JP7056619B2 - 緊急制動システム、緊急制動方法、及び緊急制動プログラム - Google Patents

Description

本開示は、ドライバに異常が生じた場合に車両を自動で制動させるシステム、方法、及びプログラムに関する。

従来、ドライバの失神といった異常事態の発生時に、ボタン操作やスイッチ操作に応じて車両を自動で制動（減速）させてから停止させるシステム（ドライバ異常時対応システム，EDSS；Emergency Driving and Stop System）が知られている。例えば特許文献１には、ドライバの異常が検知され、且つ、車内に設置されたボタンが乗客により押圧操作された場合に、車両を緊急停止させる必要があると判断し、自動ブレーキをかけるようにした技術が記載されている。

特開2011-57134号公報

前述したようにドライバの異常時に車両を自動で制動させる場合には、車輪に主ブレーキにより所定の制動力が与えられる。この制動力は、安全性の観点から、車両の減速度が所定値（例えば0.25G）を超えないような大きさに予め設定する必要がある。しかしながら、車両の減速度は、車輪に与える制動力の大きさが一定であったとしても、補助ブレーキの作用によってばらつく。具体的には、補助ブレーキが作用している状態では、作用していない状態と比べて減速度が大きくなる。このため、補助ブレーキが作用している状態を基準にして、車輪に与える制動力を設定した場合、降坂時のように車両が減速しにくい状況では、適切な減速度が得られない可能性がある。

本開示は、前述したような課題に鑑み創案されたものであり、ドライバの異常時に車両をより適切に制動させることを目的の一つとする。

本開示は前述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。
（１）本適用例に係る緊急制動システムは、車輪に制動力を与える主ブレーキと前記主ブレーキを補助する補助ブレーキとが設けられた車両の緊急制動システムであって、緊急停止ボタン操作による前記車両の制動の要否と、カメラで検出されたドライバの姿勢あるいはセンサで検出されたドライバの心拍数の情報に基づく前記車両の制動の要否と、の少なくとも一方を判定する判定部と、前記判定部で前記制動が必要と判定された場合に、前記判定に応じて前記補助ブレーキの作用を禁止するとともに、前記主ブレーキを制御して前記車輪に所定の前記制動力を与える制動部と、を備えている。これにより、ドライバに異常が生じて車両の制動が必要である場合に、補助ブレーキの作用が無くされた（無効化された）うえで、主ブレーキの作用により車両が制動（減速）させられる。このため、車両の減速度のばらつきが抑えられる。

（２）本適用例に係る緊急制動システムは、前記ドライバによる操作に応じて前記補助ブレーキを制御する制御部を備え、前記制動部は、前記判定部で前記制動が必要と判定された場合に、前記制御部に緊急停止信号を送信し、前記制御部は、前記緊急停止信号を受信した場合に、前記操作を無視して前記補助ブレーキを非作動状態に制御してもよい。この場合、ドライバの異常時に緊急停止信号を送信するだけで補助ブレーキの作用が禁止されるため、機械的な構造の変更が不要となる。

（３）本適用例に係る緊急制動システムにおいて、前記車両には、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンから前記車輪への動力の伝達を断接する断接機構と、が設けられ、前記補助ブレーキが、前記ドライバによる操作に応じて前記エンジンの吸収馬力を増大させるものであってもよい。また、本適用例に係る緊急制動システムは、断接機構を制御する制御装置を備え、前記制動部は、前記判定部で前記制動が必要と判定された場合に、前記制御装置に緊急停止信号を送信し、前記制御装置は、前記緊急停止信号を受信した場合に、前記断接機構を制御して前記動力の伝達を遮断してもよい。この場合、ドライバの異常時に、エンジンから車輪への動力の伝達が機械的に遮断されるため、エンジンの吸収馬力（制動力）が車輪に作用しなくなる。よって、車両の減速度のばらつきがより抑えられる。

（４）本適用例に係る緊急制動システムにおいて、前記車両には、前記断接機構を含むとともに前記断接機構が前記動力の伝達を遮断した状態でニュートラル状態となる変速機が設けられ、前記制御装置は、前記ドライバによるギアシフトセレクターへの操作に応じて前記変速機を制御する変速制御部を有し、前記変速制御部は、前記緊急停止信号を受信した場合に、前記ギアシフトセレクターへの操作を無視して前記変速機を前記ニュートラル状態に制御してもよい。この場合、既存の変速機に含まれる断接機構を利用して補助ブレーキの作用が禁止されるため、装置コストの増大が抑えられる。

（５）本適用例に係る緊急制動方法は、車輪に制動力を与える主ブレーキと前記主ブレーキを補助する補助ブレーキとが設けられた車両の緊急制動方法であって、緊急停止ボタン操作による前記車両の制動の要否と、カメラで検出されたドライバの姿勢あるいはセンサで検出されたドライバの心拍数の情報に基づく前記車両の制動の要否と、の少なくとも一方を判定する判定工程と、前記判定工程で前記制動が必要と判定された場合に、前記判定に応じて前記補助ブレーキの作用を禁止するとともに、前記主ブレーキを制御して前記車輪に所定の前記制動力を与える制動工程と、を備えている。これにより、ドライバに異常が生じて車両の制動が必要である場合に、補助ブレーキの作用が無くされた（無効化された）うえで、主ブレーキの作用により車両が制動（減速）させられる。このため、車両の減速度のばらつきが抑えられる。

（６）本適用例に係る緊急制動方法において、前記制動工程には、前記ドライバによる操作に応じて前記補助ブレーキを制御する制御部に緊急停止信号を送信する送信工程が含まれ、前記緊急制動方法は、前記送信工程の実施後、前記操作を無視して前記補助ブレーキを非作動状態に制御する制御工程を備えてもよい。この場合、ドライバの異常時に緊急停止信号を送信するだけで補助ブレーキの作用が禁止されるため、機械的な構造の変更が不要となる。

（７）本適用例に係る緊急制動方法において、前記車両には、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンから前記車輪への動力の伝達を断接する断接機構と、が設けられ、前記補助ブレーキが、前記ドライバによる操作に応じて前記エンジンの吸収馬力を増大させるものであり、前記制動工程には、前記断接機構を制御する制御装置に緊急停止信号を送信する送信工程が含まれてもよい。また、本適用例に係る緊急制動方法は、記送信工程の実施後、前記断接機構を制御して前記動力の伝達を遮断する制御工程を備えてもよい。この場合、ドライバの異常時に、エンジンから車輪への動力の伝達が機械的に遮断されるため、エンジンの吸収馬力（制動力）が車輪に作用しなくなる。よって、車両の減速度のばらつきがより抑えられる。

（８）本適用例に係る緊急制動方法において、前記車両には、前記断接機構を含むとともに前記断接機構が前記動力の伝達を遮断した状態でニュートラル状態となる変速機が設けられ、前記制御工程では、前記ドライバによるギアシフトセレクターへの操作を無視して前記変速機を前記ニュートラル状態に制御してもよい。この場合、既存の変速機に含まれる断接機構を利用して補助ブレーキの作用が禁止されるため、装置コストの増大が抑えられる。

（９）本適用例に係緊急制動プログラムは、車輪に制動力を与える主ブレーキと前記主ブレーキを補助する補助ブレーキとが設けられた車両の緊急制動プログラムであって、緊急停止ボタン操作による前記車両の制動の要否と、カメラで検出されたドライバの姿勢あるいはセンサで検出されたドライバの心拍数の情報に基づく前記車両の制動の要否と、の少なくとも一方を判定する判定工程と、前記判定工程で前記制動が必要と判定された場合に、前記判定に応じて前記補助ブレーキの作用を禁止するとともに、前記主ブレーキを制御して前記車輪に所定の前記制動力を与える制動工程と、をコンピュータに実行させる。これにより、ドライバに異常が生じて車両の制動が必要である場合に、補助ブレーキの作用が無くされた（無効化された）うえで、主ブレーキの作用により車両が制動（減速）させられる。このため、車両の減速度のばらつきが抑えられる。

本開示によれば、ドライバの異常時に車両をより適切に制動させることができる。

実施形態としての緊急制動システムが適用された車両の構成を示す概略図である。 第一実施形態としての緊急制動システムの構成を示すブロック図である。 図１の車両に搭載された主ブレーキの構成を示す模式図である。 図２の緊急制動システムの緊急ＥＣＵで実施される処理の手順を例示するフローチャートである。 図２の緊急制動システムのエンジンＥＣＵで実施される処理の手順を例示するフローチャートである。 第二実施形態としての緊急制動システムの構成を示すブロック図である。 図６の緊急制動システムの緊急ＥＣＵで実施される処理の手順を例示するフローチャートである。 図６の緊急制動システムの変速機ＥＣＵで実施される処理の手順を例示するフローチャートである。

図面を参照して、実施形態としての緊急制動システム、緊急制動方法、及び緊急制動プログラム（以下、単に「制動システム」、「制動方法」、及び「制動プログラム」という）について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．第一実施形態］
［１－１．全体構成］
第一実施形態に係る制動システム、制動方法、及び制動プログラムは、図１に示す車両１のドライバに異常が生じた場合に、ドライバによる手動運転操作によらず、車両１を自動で制動（減速）させた後に停止させるためのものである。ここでは、車両１が複数の乗客を輸送可能な路線バスである場合を例示する。

車両１には、駆動源としてのエンジン２と、エンジン２から出力された回転を所定の変速比に応じた回転に変更する変速機３とが設けられている。エンジン２は、ガソリンや軽油を燃料とする内燃機関であって、後述するエンジンＥＣＵ８（図２参照）により、その作動状態が制御される。

変速機３は、車両１の走行状態や負荷要求等に応じて変速比を自動で変更する機能をもつ自動変速機であって、後述する変速機ＥＣＵ９（図２参照）により、その動作が制御される。本実施形態では、エンジン２と変速機３との間にトルクコンバータ４が介装されており、エンジン２から出力された回転はトルクコンバータ４を介して変速機３に伝達される。また、変速機３から出力された回転は、プロペラシャフト１１及び終減速機１２を介して左右のドライブシャフト１３に伝達され、各ドライブシャフト１３から車輪１４に伝達される。なお、図１では、車両１に設けられる車輪１４のうち、ドライブシャフト１３に接続された二つの車輪１４のみを示し、他の車輪１４は省略している。

変速機３には、変速機３をニュートラル状態にするための断接機構３Ａが含まれている。断接機構３Ａは、エンジン２と車輪１４との間の動力伝達経路上に設けられており、エンジン２から車輪１４への動力の伝達を断接する。断接機構３Ａがエンジン２から車輪１４への動力の伝達を遮断した状態では、変速機３がニュートラル状態となる。変速機３がニュートラル状態でない場合は、エンジン２の動力が車輪１４に伝達されるため、車両１が駆動される。一方、変速機３がニュートラル状態である場合は、エンジン２の動力が車輪１４に伝達されないため、車両１が駆動されない。

図２に示すように、車両１には、車両１を制動させるための装置として、車輪１４に制動力を与える主ブレーキ５と、主ブレーキ５を補助する補助ブレーキ６とが設けられている。また、本実施形態の車両１には、ドライバが補助ブレーキ６の作動状態を切り替えるために操作する補助ブレーキレバー１５と、ドライバが変速機３のギア段（シフトポジション）を変更するために操作するギアシフトセレクター１８と、ドライバに異常が生じた場合にドライバ又は乗客（以下、ドライバ及び乗客をまとめて「乗員」ともいう）が押圧操作する緊急停止ボタン１６とが設けられている。

本実施形態では、主ブレーキ５として、圧縮空気の圧力（以下「エア圧」という）で制御される空気ブレーキを例示する。図３に示すように、主ブレーキ５は、圧縮空気を貯留するエアタンク５１と、各車輪１４に設けられて例えばドラムブレーキで構成される制動機構５２と、エアタンク５１から制動機構５２まで延びて圧縮空気の通路となるエア配管５３とを有する。

主ブレーキ５は、エアタンク５１からエア配管５３に供給されるエア圧がブレーキペダル１７の踏込量に応じて変化するように構成される。したがって、主ブレーキ５は、基本的には（後述する緊急制御の実施中を除いて）、ドライバによるブレーキペダル１７の踏込操作に応じて各車輪１４に制動力を与える。以下、エア配管５３について、圧縮空気の流れ方向に基づき、エアタンク５１側を上流側とし、制動機構５２側を下流側とする。なお、エア配管５３の後述するダブルチェックバルブ５８よりも下流側には、ＡＢＳ（Antilock Brake System）用の制御弁やエア圧に応じてオンとオフとが切り替わるスイッチ等（いずれも図示略）が設けられてもよい。

本実施形態の主ブレーキ５は、ブレーキペダル１７を迂回するようにエア配管５３に接続された他のエア配管５５と、このエア配管５５に設けられた減圧弁５６及び電磁弁５７と、二つのエア配管５３，５５の接続部分に設けられたダブルチェックバルブ５８とを更に有する。エア配管５５は、前述したエア配管５３うちのブレーキペダル１７よりも上流側と下流側とを繋ぐものであり、圧縮空気の通路となる。以下、エア配管５５についても、圧縮空気の流れ方向に基づき、エアタンク５１側を上流側とし、ダブルチェックバルブ５８側を下流側とする。

減圧弁５６（レデューシングバルブ）は、エアタンク５１から供給されるエア圧を予め設定された値（以下「設定圧」という）に減少させるものであり、エアタンク５１の直下流に設けられる。電磁弁５７は、エア配管５５内の通路を開閉する（エア配管５５における圧縮空気の流通を許容又は禁止する）ものであり、減圧弁５６の下流に設けられる。

以下、電磁弁５７について、エア配管５５内の通路を閉鎖する（エア配管５５における圧縮空気の流通を禁止する）状態を「オフ状態」といい、エア配管５５内の通路を開放する（エア配管５５における圧縮空気の流通を許容する）状態を「オン状態」という。電磁弁５７は、初期設定ではオフ状態とされる。電磁弁５７のオンオフ状態は、緊急ＥＣＵ７（図２参照）によって制御される。

図３に示すように、ダブルチェックバルブ５８は、ブレーキペダル１７から供給されるエア圧と、電磁弁５７から供給されるエア圧とのうち、高いほうのエア圧を制動機構５２へ流すものである。

本実施形態の主ブレーキ５には、車輪１４に与える制動力を可変に制御する電子制御システムが設けられていない。このため、電磁弁５７がオン状態であって電磁弁５７からのエア圧がダブルチェックバルブ５８を通って制動機構５２に供給される場合、各制動機構５２に供給されるエア圧は減圧弁５６の設定圧に応じた一定値となる。したがって、電磁弁５７がオン状態である場合、エア配管５５から供給されるエア圧により車輪１４に与えられる制動力の大きさは一定となる。

なお、図３には一つの制動機構５２を示すが、エア配管５３には複数の制動機構５２が接続されてもよい。また、エア配管５３，５５と各種弁５６～５８とは、複数（例えば車両１の前部と後部とのそれぞれに対して）設けられてもよい。さらに、エアタンク５１は、車両１に搭載される他の装置（例えばエアサスペンション）で併用されてもよい。

図２に示すように、補助ブレーキ６は、主ブレーキ５とは別の機構により車両１を制動させるものであって、例えば、排気ブレーキや圧縮開放ブレーキ（パワータードブレーキ）やリターダである。本実施形態の補助ブレーキ６は、エンジン２の排気管に設けられたバルブ（図示略）を閉鎖することでエンジン２の吸収馬力（制動力，エンジンブレーキ）を増大させる排気ブレーキであるものとする。補助ブレーキ６の作動状態（具体的には、前述したバルブの開度）は、エンジンＥＣＵ８で制御される。なお、補助ブレーキ６は排気ブレーキに限定されず、例えば、排気ブレーキと圧縮開放ブレーキとリターダとのうちの複数を組み合わせて構成されてもよい。

補助ブレーキレバー１５は、ドライバが操作可能となるように、例えばステアリングホイール（図示略）の近傍に設けられる。補助ブレーキレバー１５には複数の操作位置が用意され、これらの操作位置の中からドライバにより一つが選択される。ドライバが選択した補助ブレーキレバー１５の操作位置は、エンジンＥＣＵ８に伝達される。なお、補助ブレーキレバー１５は、オンとオフとの二つの操作位置が用意されて、補助ブレーキ６のオン（作動）及びオフ（非作動）のみを切替可能に構成されてもよいし、三つ以上の操作位置が用意されて、補助ブレーキ６のオンオフに加えて、オン状態である場合の強さ（補助ブレーキ６による制動力）を多段階に切替可能に構成されてもよい。

ギアシフトセレクター１８は、ドライバが操作可能となるように、例えば運転席の横に設けられる。ギアシフトセレクター１８には、複数の操作位置（例えば、Ｐレンジ、Ｄレンジ、Ｎレンジ、及びＲレンジ）が用意され、これらの操作位置の中からドライバにより一つが選択される。ドライバが選択したギアシフトセレクター１８の操作位置は、変速機ＥＣＵ９に伝達される。

緊急停止ボタン１６は、ドライバ及び乗客の双方が操作可能となるように、例えば運転席とその直後方の客席とのそれぞれに設けられる。緊急停止ボタン１６は、オンとオフとが切替可能に構成され、初期設定ではオフ状態とされる。緊急停止ボタン１６のオンオフ情報は、緊急ＥＣＵ７に伝達される。

緊急ＥＣＵ７、エンジンＥＣＵ８、及び変速機ＥＣＵ９はいずれも、車両１に搭載された電子制御装置（コンピュータ）であって、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ、ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。本実施形態では、緊急ＥＣＵ７及びエンジンＥＣＵ８によって実施される緊急制御に着目して説明する。

［１－２．システム構成］
緊急制御は、ドライバに異常が生じた場合に、車両１を自動で制動（緊急制動）させる制御である。緊急制御では、主ブレーキ５が制御されることにより、主ブレーキ５から各車輪１４に所定の制動力が与えられる。このとき、仮に補助ブレーキ６がオン状態であって補助ブレーキ６の作用が車両１に及んでいると、主ブレーキ５だけでなく補助ブレーキ６の作用によっても車両１が減速するため、車両１の減速度が大きくなりやすい。また、補助ブレーキ６による制動力は、車両１の走行状態に応じて変動する場合がある。例えば、補助ブレーキ６が排気ブレーキである場合は、車両１の減速に伴ってエンジン２の回転数が低下するほど、補助ブレーキ６による制動力も低下する。

したがって、車両１の減速度は、主ブレーキ５から各車輪１４に所定の制動力を与えた場合であっても、補助ブレーキ６の作用に応じてばらつく。また、車両１の減速度は、乗員の数（総重量）や減圧弁５６の設定圧の公差によってもばらつく可能性がある。よって、単に主ブレーキ５から車輪１４に所定の制動力を与えるだけでは、補助ブレーキ６が作用する場合と作用しない場合とで、車両１の減速度に大きなばらつきが生じる虞がある。

車両１では、減速度が大きいほど乗員が体勢を崩しやすくなり、減速度が小さいほど停止するまでに要する時間及び距離が長くなる。このため、安全性の観点から、ドライバの異常時に車両１を適切に停止させるためには、減速度が所定の範囲内の値となるようにする（減速度のばらつきを抑える）ことが望ましい。

そこで、本実施形態の緊急制御では、単に主ブレーキ５を作動させるのではなく、補助ブレーキ６の作用を禁止したうえで、主ブレーキ５を制御して車輪１４に所定（一定）の制動力を与える。これにより、車両１を緊急停止させる場合に、補助ブレーキ６の作用が無くなる（無効化される）とともに、主ブレーキ５の作用のみで車両１が減速するため、車両１の減速度のばらつきが抑えられる。

図２に示すように、本実施形態に係る制動システム１０は、緊急ＥＣＵ７及びエンジンＥＣＵ８で構成されている。緊急ＥＣＵ７は、緊急制御を実施するための要素として、判定部７Ａ及び制動部７Ｂを有する。また、エンジンＥＣＵ８は、緊急制御を実施するための要素として、制御部８Ａを有する。ここでは、これらの要素７Ａ、７Ｂ、８Ａがいずれもソフトウェアで実現されるものとする。ただし、これらの要素７Ａ、７Ｂ、８Ａは、ハードウェア（電子回路）で実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとが併用されて実現されてもよい。

本実施形態の判定部７Ａ及び制動部７Ｂは、コンピュータプログラム（制動プログラム）２０の機能として設けられている。制動システム１０では、緊急ＥＣＵ７がコンピュータプログラム２０を実行することによって緊急制御が実施される。なお、コンピュータプログラム２０は、緊急ＥＣＵ７で実行可能となるように設けられていればよい。

判定部７Ａは、ドライバに異常が生じた際に、車両１の制動の要否を判定する。本実施形態の判定部７Ａは、ドライバに異常が生じて緊急停止ボタン１６が押圧操作された（オフ状態からオン状態に切り替えられた）場合に車両１の制動が必要と判定し、それ以外の場合（緊急停止ボタン１６がオフ状態のままである場合）に車両１の制動が不要と判定する。このように、本実施形態の判定部７Ａは、ドライバ又は乗客による操作に応じて車両１の制動の要否を判定する。なお、判定部７Ａによる判定手法はこれに限られず、例えば、前述した緊急停止ボタン１６のオンオフ情報に基づく判定に代えて（あるいは加えて）、カメラで検出されたドライバの姿勢やセンサで検出されたドライバの心拍数等の情報に基づく自動の（乗員の操作によらない）判定が実施されてもよい。

制動部７Ｂは、判定部７Ａで制動が必要と判定された場合に、前述した緊急制御を実施する。緊急制御において、制動部７Ｂは、補助ブレーキ６の作用を禁止するとともに、主ブレーキ５を制御して車輪１４に所定の制動力を与える。

本実施形態では、補助ブレーキ６が排気ブレーキであってエンジンＥＣＵ８で制御されることから、制動部７Ｂは、緊急制御においてエンジンＥＣＵ８に緊急停止信号を送る。これにより、制動部７Ｂは、補助ブレーキ６を間接的に（エンジンＥＣＵ８を介して）制御し、補助ブレーキ６の作用を禁止する。

なお、本実施形態において「補助ブレーキ６の作用を禁止する」とは、ドライバによる補助ブレーキレバー１５の操作にかかわらず、補助ブレーキ６を非作動状態に制御することを意味する。したがって、緊急制御では、たとえ補助ブレーキ６が作動するように補助ブレーキレバー１５が操作されている場合であっても、補助ブレーキ６が強制的にオフ状態に制御される。

また、制動部７Ｂは、緊急制御において、主ブレーキ５の電磁弁５７をオン状態に切り替えることで、車輪１４に所定の制動力を与える。この「所定の制動力」は、車両１を緊急停止させる場合に、車両１の減速度が安全性の観点から定まる所定の範囲内の値となるような大きさに予め設定される。このような制動力の設定は、具体的には、減圧弁５６の設定圧を定めることに対応する。

制御部８Ａは、補助ブレーキ６を制御する。本実施形態の制御部８Ａは、基本的には（緊急制御の実施中以外は）、ドライバによる補助ブレーキレバー１５の操作に応じて補助ブレーキ６を制御する。一方、制御部８Ａは、制動部７Ｂから緊急停止信号を受信した場合には、ドライバによる補助ブレーキレバー１５の操作を無視して補助ブレーキ６に禁止信号を送り、補助ブレーキ６を非作動状態に制御する。

なお、エンジンＥＣＵ８は、制御部８Ａに加えて、車両１に設けられたアクセルペダル（図示略）の踏込量に応じてエンジン２の作動状態を制御する機能を有していてもよい。ただし、緊急制御の実施中は、車両１が減速した後に停止するように、アクセルペダルの操作が無効化される。

［１－３．フローチャート］
図４及び図５は、前述した制動システム１０で実施される緊急制御の手順（制動方法）を示すフローチャートである。図４のフローは緊急ＥＣＵ７で実施され、図５のフローはエンジンＥＣＵ８で実施される。図４及び図５の各フローは、車両１の電源がオンされたときに開始され、所定の演算周期で実施される。

図４に示すように、緊急ＥＣＵ７では、まず緊急停止ボタン１６のオンオフ情報が取得され（ステップＡ１）、緊急停止ボタン１６がオン状態であるか否かが判定される（ステップＡ２）。ステップＡ２は、判定部７Ａにおいて実施される処理（判定工程）である。緊急停止ボタン１６がオフ状態であれば、ドライバに異常が生じておらず、ステップＡ２で車両１の制動が不要と判定されるため、電磁弁５７がオフ状態に制御され（ステップＡ５）、緊急制御が実施されずにこのフローをリターンする。一方、緊急停止ボタン１６がオン状態であれば、ドライバに異常が生じており、ステップＡ２で車両１の制動が必要と判定されるため、緊急制御が実施される（ステップＡ３、Ａ４）。

ステップＡ３、Ａ４は、制動部７Ｂにおいて実施される処理（制動工程）である。ステップＡ３では、制御部８Ａに緊急停止信号が送信される（送信工程）。これにより、補助ブレーキ６の作用が禁止される。また、続くステップＡ４では、電磁弁５７がオン状態に切り替えられる。すなわちステップＡ４では、主ブレーキ５が制御されて車輪１４に所定の制動力が与えられる。そして、このフローをリターンする。次の演算周期においても緊急停止ボタン１６がオン状態のままであれば、ステップＡ２から再びステップＡ３に進み、緊急制御が継続される。この結果、車両１は減速した後に停止する。

図５に示すように、エンジンＥＣＵ８では、まず補助ブレーキレバー１５の操作位置を含む各種情報が取得され（ステップＢ１）、緊急停止信号が受信されたか否かが判定される（ステップＢ２）。緊急ＥＣＵ７の制動部７Ｂから緊急停止信号が送信されていない（緊急制御が実施されていない）場合は、エンジンＥＣＵ８で緊急停止信号が受信されないため、ステップＢ３に進み、制御部８Ａにより補助ブレーキレバー１５の操作位置に応じて補助ブレーキ６の作動状態が制御され、このフローをリターンする。

一方、緊急ＥＣＵ７の制動部７Ｂから緊急停止信号が送信された（図４のフローにおけるステップＡ３の実施後である）場合は、エンジンＥＣＵ８で緊急停止信号が受信されるため、ステップＢ２からステップＢ４に進む。ステップＢ４は、制御部８Ａにおいて実施される処理（制御工程）である。ステップＢ４では、補助ブレーキレバー１５の操作位置が無視されて補助ブレーキ６に禁止信号が送信され、補助ブレーキ６が非作動状態に制御される。そして、このフローをリターンする。なお、次の演算周期においてもエンジンＥＣＵ８で緊急停止信号が受信されれば（緊急停止ボタン１６がオン状態のままであれば）、ステップＢ２から再びステップＢ４に進み、補助ブレーキ６が非作動状態に制御され続ける。

［１－４．効果］
前述した制動システム１０、制動方法、及びコンピュータプログラム２０によれば、ドライバに異常が生じて車両１の制動が必要と判定された場合に、補助ブレーキ６の作用が禁止されるとともに、主ブレーキ５から車輪１４に所定の制動力が与えられる。このため、ドライバに異常が生じた場合に、補助ブレーキ６の作用を無くした（無効化した）うえで、主ブレーキ５の作用により車両１を減速させることができる。したがって、車両１の減速度のばらつきを抑えることができる。よって、ドライバの異常時に、車両１をより適切に制動させることができる。このため、車両１をより適切に緊急停止させることができる。

なお、電子制御システムが設けられたブレーキシステムが適用される場合には、車輪に与える制動力が電子制御により可変となることから、車両１の減速度を調整可能となる。しかしながら、このような電子制御システムを設ける場合にはコストが嵩む。これに対し、前述したように補助ブレーキ６の作用を禁止して主ブレーキ５から車輪１４に所定の制動力を与える構成とすれば、電子制御システムが設けられない主ブレーキ５であっても、ドライバの異常時に車両１の減速度のばらつきを抑えることができる。よって、コストを抑えながらも、ドライバの異常時に車両１をより適切に制動させることができる。

補助ブレーキ６を制御する制御部８Ａに緊急停止信号を送ることで補助ブレーキ６を非作動状態に制御する構成とすれば、制御ロジックの設定（変更）だけで、ドライバの異常時に補助ブレーキ６の作用を禁止することができる。よって、機械的な構造の変更が不要であることから、設計コストを抑制することができるとともに、様々な構造の補助ブレーキ６に対して容易に適用することができる。

前述した主ブレーキ５には、エアタンク５１及びエア配管５３に加えて、他のエア配管５５、減圧弁５６、電磁弁５７、及びダブルチェックバルブ５８が設けられているため、ドライバの異常時に電磁弁５７をオン状態に切り替えるだけで、主ブレーキ５から車輪１４に所定の制動力を与えることができる。したがって、既存のブレーキシステムに前述した装置５５～５８を追加するだけで、ドライバの異常時に車両１の減速度のばらつきを抑えることができる。よって、既存のブレーキシステムを活かすことができるため、コストを抑えることができる。

［２．第二実施形態］
［２－１．システム構成］
図６は、第二実施形態に係る制動システム１０′のブロック図である。以下、第一実施形態で説明した要素と同一又は対応する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図６に示すように、本実施形態に係る制動システム１０′は、緊急ＥＣＵ７と変速機ＥＣＵ９（制御装置）とで構成されている。本実施形態では、緊急ＥＣＵ７及び変速機ＥＣＵ９により、緊急制御が実施される。なお、本実施形態のエンジンＥＣＵ８は、緊急制御を実施しないため、前述した制御部８Ａが省略されている。

本実施形態の緊急制御においても、制動部７Ｂは、補助ブレーキ６の作用を禁止するとともに、主ブレーキ５を制御して車輪１４に所定の制動力を与える。ただし、本実施形態の制動部７Ｂは、緊急制御において、前述したエンジンＥＣＵ８に緊急停止信号を送る代わりに、変速機ＥＣＵ９に緊急停止信号を送る。これにより、制動部７Ｂは、変速機３を間接的に（変速機ＥＣＵ９を介して）制御し、変速機３をニュートラル状態にする。具体的には、制動部７Ｂは、断接機構３Ａを制御してエンジン２から車輪１４への動力の伝達を遮断することで、エンジンブレーキとしての補助ブレーキ６の作用を禁止する。

このように、本実施形態において「補助ブレーキ６の作用を禁止する」とは、ドライバによるギアシフトセレクター１８の操作にかかわらず変速機３をニュートラル状態にする（エンジン２から車輪１４への動力の伝達を遮断する）ことで、たとえ補助ブレーキ６が作動していたとしても、補助ブレーキ６の作用が及ばないようにすることを意味する。したがって、本実施形態の緊急制御では、たとえ変速機３がニュートラル状態とならないようにギアシフトセレクター１８が操作されている（具体的には、ギアシフトセレクター１８の操作位置がＮレンジ以外である）場合であっても、変速機３がニュートラル状態に制御され、補助ブレーキ６として機能するエンジン２から車輪１４への動力の伝達が断接機構３Ａによって遮断される。

本実施形態の変速機ＥＣＵ９は、ギアシフトセレクター１８の操作位置に応じて変速機３を制御する変速制御部９Ａを有する。変速制御部９Ａは、基本的には（緊急制御の実施中以外は）、ドライバによるギアシフトセレクター１８の操作に応じて変速機３を制御する。一方、変速制御部９Ａは、制動部７Ｂから緊急停止信号を受信した場合は、ドライバによるギアシフトセレクター１８の操作を無視して変速機３にニュートラル信号を送信することで、変速機３をニュートラル状態に制御し、エンジン２から車輪１４への動力の伝達を断接機構３Ａで遮断する。

［２－２．フローチャート］
図７及び図８は、本実施形態に係る制動システム１０′で実施される緊急制御の手順（制動方法）を示すフローチャートである。図７のフローは緊急ＥＣＵ７で実施され、図８のフローは変速機ＥＣＵ９で実施される。図７及び図８の各フローは、車両１の電源がオンされたときに開始され、所定の演算周期で実施される。なお、図７では、第一実施形態で説明した手順と同一又は対応する手順（ステップ）に同一の符号を付している。

図７に示すように、本実施形態の緊急ＥＣＵ７でも、前述したステップＡ１の処理と、ステップＡ２の判定とが実施される。そして、緊急停止ボタン１６がオフ状態であれば電磁弁５７がオフ状態に制御され（ステップＡ５）、フローをリターンし、緊急停止ボタン１６がオン状態であれば緊急制御が実施される（ステップＡ３′、Ａ４）。

ステップＡ３′、Ａ４は、制動部７Ｂにおいて実施される処理（制動工程）である。本実施形態のステップＡ３′では、変速機ＥＣＵ９に緊急停止信号が送信される（送信工程）。これにより変速機３がニュートラル状態に制御されるため、断接機構３Ａによりエンジン２から車輪１４への動力の伝達が遮断される。この結果、補助ブレーキ６の作用が禁止される。そして、前述したステップＡ４の処理が実施され、このフローをリターンする。なお、次の演算周期においても緊急停止ボタン１６がオン状態のままであれば、ステップＡ２から再びステップＡ３′に進み、緊急制御が継続される。

図８に示すように、変速機ＥＣＵ９では、まずギアシフトセレクター１８の操作位置を含む各種情報が取得され（ステップＣ１）、緊急停止信号が受信されたか否かが判定される（ステップＣ２）。緊急ＥＣＵ７の制動部７Ｂから緊急停止信号が送信されていない（緊急制御が実施されていない）場合は、変速機ＥＣＵ９で緊急停止信号が受信されないため、ステップＣ３に進み、変速制御部９Ａによりギアシフトセレクター１８の操作位置に応じて変速機３の動作が制御され、このフローをリターンする。

一方、緊急ＥＣＵ７の制動部７Ｂから緊急停止信号が送信された（図７のフローにおけるステップＡ３′の実施後である）場合は、変速機ＥＣＵ９で緊急停止信号が受信されるため、ステップＣ２からステップＣ４に進む。ステップＣ４は、変速制御部９Ａにおいて実施される処理（制御工程）である。ステップＣ４では、ギアシフトセレクター１８の操作位置が無視されて、変速機３がニュートラル状態に制御される。そして、このフローをリターンする。なお、次の演算周期においても変速機ＥＣＵ９で緊急停止信号が受信されれば（緊急停止ボタン１６がオン状態のままであれば）、ステップＣ２から再びステップＣ４に進み、変速機３がニュートラル状態に制御され続ける。

［２－３．効果］
補助ブレーキ６がエンジン２の吸収馬力を増大させるものである場合、エンジン２から車輪１４への動力の伝達を遮断することで、エンジン２の吸収馬力が車輪１４の回転に影響しなくなる。よって、ドライバに異常が生じて車両１の制動が必要と判定された場合に、断接機構３Ａを制御してエンジン２から車輪１４への動力の伝達を遮断することで、補助ブレーキ６の作用を禁止することができる。したがって、本実施形態でも、前述した第一実施形態と同様に、車両１の減速度のばらつきを抑えることができる。このため、ドライバの異常時に、車両１をより適切に制動させることができる。

また、エンジン２は、その回転数が高いほど吸収馬力が増大するため、断接機構３Ａがエンジン２から車輪１４への動力の伝達を接続した状態である場合は、車両１の走行速度が高いほど、車輪１４に作用するエンジンブレーキが増大する。これに対し、本実施形態では、ドライバに異常が生じて車両１の制動が必要と判定された場合に、断接機構３Ａが制御されてエンジン２と車輪１４との間の動力の伝達が機械的に遮断されるため、エンジンブレーキが車輪１４に作用することを回避できる。よって、エンジンブレーキに起因する車両１の減速度のばらつきを抑えることができる。このため、ドライバの異常時に、車両１を更に適切に制動させることができる。

また、変速機３をニュートラル状態にするための断接機構３Ａを利用して前述したように補助ブレーキ６の作用を禁止すれば、エンジン２と車輪１４との間の動力伝達経路に新たな断接機構を設けなくても、エンジン２から車輪１４への動力の伝達を機械的に遮断することができる。このため、装置コストの増加を抑えることができる。なお、本実施形態でも、前述した第一実施形態と同様の構成からは、同様の作用及び効果を得ることができる。

［３．変形例］
前述した主ブレーキ５の構成は一例である。制動機構５２は、ドラムブレーキに限られず、例えばディスクブレーキであってもよい。また、主ブレーキ５は、油圧で制御される油圧ブレーキであってもよいし、空気ブレーキと油圧ブレーキとを組み合わせた空気油圧複合式ブレーキであってもよい。

第二実施形態において、制動部７Ｂ及び制動工程の制御対象は、エンジン２から車輪１４への動力の伝達を断接する断接機構であればよく、変速機３に含まれる断接機構３Ａに限定されない。例えば、変速機３が、手動式変速機をベースとしてその変速段の切替とクラッチの断接とを自動化したいわゆるＡＭＴ（Automated Manual Transmission）である場合、トルクコンバータ４が省略され、エンジン２と変速機３との間にクラッチ（断接機構）が介装されることから、このクラッチが前述した断接機構３Ａに代えて制御されてもよい。この場合も、ドライバの異常時にクラッチを解放状態に制御してエンジン２から車輪１４への動力の伝達を遮断すれば、補助ブレーキ６の作用が禁止されるため、前述した第二実施形態と同様の作用及び効果を得ることができる。

なお、変速機３がＡＭＴである場合に、前述した第二実施形態と同様に、変速機３をニュートラル状態とすることで補助ブレーキ６の作用を禁止してもよい。また、変速機３は、ドライバによる変速操作（シフト操作）に応じて変速比が変更される手動変速機であってもよい。変速機３として手動変速機が適用される場合も、例えば前述した第一実施形態のように、制動部７Ｂが制御部８Ａへ緊急停止信号を送信することで補助ブレーキ６の作用を禁止すれば、前述したように車両１の減速度のばらつきを抑えることができる。よって、前述した実施形態と同様に、車両１をより適切に制動させることができる。

前述した実施形態では、緊急ＥＣＵ７，エンジンＥＣＵ８及び変速機ＥＣＵ９に設けられる要素として、緊急制御に関する要素７Ａ，７Ｂ，８Ａ，９Ａのみを例示したが、各ＥＣＵ７～９の構成はこれに限定されない。例えば、緊急ＥＣＵ７は、緊急制御の実施中にドライバの異常を報知する要素（機能）を更に有していてもよい。また、前述した判定部７Ａ及び制動部７Ｂと制御部８Ａ又は変速制御部９Ａとは、一つのコンピュータ内にまとめられていてもよいし、相互に異なるコンピュータ内に設けられていてもよい。なお、制御部８Ａ又は変速制御部９Ａは、判定部７Ａ及び制動部７Ｂと共に、コンピュータプログラム２０の機能として設けられてもよい。

また、前述した第一実施形態では、制動部７Ｂが補助ブレーキ６を間接的に（エンジンＥＣＵ８を介して）制御する場合を例示したが、制動部７Ｂが補助ブレーキ６を直接的に（エンジンＥＣＵ８を介さずに）制御することで補助ブレーキ６の作用を禁止してもよい。同様に、前述した第二実施形態では、制動部７Ｂが変速機３を間接的に（変速機ＥＣＵ９を介して）制御する場合を例示したが、制動部７Ｂが変速機３を直接的に（変速機ＥＣＵ９を介さずに）制御することで補助ブレーキ６の作用を禁止してもよい。

１ 車両
２ エンジン
３ 変速機
３Ａ 断接機構
５ 主ブレーキ
６ 補助ブレーキ
７ 緊急ＥＣＵ
７Ａ 判定部
７Ｂ 制動部
８ エンジンＥＣＵ
８Ａ 制御部
９ 変速機ＥＣＵ（制御装置）
９Ａ 変速制御部
１０，１０′ 制動システム（緊急制動システム）
１４ 車輪
１７ ブレーキペダル
１８ ギアシフトセレクター
２０ コンピュータプログラム（緊急制動プログラム）
５１ エアタンク
５２ 制動機構
５３ エア配管
５５ エア配管
５６ 減圧弁
５７ 電磁弁
５８ ダブルチェックバルブ

Claims (9)

1. 車輪に制動力を与える主ブレーキと前記主ブレーキを補助する補助ブレーキとが設けられた車両の緊急制動システムであって、
   緊急停止ボタン操作による前記車両の制動の要否と、カメラで検出されたドライバの姿勢あるいはセンサで検出されたドライバの心拍数の情報に基づく前記車両の制動の要否と、の少なくとも一方を判定する判定部と、
   前記判定部で前記制動が必要と判定された場合に、前記判定に応じて前記補助ブレーキの作用を禁止するとともに、前記主ブレーキを制御して前記車輪に所定の前記制動力を与える制動部と、を備えている
   ことを特徴とする、緊急制動システム。
2. 前記ドライバによる操作に応じて前記補助ブレーキを制御する制御部を備え、
   前記制動部は、前記判定部で前記制動が必要と判定された場合に、前記制御部に緊急停止信号を送信し、
   前記制御部は、前記緊急停止信号を受信した場合に、前記操作を無視して前記補助ブレーキを非作動状態に制御する
   ことを特徴とする、請求項１記載の緊急制動システム。
3. 前記車両には、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンから前記車輪への動力の伝達を断接する断接機構と、が設けられ、
   前記補助ブレーキが、前記ドライバによる操作に応じて前記エンジンの吸収馬力を増大させるものであり、
   前記緊急制動システムは、
   前記断接機構を制御する制御装置を備え、
   前記制動部は、前記判定部で前記制動が必要と判定された場合に、前記制御装置に緊急停止信号を送信し、
   前記制御装置は、前記緊急停止信号を受信した場合に、前記断接機構を制御して前記動力の伝達を遮断する
   ことを特徴とする、請求項１記載の緊急制動システム。
4. 前記車両には、前記断接機構を含むとともに前記断接機構が前記動力の伝達を遮断した状態でニュートラル状態となる変速機が設けられ、
   前記制御装置は、前記ドライバによるギアシフトセレクターへの操作に応じて前記変速機を制御する変速制御部を有し、
   前記変速制御部は、前記緊急停止信号を受信した場合に、前記ギアシフトセレクターへの操作を無視して前記変速機を前記ニュートラル状態に制御する
   ことを特徴とする、請求項３記載の緊急制動システム。
5. 車輪に制動力を与える主ブレーキと前記主ブレーキを補助する補助ブレーキとが設けられた車両の緊急制動方法であって、
   緊急停止ボタン操作による前記車両の制動の要否と、カメラで検出されたドライバの姿勢あるいはセンサで検出されたドライバの心拍数の情報に基づく前記車両の制動の要否と、の少なくとも一方を判定する判定工程と、
   前記判定工程で前記制動が必要と判定された場合に、前記判定に応じて前記補助ブレーキの作用を禁止するとともに、前記主ブレーキを制御して前記車輪に所定の前記制動力を与える制動工程と、を備えている
   ことを特徴とする、緊急制動方法。
6. 前記制動工程には、前記ドライバによる操作に応じて前記補助ブレーキを制御する制御部に緊急停止信号を送信する送信工程が含まれ、
   前記緊急制動方法は、
   前記送信工程の実施後、前記操作を無視して前記補助ブレーキを非作動状態に制御する制御工程を備える
   ことを特徴とする、請求項５記載の緊急制動方法。
7. 前記車両には、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンから前記車輪への動力の伝達を断接する断接機構と、が設けられ、
   前記補助ブレーキが、前記ドライバによる操作に応じて前記エンジンの吸収馬力を増大させるものであり、
   前記制動工程には、前記断接機構を制御する制御装置に緊急停止信号を送信する送信工程が含まれ、
   前記緊急制動方法は、
   前記送信工程の実施後、前記断接機構を制御して前記動力の伝達を遮断する制御工程を備える
   ことを特徴とする、請求項５記載の緊急制動方法。
8. 前記車両には、前記断接機構を含むとともに前記断接機構が前記動力の伝達を遮断した状態でニュートラル状態となる変速機が設けられ、
   前記制御工程では、前記ドライバによるギアシフトセレクターへの操作を無視して前記変速機を前記ニュートラル状態に制御する
   ことを特徴とする、請求項７記載の緊急制動方法。
9. 車輪に制動力を与える主ブレーキと前記主ブレーキを補助する補助ブレーキとが設けられた車両の緊急制動プログラムであって、
   緊急停止ボタン操作による前記車両の制動の要否と、カメラで検出されたドライバの姿勢あるいはセンサで検出されたドライバの心拍数の情報に基づく前記車両の制動の要否と、の少なくとも一方を判定する判定工程と、
   前記判定工程で前記制動が必要と判定された場合に、前記判定に応じて前記補助ブレーキの作用を禁止するとともに、前記主ブレーキを制御して前記車輪に所定の前記制動力を与える制動工程と、をコンピュータに実行させる
   ことを特徴とする、緊急制動プログラム。

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