JP7458216B2 - Image processing device, computer program, and abnormality estimation system - Google Patents

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JP7458216B2 JP2020048021A JP2020048021A JP7458216B2 JP 7458216 B2 JP7458216 B2 JP 7458216B2 JP 2020048021 A JP2020048021 A JP 2020048021A JP 2020048021 A JP2020048021 A JP 2020048021A JP 7458216 B2 JP7458216 B2 JP 7458216B2
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Description

本発明は、移動体の運転者が写り込んだ画像を処理する画像処理装置に関連する。本発明は、当該画像処理装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムにも関連する。本発明は、前記画像に基づいて前記運転者の姿勢が異常であるかを推定する異常推定システムにも関連する。 The present invention relates to an image processing device that processes an image in which a driver of a moving object is included. The present invention also relates to a computer program executable by the processing unit of the image processing device. The present invention also relates to an abnormality estimation system that estimates whether the driver's posture is abnormal based on the image.

特許文献1は、移動体の一例としての車両の運転者の姿勢の異常を検知する技術を開示している。姿勢の異常は、当該車両に搭載された撮像装置により取得された当該運転者が写り込んだ画像に基づいて推定される。 Patent Document 1 discloses a technique for detecting an abnormality in the posture of a driver of a vehicle, which is an example of a moving object. The abnormality in posture is estimated based on an image in which the driver is captured by an imaging device installed in the vehicle.

特開2019-105872号公報JP 2019-105872 Publication

本発明の目的は、撮像装置により取得された画像に基づいてなされる移動体の運転者の姿勢異常の推定の確からしさを高めることである。 An object of the present invention is to increase the certainty of estimating an abnormal posture of a driver of a moving object based on images acquired by an imaging device.

上記の目的を達成するための一態様は、画像処理装置であって、
移動体の運転者が写り込んだ画像に対応する画像情報を繰り返し受け付ける受付部と、
前記画像情報に基づいて前記運転者の姿勢が異常であるかを推定する処理部と、
を備えており、
前記処理部は、前記画像情報を受け付ける度に、
前記画像に写り込んだ前記運転者の姿勢が複数の異常姿勢の各々に該当する可能性を判断し、
前記可能性に対応するスコアを前記複数の異常姿勢の各々に付与し、
前記複数の異常姿勢の少なくとも一つに付与された前記スコアの代表値が閾値を上回る場合、前記運転者が当該少なくとも一つの異常姿勢をとっていると推定する。
One aspect of achieving the above object is an image processing device, comprising:
a reception unit that repeatedly receives image information corresponding to images in which a driver of a mobile object is captured;
a processing unit that estimates whether the posture of the driver is abnormal based on the image information;
It is equipped with
Each time the processing unit receives the image information,
determining the possibility that the posture of the driver reflected in the image corresponds to each of a plurality of abnormal postures;
assigning a score corresponding to the possibility to each of the plurality of abnormal postures;
If the representative value of the score given to at least one of the plurality of abnormal postures exceeds a threshold value, it is estimated that the driver is in the at least one abnormal posture.

上記の目的を達成するための一態様は、画像処理装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムであって、
実行されることにより、前記画像処理装置に、
移動体の運転者が写り込んだ画像に対応する画像情報を繰り返し受け付けさせ、
前記画像情報を受け付ける度に、
前記画像に写り込んだ前記運転者の姿勢が複数の異常姿勢の各々に該当する可能性を判断させ、
前記可能性に対応するスコアを前記複数の異常姿勢の各々に付与させ、
前記複数の異常姿勢の少なくとも一つに付与された前記スコアの代表値が閾値を上回る場合、前記運転者が当該少なくとも一つの異常姿勢をとっていると推定させる。
One aspect of achieving the above object is a computer program executable by a processing unit of an image processing device, comprising:
By being executed, the image processing device
Repeatedly accepts image information corresponding to images in which the driver of a moving object is captured,
Each time the image information is received,
determining the possibility that the posture of the driver reflected in the image corresponds to each of a plurality of abnormal postures;
assigning a score corresponding to the possibility to each of the plurality of abnormal postures;
When the representative value of the score given to at least one of the plurality of abnormal postures exceeds a threshold value, it is estimated that the driver is taking the at least one abnormal posture.

上記の目的を達成するための一態様は、異常推定システムであって、
移動体の運転者が写り込んだ画像に対応する画像情報を繰り返し出力する撮像装置と、
前記画像情報に基づいて前記運転者の姿勢が異常であるかを推定する画像処理装置と、
前記画像処理装置により前記姿勢が異常であるとの推定結果に基づいて、前記移動体に搭載された被制御装置の動作を制御する制御装置と、
を備えており、
前記画像処理装置は、前記画像情報を受け付ける度に、
前記画像に写り込んだ前記運転者の姿勢が複数の異常姿勢の各々に該当する可能性を判断し、
前記可能性に対応するスコアを前記複数の異常姿勢の各々に付与し、
前記複数の異常姿勢の少なくとも一つに付与された前記スコアの代表値が閾値を上回る場合、前記運転者が当該少なくとも一つの異常姿勢をとっていると推定する。
One aspect of achieving the above objective is an abnormality estimation system,
an imaging device that repeatedly outputs image information corresponding to an image in which a driver of a moving object is captured;
an image processing device that estimates whether the driver's posture is abnormal based on the image information;
a control device that controls the operation of a controlled device mounted on the moving body based on a result of estimation by the image processing device that the posture is abnormal;
It is equipped with
Each time the image processing device receives the image information,
determining the possibility that the posture of the driver reflected in the image corresponds to each of a plurality of abnormal postures;
assigning a score corresponding to the possibility to each of the plurality of abnormal postures;
If the representative value of the score given to at least one of the plurality of abnormal postures exceeds a threshold value, it is estimated that the driver is in the at least one abnormal posture.

運転者の正常な姿勢から異常な姿勢への移行は、上記の様々な異常姿勢の要素を含みつつ複合的に進行することが一般的である。ある画像情報の取得時点において優勢であった特定の異常姿勢が、次の画像情報の取得時点においては優勢でなくなり、別の異常姿勢が優勢になることもある。 Generally, the driver's transition from a normal posture to an abnormal posture progresses in a complex manner, including the various abnormal posture elements described above. A specific abnormal posture that was dominant at the time of acquiring certain image information may no longer be dominant at the time of acquiring the next image information, and another abnormal posture may become dominant.

上記の各態様に係る構成によれば、規定された複数の異常姿勢の各々を運転者がとっている可能性が画像情報を受け付ける度に判断され、可能性に基づくスコアが付与される。当該スコアが閾値を上回っているかに基づいて異常姿勢の推定がなされるので、運転者が複数の異常姿勢をとっている可能性を把握しつつ、最終的には運転者がとっている少なくとも一つの異常姿勢を推定できる。したがって、撮像装置により取得された画像に基づいてなされる運転者の姿勢異常の推定の確からしさを高めることができる。 According to the configurations according to each of the above aspects, the possibility that the driver is taking each of the plurality of prescribed abnormal postures is determined each time image information is received, and a score based on the possibility is assigned. Since the abnormal posture is estimated based on whether the score exceeds the threshold, it is possible to grasp the possibility that the driver is taking multiple abnormal postures, and ultimately determine whether the driver is taking at least one abnormal posture. Three abnormal postures can be estimated. Therefore, it is possible to increase the reliability of estimation of the driver's posture abnormality based on the image acquired by the imaging device.

一実施形態に係る異常推定システムの機能構成を例示している。1 illustrates a functional configuration of an abnormality estimation system according to an embodiment. 図1の異常推定システムが搭載されうる車両を例示している。2 illustrates an example of a vehicle in which the abnormality estimation system of FIG. 1 can be installed. 図1の画像処理装置により実行される処理の流れを例示している。2 illustrates an example of the flow of processing executed by the image processing apparatus of FIG. 1. FIG. 図1の撮像装置により取得されうる画像を例示している。2 illustrates an example of an image that may be acquired by the imaging device of FIG. 1; 図4の画像に骨格モデルが適用された状態を例示している。5 illustrates an example of a state in which a skeleton model is applied to the image of FIG. 4. 図3の異常推定処理の流れの一例を示している。An example of the flow of the abnormality estimation process in FIG. 3 is shown. 図3の姿勢推定処理の流れの一例を示している。An example of the flow of the posture estimation process in FIG. 3 is shown. 図4の画像に骨格モデルが適用された状態を例示している。4 illustrates a state in which a skeletal model is applied to the image in FIG. 4. 車両のヨー方向への頭部の回転角を特定する手法を例示している。1 illustrates a method for determining the head rotation angle in the vehicle yaw direction. 図3の姿勢推定処理の流れの別例を示している。Another example of the flow of the posture estimation process in FIG. 3 is shown. 「えび反り姿勢」を説明するための図である。It is a figure for explaining a "shrimp warped posture." 「うつむき姿勢」を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a "prone posture." 車両のピッチ方向への頭部の回転角を特定する手法を例示している。1 illustrates a method for determining the head rotation angle in the vehicle pitch direction. 図3の姿勢推定処理の流れの別例を示している。4 illustrates another example of the flow of the attitude estimation process in FIG. 3 . 左方への「首のみ横倒れ姿勢」を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a "head-only tilted posture" to the left. 右方への「首のみ横倒れ姿勢」を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a "head-only sideways posture" to the right. 車両のロール方向への頭部の回転角を特定する手法を例示している。A method for identifying the rotation angle of the head in the roll direction of the vehicle is illustrated. 図3の姿勢推定処理の流れの一例を示している。An example of the flow of the posture estimation process in FIG. 3 is shown. 図18の姿勢推定処理の詳細を説明するための図である。19 is a diagram for explaining details of the posture estimation process in FIG. 18. FIG. 図18の姿勢推定処理の詳細を説明するための図である。19 is a diagram for explaining details of the posture estimation process in FIG. 18. FIG. 左方への「横もたれ姿勢」を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the "leaning sideways position" to the left. 右方への「横もたれ姿勢」を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a "side-leaning posture" toward the right. 左方への「横倒れ姿勢」を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining a "sideways posture" to the left. 右方への「横倒れ姿勢」を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a "sideways falling posture" to the right. 図3の姿勢推定処理の流れの別例を示している。Another example of the flow of the posture estimation process in FIG. 3 is shown. 「突っ伏し姿勢」を説明するための図である。It is a diagram for explaining a "prone posture." 図3の姿勢推定処理の流れの一例を示している。An example of the flow of the posture estimation process in FIG. 3 is shown. 図27の姿勢推定処理の詳細を説明するための図である。FIG. 28 is a diagram for explaining details of the posture estimation process in FIG. 27 . 図27の姿勢推定処理の詳細を説明するための図である。28 is a diagram for explaining details of the posture estimation process in FIG. 27. FIG. 「仰け反り姿勢」を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a "backward posture".

添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。図1は、一実施形態に係る異常推定システム10の機能構成を例示している。異常推定システム10は、図2に例示される車両20の運転者30が写り込んだ画像に基づいて、運転者30の姿勢が異常であるかを推定するシステムである。車両20は、移動体の一例である。 Examples of embodiments will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 illustrates a functional configuration of an abnormality estimation system 10 according to an embodiment. The abnormality estimation system 10 is a system that estimates whether the posture of the driver 30 is abnormal based on an image in which the driver 30 of the vehicle 20 illustrated in FIG. 2 is reflected. Vehicle 20 is an example of a moving object.

姿勢の異常は、運転者30の異常を検知するために推定される。本明細書において用いられる「運転者の異常」という語は、予め予測することが困難な体調の急変を意味する。 The abnormality in posture is estimated to detect an abnormality in the driver 30. As used in this specification, the term "abnormality in the driver" refers to a sudden change in physical condition that is difficult to predict in advance.

添付の図面において、矢印Fは、運転者30から見た前方向を表している。矢印Bは、運転者30から見た後方向を表している。矢印Lは、運転者30から見た左方向を表している。矢印Rは、運転者30から見た右方向を表している。矢印Uは、運転者30から見た上方向を表している。矢印Dは、運転者30から見た下方向を表している。 In the attached drawings, arrow F represents the forward direction as seen by the driver 30. Arrow B represents the rearward direction as seen by the driver 30. Arrow L represents the leftward direction as seen by the driver 30. Arrow R represents the rightward direction as seen by the driver 30. Arrow U represents the upward direction as seen by the driver 30. Arrow D represents the downward direction as seen by the driver 30.

図1に例示されるように、異常推定システム10は、撮像装置11を含んでいる。撮像装置11は、車両20における適宜の箇所に配置される。図2に例示される車両20の車室21内に配置されたシート22に着座した運転者30が、撮像装置11による撮像に供される。 As illustrated in FIG. 1, the abnormality estimation system 10 includes an imaging device 11. The imaging device 11 is placed at an appropriate location in the vehicle 20. A driver 30 seated on a seat 22 arranged in a cabin 21 of a vehicle 20 illustrated in FIG. 2 is imaged by an imaging device 11.

図1に例示されるように、撮像装置11は、取得された画像に対応する画像情報Iを出力するように構成されている。画像情報Iは、アナログデータの形態でもよいし、デジタルデータの形態でもよい。 As illustrated in FIG. 1, the imaging device 11 is configured to output image information I corresponding to an acquired image. The image information I may be in the form of analog data or digital data.

異常推定システム10は、画像処理装置12を含んでいる。画像処理装置12は、受付部121と処理部122を備えている。受付部121は、撮像装置11から画像情報Iを受け付けるように構成されている。画像情報Iがアナログデータの形態である場合、受付部121は、A/Dコンバータを含む適宜の変換回路を含みうる。処理部122は、デジタルデータの形態である画像情報Iを処理の対象とする。 The abnormality estimation system 10 includes an image processing device 12. The image processing device 12 includes a reception section 121 and a processing section 122. The reception unit 121 is configured to receive image information I from the imaging device 11. When the image information I is in the form of analog data, the reception unit 121 may include an appropriate conversion circuit including an A/D converter. The processing unit 122 processes image information I in the form of digital data.

処理部122は、画像情報Iに基づいて運転者30の姿勢が異常であるかを推定する処理を実行するように構成されている。当該処理の詳細については後述する。 The processing unit 122 is configured to perform a process of estimating whether the posture of the driver 30 is abnormal based on the image information I. Details of this processing will be described later.

画像処理装置12は、出力部123を備えている。処理部122は、運転者30の姿勢が異常であると推定された場合、出力部123を通じて制御情報Cを出力するように構成されている。制御情報Cは、デジタルデータの形態でもよいし、アナログデータの形態でもよい。制御情報Cがアナログデータの形態である場合、出力部123は、D/Aコンバータを含む適宜の変換回路を含みうる。 The image processing device 12 includes an output unit 123. The processing unit 122 is configured to output control information C through the output unit 123 when the posture of the driver 30 is estimated to be abnormal. The control information C may be in the form of digital data or analog data. When the control information C is in the form of analog data, the output unit 123 may include an appropriate conversion circuit including a D/A converter.

異常推定システム10は、制御装置13を含んでいる。制御装置13は、車両20に搭載されている。制御装置13は、画像処理装置12から出力された制御情報Cに基づいて、車両20に搭載された被制御装置40の動作を制御するように構成されている。 The abnormality estimation system 10 includes a control device 13. The control device 13 is mounted on the vehicle 20. The control device 13 is configured to control the operation of the controlled device 40 mounted on the vehicle 20 based on the control information C output from the image processing device 12.

具体的には、制御装置13は、運転者30の姿勢が異常であると推定された場合に、車両20の運転支援を有効にするように構成されている。本明細書において用いられる「運転支援」という語は、運転操作(ハンドル操作、加速、減速など)、走行環境の監視、および運転操作のバックアップの少なくとも一つを少なくとも部分的に行なう制御処理を意味する。すなわち、衝突被害軽減ブレーキ機能やレーンキープアシスト機能のような部分的な運転支援から完全自動運転動作までを含む意味である。 Specifically, the control device 13 is configured to activate driving assistance for the vehicle 20 when the driver 30 is estimated to be in an abnormal position. The term "driving assistance" as used in this specification refers to a control process that at least partially performs at least one of the following: driving operations (steering, acceleration, deceleration, etc.), monitoring of the driving environment, and backup of driving operations. In other words, it includes everything from partial driving assistance such as a collision mitigation brake function and a lane keep assist function to fully automated driving operations.

例えば、制御装置13は、画像処理装置12から出力された制御情報Cに基づいて、車両20を減速させ、路肩に停車させるために必要な動作を、被制御装置40に行なわせる。被制御装置40の例としては、車両20の駆動系を構成する装置、灯具、運転支援動作が有効であることを車両20や他車両の乗員や歩行者に報知する装置などが挙げられる。 For example, the control device 13 causes the controlled device 40 to perform operations necessary to decelerate the vehicle 20 and stop the vehicle 20 on the shoulder of the road, based on the control information C output from the image processing device 12. Examples of the controlled device 40 include devices that constitute the drive system of the vehicle 20, lamps, and devices that notify occupants of the vehicle 20, other vehicles, and pedestrians that the driving support operation is effective.

次に、図3から図5を参照しつつ、画像処理装置12の処理部122により実行される運転者30の姿勢を推定する処理について詳細に説明する。図3は、当該処理の流れを例示している。 Next, the process of estimating the posture of the driver 30 executed by the processing unit 122 of the image processing device 12 will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3 illustrates the flow of the process.

処理部122は、受付部121を通じて撮像装置11から画像情報Iを受け付ける(STEP1)。図4は、撮像装置11により取得された運転者30が写り込んだ画像IMを例示している。画像情報Iは、画像IMに対応している。 The processing unit 122 receives image information I from the imaging device 11 through the reception unit 121 (STEP 1). FIG. 4 illustrates an image IM in which the driver 30 is captured, which is acquired by the imaging device 11. Image information I corresponds to image IM.

続いて、処理部122は、骨格モデルを適用する処理を行なう(図3のSTEP2)。本明細書で用いられる「骨格モデルを適用する処理」という語は、撮像装置により取得された画像に写り込んだ運転者において当該骨格モデルにおいて規定された複数の特徴点を検出し、当該複数の特徴点同士を当該骨格モデルにおいて規定された複数の骨格線で接続することを意味する。 Subsequently, the processing unit 122 performs a process of applying the skeleton model (STEP 2 in FIG. 3). The term "processing that applies a skeletal model" as used in this specification refers to detecting a plurality of feature points defined in the skeletal model on a driver captured in an image obtained by an imaging device, and This means connecting feature points with each other using a plurality of skeletal lines defined in the skeletal model.

図5は、撮像装置11により取得された画像IMに写り込んだ運転者30に骨格モデルMが適用された例を示している。本例においては、骨格モデルMは、頭特徴点H、首特徴点NK、左肩特徴点LS、および右肩特徴点RSを含んでいる。 FIG. 5 shows an example in which the skeletal model M is applied to the driver 30 reflected in the image IM acquired by the imaging device 11. In this example, the skeletal model M includes a head feature point H, a neck feature point NK, a left shoulder feature point LS, and a right shoulder feature point RS.

頭特徴点Hは、モデル人体の頭の中心に対応する点である。首特徴点NKは、モデル人体の首に対応する点である。左肩特徴点LSは、モデル人体の左肩に対応する点である。右肩特徴点RSは、モデル人体の右肩に対応する点である。頭特徴点Hと首特徴点NKは、骨格線により接続されている。首特徴点NKは、左肩特徴点LSおよび右肩特徴点RSの各々と骨格線により接続されている。 The head feature point H is a point corresponding to the center of the head of the model human body. The neck feature point NK is a point corresponding to the neck of the model human body. The left shoulder feature point LS is a point corresponding to the left shoulder of the model human body. The right shoulder feature point RS is a point corresponding to the right shoulder of the model human body. The head feature point H and neck feature point NK are connected by a skeleton line. The neck feature point NK is connected to each of the left shoulder feature point LS and the right shoulder feature point RS by a skeleton line.

処理部122は、画像IMに写り込んだ運転者30において、頭特徴点H、首特徴点NK、左肩特徴点LS、および右肩特徴点RSの各々に対応する点を検出し、検出された複数の点同士を、上記の各骨格線で接続する。この処理を遂行するためのアルゴリズムは周知であるので、詳細な説明は省略する。 The processing unit 122 detects points corresponding to the head characteristic point H, neck characteristic point NK, left shoulder characteristic point LS, and right shoulder characteristic point RS on the driver 30 captured in the image IM, and connects the detected points with the above-mentioned skeleton lines. The algorithm for carrying out this process is well known, so a detailed description will be omitted.

図1に例示されるように、画像処理装置12は、記憶部124を備えている。処理部122は、各特徴点の画像IMにおける位置を、正常時における運転者30の姿勢を表すものとして記憶部124に記憶する。具体的には、各特徴点に対応する画像IM中の画素の位置が、記憶部124に保存される。 As illustrated in FIG. 1, the image processing device 12 includes a storage unit 124. The processing unit 122 stores the position of each feature point in the image IM in the storage unit 124 as representing the posture of the driver 30 in a normal state. Specifically, the position of the pixel in the image IM corresponding to each feature point is stored in the storage unit 124.

続いて、処理部122は、運転者30の姿勢が正常であるかを判断する(STEP3)。例えば、当該判断は、骨格モデルMが適用されることにより画像IM内に検出された各特徴点が規定された範囲内に位置しているかに基づいてなされうる。 Subsequently, the processing unit 122 determines whether the posture of the driver 30 is normal (STEP 3). For example, the determination can be made based on whether each feature point detected in the image IM by applying the skeleton model M is located within a defined range.

運転者30の姿勢が正常でないと判断されると(STEP3においてNO)、処理部122は、姿勢推定処理を実行する(STEP4)。姿勢推定処理は、予め規定された複数の異常姿勢の各々を運転者30がとっているかを推定する処理である。姿勢推定処理の詳細については、後述する。 When it is determined that the posture of the driver 30 is not normal (NO in STEP 3), the processing unit 122 executes posture estimation processing (STEP 4). The posture estimation process is a process of estimating whether the driver 30 is taking each of a plurality of predefined abnormal postures. Details of the posture estimation process will be described later.

続いて、処理部122は、姿勢推定処理の結果として運転者30がとっていると推定された複数の異常姿勢の少なくとも一つについてスコアを加算する処理を行なう(STEP5)。スコアは、運転者30の姿勢が複数の異常姿勢の各々に該当する可能性に対応する数値である。 Subsequently, the processing unit 122 performs a process of adding a score for at least one of the plurality of abnormal postures estimated to be taken by the driver 30 as a result of the posture estimation process (STEP 5). The score is a numerical value corresponding to the possibility that the posture of the driver 30 corresponds to each of a plurality of abnormal postures.

続いて、処理部122は、異常推定処理を実行する(STEP7)。図6は、異常推定処理において実行される処理の流れを例示している。 Subsequently, the processing unit 122 executes abnormality estimation processing (STEP 7). FIG. 6 illustrates the flow of processing executed in the abnormality estimation processing.

処理部122は、スコア加算処理の結果として、複数の異常姿勢のうちスコアが閾値を上回っている姿勢があるかを判断する(STEP71)。 As a result of the score addition process, the processing unit 122 determines whether there is any posture whose score exceeds the threshold value among the plurality of abnormal postures (STEP 71).

スコアが閾値を上回っている異常姿勢がないと判断されると(STEP71においてNO)、処理部122は、異常推定処理を終了する。処理は図3のSTEP1に戻り、次の画像情報Iが受け付けられる。画像情報Iの受け付けが繰り返される周期は、撮像装置11のフレームレートに対応しうる。 If it is determined that there is no abnormal posture with a score exceeding the threshold (NO in STEP 71), the processing unit 122 ends the abnormality estimation process. The process returns to STEP 1 in FIG. 3, and the next image information I is accepted. The cycle at which the image information I is repeatedly accepted may correspond to the frame rate of the imaging device 11.

また、運転者30の姿勢が正常であると判断されると(STEP3においてYES)、処理部122は、各異常姿勢について付与されているスコアを減算する処理を行なう(STEP6)。スコアは、0に戻されてもよいし、所定の値だけ差し引かれてもよい。その後、処理は図3のSTEP1に戻り、次の画像情報Iが受け付けられる。 Further, when it is determined that the posture of the driver 30 is normal (YES in STEP 3), the processing unit 122 performs a process of subtracting the score assigned to each abnormal posture (STEP 6). The score may be reset to 0 or may be subtracted by a predetermined value. Thereafter, the process returns to STEP 1 in FIG. 3, and the next image information I is accepted.

異常推定処理において、スコア加算処理の結果として、複数の異常姿勢の少なくとも一つについてスコアが閾値を上回っていると判断されると(図6のSTEP71においてYES)、処理部122は、運転者30が当該少なくとも一つの異常姿勢をとっていると推定する(STEP72)。 In the abnormality estimation process, if it is determined that the score for at least one of the multiple abnormal postures exceeds the threshold value as a result of the score addition process (YES in STEP 71 of FIG. 6), the processing unit 122 estimates that the driver 30 is in at least one of the abnormal postures (STEP 72).

続いて、処理部122は、出力部123から制御情報Cを出力する(STEP73)。制御情報Cは、制御装置13へ送信される。制御情報Cは、同じ動作を被制御装置40に行なわせるものであってもよいし、推定された異常姿勢の種別に応じて異なる動作を被制御装置40に行なわせるものであってもよい。 Subsequently, the processing unit 122 outputs the control information C from the output unit 123 (STEP 73). Control information C is transmitted to the control device 13. The control information C may cause the controlled device 40 to perform the same operation, or may cause the controlled device 40 to perform different operations depending on the type of the estimated abnormal posture.

次に、図7から図9を参照しつつ、処理部122により実行される姿勢推定処理(図3におけるSTEP4)の一例について説明する。図7は、処理の流れの一例を示している。 Next, an example of the posture estimation process (STEP 4 in FIG. 3) executed by the processing unit 122 will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG. 7 shows an example of the flow of processing.

本例においては、運転者30が「よそ見姿勢」をとっているかが推定される。本明細書で用いられる「よそ見姿勢」という語は、運転者30が車両20の進行方向を見ていない姿勢が継続している状態を意味する。 In this example, it is estimated whether the driver 30 is "looking away". The term "looking away" as used herein refers to a state in which the driver 30 continues to not look in the direction in which the vehicle 20 is traveling.

本例においては、処理部122は、撮像装置11により取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31の車両20のヨー方向への回転角が閾値を上回る場合に、運転者30が「よそ見姿勢」をとっている可能性があると判断する。 In this example, when the rotation angle of the head 31 of the driver 30 in the yaw direction of the vehicle 20 that is reflected in the image IM acquired by the imaging device 11 exceeds a threshold value, the processing unit 122 It is determined that there is a possibility that the person is ``looking away''.

本明細書で用いられる「ヨー方向」という語は、車両20の上下方向に延びる軸を中心とする回転方向を意味する。「ヨー方向」に関しては、運転者30の頭上から見て反時計回り方向を「左ヨー方向」と定義し、運転者30の頭上から見て時計回り方向を「右ヨー方向」と定義する。 The term "yaw direction" as used in this specification means the direction of rotation around an axis extending in the vertical direction of the vehicle 20. With regard to the "yaw direction," the counterclockwise direction as viewed from above the head of the driver 30 is defined as the "left yaw direction," and the clockwise direction as viewed from above the head of the driver 30 is defined as the "right yaw direction."

車両20のヨー方向への頭部31の回転角を検出するために、処理部122は、撮像装置11により取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31の中心座標を仮定する処理を行なう(STEP11)。図8と図9を参照しつつ、当該処理の詳細について説明する。 In order to detect the rotation angle of the head 31 in the yaw direction of the vehicle 20, the processing unit 122 assumes the center coordinates of the head 31 of the driver 30 reflected in the image IM acquired by the imaging device 11. Processing is performed (STEP 11). Details of the processing will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

図8は、図4および図5に例示された画像IMのうち、運転者30の頭部31が写り込んでいる部分を拡大して示している。本例においては、骨格モデルMを適用する処理により、頭特徴点Hに加えて、左目特徴点LYもまた検出されうる。左目特徴点LYは、モデル人体の左目に対応する点である。また、骨格モデルMを適用する処理により、画像IMにおいて運転者30の頭部31が位置する領域を推定する矩形の枠FMが設定される。 Figure 8 shows an enlarged view of the portion of image IM illustrated in Figures 4 and 5 in which the head 31 of the driver 30 is captured. In this example, the process of applying skeletal model M can detect the left eye feature point LY in addition to the head feature point H. The left eye feature point LY is a point that corresponds to the left eye of the model human body. The process of applying skeletal model M also sets a rectangular frame FM that estimates the area in image IM in which the head 31 of the driver 30 is located.

図9は、設定された枠FMを用いて頭部31の中心座標CTを仮定する手法を説明するための図である。同図においては、頭部31を上方から見た状態が模式的に示されている。本例においては、車両20の左右方向における頭部31の幅、および車両20の前後方向における頭部31の幅は、図8に示される画像IM中に設定された枠FMの幅Wと同一であるとみなされる。この前提下において、頭部31の中心座標CTは、頭特徴点Hから車両20の後方へ(W/2)だけ離れた点として仮定される。処理部122は、距離(W/2)に対応する画素数を、記憶部124に保存する。 Figure 9 is a diagram for explaining a method for assuming the center coordinate CT of the head 31 using the set frame FM. In this figure, the head 31 is shown as viewed from above. In this example, the width of the head 31 in the left-right direction of the vehicle 20 and the width of the head 31 in the front-rear direction of the vehicle 20 are considered to be the same as the width W of the frame FM set in the image IM shown in Figure 8. Under this premise, the center coordinate CT of the head 31 is assumed to be a point (W/2) away from the head feature point H toward the rear of the vehicle 20. The processing unit 122 stores the number of pixels corresponding to the distance (W/2) in the memory unit 124.

このとき、中心座標CTと左目特徴点LYを結ぶ直線が中心座標CTと頭特徴点Hを結ぶ直線に対してなす角度θY0は、車両20の左右方向における頭特徴点Hと左目特徴点LYの間の距離dHLと上記の(W/2)のアークタンジェントを求めることにより特定されうる。この角度θY0は、運転者30が正常姿勢をとっている場合(車両20の進行方向を見ている場合)の初期角度として、記憶部124に保存される。 At this time, the angle θY0 that the straight line connecting the center coordinate CT and the left eye feature point LY makes with the straight line connecting the center coordinate CT and the head feature point H is the angle θY0 between the head feature point H and the left eye feature point LY in the left-right direction of the vehicle 20. It can be specified by determining the distance dHL between the two and the arctangent of (W/2) mentioned above. This angle θY0 is stored in the storage unit 124 as an initial angle when the driver 30 is in a normal posture (looking in the direction of travel of the vehicle 20).

運転者30が「よそ見姿勢」をとると、頭部31は、車両20のヨー方向へ回転する。このとき、中心座標CTと左目特徴点LYを結ぶ直線が中心座標CTと頭特徴点Hを結ぶ直線(車両20の前後方向)に対してなす角度θY1は、初期角度θY0から変化する。その変化量(θY1-θY0)は、車両20のヨー方向への頭部31の回転角θYとみなされうる。したがって、その変化量(θY1-θY0)の絶対値が閾値を上回る場合に、運転者30が「よそ見姿勢」をとっていると推定されうる。閾値は、一般的な運転者30が「よそ見姿勢」をとる場合に生じうる回転角θYとして、統計的に定められうる。 When the driver 30 takes the "looking away" position, the head 31 rotates in the yaw direction of the vehicle 20. At this time, the angle θY1 that the straight line connecting the center coordinate CT and the left eye feature point LY makes with the straight line connecting the center coordinate CT and the head feature point H (in the longitudinal direction of the vehicle 20) changes from the initial angle θY0. The amount of change (θY1−θY0) can be regarded as the rotation angle θY of the head 31 in the yaw direction of the vehicle 20. Therefore, when the absolute value of the amount of change (θY1−θY0) exceeds the threshold value, it can be estimated that the driver 30 is in a “looking away posture”. The threshold value can be statistically determined as the rotation angle θY that may occur when the general driver 30 takes a “looking away posture”.

上記の原理に基づき、処理部122は、STEP11で特定された中心座標CTを用いて、車両20のヨー方向への頭部31の回転角θYを特定する処理を行なう(図7のSTEP12)。具体的には、図8に例示されるように、車両20の左右方向における取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭特徴点Hと左目特徴点LYの間の距離dHLを特定する。距離dHLは、画素数として特定される。続いて、処理部122は、記憶部124に保存されている距離(W/2)と距離dHLのアークタンジェントを求めることにより、上記の角度θY1を特定する。 Based on the above principle, the processing unit 122 performs a process of specifying the rotation angle θY of the head 31 in the yaw direction of the vehicle 20 using the center coordinate CT specified in STEP 11 (STEP 12 in FIG. 7). Specifically, as illustrated in FIG. 8, the distance dHL between the head feature point H and the left eye feature point LY of the driver 30 reflected in the acquired image IM in the left-right direction of the vehicle 20 is specified. . The distance dHL is specified as the number of pixels. Subsequently, the processing unit 122 determines the above angle θY1 by determining the arctangent of the distance (W/2) stored in the storage unit 124 and the distance dHL.

さらに、処理部122は、特定された角度θY1と初期角度θY0の差分値をとることにより、車両20のヨー方向への頭部31の回転角θYを特定する。差分値が正の値ととる場合、頭部31は左ヨー方向に回転していると判断されうる。差分値が負の値をとる場合、頭部31は右ヨー方向に回転していると判断されうる。 Furthermore, the processing unit 122 specifies the rotation angle θY of the head 31 in the yaw direction of the vehicle 20 by taking the difference value between the specified angle θY1 and the initial angle θY0. If the difference value is a positive value, it can be determined that the head 31 is rotating in the left yaw direction. If the difference value takes a negative value, it can be determined that the head 31 is rotating in the right yaw direction.

続いて、処理部122は、STEP12で特定された回転角θYの絶対値が記憶部124に保存されている閾値を上回っているかを判断する(STEP13)。 Subsequently, the processing unit 122 determines whether the absolute value of the rotation angle θY specified in STEP 12 exceeds the threshold value stored in the storage unit 124 (STEP 13).

回転角θYの絶対値が閾値を上回っていると判断された場合(STEP13においてYES)、処理部122は、運転者30が「よそ見姿勢」をとっている可能性があると判断する(STEP14)。この場合、処理部122は、「よそ見姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。 If it is determined that the absolute value of the rotation angle θY exceeds the threshold value (YES in STEP 13), the processing unit 122 determines that the driver 30 may be taking a "looking away" posture (STEP 14). . In this case, the processing unit 122 adds a score to the "looking away posture" (STEP 5 in FIG. 3).

他方、回転角θYの絶対値が閾値を上回っていないと判断された場合(STEP13においてNO)、処理部122は、運転者30が「よそ見姿勢」をとっている可能性がないと判断する(STEP15)。この場合、処理部122は、「よそ見姿勢」にスコアを加算しない。 On the other hand, if it is determined that the absolute value of the rotation angle θY does not exceed the threshold value (NO in STEP 13), the processing unit 122 determines that there is no possibility that the driver 30 is taking a "looking away posture" ( STEP 15). In this case, the processing unit 122 does not add a score to the "looking away posture".

車両20のヨー方向への頭部31の回転角θYを特定可能であれば、左目特徴点LYに代えて、頭部31に含まれる適宜の特徴点が用いられうる。そのような特徴点の例としては、車両20の左右方向における顔の中央部から離れた位置において検出されうる右目特徴点、左耳特徴点、右耳特徴点などが挙げられる。 If the rotation angle θY of the head 31 in the yaw direction of the vehicle 20 can be specified, an appropriate feature point included in the head 31 can be used instead of the left eye feature point LY. Examples of such feature points include a right eye feature point, a left ear feature point, a right ear feature point, etc. that can be detected at a position away from the center of the face in the left-right direction of the vehicle 20.

次に、図8、および図10から13を参照しつつ、処理部122により実行される姿勢推定処理(図3におけるSTEP4)の別例について説明する。図10は、処理の流れの一例を示している。 Next, another example of the posture estimation process (STEP 4 in FIG. 3) executed by the processing unit 122 will be described with reference to FIG. 8 and FIGS. 10 to 13. FIG. 10 shows an example of the flow of processing.

本例においては、処理部122は、撮像装置11により取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31の車両20のピッチ方向への回転角が閾値を上回る場合に、運転者30が「えび反り姿勢」または「うつむき姿勢」をとっていると可能性があると判断する。 In this example, when the rotation angle of the head 31 of the driver 30 reflected in the image IM acquired by the imaging device 11 in the pitch direction of the vehicle 20 exceeds a threshold, the processing unit 122 It is determined that there is a possibility that the patient is taking a ``shrimp posture'' or ``prone posture.''

本明細書で用いられる「ピッチ方向」という語は、車両20の左右方向に延びる軸を中心とする回転方向を意味する。「ピッチ方向」に関しては、運転者30の左方から見て反時計回り方向を「下ピッチ方向」と定義し、運転者30の左方から見て時計回り方向を「上ピッチ方向」と定義する。 The term "pitch direction" used in this specification means a direction of rotation about an axis extending in the left-right direction of the vehicle 20. Regarding the "pitch direction," the counterclockwise direction when viewed from the left of the driver 30 is defined as the "lower pitch direction," and the clockwise direction when viewed from the left of the driver 30 is defined as the "upper pitch direction." do.

「えび反り姿勢」は、国土交通省により定義されている複数種の「姿勢崩れパターン」の一つである。「えび反り姿勢」は、運転者の上半身が反り上がり、顔が上を向いている姿勢が継続している状態として定義されている。 "Shrimp posture" is one of multiple types of "postural collapse patterns" defined by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. The "shrimp posture" is defined as a state in which the driver's upper body is arched and the driver's face is turned upward.

図11は、「えび反り姿勢」を例示している。「えび反り姿勢」は、運転者の顔の上ピッチ方向への回転角θPUが閾値を上回った状態として定義される。回転角θPUの閾値は、例えば25°である。 FIG. 11 illustrates the "shrimp warped posture". The "shrimp posture" is defined as a state in which the rotation angle θPU of the driver's face in the upward pitch direction exceeds a threshold value. The threshold value of the rotation angle θPU is, for example, 25°.

「うつむき姿勢」は、国土交通省により定義されている複数種の「姿勢崩れパターン」の一つである。「うつむき姿勢」は、運転者の顔が下を向いている姿勢が継続している状態として定義されている。 "Downward posture" is one of several "posture problems patterns" defined by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. "Downward posture" is defined as a state in which the driver continues to maintain a posture with their face facing downward.

図12は、「うつむき姿勢」を例示している。「うつむき姿勢」は、運転者の顔の下ピッチ方向への回転角θPDが閾値を上回った状態として定義される。回転角θPDの閾値は、例えば20°である。 FIG. 12 shows an example of a "prone posture". The "prone posture" is defined as a state in which the rotation angle θPD of the driver's face in the downward pitch direction exceeds a threshold value. The threshold value of the rotation angle θPD is, for example, 20°.

車両20のピッチ方向への頭部31の回転角を検出するために、処理部122は、撮像装置11により取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31の中心座標を仮定する処理を行なう(図10のSTEP21)。図8と図13を参照しつつ、当該処理の詳細について説明する。 In order to detect the rotation angle of the head 31 in the pitch direction of the vehicle 20, the processing unit 122 assumes the center coordinates of the head 31 of the driver 30 reflected in the image IM acquired by the imaging device 11. Processing is performed (STEP 21 in FIG. 10). Details of the processing will be described with reference to FIGS. 8 and 13.

図8に例示されるように、本例においては、骨格モデルMを適用する処理により、頭特徴点Hに加えて、鼻特徴点NSもまた検出されうる。鼻特徴点NSは、モデル人体の鼻に対応する点である。また、骨格モデルMを適用する処理により、画像IMにおいて運転者30の頭部31が位置する領域を推定する矩形の枠FMが設定される。 As illustrated in FIG. 8, in this example, in addition to the head feature point H, the nose feature point NS can also be detected by the process of applying the skeleton model M. The nose feature point NS is a point corresponding to the nose of the model human body. Further, by the process of applying the skeleton model M, a rectangular frame FM is set in the image IM to estimate the area where the head 31 of the driver 30 is located.

図13は、設定された枠FMを用いて頭部31の中心座標CTを仮定する手法を説明するための図である。同図においては、頭部31を左方から見た状態が模式的に示されている。本例においては、車両20の上下方向における頭部31の幅、および車両20の前後方向における頭部31の幅は、図8に示される画像IM中に設定された枠FMの幅Wと同一であるとみなされる。この前提下において、頭部31の中心座標CTは、頭特徴点Hから車両20の後方へ(W/2)だけ離れた点として仮定される。処理部122は、距離(W/2)に対応する画素数を、記憶部124に保存する。 FIG. 13 is a diagram for explaining a method of assuming the center coordinates CT of the head 31 using the set frame FM. In the figure, the head 31 is schematically shown as viewed from the left. In this example, the width of the head 31 in the vertical direction of the vehicle 20 and the width of the head 31 in the longitudinal direction of the vehicle 20 are the same as the width W of the frame FM set in the image IM shown in FIG. It is assumed that Under this premise, the center coordinate CT of the head 31 is assumed to be a point distant from the head feature point H by (W/2) toward the rear of the vehicle 20. The processing unit 122 stores the number of pixels corresponding to the distance (W/2) in the storage unit 124.

このとき、中心座標CTと鼻特徴点NSを結ぶ直線が中心座標CTと頭特徴点Hを結ぶ直線に対してなす角度θP0は、車両20の左右方向における頭特徴点Hと鼻特徴点NSの間の距離dHNと上記の(W/2)のアークタンジェントを求めることにより特定されうる。この角度θP0は、運転者30が正常姿勢をとっている場合の初期角度として、記憶部124に保存される。 At this time, the angle θP0 that the straight line connecting the center coordinate CT and the nose feature point NS makes with the straight line connecting the center coordinate CT and the head feature point H is the angle θP0 between the head feature point H and the nose feature point NS in the left-right direction of the vehicle 20. This can be determined by determining the distance dHN between the two and the arctangent of (W/2) described above. This angle θP0 is stored in the storage unit 124 as an initial angle when the driver 30 is in a normal posture.

運転者30が「えび反り姿勢」または「うつむき姿勢」をとると、頭部31は、車両20のピッチ方向へ回転する。このとき、中心座標CTと鼻特徴点NSを結ぶ直線が中心座標CTと頭特徴点Hを結ぶ直線(車両20の前後方向)に対してなす角度θP1は、初期角度θP0から変化する。その変化量(θP1-θP0)は、車両20のピッチ方向への頭部31の回転角θPとみなされうる。したがって、その変化量(θP1-θP0)の絶対値が閾値を上回る場合に、運転者30が「えび反り姿勢」または「うつむき姿勢」をとっていると推定されうる。閾値は、国土交通省による定義に基づいて、適宜に定められうる。 When the driver 30 assumes a "hunchback posture" or a "prone posture", the head 31 rotates in the pitch direction of the vehicle 20. At this time, the angle θP1 that the straight line connecting the center coordinate CT and the nose feature point NS makes with the straight line connecting the center coordinate CT and the head feature point H (the longitudinal direction of the vehicle 20) changes from the initial angle θP0. The amount of change (θP1-θP0) can be regarded as the rotation angle θP of the head 31 in the pitch direction of the vehicle 20. Therefore, when the absolute value of the amount of change (θP1-θP0) exceeds the threshold value, it can be estimated that the driver 30 is in a "hunchback posture" or a "prone posture." The threshold value may be determined as appropriate based on the definition by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism.

上記の原理に基づき、処理部122は、STEP21で特定された中心座標CTを用いて、車両20のピッチ方向への頭部31の回転角θPを特定する処理を行なう(図10のSTEP22)。具体的には、図8に例示されるように、車両20の上下方向における取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭特徴点Hと鼻特徴点NSの間の距離dHNを特定する。距離dHNは、画素数として特定される。続いて、処理部122は、記憶部124に保存されている距離(W/2)と距離dHNのアークタンジェントを求めることにより、上記の角度θP1を特定する。 Based on the above principle, the processing unit 122 performs a process of specifying the rotation angle θP of the head 31 in the pitch direction of the vehicle 20 using the center coordinate CT specified in STEP 21 (STEP 22 in FIG. 10). Specifically, as illustrated in FIG. 8, the distance dHN between the head feature point H and the nose feature point NS of the driver 30 reflected in the image IM acquired in the vertical direction of the vehicle 20 is specified. . The distance dHN is specified as the number of pixels. Subsequently, the processing unit 122 determines the above-mentioned angle θP1 by determining the arctangent of the distance (W/2) stored in the storage unit 124 and the distance dHN.

さらに、処理部122は、特定された角度θP1と初期角度θP0の差分値をとることにより、車両20のピッチ方向への頭部31の回転角θPを特定する。差分値が正の値ととる場合、頭部31は下ピッチ方向に回転していると判断されうる。差分値が負の値をとる場合、頭部31は上ピッチ方向に回転していると判断されうる。 Furthermore, the processing unit 122 specifies the rotation angle θP of the head 31 in the pitch direction of the vehicle 20 by taking the difference value between the specified angle θP1 and the initial angle θP0. If the difference value is a positive value, it can be determined that the head 31 is rotating in the downward pitch direction. If the difference value takes a negative value, it can be determined that the head 31 is rotating in the upward pitch direction.

続いて、処理部122は、STEP22で特定された回転角θPの絶対値が記憶部124に保存されている閾値を上回っているかを判断する(STEP23)。 Next, the processing unit 122 determines whether the absolute value of the rotation angle θP identified in STEP 22 exceeds the threshold value stored in the memory unit 124 (STEP 23).

回転角θPの絶対値が閾値を上回っていると判断された場合(STEP23においてYES)、処理部122は、運転者30が「えび反り姿勢」または「うつむき姿勢」をとっていると可能性があると判断する(STEP24)。 If it is determined that the absolute value of the rotation angle θP exceeds the threshold value (YES in STEP 23), the processing unit 122 determines that the driver 30 is likely to be in a "shrimp posture" or a "prone posture." It is determined that there is one (STEP 24).

具体的には、回転角θPが正の値をとる場合に運転者30が「うつむき姿勢」をとっている可能性があると判断され、回転角θPが負の値をとる場合に運転者30が「えび反り姿勢」をとっている可能性があると判断される。運転者30が「えび反り姿勢」をとっている可能性があると判断された場合、処理部122は、「えび反り姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。運転者30が「うつむき姿勢」をとっている可能性があると判断された場合、処理部122は、「うつむき姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。 Specifically, when the rotation angle θP takes a positive value, it is determined that the driver 30 may be in a “prone position”, and when the rotation angle θP takes a negative value, the driver 30 It is determined that there is a possibility that the person is taking a ``shrimp posture.'' If it is determined that there is a possibility that the driver 30 is taking the "curved posture", the processing unit 122 adds a score to the "curved posture" (STEP 5 in FIG. 3). If it is determined that there is a possibility that the driver 30 is in a "down-down posture", the processing unit 122 adds a score to the "down-down posture" (STEP 5 in FIG. 3).

他方、回転角θPの絶対値が閾値を上回っていないと判断された場合(STEP23においてNO)、処理部122は、運転者30が「えび反り姿勢」または「うつむき姿勢」をとっている可能性がないと判断する(STEP25)。この場合、処理部122は、「えび反り姿勢」および「うつむき姿勢」にスコアを加算しない。 On the other hand, if it is determined that the absolute value of the rotation angle θP does not exceed the threshold value (NO in STEP 23), the processing unit 122 determines the possibility that the driver 30 is in a "shrimp posture" or a "prone posture". It is determined that there is no one (STEP 25). In this case, the processing unit 122 does not add scores to the "shrimp posture" and the "prone posture."

車両20のピッチ方向への頭部31の回転角θPを特定可能であれば、鼻特徴点NSに代えて、頭部31に含まれる適宜の特徴点が用いられうる。そのような特徴点の例としては、顔の表面において検出されうる左目特徴点、右目特徴点、口特徴点、顔特徴点などが挙げられる。 As long as the rotation angle θP of the head 31 in the pitch direction of the vehicle 20 can be specified, an appropriate feature point included in the head 31 can be used instead of the nose feature point NS. Examples of such feature points include left eye feature points, right eye feature points, mouth feature points, facial feature points, etc. that can be detected on the surface of the face.

次に、図14から17を参照しつつ、処理部122により実行される姿勢推定処理(図3におけるSTEP4)の別例について説明する。図14は、処理の流れの一例を示している。 Next, another example of the posture estimation process (STEP 4 in FIG. 3) executed by the processing unit 122 will be described with reference to FIGS. 14 to 17. FIG. 14 shows an example of the flow of processing.

本例においては、処理部122は、撮像装置11により取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31の車両20のロール方向への回転角が閾値を上回る場合に、運転者30が「首のみ横倒れ姿勢」をとっている可能性があると推定する。 In this example, when the rotation angle of the head 31 of the driver 30 reflected in the image IM acquired by the imaging device 11 in the roll direction of the vehicle 20 exceeds a threshold value, the processing unit 122 It is estimated that there is a possibility that only the head is in a sideways posture.

本明細書で用いられる「ロール方向」という語は、車両20の前後方向に延びる軸を中心とする回転方向を意味する。「ロール方向」に関しては、運転者30から見て反時計回り方向を「左ロール方向」と定義し、運転者30から見て時計回り方向を「右ロール方向」と定義する。 The term "roll direction" used herein means the direction of rotation of the vehicle 20 about an axis extending in the longitudinal direction. Regarding the "roll direction", a counterclockwise direction as seen from the driver 30 is defined as a "left roll direction", and a clockwise direction as seen from the driver 30 is defined as a "right roll direction".

「首のみ横倒れ姿勢」は、国土交通省により定義されている複数種の「姿勢崩れパターン」の一つである。「首のみ横倒れ姿勢」は、運転者の頭が左方または右方へ傾いている姿勢が継続している状態として定義されている。 The ``posture where only the neck falls sideways'' is one of multiple types of ``postural collapse patterns'' defined by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. The "head tilted sideways posture" is defined as a state in which the driver's head continues to be tilted to the left or right.

図15は、左方への「首のみ横倒れ姿勢」を例示している。左方への「首のみ横倒れ姿勢」は、運転者の顔の左ロール方向への回転角θRLが閾値を上回った状態として定義される。回転角θRLの閾値は、例えば30°である。 FIG. 15 exemplifies a "posture where only the neck is tilted sideways" to the left. The "head tilted sideways posture" to the left is defined as a state in which the rotation angle θRL of the driver's face in the left roll direction exceeds a threshold value. The threshold value of the rotation angle θRL is, for example, 30°.

図16は、右方への「首のみ横倒れ姿勢」を例示している。右方への「首のみ横倒れ姿勢」は、運転者の顔の右ロール方向への回転角θRRが閾値を上回った状態として定義される。回転角θRRの閾値は、例えば30°である。 Figure 16 illustrates an example of a "head-only sideways posture" to the right. A "head-only sideways posture" to the right is defined as a state in which the rotation angle θRR of the driver's face in the right roll direction exceeds a threshold value. The threshold value of the rotation angle θRR is, for example, 30°.

図17は、車両20のロール方向への回転角θRを特定する手法の一例を示している。本例においては、骨格モデルMの適用により検出された左目特徴点LYと右目特徴点RYが利用される。左目特徴点LYと右目特徴点RYを結ぶ直線の車両20の左右方向に対応する方向からの傾き角は、上記の回転角θRとみなされうる。したがって、車両20の左右方向における左目特徴点LYと右目特徴点RYの間の距離dLRと、車両20の上下方向における左目特徴点LYと右目特徴点RYの間の距離dUDを取得し、距離dLRと距離dUDのアークタンジェントを求めることにより、回転角θRが特定されうる。 Figure 17 shows an example of a method for determining the rotation angle θR in the roll direction of the vehicle 20. In this example, the left eye feature point LY and the right eye feature point RY detected by applying the skeleton model M are used. The inclination angle of the straight line connecting the left eye feature point LY and the right eye feature point RY from the direction corresponding to the left-right direction of the vehicle 20 can be considered as the above-mentioned rotation angle θR. Therefore, the rotation angle θR can be determined by obtaining the distance dLR between the left eye feature point LY and the right eye feature point RY in the left-right direction of the vehicle 20 and the distance dUD between the left eye feature point LY and the right eye feature point RY in the up-down direction of the vehicle 20, and calculating the arctangent of the distance dLR and the distance dUD.

運転者30が「首のみ横倒れ姿勢」をとると、回転角θRの絶対値が増大する。したがって、回転角θRの絶対値が閾値を上回る場合に、運転者30が「首のみ横倒れ姿勢」をとっていると推定されうる。閾値は、国土交通省による定義に基づいて、適宜に定められうる。 When the driver 30 assumes a posture in which only the head is tilted sideways, the absolute value of the rotation angle θR increases. Therefore, when the absolute value of the rotation angle θR exceeds the threshold value, it can be estimated that the driver 30 is in a “head-only tilted posture”. The threshold value may be determined as appropriate based on the definition by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism.

上記の原理に基づき、処理部122は、車両20のロール方向への頭部31の回転角θRを特定する処理を行なう(図14のSTEP31)。具体的には、車両20の上下方向における取得された画像IMに写り込んだ運転者30の左目特徴点LYと右目特徴点RYについて、上記の距離dLRと距離dUDを特定する。続いて、処理部122は、距離dLRと距離dUDのアークタンジェントを求めることにより、回転角θRを特定する。 Based on the above principle, the processing unit 122 performs a process of specifying the rotation angle θR of the head 31 in the roll direction of the vehicle 20 (STEP 31 in FIG. 14). Specifically, the above-mentioned distance dLR and distance dUD are specified for the left eye feature point LY and right eye feature point RY of the driver 30 reflected in the image IM acquired in the vertical direction of the vehicle 20. Subsequently, the processing unit 122 determines the rotation angle θR by determining the arctangent of the distance dLR and the distance dUD.

回転角θRが正の値ととる場合、頭部31は左ロール方向に回転していると判断されうる。回転角θRが負の値をとる場合、頭部31は右ロール方向に回転していると判断されうる。 When the rotation angle θR is a positive value, the head 31 can be determined to be rotating in a left roll direction. When the rotation angle θR is a negative value, the head 31 can be determined to be rotating in a right roll direction.

続いて、処理部122は、STEP31で特定された回転角θPの絶対値が記憶部124に保存されている閾値を上回っているかを判断する(STEP32)。 Subsequently, the processing unit 122 determines whether the absolute value of the rotation angle θP specified in STEP 31 exceeds the threshold value stored in the storage unit 124 (STEP 32).

回転角θRの絶対値が閾値を上回っていると判断された場合(STEP32においてYES)、処理部122は、運転者30が「首のみ横倒れ姿勢」をとっている可能性があると判断する(STEP33)。 If it is determined that the absolute value of the rotation angle θR exceeds the threshold value (YES in STEP 32), the processing unit 122 determines that the driver 30 may be in a “sideways posture with only the neck tilted”. (STEP 33).

具体的には、回転角θRが正の値をとる場合に運転者30が左方への「首のみ横倒れ姿勢」をとっている可能性があると判断され、回転角θRが負の値をとる場合に運転者30が右方への「首のみ横倒れ姿勢」をとっている可能性があると判断される。この場合、処理部122は、「首のみ横倒れ姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。 Specifically, if the rotation angle θR takes a positive value, it is determined that there is a possibility that the driver 30 is taking a “position with only the neck tilted sideways” to the left, and if the rotation angle θR takes a negative value. In this case, it is determined that there is a possibility that the driver 30 is taking a ``position with only the head tilted sideways'' to the right. In this case, the processing unit 122 adds a score to "only the neck is tilted sideways" (STEP 5 in FIG. 3).

他方、回転角θRの絶対値が閾値を上回っていないと判断された場合(STEP32においてNO)、処理部122は、運転者30が「首のみ横倒れ姿勢」をとっている可能性がないと判断する(STEP34)。この場合、処理部122は、「首のみ横倒れ姿勢」にスコアを加算しない。 On the other hand, if it is determined that the absolute value of the rotation angle θR does not exceed the threshold value (NO in STEP 32), the processing unit 122 determines that there is no possibility that the driver 30 is in a “sideways posture with only the neck tilted”. Make a judgment (STEP 34). In this case, the processing unit 122 does not add a score to "only the neck falls sideways".

車両20のロール方向への頭部31の回転角θRを特定可能であれば、左目特徴点LYと右目特徴点RYの組合せに代えて、頭部31に含まれる適宜の特徴点の組合せが用いられうる。そのような組合せの例としては、左耳特徴点と右耳特徴点、左目特徴点と右耳特徴点、左目特徴点と左耳特徴点、左目特徴点と鼻特徴点などが挙げられる。 If the rotation angle θR of the head 31 in the roll direction of the vehicle 20 can be specified, a combination of appropriate feature points included in the head 31 is used instead of the combination of the left eye feature point LY and the right eye feature point RY. It can be done. Examples of such combinations include left ear feature points and right ear feature points, left eye feature points and right ear feature points, left eye feature points and left ear feature points, left eye feature points and nose feature points, and the like.

次に、図18から図22を参照しつつ、処理部122により実行される姿勢推定処理(図3におけるSTEP4)の別例について説明する。図18は、処理の流れの一例を示している。 Next, another example of the posture estimation process (STEP 4 in FIG. 3) executed by the processing unit 122 will be described with reference to FIG. 18 to FIG. 22. FIG. 18 shows an example of the process flow.

まず、処理部122は、前述した複数の特徴点の特定に用いられた画像IMにおいて、当該複数の特徴点に対応する複数の画素間の規定された方向における距離を特定する(STEP41)。本例においては、規定された方向は、車両20の左右方向である。 First, the processing unit 122 identifies distances in a specified direction between a plurality of pixels corresponding to the plurality of feature points in the image IM used to identify the plurality of feature points described above (STEP 41). In this example, the specified direction is the left-right direction of the vehicle 20.

図19は、図4および図5に例示された画像IMのうち、運転者30の頭部31が写り込んでいる部分を拡大して示している。本例においては、骨格モデルMを適用する処理により、左耳特徴点LEと右耳特徴点REもまた検出されうる。左耳特徴点LEは、モデル人体の左耳に対応する点である。右耳特徴点REは、モデル人体の右耳に対応する点である。図19において左耳特徴点LEと右耳特徴点REを結ぶ直線が延びる方向は、車両20の左右方向に対応している。 FIG. 19 shows an enlarged portion of the image IM illustrated in FIGS. 4 and 5 in which the head 31 of the driver 30 is reflected. In this example, the left ear feature point LE and the right ear feature point RE can also be detected by the process of applying the skeleton model M. The left ear feature point LE is a point corresponding to the left ear of the model human body. The right ear feature point RE is a point corresponding to the right ear of the model human body. In FIG. 19 , the direction in which the straight line connecting the left ear feature point LE and the right ear feature point RE extends corresponds to the left-right direction of the vehicle 20 .

本例においては、処理部122は、車両20の左右方向における左耳特徴点LEに対応する画素PLと右耳特徴点REに対応する画素PRの間の距離である画素間距離DPを特定する。画素間距離DPは、画素数により特定される。 In this example, the processing unit 122 specifies the inter-pixel distance DP, which is the distance between the pixel PL corresponding to the left ear feature point LE and the pixel PR corresponding to the right ear feature point RE in the left-right direction of the vehicle 20. . The inter-pixel distance DP is specified by the number of pixels.

続いて、図18に例示されるように、処理部122は、画像IM中の二点間距離と実空間における二点間距離との対応関係を特定する処理を行なう(STEP42)。 Subsequently, as illustrated in FIG. 18, the processing unit 122 performs a process of specifying the correspondence between the distance between two points in the image IM and the distance between two points in real space (STEP 42).

画像IM中の二点間距離は、STEP41を参照して説明した画素間距離DPとして特定されている。本例においては、この画素間距離DPを、画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31の車両20の左右方向における幅とみなしている。 The distance between two points in the image IM is specified as the inter-pixel distance DP described with reference to STEP41. In this example, this inter-pixel distance DP is regarded as the width of the head 31 of the driver 30 reflected in the image IM in the left-right direction of the vehicle 20.

人体の各部位における平均的な寸法は、統計的に調査されてデータベースとして提供されている。そのようなデータベースの例としては、国立研究開発法人産業技術総合研究所により提供されている「AIST人体寸法データベース1997-98」が挙げられる。図20は、そのようなデータベースより得られる人体の左右方向における頭部幅WHを例示している。頭部幅WHは、平均的な人間の左耳と右耳の間の実空間距離DRに対応していると言える。 The average dimensions of each part of the human body are statistically investigated and provided as a database. An example of such a database is the "AIST Human Body Size Database 1997-98" provided by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology. FIG. 20 illustrates the head width WH in the left-right direction of the human body obtained from such a database. It can be said that the head width WH corresponds to the real spatial distance DR between the left ear and the right ear of an average person.

幅WHに対応する実空間距離DRの値は、記憶部124に格納されている。処理部122は、実空間距離DRの値を記憶部124から読み出し、STEP41で特定された画素間距離DPとの比P(=DR/DP)を算出する。これにより、画像IM中の画素間距離DPが特定されれば、比Pに基づいて車両20の車室21内における実空間距離DRを算出できる(DR=DP×P)。 The value of the real spatial distance DR corresponding to the width WH is stored in the storage unit 124. The processing unit 122 reads the value of the real space distance DR from the storage unit 124, and calculates the ratio P (=DR/DP) with the inter-pixel distance DP specified in STEP41. Thereby, if the inter-pixel distance DP in the image IM is specified, the real spatial distance DR in the cabin 21 of the vehicle 20 can be calculated based on the ratio P (DR=DP×P).

本例においては、STEP42で特定された画素間距離DPと実空間距離DRの対応関係に基づいて、運転者30が「横もたれ姿勢」をとっているかが推定される。 In this example, it is estimated whether the driver 30 is in a "leaning position" based on the correspondence between the inter-pixel distance DP and the real spatial distance DR identified in STEP 42.

「横もたれ姿勢」は、国土交通省により定義されている複数種の「姿勢崩れパターン」の一つである。「横もたれ姿勢」は、運転者の上半身が左方または右方へ傾いている姿勢が継続している状態として定義されている。 The "sideways leaning posture" is one of multiple types of "posture collapse patterns" defined by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. A "side-leaning posture" is defined as a state in which the driver's upper body continues to lean toward the left or right.

図21は、左方への「横もたれ姿勢」を例示している。左方への「横もたれ姿勢」は、運転者の顔における特定の位置の、正常時からの車両20の左方向への移動量ΔDLが閾値を上回った状態として定義される。閾値は、例えば200mmである。 FIG. 21 illustrates a "sideways leaning posture" to the left. The leftward "leaning posture" is defined as a state in which the leftward movement amount ΔDL of the vehicle 20 from the normal state of a specific position on the driver's face exceeds a threshold value. The threshold value is, for example, 200 mm.

図22は、右方への「横もたれ姿勢」を例示している。右方への「横もたれ姿勢」は、運転者の顔における特定の位置の、正常時からの車両20の右方向への移動量ΔDRが閾値を上回った状態として定義される。閾値は、例えば200mmである。 FIG. 22 illustrates a "sideways leaning posture" toward the right. The "sideways leaning posture" to the right is defined as a state in which the rightward movement amount ΔDR of the vehicle 20 from the normal state of a specific position on the driver's face exceeds a threshold value. The threshold value is, for example, 200 mm.

運転者30が「横もたれ姿勢」をとっているかを推定するために、処理部122は、取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭特徴点Hに対応する画素の位置を特定し、記憶部124に格納されている正常時における頭特徴点Hに対応する画素の位置と比較する。なお、適用される骨格モデルの仕様に応じて、鼻、目、顔などの特徴点が推定に用いられてもよい。 In order to estimate whether the driver 30 is in a "leaning posture", the processing unit 122 identifies the position of the pixel corresponding to the head feature point H of the driver 30 reflected in the acquired image IM. , and the position of the pixel corresponding to the head feature point H in a normal state stored in the storage unit 124. Note that feature points such as the nose, eyes, face, etc. may be used for estimation depending on the specifications of the applied skeletal model.

比較の結果、取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭特徴点Hに対応する画素の位置と、正常時における頭特徴点Hに対応する画素の位置との間の車両20の左右方向における画素間距離が特定されうる。この画素間距離が、STEP42で特定された比に基づいて、車両20内における実空間距離に換算される。この実空間距離は、取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31の正常時からの車両20の左右方向への移動量に対応している。すなわち、処理部122は、運転者30の頭部31の車両20の左右方向への移動量を特定する(図18のSTEP43)。 As a result of the comparison, the pixel distance in the left-right direction of the vehicle 20 between the position of the pixel corresponding to the head feature point H of the driver 30 captured in the acquired image IM and the position of the pixel corresponding to the head feature point H under normal conditions can be identified. This pixel distance is converted into a real spatial distance within the vehicle 20 based on the ratio identified in STEP 42. This real spatial distance corresponds to the amount of movement of the head 31 of the driver 30 captured in the acquired image IM in the left-right direction of the vehicle 20 from under normal conditions. That is, the processing unit 122 identifies the amount of movement of the head 31 of the driver 30 in the left-right direction of the vehicle 20 (STEP 43 in FIG. 18).

続いて、処理部122は、換算された実空間距離が閾値を上回っているかを判断する(STEP44)。すなわち、運転者30の頭部31の車両20の左方への移動量ΔDLが閾値を上回っているかを判断する。同様に、運転者30の頭部31の車両20の右方への移動量ΔDRが閾値を上回っているかを判断する。 Subsequently, the processing unit 122 determines whether the converted real space distance exceeds a threshold (STEP 44). That is, it is determined whether the movement amount ΔDL of the head 31 of the driver 30 to the left of the vehicle 20 exceeds a threshold value. Similarly, it is determined whether the movement amount ΔDR of the head 31 of the driver 30 to the right of the vehicle 20 exceeds a threshold value.

換算された実空間距離が閾値を上回っていないと判断された場合(STEP44においてNO)、処理部122は、運転者30が「横もたれ姿勢」をとっている可能性がないと判断する(STEP45)。この場合、処理部122は、「横もたれ姿勢」にスコアを加算しない。 If it is determined that the converted real space distance does not exceed the threshold (NO in STEP 44), the processing unit 122 determines that there is no possibility that the driver 30 is in a “side-leaning posture” (STEP 45). ). In this case, the processing unit 122 does not add a score to the "side leaning posture".

換算された実空間距離が閾値を上回っていると判断された場合(図18のSTEP44においてYES)、処理部122は、運転者30が「横もたれ姿勢」をとっている可能性があると判断する(STEP46)。 If it is determined that the converted real space distance exceeds the threshold (YES in STEP 44 of FIG. 18), the processing unit 122 determines that the driver 30 may be in a "side-leaning posture". (STEP 46).

具体的には、運転者30の頭部31の車両20の左方への移動量ΔDLが閾値を上回っていると判断された場合、運転者30が左方への「横もたれ姿勢」をとっていると可能性があると判断される。運転者30の頭部31の車両20の右方への移動量ΔDRが閾値を上回っていると判断された場合、運転者30が右方への「横もたれ姿勢」をとっている可能性があると判断される。この場合、処理部122は、「横もたれ姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。 Specifically, if it is determined that the amount of movement ΔDL of the driver's 30 head 31 to the left of the vehicle 20 exceeds a threshold, it is determined that the driver 30 may be in a "leaning-toward-side position" to the left. If it is determined that the amount of movement ΔDR of the driver's 30 head 31 to the right of the vehicle 20 exceeds a threshold, it is determined that the driver 30 may be in a "leaning-toward-side position" to the right. In this case, the processing unit 122 adds a score to the "leaning-toward-side position" (STEP 5 in FIG. 3).

頭部31に含まれる複数の特徴点であれば、適用される骨格モデルMの仕様に応じて、左耳特徴点LEおよび右耳特徴点REとは異なる組合せが採用されうる。例えば、左目特徴点と右目特徴点の組合せ、鼻特徴点と左耳特徴点の組合せ、頭特徴点と右耳特徴点の組合せ、左目特徴点と左耳特徴点の組合せなどが挙げられる。 If there are a plurality of feature points included in the head 31, a different combination from the left ear feature point LE and the right ear feature point RE may be adopted depending on the specifications of the applied skeletal model M. Examples include a combination of left eye feature points and right eye feature points, a combination of nose feature points and left ear feature points, a combination of head feature points and right ear feature points, a combination of left eye feature points and left ear feature points, and the like.

「横もたれ姿勢」は、車両20の左右方向への頭部31の移動量を基準に推定されるので、車両20の左右方向における距離の基準を与えうるのであれば、複数の特徴点の組合せは、頭部31に含まれるものに限られない。例えば、左肩特徴点と右肩特徴点の組合せ、左耳特徴点と左肩特徴点の組合せ、首特徴点と右肩特徴点の組合せなどが挙げられる。 The "side leaning posture" is estimated based on the amount of movement of the head 31 in the left-right direction of the vehicle 20, so if a reference for the distance in the left-right direction of the vehicle 20 can be provided, a combination of multiple feature points can be used. is not limited to what is included in the head 31. Examples include a combination of left shoulder feature points and right shoulder feature points, a combination of left ear feature points and left shoulder feature points, a combination of neck feature points and right shoulder feature points, and the like.

図18に例示されるように、画像処理装置12の処理部122は、運転者30が「横倒れ姿勢」をとっているかを推定しうる。 As illustrated in FIG. 18, the processing unit 122 of the image processing device 12 can estimate whether the driver 30 is in a “sideways falling posture”.

「横倒れ姿勢」は、国土交通省により定義されている複数種の「姿勢崩れパターン」の一つである。「横倒れ姿勢」は、運転者の上半身が左方または右方へ傾き、かつ運転者の顔も同方向に傾いている姿勢が継続している状態として定義されている。 The "sideways falling posture" is one of multiple types of "postural collapse patterns" defined by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. The "sideways falling posture" is defined as a state in which the driver's upper body is tilted to the left or right, and the driver's face is also tilted in the same direction.

図23は、左方への「横倒れ姿勢」を例示している。左方への「横倒れ姿勢」は、運転者の顔における特定の位置の、正常時からの車両20の左方向への移動量ΔDLが閾値を上回り、かつ運転者の顔の左方へのロール角θRLが閾値を上回った状態として定義される。ΔDLの閾値は、例えば200mmである。θRLの閾値は、例えば15°である。 Figure 23 illustrates an example of a "sideways posture" to the left. A "sideways posture" to the left is defined as a state in which the amount of movement ΔDL of a specific position on the driver's face to the left of the vehicle 20 from normal exceeds a threshold, and the roll angle θRL of the driver's face to the left exceeds a threshold. The threshold for ΔDL is, for example, 200 mm. The threshold for θRL is, for example, 15°.

図24は、右方への「横倒れ姿勢」を例示している。右方への「横倒れ姿勢」は、運転者の顔における特定の位置の、正常時からの車両20の右方向への移動量ΔDRが閾値を上回り、かつ運転者の顔の右方へのロール角θRRが閾値を上回った状態として定義される。ΔDRの閾値は、例えば200mmである。θRRの閾値は、例えば15°である。 FIG. 24 illustrates a "sideways falling posture" to the right. A "sideways falling posture" to the right is defined as a situation where the rightward movement amount ΔDR of the vehicle 20 from the normal state of a specific position on the driver's face exceeds a threshold value, and the driver's face is tilted to the right. This is defined as a state in which the roll angle θRR exceeds a threshold value. The threshold value of ΔDR is, for example, 200 mm. The threshold value of θRR is, for example, 15°.

具体的には、処理部122は、画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31の車両20の左右方向への移動量が閾値を上回ると判断された場合に(図18のSTEP44においてYES)、頭部31の車両20のロール方向への回転角θRを特定する(STEP47)。回転角θRの特定にあたっては、図17を参照して説明した方法が用いられうる。 Specifically, when the processing unit 122 determines that the amount of movement of the head 31 of the driver 30 reflected in the image IM in the left-right direction of the vehicle 20 exceeds a threshold (YES in STEP 44 of FIG. ), the rotation angle θR of the head 31 in the roll direction of the vehicle 20 is specified (STEP 47). In specifying the rotation angle θR, the method described with reference to FIG. 17 can be used.

続いて、処理部122は、特定された回転角θRが閾値を上回っているかを判断する(図18のSTEP48)。すなわち、運転者30の頭部31の左ロール方向への回転角θRが閾値を上回っているかを判断する。同様に、運転者30の頭部31の右ロール方向への回転角θRが閾値を上回っているかを判断する。 Then, the processing unit 122 determines whether the identified rotation angle θR exceeds a threshold value (STEP 48 in FIG. 18). That is, it determines whether the rotation angle θR of the head 31 of the driver 30 in the left roll direction exceeds a threshold value. Similarly, it determines whether the rotation angle θR of the head 31 of the driver 30 in the right roll direction exceeds a threshold value.

回転角θRが閾値を上回っていないと判断された場合(STEP48においてNO)、処理部122は、運転者30が「横もたれ姿勢」をとっている可能性があると判断する(STEP46)。この場合、処理部122は、「横もたれ姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。 If it is determined that the rotation angle θR does not exceed the threshold value (NO in STEP 48), the processing unit 122 determines that the driver 30 may be in a "leaning posture" (STEP 46). In this case, the processing unit 122 adds a score to the "side leaning posture" (STEP 5 in FIG. 3).

回転角θRが閾値を上回っていると判断された場合(図18のSTEP48においてYES)、処理部122は、運転者30が「横倒れ姿勢」をとっている可能性があると判断する(STEP49)。 If it is determined that the rotation angle θR exceeds the threshold value (YES in STEP 48 of FIG. 18), the processing unit 122 determines that the driver 30 may be in a “sideways falling posture” (STEP 49). ).

具体的には、運転者30の頭部31の車両20の左ロール方向への回転角θRLが閾値を上回っていると判断された場合、運転者30が左方への「横倒れ姿勢」をとっている可能性があると判断される。運転者30の頭部31の車両20の右ロール方向への回転角θRRが閾値を上回っていると判断された場合、運転者30が右方への「横倒れ姿勢」をとっている可能性があると判断される。この場合、処理部122は、「横倒れ姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。 Specifically, when it is determined that the rotation angle θRL of the head 31 of the driver 30 in the left roll direction of the vehicle 20 exceeds a threshold value, the driver 30 assumes a “sideways falling posture” to the left. It is determined that there is a possibility that the If it is determined that the rotation angle θRR of the head 31 of the driver 30 in the right roll direction of the vehicle 20 exceeds the threshold, there is a possibility that the driver 30 is in a "sideways falling posture" to the right. It is determined that there is. In this case, the processing unit 122 adds a score to the "sideways falling posture" (STEP 5 in FIG. 3).

図25は、処理部122により実行される姿勢推定処理(図3におけるSTEP4)の流れの別例を示している。図18に例示された処理の流れと共通する要素については、同一の参照符号を付与し、繰り返しとなる説明を省略する。 FIG. 25 shows another example of the flow of the posture estimation process (STEP 4 in FIG. 3) executed by the processing unit 122. Elements that are common to the process flow illustrated in FIG. 18 are given the same reference numerals, and repetitive explanations will be omitted.

本例においては、STEP42で特定された画素間距離DPと実空間距離DRの対応関係に基づいて、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとっているかが推定される。 In this example, it is estimated whether the driver 30 is in a "prone position" based on the correspondence between the inter-pixel distance DP and the real spatial distance DR identified in STEP 42.

「突っ伏し姿勢」は、国土交通省により定義されている複数種の「姿勢崩れパターン」の一つである。「突っ伏し姿勢」は、運転者が前方に倒れ、ハンドルの付近に顔が位置している姿勢が継続している状態として定義されている。 The "prone posture" is one of multiple types of "posture collapse patterns" defined by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. The "prone position" is defined as a state in which the driver continues to fall forward with his or her face near the steering wheel.

図26は、「突っ伏し姿勢」を例示している。「突っ伏し姿勢」は、運転者の顔における特定の位置の、正常時からの車両20の前方向への移動量ΔDFが閾値を上回るとともに車両20の下方向への移動量ΔDDが閾値を上回り、かつ運転者の顔の下方へのピッチ角θPDが閾値を上回った状態として定義される。ΔDFの閾値は、例えば200mmである。ΔDDの閾値は、例えば180mmである。θPDの閾値は、例えば30°である。 Figure 26 illustrates an example of a "prone posture." The "prone posture" is defined as a state in which the amount of forward movement ΔDF of the vehicle 20 from normal at a specific position on the driver's face exceeds a threshold, the amount of downward movement ΔDD of the vehicle 20 exceeds a threshold, and the downward pitch angle θPD of the driver's face exceeds a threshold. The threshold for ΔDF is, for example, 200 mm. The threshold for ΔDD is, for example, 180 mm. The threshold for θPD is, for example, 30°.

本例においては、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとっているかを推定するために、処理部122は、取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭特徴点Hに対応する画素の位置を特定し、記憶部124に格納されている正常時における頭特徴点Hに対応する画素の位置と比較する。なお、適用される骨格モデルの仕様に応じて、鼻、目、顔などの特徴点が推定に用いられてもよい。 In this example, in order to estimate whether the driver 30 is in a "prone posture", the processing unit 122 selects a pixel corresponding to the head feature point H of the driver 30 reflected in the acquired image IM. The position is specified and compared with the position of the pixel corresponding to the head feature point H in a normal state stored in the storage unit 124. Note that feature points such as the nose, eyes, face, etc. may be used for estimation depending on the specifications of the applied skeletal model.

比較の結果、取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭特徴点Hに対応する画素の位置と、正常時における頭特徴点Hに対応する画素の位置との間の車両20の前後方向における画素間距離が特定されうる。この画素間距離が、STEP42で特定された比に基づいて、車両20内における実空間距離に換算される。この実空間距離は、取得された画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31の正常時からの車両20の前方向への移動量に対応している。すなわち、処理部122は、運転者30の頭部31の車両20の前方向への移動量を特定する(図25のSTEP53)。 As a result of the comparison, the front and back of the vehicle 20 are between the position of the pixel corresponding to the head feature point H of the driver 30 reflected in the acquired image IM and the position of the pixel corresponding to the head feature point H in normal conditions. The inter-pixel distance in the direction may be determined. This inter-pixel distance is converted into a real spatial distance within the vehicle 20 based on the ratio specified in STEP42. This real spatial distance corresponds to the amount of movement of the head 31 of the driver 30 reflected in the acquired image IM in the forward direction of the vehicle 20 from the normal state. That is, the processing unit 122 specifies the amount of movement of the head 31 of the driver 30 in the forward direction of the vehicle 20 (STEP 53 in FIG. 25).

続いて、処理部122は、換算された実空間距離が閾値を上回っているかを判断する(STEP54)。すなわち、運転者30の頭部31の車両20の前方への移動量ΔDFが閾値を上回っているかを判断する。 Subsequently, the processing unit 122 determines whether the converted real space distance exceeds a threshold (STEP 54). That is, it is determined whether the amount of movement ΔDF of the head 31 of the driver 30 toward the front of the vehicle 20 exceeds a threshold value.

換算された実空間距離が閾値を上回っていないと判断された場合(STEP54においてNO)、処理部122は、運転者30が「突っ伏し姿勢」とっている可能性がないと判断する(STEP55)。この場合、処理部122は、「突っ伏し姿勢」にスコアを加算しない。 If it is determined that the converted real space distance does not exceed the threshold (NO in STEP 54), the processing unit 122 determines that there is no possibility that the driver 30 is in a "prone position" (STEP 55). In this case, the processing unit 122 does not add a score to the "prone posture".

換算された実空間距離が閾値を上回っていると判断された場合(図25のSTEP54においてYES)、処理部122は、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとっている可能性があると判断する(STEP26)。この場合、処理部122は、「突っ伏し姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。 If it is determined that the converted real space distance exceeds the threshold (YES in STEP 54 of FIG. 25), the processing unit 122 determines that the driver 30 may be in a "prone position". (STEP 26). In this case, the processing unit 122 adds a score to the "prone posture" (STEP 5 in FIG. 3).

すなわち、本例においては、「突っ伏し姿勢」の定義に含まれている移動量ΔDF、移動量ΔDD、およびピッチ角θPDのうち、移動量ΔDFのみに着目して処理を行なっている。しかしながら、このような構成によっても「突っ伏し姿勢」の推定は可能である。 In other words, in this example, of the movement amount ΔDF, the movement amount ΔDD, and the pitch angle θPD included in the definition of the "prone posture," processing focuses only on the movement amount ΔDF. However, even with this configuration, it is possible to estimate the "prone posture."

次に、図27から図29を参照しつつ、処理部122により実行される姿勢推定処理(図3におけるSTEP4)の別例について説明する。図27は、処理の流れの一例を示している。本例においては、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとっているかが推定される。 Next, another example of the posture estimation process (STEP 4 in FIG. 3) executed by the processing unit 122 will be described with reference to FIGS. 27 to 29. FIG. 27 shows an example of the flow of processing. In this example, it is estimated whether the driver 30 is in a "prone position".

図28は、図4および図5に例示された画像IMのうち、運転者30の上半身が写り込んでいる部分を拡大して示している。本例においては、骨格モデルMを適用する処理により、鼻特徴点NSもまた検出されうる。鼻特徴点NSは、モデル人体の鼻に対応する点である。 Figure 28 shows an enlarged view of the portion of the image IM illustrated in Figures 4 and 5 in which the upper body of the driver 30 is captured. In this example, a nose feature point NS can also be detected by the process of applying the skeletal model M. The nose feature point NS is a point that corresponds to the nose of the model human body.

まず、処理部122は、撮像装置11により取得された画像IMに写り込んだ運転者30の鼻特徴点NSと左肩特徴点LSの間の車両20の上下方向に対応する方向における距離dを特定する(図27のSTEP61)。鼻特徴点NSと左肩特徴点LSは、上半身における複数の特徴点の一例である。距離dは、画素数により特定される。特定された距離dの値は、記憶部124に記憶される。 First, the processing unit 122 specifies the distance d in the direction corresponding to the vertical direction of the vehicle 20 between the nose feature point NS and the left shoulder feature point LS of the driver 30 reflected in the image IM acquired by the imaging device 11. (STEP 61 in FIG. 27). The nose feature point NS and the left shoulder feature point LS are examples of multiple feature points on the upper body. The distance d is specified by the number of pixels. The value of the specified distance d is stored in the storage unit 124.

続いて、処理部122は、STEP11において特定された距離dの値と記憶部124に記憶されている距離dの値を比較し、減少量が閾値dthを上回っているかを判断する(STEP62)。 Subsequently, the processing unit 122 compares the value of the distance d specified in STEP 11 with the value of the distance d stored in the storage unit 124, and determines whether the amount of decrease exceeds the threshold value dth (STEP 62).

図29は、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとった場合における鼻特徴点NSと左肩特徴点LSの間の距離dの経時変化を例示している。運転者30が前方に倒れるに連れて、鼻特徴点NSと左肩特徴点LSの間の車両20の上下方向における距離dは、急速に減少する。図示の例においては、時点t1において距離dの減少が始まり、時点t2において減少量が閾値dthを上回っている。 FIG. 29 illustrates a change over time in the distance d between the nose feature point NS and the left shoulder feature point LS when the driver 30 takes a "prone posture". As the driver 30 falls forward, the distance d in the vertical direction of the vehicle 20 between the nose feature point NS and the left shoulder feature point LS rapidly decreases. In the illustrated example, the distance d begins to decrease at time t1, and the amount of decrease exceeds the threshold dth at time t2.

したがって、鼻特徴点NSと左肩特徴点LSの間の車両20の上下方向における距離dの減少量が閾値dthを上回っていると判断された場合(STEP62においてYES)、処理部122は、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとっている可能性があると判断する(STEP63)。この場合、処理部122は、「突っ伏し姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。閾値dthは、一般的な運転者30が「突っ伏し姿勢」をとる場合に生じうる距離dの減少量として、統計的に定められうる。 Therefore, if it is determined that the amount of decrease in the distance d between the nose feature point NS and the left shoulder feature point LS in the vertical direction of the vehicle 20 exceeds the threshold value dth (YES in STEP 62), the processing unit 122 determines that the driver 30 may be in a "prone posture" (STEP 63). In this case, the processing unit 122 adds a score to the "prone posture" (STEP 5 in FIG. 3). The threshold value dth can be statistically determined as the amount of decrease in the distance d that may occur when a typical driver 30 is in a "prone posture".

他方、鼻特徴点NSと左肩特徴点LSの間の車両20の上下方向における距離dの減少量が閾値dthを上回っていないと判断された場合(STEP62においてNO)、処理部122は、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとっている可能性がないと判断する(STEP64)。この場合、処理部122は、「突っ伏し姿勢」にスコアを加算しない。 On the other hand, if it is determined that the amount of decrease in the distance d in the vertical direction of the vehicle 20 between the nose feature point NS and the left shoulder feature point LS does not exceed the threshold value dth (NO in STEP 62), the processing unit 122 It is determined that there is no possibility that the person 30 is in a "prone position" (STEP 64). In this case, the processing unit 122 does not add a score to the "prone posture".

運転者30の顔の向きや位置によっては、鼻特徴点NSの特定が困難である場合がある。よって、図27に例示されるように、処理部122は、鼻特徴点NSの特定が不能であるかを判断しうる(STEP65)。 Depending on the direction and position of the driver's 30 face, it may be difficult to identify the nose feature point NS. Therefore, as illustrated in FIG. 27, the processing unit 122 can determine whether the nasal feature point NS cannot be specified (STEP 65).

鼻特徴点NSが特定できた場合(STEP65においてNO)、処理はSTEP62に進み、前述の通り鼻特徴点NSと左肩特徴点LSの間の車両20の上下方向における距離dの減少量が閾値dthを上回っているかが判断される。 If the nose feature point NS has been identified (NO in STEP 65), the process proceeds to STEP 62, and as described above, the amount of decrease in the distance d in the vertical direction of the vehicle 20 between the nose feature point NS and the left shoulder feature point LS is set to the threshold dth. It is judged whether it exceeds.

鼻特徴点NSが特定できない場合(STEP65においてYES)、図28に例示されるように、処理部122は、頭特徴点Hと左肩特徴点LSの間の車両20の上下方向における距離d’を特定する(STEP66)。頭特徴点Hと左肩特徴点LSは、上半身における複数の特徴点の一例である。距離d’は、画素数により特定される。特定された距離d’の値は、記憶部124に記憶される。 If the nose feature point NS cannot be identified (YES in STEP 65), the processing unit 122 calculates the distance d' in the vertical direction of the vehicle 20 between the head feature point H and the left shoulder feature point LS, as illustrated in FIG. Specify (STEP 66). The head feature point H and the left shoulder feature point LS are examples of multiple feature points on the upper body. The distance d' is specified by the number of pixels. The value of the specified distance d' is stored in the storage unit 124.

この場合、処理部122は、STEP66において特定された距離d’の値と記憶部124に記憶されている距離d’の値を比較し、減少量が閾値dth’を上回っているかを判断する(STEP62)。閾値dthは、一般的な運転者30が「突っ伏し姿勢」をとる場合に生じうる距離d’の減少量として、統計的に定められうる。 In this case, the processing unit 122 compares the value of the distance d' specified in STEP 66 with the value of the distance d' stored in the storage unit 124, and determines whether the amount of decrease exceeds the threshold value dth' ( STEP 62). The threshold value dth can be statistically determined as the amount of decrease in the distance d' that may occur when the general driver 30 takes a "prone posture."

頭特徴点Hと左肩特徴点LSの間の車両20の上下方向における距離d’の減少量が閾値dth’を上回っていると判断された場合(STEP62においてYES)、処理部122は、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとっている可能性があると判断する(STEP63)。この場合、処理部122は、「突っ伏し姿勢」にスコアを加算する(図3のSTEP5)。 If it is determined that the amount of decrease in the distance d' in the vertical direction of the vehicle 20 between the head feature point H and the left shoulder feature point LS exceeds the threshold value dth' (YES in STEP 62), the processing unit 122 It is determined that 30 may be in a "prone position" (STEP 63). In this case, the processing unit 122 adds a score to the "prone posture" (STEP 5 in FIG. 3).

他方、頭特徴点Hと左肩特徴点LSの間の車両20の上下方向における距離d’の減少量が閾値dth’を上回っていないと判断された場合(STEP62においてNO)、処理部122は、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとっている可能性がないと判断する(STEP64)。この場合、処理部122は、「突っ伏し姿勢」にスコアを加算しない。 On the other hand, if it is determined that the decrease in the distance d' between the head feature point H and the left shoulder feature point LS in the vertical direction of the vehicle 20 does not exceed the threshold value dth' (NO in STEP 62), the processing unit 122 determines that there is no possibility that the driver 30 is in a "prone posture" (STEP 64). In this case, the processing unit 122 does not add a score to the "prone posture."

このような構成によれば、顔の向きや位置が「突っ伏し姿勢」の推定に及ぼす影響をさらに抑制できる。 According to such a configuration, the influence of the direction and position of the face on the estimation of the "prone posture" can be further suppressed.

本例においては、運転者30が「突っ伏し姿勢」をとっているかを推定するために、鼻特徴点NSまたは頭特徴点Hと左肩特徴点LSが用いられている。しかしながら、正常姿勢からの逸脱に伴って車両20の上下方向における距離が減少する特徴点同士であれば、運転者30の上半身に含まれるものから適宜の組合せを選択可能である。そのような組合せの例としては、鼻特徴点と首特徴点、左耳特徴点と左肩特徴点などが挙げられる。 In this example, the nose feature point NS or head feature point H and left shoulder feature point LS are used to estimate whether the driver 30 is in a "prone posture." However, as long as the distance between the feature points in the vertical direction of the vehicle 20 decreases as the posture deviates from the normal posture, an appropriate combination can be selected from those included in the upper body of the driver 30. Examples of such combinations include nose feature points and neck feature points, left ear feature points and left shoulder feature points, and the like.

正常姿勢からの逸脱に伴って車両20の上下方向における距離が減少する複数の特徴点が運転者30の上半身から適宜に選ばれることにより、画像処理装置12の処理部122は、図23と図24を参照して説明した「横倒れ姿勢」を運転者30がとっているかも推定しうる。 By appropriately selecting multiple characteristic points from the upper body of the driver 30, whose vertical distance to the vehicle 20 decreases as the driver deviates from the normal posture, the processing unit 122 of the image processing device 12 can estimate whether the driver 30 is in the "sideways posture" described with reference to Figures 23 and 24.

図3に例示される姿勢推定処理(STEP4)においては、図7から図29を参照して説明した様々な異常姿勢のうち二つ以上の異常姿勢について、運転者30が当該姿勢をとっているかの推定がなされうる。したがって、図6に例示される異常推定処理においては、当該二つ以上の異常姿勢についてスコアが閾値を上回っているかの判断がなされる。 In the posture estimation process (STEP 4) illustrated in FIG. 3, it is determined whether the driver 30 is taking two or more abnormal postures among the various abnormal postures explained with reference to FIGS. 7 to 29. can be estimated. Therefore, in the abnormality estimation process illustrated in FIG. 6, it is determined whether the scores of the two or more abnormal postures exceed the threshold.

少なくとも一つの異常姿勢についてスコアが付与されており、かつ当該スコアが閾値を上回っていない状況は(STEP71においてNO)、運転者30が当該異常姿勢をとっている可能性があるものの、当該異常姿勢をとっているとの推定には至っていないことを意味する。 In a situation where a score has been assigned for at least one abnormal posture and the score does not exceed the threshold (NO in STEP 71), there is a possibility that the driver 30 is in the abnormal posture, but the abnormal posture is not higher than the threshold value. This means that it has not yet been estimated that the

少なくとも一つの異常姿勢についてスコアが付与されており、かつ当該スコアが閾値を上回っている状況は(STEP71においてYES)、運転者30が当該異常姿勢をとっているとの推定に至っていることを意味する。 A situation in which a score is assigned to at least one abnormal posture and the score exceeds the threshold value (YES in STEP 71) means that the driver 30 is estimated to be in the abnormal posture. do.

運転者30の正常な姿勢から異常な姿勢への移行は、上記の様々な異常姿勢の要素を含みつつ複合的に進行することが一般的である。ある画像情報Iの取得時点において優勢であった特定の異常姿勢が、次の画像情報Iの取得時点においては優勢でなくなり、別の異常姿勢が優勢になることもある。 The transition from the normal posture of the driver 30 to the abnormal posture generally progresses in a complex manner, including the various abnormal posture elements described above. A specific abnormal posture that was dominant at the time when a certain image information I was acquired may no longer be dominant at the time when the next image information I is acquired, and another abnormal posture may become dominant.

上記のような構成によれば、規定された複数の異常姿勢の各々を運転者30がとっている可能性が画像情報Iを受け付ける度に判断され、可能性に基づくスコアが付与される。当該スコアが閾値を上回っているかに基づいて異常姿勢の推定がなされるので、運転者30が複数の異常姿勢をとっている可能性を把握しつつ、最終的には運転者30がとっている少なくとも一つの異常姿勢を推定できる。したがって、撮像装置11により取得された画像IMに基づいてなされる運転者30の姿勢異常の推定の確からしさを高めることができる。 According to the above configuration, the possibility that the driver 30 is taking each of a plurality of prescribed abnormal postures is determined each time image information I is received, and a score is assigned based on the possibility. Since the abnormal posture is estimated based on whether the score exceeds the threshold, it is possible to grasp the possibility that the driver 30 is taking multiple abnormal postures, and ultimately determine which posture the driver 30 is taking. At least one abnormal posture can be estimated. Therefore, the reliability of the estimation of the abnormal posture of the driver 30 based on the image IM acquired by the imaging device 11 can be increased.

付与されたスコアが閾値を上回っているかの判断(図6のSTEP71)の結果として、複数の異常姿勢が同時に閾値を上回る場合がありうる。したがって、処理部122は、複数の異常姿勢が同時に閾値を上回っているかを判断しうる(STEP71においてYES、STEP74)。 As a result of determining whether the assigned score exceeds the threshold (STEP 71 in FIG. 6), a plurality of abnormal postures may exceed the threshold at the same time. Therefore, the processing unit 122 can determine whether a plurality of abnormal postures exceed the threshold at the same time (YES in STEP 71, STEP 74).

付与されたスコアが閾値を上回っている異常姿勢が一つだけである場合(STEP74においてNO)、処理はSTEP72に進む。すなわち、運転者30が当該異常姿勢をとっていると推定される。 If there is only one abnormal posture for which the assigned score exceeds the threshold (NO in STEP74), the process proceeds to STEP72. That is, it is estimated that the driver 30 is in the abnormal posture.

付与されたスコアが閾値を上回っている異常姿勢が複数ある場合(STEP74においてYES)、処理部122は、スコアの値が最大である異常姿勢を特定する(STEP75)。その後、処理はSTEP72に進む。すなわち、スコアの値が最大である異常姿勢を運転者30がとっていると推定される。 If there are a plurality of abnormal postures whose assigned scores exceed the threshold (YES in STEP 74), the processing unit 122 identifies the abnormal posture with the maximum score value (STEP 75). After that, the process advances to STEP72. That is, it is estimated that the driver 30 is taking the abnormal posture with the maximum score value.

このような構成によれば、運転者30の動きが複数の異常姿勢の要素を含んでいる場合において、最も優勢である異常姿勢を推定できる。これにより、例えば、当該最も優勢である異常姿勢に対応しうる制御情報Cの出力を行なうことができる。 According to such a configuration, when the movement of the driver 30 includes elements of a plurality of abnormal postures, the most dominant abnormal posture can be estimated. Thereby, for example, it is possible to output control information C that can correspond to the most prevalent abnormal posture.

図7から図29を参照して説明した様々な異常姿勢に対する推定処理が行なわれた結果として、運転者30がいずれの異常姿勢もとっている可能性がないと判断される場合がありうる。しかしながら、姿勢推定処理(図3のSTEP4)は、運転者30の姿勢が正常でないと判断された状況下で実行されている(STEP3においてNO)。したがって、運転者30が未定義の異常姿勢をとっている可能性がある。 As a result of the estimation processing for the various abnormal postures described with reference to FIGS. 7 to 29, it may be determined that there is no possibility that the driver 30 is in any of the abnormal postures. However, the posture estimation process (STEP 4 in FIG. 3) is executed under a situation where the posture of the driver 30 is determined not to be normal (NO in STEP 3). Therefore, there is a possibility that the driver 30 is in an undefined abnormal posture.

処理部122は、姿勢推定処理の終了時において、運転者30の姿勢が全ての異常姿勢に該当しなかったかを判断しうる。運転者30の姿勢が全ての異常姿勢に該当しなかったと判断された場合、処理部122は、STEP5のスコア加算処理において「未定義の異常姿勢」にスコアを加算しうる。 At the end of the posture estimation process, the processing unit 122 can determine whether the posture of the driver 30 does not correspond to any of the abnormal postures. If it is determined that the posture of the driver 30 does not correspond to any of the abnormal postures, the processing unit 122 can add the score to "undefined abnormal posture" in the score addition process of STEP 5.

このような構成によれば、画像IMに写り込んだ運転者30の姿勢が規定された複数の異常姿勢のいずれにも該当しないと判断された場合においても、運転者30の姿勢に何らの異常もないという結論を回避し、何らかの異常姿勢をとっているとの取扱いを行なうことができる。したがって、未定義の異常姿勢に対する異常推定システム10の柔軟性を高めることができる。 According to such a configuration, even if it is determined that the posture of the driver 30 reflected in the image IM does not correspond to any of a plurality of prescribed abnormal postures, there is no abnormality in the posture of the driver 30. It is possible to avoid the conclusion that there is no abnormality, and treat it as having some kind of abnormal posture. Therefore, the flexibility of the abnormality estimation system 10 for undefined abnormal postures can be increased.

これまで説明した各機能を有する処理部122は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサにより実現されうる。汎用マイクロプロセッサとしては、CPU、MPU、GPUが例示されうる。汎用メモリとしては、ROMやRAMが例示されうる。この場合、ROMには、上述した処理を実行するコンピュータプログラムが記憶されうる。ROMは、コンピュータプログラムを記憶している記憶媒体の一例である。プロセッサは、ROM上に記憶されたコンピュータプログラムの少なくとも一部を指定してRAM上に展開し、RAMと協働して上述した処理を実行する。上記のコンピュータプログラムは、汎用メモリにプリインストールされてもよいし、通信ネットワークを介して外部サーバからダウンロードされて汎用メモリにインストールされてもよい。この場合、外部サーバは、コンピュータプログラムを記憶している記憶媒体の一例である。 The processing unit 122 having each of the functions described above can be realized by a general-purpose microprocessor that operates in cooperation with a general-purpose memory. Examples of general-purpose microprocessors include CPUs, MPUs, and GPUs. Examples of general-purpose memory include ROM and RAM. In this case, the ROM may store a computer program that executes the above-described processing. A ROM is an example of a storage medium that stores a computer program. The processor designates at least a part of the computer program stored on the ROM, loads it on the RAM, and executes the above-described processing in cooperation with the RAM. The computer program described above may be preinstalled in general-purpose memory, or may be downloaded from an external server via a communication network and installed in general-purpose memory. In this case, the external server is an example of a storage medium that stores a computer program.

処理部122は、マイクロコントローラ、ASIC、FPGAなどの上記のコンピュータプログラムを実行可能な専用集積回路によって実現されてもよい。この場合、当該専用集積回路に含まれる記憶素子に上記のコンピュータプログラムがプリインストールされる。当該記憶素子は、コンピュータプログラムを記憶している記憶媒体の一例である。処理部122は、汎用マイクロプロセッサと専用集積回路の組合せによっても実現されうる。 The processing unit 122 may be realized by a dedicated integrated circuit such as a microcontroller, ASIC, or FPGA that can execute the above-mentioned computer program. In this case, the above-mentioned computer program is preinstalled in the memory element included in the dedicated integrated circuit. The storage element is an example of a storage medium that stores a computer program. The processing unit 122 can also be realized by a combination of a general-purpose microprocessor and a dedicated integrated circuit.

記憶部124は、半導体メモリやハードディスク装置により実現されうる。記憶部124は、上記の汎用メモリや記憶素子により実現されてもよい。 The storage unit 124 can be realized by a semiconductor memory or a hard disk device. The storage unit 124 may be realized by the above-mentioned general-purpose memory or storage element.

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。 The above embodiments are merely illustrative to facilitate understanding of the present invention. The configuration according to the embodiments described above can be modified and improved as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

上記の実施形態においては、姿勢推定処理(図3のSTEP4)の結果として規定された複数の異常姿勢の少なくとも一つをとっている可能性があると判断された場合、スコア加算処理(図3のSTEP5)において付与されるスコアの値が一定とされている。しかしながら、運転者30が各異常姿勢をとっている可能性に応じて複数種のスコアが付与されてもよい。具体的には、各異常姿勢についてなされる姿勢推定処理において複数個の閾値範囲が設定され、各閾値範囲に応じて異なるスコアが対応付けられうる。 In the above embodiment, if it is determined that the driver 30 may be assuming at least one of the abnormal postures defined as a result of the posture estimation process (STEP 4 in FIG. 3), the score value assigned in the score addition process (STEP 5 in FIG. 3) is constant. However, multiple scores may be assigned according to the possibility that the driver 30 may be assuming each abnormal posture. Specifically, multiple threshold ranges are set in the posture estimation process performed for each abnormal posture, and different scores may be associated with each threshold range.

例えば、運転者30が「うつむき姿勢」と「横倒れ姿勢」を同時にとっている可能性があると判断されている状況において、「うつむき姿勢」がとられている可能性がより高いことが閾値範囲に基づいて判断されている場合、「うつむき姿勢」に付与されるスコアは、「横倒れ姿勢」に付与されるスコアよりも高くなる。このような構成によれば、運転者30の動きが複数の異常姿勢の要素を含んでいる場合において、より優勢な異常姿勢が最終的に推定される可能性を高めることができる。すなわち、より精密な異常姿勢の推定が可能となる。 For example, in a situation in which it is determined that the driver 30 may be in a "downward posture" and a "sideways posture" simultaneously, if it is determined based on the threshold range that the "downward posture" is more likely to be present, the score assigned to the "downward posture" will be higher than the score assigned to the "sideways posture." With this configuration, when the movement of the driver 30 includes elements of multiple abnormal postures, it is possible to increase the likelihood that the more prevalent abnormal posture will ultimately be estimated. In other words, it becomes possible to estimate the abnormal posture more precisely.

上記の実施形態においては、規定された複数の異常姿勢の各々に付与されるスコアが閾値を上回るかの判断(図6のSTEP71)は、スコアの累積値に基づいてなされている。累積値は、代表値の一例である。しかしながら、平均値、中央値、最頻値などの代表値が用いられ、当該代表値に対応する閾値が設定されてもよい。 In the embodiment described above, the determination as to whether the score given to each of the plurality of defined abnormal postures exceeds the threshold value (STEP 71 in FIG. 6) is made based on the cumulative value of the scores. The cumulative value is an example of a representative value. However, a representative value such as an average value, median value, or mode may be used, and a threshold value corresponding to the representative value may be set.

上記の実施形態においては、運転者30がとりうる異常姿勢として「よそ見姿勢」、「えび反り姿勢」、「うつむき姿勢」、「首のみ横倒れ姿勢」、「横もたれ姿勢」、「横倒れ姿勢」、および「突っ伏し姿勢」を例示した。しかしながら、骨格モデルMを適用することにより得られる特徴点に基づいて画像IMに写り込んだ運転者30の頭部31を特定可能であり、当該特徴点の位置や移動方向と車両20における規定された方向への頭部31の回転角の関係を見出すことができれば、当該関係に基づいて、適宜の異常姿勢を推定できる。 In the embodiment described above, the abnormal postures that the driver 30 may take are "looking away", "heavy", "head down", "head tilted to the side", "leaning sideways", and "sideways". ”, and “prone posture”. However, it is possible to specify the head 31 of the driver 30 reflected in the image IM based on the feature points obtained by applying the skeleton model M, and the position and moving direction of the feature points and the specified If the relationship between the rotation angles of the head 31 in the opposite directions can be found, an appropriate abnormal posture can be estimated based on the relationship.

図30は、そのような異常姿勢の一例として「仰け反り姿勢」を示している。「仰け反り姿勢」は、国土交通省により定義されている複数種の「姿勢崩れパターン」の一つである。「仰け反り姿勢」は、運転者の上半身が車両の後方へ傾き、顔が上を向いている姿勢が継続している状態として定義されている。 FIG. 30 shows a "supine posture" as an example of such an abnormal posture. The "backward posture" is one of multiple types of "postural collapse patterns" defined by the Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism. The "upside down posture" is defined as a continued state in which the driver's upper body is tilted toward the rear of the vehicle and the driver's face is facing upward.

具体的には、「仰け反り姿勢」は、運転者の顔における特定の位置の、正常時からの車両20の後方向への移動量ΔDBが閾値を上回り、かつ運転者の顔の上ピッチ方向への回転角θPUが閾値を上回った状態として定義される。ΔDBの閾値は、例えば100mmである。θPUの閾値は、例えば20°である。 Specifically, the "upside down posture" is defined as a situation in which the rearward movement amount ΔDB of the vehicle 20 from the normal state of a specific position on the driver's face exceeds a threshold value, and the driver's face is in an upward pitch direction. is defined as a state in which the rotation angle θPU exceeds a threshold value. The threshold value of ΔDB is, for example, 100 mm. The threshold value of θPU is, for example, 20°.

画像処理装置12は、車両20に搭載されてもよいし、車両20と周知の無線通信ネットワークを介して通信可能な外部装置として提供されてもよい。この場合、撮像装置11から出力された画像情報Iが、無線通信ネットワークを介して画像処理装置12に送信される。処理部122による姿勢推定処理の結果として出力されうる制御情報Cは、周知の無線通信ネットワークを介して制御装置13へ送信される。 The image processing device 12 may be mounted on the vehicle 20, or may be provided as an external device capable of communicating with the vehicle 20 via a well-known wireless communication network. In this case, image information I output from the imaging device 11 is transmitted to the image processing device 12 via the wireless communication network. Control information C that may be output as a result of the attitude estimation process by the processing unit 122 is transmitted to the control device 13 via the well-known wireless communication network.

異常推定システム10は、車両20以外の移動体にも適用されうる。他の移動体の例としては、鉄道、航空機、船舶などが挙げられる。 The abnormality estimation system 10 can also be applied to moving objects other than the vehicle 20. Examples of other moving objects include trains, aircraft, ships, and the like.

10:異常推定システム、11:撮像装置、12:画像処理装置、121:受付部、122:処理部、13:制御装置、20:車両、30:運転者、40:被制御装置、I:画像情報、IM:画像 10: Abnormality estimation system, 11: Imaging device, 12: Image processing device, 121: Reception unit, 122: Processing unit, 13: Control device, 20: Vehicle, 30: Driver, 40: Controlled device, I: Image Information, IM: Image

Claims (6)

移動体の運転者が写り込んだ画像に対応する画像情報を繰り返し受け付ける受付部と、
前記画像情報に基づいて前記運転者の姿勢が異常であるかを推定する処理部と、
を備えており、
前記処理部は、前記画像情報を受け付ける度に、
前記画像に写り込んだ前記運転者の姿勢が複数の異常姿勢の各々に該当する可能性を判断し、
前記可能性に対応するスコアを前記複数の異常姿勢の各々に付与し、
前記複数の異常姿勢の少なくとも一つに付与された前記スコアの代表値が閾値を上回る場合、前記運転者が当該少なくとも一つの異常姿勢をとっていると推定し、
前記画像に写り込んだ前記運転者の姿勢が正常でないと推定されながらも前記複数の異常姿勢のいずれにも該当しないと判断された場合、未定義の異常姿勢に前記スコアを付与する、
像処理装置。
a reception unit that repeatedly receives image information corresponding to images in which a driver of a mobile object is captured;
a processing unit that estimates whether the posture of the driver is abnormal based on the image information;
It is equipped with
Each time the processing unit receives the image information,
determining the possibility that the posture of the driver reflected in the image corresponds to each of a plurality of abnormal postures;
assigning a score corresponding to the possibility to each of the plurality of abnormal postures;
If the representative value of the score given to at least one of the plurality of abnormal postures exceeds a threshold, it is estimated that the driver is in the at least one abnormal posture;
If it is determined that the posture of the driver reflected in the image is not normal but does not fall under any of the plurality of abnormal postures, assigning the score to the undefined abnormal posture;
Image processing device.
前記処理部は、複数の異常姿勢について前記代表値が前記閾値を上回る場合、前記代表値が最大であるスコアが付与された一つの異常姿勢を特定し、前記運転者が当該一つの異常姿勢をとっていると推定する、
請求項1に記載の画像処理装置。
When the representative value exceeds the threshold for a plurality of abnormal postures, the processing unit identifies one abnormal posture to which a score having the maximum representative value is assigned, and causes the driver to identify the one abnormal posture. It is estimated that the
The image processing device according to claim 1.
前記複数の異常姿勢は、突っ伏し姿勢、うつむき姿勢、仰け反り姿勢、えび反り姿勢、首のみ横倒れ姿勢、横倒れ姿勢、横もたれ姿勢、およびよそ見姿勢を含んでいる、
請求項1または2に記載の画像処理装置。
The plurality of abnormal postures include a prone posture, a prone posture, a supine posture, a bowed posture, a posture where only the neck falls sideways, a sideways posture, a sideways leaning posture, and a looking away posture.
The image processing device according to claim 1 or 2 .
前記移動体に搭載されるように構成されている、
請求項1からのいずれか一項に記載の画像処理装置。
configured to be mounted on the mobile body,
The image processing device according to any one of claims 1 to 3 .
画像処理装置の処理部により実行可能なコンピュータプログラムであって、
実行されることにより、前記画像処理装置に、
移動体の運転者が写り込んだ画像に対応する画像情報を繰り返し受け付けさせ、
前記画像情報を受け付ける度に、
前記画像に写り込んだ前記運転者の姿勢が複数の異常姿勢の各々に該当する可能性を判断させ、
前記可能性に対応するスコアを前記複数の異常姿勢の各々に付与させ、
前記複数の異常姿勢の少なくとも一つに付与された前記スコアの代表値が閾値を上回る場合、前記運転者が当該少なくとも一つの異常姿勢をとっていると推定させ、
前記画像に写り込んだ前記運転者の姿勢が正常でないと推定されながらも前記複数の異常姿勢のいずれにも該当しないと判断された場合、未定義の異常姿勢に前記スコアを付与させる、
ンピュータプログラム。
A computer program executable by a processing unit of an image processing device,
When the above-mentioned program is executed, the image processing device
Repeatedly receiving image information corresponding to an image in which a driver of the moving object is captured;
Each time the image information is received,
determining the possibility that the driver's posture captured in the image corresponds to each of a plurality of abnormal postures;
assigning a score corresponding to the likelihood to each of the plurality of abnormal postures;
When a representative value of the scores assigned to at least one of the plurality of abnormal postures exceeds a threshold value, it is estimated that the driver is taking the at least one abnormal posture;
When the posture of the driver captured in the image is estimated to be abnormal but is determined not to correspond to any of the plurality of abnormal postures, the score is assigned to an undefined abnormal posture.
Computer program.
移動体の運転者が写り込んだ画像に対応する画像情報を繰り返し出力する撮像装置と、
前記画像情報に基づいて前記運転者の姿勢が異常であるかを推定する画像処理装置と、
前記画像処理装置により前記姿勢が異常であるとの推定結果に基づいて、前記移動体に搭載された被制御装置の動作を制御する制御装置と、
を備えており、
前記画像処理装置は、前記画像情報を受け付ける度に、
前記画像に写り込んだ前記運転者の姿勢が複数の異常姿勢の各々に該当する可能性を判断し、
前記可能性に対応するスコアを前記複数の異常姿勢の各々に付与し、
前記複数の異常姿勢の少なくとも一つに付与された前記スコアの代表値が閾値を上回る場合、前記運転者が当該少なくとも一つの異常姿勢をとっていると推定し、
前記画像に写り込んだ前記運転者の姿勢が正常でないと推定されながらも前記複数の異常姿勢のいずれにも該当しないと判断された場合、未定義の異常姿勢に前記スコアを付与する、
常推定システム。
an imaging device that repeatedly outputs image information corresponding to an image in which a driver of a moving object is captured;
an image processing device that estimates whether the driver's posture is abnormal based on the image information;
a control device that controls the operation of a controlled device mounted on the moving body based on a result of estimation by the image processing device that the posture is abnormal;
It is equipped with
Each time the image processing device receives the image information,
determining the possibility that the posture of the driver reflected in the image corresponds to each of a plurality of abnormal postures;
assigning a score corresponding to the possibility to each of the plurality of abnormal postures;
If the representative value of the score given to at least one of the plurality of abnormal postures exceeds a threshold, it is estimated that the driver is in the at least one abnormal posture;
If it is determined that the posture of the driver reflected in the image is not normal but does not fall under any of the plurality of abnormal postures, assigning the score to the undefined abnormal posture;
Anomaly estimation system.
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