JP2003341597A - 移動体の人為的異常操縦防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大型旅客機等の移動体の操縦においてハイジ
ャック等の人為的な理由で異常な操縦状態が発生したと
き、この状態を阻止・排除できるようにした移動体の人
為的異常操縦防止装置を提供する。 【解決手段】 操縦者が正規な人であるか否かを識別す
る本人識別部１１と、この本人識別部から出力される信
号に基づき自動操縦装置２２による自動操縦を行うか否
かを判断する判断部１３とから構成される。本人識別部
１１に加えて異常検出部１２を設け、両者を併用するこ
ともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移動体の人為的異常
操縦防止装置に関し、特に、大型旅客機等の移動体の操
縦において人為的な理由で異常操縦状態が発生したと
き、この状態を阻止する移動体の人為的異常操縦防止装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】発明の背景に関連する技術として特開２
０００−８０５８４号公報を挙げることができる。この
公開公報は「脳波で起動される航空機用自動操縦装置」
を開示している。この自動操縦装置によれば、航空機を
操縦するパイロットが居眠り等の理由で意識喪失状態に
陥ったとき、その状態を操縦装置のシステム側で検知
し、自動操縦モードに自動的に切り換えることができる
ように構成されている。自動操縦装置は、脳波入力手段
と脳波分析手段を備え、これらの手段でパイロットの脳
波状態（α波やβ波）を検出し、パイロットの意識が覚
醒状態であるかまたは喪失状態であるかを判断するよう
にしている。パイロットの意識が喪失状態であると判断
されたとき、自動操縦モードで操縦が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、大型旅客機やバ
ス等の移動体の操縦（運転）において、正規の操縦者
（運転者）が操縦する代わりに、ハイジャックや乗っ取
りの意図を持った他の人間による悪意の操縦が行われる
場合が起り得る。このような人為的な理由に基づいて起
きる異常な操縦状態は、乗客や搭乗員を危険な状態に置
き、乗客等の安全性確保の観点から問題である。悪意を
有する者による異常な操縦は阻止し排除されなければな
らない。

【０００４】上記の事態に対して前述した従来技術を適
用したとしても、悪意の有無に関係なく操縦者の脳波は
正常に検出されるので、悪意を有する者の操縦を阻止す
ることができない。

【０００５】本発明の目的は、上記課題に鑑み、大型旅
客機等の操縦においてハイジャック等の人為的な理由で
異常な操縦状態が発生したとき、この状態を阻止・排除
できるようにした移動体の人為的異常操縦防止装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明に係る
移動体の人為的異常操縦防止装置は、上記目的を達成す
るために、次のように構成される。

【０００７】第１の人為的異常操縦防止装置（請求項１
に対応）は、操縦者が正規な人であるか否かを識別する
操縦者識別部（本人識別部に対応）と、この操縦者識別
部から出力される信号に基づき自動操縦装置による自動
操縦を行うか否かを判断する判断部とから構成されてい
る。

【０００８】上記の人為的異常操縦防止装置では、操縦
者が本来予定されている正規の人すなわち本人そのもの
であるか否かを識別するための操縦者識別部を備えるよ
うにしたため、仮に不正に本人以外の者が悪意を持って
操縦を行うときには、この事態を迅速かつ確実に検出
し、この異常時操縦を阻止するための自動操縦モードに
変更することが可能になる。このため、不正な操縦者は
自由な手動操縦を行うことができず、移動体が航空機で
ある場合にはハイジャック等による危険操縦を防止する
ことが可能となる。操縦者識別部は、操縦室内の操縦席
で操縦する人物が本来の正規な人である否かを識別する
手段である。この操縦者識別部の構成に関しては各種の
方式で作ることが可能である。

【０００９】第２の人為的異常操縦防止装置（請求項２
に対応）は、上記第１の構成において、さらに判断部か
ら出力される指令信号に基づき自動操縦装置に異常時自
動操縦の実行を指令する異常時自動操縦実行部を備える
ことで特徴づけられる。

【００１０】上記の人為的異常操縦防止装置では、判断
部で自動操縦モードでの操縦をすべきであると判断した
ときには、用意された自動操縦装置による異常時自動操
縦を行わせる。自動操縦装置による異常時自動操縦を行
えるようにするため、当該自動操縦を指示する実行部が
設けられる。自動操縦装置としては、大型旅客機の場合
にはもともと備えられているものを利用することができ
るし、もともと自動操縦装置がない移動体（バスや小型
・中型の航空機など）の場合には異常時自動操縦の専用
装置として新たに付設される。

【００１１】第３の人為的異常操縦防止装置（請求項３
に対応）は、上記各構成において、好ましくは、移動体
の構造や内部状況の面での異常を検出する異常検出部を
設け、この異常検出部から出力される信号を判断部に入
力させ、判断部は操縦者識別部からの出力信号と異常検
出部からの出力信号のいずれかに基づき自動操縦装置に
基づく自動操縦を行うか否かを判断するように構成され
る。この構成では、操縦者識別部と異常検出部を併用す
ることにより、不正操縦者による異常時操縦の検出の信
頼性をより高めることが可能となる。

【００１２】第４の人為的異常操縦防止装置（請求項４
に対応）は、上記の構成において、好ましくは、自動操
縦装置の代わりに遠隔制御システムを設け、判断部は遠
隔制御システムにより遠隔制御操縦を行うか否かを判断
するように構成される。この構成では、地上に管理セン
タを設け、管理センタと航空機等との間では非常の異常
操縦時において遠隔制御ができるようにシステムを構築
する。従って判断部で不正操縦者が操縦を行っていると
判断されたときには、遠隔制御システムで移動体を操縦
することにし、異常時操縦を防止する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面に基づいて説明する。

【００１４】実施形態で説明される構成については本発
明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎ
ず、例示にすぎない。従って本発明は、上記で説明され
た実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形
態に変更することができる。

【００１５】図１は本発明に係る移動体の人為的異常操
縦防止装置の基本的構成を示す。ここで本実施形態では
移動体として大型旅客機の例を想定している。当該旅客
機では客室と隔離された操縦室で正規の操縦者（機長ま
たは副操縦士等）が操縦を行う。通常、大型旅客機で
は、離陸時および着陸時等の状況に応じて手動操縦また
は自動操縦が行われるように構成されている。従って大
型旅客機の操縦システムでは、図２に示されるごとく、
手動操縦装置２１、自動操縦装置２２、切換え装置２
３、切換え指示器２４、駆動システム２５を備えてい
る。手動操縦装置２１と自動操縦装置２２のうちのいず
れかを駆動システム２５に対して能動状態にさせるか
は、操縦者の判断による切換え指示器２４に基づく切換
え装置２３の切換え動作によって選択される。例えば、
離陸および着陸の際には手動操縦が行われ、高い高度位
置での規定の飛行コースにおける定常飛行では自動操縦
による飛行が行われる。なお離陸および着陸であっても
自動操縦モードで行うように構成することも可能であ
る。

【００１６】上記の自動操縦装置２２はコンピュータシ
ステムで構成され、そのメモリ２６には各種の定常飛行
を行うためのプログラム２７と異常時自動操縦を行うた
めのプログラム（異常時飛行プログラム）２８とを備え
ている。

【００１７】次に移動体の人為的異常操縦防止装置は、
図１に示すごとく、本人識別部１１と、異常検出部１２
と、判断部１３と、異常時自動操縦実行部１４とから構
成されている。

【００１８】本人識別部１１は、移動体を操縦する操縦
者が正規の人（本人）であるか否かを識別する。本人識
別部１１は、操縦者が正規であるときには真信号を出力
し、正規でないときには偽信号を出力する。本人識別部
１１は既存の技術で実現され、各種の本人識別部を提案
することできる。本人識別部１１の具体例については後
述される。

【００１９】異常検出部１２は、大型旅客機における構
造・機構の部分や機能部あるいは旅客機内の状況の面で
の異常を検出する部分である。異常検出部１２として、
操縦室等のドアセンサ、操縦室やその他の室の任意の箇
所に配置された通報ボタン、あるいは操縦室やその他の
室の任意の箇所に配置された音センサが用いられる。異
常検出部１２がドアセンサの場合には、ドアを正常に開
錠しないとき、あるいはドアが破壊されたことを検出し
たときに異常信号を出力する。異常検出部１２が通報ボ
タンである場合には、操縦者またはその他の搭乗者（フ
ライトアテンダント等）が異常を察知したときに備え付
けボタンまたは携帯端末等を操作することにより異常信
号を出力する。異常検出部１２が音センサである場合に
は、通常では考えられない、または想定もしくは設定し
た異常の音量を検出したときに異常信号を出力する。

【００２０】上記の判断部１３には本識別部１１から出
力される信号と異常検出部１２から出力される信号が入
力される。判断部１３は、本識別部１１から偽信号が出
力されたとき、または異常検出部１２から異常信号が出
力されたときに自動操縦指令信号Ｓ１を出力する。

【００２１】異常時自動操縦実行部１４は、自動操縦指
令信号Ｓ１を入力すると、自動操縦装置２２に対して異
常操縦を防止する異常時自動操縦を行うためのプログラ
ム２８に基づく自動操縦を行うことを指令し、かつ切換
え装置２３に対して接続状態を自動操縦装置側にするこ
とを指令する指令信号Ｓ２を出力する。

【００２２】上記において操縦システムが手動操縦のモ
ードにあるときには上記自動操縦のモードに切り換えら
れ、既に例えば定常飛行の自動操縦モードにあるときに
は、これを変更し、異常時自動操縦を行うための自動操
縦モードに切り変えられる。なお定常飛行の自動操縦モ
ードにあるときには、この状態にロックすることによ
り、正規ではない操縦者または悪意を有する操縦者によ
る手動操縦を阻止するようにすることもできる。

【００２３】異常時自動操縦は、前述した異常時飛行プ
ログラム２８によって行われる。異常時自動操縦の内容
としては、正規でない操縦者の意図による手動操縦（異
常操縦）を阻止する操縦である。従って、異常時自動操
縦として、出発した飛行場への帰還飛行、目的地への飛
行の継続、異常事態が発生した場所での旋回飛行、一番
近い飛行場への緊急着陸などを設定することが可能であ
る。

【００２４】上記の人為的異常操縦防止装置の構成によ
れば、大型旅客機において、その操縦が本来的に正規で
はない操縦者によって行われる場合において、これを本
人ではないと判断し、人為的異常による操縦として迅速
かつ確実に検出し、ハイジャック等の人為的な理由に基
づく異常操縦を確実に防止することができる。

【００２５】なお上記の構成では、本人識別部１１と異
常検出部１２とが併設されたが、異常検出部１２の設置
は省略することができる。ただし本人検出部１１に対し
て異常検出部１２を設けるようにすれば、より高い信頼
性を有するシステムとして構築することができるという
利点を有する。

【００２６】また上記の異常検出部１２に関して、異常
検出部が操縦室以外の箇所に設けられる場合において、
異常検出部で検出された異常状態を操縦室の機長に知ら
せるように構成することもできる。

【００２７】さらに前述の実施形態では、移動体として
自動操縦装置を備えた大型旅客機の例を説明したので、
異常時飛行プログラム２８に基づく自動操縦モードの異
常時飛行について説明したが、異常時飛行はこれに限定
されない。例えば、地上に人為的な理由による異常時に
対処する管理センタを設け、判断部１３で異常を知らせ
る信号が出力されたことを条件に、その通報を受けた管
理センタが旅客機の操縦を遠隔制御するように構成する
こともできる。管理センタには、各種の通信手段によっ
て判断部１３や異常検出部１２等の出力信号に基づく通
報がなされるように構成される。

【００２８】なお大型旅客機以外の航空機あるいはバ
ス、鉄道、船舶等の移動体では、自動操縦装置をもとも
と備えていないものもある。このような移動体では、手
動の操縦装置に加えて、正規な操縦者以外の者が操縦す
るという人為的な理由による異常時が発生したときに、
この異常時を防止する異常時の飛行や走行を行う自動操
縦モードの装置を付設するように構成される。異常時の
自動操縦モードによってハイジャック等による事件を防
止することができる。自動操縦モードの内容は移動体に
応じて定められる。

【００２９】次に図３〜図６を参照して本人識別部１１
の具体例について説明する。

【００３０】図３に示される本人識別部１１の構成例
は、操縦者のＩＤが記録されている磁気カードや当該Ｉ
Ｄが記憶されているＩＣカードなどのＩＤカード３１を
本人が所有し、移動体側ではこのＩＤカード３１を読取
り、操縦者が本人であるか否かを照合するという構成を
有している。ＩＤカード３１は発信装置を内蔵し、ＩＤ
データを含む信号を無線で発信している。カード読取部
３２では、無線で与えられるＩＤデータの信号を受信
し、この信号から取り出したＩＤデータをデータ処理部
３３に送る。データ処理部３３は、ＩＤデータの読取り
があったことを判断部（照合部）３４に知らせると共
に、ＩＤデータをデータ検索部３５に与える。データ検
索部３５は予め用意された個人データベース３６からＩ
Ｄデータに対応する個人データを取り出し、これを判断
部３４に送る。判断部３４では、データ処理部３３から
の通知に基づき、データ検索部３５から入力される個人
データを判断し、正規の操縦者であるか、すなわち本人
であるか否かを判断する。判断部３４で判断された結果
は出力部３７を経由して出力される。上記のようにして
ＩＤカード３１からの信号に基づいて操縦者が本人であ
るか否かが識別される。なお上記ＩＤカード３１は正規
の操縦者の身体に備えられている。

【００３１】図４に示される本人識別部１１の構成例は
パスワード方式の例である。図４において、図３で説明
した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付して
いる。操縦席の近傍にキーボード４１を備え、このキー
ボード４１からパスワードが操縦者によって入力される
ように構成されている。正しいパスワードは正規の操縦
者のみが知っているものとする。キーボード４１で入力
されたパスワードに係るデータはキーボード４１からデ
ータ処理部３３に送られる。データ処理部３３は、パス
ワードデータの入力があったことを判断部（照合部）３
４に知らせると共に、パスワードデータをデータ検索部
３５に与える。データ検索部３５は予め用意された個人
データベース３６からパスワードデータに対応する個人
データを取り出し、これを判断部３４に送る。判断部３
４では、データ処理部３３からの通知に基づき、データ
検索部３５から入力される個人データを判断し、正規の
操縦者であるか、すなわち本人であるか否かを判断す
る。判断部３４で判断された結果は出力部３７を経由し
て出力される。上記のようにしてキーボード４１を介し
て入力されたパスワードデータに基づいて操縦者が本人
であるか否かが識別される。

【００３２】なお上記のＩＤを利用する方式とパスワー
ド方式と併用するように構成することも可能である。

【００３３】図５に示される本人識別部１１の構成例は
バイオメトリクス方式の例である。図５において図３で
説明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付
している。この本人検出方法では操縦者の生体情報を利
用して本人の認証を行う。操縦者の生体情報としては指
５１の指紋と顔５２の形態パターンとが併せて利用され
る。生体情報としてはこれらに限定されるものではな
い。

【００３４】指５１の指紋は指紋読取部５３によってス
キャンされ、読み取られる。指紋読取部５３は任意の位
置に設置されるが、代表的には操縦席前面に配置される
操縦制御パネルの箇所である。指紋読取部５３の設置場
所として、その他、操縦者が操作のために触れる箇所に
設けることが好ましい。指紋読取部５３で読み取られた
指紋に係る画像データは指紋データ処理部５４に入力さ
れる。指紋データ処理部５４では、指紋に係る画像デー
タに対する画像処理に基づいて指紋データを作成する。
作成された指紋データは特徴量作成部５５に入力され
る。特徴量作成部５５は、指紋データから特徴量を抽出
する。特徴量に係るデータは判断部３４に入力される。

【００３５】例えば操縦中の操縦者の顔５２は、所要の
箇所に設置されたカメラ５６によって撮像される。カメ
ラ５６による撮像で得られた顔５２に係る画像データは
画像処理部５７に入力される。画像処理部５７では顔５
２に係る画像データから特徴抽出処理を行う。画像処理
で取り出されたデータは特徴量作成部５８に入力され
る。特徴量作成部５８は取り出された特徴データから特
徴量を抽出する。特徴量に係るデータも上記と同様に判
断部３４に入力される。

【００３６】他方、システム本体側には顔データ等のデ
ータベース６１が用意されている。このデータベース６
１には、予め想定される操縦者の顔データや指紋データ
が登録されている。操縦者の判断を行うときには、デー
タ検索部６２が顔データ等のデータベース６１にアクセ
スし、判断対象となっている操縦者の顔等に係るデータ
を取り出す。データ抽出部６３は、データ検索部６２で
取り出した顔データ等から特徴に係るデータを抽出す
る。抽出されたデータは判断部３４に入力される。

【００３７】判断部３４では、特徴量作成部５５から与
えられる指紋に係る特徴量データと、特徴量作成部５８
から与えられる顔の形態パターンに係る特徴量データ
と、データ抽出部６３から与えられる正規の操縦者に係
る顔データ等の特徴データとに基づいて、これらを比較
し、現在操縦している者が正規の操縦者であるか否かを
判定する。判断部３４で判断された結果は出力部３７を
経由して出力される。上記のようにして指紋と顔の形態
パターンを利用して操縦者が本人であるか否かが識別さ
れる。

【００３８】上記では、指紋のデータと顔のデータを併
用したが、別々に単独で用いて本人識別部１１を構成す
ることもできる。

【００３９】図６に示される本人識別部１１は、図５に
示された構成の変形例である。図６において、図５で説
明した要素と実質的に同一の要素には同一の符号を付
し、その説明を省略する。この構成例においても、操縦
者の指５１の指紋と、操縦者の顔の形態パターンが利用
される。指紋の特徴量の作成の構成、顔の形態パターン
の特徴量の作成の構成は前述の通りである。

【００４０】この構成例では、さらに、ＲＦ-ＩＤ(Radi
o-Frequency ID)カード７１が用意される。ＲＦ-ＩＤカ
ード７１は正規の操縦者の身に付けられている。予め想
定される操縦者の画像をＲＦ-ＩＤカードと移動体側の
システム本体とに登録されている。ＲＦ-ＩＤカード７
１には無線による発信装置が内蔵されている。移動体の
システム本体にはＲＦ-ＩＤカードから送られる無線信
号をＲＦＩＤ読取部７２で読み取る。ＲＦ-ＩＤ読取部
７２で取り出された信号は、特徴情報処理部７３で生体
情報に係る特徴情報が取り出され、判断部３４に送られ
る。ＲＦ-ＩＤカード７１からの無線通信は、或る一定
周期ごとに行われる。従って操縦者が正しく本人である
か否かの識別は周期的に行われる。

【００４１】上記の例では、指紋データと顔データとＲ
Ｆ-ＩＤカードを併用した構成を示したが、ＲＦ-ＩＤカ
ードのみで本人識別部１１を構成することも可能であ
る。

【００４２】さらに図３から図６で説明した各種の本人
識別部１１の構成は、各特徴的構成を任意に組み合せて
構成できるのは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように本発明によ
れば、次の効果を奏する。

【００４４】請求項１に係る本発明によれば、移動体の
操縦者が本来予定されている正規の人であるか否かを識
別するための操縦者識別部を備えるため、不正操縦者が
悪意を持って操縦を行うとき、この事態を迅速かつ確実
に検出し、この異常時操縦を阻止するための自動操縦モ
ードに変更することできる。このため、不正な操縦者は
自由な手動操縦を行うことができず、ハイジャック等に
よる危険操縦を防止できる。

【００４５】請求項２に係る本発明によれば、異常時自
動操縦実行部を設けたため、判断部で自動操縦モードで
の操縦をすべきであると判断したときには、用意された
自動操縦装置による異常時自動操縦を迅速に行わせるこ
とができる。

【００４６】請求項３に係る本発明によれば、移動体の
構造や内部状況の面での異常を検出する異常検出部を設
け、操縦者識別部からの出力信号と異常検出部からの出
力信号のいずれかに基づき判断を行うようにしたため、
不正操縦者による異常時操縦の検出の信頼性をより高め
ることができる。

【００４７】請求項４に係る本発明によれば、自動操縦
装置の代わりに遠隔制御システムを設け、遠隔制御操縦
によって不正操縦者による異常時操縦を防止するように
ため、より管理された状態で安全な操縦状態を維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る移動体の人為的異常操縦防止装置
の基本的構成を示すブロック図である。

【図２】移動体における操縦システムの構成を示すブロ
ック図である。

【図３】本人識別部の第１の構成例を示すブロック図で
ある。

【図４】本人識別部の第２の構成例を示すブロック図で
ある。

【図５】本人識別部の第３の構成例を示すブロック図で
ある。

【図６】本人識別部の第４の構成例を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１１ 本人識別部（操縦者識別部） １２ 異常検出部 １３ 判断部 １４ 異常時自動操縦実行部 ２２ 自動操縦装置 ２３ 切換え装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操縦者が正規な人であるか否かを識別す
   る操縦者識別手段と、この操縦者識別手段から出力され
   る信号に基づき自動操縦装置による自動操縦を行うか否
   かを判断する判断手段を備えて成ることを特徴とする移
   動体の人為的異常操縦防止装置。
2. 【請求項２】 前記判断手段から出力される指令信号に
   基づき前記自動操縦装置に異常時自動操縦の実行を指令
   する異常時自動操縦実行手段を備えたことを特徴とする
   請求項１記載の移動体の人為的異常操縦防止装置。
3. 【請求項３】 移動体の構造や内部状況での異常を検出
   する異常検出手段を設け、この異常検出手段から出力さ
   れる信号を前記判断手段に入力させ、前記判断手段は前
   記操縦者識別手段からの出力信号と前記異常検出手段か
   らの出力信号のいずれかに基づき前記自動操縦装置に基
   づく自動操縦を行うか否かを判断することを特徴とする
   請求項１または２記載の移動体の人為的異常操縦防止装
   置。
4. 【請求項４】 前記自動操縦装置の代わりに遠隔制御シ
   ステムを設け、前記判断手段は前記遠隔制御システムに
   より遠隔制御操縦を行うか否かを判断するように構成さ
   れることを特徴とする請求項１記載の移動体の人為的異
   常操縦防止装置。