航法データ共有システム及び航法機器
【課題】障害等に対して耐性のある航法データ共有システムを提供する。
【解決手段】航法データ共有システムは、ＬＡＮに接続された複数の航法機器と、ＬＡＮに接続され、航法機器が利用する情報を検出する複数のセンサと、を備える。航法機器は、切替制御部６５と、通信制御部６８と、代表センサ決定部６４と、を備える。切替制御部６５は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。通信制御部６８は、親機として動作する場合に、代表センサを決定するための代表センサ決定関連情報を、子機に対して、ＬＡＮを介して配信する。代表センサ決定部６４は、親機から受信した代表センサ決定関連情報に基づいて、代表センサを決定する。なお、航法機器のうち１台のみが親機として動作する。
【解決手段】航法データ共有システムは、ＬＡＮに接続された複数の航法機器と、ＬＡＮに接続され、航法機器が利用する情報を検出する複数のセンサと、を備える。航法機器は、切替制御部６５と、通信制御部６８と、代表センサ決定部６４と、を備える。切替制御部６５は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。通信制御部６８は、親機として動作する場合に、代表センサを決定するための代表センサ決定関連情報を、子機に対して、ＬＡＮを介して配信する。代表センサ決定部６４は、親機から受信した代表センサ決定関連情報に基づいて、代表センサを決定する。なお、航法機器のうち１台のみが親機として動作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、複数の航法機器間で航法データを共有する航法データ共有システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、船舶には、レーダ、魚群探知器、及びＧＰＳ受信機のような各種のセンサ及び航法機器が搭載されることがある。これらの機器は、ローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して接続され、システム化が行われることが多い。特許文献１は、この種の舶用機器ネットワークシステムを開示する。
【０００３】
特許文献１が開示する舶用機器ネットワークシステムは、主要な構成として、サーバ機能を有するサーバ装置と、同一の対象を検出する複数のセンサと、このセンサが検出したデータを表示する複数のディスプレイユニットと、を備えている。
【０００４】
サーバ装置は、複数のセンサから１つを選定し、この選定されたセンサの検出値を複数のディスプレイユニットで共有させている。特に、この舶用機器ネットワークシステムは複数の通信網を有しており、複数の通信網間でセンサの検出値を共有することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５８２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の構成は、サーバ機能を有するサーバ装置のみの指示によって共有化処理が行われるため、このサーバ装置に不具合が生じると、それだけでセンサの検出値の共有化が維持できなくなり、この点で改善の余地があった。
【０００７】
また、特許文献１の構成は、サーバ装置が直接接続される通信網と、センサが直接接続される通信網と、が異なるシステムであるため、以下の課題を指摘することができる。
【０００８】
即ち、センサの検出値は、異なる通信網同士を接続するネットワーク機器を経由する必要があるため、タイムラグが生じることがある。また、ネットワーク機器に不具合が生じた場合、このネットワーク機器に接続されるセンサ等をシステムで利用することができない。
【０００９】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、障害等に耐性のある航法データ共有システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１１】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の航法データ共有システムが提供される。即ち、この航法データ共有システムは、ネットワークに接続された複数の航法機器と、前記ネットワークに接続され、前記航法機器が利用する情報を検出する複数のセンサと、を備える。前記航法機器は、切替制御部と、配信部と、代表センサ決定部と、を備える。前記切替制御部は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。前記配信部は、親機として動作する場合に、複数の前記センサのうちどの前記センサを使用するかに関する情報である代表センサ決定関連情報を、子機として動作する前記航法機器に対して、前記ネットワークを介して配信する。前記代表センサ決定部は、子機として動作する場合に、親機として動作する前記航法機器から受信した前記代表センサ決定関連情報に基づいて、使用する前記センサを決定する。なお、前記航法機器のうち１台のみが親機として動作する。
【００１２】
これにより、全ての航法機器間で、同一の航法データを利用することができる。また、親機として動作する航法機器を切り替えることができるため、親機として動作している航法機器に不具合が生じても、他の航法機器を親機として動作させることで、航法データの共有を維持することができる。
【００１３】
前記の航法データ共有システムにおいて、前記航法機器は、前記代表センサ決定関連情報として、使用する前記センサを決定するためのアルゴリズムを用いることが好ましい。
【００１４】
これにより、親機として動作する航法機器と子機として動作する航法機器とは、同一のアルゴリズムを用いて決定されたセンサを使用するため、同一の航法データを利用することができる。また、子機として動作する航法機器は、親機として動作する航法機器との接続に不具合が生じたときにも、親機から受信した最新のアルゴリズムを用いることにより、適切なセンサを決定することができる。
【００１５】
前記の航法データ共有システムにおいて、前記航法機器は、前記代表センサ決定関連情報として、使用する前記センサを特定する情報が配信されることが好ましい。
【００１６】
これにより、アルゴリズムを配信する構成に比べて、配信するデータのサイズを小さくすることができる。また、子機として動作する航法機器が代表センサを決定する処理を行わないため、演算量を低減できる。
【００１７】
前記の航法データ共有システムにおいては、前記センサのうち、少なくとも２つは、検出する対象が同一であることが好ましい。
【００１８】
これにより、あるセンサの検出精度が低下しても、このセンサに代えて、検出する対象が同一である他のセンサを使用することができる。従って、安定性が高く、かつ利用される航法データの精度に優れたシステムを実現できる。
【００１９】
前記の航法データ共有システムにおいては、親機として動作する航法機器が備える前記配信部は、前記代表センサ決定関連情報が更新された場合に、当該代表センサ決定関連情報を、子機として動作する航法機器に向けて配信することが好ましい。
【００２０】
これにより、親機として動作する航法機器の設定が変更された場合に、その変更を、子機として動作する航法機器に反映させることができる。
【００２１】
前記の航法データ共有システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この航法データ共有システムは、航法データ変換装置を備える。前記航法データ変換装置は、第１接続部と、第２接続部と、代表センサ決定部と、を備える。前記第１接続部は、前記ネットワークに接続される。前記第２接続部には、前記ネットワークに直接接続できない装置が接続される。前記代表センサ決定部は、親機として動作する前記航法機器から受信した前記代表センサ決定関連情報に基づいて、前記第２接続部に接続される装置が使用する前記センサを決定可能である。
【００２２】
これにより、第２接続部に接続される装置が航法データを利用可能である場合は、航法データ変換装置の代表センサ決定部が決定したセンサの航法データをこの装置に利用させることができる。つまり、ネットワークに接続される航法機器と、ネットワークに直接接続できない装置と、で利用する航法データを共有できる。また、第２接続部に接続される装置としてセンサを用いることで、ネットワークに接続される航法機器がこのセンサを使用できる。
【００２３】
前記の航法データ共有システムにおいて、前記航法機器は、船舶用の航法機器であることが好ましい。
【００２４】
即ち、船舶においては、センサ及び航法機器が多量に接続され、センサが検出した航法データが多くの航法機器で利用される。従って、本発明の効果を特に有効に発揮することができる。
【００２５】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の航法機器が提供される。即ち、この航法機器は、切替制御部と、代表センサ決定部と、配信部と、を備える。前記切替制御部は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。前記代表センサ決定部は、ネットワークを介して接続されたセンサのうちどの前記センサを使用するかに関する情報である代表センサ決定関連情報に基づいて、使用するセンサを決定する。前記配信部は、親機として動作する場合に、前記代表センサ決定関連情報を、子機として動作する航法機器に対して、前記ネットワークを介して配信する。
【００２６】
これにより、自機が利用する航法データを、他の航法機器に利用させることができる。また、親機及び子機を切り替えることができるので、自機に不具合が生じても航法データを共有し続けることが可能なネットワークを構築することができる。
【００２７】
前記の航法機器においては、前記代表センサ決定部は、子機として動作する場合に、配信された前記代表センサ決定関連情報に基づいて、使用する前記センサを決定することが好ましい。
【００２８】
これにより、親機として動作する航法機器と、同一の航法データを利用することができる。
【００２９】
前記の航法機器は、船舶で使用されることが好ましい。
【００３０】
即ち、船舶においては、センサ及び航法機器が多量に接続され、センサが検出した航法データが多くの航法機器で利用される。従って、本発明の効果を特に有効に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る航法データ共有システムの全体的な構成を示すブロック図。
【図２】航法機器の構成を示すブロック図。
【図３】航法データ変換装置の機能を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る航法データ共有システムの全体的な構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１に示す航法データ共有システム１は、機器間の相互通信を可能とする有線のＬＡＮ（ネットワーク）１０を有している。航法データ共有システム１は、このＬＡＮ１０に様々なセンサ及び航法機器等が接続されたシステムとして構成される。なお、航法データ共有システム１の有するネットワークはＬＡＮに限られず、様々なネットワークを航法データ共有システム１に適用することができる。
【００３４】
センサは、航法機器で利用する情報を検出し、検出した情報を航法データとして航法機器に出力する。そして、本実施形態の航法データ共有システム１は、航法データを利用する航法機器間で、同一の航法データを利用することができる。以下、航法データ共有システム１に接続されるセンサ及び航法機器等について、具体的に説明する。
【００３５】
図１に示すように、航法データ共有システム１には、センサとして、第１ＧＰＳ受信機３１と、第２ＧＰＳ受信機３２と、第１方位計３３と、第２方位計３４と、第１速度計３５と、第２速度計３６と、が接続されている。また、航法データ共有システム１には、航法機器として、ＧＰＳプロッタ２１と、ＥＣＤＩＳ２２と、レーダ装置２３と、が接続されている。なお、航法データ共有システム１には、上記の他にも、航法データ変換装置４０が接続されている。
【００３６】
第１ＧＰＳ受信機３１及び第２ＧＰＳ受信機３２は、図略のＧＰＳアンテナから測位信号を受信して自船の位置（詳細には、第１ＧＰＳ受信機３１又は第２ＧＰＳ受信機３２の位置）の現在の位置情報を検出する。また、第１ＧＰＳ受信機３１及び第２ＧＰＳ受信機３２は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００３７】
第１方位計３３は、自船に固定された複数のＧＰＳアンテナを備えており、ＧＰＳアンテナの相対的な位置関係から船首方位を検出することができる。また、第１方位計３３は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００３８】
第２方位計３４は、ジャイロスコープを利用して船首方位を検出するための装置である。そのため、第２方位計３４が検出する方位は地磁気の影響を受けることがない。また、本実施形態の第２方位計３４は、直接ＬＡＮ１０に接続することができず、後述の航法データ変換装置４０を介してＬＡＮ１０に接続されている。
【００３９】
第１速度計３５及び第２速度計３６は、自船の速度（対地船速）を検出するための装置である。第１速度計３５及び第２速度計３６には、第１ＧＰＳ受信機３１又は第２ＧＰＳ受信機３２から自船の位置情報が入力されており、自らが備える時計又は他の機器が備える時計から時間情報を取得している。これにより、第１速度計３５及び第２速度計３６は、所定の時間の間に位置がどれだけ変化したかを求めることにより、対地船速を算出している。また、第１速度計３５は直接ＬＡＮ１０に接続されている。一方、第２速度計３６は直接ＬＡＮ１０に接続することができず、後述の航法データ変換装置４０を介してＬＡＮ１０に接続されている。
【００４０】
また、第１速度計３５及び第２速度計３６が算出した対地船速は、ＥＣＤＩＳ２２等の機器に表示される。つまり、本明細書におけるセンサには、第１速度計３５及び第２速度計３６のように、航法データを出力するとともに、他のセンサが出力した航法データを利用する構成も含まれるものとする。
【００４１】
以上のように、本実施形態の航法データ共有システム１には、検出する対象が同一であるセンサが複数接続されている。具体的には、第１ＧＰＳ受信機３１と第２ＧＰＳ受信機３２とは、検出する対象が共に自船の位置である。また、第１方位計３３と第２方位計３４とは、検出方法が異なっているが、検出する対象は共に船首方位である。第１速度計３５と第２速度計３６とは、検出する対象が共に対地船速である。なお、以下の説明において、検出する対象が同一であるセンサを総括して「同種のセンサ群」と称することがある。
【００４２】
ＧＰＳプロッタ２１は、第１ＧＰＳ受信機３１又は第２ＧＰＳ受信機３２から取得した位置情報に基づいて、自船の位置を画面の地図上に表示するための装置である。そして、自船が移動した航跡を描いたり、画面の地図上にマークをつけて特定の位置を記憶させたりすることができる。また、ＧＰＳプロッタ２１は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００４３】
ＥＣＤＩＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｈａｒｔ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、電子海図情報表示システム）２２は、第１ＧＰＳ受信機３１又は第２ＧＰＳ受信機３２によって自船位置を取得するとともに、予め用意された電子海図情報に基づいて、自船周囲の海図を画面に自動的に表示する装置である。
【００４４】
このＥＣＤＩＳ２２は、海図情報に加えて、各種の追加情報を画面に表示し、航路計画及び航行監視において操船者を支援することができるように構成されている。この追加情報としては、レーダ装置２３から出力される物標データ（具体的には、付近を航行中の他船の位置等）や、第１速度計３５又は第２速度計３６から出力される対地船速等の情報がある。また、ＥＣＤＩＳ２２は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００４５】
レーダ装置２３は、回転するアンテナによってマイクロ波の送信を行うとともに、物標からの反射波を受信して、当該反射に適宜の演算を行うことで物標の位置を検出する装置である。また、レーダ装置２３は、図略のＡＩＳ（船舶自動識別装置）から他船の位置情報（ＡＩＳ情報）を取得して、前記物標とともに表示することができる。また、本実施形態のレーダ装置２３は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００４６】
航法データ変換装置４０は、ＬＡＮ１０に直接接続できない第２方位計３４及び第２速度計３６とシリアル接続しており第２方位計３４及び第２速度計３６が出力する航法データを、中継して送信することができる。また、第２速度計３６が必要な航法データ等を、中継して取得することができる。
【００４７】
次に、航法データを共有するために航法機器が備える構成について、図２を参照して説明する。図２は、航法機器としてのＧＰＳプロッタ２１、ＥＣＤＩＳ２２、及びレーダ装置２３の構成を示すブロック図である。
【００４８】
初めに、利用する航法データを共有する構成の概要について説明する。本実施形態の航法データ共有システム１では、航法機器は、親機又は子機として動作する。航法データ共有システム１において親機として動作する航法機器は１台であり、他の航法機器は、子機として動作する。また、航法データ共有システム１には、常に子機として動作する機器（航法データ変換装置４０）も接続されている。そして、親機及び子機は、同種のセンサ群から使用するセンサ（代表センサ）を決定するためのアルゴリズム（代表センサ決定関連情報）を有しており、このアルゴリズムに従って、代表センサを決定する。そして、親機が有するアルゴリズムと子機が有するアルゴリズムとを常に一致させることで、親機と子機が決定する代表センサは常に同一となり、この結果、利用する航法データを常時共有することができる。なお、以下の説明において、「親機として動作する航法機器」を単に「親機」と、「子機として動作する航法機器等」を単に「子機」と、それぞれ称することがある。
【００４９】
航法機器は、図２に示すように、表示部６１と、機能部６２と、操作部６３と、代表センサ決定部６４と、切替制御部６５と、通信制御部（配信部）６８と、ＬＡＮ接続部６７と、を備える。機能部６２とは、航法機器としての機能を有する部分であり、具体的には、ＧＰＳプロッタ２１の機能部６２は自船が移動した航跡を描く機能等を有しており、ＥＣＤＩＳ２２の機能部６２は自船周囲の海図を画面に自動的に表示する機能等を有しており、レーダ装置２３の機能部６２は物標からの反射波を受信して、当該反射に適宜の演算を行うことで物標の位置を検出する機能を有している。なお、レーダ装置２３は、ＧＰＳプロッタ２１やＥＣＤＩＳ２２にレーダ装置２３で検出した物標データ（具体的には、付近を航行中の他船の位置等）を出力するセンサとして機能することもある。
【００５０】
また、航法機器は、ＬＡＮ１０及びＬＡＮ接続部６７を介して、様々なデータをやり取りすることができる。例えば、航法データ共有システム１に新しく接続された航法機器及びセンサのＩＤ及びＩＰアドレスを取得したり、センサが出力した航法データを取得したり、また、自機が親機として動作するときは前記アルゴリズムを配信したり、等の動作を行うことができる。また、他の航法機器及びセンサから受信したデータは、初めに通信制御部６８が受信する。そして、通信制御部６８は、このデータを適切に各構成に出力する。例えば、通信制御部６８は、代表センサの航法データを機能部６２に出力したり、代表センサを決定するために必要なデータを代表センサ決定部６４に出力したりしている。
【００５１】
代表センサ決定部６４は、前記アルゴリズムに基づいて、同種のセンサ群から代表センサを決定している。代表センサ決定部６４が用いるアルゴリズムには、様々な種類があるが、例えば以下のような方法に基づいたアルゴリズムを使用することができる。
【００５２】
単純な方法としては、予め各センサに優先順位を設定しておき、この順位に従って代表センサを決定するアルゴリズムが考えられる。つまり、通常は優先順位の一番高いセンサを代表センサとして決定し、この代表センサから所定時間以上航法データが取得できないときに、次に優先順位の高いセンサを代表センサとして決定する方法である。
【００５３】
あるいは、以下の方法を用いても良い。即ち、代表センサ決定部６４は、通信制御部６８を介して、同種のセンサの全てから航法データを取得する。そして、代表センサ決定部６４は、センサから取得した複数の航法データについて平均値を計算し、得られた平均値からのズレ量（乖離）が最も少ない航法データを選定する。そして、選定された航法データを出力したセンサを代表センサとして決定する。ただし、このアルゴリズムを用いる場合、航法データが２つだけでは平均値からのズレ量が互いに等しくなってしまうので、少なくとも３つのセンサから航法データを取得する必要がある。
【００５４】
他にも、優先順位を設定する方法と、平均値からのズレ量を検出する方法と、を組み合わせて以下のような方法を用いても良い。即ち、原則として、優先順位の一番高いセンサを代表センサとして決定する。ただし、現在の代表センサの平均値からのズレ量が所定の閾値を超えている場合は、ズレ量が当該閾値以下である他のセンサのうち優先順位が最も高いセンサを代表センサとして決定する。
【００５５】
また、代表センサを決定するためのアルゴリズムとして、上記の他に適宜の方法を用いることができる。また、状況に応じて複数のアルゴリズムを使い分けても良い。また、親機及び子機は、代表センサを決定する処理を所定時間毎に行っており、決定された代表センサの航法データを機能部６２が利用して各種の処理を行う。
【００５６】
なお、代表センサを決定する処理は、検出対象が同一のセンサ毎に行われる。例えば、ＥＣＤＩＳ２２が自船の位置情報と船首方位の両方の航法データを利用する場合、ＥＣＤＩＳ２２は、利用する自船の位置情報を検出するための代表センサの決定と、利用する船首方位を選択するための代表センサの決定と、を個別に行う。
【００５７】
更には、親機が子機に送信する代表センサ決定関連情報として、アルゴリズムではなく代表センサを特定する情報を送信しても良い。この場合においても、親機は、上記のアルゴリズムによって代表センサを決定する。そして、親機は、決定された代表センサのＩＤ又はＩＰアドレス等を子機に対して送信する。子機は、受信したＩＤ等に基づいた代表センサの航法データを利用する。
【００５８】
また、代表センサ決定部６４が使用するアルゴリズムの選択や、前記ズレ量の閾値の設定は、表示部６１の表示に従って操作部６３を操作することにより行うことができる。また、本実施形態では、親機の代表センサ決定部６４が使用するアルゴリズムが更新されると同時に、子機の代表センサ決定部６４，４４に対して、更新後のアルゴリズムが配信される。これにより、親機と子機とで常に同一のアルゴリズムを用いることになるため、同一のセンサが代表センサとして決定される。従って、複数のセンサを利用して冗長性を確保する一方で、利用される航法データの生成源であるセンサが複数の航法機器間で統一されるため、システム全体において航法機器の動作の一貫性を維持することができる。
【００５９】
なお、親機の代表センサ決定部６４が使用するアルゴリズムが更新された場合以外でも、親機と子機とは通信確認信号等の送受信を行っている。そして、この通信確認によって、子機と親機との通信が行えないことを当該子機が知った場合であって、必要な航法データを取得できているときは、子機の有する最新のアルゴリズムに基づいて、代表センサの決定及び航法データの取得を行う。この場合、子機は、「親機の使用するアルゴリズムと違うアルゴリズムを用いた可能性がある旨」（あるいは、親機が利用しているものとは異なるセンサの航法データに基づいて動作している可能性がある旨）を表示部６１に表示させる。
【００６０】
また、切替制御部６５は、自機が親機として動作するか子機として動作するかを切り替える制御を行っている。通常は、親機として動作する航法機器が切り替わることは無いが、ユーザが操作部６３に適宜の入力を行ったときや、親機として動作する航法機器がダウンしたりＬＡＮ１０に接続できなくなったりしたときに、親機として動作する航法機器が切り替わるように構成されている。
【００６１】
例えば、ＧＰＳプロッタ２１が親機として動作していたが、当該ＧＰＳプロッタ２１のメンテナンス等のために、ＥＣＤＩＳ２２を親機として動作させる必要が生じたとする。この場合、ユーザはＧＰＳプロッタ２１の操作部６３を操作し、適宜の指示を行う。これにより、ＧＰＳプロッタ２１の切替制御部６５は、次に親機として動作するＥＣＤＩＳ２２にその旨を通知する。
【００６２】
そして、予め設定された適宜のタイミングで、親機として動作する航法機器がＧＰＳプロッタ２１からＥＣＤＩＳ２２へ変更される。また、ＥＣＤＩＳ２２は、親機として動作する航法機器が切り替わった旨を、子機（ＧＰＳプロッタ２１、レーダ装置２３及び航法データ変換装置４０）に配信する。
【００６３】
また、ＧＰＳプロッタ２１が親機として動作していたが、当該ＧＰＳプロッタ２１がダウンしたときは、例えば以下のようにして、親機として動作する航法機器を入れ替える。即ち、親機として動作可能な航法機器には予め優先順位が付けられており、ＧＰＳプロッタ２１の次に優先順位の高い航法機器がＥＣＤＩＳ２２であったとする。
【００６４】
この場合、ＥＣＤＩＳ２２は、ＧＰＳプロッタ２１に対して所定時間毎に通信確認信号を送信する。ＧＰＳプロッタ２１は通常、この通信確認信号に対する返信を行う。しかし、ＧＰＳプロッタ２１又はＥＣＤＩＳ２２がダウンしている場合（又は接続不良の場合）は、ＥＣＤＩＳ２２は、通信確認信号に対する返信を受信することができない。
【００６５】
そして、ＥＣＤＩＳ２２は、通信確認信号が所定時間以上受信できず、かつ自機の接続が正常である場合は、ＧＰＳプロッタ２１がダウンしていると判断する。そしてＥＣＤＩＳ２２の切替制御部６５は、自機（ＥＣＤＩＳ２２）を親機として動作させる。その後、ＥＣＤＩＳ２２は、親機として動作する航法機器が切り替わった旨を、子機に配信する。
【００６６】
上記のような処理例を行うことにより、親機として動作する航法機器を切り替えることができる。また、上記以外の処理によって、親機として動作する航法機器を切り替えることもできる。
【００６７】
次に、ＬＡＮ１０に直接接続できない第２方位計３４及び第２速度計３６を、航法データ共有システム１の構成要素として機能させるための構成について、図３を参照して説明する。図３は、航法データ変換装置４０の機能を説明するブロック図である。
【００６８】
前述のように、第２方位計３４及び第２速度計３６は、直接ＬＡＮ１０に接続できないため、航法データ変換装置４０を介してＬＡＮ１０に接続される。この航法データ変換装置４０は、代表センサ決定部４４と、シリアル接続部４６，４７と、通信制御部４８と、ＬＡＮ接続部４９と、を備えている。
【００６９】
航法データ変換装置４０は常に子機として動作し、親機として動作する航法機器が送信したアルゴリズムを受信しており、当該アルゴリズムに基づいて、代表センサの決定を行っている。そして、通信制御部４８は、決定された代表センサから取得した航法データを第２速度計３６に対して（ＬＡＮ接続部４９等を介して）送信している。
【００７０】
第２速度計３６は、シリアル接続部８７を介してこの航法データを受信する。第２速度計３６が備える機能部８２は、ＧＰＳアンテナで受信した位置情報に対して適宜の処理を行って対地船速を求めて、表示部８１に表示させることができる。
【００７１】
また、第２速度計３６が取得した対地船速は、航法データ変換装置４０を介してＬＡＮ１０に接続される航法機器に送信することができる。同様に、第２方位計３４が取得した船首方位もＬＡＮ１０に接続される航法機器に送信することができる。このように、航法データ変換装置４０を用いることで、ＬＡＮ接続できない装置を航法データ共有システム１に組み込むことができる。
【００７２】
以上に説明したように、本実施形態の航法データ共有システム１は、ＬＡＮ１０に接続された複数の航法機器と、ＬＡＮ１０に接続され、航法機器が利用する情報を検出する複数のセンサと、を備える。航法機器は、切替制御部６５と、通信制御部６８と、代表センサ決定部６４と、を備える。切替制御部６５は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。通信制御部６８は、親機として動作する場合に、代表センサを決定するための代表センサ決定関連情報を、子機に対して、ＬＡＮ１０を介して配信する。代表センサ決定部６４は、親機から受信した代表センサ決定関連情報に基づいて、代表センサを決定する。なお、航法機器のうち１台のみが親機として動作する。
【００７３】
これにより、全ての航法機器間で、同一の航法データを利用することができる。また、親機として動作する航法機器を切り替えることができるため、親機として動作している航法機器に不具合が生じても、他の航法機器を親機として設定することで、航法データの共有を維持することができる。
【００７４】
また、本実施形態の航法データ共有システム１において、代表センサ決定関連情報として、代表センサを決定するためのアルゴリズムを用いる。
【００７５】
これにより、親機及び子機は同一のアルゴリズムを用いて決定された同一のセンサの航法データを使用するため、航法データを共有することができる。また、子機は、親機との接続に不具合が生じたときにも、親機から受信した最新のアルゴリズムを用いることにより、適切なセンサを決定することができる。
【００７６】
また、本実施形態の航法データ共有システム１では、代表センサ決定関連情報として、代表センサを特定する情報（例えば前記ＩＤやＩＰアドレス）を用いることもできる。
【００７７】
これにより、代表センサを決定するためのアルゴリズムそのものを配信する構成に比べて、配信するデータのサイズを小さくすることができる。また、子機が代表センサを決定する処理を行わないため、演算量を低減できる。
【００７８】
また、本実施形態の航法データ共有システム１では、センサのうち、少なくとも２つ（例えば第１ＧＰＳ受信機３１と第２ＧＰＳ受信機３２）は、その検出する対象が同一になっている。
【００７９】
これにより、例えば、代表センサとして使用していた第１ＧＰＳ受信機３１の検出精度が低下した場合に、代表センサを第２ＧＰＳ受信機３２に切り替えることができる。従って、安定性が高く、かつ利用される航法データの精度に優れたシステムを実現できる。
【００８０】
また、本実施形態の航法データ共有システム１において、親機として動作する航法機器が備える通信制御部６８は、代表センサ決定関連情報が更新された場合に、当該代表センサ決定関連情報を、子機に向けて配信する。
【００８１】
これにより、親機として動作する航法機器の設定が変更された場合に、その変更を、子機に反映させることができる。
【００８２】
また、本実施形態の航法データ共有システム１は、航法データ変換装置４０を備える。航法データ変換装置４０は、ＬＡＮ接続部４９と、シリアル接続部４６，４７と、代表センサ決定部４４と、を備える。ＬＡＮ接続部４９は、ＬＡＮ１０に接続される。シリアル接続部４６，４７には、ＬＡＮ１０に直接接続できない第２方位計３４及び第２速度計３６が接続される。代表センサ決定部４４は、親機から受信した代表センサ決定関連情報に基づいて、第２速度計３６が使用する代表センサを決定する。
【００８３】
これにより、第２速度計３６が、航法データ変換装置４０を介して、代表センサの航法データを用いることができる。また、第２方位計３４が検出した船首方位を、ＧＰＳプロッタ２１、ＥＣＤＩＳ２２及びレーダ装置２３が利用することができる。従って、ＬＡＮ接続できない第２方位計３４及び第２速度計３６を航法データ共有システム１に組み込むことができる。
【００８４】
また、本実施形態の航法機器（ＧＰＳプロッタ２１、ＥＣＤＩＳ２２及びレーダ装置２３）は、切替制御部６５と、代表センサ決定部６４と、ＬＡＮ接続部６７と、を備える。切替制御部６５は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。代表センサ決定部６４は、代表センサを決定する。通信制御部６８は、代表センサ決定関連情報を、子機に対してＬＡＮ１０を介して配信する。
【００８５】
これにより、自機が利用する航法データを、他の航法機器及び第２速度計３６等に利用させることができる。また、親機及び子機を切り替えることができるので、自機に不具合が生じても航法データを共有し続けることが可能な航法データ共有システム１を実現している。
【００８６】
また、本実施形態の航法機器においては、子機として動作する場合に、配信された代表センサ決定関連情報に基づいて、代表センサを決定する。
【００８７】
これにより、親機と同一の航法データを利用することができる。
【００８８】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００８９】
上記で示した航法データ共有システム１は一例であり、本実施形態の航法機器及びセンサに代えて又は加えて他の舶用機器を接続させても良い。例えばセンサ（及び検出する航法データ）としては、例えば、音響測深機等の深度計（深度データ）、水温計（水温データ）、風速計（風速データ）、潮流計（潮流データ）、スキャニングソナー（探知画像データ）を挙げることができる。上記の他にも、センサとして、ＡＩＳ、回頭角速度計、オートパイロット、ラダー制御装置、スラスタ制御装置、エンジン制御装置、ＮＡＶＴＥＸ（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｘ）受信機等を用いることもできる。
【００９０】
本実施形態では、ＬＡＮとして有線のＬＡＮを用いたが、無線のＬＡＮを用いても良い。また、使用するＬＡＮの規格は適宜のものを用いることができる。
【００９１】
航法データ変換装置４０がＬＡＮと接続できない装置と接続を行うシリアル接続部４６，４７は、当該装置が有する形式と合致した適宜の接続部に変更することができる。
【００９２】
本発明の構成は船舶に搭載される機器間のネットワークに限られず、例えば航空機に搭載される機器間のネットワーク等、様々な種類のネットワークに適用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 航法データ共有システム（航法データ共有システム）
１０ ＬＡＮ（ネットワーク）
２１ ＧＰＳプロッタ（航法機器）
２２ ＥＣＤＩＳ（航法機器）
２３ レーダ装置（航法機器）
３１ 第１ＧＰＳ受信機（センサ）
３２ 第２ＧＰＳ受信機（センサ）
３３ 第１方位計（センサ）
３４ 第２方位計（センサ）
３５ 第１速度計（センサ）
３６ 第２速度計（センサ）
４０ 航法データ変換装置
６４ 代表センサ決定部
６５ 切替制御部
６８ 通信制御部（配信部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、複数の航法機器間で航法データを共有する航法データ共有システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、船舶には、レーダ、魚群探知器、及びＧＰＳ受信機のような各種のセンサ及び航法機器が搭載されることがある。これらの機器は、ローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して接続され、システム化が行われることが多い。特許文献１は、この種の舶用機器ネットワークシステムを開示する。
【０００３】
特許文献１が開示する舶用機器ネットワークシステムは、主要な構成として、サーバ機能を有するサーバ装置と、同一の対象を検出する複数のセンサと、このセンサが検出したデータを表示する複数のディスプレイユニットと、を備えている。
【０００４】
サーバ装置は、複数のセンサから１つを選定し、この選定されたセンサの検出値を複数のディスプレイユニットで共有させている。特に、この舶用機器ネットワークシステムは複数の通信網を有しており、複数の通信網間でセンサの検出値を共有することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５８２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の構成は、サーバ機能を有するサーバ装置のみの指示によって共有化処理が行われるため、このサーバ装置に不具合が生じると、それだけでセンサの検出値の共有化が維持できなくなり、この点で改善の余地があった。
【０００７】
また、特許文献１の構成は、サーバ装置が直接接続される通信網と、センサが直接接続される通信網と、が異なるシステムであるため、以下の課題を指摘することができる。
【０００８】
即ち、センサの検出値は、異なる通信網同士を接続するネットワーク機器を経由する必要があるため、タイムラグが生じることがある。また、ネットワーク機器に不具合が生じた場合、このネットワーク機器に接続されるセンサ等をシステムで利用することができない。
【０００９】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、障害等に耐性のある航法データ共有システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【００１１】
本発明の第１の観点によれば、以下の構成の航法データ共有システムが提供される。即ち、この航法データ共有システムは、ネットワークに接続された複数の航法機器と、前記ネットワークに接続され、前記航法機器が利用する情報を検出する複数のセンサと、を備える。前記航法機器は、切替制御部と、配信部と、代表センサ決定部と、を備える。前記切替制御部は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。前記配信部は、親機として動作する場合に、複数の前記センサのうちどの前記センサを使用するかに関する情報である代表センサ決定関連情報を、子機として動作する前記航法機器に対して、前記ネットワークを介して配信する。前記代表センサ決定部は、子機として動作する場合に、親機として動作する前記航法機器から受信した前記代表センサ決定関連情報に基づいて、使用する前記センサを決定する。なお、前記航法機器のうち１台のみが親機として動作する。
【００１２】
これにより、全ての航法機器間で、同一の航法データを利用することができる。また、親機として動作する航法機器を切り替えることができるため、親機として動作している航法機器に不具合が生じても、他の航法機器を親機として動作させることで、航法データの共有を維持することができる。
【００１３】
前記の航法データ共有システムにおいて、前記航法機器は、前記代表センサ決定関連情報として、使用する前記センサを決定するためのアルゴリズムを用いることが好ましい。
【００１４】
これにより、親機として動作する航法機器と子機として動作する航法機器とは、同一のアルゴリズムを用いて決定されたセンサを使用するため、同一の航法データを利用することができる。また、子機として動作する航法機器は、親機として動作する航法機器との接続に不具合が生じたときにも、親機から受信した最新のアルゴリズムを用いることにより、適切なセンサを決定することができる。
【００１５】
前記の航法データ共有システムにおいて、前記航法機器は、前記代表センサ決定関連情報として、使用する前記センサを特定する情報が配信されることが好ましい。
【００１６】
これにより、アルゴリズムを配信する構成に比べて、配信するデータのサイズを小さくすることができる。また、子機として動作する航法機器が代表センサを決定する処理を行わないため、演算量を低減できる。
【００１７】
前記の航法データ共有システムにおいては、前記センサのうち、少なくとも２つは、検出する対象が同一であることが好ましい。
【００１８】
これにより、あるセンサの検出精度が低下しても、このセンサに代えて、検出する対象が同一である他のセンサを使用することができる。従って、安定性が高く、かつ利用される航法データの精度に優れたシステムを実現できる。
【００１９】
前記の航法データ共有システムにおいては、親機として動作する航法機器が備える前記配信部は、前記代表センサ決定関連情報が更新された場合に、当該代表センサ決定関連情報を、子機として動作する航法機器に向けて配信することが好ましい。
【００２０】
これにより、親機として動作する航法機器の設定が変更された場合に、その変更を、子機として動作する航法機器に反映させることができる。
【００２１】
前記の航法データ共有システムにおいては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、この航法データ共有システムは、航法データ変換装置を備える。前記航法データ変換装置は、第１接続部と、第２接続部と、代表センサ決定部と、を備える。前記第１接続部は、前記ネットワークに接続される。前記第２接続部には、前記ネットワークに直接接続できない装置が接続される。前記代表センサ決定部は、親機として動作する前記航法機器から受信した前記代表センサ決定関連情報に基づいて、前記第２接続部に接続される装置が使用する前記センサを決定可能である。
【００２２】
これにより、第２接続部に接続される装置が航法データを利用可能である場合は、航法データ変換装置の代表センサ決定部が決定したセンサの航法データをこの装置に利用させることができる。つまり、ネットワークに接続される航法機器と、ネットワークに直接接続できない装置と、で利用する航法データを共有できる。また、第２接続部に接続される装置としてセンサを用いることで、ネットワークに接続される航法機器がこのセンサを使用できる。
【００２３】
前記の航法データ共有システムにおいて、前記航法機器は、船舶用の航法機器であることが好ましい。
【００２４】
即ち、船舶においては、センサ及び航法機器が多量に接続され、センサが検出した航法データが多くの航法機器で利用される。従って、本発明の効果を特に有効に発揮することができる。
【００２５】
本発明の第２の観点によれば、以下の構成の航法機器が提供される。即ち、この航法機器は、切替制御部と、代表センサ決定部と、配信部と、を備える。前記切替制御部は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。前記代表センサ決定部は、ネットワークを介して接続されたセンサのうちどの前記センサを使用するかに関する情報である代表センサ決定関連情報に基づいて、使用するセンサを決定する。前記配信部は、親機として動作する場合に、前記代表センサ決定関連情報を、子機として動作する航法機器に対して、前記ネットワークを介して配信する。
【００２６】
これにより、自機が利用する航法データを、他の航法機器に利用させることができる。また、親機及び子機を切り替えることができるので、自機に不具合が生じても航法データを共有し続けることが可能なネットワークを構築することができる。
【００２７】
前記の航法機器においては、前記代表センサ決定部は、子機として動作する場合に、配信された前記代表センサ決定関連情報に基づいて、使用する前記センサを決定することが好ましい。
【００２８】
これにより、親機として動作する航法機器と、同一の航法データを利用することができる。
【００２９】
前記の航法機器は、船舶で使用されることが好ましい。
【００３０】
即ち、船舶においては、センサ及び航法機器が多量に接続され、センサが検出した航法データが多くの航法機器で利用される。従って、本発明の効果を特に有効に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係る航法データ共有システムの全体的な構成を示すブロック図。
【図２】航法機器の構成を示すブロック図。
【図３】航法データ変換装置の機能を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る航法データ共有システムの全体的な構成を示すブロック図である。
【００３３】
図１に示す航法データ共有システム１は、機器間の相互通信を可能とする有線のＬＡＮ（ネットワーク）１０を有している。航法データ共有システム１は、このＬＡＮ１０に様々なセンサ及び航法機器等が接続されたシステムとして構成される。なお、航法データ共有システム１の有するネットワークはＬＡＮに限られず、様々なネットワークを航法データ共有システム１に適用することができる。
【００３４】
センサは、航法機器で利用する情報を検出し、検出した情報を航法データとして航法機器に出力する。そして、本実施形態の航法データ共有システム１は、航法データを利用する航法機器間で、同一の航法データを利用することができる。以下、航法データ共有システム１に接続されるセンサ及び航法機器等について、具体的に説明する。
【００３５】
図１に示すように、航法データ共有システム１には、センサとして、第１ＧＰＳ受信機３１と、第２ＧＰＳ受信機３２と、第１方位計３３と、第２方位計３４と、第１速度計３５と、第２速度計３６と、が接続されている。また、航法データ共有システム１には、航法機器として、ＧＰＳプロッタ２１と、ＥＣＤＩＳ２２と、レーダ装置２３と、が接続されている。なお、航法データ共有システム１には、上記の他にも、航法データ変換装置４０が接続されている。
【００３６】
第１ＧＰＳ受信機３１及び第２ＧＰＳ受信機３２は、図略のＧＰＳアンテナから測位信号を受信して自船の位置（詳細には、第１ＧＰＳ受信機３１又は第２ＧＰＳ受信機３２の位置）の現在の位置情報を検出する。また、第１ＧＰＳ受信機３１及び第２ＧＰＳ受信機３２は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００３７】
第１方位計３３は、自船に固定された複数のＧＰＳアンテナを備えており、ＧＰＳアンテナの相対的な位置関係から船首方位を検出することができる。また、第１方位計３３は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００３８】
第２方位計３４は、ジャイロスコープを利用して船首方位を検出するための装置である。そのため、第２方位計３４が検出する方位は地磁気の影響を受けることがない。また、本実施形態の第２方位計３４は、直接ＬＡＮ１０に接続することができず、後述の航法データ変換装置４０を介してＬＡＮ１０に接続されている。
【００３９】
第１速度計３５及び第２速度計３６は、自船の速度（対地船速）を検出するための装置である。第１速度計３５及び第２速度計３６には、第１ＧＰＳ受信機３１又は第２ＧＰＳ受信機３２から自船の位置情報が入力されており、自らが備える時計又は他の機器が備える時計から時間情報を取得している。これにより、第１速度計３５及び第２速度計３６は、所定の時間の間に位置がどれだけ変化したかを求めることにより、対地船速を算出している。また、第１速度計３５は直接ＬＡＮ１０に接続されている。一方、第２速度計３６は直接ＬＡＮ１０に接続することができず、後述の航法データ変換装置４０を介してＬＡＮ１０に接続されている。
【００４０】
また、第１速度計３５及び第２速度計３６が算出した対地船速は、ＥＣＤＩＳ２２等の機器に表示される。つまり、本明細書におけるセンサには、第１速度計３５及び第２速度計３６のように、航法データを出力するとともに、他のセンサが出力した航法データを利用する構成も含まれるものとする。
【００４１】
以上のように、本実施形態の航法データ共有システム１には、検出する対象が同一であるセンサが複数接続されている。具体的には、第１ＧＰＳ受信機３１と第２ＧＰＳ受信機３２とは、検出する対象が共に自船の位置である。また、第１方位計３３と第２方位計３４とは、検出方法が異なっているが、検出する対象は共に船首方位である。第１速度計３５と第２速度計３６とは、検出する対象が共に対地船速である。なお、以下の説明において、検出する対象が同一であるセンサを総括して「同種のセンサ群」と称することがある。
【００４２】
ＧＰＳプロッタ２１は、第１ＧＰＳ受信機３１又は第２ＧＰＳ受信機３２から取得した位置情報に基づいて、自船の位置を画面の地図上に表示するための装置である。そして、自船が移動した航跡を描いたり、画面の地図上にマークをつけて特定の位置を記憶させたりすることができる。また、ＧＰＳプロッタ２１は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００４３】
ＥＣＤＩＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｈａｒｔ Ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、電子海図情報表示システム）２２は、第１ＧＰＳ受信機３１又は第２ＧＰＳ受信機３２によって自船位置を取得するとともに、予め用意された電子海図情報に基づいて、自船周囲の海図を画面に自動的に表示する装置である。
【００４４】
このＥＣＤＩＳ２２は、海図情報に加えて、各種の追加情報を画面に表示し、航路計画及び航行監視において操船者を支援することができるように構成されている。この追加情報としては、レーダ装置２３から出力される物標データ（具体的には、付近を航行中の他船の位置等）や、第１速度計３５又は第２速度計３６から出力される対地船速等の情報がある。また、ＥＣＤＩＳ２２は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００４５】
レーダ装置２３は、回転するアンテナによってマイクロ波の送信を行うとともに、物標からの反射波を受信して、当該反射に適宜の演算を行うことで物標の位置を検出する装置である。また、レーダ装置２３は、図略のＡＩＳ（船舶自動識別装置）から他船の位置情報（ＡＩＳ情報）を取得して、前記物標とともに表示することができる。また、本実施形態のレーダ装置２３は、ＬＡＮ１０に接続可能に構成されている。
【００４６】
航法データ変換装置４０は、ＬＡＮ１０に直接接続できない第２方位計３４及び第２速度計３６とシリアル接続しており第２方位計３４及び第２速度計３６が出力する航法データを、中継して送信することができる。また、第２速度計３６が必要な航法データ等を、中継して取得することができる。
【００４７】
次に、航法データを共有するために航法機器が備える構成について、図２を参照して説明する。図２は、航法機器としてのＧＰＳプロッタ２１、ＥＣＤＩＳ２２、及びレーダ装置２３の構成を示すブロック図である。
【００４８】
初めに、利用する航法データを共有する構成の概要について説明する。本実施形態の航法データ共有システム１では、航法機器は、親機又は子機として動作する。航法データ共有システム１において親機として動作する航法機器は１台であり、他の航法機器は、子機として動作する。また、航法データ共有システム１には、常に子機として動作する機器（航法データ変換装置４０）も接続されている。そして、親機及び子機は、同種のセンサ群から使用するセンサ（代表センサ）を決定するためのアルゴリズム（代表センサ決定関連情報）を有しており、このアルゴリズムに従って、代表センサを決定する。そして、親機が有するアルゴリズムと子機が有するアルゴリズムとを常に一致させることで、親機と子機が決定する代表センサは常に同一となり、この結果、利用する航法データを常時共有することができる。なお、以下の説明において、「親機として動作する航法機器」を単に「親機」と、「子機として動作する航法機器等」を単に「子機」と、それぞれ称することがある。
【００４９】
航法機器は、図２に示すように、表示部６１と、機能部６２と、操作部６３と、代表センサ決定部６４と、切替制御部６５と、通信制御部（配信部）６８と、ＬＡＮ接続部６７と、を備える。機能部６２とは、航法機器としての機能を有する部分であり、具体的には、ＧＰＳプロッタ２１の機能部６２は自船が移動した航跡を描く機能等を有しており、ＥＣＤＩＳ２２の機能部６２は自船周囲の海図を画面に自動的に表示する機能等を有しており、レーダ装置２３の機能部６２は物標からの反射波を受信して、当該反射に適宜の演算を行うことで物標の位置を検出する機能を有している。なお、レーダ装置２３は、ＧＰＳプロッタ２１やＥＣＤＩＳ２２にレーダ装置２３で検出した物標データ（具体的には、付近を航行中の他船の位置等）を出力するセンサとして機能することもある。
【００５０】
また、航法機器は、ＬＡＮ１０及びＬＡＮ接続部６７を介して、様々なデータをやり取りすることができる。例えば、航法データ共有システム１に新しく接続された航法機器及びセンサのＩＤ及びＩＰアドレスを取得したり、センサが出力した航法データを取得したり、また、自機が親機として動作するときは前記アルゴリズムを配信したり、等の動作を行うことができる。また、他の航法機器及びセンサから受信したデータは、初めに通信制御部６８が受信する。そして、通信制御部６８は、このデータを適切に各構成に出力する。例えば、通信制御部６８は、代表センサの航法データを機能部６２に出力したり、代表センサを決定するために必要なデータを代表センサ決定部６４に出力したりしている。
【００５１】
代表センサ決定部６４は、前記アルゴリズムに基づいて、同種のセンサ群から代表センサを決定している。代表センサ決定部６４が用いるアルゴリズムには、様々な種類があるが、例えば以下のような方法に基づいたアルゴリズムを使用することができる。
【００５２】
単純な方法としては、予め各センサに優先順位を設定しておき、この順位に従って代表センサを決定するアルゴリズムが考えられる。つまり、通常は優先順位の一番高いセンサを代表センサとして決定し、この代表センサから所定時間以上航法データが取得できないときに、次に優先順位の高いセンサを代表センサとして決定する方法である。
【００５３】
あるいは、以下の方法を用いても良い。即ち、代表センサ決定部６４は、通信制御部６８を介して、同種のセンサの全てから航法データを取得する。そして、代表センサ決定部６４は、センサから取得した複数の航法データについて平均値を計算し、得られた平均値からのズレ量（乖離）が最も少ない航法データを選定する。そして、選定された航法データを出力したセンサを代表センサとして決定する。ただし、このアルゴリズムを用いる場合、航法データが２つだけでは平均値からのズレ量が互いに等しくなってしまうので、少なくとも３つのセンサから航法データを取得する必要がある。
【００５４】
他にも、優先順位を設定する方法と、平均値からのズレ量を検出する方法と、を組み合わせて以下のような方法を用いても良い。即ち、原則として、優先順位の一番高いセンサを代表センサとして決定する。ただし、現在の代表センサの平均値からのズレ量が所定の閾値を超えている場合は、ズレ量が当該閾値以下である他のセンサのうち優先順位が最も高いセンサを代表センサとして決定する。
【００５５】
また、代表センサを決定するためのアルゴリズムとして、上記の他に適宜の方法を用いることができる。また、状況に応じて複数のアルゴリズムを使い分けても良い。また、親機及び子機は、代表センサを決定する処理を所定時間毎に行っており、決定された代表センサの航法データを機能部６２が利用して各種の処理を行う。
【００５６】
なお、代表センサを決定する処理は、検出対象が同一のセンサ毎に行われる。例えば、ＥＣＤＩＳ２２が自船の位置情報と船首方位の両方の航法データを利用する場合、ＥＣＤＩＳ２２は、利用する自船の位置情報を検出するための代表センサの決定と、利用する船首方位を選択するための代表センサの決定と、を個別に行う。
【００５７】
更には、親機が子機に送信する代表センサ決定関連情報として、アルゴリズムではなく代表センサを特定する情報を送信しても良い。この場合においても、親機は、上記のアルゴリズムによって代表センサを決定する。そして、親機は、決定された代表センサのＩＤ又はＩＰアドレス等を子機に対して送信する。子機は、受信したＩＤ等に基づいた代表センサの航法データを利用する。
【００５８】
また、代表センサ決定部６４が使用するアルゴリズムの選択や、前記ズレ量の閾値の設定は、表示部６１の表示に従って操作部６３を操作することにより行うことができる。また、本実施形態では、親機の代表センサ決定部６４が使用するアルゴリズムが更新されると同時に、子機の代表センサ決定部６４，４４に対して、更新後のアルゴリズムが配信される。これにより、親機と子機とで常に同一のアルゴリズムを用いることになるため、同一のセンサが代表センサとして決定される。従って、複数のセンサを利用して冗長性を確保する一方で、利用される航法データの生成源であるセンサが複数の航法機器間で統一されるため、システム全体において航法機器の動作の一貫性を維持することができる。
【００５９】
なお、親機の代表センサ決定部６４が使用するアルゴリズムが更新された場合以外でも、親機と子機とは通信確認信号等の送受信を行っている。そして、この通信確認によって、子機と親機との通信が行えないことを当該子機が知った場合であって、必要な航法データを取得できているときは、子機の有する最新のアルゴリズムに基づいて、代表センサの決定及び航法データの取得を行う。この場合、子機は、「親機の使用するアルゴリズムと違うアルゴリズムを用いた可能性がある旨」（あるいは、親機が利用しているものとは異なるセンサの航法データに基づいて動作している可能性がある旨）を表示部６１に表示させる。
【００６０】
また、切替制御部６５は、自機が親機として動作するか子機として動作するかを切り替える制御を行っている。通常は、親機として動作する航法機器が切り替わることは無いが、ユーザが操作部６３に適宜の入力を行ったときや、親機として動作する航法機器がダウンしたりＬＡＮ１０に接続できなくなったりしたときに、親機として動作する航法機器が切り替わるように構成されている。
【００６１】
例えば、ＧＰＳプロッタ２１が親機として動作していたが、当該ＧＰＳプロッタ２１のメンテナンス等のために、ＥＣＤＩＳ２２を親機として動作させる必要が生じたとする。この場合、ユーザはＧＰＳプロッタ２１の操作部６３を操作し、適宜の指示を行う。これにより、ＧＰＳプロッタ２１の切替制御部６５は、次に親機として動作するＥＣＤＩＳ２２にその旨を通知する。
【００６２】
そして、予め設定された適宜のタイミングで、親機として動作する航法機器がＧＰＳプロッタ２１からＥＣＤＩＳ２２へ変更される。また、ＥＣＤＩＳ２２は、親機として動作する航法機器が切り替わった旨を、子機（ＧＰＳプロッタ２１、レーダ装置２３及び航法データ変換装置４０）に配信する。
【００６３】
また、ＧＰＳプロッタ２１が親機として動作していたが、当該ＧＰＳプロッタ２１がダウンしたときは、例えば以下のようにして、親機として動作する航法機器を入れ替える。即ち、親機として動作可能な航法機器には予め優先順位が付けられており、ＧＰＳプロッタ２１の次に優先順位の高い航法機器がＥＣＤＩＳ２２であったとする。
【００６４】
この場合、ＥＣＤＩＳ２２は、ＧＰＳプロッタ２１に対して所定時間毎に通信確認信号を送信する。ＧＰＳプロッタ２１は通常、この通信確認信号に対する返信を行う。しかし、ＧＰＳプロッタ２１又はＥＣＤＩＳ２２がダウンしている場合（又は接続不良の場合）は、ＥＣＤＩＳ２２は、通信確認信号に対する返信を受信することができない。
【００６５】
そして、ＥＣＤＩＳ２２は、通信確認信号が所定時間以上受信できず、かつ自機の接続が正常である場合は、ＧＰＳプロッタ２１がダウンしていると判断する。そしてＥＣＤＩＳ２２の切替制御部６５は、自機（ＥＣＤＩＳ２２）を親機として動作させる。その後、ＥＣＤＩＳ２２は、親機として動作する航法機器が切り替わった旨を、子機に配信する。
【００６６】
上記のような処理例を行うことにより、親機として動作する航法機器を切り替えることができる。また、上記以外の処理によって、親機として動作する航法機器を切り替えることもできる。
【００６７】
次に、ＬＡＮ１０に直接接続できない第２方位計３４及び第２速度計３６を、航法データ共有システム１の構成要素として機能させるための構成について、図３を参照して説明する。図３は、航法データ変換装置４０の機能を説明するブロック図である。
【００６８】
前述のように、第２方位計３４及び第２速度計３６は、直接ＬＡＮ１０に接続できないため、航法データ変換装置４０を介してＬＡＮ１０に接続される。この航法データ変換装置４０は、代表センサ決定部４４と、シリアル接続部４６，４７と、通信制御部４８と、ＬＡＮ接続部４９と、を備えている。
【００６９】
航法データ変換装置４０は常に子機として動作し、親機として動作する航法機器が送信したアルゴリズムを受信しており、当該アルゴリズムに基づいて、代表センサの決定を行っている。そして、通信制御部４８は、決定された代表センサから取得した航法データを第２速度計３６に対して（ＬＡＮ接続部４９等を介して）送信している。
【００７０】
第２速度計３６は、シリアル接続部８７を介してこの航法データを受信する。第２速度計３６が備える機能部８２は、ＧＰＳアンテナで受信した位置情報に対して適宜の処理を行って対地船速を求めて、表示部８１に表示させることができる。
【００７１】
また、第２速度計３６が取得した対地船速は、航法データ変換装置４０を介してＬＡＮ１０に接続される航法機器に送信することができる。同様に、第２方位計３４が取得した船首方位もＬＡＮ１０に接続される航法機器に送信することができる。このように、航法データ変換装置４０を用いることで、ＬＡＮ接続できない装置を航法データ共有システム１に組み込むことができる。
【００７２】
以上に説明したように、本実施形態の航法データ共有システム１は、ＬＡＮ１０に接続された複数の航法機器と、ＬＡＮ１０に接続され、航法機器が利用する情報を検出する複数のセンサと、を備える。航法機器は、切替制御部６５と、通信制御部６８と、代表センサ決定部６４と、を備える。切替制御部６５は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。通信制御部６８は、親機として動作する場合に、代表センサを決定するための代表センサ決定関連情報を、子機に対して、ＬＡＮ１０を介して配信する。代表センサ決定部６４は、親機から受信した代表センサ決定関連情報に基づいて、代表センサを決定する。なお、航法機器のうち１台のみが親機として動作する。
【００７３】
これにより、全ての航法機器間で、同一の航法データを利用することができる。また、親機として動作する航法機器を切り替えることができるため、親機として動作している航法機器に不具合が生じても、他の航法機器を親機として設定することで、航法データの共有を維持することができる。
【００７４】
また、本実施形態の航法データ共有システム１において、代表センサ決定関連情報として、代表センサを決定するためのアルゴリズムを用いる。
【００７５】
これにより、親機及び子機は同一のアルゴリズムを用いて決定された同一のセンサの航法データを使用するため、航法データを共有することができる。また、子機は、親機との接続に不具合が生じたときにも、親機から受信した最新のアルゴリズムを用いることにより、適切なセンサを決定することができる。
【００７６】
また、本実施形態の航法データ共有システム１では、代表センサ決定関連情報として、代表センサを特定する情報（例えば前記ＩＤやＩＰアドレス）を用いることもできる。
【００７７】
これにより、代表センサを決定するためのアルゴリズムそのものを配信する構成に比べて、配信するデータのサイズを小さくすることができる。また、子機が代表センサを決定する処理を行わないため、演算量を低減できる。
【００７８】
また、本実施形態の航法データ共有システム１では、センサのうち、少なくとも２つ（例えば第１ＧＰＳ受信機３１と第２ＧＰＳ受信機３２）は、その検出する対象が同一になっている。
【００７９】
これにより、例えば、代表センサとして使用していた第１ＧＰＳ受信機３１の検出精度が低下した場合に、代表センサを第２ＧＰＳ受信機３２に切り替えることができる。従って、安定性が高く、かつ利用される航法データの精度に優れたシステムを実現できる。
【００８０】
また、本実施形態の航法データ共有システム１において、親機として動作する航法機器が備える通信制御部６８は、代表センサ決定関連情報が更新された場合に、当該代表センサ決定関連情報を、子機に向けて配信する。
【００８１】
これにより、親機として動作する航法機器の設定が変更された場合に、その変更を、子機に反映させることができる。
【００８２】
また、本実施形態の航法データ共有システム１は、航法データ変換装置４０を備える。航法データ変換装置４０は、ＬＡＮ接続部４９と、シリアル接続部４６，４７と、代表センサ決定部４４と、を備える。ＬＡＮ接続部４９は、ＬＡＮ１０に接続される。シリアル接続部４６，４７には、ＬＡＮ１０に直接接続できない第２方位計３４及び第２速度計３６が接続される。代表センサ決定部４４は、親機から受信した代表センサ決定関連情報に基づいて、第２速度計３６が使用する代表センサを決定する。
【００８３】
これにより、第２速度計３６が、航法データ変換装置４０を介して、代表センサの航法データを用いることができる。また、第２方位計３４が検出した船首方位を、ＧＰＳプロッタ２１、ＥＣＤＩＳ２２及びレーダ装置２３が利用することができる。従って、ＬＡＮ接続できない第２方位計３４及び第２速度計３６を航法データ共有システム１に組み込むことができる。
【００８４】
また、本実施形態の航法機器（ＧＰＳプロッタ２１、ＥＣＤＩＳ２２及びレーダ装置２３）は、切替制御部６５と、代表センサ決定部６４と、ＬＡＮ接続部６７と、を備える。切替制御部６５は、自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える。代表センサ決定部６４は、代表センサを決定する。通信制御部６８は、代表センサ決定関連情報を、子機に対してＬＡＮ１０を介して配信する。
【００８５】
これにより、自機が利用する航法データを、他の航法機器及び第２速度計３６等に利用させることができる。また、親機及び子機を切り替えることができるので、自機に不具合が生じても航法データを共有し続けることが可能な航法データ共有システム１を実現している。
【００８６】
また、本実施形態の航法機器においては、子機として動作する場合に、配信された代表センサ決定関連情報に基づいて、代表センサを決定する。
【００８７】
これにより、親機と同一の航法データを利用することができる。
【００８８】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００８９】
上記で示した航法データ共有システム１は一例であり、本実施形態の航法機器及びセンサに代えて又は加えて他の舶用機器を接続させても良い。例えばセンサ（及び検出する航法データ）としては、例えば、音響測深機等の深度計（深度データ）、水温計（水温データ）、風速計（風速データ）、潮流計（潮流データ）、スキャニングソナー（探知画像データ）を挙げることができる。上記の他にも、センサとして、ＡＩＳ、回頭角速度計、オートパイロット、ラダー制御装置、スラスタ制御装置、エンジン制御装置、ＮＡＶＴＥＸ（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｘ）受信機等を用いることもできる。
【００９０】
本実施形態では、ＬＡＮとして有線のＬＡＮを用いたが、無線のＬＡＮを用いても良い。また、使用するＬＡＮの規格は適宜のものを用いることができる。
【００９１】
航法データ変換装置４０がＬＡＮと接続できない装置と接続を行うシリアル接続部４６，４７は、当該装置が有する形式と合致した適宜の接続部に変更することができる。
【００９２】
本発明の構成は船舶に搭載される機器間のネットワークに限られず、例えば航空機に搭載される機器間のネットワーク等、様々な種類のネットワークに適用することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１ 航法データ共有システム（航法データ共有システム）
１０ ＬＡＮ（ネットワーク）
２１ ＧＰＳプロッタ（航法機器）
２２ ＥＣＤＩＳ（航法機器）
２３ レーダ装置（航法機器）
３１ 第１ＧＰＳ受信機（センサ）
３２ 第２ＧＰＳ受信機（センサ）
３３ 第１方位計（センサ）
３４ 第２方位計（センサ）
３５ 第１速度計（センサ）
３６ 第２速度計（センサ）
４０ 航法データ変換装置
６４ 代表センサ決定部
６５ 切替制御部
６８ 通信制御部（配信部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続された複数の航法機器と、
前記ネットワークに接続され、前記航法機器が利用する情報を検出する複数のセンサと、
を備え、
前記航法機器は、
自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える切替制御部と、
親機として動作する場合に、複数の前記センサのうちどの前記センサを使用するかに関する情報である代表センサ決定関連情報を、子機として動作する前記航法機器に対して、前記ネットワークを介して配信する配信部と、
子機として動作する場合に、親機として動作する前記航法機器から受信した前記代表センサ決定関連情報に基づいて、使用する前記センサを決定する代表センサ決定部と、
を備え、
前記航法機器のうち１台のみが親機として動作することを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項２】
請求項１に記載の航法データ共有システムであって、
前記航法機器は、前記代表センサ決定関連情報として、使用する前記センサを決定するためのアルゴリズムを用いることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項３】
請求項１に記載の航法データ共有システムであって、
前記航法機器は、前記代表センサ決定関連情報として、使用する前記センサを特定する情報を用いることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の航法データ共有システムであって、
前記センサのうち、少なくとも２つは、検出する対象が同一であることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の航法データ共有システムであって、
親機として動作する前記航法機器が備える前記配信部は、前記代表センサ決定関連情報が更新された場合に、当該代表センサ決定関連情報を、子機として動作する前記航法機器に向けて配信することを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の航法データ共有システムであって、
航法データ変換装置を備え、
前記航法データ変換装置は、
前記ネットワークに接続される第１接続部と、
前記ネットワークに直接接続できない装置が接続される第２接続部と、
親機として動作する前記航法機器から受信した前記代表センサ決定関連情報に基づいて、前記第２接続部に接続される装置が使用する前記センサを決定可能な代表センサ決定部と、
を備えることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載の航法データ共有システムであって、
前記航法機器は、船舶用の航法機器であることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項８】
自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える切替制御部と、
ネットワークを介して接続されたセンサのうちどの前記センサを使用するかに関する情報である代表センサ決定関連情報に基づいて、使用するセンサを決定する代表センサ決定部と、
親機として動作する場合に、前記代表センサ決定関連情報を、子機として動作する航法機器に対して、前記ネットワークを介して配信する配信部と、
を備えることを特徴とする航法機器。
【請求項９】
請求項８に記載の航法機器であって、
前記代表センサ決定部は、子機として動作する場合に、配信された前記代表センサ決定関連情報に基づいて、使用する前記センサを決定することを特徴とする航法機器。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の航法機器であって、
前記航法機器は、船舶で使用されることを特徴とする航法機器。
【請求項１】
ネットワークに接続された複数の航法機器と、
前記ネットワークに接続され、前記航法機器が利用する情報を検出する複数のセンサと、
を備え、
前記航法機器は、
自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える切替制御部と、
親機として動作する場合に、複数の前記センサのうちどの前記センサを使用するかに関する情報である代表センサ決定関連情報を、子機として動作する前記航法機器に対して、前記ネットワークを介して配信する配信部と、
子機として動作する場合に、親機として動作する前記航法機器から受信した前記代表センサ決定関連情報に基づいて、使用する前記センサを決定する代表センサ決定部と、
を備え、
前記航法機器のうち１台のみが親機として動作することを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項２】
請求項１に記載の航法データ共有システムであって、
前記航法機器は、前記代表センサ決定関連情報として、使用する前記センサを決定するためのアルゴリズムを用いることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項３】
請求項１に記載の航法データ共有システムであって、
前記航法機器は、前記代表センサ決定関連情報として、使用する前記センサを特定する情報を用いることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の航法データ共有システムであって、
前記センサのうち、少なくとも２つは、検出する対象が同一であることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の航法データ共有システムであって、
親機として動作する前記航法機器が備える前記配信部は、前記代表センサ決定関連情報が更新された場合に、当該代表センサ決定関連情報を、子機として動作する前記航法機器に向けて配信することを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の航法データ共有システムであって、
航法データ変換装置を備え、
前記航法データ変換装置は、
前記ネットワークに接続される第１接続部と、
前記ネットワークに直接接続できない装置が接続される第２接続部と、
親機として動作する前記航法機器から受信した前記代表センサ決定関連情報に基づいて、前記第２接続部に接続される装置が使用する前記センサを決定可能な代表センサ決定部と、
を備えることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項７】
請求項１から６までの何れか一項に記載の航法データ共有システムであって、
前記航法機器は、船舶用の航法機器であることを特徴とする航法データ共有システム。
【請求項８】
自機が親機として動作するか、子機として動作するか、を切り替える切替制御部と、
ネットワークを介して接続されたセンサのうちどの前記センサを使用するかに関する情報である代表センサ決定関連情報に基づいて、使用するセンサを決定する代表センサ決定部と、
親機として動作する場合に、前記代表センサ決定関連情報を、子機として動作する航法機器に対して、前記ネットワークを介して配信する配信部と、
を備えることを特徴とする航法機器。
【請求項９】
請求項８に記載の航法機器であって、
前記代表センサ決定部は、子機として動作する場合に、配信された前記代表センサ決定関連情報に基づいて、使用する前記センサを決定することを特徴とする航法機器。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の航法機器であって、
前記航法機器は、船舶で使用されることを特徴とする航法機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−６５１２（Ｐ２０１２−６５１２Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４５００１（Ｐ２０１０−１４５００１）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（０００１６６２４７）古野電気株式会社 (441)
【Ｆターム（参考）】
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