JP6528787B2

JP6528787B2 - 車両の制御装置

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Publication number: JP6528787B2
Application number: JP2017005880A
Authority: JP
Inventors: 松村　健; 健松村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-01-17
Filing date: 2017-01-17
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2037-01-17
Also published as: US10706299B2; EP3348453A1; EP3348453B1; US20180204079A1; JP2018114804A

Description

本発明は車両の制御装置に関する。

従来、車両に設けられた撮像手段を用いてドライバの顔向き等を検出するための装置が知られている。例えば、特許文献１には、撮像手段によって撮影されたドライバの画像からドライバの顔向きと顔向きの角速度とを算出し、ドライバの顔向きが撮像手段の撮影範囲外となった場合には、顔向きの角速度に基づいて顔向きを推定することが記載されている。

特開２０１６−０５７８３９号公報特開２０１４−１１５８５９号公報

しかしながら、撮像手段とドライバとの間にステアリングホイールが位置する場合、ステアリングホイールの回転量が大きくなると、ステアリングホイールのスポーク部分等によってドライバの撮影が妨げられる。このため、ドライバが正面を向いていたとしても、ドライバの顔画像において顔の主要パーツを検出できない場合がある。この結果、特許文献１に記載の検出方法では、ステアリングホイールによって顔の主要パーツが隠された状態でドライバの顔向きが変化した場合には、ドライバの顔向きを検出することができない。

そこで、本発明の目的は、ステアリングホイールによってドライバの顔が隠れることによるドライバ状態の検出精度の低下を低減することができる車両の制御装置を提供することにある。

本開示の要旨は以下のとおりである。

（１）車両のドライバの顔を撮影して該ドライバの顔画像を生成するドライバモニタカメラと、前記顔画像に基づいて前記ドライバの状態を検出するドライバ状態検出部と、前記車両の車輪及びステアリングホイールを操作する操舵装置と、前記車輪の目標転舵角と前記ステアリングホイールの目標操舵角とを設定して前記操舵装置を制御する操舵制御部とを備え、前記ステアリングホイールは前記ドライバモニタカメラと前記ドライバとの間に位置しており、前記操舵制御部は、前記目標操舵角の上限値を、前記ドライバが正面を向いているときに生成された前記顔画像において前記ドライバの片眼が前記ステアリングホイールによって隠れないときの最大角度以下にする、車両の制御装置。

（２）前記操舵制御部は前記上限値を前記最大角度にする、上記（１）に記載の車両の制御装置。

（３）前記ドライバ状態検出部は前記ドライバの視線又は顔向きを検出し、前記操舵制御部は、前記上限値を、前記ドライバが正面を向いているときに生成された前記顔画像において前記ドライバの両眼が前記ステアリングホイールによって隠れないときの最大角度にする、上記（１）に記載の車両の制御装置。

（４）前記操舵制御部は、前記ステアリングホイールが操作されたときに前記ドライバモニタカメラによって生成される前記顔画像に基づいて前記上限値を設定する、上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の車両の制御装置。

（５）前記操舵制御部は前記上限値をドライバ毎に設定する、上記（４）に記載の車両の制御装置。

本発明によれば、ステアリングホイールによってドライバの顔が隠れることによるドライバ状態の検出精度の低下を低減することができる車両の制御装置が提供される。

図１は、本発明の第一実施形態に係る車両の制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、車両の制御装置を搭載した車両の内部を概略的に示す図である。図３は、操舵装置の一例を概略的に示す図である。図４は、第一実施形態における車両の操舵処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。図５は、第一実施形態におけるドライバ状態検出処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。図６は、操舵装置の別の例を概略的に示す図である。図７は、第二実施形態における上限値設定処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。図８は、第三実施形態における顔情報検出処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。図９は、第三実施形態におけるドライバ状態検出処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

＜第一実施形態＞
以下、図１〜図６を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る車両の制御装置の構成を示すブロック図である。車両の制御装置１は、車両に搭載される。車両の制御装置１はドライバモニタカメラ１０と電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０と操舵装置３０とを備える。

図２は、車両の制御装置を搭載した車両の内部を概略的に示す図である。ドライバモニタカメラ１０は車両８０のドライバの顔を撮影してドライバの顔画像を生成する。ドライバモニタカメラ１０は車内に設けられる。具体的には、図２に示すように、ドライバモニタカメラ１０は車両８０のステアリングコラム８１の上部に設けられる。図２には、ドライバモニタカメラ１０の投影範囲が破線で示されている。なお、ドライバモニタカメラ１０は、車両８０のメータパネル、メータフード等に設けられてもよい。

ドライバモニタカメラ１０はカメラ及び投光器から構成される。例えば、カメラはＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）カメラ又はＣＣＤ（電荷結合素子）カメラであり、投光器はＬＥＤ（発光ダイオード）である。また、夜間等の低照度時においてもドライバに不快感を与えることなくドライバの顔を撮影できるように、好ましくは、投光器は近赤外ＬＥＤである。例えば、投光器は、カメラの両側に配置された二個の近赤外ＬＥＤである。また、カメラには可視光カットフィルタのようなフィルタが設けられてもよい。ドライバモニタカメラ１０によって生成されたドライバの顔画像はドライバモニタカメラ１０からＥＣＵ２０に送信される。

図３は、操舵装置の一例を概略的に示す図である。図３に示した操舵装置３０はいわゆるステアバイワイヤ式の操舵装置である。操舵装置３０は車両８０の車輪（前輪）８５及びステアリングホイール８２を操作する。操舵装置３０は、転舵アクチュエータ３１、操舵反力アクチュエータ３２、操舵角センサ３３及びクラッチ３４を備える。

転舵アクチュエータ３１はタイロッド間シャフト３６を駆動して車輪（前輪）８５の転舵角を制御する。操舵反力アクチュエータ３２は、車両８０がドライバによって手動運転されている場合には、ステアリングシャフト３７を駆動してドライバに操舵反力を与える。また、操舵反力アクチュエータ３２は、車両８０が車両８０の自動運転システムによって自動運転されている場合には、ステアリングシャフト３７を駆動してステアリングホイール８２の操舵角を制御する。転舵アクチュエータ３１及び操舵反力アクチュエータ３２はＥＣＵ２０に接続され、転舵アクチュエータ３１及び操舵反力アクチュエータ３２の動作はＥＣＵ２０によって制御される。

操舵角センサ３３は、ステアリングホイール８２と操舵反力アクチュエータ３２との間のステアリングシャフト３７に設けられ、ステアリングホイール８２の操舵角を検出する。車両８０がドライバによって手動運転されている場合、すなわちステアリングホイール８２がドライバによって操作されている場合、操舵角センサ３３によって検出された操舵角に基づいて、車輪８５の転舵角が転舵アクチュエータ３１を介して制御される。操舵角センサ３３はＥＣＵ２０に接続され、操舵角センサ３３の出力値はＥＣＵ２０に送信される。

クラッチ３４は、フェールセーフ機構として設けられ、操舵装置３０の故障が発生した場合に、ステアリングホイール８２と車輪８５とを機械的に結合する。操舵装置３０の故障が発生していないときには、クラッチ３４は切断され、ステアリングホイール８２と車輪８５とは機械的に切断される。この場合、操舵装置３０は、ステアリングホイール８２及び車輪８５を独立して操作することができる。すなわち、操舵装置３０はステアリングホイール８２の操舵角とは無関係に車輪８５の転舵角を制御することができる。クラッチ３４はＥＣＵ２０に接続され、クラッチ３４の動作はＥＣＵ２０によって制御される。

ＥＣＵ２０は、双方向性バスによって相互に接続された中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入力ポート及び出力ポートを備えたマイクロコンピュータである。本実施形態では、一つのＥＣＵ２０が設けられているが、機能毎に複数のＥＣＵが設けられていてもよい。図１に示すように、ＥＣＵ２０はドライバ状態検出部２１と操舵制御部２２とを含む。ドライバ状態検出部２１は、ドライバモニタカメラ１０によって生成されたドライバの顔画像に基づいてドライバの状態を検出する。操舵制御部２２は、車両８０の操舵を制御すべく、車輪８５の目標転舵角とステアリングホイール８２の目標操舵角とを設定して操舵装置３０を制御する。

図２に示すように、ステアリングホイール８２はドライバモニタカメラ１０とドライバとの間に位置している。この場合、ドライバモニタカメラ１０はステアリングホイール８２を通してドライバを撮影する。このため、ステアリングホイール８２の回転量、すなわちステアリングホイール８２の操舵角が大きくなると、ステアリングホイール８２のスポーク部分等によってドライバの撮影が妨げられる。

具体的には、ドライバ側から見て右回り（時計回り）にステアリングホイール８２を回転させた場合、回転量の増加に伴い、口、鼻、左眼、右眼の順でドライバの顔の主要パーツがステアリングホイール８２によって隠れる。一方、ドライバ側から見て左回り（反時計回り）にステアリングホイール８２を回転させた場合、回転量の増加に伴い、口、鼻、右眼、左眼の順でドライバの顔の主要パーツがステアリングホイール８２によって隠れる。このため、車両８０の操舵時には、ドライバが正面を向いていたとしても、ドライバの顔の主要パーツがステアリングホイール８２によって隠れる場合があり、ドライバ状態の検出精度が低下する。

そこで、本実施形態では、車両８０の操舵時におけるステアリングホイール８２の操舵角を制限する。具体的には、操舵制御部２２は、目標操舵角の上限値を、ドライバが正面を向いているときに生成されたドライバの顔画像においてドライバの片眼がステアリングホイール８２によって隠れないときの最大角度以下にする。目標操舵角の上限値は例えばＥＣＵ２０のＲＯＭ又はＲＡＭに記憶される。なお、目標操舵角の上限値はゼロよりも大きな値に設定される。

上述した制御によって、本実施形態では、車両８０の操舵時であってもドライバの少なくとも片眼がステアリングホイール８２によって隠れないため、ステアリングホイール８２によってドライバの顔が隠れることによるドライバ状態の検出精度の低下を低減することができる。また、自動運転システムによって車両８０の操舵が制御されているときであっても操舵装置３０によってステアリングホイール８２が操作されるため、自動運転されている車両８０の挙動をドライバが予測することが容易になる。さらに、自動運転から手動運転への切替（オーバーライド）を円滑にすることができる。

以下、図４及び図５のフローチャートを参照して、車両の制御装置１によって行われる制御について詳細に説明する。図４は、第一実施形態における車両の操舵処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、車両８０の自動運転が実施される間、ＥＣＵ２０によって繰り返し実行される。本制御ルーチンでは、車両８０の操舵が制御される。

最初に、ステップＳ１０１において、操舵制御部２２が車両８０の操舵要求が有るか否かを判定する。例えば、操舵制御部２２は、自動運転システムによって生成された車両８０の走行パス上を車両８０が走行するために車両８０の操舵が必要とされる場合に、車両８０の操舵要求が有ると判定する。ステップＳ１０１において車両８０の操舵要求が無いと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、車両８０の操舵要求が有ると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、操舵制御部２２が車輪８５の転舵方向及び目標転舵角を設定する。例えば、操舵制御部２２は、車両８０の走行パス、速度等に基づいて車輪８５の転舵方向及び目標転舵角を設定する。車両８０の速度は、車両８０に設けられた車速センサによって検出される。

次いで、ステップＳ１０３において、操舵制御部２２がステアリングホイール８２の操舵方向及び目標操舵角を設定する。操舵制御部２２は車輪８５の転舵方向に基づいてステアリングホイール８２の操舵方向を設定する。また、操舵制御部２２は、手動運転において目標転舵角を得るために必要なステアリングホイール８２の操舵角を目標操舵角として設定する。

次いで、ステップＳ１０４において、操舵制御部２２が、ステップＳ１０３において設定された目標操舵角が上限値以下であるか否かを判定する。目標操舵角の上限値は、実験的に予め定められ、ドライバが正面を向いているときに生成されたドライバの顔画像においてドライバの片眼がステアリングホイール８２によって隠れないときの最大角度以下である。例えば、上限値は、ドライバが正面を向いているときに生成されたドライバの顔画像においてドライバの片眼がステアリングホイール８２によって隠れないときの最大角度に設定される。この場合、目標操舵角の上限値は例えば３５°である。なお、上限値は、ステアリングホイール８２の操舵方向毎に異なる値であってもよい。ステップＳ１０４において目標操舵角が上限値以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０５では、操舵制御部２２が操舵装置３０を用いて車輪８５及びステアリングホイール８２を操作する。操舵制御部２２は、ステップＳ１０２において設定した車輪８５の転舵方向及び目標転舵角に従って車輪８５を操作する。また、操舵制御部２２は、ステップＳ１０３において設定したステアリングホイール８２の操舵方向及び目標操舵角に従ってステアリングホイール８２を操作する。ステップＳ１０５の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ１０４において目標操舵角が上限値よりも大きいと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、操舵制御部２２が目標操舵角を変更する。具体的には、操舵制御部２２は目標操舵角を小さくする。例えば、操舵制御部２２は、目標操舵角を手動運転時の操舵角にできるだけ近付けるべく、目標操舵角を上限値に変更する。

ステップＳ１０６の後、ステップＳ１０５において、操舵制御部２２が操舵装置３０を用いて車輪８５及びステアリングホイール８２を操作する。操舵制御部２２は、ステップＳ１０３において設定したステアリングホイール８２の操舵方向と、ステップＳ１０６において設定した目標操舵角に従ってステアリングホイール８２を操作する。ステップＳ１０５の後、本制御ルーチンは終了する。

図５は、第一実施形態におけるドライバ状態検出処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、車両８０の自動運転が実施される間、ＥＣＵ２０によって繰り返し実行される。本制御ルーチンでは、ドライバ状態が検出される。

最初に、ステップＳ２０１において、ドライバ状態検出部２１がドライバモニタカメラ１０からドライバの顔画像を取得する。ドライバの顔画像はドライバモニタカメラ１０によって生成される。

次いで、ステップＳ２０２において、ドライバ状態検出部２１がドライバの顔画像に基づいてドライバ状態を検出する。例えば、ドライバ状態検出部２１は、ドライバの顔画像から片眼が検出された場合には片眼の開眼度に基づいてドライバの居眠りを検出し、ドライバの顔画像から両眼が検出された場合には両眼の開眼度及びドライバの視線又は顔向きに基づいてドライバの居眠り及び脇見を検出する。ステップＳ２０２の後、本制御ルーチンは終了する。

なお、操舵装置３０は、ステアリングホイール８２の操舵角を制限しつつ車輪８５の転舵角を自在に制御することができれば、ステアバイワイヤ式以外の操舵装置であってもよい。

図６は、操舵装置の別の例を概略的に示す図である。図６に示した操舵装置３０’はいわゆる可変ギア比ステアリング（Variable Gear Ratio Steering（ＶＧＲＳ））である。操舵装置３０’は可変ギア比アクチュエータ４１及びパワーアシストアクチュエータ４２を備える。

可変ギア比アクチュエータ４１は、ステアリングホイール８２と車輪８５とを機械的に結合するステアリングシャフト４７に設けられる。可変ギア比アクチュエータ４１はステアリングギア比（ステアリングホイール８２の操舵角と車輪８５の転舵角との比率）を無段階に変化させることができる。このため、操舵装置３０’はステアリングホイール８２の操舵角とは無関係に車輪８５の転舵角を制御することができる。

パワーアシストアクチュエータ４２はタイロッド間シャフト４６を駆動して車輪８５の転舵角及びステアリングホイール８２の操舵角を制御する。このとき、ステアリングホイール８２の操舵角に対する車輪８５の転舵角は、可変ギア比アクチュエータ４１によって設定されたステアリングギア比によって決定される。可変ギア比アクチュエータ４１及びパワーアシストアクチュエータ４２はＥＣＵ２０に接続され、可変ギア比アクチュエータ４１及びパワーアシストアクチュエータ４２の動作はＥＣＵ２０によって制御される。なお、パワーアシストアクチュエータ４２は、ステアリングシャフト４７に設けられていてもよい。

車両の制御装置１が操舵装置３０’を備える場合、図４の車両の操舵処理の制御ルーチンは以下のように実行される。ステップＳ１０３において、操舵制御部２２は、手動運転において設定されるステアリングギア比と、ステップＳ１０２において設定された目標点舵角とから算出される値を目標操舵角として設定する。また、ステップＳ１０６において目標操舵角が変更された場合、ステップＳ１０５において、操舵制御部２２は、操舵装置３０’を用いて、ステップＳ１０６において設定された目標操舵角と、ステップ
Ｓ１０２において設定された目標転舵角との比率にステアリングギア比を変更する。

＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る車両の制御装置の構成及び制御は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る車両の制御装置の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

ドライバの両眼がステアリングホイール８２によって隠れるときの操舵角度はドライバの身体条件等に応じて変化する。このため、目標操舵角の上限値を予め定められた固定値に設定する場合、あらゆるドライバに対応すべく上限値を小さくする必要がある。この結果、車両８０の自動運転におけるステアリングホイール８２の回転量が手動運転時よりも著しく小さくなり、ドライバに違和感を与えるおそれがある。

そこで、第二実施形態では、操舵制御部２２は、ステアリングホイール８２が操作されたときにドライバモニタカメラ１０によって生成されるドライバの顔画像に基づいて目標操舵角の上限値を設定する。このことによって、目標操舵角の上限値をより大きく設定することができ、ドライバの違和感を低減することができる。

図７は、第二実施形態における上限値設定処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、車両８０のイグニッションスイッチがオンにされた後、ＥＣＵ２０によって実行される。本制御ルーチンでは、目標操舵角の上限値が設定される。

最初に、ステップＳ３０１において、操舵制御部２２が、目標操舵角の上限値が既に設定されているか否かを判定する。操舵制御部２２は、目標操舵角の上限値がＥＣＵ２０のＲＯＭ又はＲＡＭに記憶されているときには、目標操舵角の上限値が既に設定されていると判定する。ステップＳ３０１において目標操舵角の上限値が既に設定されていると判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、目標操舵角の上限値が設定されていないと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、ドライバ状態検出部２１がドライバモニタカメラ１０を起動する。ドライバモニタカメラ１０は車両８０のドライバの顔を撮影してドライバの顔画像を生成し、生成された顔画像はドライバ状態検出部２１に送信される。

次いで、ステップＳ３０３において、操舵制御部２２がステアリングホイール８２を操作する。具体的には、操舵制御部２２はステアリングホイール８２の操舵角を徐々に大きくする。この操作の間、ドライバ状態検出部２１は、ドライバモニタカメラ１０によって生成されたドライバの顔画像において顔の主要パーツがステアリングホイール８２によって隠れたか否かを判定する。この結果、ドライバ状態検出部２１は、ドライバの顔画像においてドライバの片眼がステアリングホイール８２によって隠れないときの操舵角の最大角度を検出する。

次いで、ステップＳ３０４において、操舵制御部２２が目標操舵角の上限値を設定する。このとき、操舵制御部２２は、ステップＳ３０３において検出された最大角度以下に目標操舵角の上限値を設定する。例えば、操舵制御部２２は、ステップＳ３０３において検出された最大角度に目標操舵角の上限値を設定する。次いで、ステップＳ３０５において、操舵制御部２２が目標操舵角の上限値をＥＣＵ２０のＲＯＭ又はＲＡＭに記憶する。ステップＳ３０５の後、本制御ルーチンは終了する。

なお、目標操舵角の上限値はドライバ毎に設定されてもよい。このことによって、車両８０が複数のドライバによって利用される場合であっても、目標操舵角の上限値を適切な値に設定することができる。

例えば、ステップＳ３０１において、車両８０のドライバが特定され、特定のドライバについての目標操舵角の上限値が既に設定されているか否かが判定されてもよい。この場合、ステップＳ３０１においてドライバモニタカメラ１０を起動し、ドライバ状態検出部２１は、生成された顔画像と、ＥＣＵ２０のＲＯＭ又はＲＡＭに予め記憶された顔データとのマッチングを行うことで車両８０のドライバを特定する。また、ステップＳ３０５において、操舵制御部２２は目標操舵角の上限値をドライバの顔データと共にＥＣＵ２０のＲＯＭ又はＲＡＭに記憶する。

また、ステップＳ３０１は省略されてもよい。すなわち、操舵制御部２２は、車両８０のイグニッションスイッチがオンにされる度に目標操舵角の上限値を更新してもよい。この場合も、目標操舵角の上限値はドライバ毎に設定される。

＜第三実施形態＞
第三実施形態に係る車両の制御装置の構成及び制御は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る車両の制御装置の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第三実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

ドライバが脇見をしているか否かを判定するためには、ドライバの視線又は顔向きを検出する必要がある。また、ドライバの視線又は顔向きを検出するためには、ドライバの両眼を検出できることが望ましい。そこで、第三実施形態では、操舵制御部２２は、目標操舵角の上限値を、ドライバが正面を向いているときに生成されたドライバの顔画像においてドライバの両眼がステアリングホイール８２によって隠れないときの最大角度にする。このことによって、ドライバ状態検出部２１はドライバの視線又は顔向きを検出することができる。

第三実施形態においても、図４に示した車両の操舵処理の制御ルーチンが実行される。このとき、ステップＳ１０４の判定において用いられる目標操舵角の上限値は、ドライバが正面を向いているときに生成されたドライバの顔画像においてドライバの両眼がステアリングホイール８２によって隠れないときの最大角度に設定される。この場合、目標操舵角の上限値は例えば３０°である。なお、上限値は、ステアリングホイール８２の操舵方向毎に異なる値であってもよい。

図８は、第三実施形態における顔情報検出処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、車両８０の自動運転が実施される間、ＥＣＵ２０によって繰り返し実行される。本制御ルーチンでは、ドライバの顔情報が検出される。

最初に、ステップＳ４０１において、ドライバ状態検出部２１がドライバモニタカメラ１０からドライバの顔画像を取得する。ドライバの顔画像はドライバモニタカメラ１０によって生成される。

次いで、ステップＳ４０２において、ドライバ状態検出部２１がドライバの顔画像に基づいてドライバの顔情報を検出する。具体的には、ドライバ状態検出部２１は、ドライバの視線又は顔向き及び両眼の開眼度を検出する。ステップＳ４０２の後、本制御ルーチンは終了する。

ドライバ状態検出部２１は、例えば、以下の方法によってドライバの視線を検出する。ドライバ状態検出部２１は、ドライバの顔画像から顔領域を特定し、両眼の特徴点を抽出することによって両眼を検出する。さらに、ドライバ状態検出部２１は、プルキニエ像（角膜反射像）の位置と瞳孔中心の位置とを検出し、プルキニエ像と瞳孔中心との位置関係からドライバの視線を検出する。

また、ドライバ状態検出部２１は、例えば、以下の方法によってドライバの顔向きを検出する。ドライバ状態検出部２１は、ドライバが正面を向いているときの３Ｄ顔形状データを予め記憶している。３Ｄ顔形状データは、一般的な人間の顔のデータであっても、ドライバ毎に取得されてもよい。３Ｄ顔形状データは例えばＥＣＵ２０のＲＯＭ又はＲＡＭに記憶されている。ドライバ状態検出部２１は、生成されたドライバの顔画像と、３Ｄ顔形状データとのマッチングを行う。ドライバ状態検出部２１は、両者の一致率が最大となるようにドライバの顔画像を回転させ、このときの回転角度からドライバの顔向きを検出する。なお、ドライバ状態検出部２１は顔領域と顔部品（口、鼻及び両眼）との位置関係からドライバの顔向きを検出してもよい。また、ドライバ状態検出部２１は、両眼の上瞼及び下瞼の特徴点を抽出することによって両眼の開眼度を検出する。

図９は、第三実施形態におけるドライバ状態検出処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、車両８０の自動運転が実施される間、ＥＣＵ２０によって繰り返し実行される。本制御ルーチンでは、ドライバ状態が検出される。

最初に、ステップＳ５０１において、ドライバ状態検出部２１が、ドライバが居眠りをしているか否かを判定する。ドライバ状態検出部２１は、ドライバの両眼が所定時間以上閉じている場合にはドライバが居眠りをしていると判定し、ドライバの両眼が所定時間以上閉じていない場合にはドライバが居眠りをしていないと判定する。ドライバの両眼の開眼度は図７のステップＳ４０２において検出される。

ステップＳ５０１においてドライバが居眠りをしていないと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ５０２に進む。ステップＳ５０２では、ドライバ状態検出部２１が、ドライバが脇見をしているか否かを判定する。ドライバ状態検出部２１は、ドライバの視線又は顔向きが所定時間以上所定範囲外にある場合にはドライバが脇見をしていると判定し、ドライバの視線又は顔向きが所定時間以上所定範囲外にない場合にはドライバが脇見をしていないと判定する。ドライバの視線又は顔向きは図７のステップＳ４０２において検出される。ステップＳ５０２においてドライバが脇見をしていないと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ５０１においてドライバが居眠りをしていると判定された場合又はステップＳ５０２においてドライバが脇見をしていると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３では、ドライバ状態検出部２１がドライバに警報を与える。例えば、ドライバ状態検出部２１は、車両に設けられたヒューマン・マシン・インターフェース（Human Machine Interface（ＨＭＩ））等を介して視覚的又は聴覚的にドライバに警報を与える。ステップＳ５０３の後、本制御ルーチンは終了する。

以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。また、上述した実施形態は、任意に組み合わせて実施可能である。例えば、第三実施形態において目標操舵角の上限値を設定するために、図７の上限値設定処理の制御ルーチンが実行されてもよい。

１車両の制御装置
１０ドライバモニタカメラ
２０電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２１ドライバ状態検出部
２２操舵制御部
３０操舵装置
８０車両
８２ステアリングホイール
８５車輪

Claims

車両のドライバの顔を撮影して該ドライバの顔画像を生成するドライバモニタカメラと、
前記顔画像に基づいて前記ドライバの状態を検出するドライバ状態検出部と、
前記車両の車輪及びステアリングホイールを操作する操舵装置と、
前記車輪の目標転舵角と前記ステアリングホイールの目標操舵角とを設定して前記操舵装置を制御する操舵制御部と
を備え、
前記ステアリングホイールは前記ドライバモニタカメラと前記ドライバとの間に位置しており、
前記操舵制御部は、前記目標操舵角の上限値を、前記ドライバが正面を向いているときに生成された前記顔画像において前記ドライバの片眼が前記ステアリングホイールによって隠れないときの最大角度以下にする、車両の制御装置。
前記操舵制御部は前記上限値を前記最大角度にする、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記ドライバ状態検出部は前記ドライバの視線又は顔向きを検出し、前記操舵制御部は、前記上限値を、前記ドライバが正面を向いているときに生成された前記顔画像において前記ドライバの両眼が前記ステアリングホイールによって隠れないときの最大角度にする、請求項１に記載の車両の制御装置。
前記操舵制御部は、前記ステアリングホイールが操作されたときに前記ドライバモニタカメラによって生成される前記顔画像に基づいて前記上限値を設定する、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の制御装置。
前記操舵制御部は前記上限値をドライバ毎に設定する、請求項４に記載の車両の制御装置。