(57)【要約】  自動位置選定配置システムにより、船舶を自動的に移動させる方法は、中央処理装置により、ビジョン測距撮影システムから、船舶を囲む環境のマッピングを提供するデータを含む少なくとも１回の光フィードを受信するステップと、中央処理装置により、タッチスクリーンモニタ上に、この環境のマッピングを表示するステップと、中央処理装置により、タッチスクリーンモニタから、目標位置データを受信するステップと、中央処理装置により、マッピングを使用して、船舶を目標位置に移動させるように、船舶の推進系の少なくとも１つの要素を方向付けるステップと、を有する。【選択図】図１０Ａ
2019512424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動位置配置システムにより、船舶を自動的に移動させる方法であって、
中央処理装置により、ビジョン測距撮影システムから、船舶を囲む環境のマッピングを提供するデータを含む少なくとも１回の光フィード（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｅｅｄ）を受信するステップと、
前記中央処理装置により、タッチスクリーンモニタ上に、前記環境の前記マッピングを表示するステップと、
前記中央処理装置により、前記タッチスクリーンモニタから、目標位置データを受信するステップと、
前記中央処理装置により、前記マッピングを使用して、前記船舶を前記目標位置に移動させるように、前記船舶の推進系（ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）のうちの少なくとも１つの要素を方向付けるステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記少なくとも１回の光フィードを介して受信した前記環境の前記マッピング上に、前記船舶を囲む環境のジオメトリのオーバーレイを表示するステップをさらに含み、
前記光フィードは前記船舶を囲む前記環境のライブビデオ（ｌｉｖｅ  ｖｉｄｅｏ）を提供することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも１回の光フィードを受信するステップは、前記データの少なくとも１回の更新を受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記中央処理装置により、赤外線ビジョンシステムから、前記船舶を囲む前記環境の第２マッピングを含む送信されたデータを受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記タッチスクリーンモニタ上に、前記赤外線ビジョンシステムから受信された出力を表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記タッチスクリーンモニタ上に、前記第２マッピングを表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記タッチスクリーンモニタ上に、前記少なくとも１回の光フィードを介して前記ビジョン測距撮影システムから受信された前記マッピング上のオーバーレイとして、前記第２マッピングを表示するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記受信するステップは、前記船舶についての目標位置の識別（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を受信するステップをさらに含み、前記目標位置が２つの船尾外部オブジェクト間にあることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記目標位置データで識別された、選択された位置領域の妥当性を確認するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記妥当性を確認するステップは、前記選択された位置領域が前記船舶を収容することを確認するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記方向付けるステップは、
前記中央処理装置により、少なくとも１つの船尾のレンジャレーザスキャナ（ｒａｎｇｅｒ  ｌａｓｅｒ  ｓｃａｎｎｅｒ）を関与させ、
前記中央処理装置により、前記少なくとも１つの船尾のレンジャレーザスキャナから、距離、速度、及び寸法領域情報のうちの少なくとも１つを含むデータを受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記方向付けるステップは、前記中央処理装置により、前記タッチスクリーンモニタから前記目標位置データを受信すると、前記船舶の前記推進系の前記少なくとも１つの要素に、前記選択された目標位置への進路を自動的に提供するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記方向付けるステップは、前記中央処理装置により、前記タッチスクリーンモニタから前記目標位置データを受信すると、前記船舶の少なくとも１つの操舵系（ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）を自動的に制御し、前記船舶を前記目標位置内に移動させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記方向付けるステップは、前記中央処理装置により、前記タッチスクリーンモニタから前記目標位置データを受信すると、前記船舶の少なくとも１つの駆動系（ｄｒｉｖｅ  ｓｙｓｔｅｍ）を自動的に制御し、前記船舶を前記目標位置内に移動させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記方向付けるステップは、前記中央処理装置により、前記船舶のスラスター（ｔｈｒｕｓｔｅｒ）を関与させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記方向付けるステップは、前記中央処理装置により、前記船舶の駆動系を関与させるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記方向付けるステップは、前記船舶の前記推進系の複数の要素を同時に関与させることを決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記方向付けるステップは、前記中央処理装置により、前記受信されたマッピングに応答して前記少なくとも１つの要素に提供する命令を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記目標位置に関する前記船舶の位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１回の光フィード内に含まれるデータに基づき前記位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記目標位置データに基づき前記位置を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記方向付けるステップは、前記中央処理装置により、前記目標位置に関する前記船舶の前記位置に応答して前記少なくとも１つの要素に提供する命令を決定するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記船舶の所定の挙動を前記方向付けに対する前記船舶の応答と比較するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記中央処理装置により、人間のオペレータが前記船舶の動作を手動で干渉することを検出するステップと、
前記中央処理装置により、前記手動で干渉されたことの検出に基づき前記自動位置配置システムを解除するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記中央処理装置により、前記目標位置に前記船舶の位置を維持するように、前記船舶の推進系の少なくとも１つの要素を方向付けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
船舶の配置のための自動位置配置システムであって、
少なくとも１回の光フィード（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｅｅｄ）を生成するビジョン測距撮影システムと、
少なくとも１つの赤外線ビジョンシステムと、
少なくとも１つのレンジャレーザスキャナ（ｒａｎｇｅｒ  ｌａｓｅｒ  ｓｃａｎｎｅｒ）と、
少なくとも１つの慣性計測ユニットと、
少なくとも１つの全地球測位システムユニットと、
タッチスクリーンモニタと、
少なくとも１つのスラスター（ｔｈｒｕｓｔｅｒ）、少なくとも１つの駆動系（ｄｒｉｖｅ  ｓｙｓｔｅｍ）、及び少なくとも１つのアクチュエータを含む船舶の推進系（ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）と、
前記船舶上に設置されて前記推進系に操作可能に連結された中央処理装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記ビジョン測距撮影システムから、前記船舶を囲む環境のマッピングを提供するデータを含む前記少なくとも１回の光フィードを受信し、
前記タッチスクリーンモニタ上に、前記環境の前記マッピングを表示し、
前記タッチスクリーンモニタから、目標位置データを受信し、
前記マッピングを使用して、前記船舶を前記目標位置に移動させるように、前記船舶の前記推進系のうちの少なくとも１つの要素を方向付けることを特徴とする自動位置配置システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶用の自動着岸及び船舶衝突回避システムに関し、より詳しくは、動力を供給された船舶と、ドックまたは外部オブジェクトとの間の自動位置配置システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大型船舶を所望の位置へ操舵することは、オペレータの判断に依存する場合、船舶及び周囲の領域に損傷をもたらす可能性がある精密な操作である。船舶の最終位置を維持するには、従来、複数の固定装置の支援を必要とする。風、水流、霧、及び暗闇などの危険な気象条件は、移動操作に関連するリスクを非常に高くする。
【０００３】
従来の着岸システムは、所望の位置へ船舶を手動で移動させるオペレータの判断を助ける視覚的な支援を提供するために、これらの不確定要素の影響を測定する際に援助する追加の支援を一般的に必要とする。しかしながら、混雑した領域内の船舶を操舵することは、熟練したオペレータ、及び操舵に関して援助する多くのアシスタントを一般的に必要とする。従来のシステムは一般的に、船舶を囲む領域を見るために、または人間の援助なしでインタラクティブなシステムを介して船舶を操舵する命令を受信するためにインタラクティブなシステムを提供しない。さらに、船舶が大型になるほど、特に混雑した領域において、従来の操舵中に存在するリスクが高まるため、熟練したオペレータ、地元の港湾水先案内人、複数のアシスタント、及びタグボートの必要性が増大する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書に記載される方法及びシステムは、一般に、動力を供給された船舶と、ドックまたは外部オブジェクトとの間の自動位置配置システムに関し、自動位置配置システムは、オペレータがインタラクティブモニタ上で目標位置を選択することを可能にするビジョンシステムからの光フィード上の周囲状況のジオメトリのオーバーレイを表示するタッチスクリーンインタラクティブモニタが組み込まれる。
本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、自動位置配置システム及び自動位置配置システムにより船舶を自動的に移動させる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による自動位置配置システムは、少なくとも１回の光フィード（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｅｅｄ）を生成するビジョン測距撮影システムと、少なくとも１つの赤外線ビジョンシステムと、少なくとも１つのレンジャレーザスキャナ（ｒａｎｇｅｒ  ｌａｓｅｒ  ｓｃａｎｎｅｒ）と、少なくとも１つの慣性計測ユニットと、少なくとも１つの全地球測位システムユニットと、タッチスクリーンモニタと、少なくとも１つのスラスター（ｔｈｒｕｓｔｅｒ）、少なくとも１つの駆動系（ｄｒｉｖｅ  ｓｙｓｔｅｍ）及び少なくとも１つのアクチュエータを含む船舶の推進系（ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）と、船舶上に設置されて前記推進系に操作可能に連結された中央処理装置とを備え、前記中央処理装置は、（ｉ）ビジョン測距撮影システムから、少なくとも１回の光フィードを受信し、前記フィードが船舶を囲む環境のマッピングを提供するデータを含み、（ｉｉ）タッチスクリーンモニタ上に、前記環境のマッピングを表示し、（ｉｉｉ）タッチスクリーンモニタから、目標位置データを受信し、（ｉｖ）中央処理装置により、前記マッピングを使用して、船舶を目標位置へ移動させるように、船舶の推進系のうちの少なくとも１つの要素を方向付けることを特徴とする。
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による方法は、自動位置選定配置システムにより、船舶を自動的に移動させる方法であって、中央処理装置により、ビジョン測距撮影システムから、船舶を囲む環境のマッピングを提供するデータを含む少なくとも１回の光フィードを受信するステップと、前記中央処理装置により、タッチスクリーンモニタ上に、前記環境の前記マッピングを表示するステップと、前記中央処理装置により、前記タッチスクリーンモニタから、目標位置データを受信するステップと、前記中央処理装置により、前記マッピングを使用して、前記船舶を前記目標位置に移動させるように、前記船舶の推進系のうちの少なくとも１つの要素を方向付けるステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、着岸操作を実行する人間のオペレータに求められる要件なしに、または人間のオペレータ自身を必要とせずに、悪天候下において効果的に操船する機能を有するプログラム可能な自動着岸システムを提供することができる。
また、本発明のプログラム可能な自動着岸システムは、プログラム可能な自動着岸システムの開始時に、船舶を自動的に外部オブジェクトに向かって横方向に移動させること、及び外部オブジェクトから予め選択された位置を維持することを可能にすることにより、船舶及び／または外部オブジェクトへの損傷リスクを除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】プログラム可能な自動着岸システムを示す概略図であり、同システムは、船舶上の１組の横方向位置トランスデューサに加えて、複数のポート及びスターボードトランスデューサ、ならびに選択された自動機能を実行するように設計されたプロセッサ制御ユニットを介してさまざまな自動機能を開始させるプログラム可能な制御パネルを含む。
【図２】衝突回避操作中に使用されるプログラム可能な自動着岸システムの一実施形態を示す概略図である。
【図３】スリップ内へ着岸操作中に使用されるプログラム可能な自動着岸システムの一実施形態を示す概略図である。
【図４】浮体式ブイ及び／または係留設備の自動配置を表示する、使用中のプログラム可能な自動着岸システムの一実施形態を示す概略図である。
【図５Ａ】外部オブジェクトと船舶との着岸操作中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】外部オブジェクトと船舶との着岸操作中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図５Ｃ】外部オブジェクトと船舶との着岸操作中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図６】外部オブジェクトと船舶との衝突回避操作中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図７Ａ】スリップ内に入るときの船舶の着岸操作中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図７Ｂ】スリップ内に入るときの船舶の着岸操作中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図７Ｃ】スリップ内に入るときの船舶の着岸操作中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図８】船舶についてのブイ及び／または係留設備の自動位置選定中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図９Ａ】外部オブジェクトから船舶の出港及び離岸中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図９Ｂ】外部オブジェクトから船舶の出港及び離岸中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図９Ｃ】外部オブジェクトから船舶の出港及び離岸中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】自動位置配置システムの実施形態を示す概略図を示す。
【図１０Ｂ】２つの外部オブジェクト間の船舶の船尾を自動的に位置決めする自動位置配置システムの実施形態を示す。
【図１１Ａ】自動位置配置システムにより、船舶を自動的に移動させる方法の１つの実施形態を描写する流れ図である。
【図１１Ｂ】進路を決定する方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【図１２Ａ】本発明の一実施形態を具現するために使用されるコンピュータのブロック図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施形態を具現するために使用されるコンピュータのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書では、船舶のポート（左舷）操作、及びスターボード（右舷）操作の両方を記載する際、船舶及び外部オブジェクトを参照して説明する。さらに、「ポート」操作または「スターボード」操作の間で、操作上の違いは、制御パネル上の「ポート」ボタンまたは「スターボード」ボタンの選択だけである。この選択は、１組の「ポート」または「スターボード」トランスデューサの作動、及び船舶の横方向の移動の「ポート」または「スターボード」方向を決定する。最後に、図１〜図４は、例示目的で、船舶のスターボード側を詳細に示すが、当業者には、船舶のポート側からの操作も容易に理解される。
【００１０】
本発明は、プログラム可能な自動着岸システムを提供するものであり、このプログラム可能な自動着岸システムは、主に、ドックを含む外部オブジェクトに対して最終位置へ船舶を自動的に着岸させ、ナビゲートするためのプログラム可能なプロセッサ制御ユニット（「ＰＣＵ」）を含むが、これに限定されない。さらに、プログラム可能な自動着岸システムは、プログラム可能な自動着岸システムの開始時に、独立して、いかなる人間のオペレータも使用または必要とせずに動作する。
【００１１】
本発明は、船舶と外部オブジェクトとの間の１組の距離情報を検出して送信する複数のトランスデューサを含む、プログラム可能な自動着岸システムを提供する。
【００１２】
上記１組の距離情報は、プロセッサ制御ユニットにフィードバックされ、船舶の主駆動系と併せて複数のスラスターが、制御された横方向の経路及び速度で、外部オブジェクトに向かって、横方向、船首方向、及び船尾方向に船舶を駆動させることができるプログラム可能な自動着岸システムを提供する。
【００１３】
本発明は、船舶が外部オブジェクトに対して事前に選択された位置に到達すると、船舶の位置を維持するプログラム可能な自動着岸システムを提供し、このシステムは操作中に風及び水流に関係なく無期限にその位置を維持する。
【００１４】
本発明は、風及び水流に関係なくスリップ位置に船舶を自動的に位置決めするプログラム可能な自動着岸システムを提供する。
【００１５】
本発明は、プログラム可能な自動着岸システムを提供し、このプログラム可能な自動着岸システムは、プログラム可能な自動着岸システムが動作中である間、無期限に複数のロープ及びフェンダーの支援なしに船舶の予め選択された位置を維持する。
【００１６】
本発明は、船舶が外部オブジェクトの舷側に予め選択された距離にとどまることを可能にする、プログラム可能なプロセッサ制御ユニットを含む、プログラム可能な自動着岸システムを提供する。
【００１７】
本発明は、船舶の長さに関係なく効率的な操作を可能にする、プログラム可能なプロセッサ制御ユニットを含む、プログラム可能な自動着岸システムを提供する。
【００１８】
つまり、プログラム可能な自動着岸システムは、一旦作動すると、船舶が予め選択された最終位置に到達するまで外部オブジェクトに対して船舶の正確な移動及び位置を制御することにより、人間のオペレータなしで完全に自動的に動作し、その後、プログラム可能な自動着岸システムが動作中である間、風及び水流に関係なく船舶の最終位置を維持する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態によるプログラム可能な自動着岸システムを示す概略図である。プログラム可能な自動着岸システム１０は、一旦作動すると、船舶６０の着岸操作、及び他の関連する機能の自動制御を行うことに加えて、船舶６０の方向、横方向の位置、及び速度の統合型インタラクティブ近接感知フィードバックを有する。
【００２０】
本実施形態において、プログラム可能な自動着岸システム１０は、１組のポート側トランスデューサ４０Ｐ、及び１組のスターボード側トランスデューサ４０Ｓを備える。具体的に、１組のポート側トランスデューサ４０Ｐは、４つの距離感知トランスデューサ（４１Ｐ、４２Ｐ、４４Ｐ、４５Ｐ）及び１つのポート側横方向位置トランスデューサ４３Ｐを含み、１組のスターボード側トランスデューサ４０Ｓは、４つの距離感知トランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）及び１つのスターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓを含む。本実施形態において、１組のポート側トランスデューサ４０Ｐ、及び１組のスターボード側トランスデューサ４０Ｓは、船舶６０のポート側及びスターボード側における５つの離隔した位置間の距離、速度、及び位置情報を提供する。
【００２１】
プログラム可能な自動着岸システム１０の他の実施形態として、１組のポート側トランスデューサ４０Ｐは、船舶６０のポート側船首に設置される１対の距離感知トランスデューサ４１Ｐ及び４２Ｐと、船舶６０のポート側船尾に設置される１対の距離感知トランスデューサ４４Ｐ及び４５Ｐとを含み、各ポート側トランスデューサ（４１Ｐ、４２Ｐ、４４Ｐ、４５Ｐ）は、船舶６０のポート側と外部オブジェクト７０との間の距離に関して１組の距離及び速度情報を検出して送信する。本実施形態において、外部オブジェクト７０は、ドック（ｄｏｃｋ）、別の船舶、または他の同様な構造体を含むが、これらに限定されない。さらに、ポート側横方向位置トランスデューサ４３Ｐは、ポートの外部オブジェクト７０上の正確な横方向基準点に対して、船舶６０のポート側から横方向の位置を確立する。本実施形態において、検出される正確な横方向基準点は、外部オブジェクト７０上の船舶６０の側面に対して９０度に位置するランダムな基準点であり、それは、船舶６０のいかなる横方向の動きもプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０（以下の考察を参照）へ送信する。
【００２２】
プログラム可能な自動着岸システム１０の他の実施形態において、１組のスターボード側トランスデューサ４０Ｓは、船舶６０のスターボード側船首に設置された１対の距離感知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓと、船舶６０のスターボード側船尾に設置される１対の距離感知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓとを含み、各スターボード側トランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）は、船舶６０のスターボード側と外部オブジェクト７０との間の距離に関して１組の距離及び速度情報を検出して送信する。本実施形態において、外部オブジェクト７０は、ドック（ｄｏｃｋ）、または他の同様な構造体を含むが、これに限定されない。さらに、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、スターボード側の外部オブジェクト７０上の正確な横方向基準点に対して、船舶６０のスターボード側から横方向の位置を確立する。
【００２３】
プログラム可能な自動着岸システム１０は、バウ（船首）スラスター（ｔｈｒｕｓｔｅｒ）５１及びスターン（船尾）スラスター５２を含む推進系（ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）をさらに備え、それぞれのスラスター（５１、５２）は、外部オブジェクト７０の向きに対して横方向に船舶６０を駆動させることにより、船舶６０の側面を、外部オブジェクト７０から最終的に事前に選択された距離に整列され、その後、維持する。さらに、推進システムは、順（ｆｏｒｗａｒｄ）／逆（ｒｅｖｅｒｓｅ）駆動セレクタ６２と、バウスラスター５１及びスターンスラスター５２と連動する主駆動プロペラ６３とを含む。
【００２４】
さらに、プログラム可能な自動着岸システム１０は、１組のポート側トランスデューサ４０Ｐ及びスターボード側トランスデューサ４０Ｓ、ならびに推進システムによって提供される１組の距離及び速度情報を通信して送信するように、リアルタイムに動作する自動プロセッサを含む、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット（「ＰＣＵ」）３０を含み、推進システムの各要素は、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０による決定にしたがって、独立して、または共に動作する。
【００２５】
本実施形態において、１組のポート側トランスデューサ４０Ｐを使用して、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０にポート側の外部オブジェクト７０に対する船舶６０のポート側の距離、位置、及び速度情報が送信される。１組のスターボード側トランスデューサ４０Ｓを使用して、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０にスターボード側の外部オブジェクト７０に対する船舶６０の右舷側の距離、位置、及び速度情報が送信される。
【００２６】
さらに、プログラム可能な自動着岸システム１０は、制御パネル２０を含み、制御パネル２０は、特定の入力の選択を通じてプログラム可能な自動着岸システム１０による一連の所定の機能の実行を可能にする。本実施形態において、制御パネル２０は、プログラム可能な自動着岸システム１０を作動させるオンボタン２１、及びプログラム可能な自動着岸システム１０を停止させるオフボタン２２を含む。さらに、制御パネル２０は、ポートボタン６６及びスターボードボタン６７を含み、本実施形態において、制御パネル２０上でポートボタン６６が選択されると、１組のポート側トランスデューサ４０Ｐは、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に外部オブジェクト７０に対する船舶６０のポート側のリアルタイムの距離、位置、及び速度測定を含む、１組の距離、位置、及び速度情報を無線で送信する。１組の距離及び速度情報を受信すると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、着岸操作中に１組のポート側船首のトランスデューサ４１Ｐ及び４２Ｐにより提供されるリアルタイムの距離及び速度情報に応答してバウスラスター５１に関与（ｅｎｇａｇｅ）する。
【００２７】
また、制御パネル２０上でプラスボタン２４またはマイナスボタン２５を選択することによって、船舶６０と外部オブジェクト７０との間の最終的な事前に選択された距離に関する、距離設定を入力する。その後、最終的な事前に選択された距離設定は、プログラム可能な自動着岸システム１０が動作中になると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０へ送信されて使用される。上述のように、本システムは、制御パネル２０上のオン（ＯＮ）ボタン２１を選択することにより作動し、制御パネル２０上のオフ（ＯＦＦ）ボタン２２を選択することにより解除される。
【００２８】
本実施形態において、ポートボタン６６が制御パネル上で選択されると、１組のポート側トランスデューサ４０Ｐは、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に外部オブジェクト７０に対する船舶６０のポート側の船体のリアルタイムの距離及び速度測定を含む、１組の位置情報を無線で送信する。１組の位置情報を受信すると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、着岸動作中に１組のポート側トランスデューサ（４１Ｐ、４２Ｐ、４４Ｐ、４５Ｐ）により提供されるリアルタイムの距離トランスデューサの距離及び速度情報に応答してバウスラスター５１及びスターンスラスター５２に関与する。
【００２９】
スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓ、及びポート側横方向位置トランスデューサ４３Ｐは、それぞれスターボード側及びポート側のほぼ船体中央部に設置され、外部オブジェクト７０の正確な横方向基準点を感知する。各横方向位置トランスデューサ（４３Ｐ、４３Ｓ）は、リアルタイムの横方向基準点情報を感知し、検出して、無線でプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に送信することが可能である。横方向基準点情報は記憶されて、船舶６０の向きを決定するために、その後船舶６０の横方向の移動中に利用される。さらに、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、記憶された外部オブジェクト７０の正確な横方向基準点に向かう制御された横方向経路に船舶６０を維持するようにメインドライブ６２に連結された複数のアクチュエータ５３を制御することにより、船舶６０の船首または船尾の横方向移動を自動的に補償する。
【００３０】
さらに、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、バウスラスター５１及びスターンスラスター５２と電子通信して、これらを自動的に制御し、外部オブジェクト７０から事前に選択された距離に、外部オブジェクト７０に隣接する船舶６０の側面を位置決めし、自動的に事前に選択された距離に船舶６０の側面を維持することにより、動作中に本システムを設定した後にオペレータを必要としない、船舶位置決めの統合型インタラクティブ近接感知フィードバック及び自動制御可能な完全にプログラム可能な自動着岸システム１０を提供する。
【００３１】
図２は、マリーナ、及び他の同様な着岸領域における本発明の自動衝突回避機能を示す図である。本実施形態において、順／逆駆動セレクタ６２が動作中であるときに、オンボタン２１が制御パネル２０上で選択され、この選択がプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に電子的に通信される。オンボタン２１の選択による、プログラム可能な自動着岸システム１０の作動に続き、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６を作動させるように伝達する。船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６が作動すると、リアルタイムの距離及び速度情報が検出され、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に、外部オブジェクト７０（すなわち、マリーナ、別の船舶、または岩礁などのような環境）に対する船舶６０の船首６９の距離及び速度情報を無線で送信する。本実施形態において、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、順／逆駆動セレクタ６２を制御して、５ノットの最高速度で船舶６０の速度を維持する、複数のアクチュエータ５３と電子通信する。一方、外部オブジェクト７０が船舶６０の直前に１００フィート以下の距離で、船首距離トランスデューサ４６により検出された場合、距離及び速度情報は、プロセッサ制御ユニット３０に送信される。その後、複数のアクチュエータ５３と電子通信する、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、複数のアクチュエータ５３を自動的に制御し、メインドライブ６２に関与して、走行１フィートあたり０．０６ノットで進行速度を低下させ、外部オブジェクト７０から２０フィート離れたデフォルト距離に船舶６０を停止させることにより、自動的に衝突を回避する。プログラム可能な自動着岸システム１０は、オペレータが船舶６０の手動制御を掌握するまで、外部オブジェクト７０に対してこの最終位置を維持する。
【００３２】
図３は、プログラム可能な自動着岸システム１０の自動スリップ（ｓｌｉｐ）操作を示す図である。本実施形態において、船舶６０についてのスリップ位置は、以下のように記述される。ドックは、喫水線よりも上にある、動きのない水に接する固定された平らな構造体である。スリップ歩道は、さまざまな長さの船舶６０を収容するために必要な距離で水より上に延出するドックに対して約９０度でドックに取り付けられる。通常、船舶６０の各側面に一方が隣接するドックに取り付けられる２本の歩道７１があり、この構造体は、通常ロープの支援により、格納される船舶のために安全なＵ字形の場所を提供する。
【００３３】
本発明のスリップの特徴は、ポート側またはスターボード側に加えて、順（前）または逆（後）方向の両方で動作可能であることである。スリップが逆方向に動作する場合、船尾の距離、速度、及び位置トランスデューサ４７が関与される。本実施形態において、制御パネル２０は、スリップ順（ｆｏｒｗａｒｄ）ボタン６４、及びスリップ逆（ｒｅｖｅｒｓｅ）ボタン６５をさらに備え、スリップ順ボタン６４またはスリップ逆ボタン６５のいずれか一方の選択時に、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、約２ノットに船舶６０の速度を維持し、船舶６０の側面とポート側またはスターボード側のスリップ歩道７１との間で２フィートの側面クリアランスをデフォルトにする。
【００３４】
本実施形態において、本発明のスリップ動作は、以下のように発生する（下記の実施例では図３に示すような順スターボード選択を説明する）。
【００３５】
船舶の船首６９がスリップに入ると、オペレータは、制御パネル２０上のスリップ順ボタン６４を選択する。
【００３６】
その後、制御パネル２０上のスターボードボタン６７を選択する。
【００３７】
オペレータによるスリップ順ボタン６４の選択、及びスターボードボタン６７の選択に続き、以降のすべての操作は、プログラム可能な自動着岸システム１０によって維持され、制御されることにより、さらなるオペレータの介入は無視される。
【００３８】
本実施形態（例えば、制御パネル２０上でスターボードボタン６７を選択したと仮定）において、船舶の船首６９がスリップに入ると、１組のスターボード側のトランスデューサ、すなわち、船舶６０のスターボード側の船首に設置された１対の距離感知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓと、船舶６０のスターボード側の船尾に設置された１対の距離感知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓとは、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に１組の距離及び速度情報を送信する。ここで、１組の距離及び速度情報は、船舶６０のスターボード側と、スリップ歩道７１との間の距離に関連する。プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、１組のスターボード側のトランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）で検出されて送信された距離及び速度情報に応答して、電子通信を介してバウスラスター５１、及びスターンスラスター５２に関与することにより、船舶６０のスターボード側を、船舶６０とスリップ歩道７１との間の約２フィートのデフォルト距離設定に維持する。
【００３９】
同時かつ独立して動作することにより、距離及び速度情報が、１組のスターボード側のトランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）により送信される間、船首距離トランスデューサ４６は、船首６９及びドック７０に関して、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に距離及び速度情報を無線で送信する。さらに、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、複数のアクチュエータ５３と電子通信して、順／逆駆動セレクタ６２を順番に制御するこれらのアクチュエータ５３を制御する。したがって、船舶６０は、ドック７０へ自動的に進行し、船首距離トランスデューサ４６がプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に、ドック７０と船舶６０の船首６９との間の３フィートの最小距離を送信するまで、２ノットの最高速度を維持する。船舶の船首６９がドック７０から３フィートになると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、順／逆駆動セレクタ６２を制御して、プログラム可能な自動着岸システム１０が動作中の間、ドック７０から３フィートに船舶６０を停止させ、無期限にこの最終位置を維持するように、複数のアクチュエータ５３に関与する。
【００４０】
図４は、本発明の浮体式ブイ／係留設備操作を示す図である。浮体式ブイ／係留設備操作は、浮体式ブイ／係留設備７３の位置、速度、及び距離を感知するために少なくとも１つの船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６の使用を含む。
【００４１】
本実施形態において、浮体式ブイ／係留設備操作は、以下のように発生する。
【００４２】
船舶６０の船首６９は、船舶６０の船首６９の前方２００フィート以下にまで、浮体式ブイ／係留設備７３とのおおよそのアライメント位置内に動かされる。おおよそ、この位置に到達すると、制御パネル２０上でブイボタン６８が選択される。ブイボタン６８が選択されると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６を作動させるように無線で送信する。船首距離トランスデューサ４６が作動すると、船首距離トランスデューサ４６は、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に１組の距離、位置、及び速度情報を検出して送信する。１組の位置情報は、船舶６０の現在の速度と共に、浮体式ブイ／係留設備７３の位置に対する船舶６０の船首６９の距離及び位置を含む。さらに、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、電子通信したままで、順／逆駆動セレクタ６２を制御する複数のアクチュエータ５３に自動的に関与する。プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船舶６０の最高速度を約２ノットに維持し、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサのリアルタイム情報に応答して、電子通信を介してバウスラスター５１を制御し、浮体式ブイ／係留設備７３に向かって船舶６０の船首６９の方向を維持する。船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６が船舶６０の船首６９と浮体式ブイ／係留設備７３との間の３フィートの距離を送信すると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、複数のアクチュエータ５３を作動させる。これは、順番に、順／逆駆動セレクタ６２を制御して、船舶６０を停止させ、順／逆駆動セレクタ６２及びバウスラスター５１を制御して、制御パネル２０上でオフボタン２２が選択されるまで無期限に、浮体式ブイ／係留設備７３から約３フィートに船首６９を維持し続ける。
【００４３】
図５Ａ〜図５Ｃは、着岸操作中のプログラム可能な自動着岸システム１０の動作方法の一実施形態を示すフローチャートである。本実施形態において、船舶は、図１に示すように、スターボードの外部オブジェクト７０に着岸しているとする。
【００４４】
最初にステップ１００Ａで、オペレータは、船舶６０を動かし、外部オブジェクト７０に隣接して約６０フィート以下に停止させる。ここで船舶６０は、外部オブジェクト７０に平行方向である。船舶６０が停止すると、つぎにステップ１０２Ａで、オペレータにより、制御パネル２０上に設置されたオンボタン２１が選択される。オンボタン２１が選択されると、ステップ１０４Ａで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０が作動する。プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０の作動に続き、ステップ１０６Ａで、事前に選択された位置に到達すると、プログラム可能な自動着岸システム１０が船舶の移動を止めるために、船舶６０のスターボード側と外部オブジェクト７０との間の最終的な所望の距離が事前に選択される。本実施形態において、事前に選択される距離は、距離を増加させる場合はプラスボタン２４を押すことにより、または距離を減少させる場合はマイナスボタン２５を押すことにより、制御パネル２０に入力され、現在の選択された距離が、ディスプレイ２３上に表示される。最終距離が選択されると、ステップ１０８Ａで、制御パネル２０上でポートボタン６６またはスターボードボタン６７が選択される（本実施形態では、スターボードボタン６７が選択される）。ステップ１１０Ａで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船舶６０のスターボード側船首に設置された１対の距離感知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓと、船舶６０のスターボード側船尾に設置された１対の距離感知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓとを含む、１組のスターボード側トランスデューサ４０Ｓ及びスターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓを作動させるように自動的に信号を送信する。
【００４５】
１組のスターボード側トランスデューサ４０Ｓの作動に続き、ステップ１１２Ｂで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船舶６０のスターボード側船首に設置された１対の距離感知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓから送信される１組のリアルタイムの距離及び速度情報に応答し、電子通信を介してバウスラスター５１を作動させ、スターボード方向に船舶６０を移動させる。同時に、ステップ１１４Ｂで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船舶６０のスターボード側船尾に設置された１対の距離感知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓから送信される１組のリアルタイムの距離及び速度情報に応答し、電子通信を介してスターンスラスター５２を作動させ、スターボード方向に船舶６０を移動させる。ステップ１１６Ｂで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、バウスラスター５１及びスターンスラスター５２を自動的に制御し、外部オブジェクト７０に向って２秒毎に１フィートの速度で、スターボード方向に船舶６０を移動させる。船舶６０が外部オブジェクト７０に対して事前に選択された最終距離から約１０フィート以内になると、ステップ１１８Ｂで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、バウスラスター５１及びスターンスラスター５２と通信して、船舶６０の速度を低下させ、例えば、事前に選択された外部オブジェクト７０からの最終距離が５フィートである場合、船舶６０は、外部オブジェクト７０から１５フィートにおいて、１フィートあたり０．０３ノットで進行速度を低下させ始める。つぎに、ステップ１２０Ｂで、事前に選択された最終位置に到達すると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船舶６０を停止させるようにバウスラスター５１及びスターンスラスター５２に関与する。外部オブジェクト７０に対する事前に選択された最終距離に船舶６０が到達すると、ステップ１２２Ｂで、最終的な事前に選択された位置は、プログラム可能な自動着岸システム１０が動作中である間、無期限に維持される。
【００４６】
スターボード側のトランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）が動作中に、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０にリアルタイムの距離及び速度情報を送信し、スターボード方向に船舶６０を移動させながら、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、１組のスターボード側のトランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）から独立して、かつ同時に動作しており、船舶６０のリアルタイムの横方向位置を検出して送信する。
【００４７】
したがって、ステップ１１２Ｃで、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、外部オブジェクト７０の横方向基準点を検出し、この横方向基準点をプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０へ無線により送信する。ステップ１１４Ｃで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、横方向基準点を記憶し、その後、横方向基準点からの船舶６０のいかなる将来の横方向の移動も処理される。ステップ１１６Ｃで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓから送信されるリアルタイムの横方向位置情報に応答して複数のアクチュエータ５３を制御することにより、船舶６０の任意の横方向の移動を自動的に補償する。ステップ１１８Ｃで、複数のアクチュエータ５３は、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０によって記憶された正確な横方向基準点の方向へ制御された横方向進路に船舶６０を維持するために、順／逆駆動セレクタ６２に関与する。ステップ１２０Ｃで、船舶６０がステップ１１８Ｃで説明した最終的な事前に選択された位置に到達すると、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に記憶された正確な横方向基準点に関する船舶６０のリアルタイムの横方向位置情報を送信し続け、ステップ１２２Ｃで、プログラム可能な自動着岸システム１０が動作中である間、船舶６０の横方向位置を維持する。
【００４８】
図６は、外部オブジェクトと船舶との衝突回避操作中におけるプログラム可能な自動着岸システムの操作方法の一実施形態を示すフローチャートである。最初に、ステップ２００で、船舶６０のオペレータは、順／逆駆動セレクタ６２に関与する。ステップ２０２で、制御パネル２０のオンボタン２１が、船舶６０のオペレータによって選択される。オンボタン２１の選択に続き、ステップ２０４で、プログラム可能な自動着岸システム１０のプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０が作動する。ステップ２０６で、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６を作動させるように送信する。ステップ２０８で、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６を作動させると、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６は、船舶６０の船首６９と外部オブジェクト７０との間のリアルタイムの距離及び速度情報を検出して送信する。初期の距離情報の送信後に、ステップ２１０で、順／逆駆動セレクタ６２は、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０と電子通信する複数のアクチュエータ５３を介して制御される。ステップ２１２で、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、５ノットのデフォルト速度で船舶６０を維持するように順／逆駆動セレクタ６２を制御する。ステップ２１４で、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６は、リアルタイムの距離情報を送信し続け、船舶６０の船首６９から１００フィート以下で外部オブジェクト７０が検出されると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、複数のアクチュエータ５３と電子的に通信する。ステップ２１６で、複数のアクチュエータ５３は、１フィートあたり０．０６ノットで進行速度を低下させ、外部オブジェクト７０から２０フィートで船舶６０を停止させるように順／逆駆動セレクタ６２を制御する。最終的に、ステップ２１８で、船舶６０の船首６９と外部オブジェクト７０との間が２０フィートの距離に到達すると、船舶６０を無期限にその位置に維持する。一方、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６がステップ２１８で、船舶の船首６９から１００フィート内に外部オブジェクト７０を検出しない場合、本システムは、ステップ２１２に戻り、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６からプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０にリアルタイムの距離情報を送信し続ける。
【００４９】
図７Ａ〜図７Ｃは、船舶の船首がスリップに入るときの船舶の着岸操作中におけるプログラム可能な自動着岸システムの動作方法の一実施形態を示すフローチャートであり、このフローチャートは、先に図３で示した前進運動及びスターボード選択の例を示す。
【００５０】
最初に、ステップ３００Ａで、システムのオペレータが、制御パネル２０上のスリップ順ボタン６４を選択する。ステップ３０２Ａで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、スリップ順モードで動作するように作動する。ステップ３０４Ａで、オペレータは、制御パネル２０上でポートボタン６６またはスターボードボタン６７を選択する（説明のため、スターボードボタン６７が下記のように選択される）。ステップ３０６Ａで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、同時に作動するスターボード側のトランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）及び船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６に自動的に送信する。ステップ３０８Ｂで、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６は、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に、船舶の船首６９とドック７０との間の距離及び速度情報をリアルタイムに送信する。ステップ３１０Ｂで、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６から受信するリアルタイムの距離及び速度情報に応答して、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、順／逆駆動セレクタ６２を制御するアクチュエータ５３と通信する。ステップ３１２Ｂで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０の２ノットのデフォルト設定に船舶６０の速度を維持する順／逆駆動制御６２を制御するアクチュエータと通信する。ステップ３１４Ｂで、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６が船舶の船首６９とドック７０との間の３フィートの距離を送信すると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、アクチュエータ５３、及び順／逆駆動セレクタ６２を制御して、ドック７０から３フィートのデフォルト設定に船舶６０を停止させる。ステップ３０８Ｃで、スターボード側の距離感知トランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）は、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に船舶６０とスリップ歩道７１との間のリアルタイムの距離情報を送信する。ステップ３１０Ｃで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船首側のトランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓの距離情報に応答してバウスラスター５１に関与し、ステップ３１２Ｃで、船尾側のトランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓの距離情報に応答してスターンスラスター５２に同時に関与し、ステップ３１４Ｃで船舶６０とスリップ歩道７１との間の２フィートのデフォルト距離を維持する。ステップ３１６Ｃで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、バウスラスター５１、スターンスラスター５２、アクチュエータ５３、及び順／逆駆動セレクタ６２の制御を維持し、風または水流に関係なく無期限に船舶６０の位置を維持する。
【００５１】
図８は、船舶に対する浮体式ブイ及び／または係留設備の自動位置選定中におけるプログラム可能な自動着岸システム１０の操作方法を示すフローチャートである。最初に、ステップ４００で、プログラム可能な自動着岸システム１０のオペレータは、船舶６０の船首６９を動かし、船舶の船首６９の直ぐ前方約２００フィート以下の距離で浮体式ブイ／係留設備７３とおおよそのアライメントを取る。船舶６０がおおよそのアライメントを取ると、ステップ４０２に続き、オペレータは、制御パネル２０上のブイボタン６８を選択して、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０をブイモードで作動させる。ステップ４０４で、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、つぎに作動する船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６へ無線で送信する。作動に続くステップ４０６で、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６は、浮体式ブイ／係留設備７３に対する船舶の船首６９のプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０に、リアルタイムの距離、位置、及び速度情報を検出して送信する。ステップ４０８において、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、ステップ４１０で順／逆駆動セレクタ６２に関与して、約２ノットのデフォルト速度で船舶６０の前進速度を維持するときに、複数のアクチュエータ５３と電子通信する。つぎにステップ４１２で、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６によって検出されて送信されるリアルタイムの距離及び位置情報に応答してバウスラスター５１と通信し、バウスラスター５１に関与し、浮体式ブイ／係留設備７３に向かう直行進路に船舶を維持する。ステップ４１４で、船舶６０の船首６９と浮体式ブイ／係留設備７３との間の距離が３フィートになると、船舶６０は、ステップ４１６で、順／逆駆動セレクタ６２を制御して無期限に船舶の位置を維持する複数のアクチュエータ５３と通信し、これらに関与するプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０により停止される。ステップ４１８で、プログラム可能な自動着岸システム１０が動作中である限り、複数のアクチュエータ５３は、順／逆駆動セレクタ６２を制御し、船首の距離、速度、及び位置トランスデューサ４６に応答するプログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、バウスラスター５１を制御して、船舶６０の最終位置を維持する。
【００５２】
図９Ａ〜図９Ｃは、自動的に制御される外部オブジェクト７０からの船舶６０の出港の操作方法を示すフローチャートである（本実施例において、船舶６０はスターボード側の外部オブジェクト７０から出港している）。
【００５３】
最初に、ステップ５００Ａにおいて、オペレータは、制御パネル２０上に設置されたオンボタン２１を選択して、ステップ５０２Ａでプログラム可能なプロセッサ制御ユニットを作動させる。つぎに、ステップ５０４Ａで、オペレータは、制御パネル２０上のプラスボタン２４またはマイナスボタン２５を選択することにより、外部オブジェクト７０から船舶６０を離して移動させる距離を入力し、選択された距離は、制御パネル２０上のディスプレイ２３に表示される。ここでは、６０フィートまでの距離を選択することができる。ステップ５０６Ａで、オペレータは、制御パネル２０上のスターボードボタン６７を選択し、スターボード側の外部オブジェクト７０から船舶６０を離して移動させる（ポート側の外部オブジェクト７０から離して移動させる他の実施形態では、ポートボタン６６を選択する）。ステップ５０８Ａで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓを含む１組のスターボード側トランスデューサ４０Ｓを作動させる。
【００５４】
１組のスターボード側トランスデューサ４０Ｓの作動に続き、ステップ５１０Ｂで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船舶６０のスターボード側船首上に設置された１対の船首側の距離感知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓから送信される１組のリアルタイムの距離及び速度情報に応答して、電子通信を介してバウスラスター５１を作動させ、外部オブジェクトから離れた事前に選択された距離へ船舶６０を移動させる。同時に、ステップ５１２Ｂで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、船舶６０のスターボード側船尾上に設置された１対の距離感知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓから送信される１組のリアルタイムの距離及び速度情報に応答して、電子通信を介してスターンスラスター５２を作動させ、外部オブジェクト７０から離れた事前に選択された距離へ船舶６０を移動させる。１組のスターボード側のトランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）は、船舶６０のスターボード側と外部オブジェクト７０との間の１組の距離及び速度情報を検出して記録する。ステップ５１４Ｂで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、バウスラスター５１及びスターンスラスター５２を制御し、２秒毎に１フィートのデフォルト速度で、外部オブジェクトから離れた事前に選択された距離へ船舶６０を移動させる。ステップ５１６Ｂで、船舶６０が外部オブジェクト７０に対して事前に選択された距離から約１０フィート以内にある場合、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、バウスラスター５１及びスターンスラスター５２と通信して、１フィートあたり０．０３ノットに船舶６０の進行速度を低下させ、例えば、外部オブジェクト７０からの事前に選択された距離が５０フィートである場合、つぎに船舶６０は、外部オブジェクト７０から４０フィートで速度を低下させる。つぎに、ステップ５１８Ｂで、事前に選択された最終位置に到達すると、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、バウスラスター５１及びスターンスラスター５２に関与し、船舶６０を停止させる。外部オブジェクト７０に対して事前に選択された距離に船舶６０が到達すると、ステップ５２０Ｂで、外部オブジェクト７０に対して事前に選択された位置は、プログラム可能な自動着岸システム１０が動作中である間、維持される。
【００５５】
１組のスターボード側のトランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）が動作中に、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０にリアルタイムの距離及び速度情報を送信し、外部オブジェクトから離れた事前に選択された距離へ船舶６０を移動させている間、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、１組のスターボード側のトランスデューサ（４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ）から独立して、かつ同時に動作し、船舶６０のリアルタイムの横方向位置を検出して送信する。したがって、ステップ５１０Ｃで、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓを作動させると、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、外部オブジェクト７０上の正確な横方向基準点を検出し、ステップ５１２Ｃで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、この横方向基準点を記憶して、横方向基準点からその後の船舶６０のいかなる将来の横方向の移動も処理する。ステップ５１４Ｃで、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０は、スターボード側横方向位置トランスデューサ４３Ｓから送信されるリアルタイムの横方向位置情報に応答して、複数のアクチュエータ５３を制御することにより、船舶６０のいかなる横方向の移動についても自動的に補償する。ステップ５１６Ｃで、複数のアクチュエータ５３は、プログラム可能なプロセッサ制御ユニット３０によって記憶された正確な横方向基準点に対して船舶６０を制御された横方向の進路に維持するために、順／逆駆動セレクタ６２に関与する。
【００５６】
外部オブジェクト７０から離れた事前に選択された距離に船舶６０が到達すると、ステップ５１８Ｃで、事前に選択された位置は、プログラム可能な自動着岸システム１０が動作中である間、維持される。
【００５７】
以上、プログラム可能な自動着岸システムの使用に関して説明したが、本明細書に記載されたこれらの方法及びシステムは、これらのシステムの代わりに、またはこれらに加えて、いくつかの実施形態で、自動位置配置システムを提供する機能性を与えるための他の構成要素を含み得る。
【００５８】
本明細書に記載された技術は、自動化された船舶ベースの配置、衝突のない経路計画、及び自動誘導操作のための機能を含む。これらの技術は、船舶に統合されて、目標位置、自動化された船舶アプローチ、及び配置を選択する機能を提供する。
【００５９】
本実施形態において、自動位置配置システムは、例えば、ドックまたは他の外部オブジェクトを含む、外部オブジェクトに対する目標位置に船舶を自動的に配置するために、高精度慣性計測ユニット（ＩＭＵ）、全地球測位システム（ＧＰＳ）、及び中央処理装置（ＣＰＵ）からのものと同様に、ビジョン測距及び赤外線ビジョンシステムから光フィード（ｏｐｔｉｃａｌ  ｆｅｅｄ）経由で受信されたデータから中央処理装置によって生成されるマッピングを含む。いくつかの実施形態において、自動位置配置システムは、風及び水流に関係なく、船舶を２つの外部オブジェクト間に自動的に配置する。自動位置配置システムは、一旦作動すると、船舶が最終目標位置に到達するまで、外部オブジェクトに対する船舶の正確な移動及び位置を制御することにより、人間のオペレータなしで完全に自動的に動作し、その後、自動位置配置システムは、同システムが動作中である間、風及び水流に関係なく、船舶の最終位置を維持する。
【００６０】
いくつかの実施形態において、自動位置配置システムは、中央処理装置にフィードバックを提供する距離及び速度情報の写真及び赤外線領域マッピング（ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  ａｎｄ  ｉｎｆｒａｒｅｄ  ａｒｅａ  ｍａｐｐｉｎｇ）を使用して、船舶上の複数の駆動系（ｄｒｉｖｅ  ｓｙｓｔｅｍ）が外部オブジェクトに対して最終目標位置に、制御された進路及び速度で船舶を移動させることを可能にする。
【００６１】
本明細書に開示された自動位置配置システムの実施形態における他の特徴は、外部オブジェクトに対して目標位置に手動で操舵を行うために人間のオペレータを要求または必要とせずに、暗闇及び悪天候の中で、効果的かつ正確に動作する機能である。
【００６２】
自動位置配置システムのさらに他の特徴は、外部オブジェクトに対し、タッチスクリーンモニタ上に目標とされた位置に船舶が到達すると、船舶の目標位置を維持する機能、ならびに位置選定配置システムが動作中である間、風及び水流に関係なく無期限にその位置を維持する機能である。
【００６３】
図１０Ａを参照すると、図１０Ａは、本発明の自動位置配置システムの一実施形態を示す概略図である。本実施形態において、システム１０００は、外部オブジェクトに対する目標位置への船舶の移動の、速度及び進路を含む自動制御に加えて、近隣の環境、位置、及び速度に対する船舶の相対位置のフィードバックを感知する、統合されたインタラクティブな自動位置測位システムを含む。つぎに図１０Ｂを参照すると、同図は、２つの外部オブジェクト間に船舶の船尾（スターン）を自動的に位置決めする自動位置配置システムの実施形態を示す。
【００６４】
写真及び赤外線システムの機能は、船舶を囲む領域を連続してマッピングし、最終目標位置（例えば、ドック１００４などの外部オブジェクトに横付け）に配置するために船舶を自動的に操舵する際、及びその位置を自動的に維持する際に使用するために、船舶と周囲の領域との間の距離、速度、及び視覚情報をリアルタイム（または、ほぼリアルタイム）に中央処理装置１００３へ送信する。
【００６５】
システム１０００は、少なくとも１回の光フィードを生成するビジョン測距撮影システム（ｖｉｓｉｏｎ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ  ｓｙｓｔｅｍ）を含む。ビジョン測距撮影システムは、深度情報も提供するナビゲーション用のビジョンシステムを含む。このようなシステムは、当業者に理解されるように、固定位置または可変位置に取付けられた複数のカメラ（たとえば、１方向あたり２台のカメラ）を含む。
【００６６】
ビジョン測距撮影システムにより生成される光学データ（たとえば、ビデオ）は、定期的に更新される。１例として、光学データは、継続的に更新され、継続的な更新は、光フィードを介して、リアルタイム、またはほぼリアルタイムで更新される領域のビューをシステムが提供することを可能にする。このような実施形態において、システムは、ライブフィードを含む、と称される。
【００６７】
ビジョン測距撮影システムは、写真光／赤外線デイナイト測距センサビジョンシステム（ｐｈｏｔｏ  ｏｐｔｉｃａｌ／ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｄａｙ  ／ｎｉｇｈｔ  ｒａｎｇｉｎｇ  ｓｅｎｓｏｒ  ｖｉｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）１００２を含む。システム１０００は、写真光／赤外線デイナイト測距センサビジョンシステム１００２により提供される、少なくとも１つの赤外線ビジョンシステムを含む。写真光／赤外線デイナイト測距センサビジョンシステム１００２は、１つ以上のサブコンポーネントを含む。たとえば、写真光／赤外線デイナイト測距センサビジョンシステム１００２は、夜間または他の弱光若しくは低視認性条件中に、光（赤外線を含む）フィード（例えば、限定しないが、ビデオ）を提供するために、１つ以上の暗視センサを含む。このビジョン測距撮影システムは、船舶上の１つ以上の位置に搭載される１台以上のカメラを含む。
【００６８】
システム１０００は、少なくとも１つのレンジャレーザスキャナ（ｒａｎｇｅｒ  ｌａｓｅｒ  ｓｃａｎｎｅｒ）１００８を含む。本実施形態において、少なくとも１つのレンジャレーザスキャナ１００８は、少なくとも１つのレンジャレーザスキャナに近接して（及び拡張により、船舶に近接して）、オブジェクトに関連する深度情報を表現する点群を生成する。当業者には理解されるように、このようなセンサは、走査式レンジファインダと称される。以下でさらに詳細に説明するように、少なくとも１つのレンジャレーザスキャナ１００８は、ハザード検出用の機能を有する。当業者に理解されるように、１つ以上の２７０度のレーザスキャナは、１例として、日本の大阪の、Ｈｏｋｕｙｏ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．、またはカリフォルニア州モーガンヒルのＶｅｌｏｄｙｎｅ  ＬｉＤＡＲ社によって製造されるタイプの測距センサなどの、ビジョン測距撮影システムの機能を提供する。
【００６９】
システム１０００は、少なくとも１つの慣性計測ユニット（ＩＭＵ）を含む。システム１０００は、少なくとも１つの全地球測位システム（ＧＰＳ）ユニットを含む。慣性計測ユニット及び全地球測位システムユニットは単一のユニット（ＩＭＵ／ＧＰＳユニット１０１０）として提供される。慣性計測ユニット及び全地球測位システムユニットは別個の構成要素として提供してもよい。
【００７０】
ＩＭＵは、加速度情報を提供する、例えば、ＩＭＵは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸における情報（たとえば、計測値）として、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標における船舶の現在の角速度を提供する。中央処理装置１０３は、融合アルゴリズムをＩＭＵから受信した計測値に適用する。当業者には理解されるように、ＩＭＵは、１例として、ドイツのＲｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ  ＧｍｂＨで製造される慣性センサを含む、任意の形式またはタイプの慣性センサにより提供される。
【００７１】
ＧＰＳは、例えば、経度及び高度を含む、船舶のグローバル座標を提供する。中央処理装置１００３は、センサ融合アルゴリズムを適用し、基礎となるマッピング、またはマッピングへのオーバーレイを生成するときに、他の受信した入力と併せてＧＰＳデータを使用する。いくつかの実施形態において、ＧＰＳデータを使用することは、システムが船舶を位置決めするために使用する位置推定の改善された精度をもたらす。ＧＰＳは、例えば、コロラド州ニオットのＳｐａｒｋＦｕｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ、またはカンザス州オレイサのＧａｒｍｉｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．によって製造されるＧＰＳを含む任意の形式またはタイプである。
【００７２】
システム１０００は、タッチスクリーン制御モニタ１００７を含む。タッチスクリーン制御モニタ１００７は、例えば、ユーザに表示するための光フィードからデータを受信する、中央処理装置１００３と通信する。タッチスクリーン制御モニタ１００７は、タッチスクリーン制御モニタ１００７の画面に触れることで、タッチスクリーン制御モニタ１００７により表示されるグラフィカルユーザインタフェースとユーザとがインタラクトすることを可能にする、静電容量式タッチスクリーンを含む。タッチスクリーンモニタ１００７は、船舶を囲む環境のジオメトリのオーバーレイを表示し、オーバーレイは、高精度の慣性計測ユニット（ＩＭＵ）及び全地球測位システム（ＧＰＳ）ユニットと同様に、昼夜の全天候赤外線ビジョンシステムによる光測距写真撮影を使用して、取得されたデータに応答して選択された自動機能を実行するように設計された中央処理装置（ＣＰＵ）１００３を介してさまざまな距離にわたりさまざまな自動機能を開始することにより、ビジョンシステムからの光フィード経由で受信するデータから生成される。タッチスクリーンモニタ１００７は、ユーザがシステムとインタラクトすることを可能にする機能を提供し、結果として、タッチスクリーンモニタは、インタラクティブタッチスクリーンモニタと称される。
【００７３】
システム１０００は、少なくとも１つのスラスター、少なくとも１つの駆動系、及び少なくとも１つのアクチュエータを含む、船舶１００１の推進系を備える。少なくとも１つのスラスターは、バウスラスター１００５Ａである。少なくとも１つのスラスターは、スターンスラスター１００５Ｂである。少なくとも１つの駆動系は、主駆動スラスト（１００６Ａ、１００６Ｂ）である。船舶は、船舶の進路を制御する推力の可変方向を調整するラダーまたは機構を含む、操舵系（ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）１０１２を含む。
【００７４】
システム１０００は、船舶に設置され、推進系の少なくとも１つの要素に操作可能に接続される中央処理装置を含む。中央処理装置１００３は、ビジョン測距撮影システムから、少なくとも１つの光フィードを受信するための機能を有し、このフィードは、船舶を囲む環境のマッピングを提供するデータを含む。中央処理装置１００３は、例えば、有線または無線接続を介してビジョン測距撮影システムから光フィードを受信する。中央処理装置１００３は、１つ以上のセンサから（たとえば、ビジョン測距システムの部分を形成するセンサから）複数の入力を受信し、これらの入力はビデオデータ及びＬＩＤＡＲデータを含み、中央処理装置１００３は、これらの入力を使用して、船舶を囲む領域のマップを導出する。中央処理装置１００３は、障害物が特定の領域に検出された確率でマップの空き領域及び占有領域を符号化する。例えば、中央処理装置１００３は、あるレンジ（例えば、０〜２５５）内の確率を割り当て、この確率が高いほど、領域が障害物を含んでいる可能性が高い。
【００７５】
中央処理装置１００３は、タッチスクリーンモニタから目標位置データを受信する機能を有する。目標位置データは、ユーザが自動位置配置システムに船舶を着岸させたい、目標位置の識別を有する。例えば、タッチスクリーンモニタ１００７は、ユーザが静電容量式タッチスクリーン上の特定の点で、タッチスクリーンモニタ１００７に触れたと判定する。中央処理装置１００３は、ユーザによって触れられた位置（たとえば、Ｘ、Ｙ座標系により識別された点）を識別する情報を使用して、船舶を囲む環境のマッピングに関連する物理的な位置を識別する。
【００７６】
中央処理装置１００３は、船舶の推進システムの少なくとも１つの要素を方向付ける機能を有し、マッピング及び目標位置データを使用して、目標位置に船舶を移動させる。中央処理装置１００３により提供されるこの機能は、自動位置配置システムと称される。
【００７７】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載された方法及びシステムは、一般に、動力を供給された船舶と、ドックまたは外部オブジェクトとの間の自動位置配置システムに関する。自動位置配置システムは、船舶のオペレータがタッチスクリーン制御モニタ１００７上で目標位置を選択することを可能にするビジョンシステムから、ライブフィード経由で、船舶を囲む環境のジオメトリのオーバーレイを表示するタッチスクリーンインタラクティブモニタを組み込む。
【００７８】
本発明は、その適用において、船舶のサイズ、船舶のタイプ、または構成の詳細、及び以下の説明に記載される構成要素の配置に限定されない。
【００７９】
次に、図１０Ａ〜図１０Ｂと併せて、図１１Ａを参照すると、自動位置配置システムによって、船舶を自動的に移動させる方法１１００は、中央処理装置により、ビジョン測距撮影システムから、船舶を囲む環境のマッピングを提供するデータを含む少なくとも１回の光フィードを受信するステップ（１１０２）を含む。方法１１００は、中央処理装置によって、タッチスクリーンモニタ上で、環境のマッピングを表示するステップ（１１０４）を含む。方法１１００は、中央処理装置によって、タッチスクリーンモニタから、目標位置データを受信するステップ（１１０６）を含む。方法１１００は、中央処理装置によって、船舶の推進系のうちの少なくとも１つの要素を方向付けし、マッピングを使用して、船舶を目標位置へ移動させるステップ（１１０８）を含む。
【００８０】
方法１１００は、中央処理装置によって、ビジョン測距撮影システムから、船舶を囲む環境のマッピングを提供するデータを含む少なくとも１回の光フィードを受信するステップ（１１０２）を含む。中央処理装置１００３は、測距撮影システムから複数の画像を受信し、その後、中央処理装置１００３は、船舶を囲む領域内のオブジェクトまでの距離を表現する点群をもたらす、複数の画像のそれぞれの間の視差レベルを計算する。本実施形態において、中央処理装置１００３は、受信したデータを使用して、マッピングを生成する。他の実施形態において、ビジョン測距撮影システムは、視覚データからマッピングを生成し、このマッピングを中央処理装置１００３へ提供する機能を有する。
【００８１】
中央処理装置１００３は、光フィードを介して、船舶を囲む環境のマッピングを提供するデータの少なくとも１回の更新を受信する。例えば、中央処理装置１００３は、中央処理装置１００３が継続して更新されたマッピングを生成するために使用する更新の連続ストリームを受信する。
【００８２】
いくつかの実施形態において、中央処理装置１００３は、複数のソースから、船舶を囲む環境に関連するデータ（例えば、センサデータ及び撮像データ）を受信する。例えば、赤外線ビジョンシステムは、弱光または低視界若しくはゼロ視界の状況で動作するので、中央処理装置は、赤外線ビジョンシステムから、船舶を囲む環境の第２マッピングを含む送信されたデータを受信する。また追加データは、連続的な（たとえば、連続的に更新された）ストリームで提供される。また追加データは、船舶と外部目標物に隣接する目標位置との間の関係を表現する。
【００８３】
中央処理装置１００３が複数のソースから光学データを受信する実施形態の他の例として、中央処理装置１００３は、１つ以上の光レーザスキャナ１００８から情報を受信する。中央処理装置１００３によって実行される自動位置配置システムは、光レーザスキャナ１００８を使用して、隣接する船舶、ドック、及び／または他の障害物１００４に対する船舶１００１の接近を判定する。例えば、光レーザスキャナは、レーザビームを送出し、感知ユニットに戻る反射ビームのタイムオブフライト（ＴＯＦ）を測定することによって、船舶１００１と外部オブジェクト１００４との間の距離を決定する。同スキャナは、水平方向に３６０°及び垂直方向に数度回転して、これらの測定値の多くを提供し、ＴＯＦに基づき、その距離が正確に計算される。
【００８４】
いくつかの実施形態において、自動位置配置システムが、光レーザスキャナ１００８からデータを受信している間、デイナイトビジョンシステム及び光フォトスキャナ１００２は、同一の環境を視覚的に記録している。中央処理装置１００３は、光レーザスキャナ１００８、ならびにデイナイトビジョンシステム及び光フォトスキャナ１００２から受信する情報を使用して、タッチスクリーンモニタ１００７上にオペレータへの表示用のデータの視覚表現（たとえば、「ライブの」、または実質的にリアルタイムのビデオフィードを表示）を生成する。
【００８５】
いくつかの実施形態において、中央処理装置１００３は、センサ融合アルゴリズムを適用して、複数のセンサ（たとえば、光レーザスキャナ１００８、デイナイトビジョンシステム、光フォトスキャナ１００２、及び船舶を囲む環境に関連する任意の他のデータ源の一部を構成するセンサ）から受信する入力を統合する。このような統合の結果は、測定値の多次元アレイ（「点群」と称される）である。これらの実施形態のうちの１つにおいて、センサ融合アルゴリズムは、異なるフィルタを使用して、センサ（ＩＭＵ及びＧＰＳを含む）から受信したデータを１つのマップに結合し、誤りのある反射（たとえば、波、水面など）をフィルタリングする。占有グリッドマップの作成のために、他の実施形態では、方法１１００は、経路計画に有用なマップを完成させるための確率論的手法、及び多重解像度スキャンマッチングのアプリケーションを含む。
【００８６】
図１１Ａを参照すると、方法１１００は、中央処理装置によって、タッチスクリーンモニタ上に、環境のマッピングを表示するステップ（１１０４）を含む。中央処理装置１００３は、マッピング、または光フィードデータ、またはそれらの両方をタッチスクリーンモニタ１００７へ転送する。タッチスクリーンモニタ１００７は、環境のマッピングを（例えば、船舶１００１のオペレータに）表示する。中央処理装置１００３は、ビジョンシステムの光フィード経由で受信したデータを使用して、タッチスクリーンモニタ１００７による表示用に、船舶１００１を囲む環境のジオメトリのオーバーレイを生成する。タッチスクリーンモニタ１００７は、船舶、及び外部オブジェクトに隣接する目標位置に対する周囲環境を表示する。中央処理装置１００３が複数のソースから（例えば、赤外線ビジョンシステム、及び他のソースから）光学データを受信する実施形態において、タッチスクリーンモニタ１００７は、同様に（たとえば、初期マッピング上のオーバーレイと）他の複数のソースのそれぞれから受信した出力を表示する。中央処理装置１００３が第２マッピングを受信する実施形態において、タッチスクリーンモニタ１００７は、同様に第２マッピングを表示する。
【００８７】
方法１１００は、中央処理装置により、タッチスクリーンモニタから、目標位置データを受信するステップ（１１０６）を含む。タッチスクリーンモニタ１００７は、グラフィカルユーザインタフェースを生成し、グラフィカルユーザインタフェースに表示されるユーザインタフェース要素に触れることにより、船舶１００１の目標位置をオペレータがインタラクティブに指定することを可能にし、ここで、ユーザインタフェース要素は、目標位置に対応する位置に設置されるか、またはその他の方法によって目標位置を示す。タッチスクリーン技術は、船舶１００１の目標位置を指定するための、直感的で、汎用的な、より単純な入力を可能にする。例えば、タッチスクリーンモニタ１００７は、船舶１００１を囲む領域（例えば、任意のドック、または他の外部オブジェクト１００４を含む）のビデオ（連続的に更新される）を表示し、オペレータは、船舶１００１の位置決めしたいビデオディスプレイ内の位置で画面に触れる。この位置は、単一の外部オブジェクト（例えば、ドック）、または複数の外部オブジェクト（例えば、ドックの２箇所の部分間、または２隻の他の船舶間のスリップ）に対する位置である。方法１１００は、オペレータが触れた位置から目標位置データを導出する。
【００８８】
目標位置データは、外部オブジェクトに隣接する位置を指定する。目標位置データは、船舶の目標位置の識別を含み、目標位置は、２つの船尾外部オブジェクト間にある。
【００８９】
上記の位置がタッチスクリーンモニタ１００７上で目標とされるときに、ビジョン測距及び赤外線ビジョンシステムの光フィードは、船舶の船尾周囲環境をマッピングし、タッチスクリーンモニタ１００７上に、船舶の船尾周囲環境と、１つ以上の外部オブジェクト間の目標位置とを示すマッピングをレンダリングするために、中央処理装置１００３にデータを送信する。本実施形態において、目標位置がタッチスクリーンモニタ１００７上に入力されると、中央処理装置１００３は、周囲環境情報を中央処理装置１００３へ返送する２つの２７０度測距レーザスキャナに関与する。中央処理装置１００３は、カメラから追加のセンサ入力を受信すると、前に生成された点群を更新する。
【００９０】
本実施形態において、中央処理装置１００３は、目標位置が船舶を収容するのに十分に大きいことを確認するために、目標位置データにおいて識別された目標位置の妥当性を確認する。例えば、自動位置配置システムは、目標位置領域が船舶の寸法を収容するのに十分であることを確認する目標位置の１つ以上の寸法を計算する。中央処理装置１００３は、オペレータの入力を検証し、この入力を光測距センサ１００２によって生成されたマッピングにマッチングさせる。
【００９１】
方法１１００は、中央処理装置によって、マッピングを使用して、船舶を目標位置へ移動させるように、船舶の推進系の少なくとも１つの要素を方向付けるステップ（１１０８）を含む。中央処理装置１００３は、タッチスクリーンモニタ１００７から目標位置データを受信すると、船舶の推進系のうちの少なくとも１つの要素、即ち、選択された目標位置への進路を自動的に提供する。中央処理装置１００３は、タッチスクリーンモニタ１００７から目標位置データを受信すると、船舶を目標位置に移動させるように船舶の少なくとも１つの操舵系を自動的に制御する。タッチスクリーンモニタ１００７から目標位置データを受信すると、中央処理装置１００３は、以下でより詳細に記載するように、目標位置に最速の可能な制御された進路上に船舶１００１を移動させるために必要とされると、船舶の操舵系を制御しながら、船舶１００１を目標位置内へ操舵し、スラスター１００５Ａ及び１００５Ｂ、ならびに主駆動スラスター１００６Ａ及び１００６Ｂを作動するように、船舶１００１の少なくとも１つの駆動系を自動的に制御する。
【００９２】
図１１Ｂは、進路を決定するための方法１１５０の一実施形態を示すフローチャートである。中央処理装置１００３は、進路を決定する前にマッピング及び任意のオーバーレイを更新する。中央処理装置１００３は、船舶の位置を決定する（例えば、目標位置に対して）。船舶１００１の位置情報は、インタラクティブモニタ上の選択された目標位置に船舶の進路を維持することが必要とされる場合、船舶の操舵系を制御することによって応答する中央処理装置１００３に、常に転送され（例えば、ＧＰＳから）、中央処理装置１００３は、位置情報の定期的な更新を受信する。中央処理装置１００３は、いずれの障害物関連データも組み込むように、１回以上の更新を実行し、その後１つ以上の経路を計算する。本実施形態において、船舶１００１の位置を検出するために、中央処理装置１００３は、ＧＰＳ位置、及び船舶１００１を囲む領域のスキャンを受信（例えば、写真ビジョンシステム１００２及び１００８から）し、中央処理装置１００３は、障害物（例えば、最も近い障害物）への進行距離及び角度を計算し、船舶１００１の位置（ｘ位置、ｙ位置、関連角度）に関する所望の停船位置のマッピングを生成する。
【００９３】
図１１Ｂに示すように、方法１１５０は、スキャン（例えば、１つ以上の走査システム、ＧＰＳ、及び／またはＩＭＵからのデータ）をマージするステップ（１１５２）を含む。このマージは、中央処理装置１００３により、３Ｄ点群の生成または更新（例えば、３Ｄ点群座標変換を含む）をもたらす。方法１１５０は、外れ値の不採用及び関心領域の抽出を含む３Ｄ点群の改善のステップ（１１５４）を含み、このステップは、別の３Ｄ点群座標変換を含む。方法１１５０は、２Ｄスキャン座標変換を含む２Ｄスキャン投影の生成のステップ（１１５６）を含む。方法１１５０は、３Ｄポーズ占有グリッドの生成と、ＧＰＳポーズデータ（制限なく、緯度、経度、及び高度を含む）の組み込みとを含むスラム（例えば、同時ローカライゼーション及びマッピング）更新を実行するステップ（１１５８）を含む。ＧＰＳからのデータを他のセンサからのデータと融合することは、精度を向上させる。方法１１５０は、船舶の船体のモデルに関連するデータを組み込んで、航行するのに安全な領域を計算するステップ（１１６０）を含む。これは、３Ｄポーズコストマップの生成を含む。方法１１５０は、グローバルパス及びローカルパスを計算するステップ（１１６２）を含む。これは、３Ｄポーズコストマップの生成または更新を含む。方法１１５０は、パスの実行、及びローカルパスを更新するステップ（１１６４）を含む。
【００９４】
図１１Ａに戻って、中央処理装置１００３は、ＬＩＤＡＲハザード検出及び回避システムによって検出される１つ以上の障害物の情報を組み込む、船舶の移動の経路を計算する。中央処理装置１００３は、少なくとも１つの船尾のレンジャレーザスキャナに関与し、少なくとも１つの船尾のレンジャレーザスキャナ１００８から、距離、速度、及び寸法領域情報のうちの少なくとも１つを含むデータを受信する。自動位置選定配置システムは、少なくとも１つの船尾のレンジャレーザスキャナ１００８からの入力を使用する、光検出及び測距（ＬＩＤＡＲ）ハザード検出及び回避システムを含む。本実施形態において、ＬＩＤＡＲハザード検出及び回避システムは、センサレベルデータにデータ融合を実行する。例えば、ＬＩＤＡＲハザード検出及び回避システムは、ナビゲーション動き状態を使用して、連続したＬＩＤＡＲ画像から取得されたＩＭＵデータを使用する動き補償のために画像を補正する走査ＬＩＤＡＲユニット（例えば、ビジョン測距撮影システムの部分として）から取得される点群を再構築し、相対的な位置決めを可能にしながら高精度及び解像度マップを達成する。別の実施形態において、ＬＩＤＡＲハザード検出及び回避システムは、決定レベルデータでデータ融合（例えば、複数のセンサからのハザードマップを、単一グリッド方向及び間隔で単一の画像空間に融合させる）を実行する。
【００９５】
船舶１００１の位置を決定し、少なくとも１つの経路を計算した後、中央処理装置１００３は、船舶１００１に搭載された個々のスラスター毎に要求された指向性トルク値を計算する。時間ｔで要求された力及びトルクは、下記の方程式に基づいて、ＰＩＤアルゴリズムにより制御されて、計算される。
2019512424.tif 000003
η＝位置、ｖ＝速度
【００９６】
制御アルゴリズムに必要な船舶１００１の位置は、ＧＰＳ１０１０のデバイスから提供されたＧＰＳ１０１０の情報に基づいて取得されたセンサデータから計算される。ＰＩＤパラメータは、このシステムの初期インストール手順の一部であるシステムの初期ティーチイン中に収集される。
【００９７】
そして、要求される方向の力の総量は、各スラスターが最大の可能な力の限界と同様に異なるタイミング挙動を有するという事実により、個々のスラスター１００５Ａ及び１００５Ｂに割り当てられる。アルゴリズムのこの部分の目標は、最適な動作範囲内にすべてのスラスター１００５Ａ及び１００５Ｂを保つことである。つぎの最適化は、以下のように計算される。
2019512424.tif 000004
【００９８】
プロペラ１００６Ａ及びプロペラ１００６Ｂは、主駆動スラスターである（船舶１００１の船尾位置に搭載される船首及び船尾方向に推力を与え、それらは上記の最適化方程式において（−ｌｙ１，−ｌｙ２）と称される）。バウスラスター１００５Ａ及びスターンスラスター１００５Ｂは、船舶１００１の（船首）位置及び（船尾）位置に搭載された横方向移動スラスターであり、それらは、最適化方程式において、（−ｌｘ３及び−ｌｘ４）と称される。それらは、横方向に推力を生成する役割を担う。このステップにおいて計算される値は、使用されるスラスターの仕様内に値があることを確実にするように制限され、安定した制御動作を保証する。
【００９９】
いくつかの実施形態において、船舶１００１の場所の位置に基づき、中央処理装置１００３は、船舶１００１の駆動あたりの少なくとも１つの方向トルク、及び必要トルクを決定する。船舶１００１の場所の位置に基づき、中央処理装置１００３は、少なくとも１つの個別の駆動のためのアクチュエータ１０１１の信号を生成する。中央処理装置１００３は、船舶１００１の移動を評価する。
【０１００】
中央処理装置は、船舶１００１のスラスターに関与する。中央処理装置は、船舶１００１の駆動系に関与することができる。中央処理装置１００３は、実質的に同時に船舶の推進系の複数の要素に関与することを決定する。たとえば、中央処理装置１００３は、駆動系及びスラスターに関与し、２つの外部オブジェクト間の最終位置に対してタッチスクリーンモニタ上に事前に選択された目標位置に船舶を自動的に移動させる。
【０１０１】
中央処理装置は、受信したマッピングに応答して少なくとも１つの要素に提供する命令を決定する。例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）１００３は、応答する操舵制御系に所望のラダーの角度、またはスラストの角度を表す信号を送信することで、目標位置へインタラクティブモニタ上で選択された目標位置への所望の進路に沿った船舶の動きを達成する。
【０１０２】
いくつかの実施形態において、船舶１００１の移動中、及び船舶１００１が最終位置に位置決めされたときに、中央処理装置１００３は、高精度の慣性計測ユニット（ＩＭＵ）及び全地球測位システム（ＧＰＳ）ユニット１０１０と同様に、光センサ１００２から受信するセンサデータを連続して評価する。本実施形態において、中央処理装置１００３は、目標位置に船舶の位置を維持するように、船舶の推進系の少なくとも１つの要素を方向付ける。たとえば、最終位置に到達すると、中央処理装置１００３は、船舶１００１の位置を維持するためにすべての推進系を制御するのに要求される、１つ以上のアクチュエータ１０１１を動作させる。
【０１０３】
自動操作中の手動干渉は、自動システムの即時解除をもたらす。中央処理装置１００３は、人間のオペレータが船舶の操作に関して手動により干渉したことを検出すると、中央処理装置１００３は、手動干渉の検出に基づき、自動位置配置システムを解除する。
【０１０４】
自動位置配置システムは、自動位置配置システムの開始時に任意の人間のオペレータの使用または必要なしに、独立して動作する。
【０１０５】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、ＣＰＵの実施形態を実施するために有用なコンピューティングデバイス１２００のブロック図を示す。図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、コンピューティングデバイス１２００は、中央処理装置１２２１、及びメインメモリユニット１２２２を含む。図１２Ａに示すように、コンピューティングデバイス１２００は、ストレージデバイス１２２８、インストールデバイス１２１６、ネットワークインタフェース１２１８、Ｉ／Ｏコントローラ１２２３、表示装置（１２２４ａ〜１２２４ｎ）、キーボード１２２６、マウスなどのポインティングデバイス１２２７、及び１つ以上の他のＩ／Ｏデバイス（１２３０ａ〜１２３０ｎ）を含む。ストレージデバイス１２２８は、オペレーティングシステム及びソフトウェアを含むが、これに限定されない。図１２Ｂに示すように、各コンピューティングデバイス１２００は、メモリポート１２０３、ブリッジ１２７０、１つ以上のＩ／Ｏデバイス（１２３０ａ〜１２３０ｎ）（一般的に参照番号１２３０を使用して参照される）、及び中央処理装置１２２１と通信するキャッシュメモリ１２４０などの、追加の任意の要素を含む。
【０１０６】
中央処理装置１２２１は、メインメモリユニット１２２２からフェッチされる命令に応答して、これらの命令を処理する任意のロジック回路である。多くの実施形態において、中央処理装置１２２１は、カリフォルニア州マウンテンビューのＩｎｔｅｌ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されるマイクロプロセッサユニット、イリノイ州シャンバーグのＭｏｔｏｒｏｌａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されるマイクロプロセッサユニット、ニューヨーク州ホワイトプレインズのＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｂｕｓｉｎｅｓｓ  Ｍａｃｈｉｎｅｓにより製造されるマイクロプロセッサユニット、またはカリフォルニア州サニーベールのＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｍｉｃｒｏ  Ｄｅｖｉｃｅｓにより製造されるマイクロプロセッサユニットなどの、マイクロプロセッサユニットにより提供される。コンピューティングデバイス１２００は、これらのプロセッサのいずれか、または本明細書に記載のように動作可能ないずれかの他のプロセッサに基づく。
【０１０７】
メインメモリユニット１２２２は、データを格納し、マイクロプロセッサ１２２１によっていずれのストレージ位置にも直接アクセス可能な１つ以上のメモリチップで構成される。メインメモリ１２２２は、本明細書に記載のように動作可能な任意の利用可能なメモリチップで構成される。図１２Ａに示す実施形態において、プロセッサ１２２１は、システムバス１２５０を介してメインメモリ１２２２と通信する。図１２Ｂは、プロセッサがメモリポート１２０３を介してメインメモリ１２２２と直接通信する、コンピューティングデバイス１２００の実施形態を示す。図１２Ｂは、バックサイドバスと称される二次バスを介して、キャッシュメモリ１２４０とメインプロセッサ１２２１とが直接通信する実施形態を示す。別の実施形態として、メインプロセッサ１２２１は、システムバス１２５０を使用してキャッシュメモリ１２４０と通信する。
【０１０８】
図１２Ａに示す実施形態において、プロセッサ１２２１は、ローカルシステムバス１２５０を介してさまざまなＩ／Ｏデバイス１２３０と通信する。ＩＳＡバス、ＥＩＳＡバス、ＰＣＩバス、ＰＣＩ−Ｘバス、またはＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓバスを含む、さまざまなバスを使用して、Ｉ／Ｏデバイス１２３０のうちのいずれかに中央処理装置１２２１が接続される。Ｉ／Ｏデバイスがビデオディスプレイ１２２４である実施形態にでは、プロセッサ１２２１は、アドバンストグラフィックスポート（ＡＧＰ）を使用して、ディスプレイ１２２４と通信する。図１２Ｂは、メインプロセッサ１２２１が例えば、ＨＹＰＥＲＴＲＡＮＳＰＯＲＴ、ＲＡＰＩＤＩＯ、またはＩＮＦＩＮＩＢＡＮＤ通信技術を介して、Ｉ／Ｏデバイス１２３０ｂと直接通信する、コンピュータ１２００の実施形態を示す。
【０１０９】
幅広い種類のＩ／Ｏデバイス（１２３０ａ〜１２３０ｎ）が、コンピューティングデバイス１２００に存在する。入力デバイスは、キーボード、マウス、トラックパッド、トラックボール、マイクロフォン、スキャナ、カメラ、及び描画タブレットを含む。出力デバイスは、ビデオディスプレイ、スピーカ、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ、及び昇華型プリンタを含む。Ｉ／Ｏデバイスは、図１２Ａに示すように、Ｉ／Ｏコントローラ１２２３によって制御される。さらに、Ｉ／Ｏデバイスは、コンピューティングデバイス１２００用の記憶及び／またはインストール媒体１２１６を提供する。いくつかの実施形態において、コンピューティングデバイス１２００は、カリフォルニア州ロスアラミトスのＴｗｉｎｔｅｃｈ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ，Ｉｎｃ．により製造されるデバイスのＵＳＢフラッシュドライブラインなどのハンドヘルドＵＳＢストレージデバイスを受信するＵＳＢ接続（図示しない）を提供する。
【０１１０】
さらに、図１２Ａを参照すると、コンピューティングデバイス１２００は、ＣＤ−ＲＯＭデバイス、ＣＤ−Ｒ／ＲＷドライブ、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ、さまざまなフォーマットのテープドライブ、ＵＳＢデバイス、ハードドライブ、またはソフトウェア及びプログラムをインストールするために適切な任意の他のデバイスなどの、任意の適切なインストールデバイス１２１６をサポートする。コンピューティングデバイス１２００は、オペレーティングシステム及び他のソフトウェアを格納するために、１つ以上のハードディスクドライブ、または独立型ディスクの冗長アレイなどの、ストレージデバイスをさらに含む。
【０１１１】
コンピューティングデバイス１２００は、さらに、標準電話回線、ＬＡＮ若しくはＷＡＮリンク（たとえば、８０２．１１、Ｔ１、Ｔ３、５６ｋｂ、Ｘ．２５、ＳＮＡ、ＤＥＣＮＥＴ）、ブロードバンド接続（例えば、ＩＳＤＮ、フレームリレー、ＡＴＭ、ギガビット・イーサネット（登録商標）、イーサネット（登録商標）オーバーＳＯＮＥＴ）、無線接続、または上記のいずれか、またはすべてのいくつかの組み合わせを含む、さまざまな接続を介して１つ以上の他のコンピューティングデバイス（図示しない）へのネットワーク接続にインタフェースするためのネットワークインタフェース１２１８を含むが、これらに限定されない。接続は、さまざまな通信プロトコル（たとえば、ＴＣＰ／ＩＰ、ＩＰＸ、ＳＰＸ、ＮｅｔＢＩＯＳ、イーサネット（登録商標）、ＡＲＣＮＥＴ、ＳＯＮＥＴ、ＳＤＨ、ファイバディストリビューテッドデータインタフェース（ＦＤＤＩ）、ＲＳ２３２、ＩＥＥＥ８０２．１１、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１５．４、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）、ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（登録商標）、ＷｉＭａｘ（登録商標）、及び直接非同期接続）を使用して確立される。本実施形態において、コンピューティングデバイス１２００は、セキュアソケットレイヤ（ＳＳＬ）またはトランスポートレイヤセキュリティ（ＴＬＳ）などの、いずれかのタイプ及び／または形式のゲートウェイまたはトンネリングプロトコルを介して、他のコンピューティングデバイスと通信する。ネットワークインタフェース１２１８は、通信可能な任意のタイプのネットワークにコンピューティングデバイス１２００をインタフェースするため、及び本明細書に記載された操作を実行するために適切な、ビルトインネットワークアダプタ、ネットワークインタフェースカード、ＰＣＭＣＩＡネットワークカード、カードバスネットワークアダプタ、無線ネットワークアダプタ、ＵＳＢネットワークアダプタ、モデム、または任意の他のデバイスを含む。
【０１１２】
Ｉ／Ｏデバイス（１２３０ａ〜１２３０ｎ）、及び／またはＩ／Ｏコントローラ１２２３のうちのいずれかは、いずれかのタイプ及び／または形式の適切なハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェア及びソフトウェアの組み合わせを含み、コンピューティングデバイス１２００により複数の表示装置（１２２４ａ〜１２２４ｎ）の接続及び使用をサポートし、可能にし、またはこれらのために提供する。当業者には、コンピューティングデバイス１２００が複数の表示装置（１２２４ａ〜１２２４ｎ）を含むように構成される、さまざまな方式及び実施形態を認識し、理解される。
【０１１３】
さらなる実施形態において、Ｉ／Ｏデバイス１２３０は、ＵＳＢバス、Ａｐｐｌｅ（登録商標）  Ｄｅｓｋｔｏｐ  Ｂｕｓ、ＲＳ−２３２シリアル接続、ＳＣＳＩバス、ＦｉｒｅＷｉｒｅバス、ＦｉｒｅＷｉｒｅ８００バス、イーサネットバス、ＡｐｐｌｅＴａｌｋ（登録商標）バス、ギガビット・イーサネット（登録商標）バス、非同期転送モードバス、ＨＩＰＰＩバス、スーパーＨＩＰＰＩバス、ＳｅｒｉａｌＰｌｕｓバス、ＳＣＩ／ＬＡＭＰバス、ファイバチャネルバス、またはシリアルアタッチドスモールコンピュータシステムインタフェースバスなどの、システムバス１２５０と外部通信バスとの間のブリッジである。
【０１１４】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示す種類のコンピューティングデバイス１２００は、タスクのスケジューリング、及びシステムリソースへのアクセスを制御する、オペレーティングシステムの制御下で一般的に動作する。コンピューティングデバイス１２００は、コンピューティングデバイス上で実行すること、及び本明細書に記載された操作を実行可能な、例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムのバージョン、Ｕｎｉｘ（登録商標）及びＬｉｎｕｘ（登録商標）オペレーティングシステムの異なるリリース、Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ（登録商標）  ｃｏｍｐｕｔｅｒｓについてのＭＡＣ  ＯＳ（登録商標）のいずれかのバージョン、いずれかのエンベデッドオペレーティングシステム、いずれかのリアルタイムオペレーティングシステム、いずれかのオープンソースオペレーティングシステム、いずれかのプロプライエタリオペレーティングシステム、モバイルコンピューティングデバイスについてのいずれかのオペレーティングシステム、または任意の他のオペレーティングシステム、のうちのいずれかの、任意のオペレーティングシステムを実行可能である。典型的なオペレーティングシステムは、限定されないが、とりわけ、ワシントン州レドモンドのＭｉｃｒｏｓｏｆｔ（登録商標）  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより製造されるＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）３．ｘ、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）９５、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）９８、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）２０００、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）  ＮＴ３．５１、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）  ＮＴ４．０、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）  ＣＥ、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）  ＸＰ、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）７、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）８、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）１０、及びＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）  ＶＩＳＴＡ、カリフォルニア州クパチーノのＡｐｐｌｅ（登録商標）  Ｉｎｃ．により製造されるＭＡＣ  ＯＳ（登録商標）、ノースカロライナ州ローリーのＲｅｄ  Ｈａｔ，Ｉｎｃ．により配布されるＲｅｄ  Ｈａｔ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ  ＬＩＮＵＸ（登録商標）、Ｌｉｎｕｓ−ｖａｒｉａｎｔオペレーティングシステム、若しくは英国ロンドンのＣａｎｏｎｉｃａｌ  Ｌｔｄ．により配信される、Ｕｂｕｎｔｕ（登録商標）、自由に利用可能であるオペレーティングシステム、または任意のタイプ及び／または形式のＵＮＩＸ（登録商標）オペレーティングシステムを有する。
【０１１５】
コンピューティングデバイス１２００は、衝撃若しくは振動の増大したリスクを含むアドレッシング条件、または船舶の主電源システムから隔離された追加の冷却若しくは電力システムを提供する必要性を含む、海洋環境において生じる課題に対処するように変更されている。
【０１１６】
コンピューティングデバイス１２００は、任意のワークステーション、デスクトップコンピュータ、ラップトップ若しくはノートブックコンピュータ、サーバ、ポータブルコンピュータ、携帯電話若しくは他の携帯電気通信装置、メディア再生装置、ゲーミングシステム、モバイルコンピューティングデバイス、または任意の他のタイプ及び／または形式の通信可能な、本明細書に記述される操作を実行するのに十分なプロセッサ能力及びメモリ容量を有する、コンピューティング、電気通信、若しくはメディアデバイスである。
【０１１７】
この点において、本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、その適用において、以下の説明に記載した、または図面に示した構成要素の配置に限定されない。本発明は、他の実施形態が可能であり、移動車両の他の形態を含む用途を含む、さまざまな方式に実施されて、実行可能である。また、本明細書で用いられる定型表現及び専門用語は説明のためのものであって、本発明を限定するものではない。
【０１１８】
上述の記載は説明に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明の技術範囲から逸脱することなく、多様に変更実施することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０    プログラム可能な自動着岸システム
２０    制御パネル
２１    オンボタン
２２    オフボタン
２３    ディスプレイ
２４    プラスボタン
２５    マイナスボタン
３０    プログラム可能なプロセッサ制御ユニット
４０Ｐ    ポート側トランスデューサ
４０Ｓ    スターボード側トランスデューサ
４１Ｐ、４２Ｐ、４４Ｐ、４５Ｐ、４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ、４５Ｓ    （距離感知）トランスデューサ
４３Ｐ    ポート側横方向位置トランスデューサ
４３Ｓ    スターボード側横方向位置トランスデューサ
４６    船首（の距離、速度、及び位置）トランスデューサ（船首距離トランスデューサ）
４７    船尾（の距離、速度、及び位置）トランスデューサ
５１、１００５Ａ    バウスラスター
５２、１００５Ｂ    スターンスラスター
５３    アクチュエータ
６０、１００１    船舶
６２    順／逆駆動セレクタ（メインドライブ）
６３    主駆動プロペラ
６４    スリップ順ボタン
６５    スリップ逆ボタン
６６    ポートボタン
６７    スターボードボタン
６８    ブイボタン
６９    船首
７０、１００４    外部オブジェクト（ドック、障害物）
７１    スリップ歩道
７２    船尾
７３    浮体式ブイ／係留設備
１０００    システム
１００２    写真光／赤外線デイナイト測距センサビジョンシステム（デイナイトビジョンシステム及び光フォトスキャナ）
１００３、１２２１    中央処理装置（ＣＰＵ）
１００６Ａ、１００６Ｂ    主駆動スラスト
１００７    タッチスクリーン（制御）モニタ
１００８    （レンジャレーザスキャナ）光レーザスキャナ
１０１０    ＩＭＵ／ＧＰＳユニット
１０１１    アクチュエータ
１０１２    操舵系
１２００    コンピューティングデバイス
１２０３    メモリポート
１２１６    インストールデバイス
１２１８    ネットワークインタフェース
１２２１    プロセッサ（中央処理装置）
１２２２    メインメモリユニット
１２２３    Ｉ／Ｏコントローラ
１２２４    ビデオディスプレイ
１２２４ａ〜１２２４ｎ    表示装置
１２２６    キーボード
１２２７    ポインティングデバイス
１２２８    ストレージデバイス
１２３０、１２３０ａ〜１２３０ｎ    Ｉ／Ｏデバイス
１２４０    キャッシュメモリ
１２５０    （ローカル）システムバス
１２７０    ブリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
2019512424.tif 000013
【図７Ｂ】
2019512424.tif 000014
【図７Ｃ】
2019512424.tif 000015
【図８】
2019512424.tif 000016
【図９Ａ】
2019512424.tif 000017
【図９Ｂ】
2019512424.tif 000018
【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
2019512424.tif 000020
【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
2019512424.tif 000022
【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
2019512424.tif 000024
【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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