(57)【要約】【課題】実際に装置類を操作しているその瞬間に、その操作者が適格者であるかどうかを判断し、危険な状態となることを事前に防止する。【解決手段】装置類の操作を行う監視対象の姿態を視野にして、視野内の各部の３次元座標を測定する３次元光測定手段と、前記３次元光測定手段の測定結果から所定の不適格動作を認識するモーション認識手段と、前記モーション認識手段が不適格動作を認識した場合に、不適格動作に応じた所定の処理を実行する不適格対応手段とを備える。【選択図】図１
2015069254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置類の操作を行う監視対象の姿態を視野にして、視野内の各部の３次元座標を測定する３次元光測定手段と、
前記３次元光測定手段の測定結果から所定の不適格動作を認識するモーション認識手段と、
前記モーション認識手段が不適格動作を認識した場合に、不適格動作に応じた所定の処理を実行する不適格対応手段と
を備えたことを特徴とする操作適格者判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の操作適格者判定装置において、
前記モーション認識手段は、前記装置類の状態を示す情報を前記装置類から取得し、不適格動作の認識を行う
ことを特徴とする操作適格者判定装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか一項に記載の操作適格者判定装置において、
前記モーション認識手段は、監視対象が人であり、かつ操作対象が自動車である場合に、頭、手、足に相当するオブジェクトを前記３次元光測定手段の測定結果から認識し、各オブジェクトの動作が所定の不適格動作に該当するか否かを認識する
ことを特徴とする操作適格者判定装置。
【請求項４】
装置類の操作を行う監視対象の姿態を視野にして、視野内の各部の３次元座標を測定する３次元光測定工程と、
前記３次元光測定工程の測定結果から所定の不適格動作を認識するモーション認識工程と、
前記モーション認識工程が不適格動作を認識した場合に、不適格動作に応じた所定の処理を実行する不適格対応工程と
を備えたことを特徴とする操作適格者判定方法。
【請求項５】
操作適格者判定装置を構成するコンピュータを、
装置類の操作を行う監視対象の姿態を視野にして、視野内の各部の３次元座標を測定する３次元光測定手段、
前記３次元光測定手段の測定結果から所定の不適格動作を認識するモーション認識手段、
前記モーション認識手段が不適格動作を認識した場合に、不適格動作に応じた所定の処理を実行する不適格対応手段
として機能させることを特徴とする操作適格者判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人やロボット等の動作を判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
装置類の操作（操縦）には適切な動作が要求されている。例えば、自動車の場合、運転（操作・操縦）に際して不適切な動作が行われると、事故に繋がる恐れがある。そのため、適切な運転が可能な人物に対して、予め運転免許証を交付し、運転免許証の交付されていない者は運転が禁止されている。運転免許証は、その人物が自動車の運転に対して適格者であるという証しである。
【０００３】
しかしながら、実際に自動車を運転するその瞬間に、その人物が適格者であるかどうかを判断することは難しい。例えば、運転免許証が交付されている人物であっても、飲酒をしていたり、睡眠不足（眠気を有した状態）であったりする場合などである。
【０００４】
前者に対して、車両にアルコール検出装置を備えた飲酒運転防止システムが既に知られている。
【０００５】
しかしながら、飲酒をしていない人物がエンジンを始動して、その後に飲酒している人物に交代した場合には、このシステムでは不適格者の運転を抑制することができない。
【０００６】
これに対して、不適格操縦者を回避する目的で、被操縦体の駆動源の始動後に操縦するオペレータが交代しても、交代後のオペレータが操縦適格性を欠く場合には、不適格なオペレータによる操縦を回避する不適格者操縦抑制システムが提案されている（特許文献１等を参照。）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、今までのシステムでは、アルコールを検出して、その人物が適格者（飲酒していない）であるか、不適格者（飲酒しているか）であるかを判断するものであったり、適格者が不適格者と交代したりしていないかを判断するものである。
【０００８】
これは、実際に自動車を運転する前に適格者であるかどうかを判断しているにすぎず、実際に自動車を運転するその瞬間に、その人物が適格者であるかどうかを判断しているわけではない。
【０００９】
そのため、自動車の運転に際して不適切な操作が行われないようにして事故を未然に防止するという観点からは充分でないという問題があった。
【００１０】
なお、自動車の運転を例に説明したが、自動車に限らず各種の装置類の操作についても同様の問題があり、また、対象も人間に限らず、人間の動作を模したロボット等についても同様である。
【００１１】
本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、実際に装置類を操作しているその瞬間に、その操作者が適格者であるかどうかを判断し、危険な状態となることを事前に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本発明にあっては、装置類の操作を行う監視対象の姿態を視野にして、視野内の各部の３次元座標を測定する３次元光測定手段と、前記３次元光測定手段の測定結果から所定の不適格動作を認識するモーション認識手段と、前記モーション認識手段が不適格動作を認識した場合に、不適格動作に応じた所定の処理を実行する不適格対応手段とを備えるようにしている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にあっては、実際に装置類を操作しているその瞬間に、その操作者が適格者であるかどうかを判断し、危険な状態となることを事前に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる操作適格者判定装置の構成例を示す図である。
【図２】３次元光測定部の構成例を示す図である。
【図３】３次元光測定部の光学系の配置例を示す図である。
【図４】モーション認識部の構成例を示す図である。
【図５】実施形態の処理例を示すフローチャートである。
【図６】不適格動作の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。
【００１６】
＜構成＞
図１は本発明の一実施形態にかかる操作適格者判定装置１の構成例を示す図である。なお、自動車の運転に適用した場合を例にして説明するが、その他の対象に適用できることは言うまでもない。
【００１７】
図１において、操作適格者判定装置１は、３次元光測定部１１とモーション認識部１２と車両情報入力部１３と不適格対応部１４とを備えている。３次元光測定部１１（光学系を除く）、モーション認識部１２、車両情報入力部１３、不適格対応部１４は、主にソフトウェア（コンピュータプログラム）により構成される機能部である。なお、車両情報入力部１３は、車両情報を用いない場合には省略することができる。
【００１８】
３次元光測定部１１は、監視対象に向けた視野を有し、視野内の各部の３次元座標を測定する機能を有している。３次元光測定部１１としては、後述するように、コヒーレント光によるスペックルパターンから視野内の画像の各点における３次元座標を計算する方式や、２つの撮像画像の視差から視野内の画像の各点における３次元座標を計算する方式や、スキャン光とその反射光の時間差から視野内の各点における３次元座標を計算する方式等を用いることができる。
【００１９】
モーション認識部１２は、３次元光測定部１１の測定結果から、監視対象（運転者）について操作（運転）を行うのに不適格と疑われる所定の動作（モーション）である不適格動作を認識する機能を有している。
【００２０】
車両情報入力部１３は、モーション認識部１２におけるモーション認識に車両情報を用いる場合に、自動車本体（車体）から車両情報を取得する機能を有している。車両情報としては、車速情報、加速度情報、ハンドル操作情報、ブレーキ操作情報、車間距離情報、周囲車両情報等が含まれる。
【００２１】
不適格対応部１４は、モーション認識部１２が不適格動作を認識した場合に、不適格動作に応じた所定の処理を実行する機能を有している。
【００２２】
図２は３次元光測定部１１の構成例を示す図であり、図２（ａ）はコヒーレント光によるスペックルパターンから視野内の画像の各点における３次元座標を計算する方式に対応する構成である。３次元光測定部１１は、コヒーレント光を所定の視野範囲に照射する照明部１１１と、所定の視野範囲を撮像する撮像部１１２と、この撮像部１１２により得られた画像に含まれるスペックルパターンから画像の各点における３次元座標を計算する３次元座標計算部１１３とを備えている。スペックルパターンを用いた３次元測定については、特表２００９−５３１６５５号公報に詳しい記載がある。
【００２３】
図２（ｂ）は、２つの撮像画像の視差から視野内の画像の各点における３次元座標を計算する方式に対応する３次元光測定部１１の構成である。３次元光測定部１１は、所定の視野範囲を撮像し、所定の距離だけ離間して設けられた２つの撮像部１１４、１１５と、これらの撮像部１１４、１１５により得られた画像の視差から、画像の各点における３次元座標を計算する３次元座標計算部１１６とを備えている。視野内が撮像する波長帯において充分な明るさをもっている場合には照明部を設ける必要はないが、明るさが不足する可能性がある場合には照明部を設けてもよい。
【００２４】
図２（ｃ）は、スキャン光とその反射光の時間差から視野内の各点における３次元座標を計算する方式に対応する３次元光測定部１１の構成である。３次元光測定部１１は、スキャン光を所定の視野範囲に照射するスキャン光照射部１１７と、スキャン光の対象物による反射光を受光する反射光受光部１１８と、スキャン光と反射光の時間差から所定の視野範囲の各点における３次元座標を計算する３次元座標計算部１１９とを備えている。
【００２５】
図３は３次元光測定部１１の光学系の配置例を示す図である。本実施形態では、運転者３の頭３１と、ハンドル２１を握る手３２と、ブレーキやアクセルのペダル２２を踏む足３３とを動作認識の対象としている。そのため、例えば、運転者３の頭３１の背後の天井部に３次元光測定部１１の光学系１１０を設けることで、１台の光学系１１０により測定を可能としている。なお、光学系１１０を複数設け、それぞれ視野を分けて配置してもよい。
【００２６】
図４はモーション認識部１２の構成例を示す図である。
【００２７】
図４において、モーション認識部１２は、オブジェクト認識部１２１と頭オブジェクト不適格動作認識部１２２と手オブジェクト不適格動作認識部１２３と足オブジェクト不適格動作認識部１２４とを備えている。
【００２８】
オブジェクト認識部１２１は、３次元光測定部１１の出力する視野内の３次元座標情報を伴う画像から運転者の頭、手、足、更に必要に応じてハンドル、ペダルといったオブジェクトを認識する機能を有している。
【００２９】
頭オブジェクト不適格動作認識部１２２は、オブジェクト認識部１２１の認識した頭オブジェクトから不適格動作を認識し、認識結果を不適格対応部１４に通知する機能を有している。
【００３０】
手オブジェクト不適格動作認識部１２３は、オブジェクト認識部１２１の認識した手オブジェクトおよび必要に応じてハンドルオブジェクトから不適格動作を認識し、認識結果を不適格対応部１４に通知する機能を有している。
【００３１】
足オブジェクト不適格動作認識部１２４は、オブジェクト認識部１２１の認識した足オブジェクトおよび必要に応じてペダルオブジェクト（ブレーキペダルオブジェクト、アクセルペダルオブジェクト）から不適格動作を認識し、認識結果を不適格対応部１４に通知する機能を有している。
【００３２】
＜動作＞
図５は上記の実施形態の処理例を示すフローチャートである。
【００３３】
図５において、処理を開始すると、モーション認識部１２は３次元光測定部１１の測定結果に基づいてモーション認識を行う（ステップＳ１）。
【００３４】
図６は不適格動作の例を示す図であり、モーション認識部１２の頭オブジェクト不適格動作認識部１２２、手オブジェクト不適格動作認識部１２３、足オブジェクト不適格動作認識部１２４は次のような動作を不適格動作として認識する。
【００３５】
頭オブジェクト不適格動作認識部１２２：
・頭を所定時間以上にわたって垂れている（眠っている）
頭オブジェクトの軸線（首から頭頂部方向に向かう線）が傾いているのが所定時間続くことで認識可能
・ミラー確認がきちんとできていない
頭オブジェクトの動きと車両情報の周囲車両情報およびハンドル操作情報（車線変更情報）が整合しないことで認識可能
【００３６】
手オブジェクト不適格動作認識部１２３：
・ハンドルを握っていない
手オブジェクトがハンドルオブジェクトに接していないことで認識可能
・ハンドルをしっかり回せていない
手オブジェクトの動きのブレが大きすぎることで認識可能
また、手オブジェクトの動きとハンドルの動き（車両情報からハンドルの動きを検出するか、ハンドルオブジェクトから動きを検出）が一致しないことで認識可能
【００３７】
足オブジェクト不適格動作認識部１２４：
・足を組んでいる
足オブジェクトが床上またはブレーキペダルオブジェクトやアクセルペダルオブジェクトから遠い位置またはシート上に存在することで認識可能
・ブレーキがきちんと踏めていない
足オブジェクトがブレーキペダル上とアクセルペダル上に短時間に行き来（迷いの発生）することで認識可能
また、足オブジェクトがブレーキペダルを踏み込む動作と車両情報のブレーキ情報および／または車速情報と整合しないことで認識可能
・ブレーキを踏むタイミングが適切でない
足オブジェクトがブレーキペダルを踏み込む動作と車両情報の車間距離（前方車両との間隔）が整合しないことで認識可能
【００３８】
図５に戻り、モーション認識の結果、不適格動作が認識されない場合（ステップＳ２のＮｏ）、モーション認識処理（ステップＳ１）から処理を繰り返す。
【００３９】
モーション認識の結果、不適格動作が認識された場合（ステップＳ２のＹｅｓ）、不適格対応部１４は不適格動作に応じた所定の処理を実行する（ステップＳ３）。具体的には、
・停止中であれば、発進できないように制限
・走行中であれば、徐々に減速し、停止し、その後は発進できないように制限
・運転者に対してアラームを送出
・関係者に対してメールやメッセージを送信
・信号機にその旨を通信
等を行う。
【００４０】
その後、必要に応じてモーション認識処理（ステップＳ１）から処理を繰り返す。
【００４１】
＜総括＞
以上説明したように、本実施形態によれば、実際に装置類を操作しているその瞬間に、その操作者が適格者であるかどうかを判断し、危険な状態となることを事前に防止することができる。
【００４２】
以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【符号の説明】
【００４３】
１                  操作適格者判定装置
１１                ３次元光測定部
１１１              照明部
１１２              撮像部
１１３              ３次元座標計算部
１１４、１１５      撮像部
１１６              ３次元座標計算部
１１７              スキャン光照射部
１１８              反射光受光部
１１９              ３次元座標計算部
１２                モーション認識部
１２１              オブジェクト認識部
１２２              頭オブジェクト不適格動作認識部
１２３              手オブジェクト不適格動作認識部
１２４              足オブジェクト不適格動作認識部
１３                車両情報入力部
１４                不適格対応部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】特開２００８−３１０４５４号公報
【図１】
2015069254.tif 000003
【図２】
2015069254.tif 000004
【図３】
2015069254.tif 000005
【図４】
2015069254.tif 000006
【図５】
2015069254.tif 000007
【図６】
2015069254.tif 000008