(57)【要約】  係留施設に進入してくる船舶の進入を受け止めて少なくとも部分的に船舶の進入を制御する係留システムを提供する。配列された係留ロボットが係留施設に搭載される。各係留ロボットは、（ｉ）係留施設に対して移動可能な様態、かつ、（ｉｉ）船舶の側面に係合可能な様態で移動機構に支持される少なくとも１つの船舶接触部材を有する。センサは係留施設に対する船舶の位置を検知することができる。プロセッサは、係留システムによる船舶の受け止め中の接触部材の動作の命令を計算するために、受け取った情報に基づき動作命令を計算することができる。コントローラは、接触部材を前もって位置決めすることができ、その後、係留施設に少なくとも向かう方向における船舶の進入速度を低下させるように各係留ロボットの状態を制御することができる。
2011502067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
係留ロボットを搭載した少なくとも１つの係留施設によって進入してくる船舶をターミナルに係留することに適した係留システムであって、前記係留ロボットは、前記船舶に係合するように作動可能な係合機構と、前記係留施設に対して前記係合機構を動かす移動機構と、を含み、該係留システムは、
船舶の位置を検知して、検知された前記船舶の位置に対応する位置信号を生成することに適した位置検知システムと、
生成された前記位置信号を用いて、前記船舶の慣性の著しい初期変化を引き起こさずに少なくとも１つの前記係留ロボットの前記係合機構を前記船舶に係合させるために、少なくとも１つの前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算することをプロセッサに命令する動作計算命令と、を備える係留システム。
【請求項２】
前記動作計算命令は、前記係留施設に向かう前記船舶の少なくとも移動方向における急激な減速を引き起こさずに、移動している前記船舶を停止させるために、少なくとも１つの前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算するためのものでもある請求項１に記載の係留システム。
【請求項３】
前記係留システムは、計算された前記インデックスに従って少なくとも１つの前記係留ロボットの動作を制御することを制御システムに指示するように構成された動作指示命令を含む請求項１又は２に記載の係留システム。
【請求項４】
前記動作指示命令は、前記係留施設から離れる方向に及び進入してくる前記船舶に向かう方向に前記係合機構を伸展させて、前記船舶及び／又は前記係留ロボットに損傷を与えない様態で前記船舶が前記係留ロボットに初期接触するように、進入してくる前記船舶の進入方向の速度よりも小さい速度で前記係留施設に向かって前記係合機構を後退させることを少なくとも１つの前記係留ロボットに指示するように構成された請求項１〜３のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項５】
前記動作指示命令は、前記係留施設に配列される前記係留システムの複数の前記係留ロボットに指示するように構成された請求項１〜４のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項６】
前記動作指示命令は、前記船舶及び／又は前記係留ロボットに損傷を与えない様態で、進入してくる船舶の運動エネルギーを吸収する最適化配列形態を提供することを複数の前記係留ロボットに指示するように構成された請求項１〜５のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項７】
前記最適化配列形態は、すべての前記係合機構が前記船舶に同時に係合するような各前記係留ロボットの前記係合機構の配列を含む請求項６に記載の係留システム。
【請求項８】
前記最適化配列形態は、すべての前記係合機構が前記船舶に非同時で好適には順番に係合するような各前記係留ロボットの前記係合機構の配列を含む請求項６に記載の係留システム。
【請求項９】
前記係留ロボットが前記係留ターミナルに対して直線配列に位置決めされ、前記最適化配列形態が、左舷側又は右舷側を有する前記船舶が前記右舷側又は前記左舷側を前記配列に対して非平行にして進入してくる際、すべての前記係合機構が前記船舶に同時に係合しない結果を生じるような前記係合機構の配列を含む請求項８に記載の係留システム。
【請求項１０】
前記動作指示命令は、少なくとも１つの前記係留ロボットに、前記船舶の運動エネルギーを減少させるために前記船舶に係合して前記船舶に相互に作用することを指示するように構成された請求項３〜９のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項１１】
前記移動機構は、少なくとも１つの油圧シリンダを含み、進入してくる前記船舶の運動エネルギーは、前記油圧シリンダ内の流体の流れによって減少する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項１２】
前記動作指示命令によって指示される動作に従って前記移動機構の動作を制御する制御システムを含む請求項３〜１１のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項１３】
計算を実行するプロセッサを含む請求項１〜１２のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項１４】
前記動作計算命令若しくは前記動作指示命令又はその両方を記憶する少なくとも１つの記憶手段を含む請求項１〜１３のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項１５】
信号を受信及び送信する送受信機を含む請求項１〜１４のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項１６】
前記位置検知システムは少なくとも１つの全地球測位システム（ＧＰＳ）を含む請求項１〜１５のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項１７】
前記位置検知システムは、少なくとも１つの局所距離検知システム及び／又は局所測位システムを含む請求項１〜１６のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項１８】
前記局所距離検知システムは、前記係留ロボット及び前記係留施設の１つに固定される距離センサを含む請求項１７に記載の係留システム。
【請求項１９】
少なくとも１つの前記係留ロボットを含む請求項１に記載の係留システム。
【請求項２０】
複数の前記係留ロボットを含む請求項１に記載の係留システム。
【請求項２１】
前記制御システムは、相互に独立して制御されるように複数の各前記係留ロボットを制御する請求項１３〜２０のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項２２】
前記制御システムは、相互に独立して制御される一方で相互に協力して動作するように複数の各前記係留ロボットを制御する請求項１３〜２１のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項２３】
前記動作計算命令及び前記動作指示命令から選択される１以上の命令は、係留されるべき前記船舶の特性に関する情報を受け取るように構成された請求項１３〜２２のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項２４】
前記特性は、積荷のない状態の重量、積荷のある状態の重量、長さ、及び、前記船舶に関するその他の特性から選択される１以上の特性である請求項２３に記載の係留システム。
【請求項２５】
船舶の自動識別システムからの前記船舶の特性に関する情報を受け取るように構成された請求項２３に記載の係留システム。
【請求項２６】
前記動作計算命令及び前記動作指示命令から選択される１以上の命令は、前記位置信号を利用して、
前記ターミナルに対する前記船舶の速度、
前記船舶の加速度又は減速度、
前記船舶の運動エネルギー、
前記船舶の慣性、
から選択される１以上を示すインデックスの計算を前記プロセッサに指示する請求項２３に記載の係留システム。
【請求項２７】
前記係留施設に向かう方向における前記係留ロボットの吸収可能な運動エネルギーを超える運動エネルギーを有しつつ進入してくる前記船舶のエネルギーを吸収し、その結果、前記船舶、前記係留施設及び／又は前記係留ロボットを補助的に保護することに適した少なくとも１つの緊急緩衝要素を含む請求項１〜２６のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項２８】
前記緊急緩衝要素は、前記係合機構が前記船舶に係合することができるか否かに関わらず、当該緊急緩衝要素が前記船舶に接触し得ない非展開位置、及び、当該緊急緩衝要素が前記船舶に接触し得る展開位置の間で移動可能である請求項２７に記載の係留システム。
【請求項２９】
前記緊急緩衝要素は、標準的に非展開位置に保持され、前記距離センサ及び／又は前記係留ロボットを介して、前記係留ロボットで吸収され得る運動エネルギーより前記船舶の運動エネルギーが大きいことを検知すると自動的に展開位置に移動する請求項２７に記載の係留システム。
【請求項３０】
複数の前記緊急緩衝要素を含む請求項２７〜２９のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項３１】
少なくとも前記係留施設に向かう方向における進入してくる前記船舶の計算された運動エネルギー及び慣性の１以上が、１つの前記係留ロボットのエネルギー吸収性能、又は、協力して動作する場合の複数の前記係留ロボットのエネルギー吸収性能を上回る場合、前記動作指示命令は、前記係留ロボットが緩衝要素によって前記船舶による損傷から保護される保護位置に後退する前に、進入してくる前記船舶のエネルギーを前記船舶を損傷にさらさずにできるだけ吸収することを前記係留ロボットに指示するように構成された請求項１６〜２１のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項３２】
当該係留システムの前記位置検知システムが、進入してくる移動している前記船舶の位置を検知して、検知された前記船舶の位置に応じて前記係留ロボットを制御するように作動可能である稼働状態と、前記位置検知システムが作動可能ではない非稼働状態との間で構成可能である請求項１〜３２のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項３３】
前記制御システムは、前記船舶がドッキングされた時点で、前記係留ロボットを介して前記船舶に係合して前記ターミナルに前記船舶を固定するために前記係合機構を作動させるように構成可能である請求項６に記載の係留システム。
【請求項３４】
前記制御システムは、前記係留ロボットを介して前記船舶に係合して前記係留ロボットを介して前記ターミナルに前記船舶を固定し、前記船舶の初期ドッキング中に前記船舶が移動を停止した時点で前記ターミナルに対して前記船舶を既定の配置まで移動させるために前記係合機構を作動させるように構成可能である請求項６に記載の係留システム。
【請求項３５】
前記制御システムは、前記船舶の初期ドッキング中に前記係留ロボットを介して前記船舶に係合して前記ターミナルに前記船舶を固定し、前記係留施設に向かう方向及び当該方向に直交する水平方向における前記船舶の速度を制御するために前記係合機構を作動させるように構成可能である請求項６に記載の係留システム。
【請求項３６】
前記制御システムは、前記係留ロボットを介して前記船舶に係合して前記ターミナルに前記船舶を固定し、前記船舶の初期ドッキング中に前記船舶が移動を停止した時点で前記ターミナルに対して前記船舶を既定の距離まで移動させるために前記係合機構を作動させるように構成可能である請求項６に記載の係留システム。
【請求項３７】
進入してくる前記船舶を識別して、重量、サイズを含む当該船舶に関する関連情報を特定するために個々の船舶の自動識別システム（ＡＩＳ）から受け取る情報を利用する請求項１〜３６のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項３８】
前記船舶の慣性の著しい初期変化を引き起こさずに前記船舶に前記係合機構を係合させるために前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算する工程、
急激な減速を受けないで移動している前記船舶を停止させるために前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算する工程、
前記係留システムを稼働状態に起動する工程、
から選択される１以上の工程に利用するために、進入してくる前記船舶を識別して、重量、サイズを含む当該船舶に関する関連情報を特定するために個々の船舶の自動識別システム（ＡＩＳ）から受け取る情報を利用する請求項１〜３７のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項３９】
前記係留ロボットの前記係合機構は、真空源に流体接続される吸着盤を含み、前記真空源は、吸着力によって前記船舶の船体に前記吸着盤を取り付けることを可能にする請求項１〜３８のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項４０】
前記係合機構は、前記船舶の初期ドッキング中に前記船舶に当該係合機構が係合する際、前記船舶に対する摩耗から前記吸着盤を保護する保護部材を含む請求項１〜３９のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項４１】
前記保護部材は、前記吸着盤が前記船舶による摩耗から保護される保護位置と、前記吸着盤が前記船舶に係合して前記船舶を固定する後退位置との間で移動可能である請求項４０に記載の係留システム。
【請求項４２】
前記移動機構は、前記係留施設と前記係合機構に搭載される前記係留ロボットの土台との間に配置される少なくとも１つの移動可能なアームリンク機構を含む請求項１〜４１のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項４３】
前記移動機構は、前記係留施設に対する固定機構の制御された動きを可能にする請求項１〜４２のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項４４】
係留ロボットを搭載した少なくとも１つの係留施設を利用した船舶の係留方法であって、前記係留ロボットは、前記係留施設に進入してくる前記船舶の側面に係合する係合機構と、当該係合機構を移動させる移動機構と、を備え、前記方法は、
位置検知システムによってターミナルに対する前記船舶の位置を測定する工程と、
前記船舶の慣性の著しい初期変化を引き起こさずに前記船舶に前記係合機構を係合させるために前記係留ロボットに要求される動作に関連したインデックス値を計算する工程と、
計算された前記動作に従って前記係留ロボットの動作を制御する工程と、を備える船舶の係留方法。
【請求項４５】
好適には前記船舶と前記係留施設との有害な衝突を回避する急激な減速なしに、前記係留施設に向かう前記船舶の移動の速度を低下させるために前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算する工程を含む請求項４４に記載の船舶の係留方法。
【請求項４６】
急激な減速なしに停泊場まで前記船舶を誘導するために、計算された前記インデックスに従って前記係留ロボットの動作を制御することをコントローラに指示する請求項４４又は４５に記載の船舶のドッキング方法。
【請求項４７】
前記位置検知システムが前記船舶の進入を検知可能にするために前記位置検知システムを起動する工程を含む請求項４４〜４６のいずれか１項に記載の船舶のドッキング方法。
【請求項４８】
前記位置検知システムを起動する工程は前記船舶の自動識別システム（ＡＩＳ）によって自動的に実行される請求項４７に記載の船舶のドッキング方法。
【請求項４９】
前記係留施設に向かって少なくとも作用する方向における、進入してくる前記船舶の運動エネルギーを示すインデックスを計算する工程を含む請求項４４〜４８のいずれか１項に記載の船舶のドッキング方法。
【請求項５０】
進入してくる前記船舶の運動エネルギーが所定の限度を超えたことを示す計算された前記インデックスに応じて緊急緩衝要素を展開して、前記船舶、前記係留施設及び前記係留ロボットのうちの１以上を保護する工程を含む請求項４９に記載の船舶のドッキング方法。
【請求項５１】
進入してくる前記船舶に向かって前記係合機構の少なくとも一部を伸展させて、伸展させた一部を進入してくる前記船舶よりも遅い速度で後退させ、前記係留ロボット及び／又は前記船舶に衝撃損傷を与えずに、伸展させた一部に進入してくる前記船舶を係合させる工程を含む請求項４４〜５０のいずれか１項に記載の船舶のドッキング方法。
【請求項５２】
係留施設に進入してくる船舶を受け止めることに適した係留システムを提供する方法であって、前記係留システムは、前記係留施設に搭載される複数の係留ロボットを含み、前記係留ロボットは、前記船舶の側面に係合する係合機構と、前記係留施設に対して前記係合機構を移動させる移動機構とを含み、前記係留ロボットはシステムの一部を形成し、該システムは、
前記係留施設及び／又は各前記係留ロボット及び／又は各前記係合機構に対する前記船舶の位置及び／又は前記船舶の一部の位置を検知することに適した位置検知システムと、
各前記係留ロボットの前記係合機構に要求される動作を計算するプロセッサと、
前記プロセッサから受け取った情報に応じて前記係留ロボットの動作を制御するコントローラと、を備え、
前記方法は、生成された位置信号を用いて、前記係留ロボット及び／又は前記船舶に損傷を与えずに前記船舶に前記係合機構を係合させるために、各前記係留ロボットに要求される動作を計算するように前記プロセッサに命令する動作計算命令を用意する工程と、
生成された位置信号を用いて、前記係留ロボット及び／又は前記船舶に損傷を与えない様態で前記船舶に前記係合機構を接触させる結果を生じさせるために、前記係留ロボットに要求される動作を計算することを前記プロセッサに指示する命令を形成する工程と、を備える方法。
【請求項５３】
係留ロボットを搭載した少なくとも１つの係留施設を利用する船舶の係留方法であって、前記係留ロボットは、前記係留施設に進入してくる前記船舶の側面に係合する係合機構と、前記係合機構を移動させる移動機構と、を備え、該方法は、
位置検知システムによってターミナルに対する前記船舶の位置を測定する工程と、
前記係留施設に向かって少なくとも作用する方向における前記船舶の運動エネルギーを前記係留ロボットによって減少させるように前記係留ロボットの動作の制御を可能にする状態で、前記船舶に前記係合機構を係合させるために前記係留ロボットに要求される動作に関連するインデックス値を計算する工程と、を備える方法。
【請求項５４】
係留施設に進入してくる船舶の進入速度を受け止めて少なくとも部分的に進入速度を制御する係留システムであって、該システムは、
前記係留施設に搭載される係留ロボットであって、前記係留施設に固定されるベースと、（ｉ）前記係留施設に対して移動可能な様態、かつ、（ｉｉ）前記船舶の側面に係合可能な様態で移動機構に支持される少なくとも１つの船舶接触部材と、を含む係留ロボットの配列と、
前記係留施設に対する前記船舶の位置を検知する少なくとも１つのセンサと、
前記船舶の位置に関する前記センサからの情報を受け取り、前記係留システムに前記船舶が受け止められる間、各前記係留ロボットの前記接触部材の動作の命令を計算するために、受け取った前記情報に基づき動作命令を計算するプロセッサと、
（ｉ）各前記係留ロボットの状態を制御して、前記船舶との接触に先立って、前記係留施設に少なくとも向かう方向における前記船舶の進入速度を前記係留ロボットで低下させ得る位置に各前記接触部材を位置決めし、及び、（ｉｉ）各前記係留ロボットの状態を制御して、前記船舶との接触中に、前記係留施設に少なくとも向かう方向における前記船舶の進入速度を低下させる位置に各前記接触部材を位置決めするコントローラと、を備える係留システム。
【請求項５５】
前記ベースは恒久的な固定様態で前記係留施設に固定される請求項５４に記載の係留システム。
【請求項５６】
前記ベースは移動可能な様態で前記係留施設に固定される請求項５４に記載の係留システム。
【請求項５７】
前記プロセッサで受け取った情報は、前記船舶の位置に関して前記センサで生成される情報を含む請求項５４〜５６のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項５８】
前記プロセッサで受け取った情報は、進入してくる前記船舶の積荷のある状態の重量を含む請求項５４〜５７のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項５９】
少なくとも１つの前記接触部材が吸着盤であり、前記船舶と前記船舶に前記係留ロボットを固定し得る前記吸着盤との間で吸着を可能にする請求項５４〜５８のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項６０】
第２接触部材が設けられ、前記第２接触部材は、前記船舶に接触し得る一方で前記船舶を固定し得ず、前記吸着盤に対して移動可能であり、（ｉ）前記船舶の受け止め中に前記船舶に前記吸着盤を係合しないように位置決めされ、及び、（ｉｉ）初期受け止め後に前記船舶に前記吸着盤を係合させて前記船舶に固定されるように位置決めされる請求項５９に記載の係留システム。
【請求項６１】
前記移動機構は、前記接触部材を介して作用する前記船舶の力を少なくとも部分的に吸収し得る少なくとも１つの油圧シリンダを含む請求項５４〜６０のいずれか１項に記載の係留システム。
【請求項６２】
係留施設に進入してくる船舶を固定する係留システムであって、該係留システムは、
前記係留施設に搭載される係留ロボットであって、前記係留施設に対して移動可能な様態で前記係留施設に固定されるベースと、（ｉ）前記係留施設に対して移動可能な様態で及び（ｉｉ）前記船舶の側面に係合可能な様態で移動機構に支持される少なくとも１つの吸着盤と、を含む係留ロボットの直線配列と、
前記係留施設に対する前記船舶の位置を検知する少なくとも１つのセンサと、
前記船舶の位置に関する前記センサからの情報を受け取り、前記配列上の前記係留ロボットの動作の命令を計算するために、受け取った前記情報に基づく動作命令を計算し得るプロセッサと、
前記係留ロボットに対する及び相互の前記係留ロボットの位置を制御して、進入してくる前記船舶と接触する位置に位置決めされる前記配列上の前記係留ロボットの数を制御するコントローラと、を備える係留システム。
【請求項６３】
請求項１又は６２に記載の前記係留システムを含む係留施設。
【請求項６４】
直線配列で位置決めされる複数の埠頭搭載係留ロボットを含み、各前記埠頭搭載係留ロボットは、前記埠頭に対して移動可能に前記埠頭に搭載されて前記埠頭に隣接する船舶を保持すべく前記埠頭に隣接する前記船舶の側面に接触して固定され、前記船舶の側面が前記直線配列に完全に平行でない場合を含めて、進入してくる前記船舶に同時に係合するように位置決め制御可能な吸着盤を含む埠頭。
【請求項６５】
直線配列で位置決めされる複数の埠頭搭載係留ロボットを含み、各前記埠頭搭載係留ロボットは、前記埠頭に対して移動可能に前記埠頭に搭載されて前記埠頭に隣接する船舶を保持すべく前記埠頭に隣接する前記船舶の側面に接触して固定され、前記船舶の側面が前記直線配列に完全に平行でない場合を含めて、非同時の様態で、進入してくる前記船舶に係合するように位置決め制御可能な吸着盤を含む埠頭。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶を受け止めて係留する係留システム及び船舶を係留する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
船及び同様の船舶は、世界中で毎日、港にドッキングされて係留される。船がターミナルにドッキングされる場合には、ターミナルに向かって低速度で船を誘導することが通常は伴う。しかしながら、そうした低速度であっても、船の大きな質量は大きな慣性を生む。こうしたことは、ターミナル若しくは船のいずれか又は両方に損傷を与える結果を招き得る。このため、進入してくる船舶のエネルギーを吸収する弾力的衝撃吸収界面をもたらすために、一般的には防舷材として知られる緩衝要素が用いられる。
【０００３】
防舷材の例には、大きなタイヤ、ゴム製煉瓦、木製被覆材などが含まれる。一般的に、船がターミナルに係留された時点で、風、潮流又はうねりの力を受けて船が動き回るのを回避するために船は防舷材に対してきつく保持される。
【０００４】
ターミナルへの船の係留に用いられる係留ロボットが知られている。ここに参照によって組み込まれるＰＣＴ国際公開第２００２／０９０１７６号パンフレット、発明の名称「係留ロボット」は、船の乾舷に係合する真空カップを含む係留ロボットを開示する。係留ロボットは３次元動作の作動領域内で真空カップを位置決めすることができる。真空カップを横断方向に伸展及び後退させるためにアームリンク機構が設けられる。こうした係留ロボットを用いると、船はターミナルに固定されることができ、船に作用する力は係留ロボットによって打ち消され得る。しかしながら、そうした係留ロボット上の真空カップが船の側面に沿って船に係合して船を保持するために、船は、比較的に安定した位置に配置されなければならず、及び、真空カップの移動範囲内に誘導されなければならなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
船がターミナルに向かって速く移動しているか、又は、前述の外力によって船が振動しているなら、真空カップに対する船の係合には困難が伴ってしまう。
【０００６】
海上交通路及び港がさらに混雑してきたことから、ドッキング工程を合理化して船の係留に必要とされる時間を短縮するために商船及び他の船舶のドッキングの自動化を確立し、その結果、例えばさらなる用途にターミナルを提示することができることは好都合であろう。
【０００７】
さらに、商業的な船舶輸送が増加するにつれて商船のサイズは増大していく。これの１つの作用は、ターミナルに関して船がどこにドッキングされるべきかが、そうした船の船長や水先案内人にとって必ずしも直ちに明確でないことから、ドッキング工程中にそれらの船を制御することがさらに困難になることである。加えて、平常の天気及び潮流の状態が、巨大な商船のドッキングを困難にし、場合によっては危険にさらしてしまうかもしれない。
【０００８】
本発明の目的は、前述の不都合のいくつかを克服するか又は少なくとも改善する、若しくは、公衆に有益な選択肢を少なくとも提供する船舶をドッキングする係留システム及び／又は係留方法を提供することである。
【０００９】
本明細書では、特許明細書及び他の文書を含む外部の情報源に言及する場合、これは、本発明の特徴を説明するための背景を提供することを通常は目的とする。他に説明されない限り、そうした情報源への言及は、すべての司法権において、そうした情報源が従来技術であること又は当分野に共通の一般常識の一部を形成することを是認していると解釈されるべきではない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１様態では、本発明は、係留ロボットを搭載した少なくとも１つの係留施設によって進入してくる船舶をターミナルに係留することに適した係留システムであって、前記係留ロボットは、船舶に係合するように作動可能な係合機構と、前記係留施設に対して前記係合機構を動かす移動機構と、を含み、該係留システムは、
船舶の位置を検知して、前記船舶の検知された位置に対応する位置信号を生成することに適した位置検知システムと、
生成された前記位置信号を用いて、前記船舶の慣性の著しい初期変化を引き起こさずに少なくとも１つの前記係留ロボットの前記係合機構を前記船舶に係合させるために、少なくとも１つの前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算することをプロセッサに命令する動作計算命令と、を備える係留システムにある。
【００１１】
好適には、前記動作計算命令は、前記係留施設に向かう前記船舶の少なくとも移動方向における急激な減速を引き起こさずに、移動している前記船舶を停止させるために、少なくとも１つの前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算するためのものでもある。
【００１２】
好適には、これは、ターミナルと船舶との有害な衝突を回避するようなものである。
【００１３】
好適には、前記係留システムは、計算された前記インデックスに従って少なくとも１つの前記係留ロボットの動作を制御することを制御システムに指示するように構成された動作指示命令を含む。
【００１４】
好適には、前記動作指示命令は、前記係留施設から離れる方向に及び進入してくる前記船舶に向かう方向に前記係合機構を伸展させ、前記船舶及び／又は前記係留ロボットに損傷を与えない様態で前記船舶が前記係留ロボットに初期接触するように、進入してくる前記船舶の進入方向の速度よりも小さい速度で前記係留施設に向かって前記係合機構を後退させることを少なくとも１つの前記係留ロボットに指示するように構成される。
【００１５】
好適には、前記動作指示命令は、前記係留施設に配列される前記係留システムの複数の係留ロボットに指示するように構成される。
【００１６】
好適には、前記動作指示命令は、前記船舶及び／又は前記係留ロボットに損傷を与えない様態で、進入してくる前記船舶の運動エネルギーを吸収する最適化配列形態を提供することを複数の前記係留ロボットに指示するように構成される。
【００１７】
好適には、前記最適化配列形態は、すべての前記係合機構が前記船舶に同時に係合するような各前記係留ロボットの前記係合機構の配列を含む。
【００１８】
好適には、前記最適化配列形態は、すべての前記係合機構が前記船舶に非同時で好適には順番に係合するような各前記係留ロボットの前記係合機構の配列を含む。
【００１９】
好適には、前記係留ロボットが係留ターミナルに対して直線配列に位置決めされ、前記最適化配列形態が、左舷側又は右舷側を有する前記船舶が前記右舷側又は前記左舷側を前記配列に対して非平行にして進入してくる際、すべての前記係合機構が前記船舶に同時に係合しない結果を生じるような前記係合機構の配列を含む。
【００２０】
好適には、前記動作指示命令は、少なくとも１つの前記係留ロボットに、前記船舶の運動エネルギーを減少させるために前記船舶に係合して前記船舶に相互に作用することを指示するように構成される。
【００２１】
好適には、前記動作指示命令は、少なくとも１つの前記係留ロボットに、最適化された様態で前記船舶の運動エネルギーを減衰させるために前記船舶に係合して前記船舶に相互に作用することを指示するように構成される。
【００２２】
好適には、前記移動機構は、少なくとも１つの油圧シリンダを含み、進入してくる前記船舶の運動エネルギーは前記油圧シリンダ内の流体の流れによって減少する。
【００２３】
好適には、前記係留システムは、前記動作指示命令によって指示される動作に従って前記移動機構の動作を制御する制御システムを含む。
【００２４】
好適には、前記係留システムは、計算を実行するプロセッサを含む。
【００２５】
好適には、前記係留システムは、前記動作計算命令若しくは前記動作指示命令又はその両方を記憶する少なくとも１つの記憶手段を含む。
【００２６】
好適には、前記係留システムは、信号を受信及び送信する送受信機を含む。
【００２７】
好適には、前記位置検知システムは少なくとも１つの全地球測位システム（ＧＰＳ）を含む。
【００２８】
好適には、ＧＰＳは、前記係留ロボット及び／又は各前記係留ロボットの前記係合機構に対する前記船舶の位置又は前記船舶の一部の位置を特定することができる。
【００２９】
好適には、前記位置検知システムは、少なくとも１つの局所距離検知システム及び／又は局所測位システムを含む。
【００３０】
好適には、前記局所距離検知システムは、前記係留ロボット及び前記係留施設の１つに固定される距離センサを含む。
【００３１】
好適には、前記距離センサは、前記係留ロボット及び／又は各前記係留ロボットの前記係合機構に対する前記船舶の位置又は前記船舶の一部の位置を特定することができる。
【００３２】
好適には、前記係留システムは少なくとも１つの前記係留ロボットを含む。
【００３３】
好適には、前記係留システムは複数の前記係留ロボットを含む。
【００３４】
好適には、前記制御システムは、相互に独立して制御されるように複数の各前記係留ロボットを制御する。
【００３５】
好適には、前記制御システムは、相互に独立して制御される一方で相互に協力して動作するように複数の各前記係留ロボットを制御する。
【００３６】
好適には、前記動作計算命令及び前記動作指示命令から選択される１以上の命令は、係留されるべき前記船舶の特性に関する情報を受け取るように構成される。
【００３７】
好適には、前記特性は、積荷のない状態の重量、積荷のある状態の重量、長さ、及び、前記船舶に関するその他の特性から選択される１以上の特性である。
【００３８】
好適には、前記係留システムは、船舶の自動識別システムからの前記船舶の特性に関する情報を受け取るように構成される。
【００３９】
好適には、前記動作計算命令及び前記動作指示命令から選択される１以上の命令は、前記位置信号を利用して、
前記ターミナルに対する前記船舶の速度、
前記船舶の加速度又は減速度、
前記船舶の運動エネルギー、
前記船舶の慣性、
から選択される１以上を示すインデックスの計算を前記プロセッサに指示する。
【００４０】
好適には、前記係留システムは、前記係留施設に向かう方向における前記係留ロボットの吸収可能な運動エネルギーを超える運動エネルギーを有する進入してくる前記船舶のエネルギーを吸収し、その結果、前記船舶、前記係留施設及び／又は前記係留ロボットを補助的に保護することに適した少なくとも１つの緊急緩衝要素を含む。
【００４１】
好適には、前記緊急緩衝要素は、前記係合機構が前記船舶に係合することができるか否かに関わらず、当該緊急緩衝要素が前記船舶に接触し得ない非展開位置、及び、当該緊急緩衝要素が前記船舶に接触し得る展開位置の間で移動可能である。
【００４２】
好適には、前記緊急緩衝要素は、標準的に前記非展開位置に保持され、前記距離センサ及び／又は前記係留ロボットを介して、前記係留ロボットで吸収され得る運動エネルギーより前記船舶の運動エネルギーが大きいことを検知すると自動的に前記展開位置に移動する。
【００４３】
好適には、前記緊急緩衝要素は、進入してくる前記船舶の運動エネルギー、進入速度及び慣性から選択される１つが既定の閾値を上回る場合に自動的に作動する。
【００４４】
好適には、前記緊急緩衝要素は、進入してくる前記船舶の運動エネルギー、進入速度及び慣性から選択される１つがその前記船舶の既定の閾値を上回る場合に自動的に作動する。
【００４５】
好適には、前記緊急緩衝要素は、当該緊急緩衝要素が展開位置に速く移動することができるようにエアバッグなどの既知のエネルギー吸収システムによって動作する。
【００４６】
好適には、前記係留システムは複数の前記緊急緩衝要素を含む。
【００４７】
好適には、少なくとも前記係留施設に向かう方向における進入してくる前記船舶の計算された運動エネルギー及び慣性の１以上が、１つの係留ロボットのエネルギー吸収性能、又は、協力して動作する場合の複数の前記係留ロボットのエネルギー吸収性能を上回る場合、前記動作指示命令は、前記係留ロボットが前記緩衝要素によって前記船舶による損傷から保護される保護位置に後退する前に、進入してくる前記船舶のエネルギーを前記船舶を損傷にさらさずにできるだけ吸収することを前記係留ロボットに指示するように構成される。
【００４８】
好適には、前記係留システムは、当該システムの前記位置検知システムが、進入してくる前記船舶の位置を検知して、検知された前記船舶の位置に応じて前記係留ロボットを制御するように作動可能である稼働状態と、前記位置検知システムが作動可能ではない非稼働状態との間で構成可能である。
【００４９】
好適には、前記制御システムは、前記船舶がドッキングされた時点で、前記係留ロボットを介して前記船舶に係合して前記ターミナルに前記船舶を固定するために前記係合機構を動作させるように構成可能である。
【００５０】
好適には、前記制御システムは、前記係留ロボットを介して前記船舶に係合して前記係留ロボットを介して前記ターミナルに前記船舶を固定し、前記船舶の初期ドッキング中に前記船舶が移動を停止した時点で前記ターミナルに対して前記船舶を既定の配置まで移動させるために前記係合機構を動作させるように構成可能である。
【００５１】
好適には、前記制御システムは、前記船舶の初期ドッキング中に前記係留ロボットを介して前記船舶に係合して前記ターミナルに前記船舶を固定し、前記係留施設に向かう方向及び当該方向に直交する水平方向における前記船舶の速度を制御するために前記係合機構を動作させるように構成可能である。
【００５２】
好適には、前記制御システムは、前記係留ロボットを介して前記船舶に係合して前記ターミナルに前記船舶を固定し、前記船舶の初期ドッキング中に前記船舶が移動を停止した時点で前記ターミナルに対して前記船舶を既定の距離まで移動させるために前記係合機構を動作させるように構成可能である。
【００５３】
好適には、前記係留システムは、進入してくる前記船舶を識別して、重量、サイズを含む当該船舶に関する関連情報を特定するために個々の前記船舶の自動識別システム（ＡＩＳ）から受け取る情報を利用する。
【００５４】
好適には、前記係留システムは、
前記船舶の慣性の著しい初期変化を引き起こさずに前記船舶に前記係合機構を係合させるために前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算する工程、
急激な減速を受けないで移動している前記船舶を停止させるために前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算する工程、
前記係留システムを稼働状態に起動する工程、
から選択される１以上の工程に利用するために、進入してくる前記船舶を識別して、重量、サイズを含む当該船舶に関する関連情報を特定するために個々の前記船舶の自動識別システム（ＡＩＳ）から受け取る情報を利用する。
【００５５】
好適には、前記係留ロボットは前記ターミナルに沿って移動可能に配置される。
【００５６】
好適には、前記係留ロボットはホイールに搭載される。
【００５７】
好適には、前記係留ロボットはレール上に搭載される。
【００５８】
好適には、前記係留ロボットは、前記ターミナルに沿って当該係留ロボットを移動させる独立した駆動機構を含む。
【００５９】
好適には、前記係留ロボットの前記ターミナルに沿った移動は遠隔で制御可能である。
【００６０】
好適には、前記係留ロボットは別個の駆動機構によって移動可能である。
【００６１】
好適には、前記係留ロボットは、前記船舶が当該係留ロボットの前記係合機構に係合して固定された時点で移動可能である。
【００６２】
好適には、前記ターミナルの前記係合機構は埠頭である。
【００６３】
好適には、前記係留ロボットの配列は直線配列である。
【００６４】
好適には、前記係留ロボットの前記係合機構は、真空源に流体接続される吸着盤を含み、前記真空源は、吸着力によって前記船舶の船体に前記吸着盤を取り付けることを可能にする。
【００６５】
好適には、前記係合機構は、前記船舶の初期ドッキング中に前記船舶に当該係合機構が係合する際、前記船舶に対する摩耗から前記吸着盤を保護する保護部材を含む。
【００６６】
好適には、前記保護部材は、前記吸着盤が前記船舶による摩耗から保護される保護位置と、前記吸着盤が前記船舶に係合して前記船舶を固定する後退位置との間で移動可能である。
【００６７】
好適には、前記移動機構は、前記係留施設と前記係合機構に搭載される前記係留ロボットの土台との間に配置される少なくとも１つの移動可能なアームリンク機構を含む。
【００６８】
好適には、前記移動機構は、前記係留施設に対する固定機構の制御された動きを可能にする。
【００６９】
他の様態では、本発明は、係留ロボットを搭載した少なくとも１つの係留施設を利用した船舶の係留方法であって、前記係留ロボットは、前記係留施設に進入してくる船舶の側面に係合する係合機構と、当該係合機構を移動させる移動機構と、を備え、該方法は、
位置検知システムによってターミナルに対する船舶の位置を測定する工程と、
前記船舶の慣性の著しい初期変化を引き起こさずに前記船舶に前記係合機構を係合させるために前記係留ロボットに要求される動作に関連したインデックス値を計算する工程と、
計算された前記動作に従って前記係留ロボットの動作を制御する工程と、を備える方法にある。
【００７０】
好適には、前記方法は、前記船舶と前記係留施設との有害な衝突を回避する急激な減速なしに、前記係留施設に向かう前記船舶の移動の速度を低下させるために前記係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算する工程を含む。
【００７１】
好適には、前記方法は、急激な減速なしに停泊場まで前記船舶を誘導するために、計算された前記インデックスに従って前記係留ロボットの動作を制御することをコントローラに指示する。
【００７２】
好適には、前記方法は、前記位置検知システムが前記船舶の進入を検知可能にするために前記位置検知システムを起動する工程を含む。
【００７３】
好適には、前記位置検知システムを起動する工程は前記船舶の自動識別システム（ＡＩＳ）によって自動的に実行される。
【００７４】
好適には、前記船舶の係留方法は、前記係留施設に向かって少なくとも作用する方向における、進入してくる前記船舶の運動エネルギーを示すインデックスを計算する工程を含む。
【００７５】
好適には、前記方法は、進入してくる前記船舶の運動エネルギーがある限度を超えたことを示す計算された前記インデックスに応じて緊急緩衝要素を展開して、前記船舶、前記係留施設及び前記係留ロボットのうちの１以上を保護する工程を含む。
【００７６】
好適には、前記方法は、進入してくる前記船舶に向かって前記係合機構の少なくとも一部を伸展させて、伸展させた一部を、進入してくる前記船舶よりも遅い速度で後退させ、前記係留ロボット及び／又は前記船舶に衝撃損傷を与えずに、伸展させた一部に進入してくる前記船舶を係合させる工程を含む。
【００７７】
好適には、前記方法は、前記係合機構を起動して前記船舶に前記係合機構を係合させて前記ターミナルに前記船舶を固定する工程を含む。
【００７８】
好適には、前記方法は、係合して固定された前記船舶を前記ターミナルに対して既定の位置に移動させる工程を含む。
【００７９】
好適には、前記方法は、前記移動機構を動作させることによって、係合して固定された前記船舶を前記ターミナルに対して既定の位置に移動させる工程を含む。
【００８０】
好適には、前記方法は、前記ターミナルに関連して前記係留ロボットを動作させることによって、係合して固定された前記船舶を前記ターミナルに対して既定の位置に移動させる工程を含む。
【００８１】
他の様態では、本発明は、係留施設に進入してくる船舶を受け止めることに適した係留システムを提供する方法であって、前記係留システムは、前記係留施設に搭載される複数の係留ロボットを含み、前記係留ロボットは、前記船舶の側面に係合する係合機構と、前記係留施設に対して前記係合機構を移動させる移動機構と、を含み、前記係留ロボットはシステムの一部を形成し、該システムは、
前記係留施設及び／又は各前記係留ロボット及び／又は各前記係合機構に対する前記船舶の位置及び／又は前記船舶の一部の位置を検知することに適した位置検知システムと、
各前記係留ロボットの前記係合機構に要求される動作を計算するプロセッサと、
前記プロセッサから受け取った情報に応じて前記係留ロボットの動作を制御するコントローラと、を備え、
前記方法は、生成された位置信号を用いて、前記係留ロボット及び／又は前記船舶に損傷を与えずに前記船舶に前記係合機構を係合させるために、各前記係留ロボットに要求される動作を計算するように前記プロセッサに命令する動作計算命令を用意する工程と、
生成された位置信号を用いて、前記係留ロボット及び／又は前記船舶に損傷を与えない様態で前記船舶に前記係合機構を接触させる結果を生じさせるために、前記係留ロボットに要求される動作を計算することを前記プロセッサに指示する命令を形成する工程と、を備える方法にある。
【００８２】
好適には、前記方法は、
前記プロセッサで実行された計算に従って前記係留ロボットの動作を制御することを前記制御システムに指示する動作指示命令を用意する工程と、
前記プロセッサで実行された計算に従って前記係留ロボットの動作を制御することを制御システムに指示する命令を構成する工程と、をさらに含む。
【００８３】
好適には、一組の前記命令は、前記船舶の慣性の著しい初期変化を引き起こさずに前記船舶に前記係合機構を係合させるために前記係留ロボットに必要とされる動作に関連した値を計算することをプロセッサに指示するように構成される。
【００８４】
好適には、前記命令は、前記プロセッサによって実行される計算に従って前記係留ロボットの動作を制御することを前記制御システムに指示するようにさらに構成される。
【００８５】
好適には、前記一組の命令は記憶手段に記憶される。
【００８６】
他の様態では、本発明は、係留ロボットを搭載した少なくとも１つの係留施設を利用する船舶の係留方法であって、前記係留ロボットは、前記係留施設に進入してくる前記船舶の側面に係合する係合機構と、前記係合機構を移動させる移動機構と、を備え、該方法は、
位置検知システムによってターミナルに対する船舶の位置を測定する工程と、
前記係留施設に向かって少なくとも作用する方向における前記船舶の運動エネルギーを前記係留ロボットによって減少させるように前記係留ロボットの動作の制御を可能にする状態で、前記船舶に前記係合機構を係合させるために前記係留ロボットに要求される動作に関連するインデックス値を計算する工程と、を備える方法にある。
【００８７】
他の様態では、本発明は、係留施設に進入してくる船舶の進入速度を受け止めて少なくとも部分的に進入速度を制御する係留システムであって、該システムは、
前記係留施設に搭載される係留ロボットであって、前記係留施設に固定されるベースと、（ｉ）前記係留施設に対して移動可能な態様で、かつ、（ｉｉ）前記船舶の側面に係合可能な様態で移動機構に支持される少なくとも１つの船舶接触部材と、を含む係留ロボットの配列と、
前記係留施設に対する前記船舶の位置を検知する少なくとも１つのセンサと、
船舶の位置に関する前記センサからの情報を受け取り、前記係留システムに前記船舶が受け止められる間、各前記係留ロボットの前記接触部材の動作の命令を計算するために、受け取った前記情報に基づき動作命令を計算するプロセッサと、
（ｉ）各前記係留ロボットの状態を制御して、前記船舶との接触に先立って、前記係留施設に少なくとも向かう方向における前記船舶の進入速度を前記係留ロボットで低下させ得る位置に各前記接触部材を位置決めし、及び、（ｉｉ）各前記係留ロボットの状態を制御して、前記船舶との接触中に、前記係留施設に少なくとも向かう方向における前記船舶の進入速度を低下させる位置に各前記接触部材を位置決めするコントローラと、を備える係留システムにある。
【００８８】
好適には、前記ベースは恒久的な固定様態で前記係留施設に固定される。
【００８９】
好適には、前記ベースは移動可能な様態で前記係留施設に固定される。
【００９０】
好適には、前記プロセッサで受け取った情報は、前記船舶の位置に関して前記センサで生成される情報を含む。
【００９１】
好適には、前記プロセッサで受け取った情報は、進入してくる前記船舶の積荷のある状態の重量を含む。
【００９２】
好適には、少なくとも１つの前記接触部材が吸着盤であり、前記船舶と前記船舶に前記係留ロボットを固定し得る前記吸着盤との間で吸着を可能にする。
【００９３】
好適には、第２接触部材が設けられ、前記第２接触部材は、前記船舶に接触し得る一方で前記船舶を固定し得ず、前記吸着盤に対して移動可能であり、（ｉ）前記船舶の受け止め中に前記船舶に前記吸着盤を係合させないように位置決めされ、及び、（ｉｉ）初期受け止め後に前記船舶に前記吸着盤を係合させて前記船舶に固定されるように位置決めされる。
【００９４】
好適には、前記移動機構は、前記接触部材を介して作用する前記船舶の力を少なくとも部分的に吸収しうる少なくとも１つの油圧シリンダを含む。
【００９５】
他の様態では、本発明は、係留施設に進入してくる船舶を固定する係留システムであって、該係留システムは、
前記係留施設に搭載される係留ロボットであって、前記係留施設に対して移動可能な様態で前記係留施設に固定されるベースと、（ｉ）前記係留施設に対して移動可能な様態で及び（ｉｉ）前記船舶の側面に係合可能な様態で移動機構に支持される少なくとも１つの吸着盤と、を含む係留ロボットの直線配列を備え、
前記係留施設に対する前記船舶の位置を検知する少なくとも１つのセンサと、
前記船舶の位置に関する前記センサからの情報を受け取り、前記配列上の前記係留ロボットの動作の命令を計算するために、受け取った前記情報に基づく動作命令を計算し得るプロセッサと、
前記係留ロボットに対する及び相互の前記係留ロボットの位置を制御して、進入してくる前記船舶と接触する位置に位置決めされる前記配列上の前記係留ロボットの数を制御するコントローラと、を備える係留システムにある。
【００９６】
他の様態では、本発明は前述の前記係留システムを含む係留施設にある。
【００９７】
他の様態では、本発明は、直線配列で位置決めされる複数の埠頭搭載係留ロボットを含み、各前記埠頭搭載係留ロボットは、前記埠頭に対して移動可能に前記埠頭に搭載されて前記埠頭に隣接する船舶を保持すべく前記埠頭に隣接する前記船舶の側面に接触して固定され、前記船舶の側面が前記直線配列に完全に平行でない場合を含めて、進入してくる前記船舶に同時に係合するように位置決め制御可能な吸着盤を含む埠頭にある。
【００９８】
他の様態では、本発明は、直線配列で位置決めされる複数の埠頭搭載係留ロボットを含み、各前記埠頭搭載係留ロボットは、前記埠頭に対して移動可能に前記埠頭に搭載されて前記埠頭に隣接する船舶を保持すべく前記埠頭に隣接する前記船舶の側面に接触して固定され、前記船舶の側面が前記直線配列に完全に平行でない場合を含めて、非同時の様態で、進入してくる前記船舶に係合するように位置決め制御可能な吸着盤を含む埠頭にある。
【００９９】
発明の他の様態は、例のみによって及び添付の図面を参照してなされる以下の説明から明らかになるであろう。
【０１００】
ここで使用されるように、用語「及び／又は」は「及び」若しくは「又は」又はその両方を意味する。
【０１０１】
ここで使用されるように、名詞に続く「（ｓ）」は名詞の複数形及び／又は単数形を意味する。
【０１０２】
本明細書及び請求の範囲で用いられる用語「備える」は「少なくとも部分を構成すること」を意味する。各説明においてそうした用語で始まる用語、特徴を含む本明細書及び本請求の範囲の説明を解釈するにあたって、すべての特徴が示される必要がある一方で他の特徴も同様に示され得る。「備える」及び「備えた」といった関連用語は同様に解釈されるべきである。
【０１０３】
上記及び下記に引用されるすべての出願、特許及び公開物は、もしあれば、ここに参照によって引用される。
【０１０４】
本発明の関連分野の当業者には、添付の請求の範囲で定義される本発明の範囲から逸脱しない限り、構造における多くの変化、大きく異なる実施形態、本発明の応用が提案されるであろう。ここでの開示及び説明は、単なる例示であり、いかなる意味においても限定するものであることは意図されない。
【０１０５】
本発明は単に一例として及び図面を参照してここに説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】係留ロボットに係合する前に矢印で示される方向にターミナルに進入してくる船舶を示す。
【図２】係留ロボットに係合した船舶、及び、船舶の速度を低下させる過程の係留ロボットを示す。
【図３】停泊場に誘導されて係留された船舶を示す。
【図４】知られた係留ロボットの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０１０７】
前記図面を参照すると、本発明の第１様態に係る係留システムは全体的に符号１００で示される。
【０１０８】
以下に説明する一実施形態では、複数の係留ロボット１１０を用いて船舶５００を受け止めてターミナル６００に船舶５００を保持することに適した係留システム１００が提供される。係留ロボット１１０は係合機構１２０を含む。係合機構１２０は、吸着盤１２２と、吸着盤１２２に結合された真空源とを含み、前記吸着盤１２２は船舶５００に係合して吸引力によって船舶を固定するように作動することができる。アームリンク機構１３２を含む移動機構１３０が、吸着盤を移動させるために設けられている。アームリンク機構１３２は、入れ子式又は関節式であることが可能であり、及び、複数の油圧シリンダ１３４によって動作可能であり、動作にあたってモータや歯車が用いられてもよいことが想定される。これは、吸着盤がターミナルに対して２次元、好ましくは３次元で移動することを可能にする。移動機構１３０は、その作動領域内で所望の位置に係合機構１２０を移動させることができ、その結果、係合機構１２０に係合する及び／又は固定される船舶５００に対する（単独の、又は、他の係留ロボットと協力した）制御を実行する。
【０１０９】
係留システム１００は、進入してくる船舶５００の位置を検知して、検知した船舶５００の位置に関する位置信号を生成することに適した位置検知システムをさらに備える。位置検知システムは全地球測位システム（ＧＰＳ）を含み得ることが想定され、前記全地球測位システムは、船舶上に搭載された１以上のＧＰＳユニット３９１を含んでもよい。このＧＰＳユニット３９１は、船舶５００から位置検知システムの他の一部に、船舶５００及び船舶５００の一部の少なくともいずれかの位置、速度及び速度変化の少なくともいずれかを送信することができる。
【０１１０】
代わりに又は加えて、位置検知システムは、公知のレーザ距離センサ、赤外線距離センサ、レーダ距離センサ又は超音波距離センサなどの局所距離センサ３９０を用いて作動できること、又は、ターミナルに固定され得ることが想定される。こうした局所センサは、各係留ロボット１１０の係合機構１２０上に配置され得る、又は、ターミナルに固定され得る。
【０１１１】
一実施形態では、検知システムで検知した進入してくる船舶の相対的な航行距離および航行方向は制御システム１６０に送信されてもよいことが想定される。図１〜図３に示される一実施形態では、制御システム１６０が集中管理される結果、各係留ロボット１１０に対する船舶５００の位置に従って制御システム１６０はすべての係留ロボット１１０を独立して制御することができる。
【０１１２】
しかしながら、他の実施形態では、局所距離センサが単一の係留ロボット１１０のための局所制御システム１６０に距離を送信しさえすればよく、その結果、係留ロボット単独の動作がコントローラにより制御される。こうして個々の各係留ロボットが独立して作動してもよい。
【０１１３】
係留システム１００は、位置検知システムが動作可能であるとともに係留ロボット１１０が準備モードにある稼働状態中に動作することができる。準備モードでは、ロボットの動作は、進入してくる船舶に関して検知された距離、速度、運動エネルギー又は加速度／減速度を踏まえて制御される。非準備モードでは、係留ロボットは、船舶との有効な係合に対して準備の整った状態ではないものの、船舶の進入を検知することができるようにそれらのセンサをオンにしてもよい。非稼働モードでは、係留ロボットは、位置検知システムをオフ、又は、船舶５００の進入を検知しない他の状態に置いてもよい。
【０１１４】
一実施形態では、係留システム１００は、稼働状態および非稼働状態のいずれかで手動で作動可能である。
【０１１５】
係留システムは、位置検知システムからの情報を踏まえた一連の動作計算命令をさらに備える。この命令は、コンピュータ上で動作可能なソフトウェアの形態で具現化され得る。
【０１１６】
一連の動作計算命令は、プロセッサに命令するように構成されたソフトウェアで具現化され得る。
【０１１７】
生成された位置信号は２つのインデックス値の計算に用いられる。
【０１１８】
第１インデックス値は、船舶５００の慣性に著しい初期変化を引き起こさずに（すなわち、船舶５００が吸着盤に激しく衝突しない結果、船舶５００、ターミナル６００又は係留ロボット１１０に損傷を与えずに）、船舶５００に吸着盤を係合させるために係留ロボット１１０に要求される動作を示す。
【０１１９】
動作計算命令は、好ましくは実質的に停泊場に船舶を誘導すべく、移動している船舶５００の速度を低下させるために係留ロボット１１０に要求される動作を示す第２インデックス値又は一連の第２インデックス値も計算する。この場合も船舶５００に急激な減速がないことが好ましい。
【０１２０】
船舶とターミナル６００及び／又は係留ロボット１１０との有害な衝突を回避する様態で、１つの又は各々の係留ロボットによる船舶に対する制御が好適になされる。
【０１２１】
第２インデックスは、船舶との初期接触中及び／又は船舶との初期接触後に係留ロボットに要求される１つの又は複数の動作状態に対する命令を提供してもよい。こうしたことは、船舶のドッキング中に、船舶、係留ロボット及び／又はターミナルの損傷を回避する様態で係留ロボットの作用の発現を可能にするために好ましい。例えば、停泊場への船舶の誘導のため、進入してくる船舶には大きな力を作用させる必要がある。こうしたことは、吸引圧力および油圧を最大値に設定することを要求し得る。
【０１２２】
動作計算命令は、係留ロボットがドッキング工程中に船舶に安全に係合する状態に置かれ得るかどうかを決定するための計算を含んでもよい。もしかしたら、停泊場に船舶を誘導するために必要な移動範囲が、係留ロボットが対応し得る移動範囲を超えてしまうかもしれない。もしかしたら、船舶に係合すべき他の係留ロボットと協力して、係留ロボットが、停泊場に船舶を安全に誘導するよう作動されることができないかもしれない。こうしたことは、船舶との接触から係留ロボットを切り離す状態に移行させる結果を招き得る。しかしながら、船舶の減速を促進する接触を確立する結果を招くこともまたあり得る。例えば吸着盤の移動が限界点に到達すれば接触の解除が必要とされるので、こうした接触は一時的であり得る。
【０１２３】
制御システム１６０は、インデックスに従って係留ロボットの状態変化及び／又は位置変化を作動させるスイッチに接続されるコントローラを備えてよい。
【０１２４】
制御システム１６０は、動作指示命令の指示に従って係留ロボット１１０の動作を制御する。プロセッサは、特に係留システムに組み込まれる（通常はコンピュータ内の）専用プロセッサであるか、又は、プロセッサは、ターミナル及び／又は船舶にある他のシステムの一部として典型的に存在し得る。同様に、ソフトウェア命令は、コンピュータハードディスクやチップなどの形態をとるデジタル記憶手段といった記憶手段に典型的に記憶されるであろう。
【０１２５】
係留システム１００は、進入してくる船舶５００を識別するため、及び、積載時および非積載時の船舶５００の重量、サイズ、質量などの船舶５００に関する関連情報を取得するため、船舶自動識別装置（ＡＩＳ）などのシステムからの情報又は前記システムに由来する情報を利用してもよい。
【０１２６】
動作計算命令及び動作指示命令は、プロセッサにインデックスの計算を指示する際、及び、コントローラに係留ロボットの動作及び／又は状態の制御を指示する際、位置信号の差分を利用してもよい。特に、動作計算命令及び動作指示命令は、
・ターミナルに対する船舶の速度
・船舶の加速度又は減速度
・船舶の運動エネルギー
・船舶の慣性
から選択されるいずれか１以上を利用することができる。
【０１２７】
船舶の慣性の著しい初期変化を引き起こさずに船舶に吸着盤を係合させるために係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算する際、急激な減速にさらすことなく移動している船舶を停船させるために係留ロボットに要求される動作を示すインデックスを計算する際、及び／又は、係留システムを稼働状態に起動する際、この情報の一部又はすべてが利用されることができる。稼働状態は変化してもよい。例えば、大型船舶が接近してくれば、又は、波止場への船舶の誘導に必要とされるエネルギーが膨大であれば、係留ロボットは、そうしたエネルギーを吸収することができる状態に置かれる。こうした状態は、船舶がより小型であるか又は航行速度がより遅ければ、様々に異なってもよい。
【０１２８】
船舶の運動エネルギー又は慣性の計算にあたって、動作計算命令および動作指示命令は、船舶の速度又は加速度と、オペレータによって入力される船舶に関する既知の質量及びサイズの数値との組み合わせを利用することができる。また、ＡＩＳなどの既知の情報システムからこれらの数値を取得することができる。
【０１２９】
好適な実施形態では、係留システム１００は、各係留ロボット１１０に関連付けられた複数の緊急緩衝要素１７０を備える。これらの緊急緩衝要素１７０は、係留ロボット１１０で吸収可能な運動エネルギー又は速度を超えた運動エネルギー又は速度を有しつつ進入してくる船舶５００のエネルギーを吸収することに適している。こうして緊急緩衝要素１７０は、船舶１００、ターミナル６００又は係留ロボット１１０に補助的な緊急保護を提供する。緊急緩衝要素１７０は、係留ロボット１１０の通常動作を妨げない非展開位置と、１以上のターミナル６００、船舶５００及び係留ロボット１１０の保護に適した展開位置との間で移動可能であることが想定される。通常、緊急緩衝要素１７０は、非展開位置に保持され、緊急事態が検知された場合に展開位置に自動的に移動する。そうした事態は典型的には、進入してくる船舶５００の運動エネルギー、進入速度及び／又は慣性がその船舶５００の既定の閾値を超える場合であろう。また、船舶５００の運動エネルギー又は慣性の計算時（運動エネルギー及び慣性は船舶の質量に少なくとも部分的に比例することから）、その船舶５００の質量の特定にあたってＡＩＳを利用することが可能である。
【０１３０】
好適な実施形態では、緊急緩衝要素１７０は、エアバッグなどのエネルギー吸収システムによって作動し、その結果、その展開位置に速く移動することができる。しかしながら、緊急緩衝要素１７０はまた、木材、又は、ゴムといった弾力性材料から形成されてもよい。船舶の主要な航行方向は、緩衝要素との関連でシステムが作動する場合に、吸着盤から船舶に作用する力に平行な方向である。これは、緩衝材が、船首方向／船尾方向への船舶の運動よりむしろ、船舶の船体を横切る方向の運動を最もよく拘束することができるからである。
【０１３１】
好適な実施形態では、係留ロボット１１０は、ターミナルのレール上に搭載されるホイールを含む。こうして係留ロボットはターミナル６００に沿って移動することができる。係留ロボット１１０は、ターミナル６００に沿って移動するように遠隔で制御可能であり、並びに、エンジン及びトランスミッション又は電動モータなどのそれら自身の独立した駆動機構によって自己駆動してもよいことが想定される。さらに他の実施形態では、係留ロボットは、巻き上げ機と、係留ロボットの一端に取り付けられる巻き上げケーブルとによって駆動されてもよい。
【０１３２】
他の実施形態では、係留ロボット１１０は、レール上に搭載される必要はないが、標準的なゴムホイールを有することがあり、車両などの操縦者によって駆動されることがある。ドッキングされて係留される船舶５００のサイズに応じて、係留ロボットは、ターミナル６００に沿って新しい位置に（好適には操縦者に制御されて）独立して駆動され得る。
【０１３３】
係留ロボットが船舶に係合した時点で、積荷降ろしのための若しくは積荷降ろしのための又は安全性の向上のための好適な位置に船舶５００を移動させるために係留ロボット１１０を利用することが想定される。
【０１３４】
係留ロボット１１０の吸着盤１２２の船舶への度重なる衝突は吸着盤１２２の過度の摩耗を引き起こし得ることが想定される。このため、係留ロボット１１０は、係合機構１２０が船舶５００に係合する際、船舶５００に対する摩耗から吸着盤１２２を保護する保護部材２６４を備えてもよい。保護部材は、様々な形状及びサイズを有することが可能であり、船舶５００による摩耗から吸着盤１２２を保護する（図４に示される）保護位置、及び、吸着盤１２２が船舶５００に係合して船舶５００を固定し得る後退位置の間で移動可能である。典型的には、保護部材は、保護位置にある場合に、係合している吸着盤よりもさらに先に伸展する。保護部材は硬質のゴムなどの耐摩耗性材料から形成され得る。保護部材は、係合機構が船舶５００に係合して船舶５００をドッキングする際に通常は保護位置に移動するが、係合機構が船舶５００の側面に固定されて船舶５００を係留する際に後退位置に移動する。
【０１３５】
保護部材２６４が用いられる場合、係留ロボットは、船舶の船体を横切る方向（例えば、吸着盤の吸着力の垂線に直交する方向）の船舶の運動にほんのわずかな抵抗を生じさせなかったり生じさせたりし得る。従って、システムは、船舶の船体を横切る方向の運動を考慮に入れた様態で係留ロボットをもっぱら制御する。船舶及び係留ロボットの間の船舶航行の船首方向／船尾方向における滑りは許容され得る。保護部材は、そうした滑りが発生する間に船舶の船体に傷を付けないホイールであり得る。
【０１３６】
係留ロボットが船首方向及び船尾方向の移動の拘束をも促進すべき場合、保護部材は利用されないであろう。吸着盤と船舶との結合は船首方向／船尾方向の移動の拘束の促進に必要である。垂線方向の吸着力は、必要に応じて計算に用いられる船舶と吸着盤との間の剪断方向結合力の最大値を決定する。
【０１３７】
係留システム１００の典型的な動作を以下に説明する。
【０１３８】
操縦者が稼働状態に係留システム１００を作動させる。船舶が進入してくるまで、係留システム１００は非準備状態であるか又は非準備状態に置かれる。係留システム１００は船舶５００の進入を検知可能にされる。ドッキングする船舶５００が、検知可能にされた係留システム１００に進入してくると、前記システムは準備状態に移行する。位置検知システムは、船舶５００の位置を検知して位置信号を生成する。位置信号は、制御システム１６０に送信され、前記制御システム１６０はプロセッサで位置信号を処理する。プロセッサは動作計算命令と協働する。プロセッサは１対の一組のインデックス値を生成する。コントローラは、動作指示命令に関連して、係留ロボット１１０の動作を制御するために一組のインデックス値を利用する。
【０１３９】
第一に、係合機構１２０は、係留ロボット１１０のアームリンク機構１３２の一端で、進入してくる船舶５００に向かって外側にその最大距離に延びることが想定される。船舶５００が係合機構１２０に接触する直前、アームリンク機構１３２は、進入してくる船舶５００の速度よりもわずかに小さい速度でターミナル６００に向かって内側に係合機構を後退させ、その結果、伸展可能なアームリンク機構１３２がまだその伸展可能距離の最大距離に近い位置にいる間に、船舶５００は係合機構１２０に係合する。この動作の結果、船舶５００の著しい慣性変化を引き起こさずに係合機構１２０は船舶５００に係合し、その結果、係留ロボット１１０及び／又は船舶５００に損傷を与える衝撃を船舶５００が受けることはない。ロボットが、船舶の船体を横切る方向に船舶を減速させるためだけに作用する場合のドッキングの一形態において、ドッキング工程の開始から停泊場に船舶５００が誘導されるまで、保護部材が保護位置に配置されて、進入してくる船舶５００による吸着盤１２２の過度の摩耗を回避することが想定される。
【０１４０】
船舶５００が停泊場に誘導された時点で、保護部材は後退位置に移動し、吸着盤１２２の船舶５００の側面への接触を可能にし、吸着による吸着盤１２２の船舶５００の側面への固定を可能にし、その結果、船舶５００はターミナル６００に係留される。係留ロボット１１０はその後、固定された船舶とともに好適な位置又は配置に移動することができる。
【０１４１】
船舶５００が係合機構１２０に静かに係合した時点で、コントローラは、伸展可能なアームリンク機構を制御して、アームリンク機構１３２の残存伸展距離内で、停泊場を目指してターミナル６００に向かう船舶５００を減速させる。船舶は、船舶５００又は係留ロボット１１０に衝撃を与えないように適切な減速度で滑らかに停船する。船舶の運動エネルギーの大部分は、係留ロボットの油圧シリンダ１３４などの油圧システムを介して吸収され得る。船舶の船首方向／船尾方向の運動は、保護部材を利用しないシステムの動作モードにおいて係留ロボットによって拘束され又は縮小されることも可能である。初期接触中の吸着盤によるそうした方向への初期移動はまた、船舶及び吸着盤の間で滑りなし又は著しい滑りなしに結合が生じることを確実に制御され得る。船舶に係合した時点で、船首方向／船尾方向の運動及び／又は船体を横切る方向の運動が拘束される。吸着盤に係合している状態における船舶の上下運動は、例えば吸着盤が自由に上下移動することができることから、係留ロボットにより制限されない。
【０１４２】
吸着盤は、船舶の船首方向及び船尾方向の運動に一致する波止場に沿った吸着盤の移動を可能にすべく、係留ロボット上の水平レール上に搭載されてもよい。こうした吸着盤の移動は油圧ラム又は他の適切な駆動手段によって制御されてもよい。
【０１４３】
係留ロボットには適切な状態への準備条件があってもよい。準備条件は係留ロボットの油圧及び／又は空気圧の適切な圧力の設定を含む。
【０１４４】
さらに、システムは複数の係留ロボットを一斉に制御してもよい。例えば、船舶の側面が埠頭の係留ロボットの直線配列に平行ではない形で船舶が進入してくる場合、ロボットの配列は、すべての吸着盤がほぼ同時に係合するように船舶の側面に対応させて吸着盤を位置決めしてもよい。こうしたことは、他のロボットが係合する前にいずれか１つのロボットが係合すること、及び、潜在的にその１つのロボットに負荷をかけすぎることを避けるために行われてよい。こうしたことはまた、船舶のドッキング中に、最大合計力が、すべての係留ロボットから船舶に同時に作用し得ることを保証することに役立つであろう。
【０１４５】
代わりに、システムは、配列内で他の係留ロボットが係合する前に１以上の係留ロボットが係合する様態で係留ロボットを制御してもよい。移動の拘束に役立つ最大の能力を有する係留ロボットが他の係留ロボットより先に係合してもよい。例えば、船舶がある角度で進入してきた場合、船舶に最も近い位置の係留ロボットが最初に係合する。この最初の接触は、船舶の速度の少なくとも部分的な低下を促進することができ、及び、例えば船舶がその接触の結果として回転して、配列および埠頭にさらに平行な状態に船舶を移動させることに役立ち得る。
【０１４６】
進入してくる船舶が、既定の閾値又は船舶５００の既定の閾値を超える速度を有する場合、緊急緩衝要素１７０は、係留ロボット１１０、船舶５００及び／又はターミナル６００への衝撃の緩和を促進する展開位置に自動的に移動してもよい。
【０１４７】
係留システムはまた、そうしたものが必要であり得るとシステムが決定し又はシステムが示した場合にさらなる係留ロボットを増やす形で運転されてもよい。
【０１４８】
例えば、係留ターミナルに先に停泊した船舶に比べてより大きな質量の船舶が進入してくる場合、（ａ）船舶の動きの拘束の促進、及び、（ｂ）初期ドッキング後に船舶の係留の保持の少なくともいずれかのために係留ロボットの増加が必要かもしれない。係留ロボットが例えばレール上に搭載される場合、そうした増加は簡単に実現され得る。同様に、船舶を受け止めるためのロボットの配列からのロボットの離脱が実現され得る。また、ドッキング工程が完了した時点で、ロボットの配列からロボットが離脱してもよいことが想定される。ドッキング中、船舶の拘束を促進するために配列中にさらにロボットが必要とされることがあるが、配列中のすべてのロボットが、初期ドッキング後に船舶を係留させ続けるために必要とされるわけではない。
【０１４９】
前述の説明では、既知の均等物を有する要素又は完全なものに対して言及されたが、そうした均等物は、それらがあたかも個別に説明されたかのように含まれる。
【０１５０】
本発明は例示によって及び特定の実施形態を参照して説明されてきたが、本発明の範囲又は精神から逸脱しない限り、変形及び／又は改良がなされてもよいことを理解するべきである。
【０１５１】
さらに、本発明の特徴又は様態がマーカッシュ群に関連して説明される場合、当業者であれば、本発明が、マーカッシュ群の要素のうちのすべての個々の要素すなわちサブグループに関しても同様に説明されることがわかるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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