JP6647323B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は車両用制御装置に関する。

車両の制動時、旋回時のように車両に加速度が発生している場合、乗員に慣性力が作用し、その姿勢が乱れる場合がある。特許文献１には車両の加速度を検出して、乗員に対して姿勢が乱れる可能性があることを触覚で知らせる装置が開示されている。

特開２０１５−１８２５６４号公報

車両を自動運転で走行する場合、乗り心地や車酔いの点で乗員の姿勢の乱れが小さい制御が好ましい。しかし、慣性力の作用に対する乗員の姿勢変化の程度は乗員によって異なる。一律に緩慢な車両挙動となる制御とすれば、乗員がいらだつ等、その不快感を招く場合もある。

本発明の目的は、乗員に適応してその姿勢変化を小さくすることが可能な自動運転を実現することにある。

本発明によれば、
自動運転により車両を走行可能な車両用制御装置であって、
シートに着座した乗員の姿勢変化を検知する検知手段と、
前記乗員が睡眠中か否かを判定する判定手段と、
前記乗員が睡眠中であると判定された場合であって、前記自動運転において前記車両に加速度が発生している場合の前記検知手段の検知結果に基づいて、前記車両の走行制御の設定を変更する設定変更手段と、を備える、
ことを特徴とする車両用制御装置が提供される。

本発明によれば、乗員に適応してその姿勢変化を小さくすることが可能な自動運転を実現することができる。

実施形態に係る車両及び制御装置のブロック図。 （Ａ）〜（Ｄ）は乗員の姿勢変化の説明図。 図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート。 （Ａ）は閾値と加速度との関係の例を示すグラフ、（Ｂ）は走行制御の設定の違いによる車速の変化例を示すグラフ、（Ｃ）及び（Ｄ）は走行制御の設定の違いによる自動変速機の制御例を示すグラフ、（Ｅ）及び（Ｆ）は走行制御の設定の違いによる旋回時の車速の変化例を示すグラフ。 （Ａ）は図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート、（Ｂ）は走行制御の設定の段階的な変更例を示す説明図。 （Ａ）〜（Ｃ）は図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート。 乗員が睡眠中か否かの閾値の設定方法の説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車両Ｖ及びその制御装置１のブロック図である。図１において、車両Ｖはその概略が平面図と側面図とで示されている。車両Ｖは一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。

本実施形態の車両Ｖは、例えばパラレル方式のハイブリッド車両である。この場合、車両Ｖの駆動輪を回転させる駆動力を出力するパワープラント５０は、内燃機関、モータおよび自動変速機から構成することができる。モータは車両Ｖを加速させる駆動源として利用可能であると共に減速時等において発電機としても利用可能である（回生制動）。

＜制御装置１＞
図１を参照して車両Ｖの車載装置である制御装置１の構成について説明する。制御装置１は、ＥＣＵ群（制御ユニット群）２を含む。ＥＣＵ群２は、互いに通信可能に構成された複数のＥＣＵ２０〜２９を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、図１においてはＥＣＵ２０〜２９の代表的な機能の名称を付している。例えば、ＥＣＵ２０には「運転制御ＥＣＵ」と記載している。

ＥＣＵ２０は、車両Ｖの自動運転を含む走行支援に関わる制御を実行する。自動運転においては車両Ｖの駆動（パワープラント５０による車両Ｖの加速等）、操舵および制動を、運転者の操作を要せずに自動的に行う。また、ＥＣＵ２０は、手動運転において、例えば、衝突軽減ブレーキ、車線逸脱抑制等の走行支援制御を実行可能である。衝突軽減ブレーキは、前方の障害物との衝突可能性が高まった場合にブレーキ装置５１の作動を指示して衝突回避を支援する。車線逸脱抑制は、車両Ｖが走行車線を逸脱する可能性が高まった場合に、電動パワーステアリング装置４１の作動を指示して車線逸脱回避を支援する。

ＥＣＵ２１は、車両Ｖの周囲状況を検知する検知ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行環境を認識する環境認識ユニットである。本実施形態の場合、検知ユニット３１Ａ、３１Ｂは、車両Ｖの前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂと表記する場合がある。）、車両Ｖのルーフ前部に設けられている。カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂが撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

本実施形態の場合、検知ユニット３２Ａは、ライダ（Light Detection and Ranging）であり（以下、ライダ３２Ａと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ３２Ａは５つ設けられており、車両Ｖの前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット３２Ｂは、ミリ波レーダであり（以下、レーダ３２Ｂと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ３２Ｂは５つ設けられており、車両Ｖの前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、電動パワーステアリング装置４１を制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置４１は、ステアリングホイールＳＴに対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置４１は、操舵操作のアシストあるいは前輪を自動操舵するための駆動力（操舵アシストトルクと呼ぶ場合がある。）を発揮するモータを含む駆動ユニット４１ａ、操舵角センサ４１ｂ、運転者が負担する操舵トルク（操舵負担トルクと呼び、操舵アシストトルクと区別する。）を検知するトルクセンサ４１ｃ等を含む。ＥＣＵ２２は、また、運転者がステアリングハンドルＳＴを把持しているか否かを検知するセンサ３６の検知結果を取得可能であり、運転者の把持状態を監視することができる。

ＥＣＵ２３は、油圧装置４２を制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルＢＰに対する運転者の制動操作はブレーキマスタシリンダＢＭにおいて液圧に変換されて油圧装置４２に伝達される。油圧装置４２は、ブレーキマスタシリンダＢＭから伝達された液圧に基づいて、四輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置（例えばディスクブレーキ装置）５１に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ＥＣＵ２３は油圧装置４２が備える電磁弁等の駆動制御を行う。また、制動時にＥＣＵ２３Ｂはブレーキランプ４３Ｂを点灯可能である。これにより後続車に対して車両Ｖへの注意力を高めることができる。

ＥＣＵ２３および油圧装置４２は電動サーボブレーキを構成することができる。ＥＣＵ２３は、例えば、４つのブレーキ装置５１による制動力と、パワープラント５０が備えるモータの回生制動による制動力との配分を制御することができる。ＥＣＵ２３は、また、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ３８、ヨーレートセンサ（不図示）、ブレーキマスタシリンダＢＭ内の圧力を検知する圧力センサ３５の検知結果に基づき、ＡＢＳ機能、トラクションコントロールおよび車両Ｖの姿勢制御機能を実現することも可能である。

ＥＣＵ２４は、後輪に設けられている電動パーキングブレーキ装置（例えばドラムブレーキ）５２を制御する停止維持制御ユニットである。電動パーキングブレーキ装置５２は後輪をロックする機構を備える。ＥＣＵ２４は電動パーキングブレーキ装置５２による後輪のロックおよびロック解除を制御可能である。

ＥＣＵ２５は、車内に情報を報知する情報出力装置４３Ａを制御する車内報知制御ユニットである。情報出力装置４３Ａは例えばヘッドアップディスプレイやインストルメントパネルに設けられる表示装置、或いは、音声出力装置を含む。更に、振動装置を含んでもよい。ＥＣＵ２５は、例えば、車速や外気温等の各種情報や、経路案内等の情報、車両Ｖの状態に関する情報を情報出力装置４３Ａに出力させる。

ＥＣＵ２６は、車車間通信用の通信装置２６ａを備える。通信装置２６ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。

ＥＣＵ２７は、パワープラント５０を制御する駆動制御ユニットである。本実施形態では、パワープラント５０にＥＣＵ２７を一つ割り当てているが、内燃機関、モータおよび自動変速機のそれぞれにＥＣＵを一つずつ割り当ててもよい。ＥＣＵ２７は、例えば、アクセルペダルＡＰに設けた操作検知センサ３４ａやブレーキペダルＢＰに設けた操作検知センサ３４ｂにより検知した運転者の運転操作や車速等に対応して、内燃機関やモータの出力を制御したり、自動変速機の変速段を切り替える。なお、自動変速機には車両Ｖの走行状態を検知するセンサとして、自動変速機の出力軸の回転数を検知する回転数センサ３９が設けられている。車両Ｖの車速は、回転数センサ３９の検知結果から演算可能である。

ＥＣＵ２８は、車両Ｖの現在位置や進路を認識する位置認識ユニットである。ＥＣＵ２８は、ジャイロセンサ３３、ＧＰＳセンサ２８ｂ、通信装置２８ｃの制御、および、検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ３３は車両Ｖの回転運動を検知する。ジャイロセンサ３３の検知結果等により車両Ｖの進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２８ｂは、車両Ｖの現在位置を検知する。通信装置２８ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。データベース２８ａには、高精度の地図情報を格納することができ、ＥＣＵ２８はこの地図情報等に基づいて、車線上の車両Ｖの位置をより高精度に特定可能である。

入力装置４５は運転者が操作可能に車内に配置され、運転者からの指示や情報の入力を受け付ける。

ＥＣＵ２９は、車両Ｖのシートに着座した乗員の状態を検知する検知ユニット２９ａ〜２９ｄの検知結果に基づいて乗員の状態を認識する乗員認識ユニットである。検知ユニット２９ａ〜２９ｄは、本実施形態の場合、車室内を撮影するカメラである（以下、カメラ２９ａ〜２９ｄと表記する場合がある）。カメラ２９ａ〜２９ｄの撮影画像から、車室内に存在する乗員を認識できる。カメラ２９ａ及び２９ｂは前列シート（運転席、助手席）に着座した乗員を撮影するように配置されており、カメラ２９ａは前列シートを正面から、カメラ２９ｂは前列シートを側方から、それぞれ撮影するように配置されている。カメラ２９ｃ及び２９ｄは後列シート（後部座席）に着座した乗員を撮影するように配置されており、カメラ２９ｃは後列シートを正面から、カメラ２９ｄは後列シートを側方から、それぞれ撮影するように配置されている。

本実施形態の場合、カメラ２９ａ〜２９ｄにより、シートに着座した乗員の姿勢変化を検知する。図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は車両Ｖの減速時における姿勢変化の例を示している。車両Ｖの減速時には乗員の上体或いは頭部が前傾する傾向にある。図２（Ａ）は相対的に傾斜角度が小さい場合を示し、図２（Ｂ）は相対的に傾斜角度が大きい場合を示している（θ２＞θ１）。乗員の体格や状態、或いは、減速加速度によって傾斜角度は異なる。こうした姿勢変化量（傾斜角度θ１、θ２）は、カメラ２９ｂ、２９ｄが乗員の側方（車幅方向）から撮影した乗員の画像を解析することで演算することができる。例えば、減速前と減速中の画像から傾斜角度θ１、θ２を演算することができる。車両Ｖの加速時における姿勢変化量も同様の考え方で演算可能である。但し、図示の例のようにシートバックが備えられているシートの場合、乗員の姿勢変化量は減速時に比べて小さい場合がある。

図２（Ｃ）及び図２（Ｄ）は車両Ｖの旋回時における姿勢変化の例を示している。車両Ｖの旋回時には乗員の上体或いは頭部が側方に傾斜する傾向にある。図２（Ｃ）は相対的に傾斜角度が小さい場合を示し、図２（Ｄ）は相対的に傾斜角度が大きい場合を示している（θ４＞θ３）。乗員の体格や状態、或いは、横加速度によって傾斜角度は異なる。こうした姿勢変化量（傾斜角度θ３、θ４）は、カメラ２９ａ、２９ｃが乗員の正面から撮影した乗員の画像を解析することで演算することができる。例えば、旋回前と旋回中の画像から傾斜角度θ３、θ４を演算することができる。

なお、姿勢変化量は傾斜角度に限られず、頭部の水平方向の変位量や上下方向の変位量であってもよい。姿勢変化を検知するためのカメラ２９ａ〜２９ｄの数や配置も図示の例に限られず、また、カメラの以外の検知ユニットで乗員の姿勢変化を検知してもよい。例えば、シートの複数個所に荷重センサを配置し、荷重センサの検知結果に基づく乗員の重心位置の変化を姿勢変化とみなしてもよい。姿勢変化を検知する対象とする乗員は、全乗員であってもよいし、運転者のみ、或いは、後列シートの乗員のみ、等、一部の乗員であってもよい。

＜制御例＞
制御装置１の制御例について説明する。図３はＥＣＵ２０が実行する運転制御のモード選択処理を示すフローチャートである。

Ｓ１では運転者からモードの選択操作があったか否かを判定する。運転者は例えば入力装置４５に対する操作により、自動運転モードと手動運転モードとの切り替え指示が可能である。選択操作があった場合はＳ２へ進み、そうでない場合は処理を終了する。

Ｓ２では選択操作が自動運転を指示するものであるか否かを判定し、自動運転を指示するものである場合はＳ３へ進み、手動運転を指示するものである場合はＳ４へ進む。Ｓ３では自動運転モードが設定され、自動運転制御が開始される。Ｓ４では手動運転モードが設定され、手動運転制御が開始される。運転制御のモードに関する現在の設定はＥＣＵ２０から各ＥＣＵ２１〜２９へ通知され、認識される。

手動運転制御では、運転者の運転操作にしたがって、車両Ｖの駆動、操舵、制動を行い、ＥＣＵ２０は、適宜、走行支援制御を実行する。自動運転制御では、ＥＣＵ２０がＥＣＵ２２、ＥＣＵ２３、ＥＣＵ２７に制御指令を出力し車両Ｖの操舵、制動、駆動を制御し、運転者の運転操作によらずに自動的に車両Ｖを走行させる。ＥＣＵ２０は、車両Ｖの走行経路を設定し、ＥＣＵ２８の位置認識結果や、物標の認識結果を参照して、設定した走行経路に沿って車両Ｖを走行させる。物標は、検知ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの検知結果に基づき認識される。

＜乗員の姿勢変化に対応した走行制御＞
車両Ｖを自動運転で走行する場合、乗り心地や車酔いの点で乗員の姿勢の乱れが小さい制御が好ましい。しかし、慣性力の作用に対する乗員の姿勢変化の程度は乗員によって異なる。一律に緩慢な車両挙動となる制御とすれば、乗員がいらだつ等、その不快感を招く場合もある。本実施形態では、自動運転中に、車両Ｖに加速度が発生している状況下において乗員の姿勢変化を検知し、その検知結果に基づき走行制御の設定を変更する。例えば、乗員の姿勢変化量が閾値を超えると、運動特性が緩慢な設定に走行制御の設定を変更する。乗員の姿勢変化に基づいて走行制御の設定を変更することで、乗員に適応してその姿勢変化を小さくすることが可能な自動運転を実現することができる。

なお、車両Ｖに加速度が発生している状況には、車両Ｖの加速時、減速時、旋回時が含まれる。しかし、減速時のみを対象としてもよいし、旋回時のみを対象としてもよい。或いは、減速時と旋回時を対象としてもよい。

図４（Ａ）は乗員の姿勢変化を認識する認識処理例を示す。同図の処理は、自動運転中にＥＣＵ２９が実行する。Ｓ１１では車両Ｖに加速度が発生している状態か否かを判定する。加速度が発生していると判定した場合はＳ１３へ進み、発生していないと判定した場合はＳ１２へ進む。加速度が発生しているか否かは、例えば、車両Ｖに加速度センサを搭載しておき、加速度センサで検知された加速度が閾値を超えたか否かにより判定してもよい。加速度センサは、加減速Ｇを検知するセンサでもよいし、横Ｇを検知するセンサでもよい。また、別の例として、車両Ｖの運転状態から加速度が発生しているか否かを判定してもよい。例えば、車速が閾値を超え、かつ、操舵角が閾値を超えている場合は、一定以上の横Ｇが発生していると推測される。同様に、ブレーキ装置５１の駆動制御量が閾値を超えている場合は、一定以上の減速Ｇが発生していると推測される。こうした現在の運転状態から、Ｓ１１の加速度の判定を行ってもよい。

Ｓ１２では、カメラ２９ａ〜２９ｄの検知結果を保存する。保存先は例えばＥＣＵ２９が備える記憶デバイスである。ここでは、車両Ｖの加速度発生時の姿勢変化量を評価するために、比較対象として加速度が発生していない状態の乗員の姿勢（基準姿勢）を特定するための撮影画像を保存する。したがって、加速度発生直前の最新の画像が保存されていればよい。

Ｓ１３では、カメラ２９ａ〜２９ｄの検知結果を保存する。ここでは、車両Ｖの加速度発生時の乗員の姿勢を特定するための撮影画像を保存する。Ｓ１４では、Ｓ１１で加速度が発生していると判定した後、これが発生しなくなったか否かを判定する。判定手法はＳ１１の判定手法と同様である。加速度が発生していない場合はＳ１５へ進み、発生中の場合はＳ１３へ戻る。加速度発生中の撮影画像は全て保存することができる。

Ｓ１５では、Ｓ１２で保存した撮影画像と、Ｓ１３で保存した撮影画像とに基づいて、乗員の姿勢変化量を演算する。姿勢変化量は、Ｓ１２で保存した基準姿勢に対する最大の姿勢変化量とすることができる。図２（Ａ）〜（Ｄ）の例で言うと、乗員の上体を破線で示した位置が、Ｓ１２で保存した撮影画像に基づく基準姿勢であり、実線で示した位置がＳ１３で保存した撮影画像に基づく変化後の姿勢であって、最大の変化があったときの姿勢である。姿勢変化の方向が加速度による慣性力の作用方向と逆方向である場合は、車両Ｖに発生した加速度に起因する姿勢変化ではないとみなし、姿勢変化量を０としてもよい。姿勢変化量の演算結果は例えばＥＣＵ２９が備える記憶デバイスに保存する。複数の乗員の姿勢変化量を評価する場合、乗員毎に演算結果を保存することができる。

図４（Ｂ）は車両Ｖの走行制御の設定変更処理例を示す。同図の処理は、自動運転中、ＥＣＵ２０が実行する。ＥＣＵ２０は同図の処理を周期的に行ってもよいし、Ｓ１５で姿勢変化量が保存されたタイミングで行ってもよい。後者のタイミングとしては、例えば、ＥＣＵ２９がＥＣＵ２０へ通知した場合や、車両Ｖに加速度が発生した後、発生しなくなって所定時間経過後の場合である。

Ｓ２１ではＥＣＵ２９からＳ１５で保存された姿勢変化量を取得する。Ｓ２２ではＳ２１で取得した姿勢変化量が閾値を超えるか（姿勢変化が大きいか）否かを判定する。閾値は加速度の方向（減速、加速、旋回）に応じて設定されてもよい。閾値は、固定値であってもよいし、可変値であってもよい。可変値とする場合、例えば、図５（Ａ）に示すように加速度の大きさに応じて変化する値であってもよい。図５（Ａ）の例では、加速度の大きさに比例して閾値が上限値まで増加している。

図４（Ｂ）に戻り、姿勢変化量が閾値を超えている場合はＳ２３へ進み、超えていない場合はＳ２４へ進む。Ｓ２３では走行制御の設定を緩慢設定にする。Ｓ２４では走行制御の設定を標準設定とする。標準設定は通常の設定であり、緩慢設定は、車両Ｖの運動特性を標準設定よりも緩慢にする設定である。図５（Ｂ）は標準設定と緩慢設定との車両Ｖの加減速特性の例を示している。緩慢設定の場合、標準設定よりも加速、減速の加速度を小さくしており、乗員の慣性力が小さくされる。これにより乗員の姿勢変化をより小さくすることができる。複数の乗員がある場合、姿勢変化が最も大きい乗員の姿勢変化量と閾値を比較して設定を変更してもよいし、複数の乗員の姿勢変化量の平均値と閾値を比較して設定を変更してもよい。

標準設定及び緩慢設定における走行制御の設定対象としては、パワープラント５０の駆動に関する設定やブレーキ装置５１の駆動に関する設定を挙げることができる。この他に、図示しないが走行制御の設定対象にサスペンション装置の設定が含まれてもよい。

パワープラント５０の駆動に関する設定としては、エンジンやモータの出力トルクの設定を挙げることができる。例えば、緩慢設定では制御ゲインを下げることで、同じ走行条件下で標準設定よりも出力トルクを下げて車両Ｖを運転する。また、ブレーキ装置５１については、緩慢設定では相対的に制動時間を長くして制動力を下げることで、同じ走行条件下で標準設定よりも減速Ｇを下げて車両Ｖを運転する。

パワープラント５０の駆動に関する設定としては、また、自動変速機の変速動作に関する設定を挙げることができる。複数の変速段を有する自動変速機の場合、変速動作に関する設定として、変速スケジュールや変速時間を挙げることができる。図５（Ｃ）は変速スケジュールの例を示している。実線で示した標準設定よりも、破線で示す緩慢設定は、同じ走行条件下で、シフトアップが早く行われる。これにより、加速時、減速時の加速度の発生を小さくすることができる。図５（Ｄ）は変速時間の例を示している。同図の例は３速から４速へシフトアップする際の変速時間を示しており、標準設定よりも緩慢設定では変速時間が長くされている。これにより変速ショックを軽減することができる。

また、パワープラント５０の駆動或いはブレーキ装置５１の駆動に関する設定として、旋回時の車速を減速することが挙げられる。図５（Ｅ）及び図５（Ｆ）はその一例を模式的に示しており、図５（Ｅ）は標準設定の場合を例示しており、相対的に速い車速で旋回している状態を示している。図５（Ｆ）は緩慢設定の場合を例示しており、相対的に遅い車速で旋回している状態を示している。緩慢設定ではブレーキ装置５１の効きを強くして旋回前に車速をより遅くして旋回中の車速を遅くすることで、旋回時に発生する横Ｇを小さくすることができる。

このように加速度発生時における乗員の姿勢変化に基づいて走行制御の設定を切り替えることで、乗員に適応してその姿勢変化を小さくすることが可能な自動運転を実現することができる。

なお、図４（Ｂ）の例では、Ｓ２３で緩慢設定がなされた後、Ｓ２４の標準設定に戻るためには、次回の加速度発生時に乗員の姿勢変化量が閾値以下の場合となる。しかし、Ｓ２３で緩慢設定がなされた後、所定の時間の経過後に標準設定に戻る処理としてもよい。或いは、Ｓ２３で緩慢設定がなされた後、次回の加速度発生時に乗員の姿勢変化量が閾値以下となった場合と所定の時間を経過した場合のうちのいずれかが成立した場合に標準設定に戻る処理としてもよい。

＜第二実施形態＞
緩慢設定は複数種類或いは複数段階の設定であってもよい。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は複数段階の緩慢設定の例を示している。図６（Ａ）は、図４（Ｂ）の例に代わる本実施形態における設定変更処理の例を示しており、図６（Ｂ）は姿勢変化量に対する走行制御の設定の対応を示している。

まず、図６（Ｂ）を参照する。本実施形態では、姿勢変化量が閾値３以下の場合、標準設定とし、姿勢変化量が閾値３を超えて閾値１以下の場合は、標準設定又は緩慢設定（ＥＧトルク減）のいずれかとなる。閾値１を超えると緩慢設定（ＥＧトルク減）となり、閾値２を超えると緩慢設定（ＥＧトルク減及びシフトアップ）となる。姿勢変化量が閾値３を超えて閾値１以下の場合においては、姿勢変化量が閾値３以下の状態から閾値３を超えた場合は標準設定が維持され、姿勢変化量が閾値１を超えていた状態から閾値以下になった場合は、緩慢設定（ＥＧトルク減）が維持される。ＥＧトルク減とは、パワートレイン５０の駆動に関する設定であって、エンジンやモータの出力トルクの制御ゲインを下げる設定である。シフトアップとは、図５（Ｃ）に例示したように自動変速機の変速スケジュールについて、シフトアップが早めに行われる設定である。

図６（Ａ）を参照する。Ｓ３１ではＥＣＵ２９からＳ１５で保存された姿勢変化量を取得する。Ｓ３２ではＳ３１で取得した姿勢変化量が閾値１を超えるか否かを判定する。姿勢変化量が閾値１を超えている場合はＳ３３へ進み、超えていない場合はＳ３６へ進む。Ｓ３３では走行制御の設定を緩慢設定（第１段階：ＥＧトルク減）にする。

Ｓ３４ではＳ３１で取得した姿勢変化量が閾値２を超えるか否かを判定する。姿勢変化量が閾値２を超えている場合はＳ３５へ進み、超えていない場合は処理を終了する。Ｓ３５では走行制御の設定を緩慢設定（第２段階：ＥＧトルク減及びシフトアップ）にする。その後、処理を終了する。

Ｓ３６では、Ｓ３１で取得した姿勢変化量が閾値３以下か否かを判定する。姿勢変化量が閾値３以下の場合はＳ３７へ進み、超えている場合は処理を終了する。Ｓ３７では走行制御の設定を標準設定とする。

このように緩慢設定を複数段階の設定とすることで、乗員に適応してその姿勢変化をより小さくすることが可能な自動運転を実現することができる。

＜第三実施形態＞
姿勢変化量と比較される閾値（Ｓ２２、Ｓ３２、Ｓ３４、Ｓ３６）は乗員の年齢に応じて設定されてもよい。例えば、大人、子供、高齢者に区分けして閾値を設定してもよい。高齢者は姿勢変化が繰り返されると疲れやすい場合や、車酔いをしやすい場合がある。子供は全身の中で頭部が大きいため、頭部の姿勢変化が大きくなる場合がある。よって、高齢者や子供については緩慢設定に設定され易いように閾値を下げてもよい。例えば、大人の閾値に１未満のゲイン、例えば、０．８を乗算した値を閾値としてもよい。

乗員の年齢判別は、カメラ２９ａ〜２９ｄで撮影した乗員の画像を解析することで行うことができる。図７（Ａ）はＥＣＵ２９が実行する処理例を示しており、年齢に応じた閾値の設定処理を例示している。

Ｓ４１ではカメラ２９ａ〜２９ｄで撮影した乗員の画像を取得する。Ｓ４２ではＳ４１で取得した乗員の画像からその年齢を判別し、その乗員用の閾値を設定する。画像に基づく乗員の年齢判別は、公知の解析技術を用いればよく、例えば、人相、全身の大きさ、手足の長さ、頭髪の量等から判別することができる。乗員の年齢は、カメラ２９ａ〜２９ｄの撮影画像からの判別以外に、乗員が入力装置４５からシートと、着座する乗員の年齢との関係を入力するようにしてもよい。

＜第四実施形態＞
乗員が睡眠中である場合、車両Ｖの加速度の発生に身構える意識がなく、姿勢変化が大きくなる傾向がある。そこで、乗員が睡眠中に姿勢変化に基づいて走行制御の設定を変更することが有効である。前提として、乗員が睡眠かどうかを判定する必要がある。

睡眠中か否かの判別は、カメラ２９ａ〜２９ｄで撮影した乗員の画像を解析することで行うことができる。図７（Ｂ）はＥＣＵ２９が実行する処理例を示しており、乗員が睡眠中か覚醒中か否かを判定する処理例を示している。

Ｓ５１ではカメラ２９ａ〜２９ｄで撮影した乗員の画像を取得する。Ｓ５２ではＳ５１で取得した乗員の画像からその乗員が睡眠中か否かを判定し、判定結果をＥＣＵ２９の記憶デバイスに保存する。乗員の画像から睡眠中か否かを判別する方法としては、例えば、顔の画像から所定時間連続して両目を閉じているか否かに基づいて判別することができる。

図７（Ｃ）は、図４（Ｂ）の例に代わる本実施形態における設定変更処理の例を示している。本実施形態では、乗員が睡眠中であることを条件として走行制御の設定が変更される場合を例示している。Ｓ６１ではＥＣＵ２９からＳ５２の判定結果を取得して乗員が睡眠中か否かを判定する。睡眠中である場合はＳ６２へ進み、睡眠中でない場合はＳ６５へ進む。

Ｓ６２ではＥＣＵ２９からＳ１５で保存された姿勢変化量を取得する。Ｓ６３ではＳ６２で取得した姿勢変化量が閾値を超えるか（姿勢変化が大きいか）否かを判定する。姿勢変化量が閾値を超えている場合はＳ６４へ進み、超えていない場合はＳ６５へ進む。Ｓ６４では走行制御の設定を緩慢設定にする。Ｓ６５では走行制御の設定を標準設定とする。これにより睡眠中の乗員の姿勢変化をより小さくすることができる。

複数の乗員がある場合、Ｓ６１の判定では睡眠中の乗員が少なくとも一人存在するか否かを判定し、また、Ｓ６３で比較する姿勢変化量は睡眠中の乗員の姿勢変化量とすることができる。睡眠中の乗員が複数存在する場合、姿勢変化が最も大きい乗員の姿勢変化量と閾値を比較して設定を変更してもよいし、睡眠中の複数の乗員の姿勢変化量の平均値と閾値を比較して設定を変更してもよい。

＜第五実施形態＞
乗員が睡眠中か否かは、車両Ｖに加速度が発生している場合の乗員の姿勢変化に基づいて判定することもできる。図８はその説明図である。

同図は、車両Ｖの加速度変化と、乗員が覚醒中の姿勢変化量及び睡眠中の姿勢変化量とを例示している。乗員が覚醒中の場合、加速度発生時における姿勢変化は、加速度変化に対して小さい傾向にあり、睡眠中の場合、加速度変化に対して大きい傾向にある。そこで、覚醒中のときの加速度発生時における姿勢変化量から閾値を設定し、加速度発生時における姿勢変化量と閾値とを比較して睡眠中か否かを判定することができる。図９（Ａ）は閾値の設定処理の例を示すフローチャートであり、ＥＣＵ２９が実行する。

Ｓ７１では乗員が車両Ｖに乗車してから規定時間（例えば１０分）が経過しているか否かを判定する。この規定時間内は乗員が覚醒しているものとみなす。経過している場合はＳ７７へ進み、経過していない場合はＳ７２へ進む。Ｓ７２〜Ｓ７６の処理は図４（Ａ）の姿勢変化認識処理と同様の処理である。簡単に述べると、Ｓ７２では車両Ｖに加速度が発生している状態か否かを判定する。加速度が発生していると判定した場合はＳ７４へ進み、発生していないと判定した場合はＳ７３へ進む。Ｓ７３では、カメラ２９ａ〜２９ｄの検知結果を基準姿勢を特定するための撮影画像として保存する。

Ｓ７４では、カメラ２９ａ〜２９ｄの検知結果を保存する。ここでは、車両Ｖの加速度発生時の乗員の姿勢を特定するための撮影画像を保存する。Ｓ７５では、Ｓ７２で加速度が発生していると判定した後、これが発生しなくなったか否かを判定する。加速度が発生していない場合はＳ７６へ進み、発生中の場合はＳ７４へ戻る。

Ｓ７６では、Ｓ７３で保存した撮影画像と、Ｓ７４で保存した撮影画像とに基づいて、乗員の姿勢変化量を演算する。Ｓ７７では規定時間内にＳ７６で保存された姿勢変化量から睡眠判定用の閾値を設定する。例えば、姿勢変化量に所定値を加算して閾値を設定する。睡眠判定用の閾値は、加速度の方向（減速、加速、旋回）に応じて設定されてもよく、また、加速度の大きさに対応して設定されてもよい。複数の乗員が存在する場合、睡眠判定用の閾値は乗員毎に設定する。以上により閾値の設定が完了する。

図９（Ｂ）は乗員が睡眠中か否かを判定する処理の例を示すフローチャートであり、ＥＣＵ２９が実行する。この処理は周期的に行うことができる。

Ｓ８１では図４の姿勢変化認識処理のＳ１５で保存した姿勢変化量を取得する。Ｓ８２では取得した姿勢変化量が図９（Ａ）のＳ７７で設定した睡眠判定用の閾値を超えるか否かを判定する。超えている場合はＳ８３へ進みその乗員が睡眠中であると判定する。超えていない場合はＳ８４へ進みその乗員が覚醒中であると判定する。以上により処理が終了する。

なお、乗員が睡眠中か否かの判定は、カメラ２９ａ〜２９ｄの撮影画像からの判定以外に、乗員の寝息を集音可能なマイクを設け、マイクで集音した音声に基づいて判定することもできる。また、乗員の心拍数等、乗員の生体情報を検知するセンサを設け、センサが検知した生体情報から判定することもできる。

＜実施形態のまとめ＞
１．上記実施形態の車両用制御装置(例えば1)は、
自動運転により車両(例えばV)を走行可能な車両用制御装置であって、
シートに着座した乗員の姿勢変化を検知する検知手段(例えば29a-29d)と、
前記自動運転において前記車両に加速度が発生している場合の前記検知手段の検知結果に基づいて、前記車両の走行制御の設定を変更する設定変更手段(例えば20,図4(B))と、を備える。

この実施形態によれば、加速度発生時における乗員の姿勢変化に基づいて走行制御の設定を切り替えることで、乗員に適応してその姿勢変化を小さくすることが可能な自動運転を実現することができる。

２．上記実施形態では、
前記車両に加速度が発生している場合とは、前記車両の加速時、減速時、旋回時の少なくともいずれか一つの場合である。

この実施形態では、車両の加速時、減速時又は旋回時の少なくともいずれかを契機として乗員の姿勢変化を小さくする走行制御が可能となる。

３．上記実施形態では、
前記乗員が睡眠中か否かを判定する判定手段(例えば29,図7(B),図9(B))を更に備え、
前記設定変更手段は、
前記乗員が睡眠中であると判定された場合であって、前記自動運転において前記車両に加速度が発生している場合の前記検知手段の検知結果に基づいて、前記設定を変更する(例えば図7(C))。

この実施形態では、姿勢変化が大きくなる傾向にある乗員の睡眠中において、乗員の姿勢変化を小さくすることが可能な自動運転を実現することができる。

４．上記実施形態では、
前記設定変更手段は、
前記乗員の姿勢変化の量が閾値を超えた場合に、前記車両の挙動がより緩慢になるように前記設定を変更する(例えば図4(B)のS23)。

この実施形態では、前記乗員の姿勢変化が大きい場合に、前記車両の挙動をより緩慢にすることで姿勢変化を小さくした自動運転を実現できる。

５．上記実施形態では、
前記閾値は、前記乗員の年齢に応じて異なる。

この実施形態によれば、乗員の年齢に適応してその姿勢変化を小さくすることが可能な自動運転を実現することができる。

６．上記実施形態では、
前記車両は自動変速機を備え、
前記設定は、少なくとも前記自動変速機の変速動作に関する設定を含む(例えば図５(C)(D))。

この実施形態によれば、自動変速機を利用して前記車両の挙動を変更することができる。

Ｖ 車両、ＡＴ 自動変速機、１ 制御装置、２９ａ〜２９ｄ 検知ユニット

Claims (6)

1. 自動運転により車両を走行可能な車両用制御装置であって、
   シートに着座した乗員の姿勢変化を検知する検知手段と、
   前記乗員が睡眠中か否かを判定する判定手段と、
   前記乗員が睡眠中であると判定された場合であって、前記自動運転において前記車両に加速度が発生している場合の前記検知手段の検知結果に基づいて、前記車両の走行制御の設定を変更する設定変更手段と、を備える、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用制御装置であって、
   前記車両に加速度が発生している場合とは、前記車両の加速時、減速時、旋回時の少なくともいずれか一つの場合である、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用制御装置であって、
   前記設定変更手段は、
   前記乗員の姿勢変化の量が閾値を超えた場合に、前記車両の挙動がより緩慢になるように前記設定を変更し、
   所定の時間が経過した場合に、変更した前記設定を元の設定に戻す、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
4. 請求項３に記載の車両用制御装置であって、
   前記閾値は、前記加速度の大きさに応じて変化する可変値である、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
5. 請求項３に記載の車両用制御装置であって、
   前記乗員の撮影画像から前記乗員の年齢を判別する判別手段を備え、
   前記閾値は、前記乗員の年齢に応じて異なり、子供は大人よりも前記閾値が小さい、
   ことを特徴とする車両用制御装置。
6. 請求項１又は請求項２に記載の車両用制御装置であって、
   前記設定変更手段は、標準設定と、前記車両の挙動が緩慢になる第一の緩慢設定及び第二の緩慢設定を設定可能であり、
   前記標準設定又は前記第二の緩慢設定の設定中に、前記乗員の姿勢変化の量が第一の閾値を超えて、前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値を超えない場合に、前記第一の緩慢設定を設定し、
   前記標準設定又は前記第一の緩慢設定の設定中に、前記乗員の姿勢変化の量が前記第二の閾値を超えた場合に、前記第二の緩慢設定を設定し、
   前記第一の緩慢設定又は前記第二の緩慢設定の設定中に、前記乗員の姿勢変化の量が前記第一の閾値よりも小さい第三の閾値以下である場合に、前記標準設定を設定する、
   ことを特徴とする車両用制御装置。

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