特許 7377281 船舶を制御するためのユーザ・インターフェース装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-31

(45)【発行日】2023-11-09

(54)【発明の名称】船舶を制御するためのユーザ・インターフェース装置

(51)【国際特許分類】

   B63H 25/02 20060101AFI20231101BHJP

   B63B 49/00 20060101ALI20231101BHJP

   B63H 21/21 20060101ALI20231101BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20231101BHJP

【ＦＩ】

B63H25/02 A

B63B49/00 Z

B63H21/21

G06F3/01 560

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021557205

(86)(22)【出願日】2020-03-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-05-27

(86)【国際出願番号】 EP2020058727

(87)【国際公開番号】W WO2020193756

(87)【国際公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-11-24

(31)【優先権主張番号】19165678.4

(32)【優先日】2019-03-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】505056845

【氏名又は名称】アーベーベー・シュバイツ・アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＡＢＢ Ｓｃｈｗｅｉｚ ＡＧ

【住所又は居所原語表記】Ｂｒｕｇｇｅｒｓｔｒａｓｓｅ ６６， ５４００ Ｂａｄｅｎ， Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】マティライネン、アンティ

(72)【発明者】

【氏名】テルヴォ、カレヴィ

(72)【発明者】

【氏名】ヴァンハカルタノ、サンテリ

【審査官】三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０３０４８０３８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許第０４５１９３３５（ＵＳ，Ａ）

【文献】ABB，ABB REMOTE CONTROL SYSTEM INTELLIGENT MANEUVERING，[ONLINE]，2013年11月，PAGE(S):1-2，https://new.abb.com/docs/librariesprovider91/leaflets-brochures/imi_leaflet_rev5.pdf?status=Temp&sfvrsn=0.3105079126544297

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｈ １／００ － ２５／５２

Ｂ６３Ｂ ４９／００

Ｇ０６Ｆ ３／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

船舶（１００）を制御するためのユーザ・インターフェース装置（１１０）であって、
線形運動により第１の制御パラメータを設定する（１５４）ように構成された機械的スティック（１１２）と、
回転運動により第２の制御パラメータを設定する（１５４）ように構成された機械的ブロック（１１４）と、
前記第１の制御パラメータ及び／又は前記第２の制御パラメータを設定すること（１５４）に関連する触覚フィードバックを与えるように構成された１つ又は複数の電気モータ（１１８）と、
前記第１の制御パラメータ及び／又は前記第２の制御パラメータを設定すること（１５４）に関連する視覚フィードバックを与えるように構成された１つ又は複数の電気視覚要素（１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ）と
を有するユーザ・インターフェース装置（１１０）において、
回転運動により第３の制御パラメータを設定する（１５４）ように構成された機械的リング（１１６）であって、前記機械的スティック（１１２）、前記機械的ブロック（１１４）及び前記機械的リング（１１６）は同心円状に構成及び配置される、機械的リング（１１６）と、
１つ又は複数のプロセッサ（１３２）であって、
複数の動作モード（１６０Ａ、１６０Ｂ）のうちの１つの動作モード（１６０Ａ）で前記ユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、
２つ以上の制御パラメータ（１６４Ａ、１６８Ａ、１６４Ｂ、１６８Ｂ）のうちから前記第１の制御パラメータ、前記第２の制御パラメータ及び前記第３の制御パラメータのそれぞれを選択する（１５０）ように構成され、
前記第１の制御パラメータ、前記第２の制御パラメータ及び前記第３の制御パラメータに基づく前記触覚フィードバック及び／又は前記視覚フィードバックのために、前記動作モード（１６０Ａ、１６０Ｂ）の別個のコンフィギュレーション（１６２Ａ、１６２Ｂ）の一部として別個の設定（１６６Ａ／１７０Ａ／１６６Ｂ／１７０Ｂ）を読み出す（１５２）ように構成され、且つ
前記第１の制御パラメータ、前記第２の制御パラメータ及び前記第３の制御パラメータのうちの１つ又は複数を設定（１５４）している間、前記１つ又は複数の電気モータ（１８０）によって与えられる前記触覚フィードバック及び／又は前記１つ又は複数の電気視覚要素（１２０）によって与えられる前記視覚フィードバックを制御する（１５６）ように構成され
ている１つ又は複数のプロセッサ（１３２）と
をさらに有することを特徴とする、ユーザ・インターフェース装置（１１０）。

【請求項2】

前記機械的スティック（１１２）は、前記機械的ブロック（１１４）を横断する前記線形運動に沿って動くように構成及び配置され、また前記機械的ブロック（１１４）は、ドームの外形（２１０）を有する、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記機械的リング（１１６）は、前記機械的ブロック（１１４）を取り囲むように構成及び配置される、請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記１つ又は複数の視覚要素（１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ）は、許容範囲、現在の設定、新しい設定のうちの１つ又は複数として、前記第１の制御パラメータ、前記第２の制御パラメータ及び前記第３の制御パラメータのうちの１つ又は複数のための前記視覚フィードバックを与えるように構成された複数のＬＥＤ（４００、４０２、５００、５０２）を有する、請求項１から３までのいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

前記１つ又は複数の電気モータ（１１８）は、戻り止め（６０２、６０４、６０６、６０８）、様々な程度の摩擦（６２０、６２２、６２４）、拘束手段（６１０、６１２）のうちの１つ又は複数として、前記第１の制御パラメータ、前記第２の制御パラメータ及び前記第３の制御パラメータのうちの１つまたは複数のための前記触覚フィードバックを与えるように構成されている、請求項１から４までのいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記１つの動作モード（１６０Ａ）としてオートパイロット制御モードで前記ユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、したがって前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記機械的スティック（１１２）を用いて設定可能（１５４）な船速に関連する前記第１の制御パラメータを維持し、前記機械的ブロック（１１４）を無効にするように前記第２の制御パラメータを維持し、且つ前記機械的リング（１１６）を用いて設定可能（１５４）な、船首方向及び針路のうちの１つ又は複数に関連する前記第３の制御パラメータを維持するように構成される、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記１つの動作モード（１６０Ａ）としてアジマス・レバー・モードで前記ユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、したがって前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記機械的スティック（１１２）を用いて設定可能（１５４）な、推力及びスクリュー速度のうちの１つ又は複数に関連する前記第１の制御パラメータを維持し、前記機械的ブロック（１１４）を用いて設定可能（１５４）な、前記推力の方向に関連する前記第２の制御パラメータを維持し、且つ前記機械的リング（１１６）を無効にするように前記第３の制御パラメータを維持するように構成されている、請求項１に記載の装置。

【請求項8】

前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記１つの動作モード（１６０Ａ）としてバウ・スラスタ・モードで前記ユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、したがって前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記機械的スティック（１１２）を用いて設定可能（１５４）な、推力及びスクリュー速度のうちの１つ又は複数に関連する前記第１の制御パラメータを維持し、前記機械的ブロック（１１４）を無効にするように前記第２の制御パラメータを維持し、且つ前記機械的リング（１１６）を無効にするように前記第３の制御パラメータを維持するように構成されている、請求項１に記載の装置。

【請求項9】

前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記１つの動作モード（１６０Ａ）としてミニ・ホイール・モードで前記ユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、したがって前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記機械的スティック（１１２）を用いて設定可能（１５４）な、船速及びスクリュー速度のうちの１つ又は複数に関連する前記第１の制御パラメータを維持し、前記機械的ブロック（１１４）を無効にするように前記第２の制御パラメータを維持し、且つ前記機械的リング（１１６）を用いて設定可能（１５４）な、操舵角に関連する前記第３の制御パラメータを維持するように構成されている、請求項１に記載の装置。

【請求項10】

前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記１つの動作モード（１６０Ａ）としてジョイスティック・モードで前記ユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、したがって前記１つ又は複数のプロセッサ（１３２）は、前記機械的スティック（１１２）を用いて設定可能（１５４）な、船速、推力及び動力のうちの１つまたは複数に関連する前記第１の制御パラメータを維持し、前記機械的ブロック（１１４）を用いて設定可能（１５４）な、前記推力の方向に関連する前記第２の制御パラメータを維持し、且つ前記機械的リング（１１６）を用いて設定可能（１５４）な、トルク及び旋回率のうちの１つ又は複数に関連する前記第３の制御パラメータを維持するように構成されている、請求項１に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

種々の例示の実施例は、船舶を制御するためのユーザ・インターフェース装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

操船は船員にとって非常に要求度の高い仕事である。船員は、船の船橋の広範囲に配置された多数の種々の個別の制御装置を監視しなければならない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１３／１７４６７３号

【発明の概要】

【0004】

１つの観点によれば、独立請求項の主題が提供される。従属請求項は、いくつかの例示の実施例を定義する。

【0005】

実装形態の１つ又は複数の実例が添付図面及び実施例の記述においてより詳細に記載される。

【0006】

次に、添付図面を参照していくつかの例示の実施例を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1A】ユーザ・インターフェース装置の例示の実施例を示す図である。

【図1B】ユーザ・インターフェース装置の例示の実施例を示す図である。

【図2】ユーザ・インターフェース装置の別の例示の実施例を示す図である。

【図3】ユーザ・インターフェース装置の別の例示の実施例を示す図である。

【図4】電気視覚要素の例示の実施例を示す図である。

【図5】電気視覚要素の例示の実施例を示す図である。

【図6A】機械的スティックの例示の実施例を示す図である。

【図6B】機械的スティックの例示の実施例を示す図である。

【図7A】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【図7B】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである

【図8A】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【図8B】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【図9A】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【図9B】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【図10A】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【図10B】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【図11A】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【図11B】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【図11C】ユーザ・インターフェース装置を用いて種々の制御パラメータを設定する例示の実施例を示す図の１つである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下の実施例は単なる実例である。本明細書は複数の箇所で「１つの（ａｎ）」実施例に言及する可能性があるが、これは、これらの各々の言及が同じ実施例に対してであること又は特徴が単一の実施例のみに適用されることを必ずしも意味するわけではない。さらに、異なる実施例の単一の特徴が他の実施例を提供するために組み合わされ得る。さらに、「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及び「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、説明される実施例を、言及した特徴のみから構成するものと限定しないものとして理解されなければならず、これらの実施例は、具体的に言及されない特徴／構造も含むことができる。

【0009】

例示の実施例の記述及び特許請求の範囲の両方の参照符号は、本発明をこれらの実例のみに限定することなく、図面を参照して例示の実施例を示す働きをするものである。

【0010】

最初に、ユーザ１６０により船舶１００を制御するためのユーザ・インターフェース装置１１０の例示の実施例を示している図１Ａ及び図１Ｂを考察する。

【0011】

ユーザ１６０は、船舶１００をナビゲートする船員、又はクルーメンバー（船長、航海長、高級船員、当直士官、操舵手、若しくは他のデッキ・クルー・メンバー）として支援する船員であってよく、或いは操縦士であってもよい。

【0012】

ユーザ１６０は船舶１００を船上において実時間でナビゲートしてよく、又はユーザ１６０は船舶１００の外部にいてもよく、それにより、ユーザ１６０は船舶１００を遠隔制御することができる（船舶１００が無人船又は自律船であってもよい）。操縦は非実時間であってもよく、これは、ユーザ１６０が実際の航海の前に事前に綿密な航海を計画できることを意味する。

【0013】

ユーザ・インターフェース装置１１０は船舶１００の船橋内に位置する静止装置であってよく、又はユーザ・インターフェース装置１２０は可動計算デバイス（例えば、デスクなどの可動プラットフォーム上に配置されるものなど）であってもよい。

【0014】

ユーザ・インターフェース装置１１０は船舶１００を操縦するためのものであり、ユーザ・インターフェース装置１１０は、ナビゲーション・システム１４０（オートパイロット、ジャイロコンパス、磁気コンパス、慣性測定ユニット、センサ・フュージョンベースのスピードログ、ＧＰＳ、Ｇｌｏｎａｓｓ、Ｇａｌｉｌｅｏ、又はＢｅｉｄｏｕを含めた全地球的航法衛星システムの衛星測位受信機などを有することができる）、１つ又は複数のディスプレイ１２２、船舶１１０を操舵するように構成される操舵システム１４２、及び船舶１００を前進させるように構成される推進システム１４４、を含む多数のシステムと相互作用することができる。相互作用は、図１Ａに示されるように、制御システム１４６（船橋制御システム又は遠隔制御システム、或いは種々のサブシステム１４０、１４２、１４４への統合的なアクセスを実現する別のシステムであってよい）を介するものであってよい。船舶１００は、ここで説明されない多数の他のシステム（レーダー・システムなど）を有することができることに留意されたい。

【0015】

操舵システム１４２及び推進システム１４４は多くのサブシステムを有することができ、操舵システム１４２及び推進システム１４４は少なくともある程度統合され得る（ディーゼル・エンジン、電気モータ、周波数変換器、電源、スクリュー、方向舵、スターン・スラスタ、トンネル（又はバウ・）スラスタ４２２、アクティブ・スタビライザ・フィン、など）。例示の実施例では、操舵システム１４２及び推進システム１４４は、３６０度完全に回転させられ得、引き出し（ｐｕｌｌｉｎｇ）動作モード及び／又は押し込み（ｐｕｓｈｉｎｇ）動作モードで動作させられ得る、１つ又は複数の電気式のポッド型アジマス・スラスタ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｄｄｅｄ ａｚｉｍｕｔｈ ｔｈｒｕｓｔｅｒ）（Ａｚｉｐｏｄ（登録商標）など）を有する。

【0016】

ユーザ・インターフェース装置１１０はユーザ１６０からコマンドを受信するように構成され、１つ又は複数のディスプレイ１２２は、船舶１００のデータをユーザ１６０に示すように構成される。

【0017】

１つ又は複数のディスプレイ１２２は、ウィンドウ（ヘッドアップ・ディスプレイのような（ＷＯ２０１３／１７４６７３を参照されたい））に投影されるような種々の技術を用いて、例えば、静止モニタとして、タッチスクリーン１０６として、又は可動プラットフォームの一部として実装され得る。

【0018】

ユーザ・インターフェース装置１１０は、ユーザ１６０と相互作用する（ｉｎｔｅｒａｃｔ ｗｉｔｈ；やりとりする）するように構成された３つの機械的要素：機械的スティック１１２、機械的ブロック１１４、又は機械的リング１１６、を有する。

【0019】

ユーザ・インターフェース装置１１０は、ユーザ・インターフェース装置１１０の動作を制御するように構成される１つ又は複数のプロセッサ１３２をさらに有する。

【0020】

１つ又は複数のプロセッサ１３２は、１つ又は複数のマイクロプロセッサ１３２と、コンピュータ・プログラム・コード１３６を含む１つ又は複数のメモリ１３４とを用いて実装され得る。１つ又は複数のメモリ１３４及びコンピュータ・プログラム・コード１３６は、１つ又は複数のプロセッサ１３２を用いて、データ処理オペレーションを実行するように構成される。部分１３２、１３４、１３６は１つ又は複数のコンピュータ１３０に属してよく、又は例えばユーザ・インターフェース装置１１０のためのドライバ・ファームウェアを実装する特定のハードウェアに属してもよい。

【0021】

「プロセッサ」１３２という用語はデータを処理することができるデバイスを意味する。必要となる処理能力に応じて、装置１１０は、並列プロセッサ、マルチコア・プロセッサ、又は複数の物理的コンピュータ・ユニット（クラウド、フォグ、又は仮想計算環境と称される場合がある）からのリソースを同時に利用する計算環境などの、複数のプロセッサ１３２を有することができる。プロセッサ１３２の実装形態を設計する場合、当業者であれば、例えば、装置１１０のサイズ及び消費電力、必要となる処理容量、製造コスト、及び生産量、の必要条件のセット（組）を考察することになる。プロセッサ１３２及びメモリ１３４は電子回路によって実装され得る。

【0022】

プロセッサ１３２及びメモリ１３４のための実装技術の不完全的なリストには、限定しないが：論理コンポーネント、標準的な集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）、特定用途向け標準製品（ＡＳＳＰ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｔａｎｄａｒｄ ｐｒｏｄｕｃｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、専用コンピュータ・チップ、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、及び他の適切な電子構造が含まれる。

【0023】

「メモリ」１３４という用語は、ランタイムで（＝作業メモリ）又は永続的に（＝不揮発性メモリ）データを保存することができるデバイスを意味する。作業メモリ及び不揮発性メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ、スタティックＲＡＭ、フラッシュ・メモリ、ソリッド・ステート・ドライブ（ＳＳＤ）、ＰＲＯＭ（プログラマブルＲＯＭ）、適切な半導体、又は電気コンピュータ・メモリを実装するための任意の他の手段によって実装され得る。

【0024】

コンピュータ・プログラム・コード１３６はソフトウェアによって実装され得る。例示の実施例では、ソフトウェアが適切なプログラミング言語によって書き込まれ得、得られる実行可能コードがメモリ１３４に保存され得、プロセッサ１３２によって実行され得る。

【0025】

例示の実施例は、コンピュータ・プログラム・コード１３６を保存するコンピュータ可読媒体１３８を提供し、コンピュータ可読媒体１３８は、１つ又は複数のプロセッサ１３２にロードされて１つ又は複数のプロセッサ１３２によって実行されるとき、図１Ｂを参照して説明されるユーザ・インターフェース装置１１０を制御するためのコンピュータ実装手法を１つ又は複数のプロセッサ１３２により実行する。コンピュータ可読媒体１３８は少なくとも以下のものを有することができる：コンピュータ・プログラム・コード１３６を１つ又は複数のプロセッサ１３２に伝達することができる任意のエンティティ又はデバイス、記録媒体、コンピュータ・メモリ、リードオンリーメモリ、電気搬送波信号、電気通信信号、及びソフトウェア分散媒体。一部の管轄区域では、法律及び特許法に応じて、コンピュータ可読媒体１３８は電気通信信号ではなくてよい。例示の実施例では、コンピュータ可読媒体１３８はコンピュータ可読記憶媒体であってよい。例示の実施例では、コンピュータ可読媒体１３８は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であってよい。

【0026】

外部コンピュータ・サーバ、船内サーバ１４６（制御システムなど）、及び／又は陸上サーバ１４８が、処理を強化することができ、すなわち、サーバ１４６、１４８内で複雑な計算が実施され得、サーバが航海チャートを維持することができ、サーバが船舶１００の仮想表示を含むことができる、などとなることに留意されたい。サーバ１４６、１４８は、クライアント－サーバ・アーキテクチャ、クラウド・コンピューティング・アーキテクチャ、ピアツーピア・システム、又は別の適用可能なコンピューティング・アーキテクチャに従って、１つ又は複数のプロセッサ１３２と相互動作するネットワーク・コンピュータ・サーバであってよい。

【0027】

陸上サーバ１４８と通信するために、ユーザ・インターフェース装置１１０は、ＧＳＭ、ＧＰＲＳ、ＥＧＰＲＳ、ＷＣＤＭＡ、ＵＭＴＳ、３ＧＰＰ、ＩＭＴ、ＬＴＥ、ＬＥＴ－Ａ、２Ｇ／３Ｇ／４Ｇ／５Ｇなどの適切な通信技術、及び／又は非標準／標準の無線技術などの適切な非セルラー通信技術を利用する無線送受信機を有することができる。

【0028】

処理の一部は、船舶１００の別のシステムによって実現されてもよい。例えば、操舵システム１４２及び推進システム１４４は、その動作に関連するデータを前処理することができ、ユーザ・インターフェース装置１１０の１つ又は複数のプロセッサ１３２とデータを交換するためのインターフェースを提供することができる。

【0029】

種々の動作主体（ａｃｔｏｒ）１１０、１２２、１４０、１４２、１４４、１４６、１４８の間の通信カップリングは、適切な有線／ワイヤレス通信技術及び標準／非標準のプロトコルを用いて実装され得る。例示の実施例では、有線通信は、ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）又はイーサネット）などの、同軸ケーブル、ツイストペア、又は光ファイバを利用する適切な通信技術を用いて実装され得る。例示の実施例では、ワイヤレス通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｗｉ－Ｆｉ、又はＷＬＡＮ（ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク）などの適切な無線通信技術を用いて実装される。

【0030】

図１Ｂでは、ユーザ・インターフェース装置１１０を制御するための方法のオペレーション１５０、１５２、１５４、１５６は必ずしも時間的順序ではなく、これらのオペレーションの一部が同時に実施されてもよく、又は与えられた順番とは異なる順番で実施されてもよい。オペレーションの間で、又はオペレーション中に、他の機能が実行されてもよく、オペレーションの間で他のデータが交換されてもよい。オペレーションのうちのいくつかのオペレーション又はオペレーションの一部分が省略されてもよく、或いは類似のオペレーション又はこのオペレーションの一部分に取って代わられてもよい。処理順序における論理的な必要条件により必須である場合を除いて、特定の順番のオペレーションが必要とされるわけはないことに留意されたい。

【0031】

１つ又は複数のプロセッサ１３２がオンに切り替えられた後で本方法が開始され、１つ又は複数のプロセッサ１３２を再設定するか又はオフに切り替えるまで、本方法が継続する。

【0032】

本方法の前提条件として、機械的スティック１１２は線形運動により制御パラメータを設定する（１５４）ように構成され、機械的ブロック１１４は回転運動により制御パラメータを設定する（１５４）ように構成され、機械的リング１１６は回転運動により制御パラメータを設定する（１５４）ように構成される。さらに、１つ又は複数の電気モータ１１８は、制御パラメータを設定すること１５４に関連する触覚フィードバックを与えるように構成され、１つ又は複数の電気視覚要素１２０は制御パラメータを設定すること１５４に関連する視覚フィードバックを与えるように構成される。

【0033】

１５０で、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、２つ以上の制御パラメータ１６４Ａ、１６８Ａ、１６４Ｂ、１６８Ｂから制御パラメータを選択するように構成される。選択すること１５０は、ユーザ１６０が機械的スティック１１２の端部にあるボタン（照明２００と同じ場所に位置する）を押すことなどのユーザ・インターフェースのオペレーションにより行われ得る。別法として又は加えて、選択すること１５０は、船舶１００の航海環境（速度及び／又はロケーション）に適合するように、プロセッサ１３２又は制御システム１４６により行われるなどの形で、自動であってよい。

【0034】

１５２で、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、選択された制御パラメータに基づいて、触覚フィードバック及び／又は視覚フィードバックのための別個の設定１６６Ａ／１７０Ａ／１６６Ｂ／１７０Ｂを読み出すように構成される。

【0035】

１５６で、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、選択された制御パラメータ１５４を設定するとき、１つ若しくは複数の電気モータ１１８によって与えられる触覚フィードバック及び／又は１つ若しくは複数の電気視覚要素１２０によって与えられる視覚フィードバックを制御するように構成される。図面に示されるように、触覚フィードバック及び視覚フィードバックの両方が全体として与えられるが、特定の動作状況における特定の制御パラメータのために、視覚フィードバック又は触覚フィードバックのみが与えられてもよい。

【0036】

４つのオペレーション１５０－１５２－１５４－１５６を含むこのシーケンスを使用して、ユーザ・インターフェース装置１１０の機能性が制御され得る。制御パラメータが複数の制御パラメータから選択され得ることから、ユーザ・インターフェース装置１１０が統合的な制御アプローチを提供することができ、ここでは、別個の触覚フィードバック（又は、力覚）及び視覚フィードバックの設定が同じ機械要素１１２、１１４、１１６を用いて異なる制御パラメータを設定するのを可能にする。これは航海時に有用である。その理由は、船１００の船橋の広範囲に配置される多数の多様な別個の制御装置を監視及び使用するのを必要とすることなく、ナビゲートしているときに船員１６０が単一のユーザ・インターフェース装置１１０及び１つ又は複数のディスプレイ１２２を使用することに集中することができるからである。単一のユーザ・インターフェース装置１１０は、ユーザ１６０によって与えられる制御コマンドの原因及び効果を感知することを、ひいては状況認識を向上させることをより容易にする。ユーザ・インターフェース装置１１０は、異なる種類の船舶で、またオートパイロット、外洋、演習、水路、入渠などの異なる動作環境で使用され得る。触覚フィードバック及び視覚フィードバックに加えて、音響フィードバックがユーザ・インターフェース装置１１０によって制御されて与えられてもよい。

【0037】

ユーザ・インターフェース装置１１０を使用することにより、船員１６０が制御パラメータを調整することができ、これらの制御パラメータが操舵システム１４２及び推進システム１４４に入力され得る。制御パラメータが操舵システム１４２及び推進システム１４４の動作パラメータを含むことができ、これには、限定しないが、舵角、スクリュー角度、スクリュー速度、スクリュー・トルク、スクリュー・パワー、スクリュー・ピッチ、スクリュー推力、アジマス・スラスタの角度、アジマス・スラスタの速度、アジマス・スラスタのトルク、アジマス・スラスタのパワー、アジマス・スラスタのピッチ、アジマス・スラスタの推力、電気式のポッド型アジマス・スラスタの角度、電気式のポッド型アジマス・スラスタの速度、電気式のポッド型アジマス・スラスタのトルク、電気式のポッド型アジマス・スラスタのパワー、電気式のポッド型アジマス・スラスタのピッチ、電気式のポッド型アジマス・スラスタの推力などが含まれる。

【0038】

例示の実施例では、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、機械的スティック１１２の以下の制御パラメータ：船速、推力、スクリュー速度、スクリュー・ピッチ、パワー出力、のうちの２つ以上の制御パラメータを維持するように構成される。

【0039】

例示の実施例では、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、機械的ブロック１１４のための以下の制御パラメータ：推力の方向、操舵角、のうちの２つ以上の制御パラメータを維持するように構成される。

【0040】

例示の実施例では、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、機械的リング１１６のための以下の制御パラメータ：船首方向、針路、トルク、旋回率、操舵角、のうちの２つ以上の制御パラメータを維持するように構成される。

【0041】

図２がユーザ・インターフェース装置１１０の例示の実施例を示しており、ここでは、機械的スティック１１２、機械的ブロック１１４、及び機械的リング１１６が、同心円状に構成及び配置される。これにより、機械的スティック１１２、機械的ブロック１１４、及び機械的リング１１６が同じ空間にあることでユーザ１６０が種々の制御パラメータの関係を直感的に知ることができる、という利点を得ることができる。ここでは、機械的スティック１１２のニュートラル位置がデッド・センターにあり、機械的ブロック１１４及び機械的リング１１６がデッド・センターを中心として回転する。さらに、統合的な解決策により空間も節約され得る。例示の実施例では、機械的スティック１１２及び機械的ブロック１１４が、船舶１００の中心（制御位置又は回転中心など）の視点から制御パラメータを調整するように構成され、対して機械的リング１１６が船舶１００の中心の周りの制御パラメータを調整するように構成される。

【0042】

図２がさらに例示の実施例を示しており、ここでは、機械的スティック１１２が、機械的ブロック１１４を横断する線形運動で動くように構成及び配置される。機械的ブロック１１４がドームの外形２１０を有することができる（図３：２１０Ａ、２１０Ｂも参照されたい）。加えて、ドーム形状２１０が切頂型であってよく、すなわち、ドーム形状２１０が垂直側部２１２（図３：２１２Ａ、２１２Ｂも参照されたい）を有することができる。機械的スティック１１２は、機械的スティックと協調してドーム形状２１０の表面に沿って動く（又は、ベース２０２がドーム形状２０２の凹部内で動いてもよい）、等級スケールを有するベース２０２を有することができる。

【0043】

図２及び図３の例示の実施例では、機械的リング１１６は機械的ブロック１１４を囲むように構成及び配置される。機械的リング１１６を使用することの利点は、高い精度で操作することが可能であることである。その理由は、ユーザ１６０が高い精度で機械的リング１１６を回転させることができ、さらには回転量を容易に監視することができることである。例示の実施例では、調整率（ｒａｔｅ ｏｆ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）が変更可能となり得る。例えば、初期設定のコンフィギュレーションでは、機械的リング１１６の１回転は３６０度の調整量に相当し、対して特別なコンフィギュレーションでは、１回転で３６度だけ調整する、すなわち１０回転が３６０度の調製量に相当する。

【0044】

図２及び図３に示されるように、機械的リング１１６は等級スケール（大きい隆起部２２０が機械的リングを４つの９０度区間に分割し、小さい隆起部２２４が３０度を示し、最小の隆起部が１０度を示す）を備えることができる。

【0045】

例示の実施例では、１つ又は複数の視覚要素１２０、１２０Ａ、１２０Ｂは、許容範囲、現在の設定、新しい設定、のうちの１つ又は複数のとして、選択された制御バラメータのための視覚フィードバックを与えるように構成される複数のＬＥＤを有する。図４が、機械的スティック１１２の軌道の両側に配置されるＬＥＤ４００、４０２を有する視覚要素１２０Ａを示す。別法として、機械的スティック１１２のベース２０２の等級スケールが、照明などの視覚要素を有することができる。図５が、機械的ブロック１１４の周りに配置されるＬＥＤ５００、５０２を有する視覚要素１２０Ｂを示す。図２及び図３に示されるように、１つ又は複数の視覚要素が、機械的スティック１１２の端部にある照明２００（例えば、ＬＥＤを用いる）をさらに有することができる。照明セクション２３０、２３２（例えば、ＬＥＤを用いる）などの他の照明が存在してもよい。

【0046】

例示の実施例では、１つ又は複数の電気モータ１１８が、戻り止め、様々な程度の摩擦、拘束手段、のうちの１つ又は複数として、選択された制御パラメータのための触覚フィードバックを与えるように構成される。単一のユーザ・インターフェース装置１１０の組み合わせの触覚・視覚フィードバックが状況認識を向上させる。その理由は、このフィードバックが基準及びコマンドの実際の効果の両方を示し、その結果、散在的なユーザ・インターフェースから効果の直接的な指示を監視する必要がなくなるからである。

【0047】

図６Ａ及び図６Ｂが、機械的スティック１１２を動作させるときの、与えられるこのような触覚フィードバックの例示の実施例を示す。

【0048】

図６Ａでは、機械的スティック１１２がニュートラル位置にあり、機械的スティック１１２を線形運動方向６００に動かそうとするときに戻り止め６０２の感触を受ける。戻り止め６０２は慣性力のような、すなわち、機械的スティック１１２がニュートラル位置に留まろうとするような感触を与える。

【0049】

しかしながら、ユーザ１６０により機械的スティック１１２に作用する力がこの慣性力に打ち勝つと、機械的スティック１１２が動き始める。図６Ａに示されるように、前進及び逆行の両方のためにさらに１０個の戻り止め６０４、６０６、６０８が存在する。

【0050】

図６Ｂでは、ユーザ１６０が、戻り止め６０６のところの目盛りで示されるように、５０％のパワーで逆行させるように機械的スティック１１２を引いている。

【0051】

図６Ａが、拘束手段６１０、６１２の例示の実施例を示す。パワーは、利用可能なパワーの７／１０＝７０％のみであってもよい。拘束手段６１０、６１２は停止部のような、すなわち、機械的スティック１１２が停止部を通過して動かされ得ないような感触を与える。

【0052】

図６Ａが様々な程度の摩擦の例示の実施例をさらに示す。機械的スティック１１２が領域６２０内で動かされるときは、より軽い摩擦の感触が与えられ、対して機械的スティック１１２が領域６２２又は６２４内で動かされるときは、より強い摩擦の感触が与えられる。こうすることで、ユーザ１６０は、３０％のパワー範囲内では、７０％の残りの最大パワー範囲内での前進方向又は逆行方向よりも軽く機械的スティック１１２を前進方向又は逆行方向に動かすことができる。

【0053】

加えて、１つ又は複数の電気モータ１１８がばね力として触覚フィードバックをさらに与えることができ、ここでは、ユーザ１６０が許容範囲又は限界値を超える場合に、１つ又は複数の電気モータ１１８が、機械要素１１２／１１４／１１６を許容範囲又は限定値に戻すように反発させるように構成される。

【0054】

図１Ｂに示される例示の実施例では、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、複数のモード１６０Ａ、１６０Ｂでユーザ・インターフェース装置を動作させ、動作モード１６０Ａ、１６０Ｂの別個のコンフィギュレーション１６２Ａ、１６２Ｂの一部として別個の設定を読み出す（１５２）ように構成される。別個のコンフィギュレーション１６２Ａ、１６２Ｂは、選択された制御パラメータを、機械的スティック１１２、機械的ブロック１１４、及び機械的リング１１６にマッピングする（割り当てる）。

【0055】

図１Ｂに示されるように、例示の実施例では、第１の動作モード１６０Ａの第１の別個のコンフィギュレーション１６２Ａにおいて別個の設定１６６Ａ、１７０Ａを用いる、Ｎ個の制御パラメータ１６４Ａ、１６８Ａが存在してよく、Ｋ番目の動作モード１６０ＢのＫ番目の別個のコンフィギュレーション１６２Ｂにおいて別個の設定１６６Ｂ、１７０Ｂを用いる、Ｍ－Ｎ個の制御パラメータ１６４Ｂ、１６８Ｂが存在してよい。Ｎ、Ｍ、及びＫは１より大きい正の整数である。別個の設定１６６Ａ、１７０Ａ、１６６Ｂ、１７０Ｂは、メモリ１３４に保存されてよく、又はサーバ１４６、１４８に保存されてもよく、或いはコンピュータ・プログラム・コード１３６又はそのコンフィギュレーション・ファイル内でパラメータとしてハードコードされてもよい。

【0056】

以下で、種々の動作モードのいくつかの例示の実施例を説明する。一定の船首方向の維持及び機械的スティック１１２を用いての速度の制御（波による振れ、及び左右の揺れ）、並びに、他の要素１１４、１１６を用いての位置、船首方向、速度、及び旋回率の制御のあらゆる他の組み合わせ、などの、組み合わせの動作モードも実現可能である。

【0057】

図７Ａ及び７Ｂに示される例示の実施例では、１つ又は複数のプロセッサ１３２がオートパイロット制御モードでユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、ここでは、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、機械的スティック１１２を用いて設定可能（１５４）な、船速に関連する制御パラメータを維持すること、機械的ブロック１１４を無効にする（ｄｉｓａｂｌｅ）こと、及び、機械的リング１１６を用いて設定可能（１５４）な、船首方向、針路、のうちの１つ又は複数に関連する制御パラメータを状態で維持すること、を行うように構成される。図７Ａでは、照明２００、２３０、２３２が、オートパイロット制御モードがオンであることをユーザ１６０に示す。図７Ｂでは、ユーザ１６０が介入して、機械的スティック１１２を用いて、明るくなったＬＥＤ７０２、７０４により示されるように速度制御を５０％の前進に手動で設定しており、さらに機械的リング１１６が船首方向／針路を設定するために時計回り方向又は反時計回り方向に回転させられ得る（７００）。別法として、図７Ｂが、オートパイロット制御モードにおいて、速度制御のその時点の設定を示すことができ、さらには船首方向／針路を示すことができることを示す。これは、１つ又は複数の電気モータ１１８を用いて、機械的スティック１１２及び機械的リング１１６を適切な位置まで動かすことによって達成される。

【0058】

図８Ａ及び８Ｂに示される例示の実施例では、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、アジマス・レバー・モードでユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、ここでは、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、機械的スティック１１２を用いて設定可能（１５４）な、推力、スクリュー速度、のうちの１つ又は複数に関連する制御パラメータを維持すること、機械的ブロック１１４を用いて設定可能（１５４）な、推力の方向に関連する制御パラメータを維持すること、及び機械的リング１１６を無効にすること、を行うように構成される。図８Ａでは、機械的スティック１１２を用いて、明るくなったＬＥＤ８０２、８０４により示されるように、スクリュー速度が最大毎分回転数の５０％の前進として設定されており、機械的ブロック１１４を用いて、明るくなったＬＥＤ８０６、８０８により示されるように、アジマス推進ユニット（ａｚｉｍｕｔｈｉｎｇ ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ ｕｎｉｔ）の角度が取舵方向の１０度に設定されている。図８Ｂでは、機械的スティック１１２を用いて、明るくなったＬＥＤ８１０、８１２により示されるように、スクリュー速度が最大毎分回転数の５０％の逆行として設定されており、機械的ブロック１１４を用いて、明るくなったＬＥＤ８１４、８１６により示されるように、アジマス推進ユニットの角度が面舵方向の１０度に設定されている。

【0059】

図９Ａ及び９Ｂに示される例示の実施例では、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、バウ・スラスタ・モード（バウ／スターン・スラスタ・モード、又は任意の固定方向のスラスタ・モード）でユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、ここでは、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、機械的スティック１１２を用いて設定可能（１５４）な、推力、速度、のうちの１つ又は複数に関連する制御パラメータを維持すること、機械的ブロック１１４を無効にすること、及び機械的リング１１６を無効にすること、を行うように構成される。図９Ａでは、機械的スティック１１２を用いて、明るくなったＬＥＤ２３０、２３２、９００、９０２、９０４、９０６、９０８、９１０により示されるように、速度が取舵方向の５０％に設定されている。図９Ｂでは、機械的スティック１１２を用いて、明るくなったＬＥＤ２３０、２３２、９００、９０２、９０４、９０６、９１２、９１４により示されるように、速度が面舵方向の５０％に設定されている。

【0060】

図１０Ａ及び図１０Ｂに示される例示の実施例では、１つ又は複数のプロセッサ１３２がミニ・ホイール・モードでユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、機械的スティック１１２を用いて設定可能（１５４）な、船速、スクリュー速度、のうちの１つ又は複数に関連する制御パラメータを維持すること、機械的ブロック１１４を無効にすること、及び、機械的リング１１６を用いて設定可能（１５４）な、操舵角に関連する制御パラメータを維持すること、を行うように構成される。図１０Ａでは、機械的ブロック１１４を用いて、明るくなったＬＥＤ２３０、２３２、１０００、１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０により示されるように、操舵角が面舵方向の５度に設定される。図１０Ｂでは、図１０Ａの設定に加えて、機械的スティック１１２を用いて、明るくなったＬＥＤ１０３０、１０３２によりさらに示されるように、スクリュー速度が５０％の前進に設定される。

【0061】

図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃに示される例示の実施例では、１つ又は複数のプロセッサ１３２がジョイスティック・モードでユーザ・インターフェース装置を動作させるように構成され、１つ又は複数のプロセッサ１３２が、機械的スティック１１２を用いて設定可能（１５４）な、船速、推力、パワー、のうちの１つ又は複数に関連する制御パラメータを維持すること、機械的ブロック１１４を用いて設定可能（１５４）な、推力の方向に関連する制御パラメータを維持すること、及び、機械的リング１１６を用いて設定可能（１５４）な、トルク、旋回率、のうちの１つ又は複数に関連する制御パラメータを維持すること、を行うように構成される。図１１Ａでは、明るくなったＬＥＤ１１００、１１０２により示されるように毎分の旋回率が３０度である。図１１Ｂでは、機械的スティック１１２を用いて、明るくなったＬＥＤ２００、２３０、２３２、１１０８、１１１０により示されるように、推力が２５％の前進に設定されており、機械的ブロック１１４を用いて、設定点が、明るくなったＬＥＤ１１０４に示される方向に設定されており、対して、明るくなったＬＥＤ１１０６により実際の移動方向が示される。図１１Ｂの設定の後の状況が図１１Ｃ示されている。図１１Ｃが、設定２３０、２３２、１１０４、１１０８、１１１０、実際の移動方向１１０６、及び旋回率１１００、１１０２を示す。

【0062】

添付図面による１つ又は複数の例示の実施例を参照して本発明を説明してきたが、明らかなこととして、本発明はこれらのみに限定されず、添付の特許請求の範囲内で複数の手法で変更され得る。すべての用語及び表現は広い意味で解釈されるべきであり、例示の実施例を限定するのではなく、これらの実施例を示すことが意図されている。技術の進歩に応じて本発明の概念が多様な手法で実装され得ることが当業者には明らかであろう。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】