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JP7552159B2 - Drowsiness determination program, drowsiness determination device, and drowsiness determination method - Google Patents
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Drowsiness determination program, drowsiness determination device, and drowsiness determination method Download PDF

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Description

本発明は、眠気判定プログラム、眠気判定装置、及び、眠気判定方法に関する。 The present invention relates to a drowsiness determination program, a drowsiness determination device, and a drowsiness determination method.

ユーザの目の開閉に関する情報は、ユーザの眠気と関係が深い情報である。例えば、ユーザの顔画像から検出される目の開閉に関する特徴量に基づき、ユーザの眠気を判定する技術が知られている。 Information regarding the opening and closing of a user's eyes is information that is closely related to the user's drowsiness. For example, there is known technology that determines a user's drowsiness based on features related to the opening and closing of the eyes detected from an image of the user's face.

特開2019-111092号公報JP 2019-111092 A 国際公開第2011/125166号パンフレットInternational Publication No. 2011/125166

目の開閉に関する特徴量が同じであっても、眠気の度合いは異なる場合がある。従って、異なる顔画像から検出される特徴量が同程度である場合、それぞれの特徴量について同じパラメータを用いて眠気を判定しようとすると、誤判定が発生する可能性がある。 Even if the feature amounts related to eye opening and closing are the same, the degree of drowsiness may differ. Therefore, if the feature amounts detected from different face images are comparable, an attempt to determine drowsiness using the same parameters for each feature amount may result in an erroneous determination.

1つの側面では、本発明は、ユーザの眠気の判定精度を向上させることを目的の1つとする。 In one aspect, the present invention aims to improve the accuracy of determining a user's drowsiness.

1つの側面では、眠気判定プログラムは、コンピュータに、以下の処理を実行させてよい。前記処理は、ユーザの顔を含む領域が撮像された、時系列に並んだ複数の撮像画像を取得することを含んでよい。また、前記処理は、前記複数の撮像画像に基づいて、前記顔に含まれる目の開閉に関する特徴量の変化を検出することを含んでよい。さらに、前記処理は、検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化に応じて、前記目の開閉に関する特徴量の第1の重みと前記目の開閉に影響を与えない前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量の第2の重みとを決定することを含んでよい。また、前記処理は、決定された前記第1の重みと前記第2の重みとに従って、前記目の開閉に関する特徴量と前記筋肉の緊張に関する特徴量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記ユーザの眠気を判定することを含んでよい。また、前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理は、検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化量が第1閾値以下である場合、前記第1の重みが前記第2の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定し、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合、前記第2の重みが前記第1の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理を含んでよい。 In one aspect, the drowsiness determination program may cause a computer to execute the following process. The process may include acquiring a plurality of captured images arranged in time series, in which an area including a user's face is captured. The process may also include detecting a change in a feature amount related to the opening and closing of eyes included in the face based on the plurality of captured images. The process may also include determining a first weight of the feature amount related to the opening and closing of the eyes and a second weight of the feature amount related to muscle tension of the face that does not affect the opening and closing of the eyes , according to the detected change in the feature amount related to the opening and closing of the eyes. The process may also include determining the drowsiness of the user based on at least one of the feature amount related to the opening and closing of the eyes and the feature amount related to muscle tension in accordance with the determined first weight and second weight. In addition, the process of determining the first weight and the second weight may include a process of determining the first weight and the second weight such that the first weight is greater than the second weight when the amount of change in the detected feature related to eye opening and closing is equal to or less than a first threshold, and determining the first weight and the second weight such that the second weight is greater than the first weight when the amount of change is greater than the first threshold.

1つの側面では、本発明は、ユーザの眠気の判定精度を向上させることができる。 In one aspect, the present invention can improve the accuracy of determining a user's drowsiness.

NEDO(New Energy and Industrial Technology Development Organization)評価値の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) evaluation value. 目の開閉状態及び瞬きに関する特徴量とNEDO評価値との関係の一例を示す図である。11 is a diagram showing an example of a relationship between feature amounts relating to eye open/closed states and blinking and a NEDO evaluation value. FIG. 第1の例外となる状況における目の開閉状態及び瞬目回数の一例を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating an example of an eye open/close state and the number of blinks in a first exceptional situation. 第1の例外となる状況における眠気の度合いの判定結果の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a determination result of the degree of drowsiness in a first exceptional situation. 第2の例外となる状況における目の開閉状態及び瞬目回数の一例を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating an example of an eye open/close state and the number of blinks in a second exceptional situation. 第2の例外となる状況における眠気の度合いの判定結果の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of a determination result of the degree of drowsiness in a second exceptional situation. 顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量の変化の一例を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating an example of changes in feature amount related to the tension state of facial muscles. 顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量の変化の一例を示す図である。11A and 11B are diagrams illustrating an example of changes in feature amount related to the tension state of facial muscles. 一実施形態に係る眠気判定装置の機能構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of a functional configuration of a drowsiness determination device according to an embodiment; 一実施形態に係る眠気判定装置の動作の一例を説明するための図である。5 is a diagram for explaining an example of an operation of a drowsiness determination device according to an embodiment. FIG. 一実施形態に係る手法による眠気度合いの判定例を示す図である。11 is a diagram showing an example of determining a drowsiness level using a method according to an embodiment; 一実施形態に係る手法による眠気度合いの判定例を示す図である。11 is a diagram showing an example of determining a drowsiness level using a method according to an embodiment; 一実施形態に係る眠気判定装置による眠気判定処理の動作例を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of an operation of a drowsiness determination process performed by a drowsiness determination device according to an embodiment. 眠気判定装置の機能を実現するコンピュータのハードウェア(HW)構成例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of a hardware (HW) configuration of a computer that realizes the functions of the drowsiness determination device. FIG. 第1適用例に係る安全運転支援システムの構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration example of a safe driving support system according to a first application example. FIG. 第1適用例に係る撮像装置の設置例を示す図である。11 is a diagram illustrating an example of installation of an imaging device according to a first application example. FIG. 第1適用例に係る安全運転支援システムの動作例を説明するフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of the operation of the safe driving support system according to the first application example. 第2適用例に係る遠隔学習支援システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a configuration example of a remote learning support system according to a second application example. 第2適用例に係る撮像装置の設置例を示す図である。13 is a diagram showing an example of installation of an imaging device according to a second application example. FIG. 第2適用例に係る遠隔学習支援システムの動作例を説明するフローチャートである。13 is a flowchart illustrating an example of the operation of the remote learning support system according to the second application example.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形又は技術の適用を排除する意図はない。例えば、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。なお、以下の説明で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. However, the embodiment described below is merely an example, and is not intended to exclude the application of various modifications or techniques not specifically described below. For example, this embodiment can be modified in various ways without departing from the spirit of the invention. In the drawings used in the following description, parts with the same reference numerals represent the same or similar parts unless otherwise specified.

〔1〕一実施形態
〔1-1〕眠気判定について
まず、眠気判定について説明する。ユーザの眠気の予兆は、例えば、ユーザの顔を撮像した撮像画像から得られるユーザの目の開閉に関する特徴量に基づき判定される。ユーザの目の開閉に関する特徴量としては、例えば開瞼度が挙げられる。開瞼度は、上瞼から下瞼までの距離を虹彩の直径で割った値として得られてよい。開瞼度は開眼度の一例である。
[1] One embodiment [1-1] Regarding drowsiness determination First, drowsiness determination will be described. A sign of drowsiness in a user is determined based on, for example, a feature amount related to the opening and closing of the user's eyes obtained from a captured image of the user's face. An example of the feature amount related to the opening and closing of the user's eyes is the degree of eyelid opening. The degree of eyelid opening may be obtained as a value obtained by dividing the distance from the upper eyelid to the lower eyelid by the diameter of the iris. The degree of eyelid opening is an example of the degree of eye opening.

ユーザ、例えば自動車等の車両の運転者の疲労度を測定する指標の1つとして、PERCLOS(PERcent of eye lid CLOSure)がある。PERCLOSは、アメリカ道路交通安全局に認可された指標であり、直近1分間の目瞑りの時間の割合である。例えば、PERCLOSでは、開瞼度が20%以下であり、持続時間が500ミリ秒以上の瞼の運動は、運転者が「目瞑り」の状態であると判定される。このような判定により、例えば、眠気判定が車両の安全運転支援システムに用いられる場合、運転者の眠気の予兆を検知することで、タイムリーに安全運転を支援することができる。 PERCLOS (PERcent of eye lid CLOSure) is one index for measuring the degree of fatigue of a user, for example, a driver of a vehicle such as an automobile. PERCLOS is an index approved by the National Highway Traffic Safety Administration, and is the percentage of time that the eyes are closed in the last minute. For example, in PERCLOS, eyelid movement with an eyelid opening rate of 20% or less and lasting for 500 milliseconds or more is determined to be a state in which the driver has his/her eyes closed. With such a determination, for example, when drowsiness determination is used in a vehicle safety driving support system, it is possible to detect the driver's signs of drowsiness and support safe driving in a timely manner.

また、眠気の度合いを評価するための指標の1つとして、NEDO(New Energy and Industrial Technology Development Organization)による表情からの眠気評価尺度(以下、「NEDO評価値」と表記する場合がある)がある。図1は、NEDO評価値の一例を示す図である。図1に例示する眠気評価尺度により、目の開閉や眠気から眠気の度合いを評価することができる。 One of the indices for assessing the degree of drowsiness is the facial drowsiness assessment scale (hereinafter, sometimes referred to as the "NEDO assessment value") by NEDO (New Energy and Industrial Technology Development Organization). Figure 1 is a diagram showing an example of the NEDO assessment value. The drowsiness assessment scale illustrated in Figure 1 can be used to assess the degree of drowsiness based on eye opening and closing and drowsiness.

さらに、目の開閉に関する特徴量、例えば、目の開閉状態及び瞬きに関する特徴量に基づき、NEDO評価値における眠気評価尺度のレベル(眠気値、眠気の度合い)を推定する手法がある。目の開閉状態及び瞬きに関する特徴量としては、例えば、開眼時の開眼度、平均瞬目時間、継続閉眼時間の分布、閉眼割合、及び、瞬目回数等のパラメータうちの1以上のパラメータが挙げられる。開眼度は、例えば、上瞼から下瞼までの距離を上瞼から下瞼までの最大距離で割った値であってもよいし、上述した開瞼度であってもよい。上記手法には、例えば、『「画像センサによる眠気状態推定とドライバーステータスモニターの開発」,“DENSO TECHNICAL REVIEW Vol.21 2016”,デンソー(登録商標)』等に記載の手法が用いられてもよい。 Furthermore, there is a method for estimating the level of the drowsiness assessment scale (drowsiness value, degree of drowsiness) in the NEDO evaluation value based on features related to the opening and closing of the eyes, for example, features related to the opening and closing state of the eyes and blinking. Examples of features related to the opening and closing state of the eyes and blinking include one or more parameters such as the degree of opening when the eyes are open, the average blinking time, the distribution of the continuous closing time of the eyes, the percentage of the eyes closed, and the number of blinks. The degree of opening of the eyes may be, for example, the value obtained by dividing the distance from the upper eyelid to the lower eyelid by the maximum distance from the upper eyelid to the lower eyelid, or the above-mentioned degree of opening of the eyes. For example, the above method may be a method described in "Development of Drowsiness State Estimation and Driver Status Monitor Using Image Sensors," "DENSO TECHNICAL REVIEW Vol. 21 2016," Denso (registered trademark)" or the like.

上記手法において、目の開閉状態及び瞬きに関する特徴量の情報を用いた場合、眠気の度合い検出の信頼性が不十分となる場合がある。例えば、眠気の度合いの一例である、覚醒状態、及び、眠気が強い状態のそれぞれにおいて、例外となる状況、例えば目の開閉状態及び瞬きに関する特徴量が逆転する状況が発生し、ユーザの眠気の度合いが誤分類される可能性がある。 In the above method, when information on features related to eye opening/closing and blinking is used, the reliability of drowsiness detection may be insufficient. For example, in the wakefulness state and the strong drowsiness state, which are examples of the degree of drowsiness, exceptional situations may occur, such as a situation in which the features related to eye opening/closing and blinking are reversed, and the user's degree of drowsiness may be misclassified.

図2は、目の開閉状態及び瞬きに関する特徴量とNEDO評価値との関係の一例を示す図である。図3は、第1の例外となる状況における目の開閉状態及び瞬目回数の一例を示す図であり、図4は、第1の例外となる状況における眠気の度合いの判定結果の一例を示す図である。図5は、第2の例外となる状況における目の開閉状態及び瞬目回数の一例を示す図であり、図6は、第2の例外となる状況における眠気の度合いの判定結果の一例を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing an example of the relationship between the feature quantities related to eye opening/closing and blinking and the NEDO evaluation value. Figure 3 is a diagram showing an example of the eye opening/closing state and the number of blinks in a first exceptional situation, and Figure 4 is a diagram showing an example of the determination result of the degree of drowsiness in the first exceptional situation. Figure 5 is a diagram showing an example of the eye opening/closing state and the number of blinks in a second exceptional situation, and Figure 6 is a diagram showing an example of the determination result of the degree of drowsiness in the second exceptional situation.

(第1の例外)
図2の符号Aで示す領域、並びに、図3及び図4は、覚醒状態が眠気状態と誤判定される場合を示す。
(First Exception)
The area indicated by the symbol A in FIG. 2, as well as FIGS. 3 and 4, show cases where an alert state is erroneously determined as a drowsy state.

図2に例示するように、NEDO評価値が“1”(図1参照)となるユーザの覚醒状態において、開眼度が“大”、瞬目回数が“多”の特徴量となるのが覚醒状態の定義上一般的である。 As shown in FIG. 2, when a user is in an awake state and the NEDO evaluation value is "1" (see FIG. 1), the degree of eye opening is generally "wide" and the number of blinks is "many," which is a typical feature of the definition of an awake state.

しかし、例外として、ユーザが覚醒状態において集中すると、開眼度が“小”、瞬目回数が“少”の特徴量となる場合がある(符号Aで示す領域、及び、図3参照)。 However, there is an exception to this, and when the user is awake and concentrating, the degree of eye opening may be "small" and the number of blinks may be "low" (see the area indicated by symbol A and Figure 3).

例えば、図4に示すように、ユーザが集中する際の目の開閉状態が低下することで、実際には(正解は)覚醒状態であるにもかかわらず、眠気状態(眠気の度合いが中~高の状態)であると誤分類、誤検出される可能性がある。 For example, as shown in Figure 4, when a user is concentrating, the opening and closing of the eyes decreases, which may result in the user being misclassified or misdetected as being in a drowsy state (medium to high degree of drowsiness) even though the correct answer is that the user is actually in an awake state.

(第2の例外)
図2の符号Bで示す領域、並びに、図5及び図6は、眠気状態が覚醒状態と誤判定される場合を示す。
(Second Exception)
The area indicated by the symbol B in FIG. 2, as well as FIGS. 5 and 6, show cases where a drowsy state is erroneously determined as an alert state.

図2に例示するように、NEDO評価値が“4,5”(図1参照)となるユーザの眠気状態(眠気の度合いが中~高の状態)において、以下の特徴量となるのが眠気状態の定義上一般的である。当該特徴量とは、開眼度が“小”、平均瞬目時間が“長”、継続閉眼時間の分布が“平均大,分散小”、閉眼割合が“中~大”、瞬目回数が“中~少”である。 As shown in FIG. 2, when a user is in a drowsy state (medium to high degree of drowsiness) with a NEDO evaluation value of "4, 5" (see FIG. 1), the following features are generally defined as the drowsy state. These features are: degree of eye opening "small", average blink duration "long", distribution of continuous eye closure duration "large average, small variance", percentage of eyes closed "medium to large", and number of blinks "medium to small".

しかし、例外として、ユーザが眠気状態において眠気と戦うために意識的に(わざと)瞬きをすると、以下の特徴量となる場合がある(符号Bで示す領域、及び、図5参照)。この場合、特徴量は、開眼度が“大”、平均瞬目時間が“短”、継続閉眼時間の分布が“平均小,分散小”、閉眼割合が“小”、瞬目回数が“多”となる。 However, as an exception, if a user intentionally (intentionally) blinks to combat drowsiness while in a drowsy state, the following features may result (see the area indicated by symbol B and Figure 5). In this case, the features are: degree of eye opening "large", average blink duration "short", distribution of continuous eye closure duration "small average, small variance", percentage of eye closure "small", and number of blinks "many".

例えば、図6に示すように、ユーザが眠気と戦う際の目の開閉状態が、覚醒状態の一般的なパターンと一致することで、実際には(正解は)眠気状態(眠気の度合いが中~高の状態)であるにもかかわらず、覚醒状態であると誤分類、誤検出される可能性がある。 For example, as shown in Figure 6, if the opening and closing of the eyes when a user is fighting drowsiness matches the general pattern of an awakened state, the user may be misclassified or misdetected as being in an awakened state even though the correct answer is that the user is in a drowsy state (medium to high degree of drowsiness).

なお、図2に示す“小”、“少”、“短”、“中”、“大”、“多”、“長”等の程度を表す表現は、特徴量間の相対的な比較により設定されてもよいし、それぞれの程度に対応する閾値又は範囲との比較により設定されてもよい。 Note that the expressions showing the degree such as "small", "few", "short", "medium", "large", "many", and "long" shown in FIG. 2 may be set by a relative comparison between the features, or may be set by a comparison with a threshold value or range corresponding to each degree.

このように、目の開閉に関する特徴量が同じであっても、眠気の度合いは異なる場合がある。従って、異なる顔画像から検出される特徴量が同程度である場合、それぞれの特徴量について同じパラメータを用いて眠気を判定しようとすると、誤判定が発生する可能性がある。 As such, even if the feature amounts related to eye opening and closing are the same, the degree of drowsiness may differ. Therefore, if the feature amounts detected from different face images are comparable, an attempt to determine drowsiness using the same parameters for each feature amount may result in an erroneous determination.

そこで、一実施形態では、ユーザの眠気の判定精度を向上させる手法、例えば、第1及び第2の例外が発生した場合においてもユーザの眠気の度合いを正確に判定する手法について説明する。 Therefore, in one embodiment, a method for improving the accuracy of determining a user's drowsiness, for example, a method for accurately determining the user's level of drowsiness even when the first and second exceptions occur, is described.

〔1-2〕一実施形態について
例えば、一実施形態に係る眠気判定装置は、以下の(a)~(d)の処理を実行する。
(a)ユーザの顔を含む複数の撮像画像を取得する。
(b)複数の撮像画像に基づいて、顔に含まれる目の開閉に関する特徴量の変化を検出する。
(c)検出された目の開閉に関する特徴量の変化に応じて、目の開閉に関する特徴量の第1の重みと顔の筋肉の緊張に関する特徴量の第2の重みとを決定する。
(d)決定された第1の重みと第2の重みとに従って、目の開閉に関する特徴量と顔の筋肉の緊張に関する特徴量とのうちの少なくとも一方に基づいて、ユーザの眠気を判定する。
[1-2] Regarding One Embodiment For example, a drowsiness determination device according to one embodiment executes the following processes (a) to (d).
(a) A plurality of captured images including a user's face are acquired.
(b) A change in a feature amount relating to opening and closing of the eyes included in the face is detected based on a plurality of captured images.
(c) determining a first weight for the feature amount relating to eye opening/closing and a second weight for the feature amount relating to facial muscle tension according to a change in the detected feature amount relating to eye opening/closing;
(d) In accordance with the determined first weight and second weight, the drowsiness of the user is determined based on at least one of the feature amount relating to eye opening/closing and the feature amount relating to facial muscle tension.

例えば、眠気判定装置は、第1及び第2の例外を含む状態において、顔の筋肉の緊張に関する特徴量を用いて眠気の度合いを判定することにより、ユーザの眠気の度合いを正確に判定する、換言すれば眠気検出の精度を向上させることができる。 For example, in a state including the first and second exceptions, the drowsiness determination device can accurately determine the user's level of drowsiness by determining the level of drowsiness using features related to facial muscle tension, thereby improving the accuracy of drowsiness detection.

顔の筋肉としては、例えば、浅頭筋(表情筋)のうちの、瞬きを含む目の開閉による緊張状態の変化が小さい筋肉、換言すれば目の開閉に影響を与えない筋肉が挙げられる。このような筋肉の一例として、口輪筋(Orbicularis Oris)、オトガイ筋(Mentalis)、上唇鼻翼挙筋等の、口筋又は鼻筋群が挙げられる。 Examples of facial muscles include the superficial head muscles (facial muscles) that experience small changes in tension when opening and closing the eyes, including blinking, in other words, muscles that do not affect the opening and closing of the eyes. Examples of such muscles include the muscles of the mouth or nose, such as the orbicularis oris, mentalis, and levator labii superioris alae naris.

顔の筋肉の緊張(緊張状態)に関する特徴量は、例えば、FACS(Facial Action Coding System)により分類されるAU(Action Unit)の値に基づいてよい。AUの値は、例えば撮像画像に対する画像解析処理により得られてよい。 The feature amount related to facial muscle tension (tension state) may be based on, for example, the AU (Action Unit) value classified by FACS (Facial Action Coding System). The AU value may be obtained, for example, by image analysis processing of the captured image.

顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量は、例えば、顔の表情筋の変化に関する情報、一例として、複数の撮像画像(例えば時系列の撮像画像間)におけるAUの値の変化量に基づき算出されてよい。 Feature amounts relating to the state of tension in facial muscles may be calculated, for example, based on information relating to changes in facial muscles, such as the amount of change in AU value between multiple captured images (e.g., between captured images in a time series).

図7及び図8は、顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量の変化の一例を示す図である。図7では、顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量として、AU23で定義される口輪筋の値の変化範囲が用いられる場合を例に挙げる。また、図8では、顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量の変化量として、AU17で定義されるオトガイ筋の値の変化範囲、口輪筋の値の変化範囲、オトガイ筋の値の変化のピークの数、並びに、AU9で定義される上唇鼻翼挙筋の値の変化範囲、のそれぞれが用いられる場合を例に挙げる。 Figures 7 and 8 are diagrams showing an example of changes in feature quantities related to the tension state of facial muscles. Figure 7 shows an example in which the range of change in the value of the orbicularis oris muscle defined in AU23 is used as the feature quantities related to the tension state of facial muscles. Figure 8 shows an example in which the range of change in the value of the mentalis muscle defined in AU17, the range of change in the value of the orbicularis oris muscle, the number of peaks in the change in the value of the mentalis muscle, and the range of change in the value of the levator labii superioris alae naris defined in AU9 are used as the feature quantities related to the tension state of facial muscles.

図7の上段の表及び図8に示すように、口輪筋の変化範囲に着目すると、一般的及び例外(集中)の双方の状態を含む覚醒状態と、一般的及び例外(意識的瞬き)の双方の状態を含む眠気が強い状態との間で、特徴量が大きく異なることがわかる。 As shown in the top table of Figure 7 and Figure 8, when we focus on the range of change in the orbicularis oris muscle, we can see that the features differ greatly between a wakefulness state, which includes both general and exceptional (concentration) states, and a state of strong drowsiness, which includes both general and exceptional (conscious blink) states.

例えば、覚醒状態において一般的には“不定”となる口輪筋の変化範囲は、例に集中状態では“大”となる。一方、眠気が強い状態においては、一般的な状態、及び、意識的な瞬きを行なった状態の双方において、口輪筋の変化範囲は“小”となる。 For example, the range of change in the orbicularis oris muscle, which is generally "indefinite" in an awake state, becomes "large" when one is concentrating. On the other hand, when one is very sleepy, the range of change in the orbicularis oris muscle becomes "small" in both the general state and when one consciously blinks.

このように、集中状態と一般的な眠気の強い状態との間では特徴量が大きく変化し、眠気の強い状態における一般的な状態と意識的な瞬きを行なった状態との間では特徴量がほぼ変化しない。このような顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量の変化の特性は、口筋又は鼻筋群、換言すれば、浅頭筋(表情筋)のうちの、瞬きを含む目の開閉による緊張状態の変化が小さい筋肉において共通して得られる場合が多い。例えば、図8に示すように、特徴量の変化量が、オトガイ筋の変化範囲、口輪筋の変化のピークの数、及び、上唇鼻翼挙筋の変化範囲等である場合にも、口輪筋の変化範囲と同様の傾向が得られる。 In this way, the feature changes significantly between a state of concentration and a general state of strong sleepiness, whereas the feature changes almost unchanged between a general state of strong sleepiness and a state in which conscious blinking has been performed. Such characteristics of changes in feature values relating to the tension state of facial muscles are often commonly obtained for the muscles of the mouth or nose, in other words, the superficial head muscles (facial muscles) that show small changes in tension state due to opening and closing of the eyes, including blinking. For example, as shown in Figure 8, when the change in feature value is the range of change of the mentalis muscle, the number of peaks of change of the orbicularis oris muscle, and the range of change of the levator labii superioris alae naris muscle, a tendency similar to that of the range of change of the orbicularis oris muscle is obtained.

なお、図7及び図8に示す“小”、“少”、“中”、“大”、“多”等の程度を表す表現は、特徴量の間の相対的な比較により設定されてもよいし、それぞれの程度に対応する閾値(範囲)との比較により設定されてもよい。 Note that the expressions showing the degree such as "small", "few", "medium", "large", and "many" shown in Figures 7 and 8 may be set by a relative comparison between the features, or may be set by comparison with a threshold value (range) corresponding to each degree.

ここで、図8の符号Aに示すように、覚醒状態において一般的に“不定”になる理由としては、口輪筋は、例えば、目の開閉及び瞬きとは異なる他の動作、並びに、感情(例えば「嫌い」等)の影響を受けて変化(動作)し易い筋肉であるためである。このため、顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量を、目の開閉状態及び瞬きに関する特徴量とともに利用して眠気の度合いを推定する場合、眠気が一定であっても顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量が変動する可能性があり、判定結果の精度が低下する可能性がある。 Here, as shown by symbol A in FIG. 8, the reason why the orbicularis oris muscle is generally "inconstant" in an awake state is that it is a muscle that is easily changed (moved) by, for example, movements other than eye opening and closing and blinking, as well as by emotions (e.g., "dislike"). For this reason, when estimating the degree of drowsiness using features related to the tension state of facial muscles together with features related to eye opening and closing and blinking, there is a possibility that the features related to the tension state of facial muscles may fluctuate even if the level of drowsiness is constant, which may reduce the accuracy of the assessment result.

そこで、図7の下段のグラフ及び図8の符号Bに示すように、例えば、ユーザが運転等の所定のタスクを行なう場合において、顔の筋肉の緊張状態の特徴量の利用機会を、覚醒状態における集中状態と、眠気状態とに限定することで、眠気の度合いを推定できる。例えば、目の開閉状態及び瞬きに関する特徴量から推定した眠気の度合いの変化のタイミングに応じて、集中状態と眠気状態とに限定して顔の筋肉の緊張状態の特徴量を利用すれば、上述した第1及び第2の例外の場合を含む誤検出を回避することができる。 As shown in the lower graph of FIG. 7 and symbol B of FIG. 8, for example, when a user is performing a predetermined task such as driving, the degree of drowsiness can be estimated by limiting the opportunities for using the facial muscle tension feature to a state of concentration in an awake state and a state of drowsiness. For example, by using the facial muscle tension feature only to a state of concentration and a state of drowsiness according to the timing of changes in the degree of drowsiness estimated from the features related to eye opening and closing and blinking, it is possible to avoid false detections including the first and second exceptional cases described above.

なお、一実施形態では、眠気判定装置が顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量を用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、顔以外のユーザの他の部位の筋肉の緊張状態に関する特徴量が用いられてもよい。 In one embodiment, the drowsiness determination device uses features related to the state of tension in the facial muscles, but this is not limited to this, and features related to the state of tension in muscles in other parts of the user other than the face may also be used.

〔1-3〕機能構成例
図9は、一実施形態に係る眠気判定装置1の機能構成例を示すブロック図であり、図10は、一実施形態に係る眠気判定装置1の動作の一例を説明するための図である。
[1-3] Example of functional configuration FIG. 9 is a block diagram showing an example of the functional configuration of a drowsiness determination device 1 according to one embodiment, and FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the operation of the drowsiness determination device 1 according to one embodiment.

眠気判定装置1は、複数の撮像画像に基づきユーザの眠気を判定する眠気判定処理を実行する。図9に示すように、眠気判定装置1は、例示的に、撮像部2、メモリ部3、及び、推定部4を備えてよい。 The drowsiness determination device 1 executes a drowsiness determination process that determines the drowsiness of a user based on a plurality of captured images. As shown in FIG. 9, the drowsiness determination device 1 may, for example, include an imaging unit 2, a memory unit 3, and an estimation unit 4.

撮像部2は、ユーザの顔を撮像した複数の撮像画像を取得する。例えば、撮像部2は、カメラ等の撮像装置の制御を通じてユーザの顔を含む複数の撮像画像、例えば動画像を撮像し、メモリ部3に複数の撮像画像31を記録する。撮像装置は、眠気判定装置1の外部、例えばユーザの周辺に設けられてもよく、この場合、撮像部2は、図示しないネットワークを介して撮像装置の制御、撮像画像の取得等を行なってよい。 The imaging unit 2 acquires multiple captured images of the user's face. For example, the imaging unit 2 captures multiple captured images, such as moving images, including the user's face through control of an imaging device such as a camera, and records the multiple captured images 31 in the memory unit 3. The imaging device may be provided outside the drowsiness determination device 1, for example, in the vicinity of the user. In this case, the imaging unit 2 may control the imaging device and acquire captured images via a network (not shown).

メモリ部3は、記憶領域の一例であり、眠気判定装置1が利用する種々のデータを記憶する。図9に示すように、メモリ部3は、例示的に、複数の撮像画像31、複数の特徴量32、及び、出力結果33を記憶可能であってよい。 The memory unit 3 is an example of a storage area, and stores various data used by the drowsiness determination device 1. As shown in FIG. 9, the memory unit 3 may be capable of storing, for example, a plurality of captured images 31, a plurality of feature amounts 32, and an output result 33.

推定部4は、制御部の一例であり、ユーザの眠気の判定、例えば眠気の度合いの推定(印象推定)を行なう。例えば、推定部4は、メモリ部3が記憶する複数の撮像画像31(例えば動画像のフレーム)のそれぞれに対して画像解析処理を行ない、複数の撮像画像31のそれぞれからユーザの顔(顔部分の領域)及びAUを検出してよい(図10の処理P1参照)。 The estimation unit 4 is an example of a control unit, and determines the user's drowsiness, for example, estimating the degree of drowsiness (impression estimation). For example, the estimation unit 4 may perform image analysis processing on each of the multiple captured images 31 (e.g., frames of a moving image) stored in the memory unit 3, and detect the user's face (face area) and AU from each of the multiple captured images 31 (see process P1 in Figure 10).

推定部4は、既知の種々の手法を用いて撮像画像31からAUを検出してよい。例えば、推定部4は、『Facial Non-Linear Kernel Approximation, Proceedings of the IEEE international Conference on Computer Vision Workshops, 2015』に記載の手法を用いてAUを検出してもよい。 The estimation unit 4 may detect the AU from the captured image 31 using various known methods. For example, the estimation unit 4 may detect the AU using the method described in "Facial Non-Linear Kernel Approximation, Proceedings of the IEEE international Conference on Computer Vision Workshops, 2015."

推定部4は、図9に例示するように、開閉状態瞬き推定部41、眠気度合変化推定部42、緊張状態推定部43、特徴量判定部44、及び、眠気推定部45を備えてよい。 As illustrated in FIG. 9, the estimation unit 4 may include an open/closed state blink estimation unit 41, a drowsiness level change estimation unit 42, a tension state estimation unit 43, a feature amount determination unit 44, and a drowsiness estimation unit 45.

開閉状態瞬き推定部41は、複数の撮像画像31のそれぞれから検出されたユーザの顔部分の領域に基づき、ユーザの顔に含まれる目の開閉に関する特徴量、例えば目の開閉状態及び瞬きに関する特徴量を推定する(図10の処理P2参照)。また、開閉状態瞬き推定部41は、取得した特徴量を特徴量32としてメモリ部3に格納してよい。なお、以下の説明において、開閉状態瞬き推定部41が推定する「目の開閉に関する特徴量」(特徴量32)を、「第1の特徴量」(第1の特徴量32a)と表記する場合がある。 The open/closed blink estimation unit 41 estimates features related to the open/closed state of the eyes included in the user's face, for example features related to the open/closed state of the eyes and blinking, based on the area of the user's face portion detected from each of the multiple captured images 31 (see process P2 in FIG. 10). The open/closed blink estimation unit 41 may store the acquired features as features 32 in the memory unit 3. In the following description, the "feature related to the open/closed state of the eyes" (feature 32) estimated by the open/closed blink estimation unit 41 may be referred to as the "first feature" (first feature 32a).

例えば、開閉状態瞬き推定部41は、複数の撮像画像31のそれぞれから検出されたユーザの顔部分の領域から、目の特徴点を検出する。目の特徴点は、例えば、眼球(角膜又は虹彩等)、上瞼、下瞼等のうちの少なくとも1つの特徴点を含んでよい。 For example, the open/closed state blink estimation unit 41 detects eye feature points from the area of the user's face portion detected from each of the multiple captured images 31. The eye feature points may include, for example, at least one of the feature points of the eyeball (cornea or iris, etc.), upper eyelid, lower eyelid, etc.

そして、開閉状態瞬き推定部41は、当該特徴点に基づく画像解析処理により、第1の特徴量32aを算出する。画像解析処理としては、既知の種々の手法が用いられてよい。例えば、画像解析処理には、機械学習、例えば深層学習における学習済みモデルを用いた画像認識が含まれてもよい。 Then, the open/closed state blink estimation unit 41 calculates the first feature amount 32a by image analysis processing based on the feature points. As the image analysis processing, various known methods may be used. For example, the image analysis processing may include image recognition using a trained model in machine learning, for example, deep learning.

一実施形態では、第1の特徴量32aは、開瞼度、開眼時の開眼度、平均瞬目時間、継続閉眼時間の分布、閉眼割合、及び、瞬目回数等のうちのいずれか1つ、又は、2以上の組み合わせであってよい。開閉状態瞬き推定部41は、これらの特徴量を、既知の種々の手法、例えば『「画像センサによる眠気状態推定とドライバーステータスモニターの開発」,“DENSO TECHNICAL REVIEW Vol.21 2016”,デンソー(登録商標)』に基づき取得してもよい。 In one embodiment, the first feature amount 32a may be any one or a combination of two or more of the following: eyelid opening degree, eye opening degree when the eyes are open, average blink duration, distribution of continuous eye closure duration, eye closure rate, and blink count. The open/closed state blink estimation unit 41 may acquire these feature amounts based on various known methods, for example, "Development of Drowsiness State Estimation and Driver Status Monitor Using Image Sensors," "DENSO TECHNICAL REVIEW Vol. 21 2016," DENSO (registered trademark).

眠気度合変化推定部42は、開閉状態瞬き推定部41が取得した第1の特徴量32aに基づき、ユーザの眠気の度合いの変化を推定する。例えば、眠気度合変化推定部42は、時系列に並んだ撮像画像31間における第1の特徴量32aの変化量を算出する(図10の処理P3参照)。一例として、眠気度合変化推定部42は、対象とする撮像画像31と、直近に撮像された(時系列的に1つ前の)撮像画像31との間における第1の特徴量32aの変化量を算出してよい。 The drowsiness level change estimation unit 42 estimates a change in the user's drowsiness level based on the first feature amount 32a acquired by the open/closed state blink estimation unit 41. For example, the drowsiness level change estimation unit 42 calculates the amount of change in the first feature amount 32a between the captured images 31 arranged in time series (see process P3 in FIG. 10). As an example, the drowsiness level change estimation unit 42 may calculate the amount of change in the first feature amount 32a between the target captured image 31 and the most recently captured image 31 (the image immediately preceding it in time series).

眠気度合変化推定部42は、算出した変化量と第1閾値Th1とを比較することで、ユーザの眠気の度合いの変化の有無を判定(検出)する(図10の処理P4参照)。例えば、眠気度合変化推定部42は、算出した変化量が第1閾値Th1よりも大きいか否かを判定する。 The drowsiness level change estimation unit 42 determines (detects) whether or not there is a change in the user's drowsiness level by comparing the calculated amount of change with the first threshold value Th1 (see process P4 in FIG. 10). For example, the drowsiness level change estimation unit 42 determines whether or not the calculated amount of change is greater than the first threshold value Th1.

第1閾値Th1は、例えば、図2に示す表において、第1の特徴量32aが“小(少、短)”から“大(多、長)”、又は、“大(多、長)”から“小(少、短)”に変化した(換言すれば、眠気の度合いが変化した)ことを検知可能な閾値であってよい。一例として、第1閾値Th1は、第1の特徴量32aが“大(多、長)”と判定される「閾値」又は「範囲の中央値」と、第1の特徴量32aが“小(少、短)”と判定される「閾値」又は「範囲の中央値」との差分であってもよく、その他、種々の手法により求められる値であってよい。 The first threshold Th1 may be, for example, a threshold capable of detecting a change in the first characteristic amount 32a from "small (few, short)" to "large (many, long)" or from "large (many, long)" to "small (few, short)" in the table shown in FIG. 2 (in other words, a change in the degree of drowsiness). As an example, the first threshold Th1 may be the difference between the "threshold" or "median of the range" at which the first characteristic amount 32a is judged to be "large (many, long)" and the "threshold" or "median of the range" at which the first characteristic amount 32a is judged to be "small (few, short)", or may be a value calculated by various other methods.

図2に示すように、覚醒状態及び眠気状態(眠気度合い(中~高))において、眠気の度合いが一般的な状態と例外の状態との間で変化する場合、第1の特徴量32aの変化量は、一部の場合を除いて、第1閾値Th1よりも大きくなる(図2の符号A及びBで示す領域参照)。換言すれば、第1の特徴量32aの変化量が第1閾値Th1よりも大きい場合、眠気の度合いが「一般的」と「例外」との間で変化した可能性が高い。 As shown in FIG. 2, in an awake state and a drowsy state (medium to high level of drowsiness), when the level of drowsiness changes between a typical state and an exceptional state, the amount of change in the first characteristic amount 32a is greater than the first threshold value Th1, except in some cases (see the areas indicated by symbols A and B in FIG. 2). In other words, when the amount of change in the first characteristic amount 32a is greater than the first threshold value Th1, there is a high possibility that the level of drowsiness has changed between "typical" and "exceptional."

一方、第1の特徴量32aの変化量が第1閾値Th1以下である場合には、図2に示すように、覚醒状態及び眠気状態(眠気度合い(中~高))において、眠気の度合いが「一般的」と「例外」との間で変化した可能性が低い。 On the other hand, when the amount of change in the first characteristic amount 32a is equal to or less than the first threshold value Th1, as shown in FIG. 2, in the wakefulness state and the drowsiness state (level of drowsiness (medium to high)), it is unlikely that the level of drowsiness has changed between "general" and "exceptional."

そこで、眠気度合変化推定部42は、第1の特徴量32aの変化量が第1閾値Th1よりも大きい場合、ユーザの眠気の度合いの変化が有ると判定し、第1の特徴量32aの変化量が第1閾値Th1以下の場合、ユーザの眠気の度合いの変化が無いと判定してよい。 Therefore, the drowsiness level change estimation unit 42 may determine that there is a change in the user's drowsiness level when the change in the first characteristic amount 32a is greater than the first threshold value Th1, and may determine that there is no change in the user's drowsiness level when the change in the first characteristic amount 32a is equal to or less than the first threshold value Th1.

緊張状態推定部43は、複数の撮像画像31のそれぞれから検出された顔のAUの値に基づき、顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量を算出する(図10の処理P5参照)。緊張状態推定部43は、取得した特徴量を特徴量32としてメモリ部3に格納してよい。なお、以下の説明において、緊張状態推定部43が推定する「顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量」(特徴量32)を、「第2の特徴量」(第2の特徴量32b)と表記する場合がある。 The tension state estimation unit 43 calculates a feature amount related to the tension state of the facial muscles based on the AU value of the face detected from each of the multiple captured images 31 (see process P5 in FIG. 10). The tension state estimation unit 43 may store the acquired feature amount as feature amount 32 in the memory unit 3. Note that in the following description, the "feature amount related to the tension state of the facial muscles" (feature amount 32) estimated by the tension state estimation unit 43 may be referred to as a "second feature amount" (second feature amount 32b).

例えば、緊張状態推定部43は、第2の特徴量32bとして、オトガイ筋(AU17)の変化範囲及びピーク数、口輪筋(AU23)の変化範囲及びピーク数、並びに、上唇鼻翼挙筋(AU9)の変化範囲、のうちのいずれか1つ、又は、2つ以上の組み合わせを算出してよい。 For example, the tension state estimation unit 43 may calculate, as the second feature 32b, any one or a combination of two or more of the change range and number of peaks of the mentalis muscle (AU17), the change range and number of peaks of the orbicularis oris muscle (AU23), and the change range of the levator labii superioris alae naris muscle (AU9).

第2の特徴量32bとしてAUの変化範囲を算出する場合、緊張状態推定部43は、例えば、所定の算出期間に取得された複数の撮像画像31におけるAUの値の最大値及び最小値を記録し、最大値及び最小値の差分を変化範囲として取得してよい。 When calculating the range of change in AU as the second feature 32b, the tension state estimation unit 43 may, for example, record the maximum and minimum AU values in multiple captured images 31 acquired during a specified calculation period, and obtain the difference between the maximum and minimum values as the range of change.

第2の特徴量32bとしてAUのピーク数を算出する場合、緊張状態推定部43は、例えば、所定の算出期間に取得された複数の撮像画像31においてAUの値がピーク(例えば極大)となった回数を記録し、当該回数をピーク数として取得してよい。 When calculating the number of AU peaks as the second feature 32b, the tension state estimation unit 43 may, for example, record the number of times that the AU value reaches a peak (e.g., a maximum) in multiple captured images 31 acquired during a specified calculation period, and acquire this number as the number of peaks.

所定の算出期間は、例えば数秒~数十秒、一例として、10秒程度であってよい。緊張状態推定部43は、例えば、10秒ごとに、直近の10秒間において取得されたAUの値に基づき第2の特徴量32bを算出してよい。なお、眠気判定装置1による眠気の推定処理は、上述した所定の算出期間ごとに実行されてもよい。 The predetermined calculation period may be, for example, several seconds to several tens of seconds, for example, approximately 10 seconds. The tension state estimation unit 43 may calculate the second feature amount 32b every 10 seconds, for example, based on the AU value acquired in the most recent 10 seconds. Note that the drowsiness estimation process by the drowsiness determination device 1 may be performed every predetermined calculation period described above.

なお、緊張状態推定部43は、例えば、第1の特徴量32aに基づき推定される眠気の度合いに応じて、算出する第2の特徴量32bを以下の(A)又は(B)のグループ内の1以上の特徴量に制限してもよい。
(A)眠気状態において眠気度合いが低~中の場合。
・オトガイ筋(AU17)の変化範囲、ピーク数
・口輪筋(AU23)の変化範囲、ピーク数
・上唇鼻翼挙筋(AU9)の変化範囲
(B)眠気状態において眠気度合いが中~高の場合。
・口輪筋(AU23)のピーク数
・上唇鼻翼挙筋(AU9)の変化範囲
In addition, the tension state estimation unit 43 may, for example, limit the calculated second feature 32b to one or more feature values in the following group (A) or (B) depending on the degree of drowsiness estimated based on the first feature value 32a.
(A) When the level of drowsiness is low to medium during the drowsy state.
- Range of change and number of peaks in the mentalis muscle (AU17) - Range of change and number of peaks in the orbicularis oris muscle (AU23) - Range of change in the levator labii superioris alae naris muscle (AU9) (B) When the degree of sleepiness is medium to high in a drowsy state.
・Number of peaks in the orbicularis oris muscle (AU23) ・Range of change in the levator labii superioris alae nasalis muscle (AU9)

特徴量判定部44は、ユーザの眠気の推定に用いる特徴量32を選択する(図10の処理P6参照)。例えば、特徴量判定部44は、眠気度合変化推定部42が推定した眠気の度合いの変化の有無に応じて、第1の特徴量32aの第1の重みと、第2の特徴量32bの第2の重みとを決定してよい。例えば、特徴量判定部44は、以下の(i)及び(ii)に従って第1及び第2の重みを決定してよい。 The feature amount determination unit 44 selects the feature amount 32 used to estimate the user's drowsiness (see process P6 in FIG. 10). For example, the feature amount determination unit 44 may determine a first weight for the first feature amount 32a and a second weight for the second feature amount 32b depending on whether or not there is a change in the level of drowsiness estimated by the drowsiness level change estimation unit 42. For example, the feature amount determination unit 44 may determine the first and second weights in accordance with the following (i) and (ii).

(i)眠気の度合いの変化が無い場合(第1の特徴量32aの変化量が第1閾値Th1以下の場合)。
特徴量判定部44は、眠気度合変化推定部42により眠気の度合いの変化が無いと判定された場合、上述した第1及び第2の例外に相当する状態である可能性が低い(相当する状態でない)と判断し、第1の重み>第2の重みとなるように重み付けを行なってよい。
(i) When there is no change in the level of drowsiness (when the change in the first characteristic amount 32a is equal to or smaller than the first threshold value Th1).
When the drowsiness level change estimation unit 42 determines that there is no change in the level of drowsiness, the feature determination unit 44 may determine that there is a low possibility that the state corresponds to the first and second exceptions described above (that the state does not correspond to the first and second exceptions), and may perform weighting so that the first weight is greater than the second weight.

第1及び第2の例外に相当する状態である可能性が低い場合、ユーザの眠気は、図2を参照して説明したように、第1の特徴量32aに基づき判定することが可能である。そこで、特徴量判定部44は、第2の重みよりも第1の重みが大きくなるように、例えば、第1及び第2の重みの割合(比率)を第1の重み:第2の重み=“0.5~1.0”:“0.5~0.0”等の範囲内で(一例として、“1.0”:“0.0”に)決定してよい。 When the possibility of the state corresponding to the first and second exceptions is low, the user's drowsiness can be determined based on the first feature 32a, as described with reference to FIG. 2. Therefore, the feature determination unit 44 may determine the ratio (proportion) of the first and second weights within a range such as first weight:second weight = "0.5 to 1.0": "0.5 to 0.0" (as an example, "1.0": "0.0") so that the first weight is greater than the second weight.

(ii)眠気の度合いの変化が有る場合(第1の特徴量32aの変化量が第1閾値Th1よりも大きい場合)。
特徴量判定部44は、眠気度合変化推定部42により眠気の度合いの変化が有ると判定された場合、上述した第1及び第2の例外に相当する状態である可能性が高い(相当する状態である)と判断し、第1の重み<第2の重みとなるように重み付けを行なってよい。
(ii) When there is a change in the level of drowsiness (when the amount of change in the first characteristic amount 32a is greater than the first threshold value Th1).
When the drowsiness level change estimation unit 42 determines that there is a change in the level of drowsiness, the feature determination unit 44 may determine that there is a high possibility that the state corresponds to the first and second exceptions described above (that the state corresponds to the first and second exceptions), and may perform weighting so that the first weight is less than the second weight.

第1及び第2の例外に相当する状態である場合、ユーザの眠気は、図7及び図8を参照して説明したように、第2の特徴量32bに基づき判定することが可能である。そこで、特徴量判定部44は、第1の重みよりも第2の重みが大きくなるように、例えば、第1及び第2の重みの割合(比率)を第1の重み:第2の重み=“0.5~0.0”:“0.5~1.0”等の範囲内で(一例として、“0.0”:“1.0”に)決定してよい。 When the user is in a state corresponding to the first and second exceptions, the user's drowsiness can be determined based on the second feature 32b, as described with reference to Figures 7 and 8. Therefore, the feature determination unit 44 may determine the ratio (proportion) of the first and second weights within a range such as first weight:second weight = "0.5 to 0.0": "0.5 to 1.0" (as an example, "0.0": "1.0") so that the second weight is greater than the first weight.

眠気推定部45は、特徴量判定部44により決定された第1及び第2の重みに従って、第1の特徴量32aと第2の特徴量32bとのうちの少なくとも一方に基づいて、ユーザの眠気を判定する(図10の処理P7参照)。 The drowsiness estimation unit 45 determines the user's drowsiness based on at least one of the first feature amount 32a and the second feature amount 32b in accordance with the first and second weights determined by the feature amount determination unit 44 (see process P7 in Figure 10).

なお、眠気推定部45は、眠気の判定結果を出力してよい。判定結果の出力としては、例えば、モニタ等の出力装置への表示、メモリ部3又は記憶装置等への格納、通信インタフェース(IF)を介した外部への送信、等が挙げられる。例えば、眠気推定部45は、判定結果を出力結果33としてメモリ部3に格納してよい。 The drowsiness estimation unit 45 may output the drowsiness judgment result. Examples of output of the judgment result include displaying it on an output device such as a monitor, storing it in the memory unit 3 or a storage device, transmitting it to the outside via a communication interface (IF), and the like. For example, the drowsiness estimation unit 45 may store the judgment result in the memory unit 3 as the output result 33.

眠気推定部45による眠気判定の一例として、第1及び第2の重みが“1.0”:“0.0”又は“0.0”:“1.0”である場合、換言すれば、眠気の判定に、第1の特徴量32a及び第2の特徴量32bのうちの第1の特徴量32aのみ(上記(i)参照)、又は、第2の特徴量32bのみ(上記(ii)参照)を用いる場合を想定する。 As an example of drowsiness determination by the drowsiness estimation unit 45, a case where the first and second weights are "1.0":"0.0" or "0.0":"1.0", in other words, a case where only the first feature amount 32a (see (i) above) or only the second feature amount 32b (see (ii) above) of the first feature amount 32a and the second feature amount 32b is used to determine drowsiness is assumed.

(I)第1及び第2の重みが“1.0”:“0.0”である場合(眠気の判定に第1の特徴量32aのみを用いる場合)。
この場合、重みが“0.0”である第2の特徴量32bは眠気の判定に用いられない。例えば、眠気推定部45は、第1の特徴量32aと第2閾値Th2とを比較することで、ユーザの眠気の度合いを判定(推定)してよい。
(I) A case where the first and second weights are "1.0":"0.0" (a case where only the first feature amount 32a is used to determine drowsiness).
In this case, the second feature amount 32b having the weight of “0.0” is not used for determining drowsiness. For example, the drowsiness estimation unit 45 may determine (estimate) the level of drowsiness of the user by comparing the first feature amount 32a with the second threshold value Th2.

第2閾値Th2は、例えば、図2に示す表において、第1の特徴量32aの“小(少、短)”と“大(多、長)”との間の値であってよい。一例として、第2閾値Th2は、第1の特徴量32aが“中”と判定される「閾値」又は「範囲の中央値」であってもよく、その他、種々の手法により求められる値であってよい。 The second threshold Th2 may be, for example, a value between "small (few, short)" and "large (many, long)" of the first characteristic amount 32a in the table shown in FIG. 2. As an example, the second threshold Th2 may be a "threshold" or "median of a range" at which the first characteristic amount 32a is determined to be "medium," or may be a value determined by various other methods.

以下、第1の特徴量32aが開眼度である場合を想定する。眠気推定部45は、第1の特徴量32aが第2閾値Th2よりも大きい場合、ユーザの眠気の度合いが覚醒状態であると判定してよい(図2の「開眼度」が“大”である「覚醒状態:一般的」を参照)。一方、眠気推定部45は、第1の特徴量32aが第2閾値Th2以下である場合、ユーザの眠気の度合いが眠気状態(眠気度合い:中~高)であると判定してよい(図2の「開眼度」が“小”である「眠気度合(中~高):一般的」を参照)。 In the following, it is assumed that the first feature amount 32a is the degree of eye opening. When the first feature amount 32a is greater than the second threshold value Th2, the drowsiness estimation unit 45 may determine that the user's degree of drowsiness is an awake state (see "Awake state: general" in which "degree of eye opening" is "large" in FIG. 2). On the other hand, when the first feature amount 32a is equal to or less than the second threshold value Th2, the drowsiness estimation unit 45 may determine that the user's degree of drowsiness is a drowsy state (degree of drowsiness: medium to high) (see "degree of drowsiness (medium to high): general" in which "degree of eye opening" is "small" in FIG. 2).

なお、第1の特徴量32aとして用いられる特徴量の種別に応じて、第2閾値Th2の値、及び、第1の特徴量32aと第2閾値Th2との比較の際の不等号の向きは異なってよい(図2参照)。 Note that the value of the second threshold Th2 and the direction of the inequality sign when comparing the first feature 32a with the second threshold Th2 may differ depending on the type of feature used as the first feature 32a (see FIG. 2).

また、眠気推定部45は、第1の特徴量32aと互いに値の異なる複数の第2閾値Th2とを比較することで、眠気の度合いを3つ以上の度合い(例えば、「覚醒状態」、「眠気度合:低」、「眠気度合:中~高」等)の中から判定してもよい。 In addition, the drowsiness estimation unit 45 may determine the degree of drowsiness from three or more levels (e.g., "awake state," "low drowsiness level," "medium to high drowsiness level," etc.) by comparing the first feature 32a with multiple second threshold values Th2 that are different from each other.

(II)第1及び第2の重みが“0.0”:“1.0”である場合(眠気の判定に第2の特徴量32bのみを用いる場合)。
この場合、重みが“0.0”である第1の特徴量32aは眠気の判定に用いられない。例えば、眠気推定部45は、第2の特徴量32bと第3閾値Th3とを比較することで、ユーザの眠気の度合いを判定(推定)してよい。
(II) A case where the first and second weights are "0.0":"1.0" (a case where only the second feature amount 32b is used to determine drowsiness).
In this case, the first feature amount 32a having the weight of “0.0” is not used for determining drowsiness. For example, the drowsiness estimation unit 45 may determine (estimate) the level of drowsiness of the user by comparing the second feature amount 32b with a third threshold value Th3.

第3閾値Th3は、例えば、図8に示す表において、第2の特徴量32bの“小(少)”と“大(多)”との間の値であってよい。一例として、第3閾値Th3は、第2の特徴量32bが“中”と判定される「閾値」又は「範囲の中央値」であってもよく、その他、種々の手法により求められる値であってよい。 The third threshold Th3 may be, for example, a value between "small" and "large" of the second characteristic amount 32b in the table shown in FIG. 8. As an example, the third threshold Th3 may be a "threshold" or "median of a range" at which the second characteristic amount 32b is determined to be "medium," or may be a value determined by various other methods.

以下、第2の特徴量32bが口輪筋(AU23)の変化範囲である場合を想定する。眠気推定部45は、第2の特徴量32bが第3閾値Th3よりも大きい場合、ユーザの眠気の度合いが覚醒状態であると判定してよい(図8の「口輪筋の変化範囲」が“大”である「覚醒状態:例外(集中)」を参照)。 In the following, it is assumed that the second feature 32b is the range of change in the orbicularis oris muscle (AU23). When the second feature 32b is greater than the third threshold Th3, the drowsiness estimation unit 45 may determine that the user's level of drowsiness is an awake state (see "Awake state: Exception (concentration)" in FIG. 8 where the "range of change in the orbicularis oris muscle" is "large").

これにより、眠気判定装置1は、図11の上段に示すように、覚醒状態において「一般的」から「例外(集中)」に変化する場合、眠気の度合いの変化のタイミングで、適切な特徴量32を用いて眠気の判定を行なうことができる。例えば、図11の下段に示すように、眠気判定装置1は、「一般的」から「例外(集中)」に変化したタイミングで、目の開閉に関する第1の特徴量32aに代えて顔の筋肉の緊張状態に関する第2の特徴量32bに基づき眠気を判定する。このように、眠気判定装置1によれば、図4に示す第1の例外において、覚醒状態における集中状態が眠気状態として誤検出されることを回避することができる。 As a result, when the awake state changes from "general" to "exceptional (concentration)" as shown in the upper part of FIG. 11, the drowsiness determination device 1 can determine drowsiness using an appropriate feature amount 32 at the timing of the change in the degree of drowsiness. For example, as shown in the lower part of FIG. 11, the drowsiness determination device 1 determines drowsiness based on the second feature amount 32b related to the tension state of the facial muscles instead of the first feature amount 32a related to the opening and closing of the eyes at the timing of the change from "general" to "exceptional (concentration)". In this way, the drowsiness determination device 1 can avoid erroneously detecting the concentration state in the awake state as a drowsy state in the first exception shown in FIG. 4.

一方、眠気推定部45は、第2の特徴量32bが第3閾値Th3以下である場合、ユーザの眠気の度合いが眠気状態(眠気度合い:中~高)であると判定してよい(図2の「口輪筋の変化範囲」が“小”である「眠気度合(中~高):例外(意識的瞬き)」を参照)。 On the other hand, when the second feature amount 32b is equal to or less than the third threshold value Th3, the drowsiness estimation unit 45 may determine that the user's drowsiness level is a drowsy state (drowsiness level: medium to high) (see "Drowsiness level (medium to high): exception (conscious blinking)" in which the "range of change in the orbicularis oris muscle" in Figure 2 is "small").

これにより、眠気判定装置1は、図12の上段に示すように、眠気状態(眠気度合:中~高)において「一般的」から「例外(意識的瞬き)」に変化する場合、眠気の度合いの変化のタイミングで、適切な特徴量32を用いて眠気の判定を行なうことができる。例えば、図12の下段に示すように、眠気判定装置1は、「一般的」から「例外(意識的瞬き)」に変化したタイミングで、目の開閉に関する第1の特徴量32aに代えて顔の筋肉の緊張状態に関する第2の特徴量32bに基づき眠気を判定する。このように、眠気判定装置1によれば、図6に示す第2の例外において、眠気状態(眠気度合:中~高)における意識的瞬きが覚醒状態として誤検出されることを回避することができる。 As a result, when the drowsiness state (level of drowsiness: medium to high) changes from "general" to "exception (conscious blink)" as shown in the upper part of FIG. 12, the drowsiness determination device 1 can determine drowsiness using an appropriate feature amount 32 at the timing of the change in the level of drowsiness. For example, as shown in the lower part of FIG. 12, the drowsiness determination device 1 determines drowsiness based on the second feature amount 32b related to the tension state of the facial muscles instead of the first feature amount 32a related to the opening and closing of the eyes at the timing of the change from "general" to "exception (conscious blink)". In this way, the drowsiness determination device 1 can avoid erroneously detecting a conscious blink in a drowsiness state (level of drowsiness: medium to high) as an awakening state in the second exception shown in FIG. 6.

なお、第2の特徴量32bが口輪筋(AU23)の変化範囲である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。眠気推定部45は、第2の特徴量32bとして用いられる特徴量の種別に応じて、以下のように判定してよい。 Note that, although an example has been described in which the second feature amount 32b is the range of change of the orbicularis oris muscle (AU23), this is not limiting. The drowsiness estimation unit 45 may make the following determination depending on the type of feature amount used as the second feature amount 32b.

・種別:オトガイ筋(AU17)の変化範囲である場合。
この場合、眠気推定部45は、眠気の度合いを、第2の特徴量32bが第3閾値Th3よりも大きい場合に覚醒状態と判定し、第2の特徴量32bが第3閾値Th3以下の場合に眠気状態と判定してよい。
Type: When the change range is the mentalis muscle (AU17).
In this case, the drowsiness estimation unit 45 may determine the degree of drowsiness as an awake state when the second feature 32b is greater than the third threshold Th3, and may determine the degree of drowsiness as a drowsy state when the second feature 32b is equal to or less than the third threshold Th3.

・種別:口輪筋(AU23)のピーク数である場合。
この場合、眠気推定部45は、眠気の度合いを、第2の特徴量32bが第3閾値Th3よりも多い(値が大きい)場合に覚醒状態と判定し、第2の特徴量32bが第3閾値Th3以下の場合に眠気状態と判定してよい。
Type: Peak number of the orbicularis oris muscle (AU23).
In this case, the drowsiness estimation unit 45 may determine the degree of drowsiness as an awake state when the second feature 32b is greater than (has a large value for) the third threshold Th3, and may determine the degree of drowsiness as a drowsy state when the second feature 32b is less than or equal to the third threshold Th3.

・種別:上唇鼻翼挙筋(AU9)の変化範囲である場合。
この場合、眠気推定部45は、眠気の度合いを、第2の特徴量32bが第3閾値Th3よりも大きい場合に覚醒状態と判定し、第2の特徴量32bが第3閾値Th3以下の場合に眠気状態と判定してよい。
- Type: When the change is within the range of the levator labii superioris alae nasii (AU9).
In this case, the drowsiness estimation unit 45 may determine the degree of drowsiness as an awake state when the second feature 32b is greater than the third threshold Th3, and may determine the degree of drowsiness as a drowsy state when the second feature 32b is equal to or less than the third threshold Th3.

なお、第2の特徴量32bとして用いられる特徴量の種別に応じて、第3閾値Th3の値、及び、第2の特徴量32bと第3閾値Th3との比較の際の不等号の向きは異なってもよい(図8参照)。 Note that the value of the third threshold Th3 and the direction of the inequality sign when comparing the second feature 32b with the third threshold Th3 may differ depending on the type of feature used as the second feature 32b (see FIG. 8).

次に、第1及び第2の重みが“0.0”よりも大きく“1.0”よりも小さい場合、換言すれば、眠気の判定に、第1の特徴量32a及び第2の特徴量32bの双方を用いる場合を説明する。 Next, we will explain the case where the first and second weights are greater than "0.0" and less than "1.0", in other words, where both the first feature amount 32a and the second feature amount 32b are used to determine drowsiness.

眠気推定部45は、第1の重みを目の開閉に関する第1の特徴量32aに適用し、第2の重みを顔の筋肉の緊張に関する第2の特徴量32bに適用することで、眠気を推定してよい。 The drowsiness estimation unit 45 may estimate drowsiness by applying a first weight to the first feature 32a relating to eye opening and closing, and applying a second weight to the second feature 32b relating to facial muscle tension.

一例として、眠気推定部45は、第1の特徴量32aに基づく眠気の度合いの判定、及び、第2の特徴量32bに基づく眠気の度合いの判定、の双方を実行してよい。そして、眠気推定部45は、それぞれの特徴量32に基づき判定した度合いに対して、第1の重み、第2の重みをそれぞれ適用した結果を出力結果33として出力してよい。 As an example, the drowsiness estimation unit 45 may perform both a determination of the degree of drowsiness based on the first feature amount 32a and a determination of the degree of drowsiness based on the second feature amount 32b. Then, the drowsiness estimation unit 45 may output the results of applying the first weight and the second weight to the degree determined based on each feature amount 32 as the output result 33.

例えば、眠気推定部45は、第1の特徴量32aに基づく眠気の度合いの判定結果に対して、第1の重みに基づく当該判定結果の信頼度を付加し、第2の特徴量32bに基づく眠気の度合いの判定結果に対して、第2の重みに基づく当該判定結果の信頼度を付加してよい。これにより、判定結果(出力結果33)を利用するシステムにおいて、第1の特徴量32a及び第2の特徴量32bの判定結果のそれぞれと各信頼度とに基づき、眠気を総合的に判定することが可能となる。なお、眠気推定部45は、信頼度を用いた総合的な判定を行ない、その判定結果を出力してもよい。 For example, the drowsiness estimation unit 45 may add a reliability of the judgment result based on a first weight to the judgment result of the degree of drowsiness based on the first feature amount 32a, and add a reliability of the judgment result based on a second weight to the judgment result of the degree of drowsiness based on the second feature amount 32b. This makes it possible to comprehensively judge drowsiness based on each of the judgment results of the first feature amount 32a and the second feature amount 32b and their respective reliability in a system that uses the judgment result (output result 33). Note that the drowsiness estimation unit 45 may make a comprehensive judgment using the reliability and output the judgment result.

以上のように、一実施形態に係る眠気判定装置1によれば、目の開閉に関する特徴量から検知された眠気の度合いの変化に応じて、目の開閉に関する特徴量及び顔の筋肉の緊張状態に関する特徴量の一方又は双方の基づき、ユーザの眠気の度合いを推定する。 As described above, according to one embodiment of the drowsiness determination device 1, the user's level of drowsiness is estimated based on one or both of the features related to eye opening and closing and the features related to the tension state of facial muscles in response to changes in the level of drowsiness detected from the features related to eye opening and closing.

これにより、目の開閉に関する特徴量を用いて眠気の度合いを正しく検出できない状態、例えば、ユーザが集中する状態(第1の例外)、又は、意識的に眠気と戦うときの目の開閉状態(第2の例外)であっても、適切に眠気の度合いを検出することができる。 This makes it possible to properly detect the level of drowsiness even in situations where the level of drowsiness cannot be detected correctly using features related to eye opening and closing, such as when the user is concentrating (first exception) or when the user opens and closes their eyes while consciously fighting drowsiness (second exception).

〔1-4〕動作例
以下、眠気判定装置1による眠気判定処理の動作例を説明する。図13は、一実施形態に係る眠気判定装置1による眠気判定処理の動作例を説明するフローチャートである。
[1-4] Operation Example Hereinafter, a description will be given of an operation example of the drowsiness determination process performed by the drowsiness determination device 1. Fig. 13 is a flowchart illustrating an operation example of the drowsiness determination process performed by the drowsiness determination device 1 according to one embodiment.

なお、推定部4は、メモリ部3が記憶する複数の撮像画像31のそれぞれからユーザの顔(顔部分の領域)及びAUを検出するものとする。例えば、推定部4は、図13に示すように、複数の撮像画像31のそれぞれからAUの値を算出する(ステップS1)。 The estimation unit 4 detects the user's face (face area) and AU from each of the multiple captured images 31 stored in the memory unit 3. For example, as shown in FIG. 13, the estimation unit 4 calculates the AU value from each of the multiple captured images 31 (step S1).

図13に例示するように、眠気判定装置1において、緊張状態推定部43は、第2の特徴量32b、例えば口輪筋(AU23)の変化範囲を算出する(ステップS2)。 As illustrated in FIG. 13, in the drowsiness assessment device 1, the tension state estimation unit 43 calculates the range of change in the second feature amount 32b, for example, the orbicularis oris muscle (AU23) (step S2).

ステップS1及びS2と並行して、開閉状態瞬き推定部41は、推定部4により検出されたユーザの顔部分の領域から、目の特徴点を検出する(ステップS3)。 In parallel with steps S1 and S2, the open/closed state blink estimation unit 41 detects eye feature points from the area of the user's face detected by the estimation unit 4 (step S3).

開閉状態瞬き推定部41は、目の特徴点に基づき、第1の特徴量32a、例えば開眼度を算出する(ステップS4)。 The open/closed state blink estimation unit 41 calculates the first feature amount 32a, for example the degree of eye opening, based on the eye feature points (step S4).

眠気度合変化推定部42は、時系列に並んだ撮像画像31間における第1の特徴量32a(例えば開眼度)の変化量を算出する(ステップS5)。 The drowsiness level change estimation unit 42 calculates the amount of change in the first feature 32a (e.g., eye opening degree) between the captured images 31 arranged in time series (step S5).

眠気度合変化推定部42は、算出した変化量と第1閾値Th1とを比較し、算出した変化量が第1閾値Th1よりも大きいか否かを判定する(ステップS6)。 The drowsiness level change estimation unit 42 compares the calculated amount of change with the first threshold Th1 and determines whether the calculated amount of change is greater than the first threshold Th1 (step S6).

第1の特徴量32aの変化量が第1閾値Th1以下の場合(ステップS6でNO)、眠気度合変化推定部42は、ユーザの眠気の度合いの変化が無いと判定する。この場合、上述した第1及び第2の例外に相当する状態である可能性が低いため、特徴量判定部44は、第1の重み>第2の重みとなるように重み付けを行なってよい。以下、簡単のために、特徴量判定部44は、第1の重み:第2の重み=“1.0”:“0.0”と決定するものとする。 When the amount of change in the first feature 32a is equal to or less than the first threshold Th1 (NO in step S6), the drowsiness level change estimation unit 42 determines that there is no change in the user's level of drowsiness. In this case, since it is unlikely that the state corresponds to the first and second exceptions described above, the feature determination unit 44 may perform weighting so that the first weight is greater than the second weight. Hereinafter, for simplicity, it is assumed that the feature determination unit 44 determines the first weight:second weight = "1.0":"0.0".

眠気推定部45は、特徴量判定部44により設定された重み付け(第1の重み:第2の重み=“1.0”:“0.0”)に基づき、第1の特徴量32aに基づきユーザの眠気を判定する。例えば、眠気推定部45は、第1の特徴量32a(例えば開眼度)と第2閾値Th2とを比較し、第1の特徴量32aが第2閾値Th2よりも大きいか否かを判定する(ステップS7)。 The drowsiness estimation unit 45 determines the user's drowsiness based on the first feature 32a, based on the weighting (first weight: second weight = "1.0": "0.0") set by the feature determination unit 44. For example, the drowsiness estimation unit 45 compares the first feature 32a (e.g., eye opening degree) with the second threshold Th2, and determines whether the first feature 32a is greater than the second threshold Th2 (step S7).

第1の特徴量32aが第2閾値Th2よりも大きい場合(ステップS7でYES)、眠気推定部45は、ユーザの眠気の度合いが覚醒状態であると判定し(ステップS8)、判定結果を出力し、処理が終了する。 If the first characteristic amount 32a is greater than the second threshold value Th2 (YES in step S7), the drowsiness estimation unit 45 determines that the user's level of drowsiness is an awake state (step S8), outputs the determination result, and the process ends.

第1の特徴量32aが第2閾値Th2以下である場合(ステップS7でNO)、眠気推定部45は、ユーザの眠気の度合いが眠気状態であると判定し(ステップS9)、判定結果を出力し、処理が終了する。 If the first feature amount 32a is equal to or less than the second threshold value Th2 (NO in step S7), the drowsiness estimation unit 45 determines that the user's level of drowsiness is in a drowsy state (step S9), outputs the determination result, and the process ends.

一方、第1の特徴量32aの変化量が第1閾値Th1よりも大きい場合(ステップS6でYES)、眠気度合変化推定部42は、ユーザの眠気の度合いの変化が有ると判定する。この場合、上述した第1及び第2の例外に相当する状態である可能性が高いため、特徴量判定部44は、第1の重み<第2の重みとなるように重み付けを行なってよい。以下、簡単のために、特徴量判定部44は、第1の重み:第2の重み=“0.0”:“1.0”と決定するものとする。 On the other hand, if the change in the first feature 32a is greater than the first threshold Th1 (YES in step S6), the drowsiness level change estimation unit 42 determines that there has been a change in the user's drowsiness level. In this case, since there is a high possibility that the state corresponds to the first and second exceptions described above, the feature determination unit 44 may perform weighting so that the first weight is smaller than the second weight. Hereinafter, for simplicity, it is assumed that the feature determination unit 44 determines the first weight:second weight = "0.0":"1.0".

眠気推定部45は、特徴量判定部44により設定された重み付け(第1の重み:第2の重み=“0.0”:“1.0”)に基づき、ステップS2で算出した第2の特徴量32bに基づきユーザの眠気を判定する。例えば、眠気推定部45は、第2の特徴量32(例えば口輪筋の変化範囲)と第3閾値Th3とを比較し、第2の特徴量32bが第3閾値Th3よりも大きいか否かを判定する(ステップS10)。 The drowsiness estimation unit 45 determines the user's drowsiness based on the second feature amount 32b calculated in step S2, based on the weighting (first weight: second weight = "0.0": "1.0") set by the feature amount determination unit 44. For example, the drowsiness estimation unit 45 compares the second feature amount 32b (e.g., the range of change in the orbicularis oris muscle) with a third threshold value Th3, and determines whether the second feature amount 32b is greater than the third threshold value Th3 (step S10).

第2の特徴量32bが第3閾値Th3よりも大きい場合(ステップS10でYES)、眠気推定部45は、ユーザの眠気の度合いが覚醒状態であると判定し(ステップS11)、判定結果を出力し、処理が終了する。 If the second feature 32b is greater than the third threshold Th3 (YES in step S10), the drowsiness estimation unit 45 determines that the user's level of drowsiness is an awake state (step S11), outputs the determination result, and the process ends.

第2の特徴量32bが第3閾値Th3以下である場合(ステップS10でNO)、眠気推定部45は、ユーザの眠気の度合いが眠気状態であると判定し(ステップS12)、判定結果を出力し、処理が終了する。 If the second feature 32b is equal to or less than the third threshold Th3 (NO in step S10), the drowsiness estimation unit 45 determines that the user's level of drowsiness is in a drowsy state (step S12), outputs the determination result, and the process ends.

なお、眠気推定部45は、ステップS8、S9、S11、S12の処理結果を出力結果33としてメモリ部3に格納してよい。 The drowsiness estimation unit 45 may store the processing results of steps S8, S9, S11, and S12 in the memory unit 3 as output results 33.

〔1-5〕ハードウェア構成例
一実施形態に係る眠気判定装置1は、仮想サーバ(VM;Virtual Machine)であってもよいし、物理サーバであってもよい。また、眠気判定装置1の機能は、1台のコンピュータにより実現されてもよいし、2台以上のコンピュータにより実現されてもよい。さらに、眠気判定装置1の機能のうちの少なくとも一部は、クラウド環境により提供されるHW(Hardware)リソース及びNW(Network)リソースを用いて実現されてもよい。
[1-5] Hardware Configuration Example The drowsiness determination device 1 according to an embodiment may be a virtual server (VM) or a physical server. Furthermore, the functions of the drowsiness determination device 1 may be realized by one computer or two or more computers. Furthermore, at least a part of the functions of the drowsiness determination device 1 may be realized using HW (Hardware) resources and NW (Network) resources provided by a cloud environment.

図14は、眠気判定装置1の機能を実現するコンピュータ10のハードウェア(HW)構成例を示すブロック図である。眠気判定装置1の機能を実現するHWリソースとして、複数のコンピュータが用いられる場合は、各コンピュータが図14に例示するHW構成を備えてよい。 FIG. 14 is a block diagram showing an example of the hardware (HW) configuration of a computer 10 that realizes the functions of the drowsiness determination device 1. When multiple computers are used as HW resources that realize the functions of the drowsiness determination device 1, each computer may have the HW configuration shown in FIG. 14.

図14に示すように、コンピュータ10は、HW構成として、例示的に、プロセッサ10a、メモリ10b、記憶部10c、IF(Interface)部10d、IO(Input / Output)部10e、及び読取部10fを備えてよい。 As shown in FIG. 14, the computer 10 may, as a HW configuration, illustratively include a processor 10a, a memory 10b, a storage unit 10c, an IF (Interface) unit 10d, an IO (Input/Output) unit 10e, and a reading unit 10f.

プロセッサ10aは、種々の制御や演算を行なう演算処理装置の一例である。プロセッサ10aは、コンピュータ10内の各ブロックとバス10iで相互に通信可能に接続されてよい。なお、プロセッサ10aは、複数のプロセッサを含むマルチプロセッサであってもよいし、複数のプロセッサコアを有するマルチコアプロセッサであってもよく、或いは、マルチコアプロセッサを複数有する構成であってもよい。 Processor 10a is an example of a processing unit that performs various controls and calculations. Processor 10a may be connected to each block in computer 10 via bus 10i so that they can communicate with each other. Processor 10a may be a multiprocessor including multiple processors, a multicore processor having multiple processor cores, or a configuration having multiple multicore processors.

プロセッサ10aとしては、例えば、CPU、MPU、GPU、APU、DSP、ASIC、FPGA等の集積回路(IC;Integrated Circuit)が挙げられる。なお、プロセッサ10aとして、これらの集積回路の2以上の組み合わせが用いられてもよい。CPUはCentral Processing Unitの略称であり、MPUはMicro Processing Unitの略称である。GPUはGraphics Processing Unitの略称であり、APUはAccelerated Processing Unitの略称である。DSPはDigital Signal Processorの略称であり、ASICはApplication Specific ICの略称であり、FPGAはField-Programmable Gate Arrayの略称である。 The processor 10a may be, for example, an integrated circuit (IC) such as a CPU, MPU, GPU, APU, DSP, ASIC, or FPGA. Note that a combination of two or more of these integrated circuits may be used as the processor 10a. CPU is an abbreviation for Central Processing Unit, and MPU is an abbreviation for Micro Processing Unit. GPU is an abbreviation for Graphics Processing Unit, and APU is an abbreviation for Accelerated Processing Unit. DSP is an abbreviation for Digital Signal Processor, ASIC is an abbreviation for Application Specific IC, and FPGA is an abbreviation for Field-Programmable Gate Array.

メモリ10bは、種々のデータやプログラム等の情報を格納するHWの一例である。メモリ10bとしては、例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性メモリ、及び、PM(Persistent Memory)等の不揮発性メモリ、の一方又は双方が挙げられる。 Memory 10b is an example of HW that stores various data, programs, and other information. Examples of memory 10b include one or both of a volatile memory such as a dynamic random access memory (DRAM) and a non-volatile memory such as a persistent memory (PM).

記憶部10cは、種々のデータやプログラム等の情報を格納するHWの一例である。記憶部10cとしては、HDD(Hard Disk Drive)等の磁気ディスク装置、SSD(Solid State Drive)等の半導体ドライブ装置、不揮発性メモリ等の各種記憶装置が挙げられる。不揮発性メモリとしては、例えば、フラッシュメモリ、SCM(Storage Class Memory)、ROM(Read Only Memory)等が挙げられる。 The storage unit 10c is an example of HW that stores various data, programs, and other information. Examples of the storage unit 10c include various storage devices such as magnetic disk devices such as HDDs (Hard Disk Drives), semiconductor drive devices such as SSDs (Solid State Drives), and non-volatile memories. Examples of non-volatile memories include flash memories, SCMs (Storage Class Memory), and ROMs (Read Only Memory).

図9に示すメモリ部3は、メモリ10b及び記憶部10cの少なくとも一方の記憶領域により実現されてよい。換言すれば、撮像画像31、特徴量32及び出力結果33は、メモリ10b及び記憶部10cの少なくとも一方の記憶領域に格納されてよい。 The memory unit 3 shown in FIG. 9 may be realized by at least one of the storage areas of the memory 10b and the storage unit 10c. In other words, the captured image 31, the feature amount 32, and the output result 33 may be stored in at least one of the storage areas of the memory 10b and the storage unit 10c.

また、記憶部10cは、コンピュータ10の各種機能の全部若しくは一部を実現するプログラム10g(眠気判定プログラム)を格納してよい。 The memory unit 10c may also store a program 10g (drowsiness determination program) that realizes all or part of the various functions of the computer 10.

例えば、眠気判定装置1のプロセッサ10aは、記憶部10cに格納されたプログラム10gをメモリ10bに展開して実行することにより、図9に例示する眠気判定装置1(例えば撮像部2及び推定部4)としての機能を実現できる。 For example, the processor 10a of the drowsiness determination device 1 can realize the functions of the drowsiness determination device 1 (e.g., the imaging unit 2 and the estimation unit 4) illustrated in FIG. 9 by expanding the program 10g stored in the storage unit 10c into the memory 10b and executing it.

IF部10dは、ネットワークとの間の接続及び通信の制御等を行なう通信IFの一例である。例えば、IF部10dは、イーサネット(登録商標)等のLAN(Local Area Network)、或いは、FC(Fibre Channel)等の光通信等に準拠したアダプタを含んでよい。当該アダプタは、無線及び有線の一方又は双方の通信方式に対応してよい。例えば、眠気判定装置1は、IF部10dを介して、図示しない情報処理装置及び撮像装置等と相互に通信可能に接続されてよい。例えば、図9に示す撮像部2は、ネットワーク経由で撮像装置から撮像画像31を取得してもよい。また、プログラム10gは、当該通信IFを介して、ネットワークからコンピュータ10にダウンロードされ、記憶部10cに格納されてもよい。 The IF unit 10d is an example of a communication IF that controls connection and communication with a network. For example, the IF unit 10d may include an adapter that complies with a LAN (Local Area Network) such as Ethernet (registered trademark) or optical communication such as FC (Fibre Channel). The adapter may support one or both of wireless and wired communication methods. For example, the drowsiness determination device 1 may be connected to an information processing device and an imaging device (not shown) via the IF unit 10d so that they can communicate with each other. For example, the imaging unit 2 shown in FIG. 9 may acquire an image 31 from the imaging device via a network. In addition, the program 10g may be downloaded from the network to the computer 10 via the communication IF and stored in the storage unit 10c.

IO部10eは、入力装置、及び、出力装置、の一方又は双方を含んでよい。入力装置としては、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等が挙げられる。出力装置としては、例えば、モニタ、プロジェクタ、プリンタ等が挙げられる。例えば、図9に示す推定部4は、IO部10eの出力装置に判定結果を出力し表示させてもよい。 The IO unit 10e may include one or both of an input device and an output device. Examples of the input device include a keyboard, a mouse, a touch panel, etc. Examples of the output device include a monitor, a projector, a printer, etc. For example, the estimation unit 4 shown in FIG. 9 may output the determination result to the output device of the IO unit 10e and display it.

読取部10fは、記録媒体10hに記録されたデータやプログラムの情報を読み出すリーダの一例である。読取部10fは、記録媒体10hを接続可能又は挿入可能な接続端子又は装置を含んでよい。読取部10fとしては、例えば、USB(Universal Serial Bus)等に準拠したアダプタ、記録ディスクへのアクセスを行なうドライブ装置、SDカード等のフラッシュメモリへのアクセスを行なうカードリーダ等が挙げられる。なお、記録媒体10hにはプログラム10gが格納されてもよく、読取部10fが記録媒体10hからプログラム10gを読み出して記憶部10cに格納してもよい。 The reading unit 10f is an example of a reader that reads data and program information recorded on the recording medium 10h. The reading unit 10f may include a connection terminal or device to which the recording medium 10h can be connected or inserted. Examples of the reading unit 10f include an adapter that complies with USB (Universal Serial Bus) or the like, a drive device that accesses a recording disk, and a card reader that accesses a flash memory such as an SD card. The recording medium 10h may store a program 10g, and the reading unit 10f may read the program 10g from the recording medium 10h and store it in the memory unit 10c.

記録媒体10hとしては、例示的に、磁気/光ディスクやフラッシュメモリ等の非一時的なコンピュータ読取可能な記録媒体が挙げられる。磁気/光ディスクとしては、例示的に、フレキシブルディスク、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、ブルーレイディスク、HVD(Holographic Versatile Disc)等が挙げられる。フラッシュメモリとしては、例示的に、USBメモリやSDカード等の半導体メモリが挙げられる。 Examples of the recording medium 10h include non-transitory computer-readable recording media such as magnetic/optical disks and flash memories. Examples of magnetic/optical disks include flexible disks, CDs (Compact Discs), DVDs (Digital Versatile Discs), Blu-ray Discs, and HVDs (Holographic Versatile Discs). Examples of flash memories include semiconductor memories such as USB memories and SD cards.

上述したコンピュータ10のHW構成は例示である。従って、コンピュータ10内でのHWの増減(例えば任意のブロックの追加や削除)、分割、任意の組み合わせでの統合、又は、バスの追加若しくは削除等は適宜行なわれてもよい。例えば、眠気判定装置1において、IO部10e及び読取部10fの少なくとも一方は、省略されてもよい。 The HW configuration of the computer 10 described above is an example. Therefore, the HW in the computer 10 may be increased or decreased (e.g., adding or deleting any block), divided, or integrated in any combination, or buses may be added or deleted, as appropriate. For example, in the drowsiness determination device 1, at least one of the IO unit 10e and the reading unit 10f may be omitted.

〔1-6〕適用例
次に、一実施形態に係る眠気判定装置1の適用例を説明する。
(1-6) Application Examples Next, application examples of the drowsiness determination device 1 according to an embodiment will be described.

〔1-6-1〕第1適用例
図15は、第1適用例に係る安全運転支援システム11の構成例を示すブロック図である。安全運転支援システム11は、ユーザの一例である車両の運転者の目の開閉に関する第1の特徴量32aと、顔の筋肉の緊張状態に関する第2の特徴量32bとに基づき運転者の眠気を判定し、判定結果を安全運転支援のために活用する。
15 is a block diagram showing a configuration example of a safe driving support system 11 according to application example 1. The safe driving support system 11 judges the drowsiness of a driver of a vehicle, which is an example of a user, based on a first feature amount 32a relating to the opening and closing of the eyes of the driver, and a second feature amount 32b relating to the tension state of the facial muscles, and utilizes the judgment result for supporting safe driving.

図15に示すように、安全運転支援システム11は、例示的に、判定装置12、安全運転支援部17、及び、データ蓄積部18を備えてよい。 As shown in FIG. 15, the safe driving support system 11 may, for example, include a determination device 12, a safe driving support unit 17, and a data storage unit 18.

判定装置12は、車両を運転するユーザの顔を含む撮像画像31に基づきユーザの眠気を判定する装置であり、図9に示す眠気判定装置1の一例である。図15に示すように、判定装置12は、例示的に、撮像装置13、通信部14、メモリ部15、及び、制御部16を備えてよい。 The determination device 12 is a device that determines the drowsiness of a user based on an image 31 including the face of the user who is driving the vehicle, and is an example of the drowsiness determination device 1 shown in FIG. 9. As shown in FIG. 15, the determination device 12 may, for example, include an image capture device 13, a communication unit 14, a memory unit 15, and a control unit 16.

図16は、撮像装置13の設置例を示す図である。撮像装置13は、画像、例えば動画像(映像)等の複数の撮像画像31を撮影する種々のカメラであってよい。カメラとしては、図16に例示するように、ユーザの顔を含む領域を撮像する車載カメラ、スマートフォン又はタブレットが用いられてもよい。撮像装置13は、判定装置12の外部に設けられてもよく、この場合、判定装置12に対して撮像画像31を送信する通信IFを備えてよい。 Figure 16 is a diagram showing an example of installation of the imaging device 13. The imaging device 13 may be any of various cameras that capture images, such as moving images (video), to capture multiple captured images 31. As shown in Figure 16, the camera may be an in-vehicle camera that captures an area including the user's face, a smartphone, or a tablet. The imaging device 13 may be provided outside the determination device 12, and in this case may include a communication IF that transmits the captured images 31 to the determination device 12.

通信部14は、安全運転支援部17、及び、データ蓄積部18のそれぞれと相互に通信を行なうものであり、図14に示すIF部10dにより実現されてもよい。また、撮像装置13が判定装置12の外部に設けられる場合、通信部14は、撮像装置13との通信、例えば、撮像装置13への撮像に関する制御コマンドの送信、及び、撮像装置13から送信される撮像画像31の受信を行なってよい。 The communication unit 14 communicates with each of the safe driving support unit 17 and the data storage unit 18, and may be realized by the IF unit 10d shown in FIG. 14. In addition, when the imaging device 13 is provided outside the determination device 12, the communication unit 14 may communicate with the imaging device 13, for example, transmit control commands related to imaging to the imaging device 13, and receive captured images 31 transmitted from the imaging device 13.

メモリ部15は、判定装置12の動作に関する種々の情報を記憶する。メモリ部15は、図9に示すメモリ部3の一例であり、メモリ部3と同様の情報を記憶してよい。 The memory unit 15 stores various information related to the operation of the determination device 12. The memory unit 15 is an example of the memory unit 3 shown in FIG. 9, and may store the same information as the memory unit 3.

制御部16は、判定装置12の動作に関する種々の制御を行なう。例えば、制御部16は、送受信部16a、眠気判定部16b、及び、情報制御部16cを備えてよい。 The control unit 16 performs various controls related to the operation of the determination device 12. For example, the control unit 16 may include a transmission/reception unit 16a, a drowsiness determination unit 16b, and an information control unit 16c.

送受信部16aは、撮像装置13との間のデータの送受信、及び、通信部14を介した撮像装置13、安全運転支援部17及びデータ蓄積部18との間のデータの送受信等を制御する。 The transmitter/receiver 16a controls data transmission and reception with the imaging device 13, and data transmission and reception between the imaging device 13, the safe driving support unit 17, and the data storage unit 18 via the communication unit 14.

眠気判定部16bは、図9に示す推定部4の一例であり、推定部4と同様の眠気判定処理を実行してよい。 The drowsiness determination unit 16b is an example of the estimation unit 4 shown in FIG. 9, and may perform a drowsiness determination process similar to that of the estimation unit 4.

情報制御部16cは、安全運転支援部17及びデータ蓄積部18との間でやり取りをするデータに関する種々の制御を行なう。 The information control unit 16c performs various controls regarding the data exchanged between the safe driving support unit 17 and the data storage unit 18.

安全運転支援部17は、判定装置12において判定された判定結果を通信部14から受信し、判定結果に基づき安全運転支援を行なう。例えば、安全運転支援部17は、判定結果が眠気状態であることを示す場合、運転者にアラーム等の警告を出力してよい。アラームとしては、例えば、音、振動、匂いのいずれか1つ、又は、これらの2以上の組み合わせであってよい。アラームの出力は、例えば、車両、又は、運転者が有するスマートフォン等に備えられたスピーカ、バイブレータ等の機能を利用して運転者に通知されてよい。 The safe driving support unit 17 receives the judgment result judged by the judgment device 12 from the communication unit 14, and performs safe driving support based on the judgment result. For example, when the judgment result indicates a drowsy state, the safe driving support unit 17 may output a warning such as an alarm to the driver. The alarm may be, for example, any one of sound, vibration, and smell, or a combination of two or more of these. The alarm may be output by notifying the driver using a function such as a speaker or vibrator provided in the vehicle or a smartphone owned by the driver.

データ蓄積部18は、判定装置12において判定された判定結果を通信部14から受信し、受信した判定結果を蓄積するDB(データベース)等であってよい。データ蓄積部18に蓄積された情報は、例えば、自動車保険評価及び事故予防等の種々の目的で活用されてよい。 The data storage unit 18 may be a database (DB) that receives the judgment results determined by the judgment device 12 from the communication unit 14 and stores the received judgment results. The information stored in the data storage unit 18 may be used for various purposes, such as automobile insurance evaluation and accident prevention.

なお、撮像装置13、通信部14、メモリ部15、制御部16、安全運転支援部17、及び、データ蓄積部18は、任意の組み合わせで併合してもよく、それぞれの機能を分割してもよい。 The imaging device 13, communication unit 14, memory unit 15, control unit 16, safe driving support unit 17, and data storage unit 18 may be combined in any combination, or their respective functions may be separated.

図17は、第1適用例に係る安全運転支援システム11の動作例を説明するフローチャートである。 Figure 17 is a flowchart illustrating an example of the operation of the safe driving support system 11 according to the first application example.

図17に例示するように、判定装置12は、撮像装置13により撮像された複数の撮像画像31を取得する(ステップS21)。 As illustrated in FIG. 17, the determination device 12 acquires a plurality of captured images 31 captured by the imaging device 13 (step S21).

判定装置12は、取得した撮像画像31に基づき、眠気判定処理を実行し(ステップS22)、通信部14を介して、眠気の度合いの判定結果を安全運転支援部17及びデータ蓄積部18にそれぞれ送信する。眠気判定処理では、眠気判定部16bにより、図13に示すステップS1~S12と同様の処理が実行されてよい。 The determination device 12 executes a drowsiness determination process based on the acquired captured image 31 (step S22), and transmits the determination result of the degree of drowsiness to the safe driving support unit 17 and the data storage unit 18 via the communication unit 14. In the drowsiness determination process, the drowsiness determination unit 16b may execute processes similar to steps S1 to S12 shown in FIG. 13.

安全運転支援部17は、受信した判定結果に基づき安全運転支援を実施し、データ蓄積部18は、受信した判定結果を蓄積し(ステップS23)、処理が終了する。 The safe driving support unit 17 implements safe driving support based on the received judgment result, and the data accumulation unit 18 accumulates the received judgment result (step S23), and the processing ends.

このように、第1適用例によれば、安全運転支援の実施において、一実施形態に係る眠気判定装置1により正確に判定されたユーザ(運転者)の眠気の度合い(状態)を活用することができる。 In this way, according to the first application example, the degree (state) of drowsiness of the user (driver) accurately determined by the drowsiness determination device 1 according to one embodiment can be utilized in implementing safe driving assistance.

〔1-6-2〕第2適用例
図18は、第2適用例に係る遠隔学習支援システム21の構成例を示すブロック図である。遠隔学習支援システム21は、ユーザの一例である受講者の目の開閉に関する第1の特徴量32aと、顔の筋肉の緊張状態に関する第2の特徴量32bとに基づき受講者の眠気を判定し、判定結果を遠隔学習支援のために活用する。遠隔学習は、例えば、受講者のPC(Personal Computer)又はスマートフォン等のコンピュータに対して、インターネットを介して教材を配信するオンライン授業、eラーニング等の遠隔教育であってよい。
[1-6-2] Second Application Example Fig. 18 is a block diagram showing a configuration example of a remote learning support system 21 according to a second application example. The remote learning support system 21 judges the drowsiness of a student, who is an example of a user, based on a first feature amount 32a relating to the opening and closing of the eyes of the student and a second feature amount 32b relating to the tension state of the facial muscles, and utilizes the judgment result for remote learning support. The remote learning may be, for example, remote education such as online classes and e-learning in which educational materials are delivered via the Internet to a computer such as a personal computer (PC) or a smartphone of the student.

図18に示すように、遠隔学習支援システム21は、例示的に、判定装置22、教師フィードバック部27、管理者フィードバック部28、及び、教材調整部29を備えてよい。 As shown in FIG. 18, the remote learning support system 21 may, for example, include a determination device 22, a teacher feedback unit 27, an administrator feedback unit 28, and a teaching material adjustment unit 29.

判定装置22は、遠隔学習を行なうユーザの顔を含む撮像画像31に基づきユーザの眠気を判定する装置であり、図9に示す眠気判定装置1の一例である。図18に示すように、判定装置22は、例示的に、撮像装置23、通信部24、メモリ部25、及び、制御部26を備えてよい。以下、特に言及しない場合、撮像装置23、通信部24、メモリ部25、及び、制御部26は、図15に示す第1適用例の撮像装置13、通信部14、メモリ部15、及び、制御部16と同様である。 The determination device 22 is a device that determines the drowsiness of a user based on an image 31 including the face of the user performing remote learning, and is an example of the drowsiness determination device 1 shown in FIG. 9. As shown in FIG. 18, the determination device 22 may exemplarily include an imaging device 23, a communication unit 24, a memory unit 25, and a control unit 26. Unless otherwise specified below, the imaging device 23, the communication unit 24, the memory unit 25, and the control unit 26 are similar to the imaging device 13, the communication unit 14, the memory unit 15, and the control unit 16 of the first application example shown in FIG. 15.

図19は、撮像装置23の設置例を示す図である。撮像装置23としてのカメラは、図19に例示するように、ユーザの顔を含む領域を撮像するwebカメラ、ビデオカメラ、スマートフォン又はタブレットであってもよく、受講者のコンピュータに備えられてもよい。撮像装置23は、判定装置22の外部に設けられてもよく、この場合、判定装置22に対して撮像画像31を送信する通信IFを備えてよい。 Figure 19 is a diagram showing an example of installation of the imaging device 23. As shown in Figure 19, the camera serving as the imaging device 23 may be a web camera, video camera, smartphone, or tablet that captures an area including the user's face, or may be provided in the participant's computer. The imaging device 23 may be provided outside the judgment device 22, in which case it may include a communication IF that transmits the captured image 31 to the judgment device 22.

通信部24は、教師フィードバック部27、管理者フィードバック部28、及び、教材調整部29のそれぞれと相互に通信を行なうものであり、図14に示すIF部10dにより実現されてもよい。また、撮像装置23が判定装置22の外部に設けられる場合、通信部24は、撮像装置23との通信を行なってよい。 The communication unit 24 communicates with each of the teacher feedback unit 27, the administrator feedback unit 28, and the teaching material adjustment unit 29, and may be realized by the IF unit 10d shown in FIG. 14. In addition, when the imaging device 23 is provided outside the determination device 22, the communication unit 24 may communicate with the imaging device 23.

メモリ部25は、判定装置22の動作に関する種々の情報を記憶する。メモリ部25は、図9に示すメモリ部3の一例であり、メモリ部3と同様の情報を記憶してよい。 The memory unit 25 stores various information related to the operation of the determination device 22. The memory unit 25 is an example of the memory unit 3 shown in FIG. 9, and may store the same information as the memory unit 3.

制御部26は、判定装置22の動作に関する種々の制御を行なう。例えば、制御部26は、送受信部26a、眠気判定部26b、及び、情報制御部26cを備えてよい。 The control unit 26 performs various controls related to the operation of the determination device 22. For example, the control unit 26 may include a transceiver unit 26a, a drowsiness determination unit 26b, and an information control unit 26c.

送受信部26aは、撮像装置23との間のデータの送受信、及び、通信部24を介した撮像装置23、教師フィードバック部27、管理者フィードバック部28、及び、教材調整部29との間のデータの送受信等を制御する。 The transmission/reception unit 26a controls the transmission and reception of data between the imaging device 23, and the transmission and reception of data between the imaging device 23, the teacher feedback unit 27, the administrator feedback unit 28, and the teaching material adjustment unit 29 via the communication unit 24.

眠気判定部26bは、図9に示す推定部4の一例であり、推定部4と同様の眠気判定処理を実行してよい。なお、眠気判定部26bは、判定結果として覚醒状態を出力する場合、覚醒状態の「一般的」又は「例外(集中)」の別を判定結果に含めてもよい。 The drowsiness determination unit 26b is an example of the estimation unit 4 shown in FIG. 9, and may execute a drowsiness determination process similar to that of the estimation unit 4. When the drowsiness determination unit 26b outputs an alertness state as the determination result, the drowsiness determination unit 26b may include in the determination result whether the alertness state is "general" or "exceptional (concentration)."

情報制御部26cは、教師フィードバック部27、管理者フィードバック部28、及び、教材調整部29との間でやり取りをするデータに関する種々の制御を行なう。 The information control unit 26c performs various controls regarding data exchanged between the teacher feedback unit 27, the administrator feedback unit 28, and the teaching material adjustment unit 29.

教師フィードバック部27は、判定装置22において判定された判定結果を通信部24から受信し、判定結果に基づき、遠隔学習の講師、例えば教師への判定結果のフィードバックを行なう。例えば、教師フィードバック部27は、判定結果を蓄積及び集計することで、受講者の集中及び眠気情報の統計データを生成し、教師が有するコンピュータに対して統計データを出力してよい。これにより、教師は、統計データに基づき遠隔学習の内容をリアルタイムに調整することができる。 The teacher feedback unit 27 receives the judgment result judged by the judgment device 22 from the communication unit 24, and based on the judgment result, provides feedback of the judgment result to an instructor of the distance learning, for example, a teacher. For example, the teacher feedback unit 27 may accumulate and tally the judgment results to generate statistical data on the concentration and drowsiness information of the students, and output the statistical data to a computer owned by the teacher. This allows the teacher to adjust the content of the distance learning in real time based on the statistical data.

管理者フィードバック部28は、判定装置22において判定された判定結果を通信部24から受信し、判定結果に基づき、遠隔学習の管理者への判定結果のフィードバックを行なう。例えば、管理者フィードバック部28は、上述した統計データを生成又は取得し、管理者が有するコンピュータに出力してよい。これにより、管理者は、統計データに基づき遠隔学習(授業)の評価及び改良を行なうことができる。 The administrator feedback unit 28 receives the judgment result judged by the judgment device 22 from the communication unit 24, and provides feedback of the judgment result to the administrator of the distance learning based on the judgment result. For example, the administrator feedback unit 28 may generate or obtain the statistical data described above and output it to a computer owned by the administrator. This allows the administrator to evaluate and improve the distance learning (classes) based on the statistical data.

教材調整部29は、判定装置22において判定された判定結果を通信部24から受信して蓄積し、判定結果、又は、判定結果から取得した統計データに基づき、教材内容の調整を実行する。教材内容の調整には、配信する教材内容の変更、再生速度又は音量の変更等が含まれてよい。実行された調整は、受講者が有するコンピュータに配信される教材に反映されてよい。 The teaching material adjustment unit 29 receives the judgment results made by the judgment device 22 from the communication unit 24, stores them, and adjusts the teaching material content based on the judgment results or statistical data obtained from the judgment results. Adjustments to the teaching material content may include changing the teaching material content to be distributed, changing the playback speed or volume, etc. The adjustments made may be reflected in the teaching materials distributed to the students' computers.

なお、撮像装置23、通信部24、メモリ部25、制御部26、教師フィードバック部27、管理者フィードバック部28、及び、教材調整部29は、任意の組み合わせで併合してもよく、それぞれの機能を分割してもよい。 The imaging device 23, communication unit 24, memory unit 25, control unit 26, teacher feedback unit 27, administrator feedback unit 28, and teaching material adjustment unit 29 may be combined in any combination, or their respective functions may be separated.

図20は、第2適用例に係る遠隔学習支援システム21の動作例を説明するフローチャートである。 Figure 20 is a flowchart illustrating an example of the operation of the remote learning support system 21 according to the second application example.

図20に例示するように、判定装置22は、撮像装置23により撮像された複数の撮像画像31を取得する(ステップS31)。 As illustrated in FIG. 20, the determination device 22 acquires a plurality of captured images 31 captured by the imaging device 23 (step S31).

判定装置22は、取得した撮像画像31に基づき、眠気判定処理を実行し(ステップS32)、通信部24を介して、眠気の度合いの判定結果を教師フィードバック部27、管理者フィードバック部28、及び、教材調整部29にそれぞれ送信する。眠気判定処理では、眠気判定部26bにより、図13に示すステップS1~S12と同様の処理が実行されてよい。 The determination device 22 executes a drowsiness determination process based on the acquired captured image 31 (step S32), and transmits the determination result of the degree of drowsiness to the teacher feedback unit 27, the administrator feedback unit 28, and the teaching material adjustment unit 29 via the communication unit 24. In the drowsiness determination process, the drowsiness determination unit 26b may execute processes similar to steps S1 to S12 shown in FIG. 13.

教師フィードバック部27及び管理者フィードバック部28は、受信した判定結果に基づく統計データを教師及び管理者のコンピュータにそれぞれ送信し、教材調整部29は、受信した判定結果に基づき教材内容を調整し(ステップS33)、処理が終了する。 The teacher feedback unit 27 and the administrator feedback unit 28 transmit statistical data based on the received judgment results to the teacher's and administrator's computers, respectively, and the teaching material adjustment unit 29 adjusts the teaching material content based on the received judgment results (step S33), and the process ends.

このように、第2適用例によれば、遠隔学習支援の実施において、一実施形態に係る眠気判定装置1により正確に判定されたユーザ(受講者)の眠気の度合い(状態)を活用することができる。 In this way, according to the second application example, the degree (state) of drowsiness of a user (student) accurately determined by the drowsiness determination device 1 according to one embodiment can be utilized in implementing remote learning support.

〔2〕その他
上述した一実施形態、並びに、第1及び第2適用例に係る技術は、以下のように変形、変更して実施することができる。
[2] Others The above-described embodiment and the techniques according to the first and second application examples can be modified and changed as follows.

例えば、図9に示す眠気判定装置1の推定部4が備える開閉状態瞬き推定部41、眠気度合変化推定部42、緊張状態推定部43、特徴量判定部44、及び、眠気推定部45は、任意の組み合わせで併合してもよく、それぞれ分割してもよい。 For example, the open/closed state blink estimation unit 41, the drowsiness level change estimation unit 42, the tension state estimation unit 43, the feature amount determination unit 44, and the drowsiness estimation unit 45 included in the estimation unit 4 of the drowsiness determination device 1 shown in FIG. 9 may be combined in any combination or may be separated.

また、図9に示す眠気判定装置1は、複数の装置がネットワークを介して互いに連携することにより、各処理機能を実現する構成であってもよい。一例として、撮像部2はユーザの周辺に位置するコンピュータ、推定部4はアプリケーションサーバ、メモリ部3はDBサーバ、等であってもよい。この場合、コンピュータ、アプリケーションサーバ及びDBサーバが、ネットワークを介して互いに連携することにより、眠気判定装置1としての各処理機能を実現してもよい。 The drowsiness determination device 1 shown in FIG. 9 may also be configured to realize each processing function by multiple devices cooperating with each other via a network. As an example, the imaging unit 2 may be a computer located near the user, the estimation unit 4 may be an application server, the memory unit 3 may be a DB server, etc. In this case, the computer, the application server, and the DB server may cooperate with each other via a network to realize each processing function of the drowsiness determination device 1.

さらに、図9に示す眠気判定装置1の推定部4(眠気推定部45)は、第2の特徴量32bを用いて眠気の判定を行なう場合、複数種別の第2の特徴量32bを用いて、眠気を総合的に判定してもよい。すなわち、第2の特徴量32bとして、2以上の特徴量、一例として、口輪筋(AU23)の変化範囲及びオトガイ筋(AU17)のピーク数、の各特徴量が用いられてもよい。この場合、眠気推定部45は、口輪筋(AU23)の変化範囲に基づく判定結果と、オトガイ筋(AU17)のピーク数に基づく判定結果とに基づき、眠気の判定を行なってもよい。 Furthermore, when the estimation unit 4 (sleepiness estimation unit 45) of the drowsiness determination device 1 shown in FIG. 9 uses the second feature amount 32b to determine drowsiness, it may use multiple types of second feature amounts 32b to comprehensively determine drowsiness. That is, as the second feature amount 32b, two or more feature amounts, for example, the range of change of the orbicularis oris muscle (AU23) and the number of peaks of the mentalis muscle (AU17), may be used. In this case, the drowsiness estimation unit 45 may determine drowsiness based on the determination result based on the range of change of the orbicularis oris muscle (AU23) and the determination result based on the number of peaks of the mentalis muscle (AU17).

〔3〕付記
以上の実施形態、並びに、第1及び第2適用例に関し、さらに以下の付記を開示する。
[3] Supplementary Note The following supplementary note is further disclosed with respect to the above embodiment and the first and second application examples.

(付記1)
ユーザの顔を含む複数の撮像画像を取得し、
前記複数の撮像画像に基づいて、前記顔に含まれる目の開閉に関する特徴量の変化を検出し、
検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化に応じて、前記目の開閉に関する特徴量の第1の重みと前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量の第2の重みとを決定し、
決定された前記第1の重みと前記第2の重みとに従って、前記目の開閉に関する特徴量と前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記ユーザの眠気を判定する、
処理をコンピュータに実行させる、眠気判定プログラム。
(Appendix 1)
Acquire a plurality of captured images including a user's face;
detecting a change in a feature amount relating to opening and closing of the eyes included in the face based on the plurality of captured images;
determining a first weight for the feature quantity relating to eye opening/closing and a second weight for the feature quantity relating to facial muscle tension according to a change in the detected feature quantity relating to eye opening/closing;
determining drowsiness of the user based on at least one of a feature amount related to opening and closing of the eyes and a feature amount related to tension of the facial muscles in accordance with the determined first weight and the determined second weight;
A drowsiness determination program that causes a computer to execute processing.

(付記2)
前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理は、検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化量が第1閾値以下である場合、前記第1の重みが前記第2の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定し、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合、前記第2の重みが前記第1の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理を含む、
付記1に記載の眠気判定プログラム。
(Appendix 2)
the process of determining the first weight and the second weight includes a process of determining the first weight and the second weight such that the first weight is greater than the second weight when an amount of change in the detected feature amount related to eye opening and closing is equal to or less than a first threshold, and determining the first weight and the second weight such that the second weight is greater than the first weight when the amount of change is greater than the first threshold.
A drowsiness determination program according to appendix 1.

(付記3)
前記ユーザの眠気を判定する処理は、前記変化量が前記第1閾値以下である場合において、前記目の開閉に関する特徴量が第2閾値よりも大きい場合に、前記ユーザの眠気が覚醒状態であると判定し、前記目の開閉に関する特徴量が前記第2閾値以下である場合に、前記ユーザの眠気が眠気状態であると判定する処理を含む、
付記2に記載の眠気判定プログラム。
(Appendix 3)
The process of determining the drowsiness of the user includes a process of determining that the drowsiness of the user is in an awake state when the feature amount related to the eye opening and closing is greater than a second threshold when the amount of change is equal to or less than the first threshold, and determining that the drowsiness of the user is in a drowsy state when the feature amount related to the eye opening and closing is equal to or less than the second threshold.
A drowsiness determination program according to appendix 2.

(付記4)
前記ユーザの眠気を判定する処理は、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合において、前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量が第3閾値よりも大きい場合に、前記ユーザの眠気が覚醒状態であると判定し、前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量が前記第3閾値以下である場合に、前記ユーザの眠気が眠気状態であると判定する処理を含む、
付記2又は付記3に記載の眠気判定プログラム。
(Appendix 4)
The process of determining the drowsiness of the user includes a process of determining that the drowsiness of the user is in an awake state when the amount of change is greater than the first threshold and the feature amount related to the tension of the facial muscles is greater than a third threshold, and determining that the drowsiness of the user is in a drowsy state when the feature amount related to the tension of the facial muscles is equal to or less than the third threshold.
The drowsiness determination program according to claim 2 or 3.

(付記5)
前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量を、前記顔の表情筋の変化に関する情報に基づき算出する、
処理を前記コンピュータに実行させる、付記1~付記4のいずれか1項に記載の眠気判定プログラム。
(Appendix 5)
Calculating the facial muscle tension feature based on information about changes in facial mimic muscles.
The drowsiness determination program according to any one of claims 1 to 4, which causes the computer to execute a process.

(付記6)
前記顔の表情筋の変化に関する情報は、前記複数の撮像画像におけるAU(Action Unit)の値の変化量を含む、
付記5に記載の眠気判定プログラム。
(Appendix 6)
The information regarding the change in the facial mimic muscles includes a change in an AU (Action Unit) value in the plurality of captured images.
A drowsiness determination program according to claim 5.

(付記7)
ユーザの顔を含む複数の撮像画像を取得し、
前記複数の撮像画像に基づいて、前記顔に含まれる目の開閉に関する特徴量の変化を検出し、
検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化に応じて、前記目の開閉に関する特徴量の第1の重みと前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量の第2の重みとを決定し、
決定された前記第1の重みと前記第2の重みとに従って、前記目の開閉に関する特徴量と前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記ユーザの眠気を判定する、
制御部を備える、眠気判定装置。
(Appendix 7)
Acquire a plurality of captured images including a user's face;
detecting a change in a feature amount relating to opening and closing of the eyes included in the face based on the plurality of captured images;
determining a first weight for the feature quantity relating to eye opening/closing and a second weight for the feature quantity relating to facial muscle tension according to a change in the detected feature quantity relating to eye opening/closing;
determining drowsiness of the user based on at least one of a feature amount related to opening and closing of the eyes and a feature amount related to tension of the facial muscles in accordance with the determined first weight and the determined second weight;
A drowsiness determination device comprising a control unit.

(付記8)
前記制御部は、前記第1の重み及び前記第2の重みの決定において、検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化量が第1閾値以下である場合、前記第1の重みが前記第2の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定し、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合、前記第2の重みが前記第1の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する、
付記7に記載の眠気判定装置。
(Appendix 8)
the control unit, in determining the first weight and the second weight, determines the first weight and the second weight such that the first weight is greater than the second weight when an amount of change in the detected feature amount related to eye opening and closing is equal to or less than a first threshold, and determines the first weight and the second weight such that the second weight is greater than the first weight when the amount of change is greater than the first threshold.
8. The drowsiness determination device according to claim 7.

(付記9)
前記制御部は、前記ユーザの眠気の判定において、前記変化量が前記第1閾値以下である場合において、前記目の開閉に関する特徴量が第2閾値よりも大きい場合に、前記ユーザの眠気が覚醒状態であると判定し、前記目の開閉に関する特徴量が前記第2閾値以下である場合に、前記ユーザの眠気が眠気状態であると判定する、
付記8に記載の眠気判定装置。
(Appendix 9)
In determining the drowsiness of the user, when the amount of change is equal to or less than the first threshold and the feature amount related to eye opening and closing is greater than a second threshold, the control unit determines that the user is in an awake state, and when the feature amount related to eye opening and closing is equal to or less than the second threshold, determines that the user is in a drowsy state.
9. The drowsiness determination device according to claim 8.

(付記10)
前記制御部は、前記ユーザの眠気の判定において、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合において、前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量が第3閾値よりも大きい場合に、前記ユーザの眠気が覚醒状態であると判定し、前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量が前記第3閾値以下である場合に、前記ユーザの眠気が眠気状態であると判定する、
付記8又は付記9に記載の眠気判定装置。
(Appendix 10)
In determining the drowsiness of the user, the control unit determines that the user is in an awake state when the amount of change is greater than the first threshold and the feature amount related to the tension of the facial muscles is greater than a third threshold, and determines that the user is in a drowsy state when the feature amount related to the tension of the facial muscles is equal to or less than the third threshold.
10. The drowsiness determination device according to claim 8 or 9.

(付記11)
前記制御部は、前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量を、前記顔の表情筋の変化に関する情報に基づき算出する、
付記7~付記10のいずれか1項に記載の眠気判定装置。
(Appendix 11)
The control unit calculates a feature amount related to tension of the facial muscles based on information about changes in the facial mimic muscles.
The drowsiness determination device according to any one of Supplementary Note 7 to Supplementary Note 10.

(付記12)
前記顔の表情筋の変化に関する情報は、前記複数の撮像画像におけるAU(Action Unit)の値の変化量を含む、
付記11に記載の眠気判定装置。
(Appendix 12)
The information regarding the change in the facial mimic muscles includes a change in an AU (Action Unit) value in the plurality of captured images.
12. The drowsiness determination device according to claim 11.

(付記13)
ユーザの顔を含む複数の撮像画像を取得し、
前記複数の撮像画像に基づいて、前記顔に含まれる目の開閉に関する特徴量の変化を検出し、
検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化に応じて、前記目の開閉に関する特徴量の第1の重みと前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量の第2の重みとを決定し、
決定された前記第1の重みと前記第2の重みとに従って、前記目の開閉に関する特徴量と前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記ユーザの眠気を判定する、
処理をコンピュータが実行する、眠気判定方法。
(Appendix 13)
Acquire a plurality of captured images including a user's face;
detecting a change in a feature amount relating to opening and closing of the eyes included in the face based on the plurality of captured images;
determining a first weight for the feature quantity relating to eye opening/closing and a second weight for the feature quantity relating to facial muscle tension according to a change in the detected feature quantity relating to eye opening/closing;
determining drowsiness of the user based on at least one of a feature amount related to opening and closing of the eyes and a feature amount related to tension of the facial muscles in accordance with the determined first weight and the determined second weight;
A method for determining drowsiness, the processing of which is performed by a computer.

(付記14)
前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理は、検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化量が第1閾値以下である場合、前記第1の重みが前記第2の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定し、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合、前記第2の重みが前記第1の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理を含む、
付記13に記載の眠気判定方法。
(Appendix 14)
the process of determining the first weight and the second weight includes a process of determining the first weight and the second weight such that the first weight is greater than the second weight when an amount of change in the feature amount related to the detected eye opening and closing is equal to or less than a first threshold, and determining the first weight and the second weight such that the second weight is greater than the first weight when the amount of change is greater than the first threshold.
A method for determining drowsiness according to claim 13.

(付記15)
前記ユーザの眠気を判定する処理は、前記変化量が前記第1閾値以下である場合において、前記目の開閉に関する特徴量が第2閾値よりも大きい場合に、前記ユーザの眠気が覚醒状態であると判定し、前記目の開閉に関する特徴量が前記第2閾値以下である場合に、前記ユーザの眠気が眠気状態であると判定する処理を含む、
付記14に記載の眠気判定方法。
(Appendix 15)
The process of determining the drowsiness of the user includes a process of determining that the drowsiness of the user is in an awake state when the feature amount related to the eye opening and closing is greater than a second threshold when the amount of change is equal to or less than the first threshold, and determining that the drowsiness of the user is in a drowsy state when the feature amount related to the eye opening and closing is equal to or less than the second threshold.
A method for determining drowsiness according to claim 14.

(付記16)
前記ユーザの眠気を判定する処理は、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合において、前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量が第3閾値よりも大きい場合に、前記ユーザの眠気が覚醒状態であると判定し、前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量が前記第3閾値以下である場合に、前記ユーザの眠気が眠気状態であると判定する処理を含む、
付記14又は付記15に記載の眠気判定方法。
(Appendix 16)
The process of determining the drowsiness of the user includes a process of determining that the drowsiness of the user is in an awake state when the amount of change is greater than the first threshold and the feature amount related to the tension of the facial muscles is greater than a third threshold, and determining that the drowsiness of the user is in a drowsy state when the feature amount related to the tension of the facial muscles is equal to or less than the third threshold.
The drowsiness determination method according to claim 14 or 15.

(付記17)
前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量を、前記顔の表情筋の変化に関する情報に基づき算出する、
処理を前記コンピュータが実行する、付記13~付記16のいずれか1項に記載の眠気判定方法。
(Appendix 17)
Calculating the facial muscle tension feature based on information about changes in facial mimic muscles.
The drowsiness determination method according to any one of claims 13 to 16, wherein the processing is executed by the computer.

(付記18)
前記顔の表情筋の変化に関する情報は、前記複数の撮像画像におけるAU(Action Unit)の値の変化量を含む、
付記17に記載の眠気判定方法。
(Appendix 18)
The information regarding the change in the facial mimic muscles includes a change in an AU (Action Unit) value in the plurality of captured images.
A method for determining drowsiness according to claim 17.

1 眠気判定装置
11 安全運転支援システム
12、22 判定装置
13、23 撮像装置
14、24 通信部
15、25、3 メモリ部
16、26 制御部
16a、26a 送受信部
16b、26b 眠気判定部
16c、26c 情報制御部
17 安全運転支援部
18 データ蓄積部
2 撮像部
21 遠隔学習支援システム
27 教師フィードバック部
28 管理者フィードバック部
29 教材調整部
31 撮像画像
32、32a、32b 特徴量
33 出力結果
4 推定部
41 開閉状態瞬き推定部
42 眠気度合変化推定部
43 緊張状態推定部
44 特徴量判定部
45 眠気推定部
REFERENCE SIGNS LIST 1 Drowsiness determination device 11 Safe driving support system 12, 22 Determination device 13, 23 Imaging device 14, 24 Communication unit 15, 25, 3 Memory unit 16, 26 Control unit 16a, 26a Transmitting/receiving unit 16b, 26b Drowsiness determination unit 16c, 26c Information control unit 17 Safe driving support unit 18 Data storage unit 2 Imaging unit 21 Remote learning support system 27 Teacher feedback unit 28 Administrator feedback unit 29 Teaching material adjustment unit 31 Captured image 32, 32a, 32b Feature amount 33 Output result 4 Estimation unit 41 Open/closed state blink estimation unit 42 Drowsiness level change estimation unit 43 Tension state estimation unit 44 Feature amount determination unit 45 Drowsiness estimation unit

Claims (7)

ユーザの顔を含む領域が撮像された、時系列に並んだ複数の撮像画像を取得し、
前記複数の撮像画像に基づいて、前記顔に含まれる目の開閉に関する特徴量の変化を検出し、
検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化に応じて、前記目の開閉に関する特徴量の第1の重みと前記目の開閉に影響を与えない前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量の第2の重みとを決定し、
決定された前記第1の重みと前記第2の重みとに従って、前記目の開閉に関する特徴量と前記筋肉の緊張に関する特徴量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記ユーザの眠気を判定する、
処理をコンピュータに実行させ、
前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理は、検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化量が第1閾値以下である場合、前記第1の重みが前記第2の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定し、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合、前記第2の重みが前記第1の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理を含む、
眠気判定プログラム。
Acquire a plurality of captured images arranged in chronological order, each of which captures an area including a user's face;
detecting a change in a feature amount relating to opening and closing of the eyes included in the face based on the plurality of captured images;
determining a first weight for the feature amount related to the opening and closing of the eyes and a second weight for the feature amount related to tension of the facial muscles that does not affect the opening and closing of the eyes , according to a change in the feature amount related to the opening and closing of the eyes detected;
determining drowsiness of the user based on at least one of the feature amount related to eye opening/closing and the feature amount related to muscle tension in accordance with the determined first weight and the determined second weight;
The process is executed by a computer,
the process of determining the first weight and the second weight includes a process of determining the first weight and the second weight such that the first weight is greater than the second weight when an amount of change in the detected feature amount related to eye opening and closing is equal to or less than a first threshold, and determining the first weight and the second weight such that the second weight is greater than the first weight when the amount of change is greater than the first threshold.
Drowsiness assessment program.
前記ユーザの眠気を判定する処理は、前記変化量が前記第1閾値以下である場合において、前記目の開閉に関する特徴量が第2閾値よりも大きい場合に、前記ユーザの眠気が覚醒状態であると判定し、前記目の開閉に関する特徴量が前記第2閾値以下である場合に、前記ユーザの眠気が眠気状態であると判定する処理を含む、
請求項1に記載の眠気判定プログラム。
The process of determining the drowsiness of the user includes a process of determining that the drowsiness of the user is in an awake state when the feature amount related to the eye opening and closing is greater than a second threshold when the amount of change is equal to or less than the first threshold, and determining that the drowsiness of the user is in a drowsy state when the feature amount related to the eye opening and closing is equal to or less than the second threshold.
The drowsiness determination program according to claim 1 .
前記ユーザの眠気を判定する処理は、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合において、前記筋肉の緊張に関する特徴量が第3閾値よりも大きい場合に、前記ユーザの眠気が覚醒状態であると判定し、前記筋肉の緊張に関する特徴量が前記第3閾値以下である場合に、前記ユーザの眠気が眠気状態であると判定する処理を含む、
請求項1又は請求項2に記載の眠気判定プログラム。
The process of determining the drowsiness of the user includes a process of determining that the drowsiness of the user is in an awakened state when the amount of change is greater than the first threshold and the feature amount related to muscle tension is greater than a third threshold, and determining that the drowsiness of the user is in a drowsy state when the feature amount related to muscle tension is equal to or less than the third threshold.
The drowsiness determination program according to claim 1 or 2.
前記筋肉の緊張に関する特徴量を、前記顔の表情筋の変化に関する情報に基づき算出する、
処理を前記コンピュータに実行させる、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の眠気判定プログラム。
Calculating the feature amount related to muscle tension based on information related to changes in the facial muscles.
The drowsiness determination program according to any one of claims 1 to 3, which causes the computer to execute a process.
前記顔の表情筋の変化に関する情報は、前記複数の撮像画像におけるAU(Action Unit)の値の変化量を含む、
請求項4に記載の眠気判定プログラム。
The information regarding the change in the facial mimic muscles includes a change in an AU (Action Unit) value in the plurality of captured images.
The drowsiness determination program according to claim 4 .
ユーザの顔を含む領域が撮像された、時系列に並んだ複数の撮像画像を取得し、
前記複数の撮像画像に基づいて、前記顔に含まれる目の開閉に関する特徴量の変化を検出し、
検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化に応じて、前記目の開閉に関する特徴量の第1の重みと前記目の開閉に影響を与えない前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量の第2の重みとを決定し、
決定された前記第1の重みと前記第2の重みとに従って、前記目の開閉に関する特徴量と前記筋肉の緊張に関する特徴量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記ユーザの眠気を判定する、
制御部を備え、
前記制御部は、前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理において、検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化量が第1閾値以下である場合、前記第1の重みが前記第2の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定し、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合、前記第2の重みが前記第1の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する、
眠気判定装置。
Acquire a plurality of captured images arranged in chronological order, each of which captures an area including a user's face;
detecting a change in a feature amount relating to opening and closing of the eyes included in the face based on the plurality of captured images;
determining a first weight for the feature amount related to the opening and closing of the eyes and a second weight for the feature amount related to tension of the facial muscles that does not affect the opening and closing of the eyes , according to a change in the feature amount related to the opening and closing of the eyes detected;
determining drowsiness of the user based on at least one of the feature amount related to eye opening/closing and the feature amount related to muscle tension in accordance with the determined first weight and the determined second weight;
A control unit is provided,
the control unit, in the process of determining the first weight and the second weight, determines the first weight and the second weight such that the first weight is greater than the second weight when an amount of change in the detected feature amount related to eye opening and closing is equal to or less than a first threshold, and determines the first weight and the second weight such that the second weight is greater than the first weight when the amount of change is greater than the first threshold.
Drowsiness detection device.
ユーザの顔を含む領域が撮像された、時系列に並んだ複数の撮像画像を取得し、
前記複数の撮像画像に基づいて、前記顔に含まれる目の開閉に関する特徴量の変化を検出し、
検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化に応じて、前記目の開閉に関する特徴量の第1の重みと前記目の開閉に影響を与えない前記顔の筋肉の緊張に関する特徴量の第2の重みとを決定し、
決定された前記第1の重みと前記第2の重みとに従って、前記目の開閉に関する特徴量と前記筋肉の緊張に関する特徴量とのうちの少なくとも一方に基づいて、前記ユーザの眠気を判定する、
処理をコンピュータが実行し、
前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理は、検出された前記目の開閉に関する特徴量の変化量が第1閾値以下である場合、前記第1の重みが前記第2の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定し、前記変化量が前記第1閾値よりも大きい場合、前記第2の重みが前記第1の重みよりも大きくなるように前記第1の重み及び前記第2の重みを決定する処理を含む、
眠気判定方法。
Acquire a plurality of captured images arranged in chronological order, each of which captures an area including a user's face;
detecting a change in a feature amount relating to opening and closing of the eyes included in the face based on the plurality of captured images;
determining a first weight for the feature amount related to the opening and closing of the eyes and a second weight for the feature amount related to tension of the facial muscles that does not affect the opening and closing of the eyes , according to a change in the feature amount related to the opening and closing of the eyes detected;
determining drowsiness of the user based on at least one of the feature amount related to eye opening/closing and the feature amount related to muscle tension in accordance with the determined first weight and the determined second weight;
The computer executes the process,
the process of determining the first weight and the second weight includes a process of determining the first weight and the second weight such that the first weight is greater than the second weight when an amount of change in the detected feature amount related to eye opening and closing is equal to or less than a first threshold, and determining the first weight and the second weight such that the second weight is greater than the first weight when the amount of change is greater than the first threshold.
Methods for assessing drowsiness.
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