JP2011070384A - Pedestrian movement estimation device and method - Google Patents

Pedestrian movement estimation device and method Download PDF

Info

Publication number
JP2011070384A
JP2011070384A JP2009220644A JP2009220644A JP2011070384A JP 2011070384 A JP2011070384 A JP 2011070384A JP 2009220644 A JP2009220644 A JP 2009220644A JP 2009220644 A JP2009220644 A JP 2009220644A JP 2011070384 A JP2011070384 A JP 2011070384A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pedestrian
movement
information
distance
pedestrians
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009220644A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5563796B2 (en
Inventor
Pellegrini Stefano
ペレグリーニ ステファノ
Ess Andreas
エス アンドレアス
Schindler Konrad
シンドラー コンラッド
Van Gool Luc
ファン ゴール ルック
Ryushi Funayama
竜士 船山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eidgenoessische Technische Hochschule Zurich ETHZ
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Eidgenoessische Technische Hochschule Zurich ETHZ
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eidgenoessische Technische Hochschule Zurich ETHZ, Toyota Motor Corp filed Critical Eidgenoessische Technische Hochschule Zurich ETHZ
Priority to JP2009220644A priority Critical patent/JP5563796B2/en
Publication of JP2011070384A publication Critical patent/JP2011070384A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5563796B2 publication Critical patent/JP5563796B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Image Analysis (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pedestrian movement estimation device and method for highly precisely estimating the moving action of a pedestrian. <P>SOLUTION: When the moving action of a pedestrian is estimated, image data obtained by performing image processing to a pickup image by a camera are input, and all pedestrians are detected from the image data. From the current location and speed vector of each pedestrian, the location and speed vector of each pedestrian after t seconds are calculated. Then, an energy term I<SB>i</SB>related with a distance between a certain pedestrian (specific pedestrian) and the other pedestrian existing around the specific pedestrian, an energy term S<SB>i</SB>related with the walking speed of the specific pedestrian and an energy term D<SB>i</SB>related with the destination of the specific pedestrian are calculated, and an energy function E<SB>i</SB>related with the specific pedestrian is calculated by using the respective energy terms I<SB>i</SB>, S<SB>i</SB>, and D<SB>i</SB>and weighting factors λ<SB>0</SB>to λ<SB>2</SB>. Then, the route of the specific pedestrian is predicted based on the energy function E<SB>i</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、歩行者の移動行動を推定する歩行者移動推定装置及び方法に関するものである。   The present invention relates to a pedestrian movement estimation apparatus and method for estimating movement behavior of a pedestrian.

従来の歩行者移動推定装置及び方法としては、例えば特許文献1に記載されているものが知られている。特許文献1に記載のものでは、移動物体の画素パターンの情報等から歩行者を検出し、当該歩行者の両脚支持時間及び最大歩幅を求め、これらの情報に基づいて歩行者が停止するかどうかを判断し、その判断結果も用いて歩行者の将来位置を予測して当該歩行者が存在し得る範囲を特定する。   As a conventional pedestrian movement estimation apparatus and method, those described in Patent Document 1, for example, are known. In the thing of patent document 1, a pedestrian is detected from the pixel pattern information etc. of a moving object, both leg support time and the maximum stride of the pedestrian are obtained, and whether or not the pedestrian stops based on these information The future position of the pedestrian is predicted using the determination result, and the range where the pedestrian can exist is specified.

特開2009−12521号公報JP 2009-12521 A

しかしながら、上記従来技術においては、以下の問題点が存在する。即ち、歩行者の多い市街地等では、歩行者は車両等と比較して急激に動くことが多い。このため、歩行者の直前の動きから線形的に歩行者の移動行動を推定する手法では、推定精度を上げることができない。   However, the following problems exist in the prior art. That is, in an urban area with many pedestrians, pedestrians often move more rapidly than vehicles. For this reason, the estimation accuracy cannot be increased by the method of linearly estimating the movement behavior of the pedestrian from the movement immediately before the pedestrian.

本発明の目的は、歩行者の移動行動を高精度に推定することができる歩行者移動推定装置及び方法を提供することである。   The objective of this invention is providing the pedestrian movement estimation apparatus and method which can estimate the movement action of a pedestrian with high precision.

本発明の歩行者移動推定装置は、歩行者の移動情報及び歩行者の周辺に存在する少なくとも1つの移動体の移動情報を取得する移動情報取得手段と、歩行者の移動情報及び移動体の移動情報に基づいて、歩行者と移動体との距離に関する情報を取得する距離関連情報取得手段と、歩行者と移動体との距離に関する情報を用いて、歩行者の移動行動を推定する推定手段とを備えることを特徴とするものである。   The pedestrian movement estimation apparatus of the present invention includes movement information acquisition means for acquiring movement information of a pedestrian and movement information of at least one moving body existing around the pedestrian, movement information of the pedestrian, and movement of the moving body. Distance-related information acquisition means for acquiring information on the distance between the pedestrian and the moving body based on the information, and estimation means for estimating the movement behavior of the pedestrian using information on the distance between the pedestrian and the moving body; It is characterized by providing.

一般に歩行者は、他の歩行者等の移動体との距離を一定以上に保つという習性をもっている。そこで、歩行者の移動情報及び当該歩行者の周辺に存在する少なくとも1つの移動体の移動情報を取得し、これらの移動情報に基づいて歩行者と移動体との距離に関する情報を取得し、歩行者と移動体との距離に関する情報を用いて歩行者の移動行動を推定することにより、例えば歩行者の動きが他の歩行者等の移動体に反応して急激に変化する場合でも、歩行者の移動行動を適切に推定することができる。これにより、歩行者の移動行動の推定精度を向上させることができる。   In general, a pedestrian has a habit of keeping a distance from a moving body such as another pedestrian at a certain level or more. Therefore, the movement information of the pedestrian and the movement information of at least one moving body existing in the vicinity of the pedestrian are acquired, information on the distance between the pedestrian and the moving body is acquired based on the movement information, and the walking By estimating the pedestrian's movement behavior using information on the distance between the pedestrian and the moving body, for example, even when the pedestrian's movement changes rapidly in response to a moving body such as another pedestrian Can be estimated appropriately. Thereby, the estimation precision of a pedestrian's movement action can be improved.

好ましくは、歩行者の歩行速度に関する情報を取得する速度関連情報取得手段を更に備え、推定手段は、歩行者と移動体との距離に関する情報と歩行者の歩行速度に関する情報とを用いて、歩行者の移動行動を推定する。歩行者は、通常は現在の歩行速度をそのまま維持しようとする。従って、歩行者の移動行動を推定する際に、歩行者の歩行速度に関する情報を考慮することで、歩行者の移動行動をより精度良く推定することができる。   Preferably, the information processing device further includes speed-related information acquisition means for acquiring information related to the walking speed of the pedestrian, and the estimation means uses the information related to the distance between the pedestrian and the moving body and the information related to the walking speed of the pedestrian. The movement behavior of a person. A pedestrian usually tries to maintain the current walking speed. Therefore, when estimating the pedestrian's moving behavior, it is possible to estimate the pedestrian's moving behavior more accurately by taking into account information regarding the walking speed of the pedestrian.

また、好ましくは、歩行者の目的地に関する情報を取得する目的地関連情報取得手段を更に備え、推定手段は、歩行者と移動体との距離に関する情報と歩行者の目的地に関する情報とを用いて、歩行者の移動行動を推定する。歩行者は、通常は目的地への進行方向をそのまま維持しようとする。従って、歩行者の移動行動を推定する際に、歩行者の目的地に関する情報を考慮することで、歩行者の移動行動をより精度良く推定することができる。   Preferably, the information processing device further includes destination related information acquisition means for acquiring information related to the destination of the pedestrian, and the estimation means uses information related to the distance between the pedestrian and the moving body and information related to the destination of the pedestrian. Thus, the movement behavior of the pedestrian is estimated. Pedestrians usually try to keep the direction of travel to their destination. Therefore, when estimating the movement behavior of the pedestrian, the movement behavior of the pedestrian can be estimated with higher accuracy by considering information on the destination of the pedestrian.

本発明の歩行者移動推定方法は、歩行者の移動情報及び歩行者の周辺に存在する少なくとも1つの移動体の移動情報を取得するステップと、歩行者の移動情報及び移動体の移動情報に基づいて、歩行者と移動体との距離に関する情報を取得するステップと、歩行者と移動体との距離に関する情報を用いて、歩行者の移動行動を推定するステップとを含むことを特徴とするものである。   The pedestrian movement estimation method of the present invention is based on the step of acquiring movement information of a pedestrian and movement information of at least one moving body existing around the pedestrian, and the movement information of the pedestrian and movement information of the moving body. A step of acquiring information on the distance between the pedestrian and the moving body, and a step of estimating the movement behavior of the pedestrian using the information on the distance between the pedestrian and the moving body. It is.

このような歩行者移動推定方法を実施することにより、上述したように歩行者の動きが他の歩行者等の移動体に反応して急激に変化する場合でも、歩行者の移動行動を適切に推定することができる。これにより、歩行者の移動行動の推定精度を向上させることができる。   By implementing such a pedestrian movement estimation method, as described above, even when the movement of a pedestrian changes rapidly in response to a moving body such as another pedestrian, the movement behavior of the pedestrian is appropriately Can be estimated. Thereby, the estimation precision of a pedestrian's movement action can be improved.

本発明によれば、歩行者の移動行動を高精度に推定することができる。これにより、例えば歩行者の移動行動の推定技術を用いて歩行者の追跡を行う場合に、追跡性能を向上させることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to estimate the movement behavior of a pedestrian with high accuracy. Thereby, for example, when tracking a pedestrian using a pedestrian's moving behavior estimation technique, the tracking performance can be improved.

本発明に係わる歩行者移動推定装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of one Embodiment of the pedestrian movement estimation apparatus concerning this invention. 歩行者同士の距離と不快感との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the distance of pedestrians and discomfort. 歩行者同士の距離と不快感との関係の他の例を示すグラフである。It is a graph which shows the other example of the relationship between the distance of pedestrians, and discomfort. ビルの上階の窓から下方のビル入り口付近を撮影して得られた画像の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the image obtained by image | photographing the lower building entrance vicinity from the window of the upper floor of a building. 歩行者の次の一歩の速度ベクトルを変化させた時の不快度数の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the discomfort degree number when changing the speed vector of the next step of a pedestrian. 画像認識により検出された歩行者の移動経路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the movement path | route of a pedestrian detected by image recognition. 図1に示した歩行者移動推定部による歩行者移動推定処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the pedestrian movement estimation process by the pedestrian movement estimation part shown in FIG.

以下、本発明に係わる歩行者移動推定装置及び方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Preferred embodiments of a pedestrian movement estimation apparatus and method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係わる歩行者移動推定装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施形態の歩行者移動推定装置1は、画像認識により歩行者を検出し、歩行者の移動進路を予測して歩行者を追跡する装置である。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a pedestrian movement estimation apparatus according to the present invention. In the figure, a pedestrian movement estimation apparatus 1 according to the present embodiment is an apparatus that detects a pedestrian by image recognition, predicts a movement path of the pedestrian, and tracks the pedestrian.

歩行者移動推定装置1は、歩行者を撮像するカメラ2と、このカメラ2と接続されたECU(Electronic Control Unit)3とを備えている。カメラ2は、ビル等の高所に固定設置されていても良いし、車両等の移動体に搭載されていても良い。   The pedestrian movement estimation device 1 includes a camera 2 that images a pedestrian and an ECU (Electronic Control Unit) 3 connected to the camera 2. The camera 2 may be fixedly installed at a high place such as a building, or may be mounted on a moving body such as a vehicle.

ECU3は、CPU、ROMやRAM等のメモリ、入出力回路等により構成されている。ECU3は、画像処理部4と、記憶部5と、歩行者移動推定部6とを有している。   The ECU 3 includes a CPU, a memory such as a ROM and a RAM, an input / output circuit, and the like. The ECU 3 includes an image processing unit 4, a storage unit 5, and a pedestrian movement estimation unit 6.

画像処理部4は、カメラ2により取得された歩行者の撮像画像に対してフィルタ処理、2値化処理、特徴抽出処理等の画像処理を施し、画像フレーム(画像データ)を生成する。記憶部5には、歩行者移動推定部6による演算処理に使用されるパラメータ等が記憶されている。   The image processing unit 4 performs image processing such as filter processing, binarization processing, and feature extraction processing on the captured image of the pedestrian acquired by the camera 2 to generate an image frame (image data). The storage unit 5 stores parameters used for arithmetic processing by the pedestrian movement estimation unit 6.

歩行者移動推定部6は、画像処理部4で生成された画像フレームに基づいて所定の演算処理を行って歩行者の進路を予測し、更に歩行者の追跡を実行する。このとき、歩行者移動推定部6は、歩行者の行動を規定するモデルを用いて、歩行者の進路予測及び追跡を行う。   The pedestrian movement estimation unit 6 performs a predetermined calculation process based on the image frame generated by the image processing unit 4 to predict the path of the pedestrian, and further tracks the pedestrian. At this time, the pedestrian movement estimation unit 6 performs the course prediction and tracking of the pedestrian using a model that defines the behavior of the pedestrian.

まず、歩行者の行動を規定するモデルについて説明する。歩行者の進路を予測するポイントは、歩行者の行動を、歩行者の次の一歩を求めるためのエネルギー関数として定式化したことにある。   First, a model that defines pedestrian behavior will be described. The point of predicting the path of the pedestrian is that the behavior of the pedestrian is formulated as an energy function for obtaining the next step of the pedestrian.

歩行者の次の一歩は、現在の歩行者の位置を起点とした速度ベクトルvで表現される。速度ベクトルvは、速度及び方向の情報を含む。その速度ベクトルvで単位時間t秒だけ進んだ歩行者の位置が、単位時間t後の歩行者の予測位置となる。単位時間tは、歩行者の動きを直進運動であると仮定できる十分短い時間であり、例えば0.4秒である。単位時間t後の歩行者の位置を予測し、その予測した歩行者の位置を基点として更に単位時間t秒の位置を予測するといったことを繰り返すことで、任意の時間先までの歩行者の移動進路を予測することができる。 The next step of the pedestrian is represented by a velocity vector v starting from the current pedestrian position. The velocity vector v includes speed and direction information. The velocity vector v in the unit time t s seconds only advanced pedestrian position becomes the predicted position of the pedestrian after the unit time t s. Unit time t s is the movement of pedestrians is short enough that can be assumed to be a linear motion, for example, 0.4 seconds. It predicts the pedestrian position after the unit time t s, by repeating the like to predict the position of the further unit time t s s the position of the predicted pedestrian as a base point, a pedestrian to an arbitrary time later Can be predicted.

歩行者の動きは、二次元平面上での動きとして表現することができる。このため、歩行者の速度ベクトルvは、x−y平面上の速度v,vの2つの要素で表現される。ここで、i番目の歩行者をPとすると、歩行者Pの速度ベクトルvは、次のように表現される。ただし、vix,viyは、歩行者Pのx軸上及びy軸上の速度である。
=[vix,viy
The movement of a pedestrian can be expressed as a movement on a two-dimensional plane. Therefore, the velocity vector v of the pedestrian, the speed v x on the x-y plane is represented by two elements of v y. Here, the i-th pedestrian and P i, the velocity vector v i of the pedestrian P i is expressed as follows. Here, v ix and v iy are the velocities of the pedestrian P i on the x axis and the y axis.
v i = [v ix , v iy ] T

さて、歩行者Pの次の一歩の速度ベクトルをv’とし、歩行者Pの次の一歩を求めるためのエネルギー関数を以下のように定義する。
(v’)=λ(v’)+λ(v’)+λ(v’) …(A)
Now, let the velocity vector of the next step of the pedestrian P i be v i ′, and define an energy function for obtaining the next step of the pedestrian P i as follows.
E i (v i ′) = λ 0 I i (v i ′) + λ 1 S i (v i ′) + λ 2 D i (v i ′) (A)

エネルギー関数Eは、3つのエネルギー項I,S,Dの重み付け線形和である。各エネルギー項の重み係数は、λ,λ,λである。かかるエネルギー関数Eを最小にするような速度ベクトルv’を求めることが、歩行者Pの次の一歩を求めることになる。 The energy function E i is a weighted linear sum of three energy terms I i , S i , D i . The weighting coefficient of each energy term is λ 0 , λ 1 , λ 2 . Determining the velocity vector v i ′ that minimizes the energy function E i determines the next step of the pedestrian P i .

次いで、関数I,S,Dについて詳細に説明する。ここでは、歩行者の行動を決める条件として、以下の3つを仮定している。 Next, functions I i , S i and D i will be described in detail. Here, the following three conditions are assumed as conditions for determining pedestrian behavior.

(1)歩行者同士の距離は一定以上に保たれる
一般に歩行者は、他の歩行者との距離が近すぎると不快に感じるため、他の歩行者との間にある程度以上の距離を保とうとする。歩行者同士が密着しているとき(各歩行者間の距離がゼロのとき)が最も不快感が高く、各歩行者間の距離が離れるにつれて不快感は急速に減少していき、ある程度以上の距離になると殆ど不快感は感じなくなる。
(1) The distance between pedestrians is kept above a certain level In general, pedestrians feel uncomfortable if they are too close to other pedestrians, so keep a certain distance between them. At last. Discomfort is highest when pedestrians are in close contact (when the distance between each pedestrian is zero), and the discomfort decreases rapidly as the distance between the pedestrians increases. When it comes to the distance, almost no discomfort is felt.

歩行者Pと他の歩行者Pとの距離をdijとし、不快感(不快度数)をFijとすると、歩行者P,P間の距離dijと不快感Fijとの関係は、図2に示すように、正規分布関数として表現される。この時の正規分布関数は、例えば次式のように表現することができる。
ij=e^(−(dij /2σ ))
If the distance between the pedestrian P i and another pedestrian P j is d ij and the discomfort (number of discomforts) is F ij , the distance d ij between the pedestrians P i and P j and the discomfort F ij The relationship is expressed as a normal distribution function as shown in FIG. The normal distribution function at this time can be expressed as follows, for example.
F ij = e ^ (− (d ij 2 / 2σ d 2 ))

ここで、σは、分布の広がりを示すパラメータであり、歩行者の性質や場所等に応じて適切に設定可能である。例えば、朝夕の駅のように混雑した場所であれば、歩行者同士の距離を長くとることができず、歩行者同士の距離が近くても許容せざるを得ないため、σを小さく設定すべきである。広い場所で歩行者の数が少ない場合には、σを大きく設定すべきである。また、σは、人種や民族の特性を反映することも可能である。 Here, σ d is a parameter indicating the spread of the distribution, and can be appropriately set according to the nature and location of the pedestrian. For example, if it is a crowded place such as a station in the morning and evening, the distance between pedestrians cannot be increased, and even if the distance between pedestrians is close, it must be allowed, so σ d is set small. Should. When the number of pedestrians is small in a wide place, σ d should be set large. Σ d can also reflect the characteristics of race and ethnicity.

なお、歩行者P,P間の距離dijと不快感Fijとの関係に適用される関数としては、特に上記のような正規分布関数に限定することは無く、図3(a)に示すような非線形の関数としても良いし、図3(b)に示すような線形の関数としても良い。 Note that the function applied to the relationship between the distance d ij between the pedestrians P i and P j and the discomfort F ij is not particularly limited to the normal distribution function as described above, and FIG. It may be a non-linear function as shown in FIG. 3 or a linear function as shown in FIG.

以上は1組の歩行者(歩行者Pと歩行者P)の関係のみについてであるが、実際には歩行者Pに対して周囲の全ての歩行者との関係を考慮する必要がある。そこで、歩行者P以外の他の歩行者をP(r≠i)とし、歩行者Pと他の全ての歩行者Pとの間に生じる不快感Firの和を、以下のように定義する。

Figure 2011070384
The above is only about the relationship between a pair of pedestrians (pedestrian P i and pedestrian P j ), but in reality, it is necessary to consider the relationship between all the pedestrians around the pedestrian P i . is there. Therefore, the pedestrian P i other than the other of the pedestrian and P r (r ≠ i), the sum of the discomfort F ir generated between the pedestrian P i and all of the other pedestrian P r, of the following Define as follows.
Figure 2011070384

ただし、w(i)は、歩行者Pに対する歩行者Pの不快感を調節するためのパラメータである。w(i)は、全ての歩行者に対して一定の値(例えば1)を設定しても良いし、二者の距離や進行方向の角度差等を考慮して設定しても良い。距離及び進行方向の角度差を考慮する場合は、例えば以下のように定義する。
(i)=w (i)*w φ(i)
(i)=e^(−(dir /2σ ))
φ(i)=((1+cosφ)/2)β
However, w r (i) is a parameter for adjusting the discomfort of the pedestrian P r with respect to the pedestrian P i . W r (i) may be set to a constant value (for example, 1) for all pedestrians, or may be set in consideration of the distance between the two persons, the angle difference in the traveling direction, or the like. When considering the distance and the angle difference in the traveling direction, for example, the definition is as follows.
w r (i) = w r d (i) * w r φ (i)
w r d (i) = e ^ (- (d ir 2 / 2σ w 2))
w r φ (i) = ((1 + cos φ) / 2) β

ここで、dirは、歩行者P,P間の距離であり、φは、歩行者P,Pの進行方向の角度差を表している。上記式は、1組の歩行者について、お互いの距離が近いほど、またお互い近い方向を向いているほど、重み係数であるw(i)が大きくなることを示している。現在の二人の距離が既に短い場合は、不快感の増大が予想されるため、次の一歩では更に近づく方向には行かないと考えられ、また二人がほぼ同じ方向を向いている場合は、同様に不快感の増大が予想されるため、次の一歩ではその方向には行かないと考えられるからである。 Here, d ir is the distance between the pedestrians P i and P r , and φ represents the angular difference in the traveling direction of the pedestrians P i and P r . The above formula shows that for a set of pedestrians, the weight coefficient w r (i) increases as the distance from each other is closer and toward each other. If the distance between the two people is already short, an increase in discomfort is expected, so it is considered that the next step will not go further, and if the two people are facing the same direction This is because, similarly, an increase in discomfort is expected, and it is considered that the next step will not go in that direction.

以上により、エネルギー項Iは、歩行者Pとその周囲の歩行者Pとの間に生じる不快感の総和を意味することになる。そして、このエネルギー項Iが最も小さくなるように歩行者Pの次の一歩の速度ベクトルv’を決めるというモデルが構築されることになる。なお、エネルギー項Iは、速度ベクトルv’によって変化する関数であるため、正しくは上記(A)式のようにI(v’)と記述される。また、dijは、次の一歩となる単位時間t秒後の歩行者P,P間の距離である。 Thus, energy term I i will mean the sum of the discomfort that occurs between the pedestrian P i and the pedestrian P r of the surrounding. Then, a model is established in which the speed vector v i ′ for the next step of the pedestrian P i is determined so that the energy term I i is minimized. Since the energy term I i is a function that varies depending on the velocity vector v i ′, it is correctly described as I i (v i ′) as in the above equation (A). Further, d ij is a distance between the pedestrians P i and P j after a unit time t s seconds as the next step.

以上のようなエネルギー項I(v’)を定義することにより、歩行者と周囲の他の歩行者との距離が近いことで生じる不快感を最小限にするという、人間の社会行動特性に当てはまる数学モデルを構築することができる。また、歩行者は、車両と異なり、接触しながら(肩が触れ合う等)の歩行もあり得る。エネルギー項I(v’)は、歩行者同士の接触も許容可能なモデルであるため、混雑度等に応じてσ等のパラメータを調整することで、実際の歩行者の挙動に近いモデルを提供することができる。さらに、場所の特性に応じてσ等のパラメータを調整することで、例えば細い道と広場といった歩行者の行動の傾向が異なるような場合でも、適用可能である。 By defining the energy term I i (v i ′) as described above, human social behavior characteristics that minimize discomfort caused by the distance between the pedestrian and other pedestrians in the vicinity. You can build a mathematical model that fits In addition, unlike a vehicle, a pedestrian may walk while touching (such as a shoulder touching). Since the energy term I i (v i ′) is a model that can also allow contact between pedestrians, it is close to the actual pedestrian behavior by adjusting parameters such as σ d according to the degree of congestion, etc. A model can be provided. Furthermore, by adjusting parameters such as σ d according to the characteristics of the place, the present invention is applicable even when the tendency of pedestrian behavior such as a narrow road and a plaza is different.

(2)歩行者は一定の速度を保とうとする
一般に歩行者は、一定の歩行速度を維持しようとする性質を有し、その歩行速度からのズレが大きいほど不快を感じるものである。歩行者Pの好みの歩行速度をuとすると、不快度数S(v’)は、以下のように定義される。

Figure 2011070384
(2) A pedestrian tries to maintain a constant speed Generally, a pedestrian has the property of trying to maintain a constant walking speed, and feels uncomfortable as the deviation from the walking speed increases. If the preferred walking speed of the pedestrian P i is u i , the discomfort degree number S i (v i ′) is defined as follows.
Figure 2011070384

ここで、歩行者Pの好みの歩行速度uは、環境に応じて予め計測した複数の歩行者の平均速度にしても良いし、歩行者Pの直前の速度にしても良いし、過去の数秒間の平均速度にしても良いし、周囲の歩行者の平均速度にしても良い。 Here, the favorite walking speed u i of the pedestrian P i may be an average speed of a plurality of pedestrians measured in advance according to the environment, or may be a speed immediately before the pedestrian P i , The average speed for the past several seconds may be used, or the average speed of surrounding pedestrians may be used.

以上のようなエネルギー項S(v’)を定義することにより、歩行者が自分の歩行ペースを保とうとする、人間の行動特性を反映したモデルを構築することができる。また、歩行者の歩行速度は、車両のように周囲のオブジェクトの速度に影響されることは少ない。このため、上記のエネルギー項I(v’)と独立したエネルギー項S(v’)を設定することで、現実の動きに近いモデルを構築することができる。 By defining the energy term S i (v i ′) as described above, it is possible to construct a model that reflects human behavioral characteristics in which a pedestrian tries to maintain his / her walking pace. Moreover, the walking speed of a pedestrian is hardly influenced by the speed of surrounding objects like a vehicle. For this reason, by setting the energy term S i (v i ′) independent of the energy term I i (v i ′), a model close to the actual movement can be constructed.

(3)歩行者は目的地に向かって進もうとする
一般に歩行者は、特定の目的地に向かって進もうとし、目的地からずれるほど不快感が増すものである。歩行者Pの目的地をz、歩行者Pの現在の位置をkとすると、不快度数D(v’)は、以下のように定義される。

Figure 2011070384
(3) A pedestrian tries to go to a destination Generally, a pedestrian tries to go to a specific destination, and discomfort increases as the distance from the destination increases. When the destination of the pedestrian P i is z i and the current position of the pedestrian P i is k i , the discomfort degree number D i (v i ′) is defined as follows.
Figure 2011070384

ここで、目的地zは、環境に応じて設定しても良いし、これまで歩行者Pが歩いてきた方向の延長線上に設定しても良い。目的地zを環境に応じて設定する場合は、例えば近くに建物の入口があれば、その入口を目的地zと設定する。また、横断歩道では、横断歩道の端を目的地zと設定する。この場合、地図情報を用いることで、目的地zをより正しく設定することができる。 Here, the destination z i may be set according to the environment, or may be set on an extension line in the direction in which the pedestrian P i has been walking. When the destination z i is set according to the environment, for example, if there is a building entrance nearby, the entrance is set as the destination z i . Further, at the pedestrian crossing, the end of the pedestrian crossing is set as the destination z i . In this case, the destination z i can be set more correctly by using the map information.

以上のようなエネルギー項D(v’)を定義することにより、歩行者が目的地に向かって進む、という歩行者の基本的な行動特性を反映したモデルを構築することができる。また、目的地zは自由に定義可能であるから、道路上を走行する必要があったり交通ルールを守る必要があるといった制約がある車両の予測モデルに比べ、実際の歩行者の動きに近いモデルを構築することができる。 By defining the energy term D i (v i ′) as described above, a model reflecting the pedestrian's basic behavioral characteristic that the pedestrian moves toward the destination can be constructed. In addition, since the destination z i can be freely defined, it is closer to the actual pedestrian movement compared to a vehicle prediction model that has restrictions such as driving on the road or obeying traffic rules. A model can be built.

以上の(1)〜(3)項において定義されたエネルギー項I(v’),S(v’),D(v’)の重み付けの線形和であるエネルギー関数E(v’)が、歩行者の進路予測のためのモデルになる。エネルギー関数E(v’)は、上記(A)式で表される。 An energy function E i that is a linear sum of weights of the energy terms I i (v i ′), S i (v i ′), and D i (v i ′) defined in the above items (1) to (3). (v i ′) is a model for predicting a pedestrian's course. The energy function E i (v i ′) is expressed by the above equation (A).

上記(A)式において、重み係数λ〜λのパラメータは、経験的にアルゴリズムの設計者が決めても良いが、実際の歩行者の動きから学習によって求めることも可能である。特に据付カメラを用いる場合は環境が一定であり、歩行者の行動は過去の観測結果と同等であると推測されるため、学習による効果は大きい。 In the above equation (A), the parameters of the weighting coefficients λ 0 to λ 2 may be determined empirically by the algorithm designer, but can also be obtained by learning from the actual pedestrian movement. In particular, when using a stationary camera, the environment is constant, and the pedestrian's behavior is assumed to be equivalent to past observation results, so that the effect of learning is great.

学習によりパラメータを決定する場合は、据付カメラにより複数の歩行者の撮像画像を取得する。図4は、一例としてビルの上階の窓から下方のビル入り口付近を撮影して得られたものであり、複数の歩行者が映っている。据付カメラにより得られた撮像画像において、手作業あるいは背景差分等の方法を用いて、各歩行者の位置を特定し、各歩行者の移動情報を取得する。図4中の丸印は、各歩行者Pの現在位置を示し、図4中の線は、各歩行者Pの移動軌跡を示している。このようにして取得した各歩行者Pの移動情報を基にしてパラメータを学習する。   When determining a parameter by learning, captured images of a plurality of pedestrians are acquired by an installation camera. As an example, FIG. 4 is obtained by photographing the vicinity of the lower building entrance from a window on the upper floor of the building, and shows a plurality of pedestrians. In the captured image obtained by the installation camera, the position of each pedestrian is specified using a method such as manual operation or background difference, and movement information of each pedestrian is acquired. 4 indicates the current position of each pedestrian P, and the line in FIG. 4 indicates the movement trajectory of each pedestrian P. Parameters are learned based on the movement information of each pedestrian P acquired in this way.

具体的には、まず1人の歩行者(歩行者Pとする)について、上述した進路予測モデルを用いてt秒後の位置を予測する。このとき、パラメータとしては任意の値を設定する。歩行者Pの実際の動きは上記の通り分かっているため、任意のパラメータで予測された歩行者Pの位置と歩行者Pの実際の位置との距離差を計算する。この距離差としては、距離の二乗等の値を用いる。 Specifically, the first one of the pedestrian (a pedestrian P A), to predict the position after t seconds using a course prediction model described above. At this time, an arbitrary value is set as the parameter. The actual movement of the pedestrian P A because it has been found as described above, calculates the distance difference between the actual position of the pedestrian P A the position of the pedestrian P A predicted in any parameter. A value such as the square of the distance is used as this distance difference.

別の歩行者についても、同様に予測された位置と実際の位置との距離差を計算する。このとき、パラメータ値としては、歩行者Pについての距離差計算時に使用したものと同じものを使用する。このようにして、全ての歩行者について同じパラメータ値を用い、それぞれの距離差を求める。そして、全ての歩行者についての距離差の合計を求める。 For another pedestrian, the distance difference between the predicted position and the actual position is calculated in the same manner. In this case, as a parameter value, use the same as used when the distance difference calculation for the pedestrian P A. In this way, the same parameter value is used for all pedestrians, and the respective distance differences are obtained. And the sum of the distance difference about all the pedestrians is calculated | required.

ここで、使用するパラメータの値を変えると、歩行者の予測位置が変化し、これに伴って予測位置と実際の位置との距離差も変化する。このため、全ての歩行者についての距離差の合計も変化する。従って、この距離差の合計が小さくなるように、例えば最急降下法等の手法を用いてパラメータ値を繰り返し修正していく。そして、距離差の合計が変化しなくなったら、その時のパラメータ値を採用することに決定する。   Here, when the value of the parameter to be used is changed, the predicted position of the pedestrian changes, and accordingly, the distance difference between the predicted position and the actual position also changes. For this reason, the total distance difference for all pedestrians also changes. Therefore, the parameter value is repeatedly corrected using a method such as the steepest descent method so that the total distance difference becomes small. Then, when the total distance difference does not change, it is decided to adopt the parameter value at that time.

複数のパラメータの最適な組み合わせを求めるのは、パラメータ数が多くなると難しくなってくる。そこで、例えば遺伝的アルゴリズムを用い、任意に設定された複数のパラメータの組を同時に評価して演算し、時々パラメータを任意に設定し直す(遺伝的アルゴリズムにおける突然変異)ようにして、最適なパラメータを求めても良い。   Finding an optimal combination of a plurality of parameters becomes difficult as the number of parameters increases. Therefore, for example, using a genetic algorithm, a set of parameters that are set arbitrarily is evaluated and calculated at the same time, and the parameters are set arbitrarily (mutations in the genetic algorithm) from time to time. You may ask for.

このようにして求めたパラメータは、実際の歩行者の行動を基に設定されたものであるため、予測の精度が高く、歩行者の追跡の精度向上に寄与することができる。   Since the parameters determined in this way are set based on actual pedestrian behavior, the accuracy of prediction is high, and it is possible to contribute to improving the accuracy of pedestrian tracking.

また、カメラが車両に搭載されている場合には、カメラが移動するため、予め学習することはできない。この場合には、場所の性質に応じてパラメータの値を適宜切り換えることで対応可能となる。場所の性質は、例えばGPSのような位置情報取得装置と地図情報から得ることができる。例えば、場所が横断歩道上である場合には、歩行者は横断歩道の端を目的地として移動することが殆どであるため、λを大きくして、目的地へ向かって移動するという制約を強くしたモデルで進路を予測する。非常に混雑した状況では、歩行者同士の距離が短くても許容せざるを得ないため、λを小さくして、歩行者同士の距離の制約を弱めるモデルで進路を予測する。 In addition, when the camera is mounted on a vehicle, the camera moves and cannot be learned in advance. This case can be dealt with by appropriately switching the parameter values according to the nature of the place. The nature of the place can be obtained from a position information acquisition device such as GPS and map information. For example, when the place is on a pedestrian crossing, pedestrians usually move with the end of the pedestrian crossing as their destination, so the restriction of moving to the destination by increasing λ 2 is limited. Predict the course with a stronger model. In a very congested situation, since allowable inevitable even if the distance is short of pedestrians each other to reduce the lambda 0, the model predicts the course in weakening the limitation of the distance of the pedestrian between.

以上のようにして得られる上記(A)式の総不快度数E(v’)は、歩行者Pが次の一歩をどのように踏み出すかで変化するものである。ここでは、上述したように総不快度数E(v’)を最小とするような速度ベクトルv’を求めることで、歩行者Pの次の一歩を予測する。 The total discomfort degree E i (v i ′) in the above equation (A) obtained as described above changes depending on how the pedestrian P i takes the next step. Here, as described above, the next step of the pedestrian P i is predicted by obtaining the speed vector v i ′ that minimizes the total number of discomfort degrees E i (v i ′).

図5は、歩行者Pの次の一歩の速度ベクトルv’を変化させた時の不快度数の一例を示したものである。図5において、P,Pは、それぞれ歩行者を示している。白点Aは、歩行者Pが現在の速度及び方向を維持して進んだ場合の次の一歩の速度ベクトルv’を示し、白点Aは、歩行者Pが現在の速度及び方向を維持して進んだ場合の次の一歩の速度ベクトルv’を示している。 FIG. 5 shows an example of the number of discomfort levels when the speed vector v i ′ of the next step of the pedestrian P i is changed. In FIG. 5, P 1 and P 2 indicate pedestrians, respectively. A white point A 1 indicates a speed vector v i ′ of the next step when the pedestrian P 1 proceeds while maintaining the current speed and direction, and a white point A 2 indicates that the pedestrian P 2 has the current speed. In addition, the velocity vector v i ′ of the next step when the vehicle proceeds while maintaining the direction is shown.

ここでは、点A,Aで示す方向に対して左右60度を10度刻みで変化させ、更に点A,Aで示す速度に対して前後0.3m/s変化させた場合の不快度数を表している。このとき、黒塗り部分、ハッチング部分、ドット部分、白抜き部分の順に、不快度が低くなっている。 Here, 60 degrees on the left and right with respect to the direction indicated by points A 1 and A 2 are changed in increments of 10 degrees, and further, 0.3 m / s before and after the speed indicated by points A 1 and A 2 is changed. Indicates the number of discomfort. At this time, the degree of discomfort is lower in the order of the black portion, hatched portion, dot portion, and white portion.

歩行者Pについては、上記(1)〜(3)項の条件を満足する黒点Bで示す速度ベクトルv’において不快度が最も低くなるため、その速度ベクトルv’が次の一歩として選択される。歩行者Pについては、同様に上記(1)〜(3)項の条件を満足する黒点Bで示す速度ベクトルv’において不快度が最も低くなるため、その速度ベクトルv’が次の一歩として選択される。 For the pedestrian P 1 , the discomfort is the lowest at the speed vector v i ′ indicated by the black point B 1 that satisfies the conditions of the above items (1) to (3), so that the speed vector v i ′ is the next step. Selected as. Pedestrian P 2 is likewise above (1) to (3) 'for unpleasantness in is lowest, its velocity vector v i' velocity vector v i shown by black dots B 2 that satisfies the conditions of the terms following Selected as a step.

上述した歩行者の予測進路モデルは、歩行者の様々な行動特性に適用可能なモデルとなっており、制約の多い車両の予測進路モデルに比べて、実際の歩行者の動きを高精度に予測可能とするものである。例えば、多数の歩行者が密集しているような場合には、お互いの歩行者が近づきながらも一定の距離を保つように予測され、歩行者が少ない場合には、歩行者が目的地に向かって最短の距離で進むように予測される。   The predicted pedestrian course model described above is a model that can be applied to various behavioral characteristics of pedestrians, and predicts the actual movement of pedestrians more accurately than the predicted course model of vehicles with many restrictions. It is possible. For example, when a large number of pedestrians are crowded, it is predicted that the pedestrians will keep a certain distance while approaching each other. When there are few pedestrians, the pedestrians will head toward the destination. It is predicted to proceed in the shortest distance.

また、パラメータλ〜λの値を調整することで、歩行者同士の一定距離を保つエネルギー、歩行者の歩行速度を維持するエネルギー、歩行者が目的地に最短距離で進もうとするエネルギーのうち、いずれを重視するかを調整することができ、場所や集団の特性を反映した予測進路モデルを柔軟に構築することが可能となる。 In addition, by adjusting the values of the parameters λ 0 to λ 2 , energy for maintaining a constant distance between pedestrians, energy for maintaining the walking speed of pedestrians, energy for the pedestrians to travel to the destination at the shortest distance It is possible to adjust which one of them is emphasized, and it is possible to flexibly construct a predicted course model that reflects the characteristics of the place and the group.

さらに、上述した予測進路モデルを用いることにより、歩行者の次の一歩の予測を指定ステップ分だけ繰り返すことで、任意の未来時間における歩行者の進路予測を行い、歩行者の追跡を実施することができる。   Furthermore, by using the predicted course model described above, the pedestrian's course is predicted at an arbitrary future time by repeating the prediction of the next step of the pedestrian by the designated step, and the pedestrian is tracked. Can do.

図6は、画像認識により検出された歩行者の移動経路の一例を示した図である。なお、歩行者の検出方法としては、例えばHOG(Histograms of Oriented Gradients)やSVM(Support Vector Machine)が用いられる。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a movement path of a pedestrian detected by image recognition. As a pedestrian detection method, for example, HOG (Histograms of Oriented Gradients) or SVM (Support Vector Machine) is used.

図6において、ある画像フレームで点Qの位置に歩行者が検出された場合には、その前の画像フレームの検出位置Q及び現在の検出位置Qから、現在の検出位置Qでの速度ベクトルが求められる。そして、上述した方法により当該速度ベクトルを基にして歩行者の進路を予測したときに、次の時間ステップにおいて位置Qに歩行者が来るものと予測されたとする。 6, when the pedestrian is detected at the position of the point Q 1 in a certain image frame, from the detection position Q 0 and the current detection position to Q 1 the previous image frame, at the current detection position Q 1 The velocity vector is obtained. When the predicted path of a pedestrian based on the velocity vector by the method described above, and is expected to pedestrian comes to a position Q 2 at the next time step.

このとき、予測誤差を考慮しても、位置Qから一定の範囲R内に歩行者が存在すると仮定し、その範囲R内のみ画像認識処理を行うようにする。これにより、関係ない背景を歩行者と間違えて検出してしまうこと(誤検出)を低減することができる。なお、範囲Rは、図示のような矩形に限らず、円や楕円等でも良い。 At this time, even in consideration of the prediction error, assuming that there is a pedestrian from the position Q 2 within a predetermined range R, to perform the image recognition processing only within the range R. As a result, it is possible to reduce the detection of irrelevant background as a pedestrian (false detection). Note that the range R is not limited to a rectangle as illustrated, but may be a circle, an ellipse, or the like.

また、位置Qでの認識に用いたHOG特徴量と位置Qでの認識に用いたHOG特徴量とが近い値である場合は、位置Qの歩行者と位置Qの歩行者とが同一であるとみなすことができる。従って、実際にはQ→Q→Q→Q→Qの経路で移動する歩行者とQ10→Q11→Q12→Q13→Q14の経路で移動する歩行者とが接近して通過する場合に、一方の歩行者がQ→Q→Q→Q13→Q14の経路で移動し、他方の歩行者がQ10→Q11→Q12→Q→Qの経路で移動するものと間違えてしまうことが防止される。 Further, when the value is close to the HOG features used for recognition in HOG features and position Q 2 to which was used in the recognition in the position Q 1 is a pedestrian position Q 1, pedestrian position Q 2 Can be considered the same. Therefore, in reality, there are pedestrians moving along the route of Q 0 → Q 1 → Q 2 → Q 3 → Q 4 and pedestrians moving along the route of Q 10 → Q 11 → Q 12 → Q 13 → Q 14. When passing close, one pedestrian moves along the route Q 0 → Q 1 → Q 2 → Q 13 → Q 14 and the other pedestrian Q 10 → Q 11 → Q 12 → Q 3 → It is prevented from resulting in mistaken as to move in a path Q 4.

このように上述した予測進路モデルを用いることで、複数の歩行者の追跡を正確に行うことができる。このとき、歩行者の進路予測の確からしさが上がるほど、歩行者の追跡をより正確に行うことが可能となる。   By using the predicted course model described above, a plurality of pedestrians can be tracked accurately. At this time, the pedestrian can be tracked more accurately as the probability of the pedestrian's course prediction increases.

図1に戻り、歩行者移動推定部6は、上述した予測進路モデルを用いて歩行者の進路を予測し、歩行者の追跡を行う。この歩行者移動推定部6による歩行者移動推定処理の手順を図7に示す。   Returning to FIG. 1, the pedestrian movement estimation unit 6 predicts the path of the pedestrian using the predicted path model described above, and tracks the pedestrian. The procedure of the pedestrian movement estimation process by the pedestrian movement estimation unit 6 is shown in FIG.

図7において、まず画像処理部4により得られた画像データを入力する(ステップS11)。続いて、その画像データから全ての歩行者を検出する(ステップS12)。そして、各歩行者の現在の位置及び速度ベクトルから、各歩行者のt秒後の位置及び速度ベクトルを求める(ステップS13)。   In FIG. 7, first, the image data obtained by the image processing unit 4 is input (step S11). Subsequently, all pedestrians are detected from the image data (step S12). Then, the position and speed vector of each pedestrian after t seconds are obtained from the current position and speed vector of each pedestrian (step S13).

次いで、ある歩行者(特定歩行者とする)と特定歩行者の周囲に存在する他の歩行者との距離に関するエネルギー項Iを求める(ステップS14)。また、特定歩行者の歩行速度に関するエネルギー項Sを求める(ステップS15)。さらに、特定歩行者の目的地に関するエネルギー項Dを求める(ステップS16)。そして、各エネルギー項I,S,Dと記憶部5に記憶された重み係数λ〜λとを用いて、特定歩行者についてのエネルギー関数Eを求める(ステップS17)。 Next, an energy term I i relating to the distance between a certain pedestrian (referred to as a specific pedestrian) and other pedestrians existing around the specific pedestrian is obtained (step S14). Also, determine the energy term S i about walking speed of a particular pedestrian (Step S15). Moreover, determining the energy term D i related to destinations of a particular pedestrian (Step S16). Each energy term I i, by using the S i, D i and the storage unit 5 weight coefficient lambda 0 is stored in the to [lambda] 2, obtains the energy function E i for a particular pedestrian (Step S17).

次いで、そのエネルギー関数Eに基づいて特定歩行者の進路を予測する(ステップS18)。具体的には、特定歩行者のt秒後の速度ベクトルのうちエネルギー関数Eが最小値となる速度ベクトルを特定歩行者の次の一歩とする。そして、歩行者の進路予測結果に基づいて歩行者の追跡を行う(ステップS19)。 Next, the course of the specific pedestrian is predicted based on the energy function E i (step S18). Specifically, a speed vector having a minimum energy function E i among the speed vectors after t seconds of the specific pedestrian is set as the next step of the specific pedestrian. And a pedestrian is tracked based on a pedestrian's course prediction result (step S19).

以上において、カメラ2とECU3の画像処理部4と同歩行者移動推定部6のステップS11〜S13は、歩行者の移動情報及び歩行者の周辺に存在する移動体の移動情報を取得する移動情報取得手段を構成する。歩行者移動推定部6のステップS14は、歩行者の移動情報及び移動体の移動情報に基づいて、歩行者と移動体との距離に関する情報を取得する距離関連情報取得手段を構成する。ECU3の記憶部5と同歩行者移動推定部6のステップS17〜S19とは、歩行者と移動体との距離に関する情報を用いて、歩行者の移動行動を推定する推定手段を構成する。   In the above, steps S11 to S13 of the camera 2 and the image processing unit 4 of the ECU 3 and the pedestrian movement estimation unit 6 are movement information for acquiring movement information of a pedestrian and movement information of a moving body existing around the pedestrian. Configure the acquisition means. Step S14 of the pedestrian movement estimation unit 6 constitutes distance related information acquisition means for acquiring information related to the distance between the pedestrian and the moving body based on the movement information of the pedestrian and the movement information of the moving body. The storage unit 5 of the ECU 3 and the steps S17 to S19 of the pedestrian movement estimation unit 6 constitute estimation means for estimating the movement behavior of the pedestrian using information on the distance between the pedestrian and the moving body.

また、歩行者移動推定部6のステップS15は、歩行者の歩行速度に関する情報を取得する速度関連情報取得手段を構成する。歩行者移動推定部6のステップS16は、歩行者の目的地に関する情報を取得する目的地関連情報取得手段を構成する。   Moreover, step S15 of the pedestrian movement estimation part 6 comprises the speed related information acquisition means which acquires the information regarding the walking speed of a pedestrian. Step S16 of the pedestrian movement estimation unit 6 constitutes destination related information acquisition means for acquiring information related to the destination of the pedestrian.

以上のように本実施形態にあっては、歩行者は他の歩行者との距離を一定以上に保とうとする性質を考慮したエネルギー項Iを用いて、歩行者の総不快度数を表すエネルギー関数Eを求め、そのエネルギー関数Eに基づいて歩行者の進路を予測するようにしたので、例えば歩行者が他の歩行者から離れようとして急に動く場合でも、歩行者の進路を適切に予測することができる。 As described above, in the present embodiment, the pedestrian uses the energy term I i considering the property of keeping the distance from other pedestrians at a certain level or higher, and represents the pedestrian's total discomfort degree energy. Since the function E i is obtained and the path of the pedestrian is predicted based on the energy function E i , for example, even when the pedestrian moves suddenly away from another pedestrian, the path of the pedestrian is appropriately set. Can be predicted.

また、歩行者の進路を予測する際には、そのようなエネルギー項Iに加えて、歩行者が一定の速度を保とうとする性質を考慮したエネルギー項S及び歩行者が特定の目的地に向かって進もうとする性質を考慮したエネルギー項Dをも用いるので、歩行者の進路をより適切に予測することができる。 In addition, when predicting the path of a pedestrian, in addition to such an energy term I i , the energy term S i taking into account the property that the pedestrian wants to maintain a constant speed and the pedestrian must be in a specific destination. Since the energy term D i taking into account the property of traveling toward the vehicle is also used, the path of the pedestrian can be predicted more appropriately.

これにより、歩行者の移動行動を高精度に推定し、歩行者の追跡性能を向上させることが可能となる。   Thereby, it becomes possible to estimate the movement behavior of the pedestrian with high accuracy and improve the tracking performance of the pedestrian.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、歩行者と他の歩行者との距離の情報を取得しているが、歩行者同士の距離の情報だけでなく、歩行者と自転車等の移動体との距離の情報も取得して、歩行者の移動行動を推定しても良い。   The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, information on the distance between the pedestrian and another pedestrian is acquired, but not only information on the distance between the pedestrians, but also information on the distance between the pedestrian and a moving body such as a bicycle. You may acquire and estimate the movement action of a pedestrian.

また、上記実施形態では、カメラ2により取得した撮像画像から歩行者を検出しているが、これ以外にも、レーザレーダやミリ波レーダ等のセンサにより歩行者を検出しても良い。   Moreover, in the said embodiment, although the pedestrian is detected from the captured image acquired with the camera 2, you may detect a pedestrian other than this by sensors, such as a laser radar and a millimeter wave radar.

1…歩行者移動推定装置、2…カメラ(移動情報取得手段)、3…ECU、4…画像処理部(移動情報取得手段)、5…記憶部(推定手段)、6…歩行者移動推定部(移動情報取得手段、距離関連情報取得手段、速度関連情報取得手段、目的地関連情報取得手段、推定手段)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pedestrian movement estimation apparatus, 2 ... Camera (movement information acquisition means), 3 ... ECU, 4 ... Image processing part (movement information acquisition means), 5 ... Memory | storage part (estimation means), 6 ... Pedestrian movement estimation part (Movement information acquisition means, distance related information acquisition means, speed related information acquisition means, destination related information acquisition means, estimation means).

Claims (4)

歩行者の移動情報及び前記歩行者の周辺に存在する少なくとも1つの移動体の移動情報を取得する移動情報取得手段と、
前記歩行者の移動情報及び前記移動体の移動情報に基づいて、前記歩行者と前記移動体との距離に関する情報を取得する距離関連情報取得手段と、
前記歩行者と前記移動体との距離に関する情報を用いて、前記歩行者の移動行動を推定する推定手段とを備えることを特徴とする歩行者移動推定装置。
Movement information acquisition means for acquiring movement information of a pedestrian and movement information of at least one moving body existing around the pedestrian,
Based on the movement information of the pedestrian and the movement information of the moving body, distance-related information acquisition means for acquiring information on the distance between the pedestrian and the moving body;
A pedestrian movement estimation apparatus comprising: estimation means for estimating the movement behavior of the pedestrian using information related to a distance between the pedestrian and the moving body.
前記歩行者の歩行速度に関する情報を取得する速度関連情報取得手段を更に備え、
前記推定手段は、前記歩行者と前記移動体との距離に関する情報と前記歩行者の歩行速度に関する情報とを用いて、前記歩行者の移動行動を推定することを特徴とする請求項1記載の歩行者移動推定装置。
Further comprising speed-related information acquisition means for acquiring information on the walking speed of the pedestrian,
The said estimation means estimates the movement action of the said pedestrian using the information regarding the distance of the said pedestrian and the said mobile body, and the information regarding the walking speed of the said pedestrian. Pedestrian movement estimation device.
前記歩行者の目的地に関する情報を取得する目的地関連情報取得手段を更に備え、
前記推定手段は、前記歩行者と前記移動体との距離に関する情報と前記歩行者の目的地に関する情報とを用いて、前記歩行者の移動行動を推定することを特徴とする請求項1記載の歩行者移動推定装置。
Further comprising destination related information acquisition means for acquiring information on the destination of the pedestrian,
The said estimation means estimates the movement action of the said pedestrian using the information regarding the distance of the said pedestrian and the said mobile body, and the information regarding the destination of the said pedestrian. Pedestrian movement estimation device.
歩行者の移動情報及び前記歩行者の周辺に存在する少なくとも1つの移動体の移動情報を取得するステップと、
前記歩行者の移動情報及び前記移動体の移動情報に基づいて、前記歩行者と前記移動体との距離に関する情報を取得するステップと、
前記歩行者と前記移動体との距離に関する情報を用いて、前記歩行者の移動行動を推定するステップとを含むことを特徴とする歩行者移動推定方法。



Obtaining movement information of a pedestrian and movement information of at least one moving body existing around the pedestrian;
Based on the movement information of the pedestrian and the movement information of the moving body, obtaining information on the distance between the pedestrian and the moving body;
Estimating the movement behavior of the pedestrian using information on the distance between the pedestrian and the moving body.



JP2009220644A 2009-09-25 2009-09-25 Pedestrian movement estimation apparatus and method Active JP5563796B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009220644A JP5563796B2 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Pedestrian movement estimation apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009220644A JP5563796B2 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Pedestrian movement estimation apparatus and method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011070384A true JP2011070384A (en) 2011-04-07
JP5563796B2 JP5563796B2 (en) 2014-07-30

Family

ID=44015620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009220644A Active JP5563796B2 (en) 2009-09-25 2009-09-25 Pedestrian movement estimation apparatus and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5563796B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130118116A (en) * 2012-04-19 2013-10-29 현대모비스 주식회사 Apparatus and method avoiding collision with moving obstacles in automatic parking assistance system
JP2013246794A (en) * 2012-05-29 2013-12-09 Toyota Motor Corp Object change detection device and object change detection method
CN104915628A (en) * 2014-03-14 2015-09-16 株式会社理光 Pedestrian movement prediction method and device by carrying out scene modeling based on vehicle-mounted camera
JP2015230567A (en) * 2014-06-04 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 Drive assist system
JP5939357B2 (en) * 2013-05-31 2016-06-22 トヨタ自動車株式会社 Moving track prediction apparatus and moving track prediction method
CN108604419A (en) * 2016-01-29 2018-09-28 日产自动车株式会社 The travel control method of vehicle and the travel controlling system of vehicle
CN109615140A (en) * 2018-12-14 2019-04-12 中国科学技术大学 A kind of method and device for predicting pedestrian movement
WO2020100784A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 国立大学法人東京大学 Road surface profile estimating device, road surface profile estimating system, road surface profile estimating method, and road surface profile estimating program
JP2021135705A (en) * 2020-02-26 2021-09-13 トヨタテクニカルディベロップメント株式会社 Information processing device, information processing method and information processing program
US11447129B2 (en) 2020-02-11 2022-09-20 Toyota Research Institute, Inc. System and method for predicting the movement of pedestrians
US11878684B2 (en) 2020-03-18 2024-01-23 Toyota Research Institute, Inc. System and method for trajectory prediction using a predicted endpoint conditioned network

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008186170A (en) * 2007-01-29 2008-08-14 Fujitsu Ten Ltd Driving support system and driving support method
JP2009193549A (en) * 2008-02-18 2009-08-27 Secom Co Ltd Evacuation route finding device and evacuation route finding method
JP2009217448A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Mitsubishi Electric Corp Human tracking system using image information

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008186170A (en) * 2007-01-29 2008-08-14 Fujitsu Ten Ltd Driving support system and driving support method
JP2009193549A (en) * 2008-02-18 2009-08-27 Secom Co Ltd Evacuation route finding device and evacuation route finding method
JP2009217448A (en) * 2008-03-10 2009-09-24 Mitsubishi Electric Corp Human tracking system using image information

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CSNC201308013001; 田村雄介・淺間一: '人間共存環境におけるロボットからの歩行者意図の推定' ロボティクス・メカトロニクス講演会 '09 講演論文集 Proceedings of the 2 , 20090524, pp.703-704, 社団法人日本機械学会 *
JPN6014021389; 田村雄介・淺間一: '人間共存環境におけるロボットからの歩行者意図の推定' ロボティクス・メカトロニクス講演会 '09 講演論文集 Proceedings of the 2 , 20090524, pp.703-704, 社団法人日本機械学会 *

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130118116A (en) * 2012-04-19 2013-10-29 현대모비스 주식회사 Apparatus and method avoiding collision with moving obstacles in automatic parking assistance system
JP2013246794A (en) * 2012-05-29 2013-12-09 Toyota Motor Corp Object change detection device and object change detection method
JP5939357B2 (en) * 2013-05-31 2016-06-22 トヨタ自動車株式会社 Moving track prediction apparatus and moving track prediction method
CN104915628A (en) * 2014-03-14 2015-09-16 株式会社理光 Pedestrian movement prediction method and device by carrying out scene modeling based on vehicle-mounted camera
CN104915628B (en) * 2014-03-14 2018-09-25 株式会社理光 The method and apparatus that scene modeling based on in-vehicle camera carries out movement pedestrian's prediction
JP2015230567A (en) * 2014-06-04 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 Drive assist system
US9463796B2 (en) 2014-06-04 2016-10-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving assistance apparatus
CN108604419A (en) * 2016-01-29 2018-09-28 日产自动车株式会社 The travel control method of vehicle and the travel controlling system of vehicle
US11124163B2 (en) 2016-01-29 2021-09-21 Nissan Motor Co., Ltd. Method for controlling travel of vehicle, and device for controlling travel of vehicle
CN112997225A (en) * 2018-11-13 2021-06-18 国立大学法人东京大学 Road surface vertical section estimation device, road surface vertical section estimation system, road surface vertical section estimation method, and road surface vertical section estimation program
WO2020100784A1 (en) * 2018-11-13 2020-05-22 国立大学法人東京大学 Road surface profile estimating device, road surface profile estimating system, road surface profile estimating method, and road surface profile estimating program
JPWO2020100784A1 (en) * 2018-11-13 2021-09-30 国立大学法人 東京大学 Road profile estimation device, road surface profile estimation system, road surface profile estimation method and road surface profile estimation program
CN112997225B (en) * 2018-11-13 2023-02-03 国立大学法人东京大学 Road surface vertical section estimation device, road surface vertical section estimation system, road surface vertical section estimation method, and storage medium
JP7390731B2 (en) 2018-11-13 2023-12-04 国立大学法人 東京大学 Road surface profile estimation device, road surface profile estimation system, road surface profile estimation method, and road surface profile estimation program
CN109615140A (en) * 2018-12-14 2019-04-12 中国科学技术大学 A kind of method and device for predicting pedestrian movement
CN109615140B (en) * 2018-12-14 2024-01-09 中国科学技术大学 Method and device for predicting pedestrian movement
US11447129B2 (en) 2020-02-11 2022-09-20 Toyota Research Institute, Inc. System and method for predicting the movement of pedestrians
JP2021135705A (en) * 2020-02-26 2021-09-13 トヨタテクニカルディベロップメント株式会社 Information processing device, information processing method and information processing program
JP7314080B2 (en) 2020-02-26 2023-07-25 トヨタテクニカルディベロップメント株式会社 Information processing device, information processing method and information processing program
US11878684B2 (en) 2020-03-18 2024-01-23 Toyota Research Institute, Inc. System and method for trajectory prediction using a predicted endpoint conditioned network

Also Published As

Publication number Publication date
JP5563796B2 (en) 2014-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5563796B2 (en) Pedestrian movement estimation apparatus and method
CN112840350B (en) Autonomous vehicle planning and prediction
US11610477B2 (en) Traffic assistance system, server, and vehicle-mounted device
JP7052663B2 (en) Object detection device, object detection method and computer program for object detection
KR101907548B1 (en) Moving and searching method of mobile robot for following human
WO2013042205A1 (en) Pedestrian action prediction device and pedestrian action prediction method
EP2960829A2 (en) Lane boundary estimation device and lane boundary estimation method
JP4171510B2 (en) MOBILE DEVICE, ITS CONTROL SYSTEM, CONTROL PROGRAM, AND SUPERVISION SYSTEM
JP5065449B2 (en) Vanishing point estimation device and program
JP2020052695A (en) Object detection apparatus, object detection method, and computer program for object detection
RU2770230C1 (en) Method and device for predicting the movement of another vehicle
JP2014204375A (en) Image processing system, image processing apparatus, control method therefor, and program
CN112445222B (en) Navigation method, navigation device, storage medium and terminal
US11400942B2 (en) Vehicle lane trajectory probability prediction utilizing kalman filtering with neural network derived noise
JP4937844B2 (en) Pedestrian detection device
JP2020042553A (en) Mobile body support system and mobile body support method
JP2006202047A (en) Moving-object detection device and method
JP2019220054A (en) Action prediction device and automatic driving device
WO2012029878A1 (en) Device and method for creating environment map and device and method for action prediction
WO2021084731A1 (en) Information processing device, information processing system, information processing method, and information processing program
WO2015155867A1 (en) Movement estimation device
CN116434156A (en) Target detection method, storage medium, road side equipment and automatic driving system
JP2023090539A (en) Autonomous body movement control system, control device, and control method
JP5531734B2 (en) Obstacle recognition device
JP6643294B2 (en) Mobility device speed limit determination system, mobility device, and speed limit determination method in these devices

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140107

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140403

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140527

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140613

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5563796

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250