JP2018061160A - 水中移動体及び水中通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水中移動体は、中継装置と水中で無線通信する通信手段と、前記中継装置と自機との間における無線通信の状態を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果が予め定めた基準を満たすように、前記中継装置と自機との位置関係を制御する制御手段とを有する。
【選択図】図2
Description
請求項2に記載の発明は、前記制御手段は、前記検知結果が予め定めた前記基準を満たさなくなった場合、前記中継装置と自機とが互いに近づくように移動させることを特徴とする請求項1に記載の水中移動体である。
請求項3に記載の発明は、前記中継装置の位置が既知である場合、前記制御手段は、当該位置に近づくように自機を移動させることを特徴とする請求項2に記載の水中移動体である。
請求項4に記載の発明は、前記制御手段は、前記検知結果が予め定めた前記基準を満たさなくなった場合、前記検知結果が現在よりも改善される方向に自機を移動させることを特徴とする請求項1に記載の水中移動体である。
請求項5に記載の発明は、前記中継装置が自機の周囲に複数存在する場合、前記制御手段は、複数の前記検知結果に基づいて、複数の前記中継装置のうちの1つを通信先に決定することを特徴とする請求項1に記載の水中移動体である。
請求項6に記載の発明は、前記制御手段は、複数の前記検知結果と通信経路情報とに基づいて、複数の前記中継装置のうちの1つを通信先に決定することを特徴とする請求項5に記載の水中移動体である。
請求項7に記載の発明は、中継装置と水中で無線通信する通信手段と、前記通信手段による通信ができない場合、通信を確立するための移動を行った後、通信を試みる制御手段とを有する水中移動体である。
請求項8に記載の発明は、前記制御手段は、予め定めた深度又は位置に自機を移動させることを特徴とする請求項7に記載の水中移動体である。
請求項9に記載の発明は、前記制御手段は、前記予め定めた深度又は位置への移動後も通信が回復しないとき、故障信号送信部に故障信号を送信させることを特徴とする請求項8に記載の水中移動体である。
請求項10に記載の発明は、水中を移動する水中移動体と、水中において、前記水中移動体と直接または間接に無線通信する1つ又は複数の中継装置とを備え、前記水中移動体は、前記中継装置と水中で無線通信する通信手段と、前記中継装置と自機との間における無線通信の状態を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果が予め定めた基準を満たすように、前記中継装置と自機との位置関係を制御する制御手段とを有することを特徴とする水中通信システムである。
請求項11に記載の発明は、前記中継装置の少なくとも1つは、水中を移動する第2の水中移動体に搭載されることを特徴とする請求項10に記載の水中通信システムである。
請求項12に記載の発明は、前記第2の水中移動体は、前記水中移動体又は自機以外の前記中継装置と水中で無線通信する通信手段と、前記水中移動体又は自機以外の前記中継装置との間における無線通信の状態を検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果が予め定めた基準を満たすように、自機以外の前記中継装置と自機との位置関係及び前記水中移動体と自機との位置関係を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項11に記載の水中通信システムである。
請求項13に記載の発明は、少なくとも1つの前記第2の水中移動体は、有線通信路に接続されていることを特徴とする請求項11に記載の水中通信システムである。
請求項14に記載の発明は、少なくとも1つの前記中継装置は、水底部に設置されており、有線通信路を介して基地局に接続されていることを特徴とする請求項10に記載の水中通信システムである。
請求項15に記載の発明は、前記水中移動体は、少なくとも1つの前記中継装置から無線で給電を受けることを特徴とする請求項14に記載の水中通信システムである。
請求項16に記載の発明は、少なくとも1つの前記中継装置は、水上又は水中に敷設されたブイに搭載されていることを特徴とする請求項10に記載の水中通信システムである。
請求項2記載の発明によれば、検知結果が予め定めた基準を満たさなくなっても中継装置と自機を互いに近づけない場合に比して、通信状態の低下を避けることができる。
請求項3記載の発明によれば、検知結果が予め定めた基準を満たさなくなっても自機を中継装置に近づけない場合に比して、通信状態の低下を避けることができる。
請求項4記載の発明によれば、検知結果が予め定めた基準を満たさなくなっても中継装置と自機を互いに近づけない場合に比して、通信状態の低下を避けることができる。
請求項5記載の発明によれば、予め定めた中継装置と通信し続ける場合に比して、通信状態の低下を避けることができる。
請求項6記載の発明によれば、通信経路情報を考慮しない場合に比して、通信状態の低下を避けることができる。
請求項7記載の発明によれば、通信ができなくなった位置で移動しない場合に比べ、通信が再開される可能性を高めることができる。
請求項8記載の発明によれば、通信ができなくなった位置で移動しない場合に比べ、通信が再開される可能性を高めることができる。
請求項9記載の発明によれば、故障信号を送信しない場合に比べ、通信ができない原因を明らかにできる。
請求項10記載の発明によれば、水中に位置する中継装置と自機との位置関係を無線通信の状態に応じて制御しない場合に比べ、良好な通信状態を維持したまま活動範囲を拡大することができる。
請求項11記載の発明によれば、中継装置が水中で移動できない場合に比して、良好な通信状態を維持したまま活動範囲を拡大することができる。
請求項12記載の発明によれば、中継装置に位置関係を制御する機能を搭載しない場合に比して、良好な通信状態を維持したまま活動範囲を拡大することができる。
請求項13記載の発明によれば、中継装置に有線通信路が接続されていない場合に比して、良好な通信状態を維持したまま活動範囲を拡大することができる。
請求項14記載の発明によれば、水底部に有線通信路が接続されていない場合に比して、良好な通信状態を維持したまま活動範囲を拡大することができる。
請求項15記載の発明によれば、無線での受電機能が搭載されていない場合に比して、水中での活動時間を延長することができる。
請求項16記載の発明によれば、水中に位置する中継装置と自機との位置関係を無線通信の状態に応じて制御しない場合に比べ、良好な通信状態を維持したまま活動範囲を拡大することができる。
<水中ドローンの構成>
図1は、本実施の形態1で使用する水中ドローン1の構成例を示した図である。水中ドローン1は、水中移動体の一例であり、より具体的には無人水中移動体の一種である。水中ドローンには、自律航行型と遠隔操作型がある。本実施の形態では、遠隔操作型の水中ドローンを想定する。もっとも、後述する制御内容は、自律航行型の水中ドローンに適用してもよい。
撮像カメラ17は、活動領域を撮像するために設けられる。撮像カメラ17は、静止画を撮像するカメラでもよいし、動画を撮像するカメラでもよい。撮像された画像は、例えばRAM13に記憶される。
推進部20は、例えばプロペラとプロペラを回転させるモータとで構成される。モータは、内部が錆びないように水密構造になっている。操舵部19と推進部20は移動手段の一例である。
次に、制御部10の機能構成について説明する。図2は、本実施の形態1に係る制御部10の機能構成の一例を示したブロック図である。制御部10は、通信状態検知部101と移動制御部102を有する。通信状態検知部101は検知手段の一例であり、移動制御部102は制御手段の一例である。
次に、本実施の形態に係る水中ドローン1で実行される処理の手順を説明する。図4は、本実施の形態1に係る移動制御部102で実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。移動制御部102は、図4に示すフローチャートの処理を繰り返し実行する。本実施の形態の場合、図4に示すフローチャートは、予め定めた時間が経過する度に実行される。
前述の実施の形態では、水中での無線通信に電波を用いる場合について説明した。しかし、無線通信に光を用いてもよい。この場合、水中ドローンには、発光部と受光部で構成される光通信部を搭載する。通信光には、例えば可視光を使用する。発光部には、例えば水中での吸収が少ない青色光を発するLEDを使用する。
前述の実施の形態に係る水中ドローン1には、例えばロボットアーム、固定具、用途に応じて必要となる装備を備えていてもよい。
Claims (16)
- 中継装置と水中で無線通信する通信手段と、
前記中継装置と自機との間における無線通信の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果が予め定めた基準を満たすように、前記中継装置と自機との位置関係を制御する制御手段と
を有する水中移動体。 - 前記制御手段は、前記検知結果が予め定めた前記基準を満たさなくなった場合、前記中継装置と自機とが互いに近づくように移動させること
を特徴とする請求項1に記載の水中移動体。 - 前記中継装置の位置が既知である場合、前記制御手段は、当該位置に近づくように自機を移動させること
を特徴とする請求項2に記載の水中移動体。 - 前記制御手段は、前記検知結果が予め定めた前記基準を満たさなくなった場合、前記検知結果が現在よりも改善される方向に自機を移動させること
を特徴とする請求項1に記載の水中移動体。 - 前記中継装置が自機の周囲に複数存在する場合、前記制御手段は、複数の前記検知結果に基づいて、複数の前記中継装置のうちの1つを通信先に決定すること
を特徴とする請求項1に記載の水中移動体。 - 前記制御手段は、複数の前記検知結果と通信経路情報とに基づいて、複数の前記中継装置のうちの1つを通信先に決定すること
を特徴とする請求項5に記載の水中移動体。 - 中継装置と水中で無線通信する通信手段と、
前記通信手段による通信ができない場合、通信を確立するための移動を行った後、通信を試みる制御手段と
を有する水中移動体。 - 前記制御手段は、予め定めた深度又は位置に自機を移動させること
を特徴とする請求項7に記載の水中移動体。 - 前記制御手段は、前記予め定めた深度又は位置への移動後も通信が回復しないとき、故障信号送信部に故障信号を送信させること
を特徴とする請求項8に記載の水中移動体。 - 水中を移動する水中移動体と、
水中において、前記水中移動体と直接または間接に無線通信する1つ又は複数の中継装置とを備え、
前記水中移動体は、
前記中継装置と水中で無線通信する通信手段と、
前記中継装置と自機との間における無線通信の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果が予め定めた基準を満たすように、前記中継装置と自機との位置関係を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする水中通信システム。 - 前記中継装置の少なくとも1つは、水中を移動する第2の水中移動体に搭載されること
を特徴とする請求項10に記載の水中通信システム。 - 前記第2の水中移動体は、
前記水中移動体又は自機以外の前記中継装置と水中で無線通信する通信手段と、
前記水中移動体又は自機以外の前記中継装置との間における無線通信の状態を検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果が予め定めた基準を満たすように、自機以外の前記中継装置と自機との位置関係及び前記水中移動体と自機との位置関係を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする請求項11に記載の水中通信システム。 - 少なくとも1つの前記第2の水中移動体は、有線通信路に接続されていること
を特徴とする請求項11に記載の水中通信システム。 - 少なくとも1つの前記中継装置は、水底部に設置されており、有線通信路を介して基地局に接続されていること
を特徴とする請求項10に記載の水中通信システム。 - 前記水中移動体は、少なくとも1つの前記中継装置から無線で給電を受けること
を特徴とする請求項14に記載の水中通信システム。 - 少なくとも1つの前記中継装置は、水上又は水中に敷設されたブイに搭載されていること
を特徴とする請求項10に記載の水中通信システム。
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