JP6417962B2 - 情報処理装置、情報処理方法及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係る運転支援装置は、運転者が異常な運転状態で移動体を運転することを防止する。運転者とは、移動体を操作する人である。また、移動体とは、人により進行方向や速度等の操作が行われる物体であり、例えば車、船舶、航空機、自動二輪車又は自転車等である。運転状態とは、運転者が居眠り状態であるか否か、脇見運転であるか否か、酒気帯び状態であるか否か等の、運転者の状態を意味するものとする。本実施形態に係る運転支援装置は、例えば車の運転者が居眠り状態で運転することを防止する。
図1は、本実施形態に係る運転支援装置1の論理的な構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、運転支援装置1は、状態判定装置10、識別器格納装置20、通知装置30、入力装置40及び操舵装置50を含む。
状態判定装置10は、運転者が異常状態であるか否かを判定する情報処理装置である。図1に示すように、状態判定装置10は、識別器取得部11、映像取得部12、特徴量算出部13、運転状態判定部14、移動状態判定部15、誤判定検出部16及び更新部17を含む。
識別器取得部11は、運転者に固有の識別器を取得する機能を有する。例えば、識別器取得部11は、後述する特徴量算出部13により特定された運転者の識別器を、後述する識別器格納装置20から取得する。識別器は、運転者が異常状態であるか正常状態であるかを識別するためのデータである。識別器は、重回帰分析などの統計的手法に基づいて生成されてもよいし、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシーン、関連ベクトルマシン、部分空間法、SOM(Self Organization Map)法などを用いて生成されてもよい。
映像取得部12は、運転者の運転中の映像(動画/静止画)を取得する機能を有する。例えば、映像取得部12は、カメラ、ステレオカメラ、近赤外線カメラ等から移動体を運転する運転者の、運転中の映像を取得する。
特徴量算出部13は、映像取得部12により取得された映像に含まれる運転者の顔部分の特徴量を算出する機能を有する。例えば、特徴量算出部13は、まず映像から運転者の顔部分を検出する。顔検出技術としては、例えば「P.Viola and M.Jones,“Rapid object Dtection using a Boosted Cascade of Simple Featuers,” Proc.of IEEE Conf.CVPR,1,pp.511-518,2001.」に記載された技術を適用可能である。次いで、特徴量算出部13は、検出した顔部分から、顔認証技術を用いて運転者が誰であるかを特定する。顔認証技術としては、例えば「河原智一,西山正志,山口修,“直行相互部分空間法を用いた顔認識,” 情報処理学会研究会報告 CVIM,pp.17-24,2005.」に記載された技術が適用可能である。そして、特徴量算出部13は、検出した顔部分の特徴量を算出する。特徴量としては、例えばHOG(Histograms of Oriented Gradients)特徴量、又は顔の特徴点座標等が用いられてもよい。特徴算出技術としては、例えば「Dalal.N,Triggs.B,“Histograms of Oriented Gradients for Human Detection,” IEEE CVPR,pp.886-893,2005.」又は「COOTES TF,EDWARDS G,TAYLOR C,“Active appearance models,” IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,23(6),681-685,2001.」に記載された技術が適用可能である。
運転状態判定部14は、識別器取得部11により取得された識別器を用いて、特徴量算出部13により算出された特徴量から運転者の運転状態を判定する機能を有する。例えば、運転状態判定部14は、識別器に特徴量を入力することで、運転状態が正常であるか異常であるかを判定する。例えば、運転状態判定部14は、運転者が居眠り状態であることを異常状態として判定してもよい。また、運転状態判定部14は、運転者が居眠り状態でないことを正常状態として判定してもよい。運転状態判定部14は、例えば運転者が目を閉じていると判定される状態で所定時間経過した場合に、異常状態であると判定する。
移動状態判定部15は、運転者が運転する移動体の移動状態を判定する機能を有する。移動状態とは、移動体の軌道がふらついているか否か、道路状態や周囲を移動する他の移動体等の周囲の状況に応じた移動を移動体が行っているか等の、移動体の状態を意味するものとする。例えば、移動状態判定部15は、運転者が操作するハンドルが揺れているか否か、ハンドルの回転量と道路のカーブとが一致しているか否か、アクセルペダルの踏込量が異常であるか否か等に基づいて、移動状態が正常であるか否かを判定する。移動状態が正常であるとは、例えばハンドルが揺れておらず、ハンドルの回転量と道路のカーブとが一致しており、アクセルペダルの踏込量が適切である場合を指す。
誤判定検出部16は、移動状態判定部15により判定された移動状態に基づいて、運転状態判定部14による判定結果から誤判定を検出する機能を有する。例えば、誤判定検出部16は、運転状態判定部14により判定された運転状態は正常であるが、移動状態判定部15により判定された移動状態が異常である場合に、運転状態判定部14による判定結果は誤判定であると判定する。また、誤判定検出部16は、運転状態判定部14により判定された運転状態は異常であるが、移動状態判定部15により判定された移動状態が正常である場合に、運転状態判定部14による判定結果は誤判定であると判定する。
更新部17は、誤判定検出部16により検出された誤判定に係る映像を用いて識別器を更新する機能を有する。例えば、更新部17は、まず、識別器取得部11により取得された識別器の元となった教師データを特徴量情報記憶部22から取得する。そして、更新部17は、取得した既存の教師データに、誤判定に係る運転者の顔部分の映像又はその特徴量に正しいラベル(教師値)を与えた新たな教師データを加えて、新たな識別器を生成する。
識別器格納装置20は、識別器に関する情報を格納する情報処理装置である。図1に示すように、識別器格納装置20は、識別器記憶部21及び特徴量情報記憶部22を含む。
識別器記憶部21は、映像に含まれる運転者の顔部分の特徴量から運転者の運転状態を識別する識別器を記憶する機能を有する。更新部17による更新があった場合、識別器記憶部21は、更新部17により更新された識別器を既存の識別器に置き換えて記憶する。
特徴量情報記憶部22は、識別器記憶部21に記憶される識別器の元となる教師データを記憶する機能を有する。教師データは、例えば運転者の顔部分の映像又はその特徴量、及び正常状態であるか異常状態であるかを示すラベルから成る情報である。例えば、特徴量情報記憶部22は、複数の運転者に共通する基本的な教師データに加えて、各運転者に固有な教師データを記憶する。詳しくは、特徴量情報記憶部22は、運転者が運転する移動体の移動状態に基づいて、識別器による識別結果が誤りであると過去に判定された映像に含まれる、運転者の顔部分の特徴量を示す情報を記憶してもよい。例えば、特徴量情報記憶部22は、誤判定された特徴量を記憶してもよいし、誤判定された特徴量の算出対象となった顔部分の映像を記憶してもよい。これにより、既存の教師データでは不足していた正しい教師データが追加的に蓄積されるので、更新部17により更新される識別器の識別精度が徐々に向上する。
通知装置30は、運転者へ情報を通知する機能を有する。例えば、通知装置30は、スピーカ、カーナビゲーションシステムの表示装置又は振動装置等により実現される。本実施形態に係る通知装置30は、誤判定検出部16による制御に基づき、運転状態判定部14による判定結果を運転者へ通知する。
入力装置40は、運転者からの各種入力を受け付ける装置である。例えば、入力装置40は、カーナビゲーションシステムの表示装置と一体的に形成されるタッチパネル、ボタン、マイク等により実現される。本実施形態に係る入力装置40は、通知装置30により通知された判定結果の正誤を示す情報の入力を受け付ける。
操舵装置50は、移動体の操舵を行う機能を有する。本実施形態に係る操舵装置50は、状態判定装置10により異常状態であると判定された場合に、運転者に代わって操舵して安全確保を行う。例えば、操舵装置50は、運転状態が異常であるという判定結果が誤判定でないと検出された場合、又は運転状態が正常であるという判定結果が誤判定であると検出された場合に、例えば移動体が車であれば車を路肩へ寄せて、停車させるための制御を行う。これにより、居眠り運転等に起因する事故が未然に防止される。
図2は、本実施形態に係る運転支援装置1において実行される運転支援処理の流れの一例を示すフローチャートである。
最後に、図3を参照して、本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成について説明する。図3は、本実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。なお、図3に示す情報処理装置900は、例えば、図1に示した運転支援装置1を実現し得る。本実施形態に係る運転支援装置1による情報処理は、ソフトウェアと、以下に説明するハードウェアとの協働により実現される。
以上、図1〜図3を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明した。上記説明したように、状態判定装置10は、映像に含まれる運転者の顔部分の特徴量から当該運転者に固有の識別器を用いて運転者の運転状態を判定し、移動体の移動状態に基づいて運転状態の判定結果から誤判定を検出して、誤判定に係る映像を用いて識別器を更新する。運転者に固有の識別器が、当該運転者について誤判定された映像に基づき更新されるので、識別器による当該運転者の運転状態の識別精度が向上する。これにより、例えば目が細いといった運転者に固有の特徴に対応した識別器が生成されることとなり、運転者の個人差に起因する誤判定を抑制することができる。
10 状態判定装置
11 識別器取得部
12 映像取得部
13 特徴量算出部
14 運転状態判定部
15 移動状態判定部
16 誤判定検出部
17 更新部
20 識別器格納装置
21 識別器記憶部
22 特徴量情報記憶部
30 通知装置
40 入力装置
50 操舵装置
Claims (13)
- 運転者の運転中の映像を取得する映像取得部と、
前記運転者に固有の識別器を取得する識別器取得部と、
前記映像取得部により取得された前記映像に含まれる前記運転者の顔部分の特徴量を算出する特徴量算出部と、
前記識別器取得部により取得された前記識別器を用いて、前記特徴量算出部により算出された前記特徴量から前記運転者の運転状態を判定する運転状態判定部と、
前記運転者が運転する移動体の移動状態を判定する移動状態判定部と、
前記移動状態判定部により判定された前記移動状態に基づいて、前記運転状態判定部による判定結果から誤判定を検出する誤判定検出部と、
前記誤判定検出部により検出された前記誤判定に係る前記映像を用いて前記識別器を更新する更新部と、
を備える情報処理装置。 - 前記更新部は、前記運転状態が異常であると判定され、前記移動状態は正常であると判定された場合の前記誤判定に係る前記映像を用いて前記識別器を更新する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記誤判定検出部は、前記運転状態判定部による判定結果を前記運転者に通知して正誤を示す情報を受け付け、受け付けた前記正誤を示す情報に基づいて前記誤判定を検出する、請求項1又は2に記載の情報処理装置。
- 前記誤判定検出部は、前記正誤を示す情報を音声認識により受け付ける、請求項3に記載の情報処理装置。
- 前記更新部は、前記運転状態が異常であると判定された判定結果が誤りであるとする情報が受け付けられた場合に、前記識別器を更新する、請求項3又は4に記載の情報処理装置。
- 前記更新部は、更新した前記識別器を、前記識別器取得部による前記識別器の取得元へ返却して置き換えさせる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記更新部は、前記誤判定に係る前記映像を示す情報を、前記識別器取得部による前記識別器の取得元へ返却して蓄積させる、請求項6に記載の情報処理装置。
- 前記運転状態判定部は、前記運転者が居眠り状態であることを異常として判定する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、前記識別器を記憶する識別器記憶部をさらに備え、
前記識別器取得部は、前記識別器記憶部から前記識別器を取得する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記識別器取得部は、記憶媒体から前記識別器を取得する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の情報処理装置。
- 前記情報処理装置は、他の装置と通信する通信部をさらに備え、
前記識別器取得部は、前記通信部を介して前記識別器を取得する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 運転者の運転中の映像を取得することと、
前記運転者に固有の識別器を取得することと、
取得された前記映像に含まれる前記運転者の顔部分の特徴量を算出することと、
取得された前記識別器を用いて、算出された前記特徴量から前記運転者の運転状態を判定することと、
前記運転者が運転する移動体の移動状態を判定することと、
判定された前記移動状態に基づいて、前記運転状態の判定結果から誤判定を検出することと、
検出された前記誤判定に係る前記映像を用いて前記識別器を更新することと、
を含む情報処理方法。 - 映像に含まれる運転者の顔部分の特徴量から前記運転者の運転状態を識別する識別器と、
前記運転者が運転する移動体の移動状態に基づいて、前記識別器による識別結果が誤りであると過去に判定された前記映像に含まれる前記運転者の顔部分の特徴量を示す情報と、
を記憶する記憶媒体。
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