JP6331875B2 - 車載制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車載制御装置に関するものである。

車両の運転中に、急病により運転に必要な認知・判断・操作ができなくなり、事故に至ることが問題となっている。そこで、姿勢崩れ等のドライバ異常を判定する技術が提案されており、例えば特許文献１に記載の運転制御装置では、運転席の座部に対する臀部の押圧力、背凭れ部に対する背部の押圧力、床部に対する左足の押圧力を検出し、押圧力の分布に基づいて、ドライバの姿勢が、正常な姿勢、前のめり姿勢及び仰向け姿勢のいずれの状態であるかを判定している。そして、ドライバの姿勢が前のめり姿勢又は仰向け姿勢の状態のときに、ドライバの体調に異常が生じたと判定している。

また現状では、姿勢崩れ等のドライバ異常を検出した後、システム側がドライバに対して異常状態か否かを確認し、ドライバからの応答がない場合に危険回避の処置を実施することとしている。具体的には、ドライバ異常を検出した場合に、車室内における音声や表示による通知を行い、所定時間が経ってもドライバからの応答が無ければ、ハザードランプを点滅表示させることで車外（自車両周辺）に対して危険発生の可能性を伝えたり、自車両の減速、停止、路肩退避等の危険回避処理を実施したりしている。

特開２０１２−２５４７４５号公報

しかしながら、上記従来技術は、異常発生したとの判定後において、ドライバの応答確認のための所定時間が経過したタイミングで車外への警報が行われるものである。そのため、ドライバが急病等により運転不能な状態に陥った場合を想定すると、自車両周辺に対する対応の遅れが生じることが懸念される。それ故に、技術改善の余地があると考えられる。

本発明は、ドライバが運転不能状態になった場合において安全上適正な処置を実施することができる車載制御装置を提供することを主たる目的とするものである。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。

本発明の車載制御装置は、自車両（１０）のドライバの状態を監視し、その監視結果に基づいて、自車両の挙動を制御して危険回避処理を実施するものである。また、車載制御装置は、自車両の走行中において、ドライバ監視情報に基づいて、ドライバが車両運転が不能な運転不能状態になったことを判定する異常判定手段と、前記異常判定手段によりドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、警報手段（９５）の駆動により車外への警報を実施する警報制御手段と、前記警報手段による車外への警報開始後において、ドライバの操作により当該警報が停止された場合に前記危険回避処理を実施せず、当該警報が停止されない場合に前記警報の開始から所定時間の経過後に前記危険回避処理を実施する危険回避制御手段と、を備えることを特徴とする。

既存の技術では、ドライバの異常判定がなされた場合に、それをドライバ自身に確認して応答が無ければ、車外に対して警報が出されるとともに、車両の減速、停止、路肩退避といった危険回避処理が実施される構成となっている。つまり、車外への警報は、異常発生したとの判定から確認のための所定時間が経過した後になっている。こうした既存の技術は、音声や表示等による応答確認でドライバが異常状態から復帰することがあるとの想定をしたもの（居眠りなど、正常復帰の可能性が比較的高いと想定したもの）であり、正常復帰の可能性を考慮しつつ車外への警報が実施されるようになっている。

これに対し、本発明の車載制御装置は、ドライバが車両運転中に急病になる等、運転不能状態になったことを判定するものであって、ドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、危険回避処理の実施よりも前に、警報手段の駆動により車外に対する警報が実施される。そして、警報手段による車外への警報開始後において、ドライバの操作により当該警報が停止された場合には危険回避処理が実施されず、当該警報が停止されない場合には警報の開始から所定時間の経過後に危険回避処理が実施される。かかる場合、ドライバが運転不能状態になった場合には正常復帰への可能性が低く、その運転不能状態になったことに起因する事故の発生等を未然に防ぐことが重要となる。この点、上記構成では、車外への警報が先行実施されるため、車両周囲に対する警報を迅速に行わせることができる。その結果、ドライバが運転不能状態になった場合において安全上適正な処置を実施できる。

車載システムの構成を示すブロック図。 車室内の構成を示す図。 車両の運転席を示す図。 車両のダッシュボード付近の構成を示す図。 ドライバ監視装置の機能を示すブロック図。 ドライバの運転不能判定に関する処理手順を示すフローチャート。 運転不能状態での処置を具体的に示すタイムチャート。 第２実施形態においてドライバの運転不能判定に関する処理手順を示すフローチャート。 第３実施形態においてドライバの運転不能判定に関する処理手順を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。まず、本実施形態に係る車載システムの構成について、図１〜図３を参照して説明する。本システムは、ドライバ監視装置５０、ドライバ状態認識装置２０、車両情報認識装置３０、走行環境認識装置４０、ＨＭＩ（Human Machine Interface）８０、車両制御装置９０を備えている。概要として、ドライバ監視装置５０は、各認識装置２０，３０，４０からの情報に基づいて、ドライバが運転不能状態であるか否かを判定し、運転不能状態であると判定した場合にその旨をＨＭＩ８０や車両制御装置９０に通知する。車両制御装置９０は、ドライバが運転不能状態である場合に、自車両の内外に対する警報を実施するとともに、車両を安全に停止させる等の危険回避処理を実施する。

ドライバ状態認識装置２０は、複数のドライバカメラ２１、シートベルトセンサ２２、座面センサ２３を備える。ドライバカメラ２１は、例えばＣＣＤカメラであり、近赤外ＬＥＤ等の照明装置により照らされた運転席を撮像する。ドライバカメラ２１は、図２及び図３に示すように、メータパネル１４と、バックミラー１６の下端の略中央と、左右のＡピラー１７とにそれぞれドライバに向けて搭載されている。ドライバカメラ２１は、メータパネル１４に代えて、ダッシュボード１３の上やステアリングコラムに設置されていてもよい。また、バックミラー１６の下端に代えて、バックミラー１６の左端や右端に設置されていてもよい。これら４つのドライバカメラ２１はドライバステータスモニタを構成し、運転席のシート１１に座ったドライバの上半身を正面側から１秒に数十画像分撮像する。

シートベルトセンサ２２は、シートベルト１２の引き出し量を検出するセンサである。具体的には、シートベルトセンサ２２は、シートベルト１２の送り出し及び巻き取りを行うモータの回転角度を検出するエンコーダである。座面センサ２３は、運転席のシート１１の座部１１ａの圧力分布を検出するセンサである。

車両情報認識装置３０は、車速センサ３１、舵角センサ３２、アクセルセンサ３３、及びブレーキセンサ３４を備える。車速センサ３１は、車両１０の速度を検出するセンサである。舵角センサ３２は、ハンドル１５（ステアリングホイール）の操舵角を検出するセンサである。アクセルセンサ３３は、アクセル開度すなわちアクセルペダルの操作量を検出するセンサである。ブレーキセンサ３４は、ブレーキペダルの操作量を検出するセンサである。

走行環境認識装置４０は、前方・後方カメラ４１、前方・後方センサ４２、カーナビゲーション装置４３、及びＧセンサ４４を備える。前方・後方カメラ４１は、道路の白線を含む車両１０の前方を撮像するカメラや、車両１０の後方及び後側方を撮像するカメラである。前方・後方センサ４２は、超音波センサ、レーザレーダ、ミリ波レーダ等のセンサであり、車両１０の前方や後方の物体を検出し、車両１０と前方や後方の物体との距離を取得する。前方・後方センサ４２により取得された車両１０と前方車両や後方車両との距離に基づいて、前方車両や後方車両との相対速度が算出できる。

カーナビゲーション装置４３は、ＧＰＳ受信機により受信されたＧＰＳ信号や、Ｇセンサを含む各種センサにより取得された情報を用いて、車両１０の現在位置を算出し、現在位置から目的地までの誘導経路を算出する。Ｇセンサ４４は、例えばシート１１に設置され、車両１０の前後、左右、上下の３次元の加速度を検出するセンサである。

ドライバ監視装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏ等を備えるマイクロコンピュータにより構成されており、ドライバ状態認識装置２０、車両情報認識装置３０、走行環境認識装置４０、ＨＭＩ８０、記憶装置５２から各種情報を取得する。ドライバ監視装置５０と各種装置とは、ＣＡＮ等の有線通信や、ＬＡＮ、Bluetooth（登録商標）等の無線通信で接続されている。また、ドライバ監視装置５０は、ＲＯＭに記憶されている各種プログラムをＣＰＵが実行することにより、画像解析手段６０、学習手段５１、状態判定手段７０の機能を実現し、ドライバが運転不能状態か否かの判定を実施する。各手段についての詳しい説明は後で述べる。なお、本実施形態では、ドライバの運転不能状態は、ドライバが急病を発症して意識がなくなり運転操作できない状態と、ドライバが心臓発作等の急病を発症して、意識はあるが体を動かせないために運転操作できない状態とを含む。

ＨＭＩ８０は、ディスプレイ８１、スピーカ８２、キャンセルスイッチ８３を備える。ディスプレイ８１は、カーナビゲーション装置４３のディスプレイや、メータパネル１４内に設けられている車載ディスプレイである。ディスプレイ８１は、液晶パネルや有機ＥＬパネルを備えたタッチディスプレイでもよい。ディスプレイ８１は、画像から検出されたドライバの姿勢に基づいて、ドライバの姿勢の崩れ度合を報知する。詳しくは、ディスプレイ８１は、ドライバの姿勢のステータスを５段階で表示する。最も崩れ度合の高い姿勢崩れレベル５は、ドライバが急病を発症して運転姿勢を維持できなくなった状態、すなわち運転不能状態と判定されるレベルである。ドライバは、ディスプレイ８１に表示された姿勢のステータスを見て自分の運転姿勢を確認できるので、姿勢崩れレベルが５に近づいた場合には、運転不能状態と判定される前に運転姿勢を修正できる。

スピーカ８２は、カーナビゲーション装置４３やオーディオ装置等と共用される車載スピーカである。スピーカ８２は、ドライバが運転不能状態であると判定された場合に、ドライバに対して運転不能状態であるか否かを音声で確認する。なお、ディスプレイ８１が、運転不能状態を確認する画面を表示してもよい。また、スピーカ８２が、ドライバの姿勢崩れレベルを音声で報知してもよい。

キャンセルスイッチ８３は、運転不能状態の判定を中止するスイッチである。キャンセルスイッチ８３が１回操作されると、１トリップの間、運転不能状態の判定が中止されるようにしてもよい。また、トリップ中に、運転不能状態の判定結果に関係なくキャンセルスイッチ８３が操作された場合には、キャンセルスイッチ８３が操作されている間、又は操作されてから一定時間（数秒程度）、運転不能状態の判定が中止される。よって、ドライバが物を取る動作を行う際に、予めキャンセルスイッチ８３を操作すれば、ドライバの姿勢が崩れても運転不能状態であると誤判定されるおそれがない。

また、車両制御装置９０は、ドライバ監視装置５０においてドライバが運転不能状態であると判定された場合に、車両１０の挙動を制御して危険回避処理を実施する。例えば、車両１０においてエンジン９１や変速機９２、ブレーキアクチュエータ９３の制御により、車両１０を減速又は停止させる。また、ステアリングアクチュエータ９４によるハンドル１５の操舵角制御を併せて実施することで、車両１０を路肩に退避させる。

また、車両制御装置９０は、警報手段としてのハザードランプ９５（非常点滅表示灯）の点滅を制御する機能を有しており、ドライバが運転不能状態であると判定された場合に、ハザードランプ９５を点滅させ、それにより車外への警報を実施する。

ハザードランプ９５は、周知のとおり車両の前後に設けられたウィンカ（方向指示器）と兼用の表示器である。図４に示すように、車室内においてダッシュボード１３にはハザードスイッチ９６が設けられており、そのハザードスイッチ９６を押し操作することで、ハザードランプ９５の点滅状態、消灯状態が切り替えられるようになっている。また、メータパネル１４には、ハザードランプ９５が点滅されていることを示すハザード表示灯９７が設けられている。

次に、ドライバ監視装置５０が実現する各種機能について、図５を参照して説明する。画像解析手段６０は、頭部検出手段６１、傾き検出手段６２、顔向き検出手段６３、白目検出手段６４を含む。

頭部検出手段６１は、ドライバカメラ２１により撮像された運転席の画像に基づいて、ドライバの首よりも上の頭部を逐次検出する。詳しくは、頭部検出手段６１は、ドライバカメラ２１により運転席の画像が撮像される都度、運転席の画像からドライバの頭部の輪郭を表すエッジを抽出し、抽出したエッジで囲まれた領域を頭部として検出する。

傾き検出手段６２は、運転席の画像に基づいて、ドライバの胴体部に対する頭部の傾きθを検出する。詳しくは、傾き検出手段６２は、頭部及び胴体部の輪郭を表すエッジに囲まれた領域を、それぞれ頭部及び胴体部として検出するとともに、頭部及び胴体部の中心軸線を検出する。そして、傾き検出手段６２は、胴体部の中心軸線に対する頭部の中心軸線の傾きを頭部の傾きθとする。胴体部の中心軸線は、予め用意されている胴体部の向きのパターンと、検出した胴体部の向きとのマッチングを行って胴体部の向きを決め、向きを決めた胴体部から検出する。また、頭部の中心軸線は、頭部に含まれる顔の目、鼻、口等の特徴点を抽出し、顔の特徴点の３次元的な配置から検出する。頭部が前方に傾いた場合は、顔の特徴点と車両前方との距離が近づき、頭部が仰け反った場合は、顔の特徴点と車両前方との距離が遠ざかる。頭部の中心軸線を検出する際に、車両の前後方向における顔の特徴点の距離を用いてもよい。

あるいは、傾き検出手段６２は、運転席の画像から運転席のシートベルト１２を検出し、シートベルト１２と頭部との位置関係から、胴体部に対する頭部の傾きθを検出する。ドライバの胴体部はシートベルト１２により拘束されているため、シートベルト１２の位置から胴体部の位置を推定できる。

顔向き検出手段６３は、運転席の画像に基づいて、車両１０の前方に対するドライバの顔の向きを検出する。顔向き検出手段６３は、車両１０の前面に対向する垂直平面に対する顔面の傾きを、顔向きとして検出する。

白目検出手段６４は、表情検出手段６５及び白目度合算出手段６６を含み、ドライバが白目をむいた状態を検出する。ここで、白目をむいた状態とは、完全に白目をむいた状態に限らず、黒目領域が所定量よりも小さくなった状態も含む。すなわち、白目をむいた状態は、黒目が偏ることにより視野が所定範囲よりも狭くなっている状態をいう。

表情検出手段６５は、運転席の画像に基づいて、ドライバの目の輪郭及び黒目領域を検出する。ここで、ドライバの目の輪郭は、瞼と目との境界線である。また、黒目領域は、目の輪郭の内側の領域において、白目よりも明度の低い領域であり、黒色に限らず、青色、茶色、灰色等の色がついた領域である。また、表情検出手段６５は、抽出された口の輪郭を表すエッジから、ドライバの口の開きを検出する。

白目度合算出手段６６は、表情検出手段６５により検出された目の輪郭及び黒目領域に基づいて、ドライバの目の白目度合を算出する。具体的には、白目度合算出手段６６は、
・黒目領域の縦方向の長さ、
・黒目領域の面積、
・目の輪郭で囲まれた領域の縦方向の長さと黒目領域の縦方向の長さとの比、
・黒目領域の偏平率、
等のいずれかに基づいて白目度合を算出する。

学習手段５１は、ドライバが運転不能状態でない場合において、傾き検出手段６２により検出された頭部の傾きθを学習する。また、学習手段５１は、ドライバが運転不能状態でない場合において、顔向き検出手段６３により検出された顔の向きを学習する。さらに、学習手段５１は、ドライバが運転不能状態でない場合において、頭部検出手段６１により検出された頭部の揺れの振幅を学習する。すなわち、学習手段５１は、ドライバの運転姿勢の癖を学習する。車両１０を運転するドライバが複数いる場合には、ドライバごとに運転姿勢の癖を学習する。

状態判定手段７０は、画像解析手段６０により得られる各種のドライバ監視情報に基づいて、
（１）フレームアウト判定、
（２）姿勢崩れ判定、
（３）向き崩れ判定、
（４）揺れ判定、
（５）白目判定、
を実施し、これらのいずれかにより、ドライバが運転不能状態になったことの判定を実施する。状態判定手段７０は、フレームアウト判定手段７１、姿勢崩れ判定手段７２、向き崩れ判定手段７３、揺れ判定手段７４、及び白目判定手段７５を含んでおり、以下これらを順に説明する。

（１）フレームアウト判定
フレームアウト判定手段７１は、車両１０の走行中に、ドライバ頭部のフレームアウトを判定して、フレームアウトしている場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。詳しくは、フレームアウト判定手段７１は、頭部検出手段６１により検出されたドライバの頭部が画像の範囲ＦＡ（図２参照）から外れており、その状態が所定の時間Ｔ１以上継続する場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。ここで、範囲ＦＡは、ドライバカメラ２１により撮像された画像における所定の範囲である。通常の運転時には、ドライバの頭部が範囲ＦＡから外れることはない。範囲ＦＡを、撮像された画像の全体としてもよい。範囲ＦＡは、車両前方から見てフロントガラスを通じて認識される範囲に定められているとよい。

ドライバが車両１０を正常に運転している場合は、ドライバが物を取る動作をしても、ドライバの頭部は画像の範囲ＦＡに収まることが多い。これに対して、急病を発症してドライバの意識がなくなると、ドライバの頭部が範囲ＦＡから外れることがある。よって、フレームアウト判定手段７１は、ドライバの頭部が画像の範囲ＦＡから外れている場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。なお、過去の頭部位置情報を用い、ドライバの頭部が範囲ＦＡから外れるまでの軌跡を考慮して、運転不能状態の判定を実施することも可能である。

シートベルトセンサ２２及び座面センサ２３の情報を用いてフレームアウト判定を実施することも可能である。具体的には、ドライバの頭部がフレームアウトしている状態で、シートベルト１２の引き出し量が、シートベルト１２の装着時に検出された引き出し量よりも第１引き出し量を超えて多く、且つ座部１１ａの圧力分布において高圧部分が座部１１ａの端部に偏っている場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。

（２）姿勢崩れ判定
姿勢崩れ判定手段７２は、車両１０の走行中に、ドライバの姿勢崩れの判定をして、姿勢崩れしている場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。詳しくは、姿勢崩れ判定手段７２は、傾き検出手段６２により検出された頭部の傾きθが閾値Ｔｈ１（相対傾き閾値）よりも大きくなっており、その状態が所定の時間Ｔ２以上継続する場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。

通常、ドライバの胴体部は運転席のシート１１やシートベルト１２により拘束されているため、ドライバの意識がなくなっても胴体部は比較的動きにくい。一方、ドライバの頭部は拘束されていないことが多いため、ドライバの意思で頭部の位置を維持する必要がある。そのため、急病を発症してドライバの意識がなくなると、ドライバは頭部の位置を維持できなくなり、頭部は胴体部に対していずれかの方向に大きく傾くことが多い。

これに対して、走行中にドライバが脇見をするときは、一般的にドライバは首を回転させて見るため、胴体部に対する頭部の傾きは小さくなることが多い。また、ドライバが運転席から離れた位置の物を取るときは、一般的にドライバは意識して胴体部を傾けるため、胴体部に対する頭部の傾きθは小さくなることが多い。よって、姿勢崩れ判定手段７２は、頭部の傾きθが閾値Ｔｈ１よりも大きい場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。このとき、姿勢崩れ判定手段７２は、更にドライバの顔が車両１０の前方を向いていないことを条件として運転不能状態であることを判定すると、運転不能状態の誤判定を抑制できる。

（３）向き崩れ判定
向き崩れ判定手段７３は、車両１０の走行中に、ドライバの顔向きの崩れの判定をして、顔向きが崩れている場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。詳しくは、向き崩れ判定手段７３は、顔向き検出手段６３により検出された車両１０の前方に対する顔の向きが閾値Ｔｈ２（顔向き閾値）よりも大きくなっており、その状態が所定の時間Ｔ３以上継続する場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。

一般的に、急病を発症すると、ドライバは顔の向きを維持できなくなり、車両１０の前方に対する顔の向きが崩れたままの状態になる。これに対して、走行中にドライバが脇見をするときは、一般的にドライバは顔の向きを変えてもすぐに戻すことが多い。よって、向き崩れ判定手段７３は、車両前方に対する顔の向きが閾値Ｔｈ２よりも大きい場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。

また、向き崩れ判定手段７３は、
・顔向き検出手段６３により検出された車両１０の前方に対する顔の向きが、閾値Ｔｈ２よりも大きく、且つドライバがハンドル１５を放している場合、
・顔向き検出手段６３により検出された顔の向きが閾値Ｔｈ２よりも大きく、且つアクセル開度が所定開度よりも大きい場合、
・顔向き検出手段６３により検出された顔の向きが閾値Ｔｈ２よりも大きく、且つ所定時間よりも長い時間アクセル操作及びブレーキ操作が行われていない場合、
のいずれかにおいて、ドライバが運転不能状態になっていると判定してもよい。

（４）揺れ判定
揺れ判定手段７４は、車両１０の走行中において、外力に伴うドライバの頭部の揺れ状態を判定して、頭部が通常と異なる揺れをしている場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。詳しくは、揺れ判定手段７４は、車両１０に外力が加わった際において頭部検出手段６１により検出された頭部の揺れの振幅が、振幅Ａｍ１（第１振幅）よりも小さいか、又は振幅Ａｍ２（第２振幅）よりも大きくなっており、その状態が所定の時間Ｔ４以上継続する場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。振幅Ａｍ２は振幅Ａｍ１よりも大きい値である。

車両１０に外力が加わると、所定の時間差の後、ドライバに振動が伝わる。通常、ドライバの意識がある場合、車両１０に外力（詳しくは上下方向の外力）が加わった際に、ドライバの頭部は振幅Ａｍ１から振幅Ａｍ２の範囲内の振幅で揺れる。これに対して、ドライバが急病を発症して体が硬直していると、正常時よりも頭部の揺れの振幅が小さくなる。また、ドライバが急病を発症して体が弛緩していると、正常時よりも頭部の揺れの振幅が大きくなる。よって、揺れ判定手段７４は、上述した場合にドライバの運転不能状態を判定する。

（５）白目判定
白目判定手段７５は、車両１０の走行中に、白目の判定をして、白目検出手段６４により白目をむいた状態が検出された場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。詳しくは、白目判定手段７５は、白目度合算出手段６６により算出された白目度合が閾値Ｔｈ３（白目閾値）よりも大きくなっており、その状態が所定の時間Ｔ５以上継続する場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。

通常、ドライバが運転可能な状態の場合は、ドライバが白目をむくことはない。これに対して、ドライバが急病を発症すると、ドライバが白目をむくことがある。よって、白目判定手段７５は、白目をむいた状態が検出された場合に、ドライバが運転不能状態になっていると判定する。

記憶装置５２には、各判定手段にて用いられる各閾値及び各判定値が記憶されている。さらに、記憶装置５２には、学習手段５１により学習された頭部の傾きθ、顔の向き及び頭部の揺れの振幅が記憶される。また、記憶装置５２には、ドライバの病歴及び年齢を含む個人情報が登録されている。ドライバが複数いる場合には、各ドライバの個人情報が登録されている。また、記憶装置５２には、運転不能状態と判定しないドライバの姿勢、及び運転不能状態と判定するドライバの姿勢が登録されている。運転不能状態と判定しないドライバの姿勢は、例えば通常の運転姿勢や運転中によくする姿勢である。運転不能状態と判定するドライバの姿勢は、例えば持病があるドライバが発作時にする姿勢である。ドライバは、予め運転席で登録したい姿勢をドライバカメラ２１で撮像して、記憶装置５２に登録する。

上記各判定における時間Ｔ１〜Ｔ５は数秒程度（例えば１〜５秒程度）であり、各々に長さの異なる時間として設定されていてもよいし、同じ時間として設定されていてもよい。また、各時間Ｔ１〜Ｔ５は、種々の条件に応じて可変に設定されてもよい。具体的には、各時間Ｔ１〜Ｔ５は、記憶装置５２に登録されている個人情報に基づいて設定されるとよい。例えば、年齢が高い人は低い人よりも時間Ｔ１〜Ｔ５を短くする。また、特定の病歴がある人は、特定の病歴がない人よりも時間Ｔ１〜Ｔ５を短くする。さらに、時間Ｔ１〜Ｔ５を、ドライバの状態や走行環境に応じて変更する。ドライバが運転不能状態になる兆候を示している状態や、ドライバが運転不能状態である可能性が高い状態や、ドライバが運転不能状態となった場合に衝突の危険性が高い走行環境では、時間Ｔ１〜Ｔ５を短縮してドライバの運転不能状態が判定されやすくする。

また、衝突を回避するために、車速が速いほど早く適切な車両制御を開始する必要があるので、自車両の車速が高いほど時間Ｔ１〜Ｔ５を短くする。また、衝突を回避するために、先行車両との車間距離を先行車両との相対速度で除したＴＴＣ（衝突余裕時間）が短いほど時間Ｔ１〜Ｔ５を短くする。また、自車両においてＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）やＬＫＡ（Lane Keep Assist）等の運転支援制御が実行されている場合には、ドライバは長い時間姿勢を崩すことがあるので、時間Ｔ１〜Ｔ５を延長する。

また、本車載システムでは、車両走行中において、ドライバが運転不能状態になっていると判定された場合に、直ちにハザードランプ９５の点滅表示により車外への警報を実施するようにしている。そして、ハザードランプ９５による車外への警報開始後において、ドライバの操作により当該警報が停止された場合には、自車両の減速、停止、路肩退避といった危険回避処理を実施せず、当該警報が停止されない場合にハザード点滅の開始から所定時間の経過後に危険回避処理を実施するようにしている。

次に、ドライバの運転不能状態を判定する処理手順について、図６のフローチャートを参照して説明する。本処理は、ドライバ監視装置５０により所定周期で繰り返し実施される。

まず、ステップＳ１１では、運転不能状態の判定を実施する実施条件が成立しているか否かを判定する。この場合、例えば自車両の車速が所定値（例えば０ｋｍ／ｈ）よりも大きく自車両が走行状態にあれば、実施条件が成立していると判定する。実施条件が成立していれば後続のステップＳ１２に進み、実施条件が成立していなければそのまま本処理を終了する。

ステップＳ１２では、運転不能状態の判定に用いる各種パラメータを取得する。具体的には、
・運転席の画像から検出したドライバの頭部及び胴体部の情報、
・ドライバの胴体部に対する頭部の傾きθの情報、
・車両の前方に対するドライバの顔の向きの情報、
・ドライバの白目検出の情報、
等を取得する。

次に、ステップＳ１３では、ステップＳ１２で取得した各種パラメータを用い、ドライバが運転不能状態になっていることを判定するための各種の判定処理を実施する。本実施形態では、運転不能状態を判定する判定処理として、上述した（１）〜（５）の各判定処理を実施する。

具体的には、フレームアウト判定処理として、時間Ｔ１以上継続して頭部位置が画像の範囲ＦＡから外れているか否かを判定する。姿勢崩れ判定処理として、時間Ｔ２以上継続してドライバの胴体部に対する頭部の傾きθが閾値Ｔｈ１よりも大きいか否かを判定する。向き崩れ判定処理として、時間Ｔ３以上継続して車両前方に対するドライバの顔向きが閾値Ｔｈ２よりも大きいか否かを判定する。揺れ判定処理として、時間Ｔ４以上継続して外力に対してドライバの頭部が通常とは異なる揺れをしているか否かを判定する。白目判定処理として、時間Ｔ５以上継続してドライバの白目度合が閾値Ｔｈ３よりも大きいか否かを判定する。

なお、（１）〜（５）の各判定処理について実施の優先順序を定めておき、その上で、いずれかの判定処理で異常有りと判定された場合には、他の判定処理を実施しないようにしてもよい。

その後、ステップＳ１４では、ステップＳ１３の各判定処理の結果に基づいて、ドライバが運転不能状態になっているか否かを判定する。この場合、ステップＳ１３の各判定処理のうち少なくとも１つで異常発生の旨が判定されていれば、ステップＳ１４を肯定し、ステップＳ１５に進む。

ステップＳ１５では、ハザードランプ９５を点滅表示させる旨を指令する。この場合、ドライバ監視装置５０が車両制御装置９０に対してハザード点滅の指令信号を出力し、車両制御装置９０は、その指令信号に基づいてハザードランプ９５の点滅表示を実施する。これにより、車両１０の前後のハザードランプ９５が点滅表示されるとともに、メータパネル１４のハザード表示灯９７が点滅表示される。なお、自車両周辺に対する車外警報を想定した場合、自車両の前を走行する先行車両についてはハザードランプ９５を点滅させてもそれに気づきにくいと考えられるため、ハザードランプ９５の点滅に加え、ホーン装置の作動による車外警報を実施してもよい。

その後、ステップＳ１６では、応答確認カウンタを１インクリメントする。応答確認カウンタは、ドライバが運転不能状態になったと判定されてからの経過時間（すなわち、ステップＳ１４がＹＥＳになってからの経過時間）を計測する計時手段である。

ステップＳ１７では、ドライバが運転不能状態になったと判定された後におけるドライバの応答の有無を判定する。具体的には、ドライバがハザードランプ９５（ハザード表示灯９７）が点滅表示されていることに気づいて、ハザードスイッチ９６を押し操作したか否かを判定する。この場合、ドライバの応答があれば、ドライバが運転不能状態になっていない又は当該状態が解消されたとしてステップＳ１８に進み、ドライバの応答がなければ、運転不能状態が継続されているとしてステップＳ２０に進む。

ステップＳ１８では、応答確認カウンタを０にクリアする。続くステップＳ１９では、ドライバによる運転が可能であると認識したことを、スピーカ８２からの音声、又はディスプレイ８１上での表示等で通知する。またこのとき、ドライバ監視装置５０は、車両制御装置９０に対してハザード点滅やホーン作動を停止する旨の指令信号を出力する。

また、ステップＳ２０では、ドライバが運転不能状態になったと判定されてから所定時間が経過したか否かを判定する。具体的には、応答確認カウンタが所定値に到達したか否かを判定する。所定値は例えば数秒程度（例えば３〜５秒程度）である。

そして、ドライバの応答がないまま所定時間が経過した場合（ステップＳ２０がＹＥＳの場合）には、ステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では、車両１０の減速、停止、路肩退避といった危険回避処理を実施する旨を指令する。この場合、ドライバ監視装置５０が車両制御装置９０に対して危険回避処理の指令信号を出力し、車両制御装置９０は、その指令信号に基づいて、エンジン９１や変速機９２、ブレーキアクチュエータ９３、ステアリングアクチュエータ９４を適宜制御して、車両１０を安全に停車させる。またこのとき、車両１０の他の搭乗者に対してもスピーカの音声等により警報を行うとよい。

なお、ドライバが運転不能状態になったと判定された場合（ステップＳ１４がＹＥＳの場合）に、車内警報（対ドライバの警報）として、スピーカ８２からの音声、又はディスプレイ８１上での表示を実施し、その車内警報に対する応答の有無を判定する構成であってもよい。この場合、所定時間内に、ドライバのタッチディスプレイへの接触、ドライバの音声、ハンドル１５やブレーキ等による自車両操作、キャンセルスイッチ８３の操作等のいずれかが検出されれば、ドライバから応答ありと判定する（ステップＳ１７を肯定する）。

図７は、ドライバが運転不能状態になった場合の処置を具体的に示すタイムチャートである。

タイミングｔ１１では、車両走行中において、急病等によりドライバが何らかの異常状態（フレームアウト異常、姿勢崩れ異常、向き崩れ異常、揺れ異常、白目異常のいずれか）になり始めたと判定され、異常カウンタのインクリメントが開始される。そして、タイミングｔ１２でカウンタ値が所定の閾値Ｘ（時間Ｔ１〜Ｔ５に相当）に達すると、ドライバが運転不能状態になった旨が判定される。このとき、車外警報を行うべくハザードランプ９５の点滅表示が開始されるとともに、応答確認カウンタのインクリメントが開始される。

そして、ドライバの応答がないまま所定時間が経過してタイミングｔ１３になると、車両１０の減速、停止、路肩退避といった危険回避処理が実施される。なお図示は省略するが、タイミングｔ１３になる前にドライバの操作によりハザード点滅が解除された場合（応答があった場合）には危険回避処理は実施されない。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

本実施形態では、車両１０の走行中において、ドライバが車両運転中に急病になる等、運転不能状態になったことを判定するものとし、ドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、直ちに、すなわち危険回避処理の実施よりも前に、ハザードランプ９５（警報手段）の駆動により車外に対する警報を実施するようにした。そして、ハザードランプ９５による車外への警報開始後において、ドライバの操作によりハザード点滅が停止された場合には危険回避処理を実施せず、ハザード点滅が停止されない場合にはハザード点滅から所定時間の経過後に危険回避処理を実施するようにした。かかる場合、ドライバが運転不能状態になった場合には正常復帰への可能性が低く、その運転不能状態になったことに起因する事故の発生等を未然に防ぐことが重要となる。この点、本実施形態では、車外への警報が先行実施されるため、車両周囲に対する警報を迅速に行わせることができる。その結果、ドライバが運転不能状態になった場合において安全上適正な処置を実施できる。

また、危険回避処理は、言うなれば、車両１０の操作権限をドライバから車両側に移行させて車両１０の走行状態を強制操作するものであるが、その操作権限の移行を、ハザードランプ９５の点滅とは異なり、ドライバ応答の確認後に行う構成としたため、意に反した車両の強制操作を抑制できる。

ハザードランプ９５による車外への警報の実施は、法規によれば右左折、転回、徐行、停止、後退、進路変更の合図をする場合に限られるが、本実施形態では、急病で意識がなくなる場合等、ドライバが運転不能状態に陥ったことを想定しているため、減速、停止、路肩退避等の危険回避処理が実施されることを前提にしてハザードランプ９５の点滅表示を実施させることができる。

ハザードランプ９５を警報手段として用いる場合、車室内の対ドライバの警報としてメータパネル１４のハザード表示灯９７の点滅を行わせ、さらに応答確認のリセットボタンとしてハザードスイッチ９６を用いることが可能となる。この場合、ＨＭＩの機能をハザードランプ９５及びそれに付随する構成で賄うことができ、ＨＭＩ８０の変更が不要となることによる構成の簡素化を実現できる。

次に、上記第１実施形態の一部を変更した別の実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

（第２実施形態）
本実施形態では、ドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、直ちにハザードランプ９５による車外への第１警報を実施するとともに、その第１警報の開始から所定時間、ドライバ応答が無いことを確認した上で、第１警報よりも自車両周辺の認知度の高い態様でハザードランプ９５による車外への第２警報を実施する。

図８は、本実施形態における処理手順を示すフローチャートであり、本処理は図６の処理に置き換えてドライバ監視装置５０により実施される。説明の便宜上、図８では、図６と同じ処理については同じステップ番号を付して説明を簡略する。図８では、ステップＳ３１，Ｓ３２が新規の処理である。

図８では、ステップＳ１１〜Ｓ１４においてドライバが運転不能状態になっているか否かを判定し、運転不能状態になっていると判定された場合にステップＳ３１に進む。ステップＳ３１では、ハザードランプ９５を第１態様で点滅表示させる旨を指令する。また一方で、ドライバが運転不能状態になった後において、応答が無いまま所定時間が経過した場合にステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、ハザードランプ９５を第２態様で点滅表示させる旨を指令する。

ここで、第１態様でのハザード点滅（第１警報）と第２態様でのハザード点滅（第２警報）とでは、点滅の周期が相違しており、第２態様では第１態様よりも点滅周期が短くなっている。第１態様では、ハザードランプ９５を点滅させず常時点灯させるようにしてもよい。この場合、点滅周期が短いほど、自車両周辺に対するハザード点滅の認知度が高くなると考えられる。そのため、運転不能状態の判定直後の時点では、ハザード点滅の認知度が比較的低く、その後、ドライバ応答が無ければ、ハザード点滅の認知度が高められるようになっている。

要するに、ドライバが急病等により運転不能状態に陥ったことを想定する場合、その運転不能状態の判定後においては減速、停止、路肩退避等の危険回避処理が実施される蓋然性が高いが、その反面、ドライバの正常復帰により危険回避処理が実施されないこともあると考えられる。この点、運転不能状態の判定直後には、周辺認知度が比較的低い態様でハザード点滅（第１警報）を行わせる一方、ドライバ応答無しが確認された後には、第１警報よりも周辺認知度の高い態様でハザード点滅（第２警報）を行わせる構成とした。この場合、第１警報により、自車両周辺に対していち早く警戒感を持たせるととともに、第２警報により、自車両周辺の車両等に危険度の高いことを把握させて危険回避行動をとらせることが可能となる。また、警報の形態が２段階で切り替えられることで、いきなりの警報により自車両周辺の車両等を驚かせることを抑制できるといった効果や、危険度が高いことを認知させやすいといった効果を期待できる。

第１警報と第２警報との実施態様を以下のようにしてもよい。例えば、運転不能状態の判定直後の時点では、第１警報の処理としてハザードランプ９５を点滅表示させ、かつホーン装置を非作動とする。そしてその後、ドライバ応答が無ければ、第２警報の処理として、ハザードランプ９５を点滅表示させ、かつホーン装置を作動させる。

（第３実施形態）
本実施形態では、ドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、直ちにハザードランプ９５を点滅させて車外警報を実施するか、所定時間、ドライバ応答が無いことを確認した上でハザードランプ９５を点滅させて車外警報を実施するかを切り替える構成としている。具体的には、ドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、それが複数の判定処理のうちどの判定処理の結果に基づくものかを判定し、危険度の比較的高いものであれば、直ちにハザードランプ９５を点滅させて車外警報を実施し、危険度の比較的低いものであれば、所定の応答確認期間の経過を待ってハザードランプ９５を点滅させて車外警報を実施する。

図９は、本実施形態における処理手順を示すフローチャートであり、本処理は図６の処理に置き換えてドライバ監視装置５０により実施される。説明の便宜上、図９では、図６と同じ処理については同じステップ番号を付して説明を簡略する。図９では、ステップＳ４１〜Ｓ４３が新規の処理である。

図９では、ステップＳ１１〜Ｓ１４においてドライバが運転不能状態になっているか否かを判定し、運転不能状態になっていると判定された場合にステップＳ４１に進む。ステップＳ４１では、運転不能状態であると判定された状況下においてその運転危険度が比較的大きいものか否かを判定する。この場合、運転不能状態であると判定された理由が、上記５つの判定処理（フレームアウト判定、姿勢崩れ判定、向き崩れ判定、揺れ判定、白目判定）のいずれによるものかを判定し、それが運転危険度の高いものに相当するか否かを判定する。

詳細には、５つの判定処理（フレームアウト判定、姿勢崩れ判定、向き崩れ判定、揺れ判定、白目判定）は、ドライバの状態及び挙動に基づいて各々異なる判定基準によりドライバが運転不能状態になったことを判定するものである。そして、これら各判定処理のうち、フレームアウト判定により運転不能状態と判定された場合と、白目判定により運転不能状態と判定された場合には、ドライバが、車両前方に対する視認不可の状態になっているとみなすことができる。この場合、ドライバが重篤な状態にあり、運転危険度が高いと判断できる。

そして、ステップＳ４１がＹＥＳの場合にステップＳ１５に進み、ハザード点滅させる旨を指令する。ステップＳ４１のＮＯの場合は、ステップＳ１５を読み飛ばすことで、ハザード点滅を実施しない。

また、ドライバが運転不能状態になった後において、応答が無いまま所定時間が経過してステップＳ４２に進んだ場合、ステップＳ４２では、運転不能状態であると判定された状況下においてその運転危険度が比較的大きいものか否かを判定する（ステップＳ４１と同様）。そして、ステップＳ４２がＮＯの場合にステップＳ４３に進み、ハザード点滅させる旨を指令する。

既述のとおり、ドライバが急病等により運転不能状態に陥ったことを想定する場合、その運転不能状態の判定後においては減速、停止、路肩退避等の危険回避処理が実施される蓋然性が高いが、その反面、ドライバの正常復帰により危険回避処理が実施されないこともあると考えられる。この点、運転不能状態の判定後に直ちにハザード点滅を行わせる警報処理（第１制御手段）と、ドライバ応答無しが確認された後にハザード点滅を行わせる警報処理（第２制御手段）とを切り替えて実施する構成とした。この場合、自車両周辺に対する危険度（緊急度）に応じて適正な警報処理を実施できる。

ドライバが運転不能状態になる場合、ドライバの状態及び挙動は種々のものが想定されるため、判定処理としても複数の判定処理を定めておくことが望ましい。ただし、その複数の判定処理のいずれで異常判定がなされたかによっては、ドライバの病状（重篤度）が異なり、ドライバの正常復帰の可能性に差違があると考えられる。したがって、複数の判定処理のいずれでドライバの運転不能状態が判定されたかに応じて、直ちにハザード点滅を行わせるか、ドライバ応答無しが確認された後にハザード点滅を行わせるかを切り替えることで、適正な警報処理を実施できる。

複数の判定処理（上記（１）〜（５）の判定処理）のうちフレームアウト判定による判定処理と白目判定による判定処理とは、ドライバが、自車両の前方に対する視認が不可能な状態になっていることを判定する処理でもある。この場合、自車両の前方に対する視認が不可能な状態になっていることは、通常運転では考えにくく、ドライバの症状が重い（重篤度が大きい）と考えられる。ゆえに、フレームアウト判定による異常判定時や白目判定による異常判定時に、直ちにハザード点滅させることは危険回避を行う上で望ましい。

（第３実施形態の別例）
・ドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、直ちにハザードランプ９５を点滅させるか、ドライバ応答を確認した上でハザードランプ９５を点滅させるかを切り替える条件は、以下であってもよい。

車両１０の車速に基づいて、直ちにハザードランプ９５を点滅させるか、ドライバ応答を確認した上でハザードランプ９５を点滅させるかを切り替えてもよい。具体的には、車速の閾値（例えば、４０〜８０ｋｍ／ｈ内の所定速度）を定めておき、図９のステップＳ４１，Ｓ４２ではそれぞれ、運転不能状態と判定された時の車速が閾値以上か否かを判定する。そして、車速が閾値以上であれば、運転不能状態であるとの判定時に直ちにハザードランプ９５を点滅させ（ステップＳ１５）、車速が閾値未満であれば、ドライバ応答を確認した上でハザードランプ９５を点滅させる（ステップＳ４３）。

また、各判定処理においてドライバの症状の程度（重篤度）を判定し、その症状の程度に基づいて、直ちにハザードランプ９５を点滅させるか、ドライバ応答を確認した上でハザードランプ９５を点滅させるかを切り替えてもよい。具体的には、ドライバの姿勢崩れの角度や、揺れの大きさ、白目度合等に基づいて、症状の程度（重篤度）をレベル判定できる構成とし、図９のステップＳ４１，Ｓ４２ではそれぞれ、運転不能状態と判定された時の症状が重症レベルであるか否かを判定する。そして、重症レベルであれば、運転不能状態であるとの判定時に直ちにハザードランプ９５を点滅させ（ステップＳ１５）、重症レベルでなければ、ドライバ応答を確認した上でハザードランプ９５を点滅させる（ステップＳ４３）。

・危険回避走行に関するモード設定を可能にしておき、危険対応レベルをハイにするモードとローにするモードとを定めておく。そして、設定モードがハイモードであれば、ドライバが運転不能状態になったと判定された場合に直ちにハザードランプ９５を点滅させ、設定モードがローモードであれば、ドライバ応答を確認した上でハザードランプ９５を点滅させる。なお、モード設定は、ドライバが自己設定する以外に、車両側で自動設定されてもよい。例えば、ドライバが誰であるかを認識し、その認識結果に応じてモードを自動設定するとよい。

（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。

・上記実施形態では、ドライバが運転不能状態になったか否かを判定する判定処理として、上記（１）〜（５）の各判定処理を実施する構成としたが、これらを全て実施する以外に、少なくとも１つを含む一部の判定処理を実施する構成であってもよい。

・警報手段としてハザードランプ９５を用いない構成であってもよい。例えばハザードランプ９５に代えて、ホーン装置、音声装置、車外表示パネルのいずれかを用いるとよい。いずれにしろ、ドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、直ちに車外警報を実施する構成を有するものであればよい。

・ハザードランプ９５を点滅表示させる処理（警報手段の駆動処理）を、車両制御装置９０でなくドライバ監視装置５０が実施する構成としてもよい。

１０…車両、５０…ドライバ監視装置、９０…車両制御装置、９５…ハザードランプ。

Claims (5)

1. 自車両（１０）のドライバの状態を監視し、その監視結果に基づいて、自車両の挙動を制御して危険回避処理を実施する車載制御装置（５０，９０）であって、
   自車両の走行中において、ドライバ監視情報に基づいて、ドライバが車両運転が不能な運転不能状態になったことを判定する異常判定手段と、
   前記異常判定手段によりドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、警報手段（９５）の駆動により車外への警報を実施する警報制御手段と、
   前記警報手段による車外への警報開始後において、ドライバの操作により当該警報が停止された場合に前記危険回避処理を実施せず、当該警報が停止されない場合に前記警報の開始から所定時間の経過後に前記危険回避処理を実施する危険回避制御手段と、
   を備え、
   前記警報制御手段は、
   前記異常判定手段によりドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、直ちに前記警報手段による車外への警報を実施する第１制御手段と、
   前記異常判定手段によりドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、所定時間、ドライバの応答が無いことを確認した上で前記警報手段による車外への警報を実施する第２制御手段と、
   前記第１制御手段により警報を実施するか前記第２制御手段により警報を実施するかを切り替える切替手段と、
   を有することを特徴とする車載制御装置。
2. 前記異常判定手段は、ドライバの状態及び挙動に基づいて各々異なる判定基準によりドライバが運転不能状態になったことを判定する複数の判定手段を有しており、
   前記切替手段は、前記複数の判定手段のいずれでドライバの運転不能状態が判定されたかに応じて、前記第１制御手段により警報を実施するか前記第２制御手段により警報を実施するかの切り替えを実施する請求項１に記載の車載制御装置。
3. 前記複数の判定手段は、ドライバが自車両の前方に対する視認不可の状態であることを判定するものを含み、
   前記切替手段は、前記複数の判定手段のうち前記視認不可の状態であることに基づいて前記運転不能状態が判定された場合に、前記第１制御手段により警報を実施する状態とする請求項２に記載の車載制御装置。
4. 前記切替手段は、自車両の車速に基づいて、前記第１制御手段により警報を実施するか前記第２制御手段により警報を実施するかの切り替えを実施する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車載制御装置。
5. 前記警報手段は、車両外側に設けられた非常点滅表示灯（９５）を含み、
   前記警報制御手段は、前記異常判定手段によりドライバが運転不能状態になったと判定された場合に、前記非常点滅表示灯を点滅表示させる請求項１乃至４のいずれか１項に記載の車載制御装置。

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