KR102000823B1

KR102000823B1 - 차량 제어 장치

Info

Publication number: KR102000823B1
Application number: KR1020170015621A
Authority: KR
Inventors: 히로타다 오타케
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2016-02-16
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2019-10-01
Also published as: US20170232973A1; CN107085423B; KR20170096582A; JP6455456B2; CN107085423A; EP3208167A1; US10336344B2; EP3208167B1; JP2017144808A

Abstract

운전 지원 ECU 는, 차량의 조타 핸들 (SW) 이 조작되었을 경우에 변화하는 조타량 상관값 (조타 토크 및 조타각 등) 이 변화하지 않는 상태가 이상 판정 임계값 시간 이상에 걸쳐 계속되었을 때, 운전자가 이상 상태에 있다고 판정한다. 운전자가 이상 상태에 있다고 판정되었을 경우, 운전 지원 ECU 는, 차량을 감속시키고, 해저드 램프를 점멸시키고, 액셀 페달 조작량의 변화에 기초하는 가속 요구를 무효화한다 (즉, 액셀 오버라이드를 금지한다). 운전 지원 ECU 는, 운전자가 이상 상태에 있다고 판정된 후, 특정 운전 조작 (소정의 임계값 시간 내에 있어서 액셀 페달이 조작 상태로부터 비조작 상태로 변화한 후에 조작 상태로 다시 변화하는 조작) 이 있었다고 판정했을 경우, 차량의 감속을 중지시킴과 함께, 액셀 오버라이드를 허가한다.

Description

차량 제어 장치{VEHICLE CONTROL APPARATUS}

본 발명은 운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 빠졌을 경우에 대처하는 차량 제어 장치에 관한 것이다.

종래부터, 운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태 (예를 들어, 졸음 운전 상태 및 심신 기능 정지 상태 등) 에 빠져 있는지의 여부를 판정하고, 그러한 판정이 이루어졌을 경우에 운전 지원을 실시하는 장치가 제안되어 있다. 예를 들어, 종래 장치의 하나는, 주행 도로의 형상 및 차량의 주행 레인 내에서의 위치로부터 차량의 장래 위치와 목표 코스 위치의 편차 (ε) 를 연산함과 함께, 운전자의 조타 조작에 따른 조타각 (σ) 을 검출하여, 편차 (ε) 와 조타각 (σ) 의 조합을 나타내는 영역이 「이상」 인 경우에 운전자가 이상 상태에 있다고 판정하고 또한 제동 제어 등의 운전 지원을 실시하게 되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).

일본 공개특허공보 2009-73462호 (요약서 및 단락 0099 등을 참조)

그러나, 종래 장치에 의하면, 운전자가 이상 상태에 빠져 있다고 일단 판정되면, 그 이상 상태에 따른 운전 지원이 계속되므로, 만일, 운전자가 이상 상태에 빠지지 않았던 경우에 운전 지원을 해제할 수 없어, 운전자에 의한 운전 조작이 저해되어 버릴 가능성이 있다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어졌다. 즉, 본 발명의 목적의 하나는, 운전자가 이상 상태에 빠져 있다는 판정이 이루어진 후에 있어서도, 그 판정을 뒤집어도 되는 상태가 검출된 경우에는, 운전자에 의한 운전 조작을 허용할 수 있는 차량 제어 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 차량 제어 장치 (이하, 「본 발명 장치」 로 호칭되는 경우가 있다) 는, 차량에 적용되고,

상기 차량의 운전자가 상기 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 있는지 여부의 판정을 실시하는 이상 판정 수단 (10, 스텝 560, 760, 860, 960 및 980 또는 도 14 의 루틴) 과,

상기 운전자가 상기 이상 상태에 있다고 판정된 시점인 이상 판정 시점 이후에 있어서 상기 차량의 운전 상태를 변경하기 위해서 상기 운전자에 의해 조작되는 운전 조작자의 조작에 기초하는 운전 상태 변경 요구를 무효화하는 운전 조작 무효화 수단 (10, 스텝 650 및 660, 스텝 1492, 1810, 1910 및 1920)

을 구비한다.

본 발명 장치에 의하면, 이상 상태 판정 수단에 의해, 운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 있는지 여부의 판정이 실시된다. 이 이상 상태의 판정에는 여러 가지 수법이 채용 가능하다. 예를 들어, 후술하는 바와 같이, 차량의 조타 핸들이 조작되었을 경우에 변화하는 조타량 상관값 (조타 토크 및 조타각 등) 이 변화하지 않는 상태가 이상 판정 임계값 시간 이상에 걸쳐 계속되었을 때, 운전자가 이상 상태에 있다고 판정하는 수법이 채용될 수 있다. 혹은, 정기적으로 경보를 발생시켜, 그 경보를 해제하기 위한 확인 버튼이 조작되지 않는 상태가 연속해서 발생했을 때, 운전자가 이상 상태에 있다고 판정하는 수법이 채용될 수 있다.

또한, 본 발명 장치에 의하면, 이상 판정 시점 (운전자가 이상하다는 판정이 확정된 시점) 이후에 있어서는, 차량의 운전 상태를 변경하기 위해서 운전자에 의해 조작되는 운전 조작자 (예를 들어, 후술하는 바와 같은 액셀 페달 및 조타 핸들 등) 의 조작에 기초하는 운전 상태 변경 요구가 무효화된다. 즉, 예를 들어, 운전 조작자가 액셀 페달인 경우, 액셀 페달이 밟힘으로써 생기는 가속 요구는 무효화 (무시) 되고, 그 결과, 차량은 가속되지 않는다. 동일하게, 예를 들어, 운전 조작자가 조타 핸들인 경우, 조타 핸들이 조작됨으로써 생기는 전타 (轉舵) 요구는 무효화 (무시) 되고, 그 결과, 조타륜은 전타되지 않는다.

그러나, 상기 이상 판정이 올바르지 않은 것이 판명되었을 경우, 차량의 운전 상태는 운전 상태 변경 요구에 기초하여 변경되는 것이 바람직하다.

그래서, 본 발명 장치는,

이상 판정 시점 이후에 있어서, 상기 운전 조작자의 상태가, 「소정의 임계값 시간 내에, 상기 운전 조작자가 조작되고 있는 것으로 간주할 수 있는 조작 상태에서부터 상기 운전 조작자가 조작되고 있지 않은 것으로 간주할 수 있는 비조작 상태로 변화한 후에 상기 조작 상태로 다시 변화하는 특정 운전 조작」 이 있었는지의 여부를 판정하는 특정 조작 판정 수단 (10, 스텝 1020, 스텝 1210, 스텝 1240, 스텝 1620, 스텝 2010) 을 구비하고,

상기 운전 조작 무효화 수단은, 상기 특정 운전 조작이 있었다고 판정되었을 경우 (즉, 특정 운전 조작이 검출되었을 경우), 상기 운전 상태 변경 요구의 무효화를 해제하도록 구성되어 있다 (스텝 1050, 스텝 1130, 스텝 1640, 스텝 2020).

상기 특정 운전 조작은, 운전자가 이상 상태가 아닌 것으로 확실하게 판정할 수 있는 상황에 있어서 실시되는 조작인 것으로 생각된다. 따라서, 본 발명 장치에 의하면, 상기 특정 운전 조작이 있었다고 판정되었을 경우 (즉, 운전자가 이상 상태가 아닌 것으로 확실하게 판정할 수 있는 경우), 상기 운전 조작 무효화 수단에 의한 상기 운전 상태 변경 요구의 무효화가 해제된다. 따라서, 운전자는 운전 조작자를 조작함으로써 차량의 운전 상태를 변경하는 (즉, 운전 조작자를 사용하여 차량을 운전하는) 것이 가능해진다.

본 발명 장치의 일 측면은, 늦어도 상기 이상 판정 시점에서 상기 운전자에 대해 경보를 발하는 경보 수단을 추가로 구비한다 (10, 70 - 72, 스텝 650 및 스텝 660, 스텝 1530 및 1540, 스텝 1910 및 스텝 1920).

이 경우, 상기 경보 수단은, 상기 특정 운전 조작이 있었다고 판정되었을 때 상기 경보를 정지하도록 구성되어 있다 (스텝 1050, 스텝 1130, 스텝 655 에서의 「아니오」 라는 판정, 스텝 1510 에서의 「아니오」 라는 판정, 스텝 1620 및 스텝 1630 을 참조).

이에 의하면, 상기 특정 운전 조작이 있었다고 판정됨으로써 운전자가 이상 상태에 있지 않은 것으로 판정된 경우에는 경보가 해제된다. 따라서, 이상 상태가 아닌 운전자에 대해 불필요한 경보를 계속해서 발생시키는 것을 회피할 수 있다.

본 발명 장치의 일 측면에 있어서,

상기 운전 조작 무효화 수단 및 상기 특정 조작 판정 수단은, 상기 차량의 운전 상태로서의 가속 상태를 변경하기 위한 액셀 페달 (11a) 을 상기 운전 조작자로서 채용하고,

늦어도 상기 이상 판정 시점에서 상기 차량이 주행을 정지하도록 상기 차량을 강제적으로 감속시키는 감속 수단 (10, 20, 21, 30, 31, 스텝 650, 스텝 1530, 스텝 1910) 을 추가로 구비하고,

상기 감속 수단은, 상기 특정 운전 조작이 있었다고 판정되었을 때 상기 강제적인 감속을 정지하도록 구성된다 (스텝 1050, 스텝 655 에서의 「아니오」 라는 판정, 스텝 1510 에서의 「아니오」 라는 판정, 스텝 1620 및 스텝 1630 을 참조).

이에 의하면, 운전 조작 무효화 수단에 의해, 이상 판정 시점 이후에 있어서 운전 조작자로서의 액셀 페달이 밟기 조작되어도 차량이 가속되는 일은 없다. 즉, 액셀 오버라이드 (AOR) 가 금지된다. 또한, 감속 수단에 의해, 늦어도 이상 판정 시점 이후, 차량이 주행을 정지하도록 강제적으로 감속된다. 따라서, 차량을 안전하게 정지시키는 것이 가능해진다. 한편, 액셀 오버라이드가 금지되어 있는 상황에 있어서는, 이상 상태가 아닌 운전자는 차량의 가속 상태 (가속도) 를 변경하고자 하여 액셀 페달을 의도적으로 조작하고자 할 가능성이 매우 높다. 따라서, 액셀 오버라이드가 금지되어 있는 상태에 있어서, 상기 임계값 시간 내에 액셀 페달이 조작 상태로부터 비조작 상태로 변화한 후에 조작 상태로 다시 변화했을 경우 (즉, 특정 운전 조작이 있었을 경우), 그 조작은, 이상 상태가 아닌 운전자에 의한 조작일 가능성이 매우 높다. 상기 측면에 의하면, 이와 같이 운전자가 이상 상태가 아니라고 확실하게 판단할 수 있는 경우, 액셀 오버라이드가 허용되고 또한 강제적인 감속이 정지된다. 따라서, 이상 상태가 아닌 운전자는, 액셀 페달 조작에 의한 가속 요구 (운전 상태 변경 요구) 에 기초하여 차량을 가속시킬 수 있다.

본 발명 장치의 일 측면에 있어서,

상기 특정 조작 판정 수단은,

상기 운전 조작자로서의 상기 액셀 페달의 조작량 (AP) 과 동 액셀 페달의 조작량의 단위 시간당의 변화량 (dAP/dt) 에 의해 정해지는 액셀 페달 조작 상태가, 상기 조작량이 커질수록 상기 변화량이 작아지는 관계를 규정하는 제 1 경계선 (도 12 의 선 L1) 에 대해 상기 조작량 및 상기 변화량의 양방이 제로인 원점측의 영역 (즉, 오프 영역) 내에 있는 경우에 상기 액셀 페달이 상기 비조작 상태에 있다고 판정하고,

상기 액셀 페달 조작 상태가, 상기 조작량이 커질수록 상기 변화량이 작아지는 관계를 규정하는 제 2 경계선 (도 12 의 선 L2) 에 대해 상기 원점과는 반대측의 영역인 온 영역 내에 있는 경우에 상기 액셀 페달이 상기 조작 상태에 있다고 판정하도록 구성되어 있다 (도 12 의 스텝 1220 및 블록 B1).

이 경우, 상기 액셀 페달의 조작량이 임의의 값일 때의 상기 제 2 경계선 상의 상기 액셀 페달의 변화량이, 상기 액셀 페달의 조작량이 상기 임의의 값일 때의 상기 제 1 경계선 상의 상기 액셀 페달의 변화량 이상이도록, 상기 제 1 경계선 및 제 2 경계선이 설정되어 있다.

이상 상태에 빠지지 않은 운전자이면, 액셀 오버라이드가 금지되어 있는 상황에 있어서 차량을 가속시키고자 하는 경우, 액셀 페달을 크게 또한 빠르게 조작하고, 이어서 액셀 페달을 빠르게 해방시키고, 이어서, 액셀 페달을 크게 또한 빠르게 조작한다고 생각된다. 환언하면, 운전자가 이상 상태에 있으면, 액셀 페달을 이와 같이 조작한다는 것은 생각하기 어렵다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 운전자가 이상 상태가 아닌 것을 보다 확실하게 판정할 수 있다.

본 발명 장치의 일 측면에 있어서,

상기 특정 조작 판정 수단은,

상기 운전 조작자로서의 상기 액셀 페달의 조작량 (AP) 이 제 1 임계값 (AP1th) 조작량 미만인 경우에 상기 액셀 페달이 상기 비조작 상태에 있다고 판정하고,

상기 액셀 페달의 조작량 (AP) 이 제 1 임계값 조작량 이상의 제 2 조작량 (AP2th) 이상인 경우에 상기 액셀 페달이 상기 조작 상태에 있다고 판정

하도록 구성되어 있다 (도 12 의 스텝 1220 및 도 13).

이상 상태에 빠지지 않은 운전자이면, 액셀 오버라이드가 금지되어 있는 상황에 있어서 차량을 가속시키고자 하는 경우, 액셀 페달을 크게 밟고, 이어서 해방시키고, 다시 또 한번 크게 밟는다고 생각된다. 환언하면, 운전자가 이상 상태에 있으면, 액셀 페달을 이와 같이 조작한다는 것은 생각하기 어렵다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 운전자가 이상 상태가 아닌 것을 확실하게 판정할 수 있다.

본 발명 장치의 일 측면에 있어서,

상기 이상 판정 수단은,

상기 차량의 조타 핸들 (SW) 이 조작되었을 경우에 변화하는 조타량 상관값 (Tra, θ) 이 변화하지 않는 상태가 이상 판정 임계값 시간 (T1th + T2th + T3th + T4th) 이상에 걸쳐 계속되었을 때, 상기 운전자가 상기 이상 상태에 있다고 판정하도록 구성된다 (스텝 560, 760, 860, 960 및 980 을 참조).

조타량 상관값은, 예를 들어, 조타 토크 (Tra) 및 조타각 (θ) 등이다. 조타량 상관값이 변화하지 않는 상태란, 조타량 상관값이 소정 시간에 임계값 범위를 초과하여 변화하고 있지 않은 경우 (즉, 실질적으로 변화했다고 간주할 수 없는 경우) 를 포함한다. 운전자가 이상 상태에 빠져 있지 않으면, 조타량 상관값이 이상 판정 임계값 시간 이상에 걸쳐 변화하지 않는 상황은 드물다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 운전자가 상기 이상 상태에 있다는 판정을 확실하게 실시할 수 있다.

이 경우, 본 발명 장치의 일 측면은,

상기 차량의 직전을 주행하는 다른 차량에 대해 소정의 차간 거리를 유지하면서 상기 차량을 추종 주행시키기 위한 추종 차간 거리 제어를 실행하는 추종 차간 거리 제어 수단 (10, 16, 17, 18, 20 - 22, 30 - 32, 스텝 610, 620) 과,

상기 차량이 주행하고 있는 주행 레인을 인식함과 함께 상기 차량이 상기 주행 레인으로부터 일탈하지 않게 상기 차량의 조타륜의 전타각을 제어하는 차선 유지 제어를 실행하는 차선 유지 제어 수단 (10, 17 - 19, 50 - 70, 스텝 610, 620, 630 및 640)

을 구비한다.

그리고, 상기 이상 판정 수단은,

상기 추종 차간 거리 제어 및 상기 차선 유지 제어의 양방이 실행되고 있는 경우에 (상기 조타량 상관값을 사용하여) 상기 운전자가 상기 이상 상태에 있는지 여부의 판정을 개시하도록 구성된다 (스텝 530 내지 550).

추종 차간 거리 제어 및 차선 유지 제어가 실행되고 있는 경우, 차량은 실질적으로 자동 운전되고 있으므로, 운전자가 이상 상태가 되었다고 해도 차량의 운전이 계속되어 버린다. 따라서, 운전자가 이상 상태에 빠져 있는지 여부의 판정을 실시하여, 운전자가 이상 상태인 경우에는 차량을 감속·정지시키는 것이 바람직하다. 또한, 차선 유지 제어가 실시되어 있는 경우, 차량이 주행 레인으로부터 일탈할 가능성이 있을 때에 조타 핸들이 자동적으로 조타되므로, 운전자가 이상 상태가 아니면 운전자는 자동 조타를 알아차리고 조타 핸들을 조작하여, 차량을 적절한 위치에 되돌리고자 할 가능성이 매우 높다. 환언하면, 운전자가 이상 상태가 아닌 경우에 차선 유지 제어가 실시되어 있으면, 조타량 상관값이 이상 판정 임계값 시간 이상에 걸쳐 변화하지 않는 상황은 매우 드물다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 운전자가 상기 이상 상태에 있다는 판정을 보다 한층 확실하게 실시할 수 있다.

본 발명 장치의 일 측면에 있어서,

상기 운전 조작 무효화 수단 및 상기 특정 조작 판정 수단은,

상기 차량의 운전 상태로서의 조타 상태를 변경하기 위한 조타 핸들 (SW) 을 상기 운전 조작자로서 채용한다 (스텝 1910, 스텝 1920, 스텝 2010, 스텝 2020).

이에 의하면, 이상 판정 시점 이후에 있어서, 조타 핸들이 조작되어도 조타륜이 전타되는 일은 없다. 즉, 스티어링 오버라이드 (SOR) 가 금지된다. 따라서, 조타륜을 자동적으로 전타하는 등을 하여 차량을 안전하게 주행시키는 것이 가능해진다. 한편, 스티어링 오버라이드가 금지되어 있는 상황에 있어서는, 이상 상태가 아닌 운전자는 차량의 주행 방향 (전타 상태) 을 변경하고자 하여 조타 핸들을 의도적으로 조작하고자 할 가능성이 매우 높다. 따라서, 스티어링 오버라이드가 금지되어 있는 상태에 있어서, 상기 임계값 시간 내에 조타 핸들이 조작 상태로부터 비조작 상태로 변화한 후에 조작 상태로 다시 변화했을 경우 (즉, 특정 운전 조작이 있었을 경우), 그 조작은, 이상 상태가 아닌 운전자에 의한 조작일 가능성이 매우 높다. 따라서, 상기 측면에 의하면, 운전자가 이상 상태가 아니라고 확실하게 판단할 수 있는 경우의 조타 핸들 조작에 의한 전타 요구 (운전 상태 변경 요구) 에 기초하여, 차량의 주행 방향을 변경시킬 수 있다.

상기 설명에 있어서는, 본 발명의 이해를 돕기 위해서, 후술하는 실시형태에 대응하는 발명의 구성에 대해, 그 실시형태에서 사용한 명칭 및/또는 부호를 괄호 쓰기로 첨가하고 있다. 그러나, 본 발명의 각 구성 요소는, 상기 부호에 의해 규정되는 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 목적, 다른 특징 및 부수하는 이점은, 이하의 도면을 참조하면서 기술되는 본 발명의 실시형태에 대한 설명으로부터 용이하게 이해될 것이다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 차량 제어 장치 (제 1 장치) 의 개략 구성도이다.
도 2 는, 좌측 흰색선, 우측 흰색선, 목표 주행 라인 및 커브 반경을 나타낸 평면도이다.
도 3 은, 차선 유지 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는, 제 1 장치의 작동을 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 5 는, 제 1 장치의 CPU 가 자동 모드에 있어서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 6 은, 제 1 장치의 CPU 가 운전 제어를 실시하기 위해서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 7 은, 제 1 장치의 CPU 가 제 1 모드에 있어서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 8 은, 제 1 장치의 CPU 가 제 2 모드에 있어서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 9 는, 제 1 장치의 CPU 가 제 3 모드에 있어서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 10 은, 제 1 장치의 CPU 가 제 4 모드에 있어서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 11 은, 제 1 장치의 CPU 가 제 5 모드에 있어서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 12 는, 제 1 장치의 CPU 가 특정 운전 조작 (특정 액셀 페달 조작) 이 있었는지의 여부를 판정하기 위해서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 13 은, 제 1 장치의 변형예에 관련된 CPU 가 특정 액셀 페달 조작이 있었는지의 여부를 판정할 때에 참조하는 맵이다.
도 14 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 차량 제어 장치 (제 2 장치) 의 CPU 가, 운전자가 이상 상태에 있는지의 여부를 판정하기 위해서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 15 는, 제 2 장치의 CPU 가 이상 상태 발생시에 실행하는 차량 제어를 위한 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 16 은, 제 2 장치의 CPU 가 특정 운전 조작 (특정 액셀 페달 조작) 이 있었는지의 여부를 판정하기 위해서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 17 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 차량 제어 장치 (제 3 장치) 가 채용한 스티어 바이 와이어·시스템을 나타낸 개략 구성도이다.
도 18 은, 제 3 장치의 CPU 가 운전자가 이상 상태에 있는지의 여부를 판정하기 위해서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 19 는, 제 3 장치의 CPU 가 이상 상태 발생시에 실행하는 차량 제어를 위한 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 20 은, 제 3 장치의 CPU 가 특정 운전 조작 (특정 조타 조작) 이 있었는지의 여부를 판정하기 위해서 실행하는 루틴을 나타낸 플로우 차트이다.
도 21 은, 제 3 장치의 제 1 변형예에 관련된 CPU 가 특정 조타 조작이 있었는지의 여부를 판정할 때에 참조하는 맵이다.

이하, 본 발명의 각 실시형태에 관련된 차량 제어 장치 (운전 지원 장치) 에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

<제 1 실시형태>

본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 차량 제어 장치 (이하, 「제 1 장치」 로 호칭되는 경우가 있다) 는, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 차량 (이하에 있어서, 다른 차량과 구별하기 위해서 「자차량」 으로 호칭되는 경우가 있다) 에 적용되고, 운전 지원 ECU (10), 엔진 ECU (20), 브레이크 ECU (30), 전동 파킹 브레이크 ECU (40), 스티어링 ECU (50), 미터 ECU (60), 및 경보 ECU (70) 를 구비하고 있다. 이들 ECU 는, 마이크로 컴퓨터를 주요부로서 구비하는 전기 제어 장치 (Electric Control Unit) 이고, 도시되지 않은 CAN (Controller Area Network) 을 통해 서로 정보를 송신 가능 및 수신 가능하게 접속되어 있다. 본 명세서에 있어서, 마이크로 컴퓨터는, CPU, ROM, RAM, 불휘발성 메모리 및 인터페이스 I/F 등을 포함한다. CPU 는 ROM 에 격납된 인스트럭션 (프로그램, 루틴) 을 실행함으로써 각종 기능을 실현하게 되어 있다.

운전 지원 ECU (10) 는, 이하에 열거하는 센서 (스위치를 포함한다) 와 접속되어 있고, 그들 센서의 검출 신호 또는 출력 신호를 수신하게 되어 있다. 또한, 각 센서는, 운전 지원 ECU (10) 이외의 ECU 에 접속되어 있어도 된다. 그 경우, 운전 지원 ECU (10) 는, 센서가 접속된 ECU 로부터 CAN 을 통해 그 센서의 검출 신호 또는 출력 신호를 수신한다.

액셀 페달 조작량 센서 (11) 는, 자차량의 액셀 페달 (11a) 의 조작량 (액셀 개도) 을 검출하여, 액셀 페달 조작량 (AP) 을 나타내는 신호를 출력하도록 되어 있다.

브레이크 페달 조작량 센서 (12) 는, 자차량의 브레이크 페달 (12a) 의 조작량을 검출하여, 브레이크 페달 조작량 (BP) 을 나타내는 신호를 출력하도록 되어 있다.

스톱 램프 스위치 (13) 는, 브레이크 페달 (12a) 이 밟히지 않았을 때 (조작되고 있지 않을 때) 에 로 레벨 신호를 출력하고, 브레이크 페달 (12a) 이 밟혔을 때 (조작되고 있을 때) 에 하이 레벨 신호를 출력하도록 되어 있다.

조타각 센서 (14) 는, 자차량의 조타각을 검출하여, 조타각 (θ) 을 나타내는 신호를 출력하도록 되어 있다.

조타 토크 센서 (15) 는, 조타 핸들 (SW) 의 조작에 의해 자차량의 스티어링 샤프트 (US) 에 가해지는 조타 토크를 검출하여, 조타 토크 (Tra) 를 나타내는 신호를 출력하도록 되어 있다.

차속 센서 (16) 는, 자차량의 주행 속도 (차속) 를 검출하여, 차속 (SPD) 을 나타내는 신호를 출력하도록 되어 있다.

주위 센서 (17) 는, 적어도 자차량의 전방의 도로, 및 그 도로에 존재하는 입체물에 관한 정보를 취득하게 되어 있다. 입체물은, 예를 들어, 보행자, 자전거 및 자동차 등의 이동물, 그리고 전봇대, 수목 및 가드레일 등의 고정물을 나타낸다. 이하, 이들 입체물은 「물표」 로 호칭되는 경우가 있다.

주위 센서 (17) 는, 예를 들어, 레이더 센서 및 카메라 센서를 구비하고 있다.

레이더 센서는, 예를 들어, 밀리파대의 전파 (이하, 「밀리파」 로 호칭한다) 를 적어도 자차량의 전방 영역을 포함하는 자차량의 주변 영역에 방사하고, 방사 범위 내에 존재하는 물표 (物標) 에 의해 반사된 밀리파 (즉, 반사파) 를 수신한다. 또한, 주위 센서 (17) 는, 물표의 유무 및 자차량과 물표의 상대 관계 (즉, 자차량과 물표의 거리, 및 자차량과 물표의 상대 속도 등) 를 연산하여 출력하도록 되어 있다.

보다 구체적으로 서술하면, 레이더 센서는 처리부를 구비하고 있다. 그 처리부는, 송신한 밀리파와 수신한 반사파의 위상차, 반사파의 감쇠 레벨 및 밀리파를 송신하고 나서 반사파를 수신할 때까지의 시간 등에 기초하여, 검출한 각 물표 (n) 에 대한 차간 거리 (세로 거리) (Dfx(n)), 상대속도 (Vfx(n)), 가로 거리 (Dfy(n)) 및 상대 가로 속도 (Vfy(n)) 등을 소정 시간의 경과마다 취득한다.

차간 거리 (Dfx(n)) 는, 자차량과 물표 (n) (예를 들어, 선행 차량) 사이의 자차량의 중심축을 따른 거리이다.

상대속도 (Vfx(n)) 는, 물표 (n) (예를 들어, 선행 차량) 의 속도 (Vs) 와 자차량 (VA) 의 속도 (Vj) 의 차 (= Vs - Vj) 이다. 물표 (n) 의 속도 (Vs) 는 자차량의 진행 방향에 있어서의 물표 (n) 의 속도이다.

가로 거리 (Dfy(n)) 는, 「물표 (n) 의 중심 위치 (예를 들어, 선행 차량의 차폭 중심 위치)」 의 자차량의 중심축과 직교하는 방향에 있어서의 동 중심축으로부터의 거리이다. 가로 거리 (Dfy(n)) 는 「가로 위치」 로도 호칭된다.

상대 가로 속도 (Vfy(n)) 는, 물표 (n) 의 중심 위치 (예를 들어, 선행 차량의 차폭 중심 위치) 의 자차량의 중심축과 직교하는 방향에 있어서의 속도이다.

카메라 센서는, 스테레오 카메라 및 처리부를 구비하고, 차량 전방의 좌측 영역 및 우측 영역의 풍경을 촬영하여 좌우 1 쌍의 화상 데이터를 취득한다. 카메라 센서는, 그 촬영한 좌우 1 쌍의 화상 데이터에 기초하여, 물표의 유무 및 자차량과 물표의 상대 관계 등을 연산하여 출력하도록 되어 있다. 이 경우, 운전 지원 ECU (10) 는, 레이더 센서에 의해 얻어진 자차량과 물표의 상대 관계와, 카메라 센서에 의해 얻어진 자차량과 물표의 상대 관계를 합성함으로써, 자차량과 물표의 상대 관계를 결정한다. 또한, 카메라 센서는, 그 촬영한 좌우 1 쌍의 화상 데이터에 기초하여, 도로의 좌측 및 우측의 흰색선 등의 레인 마커 (이하, 간단히 「흰색선」 으로 호칭한다) 를 인식하여, 도로의 형상, 및 도로와 차량의 위치 관계를 연산하여 출력하도록 되어 있다.

주위 센서 (17) 에 의해 취득된 정보는 물표 정보로 호칭된다. 주위 센서 (17) 는, 물표 정보를 운전 지원 ECU (10) 에 소정의 주기로 반복하여 송신한다. 또한, 주위 센서 (17) 는, 반드시 레이더 센서 및 카메라 센서의 양방을 구비할 필요는 없고, 예를 들어, 카메라 센서뿐이어도 된다. 또한, 자차량이 주행하는 도로의 형상, 및 도로와 자차량의 위치 관계를 나타내는 정보는, 도시되지 않은 네비게이션 시스템의 정보를 이용할 수도 있다.

조작 스위치 (18) 는, 운전자에 의해 조작되는 스위치이다. 운전자는, 조작 스위치 (18) 를 조작함으로써, 차선 유지 제어 (LKA : 레인·키핑·어시스트 제어) 를 실행하는지의 여부를 선택할 수 있다. 또한, 운전자는 조작 스위치 (18) 를 조작함으로써, 추종 차간 거리 제어 (ACC : 어댑티브·크루즈·컨트롤) 를 실행하는지의 여부를 선택할 수 있다.

요레이트 센서 (19) 는, 자차량의 요레이트를 검출하여, 실 (實) 요레이트 (YRa) 를 출력하도록 되어 있다.

운전 지원 ECU (10) 는, LKA 및 ACC 를 실행할 수 있게 되어 있다. 또한, 운전 지원 ECU (10) 는, 후술하는 바와 같이, 운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 있는지의 여부를 판정함과 함께, 운전자가 그 이상 상태에 있다고 판정했을 경우에 적절한 처리를 실시하기 위한 각종 제어를 실시하게 되어 있다.

엔진 ECU (20) 는, 엔진 액츄에이터 (21) 에 접속되어 있다. 엔진 액츄에이터 (21) 는, 내연 기관 (22) 의 운전 상태를 변경하기 위한 액츄에이터이다. 본 예에 있어서, 내연 기관 (22) 은 가솔린 연료 분사·불꽃 점화식·다기통 엔진이고, 흡입 공기량을 조정하기 위한 스로틀 밸브를 구비하고 있다. 엔진 액츄에이터 (21) 는, 적어도 스로틀 밸브의 개도를 변경하는 스로틀 밸브 액츄에이터를 포함한다. 엔진 ECU (20) 는, 엔진 액츄에이터 (21) 를 구동시킴으로써, 내연 기관 (22) 이 발생하는 토크를 변경할 수 있다. 내연 기관 (22) 이 발생하는 토크는 도시되지 않은 변속기를 개재하여 도시되지 않은 구동륜에 전달되게 되어 있다. 따라서, 엔진 ECU (20) 는, 엔진 액츄에이터 (21) 를 제어함으로써, 자차량의 구동력을 제어하여 가속 상태 (가속도) 를 변경할 수 있다.

브레이크 ECU (30) 는, 브레이크 액츄에이터 (31) 에 접속되어 있다. 브레이크 액츄에이터 (31) 는, 브레이크 페달의 답력 (踏力) 에 의해 작동유를 가압하는 도시되지 않은 마스터 실린더와, 좌우 전후륜에 형성되는 마찰 브레이크 기구 (32) 사이의 유압 회로에 형성된다. 마찰 브레이크 기구 (32) 는, 차륜에 고정되는 브레이크 디스크 (32a) 와, 차체에 고정되는 브레이크 캘리퍼 (32b) 를 구비한다. 브레이크 액츄에이터 (31) 는, 브레이크 ECU (30) 로부터의 지시에 따라 브레이크 캘리퍼 (32b) 에 내장된 휠 실린더에 공급하는 유압을 조정하고, 그 유압에 의해 휠 실린더를 작동시킴으로써 브레이크 패드를 브레이크 디스크 (32a) 에 가압하여 마찰 제동력을 발생시킨다. 따라서, 브레이크 ECU (30) 는, 브레이크 액츄에이터 (31) 를 제어함으로써, 자차량의 제동력을 제어할 수 있다.

전동 파킹 브레이크 ECU (이하, 「EPB·ECU」 로 호칭되는 경우가 있다) (40) 는, 파킹 브레이크 액츄에이터 (이하, 「PKB 액츄에이터」 로 호칭되는 경우가 있다) (41) 에 접속되어 있다. PKB 액츄에이터 (41) 는, 브레이크 패드를 브레이크 디스크 (32a) 에 가압하거나, 드럼 브레이크를 구비하고 있는 경우에는 차륜과 함께 회전하는 드럼에 슈를 가압하기 위한 액츄에이터이다. 따라서, EPB·ECU (40) 는, PKB 액츄에이터 (41) 를 사용하여 파킹 브레이크력을 차륜에 가하여, 차량을 정지 상태로 유지할 수 있다.

스티어링 ECU (50) 는, 주지된 전동 파워 스티어링 시스템의 제어 장치로서, 모터 드라이버 (51) 에 접속되어 있다. 모터 드라이버 (51) 는, 전타용 모터 (52) 에 접속되어 있다. 전타용 모터 (52) 는, 도시되지 않은 차량의 「조타 핸들, 조타 핸들에 연결된 스티어링 샤프트 및 조타용 기어 기구 등을 포함하는 스티어링 기구」 에 장착되어 있다. 전타용 모터 (52) 는, 모터 드라이버 (51) 로부터 공급되는 전력에 의해 토크를 발생하고, 이 토크에 의해 조타 어시스트 토크를 가하거나, 좌우의 조타륜을 전타하거나 할 수 있다.

미터 ECU (60) 는, 도시되지 않은 디지털 표시식 미터에 접속됨과 함께, 해저드 램프 (61) 및 스톱 램프 (62) 에도 접속되어 있다. 미터 ECU (60) 는, 운전 지원 ECU (10) 로부터의 지시에 따라, 해저드 램프 (61) 를 점멸시킬 수 있고, 또한 스톱 램프 (62) 를 점등시킬 수 있다.

경보 ECU (70) 는, 버저 (71) 및 표시기 (72) 에 접속되어 있다. 경보 ECU (70) 는, 운전 지원 ECU (10) 로부터의 지시에 따라 버저 (71) 를 명동 (鳴動) 시켜 운전자에 대한 주의 환기를 실시할 수 있고, 또한 표시기 (72) 에 주의 환기용의 마크 (예를 들어, 워닝 램프) 를 점등시키거나, 운전 지원 제어의 작동 상황을 표시하거나 할 수 있다.

또한, 운전 지원 ECU (10) 는, 확인 버튼 (80) 과 접속되어 있다. 확인 버튼 (80) 은, 운전자에 의해 조작 가능한 위치에 배치 형성되어 있고, 조작되어 있지 않은 경우에는 로 레벨 신호를 출력하고, 압동 (押動) 조작되면 하이 레벨 신호를 출력하도록 되어 있다.

(작동)

다음으로, 운전 지원 ECU (10) 의 주된 작동에 대해 설명한다. 운전 지원 ECU (10) 는, 차선 유지 제어 (LKA) 및 추종 차간 거리 제어 (ACC) 의 양방이 실행되고 있는 경우에 손을 뗀 운전이 소정 시간 (T1th + T2th) 계속되었을 때, 운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 있는 것을 확정하기 위한 모드로 진행된다. 그래서, 먼저, 차선 유지 제어 및 추종 차간 거리 제어로부터 설명한다.

<차선 유지 제어 (LKA) >

차선 유지 제어는, 자차량의 위치가 「그 자차량이 주행하고 있는 레인 (주행 차선)」 내의 목표 주행 라인 부근에 유지되도록 조타 토크를 스티어링 기구에 부여하여 운전자의 조타 조작을 지원하는 제어이다. 차선 유지 제어 자체는 주지된 바이다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2008-195402호, 일본 공개특허공보 2009-190464호, 일본 공개특허공보 2010-6279호, 및 일본 특허 제4349210호 명세서 등을 참조). 따라서, 이하, 간단하게 설명한다.

운전 지원 ECU (10) 는, 조작 스위치 (18) 의 조작에 의해 차선 유지 제어가 요구되고 있는 경우, 차선 유지 제어를 실행한다. 보다 구체적으로 서술하면, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 운전 지원 ECU (10) 는, 차선 유지 제어가 요구되고 있는 경우에 주위 센서 (17) 로부터 송신된 정보에 기초하여 자차량이 주행하고 있는 차선의 「좌측 흰색선 (LL) 및 우측 흰색선 (LR)」 을 인식 (취득) 하고, 그들의 1 쌍의 흰색선의 중앙 위치를 목표 주행 라인 (Ld) 으로서 결정한다. 또한, 운전 지원 ECU (10) 는, 목표 주행 라인 (Ld) 의 커브 반경 (R) 과, 좌측 흰색선 (LL) 과 우측 흰색선 (LR) 으로 구획되는 주행 차선에 있어서의 자차량의 위치 및 방향을 연산한다.

운전 지원 ECU (10) 는, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 자차량 (C) 의 전단 중앙 위치와 목표 주행 라인 (Ld) 사이의 도로폭 방향의 거리 (Dc) (이하, 「센터 거리 (Dc)」 로 호칭한다) 와, 목표 주행 라인 (Ld) 의 방향과 자차량 (C) 의 진행 방향의 어긋남각 (θy) (이하, 「요각 (θy)」 으로 호칭한다) 을 연산한다.

운전 지원 ECU (10) 는, 센터 거리 (Dc) 와 요각 (θy) 과 도로 곡률 (ν) (= 1/R) 에 기초하여, 하기의 (1) 식에 의해, 목표 요레이트 (YRc*) 를 소정의 연산 주기로 연산한다. (1) 식에 있어서, K1, K2 및 K3 은 제어 게인이다. 목표 요레이트 (YRc*) 는, 자차량이 목표 주행 라인 (Ld) 을 따라 주행할 수 있도록 설정되는 요레이트이다.

YRc* = K1 × Dc + K2 × θy + K3 × ν … (1)

운전 지원 ECU (10) 는, 이 목표 요레이트 (YRc*) 와 실요레이트 (YRa) 에 기초하여, 목표 요레이트 (YRc*) 를 얻기 위한 목표 조타 토크 (Tr*) 를 소정의 연산 주기로 연산한다. 보다 구체적으로 서술하면, 운전 지원 ECU (10) 는, 목표 요레이트 (YRc*) 와 실요레이트 (YRa) 의 편차와 목표 조타 토크 (Tr*) 의 관계를 규정한 룩업 테이블을 미리 기억하고 있고, 이 테이블에 목표 요레이트 (YRc*) 와 실요레이트 (YRa) 의 편차를 적용함으로써 목표 조타 토크 (Tr*) 를 연산한다. 그리고, 운전 지원 ECU (10) 는, 실제의 조타 토크 (Tra) 가 목표 조타 토크 (Tr*) 에 일치하도록, 스티어링 ECU (50) 를 사용하여 전타용 모터 (52) 를 제어한다. 이상이 차선 유지 제어의 개요이다.

<추종 차간 거리 제어 (ACC) >

추종 차간 거리 제어는, 물표 정보에 기초하여, 자차량의 직전을 주행하고 있는 선행차와 자차량의 차간 거리를 소정의 거리로 유지하면서, 자차량을 선행차에 추종시키는 제어이다. 추종 차간 거리 제어 자체는 주지된 바이다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2014-148293호, 일본 공개특허공보 2006-315491호, 일본 특허 제4172434호 명세서, 및 일본 특허 제4929777호 명세서 등을 참조). 따라서, 이하, 간단하게 설명한다.

운전 지원 ECU (10) 는, 조작 스위치 (18) 의 조작에 의해 추종 차간 거리 제어가 요구되고 있는 경우, 추종 차간 거리 제어를 실행한다.

보다 구체적으로 서술하면, 운전 지원 ECU (10) 는, 추종 차간 거리 제어가 요구되고 있는 경우, 주위 센서 (17) 에 의해 취득한 물표 정보에 기초하여 추종 대상 차량을 선택한다. 예를 들어, 운전 지원 ECU (10) 는, 검출한 물표 (n) 의 가로 거리 (Dfy(n)) 와 차간 거리 (Dfx(n)) 로 특정되는 물표 (n) 의 상대 위치가, 차간 거리가 길어질수록 가로 거리가 짧아지도록 미리 정해진 추종 대상 차량 에어리어 내에 존재하는지의 여부를 판정한다. 그리고, 그 물표의 상대 위치가 추종 대상 차량 에어리어 내에 소정 시간 이상에 걸쳐 존재하는 경우, 그 물표 (n) 를 추종 대상 차량으로서 선택한다.

또한, 운전 지원 ECU (10) 는, 목표 가속도 (Gtgt) 를 하기 (2) 식 및 (3) 식 중 어느 것에 따라 산출한다. (2) 식 및 (3) 식에 있어서, Vfx(a) 는 추종 대상 차량 (a) 의 상대속도이고, k1 및 k2 는 소정의 정의 게인 (계수) 이고, ΔD1 은 「추종 대상 차량 (a) 의 차간 거리 (Dfx(a)) 로부터 목표 차간 거리 (Dtgt)」 를 뺌으로써 얻어지는 차간 편차 (= Dfx(a) - Dtgt) 이다. 또한, 목표 차간 거리 (Dtgt) 는, 운전자에 의해 조작 스위치 (18) 를 사용하여 설정되는 목표 차간 시간 (Ttgt) 에 자차량의 차속 (SPD) 을 곱함으로써 산출된다 (즉, Dtgt = Ttgt·SPD).

운전 지원 ECU (10) 는, 값 (k1·ΔD1 + k2·Vfx(a)) 이 정 또는 「0」 인 경우에 하기 (2) 식을 사용하여 목표 가속도 (Gtgt) 를 결정한다. ka1 은, 가속용의 정의 게인 (계수) 이고, 「1」 이하의 값으로 설정되어 있다.

운전 지원 ECU (10) 는, 값 (k1·ΔD1 + k2·Vfx(a)) 이 부인 경우에 하기 (3) 식을 사용하여 목표 가속도 (Gtgt) 를 결정한다. kd1 은, 감속용의 게인 (계수) 이고, 본 예에 있어서는 「1」 로 설정되어 있다.

Gtgt (가속용) = ka1·(k1·ΔD1 + k2·Vfx(a)) … (2)

Gtgt (감속용) = kd1·(k1·ΔD1 + k2·Vfx(a)) … (3)

또한, 추종 대상 차량 에어리어에 물표가 존재하지 않는 경우, 운전 지원 ECU (10) 는, 자차량의 차속 (SPD) 이 「목표 차간 시간 (Ttgt) 에 따라 설정되는 목표 속도」 에 일치하도록, 목표 속도와 차속 (SPD) 에 기초하여 목표 가속도 (Gtgt) 를 결정한다.

운전 지원 ECU (10) 는, 차량의 가속도가 목표 가속도 (Gtgt) 에 일치하도록, 엔진 ECU (20) 를 사용하여 엔진 액츄에이터 (21) 를 제어함과 함께, 필요에 따라 브레이크 ECU (30) 를 사용하여 브레이크 액츄에이터 (31) 를 제어한다.

<운전자의 이상 판정 및 각 단계에 있어서의 제어>

운전 지원 ECU (10) 는, 이하에 서술하는 바와 같이, 운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 있는지의 여부를 판정함과 함께, 그 판정이 확정될 때까지, 복수의 운전 모드에 따른 차량 제어를 실행한다. 또한, 이하에 있어서, 「운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태」 를 간단히 「운전자의 이상 상태」 라고도 표현하고, 「운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 있는지 여부의 판정」 을, 간단히 「운전자의 이상 판정」 으로도 호칭한다.

<<자동 모드>>

운전 지원 ECU (10) 는, 차선 유지 제어 (정상시 차선 유지 제어) 및 추종 차간 거리 제어의 양방이 실행되고 있는 경우에 손을 뗀 운전이 검출된 것을 계기로 하여 운전자의 이상 판정을 실시한다. 도 4 에 나타낸 예에 있어서는, 시각 t1 이전에 있어서 차선 유지 제어 및 추종 차간 거리 제어의 양방이 정상적으로 실행되고 있다. 이와 같은 운전 모드를 「자동 모드」 로 호칭한다.

여기서, 시각 t1 에서, 운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 빠진 것으로 (이하, 「운전자가 이상 상태가 되었다」 고도 표현한다) 가정한다. 한편, 운전 지원 ECU (10) 는, 차선 유지 제어의 실행 중에 있어서, 조타 토크 센서 (15) 에 의해 검출되는 조타 토크 (Tra) 를 감시하고 있고, 조타 토크 (Tra) 가 제로 (「0」) 인 상태가 제 1 임계값 시간 (T1th) 이상 계속되었는지의 여부를 판정함으로써, 「손을 뗀 운전 상태」 가 발생했는지의 여부를 판정한다. 제 1 임계값 시간 (T1th) 은 예를 들어 5 초이다.

<<제 1 모드>>

전술한 바와 같이, 도 4 에 나타낸 예에 있어서는, 시각 t1 에서 운전자가 이상 상태로 되어 있다. 통상적으로 운전자가 이상 상태가 되면, 운전자는 조타 핸들을 조작할 수 없다. 따라서, 운전 지원 ECU (10) 는 시각 t1 로부터 제 1 임계값 시간 (T1th) 이 경과한 시각 t2 에서, 손을 뗀 운전 상태가 발생했다고 판정하고 「핸즈오프 경고」 를 실시한다.

보다 구체적으로 서술하면, 운전 지원 ECU (10) 는, 도 4 의 시각 t2 가 되면, 버저 (71) 로부터 제 1 경고음을 발생시키고, 또한 표시기 (21) 에 워닝 램프를 점등시킨다. 이 워닝 램프는, 「조타 핸들의 유지를 재촉한다」 는 취지의 메시지 또는 마크이어도 된다. 제 1 경고음은, 소정의 주기로 발생 및 정지를 반복하는 버저음이다. 단, 이 단계에서는, 운전 지원 ECU (10) 는, 차선 유지 제어 및 추종 차간 거리 제어의 양방을 계속해서 실행한다. 이와 같은 운전이 실시되는 모드가 제 1 모드이다. 이 제 1 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 조타 토크 (Tra) 가 제로 (「0」) 인 상태가 제 2 임계값 시간 (T2th) 이상 계속되는지의 여부를 판정한다. 제 2 임계값 시간 (T2th) 은 예를 들어 2 초이고, 제 1 임계값 시간 (T1th) 보다 짧다.

<<제 2 모드>>

제 1 모드에 있어서, 조타 토크 (Tra) 가 제로 (「0」) 인 상태가 제 2 임계값 시간 (T2th) 이상 계속되어 시각 t3 이 되면, 운전 지원 ECU (10) 는 운전 모드를 제 1 모드로부터 제 2 모드로 변경한다.

제 2 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 버저 (71) 로부터 제 2 경고음을 발생시키고, 또한 표시기 (21) 에 「워닝 램프」 를 점멸 표시한다. 제 2 경고음은 제 1 경고음의 주기보다 보다 짧은 주기에서 발생 및 정지를 반복하는 버저음이고, 그 음량은 제 1 경고음보다 크다.

제 2 모드에 있어서는, 운전 지원 ECU (10) 는 추종 차간 거리 제어를 계속하지만, 차선 유지 제어 (정상시 차선 유지 제어) 를 종료하고, 그 차선 유지 제어 대신에 이상 판정 중 차선 유지 제어를 개시한다. 이상 판정 중 차선 유지 제어는, 본 명세서에 있어서, 편의상 「DLKA」 로도 호칭된다. 또한, 자동 모드 및 제 1 모드에 있어서의 차선 유지 제어는, 이상 판정 중 차선 유지 제어와 구별하기 위해서, 정상시 차선 유지 제어로 호칭되는 경우가 있다.

이상 판정 중 차선 유지 제어는, 상기 서술한 정상시 차선 유지 제어와 동일한 제어이다. 단, 이상 판정 중 차선 유지 제어에 있어서는, 목표 요레이트 (YRc*) 가 정상시 차선 유지 제어에 있어서 산출되는 목표 요레이트 (YRc*) 보다 커지도록 산출된다. 즉, 이상 판정 중 차선 유지 제어에 있어서의 목표 요레이트 (YRc*) 는, 하기 (4) 식에 의해 계산된다. 여기서, K1d, K2d 및 K3d 는 제어 게인이다. 제어 게인 (K1d, K2d 및 K3d) 의 크기는, 상기 (1) 식에 있어서의 제어 게인 (K1, K2 및 K3) 의 크기보다 각각 크다 (K1d > K1, K2d > K2, K3d > K3).

YRc* = K1d × Dc + K2d × θy + K3d × ν … (4)

또한, 이 제 2 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 운전 무조작 상태 (비운전 조작 상태) 가 제 3 임계값 시간 (T3th) 이상 계속되는지의 여부를 판정한다. 운전 무조작 상태란, 운전자에 의해 「액셀 페달 조작량 (AP), 브레이크 페달 조작량 (BP) 및 조타 토크 (Tra)」 중 하나 이상의 조합으로 이루어지는 파라미터 모두가 변화하지 않는 상태이다. 본 예에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 「액셀 페달 조작량 (AP), 브레이크 페달 조작량 (BP) 및 조타 토크 (Tra)」 모두가 변화하지 않는 상태가 3 임계값 시간 (T3th) 이상 계속되는지의 여부를 판정함으로써, 운전 무조작 상태가 3 임계값 시간 (T3th) 이상 계속되는지의 여부를 판정한다. 제 3 임계값 시간 (T3th) 은 예를 들어 30 초이고, 제 1 임계값 시간 (T1th) 및 제 2 임계값 시간 (T2th) 중 어느 것보다 상당히 길다.

물론, 운전 지원 ECU (10) 는, 조타 토크 (Tra) 가 제로 (「0」) 인 상태가 제 3 임계값 시간 (T3th) 이상 계속되는지의 여부를 판정함으로써, 운전 무조작 상태가 제 3 임계값 시간 (T3th) 이상 계속되는지의 여부를 판정해도 된다.

전술한 바와 같이, 제 2 모드에 있어서 실행되는 이상 판정 중 차선 유지 제어에 의하면, 목표 요레이트 (YRc*) 가 「자동 모드 및 제 1 모드에 있어서의 차선 유지 제어에 의한 목표 요레이트 (YRc*)」 보다 커지므로, 차량에 큰 요레이트가 발생한다. 그 때문에, 운전자의 조타 핸들 조작이 재촉되게 된다. 이로써, 운전자가 이상 상태가 아니면 조타 핸들 조작이 이루어질 가능성이 높아지므로, 제 2 모드에 있어서는, 운전자가 이상 상태로 되어 있는지의 여부가 보다 명확하게 판정된다.

<<제 3 모드>>

제 2 모드에 있어서, 운전 무조작 상태가 제 3 임계값 시간 (T3th) 이상 계속되어 시각 t4 가 되면, 운전 지원 ECU (10) 는 운전 모드를 제 2 모드로부터 제 3 모드로 변경한다.

제 3 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 버저 (71) 로부터 제 3 경고음을 발생시키고, 또한 표시기 (21) 에 「워닝 램프」 를 점멸 표시한다. 제 3 경고음은 제 2 경고음의 주기보다 보다 짧은 주기에서 발생 및 정지를 반복하는 버저음이고, 그 음량은 제 2 경고음보다 크다.

제 3 모드에 있어서는, 제 2 모드와 동일하게, 이상 판정 중 차선 유지 제어를 계속한다. 이 경우, 이상 판정 중 차선 유지 제어에 있어서의 목표 요레이트 (YRc*) 가 상기 서술한 제 2 모드의 차선 유지 제어에 있어서의 목표 요레이트 (YRc*) 보다 커지도록 계산되어도 된다. 즉, 제 3 모드에 있어서의 이상 판정 중 차선 유지 제어에서는, 목표 요레이트 (YRc*) 는, 하기 (5) 식에 의해 계산되어도 된다. 여기서, K1e, K2e 및 K3e 는 제어 게인이다. 제어 게인 (K1e, K2e 및 K3e) 의 크기는, 상기 (4) 식에 있어서의 제어 게인 (K1d, K2d 및 K3d) 의 크기보다 각각 동등하거나 또는 크다 (K1e ≥ K1d, K2e ≥ K2d, K3e ≥ K3d).

YRc* = K1e × Dc + K2e × θy + K3e × ν … (5)

또한, 제 3 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 추종 차간 거리 제어를 정지시키고, 추종 차간 거리 제어 대신에 제 1 감속 제어를 실행한다. 제 1 감속 제어는, 차량을 제 1 감속도 (α1) (예를 들어, α1 = 0.5 m/s²) 로 점차 감속시키는 제어 (목표 가속도 (Gtgt) 를 -α1 로 설정하는 제어) 이다. 이 경우에 있어서도, 운전 지원 ECU (10) 는, 차량의 감속도가 제 1 감속도에 일치하도록, 엔진 ECU (20) 를 사용하여 엔진 액츄에이터 (21) 를 제어함과 함께, 브레이크 ECU (30) 를 사용하여 브레이크 액츄에이터 (31) 를 제어한다.

또한, 이 제 3 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 상기 서술한 운전 무조작 상태가 제 4 임계값 시간 (T4th) 이상 계속되는지의 여부를 판정한다. 제 4 임계값 시간 (T4th) 은 예를 들어 30 초이고, 제 1 임계값 시간 (T1th) 및 제 2 임계값 시간 (T2th) 중 어느 것보다 상당히 길다. 제 4 임계값 시간 (T4th) 은, 제 3 임계값 시간 (T3th) 과 동일해도 되고, 상이해도 된다.

전술한 바와 같이, 제 3 모드에 있어서 실행되는 이상 판정 중 차선 유지 제어에 의하면, 목표 요레이트가 「제 2 모드에 있어서의 이상 판정 중 차선 유지 제어에 의한 목표 요레이트」 이상이 되므로, 차량에 더욱 큰 요레이트가 발생한다. 그 때문에, 운전자의 조타 핸들 조작이 보다 강하게 재촉되게 된다. 또한, 제 3 모드에 있어서는, 제 1 감속 제어에 의해 차속이 점차 저하된다. 따라서, 운전자가 이상 상태가 아닌 경우에는, 운전자가 이 감속 상태를 알아차릴 가능성이 높고, 그 결과, 운전자가 액셀 페달 조작량 (AP) 을 증대시키는 등의 운전 조작을 실시할 가능성이 높다. 이러한 점에서, 제 3 모드에 있어서는, 운전자가 이상 상태로 되어 있는지의 여부가 더욱더 명확하게 판정된다.

<<제 4 모드>>

제 3 모드에 있어서, 운전 무조작 상태가 제 4 임계값 시간 (T4th) 이상 계속되어 시각 t5 가 되면, 운전 지원 ECU (10) 는, 운전자가 이상 상태라는 판정을 확정한다 (운전자가 이상 상태에 빠져 있다고 판정한다). 그리고, 운전 지원 ECU (10) 는 운전 모드를 제 3 모드로부터 제 4 모드로 변경한다.

제 4 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 버저 (71) 로부터 제 4 경고음을 발생시키고, 또한 표시기 (21) 에 「워닝 램프」 를 점멸 표시한다. 제 4 경고음은 연속되는 버저음이며, 그 음량은 제 3 경고음보다 크다.

제 4 모드에 있어서는, 운전 지원 ECU (10) 는, 이상 판정 중 차선 유지 제어를 정지시키고, 이 이상 판정 중 차선 유지 제어 대신에 이상 확정 후 차선 유지 제어를 실행한다. 이상 확정 후 차선 유지 제어는, 본 명세서에 있어서, 편의상 「ELKA」 로도 호칭된다. 이 이상 확정 후 차선 유지 제어는, 자동 모드에 있어서 실시되는 차선 유지 제어와 동일한 제어이지만, 운전 무조작 상태가 계속되어도 정지되는 일은 없다.

또한, 제 4 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 제 1 감속 제어를 정지시키고, 제 1 감속 제어 대신에 제 2 감속 제어를 실행한다. 제 2 감속 제어는, 차량을 「제 1 감속도보다 큰 제 2 감속도 (α2) (예를 들어, α2 = 1 m/s²) 로 점차 감속시키는 제어 (목표 가속도 (Gtgt) 를 -α2 로 설정하는 제어) 이다. 이 경우에 있어서도, 운전 지원 ECU (10) 는, 차량의 감속도가 제 2 감속도에 일치하도록, 엔진 ECU (20) 를 사용하여 엔진 액츄에이터 (21) 를 제어함과 함께, 브레이크 ECU (30) 를 사용하여 브레이크 액츄에이터 (31) 를 제어한다.

또한, 제 4 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 미터 ECU (60) 를 사용하여, 해저드 램프 (61) 를 점멸시킴과 함께, 스톱 램프 (62) 를 점등시킨다.

운전 지원 ECU (10) 는, 제 4 모드에 있어서, 액셀 페달 조작량 (AP) 이 변화해도, 후술하는 「특정 운전 조작으로서의 특정 액셀 페달 조작」 이 검출되지 않는 한, 그 액셀 페달 조작량 (AP) 의 변화에 기초하는 차량의 가속 (감속을 포함한다) 을 금지한다 (즉, 액셀 오버라이드를 금지한다). 환언하면, 운전 지원 ECU (10) 는, 제 4 모드에 있어서 「특정 액셀 페달 조작」 이 검출되지 않는 한, 액셀 페달의 조작에 기초하는 운전 상태 변경 요구 (가속 요구) 를 무효화 (무시) 한다. 운전 지원 ECU (10) 는, 차속 (SPD) 이 「0」 이 될 때까지 (즉, 차량이 정지할 때까지) 제 4 모드를 계속한다. 또한, 액셀 오버라이드가 허용되고 있는 경우에는, 액셀 페달의 조작에 기초하는 운전 상태 변경 요구 (가속 요구) 에 따라 엔진 액츄에이터 (21) 가 조작되고, 그 요구가 만족되도록 차량의 가속도가 변경된다.

<<제 5 모드>>

제 4 모드에 있어서 차속 (SPD) 이 「0」 이 되면 (도 4 의 시각 t6 을 참조), 운전 지원 ECU (10) 는, 운전 모드를 제 4 모드로부터 제 5 모드로 변경한다.

제 5 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 버저 (71) 로부터 제 4 경고음과 동일한 제 5 경고음을 발생시키고, 또한 표시기 (21) 에 「워닝 램프」 를 점멸 표시한다.

제 5 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 이상 확정 후 차선 유지 제어 및 제 2 감속 제어 모두 정지시키고, EPB·ECU (40) 를 사용하여 파킹 브레이크력을 차륜에 가한다. 즉, 운전 지원 ECU (10) 는, 자차량을 정차 상태로 유지한다. 또한, 운전 지원 ECU (10) 는, 도시되지 않은 도어록 ECU 를 사용하여, 차량 도어의 록을 해제해도 된다.

또한, 제 5 모드에 있어서, 운전 지원 ECU (10) 는, 미터 ECU (60) 를 사용하여, 해저드 램프 (61) 를 점멸시킨다. 이 때, 운전 지원 ECU (10) 는, 스톱 램프 (62) 를 점등 또는 점멸시켜도 된다.

또한, 운전 지원 ECU (10) 는, 제 5 모드에 있어서, 제 4 모드와 동일하게, 「특정 액셀 페달 조작」 이 검출되지 않는 한, 액셀 페달의 조작을 무효화 (액셀 오버라이드를 금지) 한다.

<<특정 액셀 페달 조작 (특정 운전 조작)>>

그런데, 전술한 바와 같이, 운전 지원 ECU (10) 는, 운전자가 이상 상태라는 판정이 확정된 후의 제 4 모드 및 제 5 모드에 있어서, 「특정 액셀 페달 조작」 이 검출되지 않는 한, 액셀 페달의 조작을 무효화한다 (즉, 액셀 오버라이드를 금지한다). 이하, 이 특정 액셀 페달 조작에 대해 설명한다.

운전 지원 ECU (10) 의 ROM 내에는, 도 12 의 블록 B1 내에 나타낸 특정 운전 조작 판정용 그래프 (특정 액셀 페달 조작 판정용 그래프) 가 맵화되어 격납되어 있다. 이 그래프의 가로축은 액셀 페달 조작량 (AP) 이고, 세로축은 액셀 페달 조작량 (AP) 의 시간 미분값 (액셀 페달 조작량 (AP) 의 단위 시간당의 변화량이고, 이하, 「액셀 페달 조작 속도」 로도 호칭된다) (dAP/dt) 이다.

이 그래프에 있어서, 액셀 페달 조작량 (AP) 이 커질수록 액셀 페달 조작 속도 (dAP/dt) 가 작아지는 곡선 L1 (편의상, 「제 1 경계선」 으로 호칭되는 경우가 있다) 에 대해 원점 (AP = 0, dAP/dt = 0) 측의 영역이 「오프 영역」 으로 규정되어 있다. 액셀 페달 조작량 (AP) 및 액셀 페달 조작 속도 (dAP/dt) 에 의해 규정되는 점 (AP, dAP/dt) 이 오프 영역에 있는 경우, 운전 조작자로서의 액셀 페달이 조작되어 있지 않은 것으로 간주할 수 있다. 즉, 액셀 페달은 비조작 상태인 것으로 간주할 수 있다. 또한, 곡선 L1 과 대략 평행하고 곡선 L1 을 액셀 페달 조작량 (AP) 및 액셀 페달 조작 속도 (dAP/dt) 의 각각이 커지는 방향으로 평행 이동한 곡선 L2 (편의상, 「제 2 경계선」 으로 호칭되는 경우가 있다) 의 원점측은 반대측의 영역이 「온 영역」 으로서 규정되어 있다. 점 (AP, dAP/dt) 이 온 영역에 있는 경우, 운전 조작자로서의 액셀 페달이 조작되어 있는 것으로 간주할 수 있다. 즉, 액셀 페달은 조작 상태인 것으로 간주할 수 있다. 또한, 곡선 L1 과 곡선 L2 는 동일한 곡선이어도 된다.

CPU 는, 소정 시간 (일정한 임계값 시간 (Tath)) 내에, 액셀 페달 조작량 (AP) 및 액셀 페달 조작 속도 (dAP/dt) 에 의해 규정되는 점 (AP, dAP/dt) (즉, 액셀 페달 조작 상태) 이, 온 영역 내에 있는 상태로부터 오프 영역 내로 들어가고, 이어서, 온 영역 내에 들어갔을 때, 특정 액셀 페달 조작 (특정 운전 조작) 이 있었다고 판정한다. 또한, 점 (AP, dAP/dt) 이 온 영역 내에 있는 상태는 「액셀 페달 온 상태 또는 액셀 페달 조작 상태」 로 호칭되고, 점 (AP, dAP/dt) 이 오프 영역 내에 있는 상태는 「액셀 페달 오프 상태 또는 액셀 페달 비조작 상태」 로 호칭되는 경우가 있다.

따라서, 예를 들어, 점 (AP, dAP/dt) 이 오프 영역 내에 있고, 그 후, 시각 ta 에서 온 영역으로 들어가고, 그 후, 오프 영역으로 들어가고, 다시 시각 tb 에서 온 영역으로 들어갔을 경우, 시각 ta 로부터 시각 tb 까지의 시간이 임계값 시간 (Tath) 일 때, 운전 지원 ECU (10) 는 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정한다. 이와 같은 액셀 페달의 조작은, 통상적으로 이상 상태에 빠져 있는 운전자에 의해 이루어지는 일은 없다.

운전 지원 ECU (10) 는, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정하면, 운전자가 이상 상태가 되었다는 판정을 취소하고, 운전 모드를 통상 모드로 변경하고, 감속 제어 (제 2 감속 제어) 를 정지시키거나 EPB 작동을 해제하고, 워닝 램프, 해저드 램프 (61) 및 점등하고 있는 스톱 램프 (62) 를 소등하고, 경고음의 발생을 정지시키고, 액셀 오버라이드를 허가한다. 즉, 운전 지원 ECU (10) 는, 운전자의 운전 조작자 (액셀 페달, 브레이크 페달 및 조타 핸들 등) 조작에 기초하는 통상적인 차량의 운전 제어를 허용한다.

(구체적 작동)

다음으로, 운전 지원 ECU (10) 의 CPU 의 구체적 작동에 대해 설명한다. CPU 는, 소정 시간이 경과할 때마다 도 5 내지 도 12 에 플로우 차트에 의해 나타낸 루틴의 각각을 실행하게 되어 있다.

따라서, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 5 의 스텝 500 으로부터 처리를 개시하여 스텝 510 으로 진행되고, ACC 플래그 XACC 의 값이 「1」 이고, 또한 LKA 플래그 XLKA 의 값이 「1」 이고, 또한 운전 모드가 제 1 내지 제 5 모드 중 어느 것도 아닌지의 여부를 판정한다.

플래그 XACC 의 값 및 플래그 XLKA 의 값은, 도시되지 않은 이그니션·키·스위치가 오프 위치로부터 온 위치로 변경되었을 때에 CPU 에 의해 실행되는 이니셜 루틴에 있어서 「0」 으로 설정되게 되어 있다. 또한, 플래그 XACC 의 값은 조작 스위치 (18) 가 조작되어 추종 차간 거리 제어를 실행하도록 설정되었을 때에 「1」 로 변경되고, 플래그 XLKA 의 값은 조작 스위치 (18) 가 조작되어 차선 유지 제어를 실행하도록 설정되었을 때에 「1」 로 변경된다.

현시점은, 이그니션·키·스위치가 오프 위치로부터 온 위치로 변경된 후에 있어서 플래그 XACC 의 값 및 플래그 XLKA 의 값의 양방이 「1」 에 처음으로 설정된 직후인 것으로 가정한다. 이 경우, 운전 모드는 제 1 내지 제 5 모드 중 어느 것도 아니다. 따라서, CPU 는 스텝 510 에서 「예」 로 판정하고 스텝 520 으로 진행되어, 운전 모드를 자동 모드로 설정한다. 다음으로, CPU 는 스텝 530 으로 진행되고, 현시점에 있어서 조타 핸들의 조작이 이루어지지 않은지 (조타 토크 (Tra) 가 「0」 으로서, 일시적인 손 뗌 상태이다) 의 여부를 판정한다. 또한, CPU 는 스텝 530 에서, 조타 토크 (Tra) 의 절대값이 미소한 정의 임계값 (Trsth) 이하인 경우, 조타 핸들의 조작이 이루어지지 않은 것으로 판정해도 된다.

이 때, 조타 핸들의 조작이 이루어지고 있어 조타 토크 (Tra) 가 「0」 이 아니면, CPU 는 스텝 530 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 540 으로 진행되어, 제 1 타이머 (T1) 의 값을 「0」 으로 설정 (클리어) 한다. 그 후, CPU 는 스텝 595 로 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다. 또한, 제 1 타이머 (T1) 의 값은 상기 서술한 이니셜 루틴에 있어서 「0」 으로 설정되게 되어 있다.

이에 대해, 조타 토크 (Tra) 가 「0」 인 경우, CPU 는 스텝 530 에서 「예」 로 판정하고 스텝 550 으로 진행되어, 제 1 타이머 (T1) 의 값을 「1」 만큼 증대시킨다. 따라서, 제 1 타이머 (T1) 의 값은, 자동 모드에 있어서 조타 토크 (Tra) 가 「0」 인 상태 (즉, 손을 뗀 상태) 의 계속 시간을 나타낸다.

다음으로, CPU 는 스텝 560 으로 진행되고, 제 1 타이머 (T1) 의 값이 제 1 임계값 시간 (T1th) 이상인지의 여부를 판정한다. 제 1 타이머 (T1) 의 값이 제 1 임계값 시간 (T1th) 미만이면, CPU 는 스텝 560 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 595 로 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 자동 모드에 있어서 조타 토크 (Tra) 가 「0」 인 상태가 제 1 임계값 시간 (T1th) 계속되고 있으면, CPU 는 스텝 560 에서 「예」 로 판정하고 스텝 570 으로 진행되어, 운전 모드를 제 1 모드로 설정한다. 즉, CPU 는 운전 모드를 자동 모드로부터 제 1 모드로 변경한다. 그 후, CPU 는 스텝 595 로 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

또한, CPU 가 스텝 510 의 처리를 실행하는 시점에 있어서, 스텝 510 의 판정 조건이 성립하고 있지 않은 경우, CPU 는 그 스텝 510 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 580 으로 진행되어 운전 모드를 통상 모드로 설정하고, 스텝 595 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다. 또한, 통상 모드에 있어서 플래그 (XACC) 의 값이 「1」 이면 추종 차간 거리 제어가 실행되지만, 액셀 오버라이드는 허용된다. 또한, 통상 모드에 있어서 플래그 (XLKA) 의 값이 「1」 이면, 차선 유지 제어가 실행된다. 이 경우, 액셀 페달 조작량 (AP) 에 기초하는 가속 요구는 무시되지 않고, 액셀 페달 조작량 (AP) 에 따른 가속 제어가 이루어진다.

그런데, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 6 의 스텝 600 으로부터 처리를 개시하여 스텝 605 로 진행되고, 운전 모드가 자동 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정한다. 도 5 의 스텝 520 의 처리에 의해 운전 모드가 자동 모드로 설정되어 있으면, CPU 는 스텝 605 에서 「예」 로 판정하고 스텝 610 으로 진행되어, 추종 차간 거리 제어 (ACC) 및 정상시 차선 유지 제어 (LKA) 의 양방을 실행한다. 즉, CPU 는 자동 모드에 있어서의 처리를 실시한다. 그 후, CPU 는 스텝 695 로 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 도 5 의 스텝 570 의 처리에 의해 운전 모드가 제 1 모드로 설정되어 있으면, CPU 는 스텝 605 에서 「아니오」 로 판정하고, 운전 모드가 제 1 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정하는 처리를 실시하는 스텝 615 에서 「예」 로 판정한다. 이 경우, CPU 는 스텝 620 으로 진행되고, 추종 차간 거리 제어 및 정상시 차선 유지 제어의 양방을 실행하고, 워닝 램프를 점등하고, 또한 제 1 경고음을 발생시킨다. 즉, CPU 는 제 1 모드에 있어서의 처리를 실시한다. 그 후, CPU 는 스텝 695 로 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

또한, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 7 의 스텝 700 으로부터 처리를 개시하여 스텝 710 으로 진행되어, 운전 모드가 제 1 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정한다. 운전 모드가 제 1 모드로 설정되어 있지 않은 경우, CPU 는 스텝 710 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 795 로 직접 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다. 이에 대해, 운전 모드가 제 1 모드로 설정되어 있는 경우, CPU 는 스텝 710 에서 「예」 로 판정하고 스텝 720 으로 진행되어, 현시점에 있어서 조타 핸들의 조작이 이루어지지 않은지 (조타 토크 (Tra) 가 「0」 으로서, 일시적인 손 뗌 상태이다) 의 여부를 판정한다. 또한, CPU 는 스텝 720 에서, 조타 토크 (Tra) 의 절대값이 미소한 정의 임계값 (Trsth) 이하인 경우, 조타 핸들의 조작이 이루어지지 않은 것으로 판정해도 된다.

이 때, 조타 핸들의 조작이 이루어지고 있어 조타 토크 (Tra) 가 「0」 이 아니면, CPU 는 스텝 720 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 730 으로 진행되어, 제 2 타이머 (T2) 의 값을 「0」 으로 설정 (클리어) 한다. 또한, 제 2 타이머 (T2) 의 값은 상기 서술한 이니셜 루틴에 있어서 「0」 으로 설정되게 되어 있다. 이어서, CPU 는 스텝 740 으로 진행되어, 운전 모드를 제 1 모드로부터 자동 모드로 변경한다 (되돌린다). 그 후, CPU 는 스텝 795 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 조타 토크 (Tra) 가 「0」 인 경우, CPU 는 스텝 720 에서 「예」 로 판정하고 스텝 750 으로 진행되어, 제 2 타이머 (T2) 의 값을 「1」 만큼 증대시킨다. 따라서, 제 2 타이머 (T2) 의 값은, 제 1 모드에 있어서 조타 토크 (Tra) 가 「0」 인 상태 (즉, 손을 뗀 상태) 의 계속 시간을 나타낸다.

다음으로, CPU 는 스텝 760 으로 진행되어, 제 2 타이머 (T2) 의 값이 제 2 임계값 시간 (T2th) 이상인지의 여부를 판정한다. 제 2 타이머 (T2) 의 값이 제 2 임계값 시간 (T2th) 미만이면, CPU 는 스텝 760 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 795 로 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 제 1 모드에 있어서 조타 토크 (Tra) 가 「0」 인 상태가 제 2 임계값 시간 (T2th) 계속되고 있으면, CPU 는 스텝 760 에서 「예」 로 판정하고 스텝 770 으로 진행되어, 운전 모드를 제 2 모드로 설정한다. 즉, CPU 는 운전 모드를 제 1 모드로부터 제 2 모드로 변경한다. 그 후, CPU 는 스텝 795 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이와 같이 운전 모드가 제 2 모드로 설정되었을 경우, CPU 는 도 6 의 스텝 605 및 스텝 615 중 어느 것에 있어서도 「아니오」 로 판정하고, 운전 모드가 제 2 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정하는 처리를 실시하는 스텝 625 에서 「예」 로 판정한다. 이 경우, CPU 는 스텝 630 으로 진행되어, 추종 차간 거리 제어 (ACC) 및 이상 판정 중 차선 유지 제어 (DLKA) 의 양방을 실행하고, 워닝 램프를 점등하고, 또한 제 2 경고음을 발생시킨다. 즉, CPU 는 제 2 모드에 있어서의 처리를 실시한다. 그 후, CPU 는 스텝 695 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

또한, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 8 의 스텝 800 으로부터 처리를 개시하여 스텝 810 으로 진행되어, 운전 모드가 제 2 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정한다. 운전 모드가 제 2 모드로 설정되어 있지 않은 경우, CPU 는 스텝 810 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 895 로 직접 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 운전 모드가 제 2 모드로 설정되어 있는 경우, CPU 는 스텝 810 에서 「예」 로 판정하고 스텝 820 으로 진행되어, 현시점이 운전 무조작 상태인지의 여부를 판정한다. 전술한 바와 같이, 운전 무조작 상태는 다음에 서술하는 상태가 모두 성립되어 있는 상태이다.

(상태 1) 조타 토크 (Tra) 가 「0」 이다 (조타 토크 (Tra) 의 절대값이 미소한 정의 임계값 (Trsth) 이하이어도 된다).

(상태 2) 현시점의 액셀 페달 조작량 (AP) 이 소정 시간 전의 액셀 페달 조작량 (APold) 과 동일하다.

(상태 3) 현시점의 브레이크 페달 조작량 (BP) 이 소정 시간 전의 브레이크 페달 조작량 (BPold) 과 동일하다.

또한, CPU 는, 상태 1 내지 상태 3 중 어느 하나만 또는 2 개가 성립되어 있는 상태를 운전 무조작 상태인 것으로 판정해도 된다.

이 때, 운전 조작이 이루어지고 있어 운전 무조작 상태가 아니면 (운전 조작 상태이면), CPU 는 스텝 820 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 830 으로 진행되어, 제 3 타이머 (T3) 의 값을 「0」 으로 설정 (클리어) 한다. 또한, 제 3 타이머 (T3) 의 값은 상기 서술한 이니셜 루틴에 있어서 「0」 으로 설정되게 되어 있다. 이어서, CPU 는 스텝 840 으로 진행되어, 운전 모드를 제 2 모드로부터 자동 모드로 변경한다 (되돌린다). 그 후, CPU 는 스텝 895 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 운전 무조작 상태인 경우, CPU 는 스텝 820 에서 「예」 로 판정하고 스텝 850 으로 진행되어, 제 3 타이머 (T3) 의 값을 「1」 만큼 증대시킨다. 따라서, 제 3 타이머 (T3) 의 값은, 제 2 모드에 있어서의 운전 무조작 상태의 계속 시간을 나타낸다.

다음으로, CPU 는 스텝 860 으로 진행되어, 제 3 타이머 (T3) 의 값이 제 3 임계값 시간 (T3th) 이상인지의 여부를 판정한다. 제 3 타이머 (T3) 의 값이 제 3 임계값 시간 (T3th) 미만이면, CPU 는 스텝 860 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 895 로 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 제 2 모드에 있어서 운전 무조작 상태가 제 3 임계값 시간 (T3th) 계속되고 있으면, CPU 는 스텝 860 에서 「예」 로 판정하고 스텝 870 으로 진행되어, 운전 모드를 제 3 모드로 설정한다. 즉, CPU 는 운전 모드를 제 2 모드로부터 제 3 모드로 변경한다. 그 후, CPU 는 스텝 895 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이와 같이 운전 모드가 제 3 모드로 설정되었을 경우, CPU 는 도 6 의 스텝 605, 스텝 615 및 스텝 625 중 어느 것에 있어서도 「아니오」 로 판정하고, 운전 모드가 제 3 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정하는 처리를 실시하는 스텝 635 에서 「예」 로 판정한다. 이 경우, CPU 는 스텝 640 으로 진행되어, 제 1 감속 제어 및 이상 판정 중 차선 유지 제어 (DLKA) 의 양방을 실행하고, 워닝 램프를 점등하고, 또한 제 3 경고음을 발생시킨다. 즉, CPU 는 제 3 모드에 있어서의 처리를 실시한다. 그 후, CPU 는 스텝 695 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

또한, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 9 의 스텝 900 으로부터 처리를 개시하여 스텝 910 으로 진행되어, 운전 모드가 제 3 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정한다. 운전 모드가 제 3 모드로 설정되어 있지 않은 경우, CPU 는 스텝 910 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 995 로 직접 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 운전 모드가 제 3 모드로 설정되어 있는 경우, CPU 는 스텝 910 에서 「예」 로 판정하고 스텝 920 으로 진행되어, 상기 서술한 스텝 820 과 동일하게, 현시점이 운전 무조작 상태인지의 여부를 판정한다.

이 때, 운전 조작이 이루어지고 있어 운전 무조작 상태가 아니면 (운전 조작 상태이면), CPU 는 스텝 920 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 930 으로 진행되어, 제 4 타이머 (T4) 의 값을 「0」 으로 설정 (클리어) 한다. 또한, 제 4 타이머 (T4) 의 값은 상기 서술한 이니셜 루틴에 있어서 「0」 으로 설정되게 되어 있다. 이어서, CPU 는 스텝 940 으로 진행되어, 운전 모드를 제 3 모드로부터 통상 모드로 변경함과 함께, 플래그 (XACC) 및 플래그 (XLKA) 의 값을 모두 「0」 으로 설정 (클리어) 한다. 또한, CPU 는, 워닝 램프, 스톱 램프 (62) 및 해저드 램프 (61) 를 소등하고, 경고음의 발생을 정지시키고, 액셀 오버라이드를 허가한다. 그 후, CPU 는 스텝 995 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다. 이 결과, CPU 는, 운전자의 조작 (액셀 페달 조작, 브레이크 페달 조작 및 조타 핸들 조작) 에 기초하는 차량 제어를 개시한다. 환언하면, 추종 차간 거리 제어 및 차선 유지 제어는 모드 캔슬된다.

이에 대해, 운전 무조작 상태인 경우, CPU 는 스텝 920 에서 「예」 로 판정하고 스텝 950 으로 진행되어, 제 4 타이머 (T4) 의 값을 「1」 만큼 증대시킨다. 따라서, 제 4 타이머 (T4) 의 값은, 제 3 모드에 있어서의 운전 무조작 상태의 계속 시간을 나타낸다.

다음으로, CPU 는 스텝 960 으로 진행되어, 제 4 타이머 (T4) 의 값이 제 4 임계값 시간 (T4th) 이상인지의 여부를 판정한다. 제 4 타이머 (T4) 의 값이 제 4 임계값 시간 (T4th) 미만이면, CPU 는 스텝 960 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 995 로 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 제 3 모드에 있어서 운전 무조작 상태가 제 4 임계값 시간 (T4th) 계속되고 있으면, CPU 는 스텝 960 에서 「예」 로 판정하고 스텝 970 으로 진행되어, 운전 모드를 제 4 모드로 설정한다. 즉, CPU 는 운전 모드를 제 3 모드로부터 제 4 모드로 변경한다. 다음으로, CPU 는 스텝 980 으로 진행되어, 운전자가 이상 상태인 것이 확정된 것을 나타내는 플래그 (운전자 이상 발생 플래그) (Xijo) 의 값을 「1」 로 설정한다. 즉, 운전 지원 ECU (10) 는, 운전자가 이상 상태라는 판정을 확정한다. 또한, 플래그 (Xijo) 의 값은 이니셜 루틴에 있어서 「0」 으로 설정되게 되어 있다. 또한, 플래그 (Xijo) 의 값은 운전 지원 ECU (10) 가 구비하는 불휘발성 메모리 (EEPROM, 혹은 백업 RAM 등) 에 격납되어도 된다. 그 후, CPU 는 스텝 995 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이와 같이 운전 모드가 제 4 모드로 설정되었을 경우, CPU 는 도 6 의 스텝 605, 스텝 615, 스텝 625 및 스텝 635 중 어느 것에 있어서도 「아니오」 로 판정하고, 운전 모드가 제 4 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정하는 처리를 실시하는 스텝 645 에서 「예」 로 판정한다. 이 경우, CPU 는 스텝 650 으로 진행되어, 제 2 감속 제어 및 이상 확정 후 차선 유지 제어 (ELKA) 의 양방을 실행하고, 액셀 오버라이드를 금지하고, 워닝 램프를 점등하고, 또한 제 4 경고음을 발생시킨다. 또한, CPU 는, 해저드 램프 (61) 를 점멸시킴과 함께, 스톱 램프 (62) 를 점등시킨다. 즉, CPU 는 제 4 모드에 있어서의 처리를 실시한다. 그 후, CPU 는 스텝 695 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

또한, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 10 의 스텝 1000 으로부터 처리를 개시하여 스텝 1010 으로 진행되어, 운전 모드가 제 4 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정한다. 운전 모드가 제 4 모드로 설정되어 있지 않은 경우, CPU 는 스텝 1010 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 1095 로 직접 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 운전 모드가 제 4 모드로 설정되어 있는 경우, CPU 는 스텝 1010 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1020 으로 진행되어, 특정 액셀 페달 조작이 없다고 판정되어 있는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, CPU 는 스텝 1010 에서 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값이 「0」 인지의 여부를 판정한다. 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값은, 상기 서술한 이니셜 루틴에 있어서 「0」 으로 설정되고, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정되었을 때 「1」 로 설정된다. 이 특정 조작 플래그 (XSP) 의 설정 방법 (즉, 특정 액셀 페달 조작이 있었는지 여부의 판정 방법) 에 대해서는 이후에 도 11 을 참조하여 설명한다.

이 때, 특정 액셀 페달 조작이 없다고 판정되어 있는 경우 (즉, 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값이 「0」 인 경우), CPU 는 스텝 1020 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1030 으로 진행되어, 차속 (SPD) 이 「0」 인지의 여부 (즉, 차량이 정지되었는지의 여부) 를 판정한다. 차속 (SPD) 이 「0」 이 아니면, CPU 는 스텝 1030 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1095 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, CPU 가 스텝 1030 의 처리를 실행하는 시점에 있어서, 차속 (SPD) 이 「0」 이면 (즉, 차량이 정지되어 있으면), CPU 는 스텝 1030 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1040 으로 진행되어, 운전 모드를 제 5 모드로 설정한다. 즉, CPU 는 운전 모드를 제 4 모드로부터 제 5 모드로 변경한다. 그 후, CPU 는 스텝 1095 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이와 같이 운전 모드가 제 5 모드로 설정되었을 경우, CPU 는 도 6 의 스텝 605, 스텝 615, 스텝 625, 스텝 635 및 스텝 645 중 어느 것에 있어서도 「아니오」 로 판정하고, 운전 모드가 제 5 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정하는 처리를 실시하는 스텝 655 에서 「예」 로 판정한다. 이 경우, CPU 는 스텝 660 으로 진행되어, EPB·ECU (40) 를 사용하여 파킹 브레이크력을 차륜에 가한다. 또한, CPU 는, 액셀 오버라이드를 금지하고, 워닝 램프를 점등하고, 제 5 경고음을 발생시키고, 해저드 램프 (61) 를 점멸시킴과 함께, 도어록을 해제한다. 즉, CPU 는 제 5 모드에 있어서의 처리를 실시한다. 그 후, CPU 는 스텝 695 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

한편, CPU 가 도 10 의 스텝 1020 의 처리를 실행하는 시점에 있어서, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정되어 있는 경우 (즉, 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값이 「1」 인 경우), CPU 는 스텝 1020 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 1050 으로 진행된다. CPU 는, 이 스텝 1050 에서 운전 모드를 제 4 모드로부터 통상 모드로 변경한다. 또한, CPU 는, 액셀 오버라이드를 허가하고, 제 2 감속 제어를 정지시키고, 제 4 경고음을 정지시킴과 함께, 플래그 (XACC) 및 플래그 (XLKA) 의 값을 모두 「0」 으로 설정 (클리어) 한다. 이 때, CPU 는, 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값을 「0」 으로 설정해도 된다. 그 후, CPU 는 스텝 1095 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다. 이 결과, CPU 는, 운전자의 조작에만 기초한 차량 제어를 개시한다. 환언하면, 추종 차간 거리 제어 및 차선 유지 제어는 모두 캔슬된다.

또한, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 11 의 스텝 1100 으로부터 처리를 개시하여 스텝 1110 으로 진행되어, 운전 모드가 제 5 모드로 설정되어 있는지의 여부를 판정한다. 운전 모드가 제 5 모드로 설정되어 있지 않은 경우, CPU 는 스텝 1110 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 1195 로 직접 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 운전 모드가 제 5 모드로 설정되어 있는 경우, CPU 는 스텝 1110 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1120 으로 진행되어, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정되어 있는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, CPU 는 스텝 1020 에서 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값이 「1」 인지의 여부를 판정한다.

이 때, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정되어 있지 않은 경우 (즉, 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값이 「0」 인 경우), CPU 는 스텝 1120 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1195 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정되어 있는 경우 (즉, 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값이 「1」 인 경우), CPU 는 스텝 1120 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1130 으로 진행되어, 운전 모드를 제 5 모드로부터 통상 모드로 변경한다 (되돌린다). 또한, CPU 는, 액셀 오버라이드를 허가하고, EPB 를 해제하고, 제 5 경고음을 정지시킴과 함께, 플래그 (XACC) 및 플래그 (XLKA) 의 값을 모두 「0」 으로 설정 (클리어) 한다. 이 때, CPU 는, 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값을 「0」 으로 설정해도 된다. 또한, CPU 는, 워닝 램프 및 해저드 램프 (61) 를 소등한다. 그 후, CPU 는 스텝 1195 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다. 이 결과, CPU 는, 운전자의 조작에만 기초한 차량 제어를 개시한다. 환언하면, 추종 차간 거리 제어 및 차선 유지 제어는 모두 캔슬된다.

그런데, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 12 의 스텝 1200 으로부터 처리를 개시하여 스텝 1210 으로 진행되어, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 인지의 여부를 판정한다. 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「0」 인 경우, CPU 는 스텝 1210 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1295 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다. 또한, CPU 는, 스텝 1210 에서, 운전 모드가 제 4 모드 및 제 5 모드 중 어느 것으로 설정되어 있는지의 여부를 판정해도 된다. 이 경우, 운전 모드가 제 4 모드 및 제 5 모드 중 어느 것으로도 설정되어 있지 않을 때, CPU 는 스텝 1210 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1295 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 로 설정되어 있는 경우 (혹은 운전 모드가 제 4 모드 및 제 5 모드 중 어느 것으로 설정되어 있는 경우), CPU 는 스텝 1210 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1220 으로 진행되어, 특정 액셀 페달 조작이 있었는지의 여부를 상기 서술한 방법에 준하여 판정한다.

즉, CPU 는, 소정 시간 (일정한 임계값 시간 (Tath)) 내에, 운전 조작자로서의 액셀 페달 (11a) 의 조작 상태를 나타내는 점 (AP, dAP/dt) 이, 블록 B1 내에 나타낸 온 영역 내에 있는 상태로부터 오프 영역 내로 들어가고, 이어서, 온 영역 내에 들어갔을 때, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정한다. 환언하면, CPU 는, 임계값 시간 (Tath) 내에, 액셀 페달 온 상태로부터 액셀 페달 오프 상태가 되고, 다시 액셀 페달 온 상태로 되돌아온 것이 검출되었을 경우, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정한다.

CPU 는, 스텝 1220 에서 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정하면, 그 스텝 1220 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1230 으로 진행되어, 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값을 「1」 로 설정한다. 또한, 특정 조작 플래그 (XSP) 의 값은 상기 서술한 이니셜 루틴에 있어서 「0」 으로 설정되게 되어 있다. 이어서, CPU 는 스텝 1240 으로 진행되어, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값을 「0」 으로 설정한다. 즉, CPU 는, 운전자가 이상 상태가 되었다는 판정 결과를 해제하고, 스텝 1295 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다. 또한, 스텝 1240 은 생략되어도 된다. 즉, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정되었을 경우에도, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값을 「1」 로 유지함으로써, 운전자 이상이 발생했다는 판정 결과를 해제하지 않아도 되다.

이에 대해, CPU 는, 스텝 1220 에서 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정하지 않는 경우, 스텝 1220 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 1295 로 직접 진행되어, 본 루틴을 일단 종료한다.

이상, 설명한 바와 같이, 제 1 장치는, 운전자가 이상 상태가 되었는지 여부의 판정을 실시할 수 있고, 운전 조작자로서의 액셀 페달의 조작에 기초하는 운전 상태 변경 요구를 무효화하면서 (즉, 액셀 오버라이드를 금지하여) 차량을 안전하게 정지시킬 수 있다. 또한, 제 1 장치는, 운전자가 이상 상태에 있다는 판정이 확정된 후여도 운전자가 이상 상태가 아닌 것이 확실하게 되었을 때 (즉, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정되었을 때), 운전 조작자로서의 액셀 페달의 조작에 기초하는 운전 상태 변경 요구에 기초하여 차량을 운전시킬 수 있다.

<제 1 장치의 변형예>

제 1 장치의 변형예는, 특정 액셀 페달 조작이 있었는지 여부의 판정 방법만이 제 1 장치와 상이하다. 보다 구체적으로 서술하면, 제 1 장치의 변형예의 CPU 는, 도 12 의 스텝 1220 의 처리에 있어서 도 13 에 나타낸 특정 운전 조작 판정용 그래프 (맵) 를 사용한다. 이 그래프의 가로축은 액셀 페달 조작량 (AP) 이고, 세로축은 액셀 페달 조작 속도 (dAP/dt) 이다. 이 그래프에 있어서는, 액셀 페달 조작 속도 (dAP/dt) 에 상관없이, 액셀 페달 조작량 (AP) 이 직선 L3 (AP = 제 1 임계값 조작량 (AP1th)) 보다 작은 영역이 「오프 영역」 으로 규정되고, 액셀 페달 조작량 (AP) 이 직선 L4 (AP = 제 2 임계값 조작량 (AP2th)) 이상인 영역이 「온 영역」 으로 규정되어 있다. 또한, 제 2 임계값 조작량 (AP2th) 는 제 1 임계값 조작량 (AP1th) 이상이면 된다.

즉, CPU 는, 액셀 페달 조작량 (AP) 이 제 1 임계값 조작량 (AP1th) 보다 작은 경우에 액셀 페달 오프 상태에 있다고 판정하고, 액셀 페달 조작량 (AP) 이 제 2 임계값 조작량 (AP2th) 이상인 경우에 액셀 페달 온 상태에 있다고 판정한다. 그리고, CPU 는, 제 1 장치의 CPU 와 동일하게, 임계값 시간 (Tath) 내에, 액셀 페달 온 상태로부터 액셀 페달 오프 상태가 되고, 다시 액셀 페달 온 상태로 되돌아온 것이 검출되었을 경우, 특정 액셀 페달 조작이 있었다고 판정한다.

<제 2 실시형태>

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 차량 제어 장치 (이하, 「제 2 장치」 로 호칭되는 경우가 있다) 에 대해 설명한다. 제 2 장치는, 주로, 차선 유지 제어 및 추종 차간 거리 제어가 실행되어 있는지의 여부에 상관없이 확인 버튼 (80) 을 사용하여 운전자의 이상 판정을 실시하는 점, 및 운전자가 이상 상태가 되었다고 판정했을 경우 (운전자가 이상 상태라는 판정이 확정되었을 경우) 에 액셀 오버라이드의 금지 및 감속 제어를 실시하는 점에 있어서, 제 1 장치와 상이하다. 이하, 이 차이점을 중심으로 기술한다.

제 2 장치의 ECU (45) 의 CPU 는, CPU 는, 소정 시간이 경과할 때마다 도 14 내지 도 16 에 플로우 차트에 의해 나타낸 루틴을 실행하게 되어 있다.

따라서, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 14 의 스텝 1400 으로부터 처리를 개시하여 스텝 1410 으로 진행되어, 운전자가 이상 상태라는 판정이 확정된 것을 나타내는 플래그 (운전자 이상 발생 플래그) (Xijo) 의 값이 「0」 인지의 여부를 판정한다. 또한, 플래그 (Xijo) 의 값은 이니셜 루틴에 있어서 「0」 으로 설정되게 되어 있다. 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값은 후술하는 스텝 1490 에서 「1」 로 설정되고, 후술하는 도 16 의 스텝 1630 에서 「0」 으로 설정된다.

운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 인 경우, CPU 는 스텝 1410 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1495 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「0」 인 경우, CPU 는 스텝 1410 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1420 으로 진행되어, 확인 버튼 (80) 을 조작하는 것을 재촉하는 작동을 실시한 시점 (재촉 실시 시점) 으로부터 제 1 시간이 경과했는지의 여부를 판정한다. 재촉 실시 시점으로부터 제 1 시간이 경과하지 않은 경우, CPU 는 스텝 1420 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1495 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 재촉 실시 시점으로부터 제 1 시간이 경과하고 있으면, CPU 는 스텝 1420 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1430 으로 진행되어, 확인 버튼 (80) 을 조작하는 것을 재촉한다. 보다 구체적으로 서술하면, CPU 는, 경보 ECU (70) 를 사용하여 표시기 (72) 에 「확인 버튼 (80) 을 압동 조작해 주세요」 라는 취지의 메시지를 표시함과 함께, 버저 (71) 를 간헐적으로 명동시킨다. 이로써, 운전자가 이상 상태에 빠져 있지 않으면, 통상적으로 운전자는 확인 버튼 (80) 을 조작 (압동 조작, 즉, 온 조작) 한다.

다음으로, CPU 는 스텝 1440 으로 진행되어, 확인 버튼 (80) 이 조작되었는지의 여부를 판정한다. 확인 버튼 (80) 이 조작되었을 경우, CPU 는 스텝 1440 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1450 으로 진행되어, 카운터 (Cnt) 의 값을 「0」 으로 설정 (클리어) 하고, 스텝 1495 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, CPU 가 스텝 1440 의 처리를 실행하는 시점에 있어서, 확인 버튼 (80) 이 조작되어 있지 않은 경우, CPU 는 그 스텝 1440 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 1460 으로 진행되어, 확인 버튼 (80) 의 조작을 재촉한 시점 (즉, 스텝 1430의 처리를 실시한 시점) 으로부터 제 2 시간이 경과했는지의 여부를 판정한다. 제 2 시간은 제 1 시간보다 짧은 시간으로 설정되어 있다.

확인 버튼 (80) 의 조작을 재촉한 시점으로부터 제 2 시간이 경과하고 있지 않은 경우, CPU 는 스텝 1460 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 1440 으로 되돌아간다. 따라서, 확인 버튼 (80) 의 조작을 재촉한 시점으로부터 제 2 시간이 경과할 때까지의 기간, CPU 는 확인 버튼 (80) 의 조작이 이루어졌는지의 여부를 감시한다.

확인 버튼 (80) 의 조작을 재촉한 시점으로부터 제 2 시간이 경과할 때까지의 동안, 확인 버튼 (80) 의 조작이 없었던 경우, CPU 는 스텝 1460 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1470 으로 진행되어, 카운터 (Cnt) 의 값을 「1」 만큼 증대시킨다.

다음으로, CPU 는 스텝 1480 으로 진행되어, 카운터 (Cnt) 의 값이 임계값 (Cntth) 이상인지의 여부를 판정한다. 카운터 (Cnt) 의 값이 임계값 (Cntth) 미만인 경우, CPU 는 스텝 1480 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1495 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다. 이 경우, 제 1 시간이 경과하면, CPU 는 다시 스텝 1430 이후의 처리를 실행한다.

이와 같이, 제 1 시간의 경과마다 확인 버튼 (80) 의 조작을 재촉해도, 운전자가 이상 상태이면 확인 버튼 (80) 의 조작은 이루어지지 않는다. 그 결과, 카운터 (Cnt) 의 값이 스텝 1470 에서 증대되어 임계값 (Cntth) 이상이 된다. 이 경우, CPU 는 스텝 1480 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1490 으로 진행되어, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값을 「1」 로 설정한다. 환언하면, CPU 는 운전자가 이상 상태라는 판정을 확정한다.

다음으로, CPU 는 스텝 1492 로 진행되고, 액셀 오버라이드를 금지한다. 즉, CPU 는, 이 시점 (이상 판정 시점, 이상 판정 확정 시점) 이후에 있어서, 액셀 페달 조작량 (AP) 의 변화에 기초하는 차량의 가속 (감속을 포함한다) 을 금지한다 (액셀 페달 조작에 기초하는 가속 요구를 무효화한다). 그 후, CPU 는 스텝 1495 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

한편, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 15 의 스텝 1500 으로부터 처리를 개시하여 스텝 1510 으로 진행되고, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 인지의 여부를 판정한다. 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 이 아니면, CPU 는 스텝 1510 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1595 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 이면, CPU 는 스텝 1510 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1520 으로 진행되어, 차속 (SPD) 이 「0」 보다 큰지의 여부 (차량이 주행 중인지의 여부) 를 판정한다.

그리고, 차속 (SPD) 이 「0」 보다 큰 경우, CPU 는 스텝 1520 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1530 으로 진행되어, 감속 제어를 실행한다. 이 감속 제어는, 상기 서술한 제 1 장치가 실행하는 제 2 감속 제어와 동일한 제어이다. 이 때, 액셀 오버라이드는 금지된다. 또한, CPU 는, 상기 서술한 이상 확정 후 차선 유지 제어 (ELKA) 를 실행함과 함께, 표시기 (21) 에 워닝 램프를 점등하고, 또한 경고음을 발생시킨다. 이 경고음은, 상기 서술한 제 4 경고음과 동일한 경고음이다. 또한, CPU 는, 해저드 램프 (61) 를 점멸시킴과 함께, 스톱 램프 (62) 를 점등시킨다. 그 후, CPU 는 스텝 1595 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, CPU 가 스텝 1520 의 처리를 실행하는 시점에 있어서, 차속 (SPD) 이 「0」 인 경우 (즉, 차량이 정지되어 있는 경우), CPU 는 스텝 1520 에서 「아니오」 로 판정하고 스텝 1540 으로 진행되어, EPB·ECU (40) 를 사용하여 파킹 브레이크력을 차륜에 가한다. 이 때, 액셀 오버라이드는 금지된다. 또한, CPU 는, 표시기 (21) 에 워닝 램프를 점등하고, 상기 서술한 제 5 경고음과 동일한 경고음을 발생시키고, 해저드 램프 (61) 를 점멸시킴과 함께, 도어록을 해제한다. 그 후, CPU 는 스텝 1595 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

또한, 소정의 타이밍이 되면, CPU 는 도 16 의 스텝 1600 으로부터 처리를 개시하여 스텝 1610 으로 진행되어, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 인지의 여부를 판정한다. 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 이 아니면, CPU 는 스텝 1610 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1695 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 이면, CPU 는 스텝 1610 에서 「예」 로 판정하고 스텝 1620 으로 진행되어, 특정 운전 조작으로서의 특정 액셀 페달 조작이 있었는지의 여부를 판정한다. 이 스텝 1620 의 처리는, 앞서 설명한 제 1 장치 또는 제 1 장치의 변형예가 실시하는 도 12 의 스텝 1220 의 처리와 동일하다. 특정 액셀 페달 조작이 실시되지 않는 경우, CPU 는 스텝 1620 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 1695 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

이에 대해, 특정 액셀 페달 조작이 있었을 경우, CPU 는 스텝 1620 에서 「예」 로 판정하고, 이하에 서술하는 스텝 1630 내지 스텝 1650 의 처리를 순서대로 실시하고, 스텝 1695 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다.

스텝 1630 : CPU 는 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값을 「0」 으로 설정 (클리어) 한다

스텝 1640 : CPU 는 액셀 오버라이드를 허가한다. 즉, CPU 는, 액셀 페달 조작량 (AP) 의 변화에 기초하는 차량의 가속 (감속을 포함한다) 을 허가한다. 즉, 운전 지원 ECU (10) 는, 운전자의 운전 조작자 (액셀 페달) 의 조작에 기초하는 통상적인 차량의 운전 제어를 허용한다.

스텝 1650 : CPU 는, EPB·ECU (40) 에 의해 파킹 브레이크력이 차륜에 가해져 있는 경우에는 그 파킹 브레이크력을 소멸시키고 (EPB 를 해제하고), 감속 제어가 실시되어 있는 경우에는 그 감속 제어를 정지시킴과 함께 해저드 램프 (61) 및 스톱 램프 (62) 를 소등하고, 워닝 램프를 소등하고, 경고음을 정지시키고, 또한 도어를 록한다.

이상, 설명한 바와 같이, 제 2 장치는, 운전자가 이상 상태가 되었는지 여부의 판정을 간단한 구성에 의해 (즉, 확인 버튼 (80) 을 사용함으로써) 실시할 수 있다.

<제 3 실시형태>

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 차량 제어 장치 (이하, 「제 3 장치」 로 호칭되는 경우가 있다) 에 대해 설명한다. 제 3 장치는, 소위 「스티어 바이 와이어·시스템」 을 채용하고 있고, 운전자가 이상 상태에 있다는 판정이 확정되었을 경우에 액셀 페달의 조작뿐만 아니라 조타 핸들의 조작도 무효화하는 점, 및 운전자 이상이 발생했다는 판정이 확정된 시점 (이상 판정 시점, 이상 판정 확정 시점) 이후에 있어서 조타 핸들의 조작에 기초하여 특정 운전 조작이 있었는지의 여부를 판정하는 점에 있어서, 제 1 장치와 상이하다. 이하, 이 차이점을 중심으로 기술한다.

제 3 장치가 채용하고 있는 스티어 바이 와이어·시스템은, 도 17 에 나타낸 바와 같이, 조타 핸들 (SW) 과 전타 기구 (GB) 가 기계적으로는 연결되어 있지 않은 전타 시스템이며, 주지된 바이다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2001-301639호, 일본 공개특허공보 2004-182061호, 일본 공개특허공보 2008-126685호 및 국제 공개 제2012/086502호 명세서 등을 참조).

간단하게 설명하면, 제 3 장치는, 도 17 에 나타낸 바와 같이, 제 1 장치가 구비하는 「스티어링 ECU (50), 모터 드라이버 (51) 및 전타용 모터 (52)」 대신에, 「스티어링 ECU (50A), 모터 드라이버 (53), 조타 반력 모터 (54), 모터 드라이버 (55) 및 전타용 모터 (56)」 를 구비하는 점에 있어서, 구성상, 제 1 장치와 상이하다. 따라서, 제 3 장치의 운전 지원 ECU (10) 는, 도 1 에 나타낸 다른 ECU, 센서 및 스위치와 접속되어 있다. 스티어링 ECU (50A) 는, 운전 지원 ECU (10) 와 CAN 을 통해 서로 정보를 송신 가능 및 수신 가능하게 접속되어 있다.

스티어링 ECU (50A) 는 모터 드라이버 (53) 에 접속되어 있고, 모터 드라이버 (53) 를 제어하게 되어 있다. 모터 드라이버 (53) 는 조타 반력 모터 (54) 에 접속되어 있다. 조타 반력 모터 (54) 는, 조타 핸들 (SW) 에 연결된 어퍼 샤프트 (US) 에 대해 토크 전달 가능하게 배치 형성되어 있다. 조타 반력 모터 (54) 는, 모터 드라이버 (53) 로부터 공급되는 전력에 의해 토크를 발생시키고, 이 토크에 의해 어퍼 샤프트 (US) 를 개재하여 조타 핸들 (SW) 에 조타 반력을 부여할 수 있게 되어 있다.

스티어링 ECU (50A) 는 모터 드라이버 (55) 에 접속되어 있고, 모터 드라이버 (55) 를 제어하게 되어 있다. 모터 드라이버 (55) 는 전타용 모터 (56) 에 접속되어 있다. 전타용 모터 (56) 는, 전타 기구 (GB) 의 랙에 형성된 랙 기어에 맞물린 피니언 기어를 갖는 피니언을 회전시키게 되어 있다. 따라서, 전타용 모터 (56) 는, 모터 드라이버 (55) 로부터 공급되는 전력에 의해 토크를 발생시키고, 이 토크에 의해 피니언을 회전시키고, 이로써, 랙축 및 타이로드를 이동시킴으로써 좌우의 조타륜 (FLW, FRW) 을 전타할 수 있게 되어 있다.

또한, 스티어링 ECU (50A) 는, 조타각 센서 (14A), 조타 토크 센서 (15A) 및 전타용 모터 회전 각도 센서 (81) 와 접속되어 있고, 이들 센서로부터의 신호 (조타각 (θ), 조타 토크 (Tra), 및 전타용 모터 회전 각도 (Ma)) 를 수취하게 되어 있다. 그리고, 스티어링 ECU (50A) 는, 차선 유지 제어가 실행되어 있지 않은 경우에는, 운전 지원 ECU (10) 로부터 차속 (SPD) 을 수취하고, 차속 (SPD), 조타각 (θ) 및 조타 토크 (Tra) 에 기초하여, 전타용 모터 회전 각도의 목표값을 결정하고, 전타용 모터 회전 각도 (Ma) 가 전타용 모터 회전 각도의 목표값에 일치하도록 모터 드라이버 (55) 를 제어하여, 전타 각도를 변경한다. 또한, 스티어링 ECU (50A) 는, 차선 유지 제어가 실행되어 있지 않은 경우에는, 차속 (SPD), 조타각 (θ) 및 조타 토크 (Tra) 에 기초하여 조타 반력 모터 (54) 가 발생해야 할 토크의 목표값을 결정하고, 조타 반력 모터 (54) 가 그 토크의 목표값과 동일한 토크를 발생시키도록 모터 드라이버 (53) 를 제어한다.

한편, 차선 유지 제어가 실행되어 있는 경우, 스티어링 ECU (50A) 는 운전 지원 ECU (10) 로부터 전타용 모터 회전 각도의 목표값을 수취하고, 전타용 모터 회전 각도 (Ma) 가 그 전타용 모터 회전 각도의 목표값에 일치하도록 모터 드라이버 (55) 를 제어하여, 전타 각도를 변경한다. 또한, 차선 유지 제어가 실행되어 있는 경우, 스티어링 ECU (50A) 는 운전 지원 ECU (10) 로부터 조타 반력 모터 (54) 가 발생해야 할 토크의 목표값을 수취하고, 조타 반력 모터 (54) 가 그 토크의 목표값과 동일한 토크를 발생시키도록 모터 드라이버 (53) 를 제어한다.

제 3 장치의 운전 지원 ECU (10) 의 CPU 는, 도 18 내지 도 20 에 플로우 차트에 의해 나타낸 루틴을 실행하게 되어 있다.

도 18 에 나타낸 루틴은, 도 14 에 나타낸 루틴에 대해 스텝 1810 및 스텝 1820 이 추가되어 있는 점에 있어서만 도 14 에 나타낸 루틴과 상이하다. 따라서, 이 상이점에 대해서만 설명을 더한다. 제 3 장치의 CPU 는, 제 2 장치의 CPU 와 동일하게, 스텝 1480 의 조건이 성립했을 때 「운전자가 이상 상태이다」 라는 판정을 확정한다. 그리고, 제 3 장치의 CPU 는, 스텝 1490 에서 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값을 「1」 로 설정하고, 스텝 1492 에서 액셀 오버라이드를 금지한다.

이어서, 제 3 장치의 CPU 는 스텝 1810 으로 진행되어, 스티어링 오버라이드를 금지한다. 즉, CPU 는, 조타 핸들 (SW) 의 조작량 (조타각 (θ) 및 조타 토크 (Tra) 중 적어도 일방) 이 변화해도, 후술하는 「특정 운전 조작으로서의 특정 조타 조작」 이 검출되지 않는 한, 그 조타 핸들 (SW) 의 조작량의 변화에 기초하는 조타륜의 전타를 금지한다. 환언하면, 운전 지원 ECU (10) 는, 운전자가 이상 상태라는 판정이 확정된 시점 (이상 판정 시점, 이상 판정 확정 시점) 이후에 있어서, 「특정 조타 조작」 이 검출되지 않는 한, 조타 핸들 (SW) 의 조작에 기초하는 운전 요구 (전타 요구) 를 무효화 (무시) 한다.

또한, 제 3 장치의 CPU 는, 스텝 1820 으로 진행되어, 조타 핸들 (SW) 이 조작되었을 경우에 조타 반력이 일정값이 되도록, 모터 드라이버 (53) 를 개재하여 전타용 모터 (56) 가 발생시키는 토크를 제어한다.

한편, 소정의 타이밍이 되면, 제 3 장치의 CPU 는 도 19 의 스텝 1900 으로부터 처리를 개시한다. 도 19 에 나타낸 루틴은, 도 15 에 나타낸 루틴의 스텝 1530 및 스텝 1540 을 스텝 1910 및 스텝 1920 으로 각각 치환한 점에 있어서만 도 15 에 나타낸 루틴과 상이하다. 따라서, 이 상이점에 대해서만 설명을 더한다.

제 3 장치의 CPU 는, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 이고 또한 차속 (SPD) 이 「0」 보다 큰 경우, 스텝 1910 의 처리를 실시한다. 이 스텝 1910 의 처리는, 스텝 1530 의 처리에 스티어링 오버라이드를 금지하는 처리 및 조타 반력을 일정값으로 유지하는 처리가 추가되어 있는 점에 있어서만, 스텝 1530 의 처리와 상이하다.

또, 제 3 장치의 CPU 는, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 이고 또한 차속 (SPD) 이 「0」 인 경우, 스텝 1920 의 처리를 실시한다. 이 스텝 1920 의 처리는, 스텝 1540 의 처리에 스티어링 오버라이드를 금지하는 처리 및 조타 반력을 일정값으로 유지하는 처리가 추가되어 있는 점에 있어서만, 스텝 1540 의 처리와 상이하다.

또한, 제 3 장치의 CPU 는, 소정의 타이밍이 되면 도 20 의 스텝 2000 으로부터 처리를 개시한다. 도 20 에 나타낸 루틴은, 도 16 의 스텝 1620 을 스텝 2010 으로 치환한 점 및 도 16 의 스텝 1640 과 스텝 1650 사이에 스텝 2020 을 추가한 점에 있어서만 도 16 에 나타낸 루틴과 상이하다. 따라서, 이 상이점에 대해서만 설명을 더한다.

제 3 장치의 CPU 는, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 인 경우, 스텝 1610 에서 「예」 로 판정하고 스텝 2010 으로 진행되어, 특정 운전 조작으로서의 특정 조타 조작이 있었는지의 여부를 판정한다.

보다 구체적으로 서술하면, 제 3 장치의 운전 지원 ECU (10) 의 ROM 내에는, 도 20 의 블록 B2 내에 나타낸 특정 운전 조작 판정용 그래프 (특정 조타 조작 판정용 그래프) 가 맵화되어 격납되어 있다. 이 그래프의 가로축은 조타 토크 (Tra) 이고, 세로축은 조타 토크 (Tra) 의 시간 미분값 (조타 토크 (Tra) 의 단위 시간당의 변화량이고, 이하, 「조타 토크 변화 속도」 로도 호칭된다) (dTra/dt) 이다.

이 그래프에 있어서, 조타 토크 (Tra) 가 커질수록 조타 토크 변화 속도 (dTra/dt) 가 작아지는 곡선 L11 에 대해 원점 (Tra = 0, dTra/dt = 0) 측의 영역이 「오프 영역」 으로 규정되어 있다. 운전 조작자로서의 조타 핸들의 조작 상태를 나타내는 점 (Tra, dTra/dt) 이 오프 영역에 있는 경우, 조타 핸들이 조작되어 있지 않은 것으로 간주할 수 있다. 또한, 곡선 L11 과 대략 평행하고 곡선 L11 을 조타 토크 (Tra) 및 조타 토크 변화 속도 (dTra/dt) 의 각각이 커지는 방향으로 평행 이동한 곡선 L21 의 원점측과는 반대측의 영역이 「온 영역」 으로서 규정되어 있다. 점 (Tra, dTra/dt) 이 온 영역에 있는 경우, 조타 핸들이 조작되어 있는 것으로 간주할 수 있다. 또한, 곡선 L11 과 곡선 L21 은 동일한 곡선이어도 된다.

제 3 장치의 CPU 는, 스텝 2010 에서, 소정 시간 (일정한 임계값 시간 (Tbth)) 내에, 조타 토크 (Tra) 및 조타 토크 변화 속도에 의해 규정되는 「운전 조작자로서의 조타 핸들의 조작 상태를 나타내는 점 (Tra, dTra/dt)」 이, 온 영역 내에 있는 상태로부터 오프 영역 내로 들어가고, 이어서, 온 영역 내에 들어갔을 때, 특정 조타 조작이 있었다고 판정한다. 또한, 점 (Tra, dTra/dt) 이 온 영역 내에 있는 상태는 「조타 조작 온 상태 또는 조타 핸들 조작 상태」 로 호칭되고, 점 (Tra, dTra/dt) 이 오프 영역 내에 있는 상태는 「조타 조작 오프 상태 또는 조타 핸들 비조작 상태」 로 호칭되는 경우가 있다.

제 3 장치의 CPU 는, 특정 조타 조작이 없는 경우, 스텝 2010 에서 「아니오」 로 판정하고, 스텝 2095 로 직접 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다. 이에 대해, 특정 조타 조작이 있었을 경우, CPU 는 스텝 2010 에서 「예」 로 판정하고, 앞에서 서술한 스텝 1630 및 스텝 1640 의 처리를 실시한다.

다음으로, CPU 는 스텝 2020 으로 진행되어, 스티어링 오버라이드를 허가한다. 즉, CPU 는, 조타 핸들의 조작에 기초하는 조타륜 (FLW 및 FRW) 의 전타가 허가되도록 전타용 모터 (56) 를 제어한다. 그 후, CPU 는, 앞에서 서술한 스텝 1650 의 처리를 실시하고, 스텝 2095 로 진행되어 본 루틴을 일단 종료한다. 또한, 이 스텝 1650 의 처리를 실시하는 시점에 있어서 스톱 램프 (62) 가 점등되어 있으면, CPU 는 스톱 램프 (62) 를 소등한다.

이상, 설명한 바와 같이, 제 3 장치는, 운전자가 이상 상태가 되었는지 여부의 판정을 실시할 수 있고, 운전자가 이상 상태에 있다는 판정이 확정된 시점 이후에 있어서는 운전 조작자로서의 조타 핸들의 조작에 기초하는 운전 상태 변경 요구를 무효화하면서 차량을 안전하게 정지시킬 수 있다. 또한, 제 3 장치는, 운전자가 이상 상태에 있다는 판정이 확정된 후여도 운전자가 이상 상태가 아닌 것이 확실하게 되었을 때 (즉, 스티어링 오버라이드가 금지되어 있는 상황에 있어서 운전 조작자로서의 조타 핸들을 사용한 특정 조타 조작이 검출되었을 경우), 조타 핸들에 기초하는 운전 상태 변경 요구에 기초하여 차량을 운전시킬 수 있다.

<제 3 장치의 제 1 변형예>

제 3 장치의 제 1 변형예는, 특정 조타 조작이 있었는지 여부의 판정 방법만이 제 3 장치와 상이하다. 보다 구체적으로 서술하면, 제 3 장치의 제 1 변형예의 CPU 는, 도 20 의 스텝 2010 의 처리에 있어서 도 21 에 나타낸 특정 운전 조작 판정용 그래프를 사용한다. 이 그래프의 가로축은 조타 토크 (Tra) 이고, 세로축은 조타 토크 변화 속도 (dTra/dt) 이다. 이 그래프에 있어서는, 조타 토크 변화 속도 (dTra/dt) 에 상관없이, 조타 토크 (Tra) 가 직선 L31 (Tra = Trath) 보다 작은 영역이 「오프 영역」 으로 규정되고, 조타 토크 (Tra) 가 직선 L31 이상인 영역이 「온 영역」 으로 규정되어 있다. 즉, 이 제 1 변형예에 있어서는, 조타 토크 (Tra) 가 임계값 (Trath) 보다 작은 경우에 조타 핸들이 비조작 상태 (조타 조작 오프 상태) 인 것으로 판정되고, 조타 토크 (Tra) 가 임계값 (Trath) 이상인 경우에 조타 핸들이 조작 상태 (조타 조작 온 상태) 인 것으로 판정된다. 그리고, CPU 는, 소정 시간 (일정한 임계값 시간 (Tbth)) 내에, 조타 핸들이 조작 상태로부터 비조작 상태가 되고, 이어서 조작 상태가 되었을 때, 특정 조타 조작이 있었다고 판정한다.

<제 3 장치의 제 2 변형예>

제 3 장치의 제 2 변형예는, 특정 조타 조작이 있었는지 여부의 판정 방법만이 제 3 장치와 상이하다. 보다 구체적으로 서술하면, 제 3 장치의 제 2 변형예의 CPU 는, 도 20 의 스텝 2010 의 처리에 있어서, 조타각 (θ) 이 임계값 (θth) 보다 작은 경우에 조타 핸들이 비조작 상태 (조타 조작 오프 상태) 인 것으로 판정하고, 조타각 (θ) 이 임계값 (θth) 이상인 경우에 조타 핸들이 조작 상태 (조타 조작 온 상태) 인 것으로 판정하고, 소정 시간 (일정한 임계값 시간 (Tbth)) 내에, 조타 핸들이 조작 상태로부터 비조작 상태로 변화하고 다시 조작 상태로 변화했을 때, 특정 조타 조작이 있었다고 판정한다.

<제 3 장치의 제 3 변형예>

제 3 장치의 제 3 변형예로서의 운전 지원 ECU (10) 는, 「운전자가 이상 상태이다」 라는 판정이 확정된 시점 (이상 판정 시점, 이상 판정 확정 시점) 이후에 있어서, 「특정 조타 조작 및 특정 액셀 페달 조작」 의 적어도 일방이 있었다고 판정되지 않는 한, 액셀 오버라이드의 금지 및 스티어링 오버라이드의 금지를 계속한다. 환언하면, 제 3 장치의 제 3 변형예로서의 운전 지원 ECU (10) 는, 이상 판정 시점 이후에 있어서, 「특정 조타 조작 및 특정 액셀 페달 조작」 의 적어도 일방이 검출되었을 경우 (적어도 일방이 있었다고 판정되었을 경우), 액셀 오버라이드 및 스티어링 오버라이드의 양방을 허가한다. 또한, 이 경우에 있어서, 특정 조타 조작이 있었는지 여부의 판정은 전술한 방법 중 어떤 방법이어도 되고, 특정 액셀 페달 조작이 있었는지 여부의 판정은 전술한 방법 중 어떤 방법이어도 된다.

본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 이하에 서술하는 바와 같이, 본 발명의 범위 내에 있어서 여러 가지 변형예를 채용할 수 있다. 예를 들어, 제 1 장치는, 추종 차간 거리 제어가 실행되어 있는지의 여부에 상관없이, 적어도 차선 유지 제어 (LKA) 가 실행되어 있는 경우에 손을 뗀 운전이 소정 시간 (T1th + T2th) 계속되었을 때, 운전자가 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 있는지의 여부를 확인하는 모드 (제 3 모드) 로 진행되어도 된다. 또한, 제 1 장치는, 제 2 모드로부터 제 3 모드로 이행하는 시점에서 운전자가 이상 상태에 있다는 판정을 확정해도 된다.

또한, 특정 운전 조작이 있었다고 판정되어 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 의 값이 「1」 로부터 「0」 으로 되돌려진 후 (운전자가 이상 상태라는 판정을 해제한 후) 에 액셀 오버라이드가 허용되지만, 그 경우, 운전자 이상 발생 플래그 (Xijo) 가 「1」 로 설정되기 전에 액셀 오버라이드가 허용되고 있었을 때의 액셀 페달 조작량 (AP) 에 대한 가속 요구의 정도보다 작은 가속 요구가 발생하도록 구성되어도 된다.

또한, 예를 들어, 운전자의 이상 판정을 실시하는 이상 판정 수단으로서, 일본 공개특허공보 2013-152700호 등에 개시되어 있는 소위 「드라이버 모니터 기술」 을 채용해도 된다. 보다 구체적으로 서술하면, 차실 내의 부재 (예를 들어, 스티어링 휠 및 필러 등) 에 형성된 카메라를 사용하여 운전자를 촬영하고, 그 촬영 화상을 사용하여 운전자의 시선의 방향 또는 얼굴의 방향을 감시하여, 운전자의 시선의 방향 또는 얼굴의 방향이 차량의 통상적인 운전 중에는 장시간 향하지 않는 방향으로 소정 시간 이상 계속해서 향하고 있는 경우, 운전자가 이상 상태인 것으로 판정해도 된다.

10…운전 지원 ECU
11…액셀 페달 조작량 센서
11a…액셀 페달
12…브레이크 페달 조작량 센서
12a…브레이크 페달
14…조타각 센서
15…조타 토크 센서
17…주위 센서
18…조작 스위치
20…엔진 ECU
21…엔진 액츄에이터
50…스티어링 ECU
51…모터 드라이버
52…전타용 모터
61…해저드 램프
62…스톱 램프
71…버저
72…표시기
SW…조타 핸들

Claims

차량에 적용되고,
상기 차량의 운전자가 상기 차량을 운전하는 능력을 잃고 있는 이상 상태에 있는지 여부의 판정을 실시하는 이상 판정 수단과,
상기 운전자가 상기 이상 상태에 있다고 판정된 시점인 이상 판정 시점 이후에 있어서 상기 차량의 운전 상태로서의 가속 상태를 변경하기 위해서 상기 운전자에 의해 조작되는 운전 조작자의 액셀 페달 조작에 기초하는 운전 상태 변경 요구를 무효화하는 운전 조작 무효화 수단과,
상기 이상 판정 시점 이후에 있어서, 상기 운전 조작자의 상태가, 소정의 임계값 시간 내에 상기 운전 조작자가 조작되고 있는 것으로 간주할 수 있는 조작 상태로부터 상기 운전 조작자가 조작되고 있지 않은 것으로 간주할 수 있는 비조작 상태로 변화한 후에 상기 조작 상태로 다시 변화하는 특정 운전 조작이 있었는지의 여부를 판정하는 특정 조작 판정 수단과,
늦어도 상기 이상 판정 시점에서 상기 차량이 주행을 정지하도록 상기 차량을 강제로 감속시키는 감속 수단을 구비하고,
상기 특정 운전 조작이 있었다고 판정되었을 경우, 상기 운전 조작 무효화 수단은, 상기 운전 상태 변경 요구의 무효화를 해제하고,
상기 감속 수단은 상기 강제적인 감속을 정지하도록 구성되며,
상기 특정 조작 판정 수단은,
상기 액셀 페달의 조작량과 동 액셀 페달의 조작량의 단위 시간당의 변화량에 의해 정해지는 액셀 페달 조작 상태가, 상기 조작량이 커질수록 상기 변화량이 작아지는 관계를 규정하는 제 1 경계선에 대해 상기 조작량 및 상기 변화량의 양방이 제로인 원점측의 영역인 오프 영역 내에 있는 경우에 상기 액셀 페달이 상기 비조작 상태에 있다고 판정하고,
상기 액셀 페달 조작 상태가, 상기 조작량이 커질수록 상기 변화량이 작아지는 관계를 규정하는 제 2 경계선에 대해 상기 원점과는 반대측의 영역인 온 영역 내에 있는 경우에 상기 액셀 페달이 상기 조작 상태에 있다고 판정하도록 구성되고,
상기 액셀 페달의 조작량이 임의의 값일 때의 상기 제 2 경계선 상의 상기 액셀 페달의 변화량이, 상기 액셀 페달의 조작량이 상기 임의의 값일 때의 상기 제 1 경계선 상의 상기 액셀 페달의 변화량 이상이도록, 상기 제 1 경계선 및 제 2 경계선이 설정되어 있는, 차량 제어 장치.
제 1 항에 있어서,
늦어도 상기 이상 판정 시점에서 상기 운전자에 대해 경보를 발하는 경보 수단을 추가로 구비하고,
상기 경보 수단은, 상기 특정 운전 조작이 있었다고 판정되었을 때 상기 경보를 정지하도록 구성된, 차량 제어 장치.
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삭제
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 이상 판정 수단은,
상기 차량의 조타 핸들이 조작되었을 경우에 변화하는 조타량 상관값이 변화하지 않는 상태가 이상 판정 임계값 시간 이상에 걸쳐 계속되었을 때, 상기 운전자가 상기 이상 상태에 있다고 판정하도록 구성된, 차량 제어 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 차량의 직전을 주행하는 다른 차량에 대해 소정의 차간 거리를 유지하면서 상기 차량을 추종 주행시키기 위한 추종 차간 거리 제어를 실행하는 추종 차간 거리 제어 수단과,
상기 차량이 주행하고 있는 주행 레인을 인식함과 함께 상기 차량이 상기 주행 레인으로부터 일탈하지 않게 상기 차량의 조타륜의 전타각을 제어하는 차선 유지 제어를 실행하는 차선 유지 제어 수단을 구비하고,
상기 이상 판정 수단은,
상기 추종 차간 거리 제어 및 상기 차선 유지 제어의 양방이 실행되고 있는 경우에 상기 운전자가 상기 이상 상태에 있는지 여부의 판정을 개시하도록 구성된, 차량 제어 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 운전 조작 무효화 수단 및 상기 특정 조작 판정 수단은,
상기 차량의 운전 상태로서의 조타 상태를 변경하기 위한 조타 핸들을 상기 운전 조작자로서 채용한, 차량 제어 장치.