(57)【要約】【課題】  運転者の意識低下を検出したとき、他の車両の通行の妨げにならない場所に車両を強制停止する【解決手段】  走行中に運転者の意識低下（居眠り等）を検出した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、前方の道路周辺状況を検出して目標停止位置を決定する（Ｓ１８）。この目標停止位置は、道路端の検出有無、障害物の有無、白線の有無、路肩幅、適正減速度等に基づいて決定する。そして、目標停止位置に停止するために必要な横移動距離Ｗに基づいてタイヤ切れ角δを算出し（Ｓ２２）、舵角制御とブレーキ制御とにより車両を目標停止位置に自動操縦する（Ｓ２２〜Ｓ２４）。舵角制御不能の場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、左右輪に制動力差を発生させて車両の向きを変えて目標停止位置に案内する。【選択図】  図２
2007331652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者による車両操作状態とは無関係に、走行中の車両を停止させる停止制御を実行する車両停止装置において、
車両の走行する道路の前方周辺状況を検出する状況検出手段と、
上記状況検出手段により得られた検出結果に基づいて、車両の停止場所を決定する停止場所決定手段と、
上記決定された停止場所に車両を停止させるように停止制御を実行する停止制御手段と
を備えたことを特徴とする車両停止装置。
【請求項２】
車両の運転者が正常に運転できる状態か否かを判断する運転状態判断手段を備え、
上記停止場所決定手段は、上記運転状態判断手段により運転者が正常に運転できない状態にあると判断されたとき、上記状況検出手段により得られた検出結果に基づいて、車両の停止場所を決定することを特徴とする請求項１記載の車両停止装置。
【請求項３】
上記停止場所決定手段は、上記状況検出手段により得られた検出結果に基づいて、車両が走行中の道路の前方路肩を検出し、上記検出された路肩上での所定位置を車両の停止場所に決定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両停止装置。
【請求項４】
上記停止場所決定手段は、車両に所定の制動力を働かせたときに停止可能な路肩位置を上記停止場所として決定することを特徴とする請求項３記載の車両停止装置。
【請求項５】
上記停止場所決定手段は、道路端と白線等のレーンマーカーとの間の路肩幅に基づいて、上記停止場所を決定することを特徴とする請求項３または請求項４記載の車両停止装置。
【請求項６】
上記停止制御手段は、車両の減速度が目標減速度となるように制動力を制御するとともに、車両が上記停止場所にまで走行するために必要な横移動距離と、車両の走行速度と、車両の目標減速度との少なくとも３つの要素から、車両の左右輪の目標制動力差を算出し、その算出された左右輪の目標制動力差を発生させて車両を上記停止場所に停止させることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の車両停止装置。
【請求項７】
車輪を転舵する転舵アクチュエータと、
車両が上記停止場所にまで走行するために必要な横移動距離と、車両の走行速度と、車両の目標減速度との少なくとも３つの要素から車輪の目標転舵角を算出し、上記算出された目標転舵角にしたがって上記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵制御手段とを備え、
上記停止制御手段は、車両の減速度が目標減速度となるように制動力を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れかに記載の車両停止装置。
【請求項８】
上記転舵アクチュエータの転舵制御が不能か否かを判断する転舵不能判断手段を備え、
上記転舵アクチュエータの転舵制御が不能であると判断されたとき、上記停止制御手段は、車両の減速度が目標減速度となるように制動力を制御するとともに、車両が上記停止場所にまで走行するために必要な横移動距離と、車両の走行速度と、車両の目標減速度との少なくとも３つの要素から、車両の左右輪の目標制動力差を算出し、その算出された左右輪の目標制動力差を発生させて車両を上記停止場所に停止させることを特徴とする請求項７記載の車両停止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者による車両操作状態とは無関係に、走行中の車両を停止させる停止制御を実行する車両停止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、運転者の意識が低下して、正常な運転ができなくなったときに車両を強制的に停止させる車両停止装置が知られている。
例えば、特許文献１に示された居眠り運転防止装置においては、車両の走行状態から運転者の意識低下度を検出し、その意識低下度の変化状態（意識低下の発生周期）を求める。そして、意識低下の発生周期が短い場合には、疲労や睡眠不足によるものと判断して車両を強制的に停止させ、意識低下の発生周期が長い場合には、単調運転によるものと判断してアラームを作動させて運転者へ注意喚起する。
【特許文献１】特開平６−１０７０３１号
【発明の開示】
【０００３】
しかしながら、特許文献１のものでは、車両を強制停止するに際して周囲の状況を判断していないため、不適切な場所に停止してしまい他の車両の通行の妨げとなってしまう。
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、他の車両の通行の妨げにならないように車両を強制停止することにある。
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、運転者による車両操作状態とは無関係に、走行中の車両を停止させる停止制御を実行する車両停止装置において、車両の走行する道路の前方周辺状況を検出する状況検出手段と、上記状況検出手段により得られた検出結果に基づいて車両の停止場所を決定する停止場所決定手段と、上記決定された停止場所に車両を停止させるように停止制御を実行する停止制御手段とを備えたことにある。
【０００５】
上記構成を有する本発明によれば、走行中の車両を強制的に停止させる場合、状況検出手段により道路の前方周辺状況を検出し、この検出結果に基づいて停止場所決定手段が車両の停止場所を決定するため、他の車両の通行の妨げにならない安全な場所に車両を停止させることができる。
【０００６】
本発明の他の特徴は、車両の運転者が正常に運転できる状態か否かを判断する運転状態判断手段を備え、上記停止場所決定手段は、上記運転状態判断手段により運転者が正常に運転できない状態にあると判断されたとき、上記状況検出手段により得られた検出結果に基づいて、車両の停止場所を決定することにある。
【０００７】
この発明によれば、車両走行中に運転者が正常に運転できない状態に陥ったとき、車両の前方周辺状況に基づいて適切な場所に強制的に停止させることができる。
【０００８】
本発明の他の特徴は、上記停止場所決定手段は、上記状況検出手段により得られた検出結果に基づいて、車両が走行中の道路の前方路肩を検出し、上記検出された路肩上での所定位置を車両の停止場所に決定することにある。
この場合、上記停止場所決定手段は、車両に所定の制動力を働かせたときに停止可能な路肩位置を上記停止場所として決定するとよい。
【０００９】
この発明によれば、車両を道路の路肩に停止させるため、他の車両の通行の妨げにならず、車両同士の接触事故を防止できる。
【００１０】
本発明の他の特徴は、上記停止制御手段は、道路端と白線等のレーンマーカーとの間の路肩幅に基づいて、上記停止場所を決定することにある。
【００１１】
この発明によれば、路肩幅に基づいて車両の停止場所を決めるため、停車スペースの広い場所を選択して車両を停車させることができる。
【００１２】
本発明の他の特徴は、上記停止制御手段は、車両の減速度が目標減速度となるように制動力を制御するとともに、車両が上記停止場所にまで走行するために必要な横移動距離と、車両の走行速度と、車両の目標減速度との少なくとも３つの要素から、車両の左右輪の目標制動力差を算出し、その算出された左右輪の目標制動力差を発生させて車両を上記停止場所に停止させることにある。
【００１３】
これによれば、停止制御手段が、車両の横移動距離と車両の走行速度と車両の目標減速度との少なくとも３つの要素から左右輪の制動力差を算出し、その制動力差を左右輪に発生させることで、車両を路肩等の目標停止場所に向けて減速走行させ目標停止場所に停車させることができる。
【００１４】
本発明の他の特徴は、車輪を転舵する転舵アクチュエータと、車両が上記停止場所にまで走行するために必要な横移動距離と車両の走行速度と車両の目標減速度との少なくとも３つの要素から車輪の目標転舵角を算出し上記算出された目標転舵角にしたがって上記転舵アクチュエータを駆動制御する転舵制御手段とを備え、上記停止制御手段は、車両の減速度が目標減速度となるように制動力を制御することにある。
【００１５】
この発明によれば、転舵制御手段が、車両の横移動距離と車両の走行速度と車両の目標減速度との少なくとも３つの要素から車輪の目標転舵角を算出し、この目標転舵角にしたがって転舵アクチュエータを駆動して車輪を転舵することで、車両を路肩等の目標停止場所に向けて減速走行させ目標停止場所に停車させることができる。
【００１６】
本発明の他の特徴は、上記転舵アクチュエータの転舵制御が不能か否かを判断する転舵不能判断手段を備え、上記転舵アクチュエータの転舵制御が不能であると判断されたとき、上記停止制御手段は、車両の減速度が目標減速度となるように制動力を制御するとともに、車両が上記停止場所にまで走行するために必要な横移動距離と車両の走行速度と車両の目標減速度との少なくとも３つの要素から車両の左右輪の目標制動力差を算出し、その算出された左右輪の目標制動力差を発生させて車両を上記停止場所に停止させることにある。
【００１７】
この発明によれば、転舵不能判断手段により転舵アクチュエータの転舵制御が不能であると判断されたとき、転舵制御に代えて左右輪の制動力差制御により車両の向きを変える。従って、転舵アクチュエータの制御が不能となった場合でも、車両を路肩等の目標停止場所に向けて減速走行させ目標停止場所に停車させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る車両停止装置について図面を用いて説明する。図１は、一実施形態としての車両停止装置１０を概略的に示している。
本実施形態の車両停止装置１０は、運転者が居眠り等により意識が低下して安全に運転できないときに車両を安全な場所に強制停止させるもので、運転者の意識低下を検出する意識低下検出部２０と、車両の前方周辺の状況を検出する車両周辺状況検出部３０と、車両の状態を検出する車両状態検出部４０と、意識低下検出部２０と車両周辺状況検出部３０と車両状態検出部４０の各検出結果に基づいて車両の停止場所の決定および車両制御量を演算する電子制御ユニット５０（以下、メインＥＣＵ５０と呼ぶ）と、周辺車両や歩行者に対して危険を知らせる警報部６０と、車両を適正場所に停止させるための車両状態制御部７０とを備える。
【００１９】
意識低下検出部２０は、本実施形態においては、運転席前方に設けられ運転者の顔位置を撮像するカメラ２１と、このカメラ２１から出力された画像信号に対して各種の画像処理をほどこす画像処理装置２２（以下、画像ＥＣＵ２２と呼ぶ）とからなる。画像ＥＣＵ２２は、マイクロコンピュータを主要部として構成され、カメラ２１から出力された画像信号を運転者の顔の位置や向き、目の状態を特定できる画像信号に変換するとともに、予め記憶した運転者が正面を向いているときの顔の輪郭、目の輪郭などの基準データと実際の検出画像データとを比較する。そして、検出画像に運転者の顔が存在しない、顔が正面を向いていない、目をつむっている等の状況を所定期間継続して検出したときに、運転者が正常に運転することができない状態にあると判断して、メインＥＣＵ５０に意識低下信号を出力する。
【００２０】
尚、意識低下検出部２０は、運転者の状態を画像により判断する構成に限らず、例えば、操舵操作が所定期間のあいだ継続して行われない状態を検知して、運転者が正常に運転することができない状態にあると判断してもよい。
また、運転者の心拍数と呼吸数とを検出し、この２つの検出値に基づいて運転者の覚醒度を判定して行ってもよい。心拍数は、運転席シートに内臓した超音波センサにより検出することができ、呼吸数はシートベルト内に組み込んだ圧力センサ等により胸の動きを測定して検出することができる。そして、心拍数と呼吸数との比が、基準範囲から外れたときに運転者が居眠り状態にあると判断すればよい。
【００２１】
車両周辺状況検出部３０は、本実施形態においては、自車両の前方周辺を撮像するステレオカメラ３１と、このステレオカメラ３１から出力された画像信号に対して各種の画像処理をほどこす画像処理装置３２（以下、画像ＥＣＵ３２と呼ぶ）と、自車両の前方周辺に存在する障害物を検知するレーダセンサ３３とを備える。
【００２２】
ステレオカメラ３１は、２台のカメラ３１ａ，３１ｂを左右に配置した複眼カメラであり、焦点距離が等しく光軸が互いに平行なレンズを有し、この２つのレンズによる２つの視点から道路状況を撮像する。画像ＥＣＵ３２は、マイクロコンピュータを主要部として構成され、このステレオカメラ３１にて撮像して得られた左右１対の画像信号を入力し、それぞれの画像信号に対して画像処理（エッジ抽出処理等）をほどこして特徴点を抽出し、前方の道路の端部や白線等のレーンマーカー（以下、単に白線と呼ぶ）の位置および前方に存在する障害物等を検出する。この場合、ステレオカメラ３１で撮像された左右の画像上における対応点ｐ１（ｘ１，ｙ１）とｐ２（ｘ２，ｙ２）とを照合し、その相関関係に基づいて、三角測量法により撮像対象物の三次元距離データ（ｘ，ｙ，ｚ）を生成する。従って、自車両に対する道路端や白線の位置、障害物の位置を推定することができる。
道路端とは、道路の境界であり、車道と歩道との段差、ブロック、側溝、縁石、草むら等が該当する
【００２３】
レーダセンサ３３は、ミリ波や赤外線を利用したレーダ装置によって構成され、車両の前方にあって車両の水平方向に存在する障害物までの距離に応じた信号をメインＥＣＵ５０に出力する。このレーダ装置は、車両の前端部（例えば、フロントグリル付近）に組みつけられており、鉛直方向に伸びる回転軸を中心にして回転可能なレーダアンテナを備えている。レーダアンテナは、指向性を有するアンテナであり、メインＥＣＵ５０からの指示に基づいて、回転軸を中心として所定の角度範囲内で回転してミリ波や赤外線を送信するとともに、所定の角度範囲内に存在する先行車両によって反射されたミリ波や赤外線を受信するように構成される。
これにより、レーダセンサ３３は、レーダアンテナがミリ波や赤外線を送信し、反射されたミリ波や赤外線を受信するまでの時間差を、所定の角度範囲内に存在する障害物からの距離に応じた信号としてメインＥＣＵ５０に出力する。
【００２４】
車両状態検出部４０は、自車両の走行速度に応じた周期でパルス信号を出力する車速センサ４１と、転舵輪（本実施形態では前輪とするが前後輪転舵式など他のタイプであってもよい）の転舵角を検出する舵角センサ４２とを備える。
【００２５】
メインＥＣＵ５０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ、各種インタフェース等を備えたマイクロコンピュータを主要部として構成され、後述する車両停止制御ルーチンを実行する。
【００２６】
警報部６０は、後述する車両停止制御処理により車両を強制的に停止させるときに、周囲の車両や歩行者に対して注意喚起を促すもので、本実施形態においては、ハザードランプ６１とホーン６２が用いられる。
【００２７】
車両状態制御部７０は、ブレーキアクチュエータ７３およびブレーキアクチュエータ７３を駆動制御するブレーキＥＣＵ７２からなる電気制御式ブレーキ装置７１と、転舵アクチュエータ７６および転舵アクチュエータ７６を駆動制御する転舵ＥＣＵ７５とからなる電気制御式転舵装置７４とを備える。
【００２８】
ブレーキアクチュエータ７３は、マスタシリンダと各車輪のホイルシリンダとの間の油圧回路に電磁ソレノイド弁、リザーバ、加圧ポンプ等（以下、図示略）を備え、通常時においては、運転者のブレーキ操作量に応じたマスタシリンダの油圧が各車輪のホイルシリンダに作用し、強制停止時においては、油圧回路が切り替えられてポンプにより加圧された油圧が各ホイルシリンダに作用するように構成される。
ブレーキＥＣＵ７２は、後述する車両停止制御を行うときに、電磁ソレノイドを制御してブレーキアクチュエータ７３の油圧回路を切り替え、ポンプにより加圧された油圧をホイルシリンダに作用させて車輪に制動力を付与する。この場合、各車輪ごとのホイルシリンダに働く圧力をそれぞれ圧力センサ（図示略）により検出し、その油圧調整により制動力を制御する。
【００２９】
電気制御式転舵装置７４は、本実施形態においては、電動パワーステアリング装置を利用する。この電動パワーステアリング装置は、一般的であるため図面を用いて説明しないが、操舵ハンドルとラックバーとを連結するステアリングシャフトに電動モータを組み込んでステアリングシャフトに操舵トルクを付与するタイプのものや、ラックバーに電動モータを組み込んでラックバーを車幅方向に駆動して転舵トルクを付与するタイプのものなど、種々のものを採用することができる。
電動パワーステアリング装置は、電動モータを駆動制御するアシストコントローラを備え、車速センサからの車速信号と操舵トルクセンサからの操舵トルク信号とに基づいて、必要アシストトルクを演算し、この必要アシストトルクが得られるように電動モータの通電を制御して運転者のハンドル操作をアシストする。
【００３０】
そして、本実施形態においては、電動パワーステアリング装置は、車両を強制停止させるときには通常のアシストトルク制御を中断し、目標停止位置にまで車両を横移動させるための転舵制御を行うために使われる。
従って、本実施形態における転舵アクチュエータ７６は電動パワーステアリング装置の電動モータであり、転舵ＥＣＵ７５はアシストコントローラである。
【００３１】
次に、運転者の意識低下を検出して車両を強制的に停止させる車両停止制御処理について説明する。図２は、メインＥＣＵ５０が実行する車両停止制御ルーチンを表し、メインＥＣＵ５０のＲＯＭ内に制御プログラムとして記憶されている。
この車両停止制御ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチの投入により起動し、所定の短い周期で繰り返し実行される。また、この制御ルーチンと並行して意識低下検出部２０による運転者の運転状態監視と、車両周辺状況検出部３０による車両の前方状況検出とが行われる。
【００３２】
本制御ルーチンが起動すると、まず、ステップＳ１１において、車速センサ４１からの車速情報を入力して現在の車速Ｖｘが０より大きいか、つまり、車両が走行中か否かを判断する。
走行中でなければ、車両の停止制御は不要であるため、本制御ルーチンを一旦抜けるが、このとき、フラグＦの状態を確認する（Ｓ１２）。このフラグＦは、本制御ルーチンの起動時においてはＦ＝０に設定されており、ブレーキ制動が行われているときにＦ＝１に設定されるものである。従って、本制御ルーチンが起動し車両が走行していない段階では、Ｆ＝０であるため、ステップＳ１２において「ＮＯ」と判断され、そのまま本制御ルーチンを抜ける。
【００３３】
本制御ルーチンが所定の短い周期で繰り返され、車両が走行したと判断されると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、次に、意識低下検出部２０からの検出信号を入力する（Ｓ１３）。
意識低下検出部２０では、この車両停止制御ルーチンと並行して、運転者の状態を常時検出し、その検出結果をメインＥＣＵ５０に出力している。例えば、画像ＥＣＵ２２は、カメラ２１により撮像した画像に基づいて、運転者が目を閉じている、運転手が正面を向いていないといった状態か否かを判断し、そうした運転不能状態が所定時間継続したときにメインＥＣＵ５０に対して「意識低下状態あり」信号を出力する。従って、運転者が居眠りしていたり、心筋梗塞などの体調急変が発生したりして、運転者が正常に運転できない状況を捉えることができる。
【００３４】
続いて、ステップＳ１４において、意識低下検出部２０の出力が「意識低下状態あり」か否かを判断し、運転者の意識低下状態（安全運転不能状態）が検知されなければ、本制御ルーチンを一旦抜けるが、このときフラグＦの状態を確認する（Ｓ１５）。この場合、ブレーキ制動が開始されていなくＦ＝０であるため、そのまま本制御ルーチンを抜ける。
【００３５】
こうした処理が繰り返されるうちに、運転者の意識低下状態が所定時間継続して意識低下検出部２０から「意識低下状態あり」信号が出力された場合には、ステップＳ１４の判断は「ＹＥＳ」となり、その処理をステップＳ１６に進める。
このステップＳ１６では、警報部６０のハザードランプ６１を点滅させるとともにホーン６２を鳴動させて周辺の車両や歩行者に対して危険な状態であることを知らせる。
【００３６】
続いて、メインＥＣＵ５０は、ステップＳ１７において、車両周辺状況検出部３０から車両前方の周辺状況検出信号を入力する。ここでは、道路の形状、道路上に形成された白線の状態、道路上に存在する障害物等を検出する。
車両周辺状況検出部３０では、この車両停止制御ルーチンと並行して、車両前方の周辺状況を常時検出し、その検出結果をメインＥＣＵ５０に出力している。例えば、画像ＥＣＵ３２は、ステレオカメラ３１で撮像した得られた画像信号を処理して道路端および白線を抽出するとともに、三次元距離データを生成することによりそれら各ポイントにおける距離関係を認識する。道路端の検出は、車道と歩道との段差、ブロック、側溝、縁石、草むら等の特徴点を抽出することにより行われる。また、画像ＥＣＵ３２は、これと同時に道路上に存在する障害物をも抽出し、道路の三次元距離データとあわせて障害物位置情報をメインＥＣＵ５０に出力する。
メインＥＣＵ５０は、この障害物の検出にあたっては、画像ＥＣＵ３２からの検出信号だけでなく、レーダセンサ３３からの検出信号をも合わせて行うことで検出精度を高めている。
【００３７】
続いて、メインＥＣＵ５０は、ステップＳ１８において、車両停止位置を決定する処理を行う。この処理は、図３に示すフローチャートに沿って行われる。
まず、ステップＳ１８ａにおいて、予め設定した適性減速度範囲（最小適正減速度Ｇ１〜最大適正減速度Ｇ２）にて制動したときの制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）を算出する。例えば、車速センサ４１に検出した現在の車速Ｖｘを読み込み、この車速Ｖｘから等減速度運動をする場合を考えると、制動距離Ｌ１，Ｌ２は次式（１），（２）のように算出できる。
【数１】
2007331652.tif 000003
【数２】
2007331652.tif 000004
【００３８】
図４は、車両Ｃに適正減速度範囲での制動力を加えたときの制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）を表す。
続いて、ステップＳ１８ｂにおいて、車両Ｃから制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）だけ前方における道路の端ＥＲが検出できているか否か判断する。つまり、車両周辺状況検出部３０による前方道路の画像データから、車両Ｃを停止しようとする範囲（Ｌ１〜Ｌ２）の道路の端部ＥＲが検出できているか否かを判断する。
画像ＥＣＵ３２により道路の輪郭が抽出できていない場合には、ステップＳ１８ｂの判断は「ＮＯ」となり、進行方向を変更せずにそのまま最適減速度Ｇbestで制動したときの位置を目標停止位置とする（Ｓ１８ｃ）。
【００３９】
一方、ステップＳ１８ｂにおいて、道路端ＥＲが検出されていると判断された場合には、次に、ステップＳ１８ｄにおいて制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）内およびそこまでの通路中に障害物があるか否かを判断する。この判断は、画像ＥＣＵ３２による障害物の存在判定だけでなく、レーダセンサ３３からの信号をも利用して行う。この場合、障害物が制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）内の全てにわたって存在しないことを要求しない。例えば、障害物が制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）内の後方部分にある場合には、制動距離範囲内の前方部分が車両停止可能エリアとなるため、「障害物無し」と判断する。
【００４０】
そして、ステップＳ１８ｄにおいて、「障害物有り」と判断された場合には、進行方向を変更せずにそのまま最適減速度Ｇbestで制動したときの停止位置を目標停止位置とする（Ｓ１８ｃ）。
一方、ステップＳ１８ｄにおいて、「障害物無し」と判断された場合には、次に、ステップＳ１８ｅにおいて、制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）内の道路上に車道レーン端を表す白線ＷＬが形成されているか否かを判断する。
白線ＷＬが形成されている場合には、制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）内において路肩幅が最大となる路肩位置を目標停止位置とする（Ｓ１８ｆ）。つまり、白線ＷＬと道路端ＥＲとの間となる路肩ＳＲの幅が最大となる場所を選択し、その路肩位置を目標停止位置とする。この路肩幅の大きさは、車両周辺状況検出部３０からの三次元距離データから算出する。
【００４１】
一方、ステップＳ１８ｅにおいて、白線ＷＬが形成されていないと判断された場合には、最適減速度Ｇbestで制動したときに止まる路肩位置を目標停止位置とする（Ｓ１８ｇ）。この最適減速度Ｇbestは、適性減速度範囲（最小適正減速度Ｇ１〜最大適正減速度Ｇ２）内における最適値であって予め設定される。
尚、車両停止可能範囲が、障害物等により制限されている場合（例えば、障害物が制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）内の後方部分にある場合）には、その制限された範囲における最適減速度が選択される。
また、ステップＳ１８ｆにおいて、制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）内における路肩幅が一様である場合には、最適減速度Ｇbestで制動したときに止まる路肩位置を目標停止位置とする。
【００４２】
こうして車両の目標停止位置が決定すると、その処理をステップＳ１９に進め、目標停止位置にて停止するための目標減速度Ｇ＊を設定する。例えば、ステップＳ１８ｆにおいて、路肩幅最大位置を目標停止位置とした場合には、その目標停止位置までの距離Ｌｘを等減速度運動する場合を考えると、目標減速度Ｇ＊は次式（３）のように算出できる。
【数３】
2007331652.tif 000005
また、ステップＳ１８ｅにおいて白線ＷＬが検出されない場合は、予め設定された最適減速度Ｇbestが目標減速度Ｇ＊として設定される。但し、車両停止可能範囲が、障害物等により制限され最適減速度Ｇbestに設定できない場合には、その制限された範囲に停止することが可能な最適減速度Ｇbestに最も近い値が目標減速度Ｇ＊として設定される。
また、ステップＳ１８ｂにおいて道路端ＥＲが検出できなかった場合、および、ステップＳ１８ｄにおいて障害物の存在を検出した場合には、予め設定された最適減速度Ｇbestが目標減速度Ｇ＊として設定される。
【００４３】
次に、ステップＳ２０において、車両を目標停止位置に停止させるまでに必要な横移動距離Ｗを算出する。つまり、図４に示すように、車両Ｃが現在の走行方向に制動距離Ｌｘだけ進んで停止したときの位置（破線にて示す）と目標停止位置（実線にて示す）との横方向のずれ量を横移動距離Ｗとして算出する。この横移動距離Ｗは、車両周辺状況検出部３０からの三次元距離データから算出する。
【００４４】
車両を路肩上の目標停止位置に停止させるためには、車両の進行方向を変える必要がある。そこで、本実施形態においては以下の処理を行う。
まず、ステップＳ２１において、舵角制御可能か否かを判断する。本制御ルーチンは短い周期で繰り返し実行されるが、その初回時には転舵制御可能か否か分からないため、初期値として「転舵制御可能」と設定されている。
転舵制御可能と判断された場合には、ステップＳ２２において、車両を目標停止位置に向けて走行させるためにタイヤ切れ角δを次式（４）のように算出する。このタイヤ切れ角δ（ラジアン）は、現在の転舵輪の舵角を基準として変化させる舵角を表す。
【数４】
2007331652.tif 000006
ここで、Ａはホイールベース、Ｇ＊は目標減速度、Ｖｘは車速、Ｗは横移動距離である。
【００４５】
続いて、メインＥＣＵ５０は、ステップＳ２３において、転舵ＥＣＵ７５に対してタイヤ切れ角δを指令する転舵制御指令を出力する。転舵ＥＣＵ７５は、転舵アクチュエータ７６としての電動モータの回転角度を検出する回転角センサ（図示略）の検出信号を入力することで転舵角を判断し、この転舵角がメインＥＣＵ５０から指令されたタイヤ切れ角δとなるように電動モータの回転角を制御する。尚、電動モータの回転角信号に代えて、舵角センサ４２の検出信号を転舵ＥＣＵ７５に入力して転舵制御するようにしてもよい。
【００４６】
次に、ステップＳ２４において、ブレーキＥＣＵ７２に対して目標減速度Ｇ＊を指令する強制ブレーキ制御指令を出力する。ブレーキＥＣＵ７２は、車速センサ４１により検出される車速信号をメインＥＣＵ５０を介して入力し、この車速信号から得られる車速Ｖｘの時間的な変化に基づいて実際の車両の減速度を算出し、この実減速度が目標減速度Ｇ＊となるようにブレーキアクチュエータ７３の油圧を制御する。
本制御ルーチンは、所定の短い周期で繰り返し実行されることから、この車両の減速度検出にあたっては、直前回あるいは所定制御周期前の車速Ｖ oldと今回検出した車速Ｖ
newとの時間経過に対する変化量を求めることで算出できる。尚、車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサを設けて検出するようにしてもよい。
【００４７】
こうしてブレーキ制御が開始されると、次に、ステップＳ２５に移行して、フラグＦをＦ＝１に設定し、本制御ルーチンを一旦抜ける。
本制御ルーチンは繰り返し実行され、運転者が意識低下状態にあれば上述した処理により目標停止位置に向けて舵角制御およびブレーキ制御が継続される。
この場合、操舵ハンドルが運転者に強く握られてしまって転舵アクチュエータ７６では転舵できないケースが生じる。つまり、ステップＳ２３において、転舵ＥＣＵ７５から転舵アクチュエータ７６に通電制御しても、目標とする転舵角が得られないことがある。こうしたケースに対応するために、メインＥＣＵ５０は、ステップＳ２１において、転舵制御指令に対する検出転舵角の適正応答が基準時間以上継続して得られない場合に、「転舵制御不能」と判定し、転舵制御に代えて、ステップＳ２６の処理を行う。
【００４８】
ステップＳ２６においては、左右輪の制動力差ｆを算出する。つまり、車体にヨーモーメントを発生させ目標停止位置に向けて車両を減速走行させるために、左右輪の制動力差ｆを算出する。
この左右制動力差ｆは次式（５）のように算出する。
【数５】
2007331652.tif 000007
ここで、Ｉは慣性モーメント、Ｇ＊は目標減速度、Ｖｘは車速、Ｔはトレッド、Ｗは横移動距離である。
【００４９】
続いて、ステップＳ２７において、この左右制動力差ｆを発生させながら、目標減速度Ｇ＊が得られるように左右輪のブレーキアクチュエータ７３の油圧を制御する。左右輪の制動力差ｆは、左右輪のブレーキ油圧（Ｐｌ，Ｐｒ）の圧力差（ΔＰ＝Ｐｌ−Ｐｒ）に比例するため、この圧力差ΔＰを式（５）で得られる制動力差ｆに応じて制御することで、車体に所定のヨーモーメントを発生させて横移動量を得ることができる。
【００５０】
メインＥＣＵ５０は、こうした処理を繰り返すことで、常に、道路周辺状況を確認しつつ目標停止位置を選択し、その目標停止位置に向けて車両を自動操縦する。そして、この車両の強制ブレーキ制御を実行している最中に運転者の意識が回復した場合には、ステップＳ１４の判断が「ＮＯ」となり、強制ブレーキ制御（Ｓ１６〜Ｓ２６）を中止してステップＳ１５のフラグ判断処理に移行する。
ステップＳ１５では、フラグＦが「１」に設定されているか否かを判断する。この場合、フラグＦはＦ＝１に設定されているため、その判断は「ＹＥＳ」となり、ステップＳ２７においてフラグＦをＦ＝１にリセットし、本制御ルーチンを一旦抜ける。
【００５１】
一方、運転者の意識が回復しないまま強制ブレーキ制御により車両が停止した場合（車速Ｖｘ＝０）には、ステップＳ１１の判断が「ＮＯ」となり、ステップＳ１２のフラグ判断処理に移行する。
このステップＳ１２では、フラグＦが「１」に設定されているか否かを判断する。この場合、フラグＦはＦ＝１に設定されているため、その判断は「ＹＥＳ」となり、続いてステップＳ２８により運転者の状態を検出する。つまり、意識低下検出部２０からの検出信号を読み込む。
【００５２】
次に、ステップＳ２９において、意識低下検出部２０から「意識低下状態なし」信号が出力されているか否か、つまり、運転者の意識が回復したかどうかを判断する。意識低下検出部２０の検出信号が「意識低下状態あり」の場合には（Ｓ２９：ＮＯ）、ブレーキ制動を保持するとともに（Ｓ３０）警報部６０の作動を継続して（Ｓ３１）本制御ルーチンを一旦抜ける。
一方、意識低下検出部２０の検出信号が「意識低下状態なし」である場合には（Ｓ２９：ＹＥＳ）、ステップＳ３２においてフラグＦをＦ＝０に設定して本制御ルーチンを一旦抜ける。
つまり、このステップＳ２８〜Ｓ３２の処理は、強制ブレーキ制御により車両が停止した場合に、運転者の意識が回復するまでブレーキ制動および警報作動を保持するものである。
【００５３】
そして、運転者の意識が回復した後は、ブレーキ制動および警報作動を解除し、再度、車両の走行開始を待つ。こうして車両走行が開始されると、上述したように、運転者の意識低下状態を常時監視し、運転者の意識低下状態に基づいた車両の強制停止制御を行う。
【００５４】
以上説明した本実施形態の車両の停止装置によれば、意識低下検出部２０により車両走行中に常に運転者の状態を監視し、運転者が正常に運転できない状態に陥ったと判断したとき、車両を強制的に停止させることができる。
しかも、車両を強制的に停止させる場合、車両周辺状況検出部３０により検出した道路状況に基づいて路肩を停止場所として選択し、特に、路肩幅が最大となる位置を目標停止位置とし選択するため、他の車両の通行の妨げにならず車両同士の接触事故を防止できる。
【００５５】
また、強制停止制御を行うときには、警報部６０を作動させるため、周辺の車両や歩行者に対して危険な状態であることを知らせることができるだけでなく、運転者自身に対しても注意喚起することができる。しかも、車両停止後においても運転者の意識が回復しない場合には、ブレーキ制動と警報作動とを継続するため、例えば、運転者が心筋梗塞などで意識がなくなっているケース等であっても、周囲の人に状況を知らせて早く救出することができる。
【００５６】
また、強制停止制御を行うときに運転者がハンドルを強く握ってしまって車輪の舵角制御が不能となっているケースであっても、左右輪の制動力差を利用して車両の方向を変えるようにしているため、車両を目標停止場所に停車させることができる。
【００５７】
以上、本実施形態の車両停止装置１０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。
【００５８】
例えば、車両周辺状況検出部３０の精度を向上させるために、図１に破線で示すように、ナビゲーションシステム３４を活用するようにしてもよい。例えば、ナビゲーションシステム３４の地図データベース３５に路肩幅データを含む道路形状データを記憶させ、ＧＰＳ信号により車両の道路上における位置を把握して目標停止位置の選択を補助するようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施形態においては、転舵制御装置として電動パワーステアリング装置を利用しているが、ステアリングバイワイヤ方式等の他の転舵制御装置を用いてもよい。ステアリングバイワイヤ方式であれば、運転者が意識低下時に操舵ハンドルを握り締めている場合であっても、操舵ハンドルとは無関係に転舵輪を自由に転舵することができるため、左右輪制動力差制御に切り替える必要はない。
また、転舵制御装置を使わずに、左右制動力差のみにより車両の向きを変えるようにしてもよい。
【００６０】
尚、本実施形態の車両周辺状況検出部３０が本発明の状況検出手段に相当し、本実施形態のメインＥＣＵ５０が実行する車両停止制御ルーチンにおけるステップＳ１８の処理が本発明の停止場所決定手段に相当する。また、本実施形態における車両状態制御部７０およびメインＥＣＵ５０が実行する車両停止制御ルーチンにおけるステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２６の処理が本発明の停止制御手段に相当し、車両停止制御ルーチンにおけるステップＳ２１の処理が本発明の転舵不能判断手段に相当する。また、本実施形態の意識低下検出部２０が本発明の運転状態判断手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の停止装置のシステム構成図である。
【図２】本実施形態のメインＥＣＵが実行する車両停止制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】車両停止制御ルーチンにおける目標停止位置選定ルーチンを表すフローチャートである。
【図４】制動距離範囲（Ｌ１〜Ｌ２）、横移動距離Ｗを説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０…車両停止装置、２０…意識低下検出部、２１…カメラ、２２…画像ＥＣＵ、３０…車両周辺状況検出部、３１…ステレオカメラ、３２…画像ＥＣＵ、３３…レーダセンサ、４０…車両状態検出部、４１…車速センサ、４２…舵角センサ、５０…メインＥＣＵ、６０…警報部、６１…ハザードランプ、６２…ホーン、７０…車両状態制御部、７１…電気制御式ブレーキ装置、７２…ブレーキＥＣＵ、７３…ブレーキアクチュエータ、７４…電気制御式転舵装置、７５…転舵ＥＣＵ、７６…転舵アクチュエータ、ＳＲ…路肩、ＥＲ…道路端、ＷＬ…白線。
【図１】
2007331652.tif 000008
【図２】
2007331652.tif 000009
【図３】
2007331652.tif 000010
【図４】
2007331652.tif 000011