WO2018084273A1 - 事故防止対策機能を備えた携帯型の電子機器 - Google Patents

事故防止対策機能を備えた携帯型の電子機器 Download PDF

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浩二 椋本
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Definitions

  • the electronic device is forced to Looking away and inattentive by the electronic equipment used to run the accident prevention measures of functional limitations and operation is stopped or the like can prevent serious accidents that cause.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • the camera 1 that captures the user's face, eyeballs, and the like, and the image of the user's face and eyeballs captured by the camera 1 are processed and analyzed.
  • Gazing point detection means 2 for detecting the user's gazing point
  • position detection device 4 for detecting the current position such as GPS
  • movement speed calculation for calculating the movement speed based on the position information of the current position detected by the position detection apparatus 4
  • the user who discriminates whether the user of the electronic device is a driver or a driver other than the driver based on the gaze point of the user detected by the means 5 and the gaze point detection means 2 and the movement speed calculated by the movement speed calculation means 5
  • the user determining unit 3 is the driver of the electronic device and the moving speed is the set speed. Can prevent serious accidents by running the accident prevention measures such as compulsory function limitation or stop of the operation of the electronic device itself when determined to be greater than.
  • 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
  • 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
  • FIG. 6 shows the user discrimination of the user discrimination means 3.
  • 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
  • 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
  • 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 user determination unit 3 It is the gaze point sample data.
  • an interrupt process occurs after the time set in the internal timer of the hardware 7 has elapsed, and in 32, the process of the moving speed calculation means 5 starts.
  • the current position information is read from the position detection device 4, and at 34, the moving speed is calculated.
  • the calculated moving speed information is output to the user discriminating means 3, and in 36, the processing of the moving speed calculating means 5 is terminated.
  • an interrupt process occurs after the time set in the internal timer device of the hardware 7 has elapsed, and in 42, the process of the gazing point detection means 2 starts.
  • interrupt processing is performed by software using the internal timer device of the hardware 7.
  • the processing time of the MPU unit of the hardware 7 is occupied. In order to avoid this, a method of using the internal timer device of the hardware 7 to perform each process when an interrupt occurs is suitable.
  • image data such as the user's face and eyeballs photographed by the camera 1 is input, and image processing is performed at 44, and at 45, the user's gaze point is determined using image processing according to a conventional technique.
  • a conventional technique for detecting a user's gaze point by performing image processing and analysis of the video.
  • the gazing point information detected at 45 is output to the user discrimination means 3 at 46, and the processing of the gazing point detection means 2 ends at 47.
  • 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.
  • 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 hardware 7 to control the hardware 7.
  • 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 user determination unit 3 is performed.
  • the user of the electronic device sits in the driver's seat of the automobile.
  • FIG. The smartphone is arranged at the smartphone installation position 63 in front of the steering 64 and is in a state where the outside of the vehicle can be seen through the front crow 62 in front.
  • the smartphone used for the measurement is 1334 (Y) ⁇ 750 (X) pixels
  • the Y coordinate of the gazing point ⁇ 0, the X coordinate outside the screen
  • the X coordinate of the gazing point is> 750.
  • the driver's gazing point using the electronic device is off the screen while traveling, it is inevitable to check the front of the windshield 62, so the gazing point is the Y coordinate 66 outside the screen. It is possible to determine that the user of the electronic device is a driver or a person other than the driver by analyzing the state where the Y coordinate of the gazing point is ⁇ 0.

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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。

Description

事故防止対策機能を備えた携帯型の電子機器
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。
　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。
特開２００９－１９８３９１ 特表２０１３－５０６２０９
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
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る。 従来技術によるGPS等の位置検出装置を利用して移動速度を算出する電子機器の構成図である。 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事故防止対策機能を備えた電子機器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事故防止対策機能を備えた電子機器の注視点検出手段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事故防止対策機能を備えた電子機器の使用者判別手段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事故防止対策機能を備えた電子機器の使用者判別手段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事故防止対策機能を備えた電子機器の使用者判別手段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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　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。
　１　カメラ
　２　注視点検出手段
　３　使用者判別手段
　４　位置検出装置
　５　移動速度算出手段
　６　Ｉ／Ｏ
　７　ハードウェア

Claims (5)

  1. 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を特徴とする事故防止対策機能を備えた携帯型の電子機器。
  2. 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して解析することで、前記電子機器の使用者の注視点検出を行うことを特徴とする請求項１記載の事故防止対策機能を備えた携帯型の電子機器。
  3. 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を特徴とする請求項１記載の事故防止対策機能を備えた携帯型の電子機器。
  4. 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を特徴とする請求項３記載の事故防止対策機能を備えた携帯型の電子機器。
  5. 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を特徴とする請求項３記載の事故防止対策機能を備えた携帯型の電子機器。
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