JP5175095B2 - 輪郭走査機及びそれを含む係留ロボット及び方法 - Google Patents

輪郭走査機及びそれを含む係留ロボット及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5175095B2
JP5175095B2 JP2007519143A JP2007519143A JP5175095B2 JP 5175095 B2 JP5175095 B2 JP 5175095B2 JP 2007519143 A JP2007519143 A JP 2007519143A JP 2007519143 A JP2007519143 A JP 2007519143A JP 5175095 B2 JP5175095 B2 JP 5175095B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ship
mooring
contour
target position
scanner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007519143A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008505311A (ja
Inventor
ジェイムズ モンゴメリー,ピーター
Original Assignee
カボテック ムーアマスター リミティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by カボテック ムーアマスター リミティド filed Critical カボテック ムーアマスター リミティド
Publication of JP2008505311A publication Critical patent/JP2008505311A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5175095B2 publication Critical patent/JP5175095B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B21/00Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0206Control of position or course in two dimensions specially adapted to water vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/42Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates

Description

本発明は、船舶の接岸位置を決めるための、船舶の係留ロボットに付随する輪郭走査(スキャン)に関する。
荷積み、荷降ろしのために船をドックに入れる昔からの手動の手段を補助する技術については、様々の装置が知られている。例えば、日本の特許公開第200292540号には、低コストかつ比較的単純な構成で、船舶の自動検出により船舶の接岸速度の測定が可能な手段を備える装置について記載されている。岸壁に設置されたレーザーセンサーは、センサーの方向を制御するための回転台の上に組立てられており、走査を行う際は、回転台は、満潮時に船舶の位置が検出できるレーザー光線の照射軸の動作範囲から、干潮時に船舶の位置が検出できる別のレーザー光線の照射軸の動作範囲までの間、センサー角度を垂直方向に変化させる。船舶の位置が垂直方向に変化したときでも、センサーがレーザー光線の放射軸を変化させて船舶を検出できるようにするためである。そして、船舶の接岸速度はレーザー光線の照射軸をセンサーが船舶を検出した位置で固定することにより測定される。船舶が岸壁と平行に接近して上記測定ができなかったときは、船舶の位置は再度のセンサー動作により検出される。
さらなる例として、米国特許公開第6023665号には、離れた物体の輪郭を得るために、レーザーパルスを用いて航空機の検出、同定及びドック入れを行う装置について記載されている。この装置では、初めに対象を位置づけし同定するまで通路の前の空間で走査する。対称の身元が知られると、装置は対象の軌跡を描き出す。輪郭からの情報を用いて装置は航空機の型式、停止位置からの距離、及び航空機の側面位置をリアルタイムで表示することができる。
さらに別の例として、日本の特許公開第4303706号には、潮の干満や船舶の荷降ろし作業における多量の貨物の荷降ろし量により変えられる船舶の位置を、リアルタイムで被接触かつ容易に検出する装置について記載されている。そのような荷降ろし装置の貨物運搬装置にレーザー範囲のファインダーが取付けられている。岸壁に接近する船舶に向けて弱い光線が上下に走査される。距離の測定結果の中で、価値ある指標である最小距離が船舶の舷側の角部までの距離となる。したがって、船舶と貨物運搬装置との水平及び垂直距離は、距離と光線の上下の角度に基づいて計算することができる。貨物運搬装置が運転データとして上記水平距離及び垂直距離によって制御されていた場合は、上記装置を先端の部分等を船底に打ち付けることなく操作することができる。
さらに別の例として、米国特許公開第3594716号には、送信変換器及び受信変換器を用いて、特別の船体の軸に沿った速度成分を示すドップラー周波数変換信号を開発した船舶のドック入れ装置が記載されている。上記信号はデジタル形式に変換され、検出軸に沿った速度及び方向の情報をもたらすように処理される。速度情報は、海洋における媒体の音響伝播特性の偏差を補償するために修正される。
さらに別の例として、米国特許公開第3690767号には、レーザー送信機及び受信機、逆反射体及び受信及び送信用光学部品を有するレーザーパルス射程のレーダー装置を備えている大型海洋航海船のドック入れ装置が記載されている。上記の装置が2台ドックに配置されている。上記逆反射体は、船舶の船首及び船尾に配置される。2台のレーザー装置は、時間間隔メーター、コンピュータ及び表示画面を共有している。2台のレーザーは、船がドックに接近すると逆反射体を追跡し、送信パルスと受信パルスの間の時間間隔が測定される。コンピュータによる計算が行われ、接近する船舶の速度、そのドックからの距離、及びドックを参照した船舶の位置が連続的に表示される。そして、この情報は船の船長に送信される。
さらに別の例として、米国特許公開第3707717号には、ドック位置に接近する乗り物の接岸速度グラフの形状に関して、訂正を命令する信号を発するために提供された装置が記載されている。レーダー送受信機を含むドップラーレーダー装置がドック位置と乗り物の間に信号を発射し、それに対応して乗り物の速度とその移動を示すドップラー周波数変換信号を生成する。予想される初期の接岸状態を示す、予めセットされ格納された初期カウントを有するレーダーカウンターが、初期カウントからドップラー変換に従ってカウントダウンすることで変換信号の頻度に応答する。レーダーカウンターを実際の状態に従って更新するための手段が含まれており、当該手段は、乗り物とドック位置との間に定期的に音波信号を発射し、乗り物とドック位置との実際の距離を示す反射した音波のエネルギーに従って、訂正されたカウント信号をその都度発生させる音波検出器を含んでいる。手段は、実際の状態と予めセットされた初期の状態との誤差を修正するために、修正されたカウント信号を定期的にレーダーカウンターに移動させるのに利用される。速度グラフの作成機は、レーダーカウンターのアウトプットに応答して、プログラムされた望ましい接岸速度のグラフを作成する。これは、比較装置が、速度グラフの作成機と、望まれる乗り物の接岸速度のグラフと実際のそれとの間の相互不一致を示す命令信号を発生させるためのカウンターとに応答することで作成される。
さらに別の例として、米国特許公開第3754247号には、船の表示や、岸壁を意味する線や標識を提供し、該標識の岸壁を表示する線からの距離が、岸壁から船の上記部分までの距離を表す信号から最適関数を発生させる関数発生器により決定されたデータからの、船の結合部分の接近速度の偏差を表す表示装置が記載されている。
さらに別の例として、米国特許公開第4340936号には、周辺の記憶装置を有し、読み出し専用メモリによってプログラムされた超小型演算装置を含む航海支援装置について記載されており、該支援装置は、様々のパラメータを測定するセンサーと、既知の固定データを挿入するサムスイッチと、上記のパラメータとデータから演算して、余裕や現在の設定と流れといった要素を考慮に入れた、最適な航海に必要なデータを読み出す超小型演算装置と、スイッチが連続的に順を追って獲得できるような、どのデータを表示するかを選択できるスイッチを有する装置と、それぞれの数字の価値を独自に識別できるある目印を添付された表示データとを含む。
さらに別の例として、米国特許公開第5274378号には、船舶のドック作業支援のための、船とドックのような参照物の間の相対的な速度を示す相対速度信号を提供するレーダーセンサーを用いた相対速度表示装置が記載されている。レーダーセンサーと結合された無線送信機は、上記相対速度信号を受信し、上記相対速度信号を示す信号を送信する。船舶の船長によって持ち運ばれる携帯式受信機と表示ユニットは、送信された信号を受信する受信機と、送信信号を示す受信機の信号、すなわち船と参照物との間の相対速度を示す相対速度信号を上記受信機から受信するように手配された表示機とを有している。
さらに別の例として、米国特許公開第5432515号には、船舶のドック作業支援のための、ドック作業情報装置であって、ドック、海岸線、河岸、ドック群、川の湾曲部及びドック作業場のような参照物と船との間の関係を示す情報を提供するセンサーを用いる情報装置が記載されている。コンピュータが上記情報を調整する。コンピュータと結合した無線送信機が上記情報を示す信号を送信する。船舶の船長によって持ち運ばれる携帯式受信機と表示ユニットは、送信された信号を受信する受信機と、上記情報を表示する表示スクリーンを有する。遠隔受信機もまた船上と岸に固定モニターを備え、船上にはコンピュータとつながり海岸を基盤とした電話リンクに連絡する電話を備えている。
さらに別の例として、米国特許公開第5969665号においては、改良された方法及び装置により、危険な航路範囲を決定し、表示することにより操縦される船舶の制御が提供される。該方法及び装置においては、船舶の端部の速度ベクトルが、対象物に対して回避戦術の操縦、及び/又は衝突回避操縦を行う方向に位置づけられないように、そして、対象物に対して追跡、及び/又は迎撃戦術の操縦を行う方向に位置づけられるようにすべきである。上記装置は、対象物の配置評価装置、制御装置、危険基準設定装置、初期データ処理装置、少なくとも1台の表示装置、及び接点信号分配装置を含む危険航路範囲決定装置、論理処理装置、信号分配装置、及び三角関数処理装置を備えるデータ処理装置、加算機、乗除算機、データ処理機を備える。危険航路範囲は、少なくとも1台の表示機に表示され、該表示機は、危険な接近状態であるかどうかを判断して、即時に衝突を予防する操縦のための衝突防止運転、及び/又は操縦遂行の指定された方策のための最適な操縦を選択するために、運転者に起こりうることを示す。
さらに別の例として、米国特許公開第6677889号においては、自動的に船をドックできる自動ドック装置が提供されている。上記自動ドック装置は、近接レーダー装置及びドック処理装置に制御される補助的な推進装置を提供する。
さらに別の例として、日本特許公開第60−187873号には、ビデオや船上に設置されたTVカメラやレーザー距離測定装置によって入手される目標物の距離に基づいてドックの運転を遂行することにより、船の岸壁沿いで必要となる運転の自動化、及び省力化を達成するための装置について記載されている。信号処理装置は、TVカメラで撮られた目標物のビデオ信号、及びそこでレーザー距離測定装置で測定された距離信号を、目標物と船との間の位置関係を分析するために、以前に記憶された、リアルタイムで目標物の正確な決定を可能にするプログラムに従って処理する。上記信号処理装置は、ウインチのような係留装置を運転するために信号を出力している間の目標物と船との位置関係に基づいたドック運転の命令も出力する。
さらに別の例として、米国特許公開第4063240号には、ドック運転の間のドック運転パラメータの抽出と表示を行う検知サブシステムの多様性を利用した電子工学的ドック装置について記載されている。表示されるパラメータには、船首及び船尾の速度、岸壁に対して垂直方向及び平行方向の船の速度、ドック操縦の間の岸壁に対する船の運転が含まれる。パラメータは、センサーによって集められたデータから抽出される。上記センサーには、受信専用の単パルスや、船上の選択された参照地点の角度位置や、船上の標識アンテナから放射される信号からの船の速度を代表する周波数信号を決定する受信専用のドップラー装置が含まれる。範囲測定は、末端の命令の精度範囲を決定できる基本帯域パルスレーダー装置を利用することによって達成される。船と陸上装置の間の遠隔測定リンクは、船上と陸上に同時にデータを表示し、岸壁の管理者からドック作業の案内人にドック命令を中継するための手段を提供する。
したがって、本発明の目的は、従来技術の不利益に打ち勝つか、少なくとも公衆に有益な選択を与える走査装置を提供することである。
本発明の最初の面は、船舶の輪郭に基づいて目標位置を決定するための輪郭走査機からなり、
上記船舶に向けて、徐々にあるいは即時に放射するために適用される放射機と、
船舶に投射されて該船舶から反射される、放射を示す信号を提供する受信機と、
上記放射機を活動させ、上記信号を受信するように形成されていて且つ格納された命令を含む、制御装置または処理装置であって、受信された反射信号により船舶の輪郭を決定し、輪郭から、走査機に対する、少なくとも上記目標位置の垂直位置を自動的に決定する制御装置または処理装置と、を備えている。
制御装置または処理装置は、係留ロボットもしくは他の船舶用投錨装置上記目標位置に位置づける
上記係留ロボットは、上記目標位置に係合するために適用される連結用のパッドを含んでいることが望ましい。
さらなる一面として、本発明は、上記放射機がレーザーである上述の輪郭走査機からなる。
さらなる一面として、本発明は、上記制御装置が上記情報を受信して、そこに含まれる極座標データを直交座標データに変換する上述の輪郭走査機からなる。
上記直交座標データは、断面の輪郭を含んでいることが望ましい。
上記制御装置は、上記直交座標データを微分して派生的輪郭を決定することが望ましい。
所定の境界における上記派生的輪郭のどの部分も、上記端部が明確に示されることが望ましい。
上記目標位置は、上限位置と何らかの有意な中間にある端部との間にあることが望ましい。
上記目標位置は、上記中間にある端部から所定の距離の位置にあることが望ましい。
さらなる一面として、本発明は、上記走査機が上記目標位置の場所を定期的に更新する上述の輪郭走査機からなる。
さらなる一面として、本発明は、以下から選択された1つ又はそれ以上のいずれもが上記信号から決定される上述の輪郭走査機からなる。
舷側
擦れあう外層板、及び
潮位。
さらなる一面として、本発明は、浮かんでいる船舶を隣接させて係留する係留設備に取付けられた係留ロボットからなり、上記係留ロボットは、
上記浮かんでいる船舶の側面に当接する吸引パッドと、
上記吸引パッドを上記係留設備に対して移動させる駆動装置と、
先行クレームのいずれかの一項に記載され、少なくとも吸引パッドの垂直位置制御を行うために上記駆動装置を制御する輪郭走査機と、を含む。
さらなる一面として、本発明は、少なくとも1台の上述の係留ロボットを含む、浮かんでいる船舶のための係留設備からなる。
さらなる一面として、本発明は、上述の種類の係留設備に接して浮かんでいる船舶の係留方法からなり、
船舶の輪郭を決定するために船舶の船体を走査する手順と、
決定された船舶の輪郭により、少なくとも目標位置の垂直位置を自動的に決定する手順と、
決定された船舶の輪郭に対応して、少なくとも上記吸引パッドの垂直位置を自動的に調整する手順と、
目標位置において、上記船舶の船体吸引パッドを係合させる手順と、
上記船舶の船体に対して吸引パッド着させる手順と、
を備える。
上記吸引パッドの吸引に先立って、輪郭走査機は、海の状態を決定するために、上記係留設備に隣接する水面も走査し、これにより、上記吸引パッドの吸引を海の状態との関係において最小の吸引圧力で行うことが望ましい。
上記吸引パッドの上記船体に対する係合に先立って、輪郭走査機は、上記海水の潮汐運動の潮汐の状態を決定するために、係留設備に隣接する海水の潮汐運動の水面も走査し、これにより、上記吸引パッドの垂直位置調整は、決定された潮汐の状態に応じて制御可能であることが望ましい。
本発明に関連する技術の熟練した当業者にとって、本発明の構成における多くの変更や、様々に異なる実施形態及び応用形態は、それら自身が、従属クレームに明示された本発明の範囲を一歩も出ないものであることを示唆するであろう。
本発明は、上述した構成、及び以下に実施例のみを示す想定される構成からなる。
以下に、一つの好適な実施形態について添付する図面を参照して説明する。
国際特許出願番号の内容
PCT/NZ01/00025、PCT/NZ01/00026、PCT/NZ02/00062、PCT/NZ03/00001、及びPCT/NZ03/00167が参考として合体している。
以下に説明する一つの実施形態では、本発明は、船舶の側面に係合する係留ロボットのための装着パッド(例えば吸引力式パッド)の垂直位置調整の装置と方法に関係している。先行技術は、いずれも船舶を特定したり、疑問を持って船舶を見つける運転者によって入力される船舶の主要な属性を特定する、潮汐チャートや参照用テーブルを使用する垂直方向の目標設定について試みている。
船舶110が岸壁102のような係留設備に平行に、ほぼ静止しているとき、走査機100は、係留ロボット104の係合用パッド(吸引パッドのような)に垂直に係合するのに適した図1に示すように船の船体にある係合位置112の位置検出を行う。走査は吸引パッドが船舶に係合されるのに先立って行われる。
この走査手順は、データを制御プログラムに使用可能な形式に加工するために用いられる、「PC」をベースとしたPLCと組み合わされた「Sick」と呼ばれる単一線のレーザー探知機で実行することができる。
走査機は船舶110の船体側面の輪郭を一振りして例えば
・船舶の舷側108
・船体の側面の目標係合面112
・胴巻き又は擦られる外板条列114の先端
・船体から外側に突出した胴巻き又は擦られる外板条列114の幅
・現在の潮位106
を検出する。
上記の情報により、係留ロボット104の位置制御要素は、船舶側面の突起部や開口部を避けるのに適した位置で、船舶へのパッドの位置決めができるように制御される。
これに加えて、走査機は、港湾当局や船の操縦者のために以下の情報も提供することができる。
・格納されたデータと比較することによる、実際の船に沿った確認
・潮位や、例えば津波や嵐による高潮によって引き起こされる異常な潮位のばらつきについての評価を提供する、潮位計としての働き
・各船舶の到着及び出発の証明
潮位の走査を行うことにより、潮の状態に適している高さに吸引パッドの位置づけを行えるという利益がある。係留設備から突き出された吸引パッドは、通常、係留設備に対して垂直方向には自由に動ける状態にある。吸引パッドは、水平面においては船舶を望ましい位置からのある範囲に保つために駆動制御を行うこともできる。しかしながら、ひとたび船舶と係合した後、吸引パッドの垂直方向への自由な動きについては、船舶を係留設備に対して垂直方向に移動させる潮位の変化及び船舶の積荷の変化に応じることが求められる。係留ロボットには垂直方向の吸引パッドの範囲又は行程について制限がある。吸引パッドは有限長さの垂直レールの上に取り付けられることが可能である。船舶と係合して吸引パッドが貼りつけられる(それを防ぐ船体上の検出物は除かれるが)前に、走査機により潮汐の状態を決定することで、適切な垂直位置に決定された潮位を想定して吸引パッドの位置を制御することができる。例えば、もし、満潮かそれに近い状態であれば、吸引パッドはその行程の上限位置のできるだけ近く(そのような接近を制限する船体上の物体は除かれるが)に位置されなければならない。そうすれば、その後の潮位が下降しても、吸引パッドはその垂直レールの下限位置に至るまで最も長い時間係合状態を保つことができるであろう。
水面の走査により、海の状態を決定することもできる。吸引パッドの船舶との係合のための適切な吸引圧力について、本発明の装置をどのように制御すべきかを、海の状態について集められた情報を用いて明確に述べることができる。荒れた(例えば三角波の立つような)海の状態は、通常の場合強風と相互に関連している。このような場合は、船舶がロボットあるいは複数のロボットによって、係留設備に接する位置に安全に保たれることを確実にする程度に吸引圧力が設定されることが要求される。
船舶の係留が行われるのに先立って、またはその進行中に、走査が直ちに行われ、潮汐と海の状態のデータが収集され記録される。
以下に、本発明に手段を与えるために用いられる、装置の構成要素の例について説明する。
1.ハードウエア
本発明の一実施例は、PLCをベースとする制御装置に統合され、該制御装置は、
・単一線のレーザー輪郭走査機
・「rack」をベースとするMVI(Muiti Vender Interface)モジュール
を含む。
2.運転
走査装置は係留装置に、垂直方向における「事前ステージ」位置を提供する。
船舶がそこにあって、係留位置に接近するとき、運転者はHMI(Human Machine Interface)上の「事前ステージ」ボタンを押す。
上記がなされると、上記PLCは走査機からのデータを求める。このデータは、セクション3に明示されたパラメータによる命令に従って要求され、更新される。
3.制御パラメータ
A.「事前ステージ」のための船と岸壁の距離の最大値
このパラメータは、走査機の効果的な射程により、装置が次の係留船を見ていないことを保証するためのものである。
B.目標範囲の垂直高さの最小値
これは、もし船が上昇下降を行っている場合、例えば擦られる外板条のような下方に露出した障害物、又は望ましい係合範囲の最下点の最高位置と、望ましい係合範囲の最高点、又は例えば舷側のような明らかな係合範囲の最上点の最低位置との間の距離が、上記装置を係合するのに十分大きいことを確認するためのものである。
C.再走査タイマー
一度走査機が上記PLCから情報提供を要請されると、収集されたデータのチェックを行うために、このタイマーに基づく再走査が要請される。
D.再走査した高さデータの最大偏差
もし再走査したデータの高さの差がこのパラメータを超えると、HMIに警告が送られる。運転者はこの新情報を受け入れることもでき、また、これを取り消して元のデータで続けることもできる。
E.再走査の偏差が超えた場合の垂直設定点の変更
もし再走査の高さデータ間の偏差がこのパラメータより小さければ、上記装置の事前ステージの垂直設定点は変更されない。もし上記偏差がこのパラメータより大きければ、上記垂直設定点は更新される。
4.データ収集
走査機100は装置に取り付けられたレーザー探知機である。それは、求められたときは、角度(0.5°増す毎に)と、80m以内であれば走査機から走査機の前方の対象物までの距離を、連続的な交信を通じて記録しながら100°の中心角度で円弧状に走査する。
ソフトウエアにより、収集されたこのデータから、5回を超える走査で示された距離の平均値を出すことができる。データの平均値の地点は局座標から直交座標に変換される。この(これらの)データ地点の同等性は「変化率」を有する地点を見出すために微分される。最大の変化率を有する地点のデータは、他の変化率を有する地点を船体上の要求される地点として位置決めする際に、「ゼロ」データとして参照されるデータとして使用される。
図2を参照すると、制御ロジックは、事前ステージ位置200を選択することにより開始することが示されている。走査機が起動し、局座標データが取得202され、続いて走査機を参照して直交座標系へと変換204される。直交座標データは微分206され、舷側、外層板、及び潮位のデータが取得208される。そして、パラメータA及びBが演算210される。プロセスは期間Cで一時停止212し、次にパラメータDを演算214する。運転者は継続を選択216することができ、次の相互作用の継続の前に、パラメータEが演算218される。
この実施例は、船舶の船体に係合する係留ロボットの吸引パッドについてのものであるが、これは望ましい吸引パッドの設置位置であると評価されるべきである。しかしながら、上部構造または船体からの延長の一部といった他の設置位置も、吸引パッドが船舶の係留の目的で係合するために適した表面を提供できる。
本発明の一つの実施形態における装置の構成要素の模式図である。 制御ロジックのフロー図である。

Claims (18)

  1. 船舶の輪郭上の目標位置の位置決めを行うための輪郭走査機であって、係留ロボットに付随するように形成された輪郭走査機であって、
    上記船舶に向けて、徐々にあるいは即時に放射するために適用される放射機と、
    上記船舶に投射されて該船舶から反射される、放射を示す信号を提供する受信機と、
    上記放射機を活動させ、上記信号を受信するように形成されていて且つ格納された命令を含む、制御装置または処理装置であって、上記受信された反射信号により上記船舶の輪郭を決定し、上記輪郭から、少なくとも上記目標位置の垂直位置を自動的に決定し、関連した上記係留ロボットもしくは他の船舶用投錨装置を上記目標位置に位置づける、制御装置または処理装置と、
    を備えている輪郭走査機。
  2. 上記制御装置または処理装置は、上記係留ロボットの連結用パッドを前もって決められた上記目標位置に従って設置するための格納された命令を具備しており、上記連結用パッドは、上記目標位置に係合するように形成される請求項に記載の輪郭走査機。
  3. 上記放射機がレーザーである、請求項1又は2に記載の輪郭走査機。
  4. 上記制御装置が上記情報を受信して、そこに含まれる極座標データを直交座標データに変換する、請求項1ないしのいずれか1項に記載の輪郭走査機。
  5. 上記直交座標データは、端部を有する断面の輪郭を含んでいる、請求項に記載の輪郭走査機。
  6. 上記制御装置は、上記直交座標データを微分して派生的輪郭を決定する、請求項に記載の輪郭走査機。
  7. 所定の境界における上記派生的輪郭のどの部分も、上記端部が明確に示される、請求項に記載の輪郭走査機。
  8. 上記目標位置は、上限位置と何らかの有意な中間にある端部との間にある、請求項に記載の輪郭走査機。
  9. 上記目標位置は、上記中間にある端部から所定の距離の位置にある、請求項またはのいずれか1項に記載の輪郭走査機。
  10. 上記走査機が上記目標位置の場所を定期的に更新する、請求項1ないしのいずれか1項に記載の輪郭走査機。
  11. 以下から選択された1つ又はそれ以上のいずれもが上記信号から決定される、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の輪郭走査機。
    舷側、
    擦れあう外層板、及び
    潮位。
  12. 浮かんでいる船舶を隣接させて係留する係留設備に取付けられた係留ロボットであって、
    上記浮かんでいる船舶の側面に当接する吸引パッドと、
    上記吸引パッドを上記係留設備に対して移動させる駆動装置と、
    請求項1から11のいずれかの一項に記載され、少なくとも吸引パッドの垂直位置制御を行うために上記駆動装置を制御する輪郭走査機と、
    を含む上記係留ロボット。
  13. 請求項12に記載の係留ロボットを少なくとも1台含む、浮かんでいる船舶のための係留設備。
  14. 請求項13に記載の係留設備に接して浮かんでいる船舶の係留方法であって、
    船舶の輪郭を決定するために船舶の船体を走査する手順と、
    上記決定された船舶の輪郭により、少なくとも目標位置の垂直位置を自動的に決定する手順と、
    上記決定された船舶の輪郭に対応して、少なくとも上記吸引パッドの垂直位置を自動的に調整する手順と、
    上記目標位置において、上記船舶の船体に上記吸引パッドを係合させる手順と、
    上記船舶の船体に対して上記吸引パッドを吸着させる手順と、
    を備える係留方法。
  15. 上記吸引パッドの吸引に先立って、輪郭走査機は、海の状態を決定するために、上記係留設備に隣接する水面も走査し、これにより、上記吸引パッドの吸引を海の状態との関係において最小の吸引圧力で行う、請求項14に記載の係留方法。
  16. 上記吸引パッドの上記船体に対する係合に先立って、輪郭走査機は、上記海水の潮汐運動の潮汐の状態を決定するために、係留設備に隣接する海水の潮汐運動の水面も走査し、これにより、上記吸引パッドの垂直位置調整は、上記決定された潮汐の状態に応じて制御可能である、請求項14又は15に記載の係留方法。
  17. 請求項13に記載の係留設備に接して浮かんでいる船舶の係留方法であって、この方法は、
    放射機を作動させる手順と、
    上記放射機から反射信号を受信する手順と、
    上記受信された反射信号から上記船舶の輪郭を決定する手順と、
    少なくとも、係留ロボットの係合に適した目標位置の垂直位置を自動的に決定する手順と、
    上記決定された目標位置の位置に従って、係留ロボットを位置決めする手順と、
    を備える係留方法。
  18. 請求項13に記載の係留設備に接して浮かんでいる船舶の係留方法であって、格納された命令の指示の下で、制御装置または処理装置により実施される上記係留方法は、
    放射機を作動させる手順と、
    上記放射機から反射信号を受信する手順と、
    上記受信された反射信号から上記船舶の輪郭を決定する手順と、
    少なくとも、係留ロボットの係合に適した目標位置の垂直位置を決定する手順と、
    上記決定された目標位置の位置に従って、係留ロボットを位置決めする手順と、
    を備える係留方法。
JP2007519143A 2004-06-29 2005-06-24 輪郭走査機及びそれを含む係留ロボット及び方法 Active JP5175095B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NZ533858 2004-06-29
NZ533858A NZ533858A (en) 2004-06-29 2004-06-29 Laser scanning for mooring robot
PCT/NZ2005/000144 WO2006001720A2 (en) 2004-06-29 2005-06-24 Lasar scanning for mooring robot

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012055314A Division JP2012188114A (ja) 2004-06-29 2012-03-13 係留ロボット用レーザー走査機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008505311A JP2008505311A (ja) 2008-02-21
JP5175095B2 true JP5175095B2 (ja) 2013-04-03

Family

ID=35782195

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007519143A Active JP5175095B2 (ja) 2004-06-29 2005-06-24 輪郭走査機及びそれを含む係留ロボット及び方法
JP2012055314A Withdrawn JP2012188114A (ja) 2004-06-29 2012-03-13 係留ロボット用レーザー走査機

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012055314A Withdrawn JP2012188114A (ja) 2004-06-29 2012-03-13 係留ロボット用レーザー走査機

Country Status (18)

Country Link
US (1) US7876430B2 (ja)
EP (1) EP1766434B1 (ja)
JP (2) JP5175095B2 (ja)
KR (2) KR101252042B1 (ja)
CN (1) CN100545675C (ja)
AT (1) ATE498139T1 (ja)
AU (1) AU2005257687B2 (ja)
BR (1) BRPI0512815B1 (ja)
CA (1) CA2572197C (ja)
CY (1) CY1111611T1 (ja)
DE (1) DE602005026288D1 (ja)
DK (1) DK1766434T3 (ja)
ES (1) ES2361526T3 (ja)
HK (1) HK1100299A1 (ja)
NO (1) NO337630B1 (ja)
NZ (1) NZ533858A (ja)
PT (1) PT1766434E (ja)
WO (1) WO2006001720A2 (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040208499A1 (en) * 2002-09-07 2004-10-21 Grober David E. Stabilized buoy platform for cameras, sensors, illuminators and tools
US20060226003A1 (en) * 2003-01-22 2006-10-12 John Mize Apparatus and methods for ionized deposition of a film or thin layer
JP5291113B2 (ja) * 2007-10-24 2013-09-18 カボテック ムーアマスター リミティド 自動ドッキング及び係留システム
FR2937744A1 (fr) * 2008-10-23 2010-04-30 Dcns Systeme d'aide a la manoeuvre d'un navire
US8047149B1 (en) * 2010-02-08 2011-11-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Laser-based method for docking an unmanned underwater vehicle to a submarine
CN102236327A (zh) * 2010-04-27 2011-11-09 上海冠卓企业发展有限公司 一种船舶激光靠泊监测系统
US8622778B2 (en) 2010-11-19 2014-01-07 Maxwell Tyers Programmable automatic docking system
US9778657B2 (en) 2010-11-19 2017-10-03 Bradley Tyers Automatic location placement system
US11480965B2 (en) 2010-11-19 2022-10-25 Maid Ip Holdings Pty/Ltd Automatic location placement system
ES2387288A1 (es) * 2010-12-29 2012-09-19 Universidad Politecnica De Madrid Dispositivo movil de seguridad para amarradores portuarios
CN104276265A (zh) 2013-07-10 2015-01-14 B·泰尔斯 可编程自动停靠系统
KR102040789B1 (ko) 2014-06-16 2019-11-07 한국조선해양 주식회사 레이저 스캐닝을 이용한 반기의 위치 설정 방법
KR101607904B1 (ko) * 2014-06-27 2016-03-31 (주)안세기술 3차원 레이저 스캐너를 이용한 선박 접안 시스템
RU169071U1 (ru) * 2016-02-29 2017-03-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Мобильный шестиколесный робот, оснащенный системой геопозиционирования
US10322787B2 (en) 2016-03-01 2019-06-18 Brunswick Corporation Marine vessel station keeping systems and methods
US10259555B2 (en) 2016-08-25 2019-04-16 Brunswick Corporation Methods for controlling movement of a marine vessel near an object
US9904293B1 (en) 2016-12-13 2018-02-27 Brunswick Corporation Systems and methods for automatically trailering a marine vessel on a boat trailer
US10324468B2 (en) 2017-11-20 2019-06-18 Brunswick Corporation System and method for controlling a position of a marine vessel near an object
US10429845B2 (en) 2017-11-20 2019-10-01 Brunswick Corporation System and method for controlling a position of a marine vessel near an object
US10845812B2 (en) 2018-05-22 2020-11-24 Brunswick Corporation Methods for controlling movement of a marine vessel near an object
EP3805089B1 (en) * 2018-05-29 2023-04-19 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Ship docking assisting apparatus and ship docking assisting method
US11198494B2 (en) 2018-11-01 2021-12-14 Brunswick Corporation Methods and systems for controlling propulsion of a marine vessel to enhance proximity sensing in a marine environment
US10926855B2 (en) 2018-11-01 2021-02-23 Brunswick Corporation Methods and systems for controlling low-speed propulsion of a marine vessel
CN110091962B (zh) * 2019-04-12 2023-06-09 大连理工大学 一种基于虚拟墙的30万吨级大型油轮靠泊监测装置的监测方法
JP7370049B2 (ja) 2019-11-25 2023-10-27 株式会社Skウインチ 係船機を用いた離着桟装置
CN112009623B (zh) * 2020-08-27 2022-07-15 上海交通大学 一种用于船舶停泊的主动捕获式对接系统

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3503680A (en) 1967-03-31 1970-03-31 Perkin Elmer Corp Range measuring system
US3594716A (en) 1969-04-24 1971-07-20 Edo Western Corp Electronic docking guidance system
GB1292289A (en) 1969-10-28 1972-10-11 Decca Ltd Improvements in or relating to berthing displays for marine craft
US3690767A (en) * 1970-10-01 1972-09-12 Systron Donner Corp Optical tanker-docking system
US3707717A (en) 1971-06-25 1972-12-26 Gen Signal Corp Boat berthing monitor incorporating sonar and doppler radar techniques
US4055137A (en) 1974-12-23 1977-10-25 Nippon Oil Company, Ltd. Vessel mooring system
US4063240A (en) 1976-08-25 1977-12-13 Sperry Rand Corporation Electronic docking system
US4293857A (en) 1979-08-10 1981-10-06 Baldwin Edwin L Collision avoidance warning system
US4340936A (en) 1980-07-03 1982-07-20 Mounce George R Microprocessor navigational aid system
JPS60187873A (ja) 1984-03-08 1985-09-25 Nippon Kokan Kk <Nkk> 船の接岸方法
JPS62165881U (ja) * 1987-03-24 1987-10-21
JPH02290576A (ja) 1989-03-02 1990-11-30 Kokudo Sogo Kensetsu Kk 船台位置測定方法
JP2565748B2 (ja) 1988-08-11 1996-12-18 株式会社テクニカルシステム 自動追尾方式の光波距離計測装置
JPH02292540A (ja) 1989-05-01 1990-12-04 Tokai Rubber Ind Ltd 流体封入式筒型マウント装置
JPH04303706A (ja) 1991-03-30 1992-10-27 Sumitomo Heavy Ind Ltd 船舶位置検出装置
US5274378A (en) * 1992-04-09 1993-12-28 Conner Joe S O Docking velocity indicator system
US5432515A (en) 1992-04-09 1995-07-11 O'conner; Joe S. Marine information system
DE4301637C2 (de) 1993-01-22 1997-05-22 Daimler Benz Aerospace Ag Verfahren zum Andocken eines Flugzeuges an eine Fluggastbrücke eines Flughafengebäudes
JPH0671391U (ja) * 1993-03-23 1994-10-07 三菱重工業株式会社 船舶の係留及び離接岸支援装置
JP2920862B2 (ja) * 1993-06-08 1999-07-19 川崎重工業株式会社 船位検出装置
JPH0834388A (ja) * 1994-07-21 1996-02-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 吸着式曳索連結装置
KR100350402B1 (ko) 1994-10-14 2003-01-06 세이프게이트 인터내셔날 에이비 항공기 식별 및 도킹 안내 시스템
JP3154653B2 (ja) * 1995-10-30 2001-04-09 株式会社光電製作所 レーザ式波高・水位計
US5969665A (en) 1999-01-04 1999-10-19 Yufa; Aleksandr L. Method and apparatus for control of vessel maneuvering
JP3296550B2 (ja) * 1999-04-12 2002-07-02 日本電気株式会社 接岸速度計
JP2002274481A (ja) * 2001-03-23 2002-09-25 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 自動係船システム
US6707414B2 (en) * 2002-01-22 2004-03-16 Raytheon Company Docking information system for boats
US6677889B2 (en) 2002-01-22 2004-01-13 Raytheon Company Auto-docking system

Also Published As

Publication number Publication date
DE602005026288D1 (de) 2011-03-24
JP2008505311A (ja) 2008-02-21
WO2006001720A2 (en) 2006-01-05
CN100545675C (zh) 2009-09-30
PT1766434E (pt) 2011-03-07
ES2361526T3 (es) 2011-06-17
CA2572197C (en) 2013-01-15
KR20120034242A (ko) 2012-04-10
CN101080648A (zh) 2007-11-28
CA2572197A1 (en) 2006-01-05
ATE498139T1 (de) 2011-02-15
NO337630B1 (no) 2016-05-18
KR101252042B1 (ko) 2013-04-12
US20080289558A1 (en) 2008-11-27
BRPI0512815A (pt) 2007-11-06
HK1100299A1 (en) 2007-09-14
EP1766434A4 (en) 2008-05-14
US7876430B2 (en) 2011-01-25
KR101185746B1 (ko) 2012-09-25
BRPI0512815B1 (pt) 2019-05-14
NZ533858A (en) 2007-02-23
NO20070541L (no) 2007-01-29
JP2012188114A (ja) 2012-10-04
EP1766434B1 (en) 2011-02-09
EP1766434A2 (en) 2007-03-28
CY1111611T1 (el) 2015-10-07
AU2005257687B2 (en) 2010-09-16
DK1766434T3 (da) 2011-03-28
WO2006001720A3 (en) 2007-08-16
KR20070035558A (ko) 2007-03-30
AU2005257687A1 (en) 2006-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5175095B2 (ja) 輪郭走査機及びそれを含む係留ロボット及び方法
US11733699B2 (en) Ultrasonic perimeter ranging sensor systems and methods
US20120129410A1 (en) Automatic docking system
US20130080044A1 (en) Automatic Docking System
CN109285389A (zh) 一种无人船自动靠泊系统及方法
JP6661708B2 (ja) 船舶の着岸支援装置
JP2003276677A (ja) 船舶の離着桟支援装置
EP3371623B1 (en) System for detecting subsurface objects and unmanned surface vessel
WO2014192532A1 (ja) 船舶用環境情報検出装置、航路設定装置、船舶用環境情報検出方法、および、プログラム
JPH10299020A (ja) 水中構造物の据付・沈設方法及び装置
KR100712656B1 (ko) 선박 접안거리 측정장치 및 이를 이용한 선박 접안 유도시스템
KR101647753B1 (ko) 음파 탐지기 및 음파 탐지기의 움직임 보정 장치
CN209992675U (zh) 一种基于雷达信号的水上目标识别系统
JPS6130000A (ja) 船舶の自動衝突予防装置
WO2023286361A1 (ja) 船舶航行支援システム、および、船舶航行支援方法
KR20190044861A (ko) Gps의 자세 유지 기능을 갖는 수심측량을 위한 무인 로봇선
JPH0213877A (ja) 流氷水中形状観測方式
CN114926522A (zh) 基于ais系统和视频技术的目标船舶探测系统及方法
Dannenberg et al. Wave profiles derived from nautical X-band radar as data source for ship motion prediction
GB2590760A (en) Ultrasonic perimeter ranging sensor systems and methods
CN117826826A (zh) 一种水下机器人的自主避障方法及系统
CN114879196A (zh) 一种自适应拟人商船智能避碰决策系统
JPS58127117A (ja) 海底面標高測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080623

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110208

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110506

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110913

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111213

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120313

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20120709

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5175095

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250