特開 2025-103362 車両制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025103362

(43)【公開日】2025-07-09

(54)【発明の名称】車両制御システム

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/09 20120101AFI20250702BHJP

【ＦＩ】

B60W30/09

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023220713

(22)【出願日】2023-12-27

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100059959

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100168871

【弁理士】

【氏名又は名称】岩上 健

(72)【発明者】

【氏名】浦本 征吾

(72)【発明者】

【氏名】福庭 一志

(72)【発明者】

【氏名】伊与田 輝

(72)【発明者】

【氏名】奥 正輝

【テーマコード（参考）】

3D241

【Ｆターム（参考）】

3D241BA32

3D241BA33

3D241BC01

3D241BC02

3D241CE04

3D241DA12Z

3D241DA39Z

3D241DA52Z

3D241DB02Z

3D241DB05Z

3D241DB12Z

3D241DC31Z

3D241DC33Z

3D241DC50Z

3D241DC51Z

3D241DD01Z

(57)【要約】

【課題】ドライバの異常検知から所定の待機時間が経過したときの車両周辺の障害物や道路端までの距離を確保することが可能な、車両制御システムを提供する。
【解決手段】車両制御システム(100)は、車両(1)の操舵装置(5)に操舵力を付与するＥＰＳ(33)と、操舵角センサ(27)と、ドライバの異常が検知された後、ドライバの異常が所定時間継続した場合に、車両を停止させるように、車両を制御するように構成されたＥＣＵ(10)とを備え、ＥＣＵは、ドライバの異常が検知された場合、車両の操舵輪に発生するセルフアライニングトルクにより操舵角が減少するときのセルフアライニング角速度(ωsa)を算出し、ドライバの異常検知から所定時間が経過するまでの間、セルフアライニング角速度より小さい角速度で操舵角が減少するように、ＥＰＳによって操舵装置に操舵力を付与させる操舵角減少制御を実行するように構成されている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のドライバの異常を検知するドライバ異常検知装置と、
前記車両の操舵装置に操舵力を付与するパワーステアリング装置と、
前記操舵装置の操舵角を取得する操舵角センサと、
前記ドライバ異常検知装置により前記ドライバの異常が検知された後、前記ドライバの異常が所定時間継続した場合に、前記車両を停止させるように、前記車両を制御するように構成されたコントローラと、を備え、
前記コントローラは、
前記ドライバ異常検知装置により前記ドライバの異常が検知された場合、
前記車両の操舵輪に発生するセルフアライニングトルクにより操舵角が減少するときのセルフアライニング角速度を算出し、
前記ドライバの異常検知から前記所定時間が経過するまでの間、前記セルフアライニング角速度より小さい角速度で操舵角が減少するように、前記パワーステアリング装置によって前記操舵装置に操舵力を付与させる操舵角減少制御を実行する、
ように構成されている、
車両制御システム。

【請求項2】

前記コントローラは、
前記ドライバ異常検知装置により前記ドライバの異常が検知された場合において、前記ドライバの異常検知直前に前記操舵角が増大していた又は一定であった場合に、前記操舵角減少制御を実行するように構成されている、
請求項１に記載の車両制御システム。

【請求項3】

前記コントローラは、
前記ドライバ異常検知装置により前記ドライバの異常が検知された場合において、前記ドライバの異常検知直前に前記操舵角が前記セルフアライニング角速度より小さい角速度で減少していた場合に、前記操舵角減少制御を実行するように構成されている、
請求項１又は２に記載の車両制御システム。

【請求項4】

前記車両の進行方向における走行可能領域を検出する走行可能領域検出装置を備え、
前記コントローラは、
前記操舵角減少制御を実行する場合、
前記ドライバの異常検知時の走行可能領域を検出し、
前記セルフアライニング角速度より小さい角速度で操舵角を減少させたときの前記車両の予測走行経路を、複数の前記角速度について予測し、
前記走行可能領域内における前記予測走行経路の経路長が最も長くなるときの前記角速度で操舵角が減少するように、前記操舵角減少制御を実行する、
ように構成されている、
請求項１又は２に記載の車両制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ドライバが安全に運転できない状態に陥った場合に異常を検知し車両を自動的に停止させるドライバ異常時対応システムの開発が進められている。例えば、ドライバの姿勢の崩れを検出することによりドライバの異常を検知した場合に、車線を維持しながら徐々に車両を減速させ、可能な場合には路肩等に車両を寄せて自動停止させること等が想定されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２０－１３３９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したようなドライバ異常時対応システムでは、ドライバの異常状態の検知が誤検知である可能性を考慮し、異常検知から所定の待機時間（例えば３．２秒）が経過した後に停車制御を開始するようになっている。待機時間中にドライバの異常状態が検知されなくなった場合や、ドライバ自身が異常検知のキャンセルスイッチを押した場合には、減速制御の実行がキャンセルされる。

【0005】

実際にドライバに異常が発生しており運転操作が不可能な状態である場合、待機時間中に車両が走行路の中央近傍に留まるように、車線維持制御等の操舵介入を行うことが望ましい。しかしながら、白線などの車線境界線が無い道路を車両が走行しているときなど、通常の車線維持制御を行うことが困難な場合もある。そのような場合でも、待機時間が経過して停車制御を開始する時の道路端や障害物までの距離を少しでも大きく確保するためには、何らかの操舵介入を行うことが望ましい。

【0006】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ドライバの異常検知から所定の待機時間が経過したときの車両周辺の障害物や道路端までの距離を確保することが可能な、車両制御システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決するために、本発明は、車両制御システムであって、車両のドライバの異常を検知するドライバ異常検知装置と、車両の操舵装置に操舵力を付与するパワーステアリング装置と、操舵装置の操舵角を取得する操舵角センサと、ドライバ異常検知装置によりドライバの異常が検知された後、ドライバの異常が所定時間継続した場合に、車両を停止させるように、車両を制御するように構成されたコントローラと、を備え、コントローラは、ドライバ異常検知装置によりドライバの異常が検知された場合、車両の操舵輪に発生するセルフアライニングトルクにより操舵角が減少するときのセルフアライニング角速度を算出し、ドライバの異常検知から所定時間が経過するまでの間、セルフアライニング角速度より小さい角速度で操舵角が減少するように、パワーステアリング装置によって操舵装置に操舵力を付与させる操舵角減少制御を実行する、ように構成されている。

【0008】

このように構成された本発明によれば、コントローラは、ドライバ異常検知装置によりドライバの異常が検知された場合、車両の操舵輪に発生するセルフアライニングトルクにより操舵角が減少するときのセルフアライニング角速度を算出し、ドライバの異常検知から所定時間が経過するまでの間、セルフアライニング角速度より小さい角速度で操舵角が減少するように、パワーステアリング装置によって操舵装置に操舵力を付与させる操舵角減少制御を実行するので、車両の旋回走行中にドライバの異常が検知された場合に、セルフアライニングトルクによる操舵角の減少を抑制することができる。これにより、ドライバの異常検知後、所定の待機時間が経過したときの、車両から道路端や障害物までの距離を確保することができる。

【0009】

本発明において、好ましくは、コントローラは、ドライバ異常検知装置によりドライバの異常が検知された場合において、ドライバの異常検知直前に操舵角が増大していた又は一定であった場合に、操舵角減少制御を実行するように構成されている。

【0010】

このように構成された本発明によれば、コントローラは、ドライバの異常が検知された場合において、ドライバの異常検知直前に操舵角が増大していた又は一定であった場合に、操舵角減少制御を実行するので、異常検知以降も車両の旋回状態が継続していると考えられ、操舵介入を行うことが望ましい場合に、セルフアライニングトルクによる操舵角の減少を抑制することができる。これにより、ドライバの異常検知後、所定の待機時間が経過したときの、車両から道路端や障害物までの距離を確実に確保することができる。

【0011】

本発明において、好ましくは、コントローラは、ドライバ異常検知装置によりドライバの異常が検知された場合において、ドライバの異常検知直前に操舵角がセルフアライニング角速度より小さい角速度で減少していた場合に、操舵角減少制御を実行するように構成されている。

【0012】

このように構成された本発明によれば、コントローラは、ドライバの異常が検知された場合において、ドライバの異常検知直前に操舵角がセルフアライニング角速度より小さい角速度で減少していた場合に、操舵角減少制御を実行するので、異常検知以降も車両の旋回状態が継続していると考えられ、操舵介入を行うことが望ましい場合に、セルフアライニングトルクによる操舵角の減少を抑制することができる。これにより、ドライバの異常検知後、所定の待機時間が経過したときの、車両から道路端や障害物までの距離を確実に確保することができる。

【0013】

本発明において、好ましくは、車両制御システムは、車両の進行方向における走行可能領域を検出する走行可能領域検出装置を備え、コントローラは、操舵角減少制御を実行する場合、ドライバの異常検知時の走行可能領域を検出し、セルフアライニング角速度より小さい角速度で操舵角を減少させたときの車両の予測走行経路を、複数の角速度について予測し、走行可能領域内における予測走行経路の経路長が最も長くなるときの角速度で操舵角が減少するように、操舵角減少制御を実行する、ように構成されている。

【0014】

このように構成された本発明によれば、コントローラは、操舵角減少制御を実行する場合、セルフアライニング角速度より小さい角速度で操舵角を減少させたときの車両の予測走行経路の中で、走行可能領域内における予測走行経路の経路長が最も長くなるときの角速度で操舵角が減少するように、操舵角減少制御を実行するので、ドライバの異常検知後、所定の待機時間が経過したときの、車両の進行方向における走行可能領域を広く確保することができ、道路端や障害物までの距離を可能な限り大きく確保することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明の車両制御システムによれば、ドライバの異常検知から所定の待機時間が経過したときの車両周辺の障害物や道路端までの距離を確保することできる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態による車両制御システムが搭載された車両の説明図である。

【図2】本発明の実施形態による車両制御システムの概略構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の実施形態による車両制御処理のフローチャートである。

【図4】本発明の実施形態による操舵角減少制御における操舵角の変化を示す図である。

【図5】本発明の実施形態による操舵角減少制御を実行するときの走行経路の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両制御システムを説明する。

【0018】

［システム構成］
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態による車両制御システムの構成について説明する。図１は車両制御システムが搭載された車両の説明図、図２は車両制御システムのブロック図である。

【0019】

本実施形態による車両１は、駆動力を出力するエンジンや電気モータなどの駆動力源２、駆動力源２から出力された駆動力を駆動輪に伝達するトランスミッション３、車両１に制動力を付与するブレーキ４、及び車両１を操舵するための操舵装置５を備えている。

【0020】

車両制御システム１００は、車両１の加減速及び操舵の制御（車両制御）を行うことができるように構成されている。図２に示すように、車両制御システム１００は、コントローラとしてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、複数のセンサ類と、複数の制御システムと、を有する。

【0021】

具体的には、複数のセンサ類には、車内カメラ２１、車外カメラ２２、車両１の挙動や乗員による運転操作を検出するための車速センサ２３、加速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５，ステア把持センサ２６、操舵角センサ２７、アクセルセンサ２８、ブレーキセンサ２９が含まれている。さらに、複数のセンサ類には、車両１の位置を検出するための測位・ナビゲーションシステム３０が含まれている。複数の制御システムには、駆動力源２やトランスミッション３を制御するパワートレインコントロールモジュール（ＰＣＭ）３１、駆動力源２やブレーキ４を制御するダイナミックスタビリティコントロールシステム（ＤＳＣ）３２、及び操舵装置５を制御する電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）３３が含まれている。

【0022】

また、他のセンサ類として、車両１に対する周辺構造物の距離及び位置を測定する周辺ソナー、車両１の周辺の障害物を検出するレーダ等が含まれていてもよい。

【0023】

ＥＣＵ１０は、複数のセンサ類から受け取った信号に基づいて種々の演算を実行し、ＰＣＭ３１、ＤＳＣ３２、ＥＰＳ３３に対して、駆動力源２、トランスミッション３、ブレーキ４、操舵装置５を適宜に作動させるための制御信号を送信する。ＥＣＵ１０は、１つ以上のプロセッサ（典型的にはＣＰＵ）、各種プログラムを記憶するメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）、入出力装置などを備えたコンピュータにより構成される。なお、ＥＣＵ１０は、本発明における「コントローラ」の一例に相当する。また、ＥＣＵ１０は、車内カメラ２１、ステア把持センサ２６、アクセルセンサ２８及びブレーキセンサ２９と共に、本発明における「ドライバ異常検知装置」の一例を構成する。さらに、ＥＣＵ１０は、車外カメラ２２と共に本発明における「走行可能領域検出装置」の一例を構成する。

【0024】

車内カメラ２１は、ドライバを撮影し、画像データを出力する。ＥＣＵ１０は、車内カメラ２１から受信した画像データに基づいて、ドライバの姿勢を検出する。

【0025】

車外カメラ２２は、車両１の周囲を撮影し、画像データを出力する。ＥＣＵ１０は、車外カメラ２２から受信した画像データに基づいて、対象物（例えば、先行車両、駐車車両、歩行者、走行路、区画線（車線境界線、白線、黄線）、交通信号、交通標識、停止線、交差点、障害物等）、路面の状態等を特定する。また、ＥＣＵ１０は、車外カメラ２２から受信した画像データに基づいて、車両１の周辺のフリースペース（走行可能領域）を検出する。走行可能領域は、検出された区画線等に基づき画定される走行車線だけではなく、舗装面と非舗装面との境界や、側溝と道路との境界等によって画定される物理的に走行可能な領域を含み、他の車両や歩行者等の障害物が存在しない領域である。画像データに基づくフリースペースの検出には、既知の手法を用いることができる。

【0026】

車速センサ２３は、例えば車輪やドライブシャフトの回転速度に基づき車両１の速度を検出する。加速度センサ２４は、車両１の加速度を検出する。この加速度は、車両１の前後方向の加速度と、横方向の加速度（つまり横加速度）とを含む。なお、本明細書においては、加速度には、速度が増加する方向の速度の変化率だけでなく、速度が減少する方向の速度の変化率（つまり減速度）も含むものとする。ヨーレートセンサ２５は、車両１のヨーレートを検出する。

【0027】

ステア把持センサ２６は、ステアリングホイールが把持されているか否かを検出する。操舵角センサ２７は、車両１のステアリングホイールの回転角度（操舵角）を検出する。アクセルセンサ２８は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。ブレーキセンサ２９は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。

【0028】

測位・ナビゲーションシステム３０は、ＧＰＳシステム及び／又はジャイロシステムを用いて車両１の位置（現在車両位置情報）を検出する測位システムと、内部に地図情報を格納したナビゲーションシステムとを含む。ＥＣＵ１０は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両１の周囲（特に、進行方向）に存在する道路、交差点、交通信号、建造物等を特定する。地図情報は、ＥＣＵ１０内に格納されていてもよい。

【0029】

ＰＣＭ３１は、車両１の駆動力源２を制御して、車両１の駆動力を調整する。例えば、ＰＣＭ３１は、エンジンの点火プラグ、燃料噴射弁、スロットルバルブ、可変動弁機構や、トランスミッション３、電気モータに電力を供給するインバータなどを制御する。ＥＣＵ１０は、車両１を加速又は減速させる必要がある場合に、ＰＣＭ３１に対して、駆動力を調整するために制御信号を送信する。

【0030】

ＤＳＣ３２は、車両１の駆動力源２やブレーキ４を制御して、車両１の減速制御や姿勢制御を行う。例えば、ＤＳＣ３２は、ブレーキ４の液圧ポンプやバルブユニットなどを制御し、ＰＣＭ３１を介して駆動力源２を制御する。ＥＣＵ１０は、車両１の減速制御や姿勢制御を行う必要がある場合に、ＤＳＣ３２に対して、駆動力を調整したり制動力を発生させたりするために制御信号を送信する。

【0031】

ＥＰＳ３３は、車両１の操舵装置５を制御する。例えば、ＥＰＳ３３は、操舵装置５のステアリングシャフトにトルク（操舵力）を付与する電動モータなどを制御する。ＥＣＵ１０は、ＥＰＳ３３に対して、操舵装置５に操舵力を付与するための制御信号を送信する。

【0032】

［車両制御処理］
次に、図３から図５を参照して、本実施形態の車両制御処理の流れについて説明する。図３は車両制御処理のフローチャートであり、図４は車両制御処理における操舵角減少制御による操舵角の変化を示す図であり、図５は操舵角減少制御を実行するときの走行経路の一例を示す図である。

【0033】

図３の車両制御処理は、ドライバの異常状態が検知された場合に車両１を緊急停車させる処理であり、車両１の電源がＯＮにされた後、ＥＣＵ１０によって所定の周期（例えば、０．０５～０．２秒毎）で繰り返し実行される。

【0034】

車両制御処理が開始されると、ＥＣＵ１０は、各センサ２１～３０から出力された信号を取得する（ステップＳ１）。各センサ２１～３０からの信号の取得は、ステップＳ１以降の処理においてもバックグラウンドで常時実行されている。

【0035】

次に、ＥＣＵ１０は、車内カメラ２１、ステア把持センサ２６、アクセルセンサ２８、ブレーキセンサ２９から取得した信号に基づき、ドライバの異常状態が検知されたか否かを判定する（ステップＳ２）。例えば、ＥＣＵ１０は、車内カメラ２１から取得した信号に基づき、ドライバの姿勢が崩れている（例えばドライバの上半身全体が前方に倒れて顔がステアリングホイール近傍まで来ている場合や、ドライバの頭や上半身が左右の一方に傾いたままの場合など）か否かを判定する。また、ＥＣＵ１０は、ステア把持センサ２６から取得した信号に基づき、ドライバがステアリングホイールを把持しているか否かを判定する。また、ＥＣＵ１０は、アクセルセンサ２８及びブレーキセンサ２９から取得した信号に基づき、アクセルペダル又はブレーキペダルの操作が行われているか否かを判定する。そして、ドライバの姿勢が崩れていること、ステアリングホイールが把持されていないこと、及びアクセルペダル及びブレーキペダルのどちらの操作も行われていないことの３つの条件が満たされた場合に、ドライバの異常状態が検知されたと判定する。一方、上記の３つの条件の１つでも満たされない場合には、ＥＣＵ１０は、ドライバの異常状態が検知されたと判定しない。

【0036】

ステップＳ２の判定の結果、ドライバの異常状態が検知されない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、車両１を緊急停車させる必要はないので、ＥＣＵ１０は車両制御処理を終了する。

【0037】

一方、ドライバの異常状態が検知された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、車速センサ２３、加速度センサ２４、ヨーレートセンサ２５から取得した信号に基づき、車両１の操舵輪（本実施形態では車両１の前輪）に発生するセルフアライニングトルクを算出する（ステップＳ３）。セルフアライニングトルクとは、タイヤにスリップ角が付いて横力を発生している状態（つまりタイヤが横滑りをしている状態）のときに、タイヤのスリップ角を０に戻す方向に発生するモーメント（トルク）をいう。車両１がカーブを走行しているときには、このセルフアライニングトルクが発生することにより、車両１の操舵角を減少させる方向のトルクが路面からタイヤを介して操舵装置５に加わっている。ＥＣＵ１０は、例えば、車速、操舵角及びヨーレートと前輪に発生するセルフアライニングトルクとの関係を特定するマップ（予め算出されメモリに記憶されている）を参照し、車速センサ２３から取得した信号に基づく車速、操舵角センサ２７から取得した信号に基づく操舵角、及びヨーレートセンサ２５から取得したヨーレートに対応するセルフアライニングトルクを取得する。

【0038】

次に、ＥＣＵ１０は、ドライバ及びＥＰＳ３３から操舵装置５に操舵力が付与されていない状態において、車両１の前輪に発生するセルフアライニングトルクにより操舵角が減少するときの角速度（以下、「セルフアライニング角速度」という）ωｓａを算出する（ステップＳ４）。ここで、操舵角が減少して０に近づくほどセルフアライニングトルクは小さくなり、セルフアライニングトルクが小さいほどセルフアライニング角速度ωｓａは小さくなる。即ち、セルフアライニング角速度ωｓａは、操舵角に応じて変化する。そこで、ＥＣＵ１０は、車速一定と仮定して、ドライバの異常状態検知後のセルフアライニング角速度ωｓａの時間変化を算出する。例えば、ドライバの異常状態検知時のセルフアライニングトルク及び操舵角とセルフアライニング角速度ωｓａの時間変化との関係を特定するマップ（予め算出されメモリに記憶されている）を参照し、ステップＳ１で取得した操舵角及びステップＳ３で算出したセルフアライニングトルクに対応するセルフアライニング角速度ωｓａの時間変化を取得する。

【0039】

次に、ＥＣＵ１０は、操舵角センサ２７から取得した信号に基づき、ドライバの異常状態の検知直前に操舵角が増大していた又は一定であったか否かを判定する（ステップＳ５）。即ち、ドライバの状態が正常であったときに、ステアリングホイールを切り込む又は保持する操作が行われていたか否かを判定する。

【0040】

その結果、ドライバの異常状態の検知直前に操舵角が増大していた又は一定であった場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、異常状態の検知以降も車両１の旋回状態が継続していると考えられる。この場合、セルフアライニングトルクにより操舵角が減少すると、車両１はカーブ外側の道路端に接近することになる。したがって、操舵角の減少を抑制することが望ましい。

【0041】

そこで、まず、ＥＣＵ１０は、車外カメラ２２から取得した画像データに基づき、車両１の進行方向におけるフリースペースを検出する（ステップＳ６）。

【0042】

次に、ＥＣＵ１０は、セルフアライニング角速度ωｓａより小さい角速度で操舵角を減少させたときの車両１の予測走行経路を、複数の角速度について予測し、フリースペース内における予測走行経路の経路長が最も長くなるときの角速度を、操舵装置５の操舵角を減少させる操舵角減少制御を実行するときの角速度ωとして設定する（ステップＳ７）。

【0043】

例えば、ＥＣＵ１０は、ステップＳ４で算出したセルフアライニング角速度ωｓａの時間変化に１未満の係数を乗じた角速度の時間変化を、異なる係数を用いて算出する。そして、それぞれの係数の場合における角速度の時間変化から操舵角の時間変化を算出し、算出した操舵角の時間変化と車速とに基づき予測走行経路を算出する。係数を小さくするほど角速度は小さくなるので、操舵角の減少が緩やかになり、車両１の予測走行経路の曲線半径が小さくなる。ＥＣＵ１０は、取得した複数の予測走行経路の中から、フリースペース内における経路長が最も長い予測走行経路を特定し、その予測走行経路の算出に用いた角速度を、操舵角減少制御を実行するための角速度ωとして設定する。

【0044】

図４は、操舵角減少制御により操舵角を減少させるときの操舵角の時間変化を例示した図であり、横軸はドライバの異常状態検知からの経過時間を表し、縦軸は操舵角を表している。図４において、点線はセルフアライニング角速度ωｓａで操舵角を減少させた場合の操舵角の時間変化を示し、実線はセルフアライニング角速度ωｓａより小さい角速度で操舵角を減少させたときの操舵角の時間変化を示している。図４に示すように、セルフアライニング角速度ωｓａより小さい角速度で操舵角を減少させた場合には、セルフアライニング角速度ωｓａで操舵角を減少させた場合よりも操舵角の減少が緩やかになる。

【0045】

図５は、操舵角減少制御を実行するときの走行経路の一例を示す図である。図５において、Ｅは車両１の左右の道路端、ドットの領域ＦＳはドライバの異常状態検知時に検出されたフリースペースを示している。また、点線はセルフアライニング角速度ωｓａで操舵角を減少させた場合の予測走行経路Ｂを示し、実線はセルフアライニング角速度ωｓａより小さい角速度ω_Aで操舵角を減少させたときの予測走行経路であってフリースペースFS内における経路長が最も長い予測走行経路Ａを示し、一点鎖線は角速度ω_Aよりもさらに小さい角速度ω_Cで操舵角を減少させたときの予測走行経路Ｃを示す。図５に示すように、操舵角を減少させるときの角速度が小さいほど、車両１の予測走行経路の曲線半径が小さくなり、予測走行経路Ｃの曲線半径が最も小さくなっている。この図５の例では、フリースペースFS内における経路長が最も長い予測走行経路Ａの算出に用いた角速度ω_Aが、操舵角減少制御を実行するための角速度ωとして設定される。

【0046】

次に、ＥＣＵ１０は、ステップＳ７で設定した角速度ωで操舵角が減少するように、ＥＰＳ３３によって操舵装置５に操舵力を付与させる操舵角減少制御を開始する（ステップＳ８）。図５の例では、操舵角減少制御の実行により、車両１は予測走行経路Ａに沿って走行するようになる。即ち、操舵角減少制御を実行せず、セルフアライニングトルクによって操舵角が減少する場合と比べて、車両１の走行経路の曲線半径が小さくなる。

【0047】

また、ステップＳ５において、ドライバの異常状態の検知直前に操舵角が増大しておらず、一定でもなかった場合（ステップＳ５：ＮＯ）、即ち操舵角が減少していた場合、ＥＣＵ１０は、ドライバの異常状態の検知直前における操舵角の角速度ｗｎがセルフアライニング角速度ωｓａ未満か否かを判定する（ステップＳ９）。

【0048】

その結果、ドライバの異常状態の検知直前における操舵角の角速度ｗｎがセルフアライニング角速度ωｓａ未満である場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、つまりドライバの状態が正常であったときに、セルフアライニングトルクに抗しながらステアリングホイールを少しずつ切り戻す操作が行われていた場合、車両１の旋回状態が継続していると考えられる。この場合、セルフアライニングトルクにより操舵角が減少すると、車両１はカーブ外側の道路端Ｅに接近することになるので、操舵角の減少を抑制することが望ましい。そこで、ステップＳ６に進み、ＥＣＵ１０はフリースペースFSを検出する。その後、ステップＳ７の処理を実行し、ステップＳ８で操舵角減少制御を開始する。

【0049】

一方、ドライバの異常状態の検知直前における操舵角の角速度ｗｎがセルフアライニング角速度ωｓａ未満ではない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、つまりドライバの状態が正常であったときに、ステアリングホイールを素早く切り戻す操作が行われていた場合には、既に車両１は旋回状態から直進状態に近い状態まで戻っていると考えられる。即ち、操舵角の減少を抑制する必要性は小さい。そこで、ＥＣＵ１０は、操舵角減少制御を開始することなく、ステップＳ１０に進む。

【0050】

ステップＳ８で操舵角減少制御を開始した後、又は、ステップＳ９でドライバの異常状態の検知直前における操舵角の角速度ｗｎがセルフアライニング角速度ωｓａ未満ではないと判定された後（ステップＳ９：ＮＯ）、ＥＣＵ１０は、ドライバの異常状態が継続しているか否か、即ちドライバの異常状態が依然として検知されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。

【0051】

その結果、ドライバの異常状態が継続していない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、即ちドライバの異常状態が検知されない場合、ドライバは正常状態であり緊急停車は不要と考えられるので、ＥＣＵ１０は、操舵角減少制御を終了し（ステップＳ１１）、車両制御処理を終了する。

【0052】

一方、ドライバの異常状態が継続している場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、ステップＳ２でドライバの異常状態を検知してから所定の待機時間（本実施形態では３．２秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１２）。その結果、待機時間が経過していない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１０に戻る。以降、ドライバの異常状態が検知されなくなるか、待機時間が経過するまで、ＥＣＵ１０はステップＳ１０及びＳ１２の判定を繰り返す。ステップＳ８において操舵角減少制御が開始された場合には、ＥＣＵ１０は、待機時間が経過するまで操舵角減少制御の実行を継続する。

【0053】

ドライバの異常状態を検知してから待機時間が経過した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ドライバの異常状態の検知は誤検知ではないと考えられるので、ＥＣＵ１０は緊急停車制御を実行する（ステップＳ１３）。例えば、ＥＣＵ１０は、車速が０になるまで所定の減速度（例えば０．２Ｇ以下の減速度）が発生するように、ＰＣＭ３１やＤＳＣ３２によって駆動力源２やブレーキ４を制御させる。車両１が停車した後、ＥＣＵ１０は車両制御処理を終了する。

【0054】

図５の例では、ドライバの異常状態を検知した時刻ｔ０から操舵角減少制御を開始し、待機時間中に車両１が予測走行経路Ａに沿って走行した場合、待機時間が経過した時刻ｔ１において、他の予測走行経路ＢやＣよりも車両１前方のフリースペースFSが広く確保されている。即ち、待機時間の経過によりドライバの異常状態が確定し、緊急停車制御を開始する時点で、車両１前方の障害物や道路端Ｅとの距離を可能な限り大きく確保することができる。

【0055】

［作用及び効果］
次に、上述した本実施形態の車両制御システム１００の作用効果を説明する。

【0056】

ＥＣＵ１０は、ドライバの異常状態が検知された場合、車両１の操舵輪に発生するセルフアライニングトルクにより操舵角が減少するときのセルフアライニング角速度を算出し、ドライバの異常状態検知から所定時間が経過するまでの間、セルフアライニング角速度より小さい角速度で操舵角が減少するように、ＥＰＳ３３によって操舵装置５に操舵力を付与させる操舵角減少制御を実行するので、車両１の旋回走行中にドライバの異常状態が検知された場合に、セルフアライニングトルクによる操舵角の減少を抑制することができる。これにより、ドライバの異常状態検知後、所定の待機時間が経過したときの、車両１から道路端や障害物までの距離を確保することができる。

【0057】

また、ＥＣＵ１０は、ドライバの異常状態が検知された場合において、ドライバの異常状態検知直前に操舵角が増大していた又は一定であった場合に、操舵角減少制御を実行するので、異常状態検知以降も車両１の旋回状態が継続していると考えられ、操舵介入を行うことが望ましい場合に、セルフアライニングトルクによる操舵角の減少を抑制することができる。これにより、ドライバの異常状態検知後、所定の待機時間が経過したときの、車両１から道路端や障害物までの距離を確実に確保することができる。

【0058】

また、ＥＣＵ１０は、ドライバの異常状態が検知された場合において、ドライバの異常状態検知直前に操舵角がセルフアライニング角速度より小さい角速度で減少していた場合に、操舵角減少制御を実行するので、異常状態検知以降も車両１の旋回状態が継続していると考えられ、操舵介入を行うことが望ましい場合に、セルフアライニングトルクによる操舵角の減少を抑制することができる。これにより、ドライバの異常状態検知後、所定の待機時間が経過したときの、車両１から道路端や障害物までの距離を確実に確保することができる。

【0059】

また、ＥＣＵ１０は、操舵角減少制御を実行する場合、セルフアライニング角速度より小さい角速度で操舵角を減少させたときの車両１の予測走行経路の中で、走行可能領域内における予測走行経路の経路長が最も長くなるときの角速度で操舵角が減少するように、操舵角減少制御を実行するので、ドライバの異常状態検知後、所定の待機時間が経過したときの、車両１の進行方向における走行可能領域を広く確保することができ、道路端や障害物までの距離を可能な限り大きく確保することができる。

【符号の説明】

【0060】

１ 車両
２ 駆動力源
３ トランスミッション
４ ブレーキ
５ 操舵装置
１０ ＥＣＵ
２１ 車内カメラ
２２ 車外カメラ
２３ 車速センサ
２４ 加速度センサ
２５ ヨーレートセンサ
２６ ステア把持センサ
２７ 操舵角センサ
２８ アクセルセンサ
２９ ブレーキセンサ
３０ 測位・ナビゲーションシステム
３１ ＰＣＭ
３２ ＤＳＣ
３３ ＥＰＳ
１００ 車両制御システム
Ａ、Ｂ、Ｃ 予測走行経路
Ｅ 道路端
ＦＳ フリースペース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】