JP6202550B1 - Portable electronic devices with accident prevention measures - Google Patents
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Abstract
【課題】飛行機、船舶、列車、自動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等の位置検出装置から出力される位置情報を利用し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が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して重大な事故を未然に防ぐことができる。【選択図】図1An electronic device such as a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a personal computer, or a game device when a driver, a ship operator, a driver, or the like of a moving object such as an airplane, a ship, a train, or an automobile is in a state other than being stopped. Serious accidents are increasing due to the use of side effects and side effects, which has become a major social problem. The moving speed can be calculated by using position information output from a position detection device such as GPS, and the user's gaze point is captured by image processing by photographing a user's face or eyeball with a camera. It is possible to determine whether or not the user is a driver of the moving body by detecting and analyzing. When the user is determined to be a driver and the moving speed is higher than the set speed, the electronic equipment must take preventive measures such as compulsory function restriction and operation stop to prevent a serious accident. Can do. [Selection] Figure 1
Description
この発明は、飛行機、船舶、列車、自動車等(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等の位置検出装置から出力される位置情報を利用し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が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して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事故防止対策機能を備えた電子機器である。 The present invention relates to a mobile phone, a smartphone, a tablet terminal, a personal computer, a game machine, etc. (hereinafter referred to as “electronic equipment”) by planes, ships, trains, automobiles, etc. (hereinafter referred to as “mobile bodies”). ), The movement speed is calculated using position information output from a position detection device such as GPS, and the camera's face and eyeballs are photographed with the camera. By processing and analyzing it, the user's point of interest is detected, and the user of the electronic device uses the information to steer, maneuver, and drive the mobile body (hereinafter these actions are referred to as “driving”). It can be determined whether it is a party (hereinafter referred to as "driver") who is maneuvering, maneuvering or driving a moving object, and it is determined that the user is the driver and the moving speed is equal to or higher than the set speed. If you have an electronic machine An electronic device equipped with an accident prevention measure function that uses the user's attention point and moving speed to prevent serious accidents by executing accident prevention measures such as forced function restriction and operation stop It is.
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。この様に従来技術による装置では、GPS等の位置検出装置から出力される位置情報を利用して移動速度を算出し、1つの情報として表示するだけの方法である。
In the prior art, position detection devices such as GPS are mainly used in navigation systems that detect the current location, display the current location on a map to confirm the location, and guide to the destination. Since some of them use the position information to calculate the moving speed, this mechanism will be described with reference to FIG. The position information detected by the
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等の位置検出装置から出力される位置情報で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、電子機器が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行することができず重大な事故を未然に防ぐことができなかった。 Currently, when driving a mobile object, especially while driving a car, the driver has no side effects or side effects due to actions such as creating and sending / receiving emails using electronic devices, calling and data communication, operating electronic devices, and using apps. The number of serious traffic accidents is increasing due to the cause, which is a big social problem. In the conventional method, since the moving speed of the user can be calculated from the position information output from the position detection device such as GPS, it can be identified that the user is moving with a moving body, but the use of electronic equipment Since it is impossible to determine that a driver is a driver of a moving body, an electronic device cannot carry out an accident prevention measure such as its own forced function restriction or operation stop. I couldn't prevent it.
この発明は、従来の方法と同様にGPS等の位置検出装置4から出力される位置情報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が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して重大な事故を未然に防ぐことを目的とする。
In the present invention, the movement speed is less than the set speed or more than the set speed by calculating the movement speed of the electronic device using the position information output from the
この目的を達成するために、飛行機、船舶、列車、自動車等の移動体において、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、ゲーム機器等の携帯型の電子機器に注視点検出手段と使用者判別手段を備え、前記使用者判別手段は前記注視点検出手段によって検出された使用者の注視点情報から前記電子機器においての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を分析することによって前記電子機器の使用者が前記移動体の操縦、操船または運転している当事者であるかの判別を行うことで、前記電子機器の使用者が前記移動体を運転している前記当事者である場合は前記電子機器が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して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。 In order to achieve this object, in mobile objects such as airplanes, ships, trains, automobiles, etc., gaze point detection means and user discrimination for portable electronic devices such as mobile phones, smartphones, tablet terminals, personal computers, game machines, etc. The user discriminating means, based on the user's gazing point information detected by the gazing point detecting unit, the retention ratio of the gazing point in the screen and the off-screen within a few seconds in the electronic device, a few seconds By analyzing the residence time within each screen and the residence time outside each screen, the number of times of movement of the gazing point inside and outside the screen within a few seconds, etc., the user of the electronic device controls and operates the mobile body. Or, if the user of the electronic device is the party driving the mobile body by determining whether the electronic device is a driving party, the electronic device is forced to Looking away and inattentive by the electronic equipment used to run the accident prevention measures such as capacity limitations and the operation has stopped can prevent serious accidents that cause.
前記注視点検出手段は、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そして解析して前記電子機器の使用者の注視点検出を行うことで、前記使用者判別手段は前記電子機器の使用者が前記移動体を運転している前記当事者であることを判別ができることから、前記電子機器の使用者が前記移動体を運転している前記当事者である場合は前記電子機器が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して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。 The gazing point detection means performs image processing and analysis of a video of a user's face, eyeball, and the like photographed by a camera to detect a gazing point of the user of the electronic device, so that the user determination means is the electronic Since it can be determined that the user of the device is the party driving the mobile body, the electronic device is itself when the user of the electronic device is the party driving the mobile body. Accident prevention measures such as compulsory functional restrictions and operation stoppage can be implemented to prevent serious accidents caused by oversight or side effects caused by the use of electronic devices.
前記使用者判別手段は、移動速度算出手段によって算出された前記電子機器の使用者の移動速度情報に基づいて、予め設定された設定速度以上で移動しているかの判定を行うことで、前記使用者判別手段は前記電子機器の使用者が移動中であることを判定することができることから、前記電子機器の使用者が前記移動体を運転している前記当事者である場合は前記電子機器が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して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。 The user discriminating unit determines whether the user is moving at a preset speed or higher based on the moving speed information of the user of the electronic device calculated by the moving speed calculating unit. Since the person determination means can determine that the user of the electronic device is moving, if the user of the electronic device is the party driving the mobile body, the electronic device Accident prevention measures such as compulsory functional restrictions and operation stoppage can be implemented to prevent serious accidents caused by oversight or side effects caused by the use of electronic devices.
前記移動速度算出手段は、GPS等の位置検出装置によって現在地を検出し、その現在地の位置情報に基づいて前記移動体の移動速度を算出することで、前記使用者判別手段は前記電子機器の使用者が予め設定された設定速度以上で移動していることを判定することができることから、前記電子機器の使用者が前記移動体を運転している前記当事者である場合は前記電子機器が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して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。 The moving speed calculating means detects the current position by a position detecting device such as GPS, and calculates the moving speed of the moving body based on the position information of the current position, whereby the user discriminating means uses the electronic device. Since it is possible to determine that the user is moving at a preset speed or higher, if the user of the electronic device is the party driving the mobile body, the electronic device Accident prevention measures such as compulsory function restriction and operation stop can be implemented to prevent serious accidents caused by use of electronic devices and side effects.
前記使用者判別手段は、前記移動速度算出手段によって算出された前記電子機器の使用者の移動速度が予め設定された設定速度以上であると判定し、かつ前記注視点検出手段によって検出された注視点情報の分析により前記当事者であることを判別した場合には前記電子機器が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行することで、前記電子機器の使用者が前記移動体を運転している前記当事者である場合は前記電子機器が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して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。The user determining means determines that the moving speed of the user of the electronic device calculated by the moving speed calculating means is equal to or higher than a preset setting speed, and the note detected by the gazing point detecting means. When the electronic device is determined to be the party by analyzing viewpoint information, the electronic device performs an accident prevention measure such as its own forcible function restriction or operation stop so that the user of the electronic device moves If the party is driving the body, the electronic device will take measures to prevent accidents such as compulsory functional restrictions and operation stoppage, etc. It can be prevented in advance.
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等の現在地を検出する位置検出装置4、位置検出装置4によって検出された現在地の位置情報によっ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、電子機器のハードウェア7を制御する設定ポートI/O6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が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して重大な事故を未然に防ぐことができる。According to the present invention, when an electronic device is used, the
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事故防止対策機能を備えた電子機器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事故防止対策機能を備えた電子機器の構成図であり、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手の注視点サンプルデータである。A device configuration and an operation procedure of an electronic apparatus having an accident prevention measure function using a user's gazing point and moving speed according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 3, 4, 5, 6, and 7. FIG. . FIG. 1 is a configuration diagram of an electronic apparatus having an accident prevention measure function using a user's point of sight and a moving speed according to the present invention, and FIG. 3 is a flowchart for explaining an operation procedure of the moving speed calculating means 5. 4 is a flowchart for explaining the operation procedure of the gazing point detection means 2, FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation procedure of the user discrimination means 3, and FIG. 6 shows the user discrimination of the user discrimination means 3. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a measurement state when a gaze point measurement of a driver as a reference to be performed is performed, and FIG. 7 shows a driver during traveling and stopping as a reference for determining a user of the
図3の31ではハードウェア7の内部タイマーに設定した時間経過後に割り込み処理が発生して、32で移動速度算出手段5の処理が開始する。33で位置検出装置4から現在地の位置情報を読み込み、34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、移動速度=移動距離÷移動時間の計算式で算出される。35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、36で移動速度算出手段5の処理を終了する。In 31 of FIG. 3, an interruption process occurs after the time set in the internal timer of the
図4の41ではハードウェア7の内部タイマー装置に設定した時間経過後に割り込み処理が発生して、42で注視点検出手段2の処理が開始する。図4の注視点検出手段2でも図3の移動速度算出手段5の処理と同様に実施の一例としてハードウェア7の内部タイマー装置を利用してソフトウェアで割り込み処理を行っているが、注視点検出手段2および移動速度算出手段5の各処理を行う専用の電子回路や専用のICチップを有せずソフトウェアで各処理を実現する場合には、ハードウェア7のMPU部の処理時間を占有することを避けるためにハードウェア7の内部タイマー装置を利用して割り込み発生時に各処理を行う方法が適している。次に43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、44で画像処理を行い、45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。45で検出された注視点情報は46で使用者判別手段3に出力し、47で注視点検出手段2の処理が終了する。In 41 of FIG. 4, an interruption process occurs after the time set in the internal timer device of the
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で電子機器が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行するため、ハードウェア7の設定ポートであるI/O6に制御情報を出力してハードウェア7を制御する。When the processing of the user discriminating means 3 is started in 51 of FIG. 5, the moving speed information is input from the moving speed calculating means 5 in 52, and it is determined in 53 that the user is moving at a speed lower than the preset speed. In this case, the process ends at 57 because there is no problem, but when it is determined that the vehicle is moving at a speed higher than the set speed, the gazing point information is input from the gazing point detection means 2 at 54. In 55, it is determined whether the user of the electronic device is a driver or a person other than the driver. Details of this determination method will be described below. If it is determined that the driver is not a driver, the process is terminated at 57. If the driver is determined to be a driver, the electronic device executes an accident prevention measure such as forcibly limiting its function or stopping the operation at 56. Therefore, the control information is output to the I / O 6 that is the setting port of the
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手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。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a measurement state when the driver's gazing point measurement serving as a reference for determining the user of the
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。The (A) gazing point sample data of the driver in FIG. 7 is gazing point data measured when the driver sitting in the driver seat in FIG. 6 stops and operates the smartphone. When the driver's gazing point Y coordinate 71 of the stopped driver and the driver's gazing point X coordinate 72 of the stopped vehicle are confirmed, it can be seen that the driver is watching the screen of the smartphone being used for most of the time. However, (B) in the driver's gazing point sample data of the traveling, as you can see from the driver's gazing point Y coordinate 73 of the traveling, you frequently look forward in the direction of travel while using the smartphone, Since the gazing point has moved to the position of the Y coordinate 66 outside the screen in FIG. 6, there are very many portions where the Y coordinate of the gazing point is <0, and the smartphone has many times within a few seconds. It can be seen that the gazing point always reciprocates between the screen and the front in the traveling direction, which is the position of the Y coordinate 66 outside the screen of FIG. From this result, paying attention to the gazing point Y coordinate of the gazing point information detected by the gazing
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事故防止対策機能を備えた電子機器では、従来の方法と同様にGPS等の位置検出装置4から出力される位置情報を利用して電子機器の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が自身の強制的な機能制限や動作停止等の事故防止対策を実行して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。As a result, in the electronic apparatus having the accident prevention function using the user's point of sight and the moving speed according to the present invention, the position information output from the
1 カメラ1 Camera
2 注視点検出手段2 Gaze point detection means
3 使用者判別手段3 User discrimination means
4 位置検出装置4 Position detection device
5 移動速度算出手段5 Movement speed calculation means
6 I/O6 I / O
7 ハードウェア7 hardware
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