JP6647400B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

この発明は、ドライバによる車両の運転を支援する運転支援機能を備えた車両に適用して好適な運転支援装置に関する。

近時、ドライバによる車両の運転を支援する複数の機能装置を搭載した自動運転車両が提案されている。

例えば、特開２００７−１６８７２０号公報には、ドライバの運転の負担を軽減する自動運転車両において、ステアリングを握るドライバによる操舵トルクの低下、換言すれば、ドライバの運転意思の低下が認識されたときに、操舵支援処理の禁止を行う技術が開示されている（特開２００７−１６８７２０号公報の［００５９］、［００６２］）。

一般に、運転支援機能を備えた車両である自動運転車両では、前記車両内のドライバの状態を監視し、ドライバが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバが周辺を監視している状態）にあることが運転支援の前提条件とされている。

車両内のドライバ状態の監視は、制御装置が、ドライバ状態の監視デバイスの出力信号の内容を分析することにより実行される。この監視デバイスは、車内の蓄電装置の蓄電電圧を電源電圧として動作する。

ところで、今後、渋滞自動追従等も含めてより自動化率が高まることが予測されるが、その際、省燃費化のため、既存のアイドルストップ技術を渋滞中に実施することが考えられる。

しかしながら、アイドルストップ状態から復帰する際のエンジンのクランキング時には、車載機器に印加されているバッテリからの前記電源電圧が一時的に前記監視デバイスの動作可能電圧以下に低下する状態が発生する虞があることを見いだした。

前記監視デバイスへの電源供給が遮断されると、ドライバ状態の検知が正常に行われなくなり、結果として、運転支援（自動運転）が中断されてしまうという課題がある。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、蓄電装置の電源電圧が、一時的に、ドライバ状態の監視デバイスの動作可能電圧以下になった場合においても、運転支援（自動運転）が中断されてしまうことを防止することを可能とする運転支援装置を提供することを目的とする。

この発明に係る運転支援装置は、車両に搭載された主蓄電装置から主電源電圧が印加されるドライバ状態監視装置により監視されるドライバの状態が、所定の状態にあるときにのみ前記車両の運転支援機能を有効にする制御装置を備える運転支援装置であって、前記制御装置は、前記主電源電圧の変動が予測される場合、前記主電源電圧の変動の予測が解除されるまで、前記ドライバの状態の監視を通常時とは異なる手法に変更するようにしている。

この発明によれば、主電源電圧の変動が予測される場合、前記主電源電圧の変動の予測が解除されるまで、ドライバの状態の監視を通常時とは異なる手法に変更するようにしたので、主電源電圧の変動が予測される期間においても、ドライバが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバが周辺を監視している状態）にあるか否かを監視でき運転支援（自動運転）を継続することができる。

この場合、前記ドライバ状態監視装置は、前記車両内に設けられた前記ドライバを撮影するドライバカメラ及びステアリングに設けられた接触センサの少なくとも一方の監視デバイスとしてよい。

ドライバカメラによりドライバの顔等の状態を監視でき、接触センサによりドライバのステアリングの把持状態を監視できる。

なお、前記主電源電圧の変動の予測は、アイドルストップの条件が成立又はアイドル復帰の条件が成立のいずれかに基づき行われる。

車両のアイドルストップ時、及びアイドル復帰時には、主蓄電装置に対する充電がなされないので、主電源電圧の低下が予測される。この場合にも、主電源電圧の変動の予測が解除されるまで、前記ドライバの状態の監視を通常時とは異なる手法に変更するようにしたので、主電源電圧の変動が予測される期間においても、ドライバが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバが周辺を監視している状態）にあるか否かを監視でき運転支援（自動運転）を継続することができる。

前記主電源電圧の変動の予測は、前記主電源電圧が前記ドライバ状態監視装置の動作可能電圧未満となる電圧低下状態に基づき行われ前記電圧低下状態が継続している期間は、前記ドライバ状態監視装置とは異なる装置により前記ドライバの状態を監視させるようにしてもよい。

前記主電源電圧がドライバ状態監視装置の動作可能電圧未満となる電圧低下状態を予測し、該電圧低下状態が予測され、該電圧低下状態が継続している期間は、前記ドライバ状態監視装置とは異なる装置により前記ドライバの状態を監視させるようにした。このため、主電源電圧の電圧低下状態が継続している期間においても、ドライバが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバが周辺を監視している状態）にあるか否かを監視できるので運転支援（自動運転）を継続することができる。結果として、車両の商品性を向上できる。

この発明に係る運転支援装置は、車両に搭載された主蓄電装置から主電源電圧が印加されるドライバ状態監視装置により監視されるドライバの状態が、所定の状態にあるときにのみ運転支援機能を有効にする制御装置を備え、前記制御装置は、前記主電源電圧の変動が予測される場合、前記主電源電圧の変動の予測が解除されるまで、前記ドライバの状態の監視を通常時とは異なる手法に変更するものであり、前記ドライバ状態監視装置が、ステアリングに設けられた接触センサであり、操舵トルクセンサを有する電動パワーステアリング装置と、補助蓄電装置と、をさらに備え、前記主電源電圧の変動の予測は、アイドルストップの条件が成立又はアイドル復帰の条件が成立のいずれかに基づき行われ、前記制御装置は、前記アイドルストップからの復帰時には、前記電動パワーステアリング装置に対し、前記補助蓄電装置からの補助電源電圧を印加し、且つ前記ドライバの状態を通常時の前記接触センサの出力による監視に代替して前記操舵トルクセンサの出力による監視に変更することが好ましい。

例えば、低速追従自動走行中のアイドルストップからの復帰時に、ドライバが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバが周辺を監視している状態）にあるか否かを、動作不能になっている可能性の高い接触センサの出力に代替して、補助蓄電装置により動作している操舵トルクセンサの出力により判定できるので、アイドルストップからの復帰期間に運転支援機能が解除されることを防止できる。

この実施形態に係る運転支援装置を備えた車両の概略構成を示すブロック図である。 車両中、ドライバの状態を監視するドライバ状態監視装置の構成を示す模式図である。 車両の電源系統の回路図である。 車両の状態と、各種スイッチの開閉状態、及びオルタネータの作動状態の関係を示す説明図である。 この実施形態に係る運転支援装置を備えた車両の動作（ドライバ状態の監視動作の切替）説明に供されるフローチャートである。 この実施形態に係る運転支援装置を備えた車両の動作（ドライバ状態の監視動作の切替）説明に供されるタイムチャートである。 運転支援装置の変形例の電源系統の回路図である。

以下、この発明に係る運転支援装置についてこれを搭載した車両との関係において好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

なお、この発明において、運転支援機能を備えた車両とは、ドライバが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバが周辺を監視している状態）にあることを前提として、加減速、制動、及び操舵の少なくとも一機能が車両の制御装置により自動的に実行される車両をいう。

［構成］
図１は、この実施形態に係る運転支援装置１１を備えた車両１０の概略構成を示すブロック図である。

運転支援装置１１は、基本的には、ドライバ状態監視装置４０と電源ＥＣＵ４８と自動運転制御ＥＣＵ３８とから構成される。

図２は、ドライバＨの状態を監視するドライバ状態監視装置４０の構成を示す模式図である。

車両１０による運転支援機能として、自動加減速操作、自動制動操作及び自動操舵操作を組み合わせて実行される、例えば車間距離制御機能（いわゆるＡＣＣ機能）、レーン維持機能（いわゆるＬＫＡＳ機能）及び自動レーン変更機能（いわゆるＡＬＣ機能）等がある。これらの運転支援機能を備えた車両１０では、ドライバ状態監視装置４０がドライバＨの状態が正常とみなしている間、該運転支援機能の作動が可能になるように構成される。

図１及び図２に示すように、車両１０は、該車両１０の自動運転を制御する自動運転制御装置１２と、ドライバＨが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバＨが周辺を監視している状態）にあるか否かを監視するドライバ状態監視装置４０と、を備える。

図２に示すように、ドライバ状態監視装置４０は、カメラ監視装置１４と、接触監視装置１６とから構成される。

カメラ監視装置１４は、ドライバカメラ（ドライバ撮影装置）６０と、ドライバカメラ６０から出力される画像信号からドライバＨの顔向き等を検知するモニタＥＣＵ６２とから構成される。

接触監視装置１６は、ステアリングホイール７０に設けられた接触センサ（タッチセンサ）７２と、接触センサ７２の出力信号からドライバＨのステアリングホイール７０への接触（把持）を検知する接触判定ＥＣＵ（接触判定電子制御ユニット）７４とから構成される。

なお、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む）、ＲＡＭ、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有する。ＥＣＵは、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部、例えば、制御部、演算部、及び、処理部等として機能する。機能実現部は、ハードウエア（機能実現器）で構成することもできる。

図１及び図２に示すように、車両１０の主電源である鉛蓄電池等の主蓄電装置２０２の主電源電圧Ｖｂを検知する電圧センサを有する電源ＥＣＵ（電源電子制御ユニット）４８と、ドライバ状態監視装置４０と、自動運転制御ＥＣＵ（自動運転電子制御ユニット）３８とは、車内の通信線２３０により相互に接続され、通信線２３０を介してデータ（信号）の送受を行う。

図１に示すように、自動運転制御装置１２は、情報検出部２０と、自動運転制御ＥＣＵ３８と、駆動装置２００（加減速装置５２、制動装置５４、及び操舵装置５６）と、報知装置５８と、を備える。

加減速装置５２は、エンジンＥＣＵ（エンジン電子制御ユニット）１１１と該エンジンＥＣＵ１１１により動作が制御されるエンジン１１０（車両１０の駆動源）とから構成される。

制動装置５４は、不図示のブレーキＥＣＵ（ブレーキ電子制御ユニット）と、該ブレーキＥＣＵにより動作が制御される不図示のブレーキアクチュエータとから構成される。

操舵装置５６は、電動パワーステアリングＥＣＵ（電動パワーステアリング電子制御ユニット、以下ＥＰＳＥＣＵという。）１１２と、電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳという。）１１３とから構成される。

情報検出部２０は、自動運転制御を実行するために必要な情報を取得する機器（センサやスイッチ等）からなる。情報検出部２０は、例えば、カメラ２２と、レーダ２４と、測位装置２６と、自動運転制御開始スイッチ２８と、車速センサ３０と、ヨーレートセンサ３１と、操舵トルクセンサ３２と、アクセルペダルセンサ３４と、ブレーキペダルセンサ３６と、を有する。

カメラ２２は、例えば車両１０のフロントウインド内側上部に設置され、車両１０の前方を撮像する。カメラ２２としては、単眼カメラやステレオカメラを使用可能である。レーダ２４は、例えば車両１０のフロントグリル内に設置され、車両１０の周辺に電磁波を照射し反射波を検出する。レーダ２４としては、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、レーザレーダ等のレーダを使用可能であり、赤外線センサも使用可能である。なお、カメラ２２の撮像情報とレーダ２４の検出情報とを融合するフュージョンセンサを用いることも可能である。測位装置２６は、衛星測位システム及び慣性航法のためのジャイロ等と、自動運転が可能な区間の情報を含む地図情報を記憶する記憶部と、を備え、車両１０の位置を測定する。

自動運転制御開始スイッチ２８は、ダッシュボード６１（図２参照）のメータパネルに設けられ、自動運転制御の開始を意図するドライバＨにより操作される。車速センサ３０は、車両１０の各車輪（図示せず）に設けられており、車両１０の走行速度を検出する。

ヨーレートセンサ３１は、車両１０のヨーレートを検出する。操舵トルクセンサ３２は、ステアリングシャフト７１（図２参照）に発生する操舵トルクを検出する。操舵トルクセンサ３２としては、トーションバーと差動トランスを組み合わせて利用するもの等が使用可能である。アクセルペダルセンサ３４は、アクセルペダル（図示せず）の踏込量を検出する。アクセルペダルセンサ３４としては、ストロークセンサや圧力センサを使用可能である。ブレーキペダルセンサ３６は、ブレーキペダル（図示せず）の踏込量を検出する。ブレーキペダルセンサ３６としては、ストロークセンサや圧力センサを使用可能である。

自動運転制御ＥＣＵ３８は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、行動計画立案器４２と、加減速・制動制御器４４と、操舵制御器４６と、報知制御器５０として機能する。

行動計画立案器４２は、自動運転に必要な情報を情報検出部２０から取得して、車両１０の行動計画を立案するように構成される。例えば、行動計画立案器４２は、目的地までの走行ルートを設定するように構成される。また、行動計画立案器４２は、走行レーン（走行車線）を設定し、車両１０を走行レーンに沿って走行させるための車速情報や加減速・制動情報や操舵情報を決定するように構成される。

加減速・制動制御器４４は、行動計画立案器４２により決められた車速情報や加減速・制動情報に基づいて、加減速・制動制御を実行するように構成される。加減速・制動制御器４４は、加減速装置５２に対して加減速指示を出力し、また制動装置５４に対して制動指示を出力する。操舵制御器４６は、行動計画立案器４２により決められた操舵情報に基づいて、操舵制御を実行するように構成される。操舵制御器４６は、操舵装置５６に対して操舵指示を出力する。

報知制御器５０は、情報検出部２０で取得される情報と、ドライバ状態監視装置４０の認識結果及び判定結果に基づいて、報知指示を出力するように構成される。

加減速装置５２は、自動運転制御ＥＣＵ３８の加減速・制動制御器４４から出力される加減速指示に応じてエンジンＥＣＵ１１１が、スロットルバルブ等を動作させて、エンジン１１０を動作させる。すると車両１０は加減速する。

制動装置５４は、自動運転制御ＥＣＵ３８の加減速・制動制御器４４から出力される制動指示に応じてブレーキアクチュエータを動作させて、ブレーキを動作させる。すると、車両１０は制動する。操舵装置５６は、自動運転制御ＥＣＵ３８の操舵制御器４６から出力される操舵指示に応じてＥＰＳ１１３の電動モータを動作させる。電動モータは、例えばステアリングシャフト７１を回転させる。すると、車両１０は進路を変える。報知装置５８は、自動運転制御ＥＣＵ３８の報知制御器５０から出力される報知指示に応じてスピーカ及び／又はディスプレイを動作させて、報知を発する。

図２を参照して説明したように、カメラ監視装置１４は、ドライバカメラ６０と、モニタＥＣＵ６２と、を備える。

ドライバカメラ６０は、例えば、ダッシュボード６１（図２参照）やメータパネル（図示せず）に設けられ、ドライバＨの顔面（頭部）又は該顔面（頭部）を含む上半身を撮像する。ドライバカメラ６０としては、近赤外線カメラを使用可能である。

モニタＥＣＵ６２は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、認識器として機能する。認識器は、ドライバカメラ６０により撮像された画像を解析して、ドライバＨの周辺監視状態を認識するように構成される。ここでは、ドライバＨの周辺監視状態として、ドライバＨの周辺監視の度合を認識する。周辺監視の度合は、ドライバＨの姿勢、顔面の向き、眼球の向き、瞼の閉じ具合、頭部位置等により認識される。例えば、ドライバＨの瞼を認識し、閉じている場合に居眠り状態と認識する。また、ドライバＨの顔面又は眼球を認識し、左右のいずれかに向いている場合に脇見の状態と認識する。認識方法としては、特徴点を利用する方法やパターンマッチング等の公知の方法を利用することが可能である。認識器の認識結果は自動運転制御ＥＣＵ３８に出力される。

接触監視装置１６は、ステアリングホイール７０と、接触判定ＥＣＵ７４と、を備える。

ステアリングホイール７０は、車両１０の走行時にドライバＨにより操作される操舵装置５６の一部を構成する。ステアリングホイール７０は、環状に形成されるリム部７０ａと、ステアリングシャフト７１に接続されるハブ部７０ｂと、リム部７０ａとハブ部７０ｂとの間に介在するスポーク部７０ｃとを有する。接触センサ７２はリム部７０ａに形成される。

リム部７０ａは、積層構造とされ、中心部から径方向外側に向かって順に、それぞれ不図示の金属材料からなる心金、樹脂材料からなる型層、シールド層、及び導電性材料からなるセンサ層から構成されている。

リム部７０ａに設けられた接触センサ７２に接続された接触判定ＥＣＵ７４は、発振器（不図示）の発振信号の発振周波数ｆに基づき、ドライバＨの手によるステアリングホイール７０に対する把持の有無を検知する。

ドライバＨ（人体）がステアリングホイール７０（タッチセンサ７２）の前記センサ層（発振器が接続されている。）に非接触（非把持）である場合の静電容量Ｃ（非接触時静電容量Ｃｎｔという。）に基づく発振周波数ｆを非接触時発振周波数ｆｎｔという。非接触時発振周波数ｆｎｔは、前記発振器に接続されているコイルのインダクタンス値をＬとして、次の（１）式により表される。
ｆｎｔ＝１／２π（Ｌ×Ｃｎｔ）^1/2 …（１）

ドライバＨがステアリングホイール７０（タッチセンサ７２）の前記センサ層を接触（把持）している場合の静電容量Ｃ（接触時静電容量Ｃｔという。）は、前記非接触時静電容量ＣｎｔにドライバＨの静電容量Ｃｈが加算された値になる。

従って、ドライバＨ（人体）がステアリングホイール７０（タッチセンサ７２）の前記センサ層を接触（把持）している場合の静電容量Ｃ（接触時静電容量Ｃｔという。Ｃｔ＝Ｃｎｔ＋Ｃｈ）に基づく周波数ｆ（接触時周波数ｆｔという。）は、次の（２）式により表される。
ｆｔ＝１／２π｛（Ｌ×（Ｃｎｔ＋Ｃｈ）｝^1/2 …（２）

（１）式及び（２）式を参酌すれば、ドライバＨ（人体）がステアリングホイール７０（タッチセンサ７２）を把持している場合の接触時周波数ｆｔが非把持の場合（把持していない場合）の非接触時発振周波数ｆｎｔよりも低い周波数になることが分かる。つまり、ｆｔ＜ｆｎｔになる。

なお、Ｌ、Ｃｎｔ、Ｃｈは、それぞればらつきを持っているので、ばらつきにより周波数ｆがばらついても、ｆｔ＜ｆｎｔになるように、Ｃｎｔを、例えば、Ｃｎｔ＜Ｃｈに設定しておく。

すなわち、接触センサ７２として、発振器（不図示）の発振周波数ｆによりドライバＨの手によるステアリングホイール７０の把持、非把持を検知可能な静電容量センサが用いられている。

接触センサ７２による把持検知が正常（ドライバＨがステアリングホイール７０を把持している。）か、異常（ドライバＨがステアリングホイール７０を把持していない。）かの判定結果が、接触判定ＥＣＵ７４から自動運転制御ＥＣＵ３８に供給される。

ステアリングホイール７０は、図示例のような環状のステアリングに限定されず、例えば、バタフライタイプ、ジョイスティック又はボタン等に代替してもよい。

図３は、車両１０の電源系統３００の回路図である。電源系統３００は、基本的には、主蓄電装置２０２と、補助蓄電装置２１４と、各負荷（図３中では、電装装置３９、駆動装置２００及びスタータモータ２０８）に対して主電源電圧Ｖｂ及び補助電源電圧Ｖｃａｐの印加、非印加（遮断）を切り替えるスイッチ２０３、２０４、２０６とから構成される。なお、メータパネル等に設けられるメインスイッチ４９は、例えばイグニッションスイッチである。

主蓄電装置２０２は、公称電圧値の＋１２［Ｖ］（正常値＋１２．６［Ｖ］以上）の主電源電圧Ｖｂを発生する鉛蓄電池を設定し、補助蓄電装置２１４は、キャパシタを設定している。補助蓄電装置２１４は、駆動装置２００への電源供給用のスイッチ２０４が閉状態（図３の図示状態）になっているときに、主蓄電装置２０２によって充電される。

スイッチ２０４の主蓄電装置２０２側の経路２２０には、オルタネータ２１２と、スイッチ２０６に直列に接続されたスタータモータ２０８と、スイッチ２０３に直列に接続された電装装置３９とが、主蓄電装置２０２に対して並列に接続されている。

スイッチ２０６は、メインスイッチ４９のオフ状態からオン状態への遷移時及びアイドル復帰時に一時的に閉状態にされ、それ以外の走行時等には開状態（図３の図示状態）にされるスタータモータ２０８への電源供給用のスイッチである。

スイッチ２０３は、いわゆる補機としての電装装置３９への電源供給用のスイッチである。電装装置３９には、ドライバ状態監視装置４０の他、図示しない空気調和装置（エアコン）、照明装置、オーディオ装置等が含まれる。各種ＥＣＵも電装装置３９に含まれる。

スイッチ２０３は、メインスイッチ４９のオフ状態時には開状態とされ、オフ状態以外の時、すなわち、メインスイッチ４９のオン状態時には、常時閉状態（図３の図示状態）にされる。

スイッチ２０４の補助蓄電装置２１４側の経路２２２には、駆動装置２００が接続されている。なお、図３では、駆動装置２００として、エンジン１１０等を備える加減速装置５２とＥＰＳ１１３等を備える操舵装置５６を、理解の便宜のために別々の個所に描いている。

駆動装置２００を構成する加減速装置５２のエンジン１１０にオルタネータ２１２とスタータモータ２０８が接続される。エンジン１１０を制御するエンジンＥＣＵ１１１には、補助蓄電装置２１４から蓄電電圧である補助電源電圧Ｖｃａｐが印加される。

上述したように、駆動装置２００を構成する操舵装置５６には、操舵トルクセンサ３２が実装されたＥＰＳ１１３が備えられ、該操舵装置５６にも補助蓄電装置２１４から補助電源電圧Ｖｃａｐが印加される。

図４は、メインスイッチ４９のオンオフ状態と、車両１０の状態（ここでは、走行時、アイドルストップ時、クランキング時（アイドル復帰時）、及び車両１０が放置されているソーク時）に対する、各種のスイッチ２０３、２０４、２０６の開閉状態と、オルタネータ２１２の作動状態の関係２５０を具体的に示している。

この関係２５０は、電源ＥＣＵ４８の記憶装置に記憶され、現在の記憶内容（関係２５０）は、他のＥＣＵでも共有される。

図４から分かるように、メインスイッチ４９のオフ（ＯＦＦ）状態では、全てのスイッチ２０３、２０４、２０６が開状態とされ、車両１０がソーク時の状態（放置状態）とされる。

一方、メインスイッチ４９のオン（ＯＮ）状態であって、車両１０の走行時には、スイッチ２０３、２０４が閉状態とされて電装装置３９及び駆動装置２００に主蓄電装置２０２から主電源電圧Ｖｂが印加された状態で電源が供給され、且つスイッチ２０６が開状態とされる。この走行時にはエンジン１１０によりオルタネータ２１２が駆動されて発電し、発電エネルギにより主蓄電装置２０２及び補助蓄電装置２１４が充電される。

また、メインスイッチ４９のオン（ＯＮ）状態であって、車両１０のアイドルストップ時（車速＝０）には、スイッチ２０３、２０４が閉状態のまま、スイッチ２０６が開状態とされる。このアイドルストップ時には、エンジン１１０が停止されているので、オルタネータ２１２は駆動されず、非発電状態になっている。従って、アイドルストップ時には、主蓄電装置２０２及び補助蓄電装置２１４が電装装置３９及び駆動装置２００の消費電力の確保のために放電されて、主電源電圧Ｖｂ及び補助電源電圧Ｖｃａｐが同時に減少していく。

このアイドルストップ時に、車両１０が再び走行可能な状態、例えば、前走車が走行を開始し、前走車との車間距離が離れ始めると、アイドルストップからの復帰時（アイドル復帰時）と予測される。このアイドル復帰時には、駆動装置２００用のスイッチ２０４が開状態とされ、直後にスイッチ２０６が閉状態とされることでスタータモータ２０８が駆動され、エンジン１１０がクランキングされる。

このクランキング時には、スタータモータ２０８が過大な電力を消費することから主蓄電装置２０２の主電源電圧Ｖｂが、公称電圧値の＋１２［Ｖ］から相当程度低下する、ドライバ状態監視装置４０及び駆動装置２００の動作可能電圧Ｖａｃｔｔｈ未満となる低下状態になる可能性が高い。

なお、実際上、ドライバ状態監視装置４０及び駆動装置２００の各動作可能電圧Ｖａｃｔｔｈは、異なる値であるが、理解の便宜及び複雑さの回避のために、この実施形態では同一の値であるものとする。

クランキングの開始時には、スタータモータ２０８に大電流が流れるが、この大電流によって電圧が最も降下する初期電圧をクランキング開始時電圧Ｖｃｓｔという。なお、クランキング開始時電圧Ｖｃｓｔは、クランキング開始時直前の主電源電圧Ｖｂの値に依存して若干変動する。

クランキング時（スイッチ２０６の閉状態時）に、駆動装置２００が動作可能状態となるように、駆動装置２００用のスイッチ２０４が開状態にされている。駆動装置２００用のスイッチ２０４が開状態の間には、駆動装置２００には、非充電状態の補助蓄電装置２１４からの補助電源電圧Ｖｃａｐが印加される。補助電源電圧Ｖｃａｐが動作可能電圧（閾値電圧）Ｖａｃｔｔｈ以上の電圧になっている間、駆動装置２００は動作可能である。

なお、図３において、経路２２０に図示しないＤＣ／ＤＣコンバータの入力側を接続し、経路２２２に前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力側を接続し、スイッチ２０４が開状態とされている間に前記ＤＣ／ＤＣコンバータを補助電源電圧Ｖｃａｐが所定の電圧となるように作動させて、経路２２２の電圧、すなわち補助電源電圧Ｖｃａｐの低下が少なくなるように制御してもよい。

図３に示すように、電源ＥＣＵ４８、操舵トルクセンサ３２、エンジンＥＣＵ１１１、接触判定ＥＣＵ７４、及びモニタＥＣＵ６２は、通信線２３０を介して、相互に接続されると共に、自動運転制御ＥＣＵ３８に接続される。

［動作］
次に、基本的には以上のように構成される車両１０におけるドライバ状態の監視動作について、電源ＥＣＵ４８による電源系統３００の切替制御に関連させた図５のフローチャート及び図６のタイムチャートを参照して説明する。

なお、フローチャートに係るプログラムの実行主体は、電源ＥＣＵ４８である。

メインスイッチ４９がオン状態になっている車両１０の走行中（スイッチ２０３＝閉、スイッチ２０４＝閉、スイッチ２０６＝開）は、電源ＥＣＵ４８にて、スイッチ２０６が開状態、スイッチ２０３、２０４が閉状態に保持されて、オルタネータ２１２による充電がなされる中で、主蓄電装置２０２の主電源電圧Ｖｂが経路２２０及びスイッチ２０３を介してドライバ状態監視装置４０を含む電装装置３９に印加されると共に、経路２２０及び経路２２２を通じスイッチ２０４を介して駆動装置２００及び補助蓄電装置２１４に印加される。

そして、走行中、ステップＳ１にて、主電源電圧Ｖｂの電圧低下状態が予測されるか否かが判定される。

タイムチャート中の時点ｔ０〜時点ｔ１の間、車両１０の走行中（走行状態）であり主電源電圧Ｖｂは、オルタネータ２１２の発電により充電されるので変動はあるが概ね低下しない。

そのため、ステップＳ１の電圧低下予測判定が否定的になり（ステップＳ１：ＮＯ）、ステップＳ２にて、スイッチ２０３＝閉、スイッチ２０４＝閉、スイッチ２０６＝開が継続したまま、ドライバ状態監視装置４０（接触監視装置１６及びカメラ監視装置１４）によりドライバＨの状態が監視される通常検知制御が実行される。

車両１０の走行中に、渋滞等により車速が低下し、車速の低下が自動運転制御ＥＣＵ３８により検知されると、いわゆる低速追従自動走行機能｛（ＴＪＡ：Traffic Jam Assist機能ともいう。）｝等が実行され、車速がゼロ値になると、加減速・制動制御器４４を通じて制動装置５４が作動されると共に、エンジン１１０が停止状態とされてアイドルストップ状態にされる。

タイムチャート中、時点ｔ１にて、アイドルストップ状態が成立すると（例えば、上述したように、高速道路走行時における渋滞停止中で、車速＝０、制動装置５４による自動制動状態）、オルタネータ２１２が非発電となるので、この時点ｔ１にて、ステップＳ１の電圧低下予測判定が肯定的となり（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ドライバＨの状態の監視がステップＳ３の変更検知制御に移行する。

なお、時点ｔ１にて、電装装置３９用のスイッチ２０３は閉状態が継続されるが、駆動装置２００用のスイッチ２０４は、次に予定されるクランキング時（アイドル復帰時）における主電源電圧Ｖｂの低下による駆動装置２００の動作不能を未然に回避するために、閉状態から開状態に制御される。

図６のタイムチャートに示すように、この時点ｔ１以降のアイドルストップ時において、電装装置３９を構成する空気調和装置（エアコン）等が動作している場合には、主蓄電装置２０２が発生している主電源電圧Ｖｂは、比較的急に低下していく。

また、この時点ｔ１以降のアイドルストップ時において、駆動装置２００は、補助蓄電装置２１４により動作可能になっているので、操舵装置５６を構成する操舵トルクセンサ３２の動作及び制動装置５４を構成するブレーキアクチュエータの動作等により補助電源電圧Ｖｃａｐも徐々に低下する。

ステップＳ３の変更検知制御では、アイドルストップ時（時点ｔ１〜時点ｔ２）の次に発生するクランキング時（時点ｔ２〜時点ｔ３）における主電源電圧Ｖｂの急激な低下状態において、主電源電圧Ｖｂがドライバ状態監視装置４０（接触監視装置１６の接触センサ７２又はカメラ監視装置１４のドライバカメラ６０）の動作可能電圧Ｖａｃｔｔｈ（図６の１点鎖線で示す電圧を参照）を下回ることが予測されることから、ドライバ状態監視装置４０によるドライバＨの状態の監視を、補助電源電圧Ｖｃａｐが印加されている操舵トルクセンサ３２の検出値により実施する。

アイドルストップ時において、ドライバＨがステアリングホイール７０を把持している場合、操舵トルクセンサ３２の出力波形は、電装装置３９を構成する空気調和装置等の振動が抑制された波形となり、把持と非把持を自動運転制御ＥＣＵ３８により識別することができる。

ステップＳ３の変更検知制御では、操舵トルクセンサ３２によるドライバＨの状態の監視中に、前走車（不図示）が走行を開始したことを原因として、カメラ２２又はレーダ２４等の出力により自動運転制御ＥＣＵ３８が前走車との車間距離の増加を検出すると、アイドルストップ状態からの復帰状態とされる。この復帰状態では、電源ＥＣＵ４８により所定時間、スタータモータ２０８用のスイッチ２０６が閉状態とされ、スタータモータ２０８によりエンジン１１０がクランキングされ、エンジンＥＣＵ１１１との協働によりエンジン１１０が始動する。

この場合、ステップＳ４にてクランキング時（図６参照）が終了したか否かが監視される。

図６のタイムチャートに示すように、時点ｔ２のクランキング時の開始時に、スイッチ２０６が開状態から閉状態に遷移されて、スタータモータ２０８に主蓄電装置２０２から大電流が流れ、主電源電圧Ｖｂが瞬時にドライバ状態監視装置４０の動作可能電圧Ｖａｃｔｔｈ未満の電圧であるクランキング開始時電圧Ｖｃｓｔ（底電圧）まで低下する。

時点ｔ２以降、急な傾斜で主電源電圧Ｖｂが増加し、時点ｔ３のクランキング時の終了時には、ドライバ状態監視装置４０の動作可能電圧Ｖａｃｔｔｈを上回る電圧まで回復し、スタータモータ２０８用のスイッチ２０６が閉状態から開状態に遷移させられる。

時点ｔ３にて、ステップＳ４のクランキング時終了の判定が肯定的となる（ステップＳ４：ＹＥＳ）まで操舵トルクセンサ３２を利用した変更検知制御によるドライバＨの監視が継続され（ステップＳ４：ＮＯ→ステップＳ３）、時点ｔ３（ステップＳ４：ＹＥＳ）以降、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１→ステップＳ２の処理が繰り返される、ドライバＨの状態の監視がドライバ状態監視装置４０による通常検知制御にもどる。

時点ｔ３以降、エンジン１１０の回転に伴うオルタネータ２１２の発電により主蓄電装置２０２（の残容量であるＳＯＣ：State Of Charge）及び補助蓄電装置２１４の蓄電量が徐々に回復し、主電源電圧Ｖｂ及び補助電源電圧Ｖｃａｐ（ここでは、Ｖｂ＝Ｖｃａｐ）が徐々に増加していく。

［実施形態のまとめ及び変形例］
以上のように、この実施形態に係る運転支援装置１１は、車両１０に搭載された主蓄電装置２０２から主電源電圧Ｖｂが印加されるドライバ状態監視装置４０により監視されるドライバＨの状態が、所定の状態｛ドライバＨが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバＨが周辺を監視している状態）にある状態｝にあるときにのみ運転支援機能を有効にする制御装置としての電源ＥＣＵ４８及び自動運転制御ＥＣＵ３８とを備える。

電源ＥＣＵ４８及び自動運転制御ＥＣＵ３８からなる制御装置は、主電源電圧Ｖｂの変動が予測される場合、前記主電源電圧Ｖｂの変動の予測が解除されるまで、前記ドライバＨの状態の監視を通常時とは異なる手法に変更するようにしている。

例えば、主電源電圧Ｖｂがドライバ状態監視装置４０の動作可能電圧Ｖａｃｔｔｈ未満となる電圧低下状態を予測し、該電圧低下状態が予測され、該電圧低下状態が継続している期間（時点ｔ２〜時点ｔ３のクランキング時）は、前記ドライバ状態監視装置４０とは異なる装置により前記ドライバＨの状態を監視させるようにしている。

このように、この実施形態では、主電源電圧Ｖｂがドライバ状態監視装置４０の動作可能電圧Ｖａｃｔｔｈ未満となる電圧低下状態を予測し、該電圧低下状態が予測され、該電圧低下状態が継続している期間は、ドライバ状態監視装置４０とは異なる装置である操舵トルクセンサ３２によりドライバＨの状態を監視させるようにした。このため、主電源電圧Ｖｂの電圧低下状態が継続している期間においても、ドライバＨが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバＨが周辺を監視している状態）にあるか否かを監視できるので運転支援（自動運転）を継続することができる。

なお、ドライバ状態監視装置４０は、車両１０内に設けられたドライバＨを撮影するドライバカメラ６０及びステアリングホイール７０に設けられた接触センサ７２としているが、少なくとも一方の監視デバイスでもよい。この場合、ドライバカメラ６０によりドライバＨの顔向き、頭部位置等、ドライバＨの顔の状態を監視でき、接触センサ７２によりドライバＨのステアリングホイール７０の把持状態を監視できる。

電源ＥＣＵ４８及び自動運転制御ＥＣＵ３８からなる制御装置は、主電源電圧Ｖｂがドライバ状態監視装置４０の動作可能電圧Ｖａｃｔｔｈ未満となる電圧低下状態が予測され、該電圧低下状態が継続している期間（時点ｔ２〜時点ｔ３）が、該車両１０のアイドルストップからの復帰期間（エンジン１１０のクランキング時）であると認識している。例えば、運転支援機能による渋滞自動追従中のアイドルストップからの復帰期間に、ドライバ状態監視装置４０とは異なる装置である操舵トルクセンサ３２によりドライバＨの状態を監視することができるので、渋滞自動追従中のアイドルストップからの復帰期間に、ドライバＨが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバＨが周辺を監視している状態）にないと判定されて、運転支援機能が解除されることを防止できる。

より具体的に、ドライバ状態監視装置４０が接触センサ７２である場合、電源ＥＣＵ４８及び自動運転制御ＥＣＵ３８からなる制御装置は、前記アイドルストップからの復帰期間には、ＥＰＳ１１３に対し、補助蓄電装置２１４からの補助電源電圧Ｖｃａｐを印加し、且つドライバＨの状態を接触センサ７２の出力に代替して前記異なる装置としての操舵トルクセンサ３２の出力に変更するようにしている。

例えば、渋滞等での低速自動走行中のアイドルストップからの復帰期間に、ドライバＨが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバＨが周辺を監視している状態）にあるか否かを、動作不能になっている可能性の高い接触センサ７２の出力に代替して、補助蓄電装置２１４により動作している操舵トルクセンサ３２の出力により判定できるので、アイドルストップからの復帰期間に運転支援機能が解除されることを防止できる。

［変形例１］
図６に示したように、アイドルストップ時やクランキング時の最低電圧は、クランキング開始時電圧Ｖｃｓｔである。

このクランキング開始時電圧Ｖｃｓｔは、５［Ｖ］以上の電圧になっていることが分かる。

通常、５［Ｖ］以上の主電源電圧Ｖｂが保持されれば、３端子レギュレータ等により安定化された電源電圧Ｖｂ´＝５［Ｖ］で動作するＥＣＵの動作は保証される。

実際に、安定化された電源電圧Ｖｂ´＝５［Ｖ］で動作する電源ＥＣＵ４８や自動運転制御ＥＣＵ３８等のＥＣＵは、動作が遮断されることはない。

そこで、アイドルストップ時やクランキング時等の主電源電圧Ｖｂの低下が予測される場合には、それらの時点（時点ｔ１や時点ｔ２）の直前に、ＥＣＵに、接触センサ７２の出力をデータとして保持しておき、アイドルストップ時（時点ｔ１〜時点ｔ２）やクランキング時（時点ｔ２〜ｔ３）にダミーデータ（時点ｔ１や時点ｔ２直前には、ドライバＨがステアリングホイール７０を把持していることを示すデータ）として呼び出すように構成を変更してもよい。このようにすれば、アイドルストップ時及びアイドルストップからの復帰期間（クランキング時）に運転支援機能が解除されることが防止される、ＥＣＵとしては、他のＥＣＵ、例えばメータＥＣＵを利用してもよい。

この場合においても、ドライバが、いわゆるドライバ・インザループ（ドライバＨが周辺を監視している状態）にないと判定されて、運転支援機能が解除されることを防止できる。

［変形例２］
図７に示すように、図３の電源系統３００とは異なる電源系統３００Ａを備える変形例２の車両１０では、スイッチ２０３に直列に接続されている電装装置３９中、ドライバ状態監視装置４０を、スイッチ２０４の補助蓄電装置２１４側の駆動装置２００が接続されている経路２２２に並列に接続するようにしている。この場合、アイドルストップ時及びクランキング時における補助蓄電装置２１４の消費電力は増加するが、変更検知制御を実施しないでもよくなる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、静電容量型の接触センサ７２を使用するのではなく、圧力センサを使用してもよい。

Claims (4)

1. 車両（１０）に搭載された主蓄電装置（２０２）から主電源電圧（Ｖｂ）が印加されるドライバ状態監視装置（４０）により監視されるドライバ（Ｈ）の状態が、所定の状態にあるときにのみ前記車両（１０）の運転支援機能を有効にする制御装置を備える運転支援装置（１１）であって、
   前記ドライバ状態監視装置（４０）が、ステアリング（７０）に設けられた接触センサ（７２）であり、
   操舵トルクセンサ（３２）を有する電動パワーステアリング装置（１１３）と、補助蓄電装置（２１４）と、をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記主電源電圧（Ｖｂ）の変動が予測される場合、前記主電源電圧（Ｖｂ）の変動の予測が解除されるまで、前記ドライバ（Ｈ）の状態の監視を通常時とは異なる手法に変更するにあたり、
   前記主電源電圧（Ｖｂ）の変動が予測される場合には、前記電動パワーステアリング装置（１１３）に対し、前記補助蓄電装置（２１４）からの補助電源電圧（Ｖｃａｐ）を印加し、且つ前記ドライバ（Ｈ）の状態を通常時の前記接触センサ（７２）の出力による監視に代替して前記操舵トルクセンサ（３２）の出力による監視に変更する
   ことを特徴とする運転支援装置（１１）。
2. 車両（１０）に搭載された主蓄電装置（２０２）から主電源電圧（Ｖｂ）が印加されるドライバ状態監視装置（４０）により監視されるドライバ（Ｈ）の状態が、所定の状態にあるときにのみ前記車両（１０）の運転支援機能を有効にする制御装置を備える運転支援装置（１１）であって、
   前記ドライバ状態監視装置（４０）が、ドライバカメラ（６０）であり、
   操舵トルクセンサ（３２）を有する電動パワーステアリング装置（１１３）と、補助蓄電装置（２１４）と、をさらに備え、
   前記制御装置は、
   前記主電源電圧（Ｖｂ）の変動が予測される場合、前記主電源電圧（Ｖｂ）の変動の予測が解除されるまで、前記ドライバ（Ｈ）の状態の監視を通常時とは異なる手法に変更するにあたり、
   前記主電源電圧（Ｖｂ）の変動が予測される場合には、前記電動パワーステアリング装置（１１３）に対し、前記補助蓄電装置（２１４）からの補助電源電圧（Ｖｃａｐ）を印加し、且つ前記ドライバ（Ｈ）の状態を通常時の前記ドライバカメラ（６０）の出力による監視に代替して前記操舵トルクセンサ（３２）の出力による監視に変更する
   ことを特徴とする運転支援装置（１１）。
3. 請求項１又は２に記載の運転支援装置（１１）において、
   前記主電源電圧（Ｖｂ）の変動の予測は、
   アイドルストップの条件が成立又はアイドル復帰の条件が成立のいずれかに基づき行われる
   ことを特徴とする運転支援装置（１１）。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の運転支援装置（１１）において、
   前記主電源電圧（Ｖｂ）の変動の予測は、
   前記主電源電圧（Ｖｂ）が前記ドライバ状態監視装置（４０）の動作可能電圧（Ｖａｃｔｔｈ）未満となる電圧低下状態に基づき行われ、
   前記電圧低下状態が継続している期間は、前記操舵トルクセンサ（３２）の出力により前記ドライバ（Ｈ）の状態を監視させる
   ことを特徴とする運転支援装置（１１）。

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