JP5239952B2 - Safe driving monitoring device - Google Patents
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Description
この発明は、道路を走行している自転車やバイク等の二輪車に乗車している人の安全を監視する安全運転監視装置に関する。 The present invention relates to a safe driving monitoring apparatus that monitors the safety of a person riding a two-wheeled vehicle such as a bicycle or a motorcycle traveling on a road.
従来、道路上を走行している移動物体が、自動車(四輪車)、バイク(二輪車)、自転車(二輪車)、歩行者のいずれであるかを判別し検出する装置があった(特許文献1、2等参照)。また、特許文献1では、自動車専用道路の入口で自転車を検出する等、検出した物体の種別が適正でない場合に、その旨を通知する警報を出力する構成が記載されている。 Conventionally, there has been an apparatus that determines and detects whether a moving object traveling on a road is an automobile (four-wheeled vehicle), a motorcycle (two-wheeled vehicle), a bicycle (two-wheeled vehicle), or a pedestrian (Patent Document 1). 2). Further, Patent Document 1 describes a configuration that outputs a warning to that effect when a detected object type is not appropriate, such as when a bicycle is detected at the entrance of an automobile-only road.
しかしながら、特許文献1、2等は、道路上を走行している移動物体の種別を検出するものであり、自動車(四輪車)、バイク(二輪車)、自転車(二輪車)等に乗車している人の安全を監視するものではなかった。
However,
一方、最近では、自転車による事故が増加しており、特に、13歳未満の児童・幼児については、自転車に乗車する場合における、ヘルメットの着用の義務化についての議論がなされている。また、すでに、ヘルメットの着用を啓発する活動を行っている自治体や、学校等の団体もある。 On the other hand, bicycle accidents have been increasing recently. In particular, for children and infants under 13 years of age, discussions have been made on the requirement of wearing a helmet when riding a bicycle. There are also local governments and schools and other organizations that are already active in enlightening wearing helmets.
この発明の目的は、二輪車に乗車している人、特に自転車に乗車している児童・幼児、に対してヘルメットの着用を促すことで、二輪車に乗車している人の安全に対する意識を高め、ヘルメットの着用率の向上を図る安全運転監視装置を提供することにある。 The object of the present invention is to promote the wearing of a helmet for a person riding a motorcycle, particularly a child / infant riding a bicycle, thereby raising the safety awareness of the person riding the motorcycle, An object of the present invention is to provide a safe driving monitoring device that improves the wearing rate of a helmet.
この発明の安全運転監視装置は、上記目的を達成するために以下のように構成した。 The safe driving monitoring apparatus of the present invention is configured as follows to achieve the above object.
この発明では、画像処理手段が、道路を撮像している撮像装置の撮像画像を処理し、当該道路を走行している二輪車に乗車している人物の顔、および頭部を検出する。また、ヘルメット着用判定手段が、二輪車に乗車している人物の顔の幅と、頭部の幅との比に基づいてヘルメットを着用しているかどうかを判定する。そして、出力手段がヘルメットを着用していない人に対して警告出力を行う。例えば、出力手段は、警告出力として、ヘルメットの着用を促す音声メッセージ「危険ですので、自転車に乗るときは、ヘルメットを着用しましょう。」を出力する。これにより、二輪車に乗車している人の安全に対する意識を高め、ヘルメットの着用率の向上を図ることができる。 In this invention, an image processing means processes the captured image of the imaging device which is imaging the road, and detects the face and head of a person riding on the two-wheeled vehicle traveling on the road. Further, the helmet wearing determination means determines whether or not the helmet is worn based on the ratio between the width of the face of the person riding on the motorcycle and the width of the head. Then, the output means outputs a warning to a person who is not wearing a helmet. For example, the output means outputs, as a warning output, a voice message that prompts the user to wear a helmet “Dangerous, let's wear a helmet when riding a bicycle”. Thereby, the consciousness with respect to the safety | security of the person who rides a two-wheeled vehicle can be raised, and the improvement of the wearing rate of a helmet can be aimed at.
また、二輪車に乗車している人物の顔画像から、この人物の年齢を推定し、13歳未満である児童・幼児に対してのみ、ヘルメットの着用を促す音声メッセージ等の警告出力を行うようにしてもよい。また、二輪車が自転車でなく、バイクであるときには、道路交通法でヘルメットの着用が義務づけられていることから、乗車している人の年齢に関係なく、ヘルメットの着用を促す音声メッセージの出力を行えばよい。 In addition, the age of this person is estimated from the face image of the person riding in the motorcycle, and a warning message such as a voice message prompting the user to wear a helmet is output only to children and infants under 13 years old. May be. In addition, when a motorcycle is not a bicycle but a motorcycle, it is mandatory to wear a helmet under the Road Traffic Law, so a voice message prompting the user to wear a helmet is output regardless of the age of the passenger. Just do it.
この発明によれば、二輪車に乗車している人、特に自転車に乗車している児童・幼児、に対してヘルメットの着用を促すことができる。また、これにより、二輪車に乗車している人が、安全に対する意識を高め、ヘルメットの着用率の向上が図れる。 According to the present invention, it is possible to urge a person who rides a motorcycle, particularly a child / infant riding a bicycle, to wear a helmet. In addition, this makes it possible for a person riding in a motorcycle to raise awareness of safety and improve the helmet wearing rate.
以下、この発明の実施形態である安全運転監視装置について説明する。 Hereinafter, a safe driving monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
図1は、この安全運転監視装置の主要部の構成を示す図である。この安全運転監視装置1は、制御部11と、画像処理部12と、撮像画像記憶部13と、出力部14と、を備えている。制御部11は、安全運転監視装置1本体各部の動作を制御する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of the safe driving monitoring apparatus. The safe driving monitoring apparatus 1 includes a control unit 11, an image processing unit 12, a captured image storage unit 13, and an output unit 14. The control unit 11 controls the operation of each part of the safe driving monitoring apparatus 1 main body.
画像処理部12は、カメラ2から入力される撮像画像を処理する。カメラ2は、一般的なビデオカメラであり、1秒間に数十フレーム(例えば、30フレーム)のフレーム画像を画像処理部12に入力する。カメラ2は、道路上の対象エリアが撮像領域に収まるように取り付けられている。画像処理部12は、カメラ12から入力されたフレーム画像を順番に処理し、撮像されている人物の検出を行う。また、画像処理部12は、検出した人物が二輪車に乗車しているかどうか、その二輪車が自転車、またはバイクのどちらであるか、検出した人物の年齢推定、検出した人物がヘルメットを着用しているかどうか等についての判定も行う。
The image processing unit 12 processes a captured image input from the
撮像画像記憶部13は、カメラ2から入力されたフレーム画像を選択的に記憶する。制御部11が、撮像画像記憶部13に記憶するフレーム画像を選択する。出力部14にはスピーカ3が接続されている。出力部14は、スピーカ3から報知する音声メッセージにかかる音声信号を出力する。スピーカ3は、カメラ2の撮像領域内に位置している人物に聞こえる音量で音声メッセージを報知する。スピーカ3から報知する音声メッセージは、制御部11が画像処理部12の判定結果に基づいて決定する。
The captured image storage unit 13 selectively stores the frame image input from the
以下、この安全運転監視装置1の動作について詳細に説明する。 Hereinafter, the operation of the safe driving monitoring apparatus 1 will be described in detail.
図2は、この安全運転監視装置の動作を示すフローチャートである。安全運転監視装置1は、画像処理部12において、カメラ2から入力されているフレーム画像を順番に処理する。画像処理部12は、処理対象のフレーム画像に撮像されている人物の検出を行う(s1)。s1では、処理対象のフレーム画像全体に対して、目、鼻、口等の顔部品の特徴点の抽出を行い、これらの顔部品の特徴点が抽出できたときに、人物が撮像されていると判定する。画像処理部12は、s1で人物が検出できなければ、処理対象のフレーム画像を、1フレーム後の画像に更新し、s1にかかる処理を行う。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the safe driving monitoring apparatus. In the safe driving monitoring apparatus 1, the image processing unit 12 sequentially processes the frame images input from the
なお、s1では、処理対象のフレーム画像に撮像されている人物が複数人いれば、これら複数人の人物を検出する。 In s1, if there are a plurality of persons captured in the frame image to be processed, the plurality of persons are detected.
安全運転監視装置1は、s1で検出した人物が二輪車(自転車、またはバイク)に乗車しているかどうかを判定する(s2)。s2では、s1で検出した人物の下部に、二輪車の特徴であるタイヤが撮像されているかどうかを検出することにより判定する。タイヤの検出は、例えば、二輪車のタイヤのモデル画像とのパターンマッチングにより行えばよい。安全運転監視装置1は、s2で二輪車に乗車していない人物、例えば歩行者、であると判定すると、s1に戻る。 The safe driving monitoring device 1 determines whether or not the person detected in s1 is on a two-wheeled vehicle (bicycle or motorcycle) (s2). In s2, it determines by detecting whether the tire which is the characteristic of a two-wheeled vehicle is imaged under the person detected by s1. The tire may be detected by, for example, pattern matching with a model image of a motorcycle tire. If the safe driving monitoring apparatus 1 determines that the person is not on the motorcycle in s2, for example, a pedestrian, the process returns to s1.
安全運転監視装置1は、s2で二輪車に乗車している人物であると判定すると、この二輪車が自転車であるか、バイクであるかを判定する(s3)。s3では、s2で検出したタイヤの幅が予め定めた長さよりも短ければ自転車であると判定する。言い換えれば、s2で検出したタイヤの幅が予め定めた長さ以上であればバイクであると判定する。安全運転監視装置1は、s3でバイクであると判定すると、後述するs6以降の処理を実行する。 If the safe driving monitoring apparatus 1 determines that the person is riding a motorcycle in s2, the safe driving monitoring apparatus 1 determines whether the motorcycle is a bicycle or a motorcycle (s3). In s3, if the width of the tire detected in s2 is shorter than a predetermined length, it is determined that the vehicle is a bicycle. In other words, if the width of the tire detected in s2 is equal to or longer than a predetermined length, it is determined that the vehicle is a motorcycle. If the safe driving monitoring device 1 determines that the vehicle is a motorcycle at s3, the safe driving monitoring device 1 executes processing after s6 described later.
安全運転監視装置1は、s3で自転車であると判定すると、s1で検出した人物の年齢を推定する(s4)。s4では、s1で検出した人物の顔画像から、目尻、ほうれい線、口元、顎等の特徴量を抽出し、ここで抽出した特徴量を用いて、この人物の年齢を推定する。この人物の撮像画像を処理して、その人物の年齢や性別を推定する技術については、ニューラルネットワークを利用したものがあり、公知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。安全運転監視装置1は、s4で推定した年齢が13歳以上(児童・幼児でない場合)であると(s5)、s1に戻り、上述した処理を繰り返す。 If the safe driving monitoring device 1 determines that it is a bicycle in s3, it estimates the age of the person detected in s1 (s4). In s4, feature quantities such as the corners of the eyes, a fringe line, a mouth, and a chin are extracted from the face image of the person detected in s1, and the age of the person is estimated using the extracted feature quantities. A technique for processing the captured image of the person and estimating the age and gender of the person uses a neural network and is known in the art, so detailed description thereof is omitted here. If the age estimated in s4 is 13 years or older (if it is not a child / infant) (s5), the safe driving monitoring apparatus 1 returns to s1 and repeats the above-described processing.
安全運転監視装置1は、s3バイクであると判定した場合、およびs4で推定した年齢が13歳未満であった場合(児童・幼児であった場合)、s1で検出した人物が、ヘルメットを着用しているかどうかを判定する(s6)。 When the safe driving monitoring device 1 determines that the vehicle is an s3 motorcycle, and when the age estimated in s4 is less than 13 years old (if it is a child / infant), the person detected in s1 wears a helmet It is determined whether or not (s6).
図3は、このヘルメットの着用/未着用を判定する処理を説明する図である。図3(A)〜(C)は、ヘルメットを着用している人物の顔画像を示しており、図3(D)〜(F)は、ヘルメットを着用していない人物の顔画像を示している。s6では、図3(A)、(D)に破線で示すように、s1で検出した人物の目の上部を、この人物の頭部として検出する。また、s1で検出した人物の顔の幅aを検出する。顔の幅を検出する位置は、ここでは、図3(B)、(E)に示すように、この人物の目の高さにしている。さらに、図3(C)、(F)に示すように、この人物について検出した頭部の最大幅を、この人物の頭部の幅bとして検出する。安全運転監視装置1は、ここで検出した頭部の幅bと、顔の幅aとの比(b/a)が、予め定めた値以上であるかどうかによって、ヘルメットを着用しているかどうかを判定する。具体的には、この比(b/a)が予め定めた値以上であれば、ヘルメットを着用していると判定し、この比(b/a)が予め定めた値未満であれば、ヘルメットを着用していないと判定する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a process for determining whether the helmet is worn / not worn. FIGS. 3A to 3C show face images of a person wearing a helmet, and FIGS. 3D to 3F show face images of a person not wearing a helmet. Yes. In s6, as indicated by broken lines in FIGS. 3A and 3D, the upper part of the eyes of the person detected in s1 is detected as the head of this person. Further, the width a of the human face detected in s1 is detected. Here, the position for detecting the width of the face is set to the height of the eyes of the person as shown in FIGS. Further, as shown in FIGS. 3C and 3F, the maximum width of the head detected for the person is detected as the width b of the head of the person. Whether or not the safe driving monitoring device 1 is wearing a helmet depending on whether the ratio (b / a) between the width b of the head detected here and the width a of the face is greater than or equal to a predetermined value. Determine. Specifically, if this ratio (b / a) is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that a helmet is worn, and if this ratio (b / a) is less than a predetermined value, the helmet Determine that you are not wearing.
なお、上述した顔の幅aや、頭部の幅bは、カメラ2の撮像倍率等を考慮せず、この撮像画像における長さを検出してもよい。
Note that the above-described face width a and head width b may be detected in the captured image without considering the imaging magnification of the
また、髪型による誤判定を防止するために、ヘルメットのモデル画像とのパターンマッチングや、頭部の光沢、頭部の色等も考慮して、s6にかかる判定を行うようにしてもよい。 Further, in order to prevent erroneous determination due to the hairstyle, the determination relating to s6 may be performed in consideration of pattern matching with the model image of the helmet, gloss of the head, color of the head, and the like.
安全運転監視装置1は、s6でヘルメットを着用していると判定すると、s1に戻り、上述した処理を繰り返す。一方、s6でヘルメットを着用していないと判定すると、今回の処理対象であったフレーム画像を撮像画像記憶部13に記憶する(s7)。また、安全運転監視装置1は、出力部14から、今回ヘルメットを着用していないと判定した人物に対する警告出力として、ヘルメットの着用を促す音声メッセージにかかる音声信号を出力する(s8)。この音声信号は、スピーカ3に入力される。これにより、今回ヘルメットを着用していないと判定した人物に対して、ヘルメットの着用を促す音声メッセージが報知される。s8では、上述したs3の判定結果に応じて、音声メッセージを選択している。例えば、s3で自転車であると判定した場合には、「危険ですので、自転車に乗るときは、ヘルメットを着用しましょう。」等の音声メッセージを選択し、s3でバイクであると判定した場合には、「道路交通法でヘルメットの着用が義務づけられています。」等の音声メッセージを選択する。
If the safe driving monitoring device 1 determines that the helmet is worn in s6, the safe driving monitoring device 1 returns to s1 and repeats the above-described processing. On the other hand, if it determines with not wearing a helmet by s6, the frame image which was the process target this time will be memorize | stored in the captured image memory | storage part 13 (s7). Moreover, the safe driving monitoring apparatus 1 outputs the audio | voice signal concerning the audio | voice message which urges | wears a helmet from the output part 14 as a warning output with respect to the person who determined not wearing the helmet this time (s8). This audio signal is input to the
これにより、自転車に乗車している児童・幼児、に対してヘルメットの着用を促すことができる。また、道路交通法に違反して、ヘルメットを着用しないでバイクに乗車している人に対する警告も行える。したがって、二輪車に乗車している人の安全に対する意識を高め、ヘルメットの着用率を向上させることができる。 As a result, it is possible to urge children and infants riding on bicycles to wear helmets. It can also warn people who ride a motorcycle without wearing a helmet in violation of the Road Traffic Law. Therefore, it is possible to increase the safety awareness of the person riding the motorcycle and improve the helmet wearing rate.
また、安全運転監視装置1は、s3で自転車に乗車していると判定したときに、その自転車が2人乗りであるかどうかを検出する機能を持たせてもよい。例えば、図4に示すように、保護者が児童・幼児を乗せて2人乗りしている自転車であるかどうかを検出する機能を持たせてもよい。この機能は、1台の自転車に対して、検出された顔が2つであるかどうかを判定する機能で実現できる。そして、2人乗りしている自転車の場合、少なくとも一方がヘルメットを着用していない児童・幼児であれば、s8で、ヘルメットの着用を促す音声メッセージにかかる音声信号を出力する構成とすればよい。この場合には、例えば「子供の安全のため、ヘルメットを着用させましょう。」等の音声メッセージを選択すればよい。 The safe driving monitoring device 1 may have a function of detecting whether or not the bicycle is a two-seater when it is determined that the bicycle is on board in s3. For example, as shown in FIG. 4, the guardian may have a function of detecting whether or not the bicycle is carrying two children and infants. This function can be realized by a function of determining whether or not there are two detected faces for one bicycle. In the case of a two-seater bicycle, if at least one of them is a child / infant who does not wear a helmet, it may be configured to output a voice signal related to a voice message prompting the user to wear the helmet in s8. . In this case, for example, a voice message such as “Let's wear a helmet for the safety of children” may be selected.
また、自転車に乗っている2人が、ともに児童・幼児でない場合には、道路交通法で自転車の2人乗りが禁止されていることを通知する音声メッセージをスピーカ3から報知するようにしてもよい。例えば「自転車の2人乗りは、道路交通法で禁止されています。すぐに、やめてください。」等の音声メッセージをスピーカ3から報知すればよい。
In addition, if the two people who are riding the bicycle are neither children nor infants, a voice message notifying that the two-seater bicycle is prohibited by the Road Traffic Law may be notified from the
さらには、撮像画像を処理して、携帯電話で通話しながら自転車に乗っている人や、夜間に前照灯を点灯させていない自転車等を検出する機能を付加してもよい。この場合には、「携帯電話の使用は危険です。自転車を停止して、通話してください。」や「安全のため、前照灯を点灯させましょう。」等の音声メッセージを選択し、スピーカ3から報知する構成とすればよい。
Furthermore, a function of detecting a person riding a bicycle while talking on a mobile phone or a bicycle whose headlight is not turned on at night may be added by processing captured images. In this case, select a voice message such as "Use of a mobile phone is dangerous. Stop the bicycle and talk." Or "Let the headlights turn on for safety." What is necessary is just to set it as the structure alert | reported from the
さらに、検出した人物に対して音声メッセージを報知する原因となったカメラ2の撮像画像は、撮像画像記憶部13に記憶されるので、自転車に乗るときにヘルメットの着用を推進している学校や自治体等に、この撮像画像を提供することもできる。
Furthermore, since the captured image of the
1−安全運転監視装置
2−カメラ
3−スピーカ
11−制御部
12−画像処理部
13−撮像画像記憶部
14−出力部
1-Safe driving monitoring device 2-Camera 3-Speaker 11-Control unit 12-Image processing unit 13-Captured image storage unit 14-Output unit
Claims (3)
前記画像処理手段が検出した二輪車に乗車している人物の顔の幅と、頭部の幅との比に基づいて、ヘルメットを着用しているかどうかを判定するヘルメット着用判定手段と、
前記ヘルメット着用判定手段がヘルメットを着用していないと判定したときに、警告出力を行う出力手段と、を備えた安全運転監視装置。 Image processing means for processing a picked-up image of an image pickup device that picks up a road, and detecting a face and a head of a person riding a two-wheeled vehicle traveling on the road;
Helmet wearing determination means for determining whether or not a helmet is worn based on the ratio of the width of the face of the person riding on the two-wheeled vehicle detected by the image processing means and the width of the head;
A safe driving monitoring device comprising: output means for outputting a warning when the helmet wearing judgment means judges that a helmet is not worn.
前記出力手段は、前記年齢推定手段が推定した年齢が予め定めた年齢以上であれば、前記警告出力を行わない、請求項1に記載の安全運転監視装置。 From the face image of the person riding on the two-wheeled vehicle detected by the image processing means, an age estimation means for estimating the age of the person is provided,
The safe driving monitoring apparatus according to claim 1, wherein the output unit does not perform the warning output if the age estimated by the age estimating unit is equal to or greater than a predetermined age.
前記出力手段は、前記画像処理手段がバイクを二輪車として検出した場合には、前記年齢推定手段が推定した年齢が予め定めた年齢以上であっても、前記警告出力を行う手段である、請求項2に記載の安全運転監視装置。 The image processing means is means for detecting whether the two-wheeled vehicle traveling on the road is a bicycle or a motorcycle,
The output means is means for outputting the warning even when the age estimated by the age estimating means is equal to or higher than a predetermined age when the image processing means detects a motorcycle as a motorcycle. The safe driving monitoring apparatus according to 2.
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