JP2020052869A - Identification device, identification method, and identification program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、識別装置、識別方法および識別プログラムに関する。 The present disclosure relates to an identification device, an identification method, and an identification program.
従来、車両のドライバーの状態を識別する技術が知られている。特許文献1には、ドライバーの生理学データ、車両の運転、および車両を運転するドライバーのモデルのうち少なくとも1つに基づいて、ドライバーの状態を識別することが開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for identifying a state of a driver of a vehicle is known.
ドライバーが異常状態になったことをより早期に識別することが求められる。そのため、特許文献1に記載の技術には、改善の余地がある。本開示の目的は、移動体の乗員が異常状態になったことをより早期に識別することである。
It is required to identify the driver in an abnormal state earlier. Therefore, the technique described in
本開示の一形態は、移動体の乗員の状態を識別する識別装置であって、撮像装置により得られた前記乗員が含まれる画像を入力する入力部と、前記画像から得られた、前記乗員の頭の位置の変化と前記頭以外の所定部位の位置の変化との関係性に基づいて、前記乗員の状態が異常状態であるか否かを識別する識別部と、を備える、識別装置である。 One embodiment of the present disclosure is an identification device that identifies a state of an occupant of a moving object, an input unit that inputs an image including the occupant obtained by an imaging device, and the occupant obtained from the image. An identification unit that identifies whether or not the occupant is in an abnormal state based on a relationship between a change in the position of the head and a change in the position of the predetermined part other than the head. is there.
なお、本開示の一形態は、方法およびプログラムのいずれかであってもよい。 Note that one embodiment of the present disclosure may be any of a method and a program.
本開示によれば、移動体の乗員が異常状態になったことをより早期に識別することができる。 According to the present disclosure, it is possible to identify earlier that the occupant of the moving object has become abnormal.
以下、本開示の一実施形態に係る識別装置100が搭載されたドライバーモニタリングシステム(以下、「DMS」)1について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態により限定されるものではない。
Hereinafter, a driver monitoring system (hereinafter, “DMS”) 1 equipped with an
DMS1は例えば車両(自動車)に搭載される。車両は、本開示に係る移動体の一例である。以下、DMS1は、車両のドライバーを監視するものとして説明を続けるが、かかる例に限定されない。例えば、DMS1は、ドライバー以外の乗員(例えば、助手席や後席等に着座している乗員)を監視してもよく、この場合、後述する撮像装置200は、ドライバー以外の乗員の上半身の前面を撮影可能な位置に取り付けられ得る。
The
DMS1は、図1に示すように、撮像装置200と、識別装置100とを備える。
The
撮像装置200は、車室内の画像を取得する1台の小型カメラであり得る。但し、かかる例に限定されず、撮像装置200は、TоF(Time Of Flight)センサまたは赤外線センサなどであってもよい。撮像装置200は、車室のコンソール部分に車室内を撮影可能に、特に、車室内のドライバー2(図3参照)の上半身の前面を撮影可能に取り付けられている。
The
なお、撮像装置200の設置位置は、コンソール部分に限定されず、ステアリングコラムの上、センターディスプレイ付近、ルームミラー位置等、ドライバー2の上半身を撮影可能な位置であればよい。
The installation position of the
識別装置100は、例えばECU(Electronic Control Unit)であって、車室内のドライバー2の状態を識別するために、制御基板上に実装された入力端子、出力端子、プロセッサ、プログラムメモリおよびメインメモリを含む。本実施形態では、ドライバー2の状態として、異常状態および通常状態の2種類の状態が定められ得る。但し、かかる例に限定されず、ドライバー2の状態として、異常状態を少なくとも含む3種類以上の状態が定められてもよい。ここで、異常状態は、例えば、意識の喪失などの体調急変した状態であり得る。
The
プロセッサは、プログラムメモリに格納されたプログラムを、メインメモリを用いて実行して、入力端子を介して受け取った各種信号を処理するとともに、出力端子を介して各種信号を出力する。 The processor executes the program stored in the program memory using the main memory, processes various signals received through the input terminal, and outputs various signals through the output terminal.
識別装置100は、プロセッサがプログラムを実行することで、図1に示すように、入力部120、識別部130、記憶部140、出力部150等として機能する。
The
入力部120は、撮像装置200から出力された画像信号の入力を受け付ける。
The
識別部130は、入力部120に入力された画像に基づいてドライバー2の状態(例えば異常状態であるか否かなど)を識別する。識別部130は、機能要素として、骨格情報取得部131、骨格判定部132、および体調急変判定部133を有する。
The
骨格情報取得部131は、入力部120に入力された画像から、ドライバー2の骨格情報を取得する。具体的には、骨格情報取得部131は、ドライバー2の頭の位置と、頭以外の所定部位の位置とを当該画像に基づいて検出する。以下、所定部位として左肘を例に説明を続けるが、左肘以外の部位(例えば、右肘、手首、肩等の腕の関節)であってもよい。
The skeleton
このような骨格情報は、公知の骨格検知技術を用いて取得することができる。例えば、骨格情報は、取得対象となる部位の周辺の画像の局所的な特徴量を用いて取得することができる。また、例えば、骨格情報は、畳み込みニューラルネットワーク(Convolutional Neural Network)に代表される深層学習(Deep Learning)等の機械学習によって取得することができる。 Such skeleton information can be obtained by using a known skeleton detection technology. For example, the skeleton information can be acquired by using local feature amounts of an image around a part to be acquired. Further, for example, the skeleton information can be acquired by machine learning such as deep learning represented by a convolutional neural network (Convolutional Neural Network).
骨格判定部132は、骨格情報取得部131で取得されたドライバー2の頭の位置と、頭以外の所定部位の位置とに基づいて、ドライバー2の頭の位置の変化と頭以外の所定部位の位置の変化との相関関係を示す値(具体的には、相関係数)を算出(特定)する。
Based on the position of the head of the
体調急変判定部133は、骨格判定部132で算出された、ドライバー2の頭の位置の変化と頭以外の所定部位の位置の変化との関係性(相関関係)に基づいて、ドライバー2の状態を識別する。例えば、体調急変判定部133は、まず、骨格判定部132により算出された、頭の位置の変化と当該所定部位の位置の変化との相関を示す値と、所定の閾値との比較に基づいて、頭の位置の変化と当該所定部位の位置の変化とが類似しているか否かを判定する。一例として、当該相関を示す値が当該所定の閾値よりも大きい場合には、体調急変判定部133は、頭の位置の変化と当該所定部位の位置の変化とが類似していると判定する。当該相関を示す値が当該所定の閾値以下である場合には、体調急変判定部133は、頭の位置の変化と当該所定部位の位置の変化とが類似していないと判定する。
The sudden change in physical
そして、体調急変判定部133は、この判定結果に基づいて、ドライバー2の状態が異常状態であるか否かを識別する。例えば、ドライバー2の頭の位置の変化と当該所定部位の位置の変化とが類似していると判定した場合、体調急変判定部133は、ドライバー2の状態が異常状態であると識別する。頭の位置の変化と当該所定部位の位置の変化とが類似していないと判定した場合、体調急変判定部133は、ドライバー2の状態が通常状態であると識別する。
Then, the sudden change in physical
記憶部140は、識別部130において行われる処理で用いられる各種情報を記憶する。
The
出力部150は、車室内または車外への警報を出力する警報装置300、および/または、車両の自動運転等を行うADAS(Advanced Driver Assistance System) ECU400(「運転支援装置」の一例)等に識別部130での識別結果を出力する。なお、図1に示すように、警報装置300およびADAS ECU400は、DMS1内(例えば車両内)に設置され得る。但し、かかる例に限定されず、警報装置300は、所定の施設内に設置されてもよい。この場合、警報装置300と車両とは無線通信および/または有線通信により通信可能に構成され得る。
The
識別装置100の識別部130において行われる処理の一例について、図2のフローチャートを参照して詳細に説明する。なお、以下に示す処理は、例えば、撮像装置200から画像を受け取る周期(例えば10fps)で繰り返し行われる。また、以下では、上記の所定部位が左肘である例について説明する。
An example of processing performed in the
まず、ステップS1で、識別部130(具体的には、骨格情報取得部131)は、撮像装置200から受け取った画像を用いて、ドライバー2の骨格情報を取得する。ドライバー2の骨格情報には、頭の位置の座標(以下、「頭位置情報」という。)および左肘の位置の座標(以下、「左肘位置情報」という。)が含まれる。
First, in step S <b> 1, the identification unit 130 (specifically, the skeleton information obtaining unit 131) obtains skeleton information of the
図3は、撮像装置200で撮影された車内空間の画像を示す模式図である。なお、図3は、ドライバー2が運転席に正面を向いて着座した状態で、シートベルトを正常に着用し、両手でステアリングホイールを把持している状態を示している。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an image of the inside of the vehicle taken by the
本例では、図3に示すように、撮像画像における左上端を原点とし、右方向を+X方向、下方向を+Y方向として、ドライバー2の各部位の位置の座標を取得する。なお、座標の単位は、ピクセルである。
In this example, as shown in FIG. 3, the coordinates of the position of each part of the
図3には、頭位置情報H(XH,YH)、右肩の位置の座標RS(XRS,YRS)、右手首の位置の座標RW(XRW,YRW)、左肩の位置の座標LS(XLS,YLS)、左肘位置情報LE(XLE,YLE)、および、左手首の位置の座標LW(XLW,YLW)が示されている。 FIG. 3 shows head position information H (X H , Y H ), right shoulder position coordinates RS (X RS , Y RS ), right wrist position coordinates RW (X RW , Y RW ), left shoulder position LS (X LS , Y LS ), left elbow position information LE (X LE , Y LE ), and the coordinates LW (X LW , Y LW ) of the position of the left wrist are shown.
なお、撮像画像における座標系は、撮像装置200の種類、設置位置、FOV(Field of View)等に応じて適宜決定され得る。
Note that the coordinate system in the captured image can be appropriately determined according to the type, installation position, FOV (Field of View), and the like of the
続くステップS2で、識別部130(具体的には、骨格情報取得部131)は、ステップS1において取得された骨格情報を記憶部140に記憶させる。記憶部140には、新たに取得された骨格情報を含む、直近の複数周期における骨格情報が蓄積される。
In the following step S2, the identification unit 130 (specifically, the skeleton information acquisition unit 131) causes the
続くステップS3で、識別部130(具体的には、骨格判定部132)は、記憶部140に蓄積されている、新たに取得された骨格情報を含む直近の複数周期における骨格情報を用いて、頭位置情報Hと左肘位置情報LEとの相関係数rを算出する。
In subsequent step S3, the identification unit 130 (specifically, the skeleton determining unit 132) uses the skeleton information in the latest plurality of cycles including the newly acquired skeleton information stored in the
相関係数rは、例えば以下の式(1)により表される。
ここで、nはデータの個数であり、Ai(iは1からnまでの自然数)は、i番目のフレームから検出された頭の位置のY座標であり、
続くステップS4で、識別部130(具体的には、体調急変判定部133)は、ステップS3において算出された相関係数rが予め定められた所定の閾値よりも高いか否かを判定する。このような閾値としては、例えば0.75が挙げられるが、これに限定されない。 In the following step S4, the identification unit 130 (specifically, the sudden change in physical condition determination unit 133) determines whether the correlation coefficient r calculated in step S3 is higher than a predetermined threshold. Such a threshold is, for example, 0.75, but is not limited thereto.
なお、ステップS4では、誤判定を防止するため、相関係数rが所定の閾値よりも高い状態が所定時間継続したか否かを判定するようにしてもよい。 In step S4, in order to prevent erroneous determination, it may be determined whether or not the state in which the correlation coefficient r is higher than a predetermined threshold has continued for a predetermined time.
ステップS4で相関係数rが所定の閾値よりも高いと判定された場合(ステップS4:YES)、処理はステップS5に進む。 If it is determined in step S4 that the correlation coefficient r is higher than the predetermined threshold (step S4: YES), the process proceeds to step S5.
ステップS5で、識別部130(具体的には、体調急変判定部133)は、ドライバー2の状態が異常状態であることを示す信号(以下、「異常状態信号」という。)を出力部150に出力して、処理を終了する。
In step S5, the identification unit 130 (specifically, the sudden change in physical condition determination unit 133) outputs to the output unit 150 a signal indicating that the state of the
一方、ステップS4で相関係数rが所定の閾値よりも高いと判定されなかった場合(ステップS4:NO)、処理はステップS6に進む。 On the other hand, if it is not determined in step S4 that the correlation coefficient r is higher than the predetermined threshold (step S4: NO), the process proceeds to step S6.
ステップS6で、識別部130(具体的には、体調急変判定部133)は、ドライバー2の状態が通常状態であることを示す信号(以下、「通常状態信号」という。)を出力部150に出力して、処理を終了する。
In step S6, the identification unit 130 (specifically, the sudden change in physical condition determination unit 133) outputs to the output unit 150 a signal indicating that the
出力部150は、識別部130から異常状態信号を受け取った場合、警報装置300、ADAS ECU400等に、ドライバー2の状態が異常状態であることを示す信号を出力する。警報装置300は、出力部150から当該信号を受け取った場合、車室内または車外へ警報(例えば、当該信号に対応する種類の警報)を出力する。ADAS ECU400は、出力部150から当該信号を受け取った場合、当該信号に応じて車両の運転支援を実行する。例えば、ADAS ECU400は、当該信号に基づき車両の運転状態を手動運転から自動運転に切り換え、車両を所定の停止領域(路肩、駐車場等)まで移動させ、そして、車両を安全に停止させる。
When receiving the abnormal state signal from the
次に、図4を参照して、本実施形態の作用効果について説明する。図4は、ドライバーの頭の位置の変化、左肘の位置の変化および相関係数を示すタイムチャートである。図4において、横軸は時間を示しており、縦軸は、Y座標および相関係数を示している。 Next, the operation and effect of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a time chart showing a change in the position of the driver's head, a change in the position of the left elbow, and a correlation coefficient. 4, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the Y coordinate and the correlation coefficient.
図4中、実線は頭の位置のY座標を示し、破線は左肘の位置のY座標を示し、一点鎖線は相関係数を示している。 In FIG. 4, the solid line indicates the Y coordinate of the position of the head, the broken line indicates the Y coordinate of the position of the left elbow, and the dashed line indicates the correlation coefficient.
時刻t0から時刻t1までは、ドライバー2の頭位置座標Hおよび左肘位置座標LEはほぼ変化せず、相関関係がみられない。そのため、相関係数rはほぼゼロである。
From time t0 to time t1, the head position coordinates H and the left elbow position coordinates LE of the
時刻t1から時刻t2まで、相関係数rが上昇している。これは、ドライバー2の頭の位置と左肘の位置とがやや相関を持って変化しているためである。しかしながら、相関係数rは所定の閾値r1までは達しないため、識別部130は、ドライバー2の状態が通常状態であると判定する。
From time t1 to time t2, the correlation coefficient r increases. This is because the position of the head of the
時刻t3で、ドライバー2が意識を喪失し、ドライバー2の頭の位置および左肘の位置が共に下方向に大きく変化すると、頭位置座標HのY座標および左肘位置座標LEのY座標が共にプラス方向に大きく変化し、相関係数rが大きく上昇する。
At time t3, when the
そのため、相関係数rが所定の閾値r1を超えた時刻t4で、識別部130は、ドライバー2の状態が異常状態であると判定する。
Therefore, at time t4 when the correlation coefficient r exceeds the predetermined threshold value r1, the
比較例として、ドライバー2の状態が異常状態であることを、頭の位置が通常の位置から外れた状態が所定時間継続したことに基づいて判定する方法が考えられる。しかしながら、この比較例では、時刻t3で頭の位置が変化を開始しても、時刻t5まではドライバー2の状態が異常状態であると判定されないという課題がある。
As a comparative example, a method of determining that the state of the
これに対して、本実施形態では、頭の位置の変化と左肘の位置の変化との相関を示す相関係数に基づいてドライバー2の状態が異常状態であると判定するため、時刻t3の直後の時刻t4でドライバー2の状態が異常状態であると判定することができる。
In contrast, in the present embodiment, the state of the
以上説明したように、本実施形態では、ドライバー2の頭の位置の変化と頭以外の所定部位の位置の変化とが類似している場合に、ドライバー2の状態が異常状態であると判定する。特に、ドライバー2の頭の位置の変化と頭以外の所定部位の位置の変化との相関を示す相関係数が所定の閾値よりも高い場合に、ドライバー2の状態が異常状態であると判定する。そのため、ドライバーの状態が異常状態になったことを速やかに識別することができる。
As described above, in this embodiment, when the change in the position of the head of the
さらに、本実施形態によれば、ドライバーの状態が異常状態であるか否かを、公知技術よりも精度高く識別することができる。例えば、ドライバーが前方を覗き込む場合、後ろを振り返る場合、および、助手席の荷物を取る場合等であっても、ドライバーの状態が異常状態であると誤識別することを防止できる(つまり、これらの場合において、ドライバーの状態が通常状態であると正確に識別することができる。) Furthermore, according to the present embodiment, it is possible to determine whether the state of the driver is an abnormal state with higher accuracy than in the related art. For example, even when the driver looks into the front, looks back, or takes luggage in the front passenger seat, it is possible to prevent the driver from being erroneously identified as being in an abnormal state (that is, these conditions). In the case of (1), the driver state can be accurately identified as the normal state.)
以下、本実施形態の変形例について説明する。 Hereinafter, a modified example of the present embodiment will be described.
(第一変形例)
識別装置100の識別部130において行われる処理の第一変形例について、図5のフローチャートを参照して詳細に説明する。上述の実施形態では、頭位置情報Hと左肘位置情報LEとの相関係数に基づいて、ドライバー2の状態を識別した。これに対して、以下に示す第一変形例は、頭位置情報Hの変化方向と左肘位置情報LEの変化方向とに基づいて、ドライバー2の状態を識別するものである。
(First modification)
A first modification of the processing performed in the
第一変形例に係る体調急変判定部133は、ドライバー2の頭の位置および当該所定部位の位置が下方向(より詳細には、鉛直方向下向き)に変化したか否かに基づいて、ドライバー2の状態が異常状態であるか否かを識別し得る。例えば、ドライバー2の頭の位置および当該所定部位の位置のうちのいずれか一方が下方向に移動し始めたことが検出されたタイミングから所定の時間以内(例えば同時など)に、頭の位置および当該所定部位の位置の両方が下方向に移動し続けていることが検出された場合、体調急変判定部133は、ドライバー2の状態が異常状態であると識別する。ここで、当該所定の時間の長さは、例えば、複数の乗員の各々に対して予め行われた実験の結果に基づいた最適な長さに設定されてもよい。
The sudden change in physical
以下では、一例として、ドライバー2の頭の位置および当該所定部位の位置の両方が「同時に」下方向に移動したことが検出された場合に、体調急変判定部133が、ドライバー2の状態が異常状態であると識別する例について説明する。
In the following, as an example, if it is detected that both the position of the head of the
以下、図5を参照して、第一変形例の内容についてより詳細に説明する。ステップS11およびステップS12の処理内容は、上述のステップS1およびステップS2の処理内容と同様であるため、説明を省略する。 Hereinafter, the contents of the first modified example will be described in more detail with reference to FIG. The processing contents of step S11 and step S12 are the same as the processing contents of step S1 and step S2 described above, and a description thereof will be omitted.
ステップS12に続くステップS13で、識別部130(具体的には、骨格判定部132)は、記憶部140に蓄積されている、新たに取得された骨格情報と、前回取得された骨格情報とを用いて、頭位置情報Hの変化方向および左肘位置情報LEの変化方向を算出する。
In step S13 following step S12, the identification unit 130 (specifically, the skeleton determining unit 132) compares the newly obtained skeleton information and the previously obtained skeleton information stored in the
なお、頭位置情報Hの変化方向および左肘位置情報LEの変化方向の算出には、前回取得された骨格情報に代えて、さらに前に取得された骨格情報を用いてもよい。また、頭位置情報Hの変化方向および左肘位置情報LEの変化方向の算出には、新たに取得された骨格情報を含む、直近の複数周期における骨格情報を用いてもよい。 Note that, in calculating the change direction of the head position information H and the change direction of the left elbow position information LE, skeleton information acquired earlier may be used instead of the skeleton information acquired last time. Further, the calculation of the change direction of the head position information H and the change direction of the left elbow position information LE may use skeleton information in a plurality of latest cycles including newly obtained skeleton information.
続くステップS14で、識別部130(具体的には、体調急変判定部133)は、頭位置情報Hの変化方向と、左肘位置情報LEの変化方向とが、共に下向きであるか否かを判定する。 In the following step S14, the identification unit 130 (specifically, the sudden physical condition determination unit 133) determines whether the change direction of the head position information H and the change direction of the left elbow position information LE are both downward. judge.
ステップS14で頭位置情報Hの変化方向と左肘位置情報LEの変化方向とが共に下向きであると判定された場合(ステップS14:YES)、処理はステップS15に進む。 If it is determined in step S14 that both the change direction of the head position information H and the change direction of the left elbow position information LE are downward (step S14: YES), the process proceeds to step S15.
一方、ステップS14で頭位置情報Hの変化方向と左肘位置情報LEの変化方向の少なくともいずれか一方が下向きではないと判定された場合(ステップS14:NO)、処理はステップS16に進む。 On the other hand, when it is determined in step S14 that at least one of the change direction of the head position information H and the change direction of the left elbow position information LE is not downward (step S14: NO), the process proceeds to step S16.
ステップS15およびステップS16の処理内容は、上述のステップS5およびステップS6の処理内容と同様であるため、説明を省略する。 The processing contents of steps S15 and S16 are the same as the processing contents of step S5 and step S6 described above, and thus description thereof will be omitted.
第一変形例によれば、ドライバー2の頭の位置および頭以外の所定部位の位置が同時に下方向に変化した場合に、ドライバー2の状態が異常状態であると判定するようにしたため、相関係数を算出する必要がない。そのため、上述の実施形態と同様の効果に加え、ECUの処理負荷を軽減することができる。また、直近の2つの骨格情報のみで変化方向を算出することができるため、記憶部140の負荷を軽減することができる。
According to the first modification, when the position of the head of the
なお、第一変形例では、頭位置情報Hの変化方向と左肘位置情報LEの変化方向とが共に下向きである場合に、ドライバー2の状態が異常状態であると判定したが、これに限定されない。
In the first modification, when both the change direction of the head position information H and the change direction of the left elbow position information LE are downward, it is determined that the state of the
具体的には、例えば、頭位置情報Hの変化方向と左肘位置情報LEの変化方向とが共に下向きで、かつ、頭位置情報Hの変化方向と左肘位置情報LEの変化方向とのなす角が所定の角度未満である場合に、ドライバー2の状態が異常状態であると判定してもよい。
Specifically, for example, both the change direction of the head position information H and the change direction of the left elbow position information LE are downward, and the change direction of the head position information H and the change direction of the left elbow position information LE are formed. If the angle is less than the predetermined angle, the state of the
(第二変形例)
識別装置100の識別部130において行われる処理の第二変形例について、図6のフローチャートを参照して詳細に説明する。上述の実施形態では、ドライバー2がステアリングホイールを両手で把持(操作)していることを前提に、頭位置情報Hと左肘位置情報LEとの相関係数rに基づいて、ドライバー2の状態を識別した。これに対して、以下に示す第二変形例は、ドライバー2がステアリングホイールを片手で把持(操作)している場合にもドライバー2の状態を識別できるようにしたものである。
(Second modification)
A second modification of the process performed by the
ステップS21およびステップS22の処理内容は、上述のステップS1およびステップS2の処理内容と同様であるため、説明を省略する。 The processing contents of step S21 and step S22 are the same as the processing contents of step S1 and step S2 described above, and a description thereof will be omitted.
ステップS22に続くステップS22−1で、識別部130は、ドライバー2のステアリング把持状態を取得(検知)する。
In step S22-1 following step S22, the
ドライバー2のステアリング把持状態は、例えば、公知のステアリング把持センサから出力される、ドライバー2のステアリング把持状態を示す信号を取得することにより取得することができる。
The steering grip state of the
また、ドライバー2がステアリングホイールを両手で把持していない場合、ドライバー2のステアリング把持状態を示す信号には、左右いずれの手でステアリングホイールを把持しているのかを示す信号が含まれる。
When the
続くステップS22−2で、識別部130は、右肘の位置の座標(以下、「右肘位置情報」という。)REおよび左肘位置情報LEのうち、ステアリングホイールを把持している手の位置情報(すなわち、骨格情報)を選択する。
In the following step S22-2, the
続くステップS23で、識別部130は、頭部位置情報と、ステップS22−2で選択された右肘位置情報REまたは左肘位置情報LEとの相関係数を算出する。
In the following step S23, the
ステップS24ないしステップS26の処理内容は、上述のステップS4ないしステップS6の処理内容と同様であるため、説明を省略する。 The processing contents of steps S24 to S26 are the same as the processing contents of steps S4 to S6 described above, and a description thereof will be omitted.
第二変形例によれば、ステアリングホイールを把持している手の情報を用いることができ、ドライバー2の状態を的確に識別することができる。なお、第二変形例では、右肘位置情報REまたは左肘位置情報LEを用いてドライバー2の状態を識別したが、これに限定されない。肩、手首等、他の部位を用いてもよい。
According to the second modification, the information of the hand holding the steering wheel can be used, and the state of the
(第三変形例)
識別装置100の識別部130において行われる処理の第三変形例について、図7のフローチャートを参照して詳細に説明する。上述の実施形態では、頭位置情報Hと左肘位置情報LEとの相関係数に基づいて、ドライバー2の状態を識別した。これに対して、以下に示す第三変形例は、さらにその後のドライバー2の動きを検出することで、ドライバー2の状態の識別精度をさらに向上させたものである。具体的には、第三変形例に係る識別部130は、ドライバー2の頭の位置の変化と頭以外の所定部位の位置の変化とが類似していると判定されたとき、頭の位置の変化量および所定部位の位置の変化量に基づいて、ドライバー2の状態が異常状態であるか否かを識別する。以下、図7を参照して、第三変形例の内容についてより詳細に説明する。
(Third modification)
A third modification of the processing performed in the
ステップS31ないしステップS33の処理内容は、上述のステップS1ないしステップS3の処理内容と同様であるため、説明を省略する。 The processing contents of steps S31 to S33 are the same as the processing contents of steps S1 to S3 described above, and a description thereof will be omitted.
ステップS33に続くステップS34で、識別部130は、相関係数が所定の閾値よりも高いか否かを判定する。
In step S34 following step S33, the
ステップS34で相関係数が所定の閾値よりも高いと判定された場合(ステップS34:YES)、処理はステップS34−1に進む。 If it is determined in step S34 that the correlation coefficient is higher than the predetermined threshold (step S34: YES), the process proceeds to step S34-1.
ステップS34−1で、識別部130は、頭位置情報Hおよび左肘位置情報LEの変化量を算出する。なお、この際、頭位置情報Hおよび左肘位置情報LEの変化量を示す指標として、記憶部140に蓄積されている、新たに取得された骨格情報を含む直近の複数周期における骨格情報の標準偏差を算出するようにしてもよい。
In step S34-1, the
続くステップS34−2で、識別部130は、頭位置情報Hおよび左肘位置情報LEの変化量が予め定められた第二の所定の閾値よりも小さいか否かを判定する。
In subsequent step S34-2,
ステップS34−2で頭位置情報Hおよび左肘位置情報LEの変化量が第二の所定の閾値よりも小さいと判定された場合(ステップS34−2:YES)、処理はステップS35に進む。 When it is determined in step S34-2 that the amount of change in the head position information H and the left elbow position information LE is smaller than the second predetermined threshold (step S34-2: YES), the process proceeds to step S35.
一方、ステップS34−2で頭位置情報Hおよび左肘位置情報LEの変化量が第二の所定の閾値よりも小さくないと判定された場合(ステップS34−2:NO)、処理はステップS36に進む。 On the other hand, when it is determined in step S34-2 that the amounts of change in the head position information H and the left elbow position information LE are not smaller than the second predetermined threshold (step S34-2: NO), the process proceeds to step S36. move on.
ステップS34の説明に戻る。ステップS34で相関係数が所定の閾値よりも高くないと判定された場合(ステップS34:NO)、処理はステップS36に進む。 It returns to description of step S34. If it is determined in step S34 that the correlation coefficient is not higher than the predetermined threshold (step S34: NO), the process proceeds to step S36.
ステップS35およびステップS36の処理内容は、上述のステップS5およびステップS6の処理内容と同様であるため、説明を省略する。 The processing contents of step S35 and step S36 are the same as the processing contents of step S5 and step S6 described above, and thus description thereof will be omitted.
第三変形例によれば、頭位置情報Hと左肘位置情報LEとの相関係数が所定の閾値よりも高いと判定された後、頭位置情報Hおよび左肘位置情報LEの変化量が予め定められた第二の所定の閾値よりも小さい場合に、ドライバー2の状態が異常状態であると判定するようにしたため、ドライバー2の状態の識別精度をさらに向上させることができる。
According to the third modification, after it is determined that the correlation coefficient between the head position information H and the left elbow position information LE is higher than a predetermined threshold, the amount of change in the head position information H and the left elbow position information LE If the state of the
なお、上述の実施形態、および各変形例は、適宜組み合わせて用いることができる。 Note that the above-described embodiment and each of the modifications can be used in appropriate combination.
また、上述の実施形態および各変形例では、頭以外の所定部位として、左肘または右肘を用いるものを例に説明を行ったが、これに限定されず、左肘または右肘以外の部位を用いることもできる。さらに、頭と、頭以外の複数の所定部位の情報を用いてドライバー2の状態を識別するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment and each modified example, the case where the left elbow or the right elbow is used as the predetermined part other than the head has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the part other than the left elbow or the right elbow may be used. Can also be used. Furthermore, the state of the
また、上述の実施形態および各変形例では、識別装置100の外部に警報装置300、ADAS ECU400等が設けられたものを例に説明を行ったが、これに限定されない。識別装置100、警報装置300、ADAS ECU400のうち少なくとも2つを一体的に設けることもできる。なお、識別装置100とADAS ECU400とが一体化された場合、識別装置100は、運転支援制御部をさらに有し得る。この場合、運転支援制御部は、識別部130での識別結果に基づいて車両の運転支援を行い得る。
Further, in the above-described embodiment and each of the modified examples, the example in which the
また、上述の実施形態および各変形例では、頭の位置および頭以外の所定部位の位置が共に下方向に変化した場合に、ドライバー2の状態が異常状態であると判定するものを例に説明を行ったが、これに限定されない。頭の位置および頭以外の所定部位の位置が共に上方向、前後方向、左右方向等に変化した場合に、ドライバー2の状態が異常状態であると判定してもよい。
Further, in the above-described embodiment and each of the modifications, an example is described in which the state of the
また、上述の実施形態および各変形例では、移動体として、車両を例に説明を行ったが、これに限定されない。移動体の他の例としては、飛行機、電車、船舶等が挙げられる。 Further, in the above-described embodiment and each of the modified examples, the vehicle has been described as an example of the moving body, but the moving body is not limited thereto. Other examples of the moving object include an airplane, a train, a ship, and the like.
また、上述の実施形態および各変形例では、異常状態として、意識を喪失した状態を例に説明を行ったが、これに限定されない。異常状態の他の例としては、居眠りをした状態等が挙げられる。 Further, in the above-described embodiment and each of the modified examples, the state in which the consciousness is lost has been described as an example of the abnormal state, but the present invention is not limited to this. As another example of the abnormal state, there is a state of falling asleep.
図8は、上述した実施形態および変形例における各部の機能をプログラムにより実現するコンピュータのハードウェア構成を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a hardware configuration of a computer that implements the functions of each unit according to the above-described embodiment and modified examples by a program.
図8に示すように、コンピュータ2100は、入力ボタン、タッチパッドなどの入力装置2101、ディスプレイ、スピーカなどの出力装置2102、CPU(Central Processing Unit)2103、ROM(Read Only Memory)2104、RAM(Random Access Memory)2105を備える。また、コンピュータ2100は、ハードディスク装置、SSD(Solid State Drive)などの記憶装置2106、DVD−ROM(Digital Versatile Disk Read Only Memory)、USB(Universal Serial Bus)メモリなどの記録媒体から情報を読み取る読取装置2107、ネットワークを介して通信を行う送受信装置2108を備える。上述した各部は、バス2109により接続される。
As shown in FIG. 8, a
そして、読取装置2107は、上記各部の機能を実現するためのプログラムを記録した記録媒体からそのプログラムを読み取り、記憶装置2106に記憶させる。あるいは、送受信装置2108が、ネットワークに接続されたサーバ装置と通信を行い、サーバ装置からダウンロードした上記各部の機能を実現するためのプログラムを記憶装置2106に記憶させる。
Then, the
そして、CPU2103が、記憶装置2106に記憶されたプログラムをRAM2105にコピーし、そのプログラムに含まれる命令をRAM2105から順次読み出して実行することにより、上記各部の機能が実現される。また、プログラムを実行する際、RAM2105または記憶装置2106には、各実施の形態で述べた各種処理で得られた情報が記憶され、適宜利用される。
Then, the
(本開示のまとめ)
本開示における識別装置は、移動体の乗員の状態を識別する識別装置であって、撮像装置により得られた前記乗員が含まれる画像を入力する入力部と、前記画像から得られた、前記乗員の頭の位置の変化と前記頭以外の所定部位の位置の変化との関係性に基づいて、前記乗員の状態が異常状態であるか否かを識別する識別部と、を備える。
(Summary of the present disclosure)
An identification device according to the present disclosure is an identification device that identifies a state of an occupant of a moving object, and an input unit that inputs an image including the occupant obtained by an imaging device, and the occupant obtained from the image. An identification unit that identifies whether or not the occupant is in an abnormal state based on a relationship between a change in the position of the head and a change in the position of a predetermined part other than the head.
本開示における識別装置において、前記識別部は、前記頭の位置の変化と前記所定部位の位置の変化とが類似している場合、前記乗員の状態が異常状態であると識別する。 In the identification device according to the present disclosure, when the change in the position of the head and the change in the position of the predetermined part are similar, the identification unit identifies the occupant as being in an abnormal state.
本開示における識別装置において、前記識別部は、前記頭の位置の変化と前記所定部位の位置の変化との相関を示す値を算出し、前記相関を示す値と所定の閾値との比較に基づいて、前記頭の位置の変化と前記所定部位の位置の変化とが類似しているか否かを判定し、前記頭の位置の変化と前記所定部位の位置の変化とが類似している場合、前記乗員の状態が異常状態であると識別する。 In the identification device according to the present disclosure, the identification unit calculates a value indicating a correlation between the change in the position of the head and the change in the position of the predetermined part, and based on a comparison between the value indicating the correlation and a predetermined threshold. Then, it is determined whether the change in the position of the head and the change in the position of the predetermined part are similar, and when the change in the position of the head and the change in the position of the predetermined part are similar, The state of the occupant is identified as an abnormal state.
本開示における識別装置において、前記識別部は、前記頭の位置および前記所定部位の位置が同時に下方向に変化したか否かに基づいて、前記乗員の状態が異常状態であるか否かを識別する。 In the identification device according to the present disclosure, the identification unit identifies whether or not the occupant is in an abnormal state based on whether or not the position of the head and the position of the predetermined part have simultaneously changed downward. I do.
本開示における識別装置において、前記識別部は、前記頭の位置および前記所定部位の位置のうちのいずれか一方が下方向に移動し始めたことが検出されたタイミングから所定の時間以内に、前記頭の位置および前記所定部位の位置の両方が下方向に移動し続けていることが検出された場合、前記乗員の状態が異常状態であると識別する。 In the identification device according to an embodiment of the present disclosure, the identification unit may be configured such that, within a predetermined time from a timing when it is detected that one of the position of the head and the position of the predetermined part has begun to move downward, When it is detected that both the position of the head and the position of the predetermined part continue to move downward, the state of the occupant is determined to be abnormal.
本開示における識別装置において、前記識別部は、前記頭の位置の変化と前記所定部位の位置の変化とが類似していると判定されたとき、前記頭の位置の変化量および前記所定部位の位置の変化量に基づいて、前記乗員の状態が異常状態であるか否かを識別する。 In the identification device according to the present disclosure, the identification unit is configured to determine, when it is determined that the change in the position of the head and the change in the position of the predetermined part are similar, the amount of change in the position of the head and the change in the predetermined part. Based on the amount of change in position, it is determined whether or not the occupant is in an abnormal state.
本開示における識別装置において、前記所定部位は、腕の関節である。 In the identification device according to the present disclosure, the predetermined part is an arm joint.
本開示における識別装置において、前記腕は、前記移動体の操舵装置を操作している腕である。 In the identification device according to the present disclosure, the arm is an arm operating a steering device of the moving body.
本開示における識別装置は、前記識別部での識別結果を警報装置に出力する出力部をさらに備える。 The identification device according to the present disclosure further includes an output unit that outputs an identification result of the identification unit to an alarm device.
本開示における識別装置は、前記識別部での識別結果を運転支援装置に出力する出力部をさらに備える。 The identification device according to the present disclosure further includes an output unit that outputs a result of the identification performed by the identification unit to a driving support device.
本開示における識別装置は、前記識別部での識別結果に基づいて前記移動体の運転支援を行う運転支援制御部をさらに備える。 The identification device according to the present disclosure further includes a driving assistance control unit that performs driving assistance of the moving object based on an identification result of the identification unit.
本開示における識別方法は、移動体の乗員の状態を識別する識別方法であって、撮像装置により得られた前記乗員が含まれる画像を入力するステップと、前記画像から得られた、前記乗員の頭の位置の変化と前記頭以外の所定部位の位置の変化との関係性に基づいて、前記乗員の状態が異常状態であるか否かを識別するステップと、を備える。 An identification method according to an embodiment of the present disclosure is an identification method for identifying a state of an occupant of a moving object, including the steps of: inputting an image including the occupant obtained by an imaging device; Identifying whether or not the occupant is in an abnormal state based on a relationship between a change in the position of the head and a change in the position of the predetermined part other than the head.
本開示における識別プログラムは、コンピュータに、撮像装置により得られた前記乗員が含まれる画像を入力する処理と、前記画像から得られた、前記乗員の頭の位置の変化と前記頭以外の所定部位の位置の変化との関係性に基づいて、前記乗員の状態が異常状態であるか否かを識別する処理と、を実行させる。 An identification program according to an embodiment of the present disclosure includes a process of inputting an image including the occupant obtained by an imaging device to a computer, a change in a position of the occupant's head obtained from the image, and a predetermined part other than the head. And a process of identifying whether or not the occupant is in an abnormal state based on the relationship with the change in the position.
本開示に係る識別装置、識別方法および識別プログラムによれば、移動体の乗員が異常状態になったことを速やかに識別することができ、車載用途に好適である。 According to the identification device, the identification method, and the identification program according to the present disclosure, it is possible to quickly identify that the occupant of the moving object has become abnormal, which is suitable for in-vehicle use.
1 ドライバーモニタリングシステム(DMS)
2 ドライバー
100 識別装置
120 入力部
130 識別部
131 骨格情報取得部
132 骨格判定部
133 体調急変判定部
140 記憶部
150 出力部
200 撮像装置
2100 コンピュータ
2101 入力装置
2102 出力装置
2103 CPU
2104 ROM
2105 RAM
2106 記憶装置
2107 読取装置
2108 送受信装置
2109 バス
1 Driver Monitoring System (DMS)
2
2104 ROM
2105 RAM
2106
Claims (13)
撮像装置により得られた前記乗員が含まれる画像を入力する入力部と、
前記画像から得られた、前記乗員の頭の位置の変化と前記頭以外の所定部位の位置の変化との関係性に基づいて、前記乗員の状態が異常状態であるか否かを識別する識別部と、を備える、
識別装置。 An identification device for identifying a state of an occupant of a moving body,
An input unit for inputting an image including the occupant obtained by an imaging device;
Identification for identifying whether or not the occupant is in an abnormal state based on a relationship between a change in the position of the occupant's head and a change in the position of a predetermined part other than the head, obtained from the image; And a unit,
Identification device.
請求項1に記載の識別装置。 When the change in the position of the head and the change in the position of the predetermined part are similar, the identification unit identifies that the state of the occupant is an abnormal state.
The identification device according to claim 1.
前記頭の位置の変化と前記所定部位の位置の変化とが類似している場合、前記乗員の状態が異常状態であると識別する、
請求項2に記載の識別装置。 The identification unit calculates a value indicating a correlation between a change in the position of the head and a change in the position of the predetermined part, and, based on a comparison between the value indicating the correlation and a predetermined threshold value, Determine whether the change and the change in the position of the predetermined part are similar,
When the change in the position of the head and the change in the position of the predetermined portion are similar, the state of the occupant is identified as an abnormal state,
The identification device according to claim 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の識別装置。 The identification unit is configured to identify whether or not the occupant is in an abnormal state, based on whether or not the position of the head and the position of the predetermined part have simultaneously changed downward.
The identification device according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の識別装置。 The identification unit, within a predetermined time from the timing when it is detected that one of the position of the head and the position of the predetermined part has started to move downward, the position of the head and the predetermined part When it is detected that both of the positions continue to move downward, the state of the occupant is identified as an abnormal state,
The identification device according to claim 1.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の識別装置。 The identification unit, when it is determined that the change in the position of the head and the change in the position of the predetermined part are similar, based on the amount of change in the position of the head and the amount of change in the position of the predetermined part Identifying whether the occupant is in an abnormal state,
The identification device according to claim 1.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の識別装置。 The predetermined site is an arm joint,
The identification device according to claim 1.
請求項7に記載の識別装置。 The arm is an arm operating a steering device of the moving body,
The identification device according to claim 7.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の識別装置。 An output unit that outputs an identification result of the identification unit to an alarm device,
The identification device according to claim 1.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の識別装置。 An output unit that outputs an identification result of the identification unit to the driving support device,
The identification device according to claim 1.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の識別装置。 Further comprising a driving support control unit that performs driving support of the moving object based on the identification result in the identification unit,
The identification device according to claim 1.
撮像装置により得られた前記乗員が含まれる画像を入力するステップと、
前記画像から得られた、前記乗員の頭の位置の変化と前記頭以外の所定部位の位置の変化との関係性に基づいて、前記乗員の状態が異常状態であるか否かを識別するステップと、を備える、
識別方法。 An identification method for identifying a state of an occupant of a moving object,
Inputting an image including the occupant obtained by an imaging device;
A step of identifying whether or not the state of the occupant is abnormal based on the relationship between the change in the position of the occupant's head and the change in the position of a predetermined part other than the head, obtained from the image; And comprising
Identification method.
撮像装置により得られた前記乗員が含まれる画像を入力する処理と、
前記画像から得られた、前記乗員の頭の位置の変化と前記頭以外の所定部位の位置の変化との関係性に基づいて、前記乗員の状態が異常状態であるか否かを識別する処理と、を実行させる、
識別プログラム。 On the computer,
A process of inputting an image including the occupant obtained by an imaging device;
A process of identifying whether or not the occupant is in an abnormal state based on the relationship between the change in the position of the occupant's head and the change in the position of a predetermined part other than the head, obtained from the image. And let
Identification program.
Priority Applications (1)
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