(57)【要約】【課題】運転員が正常に運転操作を行っていることを把握し、更に、より運行管理の意識を有して列車など移動体を運行することを可能とするシステムを提供すること。【解決手段】移動体の予め定められた経路の途中の位置を元に、その位置に関する情報の発話を生成する発話情報生成部４２と、この発話情報生成部４２の生成された発話を応えるための問いかけを発生する音声出力生成部２０と、この音声出力生成部から発生された前記問いかけに対して運転員の発話を収集する発話情報収集部１２と、この発話情報収集部の収集した発話と前記発話情報生成部において生成された発話を比較する比較部４１と、この比較部における発話の比較結果が一致するか否かを判断する判断部４３とを有して成る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の予め定められた経路の途中の位置を元に、その位置に関する情報の発話を生成する発話情報生成部と、
この発話情報生成部の生成された発話を応えるための問いかけを発生する音声出力生成部と、
この音声出力生成部から発生された前記問いかけに対して運転員の発話を収集する発話情報収集部と、
この発話情報収集部の収集した発話と前記発話情報生成部において生成された発話を比較する比較部と、
この比較部における発話の比較結果が一致するか否かを判断する判断部とを有して成ることを特徴とする移動体の運転管理システム。
【請求項２】
前記判断部により発話の比較結果が一致しないと判断されたとき、前記運転員に対する注意喚起又は前記移動体の制動処理を行う対応手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の移動体の運転管理システム。
【請求項３】
移動体の予め定められた経路の途中の位置を元に、その位置に関する情報の発話を生成する発話情報生成部と、
この発話情報生成部の生成された発話を応えるための問いかけを発生する音声出力生成部と、
この音声出力生成部から発生された前記問いかけに対して運転員の発話を収集する発話情報収集部と、
この発話情報収集部の収集した発話と前記発話情報生成部において生成された発話を比較する比較部と、
この比較部における発話の比較結果が一致するか否かを判断する判断部と、
前記音声発生部からの問いかけの回数をカウントするカウント手段と、
前記判断部により発話の比較結果が一致しないと連続して判断された回数が所定回数を上回ったとき、前記運転員に対する注意喚起又は前記移動体の制動処理を行う対応手段とを有して成ることを特徴とする移動体の運転管理システム。
【請求項４】
前記発話情報生成部は、音声情報として、位置に関する情報と共に前期移動体に関する情報を用いて、運転員が発話するべき情報を生成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１記載の運転管理システム。
【請求項５】
前記対応手段は、注意喚起において、警報音、空調制御、振動発生、匂い発生による覚醒処理を行うことを特徴とする請求項２又は３記載の移動体の運転管理システム。
【請求項６】
前記対応手段は、注意喚起において、警報音と共に、注意喚起を実施している状況を車掌又は運転管理本部に通報することを特徴とする請求項２又は３記載の移動体の運転管理システム。
【請求項７】
前記音声出力生成部により発生する問いかけ及び前記発話情報収集部により収集された運転員の発話を記録する記録部を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１記載の移動体の運転管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、列車、自動車など移動体の運転時の運転管理システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、最近の鉄道などの運転は、運転員が体調不良や信号の見落としなど、通常の運転操作をしない場合、自動的に停止する制御装置が設けられているが、運転員はこれらの安全装置が動作する前に、安定した運転を行う必要がある。しかしながら、遠距離を運行する列車の運転は非常に単調であり、このために運転員が不注意で居眠りをしてしまう場合もあり、安全運行管理において、大きな問題となっている。更に、睡眠時無呼吸症候群などの症状を有する運転員の場合、日中に異常な眠気を生じるため、安全運行管理の改善が要望されている。
【０００３】
また、トラックによる物資の遠距離の輸送には、夜間に高速道路を利用して行うことが多いが、単調な運転を行うため、睡魔に襲われやすく、安全運転に大きな課題を有している。
【０００４】
これらの課題を解決する装置として、特許文献１に記載されている「車両運転時の居眠り防止装置」や、特許文献２に記載されている「車両用乗員対話装置」が知られている。
【０００５】
特許文献１記載の装置は、いねむり検出手段として、運転者に問合せを行い、運転者からの音声の応答を受信し、当該応答が間延びしていたり、音声認識できない場合に居眠りを検出するものである。しかしこの装置では、次のような問題がある。
【０００６】
（１）運転者が発話する内容を音声認識し、応答時間が間延びしている場合に居眠りと検知しているが、音声認識する単語は予め定めたものである。このため車両の走行状況や運転状況に応じた音声が発話されているかの確認が出来ず、安全な運転管理が実施できない。
【０００７】
（２）また、運転員が正常な運転を行わず、運転中に居眠りをした場合に、管理者への連絡が考慮されておらず、そのまま運転を継続する様な場合、安全管理上問題がある。
【０００８】
また、特許文献２記載の装置は、乗員の音声を収集し、対話文を生成することにより覚醒効果を生じさせることと、所定時間発生しない場合は居眠りを検出するものである。しかしこの装置では、車内の音を収集し、乗員の音声情報から対話を行う構成であるが、列車の運転を行う場合において、決められた手順の運行を実施しているかどうかを正確に管理できる構成とはなっていないという問題点がある。
【０００９】
【特許文献１】
・特開２００１−１６３０８０号公報
【００１０】
【特許文献２】
・特開２０００−１１８２６０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来のこの種の装置の問題点に鑑みてなされたもので、運転員が正常に運転操作を行っていることを把握し、更に、より運行管理の意識を有して列車など移動体を運行することを可能とするシステムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、次の構成からなる移動体の運転管理システムを提供するものである。
【００１３】
即ち、請求項１記載の移動体の運転管理システムは、移動体の予め定められた経路の途中の位置を元に、その位置に関する情報の発話を生成する発話情報生成部と、この発話情報生成部の生成された発話を応えるための問いかけを発生する音声出力生成部と、この音声出力生成部から発生された前記問いかけに対して運転員の発話を収集する発話情報収集部と、この発話情報収集部の収集した発話と前記発話情報生成部において生成された発話を比較する比較部と、この比較部における発話の比較結果が一致するか否かを判断する判断部とを有して成る。
【００１４】
請求項２記載の移動体の運転管理システムは、前記判断部により発話の比較結果が一致しないと判断されたとき、前記運転員に対する注意喚起又は前記移動体の制動処理を行う対応手段を更に有する。
【００１５】
請求項３記載の移動体の運転管理システムは、移動体の予め定められた経路の途中の位置を元に、その位置に関する情報の発話を生成する発話情報生成部と、この発話情報生成部の生成された発話を応えるための問いかけを発生する音声出力生成部と、この音声出力生成部から発生された前記問いかけに対して運転員の発話を収集する発話情報収集部と、この発話情報収集部の収集した発話と前記発話情報生成部において生成された発話を比較する比較部と、この比較部における発話の比較結果が一致するか否かを判断する判断部と、前記音声発生部からの問いかけの回数をカウントするカウント手段と、前記判断部により発話の比較結果が一致しないと連続して判断された回数が所定回数を上回ったとき、前記運転員に対する注意喚起又は前記移動体の制動処理を行う対応手段とを有する。
【００１６】
請求項４記載の運転管理システムは、請求項１乃至３のいずれか１記載の移動体の運転管理システムにおいて、前記発話情報生成部は、音声情報として、位置に関する情報と共に前期移動体に関する情報を用いて、運転員が発話するべき情報を生成する。
【００１７】
請求項５記載の運転管理システムは、請求項２又は３記載の移動体の運転管理システムにおいて、前記対応手段は、注意喚起において、警報音、空調制御、振動発生、匂い発生による覚醒処理を行う。
【００１８】
請求項６記載の運転管理システムは、請求項２又は３記載の移動体の運転管理システムにおいて、前記対応手段は、注意喚起において、警報音と共に、注意喚起を実施している状況を車掌又は運転管理本部に通報することを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の運転管理システムは、請求項１乃至６のいずれか１記載の移動体の運転管理システムにおいて、前記音声出力生成部により発生する問いかけ及び前記発話情報収集部により収集された運転員の発話を記録する記録部を更に有することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る装置の各実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態の運転状態管理装置１を示す制御ブロック図である。車両を運転する運転員の発話を収集するマイクロフォン１１が運転席に設けられる。このマイクロフォン１１で収集された音は、発話情報収集部１２においてディジタル処理が行われる。車両の走行速度や運転操作状況、ブレーキ操作状況などのデータや画像の車両運行に伴って変化する情報は、車両情報収集部１３に入力される。
【００２２】
運転情報記録部１４には、予め走行する路線の情報として、列車が停車する駅や、車両が走行する場所の地名、高速道路のインターチェンジや休憩所の名称などの、路線情報、運転員の挙動や注意すべき行動を記録した動作情報と、速度情報が記録されており、これらの情報は、発話情報生成部４２に伝達される。
【００２３】
制御部４０は、比較部４１と、発話情報生成部４２と、判断部４３と、記録部４４から構成され、収集された情報の処理と、処理結果の出力と、記録を行う。
【００２４】
発話情報収集部１２及び車両情報収集部１３から出力されたデータは制御部４０の比較部４１に伝達され、発話情報生成部４２のデータと比較される。
【００２５】
比較部４１で比較された結果は、判断部４３に伝達され、運転員が正常な状態で運転をしているか、あるいは何らかの異常な状態が発生しているかをここで判断される。
【００２６】
発話情報生成部４２は、運転情報記録部１４からの情報を元に、運転員が発話する音声の内容を作成する機能を有し、生成された情報は比較部４１に伝達すると共に、音声生成部２０に伝達される。音声生成部２０では、上記発話情報生成部４２において生成された答えが運転員から返ってくるために必要な質問が生成される。
【００２７】
記録部４４は、比較部４１にて比較され、判断部４３に伝達された内容として、運転員の発話内容とその時刻、正確な発話までの所要時間、正確な発話までに要した回数を記録し、保存する。これらの保存情報は、リアルタイムで更新され、常に最新情報が保存される。
【００２８】
情報入出力部２３は、運転員が何らかの異常をきたしていると判断された場合などの緊急時においては、無線通信回線２５を利用し、運転を統括管理する管理本部などに最新情報が伝達され、列車の緊急停止などの緊急操作を取ることが可能である。また、運転終了後においては、情報入出力部２３を経由して、リムーバルの記録媒体２４などに保存され、その得られたデータから、正常な運転が実行できていたかどうかを、後で容易に判断することができる。
【００２９】
音声出力生成部２０は、運転員に対して操作内容の確認や、指示を行う場合に用いられるもので、発話情報生成部４２から伝達された音声出力データを元に、スピーカ２１から発話を行う。
【００３０】
覚醒出力部２２は、判断部４３にて、運転員が眠気をもよおしたと認識された場合に、警報音や、テンポの良い音楽、冷風の発生、椅子やハンドルなどへの振動、刺激のある匂いの発生などを出力することにより、運転員の眠気を覚ますものである。
【００３１】
図２は運転情報記録部１４に保存される情報の分類と保存内容の一例を示している。図２（ａ）は、路線情報３１の例であり、列車の行き先に応じて、停止する駅名と、どの様に発話するかの発音内容が登録されている。
【００３２】
路線情報３１は、列車の行き先に応じて、例えば、東北３１−１、大阪３１−２、新潟３１−３などの行き先や、図示しない特急や各駅停車などの列車の運行に応じた停止駅が登録されており、運行される列車に応じて選択される。
【００３３】
図２（ｂ）は、動作情報３２の例であり、運転員が行う動作とその動作に対する発話内容が登録されている。一般的に列車の運転に際しては、指差称呼と表現する操作手順を踏んでいる。すなわち、運転員が事前に実施する内容を指でその方向や操作器具を指し示し、さらには発話することで、より確実な操作を実現しているものである。これら指差称呼を励行している場合、運転員が行おうとする操作内容が、事前に発話されることとなる。
【００３４】
このため、マイクロフォン１１で収集する列車内の音から発話内容を検知することで、運転員が行う操作を事前に認識することが可能となると共に、発話されない場合は、運転員が指差称呼を励行していない場合か、或いは、居眠り状態に陥っているなどの状況により、実際に操作が行われていないことが推定可能となる。
【００３５】
図２（ｃ）は、速度情報３３の例であり、列車の速度設定や、実際の速度情報を登録している。
【００３６】
なお、これら発話情報を音声認識し登録した内容と比較することは、既に公知の音声認識機能により、容易に実施できる。
【００３７】
また、図２（ａ）〜（ｃ）に示したようなデータは、列車番号や停止駅、行き先などに応じて情報入出力部２３からリムーバル媒体２４や無線通信回線２５を経由し、データを読み込むことで運転情報記録部１４に保存される。
【００３８】
次に運転管理装置１の使用時の動作について、図１〜図６を基に説明する。図３は運転管理装置の操作フローを示したフローチャートである。
【００３９】
スタート（Ｆ−１）を行うと、運転情報記録部１４に記録された路線情報３１または動作情報３２、速度情報３３（Ｆ−１２）を基に、発話情報生成が行われるる（Ｆ−３０）。
【００４０】
発話情報生成ステップ（Ｆ−３０）の方法については図４にて詳述するが、この発話情報生成（Ｆ−３０）は、運転員に対して発話要求を行うと共に、発話された内容とを比較する対象となるものである。
【００４１】
生成された発話情報（Ｆ−３０）は、運転員に対して音声出力生成部２０にて音声に変換し、スピーカ２１から発話される。
【００４２】
運転員が居眠り状態であれば、問いかけに対して何ら発話がなされないこととなるが、問いかけに対して発話までの時間を計測するために、ＴＩＭＥの初期化を行う。さらに、意識が定かでなくなった場合には、発話が正確に行われないことが生じる場合が多いが、この状況の判定を行うため、ＣＯＵＮＴの初期化を実施する（Ｆ−１３）。
【００４３】
まず、何らかの発話がされるかどうかの判断を行う（Ｆ−１４）。ＴＩＭＥは０から時間と共に増加し、規定値を超えた場合、例えば５分間、何も発話されない場合は、運転員が居眠りしている可能性が高いので、覚醒処理ステップ（Ｆ−５０）に移行する。
【００４４】
ＴＩＭＥが規定値以下であれば、即ち運転員が所定時間内に何らか音声を発すれば、次のステップ（Ｆ−１５）で発話内容の比較を行う。発話内容の比較部（Ｆ−１５）では、運転員の発話と、生成された運転情報（Ｆ−３０）とを音声認識機能を用いて比較を行う。
【００４５】
比較が一致しない場合、即ち運転員が正常状態にない可能性があり、ＣＯＵＮＴが規定値以下であることを確認する（Ｆ−１６）。ＣＯＵＮＴが規定値以下であれば、ＣＯＵＮＴの値を１加算し（Ｆ−１７）、再度発話を促す音声、例えば、「もう一度発話して下さい」などを音声出力生成部２０より出力する（Ｆ−１８）。
【００４６】
なお、この発話を促す要請は、言葉でなく、図示しないランプ表示やチャイムなどの機能を用いても良い。
【００４７】
ＣＯＵＮＴが規定値以上（Ｆ−１６）である状態とは、既に何度か繰り返して発話を促しているのに、正常に発話がされないことから、居眠りの初期状態に陥っている可能性や、その他に、何らかの発話されない事情があると判断される。このため、ＣＯＵＮＴが規定値以上となった場合にも、覚醒処理に移行する（Ｆ−５０）。
【００４８】
発話内容が一致した場合は、発話と時刻、ＣＯＵＮＴ、ＴＩＭＥの値が記録情報出力（Ｆ−２０）され、記録部４４に保存される。路線情報として、次のデータがある場合は、サイクルが繰り返され（Ｆ−１９）、再度発話情報が生成される（Ｆ−３０）。また、終点に到達し、路線情報がＥＮＤであれば、本処理は終了する（Ｆ−２０）。
【００４９】
図４は、図３に示した発話情報生成ステップ（Ｆ−３０）の詳細を示すフローチャートである。
【００５０】
スタート（Ｆ−３１）から、路線情報３１と車両情報収集部１３から得られる走行距離から、次の駅までの距離を演算する。次の駅までの距離が近い場合は、（Ｆ−３３）で規定値以下となり、Ｙであるので、路線情報３１を優先し、「大宮」等の様に、次に停止する駅を認識させる発話情報を生成する（Ｆ−３４）。これにより、運転員は、発話情報から生成された駅名を復唱することとなり、次の停止駅をより確実に認識することが可能となる。
【００５１】
一方、次の駅までの距離が遠い場合はステップ（Ｆ−３３）で規定値以上となり、Ｎとなるのでステップ（Ｆ−３５）に移り、この場合には、速度情報３３の意識付けを行う。これは、高速で走行中である場合は、低速に比較して停止距離が長距離必要であることや、信号の認識が難しいなど、より安全な運転管理が必要となるためである。このため、現在の速度を認識させる「速度２００ｋｍ」等の発話情報を生成する。
【００５２】
これにより運転員は、音声出力された現在の速度を復唱することにより、高速で走行しており、安全な運行を行う必要があることを再認識することが可能となる。
【００５３】
低速であっても、速度変化率が規定値以上ある場合は、加速中か減速中の状況である。このため、これらの場合にも速度に対する意識付けを行う（Ｆ−３７）。
【００５４】
駅までの距離が遠く（Ｆ−３３  Ｎ）、低速で運転中であり（Ｆ−３６  Ｎ）、さらには速度変化率が低い場合（Ｆ−３８  Ｎ）には、規定された速度での走行などの条件が設定されている場合が想定される。これらの場合には動作情報３２として、「安全確認」、「信号」などの運転情報を生成し、意識付けを行う（Ｆ−３９）。
【００５５】
図５は、図３に示した覚醒処理ステップ（Ｆ−５０）の詳細なフローチャートである。
【００５６】
この覚醒処理ステップは、図３に示す様に、長時間、発話がなされずにＴＩＭＥが規定値以上となった場合（Ｆ−１４  Ｎ）や、発話内容が正常に認識できず、ＣＯＵＮＴ値が規定値以上になった場合（Ｆ−１６  Ｙ）に行われる。
【００５７】
スタート（Ｆ−５１）により、覚醒用に、警報やブザー音などの刺激のある音の発生やテンポの良い音楽などの音楽の発生、あるいは冷風などの空調設備の作動、椅子や操作レバーなどへの振動の発生、香料などの芳香剤の出力など、今までの運転環境とは違った環境の変化を与え、覚醒させる（Ｆ−５２）。
【００５８】
次に、車掌や運転管理本部などに対し、無線などの通信回線１７を経由して通報を行い（Ｆ−５３）、運転員が通常の運転が行えている状況ではないことを報知する。これにより、車掌や運転管理本部は、何らかの異常状況を把握することが出来ることになり、運転員への問合せや他の安全対策を行うことも容易に可能となる。
【００５９】
運転員への問合せや覚醒のための刺激が発生しても解除信号（Ｆ−５５）が入力されない場合（Ｆ−５４  Ｎ）は、安全確保のために制動装置を作動させる（Ｆ−５６）。解除信号（Ｆ−５５）は、運転員が新たな操作を行った場合や、別途設けられた解除用のスイッチを押すことで実現が可能である。
【００６０】
解除信号が入力された場合（Ｆ−５４  Ｙ）や、制動装置が作動した場合（Ｆ−５６）は、この覚醒処理ステップは終了する（Ｆ−５７）。
【００６１】
図６に、記録部４４に記録される運転管理情報の一例を示す。発話情報と発話時刻、その時のＣＯＵＮＴ値、ＴＩＭＥ値、アラームの有無が図３の記録情報出力（Ｆ−６０）のタイミングで収集され、記録部４４に保存される。
【００６２】
これにより、運転中においては、車掌や運転管理本部においてもその時に発生している運転員の状況がリアルタイムで把握することが出来、安全な運転管理が実現可能である。
【００６３】
また、運転終了後においては、運転員の発話情報と、認識時に要した回数、要した時間を基に、正常な運転が実施出来ているかを容易に把握し、管理できる。
【００６４】
なお、以上の説明においては列車の運行を例として説明したが、本発明は列車に限定されるものではなく、自動車など、一般に所定経路を取って移動する移動体の運行に適用可能である。この場合、路線情報としては、自動車などで普及しているカーナビゲーションの情報を元に、自動車が現在走行している位置情報と、走行している道路の情報から、発話すべき発話情報として、現在のインターチェンジ名や地名、交差点などを問いかける方式としても良い。
【００６５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の移動体の運転管理システムによれば、移動経路の移動点の状況に応じた運転情報を提供することにより、運転員の運転に対する意識を高め、さらにそのときの発話を基にして、運転員の運転操作の管理が容易に可能となる。すなわち、本発明によれば、安全な運行管理が容易に可能な移動体の運転管理システムが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明一実施形態の全体構成例を示す図である。
【図２】データベースの構成を説明するための図である。
【図３】本発明に係る動作フローを説明するための図である。
【図４】発話情報生成ステップの動作を説明するための図である。
【図５】覚醒処理ステップの動作を説明するための図である。
【図６】記憶部に記録されるデータベースの構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１…運転管理システム  、  １１…マイク  、１２…発話情報収集部、１３…車両情報収集部、１４…運転情報記録部、  ２０…音声出力生成部、２１…スピーカ、  ２２…覚醒出力部  、  ２３…情報入出力部、  ２４…記憶媒体、  ２５…無線通信回線、４０…制御部、４１…比較部、  ４２…発話情報生成部、  ４３…判断部、    ４４…記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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