【手続補正書】
【提出日】平成19年11月13日(2007.11.13)
【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】
船舶（４）の制御システム（２）を検証するための方法であって、前記制御システム（２）は、その動作状態において、センサ（８）からのセンサ信号（７）及び１つ又はそれ以上のコマンド入力装置（１０）からのコマンド信号（９）を受信するようになっており、前記制御システム（２）は、前記測定値（７）及びコマンド信号（９）に対する応答として、制御信号（１３）を前記船舶のアクチュエータ（３）に対して供給することにより、前記船舶（４）の所望の位置、速度、進路又は他の状態変数を維持する方法において、
第１の時間（ｔ０）中に、前記制御システム（２）に対する１つ又はそれ以上の実際のセンサ信号（７ａ、７ｂ、７ｃ、……）の受信を切り離して、前記１つ又はそれ以上の実際のセンサ信号を、検査信号源（４１）から前記制御システム（２）への１つ又はそれ以上の人工の測定値（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、……）を含む第１の検査シーケンス（Ｔ０）と置き換えるステップと、
前記実際の及び／又は人工のセンサ信号（７、７’）に基づいて前記制御システム（２）を機能させて、前記第１の時間（ｔ０）における前記第１の検査シーケンス（Ｔ０）に対する応答として前記制御システム（２）の制御信号（１３）として制御信号ロガー（４２）に記録される制御信号（１３’）を生成するステップと、
前記第１の時間（ｔ０）における前記第１の検査シーケンス（Ｔ０）に対する前記制御システム（２）の応答（Ｓ０）を前記制御システム（２）の署名応答（Ｓ０）として記憶するステップと、
を含み、
その後の時間（ｔ１、ｔ２、ｔ３、……）において、前記制御システム（２）に対して入力される同じ所定の検査シーケンス（Ｔ０）を使用して、前記制御システム（２）からのその後の応答（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、……）を記録するとともに、前記その後の応答（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、……）が前記署名応答（Ｓ０）にほぼ類似しているかどうかを決定して、前記制御システム（２）が変更されていないことを検証し、或いは、前記その後の応答（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、……）が前記署名応答（Ｓ０）と大きく異なるかどうかを決定して、前記制御システム（２）が変更されたことを示すという目的を有すること、
を特徴とする方法。
【請求項２】
１つ又はそれ以上のセンサ信号（７ａ、７ｂ、７ｃ、……）を人工のセンサ信号（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、……）と置き換える前記ステップは、１つ又はそれ以上の信号状況、すなわち、
１つ又はそれ以上の人工のセンサ信号（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、……）の単なる欠如又は存在、
現実的範囲内での１つ又はそれ以上の人工のセンサ信号（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、……）のステップ変化、
対応する実信号（７ａ、７ｂ、７ｃ、……）の現実的範囲内での１つ又はそれ以上の人工信号（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、……）の緩慢なドリフト又は変化、
ノイズ、ホワイト、又は、
実測定信号（７）又は人工測定信号（７’）上におけるノイズの重ね合わせ、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記検査シーケンス（Ｔ０）は、１つ又はそれ以上の記録された実際の測定信号（７ａ又は７ａ’、７ｂ又は７ｂ’、７ｃ又は７ｃ’、７ｄ又は７ｄ’、……）を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記検査シーケンス（Ｔ０）は、前記検査信号源（４１）に接続されたメモリ（４４）に記憶されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
センサ信号（７’）の前記シーケンスは、所定のセンサ信号（７’）を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
船舶（４）の動的位置に関して制御システム（２）を検査して、前記船舶のために与えられた所望の位置（７ａ）を、前記位置（７ａ）から所定の範囲内に維持することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
海での通常の航行のために設けられた船舶（４）、例えば異なる行き先間又は中継港から中継港まで走行する旅客船、フェリー、貨物輸送船、タンカーなどのための制御システム（２）を検査することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
人工の測定値（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、７ｄ’、……）の前記検査信号シーケンス（Ｔ０）を遠隔検査室（４０）から通信ライン（６）を介して前記制御システム（２）へ送信することを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記制御信号シーケンス（Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２）を前記制御システム（２）から通信ライン（６）を介して検査室（４０）へ送信することを含むことを特徴とする請求項１又は請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記遠隔検査室（４０）内の遠隔配置されたシミュレータコンピュータ（３０Ｒ）を使用して、前記シミュレートセンサ信号（７’）及び前記シミュレートコマンド信号（９’）を前記通信ライン（６）を介して前記船舶側の前記ローカルシミュレータコンピュータ（３０Ｌ）へ送信するとともに、前記制御信号（１３’）を前記ローカルシミュレータコンピュータ（３０Ｌ）から前記通信ライン（６）を介して受信することを含むことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記遠隔検査室（４０）内の遠隔配置されたマネージャ（３３）が、前記シミュレート状態（５０'）の初期値と、前記シミュレートコマンド信号（９'）の時間系列と、海の状態、潮流、風速、風向におけるシミュレート値とを前記通信ライン（６）を介して前記船舶側の前記ローカルシミュレータ（３０Ｌ）に対して送信し、かつ、前記ローカルシミュレータコンピュータ（３０Ｌ）から前記制御信号（１３'）を前記通信ライン（６）を介して受信するために配設され、前記ローカルシミュレータ（３０Ｌ）が前記制御システム（２）に接続され、これにより、前記制御システムが、前記ローカルシミュレータ（３０Ｌ）から前記シミュレートセンサ信号（９'）及び前記シミュレートコマンド信号（９'）を取得するとともに、前記制御信号（１３'）をローカルシミュレータ（３０Ｌ）に対して出力することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記検査シーケンス（Ｔ０）は、前記制御システム（２）に対して供給される人工測定信号（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、７ｄ’、……）を含み、前記人工測定信号は、実測定信号と同じ性質を有し、例えば同様の信号電圧範囲、信号電流範囲、同様の論理的又はブール範囲、同様のデジタル範囲及びフォーマットを与えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記１つ又はそれ以上の人工測定信号（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、７ｄ’、……）は、前記実測定信号（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、……）上に重ね合わされる人工測定値であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記１つ又はそれ以上の人工測定信号（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、７ｄ’、……）は、前記実測定信号（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、……）上に重ね合わされるノイズであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記制御システム（２）に対して供給される前記人工測定信号（７ａ’、７ｂ’、７ｃ’、７ｄ’、……）は、所定の経時的振幅変動を有し、前記振幅変動が所定の範囲を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
センサ信号（７）の受信の切り離しに加えて、前記コマンド入力装置（１０）から前記制御システム（２）への１つ又はそれ以上のコマンド信号（９ａ、９ｂ、９ｃ、……）の受信を切り離すとともに、前記１つ又はそれ以上のコマンド信号（９ａ、９ｂ、９ｃ、……）を、前記制御システム（２）に供給される前記検査シーケンス（Ｔ０）中に含まれる検査コマンド装置（４３）によって生成される１つ又はそれ以上の人工コマンンド信号（９ａ’、９ｂ’、９ｃ’、……）と置き換えるステップと、
前記実際の及び／又は人工の（或いは省略される）センサ信号（７、７’）及び／又は前記人工コマンド信号（９ａ’、９ｂ’、９ｃ’、……）に基づいて前記制御システム（２）を機能させて、前記検査シーケンス（Ｔ０）に対する応答として前記制御システム（２）の制御信号（１３）として制御信号ロガー（４２）に記録される制御信号（１３’）を生成するステップと、
を更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】
前記応答（Ｓ１）が前記署名応答（Ｓ０）にほぼ類似しているかどうかを決定する前記ステップは、
前記第１の応答すなわち署名応答（Ｓ０）と前記第２の応答（Ｓ１）との間の時間の関数としての差（Ｄ０−１）を生成するステップと、
前記差からの１次元以上のＲＭＳ差を時間の関数として生成するステップと、
前記差（Ｄ０−１）が十分に小さい、すなわち、十分に小さい前記応答における幾つかの決定されたサイズよりも小さいかどうかを決定して、前記制御システム（２）が変更されないままであることを検証し、
逆に、前記差（Ｄ０−１）が前記決定されたサイズよりも大きい場合に、前記制御システム（２）が第２の検査の時点で或いはその前に変更されたと判断するステップと、
を実施することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
時間ｕnにおけるシーケンスＳ０の多次元値を、
Ｓ０（ｕn,1，ｕn,2，ｕn,3，ｕn,4，……，ｕn,m，……，ｕn,k）
で示し、第１の添字ｎは時刻ｕ1、ｕ2、……ｕn……、ｕNを示し、第２の添字１、２、３、４、……ｍ、……、Ｋは制御チャンネル信号等（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、……、１３ｍ、……、１３Ｋ）に対応し、同様に、時間ｕnにおけるシーケンスＳ１の多次元値は、
Ｓ１（ｕn,1，ｕn,2，ｕn,3，ｕn,4，……，ｕn,m，……，ｕn,k）
であることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ローパスフィルタリングＳ０、Ｓ１によりシーケンスＳ０及びＳ１の高周波成分を除去し、また、Ｓ０のフィルタ処理バージョンを
ＳＦ０（ｕn,1，ｕn,2，ｕn,3，ｕn,4，……，ｕn,m，……，ｕn,k）
で示し、Ｓ１のフィルタ処理バージョンを、
ＳＦ１（ｕn,1，ｕn,2，ｕn,3，ｕn,4，……，ｕn,m，……，ｕn,k）
で示すことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
フィルタ処理されていないＳ０とＳ１との間の差におけるＲＭＳ値に関してＳ０とＳ１との間の差を以下のように計算し、
ＲＭＳ（Ｓ０，Ｓ１）＝｛［Ｓ１（（ｕ1））−Ｓ０（（ｕ1））］２＋［Ｓ１（（ｕ2））−Ｓ０（（ｕ2））］２＋……＋［Ｓ１（（ｕN））−Ｓ０（（ｕN））］２｝の平方根
そして、時系列間の差を（Ｄ０−１）＝ＲＭＳ（Ｓ０，Ｓ１）として示すことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
フィルタ処理されたＳＦ０とＳＦ１との間の差におけるＲＭＳ値に関してＳ０とＳ１との間の差を以下のように計算し、
ＲＭＳ（ＳＦ０，ＳＦ１）＝｛［ＳＦ１（（ｕ1））−ＳＦ０（（ｕ1））］２＋［ＳＦ１（（ｕ2））−ＳＦ０（（ｕ2））］２＋……＋［ＳＦ１（（ｕN））−ＳＦ０（（ｕN））］２｝の平方根
そして、時系列間の差を（Ｄ０−１）＝ＲＭＳ（Ｓ０，Ｓ１）として示すことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
船舶（４）内の制御システム（２）のための、請求項１に記載の検査方法であり、前記制御システム（２）が、１つ又はそれ以上のアクチュエータ（３）に対する制御信号（１３）を用いた前記船舶（４）の制御及び監視に関わる検査方法であって、
前記制御システム（２）への第１のセンサ信号ライン（１２）を介して１つ又はそれ以上のセンサ（８）から前記制御システム（２）へとセンサ信号（７）をリアルタイムで取得するステップと、
前記制御システム（２）への第２の信号ラインすなわちコマンド信号ライン（１１）を介してコマンド入力装置（１０）から前記制御システム（２）へとコマンド信号（９）を取得するステップと、
１つ又はそれ以上の前記センサ信号（７）及び前記コマンド信号（９）に基づいて前記制御システム（２）内の制御アルゴリズム（３１）で計算するとともに、前記制御信号（１３）を第３の信号ライン（１４）を介して前記アクチュエータ（３）へ送信するステップと、
を順次に施行するステップを含む検査方法において、
１つ又はそれ以上の前記センサ（８）からの１つ又はそれ以上の前記センサ信号（７）を切り離し、或いは、前記コマンド入力装置（１０）からの前記コマンド信号（９）を切り離すことにより、選択されたセンサ信号（７）又はコマンド信号（９）が前記制御システム（２）へと流れないようにするとともに、１つ又はそれ以上の前記切り離されたセンサ信号（７）又は前記コマンド信号（９）を、遠隔検査室（４０）で前記船舶（４）に関して生成され且つ通信ライン（６）を介して１つ又はそれ以上の前記信号ライン（１２、１４）により前記制御システム（２）へと送られる対応するシミュレートセンサ信号（７’）又はコマンド信号（９’）と交換するステップと、
前記実際のセンサ信号及び／又はシミュレートセンサ信号（７ａ又は７ａ’、７ｂ又は７ｂ’、７ｃ又は７ｃ’、……）或いは前記実際のコマンド信号及び／又は制御信号（１３’）の前記コマンド信号（９ａ又は９ａ’、９ｂ又は９ｂ’、９ｃ又は９ｃ’、……）に基づき制御システム（２）において連続的に計算するとともに、前記制御信号（１３’）に基づいて船舶モデル（４’）の新たな動的状態（５０’）のアルゴリズム（３２）により第１のローカルシミュレータ（３０Ｌ）においてシミュレートするステップと、
前記制御信号（１３’）を通信ライン（６）を介して前記遠隔検査室（４０）へ送信するステップと、
を含むことを特徴とする検査方法。
【請求項２３】
前記遠隔検査室（４０）内の遠隔配置されたシミュレータコンピュータ（３０Ｒ）を使用して、前記シミュレートセンサ信号（７’）及び前記シミュレートコマンド信号（９’）を前記通信ライン（６）を介して前記船舶側の前記ローカルシミュレータ（３０Ｌ）に対して送信すること、及び、前記ローカルシミュレータコンピュータ（３０Ｌ）から前記制御信号（１３’）を前記通信ライン（６）を介して受信することを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記センサ信号（７）は、前記センサ（８）からの１つ又はそれ以上の以下のセンサパラメータ、すなわち、
ＧＰＳ受信器（８ａ）等の位置センサ（８ａ）、水中音響位置センサ（８ｈ）、積算加速度センサなどからの前記船舶の位置（７ａ）、
進路センサ（８ｂ）、例えばジャイロコンパス又は他のコンパスからの進路（７ｂ）、  速度センサ（８ｃ）又は１つの積算加速度センサからの速度（７ｃ）、
風速計（８ｄ、８ｅ）からの風速（７ｄ）及び風向（７ｅ）、
ロールセンサ（８ｆ）からのロール角度（７ｆ）、
ピッチセンサ（８ｇ）からのピッチ角度（７ｇ）、
を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
前記制御信号（１３）は、１つ又はそれ以上の所望の位置（９ａ）、進路（９ｂ）、速度（９ｃ）を得るため、１つ又はそれ以上のプロペラ（１６）又はスラスタ（１７）のシャフト速度（１３ａ、１３ｂ）の形態や、方向舵（１８）又はスラスタ（１７）及び可能であれば他の制御装置における角度（１３ｃ）の形態を成す信号（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記プロペラ（１６）が１つ又はそれ以上のプロペラ（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、……）を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記制御装置（１８）が１つ又はそれ以上の方向舵（１８ａ、１８ｂ）を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２８】
前記制御装置（１８）が１つ又はそれ以上のスラスタ（１７）を含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
【請求項２９】
前記コマンド入力装置（１０）は、少なくとも１つの位置指定装置（１０ａ）、ホイール（１０ｂ）、速度指定装置（１０ｃ）、或いは、所望のロール角度、ピッチ角度、縦揺れ補償などを指定するための装置（１０ｘ）を含み、これらの装置は、１つ又はそれ以上の所望の位置（９ａ）、所望の進路（９ｂ）、所望の速度（９ｃ）又は幾つかの他の所望の変数（９ｘ）、例えば所望のロール角度、所望のピッチ角度、所望の縦揺れ補償等などのためのコマンド信号を与えることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３０】
前記遠隔検査室（４０）は、検査における前記シミュレートセンサ信号（７’）及びシミュレートコマンド信号（９’）並びに残っていればその残りの実際のセンサ信号（７）及び残りの実際のコマンド信号（９）に基づいて前記制御システム（２）からの前記制御信号（１３、１３’）が前記船舶（４）の所望の状態をもたらし、これに基づいて前記制御システム（２）が認証されるということを検証するために使用されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３１】
前記制御システム（２）の前記制御アルゴリズム（３１）における計算は、質量（ｍ）、船舶の軸方向慣性モーメント、船舶の質量分布、船体の幾何学的形状を決定する船体パラメータを含む船舶の動的パラメータ（５）を使用することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３２】
前記センサ（８）からの前記センサ信号（７）の前記制御システム（２）に対する切り離しは、前記信号ライン（１２）上のスイッチ（１５ａ）によって行なわれることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３３】
前記コマンド入力装置（１０）からの前記コマンド信号（９）の前記制御システム（２）に対する切り離しは、前記信号ライン（１１）上のスイッチ（１５ｂ）によって行なわれることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３４】
前記遠隔検査室（４０）が陸上に配置され、検査される前記船舶（４ａ、４ｂ、４ｃ、……）は、前記遠隔検査室（４０）から遠く離れた距離、一般的には１〜２００００ｋｍの距離に配置され、検査される船舶は、港、ドック又は構内に停泊され或いは外洋に位置されていることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３５】
故障状況は、その時点で前記センサ信号（７）又は前記コマンド信号（９）の１つ又はそれ以上の選択された信号を切り離して部品の故障をシミュレートすることにより検査され、前記制御信号（１３、１３’）及び状態信号（１９、１９’）の形態を成す制御システムの応答は、前記遠隔検査室（４０）のロガー（１５）に記録されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３６】
故障状況は、前記シミュレートセンサ信号（７’）の選択において乱れを変更し或いは生成することにより、或いは、前記遠隔検査室（４０）から前記船舶（４）内の前記制御システム（２）へと送られる前記シミュレートセンサ信号（７’）に対して天候、風、電気的ノイズのような外的な乱れを生成することにより検査され、前記制御信号（１３、１３’）及び前記状態信号（１９、１９’）の形態を成す前記制御システム（２）の応答は、前記遠隔検査室（４０）内の前記ロガー（１５）に記録されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３７】
前記船舶（４）上の前記制御システム（２）のための新たなソフトウェアは、前記遠隔検査室（４０）から前記通信ライン（６）を介して送信されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
【請求項３８】
前記遠隔検査室（４０）は、前記制御システム（２）の検査及び検査結果に基づいて、船舶（４）の通常の動作における使用に関して前記制御システム（２）を認可し且つ前記制御システム（２）を認証するために使用されることを特徴とする請求項２２に記載の方法。