JP2023050664A - 回収支援装置、回収支援システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】水中潜航体を回収しやすくする。【解決手段】回収支援装置４は、水中を潜航する水中潜航体１と、水面に存在する水面航行体２とを連結しているケーブルが弛んでいるか否かを検出する弛み検出部４３２と、水中潜航体１の位置及び水面航行体２の位置を取得する位置取得部４３１と、ケーブルが弛んでいることが検出された場合に、水中潜航体１及び水面航行体２の少なくとも一方を、水中潜航体１と水面航行体２との距離が大きくなるように移動させる移動制御部４３３と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、水中潜航体の回収を支援する回収支援装置、回収支援システム及びプログラムに関する。

水中を潜航する水中潜航体を回収する技術が知られている。特許文献１には、水面に設置した巻き上げ装置と水中潜航体を連結するケーブルを巻き上げることで、水中潜航体を回収する技術が開示されている。

特開２０１９－８９４２２号公報

しかしながら、水中潜航体を回収する際にケーブルが弛んでいると、巻き上げ装置や水面下の機器、水中の障害物、あるいは水中潜航体に搭載された機器などにケーブルが絡まり、水中潜航体を回収できなくなるおそれがあった。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、水中潜航体を回収しやすくすることを目的とする。

本発明の第１の態様においては、水中を潜航する水中潜航体と、水面に存在する水面航行体とを連結しているケーブルが弛んでいるか否かを検出する弛み検出部と、前記水中潜航体の位置及び前記水面航行体の位置を取得する位置取得部と、前記ケーブルが弛んでいることが検出された場合に、前記水中潜航体及び前記水面航行体の少なくとも一方を、前記水中潜航体と前記水面航行体との距離が大きくなるように移動させる移動制御部と、を有する回収支援装置を提供する。

前記弛み検出部は、前記水中潜航体の位置及び前記水面航行体の位置により定まる前記水中潜航体と前記水面航行体との距離よりも、前記水面航行体より送り出された前記ケーブルの長さが所定割合以上長い場合、前記ケーブルが弛んでいることを検出してもよい。

前記弛み検出部は、前記ケーブルにかかっている張力が所定値未満である場合に、前記ケーブルが弛んでいることを検出してもよい。

前記移動制御部は、前記水中潜航体の位置と前記水面航行体の位置とを通る第１直線上において、前記水中潜航体が前記水面航行体から遠ざかる向きに前記水中潜航体を潜航させてもよい。

前記移動制御部は、前記水中潜航体と前記水面航行体との距離に対する、前記水面航行体より送り出された前記ケーブルの長さと当該距離との差の割合が所定割合以下になる目標水中位置を前記第１直線上に特定し、特定した前記目標水中位置に向かうように前記水中潜航体を潜航させてもよい。

前記移動制御部は、前記水中潜航体の位置から水面に下した垂線の足と前記水面航行体の位置とを通る第２直線上において、前記水面航行体が前記水中潜航体から遠ざかる向きに前記水面航行体を航行させてもよい。

前記水面航行体は、前記ケーブルに通した一以上の錘と、前記錘を把持する把持部と、を備え、前記移動制御部は、前記把持部に前記錘を解放させることにより、前記錘を水中に投下させて前記水中潜航体を前記水面航行体の下方に移動させてもよい。

前記水面航行体は、前記ケーブルに通した複数の前記錘を備え、前記弛み検出部は、前記移動制御部が一の前記錘を水中に投下させてから所定時間経過後に、前記ケーブルが弛んでいるか否かを検出し、前記移動制御部は、前記錘を投下させてから前記所定時間経過後に前記ケーブルが弛んでいた場合、再度前記錘を投下させてもよい。

前記回収支援装置は、前記水面航行体、前記水中潜航体を操作するための端末、又は前記水面航行体及び前記端末と通信可能な情報処理装置のいずれかに搭載されていてもよい。

本発明の第２の態様においては、水中を潜航する水中潜航体と、前記水中潜航体と通信する水面航行体と、前記水中潜航体を操作するための、前記水面航行体と通信する端末と、を有し、前記端末は、前記水中潜航体と前記水面航行体とを連結しているケーブルが弛んでいるか否かを検出する弛み検出部と、前記水中潜航体の位置及び前記水面航行体の位置を取得する位置取得部と、前記ケーブルが弛んでいることが検出された場合に、前記水中潜航体及び前記水面航行体の少なくとも一方を、前記水中潜航体と前記水面航行体との距離が大きくなるように移動させる移動制御部と、を有する回収支援システムを提供する。

本発明の第３の態様においては、水中を潜航する水中潜航体を操作するためのコンピュータに、前記水中潜航体と、水面に存在する水面航行体とを連結しているケーブルが弛んでいるか否かを検出する弛み検出部、前記水中潜航体の位置及び前記水面航行体の位置を取得する位置取得部、及び前記ケーブルが弛んでいることが検出された場合に、前記水中潜航体及び前記水面航行体の少なくとも一方を、前記水中潜航体と前記水面航行体との距離が大きくなるように移動させる移動制御部、としての機能を実現させるためのプログラムを提供する。

本発明によれば、水中潜航体を回収しやすくできるという効果を奏する。

回収支援システムの概要を説明するための図である。 回収支援システムの各装置の構成を説明するための図である。 水中潜航体が潜航可能な範囲を説明するための図である。 通信ケーブルの弛みを検出する処理を説明するための図である。 水中潜航体を潜航させる処理を説明するための図である。 水中潜航体を移動させる処理を説明するための図である。 水面航行体を移動させる処理を説明するための模式図である。 通信ケーブルの弛みを解消する処理の一例を示すフローチャートである。

［回収支援システムＳ］
図１は、回収支援システムＳの概要を説明するための図である。回収支援システムＳは、回収支援装置４、端末３、水面航行体２及び水中潜航体１を有する。

水中潜航体１は、水中を潜航可能な無人機である。水中潜航体１は、水中を潜航しながら、例えば水中の様子を撮像したり水中で測定したりする。水面航行体２は、水面を航行する無人機である。水中潜航体１と水面航行体２は、通信ケーブル５を介して通信可能に接続されている。水中潜航体１が撮像した画像又は水中潜航体１が測定したデータは、水面航行体２及びネットワークＮを介して端末３に送信される。

ユーザＵは、湖、河川、ダム、及び養殖場などにおいて水中の様子を監視する監視員である。水中潜航体１を操作するための端末３は、ユーザＵが使用するコンピュータであり、例えば、水面航行体２から受信した画像を表示する。ユーザＵは、表示された画像を確認しながら、端末３を介して水中潜航体１を遠隔操作する。端末３は、水面航行体２から受信した水中潜航体１の位置を示す画像を表示し、ユーザＵは、表示された位置を確認しながら水中潜航体１を遠隔操作してもよい。

回収支援装置４は、ユーザＵが行う水中潜航体１の遠隔操作を支援する情報処理装置（サーバ）である。回収支援装置４は、ユーザＵが端末３に入力した指示を取得して、取得した指示を水面航行体２に送信する。

ところで、水中潜航体１を回収する際に通信ケーブル５が弛んでいると、通信ケーブル５を巻き上げる巻き上げ装置や水面航行体２の下部に搭載された水面下に存在する機器、水中の障害物、及び水中潜航体１に搭載された機器などに通信ケーブル５が絡まることがある。通信ケーブル５が絡まると通信ケーブル５を巻き上げることができなくなるので、水中潜航体１を回収できなくなるおそれがあった。

そこで、回収支援装置４は、通信ケーブル５が弛んでいる場合、水中潜航体１及び水面航行体２の少なくとも一方を、水中潜航体１と水面航行体２の距離が大きくなるように移動させる。このようにすることで、回収支援装置４は、通信ケーブル５の弛みを解消することができるので、通信ケーブル５が絡まることを抑制でき、水中潜航体１を回収しやすくできる。

以下、図２を参照しながら、回収支援システムＳの各装置の構成を具体的に説明する。図２は、回収支援システムＳの各装置の構成を説明するための図である。

［水中潜航体１の構成］
水中潜航体１は、水中を撮像するためのカメラ、及び水面航行体２と通信するための通信モジュールを備える。水中潜航体１は、ユーザＵの操作に従って水中を潜航しながら水中を撮像する。水中潜航体１は、水面航行体２と通信ケーブル５を用いて通信可能に接続されている。通信ケーブル５の長さは、１０メートルから数百メールである。本実施形態の通信ケーブル５の長さは、２０メートルである。

水中潜航体１は、音響測位を用いて基準点に対する水中潜航体１の相対位置を取得する。音響測位は、例えば、Long Base Line方式、Short Base Line方式、及びＵＳＢＬ（Ultra Short Base Line）方式もしくはＳＳＢＬ（Super Short Base Line）方式の少なくともいずれかを用いることができる。本実施形態の水中潜航体１は、ＵＳＢＬ方式を用いている。ＵＳＢＬ方式の音響測位は、音波の波長と同程度の間隔で設置された各受信器が受信した音波の位相差と、各受信器で受信した信号の時間差から求められる距離に基づいて、基準点に対する相対位置を計測する方法である。基準点は、例えば水面航行体２の位置である。なお、水中潜航体１は、上記に限らず、水中潜航体１にかかる加速度を用いた慣性航法により水中潜航体１の相対位置を取得してもよい。

［水面航行体２の構成］
水面航行体２は、水面を航行する無人機である。水面航行体２は、空中を飛行することができてもよい。水面航行体２は、水中潜航体１を搭載して、ユーザＵが監視する対象である目標水域まで飛行する。水面航行体２は、目標水域に着水した後、通信ケーブル５で接続された水中潜航体１を発進させる。水面航行体２は、通信ケーブル５を巻き上げるための巻き揚げ装置を有する。

水面航行体２は、無線通信部２１と、水中通信部２２と、制御部２３と、把持部２４と、一以上の錘２５とを備える。本実施形態の水面航行体２は、複数の錘２５を備える。

無線通信部２１は、回収支援装置４と通信するための無線通信モジュールである。無線通信部２１は、例えばネットワークＮを介して回収支援装置４と情報を送受信する。また、無線通信部２１は、回収支援装置４を介して、端末３からの各種指示を受信したり、水中潜航体１が撮像した画像を端末３に送信したりする。

水中通信部２２は、水中潜航体１と通信するための水中通信モジュールである。水中通信部２２は、例えば通信ケーブル５を介して水中潜航体１と情報を送受信する。

制御部２３は、水面航行体２の各構成部を制御する、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。制御部２３は、端末３に入力されたユーザＵの指示に従って水面航行体２及び水中潜航体１を制御する。

また、水面航行体２は、図示しないＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を備え、ＧＰＳ受信機が受信した電波に基づいて水面航行体２の位置を取得する。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳの衛星から送信される電波を受信し、水面航行体２の位置を示す２次元上の座標を特定する。水面航行体２は、特定した水面航行体２の位置を回収支援装置４に送信する。

水面航行体２の制御部２３は、音響測位を用いて基準点である水面航行体２に対する水中潜航体１の相対位置を算出する。水面航行体２は、水中潜航体１の相対位置及び水面航行体２の位置に基づいて水中潜航体１の絶対位置を算出する。水中潜航体１の絶対位置は、緯度、経度及び水深を示す３次元上の座標である。水面航行体２は、算出した絶対位置を水中潜航体１及び回収支援装置４に送信する。

把持部２４は、通信ケーブル５に通した一以上の錘２５を把持する。把持部２４は、例えば錘２５を把持するための開閉可能な爪を有していて、爪を閉じた状態で錘２５を把持し、爪を開くことで錘２５を解放する。把持部２４は、錘２５を解放することにより錘２５を水中に投下する。把持部２４は、水中潜航体１が複数の錘２５を有している場合、各錘２５を把持するための複数の爪を有し、各爪を個別に解放することで、複数の錘２５を一つずつ開放することができる。

［回収支援装置４の構成］
回収支援装置４は、通信部４１と、記憶部４２と、制御部４３とを有する。

通信部４１は、端末３及び水面航行体２と通信するための通信モジュールである。通信部４１は、ネットワークＮを介して端末３及び水面航行体２と情報を送受信する。通信部４１は、ユーザＵが端末３に入力した指示を水面航行体２に送信する。また、通信部４１は、水中潜航体１が撮像した画像を端末３に送信する。

記憶部４２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びハードディスク等を含む記憶媒体である。記憶部４２は、制御部４３が実行するプログラムを記憶する。

制御部４３は、例えばＣＰＵ等のプロセッサを含む計算リソースである。制御部４３は、記憶部４２に記憶されたプログラムを実行することにより、位置取得部４３１、弛み検出部４３２、移動制御部４３３及び制御指示部４３４としての機能を実現する。

位置取得部４３１は、水中潜航体１の位置及び水面航行体２の位置を水面航行体２から取得する。図３は、水中潜航体１が潜航可能な範囲を説明するための図である。破線ｒは、通信ケーブル５の最大送出長を示す。水中潜航体１は、水面航行体２の位置を中心とし、通信ケーブル５の最大送出長を半径とする半球Ａ内を潜航することができる。

弛み検出部４３２は、水中潜航体１と水面航行体２を連結している通信ケーブル５が弛んでいるか否かを検出する。例えば、弛み検出部４３２は、水中潜航体１を回収する指示を端末３から取得すると、通信ケーブル５が弛んでいるか否かを検出する。また、弛み検出部４３２は、所定時間が経過する毎に通信ケーブル５が弛んでいるか否かを検出する。所定時間は、例えば１秒である。

弛み検出部４３２は、例えば、水中潜航体１の位置及び水面航行体２の位置により定まる装置間距離及び通信ケーブル５の送出長さに基づいて、通信ケーブル５が弛んでいることを検出する。図４は、通信ケーブル５の弛みを検出する処理を説明するための図である。

弛み検出部４３２は、まず、装置間距離Ｄを算出する。弛み検出部４３２は、例えば水中潜航体１の位置及び水面航行体２の位置を長方形の対角線の頂点として、当該対角線の長さを算出することにより装置間距離Ｄを算出する。

弛み検出部４３２は、送出長さＫが、装置間距離Ｄよりも弛み割合以上長い場合、通信ケーブル５が弛んでいることを検出する。弛み割合は、例えば通信ケーブル５が絡まることなく巻き上げられる値として、通信ケーブル５の太さ、材質及び硬さ等に応じて適宜定められる。弛み割合の具体的な値は例えば３０パーセントである。一例を挙げると、弛み検出部４３２は、装置間距離Ｄが１０メートルの場合、送出長さＫが装置間距離Ｄの１．３倍である１３メートル以上であるときに通信ケーブル５が弛んでいることを検出する。

弛み検出部４３２は、通信ケーブル５にかかっている張力に基づいて弛みを検出してもよい。この場合、水面航行体２は、通信ケーブル５にかかっている張力を検出する張力検出器を有する。張力検出器は、例えば差動トランス方式の平行バネ式張力検出器であるが、これに限定するものではない。以下、張力検出器が検出した張力を「検出張力」と言う。弛み検出部４３２は、検出張力が所定の弛み閾値未満である場合に、通信ケーブル５が弛んでいることを検出する。弛み閾値は、例えば通信ケーブル５が絡まることなく巻き上げられる値として、通信ケーブル５の太さ、材質及び硬さ等に応じて適宜定められる。

移動制御部４３３は、通信ケーブル５が弛んでいることが検出された場合に、通信ケーブル５の弛みを解消するように水中潜航体１及び水面航行体２の少なくとも一方を移動させる。例えば、移動制御部４３３は、装置間距離Ｄが大きくなるように水中潜航体１を潜航させる。

図５は、水中潜航体１を潜航させる処理を説明するための図である。図５（ａ）は、装置間距離Ｄ１よりも送出長さＫが弛み割合以上長く、通信ケーブル５が弛んでいる状態の模式図である。図５の通信ケーブル５の送出長さＫは、１９．５メートルであるとする。装置間距離Ｄ１は、１０メートルであるとする。

まず、移動制御部４３３は、水中潜航体１の位置と水面航行体２の位置とを通る第１直線Ｂ１を特定する。次に、移動制御部４３３は、送出長さＫと装置間距離Ｄとの差の、装置間距離Ｄに対する割合が弛み割合以下になる目標水中位置Ｐを第１直線Ｂ１上に特定する（図５（ａ）を参照）。具体的には、移動制御部４３３は、装置間距離Ｄが、１と弛み割合の和で送出長さＫを除算した値以上になる目標水中位置Ｐを第１直線Ｂ１上に特定する。一例を挙げると、移動制御部４３３は、新たな装置間距離Ｄが、１９．５メートルを１．３で除算した１５メートル以上になる目標水中位置Ｐを特定する。なお、目標水中位置Ｐを特定する位置は、第１直線Ｂ１上に限らない。例えば、移動制御部４３３は、第１直線Ｂ１に垂直であり、かつ水中潜航体１の位置を含む平面を挟んで水面航行体２と反対側の領域に目標水中位置Ｐを特定する。

そして、移動制御部４３３は、第１直線Ｂ１上において、水中潜航体１が水面航行体２から遠ざかる向きに水中潜航体１を潜航させる。具体的には、移動制御部４３３は、通信ケーブル５を送出させないで、目標水中位置Ｐに向かうように水中潜航体１を潜航させる。

図５（ｂ）は、水中潜航体１が目標水中位置Ｐに潜航した状態の模式図である。水中潜航体１が目標水中位置Ｐに潜航したことにより、潜航後の装置間距離Ｄ２は、潜航前の装置間距離Ｄ１よりも大きくなっている。一方、送出長さＫは、通信ケーブル５が新たに送り出されていないので、水中潜航体１の潜航前後で変化していない。このように、移動制御部４３３は、通信ケーブル５の送出長Ｋを長くすることなく、装置間距離Ｄを大きくすることができる。その結果、移動制御部４３３は、送出長さＫと装置間距離Ｄとの差の装置間距離Ｄに対する割合を弛み割合以下にして通信ケーブル５の弛みを解消できる。

移動制御部４３３は、水中潜航体１が移動できない場合に、水面航行体２に錘２５を投下させることにより水中潜航体１を移動させる。図６は、水中潜航体１を移動させる処理を説明するための図である。図６（ａ）は、装置間距離Ｄ１よりも送出長さＫが弛み割合以上長く、通信ケーブル５が弛んでいる状態の模式図である。図６（ａ）の錘２５は、把持部２４により把持されている。

移動制御部４３３は、把持部２４に錘２５を解放させる指示を水面航行体２に送信する。水面航行体２は、移動制御部４３３の指示に従って把持部２４を解放して錘２５を水中に投下する。投下された錘２５は、水中潜航体１に接触して、錘２５自身の重みにより水中潜航体１を水面航行体２の下方に移動させる。

図６（ｂ）は、錘２５が水中に投下された後の状態の模式図である。通信ケーブル５は、錘２５が投下されたことにより水面航行体２の鉛直方向に沿った状態になっている。水中潜航体１は、通信ケーブル５の変化に応じて位置が変化し、錘２５の投下前よりも水深が深く、水面航行体２の下方の位置に移動している。錘２５の投下後の装置間距離Ｄ３は、錘２５の投下前の装置間距離Ｄ１よりも長くなっている。このように、移動制御部４３３は、水中潜航体１が潜航できなくても、装置間距離Ｄを大きくできるから、通信ケーブル５の弛みを解消できる。

移動制御部４３３は、錘２５を投下させた後に、通信ケーブル５に弛みがあれば再度錘２５を投下させる。具体的には、まず、弛み検出部４３２は、一の錘２５が水中に投下されてから所定の降下時間が経過した後に、通信ケーブル５が弛んでいるか否かを検出する。降下時間は、錘２５が十分に降下する時間として定めればよく、例えば送出長さＫが長いほど長くする。移動制御部４３３は、把持部２４に錘２５を投下させてから降下時間が経過した後に通信ケーブル５が弛んでいた場合、再度把持部２４に錘２５を投下させる。このように、移動制御部４３３は、通信ケーブル５の弛みが解消するまで錘２５を投下させる。

移動制御部４３３は、通信ケーブル５が弛んでいることが検出された場合に、水中潜航体１から遠ざかる向きに水面航行体２を移動させてもよい。図７は、水面航行体２を移動させる処理を説明するための模式図である。図７（ａ）は、装置間距離Ｄ１よりも送出長さＫが弛み割合以上長く、通信ケーブル５が弛んでいる状態の模式図である。

移動制御部４３３は、水中潜航体１の位置から水面に下した垂線Ｔの足Ｖと水面航行体２の位置とを通る第２直線Ｂ２を特定する。次に、移動制御部４３３は、送出長さと当該距離との差の装置間距離に対する割合が所定割合以下になる目標水面位置Ｑを第２直線Ｂ２上に特定する。なお、目標水面位置Ｑを特定する位置は、第２直線Ｂ２上に限らない。例えば、移動制御部４３３は、第２直線Ｂ２に垂直であり、かつ水面航行体２の位置を含む平面を挟んで水中潜航体１と反対側の水面上に目標水面位置Ｑを特定する。

移動制御部４３３は、第２直線Ｂ２上において、水面航行体２が水中潜航体１から遠ざかる向きに水面航行体２を航行させる。具体的には、移動制御部４３３は、通信ケーブル５を送出させずに、水面航行体２に水面を航行させて、水面航行体２を目標水面位置Ｑに移動させる。また、移動制御部４３３は、飛行可能な水面航行体２に空中を飛行させて、水面航行体２を目標水面位置Ｑにおいて着水させてもよい。

図７（ｂ）は、水面航行体２が目標水面位置Ｑに移動した状態の模式図である。水面航行体２が目標水面位置Ｑに航行したことにより、航行後の装置間距離Ｄ４は、航行前の装置間距離Ｄ１よりも大きくなっている。一方、送出長さＫは、通信ケーブル５が新たに送り出されていないので、水面航行体２の航行前後で変化していない。このように、移動制御部４３３は、水中潜航体１が移動できなくとも、送出長さＫを長くすることなく装置間距離Ｄを大きくすることができるので、通信ケーブル５の弛みを解消できる。

制御指示部４３４は、端末３から水中潜航体１の回収指示を受信した場合、水面航行体２に水中潜航体１を回収する指示を送信する。具体的には、制御指示部４３４は、通信ケーブル５が弛んでいない場合に通信ケーブル５を巻き上げる指示を水面航行体２に送信する。制御指示部４３４は、通信ケーブル５が弛んでいる場合、通信ケーブル５の弛みが解消されるまで水面航行体２に水中潜航体１を回収する指示を送信しない。この場合、制御指示部４３４は、移動制御部４３３が水中潜航体１及び水面航行体２の少なくともいずれかを移動させ、通信ケーブル５の弛みが解消された後、通信ケーブル５を巻き上げる指示を水面航行体２に送信する。

［通信ケーブル５の弛みを解消する処理］
図８は、通信ケーブル５の弛みを解消する処理の一例を示すフローチャートである。図８のフローチャートは、水中潜航体１を回収する指示が端末３に入力されると実行される。

まず、位置取得部４３１は、水面航行体２及び水中潜航体１の位置を、ネットワークＮを介して水面航行体２から取得する（ステップＳ１）。具体的には、位置取得部４３１は、ＧＰＳ受信機が受信した電波に基づく水面航行体２の位置を取得し、水面航行体２の位置と、水面航行体２に対する水中潜航体１の相対位置に基づく水中潜航体１の絶対位置を取得する。

次に、弛み検出部４３２は、水中潜航体１と水面航行体２を連結している通信ケーブル５が弛んでいるか否かを検出する（ステップＳ２）。例えば、弛み検出部４３２は、通信ケーブル５の送出長さＫが、装置間距離Ｄよりも弛み割合以上長い場合、通信ケーブル５が弛んでいることを検出する。

移動制御部４３３は、通信ケーブル５の弛みが検出されたか否かに基づいて、通信ケーブル５が弛んでいるか否かを判定する（ステップＳ３）。通信ケーブル５が弛んでいない場合（ステップＳ３でＮｏ）、制御指示部４３４は、水面航行体２に水中潜航体１を回収する指示を送信する（ステップＳ９）。具体的には、制御指示部４３４は、通信ケーブル５を巻き上げる指示を水面航行体２に送信する。

移動制御部４３３は、通信ケーブル５が弛んでいる場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、水中潜航体１を水面航行体２から遠ざかる向きに移動させる（ステップＳ４）。具体的には、まず、移動制御部４３３は、水中潜航体１と水面航行体２を通る第１直線上に、送出長さＫと装置間距離Ｄとの差の装置間距離Ｄに対する割合が弛み割合以下になる目標水中位置Ｐを特定する。そして、移動制御部４３３は、通信ケーブル５を送出させないで、目標水中位置Ｐに向かうように水中潜航体１を潜航させる。

移動制御部４３３は、水中潜航体１が目標水中位置Ｐに移動したか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、移動制御部４３３は、水中潜航体１の位置が目標水中位置Ｐを含む所定範囲内に含まれるか否かを判定することにより、水中潜航体１が移動したか否かを判定する。目標水中位置Ｐを含む所定範囲は、音響測位の誤差が大きいほど大きい。所定範囲の具体的な値は、例えば半径２メートルの球である。制御指示部４３４は、水中潜航体１が目標水中位置Ｐに移動した場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、水面航行体２に水中潜航体１を回収する指示を送信する（ステップＳ９）。

移動制御部４３３は、水中潜航体１が目標水中位置Ｐに移動していない場合（ステップＳ５でＮｏ）、水中潜航体１が移動できないと判定し、水面航行体２に錘２５を水中に投下させる（ステップＳ６）。具体的には、移動制御部４３３は、水面航行体２が搭載している複数の錘２５のうちの、一の錘２５を水中に投下させる指示を水面航行体２に送信することにより、当該一の錘２５を水中に投下させる。このようにすることで、水中潜航体１が水面航行体２の下方に移動するから、水中潜航体１と水面航行体２の装置間距離Ｄが大きくなる。

弛み検出部４３２は、錘２５が投下された後、通信ケーブル５の弛みを検出する（ステップＳ７）。移動制御部４３３は、錘２５の投下後に、再度通信ケーブル５が弛んでいるか否かを判定する（ステップＳ８）。通信ケーブル５が弛んでいない場合（ステップＳ８でＮｏ）、制御指示部４３４は、水面航行体２に水中潜航体１を回収する指示を送信する（ステップＳ９）。

移動制御部４３３は、ステップＳ８で通信ケーブル５が弛んでいると判定した場合（ステップＳ８でＹｅｓ）、ステップＳ６に戻り、再度錘２５を水中に投下させる。移動制御部４３３は、通信ケーブル５の弛みが検出されなくなるまで、ステップＳ６からステップＳ８までの処理を繰り返す。

なお、移動制御部４３３は、水面航行体２に搭載されたすべての錘２５を水中に投下した後に通信ケーブル５の弛みが検出された場合、水中潜航体１が移動できないこと及び通信ケーブル５の弛みが解消できないことの少なくともいずれかを通知する。このようにすることで、ユーザＵは、水中潜航体１が回収できない状況にあることを把握できる。

移動制御部４３３は、水中潜航体１が移動できない場合、移動できない水中潜航体１から遠ざかる向きに水面航行体２を移動させる。具体的には、移動制御部４３３は、水中潜航体１が目標水中位置Ｐに移動していない場合（ステップＳ５でＮｏ）、及びすべての錘２５を水中に投下した後に通信ケーブル５の弛みが検出された場合の少なくともいずれかで、水中潜航体１から遠ざかる向きに水面航行体２を移動させる。このようにすることで、移動制御部４３３は、水中潜航体１が移動できなくても、水中潜航体１と水面航行体２の装置間距離Ｄを大きくできるから、通信ケーブル５の弛みを解消できる。

また、移動制御部４３３は、通信ケーブル５が弛んでいる場合に水中潜航体１に替えて水面航行体２を移動させてもよい。例えば、移動制御部４３３は、ステップＳ４において、水中潜航体１に替えて水面航行体２を移動させる。ステップＳ４において水面航行体２を移動させる場合、ステップＳ６の錘２５を投下させる処理を実行しなくてもよいので水面航行体２は錘２５を搭載しなくてよくなる。その結果、錘２５を搭載する場合よりも水面航行体２の重量を小さくできる。

（変形例１）
上記の実施形態においては、水中潜航体１は、水面航行体２と通信ケーブル５を用いて通信可能に接続されているが、これに限らず、通信ケーブル５を用いずに、水中無線通信を用いて通信可能に接続されていてもよい。水中無線通信は、例えば可視光通信及び、音波通信、及び低周波電波通信の少なくともいずれかである。水中無線通信を用いて通信可能な範囲は、例えば１０メートルから数百メートルである。水中無線通信を用いて通信可能に接続される場合、水中潜航体１と水面航行体２は、水中潜航体１を回収するためのワイヤー及びロープ等を用いて接続されている。

（変形例２）
通信ケーブル５の弛みが小さすぎる場合、例えば水中潜航体１が急な水流に流されたときに水面航行体２がひっぱられて沈没するおそれがある。そこで、制御指示部４３４は、通信ケーブル５の弛みが、弛み割合よりも小さい緊張割合未満になったら、送出長Ｋが装置間距離Ｄよりも緊張割合以上長くなるまで通信ケーブル５を送出させる。緊張割合の具体的な値は例えば１０パーセントである。一例を挙げると、制御指示部４３４は、送出長Ｋが１１メートル未満の場合に装置間距離Ｄが１０メートルになったら、送出長Ｋが１１メートルになるまで通信ケーブル５を送出させる指示を水面航行体２に送信する。

また、制御指示部４３４は、検出張力が、所定の緊張閾値以上になったら、検出張力が緊張閾値未満になるまで通信ケーブル５を送出させる。緊張閾値は、弛み閾値よりも大きい。この場合、制御指示部４３４は、通信ケーブル５を所定長さ送出させる毎に、検出張力が緊張閾値未満か否かを判定し、検出張力が緊張閾値未満になるまで順次通信ケーブル５を送出させる。所定長さの具体的な値は、例えば５０センチメートルである。

（変形例３）
上記の実施形態に限らず、水面航行体２である船舶が、水中潜航体１を搭載して目標水域まで水上を航行してもよい。船舶は回収支援装置４及び端末３を搭載し、船舶上でユーザＵが端末３を介して水中潜航体１を操作してもよい。

（変形例４）
水面航行体２は、航行及び飛行しなくてもよく、例えば端末３と通信可能なブイでもよい。ブイである水面航行体２は、例えば太陽光発電システム等の発電システムを有し、外部からの電力供給がなくとも機能するのが望ましい。

（変形例５）
回収支援装置４は、サーバでなくともよく、例えば端末３又は水面航行体２に搭載されていてもよい。また、端末３又は水面航行体２が回収支援装置４と同様の機能を実現するためのプログラムを実行することにより、端末３又は水面航行体２が回収支援装置４として機能してもよい。

［水中潜航体１の効果］
以上説明したとおり、回収支援装置４は、水中潜航体１と水面航行体２を連結している通信ケーブル５が弛んでいる場合に、水中潜航体１及び水面航行体２の少なくとも一方を、水中潜航体１と水面航行体２の距離が大きくなるように移動させる。このようにすることで、回収支援装置４は、水中潜航体１と水面航行体２の装置間距離Ｄを大きくすることができるので、通信ケーブル５の弛みを解消することができる。その結果、回収支援装置４は、通信ケーブル５が絡まることを抑制でき、水中潜航体１を回収しやすくできる。

なお、本発明により、国連が主導する持続可能な開発目標（SDGs）の目標９「産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢献することが可能となる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

Ｓ 回収支援システム
１ 水中潜航体
２ 水面航行体
２１ 無線通信部
２２ 水中通信部
２３ 制御部
２４ 把持部
２５ 錘
３ 端末
４ 回収支援装置
４１ 通信部
４２ 記憶部
４３ 制御部
４３１ 位置取得部
４３２ 弛み検出部
４３３ 移動制御部
４３４ 制御指示部
５ 通信ケーブル

Claims (11)

1. 水中を潜航する水中潜航体と、水面に存在する水面航行体とを連結しているケーブルが弛んでいるか否かを検出する弛み検出部と、
   前記水中潜航体の位置及び前記水面航行体の位置を取得する位置取得部と、
   前記ケーブルが弛んでいることが検出された場合に、前記水中潜航体及び前記水面航行体の少なくとも一方を、前記水中潜航体と前記水面航行体との距離が大きくなるように移動させる移動制御部と、
   を有する回収支援装置。
2. 前記弛み検出部は、前記水中潜航体の位置及び前記水面航行体の位置により定まる前記水中潜航体と前記水面航行体との距離よりも、前記水面航行体より送り出された前記ケーブルの長さが所定割合以上長い場合、前記ケーブルが弛んでいることを検出する、
   請求項１に記載の回収支援装置。
3. 前記弛み検出部は、前記ケーブルにかかっている張力が所定値未満である場合に、前記ケーブルが弛んでいることを検出する、
   請求項１に記載の回収支援装置。
4. 前記移動制御部は、前記水中潜航体の位置と前記水面航行体の位置とを通る第１直線上において、前記水中潜航体が前記水面航行体から遠ざかる向きに前記水中潜航体を潜航させる、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の回収支援装置。
5. 前記移動制御部は、前記水中潜航体と前記水面航行体との距離に対する、前記水面航行体より送り出された前記ケーブルの長さと当該距離との差の割合が所定割合以下になる目標水中位置を前記第１直線上に特定し、特定した前記目標水中位置に向かうように前記水中潜航体を潜航させる、
   請求項４に記載の回収支援装置。
6. 前記移動制御部は、前記水中潜航体の位置から水面に下した垂線の足と前記水面航行体の位置とを通る第２直線上において、前記水面航行体が前記水中潜航体から遠ざかる向きに前記水面航行体を航行させる、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の回収支援装置。
7. 前記水面航行体は、
   前記ケーブルに通した一以上の錘と、
   前記錘を把持する把持部と、を備え、
   前記移動制御部は、前記把持部に前記錘を解放させることにより、前記錘を水中に投下させて前記水中潜航体を前記水面航行体の下方に移動させる、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の回収支援装置。
8. 前記水面航行体は、前記ケーブルに通した複数の前記錘を備え、
   前記弛み検出部は、前記移動制御部が一の前記錘を水中に投下させてから所定時間経過後に、前記ケーブルが弛んでいるか否かを検出し、
   前記移動制御部は、前記錘を投下させてから前記所定時間経過後に前記ケーブルが弛んでいた場合、再度前記錘を投下させる、
   請求項７に記載の回収支援装置。
9. 前記水面航行体、前記水中潜航体を操作するための端末、又は前記水面航行体及び前記端末と通信可能な情報処理装置のいずれかに搭載されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の回収支援装置。
10. 水中を潜航する水中潜航体と、
    前記水中潜航体と通信する水面航行体と、
    前記水中潜航体を操作するための、前記水面航行体と通信する端末と、を有し、
    前記端末は、
    前記水中潜航体と前記水面航行体とを連結しているケーブルが弛んでいるか否かを検出する弛み検出部と、
    前記水中潜航体の位置及び前記水面航行体の位置を取得する位置取得部と、
    前記ケーブルが弛んでいることが検出された場合に、前記水中潜航体及び前記水面航行体の少なくとも一方を、前記水中潜航体と前記水面航行体との距離が大きくなるように移動させる移動制御部と、
    を有する、回収支援システム。
11. 水中を潜航する水中潜航体を操作するためのコンピュータに、
    前記水中潜航体と、水面に存在する水面航行体とを連結しているケーブルが弛んでいるか否かを検出する弛み検出部、
    前記水中潜航体の位置及び前記水面航行体の位置を取得する位置取得部、及び
    前記ケーブルが弛んでいることが検出された場合に、前記水中潜航体及び前記水面航行体の少なくとも一方を、前記水中潜航体と前記水面航行体との距離が大きくなるように移動させる移動制御部、
    としての機能を実現させるためのプログラム。

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