具有作為計算機用戶界面的窗的船舶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種控制船舶的方法以及一種船舶，其中該船舶包括至少一個數(shù)據(jù)收集單元，其被配置為收集船舶的操作數(shù)據(jù)；至少一個控制計算機，其用于對該船舶的操作方面進行控制；至少一個窗(14，16，18))，其面朝控制中所使用的視野；和至少一個致動單元，其用于對該船舶的控制狀況進行致動，其中該至少一個窗(14)包括觸摸屏，其上呈現(xiàn)以從該數(shù)據(jù)收集單元所獲得的操作數(shù)據(jù)并且能夠經(jīng)由其輸入用于控制該船舶的控制命令。
【專利說明】具有作為計算機用戶界面的窗的船舶

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種控制船舶的方法以及一種船舶。

【背景技術(shù)】
[0002]船舶的尺寸越來越大并且由于具有大量的用于處理各種功能的不同計算機系統(tǒng)而變得越來越復(fù)雜。
[0003]此外，船舶經(jīng)常經(jīng)由駕駛臺(bridge)進行控制，導(dǎo)航從該駕駛臺來進行。
[0004]船舶的駕駛臺可以被窗所包圍以使得船員能夠在視覺上觀察環(huán)境。船舶可以另外具有主駕駛臺并且可能在主駕駛臺的側(cè)面具有兩個側(cè)翼駕駛臺以便在諸如海港中的難以操控的區(qū)域中對船舶操控進行簡化。目前的傳播另外提供有控制計算機和用戶界面屏幕以便對與導(dǎo)航、航程和船舶管理系統(tǒng)相關(guān)的信息進行視覺化。這樣的屏幕通常定位在駕駛臺周圍而使得它們在船員坐或站立在引航員座椅/站點旁時能夠被看到。當(dāng)船員處于主駕駛臺處時，其還能夠看到窗上方的儀表以查看與速度、節(jié)距等相關(guān)的不同數(shù)值。
[0005]這種呈現(xiàn)信息的傳統(tǒng)方式具有多種不便，以下是其中的幾個示例:
[0006].計算機所提供的船舶信息僅能夠在引航站看到。信息可能僅能夠在主駕駛臺或側(cè)翼駕駛臺獲得。如果駕駛臺被占用或者需要信息的船員站在遠(yuǎn)離駕駛臺處，則難以獲取的與船舶相關(guān)的任何信息。
[0007].當(dāng)船長正在掌控船舶時，他需要了解到通過窗所觀察的環(huán)境以及在駕駛臺的屏幕上示出的信息。并非始終都能夠輕易地以有效的方式對該信息進行組合和分析。
[0008].駕駛臺處的信息屏并不支持信息的協(xié)同使用。如果有更多人員想要就屏幕上所顯示的信息進行討論，難以使得每個人都能夠在不干擾占據(jù)引航站的船員的情況下看到該信息。
[0009]除了以上所描述的不便之處以外，船舶的導(dǎo)航也存在問題。
[0010]正在向前通過難以航行的區(qū)域的船舶可能需要掌控導(dǎo)航的人員全神貫注。然而，同一人員在航行的同時可能還需要在對其所執(zhí)行的控制動作進行監(jiān)視。因此可能期望在視覺上觀察手所執(zhí)行的動作。這在需要將注意力放在通過執(zhí)行航行的水域的船舶進程上的情況下是難以完成的。
[0011]因此還需要使得人員在執(zhí)行其它動作的同時能夠觀看到船舶所采用的路線，尤其是還能夠看到他們正在執(zhí)行的其它動作。
[0012]本發(fā)明解決了以上所提到的一個或多個問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明針對于這種情形。本發(fā)明因此旨在解決提供有關(guān)船舶導(dǎo)航的改進的問題。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，該目標(biāo)通過一種控制船舶的方法而得以解決，該船舶包括至少一個控制計算機和至少一個收集與船舶操作相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集單元，該方法包括以下步驟:
[0015]-由該控制計算機接收來自該數(shù)據(jù)收集單元的船舶操作數(shù)據(jù)；
[0016]-在該船舶的窗上呈現(xiàn)船舶操作數(shù)據(jù)，該窗面對控制中所使用的視野；
[0017]-接收經(jīng)由該窗所輸入的控制命令；以及
[0018]-基于該控制命令對船舶的操作狀況進行控制。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，該目標(biāo)通過一種船舶而得以解決，該船舶包括:
[0020]-至少一個數(shù)據(jù)收集單元，其被配置為收集該船舶的操作數(shù)據(jù)；
[0021]-至少一個控制計算機，其用于控制該船舶的操作狀況；
[0022]-至少一個窗，其面對控制中所使用的視野；以及
[0023]-至少一個致動單元，其用于對該船舶的控制方面進行致動；
[0024]其中該至少一個窗包括觸摸屏，其上呈現(xiàn)以從該數(shù)據(jù)收集單元所獲得的操作數(shù)據(jù)并且能夠經(jīng)由其輸入用于控制該船舶的控制命令。
[0025]本發(fā)明具有多種優(yōu)勢。本發(fā)明利用了船舶具有窗的事實而使得能夠與控制中所使用的如周邊環(huán)境之類的視野進行視覺聯(lián)系。窗被作為能夠在其上對信息進行視覺化的屏幕使用。該窗例如能夠?qū)τ嘘P(guān)船舶狀態(tài)或環(huán)境的實時信息進行視覺化。該窗還能夠被用于控制。這意味著可能在眼睛不離開窗的情況下執(zhí)行控制。因此可能同時看到控制中所使用的視野以及經(jīng)由窗所執(zhí)行的動作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下文中將參考附圖對本發(fā)明進行描述，其中
[0027]圖1示意性示出了具有駕駛臺的船舶；
[0028]圖2示意性示出了包括多個窗的駕駛臺，其中至少一個窗為用戶界面；
[0029]圖3示意性示出了對船舶的各種操作進行控制的計算機化的控制系統(tǒng)；
[0030]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的在控制船舶的方法中所執(zhí)行的多個方法步驟的流程圖；以及
[0031]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的在控制船舶的方法中所執(zhí)行的多個方法步驟的流程圖。

【具體實施方式】
[0032]在下文中，將給出船舶以及控制船舶的方法的優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述。
[0033]圖1示意性示出了船舶10。圖1所示的船舶10包括船舵11和推進器12。推進器12還連接至引擎(未示出)以便向前或向后推進船舶。為了控制推進器12和引擎以及船舵11，船舶10還具有駕駛臺13，船舶10的各種方面都能夠在那里進行控制。船舵11、推進器12和引擎都是用來操控船舶的實體的示例。
[0034]圖2示意性示出了駕駛臺13。該駕駛臺包括三個窗14、16和18，面對船首的第一前窗14，第二右舷窗16和第三左舷窗18。上述窗因此被部署在駕駛臺13上。窗中的至少一個船窗(這里是第一窗14)是用戶界面并且因此其上顯示符號或圖標(biāo)20、22和24的透明屏幕。所有窗戶都面向控制中所使用的視野，這在駕駛臺的情況下是船舶通過其移動的水域。
[0035]船窗14可以通過向透明玻璃上提供觸控界面投射而進行部署。該窗可以是三星所提供的智能窗(Smart Window)類型的船窗。
[0036]在圖2的示例中具有第一圖標(biāo)20、第二圖標(biāo)22和第三圖標(biāo)24。此外，屏幕14是觸摸屏并且由此該圖標(biāo)也能夠通過物理觸碰它們而被激活。在該示例中，僅第一窗14是觸摸屏。這里應(yīng)當(dāng)意識到的是，第二和第三窗16和18也可以是觸摸屏。此外，應(yīng)當(dāng)意識到的是，駕駛臺上可以有更多或更少的窗。
[0037]圖3示出了用于控制船舶的簡化控制系統(tǒng)26的示意性框圖?？刂葡到y(tǒng)26是計算機化的控制系統(tǒng)。
[0038]在圖3中，控制系統(tǒng)包括多個用戶界面。在該示例中，僅示出了其中一個，也就是窗14。然而，應(yīng)當(dāng)意識到的是，可能有若干個用戶界面，諸如由第二和第三窗所提供的用戶界面。也可能有其它的正常用戶界面，諸如處于船舶各處的工作站，它們例如處于駕駛臺上或者船舶的其它位置，諸如在引擎室中。
[0039]用戶界面14連接至第一數(shù)據(jù)總線BI。
[0040]此外還有第二數(shù)據(jù)總線B2，并且第一和第二數(shù)據(jù)總線BI和B2之間連接有多個控制計算機。這里具有第一控制計算機28、第二控制計算機30和第三控制計算機32，它們對船舶的各個方面進行控制。第一控制計算機34可以涉及控制航行，諸如使用船舵控制掌舵以及通過控制推進器而控制方向和速度。第二控制計算機30可以涉及船舶管理，諸如控制通風(fēng)設(shè)備；并且第三控制計算機32可以涉及控制信息在駕駛臺上的呈現(xiàn)。
[0041]此外，多個另外的設(shè)備34、36和38連接至第二數(shù)據(jù)總線B2。這些另外的設(shè)備中的第一個包括用于收集與船舶操作相關(guān)的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集單元。該數(shù)據(jù)收集單元在該示例中為傳感器34的形式。另外的設(shè)備中的第二個36包括用于對船舶的控制狀況進行致動的致動單元或致動器36，并且該另外的設(shè)備中的第三個38包括組合的傳感器和致動器，即用于收集與船舶操作相關(guān)的數(shù)據(jù)并且用于對船舶的控制狀況進行致動的組合的數(shù)據(jù)收集和致動單元。傳感器34在這里可以是感應(yīng)船舵角度的傳感器，并且致動器36可以是對船舵進行致動即控制該角度的致動器?？商鎿Q地，該傳感器可以是感應(yīng)推進器的旋轉(zhuǎn)速度和方向的傳感器，并且致動器36可以是使引擎致動的致動器。組合的致動器和傳感器38可以是控制船舶管理狀況的致動器和傳感器，諸如控制通風(fēng)設(shè)備。應(yīng)當(dāng)意識到的是，這些僅是另外的設(shè)備的示例并且可能存在更多的另外的設(shè)備和其它組合。
[0042]船舶的駕駛臺13被窗14、16和18所包圍以便船舶的船員能夠在視覺上觀察船舶的環(huán)境。該駕駛臺可以包括主駕駛臺，而且可能還包括處于左舷和右舷的兩個側(cè)翼駕駛臺以便能夠為船長或引航員在對海港中的船舶進行掌控時給予支持。
[0043]傳統(tǒng)上，用于與導(dǎo)航、航海和船舶管理系統(tǒng)的相關(guān)信息進行視覺化的用戶界面屏幕是位于駕駛臺周圍，從而它們在船員坐或站立在引航椅/站旁邊時能夠被看到。在這種傳統(tǒng)設(shè)置中，船窗的上方還有另外的儀表。站在主駕駛臺的船員因此也能夠觀看儀表以查看與速度、節(jié)距等相關(guān)的不同數(shù)值。
[0044]這種傳統(tǒng)解決方案的問題在于，船舶航行中所涉及到的人員可能需要連續(xù)查看環(huán)境，特別是以船舶船首的方向。該人員可能還需要觀看并致動控制系統(tǒng)的部件，諸如引擎和/或船舵而且還有通風(fēng)設(shè)備，或者觀看與船舶相關(guān)的其它信息，諸如通風(fēng)設(shè)備如何工作。經(jīng)常難以將這樣的數(shù)據(jù)的分析與船舶導(dǎo)航相結(jié)合。
[0045]此外，航行中所涉及到的人員可能需要查看當(dāng)前所執(zhí)行的致動的類型。因此，引航員可能需要查看他或她的手在做什么。
[0046]這無法在以上所概述的傳統(tǒng)設(shè)置中完成。
[0047]此外，傳統(tǒng)設(shè)置可能具有多種另外的問題。
[0048]傳統(tǒng)地，船舶信息僅能夠在引航站點看到。這樣的信息因此僅可能在主駕駛臺或側(cè)翼駕駛臺獲得。如果駕駛臺被占用或者引航員遠(yuǎn)離駕駛臺，則難以訪問到與船舶相關(guān)的任何息。
[0049]此外，難以在以上所提到的傳統(tǒng)設(shè)置中提供信息的協(xié)作使用。例如，如果引航員以外的人員想要觀看顯示在平面上的信息并對其進行討論，則難以使得每個人都能夠在不干擾引航員的情況下看到該信息。
[0050]現(xiàn)在將參考圖4對根據(jù)本發(fā)明第一實施例的方法進行描述。根據(jù)該第一實施例的方法簡化了導(dǎo)航的活動。
[0051]第一控制計算機28接收來自數(shù)據(jù)收集單元的船舶操作數(shù)據(jù)。在該第一實施例中，船舶操作數(shù)據(jù)是從傳感器34所接收的航行數(shù)據(jù)，步驟40，該數(shù)據(jù)可以是關(guān)于船舵11的角度的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)隨后例如以第一圖標(biāo)20的形式被呈現(xiàn)在第一船窗14上，步驟42。隨后，第一控制計算機28接收來自駕駛臺上的人員的控制命令，步驟44。該控制命令經(jīng)由第一船窗14所接收，例如通過用戶對第一圖標(biāo)20進行操控而接收。該控制命令隨后經(jīng)由船窗14被輸入到第一控制計算機28中。該控制命令在該示例中是涉及船舶操控的命令。在第一圖標(biāo)20被致動的情況下，則該控制命令可以是船舵位置的變化。在第一控制計算機28已經(jīng)接收到該控制命令之后，其隨后根據(jù)該命令對船舶10進行控制，步驟46。因此，該控制命令在這種情況下是影響船舶操控的命令。第一控制計算機28因此基于該控制命令對船舶的操作方面進行控制。在以上所給出的示例中，操作方面涉及船舶10的操控。第一控制計算機28因此通過向致動器36提供控制命令，該致動器36隨后移動船舵而改變船舵位置。在船舵已經(jīng)移動之后，新的位置隨后經(jīng)由第一圖標(biāo)20而示出。
[0052]現(xiàn)在將參考圖5對根據(jù)本發(fā)明第二實施例的方法進行描述。根據(jù)該第二實施例的方法涉及一般船舶管理。
[0053]第二控制計算機30從數(shù)據(jù)收集單元接收船舶操作數(shù)據(jù)。在該第二實施例中，船舶操作數(shù)據(jù)是從組合的致動器和傳感器38所接收的船舶操作數(shù)據(jù)，步驟48，其可以是涉及船舶10的通風(fēng)系統(tǒng)的操作的數(shù)據(jù)。在這種情況下，該操作數(shù)據(jù)因此包括來自用來控制船舶管理方面的實體的船舶管理數(shù)據(jù)。此外，該數(shù)據(jù)可以通過示出船舶10的貨物區(qū)的溫度而被呈現(xiàn)。該數(shù)據(jù)隨后例如以第二圖標(biāo)22的形式而被呈現(xiàn)在第一窗14上，步驟50。隨后，第二控制計算機30接收來自駕駛臺處的人員的控制命令。步驟52。該控制命令經(jīng)由第一窗14所接收，例如通過用戶對第二圖標(biāo)22進行操控而接收。該控制命令隨后經(jīng)由窗14被輸入到第二控制計算機30中。該控制命令在該示例中是涉及船舶10的管理的命令。其因此是影響船舶管理的命令。在第二圖標(biāo)22被激勵的情況下，則該控制命令可以是改變船舶10的貨物區(qū)的溫度。在第二控制計算機30已經(jīng)接收到該控制命令之后，其隨后根據(jù)該命令對船舶進行控制，步驟54。因此，其基于該控制命令對船舶的操作狀況進行控制。在以上所給出的示例中，該操作狀況涉及船舶10的管理。
[0054]在以上所給出的示例中，因此通過向組合的傳感器和致動器40提供控制命令以改變貨物區(qū)的溫度，該組合的傳感器和致動器40隨后調(diào)節(jié)通風(fēng)設(shè)備而使得新的溫度得以獲得。在通風(fēng)設(shè)備已經(jīng)被調(diào)節(jié)之后，新的溫度隨后經(jīng)由第二圖標(biāo)22被示出。
[0055]在以上所描述的兩種情況下，控制都使用第一窗14來執(zhí)行。這意味著可能在眼睛并不遠(yuǎn)離第一窗的情況下執(zhí)行控制。因此可能同時觀看環(huán)境并執(zhí)行動作。因此，可能觀看到控制中所使用的視野，后者在駕駛臺的情況下是船舶通過其移動的水域。
[0056]本發(fā)明介紹了一種用于船舶駕駛臺的新的交互范例。其利用了駕駛臺被窗所包圍的事實而使得能夠與周圍環(huán)境進行視覺聯(lián)系。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，窗表面被用作能夠?qū)⑿畔⒃谄渖线M行視覺化的平面。該窗能夠?qū)缗c船舶狀態(tài)或環(huán)境相關(guān)的實時信息進行視覺化。
[0057]與船舶管理系統(tǒng)或環(huán)境相關(guān)的信息可以呈現(xiàn)在第一窗上，后者例如被實施為液晶顯示器(IXD)觸摸屏。以這種方式，該窗能夠在其表面上示出信息。
[0058]窗屏幕例如能夠通過觸碰窗而被激活或者該屏幕能夠始終開啟。屏幕上的圖標(biāo)20,22和24能夠利用透明度被視覺化而使得它們并不遮擋環(huán)境。此外，該屏幕可以是交互式的而使得用戶能夠與諸如圖標(biāo)20、22和24的用戶界面組件進行交互。
[0059]涉及輸入控制命令的圖標(biāo)操控或用戶交互可以涉及在圖標(biāo)上進行按壓。該操控還可以涉及手勢，諸如圖標(biāo)的抖動、拖放或放下。然而，使用手勢或顯示器上的按壓所進行的控制命令輸入并不局限于圖標(biāo)，而是可以在不使用這些的情況下進行輸入。
[0060]此外，不同窗可能具有相同的視覺化信息。作為替換，它們可能示出不同的信息。在窗上顯示什么信息可以另外由用戶進行選擇。
[0061]信息船窗可以具有夜間和日間模式。例如，在夜間模式中，屏幕的亮度可以不如日間模式中那么明亮。
[0062]想象以下的情形:
[0063]1.船舶進入海港并且船長在側(cè)翼駕駛臺上手工掌控船舶。
[0064]2.當(dāng)船長掌控船舶時，其通過駕駛臺處的窗而跟隨船舶的位置。他使用手來控制船舶的推進器。
[0065]3.當(dāng)他通過窗向外看時，能夠在窗表面上看到船舶和碼頭之間的距離，因為該窗被用作用戶界面屏幕以顯示附加信息。以這種方式，船長在其進行掌控時能夠看到與船舶位置相關(guān)的實時信息。
[0066]4.船長在窗上顯示的圖示出正確數(shù)字時獲知其處于正確位置并且其還能夠看到船舶處于正確位置。
[0067]此外，用戶界面組件即圖標(biāo)可以被半透明地視覺化而使得它們并不遮擋環(huán)境數(shù)據(jù)。窗還能夠示出與船長正在看的環(huán)境相關(guān)的實時信息。該信息可以是自動且動態(tài)的。能夠針對本發(fā)明列出若干好處:
[0068]由于船員能夠在窗屏幕上看到與環(huán)境相關(guān)的有關(guān)信息，所以他們能夠更好地將該信息映射到真實環(huán)境并且因此改進了情境感知。由于信息能夠顯示在駕駛臺的任意窗上，所以更多的人能夠看到相同的信息，而目前該信息僅能夠在引航座椅上看到。由于多個船員能夠使用船窗同時訪問相關(guān)信息，所以他們無需打擾船長或大副，后者可能正在掌控船舶而不應(yīng)當(dāng)被打擾。
[0069]包括觸摸屏的窗在上文中全部關(guān)于駕駛臺進行描述。然而，應(yīng)當(dāng)意識到的是，這樣的窗可以提供在其它位置。例如，它們可以例如通過對天氣和旅游信息進行視覺化而在乘客區(qū)被加以利用。貨艙、安全艙和引擎控制室也能夠利用這種面向如引擎等在控制中所使用的視圖船窗。
【權(quán)利要求】
1.一種控制船舶(10)的方法，所述船舶包括至少一個控制計算機(28，30，32)和至少一個數(shù)據(jù)收集單元(34，38)，所述數(shù)據(jù)收集單元(34，38)收集與所述船舶的操作相關(guān)的數(shù)據(jù)，所述方法包括以下步驟: -由所述控制計算機(28，30)接收(40 ；48)來自所述數(shù)據(jù)收集單元(34 ；38)的船舶操作數(shù)據(jù)； -在所述船舶的窗(14)上呈現(xiàn)(42 ；50)所述船舶操作數(shù)據(jù)，所述窗面對所述控制中所使用的視野； -接收(44 ；52)經(jīng)由所述窗輸入的控制命令；以及 -基于所述控制命令對所述船舶的操作方面進行控制(46 ;54)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述窗位于駕駛臺上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述窗面向所述船舶的船首。
4.根據(jù)之前任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述操作數(shù)據(jù)包括來自用于操控所述船舶的實體(11)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并且所述控制命令是影響所述船舶的操控的命令。
5.根據(jù)之前任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述操作數(shù)據(jù)包括來自用于控制船舶管理方面的實體的船舶管理數(shù)據(jù)，并且所述控制命令是影響所述船舶管理的命令。
6.根據(jù)之前任一項權(quán)利要求所述的方法，其中所述控制命令經(jīng)由手勢進行輸入。
7.一種船舶(10)，包括: -至少一個數(shù)據(jù)收集單元(34，38)，其被配置為收集所述船舶的操作數(shù)據(jù)； -至少一個控制計算機(28，30，32)，其用于控制所述船舶的操作方面； -至少一個窗(14，16，18)，其面對所述控制中所使用的視野；以及 -至少一個致動單元(36，38)，其用于對所述船舶的控制方面進行致動； -其中所述至少一個窗(14)包括觸摸屏，在所述觸摸屏上呈現(xiàn)從所述數(shù)據(jù)收集單元所獲得的操作數(shù)據(jù)，并且能夠經(jīng)由所述觸摸屏輸入用于控制所述船舶的控制命令。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的船舶，進一步包括駕駛臺(13)，其中所述至少一個窗(14，16，18)位于所述駕駛臺上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的船舶，其中所述窗面向所述船舶的船首。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項所述的船舶，其中所述操作數(shù)據(jù)包括來自用于操控所述船舶的實體(11)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)，并且所述控制命令是影響所述船舶的操控的命令。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10中任一項所述的船舶，其中所述操作數(shù)據(jù)包括來自用于控制船舶管理方面的實體的船舶管理數(shù)據(jù)，并且所述控制命令是影響所述船舶管理的命令。
12.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任一項所述的船舶，其中所述窗具有夜間和日間模式，其中所述屏幕在所述夜間模式中不如所述日間模式中明亮。
13.根據(jù)權(quán)利要求7-12中任一項所述的船舶，其中所述窗包括半透明符號(20，22，24)。
14.根據(jù)權(quán)利要求7-13中任一項所述的船舶，其中所述控制命令經(jīng)由手勢進行輸入。
【文檔編號】B63B49/00GK104349974SQ201380026922
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】E·瓦爾蒂埃南, N·約翰森, S·阿扎爾 申請人:Abb研究有限公司