(57)【要約】【課題】  運転者の異常状態が検出された場合に、操舵制御を良好に実施できるようにする。【解決手段】  運転支援ＥＣＵは、車両の運転者が、車両を運転する能力を失っている異常状態にあると判定したとき（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、シートベルト巻取ＥＣＵに対して、シートベルトの巻き取り指令を出力する（Ｓ１４）。これにより、脱力状態となっている運転者の上半身がシートの背もたれ側に強く引き寄せられる。この結果、運転者の上半身が操舵ハンドルにかぶさらないようになり、ＬＫＡ（車線維持制御）を適正に実施することができる。運転支援ＥＣＵは、シートベルト巻き取り指令を出力した後、自車両を目標減速度αで減速させて停止させる（Ｓ１５，Ｓ１６）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の運転者が前記車両を運転する能力を失っている異常状態にあるか否かの判定を行う異常判定手段と、
前記車両を目標位置に走行させるように前記車両の操舵制御を実施する操舵制御手段と、
前記異常判定手段によって前記運転者が前記異常状態にあると判定されている場合に、前記操舵制御手段による操舵制御と並行して、前記車両を減速させる制御である減速制御を実施する異常時運転制御手段と、
前記運転者が前記異常状態にあるとの判定に基づいて、前記運転者のシートベルトを巻き取るシートベルト巻き取り制御手段と
を備えた車両制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両制御装置において、
前記異常判定手段は、前記運転者が前記異常状態にあると判定した後、操舵ハンドルへの入力が検出された場合に、前記運転者が前記異常状態にあるとの判定を取り消すように構成されている車両制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両制御装置において、
前記異常判定手段は、前記運転者の運転操作が検出されない運転無操作状態が仮異常判定時間以上継続した場合に前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定を行い、前記仮の判定の後、前記運転者の運転操作が検出された場合に前記仮の判定を取り消す一方、前記仮の判定が取り消されずに前記運転無操作状態が予め設定された異常確定条件が成立するまで継続した場合に前記運転者が異常状態にあるとの判定を確定させるように構成され、
前記シートベルト巻き取り制御手段は、前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定に基づいて、前記運転者のシートベルトを巻き取るように構成され、
前記異常時運転制御手段は、前記運転者が異常状態にあるとの判定が確定された後に、前記車両を減速させるように構成されている車両制御装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の車両制御装置において、
前記異常判定手段は、前記運転者の運転操作が検出されない運転無操作状態が仮異常判定時間以上継続した場合に前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定を行い、前記仮の判定の後、前記運転者の運転操作が検出された場合に前記仮の判定を取り消す一方、前記仮の判定が取り消されずに前記運転無操作状態が予め設定された異常確定条件が成立するまで継続した場合に前記運転者が異常状態にあるとの判定を確定させるように構成され、
前記シートベルト巻き取り制御手段は、前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定に基づいて、前記運転者のシートベルトを巻き取るように構成され、
前記異常時運転制御手段は、前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定がなされた場合に前記車両を第１目標減速度で減速させ、前記運転者が異常状態にあるとの判定が確定された場合に、前記車両の目標減速度を前記第１目標減速度よりも絶対値の大きな第２目標減速度に切り替えて前記車両を減速させるように構成されている車両制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の何れか一項記載の車両制御装置において、
前記異常時運転制御手段によって前記車両が停止させられた場合、巻き取られた前記シートベルトを緩めるシートベルト緩め制御手段を備えた車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者が車両を運転する能力を失っている異常状態に陥った場合に対処する車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運転者が車両を運転する能力を失っている異常状態（例えば、居眠り運転状態及び心身機能停止状態等）に陥っているか否かを判定し、そのような判定がなされた場合に車両を減速させる装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。なお、以下において、「運転者が車両を運転する能力を失っている異常状態」を単に「異常状態」とも称呼し、「運転者が異常状態にあるか否かの判定」を、単に「運転者の異常判定」とも称呼する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−７３４６２号公報
【発明の概要】
【０００４】
運転者が異常状態であると判定された場合には、減速に加えて、操舵制御（自動操舵）によって車両を安全な場所に停止させることが考えられる。例えば、自車両の走行位置が車線の中央位置に維持されるように、あるいは、自車両が路肩に誘導されるように、操舵制御を行うことが考えられる。しかしながら、運転者が脱力状態となって、運転者の上半身が操舵ハンドルにかぶさった場合には、運転者の体が邪魔になって操舵制御を良好に実施できなくなるおそれがある。
【０００５】
操舵制御は、ステアリング機構に設けられたアクチュエータ（例えば、モータ）の駆動によって操舵輪を操舵することにより行われる。このため、ステアリング機構に連結された操舵ハンドルが運転者の上半身によって押さえられてしまうと、操舵ハンドルの回転が阻害されてしまい、操舵輪を操舵させることができなくなる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、運転者の異常状態が検出された場合に、操舵制御を良好に実施できるようにすることにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の車両制御装置の特徴は、
車両の運転者が前記車両を運転する能力を失っている異常状態にあるか否かの判定を行う異常判定手段（１０，Ｓ１２）と、
前記車両を目標位置に走行させるように前記車両の操舵制御を実施する操舵制御手段（１０，１７ｂ，６０）と、
前記異常判定手段によって前記運転者が前記異常状態にあると判定されている場合に、前記操舵制御手段による操舵制御と並行して、前記車両を減速させる制御である減速制御を実施する異常時運転制御手段（１０，３０，４０，Ｓ１５）と、
前記運転者が前記異常状態にあるとの判定に基づいて、前記運転者のシートベルトを巻き取るシートベルト巻き取り制御手段（１０，１００，１０１，Ｓ１４）と
を備えたことにある。
【０００８】
本発明においては、異常判定手段が、車両の運転者が車両を運転する能力を失っている異常状態にあるか否かの判定を行う。運転者の異常判定は、後述するように、種々の方法により実行することができる。例えば、この異常判定は、運転者が車両を運転するための操作を行わない状態（運転無操作状態）が閾値時間（運転者異常判定閾値時間）以上に渡って継続したか否か、或いは、運転者が確認ボタンの押動操作を促されても当該確認ボタンを押動操作しない状態が閾値時間以上に渡って継続したか否か、等を判定することにより実行され得る。或いは、この異常判定は、特開２０１３−１５２７００号公報等に開示されている所謂「ドライバモニタ技術」を用いても実行され得る。
【０００９】
操舵制御手段は、車両を目標位置に走行させるように車両の操舵制御を実施する。例えば、操舵制御手段は、車両の前方の道路の形状を把握し、道路形状に基づいて目標走行ラインを決定する。そして、操舵制御手段は、目標走行ラインに沿って車両を走行させるための操舵制御量を演算し、その操舵制御量にて操舵輪の操舵を制御する。
【００１０】
異常時運転制御手段は、異常判定手段によって運転者が異常状態にあると判定されている場合に、操舵制御手段による操舵制御と並行して、車両を減速させる制御である減速制御を実施する。例えば、異常時運転制御手段は、車両を車速がゼロになるまで減速させる。従って、操舵制御と減速制御とによって車両を安全な場所に停止させることができる。この場合、例えば、操舵制御手段は、運転者が異常状態にあると判定されている場合と、そうでない場合とで、目標走行ラインを変更してもよい。例えば、操舵制御手段は、運転者が異常状態にあると判定されている場合、車両の前方の景色から路肩等の退避場所を抽出し、車両を退避場所に停止させるための操舵制御量を演算し、その操舵制御量にて操舵輪の操舵を制御するようにしてもよい。
【００１１】
ところで、運転者が脱力状態となって、運転者の上半身が操舵ハンドルにかぶさった場合には、運転者の体が操舵ハンドルの回転を邪魔して操舵制御を良好に実施できなくなるおそれがある。この問題に対処するために、本発明は、シートベルト巻き取り制御手段を備えている。
【００１２】
シートベルト巻き取り制御手段は、運転者が異常状態にあるとの判定に基づいて、運転者のシートベルトを巻き取る。「シートベルトを巻き取る」とは、シートベルトのテンションを高めること、つまり、シートベルトによって運転者の上半身をシートの背もたれ側に引き寄せる力を強くすることを意味する。従って、シートベルトを巻き取ることによって、脱力状態となっている運転者の上半身がシートの背もたれ側に強く引き寄せられる。これにより、運転者の姿勢が矯正されて、上半身が操舵ハンドルにかぶさらないようにすることができる。
【００１３】
この結果、本発明によれば、運転者の異常状態が検出された場合に、操舵制御を良好に実施でき、車両を安全な場所に停止させることができる。また、シートベルトの巻き取りは、居眠りなど一時的に異常状態となっていた運転者を目覚めさせる一助となり得る。
【００１４】
尚、運転者が前記異常状態にあるとの判定は、異常判定手段が、その判定を確定する前段階において仮の判定を行うように構成されている場合には、その仮の判定も含まれていてもよい。その場合、例えば、シートベルト巻き取り制御手段は、運転者が異常状態にあるとの仮の判定に基づいて、シートベルトを巻き取るように構成されているとよい。また、異常時運転制御手段は、少なくとも運転者が異常状態にあると判定が確定されている場合に減速制御を実施すればよく、運転者が異常状態にあるとの仮の判定がなされた時点から減速制御を実施してもよい。
【００１５】
本発明の一側面の特徴は、
前記異常判定手段は、前記運転者が前記異常状態にあると判定した後（Ｓ２２，Ｓ２６）、操舵ハンドルへの入力が検出された場合（Ｓ２３：Ｎｏ，Ｓ３４：Ｎｏ）に、前記運転者が前記異常状態にあるとの判定を取り消す（Ｓ１１）ように構成されていることにある。
【００１６】
例えば、運転者が異常状態にあると判定された場合であっても、その後に、運転者が正常状態に戻った（運転者が車両を運転する能力を有する状態に戻った）と推定される場合には、運転者が異常状態にあるという判定を取り消すことにより、異常時運転制御手段による減速制御を中止させることができる。
【００１７】
そこで、本発明の一側面においては、異常判定手段は、運転者が異常状態にあると判定した後、操舵ハンドルへの入力が検出された場合に、運転者が異常状態にあるとの判定を取り消す。つまり、異常判定手段は、操舵ハンドルへの入力の有無を判定し、操舵ハンドルへの入力が検出された場合に、運転者が操舵ハンドルを操作したと推定して、運転者が異常状態にあるとの判定を取り消す。
【００１８】
例えば、異常判定手段は、運転者が運転操作しない状態が所定時間以上継続した場合に、運転者が異常状態にあると判定し、その後、操舵ハンドルへの入力を含む運転操作が検出された場合に、運転者が異常状態にあるとの判定を取り消すように構成されるとよい。
【００１９】
ところで、操舵ハンドルへの入力が検出された場合に、運転者が異常状態にあるとの判定を取り消すように異常判定手段を構成した場合、仮に、シートベルト巻き取り制御手段を備えていない場合には、以下のような新たな問題が生じる。
【００２０】
例えば、運転者が異常状態であると判定された後に、脱力状態となった運転者の上半身が操舵ハンドルにかぶさってしまうと、操舵ハンドルにトルクが入力される。この操舵ハンドルに入力されたトルクが検出されることによって、異常判定手段は、運転者が操舵ハンドルを操作したものと推定して、運転者が異常状態にあるとの判定を取り消す。従って、実際には、運転者の異常状態が継続されているにも関わらず、その判定が取り消されてしまう。特に、車両が減速制御される場合には、減速度によって運転者の上半身が前のめりになりやすいため、こうした問題が発生しやすい。
【００２１】
これに対して、本発明においては、シートベルト巻き取り制御手段が、運転者が異常状態にあるとの判定結果に基づいて、運転者のシートベルトを巻き取るため、運転者が異常状態であると判定された後に、運転者の上半身が操舵ハンドルにかぶさらないようにすることができる。これにより、運転者が異常状態であると判定された後、操舵ハンドルへの入力が検出された場合には、運転者の操舵操作によるものであると正しく推定することができる。従って、異常判定手段による異常判定精度を向上させることができる。
【００２２】
本発明の一側面の特徴は、
前記異常判定手段は、前記運転者の運転操作が検出されない運転無操作状態が仮異常判定時間以上継続した場合に前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定を行い（Ｓ２２）、前記仮の判定の後、前記運転者の運転操作が検出された場合に前記仮の判定を取り消す一方（Ｓ２３：Ｎｏ，Ｓ１１）、前記仮の判定が取り消されずに前記運転無操作状態が予め設定された異常確定条件（Ｓ２４）が成立するまで継続した場合に前記運転者が異常状態にあるとの判定を確定させる（Ｓ２６）ように構成され、
前記シートベルト巻き取り制御手段は、前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定に基づいて、前記運転者のシートベルトを巻き取るように構成され（Ｓ１４）、
前記異常時運転制御手段は、前記運転者が異常状態にあるとの判定が確定された後に、前記車両を減速させる（図３：Ｓ１５）ように構成されていることにある。
【００２３】
本発明の一側面においては、異常判定手段が、運転者の運転操作が検出されない運転無操作状態が仮異常判定時間以上継続した場合に、運転者が異常状態にあるとの仮の判定を行う。つまり、異常判定手段は、運転者によって操作される運転操作子の操作の有無に基づいて運転無操作状態を検出し、この運転無操作状態が仮異常判定時間以上継続した場合に、運転者が異常状態にあるとの仮の判定を行う。
【００２４】
シートベルト巻き取り制御手段は、運転者が異常状態にあるとの仮の判定に基づいて、運転者のシートベルトを巻き取る。これにより、運転者の姿勢が矯正される。
【００２５】
シートベルトの巻き取りが行われた後においては、運転者の姿勢が矯正されているため、運転者の運転操作が検出された場合には、運転者の意思によって運転操作がなされたものと推定することができる。この場合、異常判定手段は、運転者が異常状態にあるとの仮の判定を取り消す。逆に、シートベルトの巻き取りが行われた後においても、運転無操作状態が継続される場合には、運転者が異常状態にあるとの仮の判定が正しいものであると推定することができる。そこで、異常判定手段は、仮の判定が取り消されずに運転無操作状態が予め設定された異常確定条件が成立するまで継続した場合に運転者が異常状態にあるとの判定を確定させる。例えば、異常判定手段は、仮の判定が取り消されずに運転無操作状態が予め設定された異常確定時間以上継続した場合に運転者が異常状態にあるとの判定を確定させる。
【００２６】
異常時運転制御手段は、運転者が異常状態にあるとの判定が確定された後に、車両を減速させる。従って、高い精度にて判定した異常判定結果に基づいて車両を減速させることができる。また、車両の減速によって運転者が前のめりになる前にシートベルトを巻き取ることができるため、シートベルトの巻き取りを良好に行うことができる。また、シートベルトの巻き取りによって、操舵制御を良好に実施できる。
【００２７】
本発明の一側面の特徴は、
前記異常判定手段は、前記運転者の運転操作が検出されない運転無操作状態が仮異常判定時間以上継続した場合に前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定を行い（Ｓ２２）、前記仮の判定の後、前記運転者の運転操作が検出された場合に前記仮の判定を取り消す一方（Ｓ２３：Ｎｏ，Ｓ１１）、前記仮の判定が取り消されずに前記運転無操作状態が予め設定された異常確定条件（Ｓ３２）が成立するまで継続した場合に前記運転者が異常状態にあるとの判定を確定させる（Ｓ２６）ように構成され、
前記シートベルト巻き取り制御手段は、前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定に基づいて、前記運転者のシートベルトを巻き取るように構成され（Ｓ１４）、
前記異常時運転制御手段は、前記運転者が異常状態にあるとの仮の判定がなされた場合に前記車両を第１目標減速度で減速させ（Ｓ３１）、前記運転者が異常状態にあるとの判定が確定された場合に、前記車両の目標減速度を前記第１目標減速度よりも絶対値の大きな第２目標減速度に切り替えて前記車両を減速させる（Ｓ３３）ように構成されていることにある。
【００２８】
本発明の一側面においては、異常判定手段が、運転者の運転操作が検出されない運転無操作状態が仮異常判定時間以上継続した場合に、運転者が異常状態にあるとの仮の判定を行う。シートベルト巻き取り制御手段は、運転者が異常状態にあるとの仮の判定に基づいて、運転者のシートベルトを巻き取る。これにより、運転者の姿勢が矯正される。また、異常時運転制御手段は、運転者が異常状態にあるとの仮の判定がなされた場合に車両を第１目標減速度で減速させる。この車両の減速によって、運転者に運転操作を促すことができる。また、車両を安全な速度にまで減速させることができる。この第１目標減速度は、非常に緩やかな減速度（絶対値の小さな減速度）にすることが好ましい。
【００２９】
シートベルトの巻き取りが行われた後に、運転者の運転操作が検出された場合には、運転者の意思によって運転操作がなされたものと推定することができる。この場合、異常判定手段は、運転者が異常状態にあるとの仮の判定を取り消す。逆に、シートベルトの巻き取りが行われた後においても、運転無操作状態が継続される場合には、運転者が異常状態にあるとの仮の判定が正しいものであると推定することができる。
【００３０】
そこで、異常判定手段は、仮の判定が取り消されずに運転無操作状態が予め設定された異常確定条件が成立するまで継続した場合に運転者が異常状態にあるとの判定を確定させる。例えば、異常判定手段は、仮の判定が取り消されずに車両の車速が予め設定された異常確定車速以下になった場合、あるいは、仮の判定が取り消されずに運転無操作状態が予め設定された異常確定時間以上継続した場合に運転者が異常状態にあるとの判定を確定させる。
【００３１】
異常時運転制御手段は、運転者が異常状態にあるとの判定が確定された場合、車両の目標減速度を第１目標減速度よりも絶対値の大きな第２目標減速度に切り替えて車両を減速させる。従って、異常判定の精度が高くなった段階で、早く、車両を安全な場所に停止させることができる。また、シートベルトの巻き取りによって、操舵制御を良好に実施できる。
【００３２】
また、シートベルトの巻き取りは、車両が第１目標減速度で減速される前、あるいは、車両が第１目標減速度で減速している最中に実施することができる。つまり、車両が第２目標減速度で減速される前にシートベルトの巻き取りを行うことができるため、シートベルトの巻き取りを良好に行うことができる。
【００３３】
本発明の一側面の特徴は、
前記異常時運転制御手段によって前記車両が停止させられた場合、巻き取られた前記シートベルトを緩めるシートベルト緩め制御手段（１０，１００，１０１，Ｓ１７）を備えたことにある。
【００３４】
本発明の一側面においては、異常時運転制御手段によって車両が停止させられると、シートベルト緩め制御手段が、巻き取られたシートベルトを緩める。従って、救出者が運転者を救出するときには、シートベルトが緩められているため、運転者を救出しやすい。このため、運転者を早期に救出することができる。
【００３５】
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態に係る車両制御装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態の異常時運転支援制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】第２実施形態の異常時運転支援制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】第３実施形態の異常時運転支援制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】左白線、右白線、目標走行ラインおよびカーブ半径を表した平面図である。
【図６】車線維持制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態に係る車両制御装置について図面を参照しながら説明する。
【００３８】
本発明の実施形態に係る車両制御装置は、図１に示したように、車両（以下において、他の車両と区別するために、「自車両」と称呼される場合がある。）に適用され、運転支援ＥＣＵ１０、エンジンＥＣＵ３０、ブレーキＥＣＵ４０、電動パーキングブレーキＥＣＵ５０、ステアリングＥＣＵ６０、メータＥＣＵ７０、警報ＥＣＵ８０、ボディＥＣＵ９０、および、シートベルト巻取ＥＣＵ１００を備えている。
【００３９】
これらのＥＣＵは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置（Electric  Control  Unit）であり、図示しないＣＡＮ（Controller  Area  Network）を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。本明細書において、マイクロコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ及びインターフェースＩ／Ｆ等を含む。ＣＰＵはＲＯＭに格納されたインストラクション（プログラム、ルーチン）を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのＥＣＵは、幾つか又は全部が一つのＥＣＵに統合されてもよい。
【００４０】
運転支援ＥＣＵ１０は、以下に列挙するセンサ（スイッチを含む。）と接続されていて、それらのセンサの検出信号又は出力信号を受信するようになっている。なお、各センサは、運転支援ＥＣＵ１０以外のＥＣＵに接続されていてもよい。その場合、運転支援ＥＣＵ１０は、センサが接続されたＥＣＵからＣＡＮを介してそのセンサの検出信号又は出力信号を受信する。
【００４１】
アクセルペダル操作量センサ１１は、自車両のアクセルペダル１１ａの操作量（アクセル開度）を検出し、アクセルペダル操作量ＡＰを表す信号を出力するようになっている。
ブレーキペダル操作量センサ１２は、自車両のブレーキペダル１２ａの操作量を検出し、ブレーキペダル操作量ＢＰを表す信号を出力するようになっている。
ストップランプスイッチ１３は、ブレーキペダル１２ａが踏み込まれていないとき（操作されていないとき）にローレベル信号を出力し、ブレーキペダル１２ａが踏み込まれたとき（操作されているとき）にハイレベル信号を出力するようになっている。
【００４２】
操舵角センサ１４は、自車両の操舵角を検出し、操舵角θを表す信号を出力するようになっている。
操舵トルクセンサ１５は、操舵ハンドルＳＷの操作により自車両のステアリングシャフトＵＳに加わる操舵トルクを検出し、操舵トルクＴｒａを表す信号を出力するようになっている。
車速センサ１６は、自車両の走行速度（車速）を検出し、車速ＳＰＤを表す信号を出力するようになっている。
【００４３】
レーダセンサ１７ａは、自車両の前方の道路、及び、その道路に存在する立体物に関する情報を取得するようになっている。立体物は、例えば、歩行者、自転車及び自動車などの移動物、並びに、電柱、樹木及びガードレールなどの固定物を表す。以下、これらの立体物は「物標」と称呼される場合がある。
【００４４】
レーダセンサ１７ａは、何れも図示しない「レーダ送受信部と信号処理部」とを備えている。
レーダ送受信部は、ミリ波帯の電波（以下、「ミリ波」と称呼する。）を自車両の前方領域を含む自車両の周辺領域に放射し、放射範囲内に存在する物標によって反射されたミリ波（即ち、反射波）を受信する。
信号処理部は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、検出した各物標に対する、車間距離（縦距離）、相対速度、横距離、及び、相対横速度等を所定時間の経過毎に取得する。
【００４５】
カメラ装置１７ｂは、何れも図示しない「ステレオカメラ及び画像処理部」を備えている。
ステレオカメラは、自車両前方の左側領域及び右側領域の風景を撮影して左右一対の画像データを取得する。
画像処理部は、ステレオカメラが撮影した左右一対の画像データに基づいて、物標の有無及び自車両と物標との相対関係などを演算して出力するようになっている。
【００４６】
なお、運転支援ＥＣＵ１０は、レーダセンサ１７ａによって得られた自車両と物標との相対関係と、カメラ装置１７ｂによって得られた自車両と物標との相対関係と、を合成することにより、自車両と物標との相対関係（物標情報）を決定するようになっている。更に、運転支援ＥＣＵ１０は、カメラ装置１７ｂが撮影した左右一対の画像データ（道路画像データ）に基づいて、道路の左及び右の白線などのレーンマーカー（以下、単に「白線」と称呼する。）を認識し、道路の形状（道路の曲がり方の程度を示す曲率半径）、及び、道路と自車両との位置関係等を取得するようになっている。加えて、運転支援ＥＣＵ１０は、カメラ装置１７ｂが撮影した画像データに基づいて、路側壁が存在するか否かについての情報も取得できるようになっている。
【００４７】
操作スイッチ１８は、運転者により操作されるスイッチである。運転者は、操作スイッチ１８を操作することにより、車線維持制御（ＬＫＡ：レーン・キーピング・アシスト制御）を実行するか否かを選択することができる。更に、運転者は、操作スイッチ１８を操作することにより、追従車間距離制御（ＡＣＣ：アダプティブ・クルーズ・コントロール）を実行するか否かを選択することができる。
【００４８】
確認ボタン１９は、運転者により操作可能な位置に配設されていて、操作されていない場合にはローレベル信号を出力し、押動操作されるとハイレベル信号を出力するようになっている。
【００４９】
運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＫＡ及びＡＣＣを実行できるようになっている。更に、運転支援ＥＣＵ１０は、後述するように、運転者が車両を運転する能力を失っている異常状態にあるか否かを判定するとともに、運転者が異常状態にあると判定した場合に適切な処理を行うための各種制御を行うようになっている。
【００５０】
エンジンＥＣＵ３０は、エンジンアクチュエータ３１に接続されている。エンジンアクチュエータ３１は内燃機関３２の運転状態を変更するためのアクチュエータである。本例において、内燃機関３２はガソリン燃料噴射・火花点火式・多気筒エンジンであり、吸入空気量を調整するためのスロットル弁を備えている。エンジンアクチュエータ３１は、少なくとも、スロットル弁の開度を変更するスロットル弁アクチュエータを含む。エンジンＥＣＵ３０は、エンジンアクチュエータ３１を駆動することによって、内燃機関３２が発生するトルクを変更することができる。内燃機関３２が発生するトルクは図示しない変速機を介して図示しない駆動輪に伝達されるようになっている。従って、エンジンＥＣＵ３０は、エンジンアクチュエータ３１を制御することによって、自車両の駆動力を制御し加速状態（加速度）を変更することができる。
【００５１】
ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１に接続されている。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧する図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構４２との間の油圧回路に設けられる。摩擦ブレーキ機構４２は、車輪に固定されるブレーキディスク４２ａと、車体に固定されるブレーキキャリパ４２ｂとを備える。ブレーキアクチュエータ４１は、ブレーキＥＣＵ４０からの指示に応じてブレーキキャリパ４２ｂに内蔵されたホイールシリンダに供給する油圧を調整し、その油圧によりホイールシリンダを作動させることによりブレーキパッドをブレーキディスク４２ａに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４１を制御することによって、自車両の制動力を制御することができる。
【００５２】
電動パーキングブレーキＥＣＵ（以下、「ＥＰＢ・ＥＣＵ」と称呼される場合がある。）５０は、パーキングブレーキアクチュエータ（以下、「ＰＫＢアクチュエータ」と称呼される場合がある。）５１に接続されている。ＰＫＢアクチュエータ５１は、ブレーキパッドをブレーキディスク４２ａに押し付けるか、ドラムブレーキを備えている場合には車輪とともに回転するドラムにシューを押し付けるためのアクチュエータである。従って、ＥＰＢ・ＥＣＵ５０は、ＰＫＢアクチュエータ５１を用いてパーキングブレーキ力を車輪に加え、車両を停止状態に維持することができる。
【００５３】
ステアリングＥＣＵ６０は、周知の電動パワーステアリングシステムの制御装置であって、モータドライバ６１に接続されている。モータドライバ６１は、転舵用モータ６２に接続されている。転舵用モータ６２は、図示しない車両の「操舵ハンドル、操舵ハンドルに連結されたステアリングシャフト及び操舵用ギア機構等を含むステアリング機構」に組み込まれている。転舵用モータ６２は、モータドライバ６１から供給される電力によってトルクを発生し、このトルクによって操舵アシストトルクを加えたり、左右の操舵輪を転舵したりすることができる。
【００５４】
メータＥＣＵ７０は、図示しないデジタル表示式メータに接続されるとともに、ハザードランプ７１及びストップランプ７２にも接続されている。メータＥＣＵ７０は、運転支援ＥＣＵ１０からの指示に応じて、ハザードランプ７１を点滅させることができ、且つ、ストップランプ７２を点灯させることができる。
【００５５】
警報ＥＣＵ８０は、ブザー８１及び表示器８２に接続されている。警報ＥＣＵ８０は、運転支援ＥＣＵ１０からの指示に応じてブザー８１を鳴動させて運転者への注意喚起を行うことができ、且つ、表示器８２に注意喚起用のマーク（例えば、ウォーニングランプ）を点灯させたり、警告メッセージを表示したり、運転支援制御の作動状況を表示したりすることができる。
【００５６】
ボディＥＣＵ９０は、ドアロック装置９１、および、ホーン９２に接続されている。ボディＥＣＵ９０は、運転支援ＥＣＵ１０からの指示に応じて、ドアロック装置９１の解除を行うことができる。また、ボディＥＣＵ９０は、運転支援ＥＣＵ１０からの指示に応じて、ホーン９２を鳴動させることができる。
【００５７】
シートベルト巻取ＥＣＵ１００は、巻取モータ１０２に接続されている。巻取モータ１０２は、電動モータであって、プリテンショナ機構１０１に組み付けられている。プリテンショナ機構１０１は、シートベルトのウェビング（帯）を巻き取る機構であり、巻取モータ１０２、シートベルトを巻き取るスプール、巻取モータ０１２の回転をスプールに伝達するギヤ機構、および、シートベルトが引き出されることをロックするロック機構などを備えている。
【００５８】
プリテンショナ機構１０１は、周知のものであり、例えば、特開２０１１−１６８２１５に記載されているものなどを利用することができる。プリテンショナ機構１０１は、一般に、車両の衝突時における乗員の保護性能を向上させるために設けられる。本実施形態では、後述するように、運転者が異常状態であると判定された場合に、このプリテンショナ機構を使って運転者の姿勢を矯正して、運転者の上半身が操舵ハンドルＳＷにかぶさらないようにする。
【００５９】
シートベルト巻取ＥＣＵ１００は、運転支援ＥＣＵ１０からのシートベルト巻き取り指令を入力したときに、巻取モータ１０２を正回転させてシートベルトを巻き取る。プリテンショナ機構１０１においては、ロック機構の働きで、シートベルトが巻き取られた状態でロックされる。これによって、運転者の上半身をシートの背もたれ側に引き寄せて、運転者を正しい姿勢に固定することができる。また、シートベルト巻取ＥＣＵ１００は、運転支援ＥＣＵ１０からのシートベルト緩め指令を入力したときに、巻取モータ１０２を正回転させた後に逆回転させることによりロック解除を行って、シートベルトのテンションを弱める。尚、プリテンショナ機構１０１は、少なくとも、運転席のシートベルトに設けられていればよい。
【００６０】
＜運転支援ＥＣＵ１０の行う制御処理＞
次に、運転支援ＥＣＵ１０の行う制御処理について説明する。運転支援ＥＣＵ１０は、車線維持制御（ＬＫＡ）及び追従車間距離制御（ＡＣＣ）の両方が実行されている場合に、後述する異常時運転支援制御ルーチン（図２）を実施する。そこで、先ず、車線維持制御及び追従車間距離制御から説明する。
【００６１】
＜車線維持制御（ＬＫＡ）＞
車線維持制御（以下、ＬＫＡと呼ぶ）は、自車両の位置が「その自車両が走行しているレーン（走行車線）」内の目標走行ライン付近に維持されるように、操舵トルクをステアリング機構に付与して運転者の操舵操作を支援する制御である。ＬＫＡ自体は周知である（例えば、特開２００８−１９５４０２号公報、特開２００９−１９０４６４号公報、特開２０１０−６２７９号公報、及び、特許第４３４９２１０号明細書、等を参照。）。従って、以下、簡単に説明する。
【００６２】
運転支援ＥＣＵ１０は、操作スイッチ１８の操作によってＬＫＡが要求されている場合、ＬＫＡを実行する。より具体的に述べると、図５に示したように、運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＫＡが要求されている場合に、カメラ装置１７ｂから送信された画像データに基づいて自車両が走行している車線の「左白線ＬＬ及び右白線ＬＲ」を認識（取得）し、それらの一対の白線の中央位置を目標走行ラインＬｄとして決定する。更に、運転支援ＥＣＵ１０は、目標走行ラインＬｄのカーブ半径（曲率半径）Ｒと、左白線ＬＬと右白線ＬＲとで区画される走行車線における自車両の位置及び向きと、を演算する。そして、運転支援ＥＣＵ１０は、図６に示すように、自車両Ｃの前端中央位置と目標走行ラインＬｄとのあいだの道路幅方向の距離Ｄｃ（以下、「センター距離Ｄｃ」と称呼する。）と、目標走行ラインＬｄの方向と自車両の進行方向とのずれ角θｙ（以下、「ヨー角θｙ」と称呼する。）とを演算する。
【００６３】
更に、運転支援ＥＣＵ１０は、センター距離Ｄｃとヨー角θｙと道路曲率ν（＝１／曲率半径Ｒ）とに基づいて、下記の（１）式により、目標舵角θ*を所定の演算周期にて演算する。（１）式において、Ｋ１、Ｋ２及びＫ３は制御ゲインである。目標舵角θ*は、自車両が目標走行ラインＬｄに沿って走行できるように設定される操舵角である。
θ*＝Ｋ１×ν＋Ｋ２×θｙ＋Ｋ３×Ｄｃ      …（１）
【００６４】
運転支援ＥＣＵ１０は、この目標舵角θ*を表す指令信号をステアリングＥＣＵ６０に出力する。ステアリングＥＣＵ６０は、操舵角θが目標舵角θ*に追従するように転舵用モータ６２を駆動制御する。
【００６５】
尚、ＬＫＡは、あくまでも自車両の走行位置が目標走行ラインＬｄに沿って走行するように運転者の運転を支援するものである。従って、ＬＫＡが実施されている場合であっても、手放し運転が許容されるわけではなく、運転者は、操舵ハンドルを握っている必要がある。以上が、ＬＫＡの概要である。
【００６６】
このＬＫＡを実施する運転支援ＥＣＵ１０の機能部が、本発明の操舵制御手段に相当する。
【００６７】
＜追従車間距離制御（ＡＣＣ）＞
追従車間距離制御（以下、ＡＣＣと呼ぶ）は、物標情報に基づいて、自車両の直前を走行している先行車と自車両との車間距離を所定の距離に維持しながら、自車両を先行車に追従させる制御である。ＡＣＣ自体は周知である（例えば、特開２０１４−１４８２９３号公報、特開２００６−３１５４９１号公報、特許第４１７２４３４号明細書、及び、特許第４９２９７７７号明細書等を参照。）。従って、以下、簡単に説明する。
【００６８】
運転支援ＥＣＵ１０は、操作スイッチ１８の操作によってＡＣＣが要求されている場合、ＡＣＣを実行する。
【００６９】
より具体的に述べると、運転支援ＥＣＵ１０は、ＡＣＣが要求されている場合、レーダセンサ１７ａおよびカメラ装置１７ｂにより取得した物標情報に基づいて追従対象車両を選択する。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、検出した物標（ｎ）の横距離Ｄｆｙ（ｎ）と車間距離Ｄｆｘ（ｎ）とから特定される物標（ｎ）の相対位置が、車間距離が長くなるほど横距離が短くなるように予め定められた追従対象車両エリア内に存在するか否かを判定する。そして、その物標の相対位置が追従対象車両エリア内に所定時間以上に渡って存在する場合、その物標（ｎ）を追従対象車両として選択する。
【００７０】
更に、運転支援ＥＣＵ１０は、目標加速度Ｇｔｇｔを下記（２）式及び（３）式の何れかに従って算出する。（２）式及び（３）式において、Ｖｆｘ（ａ）は追従対象車両（ａ）の相対速度であり、ｋ１及びｋ２は所定の正のゲイン（係数）であり、ΔＤ１は「追従対象車両（ａ）の車間距離Ｄｆｘ（ａ）から目標車間距離Ｄｔｇｔ」を減じることにより得られる車間偏差（＝Ｄｆｘ（ａ）−Ｄｔｇｔ）である。なお、目標車間距離Ｄｔｇｔは、運転者により操作スイッチ１８を用いて設定される目標車間時間Ｔｔｇｔに自車両の車速ＳＰＤを乗じることにより算出される（即ち、Ｄｔｇｔ＝Ｔｔｇｔ・ＳＰＤ）。
【００７１】
運転支援ＥＣＵ１０は、値（ｋ１・ΔＤ１＋ｋ２・Ｖｆｘ（ａ））が正又は「０」の場合に下記（２）式を使用して目標加速度Ｇｔｇｔを決定する。ｋａ１は、加速用の正のゲイン（係数）であり、「１」以下の値に設定されている。
運転支援ＥＣＵ１０は、値（ｋ１・ΔＤ１＋ｋ２・Ｖｆｘ（ａ））が負の場合に下記（３）式を使用して目標加速度Ｇｔｇｔを決定する。ｋｄ１は、減速用のゲイン（係数）であり、本例においては「１」に設定されている。
Ｇｔｇｔ（加速用）＝ｋａ１・（ｋ１・ΔＤ１＋ｋ２・Ｖｆｘ（ａ））  …（２）
Ｇｔｇｔ（減速用）＝ｋｄ１・（ｋ１・ΔＤ１＋ｋ２・Ｖｆｘ（ａ））  …（３）
【００７２】
なお、追従対象車両エリアに物標が存在しない場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両の車速ＳＰＤが「目標車間時間Ｔｔｇｔに応じて設定される目標速度」に一致するように、目標速度と車速ＳＰＤに基づいて目標加速度Ｇｔｇｔを決定する。
【００７３】
運転支援ＥＣＵ１０は、自車両の加速度が目標加速度Ｇｔｇｔに一致するように、エンジンＥＣＵ３０を用いてエンジンアクチュエータ３１を制御するとともに、必要に応じてブレーキＥＣＵ４０を用いてブレーキアクチュエータ４１を制御する。
【００７４】
＜異常時運転支援制御ルーチン＞
次に、運転支援ＥＣＵ１０の行う異常時運転支援制御処理について説明する。図２は、運転支援ＥＣＵ１０の実施する異常時運転支援制御ルーチンを表す。運転支援ＥＣＵ１０は、ＬＫＡおよびＡＣＣの両方を実施しているときに、それらと並行して、異常時運転支援制御ルーチンを実施する。
【００７５】
異常時運転支援制御ルーチンが起動すると、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１１において、運転者の状態を「正常」に設定する。この異常時運転支援制御ルーチンにおいては、運転者の状態に従って、その処理を決定するが、起動時においては運転者の状態が設定されていない。そこで、このステップＳ１１では、初期設定を兼ねて、運転者の状態が「正常」に設定される。
【００７６】
続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２において、運転者が正常状態であるか異常状態であるかについての判定（異常判定と称呼する）を行う。この運転者の異常判定については、種々の方法を採用することができる。
【００７７】
例えば、運転者が車両を運転するための操作を行わない状態（運転無操作状態）が継続される時間を計測し、運転無操作状態が閾値時間（運転者異常判定時間）以上に渡って継続していない状況では運転者が正常状態であると判定し、運転無操作状態が閾値時間以上に渡って継続した場合には運転者が異常状態であると判定する方法を採用することができる。
【００７８】
この運転無操作状態とは、運転者の操作（運転操作子への入力）によって変化する「アクセルペダル操作量ＡＰ、ブレーキペダル操作量ＢＰ、操舵トルクＴｒａ及びストップランプスイッチ１３の信号レベル」の一つ以上の組み合わせからなるパラメータの何れもが変化しない状態である。本実施形態においては、運転支援ＥＣＵ１０は、「アクセルペダル操作量ＡＰ、ブレーキペダル操作量ＢＰ及び操舵トルクＴｒａ」の何れもが変化せず、且つ、操舵トルクＴｒａが「０」のままである状態を運転無操作状態と見做す。
【００７９】
運転無操作状態が継続される時間の計測は、例えば、所定の演算周期で運転無操作状態であるか否かを判定し、運転無操作状態が検出されるたびにタイマ値をインクリメントし、運転操作が検出されるたびにそのタイマ値をゼロクリアするようにすればよい。この場合、タイマ値が運転者異常判定時間に到達したときに、運転者が異常状態であると判定される。
【００８０】
運転者の異常判定方法の別の例として、特開２０１３−１５２７００号公報等に開示されている所謂「ドライバモニタ技術」を利用してもよい。より具体的に述べると、車室内の部材（例えば、ステアリングホイール及びピラー等）に運転者を撮影するカメラを設け、運転支援ＥＣＵ１０は、カメラの撮影画像を用いて運転者の視線の方向又は顔の向きを監視する。運転支援ＥＣＵ１０は、運転者の視線の方向又は顔の向きが車両の通常の運転中には長時間向くことがない方向に所定時間以上継続して向いている場合、運転者が異常状態であると判定する。
【００８１】
運転者の異常判定方法の別の例として、確認ボタン１９を利用してもよい。より具体的に述べると、運転支援ＥＣＵ１０は、第１時間の経過毎に確認ボタン１９の操作を表示及び／又は音声によって催促し、確認ボタン１９の操作がない状態が第１時間よりも長い第２時間以上に渡って継続したとき、運転者が異常状態であると判定する。
【００８２】
運転者の異常判定については、こうした方法以外にも、任意の方法を採用することができる。
【００８３】
尚、運転支援ＥＣＵ１０は、運転者が異常状態であるか否かを判定している途中で、運転者に対して運転操作を促す警告を実施し、その警告の実施にもかかわらず、運転者が異常であると疑われる状態（例えば、運転無操作状態）が継続したときに、運転者が異常状態であると判定するようにしてもよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、運転無操作状態の継続時間が、運転者異常判定時間よりも短い時間に設定された警告開始時間に到達したときに、警報ＥＣＵ８０に対して運転無操作警告指令を出力する。これにより、警報ＥＣＵ８０は、ブザー８１から警告音を発生させ、表示器８２にてウォーニングランプを点滅させるとともに、「アクセルペダル１１ａ、ブレーキペダル１２ａ及び操舵ハンドルＳＷ」の何れかを操作することを促す警告メッセージを表示する。
【００８４】
異常時運転支援制御ルーチン（図２）の説明に戻る。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１２において上述したように運転者の異常判定を行うと、続くステップＳ１３において、運転者が異常状態であるか否かを判断し、運転者が異常状態でない場合には（Ｓ１３：Ｎｏ）、その処理をステップＳ１１に戻す。運転支援ＥＣＵ１０は、こうした処理を所定の演算周期にて繰り返し実施する。
【００８５】
こうした処理が繰り返されて、運転者の異常状態が検出された場合、つまり、運転者が車両を運転する能力を失っている異常状態であると判定された場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１４に進める。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において、シートベルト巻取ＥＣＵ１００に対して、シートベルト巻き取り指令を出力する。これにより、シートベルト巻取ＥＣＵ１００は、巻取モータ１０２を正回転させてシートベルトを巻き取る。従って、運転者は、上半身がシートの背もたれ側に引き寄せられ、正しい姿勢に固定される。このシートベルトの巻き取りは、運転席のシートベルトについて適用される。
【００８６】
異常時運転支援制御ルーチンは、上述したＬＫＡと並行して実施される。このＬＫＡが実施される場合には、転舵用モータ６２が駆動されて左右の操舵輪が転舵されるが、操舵ハンドルＳＷは、ステアリングシャフト、ギヤ機構、連結アーム等を介して操舵輪と機械的に連結されているため、操舵輪の転舵に伴って回転する。従って、運転者が脱力状態となって、運転者の上半身が操舵ハンドルＳＷにかぶさった場合には、運転者の体が操舵ハンドルＳＷの回転を邪魔してＬＫＡにおける操舵制御を良好に実施できなくなるおそれがある。
【００８７】
そこで、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において、シートベルトを巻き取ることによって運転者の姿勢を矯正して、運転者が操舵ハンドルＳＷにかぶさらないようにする。従って、ステップＳ１４を実施後においても、ＬＫＡにおける操舵制御を良好に実施することができる。
【００８８】
続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１５において、ＡＣＣを中止して、自車両を予め設定された一定の目標減速度αで減速させる。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、車速センサ１６からの信号に基づいて取得される車速ＳＰＤの単位時間あたりの変化量から自車両の加速度を求め、その加速度を目標減速度αと一致させるための指令信号をエンジンＥＣＵ３０及びブレーキＥＣＵ４０に出力する。これにより、自車両を一定の目標減速度αにて減速させることができる。尚、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両の前方を走行する先行車両と自車両との車間距離が許容距離未満になるおそれがある場合には、ＡＣＣの減速制御機能を使って、上記の車間距離が許容距離未満にならないように自車両の減速度を調整する。
【００８９】
続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６において、車速ＳＰＤに基づいて、自車両が停止したか否かについて判定する。運転支援ＥＣＵ１０は、自車両が停止していない場合、その処理をステップＳ１５に戻して、自車両を目標減速度αで減速させる制御処理である減速制御を継続する。
【００９０】
尚、運転支援ＥＣＵ１０は、減速制御を実施しているあいだ、メータＥＣＵ７０にストップランプ７２の点灯指令およびハザードランプ７１の点滅指令を出力するとよい。これにより、ストップランプ７２が点灯し、ハザードランプ７１が点滅することによって、後続車の運転者に対して注意喚起することができる。
【００９１】
運転支援ＥＣＵ１０は、減速制御によって自車両が停止すると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７において、シートベルト巻取ＥＣＵ１００に対して、シートベルト緩め指令を出力する。これにより、シートベルト巻取ＥＣＵ１００は、巻取モータ１０２を正回転させた後に逆回転させることによりロック解除を行ってシートベルトを緩める。
【００９２】
運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７の処理を実施すると、異常時運転支援制御ルーチンを終了する。尚、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両が停止した場合には、電動パーキングブレーキＥＣＵ５０に対して電動パーキングブレーキの作動指令を出力し、ボディＥＣＵ９０に対してドアロック装置９１のロック解除指令を出力するとよい。これにより、電動パーキングブレーキが作動状態となり、ドアロック装置９１がアンロック状態となる。従って、自車両を安定的に停止状態に維持することができるとともに、ドアを開けて運転者を救出することが可能となる。また、ハザードランプ７１の点滅については、自車両の停止後においても継続されるとよい。
【００９３】
以上説明した本実施形態の車両制御装置によれば、運転者が異常状態であると判定された場合、シートベルトが巻き取られて運転者の姿勢が矯正された状態でＬＫＡと減速制御とが並行して実施される。これにより、運転者の体が操舵ハンドルＳＷの回転を邪魔することがないため、ＬＫＡにおける操舵制御を良好に実施できる。この結果、自車両を車線から外れないように安全に停止させることができる。
【００９４】
また、自車両の減速によって運転者が前のめりになる前にシートベルトを巻き取ることができるため、シートベルトの巻き取りを良好に行うことができる。また、自車両の停止後、シートベルトが緩められる。従って、救出者が運転者を救出するときには、シートベルトが緩められているため、運転者を救出しやすい。このため、運転者を早期に救出することができる。
【００９５】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の車両制御装置について説明する。第２実施形態の車両制御装置は、運転支援ＥＣＵ１０が、上述した異常時運転支援制御ルーチン（図２）に代えて、図３に示す異常時運転支援制御ルーチンを実施する点においてのみ、上述した実施形態と相違する。以下、上述した実施形態を第１実施形態と呼ぶ。
【００９６】
ここで、第２実施形態における異常時運転支援制御ルーチンの概要について説明する。上述した第１実施形態では、運転者が異常状態であると判定したタイミングでシートベルトを巻き取るとともに車両の減速制御を開始した。一方、この第２実施形態においては、運転支援ＥＣＵ１０は、運転者が異常状態であると最初に判定したとき（運転者が異常状態であると仮に判定したとき）にシートベルトを巻き取り、その後、所定時間をかけて運転操作が検出されるか否かについて判定する。
【００９７】
運転操作が検出されないまま所定時間が経過した場合、運転支援ＥＣＵ１０は、運転者が本当に異常状態であるとみなして（運転者の異常を確定して）、自車両の減速制御を開始する。一方、運転者がシートベルトの巻き取り等によって目を覚ますなど正常に戻って運転操作を開始した場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、その運転操作に基づいて運転者が異常状態であるという判定を取り消して、自車両の減速制御を実施しない。
【００９８】
このようにシートベルトの巻き取り後においても、運転操作の有無の判定を継続することによって、運転者が異常状態から正常状態に戻った場合には、それに応じた処理を行うことができる。ここで、特徴的なことは、運転者が異常状態であると最初に判定したとき（仮の判定時）に、シートベルトを巻き取ることである。そのようにする理由を説明するために、ここで、シートベルトを巻き取らない場合についての問題について述べる。
【００９９】
例えば、運転者が異常状態であると最初に判定した後に、脱力状態となった運転者の上半身が操舵ハンドルＳＷにかぶさってしまうと、操舵ハンドルＳＷにトルクが入力される。特に、ＬＫＡ等によって操舵制御が実施されている場合には、転舵モータ６２の駆動に反して操舵ハンドルＳＷの回転が止められるため、操舵トルクが検出されやすい。この場合には、運転者が操舵ハンドルＳＷを操作したものと推定されてしまう。従って、実際には、運転者の異常状態が継続されているにも関わらず、運転者が異常状態であるとの判定が取り消されてしまう。
【０１００】
そこで、第２実施形態においては、運転者が異常状態であると最初に判定したときに、シートベルトを巻き取るように構成されている。これにより、シートベルトの巻き取り後に、運転者が異常状態であるとの最初の判定が誤って取り消されないようになっている。
【０１０１】
以下、第２実施形態における異常時運転支援制御ルーチン（図３）について説明する。第１実施形態と同一の処理については、図面に共通のステップ符号を付して、その説明を省略、あるいは、簡単な説明に留める。第２実施形態における異常時運転支援制御ルーチンが実施される条件は、第１実施形態と同様である。
【０１０２】
運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１において、運転無操作状態が継続されている時間を計測し、運転無操作状態が予め設定した閾値である第１時間以上継続したか否かについて判定する。運転無操作状態の継続時間が第１時間未満である場合（Ｓ２１：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１１に戻す。従って、運転者の状態は、「正常」に設定される。このようにして、運転支援ＥＣＵ１０は、所定の演算周期でステップＳ２１の判定処理を繰り返し実施する。
【０１０３】
こうした処理が繰り返され、運転無操作状態の継続時間が第１時間以上に達すると（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２２において、運転者が異常状態であると仮に判定する。後述するように、運転者が異常状態であるとの判定は、ステップＳ２２の判定を含めて、２回に分けて行われる。最初の判定が、このステップＳ２２における判定である。この判定を仮の判定と呼び、このときの運転者の状態を「仮異常」と呼ぶ。この第１時間は、本発明の仮異常判定時間に相当する。
【０１０４】
尚、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２１において運転無操作状態の継続時間を計測している途中で、運転者に対して運転操作を促す警告を実施し、その警告の実施にもかかわらず、運転無操作状態の継続時間が第１時間以上に達した場合に、運転者が異常状態であるとの仮の判定をするようにしてもよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、運転無操作状態の継続時間が、第１時間よりも短い時間に設定された警告開始時間に到達したときに、警報ＥＣＵ８０に対して運転無操作警告指令を出力する。これにより、警報ＥＣＵ８０は、ブザー８１から警告音を発生させ、表示器８２にてウォーニングランプを点滅させるとともに、「アクセルペダル１１ａ、ブレーキペダル１２ａ及び操舵ハンドルＳＷ」の何れかを操作することを促す警告メッセージを表示する。
【０１０５】
運転支援ＥＣＵ１０は、運転者が異常状態であるとの仮の判定をすると、ステップＳ１４において、シートベルト巻取ＥＣＵ１００に対して、シートベルト巻き取り指令を出力する。これにより、運転席のシートベルトが巻き取られる。
【０１０６】
続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２３において、運転操作が検出されていないか否か、つまり、運転無操作状態であるかについて判定する。運転無操作状態である場合には、続くステップＳ２４において、運転無操作状態が予め設定した閾値である第２時間以上継続したか否かについて判定する。このステップＳ２４で用いられる運転無操作状態の継続時間は、仮の判定がなされてからの継続時間でもよいし、あるいは、ステップＳ２１で計測された運転無操作状態の継続時間を引き継いだ時間であってもよい。後者の場合には、第２時間は、第１時間よりも長い時間に設定される。
【０１０７】
運転無操作状態の継続時間が第２時間未満である場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ２３に戻す。このようにして、運転支援ＥＣＵ１０は、所定の演算周期でステップＳ２３，Ｓ２４の処理を繰り返し実施する。この状況においては、運転支援ＥＣＵ１０が判定している運転者の状態は、「仮異常」に維持されている。
【０１０８】
運転無操作状態の継続時間が第２時間に到達する前に、運転操作が検出された場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ２５に進めて、シートベルト巻取ＥＣＵ１００に対して、シートベルト緩め指令を出力する。これにより、運転席のシートベルトが緩められる。続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１１に進める。従って、運転者が異常状態であるとの仮の判定が取り消され、運転者の状態は、「正常」に設定される。
【０１０９】
例えば、居眠りをしていた運転者が、シートベルトの巻き取りによって目を覚まし、運転操作を再開することがある。このような場合には、運転者が異常状態であるとの仮の判定が取り消される。
【０１１０】
また、ステップＳ２３の判定は、シートベルトが巻き取られた状態で行われるため、脱力状態となった運転者の上半身が操舵ハンドルＳＷにかぶさった状態では行われない。このため、ステップＳ２３において、操舵ハンドルＳＷの操作が検出された場合には、運転者の操舵操作によるものであると正しく推定することができる。従って、運転者の異常判定精度を向上させることができる。
【０１１１】
運転無操作状態の継続時間が第２時間に到達した場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ２６に進めて、運転者が異常状態であるとの判定を確定させる。これにより、運転支援ＥＣＵ１０が判定している運転者の状態は、「仮異常」から「異常」に切り替わる。続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１５に進めて、ＡＣＣを中止して、自車両を予め設定された一定の目標減速度αで減速させる。従って、ＬＫＡと並行して減速制御が実施される。こうして、自車両が停止すると（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７において、シートベルト巻取ＥＣＵ１００に対して、シートベルト緩め指令を出力する。これにより、運転席のシートベルトが緩められる。
【０１１２】
以上説明した第２実施形態の車両制御装置によれば、運転者が異常状態であると最初に（仮に）判定されたときに、シートベルトが巻き取られ、その後も引き続き運転無操作状態が継続するか否かについての判定が繰り返される。従って、運転者が途中で異常状態から正常状態に戻った場合には、異常判定を取り消して、減速制御を開始させないようにすることができる。従って、運転者の状態に適した車両制御を実施することができる。
【０１１３】
しかも、運転者が異常状態であると最初に（仮に）判定された後に行われる、運転無操作状態の継続の有無判定（Ｓ２３）については、シートベルトが巻き取られた状態、つまり、運転者の姿勢が矯正された状態で行われる。このため、運転者の上半身が操舵ハンドルＳＷにかぶさってしまうことに起因する操舵操作の誤検出が防止されて、運転者の操舵操作の有無を正確に検出することができる。従って、運転者の異常状態が継続されているにも関わらず、運転者が異常状態であるとの判定が取り消されてしまうという不具合を防止することができる。
【０１１４】
運転無操作状態の継続時間が第２時間に到達した場合には、自車両の減速制御が開始される。従って、高い精度にて判定した異常判定結果に従って自車両を減速・停止させることができる。
【０１１５】
また、第１実施形態と同様に、運転者の体が操舵ハンドルＳＷの回転を邪魔することがないため、ＬＫＡを良好に実施できる。また、自車両の減速によって運転者が前のめりになる前にシートベルトを巻き取ることができるため、シートベルトの巻き取りを良好に行うことができる。また、自車両の停止後、シートベルトが緩められるため、運転者を救出しやすい。
【０１１６】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の車両制御装置について説明する。第３実施形態の車両制御装置は、運転支援ＥＣＵ１０が、上述した第１実施形態、あるいは、第２実施形態の異常時運転支援制御ルーチンに代えて、図４に示す異常時運転支援制御ルーチンを実施する点においてのみ、上述した第１実施形態、あるいは、第２実施形態と相違する。
【０１１７】
以下、第３実施形態における異常時運転支援制御ルーチン（図４）について説明する。第１実施形態および第２実施形態と同一の処理については、図面に共通のステップ符号を付して、その説明を省略、あるいは、簡単な説明に留める。第３実施形態における異常時運転支援制御ルーチンが実施される条件は、第１実施形態および第２実施形態と同様である。
【０１１８】
運転支援ＥＣＵ１０は、運転無操作状態が継続されている時間を計測し、運転無操作状態が第１判定時間以上継続しないあいだは（Ｓ２１：Ｎｏ）、運転者の状態を「正常」に設定し（Ｓ１１）、運転無操作状態が第１判定時間以上継続した場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、運転者が異常状態であるとの仮の判定をする（Ｓ２２）。
【０１１９】
この仮の判定によって、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１４において、運転席のシートベルトの巻き取り指令をシートベルト巻取ＥＣＵ１００に出力する。ここまでの処理は、第２実施形態と同様である。
【０１２０】
続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ３１において、ＡＣＣを中止して、自車両を予め設定された一定の第１目標減速度α１にて減速させる。この場合、運転支援ＥＣＵ１０は、自車両の加速度を第１目標減速度α１と一致させるための指令信号をエンジンＥＣＵ３０及びブレーキＥＣＵ４０に出力する。これにより、自車両を一定の第１目標減速度α１にて減速させることができる。この第１目標減速度α１は、非常に緩やかな減速度（絶対値の小さな減速度）にすることが好ましい。尚、ステップＳ３１の減速制御は、シートベルトの巻き取りの完了を待ってから開始（例えば、巻き取りに要する時間経過後に開始）されてもよいし、シートベルトの巻き取りの完了を待たずに開始されてもよい。あるいは、運転支援ＥＣＵ１０は、第１目標減速度α１での減速制御を開始した直後に、シートベルトの巻き取り指令をシートベルト巻取ＥＣＵ１００に出力してもよい。
【０１２１】
続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２３において、運転操作が検出されていないか否か、つまり、運転無操作状態であるかについて判定する。運転無操作状態である場合には、続くステップＳ３２において、車速ＳＰＤが予め設定された車速閾値ＳＰＤref以下であるか否かについて判定する。
【０１２２】
車速ＳＰＤが車速閾値ＳＰＤrefを超えている場合（Ｓ３２：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ３１に戻す。このようにして、運転支援ＥＣＵ１０は、所定の演算周期でステップＳ３１，Ｓ２３，Ｓ３２における処理を繰り返し実施する。従って、運転操作が検出されない限り、車速ＳＰＤが車速閾値ＳＰＤrefに低下するまで、第１目標減速度α１での減速制御が継続される。この状況においては、運転支援ＥＣＵ１０が判定している運転者の状態は、「仮異常」に維持されている。
【０１２３】
車速ＳＰＤが車速閾値ＳＰＤrefに到達する前に、運転操作が検出された場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ２５に進めて、シートベルト巻取ＥＣＵ１００に対して、シートベルト緩め指令を出力する。これにより、運転席のシートベルトが緩められる。続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、その処理をステップＳ１１に進める。従って、運転者が異常状態であるとの仮の判定は取り消され、運転者の状態は、「正常」に設定される。
【０１２４】
例えば、運転者が居眠りをしていた場合には、シートベルトの巻き取りによって運転者が目を覚ますことがある。その場合には、運転者の運転操作が再開されて運転者が異常状態であるとの仮の判定が取り消される。また、運転者にとって非所望となる自車両の減速によって、運転者に運転操作（アクセル操作）を促すことができる。これにより、運転者が異常状態であるか否かについての確認を行うことができる。
【０１２５】
運転操作が検出されることなく、車速ＳＰＤが車速閾値ＳＰＤrefにまで低下すると（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ２６において、運転者が異常状態であるとの判定を確定させ、その処理をステップＳ３３に進める。運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ３３において、目標減速度を第１目標減速度α１から第２目標減速度α２に切り替えて（α１→α２）、自車両を減速させる。この第２目標減速度α２は、第１目標減速度α１よりも絶対値の大きな値に設定されている。
【０１２６】
続いて、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ３４において、運転操作が検出されていないか否か、つまり、運転無操作状態であるかについて判定する。無操作状態である場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１６において、自車両が停止したか否かについて判断する。運転支援ＥＣＵ１０は、自車両を第２目標減速度α２にて減速させながら、ステップＳ３４，Ｓ１６の判定を繰り返し、自車両が停止する前に運転操作が検出された場合には（Ｓ３４：Ｎｏ）、運転席のシートベルトを緩める（Ｓ２５）とともに運転者の異常判定を取り消す（Ｓ１１）。
【０１２７】
一方、運転操作が検出されることなく自車両が停止した場合には（Ｓ１６：Ｙｅｓ）、運転支援ＥＣＵ１０は、ステップＳ１７において、シートベルト巻取ＥＣＵ１００に対して、シートベルト緩め指令を出力する。
【０１２８】
以上説明した第３実施形態の車両制御装置によれば、運転者が異常状態であると最初に（仮に）判定されたときに、シートベルトが巻き取られ、シートベルトが巻き取られた状態で、自車両が第１目標減速度α１で減速させられる。従って、早い段階で、自車両を安全な速度にまで減速させることができる。この減速中においても、引き続き運転無操作状態が継続するか否かについての判定が繰り返され、運転者が途中で異常状態から正常状態に戻った場合には、仮の異常判定が取り消されて、減速制御が中止される。従って、運転者の状態に適した車両制御を実施することができる。また、自車両の減速によって、運転者に運転操作を促すことができる
【０１２９】
しかも、運転者が異常状態であると最初に（仮に）判定された後に行われる、運転無操作状態の継続の有無判定（Ｓ２３，Ｓ２４）については、シートベルトが巻き取られた状態、つまり、運転者の姿勢が矯正された状態で行われる。このため、運転者の上半身が操舵ハンドルＳＷにかぶさってしまうことに起因する操舵操作の誤検出が防止されて、運転者の操舵操作の有無を正確に検出することができる。従って、運転者の異常状態が継続されているにも関わらず、運転者が異常状態であるとの判定が取り消されてしまうという不具合を防止することができる。
【０１３０】
運転無操作状態のまま車速ＳＰＤが車速閾値ＳＰＤrefまで低下した場合には、自車両は、第１目標減速度α１よりも絶対値の大きな第２目標減速度α２で減速させられる。従って、異常判定の精度が高くなった段階で、早く、自車両を安全な場所（この例では、車線中央位置）に停止させることができる。また、シートベルトの巻き取りによって、ＬＫＡを良好に実施できる。また、シートベルトの巻き取りは、自車両が第１目標減速度α１で減速される前、あるいは、第１目標減速度α１での減速開始当初において実施される。従って、自車両が第２目標減速度で減速される前にシートベルトの巻き取りを行うことができるため、シートベルトの巻き取りを良好に行うことができる。
【０１３１】
以上、本実施形態に係る車両制御装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【０１３２】
例えば、本実施形態においては、運転者の異常状態が検出された場合には、そのままＬＫＡによって自車両が車線の中央位置に沿って走行するように操舵制御が行われるが、他の操舵制御に切り替えてもよい。例えば、運転者が異常であるとの判定が確定した場合には、カメラ装置１７ｂによって撮影された画像から路肩等の退避場所を抽出し、自車両を退避場所に停止させるための目標走行ラインを決定し、その目標走行ラインに沿って走行させるための操舵制御量を演算し、その操舵制御量にて操舵輪の操舵を制御するなどしてもよい。
【０１３３】
また、本実施形態においては、ＬＫＡ及びＡＣＣの両方が実施されているときに、異常時運転支援制御ルーチンが実施されるが、必ずしも、それら両方の制御が実施されている必要はない。この場合、例えば、ＡＣＣで代表されるように運転者のアクセル操作を必要とせずに車両走行が行われるモードが設定されている状況において、異常時運転支援制御ルーチンが開始されることが好ましい。また、例えば、ＬＫＡが実施されていなくても、ステップＳ１２において運転者が異常状態であると判定されたときから、あるいは、ステップＳ１２において運転者が異常であると仮に判定されたときから、ＬＫＡなどの操舵制御を開始するようにしてもよい。
【０１３４】
また、第２実施形態においては、ステップＳ２４の判定で用いられる異常確定条件として、「運転無操作状態が第２時間以上継続すること」が設定されているが、それに代えて、例えば、第３実施形態のステップＳ３２のように、「運転無操作状態のまま車速ＳＰＤが車速閾値ＳＰＤref以下になること」としてもよい。
【０１３５】
同様に、第３実施形態においては、ステップＳ３２の判定で用いられる異常確定条件として、「運転無操作状態のまま車速ＳＰＤが車速閾値ＳＰＤref以下になること」が設定されているが、それに代えて、例えば、第２実施形態のステップＳ２４のように、「運転無操作状態が第２時間以上継続すること」としてもよい。
【０１３６】
更に、第３実施形態におけるステップＳ３２の判定で用いられる異常確定条件は、「車速ＳＰＤが車速閾値ＳＰＤref以下にまで低下しており、かつ、運転無操作状態が第２時間以上継続していること」としてもよい。この場合、車速ＳＰＤが車速閾値ＳＰＤref以下にまで低下した時点で、まだ、運転無操作状態の継続時間が第２時間に達していいない場合には、運転支援ＥＣＵ１０は、その時点から、自車両を定速走行させる（その時点の車速を維持させる）ように構成されるとよい。これによれば、運転者の異常判定を行う期間を確実に確保することができる。
【０１３７】
また、第１実施形態において、減速制御を実施中において実施した処理（ストップランプ７２の点灯、および、ハザードランプ７１の点滅など）については、第２実施形態および第３実施形態における減速制御の実施中においても適用することができる。また、第１実施形態において、自車両が停止した時の処理（ドアロック装置９１のロック解除、ハザードランプ７１の点滅など）についても、第２実施形態および第３実施形態における自車両の停止時において適用することができる。
【０１３８】
また、第２実施形態においては、減速制御を実施している最中（Ｓ１５〜Ｓ１６）には、運転操作の有無を判定していないが、それに代えて、第３実施形態のように、減速制御中においても、運転操作の有無を判定し、運転操作が検出されたときに、その処理をステップＳ２５に進めるようにしてもよい。つまり、運転者が異常状態にあるとの判定を確定させた後においても、運転操作の有無を判定し、運転操作が検出されたときに、運転者が異常状態にあるとの判定を取り消すようにしてもよい。
【０１３９】
また、第２実施形態および第３実施形態では、ステップＳ２１において、運転無操作状態の継続時間に基づいて運転者が異常状態にあるか否かについての仮の判定を行う構成であるが、それに代えて、第１実施形態のステップＳ１２で示した他の判定方法（「ドライバモニタ技術」、および、確認ボタン１９を利用した判定）等を採用することもできる。
【符号の説明】
【０１４０】
１０…運転支援ＥＣＵ、１１…アクセルペダル操作量センサ、１２…ブレーキペダル操作量センサ、１４…操舵角センサ、１５…操舵トルクセンサ、１６…車速センサ、１９…確認ボタン、３０…エンジンＥＣＵ、３１…エンジンアクチュエータ、３２…内燃機関、４０…ブレーキＥＣＵ、４１…ブレーキアクチュエータ、４２…摩擦ブレーキ機構、６０…ステアリングＥＣＵ、６１…モータドライバ、６２…転舵用モータ、１００…シートベルト巻取ＥＣＵ、１０１…プリテンショナ機構、１０２…巻取モータ、ＳＰＤ…車速、α…目標減速度、α１…第１目標減速度、α２…第２目標減速度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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