JP2021501074A - 自律救命ブイ - Google Patents

Abstract

１．本体（１）と、電源ユニット（５）と、ポンプジェット（２）の形態の駆動ユニットと、を含む自律救命ブイであって、救命ブイが、追加的に、救命ブイを落水者に向かわせる制御ユニット（３）を備え、この制御ユニット（３）が、ローカルネットワークおよび最も近いスマートフォンに接続するための少なくとも１つのＷｉＦｉモジュールを有し、救命ブイおよび落水者の画像が記録される不揮発性メモリと、メモリ内に記憶された画像をローカルネットワーク内のカメラおよびスマートフォンカメラから取得された画像と比較する比較器と、を備え、収束ベクトルを算出するためのマイクロコンピュータと、駆動ユニットの電気エンジンに対する接近コマンドをさらに含むことを特徴とする、自律救命ブイ。２．制御ユニット（３）が、追加的に、音声活動検出器（ＶＡＤ）と、救命具を人に向かわせるために、全ての既知の言語でのメモリ内に録音された哀願（Ｈｅｌｐ、Ｈｉｌｆ ｍｉｒ、Ａｙｕｄａ、Ａｉｄｅｚ ｍｏｉ、．．）のうちの少なくとも１つとの一致を見つけるための比較器と、を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自律救命ブイ。３．制御ユニット（３）が、追加的に、救命具を遭難者に的確に向かわせるためのソナー（４）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の自律救命ブイ。【選択図】図１

Description

本発明は、国際分類Ｂ６３Ｃ９／０８、水難救助の個々の手段、特に、救命ブイに関する。

以下の特許による解決策が知られている：
１．遠隔制御された電動救命ブイ−
中国実用新案登録第２０１１２４９２５号明細書（ＣＮ２０１１２４９２５Ｙ）、中国実用新案第２０２８２８０４４号明細書（ＣＮ２０２８２８０４４Ｕ）、中国実用新案第２０３０６４１８６号明細書（ＣＮ２０３０６４１８６Ｕ）、米国特許第８８８２５５５号明細書（ＵＳ８８８２５５５ Ｂ２）。

２．自動救命ブイ−中国実用新案第２０５４４０８１３号明細書（ＣＮ２０５４４０８１３Ｕ）、全てその本体に位置する、赤外線測位デバイス、制御モジュールおよび電力モジュールを備える。

赤外線ポジショナは、落水者（ＭＯＢ）に到達するために、人体の場所を検出し、電気モータを制御する制御モジュールに情報を送信する。

これらの解決策は、以下の欠点を有する。
遠隔制御された救命ブイ：
−危機的なＭＯＢ状況で実用的ではない。「遠隔制御」は、充電された電池の近くになければならず、全てのスタッフがそれを使用するために特別に訓練されている必要がある。
−定期的な保守を必要とする。

試作品−中国実用新案第２０５４４０８１３号明細書は、救命ブイ上に取り付けられ、水面上で１０ｃｍ未満の高さである赤外線センサに依存する。センサは、人の頭部の熱を検出するために直視しなければならないが、それは、通常、救命ブイとセンサとの間に波が存在するため不可能である。

これらの欠点は、既知の解決策の消費者価値を低下させ、この技術の不十分な普及の理由の１つである。

既知の特性は、上記の特許内で説明されている。それらのいずれも、以下に概説されるシステムを含まない。

水難救助では２つの主なシナリオが存在する：
−被害者に意識があり、水面上に存在する（タイプ１）。
−被害者に意識がない（タイプ２）。

タイプ２の場合は、常に、別の人、または水に入ってＭＯＢを引き上げるために水難救助の訓練を受けた救助チームを必要とする。

本発明の目的は、ＭＯＢに意識があり、水面上に存在するタイプ１の場合に、乗員に対して迅速かつ確実な救助具を提供することである。本発明の別の目的は、救助チームが潜水して救命ブイを伴ってＭＯＢまで泳ぐ必要性を排除することである。

提案される解決策は、自律救命ブイである。救命ブイは、それを制御するためにオペレータを必要とせず、それゆえに、遠隔コントローラが存在しない。ＭＯＢの場所を識別するために、救命ブイは、インターネットまたはイントラネットを通して、最も近いカメラまたは最近接のスマートフォンから画像の形態でライブ映像を受信する。それは、次いで、これらの画像を解析し、ＭＯＢの場所を決定する。これは、現代のボートおよびヨットが乗員および乗客にＷｉＦｉホットスポットを介してインターネット接続を提供するため可能である。救命ブイは、「業界標準海事ＶＳＡＴシステム」を介してまたは（沿岸エリアでは）４Ｇルータを介して、インターネットに接続することになる。

作用
通常、「自律救命ブイ」は、船上の乾いた場所に位置する。電池は、作動されていない。タイプ１のＭＯＢ状況では、救命ブイは、水中に投げ込まれる。水が、制御ユニットに給電する電池を作動させる。制御ユニットは、ＭＯＢの場所を計算し、いかなる外部干渉も必要とせずにそれらに向かうコースを設定する。

特許性の正当化
ＭＯＢの場所を計算するために、救命ブイは、近くのカメラから受信するライブ映像を解析する。制御ユニット（３）は、全ての船上デバイス−カメラおよびスマートフォンを接続するＷｉＦｉネットワークを介してライブ映像を受信する。制御ユニットが作動されると（救命ブイが水中に投げ込まれる）、それは、ＷｉＦｉネットワーク上の全てのデバイスに対して、カメラおよび映像記録機器へのアクセスに対する要求を送信する。

本発明は、一旦、救命ブイが近接範囲内に入ると、ＭＯＢの的確な場所を正確に示すことを助ける２つの支援システムを有する：
−様々な言語の「助けて」の単語に類似する音を探す、音響システム。音響システムはまた、騒音環境で効率的に動作するために雑音低減技術を有する。それは、異なるタイプの雑音の記憶された特性を使用し、救命ブイの周囲にわたって位置する７個のマイクを含む。「音声活動検出」ソフトウェアが、信号／雑音比（ＳＮＲ）を改善し、人の音声を認識するために「雑音低減技術」とともに機能する。

−ソナーナビゲーション−狼狽して足蹴りおよび急激な運動を行うＭＯＢの水中での動きのソナー特性を探索する。

デバイスの設計は、試作品を上回る以下の利点を有する：
−外部干渉なしで救命ブイを案内する。
−最速の考えられる経路で救助デバイスを送達する。

本発明のデバイスは、したがって、要求される水難救助効率を達成する。

本発明の時点でデバイスの個々の要素の構成は、既知である。しかしながら、提案されるデバイスを特徴付ける上述の特徴の組み合わせは、入手可能な情報で欠けている。すなわち、この特徴の新たな組み合わせは、新たな、かつ以前には未知の情報が得られることを可能にする。このデバイス特徴の組み合わせは、試作品にはなかった新たなユーザおよび性能特徴を与え、その欠点を排除する。

進歩性
本発明の新たな品質は、ＭＯＢタイプ１の状況における水難救助効率である。これらの品質は、制御ユニットの包含に起因して達成される。それは、上述の目的の達成を確実にする。これにより、著者の意見において、提案されるデバイスの新規性および有用性が提供される。

自律救命ブイの概略図である。

参照番号：
１．救命ブイ本体。
２．水推進器。
３．制御ユニットであって、ＬｏＲａＷＡＮ、ＮＢ−ＩｏＴ、ＳｉｇＦｏｘなどの１つ以上の低電力広域ネットワーク（ＬＰＷＡＮ）または他のＩｏＴネットワークソリューションと、近くのカメラ、ローカルエリアネットワークおよび近くのスマートフォンに接続するための１つ以上のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅ、ＡＮＴまたはＧＳＭ（登録商標）通信モジュールと、救命ブイ自体およびＭＯＢの画像が事前記録されている不揮発性メモリと、近くのカメラおよびスマートフォンから取得された画像と記録された画像を比較するマイクロプロセッサと、水推進器に対するコマンドを計算および作成するマイクロプロセッサと、を含む、制御ユニット。
４．ソナーモジュール。
５．電力ユニット−注水型電池。
６．船舶接続線。

本発明の「自律救命ブイ」の例示的な実施形態が図１に示される。救命ブイの本体の左側および右側に取り付けられた２つの水推進器（２）が存在する。それらはＬ字形水路内に位置し、それを通して、推進器が救命ブイの下から水を吸引して、水路の他端を通してそれを排出する。注水型電池（５）は、水と接触したときに動作を開始する。それは、水推進器（２）および制御ユニット（３）に給電し、制御ユニット（３）は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）およびスマートフォンへの接続のためにそこに取り付けられた少なくとも１つの通信モジュールと、救命ブイ自体およびＭＯＢの画像が記録される不揮発性メモリと、ライブ映像から受信された画像と事前記録された画像を比較するためのＧＰＵ（グラフィック処理ユニット）と、水プロペラに対するコマンドを計算および発行するためのマイクロプロセッサと、を有する。

救命ブイを水中に投げ込んだ後、制御ユニットは、ＬＡＮ内の全てのデバイスに、それらのカメラをオンにして、ライブ映像の共有を開始する要求を送信する。これは、制御ユニットが高い視点から画像を受信することを確実にする。ＭＯＢの場所を計算した後、制御ユニットは、水推進器に信号を送信して、ＭＯＢに向かうコースを設定する。次いで、救命ブイがＭＯＢに到達しない場合、救命ブイは、同一方向に進み、環境音内の人の会話の有無を確証する音声活動検出器（ＶＡＤ）を用いて、および人の動きの方向を示す能動測位ソナー（ソナーナビゲーション）を用いて探索し、能動測位ソナーは、以下を含む：
−発音装置。
−受信した信号の相関処理による多位置水中音波システム。

本解決策は、以下の利点を有する：全ての人が常に電話を携帯している。ＷｉＦｉ信号がカバーできる距離は、１００メートルであるが、自律救命ブイにとって十分である。加えて、リアルタイム映像（ライブ映像）が取得されることになり、これは、さらなる救助または調査行動に必要とされることになる。上記の説明は、単にユーティリティモデルの好ましい実施形態であり、該ユーティリティモデルに限定することを意図するものではない。本発明の概念および原理における全ての修正、同等物、改善などは、本発明の範囲内に含まれるべきである。

本発明の応用および用途
本発明は、コルク、工業プラスチックまたは炭素複合材料から工業的に製造され得る。ＭＯＢ状況では、デバイスは、船上の救護員に確実な水難救命機器を提供する。専門チームによる救助作業では、本発明は、チームが、水中に入り、ＭＯＢまで救命ブイを伴って泳ぐ必要を省き得る。

デバイスは、ユーザフレンドリである。デバイスは、試作品に選択された既存の器具の欠点の試験および解析を基礎に構築された。本発明は、上記のとおりに機能する。多くの修正が上記の提案された構造および作用に対して存在し得る。それゆえに、出願人は、以下の特許請求の範囲を明示することを希望する。

Claims (3)

1. 本体（１）と、電力源（５）と、推進モジュール（２）と、前記救命ブイをＭＯＢ（落水者）に自動的に向かわせる制御ユニット（３）と、を備える自律救命ブイであって、前記制御ユニット（３）が、前記救命ブイ自体およびＭＯＢの画像を記憶するとともに、インターネット接続されたカメラ、イントラネット接続されたカメラ、またはスマートフォンの近くのカメラから供給された画像と前記記憶された画像とを照合する比較アルゴリズムを記憶するメモリチップを備える、自律救命ブイ。
2. 前記制御ユニット（３）がまた、音声活動検出器（ＶＡＤ）と、近くの音を解析して、国際連合によって認識されている全ての言語での救援哀願（Ｈｅｌｐ、救命、ｐｏｍｏｇｉｔｅ、Ｈｉｌｆ ｍｉｒ、Ａｙｕｄａ、Ａｉｄｅｚ ｍｏｉ、等）の事前録音されたサインに対して照合するアルゴリズムと、を含む、請求項１に記載の自律救命ブイ。
3. 前記制御ユニット（３）がまた、超音波位置特定モジュール／デバイス−ソナー（４）を備える、請求項１に記載の自律救命ブイ。

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