JPS62502999A - 運転者の注意喚起装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車の安全装置に関し、特に、はぼ走行方向に向けて運転者の視覚 的注意を引く装置に関する。

背景技術 自動車の運転は、複雑な作業であり、迅速な判断を行う能力を伴う視覚的および 物理的技能を駆使することが要求される。運転を首尾良く行うために、最小限度 の水準の物理的技能が必要となることは、明らかである。全米の大抵の所で、免 許を取得するために、運転者がまず、視覚テストをバスし、次にこれらの視覚的 、物理的技能を運転テストでしめさなければならないということにおいてこのこ とを認識することができる。路上テストにおいても、テストをうける者は、判断 力を示すように強制される。

しかし、このようなテストによって簡単に測ることのできない一定の技能あるい は、能力がある。これらのなかには、運転者が変化する運転条件に関して注意力 を維持する能力がある。

運転者の注意力の欠如は、長いハイウェイ上での走行中および短い地元での走行 中、運転者が一定の運転条件および運転者の行動を予期するようになった場合に しばしば生じる。いずれの場合にも、このように減退した注意力は、運転者が、 このように変化する条件に対して適正に反応するのを妨げ、交通事故の原因にな る場合もある。

この問題の重要性は、見過ごすことのできないものである。運転者の注意力をモ ニターし、維持することについての様々な方法が開発されてきている。これらの 中には、操舵ハンドルの動きをモニターする一連の装置がある。操舵ハンドルの 動きのパターンが、運転者の注意力のレベルが安全だと考えられるレベル以下に なったことを示した場合には、運転者の注意力を喚起するアラームが起動する。

もちろん、最近出現した高く取りつけられたブレーキ灯も、それを備えた車に続 く運転者の注意を引き、これを維持する目的をもっているものである。

自動車を運転することは、相対的には、聴覚的な注意力よりも視覚的な注意力が 要求されるものである。このことは、自動車の運転を首尾良く行い、同時にラジ オを聴くことができることからも判る。いかなる場合にも、車の前方の周囲の状 況から運転者が視覚的な注意をそらず場合には、車が不幸な出来事に巻き込まれ る可能性を直接増大させることになる。そのような出来事の例としては、たとえ ば、衝突し、道路のわきに駐車している２台の車にであうということである。そ のような場所で起こった周囲の事故は、運転者の注意力が視覚的に散漫になった とき衝突に巻き込まれる可能性を増大させるということを証明するものである。

５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　１９８３年２月号、９７頁の“旧ｄ ｄｅｎ　Ｖｉｓｕａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓ”に記載されるように、バーセル（Ｈｅ ｒｓｃｈｅｌ　Ｌｅｉｂｏｗｉｔｚ）博士およびアルフレッド（Ａｌｆｒｅｄ　 Ｏｗｅｎｓ）博士は、人間は、あらゆる視覚的な刺激を奪われたとき、“ダーク フォーカス（ｄａｒｋ　ｆｏｃｕＳ）″として知られる状態に陥ることを発見し た。この状態では、人間の視覚システムは、はぼ１メートルの焦点距離を仮定す る。

この“ダークフォーカス”現象は、多くの長距離運転者によって経験されたいわ ゆる“道路催眠状態”の説明になると信じられている。人をこの“道路催眠状態 ”から脱出させるためには、まず人の注意力を引き、つぎにその人が再び焦点を 合わせるのに十分な時間を与える必要がある。このような状況のもとでは、緊急 状態に対応する十分な時間はない。

リチャード（Ｒｉｃｈａｒｄ　Ｒｅ５ｔａｋ）博士は、１９７９年のＤｏｕｂｌ ｅｄａｙ　＆Ｃｏ、　、の”　Ｔｈｅ　Ｂｒａｉｎ：　Ｔｈｅ　Ｌａ５ｔ　Ｆｒ ｏｎｔｉｅｒ”の第２９頁において、実験は、霊長口は色、明るさ、および動き に関係する複雑な状況を観察することから楽しみを見出すということを示唆して いる、報告している。ベンガルザルに、この方法を行ったところ静かな写真より も、好んで映画に反応する。現代の動物心理学的研究によれば、人間の反応は、 環境の動きにより強く影響され、場合によっては、その動きに依存する。この動 きは、目新しさと、刺激を与え、霊長口が望むより多くの情報の内容を含んでい る。運転者を最大の応答性の状態に刺激しておくためには、最も注意力が必要と なる一般的な方向において、動く視覚的なイメージを表すのが良い。

さらに、最近の動物心理学的研究は、応答性喚起に向けられている。この喚起さ れた応答性の研究は、Ｐ２Ｏ３波として知られている脳応答によって測定される ように、人間の興味は、予期不能の情報が現れたとき、最も高い状態に維持され る。Ｐ２Ｏ３波の刺激は、人が新しい情報に出会ったとき、生じ、新しい情報が 無くなったとき、Ｐ２Ｏ３波の応答は、減少する。ある最近のＰ２Ｏ３波に関す る理論によれば、Ｐ２Ｏ３波の存在は、大脳皮質内の決断活動性を表す。このＰ ２Ｏ３波の動物心理学的研究は、活動的な人がその理論を通じてより安全に運転 するように影響を与える理論を裏付けるのに適用することができる。この理論の 原理は、積極的な行動は運転者の試みの結果であり、Ｐ２Ｏ３波により示される 喚起された応答性を刺激するということである。

視覚システムが前方の幾つかの車の長さに既に適当に焦点があっている運転者は 、明らかに緊急事態に応答するために焦点を再び合わせる必要はない。適正に焦 点の合った視覚システムを維持する補助として、運転者をその距離において何か に引き付ける必要がある。

多くの人は、時々テレビのスクリーンを見て番組を楽しみ、同時に一方で、たと えば、新聞を読むといった、他の基本的に視覚的な仕事をしながら、テレビを見 る。これは、聴覚的−視覚的番組が情報を伝達するために代表的かつ基本的に聴 覚的な経路に依存しているという理由から可能となる。視覚的な経路は、時々状 況を更新したり、＋ｉｔｇ、したり、曖昧な点を解消するためにのみ活用される 。換言すれば、人は、現実には、番組を見るために短く区切った時間をさくだけ で聴覚的−視覚的番組を楽しむことができる。

最初に自動車にラジオが使用されて以来、ラジオ受信機は、娯楽を与え、運転者 の注意力を維持するのを助けるという２つの目的に役立ってきた。この目的は、 混雑した交通状態の退屈さ運転者を不注意に陥れるような短い通勤走行だけでな く長距離走行に役立つ。最近の自動車へのオーディオカセットプレーヤーの導入 は、運転者に付加的な娯楽の方法および注意力を維持することを与えた。運転者 の注意力の重要な部分を単に人間の聴覚システムを通じて支えることができる。

頭上の表示機構を備えた飛行機を操縦するパイロットの経験によれば、頭上の表 示機構に表された情報をパイロットが同時に吸収すると、飛行機を操縦するよう に適正に訓練されたパイロットの能力は、減退しないということが判明している 。この減少の重要な部分は、一つの仕事から他の仕事に注意が反れたとき、パイ ロットが再び焦点を合わせる必要がないきいうことである。このことは情報の領 域が互いに一致している場合にも成り立つ。

イメージの焦点が無限遠に合わされている頭上視覚表示機構及び娯楽システムを 有し、車の前方に運転者の視覚的な注意力を引きつけることにより、注意力を維 持する装置は、ハイウェイでの安全性を推進するものである。この装置を用いた 場合、人の注意力の焦点は、運転性能を改善しながら、前方の道路の視界と視覚 情報の表示との間で変化する。

発明の概要 本発明は、広く、自動車運転者に対する聴覚的−視覚的娯楽あるいは教育プログ ラムの視覚要素を表示する頭上表示機構の使用に向けられている。この視覚的イ メージは無限遠に焦点が合わせられており、これによって、運転者の視覚システ ムが迅速に反応して交通状態間らかにすることができる。このシステムにより、 運転者が前方の視界から目をそらして、車のなかの装置を見る必要はなくなる。

しかし、最も重要なことは、このシステムを使用する運転者の注意力が、車の前 方にずっと向けられているということである。

以下の詳述した好ましい実施例のいずれにも開示されるように、視覚的表示は、 交通状態が見える角度のレベルよりも僅かに上方に現れる。運転者の注意を視覚 表示から運転状況向け、そしてもとに戻すのに僅かな角度的な偏向が必要となる だけである。この表示は、イメージの直接投影および読みだし装置への電子的伝 送手段を含む任意の伝送手段を介してこの位置に伝送される。

この娯楽／教育プログラムの基礎は、他にもあるが、テレビ放送信号あるいは、 ビデオカセットプレーヤーで再生できる予めレコードしたビデオカセットとする ことができる。このイメージは適当な音楽演奏あるいは、地図のような走行情報 を含めることもできる。

図面の簡単な説明 本発明に従って構成された運転者の注意喚起装置の好ましい実施例が以下の詳細 な説明に開示されている。この説明のために添付図面を参照する。

第１図は、本発明の装置の第１実施例の概略図である。

第２図は、本発明の装置の第２実施例の概略図である。

好ましい実施例の詳細な説明 第１図を参照すれば、本発明の１つの好ましい実施例が示されている。第１図は 、前部車体パネル１２、硝子、プラスチックその他これに代わるもので構成され る相対的に透明のフロントガラス１４、および操舵ハンドル１６を有する自動車 の概略図である。

操舵ハンドルは、ダッシュパネル２０を貫通して前方に延びるハンドル軸１８に 取りつけられている。

運転者の目は、上記の自動車の要素に関して相対的にほぼ不変の位置に位置する 。車の前方の運転条件を示す視界は、光線２４により、運転者の目２２に入って いる。この光線は、自動車が走行する地面に向かい僅かに下方の角度でのびるよ うに示されている。車の前方の風景を構成する光線２４は、殆ど完全な状態で、 フロントガラス１４を通過する。フロントガラス１４の内側表面の領域２６は、 フロントガラス１４の内側表面の下方からくる光エネルギーの反射表面として作 用するように特別に処理されている。２色ミラーで領域２６を形成し、このミラ ーが、目に対して、車の前方の風景を構成する情報をを有する光線を伝送しつつ 、下方から領域２６にあたる光エネルギーが運転者に向かって反射するように配 置することができる。

したがって、光線３４は、フロントガラス１４の内側表面２６からの光エネルギ ーの反射の結果として生じることは、明らかである。光線３４は平行にされ、極 めて遠くにあるように見えるイメージを表す。光線３４によって表されるイメー ジは、光線３６の反射光として生じる。これらの光線は、次に、たとえば、陰極 線管（ＣＲＴ）のようなビデオ表示源３８から放射される光エネルギーの規準器 ３７によって、平行化される結果として生じる。

イメージは、信号源４０によりビデオ表示源３８に送られる信号に従って、ビデ オ表示源３８の前面に表示される。信号源４０で生じる信号は、当業者に周知の たとえば、電気伝導体または、光ファイバで構成されるケーブル４２により、ビ デオ表示源３８に送られる。信号源４０は、任意の装置とすることができる。こ れらの主なものとしては、アンテナを有するテレビ受信機、ビデオカセットレコ ーダー、自動車用の電子機器、ナビゲーションシステム、またはこれらの組み合 わせ等が挙げられる。

この第１実施例では、信号源４０は、スイッチのような一定の手段を介して所望 の視覚的プログラムを選択することができる信号源の集合としても良い。プログ ラム源４０は、また、ケーブル４６を介してスピーカー４４にオーディオ信号を 送る。スピーカー４４は、車内の任意の位置に置くことができるが、本例では、 便宜上ダツシュボード３２内に配置されるように示されている。

ダツシュボード３２には、また、ビデオ表示装置３８が配置されている。

第２図を参照すると、第１図のものと、共通のものには、同一の番号が付けられ ている、第２実施例が示されている。本例では、光学的要素５４に向けて、散開 波頭の形態で、イメージを投影する投影レンズ５２を有する投影装置により、イ メージが生じる。

第１図に示すように、前方の視界のイメージは、運転者の目２２に入る。このイ メージは、フロントガラス１４を通過してほぼ平行にされる。そとの視界の部分 は、光学的要素５４を通過する場合があるので、光学的要素５４は、そのような 視界を伝送することができるものである必要がある。この仕事を達成する１つの 手段は、ホログラフィック光学的要素のような光学的要素を生じさせることであ る。

また、光学的要素５４は、平行化されたイメージを運転者の目２２に送る。それ 故、光学的要素５４は、平行化されたイメージ３４に散開イメージ５６を伝送で きるものでなければならない。

プログラム源４０は、放送用テレビイメージ、あるいはビデオカセットに記録さ れたイメージなどの多くの聴覚的−視覚的イメージ源の任意のものとすることが できる。信号源４０により発生したビデオイメージは、ケーブル４２により、投 影装置５０に送られる。同様に、信号源４０はスピーカー３８にライン４６によ り、送られるオーディオ信号を発生することができる。本例では、スピーカー３ ８は、ルーフ内にしめされているが、車内の任意の適当な位置に配置することが できる。

第１図および第２図のいずれの実施例においても、くるまの前の交通状態を展開 する視覚の線の僅かに上方に位置し、無限遠に焦点が合わされたイメージが現れ る。このイメージの制作は、退屈な状態の運転中に、運転者の注意力を維持する ことを意図している。

何れの実施例の表示装置もフロントガラスの全領域のうちのほんの一部を活用す るだけであるが、テレビの画像に含まれる全ての情報を表示する能力を維持する ものである。人間の頭脳はテレビのスクリーンの様々な大きさ対して補償するよ うになっている。

この事実は、１インチのスクリーンを有するミニチュアテレビが人気を有すると いうことから、証明することができる。この適合能カバ、心理学者が“サイズコ ンスタンシー（ｓｉｚｅ　ｃｏｎｓｔａｎｃｙ）”と呼ぶ効果により説明されて いる。

サイズコンスタンシーは、感知する月の大きさが、現実には変化していないにも かかわらず、空の高い位置にあるときよりも、水平線近くにあるときの方が大き いという理由を説明している。

この効果を説明するのに二つの理論がある。；１）人間の頭脳は、上方の空が水 平線よりも近くにあるように感じる、そして、この感知した違いを補償して、月 を実際よりも大きくみる。あるいは、頭脳は、周囲の何もない状態に基づいて月 の大きさを評価する。

この結果、水平線上の他の物の存在が、月を大きく見せるように作用する。人工 的な視覚的イメージの表現を経験した人間の頭脳は、この表現情報に慣れてくる ので、頭上の表示装置により示される現実のイメージをかなり、補償することが できる。

表示されるイメージは、手動または、自動的に、表示されたイメージと前方の視 界のイメージが最適の対比を維持するように、大きさを変化させることができる 。

視覚的表示装置は、結合装置の形式をとることができ、これにより、聴覚的／視 覚的プログラムおよび外界からのイメージを同じ方向で重ねるようにすることが できる。

Ｐ２Ｏ３波により例示した喚起した応答性を刺激する手段を視覚的表示システム に移動することができる場合には、運転者の運転の癖を実質的に静めることがで きる場合がある。

本出願人は、本発明の主題にかかる視覚的表示装置を具備したくるまの運転にお いて、実際に、高度な注意力を有する状態に運転者を維持することによりハイウ ェイでの安全性を高めることができ、また、同時に一方において、自動車の運転 の基本的な機能を果ｊこすことができることを経験した。

本発明についての理解は、上記の２つの実施例の説明を通して得られるけれども 、この開示内容は、いかなる場合にも、限定に寄与することを意図したものでは ない。本発明の範囲は、当業者には、理解できるものである。本出願は、以下の 請求の範囲に記載されるような範囲の全ての実施例を包含することを意図したも のである。

浄書（内容に変更なし） 浄２：（内容に変更なし）

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．運転者が走行路の状態を見ることができるフロントガラスを有する自動車に 使用する装置であって、自動車の運転とは無関係のプログラムを構成する一連の 視覚的イメージに関係する信号源と、 前記信号を受け、前記フロントガラスを介してほぼ運転者の視界の範囲内に前記 プログラムを表示するように接続された視覚的表示手段とを有し、 運転者か運転を行いつつ、前記プログラムを観察するようになっているとともに 、このプログラムの観察により運転者の視界を自動車の運転に対する適当な位置 に維持し、かつ運転者の視界の領域内にある自動車の運転に関して、運転者の精 神状態を、注意力のある状態に維持するようになった運転者の注意力喚起装置。
2. ２．前記視覚的表示手段が、平行化されたイメージを運転者に提供することを特 徴とする前記第１項記載の装置。
3. ３．前記視覚的表示手段が、２色性ミラーを有することを特徴とする前記第１項 記載の装置。
4. ４．前記視覚的表示手段が、前記フロントガラスの一部と整合していることを特 徴とする前記第１項記載の装置。
5. ５．前記信号源が、放送用テレビ信号を受信するようになった受信機を備えたこ とを特徴とする前記第１項記載の装置。
6. ６．前記信号源が、ビデオカセットレコーダーを備えたことを特徴とする前記第 １項記載の装置。
7. ７．運転者が走行路の状態を見ることができるフロントガラスを有する自動車に 使用する装置であって、自動車の運転に無関係のプログラムを構成する一連の視 覚的イメージに関係する第１の複数のビデオ信号源と、第２の複数のオーディオ 信号源と、前記複数の信号源の各々から複合したビデオおよびオーディオ信号選 択的に発生する手段とを有する信号源と、 前記複合したビデオおよびオーディオ信号を受け、フロントガラスを介して実質 的に運転者の視覚の領域内に前記プログラムを表示するように接続された視覚的 表示手段とを備え、運転者が運転を行いつつ、選択されたプログラムを観察する ようになっているとともに、前記選択されたプログラムを観察することにより、 運転者の視覚領域を自動車の運転に対して適正な位置に維持し、かつ運転者の視 覚領域内にある場合の自動車の運転に関して、運転者の精神状態を注意力のある 状態に維持するようになった運転者の注意喚起装置。
8. ８．前記第１の複数のビデオ信号源における少なくとも１つの信号源が、放送用 のテレビ信号を受信するようになった受信機であることを特徴とする前記第７項 記載の装置。
9. ９．前記第１の複数のビデオ信号源における少なくとも１つの信号源が、ビデオ カセットレコーダーであることを特徴とする前記第７項記載の装置。
10. １０．前記視覚的表示手段が、前記フロントガラスの一部と整合していることを 特徴とする前記第７項記載の装置。
11. １１．前記視覚的表示手段が、２色性ミラーを有することを特徴とする前記第７ 項記載の装置。
12. １２．前記視覚的表示手段が、陰極線管を備えたことを特徴とする前記第１項記 載の装置。
13. １３．前記信号源が、複数のビデオ信号源と、前記複数の信号源の１つが前記視 覚的表示手段により表示されるように運転者が選択できる切り換え手段を備えた ことを特徴とする前記第１項記載の装置。