JP6944793B2 - 運転支援システムおよび運転支援方法並びに運転支援プログラム - Google Patents
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Description
更に詳しくは、例えば、運転操作の安全性判定機能を有するサーバ(コンピュータ)を備え、鉄道の運転士やバスの運転手(以下、総称して運転者と称する)の声、および/または周囲の音や鉄道やバスの設備の異常音などを認識して音声認識情報を出力する音声認識機能、運転者の身振り手振りなどの仕草・動作(ジェスチャ)を認識、解析してモーションパターン解析結果情報を出力するモーションジェスチャ機能、そのときの操作対象機器の状態を示す情報を含む各情報の組合せを利用し、運転者の運転操作内容、つまり、安全運転操作をしているか否か(非安全運転操作)を判定し、その結果を示す情報を出力し、当該結果を示す情報により、例えば、運転者の運転操作ミスを減少、改善し、運転操作の正確性を向上させ、安全運転を支援するシステム、方法、プログラムに関する。
移動体の運転席側にある通信端末から運転操作対象機器の機器状態を示す情報および当該運転操作対象機器の運転者の音声情報、映像情報を、ネットワークを介して受信するサーバを備えた運転支援システムであって、
前記音声情報、前記映像情報、前記操作対象機器の状態を示す情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段にて取得した音声情報を認識し、音声認識情報を出力する音声認識手段と、
前記情報取得手段にて取得した映像情報を解析し、運転者のモーション解析結果情報を出力するモーション解析手段と、
予め比較用情報として、音声認識情報、モーションパターン解析結果情報、対象機器の状態を示す情報、判定結果を示す情報、を登録する記憶手段と、
前記音声認識手段の音声認識情報、前記モーション解析手段のモーションパターン解析結果情報、前記データ取得手段の操作対象機器の状態を示す情報を利用して、前記操作対象機器を操作する利用者の操作が安全か否かの安全性を判定し、当該判定の結果を示す情報を出力する安全性判定処理手段と、
を備え、
前記安全性判定処理手段は、
前記データ取得手段における操作対象機器の状態を示す情報と前記音声認識手段における音声認識情報、前記モーション解析手段におけるモーションパターン解析結果情報を入力情報とし、当該入力情報を前記記憶手段に予め比較用情報として登録された操作対象機器の状態を示す情報、音声認識情報、モーションパターン解析結果情報と比較し、
当該比較の比較結果から、前記記憶手段における操作対象機器の状態を示す情報、音声認識情報、前記モーションパターン解析結果情報に対応して登録された判定結果を示す情報を出力する
ことを特徴とする。
(1)鉄道の運転士やバスの運転手の声と動きが連動した操作内容まで判定し、安全性を判断すること、
(2)声だけ、身振り手振りだけというような基本動作の欠如により安全性が低下している状態を検知すること
などをもって、安全か非安全(発声不足、発声不明瞭、指差し認識不足、指差し過剰など)、を含むきめ細かな結果を安全運転に反映することができる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
運転支援システムは、例えば、鉄道やバスなどの移動体の運転席に設置された音声集音器M1を含み、運転者U1(利用者)の声を集音し、音声情報を出力する機能を有する音声集音装置M、身振り手振り感知器C1を含み、運転者U1(利用者)の仕草や動きなどを感知し、運転者のモーション情報を出力する機能を有する身振り手振り感知装置C、運転操作時に操作対象となる操作対象機器A1、操作対象機器A1の機器状態を示す情報、例えば、現状が「出発時」か「走行時」を示す情報を取得する機能を有する機器状態情報取得部L1、通信機能を有する通信端末T1、安全性判定機能を有する安全性判定サーバS1、ネットワークN1、を有する。
通信装置TR、演算装置P(音声認識ソフトウェア部P1、モーション解析ソフトウェア部P2、安全性判定処理部P3)、記憶装置Dはコンピュータシステムを構成する。
例えば、認識した音声データを文字変換(文字化)し、音声認識文字列を生成し、音声認識文字列(音声認識情報)を音声認識結果として出力する。この音声認識結果の音声認識文字列は、安全性判定処理部P3へ入力する値とする。音声認識ソフトウェアによる処理手順は後述する。
例えば、運転者の仕草や動きを分析し、これを文字情報として変換(文字化)し、モーションパターン解析結果文字列を生成し、モーション解析結果文字列をモーション解析結果として出力する。このモーション解析結果のモーションパターン解析結果文字列は、安全性判定処理部P3へ入力する値とする。モーション解析ソフトウェアによる処理手順は後述する。
すなわち、安全性判定処理部P3は、音声認識ソフトウェア部P1やモーション解析ソフトウェア部P2、などの結果を、予め記憶装置DのデータベースD1に登録した音声認識文字列、モーションパターン解析結果文字列、操作対象機器の状態を示す文字列と比較し、当該比較した結果、データベースD1に合致する文字列があれば、当該文字列に対応して登録された判定結果の文字列を抽出する機能を有する。
安全性判定処理は、演算装置Pの内部に格納されたプログラムに従って行う。安全性判定結果は、通信装置を介して通信端末T1に送信し、運転者側に通知(通報)する。安全性の判定結果は、必要なときに読出し、確認できるように記憶装置Dに登録しても良い。安全性判定処理部P3における処理手順は後述する。
ここで、後続の音声データの入力がある場合(YES)、ステップS201の音声データを取得する処理に戻る。
後続の音声データの入力がない場合(NO)、音声認識ソフトウェア(P1)の処理を終了する。
ここで、後続の映像データの入力がある場合(YES)、ステップS301の映像データ取得処理に戻る。
後続の映像データの入力がない場合(NO)、モーション解析ソフトウェア(P2)の処理を終了する。
ここで、後続の判定処理がある場合(YES)、ステップS401の音声認識結果取得処理に戻る。後続の判定処理がない場合(NO)、安全性判定処理部(P3)の処理を終了する。
図5では、操作対象機器A1の機器状態を示す情報が「出発時」と仮定して、入力501の値として運転者(U1〜U4)による4パターンの発声内容(「出発進行」、「発声なし」、「出発進行」、「あいうえお」)と、そのときの音声認識処理502、モーション解析処理503、安全性判定処理504、の例を示している。
例えば、図5のように、
「出発進行」を認識、「認識音声なし」、「出発進行」を認識、「あいうえお」を認識、を示している。
モーションパターン1の『右前腕:胴体側、右上腕:水平』からモーションパターン2の『右前腕:水平、右上腕:水平』に変化し、
モーションパターン1の『右前腕:胴体側、右上腕:水平』からモーションパターン2の『右前腕:水平、右上腕:水平』に変化し、
モーションパターン1の『右前腕:水平、右上腕:水平』からモーションパターン2の『右前腕:水平、右上腕:水平』に変化し、
モーションパターン1の『右前腕:胴体側、右上腕:水平』からモーションパターン2の『右前腕:水平、右上腕:水平』に変化したことを示している。
例えば、図5に示すように、
音声認識処理およびモーション解析処理に対応する「安全」、「発声不足」、「指差し確認不足」、「発声不明瞭」などを示している。
入力501が「出発進行」(1パターン目)の場合における
音声認識ソフトウェア部P1は、音声データの音声データ(出発進行)を受け、その音声データが「出発進行」であるとして認識し、その結果を「出発進行」の文字列として出力し、
モーション解析ソフトウェア部P2は、運転者の映像データを受け、運転者が「右前腕:胴体側、右上腕:水平」のモーションパターン1から「右前腕:水平、右上腕:水平」のモーションパターン2に移動(変化)したことを認識し、その結果を図示の如く文字列として出力し、
安全性判定処理部P3は、音声認識ソフトウェア部P1およびモーション解析ソフトウェア部P2における各処理結果を受け、運転者による操作が安全であるか否かを判定し、その結果として「安全」である旨の文字列として出力する。
音声認識ソフトウェア部P1は、音声データの音声データ(発声なし)を受け、その音声データが「音声なし」であるとして認識し、その結果を「認識音声なし」の文字列として出力し、
モーション解析ソフトウェア部P2は、運転者の映像データを受け、運転者が「右前腕:胴体側、右上腕:水平」のモーションパターン1から「右前腕:水平、右上腕:水平」のモーションパターン2に移動(変化)したことを認識し、その結果を図示の如く文字列として出力し、
安全性判定処理部P3は、音声認識ソフトウェア部P1およびモーション解析ソフトウェア部P2における各処理結果を受け、運転者による操作が安全であるか否かを判定し、その結果として「発声不足」である旨の文字列として出力する。
音声認識ソフトウェア部P1は、音声データの音声データ(出発進行)を受け、その音声データが「出発進行」であるとして認識し、その結果を「出発進行」の文字列として出力し、
モーション解析ソフトウェア部P2は、運転者の映像データを受け、運転者が「右前腕:水平、右上腕:水平」のモーションパターン1から「右前腕:水平、右上腕:水平」のモーションパターン2に移動、つまりモーションパターンに変化がないことを認識し、その結果を図示の如く文字列として出力し、
安全性判定処理部P3は、音声認識ソフトウェア部P1およびモーション解析ソフトウェア部P2における各処理結果を受け、運転者による操作が安全であるか否かを判定し、その結果として「指差し認識不足」である旨の文字列として出力する。
音声認識ソフトウェア部P1は、音声データの音声データ(あいうえお)を受け、その音声データが「あいうえお」であることを認識し、その結果を「あいうえお」の文字列として出力し、
モーション解析ソフトウェア部P2は、運転者の映像データを受け、運転者が「右前腕:胴体側、右上腕:水平」のモーションパターン1から「右前腕:水平、右上腕:水平」のモーションパターン2に移動したことを認識し、その結果を図示の如く文字列として出力し、
安全性判定処理部P3は、音声認識ソフトウェア部P1およびモーション解析ソフトウェア部P2における処理結果を受け、運転者による操作が安全であるか否かを判定し、その結果として「発声不明瞭」である旨の文字列として出力する。
判定結果を示す文字列604は、例えば、「発声不足」、「発声不明瞭」、「安全」、「指差し認識不足」、「なし」、「指差し過剰」などの文字列である。
なお、モーションパターン3〜nは、その後、モーションパターンに変化がないことを示している。
音声認識文字の列は1列であるが、モーションパターン列のそれぞれに対応する音声認識文字の列が含まれていても構わない。同様に、操作対象機器A1の機器状態列は1列であるが、モーションパターン列のそれぞれに属性の列が含まれていても構わない。
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段などは、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計するなどによりハードウェアで実現しても良い。また、上記の各構成、機能などは、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、情報(データ)は、メモリや、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)などの記録装置、または、ICカード、SDカード、DVDなどの記録媒体に置くことができる。
M・・・・音声集音装置(音声集音手段)
M1・・・音声集音器(マイク)
C・・・・身振り手振り感知装置(身振り手振り感知手段)
C1・・・身振り手振り感知器(モーションセンサ、カメラ)
A・・・・運転操作に関連する機械
A1・・・操作対象機器
L1・・・機器状態情報取得部
T1・・・通信端末
N1・・・ネットワーク
S1・・・安全性判定サーバ(コンピュータ)
P・・・・演算装置
P1・・・音声認識ソフトウェア部(音声認識手段)
P2・・・モーション解析ソフトウェア部(モーション解析手段)
P3・・・安全性判定処理部(安全性判定処理手段)
D・・・・記憶装置(記憶手段)
D1・・・データベース
TR・・・通信装置
Claims (5)
- 移動体の運転席側にある通信端末から運転操作対象機器の機器状態および当該運転操作対象機器の操作者を含む利用者に関する情報を、ネットワークを介して受信するサーバを備えた運転支援システムであって、
前記サーバは、
利用者の音声データ、仕草データ、操作対象機器の状態を示すデータを取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段にて取得した利用者の音声データを認識し、音声認識情報を出力する音声認識手段と、
前記データ取得手段にて取得した利用者のモーションを示す映像データを解析し、モーション情報を出力するモーション解析手段と、
予め比較用情報として、音声認識情報、モーション解析情報、対象機器の状態を示す情報、判定結果を示す情報、を登録する記憶手段と、
前記音声認識手段の音声認識情報、前記モーション解析手段のモーションパターン解析結果情報、前記データ取得手段の操作対象機器の状態を示す情報を利用して、前記操作対象機器を操作する利用者の操作が安全か否かの安全性を判定し、当該判定の結果を示す情報を出力する安全性判定処理手段と、
を備え、
前記安全性判定処理手段は、
前記データ取得手段における操作対象機器の状態を示す情報と前記音声認識手段における音声認識情報、前記モーション解析手段におけるモーションパターン解析結果情報を入力値とし、当該入力値を前記記憶手段に予め比較用情報として登録された操作対象機器の状態を示す情報、音声認識情報、モーションパターン解析結果情報を比較し、
当該比較の比較結果から、前記記憶手段における操作対象機器の状態を示す情報、音声認識情報、前記モーションパターン解析結果情報に対応する判定結果を示す情報を出力する
ことを特徴とする運転支援システム。 - 請求項1に記載された運転支援システムにおいて、
前記データ取得手段が前記通信端末から送信される、マイクの音声データ、カメラの仕草データ、操作対象機器の状態を示す機器状態文字列のデータを送受信する通信部であり、
前記記憶手段が予め比較用情報として登録される機器状態文字列、音声認識文字列、モーションパターン解析結果文字列、判定結果を示す文字列を登録するデータベースであり、
前記音声認識手段が音声認識ソフトウェアを含み、前記音声データを認識し、音声認識文字列を出力する音声認識ソフトウェア部であり、
前記モーション解析手段がモーション解析ソフトウェアを含み、前記仕草データを解析し、モーションパターン解析結果文字列を出力するモーション解析ソフトウェア部であり、
前記安全性判定処理手段が前記音声認識ソフトウェア部における音声認識文字列、前記モーション解析ソフトウェア部におけるモーションパターン解析結果文字列、前記通信部における機器状態を示す文字列、および前記データベースにおける音声認識文字列、モーションパターン解析結果文字列、機器状態を示す文字列、を元に前記操作対象機器を操作する利用者の操作が安全か否かの安全性を判定し、判定結果を文字列として出力する安全性判定処理部であり、
前記判定結果を示す文字列は、安全、発声不足、発声不明瞭、指差し確認不足、指差し確認過剰、などを含み、前記通信部を介して前記通信端末へ送信される
ことを特徴とする運転支援システム。 - 移動体の運転席側にある通信端末から運転操作対象機器の機器状態および当該運転操作対象機器の操作者を含む利用者に関する情報から、当該操作対象の機器の操作の安全性を判定するサーバを備えた運転支援システムにおける運転支援方法であって、
前記サーバは、
利用者の音声データ、仕草データ、操作対象機器の状態を示すデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データ取得ステップにて取得した利用者の音声データを認識し、音声認識情報を出力する音声認識ステップと、
前記データ取得ステップにて取得した利用者のモーションを示す映像データを解析し、モーション情報を出力するモーション解析ステップと、
予め比較用情報として、音声認識情報、モーション解析情報、対象機器の状態を示す情報、判定結果を示す情報、を登録するステップと、
前記音声認識ステップの音声認識情報、前記モーション解析ステップのモーションパターン解析結果情報、前記データ取得ステップの操作対象機器の状態を示す情報を利用して、前記操作対象機器を操作する利用者の操作が安全か否かの安全性を判定し、当該判定の結果を示す情報を出力する安全性判定処理ステップと、
を備え、
前記安全性判定処理ステップは、
操作対象機器の利用者を含む人の音声を音声データとして取得し、当該音声を認識処理し、認識処理した音声認識情報を音声認識結果として出力するステップと、
前記操作対象機器の利用者を含む人の映像を映像データとして取得し、当該映像をモーション解析処理し、モーションパターンのモーション文字列をモーション解析結果として出力するステップと、
前記音声認識結果、前記モーション解析結果、前記操作対象機器の状態、および予め比較用データとしてデータベースに登録した音声認識文字列、モーション文字列、対象機器の状態を示す文字列、判定結果を示す文字列、を入力値とし、これらを比較処理するステップと、
前記比較処理するステップの比較結果を受け、前記操作対象機器の操作の安全性を判定し、判定結果を安全性判定結果として出力するステップと、を含む
ことを特徴とする運転支援方法。 - 安全性判定サーバを含むコンピュータシステムに、
操作対象機器の利用者を含む人の音声を音声データとして取得し、当該音声を認識処理し、認識処理した音声認識文字列を音声認識結果として出力する機能と、
前記操作対象機器の利用者を含む人の映像を映像データとして取得し、当該映像をモーション解析処理し、モーションパターンのモーション文字列をモーション解析結果として出力する機能と、
前記音声認識結果、前記モーション解析結果、および前記操作対象機器の状態、および予め比較用データとしてデータベースに登録した音声認識文字列、モーション文字列、対象機器の状態を示す文字列、判定結果を示す文字列、を入力値とし、これらを比較処理する機能と、
前記比較処理するステップの比較結果を受け、前記操作対象機器の操作の安全性を判定し、判定結果を安全性判定結果として出力する機能と、
を実現するための運転支援プログラム。 - コンピュータを請求項1または請求項2に記載の運転支援システムとして機能させる運転支援プログラム。
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