいものとなる。

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。指標部１０の数は２以上とすることもできる。例えば、図４のβ１位置に大柄な運転者に対応した第１指標部を設ける一方、図４のβ２位置に小柄な運転者に対応した第２指標部を設けて、この２つの指標部を左右（車幅方向）にずらして設置するようにしてもよい。また、さらに標準体格用の第３指標部を、上記β１とβ２との間の位置に設けて、３つの指標部を互いに左右方向にずらして固定設置するようにしてもよい。複数の指標部を設ける場合に、運転席側から見て手前側の指標部の前方延長線上に他の指標部が位置するように設定することもでき、この場合は、手前側の指標部を通して奥側の指標部が目視できるように各指標部の大きさを相違させておくのが好ましい。なお、指標部１０は、その高さが高いほど運転者からの視認性が良好となって好ましいが、指標部１０が視界に入ることのわずらわしさ低減の観点からは、極力その高さを低くするのが好ましいものである。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、急減速時における運転者の不安感抑制の上で好ましいものとなる。

α１：視線（大柄な運転者用）
α２：視線（小柄な運転者用）
β１：ＨＦＤ（大柄な運転者用）
β２：ＨＦＤ（小柄な運転者用）
１：インストルメントパネル
２：ステアリングハンドル
３：フロントウインドガラス
４：メータフード
５：計器類
１０：指標部
２０：盛り上げ部
３０：コンバイナ
４０：表示部（ヘッドアップディスプレイ用）

Claims (6)

1. 運転席前方位置においてインストルメントパネルにメータフードが形成された自動車の運転席構造であって、
   前記インストルメントパネルのうち前記メータフードの上面またはその前方延長線上となる特定部位に、運転席に着座された運転者の視線安定用となる指標部が設けられ、
   前記指標部は、運転者のアイポイントから７０ｃｍ〜１３０ｃｍ前方位置で、かつアイポイントが後方かつ高い位置にある状態と前方かつ低い位置にある状態とのいずれにおいても、フロントウインドガラスを通して前方路面を注視する運転者から目視可能とされ、
   前記指標部が、フロントウインドガラスの前方に情報表示するヘッドアップディスプレイにおけるコンバイナとされ、
   前記指標部の前後方向位置及び上下方向位置が調整可能とされ、
   運転席が後方に位置するほど前記指標部が後方且つ上方へ位置するように、運転席と該指標部とが連動されている、
   ことを特徴とする自動車の運転席構造。
2. 請求項１において、
   前記指標部が、前記インストルメントパネルに一体成形されて、前記特定部位を上方へ盛り上げることにより形成されている、ことを特徴とする自動車の運転席構造。
3. 請求項２において、
   前記特定部位付近が、側面視において、前方へ向けて徐々に高くなるように傾斜された後、前方へ向けて徐々に低くなる山形形状に形成されて、該山形形状の頂部が前記指標部とされている、ことを特徴とする自動車の運転席構造。
4. 請求項１において、
   前記指標部が、インストルメントパネルとは別部材により形成されて該インストルメントパネルに取付けられた指標部材によって形成されている、ことを特徴とする自動車の運転席構造。
5. 請求項１において、
   前記指標部が、左右にずらして複数設けられている、ことを特徴とする自動車の運転席構造。
6. 請求項４において、
   前記指標部が、運転席を前後方向中間位置に設定した状態での標準体格の運転者のアイポイントからほぼ前方１００ｃｍの位置において、前記インストルメントパネルに固定設置されている、ことを特徴とする自動車の運転席構造。
   

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