JP5837259B2 - コンピュータユーザインターフェースである窓を有する船 - Google Patents

Description

本発明は、船を制御する方法及び船に関するものである。

船の規模はだんだん大きくなってきており、様々な機能を処理するための大量の異なるコンピュータシステムを用いることでさらに機能が高まっている。

船はさらに、航行指示が行われるブリッジを介して制御されることが多い。

船のブリッジは、船の乗組員が環境を視覚的に観察することができるように窓で囲まれている場合がある。船はさらに、メインブリッジと、場合により、港等の操作が難しいエリアにおいて船の操作を簡素化するためのメインブリッジの側部にある２つのウイングブリッジとを有することができる。今日の船にはさらに、航行指示、航海、及び船の管理システムに関する情報を視覚化するための制御コンピュータ及びユーザインターフェーススクリーンが配備されている。上記スクリーンは通常、ブリッジ周囲に位置づけされ、これにより乗組員が操縦席／ステーションに座っている又は操縦席／ステーションの隣に立っている時に見ることができる。乗組員はメインブリッジにいる時に、速度、ピッチ等に関する異なる値を確かめるために窓の上の計器を見ることもできる。

従来のこの情報提示の方法にはいくつかの不利点があり、下記にいくつか例を述べる。
・コンピュータによって提供される船の情報は、操縦ステーションでしか見ることができない。情報はメイン又はウイングブリッジにおいてのみ利用可能でありうる。ブリッジが一杯である、又は情報を必要とする乗組員がブリッジから離れたところに立っている場合には、船についてのいかなる情報にもアクセスするのが難しい。
・船長が船を操縦している時、窓を通して観察される環境だけでなく、ブリッジのスクリーンに示される情報を意識する必要がある。この情報を効率的に組み合わせて分析することがいつも簡単とは限らない。
・ブリッジの情報スクリーンでは、情報の協調的使用はサポートされない。さらに多くの人がスクリーンに示される情報について話し合いたい場合に、操縦ステーションにいる乗組員のじゃまをせずに皆が情報を見ることが困難である。

上述した不利点の他に、船の航行指示においても問題がある。

航行指示するのが難しいエリアを進む船では、航行指示を担当する乗員が全神経を集中させる必要がありうる。しかしながら、航行指示をしている間、同じ乗員が制御動作も監視する必要がありうる。このため、手で行われる動作を視覚的に観察することが望ましい場合がある。これは、航行指示が行われる海路を進む船において集中することが要求される場合に行うことが難しい。

したがって、乗員が、船が進むルートを見ると同時に、他の動作を行い、その中でも実施中の他の動作も見ることができるようにする必要がある。

本発明は、一又は複数の上述した問題に対処するものである。

本発明のこの状況に対処するものである。本発明はしたがって、船の航行指示に関する問題を解決し、改善を提供することを目的としたものである。

本発明の第１態様によれば、本目的は船を制御する方法を通して達成され、この船は、少なくとも一つの制御コンピュータと、船の動作に関するデータを収集する少なくとも一つのデータ収集ユニットとを備え、本方法は、
制御コンピュータによって、データ収集ユニットから船の運転データを受信することと、
制御に使用されるビューに面した船の窓に船の運転データを提示することと、
窓を介して入力された制御コマンドを受信することと、
制御コマンドに基づいて船の運転態様を制御すること
とを含む。

本発明の第２態様により、本目的は、
船の運転データを収集するように構成された少なくとも一つのデータ収集ユニットと、
船の運転態様を制御するための少なくとも一つの制御コンピュータと、
制御に使用されるビューに面した少なくとも一つの窓と、
船の制御態様を起動させる少なくとも一つの起動ユニットと
を備え、
少なくとも一つの窓がタッチスクリーンを備え、データ収集ユニットから取得した運転データがタッチスクリーンに提示され、船を制御するための制御コマンドをタッチスクリーンから入力することができる船を通して達成される。

本発明にはいくつかの利点がある。本発明は、船が、周囲環境等、制御に使用されるビューを目視することが可能である窓を有する利点を生かしたものである。窓は、情報を視覚化することができるスクリーンとして使用される。窓は、例えば船の状態又は環境に関するリアルタイムの情報を視覚化することができる。窓は、制御にも使用可能である。これは、窓から目を離さずに制御を行うことが可能であるという意味である。そうであれば、窓を介して制御に使用されるビューを観察すると同時に、動作を観察することが可能である。

本発明を、添付の図面を参照しながら下で説明する。

ブリッジを有する船を示す概略図である。 少なくとも一つがユーザインターフェースである、任意の数の窓を備えるブリッジを示す概略図である。 船の様々な運転を制御するコンピュータ化された制御システムの概略図である。 本発明の第１実施形態による、船を制御する方法において行われる任意の数の方法ステップを示すフロー図である。 本発明の第２実施形態による、船を制御する方法において行われる任意の数の方法ステップを示すフロー図である。

以下に、船の好適な実施形態の詳細説明と、船を制御する方法を記載する。

図１は船１０を示す概略図である。図１に示す船は、方向舵１１とプロペラ１２を備える。プロペラ１２は、船を前方へ又は後方へ進ませるために、エンジン（図示せず）にも接続されている。プロペラ１２とエンジン、及び方向舵１１を制御するために、船１０には船１０の様々な態様を制御することができるブリッジ１３が配設されている。方向舵１１、プロペラ１２、及びエンジンはすべて、船のかじを取るために使用されるエンティティの例である。

図２は、ブリッジ１３を示す概略図である。ブリッジは、３つの窓１４、１６及び１８、船首に面した第１の前方窓１４、第２の右舷側窓１６と、第３の左舷側窓１８とを備える。窓はしたがって、ブリッジ１３に配置される。窓の少なくとも一つ、ここでは第１の窓１４はユーザインターフェース、したがってシンボル又はアイコン２０、２２及び２４が表示される透明スクリーンである。すべての窓は制御に使用されるビューに面し、ブリッジの場合、ビューは船が移動している海路である。

窓１４は、透明ガラス上に投影されるタッチ制御インターフェースを提供することを通して配置される。窓は、サムスン社によって提供されるＳｍａｒｔ Ｗｉｎｄｏｗタイプの窓であってよい。

図２の例には、第１アイコン２０、第２アイコン２２及び第３アイコン２４がある。スクリーン１４はさらにタッチスクリーンであり、したがって物理的にさわることによってアイコンを起動させることも可能である。この例では、第１の窓１４のみがタッチスクリーンである。ここで当然ながら、第２の窓１６及び第３の窓１８もタッチスクリーンであってよい。さらに当然のことながら、ブリッジにはさらに多くの又はさらに少ない窓がありうる。

図３は、船を制御するための簡素化された制御システム２６を示すブロック概略図である。制御システム２６は、コンピュータ化された制御システムである。

図３では、制御システムは任意の数のユーザインターフェースを含む。この例では一つのみ、すなわち窓１４が示される。しかし当然ながら、第２窓及び第３窓によって提供されるもの等、いくつかのユーザインターフェースがあってもよい。船の様々な場所、船のブリッジ、又は他の場所、例えばエンジンルームのワークステーション等の他の通常のユーザインターフェースがあってもよい。

ユーザインターフェース１４は、第１データバスＢ１に接続される。

さらに第２データバスＢ２があり、第１データバスＢ１及び第２データバスＢ２の間には任意の数の制御コンピュータが接続される。ここには、船の様々な態様を制御する第１制御コンピュータ２８、第２制御コンピュータ３０及び第３制御コンピュータ３２がある。第１制御コンピュータ３４は、方向舵を使用した舵取りの制御等、航行指示の制御、及びプロペラの制御を介した方向及びスピードの制御に関連しうる。第２制御コンピュータ３０は、換気の制御等、船の管理に関連していてよく、第３制御コンピュータ３２は、ブリッジの情報提示の制御に関連していてよい。

第２データバスＢ２にはさらに、任意の数のさらなるデバイス３４、３６及び３８が接続される。これらのさらなるデバイスの第１のデバイスは、船の運転に関するデータを収集するためのデータ収集ユニットを備える。データ収集ユニットはこの例ではセンサ３４の形態である。第２のさらなるデバイス３６は、船の制御態様を起動させる起動ユニット又はアクチュエータ３６を備え、第３のさらなるデバイス３８は、センサとアクチュエータの組み合わせ、すなわち船の運転に関連するデータを収集し、船の制御態様を起動させるための一体化されたデータ収集及び起動ユニットを備える。このセンサ３４は、方向舵の角度を感知するセンサであってよく、アクチュエータ３６は、方向舵を起動させる、すなわち角度を制御するアクチュエータであってよい。センサはあるいは、プロペラの回転スピードと方向を感知するセンサであってよく、アクチュエータ３６はエンジンを起動させるアクチュエータであってよい。一体化されたアクチュエータ及びセンサ３８は、換気を制御する等、船の管理態様を制御する一体化されたアクチュエータ及びセンサであってよい。当然ながら、これらはさらなるデバイスの単なる例であり、さらに多くのデバイス及びその他の組み合わせが存在しうる。

船のブリッジ１３は、船の乗組員が船の環境を視覚的に観察することができるように、窓１４、１６及び１８によって囲まれている。ブリッジはメインブリッジを備え、場合により、港で船を操縦する際に船長又は航海士をサポートすることができるように左舷側及び右舷側に２つのウイングブリッジを備えることができる。

従来は、航行指示、航海及び船の管理システムに関する情報を視覚化するユーザインターフェーススクリーンは、乗組員が操舵席／ステーションに座っている、又はその隣に立っている時に見えるように、ブリッジ周囲に位置づけされていた。この従来の設置では、窓の上にさらに計器があった。そうすることで、メインブリッジに立っている乗組員は速度、ピッチ等に関する異なる値を確認するために計器を見ることもできた。

船の航行指示に関係している乗員が、環境、特に船の船首の方向を継続して観察する必要がありうるこの従来の解決策には問題がある。この乗員は、制御システムの要素、例えばエンジン及び／又は方向舵を見て且つ起動させる必要もあるが、換気、あるいは換気がどのように機能しているか等、船についての他の情報も見る必要がある。船の航行指示を行いながら、上記データを分析することは難しいことが多い。

さらに、航行指示に関係している乗員が、実施中の起動の種類を見る必要がある可能性がある。したがって、航海士は自分が手動で行っていることを見る必要がありうる。

これは上記に概説した従来の設定においては不可能である。

さらに、従来の設定にはいくつかのさらなる問題が存在しうる。

従来、船の情報は操舵ステーションにおいてのみ見ることができる。上記情報はしたがって、メインブリッジ又はウイングブリッジにおいてのみ利用可能でありうる。ブリッジが一杯である、又は航海士がブリッジから離れて立っている場合、船についてのいかなる情報にもアクセスすることが困難である。

上述した従来の設定において、情報の協調的な使用を提供することはさらに困難である。例えば、航海士だけでなくより多くの人々がスクリーンに示される情報を観察して話し合いたい時に、航海士を妨げることなく全員が情報を見ることは困難である。

本発明の第１実施形態による方法を、図４を参照しながら説明する。この第１実施形態による方法により、航行指示の動作が単純化される。

第１の制御コンピュータ２８が、データ収集ユニットから船の運転データを受信する。この第１実施形態では、船の運転データとは、ステップ４０において、センサ３４から受信した航法データであり、この航法データは方向舵１１の角度についてのデータでありうる。このデータは次に、例えばステップ４２において第１アイコン２０の形態で、第１の窓１４に提示される。その後、ステップ４４において、第１の制御コンピュータ２８は、ブリッジの乗員から制御コマンドを受け取る。この制御コマンドは、例えば第１アイコン２０を操作しているユーザを通し、第１の窓１４を介して受信される。制御コマンドはそれから、窓１４を介して第１の制御コンピュータ２８へ入力される。この制御コマンドはこの例では、船の舵取りに関するコマンドである。第１アイコン２０が起動された場合、制御コマンドは方向舵の位置の変更でありうる。第１の制御コンピュータ２８は制御コマンドを受信した後で、ステップ４６においてコマンドに従って船１０を制御する。制御コマンドはこの場合したがって、船の舵取りに影響を与えるコマンドである。第１の制御コンピュータ２８は次に、制御コマンドに基づいて船の運転態様を制御する。上記の例においては、運転態様は船１０の舵取りに関するものである。第１の制御コンピュータ２８はしたがって、制御コマンドをアクチュエータ３６に付与することによって方向舵の位置を変更し、それから方向舵を移動させる。方向舵が移動した後、次に第１アイコン２０を介して新たな位置が示される。

本発明の第２実施形態による方法を、図５を参照しながらここで説明する。第２実施形態による方法は、全般的な船の管理に関するものである。

第２の制御コンピュータ３０は、データ収集ユニットから船の運転データを受信する。第２実施形態では、船の運転データは、ステップ４８において一体化されたアクチュエータ及びセンサ３８から受信した船の管理データであり、このデータは、船１０の換気システムの運転に関するものでありうる。この場合、運転データはしたがって、船の管理態様を制御するのに使用されるエンティティからの船の管理データを含む。このデータはさらに、船１０の貨物エリアの温度を示すことによって提示されうる。このデータは次に、ステップ５０において、例えば第２アイコン２２の形態で第１の窓１４に提示される。その後、第２の制御コンピュータ３０は、ステップ５２においてブリッジの乗員から制御コマンドを受信する。この制御コマンドは、例えば第２アイコン２２を操作しているユーザを通し、第１の窓１４を介して受信される。制御コマンドはしたがって、窓１４を介して第２の制御コンピュータ３０に入力される。この制御コマンドはこの例では、船１０の管理に関するコマンドである。したがって、この制御コマンドは船の管理に影響を与えるコマンドである。第２アイコン２２が起動された場合、制御コマンドは船１０の貨物エリアの温度の変化でありうる。第２の制御コンピュータ３０は制御コマンドを受信した後で、ステップ５４において制御コマンドにしたがって船を制御する。第２の制御コンピュータ３０は、制御コマンドに基づいて船の運転態様を制御する。上記の例では、運転態様は船１０の管理に関するものである。

上記の例では、第２の制御コンピュータ３０は、一体化されたセンサ及びアクチュエータ４０に制御コマンドを付与し、次に一体化されたセンサ及びアクチュエータ４０が換気を調節することによって、貨物エリアの温度が変更され、新たな温度が得られる。換気が調節された後で、第２のアイコン２２を介して次に新たな温度が表示される。

上述した両方の場合において、制御は第１の窓１４を使用して行われる。これは、第１の窓１４から目を離さずに制御を行うことが可能であることを意味する。したがって、環境と、実施中の動作を同時に観察することが可能である。したがって、制御に使用されるビュー、ブリッジの場合は船が移動している海路を観察することが可能である。

本発明は、船のブリッジに新たな相互作用パラダイムを導入する。本発明は、ブリッジが窓に囲まれているという利点を生かして、周囲環境の目視を可能にする。本発明の一態様によれば、窓の表面は、情報を視覚化することができるスクリーンとして使用される。この窓は、例えば船の状態、又は環境に関するリアルタイムの情報を視覚化することができる。

船の管理システム又は環境についての情報は、例えば透明な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のタッチスクリーンとして実装される第１の窓に表示することができる。これにより、窓の表面に情報を表示することができる。

窓のスクリーンは、例えば窓を触ることによって起動させることができる、又はスクリーンは常時作動していてよい。スクリーン上のアイコン２０、２２及び２４は、環境が遮蔽されないように透過的に視覚化することができる。さらに、スクリーンは相互作用的であってよく、これにより、ユーザがアイコン２０、２２及び２４等のユーザインターフェースのコンポーネントと相互作用することができる。

制御コマンドの入力を含む、アイコンの操作、又はユーザのアイコンとの相互作用には、アイコンを押すことが含まれうる。操作にはまた、例えばアイコンを投げる、引っ張る、又は落とす等のジェスチャも伴いうる。しかしながら、ジェスチャを使用して、又はディスプレイを押して制御コマンドを入力することはアイコンに限定されず、これらを使用せずに入力することが可能である。

さらに、異なる窓に同じ情報を視覚化することが可能である。あるいは、異なる窓に異なる情報を示すことが可能である。どの情報を窓に表示するべきかはさらに、ユーザによって選択されうる。

情報窓は、夜間及び昼間モードを有することができる。夜間モードでは、スクリーンの明るさは例えば、昼間モードよりも弱めにすることができる。

下記のシナリオを考察する。

１． 船が港に入り、船長はウイングブリッジで船を手動で操縦している。

２． 船長は船を操縦する際に、ブリッジの窓を通して船の位置をたどる。船長は手を使って、船のプロペラを制御する。

３． 窓が追加の情報を示すユーザインターフェーススクリーンとして使用されるため、船長が窓の外を見た時に、窓の表面において船とピアの間の距離を見ることができる。これにより、船長は操縦している間、船の位置についてのリアルタイムの情報を見ることができる。

４． 船長は、窓に表示された数字が適切な数を示す時は自分が適切な位置にあることを知っており、また船が適切な位置にあることを見ることもできる。

ユーザインターフェースのコンポーネント、すなわちアイコンを、環境データを妨げないように、さらに半透明に視覚化することができる。窓はまた、船長が見ている環境に関するリアルタイムの情報を示すこともできる。この情報は自動的及び動的なものであってよい。

本発明のいくつかの利点を挙げることができる。

乗務員は、窓のスクリーンの環境についての関連情報を見ることができるため、本物の環境に情報をより良くマッピングすることが可能になり、したがって状況認識が向上する。情報をブリッジの任意の窓に示すことができるため、現在操縦席でのみ見ることができる同じ情報をさらに多くの人が見ることができる。数人の乗務員が窓を使用して同時に関連情報にアクセスすることができるため、船を操作しており、阻害されるべきではない船長又は一等航海士を妨げることがない。

タッチスクリーンを備える窓をブリッジに関連させて上述した。しかし当然ながら、上記窓を他の場所に設けることができる。窓は、例えば天気と観光情報を視覚化することを通して、乗客エリアに用いることができる。貨物室、保安室、及びエンジン制御室に、エンジン等の制御に使用されるビューに面した上記窓を用いることができる。

Claims (12)

1. 少なくとも一つの制御コンピュータ（２８、３０、３２）と、船の運転に関するデータを収集する少なくとも一つのデータ収集ユニット（３４、３８）とを備える船（１０）を制御する方法であって、
   前記制御コンピュータ（２８、３０）により、前記データ収集ユニット（３４、３８）から船の運転データを受信するステップ（４０、４８）と、
   制御に使用されるビューに面した船の窓（１４）に前記船の運転データを提示するステップ（４２、５０）と、
   前記窓を介して入力された制御コマンドを受信するステップ（４４、５２）と、
   前記制御コマンドに基づいて、船の運転態様を制御するステップ（４６、５４）と
   を含み、
   前記船の運転データは、船の舵取りをするのに使用されるエンティティ（１１）からの航法データを含み、前記制御コマンドは、前記船の舵取りに影響を与えるコマンドである、方法。
2. 前記窓がブリッジに配置されている、請求項１に記載の方法。
3. 前記窓が船の船首に面している、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記船の運転データは、船の管理態様を制御するのに使用されるエンティティからの船の管理データを含み、前記制御コマンドは、船の管理に影響を与えるコマンドである、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記制御コマンドはジェスチャを介して入力される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 船（１０）であって、
   船の運転データを収集するように構成された、少なくとも一つのデータ収集ユニット（３４、３８）と、
   船の運転態様を制御するための、少なくとも一つの制御コンピュータ（２８、３０、３２）と、
   制御に使用されるビューに面した、少なくとも一つの窓（１４、１６、１８）と、
   船の制御態様を起動させるための、少なくとも一つの起動ユニット（３６、３８）と
   を備え、
   前記少なくとも一つの窓（１４）がタッチスクリーンを備え、前記データ収集ユニットから取得された運転データがタッチスクリーンに提示され、船を制御するための制御コマンドをタッチスクリーンから入力することができ、前記運転データは、船の舵取りをするのに使用されるエンティティ（１１）からの航法データを含み、前記制御コマンドは、前記船の舵取りに影響を与えるコマンドである、船。
7. 少なくとも一つの窓（１４、１６、１８）が配置されるブリッジ（１３）をさらに備える、請求項６に記載の船。
8. 前記窓が船の船首に面している、請求項６又は７に記載の船。
9. 前記運転データは、船の管理態様を制御するのに使用されるエンティティからの船の管理データを含み、前記制御コマンドは船の管理に影響を与えるコマンドである、請求項６から８のいずれか一項に記載の船。
10. 前記窓が夜間モード及び昼間モードを有し、夜間モードのスクリーンの明るさが昼間モードよりも弱い、請求項６から９のいずれか一項に記載の船。
11. 前記窓が、半透明シンボル（２０、２２、２４）を含む、請求項６から１０のいずれか一項に記載の船。
12. 前記制御コマンドはジェスチャを介して入力される、請求項６から１１のいずれか一項に記載の船。

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