(57)【要約】  本発明の一つの態様によれば、船舶の情報システムに統合することなく、船舶の船舶データを提供するためのセンサデバイス（１００）が提供される。当該センサデバイス（１００Ａ）は、前記船舶に関する少なくとも位置及び時間情報を受信するように構成された受信機（１０６）と、船舶性能データを測定するように構成された少なくとも１つのセンサ（１０４）であって、当該センサデバイス（１００Ａ）が船舶の船体構造に取り付けられたときに、該船舶性能データを測定することができる少なくとも１つのセンサ（１０４）と、測定された前記船舶性能データの周波数分析を実行し、受信された前記少なくとも位置及び時間情報と該周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを生成するように構成された少なくとも１つのプロセッサ（１０２）と、を含む。
2017527494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の情報システムに統合することなく、船舶の船舶データを提供するためのセンサデバイスであって、
前記船舶に関する少なくとも位置及び時間情報を受信するように構成された受信機と、
船舶性能データを測定するように構成された少なくとも１つのセンサであって、当該センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、該船舶性能データを測定することができる少なくとも１つのセンサと、
測定された前記船舶性能データの周波数分析を実行し、受信された前記少なくとも位置及び時間情報と該周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを生成するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
を含むセンサデバイス。
【請求項２】
前記受信機は、前記船舶によって送信された自動識別システムデータを受信するように構成され、
前記自動識別システムデータは、前記位置及び時間情報を含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、受信された前記自動識別システムデータ及び前記周波数分析された前記船舶性能データに基づいて、前記船舶データを生成するように構成された、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項３】
生成された前記船舶データを記憶するように構成された少なくとも１つのメモリをさらに含む、請求項１又は２に記載のセンサデバイス。
【請求項４】
データインタフェースをさらに含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、生成された前記船舶データを、前記データインタフェースを介して外部デバイスに送信するように構成された、請求項１から３のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項５】
前記データインタフェースは、無線送信機、無線トランシーバ又はポートである、請求項４に記載のセンサデバイス。
【請求項６】
船舶性能データを測定するように構成された前記少なくとも１つのセンサは、前記船体構造の振動及び／又は前記船舶の動きを測定するように動作可能な加速度センサを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項７】
船舶性能データを測定するように構成された前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の動きを測定するように動作可能な少なくとも１つのジャイロスコープを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項８】
船舶性能データを測定するように構成された前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の傾斜を測定するように動作可能な少なくとも１つの傾斜計を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記船舶のプロペラ又は主エンジンの回転速度を決定するため、前記加速度センサ、前記傾斜計及び前記ジャイロスコープのうち少なくとも１つによって測定された信号を分析して、該信号内の基本周波数を識別するように構成された、請求項６から８のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのプロセッサは、次元削減法を適用することによって、前記加速度センサ、前記ジャイロスコープ及び前記傾斜計のうち少なくとも１つによって測定された前記信号を分析して、前記信号の周波数スペクトルの主成分を識別するように構成された、請求項６から９のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１１】
前記船舶データは、時間、位置、対地速度、地表針路、真針路、旋回率、推定到着時間、喫水、トリム、リスト、ピッチング、サージング、ローリング、スウェイング、ヨーイング、ヒービング、三次元振動及びプロペラ又はエンジンの毎分回転数である、船舶パラメータのうち少なくとも１つを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記対地速度、前記時間、前記ピッチング及び前記ローリングの情報に基づいて、前記傾斜計を数学的に正しい位置に回転させることによって、前記傾斜計を自動的に較正するように構成された、請求項１１に記載のセンサデバイス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記トリム、前記喫水、及び前記対地速度の情報に基づいて、最適トリム値を決定するように構成された、請求項１１又は１２に記載のセンサデバイス。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記対地速度、前記喫水、及び前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、最適対地速度を決定するように構成された、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記対地速度、前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、プロペラスリップの量を決定するように構成された、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１６】
船舶の情報システムに統合することなく、船舶の船舶データをセンサデバイスで提供する方法であって、
前記船舶に関する少なくとも位置及び時間情報を受信機で受信するステップと、
船舶性能データを前記センサデバイスの少なくとも１つのセンサで測定するステップであって、該少なくとも１つのセンサは、前記センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、前記船舶性能データを測定することができる、ステップと、
測定された前記船舶性能データの周波数分析を少なくとも１つのプロセッサで実行するステップと、
受信された前記少なくとも位置及び時間情報と前記周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを前記少なくとも１つのプロセッサで生成するステップと、
を含む方法。
【請求項１７】
前記受信するステップは、前記船舶によって送信された自動識別システムデータを受信するステップを含み、
前記自動識別システムデータは、前記位置及び時間情報を含み、
受信された自動識別システムデータ及び前記周波数分析された前記船舶性能データに基づいて、前記船舶データが生成される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
生成された前記船舶データを前記センサデバイスの少なくとも１つのメモリに記憶させるステップをさらに含む、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
生成された前記船舶データのデータインタフェースを介した外部デバイスへの送信を生じさせるステップをさらに含む、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船体構造の振動及び／又は前記船舶の動きを測定するように動作可能な加速度センサを含む、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の動きを測定するように動作可能な少なくとも１つのジャイロスコープを含む、請求項１６から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の傾斜を測定するように動作可能な少なくとも１つの傾斜計を含む、請求項１６から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記船舶のプロペラ又は主エンジンの回転速度を決定するため、前記加速度センサ、前記傾斜計又は前記ジャイロスコープのうち少なくとも１つによって測定された信号を分析して、該信号内の基本周波数を識別するステップをさらに含む、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記加速度センサ、前記ジャイロスコープ又は前記傾斜計の少なくとも１つによって測定された信号を分析して、次元削減法を適用することによって、前記信号の周波数スペクトルの主成分を識別するステップをさらに含む、請求項２０から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記船舶データは、時間、位置、対地速度、地表針路、真針路、旋回率、推定到着時間、喫水、トリム、リスト、ピッチング、サージング、ローリング、スウェイング、ヨーイング、ヒービング、三次元振動及びプロペラ又はエンジンの毎分回転数である、船舶パラメータのうち少なくとも１つを含む、請求項１６から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記対地速度、前記喫水、及び前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、最適対地速度を決定するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記対地速度、前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、プロペラスリップの量を決定するステップをさらに含む、請求項２５又は２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記対地速度、前記時間、前記ピッチング及び前記ローリングの情報に基づいて、前記傾斜計を数学的に正しい位置に回転させることによって、前記傾斜計を自動的に較正することをさらに含む、請求項２５から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記トリム、前記喫水、及び前記対地速度の情報に基づいて、最適トリム値を決定するステップをさらに含む、請求項２５から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
プログラムコード命令を含むコンピュータプログラムであって、処理装置によって実行されると、
船舶に関する少なくとも位置及び時間情報の受信を生じさせるステップと、
少なくとも１つのセンサで船舶性能データの測定を生じさせるステップであって、該少なくとも１つのセンサは、センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、前記船舶性能データを測定することができる、ステップと、
測定された前記船舶性能データの周波数分析を実行するステップと、
受信された前記少なくとも位置及び時間情報と前記周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを生成するステップと、
を行う、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船舶データを提供するセンサデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料効率は、船舶を運航する上で重要な要素である。燃料消費量のわずかな減少、例えば、１〜２％でも、船舶の運航コストにおいて大幅な金銭的な削減をもたらすことができる。したがって、燃料効率の観点から可能な限り低コストで船舶を運航しようとする試みが続けられている。
【０００３】
船舶の総燃効率に影響を与えるパラメータは複数存在する。例えば、対水速度、対地速度、喫水、トリム、プロペラ効率、風の方向と速度及び重要な波の高さと方向がある。これらのパラメータの大部分は、船舶自体によって何らかの形で測定されることができ、船舶の情報システムがこの情報を利用できるようになっている。さらに、いくつかのパラメータは、パラメータ値を記録することができるように、別個のセンサ又は複数のセンサを必要とすることがある。例えば、プロペラのＲＰＭ（Revolutions  Per  Minute）を測定するには、船舶がＲＰＭ情報をそれ以外の方法で提供できない場合、プロペラシャフト又は主エンジンにセンサを設置する必要がある可能性がある。
【０００４】
例えば、船舶の燃料効率を分析する際に、これらのパラメータの一部又は全部を詳細に分析したい場合は、典型的には、必要な情報にアクセスするために、船舶の情報システムにアクセスしてアクセスする必要がある。さらに、上述したように、必要な情報を利用できるように新しいセンサを設置する必要がある可能性もある。
【０００５】
船舶の所望のパラメータにアクセスするために、船舶のシステムに統合することは、複雑かつ時間を要する作業である。船舶のシステムは通常、互いに異なるので、統合作業は通常、その船舶固有（vessel-specific）のものである。これは、各船舶について、統合をどのように行うことができ、何を行う必要があるのかを判断できるように、その船舶を徹底的に検査しなければならないことを意味する。また、統合作業は、統合を実装する人々、又はその船舶を訪問する第三者のサービスエンジニアの特定の技能も必要する。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の１つの態様によれば、船舶の船舶データを提供するためのセンサデバイスが提供される。当該センサデバイスは、前記船舶によって送信された自動識別システムデータを受信する受信機と、船舶性能データを測定するための少なくとも１つのセンサであって、当該センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、該船舶性能データを測定することができる少なくとも１つのセンサと、受信された前記自動識別システムデータ及び前記船舶性能データに基づいて船舶データを生成するプロセッサを含む。前記船舶データは、前記少なくとも１つのセンサにより測定された前記船舶性能データに関するデータ及び受信された前記自動識別システムデータの少なくとも一部を含む。
【０００７】
１つの例においては、センサデバイスは、生成された前記船舶データを記憶するための少なくとも１つのメモリを含む。
【０００８】
１つの例においては、センサデバイスは、データインタフェースを含む。前記少なくとも１つのプロセッサは、生成された前記船舶データを、前記データインタフェースを介して外部デバイスに送信するように構成される。前記データインタフェースは、無線送信機、無線トランシーバ又はポートである。
【０００９】
１つの例においては、船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船体構造の振動及び／又は前記船舶の動きを測定するように動作可能な加速度センサを含む。
【００１０】
１つの例においては、船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の動きを測定するように動作可能な少なくとも１つのジャイロスコープを含む。
【００１１】
１つの例においては、船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の傾斜を測定するように動作可能な少なくとも１つの傾斜計を含む。
【００１２】
１つの例においては、センサデバイスは、少なくとも１つのセンサによって測定された前記船舶性能データを分析し、その分析に応じて前記船舶性能データに関するデータを準備するように構成された前記プロセッサを含む。
【００１３】
１つの例においては、センサデバイスは、前記自動識別システムデータを含む無線送信を受信するためのアンテナを含む。
【００１４】
１つの例においては、前記受信機は、前記センサデバイスの外側にあるアンテナから前記自動識別システムデータを受信するように構成されている。
【００１５】
１つの例においては、生成された前記船舶データは、前記少なくとも１つのセンサによって測定された前記船舶性能データと、受信された前記自動識別システムデータと、を含む。
【００１６】
本発明の他の態様によれば、センサデバイスで船舶の船舶データを提供するための方法が提供される。当該方法は、前記船舶によって送信された自動識別システムデータを受信機で受信するステップと、船舶性能データを前記センサデバイスの少なくとも１つのセンサで測定するステップであって、該少なくとも１つのセンサは、前記センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、該船舶性能データを測定することができる、ステップと、受信された前記自動識別システムデータ及び前記船舶性能データに基づいて船舶データを少なくとも１つのプロセッサで生成するステップと、を含む。前記船舶データは、前記少なくとも１つのセンサにより測定された前記船舶性能データに関するデータ及び受信された前記自動識別システムデータの少なくとも一部を含む。
【００１７】
１つの例においては、方法は、生成された前記船舶データを前記センサデバイスのメモリに記憶するステップを含む。
【００１８】
１つの例においては、方法は、生成された前記船舶データのデータインタフェースを介した外部デバイスへの送信を生じさせるステップを含む。
【００１９】
１つの例においては、船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船体構造の振動及び／又は前記船舶の動きを測定するように動作可能な加速度センサを含む。
【００２０】
１つの例においては、船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の動きを測定するように動作可能な少なくとも１つのジャイロスコープを含む。
【００２１】
１つの例においては、船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の傾斜を測定するように動作可能な少なくとも１つの傾斜計を含む。
【００２２】
１つの例においては、方法は、少なくとも１つのセンサによって測定された前記船舶性能データを分析するステップと、その分析に応じて前記船舶性能データに関するデータを準備するステップと、をさらに含む。
【００２３】
１つの例においては、生成された前記船舶データは、前記少なくとも１つのセンサによって測定された前記船舶性能データと、受信された前記自動識別システムデータと、を含む。
【００２４】
本発明の他の態様によれば、プログラムコード命令を含むコンピュータプログラムであって、処理装置によって実行されると、船舶によって送信された自動識別システムデータの受信を生じさせるステップと、船舶性能データの少なくとも１つのセンサによる測定を生じさせるステップであって、該少なくとも１つのセンサは、センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、該船舶性能データを測定することができる、ステップと、受信された前記自動識別システムデータ及び前記船舶性能データに基づいて船舶データを生成するステップと、を行うコンピュータプログラムが提供される。前記船舶データは、前記少なくとも１つのセンサにより測定された前記船舶性能データに関するデータ及び受信された前記自動識別システムデータの少なくとも一部を含む。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、船舶の船舶データを提供するためのセンサデバイスが提供される。当該センサデバイスは、前記船舶によって送信された自動識別システムデータを受信する受信機と、船舶性能データを測定するための少なくとも１つのセンサと、受信された前記自動識別システムデータ及び前記船舶性能データに基づいて船舶データを生成するプロセッサを含む。前記船舶データは、前記少なくとも１つのセンサにより測定された前記船舶性能データに関するデータ及び受信された前記自動識別システムデータの少なくとも一部を含む。
【００２６】
１つの例においては、生成された前記船舶データは、前記少なくとも１つのセンサによって測定された前記船舶性能データと、受信された前記自動識別システムデータと、を含む。
【００２７】
本発明の他の態様によれば、船舶の情報システムに統合することなく、船舶の船舶データを提供するためのセンサデバイスが提供される。当該センサデバイスは、前記船舶に関する少なくとも位置及び時間情報を受信するように構成された受信機と、船舶性能データを測定するように構成された少なくとも１つのセンサであって、当該センサデバイスが船舶の船体構造に取り付けられたときに、該船舶性能データを測定することができる少なくとも１つのセンサと、測定された前記船舶性能データの周波数分析を実行し、受信された前記少なくとも位置及び時間情報と該周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを生成するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、を含む。
【００２８】
１つの例においては、前記受信機は、前記船舶によって送信された自動識別システムデータを受信するように構成され、前記少なくとも１つのプロセッサは、受信された前記自動識別システムデータ及び前記周波数分析された前記船舶性能データに基づいて、前記船舶データを生成するように構成されている。
【００２９】
１つの例においては、センサデバイスは、生成された前記船舶データを記憶するように構成された少なくとも１つのメモリをさらに含む。
【００３０】
１つの例においては、センサデバイスは、データインタフェースをさらに含み、前記少なくとも１つのプロセッサは、生成された前記船舶データを、前記データインタフェースを介して外部デバイスに送信するように構成されている。１つの例においては、前記データインタフェースは、無線送信機、無線トランシーバ又はポートである。
【００３１】
１つの例においては、船舶性能データを測定するように構成された前記少なくとも１つのセンサは、前記船体構造の振動及び／又は前記船舶の動きを測定するように動作可能な加速度センサを含む。
【００３２】
１つの例においては、船舶性能データを測定するように構成された前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の動きを測定するように動作可能な少なくとも１つのジャイロスコープを含む。
【００３３】
１つの例においては、船舶性能データを測定するように構成された前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の傾斜を測定するように動作可能な少なくとも１つの傾斜計を含む。
【００３４】
１つの例においては、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記船舶のプロペラ又は主エンジンの回転速度を決定するため、前記加速度センサ、前記傾斜計及び前記ジャイロスコープのうち少なくとも１つによって測定された信号を分析して、該信号内の基本周波数を識別するように構成されている。
【００３５】
１つの例においては、前記少なくとも１つのプロセッサは、次元削減法を適用することによって、前記加速度センサ、前記ジャイロスコープ及び前記傾斜計のうち少なくとも１つによって測定された前記信号を分析して、前記信号の前記周波数スペクトルの主成分を識別するように構成されている。
【００３６】
１つの例においては、前記船舶データは、時間、位置、対地速度、地表針路、真針路、旋回率、推定到着時間、喫水、トリム、リスト、ピッチング、サージング、ローリング、スウェイング、ヨーイング、ヒービング、三次元振動及びプロペラ又はエンジンの毎分回転数である、船舶パラメータのうち少なくとも１つを含む。
【００３７】
１つの例においては、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記対地速度、前記時間、前記ピッチング及び前記ローリングの情報に基づいて、前記傾斜計を数学的に正しい位置に回転させることによって、前記傾斜計を自動的に較正するように構成されている。
【００３８】
１つの例においては、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記トリム、前記喫水、及び前記対地速度の情報に基づいて、最適トリム値を決定するように構成されている。
【００３９】
１つの例においては、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記対地速度、前記喫水、及び前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、最適対地速度を決定するように構成されている。
【００４０】
１つの例においては、前記少なくとも１つのプロセッサは、前記対地速度、前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、プロペラスリップの量を決定するように構成されている。
【００４１】
本発明の他の態様によれば、船舶の情報システムに統合することなく、船舶の船舶データをセンサデバイスで提供する方法が提供される。当該方法は、前記船舶に関する少なくとも位置及び時間情報を受信機で受信するステップと、船舶性能データを前記センサデバイスの少なくとも１つのセンサで測定するステップであって、該少なくとも１つのセンサは、前記センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、前記船舶性能データを測定することができる、ステップと、測定された前記船舶性能データの周波数分析を少なくとも１つのプロセッサで実行するステップと、受信された前記少なくとも位置及び時間情報と前記周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを前記少なくとも１つのプロセッサで生成するステップと、を含む。
【００４２】
１つの例においては、前記受信するステップは、前記船舶によって送信された自動識別システムデータを受信するステップを含み、受信された自動識別システムデータ及び前記周波数分析された前記船舶性能データに基づいて、前記船舶データが生成される。
【００４３】
１つの例においては、方法は、生成された前記船舶データを前記センサデバイスの少なくとも１つのメモリに記憶させるステップをさらに含む。
【００４４】
１つの例においては、方法は、生成された前記船舶データのデータインタフェースを介した外部デバイスへの送信を生じさせるステップをさらに含む。
【００４５】
１つの例においては、船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船体構造の振動及び／又は前記船舶の動きを測定するように動作可能な加速度センサを含む。
【００４６】
１つの例においては、船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の動きを測定するように動作可能な少なくとも１つのジャイロスコープを含む。
【００４７】
１つの例においては、船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の傾斜を測定するように動作可能な少なくとも１つの傾斜計を含む。
【００４８】
１つの例においては、方法は、前記船舶のプロペラ又は主エンジンの回転速度を決定するため、前記加速度センサ、前記傾斜計又は前記ジャイロスコープのうち少なくとも１つによって測定された信号を分析して、該信号内の基本周波数を識別するステップをさらに含む。
【００４９】
１つの例においては、方法は、前記加速度計、ジャイロスコープ又は傾斜計の少なくとも１つによって測定された信号を分析して、次元削減法を適用することによって、前記信号の前記周波数スペクトルの主成分を識別するステップをさらに含む。
【００５０】
１つの例においては、前記船舶データは、時間、位置、対地速度、地表針路、真針路、旋回率、推定到着時間、喫水、トリム、リスト、ピッチング、サージング、ローリング、スウェイング、ヨーイング、ヒービング、三次元振動及びプロペラ又はエンジンの毎分回転数である、船舶パラメータのうち少なくとも１つを含む。
【００５１】
１つの例においては、方法は、前記対地速度、前記喫水、及び前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、最適対地速度を決定するステップをさらに含む。
【００５２】
１つの例においては、方法は、前記対地速度、前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、プロペラスリップの量を決定するステップをさらに含む。
【００５３】
１つの例においては、方法は、前記対地速度、前記時間、前記ピッチング及び前記ローリングの情報に基づいて、前記傾斜計を数学的に正しい位置に回転させることによって、前記傾斜計を自動的に較正することをさらに含む。
【００５４】
１つの例においては、方法は、前記トリム、前記喫水、及び前記対地速度の情報に基づいて、最適トリム値を決定するステップをさらに含む。
【００５５】
本発明の他の態様によれば、プログラムコード命令を含むコンピュータプログラムであって、処理装置によって実行されると、前記船舶に関する少なくとも位置及び時間情報の受信を生じさせるステップと、少なくとも１つのセンサで船舶性能データの測定を生じさせるステップであって、該少なくとも１つのセンサは、センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、前記船舶性能データを測定することができる、ステップと、測定された前記船舶性能データの周波数分析を実行するステップと、受信された前記少なくとも位置及び時間情報と前記周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを生成するステップと、を行う、コンピュータプログラムが提供される。
【００５６】
上記の例の１つ以上を組み合わせて、本発明のさらなる例を形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
添付の図面は、本発明のさらなる理解を提供するとともに、この明細書の一部を構成するように含まれている。添付の図面は、本発明の実施形態を図示し、発明を実施する形態とともに本発明の原理を説明するのに役立っている。
【００５８】
【図１Ａ】図１Ａは、１つの例によるセンサデバイスを示すブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、他の例によるセンサデバイスを示すブロック図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、他の例によるセンサデバイスを示すブロック図である。
【図２】図２は、他の例によるセンサデバイスを示すブロック図である。
【図３】図３は、１つの例による方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
図１Ａは、本発明の１つの例によるセンサデバイス１００Ａを示すブロック図である。センサデバイス１００Ａは、処理ユニット１０２と、船舶性能データを測定する（１つ又は複数の）センサ１０４と、処理ユニット１０２に接続された船舶の位置及び時間情報を取得する位置及び時間決定手段１０６とを含む。この例においては、衛星測位手段１０６は、例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）を含む。センサ１０４は、センサデバイスが船舶の船体構造に取り付けられたときに船舶性能データを測定することができる。例えば、ボルト締め、接着、センサデバイス１００Ａを船体構造に取り付けるためのその他の方法を使用することができる。言い換えると、センサデバイス１００Ａは船体構造にしっかりと取り付けられているため、センサデバイス１００Ａと船体構造との間には相対運動がなく、ゆえに、センサ１０４は、船体構造を介して船舶の動き及び振動を感知する。
【００６０】
処理ユニット１０２は、船舶データを生成するように構成されている。船舶データは、少なくとも１つのセンサによって測定された船舶性能データに関するデータと、衛星測位手段１０６で受信されたデータと、を含む。他の例においては、処理ユニット１０２は、測定された船舶性能データの周波数分析を実行し、受信された少なくとも位置及び時間情報と周波数分析された船舶性能データとに基づいて、船舶データを生成するように構成されている。センサデバイスによって周波数分析が行われると、センサデバイスの外部に送信されるデータ量が減少する。衛星測位手段１０６で受信されるデータは、例えば、船舶の位置及び時間情報を含む。少なくとも１つのセンサによって測定される船舶性能データに関するデータは、測定されたままの測定データ値及び／又はまず測定データ値の少なくともいくつかを処理した後のデータを含むことができる。他の例においては、センサデバイスはクロックを有し、時間情報はクロックから取得される。船舶データは、処理ユニット１０２に接続されたメモリ１１２に記憶されてもよい。センサデバイスがメモリ１１２に船舶データのセットを格納することができることは明らかであり、ゆえに、船舶データのセットを分析することによって、様々な船舶固有のパラメータ（vessel  specific  parameters）の変化を判定することができる。
【００６１】
また、センサデバイス１００Ａは、処理ユニット１０２に接続されたデータインタフェース１０８を含むことができる。データインタフェース１０８は、メモリ１１２に格納された船舶データをさらなる分析のために送信するように構成されることができる。データインタフェース１０８は、例えば、無線送信機、無線トランシーバ（例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）トランシーバ若しくは任意のモバイル若しくはセルラー通信ネットワークトランシーバ（例えば、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ（登録商標））、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）等）、又はローカルデータ送信ポート（例えば、イーサネット、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）等）である。
【００６２】
また、メモリ１１２は、船舶を識別する情報を記憶することができる。この情報は、センサデバイス１００Ａに予め設定されていることができる。
【００６３】
他の例においては、センサデバイス１００Ａは、メモリ１１２を含まなくてもよい。代わりに、処理ユニット１０２は、記憶せずに船舶データをデータインタフェース１０８に直接送信する。
【００６４】
図１Ｂは、本発明の他の例によるセンサデバイス１００Ｂを示すブロック図である。センサデバイス１００Ｂは、処理ユニット１２０と、船舶性能データを測定する(複数の)センサ１２４と、船舶からの自動識別システムデータを含む無線送信を受信する自動識別システム（ＡＩＳ）受信機１２６とを含む。ＡＩＳ受信機１２６が、自動識別システムデータを受信するように構成されたアンテナを含んでもよく、センサデバイス１００Ｂが、自動識別システムデータを受信するように構成されたアンテナを含んでもよい。他の例では、ＡＩＳ受信機１２６は、センサデバイス１００Ｂの外側にあるアンテナから自動識別システムデータを受信するように構成される。
【００６５】
処理ユニット１２０は、受信された自動識別システムデータ及び船舶性能データに基づいて、船舶データを生成するように構成される。船舶データは、少なくとも１つのセンサによって測定された船舶性能データに関するデータ及び受信された自動識別システムデータの少なくとも一部を含む。受信された自動識別システムデータの少なくとも一部は、例えば、船舶の位置及び時間情報を含む。他の例では、センサデバイス１００Ｂはクロックを有し、時間情報はクロックから取得される。また、船舶データは、船舶を識別する情報（例えば、国際海事機関（ＩＭＯ）船識別番号又は海上移動業務識別（ＭＭＳＩ））を含むことができる。この識別情報は、自動識別システム信号から取得されることができる。少なくとも１つのセンサによって測定された船舶性能データに関するデータは、測定されたままの測定データ値及び／又はまず測定データ値の少なくともいくつかを処理した後のデータを含むことができる。
【００６６】
また、センサデバイス１００Ｂは、処理ユニット１２０に接続されたデータインタフェース１２８を含むことができる。処理ユニット１２０は、生成された船舶データをデータインタフェース１２８を介して送信するように構成されている。データインタフェース１２８は、例えば、無線送信機、無線トランシーバ（例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）トランシーバ若しくは任意のモバイル若しくはセルラー通信ネットワークトランシーバ（例えば、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）等）、又はローカルデータ送信ポート（例えば、イーサネット、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）等）である。
【００６７】
また、センサデバイス１００Ｂは、船舶を識別する情報を記憶することができる。これは、センサデバイス１００Ｂに予め設定されていることができる。自動識別システムデータは、受信されたデータが関連する船舶を識別するので、ゆえに、センサデバイス１００Ｂは、受信した自動識別システムデータがセンサデバイスが取り付けられた船舶に関連することを確認することができる。正しい船舶を識別する１つの可能性としては、例えば、ＡＩＳ信号の信号強度を使用することである。最も強いＡＩＳ信号は、センサデバイスが取り付けられている船舶に関連する。さらに、別の可能性としては、加速度センサからの加速度信号とＡＩＳ信号における船舶の動きを示すデータと比較し、その比較に基づいて、正しいＡＩＳ信号を決定することである。
【００６８】
センサ１２４は、センサデバイスが船舶の船体構造に取り付けられたときに船舶性能データを測定することができる。例えば、ボルト締め、接着、センサデバイス１００Ｂを船体構造に取り付けるためのその他の方法を使用することができる。言い換えると、センサデバイス１００Ｂは船体構造にしっかりと取り付けられているため、センサデバイス１００Ｂと船体構造との間には相対運動がなく、ゆえに、センサ１２４は、船体構造を介して船体の動き及び振動を感知する。
【００６９】
ＡＩＳ受信機１２６は、センサデバイス１００Ｂが取り付けられている同じ船舶からのＡＩＳ信号を含む無線送信を受信することができる。センサデバイス１００Ｂは、船舶を識別する情報（例えば、国際海事機関（ＩＭＯ）船識別番号又は海上移動業務識別（ＭＭＳＩ））を予め記憶して、それが取り付けられている船舶に関連するＡＩＳ信号であると決定することができる。ＡＩＳ信号は、船舶に関連するいくつかの情報を含む。例えば、船舶身元（vessel’s  identity）、種類、位置、航路、速度、航行状況、及び他の安全関連情報である。センサデバイス１００Ｂは、受信されたままのＡＩＳ信号（言い換えると、ＡＩＳ信号に含まれるすべての情報）をデータインタフェース１２８を介して送信することができる。他の例では、センサデバイス１００Ｂは、船舶データに含められる、ＡＩＳ信号に含まれる情報のサブセットを選択することができる。一つの例では、サブセットは、少なくとも船舶の位置及び時間情報を含む。
【００７０】
図１Ｃは、本発明の他の例によるセンサデバイス１００Ｃを示すブロック図である。図１Ｃのセンサデバイス１００Ｃは、図１Ｂのセンサデバイス１００Ｂと異なり、処理ユニット１２０によって生成された船舶データを記憶するために処理ユニット１２０に接続された少なくとも１つのメモリ１２２も含む。メモリ１２２は、船舶データを後でデータインタフェース１２８を介して外部デバイスに送信する前に、処理ユニット１２０が船舶のデータを記憶するキャッシュメモリ又は長期メモリとして活動する。メモリ１２２は、揮発性メモリでも、不揮発性メモリであってもよい。メモリ１２２が揮発性である場合、例えば、センサデバイス１００Ｃがスイッチオフされるまでは、船舶データはメモリ１２２に記憶されたままである。メモリ１２２が不揮発性である場合、センサデバイス１００Ｃがスイッチオフされても、船舶データはメモリ１２２に記憶されたままである。したがって、図１Ｃの例においては、処理ユニット１２０は、データインタフェース１２８を介して船舶データを瞬時に送信しない可能性があるが、船舶データはメモリ１２２に記憶されている。メモリ１２２が不揮発性である場合には、センサデバイス１００Ｃは、より長い期間、例えば、数時間又は数日にわたってデータをそこに記憶し、後でその記憶されたデータのみを送信することができる。
【００７１】
通常、ＡＩＳ信号は、船舶の監視職員が他の船舶の動きを追跡及び監視するのを支援し、また、海事当局（maritime  authority）が船舶の動きを追跡及び監視できるようにすることを目的としている。また、近くの他の船舶と電子的にデータを交換することによって船舶を識別及びそれの位置を特定する。図１Ｂ及び図１Ｃに開示された例においては、ＡＩＳ信号は、ＡＩＳ信号を送信している船舶に設置されたセンサデバイスによって受信される。これにより、センサデバイスが、ＡＩＳ信号をセンサ１２４によって測定された他の船舶性能データとリンクさせることができる。センサデバイス１００Ｂは、ＡＩＳ信号に含まれる情報及び１つ以上のセンサからの測定値を有するので、船舶の情報システムへの従来の統合作業を行う必要がない。船舶によってセンサデバイスに送信されるＡＩＳ信号は、強い信号である。したがって、ＡＩＳ信号を受信できるように別個のアンテナを設置する必要がないことが多い。これにより、センサデバイスの設置がより簡単かつ迅速になる。このため、一つの例においては、ＡＩＳ信号は様々な既存のケーブルを介して船舶の内部に漏れるので、内蔵アンテナのみを含むセンサデバイス１００Ｂを船舶の内部に設置することが可能である。
【００７２】
図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃに開示されたデータインタフェース１０８及び１２８は、外部エンティティに情報を送信するために任意の適切な無線周波数（周波数帯）を使用する無線（送信機）であることができる。無線送信機は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）送信機であってもよいし、任意のモバイル通信ネットワークを介してデータを送信することができる送信機であってもよい。あるいは、送信機１０８、１２８は、有線接続、例えば、イーサネット（登録商標）ポート、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートを介して、又は任意の他のローカルインタフェースを介して情報を送信する送信機であってもよい。
【００７３】
他の例においては、データインタフェース１０８、１２８は、情報を送受信することができるトランシーバ（例えば、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）トランシーバ若しくは任意のモバイル若しくはセルラー通信ネットワークトランシーバ（例えば、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）等）を指すことができる。データインタフェース１０８、１２８は、メモリに記憶された船舶データの要求を受信することができる。要求に応じて、処理ユニット１０２、１２０は、データインタフェース１０８、１２８に船舶データを送信させるように構成されることができる。これは、センサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃが船舶内で動作中かつ使用中に、外部エンティティがセンサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃに情報を要求又はこれらから情報をダウンロードすることができることを意味する。
【００７４】
図２は、他の例によるセンサデバイス２００を示すブロック図である。センサデバイス２００は、処理ユニット２０２と、船舶性能データを測定するための（複数の）センサ２０４と、船舶に関する少なくとも位置及び時間情報を受信するための受信機２０８とを備える。受信機２０８は、衛星測位手段、例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）を指すことができる。別の例では、受信機２０８は、船舶から自動識別システム（ＡＩＳ）データを含む無線送信を受信するためのＡＩＳ受信機である。受信機２０８が、自動識別システムデータを受信するように構成されたアンテナを含んでもよく、センサデバイス２００が、自動識別システムデータを受信するように構成されたアンテナを含んでもよい。
【００７５】
また、センサデバイス２００は、船舶データを生成するように構成された処理ユニット２０２を含む。受信機２０８がＡＩＳ受信機である場合、船舶データは、少なくとも１つのセンサによって測定された船舶性能データに関するデータ及び受信された自動識別システムデータの少なくとも一部を含む。少なくとも１つのセンサによって測定された船舶性能データに関するデータは、測定されたままの測定データ値及び／又はまず測定データ値の少なくともいくつかを処理した後のデータを含むことができる。一つの例においては、受信された自動識別システムデータの少なくとも一部は、少なくとも船舶の位置及び時間情報を含む。言い換えると、位置情報、場合によっては時間情報もＡＩＳ信号から取得される。受信機２０８が衛星測位手段を指す場合、船舶データは、少なくとも１つのセンサによって測定された船舶性能データに関するデータ及び少なくとも船舶の位置及び時間情報を含む。時間及び位置情報は、衛星測位の受信機２０８によって受信された信号によって提供される。少なくとも１つのセンサによって測定された船舶性能データに関するデータは、測定されたままの測定データ値及び／又はまず測定データ値の少なくともいくつかを処理した後のデータを含むことができる。
【００７６】
センサ２０４は、センサデバイスが船舶の船体構造に取り付けられたときに船舶性能データを測定することができる。例えば、ボルト締め、接着、センサデバイス２００を船体構造に取り付けるためのその他の方法を使用することができる。言い換えると、センサデバイス２００が船体構造にしっかりと取り付けられているため、センサデバイス２００と船体構造との間には相対運動がなく、ゆえにセンサ２０４は、船体構造を介して船舶の動き及び振動を感知する。
【００７７】
受信機２０８がＡＩＳ受信機である場合、ＡＩＳ受信機は、センサデバイス２００が取り付けられている同じ船舶からのＡＩＳ信号を含む無線送信を受信することができる。センサデバイス２００は、船舶を識別する情報（例えば、国際海事機関（ＩＭＯ）船識別番号又は海上移動業務識別（ＭＭＳＩ））を予め記憶して、それが取り付けられている船舶に関連するＡＩＳ信号であると決定することができる。ＡＩＳ信号は、船舶に関連するいくつかの情報を含む。例えば、船舶身元、種類、位置、航路、速度、航行状況、及び他の安全関連情報である。
【００７８】
通常、ＡＩＳ信号は、船舶の監視職員が他の船舶の動きを追跡及び監視するのを支援し、また、海事当局が船舶の動きを追跡及び監視できるようにすることを目的としている。また、近くの他の船舶と電子的にデータを交換することによって船舶を識別及びそれの位置を特定する。図２に開示された例においては、ＡＩＳ信号は、ＡＩＳ信号を送信している船舶に設置されたセンサデバイスによって受信される。これにより、センサデバイスが、ＡＩＳ信号をセンサ１２４によって測定された他の船舶性能データとリンクさせることができる。センサデバイス２００は、ＡＩＳ信号に含まれる情報及び１つ以上のセンサからの測定値を有するので、船舶の情報システムへの従来の統合作業を行う必要がない。船舶によってセンサデバイスに送信されるＡＩＳ信号は、強い信号である。したがって、ＡＩＳ信号を受信できるように別個のアンテナを設置する必要がないことが多い。これにより、センサデバイスの設置がより簡単かつ迅速になる。このため、一つの例においては、ＡＩＳ信号は様々な既存のケーブルを介して船舶の内部に漏れるので、内蔵アンテナのみを含むセンサデバイス１００Ｂを船舶の内部に設置することが可能である。
【００７９】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２には開示されていないが、センサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、２００は、装置に動作電力を供給するための電力供給手段を備えることができる。電力供給手段は、内部バッテリ又は外部ソースから動作電力を受けるインタフェースを指すことがある。
【００８０】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２は、船舶性能データをさらなる分析のために利用可能にするために、船舶のシステムへの統合が必要とされない例を示している。これは、船舶固有の統合作業を実行する必要がないため、大幅なコスト削減をもたらす。また、以前の船舶のシステムへの必要な統合には、慎重な計画と訓練を受け熟練した者が統合タスクを実行する必要があった。図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び２に開示された解決策では、センサデバイスの設置を、船舶の情報システムの深い理解を必要としない者によって実施することができる。
【００８１】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２に開示されたセンサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ及び２００は、少なくとも１つの加速度計又は３次元加速度計を含むことができる。センサデバイスは船舶の船体に取り付けられているので、加速度計は船体内の振動を感知することができる。加速度計によって感知される船体からの振動から、例えば、船舶のプロペラ又は主エンジンの回転速度を決定することができる。大部分の船舶では、プロペラの回転速度は、船舶のエンジンの回転速度と同一である。したがって、加速度計の測定値の分析に基づいて、船舶のプロペラ及びエンジンの回転速度を決定することが可能である。
【００８２】
図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及び２の一例においては、プロペラの回転速度を決定するために、センサデバイスは加速度計によって測定された信号を分析して、信号内の基本周波数を識別することができる。基本周波数は、エンジンのＲＰＭ（Revolutions  Per  Minute）又はその倍数である。ピッチ検出のための１つの可能性のある方法（すなわち、基本周波数を見つける）としては、高調波積スペクトル（ＨＰＳ：Harmonic  Product  Spectrum）法である。この方法では、スペクトルが何度も圧縮され（ダウンサンプリング）、元のスペクトルと比較される。次いで、最も強いハーモニックピークが並んでいることが分かります。元のスペクトル内での１番目のピークは、２のファクタ（factor）で圧縮されたスペクトル内の２番目のピークと一致し、３のファクタで圧縮されたスペクトル内の３番目のピークと一致する。従って、様々なスペクトルを掛け合わせると、結果は基本周波数で明確なピークを形成することになる。ＨＰＳは、基本周波数を見つけるための１つの可能な方法にすぎず、他の方法も使用できることは明らかである。また、プロペラの回転速度は、外部エンティティに送信される、又はそれによりアクセスされるために、センサデバイスのメモリに記憶されることができる。
【００８３】
さらに、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２に開示されたセンサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ又は２００の１つの例においては、センサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ又は２００は、センサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ又は２００の少なくとも１つの加速度センサによって測定された信号の周波数分析を実行することができる。センサデバイスによって周波数分析が行われると、センサデバイスの外部に送信されるデータ量が減少する。周波数分析は、例えば、短時間フーリエ変換（ＳＴＦＴ）又は離散ウェーブレット変換（ＷＦＴ）等の周波数−時間分析を含むことができる。周波数分析により、短時間についての周波数成分の理解が得られる。周波数分析は、例えば、船舶の動きがよりよく理解され、また、分析されるように実行される。
【００８４】
さらに、周波数分析は、周波数領域における最も重要な成分を識別するために、例えば、主成分分析（ＰＣＡ）などの次元削減法を適用することを含むことができる。加速度センサは、地球重力の方向と、船舶の船体によって引き起こされる加速度の動きの両方を異なる方向に感知する。例えば、船舶が揺れて同時にロールする場合、加速度センサは、（１）傾き、（２）船舶の横加速度、（３）ローリングより引き起こされる遠心力、及び（４）船舶の向きにおける変化により引き起こされる遠心力を感知する。
【００８５】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２に開示されたセンサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ又は２００は、少なくとも１つのジャイロスコープを含むことができる。ジャイロスコープの測定に基づいて、例えば、船舶のロールを決定することができる。加速度計は加速度と傾きを同時に見る一方で、ジャイロスコープは船舶の真の（real）傾きを見る。ジャイロスコープは、角速度（angular  rate  of  motion）を感知する。角速度から、時間に関して積分することによって傾きを計算することもできる。ゼロ位置でのジャイロスコープには小さなオフセットがある可能性がある。これは、例えば、加速度センサ及びジャイロスコープからのデータを、カルマンフィルタリングを用いて組み合わせることによって修正することができる。
【００８６】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２に開示されたセンサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ及び２００は、少なくとも１つの傾斜計を含むことができる。傾斜計からの測定に基づいて、船舶のピッチ及び／又はロールを正確に決定することができる。船舶の準静的位置が決定される場合、傾斜計からの測定信号は、閾値周波数が３０〜６０秒であるローパスフィルタを用いてフィルタリングすることができる。このフィルタリング操作は、動きをフィルタリングします。さらに、傾斜計の測定は、船舶のトリムを決定する際にも使用することができる。
【００８７】
一例では、センサデバイスは、船舶のプロペラ又は主エンジンの回転速度を決定するために、加速度計、傾斜計又はジャイロスコープのうち少なくとも１つによって測定された信号を分析して、信号内の基本周波数を識別するように構成されている。また、センサデバイスは、次元削減法を適用することによって、加速度計、ジャイロスコープ又は傾斜計のうち少なくとも１つによって測定された信号を分析して、信号の周波数スペクトルの主成分を識別することができる。
【００８８】
両方とも加速度を測定するため、同じパラメータを測定するために加速度計と傾斜計を使用することができる。主な違いの１つとしては、加速度計が加速度成分を個別に提供するものの、それらはより不正確であるということである。しかし、通常、加速度成分はより大きなダイナミックレンジ内で提供される。傾斜計はより正確に傾きを測定するものの、より狭いレンジ内に限られる。したがって、その帯域幅が十分に高い場合、傾斜計でＲＰＭ測定を行うこともできる。さらに、傾斜計によって提供されるデータの周波数分析を実行し、加速度計データに基づくものと同じ又はほぼ同じ結果を得ることができることもあり得る。しかし、１つの違いは、傾斜計が垂直加速度を測定しないことです。
【００８９】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ又は図２に開示された処理ユニットは、少なくとも１つのメモリを含むことができ、あるいは処理ユニットの外部に少なくとも１つのメモリがあってもよく、その少なくとも１つのメモリは、処理ユニットにより実行されると、センサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、２００の動作を制御する１つ以上のコンピュータプログラムを含むことができる。また、センサデバイス１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、２００は、２つ以上の処理ユニットを含むことが可能である。処理ユニットは、データを処理する、及び／又はセンサデバイスの動作を制御することができる任意のユニット（例えば、プロセッサ、マイクロコントローラ等）であることができる。
【００９０】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ又は図２の１つの例においては、ＡＩＳデータ又は例えば、ＧＰＳである衛星測位手段からのデータを、センサ（傾斜計）の自動回転較正に使用することができる。これは、センサが数学的に正しい位置に向いていることを意味する。これは、船舶のピッチを正確に測定できるようにするために重要である。船舶のピッチの量は、船舶のロールの量よりはるかに少ない。この結果、センサが船舶の縦方向の軸と正確に整合していない場合、ロール対ピッチの「漏れ（leak）」が生じる。数学的補正を行うため、船舶の対地速度、時間、ピッチ及びロールを知ることが必要である。対地速度に基づいて、船舶の加速度／減速度を計算又は推定することが可能であり、これは縦方向の角度の変化として傾斜計により見られる。これは、今度は、船舶の船首がある方向を計算するために使用することができる。回転較正は、船舶のローリングとピッチングに基づいて微調整することができる。船舶のローリングはピッチングよりもはるかに強い。例えば、ピッチ及びロールの動きについての２次元主成分分析（ＰＣＡ）を使用すると、船舶がどの方向にロールしているかを正確に計算することが可能である。
【００９１】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ又は図２の１つの例においては、外部コンピュータが、センサデバイスのデータインタフェースに接続し、データインタフェースによって提供されるデータをその外部コンピュータのメモリに記憶するようにアレンジされることができる。データインタフェースは、ローカルポート（例えば、イーサネット若しくはＵＳＢポート）であってよく、ブルートゥース（登録商標）、ＷＬＡＮ等の無線データインタフェースであってもよい。外部コンピュータは、センサデバイスに任意のデータ又は要求を送信することなく、データインタフェースをリッスンすることができる。あるいは、外部コンピュータは、能動的にデータを要求してもよく、データインタフェースを介してセンサデバイスのメモリから直接的にデータを読み取ってもよい。また、外部コンピュータは、センサデバイスから受信した情報を送信するための通信能力（例えば、モバイル通信ネットワークを介して）を含むことができる。他の可能性としては、外部コンピュータに記憶された船舶データがポータブルメモリデバイスにさらに記憶され、次いで、所望の受信者に送信されることがある。
【００９２】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２に開示されたセンサデバイスのセンサ及び受信機は、例えば以下の１つ以上の船舶に関する複数のパラメータを提供することができる。
−  時間
−  位置（緯度及び経度）
−  ＳＯＧ（対地速度）
−  ＣＯＧ（地表針路）
−  ＨＤＴ（真針路）
−  ＲＯＴ（旋回率）
−  ＥＴＡ（推定到着時間）
−  喫水
−  トリム（ピッチ）
−  リスト（ロール）
−  ピッチング、サージング、ローリング、スウェイング、ヨーイング、ヒービング（及びそれらの周期、振幅、高調波等の特性）
−  ３次元振動
−  プロペラ／エンジン  ＲＰＭ
【００９３】
上述のセンサデバイスの例に基づいて、センサ及び受信機は、単一のセンサデバイス内にアレンジされるときは、センサデバイスは、例えば、船舶のエネルギー効率に関する変数の非常に包括的な視点を提供することができることが分かる。さらに、これらの変数は、船舶のシステムへの任意の統合をすることなく利用可能である。
【００９４】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２に開示されたセンサデバイスで利用可能な情報に基づいて、センサデバイス又はセンサデバイスから受信されたデータを処理する外部デバイスによって、船舶のエネルギー効率に関する様々なファクタを最適化及び分析することが可能であり得る。例えば、トリムは、トリム、喫水、及び速度情報に基づいて最適化されることができる。さらに、船舶の速度は、速度、喫水及びＲＰＭ情報に基づいて最適化されることができる。トリムと速度の最適化の精度は、動き情報を利用することにより、船舶が遭遇する波の間接的な指標を提供し、最適なトリムと速度に影響を与えるので、さらに改善することができる。センサデバイスが（図１Ａに開示されているように）衛星測位手段によって提供される情報を使用する場合、喫水情報は自動的に利用可能でない可能性がある。したがって、トリム及び速度の最適化を実行するときに、喫水情報は手動で提供されることができる。
【００９５】
さらに、時間の経過とともに、船舶の船体が汚れを蓄積する可能性がある。これが余分な燃料消費を引き起こし、望ましくない。船舶の船体における過度の汚損は、例えば、プロペラスリップの増加を監視することによって決定されることができる。プロペラスリップの量は、センサデバイスによって提供される情報から計算されることができる。プロペラスリップが統計的に増加することが判明した場合、船体の汚れが増加したことを示す可能性がある。速度及びＲＰＭ情報に基づいて、プロペラスリップを測定又は計算することが可能である。
【００９６】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ又は図２に開示されたセンサデバイスは、船舶に関する重要な情報を収集するための強力で単純な解決策を提供する。その後、この情報は、さらなる処理及び分析のために、次いで外部デバイスに送信されることができる。
【００９７】
また、当業者であれば、図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ又は図２に開示されたセンサデバイスは、図面に開示されていない他のコンポーネント又は要素も含むことができることを理解する。
【００９８】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃ及び図２の例は、少なくとも１つのセンサによって測定された船舶性能データに関するデータが、測定されたままの測定データ値及び／又はまず測定データ値の少なくともいくつかを処理した後のデータを含むことができる。これにより、特定の実装の必要性に応じて異なるタイプのセンサデバイスを実装することが可能になる。１つの実装においては、センサ及び衛星位置手段／ＡＩＳ受信機から受信した情報を送信前にさらに処理することなく送信するように構成された単純なセンサデバイスのみを実装することが必要なことがある。さらなる処理は、後で外部デバイスによって実行されてよい。別の実施形態では、受信された情報の少なくともいくつかは、外部のエンティティへの送信前にセンサデバイスで前処理されることができる。
【００９９】
センサデバイスがＡＩＳ受信機を使用する場合、センサデバイスと共に任意の衛星測位手段を使用する必要はない。衛星測位が使用される場合、衛星測位受信機は、衛星測位信号を受信することができる場所に設置される必要がある。これは、センサデバイスが外部衛星位置決めアンテナを必要とするか、又はセンサデバイスが船舶の屋外の場所に設置されなければならないことを意味する。しかし、屋外の場所は、例えば、傾斜計の精度が劣り、正確な温度較正を必要とするため、傾斜計には問題がある。また、センサデバイスが屋外に設置されると、それによりセンサデバイスが気候変動に晒されるので、センサデバイスの製造コストを上昇させる。ＡＩＳ信号を使用する場合、船舶のセンサデバイス内部を取り付けることができる。さらに、ＡＩＳ信号は、船舶内の既存の配線がＡＩＳ信号を運ぶので、船舶の内部にも伝達される。さらに、ＡＩＳ信号がセンサデバイスによって使用される場合は、衛星測位信号を使用する場合よりも詳細な情報を得ることが可能である。例えば、船舶の真針路と旋回速度を受信することができる。
【０１００】
図３は、船舶の船舶データをセンサデバイスで提供する方法を示すブロック図である。３００において、受信機は、船舶によって送信された自動識別システムデータを受信する。３０２において、センサデバイスの少なくとも１つのセンサが、船舶性能データを測定する。１つの例においては、少なくとも１つのセンサは、センサデバイスが船舶の船体構造に取り付けられたときに船舶性能データを測定することができるか、又はそうするように構成されている。３０４において、センサデバイスの少なくとも１つのプロセッサは、受信された自動識別システムデータ及び船舶性能データに基づいて船舶データを生成する。船舶データは、少なくとも１つのセンサによって測定された船舶性能データに関するデータ及び受信された自動識別システムデータの少なくとも一部を含むことができる。
【０１０１】
上記の説明の全体にわたって、「動き」という用語は、船舶の位置がある場所から別の場所に変化するときの船舶の動きとして理解されるものである。「動き」という用語は、傾き等のその縦方向又は横方向に対する船舶の動きを意味すると理解されるものである。さらに、上記の例で述べた船舶の「船体構造」という用語は、船舶の動き及び振動をセンサデバイスに伝えることができる船舶内の任意の位置又は構造を指すと理解されるものである。
【０１０２】
例示の実施形態は、ソフトウェア、ハードウェア、アプリケーションロジック、又はソフトウェア、ハードウェア及びアプリケーションロジックの組み合わせで実装されることができる。例示の実施形態は、本明細書に記載された様々な方法に関する情報を記憶することができる。この情報は、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＲＡＭ等の１つ以上のメモリに記憶されることができる。  １つ以上のデータベースは、例示の実施形態を実装するために使用される情報を記憶することができる。データベースは、本明細書に列挙された１つ以上のメモリ又はストレージデバイスに含まれるデータ構造（例えば、レコード、テーブル、アレイ、フィールド、グラフ、ツリー、リスト等）を使用して編成されることができる。例示の実施形態に関して記載された方法は、１つ以上のデータベースにおける例示の実施形態のデバイスおよびサブシステムの方法によって収集及び/又は生成されたデータを記憶するための適切なデータ構造を含むことができる。
【０１０３】
例示の実施形態の全部または一部は、コンピュータおよび/またはソフトウェアの技術分野の当業者には理解されるように、例示の実施形態の教示に従ってプログラムされた１つ以上の汎用プロセッサ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ等を用いて適宜実施されることができる。に熟練した者である。適切なソフトウェアは、ソフトウェアの技術分野の当業者には理解されるように、例示の実施形態の教示に基づいて通常の技術を有するプログラマによって容易に準備されることができる。ゆえに、例示の実施形態は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの特定の組み合わせには限定されない。
【０１０４】
上記に開示された例示の実施形態は、教示に従ってプログラムされた命令を保持し、本明細書に記載されたデータ構造、テーブル、レコード及び/又は他のデータを保持するためのコンピュータ読み取り可能媒体又はメモリを含むことができる。例示の実施形態においては、アプリケーションロジック、ソフトウェア又は命令セットは、様々な従来のコンピュータ読み取り可能媒体のいずれか１つで維持される。この文書の文脈においては、「コンピュータ読み取り可能媒体」は、コンピュータ等の命令実行システム、装置又はデバイスによって、又はこれらに関連して（in  connection  with）、使用される命令を含む、記憶する、通信する、伝搬する、又は移送することができる任意の媒体又は手段であることができる。コンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ等の命令実行システム、装置又はデバイスによって、又はこれらに関連して、使用される命令を含む、又は記憶することができる任意の媒体又は手段であり得るコンピュータ読み取り可能記憶媒体を含むことができる。コンピュータ読み取り可能媒体は、実行のためにプロセッサに命令を提供することに関与する任意の適切な媒体を含むことができる。そのような媒体は、非限定的に、不揮発性媒体、揮発性媒体、伝送媒体等を含む多くの形態を取ることができる。
【０１０５】
出願人は、本明細書に記載された個々の特徴を個別に、及び２つ以上のそのような特徴の任意の組み合わせを、そのような特徴又は特徴の組み合わせが当業者の共通の一般知識の観点から全体として本明細書に基づいて実施することができる範囲において、それらの特徴又は特徴の組み合わせが本明細書に開示されたあらゆる課題を解決するかどうかにかかわらず、かつ特許請求の範囲を限定することなく、ここに開示する。出願人は、開示された態様/実施形態がそのような個々の特徴又は特徴の組み合わせからなることを示す。前述の説明を考慮すれば、本開示の範囲内で様々な変更をなすことができることは、当業者には明らかであろう。
【図１Ａ】
2017527494.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年7月8日(2016.7.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の船舶データを提供するためのセンサデバイスであって、
前記船舶に関する少なくとも位置及び時間情報を受信するように構成された受信機と、
船舶性能データを測定するように構成された少なくとも１つのセンサであって、当該センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、該船舶性能データを測定することができる少なくとも１つのセンサと、
生成された前記船舶データの外部デバイスへの送信を可能にするデータインタフェースと、
測定された前記船舶性能データの周波数分析を実行し、受信された前記少なくとも位置及び時間情報と該周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを生成するように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
を含み、
当該センサデバイスは、当該センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、前記船舶の情報システムに統合することなく、前記船舶データを提供するように構成された、センサデバイス。
【請求項２】
前記受信機は、前記船舶によって送信された自動識別システムデータを受信するように構成され、
前記自動識別システムデータは、前記位置及び時間情報を含み、
前記少なくとも１つのプロセッサは、受信された前記自動識別システムデータ及び前記周波数分析された前記船舶性能データに基づいて、前記船舶データを生成するように構成された、請求項１に記載のセンサデバイス。
【請求項３】
生成された前記船舶データを記憶するように構成された少なくとも１つのメモリをさらに含む、請求項１又は２に記載のセンサデバイス。
【請求項４】
前記データインターフェースは、無線送信機、無線トランシーバ又はポートである、請求項３に記載のセンサデバイス。
【請求項５】
船舶性能データを測定するように構成された前記少なくとも１つのセンサは、前記船体構造の振動及び／又は前記船舶の動きを測定するように動作可能な加速度センサを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項６】
船舶性能データを測定するように構成された前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の動きを測定するように動作可能な少なくとも１つのジャイロスコープを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項７】
船舶性能データを測定するように構成された前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の傾斜を測定するように動作可能な少なくとも１つの傾斜計を含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項８】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記船舶のプロペラ又は主エンジンの回転速度を決定するため、前記加速度センサ、前記傾斜計及び前記ジャイロスコープのうち少なくとも１つによって測定された信号を分析して、該信号内の基本周波数を識別するように構成された、請求項５から７のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項９】
前記少なくとも１つのプロセッサは、次元削減法を適用することによって、前記加速度センサ、前記ジャイロスコープ及び前記傾斜計のうち少なくとも１つによって測定された前記信号を分析して、前記信号の前記周波数スペクトルの主成分を識別するように構成された、請求項５から８のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１０】
前記船舶データは、時間、位置、対地速度、地表針路、真針路、旋回率、推定到着時間、喫水、トリム、リスト、ピッチング、サージング、ローリング、スウェイング、ヨーイング、ヒービング、三次元振動及びプロペラ又はエンジンの毎分回転数である、船舶パラメータのうち少なくとも１つを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記対地速度、前記時間、前記ピッチング及び前記ローリングの情報に基づいて、前記傾斜計を数学的に正しい位置に回転させることによって、前記傾斜計を自動的に較正するように構成された、請求項１０に記載のセンサデバイス。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記トリム、前記喫水、及び前記対地速度の情報に基づいて、最適トリム値を決定するように構成された、請求項１０又は１１に記載のセンサデバイス。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記対地速度、前記喫水、及び前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、最適対地速度を決定するように構成された、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのプロセッサは、前記対地速度、前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、プロペラスリップの量を決定するように構成された、請求項１０から１３のいずれか一項に記載のセンサデバイス。
【請求項１５】
船舶の船舶データをセンサデバイスで提供する方法であって、
前記船舶に関する少なくとも位置及び時間情報を受信機で受信するステップと、
船舶性能データを前記センサデバイスの少なくとも１つのセンサで測定するステップであって、該少なくとも１つのセンサは、前記センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、前記船舶性能データを測定することができる、ステップと、
測定された前記船舶性能データの周波数分析を少なくとも１つのプロセッサで実行するステップと、
受信された前記少なくとも位置及び時間情報と前記周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを前記少なくとも１つのプロセッサで生成するステップと、
を含み、
前記センサデバイスは、前記センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、前記船舶の情報システムに統合することなく、前記船舶データを提供するように構成された、方法。
【請求項１６】
前記受信するステップは、前記船舶によって送信された自動識別システムデータを受信するステップを含み、
前記自動識別システムデータは、前記位置及び時間情報を含み、
受信された自動識別システムデータ及び前記周波数分析された前記船舶性能データに基づいて、前記船舶データが生成される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
生成された前記船舶データを前記センサデバイスの少なくとも１つのメモリに記憶させるステップをさらに含む、請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
生成された前記船舶データのデータインターフェースを介した外部デバイスへの送信を生じさせるステップをさらに含む、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船体構造の振動及び／又は前記船舶の動きを測定するように動作可能な加速度センサを含む、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の動きを測定するように動作可能な少なくとも１つのジャイロスコープを含む、請求項１５から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
船舶性能データを測定するための前記少なくとも１つのセンサは、前記船舶の傾斜を測定するように動作可能な少なくとも１つの傾斜計を含む、請求項１５から２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
前記船舶のプロペラ又は主エンジンの回転速度を決定するため、前記加速度センサ、前記傾斜計又は前記ジャイロスコープのうち少なくとも１つによって測定された信号を分析して、該信号内の基本周波数を識別するステップをさらに含む、請求項１９から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記加速度センサ、前記ジャイロスコープ又は前記傾斜計の少なくとも１つによって測定された信号を分析して、次元削減方法を適用することによって、前記信号の前記周波数スペクトルの主成分を識別するステップをさらに含む、請求項１９から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記船舶データは、時間、位置、対地速度、地表針路、真針路、旋回率、推定到着時間、喫水、トリム、リスト、ピッチング、サージング、ローリング、スウェイング、ヨーイング、ヒービング、三次元振動及びプロペラ又はエンジンの毎分回転数である、船舶パラメータのうち少なくとも１つを含む、請求項１５から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
前記対地速度、前記喫水、及び前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、最適対地速度を決定するステップをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記対地速度、前記プロペラ又はエンジンの毎分回転数に基づいて、プロペラスリップの量を決定するステップをさらに含む、請求項２４又は２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記対地速度、前記時間、前記ピッチング及び前記ローリングの情報に基づいて、前記傾斜計を数学的に正しい位置に回転させることによって、前記傾斜計を自動的に較正することをさらに含む、請求項２４から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
前記トリム、前記喫水、及び前記対地速度の情報に基づいて、最適トリム値を決定するステップをさらに含む、請求項２４から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
プログラムコード命令を含むコンピュータプログラムであって、処理装置によって実行されると、
船舶に関する少なくとも位置及び時間情報の受信を生じさせるステップと、
少なくとも１つのセンサで船舶性能データの測定を生じさせるステップであって、該少なくとも１つのセンサは、センサデバイスが前記船舶の船体構造に取り付けられたときに、前記船舶性能データを測定することができる、ステップと、
測定された前記船舶性能データの周波数分析を実行するステップと、
受信された前記少なくとも位置及び時間情報と前記周波数分析された前記船舶性能データとに基づいて、船舶データを生成するステップと、
を行う、コンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2017527494.tif 000008
2017527494.tif 000009
2017527494.tif 000010
2017527494.tif 000011