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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024145062
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】自動係船方法、及び自動係船システム
(51)【国際特許分類】
B63B 21/04 20060101AFI20241004BHJP
B63B 21/00 20060101ALI20241004BHJP
B63B 21/16 20060101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
B63B21/04 B
B63B21/00 A
B63B21/16
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023057305
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】501204525
【氏名又は名称】国立研究開発法人 海上・港湾・航空技術研究所
(74)【代理人】
【識別番号】100098545
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 伸一
(74)【代理人】
【識別番号】100189717
【弁理士】
【氏名又は名称】太田 貴章
(72)【発明者】
【氏名】國分 健太郎
(57)【要約】 （修正有）
【課題】岸壁や桟橋に設けられている既存の係留手段に係留索を自動で繋げることのできる自動係船方法、及び自動係船システムを提供する。
【解決手段】岸壁等の係留手段を認識して近接させ距離が距離閾値以内かを判断する距離判断ステップＳ２と、距離閾値以内の場合に係留索発射手段の係留手段に対する３次元的な位置のずれ及び角速度についての発射条件が発射条件閾値以内かを判断する発射条件判断ステップＳ４と、発射条件閾値以内の場合に対象点に係留索が到達するよう係留索発射手段の角度と方向及び発射速度を調整し係留索を発射する係留索発射ステップＳ６と、対象点から係留索を移動させて係留手段に係止させる係止ステップＳ７と、係留索に張力を付与し繰り出し長さ及び張力が係留索状態閾値以内かを判断し調整する係留索状態判断ステップＳ８－２を有し、船舶を係留手段に自動的に係船する。
【選択図】図１
【解決手段】岸壁等の係留手段を認識して近接させ距離が距離閾値以内かを判断する距離判断ステップＳ２と、距離閾値以内の場合に係留索発射手段の係留手段に対する３次元的な位置のずれ及び角速度についての発射条件が発射条件閾値以内かを判断する発射条件判断ステップＳ４と、発射条件閾値以内の場合に対象点に係留索が到達するよう係留索発射手段の角度と方向及び発射速度を調整し係留索を発射する係留索発射ステップＳ６と、対象点から係留索を移動させて係留手段に係止させる係止ステップＳ７と、係留索に張力を付与し繰り出し長さ及び張力が係留索状態閾値以内かを判断し調整する係留索状態判断ステップＳ８－２を有し、船舶を係留手段に自動的に係船する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
船舶を岸壁又は桟橋に設けられた係留手段に係留索を用いて自動的に係船をする方法であって、
前記岸壁又は前記桟橋の前記係留手段を認識して近接させ、前記係留手段と前記船舶との距離が距離閾値以内かを判断する距離判断ステップと、
前記距離が前記距離閾値以内の場合に、前記船舶に搭載した係留索発射手段の前記係留手段に対する３次元的な位置のずれ及び角速度についての発射条件が発射条件閾値以内かを判断する発射条件判断ステップと、
前記発射条件が前記発射条件閾値以内の場合に前記係留手段を避けた周辺の対象点に前記係留索が到達するよう前記係留索発射手段の角度と方向及び発射速度を調整し前記係留索を発射する係留索発射ステップと、
発射された前記係留索の前記周辺の前記対象点から前記係留索を移動させて前記係留手段に係止させる係止ステップと、
前記係留索に張力を付与し、前記係留索の繰り出し長さ及び前記係留索の張力が係留索状態閾値以内かを判断し調整する係留索状態判断ステップを有し、前記船舶を前記係留手段に自動的に係船することを特徴とする自動係船方法。
前記岸壁又は前記桟橋の前記係留手段を認識して近接させ、前記係留手段と前記船舶との距離が距離閾値以内かを判断する距離判断ステップと、
前記距離が前記距離閾値以内の場合に、前記船舶に搭載した係留索発射手段の前記係留手段に対する３次元的な位置のずれ及び角速度についての発射条件が発射条件閾値以内かを判断する発射条件判断ステップと、
前記発射条件が前記発射条件閾値以内の場合に前記係留手段を避けた周辺の対象点に前記係留索が到達するよう前記係留索発射手段の角度と方向及び発射速度を調整し前記係留索を発射する係留索発射ステップと、
発射された前記係留索の前記周辺の前記対象点から前記係留索を移動させて前記係留手段に係止させる係止ステップと、
前記係留索に張力を付与し、前記係留索の繰り出し長さ及び前記係留索の張力が係留索状態閾値以内かを判断し調整する係留索状態判断ステップを有し、前記船舶を前記係留手段に自動的に係船することを特徴とする自動係船方法。
【請求項2】
前記係留手段の位置を検知し、前記係留手段の近傍の前記岸壁又は前記桟橋に前記船舶を接近させる接近ステップを前記距離判断ステップの前に有することを特徴とする請求項１に記載の自動係船方法。
【請求項3】
前記係留索発射ステップの前に、前記係留手段の近傍の安全性を確認する発射前安全性確認ステップを有することを特徴とする請求項１に記載の自動係船方法。
【請求項4】
前記距離が前記距離閾値を超える、前記発射条件が前記発射条件閾値を超える、又は前記係留索の前記張力が前記係留索状態閾値を超える場合に、各ステップの前に戻り再度、各ステップを実行することを特徴とする請求項１に記載の自動係船方法。
【請求項5】
前記係留索に付与した張力を緩め、前記係留索の繰り出し長さ及び張力が係留索解除閾値以内かを判断し調整する係留索解除判断ステップと、前記係留手段に係止された前記係留索を自動的に外す係止自動解除ステップと、前記係留索を前記船舶に収容するように巻き取る係留索収容ステップと、前記係留索の繰り出し長さが収容閾値以内かを判断し調整する収容判断ステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の自動係船方法。
【請求項6】
前記収容判断ステップの後に、前記係留索が前記船舶に収容されたことを検知し、前記岸壁又は前記桟橋から前記船舶を離岸又は離桟させる離岸ステップを有することを特徴とする請求項５に記載の自動係船方法。
【請求項7】
前記収容判断ステップで前記係留索の収容を判断した後に、前記係留索を前記係留索発射手段に再装着する再装着ステップを有することを特徴とする請求項５に記載の自動係船方法。
【請求項8】
前記係留索解除判断ステップの前に、前記係留手段の近傍の安全性を確認する解除前安全性確認ステップを有することを特徴とする請求項５に記載の自動係船方法。
【請求項9】
前記係留索の前記繰り出し長さ及び前記張力が前記係留索解除閾値を超える場合は、前記係留索解除閾値以内となるように前記繰り出し長さを増して前記張力をさらに緩めること、前記係留索の繰り出し長さが前記収容閾値を超える場合は、収容閾値以内となるように前記係留索をさらに巻き取ることを特徴とする請求項５に記載の自動係船方法。
【請求項10】
船舶を岸壁又は桟橋に設けられた係留手段に係留索を用いて自動的に係船をするシステムであって、
前記岸壁又は前記桟橋の前記係留手段を認識する対象物認識手段と、
前記係留手段と前記船舶との距離を計測する距離計測手段と、
前記船舶に搭載した係留索発射手段と、
前記船舶に搭載した前記係留索発射手段の前記係留手段に対する３次元的な位置のずれ及び角速度を検出する状態検出手段と、
前記係留手段を避けた周辺の対象点に前記係留索が到達するよう前記係留索発射手段の角度と方向及び発射速度を調整する発射調整手段と、
発射された前記係留索の前記周辺の前記対象点から前記係留索を移動させて前記係留手段に係止させる係留索移動係止手段と、
前記係留索の繰り出しと巻き上げを行うとともに張力を付与するリール手段と、
前記係留索の繰り出し長さ及び前記係留索の張力を検出する係留索状態検出手段と、
システムを制御する制御手段とを備え、前記船舶を前記係留手段に自動的に係船することを特徴とする自動係船システム。
前記岸壁又は前記桟橋の前記係留手段を認識する対象物認識手段と、
前記係留手段と前記船舶との距離を計測する距離計測手段と、
前記船舶に搭載した係留索発射手段と、
前記船舶に搭載した前記係留索発射手段の前記係留手段に対する３次元的な位置のずれ及び角速度を検出する状態検出手段と、
前記係留手段を避けた周辺の対象点に前記係留索が到達するよう前記係留索発射手段の角度と方向及び発射速度を調整する発射調整手段と、
発射された前記係留索の前記周辺の前記対象点から前記係留索を移動させて前記係留手段に係止させる係留索移動係止手段と、
前記係留索の繰り出しと巻き上げを行うとともに張力を付与するリール手段と、
前記係留索の繰り出し長さ及び前記係留索の張力を検出する係留索状態検出手段と、
システムを制御する制御手段とを備え、前記船舶を前記係留手段に自動的に係船することを特徴とする自動係船システム。
【請求項11】
前記係留索が端部に係止環を有し、前記係留索移動係止手段が、前記係留索の前記係止環を移動させて下部に導く漏斗状の係留索案内部を有し、前記係留索移動係止手段の下部に前記係止環を捕獲／解放する捕獲解放機構を有し、前記捕獲解放機構が前記係留手段に係止された補助索の端部に設けたフック機構を収納可能に構成され、前記係留索発射手段から発射された前記係留索の前記係止環を前記係留索案内部を通って前記捕獲解放機構に導き、前記捕獲解放機構で前記係止環を前記フック機構に係合させて前記係止環を捕獲し、前記係船を自動的に行うことを特徴とする請求項１０に記載の自動係船システム。
【請求項12】
前記制御手段が、前記捕獲解放機構を作動させることにより、前記フック機構から前記係止環を解放し、前記係船を自動的に解除することを特徴とする請求項１１に記載の自動係船システム。
【請求項13】
前記係留索移動係止手段が、前記係留索発射手段から発射され前記岸壁又は前記桟橋の前記対象点に到達した前記係留索を認識し把持する把持部と、自走して把持した前記係留索を前記係留手段の所に移動させる移動部と、前記係留索を前記係留手段に係止／解除する係止解除部を有し、前記係船を自動的に行うことを特徴とする請求項１０に記載の自動係船システム。
【請求項14】
前記制御手段による指示に基づいて、前記係留索移動係止手段が、前記係止解除部により前記係留手段に係止された前記係留索の係止を解除し、前記係船を自動的に解除することを特徴とする請求項１３に記載の自動係船システム。
【請求項15】
前記船舶に前記係留索の繰り出しと巻き上げを行うとともに張力を付与する第１リール手段と、第２リール手段を設け、前記第１リール手段と前記第２リール手段に把持された前記係留索を前記係留索発射手段から発射し、前記係留手段を超えて前記岸壁又は前記桟橋の前記対象点に到達した前記係留索を前記第１リール手段と前記第２リール手段の少なくとも一方で巻き上げることにより前記係留索を移動させて前記係留手段に係止させ、前記第１リール手段と前記第２リール手段の少なくとも一方が前記係留索移動係止手段を兼ねることにより前記係船を自動的に行うことを特徴とする請求項１０に記載の自動係船システム。
【請求項16】
前記制御手段による指示に基づいて、前記係留索に係留索同士の接続及び切り離しを自在に行う着脱自在手段を設け、前記係船を行った状態で前記第２リール手段の近傍に位置する前記着脱自在手段を自動的に切り離し、少なくとも前記第１リールを巻き上げることにより前記係留索を前記船舶に回収し、前記係船を自動的に解除することを特徴とする請求項１５に記載の自動係船システム。
【請求項17】
前記着脱自在手段として、前記第１リール手段から伸びる前記係留索の端部及び前記第２リール手段から伸びる前記係留索の端部に対となる係止機構を有し、前記船舶に第３リール手段を設け、前記第３リール手段から伸びる補助索の端部を、前記第２リール手段から伸びる前記係留索の前記係止機構に着脱自在に構成し、前記第３リール手段を巻き上げることにより、前記係止機構を解放可能に構成したことを特徴とする請求項１６に記載の自動係船システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、船舶を岸壁又は桟橋に設けられた係留手段に係留索を用いて自動的に係船する自動係船方法、及び自動係船システムに関する。
【背景技術】
【0002】
自動運航船の研究開発が進められているが、離着桟時の係船用の綱の取り回しは手動で行われている。係船は、船舶から係留索を陸に渡して、その先端を桟橋のボラードに巻き付けることにより実施される。
ここで、特許文献１には、脚部及び水平面内で旋回自在なアーム部を有したホーサブームと、ロープを巻いたドラムと、制御装置を有しており、制御装置が、船舶からの無線信号でホーサブームを旋回し、ロープを懸吊したアーム部の端部を船舶上に移動する制御を行うように構成した係船装置が開示されている。
また、特許文献２には、船にアームコラムを介して旋回可能に装着されるとともにアームコラムに揺動可能に取付けられたアームと、アームの先端部に取付けられた索取り付けフックと、索取り付けフックにアイスプライスで係止される係船索と、係船索を捲き取り可能な係船ウインチとをそなえ、アームの振り出し用旋回駆動モータをアームコラムに取付けアームの揺動用の動力駆動シリンダーをアームとアームコラムとの間に介設し、係船ウインチの回転駆動モータを係船ウインチに装着して、旋回駆動モータ、動力駆動シリンダーおよび回転駆動モータのいずれをも遠隔操作により制御できるように構成した係船索の繰り出し装置が開示されている。
また、特許文献３には、係船索を巻取り、巻戻しする巻取ドラムと、巻取ドラムを回転駆動し、遠隔制御が可能な電動駆動源からなる索巻取り手段と、係船索を外部に繰出す繰出し機構と、繰出し機構を駆動し、遠隔制御が可能な電動駆動源からなる索繰出し手段とを備えた係船装置と、係船装置の電源駆動源を遠隔制御するための制御手段と、係船索の状況を監視する監視システムとからなる係船制御システムが開示されている。
ここで、特許文献１には、脚部及び水平面内で旋回自在なアーム部を有したホーサブームと、ロープを巻いたドラムと、制御装置を有しており、制御装置が、船舶からの無線信号でホーサブームを旋回し、ロープを懸吊したアーム部の端部を船舶上に移動する制御を行うように構成した係船装置が開示されている。
また、特許文献２には、船にアームコラムを介して旋回可能に装着されるとともにアームコラムに揺動可能に取付けられたアームと、アームの先端部に取付けられた索取り付けフックと、索取り付けフックにアイスプライスで係止される係船索と、係船索を捲き取り可能な係船ウインチとをそなえ、アームの振り出し用旋回駆動モータをアームコラムに取付けアームの揺動用の動力駆動シリンダーをアームとアームコラムとの間に介設し、係船ウインチの回転駆動モータを係船ウインチに装着して、旋回駆動モータ、動力駆動シリンダーおよび回転駆動モータのいずれをも遠隔操作により制御できるように構成した係船索の繰り出し装置が開示されている。
また、特許文献３には、係船索を巻取り、巻戻しする巻取ドラムと、巻取ドラムを回転駆動し、遠隔制御が可能な電動駆動源からなる索巻取り手段と、係船索を外部に繰出す繰出し機構と、繰出し機構を駆動し、遠隔制御が可能な電動駆動源からなる索繰出し手段とを備えた係船装置と、係船装置の電源駆動源を遠隔制御するための制御手段と、係船索の状況を監視する監視システムとからなる係船制御システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－２６０８６号公報
【特許文献2】特開平６－９９８８１号公報
【特許文献3】特開２００５－１５３５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１記載の発明は、岸壁に係船装置を設置する必要があるが、新しい装置の新設にはコストが掛かるため、普及は難しい。
特許文献２記載の発明は、船にアーム等を設置する必要があるが、新しい装置の新設にはコストが掛かるため、普及は難しい。また、船からアームを伸ばすのは、船体重心からアームの先端までの距離が大きいため、船体が動揺している場合には、アーム先端の変位が大きくなり、係留索のボラードへの巻き付けは困難となる事が容易に予想される。
特許文献３記載の発明は、係留索の巻取りと繰出しを制御するものであるが、係留索をボラードに係止する作業も含めて自動化しようとするものではない。
そこで本発明は、岸壁や桟橋に設けられている既存のボラード等の係留手段に係留索を自動で繋げることのできる自動係船方法、及び自動係船システムを提供することを目的とする。
特許文献２記載の発明は、船にアーム等を設置する必要があるが、新しい装置の新設にはコストが掛かるため、普及は難しい。また、船からアームを伸ばすのは、船体重心からアームの先端までの距離が大きいため、船体が動揺している場合には、アーム先端の変位が大きくなり、係留索のボラードへの巻き付けは困難となる事が容易に予想される。
特許文献３記載の発明は、係留索の巻取りと繰出しを制御するものであるが、係留索をボラードに係止する作業も含めて自動化しようとするものではない。
そこで本発明は、岸壁や桟橋に設けられている既存のボラード等の係留手段に係留索を自動で繋げることのできる自動係船方法、及び自動係船システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項１記載に対応した自動係船方法においては、船舶を岸壁又は桟橋に設けられた係留手段に係留索を用いて自動的に係船をする方法であって、岸壁又は桟橋の係留手段を認識して近接させ、係留手段と船舶との距離が距離閾値以内かを判断する距離判断ステップと、距離が距離閾値以内の場合に、船舶に搭載した係留索発射手段の係留手段に対する３次元的な位置のずれ及び角速度についての発射条件が発射条件閾値以内かを判断する発射条件判断ステップと、発射条件が発射条件閾値以内の場合に係留手段を避けた周辺の対象点に係留索が到達するよう係留索発射手段の角度と方向及び発射速度を調整し係留索を発射する係留索発射ステップと、発射された係留索の周辺の対象点から係留索を移動させて係留手段に係止させる係止ステップと、係留索に張力を付与し、係留索の繰り出し長さ及び係留索の張力が係留索状態閾値以内かを判断し調整する係留索状態判断ステップを有し、船舶を係留手段に自動的に係船することを特徴とする。
請求項１に記載の本発明によれば、係船時の係留索の取り回しを自動で行い、岸壁や桟橋に設けられている既存の係留手段に係留索を繋げ、自動的に係船することができる。
請求項１に記載の本発明によれば、係船時の係留索の取り回しを自動で行い、岸壁や桟橋に設けられている既存の係留手段に係留索を繋げ、自動的に係船することができる。
【0006】
請求項２記載の本発明は、係留手段の位置を検知し、係留手段の近傍の岸壁又は桟橋に船舶を接近させる接近ステップを距離判断ステップの前に有することを特徴とする。
請求項２に記載の本発明によれば、岸壁又は桟橋に船舶を接近させることで、さらに係留手段に船舶を近接させることが容易にできる。
請求項２に記載の本発明によれば、岸壁又は桟橋に船舶を接近させることで、さらに係留手段に船舶を近接させることが容易にできる。
【0007】
請求項３記載の本発明は、係留索発射ステップの前に、係留手段の近傍の安全性を確認する発射前安全性確認ステップを有することを特徴とする。
請求項３に記載の本発明によれば、発射した係留索が人や存在物に当たってしまうこと等を防止できる。
請求項３に記載の本発明によれば、発射した係留索が人や存在物に当たってしまうこと等を防止できる。
【0008】
請求項４記載の本発明は、距離が距離閾値を超える、発射条件が発射条件閾値を超える、又は係留索の張力が係留索状態閾値を超える場合に、各ステップの前に戻り再度、各ステップを実行することを特徴とする。
請求項４に記載の本発明によれば、係留手段への係留索の自動係止を確実に行うことができる。
請求項４に記載の本発明によれば、係留手段への係留索の自動係止を確実に行うことができる。
【0009】
請求項５記載の本発明は、係留索に付与した張力を緩め、係留索の繰り出し長さ及び張力が係留索解除閾値以内かを判断し調整する係留索解除判断ステップと、係留手段に係止された係留索を自動的に外す係止自動解除ステップと、係留索を船舶に収容するように巻き取る係留索収容ステップと、係留索の繰り出し長さが収容閾値以内かを判断し調整する収容判断ステップをさらに有することを特徴とする。
請求項５に記載の本発明によれば、離岸時又は離桟時の係留索の取り外しと収容を自動で行うことができる。
請求項５に記載の本発明によれば、離岸時又は離桟時の係留索の取り外しと収容を自動で行うことができる。
【0010】
請求項６記載の本発明は、収容判断ステップの後に、係留手段が船舶に収容されたことを検知し、岸壁又は桟橋から船舶を離岸又は離桟させる離岸ステップを有することを特徴とする。
請求項６に記載の本発明によれば、係留索の収容を検知して安全に離岸又は離桟して出港することができる。
請求項６に記載の本発明によれば、係留索の収容を検知して安全に離岸又は離桟して出港することができる。
【0011】
請求項７記載の本発明は、収容判断ステップで係留索の収容を判断した後に、係留索を係留索発射手段に再装着する再装着ステップを有することを特徴とする。
請求項７に記載の本発明によれば、係留索を次の係船時の発射に備えた状態にすることができる。
請求項７に記載の本発明によれば、係留索を次の係船時の発射に備えた状態にすることができる。
【0012】
請求項８記載の本発明は、係留索解除判断ステップの前に、係留手段の近傍の安全性を確認する解除前安全性確認ステップを有することを特徴とする。
請求項８に記載の本発明によれば、取り外し時に係留索が人や存在物に当たってしまうこと等を防止できる。
請求項８に記載の本発明によれば、取り外し時に係留索が人や存在物に当たってしまうこと等を防止できる。
【0013】
請求項９記載の本発明は、係留索の繰り出し長さ及び張力が係留索解除閾値を超える場合は、係留索解除閾値以内となるように繰り出し長さを増して張力をさらに緩めること、係留索の繰り出し長さが収容閾値を超える場合は、収容閾値以内となるように係留索をさらに巻き取ることを特徴とする。
請求項９に記載の本発明によれば、係留索の繰り出し長さ及び張力を係留索解除閾値以内に早期に収めることができ、係留索の解除や収容を迅速にすることができる。
請求項９に記載の本発明によれば、係留索の繰り出し長さ及び張力を係留索解除閾値以内に早期に収めることができ、係留索の解除や収容を迅速にすることができる。
【0014】
請求項１０記載に対応した自動係船システムにおいては、船舶を岸壁又は桟橋に設けられた係留手段に係留索を用いて自動的に係船をするシステムであって、岸壁又は桟橋の係留手段を認識する対象物認識手段と、係留手段と船舶との距離を計測する距離計測手段と、船舶に搭載した係留索発射手段と、船舶に搭載した係留索発射手段の係留手段に対する３次元的な位置のずれ及び角速度を検出する状態検出手段と、係留手段を避けた周辺の対象点に係留索が到達するよう係留索発射手段の角度と方向及び発射速度を調整する発射調整手段と、発射された係留索の周辺の対象点から係留索を移動させて係留手段に係止させる係留索移動係止手段と、係留索の繰り出しと巻き上げを行うとともに張力を付与するリール手段と、係留索の繰り出し長さ及び係留索の張力を検出する係留索状態検出手段と、システムを制御する制御手段とを備え、船舶を係留手段に自動的に係船することを特徴とする。
請求項１０に記載の本発明によれば、係船時の係留索の取り回しを自動で行い、岸壁や桟橋に設けられている既存の係留手段を利用し、自動的に係留索を繋げて係船することができる。
請求項１０に記載の本発明によれば、係船時の係留索の取り回しを自動で行い、岸壁や桟橋に設けられている既存の係留手段を利用し、自動的に係留索を繋げて係船することができる。
【0015】
請求項１１記載の本発明は、係留索が端部に係止環を有し、係留索移動係止手段が、係留索の係止環を移動させて下部に導く漏斗状の係留索案内部を有し、係留索移動係止手段の下部に係止環を捕獲／解放する捕獲解放機構を有し、捕獲解放機構が係留手段に係止された補助索の端部に設けたフック機構を収納可能に構成され、係留索発射手段から発射された係留索の係止環を係留索案内部を通って捕獲解放機構に導き、捕獲解放機構で係止環をフック機構に係合させて係止環を捕獲し、係船を自動的に行うことを特徴とする。
請求項１１に記載の本発明によれば、岸壁側又は桟橋側に係留索案内部や捕獲解放機構等を設けるだけで、係留手段への係留索の自動係止を確実に行うことができる。
請求項１１に記載の本発明によれば、岸壁側又は桟橋側に係留索案内部や捕獲解放機構等を設けるだけで、係留手段への係留索の自動係止を確実に行うことができる。
【0016】
請求項１２記載の本発明は、制御手段が、捕獲解放機構を作動させることにより、フック機構から係止環を解放し、係船を自動的に解除することを特徴とする。
請求項１２に記載の本発明によれば、離岸時又は離桟時に係留手段からの係留索の取り外しを自動で行うことができる。
請求項１２に記載の本発明によれば、離岸時又は離桟時に係留手段からの係留索の取り外しを自動で行うことができる。
【0017】
請求項１３記載の本発明は、係留索移動係止手段が、係留索発射手段から発射され岸壁又は桟橋の対象点に到達した係留索を認識し把持する把持部と、自走して把持した係留索を係留手段の所に移動させる移動部と、係留索を係留手段に係止／解除する係止解除部を有し、係船を自動的に行うことを特徴とする。
請求項１３に記載の本発明によれば、岸壁側又は桟橋側の係止作業を移動式ロボット等に行わせ既存の係留手段を利用し、自動的に係留索を繋げることができる。
請求項１３に記載の本発明によれば、岸壁側又は桟橋側の係止作業を移動式ロボット等に行わせ既存の係留手段を利用し、自動的に係留索を繋げることができる。
【0018】
請求項１４記載の本発明は、制御手段による指示に基づいて、係留索移動係止手段が、係止解除部により係留手段に係止された係留索の係止を解除し、係船を自動的に解除することを特徴とする。
請求項１４に記載の本発明によれば、離岸時又は離桟時に係留手段からの係留索の取り外しを移動式ロボット等に自動で行わせることができる。
請求項１４に記載の本発明によれば、離岸時又は離桟時に係留手段からの係留索の取り外しを移動式ロボット等に自動で行わせることができる。
【0019】
請求項１５記載の本発明は、船舶に係留索の繰り出しと巻き上げを行うとともに張力を付与する第１リール手段と、第２リール手段を設け、第1リール手段と第２リール手段に把持された係留索を係留索発射手段から発射し、係留手段を超えて岸壁又は桟橋の対象点に到達した係留索を第１リール手段と第２リール手段の少なくとも一方で巻き上げることにより係留索を移動させて係留手段に係止させ、第１リール手段と第２リール手段の少なくとも一方が係留索移動係止手段を兼ねることにより係船を自動的に行うことを特徴とする。
請求項１５に記載の本発明によれば、岸壁又は桟橋に係留索移動係止手段を備えなくても既存の係留手段を利用し、船舶側だけの設備で係船を自動的に完了させることができる。
請求項１５に記載の本発明によれば、岸壁又は桟橋に係留索移動係止手段を備えなくても既存の係留手段を利用し、船舶側だけの設備で係船を自動的に完了させることができる。
【0020】
請求項１６記載の本発明は、制御手段による指示に基づいて、係留索に係留索同士の接続及び切り離しを自在に行う着脱自在手段を設け、係船を行った状態で第２リール手段の近傍に位置する着脱自在手段を自動的に切り離し、少なくとも第１リールを巻き上げることにより係留索を船舶に回収し、係船を自動的に解除することを特徴とする。
請求項１６に記載の本発明によれば、離岸時又は離桟時における係留手段からの係留索の取り外しと回収を船舶側から自動で行うことができる。
請求項１６に記載の本発明によれば、離岸時又は離桟時における係留手段からの係留索の取り外しと回収を船舶側から自動で行うことができる。
【0021】
請求項１７記載の本発明は、着脱自在手段として、第１リール手段から伸びる係留索の端部及び第２リール手段から伸びる係留索の端部に対となる係止機構を有し、船舶に第３リール手段を設け、第３リール手段から伸びる補助索の端部を、第２リール手段から伸びる係留索の係止機構に着脱自在に構成し、第３リール手段を巻き上げることにより、係止機構を解放可能に構成したことを特徴とする。
請求項１７に記載の本発明によれば、補助索を利用して離岸時又は離桟時に係留手段から係留索の係止機構を解放することにより自動で取り外すことができる。
請求項１７に記載の本発明によれば、補助索を利用して離岸時又は離桟時に係留手段から係留索の係止機構を解放することにより自動で取り外すことができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明の自動係船方法によれば、係船時の係留索の取り回しを自動で行い、岸壁や桟橋に設けられている既存の係留手段に係留索を繋げ、自動的に係船することができる。
【0023】
また、係留手段の位置を検知し、係留手段の近傍の岸壁又は桟橋に船舶を接近させる接近ステップを距離判断ステップの前に有する場合には、岸壁又は桟橋に船舶を接近させることで、さらに係留手段に船舶を近接させることが容易にできる。
【0024】
また、係留索発射ステップの前に、係留手段の近傍の安全性を確認する発射前安全性確認ステップを有する場合には、発射した係留索が人や存在物に当たってしまうこと等を防止できる。
【0025】
また、距離が距離閾値を超える、発射条件が発射条件閾値を超える、又は係留索の張力が係留索状態閾値を超える場合に、各ステップの前に戻り再度、各ステップを実行する場合には、係留手段への係留索の自動係止を確実に行うことができる。
【0026】
また、係留索に付与した張力を緩め、係留索の繰り出し長さ及び張力が係留索解除閾値以内かを判断し調整する係留索解除判断ステップと、係留手段に係止された係留索を自動的に外す係止自動解除ステップと、係留索を船舶に収容するように巻き取る係留索収容ステップと、係留索の繰り出し長さが収容閾値以内かを判断し調整する収容判断ステップをさらに有する場合には、離岸時又は離桟時の係留索の取り外しと収容を自動で行うことができる。
【0027】
また、収容判断ステップの後に、係留手段が船舶に収容されたことを検知し、岸壁又は桟橋から船舶を離岸又は離桟させる離岸ステップを有する場合には、係留索の収容を検知して安全に離岸又は離桟して出港することができる。
【0028】
また、収容判断ステップで係留索の収容を判断した後に、係留索を係留索発射手段に再装着する再装着ステップを有する場合には、係留索を次の係船時の発射に備えた状態にすることができる。
【0029】
また、係留索解除判断ステップの前に、係留手段の近傍の安全性を確認する解除前安全性確認ステップを有する場合には、取り外し時に係留索が人や存在物に当たってしまうこと等を防止できる。
【0030】
また、係留索の繰り出し長さ及び張力が係留索解除閾値を超える場合は係留索解除閾値以内となるように繰り出し長さを増して張力をさらに緩め、係留索の繰り出し長さが収容閾値を超える場合は収容閾値以内となるように係留索をさらに巻き取る場合には、係留索の繰り出し長さ及び張力を係留索解除閾値以内に早期に収めることができ、係留索の解除や収容を迅速にすることができる。
【0031】
本発明の自動係船システムによれば、係船時の係留索の取り回しを自動で行い、岸壁や桟橋に設けられている既存の係留手段を利用し、自動的に係留索を繋げて係船することができる。
【0032】
また、係留索が端部に係止環を有し、係留索移動係止手段が、係留索の係止環を移動させて下部に導く漏斗状の係留索案内部を有し、係留索移動係止手段の下部に係止環を捕獲／解放する捕獲解放機構を有し、捕獲解放機構が係留手段に係止された補助索の端部に設けたフック機構を収納可能に構成され、係留索発射手段から発射された係留索の係止環を係留索案内部を通って捕獲解放機構に導き、捕獲解放機構で係止環をフック機構に係合させて係止環を捕獲し、係船を自動的に行う場合には、岸壁側又は桟橋側に係留索案内部や捕獲解放機構等を設けるだけで、係留手段への係留索の自動係止を確実に行うことができる。
【0033】
また、制御手段が、捕獲解放機構を作動させることにより、フック機構から係止環を解放し、係船を自動的に解除する場合には、離岸時又は離桟時に係留手段からの係留索の取り外しを自動で行うことができる。
【0034】
また、係留索移動係止手段が、係留索発射手段から発射され岸壁又は桟橋の対象点に到達した係留索を認識し把持する把持部と、自走して把持した係留索を係留手段の所に移動させる移動部と、係留索を係留手段に係止／解除する係止解除部を有し、係船を自動的に行う場合には、岸壁側又は桟橋側の係止作業を移動式ロボット等に行わせ既存の係留手段を利用し、自動的に係留索を繋げることができる。
【0035】
また、制御手段による指示に基づいて、係留索移動係止手段が、係止解除部により係留手段に係止された係留索の係止を解除し、係船を自動的に解除する場合には、離岸時又は離桟時に係留手段からの係留索の取り外しを移動式ロボット等に自動で行わせることができる。
【0036】
また、船舶に係留索の繰り出しと巻き上げを行うとともに張力を付与する第１リール手段と、第２リール手段を設け、第1リール手段と第２リール手段に把持された係留索を係留索発射手段から発射し、係留手段を超えて岸壁又は桟橋の対象点に到達した係留索を第１リール手段と第２リール手段の少なくとも一方で巻き上げることにより係留索を移動させて係留手段に係止させ、第１リール手段と第２リール手段の少なくとも一方が係留索移動係止手段を兼ねることにより係船を自動的に行う場合には、岸壁又は桟橋に係留索移動係止手段を備えなくても既存の係留手段を利用し、船舶側だけの設備で係船を自動的に完了させることができる。
【0037】
また、制御手段による指示に基づいて、係留索に係留索同士の接続及び切り離しを自在に行う着脱自在手段を設け、係船を行った状態で第２リール手段の近傍に位置する着脱自在手段を自動的に切り離し、少なくとも第１リールを巻き上げることにより係留索を船舶に回収し、係船を自動的に解除する場合には、離岸時又は離桟時における係留手段からの係留索の取り外しと回収を船舶側から自動で行うことができる。
【0038】
また、着脱自在手段として、第１リール手段から伸びる係留索の端部及び第２リール手段から伸びる係留索の端部に対となる係止機構を有し、船舶に第３リール手段を設け、第３リール手段から伸びる補助索の端部を、第２リール手段から伸びる係留索の係止機構に着脱自在に構成し、第３リール手段を巻き上げることにより、係止機構を解放可能に構成した場合には、補助索を利用して離岸時又は離桟時に係留手段から係留索の係止機構を解放することにより自動で取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の実施形態による自動係船方法における着岸又は着桟時のフロー図
【図2】同自動係船方法における離岸又は離桟時のフロー図
【図3】同自動係船システムの機能構成図
【図4】同係留索の先端部を示す図
【図5】同係留索移動係止手段の一例を示す図
【図6】同係留索移動係止手段の他の例を示す図
【図7】同リール手段の一例を示す図
【図8】同リール手段と対象点の例を示す図
【図9】同着脱自在手段の構成図
【発明を実施するための形態】
【0040】
本発明の実施形態による自動係船方法、及び自動係船システムについて説明する。
図１は自動係船方法における着岸又は着桟時のフロー図、図２は自動係船方法における離岸又は離桟時のフロー図、図３は自動係船システムの機能構成図である。
自動係船方法及び自動係船システムは、船舶２を岸壁又は桟橋３（以下、「岸壁等」ということもある。）に設けられたボラード等の係留手段１に係留索１０を用いて自動的に係船させる。
図１は自動係船方法における着岸又は着桟時のフロー図、図２は自動係船方法における離岸又は離桟時のフロー図、図３は自動係船システムの機能構成図である。
自動係船方法及び自動係船システムは、船舶２を岸壁又は桟橋３（以下、「岸壁等」ということもある。）に設けられたボラード等の係留手段１に係留索１０を用いて自動的に係船させる。
【0041】
図３に示すように、自動係船システムは、岸壁等３に設けられている係留手段１を認識する対象物認識手段２０と、係留手段１と船舶２との距離を計測する距離計測手段３０と、係留索１０を発射するボーガン式等の係留索発射手段４０と、係留索発射手段４０の係留手段１に対する３次元的な位置のずれ及び角速度を検出する状態検出手段５０と、係留索発射手段４０の角度と方向及び発射速度を調整する発射調整手段６０と、係留索１０を移動させて係留手段１に係止させる係留索移動係止手段７０と、係留索１０の繰り出しと巻き上げを行うとともに張力を付与するリール手段８０と、係留索１０の繰り出し長さ及び係留索１０の張力を検出する係留索状態検出手段９０と、通信部を有する制御手段１００を備える。
係留索移動係止手段７０は岸壁等３に設置され、係留索１０、対象物認識手段２０、距離計測手段３０、係留索発射手段４０、状態検出手段５０、発射調整手段６０、リール手段８０、係留索状態検出手段９０、及び制御手段１００は船舶２に搭載されている。
係留索移動係止手段７０は岸壁等３に設置され、係留索１０、対象物認識手段２０、距離計測手段３０、係留索発射手段４０、状態検出手段５０、発射調整手段６０、リール手段８０、係留索状態検出手段９０、及び制御手段１００は船舶２に搭載されている。
【0042】
着岸又は着桟時のフローについて説明する。図１に示すように、入港指示が出されると、制御手段１００は、係留手段１の位置を対象物認識手段２０により認識（検知）し、係留手段１の近傍の岸壁等３に船舶２を接近させる（Ｓ１：接近ステップ）。対象物認識手段２０は、カメラや画像判別部等により構成することができる。
また、制御手段１００は、岸壁等３の係留手段１を認識し、係留手段１に船舶２を近接させ、距離計測手段３０により取得される係留手段１と船舶２との距離が距離閾値以内か否かを判断する（Ｓ２：距離判断ステップ）。
制御手段１００は、距離判断ステップＳ２において係留手段１と船舶２との距離が距離閾値を超えると判断した場合は、接近ステップＳ１に戻り、船舶２を岸壁等３に更に接近させる。
また、制御手段１００は、岸壁等３の係留手段１を認識し、係留手段１に船舶２を近接させ、距離計測手段３０により取得される係留手段１と船舶２との距離が距離閾値以内か否かを判断する（Ｓ２：距離判断ステップ）。
制御手段１００は、距離判断ステップＳ２において係留手段１と船舶２との距離が距離閾値を超えると判断した場合は、接近ステップＳ１に戻り、船舶２を岸壁等３に更に接近させる。
【0043】
制御手段１００は、距離判断ステップＳ２において距離が距離閾値以内であると判断した場合は、発射調整手段６０により係留索発射手段４０の角度と方向を調整する（Ｓ３：発射角度等調整ステップ）。
また、制御手段１００は、状態検出手段５０により取得される係留索発射手段４０の係留手段１に対する３次元的な位置のずれ及び角速度についての発射条件が発射条件閾値以内か否かを判断する（Ｓ４：発射条件判断ステップ）。状態検出手段５０は、ジャイロセンサ等により構成することができる。
発射条件判断ステップＳ４において発射条件が発射条件閾値を超えると判断した場合は、発射角度等調整ステップＳ３に戻り、係留索発射手段４０の角度と方向を更に調整する。
また、制御手段１００は、状態検出手段５０により取得される係留索発射手段４０の係留手段１に対する３次元的な位置のずれ及び角速度についての発射条件が発射条件閾値以内か否かを判断する（Ｓ４：発射条件判断ステップ）。状態検出手段５０は、ジャイロセンサ等により構成することができる。
発射条件判断ステップＳ４において発射条件が発射条件閾値を超えると判断した場合は、発射角度等調整ステップＳ３に戻り、係留索発射手段４０の角度と方向を更に調整する。
【0044】
制御手段１００は、発射条件判断ステップＳ４において発射条件が発射条件閾値内であると判断した場合は、係留手段１から所定範囲内に人が居ないかなど、係留手段１の近傍の安全性をカメラ画像等により確認する（Ｓ５：発射前安全性確認ステップ）。
制御手段１００は、発射前安全性確認ステップＳ５において係留手段１の近傍の安全性が確認できない場合は、発射角度等調整ステップＳ３に戻り、係留索発射手段４０の角度と方向を更に調整する。
そして、制御手段１００は、発射前安全性確認ステップＳ５において係留手段１の近傍の安全性が確認できた場合は、発射調整手段６０により係留手段１を避けた周辺の対象点に係留索１０が到達するよう係留索発射手段４０の角度と方向及び発射速度を調整し、係留索発射手段４０により係留索１０を発射する（Ｓ６：係留索発射ステップ）。
制御手段１００は、発射前安全性確認ステップＳ５において係留手段１の近傍の安全性が確認できない場合は、発射角度等調整ステップＳ３に戻り、係留索発射手段４０の角度と方向を更に調整する。
そして、制御手段１００は、発射前安全性確認ステップＳ５において係留手段１の近傍の安全性が確認できた場合は、発射調整手段６０により係留手段１を避けた周辺の対象点に係留索１０が到達するよう係留索発射手段４０の角度と方向及び発射速度を調整し、係留索発射手段４０により係留索１０を発射する（Ｓ６：係留索発射ステップ）。
【0045】
また、制御手段１００は、対象点に向けて発射され岸壁等３に到達した係留索１０を係留索移動係止手段７０により移動させて係留手段１に係止させる（Ｓ７：係止ステップ）。
制御手段１００は、係留索１０が巻回されているリール手段８０により係留索１０に張力の付与と調整を行い（Ｓ８－１：張力調整ステップ）、係留索１０の繰り出し長さ及び係留索１０の張力が係留索状態閾値以内か否かを判断する（Ｓ８－２：係留索状態判断ステップ）。
制御手段１００は、係留索状態判断ステップＳ８－２において係留索１０の繰り出し長さ又は係留索１０の張力が係留索状態閾値を超えると判断した場合は、張力調整ステップＳ８－１に戻り、リール手段８０により係留索１０の繰り出し長さ及び張力の調整を再度行う。
また、係留索状態判断ステップＳ８－２において係留索１０の張力がゼロに近いなど、係留手段１への係留索１０の係止が失敗したと見做せる場合は、係止ステップＳ７へ戻り、係留索移動係止手段７０により再度係留索１０を移動させて係留手段１に係止させる。
制御手段１００は、係留索１０が巻回されているリール手段８０により係留索１０に張力の付与と調整を行い（Ｓ８－１：張力調整ステップ）、係留索１０の繰り出し長さ及び係留索１０の張力が係留索状態閾値以内か否かを判断する（Ｓ８－２：係留索状態判断ステップ）。
制御手段１００は、係留索状態判断ステップＳ８－２において係留索１０の繰り出し長さ又は係留索１０の張力が係留索状態閾値を超えると判断した場合は、張力調整ステップＳ８－１に戻り、リール手段８０により係留索１０の繰り出し長さ及び張力の調整を再度行う。
また、係留索状態判断ステップＳ８－２において係留索１０の張力がゼロに近いなど、係留手段１への係留索１０の係止が失敗したと見做せる場合は、係止ステップＳ７へ戻り、係留索移動係止手段７０により再度係留索１０を移動させて係留手段１に係止させる。
【0046】
そして、制御手段１００は、係留索状態判断ステップＳ８－２において係留索１０の繰り出し長さ及び係留索１０の張力が係留索状態閾値以内であると判断した場合は、係船が完了したとして自動係船作業を終了する。このように、係船時の係留索１０の取り回しを自動で行い、岸壁や桟橋に設けられている既存の係留手段１に自動的に係留索１０を繋げ、岸壁側や桟橋側に人手を必要とせずに係船することができる。これにより、港湾労働の省力化が図られ、港湾労働者不足問題の解消にも繋がる。
また、係留手段１の位置を検知し、係留手段１の近傍の岸壁等３に船舶２を接近させる接近ステップＳ１を有することで、さらに係留手段１に船舶２を近接させることが容易となる。
また、係留索発射ステップＳ６の前に、係留手段１の近傍の安全性を確認する発射前安全性確認ステップＳ５を有することで、発射した係留索１０が人や存在物に当たってしまうこと等を防止し安全性を高めることができる。
また、距離判断ステップＳ２において距離が距離閾値を超えると判断した場合は接近ステップＳ１に戻り、発射条件判断ステップＳ４において発射条件が発射条件閾値を超えると判断した場合は発射角度等調整ステップＳ３に戻り、係留索状態判断ステップＳ８－２において係留索１０の張力が係留索状態閾値を超えると判断した場合は張力調整ステップＳ８－１又は係止ステップＳ７に戻るというように、距離が距離閾値を超える、発射条件が発射条件閾値を超える、又は係留索１０の張力が係留索状態閾値を超える場合に、各ステップの前に戻り、再度各ステップを実行することで、確実に係留手段１へ係留索１０を自動係止させることができる。
また、係留手段１の位置を検知し、係留手段１の近傍の岸壁等３に船舶２を接近させる接近ステップＳ１を有することで、さらに係留手段１に船舶２を近接させることが容易となる。
また、係留索発射ステップＳ６の前に、係留手段１の近傍の安全性を確認する発射前安全性確認ステップＳ５を有することで、発射した係留索１０が人や存在物に当たってしまうこと等を防止し安全性を高めることができる。
また、距離判断ステップＳ２において距離が距離閾値を超えると判断した場合は接近ステップＳ１に戻り、発射条件判断ステップＳ４において発射条件が発射条件閾値を超えると判断した場合は発射角度等調整ステップＳ３に戻り、係留索状態判断ステップＳ８－２において係留索１０の張力が係留索状態閾値を超えると判断した場合は張力調整ステップＳ８－１又は係止ステップＳ７に戻るというように、距離が距離閾値を超える、発射条件が発射条件閾値を超える、又は係留索１０の張力が係留索状態閾値を超える場合に、各ステップの前に戻り、再度各ステップを実行することで、確実に係留手段１へ係留索１０を自動係止させることができる。
【0047】
次に、離岸又は離桟時のフローについて説明する。図２に示すように、出航指示が出されると、制御手段１００は、リール手段８０により係留索１０に付与した張力を緩めるように調整し（Ｓ９－１：張力弛緩調整ステップ）、係留索１０の繰り出し長さ及び張力が係留索解除閾値以内かを判断する（Ｓ９－２：係留索解除判断ステップ）。
制御手段１００は、係留索解除判断ステップＳ９－２において係留索１０の繰り出し長さ又は張力が係留索解除閾値を超えると判断した場合は、張力弛緩調整ステップＳ９－１に戻り、リール手段８０により係留索１０に付与した張力を緩めるように再度調整する。
このとき、係留索１０の繰り出し長さ及び張力が係留索解除閾値を超える場合は、係留索解除閾値以内となるように繰り出し長さを増して張力をさらに緩め、係留索１０の繰り出し長さが収容閾値を超える場合は、収容閾値以内となるように係留索１０をさらに巻き取る。これにより、係留索１０の繰り出し長さ及び張力を係留索解除閾値以内に早期に収めることができ、係留索１０の解除や収容を迅速に行うことができる。
制御手段１００は、係留索解除判断ステップＳ９－２において係留索１０の繰り出し長さ又は張力が係留索解除閾値を超えると判断した場合は、張力弛緩調整ステップＳ９－１に戻り、リール手段８０により係留索１０に付与した張力を緩めるように再度調整する。
このとき、係留索１０の繰り出し長さ及び張力が係留索解除閾値を超える場合は、係留索解除閾値以内となるように繰り出し長さを増して張力をさらに緩め、係留索１０の繰り出し長さが収容閾値を超える場合は、収容閾値以内となるように係留索１０をさらに巻き取る。これにより、係留索１０の繰り出し長さ及び張力を係留索解除閾値以内に早期に収めることができ、係留索１０の解除や収容を迅速に行うことができる。
【0048】
制御手段１００は、係留索解除判断ステップＳ９－２において係留索１０の繰り出し長さ及び張力が係留索解除閾値以内であると判断した場合、係留手段１から所定範囲内に人が居ないかなど、係留手段１の近傍の安全性をカメラ画像等により確認する（Ｓ１０：解除前安全性確認ステップ）。これにより、取り外し時に係留索１０が人や存在物に当たってしまうこと等を防止し安全性を高めることができる。
制御手段１００は、解除前安全性確認ステップＳ１０において係留手段１の近傍の安全性が確認できない場合は、張力弛緩調整ステップＳ９－１に戻り、リール手段８０により係留索１０に付与した張力を緩めるように再度調整する。
制御手段１００は、解除前安全性確認ステップＳ１０において係留手段１の近傍の安全性が確認できない場合は、張力弛緩調整ステップＳ９－１に戻り、リール手段８０により係留索１０に付与した張力を緩めるように再度調整する。
【0049】
制御手段１００は、解除前安全性確認ステップＳ１０において係留手段１の近傍の安全性が確認できた場合は、係留手段１に係止された係留索１０を自動的に外す（Ｓ１１：係止自動解除ステップ）。
また、制御手段１００は、リール手段８０により係留索１０を船舶２に収容するように巻き取る（Ｓ１２：係留索収容ステップ）。
また、制御手段１００は、係留索１０の繰り出し長さが収容閾値以内か否かを判断する（Ｓ１３：収容判断ステップ）。これにより、離岸時又は離桟時の係留索１０の取り外しと収容を自動で行うことができる。
制御手段１００は、収容判断ステップＳ１３において係留索１０の繰り出し長さが収容閾値を超えると判断した場合は、係留索収容ステップＳ１２に戻り、リール手段８０により係留索１０を船舶２に収容するように巻き取って係留索１０の繰り出し長さを調整する。
また、制御手段１００は、リール手段８０により係留索１０を船舶２に収容するように巻き取る（Ｓ１２：係留索収容ステップ）。
また、制御手段１００は、係留索１０の繰り出し長さが収容閾値以内か否かを判断する（Ｓ１３：収容判断ステップ）。これにより、離岸時又は離桟時の係留索１０の取り外しと収容を自動で行うことができる。
制御手段１００は、収容判断ステップＳ１３において係留索１０の繰り出し長さが収容閾値を超えると判断した場合は、係留索収容ステップＳ１２に戻り、リール手段８０により係留索１０を船舶２に収容するように巻き取って係留索１０の繰り出し長さを調整する。
【0050】
制御手段１００は、収容判断ステップＳ１３において係留索１０の繰り出し長さが収容閾値以内であると判断した場合は、リール手段８０により係留索１０が船舶２に収容されたことを検知する（Ｓ１４：収容検知ステップ）と、係留索１０を係留索発射手段４０に再装着する（Ｓ１５：再装着ステップ）。これにより、係留索１０を次の係船時の発射に備えた状態にすることができる。
その後、制御手段１００は、岸壁等３から船舶２を離岸又は離桟させる（Ｓ１６：離岸ステップ）。これにより、岸壁側や桟橋側に人手を必要とせずに、係留索１０の収容を検知して安全に離岸又は離桟して出港することができる。
その後、制御手段１００は、岸壁等３から船舶２を離岸又は離桟させる（Ｓ１６：離岸ステップ）。これにより、岸壁側や桟橋側に人手を必要とせずに、係留索１０の収容を検知して安全に離岸又は離桟して出港することができる。
【0051】
図４は係留索の先端部を示す図、図５は係留索移動係止手段の一例を示す図である。
係留索１０の先端側の端部には係止環（アイボルト又はアイプレート）１１が設けられている。
図５（ａ）には係留索移動係止手段７０の全体を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）の下部を拡大して示している。係留索移動係止手段７０には、内部に、係止環１１を移動させて自らの下部に導く漏斗状の係留索案内部７１、及び外部に、係止環１１に付随する係留索１０の通過する溝機構７２が設けられると共に、係止環１１を捕獲及び解放する捕獲解放機構７３が下部に設けられている。捕獲解放機構７３は、係留手段１に係止された補助索１１０の端部に設けたフック機構１１１を収納可能である（図５（ｂ）参照）。捕獲解放機構７３には、補助索１１０のフック機構１１１に接続されている索７３ｂの巻き取りと延出を行う回転部７３ａが設けられている。
係留索発射手段４０から対象点に向けて発射された係留索１０の係止環１１は、係留索案内部７１を通って捕獲解放機構７３に導かれ、捕獲解放機構７３に至った係止環１１は、フック機構１１１に係合する。図５（ｃ）は、補助索１１０のフック機構１１１に係留索１０の係止環１１を係止した状態を示している。
このように、係留索１０が端部に係止環１１を有し、係留索移動係止手段７０が、係留索１０の係止環１１を移動させて下部に導く漏斗状の係留索案内部７１及び溝機構７２を有し、係留索移動係止手段７０の下部に係止環１１を捕獲／解放する捕獲解放機構７３を有し、捕獲解放機構７３が係留手段１に係止された補助索１１０の端部に設けたフック機構１１１を収納可能に構成され、係留索発射手段４０から発射された係留索１０の係止環１１を係留索案内部７１を通って捕獲解放機構７３に導き、捕獲解放機構７３で係止環１１をフック機構１１１に係合させて係止環１１を捕獲し、係船を自動的に行うことにより、岸壁等３側に係留索案内部７１や捕獲解放機構７３等を設けるだけで、係留手段１への係留索１０の自動係止を確実に行うことができる。
係留索１０の先端側の端部には係止環（アイボルト又はアイプレート）１１が設けられている。
図５（ａ）には係留索移動係止手段７０の全体を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）の下部を拡大して示している。係留索移動係止手段７０には、内部に、係止環１１を移動させて自らの下部に導く漏斗状の係留索案内部７１、及び外部に、係止環１１に付随する係留索１０の通過する溝機構７２が設けられると共に、係止環１１を捕獲及び解放する捕獲解放機構７３が下部に設けられている。捕獲解放機構７３は、係留手段１に係止された補助索１１０の端部に設けたフック機構１１１を収納可能である（図５（ｂ）参照）。捕獲解放機構７３には、補助索１１０のフック機構１１１に接続されている索７３ｂの巻き取りと延出を行う回転部７３ａが設けられている。
係留索発射手段４０から対象点に向けて発射された係留索１０の係止環１１は、係留索案内部７１を通って捕獲解放機構７３に導かれ、捕獲解放機構７３に至った係止環１１は、フック機構１１１に係合する。図５（ｃ）は、補助索１１０のフック機構１１１に係留索１０の係止環１１を係止した状態を示している。
このように、係留索１０が端部に係止環１１を有し、係留索移動係止手段７０が、係留索１０の係止環１１を移動させて下部に導く漏斗状の係留索案内部７１及び溝機構７２を有し、係留索移動係止手段７０の下部に係止環１１を捕獲／解放する捕獲解放機構７３を有し、捕獲解放機構７３が係留手段１に係止された補助索１１０の端部に設けたフック機構１１１を収納可能に構成され、係留索発射手段４０から発射された係留索１０の係止環１１を係留索案内部７１を通って捕獲解放機構７３に導き、捕獲解放機構７３で係止環１１をフック機構１１１に係合させて係止環１１を捕獲し、係船を自動的に行うことにより、岸壁等３側に係留索案内部７１や捕獲解放機構７３等を設けるだけで、係留手段１への係留索１０の自動係止を確実に行うことができる。
【0052】
出港時は、制御手段１００が、捕獲解放機構７３を作動させることにより、フック機構１１１から係止環１１を解放し、係船を自動的に解除する。図５（ｄ）は、索７３ｂを回転部７３ａに巻き取ることによりフック機構１１１から係留索１０の係止環１１を解放した状態を示している。これにより、離岸時又は離桟時に係留手段１からの係留索１０の取り外しを自動で行うことができる。
【0053】
図６は係留索移動係止手段の他の例を示す図である。
係留索移動係止手段７０は、移動式ロボットとしており、係留索発射手段４０から発射され岸壁等３の対象点に到達した係留索１０を認識する認識部７３と、係留索１０を把持する把持部７４と、把持した係留索１０を係留手段１の所に移動させるとき等の自走に用いるタイヤ又は無限軌道等の移動部７５と、係留索１０を係留手段１に係止／解除する係止解除部を有し、係船を自動的に行う。係止解除部は把持部７４が兼ねている。また、係留索移動係止手段７０である移動式ロボットは、通信部を有する制御手段１００も備えている。
係留索移動係止手段７０を移動式ロボットとすることにより、岸壁側又は桟橋側の係止作業を移動式ロボットに行わせ、既存の係留手段１を利用して自動的に係留索１０を繋げることができる。
また、係留索移動係止手段７０である移動式ロボットは、制御手段１００による指示に基づいて、係留手段１に係止された係留索１０の係止を係止解除部により解除し、係船を自動的に解除する。これにより、離岸時又は離桟時に係留手段１からの係留索１０の取り外しを移動式ロボットに自動で行わせることができる。
係留索移動係止手段７０は、移動式ロボットとしており、係留索発射手段４０から発射され岸壁等３の対象点に到達した係留索１０を認識する認識部７３と、係留索１０を把持する把持部７４と、把持した係留索１０を係留手段１の所に移動させるとき等の自走に用いるタイヤ又は無限軌道等の移動部７５と、係留索１０を係留手段１に係止／解除する係止解除部を有し、係船を自動的に行う。係止解除部は把持部７４が兼ねている。また、係留索移動係止手段７０である移動式ロボットは、通信部を有する制御手段１００も備えている。
係留索移動係止手段７０を移動式ロボットとすることにより、岸壁側又は桟橋側の係止作業を移動式ロボットに行わせ、既存の係留手段１を利用して自動的に係留索１０を繋げることができる。
また、係留索移動係止手段７０である移動式ロボットは、制御手段１００による指示に基づいて、係留手段１に係止された係留索１０の係止を係止解除部により解除し、係船を自動的に解除する。これにより、離岸時又は離桟時に係留手段１からの係留索１０の取り外しを移動式ロボットに自動で行わせることができる。
【0054】
図７はリール手段の一例を示す図、図８はリール手段と対象点の例を示す図である。
本例では、リール手段８０として、係留索１０の繰り出しと巻き上げを行うとともに張力を付与する第１リール手段８１及び第２リール手段８２と、補助索１１０の繰り出しと巻き上げを行う第３リール手段８３が船舶２に設けられている。
第１リール手段８１に後端が把持された第１係留索１２の先端側は、第２リール手段８２に後端が把持された第２係留索１３の先端側と接続されている。
本例のリール手段８０を用いる場合、対象点は、船舶２から見て係留手段１を超えた位置に設定する。
係留索発射手段４０から対象点に向けて発射され係留手段１を超えて岸壁等３の対象点に到達した係留索１０を、第１リール手段８１と第２リール手段８２の少なくとも一方で巻き上げることにより、係留索１０を引き寄せるように移動させて係留手段１に係止させる。このように、第１リール手段８１と第２リール手段８２の少なくとも一方は、係留索移動係止手段７０を兼ねている。これにより、岸壁等３には係留索移動係止手段７０を備えなくても既存の係留手段１を利用し、船舶２側だけの設備で係船を自動的に完了させることができる。
本例では、リール手段８０として、係留索１０の繰り出しと巻き上げを行うとともに張力を付与する第１リール手段８１及び第２リール手段８２と、補助索１１０の繰り出しと巻き上げを行う第３リール手段８３が船舶２に設けられている。
第１リール手段８１に後端が把持された第１係留索１２の先端側は、第２リール手段８２に後端が把持された第２係留索１３の先端側と接続されている。
本例のリール手段８０を用いる場合、対象点は、船舶２から見て係留手段１を超えた位置に設定する。
係留索発射手段４０から対象点に向けて発射され係留手段１を超えて岸壁等３の対象点に到達した係留索１０を、第１リール手段８１と第２リール手段８２の少なくとも一方で巻き上げることにより、係留索１０を引き寄せるように移動させて係留手段１に係止させる。このように、第１リール手段８１と第２リール手段８２の少なくとも一方は、係留索移動係止手段７０を兼ねている。これにより、岸壁等３には係留索移動係止手段７０を備えなくても既存の係留手段１を利用し、船舶２側だけの設備で係船を自動的に完了させることができる。
【0055】
第１係留索１２と第２係留索１３は着脱自在手段１２０により接続されている。
着脱自在手段１２０は、制御手段１００による指示に基づいて、第１係留索１２と第２係留索１３との接続及び切り離しを自在に行う。
制御手段１００は、係船を行った状態で第２リール手段８２の近傍に位置する着脱自在手段１２０を自動的に切り離し、少なくとも第１リールを巻き上げることにより係留索１０を船舶２に回収し、係船を自動的に解除する。これにより、離岸時又は離桟時における係留手段１からの係留索１０の取り外しと回収を船舶２側から自動で行うことができる。
着脱自在手段１２０は、制御手段１００による指示に基づいて、第１係留索１２と第２係留索１３との接続及び切り離しを自在に行う。
制御手段１００は、係船を行った状態で第２リール手段８２の近傍に位置する着脱自在手段１２０を自動的に切り離し、少なくとも第１リールを巻き上げることにより係留索１０を船舶２に回収し、係船を自動的に解除する。これにより、離岸時又は離桟時における係留手段１からの係留索１０の取り外しと回収を船舶２側から自動で行うことができる。
【0056】
図９は図８の丸Ａ部分に用いられている着脱自在手段の構成図である。
着脱自在手段１２０として、第１リール手段８１から伸びる第１係留索１２の先端側の端部と、第２リール手段８２から伸びる第２係留索１３の先端側の端部に、対となる係止機構を有する。係止機構は、第１係留索１２の端部に設けられた係止環１１と、第２係留索１３の端部に設けられたフック１２からなる。
フック１２のＵ字部分には接続部１２ａが延設されており、第３リール手段８３から伸びる補助索１１０の端部は、接続部１２ａへの着脱が自在であるように構成されている。
図９に示す状態において、第３リール手段８３により補助索１１０を巻き上げると、補助索１１０が船舶２側へ引かれることにより、係止機構の係止環１１がフック１２から抜けて解放される。このように、補助索１１０を利用して離岸時又は離桟時に係留手段１から係留索１０の係止機構を解放することにより自動で取り外すことができる。
着脱自在手段１２０として、第１リール手段８１から伸びる第１係留索１２の先端側の端部と、第２リール手段８２から伸びる第２係留索１３の先端側の端部に、対となる係止機構を有する。係止機構は、第１係留索１２の端部に設けられた係止環１１と、第２係留索１３の端部に設けられたフック１２からなる。
フック１２のＵ字部分には接続部１２ａが延設されており、第３リール手段８３から伸びる補助索１１０の端部は、接続部１２ａへの着脱が自在であるように構成されている。
図９に示す状態において、第３リール手段８３により補助索１１０を巻き上げると、補助索１１０が船舶２側へ引かれることにより、係止機構の係止環１１がフック１２から抜けて解放される。このように、補助索１１０を利用して離岸時又は離桟時に係留手段１から係留索１０の係止機構を解放することにより自動で取り外すことができる。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明は、自動運航船や無人運航船の自動離着岸等へ適用することができる。また、一般の船舶であっても岸壁又は桟橋側の省人化のために利用することができる。
【符号の説明】
【0058】
１ 係留手段
２ 船舶
３ 岸壁又は桟橋（岸壁等）
１０ 係留索
１１ 係止環
２０ 対象物認識手段
３０ 距離計測手段
４０ 係留索発射手段
５０ 状態検出手段
６０ 発射調整手段
７０ 係留索移動係止手段
７１ 係留索案内部
７２ 溝機構
７３ 捕獲解放機構
７４ 把持部
７５ 移動部
８０ リール手段
８１ 第１リール手段
８２ 第２リール手段
８３ 第３リール手段
９０ 係留索状態検出手段
１００ 制御手段
１１０ 補助索
１１１ フック機構
１２０ 着脱自在手段
Ｓ１ 接近ステップ
Ｓ２ 距離判断ステップ
Ｓ４ 発射条件判断ステップ
Ｓ５ 発射前安全性確認ステップ
Ｓ６ 係留索発射ステップ
Ｓ７ 係止ステップ
Ｓ８－２ 係留索状態判断ステップ
Ｓ９－２ 係留索解除判断ステップ
Ｓ１０ 解除前安全性確認ステップ
Ｓ１１ 係止自動解除ステップ
Ｓ１２ 係留索収容ステップ
Ｓ１３ 収容判断ステップ
Ｓ１５ 再装着ステップ
Ｓ１６ 離岸ステップ
２ 船舶
３ 岸壁又は桟橋（岸壁等）
１０ 係留索
１１ 係止環
２０ 対象物認識手段
３０ 距離計測手段
４０ 係留索発射手段
５０ 状態検出手段
６０ 発射調整手段
７０ 係留索移動係止手段
７１ 係留索案内部
７２ 溝機構
７３ 捕獲解放機構
７４ 把持部
７５ 移動部
８０ リール手段
８１ 第１リール手段
８２ 第２リール手段
８３ 第３リール手段
９０ 係留索状態検出手段
１００ 制御手段
１１０ 補助索
１１１ フック機構
１２０ 着脱自在手段
Ｓ１ 接近ステップ
Ｓ２ 距離判断ステップ
Ｓ４ 発射条件判断ステップ
Ｓ５ 発射前安全性確認ステップ
Ｓ６ 係留索発射ステップ
Ｓ７ 係止ステップ
Ｓ８－２ 係留索状態判断ステップ
Ｓ９－２ 係留索解除判断ステップ
Ｓ１０ 解除前安全性確認ステップ
Ｓ１１ 係止自動解除ステップ
Ｓ１２ 係留索収容ステップ
Ｓ１３ 収容判断ステップ
Ｓ１５ 再装着ステップ
Ｓ１６ 離岸ステップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
