【手続補正書】
【提出日】平成21年6月22日(2009.6.22)
【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】
水中でのナビゲーション方法であって、
第１の水中装置が、該第１の水中装置に既知である第１の角度基準に対する目標物への方向を測定する工程と、
前記第１の水中装置、第２の水中装置、及び前記目標物を頂点とする基準三角形の辺を形成する、前記第１の水中装置と前記第２の水中装置とを結ぶ基準線を設定する工程と、
前記第１の水中装置が、該第１の水中装置から前記目標物への方向に基づき前記基準線と前記第１の水中装置から前記目標物へ引いた線とに挟まれる前記基準三角形の第１の挟角を算出する工程と、
前記第１の水中装置が、該第１の水中装置と前記目標物との間の第１の距離を測定する工程と、
前記第１の水中装置が、該第１の水中装置と前記第２の水中装置との間の第２の距離を測定する工程と、
前記第１の水中装置が、前記第１の挟角、前記第１の距離、及び前記第２の距離に基づいて、前記第２の水中装置から前記目標物への第３の距離を算出する工程と、
前記第２の水中装置が前記目標物の位置を探知することを支援するために、前記第３の距離を該第２の水中装置に送信する工程と
を備えることを特徴とする水中でのナビゲーション方法。
【請求項２】
前記第１の水中装置が、前記第２の水中装置から前記目標物への方向を算出する工程と、
前記第２の水中装置から前記目標物への方向を前記第１の水中装置から該第２の水中装置へ送信する工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の水中装置から前記目標物への方向は、前記第１の水中装置と該第２の水中装置とを結ぶ前記基準線に対して算出されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２の水中装置から前記目標物への方向は、該第２の水中装置によって前記第１の水中装置に与えられる角度基準に対して算出されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の水中装置が、前記基準線と前記第２の水中装置から前記目標物へ引いた線とに挟まれる前記基準三角形の第２の挟角を算出する工程と、
前記第２の挟角を前記第２の水中装置に送信する工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の水中装置が、前記第２の挟角と該第２の水中装置から前記第１の水中装置への方向とに基づいて、該第２の水中装置に既知である第２の角度基準に対する前記目標物への方向を算出する工程をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記基準線と前記第１の水中装置が方向の算出において基準とする前記第２の水中装置に使用される角度基準との間の角度を、該第２の水中装置が該第１の水中装置に送信する工程をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の挟角を前記第２の水中装置に送信する工程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９】
前記第２の水中装置が、前記基準線と該第２の水中装置から前記目標物へ引いた線との間の第２の挟角を算出する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の水中装置が、前記第２の挟角と該第２の水中装置から前記第１の水中装置への方向とに基づいて、該第２の水中装置に既知である角度基準に対する前記目標物の方向を算出する工程をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１の挟角を算出する前記工程が、
前記第１の水中装置から前記第２の水中装置への方向を算出する工程と、
前記第１の挟角を算出するために、前記目標物への方向と前記第２の水中装置への方向とを使用する工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
距離を測定する工程が、
信号を受信する工程と、
前記信号の到着時刻に基づいて前記距離を算出する工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
距離を測定する工程が、
信号を送信する工程と、
応答信号を受信する工程と、
前記応答信号の到着時刻に基づいて前記距離を算出する工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記目標物への距離を測定する工程が、
前記目標物から二重トーン信号を受信する工程と、
前記二重トーン信号の第１のトーンと第２のトーンとの間の信号の強度の差に基づいて前記距離を算出する工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
水中でのナビゲーション方法であって、
第１の水中装置が、該第１の水中装置に既知である第１の角度基準に対する目標物への方向を測定する工程と、
前記第１の水中装置、第２の水中装置、及び前記目標物を頂点とする基準三角形の辺を形成する、前記第１の水中装置と前記第２の水中装置とを結ぶ基準線を設定する工程と、
前記第１の水中装置が、該第１の水中装置から前記目標物への方向に基づいて、前記基準線と前記第１の水中装置から前記目標物へ引いた線とに挟まれる前記基準三角形の第１の挟角を算出する工程と、
前記第１の水中装置が、該第１の水中装置と前記目標物との間の第１の距離を測定する工程と、
前記第２の水中装置が前記目標物の位置を探知することを支援するために、前記第１の挟角と前記第１の距離とを該第２の水中装置に送信する工程と
を備えることを特徴とする水中でのナビゲーション方法。
【請求項１６】
前記第２の水中装置が、前記第１の水中装置と該第２の水中装置との間の第２の距離を測定する工程と、
前記第２の水中装置が、前記第１の挟角、前記第１の距離、及び前記第２の距離に基づいて、前記目標物への第３の距離を算出する工程と
をさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２の水中装置が、前記第１の挟角、前記第１の距離、及び前記第３の距離に基づいて、該第２の水中装置から前記目標物への方向を算出する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
距離を測定する工程が、
信号を受信する工程と、
前記信号の到着時刻に基づいて前記距離を算出する工程と
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
距離を測定する工程が、
信号を送信する工程と、
応答信号を受信する工程と、
前記応答信号の到着時刻に基づいて前記距離を算出する工程と
を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記目標物への距離を測定する工程が、
二重トーン信号を受信する工程と、
前記二重トーン信号の第１のトーンと第２のトーンとの間の信号の強度の差に基づいて前記距離を算出する工程と
を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
水中でのナビゲーション支援装置であって、
水中で信号を送信及び受信する水中送受信器と、
前記水中送受信器と協働する処理回路であって、
目標物からの受信信号に基づいて、前記ナビゲーション支援装置の現在地点から前記目標物への方向を測定し、
前記現在地点、遠隔の水中装置に関連する遠隔地点、及び目標地点を頂点とする基準三角形の辺を形成する、前記現在地点と前記遠隔地点とを結ぶ基準線を設定し、
前記基準線と、前記現在地点と前記目標地点との間の線と、に挟まれる前記基準三角形の第１の挟角を算出し、
前記現在地点と前記目標地点との間の第１の距離を測定し、
前記現在地点と前記遠隔地点との間の第２の距離を測定し、
前記第１の挟角、前記第１の距離、及び前記第２の距離に基づいて、前記遠隔地点から前記目標地点への第３の距離を算出し、
前記遠隔の水中装置が前記目標物の位置を探知することを支援するために、前記第３の距離を前記遠隔の水中装置に送信するように前記水中送受信器を制御する
ように機能する処理回路と
を備えることを特徴とする水中でのナビゲーション支援装置。
【請求項２２】
前記処理回路は、
前記遠隔の水中装置から前記目標物への方向を算出し、
前記方向を前記遠隔の水中装置に送信するように前記水中送受信器を制御する
ことを特徴とする請求項２１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項２３】
前記遠隔地点から前記目標物への距離は、前記基準線に対して算出されることを特徴とする請求項２２に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項２４】
前記遠隔の水中装置から前記目標物への方向は、前記遠隔の水中装置によって提供される角度基準に対して算出されることを特徴とする請求項２２に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項２５】
前記処理回路はさらに、
前記基準線と前記ナビゲーション支援装置から前記目標物へ引いた線とに挟まれる第２の挟角を算出し、
前記遠隔の水中装置に前記第２の挟角を送信するように前記水中送受信器を制御する
ように機能することを特徴とする請求項２１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項２６】
前記処理回路はさらに、前記第１の挟角を前記遠隔の水中装置に送信するように水中送受信器を制御することを特徴とする請求項２１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項２７】
前記処理回路は、前記目標物への方向と前記遠隔の水中装置への方向とに基づいて、前記第１の挟角を算出することを特徴とする請求項２１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項２８】
前記処理回路は、
信号を受信し、
前記信号の到達時刻に基づいて前記距離を算出する
ことにより距離の測定を行うことを特徴とする請求項２１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項２９】
前記処理回路は、
信号を送信し、
応答信号を受信し、
前記応答信号の到達時刻に基づいて前記距離を算出する
ことにより距離の測定を行うことを特徴とする請求項２１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項３０】
前記処理回路は、
二重トーン信号を受信し、
前記二重トーン信号の第１のトーンと第２のトーンとの間の信号強度の差に基づいて前記距離を算出する
ことにより距離の測定を行うことを特徴とする請求項２１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項３１】
水中でのナビゲーション支援装置であって、
水中で信号を送信及び受信する水中送受信器と、
前記水中送受信器と協働する処理回路であって、
前記ナビゲーション支援装置に既知である第１の基準線に対する前記ナビゲーション支援装置の現在地点から目標物への方向を測定し、
前記現在地点、遠隔の水中装置に関連する遠隔地点、及び目標地点を頂点とする基準三角形の辺を形成する、前記現在地点と前記遠隔地点と結ぶ基準線を設定し、
前記現在地点から前記目標物への方向に基づいて、前記基準線と、前記現在地点と前記目標地点とを結んだ線と、に挟まれる前記基準三角形の第１の挟角を算出し、
前記現在地点と前記目標地点との間の第１の距離を測定し、
前記遠隔の水中装置が前記目標物の位置を探知することを支援するために、前記第１の挟角と前記第１の距離とを前記遠隔の水中装置に送信するように前記水中送受信器を制御する
ように機能する処理回路と
を備えることを特徴とする水中でのナビゲーション支援装置。
【請求項３２】
前記処理回路は、
前記目標物から信号を受信し、
前記信号の到達時刻に基づいて前記距離を算出する
ことにより前記目標物への距離の測定を行うことを特徴とする請求項３１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項３３】
前記処理回路は、
前記目標物へ信号を送信し、
前記目標物から応答信号を受信し、
前記応答信号の到達時刻に基づいて前記距離を算出する
ことにより前記目標物への距離の測定を行うことを特徴とする請求項３１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項３４】
前記処理回路は、
前記目標物から二重トーン信号を受信し、
前記二重トーン信号の第１のトーンと第２のトーンとの間の信号強度の差に基づいて前記距離を算出する
ことにより前記目標物への距離の測定を行うことを特徴とする請求項３１に記載のナビゲーション支援装置。
【請求項３５】
水中でのナビゲーション支援装置であって、
遠隔の水中装置から目標物への第１の距離と、前記遠隔の水中装置に関連した遠隔地点から現在地点へ引いた基準線に対する方向である第１の方向と、を受信する水中送受信器と、
前記水中送受信器と協働する処理回路であって、
前記現在地点から前記遠隔地点への第２の距離を測定し、
前記第１の距離、前記第２の距離、及び前記第１の方向に基づいて、前記現在地点から前記目標物への第３の距離を算出し、
前記第１の方向、前記第１の距離、及び前記第３の距離に基づいて、前記現在地点から前記目標物への第２の方向を算出する
ように機能する処理回路と
を備えることを特徴とする水中でのナビゲーション支援装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
図２は好適なダイバー・ユニット１０の一例を説明したものである。ダイバー・ユニット１０は、リストバンド１４に搭載された防水筐体１２を備える。ダイバー・ユニット１０は、液晶ディスプレイのような電子ディスプレイ１６、一つ以上の入力装置１８を含む。図２に示される好適な実施形態では、スクロールホイール２０と入力／送信ボタン２２とを含む。当業者であれば、ジョイスティック・コントローラーやキーボード、タッチパッドのようなその他の入力装置が、ユーザ入力のために使用可能であることを認識するであろう。さらに、ディスプレイ１６はユーザ入力を受けるためにタッチスクリーン・ディスプレイを備えてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
距離・方向メッセージは、ピング・メッセージ、ピング応答メッセージ、ロケーション支援要求メッセージ、ロケーション支援応答メッセージ、確認要求メッセージ、及び確認応答メッセージを含む。ピング・メッセージとピング応答メッセージとは、２個のユニット間の距離と方向とを測定するために使用される。ピング応答メッセージは前述のとおり、クロック同期要求の応答としても送信することができる。第１のユニットは第２のユニットにピング・メッセージを送信する。ピング・メッセージは、ピング・メッセージが送信されたときの送信ユニットの現在クロックを表すクロック値を含む。第２のユニットは応答としてピング応答メッセージを送信する。ピング応答メッセージは、処理遅延を算出するために、ピング・メッセージの受信とピング応答メッセージの送信との間の経過時間を表すクロック値を含む。その結果、第１のユニットは、到達時刻方法又は伝播時間方法を使用して、２個のユニット間の距離を算出できる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
確認要求メッセージと確認応答メッセージとは距離と方向との測定の検証に使用される。確認要求メッセージは、送信ユニットの水深と、その指定した目標物への距離及び方向とを含む。そして、応答ユニットは、第１のユニットから受信した値を比較することで、第１のユニットにとっての指定したターゲットへの距離と方向とを算出することができる。確認応答メッセージは、距離と方向との測定の検証が完了したかどうかを表す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
雑メッセージは、ウェイポイント指標・メッセージ、フレーム・メッセージ、支援調査メッセージ、及び調査応答メッセージを含む。ウェイポイント指標・メッセージは、ビーコン・ユニットを始動又は停止するため、ダイバー・ユニット１０からビーコン・ユニット６に送信される。ウェイポイント指標・メッセージは、３１ビットの認証符号と、ビーコン・ユニット６を始動又は停止するための１ビットのコマンドとを含む。フレーム・メッセージは、フレームの開始を表すために、ボート・ユニット４又はその他のマスター・ユニットからダイバー・ユニット１０に送信されるブロードキャスト・メッセージである。フレーム・メッセージはフレーム・メッセージが送信されたときの現在時刻を含む。ダイバー・ユニット１０がマスター・ユニットとクロックの同期がされているなら、フレーム・メッセージはマスター・ユニットまでの距離を測定し、クロックを同期するために使用できる。支援調査メッセージは、ナビゲーション支援と通信支援とを要求するために、ダイバー・ユニット１０から送信される。支援調査メッセージは、要求された支援の種類を表す種類パラメータを含み、オプションとして特定の種類のユニット（例えば、ボート・ユニット、ビーコン・ユニット、ダイバー・ユニットなど）だけを調査するために、ユニット種類のマスクを含んでもよい。調査応答メッセージは、要求の受諾又は拒絶を表すために、支援調査メッセージの応答として送信される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図４に示すｎ人のダイバーの例を参照すると、マスター・ユニットとして機能するボート・ユニット４とｎ個のダイバー・ユニットとが、所定の順列で送信する。通信を開始する前に、マスター・ユニット（例えばボート・ユニット４）は送信順序を規定して、他のすべてのユニット（例えば、ダイバー・ユニット１０、存在する場合にはその他のボート・ユニット４やビーコン・ユニット６）にその送信順序の中でのそれらの順番を通知する。初期化手続きの間、ボート・ユニット４又はその他のマスター・ユニットは、各ダイバー・ユニット１０又は存在するその他のユニットに、ユニット順列メッセージを送信する。このメッセージは、転送順列における自己の直前のダイバー・ユニット１０又はその他のユニットを特定する。ダイバー・ユニット１０の場合、直前のダイバー・ユニット１０は、ボート・ユニット４となる。各ダイバー・ユニット１０がユニット順列メッセージの受信を確認した場合、初期化手続きは完了する。通常の操作の間、各ダイバー・ユニット１０は直前のダイバー・ユニット１０を起点とする送信を探知する。これは、特定のユニットのスロット１を使用して送信されたメッセージのヘッダに含まれる送信元アドレスと、スロット２を使用して送信されたメッセージの送信元アドレス又は宛先アドレスとによって決定できる。直前のダイバー・ユニット１０又は他のユニットが転送を終了したとの検知した後、後続のダイバー・ユニット１０又はその他のユニットは、所定の時間を待ってから送信を行う。所定の時間の長さは衝突を防ぐための長さが選択される。従って、フレーム長はダイバー・ユニット１０の個数とダイバー・ユニット１０間の伝送遅延とに依存するだろう。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図９は障害に遮られた目標物への距離と方向とを獲得する好適な手続きを説明するものである。ダイバー１は、目標物への距離と方向との算出の支援を要求するために、ダイバー２にロケーション支援要求メッセージを送信する（ステップａ）。ロケーション支援要求メッセージの応答として、ダイバー２はピング・メッセージを目標物に送信する（ステップｂ）。その応答として、目標物はピング応答メッセージをダイバー２に送信する（ステップｃ）。つぎに、ダイバー２はピング・メッセージをダイバー１に送信して（ステップｄ）、その応答として、ダイバー１はピング応答メッセージをダイバー２に送信する（ステップｅ）。距離がすでに既知の場合には、ステップ（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）を省略できる。この時点でダイバー２は、ダイバー１から目標物への距離と方向とを算出するために必要な情報をすべて取得している。ダイバー２は、ダイバー１から目標物への距離と方向とを算出して、ロケーション支援応答メッセージでその情報をダイバー１に送信する（ステップｆ）。