JPS589014A - 航海補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海洋環境下で用いる航海補助装置及び操作補助
装置に関係する。

貿易量の増大により世界の水路が才すます混雑してくる
につれて、操船及び航海補助装置の必要性が高まってき
ている。この要求は現在使用されている船舶の複雑さと
寸法によりさらに強化されている。他の船舶、島又は気
象条件のような外的環境の危険状態を警報するために補
助装置が用いられる。これらの補助装置の例はレーダー
、ソナー、無線送信器である。加えて、船舶の操作の助
けとなる補助装置があり、これらは操作員と様々な情報
データを通信して船舶を適尚な操作条件に保持する。こ
の種の操作補助装置にはノット・メータ、流れメータ、
モータ速度針等が含まれる。

水路をより効率よく安全にするため、船級に応じて船舶
にある種の計器や補助装置を設ける必要のある多数の規
則や法令が施行されてきた。一般に、船舶の寸法と複雑
性が増大するにつれて、所要計器の量も付加的に増大す
る。これらの規則は衝突を防止し水路内の船舶の効率よ
い運行を容易とするように発展し保持されてきた。

２隻の船舶間の衝突は経済、人間の生命、衝突が生じた
環境に重大な衝撃を与える。スーパータンカーの破壊は
衝撃によりただちに全国的かつ国際的なニュースとなる
。

このような衝突を防止し、海上規則に従うため。

船舶には船内外の状態を操作員に評価させるように種々
の電子及び非電子計器を備えている。これらの計器は通
常互いに独立で、自立機構として動作する。各計器に４
香られるデータは生のもので、針側されている他の条件
との関連はない。例えば、近づいてくる船舶や陸に対し
てレーダーを監視しなければならない、この監視は操作
員による絶え間のない見張りを必要とする。

加えて多くの装置は一時的ではあるが常時監視を必要と
し、従って特定の状況は手の届くところにある。

使用される電子計器のいくつかは自立型装置であるレー
ダー、ソナー、オートパイロット制御を含み、互いに完
全に独立に動作する。各々からのデータは手動で相互に
較正しなければならない。

紙チャート、時計−６グのような非′電子装置も船舶の
操作に使用される。動作時にパイロットはこれらのチャ
ートを得て含まれているデータな通信している電子計器
と整合する必要がある。加えて、離散的な時間間隔、標
準的には４時間毎に操作員は選択したデータをログに記
入し、船舶の操作を以後解析できるようにしなければな
らない。

これらのログは加えて、そのデータが漁業のような産業
を助けて実り多い漁業域を指摘するという点で他の利点
を与える。

それ故、操舵室内の多数の計器は追加に対して重大な空
間的制約を生じるように余分なものを含んでいることは
明らかである。その操作を実行するため、各計器は他の
計器と同じではないが同様の部品、すなわちマイクロコ
ンぎユータ又は他の制御装置、を含み、独立の計器から
構成されＩＮるためこの多重性により全体の集合により
高Ｇ）コスト、９間、電力を消費させる。

各々の独立した個々の装置から入ってくる生のデータに
よる操作員の飽和状態により高む）関心力Ｓある。この
データの多くは使用には重要ではあるが、比較的定常的
である。しかしながら操作員ラミ全てのデータを監視し
、正しく意味をなすように理解しなければならない。

互いに関係づけなければならない、すなわちそのデータ
の相対的重要性を他のデータと整合しなければならない
操舵室内の多数の計器が又との生のデータの洪水な地理
する操作員の効率を減じる。

本発明はこの目的を達成するため操作員の技術のより効
率的な使用を図かり、独立に検索されるデータを自動的
に関係づけ、−一タの一時的監視は自動的に実行される
か又は操作員の直接的注意からそらされる。操作員の効
率がよくなり、日常的誤りを犯しＫ＜くなるため、衝突
又は誤操船の可能性は著しく減じる。特定のデータは他
のデータより組合せやすい、又ある種のデータは時間で
著しく状態が変化せず、比較的定常的であるため、操作
員の定常的監視を必要としない。

本発明の多数の部品と副組立体は一般に以下の副題で分
類されるが、１つの分類の特徴は一般に他の分類に拡張
可能であることが尚業者には認められる。副題は参照用
にのみ用いられ、限定用には使用されない。

航海用補助装置 前述したように、２種のデータが特に重要である。この
データは外部物理的条件（例えば天候又は他の船舶の位
置）と船舶の選択した内部物理状ｍｌ（例えばモータ速
度又は自動パイロット制御）を含む。

この外部物理条件と船舶の内部物理状態は電子チャート
又は他の同等の地図上で組合されて船舶の位置の表面特
性の表示を与える。これらの３種の信号源（外部条件、
内部状態、チャート）からのデータは組合されて操作員
又はユーザに通信する単一の組合せ又は表示を形成する
。１例として、本船に対する他の船舶の位置を電子チャ
ート上に図示してその相対位置を与える、すなわち船舶
の速度のような内部状態からのデータと関係づけて衝突
が生じるかどうか相互チェックする。

従って、その速度と共に全ての船舶の和尚位置を示す表
示は、操作員が各情報源からのデータを内挿する又は相
互参照する必要なく状況を単一の視覚表示で操作員と有
効に通信する。５つの独立なデータは操作員の介入なし
ではそれ自体で砿況な通信不能であるため、本発明のデ
ータはその部分の和の情報内容をはるかに越えている。

本発明の他の特徴は操船ログ記入の雑用を操作員から除
いた点である。選択した時間で、時間、船速、方角と共
に位置決定からのデータ（すなわち口２ン０）が自動的
に不揮発性データ記憶装置（すなわちテープ・カセット
）に記入される。警報時にも、ログへの記入は自動的に
行なわれる。

位置及び他の適当な条件を記録した永久的な操船ログが
これｋより作成される。磁気テープ、カセット又は他の
不揮３発性データ記憶装置はそのディジタル特性のため
以後の評価が可能である。

速度、コース等の選択的な他の条件も自動的に操船ログ
に記入される０本発明は操作員がとれる魚の品質や気象
条件のような関心のある他の一一タを記入することを可
能にする。

母港への帰港時に、磁気テープ・カセットを船舶より取
外し、将来の使用に備えて、又は操船時に出会った位置
と条件に関する解析用に貯えられる。これは潮又は漁業
条件を利用するように操作員が適当なコース方位又は位
置を直ちに決定して特定の望みの点に戻ることを可能と
する。

データ記憶装置（磁気テープ・カセット）と共に位置決
定装置（例えば口２ンＣ）を自動パイロット型装置と組
合せることが望ましい。これは単に磁気テープを挿入す
るのみで船舶を完全に案内することを可能とする。マイ
クロプロセッサのようなある種の制御装置が位置をカセ
ットの命令と関係づけて適当なコース変更を行なう。

制御装置は、選択した方位、速度、持続時間を表わすデ
ータ（すなわち１０ノツトの速度で２時間１４分の間３
５０°の方位）を受取るか、又は選択した目的地の絶対
位置を表わすデータ（すなわち２４°、１４’、８１°
、２４’、１９“）を受取る。後者の場合、制御装置は
目的地に到達するのに必要な方位を計算し、次いで自動
パイロットにこの方位を得るよう適当に指令する。位置
決定装置を監視することにより、制御装置は進行を知り
、実行しなければならない変針を決定可能である。

電子チャート能力を追加することにより、制御装置は加
えて島のような非航海域を避けるように多重レグ・コー
スの成分を決定する。

自動パイロットは、問題の船舶にとつＣ％に有利だった
コースと方針を正確に繰返すように磁気テープ・カセッ
トのデータにより完全に制御されるか、又は操作員又は
他の情２報源から命令を受取るかのどちらかで選択的で
あることに注意するのが重要である。

レーダー装置 本発明はレーダー・データの処理によりさらに強化され
、従って操作員の解析を容易にするように他のデータと
共ＶＣ特徴づけられる形式をとる。

このため、視覚表示装置を有するレーダー装置を制御装
置に接続する。制御装置はレーダー装置からのデータを
受取り、変換されたデータは視覚表示装置を介して操作
員に送られる。

操作員の要求により送信又はデータの中心を視覚表示部
上又はそれ以外の任意の場所に人工的に移動させること
が可能となる。これにより特定の問題域を強調するモし
て／又は高分解能を与えるように可動窓が与えられる。

加えて、問題の区域の操作員の解析を補助するように視
覚表示の拡大を強化可能である。

このデータ点の人工的移動又は強化能力は、レーダー装
置が標準の陰極線管に通常表示可能なものより和尚高分
解能を発生できるため達成できる。

この測量分解能は昔通の操作で平均化されるが、窓の移
動で利用できる。

このような関係では、制御装置はレーダー装置から電子
データを受取り、操作員からのこれに関係する選択した
データにより表示した視覚表示を拡大又は縮小する。伝
送の中心又はデータは任意の点に選択的に移動可能＋あ
り、これにより高分解能を与える、又は問題区域を強調
する。

単なる一例として、船舶前方の区域を強調し、一方船舶
後方の区域は視覚表示を短くするが、又は存在させなく
する。すなわち、前方の視界又は窓は船舶後方の視界よ
り大きくする。このようにして、操作員はその時点で最
も関心ある問題域をそれが前方、後方であれ、又船舶の
側方であれ選択可能であり、従つ【データは適切に解析
され【、これに従って操作員が反応する。

操作員はレーダー表示上の問題の特定点に２ベルを付け
ることが可能である。制御装置はこの点を追跡し、常時
表示ラベルを更新する、この特性は姉妹船のような問題
の物体又は点の迅速なマーキングを可能とする。

電子チャート 計器又はチャートからのデータの整置を容易にするよう
に本装置は本質的にディジタル的である。

アナログ・チャートは特に陰極線管（ＣＲＴ　）上の拡
大、記憶、又は表示用の自動化を４ＩＫｔ、にくい。

このため、船舶の付近の区域であれ又船舶が出会うべき
区域であれ、問題の区域のディジタル表示を含むメモリ
装置は制御装置に接続可能であり、従ってチャートは操
作員の指令により（３ＲＴのような揮発性表示部に表示
可能である。

電子チャートは問題の、又船舶が出会うであろう特定の
特性を定めるのに十分でなければならない。例えば、海
洋船舶のこれらの特性は島、陵又は航海補助装置を含む
。

電子地図の実際の分解能は操作員の必要に応じて適轟な
分解能を得るように操作員により操作される。これＫよ
り港部分のような特定の区域を拡大して拡大精査を可能
にする。

電子チャートの１つの特徴は磁気テープのような取外し
可能な不揮発性記憶装置による記憶である。域外し可能
な特徴は大規模なンイデ２りを運ぶことを可能とする。

これは広大な貿易ルートを有する船舶にとって特に有用
である。取外し可能なメモリ装置は磁気テープ・カセッ
ト、ディスク、又はパデルメモリのような機構である。

チャートはメモリ装置の最も有効な使用を可能とするよ
うに有効にコード化されなければならない。本発明の方
法はチャートを有限数の平行走査レベルに分割する。こ
れらの走査レベルの各々はコード化されて特定の走査レ
ベル内に生じる条件の変化を指示する。

海洋用には、２つの特性がチャートにより定義される、
すなわち、チャート内の特定点が水であるか又は陸であ
るかである。走査レベルの原点が陸であるか又は水であ
るか（すなわち陸には「０」、水には「１」）に関して
の指示を行なう。水から陸へ又はその逆の変化を記録す
る。このデータは「線分」すなわち陸のみ又は水のみの
長さの数を定める。

各線分はざらに以徒のコード化で各線分の長さに関し【
定義される。このようにして、電子チャートは正しくコ
ード化されて最小数の記憶域を含み、かつ完全に有限的
に地図を定義する。

上側は陸と水に関して記述したが、本方法は標高の変化
や国際的境界（これに限定されるものではない）のよう
な他の２つの条件に拡張可能である。

航海補助装置と ロランＣのような位置決定装置と共に本発明による。電
子チャートを使用することは、２組のデータを制御装置
により相互に参照して電子チャート上に船舶の絶対位置
を指示することを可能にする。このようにして、操作員
は一眼で周囲に対する船舶の方位又は位置を島のような
障害物を避けるために変更すべきかどうか確認可能であ
る。

これは操作員が位置決定装置心らの電子出力を通常の海
上船舶に見出される紙のチャートと相互参照する必要性
をなくする。それ故操作員は陸地や他の問題点に対する
自船の位置を決定するという退屈で時間のかかる仕事か
ら救われる。−眼で、思考処理なしで、操作員は直ちに
まわりを評価し、その船舶に対する意味を評価する。

自動遭難呼出 本発明はさらに制御装置を位置決定装置、電子音声合成
装置、そして無線送信儀と組合せて自動遭難呼出装置を
作成する。自動遭難呼出装置は沈み行く船舶の現在位置
を含む音声メーデー（ｍａ％ａｙ）電文を作成し、船舶
が沈んでいる間に送信することを可能とする。制御装置
は船舶の位置を得て、電子音声合成部を介して無線送信
装置へ適当な周波数を介してメーデー電文を送信するた
め「メーデー」電文又は信号を作成する。

「メーデー」電文に用いられる第１周波数又は主要周波
数が考えた送信時に空いているかどうか監視する装置の
追加によりこの装置は強化されることが望ましい、チャ
ネルが空いていない場合には、すなわち他のパーティに
より使用されている場合には、装置は第２の選択した周
波数に移って、第１又は主要周波数が空くまでこの周波
数で送信し、空いた時点で本装置は主要周波数に復帰し
送信を続行する。

制御装置はラジオ局又は他の適当な受信局を基に最近接
の陸地を決定し、このデーターを用いてメーデー電文を
送信すべき望ましい言語を決定する装置を有することが
望ましい。制御装置は救難側に受信され従って理解され
る確率を有するこの言語又は他の言語で「メーデー」電
文を送信する。

この装置は操作員により又は重大な状態変化（すなわち
火事）により自動的に送信をトリガされ、最後の瞬間ま
で又は操作員により消勢されることを容易にする他の情
報を含む。

副題は単ＫＭ者の便宜のために付は加えたもので、本発
明を制限する又は制御するものとして取るべきでない、
概念や相互接続等は副題間で自由に関係づけるものとし
て意図している。

様々な計器と装置を含む本発明の単一装置への組込は船
舶の特定の必要性に応じて仕立て可能で返る。機能的に
は、本装置は装置の中心部として作用する制御装置を含
み、この制御装置はこれらの種々のセンナと計器から情
報を送受信して全体のデータを関係づけ、操作員への単
一通信を形成する。

レーダー又はロラン０のような装置から受信したデータ
は流量計又はファデメータのような適当な船舶の内部物
理状態センサと整合され、従って互いに整合されるとこ
のデータはその各部分の和より高度の情報内容を有する
単一通信を与え、この高度の情報は操作員が思考的に関
係づける非効率的で時間のかかる方法を実行することか
ら救うことにより得られる。

１例として、制御装置はそのレーダー装置から様々な障
害物や陸地の存在又は不在を指示するブトに記憶されて
いる電子地図にプロットされる。

２組の一一タは単一組合せで陰極線管又は他の同様な視
覚表示装置上に表示される。加えて、制御装置は内部物
理状態を指示するノット計からデータを受取り、次いで
電子チャートとレーダー・データと整合して衝突が切迫
しているか又は回避運動を実施しなければならないかを
決定する。

上側は制御装置と共に外部物理状態を測定する装置とし
てレーダー装置の、船舶の選択した内部物理状態を測定
する装置としてノット計の、地球の表面の表面特性の表
示を記憶する装置として磁気テープ・カセットの使用を
参照しているが、これらの装置は設計者と使用者の意志
で変更でき、全体の装置が特定の状況に必要な機能又は
特性を取ることを可能にする。

この状況では、外部物理状態を測定する装置は無線テレ
タイプ、ソナー装置、単側波帯無線、ロランＯ等のよう
な装置である。船舶の選択した内部物理状様を測定する
装置はディジタル・コン、ｆス、流量針、容積計等を含
む。

制御装置はデータ・セットからの組合せの形成と以後の
通信を可能にするＴＭ８９９００又は他の同様なプロセ
ッサのような多数の装置である。他のデータ・プロセッ
サは１９７６年９月４日フォスデックに発行された米国
特許第５．７５７．５０８号又は１９７４年１月２２日
にワトソン他に発行された米国特許第５，７８７．６７
３号を含み、この両者は引用により本明細書に含まれる
。

制御装置は操作員インターフェースを介して操作員と通
信する。操作員インターフェースは多くの形式をとり、
情報を表示する主要装置として陰極線管を含むことが望
ましい。制御装置が用いる一一タや指令を操作員が選択
的に入力することを可能とするようにキーボードを加１
えて追加する。

キーボードのコード化は、引用により本明細書に含まれ
る１９７２年２月１５日シレーシスティングに発行され
た米国特許＃Ｅ　３．６４５．２５４号を含む様々な形
をとりうる。

制御装置を操作するためある種の指令と一一夕は操作員
により入れられなければならない、このデータの例は船
舶の所要方位と速度又はどのデータの選択組合せを表示
したいかである。

本発明の望ましい実施例では、操作員インターフェース
は音声合成装置に結合されていて、操作員と通信するダ
ロノット又はデータは操作員が情報を得るために０８丁
の常時監視を行なう必要性から救うように追加的に音声
チャネルを介している。

これにより操作員が操舵室内又はその近辺を移動し、な
おかつ制御装置により発生されているデータを認めるこ
とが可能となる。この音声通信能力は音声アラーム又は
警報に特に有用である。

このような音声合成装置の１例は１９８０年６月２４日
ウイギつズ・ジュニア他に発行された米国特許第４．２
０９．８３６号で、引用により本明細書に含まれる。

本発明の１つの重要な利点は全船を操船制御するその能
力であり、従つ【船舶の操船に付随する全ての微小な詳
細を監視する単調でいやな仕事から操作員を解放する。

このように実行するため、本発明は制御装置に自動パイ
ロット装置を含み、従って制御装置は直接的な操船力を
有する。制御装置はランダム・アクセス・メモリ（ＲＡ
Ｍ）、読取専用メモＩＪ　（ＲＯＭ）、磁気テープ機等
、又は計算結果からデータ又は指令であれ命令を受取る
。１例は１９７８年７月４日パーソン他に発行の米国特
許第４．０９９．２５９号に開示された記憶装置で、引
用により本明細書に含まれる。

制御装置は記憶装置からのデータを用いてその自動パイ
ロットの仕事を実行する。この、場合２種のデータが用
いられることが望ましい。

第１１１のデータは所要の方角又は方位を指示する。制
御装置は方位データを受取り、これをディジタル・コン
パスと関係づけて自動パイロットの操作を指令する。

記憶可能な第２種のデータは目的地位置である。

この目的地はその経度と緯度又は他の同様な受入可能な
手段により記述される。制御装置はこのデータと共に電
子地図を用いて、多分操作員の補助により出発地点と目
的地点との間の可能なコースを設定する。船舶の航海に
は多くのレダを制御装置により計算しなければならない
。

望ましいモードでは、記憶装置は磁気テープ・カセット
で、船をその目的コースに這ばせるのに十分な命令を有
するカセットを操作員が挿入することを可能とする。そ
れ故操作貞はコースを計算し、チャートと関係づけ、船
の適当な方位を決定し、操船を常に監視する必要性から
救われ、動作時には単にカセットを装置に挿入すれば、
船舶の航海は自動的に制御される。

船を出発点から目的地点へ航海させるこの仕事で、位置
決定装置の年月により進行が監視される。

位置決定装置により指示される位置は電子地図と整合さ
れて船の位置とその指定コースを認める制御装置を保持
する。このようにして、荒天又は単なるドリフトにより
船が押し流される又はコースを外れると、制御装置は自
動的にζつコースな詞節して適切な目的地を保持し続け
る。

このような位置決定装置は１９７５年４月１日デービス
・ジュニア他に発行された米国特許第３．８７５．７５
１号、１９７１年１２月２８日ヒユーズ他に発行された
米国特許第５．６３０．０７９号、１９７９年１刀９日
にロビンソン他に発行された米国特許第４，１３４，１
１７号を含み、この全ては引用により本明細書に含まれ
る。望ましい位置決定装置は上述のロビンソン他に発行
された米国特許記載の装置と同様のロラン０である。

自動パイロットの動作時に、各時間で制御装置のディジ
タル特性は、舵又は他の連続操作型装置のような物を制
御するように代表的なアナログ形式に変換される。ディ
ジタル・アナログ（Ｄ／ム）変換器の１つは１９７９年
２月２７日にパロンに発行された米国特許第４．１４２
，２４５号に開示されており、この特許は引用により本
明細書に含まれる。アナログ位置なディジタル表示に変
換する多くの装置が存在するため制御装置は帰還を介し
てその動作を監視できる。これらの装置は当該技術で公
知のアナログ・ディジタル（ム／Ｄ）変換器と通常呼ば
れ（いる。

比較的安定な条件ではあるが、操船の間追従しなければ
ならないチェックのいやな重荷から操作員を休ませるよ
うに多くの周辺操作を制御装置により監視することが望
ましい。この種の操作は燃料レベル指示器、又はモータ
の分当り回転数（ｋＬＰＭ　）を含む。液体レベルを測
定するこのような装置の１つは１９６４９６４年９月１
５日クリットニアに発行された米国特許第３．１４８．
５４２号に開示されており、これは引用により本明細書
に含まれる。流体センナは１９８０年２月２５日にダー
ハム他により「シリコン・センサによる自動化流体流れ
測定の方法」という名称の米国出願一連番号＃！　１２
４．４１９号に記載されており、これも引用により本明
細書に含まれる。

本発明の要旨又は範囲を失うことなく、正しい操船に監
視する必′喪のある又船舶自体内の選択した条件又は状
態を測定する他の装置や機構を利用可能であることは明
らかである。

本発明の他の１１要な点は、局所又は船舶自体に関係す
る天候ファクシミリや他の通信を受信するようにディジ
タル無線テレタイプを監視するその能力である。この操
作では、制御装置はその無線電話を介して外部情報源か
らデータを受信し、このデータを用いて操作員に表示さ
れている電子地図に前線又は他の天候条件を図示する。

全てが互いに関係する多くの異なって変化するデータを
完全忙認識するために、操作員は重圧１枚の組合せ画面
のみを見る必要がある。この例では、操作員は一眼で船
の位置、周囲の陸地に対する速度とコース、前線、船等
を評価できる。

各船は本発明忙より満たされる特定の必要性を有してい
る。１例として、スーパータンカーは船倉内の可燃性ガ
スのレベルを監視する必要があるが、一方娯楽用船舶は
この必要性を高度忙は有していない。船舶に対して特別
に仕立てられる全体装置を作成するよＭＫこれら全ての
モニタは本発明に追加可能である＝船の状態を操作員に
評価させるアラームや他の装置は本装置に特忙含みヤす
い。上述したよう虻、制御装置は操作員への通信の前忙
データや他の装置との関連との中央情報交換機関として
作用する。

レーダー データを処理し関係づけ可能な制御装置の追加は本発明
のレーダー装置に４ＩＫ重要である。レーダーは通常の
９インチスクリーンχ介して通信可能なものより多くの
情報ピッ）！受信する。標準的には、余分なピットは平
均化されるためその情報内容はかすんでしまう。レーダ
ーからのデータは制御装置により受取られ、この制御装
置はこのデータを取り、拡大し、かつ操作員が要求する
ように処理する。情報が制御装置と両立するディジタル
形式で記憶されているためこの処理又は拡大が可能とな
る。

制御装置によりディジタル・レーダー・データを利用す
る１つの操作は、レーダーの中心又は−一タを人工的に
移動する操作である。−一タはスクリーンの視程外忙も
ある。船舶前方の区域は通常船舶後方の区域より関心が
高いため、スクリーンの中央、すなわち船がいる所を表
示部の下方に移動させて船前方の視界を改良する。そし
て分解能を高める。

この利点を例示するため、標準的な９インチ・スクリー
ンはレーダー装置により１マイルの視界を可能にする亀
のとする。データ点がＣＲＴの物理的中心に配置されて
いる場合、４インチ（ＣＲＴスクリーンの半分）が１マ
イル（４インチェ１マイル）を！ツノする。一方データ
点ヲＣＲ１Ｉ′スクリーンの底に配置した場合、全スク
リーンを用いて同じ１マイルを表示する（８インチ＝１
マイル）。

これは分解能を改善し、通常出会うものより大きな視界
を可能にする。

加えて、制御装置が特定の数字又は点ＹＭＩＩ！Ｌ続け
ることを可能とするようにレーダー装置からのディジタ
ル・データは操作員人力に整合させる。

１例として、姉妹船を表わす特定のブリッジ又はデータ
数はそれ故スクリーン上でラベルを付けられていて、操
作員は一眼でその相対位置を保持できる。

スクリーンの中央は左右忙中央である必要はなく、右又
は左に対向して特定の海岸ＩＩｖ有効に監視できる。従
って、船が左舷側を海岸１ｉｓに沿りて航行している場
合、スクリーンの中央を右儒忙対向させて左側の海岸線
の分解能！有効に高めることを可能とする。

スクリーンの中央な完全にスクリーンから外して移動さ
せて、特定の関心域を操作員の望む楊度まで拡大させる
ことも可能である。操作員は関心域と必要拡大度を指示
するのみで問題の区域に対して関連分解能が得られる。

この場合忙適当なこのような装置の１例は１９７６年４
月２７日クービりンに発行された米国Ｉｆ＃軒第５．９
５５．８４９号であり、これは引用により本明細書に含
まれる。

電子チャート操作 前述したよう忙、本発明の１つの特徴は地表面の２つの
特性ｔディジタル的に表示する電子チャートの使用を含
む。廠ｉ環境ではこれらの特性は陸対水関係紮定める海
岸線である。浅対深水線そして又は航海補助も示す。

ディジタル表示はＲＯＭ、パデルメそり、又はカセット
のような磁気テープ装置のようなメモリ装・置に記憶さ
れる。ＣＲＴのような揮発性表示部！用いてディジタル
表示の内容奮操作員に表示し従って通信する。揮発性表
示部は操作員の命令忙よシ地図の分解能又は拡大率を有
効に変更する表示用のある装置又は他の制御装置により
制御される。

メモリ装置は制御装置から取外し可能であることが望ま
しい。取外し性は船が多数のチャートを這ぶこと１可能
とし、従って将来ライプラリが利用可能である。この特
徴は又船舶用の新たな区域の地図の追加も可能とする。

操舵室の制限内に収容するようＫＣ鯉は寸法が小さいこ
とが望ましいため、標準のチャートから得ることが可能
な正しい分解能で全チャートナ示せな−。動作時に、制
御装置はディジタル・データ！受取り、操作員が必要と
する正しい拡大率又は分解能！得るためこれｔ処理し、
結果はＣＲ’Ｉ’　Ｋ表示される。一般的な紙のチャー
トを用いて電子チャートの基本寸法！定める、この理由
は海上環境の慣習と利用法に合い、関係づけられるから
である。

アナログの紙チャートを望ましい実施例のディジタル・
チャートにコード化するため、陰ｍ線管の分解能を表わ
す１５５６本の行と列に紙のチャートは分割される。各
列又は各ロールは以後コード化される走査レベルとして
作用する。１５５６本という数字は望ましいものではあ
るが、実ｓＫは任意の数が使用できる。

走査レベルのコード化は海上環境で定義され出会う二重
特性を利用する。すなわち、２つの特性が電子チャート
には重要で、瞭対水すなわち海岸線である。走査レベル
のコード化は、第１行走査レベル上の走査レベルの左端
位置が望ましい走査レベルの出発点が陸又は水のどちら
かであることを表わすｊ１１１指示子の設定を含む０次
の選択した数のＣットは走査レベルで出会う転移又は海
岸線の実際の数を示す。例えば、走査レベルが＠／水又
−は水／Ｉｌｌ状態を６回交差した場合、次の記憶ビッ
トは数３を示す。！！／水境界間の距離は線分として定
義される。線分の長さはメモリ装置忙指示された交差数
の後に記憶される。１．っ重要な点は最終線分はその長
さに関しては定める必要がないことである。その長さは
１．５５６　（列の数）とその点までの全線分の和との
補数でなければならないからである。この減少は全体の
複雑さと特定の走査レベルを定めるのＫｌ！するメモリ
装置内の長さを減少させる助けとなる。

各走査レベルは制御装置により検索可能となるようにメ
モリ装置上に連続的圧コード化される。

最後の走査レベルの終了時に全チャートが定義されたこ
とを制御装置に指示するようにテープ終了又はマークの
他の適当な手段が配置される。

制御装置はメモリ装置データを用いて電子チャートを定
める。操作員は所要分解能を定めるか、又はチャートの
特定部分を表示させることが可能である。カーソル又は
他の指示装置を特定の点く移動させ、その点での所要拡
大率を指示すると、所要拡大率での局所の周囲がＣＲＴ
に表示される。

制御装置内に要する作業メモリの量を減するため、全体
のチャート内での新たな点へのカーソルの移動又は選択
拡大の度に、ディジタル地図を含む全メモリ装置は再読
取再計算されて適当な分解能と中心を得る。中心又はデ
ータと共に拡大率は表示すべきチャートを絶対的に定め
る。この再読取と表示は約２から３分かかるものと評価
される。

この減少した速度は海上操作では重大ではない。

なぜなら操作負圧よるチャートの解析はその実際の使用
の前に通常十分実行されるからである。使用者は次のチ
ャートをその使用のｔＩＪＶｃ選択可能であり、従って
要求時には迅速に利用可能である。

電子チャートの拡大は所要分解能を得るいくりかの方法
を用いている。望ましい方法は、その特定の分解能で特
定の点が本質的に水又は陸のどちらであるかＫ１１ｍす
る最良の推測を得るように周囲の点を平均化する方法で
ある。別の方法は水陸関係を定める際に適当な特定行又
は特定列をスキップする又は除去することである。

この特別な状態、すなわち水／陸関係を説明するために
海上環境を用いたが、本発明の範囲又は要旨を失うこと
なく他の２つの特性を選択しこの電子チャートに用いて
もよいことは当業者忙は明らかである。

電子チャートの有効性 ディジタル形式の電子チャートの助けにより、操作員の
効率をより容易にするため！イクロｆロセツサ又は他の
制御装置を利用可能である。チャートの情報は高度に情
報を含む結果を産出丁ようＫＲｍな形式で他のディジタ
ル・データと組合される。

電子チャートの表示は制御装置忙結合されたロランＣ等
のような位置決定装置の追加忙より高められる。この位
置は電子チャートと関係づけられ、従って周囲に対す′
る位置はチャート上の適正な位置で通信される。操作員
はそれ故航路上の最近接陸地又は他の船舶、又は港に入
るために取る適当な動作を確認可能である。

川、湖、高圧対する船の位置は直ちに確認可能である。

これは操作員がロランＣ又は他の位置決定装置から絶対
位置を得て、これを紙のチャートに物理的に整合させる
必要性を軽減する。大いに強化された操作員補助能力を
有する表示部を作成するように、船舶周囲の物理条件は
動的な面゛である。

自動遭難呼出 船から遭難呼出又はメーデーを通信する時には位置決定
装置は加えて重要である。通信している船舶の実際の、
すなわち絶゛対位置なしでは、救助側は可能なら遭難呼
出しを翻訳しようとする時間のかかる仕事に従事しなけ
ればならない。三角測量は少なくとも２つの受信装置を
必要とし、かつ本質的に高度の誤差を有する。

制御装置は位、量決定装置と通信しているため船の地球
上での絶対位置は常に既知である。緊急状態が生じた場
合、制御装置は船の飴対位置を得てこの位置を用いて「
メーデー」又は遭難呼出信号を受信可能な最近接の地上
受信局を決定する。この地上局は制御装置で定まる主要
な会話人間言曙を有する。上述した音声合成装置の使用
により、制御装置は船舶の位置を含むがこれに限定され
ない緊急呼出に対して重要なデータを含む「メーター」
信号及び電文を成文化する。通信は種別、遭んでもよい
。音声合成装置からの「メーター」通信は米国連邦通信
委員会（ＦＣＣ）のような政府機関で定められた主要緊
急チャネルで通信される・遭難呼出信号の送信は１９６
５年７月１５日にペンに発行された米国特許第３，１９
５．０７５号に定められる単−側波帯無線を通常介して
おり、この特許は引用により本明細書に含まれる。

ＦＣＣ又は他の政府機関により選択された周波数は特徴
としてクリアされている、すなわち非緊急通信はないが
、時として遭難呼出信号を妨害するようにこの周波数上
で通信が行なわれている。この場合制御装置は轟該周波
数に非クリア条件が存在することを決定し、自動的忙送
信用の第２又は多分第６の選択周波数に変更する。主要
な目的は最高に監視される可能性のある周波数で［メー
ター」信号を送信することである。一旦主要な又はより
可能性のある周波数がクリアされると、制御装置は自動
的に遭難信号の送信用周波数に復帰する。

特定の無線チャネルを支配しないように、コントローラ
はある一定時間後送信を終了する。これはチャネルが飽
和により動作しなくなることを防止する。

本発明の他の特徴は「メーター」信号として受取られて
いる言語の確率に応じである百飴から他の言語への転移
を含む。地球上の特定域はそこで話される主要言語を有
する。この主要言語は航路と陸地の位地に依存する。例
えば、ブラジル沿岸で遭難中の船舶の場合、「メーター
」電文は主にポルトガル語で、多分２次的にはスペイン
語で送信される。出会う多藪の言語は−かれるその確率
で関係づけられ、「メーター」電文は関心のある任意の
又は全ての言１語で送信される。

′この装置は人間の言語又は代りに必要に応じてモール
ス・コードで高度に正確で通信可能な「メーター」信号
を作成する。通信は任意数の人々忙通信可能であり、単
−言語又は形式に＠定されない。「メーター」電文は音
声言語信号であるため、送信されている言語を理解する
受信者は理解可能であり、「メーター」電文の必要事実
を確認可能である。これは事実の収集と決定を容易和す
るため救助側は正しい試みを実行可能である。

本発明の１つの利点は、船が沈むか又は本発明が破壊さ
れるまで恐れを知らずに文字通り送信する点である。緊
急状態が止んだ場合には遮断状態により操作員が送信を
終了させることができる。

第１図は装置への組込な図示する本発明の実施例の機能
ゾロツク図である。各周辺装置からのデータはその表示
又は利用の前圧制御装置によりスクリーンされ処理され
る。

制御装置１０は’Ｉ’Ｍ８９９００のような装置である
０周辺装置からのデータはデータをシフトし関係づける
制御装置１０へ通信されて、ｃ’ａｒ　１　ｇ　。

プリンタ２５又はスＣ−力１９を介して操作員と通信す
る単一の知的形式に組合される。操作員への視覚及び音
声通信の２重チャネルは操作員が（１４Ｒ’［’　１　
Ｂ又はプリンタ２５を介して視覚的にデータを理解する
か、又はスピーカ１９を介して入力データを音声的に監
視することを可能にする。ある種のデータは音声通信よ
り視覚表示しやすく、又逆もそうである。視覚表示と音
声合成のこの組合せは本発明に操作員の能力を完全に利
用した範囲の操作を与える。

制御装置１０は四ランＣ１１、ラジ第１２．レーダー装
置１３、ソナー装置１４、無線テレタイ７”１５、アラ
ーム回路１６、自動パイーット２０゜磁気テープ・カセ
ット２１、又はデータペース２２のような装置からのデ
ータを受取る。加えて、状態メーター２４やその状態フ
ント胃−ラ２３を装置に追加して本発明を特定の船の要
求に合せてさらに仕立てることが可能である。

このデータの相互作用の例として、ロラノＣ１１からの
データは船舶の位置をＳ対的に設定する。この情報はカ
セット２２に記憶された電子チャートと組合される。こ
れら２つのデータ源の組合せはＣＲＴ　ｌ　ｆＪ上に時
間に応じて移動している船の絶対位置の視覚表示を与え
る。ＣＲｍ’　１　ａ上の表示は、他の船の相対位置の
ような他の動的データを指示するレーダー装置１３から
受信したデータ忙よりさら虻強化される。操作員へ通信
されるデータ量にさら忙追加するため、ラジオ１２は天
候に関するディジタル情報を受信し、これを操作員に表
示されている電子背ツゾ上にその相対位置で配置する。

制御装置は加えて危険状態が発達しないことを確−する
ように船をオンオフす・るある条件を監視する。制御装
置１０が監視するこれらの装置はソナー１４、危険状態
を示すアラーム回路１６を含む、−例として、アラーム
回路１６は船の船倉内の可燃性ガスの存在を検査する。

制御装置はさらに緊急チャネル上で生じる送信又は入力
電文の受信用の無線テレタイプ１５も監視する。

状態メータ２４と状態コントローラ２３により記したよ
うに、装置は問題の船舶の特別な必要性を満たすように
拡張可能である。本発明の特別な骨性な拡大するように
計器を制御装置に組合せ可能である。

キーボード１７ｉｔａ置の内の１つが動作しな（なった
場合に操作員がデータを入力し、又特定のレーダーブリ
ラダを姉妹船として識別するような情報を供給すること
を可能とする。制御装置はこの情報を用いて姉妹船を追
跡する。

この関係で、ａランＣのような装置が動作しなくなった
場合忙使用キーｘｌｅ−１７は入力が可能となり、操作
員は視覚測定を行なってこのデータを入力し、従って＝
ントローラ装置１０はその動作に十分なデータを有する
。

キーボード１Ｔは又操作員が指令又は操作選択を制御装
置１０に入力することを可能とする。これは本発明の機
能を選択的に変更することを可能にする。

制御装置１０はさら忙パワーダウン状態又は緊急状況が
発生し【いるかどうかを検出し、プリンタ２４を介して
将来使用するために必要な情報を印刷する。この特徴は
７工イルセー７条件を与よるため、装置が鋤かなくなっ
た場合でも操作員は参照材料なしでとり残されない。

過程の紙コピー更新を可能とするようにプリンタ２４を
介して制御装置１０により操作員使用の周期的レポート
も作成される。カセット２１４船の絶対位置（口２ンｃ
１１により報告されるもの）、ラジオ１２により受信し
た電文と共にキーボード１７を介して通信した操作員の
コメントのような情報を含む自動操船ログ忙関するデー
タを受信する。

このようｋして１組合せ装置が作成され、操作員の効率
と全体の性能を高めるよう忙その要素は互−忙相互作用
して組合せた情報データを生成する。加えて装置は各船
の特定の要求和合せて仕立て可能であり、その操作は制
御装置に入力されるプログラム等を介して変更可能であ
る。

第２図は本発明の自動パイロット動作のフローチャート
である。

プログラムは３０で開始し、ここで初期指令３１を受取
る。指令３１をチェックしてテーノ終了（ＥＯＴ　）　
３２であるかどうか調べる、この場合プログラムは停止
する３４゜ 上述したように１指令３１からのデータは２つの形式、
すなわち（１）絶対目的地又は（２）方位、速度、時間
データを有する。データは目的地であるかチェックされ
る３３゜目的地の場合、船のロランＣ位置を計算する３
６、地図に対する位置を解析する、コースの適正な計算
を行なう、自動パイロットな逼尚にセットする、ロラン
Ｃ位置を再び監視する、そして目的地への位置をチェッ
クして船が目的地に到達したかどうか調べる。次の指令
が得られる時３１である船が目的地に到達するまでこの
ループが繰返される。

情報が目的地情報３３でなく、代りに方位、速度、経過
時間（１１ｍθ１ａｐｓｅ　）を含んでいる場合。

船３６の絶対位置をロランＣにより決定し、カセット２
９に記憶されている地図に関してこれをチェックされる
。−一夕の２つの組合せ（方位、速度、経過時間に比較
される位置）と共に電子チャートは障害物が船の＝−ス
３８にあるかどうかを決定する。航路に障害物がある場
合３８、書き２８を操作員に出し、この時点で操作員は
カセットの方位を打ち消して自動パイロット３５を停止
させるか又は指令に応じて変更するかのオプションを有
する。操作員が指定方位を続行することを決定した場合
、制御装置１０は障害物状態を無視し自動パイロットを
セットする３９゜ロランＣは船の絶対位置に関するデー
タを与え、制御装置は方位と時間が経過して指令が完了
するまでこの方位を続行する。完了すると制御装置は他
の指令３１を検索するため復帰する。

このよう和して、方位、時間、コース又は絶対目的地に
関する単一の又は一連の命令は操船にこれを利用する制
御装置へ渡される。これは航海士のコースをプロットし
その進行を常時監視する退屈な仕事の必要性を軽減する
。加えて、大量の魚を生じるような特に実り多いコース
は操作員が必要とする目的地点又は方位と時間を示すカ
セットの使用により無限にくり返し可能である。

第５ａ図、第６ｂ図は操作員インターフェースとＣＲＴ
の望ましい実施例を図示する。

キーボード４１は操作用の特定データ人力に必要な数字
キーを含む。４２．４３．４４のような他のキーにより
操作員は指令のメニュー中を移動させてメニュー４６か
ら指令を適当に選択できる。

−例として、カーソル４５を矢印４３により上方へ、矢
印４２により側方へ移動できる。所要ラベルと合った正
しい位置にカーソルが来ると、操作員は入カポタン４４
を押し、この時図示していない制御装置は指示された機
能を実行する。

メニュｉの使用は特に重要である、何故ならこれにより
コンピュータ経験のない操作員がなおかつ有効にインタ
ーフェースすることを可能とするからである。メニュー
４６は状態レポート、船の絶対位置、船の予想到着時間
の要求、ログ入力又は現在の方法の要求のような情報を
含む。操作員に広範囲の機会と代案を与えるように異な
るメニューが存在する。

数字４１の使用により、操作員はデータを勘定形式で、
又は制御装置に接続しである計器又は装置の内の１つが
動作しない場合には欠陥のある計器操作に対するデータ
を入力する。

計器が得たデータの代りに手動で得たデータの制御装置
への入力は、その計器の内の１つ２５１不正動作してい
る場合でも装置を動作し続けられる。

これは又安全機能としても作用する。

第４図は本発明の自動操作ログ入力特性のフローチャー
トである。

本発明の１実施例でを言、船の位置と状態に関する不揮
発性記録を作成するように周期的な時間毎に自動ログが
トリガされる。一旦スタートすると５１、制御装置の自
動ログ特性−７１０ランＣ又＆言他の装置に関する絶対
位置、速度、コースのログを入力する時間を決定し、こ
のデータを上述の磁気テープ・カセットのような不揮発
性メモＩノ装置に記憶する。

操作員はログデータ５２を入力可能とする割込の使用に
より特定の事象に関する選択したデータを入力可能であ
る。操作員データ５２が一旦適轟に入力されると、装置
はデータの保持と再入力へ復帰する。

ログ操作は各ワツチ（ｗａｔｃｈ　）後又は１日１回の
よう忙予め定めた間隔でトリガされる。

このようにして、人間の入力よりはるかに正確な自動算
グが以後の解析用又は記録用に保存される。ログは自動
的に行なわれるが、操作員も又データを入力可能である
。ログは基本的にディジタル的であるため、船が母港へ
復帰するとより害鳥に解析、転写に利用できる。

第５図は船内の危険状態を決定する方法の７−−チヤー
トである。

船内の危険状態の監視は船とその乗客の安全性を保持す
るため％に重要である。船又はその乗客を危険な目に合
せる多数の条件が存在し、これらの条件は個々Ｋ又は組
合せて監視される。

６０でスタートする答、チェックする蛾初の条件は他の
船舶との衝突が切迫しているかどうかを決定するためレ
ーダーを介した周辺域のチェックである。レーダー・デ
ータを受取り６１、危険条件に関する決定を行なう６２
、危険条件が存在する場合、この条件に関して操作員に
警報するため音声合成器又は他のベル又は音声装置を介
してアラーム６３を鳴らし、ログ入力を発生する。ソナ
ー装置を用いて、センサ又は装置からデータをすｙｆル
し、危険かどうか決定し、適当なアラームを鳴らすとい
う同様の過程が繰返される。この過程は天候データ、燃
料条件、メーデー周波数監視、又は特定の船忙合せて仕
立てたもの６４のような全てのセンナに繰返される。

このゾルグラムは燃料とレーダーを監視する重大ではあ
るが退屈な操作員の仕事を最小とする。

これは操作員の退屈で時間のかかる仕事を代行して操作
員の効率を向上させる。

第６図は単一の装置として船に組込んだ全体装置を図式
的に図示しである。

装置の中心７１は船の操舵室域にある。中心７１は制御
装置と操作員インターフェースを含む。

上述したようＫ、操作員インターフェースは操作員入力
を可能とするキーボードと共忙視覚及び音声通信能力の
両方を有する。

中心７１は船中の様々な位置にある装置や遠隔の装置と
通信する。これらの装置や遠隔の装置は有効な操船に必
要な条件を監視する。−例として、これらの装置はアン
チ、す１３を介した無線送信、レーダー装置７２．ソナ
ー装置７Ｂ、自動パイロツ）７５と燃料レベルＴ４を含
む。

それ故全般は問題の船内の全点からのデータを利用する
単一の組込み装置で互いに結合されて操作員への単一の
情報通信を作成し、全般を通じた変化する条件を監視す
る。

第７ａ図、第７ｂ図、第７Ｃ図はレーダー表示の中心の
処理と拡大により得られる利点を図示する。

第７ａ図で、中心８１が表示部の幾何学的中心に配置さ
れている標準的なレーダー表示部８３が図示されている
。この例では、レーダー装置は４インチの表示スクリー
ンで１マイルのレンジヲ有する。これは１マイ□ル゛と
して４インチ径のマツピングを生じる。スクリーン８３
内の特定のブリッジ８２は姉妹＠Ｔ）、　８．８．スタ
ーとして操作負圧より識別される。特定のシリツノＶｃ
ラベルをつけることにより、制御装置はその移動を監視
し、自船と共にその操作を追跡可能である。船が船団形
式で航海している時忙は他の識別可能な船の追跡は特に
重要である。

第７ｂ図はデータ又は中心８１をスクリーンの底部まで
移動させ、全スクリーンがレーダー装置の前方部分又は
前方に見える部分を表わすことを可能にした場合の状況
を図示している。従って、８インチ（全スクリーン）が
１マイルに等しい。

スクリーンの寸法が実質的に倍となったため第７ｂ図の
表示部は第７ａ図の２倍の分解能を有する。

レーダー表示の窓又は視界の移動は、操作員が自由に特
定の問題域の分解能を改善可能とする。

ディジタル・レーダーデータの処理は制御装置を介して
行なわれる。

第７Ｃ図では、さらに分解能を改善するようにデータ又
は中心８１が完全に有効視程域から外に移動していて、
従って１２インチが１マイルに相轟し、第７＆図の窓の
５倍の分解能を有するＯスクリーン上又はスクリーン外
の任意の特定点ヘヂータＢ１を移動することＫより、操
作員は任意に問題の区域の分解能を選択的に高める又は
改良することが可能である。この問題の区域は前方、後
方、側方又は任意の角度でよい。図示した場合では、Ｕ
、　８．８．スター８２の絶対位置は第７ｂ図と第７Ｃ
図で高められ、操作員がレーダー上に現われる他のブリ
ッジに対するその状態に関する一層の情報ゼ′知り集め
ることを可能とする。これ忙より操作員に送られるレー
ダーの情報量は著しく強化される。

窓が外部位置へ移動したとしても、制御装置は窓内にな
いレーダー測定からのデータを受取っていることに注意
すべきである。これＫより制御装置は操作員の窓に現わ
れていない入って来る物体又は他の危険条件の監視を可
能とする。これにより操作員は他の区域に関して完全忙
盲目となることなく特定区域を見ることが可能となる。

第８図は電子チャートの分解能を高めるように拡大する
望ましい実施例のフローチャートである。

！ログラムがスタートすると９１、表示マツプの左ずみ
を指示するスクリーン内のカーソル位置が決定され、選
択した拡大率が決定される。選択した拡大率はキーが一
ドを介して入力されるか、又はデフオールドで所定の値
が用いられる。

カーソル位置１遺択した拡大率、表示の区域を用いて問
題の区域が決定され、適当なデータ点を磁気チーｆ９２
から用いる。その係数の１つが問題の区域９３と関係し
ている場合忙各データ点が決定される。適当なインデッ
クスを見出した場合、２次インｒツクスはこれから得ら
れ９４、他の場合には新たなデータ点を解析する。この
実施例では点を平均化して適当な分解能を得る。図示し
ていない他の実施例では、適当な分解能を得るために＠
をスキップしてもよい。

線が完了すると、チャート線は操作員に表示され、この
操作が元へ戻って次の線を得る。同様に、線が完了しな
い場合９６にはり新たなデータ点を決定する。最後の線
が得られると、操作は停止する９７゜ このようにして、操作員はキーボードを介して絶対値と
して選択した拡大率を入力し、関心のあるチャート上の
位置へカーソルを移動させる。この人カヂータは磁気テ
ープ・カセットが望ましい記憶装置中のデータと組合さ
れる。制御装置はその拡大と電子チャートの以後の表示
にこの組合せを用・いる。

第９図は電子チャ゛−トの実行と引渡しで本発明の各構
成部品間の相互作用を図示する。

制御装置１０は拡大率に関するキーボード１１を介した
操作員入力を受取り、又ｃＲＴ１８を介して操作員へ送
り返されるカーソルの位置に関するデータも受取る。制
御装置はこのデータの処理ｋＲＡＭ又は他の作業用メモ
リ１０１を用いて電子チャート内の問題の区域を得る。

磁気テープ・カセットとして図示されるディジタル・デ
ータベース１０２は制御装置へ地図データを送る。拡大
率と゛カーソル位置忙関するチャート・−一タが処理さ
れて、ＣＲＴ　１８を介して所要チャートが送り返され
る。ロランｃ１１又は他ノ位装置決定装置の使用により
制御装置はさらにＣＲＴ１８上忙表示されている電子チ
ャート上に船の絶対位置をノはツトする。

これは動的条件であるｐランＣデータと静的条件である
電子チャートとの間の相互整合を示している。この相互
整合は、通常操作負圧よる紙チャート上の思考関係づけ
と処理を要するものを一眼で操作員忙通信し、これは操
作員の労力を著しく減少させて、操作員をより人間の評
価と判断に適した仕事へふり向ける。

第１０ａ図と第１０ｂ図は電子地図とその拡大強化を図
的に示しである。

第１０ａ図で、ヒユーストン地区の陸地と海岸線の電子
地図が図示されている。図示されている追加情報は時間
１１２、経度１１３、緯度１１４、船速１１５に関係す
る。

始点から終点までの船の全航路又はコースを定めるよう
忙多数のチャートを単一カセットに記憶させる。磁気テ
ープ・カセットの物理的貯蔵要求は最小であり、チャー
トのライプラリを容易に船で運ぶことを可１＠にする。

暫たなカセットを挿入することにより、操作員は見る地
図の新たな選択を行なう。

操作員がガルベストン港に近づくと、カーソルをカーソ
ル１１１で指示する区域に移動し、この特定域忙注目す
るため元のチャートを拡大する。

これは第１０ｂ図に図示されている。カーソル１１１は
最左位置にあり、これは選択した拡大率と共にガルベス
トン港を図示する。再びスクリーンの側部に別の情報１
１０が操作員に送られる。

第１０ｂ図の分解能は第１０ａ図の分解能よりかなり大
きく、操作員が必要なコースをより正確に決定し案内す
ることを可能とする。

電子チャート上の特定域の拡大は船の絶対位置に依存せ
ず、電子チャート内の任意の位置でよい。

第１１図は記憶に必要な実際のビット数を減らしこれに
よりデータの有効な記憶を可能とするような電子チャー
トの望ましいコード化法を図示する。

第１１図の地図は１５５６列１２３と１５３６行１２２
に分割される。列又は行又は対角線が電子チャートを定
めるようコード化される平行走査１１１１２１’４ｒ−
形成するようとられる。各走査線はＡｊ　１２４のよう
な可変線分から構成される。１例として、走査線ｊ１２
１は４本の線分から構成される。各線分は有限長である
。走査線内の線分の和は、走査線の長さである１５３６
に等しくなければならない。このコード化法では、Ｋ本
の線分を有する特定の走査線はに一１個の数のみを必要
として、全ての線分の長さを全体で定める。最後の線分
は１５６６からの他の線分の和の余数（補数）である長
さを有する。

第１２ａ図と第１２ｂ図は磁気テープに書かれた第１１
図の電子チャートの望ましい実施例を図示する。

助述したように、各走査線はＮ１３１により定まる特定
数の線分から構成される。走査線のｊ１１線分は陸又は
水で、単一ピッ、トの陸／水指示子１３２に、よりこの
ように示される。１例として、「０」は水を指示し一方
「１」は陸を指示する。

以後数１３１が第１１分の長さを定める。次のＮ−１組
分の長さはこのようにして磁気テープ忙記憶される。

線分数、陸／水指示子、連の走査線決定のこの順序が全
チャートで繰返される。テープ終了１３４が磁気データ
に追加されて全ディジタル・チャートを定義したことを
指示する。

１３３でコード化したような線分の長さは、フィールド
の拡張を可能として最悪の場合を包含するよう可変長で
ある。この可変長はＪｌｆ　２ｂ図に図示されている。

この実施例では、連ビット長は以下のフィールドの長さ
を定める第１指示子ビツト１３５から構成される。１例
として、指示子ビット１３５Ｘ６１１にセットされてい
ると仮定すると、次の１１ピツ）１３６，１３７を用い
て線分の長さを定める。指示子２ツト１３５がセットさ
れていない、すなわちｒＤＪの場合には１次の７ビツト
のみを用−て線、分の長さを実際には決定する。

このようにして、最４Ｓスペースを必要とするようにデ
ィジタル・チャートをコード化する。これは磁気テープ
を最大利用している。

８１３図は本発明の自動遭難機能の７０−チャートであ
る。

人間の入力により又はセンナ作動によりパニック・スイ
ッチが作動すると１４０．船の識別名をデータ・パンク
より得て、位置なロランＣ又は他の位置決定装置から得
て、これら２組のデータを含む電文を形成する。記憶部
で連続的に配置されてＦメーデー」電文として用いられ
る音声合成器の特定のアドレスへ電文又は「メーデー」
電文語又は節は最初は英晧１４１又は他の選択した言語
で送られる。この図では最初の送信は英語である。

他の言語を使用するかどうか決定し１４２、その場合そ
の言語を得て送信する１４３゜ループ関係１４４により
４（の言語ヲ用いて送信してもよい。

この動作を手動で１４５停止させるか又は装置が破壊す
るまでメーデー電文を送信するこの過程は続行する。

以上から明らかなように、本発明では、データが操作員
への単一の通信電文忙組合される組合せ装置が作成され
、人間の介入なしで従来は独立した装置を自動的に関連
づけることを０Ｔ能とし、このようにして独立したダイ
ヤル、スイッチ、他の表示部を監視すると共に−これら
の独立なデータセットを互いに相関させ整合させる時間
のかかる操作から操作員を救出する。本装置は退屈さが
最小限まで減じ、面倒で単調な仕事が同様に減少するた
めより効率のよい操作員を産み出す。その操作員は人間
の操作をより自由に実行できるため、操船には最小の人
員が必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明全体の実施例の機能ゾロツク図である。 第２図は自動パイロット動作の）四−チャードである。 第６ａ図は操作員インターフェース・キーボードの図で
ある。第６ｂ図は操作員選択用に利用可能なメニュの図
である。第４ＦｉＩＪは本発明の自動＋２ヤング面のフ
ローチャートである。 第５図は本発明の地検状態監視面の７目−チャードであ
る。第６図は海上環境での本発明の図である。第７ａｌ
Ｏ，第７ｂ図、１Ｎ７ａ図はｖ−／−−スクリーン拡大
とｒ−夕点移動の図である。Ｓａ図は電子チャートに用
いる望ましい拡大ゾ關セスのフ四−チヤードである。第
９図は位置決定装置と電子チャートの相互作用を示す機
能ゾロツク図である。第１０ａ図と第１０ｂ図は電子チ
ャートとその拡大機能を図式的に示しである。第１１図
はディジタル・マツプをコード化する走査レベル法を図
示する。第１２ａ図と第１２ｂ図はメモリ装置へのコー
ド化機構を図示する。第１５図は自動遭難信号発生器の
７０−チャートである。 １０・・・制御装置、１１・・・ロランＣ１１２・・・
ラジオ、１３・・・レーダー、１Ｔ・・・キーボード、
１８・・・ｃＲＴ、２０・・・自動パイロット、２１・
・・カセット。 代理人　桟材　皓 外４名 第１頁の続き 優先権主張　０１９８１年６月９日■米国（ＵＳ）■２
７１９１４ ＠１９８１年６月９日■米国（ＵＳ） ■２７１９１７ ９１９８１年６月９日■米国（ＵＳ） ■２７１９１８ １−　　明　者　ニージン・エイ・ロビンソンアメリカ
合衆国テキサス州ダラ ス・エル・ペンサドアー７６１７ ０発　明　者　ジョン・ピー・ボルピ アメリカ合衆国テキサス州ダラ ス・ブロムウィッチ９１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　船舶に取付ける航海補助装置に右いて、イ）
   外部物理条件を測定する装置と、 口）船舶の選択した内部物理状態を測定する装置と、 ハ）　地球の表面の選択した部分の表面特性の表示を記
   憶する装置と、 二）１１１４定した外部物理条件、前記船舶め一暑−所
   を表わす外部物理特性の一部、測定した内部状履の一組
   舎せを形成し、 優　前記組合せを使用者に送る装置と、を含む船舶に取
   付ける航海補助装置。 （２）　　特許請求の範８８２項記載の航海補助装置に
   おいて、外部物理特性の表示を記憶する前記装置は磁気
   テープ・カセットを含む航海補助装置。 （３）　　船舶Ｋｊｌ！付けた操作モニタにおいて。 ビ）　位置決定装置と、　、 （ロ）不揮発性データ記憶装置と、 （／ｉ　前記位置決定装置からのデータを前記不揮発性
   記憶装置に選択した時間周期で記憶する装置と、 を含む船舶に取付けた操作モニタ。 （４）％許請求の範囲第５項記載の操作モニタにおいて
   、前記船舶の選択した条件を決定する装置をさらに含み
   、記憶用の前記装置は前記船舶入力データの条件に関す
   るデータを記憶する装置を含む操作モニタ。 （５）船舶用自動パイロットにおいて、（イ）位置決定
   装置と、 （ロ）選択した目的地を表わすデータを含む一一タ記憶
   装置と、 Ｐｉ　ｌ　　前記目的地データと前記位置決定装置から
   のデータに従って前記船舶用第１方位を計算し、 ｌ　前記方位に前記船舶を走行させるよう指令する装置
   と、 を含む自動パイロット。 （６）特許請求の範囲第５項記載の自動パイロットにお
   いて、前記位置決定装置はロラン０受信器を含む自動パ
   イロット。 （７）チャート表示装置において、 イ）チャートのディジタル表示を含む取付可能なメモリ
   装置と、 口）揮発性表示装置と、 ハ月　前記取付可能なメモリ装置を受入れてそこからの
   データを受取り、 欄　前記揮発性表示装置上に前記チャートを表示する装
   置と、 を含むチャート表示装置。 （８）特許請求の範囲第７項記載のチャート表示装置に
   おいて、位置データを発生する位置決定装置をさらに含
   み、表示用の前記装置は前記揮発性表示部上の前記チャ
   ートに対する前記位置データを表示する装置をさらに含
   むチャート表示装置。 （９）　　メモリ装置にチャートをコード化する方法に
   おいて、前記チャートは第１及び第２の特性を含み、 イ）前記チャートを有限数の平行走査レベルに完全に分
   割する段階と、 口）各走査レベルで、 １　前記走査レベルが前記第１又は前記第２特性のどち
   らがで開始されているかを決定し、これを前記メモリ装
   置に指示する段階と、 閣　全走査レベル上で前記第１及び第２特性の境界間の
   長さを連続的に決定する段階と、−前記メモリ装置に前
   記長さの値を連続的に記憶する段階と、 を含むメモリ装置にチャートをコード化する方法。 Ｑｌ　　船舶に取付けた航海補助装置において、イ）位
   置決定装置と、 口）前記船舶の場所の選択した特性１を表わすディジタ
   ル・データを含むメモリ装置と、ハ）前記位置決定装置
   からのデータと場所の特性のデータの両方を含む情報通
   信な操作員に同時に送る装置と、 を含む船舶に取付けた航海補助装置。 ａｌ　　視覚表示部゛を有する航海補助装置を操作する
   方法において、 イ）前記補助装置の場所の物理的条件を決定するｇ！Ｉ
   ＬｌＩ＆と、 口）　前記物理的条件と前記場所の視覚表示とを互いに
   正しい相対位置に同時に表示する段階と、 を含む視覚表示部を有する航海補助装置を操作する方法
   。 （２）イ）計測のディジタル電子表示を発生するレーダ
   ー装置と、 の視覚表示を表示する装置と、 ―　前記電子表示で前記視覚表示の中心を操作員選択点
   へ移動する装置と、 を有する制御装置と、 を含む装置。 ａ３　　レーダー装置において、 イ）物理的周囲の計測を行な０、対象−のディジタル・
   データ表示を発生する装置と、口）視覚表示装置と、 ハ）−選択した分解能とデータ位置を表わす一一タを受
   取るための操作員データ入力装置と、二）前記視覚表示
   装置を介して選択した分解能でかつ前記選択点を中心に
   前記物理的周囲データを通信する装置と、 を含むレーダー装置。 （１４特許請求の範囲第１６項記載のレーダー装置にお
   いて、前記操作員データ入力装置は前記物理的周囲の特
   定の対象物に付随するラベル・データを受取るための装
   置を含み、前記通信装置は前記ラベル・データに従って
   前記視覚表示部上の前記特定の対象物にラベルを与える
   装置を含むレーダー装置。