WO2021199837A1 - データフォーマット変換器、航海システム、データフォーマット変換方法およびデータフォーマット変換プログラム - Google Patents

データフォーマット変換器、航海システム、データフォーマット変換方法およびデータフォーマット変換プログラム Download PDF

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WO2021199837A1
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data
format
format converter
converted
ship
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PCT/JP2021/007739
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English (en)
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Inventor
昌治 岩谷
士龍 矯
康平 原田
Original Assignee
古野電気株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/54—Ferries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B49/00—Arrangements of nautical instruments or navigational aids
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G3/00—Traffic control systems for marine craft

Definitions

  • the present invention relates to a data format converter, a data format conversion method, and a data format conversion program.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-137270 discloses the following double-headed ship. That is, the double-headed ship is a double-headed ship equipped with propulsion devices that can turn on both front and rear ends of the hull, and the front propulsion device is inverted so as to generate thrust in the same direction as the propulsion direction of the double-headed ship.
  • a thrust calculation device is provided to calculate the thrust of the reversing device and the front propulsion device so that the thrust is a predetermined ratio to the thrust of the rear propulsion device, and the front-rear propulsion device is controlled based on the thrust calculation device. It is a feature.
  • a technology for checking the surrounding conditions and performing automatic operation control, etc. has been developed based on measurement data showing measurement results by various measuring devices. Taking such an application as an example, an excellent technique for data processing in a mobile body is desired.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is a data format converter, a data format conversion method, and a data format conversion capable of realizing excellent functions related to data processing in a moving body. To provide a program.
  • the data format converter is a data format converter used for a moving body, and has an input unit into which data of the first format is input and the data.
  • a data conversion unit that generates converted data by converting the data, a format conversion unit that stores the converted data in a second format different from the first format, and a format conversion unit that stores the converted data in the second format. It is characterized by including an output unit for outputting the converted data.
  • the converted data stored in the second format can be stored in a plurality of devices. Can be provided comprehensively to. Therefore, it is possible to realize an excellent technique for data processing in a mobile body.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a navigation system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a data format converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the azimuth angle of a ship indicated by the directional data received from the directional sensor by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the azimuth angle of a ship indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the roll angle of a ship indicated by the angle data received from the directional sensor by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a navigation system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a data format converter according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the pitch angle of a ship indicated by the angle data received from the directional sensor by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the roll angle indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the pitch angle indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the longitudinal ship speed and the width direction ship speed of the ship indicated by the ship speed data received from the navigation device by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a ship speed in the longitudinal direction and a ship speed in the width direction indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the wind direction and the wind speed indicated by the wind direction and wind speed data received from the anemometer by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the wind direction and the wind speed indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart defining an example of an operation procedure when the data format converter according to the embodiment of the present invention transmits sentence data to a marine device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a navigation system according to an embodiment of the present invention.
  • the navigation system 200 includes a data format converter 100, an orientation sensor 111, a navigation device 112, a wind speed meter 113, a power flow meter 114, a GPS (Global Positioning System) receiver 115, and the like. It includes a radar device 121, a GPS plotter 122, an ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) 123, an autopilot 124, and a control device 131.
  • a radar device 121 includes a GPS plotter 122, an ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) 123, an autopilot 124, and a control device 131.
  • ECDIS Electronic Chart Display and Information System
  • the navigation system 200 is mounted on the ship 1.
  • Ship 1 is an example of a moving body.
  • Vessel 1 is a double-headed vessel equipped with propulsion devices on the bow side and the stern side. By controlling the propulsion device on the bow side and the propulsion device on the stern side, the double-headed ship can generate thrust in the bow direction and proceed toward the bow side, and also generate thrust in the stern direction to generate the stern. You can move to the side.
  • the directional sensor 111, the navigation device 112, the anemometer 113, the tidal current meter 114, the GPS receiver 115, and the data format converter 100 are connected via, for example, a serial cable.
  • the directional sensor 111, the navigation device 112, the anemometer 113, the tidal current meter 114, and the GPS receiver 115 are examples of measuring devices.
  • the radar device 121, GPS plotter 122, ECDIS 123 and autopilot 124 are connected to the data format converter 100 via, for example, a serial cable.
  • the radar device 121, GPS plotter 122, ECDIS 123 and autopilot 124 are examples of marine equipment.
  • the navigation system 200 may be configured to further include at least one of a fish finder, sonar, and communication equipment as marine equipment.
  • the control device 131 and the data format converter 100 are connected via, for example, a USB cable.
  • the control device 131 is, for example, a personal computer.
  • the azimuth sensor 111 periodically or irregularly measures the traveling direction of the ship 1, for example, the azimuth in the bow direction, and generates azimuth data indicating the measured azimuth in the bow direction.
  • the directional sensor 111 stores the generated directional data in a frame F1 having a predetermined format, and transmits the frame F1 to the data format converter 100.
  • the directional data is data indicating the traveling direction of the ship 1 with reference to, for example, true north or magnetic north.
  • the directional sensor 111 measures the roll angle of the ship 1 and the pitch angle of the ship 1 periodically or irregularly, and generates angle data indicating the measured roll angle and pitch angle.
  • the azimuth sensor 111 stores the generated angle data in the frame F2 of a predetermined format, and transmits the frame F2 to the data format converter 100.
  • the angle data is data indicating the attitude angle of the ship 1.
  • the azimuth sensor 111 is a satellite compass fixed to the ship 1 or a gyro compass fixed to the ship 1.
  • the navigation device 112 measures the ship speed of the ship 1 periodically or irregularly, and generates ship speed data indicating the measured ship speed. For example, the navigation device 112 generates ship speed data including the longitudinal ship speed, which is the ship speed in the longitudinal direction of the ship 1, and the width direction ship speed, which is the ship speed in the width direction of the ship 1. The navigation device 112 stores the generated ship speed data in a frame F3 of a predetermined format, and transmits the frame F3 to the data format converter 100.
  • the ship speed data is data indicating the speed of the ship 1 with reference to, for example, the bow direction of the ship 1.
  • the anemometer 113 measures the wind direction and speed periodically or irregularly, and generates wind direction and wind speed data indicating the measured wind direction and speed.
  • the anemometer 113 stores the generated wind direction and wind speed data in the frame F4 of a predetermined format, and transmits the frame F4 to the data format converter 100.
  • the wind direction and wind speed data are data indicating, for example, the wind direction and the wind speed with reference to the bow direction of the ship 1.
  • the tidal current meter 114 measures the tidal current direction and tidal current velocity periodically or irregularly, and generates tidal current data indicating the measured tidal current direction and tidal current velocity.
  • the tidal current meter 114 stores the generated tidal current data in a frame F5 of a predetermined format, and transmits the frame F5 to the data format converter 100.
  • the tidal current data is data showing, for example, the tidal current direction with respect to the bow direction of the ship 1 and the tidal current velocity.
  • the GPS receiver 115 detects the current position of the ship 1 periodically or irregularly, and generates position data indicating the detected current position.
  • the GPS receiver 115 stores the generated position data in the frame F6 of a predetermined format, and transmits the frame F6 to the data format converter 100.
  • Direction data, angle data, ship speed data, wind direction and wind speed data, tidal current data, and position data are examples of measurement data showing measurement results by measuring equipment.
  • the data format converter 100 periodically or irregularly transmits various measurement data stored in a frame received from the orientation sensor 111, the navigation device 112, the anemometer 113, the tidal current meter 114, and the GPS receiver 115 according to the standard of NMEA 0183. Sentence data is generated by storing it in a format, and the generated sentence data is transmitted to the radar device 121, GPS plotter 122, ECDIS 123, and autopilot 124.
  • the data format converter 100 may be configured to transmit the generated sentence data to at least one of the measuring devices. Further, the data format converter 100 may be configured to transmit the measurement data received from the measuring device to a measuring device other than the measuring device. Specifically, the data format converter 100 may be configured to transmit the position data received from the GPS receiver 115 to the navigation device 112, the anemometer 113, and the tidal current meter 114.
  • the data format converter 100 generates corresponding post-conversion data by converting various measurement data from the orientation sensor 111, the navigation device 112, the anemometer 113, and the tidal current meter 114, and the generated post-conversion data is converted into NMEA 0183.
  • Sentence data can be generated by storing in a format that conforms to the standard.
  • control device 131 transmits a switching signal to the data format converter 100 for controlling whether or not to generate the converted data in the data format converter 100.
  • the control device 131 transmits to the data format converter 100 a switching signal indicating that the converted data should not be generated when the direction of the thrust in the ship 1 is the bow direction, while the direction of the thrust in the ship 1.
  • a switching signal indicating that the converted data should be generated is transmitted to the data format converter 100.
  • the data format converter 100 When the data format converter 100 receives the switching signal indicating that the converted data should be generated from the control device 131, the data format converter 100 converts various measurement data from the orientation sensor 111, the navigation device 112, the wind speed meter 113, and the tidal current meter 114. As a result, the corresponding converted data is generated, and the sentence data is generated by storing each generated converted data in a format according to the NMEA 0183 standard. The data format converter 100 transmits the generated sentence data to the radar device 121 and the like.
  • the radar device 121 generates a radar image showing the state of a target of another ship or the like located around the ship 1 by transmitting and receiving radio waves via a radar antenna (not shown), and the generated radar image is not shown as a monitor. Display on.
  • the GPS plotter 122 When the GPS plotter 122 receives sentence data from the data format converter 100, it displays the position of ship 1 on a map on a monitor (not shown) based on the position data stored in the received sentence data.
  • the ECDIS 123 When the ECDIS 123 receives sentence data from the data format converter 100, it displays information such as the direction and speed of the ship 1 on a monitor (not shown) together with an electronic chart based on various measurement data stored in the received sentence data. ..
  • the autopilot 124 When the autopilot 124 receives sentence data from the data format converter 100, the autopilot 124 operates the rudder so that the ship 1 navigates according to a preset navigation route based on various measurement data stored in the received sentence data. Do it automatically.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a data format converter according to an embodiment of the present invention.
  • the data format converter 100 includes an input unit 10, a data conversion unit 20, a format conversion unit 30, an output unit 40, and a switching unit 50.
  • the data format converter 100 is used for a moving body such as a ship 1.
  • the input unit 10, the data conversion unit 20, the format conversion unit 30, the output unit 40, and the switching unit 50 are realized by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor).
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a DSP (Digital Signal Processor).
  • Data in the first format is input to the input unit 10. More specifically, various measurement data in a predetermined format transmitted from the directional sensor 111, the navigation device 112, the anemometer 113, the tidal current meter 114, and the GPS receiver 115 are input to the input unit as the data in the first format. Will be done.
  • the input unit 10 includes a receiving unit 11 and buffers 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E.
  • each of the buffers 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E is also referred to as a buffer 12.
  • the receiving unit 11 When the receiving unit 11 receives the frame F1 from the directional sensor 111, the receiving unit 11 acquires the directional data from the received frame F1 and stores it in the buffer 12A. Further, when the receiving unit 11 receives the frame F2 from the directional sensor 111, the receiving unit 11 acquires the angle data from the received frame F2 and stores it in the buffer 12B. Further, when the receiving unit 11 receives the frame F3 from the navigation device 112, the receiving unit 11 acquires the ship speed data from the received frame F3 and stores it in the buffer 12C. When the receiving unit 11 receives the frame F4 from the anemometer 113, the receiving unit 11 acquires the wind direction and wind speed data from the received frame F4 and stores it in the buffer 12D.
  • the receiving unit 11 when the receiving unit 11 receives the frame F5 from the tidal current meter 114, the receiving unit 11 acquires the tidal current data from the received frame F5 and stores it in the buffer 12D. Further, when the receiving unit 11 receives the frame F6 from the GPS receiver 115, the receiving unit 11 acquires the position data from the received frame F6 and stores it in the buffer 12E.
  • the data conversion unit 20 can generate the converted data by converting the data input to the input unit 10. More specifically, the data conversion unit 20 can generate the converted data by converting the measurement data input to the input unit 10.
  • the data conversion unit 20 generates the converted data by inverting the positive / negative of the value indicated by the measurement data.
  • the data conversion unit 20 generates converted data indicating the azimuth angle obtained by adding 180 ° to the azimuth angle indicated by the measurement data.
  • the data conversion unit 20 includes conversion processing units 21A, 21B, 21C, 21D, and 21E.
  • each of the conversion processing units 21A, 21B, 21C, 21D, and 21E is also referred to as a conversion processing unit 21.
  • the switching unit 50 performs switching control for switching whether or not the converted data is generated by the data conversion unit 20 according to the switching signal received from the outside of the data format converter 10 such as the control device 131. More specifically, the switching unit 50 receives a switching signal indicating on or off generation of converted data from the control signal 131, and performs switching control according to the received switching signal.
  • the conversion processing unit 21 acquires measurement data from the corresponding buffer 12 in the input unit 10 periodically or irregularly in a state of being controlled by the switching unit 50 so as not to generate the converted data, and acquires the measurement data.
  • the measurement data is output to the format conversion unit 30.
  • the conversion processing unit 21 in the data conversion unit 20 periodically or irregularly measures data from the corresponding buffer 12 in the input unit 10 while being controlled by the switching unit 50 to generate the converted data. Is acquired, and the acquired measurement data is converted to generate converted data, and the generated converted data is output to the format conversion unit 30.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the azimuth angle of a ship indicated by the directional data received from the directional sensor by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • orientation data indicating a local position angle a1 with reference to true north and an azimuth b1 with reference to magnetic north are used as orientations. It is input from the sensor 111.
  • FIG. 3 shows the bow-based anti-local position angle a1 and the bow-based anti-magnetic azimuth b1, which indicate the azimuth in the bow direction.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the azimuth angle of the ship indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • the conversion processing unit 21A in the data conversion unit 20 acquires the directional data from the buffer 12A in the input unit 10 in a state controlled by the switching unit 50 to generate the converted data
  • the converted data D1 indicating the directional angle obtained by adding 180 ° to the directional angle in the bow direction indicated by the acquired directional data is generated.
  • the conversion processing unit 21A adds 180 ° to the local azimuth a2 indicated by the directional data and 180 ° to the magnetic azimuth b1 indicated by the directional data.
  • the converted data D1 indicating the countermagnetic azimuth angle b2 is generated.
  • the local position angle a2 and the magnetic azimuth b1 are azimuths of 0 ° or more and less than 360 °. That is, when the value obtained by adding 180 ° to the local position angle a1 exceeds 360 °, the conversion processing unit 21A calculates the value obtained by subtracting 360 ° from the value as the local position angle a2, and calculates the antimagnetic azimuth angle b1. When the value obtained by adding 180 ° to the value exceeds 360 °, the value obtained by subtracting 360 ° from the value is calculated as the antimagnetic azimuth angle b2.
  • the conversion processing unit 21A outputs the generated converted data D1 to the format conversion unit 30.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of the roll angle of a ship indicated by the angle data received from the directional sensor by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the pitch angle of a ship indicated by the angle data received from the directional sensor by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • angle data indicating the roll angle c1 and the pitch angle d1 is input from the directional sensor 111 to the input unit 10 of the data format converter 100.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the roll angle indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the pitch angle indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • the conversion processing unit 21B in the data conversion unit 20 inputs the angle data from the buffer 12B in the input unit 10 in a state controlled by the switching unit 50 to generate the converted data.
  • the converted data D2 is generated by inverting the sign of the value indicated by the acquired angle data.
  • the conversion processing unit 21B sets the roll angle c2, which is the inverted value of the roll angle c1 indicated by the angle data, and the pitch angle d2, which is the inverted value of the pitch angle d1 indicated by the angle data.
  • the converted data D2 shown is generated.
  • the conversion processing unit 21B outputs the generated converted data D2 to the format conversion unit 30.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the longitudinal ship speed and the width direction ship speed of the ship indicated by the ship speed data received from the navigation device by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • ship speed data indicating the longitudinal ship speed e1 and the width direction ship speed f1 is input from the navigation device 112 to the input unit 10 of the data format converter 100.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the longitudinal ship speed and the width direction ship speed indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • the conversion processing unit 21C in the data conversion unit 20 acquires the ship speed data from the buffer 12C in the input unit 10 in a state controlled by the switching unit 50 to generate the converted data.
  • the converted data D3 is generated by inverting the positive / negative of the value indicated by the acquired ship speed data.
  • the conversion processing unit 21C reverses the positive and negative values of the longitudinal ship speed e2, which is the value obtained by reversing the positive and negative values of the longitudinal ship speed e1 indicated by the ship speed data, and the positive and negative values of the width direction ship speed f1 indicated by the ship speed data.
  • the converted data D3 indicating the width direction ship speed f2, which is the value obtained, is generated.
  • the conversion processing unit 21C outputs the generated converted data D3 to the format conversion unit 30.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the wind direction and the wind speed indicated by the wind direction and wind speed data received from the anemometer by the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • the wind direction g1 which is the azimuth angle of the wind direction and the wind direction wind speed data indicating the wind speed are input from the anemometer 113 to the input unit 10 of the data format converter 100.
  • FIG. 11 shows the wind direction g1 which is the direction in which the wind comes when viewed from the bow direction of the ship 1.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the wind direction and the wind speed indicated by the converted data generated by the data conversion unit in the data format converter according to the embodiment of the present invention.
  • the conversion processing unit 21D in the data conversion unit 20 acquires the wind direction and velocity data from the buffer 12D in the input unit 10 in a state controlled by the switching unit 50 to generate the converted data.
  • the converted data D4 showing the azimuth angle obtained by adding 180 ° to the azimuth angle of the wind direction indicated by the acquired wind direction and wind velocity data is generated.
  • the conversion processing unit 21D generates the wind direction g2, which is an angle obtained by adding 180 ° to the wind direction g1 indicated by the wind direction and wind speed data, and the converted data D4 indicating the wind speed.
  • the wind direction g2 is an azimuth angle of 0 ° or more and less than 360 °. That is, when the value obtained by adding 180 ° to the wind direction g1 exceeds 360 °, the conversion processing unit 21D calculates the value obtained by subtracting 360 ° from the value as the wind direction g2.
  • the conversion processing unit 21D outputs the generated converted data D4 to the format conversion unit 30.
  • the data input from the anemometer 113 to the input unit 10 is not limited to the above-mentioned wind direction and speed data.
  • the data input from the wind speed meter 113 to the input unit 10 may be true data indicating the wind speed obtained by subtracting the movement of the ship and the wind direction ga1 which is the direction in which the north reference wind comes, or is input from the wind speed meter 113.
  • the data input to the unit 10 may be theoretical data indicating the wind speed obtained by subtracting the movement of the ship and the wind direction gb1 which is the direction in which the wind comes when viewed from the bow direction, or may be input from the wind speed meter 113.
  • the data input to the unit 10 may be relative data indicating the apparent wind speed when the ship is moving and the wind direction gc1 which is the direction in which the wind comes when viewed from the bow direction.
  • the wind direction ga1, gb1, gc1 is an example of the wind direction g1. That is, in the same way that the conversion processing unit 21D adds 180 ° to the wind direction g1 to calculate the wind direction g2, the conversion processing unit 21D can add 180 ° to the wind directions ga1, gb1 and gc1 to calculate the wind directions ga2, gb2 and gc2, respectively. can.
  • the tidal current direction j1 which is an azimuth angle with respect to the bow direction of the ship 1
  • the tidal current data indicating the tidal current velocity are input from the tidal current meter 114.
  • the conversion processing unit 21E in the data conversion unit 20 acquires the tidal current data from the buffer 12E in the input unit 10 in a state controlled by the switching unit 50 to generate the converted data, the azimuth indicated by the acquired tidal current data.
  • the converted data D5 showing the azimuth angle added by 180 ° to the angle is generated.
  • the conversion processing unit 21E generates the tidal current direction j2, which is an angle obtained by adding 180 ° to the tidal current direction j1 indicated by the tidal current data, and the converted data D5 indicating the tidal current velocity.
  • the tidal current direction j2 is an azimuth angle of 0 ° or more and less than 360 °. That is, when the value obtained by adding 180 ° to the tidal current direction j1 exceeds 360 °, the conversion processing unit 21E calculates the value obtained by subtracting 360 ° from the value as the tidal current direction j2.
  • the conversion processing unit 21E outputs the generated converted data D5 to the format conversion unit 30.
  • the format conversion unit 30 stores the converted data generated by the data conversion unit 20 in a second format different from the first format.
  • the format conversion unit 30 acquires the position data from the buffer 12E.
  • the format conversion unit 30 multiplexes each measurement data or each conversion data and the acquired position data. More specifically, the format conversion unit 30 stores each measurement data or each conversion data and the acquired position data in a format according to the standard of NMEA 0183, so that each measurement data or each conversion data and the position Generate sentence data including data.
  • the format according to the NMEA 0183 standard is an example of the second format.
  • the format conversion unit 30 outputs the generated sentence data to the output unit 40.
  • the output unit 40 outputs the converted data stored in the second format by the format conversion unit 30. More specifically, when the output unit 40 receives the sentence data from the format conversion unit 30, the output unit 40 outputs the received sentence data to the marine equipment mounted on the ship 1.
  • the data format converter 100 includes a computer including a memory, and an arithmetic processing unit such as a CPU in the computer includes a program including a part or all of each step of the following flowchart and sequence. Read from the memory and execute. This program can be installed externally. This program is distributed in a state of being stored in a recording medium.
  • FIG. 13 is a flowchart defining an example of an operation procedure when the data format converter according to the embodiment of the present invention transmits sentence data to a marine device.
  • the data format converter 100 receives various measurement data from a measurement device such as the direction sensor 111, and stores the received measurement data in the buffer 12 (step S102).
  • the data format converter 100 periodically acquires various measurement data from the buffer 12, and the acquired various measurement data. Is stored in a format according to the NMEA 0183 standard to generate sentence data including various measurement data (step S106).
  • the data format converter 100 outputs the generated sentence data to a marine device such as the autopilot 124 (step S112).
  • the data format converter 100 periodically acquires various measurement data from the buffer 12, and obtains the acquired various measurement data. By converting, various converted data are generated (step S108).
  • the data format converter 100 generates sentence data including various converted data by storing the generated various converted data in a format according to the NMEA 0183 standard (step S110).
  • the data format converter 100 outputs the generated sentence data to a marine device such as the autopilot 124 (step S112).
  • the switching unit 50 is configured to perform switching control according to the switching signal received from the control device 131, but the present invention is not limited to this. No.
  • the switching unit 50 may be configured to perform switching control according to a switching signal received from a switch that can be manually turned on / off such as a DIP switch. In this case, for example, when the direction of thrust in the ship 1 is switched from the bow direction to the stern direction or from the stern direction to the bow direction, the crew of the ship 1 is transmitted to the switching unit 50 by operating the switch. The content of the switching signal is switched.
  • the format conversion unit 30 receives the corresponding measurement data or the corresponding converted data received from each conversion processing unit 21, and the corresponding post-conversion data and the position data acquired from the buffer 12E. Is stored in a format according to the standard of NMEA0183 to generate sentence data including each measurement data or each converted data and position data, but the present invention is not limited to this.
  • the format conversion unit 30 may be configured to change the measurement data or the converted data stored in the format according to the NMEA 0183 standard according to the transmission destination of the sentence data by the output unit 40.
  • a technology for checking the surrounding conditions and performing automatic operation control, etc. has been developed based on measurement data showing measurement results by various measuring devices.
  • marine equipment such as an automatic operation control device is processed using measurement data expressed with reference to the bow direction in a state where a double-headed ship generates a thrust in the bow direction and advances to the bow side. While it is necessary to perform control, it is necessary to perform processing and control using measurement data expressed with reference to the stern direction in a state where the double-headed ship generates a thrust in the stern direction and advances to the stern side. Therefore, in each marine equipment, in a state where the own ship generates thrust in the stern direction and advances to the stern side, the measurement data received from the measurement equipment is converted into stern direction reference data, and the converted data is converted. It is conceivable to perform the processing and control used.
  • the marine equipment in which the measurement data is converted in the navigation system and the marine equipment in which the measurement data is converted for example, when only some marine equipment performs the measurement data conversion processing, the marine equipment in which the measurement data is converted in the navigation system and the marine equipment in which the measurement data is converted, and Inconveniences such as data inconsistency may occur between marine equipment that has not been converted from measured data.
  • the input unit 10 inputs the data in the first format.
  • the data conversion unit 20 generates the converted data by converting the data input to the input unit 10.
  • the format conversion unit 30 stores the converted data generated by the data conversion unit 20 in a second format different from the first format.
  • the output unit 40 outputs the converted data stored in the second format by the format conversion unit 30.
  • the converted data is generated by converting the input data of the first format, and the generated converted data is different from the first format. Store in the second format.
  • the converted data stored in the second format is integrated into a plurality of devices. Can be provided to.
  • the data format converter and the data format conversion method according to the embodiment of the present invention can realize an excellent technique for data processing in a mobile body.
  • the data format converter As data, measurement data indicating the measurement result by the measuring device mounted on the moving body is input to the input unit 10.
  • the data conversion unit 20 generates the converted data by converting the measurement data input to the input unit 10.
  • the converted data generated by converting the measurement data can be collectively provided to a plurality of devices, and the devices can perform processing and control using the measurement data.
  • the measuring device is at least one of a directional sensor, a navigation device, an anemometer, and a tidal current meter.
  • the converted data generated by converting the measurement data showing the measurement results by various measuring devices is collectively provided to a plurality of devices, and the processing using these converted data is performed in the devices. And can control.
  • the measurement data is at least one of the traveling direction of the moving body, the speed of the moving body, the attitude angle of the moving body, the wind direction, the wind speed, the tidal current direction, and the tidal current velocity. Any one is shown.
  • the converted data generated by converting various measurement data is comprehensively provided to a plurality of devices, and the devices are used for processing and control such as automatic operation control using these converted data. It can be performed.
  • the data conversion unit generates the converted data by inverting the positive and negative of the value indicated by the data.
  • the data conversion unit generates the converted data indicating the azimuth angle obtained by adding 180 ° to the azimuth angle indicated by the data.
  • the switching unit 50 generates the converted data by the data conversion unit 20 according to the switching signal received from the outside of the data format converter 100. Switch whether or not.
  • the switching unit 50 receives a switching signal from the device mounted on the mobile body.
  • the moving body is a ship.
  • the ship is a double-headed ship.
  • the output unit 40 outputs the converted data of the second format to the marine equipment mounted on the ship 1.
  • the converted data stored in the second format can be collectively provided to, for example, a plurality of marine equipment.
  • the marine device is at least one of a radar device, a GPS plotter, an ECDIS, a fish finder, a sonar, a communication device, and an autopilot.
  • the converted data can be comprehensively provided to various marine equipment, and processing and control using the converted data can be performed in these marine equipment.
  • the navigation system 200 includes the data format converter 100, a measuring device mounted on the mobile body, and a marine device mounted on the mobile body.
  • the moving body is a ship.

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Abstract

【課題】移動体におけるデータ処理に関する優れた機能を実現する。 【解決手段】データフォーマット変換器は、第１のフォーマットのデータが入力される入力部と、前記入力部に入力された前記データを変換することにより変換後データを生成するデータ変換部と、前記データ変換部により生成された前記変換後データを前記第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットに格納するフォーマット変換部と、前記フォーマット変換部により前記第２のフォーマットに格納された前記変換後データを出力する出力部と、を備える。

Description

データフォーマット変換器、航海システム、データフォーマット変換方法およびデータフォーマット変換プログラム
　本発明は、データフォーマット変換器、データフォーマット変換方法およびデータフォーマット変換プログラムに関する。
　従来、たとえば近距離に位置する島間を往復する船舶として、船体の両端側に推進装置を備える両頭船が用いられている。たとえば、特許文献１（特開２００７－１３７２７０号公報）には、以下のような両頭船が開示されている。すなわち、両頭船は、船体の前後両端側にそれぞれ旋回可能な推進装置を装備した両頭船であって、両頭船の推進方向に対して同方向に推力を発生させるように前側の推進装置を反転させる反転装置と前側の推進装置の推力を後側の推進装置の推力に対しあらかじめ決められた割合の推力となるように演算する推力演算装置を設け、それに基づいて前後推進装置を制御することを特徴とする。
特開２００７－１３７２７０号公報
　たとえば、両頭船等の移動体において、各種計測機器による計測結果を示す計測データに基づいて、周辺状況の確認および自動運転制御等を行う技術が開発されている。このような用途を一例として、移動体におけるデータ処理に関する優れた技術が望まれる。
　この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、移動体におけるデータ処理に関する優れた機能を実現することが可能なデータフォーマット変換器、データフォーマット変換方法およびデータフォーマット変換プログラムを提供することである。
　上記課題を解決するために、この発明のある局面に係るデータフォーマット変換器は、移動体に用いられるデータフォーマット変換器であって、第１のフォーマットのデータが入力される入力部と、前記データを変換することにより変換後データを生成するデータ変換部と、前記変換後データを前記第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットに格納するフォーマット変換部と、前記第２のフォーマットに格納された前記変換後データを出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
　このように、入力データを変換する機能を有するとともに、変換後データを第２のフォーマットに格納して出力する構成および方法により、たとえば、第２のフォーマットに格納された変換後データを複数の機器へ統括的に提供することができる。したがって、移動体におけるデータ処理に関する優れた技術を実現することができる。
　本発明によれば、移動体におけるデータ処理に関する優れた機能を実現することができる。
図１は、本発明の実施の形態に係る航海システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器の構成を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が方位センサから受信する方位データが示す船舶の方位角の一例を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示す船舶の方位角の一例を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が方位センサから受信する角度データが示す船舶のロール角の一例を示す図である。 図６は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が方位センサから受信する角度データが示す船舶のピッチ角の一例を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示すロール角の一例を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示すピッチ角の一例を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が航法装置から受信する船速データが示す船舶の長手方向船速および幅方向船速の一例を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示す長手方向船速および幅方向船速の一例を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が風速計から受信する風向風速データが示す風向および風速の一例を示す図である。 図１２は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示す風向および風速の一例を示す図である。 図１３は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器がセンテンスデータを舶用機器へ送信する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
　図１は、本発明の実施の形態に係る航海システムの構成を示す図である。
　図１を参照して、航海システム２００は、データフォーマット変換器１００と、方位センサ１１１と、航法装置１１２と、風速計１１３と、潮流計１１４と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１１５と、レーダ装置１２１と、ＧＰＳプロッタ１２２と、ＥＣＤＩＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｈａｒｔ　Ｄｉｓｐｌａｙ　ａｎｄ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）１２３と、オートパイロット１２４と、制御装置１３１とを備える。
　たとえば、航海システム２００は、船舶１に搭載される。船舶１は、移動体の一例である。たとえば、船舶１は、船首側および船尾側に推進装置を備える両頭船である。両頭船は、船首側の推進装置および船尾側の推進装置を制御することにより、船首方向への推力を発生して船首側へ進むことができ、また、船尾方向への推力を発生して船尾側へ進むことができる。
　方位センサ１１１、航法装置１１２、風速計１１３、潮流計１１４およびＧＰＳ受信機１１５と、データフォーマット変換器１００とは、たとえばシリアルケーブルを介して接続されている。方位センサ１１１、航法装置１１２、風速計１１３、潮流計１１４およびＧＰＳ受信機１１５は、計測機器の一例である。
　レーダ装置１２１、ＧＰＳプロッタ１２２、ＥＣＤＩＳ１２３およびオートパイロット１２４と、データフォーマット変換器１００とは、たとえばシリアルケーブルを介して接続されている。レーダ装置１２１、ＧＰＳプロッタ１２２、ＥＣＤＩＳ１２３およびオートパイロット１２４は、舶用機器の一例である。なお、航海システム２００は、舶用機器として、魚群探知機、ソナーおよび通信機器のうちの少なくともいずれか１つをさらに備える構成であってもよい。
　制御装置１３１とデータフォーマット変換器１００とは、たとえばＵＳＢケーブルを介して接続されている。制御装置１３１は、たとえばパーソナルコンピュータである。
　方位センサ１１１は、定期的または不定期に、船舶１の進行方位たとえば船首方向の方位角を計測し、計測した船首方向の方位角を示す方位データを生成する。方位センサ１１１は、生成した方位データを所定フォーマットのフレームＦ１に格納し、当該フレームＦ１をデータフォーマット変換器１００へ送信する。方位データは、たとえば真北または磁北を基準とする、船舶１の進行方位を示すデータである。
　また、方位センサ１１１は、定期的または不定期に、船舶１のロール角および船舶１のピッチ角を計測し、計測したロール角およびピッチ角を示す角度データを生成する。方位センサ１１１は、生成した角度データを所定フォーマットのフレームＦ２に格納し、当該フレームＦ２をデータフォーマット変換器１００へ送信する。角度データは、船舶１の姿勢角を示すデータである。
　たとえば、方位センサ１１１は、船舶１に固定されたサテライトコンパス、または船舶１に固定されたジャイロコンパスである。
　航法装置１１２は、定期的または不定期に、船舶１の船速を計測し、計測した船速を示す船速データを生成する。たとえば、航法装置１１２は、船舶１の長手方向における船速である長手方向船速、および船舶１の幅方向における船速である幅方向船速を含む船速データを生成する。航法装置１１２は、生成した船速データを所定フォーマットのフレームＦ３に格納し、当該フレームＦ３をデータフォーマット変換器１００へ送信する。船速データは、たとえば船舶１の船首方向を基準とする、船舶１の速度を示すデータである。
　風速計１１３は、定期的または不定期に、風向および風速を計測し、計測した風向および風速を示す風向風速データを生成する。風速計１１３は、生成した風向風速データを所定フォーマットのフレームＦ４に格納し、当該フレームＦ４をデータフォーマット変換器１００へ送信する。風向風速データは、たとえば船舶１の船首方向を基準とする風向、および風速を示すデータである。
　潮流計１１４は、定期的または不定期に、潮流の方向および潮流の速度を計測し、計測した潮流方向および潮流速度を示す潮流データを生成する。潮流計１１４は、生成した潮流データを所定フォーマットのフレームＦ５に格納し、当該フレームＦ５をデータフォーマット変換器１００へ送信する。潮流データは、たとえば船舶１の船首方向を基準とする潮流方向、および潮流速度を示すデータである。
　ＧＰＳ受信機１１５は、定期的または不定期に、船舶１の現在位置を検出し、検出した現在位置を示す位置データを生成する。ＧＰＳ受信機１１５は、生成した位置データを所定フォーマットのフレームＦ６に格納し、当該フレームＦ６をデータフォーマット変換器１００へ送信する。
　方位データ、角度データ、船速データ、風向風速データ、潮流データおよび位置データは、計測機器による計測結果を示す計測データの一例である。
　データフォーマット変換器１００は、定期的または不定期に、方位センサ１１１、航法装置１１２、風速計１１３、潮流計１１４およびＧＰＳ受信機１１５から受信したフレームに格納された各種計測データをＮＭＥＡ０１８３の規格に従うフォーマットに格納することによりセンテンスデータを生成し、生成したセンテンスデータをレーダ装置１２１、ＧＰＳプロッタ１２２、ＥＣＤＩＳ１２３およびオートパイロット１２４へ送信する。なお、データフォーマット変換器１００は、生成したセンテンスデータを計測機器のうちの少なくともいずれか１つに送信する構成であってもよい。また、データフォーマット変換器１００は、計測機器から受信した計測データを当該計測機器以外の他の計測機器へ送信する構成であってもよい。具体的には、データフォーマット変換器１００は、ＧＰＳ受信機１１５から受信した位置データを航法装置１１２、風速計１１３および潮流計１１４へ送信する構成であってもよい。
　データフォーマット変換器１００は、方位センサ１１１、航法装置１１２、風速計１１３および潮流計１１４からの各種計測データを変換することにより対応の変換後データを生成し、生成した各変換後データをＮＭＥＡ０１８３の規格に従うフォーマットに格納することによりセンテンスデータを生成することが可能である。
　より詳細には、制御装置１３１は、データフォーマット変換器１００において変換後データを生成するか否かを制御するための切替信号をデータフォーマット変換器１００へ送信する。たとえば、制御装置１３１は、船舶１における推力の方向が船首方向である場合、変換後データを生成すべきでない旨を示す切替信号をデータフォーマット変換器１００へ送信する一方、船舶１における推力の方向が船尾方向である場合、変換後データを生成すべき旨を示す切替信号をデータフォーマット変換器１００へ送信する。
　データフォーマット変換器１００は、変換後データを生成すべき旨を示す切替信号を制御装置１３１から受信すると、方位センサ１１１、航法装置１１２、風速計１１３および潮流計１１４からの各種計測データを変換することにより対応の変換後データを生成し、生成した各変換後データをＮＭＥＡ０１８３の規格に従うフォーマットに格納することによりセンテンスデータを生成する。データフォーマット変換器１００は、生成したセンテンスデータをレーダ装置１２１等へ送信する。
　レーダ装置１２１は、図示しないレーダアンテナを介して電波を送受信することにより、船舶１の周囲に位置する他船等の物標の様子を示すレーダ映像を生成し、生成したレーダ映像を図示しないモニタに表示する。
　ＧＰＳプロッタ１２２は、データフォーマット変換器１００からセンテンスデータを受信すると、受信したセンテンスデータに格納された位置データ等に基づいて、図示しないモニタにおける地図上に船舶１の位置を表示する。
　ＥＣＤＩＳ１２３は、データフォーマット変換器１００からセンテンスデータを受信すると、受信したセンテンスデータに格納された各種計測データに基づいて、船舶１の方位および船速等の情報を電子海図とともに図示しないモニタに表示する。
　オートパイロット１２４は、データフォーマット変換器１００からセンテンスデータを受信すると、受信したセンテンスデータに格納された各種計測データに基づいて、予め設定された航行ルートに従って船舶１が航行するように舵の操作を自動的に行う。
　［データフォーマット変換器］
　図２は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器の構成を示す図である。
　図２を参照して、データフォーマット変換器１００は、入力部１０と、データ変換部２０と、フォーマット変換部３０と、出力部４０と、切替部５０とを備える。データフォーマット変換器１００は、船舶１等の移動体に用いられる。入力部１０、データ変換部２０、フォーマット変換部３０、出力部４０および切替部５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）およびＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサによって実現される。
　［入力部］
　入力部１０には、第１のフォーマットのデータが入力される。より詳細には、入力部には、第１のフォーマットのデータとして、方位センサ１１１、航法装置１１２、風速計１１３、潮流計１１４およびＧＰＳ受信機１１５から送信される所定フォーマットの各種計測データが入力される。
　入力部１０は、受信部１１と、バッファ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅとを含む。以下、バッファ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅの各々をバッファ１２とも称する。
　受信部１１は、方位センサ１１１からフレームＦ１を受信すると、受信したフレームＦ１から方位データを取得してバッファ１２Ａに格納する。また、受信部１１は、方位センサ１１１からフレームＦ２を受信すると、受信したフレームＦ２から角度データを取得してバッファ１２Ｂに格納する。また、受信部１１は、航法装置１１２からフレームＦ３を受信すると、受信したフレームＦ３から船速データを取得してバッファ１２Ｃに格納する。また、受信部１１は、風速計１１３からフレームＦ４を受信すると、受信したフレームＦ４から風向風速データを取得してバッファ１２Ｄに格納する。また、受信部１１は、潮流計１１４からフレームＦ５を受信すると、受信したフレームＦ５から潮流データを取得してバッファ１２Ｄに格納する。また、受信部１１は、ＧＰＳ受信機１１５からフレームＦ６を受信すると、受信したフレームＦ６から位置データを取得してバッファ１２Ｅに格納する。
　［データ変換部］
　データ変換部２０は、入力部１０に入力されたデータを変換することにより変換後データを生成することが可能である。より詳細には、データ変換部２０は、入力部１０に入力された計測データを変換することにより変換後データを生成することが可能である。
　たとえば、データ変換部２０は、上記計測データが示す値の正負を反転することにより変換後データを生成する。あるいは、データ変換部２０は、上記計測データが示す方位角に１８０°加算した方位角を示す変換後データを生成する。
　データ変換部２０は、変換処理部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅを含む。以下、変換処理部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅの各々を変換処理部２１とも称する。
　たとえば、切替部５０は、データフォーマット変換器１０の外部たとえば制御装置１３１から受信した切替信号に応じて、データ変換部２０による変換後データの生成が行われるか否かを切り替える切替制御を行う。より詳細には、切替部５０は、変換後データの生成オンまたは変換後データの生成オフを示す切替信号を制御信号１３１から受信し、受信した切替信号に応じて切替制御を行う。
　変換処理部２１は、変換後データの生成を行わないように切替部５０に制御された状態において、定期的または不定期に、入力部１０における対応のバッファ１２から計測データを取得し、取得した計測データをフォーマット変換部３０へ出力する。
　一方、データ変換部２０における変換処理部２１は、変換後データの生成を行うように切替部５０に制御された状態において、定期的または不定期に、入力部１０における対応のバッファ１２から計測データを取得し、取得した計測データを変換することにより変換後データを生成し、生成した変換後データをフォーマット変換部３０へ出力する。
　（変換例１）
　図３は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が方位センサから受信する方位データが示す船舶の方位角の一例を示す図である。
　図３を参照して、たとえば、データフォーマット変換器１００における入力部１０には、真北を基準とする対地方位角ａ１、および磁北を基準とする対磁方位角ｂ１を示す方位データが方位センサ１１１から入力される。図３では特に、船首方向の方位角を示す、船首基準の対地方位角ａ１及び船首基準の対磁方位角ｂ１を示している。
　図４は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示す船舶の方位角の一例を示す図である。
　図４を参照して、データ変換部２０における変換処理部２１Ａは、変換後データの生成を行うように切替部５０に制御された状態において、入力部１０におけるバッファ１２Ａから方位データを取得すると、取得した方位データが示す船首方向の方位角に１８０°加算した方位角を示す変換後データＤ１を生成する。
　より詳細には、変換処理部２１Ａは、方位データが示す対地方位角ａ１に１８０°加算した角度である対地方位角ａ２、および方位データが示す対磁方位角ｂ１に１８０°加算した角度である対磁方位角ｂ２を示す変換後データＤ１を生成する。ここで、対地方位角ａ２および対磁方位角ｂ１は、０°以上かつ３６０°未満の方位角である。すなわち、変換処理部２１Ａは、対地方位角ａ１に１８０°加算した値が３６０°を超える場合、当該値から３６０°を減算した値を対地方位角ａ２として算出し、対磁方位角ｂ１に１８０°加算した値が３６０°を超える場合、当該値から３６０°を減算した値を対磁方位角ｂ２として算出する。
　変換処理部２１Ａは、生成した変換後データＤ１をフォーマット変換部３０へ出力する。
　（変換例２）
　図５は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が方位センサから受信する角度データが示す船舶のロール角の一例を示す図である。図６は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が方位センサから受信する角度データが示す船舶のピッチ角の一例を示す図である。
　図５および図６を参照して、たとえば、データフォーマット変換器１００における入力部１０には、ロール角ｃ１およびピッチ角ｄ１を示す角度データが方位センサ１１１から入力される。
　図７は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示すロール角の一例を示す図である。図８は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示すピッチ角の一例を示す図である。
　図７および図８を参照して、データ変換部２０における変換処理部２１Ｂは、変換後データの生成を行うように切替部５０に制御された状態において、入力部１０におけるバッファ１２Ｂから角度データを取得すると、取得した角度データが示す値の正負を反転することにより変換後データＤ２を生成する。
　より詳細には、変換処理部２１Ｂは、角度データが示すロール角ｃ１の正負を反転した値であるロール角ｃ２、および角度データが示すピッチ角ｄ１の正負を反転した値であるピッチ角ｄ２を示す変換後データＤ２を生成する。
　変換処理部２１Ｂは、生成した変換後データＤ２をフォーマット変換部３０へ出力する。
　（変換例３）
　図９は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が航法装置から受信する船速データが示す船舶の長手方向船速および幅方向船速の一例を示す図である。
　図９を参照して、たとえば、データフォーマット変換器１００における入力部１０には、長手方向船速ｅ１および幅方向船速ｆ１を示す船速データが航法装置１１２から入力される。
　図１０は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示す長手方向船速および幅方向船速の一例を示す図である。
　図１０を参照して、データ変換部２０における変換処理部２１Ｃは、変換後データの生成を行うように切替部５０に制御された状態において、入力部１０におけるバッファ１２Ｃから船速データを取得すると、取得した船速データが示す値の正負を反転することにより変換後データＤ３を生成する。
　より詳細には、変換処理部２１Ｃは、船速データが示す長手方向船速ｅ１の正負を反転した値である長手方向船速ｅ２、および船速データが示す幅方向船速ｆ１の正負を反転した値である幅方向船速ｆ２を示す変換後データＤ３を生成する。
　変換処理部２１Ｃは、生成した変換後データＤ３をフォーマット変換部３０へ出力する。
　（変換例４）
　図１１は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器が風速計から受信する風向風速データが示す風向および風速の一例を示す図である。
　図１１を参照して、たとえば、データフォーマット変換器１００における入力部１０には、風向の方位角である風向ｇ１、および風速を示す風向風速データが風速計１１３から入力される。図１１では特に、船舶１の船首方向から見た風の来る方向である風向ｇ１を示している。
　図１２は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器におけるデータ変換部により生成された変換後データが示す風向および風速の一例を示す図である。
　図１２を参照して、データ変換部２０における変換処理部２１Ｄは、変換後データの生成を行うように切替部５０に制御された状態において、入力部１０におけるバッファ１２Ｄから風向風速データを取得すると、取得した風向風速データが示す風向の方位角に１８０°加算した方位角を示す変換後データＤ４を生成する。
　より詳細には、変換処理部２１Ｄは、風向風速データが示す風向ｇ１に１８０°加算した角度である風向ｇ２、および風速を示す変換後データＤ４を生成する。ここで、風向ｇ２は、０°以上かつ３６０°未満の方位角である。すなわち、変換処理部２１Ｄは、風向ｇ１に１８０°加算した値が３６０°を超える場合、当該値から３６０°を減算した値を風向ｇ２として算出する。
　変換処理部２１Ｄは、生成した変換後データＤ４をフォーマット変換部３０へ出力する。
　なお、風速計１１３から入力部１０に入力されるデータは、上述の風向風速データに限定されない。風速計１１３から入力部１０に入力されるデータは、船の動きを差し引いた風速、および北基準の風の来る方向である風向ｇａ１を示す真データであってもよいし、風速計１１３から入力部１０に入力されるデータは、船の動きを差し引いた風速、および船首方向から見たその風の来る方向である風向ｇｂ１を示す理論的なデータであってもよいし、風速計１１３から入力部１０に入力されるデータは、船が動いているときの見かけ上の風速、および船首方向から見たその風の来る方向である風向ｇｃ１を示す相対データであってもよい。風向ｇａ１，ｇｂ１，ｇｃ１は、風向ｇ１の一例である。すなわち、変換処理部２１Ｄは、風向ｇ１に１８０°加算して風向ｇ２を算出するのと同様に、風向ｇａ１，ｇｂ１，ｇｃ１に１８０°加算して風向ｇａ２，ｇｂ２，ｇｃ２をそれぞれ算出することができる。
　（変換例５）
　たとえば、データフォーマット変換器１００における入力部１０には、船舶１の船首方向を基準とする方位角である潮流方向ｊ１、および潮流速度を示す潮流データが潮流計１１４から入力される。
　データ変換部２０における変換処理部２１Ｅは、変換後データの生成を行うように切替部５０に制御された状態において、入力部１０におけるバッファ１２Ｅから潮流データを取得すると、取得した潮流データが示す方位角に１８０°加算した方位角を示す変換後データＤ５を生成する。
　より詳細には、変換処理部２１Ｅは、潮流データが示す潮流方向ｊ１に１８０°加算した角度である潮流方向ｊ２、および潮流速度を示す変換後データＤ５を生成する。ここで、潮流方向ｊ２は、０°以上かつ３６０°未満の方位角である。すなわち、変換処理部２１Ｅは、潮流方向ｊ１に１８０°加算した値が３６０°を超える場合、当該値から３６０°を減算した値を潮流方向ｊ２として算出する。
　変換処理部２１Ｅは、生成した変換後データＤ５をフォーマット変換部３０へ出力する。
　［フォーマット変換部］
　フォーマット変換部３０は、データ変換部２０により生成された変換後データを第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットに格納する。
　より詳細には、フォーマット変換部３０は、データ変換部２０における各変換処理部２１から対応の計測データまたは対応の変換後データを受けると、バッファ１２Ｅから位置データを取得する。
　そして、フォーマット変換部３０は、各計測データまたは各変換後データと、取得した位置データとを多重化する。より詳細には、フォーマット変換部３０は、各計測データまたは各変換後データと、取得した位置データとを、ＮＭＥＡ０１８３の規格に従うフォーマットに格納することにより、各計測データまたは各変換後データと、位置データとを含むセンテンスデータを生成する。ＮＭＥＡ０１８３の規格に従うフォーマットは、第２のフォーマットの一例である。
　フォーマット変換部３０は、生成したセンテンスデータを出力部４０へ出力する。
　［出力部］
　出力部４０は、フォーマット変換部３０により第２のフォーマットに格納された変換後データを出力する。より詳細には、出力部４０は、フォーマット変換部３０からセンテンスデータを受けると、受けたセンテンスデータを船舶１に搭載された舶用機器へ出力する。
　［動作の流れ］
　本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器１００は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートおよびシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このプログラムは、記録媒体に格納された状態で流通する。
　図１３は、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器がセンテンスデータを舶用機器へ送信する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
　図１３を参照して、まず、データフォーマット変換器１００は、方位センサ１１１等の計測機器から各種計測データを受信し、受信した計測データをバッファ１２に格納する（ステップＳ１０２）。
　次に、データフォーマット変換器１００は、制御装置１３１から受信した切替信号が生成オフを示す場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、たとえば定期的にバッファ１２から各種計測データを取得し、取得した各種計測データをＮＭＥＡ０１８３の規格に従うフォーマットに格納することにより、各種計測データを含むセンテンスデータを生成する（ステップＳ１０６）。
　次に、データフォーマット変換器１００は、生成したセンテンスデータをオートパイロット１２４等の舶用機器へ出力する（ステップＳ１１２）。
　一方、データフォーマット変換器１００は、制御装置１３１から受信した切替信号が生成オンを示す場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、たとえば定期的にバッファ１２から各種計測データを取得し、取得した各種計測データを変換することにより各種変換後データを生成する（ステップＳ１０８）。
　次に、データフォーマット変換器１００は、生成した各種変換後データをＮＭＥＡ０１８３の規格に従うフォーマットに格納することにより、各種変換後データを含むセンテンスデータを生成する（ステップＳ１１０）。
　次に、データフォーマット変換器１００は、生成したセンテンスデータをオートパイロット１２４等の舶用機器へ出力する（ステップＳ１１２）。
　なお、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器１００では、切替部５０は、制御装置１３１から受信する切替信号に応じて切替制御を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。切替部５０は、ディップスイッチ等の手動でオン／オフ可能なスイッチから受信する切替信号に応じて切替制御を行う構成であってもよい。この場合、たとえば、船舶１の乗組員は、船舶１における推力の方向が船首方向から船尾方向に、または船尾方向から船首方向に切り替わると、当該スイッチを操作することにより、切替部５０へ送信される切替信号の内容を切り替える。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器１００では、フォーマット変換部３０は、各変換処理部２１から受けた対応の計測データまたは対応の変換後データと、バッファ１２Ｅから取得した位置データとをＮＭＥＡ０１８３の規格に従うフォーマットに格納することにより、各計測データまたは各変換後データと、位置データとを含むセンテンスデータを生成する構成であるとしたが、これに限定するものではない。たとえば、フォーマット変換部３０は、出力部４０によるセンテンスデータの送信先に応じて、ＮＭＥＡ０１８３の規格に従うフォーマットに格納する計測データまたは変換後データを変更する構成であってもよい。
　ところで、移動体におけるデータ処理に関する優れた技術が望まれる。
　たとえば、両頭船等の移動体において、各種計測機器による計測結果を示す計測データに基づいて、周辺状況の確認および自動運転制御等を行う技術が開発されている。
　このような技術において、自動運転制御装置等の舶用機器は、両頭船が船首方向への推力を発生して船首側へ進む状態において、船首方向を基準として表された計測データを用いた処理および制御を行う必要がある一方で、両頭船が船尾方向への推力を発生して船尾側へ進む状態において、船尾方向を基準として表された計測データを用いた処理および制御を行う必要がある。そこで、各舶用機器において、自船が船尾方向への推力を発生して船尾側へ進む状態において、計測機器から受信した計測データを船尾方向基準のデータに変換処理し、変換処理後のデータを用いた処理および制御を行うことが考えられる。
　しかしながら、各舶用機器において計測データの変換処理を行う構成では、たとえば一部の舶用機器のみが計測データの変換処理を行った場合、航海システムにおいて、計測データの変換処理を行った舶用機器、および計測データの変換処理を行わなかった舶用機器の間においてデータの不一致等の不都合が生じる場合がある。
　そこで、両頭船の推力方向に応じて変換処理した計測データを、すべての舶用機器へ統括的に提供することが望まれる。
　これに対して、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器１００では、入力部１０は、第１のフォーマットのデータが入力される。データ変換部２０は、入力部１０に入力されたデータを変換することにより変換後データを生成する。フォーマット変換部３０は、データ変換部２０により生成された変換後データを第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットに格納する。出力部４０は、フォーマット変換部３０により第２のフォーマットに格納された変換後データを出力する。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換方法では、入力された第１のフォーマットのデータを変換することにより変換後データを生成し、生成した変換後データを第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットに格納する。
　このように、入力データを変換する機能を有するとともに、変換後データを第２のフォーマットに格納する構成および方法により、たとえば、第２のフォーマットに格納された変換後データを複数の機器へ統括的に提供することができる。
　したがって、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器およびデータフォーマット変換方法では、移動体におけるデータ処理に関する優れた技術を実現することができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、入力部１０には、データとして、移動体に搭載された計測機器による計測結果を示す計測データが入力される。データ変換部２０は、入力部１０に入力された計測データを変換することにより変換後データを生成する。
　このような構成により、計測データを変換することにより生成される変換後データを複数の機器へ統括的に提供し、当該機器において計測データを用いた処理および制御を行うことができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、計測機器は、方位センサ、航法装置、風速計および潮流計のうちの少なくともいずれか１つである。
　このような構成により、各種計測機器による計測結果を示す計測データを変換することにより生成される変換後データを複数の機器へ統括的に提供し、当該機器においてこれらの変換後データを用いた処理および制御を行うことができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、計測データは、移動体の進行方位、移動体の速度、移動体の姿勢角、風向、風速、潮流方向および潮流速度のうちの少なくともいずれか１つを示す。
　このような構成により、各種計測データを変換することにより生成される変換後データを複数の機器へ統括的に提供し、当該機器においてこれらの変換後データを用いた自動運転制御等の処理および制御を行うことができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、データ変換部は、データが示す値の正負を反転することにより変換後データを生成する。
　このような構成により、たとえば、船舶の船首方向を基準として表されたデータを、船舶の船尾方向を基準として表されたデータに変換した変換後データを生成することができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、データ変換部は、データが示す方位角に１８０°加算した方位角を示す変換後データを生成する。
　このような構成により、たとえば、船舶の船首方向の方位角を示すデータを、船舶の船尾方向の方位角を示すデータに変換した変換後データを生成することができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、切替部５０は、データフォーマット変換器１００の外部から受信した切替信号に応じて、データ変換部２０による変換後データの生成が行われるか否かを切り替える。
　このような構成により、たとえば、船舶の推力方向に応じた切替信号をデータフォーマット変換器１００の外部における制御装置１３０から受信し、受信した切替信号に従って、データの生成を行うか否かを船舶の推力方向に応じて切り替えることができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、切替部５０は、移動体に搭載された機器から切替信号を受信する。
　このような構成により、たとえば、移動体の推力方向を認識可能な機器から船舶の推力方向に応じた切替信号を受信し、受信した切替信号に従って、変換後データの生成を行うか否かを船舶の推力方向に応じて切り替えることができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、移動体は船舶である。
　このような構成により、船舶におけるデータ処理に関する優れた技術を実現することができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、船舶は両頭船である。
　このような構成により、たとえば、船首方向への推力を発生して船首側へ進む状態と、船尾方向への推力を発生して船尾側へ進む状態とで、変換後データの生成を行うか否かを切り替えることができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、出力部４０は、第２のフォーマットの変換後データを船舶１に搭載された舶用機器へ出力する。
　このような構成により、第２のフォーマットに格納された変換後データをたとえば複数の舶用機器へ統括的に提供することができる。
　また、本発明の実施の形態に係るデータフォーマット変換器では、舶用機器は、レーダ装置、ＧＰＳプロッタ、ＥＣＤＩＳ、魚群探知機、ソナー、通信機器およびオートパイロットのうちの少なくともいずれか１つである。
　このような構成により、変換後データを各種舶用機器へ統括的に提供し、これらの舶用機器において変換後データを用いた処理および制御を行うことができる。
　また、本発明の実施の形態に係る航海システム２００は、上記データフォーマット変換器１００と、移動体に搭載された計測機器と、移動体に搭載された舶用機器とを備える。上記移動体は船舶である。
　このような構成により、船舶に搭載された航海システムおけるデータ処理に関する優れた技術を実現することができる。
　上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　　　船舶
　１０　　入力部
　１１　　受信部
　１２　　バッファ
　２０　　データ変換部
　２１　　変換処理部
　３０　　フォーマット変換部
　４０　　出力部
　５０　　切替部
　１００　データフォーマット変換器
　１１１　方位センサ
　１１２　航法装置
　１１３　風速計
　１１４　潮流計
　１１５　ＧＰＳ受信機
　１２１　レーダ装置
　１２２　ＧＰＳプロッタ
　１２３　ＥＣＤＩＳ
　１２４　オートパイロット
　１３１　制御装置
　２００　航海システム

Claims (15)

  1. 　移動体に用いられるデータフォーマット変換器であって、
    　第１のフォーマットのデータが入力される入力部と、
    　前記データを変換することにより変換後データを生成するデータ変換部と、
    　前記変換後データを前記第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットに格納するフォーマット変換部と、
    　前記第２のフォーマットに格納された前記変換後データを出力する出力部と、を備えることを特徴とする、データフォーマット変換器。
  2. 　前記入力部には、前記データとして、前記移動体に搭載された計測機器による計測結果を示す計測データが入力され、
    　前記データ変換部は、前記計測データを変換することにより前記変換後データを生成する、請求項１に記載のデータフォーマット変換器。
  3. 　前記計測機器は、方位センサ、航法装置、風速計および潮流計のうちの少なくともいずれか１つである、請求項２に記載のデータフォーマット変換器。
  4. 　前記計測データは、前記移動体の進行方位、前記移動体の速度、前記移動体の姿勢角、風向、風速、潮流方向および潮流速度のうちの少なくともいずれか１つを示す、請求項２または請求項３に記載のデータフォーマット変換器。
  5. 　前記データ変換部は、前記データが示す値の正負を反転することにより前記変換後データを生成する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のデータフォーマット変換器。
  6. 　前記データ変換部は、前記データが示す方位角に１８０°加算した方位角を示す前記変換後データを生成する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のデータフォーマット変換器。
  7. 　前記データフォーマット変換器は、さらに、
    　外部から受信した切替信号に応じて、前記データ変換部による前記変換後データの生成が行われるか否かを切り替える切替部を備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のデータフォーマット変換器。
  8. 　前記切替部は、前記移動体に搭載された機器から前記切替信号を受信する、請求項７に記載のデータフォーマット変換器。
  9. 　前記移動体は船舶である、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のデータフォーマット変換器。
  10. 　前記船舶は両頭船である、請求項９に記載のデータフォーマット変換器。
  11. 　前記出力部は、前記第２のフォーマットの前記変換後データを前記船舶に搭載された舶用機器へ出力する、請求項９または請求項１０に記載のデータフォーマット変換器。
  12. 　前記舶用機器は、レーダ装置、ＧＰＳプロッタ、ＥＣＤＩＳ、魚群探知機、ソナー、通信機器およびオートパイロットのうちの少なくともいずれか１つである、請求項１１に記載のデータフォーマット変換器。
  13. 　請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のデータフォーマット変換器と、
    　前記移動体に搭載された計測機器と、
    　前記移動体に搭載された舶用機器とを備え、
    　前記移動体は船舶である、航海システム。
  14. 　データフォーマット変換器におけるデータフォーマット変換方法であって、
    　入力された第１のフォーマットのデータを変換することにより変換後データを生成し、
    　生成した前記変換後データを前記第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットに格納することを特徴とする、データフォーマット変換方法。
  15. 　データフォーマット変換プログラムであって、
    　入力された第１のフォーマットのデータを変換することにより変換後データを生成する処理と、
    　生成した前記変換後データを前記第１のフォーマットとは異なる第２のフォーマットに格納する処理、
    を実行することを特徴とする、データフォーマット変換プログラム。 
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