(57)【要約】本発明は、貨物船のランプを位置決めするための方法およびシステムに関する。ランプ位置決めシステムは、貨物ランプのランディングエリアの表示を決定するためにセンサデータを取得し、ランディングエリア内に物体が置かれてないことを決定するために、ランプのデジタルモデルを提供し、前記表示と比較するソリューションを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貨物を船に輸送するための少なくとも１つのランプ（２）を備え、前記ランプ（２）は閉位置と展開位置に設定されるように構成されている、船（１）のランプ位置決めシステム（１００）において、前記ランプ位置決めシステム（１００）は、
前記ランプ（２）の潜在的なランディングエリア（３５）のビューを有するように取り付けられ、埠頭（５）上の前記ランプの潜在的なランディングエリア（３５）と該潜在的なランディングエリア（３５）における物体（２０，２５）の表示を構築するデータを提供するように構成された少なくとも１つのセンサ（１０）と、
少なくとも１つのプロセッサ（１０１）、該プロセッサによって実行可能な命令セットを格納するように構成された少なくとも１つのメモリ（１０２）、および少なくとも１つのセンサインタフェース（１０３）を含む処理回路（５０）を備え、前記少なくとも１つのプロセッサ（１０１）が、前記命令セットを実行して、
前記少なくとも１つのセンサ（１０）から前記センサインタフェースを介してセンサデータを取得し、
前記センサデータを使用して前記ランディングエリアの表示を構築し、
前記ランプの展開時に前記ランプの位置を予測するために、前記ランプのモデルを提供し、前記ランプのモデルの位置を前記潜在的なランディングエリア（３５）の表示と比較するように構成されている、
ことを特徴とする、ランプ位置決めシステム。
【請求項２】
前記モデルは、前記ランプの少なくとも２つの基準位置（４０１，４０２）、前記ランプの輪郭（４０３）、または位置と輪郭の組み合わせを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記少なくとの１つのセンサは、少なくとも１つのカメラ（１０）を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのカメラは、前記ランプ（２）の中心線と整列配置されるか、前記ランプの側面に配置されるか、またはランプの中心と側面の組み合わせで配置され、前記少なくとも１つのカメラに前記潜在的なランディングエリアのクリアなビューが提供される、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのカメラはステレオスコピックカメラである、請求項３−４のいずらか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのプロセッサ（１０１）はさらに、通信インタフェース（１０５）を使用して、前記ランプ（２）の展開を制御するための、またはドッキング時の船（１）の動きを制御するための制御パラメータを送信するように構成されている、請求項１−５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記ランプ位置決めシステム（１００）はさらに、表示装置（１１）を備え、前記潜在的なランディングエリア（３５）の表示が前記ランプ（２）のモデル（４０３）と共に前記表示装置にオーバーレイ表示される、請求項１−６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
貨物を輸送するための少なくとも１つのランプ（２）を備え、前記ランプ（２）は閉位置および埠頭（５）の潜在的なランディングエリア（３５）への展開位置に設定されるように構成されている船（１）のランプ位置決めシステムの方法であって、前記方法は、
センサ（１０）データをキャプチャするステップ（５０１）と、
前記センサデータを使用して前記潜在的なランディングエリア（３５）の表示を構築するステップ（５０２）と、
ランプの展開時に前記潜在的ランディングエリア（３５）への前記ランプの位置を予測するために前記ランプ（２）のモデル（４０３）を提供するステップ（５０３）と、
前記ランプのモデルの位置を前記潜在的なランディングエリア（３５）の表示と比較するステップ（５０４）と、
を含む、方法。
【請求項９】
前記ランプ位置決めシステム（１００）はさらに表示装置（１１）を備え、前記方法はさらに、
前記潜在的なランディングエリア（３５）の表示の画像（１２）を前記ランプ（２）のモデル（４０３）と共に前記表示装置（１１）にオーバーレイ表示するステップ（５０５）、
を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記センサデータは、少なくとも１つのカメラ（１０）からの少なくとも１つの画像を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記表示内の物体（５，２０，２５）を識別するために前記表示にデータ処理を行うステップをさらに含む、請求項８−１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
検出した物体（２５）の位置を前記モデル（４０３）の位置と比較し、検出した物体（２５）が前記ランディングエリア（３０）の所定の距離（Ｄ）内に位置する場合には、衝突の指示を送るステップを含む、請求項８−１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
衝突の指示がある場合には、前記ランプがその展開位置へ下降できないように前記ランプをロックするステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ランプの上部貨物積込み位置および下部貨物積込み位置の少なくとも１つを推定するステップをさらに含む、請求項８−１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ランプがその展開位置に下げられたとき、
前記ランプ（２）の少なくとも１つの所定の基準位置（４０１，４０２）をセンサデータから決定し、
前記モデル（４０３）の少なくとも１つの基準位置が前記ランプ（２）の前記少なくとも１つの所定の基準位置に一致するように前記表示内の前記モデル（４０３）を位置決めするステップを含む、請求項８−１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ランプ位置決めシステム（１００）は船制御システムに接続され、前記方法はさらに、少なくとも前記ランプ（２）、前記埠頭（５）、および前記埠頭上で認識される障害物（２０，２５）の投影位置に依存して、前記船を係留位置に制御するステップを含む、請求項８−１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ランプがその展開位置にあるとき、前記ランプ（２）を横切って移動する貨物品（２５）を検出するステップをさらに含む、請求項８−１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記方法は、前記ランプ（２）を横切って移動する貨物品（２５）をカウントするステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ランプ（２）を横切って移動する貨物品（２５）に応じて、積載スペースの利用可能性を計算するステップをさらに含む、請求項１７−１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ランプ（２）のランディングエリアの周囲に安全ゾーン（３０）を設定するステップをさらに備える、請求項８−１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
埠頭（５）に展開されて貨物を輸送するためのランプ（２）と、請求項１−７のいずれか一項に記載のランプ位置決めシステム（１００）とを備えた船（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船から貨物ランプを展開するための方法および構成、特に、埠頭へのランプの効率的かつ安全な展開のための解決策に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロールオン／ロールオフ（ＲｏＲｏ）船は、さまざまな種類の車輪付き貨物の輸送を行う効率的な貨物船である。例えば、車両の輸送は、船と埠頭、桟橋、埠頭、さらには別の船などのランディングエリアを連結する貨物ランプを通って貨物船に車両を運転するだけで行うことができる。このランプは船のさまざまな場所に設置できるが、通常は船の船尾または舷に設置される。その船尾の場所は、真っすぐな船尾であっても、埠頭に向けて角度をつけてもよい。後者はしばしば船尾クォーターランプと呼ばれ、船の中心線に対して３０〜４０度の角度で配置される。さらに、正面設置のランプも使用されている。ある角度で設置された展開可能なランプを使用することも、これまでのところ極めて効率的であり、例えば、一般的にランプに適合していない、またはランプに適していない埠頭からの多くの異なる荷積みエリアを使うことができる。
【０００３】
さまざまな種類の船がドッキングまたは係留されている場所では、ランプを埠頭に展開する際にランプの邪魔になる可能性のある、船を係留するためのボラード、貨物、または貨物積込み装置などの物体が埠頭上に存在する可能性がある。
【０００４】
このような貨物用ランプはさまざまなバリエーションで設計できるが、一般に、一端が船にヒンジで固定され、他端が展開時に埠頭に載置される。船の端部はまた、貨物デッキまたは船のデッキのレベルを含むように持ち上げ可能にすることも、水位に対する埠頭の高さに応じて角度を調整可能にすることもできる。
【０００５】
可動式のアクセスランプは、例えば米国特許第３８４６８６号明細書（特許文献１）に開示されている。この特許文献は、ロールオン／ロールオフタイプの貨物船の積み降し用の折りたたみ式スロープを開示している。
【０００６】
ランプは通常非常に重く、操作は容易であるが、埠頭の物体にぶつかるとかなりの損傷を引き起こす可能性がある。埠頭にある貨物品、人、その他の物は、金銭的にも人的にも大きな価値がある可能性があるため、損傷のリスクを減らすために細心の注意を払う必要がある。
【０００７】
さらに、ランプが間違った場所で展開された場合に船を再配置することは、非常に時間と費用がかかり得る。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の課題は、上記の欠点の少なくともいくつかを未然に防ぎ、改善された貨物船ランプ展開ステムおよび方法を提供することにある。
【０００９】
本発明はいくつかの実施形態で提供され、第１の実施形態は、少なくとも１つの貨物ランプを備えた船のランプ位置決めシステムであり、前記ランプは閉位置および展開位置に設定されるように構成されている。前記ランプ位置決めシステムは、前記ランプの潜在的なランディングエリアのビューを有するように取り付けられ、埠頭上の前記ランプの潜在的なランディングエリアと該潜在的なランディングエリアおよび周辺内の物体の表示を提供するように構成された少なくとも１つのセンサを備える。前記システムはさらに、少なくとも１つのプロセッサ、該プロセッサによって実行可能な命令セットを格納するように構成された少なくとも１つのメモリ、および少なくとも１つのセンサインタフェースを含む処理回路を含み、少なくとも１つのプロセッサは、命令セットを実行して、少なくとも１つのセンサからセンサインタフェースを介してセンサデータを取得し、該センサデータを使用して潜在的なランディングエリアの画像を構築し、ランプの展開時に前記潜在的なランディングエリア上のランプの位置を予測するために、ランプのモデルを提供し、該ランプのモデルの位置を前記潜在的なランディングエリアの表示と比較する。ランプの展開時にランプのモデルの位置を潜在的なランディングエリアの画像と比較することによってランプの位置を予測するためのランプのモデルを提供する。
【００１０】
前記システムでは、前記モデルはランプの少なくとも２つの位置を含むことができる。さらに、前記モデルは、ランプの輪郭、または位置と輪郭の組み合わせを含むことができる。
【００１１】
前記センサは、少なくとも１つのカメラとすることができ、少なくとも１つのカメラは、ランプの中心線と整列配置されるか、ランプの側面に配置されるか、ランプの中心と側面に配置され、少なくとも１つのカメラには、潜在的なランディングエリアのクリアなビューが提示される。さらに、前記カメラはステレオスコピックカメラとすることができる。
【００１２】
前記プロセッサはさらに、通信インタフェースを使用して、ランプの展開を制御するため、またはドッキング時の船の動きを制御するための制御パラメータを送信するように構成することができる。
【００１３】
前記ランプ位置決めシステムは表示装置をさらに含むことができ、前記潜在的なランディングエリアの表示が前記ランプのモデルのオーバーレイと共に該表示装置に表示される。
【００１４】
第２の実施形態は、少なくとも１つのランプを備えた船のランプ位置決めシステムの方法で提供され、前記ランプは閉位置および埠頭のランディングエリア上の展開位置に設定されるように構成されている。この方法は、センサデータをキャプチャし、センサデータを使用してランディングエリアの表示を構築し、ランプ展開時にランディングエリア上のランプの位置を予測するためにランプのモデルを提供し、該ランプのモデルの位置を前記ランディングエリアの表示と比較するステップを含むことができる。
【００１５】
前記ランプ位置決めシステムは、表示装置をさらに含むことができ、前記方法は、前記表示の画像を前記ランプのモデルオーバーレイと共に該表示装置に表示するステップをさらに含むことができる。
【００１６】
前記センサデータは、少なくとも１つのカメラからの少なくとも１つの画像を含むことができ、前記方法は、画像／表示内の物体を認識するために、前記少なくとも１つの画像に画像処理を実行するステップをさらに含む。認識すべき物体は、例えば、埠頭および／またはボラード、人、または車両などの埠頭上に位置する任意の障害物である。
【００１７】
検出した物体の位置を前記モデルの位置と比較するステップをさらに含む前記方法では、検出した物体がランディングエリアの所定の距離Ｄ内に位置する場合、衝突の指示を送信し、衝突の兆候が存在する場合、ランプをロックして、ランプが展開位置まで下げることができないようにする。
【００１８】
前記方法は、ランプがその展開位置に下げられたときに、センサデータからランプの少なくとも１つの所定の基準位置を決定し、前記モデルの少なくとも１つの基準位置の位置がランプの少なくとも１つの所定の基準位置に一致するように表示中のモデルを位置決めすることをさらに含む。
【００１９】
さらに、前記ランプ位置決めシステムが船舶制御システムに接続されている前記方法では、少なくとも船舶ランプの投影位置、埠頭、および埠頭上の認識された障害物に応じて、係留位置への船を制御することを含むことができる。
【００２０】
さらに、前記方法は、ランプがその展開位置にあるとき、ランプを横切って移動している貨物品を検出し、貨物品をカウントすることを含み得る。前記方法は、ランプを横切って移動する貨物品に応じて、積載スペースの利用可能性を計算することをさらに含むことができる。
【００２１】
さらに別の実施形態が提供され、埠頭に展開する貨物ランプと、ランプ位置決めシステムを備えた船舶であり、該ランプ位置決めシステムは、ランプの潜在的なランディングエリアのビューを有するように取り付けられ、ランプが展開されたとき埠頭上のランプの潜在的なランディングエリアとランディングエリアおよびその周辺内の物体の表示を提供するように構成された少なくとも１つのセンサを備える。前記システムは、少なくとも１つのプロセッサ、プロセッサにより実行可能な命令セットを格納するように構成された少なくとも１つのメモリ、および少なくとも１つのセンサインタフェースを含む処理回路を備え、前記少なくとも１つのプロセッサが、前記センサインタフェースを介して前記少なくとも１つのセンサからセンサデータを取得し、該センサデータを使ってランディングエリアの表示を構築し、展開時にランプの位置を予測するためにランプのモデルを提供してランプのモデルの位置をランディングエリアの表示と比較する。
【００２２】
上記の実施形態は、埠頭への船のランプの制御された展開を提供する効果を有し、これは、埠頭上の物体に衝突するリスクを低減するという利点を有する。
【００２３】
さらに、このようにランプの展開を監視できることは、埠頭に対する船の位置を効率的に制御する効果があり、埠頭への船のより安全でより効率的な位置決めを提供するという利点があり、また、埠頭への貨物ランプのより正確な展開は、費用効果の高い時間節約ソリューションにつながる。
【００２４】
以下、添付図面に示される例示的な実施形態を参照しながら、本発明を非限定的により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】埠頭にある船を示す概略上面図である。
【図２】例示的なランプ位置決めシステムを示す概略ブロック図である。
【図３】埠頭に展開されたランプの概略上面図の詳細である。
【図４】図４ａおよび図４ｂはそれぞれランプ展開状態および非ランプ展開状態での例示的なランプ表示／モデルを示す概略図である。
【図５】例示的な方法を示す概略ブロック図である。
【図６】例示的な方法を示す概略ブロック図である。
【図７】例示的な方法を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１において、参照番号１は、一般に、埠頭５に展開可能な貨物ランプ２を備えた貨物船を示す。船は、例えば、ＲｏＲｏ（ロールオン／ロールオフ）またはＳｔｏ−Ｒｏ（収納可能ＲｏＲｏ）船であり得る。船は、埠頭上の物体２０、２５に衝突することなく埠頭へのランプの制御されたランディングを実行するために、ランプ２の展開を監視する少なくとも１つのセンサ１０を備えたランプ位置決めシステム１００を備える。このような物体の例としては、例えば、ボラード２０、貨物２５、輸送機器（図示せず）、または人（図示せず）があり得る。船が港に到着して埠頭にドッキングするとき、ランプが展開される場所に物体が置かれていないことが重要である。ランプ２は、埠頭５上のランプ２の下のランディングエリアに展開される。船を埠頭にドッキングするとき、潜在的なランディングエリア３５があり、それは原則として埠頭５全体であり、船１の位置、船１の寸法、船のランプ２の位置、埠頭の固定物などに依存する。船のドッキングおよびランプの展開中、潜在的なランディングエリア３５は、少なくともセンサによって監視されるエリアである。船のドッキングおよびランプの展開中に、システムは、潜在的なランディングエリア３５および（実際の）ランディングエリアの周りの安全ゾーン３０を分析する。安全ゾーンは、安全ゾーン内に物体がないことを決定するために設定される。安全ゾーンの概念は、図４ａに関連してより詳細に説明される。
【００２７】
船のドッキングおよび／またはランプの展開をサポートするために、図２に示されるようなランプ位置決めシステム１００を使用して、ランプの展開を監視し、展開時にランプの特定の安全限界範囲内に物体がないことを確認する。システム１００は、少なくとも１つのプロセッサ１０１、該プロセッサで使用される命令セットおよびデータを記憶するための少なくとも１つの記憶ユニット１０２、センサ１０に接続された少なくとも１つのセンサインタフェース１０３、およびオプションとして、通信リンク１１３に接続する通信インタフェース１０５、およびさらにオプションとして、埠頭および予測ランプ位置の表示画像を表示装置１１に提供するための表示インタフェース１０６を含む処理回路５０を備える。
【００２８】
オプションとして、システムは、それ自体が画像１２を表示する表示装置１１も含み得る。プロセッサは、センサデータをキャプチャするためのキャプチャユニット１５０、潜在的なランディングエリア３５の表示を構築するための構築ユニット１６０、ランプをモデル化するためのモデリングユニット１７０、および潜在的なランディングエリア３５の表示とモデルを比較するための比較ユニット１８０を含み得る。プロセッサ１０１は、以下で説明するように、船１のドッキングおよび／またはランプ２の展開を容易にするための操作ステップを実行するためにメモリ１０２に格納された命令セットを実行するように構成される。
【００２９】
プロセッサは、例えば、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、グラフィックプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、組み込みプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）であり得る。記憶ユニット１０２は、揮発性または不揮発性のコンピュータ可読メモリであり得、プロセッサで実行する命令を格納するように構成される。命令セットは、ソリッドステート（ＳＳＤ）またはディスクドライブハードディスク、フラッシュメモリ、メモリカードなどの不揮発性メモリに保存するのが好ましい。記憶ユニットはまた、複数のストレージタイプの組み合わせを含み得る。
【００３０】
センサインタフェースは、使用するセンサに応じて任意の適切なインタフェースとし得るが、例えば、画像取得インタフェース、ＲＳ２３２、ＲＳ４８５などのシリアルまたはパラレルインタフェース、汎用インタフェースバス、Ｉ２Ｃ、シリアル周辺インタフェース（ＳＰＩ）、または同様のインタフェースを含み得る。通信インタフェースは、例えば、長距離または短距離通信技術を使用するイーサネット接続または無線リンクとし得る。無線リンクは、例えばＷｉＦｉ標準に準拠するものとし得るが、ＬｏＲａ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなどの他の標準、またはＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＥＤＧＥ、ＬＴＥ、５Ｇなどのセルラー無線技術のような長距離標準を使用することもできる。無線リンクは、独自の無線プロトコルのものでもかまわない。センサはまた、通信インタフェースを使用して処理回路５０に接続することができ、例えば、ランプ付近に配置されたカメラまたは他のセンサは、インターネットプロトコル通信チャネルを使用するＷｉＦｉ接続を使用して処理回路に接続することもできることに留意されたい。ただし、他の通信プロトコル標準、例えば非同期転送モード（ＡＴＭ）、ＬｏｃａｌＴａｌｋ、または光ファイバーを使用することもできる。
【００３１】
システム１００は、センサインタフェース１０３でセンサデータを受信し、物体が置かれた埠頭の表示および展開中のランプの表示を構築するように、プロセッサ１０１内の命令セットを実行するように構成される。表示は、他のセンサデータの画像処理またはデータ分析によって決定することもできる。さらに、システムは、ある程度適切な貨物積込み位置に展開されたときのランプ２のモデルを決定し、展開されたランプのモデルを埠頭５および物体／障害物２０、２５の表示と比較して、ランプが展開される場所に物体がないことを決定するように構成されている。ランプのモデルは、例えば貨物の輸送のために埠頭５に展開される際に、ランプのさまざまな展開位置に対して表示の視野内でランプ２のサイズと位置をシミュレーションする。モデルは、センサに関連するランプの寸法および位置を知っているランプ位置決めシステム１００のインストール中に、またはランプが展開されるときにセンサ分析、すなわち自己学習ソリューションによって間隔を置いて決定することができる。船１に関するランプ２の寸法および位置は、例えば、ランプ位置決めシステム１００に接続されたデータベースに手動で入力することができる。センサが（意図的または意図せずに）動かされ、相対位置がランプ２の位置に関して変更された場合には、間隔を置いてモデルを再較正するのが有益であり得る。
【００３２】
展開中、システム１００は、ランプの展開前および展開中に、潜在的なランディングエリア３５および／または安全ゾーン３０およびランプ２を継続的に監視して、設定された安全ゾーン３０内に物体２０、２５が置かれていないまたは侵入してないことを確認するように構成することができる。安全ゾーン３０は、特定の潜在的なランディングエリア／船の状況に応じて、操作員がプリセットまたは設定することができる。安全ゾーン３０は、例えば、ランプの寸法に、所望の安全距離およびモデル較正の精度に応じて、０．５メートル、１メートル、２メートル、またはそれ以上を加えたものとし得る。安全ゾーン３０は、潜在的なランディングエリアが適切であるかどうかの最初の比較および決定中および埠頭の係留位置への船のドッキング中にも適用可能である。
【００３３】
１つまたは複数のセンサ１０は、システムが展開時にランプが潜在的に占有する可能性のある着陸エリア３５の表現を構築するためのデータを取得するために使用される。センサは、視野内の特定の物体までの距離を決定するか、周囲環境の３次元（３Ｄ）画像を生成するために、１つのタイプまたは複数のタイプの組み合わせとすることができ、例えば、周囲およびランディングエリアの１つまたは複数のデジタル画像を取得するための１つ以上のカメラ、近接検出用の超音波センサ、距離検出および形状検出用のレーダー、ＬＩＤＡＲ（光検出および測距）とすることができる。しかしながら、一実施形態では、１つまたは複数のカメラが周囲環境の画像を取得するために使用され、これらの画像が視野内の潜在的なランディング領域および物体を分析するために使用される。カメラはステレオカメラであってもよく、またランディングエリアおよび関連する周囲領域の３Ｄ表示を構築するために複数のカメラを使用してもよい。ステレオカメラを使用すると、ステレオカメラの２つのカメラ間の方位角差に応じて高さ／深度の測定値をより適切に決定することができる。次に、さまざまな物体や埠頭までの距離がわかっている場合に、表示のビューを変更することもでき、例えば、ランプ２、船１、埠頭５の上面図または側面図を生成することもできる。
【００３４】
システムは、センサからのデータを使用して潜在的なランディングエリア３５およびランプモデルの３次元（３Ｄ）または２次元（２Ｄ）表示を決定し、例えば船および潜在的なランディングエリア３５の上面図または側面図を提供するように構成することができる。
【００３５】
システムはまた、異なるタイプのセンサデータおよび分析を使用することによって、埠頭５に対する船１の位置に関連する他のパラメータ、例えば埠頭の高さ、船と埠頭および／または埠頭上の物体との間の距離など、を決定することができる。
【００３６】
図３には、ランプ２を備えた船１の一部および埠頭５の一部の上面図が、ランプが埠頭に展開され、ランプ上を貨物アイテム２５が輸送されている状態で示されている。この例示的な実施形態では、センサ１０は、ランプに関して中心位置に配置され、システムは、ランプ２、輸送される貨物アイテム２５、および埠頭５を示す図４に示されるような表示を提供し得る。センサは、中心位置に設置する場合、ランプによって遮られることなく、ランディングエリアと周囲の埠頭エリアを表示できるようにすべきであり、例えば、ランプが閉じる際にランプの最上部位置に設置するか、ランプに開口部または切欠き部（図示せず）を設けてセンサのクリアビューを提供する必要がある。
【００３７】
センサは、潜在的なランディングエリアの概観を提供する限り、ランプ２に対して船１の任意の適切な位置に配置できる。カメラなどのいくつかのセンサの実施形態では、それらは、ランプの片側に互いに並べて、またはランプの各側に１つ、または中心位置のセンサと一緒にランプの片側に１つ配置することができる。好ましくは、これらのセンサは、ランプの安全な監視をさらに高めるために展開時のランプの概観も提供する。
【００３８】
カメラまたは他のセンサは、その視野内に船の少なくとも１つの基準位置を有するように配置することができる。次に、モデルをランプに合わせて較正するためにその基準位置に関してモデルを位置決めすることができる。船の基準点を使用することにより、処理システムはカメラまたはセンサ１０の位置の変化を調整することができる。このような変化は、誰かまたは何かが誤ってカメラに当たった場合に発生する可能性がある。
【００３９】
図４ａおよび４ｂは、ランプが閉じている状況（図４ａ）およびランプが展開されている状況（図４ｂ）の２つの状況のセンサ表示を示している。図４ａでは、ランプはまだ展開されていないが、システムは、埠頭５、貨物品２５および他の物体２０の表示を生成し、ランプ２が展開される場所を示すためにランプのモデル４０３がオーバーレイ表示されている。図４ａには、安全ゾーン３０も示されている。この安全ゾーンは、操作員が手動でまたはランプ２の寸法を知っているシステム１００によって自動的に設定することができ、エラーマージンも事前設定するか手動で入力することができる。安全ゾーンは、実際のランディングエリアの周囲にマージンを提供するために実際のランディングエリアと実際のランディングエリアの外側の若干距離をカバーするように設定される。さらに、図４ａに示されているように、展開されたランプのモデルまたは安全ゾーンの境界と埠頭上の物体との間の距離Ｄを決定することができる。
【００４０】
図４ｂでは、ランプ２が埠頭５に展開され、貨物品２５を船１に積み込むことができる。図４ｂでは、ランプのモデル４０３がランプ２の周りの輪郭として示されている。さらに、基準点４０１、４０２が示され、船に対するランプ位置の較正またはランプの輪郭を決定するために使用することができる。
【００４１】
ランプ位置決めシステム１００の動作中、処理回路５０は、図５に示されるように、ランプ展開方法の命令を実行し、該方法は、センサデータをキャプチャするステップ５０１、潜在的なランディングエリア（および潜在的にランプ）の表示を構築するステップ５０２、ランプのモデル４０３を提供するステップ５０３、ランプ２のモデルと潜在的なランディングエリアの表示とを比較して、安全ゾーン内または安全ゾーンまでの設定距離内に物体がないこと、ランプ２が、貨物品の積み下ろし時に荷物を取り扱うことができるように実際にランディングエリアにランディングすること、例えば、ランプが好ましくは十分大きな部分で埠頭５のランディングエリアに展開されること、および展開角度が荷物積込み目的の許容範囲内にあることを確認するステップ５０４を含む。図４ａおよび図４ｂにおいて、点線４０３は、ランプのモデル、すなわち、ランプの輪郭または外周を示している。ランプ２のモデルは、センサデータ分析に安全マージンを提供するために、ランプ２よりわずかに大きく設定するのが好ましい。システムは、オプションとして、ランディングエリアの表示とランプのモデルのオーバーレイとの比較を、ランプ展開の操作員および／または埠頭５に係留する船１の動きを制御する操作員が視認できるように表示装置１１に表示することができる。表示装置１１は、例えば、ランプ２が制御されるブリッジまたは制御室に配置することができる。表示装置１１は、例えば、モデルがオーバーレイされる表示画像１２を示すコンピュータスクリーン１１とすることができ、また、表示装置１１は、代わりに、操作員により使用される拡張現実（ＡＲ、ＭＲ）眼鏡とすることができる。表示装置１１に提示されるモデルは、例えば、現実的なサイズおよび透視図で、画像内にランプの現実的な表示を提供するようにオーバーレイすることができる。システム１００はまた、画像処理などのデータ分析を実行して、センサの視野／検出領域内の物体を識別するように構成することができる。
【００４２】
システムは、ランプ２の上部および下部荷物積込み位置を決定または推定するように構成することができる。すなわち、ランプの設計に応じて、ランプ２は荷物をランプに積み込むことができるように所定の高さに展開される必要があり、高すぎたり低すぎたりしないように、展開角度はランプの動作範囲内である必要がある。例えば、機械的設計が積込みを許容するランプの埠頭端の上部位置と、同様に、ランプの機械的故障のリスクなしで積込みのためのランプの埠頭端の下部位置がある。オーバーレイは、船のランプの少なくとも２つの位置、すなわち船のランプが上部積込み位置にある第１の位置、および船のランプ２が下部積込み位置にある第２の位置を示すことができる。システムは、例えば画像処理と、ランプ、埠頭、船と埠頭との間の距離などの分かっている寸法を使って、これらの位置を例えば側面図の表示中に示すように構成することができ、これにより、操作員はランプを展開できるかどうかを早期に確認することができ、ランプの展開が容易になる。
【００４３】
モデル４０３が実際のランプ２に対して正確であることを保証するために、例えばランプ位置決めシステム１００のインストール中に、または異なる間隔で、システムがランプ２の境界を学習できるトレーニング方法も提供することができる。これは、例えば、ランプ位置決めシステム１００がランプ２上の１つまたは複数の基準点４０１、４０２を検出するか、またはランプの外周／輪郭４０３を検出することによって行うことができる。システムはまた、閉じた位置と完全に展開された位置との間の異なる位置でランプ２をモデル化するように構成することもできる。インストール中に、システムに手動で寸法を入力することもできる。寸法の手動入力とシステムのトレーニングの組み合わせを利用することもできる。トレーニング／較正方法は、画像表示中のランプ２を検出し、ランプの複数の基準位置４０１、４０２を決定し、ランプのモデル４０３を決定されたランプの基準位置４０１、４０２と整列するように位置させるステップを含むことができる。
【００４４】
展開中に、システム１００は、モデル４０３をランプ２の表示と比較した後、図６に示されるように、ランディングエリアの安全ゾーン３０内に物体２０、２５が検出される場合、例えば、人または貨物輸送機器が安全ゾーン３０に侵入する場合、動作を停止するという決定５０６を行うことができる。これは、埠頭上の貨物、機器、および作業員の安全性を高める機能をもたらす。あるいは、システム１００は、物体２０、２５が安全ゾーン３０内または安全ゾーンまでの事前設定距離内に位置するリスクがある場合、衝突を示す信号（電気信号または音声信号）を送信する、メッセージを送信する、または表示装置にメッセージを表示するように構成することができる。さらに、信号を使用して、操作員が信号を無効にするか、ランディングエリアに物体がなくなったと判断されるまで、それ以上の展開を物理的に停止することができる。
【００４５】
システム１００はまた、ランプ２の展開を制御するため、および／または埠頭５に対する船１の位置決めを行うために使用することができる。これは図７に示され、この場合にはシステムは、埠頭５および埠頭上の物体２０、２５の位置を決定するためのセンサデータをキャプチャし（５０１）、埠頭のランディングエリアおよび周辺エリアの表示を構築し（５０２）、ランプのデジタルモデルを提供し（５０３）、ランプのモデルをランディング／埠頭エリアの表示と比較し（５０４）、係留位置へのドッキング中に、ランプ２の展開および／または埠頭５に向かう船１の移動を制御するための制御パラメータを決定し、送信する（５０７）。
【００４６】
システムは、センサデータを使用して貨物が積み下ろされるときに貨物品２５をカウントするように構成することができる。これは、例えば、貨物の積み下ろし中に継続的に取得されるカメラ画像の画像処理によって行うことができる。使用するセンサに応じて、ランプ２を横切って移動する貨物アイテム２５を識別するために他のタイプの分析を使用することもできる。カメラによって撮影された画像の画像処理または表示で利用される他の処理方法を使用して、埠頭上の物体２０、２５を決定および／または識別することができる。
【００４７】
貨物品２５が適切な識別情報を有する場合、システム１００は、貨物識別（ＩＤ）を検出するために使用し、出荷情報の適切なデータベース処理のためにデータベースに接続して、例えば、船への貨物品の積み込みを記録し、そのような情報で出荷データベース更新することができる。さらに、貨物ＩＤが分かっている場合、または貨物タイプと重量および物理的寸法が分かっている場合、システムは、さまざまな港での貨物の効率的に荷降しのために、つまり貨物を荷降ろし順に貨物甲板上の適切な場所に保管するために、負荷平衡および／または貨物デッキ上の適切な場所の決定を制御するように構成することができる。あるいは、システム１００は、貨物２５の積込みを取り扱う別のシステムに適切な貨物情報を提供することができる。
【００４８】
場合によっては、船１がある時点に係留され、ランディングエリア／安全ゾーン３０がランプを展開するために空であると判断されるが、その後、ランプ２が展開される前に、ランディングエリア／安全ゾーンに物体２０、２５が置かれることがある。潜在的なランディングエリアを継続的に監視し、物体２０、２５が安全ゾーンまたは安全ゾーンまでの事前設定距離内にある場合には、ランプ２を展開する前にその物体を除去することができるように操作員に警告メッセージを送信するのが有利である。例えば、船１が夕方に係留され、翌朝にランプが展開されることがある。その間に、物体が安全ゾーン３０に置かれるかもしれないが、潜在的なランディングエリアを継続的に監視するシステムは、ＳＭＳ、電子メールまたは他のデジタルメッセージングシステムを介してまたは他のアナログまたはデジタル情報ソリューション（コントロールパネルのランプの制御など）を使ってテキストメッセージなどのメッセージを送信し、衝突の可能性があることを適切な責任者またはシステムに通知して、ランプを展開する前に物体を片付ける時間を与えることができる。
【００４９】
上記の解決策は、いくつかの実施形態で示すことができ、第１の例は、貨物を輸送するための少なくとも１つのランプ２を備えた船１のランプ位置決めシステム１００であり、ランプは閉位置および展開位置に設定されるように構成される。ランプ位置決めシステムは、ランプの潜在的なランディングエリア３５を展望するように装着され、ランプが展開される際に埠頭５上のランプの潜在的なランディングエリアおよび潜在的なランディングエリア内の物体２０、２５および周囲領域の表示を構築するためのデータを提供するように構成された少なくとも１つのセンサ１０を備える。システムは、少なくとも１つのプロセッサ１０１、そのプロセッサにより実行可能な命令セットを格納するように構成された少なくとも１つのメモリ１０２、および少なくとも１つのセンサインタフェースを含む、少なくとも１つの処理回路５０を備え、ここで、少なくとも１つのプロセッサが、少なくとも１つのセンサからセンサインタフェースを介してセンサデータを取得し、センサデータを使用して潜在的なランディングエリアの表示を構築し、ランプ展開時にランプの位置を予測するためにランプのモデルを提供し、ランプのモデルの位置を潜在的なランディングエリアの表示と比較する。
【００５０】
システムでは、モデルはランプの少なくとも２つの位置を含むことができる。さらに、モデルは、ランプの輪郭、または個々の位置と輪郭の組み合わせを含むことができる。
【００５１】
センサは、少なくとも１つのカメラとすることができ、少なくとも１つのカメラはランプの中心線と整列配置されるか、ランプ２の側面に配置されるか、ランプ２の中心と側面の組み合わせで配置され、少なくとも１つのカメラには、潜在的なランディングエリアのクリアなビューが与えられる。さらに、カメラはステレオスコピックカメラとしてもよい。
【００５２】
プロセッサはさらに、通信インタフェースを使用して、ランプの展開を制御するため、またはドッキング時の船の動きを制御するための制御パラメータを送信するように構成することができる。
【００５３】
ランプ位置決めシステムはさらに、表示装置を含むことができ、該表示装置に潜在的なランディングエリアの表示がランプのモデルとともにオーバーレイ表示される。
【００５４】
第２の実施形態は、少なくとも１つのランプ２を備えた船１のランプ位置決めシステムの方法で提供され、ランプは閉位置および埠頭のランディングエリアへの展開位置に設定されるように構成されている。この方法は、センサデータをキャプチャし、センサデータを使用して潜在的なランディングエリアの表示を構築し、ランプの展開時に潜在的なランディングエリア上のランプの位置を予測するためにランプのモデルを提供し、ランプのモデルの位置を潜在的なランディングエリアの表示と比較するステップを含むことができる。
【００５５】
ランプ位置決めシステムは、表示装置をさらに含むことができ、方法は、該表示装置に前記表示の画像をランプのモデルとともにオーバーレイ表示するステップをさらに含むことができる。
【００５６】
センサデータは、少なくとも１つのカメラ１０からの少なくとも１つの画像を含むことができ、この方法は、画像内の物体を認識するために、少なくとも１つの画像に画像処理を実行するステップをさらに含む。認識すべき物体５、２０、２５は、例えば、埠頭５および／またはボラード、人、または車両などの埠頭上に位置する任意の障害物２０、２５である。
【００５７】
検出した物体の位置をモデルの位置と比較するステップをさらに含む方法では、検出した物体がランディングエリアの所定の距離Ｄ内に位置する場合、衝突の指示を送信し、衝突の兆候が存在する場合、ランプをロックして、ランプが展開位置まで下がることができないようにする。
【００５８】
この方法では、ランプの上部および下部荷物積込み位置のうちの少なくとも１つを推定することをさらに含む。
【００５９】
この方法は、ランプがその展開位置に下げられたときに、センサデータからランプ２の少なくとも１つの所定の基準位置を決定し、モデルの少なくとも１つの基準位置の位置がランプの少なくとも１つの所定の基準位置に一致するように表示中のモデルを位置決めすることをさらに含む。
【００６０】
さらに、ランプ位置決めシステム（１００）が船舶制御システムに接続されている方法では、少なくとも船舶ランプの投影位置、埠頭、および埠頭上の認識された障害物に応じて、係留位置への船を制御することを含むことができる。
【００６１】
さらに、この方法は、ランプがその展開位置にあるとき、ランプを横切って移動している貨物品を検出し、貨物品をカウントすることを含み得る。この方法は、ランプを横切って移動する貨物品に応じて、積載スペースの利用可能性を計算することをさらに含むことができる。
【００６２】
この方法は、ランプ２のランディングエリアの周りに安全ゾーン３０を設定するステップをさらに含む方法。
【００６３】
さらに別の実施形態が提供され、埠頭に展開する貨物ランプと、ランプ位置決めシステムを備えた船舶であり、ランプ位置決めシステムは、ランプの潜在的なランディングエリアのビューを有するように取り付けられ、ランプが展開されたとき埠頭上のランプの潜在的なランディングエリアとランディングエリアおよびその周辺内の物体の表示を提供するように構成された少なくとも１つのセンサを備える。このシステムは、少なくとも１つのプロセッサ、プロセッサにより実行可能な命令セットを格納するように構成された少なくとも１つのメモリ、および少なくとも１つのセンサインタフェースを含む処理回路を備え、少なくとも１つのプロセッサが、センサインタフェースを介して少なくとも１つのセンサからセンサデータを取得し、センサデータを使ってランディングエリアの表示を生成し、展開時にランプの位置を予測するためにランプのモデルを提供してランプのモデルの位置をランディングエリアの表示と比較する。
【００６４】
「含む」という単語は、記載されたもの以外の要素またはステップの存在を排除するものではなく、要素に先行する「ａ」または「ａｎ」という単語は、そのような要素の複数の存在を排除しないことに留意されたい。さらに、いかなる参照符号も特許請求の範囲を制限せず、本発明は少なくとも部分的にハードウェアとソフトウェアの両方で実装することができ、いくつかの「手段」または「ユニット」は同じアイテムのハードウェアによって表すことができる。
【００６５】
上記および説明された実施形態は、例としてのみ提示されており、本発明に限定されるべきではない。以下に記載される特許の実施形態で請求される本発明の範囲内の他の解決策、使用、目的、および機能は、当業者には明らかであるはずである。
【００６６】
略語
ＧＳＭ    Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ
ＧＰＲＳ  Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ
ＥＤＧＥ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  ｒａｔｅ  ｆｏｒ  Ｇｌｏｂａｌ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ
ＬＴＥ    Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ
ＩＰ      Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ
【図１】
2021522107.tif 000003
【図２】
2021522107.tif 000004
【図３】
2021522107.tif 000005
【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
2021522107.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年12月18日(2019.12.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貨物を船に輸送するための少なくとも１つのランプ（２）を備え、前記ランプ（２）は閉位置と展開位置に設定されるように構成されている、船（１）のランプ位置決めシステム（１００）において、前記ランプ位置決めシステム（１００）は、
前記ランプ（２）の実際のランディングエリアの安全ゾーン（３０）および前記船（１）の少なくとも１つの基準位置のビューを有するように取り付けられ、前記安全ゾーン（３０）の表示を構築するデータを提供するように構成された少なくとも１つのセンサ（１０）を備え、前記安全ゾーン（３０）のサイズは前記ランプの寸法に距離Ｄを加えた寸法に設定され、
少なくとも１つのプロセッサ（１０１）、該プロセッサによって実行可能な命令セットを格納するように構成された少なくとも１つのメモリ（１０２）、および少なくとも１つのセンサインタフェース（１０３）を含む処理回路（５０）を備え、前記少なくとも１つのプロセッサ（１０１）が、前記命令セットを実行して、
前記少なくとも１つのセンサ（１０）から前記センサインタフェースを介してセンサデータを取得し、
前記センサデータを使用して前記安全ゾーン（３０）の表示を構築し、
前記ランプの展開時に前記ランプの位置を予測するために、前記ランプのモデルを提供し、前記ランプのモデルの位置を前記安全ゾーン（３０）の表示と比較するように構成されている、
ことを特徴とする、ランプ位置決めシステム。
【請求項２】
前記距離Ｄは所望の安全距離およびモデル較正の精度に依存する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記モデルは、前記ランプの少なくとも２つの基準位置（４０１，４０２）、前記ランプの輪郭（４０３）、または位置と輪郭の組み合わせを含む、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記少なくとの１つのセンサは、少なくとも１つのカメラ（１０）を含む、請求項１−３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのカメラは、前記ランプ（２）の中心線と整列配置されるか、前記ランプの側面に配置されるか、またはランプの中心と側面の組み合わせで配置され、前記少なくとも１つのカメラに前記安全ゾーン（３０）のクリアなビューが提供される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つのカメラはステレオスコピックカメラである、請求項４−５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのプロセッサ（１０１）はさらに、通信インタフェース（１０５）を使用して、前記ランプ（２）の展開を制御するための、またはドッキング時の船（１）の動きを制御するための制御パラメータを送信するように構成されている、請求項１−６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記ランプ位置決めシステム（１００）はさらに、表示装置（１１）を備え、前記安全ゾーン（３０）の表示が前記ランプ（２）のモデル（４０３）と共に前記表示装置にオーバーレイ表示される、請求項１−７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項９】
貨物を輸送するための少なくとも１つのランプ（２）を備え、前記ランプ（２）は閉位置および展開位置に設定されるように構成され、前記ランプ（２）の安全ゾーン（３０）および前記船（１）の少なくとも１つの基準位置のビューを有するように取り付けられた少なくとも１つのセンサ（１０）を備え、前記センサが前記安全ゾーン（３０）の表示を構築するデータを提供するように構成されている、船（１）のランプ位置決めシステムの方法であって、前記方法は、
センサ（１０）データをキャプチャするステップ（５０１）と、
前記センサデータを使用して前記安全ゾーン（３０）の表示を構築するステップ（５０２）と、
ランプの展開時に前記安全ゾーン（３０）内の前記ランプの位置を予測するために前記ランプ（２）のモデル（４０３）を提供するステップ（５０３）と、
前記モデルの位置を前記安全ゾーン（３０）の表示と比較するステップ（５０４）と、
を含む、方法。
【請求項１０】
前記ランプ位置決めシステム（１００）はさらに表示装置（１１）を備え、前記方法はさらに、
前記安全ゾーン（３０）の表示の画像（１２）を前記ランプ（２）のモデル（４０３）と共に前記表示装置（１１）にオーバーレイ表示するステップ（５０５）、
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記センサデータは、少なくとも１つのカメラ（１０）からの少なくとも１つの画像を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記表示内の物体（５，２０，２５）を識別するために前記表示にデータ処理を行うステップをさらに含む、請求項９−１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
検出した物体（２５）の位置を前記モデル（４０３）の位置と比較し、検出した物体（２５）が前記安全ゾーン（３０）の所定の距離（Ｄ）内に位置する場合には、衝突の指示を送るステップを含む、請求項９−１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
衝突の指示がある場合には、前記ランプがその展開位置へ下降できないように前記ランプをロックするステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ランプの上部貨物積込み位置および下部貨物積込み位置の少なくとも１つを推定するステップをさらに含む、請求項９−１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記ランプがその展開位置に下げられたとき、
前記ランプ（２）の少なくとも１つの所定の基準位置（４０１，４０２）をセンサデータから決定し、
前記モデル（４０３）の少なくとも１つの基準位置が前記ランプ（２）の前記少なくとも１つの所定の基準位置に一致するように前記表示内の前記モデル（４０３）を位置決めするステップを含む、請求項９−１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記ランプ位置決めシステム（１００）は船制御システムに接続され、前記方法はさらに、少なくとも前記ランプ（２）、前記埠頭（５）、および前記埠頭上で認識される障害物（２０，２５）の投影位置に依存して、前記船を係留位置に制御するステップを含む、請求項９−１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
前記ランプがその展開位置にあるとき、前記ランプ（２）を横切って移動する貨物品（２５）を検出するステップをさらに含む、請求項９−１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法は、前記ランプ（２）を横切って移動する貨物品（２５）をカウントするステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ランプ（２）を横切って移動する貨物品（２５）に応じて、積載スペースの利用可能性を計算するステップをさらに含む、請求項１８−１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記ランプ（２）のランディングエリアの周囲に安全ゾーン（３０）を設定するステップをさらに備える、請求項９−２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
埠頭（５）に展開されて貨物を輸送するためのランプ（２）と、請求項１−８のいずれか一項に記載のランプ位置決めシステム（１００）とを備えた船（１）。
【国際調査報告】
2021522107.tif 000011
2021522107.tif 000012
2021522107.tif 000013