JP4411473B2 - 脳波で起動される自動操船装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
船舶の衝突防止、座礁防止のための自動操船の開始を、脳波により、自動的に行うものである。
【従来の技術】
特開平１１−３０５２９ とゆう就労監視装置が 知られておる。これによって、当直航海士の就労状況を、かなり確認できると思われるが、当直員が居ねむりの時には、監視装置への応答が遅れがちとなり、それが 原因で、衝突や座礁への対応を困難ならしめることも、出てこよう。
事故統計によると、避行動作の開始時期が遅れた場合、しばしば 衝突事故が発生しておる。
【０００２】
米国特許４９４９７２６は、脳波を用いて、機器のオン オフを行う仕組みを開示しておるが、それは 覚醒時の脳波を用いるものであり、本出願と趣旨が異なる。又、米国特許４９４９７２６では、デルタ波を扱っていない。
【発明が解決しようとする課題】
居ねむりを事前に検出することが できたら、危険事象の発生と同時に、自動避行すれば 良いのであり、また、自動避行には その方が、都合が よい。
とはいえ、今日の自動操船システムは、言わば 新米の航海士に 当たると、言えるのでは なかろうか。なぜなら、
実際の避行に関しては、人の判断の方が 優れておるからである。
この意味で、在来の自動避行システムが 最大の効果を発揮するのは、当直員の居ねむり中であると 言える。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
脳波入力手段１と、
脳波の中の、睡眠の始まりに関わるθ波、深い睡眠に関わるδ波を解析する脳波分析手段２と、
自動操船装置３から成るものである。図１。
【０００４】
【作用】
当直航海士の居ねむりが検出された時、すなわち、脳波に占める、θ波やδ波の比率が高まった時に、自動操船が なされ、当直航海士の目が覚めたら、つまり、脳波に占めるθ波やδ波の比率が小さくなったならば、自動操船が解除され、航海士に操船が委ねられる。
もちろん、θ波やδ波の比率が高くなったら、当直員へ警報を発して、目を覚まさせるのであるが、一定時間後も なお目を覚まさぬなら、休憩中の他の航海士へも、警報を発するのもよい。
非番の者への警報発令は、危険船の無いときには、上記のように一定時間をおいてもよく、危険船有りの時には、一定時間を待たずに、ただちに非番の者へも、警報を発することとなろう。
また、他の航海士の全員もしくは一部にも、脳波入力手段１を使わせ、その脳波をも、脳波分析手段２にて解析することもでき、その場合には、本来のδ波＜後述のスピンドル波を除く＞の比率が 最も小さい者から、警報を発して起こすようにするのもよい。すると、当直以外の航海士に、一人でも多く、合理的に睡眠を 取らせることができ、当直員制度の本来の目的に かなうのである。
なお、危険船発見時に、自動操船装置が算出した、ＴＣＰＡ＜危険船との最接近時間＞の値に応じて、本システムにおける、航海士の介入の在りかたが、変わってこよう。
居ねむり検出時において、危険船が発見されたならば、常に ただちに、コンピュータによる自動避行に移り、また、当直員さらには非番の航海士へ警報を発するが、その後、目を覚ました当直員、あるいは、他の航海士が、その判断を介入せしめる余地は、ＴＣＰＡの値が １分未満とゆうように小さい時には、少なかろう。
他方、ＴＣＰＡが １０分程度とゆうように、やや大きい値の時には、自動操船装置３により、まさに眼前で、なされつつある避行行動に対して、航海士が介入する余地が有り、自動避行の いわば、前半部分を受けついで、途中からは航海士が直接、操船に当たることもあろう。
【０００５】
【実施例】
脳波入力手段１としては、脳波計を用いることができる。
脳波分析手段２は、増幅器６、帯域通過フィルタ７、Ａ／Ｄコンバータ８、
そして コンピュータ９、もしくは、マイクロプロセサ９から 成るものである。図７。
脳波のうち、δ波は 睡眠時に現れるものであり、０．５〜３．５Ｈｚ．
θ波は、居ねむりし始める時に現れるものであり、３．５〜７．５Ｈｚ。
このθ波、δ波の周波数帯域は、脳医学の進歩により、今後 少し変わる可能性が有るし、又、個人差も有り、さらに、年令によっても、少し 変わろう。
他に、覚醒時に現れるα波、β波が有ることが 知られておる。
【０００６】
脳波入力手段１と、先駆的な脳波分析手段を統合した、優れた先行技術がＨＡＬ＜Ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｉｃ Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ Ｌｅｖｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ＞として 知られておる。
Ｓｔｅｖｅ Ｃｉａｒｃｉａ＜Ｊｕｌｙ １９８８、”ＢＹＴＥ” ＞
ここでは、本システムの脳波分析手段２の特徴となる部分を述べる。
入力された脳波は、高速フーリエ変換することで、その周波数成分が得られる。
その周波数分布をＢ（ｆ）とする。ここに ｆは 脳波の周波数、Ｂ（ｆ）は脳波の強度、脳波信号の振幅である。
これを、θ波やδ波の周波数帯域で積分したものが、θ波や、δ波の信号強度である。それらを元にして、図２のδｐ，図３のθｐが得られる。
ここで図２、図３の分母は、脳波の全周波数成分＜０．５〜３０．５Ｈｚ＞についての、脳波信号の積分値である。図２の分子は、δ波の脳波信号の積分値である。図３の分子は、θ波の脳波信号積分値である。
δｐは、脳波の全成分中で、δ波が占める比率であり、
θｐは、脳波の全成分中で、θ波が 占める比率である。
【０００７】
δｐ，θｐと共に、図４、図５のδｐ’，θｐ’を用いることもできる。
図４、図５で ｍａｘ（δ）は δ波の信号成分の最大値である。
ｍａｘ（θ）は θ波の信号成分の最大値である。
ｍａｘ（α）は、α波＜７．５〜１３．５Ｈｚ＞の信号成分の最大値。
ｍａｘ（β）は、β波＜１３．５〜３０．５Ｈｚ＞の信号成分の最大値。
δｐ’は、δ波、θ波、α波、β波の各信号成分の最大値にのみ着目して、そのうちのδ波の比率を表すのであり、 θｐ’は、同様に θ波の比率を表すものである。以上、δ波やθ波が、全脳波成分のうちで占める比率を表す、二つの方法を述べたのであるが、これら以外でも、δ波やθ波が全脳波に占める比率を表す、より適切な計算式が 脳医学の進歩により発見されたならば、それをソフトウエアとして組みこむことは、困難では あるまい。
上記の解析手順が、脳波分析手段の中にソフトウエア化されており、たとえば、１ｓ単位で計算される。
【０００８】
なお、睡眠の始めでθ波が現れ、深い眠りでδ波と なるのであるが、その過程を詳しく論じると、この中間の時間帯に１４Ｈｚのスピンドル波が現れ、ついで、スピンドル波とδ波の混在波が現れ、やがて δ波のみとなるのである。
そこで、ソフトウエア上は、次ぎの仕組みを用いる。
１）粗い評価としては、１４Ｈｚの脳波成分を無視し、これを、β波、覚醒波成分として、カウントすることに伴う誤差を ０ にする。
２）細かい評価としては、他のβ波成分が無く、β波としては １４Ｈｚのみの脳波成分が有る時、これを 睡眠時の脳波として、θ波、もしくは、δ波に含めてカウントする。つまり、
２−１）スピンドル波をθ波に含めてカウント
２−２）スピンドル波をδ波に含めてカウント
すなわち、ソフトウエアを、１）、２−１）、２−２）の いずれでもできるように準備しておき、ユーザの体質に合うものを、選択できるように しておけばよい。
以下の例としては、たとえば、２−１）の手順が、取られておるとする。
【０００９】
自動操船装置３としては、特開昭６３−４７８０７に、優れた一例が開示されておる。これは、いわば 自動化された衝突防止装置である。図６。
その衝突回避は、次ぎのようにしてなされる。
ＧＰＳ１２、および、レーダ１５により 自船の船位が 、ジャイロ１４により自船の方位が 、電磁ログ１３により 自船の船速が わかる。他船の情報は、レーダ１５、あるいは、ソナー１６により わかる。
自動操船コンピュータ４に、これらの情報が 入力されると、コンピュータ４は、特開昭６３−４７８０７に記載の手順により、避行航路を算出し、それを アクチュエータ１０へ出力し、自動避行が されるのである。
この算出にあたり、水深を考慮するために、海図データベース、操船慣習を考慮すべく、海上交通法規データベースが、自動操船コンピュータ４により、利用される。
なお、今日のコンピュータの低コスト化、高速化、ダウンサイジングに鑑み、
特開昭６３−４７８０７と異なり、本システムでは、陸上ではなく 、すべて船上のコンピュータ４により、上記の自動避行のための計算が 実行される。
それによって、天候、気象のために、陸上施設とのデータ通信が阻害されても、直接の影響が かからぬようになっておる。
また、操縦運動特性の数学モデルを解いた結果は、処理の高速化のために、磁気デープではなく、大容量磁気ディスク、もしくは、半導体ディスクに格納される。
また、危険度計算、最適避行航路の出力とゆう、二つの作業が共に、自動操船コンピュータ４により実行され、これによっても、処理の高速化が図られておる。
なお、算出した針路を、在来のオートパイロットへ出力し、舵取りパワーユニットを経て、舵を自動操舵することもできよう。
【００１０】
危険船が発見されない場合、計画航路データベースに もとずき、船は 自動操船コンピュータ４により、所定のコースを 自動操舵されうる。
前記、自動操船装置の機能を、衝突予防のための計測機能と、それに続く制御、自動操舵部分へ大別するならば、当直員が覚醒時にも、そのうちの計測機能は、常時、稼動させることが できるのであり、その計測データを 航海士の支援のために、生かすことができる。
もちろん、当直航海士の覚醒時にも、自動操舵は なされうるのであり、その場合は、いわば、当直員の監督下に、自動操舵、自動操船システムが稼動しておるといえる。覚醒時には、当直員による全手動で、操船、操舵することが可能であることは、言うまでもない。
【００１１】
さて、当直航海士の脳波を、脳波分析手段２のコンピュータ９が解析して、
一例 θｐ＞０．７ となったら、居ねむりが 始まったと言える。
また、一例 θｐ＋δｐ＞０．８ となったら、居ねむりが 進んだといえるし、一例 δｐ＞０．９となったら、居ねむりが さらに深まったといえる。
同様な判断は、たとえば θｐ’＞０．８ 、θｐ’＋δｐ’＞０．７、あるいは、δｐ’＞０．８ によっても できよう。これらの条件式は、個この航海士の体質に応じて、各人に 居ねむり検出上、最適となるように 事前に入力しておけば良い。
各人が本システムを使っていて、仮に θｐ＞０．７ では、タイミング的にまだ早い、覚醒時だと思ったら、たとえば、θｐ＞０．８ とゆう条件へ変更すれば良い。
逆に、θｐ＞０．７ では、居ねむりの検出として、遅すぎると判断したら、一例 θｐ＞０．６ とゆうように、条件式を変更すれば良い。
人によっては、θｐではなく、θｐ’により 、たとえば、θｐ’＞０．８により、判断するのが 一番、居ねむりの検出に向いておる とゆうこともありえよう。
航行の安全性とゆうことを考えると、浅い睡眠の検出は ともかく、中ほどの睡眠は 極力検出されるべきであり、さらに、深い睡眠は 確実に必ず、
検出されなければならない。
そこで、θｐ，θｐ’，および、δｐ、δｐ’、さらに、θｐ＋δｐ，
θｐ’＋δｐ’とゆう、さまざまな条件式が、脳波分析手段２により、使われるのである。
各利用者ごとに、その航海士の体質、居ねむりの質に応じた、最適値を脳波分析手段２で使うように すればよい。
【００１２】
このようにして居ねむりが検出されたら、操船用コンピュータ４は、脳波分析コンピュータ９の指示により、ただちに自動操船を開始するのである。つまり、当直員の支援、監督を離れて、自動操舵が なされるのである。
自動操船装置３により、危険船とか、座礁とか、なんらの危険も検出されない場合には、＜このような計測機能は常時、稼動させることが できる＞、
当直員の居ねむり時には、一例として 以下の手順が取られよう。
１＞ 当直員のみ、脳波入力手段１を着用しておる時。脳波分析コンピュータ９の指示で、当直員へ警報を発する。すなわち、当直室へ警報ブザーを出力するなり、あらかじめ、テープレコーダや半導体ＩＣに登録された音声メッセージを、再生出力するのである。
同時に、非番の航海士の居室の、警告用ランプを点灯するなりして、当直員の居ねむりを、非番の者へ知らせることができる。
＜この段階で、非番の者へ警報を鳴らさぬのは、非番の者へ なるべく睡眠を取らせ、十分な休養を与えるためである。＞
非番で目が覚めておる航海士が おれば、当直員へ交替を申し込み、交代して操船に当たれば良い。
２＞非番の航海士にも、脳波入力手段１を使わせておる時。
脳波分析コンピュータ９は、非番の者＜一例として、５名＞の脳波をも解析して、当直員よりも覚醒しておる者がおれば、つまり、θ波、δ波、あるいは、その積算値の比率が、当直員よりも小さい者が おれば、そのような者から優先して、警報等により当直員の居ねむりを知らせる。この場合、非番の者が 全員睡眠中であれば、所定の者だけ選択的に、目覚めさせるべく、非番の者の脳波入力手段１に添付された、イヤホン、ヘッドホンを通じて、音声メッセージ、または、警告ブザーを出力することもできるのである。
当直員の眠気の強い時には、非番の航海士に目の覚めた者が一名でも おれば、上記の手順で、眠気の より小さい者が、当直に当たることが できる。
在来の就労監視装置で、当直員の応答が無いケースでは、非番の者の就寝状況を考慮せず、非番の者へ警報を発していたが、本システム、ことに、２＞のケースでは、非番で目の覚めておる航海士を、システムが選択して、通報を発するので、当直業務の交代が、合理的に行われる。非番の者で、休むべき者、たとえば、疲れて眠りこんでおる者は、そのまま 休息し続けることが できる。
船員の高齢化に対処できるのである。
当直員が居ねむりで、非番の者で目が覚めておるものが おれば、以上の手続が取られるが、その交代の間、船は自動操船コンピュータ４により、自動操舵される。
当直員が居ねむり、非番の航海士が全員、当直員以上に眠りこんでおる場合は、もちろん、脳波分析コンピュータ９が、自動操船コンピュータ４へ、自動操舵の継続を指示するのである。
上記のようにして、衝突の危険の有る、危険船が観測されないなら、後述の座礁防止を しつつ、自動操船コンピュータ４が、自動操舵、自動操船を継続すれば良い。
【００１３】
当直員の居ねむり中に、危険船が発見された、もしくは、暗礁が検出され、座礁の危険が 予測されたならば、コンピュータ４は ただちに、当直員へ、警報を発する。同時に自動避行を開始する。
一例、３０秒後、当直員が目を覚ましたら、当直員の監督下で、自動避行を継続するなり、あるいは、当直員の手動操舵に任せれば良い。当直員が目を覚ましたことは、脳波分折手段２により、本システムは 容易に認識できるので、自動操舵を中止し、手動操舵を優先するように、本システムは 動くことができる。
なお、専用のボタンを押すなりして、手動操舵を開始することを、自動操船コンピュータ４へ通知できる。
【００１４】
しかし、一例として、３０秒後でも、当直員が居ねむりの ままであれば、もしくは、脳波入力手段１を 外したようであれば、脳波分析コンピュータ９は 、特大の音量にして、当直員への警報を継続しつつ、
１＞当直員のみ、脳波入力手段１を着用することに なっておる時、
非番の航海士の居室へ警報を発する。
２＞非番の航海士にも、脳波入力手段１を着用させておる時には、θ波、δ波、および、その積算値、ことに、スピンドル波を除く、本来のδ波の比率の最も大きい、つまり、眠っておる非番の者の中でも、睡眠の最も深い１、２名だけを除外して、イヤホン、ヘッドフォンから、非番の者へ警報を発して、起こすことができる。
すると、この者により、実質的な当直業務が果たされる。
なお、 警報により、当直航海士もしくは、非番の航海士が めざめても、また、仮に、めざめなくても、操船コンピュータ４による自動避行が、＜操舵の巧拙について、ベテラン航海士による手動操舵に劣るとしても＞継続して なされうるのであり、もし、目を覚ました航海士が おれば、その者により、自動操舵に割り込んで、手動操舵が なされるか、少なくとも、自動操舵の確認が 事後的に、なされうるのである。
たとえ、誰も 目を覚まさなくても、自動避行が実行され、この場合、操船コンピュータ４は、いわば ”覚醒した唯一の航海士”としての役目を果たすのである。なお、前記において、非番の者への警報発令を、当直への発令の３０秒後としたが、これは 単なる一例であり、危険の予測された時には、当直の居ねむりが検出されたと同時に、非番の者へも警報発令しても良かろう。
【００１５】
さて、予測された危険性の大小に応じて、たとえば、自動操船コンピュータ４が計測した危険船の数やＴＣＰＡ＜危険船との最接近時間＞に応じて、自動操船への 人間系のバックアップのあり方が、変わってこよう。
たとえば、危険船が１隻であり、ことに、大洋、外洋であれば、コンピュータ４による自動操舵で、十分 対応できると思われる。
ちなみに、前述のＧＰＳ１２により、どこを航行しておるかを、また、レーダにより、危険船の数を、自動操船コンピュータ４は、識別可能である。
この場合、当直員および非番の者１、２名に警報を発するのみで、さしつかえぬかもしれない。
当直の居ねむり検出と同時に、自動操船コンピュータ４による、自動避行に入るのであるが、ＴＣＰＡが１分程度と小さい時には、警報を発して、当直員や非番の者が、起きてきたとしても、状況把握で若干の時間は、すぐに過ぎてしまうし、また、非番の者が 当直員の代わりに、起きて来るうちにも、貴重な時間が過ぎてしまう。そこで、目を覚ました当直員、あるいは、非番の航海士が、その判断を介入せしめる余地は、小さかろう。
【００１６】
一方、危険船が２隻以上発見された時、あるいは、制限水域で 水域が他船で混んでおる時、あるいは、暗礁海域で 差し迫った座礁の危険が検出された時には、自動操舵に対して、航海士の介入、もしくは、事前あるいは事後的な確認がなされることは、意味が有るので、
このような危険性が大きい状況では、特に疲れて眠りこんでおる者は別として、なるべく多くの、非番の航海士へ警報を発することが良かろう。
この場合も ただちに、自動操船に入る。
ちなみに、航路の特性、その水域の特殊性は、事前に コンピュータ４へ、プログラムしておける。このようなデータを、航路データベース、あるいは、海図データベースへ もたすこともできる。
そして、どの航路を 現に航行しておるかは、自動操船コンピュータ４が常に把握しておるのであり、危険船発生の状況に応じて、居ねむり中の当直員のほかに、たとえば、
１＞当直員のみ、脳波入力手段１を着用することになっておる時、
非番の航海士の居室の一部へも、
＜重大ケースでは＞すべての居室へ警報を発する。
２＞非番の航海士にも、脳波入力手段１を着用させておる時には、
ａ）非番の航海士のうち、特定の２、３名へも警報を発する。この特定の２、３名とは、一例として、その日ごとに、事前に脳波分析コンピュータ４へ登録した者のことである。コンピュータ４へ、航海士に関わるデータ、たとえば、その海域に詳しいとか、を登録しておけば、自動的に、その者へ優先して、警報を発することもできよう。
ｂ）非番の航海士のうち、最も眠りの深い者を除いて、すべての非番の航海士へ警報を発する。＜重大ケースでは＞非番の全員へ警報を発する。
脳波分析コンピュータ９と自動操船コンピュータ４は、オンラインで つながっておるので、両者が協調しつつ、ケースに応じた対応が取れる。
さて、ＴＣＰＡが１０分程度とゆうように、やや大きい値の時には、自動操船装置３により、まさに眼前で、なされつつある避行行動に対して、航海士が介入する余地が有り、自動避行の いわば、前半部分を受け継いで、
途中からは、航海士が直接、操船に当たることもできよう。
【００１７】
本来、居ねむりは 自然発生的に生じるものであり、一面 意志の力で、止めうるものでは ないが、上記の実施例では 、当直員の居ねむり中の、危険船との衝突が、非番の航海士の睡眠を、極力 じゃませぬ形で、回避できるのである。
なお、危険船が２隻以上有るときには、特開昭６２−２５２７８の手順により、自船情報、および、レーダ１５やソナー１６により得られる他船の情報、又、海図データベース、海上交通法規データベースから、操船コンピュータ４に衝突危険範囲を算出させ、その危険範囲を回避するような自動操舵を、操船コンピュータ４にさせるのも良かろう。＜ソナー１６としては、後述の水中障害物探査用のソナーを流用できる。＞
レーダに特開昭６２−１１９４８７の技術を採用すれば、船体にローリング、ピッチングを生じていても、危険船の計測精度を高めることが できる。
【００１８】
さて、本システムでは 海図データベース上、水深の十分な航路のみが、自動操船において選択されるのであり、このことは、前記 特開昭６３−４７８０７により、自動避行をする場合についてもいえる。
本システムでは、座礁回避のために、さらに、測深機による水深計測が常時なされ、航海士、あるいは、自動操船コンピュータ４に、その計測値が提供されるのである。たとえば、水深が 次第に浅くなり、危険水深に ちかずいておる時に、当直員が 居ねむりをしておるようであれば、危険船発生時と同様な手順で、非番の航海士、あるいは、当直員に警報が発せられる。＜危険水深の具体的な値は、事前に入力しておくことが できる。なお、上記のような座礁の危険は、計画航路が正確に維持されておれば、本来 ありえないことであるが、船が 気象や海流の強い影響を受けることも考慮されておるのである＞．
【００１９】
上記のようにして、危険水深海域に接近しておることが、自動操船コンピュータ４により認識せられた時、水中障害物探査用の、指向性の強いソナー＜一例日本造船学会誌、第７２５号、ｐ７４０＞により、前方正面海底、前方左方海底、前方右方海底を計測し、危険海域を評価することが、自動操船コンピュータ４にとって可能であり、たとえば、正面と右前方が危険と判断されたら、左方へ自動転舵することが できる。
【００２０】
時には、居ねむりが 半夜に及ぶこともあろうが、特開平１−１８７６１１の手順を用いて、デジタル化した気象データを受け取ることにより、
＜オンボードウェーザルーチン装置に 当たる＞自動操船コンピュータ４により、数時間以上、無人運転が続いておる時でも、気象上の危険海域を自動回避できる。なお、居ねむりを しておる当直員の目を覚ますために、脳波分析コンピュータ９にオンラインで つながった、スプリンクラー１１から、居ねむり中の航海士に放水することも、緊急時の一対応として、実施することもできる。
【００２１】
以上、当直航海士の居ねむりへの対応として、在来のものに無い、きめ細かい処置を取れることを示した。
なお、段落番号００１６における「重大ケース」とは、たとえば、タンカーで、石油満載時に、座礁、衝突の危険性が生じた時のことである。
居ねむりは、脳波分析コンピュータ９により認識可能であり、
座礁、衝突の危険性は、自動操船コンピュータ４により検出可能であり、
石油の満載については、航海の出発点にて、自動操船コンピュータ４へ、その旨、〈重大な航海であること〉を事前に入力することができ、これにより、危険発生時に重大なケース用に準備された、プログラムロジックを自動的に実行できるのである。他方、荷が空で、空船で帰る時には、重大ではないケースとして、自動操船コンピュータ４へ、指定入力することもできよう。
段落番号００１６のｂ）にて、最も眠りこんでおる者を、警報の対象からはずしておるが、重大なケースではなく、又、未だ、沈没の危険性が差し迫っておるのでもないならば、可能な対応の一例として記してある。
個別の対応に関しては、もとより、ユーザーにより、決定され、それを反映したソフトウエアが、脳波分析コンピュータ９や自動操船コンピュータ４に搭載される。
段落番号００１９で座礁回避をしておるが、そのためのソフトウエアとしては、たとえば、座礁危険海域を、静止した巨大な船とみなして、在来の危険船回避のプログラム ロジックを用いても良い。
本実施例で述べた、さまざまなケースごとの、本システムの動きは、たとえば、エキスパートシステムによっても、ソフトウエア化することが、できよう。
図８は、本システムで用いた各種パラメタの入力画面である。上半分、居ねむり検出用のパラメタは、各航海士ごとにメンテナンスを加えることで、各人にとり最適なものとなる。
下半分、残余のパラメタは、たとえば、航海のつどメンテナンスを加えればよい。下線部は、入力可能項目であることを示す。空白は、使わない項目。
【発明の効果】
在来の就労監視装置では、監視装置への応答が無い、又は、遅れた時に始めて、当直員の居ねむりを検出できるが、本システムでは、当直員が居ねむりや 突然の意識不明＜これは、δ波の比率が非常に高くなることで識別可能＞に陥ると同時に、それを検出することができ、
ただちに、衝突回避、座礁回避のための自動操船を実現でき、また、居ねむり検出と同時に、当直員あるいは非番の者へ、警報を発しうる。
また、危険発生時に、その危険性の大小に応じて、当直へのバックアップにあてる非番の者の人数を、時には多く、時には少なくできるので、ことに 省人化の進んだ船舶において、在来システムに比し、非番の乗員の就労状況を改善できる。又、非番の者のうち、目の覚めておる者、つまり、危険時の対応を 取りやすい者から、優先的に起こすことが可能となる。
なお、本システムで用いた方法は、船舶のみならず、プラント設備の運転でも、適用できるものも有る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概略構成図である。
【図２】積分値により、δ波の比率を求めるための計算式
【図３】積分値により、θ波の比率を求めるための計算式
【図４】最大値により、δ波の比率を求めるための計算式
図２、図３、図５の中の説明文をも参照。
【図５】最大値により、θ波の比率を求めるための計算式
【図６】自動操船装置の構成図である。
【図７】脳波分析手段の構成図である。
【図８】本システムのパラメタ入力画面の一例。
【図９】最も眠りこんでおる者、および、最も目の覚めておる者を抽出するロジック
【符号の説明】
１は、脳波入力手段
２は、脳波分析手段
３は、自動操船装置
４は、自動操船用コンピュータ
６は、増幅器
７は、帯域通過フィルタ
８は、Ａ／Ｄコンバータ
９は、脳波分析用コンピュータ
１０は、アクチュエーターもしくは、オートパイロット
１１は、スプリンクラー
１２は、ＣＰＳ〈Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ〉
１３は、電磁ログ
１４は、ジャイロ
１５は、レーダ
１６は、ソナー
１７は、音響測深器

Claims (4)

1. 脳波入力手段１と、入力した脳波から、人が眠りに入ろうとする状態を示すシータ波や、睡眠中に現れるデルタ波を解析する脳波分析手段２と、自動操船装置３から成り、当直航海士の脳波に占めるシータ波やデルタ波の比率が高まった時に、衝突防止、座礁防止のため、自動操船装置３による操舵が 自動的に開始され、
   当直員のほか、非番の航海士にも、脳波入力手段１を使わせておる時、当直員の居眠りが検出された時には、当直員へ警報しつつ、非番の航海士のうち、そのデルタ波の比率が最も小さい者から優先して、警報を発して起こすようにした、脳波で起動される自動操船装置。
2. 脳波入力手段１と、入力した脳波から、人が眠りに入ろうとする状態を示すシータ波や、睡眠中に現れるデルタ波を解析する脳波分析手段２と、自動操船装置３から成り、当直航海士の脳波に占めるシータ波やデルタ波の比率が高まった時に、衝突防止、座礁防止のため、自動操船装置３による操舵が 自動的に開始され、
   当直員のほか、非番の航海士にも、脳波入力手段１を着用させておる時、航海士に関わるデータ、たとえば、その海域に詳しいとかを、登録しておき、その者へ優先して警報を発するようにした、脳波で起動される自動操船装置。
3. 脳波入力手段１と、入力した脳波から、人が眠りに入ろうとする状態を示すシータ波や、睡眠中に現れるデルタ波を解析する脳波分析手段２と、自動操船装置３から成り、当直航海士の脳波に占めるシータ波やデルタ波の比率が高まった時に、衝突防止、座礁防止のため、自動操船装置３による操舵が 自動的に開始され、
   居眠り中の航海士へ、スプリンクラー１１から放水し、居眠りから目を覚ますようにした、脳波で起動される自動操船装置。
4. 脳波入力手段１と、入力した脳波から、人が眠りに入ろうとする状態を示すシータ波や、睡眠中に現れるデルタ波を解析する脳波分析手段２と、自動操船装置３から成り、当直航海士の脳波に占めるシータ波やデルタ波の比率が高まった時に、衝突防止、座礁防止のため、自動操船装置３による操舵が 自動的に開始され、
   居眠り中の航海士へ、スプリンクラー１１から放水し、居眠りから目を覚ますようにし、当直航海士の脳波に占めるシータ波やデルタ波の比率が小さくなったら、自動操船が解除される、脳波で起動される自動操船装置。

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