(57)【要約】船舶用プログラマブル自動入渠システムは、１組の右舷側方トランスデューサ及び１組の左舷側方トランスデューサを備え、外部対象に対する船舶のリアルタイム距離、位置及び速度情報を検出し送信する。プログラマブルプロセッサ制御装置は、リアルタイム距離、位置及び速度情報を受信し、船舶を外部対象に向かう移動経路に自動制御し、事前選択最終距離に到達すれば船舶を事前選択最終距離で保つ１組の推進要素を制御する。【選択図】図１
2016531036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶用プログラマブル自動入渠システムであって、
１組の左舷側方トランスデューサ、
１組の右舷側方トランスデューサ、
スターンスラスタ、
バウスラスタ、
前進／逆駆動セレクタ、
複数のアクチュエータ、
プログラマブルプロセッサ制御装置、
コントロールパネル、
船舶の船首に配置された船首距離／速度／位置トランスデューサ、及び
前記船舶の船尾に配置された船尾距離／速度／位置トランスデューサを備え、
前記１組の左舷側方トランスデューサはさらに、
前記船舶の前左舷側方に配置された距離検知トランスデューサのペア、
前記船舶の後左舷側方に配置された距離検知トランスデューサのペア、及び    
左舷側方横方向位置トランスデューサを備え、
前記１組の右舷側方トランスデューサはさらに、
前記船舶の前右舷側方に配置された距離検知トランスデューサのペア、
前記船舶の後右舷側方に配置された距離検知トランスデューサのペア、及び    
右舷側方横方向位置トランスデューサを備え、
前記前進／逆駆動セレクタは前記スターンスラスタ及び前記バウスラスタと連動し、
前記複数のアクチュエータは前記前進／逆駆動セレクタを制御し、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置はさらに自動プロセッサを備え、前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタにリアルタイムで通信して、前記１組の左舷側方トランスデューサ及び前記１組の右舷側方トランスデューサが送信した距離及び速度情報セットを送信し、
前記コントロールパネルはさらに、
前記船舶用プログラマブル自動入渠システムを作動させるオンボタン、
前記船舶用プログラマブル自動入渠システムを停止させるオフボタン、
左舷ボタン、
右舷ボタン、
プラスボタン、
マイナスボタン、
スリップ前進ボタン、
スリップ逆ボタン、及び
ブイボタンを備え、
前記左舷ボタンは、前記１組の左舷側方トランスデューサを作動させ、前記船舶の距離、位置及び速度情報セットを前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信し、
前記右舷ボタンは、前記１組の右舷側方トランスデューサを作動させ、前記船舶の距離、位置及び速度情報セットを前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信し、
前記プラスボタン及び前記マイナスボタンにより、前記船舶と外部対象物との間の事前選択最終距離を入力可能にすることを特徴とする船舶用プログラマブル自動入渠システム。
【請求項２】
前記１組の左舷側方トランスデューサ及び前記１組の右舷側方トランスデューサは、
前記船舶の左舷側方及び右舷側方において離間した５カ所での距離、速度及び位置情報を提供することを特徴とする請求項１に記載の船舶用プログラマブル自動入渠システム。
【請求項３】
各左舷側方トランスデューサは、前記船舶の左舷側方と外部対象物との間の距離及び速度情報セットを検出し送信することを特徴とする請求項１に記載の船舶用プログラマブル自動入渠システム。
【請求項４】
各右舷側方トランスデューサは、前記船舶の右舷側方と外部対象物との間の距離及び速度情報セットを検出し送信することを特徴とする請求項１に記載の船舶用プログラマブル自動入渠システム。
【請求項５】
前記外部対象物は、ドック、別の船舶及び他の同様の構造物を含む群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の船舶用プログラマブル自動入渠システム。
【請求項６】
前記左舷側方横方向位置トランスデューサは、左舷側方外部対象物上の正確な横方向基準点に対する前記船舶の左舷側方からの横方向位置を確定することを特徴とする請求項１に記載の船舶用プログラマブル自動入渠システム。
【請求項７】
前記正確な横方向基準点は、前記船舶の側方に対し９０度の角度にある前記左舷側方外部対象物上の任意の基準点であることを特徴とする請求項６に記載の船舶用プログラマブル自動入渠システム。
【請求項８】
前記左舷側方横方向位置トランスデューサは、前記プログラマブルプロセッサ制御装置に前記船舶の横移動を送信することを特徴とする請求項７に記載の船舶用プログラマブル自動入渠システム。
【請求項９】
前記船舶を外部対象物に６０フィート以下の距離まで近づけて停止するステップと、
コントロールパネルにおいてオンボタンを選択するステップと、
前記オンボタンの選択を受けてプログラマブルプロセッサ制御装置を作動させるステップと、
前記船舶と前記外部対象物との間の事前選択最終距離を選択するステップと、
前記コントロールパネルにおいて右舷ボタンを選択するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前記１組の右舷側方トランスデューサを作動させるよう自動送信するステップと、
前記１組の右舷側方トランスデューサにより、前記船舶の右舷側方と前記外部対象物に関する距離及び速度情報セットを検出するステップと、
前記距離及び速度情報セットを前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前に送信された前記距離及び速度情報セットに応じて電子通信によりバウスラスタ及びスターンスラスタを同時に作動させるステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタを自動制御するステップと、
右舷の前記外部対象物に向かう方向に２秒当たり１フィートの速度により前記船舶を移動させるステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタと通信し、前記外部対象物に至る前記事前選択最終距離から１０フィート内に前記船舶が達すると前記船舶の前記速度を減速させるステップと、
右舷側方横方向位置トランスデューサにより、前記１組の右舷側方トランスデューサと同時ではあるが無関係に動作し距離及び速度情報を前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信して、前記外部対象物上の正確な横方向基準点を検出するステップと、
前記正確な横方向基準点を前記プログラマブルプロセッサ制御装置に無線送信するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記正確な横方向基準点を記憶するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前記右舷側方横方向位置トランスデューサから送信された横方向位置情報に応じて複数のアクチュエータを制御し、前記船舶の横移動を自動補正するステップと、
前記複数のアクチュエータにより前進／逆駆動セレクタを操作するステップと、
前記正確な横方向基準点に向かう制御横移動経路に前記船舶を保つステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタを操作し、前記事前選択最終距離に到達すれば前記船舶を停止させるステップと、
前記右舷側方横方向位置トランスデューサにより前記船舶の横方向位置情報を送信し、前記船舶が前記事前選択最終距離に到達した後は前記船舶の横方向位置を保つステップと、
前記船舶用プログラマブル自動入渠システムの作動中は継続して前記外部対象物から前記事前選択最終距離を保つステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブル自動入渠システムを使った右舷側方外部対象物への船舶自動入渠方法。
【請求項１０】
前記船舶を外部対象物に６０フィート以下の距離まで近づけて停止させるステップと、
コントロールパネルにおいてオンボタンを選択するステップと、
前記オンボタンの選択を受けてプログラマブルプロセッサ制御装置を作動させるステップと、
前記船舶と前記外部対象物との間の事前選択最終距離を選択するステップと、
前記コントロールパネルにおいて左舷ボタンを選択するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前記１組の左舷側方トランスデューサを作動させるよう自動送信するステップと、
前記１組の左舷側方トランスデューサにより、前記船舶の左舷側方と前記外部対象物に関する距離及び速度情報セットを検出するステップと、
前記距離及び速度情報セットを前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前に送信された前記距離及び速度情報セットに応じて電子通信によりバウスラスタ及びスターンスラスタを同時に作動させるステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタを自動制御するステップと、
左舷の前記外部対象物に向かう方向に２秒当たり１フィートの速度により前記船舶を移動させるステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタと通信し、前記外部対象物に至る前記事前選択最終距離から１０フィート内に前記船舶が達すると前記船舶の前記速度を減速させるステップと、
左舷側方横方向位置トランスデューサにより、前記１組の左舷側方トランスデューサと同時ではあるが無関係に動作し距離及び速度情報を前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信して、前記外部対象物上の正確な横方向基準点を検出するステップと、
前記正確な横方向基準点を前記プログラマブルプロセッサ制御装置に無線送信するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記正確な横方向基準点を記憶するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前記左舷側方横方向位置トランスデューサから送信された横方向位置情報に応じて複数のアクチュエータを制御し、前記船舶の横移動を自動補正するステップと、
前記複数のアクチュエータにより前進／逆駆動セレクタを操作するステップと、
前記正確な横方向基準点に向かう制御横移動経路に前記船舶を保つステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタを操作し、前記事前選択最終距離に到達すれば前記船舶を停止させるステップと、
前記左舷側方横方向位置トランスデューサにより前記船舶の横方向位置情報を送信し、前記船舶が前記事前選択最終距離に到達した後は前記船舶の横方向位置を保つステップと、
前記プログラマブル自動入渠システムの作動中は継続して前記外部対象物から前記事前選択最終距離を保つステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブル自動入渠システムを使った左舷側方外部対象物への自動船舶入渠方法。
【請求項１１】
前進／逆駆動セレクタを操作するステップと、
コントロールパネルにおいてオンボタンを選択するステップと、
前記オンボタンの選択を受けてプログラマブルプロセッサ制御装置を作動させるステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、船首距離／速度／位置トランスデューサを作動させるよう送信するステップと、
作動した前記船首距離／速度／位置トランスデューサにより、前記船舶の船首と前記外部対象物との間のリアルタイム距離及び速度情報を検出するステップと、
前記船首距離／速度／位置トランスデューサからの前記リアルタイム距離及び速度情報を送信するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置と電子通信状態にある複数のアクチュエータにより前記前進／逆駆動セレクタを制御するステップと、
前記船舶の速度を５ノットに保つステップと、
前記船首距離／速度／位置トランスデューサにより、前記船舶から１００フィート未満離れた位置にある前記外部対象物を検出するステップと、
前記船舶から１００フィート未満離れた位置にある前記外部対象物の検出を受け、１フィート当たり（６／１００）ノットずつ前記船舶の前記速度を減速させるステップと、
前記船舶と前記外部対象物との距離が２０フィートであることを検出するステップと、
前記船舶を前記外部対象物から２０フィートの位置で停止させるステップと、
前記プログラマブル自動入渠システムの動作中は、前記外部対象物から２０フィートの位置で前記船舶を保つステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブル自動入渠システムを使った船舶と外部対象物との衝突回避方法。
【請求項１２】
コントロールパネルにおいてスリップ前進ボタンを選択するステップと、
プログラマブルプロセッサ制御装置を作動させスリップ前進モードにより動作させ、コントロールパネルにおいて右舷ボタンを選択するステップと、
１組の右舷側方トランスデューサ及び船首距離／速度／位置トランスデューサを作動させるよう自動送信するステップと、
前記船首距離／速度／位置トランスデューサから送信された前記船舶の前記船首とドックの間のリアルタイム距離及び速度情報を前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置と通信状態にある複数のアクチュエータにより、前記前進／逆駆動セレクタを操作するステップと、
前記前進／逆駆動セレクタを介して前記船舶の速度を２ノットに保つステップと、
前記１組の右舷側方トランスデューサにより、前記船舶の右舷側方とスリップ通路との間のリアルタイム距離及び速度情報を送信するステップと、
前記船舶の前記右舷側方と前記スリップ通路との間の距離を２フィートに保つステップと、
前記船舶の前記右舷側方と前記スリップ通路との間の距離を２フィートに保つために、前記１組の右舷側方トランスデューサからの前記リアルタイム距離及び速度情報に応じて前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタを操作するステップと、
前記船舶の前記船首と前記ドックの間の距離が３フィートであることを検出するステップと、
前記船舶の前記船首を前記ドックから３フィートの位置で停止させるステップと、
前記プログラマブル自動入渠システムの動作中は、前記船舶の前記位置を保つステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブル自動入渠システムを使った船舶の船首のスリップへ進入する船舶入渠方法。
【請求項１３】
船舶の船首をブイ／浮き係船設備に前記船舶の前記船首の前方２００フィートの距離にまで近づけるステップと、
コントロールパネルにおいてブイボタンを選択してプログラマブルプロセッサ制御装置を作動させるステップと、
前記船首距離／速度／位置トランスデューサを作動させるよう送信するステップと、
前記船舶の前記船首と前記ブイ／浮き係船設備に関するリアルタイム距離、位置及び速度情報を検出するステップと、
前記ブイ／浮き係船設備に対する前記船舶の前記船首のリアルタイム距離、位置及び速度情報を前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記複数のアクチュエータと電子通信するステップと、
前記複数のアクチュエータにより前記前進／逆駆動セレクタを操作し、前記船舶の前進速度を２ノットに保つステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前記船首距離／速度／位置トランスデューサからの前記リアルタイム距離、位置及び速度情報に応じて前記バウスラスタを操作して、前記ブイ／浮き係船設備に向かう移動経路に前記船舶を保つステップと、
前記船舶の前記船首を前記ブイ／浮き係船設備から３フィートの位置で停止させるステップと、
前記プログラマブル自動入渠システムの動作中は前記船舶の前記位置を保つステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブル自動入渠システムを使った船舶用ブイ／浮き係船設備自動配置方法。
【請求項１４】
コントロールパネルにおいてオンボタンを選択するステップと、
前記オンボタンの選択を受けてプログラマブルプロセッサ制御装置を作動させるステップと、
前記外部対象物から前記船舶を離す事前選択最終距離を入力するステップと、
前記コントロールパネルにおいて右舷側方外部対象物から前記船舶を離す右舷ボタンを選択するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記１組の右舷側方トランスデューサを作動させるステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前に送信された前記距離及び速度情報セットに応じて電子通信によりバウスラスタ及びスターンスラスタを同時に作動させるステップと、
前記１組の右舷側方トランスデューサにより、前記船舶の右舷側方と前記外部対象物に関する距離及び速度情報セットを検出するステップと、
前記距離及び速度情報セットを前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信するステップと、
前記右舷側方の外部対象物から２秒当たり１フィートの速度により前記船舶を移動させるステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタと通信し、前記外部対象物に至る前記事前最終選択距離から１０フィート内に前記船舶が達すると、前記船舶の前記速度を移動１フィート当たり（３／１００）ノットずつ減速させるステップと、
右舷側方横方向位置トランスデューサにより、前記１組の右舷側方トランスデューサと同時ではあるが無関係に動作し距離及び速度情報を前記プログラマブルプロセッサ制御装置に送信して、前記外部対象物上の正確な横方向基準点を検出するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置に正確な横方向基準点を無線送信するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記正確な横方向基準点を記憶するステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により、前記右舷側方横方向位置トランスデューサから送信された横方向位置情報に応じて複数のアクチュエータを制御して、前記船舶の横移動を自動補正するステップと、
前記複数のアクチュエータにより前進／逆駆動セレクタを操作するステップと、
前記正確な横方向基準点から離れる制御横移動経路に前記船舶を保つステップと、
前記プログラマブルプロセッサ制御装置により前記バウスラスタ及び前記スターンスラスタを操作し、前記事前選択最終距離に到達すれば前記船舶を停止させるステップと、
前記右舷側方横方向位置トランスデューサにより前記船舶の横方向位置情報を送信し、前記船舶が前記外部対象物から前記事前選択最終距離離れた後、前記船舶の横方向位置を維持するステップと、
前記プログラマブル自動入渠システムの作動中は継続して前記外部対象物から前記事前選択最終距離を保つステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載のプログラマブル自動入渠システムを使った右舷側方外部対象物からの船舶離脱自動制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に船舶に好適な自動入渠システム及び船舶衝突回避システムに関し、特に、船舶と外部対象物（すなわち、ドック、別の船舶、海面上構造物、またはブイなど）との間の距離情報セットを検出し送信する複数のトランスデューサを組み込んだプログラマブル自動入渠システムであり、プログラマブル自動入渠システムにおいては、外部対象物に対する事前選択最終位置に船舶を操縦し、その位置を保つことが出来る。
【背景技術】
【０００２】
大型船舶の入渠操作は、オペレータの技能及び判断頼みによっては、船舶及びドックに損害を引き起こしかねない高精度な操作である。船舶の最終位置を保つには、何本ものロープ及びフェンダによる補助が必要である。風、水流及び暗さなどの悪天候は、入渠操作に伴うリスクを増加させてしまう。
【０００３】
従前の入渠システムにおいては、熟練オペレータによる船舶の手動入渠を視覚的に補助するためにこれら変数の影響測定を補助する追加支援を必要としてきた。入渠操作には、熟練操縦士、及び入渠を補助する多くの水夫が必要である。さらに、船舶が大型であるほど、入渠操作中のリスクが増大し、より高い熟練度と、より多くの水夫が必要となる。
【発明の概要】
【０００４】
本明細書において説明するように本発明のシステム及び方法は、単体であっても組合せであっても先行技術機構においては明確に予想されず、明らかにされず、存在しない。よって、本明細書において、本装置の実施形態を説明する。
【０００５】
本発明の主要目的は、プログラマブル自動入渠システムを提供することであり、当該プログラマブル自動入渠システムは、主に、ドックを含むがこれに限定されない外部対象物に対する最終位置に船舶を自動入渠及び自動操縦するプログラマブルプロセッサ制御装置（「ＰＣＵ」）を備える。さらに、プログラマブル自動入渠システムは、始動すると、オペレータがいなくてもまたは必要とせず単独で動作する。
【０００６】
また、本発明の別の目的は、悪天候においても入渠操作を行うオペレータを必要とせず効率的操作が可能なプログラマブル自動入渠システムを提供することである。
【０００７】
また、本発明の別の目的は、プログラマブル自動入渠システムが始動すると、船舶が外部対象物に向かって横向きに自動で移動でき、船舶が外部対象物からの事前選択位置を維持することにより、船舶及び／または外部対象物への損害のリスクを排除するプログラマブル自動入渠システムを提供することである。
【０００８】
また、本発明の別の目的は、複数のトランスデューサを備え、船舶と外部対象物との間の距離情報セットを検出し送信するプログラマブル自動入渠システムを提供することである。
【０００９】
また、本発明の別の目的は、距離情報セットによりプロセッサ制御装置にフィードバックを提供し、船舶上のメイン駆動システムと連動する複数のスラスタが横移動経路と速度において外部対象物に向かって横向き及び前後方向に制御して船舶を駆動させるプログラマブル自動入渠システムを提供することである。
【００１０】
また、本発明の別の目的は、船舶が外部対象物に対し事前選択位置に到達すると船舶の位置を維持し、風や水流があろうとシステムが作動中は継続して該位置を維持するプログラマブル自動入渠システムを提供することである。
【００１１】
また、本発明の別の目的は、風や水流があろうとスリップ位置に船舶を自動配置するプログラマブル自動入渠システムを提供することである。
【００１２】
また、本発明の別の目的は、プログラマブル自動入渠システムが作動中は継続して、何本ものロープやフェンダの補助がなくても船舶の事前選択位置を保つプログラマブル自動入渠システムを提供することである。
【００１３】
また、本発明の別の目的は、プログラマブルプロセッサ制御装置を備え、船舶が外部対象物に横付けして事前選択最終距離を保つプログラマブル自動入渠システムを提供することである。
【００１４】
また、本発明の別の目的は、プログラマブルプロセッサ制御装置を備え、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マブル自動入渠システムを提供することである。
【００１５】
要するに、プログラマブル自動入渠システムは、動作すると船舶が事前選択最終位置に到達するまで、操作され制御し外部対象物に対し正確に船舶を移動させ配置することにより、オペレータがいなくても全自動で動作し、風や水流があろうとプログラマブル自動入渠システムが動作中は船舶の最終位置を保つ。
【００１６】
ここまで自動入渠システムの特徴の一つを要約し概略を説明したが、以下の詳細説明においてより理解され、この技術の貢献が高く評価されるであろう。以下に説明している本発明の別の特徴は、本明細書に添付する請求項の対象となっている。
【００１７】
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、本発明は以下の説明文または図に示す詳細な構成及び要素配置に限定されるものではないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態も可能であり、他形態の移動手段への搭載を含め、様々な方法により実施及び実行され得る。また、本願における表現方法や用語は説明のために用いており、限定するものではないと理解されたい。
【００１８】
本発明を特徴づける新規性のある様々な特徴とともに、本発明の別の目的を合わせた本特徴について、本開示の一部に添付され一部を成す請求項において特殊性を指摘する。本発明、本発明の操作の優位性、及び本発明の使用により実現される特定の目的をより深く理解できるよう、本発明の好適な実施形態を示した添付図及び説明事項を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
添付図を参照し本発明の詳細などを説明するが、該図は単に説明に供するためのものあり、本発明を限定するものではない。
【図１】プログラマブル自動入渠システムの斜視図であり、該システムは、船舶上に複数の左舷及び右舷トランスデューサ及び横方向位置トランスデューサのペア、並びに、選択された自動機能を実行するよう設計されたプロセッサ制御装置によって多様な自動機能を開始させるプログラマブルコントロールパネルを備える。
【図２】衝突回避操作に使用するプログラマブル自動入渠システムの１つの実施形態の斜視図である。
【図３】スリップへの入渠操作に使用するプログラマブル自動入渠システムの１つの実施形態の斜視図である。
【図４】浮きブイ及び／または係船設備への自動配置に使用するプログラマブル自動入渠システムの１つの実施形態の斜視図である。
【図５Ａ】外部対象物に対する船舶入渠操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示すフロー図の一部である。
【図５Ｂ】外部対象物に対する船舶入渠操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示すフロー図の一部である。
【図５Ｃ】外部対象物に対する船舶入渠操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示すフロー図の一部である。
【図６】外部対象物に対する船舶衝突回避操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示すフロー図である。
【図７Ａ】スリップへの進入を受けた船舶の入渠操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示すフロー図の一部である。
【図７Ｂ】スリップへの進入を受けた船舶の入渠操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示すフロー図の一部である。
【図７Ｃ】スリップへの進入を受けた船舶の入渠操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示すフロー図の一部である。
【図８】船舶のブイ及び／または係船設備への自動配置操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示すフロー図である。
【図９Ａ】外部対象物からの船舶離脱操作及びドック出し操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法における１つの実施形態を示すフロー図の一部である。
【図９Ｂ】外部対象物からの船舶離脱操作及びドック出し操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法における１つの実施形態を示すフロー図の一部である。
【図９Ｃ】外部対象物からの船舶離脱操作及びドック出し操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法における１つの実施形態を示すフロー図の一部である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
船舶の左舷及び右舷の両操作を記述する際、船舶及び外部対象物については、単に説明の目的から言及する。さらに、「左舷」操作か「右舷」操作の違いは、単にコントロールパネル上の「左舷」ボタンか「右舷」ボタンかを選択する違いだけのことである。この選択により、「左舷」または「右舷」トランスデューサ、及び、船舶の横向き移動における「左舷」または「右舷」方向の組合せによる作動が決定される。また、図１乃至図４は、例として船舶の右舷側方の詳細図を示すが、当業者であれば容易に船舶の左舷側方からの操作を理解できるであろう。
【００２１】
図１は、プログラマブル自動入渠システム１０の斜視図であり、プログラマブル自動入渠システム１０は、船舶６０の進行方向位置、横方向位置及び速度についての統合相互接近検知フィードバックを保有し、プログラマブル自動入渠システム１０を動作させれば船舶６０のための入渠操作及び他の関連機能の自動制御を行う。
【００２２】
１つの実施形態において、プログラマブル自動入渠システム１０は、１組の左舷側方トランスデューサ４０Ｐ及び１組の右舷側方トランスデューサ４０Ｓを備える。好ましくは、１組の左舷側方トランスデューサ４０Ｐはさらに、４台の距離検知トランスデューサ４１Ｐ、４２Ｐ、４４Ｐ及び４５Ｐ、並びに１台の左舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｐを備える。また、１組の右舷側方トランスデューサ４０Ｓはさらに、４台の距離検知トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ及び４５Ｓ、並びに１台の右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓを備える。１つの実施形態において、１組の左舷側方位置トランスデューサ４０Ｐ及び１組の右舷側方トランスデューサ４０Ｓは、船舶６０の左舷側方及び右舷側方において、離間した５カ所における距離、速度及び位置情報を提供する。
【００２３】
プログラマブル自動入渠システム１０の別の実施形態において、１組の左舷側方トランスデューサ４０Ｐは、船舶６０の前左舷側方に距離検知トランスデューサ４１Ｐ及び４２Ｐのペア、並びに、船舶６０の後左舷側方に距離検知トランスデューサ４４Ｐ及び４５Ｐのペアを備え、左舷側方トランスデューサ４１Ｐ、４２Ｐ、４４Ｐ及び４５Ｐのそれぞれは、船舶６０の左舷側方と外部対象物７０との間の距離に関する距離及び速度情報セットを検出し送信する。１つの実施形態においては、外部対象物７０に、ドック、別の船舶、他の同様の構造物を含むがこれに限定されない。さらに、左舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｐは、左舷側方外部対象物７０上の正確な横方向基準点に対する船舶６０の左舷側方からの横方向位置を確定する。本実施形態において、検出した正確な横方向基準点は、船舶６０の側方に対し９０度の角度にある外部対象物７０上の任意の基準点であり、プログラマブルプロセッサ制御装置３０に船舶６０の横方向の移動を送信してもよい（以下の説明を参照のこと）。
【００２４】
プログラマブル自動入渠システム１０の別の実施形態において、１組の右舷側方トランスデューサ４０Ｓは、船舶６０の前右舷側方に距離検知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓのペア、並びに、船舶６０の後右舷側方に距離検知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓのペアを備え、右舷側方トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ及び４５Ｓのそれぞれは、船舶６０の右舷側方と外部対象物７０との間の距離に関する距離及び速度情報セットを検出し送信する。１つの実施形態においては、外部対象物７０に、ドック、他の同様の構造物を含むがこれに限定されない。さらに、右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、右舷側方外部対象物７０上の正確な横方向基準点に対する船舶６０の右舷側方からの横方向位置を確定する。
【００２５】
プログラマブル自動入渠システム１０はさらに、バウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２を備えた推進システムを備え、スラスタ５１及び５２のそれぞれは、外部対象物７０の方向に対し横向きに船舶６０を駆動する。それにより、船舶６０の側方を外部対象物７０までの事前選択した最終距離に位置付け、その後維持する。加えて、推進システムはさらに、前進／逆駆動セレクタ６２、並びに、バウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２に連動するメイン駆動プロペラ６３を備える。
【００２６】
さらに、プログラマブル自動入渠システム１０は、プログラマブルプロセッサ制御装置（「ＰＣＵ」）３０及び推進システムを備えている。プログラマブルプロセッサ制御装置３０はさらに自動プロセッサを備え、１組の左舷側方トランスデューサ４０Ｐ及び右舷側方トランスデューサ４０Ｓから提供される距離及び速度情報セットをリアルタイムで通信し受信する。推進システムの各構成要素は、プログラマブルプロセッサ制御装置３０が判断した通りに個別にまたは共に動作してもよい。
【００２７】
１つの実施形態において、１組の左舷側方トランスデューサ４０Ｐは、好ましくは、左舷側方の外部対象物７０に対する船舶６０の左舷側方の距離、位置及び速度情報をプログラマブルプロセッサ制御装置３０に対し送信するために使用される。１組の右舷側方トランスデューサ４０Ｓは、好ましくは、右舷側方の外部対象物７０に対する船舶６０の右舷側方の距離、位置及び速度情報をプログラマブルプロセッサ制御装置３０に送信するために使用される。
【００２８】
さらに、プログラマブル自動入渠システム１０は、コントロールパネル２０を備え、コントロール２０においては、特定の入力が選択されると、プログラマブル自動入渠システム１０が一連の規定機能を実行できる。１つの実施形態において、コントロールパネル２０は、プログラマブル自動入渠システム１０を作動させるオンボタン２１、及びプログラマブル自動入渠システム１０を停止させるオフボタン２２を備える。さらに、コントロールパネル２０は、左舷ボタン６６及び右舷ボタン６７を備える。１つの実施形態において、左舷ボタン６６がコントロールパネル２０上において選択されると、１組の左舷側方トランスデューサ４０Ｐは、外部対象物７０に対する船舶６０の左舷側方のリアルタイム距離、位置及び速度測定値を含む距離、位置及び速度情報セットをプログラマブルプロセッサ制御装置３０に無線送信する。距離及び速度情報セットを受信すると、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、入渠動作中、１組の前左舷側方トランスデューサ４１Ｐ及び４２Ｐから送信されたリアルタイム距離及び速度情報に応じて、バウスラスタ５１を操作する。
【００２９】
別の実施形態において、距離の設定については、コントロールパネル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、船舶６０及び外部対象物７０間の事前選択最終距離を入力してもよい。次に、プログラマブル自動入渠システム１０が動作状態において使用する事前選択最終距離設定をプログラマブルプロセッサ制御装置３０に送信する。上述したように、本システムは、コントロールパネル２０上の「オン」ボタン２１を選択することにより動作し、コントロールパネル２０上の「オフ」ボタン２２を選択することにより停止してもよい。
【００３０】
１つの実施形態において、左舷ボタン６６がコントロールパネル上において選択されると、１組の左舷側方トランスデューサ４０Ｐは、外部対象物７０に対する船舶６０の船体左舷側方のリアルタイムでの距離及び速度測定値を含む位置情報セットをプログラマブルプロセッサ制御装置３０に無線送信する。位置情報セットを受信すると、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、入渠動作中、１組の左舷側方トランスデューサ４１Ｐ、４２Ｐ、４４Ｐ及び４５Ｐから送信された距離トランスデューサのリアルタイム距離及び速度情報に応じて、バウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２を操作する。
【００３１】
さらに、右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓ及び左舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｐは、各右舷側方及び左舷側方の船体略中央に配置され、外部対象物７０上の正確な横方向基準点を検知する。横方向位置トランスデューサ４３Ｐ及び４３Ｓはそれぞれ、リアルタイム横方向基準点情報を検知、検出でき、プログラマブルプロセッサ制御装置３０に無線送信でき、船舶６０を横方向に移動させその後船舶６０を方向付けする間はリアルタイム横方向基準点情報を記憶し、使用する。また、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、メイン駆動６２を操作して記憶された正確な外部対象物７０上の横方向基準点に向かう制御横移動経路に船舶６０を保つ複数のアクチュエータ５３を制御することにより、船舶６０の前方または後方の横移動を自動補正する。
【００３２】
別の実施形態において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、バウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２と電子通信状態にあり自動制御し、船舶６０の側方を外部対象物７０から事前選択最終距離まで外部対象物７０に近づけ、船舶６０の側方を外部対象物７０から事前選択最終距離に自動により保つ。それにより、システムの作動設定後にはオペレータを必要せず、フィードバックを得て統合相互接近し、船舶位置を自動制御するプログラマブル全自動入渠システム１０を提供できる。
【００３３】
図２は、マリーナ及び他の同様の入渠エリアにおける本発明の自動衝突回避機能を示している。本実施形態において、前進／逆駆動セレクタ６２が動作状態であれば、コントロールパネル２０上において「オン」ボタン２１が選択され、その選択はプログラマブルプロセッサ制御装置３０に電子通信される。プログラマブル自動入渠システム１０を作動させた後、オンボタン２１を選択すると、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６を作動させるよう送信する。船首距離／速度／位置トランスデューサ４６を作動させると、リアルタイム距離及び速度情報を検出し、プログラマブルプロセッサ制御装置３０に、外部対象物７０（すなわち、マリーナ、別の船舶、岩などの環境）に対する船舶６０の船首６９の距離及び速度情報を無線送信する。本実施形態において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、前進／逆駆動セレクタ６２を制御し好ましくは最大５ノットに船舶６０の速度を保つ複数のアクチュエータ５３と電子通信している。あるいは、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６が船舶６０の前方１００フィート以下の直線距離上に外部対象物７０を検出すると、距離及び速度情報がプロセッサ制御装置３０に送信される。その後、複数のアクチュエータ５３と電信通信状態にあるプログラマブルプロセッサ制御装置３０は、複数のアクチュエータ５３を自動制御し、メイン駆動６２を操作して移動１フィート当たり０．０６ノットずつ減速し、外部対象物７０から好ましくは２０フィート離れたデフォルト距離で船舶６０を停止させて、衝突を自動回避する。プログラマブル自動入渠システム１０は、オペレータが船舶６０の手動制御を行うまでは外部対象物７０に対しこの最終位置を保つ。
【００３４】
図３は、プログラマブル自動入渠システム１０の自動スリップ操作を示している。本実施形態において、船舶６０のスリップ位置について以下のように説明してもよい。ドックとは、水に接する平坦な固定構造体であり、動かず水面より上にある。スリップ通路は、水面上にドックから約９０度の角度で延び、多様な長さの船舶６０の収容に必要な長さを有しドックに取り付けられている。通常は、それぞれが船舶６０の両側方に隣接した２本の通路７１がドックに取り付けられており、この構造において通常はロープを用いて収容され船舶に安全なコの字型を形成している。
【００３５】
本発明のスリップ操作の特徴は、前進または逆方向、及び左舷側方または右舷側方の両方を操作できる。逆方向スリップにより動作する場合、船尾距離／速度／位置トランスデューサ４７を操作する。本実施形態において、コントロールパネル２０はさらに、スリップ前進ボタン６４及びスリップ逆ボタン６５を備え、スリップ前進ボタン６４かスリップ逆ボタン６５かのどちらかを選択すると、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は船舶６０の速度を約２ノットに維持し、左舷側方または右舷側方での船舶６０の側方とスリップ通路７１との間をデフォルト間隔である２フィートに維持する。
【００３６】
１つの実施形態において、本発明のスリップ操作を以下のように行う（図３に示すように、以下に示す実施例は前進右舷を選択した場合である）。
船首６９がスリップに進入する場合、オペレータはコントロールパネル２０上においてスリップ前進ボタン６４を選択する。
その後、コントロールパネル２０において右舷ボタン６７を選択する。
【００３７】
オペレータがスリップ前進ボタン６４を選択し、右舷ボタン６７を選択した後は、プログラマブル自動入渠システム１０が全ての操作を維持制御し、オペレータは他に操作する必要がない。
【００３８】
１つの実施形態において（例えばコントロールパネル２０において右舷ボタン６７が選択されたと仮定して）、船首６９がスリップに進入すると、１組の右舷側方トランスデューサ、すなわち、船舶６０の前右舷側方に配置された距離検知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓのペア、並びに、船舶６０の後右舷側方に配置された距離検知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓのペアは、距離及び速度情報セットをプログラマブルプロセッサ制御装置３０に送信する。距離及び速度情報セットは、船舶６０の右舷側方とスリップ通路７１との間の距離に関するものが好ましい。プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、右舷側方トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ及び４５Ｓが検出し送信する距離及び速度情報に応じ、電子通信により前スラスタ５１及び後スラスタ５２を操作することにより、船舶６０の右舷側方を、船舶６０とスリップ通路７１の間のデフォルト距離に設定した約２フィートに保つ。
【００３９】
同時に、かつ独立して動作して、１組の右舷側方トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ及び４５Ｓが距離及び速度情報を送信すると、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６は、船首６９とドック７０に関する距離及び速度情報をプログラマブルプロセッサ制御装置３０に無線送信する。さらに、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、複数のアクチュエータ５３と電子通信状態にあり制御し、次いで前進／逆駆動セレクタ６２を制御する。このため、船舶６０は、ドック７０に自動的に前進し、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６がプログラマブルプロセッサ制御装置３０にドック７０と船舶６０の船首６９の距離が最短距離で３フィートであると送信するまでは、最大速度を２ノットに保つ。船首６９がドック７０から３フィートになれば、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は前進／逆駆動セレクタ６２を制御する複数のアクチュエータ５３を操作し、ドック７０から３フィートの距離で船舶６０を停止させ、プログラマブル自動入渠システム１０の動作中は継続してこの最終位置を保つ。
【００４０】
図４は、本発明の浮きブイ／係船操作を示しており、浮きブイ／係船操作には、浮きブイ／係船設備７３の位置、速度及び距離を検知する少なくとも１台の船首距離／速度／位置トランスデューサ４６を使用する。
【００４１】
１つの実施形態において、浮きブイ／係船操作を以下のように行う。
船舶６０の船首６９を、ブイ／係船設備７３に並ぶよう船舶６０の船首６９の前方おおよそ２００フィート以下の位置にする。おおよそこの位置にすることができれば、コントロールパネル２０上においてブイボタン６８を選択する。ブイボタン６８を選択すると、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は無線送信して船首距離／速度／位置トランスデューサ４６を作動させる。船首距離／速度／位置トランスデューサ４６を作動させると、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６は、距離、位置及び速度情報セットを検出し、プログラマブルプロセッサ制御装置３０に送信する。位置情報セットには、ブイ／係船設備７３の位置に対する船舶６０の船首６９の距離及び位置と、船舶６０の現在の速度を含む。さらに、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、前進／逆駆動セレクタ６２を制御する複数のアクチュエータ５３との電子通信状態を維持し、自動操作を行う。プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、船舶６０の最大速度を約２ノットに保ち、船首距離／速度／位置トランスデューサからのリアルタイム情報に応じて電子通信により前スラスタ５１を制御し、ブイ／係船設備７３に向かう船舶６０の船首６９の方向を保つ。船舶６０の船首６９とブイ／係船設備７３との間の距離が３フィートであると船首距離／速度／位置トランスデューサ４６が送信すれば、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、複数のアクチュエータ５３を作動させる。次いで、前進／逆駆動セレクタ６２を制御し、船舶６０を停止させ、コントロールパネル２０上において「オフ」スイッチ２２が選択されるまで継続して、ブイ／係船設備７３から約３フィートの位置に船首６９を保つよう前進／逆駆動セレクタ６２及び船首スラスタ５１を制御する。
【００４２】
図５Ａ乃至５Ｃは、入渠操作におけるプログラマブル自動入渠システム１０の操作方法の１つの実施形態を示す。本実施例は、船舶が右舷側方外部対象物７０に入渠するものであり、図１の説明のためのものである。
【００４３】
まず、ステップ１００Ａにおいて、オペレータは、船舶６０を外部対象物７０まで約６０フィート以下まで近づけて停止させるが、この時、船舶６０の向きを外部対象物７０に平行にすることが好ましい。船舶６０を停止させると、ステップ１０２Ａにおいて、オペレータはコントロールパネル２０上のオンボタン２１を選択する。オンボタン２１の選択を受けて、ステップ１０４Ａにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０を作動させる。プログラマブルプロセッサ制御装置３０の作動後、ステップ１０６Ａにおいて、船舶６０の右舷側方と外部対象物７０との間の所望する最終距離を事前に選択し、事前選択位置に達するとプログラマブル自動入渠システム１０が船舶の動きを止めるようにする。１つの実施形態において、プラスボタン２４を押して所望する最終距離を伸ばし、マイナスボタン２５を押して所望する最終距離を縮めて、事前選択最終距離をコントロールパネル２０に入力してもよい。この事前選択最終距離は、ディスプレイ２３に表示される。最終距離が選択されると、ステップ１０８Ａにおいて、コントロール２０上において左舷ボタン６６または右舷ボタン６７を選択する（本実施例においては、右舷ボタン６７が選択される）。ステップ１１０Ａにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、自動送信して、船舶６０の前右舷側方に配置された距離検知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓのペア、船舶６０の後右舷側方に配置された距離検知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓのペア、並びに右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓを備えた１組の右舷側方トランスデューサ４０Ｓを作動させる。１組の右舷側方トランスデューサ４０Ｓを作動させた後、ステップ１１２Ｂにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、船舶６０の前右舷側方に位置する距離検知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓのペアから送信されたリアルタイム距離及び速度情報セットに応じて、電子通信によりバウスラスタ５１を作動させ、右舷方向に船舶６０を移動させる。同時に、ステップ１１４Ｂにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、船舶６０の後右舷側方に位置する距離検知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓのペアから送信されたリアルタイム距離及び速度情報セットに応じて、電子通信によりスターンスラスタ５２を作動させ、右舷方向に船舶６０を移動させる。ステップ１１６Ｂにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、バウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２を自動制御し、外部対象物７０に向かって好ましくは２秒当たり１フィートの速度により右舷方向に船舶６０を移動させる。船舶６０が外部対象物７０に対し事前選択最終距離から約１０フィート以内に達すると、ステップ１１８Ｂにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０はバウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２と通信し、船舶６０を減速させる。例えば、外部対象物７０からの事前選択最終距離が５フィートであれば、船舶６０は、外部対象物７０から１５フィートの位置で移動１フィート当たり０．０３ノットずつの減速を開始する。次に、ステップ１２０Ｂにおいて、事前選択最終位置に到達すれば、プログラマブルプロセッサ制御装置３０はバウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２を操作し、船舶６０を停止させる。船舶６０が外部対象物７０までの事前選択最終距離に到達すれば、ステップ１２２Ｂにおいて、プログラマブル自動入渠システム１０の動作中は継続して、事前選択最終位置を保つ。
【００４４】
右舷側方トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ及び４５Ｓはプログラマブル自動入渠システム１０の動作中において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０にリアルタイム距離及び速度情報を送信し、右舷方向に船舶６０を移動させる間、同時に右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓは動作し、右舷側方トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ及び４５Ｓとは無関係に船舶６０のリアルタイム横方向位置を検出し送信する。
【００４５】
それにより、ステップ１１２Ｃにおいて、右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、外部対象物７０上の横方向基準点を検出し、プログラマブルプロセッサ制御装置３０に横方向基準点を無線送信する。ステップ１１４Ｃにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、後の船舶６０の横移動の基準にするため横方向基準点を記憶する。ステップ１１６Ｃにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、右舷側方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横方向位置情報に応じ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のいかなる横移動も自動補正する。ステップ１１８Ｃにおいて、複数のアクチュエータ５３は、プログラマブルプロセッサ制御装置３０が記憶した正確な横方向基準点に向かう制御横移動経路に船舶６０を保つために、前進／逆駆動セレクタ６２を操作する。ステップ１２０Ｃにおいて、ステップ１１８Ｃにおいて説明したように船舶６０が事前選択最終位置に到達すると、右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、記憶した正確な横方向基準点に対する船舶６０のリアルタイム横方向位置情報をプログラマブルプロセッサ制御装置３０に継続して送信する。ステップ１２２Ｃにおいて、右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓは、プログラマブル自動入渠システム１０の作動中は、船舶６０の横方向位置を保つ。
【００４６】
図６は、船舶における外部対象物との衝突回避操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示す。まず、ステップ２００において、船舶６０のオペレータが前進／逆駆動セレクタ６２を作動させる。ステップ２０２において、船舶６０のオペレータがコントロールパネル２０上のオンボタン２１を選択する。オンボタン２１の選択後、ステップ２０４において、プログラマブル自動入渠システム１０のプログラマブルプロセッサ制御装置３０を作動させる。ステップ２０６において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６を作動させるよう送信する。ステップ２０８において、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６を作動させると、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６は、船舶６０の船首６９と外部対象物７０との間のリアルタイム距離及び速度情報を検出し送信する。当初の距離情報の送信後、ステップ２１０において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０と電子通信状態にある複数のアクチュエータ５３を介して前進／逆駆動セレクタ６２を制御する。ステップ２１２において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は駆動セレクタ６２を制御し、好ましくは船舶６０を５ノットのデフォルト速度で保つ。ステップ２１４において、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６は、リアルタイム距離情報を継続して送信し、船舶６０の船首６９から１００フィート以下で外部対象物７０を検出すると、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は複数のアクチュエータ５３と電子通信する。ステップ２１６において、複数のアクチュエータ５３は、前進／逆駆動セレクタ６２を制御して移動１フィート当たり０．０６ノットずつ減速させ、外部対象物７０から２０フィートの位置で船舶６０を停止させる。最終的に、ステップ２１８において、船舶６０の船首６９と外部対象物７０の間の距離が２０フィートになれば、船舶６０をその位置に継続して保つ。船首距離／速度／位置トランスデューサ４６が、ステップ２１８において船舶の船首６９の１００フィート以内に外部対象物７０を検出しなければ、システムは、ステップ２１２に戻り、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６からのリアルタイム距離情報をプログラマブルプロセッサ制御装置３０に継続して送信する。
【００４７】
図７Ａ乃至７Ｃは、船舶の船首がスリップに進入した船舶の入渠操作におけるプログラマブル自動入渠システムの操作方法の１つの実施形態を示すフロー図を示す。本フロー図は、図３に示した前進右舷の選択を説明する。
【００４８】
まず、ステップ３００Ａにおいて、システムのオペレータは、コントロールパネル２０上においてスリップ前進ボタン６４を選択する。ステップ３０２Ａにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０を作動させ、スリップ前進モードを動作させる。ステップ３０４Ａにおいて、オペレータは、コントロールパネル２０上において左舷ボタン６６または右舷ボタン６７を選択する（例示的に、以下のように右舷ボタン６７を選択する）。ステップ３０６Ａにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、同時に作動する右舷トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ，４５Ｓ，及び船首距離／速度／位置トランスデューサ４６に自動送信する。ステップ３０８Ｂにおいて、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６は、船首６９とドック７０との間のリアルタイム距離及び速度情報をプログラマブルプロセッサ制御装置３０に送信する。ステップ３１０Ｂにおいて、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６から受信したリアルタイム距離及び速度情報に応じて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、前進／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において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、プログラマブルプロセッサ制御装置３０でのデフォルト設定速度である２ノットに船舶６０を保つ前進／逆駆動セレクタ６２を制御するアクチュエータと通信する。ステップ３１４Ｂにおいて、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６が、船首６９とドック７０の間の距離が３フィートであると送信すると、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、アクチュエータ５３及び前進／逆駆動セレクタ６２を制御し、ドック７０からデフォルト設定距離の３フィートで船舶６０を停止させる。ステップ３０８Ｃにおいて、右舷距離トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ及び４５Ｓは、船舶６０とスリップ通路７１との間のリアルタイム距離情報をプログラマブルプロセッサ制御装置３０に送信する。ステップ３１０Ｃにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、前側トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓからの距離情報に応じてバウスラスタ５１を操作し、同時にステップ３１２Ｃにおいて、後ろ側トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓからの距離情報に応じてスターンスラスタ５２を操作し、ステップ３１４Ｃにおいて、船舶６０とスリップ通路７１の間をデフォルト距離である２フィートに保つ。ステップ３１６Ｃにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、バウスラスタ５１、スターンスラスタ５２、アクチュエータ５３、及び前進／逆駆動セレクタ６２を継続して制御し、風または水流があろうとも継続して船舶６０の位置を保つ。
【００４９】
図８は、船舶用ブイ及び／または係船設備への自動配置におけるプログラマブル自動入渠システム１０の操作方法を示す。まず、ステップ４００において、プログラマブル自動入渠システム１０のオペレータは、船舶６０の船首６９を、浮きブイ／係船設備７３に並ぶよう船首６９の前方おおよそ２００フィート以下の距離に配置する。船舶６０をおおよそこの位置にすることができれば、続くステップ４０２において、オペレータは、コントロールパネル２０上においてブイボタン６８を選択し、その後プログラマブルプロセッサ制御装置３０をブイモードにより作動させる。ステップ４０４において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、次に作動させる船首距離／速度／位置トランスデューサ４６に無線送信する。作動後のステップ４０６において、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６は、浮きブイ／係船設備７３に対する船舶の船首６９のリアルタイム距離、位置及び速度情報を検出し、プログラマブルプロセッサ制御装置３０に送信する。ステップ４０８において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、複数のアクチュエータ５３と電子通信し、ステップ４１０において、前進／逆駆動セレクタ６２を操作し、デフォルト速度である約２ノットに船舶６０の前進速度を保つ。ステップ４１２において、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６が検出し送信するリアルタイム距離及び位置情報に応じてバウスラスタ５１と通信しバウスラスタ５１を操作し、浮きブイ／係船設備７３に向かう移動経路に船舶を保つ。ステップ４１４において、船舶６０の船首６９と浮きブイ／係船設備７３との間の距離が３フィートであれば、プログラマブルプロセッサ制御装置３０が複数のアクチュエータ５３と通信し複数のアクチュエータ５３を操作して船舶６０を停止させる。ステップ４１６において、複数のアクチュエータ５３は、前進／逆駆動セレクタ６２を制御し、継続して船舶の位置を保つ。ステップ４１８において、プログラマブル自動入渠システム１０が作動している限り、複数のアクチュエータ５３は前進／逆駆動セレクタ６２を制御し、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、船首距離／速度／位置トランスデューサ４６に応答してバウスラスタ５１を制御し、船舶６０の最終位置を保つ。
【００５０】
図９Ａ乃至９Ｃは、船舶６０が自動制御され外部対象物７０から離れる際の操作方法を示す（本実施例においては、船舶６０は右舷側方外部対象物７０から離れる）。
【００５１】
まず、ステップ５００Ａにおいて、オペレータは、コントロールパネル２０上に配置されたオンボタン２１を選択し、次にステップ５０２Ａにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置を作動させる。次に、ステップ５０４Ａにおいて、オペレータは、コントロールパネル２０上においてプラスボタン２４またはマイナスボタン２５を選択することにより、外部対象物７０から船舶６０を離す距離を入力する。この事前選択最終距離は、コントロールパネル２０上のディスプレイ２３に表示され、事前選択最終距離が６０フィートまでであってもよい。ステップ５０６Ａにおいて、オペレータは、船舶６０を右舷側方外部対象物７０から離す右舷ボタン６７をコントロールパネル２０上において選択する（左舷側方外部対象物７０のから離す他の実施形態においては、左舷ボタン６６が選択される）。ステップ５０８Ａにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓを備える１組の右舷トランスデューサ４０Ｓを作動させる。
【００５２】
１組の右舷側方トランスデューサ４０Ｓを作動させた後、ステップ５１０Ｂにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、船舶６０の前右舷側方に配置された前側方距離検知トランスデューサ４１Ｓ及び４２Ｓのペアから送信されたリアルタイム距離及び速度情報セットに応じて、電子通信によりバウスラスタ５１を作動させ、外部対象物から事前選択最終距離離れた位置に向け船舶６０を移動させる。同時にステップ５１２Ｂにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、船舶６０の後右舷側方に配置された距離検知トランスデューサ４４Ｓ及び４５Ｓのペアから送信されたリアルタイム距離及び速度情報ペアに応じて、電子通信によりスターンスラスタ５２を作動させ、外部対象物７０から事前選択最終距離離れた位置まで船舶６０を移動させる。１組の右舷側方トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ及び４５Ｓは、船舶６０の右舷側方と外部対象物７０との間の距離及び速度情報セットを検出し記録する。ステップ５１４Ｂにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、バウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２を制御し、好ましくはデフォルト速度である２秒当たり１フィートの速度で外部対象物から船舶６０を事前選択最終距離離れた位置まで移動させる。ステップ５１６Ｂにおいて、船舶６０が外部対象物７０に対し事前選択最終距離から約１０フィート以内にあれば、プログラマブルプロセッサ制御装置３０はバウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２と通信し、移動１フィート当たり０．０３ノットずつ船舶６０を減速させる。例えば、外部対象物７０からの事前選択最終距離が５０フィートであれば、船舶６０は外部対象物７０から４０フィートの位置において減速する。次に、ステップ５１８Ｂにおいて、事前選択最終位置に到達すれば、プログラマブルプロセッサ制御装置３０はバウスラスタ５１及びスターンスラスタ５２を操作し、船舶６０を停止させる。船舶６０が外部対象物７０までの事前選択最終距離に達すれば、ステップ５２０Ｂにおいて、プログラマブル自動入渠システム１０の動作中は、外部対象物７０に対する事前選択位置を保つ。
【００５３】
１組の右舷側方トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４３Ｓ及び４５Ｓが動作中でありリアルタイム距離及び速度情報をプログラマブルプロセッサ制御装置３０に送信し、外部対象物から事前選択最終距離まで船舶６０を移動させる間、同時に右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓは作動しており、１組の右舷側方トランスデューサ４１Ｓ、４２Ｓ、４４Ｓ及び４５Ｓとは無関係に船舶６０のリアルタイム横方向位置を検出し送信する。そのため、ステップ５１０Ｃにおいては、右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓを作動させると、右舷側方横方向位置トランスデューサ４３Ｓは外部対象物７０上の正確な横方向基準点を検出し、ステップ５１２Ｃにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、後の船舶６０の横移動の基準にするため横方向基準点を記憶する。ステップ５１４Ｃにおいて、プログラマブルプロセッサ制御装置３０は、右舷側方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横方向位置情報に応じて、複数のアクチュエータ５３を制御することにより、船舶６０のいかなる横移動をも自動補正する。ステップ５１６Ｃにおいて、複数のアクチュエータ５３は、プログラマブルプロセッサ制御装置３０が記憶した正確な横方向基準点に対する制御横移動経路に船舶６０を保つために、前進／逆駆動セレクタ６２を操作する。
【００５４】
外部対象物７０から事前選択最終距離まで離れた位置に船舶６０が到達すれば、ステップ５１８Ｃにおいて、プログラマブル自動入渠システム１０の動作中は、事前選択位置を保つ。
【００５５】
これまでの説明は本発明の単なる例であって、本発明を限定するものではなく、請求する本発明の精神から逸脱することなく多様な変形が可能であると理解される。
【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】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【国際調査報告】
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