JP2018077294A - 使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置 - Google Patents

Abstract

【課題】飛行機、船舶、列車、自動車、自動二輪車、自転車等の移動体の操縦者、操船者、運転者等が停止中以外の状態の時に、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の電子機器の使用による余所見や脇見が原因で重大な事故が増加しており大きな社会問題となっている。【解決手段】GPS等の位置検出装置や速度パルス等の情報または信号によって移動速度を算出することができ、カメラで使用者の顔や眼球等を撮影して画像処理で使用者の注視点を検出および解析することで使用者が移動体の運転者であるかを判別できる。使用者が運転者かつ移動速度が設定速度以上であると確定した場合には電子機器の機能制限を強制的に行ない運転中の電子機器使用による余所見や脇見が原因となる重大な事故を防止できる。【選択図】図１

Description

この発明は、飛行機、船舶、列車、自動車、自動二輪車、自転車等（以下、これらを「移動体」と記載）で携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等（以下、これらの機器を「電子機器」と記載）を使用している場合において、GPS等の位置検出装置や移動体の速度パルス等の信号によって移動速度を算出し、カメラで使用者の顔や眼球等を撮影してその映像を画像処理して解析することで使用者の注視点を検出し、それらの情報により電子機器の使用者が移動体を操縦、操船、運転（以下、これらの行為を「運転」と記載）している当事者（以下、移動体を操縦、操船または運転している者を「運転者」と記載）であるかを判別することができ、使用者が運転者かつ移動速度が設定速度以上であると確定した場合には電子機器の機能制限を強制的に行なうことで運転中の電子機器使用による余所見や脇見が原因となる重大な事故を未然に防ぐことができる使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置である。

従来技術では、GPS等の位置検出装置は主に現在地を検出し地図上に現在地を表示して位置確認をするもの、目的地までの誘導を行うナビゲーションシステムに利用されている。その中には位置情報を利用して移動速度を算出するものもあることから、この仕組みを図２の（Ａ）により説明する。位置検出装置２１で検出された位置情報は移動速度算出手段２２に読み込まれ、移動速度算出手段２２は計算機２３を制御し移動速度を算出して表示器２４に結果を表示する。一般的に移動速度は、移動速度＝移動距離÷移動時間の計算式で算出される。

また、移動体では速度パルス等の信号を利用して速度を測定する従来技術もある。速度計等の速度表示器に表示する速度を算出する基準となる移動体の速度パルスを利用することで移動体の移動速度を算出ができる。自動車の場合には車軸の回転数に比例してパルスを発生させ、このパルスの数に応じた車両移動があることから、測定時間で除算することで移動速度が算出できる。この仕組みについても図２の（Ｂ）より説明する。速度パルス等の信号２５の出力信号は移動速度算出手段２６読み込まれ、移動速度算出手段２６は計算機２７を制御し移動速度を算出して表示器２８に結果を表示する。速度パルスは車軸の回転数に比例してパルスを発生するため移動速度は、移動速度＝パルス数×１パルス当たりの移動量÷測定時間の計算式で算出される。

これらの手法で算出された移動速度を利用して、移動速度が一定速度以上の場合には電子機器の使用を行わない様に注意喚起するアプリケーションソフトや電子機器等も存在しているが、移動体の同乗者や乗客等の運転者以外であれば電子機器の使用は法律上かつ安全上は何ら問題がないため、使用者が運転者か運転者以外かの判別ができない以上は、事故防止のための強制的な電子機器の機能制限等の対策を行なうことができず、注意喚起や移動速度の表示のみにとどまっている。この様に従来技術による装置では、GPS等の位置検出装置または速度パルス等の信号より移動速度を算出して、１つの情報として表示または利用するだけの方法である。

特開２００９−１９８３９１ 特開２００８−１５７７０５ 特表２０１３−５０６２０９ 特開２０００−３４９８９５

現在、移動体の運転時において特に自動車の走行中に運転者が電子機器を使用してのメール作成や送受信、通話やデータ通信、電子機器の操作、アプリの使用などの行為による余所見や脇見が原因で重大な交通事故が増加しており大きな社会問題となっている。従来の方法では、GPS等の位置検出装置や速度パルス等の信号で電子機器の使用者の移動速度を算出することができることから使用者が移動体で移動していることは識別できるが、電子機器の使用者が移動体の運転者であることを判別することが不可能なことから、電子機器の機能制限を強制的に行なうことができず運転中の電子機器使用による余所見や脇見が原因となる重大な事故を未然に防ぐことができなかった。

この発明は、従来の方法と同様にGPSや速度パルス等の速度測定基準信号４から出力される移動速度を算出するための基準となる情報または信号を利用して電子機器の移動速度を算出することで移動速度が設定速度未満または設定速度以上であることを判定し、注視点検出手段２で使用者の注視点を検出して使用者判別手段３によって使用者が運転者であることを判別することができるため、使用者が運転者かつ移動速度が設定速度以上であると確定した場合には電子機器の機能制限を強制的に行うことで運転中の電子機器使用による余所見や脇見が原因となる重大な事故を未然に防ぐことができることを目的とする。

この目的を達成するために、飛行機、船舶、列車、自動車、自動二輪車、自転車等の移動体において、その操縦者、操船者、運転者等が停止中以外の状態の時に、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の電子機器を使用した場合には、電子機器の機能制限を強制的に行なうことで、電子機器使用による余所見や脇見が原因となる重大な事故を未然に防ぐことができる。

GPS等の位置検出装置によって検出した位置情報または速度パルス等の信号を利用して移動体の移動速度を算出できる。

前記電子機器の使用者の算出された移動速度が予め設定された設定速度未満または設定速度以上であることを判定できる。

カメラで撮影した使用者の顔や眼球等の映像を画像処理して解析することで、使用者の注視点検出ができる。

検出された使用者の注視点を解析することで、使用者が前記移動体の操縦者、操船者、運転者またはそれ以外であることを判別できる。

算出された移動速度が設定速度以上であると判定され、かつ前記電子機器の使用者が前記移動体の操縦者、操船者または運転者であると判別された場合には、前記電子機器の機能制限を強制的に行なうことができる。

この発明によれば、電子機器が使用されている場合において、使用者の顔や眼球等を撮影するカメラ１、カメラ１によって撮影された使用者の顔や眼球等の映像を画像処理して解析することで使用者の注視点を検出する注視点検出手段２、GPS等や速度パルス等の移動速度を算出するための基準となる情報または信号を出力する速度測定基準信号４、速度測定基準信号４によって出力された情報または信号を利用して移動速度を算出する移動速度算出手段５、注視点検出手段２によって検出された使用者の注視点および移動速度算出手段５によって算出された移動速度によって電子機器の使用者が運転者または運転者以外であるかを判別する使用者判別手段３、通信装置を搭載した携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の通信を制限することができる通信遮断装置６を備えることによって、使用者判別手段３が電子機器の使用者が運転者かつ移動速度が設定速度以上であると確定した場合には電子機器の機能制限を強制的に行うことで運転中の電子機器使用による余所見や脇見が原因となる重大な事故を未然に防ぐことができる。

この発明による使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置の構成図である。 従来技術によるGPS等の位置検出装置および速度パルス等の信号を利用した移動速度算出装置の構成図である。 この発明による使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置の移動速度算出手段５の動作手順を説明するフローチャートである。 この発明による使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置の注視点検出手段２の動作手順を説明するフローチャートである。 この発明による使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置の使用者判別手段３の動作手順を説明するフローチャートである。 この発明による使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置の使用者判別手段３の使用者の判別を行う基準となる運転者の注視点測定を行った際の測定状態を表す説明図である。 この発明による使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置の使用者判別手段３の使用者の判別を行う基準となる走行中および停車中における運転者の注視点サンプルデータである。

この発明による使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置の装置構成および動作手順を図１、図３、図４、図５、図６、図７により説明する。図１はこの発明による使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置の構成図であり、図３は移動速度算出手段５の動作手順を説明するフローチャートであり、図４は注視点検出手段２の動作手順を説明するフローチャートであり、図５は使用者判別手段３の動作手順を説明するフローチャートであり、図６は使用者判別手段３の使用者の判別を行う基準となる運転者の注視点測定を行った際の測定状態を表す説明図であり、図７は使用者判別手段３の使用者の判別を行う基準となる走行中および停止中における運転者の注視点サンプルデータである。

図３の３１で移動速度算出手段５の処理を開始すると、３２で速度測定基準信号４から移動速度を算出するための基準となる情報または信号を入力し、３３で移動速度の算出を行う。移動速度は従来技術と同様の方法で算出でき、GPS等の位置検出装置の場合は移動速度＝移動距離÷移動時間の計算式で算出し、速度パルス等の信号の場合には車軸の回転数に比例してパルスを発生するため移動速度は、移動速度＝パルス数×１パルス当たりの移動量÷測定時間の計算式で算出する。３４では算出した移動速度情報を使用者判別手段３に出力し、３５で移動速度算出手段５の処理を終了する。

図４の４１で注視点検出手段２の処理が開始し、４２ではカメラ１で撮影した使用者の顔や眼球等の映像データを入力して、４３で画像処理を行い、４４では従来技術のアルゴリズムにより画像処理を使用して使用者の注視点を検出する。但し、この発明の場合では、検出した電子機器の画面上の注視点は、極端に高い検出精度や分解能を必要としないことから、電子機器に付属しているカメラで撮影した使用者の顔や眼球等の映像を画像処理して解析することで使用者の注視点を検出する従来技術を利用することができる。４４で検出された注視点情報は４５で使用者判別手段３に出力し、４６で注視点検出手段２の処理が終了する。

図５の５１で使用者判別手段３の処理を開始すると、５２で移動速度算出手段５より移動速度情報を入力し、５３で予め設定してある設定速度未満で移動していると判定された場合は問題なしとして５７で処理を終了するが、設定速度以上で移動していると判定された場合は、５４で注視点検出手段２より注視点情報を入力する。５５で電子機器の使用者が運転者または運転者以外かを判別するが、この判別の手法については下記に詳細を記載する。運転者以外と判別された場合は５７で処理を終了するが、運転者と判別された場合には、５６で通信遮断装置６を起動して機能制限を強制的に行い、５７で使用者判別手段３の処理を終了する。尚、５３で判定する設定速度の値を歩行速度くらいの小さな値を設定すれば、歩行中の電子機器の使用者も検出できる。その場合、５５の使用者の判別においては運転者等と歩行者の注視点を比較すると若干異なるが、歩行中の使用者の注視点は同じ位置に留まって静止している状態の電子機器の使用者の注視点とは明らかに異なるため容易に判別することができる。

図６は使用者判別手段３の使用者の判別を行う基準となる運転者の注視点測定を行った際の測定状態を表す説明図であり、電子機器の使用者が自動車の運転席に座った時の前方の図である。スマートフォンはステアリング６４の上部手前のスマートフォンの設置位置６３に配置し、前方にフロントカラス６２を介して車外が見える状態である。使用者の注視点を検出した場合の注視点はスマートフォンの画面左上の基準座標６５を（X、Y）＝（０，０）としてＸ座標とＹ座標のデータとして取得する。測定に利用したスマートフォンは、１３３４（Y)×７５０（X）ピクセルであることから、画面外のＹ座標６６の位置に注視点がある場合は注視点のＹ座標＜０、画面外のＸ座標（１）６７の位置に注視点がある場合は注視点のＸ座標＜０または画面外のＸ座標（２）６８の位置に注視点がある場合は注視点のＸ座標＞７５０となる。走行中に電子機器を使用している運転者の注視点が画面外に外れる場合はフロントガラス６２の先の前方の確認することは必至であることから、注視点は画面外のＹ座標６６の位置にあり即ち注視点のＹ座標＜０となる状態を解析することによって電子機器の使用者が運転者または運転者以外であると判別することができる。

図７の（Ａ）停車中の運転者の注視点サンプルデータでは、図6の運転席に座った運転者が停車してスマートフォンを操作している時に測定した注視点データである。停車中の運転者の注視点Ｙ座標７１と停車中の運転者の注視点Ｘ座標７２を確認すると運転者は使用しているスマートフォンの画面を殆どの時間注視していることがわかる。しかし、（Ｂ）走行中の運転者の注視点サンプルデータでは、走行中の運転者の注視点Ｙ座標７３からわかる様にスマートフォンを使用しながら頻繁に進行方向の前方を見ていることから、図６の画面外のＹ座標６６の位置に注視点が移動しているため、注視点のＹ座標＜０となっている部分が非常に多く、数秒間内に短時間で何回もスマートフォンの画面と図６の画面外のＹ座標６６の位置である進行方向の前方を注視点が常に往復している状態であることがわかる。この結果より、注視点検出手段２により検出した注視点情報の注視点Ｙ座標に着目し、数秒間内での画面内と画面外の注視点の滞留比率、数秒間内での各画面内滞留時間および各画面外滞留時間、数秒間内の画面内と画面外の注視点の移動回数などのデータを分析することによってスマートフォンの使用者が運転者または運転者以外であるかを容易に判別することができる。

これによって、この発明による使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置では、従来技術と同様の方法でGPSや速度パルス等の速度測定基準信号４から出力される情報または信号を利用して移動速度を算出することで基準となる設定速度未満または設定速度以上であることを判定し、注視点検出手段２で使用者の注視点を検出して使用者判別手段３によって使用者が運転者または運転者以外であるかを判別することができるため、使用者が運転者かつ移動速度が設定速度以上であると確定した場合には電子機器の機能制限を強制的に行なうことで運転中の電子機器使用による余所見や脇見が原因となる重大な事故を未然に防ぐことができることは明らかである。

１ カメラ
２ 注視点検出手段
３ 使用者判別手段
４ 速度測定基準信号
５ 移動速度算出手段
６ 通信遮断装置

Claims (6)

1. 飛行機、船舶、列車、自動車、自動二輪車、自転車等の移動体において、その操縦者、操船者、運転者等が停止中以外の状態の時に、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の電子機器を使用した場合には、電子機器の機能制限を強制的に行なうことを特徴とする使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置
2. GPS等の位置検出装置によって検出した位置情報または速度パルス等の信号を利用して移動体の移動速度を算出できることを特徴とする請求項１記載の使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置
3. 前記電子機器の使用者の算出された移動速度が予め設定された設定速度未満または設定速度以上であることを判定できることを特徴とする請求項１または２記載の使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置
4. カメラで撮影した使用者の顔や眼球等の映像を画像処理して解析することで、使用者の注視点検出ができることを特徴とする請求項１記載の使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置
5. 検出された使用者の注視点を解析することで、使用者が前記移動体の操縦者、操船者、運転者またはそれ以外であることを判別できることを特徴とする請求項１または４記載の使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置
6. 算出された移動速度が設定速度以上であると判定され、かつ前記電子機器の使用者が前記移動体の操縦者、操船者または運転者であると判別された場合には、前記電子機器の機能制限を強制的に行なうことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の使用者の注視点および移動速度を利用した電子機器の機能制限装置

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