博 士 （ 水 産科学 ）和田 雅昭
学 位 論 文 題 名

海中転落者のための救助システムに関する研究
学位論文内容の要旨【はじめ に】本 研 究 は 、 海 中転 落 者 の 生存 救 出 を 目的 と し て 、救 命 衣 に GPS (Global PositioningSystem)受 信 装 置 を 組 み 込 む と い う 発 想 か ら 、 平 成 10年 に ス タ ー ト した も の で ある 。
海 上 に お け る 遭 難 お よ び 安 全 に 関 す る 世 界 的 な 制 度 と し て は GMDSS(GlobaIMaritime
Distress and Safety System)が 、 国内 で は 海 の118番 通 報 が制 定 さ れ 大き な 役 割 を果たし て い る 。し か し な がら 、 こ れ らの 制 度 は 船舶 を 対 象 とし て お り 、個人 を対象 とした
もの と は な って い な い 。ま た 、 大 規模 シ ス テ ムと し て の 課題 で あ る

90％以 上の誤 報とぃ っ た 問 題を 抱 え て いる 。 そ こ で、 本 研 究 では 、 個 人 を対 象 と し た実用 的な救 助シス
テム の 提 案 を行 う 。 海中転 落者の 生存救 出のた めの最 低条件と しては 、るこ と、事 故 の 発 生を 通 報 す るこ と

海 上に浮 いていの 2点が挙 げられる 。その ため、 海上に 浮いている た め の 常時 着 用 型 の安 全 衣 と 、事 故 の 発 生と そ の 位 置を 通 報 す るため の救助 システ
ムが必要 となる 。本研究では、衛星通信、特定小電力無線機

ヽ携帯電話を通信装置と す る 、 3種 類の 救 助 シ ステ ム を 考 案、 構 築 した。 そして、 洋上に おいて 実際に 海中転落 を 行 う こ と で 、 その 有 効 性 を示 し た 。 なお 、 本 研 究の キ ー ワ ード は 以 下 の6項目 で ある。
．

個人を 対象とし た救助 システ ム．

ロ ーカル マネージ メント

・安 全衣と救助シ ステム の一体 化

・

双 方向の通信に よる心 理面か らの保 護

・

免 許不要

な通信 システ ムの選 定．

コ ストを考慮し た救助 システ ムな救 助シス テムの 構築

なお 、 ロ ー カル マ ネ ー ジメ ン ト と は運 用 管 理 体制 が 小 規 模で あ り 救 助対象 者の把 握が容易で あ る こ とを 意 味 し てい る 。 ま た、 免 許 不 要と コ ス ト は救 助 シ ス テムの 普及の ための条件とし て挙げ ること ができ る。
【 衛 星通 信 を 用 いた 救 助 シ ステ ム 】
最初 に 、 全 世界 で 利 用 可能 な 救 助 シス テ ム と して 、オ ーブコ ム衛星 通信サ ービス を用い た 救助 シ ス テ ムを 考 案 、 構築 し 評 価 を行 っ た 。 採用 したオ ーブコ ム衛星 通信サ ービス
は 、 車輌 お よ び 船舶 で の 利 用を 想 定 し てお り 、 通 信装 置は携 帯型の 装置と はなっ ていな― 1483―

い。そのため、最初に携帯型アンテナの開発を行った。安全衣への組み込みを前提に、アンテナにはフレキシブルな素材を用いたへりカルアンテナを試作した。しかしながら、ヘリカルアンテナを安全衣に組み込んだ状態では、海水の影響により通信を行うことができなかった。そこで、必要時にはアンテナを取り出し、手に持つことを前提として、衛星用アンテナとして有用なダ イポールアンテナを収縮式とすることで携帯可能とした。開発したダイポールアンテ ナを用いた洋上試験では、海中転落から4分後に、事故発生の第一報を、5分後に、位置情報を含んだ第二報をホス卜コンピュータで確認することができた。しかしながら、試作した携帯端末は通信装置と通信アンテナの十分な小型軽量化が図れなかったことから、常時着用型の安全衣ではなく船舶設置型の救命衣に組み込む用途を想定していた。ところが、平成15年にステラーサテライト社（イスラエル）によって外形寸法0.
080X 0.1
10X 0.016m、重量が0.
18kgfの通信装置が開発されたこと
か ら、 現在で は常 時着用 型の 安全衣 への 組み込 みが 可能で ある 。
【 特定小電力無線機を用いた救助システム】
次に、携帯端末の小型軽量化を第一の目的として、特定小電力無線機を用いた救助シス テムを考案した。海上保安統計年報によると、海中転落事故における死亡・行方不明者 のうち、約60％が船舶の海難によらない海中転落事故、または、港内における海中転落 事故となっている。そこで、特定小電力無線機を携帯端末とすることにより、海中転落 時には起動信号を発信し、船舶や港湾に設置した中継端末を起動することで、間接的に 事故の発生を通報するりレー方式を考案した。中継端末には携帯端末からの起動信号を 受信する受信装置を組み込んでおり、船舶既設のGPS受信装置、並びに通信装置と接続 している。リレー方式では、GPS受信装置、並びに通信装置は船舶既設の設備を利用す ることから、携帯端末の機能は起動信号を発信するだけの単機能となり、携帯端末の小 型軽量化が可能である。湖沼、沿岸、沖合における海中転落実験の結果、安全衣の左胸 部 に携 帯端 末を 組み 込ん だ状 態に おいて、湖沼 では半径約500m、海洋では半径約300mの範囲に存在する中継端末を起動することができた。さらに、携帯端末を手に持つた 状態では、海洋においても半径約1，OOOmの範囲で中継端末を起動できた。特定小電力 無線機を用いた救助システムは、操業区域を特定の沿岸域とする前浜漁業には最適な救 助システムであり、すぐにでも実用化が可能である。
【携帯電話を用いた救助システム】
最後に、救助システムの運用面からの実用化を目的として、携帯電話を用いた救助システムを考案し、評価を行った。携帯電話はその急速な普及により、国内最大級の通信手段として成長した。平成14年における海の118番通報の通信手段としては、携帯電話が過半数を占めていることから、洋上における緊急通報の手段として大変有効であると言える。そこで、GP
Sケータイを携帯端末とする、DLP(DoCoMoLocationPlatform)

サービスを用いた救助システムを考案した。 このシステムではインターネッ卜を経由してDLPサ ーバにアクセス することにより、 携帯端末の位置情報を取得することができー 1484―

る。そのため、シ ステムの構築、および、導入が容易であることから、口ーカルなシステムの構築に適し ている。プールにおける実験の結果、安全衣の左胸部に携帯端末を組み込んだ状態にお いて、落水した被験者の位置情報を含む緊急通報をコンピュータ上で確認することがで きた。しかしながら、手動による操作では、被験者の30％が携帯端末の起動に失敗した ことから、自動起動装置の開発を行った。自動起動装置は海水の伝導性を利用して、露 出させた2本の電極問に流れ る電流を検出する電子式を採用した。電子式とすることで 、小型化が可能となる。自動起動装置を用いた洋上実験の結果、海中転 落か ら60秒以 内に コン ピュ ータ 上 で事 故の 発生と位置を確認することができた。
【安全衣】
安全衣とは、 作業合羽に必要最小限の浮カを持たせたもの と定義した。本研究では、漁労作業では必ず 着用する作業合羽に救命衣の機能を付加することで、常時着用を推進することを考案し た。研究の前半は、漁業用救命安全衣の技術基準を参考に、6.5kgfの浮カをもつ安全衣 の開発を行った。研究の後半は、平成14年10月より導入 された小型船舶用浮力補助具 の技術基準を安全衣の技術基準とし、浮カは5.
85kgfとした。また、安全衣は作業性を 最優先としてデザインを考案した。その結果、浮力材を多数のブロツクに分割配置する ことで、高い作業性が得られた。安全衣の生地に関しては、強靭軽量で防弾チョッキにも利用されているダイニーマ素材を用いた安全衣の試作を行ったが、1着10万円程度と高 価であり、普及を目的とした安全衣には適さなかった。そして、漁業者による漁労作業 での試用と試作を繰り返し、改良を重ねた結果、理想的な安全衣として、O.
llm角の浮力材を30のブロックに分割配置したウレタン素材の安全衣を完成させ、既に実用化してい る。この安全衣の乾燥重量は1.
38kgfであり、作業合羽（1.
04kgf)と救命衣(0.65kgf)の組み合わせに比べ、約20％ の軽量化を実現した。なお、浮遊姿勢に関しては、一般的 な垂直型ではなく、水平に近いラッコ型の浮遊姿勢となる。15歳から49歳までの10人の被験者による浮遊姿勢の実験の結果、安全衣の左胸 部に配置した携帯端末を収納 するポケットは、いずれの被験者であっても水面上に位置することが確認できた。
【おわりに】
本研究では、衛 星通信、特定小電力無線機、携帯電話と免許不要で利用可能な全ての通信装置を用いた 救助システムを考案、構築し評価を行った。その結果、目的に合わせた救助システムを 選択することで、あらゆる状況の海中転落事故に対して、迅速な救助活動の要請を行い 、生存救出へと結び付けることが可能である。救助システムは単独のシステムとして構 築するのでなく、日常利用する他のシステムと組み合わせることにより、普及が推進す る。例えば、携帯電話を用いた救助システムでは、同じくDL
Pサービスを基盤として構 築されている、船舶の運航管理システムと統合することに成功した。
また、特定小電力 無線機を用いた救助システムでは、漁労機器のコント口ーラとしての機能を付加することは、非常に有効な方法である。第7次交通安全基本計画では、「平成‑ 1485―

17年までに海中転落による死亡・行方不明者数を年間200人以下とする」とした、具体的 数値目標が掲げられているものの、現在は年間320人前後で横這いの状況が続いている。本研究は、海中転落者を迅速な救助活動により生存救出するために、ITの活用を提案し、実践したものである。また、救助する立場ではなく、救助される立場、すなわち、海中転落者の視点で救助システムを考案した。そのため、いずれのシステムにおいても、双方向の通信を前提としており、海中転落者が救助活動の開始を認知することで生存意欲を高め、心理面からも保護するシステムとしている。安全衣との一体化により、本研究 の成果 を実用化 するこ とで、多くの海中転落者を生存救出することが可能である。

ー 1486一

学位論文審査の要旨
主査 教授 天下井 清
副査

教授

烏野慶一

副査

教授

芳村康男

副査 助教授 木村暢夫

学 位 論 文 題 名

海中転落者のための救助システムに関する研究
本 研 究 は 海 中 転 落 者 の 生 存 救 出 を 目 的 と し て 、 救 命 衣 に GPS受 信 装 置 を 組 み 込 み 個
人 を 対 象 と し た 実 用 的 な 救 助 シ ス テ ム を 考 案 し 、 そ の 有 効 性 を 実 証 し た も の であ る 。 海
上に 浮いてい るための 常時着用 型の救命 安全衣とし て改良を 重ねて、 浮力約6kgf丶乾 燥
重 量 1.38kgfと ぃ う 軽 量 で 左 胸 部 に 通 信 装 置 の 収 納 ポ ケ ッ ト を 設 け た ウ レ タ ン 素 材 の 安
全 衣 を完 成 さ せ た。
本研 究 で は 、衛 星 通信

ヽ

特定 小電力 無線機、携 帯電話を通信装 置とす る、3種類 の 救助 シ ス テ ムを 考 案 、構 築 し た。
【衛星通 信を用い た救助シ ステム】
最 初 に 、 全 世 界 で 利 用 可 能 な 救 助 シ ス テ ム と し て 、 オ ー ブ コ ム 衛 星 通 信 サー ビ ス を用い た 救 助 シ ス テ ム を 考 案 、 構 築 し 評 価 を 行 っ た 。 採 用 し た オ ー ブ コ ム 衛 星 通 信サ ー ビ スは 、 車 輌 お よ び 船 舶 で の 利 用 を 想 定 し て お り 、 通 信 装 置 は 携 帯 型 の 装 置 と は なっ て い ない 。 そ の た め 、 最 初 に 携 帯 型 ア ン テ ナ の 開 発 を 行 っ た 。 安 全 衣 へ の 組 み 込 み を前 提 に 、ア ン テ ナ に は フ レ キ シ ブル な 素 材を 用 い た ヘリ カ ル アン テ ナ を試 作 し た。 し か しな が ら 、
ヘ リ カ ル ア ン テ ナ を 安 全 衣 に 組 み 込 ん だ 状 態 で は 、 海 水 の 影 響 に よ り 通 信 を 行う こ と がで き な か っ た 。 そ こ で 、 必 要 時 に は ア ン テ ナ を 取 り 出 し 、 手 に 持 つ こ と を 前 提と し て 、衛星 用 ア ンテ ナ とし て 有 用な ダ イ ポー ル アンテ ナを収縮 式とする ことで携 帯可能とした 。 開 発 し た ダ イ ポ ー ル ア ン テ ナ を 用 い た 洋 上 試 験 で は 、 海 中 転 落 か ら 4分 後 に 、 事 故発 生 の 第 一 報 を 、 5分 後 に 、 位 置 情 報 を 含 ん だ 第 二 報を ホ ス トコ ン ピ ュー タ で 確認 す る こと が で き た 。 し か し な が ら 、 試 作 し た 携 帯 端 末 は 通 信 装 置 と 通 信 ア ン テ ナ の 十分 な 小 型
軽 量 化 が 図 れ な か っ た が 、 平 成 15年 に ス テ ラ ー サ テ ラ イ ト 社 （ イ ス ラ エ ル ）に よ っ て外形 寸 法 0.080Xo.iioX0.016m、 重 量 が 0.18kgfの 通 信 装 置 が 開 発 さ れ た こ と か ら 、 現 在
では常時 着用型の 安全衣へ の組み込 みが可能 である。

【 特定小電 力無線機 を用いた 救助シス テム】
次 に、携帯 端末の小 型軽量化 を第一の 目的として 、特定小 電力無線機を用いた救助
シ ステムを 考案した 。海上保 安統計年 報によると 、海中転 落事故に おける死亡・行方不 明者のう ち、約60％ が船舶の 海難によ らない海中 転落事故 、または、港内における海 中転落事 故となっている。そこで、特定小電力無線機を携帯端末とすることにより、海 中転落時 には起動信号を発信し、船舶や港湾に設置した中継端末を起動することで、間 接的に事 故の発生 を通報す るりレー 方式を考案 した。中 継端末に は携帯端末からの起 動 信 号を 受 信する受信 装置を組 み込んで おり、船 舶既設の GPS受信装置 、並びに通信 装 置 と接 続 している。 リレー方 式では、 GPS受信装置 、並びに 通信装置 は船舶既設の 設備を利 用するこ とから、 携帯端末 の機能は起 動信号を 発信する だけの単機能となり 、携帯端 末の小型 軽量化が 可能とな った。湖沼 、沿岸、 沖合にお ける海中転落実験の 結 果 、 安 全 衣 の 左 胸部 に 携 帯端 末 を 組み 込 んだ 状 態 にお い て、 湖 沼 では 半 径約500m、 海 洋 では 半 径約 300mの 範 囲に 存 在す る中継端 末を起動 すること ができた 。さら に 、 携帯 端 末を手に持 った状態 では、海 洋におい ても半径 約1，OOOmの範 囲で中継端 末を起動 できた。 特定小電 力無線機 を用いた救 助システ ムは、操 業区域を特定の沿岸 域とする 前浜漁業にも最適な救助システムであり、すぐにでも実用化が可能である。
【携帯 電話を用 いた救助シ ステム】
最後に 、救助シ ステムの運 用面から の実用化 を目的と して、携 帯電話を用いた救助システ ムを考案 し、評価を 行った。 携帯電話 はその急 速な普及 により、国内最大級の通 信手 段 とし て 成 長し た 。平 成 14年 に お ける 海 の118番 通 報の 通 信手 段 と しては、携帯電 話が過半 数を占めて いること から、洋 上におけ る緊急通 報の手段として大変有効 であると 言える。そ こで、GPSケ ー タ イを 携 帯 端 末 と す る 、 DLP (DoCoMoLocationPlatform)サービ スを用い た救助シス テムを考 案した。 このシステムではイン ター ネ ッ卜 を 経由し てDLPサーバ にアクセ スすること により、 携帯端末 の位置情 報を取得 すること ができる。 そのため 、システ ムの構築 、および 、導入が容易であることから 、ローカ ルなシステ ムの構築 に適して いる。プ ールにお ける実験の結果、安全衣の左 胸部に携 帯端末を組 み込んだ 状態にお いて、落 水した被 験者の位置情報を含む緊急通 報をコン ピュータ上 で確認す ることが できた。 しかしな がら、手動による操作
では、 被験者の 30％が携帯端 末の起動 に失敗し たことか ら、自動 起動装置の開発を行っ た。 自 動起 動 装置は 海水の伝 導性を利 用して、露 出させた 2本の電極 間に流れ る電流を検 出する電 子式を採用 した。電 子式とす ることで 、小型化 が可能となった。自動起動装 置を用い た洋上実験 の結果、 海中転落 から60秒以 内にコン ピュータ上で事故の発生と 位置を確 認すること ができた 。
本研究は 、海中転 落者を迅速 な救助活 動により 生存救出 するために、ITの活用を提案し、実 践したも のである。 また、救 助する立 場ではな く、救助される立場、すなわち、海中 転落者の 視点で救助 システム を考案し た。

以上の研究の成果は我が国の漁船数の約95％に当たる救助通信手段を持たない20トン未満船の漁業者はもとより、全世界で操業する漁業者の遭難時の救助システムの実用化が可能となるものであり、何よりも双方向の通信を前提としたことにより、海中転落者が救助活動の開始を認知し、生存意欲を高め待つことにより一層の生存救出の可能性を示した。よって審査員一同は、本論文が博士（水産科学）の学位を授与される資格のあるものと判定した。