JPS5851235B2 - 航海補助装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は停泊運転中船舶のパイロットを助ける停泊用デ
ータを決定する種類の航海補助装置に関する。

このような補助装置は、パイロット、特に大きな船たと
えばスーパータンカーおよびばら鉱石輸送船のパイロッ
トに桟橋に対する船の角度、桟橋から船までの距離およ
び接近速度に関する情報を与えるために使用される。

パイロットの視界内で桟橋でこのデータを目に見えるよ
うにする装置が使用され、そのような１つの装置は本出
願人の英国特許第１３８４６４７号明細書に記載されて
いるが、別法としてデータは無線により船上のパイロッ
トに伝達することが出来る。

データは、普通音波探知機（水中音響変換器）を使用し
かつ普通桟橋上で船首および船尾フェンダ−で測定され
る「前方および後方距離」と呼ばれる船の各船首および
船尾部分の桟橋からの距離を検出するように離隔された
２つの距離検出装置から誘導される。

このような装置は一般に非常に満足に機能するか、しか
し船の運動により船尾領域または他の領域で乱流が生じ
ると、検出装置からの信号は著しく影響を受けまたはあ
る場合には全く失われるという問題が生じる。

本発明の目的は、前述した問題が効果的に克服される種
類の航海補助装置を提供することである。

本発明によれば、停泊用データを決定するための補助装
置は、桟橋の長さに沿って離隔されかつ船の対応して離
隔された部分の桟橋からの距離を示す信号を与えるよう
に作動する距離検出装置と、上記検出装置からの信号を
処理しかつ船の長さに泊って上記検出装置の間隔より大
きい間隔を有する船の２つの部分の桟橋からの距離を少
なくとも測定するように作動する信号処理装置と、測定
されたデータを停泊操作中の船上のパイロットに示すた
めに桟橋上に設けられた表示装置を包含する。

したがって、検出装置の少なくとも１つの有効な名目上
の測定点はそれが配置される実際の測定点と異なる。

好ましくは、測定されたデータは本出願の前記英国特許
第１３８４６４７号明細書に記載されている装置の場合
のように桟橋に目に見えるように表示され、そのような
データはその有効な測定点が桟橋のフェンダ−位置によ
り決定することが出来る船の名目上の船首および船尾部
分に関する。

検出装置の１つは船首部分の距離を直接測定するために
配置することが出来、装置間の間隔は船首および船尾測
定点の間隔より小さく、他の装置により検出される距離
は実際において上記信号処理装置により外挿され船尾部
分測定位置に関する決定された距離が与えられる。

しかしながら、好ましい実施態様では、二つの検出装置
は好ましくは船の中ハ６、番こ閏１．て対称的に船の内
力に離隔１．た部分で対向側に配置され、その結果２つ
の検出された距離は実際には各々船首および船尾部分に
関係するように外挿される。

信号処理装置は好ましくは信号を処理しかつ船上から目
に見える大きな映像ディスプレーを駆動させるように適
当にプログラムされた小型計算機またはマイクロ処理機
を包含し、このディスプレーは測定点に関して決定され
た速度を包含することが出来、異なる着色信号光は速度
範囲を示す。

マイクロコンピュータ−はまた局部的な離れたデジタル
インジケーター、カセットレコーダーおよびアルファー
数字（ａｌｐｈａ−ｎｕｍｅｒｉｃ）プリンターを１駆
動させることが出来る。

２個またはそれ以上の距離検出装置を桟橋の長さに泊っ
て離隔して配置することが出来、これら装置の２つは任
意の時点で作動される。

この場合の配置は、１つの装置で反射信号の損失または
歪が生じた場合他の装置が自動的に選択的に作動せしめ
られ、そこからの信号が適当に処理されるような配置で
あることが出来る。

したがって、たとえば装置は３つの検出装置を包含する
ことが出来、そのうちの２つは船首および船首部分の間
隔を直接測定するように普通の方式で配置され、これら
２つの装置が普通作動せしめられ、それらの間に配置さ
れた第三の装置は作動されない。

船尾部分で過度の乱流が生じてたとえば対応する水中電
波探知機の反射信号が失われまたはゆがめられる場合、
中間装置にスイッチが入れられて作動され、信号処理装
置はその信号を処理し、その結果測定された距離は依然
として船尾部分の距離であり、データディスプレーの連
続性は維持される。

しかしながら、３つまたはそれ以上の装置すべては名目
上の船首および船尾測定点間に配置され、任意の時点で
距離測定のためにその中の２つが選ばれるのが好ましい
。

保護のため、検出装置は普通停泊ラインからある距離の
後にセットされ、信号処理装置はこれを考慮する方法で
信号を処理する。

停泊ラインを超えて船が近づいた結果生じるフェンダ−
偏向を検出して指摘することが出来る。

本発明を添付図面を参考として実施例により説明する。

第１図において、船の側面がＳで概略的に示され、桟橋
Ｊの停泊ラインがＢＬで示される。

音波探知機Ｔ１およびＴ２を包含する２つの水中距離検
出装置は桟橋Ｊに装着されており、桟橋の長さに沿って
離隔され、停泊ラインに隣接しているがしかしそれより
わずかに後に距離ｄだけ離れて配置され、かつ桟橋上の
直接測定点Ｐ１およびＰ２で停泊ラインに直角にソナー
・パルスを伝達するように配置される。

パルス送信と船体から戻る反射パルスの受信との間のソ
ナー・パルスの走行時間は変換器ＴＩ、Ｔ２と船Ｓ間の
間隔り、およびＤ２を各々示す。

これらの信号は記載することが出来る方法により第２図
の信号処理装置により外挿され、停泊ラインＢＬからの
、すなわち有効な名目上測定点ＰＢおよびＰｓにおける
船の船首および船尾部分の距離ＤＢおよびＤｓが測定さ
れる。

それは幾何学的に容易に示すことが出来る：ここでＡ、
ＢおよびＣは第１図に示すように桟橋に沿った変換器間
の間隔であり、Ｓ＝ソナー・パルスの速度とすると、方
程式（１）および（２）から、および ここでＴ１およびＴ２は各々パルス送信と変換器Ｔ１お
よびＴ２における受信間の時間遅延である。

２つの変換器の１つの好ましい配置であるＡ＝Ｂ＝Ｃで
あるとかなりの簡単化が可能になり、その時には方程式
（３）および（４）は になることが理解されるであろう。

第２図のブロックダイヤグラムを参照するに、完全系は
３つの変換器装置ＴＩ、Ｔ２およびＴ３およびマイクロ
コンピュータ−１０および制御パネル１１を包含するマ
イクロコンピュータ−装置ＭＣに連結されたソナー・パ
ルス送信／受信装置ＳＴＲを包含する。

３つの装置ＴＩ、Ｔ２およびＴ３ばすべて名目上の測定
点ＰＢおよびＰ８の間に配置され、その結果それらはそ
れらが配置される点板外の点で距離ＤＢおよびＤｓを測
定するために使用される信号を与える「擬似」変換器と
して作動する。

マイクロコンピュータ−１０は桟橋上の遠く離れた映像
ディスプレー装置におよび遠く離れたデジタルインジケ
ータ１３を駆動させるための連続出力を与える。

別の連続出力はカセットレコーダー１４を駆動させ、平
列出力はアルファー数字プリンター１５を駆動させる。

マイクロコンピュータ−１０のソフトウェアばＳＴＲと
の界面のライン１６でＩＨｚストローブ（５ｔｒｏｂｅ
）出力を与え、マイクロコンピュータ−内のすべての処
理はこのＩＨｚ速度に応じて繰り返えされる。

音波探知機を作動させるためにＴＴＬ水準でトリガー信
号が与えられ、マイクロコンピュータ−はこの送信と反
射戻り信号の受信間の期間を周期的ソフトウェアカウン
トを利用することにより測定する。

このカウントは戻り信号により中断され、船Ｓまでの実
際に測定された距離を表わすカウント値は処理されて船
首および船尾部分の距離測定値が与えられる。

１秒後に起る同じ変換器からの送信および戻り信号によ
りマイクロコンピュータ−は停泊ラインに向う船の速度
を初めて計算することが出来る。

系は任意のある時間で作動される３つの変換器ＴＩ、Ｔ
２およびＴ３の中の２つの変換器で作動する。

ソフトウェアは一般に真および偽のソナー・エコーを区
別することが出来、マイクロコンピュータ−は連続して
ソナー信号を採取し、３つの中から距離および速度決定
に最良のものを２つ選び出す３３シたがって、使用中の
任意の時間における２つの音波探知機装置の１つからの
戻り信号が失われるかまたは重大な影響を受けた場合、
その代りに他の変換器装置が自動的に効果的に利用され
る。

使用中２つの装置に対応する周期的ソフトウェアカウン
トはマイクロコンピュータ−１０により処理され、前述
した対応する方程式（３）または（４）、または（５）
または（６）により名目測定距離ＤＢおよびＤｓが測定
される。

３つの擬似変換器の使用は単に例示的なものであること
は理解されるであろう。

第１図に示す２つの変換器は単独で、または４つまたは
それ以上使用することが出来、系は常に信号処理に最良
の２つを選択する。

任意の適当なカウントパルス周波数を使用することが出
来るが、しかし周波数は各カウントが問題の距離に長さ
単位で等しいような周波数であるのが有利である。

平均塩度および温度条件では、塩水中の音の速度は約１
５００ｍ／秒である。

定のパルス周波数はある形態の補償装置が含まれないと
測定値の精度を低下させ得る。

したがって、系はパルス周波数または処理定数をある１
組の操作パラメータおよびその予期される偏差に従って
調節することが出来る。

マイクロコンピュータ−１０は２００ｍの最大距離から
船の距離および速度を計算する。

ハードウェア配置は、船が１００ｍ距離内にある場合に
のみ映像ディスプレイ１２およびインジケータ１３が駆
動され、一方カセットレコーダー１４およびプリンター
１５は最大限の２００ｍ距離から開始されるような配置
である。

フェンダ−偏向は船首および船尾測定点における測定さ
れた負の距離、すなわち停泊ラインＢＬを超えた測定船
移動量として表わされる。

この負の距離情報は一秒毎に出され、一方普通のプリン
ター出力速度は便宜的には１０秒毎である。

ソフトウェアにより１秒出力速度が開始されると、この
出力速度は停泊操作の残りに対して続けられる。

典型的な系では、全体の系の精度ば０〜２０ｍの目標距
離に対して１ｃＩＩＬ以内の距離識別を与える。

この距離にわたる速度精度ばＩＣｒｆＬ／秒以内であり
、ソフトウェアは周期的ソフトウェアカウントの連続的
１秒変化から停泊ラインに向けて加速度を測定するため
に延長させることが出来ることは理解されるであろう。

出力は停泊ラインＢＬに向う正および負速度および測定
される場合は加速度を区別する。

レコーダー１４およびプリンター１５に対する出力は時
間および日の情報を包含し、マイクロコンピュータ−系
は分、時間、臼および月を計算するように目盛付けされ
た正確な計算機を与えかつ音波探知機に対するストロー
クとして使用されるＩＨｚストローブＳＴＲ装置を介し
て生せしめる実際の時間を示す時計回路を包含する。

制御パネル１１はオン／オフスイッチ１７、系をそれが
交互に使用される多数の桟橋の任意の１つにスイッチさ
せることが出来る多位置スイッチ１８、ロックすること
が出来るフラップの後に配置された電けん盤１９および
デジタルＬＥＤディスプレー２０を有する。

電けん盤１９はインプットをマイクロコンピュータ−メ
モリーに予めセットするために使用され、これらは主と
して桟橋形状に左右されるが、しかし試験作業を確立す
ることを可能ならしめる。

また、電けん盤１９は系の時計調節に対する便宜を与え
、典型的な予備設定インプットは、変換器間の距離、音
速塵に影響を及ぼす地理的場所に適当な平均データ温度
値および船上のパイロットに見えるような寸法である桟
橋ディスプレー１２に対する制御パラメータである。

スイッチ１８は適当な変換器セットと共に選ばれる桟橋
の予備設定パラメータに対する正しいマイクロコンピュ
ータ−メモリーインプットを選ぶ。

パネルディスプレー２０ば４つのＬＥＤ数字ディスプレ
ー、船首部分に対する距離および速度および船尾部分に
対する距離および速度を有する。

桟橋ディスプレー１２は一般に本出願人の前記英国特許
第１３８４６４７号明細書に記載されており、”Ｔｈｅ
ＩＤＡＳＡＴ” （積分距離および速度および傾斜（
Ｉｎｔｅｇｎａｔｅｄ Ｄｉｒｔａｎｃｅ ａｎｄＳｐ
ｅｅｄ ａｎｄ Ｔｉ１ｔ） 〕停泊ディスプレーとし
て知られており、図面に詳述されていない。

それは頂部に明るく照らされた桟橋データラインおよび
底部に明るく照らされた距離データ（たとえば１００ｍ
）を有する積分対称映像ディスプレーである。

各々船首および船尾部分距離を表わす距離棒の２つの垂
直カラムは、桟橋および距離ライン間に延び、それらは
船が桟橋に近づくにつれて漸次照らされる（強い白色）
。

ディスプレーの各個には、３つの（各々緑、琥珀および
赤）インジケータライトの垂直列が存在し、１つの列は
船首部分に対するものであり、１つは船尾部分に対する
ものであり、これらは速度範囲を指摘するプログラムを
進めるコンピューターにより照明される。

一様の緑インジケーターライトは船がプログラミングさ
れた安全速度範囲内にあることを指摘し、きらめく琥珀
インジケーターライトはかろうじて安全な速度範囲を指
摘し、そしてきらめく赤インジケーターライトは危険な
速度範囲を指摘する。

普通の停泊操作について前述した系はソフトウェアを変
えるだけでトライドツキングソナーシステム（Ｄｒｙ
Ｄｏｃｋｉｎｇ ５ｏｎａｒ Ｓｙｓｔｅｍ）に使用す
るために修正することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による航海補助装置の２つの距離検出装
置の配置を示す典型的な停泊操作中の船および桟橋を示
す図であり、第２図は完全な航海補助装置のブロックダ
イヤグラムである。 Ｊ・・・・・・桟橋、ＴＩ、Ｔ２・・・・・・音波探知
機、Ｓ・・・・・・船の側面、ＢＬ・・・・・・停泊ラ
イン、１０・・・・・・マイクロコンピュータ−１１・
・・・・・制御パネル、１２・・・・・・映像ディスプ
レー装置、１３・・・・・・デジタルインジケータ、１
４・・・・・・カセットレコーダー、１５・・・・・・
プリンター、１７・・・・・・オン／オフスイッチ、１
８・・・・・・多位置スイッチ、１９・・・・・・電け
ん盤、２０・・・・・・デジタルＬＥＤディスプレー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 桟橋の長さに沿って離隔されかつ船の対応して離隔
   された部分の桟橋からの距離を示す信号を与えるように
   作動する２つの距離検出装置と、上記検出装置からの信
   号を処理しかつ船の長さに沿って上記検出装置の間隔よ
   り大きい間隔を有する船の２つの部分の桟橋からの距離
   を測定するように作動する信号処理装置と、測定された
   データを停泊操作中の船上のパイロットに示すために桟
   橋上に設けられた表示装置とを包含する、停泊用データ
   を測定するための航海補助装置。 ２ 上記距離検出装置が桟橋上のフェンダ−により定義
   される停泊ラインの後に小さい距離を置いて配置され、
   上記信号処理装置が上記信号から停迫ラインに対する船
   の距離をフェンダ−偏向を指摘するような方法で測定す
   るように作動する、特許請求の範囲第１項に記載の航海
   補助装置。 ３ 上記距離検出装置が水中音波探知機を包含する特許
   請求の範囲第１項または第２項に記載の航海補助装置。 ４ 上記距離検出装置が測定データが関係する名目上の
   有効な測定点と異なる桟橋上の実際の測定点および上記
   名目上測定点間に配置される、特許請求の範囲第１項〜
   第３項のうちのいずれか１項に記載の航海補助装置。 ５ 上記信号処理装置がマイクロコンピュータ−よりな
   り、該マイクロコンピュータ−により上記距離検出装置
   が制御されると共に上記表示装置が駆動される。 特許請求の範囲第１項〜第４項のうちのいずれか１項に
   記載の航海補助装置。 ６ 桟橋の長さに沿って離隔されかつ船の対応して離隔
   された部分の桟橋からの距離を示す信号を与えるように
   作動する２つの距離検出装置と、上記検出装置からの信
   号を処理しかつ船の長さに泊って上記検出装置の間隔よ
   り大きい間隔を有する船の２つの部分の速度を測定する
   ように作動する信号処理装置と、測定されたデータを停
   泊操作中の船上のパイロットに示すために桟橋上に設け
   られた表示装置とを包含する、停泊用データを測定する
   ための航海補助装置。 ７ 上記距離検出装置が桟橋上のフェンダ−により定義
   される停泊ラインの後に小さい距離を置いて配置され、
   上記信号処理装置が上記信号から停泊ラインに対する船
   の速度をフェンダ−偏向を指摘するような方法で測定す
   るように作動する、特許請求の範囲第６項に記載の航海
   補助装置。 ８ 上記距離検出装置が水中音波探知機を特徴する特許
   請求の範囲第６項または第７項に記載の航海補助装置。 ９ 上記距離検出装置が測定データが関係する名目上の
   有効な測定点と異なる桟橋上の実際の測定点および上記
   名目上測定点間に配置される、特許請求の範囲第６項〜
   第８項のうちのいずれか１項に記載の航海補助装置。 １０上記信号処理装置がマイクロコンピュータ−よりな
   り、該マイクロコンピュータ−により上記距離検出装置
   が制御されると共に上記表示装置が駆動される、特許請
   求の範囲第６項〜第９項のうちのいずれか１項に記載の
   航海補助装置。 １１ 桟橋の長さに沿って離隔されかつ船の対応して
   離隔された部分の桟橋からの距離を示す信号を与えるよ
   うに作動する少なくとも３つの距離検出装置と、上記少
   なくとも３つの距離検出装置からの信号の中から最良の
   ２つの信号を自動的に選択して処理を行ないかつ船の長
   さに沿って上記距離検出装置のうちの最も外側にある２
   つの距離検出装置の間隔より大きい間隔を有する船の２
   つの部分の桟橋からの距離を少なくとも測定するように
   作動する信号処理装置と、測定されたデータを停泊操作
   中の船上のパイロットに示すために桟橋上に設けられた
   表示装置とを包含する、停泊用データを測定するための
   航海補助装置。 １２ 少なくとも１つの名目測定点と異なりかつその測
   定点間に配置された桟橋上の２つの離隔された実際の測
   定点から音波探知機信号を送り、反射された音波探知機
   信号を受信し、音波探知機信号の送信および受信間の時
   間遅延から実際の測定距離を表わす信号をもたらし、後
   者の信号を処理して上記名目測定点から船の走行データ
   を測定し、測定されたデータを停泊操作中の船上のパイ
   ロットに視覚的に表示することを特徴とする、停泊操作
   中桟橋上の各名目測定点から船の離隔した部分の距離を
   測定する方法。