WO2020031586A1 - 船舶操縦支援システム、船舶制御装置、船舶制御方法、及びプログラム - Google Patents

船舶操縦支援システム、船舶制御装置、船舶制御方法、及びプログラム Download PDF

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智志 安達
英介 関根
鈴木　克宏
浩史 厚見
大助 松本
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古野電気株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a ship operation support system, a ship control device, a ship control method, and a program.
  • Patent Document 1 discloses a device that detects a driver's dozing of a vehicle and warns the driver.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and a main object of the present invention is to provide a ship operation support system, a ship control device, a ship control method, and a program capable of coping with a driver falling asleep. It is in.
  • a ship steering assist system is carried by a ship operator, and a drowsiness detector that detects the driver's drowsiness is used for navigating the ship.
  • a navigation device that executes a predetermined operation when a drowsiness of the pilot is detected.
  • a ship control device is provided with a communication unit that is carried by a pilot of a ship and receives a drowsiness detection signal from a drowsiness detector that detects a drowsiness of the pilot, and receives the drowsiness detection signal. And control means for causing the navigation device used for navigation of the vessel to execute a predetermined operation when the navigation is performed.
  • a ship control method is carried by a ship operator, receives a doze detection signal from a doze detector that detects the doze of the pilot, and receives the doze detection signal. And causing the navigation device used for navigation of the vessel to execute a predetermined operation.
  • a program according to another aspect of the present invention is carried by a pilot of a ship, and a communication unit that receives a drowsiness detection signal from a drowsiness detector that detects the drowsiness of the pilot, and receives the drowsiness detection signal.
  • a computer is caused to function as control means for causing a navigation device used for navigation of the vessel to execute a predetermined operation.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of the ship operation support system 1.
  • the ship operation support system 1 includes a dozing detector 10 carried by a ship operator M, and a plurality of navigation devices 2 used for navigating the ship.
  • the ship steering support system 1 includes the automatic steering device 3, the plotter device 4, the radar device 5, and the engine control device 6 as the navigation device 2. These navigation devices 2 are connected to a network B.
  • the network B includes, for example, CAN (Controller Area Network).
  • the display device 7 is also connected to the network B.
  • the drowsiness detector 10 is carried by the pilot M of the ship, and detects the drowsiness of the pilot M.
  • the dozing detector 10 is attached to, for example, the pilot M. When detecting the dozing of the pilot M, the dozing detector 10 transmits a dozing detection signal to the navigation device 2.
  • the pilot M may leave the cockpit while the ship is navigating. For this reason, the drowsiness detector 10 needs to be carried by the pilot M so that the drowsiness of the pilot M can be detected even when the pilot M leaves the cockpit.
  • the dozing detector 10 is a wearable terminal such as a wristwatch type or an eyeglass type.
  • the drowsiness detector 10 includes, for example, a sensor that detects the pulse wave of the pilot M, and detects the drowsiness of the pilot M based on the detected pulse wave.
  • the drowsiness detector 10 may include, for example, a camera that photographs the eyes of the pilot M, and may detect the drowsiness of the pilot M based on the movement of the eyeballs or eyelids.
  • the drowsiness detector 10 is not limited to a wearable terminal mounted on the pilot M, but may be a portable terminal such as a smartphone accommodated in a pocket of the pilot M's clothes, for example.
  • the drowsiness detector 10 may detect not only a complete sleep state but also a transition from the awake state to the sleep state as a drowsiness. For example, the drowsiness level of the pilot M may be evaluated, and if the drowsiness level exceeds a threshold, it may be determined that the driver M falls asleep.
  • the drowsiness detector 10 transmits a drowsiness detection signal to the navigation device 2 using wireless communication such as Bluetooth (registered trademark).
  • the navigation device 2 includes a communication unit 31 for wireless communication with the dozing detector 10.
  • the communication unit 31 is included in the automatic steering device 3, but is not limited thereto, and may be included in another navigation device 2 or the like.
  • the automatic steering device 3 includes a control unit 30.
  • the control unit 30 is connected with a hydraulic pump 32 that drives a steering device of the boat, and a tracking transmitter 33 that detects a steering angle of the steering device.
  • the bow direction sensor 34 detects the direction of the bow.
  • the control unit 30 calculates a target steering angle for turning the heading to the target bearing, and drives the hydraulic pump 32 so that the steering angle of the steering gear becomes the target steering angle.
  • the plotter device 4 includes a control unit 40 and a GNSS receiving unit 41.
  • the GNSS receiver 41 is connected to the antenna 42 and calculates the current position of the ship based on radio waves received from a GNSS (Global Navigation Satellite System).
  • the control unit 40 plots the current position of the ship on the chart image.
  • the control unit 40 outputs the chart image in which the current position of the ship is plotted to the display device 7 or its own display unit (not shown).
  • the plotter device 4 supplies the automatic steering device 3 with the target point set by the pilot M on the chart image displayed on the display device 7 or the like.
  • the radar device 5 includes a control unit 50, an antenna 51, a transmission / reception unit 52, and a signal processing unit 53.
  • the radio wave received by the antenna 51 is converted into a digital signal by the transmission / reception unit 52 and the signal processing unit 53 and supplied to the control unit 50.
  • the control unit 50 generates a radar image representing the detected target based on the acquired signal, and outputs the radar image to the display device 7 or its own display unit (not shown).
  • the engine control device 6 includes a control unit 60.
  • the control unit 60 is connected with an engine 61 as a power unit of the ship and a sensor group 62 provided on the engine 61.
  • the sensor group 62 includes various sensors such as a rotation speed sensor, a throttle opening sensor, and an intake pressure sensor.
  • the control unit 60 controls an electronic throttle, a fuel injection device, an ignition device, and the like of the engine 61.
  • the control unit 30, 40, 50, or 60 included in the navigation device 2 is an example of a ship control device.
  • the present invention is not limited to this, and a ship control device may be provided separately from the navigation device 2.
  • the control unit 30, 40, 50, or 60 is a computer including a CPU, a RAM, a ROM, a nonvolatile memory, an input / output interface, and the like.
  • the CPU executes information processing according to a program loaded from the ROM or the nonvolatile memory into the RAM.
  • the program may be supplied via an information storage medium such as an optical disk or a memory card, or may be supplied via a communication network such as the Internet.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of a procedure of a ship control method realized in the control unit 30, 40, 50, or 60.
  • the control unit 30, 40, 50, or 60 receives the dozing detection signal from the dozing detector 10 (S11: YES, processing as communication means), the navigation unit 2 executes a predetermined operation described below. (S12, processing as control means).
  • Ship maneuvering does not have a designated road, unlike driving a vehicle, and often uses the automatic steering function to navigate to a designated destination in a sea area or a specific direction. However, if the pilot M falls asleep in such a situation, the ship will continue to autonomously navigate without any monitoring or control by the pilot M, and the ship itself and other ships will continue. It is also a dangerous situation for. Therefore, in the present embodiment, when the drowsiness of the pilot M is detected, the navigation device 2 performs a predetermined operation described below to apply a predetermined restriction, thereby providing a safer navigation. To achieve.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the automatic steering device 3 when a drowsiness is detected.
  • the automatic steering device 3 shifts to a predetermined pattern sailing when the driver's dozing is detected.
  • the pattern navigation for example, the overall moving distance or moving speed in the traveling direction C is set to be smaller than that in the case where the ship S only travels in the traveling direction C up to that time.
  • the ship stays at the position where it was when the driver's dozing was detected as much as possible, and it is possible to prevent collision with another ship or another target.
  • the ship can be shaken more than when the driver's dozing is detected, so that the pilot can be promptly awakened.
  • the automatic steering device 3 may make the ship S navigate in a rectangular shape as shown in FIG. 3A, or make the ship S sail in a zigzag shape as shown in FIG. 3C, the ship S may be sailed in a circular shape as shown in FIG. 3C, or the ship S may be sailed in a figure eight shape as shown in FIG. 3D. As shown in FIG. 3 (e), the ship S may be sailed in a spiral shape.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the plotter device 4 when a drowsiness is detected.
  • the plotter device 4 changes the target point D supplied to the automatic steering device 3 when the driver's dozing is detected.
  • the plotter device 4 As shown in FIG. 4 (a), when the driver S falls asleep while the ship S is traveling toward the target point D using the automatic steering device 3, the plotter device 4 As shown in FIG. 4B, a position closer to the ship S than the target point D up to that point is supplied to the automatic steering device 3 as a new target point ND.
  • the plotter device 4 supplies the automatic steering device 3 with a plurality of positions set between the target point D and the ship S as a new target point ND as shown in FIG. Is also good.
  • the automatic steering device 3 controls the steering device of the boat S so as to sequentially follow a plurality of new target points ND.
  • the ship stays at the position where it was when the driver's drowsiness was detected as much as possible, and it is possible to prevent collision with another ship or another target.
  • the plotter device 4 is not limited to the one shown in FIG. 4B or FIG. 4B even when the driver S falls asleep while the ship S is using the automatic steering device 3 to maintain a constant course while navigating.
  • the new target point ND shown in FIG. 4 (c) may be supplied to the automatic steering device 3, and the steering mode of the automatic steering device 3 may be switched so as to travel toward the new target point ND.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the radar device 5 when a drowsiness is detected.
  • FIG. 5A shows the radar image 54 before the falling asleep is detected
  • FIG. 5B shows the radar image 54 after the falling asleep is detected.
  • an own ship mark 55 representing the own ship is arranged.
  • a target mark 56 representing a detected target such as another ship or a reef is arranged.
  • a target monitoring range 57 for monitoring a target is set in the radar image 54.
  • the target monitoring range 57 is located, for example, in front of the own ship mark 55 and is formed in a fan shape extending in the left-right direction.
  • the radar device 5 outputs a warning message to the display device 7 or outputs a warning sound from a speaker (not shown).
  • the radar device 5 enlarges the target monitoring range 57.
  • the target monitoring range 57 is expanded in front of the own ship mark 55 (in the traveling direction of the ship). In addition, it may be enlarged in the left-right direction. As a result, it is possible to output an alarm from an earlier stage than usual.
  • the engine control device 6 reduces the output of the engine 61 when the driver's dozing is detected. For example, the output of the engine is reduced until the cruising speed of the ship is reduced to about slow operation (for example, 8 km / h or less). As a result, the ship stays at the position where it was when the driver's dozing was detected as much as possible, and it is possible to prevent collision with another ship or another target.
  • any one of the operations of the automatic steering device 3, the plotter device 4, the radar device 5, and the engine control device 6 when detecting the driver's falling asleep may be executed, or two or more operations may be performed. It may be executed in combination.
  • the target mark 56 detected by the radar device 5 is included in a predetermined range based on the own ship mark 55 (for example, a circle having a predetermined radius centered on the own ship mark 55). It may be executed when not being performed, or may be executed when the automatic steering device 3 is under automatic steering.
  • an alarm message is output to the display device 7.
  • a warning sound may be output from a speaker (not shown) to prompt the driver to wake up immediately.
  • Ship support system 10 drowsy detector, 2 navigation device, 3 automatic steering device, 30 control unit, 31 communication unit, 32 hydraulic pump, 33 tracking transmitter, 34 heading sensor, 4 plotter device, 40 control unit , 41 GNSS receiving unit, 42 antenna, 5 ⁇ radar device, 50 control unit, 51 antenna, 52 transmitting and receiving unit, 53 signal processing unit, 54 radar image, 55 own ship mark, 56 target mark, 57 target monitoring range, 58 monitoring mark , 6 engine control device, 60 control unit, 61 engine, 62 sensor group, 7 display device
  • All of the processes described herein can be embodied and fully automated by software code modules executed by a computing system including one or more computers or processors.
  • the code modules may be stored on any type of non-transitory computer readable media or other computer storage. Some or all of the methods may be embodied in dedicated computer hardware.
  • any particular operation, event, or function of the algorithms described herein can be performed in a different sequence, added, merged, or omitted altogether. (Eg, not all actions or events described are required to execute the algorithm). Further, in certain embodiments, the operations or events are performed in parallel rather than serially, for example, through multi-threading, interrupt processing, or over multiple processors or processor cores or on other parallel architectures. Can be. Further, different tasks or processes may be performed by different machines and / or computing systems that can function together.
  • the various illustrative logic blocks and modules described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented or performed by a machine such as a processor.
  • the processor may be a microprocessor, but, alternatively, the processor may be a controller, a microcontroller, or a state machine, or a combination thereof.
  • the processor can include an electrical circuit configured to process the computer-executable instructions.
  • the processor includes an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), or other programmable device that performs logical operations without processing computer-executable instructions.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • a processor may also be a combination of computing devices, such as a combination of a digital signal processor (digital signal processor) and a microprocessor, multiple microprocessors, one or more microprocessors in combination with a DSP core, or any other such device. Such a configuration can be implemented. Although described herein primarily in terms of digital technology, a processor may include primarily analog components. For example, some or all of the signal processing algorithms described herein can be implemented with analog circuits or mixed analog and digital circuits.
  • a computing environment includes any type of computer system including, but not limited to, a microprocessor, a mainframe computer, a digital signal processor, a portable computing device, a device controller, or a computer system based on a computing engine in the apparatus. be able to.
  • conditional languages such as “could”, “could”, “will” or “possibly” refer to certain embodiments including certain features, elements and / or steps
  • Embodiments are understood in the context generally used to convey that they do not. Accordingly, such a conditional language is generally either a way in which the features, elements and / or steps are required in one or more embodiments, or one or more embodiments , Elements and / or steps are not necessarily meant to include the logic to determine whether they are included or performed in any particular embodiment.
  • a disjunctive language such as the phrase "at least one of X, Y, and Z" is used when the item, term, or the like is X, Y, Z, or any combination thereof, unless otherwise specified. Is understood in the context that is commonly used to indicate that it can be (eg, X, Y, Z). Thus, such disjunctive languages generally require each of at least one of X, at least one of Y, or at least one of Z, where a particular embodiment is present, respectively. It does not mean.
  • ⁇ Unless otherwise indicated, numbers such as “one” should generally be construed as including one or more of the stated items. Thus, phrases such as "a single device configured to" are intended to include one or more of the listed devices. Such one or more listed devices may also be collectively configured to perform the recited citations. For example, ⁇ a processor configured to execute A, B and C below '' includes a first processor configured to execute A and a second processor configured to execute B and C. Processor. In addition, even though a specific number of enumerations of an introduced example is explicitly recited, one of ordinary skill in the art would typically recognize at least the enumeration of such enumerations (e.g., other modifiers). The mere enumeration of "with two enumerations" without the use of a suffix should normally be construed to mean at least two enumerations, or more than one enumeration).
  • the term “floor” can be interchanged with the terms “ground” or “water surface”.
  • the term “vertical / vertical” refers to the direction perpendicular / vertical to the defined horizontal line. Terms such as “upper”, “lower”, “lower”, “upper”, “side”, “higher”, “lower”, “upper”, “beyond” and “below” are defined relative to the horizontal plane. ing.
  • connection As used herein, the terms “attach,” “connect,” “pair,” and other related terms, unless otherwise noted, are removable, movable, fixed, adjustable, And / or should be construed to include a removable connection or connection. Connections / connections include direct connections and / or connections having an intermediate structure between the two components described.
  • numbers such as “about”, “about”, and “substantially” are inclusive of the recited number and Represents an amount close to the stated amount that performs the desired function or achieves the desired result.
  • “approximately”, “about”, and “substantially” refer to a value that is less than 10% of the stated value, unless otherwise indicated.
  • features of embodiments in which terms such as “approximately”, “about”, and “substantially” have been previously disclosed may further perform the desired function. Or a feature that has some variability to achieve the desired result for that feature.

Abstract

【課題】操縦者の居眠りに対処することが可能な船舶操縦支援システムを提供する。 【解決手段】船舶操縦支援システムは、船舶の操縦者に携帯され、操縦者の居眠りを検知する居眠り検知器と、船舶の航行に用いられ、操縦者の居眠りが検知された場合に所定の動作を実行する航行用装置と、を備える。

Description

船舶操縦支援システム、船舶制御装置、船舶制御方法、及びプログラム
　本発明は、船舶操縦支援システム、船舶制御装置、船舶制御方法、及びプログラムに関する。
　特許文献１には、車両のドライバーの居眠りを検知し、警告する装置が開示されている。
米国特許第５６８９２４１号明細書
　プレジャーボート等の船舶においても、操縦者が居眠りした場合の対処が求められている。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、操縦者の居眠りに対処することが可能な船舶操縦支援システム、船舶制御装置、船舶制御方法、及びプログラムを提供することにある。
　上記課題を解決するため、本発明の一の態様の船舶操縦支援システムは、船舶の操縦者に携帯され、前記操縦者の居眠りを検知する居眠り検知器と、前記船舶の航行に用いられ、前記操縦者の居眠りが検知された場合に所定の動作を実行する航行用装置と、を備える。
　また、本発明の他の態様の船舶制御装置は、船舶の操縦者に携帯され、前記操縦者の居眠りを検知する居眠り検知器から居眠り検知信号を受信する通信手段と、前記居眠り検知信号を受信した場合に、前記船舶の航行に用いられる航行用装置に所定の動作を実行させる制御手段と、を備える。
　また、本発明の他の態様の船舶制御方法は、船舶の操縦者に携帯され、前記操縦者の居眠りを検知する居眠り検知器から居眠り検知信号を受信し、前記居眠り検知信号を受信した場合に、前記船舶の航行に用いられる航行用装置に所定の動作を実行させる。
　また、本発明の他の態様のプログラムは、船舶の操縦者に携帯され、前記操縦者の居眠りを検知する居眠り検知器から居眠り検知信号を受信する通信手段、及び、前記居眠り検知信号を受信した場合に、前記船舶の航行に用いられる航行用装置に所定の動作を実行させる制御手段、としてコンピュータを機能させる。
　本発明によれば、操縦者の居眠りに対処することが可能となる。
船舶操縦支援システムの構成例を示すブロック図である。 船舶制御方法の手順例を示すフロー図である。 居眠り検知時の自動操舵装置の動作を説明するための図である。 居眠り検知時のプロッタ装置の動作を説明するための図である。 居眠り検知時のレーダー装置の動作を説明するための図である。
　以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。
　図１は、船舶操縦支援システム１の構成例を示すブロック図である。船舶操縦支援システム１は、船舶の操縦者Ｍに携帯される居眠り検知器１０と、船舶の航行に用いられる複数の航行用装置２とを備えている。
　本実施形態では、船舶操縦支援システム１は、航行用装置２として、自動操舵装置３、プロッタ装置４、レーダー装置５、及びエンジン制御装置６を備えている。これらの航行用装置２は、ネットワークＢに接続されている。ネットワークＢは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）からなる。ネットワークＢには、表示装置７も接続されている。
　居眠り検知器１０は、船舶の操縦者Ｍに携帯され、操縦者Ｍの居眠りを検知する。居眠り検知器１０は、例えば操縦者Ｍに装着される。居眠り検知器１０は、操縦者Ｍの居眠りを検知すると、居眠り検知信号を航行用装置２に送信する。
　船舶では、車両と異なり、船舶の航行中に操縦者Ｍが操縦席を離れることがある。このため、操縦者Ｍが操縦席を離れても操縦者Ｍの居眠りの検知を可能とするために、居眠り検知器１０は操縦者Ｍに携帯される必要がある。
　居眠り検知器１０は、例えば腕時計型又は眼鏡型等のウェアラブル端末である。居眠り検知器１０は、例えば操縦者Ｍの脈波を検出するセンサを含み、検出した脈波に基づいて操縦者Ｍの居眠りを検知する。また、居眠り検知器１０は、例えば操縦者Ｍの眼を撮影するカメラを含み、眼球又は瞼等の動きに基づいて操縦者Ｍの居眠りを検知してもよい。
　居眠り検知器１０は、操縦者Ｍに装着されるウェアラブル端末に限らず、例えば操縦者Ｍの衣服のポケット等に収容されるスマートフォン等の携帯型端末であってもよい。
　居眠り検知器１０は、完全な睡眠状態だけでなく、覚醒状態から睡眠状態への移行時を居眠りとして検知してもよい。例えば、操縦者Ｍの眠気のレベルを評価して、眠気のレベルが閾値を超えた場合に居眠りと判定してもよい。
　居眠り検知器１０は、例えばBluetooth（登録商標）等の無線通信を利用して、居眠り検知信号を航行用装置２に送信する。航行用装置２は、居眠り検知器１０との無線通信のための通信部３１を備えている。図示の例では、通信部３１は自動操舵装置３に含まれているが、これに限らず、他の航行用装置２等に含まれてもよい。
　自動操舵装置３は、制御部３０を備えている。制御部３０には、船舶の操舵機を駆動する油圧ポンプ３２と、操舵機の舵角を検出する追従発信器３３とが接続されている。船首方位センサ３４は、船首の方位を検出する。制御部３０は、船首の方位を目標方位に向かせるための目標舵角を算出し、操舵機の舵角が目標舵角となるように油圧ポンプ３２を駆動する。
　プロッタ装置４は、制御部４０及びＧＮＳＳ受信部４１を備えている。ＧＮＳＳ受信部４１は、アンテナ４２に接続されており、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）から受信した電波に基づいて船舶の現在位置を算出する。制御部４０は、船舶の現在位置を海図画像上にプロットする。制御部４０は、船舶の現在位置がプロットされた海図画像を表示装置７又は自身の表示部（不図示）に出力する。
　また、プロッタ装置４は、表示装置７等に表示された海図画像上で操縦者Ｍが設定した目標ポイントを、自動操舵装置３に供給する。
　レーダー装置５は、制御部５０、アンテナ５１、送受信部５２及び信号処理部５３を備えている。アンテナ５１が受信した電波は、送受信部５２及び信号処理部５３でデジタル信号に変換され、制御部５０に供給される。制御部５０は、取得した信号に基づいて、探知したターゲットを表すレーダー画像を生成し、レーダー画像を表示装置７又は自身の表示部（不図示）に出力する。
　エンジン制御装置６は、制御部６０を備えている。制御部６０には、船舶のパワーユニットとしてのエンジン６１と、エンジン６１に設けられたセンサ群６２とが接続されている。センサ群６２は、回転速度センサ、スロットル開度センサ、吸気圧センサ等の種々のセンサを含んでいる。制御部６０は、エンジン６１の電子スロットル、燃料噴射装置及び点火装置等を制御する。
　航行用装置２に含まれる制御部３０、４０、５０又は６０は、船舶制御装置の一例である。これに限らず、航行用装置２とは別に船舶制御装置が設けられてもよい。
　制御部３０、４０、５０又は６０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリ及び入出力インターフェース等を含むコンピュータである。ＣＰＵは、ＲＯＭ又は不揮発性メモリからＲＡＭにロードされたプログラムに従って情報処理を実行する。プログラムは、例えば光ディスク又はメモリカード等の情報記憶媒体を介して供給されてもよいし、例えばインターネット等の通信ネットワークを介して供給されてもよい。
　図２は、制御部３０、４０、５０又は６０において実現される船舶制御方法の手順例を示すフロー図である。制御部３０、４０、５０又は６０は、居眠り検知器１０から居眠り検知信号を受信した場合に（Ｓ１１：ＹＥＳ、通信手段としての処理）、航行用装置２に以下に説明する所定の動作を実行させる（Ｓ１２、制御手段としての処理）。
　船舶の操船では車両の運転と異なり指定された道がなく、海域に指定した目的地に向けて、あるいは特定の方位に向けて自動操舵機能を利用して航行することがしばしばある。しかしながら、そのような状況下で操縦者Ｍが居眠りしてしまった場合には、操縦者Ｍによる何らの監視や制御もない状態で船舶は自動航行をし続けることになり、自船ひいては他船にとっても危険な状況となる。そこで、本実施形態では、操縦者Ｍの居眠りを検知した場合には、航行用装置２に以下に説明する所定の動作を実行させることにより所定の制限を加えることで、より安全に配慮した航行を実現する。
［自動操舵装置］
　図３は、居眠り検知時の自動操舵装置３の動作を説明するための図である。自動操舵装置３は、操縦者の居眠りが検知された場合に所定のパターン航行に移行する。パターン航行は、例えば、船舶Ｓがそれまでの進行方向Ｃに進行するだけの場合と比べて、当該進行方向Ｃへの全体的な移動距離又は移動速度が小さくなるように設定される。これにより、船舶は操縦者の居眠りが検知されたときに居た位置にできるだけ留まるようになり、他船や他の物標との衝突を防ぐことができる。また、頻繁に船首方向が変わるパターン航行に移行することにより、操縦者の居眠りが検知されたときよりも船舶を揺らすことができるため、操縦者に早急な覚醒を促すこともできる。
　具体的には、自動操舵装置３は、図３（ａ）に示すように矩形状に船舶Ｓを航行させてもよいし、図３（ｂ）に示すようにジグザグ状に船舶Ｓを航行させてもよいし、図３（ｃ）に示すように円状に船舶Ｓを航行させてもよいし、図３（ｄ）に示すように８の字状に船舶Ｓを航行させてもよいし、図３（ｅ）に示すようにスパイラル状に船舶Ｓを航行させてもよい。
［プロッタ装置］
　図４は、居眠り検知時のプロッタ装置４の動作を説明するための図である。プロッタ装置４は、操縦者の居眠りが検知された場合に、自動操舵装置３に供給する目標ポイントＤを変更する。
　具体的には、図４（ａ）に示すように船舶Ｓが自動操舵装置３を利用して目標ポイントＤに向けて航行中に、操縦者の居眠りが検知された場合、プロッタ装置４は、図４（ｂ）に示すようにそれまでの目標ポイントＤよりも船舶Ｓに近い位置を新たな目標ポイントＮＤとして自動操舵装置３に供給する。
　また、プロッタ装置４は、図４（ｃ）に示すようにそれまでの目標ポイントＤと船舶Ｓとの間に設定される複数の位置を新たな目標ポイントＮＤとして自動操舵装置３に供給してもよい。自動操舵装置３は、複数の新たな目標ポイントＮＤを順に辿るように船舶Ｓの操舵機を制御する。これにより、船舶は操縦者の居眠りが検知されたときに居た位置にできるだけ留まるようになり、他船や他の物標との衝突を防ぐことができる。
　これに限らず、船舶Ｓが自動操舵装置３を利用して一定の針路を維持する航行中において、操縦者の居眠りが検知された場合にも、プロッタ装置４は、図４（ｂ）又は図４（ｃ）に示す新たな目標ポイントＮＤを自動操舵装置３に供給し、新たな目標ポイントＮＤに向けて航行するように自動操舵装置３の操舵モードを切り替えてもよい。
［レーダー装置］
　図５は、居眠り検知時のレーダー装置５の動作を説明するための図である。図５（ａ）は居眠り検知前のレーダー画像５４を示し、図５（ｂ）は居眠り検知後のレーダー画像５４を示す。
　レーダー画像５４の中央には自船を表す自船マーク５５が配置されている。レーダー画像５４には、探知した他船や岩礁等のターゲットを表すターゲットマーク５６が配置されている。レーダー画像５４には、ターゲットを監視するためのターゲット監視範囲５７が設定されている。
　ターゲット監視範囲５７は、例えば自船マーク５５の前方に位置し、左右方向に広がった扇状に形成されている。レーダー装置５は、ターゲット監視範囲５７内にターゲットマーク５６が進入すると、表示装置７に警報メッセージを出力したり、スピーカー（不図示）から警報音を出力する。
　図５（ｂ）に示すように、レーダー装置５は、操縦者の居眠りが検知された場合、ターゲット監視範囲５７を拡大する。具体的には、ターゲット監視範囲５７は、自船マーク５５の前方（船舶の進行方向）に拡大される。また、左右方向に拡大されてもよい。これにより、通常時よりも早い段階から警報を出力することが可能となる。
［エンジン制御装置］
　エンジン制御装置６は、操縦者の居眠りが検知された場合に、エンジン６１の出力を低減する。例えば、船舶の航行速度が徐行運転（例えば８ｋｍ／ｈ以下）程度になるまで、エンジンの出力が低減される。これにより、船舶は操縦者の居眠りが検知されたときに居た位置にできるだけ留まるようになり、他船や他の物標との衝突を防ぐことができる。
　以上に説明した、操縦者の居眠りを検知した場合の自動操舵装置３、プロッタ装置４、レーダー装置５、及びエンジン制御装置６の動作は、何れか１つが実行されてもよいし、２以上が組み合わされて実行されてもよい。
　また、図２に示した一連の処理は、レーダー装置５により探知されるターゲットマーク５６が自船マーク５５を基準とする所定範囲（例えば自船マーク５５を中心とする所定半径の円）に含まれない場合に実行されてもよいし、さらには自動操舵装置３が自動操舵中である場合に実行されてもよい。
　なお、レーダー装置５により探知されるターゲットマーク５６が自船マーク５５を基準とする所定範囲に含まれるときに、操縦者の居眠りが検知された場合には、表示装置７に警報メッセージを出力したり、スピーカー（不図示）から警報音を出力して、操縦者に早急な覚醒を促してもよい。
１　船舶操縦支援システム、１０　居眠り検知器、２　航行用装置、３　自動操舵装置、３０　制御部、３１　通信部、３２　油圧ポンプ、３３　追従発信器、３４　船首方位センサ、４　プロッタ装置、４０　制御部、４１　ＧＮＳＳ受信部、４２　アンテナ、５　レーダー装置、５０　制御部、５１　アンテナ、５２　送受信部、５３　信号処理部、５４　レーダー画像、５５　自船マーク、５６　ターゲットマーク、５７　ターゲット監視範囲、５８　監視マーク、６　エンジン制御装置、６０　制御部、６１　エンジン、６２　センサ群、７　表示装置
用語
　必ずしも全ての目的または効果・利点が、本明細書中に記載される任意の特定の実施形態に則って達成され得るわけではない。従って、例えば当業者であれば、特定の実施形態は、本明細書中で教示または示唆されるような他の目的または効果・利点を必ずしも達成することなく、本明細書中で教示されるような1つまたは複数の効果・利点を達成または最適化するように動作するように構成され得ることを想到するであろう。
　本明細書中に記載される全ての処理は、1つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサを含むコンピューティングシステムによって実行されるソフトウェアコードモジュールにより具現化され、完全に自動化され得る。コードモジュールは、任意のタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体または他のコンピュータ記憶装置に記憶することができる。一部または全ての方法は、専用のコンピュータハードウェアで具現化され得る。
　本明細書中に記載されるもの以外でも、多くの他の変形例があることは、本開示から明らかである。例えば、実施形態に応じて、本明細書中に記載されるアルゴリズムのいずれかの特定の動作、イベント、または機能は、異なるシーケンスで実行することができ、追加、併合、または完全に除外することができる (例えば、記述された全ての行為または事象がアルゴリズムの実行に必要というわけではない)。さらに、特定の実施形態では、動作またはイベントは、例えば、マルチスレッド処理、割り込み処理、または複数のプロセッサまたはプロセッサコアを介して、または他の並列アーキテクチャ上で、逐次ではなく、並列に実行することができる。さらに、異なるタスクまたはプロセスは、一緒に機能し得る異なるマシンおよび/またはコンピューティングシステムによっても実行され得る。
　本明細書中に開示された実施形態に関連して説明された様々な例示的論理ブロックおよびモジュールは、プロセッサなどのマシンによって実施または実行することができる。プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシン、またはそれらの組み合わせなどであってもよい。プロセッサは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含むことができる。別の実施形態では、プロセッサは、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、またはコンピュータ実行可能命令を処理することなく論理演算を実行する他のプログラマブルデバイスを含む。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、デジタル信号プロセッサ(デジタル信号処理装置)とマイクロプロセッサの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つ以上のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装することができる。本明細書中では、主にデジタル技術に関して説明するが、プロセッサは、主にアナログ素子を含むこともできる。例えば、本明細書中に記載される信号処理アルゴリズムの一部または全部は、アナログ回路またはアナログとデジタルの混合回路により実装することができる。コンピューティング環境は、マイクロプロセッサ、メインフレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、または装置内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない任意のタイプのコンピュータシステムを含むことができる。
　特に明記しない限り、「できる」「できた」「だろう」または「可能性がある」などの条件付き言語は、特定の実施形態が特定の特徴、要素および/またはステップを含むが、他の実施形態は含まないことを伝達するために一般に使用される文脈内での意味で理解される。従って、このような条件付き言語は、一般に、特徴、要素および/またはステップが1つ以上の実施形態に必要とされる任意の方法であること、または1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素および/またはステップが任意の特定の実施形態に含まれるか、または実行されるかどうかを決定するための論理を必然的に含むことを意味するという訳ではない。
　語句「X、Y、Zの少なくとも1つ」のような選言的言語は、特に別段の記載がない限り、項目、用語等が X, Y, Z、のいずれか、又はそれらの任意の組み合わせであり得ることを示すために一般的に使用されている文脈で理解される(例: X、Y、Z)。従って、このような選言的言語は、一般的には、特定の実施形態がそれぞれ存在するXの少なくとも1つ、Yの少なくとも1つ、またはZの少なくとも1つ、の各々を必要とすることを意味するものではない。
　本明細書中に記載されかつ/または添付の図面に示されたフロー図における任意のプロセス記述、要素またはブロックは、プロセスにおける特定の論理機能または要素を実装するための1つ以上の実行可能命令を含む、潜在的にモジュール、セグメント、またはコードの一部を表すものとして理解されるべきである。代替の実施形態は、本明細書中に記載された実施形態の範囲内に含まれ、ここでは、要素または機能は、当業者に理解されるように、関連する機能性に応じて、実質的に同時にまたは逆の順序で、図示または説明されたものから削除、順不同で実行され得る。
　特に明示されていない限り、「一つ」のような数詞は、一般的に、1つ以上の記述された項目を含むと解釈されるべきである。従って、「～するように設定された一つのデバイス」などの語句は、1つ以上の列挙されたデバイスを含むことを意図している。このような1つまたは複数の列挙されたデバイスは、記載された引用を実行するように集合的に構成することもできる。例えば、「以下のA、BおよびCを実行するように構成されたプロセッサ」は、Aを実行するように構成された第1のプロセッサと、BおよびCを実行するように構成された第2のプロセッサとを含むことができる。加えて、導入された実施例の具体的な数の列挙が明示的に列挙されたとしても、当業者は、このような列挙が典型的には少なくとも列挙された数(例えば、他の修飾語を用いない「2つの列挙と」の単なる列挙は、通常、少なくとも2つの列挙、または2つ以上の列挙を意味する)を意味すると解釈されるべきである。
　一般に、本明細書中で使用される用語は、一般に、「非限定」用語(例えば、「～を含む」という用語は「それだけでなく、少なくとも～を含む」と解釈すべきであり、「～を持つ」という用語は「少なくとも～を持っている」と解釈すべきであり、「含む」という用語は「以下を含むが、これらに限定されない。」などと解釈すべきである。) を意図していると、当業者には判断される。
　説明の目的のために、本明細書中で使用される「水平」という用語は、その方向に関係なく、説明されるシステムが使用される領域の床の平面または表面に平行な平面、または説明される方法が実施される平面として定義される。「床」という用語は、「地面」または「水面」という用語と置き換えることができる。「垂直/鉛直」という用語は、定義された水平線に垂直/鉛直な方向を指します。「上側」「下側」「下」「上」「側面」「より高く」「より低く」「上の方に」「～を越えて」「下の」などの用語は水平面に対して定義されている。
　本明細書中で使用される用語の「付着する」、「接続する」、「対になる」及び他の関連用語は、別段の注記がない限り、取り外し可能、移動可能、固定、調節可能、及び/または、取り外し可能な接続または連結を含むと解釈されるべきである。接続/連結は、直接接続及び/または説明した2つの構成要素間の中間構造を有する接続を含む。
　特に明示されていない限り、本明細書中で使用される、「およそ」、「約」、および「実質的に」のような用語が先行する数は、列挙された数を含み、また、さらに所望の機能を実行するか、または所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、「およそ」、「約」及び「実質的に」とは、特に明示されていない限り、記載された数値の10%未満の値をいう。本明細書中で使用されているように、「およそ」、「約」、および「実質的に」などの用語が先行して開示されている実施形態の特徴は、さらに所望の機能を実行するか、またはその特徴について所望の結果を達成するいくつかの可変性を有する特徴を表す。
　上述した実施形態には、多くの変形例および修正例を加えることができ、それらの要素は、他の許容可能な例の中にあるものとして理解されるべきである。そのような全ての修正および変形は、本開示の範囲内に含まれることを意図し、以下の特許請求の範囲によって保護される。

Claims (9)

  1. 　船舶の操縦者に携帯され、前記操縦者の居眠りを検知する居眠り検知器と、
    　前記船舶の航行に用いられ、前記操縦者の居眠りが検知された場合に所定の動作を実行する航行用装置と、
    　を備える船舶操縦支援システム。
  2. 　前記航行用装置は自動操舵装置であり、前記操縦者の居眠りが検知された場合に所定のパターン航行に移行する、
    　請求項１に記載の船舶操縦支援システム。
  3. 　前記航行用装置は、自動操舵装置に目標ポイントを供給するプロッタ装置であり、前記操縦者の居眠りが検知された場合に前記目標ポイントを変更する又は新たに供給する、
    　請求項１に記載の船舶操縦支援システム。
  4. 　前記航行用装置はレーダー装置であり、前記操縦者の居眠りが検知された場合にターゲット監視範囲を拡大する、
    　請求項１に記載の船舶操縦支援システム。
  5. 　前記航行用装置は前記船舶のパワーユニットの制御装置であり、前記操縦者の居眠りが検知された場合に前記パワーユニットの出力を低減する、
    　請求項１に記載の船舶操縦支援システム。
  6. 　前記航行用装置は、レーダー装置により探知されるターゲットが前記船舶を基準とする所定範囲に含まれない場合、且つ前記操縦者の居眠りが検知された場合に所定の動作を実行する、
    　請求項１ないし５の何れかに記載の船舶操縦支援システム。
  7. 　船舶の操縦者に携帯され、前記操縦者の居眠りを検知する居眠り検知器から居眠り検知信号を受信する通信手段と、
    　前記居眠り検知信号を受信した場合に、前記船舶の航行に用いられる航行用装置に所定の動作を実行させる制御手段と、
    　を備える船舶制御装置。
  8. 　船舶の操縦者に携帯され、前記操縦者の居眠りを検知する居眠り検知器から居眠り検知信号を受信し、
    　前記居眠り検知信号を受信した場合に、前記船舶の航行に用いられる航行用装置に所定の動作を実行させる、
    　船舶制御方法。
  9. 　船舶の操縦者に携帯され、前記操縦者の居眠りを検知する居眠り検知器から居眠り検知信号を受信する通信手段、及び、
    　前記居眠り検知信号を受信した場合に、前記船舶の航行に用いられる航行用装置に所定の動作を実行させる制御手段、
    　としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
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