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眠気検出システム、眠気検出用データ生成システム、眠気検出方法、コンピュータプログラム、および検出用データ NEW

国内特許コード P200016861
整理番号 6073
掲載日 2020年5月11日
出願番号 特願2018-042804
公開番号 特開2019-154613
出願日 平成30年3月9日(2018.3.9)
公開日 令和元年9月19日(2019.9.19)
発明者
  • 中澤 篤志
  • 松田 貴大
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 眠気検出システム、眠気検出用データ生成システム、眠気検出方法、コンピュータプログラム、および検出用データ NEW
発明の概要 【課題】運転手などの被検出者の眠気を、浅い眠気であってもハイスピードカメラを用いることなく従来よりも確実に検出する。
【解決手段】サーバ2は、各時刻における、標本である人物の目の開き具合を表わす開眼度を取得するとともに、所定の時間ごとの、この人物がどれくらい眠いかの度合を表わす眠気レベルを取得する。さらに、所定の時間ごとの、ビンごとの開眼度の度数分布(ヒストグラム)および眠気レベルに基づいて、眠気を検出するための検出器を生成する。そして、自動車10の運転手12の眠気を、検出器を用いて検出する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

交通事故の原因の1つは、前方不注視等の漫然運転である。漫然運転を引き起こす大きな要因の1つは、眠気であると考えられる(非特許文献1)。そこで、運転手をモニタリングして眠気を検出するシステムの需要が高まり、様々な指標に基づいて眠気を検出する技術が提案されている。

非特許文献2に記載されるシステムは、ビデオカメラで運転手の顔を撮影し、得られた動画像から運転手の目の輪郭を抽出し、瞬きの振幅および速さなどに基づいて眠気を検出する。

非特許文献3に記載されるシステムは、閉眼割合(運転中の、目を閉じている割合)に基づいて眠気を検出する。

産業上の利用分野

本発明は、運転手などの被検出者の眠気を検出する技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
各時刻における、標本である人物の目の開き具合を表わす開眼度を取得する、開眼度取得手段と、
所定の時間ごとの、前記人物がどれくらい眠いかの度合を表わす眠気レベルを取得する、眠気レベル取得手段と、
前記所定の時間ごとの、ビンごとの前記開眼度の度数分布および前記眠気レベルに基づいて、眠気を検出するための検出用データを生成する、生成手段と、
被検出者から前記眠気を、前記検出用データを用いて検出する、検出手段と、
を有することを特徴とする眠気検出システム。

【請求項2】
前記開眼度取得手段は、前記開眼度として、前記人物の目尻から目頭までの距離に対する上瞼から下瞼までの距離の割合を標準化した値を取得し、
前記生成手段は、前記度数分布を主成分分析することによって特徴ベクトルの集合を算出し、当該集合を学習データとして用い、かつ、前記各時刻の前記眠気レベルを正解データとして用いて、機械学習によって前記検出用データを生成する、
請求項1に記載の眠気検出システム。

【請求項3】
前記生成手段は、前記各時刻の前記眠気レベルを線形補間して算出する、
請求項2に記載の眠気検出システム。

【請求項4】
前記生成手段は、前記機械学習としてSVC(Support Vector Classification)を用いることによって、眠気の有無を分類するためのデータを前記検出用データとして生成する、
請求項2または請求項3に記載の眠気検出システム。

【請求項5】
前記生成手段は、前記機械学習としてSVR(Support Vector Regression)を用いることによって、眠気の3つ以上のレベルのうちのいずれかに仕分けするためのデータを前記検出用データとして生成する、
請求項2または請求項3に記載の眠気検出システム。

【請求項6】
前記検出手段は、特定の時刻における前記眠気を、前記特定の時刻から第二の所定の時間前の時刻までの前記被検出者の目の開き具合を表わす第二の開眼度に基づいて検出する、
請求項1に記載の眠気検出システム。

【請求項7】
前記検出手段は、前記被検出者の目尻から目頭までの距離に対する上瞼から下瞼までの距離の割合を標準化した値を取得し、前記生成手段が前記特徴ベクトルの集合を算出する際に得られた変換行列を用いて当該値を第二の特徴ベクトルに変換し、当該第二の特徴ベクトルおよび前記検出用データに基づいて前記眠気を検出する、
請求項2ないし請求項5のいずれかに記載の眠気検出システム。

【請求項8】
被検出者から眠気を検出するための検出用データを生成する眠気検出用データ生成システムであって、
各時刻における、標本である人物の目の開き具合を表わす開眼度を取得する、開眼度取得手段と、
所定の時間ごとの、前記人物がどれくらい眠いかの度合を表わす眠気レベルを取得する、眠気レベル取得手段と、
前記所定の時間ごとの、ビンごとの前記開眼度の度数分布および前記眠気レベルに基づいて前記検出用データを生成する、生成手段と、
を有することを特徴とする眠気検出用データ生成システム。

【請求項9】
前記開眼度取得手段は、前記開眼度として、前記人物の目尻から目頭までの距離に対する上瞼から下瞼までの距離の割合を標準化した値を取得し、
前記生成手段は、前記度数分布を主成分分析することによって特徴ベクトルの集合を算出し、当該集合を学習データとして用い、かつ、前記各時刻の前記眠気レベルを正解データとして用いて、機械学習によって前記検出用データを生成する、
請求項8に記載の眠気検出用データ生成システム。

【請求項10】
前記生成手段は、前記各時刻の前記眠気レベルを線形補間して算出する、
請求項9に記載の眠気検出用データ生成システム。

【請求項11】
前記生成手段は、前記機械学習としてSVC(Support Vector Classification)を用いることによって、眠気の有無を分類するためのデータを前記検出用データとして生成する、
請求項9または請求項10に記載の眠気検出用データ生成システム。

【請求項12】
前記生成手段は、前記機械学習としてSVR(Support Vector Regression)を用いることによって、眠気の3つ以上のレベルのうちのいずれかに仕分けするためのデータを前記検出用データとして生成する、
請求項9または請求項10に記載の眠気検出用データ生成システム。

【請求項13】
所定の時間ごとの、標本である人物の各時刻における目の開き具合を表わす開眼度の、ビンごとの度数分布と、前記人物がどれくらい眠いかの度合を表わす眠気レベルと、に基づいて生成された、眠気を検出するための検出用データを記憶する、記憶手段と、
被検出者から前記眠気を、前記検出用データを用いて検出する、検出手段と、
を有することを特徴とする眠気検出システム。

【請求項14】
各時刻における、標本である人物の目の開き具合を表わす開眼度を取得する第一のステップと、
所定の時間ごとの、前記人物がどれくらい眠いかの度合を表わす眠気レベルを取得する第二のステップと、
前記所定の時間ごとの、ビンごとの前記開眼度の度数分布および前記眠気レベルに基づいて、眠気を検出するための検出用データを生成する第三のステップと、
被検出者から前記眠気を、前記検出用データを用いて検出する第四のステップと、
を有することを特徴とする眠気検出方法。

【請求項15】
被検出者から眠気を検出するコンピュータに用いられるコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータに、
各時刻における、標本である人物の目の開き具合を表わす開眼度を取得する第一の処理を実行させ、
所定の時間ごとの、前記人物がどれくらい眠いかの度合を表わす眠気レベルを取得する第二の処理を実行させ、
前記所定の時間ごとの、ビンごとの前記開眼度の度数分布および前記眠気レベルに基づいて、前記眠気を検出するための検出用データを生成する第三の処理を実行させ、
被検出者から前記眠気を、前記検出用データを用いて検出する第四の処理を実行させる、
ことを特徴とするコンピュータプログラム。

【請求項16】
請求項8ないし請求項12のいずれかに記載の眠気検出用データ生成システムによって生成される、
ことを特徴とする眠気検出用データ。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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