WO2023286799A1 - 水上監視システム - Google Patents

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WO2023286799A1
WO2023286799A1 PCT/JP2022/027543 JP2022027543W WO2023286799A1 WO 2023286799 A1 WO2023286799 A1 WO 2023286799A1 JP 2022027543 W JP2022027543 W JP 2022027543W WO 2023286799 A1 WO2023286799 A1 WO 2023286799A1
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WO
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water
camera
mobility
controller
water mobility
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/027543
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English (en)
French (fr)
Inventor
政宣 工藤
Original Assignee
一般社団法人 日本マルチコプター協会
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B49/00Arrangements of nautical instruments or navigational aids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C9/00Life-saving in water
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63CLAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
    • B63C9/00Life-saving in water
    • B63C9/02Lifeboats, life-rafts or the like, specially adapted for life-saving
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04Helicopters
    • B64C27/08Helicopters with two or more rotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08Arrangements of cameras

Definitions

  • the present invention wirelessly transfers video and images from the camera or the like to a distant receiver by remotely controlling and operating a water mobility vehicle equipped with a camera or the like with various performances using an RC controller or the like, and the video received by the receiver.
  • the present invention relates to a water monitoring system that supports relief activities on water (sea, river, lake, marsh, reservoir dam) by confirming such as using various monitors.
  • a rescue request is received wirelessly or by wire, and a report is sent to the Japan Coast Guard. Issue rescue orders to patrol boats, search and rescue the area around the site, transport to hospital, etc.
  • Patent Document 1 discloses a device for rescuing a person to be rescued under visual conditions during the day. According to this technology, rescuers can be rescued quickly and safely even in places where rescue boats with rescuers on board cannot approach, or in bad weather and under adverse conditions, and the rescuers will not suffer secondary disasters. It is disclosed to enable rescue of a rescued person without fear.
  • Patent Document 2 proposes a rescue boat equipped with a GPS function.
  • the absolute position of a rescuer calculated by a GPS receiver is transmitted to the rescue system processor through a radio transmitter in case of emergency.
  • the processing device automatically selects the rescue boat closest to the rescuer from among the pre-registered rescue boats located in the surrounding area, and automatically determines the direction and distance to the rescuer. is automatically sent as information and a start command is issued. It is described that a rescue boat that receives a launch command automatically starts sailing toward a rescuer and is guided to a destination by a rescue system processor.
  • RC boat that can be controlled from the ship (or manned work boat) when using it, even if the main body is covered with waves when the waves are high in the open sea, or if the main body is steeply tilted (overturned).
  • Patent Document 3 below discloses an all-weather radio-controlled unmanned work boat (RC boat) that can be immediately restored, does not stop the engine, and allows the intake and exhaust of the engine at a steep incline.
  • JP 2018-62279 A JP-A-9-304506 JP-A-61-257396
  • rescue activities for rescuers are limited to rescue activities within the visual range of rescuers during the daytime, and effective rescue activities are not possible in the event of a marine accident in the middle of the night when the sea temperature is low. In some cases, precious human lives were lost because prompt rescue could not be provided in time.
  • RC rescue boats are RC boats that can be controlled from the ship (or manned work boat). It is limited to rescue activities within the range of sight, and it is considered unlikely that the above problems will be solved.
  • none of the existing FPV drones have a function of collecting sound and transferring it to a receiver. For this reason, just by mounting the camera of the FPV drone on the water mobility, the surrounding sound on the water will not be transmitted to the pilot who operates the PC controller. For this reason, an environment has not been prepared for voice conversation communication between a rescuer waiting for guidance on the water and the pilot. As a result, it was not possible to find out the current situation of the rescuer in real time, and relief activities did not proceed smoothly.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to display images transmitted from a camera equipped on water mobility and information necessary for a rescuer on a display unit provided in a receiver. As a result, it is possible to build a rescue system that can reliably support rescue activities for rescuers waiting near water mobility while watching the state of rescuers waiting for rescue on the water.
  • a further object of the present invention is to construct a rescue system in which a rescuer and a rescuer can have a real-time voice conversation by preparing an environment for mutual communication by voice between the water mobility and the RC controller.
  • a water surveillance system includes a water mobility that can be equipped with a camera, a receiver that receives a video signal transmitted from the camera and displays it on a display unit, an RC controller that controls behavior of the water mobility, wherein said watercraft comprises control means for controlling operation of said watercraft in response to receiving gesture signals transmitted from said RC controller operated by a pilot; switches the display mode of the display unit to a monitoring mode in response to receiving the water image transmitted from the camera, and displays the water image transmitted from the camera and information for supporting relief activities on the water. is provided on the display unit.
  • the present invention by displaying the image transmitted from the camera equipped on the water mobility and the information necessary for the rescuer on the display unit provided in the receiver, while watching the state of the rescuer waiting for rescue on the water, It is possible to build a rescue system that reliably supports rescue activities for rescuers waiting near water mobility.
  • a rescue system that reliably supports rescue activities for rescuers waiting near water mobility.
  • a relief system in which a rescuer and a rescuer can have a real-time voice conversation.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of a water monitoring system; FIG. It is a flow chart explaining a control method of a water monitoring system showing this embodiment.
  • 1 is a block diagram showing an example of a water monitoring system; FIG. It is a flow chart explaining a control method of a water monitoring system showing this embodiment.
  • It is a figure which shows the structure of the water monitoring system which shows this embodiment.
  • It is a figure which shows the structure of the water monitoring system which shows this embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an example of other water mobility applied to the water monitoring system which shows this embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an automatic ship maneuvering controller applied to the water monitoring system showing the present embodiment; It is a figure which shows the operating device of the water monitoring system which shows this embodiment. It is a figure which shows an example of water mobility applicable to the water monitoring system which shows this embodiment. It is a figure which shows an example of water mobility applicable to the water monitoring system which shows this embodiment. It is a figure which shows an example of water mobility applicable to the water monitoring system which shows this embodiment. It is a figure which shows an example of water mobility applicable to the water monitoring system which shows this embodiment. It is a figure which shows an example of water mobility applicable to the water monitoring system which shows this embodiment. It is a figure which shows an example of water mobility applicable to the water monitoring system which shows this embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a water mobility and FPV system showing an embodiment of the present invention.
  • the term "on the water” includes the sea, rivers, lakes, marshes, reservoir dams, and the like, and also includes flood-damaged areas where rivers overflow and entire low-lying land is flooded.
  • water mobility can be equipped with cameras with various performances, and the mounted cameras are configured to be able to transmit moving image information as images and image information as still images to the receiver described later.
  • a water bike will be described as an example of the water mobility 100, but the water mobility 100 is not limited to a water bike. Applicable.
  • the personal watercraft may not be used exclusively for unmanned use, but may be configured so that it can also be used as a manned watercraft operated by a licensed pilot in normal use.
  • water mobility 100 is provided as optional equipment that can be equipped, for example, when manned operation, it is equipped with a function to communicate with the Internet and a monitor function to display images downloaded from the Internet (YouTube (registered trademark)). is also possible.
  • Optional equipment that can be equipped on the water mobility 100 includes a fish finder and an underwater camera for searching for rescuers underwater.
  • the image of the underwater camera is transmitted to the receiver in this embodiment, and the pilot can check the underwater image. Further, it may be configured so that an underwater light can be turned on when an underwater image is captured. Also, in this example, a case where the water mobility 100 is operated by operating an RC (radio control) is shown, but a stick-type controller may be used to enable the water mobility 100 to be operated.
  • RC radio control
  • the manned water mobility shall be configured with detachable microphone 104, speaker 105, camera 101, etc., which function as means for establishing voice communication, which will be described later.
  • the water mobility 100 includes a red light for clearly indicating to the surroundings that the emergency rescue operation is being performed, a lighting lamp for functioning as a searchlight, and a floating body as a relief material necessary for the rescue operation, which will be described later. Equipped with tools, etc.
  • a storage section is provided at the bottom of the watercraft 100, and a lifesaving device (floating device (urethane foam, air bar, etc.)) can be taken out from the storage section and used by a simple operation (instructed from the RC controller 200). configured as possible.
  • a lifesaving device floating device (urethane foam, air bar, etc.)
  • An actuator (not shown) of water mobility 100 is configured to be able to throw one of a floating device, food, and a heat insulating sheet for saving the life of a rescuer into the water sequentially or selectively.
  • the water mobility 100 to which this embodiment is applied can be equipped with a plurality of cameras, and a CCD camera 101a, an infrared camera 101b, a CCD camera 101c, an infrared camera 101d, and an omnidirectional camera 101e can be installed at predetermined positions on the hull. placed.
  • the receiver 350 receives a plurality of first image information and a plurality of second image information transmitted from the CCD camera 101a, the infrared camera 101b, the CCD camera 101c and the infrared camera 101d, and the plurality of second image information transmitted from the omnidirectional camera 101e. and a receiver function for receiving third image information.
  • the RC controller 20 controls the traveling direction of the water mobility 100 based on an operation instruction of a stick bar, which will be described later. Further, in the present embodiment, as a method of unmanned operation of the water mobility 100, a pilot operates the RC controller 20 while visually observing the water mobility 100, and a pilot transmits from the camera of the water mobility 100.
  • the water mobility 100 shown in this embodiment does not need to be equipped with all of the plurality of cameras described above, and can freely construct a water monitoring system that combines a plurality of cameras as appropriate options.
  • the receiver 350 receives images on the water from the camera and information necessary for rescue support (including information on rescue equipment (including size of flotation equipment), illumination lights, equipment for red lights, equipment for establishing voice conversations, etc.). (microphone, speaker) information) and water temperature information) may be displayed on the display unit. Therefore, in the case of a system using the receiver 350 , the camera of the water mobility 100 transmits the captured water video signal to the receiver 350 via the VTX transmitter 120 and the antenna 121 . Then, the receiver 350 receives the video signal captured by the underwater camera 100 via the receiving antenna 356, and displays the received video signal on the screen of the connected personal computer, tablet, or smartphone, so that the pilot can see rescue operations on the water.
  • the controller 355 of the receiver 350 controls first to third cameras captured by the CCD camera 101a, the infrared camera 101b, the CCD camera 101c, the infrared camera 101d, and the omnidirectional camera 101e.
  • a controller 355 performs display control so that a video signal is received and projected and displayed on the display unit 351 .
  • the controller 355 of the receiver 350 has switching means (not shown) for switching video signals transmitted from the CCD camera 101a, the infrared camera 101b, the CCD camera 101c, the infrared camera 101d, and the omnidirectional camera 101e. ) button, and the pilot can dynamically switch each video signal transmitted from each camera displayed on the display unit 351 by selecting the switching button.
  • switching mode a configuration may be provided in which each video signal transmitted from each camera is cyclically switched in a certain order at set time intervals.
  • a system example in which one CCD camera is mounted as the camera 101 on the water mobility 100 will be described below.
  • the water is explained as an example of the sea.
  • the water mobility 100 can be operated by a manned person as described above. It is possible to execute engine start, engine stop, steering wheel operation, voice utterance and voice reception functions, which will be described later.
  • Reference numeral 105 denotes a speaker (loudspeaker) which is detachably attached to predetermined positions on both sides or one side of the hull.
  • the engine includes a prime mover that burns fuel to generate power and an electric motor that obtains power from power supplied from a battery.
  • a microphone (sound collector) 104 is provided integrally with the speaker 105, and converts the ambient sound that can be collected from the vicinity of the water mobility 100 and the captured image signal into a digital signal and transmits it to the receiver 350, which will be described later. As a result, the pilot can listen to the ambient sound collected by the microphone 104 equipped on the watercraft 100 on the sea through the speaker 105 connected to the RC controller 200 .
  • the RC controller 200 selects a specific channel and transmits it to the water mobility 100 as a digital voice signal.
  • the controller unit 106 of the water mobility device 100 processes the received voice information into an analog signal, and then outputs the amplified voice from the speaker 105 of the water mobility device 100 .
  • the speaker 105 is configured so that the direction can be adjusted so as not to be covered with seawater with respect to the traveling direction.
  • the speaker 105 is configured so that its direction can be adjusted so as not to be covered by sea water caused by transverse waves.
  • the microphone 104 may be configured to have an underwater microphone function.
  • the voice processing unit 107 has a memory, it is also possible to store a pre-recorded voice message suitable for relief activities, and to output an automatic voice from the speaker 105 based on a selection signal from the RC controller 200. is. As a result, in another embodiment described later, it is also possible to automatically issue a warning or warning message from the speaker 105 according to the application.
  • the microphone 104 will be used on water, it is covered with a hood to minimize the effects of wind and rain.
  • the sound processing unit 107 cuts noise of a specific frequency to enable clear sound collection.
  • the pilot wearing goggles equipped with the function of the receiver 350 for receiving the camera image waits for rescue on the water. While directly talking with the rescuer and visually confirming the real image, the current condition of the rescuer, for example, the degree of injury or weakness can be accurately judged.
  • FIG. 1 shows a goggle-type receiver that can be worn by a pilot as an example of the receiver 350, and omits an adjustment band, a switcher button, and the like for the pilot to wear goggles.
  • the receiver 350 displays video and images transmitted from the water mobility 100 on a connected display device. That is, in the system of the present invention, the receiver as a device for receiving moving images and still images transmitted from water mobility is not limited to so-called FPV goggles. Therefore, it is possible to employ a smart phone or a PAD device as the display device connected to the receiver main body. As a result, moving images and still images transmitted from various cameras mounted on water mobility can be displayed on display devices such as smartphones and PAD devices.
  • a camera 101 constituted by a CCD camera acquires a first-person viewpoint image and converts it into a predetermined image signal.
  • a camera 101 mounted on a camera for FPV is installed at a predetermined position near the bow of the water mobility 100 .
  • Water mobility 100 equipped with a camera for FPV follows the movement of the pilot's viewpoint detected by a motion device (not shown) or motion sensor that cooperates with the receiver 350, and the posture position of each lens can be positioned up, down, left, and right. may be adopted.
  • the controller unit 106 may be capable of executing shooting control that freely adjusts the shooting direction of each camera 101 as the pilot's viewpoint moves.
  • the display device connected to the receiver 350 is configured to be able to synthesize and display additional information in addition to the video signal received by the receiver 350 .
  • the FPV machine is configured with the water mobility 100 and the camera 101 to be mounted, and when combined with the GPS and FPV modules, the latitude, longitude, speed, altitude, traveling direction, etc. of the FPV machine can be displayed on the screen of the receiver 350.
  • Composite display is also possible.
  • Water mobility 100 transmits a video signal or infrared video generated by mounted camera 101 to a video receiver (VRX) provided in receiver 350 as a radio wave, for example, a 5.8 GHz digital signal.
  • VRX video receiver
  • FIG. 2 is a block diagram showing an example of a water monitoring system showing this embodiment.
  • a water mobility device that can be equipped with a camera 101, a receiver 350 that receives video signals transmitted from the camera 101 and displays them on a display unit, and an RC controller 200 that controls the movement of the water mobility device 100 communicate with each other.
  • the action means controlling the traveling direction of the water mobility 100, controlling the engine of the water mobility 100, controlling the introduction of the equipment equipped on the water mobility 100 onto the water, and controlling the water mobility 100.
  • control the driving of the microphones and speakers equipped on the water mobility 100; control the lighting of red lights, lighting lights, etc. equipped on the water mobility 100; etc. are included.
  • the receiver 350 receives a video signal captured by the camera 101 with a zoom function included in the water mobility 100, and the display unit 351 connected to the receiver 350 displays the image on the water.
  • the pilot operates the RC controller 200 while displaying the state of the water mobility 100 as if the pilot were riding and operating the water mobility 100 to perform water caution work.
  • the RC controller 200 can externally connect the microphone 104 and the speaker 105, and by wirelessly communicating with the water mobility 100, the microphone 104 and the speaker 105 equipped on the water mobility 100 are used to mutually communicate with voice. It is also configured to be able to interact with each other.
  • the voice includes the rescuer's real voice. Since the RC controller 200 has a Bluetooth communication function, a rescuer other than the pilot, such as a lifesaver or a doctor, can have an interrupting voice conversation with a rescuer waiting for rescue at sea near the RC controller 200. . As a result, appropriate relief activities can be supported as soon as possible.
  • the display unit 351 is attached to the receiver 350 by way of example, a pad device in which a predetermined OS is installed and a device equipped with a wireless communication function can be attached to the goggles as the display device. It is not limited to such screens.
  • the display unit 351 displays information such as information supporting relief activities on the water, weather information, accurate position information on the water captured by the camera (GPS or RTK), and types of relief materials. . As a result, the pilot can accurately support rescue activities of rescuers.
  • the camera 101 can also switch the imaging direction and imaging angle based on a motion device operated by the pilot or a motion sensor connected to the receiver 350 . This allows the pilot to search for a rescuer waiting for rescue on the sea surface while visually recognizing the image of the camera 101 . Also, the transfer rate adopted by the camera 101 is configured so that two frequency bands, which will be described later, can be used.
  • the camera 101 is provided around the bow position of the water mobility 100 and captures an image of the field of view area ahead of the bow.
  • the first usable frequency band is 5.8 GHz for delay-free video and audio exchange.
  • the second usable frequency band is 2.4 GHz, which does not require a license application from the Ministry of Internal Affairs and Communications, and exchanges video and audio.
  • the camera 101 can be configured with a commercially available CCD camera or handy camera.
  • it may be configured to selectively switch between two different frequencies.
  • the 2.4 GHz band is exclusively used for establishing voice communication between the RC controller 200 and the watercraft 100, thereby reducing the communication control burden on the RC controller 200 side and reliably establishing a voice communication channel. to give priority to voice conversation communications.
  • the RC controller 200 may be configured to perform switching control between voice communication and control of the water mobility 100 such that the voice communication channel is prioritized for communication temporarily or intermittently.
  • 102a is a first positioning processing unit that performs positioning processing based on GPS (Global Positioning System), and the current position of water mobility 100 is determined by receiving position specifying signals from satellites. , is configured to be able to measure the current position.
  • GPS Global Positioning System
  • the receiver 350 is an example of goggles.
  • 102b is a second positioning processing unit that performs positioning processing based on real-time kinematics. By exchanging information between two receivers and correcting the deviation, it is possible to obtain position information with higher accuracy than single positioning.
  • An example of water rescue by the water mobility 100 by operating the RC controller 200 by a pilot wearing goggles having the function of the receiver 350 will be described below.
  • the water mobility 100 equipped with the antenna 103 is provided with a function as a relay station or a base station for a satellite or a communication RTK main body, so that a plurality of cameras provided in the water mobility 100 different video signals can be received by the receiver 350 via the VTX transmission unit 120 and the antenna 121 and displayed on the display unit 351 connected thereto.
  • Reference numeral 103 denotes a transmitting/receiving antenna, which is configured to allow mutual transmission/reception of, for example, a 5.8 GHZ digital signal between the receiver 350 and the water mobility device 100 .
  • the frequency is switched to 2.4 GHz, and a radio signal from the RC controller 200 (to be described later) and an audio signal collected by the microphone 104 are converted into digital signals and transmitted to the receiver 350 or the RC controller 200 .
  • Reference numeral 105 denotes a waterproof speaker that amplifies the voice from the pilot received by the water mobility 100 from the RC controller 200, specifically, the voice converted from a digital signal to an analog signal, toward the surface of the water. output.
  • the speaker 105 After receiving the pilot's voice signal collected by the microphone 104 with the antenna 121, the speaker 105 amplifies the voice processed through the controller unit 106 and the voice processing unit 107.
  • the loudspeaking level is configured so that loudspeaking can be performed as voice outputs with different intensities (dB) of at least three levels.
  • the audio output level can be adjusted according to the distance between the rescuer and the aquatic mobility device 100 getting closer after the rescuer to be rescued is found.
  • An engine driver 108 responds to one of the channels CH1 to CH6 controlled by the controller section 201 of the RC controller 200 to start and stop the engine 109, and to control the level of acceleration (from engine start to full throttle). ).
  • the microphone 104 and the speaker 105 are assigned to the channel CH6, and the microphone 104 or the speaker 105 is selectively activated.
  • Reference numeral 110 denotes an engine driver, which responds to one of the channels CH1 to CH6 controlled by the controller 201, and is configured to be able to adjust the swing angle of the steering wheel 111 to the left and right to control the traveling direction. .
  • the water mobility system of the eyes may be equipped with an infrared camera as a second camera, and two pilots may work together to conduct search activities on the water and assist rescuers waiting for relief on the water.
  • a plurality of cameras are arranged on both sides near the bow of the water mobility 100, and configured so that the viewing direction (for example, 360° azimuth adjustment) and angle of the lens can be adjusted.
  • the video camera includes video recording devices such as wearable cameras, action cameras, and digital video cameras, and also includes camera devices equipped with SD cards, hard disks, and the like.
  • the water mobility 100 shown in this embodiment is equipped with a large-capacity secondary battery (not shown), and even if the engine 109 stops, the red light 113 and the illumination light 114 used for rescue activities have sufficient electric power. can be supplied for several hours.
  • the secondary battery has a function of charging the secondary battery by starting a generator (not shown) when the engine 109 is started.
  • the controller unit 201 controls the exchange of RC control signals between the antenna 202 and the antenna 103 of the water mobility 100 that can move on the sea surface, thereby controlling the driving of the engine 109, the red light 113, and the illumination light 114. .
  • a sensor connected to the receiver 350 is used to adjust the angle of view of the camera 101 vertically and horizontally.
  • Reference numeral 203 denotes a transmission/reception unit that performs transmission/reception processing of RC control signals between the antenna 202 and the antenna 103 of the water mobility 100 that can move on the water surface.
  • the signal processing unit 204 transmits various drive signals obtained by processing the actuator signals for driving the accessories of the water mobility 100 generated by the controller 201 to the antenna 103 of the water mobility 100 via the transmission/reception unit 203 and the antenna 202. do.
  • a positioning processing unit 205a is a positioning processing unit, and by processing the positioning information in the position signal (GPS (Global Positioning System)) mode (GPS mode) received from the satellite, the target point (distress site, fishing ground monitoring area, swimming prohibited area, etc.) monitoring area) information can be notified to the GPS processing unit 102 of the small boat, and position information indicating the current position of the pilot can be displayed on the display unit 351 connected to the receiver 350 .
  • a positioning processing unit 205b performs positioning processing based on a Real Time Kinematic signal (RTK mode).
  • RTK mode Real Time Kinematic signal
  • the water mobility 100 navigates unmanned during the day, moves to the target point set as the distress site sea area under the control of GPS information or under the control of the RTK mode, and uses the camera 101 at the target point. It is now possible to search for rescuers who were in need and to monitor the condition of rescuers.
  • the aquatic mobility device 100 is equipped with a red light 113, an illumination light 114 capable of controlling the lighting direction, a rescue float as a flotation device, rescue food, and a heat-insulating sheet as equipment. It is configured to be able to support rescue.
  • the camera 101 captures images of rescuers to be rescued while the sea surface is illuminated by the illumination lamp 114 even under night vision, that is, in the dark. It can support operations and provide rapid lifesaving.
  • Reference numeral 206 denotes an operation unit, and a pilot operates left and right stick bars 206a and 206b up, down, left, and right to start the engine 109 of the water mobility 100, stop the engine 109, accelerate the engine 109, and operate the water mobility 100 of the handle portion 111. direction.
  • the traveling direction is determined by switching the direction of the water flow discharged from the bottom rear part of the water mobility 100 with the handle part 111 .
  • the controller unit 201 can generate a driving signal (digital control signal) of predetermined bits via the signal processing unit 204 and transmit it from the antenna 202 to the antenna 103 of the water mobility 100 via the transmitting/receiving unit 203 .
  • water mobility 100 notifies controller unit 106 of instructions obtained by processing digital control signals received via antenna 103 by transmitting/receiving unit 112, and engine driver 108 starts and accelerates engine 109 (according to throttle operation). , perform a stop.
  • controller unit 106 is notified of instructions obtained by processing a digital control signal received via antenna 103 by transmitting/receiving unit 112, and steering wheel driver 110 operates steering wheel unit 111 via an actuator (not shown). It drives and controls the traveling direction of the water mobility 100 .
  • a display unit 351 connected to a receiver 350 that constitutes the FPV system can display moving images on the water transmitted from the water mobility 100 in real time.
  • a motion device (not shown) can be connected to the goggles. Gestures (motions) of the motion device operated by the pilot are regarded as movement of the line of sight of the pilot wearing the goggles.
  • the imaging direction (upper limit, left and right) of the camera 101 can also be controlled.
  • the pilot operating the RC controller 200 interlocks the microphone 104 and the speaker 105 to check the real image transmitted from the water mobility 100 on the display screen of the display unit 350, and listens to the received voice (the rescuer is alive). (including a conversation explaining the current situation in some cases) can be heard through the speaker 105 and the rescuer can have a direct conversation with the rescuer through the microphone 104 in a highly realistic manner.
  • the received sound collected on the water is signal-processed by the DSP chip of the sound processing unit 107 as described above.
  • the pilot who operates the RC controller 200 transmits an audio signal generated via the microphone 104 to the water mobility 100, and the sound is amplified from the speaker 105 of the water mobility 100.
  • the position of the speaker 105 is configured so that it can be extended vertically from the bottom of the ship. As a result, sound can be emitted over a slightly distant area from a close area.
  • the rescuer to be rescued and the pilot operating the RC controller 200 board the water mobility 100, head for rescue to the distress point, find the rescuer, and talk on the spot. It is possible to behave like
  • the pilot of the RC controller 200 displays the position information (current position of the rescuer to be rescued) specified from the GPS signal acquired from the water mobility 100 on the display unit 351, and displays the position information on the external organization (Fire Department Rescue Unit, Fire Department Ranger Unit, Japan Coast Guard) can be notified to quickly organize a rescue team.
  • the position information current position of the rescuer to be rescued
  • the external organization Fire Department Rescue Unit, Fire Department Ranger Unit, Japan Coast Guard
  • the pilot of the RC controller 200 instructs the RC controller 200 to turn on the red light 113 of the water mobility 100, thereby specifying the direction in which the rescuer rescue team heading for rescue should proceed quickly, and the shortest distance and shortest time. It can also be used as an index when arriving at the distress site.
  • the pilot can instruct the illumination lamp 114 of the watercraft 100 from the RC controller 200 to function as a searchlight in the search sea area.
  • a searchlight not only helps rescue operations, but also makes it possible to give relief to rescuers.
  • the controller unit 201 includes stick bars 206 a and 206 b as instruction means for performing various instructions for remotely controlling the water mobility 100 .
  • the controller unit 201 of the RC controller 200 has a signal generation function that generates steering signals according to instructions from the stick bars 206a and 206b.
  • the transmission/reception unit 203 of the RC controller 200 functions as means for transmitting the generated steering signal to the water mobility 100 .
  • the water mobility 100 includes a microphone 104 that collects ambient sounds on the water, and a speaker 105 . Amplify.
  • the transmission/reception unit 112 has a function of receiving navigation information from the RC controller 200 and a function of transmitting collected sound information collected by the microphone 104 to the receiver 350 .
  • Moving image information, still images, and the like captured by the camera 101 are transmitted to the receiver 350 via the VTX transmission unit 120 and the antenna 121 .
  • controller unit 106 receives an operation instruction from the RC controller 200, controls the positioning of the line-of-sight direction of the camera 101, and controls the navigation state of the water mobility 100 based on the navigation information received from the RC controller 200. .
  • FIG. 3 is a flow chart for explaining the control method of the water monitoring system according to the present embodiment.
  • S1 to S24 indicate steps, and each step is realized by the CPU of the controller unit 201 loading the control program stored in the ROM into the RAM and executing it.
  • water is taken as an example of the sea.
  • controller unit 106 controls the imaging direction of the camera 101 mounted on the water mobility 100 to monitor the water in the first monitoring mode.
  • the water mobility 100 is moved in the GPS mode or the RTK mode as short as possible until the destination described later is reached, and the image information (video signal) captured by the camera 101 is transmitted. This is an example of not doing so. As a result, it is possible to avoid a situation in which power is wasted and turn on the lighting lamp 114 to support long-term water monitoring activities.
  • the controller unit 106 of the watercraft 100 directs the unmanned watercraft 100 to arrive at the distress sea area specified from the GPS information notified from the drone (not shown) in the shortest distance. It is assumed that the controller unit 201 instructs the position information to be .
  • the controller section 106 of the waterborne mobility 100, the controller section 201 of the RC controller 200, and the controller 355 of the receiver 350 cooperate to support the relief activities of rescuers.
  • controller unit 106 of the water mobility 100 and the RC controller 200 cooperate to establish communication for voice conversation between the pilot and the rescuer at the same time.
  • controller unit 106 of the water mobility 100 and the RC controller 200 cooperate to establish communication for controlling the attitude position of the camera 100 based on the imaging request from the pilot.
  • step (S2) when the controller unit 201 determines that the pilot operates the stick bar 206a to give an instruction to start the engine 109 of the water mobility 100 (YES in S1), the controller unit 201 further performs water monitoring. It is determined whether the mode is the first monitoring mode for daytime or the second monitoring mode for nighttime (S2). Go to step (S32). On the other hand, when the controller unit 201 determines in step (S2) that the monitoring mode is the first monitoring mode for daytime use, the process proceeds to step (S3).
  • the signal processing unit 204 generates an identification code for specifying the engine 109 of the water mobility vehicle 100 and an engine start signal for changing the state signal of the engine 109 to the ON state. 202 to the water mobility 100 . Accordingly, the controller unit 106 of the water mobility vehicle 100 instructs to start the engine 109 (S3).
  • the controller unit 201 determines whether the dispatch mode requires urgency, that is, when the pilot has operated the stick bar 206a to give an instruction to turn on the red light 113 of the water mobility 100 (in S4 YES), go to step (S5).
  • the signal processing unit 204 generates an identification code for instructing the lighting of the red light 113 of the water mobility 100 and a red lighting signal for changing the state signal of the red light 113 to the ON state, and transmits/receives them.
  • the unit 203 transmits to the water mobility 100 via the antenna 202 .
  • the controller unit 106 of the water mobility device 100 instructs the water mobility device 100 to turn on the red light 113 (S5).
  • step (S7) when the controller unit 201 determines that the pilot operates the stick bar 206a and the steering wheel unit 111 of the water mobility 100 determines the traveling direction of the water mobility 100, more specifically, the course of the water mobility 100 (S6 YES), and proceed to step (S7).
  • the controller unit 201 generates an identification code for designating the rightward, leftward, or straight-ahead direction of the steering wheel unit 111 of the water mobility vehicle 100 by the signal processing unit 204 and a control signal for accelerating the engine 109 to propel the water mobility device 100. is generated and transmitted to the water mobility 100 via the transmitting/receiving unit 203 and the antenna 202 .
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 starts water movement of the water mobility 100 (S7).
  • the first positioning processing (GPS) unit 205a follows the GPS signal to determine the direction of the bow, thereby quickly moving to the relief sea area. Note that the configuration may be such that the positioning processing by the second positioning processing (GPS) unit 205b is used.
  • the controller unit 201 receives GPS signals from the water mobility 100 and determines whether the current position of the water mobility 100 has reached the distress point (destination) (S8).
  • the controller unit 201 determines that the current position of the water mobility vehicle 100 has arrived at the rescue point (destination)
  • the controller unit 201 outputs a control signal for causing the signal processing unit 204 to stop the engine of the water mobility device 100. is generated and transmitted to the water mobility 100 via the transmitting/receiving unit 203 and the antenna 202 .
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 stops the movement of the water mobility 100 (S9) and switches the shooting mode of the camera 101 to FPV mode.
  • step (S11) when the controller unit 106 of the water mobility device 100 determines that it has received from the controller 355 of the receiver 350 the azimuth information for determining the azimuth of each camera that follows the line-of-sight movement operated by the pilot (YES in S10). ) and proceed to step (S11). After that, the controller 355 of the receiver 350 continuously determines whether or not the azimuth information of the camera 101 is updated (S11). Here, when the controller 355 of the receiver 350 determines that the orientation information of the camera 101 has been updated, the process proceeds to step (S18).
  • the controller 355 of the receiver 350 then generates a positioning control signal that determines the azimuth direction of the camera 101 . Furthermore, the controller 355 of the receiver 350 transmits the generated new positioning control signal to the water mobility 100 via the antenna of the receiver 350 (S18), and returns to step (S11).
  • the controller unit 106 of the water mobility vehicle 100 controls the azimuth direction in which the camera 101 captures an image by following the movement of the line of sight of the pilot wearing the receiver 350, and controls the camera 101 so that the subject of the pilot's attention is captured. Execute positioning control.
  • step (S11) determines in step (S11) that the azimuth information of the camera 101 has not been updated. the process proceeds to step (S12).
  • the direction of the camera 101 is controlled before the pilot wearing the receiver 350 gazes, and the camera image of the subject (for example, the rescuer's face) that the pilot is looking at is transmitted to the receiver 350 as a video signal (S12). .
  • the controller unit 201 allows the pilot to operate the stick bar 206a to receive a sound collection instruction by the conversation tool of the water mobility 100. If it is determined that the communication mode has been established (YES in S13), the controller unit 201 switches the communication mode to the 2.4 GHz band, establishes voice conversation, and then proceeds to step (S14).
  • the controller unit 201 transmits a control signal for setting the conversation tools of the microphone 104 and the speaker 105 to a conversation state (ON state) to the water mobility device 100 via the transmission/reception unit 203 and the antenna 202 .
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 can switch the microphone 104 and the speaker 105 to the ON state (S14).
  • the pilot uses the microphone 104 externally connected to the RC controller 200 to send voice data for calling out to the subject (rescuer) (for example, "Are you okay?") via the antenna 202. and transmits it to the water mobility 100 (S15).
  • the loudspeaker 105 loudly outputs, for example, "Are you okay?" to the rescuer.
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 collects sound using the microphone 104 (S17), and after the controller unit 106 performs signal processing on the rescuer's sound collected by the sound processing unit 107, the controller unit 106 The collected voice of the rescuer is transmitted from the antenna 103 to the RC controller 200 .
  • the RC controller 200 causes the sound received from the controller section 106 to be output from the speaker 105 (or earphone output) (S19).
  • the pilot can pick up the live voice of the rescuer and judge the condition of the rescuer at the scene using both hearing and vision.
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 controls the input unit for inputting the relief material instructed by the RC controller 200, and selects any one of the floating device, the food, and the heat insulating sheet as the relief material, for example. can be thrown into the water.
  • the rescuer acquires the buoyancy device and obtains sufficient buoyancy, thereby significantly reducing the consumption of physical strength.
  • step (S10) when it is determined that an instruction to return water mobility 100 has not been issued (YES in S20), the process returns to step (S10), and RC controller 200 repeats the same processing with water mobility 100. to have a conversation with the subject (rescuer). If the rescue party arrives at the scene during this time, it is determined that the initial rescue process by the water mobility 100 is complete.
  • step (S20) when the controller unit 201 determines that the pilot has issued a return instruction to return to the starting position by operating the stick bar 206a, the controller unit 201 sets the communication mode to 5.8 GHz. After switching to the band and establishing communication that prioritizes the operation of the water mobility 100, the process proceeds to step (S21).
  • an engine start signal for restarting the engine 109 of the water mobility 100 is transmitted to the water mobility 100 via the transmission/reception unit 203 and the antenna 202 .
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 starts the engine 109 (S21).
  • the return destination When returning the water mobility 100, the return destination can be controlled in an automatic return mode in which the first positioning processing (GPS) unit 205a or the second positioning processing unit 205b returns to the initial starting point. is.
  • GPS positioning processing
  • RTK second positioning processing
  • the controller unit 201 instructs the water mobility 100 to start returning in GPS mode (S22). After confirming that the water mobility device 100 has returned to the starting position (S23), the controller unit 201 sends an engine stop signal to stop the engine 109 of the water mobility device 100 to the water mobility device 100 via the transmission/reception unit 203 and the antenna 202. This is transmitted, the engine 109 is stopped (S24), and the present process ends.
  • the communication mode is the RTK mode
  • the water mobility 100 may automatically return to the starting position (home position) in step (S20).
  • the GPS function (RTK function) can be used to quickly arrive at the point to be rescued, and the rescuer who is waiting for relief on the water can talk while checking the expression on the face of the rescuer. can be done.
  • the receiver 350 is composed of goggles on the water, the pilot wearing the goggles can visually recognize the rescuer on the screen in the goggles and ensure voice conversation with the rescue supporter while ensuring the rescue operation. I can help.
  • the pilot operating the RC controller uses the GPS function and the RTA function to rapidly fly under the rescuer to be rescued while watching the video received by the receiver.
  • the pilot identifies the position of the rescuer captured by the camera of the water mobility vehicle, watches over the rescuer while the water mobility vehicle is close to the rescuer, and engages in two-way conversation to provide relief support until the rescue team arrives. Can be done remotely.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of a water monitoring system showing this embodiment.
  • the difference in configuration between the water monitoring system shown in this example and the water monitoring system shown in FIG. is an example of a system capable of
  • the controller section 106, the controller section 201, and the controller 355 of the receiver 350 cooperate to establish communication for voice conversation between the pilot and the rescuer at the same time.
  • controller unit 106 the controller unit 201 and the controller 355 of the receiver 350 cooperate to establish communication for controlling the attitude position of the infrared camera 115 received from the receiver 350 .
  • communication for controlling the attitude position of the infrared camera 115 is established between the water mobility 100 and the RC controller 200 based on an imaging request from the pilot who operates the controller 355 of the receiver 350 .
  • FIG. 5 is a flow chart for explaining the control method of the water monitoring system according to this embodiment. Note that S31 to S54 indicate steps, and each step is realized by the CPU of the controller unit 201 loading the control program stored in the ROM into the RAM and executing it.
  • controller unit 106 controls the imaging direction of the infrared camera 115 mounted on the water mobility 100 in the second monitoring mode to monitor the water will be described below.
  • the GPS mode or the real-time kinematic mode is used until the destination described later is reached. This is an example of supporting a rescuer's rescue activity in the middle of the night in a relief water area while moving the water mobility 100 while monitoring with a device.
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 connects the unmanned water mobility 100 to the distress sea area specified from GPS information or RTK information notified from a drone (not shown) in the shortest distance. It is assumed that RC controller 200 indicates the direction of movement.
  • the controller unit 201 determines that the pilot operates the stick bar 206a to give an instruction to start the engine 109 of the water mobility device 100 (YES in S31), the controller unit 201 sets the monitoring mode to the first mode. or the second monitoring mode (S32), and if it is determined to be the first monitoring mode, the process proceeds to step (S2) shown in FIG. 3 described above.
  • the controller unit 201 determines in step (S32) that the monitoring mode is the second monitoring mode, the process proceeds to step (S33) shown in FIG.
  • the signal processing unit 204 generates an identification code for specifying the engine 109 of the water mobility vehicle 100 and an engine start signal for changing the state signal of the engine 109 to the ON state. 202 to instruct the water mobility 100 to start the engine 109 .
  • controller 355 of the receiver 350 transmits an instruction to turn on the power of the infrared camera 115 on the water mobility 100 via the antenna 306 (S33).
  • the controller unit 201 determines whether the dispatch mode requires urgency, that is, when the pilot has operated the stick bar 206a to issue an instruction to turn on the red light 113 of the water mobility 100 (in S34 YES), go to step (S35).
  • the signal processing unit 204 generates an identification code for instructing the lighting of the red light 113 of the water mobility 100 and a red lighting signal for changing the state signal of the red light 113 to the ON state. 203, to the water mobility 100 via the antenna 202; Thereby, the controller unit 106 of the water mobility 100 turns on the red light 113 (S35).
  • step (S37) when the controller unit 201 determines that the pilot operates the stick bar 206a to give an instruction to determine the direction of travel (an instruction to determine the azimuth of the infrared camera 115) to the handle unit 111 of the water mobility 100 ( YES in S36), and proceed to step (S37).
  • the controller unit 201 generates an identification code specifying the direction in which the signal processing unit 204 operates the handle unit 111 of the water mobility device 100 and a control signal for accelerating the engine 109 to propel the water mobility device 100, and transmits/receives them.
  • the unit 203 transmits to the water mobility 100 via the antenna 202 .
  • the controller unit 106 causes the water mobility 100 to start moving on the water (S37). Thereafter, the azimuth movement of the water mobility vehicle 100 is determined by the controller unit 106 following the GPS signal or the real-time kinematic (RTK) signal, thereby automatically tracking the water mobility 100 to the rescue water area.
  • RTK real-time kinematic
  • the controller unit 201 receives the GPS signal received from the water mobility 100 and determines whether the current position of the water mobility 100 has arrived at the rescue point (destination) (S38).
  • the process proceeds to step (S39).
  • the signal processing unit 204 generates a control signal for stopping the engine of the water mobility vehicle 100, and transmits the control signal to the water mobility device 100 via the transmission/reception unit 203 and the antenna 202.
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 stops the movement of the water mobility 100 (S39) and switches the infrared camera 115 to the FPV mode.
  • step (S41) when the controller 355 of the receiver 350 determines that the pilot's line of sight movement of the motion sensor has been detected (YES in S40), the process proceeds to step (S41).
  • step S41 the controller 355 of the receiver 350 determines whether or not there is an instruction to change the traveling direction from the pilot operating the receiver 350, and determines whether or not the direction information of the infrared camera 115 has been updated ( S41).
  • the controller 355 determines that the orientation information of the infrared camera 115 has been updated, the controller 355 generates a positioning control signal for determining the line-of-sight direction of the infrared camera 115, and the generated new positioning control signal is transmitted to water mobility 100 via antenna 306 (S48), and the process returns to step (S41).
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 follows an instruction to change the traveling direction from the pilot operating the receiver 350, controls the azimuth direction of the infrared camera 115, and captures an image of the rescuer the pilot is watching.
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 performs control so that the direction of the infrared camera 115 is aligned with the direction instructed by the pilot operating the receiver 350 to change the traveling direction.
  • the controller unit 106 of the water mobility vehicle 100 transmits to the receiver 350 a video signal obtained by imaging the subject (for example, the rescuer's face) that the pilot is gazing at (S42), and proceeds to step (S43). .
  • the controller unit 201 determines that the pilot has operated the stick bar 206a to give an instruction to collect sound using the conversation tool of the water mobility 100. If so (YES in S43), the controller unit 201 switches the communication mode to the 2.4 GHz band, establishes voice conversation, and then proceeds to step (S44).
  • the controller unit 201 transmits a control signal for setting the conversation tools of the microphone 104 and the speaker 105 to the conversation state (ON state) to the water mobility 100 via the transmission/reception unit 203 and the antenna 202 (S44).
  • the pilot uses the microphone 104 connected to the RC controller 200 to send voice data to the subject (rescuer) (for example, "Are you okay?" to the controller unit 106 of the water mobility 100 (S45).
  • the controller unit 106 amplifies, for example, "Are you okay?" If the name of the person to be rescued has already been confirmed, the name should be issued first, and then "Are you okay?"
  • step (S46) if it is determined that the controller unit 201 has instructed the rescuer to collect the sound (YES in S46), the microphone 104 and the speaker 105 of the water mobility 100 are turned on.
  • the controller unit 106 After the sound collected using the microphone 104 is signal-processed by the controller unit 106, when the sound of the rescuer accommodated on the water is collected by the microphone 104 (S47), the controller unit 106 of the water mobility 100 The rescuer's voice signal collected through the transmitter/receiver 112 is transmitted to the RC controller 200 (S49).
  • the pilot can hear the rescuer's live voice that is collected by the microphone 104 of the water mobility 100 from the speaker 105 equipped with the RC controller 200 and processed (including removing the sound of the waves, etc.). can do.
  • the controller unit 106 repeats the same processing with the water mobility 100 to have a conversation with the subject (rescuer). If the rescue party arrives at the scene during this time, it is determined that the initial rescue process by the water mobility 100 is complete.
  • the controller unit 201 switches the communication mode to the 5.8 GHz band and establishes communication that prioritizes the operation of the water mobility 100 .
  • the controller unit 201 determines whether or not the pilot has issued a return instruction to return to the starting position by operating the stick bar 206a (S50).
  • step (S51) if the controller unit 201 determines that the pilot is operating the stick bar 206a to issue a return instruction to return to the starting position, the process proceeds to step (S51).
  • an engine start signal for restarting the engine 109 of the water mobility 100 is transmitted to the water mobility 100 via the transmitting/receiving unit 203 and the antenna 202 .
  • the controller unit 106 of the water mobility 100 starts the engine 109 (S51).
  • the first positioning processing unit 205a or the second positioning processing unit 205b may control the return destination in an automatic return mode that returns to the initial starting point. It is possible.
  • the controller unit 201 starts returning the water mobility 100 in GPS mode or real-time kinematic (RTK) mode (S52).
  • RTK real-time kinematic
  • the controller unit 201 After confirming that the water mobility device 100 has returned to the starting position (S53), the controller unit 201 sends an engine stop signal for stopping the engine 109 of the water mobility device 100 to the water mobility device 100 via the transmission/reception unit 203 and the antenna 202. This is transmitted, the engine 109 is stopped (S54), and this process is terminated.
  • the water mobility 100 uses the GPS function and the RTK function to quickly arrive at the point to be rescued from the evening when the sun has set to the early morning. Rescue activities can be carried out smoothly by capturing the floating rescuer as a heat source image.
  • the aquatic mobility vehicle 100 uses the GPS function and the RTA function to quickly arrive at a point to be rescued even at night with poor visibility, and the pilot identifies the position of the rescuer.
  • the positions of rescuers to be rescued can be specified efficiently.
  • the water mobility 100 can support the rescue activities of rescuers around the clock including midnight, and the lifesaving rate can be significantly improved.
  • the pilot operating the receiver 350 can reliably support relief activities while ensuring conversation with the relief supporter while viewing the infrared image of the rescuer on the water.
  • the water mobility 100 monitors both the camera 101 and the infrared camera 115 in the first monitoring mode or in the second monitoring mode. If the controller unit 201 determines whether it is, and performs camera video control that switches the transmission content of image information between the water mobility 100 and the controller unit 201, it can be used in any situation during the day or at night. Able to adapt and support rescue efforts.
  • controller unit 201 is configured to be able to identify the camera-equipped state of the water mobility vehicle 100, if only one of the camera 101 and the infrared camera 115 is installed, the first monitoring mode is selected. It is possible to accurately determine whether the monitor is in the second monitor mode.
  • the controller unit 201 designates the first monitoring mode or the second monitoring mode for the water mobility 100 to determine which mode it is. can also judge.
  • rescue activities are carried out by equipping the water mobility 100 with an omnidirectional camera that functions as a third camera, displaying the images received by the receiver 350 on a display device, and allowing the pilot to perform rescue activities while viewing the display on the display device. Therefore, it is possible to carry out relief activities efficiently and reliably by utilizing the multiple viewpoints of the pilot in all directions.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a water monitoring system showing this embodiment.
  • This example is an example of a water monitoring system that arranges a plurality of water mobility vehicles 100 in, for example, a swimming area of a beach and monitors swimmers.
  • the structure of the water mobility 100 is the same as that of 1st Embodiment, description of a detailed structure is abbreviate
  • An example in which a life saver wears goggle-type receivers 350 to monitor swimmers will be described below.
  • the system is such that lifeguards wearing goggles on a beach observation stand operate the RC controller 200 to monitor the state of swimmers in the entire swimming area.
  • a lifeguard wearing goggles is attached to a beach observation stand to monitor the state of swimmers in the entire swimming area, while warning swimmers who are more dangerous than water mobility 100. can be called out by the voice of the pilot.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a water monitoring system showing this embodiment.
  • a cage guard wears the goggle-type receiver 350 and performs trap setting work for preventing poachers from entering the water mobility 100 approaching the ocean cage.
  • a plurality of water mobility vehicles 100 are moved to the vicinity of the offshore pens 500 to 502, and a watchman wears goggles 350 in a surveillance hut and operates the RC controller 200 to operate the offshore pens 500 to 502.
  • This is an example of an aquatic monitoring system that monitors the surroundings at regular intervals or at the timing when the cameras 101 and 115 that capture images of the fish preserve capture images of poachers.
  • the configuration of the water mobility 100 is the same as that of the first embodiment, so a detailed description of the configuration is omitted. Also, during the day, a patrol on the water is performed in the first monitoring mode, and at night, the patrol on the water is performed in the above-described second monitoring mode.
  • an observer who monitors the state of a plurality of fish tanks wears goggles and monitors the state of the fish tanks and the approach of a suspicious person from a gathering place or the like distant from the separate fish tank. It is also possible to warn an approaching person who is apparently unwell to be alerted by the pilot's voice. It is also possible to issue a report to the competent authorities when a state in which the warning is ignored is recognized in the image. In addition, by recording the site photograph, it is also possible to use it as an investigative material later.
  • the first camera is arranged in the bow direction of the water mobility vehicle 100, and the water mobility device 100
  • the third camera is arranged near the operation handle of the water mobility 100
  • the second camera is arranged at the stern of the water mobility 100.
  • the vertical bar provided near the operation handle of the water mobility 100 may be configured to be installed side by side.
  • a third camera may be installed at the top of the vertical bar so as to be at the highest altitude from the boat, and then a plurality of first cameras and a plurality of second cameras may be provided facing each other. good.
  • the pilot operates the RC controller 200 to transfer the water mobility 100 to a rescue point.
  • the pilot may be configured to quickly support the search activity in the site sea area.
  • the water mobility 100 may also be configured so that a rope with a hook for towing a 30-foot class cruiser, for example, can be thrown in as a rescue material.
  • FIG. 8 is a perspective view showing an example of other water mobility applied to the water monitoring system showing this embodiment.
  • a watercraft model is applied as an example of water mobility applied to a water monitoring system. Needless to say.
  • control stick is provided at a predetermined position in the front of the hull, and there are multiple buttons that are handled by a fighter plane. By doing so, it is configured to control the direction of movement of water mobility.
  • various cameras shown in the above embodiment are provided at predetermined positions, and by communicating with the RC controller 200, by controlling so that the stick operation of the RC controller 200 can be handled as the control stick operation, the above water mobility A function equivalent to 100 can be executed. Therefore, the camera, speaker, microphone, antenna, etc. are omitted in this figure.
  • both the width and the overall length can be expanded. It is also possible to accommodate multiple people at the same time.
  • the water mobility shown in Fig. 8 can employ a large engine in terms of horsepower, the towing capacity is also high, so it is possible to tow multiple small vessels at the same time, and it is also excellent in rescue activity capability. .
  • the prime mover to be installed in water mobility is a motor, engine, hybrid type of motor & engine, and fuel is hydrogen in addition to fossil fuel. By combining them, it is possible to introduce more mobile water mobility.
  • the water mobility shown in this embodiment has functions that should be provided, such as a floodlight as a searchlight, a speaker & microphone, all colors of rotating lights, a camera switch, a camera switching mechanism, various switches such as opening and closing of a bait box, and floats. Related switches shall be installed.
  • the water mobility shown in this embodiment can use the GNSS system, including GPS and satellite "Michibiki”, as satellites to acquire position information for ship maneuvering.
  • GNSS system including GPS and satellite "Michibiki”, as satellites to acquire position information for ship maneuvering.
  • the water mobility shown below has a function to return to the home position (specified by the position information set on the search sea area) according to manual maneuvering instructions or remote maneuvering instructions.
  • water mobility that follows remote ship maneuvering instructions is referred to as guided water mobility
  • radio wave formats include infrared, Bluetooth (registered trademark), and Wi-Fi.
  • water mobility includes all ships that can be unmanned, including rowing boats, rubber boats, canoes that drive rowing oars, and foot rowing boats that are operated on lakes.
  • various pleasure boats, cruisers, fishing boats, tankers, battleships, and aircraft carriers that are originally manned can be operated by adding functions that connect with programs and applications installed in this water mobility system. It may be configured to function as a search party.
  • FIG. 9 is a diagram showing an automatic ship maneuvering controller applied to the waterborne surveillance system showing the present embodiment.
  • reference numeral 900 denotes an autopilot controller, which is composed of a boatpilot unit 901 that automatically steers an existing outboard motor, and a communication unit 902 that communicates via an antenna 903 .
  • the autopilot controller 900 integrates wind speed, wind direction, and obstacle sensors (not shown), is waterproof, and is all-weather to support rescue activities at sea.
  • the autopilot controller 900 can also transmit control signals for the rudder, propeller, and sail winch. Furthermore, by driving an electric motor, it is possible to automatically steer a power vessel such as a dinghy yacht, an outboard motor, or a small boat.
  • a camera unit and in addition to a normal CCD camera, an infrared camera is installed, and automatic ship maneuvering is possible even in night camps. It should be noted that it may be configured to be compatible with GPS and GNSS and also include an anti-collision AI camera.
  • the main body of the autopilot controller 900 is built as a system that uses lithium batteries that are currently on the market.
  • FIG. 10 is a diagram showing a water mobility operating device capable of unmanned boat maneuvering applied to a water monitoring system showing this embodiment.
  • 920 is a smartphone on which an autopilot unit application is installed.
  • the autopilot unit application includes user login function, telemetry function, manual operation function, waypoint setting, autopilot function, RTL function, position holding function, voice activation function, circle fence setting function (at least a set distance from the home position) Equipped with a safety function that automatically stops when you leave.
  • 11 to 15 are diagrams showing an example of mobility applicable to the water monitoring system according to the present embodiment.
  • 1100 is an autopilot type mobility, and by combining with an autopilot controller 900, it is incorporated into a large radio-controlled towing boat, capable of autonomous navigation and towing, and can be used for sea rescue, safety surveillance, and accompaniment in water leisure. conduct.
  • 1200 is an original unmanned sailboat type mobility, which is capable of remote and automatic navigation. It is expected to be used for small cargo transportation, water and underwater photography, fish school search, water security surveillance, marine research, rescue and search support, and offshore patrol and security surveillance.
  • 1300 is a yacht-type mobility, which functions as a sailboat-type mobility in which a safe yacht that is difficult to capsize is automated.
  • it is a model that anyone can easily use as an automatic navigation ship without an operator. Since this water mobility is propelled only by wind power, it can operate for a long time. For example, it can be used for various purposes such as unmanned cargo transportation between remote islands and emergency relief supplies transportation.
  • reference numeral 1400 denotes a flying and water landing sailboat type mobility, which functions as a water and air dual-use mobility that flies to a destination at high speed and stays for a long time by sailing after landing on water.
  • This makes it possible to fly and approach areas that are difficult to enter, such as unprotected rivers and sea areas with many rocky reefs, fly to destinations that are far from the coast, and then stabilize.
  • the movement arrival time to the active water area can be shortened.
  • 1500 is a maritime operation support mobility, and a sailing boat type drone finds target fish (bonito, tuna, marlin) and tracks them at high speed, so that the main line ship steering and steering efficiency are locked on to the target fishing. Reaching the fishing grounds and fuel costs can be reduced.
  • target fish bonito, tuna, marlin
  • the water mobility shown in FIGS. 11 to 15 includes an automatic navigation unit, and the automatic navigation unit is configured to be detachable from a predetermined hull.
  • the predetermined hull is a maritime mobile structure that satisfies buoyancy, mobility, and loadability as described above, and the hull material is made of wood, rubber, reinforced plastic, steel, or a combination thereof.
  • the predetermined hull includes a vessel in which security of water facilities, aquaculture farms, etc. is performed remotely by using the remote control function of the autonomous mobile vessel.
  • remote radio control for example, using a propo
  • By installing a recording camera on the hull and using it together with autonomous movement it is possible to support the patrol of the course entered in advance.
  • the hull has a maximum payload of 175 kg, and it is also possible to expand the functions according to the purpose.
  • the capacity of the hull, outboard motors, and fuel tanks can be freely changed according to the purpose and use of the ship at sea. is also possible.
  • a water mobility device that can be equipped with a camera shown in FIG. 9, a data terminal (see FIG. 10) that receives a video signal transmitted from the camera and displays it on a display unit, and a water mobility device that controls the actions of the water mobility device
  • the water mobility is responsive to receiving a gesture signal transmitted from the wireless controller (compliant with 4G, 5G mobile communication systems) operated by a pilot.
  • a control means for controlling the operation of water mobility is provided, and the receiver switches the display mode of the display unit to a monitoring mode in response to receiving the water image transmitted from the camera, and the image is transmitted from the camera It is characterized by comprising display control means for displaying on the display section an image on the water and information for supporting relief activities on the water.
  • the wireless controller shall use a protocol conforming to the mobile communication system.
  • the present invention can be applied regardless of the difference in engine configuration. It can be expected that the operability will be synergistically improved along with the quietness during driving.

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Abstract

水上モビリティの近辺で待機する救護者に対する救護活動を確実に支援できる救護システムを構築する。 カメラを装備可能な水上モビリティ(100)と、カメラから送信される映像信号を受信して表示部に表示するレシーバー(350)と、水上モビリティ(100)の所作を制御する無線コントローラ(201)と、が通信する水上監視システムにおいて、水上モビリティ(100)に装備するカメラから送信される映像をレシーバー(350)が備える表示部に出力する際に、カメラ(101)から送信される水上映像と水上での救護活動を支援する情報とを表示部に表示した状態で、救護者の救護活動を支援する。

Description

水上監視システム
 本発明は、多様な性能のカメラ等を搭載する水上モビリティをRCコントローラ等で遠隔操作、操縦することにより、当該カメラ等から映像や画像を遠方のレシーバーに無線転送し、該レシーバーが受信した映像等を様々なモニタ等を利用し確認することによって、水上(海・川・湖・沼・貯水ダム)での救援活動を支援する水上監視システムに関するものである。
 日本は略全土が海に囲まれ、海辺や、海岸線から1海里程度の水域では、多種多様な海難事故も多発している。このような状況で、救助指令を受けて初動する機関は、海上保安庁の巡視船等である。また、当該巡視船に民間の漁船、プレジャーボートが加わって事故当事者を迅速に救出するシステムが確立している。
 ここで、プレジャーボートよりも小型の船舶として、水上バイクあるいは水上バイクと呼ばれる特殊小型船舶が注目を浴びている。
 この水上バイクや水上バイクを操縦するためには、特殊小型船舶操縦士の資格を取得する必要がある。
 現在、1つの海難事故が発生した場合における一連の救助の一例を示すと、救助要請を無線あるいは有線で受信し、海上保安庁への通報、通報を受けた海上保安庁から近海を移動中の巡視船への救助指令の発出、現場周辺の捜索、救助を行い、病院搬送等がある。
 一方、日中、有視界状況の下で、被救助者を救助するものとして、下記特許文献1が開示されている。この技術によれば、救助員の乗り込んだ救助船が近づくことのできない場所や悪天候・悪条件下においても、被救助者を迅速且つ安全に救助することができ、救助者が二次災害に遭う虞のない、被救助者の救助を可能にすると開示されている。
 また、GPSの機能を備える救助艇が下記特許文献2に提案されている。
 この特許文献2によれば、海難事故等における救護者の救助を行なう救助システムにおいて、より短時間にかつ効率的に救助活動を支援するため、GPS受信機によって算出された救護者の絶対位置は、緊急の場合に無線送信機を通じて救助システム処理装置に対して送信される。
 救護者の位置を受信した処理装置は、直ちに周辺に位置している、予め登録されている救助艇のうちから最も救護者に近い救助艇を自動的に選択し、救護者までの方位・距離を情報として自動送信し、発進指令を出す。発進指令を受けた救助艇は、自動的に救護者に向かって航行を開始し、救助システム処理装置によって目的地まで誘導することが記載されている。
 さらに、船舶(各種作業船・救助艇等)の沖作業、又は出入港時、或いは荒天時の救助活動等に、有人作業艇(船舶付属のボート)が使えない場合、或いはこれと併用して使用する場合等に、本船(或いは有人作業艇)上よりコントロール可能に作られたRCボートで、外洋において波浪の高い時に本体が波をかぶっても、或いは本体が急傾斜(横転)しても直ちに復元出来、エンジンストップもなく、急傾斜時のエンジンの吸・排気を可能とした全天候型のラジオコントロール無人作業艇(RCボート)が下記特許文献3に開示されている。
特開2018-62279号公報 特開平9-304506号公報 特開昭61-257396号公報
 上述したように、GPS機能を利用して海難事故に伴う救護者を救助するためには、相当の人員を確保して、かつ、大規模なシステムを利用しないと救護者を迅速に救助できない場合が多い。
 しかも、救護者のための救助活動は、日中、救助者が有視界の範囲の救助活動に限定されており、海水温が低い、夜中に海難事故が発生した場合には、有効な救助活動を行うことができず、迅速な救助が間に合わず尊い人命が失われてしまう場合もあった。
 また、RCの救助艇は、本船(或いは有人作業艇)上よりコントロール可能に作られたRCボートであって、あくまでもプロポを操縦する操縦者が海難現場まで移動し、日中、救助者が有視界の範囲の救助活動に限定されており、上述した課題は解決される可能性が低いと考えられる。
 さらに、現存のFPVドローンには、音声を収音してレシーバーに転送する機能を備えたものは実用化されていない。
 このため、FPVドローンのカメラを水上モビリティに搭載しただけでは、水上の周辺音声はPCコントローラを操作するパイロットには電送されない。
 このため、水上で教護を待つ救護者と上記パイロットが双方に音声会話通信を行う環境が整備されていない。
 これにより、救護者の現状を本人からリアルタイムで聞き出すことはできず救護活動が円滑に進まず、医療班への準備も損なわれてしまう事態があった。
 本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、水上モビリティに装備するカメラから送信される映像と救護者に必要な情報をレシーバーが備える表示部に表示することで、水上で救護を待つ救護者の状態を視聴しながら、水上モビリティの近辺で待機する救護者に対する救護活動を確実に支援できる救護システムを構築できる。
 また、本発明のさらなる目的は、水上モビリティと、RCコントローラとの間で音声による相互通信環境を整備することにより、救護者と救助者とがリアルタイムに音声会話できる救護システムを構築できる。
 本発明に係る水上監視システムは、カメラを装備可能な水上モビリティと、前記カメラから送信される映像信号を受信して表示部に表示するレシーバーと、前記水上モビリティの所作を制御するRCコントローラと、が通信する水上監視システムであって、前記水上モビリティは、パイロットが操作する前記RCコントローラから送信される所作信号を受信することに応じて前記水上モビリティの動作を制御する制御手段を備え、前記レシーバーは、前記カメラから送信される水上映像を受信することに応じて、前記表示部の表示モードを監視モードに切り替え、前記カメラから送信される水上映像と、水上での救護活動を支援する情報とを前記表示部に表示させる表示制御手段を備える。
 本発明によれば、水上モビリティに装備するカメラから送信される映像と救護者に必要な情報をレシーバーが備える表示部に表示することで、水上で救護を待つ救護者の状態を視聴しながら、水上モビリティの近辺で待機する救護者に対する救護活動を確実に支援する救護システムを構築できる。
 また、水上モビリティと、RCコントローラとの間で音声による相互通信環境を整備することにより、救護者と救助者とがリアルタイムに音声会話できる救護システムを構築できる。
水上モビリティの外観を示す斜視図である。 水上監視システムの一例を示すブロック図である。 本実施形態を示す水上監視システムの制御方法を説明するフローチャートである。 水上監視システムの一例を示すブロック図である。 本実施形態を示す水上監視システムの制御方法を説明するフローチャートである。 本実施形態を示す水上監視システムの構成を示す図である。 本実施形態を示す水上監視システムの構成を示す図である。 本実施形態を示す水上監視システムに適用するその他の水上モビリティの一例を示す斜視図である。 本実施形態を示す水上監視システムに適用する自動操船コントローラを示す図である。 本実施形態を示す水上監視システムの操作装置を示す図である。 本実施形態を示す水上監視システムに適用可能な水上モビリティの一例を示す図である。 本実施形態を示す水上監視システムに適用可能な水上モビリティの一例を示す図である。 本実施形態を示す水上監視システムに適用可能な水上モビリティの一例を示す図である。 本実施形態を示す水上監視システムに適用可能な水上モビリティの一例を示す図である。 本実施形態を示す水上監視システムに適用可能な水上モビリティの一例を示す図である。
 次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
 <システム構成の説明>
 〔第1実施形態〕
 図1は、本発明の実施形態を示す水上モビリティとFPVシステムの構成を示す図である。本実施形態において、水上とは、海・川・湖・沼・貯水ダム等が含まれ、さらに、河川が氾濫して低い土地全体が浸水するような水害地域も含まれる。また、水上モビリティには、多様な性能のカメラを搭載可能であり、搭載されたカメラは、映像としての動画情報、静止画としての画像情報を後述するレシーバーに送信可能に構成されている。
 また、本実施形態では、水上で救護を待つ救護者に対するリアルな救護活動を例として説明するが、救護活動のための訓練、点検、予防にも本システムを適用可能であることはいうまでもない。
 本例は、水上モビリティ100として水上バイクを例として説明するが、水上モビリティ100は水上バイクに限定されるものではなく、RC(ラジオコントロール)コントローラで操縦制御可能な水上モビリティであれば本発明を適用可能である。
 なお、水上バイクは、無人専用とせず、通常の使用においては、操縦免許を有するパイロットが操縦する有人水上モビリティとしても併用可能に構成されていてもよい。
 さらに、水上モビリティ100には装備できるオプション機器として設けられており、例えば有人操縦の際、インターネット通信する機能と、インターネットでダウンロードする画像(YouTube(登録商標))を表示するモニター機能を装備することも可能である。また、水上モビリティ100には装備できるオプション機器には、魚群探知機や水中での救護者の捜索する水中カメラが含まれる。その際、水中カメラの映像は、本実施形態におけるレシーバーに送信され、パイロットが水中映像を確認することも可能である。また、水中映像を撮影する際、水中ライトを点灯できるように構成してもよい。
 また、本例では、RC(ラジオコントロール)を操作して水上モビリティ100を操縦する場合を示すが、スティック型のコントローラで操縦可能とする構成であってもよい。
 その際、有人水上モビリティは、後述する音声通信を確立するための手段として機能するマイク104やスピーカー105、カメラ101等を着脱自在に構成されるものとする。また、水上モビリティ100には、後述する救急救護活動中であることを周囲に明示するための赤色灯、サーチライトとして機能させるための照明灯、さらに後述する救護活動に必要な救援材としての浮具等が装備されているものとする。
 また、水上モビリティ100の船底部には収容部が設けられ、簡単な操作(RCコントローラ200から指示する)で救命具(浮具(発砲ウレタンかエアーバー等))を収容部から取り出して使用することが可能に構成されている。
 したがって、救護者が自らの体力で水上モビリティ100に乗り移ることが困難な場合でも、後述するように水上モビリティ100から水上に投入される浮具を身に着けて水上で救護を待つことも可能である。なお、水上モビリティ100の図示しないアクチュエータは、救護者を救命するための浮具、食料、保温シートのいずれか1つを順次あるいは選択的に水上に投入可能に構成されている。
 また、本実施形態を適用する水上モビリティ100は複数のカメラを装備可能であって、CCDカメラ101a、赤外線カメラ101bと、CCDカメラ101c、赤外線カメラ101dと、全方位カメラ101eを船体の所定位置に配置される。
 ここで、レシーバー350は、CCDカメラ101a、赤外線カメラ101bと、CCDカメラ101c、赤外線カメラ101dから送信される複数の第1の画像情報、複数の第2の画像情報、全方位カメラ101eから送信される第3の画像情報を受信するレシーバー機能を備える。RCコントローラ20は、後述するスティックバーの操作指示に基づいて、水上モビリティ100の進行方向を制御する。
 また、本実施形態において、水上モビリティ100を無人で操縦する手法として、パイロットが水上モビリティ100を目視した状態でRCコントローラ20を操作する第1の操縦方式と、パイロットが水上モビリティ100のカメラから送信される映像をレシーバー350で受信し、該レシーバー350に接続される表示デバイスの画面を視ながらRCコントローラ20を操作する第2の操縦方式と、レシーバー350をゴーグル一体型で構成し、該ゴーグルを装着し、該ゴーグルに設けるスクリーンを視ながらRCコントローラ20を操作する第3の操縦方式とがあり、救護状況に適応していずれかの操縦方式を選択することができる。また、これらの操縦方式を組み合わせて水上モビリティ100を操縦することも可能である。つまり、本発明は、複数台の水上モビリティ100を複数のパイロットが操縦して救護活動を行うシステムにも適用可能である。
 なお、本実施形態に示す水上モビリティ100は、上述した複数のカメラをすべて装備する必要はなく、適宜オプションとして複数のカメラを組み合わせた水上監視システムを自在に構築できるものとする。以下、レシーバー350はカメラから受信する水上の映像と救護支援に必要な情報(救護装備材の情報(浮具のサイズを含む)を含む、照明灯、赤色灯の装備、音声会話を確立する装備(マイク、スピーカー)情報)、水温情報)を表示部に表示するシステムとしてもよい。
 したがって、レシーバー350を利用するシステムの場合、水上モビリティ100のカメラは、撮影した水上の映像信号をVTX送信部120、アンテナ121を介してレシーバー350に送信する。そして、レシーバー350は、水上のカメラ100が撮像した映像信号を、受信アンテナ356を介して受信し、受信した映像信号を接続されるパーソナルコンピュータ、タブレット、もしくはスマートフォンの画面に表示させることで、パイロットが水上の救護活動を視認することができる。
 また、すべてのカメラを装備するシステムの場合、レシーバー350のコントローラ355は、CCDカメラ101a、赤外線カメラ101bと、CCDカメラ101c、赤外線カメラ101dと、全方位カメラ101eが撮像する第1~第3の映像信号を受信して、表示部351に投影表示するようにコントローラ355が表示制御を行う。
 さらに、レシーバー350のコントローラ355は、CCDカメラ101a、赤外線カメラ101bと、CCDカメラ101c、赤外線カメラ101dと、全方位カメラ101eから送信される各映像信号を切り替えるための切替手段としてのスイッチング(図示しない)ボタンを備え、パイロットは、当該スイッチングボタンを選択することで、表示部351に表示する各カメラから送信されている各映像信号を動的に切り替えることができるように構成されている。
 なお、切替えモードを備える場合は、一定の順序、且つ設定された時間間隔で各カメラから送信されている各映像信号をサイクリックに切り替える構成を備えていてもよい。
 以下、水上モビリティ100は、カメラ101としてCCDカメラ1台を搭載するシステム例を説明する。なお、水上は、海上とする例を説明する。
 図1において、水上モビリティ100は、上述したように有人が乗船して操縦することも可能であるが、水上モビリティ100が無人の場合、RCコントローラ200から送信される操縦信号を受信することで、エンジンスタート、エンジンストップ、ハンドル操作、並びに後述する音声発声、音声受信する機能を実行させることができる。105はスピーカー(拡声器)で、船体の両側あるいは片側の所定位置に着脱自在に取り付けられている。ここで、エンジンとは、燃料を燃やして動力を発生させる原動機およびバッテリから供給される電源で動力を得る電動機(モータ)とが含まれる。
 104はマイク(集音器)で、スピーカー105と一体として設けられ、水上モビリティ100の周辺から集音できる外周音や撮像した画像信号をデジタル信号に変換して後述するレシーバー350に送信する。これにより、パイロットは、RCコントローラ200に接続されるスピーカー105で海上の水上モビリティ100が装備するマイク104が集音した周辺音声を可聴可能となる。
 また、パイロットの音声は、マイク104を介して集音した後、RCコントローラ200が特定のチャンネルを選択してデジタル音声信号として水上モビリティ100に送信される。これを受けて、水上モビリティ100のコントローラ部106は、受信した音声情報をアナログ信号に処理した後、水上モビリティ100のスピーカー105から拡声した音声として出力させる。ここで、スピーカー105は、水上で使用することを想定して、進行方向に対して海水を被らないよう方向を調整できるように構成されている。スピーカー105は、横波による海水を被らないよう方向を調整できるように構成されている。また、マイク104が水中マイク機能を兼ね備える構成としてもよい。
 さらに、音声処理部107がメモリを備える場合には、あらかじめ録音された救護活動に適する音声メッセージを記憶し、RCコントローラ200からの選択信号に基づいて、スピーカー105より自動音声を発出することも可能である。これにより、後述する他の実施形態では、その用途に応じた注意または警告するメッセージをスピーカー105より自動音声を発出することも可能である。
 また、マイク104も水上で使用することを想定して、風や雨による影響を最小限とするようにフードが被せてある。また、水上では波の揺れの影響を受けるので集音特性が歪み込む場合もあるため、音声処理部107により特定周波数の雑音をカットすることで鮮明な集音を可能としている。
 このように、パイロットと水上で救護を待つ救護者とは相互に音声通信可能であるため、カメラ映像を受信するレシーバー350の機能を搭載するゴーグルを装着するパイロットの場合は、水上で救助を待つ救護者と直接会話するとともに、リアル映像を視覚的に確認しながら、救護者の現在の状態、例えば怪我の程度や衰弱度等を的確に判断することができる。
 なお、図1では、レシーバー350の一例として、パイロットが装着可能なゴーグル型のレシーバーを示し、パイロットがゴーグルを装着するための調整バンドやスイッチャーボタン等は省略してある。また、以下の説明では、レシーバー350は、水上モビリティ100から送信される映像や画像を接続される表示デバイスに表示する場合を説明する。すなわち、本発明のシステムにおいて水上モビリティから送信される動画映像、静止画像を受信するデバイスとしてのレシーバーは、いわゆるFPVゴーグルに限られるものではない。したがって、レシーバー本体と接続される表示デバイスがスマートフォンやPADデバイスを採用することも可能である。これにより、水上モビリティに搭載される多様なカメラから送信される動画、静止画をスマートフォンやPADデバイスの表示デバイスに表示させることができる。
 ここで、FPV用のカメラとして、CCDカメラで構成されるカメラ101は、一人称視点映像を取得し、所定の映像信号に変換する。
 FPV用のカメラ搭載するカメラ101は、水上モビリティ100の船首近傍の所定位置に設置する。
 FPV用のカメラを搭載する水上モビリティ100は、レシーバー350と連携するモーションデバイス(図示しない)またはモーションセンサが検出するパイロットの視点移動に追従して各レンズの姿勢位置を上下左右に位置決め制御できる構成を採用してもよい。
 すなわち、コントローラ部106はレシーバー350が、一例としてゴーグルで構成される場合、各カメラ101の撮影方位をパイロットの視点移動に伴い自在調整する撮影制御を実行可能としてもよい。
 なお、レシーバー350に接続される表示デバイスには、レシーバー350が受信する映像信号の他に付加的な情報を合成表示することも可能に構成されている。
 本実施形態では、水上モビリティ100と搭載するカメラ101とでFPVマシンを構成し、GPS、FPVモジュールと合わせると、FPVマシンの緯度、経度、速度、高度、進行方位などをレシーバー350の画面上で合成表示することも可能である。
 水上モビリティ100は、搭載するカメラ101が生成する映像信号または赤外線映像をレシーバー350が備える映像受信機(VRX)へ電波、例えば5.8GHzのデジタル信号で送信する。
 なお、カメラ101が5.8Ghz帯を使用する場合、個人用途では「アマチュア無線4級」以上の資格(ビジネス用途では「第三級陸上特殊無線技士」以上)が必要である。
 図2は、本実施形態を示す水上監視システムの一例を示すブロック図である。
 本例は、カメラ101を装備可能な水上モビリティと、カメラ101から送信される映像信号を受信して表示部に表示するレシーバー350と、水上モビリティ100の所作を制御するRCコントローラ200と、が通信する水上監視システムを例とする。
 ここで、所作とは、水上モビリティ100の進行方向を制御すること、水上モビリティ100のエンジンを制御すること、水上モビリティ100に装備される装備材を水上への投入を制御すること、水上モビリティ100に装備されるマイクやスピーカーの駆動を制御すること、水上モビリティ100に装備される赤色灯、照明灯等の点灯を制御すること、水上モビリティ100に装備されるカメラの映像モードを切り替え制御すること等が含まれる。
 ここで、本実施形態におけるFPV(First Person View)システムは、水上モビリティ100が備えるズーム機能付きのカメラ101が撮像する映像信号をレシーバー350が受信し、レシーバー350に接続される表示部351に水上の様子を映し出しながら、パイロットがRCコントローラ200を操縦することで、あたかもパイロットが水上モビリティ100に乗って操縦しているが如く、水上警戒作業を行うシステム例である。
 また、RCコントローラ200は、マイク104、スピーカー105を外部接続可能で、水上モビリティ100との間で無線通信することで、水上モビリティ100に装備するマイク104、スピーカー105を使用して相互に音声と相互にやり取りすることも可能に構成されている。ここで、音声には、救護者の肉声が含まれる。
 なお、RCコントローラ200は、Bluetooth通信機能を備えるため、RCコントローラ200の近傍にパイロット以外の救援者、例えば救命士、医者も海上で救護を待つ遭難者と割り込み的に音声会話を行うことができる。これにより、可及的速やかに適正な救護活動を支援できる。
 なお、表示部351は、レシーバー350に装着可能な例を示すが、表示デバイスとして、所定のOSがインストールされたパッドデバイスであって、無線通信する機能を備えるデバイスであれば、ゴーグルに装備されるようなスクリーンに限定されるものではない。
 なお、表示部351には、水上での救護活動を支援する情報、気象の情報、カメラが撮影している水上の正確な位置情報(GPSまたはRTK)、救援材の種別等の情報を表示する。これにより、パイロットが救護者の救護活動を的確にサポートすることができる。
 なお、カメラ101は、パイロットが操作するモーションデバイスや、レシーバー350に接続されるモーションセンサに基づいて、撮像方向や撮像角度を切り替えることも可能である。
 これにより、パイロットは、カメラ101の映像を視認しながら、海面で救助を待つ救護者を捜索できるように構成されている。また、カメラ101で採用される転送速度は、後述する2通りの周波数帯を利用可能に構成されるものとする。
 また、カメラ101は、水上モビリティ100の船首位置周辺に設けられ、船首よりも前方の視界領域を撮像する。
 1つ目の使用可能な周波数帯は、5.8GHzとし、遅延のない映像および音声のやり取りを行う。ただし、当該5.8GHzを使用して無線通信するためには、操作者(操縦者(パイロット))は、国家資格である第3級特殊陸上無線技士以上の資格者であることが前提となる。
 2つ目の使用可能な周波数帯は、総務省に免許申請が必要とされない2.4ギガHzとし映像および音声のやり取りを行う。
 したがって、2.4GHz帯を使用するカメラの場合は、市販されるCCDカメラやハンディーカメラでカメラ101を構成することが可能である。
 なお、本実施形態において、2つの異なる周波数を選択的に切り替え制御するように構成してもよい。
 これにより、2.4GHz帯をRCコントローラ200と水上モビリティ100との間で音声通信を確立するために専有させることで、RCコントローラ200側の通信制御負担を軽減し、確実に音声通信チャンネルを確立して音声会話通信を優先させることができる。その際、RCコントローラ200は、音声通信と水上モビリティ100の制御とを一時的にあるいは間欠的に音声通信チャンネルを優先通信するように切り替え制御する構成としてもよい。
〔水上モビリティの構成〕
 図2に示す水上モビリティ100において、102aはGPS(Global Positioning System)に基づいて測位処理を行う第1の測位処理部で、水上モビリティ100の現在位置を衛星からの位置特定信号を受信することで、現在位置を測位可能に構成されている。なお、レシーバー350はゴーグルを例とする。
 102bはリアルタイムキネマティック(Real Time Kinematic)に基づいて測位処理を行う第2の測位処理部で、固定局と移動局の2つの受信機で4つ以上の衛星から信号を受信する技術で、2つの受信機の間で情報をやりとりしてズレを補正することで、単独測位よりも精度の高い位置情報を得ることができるように構成されている。以下、レシーバー350の機能を備えるゴーグルを装着するパイロットがRCコントローラ200を操作して水上モビリティ100による水上救護例を説明する。
 また、本実施形態では、アンテナ103を備える水上モビリティ100を衛星や通信のRTK本体に対して中継局あるいは基地局としての機能を持たせることで、水上モビリティ100に設ける複数のカメラが撮像する種別の異なる映像信号を、VTX送信部120、アンテナ121を介してレシーバー350が受信して接続される表示部351に表示させることができる。
 103は送受信アンテナで、例えば5.8GHZのデジタル信号をレシーバー350と水上モビリティ100との間で相互に送受信可能に構成される。また、音声会話モードの際は、2.4GHzに切り替え、後述するRCコントローラ200からのプロポ信号およびマイク104が集音する音声信号をデジタル信号に変換してレシーバー350またはRCコントローラ200に送信する。
 105は防水仕様のスピーカーで、水上モビリティ100がRCコントローラ200から受信したパイロットからの音声、具体的にはデジタル信号に変換されたデジタル音声信号をアナログ信号に変換した音声を水上に向かって拡声して出力する。
 なお、スピーカー105は、アンテナ121がマイク104で集音したパイロットの音声信号を受信した後、コントローラ部106、音声処理部107を介して処理された音声を拡声する。ここで、拡声するレベルは、少なくても3段階程度強度(dB)の異なる音声出力として拡声できるように構成されている。
 これにより、救護すべき救護者を発見してから救護者と水上モビリティ100との距離が近づくことに応じて音声出力レベルを調整することができる。
 108はエンジンドライバで、RCコントローラ200のコントローラ部201がコントロールするチャンネルCH1~CH6のいずれかに応答して、エンジン109のスタートとストップ、さらには加速のレベル(エンジンスタートからエンジン全開までを段階的)を制御する。
 本実施形態では、チャンネルCH6にマイク104,スピーカー105を割り付けて、選択的にマイク104またはスピーカー105を機能させる構成としている。
 110はエンジンドライバで、コントローラ部201がコントロールするチャンネルCH1~CH6のいずれかに応答して、ハンドル部111の左右の振れ角を調整して進行する方向を制御することが可能に構成されている。
 なお、本実施形態のシステム例では、複数台のカメラを水上モビリティ100に装備する場合を説明するが、1台目の水上モビリティが第1のカメラとしてのCCDカメラを1台装備し、2台目の水上モビリティが第2のカメラとしての赤外線カメラを1台装備し、2人のパイロットが協働して水上捜索活動を行い、水上で救護を待つ救護者を支援するシステムとしてもよい。
 また、複数台のカメラ(通常のビデオカメラ、赤外線カメラ)を水上モビリティ100の船首近傍の両側に配置して、レンズの視点方位(例えば360°方位調整可能)や角度を調整できるように構成してもよい。
 ここで、ビデオカメラとは、ウエアブルカメラ、アクションカメラ、デジタルビデオカメラ等に準ずる映像記録装置が含まれ、SDカードやハードディスク等を搭載したカメラ装置も含まれる。
 また、本実施形態に示す水上モビリティ100には、図示しない大容量の二次電池を備えられており、エンジン109が停止しても救助活動に使用する赤色灯113、照明灯114に十分な電力を数時間供給することが可能に構成されている。
 また、当該二次電池は、エンジン109を始動することで図示しない発電機も始動して、二次電池への充電機能が装備されている。
〔RCコントローラ部の構成〕
 コントローラ部201は、アンテナ202と、海水面上を移動可能な水上モビリティ100のアンテナ103との間でRCコントロール信号のやり取りを制御してエンジン109、赤色灯113、照明灯114の駆動を制御する。
 なお、レシーバー350に接続されるセンサを利用して、カメラ101の画角度を上下、左右いずれにも調整可能に構成されている。
 203は送受信部で、アンテナ202と、水面上を移動可能な水上モビリティ100のアンテナ103との間でRCコントロール信号の送受信処理を行う。
 信号処理部204は、コントローラ部201が生成する水上モビリティ100の装備品を駆動するためのアクチュエータ信号を処理した各種の駆動信号を送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100のアンテナ103に送信する。
 205aは測位処理部で、衛星から受信する位置信号(GPS(Global Positioning System))モード(GPSモード)で測位情報を処理することで、目標地点(遭難現場、漁場監視地域、遊泳禁止区域、その他の監視区域)情報を小型船舶のGPS処理部102に通知したり、パイロットの現在位置を示す位置情報をレシーバー350に接続される表示部351に表示したりすることができる。
 205bは測位処理部で、リアルタイムキネマティック(Real Time Kinematic)信号(RTKモード)に基づいて測位処理を行う。
 これにより、水上モビリティ100は、日中無人状態で航行し、GPS情報の管理の下あるいはRTKモードの管理の下で遭難現場海域として設定された目標地点へ移動し、目標地点でカメラ101を用いた救護者捜索と救護者の状態監視活動を行うことが可能となっている。
 なお、水上モビリティ100には、装備品として、赤色灯113、照明方向を制御可能な照明灯114、浮具としての救助浮き輪、救助食、保温シートが備えられ、救助先で救護者への救援をサポートすることが可能に構成されている。
 これにより、カメラ101は、暗視下、すなわち暗闇の中であっても、照明灯114で海面を照明した状態で救助すべき救護者を撮像するため、水面が暗視下でも一定の救助救護活動を支援して、迅速な人命救助を行うことができる。
 206は操作部で、左右のスティックバー206a、206bをパイロットが上下左右に操作することで、水上モビリティ100のエンジン109の始動、エンジン109の停止、エンジン109の加速、ハンドル部111の水上モビリティ100の進行方位を指示する。ここで、ハンドル部111で、水上モビリティ100の船底後部から排水する水流の方向を切り替えて進行方位を決定する。
 これにより、コントローラ部201が信号処理部204を介して所定ビットの駆動信号(デジタル制御信号)を生成させ、送受信部203を介してアンテナ202から水上モビリティ100のアンテナ103に送信することができる。
 一方、水上モビリティ100は、アンテナ103を介して受信するデジタル制御信号を送受信部112で処理した指示内容がコントローラ部106に通知して、エンジンドライバ108がエンジン109のスタート、加速(スロットル操作に従う)、ストップを行う。
 同様に、水上モビリティ100は、アンテナ103を介して受信するデジタル制御信号を送受信部112で処理した指示内容がコントローラ部106に通知されて、ハンドルドライバ110が図示しないアクチュエータを介してハンドル部111を駆動して、水上モビリティ100の進行方向を制御する。
〔FPVシステムの構成〕
 FPVシステムを構成するレシーバー350に接続される表示部351には、水上モビリティ100から送信されてくる水上の動画映像をリアルタイムで表示することができる。
 なお、ゴーグルには、図示しないモーションデバイスを接続することが可能に構成され、パイロットが操作するモーションデバイスのジェスチャー(モーション)動作を、ゴーグルを装着するパイロットの視線移動と捉えて水上モビリティ100上のカメラ101の撮像方向(上限、左右)を制御することも可能に構成されている。
 RCコントローラ200を操作するパイロットは、マイク104、スピーカー105を連動させて、水上モビリティ100から送信されてくるリアル映像を表示部350の表示画面で確認しながら、受信した音声(救護者が生存する場合に、現状を説明する会話を含む)をスピーカー105で聞き取りながら、マイク104を通して救護者と臨場感溢れる状態で直接会話することができる。なお、受信する水上で集音した音声は、上述しているように音声処理部107のDSPチップにより信号処理されている。
 次に、RCコントローラ200を操作するパイロットがマイク104を介して発生した音声信号を水上モビリティ100に送信して、水上モビリティ100のスピーカー105から拡声して発出される。なお、スピーカー105の位置は、船底から鉛直方向に延長できるように構成されている。これにより、近接した領域からやや遠方にわたり音声を発出することができる。
 このように本システムでは、救護すべき救護者とRCコントローラ200を操作するパイロットは、水上モビリティ100に乗船して遭難ポイントに救助に向かい、救護者を発見してその場で会話しているが如く振る舞うことが可能となる。
 なお、RCコントローラ200のパイロットは、水上モビリティ100から取得するGPS信号から特定される位置情報(救護すべき救護者の現在位置)表示部351に表示するとともに、当該位置情報を外部機関(消防庁レスキュー部隊、消防庁レンジャー部隊、海上保安庁)に通報することで、早急に救護者救助チームを編成させることも可能となる。
 また、RCコントローラ200のパイロットは、RCコントローラ200から水上モビリティ100の赤色灯113を点灯させる指示を行うことで、救助に向かう救護者救助チームがいち早く進むべき方位を特定し、最短距離、最短時間で遭難現場に到着する際の指標とすることもできる。
 また、パイロットは、RCコントローラ200から水上モビリティ100の照明灯114の点灯指示を行うことで、捜索海域でサーチライトとして機能させることができる。このようなサーチライトは、救助活動の一助となるばかりか、救護者にも安心感を与えることも可能となる。
 コントローラ部201は、水上モビリティ100を遠隔操縦するための各種の指示を行う指示手段としてのスティックバー206a、206bを備える。
 また、RCコントローラ200のコントローラ部201は、スティックバー206a、206bによる指示に従う操縦信号を生成する信号生成機能を備える。その際、RCコントローラ200の送受信部203は、生成した操縦信号を水上モビリティ100に送信する手段として機能する。
 一方、水上モビリティ100は、水上で周辺音を集音するマイク104と、スピーカー105とを備え、コントローラ部106は、レシーバー350から受信する音声情報を音声処理部107で処理した後、スピーカー105から拡声する。
 また、送受信部112は、RCコントローラ200から航行情報を受信する機能と、マイク104が集音した集音情報をレシーバー350に送信する機能とを有する。なお、カメラ101が撮像した動画情報、静止画等は、VTX送信部120、アンテナ121を介してレシーバー350に送信される。
 さらに、コントローラ部106は、RCコントローラ200からの操作指示を受信し、カメラ101の視線方向を位置決め制御するとともに、RCコントローラ200から受信する航行情報に基づいて、水上モビリティ100の航行状態を制御する。
〔第1の監視モードに基づく水上監視システムの制御方法〕
 図3は、本実施形態を示す水上監視システムの制御方法を説明するフローチャートである。なお、S1~S24は各ステップを示し、各ステップは、コントローラ部201のCPUがROMに記憶された制御プログラムをRAMにロードして実行することで実現される。ここで、水上は、海上を例とする。
 以下、第1の監視モードにおいて、水上モビリティ100に搭載されたカメラ101の撮像方向をコントローラ部106が制御して水上監視を行うシステム例を説明する。
 また、第1の監視モードは、日中において、後述する目的地に到達するまでは、GPSモードまたはRTKモードで水上モビリティ100を最短移動させ、カメラ101が撮像する画像情報(映像信号)を送信しない例である。
 これにより、無駄な電力を消費してしまう事態を回避して、照明灯114を点灯して長時間水上監視活動を支援することができる。
 また、救護者の初動捜索においては、水上モビリティ100のコントローラ部106は、図示しないドローンから通知されるGPS情報から特定される遭難海域に無人の水上モビリティ100を最短距離で到着するように移動先となる位置情報がコントローラ部201から指示されているものとする。
 さらに、本水上監視システム例では、水上モビリティ100のコントローラ部106と、RCコントローラ200のコントローラ部201と、レシーバー350のコントローラ355とが協働して救護者の救護活動を支援する。
 具体的には、水上モビリティ100のコントローラ部106とRCコントローラ200とが協働して、パイロットと救護者とが同時に音声会話するための通信を確立する。
 また、水上モビリティ100のコントローラ部106と、RCコントローラ200とが協働してパイロットからの撮像要求に基づいてカメラ100の姿勢位置を制御するための通信を確立する。
 まず、コントローラ部201は、パイロットがスティックバー206aを操作して水上モビリティ100のエンジン109を始動する指示がなされたと判断した場合(S1でYES)、さらに、コントローラ部201は、水上監視を行う監視モードが昼間用の第1の監視モードであるか夜間用の第2の監視モードであるかを判断して(S2)、第2の監視モードであると判断した場合、後述する図5に示すステップ(S32)へ進む。
 一方、ステップ(S2)で、監視モードが昼間用の第1の監視モードであるとコントローラ部201が判断した場合、ステップ(S3)へ進む。
 次に、コントローラ部201は、信号処理部204が水上モビリティ100のエンジン109を特定する識別コードと、該エンジン109の状態信号をON状態へ推移させるエンジンスタート信号を生成し、送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100に送信する。これにより、水上モビリティ100のコントローラ部106は、エンジン109の始動を指示する(S3)。
 次に、コントローラ部201は、出動モードが緊急性を要するものであるか、すなわちパイロットがスティックバー206aを操作して水上モビリティ100の赤色灯113を点灯する指示がなされたと判断した場合(S4でYES)、ステップ(S5)へ進む。
 次に、コントローラ部201は、信号処理部204が水上モビリティ100の赤色灯113の点灯を指示する識別コードと、該赤色灯113の状態信号をON状態へ推移させる赤色点灯信号を生成し、送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100へ送信する。これを受けて、水上モビリティ100のコントローラ部106は、水上モビリティ100に赤色灯113の点灯を指示する(S5)。
 次に、コントローラ部201は、パイロットがスティックバー206aを操作して水上モビリティ100のハンドル部111により水上モビリティ100の進行方位、具体的には水上モビリティ100の針路が決定されたと判断した場合(S6でYES)、ステップ(S7)へ進む。
 次に、コントローラ部201は、信号処理部204が水上モビリティ100のハンドル部111を右方向、左方向、直進方向を指定する識別コードと、エンジン109を加速して水上モビリティ100を推進させる制御信号を生成し、送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100へ送信する。
 これを受けて、水上モビリティ100のコントローラ部106は、水上モビリティ100の水上移動を開始する(S7)。以後の移動方位は、第1の測位処理(GPS)部205aがGPS信号を追従して船首の方位を決定することで救護海域へ速やかに移動する。なお、第2の測位処理(GPS)部205bによる測位処理を利用する構成であってもよい。
 続いて、コントローラ部201は、水上モビリティ100から受信するGPS信号を受信して、水上モビリティ100の現在位置が遭難ポイント(目的地)に到着しているかどうかを判断する(S8)。
 ここで、水上モビリティ100の現在位置が救護ポイント(目的地)に到着しているとコントローラ部201が判断した場合、コントローラ部201は、信号処理部204が水上モビリティ100のエンジンを停止する制御信号を生成し、送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100に送信する。
 これを受けて、水上モビリティ100のコントローラ部106は、水上モビリティ100の移動を停止させるとともに(S9)、カメラ101の撮影モードをFPVモードに切り替える。
 これにより、水上モビリティ100のコントローラ部106がレシーバー350のコントローラ355からパイロットが操作する視線移動に追従して搭載される各カメラの方位を決定する方位情報を受信したと判断した場合(S10でYES)、ステップ(S11)へ進む。以後レシーバー350のコントローラ355は、カメラ101の方位情報が更新されているかどうかを常時判断し続ける(S11)。
 ここで、レシーバー350のコントローラ355がカメラ101の方位情報が更新されていると判断した場合、ステップ(S18)へ進む。
 そして、レシーバー350のコントローラ355は、カメラ101の方位方向を決定する位置決め制御信号を生成させる。さらに、レシーバー350のコントローラ355は、生成した新たな位置決め制御信号をレシーバー350のアンテナを介して水上モビリティ100に送信して(S18)、ステップ(S11)へ戻る。
 これにより、水上モビリティ100のコントローラ部106は、レシーバー350を装着するパイロットの視線移動に追従してカメラ101が撮像する方位方向を制御して、パイロットが注目する被写体を撮像するようにカメラ101の位置決め制御を実行する。
 一方、ステップ(S11)でレシーバー350のコントローラ355がカメラ101の方位情報が更新されていないと判断した場合、ステップ(S12)へ進む。
 そして、レシーバー350を装着するパイロットが凝視する先にカメラ101の方位を制御してパイロットが注目している被写体(例えば救護者の顔)のカメラ画像を映像信号としてレシーバー350に送信する(S12)。
 次に、パイロットが凝視している被写体(救護すべき救護者)からの応答を確認するため、コントローラ部201は、パイロットがスティックバー206aを操作して水上モビリティ100の会話ツールによる集音指示がなされていると判断した場合(S13でYES)、コントローラ部201は、通信モードを2.4GHz帯へ切り替え、音声会話を確立させた後、ステップ(S14)へ進む。
 そして、コントローラ部201は、マイク104,スピーカー105の会話ツールを会話状態(ON状態)とする制御信号を送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100に送信する。
 これにより、水上モビリティ100のコントローラ部106は、マイク104,スピーカー105をON状態に遷移させることができる(S14)。
 次に、パイロットは、RCコントローラ200に外部接続されるマイク104を使用して、被写体(救護者)に対するお声がけ(例えば「大丈夫ですか?」)のための音声データを、アンテナ202を介して水上モビリティ100に送信する(S15)。例えばスピーカー105から大音量で、救護者に対して、例えば「大丈夫ですか?」を拡声して出力する。
 次に、水上モビリティ100のコントローラ部106は、パイロットにより救護者の音声を集音する指示(救護者が発声する音声を受信する指示)がなされていると判断した場合(S16でYES)、ステップ(S17)へ進む。
 そして、水上モビリティ100のコントローラ部106がマイク104を使って集音し(S17)、コントローラ部106は、集音した救護者の音声を音声処理部107で信号処理した後、コントローラ部106は、集音した救護者の音声をアンテナ103からRCコントローラ200へ送信する。
 次に、RCコントローラ200は、コントローラ部106から受信した音声をスピーカー105(イヤホン出力でもよい)から出力させる(S19)。これにより、パイロットは、救護者の生の声を拾って、現場における救護者の状態を聴覚と視覚とを同時に用いて判断することができる。この際、水上モビリティ100のコントローラ部106は、RCコントローラ200から指示される救援材を投入する投入部を制御して、例えば救援材として浮具、食料、保温シートのいずれか1つを選択しながら水上に投入することができる。
 これにより、救護者は、浮具を取得して十分な浮力を得ることで体力の消耗を格段に減らすことができる。さらには、保温シートを体に巻き付けることで体温低下を防止することもできる。
 続いて、水上モビリティ100を帰還する指示がなされていないと判断した場合は(S20でYES)、ステップ(S10)へ戻り、RCコントローラ200は、水上モビリティ100との間で同様の処理を繰り返すことで被写体(救護者)と会話する。
 この間、救援隊が現場に到着したら、水上モビリティ100による初動救援処理は完結したものと判断する。
 一方、ステップ(S20)で、コントローラ部201がパイロットからスティックバー206aを操作して出発位置へ帰還するための帰還指示がなされていると判断した場合、コントローラ部201は、通信モードを5.8GHz帯へ切り替え、水上モビリティ100の操作を優先させる通信を確立させた後、ステップ(S21)へ進む。
 そして、水上モビリティ100のエンジン109を再始動するエンジンスタート信号を送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100に送信する。これを受けて、水上モビリティ100のコントローラ部106は、エンジン109を始動させる(S21)。
 なお、水上モビリティ100を帰還させる場合には、第1の測位処理(GPS)部205aまたは第2の測位処理部205bが最初の出発点へ復帰する自動復帰モードで帰還先を制御することも可能である。
 また、測位処理として第2の測位処理(RTK)部205bを利用するシステムでは、位置精度誤差が3cm程度の測位処理を行うことで正確な測位が可能となる。
 次に、コントローラ部201は、GPSモードで水上モビリティ100の帰還開始を指示する(S22)。そして、コントローラ部201は、水上モビリティ100が出発位置に戻ったことを確認したら(S23)、水上モビリティ100のエンジン109を停止させるエンジンストップ信号を送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100に送信して、エンジン109を停止させ(S24)、本処理を終了する。
 なお、水上モビリティ100を帰還させる際、上記通信モードがRTKモードである場合、ステップ(S20)において、水上モビリティ100を出発位置(ホームポジション)に自動帰還させる構成としてもよい。
 これにより、日中にかけて、GPS機能(RTK機能)を利用して迅速に救助すべきポイントに到着し、水上で救護を待つ救護者の表情を確認しながら会話して迅速に救護する活動を円滑に行うことができる。
 また、水上において、レシーバー350がゴーグルで構成した場合、ゴーグルを装着するパイロットが救護者をゴーグル内のスクリーンで視認しながら、かつ、救護支援者との音声会話を確保しながら救護活動を確実に支援できる。
〔第1実施形態の効果〕
 第1実施形態によれば、日中において、RCコントローラを操作するパイロットは、レシーバーが受信する映像を視聴しながら、GPS機能やRTA機能を利用して迅速に救助すべき救護者の下へ水上モビリティを急行させることができる。そして、パイロットは、水上モビリティのカメラが撮影する救護者の位置を特定した状態で、水上モビリティが救護者に寄り添いながら見守り、かつ、双方向に会話して救助隊が到着するまで励ます救護支援をリモートで行うことができる。
〔第2実施形態〕
<第2の監視モードに基づく水上監視システムの制御方法>
 図4は、本実施形態を示す水上監視システムの一例を示すブロック図である。本例に示す水上監視システムと、図2に示した水上監視システムとの構成の差異は、水上モビリティ100が赤外線カメラ115を備え、夜間において水上で漂う熱源(人体)を赤外線画像として処理することが可能なシステム例である。
 このように構成された水上監視システムにおいて、コントローラ部106と、コントローラ部201と、レシーバー350のコントローラ355とが協働してパイロットと救護者とが同時に音声会話するための通信を確立する。
 同様に、コントローラ部106と、コントローラ部201とレシーバー350のコントローラ355とが協働してレシーバー350から受信する赤外線カメラ115の姿勢位置を制御するための通信を確立する。
 また、水上モビリティ100と、RCコントローラ200との間で、レシーバー350のコントローラ355を操作するパイロットからの撮像要求に基づいて、赤外線カメラ115の姿勢位置を制御するための通信を確立する。
 図5は、本実施形態を示す水上監視システムの制御方法を説明するフローチャートである。なお、S31~S54は各ステップを示し、各ステップは、コントローラ部201のCPUがROMに記憶された制御プログラムをRAMにロードして実行することで実現される。
 以下、第2の監視モードにおいて、水上モビリティ100に搭載された赤外線カメラ115の撮像方向をコントローラ部106が制御して水上監視を行うシステム例を説明する。
 また、第2の監視モードでは、後述する目的地に到達するまでは、GPSモードまたはリアルタイムキネマティックモードを使用し、且つ、捜索には赤外線カメラ115が撮像する画像をレシーバー350に接続される表示デバイスでモニタしながら水上モビリティ100を移動させながら救護水域で夜中に救援者の救援活動を支援する例である。
 また、救護者の初動捜索においては、水上モビリティ100のコントローラ部106は、図示しないドローンから通知されるGPS情報またはRTK情報から特定される遭難海域に無人の水上モビリティ100を最短距離で結ぶように移動方向がRCコントローラ200から指示されているものとする。
 まず、コントローラ部201は、パイロットがスティックバー206aを操作して水上モビリティ100のエンジン109を始動する指示がなされたと判断した場合(S31でYES)、さらに、コントローラ部201は、監視モードが第1の監視モードであるか第2の監視モードであるかを判断して(S32)、第1の監視モードであると判断した場合、前述した図3に示すステップ(S2)へ進む。
 一方、ステップ(S32)で、監視モードが第2の監視モードであるとコントローラ部201が判断した場合、図5に示すステップ(S33)へ進む。
 次に、コントローラ部201は、信号処理部204が水上モビリティ100のエンジン109を特定する識別コードと、該エンジン109の状態信号をON状態へ推移させるエンジンスタート信号を生成し、送受信部203、アンテナ202を介して送信し、水上モビリティ100にエンジン109の始動を指示する。
 さらに、レシーバー350のコントローラ355から水上モビリティ100上で赤外線カメラ115の電源をオンする指示を、アンテナ306を介して送信する(S33)。
 次に、コントローラ部201は、出動モードが緊急性を要するものであるか、すなわちパイロットがスティックバー206aを操作して水上モビリティ100の赤色灯113を点灯する指示がなされたと判断した場合(S34でYES)、ステップ(S35)へ進む。
 そして、コントローラ部201は、信号処理部204が水上モビリティ100の赤色灯113の点灯を指示する識別コードと、該赤色灯113の状態信号をON状態へ推移させる赤色点灯信号を生成し、送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100へ送信する。
 これにより、水上モビリティ100のコントローラ部106は、赤色灯113を点灯させる(S35)。
 次に、コントローラ部201は、パイロットがスティックバー206aを操作して水上モビリティ100のハンドル部111に、進行方向を決定する指示(赤外線カメラ115の方位を決定する指示)がなされたと判断した場合(S36でYES)、ステップ(S37)へ進む。
 次に、コントローラ部201は、信号処理部204が水上モビリティ100のハンドル部111を操作する方向を指定する識別コードと、エンジン109を加速して水上モビリティ100を推進させる制御信号を生成し、送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100に送信する。
 これにより、コントローラ部106は、水上モビリティ100の水上移動を開始させる(S37)。以後、水上モビリティ100の方位移動は、コントローラ部106がGPS信号またはリアルタイムキネマティック(RTK)信号に追従して決定することで救助水域へ自動追尾で水上モビリティ100を移動させる。
 続いて、コントローラ部201は、水上モビリティ100から受信するGPS信号を受信して、水上モビリティ100の現在位置が救助ポイント(目的地)に到着しているかどうかを判断する(S38)。ここで、水上モビリティ100の現在位置が救助ポイント(目的地)に到着していると判断した場合、ステップ(S39)へ進む。
 そして、コントローラ部201は、信号処理部204が水上モビリティ100のエンジンを停止する制御信号を生成し、送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100に送信する。
 これにより、水上モビリティ100のコントローラ部106は、水上モビリティ100の移動を停止させるとともに(S39)、赤外線カメラ115をFPVモードに切り替える。
 以後、レシーバー350のコントローラ355は、パイロットによるモーションセンサの視線移動を検知したと判断した場合(S40でYES)、ステップ(S41)へ進む。
 ステップS41で、レシーバー350のコントローラ355は、レシーバー350を操作するパイロットから進行方位を変更する指示があるか否かを判断して、赤外線カメラ115の方位情報が更新されているかどうかを判断する(S41)。
 ここで、コントローラ355が赤外線カメラ115の方位情報が更新されていると判断した場合、コントローラ355は、赤外線カメラ115の視線方向を決定する位置決め制御信号を生成させ、生成された新たな位置決め制御信号を、アンテナ306を介して水上モビリティ100に送信して(S48)、ステップ(S41)へ戻る。
 これにより、水上モビリティ100のコントローラ部106は、レシーバー350を操作するパイロットから進行方位を変更する指示に追従して赤外線カメラ115の方位方向を制御してパイロットが注視する救護者を撮像する。
 一方、S41でコントローラ355が赤外線カメラ115の方位情報が更新されていないと判断した場合、ステップ(S42)へ進む。
 そして、水上モビリティ100のコントローラ部106は、レシーバー350を操作するパイロットから進行方位を変更する指示する方位に赤外線カメラ115の方位を合わせるように制御する。
 これを受けて、水上モビリティ100のコントローラ部106は、パイロットが注視している被写体(例えば救護者の顔)を撮像した映像信号をレシーバー350へ送信して(S42)、ステップ(S43)へ進む。
 次に、パイロットが凝視している水上の救護者からの応答を確認するため、コントローラ部201は、パイロットがスティックバー206aを操作して水上モビリティ100の会話ツールによる集音指示がなされていると判断した場合(S43でYES)、ここで、コントローラ部201は、通信モードを2.4GHz帯へ切り替え、音声会話を確立させた後、ステップ(S44)へ進む。
 そして、コントローラ部201は、マイク104,スピーカー105の会話ツールを会話状態(ON状態)とする制御信号を送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100へ送信する(S44)。
 次に、パイロットは、RCコントローラ200に接続されるマイク104を使用して、被写体(救護者)に対するお声がけ(例えば「大丈夫ですか?」)のための音声データを送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100のコントローラ部106へ送信する(S45)。
 これを受けて、コントローラ部106は、水上モビリティ100のスピーカー105から大音量で、例えば「大丈夫ですか?」を救護すべき者へ拡声する。なお、救護すべき相手の名前が確認済であれば、名前を先に発出した後、「大丈夫ですか?」を発出するものとする。
 ステップ(S46)で、コントローラ部201から救護者から音声を集音指示がなされていると判断した場合(S46でYES)、水上モビリティ100のマイク104と、スピーカー105をオン状態とする。
 そして、マイク104を使って集音した音声がコントローラ部106で信号処理された後、マイク104が水上で収容した救護者の音声を集音したら(S47)、水上モビリティ100のコントローラ部106は、送受信部112を介して集音した救護者の音声信号をRCコントローラ200へ送信する(S49)。
 これにより、パイロットは、RCコントローラ200が装備するスピーカー105から水上モビリティ100のマイク104が集音して音声処理(波の音を除去する等が含まれる)された救護者の生の音声を可聴することができる。
 続いて、コントローラ部106は、水上モビリティ100との間で同様の処理を繰り返すことで被写体(救護者)と会話する。この間、救援隊が現場に到着したら、水上モビリティ100による初動救援処理は完結したものと判断する。ここで、コントローラ部201は、通信モードを5.8GHz帯へ切り替え、水上モビリティ100の操作を優先させる通信を確立させる。
 次に、コントローラ部201は、パイロットがスティックバー206aを操作して出発位置へ復帰するための帰還指示がなされているか否かを判断する(S50)。
 ここで、コントローラ部201がパイロットからスティックバー206aを操作して出発位置へ帰還するための帰還指示をしていると判断した場合、ステップ(S51)へ進む。
 そして、水上モビリティ100のエンジン109を再始動するエンジンスタート信号を送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100へ送信する。
 これにより、水上モビリティ100のコントローラ部106は、エンジン109を始動させる(S51)。なお、水上モビリティ100を初動開始位置へ帰還させる場合には、第1の測位処理部205aまたは第2の測位処理部205bが最初の出発点へ復帰する自動復帰モードで帰還先を制御することも可能である。
 次は、コントローラ部201は、水上モビリティ100をGPSモードあるいはリアルタイムキネマティック(RTK)モードでの帰還を始動する(S52)。
 そして、コントローラ部201は、水上モビリティ100が出発位置に戻ったことを確認したら(S53)、水上モビリティ100のエンジン109を停止させるエンジンストップ信号を送受信部203、アンテナ202を介して水上モビリティ100に送信して、エンジン109を停止させ(S54)、本処理を終了する。
 これにより、水上モビリティ100は、日が落ちた夕方から未明にかけて、GPS機能やRTK機能を利用して迅速に救助すべきポイントに到着させ、その後、水上モビリティ100が装備する赤外線カメラ115が水上で漂う救護者を熱源画像として捉えて救護活動を円滑に行うことができる。
〔第2実施形態の効果〕
 第2実施形態によれば、水上モビリティ100は視界が悪い夜間においても、GPS機能やRTA機能を利用して迅速に救助すべきポイントに到着し、パイロットは、救護者の位置を特定した状態で、水上で漂う救護者を熱源として捉えることで、効率的に救護すべき救護者の位置を特定できる。
 また、夜中を含めて24時間体制で水上モビリティ100が救護者の救助活動をサポートすることができ、人命救助率を格段に向上させることができる。
 また、レシーバー350を操作するパイロットは、水上における救護者の赤外画像を視認しながら、救護支援者との会話を確保しながら救護活動を確実に支援できる。
 なお、第1実施形態および第2実施形態を組み合わせたシステムとして、例えば水上モビリティ100がカメラ101と、赤外線カメラ115との双方を監視モードが第1の監視モードであるか、第2の監視モードであるかをコントローラ部201が判断して、水上モビリティ100とコントローラ部201との間における画像情報の送信内容を切り替えるカメラ映像制御を行う構成とすれば、日中、夜間のいずれの状況にも適応して救助活動を支援できる。
 ここで、コントローラ部201は、水上モビリティ100のカメラ装備状態を識別可能に構成されているので、カメラ101と、赤外線カメラ115のいずれか一方しか搭載されていない場合は、第1の監視モードであるか、第2の監視モードであるかを的確に判断できる。
 また、カメラ101と、赤外線カメラ115の双方を搭載する場合は、コントローラ部201が水上モビリティ100に対して第1の監視モードあるいは第2の監視モードを指定することでいずれのモードであるかを判断することもできる。
 また、救護活動は、水上モビリティ100に第3のカメラとして機能する全方位カメラを装備し、レシーバー350が受信する映像を表示デバイスに表示し、パイロットが該表示デバイスの表示を視聴しながら救護活動を行うため、全方位についてパイロットの複数の視点を活用して効率よく、かつ確実に救護活動を行うことができる。
〔第3実施形態〕
 図6は、本実施形態を示す水上監視システムの構成を示す概略図である。
 本例は、複数台の水上モビリティ100を、例えば海水浴場の遊泳エリアに配置して、遊泳者を監視する水上監視システム例である。なお、水上モビリティ100の構成は第1実施形態と同様であるので、詳細な構成の説明は省略する。以下、ゴーグル型のレシーバー350をライフセーバが装着して遊泳者を監視する例を説明する。
 本例では、ビーチの監視台にライフセーバとして活動する監視員がゴーグルを装着し、RCコントローラ200を操作しながら遊泳エリア全体の遊泳者の状態を監視するシステムである。
 〔第3実施形態の効果〕
 第3実施形態によれば、ビーチの監視台にライフセーバとして活動する監視員がゴーグルを装着し、遊泳エリア全体の遊泳者の状態を監視しながら、水上モビリティ100より危ない遊泳者に対して注意をパイロットの音声により喚起するようにお声がけすることができる。
〔第4実施形態〕
 図7は、本実施形態を示す水上監視システムの一例を示す概略図である。以下、ゴーグル型のレシーバー350を生け簀監視員が装着して、水上モビリティ100を洋上生け簀に接近する密猟者の侵入を阻止するためのトラップ設置作業を行う例を説明する。
 本例は、複数台の水上モビリティ100を洋上生け簀500~502の近傍に移動させ、監視小屋で見張り人がゴーグル350を装着して、RCコントローラ200を操作することで、洋上生け簀500~502の周辺を定時的あるいは生け簀を撮影するカメラ101,115が密猟者を撮像したタイミングで周回監視する水上監視システム例である。
 なお、水上モビリティ100の構成は第1実施形態と同様であるので、詳細な構成の説明は省略する。また、昼は第1の監視モードによる水上巡回を行い、夜は、上述した第2の監視モードによる水上巡回を行う。
〔第4実施形態の効果〕
 第4実施形態によれば、複数の生け簀の状態を監視する監視員がゴーグルを装着し、離生け簀より離れた集合所等から生け簀の状態の状態や不審者の接近を監視し、水上モビリティ100から明らかに不振な接近者に対して注意をパイロットの音声により喚起するように警告することもできる。なお、警告を無視するような状態を画像で認識した場合には、管轄官庁への通報を発出することも可能である。また、その現場写真を録画することで、後々の捜査資料とすることも可能である。
 なお、上記第1、第2実施形態において、第1のカメラ、第2のカメラ、第3のカメラの配置位置として、水上モビリティ100の船首に方向に第1のカメラを配置し、水上モビリティ100の操作ハンドルの近傍に第3のカメラを配置し、水上モビリティ100の船尾に第2のカメラを配置する場合について説明したが、水上モビリティ100の操作ハンドルの近傍に設ける垂直バーに対して垂直方向(上下方向)に併設設置させる構成としてもよい。
 その際、船艇から最も高度が高くなるように垂直バーのトップに第3のカメラを設置し、次に、複数の第1のカメラ、複数の第2のカメラを対向的に設ける構成としてもよい。
 また、上記各実施形態では、パイロットがRCコントローラ200を操縦して水上モビリティ100を救護ポイントまで移送させる場合について説明したが、上述したカメラ101,115を装備した水上モビリティ100を救難現場まで救難ヘリコプターで輸送し、その海域で水上モビリティ100を投下着水させることで、迅速に現場海域での捜索活動を支援するように構成してもよい。
 これにより、炎上している船体に救難要員(海猿)が近づけない状況でも、船体の周囲に近づいて損傷個所の確認や、救命すべき船員の捜索を迅速して支援することができる。
 また、水上モビリティ100は、救援材として、例えば30フィートクラスのクルーザーを曳航するためのフック付きのロープを投入できるように構成してもよい。
〔第5実施形態〕
 図8は、本実施形態を示す水上監視システムに適用するその他の水上モビリティの一例を示す斜視図である。
 上記各実施形態では、水上監視システムに適用する水上モビリティの一例として水上バイクモデルを適用した場合に説明したが、以下に示す3名が乗船可能な水上モビリティを本発明に適用することができることはいうまでもない。
 本例に示す水上モビリティは、操縦桿が船体の前方所定位置に設けられ、戦闘機が扱うようなボタンが複数あり、操縦桿(コントローラスティック)を後方に引くとスロットル操作となり、左右に傾斜させることで水上モビリティの進行方位をコントロールできるように構成されている。
 そこで、上記実施形態で示した各種カメラが所定位置に設けられ、RCコントローラ200と通信することで、RCコントローラ200のスティック操作を上記コントロールスティック操作として扱えるように制御することで、上述した水上モビリティ100と同等の機能を実行させることができる。このため、本図においては、カメラと、スピーカー、マイク、アンテナ等を省略している。
〔第5実施形態の効果〕
 第5実施形態によれば、第1実施形態に示した水上モビリティ100に比べて横幅、全長ともサイズが拡張できるため、1台で相当の装備品を搭載すること、並び、救護する救護者も複数人同時に収容することも可能となる。また、図8に示す水上モビリティは、馬力的にも大型のエンジンを採用できるため、曳航能力も高くなるため、小型船舶を複数同時に曳航することも可能であり、救護活動能力にも優れている。
 したがって、図8に示す水上モビリティのポテンシャルをフルに活用することで多様な救護活動全般について大きな役割を果たすことができる。
〔第6実施形態〕
 上記各実施形態では、水上モビリティ100のコントローラ部106と、RCコントローラ200のコントローラ部201と、レシーバー350のコントローラ355とが協働して救護者の救護活動を支援するシステムについて説明したが、移動通信システムにおける無線通信技術の進化に伴い、いわゆる公共のキャリア(4G、5G)を利用する無線通信により水上モビリティを無人操船する構成も本発明の適用範囲である。
 また、水上モビリティに搭載する原動機は、モータ、エンジン、モータ&エンジンのハイブリット型、燃料についても化石燃料に加えて、水素を燃料と、幅広い選択肢の中から、救助、監視当の用途に応じて組み合わせて構成することで、より機動的な水上モビリティを投入することができる。
 なお、本実施形態に示す水上モビリティは、が備えるべき機能として、サーチライトとしての投光器、スピーカー&マイク、回転灯全色、カメラスイッチ、カメラ切り替え機構、餌ボックス乗降開閉等各種スイッチ、浮具に関わるスイッチ類が装備されるものとする。
 さらに、本実施形態に示す水上モビリティは、操船の位置情報を取得する衛星として、GPS、衛生「みちびき」を含むGNSSシステムを利用することが可能である。
 また、本実施形態に示す水上モビリティに関わる遠隔操作および自動航行を含む(自動操船機能)は、搭載される制御基盤の書き換え可能なメモリにプログラムをインストールすることで、救助範囲に設定した監視ルートをトレースするように巡回航行させる場合と、データ端末、例えばスマートフォンにインストールするアプリケーションと通信する環境において、画面表示される救助範囲を所望の航行ルートで巡行させる場合とを含む。
 なお、以下に示す水上モビリティは、手動操船指示または、リモート操船指示に従い、ホームポジション(捜索海域上に設定する位置情報で特定される)に帰還させる機能を備える。なお、本実施形態では、リモート操船指示に従う水上モビリティを誘導式水上モビリティと呼び、電波形式は、赤外線方式、ブルートゥース(登録商標)方式、Wi-Fi方式を含む。
 また、本実施形態において、水上モビリティには、無人操船可能な船舶全般を含み、手漕ぎ型オールを駆動する手漕ぎボート、ゴムボート、カヌーや、湖上で操船される足漕ぎボートが含まれる。
 なお、本来、有人が操船する各種プレジャーボート、クルーザー、漁船、タンカー、戦艦、空母も、本水上モビリテシステムに搭載するプログラムや、アプリケーションと連系する機能を加えることで、これらの船舶一般を捜索隊として機能させる構成としてもよい。
 図9は、本実施形態を示す本実施形態を示す水上監視システムに適用する自動操船コントローラを示す図である。
 図9において、900は自動操船コントローラで、既存船外機を自動操船化する操船ユニット901と、アンテナ903を介して津伸する通信ユニット902を備えて構成されている。また、自動操船コントローラ900は、図示しない風速、風向き、障害物センサを一体化し、防水仕様であり、全天候型で海上にて救助活動を支援する。また、自動操船コントローラ900は、ラダー、推進器、セールウインチの制御信号を送信することも可能である。さらに、電動モータを駆動することで、ディンギーヨット、船外機、小型ボートといった動力船をも自動操船化することができる。904はカメラユニットで、通常のCCDカメラに加えて、赤外線カメラを搭載し、夜営においても、自動操船が可能である。なお、GPS,GNSSに対応し、衝突防止AIカメラも備える構成としてもよい。
 なお、本体は、自動操船コントローラ900は、現在市販されるリチウム電池を利用するシステムとして構築しているため、今後の電池技術の進化により、より小型化が図られ、操船に必要なパーツを駆動する電子回路の消費電力の改善、材料設計の改良(重心設計の制約からも軽減され)により、さらに軽量化が進み、多彩な小型船舶一般が要求する重量バランスをクリアすることで、さらなる機動性に富む自動操船システムを構築することが可能である。
 図10は、本実施形態を示す本実施形態を示す水上監視システムに適用する無人操船可能な水上モビリティの操作装置を示す図である。
 図10において、920はスマートフォンであって、自動操船ユニットアプリケーションがインストールされている。
 ここで、自動操船ユニットアプリケーションは、ユーザログイン機能、テレメトリー機能、マニュアル操縦機能、経由地設定、自動操縦機能、RTL機能、位置保持機能、音声起動機能サークルフェンス設定機能(ホーム位置から設定した距離以上へ離れた場合は自動停止する安全機能)を備える。
 図11~図15は、本実施形態を示す本実施形態を示す水上監視システムに適用可能なモビリティの一例を示す図である。
〔自動帆船型モビリティの一例〕
 図11において、1100は自動操船型モビリティで、自動操船コントローラ900と組み合わせることで、トーイング用大型ラジコンボートに組み込まれ、自律航行・牽引が可能で、海難救助や安全監視、水上レジャーでの伴走を行う。
 図12において、1200はオリジナル無人帆船型モビリティで、遠隔・自動航行が可能である。
 用途は、小型貨物運搬、水上・水中撮影、魚群探索、水上警備監視、海洋調査、救難・捜索活動支援、洋上巡回・警備監視などの活用を想定される。
 図13において、1300はヨット型モビリティで、転覆しにくい安全なヨットを自動化した帆船型モビリティとして機能する。
 本例では、誰でも簡単に操船者なしの自動航行船として利用できるようにしたモデルです。本水上モビリティは、風力のみで推進するため稼働時間が長く、例えば15時間の連続航行が可能で、最大積載量は170kg以上、有人・無人で航行することで様々な用途に利用できる。例えば離島間の無人貨物運搬や非常時の救援物資輸送など様々な用途に対応できる。
 図14において、1400は飛行着水帆船型モビリティで、目的地までは高速に飛行、着水後は帆走により長時間滞在、稼働する水空両用モビリティとして機能する。
 これにより、護岸されていない河川や、岩礁が多い海域など、エントリーが難しいエリアへ飛行してアプローチしたり、目的地が沿岸から離れている場所などへ飛行して移動したり、その後、安定して着水する制御を実行することで、活動水域までの移動到達時間を短縮することができる。
 図15において、1500は海上操業支援モビリティで、帆船型ドローンが対象魚(カツオ、マグロ、カジキ)を見つけて高速に追尾することで、本線の操船、操舵効率を対象漁にロックオンして、漁場までの到達時間や燃料費を削減できる。
 なお、図11~図15に示した水上モビリティは、自動操船ユニットを備え、自動操船ユニットは、所定の船体から着脱可能に構成されている。
 また、所定の船体は、上述したように浮揚性、移動性、積載性を満たす海上移動構造物であって、船体材料が木製、ゴム製、強化プラスチック製、鋼鉄製のいずれかまたはこれらの組合せとして構成可能である。また、所定の船体には、自律移動式船舶の遠隔操作機能を利用することにより、水上設備や養殖場などの警備がリモートから行う船舶も含まれる。
 ここで、海上の目的地までの移動を自律移動で行うように、例えばプロポにより遠隔無線制御することにより、労力や拘束時間の削減、警備業務の効率化、警備員の安全の確保に役立ち、船体に録画用カメラを設置し自律移動と併用することで、予め入力したコースのパトロールも支援することができる。
 また、自律移動にはGPS、GNSSを用いているため、人間の目では見通しが利かない夜間でも海上移動操船が可能となる。ここで、船体は最大175kgの積載重量を持ち、目的に応じて機能を拡張することも可能である。
 また、船体や船外機、燃料タンクの容量は、海上での操船目的や用途に応じで装備を自在に変更可能であり、発電機を搭載可能としているため、大電力が必要な機器の利用も可能である。
 よって、図9に示したカメラを装備可能な水上モビリティと、前記カメラから送信される映像信号を受信して表示部に表示するデータ端末(図10参照)と、前記水上モビリティの所作を制御する無線コントローラと、が通信する水上監視システムにおいて、前記水上モビリティは、パイロットが操作する前記無線コントローラ(4G、5Gの移動通信システムに準拠する)から送信される所作信号を受信することに応じて前記水上モビリティの動作を制御する制御手段を備え、前記レシーバーは、前記カメラから送信される水上映像を受信することに応じて、前記表示部の表示モードを監視モードに切り替え、前記カメラから送信される水上映像と、水上での救護活動を支援する情報を前記表示部に表示させる表示制御手段を備えることを特徴とする。
 ここで、無線コントローラは、移動通信システムに準拠するプロトコルを用いるものとする。
 今後ますます水上モビリティのエンジン構成が進化することが予想されている。例えば水上を移動するための推進力を提供するエンジンについても同様である。
 なお、地球温暖化対策のため、エンジン構成が原動機から電動機に急速にシフトすることが予想されるが、本発明は、エンジンの構成の差異に関わらず適用可能であり、むしろ電動機であれば、走行時の静粛性と相俟って相乗的に操作性も向上すると期待できる。
100 水上モビリティ
101a、101c カメラ(第1のカメラ)
101b、101d 赤外線カメラ(第2のカメラ)
101e 全方位カメラ(第3のカメラ)
106 コントローラ部
201 RCコントローラ部
350 レシーバー

Claims (19)

  1.  カメラを装備可能な水上モビリティと、前記カメラから送信される映像信号を受信して表示部に表示するレシーバーと、前記水上モビリティの所作を制御するRCコントローラと、が通信する水上監視システムであって、
     前記水上モビリティは、
     パイロットが操作する前記RCコントローラから送信される所作信号を受信することに応じて前記水上モビリティの動作を制御する制御手段を備え、
     前記レシーバーは、
     前記カメラから送信される水上映像を受信することに応じて、前記表示部の表示モードを監視モードに切り替え、前記カメラから送信される水上映像と、水上での救護活動を支援する情報とを前記表示部に表示させる表示制御手段を備えることを特徴とする水上監視システム。
  2.  前記水上モビリティにおいて、
     前記制御手段は、前記RCコントローラから受信する投入指示に基づき、前記救護者に対する救護を支援する救援材を水上に投入する投入部を制御することを特徴とする請求項1に記載の水上監視システム。
  3.  前記制御手段は、前記投入部を制御して前記救援材として浮具、食料、保温シートのいずれか1つを順次前記水上に投入可能とすることを特徴とする請求項2に記載の水上監視システム。
  4.  前記水上モビリティは、
     異なる映像方式で水上を撮影する複数台のカメラを所定位置に装備可能とすることを特徴とする請求項1に記載の水上監視システム。
  5.  前記カメラのいずれか1つは、CCDカメラで構成したことを特徴とする請求項4に記載に記載の水上監視システム。
  6.  前記カメラのいずれか1つは、赤外線カメラで構成したことを特徴とする請求項4に記載に記載の水上監視システム。
  7.  前記カメラのいずれか1つは、全方位カメラで構成したことを特徴とする請求項4に記載に記載の水上監視システム。
  8.  前記レシーバーが受信する映像を前記パイロットが装着するゴーグルが備えるスクリーンに出力する手段を備える請求項1に記載の水上監視システム。
  9.  前記支援する情報は、前記水上モビリティの位置情報、水温情報、気象情報、搭載される救援材の種別を含むことを特徴とする請求項1に記載の水上監視システム。
  10.  前記水上モビリティと、前記RCコントローラとの間で音声による通信を確立する確立手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の水上監視システム。
  11.  前記RCコントローラは、前記水上モビリティとの通信モードを切り替え制御することを請求項1に記載の水上監視システム。
  12.  前記RCコントローラは、音声会話通信時に、前記水上モビリティとの通信モードを5.8GHz帯から2.4GHz帯に切り替え制御することを請求項11に記載の水上監視システム。
  13.  前記エンジンは、原動機または電動機であることを特徴とする請求項1に記載の水上監視システム。
  14.  前記エンジンは、原動機と電動機と組み合わせたハイブリット型のエンジンであることを特徴とする請求項1に記載の水上監視システム。
  15.  前記水上モビリティは、自動操船ユニットを備えることを特徴とする請求項1に記載の水上監視システム。
  16.  前記自動操船ユニットは、所定の船体から着脱可能であることを特徴とする請求項15に記載の水上監視システム。
  17.  前記所定の船体は、浮揚性、移動性、積載性を満たす海上移動構造物であって、船体材料が木製、ゴム製、強化プラスチック製、鋼鉄製のいずれかまたはこれらの組合せであることを特徴とする請求項16に記載の水上監視システム。
  18.  カメラを装備可能な水上モビリティと、前記カメラから送信される映像信号を受信して表示部に表示するデータ端末と、前記水上モビリティの所作を制御する無線コントローラと、が通信する水上監視システムであって、
     前記水上モビリティは、
     パイロットが操作する前記無線コントローラから送信される所作信号を受信することに応じて前記水上モビリティの動作を制御する制御手段を備え、
     前記レシーバーは、
     前記カメラから送信される水上映像を受信することに応じて、前記表示部の表示モードを監視モードに切り替え、前記カメラから送信される水上映像と、水上での救護活動を支援する情報とを前記表示部に表示させる表示制御手段を備えることを特徴とする水上監視システム。
  19.  前記無線コントローラは、移動通信システムに従うプロトコルを用いることを特徴とする請求項18に記載の水上監視システム。
     

     
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