CN115151881A - 用于定位水上船舶的系统和方法 - Google Patents

Abstract

披露了一种包括推进器系统的水上船舶，说明性地为浮筒船。水上船舶执行使水上船舶相对于比如系泊设施等目标位置自动定位的过程。示例性系泊设施包括船埠、滑台或升降机。

Description

用于定位水上船舶的系统和方法

相关申请

本申请与2019年9月27日提交的发明名称为“SYSTEM AND METHOD FORPOSITIONING AN AQUATIC VESSEL[用于定位水上船舶的系统和方法]”的美国专利申请号62/907,250以及2020年4月21日提交的发明名称为“SYSTEM AND METHOD FOR WATERCRAFTPOSITIONING[用于船只定位的系统和方法]”的美国专利申请号63/012,992相关，这两个美国专利申请的全部披露内容通过援引明确并入本文。

技术领域

本披露涉及改变水上船舶的位置的系统和方法，特别是用于改变浮筒船(包括用于定位浮筒船的推进器系统)的位置的自动化系统。

背景技术

浮筒船和其他类型的多体船是已知的。已知的是包括定位在船的船尾的至少一个舷外发动机以在水中推进船行进。

发明内容

在本披露的示例性实施例中，在本披露的示例性实施例中，提供了一种相对于系泊设施可定位的浮筒船。浮筒船包括：多个浮筒；甲板，该甲板由多个浮筒支撑，该甲板具有外周边；推进器系统，该推进器系统包括位于多个浮筒中的至少一个进水口和位于多个浮筒中的多个出水口；多个传感器，该多个传感器由多个浮筒支撑；以及至少一个控制器，该至少一个控制器操作地联接到多个传感器和推进器系统。至少一个控制器被配置为基于来自多个传感器的输入利用推进器系统将浮筒船相对于系泊设施自动定位。

在示例性实施例的示例中，多个浮筒包括左舷侧浮筒、右舷侧浮筒和定位在左舷侧浮筒和右舷侧浮筒之间的第三浮筒，多个浮筒中的每个浮筒在甲板下方纵向延伸。在示例性实施例的变体中，至少一个进水口和多个出水口设置在第三浮筒中。

在示例性实施例的另一个示例中，多个出水口包括左舷-船头出水口。在示例性实施例的变体中，多个出水口包括左舷-船尾出水口。在示例性实施例的另一变体中，多个出水口包括右舷-船头出水口。在示例性实施例的又另一变体中，多个出水口包括右舷-船尾出水口。

在又另一个示例中，推进器系统进一步包括至少一个流体泵，该至少一个流体泵将流体从至少一个进水口泵送至多个出水口中的至少一个。

在又另一个示例中，浮筒船进一步包括定位在浮筒船的船尾处的舷外马达。

在示例性实施例的另一示例中，系泊设施是船埠。在示例性实施例的另一个示例中，系泊设施是升降机。在示例性实施例的又另一个示例中，系泊设施是滑台。

在示例性实施例的又另一示例中，多个传感器包括多个立体相机。在示例性实施例的变体中，多个立体相机中的第一立体相机被定向为增强水平特征的检测。

在示例性实施例的又另一个示例中，多个传感器包括LIDAR系统。

在本披露的另一个示例性实施例中，提供了一种使浮筒船相对于系泊设施自动停靠的方法。该方法包括：接收关于靠近系泊设施的目标停靠位置的传感器数据；启用设置在浮筒船的至少一个浮筒中的推进器系统；自动控制浮筒船到目标停靠位置的运动；以及在浮筒船处于目标停靠位置时提供指示。

在示例性实施例的示例中，启用推进器系统的步骤跟随以下另外的步骤：将目标停靠位置的表示呈现给操作者；以及从操作者接收对目标停靠位置的选择的确认。在示例性实施例的变体中，将目标停靠位置的表示呈现给操作者的步骤包括在手持式操作者装置上显示表示的步骤，手持式操作者装置通过网络与浮筒船通信。

在示例性实施例的另一个示例中，该方法进一步包括利用推进器系统将浮筒船的位置保持在目标停靠位置的步骤。

在示例性实施例的又另一个示例中，接收关于靠近系泊设施的目标停靠位置的传感器数据的步骤包括从与系泊设施相关联的传感器接收位置信息的步骤。

在示例性实施例的又另一个示例中，接收关于靠近系泊设施的目标停靠位置的传感器数据的步骤包括接收关于与系泊设施相关联的基准的信息的步骤。

在本披露的另一示例性实施例中，提供了一种使具有舷外马达的水上船舶相对于系泊设施自动停靠的方法。该方法包括：接收关于靠近系泊设施的目标停靠位置的传感器数据；启用水上船舶的推进器系统以推进水上船舶；确定水上船舶的舷外马达处于升高位置；响应于确定舷外马达处于升高位置，自动控制水上船舶到目标停靠位置的运动；以及在水上船舶处于目标停靠位置时提供指示。

在示例性实施例的示例中，启用推进器系统的步骤跟随以下另外的步骤：将目标停靠位置的表示呈现给操作者；以及从操作者接收对目标停靠位置的选择的确认。在示例性实施例的变体中，将目标停靠位置的表示呈现给操作者的步骤包括在手持式操作者装置上显示表示的步骤，手持式操作者装置通过网络与水上船舶通信。

在另一个示例中，该方法进一步包括利用推进器系统将水上船舶的位置保持在目标停靠位置的步骤。

附图说明

通过参考以下结合附图对示例性实施例的描述，本披露内容的上述和其他特征以及优点以及实现它们的方式将变得更加清楚，并且将更好地理解本披露内容，其中：

图1展示了具有由多个浮筒支撑的甲板的浮筒船的前视图；

图2展示了具有甲板和座位的浮筒船的俯视图；

图3展示了图1的浮筒船的代表性俯视图，该浮筒船包括推进器系统，该推进器系统具有：第一组推进器出水口，这些推进器出水口定位在浮筒船的船头部分中并指向浮筒船的船头，其中第一推进器出水口指向左舷，第二推进器出水口指向右舷；以及第二组推进器出水口，这些推进器出水口定位在浮筒船的船尾部分中并指向浮筒船的船尾，其中第一推进器出水口指向左舷，第二推进器出水口指向右舷；

图4展示了图1的浮筒船的系统和自动定位控制装置的代表性视图；

图5展示了图1的多个浮筒之一的一部分(包括推进器系统)的代表性视图；

图5A展示了图1的多个浮筒之一的一部分(包括另一个示例性推进器系统)的代表性视图；

图6展示了示例性传感器系统的代表性视图；

图7展示了示例性LIDAR系统的LIDAR系统输出的图像；

图8展示了示例性浮筒船上的船头立体相机系统的示例性定位；

图9展示了示例性浮筒船上的船尾立体相机系统的示例性定位；

图10展示了包括一对船头立体相机和一对船尾立体相机的立体相机系统的示例性覆盖区域；

图11展示了与浮筒船相关联的控制器的示例性处理序列；

图12展示了与浮筒船相关联的控制器的时序图；

图13和图13A展示了与浮筒船相关联的控制器的另一个示例性处理序列；

图13B展示了与浮筒船相关联的控制器的又另一示例性处理序列；

图14展示了浮筒船正在接近开阔的停靠位置；

图15展示了呈现在自动停靠控制装置的显示器上的停靠界面的选择屏幕；

图16展示了呈现在自动停靠控制装置的显示器上的停靠界面的开始屏幕；

图17展示了呈现在自动停靠控制装置的显示器上的停靠界面的进程屏幕；

图18展示了呈现在自动停靠控制装置的显示器上的停靠界面的完成屏幕；

图19展示了用于估计由于环境条件引起的对船的扰动的处理序列；以及

图20展示了用于在确定命令速度时考虑到重量分布的处理序列。

贯穿这几个视图，对应的附图标记指示对应的部分。本文中阐述的范例展示了本发明的示例性实施例，并且此类范例不应解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

为了促进对披露内容的原理的理解的目的，现在将参考附图中展示的实施例，这些实施例将在下文进行描述。本文披露的实施例并非旨在是穷举的或将本披露限制为以下详细描述中所披露的精确形式。而是，选择并描述这些实施例，使得本领域的技术人员可以利用它们的教导。因此，不旨在由此限制本披露的范围。贯穿这几个视图，对应的附图标记指示对应的部分。

使用术语“联接”、“被联接”、“联接器”及其变体来包括其中两个或更多个部件直接物理接触的布置和其中两个或更多个部件彼此不直接接触(例如，部件通过至少第三部件“被联接”)但仍彼此协作或交互的布置。

在贯穿本披露内容和权利要求的某些情况下，使用比如第一、第二、第三和第四等数字术语参引各种部件或特征。此类使用并非旨在表示部件或特征的排序。而是，数字术语用于帮助读者识别所参引的部件或特征，不应狭义地解释为提供部件或特征的特定顺序。

本文披露的实施例可以与任何类型的水上船舶一起使用，包括浮筒船、单体船和其他类型的水上船舶。作为示例，提供了作为示例性水上船舶的浮筒船100。

参考图1，示例性浮筒船100漂浮在具有顶表面12的水体10中。浮筒船100包括由多个浮筒106支撑的甲板104。甲板支撑栏杆108，栏杆包括定位在浮筒船100的船头部分112(见图2)的门110。浮筒船100可以进一步包括多个座椅114、顶篷(参见图10的示例)和由甲板104支撑的其他部件。

参考图2，展示了座位114在甲板104上的一种设想布置。还设想了其他布置。如图2所示，浮筒船100进一步包括操作者控制台190，操作者控制台具有多个操作者控件，包括转向输入(说明性的方向盘192)和油门控件(说明性的油门杆194)以及其他示例性控件。

返回到图1，多个浮筒106包括右舷浮筒120、左舷浮筒122和中央浮筒124。右舷浮筒120、左舷浮筒122和中央浮筒124中的每一者通过相应支架126支撑甲板104。右舷浮筒120、左舷浮筒122和中央浮筒124中的每一者将甲板104支撑在水10的顶表面12上方。尽管展示了三个浮筒，但是多个浮筒106可以被限制为两个浮筒或具有四个或更多个浮筒。进一步地，本文所述的推进器系统可以与单体船一起使用。

参考图3，浮筒船100具有纵向中心线140和横向中心线142。纵向中心线140将浮筒船100分成浮筒船100的左舷侧144和浮筒船100的右舷侧146。横向中心线142将浮筒船100分成浮筒船100的船头部分148和浮筒船100的船尾部分150。浮筒船100的甲板104包括外周边149，外周边包括船头周边部分152、右舷周边部分154、船尾周边部分158和左舷周边部分156。多个浮筒106限定与左舷浮筒122的外部范围对应的左舷末端范围160和与右舷浮筒120的外部范围对应的右舷末端范围162。

浮筒船100包括舷外马达170，舷外马达延伸超出甲板104的船尾周边部分158。在实施例中，舷外马达170是内燃发动机，内燃发动机为螺旋桨(参见图14)的旋转提供动力。螺旋桨可以沿第一方向旋转以沿方向172向前推进浮筒船100，或沿第二方向旋转以沿方向174向后推进浮筒船100。在实施例中，舷外马达170相对于甲板104可旋转地安装，使得可以调节螺旋桨的取向以使浮筒船100沿方向176和方向178之一转向。在实施例中，可以提供多个舷外马达170。在一个示例中，多个舷外马达170可以邻近于浮筒船100的船尾周边部分158定位。尽管所展示的实施例包括舷外马达170，但是马达170也可以是至少部分定位在浮筒船100的周边149内的舷内马达。

参考图5，浮筒船100进一步包括推进器系统200。推进器系统200提供对浮筒船100的位置和/或取向的附加控制。推进器系统200可以由多个浮筒106中的一个或多个承载。在实施例中，推进器系统200由中央浮筒124或右舷浮筒120、左舷浮筒122和中央浮筒124中的任何一个或多个的组合承载。推进器系统200可以在多个浮筒106中的一个或多个浮筒内部、在一个或多个浮筒外部或它们的组合。在实施例中，多个浮筒106中的至少一个(说明性的中央浮筒124)包括至少一个进水口(示出了说明性的流体导管204的进水口202)和至少一个出水口(示出了说明性的流体导管208的出水口206和出水口210)。流体导管208流体联接到流体导管204。如图5所示，进水口202、出水口206和出水口210中的每一者定位在水10的顶表面12下方。

推进器系统200包括流体泵220，流体泵定位在流体导管204中以使水从流体导管204的近侧进水口202朝向流体导管208的出水口206和出水口210移动。示例性流体泵包括可从位于多德雷赫特(荷兰)的Donker Duyvisweg 297,3316 BL的Holland Marine PartsB.V.获得的JT-30、JT-50、JT-70和JT-90系列泵。流体泵220由动力源222提供动力。说明性的动力源222包括电动马达224和为电动马达224提供动力的电池组226。示例性电池组226是24伏铅酸电池。

流体泵220的操作由控制器230控制。在实施例中，控制器230是包括处理电路和存储器的电子控制器。在实施例中，控制器230是基于微处理器的，并且存储器是包括存储在其中的处理指令的非暂时性计算机可读介质，处理指令可由控制器的微处理器执行以控制流体泵220的操作。示例性非暂时性计算机可读介质包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(例如，EPROM、EEPROM或闪速存储器)、或能够存储信息的任何其他有形介质。

在实施例中，控制器230有线或无线联接到定位在甲板104上方的用户接口240(比如操作者控制台190(见图2))。用户接口240包括一个或多个输入装置。示例性输入装置包括开关、表盘、操纵杆、触摸屏、相机(用于捕捉视觉提示)、麦克风(用于捕捉音频提示)以及用于接收用户输入的其他合适的输入装置。在实施例中，用户接口被提供在个人移动装置(比如智能电话或平板电脑(参见例如图4中的远程操作者装置300))上，并且个人移动装置包括处理指令，处理指令通过无线连接向控制器230提供输入。

如图5所示，在实施例中，控制器230也操作地联接到第一阀250和第二阀252。控制器230基于控制器230打开还是关闭第一阀250来控制来自流体泵220的流体是否到达出水口206。控制器230基于控制器230打开还是关闭第二阀252来控制来自流体泵220的流体是否到达出水口210。在实施例中，控制器230可以控制附加的阀以控制流体流动到附加出水口。

例如，在图3的实施例中，控制器230控制与相应出水口260、262、264和266中的每一者相关联的相应阀。可以以允许推进器系统200独立地控制至出水口260、262、264和266中的每一者的流动的方式对相应阀进行排序。控制器230包括处理序列，处理序列控制每个相应阀的打开和关闭以确保阀不会以导致推进器系统中的水压力陡升超过阈值的方式关闭。在实施例中，控制器230监测推进器系统中的水和流体泵中的水之一的温度以及相应阀的状态以使推进器系统过热和/或不希望的水压力陡升的机会最小化。

在实施例中，推进器系统200不包括阀250和252。而是，在一个实施例中，流体泵220仅流体联接到进水口202和出水口206，并且提供单独的流体泵220以将进水口202和出水口210流体联接。

在实施例中，推进器系统包括单个阀280(参见图5A)。阀580是三通阀并且可定位在：关闭构型，其中，水未连通到出水口206和210中的任一者；第一打开构型，其中，水仅连通到出水口206；以及第二打开构型，其中，水仅连通到出水口210。在一个示例中，出水口206是面向右舷的出水口并且出水口210是面向左舷的出水口。在另一个示例中，出水口206是面向右舷和船尾的出水口，出水口210是面向左舷和船尾的出水口。在此示例中，包括推进器系统200的船可以通过在第一打开构型和第二打开构型之间进行脉冲化而向前移动。在另一个示例中，出水口206是面向右舷和船头的出水口，出水口210是面向左舷和船头的出水口。在此示例中，包括推进器系统200的船可以通过在第一打开构型和第二打开构型之间进行脉冲化而向后移动。

返回图3，展示了推进器系统200的实施例。在图3中，推进器系统200包括四个出水口，即船头-左舷出水口260、船头-右舷出水口262、船尾-左舷出水口264和船尾-右舷出水口266。船头-左舷出水口260具有对应的流体导管270，该流体导管使水沿箭头所示的方向朝向浮筒船100的左舷侧144和浮筒船100的船头部分148离开船头-左舷出水口260。船头-右舷出水口262具有对应的流体导管272，该流体导管使水沿箭头所示的方向朝向浮筒船100的右舷侧146和浮筒船100的船头部分148离开船头-右舷出水口262。船尾-左舷出水口264具有对应的流体导管274，该流体导管使水沿箭头所示的方向朝向浮筒船100的左舷侧144和浮筒船100的船尾部分150离开船尾-左舷出水口264。船尾-右舷出水口266具有对应的流体导管276，该流体导管使水沿箭头所示的方向朝向浮筒船100的右舷侧146和浮筒船100的船尾部分150离开船尾-右舷出水口266。在实施例中，出水口260的方向朝向左舷侧144是直的以使水沿朝向浮筒船100的左舷侧144的方向离开或者是成角度的以使水沿朝向浮筒船100的左舷侧144和浮筒船100的船尾部分150的方向离开，出水口262的方向朝向右舷侧146是直的以使水沿朝向浮筒船100的右舷侧146的方向离开或者是成角度的以使水沿朝向浮筒船100的右舷侧146和浮筒船100的船尾部分150的方向离开，出水口264的方向朝向左舷侧144是直的以使水沿朝向浮筒船100的左舷侧144的方向离开或者是成角度的以使水沿朝向浮筒船100的左舷侧144和浮筒船100的船头部分148的方向离开，和/或出水口266的方向朝向右舷侧146是直的以使水沿朝向浮筒船100的右舷侧146的方向离开或者是成角度的以使水沿朝向浮筒船100的右舷侧146和浮筒船100的船头部分148的方向离开。

在实施例中，流体导管270至276中的每一者向下成角度(参见图1)，使得离开相应出水口260至266的水被向下引导，而不是水平直的。使流体导管270至276的出水口260至266向下成角度的优点之一是增加浮筒船100在水10中的稳定性。在实施例中，所描绘的推进器的流体导管270至276的出水口260至266和/或附加推进器的流体导管的出水口可以水平定向、向上成角度、向下成角度或它们的组合。在实施例中，流体导管270至276和/或附加流体导管的出水口方向在竖直方向(例如向上、水平直的和向下)和前后方向(例如，更朝向船头部分148，横向直地朝向左舷部分144和右舷部分146之一，以及更朝向船尾部分150)中的至少一个方向上是可调节的。

在实施例中，流体导管270、流体导管272、流体导管274和流体导管276中的每一者由相应流体泵220从中央浮筒124中的一个或多个进水口202供给。相应流体泵220可以由控制器230独立地或联合控制。在实施例中，多个流体导管270、流体导管272、流体导管274和流体导管276由共用流体泵220供给，并且一个或多个阀被包括以控制多个流体导管270、流体导管272、流体导管274和流体导管276中的哪一个与共用流体泵220流体连通。

在2019年6月10日提交的发明名称为THRUSTER ARRANGEMENT FOR A BOAT[用于船的推进器布置]、案卷号为PLR-933-28857.01P-US(“Thruster Provisional Application[推进器临时申请]”)的美国临时专利申请序列号62/859,507中提供了关于示例性推进器系统和操作者输入的附加细节，该美国临时专利申请的全部披露内容通过援引明确并入本文。进一步地，在实施例中，推进器系统200可以包括喷水推进器流体泵220、螺旋桨或其他合适的推进系统的任何组合。

参考图4，展示了浮筒船100的系统和远程操作者装置300。浮筒船100包括具有至少一个相关联的存储器304的船控制器302。存储器304是一种或多种非暂时性计算机可读介质。存储器304可以表示多个存储器，这些存储器与船控制器302一起被本地提供或另外通过网络对船控制器302可用。由船控制器302记录或确定的信息可以存储在存储器304上。在实施例中，存储器304是分布式的。

船控制器302提供对浮筒船100的各种部件的电子控制。进一步地，船控制器302操作地联接至多个传感器306，这些传感器监测浮筒船100的各种参数或浮筒船100周围的环境。感测的示例性参数包括但不限于位置(例如GPS位置)、与周围环境物体的相对位置、水流、风速、船100的角取向(例如纵摇、横摇、偏摇)、波高、水温、水深、水的透明度、环境物体(例如其他水上船舶、船埠、浮标、倒下的树木、沙洲)的存在。一个或多个传感器306可以集成到船100的船体结构中。船控制器302执行某些操作以控制其他船部件的一个或多个子系统，比如传感器系统306、舷外原动机系统308、推进器系统200、转向系统312、网络系统314和其他系统中的一个或多个。船控制器302说明性地包括操作舷外原动机系统308的舷外原动机控制器320、操作推进器系统200的推进器控制器230、操作转向系统312的转向控制器322、操作网络系统314的网络控制器326以及自动停靠控制器330，如本文更详细解释的，自动停靠控制器操作浮筒船100的系统以相对于比如船埠、滑台和升降机的系泊设施定位浮筒船100。在某些实施例中，船控制器302形成包括一个或多个计算装置的处理子系统的一部分，该一个或多个计算装置具有存储器、处理硬件以及通信硬件。船控制器302可以是单个装置或分布式装置，并且船控制器302的功能可以由硬件和/或作为非瞬态计算机可读存储介质(比如存储器304)上的计算机指令来执行。

在图4所展示的实施例中，船控制器302被表示为包括若干控制器，说明性地为舷外原动机控制器320、推进器控制器230、转向控制器322、感测控制器324、网络控制器326和自动停靠控制器330。这些控制器可以各自是单个装置或分布式装置，或者这些控制器中的一个或多个可以一起是单个装置或分布式装置的一部分。这些控制器的功能可以由硬件和/或作为非瞬态计算机可读存储介质(比如存储器304)上的计算机指令来执行。虽然舷外原动机控制器320、推进器控制器230、转向控制器322、感测控制器324、网络控制器326和自动停靠控制器330被展示为分立控制器，在实施例中，舷外原动机控制器320、推进器控制器230、转向控制器322、感测控制器324、网络控制器326和自动停靠控制器330中的一个或多个可以是同一控制器的一部分。

在实施例中，船控制器302包括通过网络通信的至少两个单独的控制器。在一个实施例中，网络是CAN网络。在一个实施例中，根据J1939协议来实施CAN网络。于2005年9月1日提交的美国专利申请序列号11/218,163中披露了关于示例性CAN网络的细节，该申请的披露内容通过援引明确并入本文。当然，可以使用任何合适类型的网络或数据总线来代替CAN网络。在一个实施例中，使用两线串行通信。

舷外原动机系统308包括原动机，在图2中说明性地为舷外马达170。示例性原动机包括舷外式马达、舷内式马达、内燃发动机、二冲程内燃发动机、四冲程内燃发动机、柴油发动机、电动马达、混合发动机、喷射动力式发动机以及其他合适的原动力源。舷外原动机系统308进一步包括动力供应系统(未示出)。动力供应系统的类型取决于所使用的原动机的类型。在实施例中，原动机是内燃发动机并且动力供应系统是牵引启动系统和电启动系统之一。在内燃发动机的情况下，舷外原动机系统308将进一步包括向内燃发动机提供燃料和空气的燃料系统和进气系统。在实施例中，原动机是电动马达并且动力供应系统是将一个或多个电池电联接至电动马达的开关系统。在实施例中，原动机是需要辅助泵和/或进水系统的基于喷射的发动机。

如本文所讨论和如通过援引并入本文的推进器临时申请中所披露的，推进器系统200包括一个或多个推进器流体泵、阀和其他部件。

转向系统312包括一个或多个装置，这些装置被控制以改变浮筒船100的行进方向。在实施例中，转向系统312包括使舷外马达170相对于甲板104定向的液压系统(未示出)。通过使舷外马达170相对于甲板104转向，可以改变浮筒船100的行进方向。在实施例中，舷外马达170是静止的，并且浮筒船100包括单独的舵，转向系统312使该舵相对于甲板104定向以使浮筒船100转向。在实施例中，转向系统312向推进器系统200提供输入以控制推进器系统200的操作以使浮筒船100移动和定向。

传感器系统306包括一个或多个感测系统，这些感测系统向船控制器302提供输入以操作船控制器302和其他子系统。用于引导浮筒船100的位置的示例性传感器系统包括相机系统、立体相机系统、比如GPS系统等位置确定器、加速度计、磁力计、陀螺仪、LIDAR系统、雷达系统、超声系统、压电管、回声测深仪、声脉冲、声学多普勒、声纳、惯性测量单元(IMU)、毫米波系统和其他合适的传感器系统以识别比如船埠、船、浮标和其他物体的环境物体。如本文所讨论的，在实施例中，传感器系统306可以确定浮筒船100周围物体的位置，并且在实施例中，传感器系统306可以利用附着到比如系泊设施等物体的一个或多个基准来确定浮筒船100相对于系泊设施的位置。

控制器302进一步包括网络控制器326，该网络控制器通过一个或多个网络系统314控制浮筒船100与远程装置之间的通信。在实施例中，浮筒船100的网络控制器326通过无线网络与远程装置通信。示例性无线网络是利用蓝牙协议或其他无线协议的射频网络。在此示例中，网络系统314包括射频天线。网络控制器326控制浮筒船100和远程装置之间的通信。示例性远程装置是本文描述的远程操作者装置300。

船控制器302还与包括至少一个输入装置和至少一个输出装置的操作者接口362交互。示例性输入装置包括控制杆、按钮、开关、软键、操纵杆、以及其他合适的输入装置。示例性输出装置包括灯、显示器、音频装置、触觉装置、以及其他合适的输出装置。在实施例中，输出装置包括显示器，并且船控制器302将要在显示器上显示的信息格式化，并且操作者接口360显示信息。在一个实施例中，输入装置和输出装置包括触摸显示器，并且船控制器302将要在该触摸显示器上显示的信息格式化，操作者接口360显示该信息、并且操作者接口360监测该触摸显示器的操作者输入。示例性的操作者输入包括触摸、拖动、扫动、捏合、展开以及其他已知类型的手势。在实施例中，输出装置通过音频、视觉和触觉队列中的一个或多个提供关于浮筒船100相对于船埠、升降机、滑台或目标位置的位置的反馈。

船控制器302可以进一步从远程操作者装置300接收输入或向远程操作者装置发送输出。远程操作者装置300包括具有相关联的存储器372、操作者接口374和网络系统376的操作者装置控制器370。示例性远程操作者装置300包括蜂窝电话、平板电脑和可以手持或安装到浮筒船100的其他远程接口。示例性蜂窝电话包括位于加利福尼亚州95014的库比蒂诺的1 Infinite Loop的苹果公司销售的IPHONE品牌蜂窝电话和三星电子有限公司销售的GALAXY品牌蜂窝电话。示例性平板电脑是苹果公司销售的IPAD品牌平板电脑。

操作者装置控制器370包括网络控制器380，网络控制器通过一个或多个网络系统314控制远程操作者装置300和比如浮筒船100等其他装置之间的通信。在实施例中，远程操作者装置300的网络控制器380通过无线网络与远程装置通信。示例性无线网络是利用蓝牙协议或其他无线协议的射频网络。在此示例中，网络系统376包括射频天线。在实施例中，远程操作者装置300可以通过有线网络与浮筒船100连接。

操作者接口374包括至少一个输入装置和至少一个输出装置。示例性输入装置包括控制杆、按钮、开关、软键、以及其他合适的输入装置。示例性输出装置包括灯、显示器、音频装置、触觉装置、以及其他合适的输出装置。在实施例中，输出装置包括显示器，并且操作者装置控制器370将要在显示器上显示的信息格式化，并且操作者接口374显示该信息。在一个实施例中，输入装置和输出装置包括触摸显示器，并且操作者装置控制器370将要在该触摸显示器上显示的信息格式化，操作者接口374显示该信息，并且操作者接口374监测该触摸显示器的操作者输入。示例性的操作者输入包括触摸、拖动、扫动、捏合、展开以及其他已知类型的手势。

操作者装置控制器370包括自动停靠I/O控制器382。如本文更详细解释的，自动停靠I/O控制器382与浮筒船100的自动停靠控制器330交互以操作浮筒船100的系统以相对于比如船埠、船滑台和升降机或其他合适的系泊设施等系泊设施定位浮筒船100。进一步地，浮筒船100的系统可以用于使船100相对于沙洲/沙滩或浮标定位。在图4所展示的实施例中，操作者装置控制器370被表示为包括若干控制器，说明性的网络控制器380和自动停靠I/O控制器382。这些控制器可以各自是单个装置或分布式装置，或者这些控制器中的一个或多个可以一起是单个装置或分布式装置的一部分。这些控制器的功能可以由硬件和/或作为非瞬态计算机可读存储介质(比如存储器372和/或存储器304)上的计算机指令来执行。尽管网络控制器380和自动停靠I/O控制器382被展示为分立控制器，但在实施例中，网络控制器380和自动停靠I/O控制器382可以是同一控制器的一部分。

自动停靠I/O控制器382被展示为操作者装置控制器370的一部分。在实施例中，浮筒船100包括作为操作者接口360的一部分的显示器，并且自动停靠I/O控制器382的功能作为船控制器302的一部分提供。

参考图6，呈现了传感器306的示例性传感器。传感器306可以包括GPS/磁力计400。GPS/磁力计400的GPS(全球定位系统)确定浮筒船100在地球上的位置。GPS/磁力计400的磁力计确定浮筒船100相对于地球磁场的取向。尽管展示为单个装置，但可以使用单独的GPS和磁力计装置。进一步地，可以使用用于确定浮筒船100的位置和浮筒船100的取向的其他合适的装置。

传感器306可以包括LIDAR(光检测和测距)系统402。LIDAR系统402使用脉冲化激光来确定与周围物体的距离。LIDAR系统402提供了浮筒船100的距LIDAR系统402在20至100米范围内的周围环境的三维几何形状。LIDAR系统402的优点之一是它能够昼夜工作而对照明条件的依赖性低。来自LIDAR系统402的数据可以用于提供反射率图，反射率图的示例如图7中的图404所示。浮筒船100的位置和取向的表示也显示在操作者接口374上。浮筒船100相对于周围物体的位置和取向可以由船控制器302基于LIDAR系统402的输出来确定。

传感器306可以包括雷达系统414。雷达系统414提供到周围物体的距离。浮筒船100相对于周围物体的位置和取向可以由船控制器302基于雷达系统414的输出来确定。

传感器306可以包括IMU(惯性测量单元)系统410。IMU 410提供浮筒船100的角位置(包括纵摇角、横摇角和偏摇角中的一个或多个)以及浮筒船100在x、y和z轴中的每个轴上的加速度。此输出可以用于确定浮筒船100的取向并确定是否可以启用船控制器302的自动停靠控制器330。例如，自动停靠控制器330可以包括阈值(比如10度、5度或3度)，浮筒船100的纵摇和/或横摇必须小于该阈值以使自动停靠控制器330继续。在实施例中，传感器306可以进一步包括风传感器(未示出)并且自动停靠控制器330可以包括阈值(比如20英里/小时)，风速必须小于该阈值以使自动停靠控制器330继续。

传感器306可以包括一个或多个立体相机412。立体相机412提供浮筒船100的距立体相机412在10至15米的范围内的周围环境的三维几何形状。立体相机412的优点之一是它们能够向远程操作者装置300的操作者接口374提供可见光视频以供显示。在实施例中，立体相机412提供灰度信息。在实施例中，立体相机412提供可以用于将物体分类或其他操作的颜色信息。

参考图8和图9，展示了四个立体相机412的示例性放置。立体相机412靠近浮筒船100的船头-右舷角部、浮筒船100的船头-左舷角部、浮筒船100的船尾-右舷角部和浮筒船100的船尾-左舷角部定位。参考图10，展示了四个立体相机412的覆盖区域的表示。附加立体相机或其他成像传感器可以定位在浮筒船100上的不同位置。在实施例中，至少一些立体相机被定向成使得连接立体相机的各个相机的线相对于水平成角度(比如竖直)，以增强系统识别水平特征(船埠、船和其他物体)的能力。在实施例中，至少一些立体相机被定向为使得连接立体相机的各个相机的线是水平的，以增强系统识别比如在船升降机或柱上的竖直特征的能力。示例性位置包括位于或附着到顶部栏杆或屏障108的一部分上、位于或附着到甲板104上、位于或附着到门110上、位于或附着到顶篷或顶部结构上、或其他合适的位置。在实施例中，浮筒船100包括船头相机412和船尾相机412，每个相机在浮筒船100的纵向中心线140上居中或定位在其附近。在实施例中，当使用自动停靠特征时，立体相机可在存放位置和使用位置之间移动。例如，立体相机412可以由甲板104支撑在伸缩安装座上。立体相机412在不使用自动停靠特征时(“存放位置”)靠近甲板104定位，并且在使用自动停靠特征时相对于存放位置自动或手动升高到升高的使用位置。

参考图11，展示了浮筒船100的自动停靠控制器330的示例性处理序列。自动停靠控制器330包括定位部件430、感知部件432、任务规划部件434和导航部件436。定位部件430接收来自传感器306的输入，比如来自GPS/磁力计400、IMU系统410、立体相机412、LIDAR系统402和雷达系统414的输入。基于这些输入，定位部件430使浮筒船100定位，并且在实施例中，将浮筒船100周围环境中的对应物体定位。障碍物、参考点、目标点、其他水船、人、船埠、浮标和/或参考物体可以由一个或多个感测系统感测，这些感测系统包括视觉传感器(例如相机)、距离传感器(例如LIDAR、雷达、声纳)、立体感测、投射光视觉感测、信标检测、声纳和接近传感器。在实施例中，定位部件430包括传感器融合算法以估计浮筒船100的三维姿态。浮筒船100的姿态可以由GPS信息、IMU信息、视觉里程计、视觉SLAM、视觉特征匹配、点云匹配、与环境中的一个或多个信标的三角测量、INS和立体数据匹配中的一个或多个确定。基于此信息，将浮筒船100的局部姿态估计和障碍物的潜在位置提供给感知部件432。

感知部件432比如使用立体相机412和LIDAR系统402检测并跟踪浮筒船100周围环境中的物体(例如其他船或泳者)以及相对于浮筒船100的目标停靠位置，比如位置440(见图10)。在实施例中，感知部件432确定船100周围的环境的表示，并且基于与可被逻辑访问的已被分类为船埠或船的学习对象的比较，对环境表示中的物体(如船和船埠)进行语义标记。基于物体的位置，可以用扬声器或喇叭发出声音警告。感知部件432向任务规划部件434输出障碍物在周围环境中的位置以及相对于浮筒船100的参考系的目标停靠位置。目标停靠位置可以对应于靠近船埠的位置、靠近船滑台的位置、升船机的位置、沙洲/沙滩的一部分或其他合适的位置。在实施例中，良好的停靠位置是基于船100的尺寸确定的(以确保有足够的空间来对船100进行操纵和停靠)、是基于标识为船埠的环境物体的平面性质以及船埠区域的开阔性确定的以允许船100的停靠和登岸。

任务规划部件434识别导航规划以将浮筒船100导航到目标停靠位置440，同时避开浮筒船100周围环境中的物体。在实施例中，任务规划部件434使用基于来自感知部件432的信息的动态图来估计浮筒船100的路径和轨迹。任务规划部件434将导航路点输出到导航部件436。

导航部件436控制舷外原动机系统308、推进器系统200和转向系统312中的一个或多个以将浮筒船100导航到位置440。在实施例中，导航部件436确定舷外原动机系统308、推进器系统200和转向系统312的控制以沿任务规划部件434输出的导航路点来导航浮筒船100。在一个示例中，导航部件436利用PID算法来沿着导航路点提供平滑移动。在其他示例中，导航部件436利用预测控制、PI、PID、PD、滑动模式控制和/或其他合适的控制方案中的一种或多种。在实施例中，导航部件436基于所感测到的船100上的重量分布、风特性和水流12中的至少一个来调整舷外原动机系统308、推进器系统200和转向系统312的控制。

参考图19，示出了实施例中导航部件436的示例性处理序列600。使用GPS传感器400接收船100位置的测量值。进一步地，接收船100的当前命令控制速度，如框602所示。基于船100的位置和航向以及命令速度，确定船100的运动与船的预期位置的偏差，如框604所示。另外，从风速和风向传感器340和水流传感器342接收输入。基于计算的船位置偏差604、风传感器340的输出和水流传感器342的输出，可以确定由于环境条件引起的对船100的附加扰动的估计，如框606所示。

参考图20，示出了实施例中导航部件436的示例性处理序列670。导航部件436接收来自IMU410的输入，该输入提供船100如何浸没在水12中的指示。如果船100所支撑的重量不均匀分布，船100将不会水平浸没在水12中。进一步地，比如由于人们四处移动引起的船100的重量分布的变化引起船100的质心和惯性矩的变化，如框672和674所示。这种变化扰动了船100在水12中的角度，如框676所示，这种扰动由IMU 410测量，如框678所示。重量分布的这些变化改变了船100在水12中移动时的响应。当确定使舷外原动机系统308、推进器系统200和转向系统312移动到目标位置的下一个控制速度命令时，导航部件436将重量分布的这种变化考虑在内。

参考图12，示出了自动停靠控制器330的示例性操作的时序图450。最初，自动停靠处理序列开始，如框452所示。在自动停靠处理序列开始之前，浮筒船100的操作者在船埠或其他系泊位置的范围内移动浮筒船100，如框454所示，并且自动停靠控制器330利用定位部件430定位浮筒船100的位置，如框456所示。一旦自动停靠处理序列开始，自动停靠控制器330感测浮筒船100周围的环境，如框458所示，并利用感知部件432校正并处理来自传感器306的传感器数据，如框460所示。在实施例中，自动停靠处理序列响应于在操作者接口374上的输入屏幕464上提供的输入462的选择(见图15)而开始。

输入屏幕464展示了由自动停靠控制器330基于浮筒船100的尺寸和靠近船埠的对应大小的区域确定的目标停靠位置466。操作者通过选择显示的目标停靠位置来确认，如图12中的框470所示并在图16中展示。

一旦选择了停靠位置466，自动停靠控制器330开始确定浮筒船100的路径和轨迹，如框472和474所示，并控制舷外原动机系统308、推进器系统200和转向系统312中的一个或多个以将浮筒船100移动到停靠位置，如框476所示。如循环478所示，在浮筒船100移动到停靠位置466期间，浮筒船100的路径和轨迹被多次更新。在实施例中，框472是将浮筒船100从其当前位置移动到停靠位置的全局路径和轨迹，并且框474是将浮筒船100沿着全局路径和轨迹移动到下一个路点的局部路径和轨迹。在实施例中，自动停靠控制器330可以接收来自传感器的输入，该传感器监测船100的控制面板前方的区域。在实施例中，如果在船100的控制面板前方未感测到操作者，则自动停靠控制器330可能无法发起或停止正在进行的自动停靠程序。在实施例中，开关被提供作为控制面板的一部分或提供在浮筒船100上的另一位置处，并且自动停靠控制器330可能无法基于开关的状态发起或停止正在进行的自动停靠程序。在一个实施例中，开关是需要用户施加主动力以将开关保持闭合的常闭开关。如果用户停止施加力，则开关断开并且自动停靠程序停止。进一步地，可以提供音频、视觉和/或触觉反馈。在一个实施例中，开关是实况开关，实况开关需要用户施加主动力以将开关保持闭合，但是如果施加了超过阈值量的力，则开关断开。与常闭开关类似，如果用户不施加主动力，则开关断开。如果用户停止施加力或施加过大的力，则自动停靠程序停止。

参考图17，在浮筒船100移动到停靠位置466期间，远程操作者装置300向操作者呈现浮筒船100位置的反馈。进一步地，呈现在操作者接口374上的屏幕464包括取消停靠输入区域，如果选择取消停靠输入区域，则将取消自动停靠过程。如图18所示，一旦浮筒船100处于停靠位置，屏幕464向操作者提供消息，即停靠完成并且浮筒船100应该系泊到船埠或其他系泊位置。在实施例中，远程操作者装置300和操作者接口374中的一者或两者向用户提供关于浮筒船100何时处于停靠位置、何时接近障碍物或其他指定场景的音频、视觉和触觉反馈中的一个或多个。

返回到图12，框480表示浮筒船100何时定位在确定的目标停靠位置466中。一旦处于确认的目标停靠位置466，自动停靠控制器330操作以在停靠位置466处将浮筒船100保持在系泊配置中，直到自动停靠过程结束，如框482和484所示。在系泊配置中，浮筒船100基本保持静止，以允许操作者将船舶系住或系泊到停靠结构。在船埠或滑台的情况下，系统可以保持船100相对于船埠或滑台侧的位置。在升船机的情况下，系统可以将船100的质心保持在升降机之间。在这个过程期间，远程操作者装置300监测浮筒船100的重量以及浮筒船100所位于的水流，如框486所示。此数据被处理以更新推进器系统200的要求以保持浮筒船100相对于船埠的位置，如框488所示。如循环490所示，重复此过程，直到自动停靠过程结束。在实施例中，一旦浮筒船100已经被成功系泊，系泊配置过程在经过一定量的时间之后自动结束，或者它可以被操作者经由操作者装置300输入来控制。

还设想，系泊配置过程的逻辑可以在停靠过程之外使用，其中操作者可以将浮筒船100配置为在开阔水域中简单地停留在静止位置一段时间，以例如允许另一水上船舶系在其上，或允许泳者登上浮筒船100。在开阔水域中使用的系泊配置过程提供了一种虚拟锚(“驻船保持”)。在实施例中，系统保持浮筒船100在水中的位置和取向(使平移和旋转运动最小化)。该系统补偿风、水流、动量和水扰动(此类波浪由从水上船舶旁边经过引起)。在实施例中，当操作者通过远程操作者接口374或操作者接口360操纵输入以引导浮筒船100的运动时，系统相应地响应，而不是保持零速度或保持位置，它尝试匹配用户的期望输入(如转向、平移等)，同时补偿扰动。当用户停止通过远程操作者接口374或操作者接口360引导运动时，系统恢复到驻船保持(零速度/零运动)。

在实施例中，本文披露的系统向手动移动船100的操作者提供关于附近物体的警报。示例性警报包括音频、视觉和触觉警报。在实施例中，本文披露的系统修改了船100的运动以防止与被感测物体的碰撞。

参考图13，示出了示例性处理序列500。如框502所示，通过使用远程操作者装置300的操作者接口374发起自动停靠软件应用程序，通过远程操作者装置300上的自动停靠I/O控制器382开始自动停靠过程。这也使得浮筒船100的自动停靠控制器330开始执行，如框504所示。

在远程操作者装置300的操作者接口374上，显示和更新各种传感器306的输出，如框506所示。远程操作者装置300的操作者确认呈现的目标停靠区域或类型，如框508所示。这些输入被发送到浮筒船100的自动停靠控制器330，并且全局规划器确定浮筒船100到选定位置的提议的移动，如框512所示。该规划在操作者接口374上输出给操作者，如框514所示。操作者可以接受提议的规划或更改提议的规划，如框516所示。如果操作者正在改变区域，则控制返回到框512，如框518所示。如果操作者正在改变类型，则控制返回框506。类型的示例性变化包括从船埠切换到船滑台或升降机。这里，操作者还能够选择浮筒船在停靠时将如何定向。停靠取向的示例包括但不限于左舷侧平行、右舷侧平行、船尾先进(后退进入)、船头先进(直入)、船尾/船头左舷/右舷四分之一系泊等。如果操作者接受该规划，则将该规划提供给浮筒船100的自动停靠控制器330的任务规划部件434的局部规划器，如框520所示。

自动停靠控制器330的任务规划部件434的局部规划器确定并更新浮筒船100朝向选定位置和其间的路点的移动，如框522所示。自动停靠控制器330的任务规划部件434的局部规划器接收来自自动停靠控制器330的定位部件430的姿态估计器的输入(该姿态估计器确定并更新浮筒船100的位置和取向，如框524所示)，并且接收来自自动停靠控制器330的感知部件432的输入(感知部件确定并提供关于浮筒船100周围环境的更新，如框526所示)。

自动停靠控制器330的任务规划部件434的局部规划器向自动停靠控制器330的导航部件436输出指令，如框530所示。进一步地，自动停靠控制器330确定浮筒船100是否在期望位置，如果是，则控制浮筒船100保持期望位置，如框532和534所示。自动停靠控制器330的任务规划部件434的局部规划器还向远程操作者装置300的自动停靠I/O控制器382提供更新，这些更新显示在操作者接口374上，如框534所示。

自动停靠控制器330的任务规划部件434的局部规划器还监测用户输入以停止浮筒船100的移动，如框536所示。示例性输入包括通过操作者接口374选择暂停或结束停靠、按下急停输入以及手动输入以通过浮筒船100的操作者控制台190移动浮筒船100。

在实施例中，自动停靠控制器330首先确认舷外马达170处于升高的向上配平位置。在一个示例中，作为远程操作者装置300的操作者接口374上的操作者输入来接收此确认。在另一个示例中，通过检查监测舷外马达170的配平位置的配平传感器来接收此确认。在又一个示例中，舷外马达的控制器向远程操作者装置提供舷外马达170的配平位置的信号。

参考图13A，示出了示例性处理序列550。自动停靠控制器330验证舷外马达的配平位置，如框552所示。自动停靠控制器330确定舷外马达是否处于升高的向上配平位置，如框554所示。如果舷外马达处于升高的向上配平位置，则自动停靠控制器执行自动停靠程序，如框556所示。如果舷外马达未处于升高的向上配平位置，则自动停靠控制器向操作者提供通知以升高舷外马达，如框556所示。示例性通知包括操作者装置300上的视觉提示、比如喇叭或警报等听觉提示和/或触觉提示。

在实施例中，所披露的系统可以进一步包括在系泊设施(船埠/升降机/滑台)上具有一个或多个固定信标的信标系统，这些固定信标与船100上的另一个传感器可以对位置进行三角测量。进一步地，目标系泊设施可以配备有信标/基准/标记，以使船100的感测系统能够将目标与环境区分开来和/或定位目标的位置。替代地，船100的位置可以用与系泊设施相关联的感测系统来感测，系泊设施将船100定位并将位置信息传送给船100。船系统可以使用传送的位置信息来帮助船100的移动。

所披露的实施例能够检测或确定各种条件，这些条件包括：(a)天气条件：无风、微风、中风、大风、无水流、微水流、中等水流、强水流、无雨、小雨、大雨、雾、阴天、在早、午、晚、夜间有阳光；(b)周围条件：浅水、滨线、水中有人、有人出水、船埠上有静止的船、船静止、类似的船在船埠移动、类似的船在移动、小型船只、大型船只、水中有异物(危险物)和船埠沿线有异物(危险物)；(c)检测系泊设施特征：系紧特征、改装的升船机、未改装的升船机；(d)船埠类型：比船短，比船长；垂直的滑台；成角度的滑台；以及(e)船条件：(由于风、水和/或人引起的)倾斜量、(由于风、水和/或人引起的)倾斜速率、接近速度、接近角度、接近距离。

在示例性实施例中，所披露的系统提供纯辅助(类似ADAS)控制。在一级纯辅助控制下，船100的操作者比如通过操纵杆输入提供船100的期望运动的输入。传感器提供与船100相对于周围物体的位置相关的信息，并且系统在船100接近检测到的障碍物时向操作者发出警报。进一步地，该系统可以向操作者提供距系泊设施(比如船埠)的距离的反馈。反馈可以是音频的、视觉的和/或触觉的。反馈可以提供距离的数字测量或定性指示。在二级纯辅助控制下，系统将执行驻船保持程序来补偿风和水流。当船100被固定到系泊设施时，驻船保持将保持船的位置。在三级纯辅助控制下，系统将防止与其他物体发生碰撞。可以通过改变船100的行进路线或驻船保持来防止碰撞。

在示例性实施例中，所披露的系统提供辅助停靠控制。在一级辅助停靠控制下，操作者点击/触摸用户接口的屏幕上的区域以指示船应该停靠的位置。操作者还指定船应如何停靠(迎头、平行、升船等)。操作者必须触摸/按住某种常闭开关，并且必须满足最少环境条件以使系统继续。如果常闭开关被释放，或系统无法实现期望的运动(由于看不见的障碍、大风、强水流、能见度差等)，系统发出通知并退出。操作者可能是唯一寻找障碍物和危险物的人。该系统将船100移动到由操作者选择的运动中的目标位置。在二级辅助停靠控制下，操作者指定预期的动作(平行、迎头、升船等)，并被呈现系统检测到的可行选项。操作者确认/选择目标位置的选项。该系统检测障碍物并将船埠与障碍物区分开。进一步地，系统可以确定船100是否适合目标位置。如果检测到的动态障碍物存在危险，系统等待检测到的动态障碍物。在三级辅助停靠控制下，操作者被提供动作选项，同时提供目标确认(系统可以自动检测升船、平行、迎头等)。操作者可以在预定量的时间内(比如几秒钟内)逐渐离开常闭开关。操作者可以向系统提供语音命令以解除辅助。

参照浮筒船100描述了所展示的实施例。所描述的实施例的范围不限于浮筒船的具体应用，而是可以在任何类型的水上船舶上实施，包括但不限于浮筒船、单体船和其他合适的水上船舶。进一步地，所展示的实施例说明了沿船埠一侧将船停放的应用，使得左舷侧或右舷侧之一沿船埠定位。所描述的实施例不限于船的这种取向，而是可以用于将船相对于环境物体(比如船埠、突堤、系泊点和其他物体)定位在期望取向，使得船可以相对于船埠以期望的取向定位，可以被拉入滑台，可以定位在升降机上，可以相对于系泊点定位以及相对于环境物体定位在其他位置。

虽然本发明已被描述为具有示例性设计，但是本发明可以在本披露内容的精神和范围内作进一步修改。因此，本申请旨在覆盖使用本发明的一般原理对本发明作出的任何变体、使用、或修改。进一步，本申请旨在覆盖落入本发明所属领域内的已知或惯常实践之内的与本披露的偏离。

Claims (25)

1.一种相对于系泊设施可定位的浮筒船，该浮筒船包括：

多个浮筒；

甲板，该甲板由该多个浮筒支撑，该甲板具有外周边；

推进器系统，该推进器系统包括位于该多个浮筒中的至少一个进水口和位于该多个浮筒中的多个出水口；

多个传感器，该多个传感器由该多个浮筒支撑；以及

至少一个控制器，该至少一个控制器操作地联接到该多个传感器和该推进器系统，该至少一个控制器被配置为基于来自该多个传感器的输入利用该推进器系统将该浮筒船相对于该系泊设施自动定位。

2.如权利要求1所述的浮筒船，其中，该多个浮筒包括左舷侧浮筒、右舷侧浮筒和定位在该左舷侧浮筒和右舷侧浮筒之间的第三浮筒，该多个浮筒中的每个浮筒在该甲板下方纵向延伸。

3.如权利要求2所述的浮筒船，其中，该至少一个进水口和该多个出水口设置在该第三浮筒中。

4.如前述权利要求中任一项所述的浮筒船，其中，该多个出水口包括左舷-船头出水口。

5.如前述权利要求中任一项所述的浮筒船，其中，该多个出水口包括左舷-船尾出水口。

6.如前述权利要求中任一项所述的浮筒船，其中，该多个出水口包括右舷-船头出水口。

7.如前述权利要求中任一项所述的浮筒船，其中，该多个出水口包括右舷-船尾出水口。

8.如前述权利要求中任一项所述的浮筒船，其中，该推进器系统进一步包括至少一个流体泵，该至少一个流体泵将流体从该至少一个进水口泵送至该多个出水口中的至少一个。

9.如前述权利要求中任一项所述的浮筒船，该浮筒船进一步包括定位在该浮筒船的船尾处的舷外马达。

10.如权利要求1至9中任一项所述的浮筒船，其中，该系泊设施是船埠。

11.如权利要求1至9中任一项所述的浮筒船，其中，该系泊设施是升降机。

12.如权利要求1至9中任一项所述的浮筒船，其中，该系泊设施是滑台。

13.如前述权利要求中任一项所述的浮筒船，其中，该多个传感器包括多个立体相机。

14.如权利要求13所述的浮筒船，其中，该多个立体相机中的第一立体相机被定向为增强水平特征的检测。

15.如前述权利要求中任一项所述的浮筒船，其中，该多个传感器包括LIDAR系统。

16.一种使浮筒船相对于系泊设施自动停靠的方法，该方法包括：

接收关于靠近该系泊设施的目标停靠位置的传感器数据；

启用设置在该浮筒船的至少一个浮筒中的推进器系统；

自动控制该浮筒船到该目标停靠位置的运动；以及

在该浮筒船处于该目标停靠位置时提供指示。

17.如权利要求16所述的方法，其中，该启用该推进器系统的步骤跟随以下另外的步骤：

将该目标停靠位置的表示呈现给操作者；以及

从该操作者接收对该目标停靠位置的选择的确认。

18.如权利要求17所述的方法，其中，该将目标停靠位置的表示呈现给操作者的步骤包括在手持式操作者装置上显示该表示的步骤，该手持式操作者装置通过网络与该浮筒船通信。

19.如权利要求16所述的方法，该方法进一步包括利用该推进器系统将该浮筒船的位置保持在该目标停靠位置的步骤。

20.如权利要求16所述的方法，其中，该接收关于靠近该系泊设施的目标停靠位置的传感器数据的步骤包括从与该系泊设施相关联的传感器接收位置信息的步骤。

21.如权利要求16所述的方法，其中，该接收关于靠近该系泊设施的目标停靠位置的传感器数据的步骤包括接收关于与该系泊设施相关联的基准的信息的步骤。

22.一种使具有舷外马达的水上船舶相对于系泊设施自动停靠的方法，该方法包括：

接收关于靠近该系泊设施的目标停靠位置的传感器数据；

启用该水上船舶的推进器系统以推进该水上船舶；

确定该水上船舶的舷外马达处于升高位置；

响应于确定该舷外马达处于该升高位置，自动控制该水上船舶到该目标停靠位置的运动；以及

在该水上船舶处于该目标停靠位置时提供指示。

23.如权利要求22所述的方法，其中，该启用该推进器系统的步骤跟随以下另外的步骤：

将该目标停靠位置的表示呈现给操作者；以及

从该操作者接收对该目标停靠位置的选择的确认。

24.如权利要求23所述的方法，其中，该将该目标停靠位置的表示呈现给操作者的步骤包括在手持式操作者装置上显示该表示的步骤，该手持式操作者装置通过网络与该水上船舶通信。

25.如权利要求22所述的方法，该方法进一步包括利用该推进器系统将该水上船舶的位置保持在该目标停靠位置的步骤。

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