JP5525577B2 - 水中清掃装置及び位置センサ装置 - Google Patents

Description

本発明は水中に位置する船底又は船側の外面上を走行しながら船底外面又は船側外面を清掃する水中清掃装置及びこの水中清掃装置に用いるのに適した位置センサ装置に関する。

船舶の船底や船側外面には、海洋を航行中にあるいは港に停泊中にふじつぼなどの海洋生物が付着して成長する。船底や船側の外面に付着し成長した海洋生物は船舶の航行性能を低下させ、燃費の増大を招く。したがって、船舶の船底や船側外面は、海洋生物を除去するために定期的に清掃する必要がある。船底や船側外面の清掃は、ドライドック時に高水圧噴射を行ったり、ダイバーによるアンダーウォータークリーニングなどにより行われているが、これらの清掃方法では清掃費用が高額となるために、必要時に清掃を実施することが困難である。

そこで、特許文献１に記載されているような、船底や船側の外面上を走行する走行車輪と、清掃用回転ブラシと、走行用スラスタ及び押し付け用スラスタと、を備えた水中壁面清掃機も開発されている。

実開昭６２−５２０９６号公報

ところで、特許文献１に記載されたような水中壁面清掃機を遠隔操作で使用する場合には、水中壁面清掃機に位置センサ装置を設けておくことが好ましい。水中壁面清掃機に位置センサ装置を設けておけば、位置センサ装置の位置検出結果に基づき水中壁面清掃機の実際の走行経路を正確に把握できるので、予め定めた走行経路に沿うように水中壁面清掃機の走行を制御したり、あるいは、水中壁面清掃機の走行経路又は走行軌跡を確認し、未清掃個所があれば当該個所を清掃することにより未清掃個所が残ってしまうのを防止したりすることが可能となる。

水中壁面清掃機に設ける位置センサ装置としては、３軸加速度センサ及び３軸ジャイロセンサを併用したものが考えられる。ここでは３軸加速度センサの検出加速度を２回積分して移動距離を算出し、３軸ジャイロセンサが検出したロール角、ピッチ角、ヨー角を用いて移動位置を検出するが、３軸加速度センサのエラー成分による誤差の蓄積により、算出された移動距離は不正確なものとなり、この移動距離に基づいて導き出された位置情報も精度の低いものとなってしまう。

そこで本発明は、船底や船側の外面上を走行して清掃する際に、船底や船側の外面上での位置を正確に検出できる位置センサ装置を備えた、例えば小型の水中清掃装置及び水中清掃装置にも適用可能である、移動位置を正確に検出できる位置センサ装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するための本発明の水中清掃装置は、船底又は船側の外面を清掃する水中清掃装置であって、支持体と、前記船底又は船側の外面上を走行するように、この支持体に設けられた走行車輪と、前記支持体に配置された清掃用回転ブラシと、前記支持体を前記船底又は船側の前記外面に沿って移動させるための走行用スラスタと、前記清掃用回転ブラシを前記船底又は船側の前記外面に押し付けるための押し付け用スラスタと、前記水中清掃装置（水中清掃装置の特定個所又は水中清掃装置の特定部品を含む）の前記船底又は船側の外面上での位置を導き出すための位置センサ装置と、を備え、前記位置センサ装置は距離検出ローラを有し、この距離検出ローラは、前記走行車輪が前記船底又は船側の前記外面に接触し又は押し付けられたときに、前記船底又は船側の前記外面に押し付けられるように構成されていて、前記位置センサ装置はさらに、前記距離検出ローラが前記船底又は船側の前記外面に押し付けられたことを検出する基準検出部と、前記距離検出ローラの回転量（船底又は船側の外面上を走行することによる回転量）を検出する回転量検出部と、前記水中清掃装置（水中清掃装置の特定個所又は水中清掃装置の特定部品を含む）又は前記距離検出ローラの移動方向を検出するための移動方向検出機構と、を有し、前記基準検出部、前記回転量検出部及び前記移動方向検出機構の検出結果から前記水中清掃装置（水中清掃装置の特定個所又は水中清掃装置の特定部品を含む）又は前記距離検出ローラの前記船底又は船側の外面上での位置又は移動位置を導き出すものである。距離検出ローラは、走行車輪が船底又は船側の外面に接触すると船底又は船側の外面に押し付けられ、走行車輪が船底又は船側の外面上を走行すると、この走行車輪又は支持体の走行に追随して船底又は船側の外面上を回転しながら移動又は走行し、移動又は走行距離に対応して回転する。走行用スラスタや押し付け用スラスタは水中清掃装置を水中で移動させる場合（例えば船に向かって移動させたり、船から離れるように移動させたりする場合）にも用いることができる。

例えば、基準検出部が、船底又は船側の外面への距離検出ローラの押し付けを検出すると、回転量検出部が距離検出ローラの回転量（走行量又は移動量）の検出を開始し、移動方向検出機構が水中清掃装置又は距離検出ローラ（水中清掃装置の特定部品）の移動方向の検出を開始する。距離検出ローラの回転量により移動距離が検出できるので、例えば、検出された移動距離と移動方向を演算部又はパソコンで積分し、加算していくことにより、基準検出部が距離検出ローラの押し付けを検出した個所を基準とした水中清掃装置又は距離検出ローラの位置を導き出すことができる。導き出した位置を連続的に表示すれば水中清掃装置又は距離検出ローラの移動軌跡を得ることができる。

移動方向検出機構は、距離検出ローラを例えば支持体（移動体）又は基部に対して旋回又は回動可能（例えば船底又は船側の外面（移動路）と垂直な軸を中心として旋回又は回動可能）に設けるとともに、この距離検出ローラの旋回又は回動角度又は旋回又は回動量を検出する旋回又は回動角度検出部を設けることにより構成することができる。この場合の方向検出方法の一例を示すと、支持体又は基部が向きを変えずに（例えば真正面を向いたまま）蛇行やジグザグ走行又は曲がり走行を行う場合には、旋回又は回動角度検出部が検出した支持体又は基部に対する距離検出ローラの旋回又は回動角度により距離検出ローラの向き又は移動方向を直接求めることができる。また、支持体が曲がり走行を行う場合には、向きを変えないで停止している状態の距離検出ローラに対して支持体又は基部がわずかに回って向きを変え、それから支持体又は基部がわずかにまっすぐ走行することを繰り返しているのであるが、旋回又は回動角度検出部が検出した支持体又は基部に対する距離検出ローラの相対的な旋回又は回動角度により距離検出ローラの向き又は移動方向を求めることができる。ここでは、例えば、距離検出ローラが支持体又は基部に対してある角度だけ旋回し、その後、距離検出ローラが支持体又は基部に対して逆方向に当該角度だけ旋回してわずかに走行したことが検出される。この走行するときの距離検出ローラの向きは、向きを変えないで停止している状態の距離検出ローラに対して支持体又は基部がわずかに回って向きを変えときに検出される距離検出ローラの旋回方向と反対側に当該角度だけ旋回した向き（距離検出ローラの始めの角度位置から、向きを変えないで停止している状態の距離検出ローラに対して支持体又は基部がわずかに回って向きを変えときに検出される距離検出ローラの旋回方向と反対側に当該角度だけ旋回した向き）となる。さらに、支持体又は基部が所定角度（例えば９０度）だけ曲がって走行を行う場合には、向きを変えないで停止している状態の距離検出ローラに対して支持体又は基部が所定角度だけ回って向きを変え、それから支持体又は基部がまっすぐ走行するのであるが、旋回又は回動角度検出部が検出した支持体又は基部に対する距離検出ローラの相対的な旋回又は回動角度により距離検出ローラの向き又は移動方向を求めることができる。ここでも、例えば、距離検出ローラが支持体又は基部に対して所定角度だけ旋回し、その後、距離検出ローラが支持体又は基部に対して逆方向に所定角度だけ旋回して走行したことが検出される。この走行するときの距離検出ローラの向きも、向きを変えないで停止している状態の距離検出ローラに対して支持体又は基部が所定角度だけ回って向きを変えときに検出される距離検出ローラの旋回方向と反対側に所定角度だけ旋回した向き（距離検出ローラの始めの角度位置から、向きを変えないで停止している状態の距離検出ローラに対して支持体又は基部が所定角度だけ回って向きを変えときに検出される距離検出ローラの旋回方向と反対側に所定角度だけ旋回した向き）となる。なお、例えば、支持体又は基部の向く方向を検出する方向センサの検出結果をも利用することにより、距離検出ローラの移動方向を判断するようにしてもよい。

距離検出ローラは、走行車輪が船底又は船側の外面に接触し又は押し付けられたときに、船底又は船側の外面に押されてへこむように移動し、基準検出部は、距離検出ローラが船底又は船側の外面に押されてへこむように移動したことを検出する、といったような簡単な構造を採用できる。

移動方向検出機構は、距離検出ローラを幅方向に間隔をあけて一対又は複数配置することにより構成することができる。ここでは、例えば、距離検出ローラは支持体又は基部に対して旋回・回動できないように設けられる。例えば水中清掃装置が右に曲がると、右側の距離検出ローラの回転量よりも左側の距離検出ローラの回転量が多くなる。曲がりの緩急により左右の距離検出ローラの回転量の差は異なるものとなる。水中清掃装置がまっすぐ移動する場合には左右の距離検出ローラの回転量は等しくなる。そこで、左右の距離検出ローラの回転量の差に基づき水中清掃装置又は距離検出ローラの移動方向を検出することができる。

また、上述の目的を達成するための位置センサ装置は、位置センサ装置であって、移動路に押し付けられる距離検出ローラと、この距離検出ローラを旋回又は回動可能に支える基部と、前記距離検出ローラが前記移動路に押し付けられたことを検出する基準検出部と、前記距離検出ローラの回転量（移動路上を走行することによる回転量）を検出する回転量検出部と、前記距離検出ローラの旋回又は回動角度を検出する旋回又は回動角度検出部と、を備えたものである。基準検出部、回転量検出部及び旋回又は回動角度検出部の検出結果から距離検出ローラの移動位置を導き出すことができる。また、基部を、移動路を移動する移動体に取り付けられるように構成することができる。

本発明の水中清掃装置を用いれば、移動距離を正確に算出できるので、船底又は船側の外面上での水中清掃装置の位置検出が精度の高いものとなる。また、本発明の位置センサ装置を用いれば、移動距離を正確に算出できるので、位置検出が精度の高いものとなる。

本発明に係る水中清掃装置の全体斜視図である。 キャスター型センサの拡大斜視図である。 キャスター型センサの拡大背面図である。 ローラ受け本体のスライド機構を説明する図である。 水中清掃装置を船底の外面上に位置させて船底及び船側を清掃する場合を示す図である。 制御・モニタ用パソコンに水中清掃装置の予定走行経路を表示した場合を示す図である。 水中清掃装置の位置確認機構の構成を説明するための図である。 本発明に係る別の水中清掃装置の全体斜視図である。 別のキャスター型センサの構成を示す図である。 別の水中清掃装置の位置確認機構の構成を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明に係る水中清掃装置の全体斜視図である。

水中清掃装置１は、方位センサ又は方向センサ、姿勢制御用３軸ジャイロセンサ、深度センサ及び超音波センサなどの各種センサ類などを収容した筒状の収容体３及びこの収容体３の左右両側に設けられた取り付けフレーム５を有する支持体（移動体）７と、それぞれの取り付けフレーム５の前方に取り付けられた一対の前方車輪９及び後方に取り付けられた一対の後方車輪１１と、それぞれの前方車輪９の内側に位置するように取り付けフレーム５に取り付けられた一対の前側走行方向スラスタ（走行用スラスタ）１３と、それぞれの後方車輪１１の内側に位置するように取り付けフレーム５に取り付けられた一対の後側走行方向スラスタ（走行用スラスタ）１５と、収容体３の中央部両側に位置するように取り付けフレーム５に取り付けられた一対の清掃ブラシ装置１７と、前後方向にずれて収容体３の両側に位置するように取り付けフレーム５に取り付けられた一対の離接方向スラスタ１９と、を備えていて、水中で、清掃ブラシ装置１７の清掃ブラシ２１を船底や船側の外面に接触させて回転させることにより、船体の外面を清掃する。収容体３は、水中ケーブル２３を介して電源・通信ＢＯＸ２５に接続され、この電源・通信ＢＯＸ２５にはコントローラ２７を有する制御・モニタ用パソコン２９が接続されている。

収容体３の先端部又は前端部には透明のカバー３１が設けられ、このカバー３１内には前方カメラ３３及び後方カメラ３５が収容されていて、前方カメラ３３から送られて制御・モニタ用パソコン２９に映し出される前方映像を確認しながらコントローラ２７で水中清掃装置１の水中での、そして船底及び船側上での移動又は走行を制御する。水中清掃装置１の走行の制御は、主に、前側走行方向スラスタ１３及び後側走行方向スラスタ１５の駆動をコントロールすることにより行われる。前側走行方向スラスタ１３及び後側走行方向スラスタ１５はそれぞれ、独立して正逆方向に回転させることができるように構成されていて、例えば前側走行方向スラスタ１３を同じ方向に回転させると、水中清掃装置１には前方又は後方の推進力が作用し、互いに逆方向に回転させると、水中清掃装置１には回転方向の力が加わることとなる。また、後方カメラ３５で清掃ブラシ２１の船底又は船側の外面への接触状態を確認し、コントローラ２７で水中清掃装置１の船底又は船側の外面への離接を制御する。水中清掃装置１の離接の制御は、主に、離接方向スラスタ１９の駆動をコントロールすることにより行われる。接離方向スラスタ１９もそれぞれ、独立して正逆方向に回転させることができるように構成されていて、例えば離接方向スラスタ１９を同じ方向に回転させると、水中清掃装置１には船底又は船側に接近する方向あるいは船底又は船側から離れる方向の推進力が作用し、互いに逆方向に回転させると、水中清掃装置１には左右揺動方向の力が加わることとなる。

前方車輪９及び後方車輪１１はそれぞれ、金属製のディスク３７と、このディスク３７の外周に配置されたゴム製タイヤ３９と、を有している。なお、前方車輪９及び後方車輪１１はそれぞれ、フレーム５に設けられた支柱４０に高さを調節できるように取り付けられている。

清掃ブラシ装置１７は、モータ（図示せず）を収容する駆動部４１と、このモータの出力軸（図示せず）に取り付けられた吸引用プロペラ４３と、吸引用プロペラ４３を囲むように、あるいは吸引用プロペラ４３の外周側に位置するようにモータの出力軸に接続された環状のブラシ取付体４５と、このブラシ取付体４５の船底又は船側と対向する面に植え付けられたナイロン製の清掃ブラシ２１と、上端部（船底又は船側の側の端部）がブラシ取付体４５を囲むように配置された回収用ホッパ４７と、有している。モータを作動させ、清掃ブラシ２１を回転させて船底等に付着した海洋生物を掻き落すと、海洋生物は吸引用プロペラ４３に吸引されて速やかに船底又は船側から除去され、回収用ホッパ４７内に収容される。

収容体３の上面側前方には、幅方向一方側に偏ってキャスター型センサ４９（位置センサ装置）が設けられている。図２及び図３に詳細に示すように、このセンサ４９は、収容体３に固定された、正方形状の上端部を有する筒状の基部５１と、この基部５１に回転又は回動可能（基部５１の軸を中心として回転又は回動可能）に取り付けられたローラ受け５３と、このローラ受け５３に支持された距離検出ローラ装置５５と、を備え、ローラ受け５３は、基部５１の上端から突出している回転可能又は回転自在な回転軸部５７の上端部に固定されたローラ受け基体５９と、基部５１の軸方向に沿ってスライド可能にローラ受け基体５９に取り付けられた一対のローラ受け本体６１と、を有していて、距離検出ローラ装置５５は、距離検出ローラ６３が回転可能又は回転自在な状態でこの一対のローラ受け本体６１に支えられている。

ローラ受け基体５９は、回転軸部５７の上端部に固定された固定プレート部６５と、この固定プレート部６５の後方側の両側端から立ち上がる一対の支持プレート部６７と、を有し、それぞれの支持プレート部６７の外面側にローラ受け本体６１（一方のローラ受け本体６１が他方のローラ受け本体６１よりも上方に長く延びている）がスライド可能に配置されている。支持プレート部６７は回転軸部５７又は回転軸部５７の軸よりも後側に偏って位置しているので、回転軸部５７又は回転軸部５７の軸の周りを旋回することができる。図４に詳細に示すように、それぞれのローラ受け本体６１には長孔６９が形成され、それぞれのローラ受け本体６１の外側からこの長孔６９の上端部を通過した支持ピン７１がローラ受け基体５９の支持プレート部６７の上端部に固定されている。また、それぞれのローラ受け本体６１の長孔６９よりも下側には引き戻しピン７３が固定され、この引き戻しピン７３の先端側は、ローラ受け本体６１を貫通し、ローラ受け基体５９の支持プレート部６７の下端側に形成された規制孔７５内に入り込んでいて、支持ピン７１と引き戻しピン７３との間には引っ張りコイルスプリング７７が掛け渡されている。また、それぞれのローラ受け本体６１の下端部には取り付け部材７８が設けられ、これらの取り付け部材７８には金属リング７９が固定されている（図４ａ参照、図４ａは距離検出ローラ装置５５が船底又は船側に押されていない状態を示している）。ここでは、距離検出ローラ６３は前方車輪９及び後方車輪１１よりも船底又は船側の側に突出している。したがって、距離検出ローラ装置５５が下端側（基端側、基部５１側）に押されると、ローラ受け本体６１、すなわち距離検出ローラ装置５５は、引っ張りコイルスプリング７７のバネ力に抗して、長孔６９の上端（先端）が支持ピン７１に当接し、引き戻しピン７３の先端側が規制孔７５の下端（基端）に当接する状態となるまで基部５１側に移動することができ、このローラ受け本体６１の基部５１側への移動による金属リング７８の基部５１への接近は、基部５１に設けられた近接センサ（基準検出部）８０により検知される（図４ｂ）。

距離検出ローラ装置５５は、一対のローラ受け本体６１間に配置されて固定された収容本体８１と、この収容本体８１に回転可能に取り付けられた回転体８３と、この回転体８３に設けられた距離検出ローラ６３と、を備えていて、収容本体８１内には距離検出ローラ６３の回転数又は回転量（図２の矢印Ｘ方向の回転量）を検出するエンコーダ（回転量検出部）８５が配置されている。回転体８３とエンコーダ８５との間にはマグネットカップリングが構成されていて、回転体８３、したがって回転体８３側に設けられたアウターマグネット８７が回転すると、エンコーダ８５側に設けられたインナーマグネット８９がこの回転に追随し、エンコーダ８５の回転軸が回転するように構成されている。距離検出ローラ６３は、金属製の環状体９１と、この環状体９１の外周に設けられたゴム製のタイヤ９３と、を有している。距離検出ローラ装置５５又は距離検出ローラ６３は、回転軸部５７を中心に、かつ、回転軸部５７又は回転軸部５７の軸の周りを旋回することができる。

基部５１に設けられた回転軸部５７の下端部には駆動ギア９５が固定され、この駆動ギア９５は伝達シャフト９７の上側ギア９９に噛み合っている。伝達シャフト９７の下側ギア１０１は旋回角度センサ（移動方向検出機構、旋回又は回動角度検出部）１０３の回転軸に固定された従動ギア１０５に噛み合っていて、旋回角度センサ１０３の回転量により、ローラ受け５３、すなわち距離検出ローラ装置５５の基部５１又は支持体７に対する旋回角度（図２の矢印Ｙ方向の旋回角度）を検出することができる。

図５は水中清掃装置１を船底の外面上に位置させて船底及び船側を清掃する場合を示す図である。

水中清掃装置１を使用する場合にはまず、水中清掃装置１を水中に入れ、船底（移動路）１０７の外面の予め定められた位置まで移動させ、離接方向スラスタ１９を駆動して前方車輪９及び後方車輪１１を船底１０７に押し付ける。そうすると、距離検出ローラ６３は前方車輪９及び後方車輪１１よりも突出しているので、距離検出ローラ６３が船底１０７に押され、ローラ受け本体６１をともなって基部５１側に若干スライドしてずれ動く。距離検出ローラ６３及びローラ受け本体６１のずれ動きは、ローラ受け本体６１の下端部に設けられた金属リング７９の基部５１側への接近を検知する近接センサ８０により検出される。水中清掃装置１を船底１０７の外面の予め定められた位置に、かつ、予め定められた方向を向くように配置したら、次に、水中清掃装置１を船底及び船側（移動路）１０７の外面上で走行させる。水中清掃装置１の走行は、前側カメラ３３で前方を確認しながら、コントローラ２７を用いて前側走行方向スラスタ１３及び後側走行方向スラスタ１５の作動をコントロールして行うが、水中清掃装置１の走行経路に沿って船底及び船側１０７の外面が回転する清掃ブラシ２１で清掃されることとなる。水中清掃装置１又は距離検出ローラ６３の走行経路は、エンコーダ８５からの検出回転量情報及び旋回角度センサ１０３からの検出旋回角度又は旋回量情報を用いて確認することができるので、船底や船側１０７の外面の必要範囲を漏れなく清掃することが可能となる。また、図６に示すように、水中清掃装置１又は距離検出ローラ６３が船底又は船側１０７の外面上でたどる走行経路を予め制御・モニタ用パソコン２９で設定しておき、エンコーダ８５からの検出回転量情報及び旋回角度センサ１０３からの検出旋回角度又は旋回量情報を用いて、水中清掃装置１又は距離検出ローラ６３が予め定めた走行経路をたどるように自動的に制御することもできる。

図７は水中清掃装置１の位置確認又は走行経路確認機構の構成を説明するための図である。

水中清掃装置１の現在位置を確認する位置確認機構又は現在までの走行経路を確認する走行経路確認機構は、キャスター型センサ４９と、制御・モニタ用パソコン２９と、から構成されている。センサ４９の近接センサ８０が金属リング７９の接近を検知すると、センサ４９のエンコーダ８５が距離検出ローラ６３の回転量（移動距離）の検出を開始し、検出回転量は水中ケーブル２３を介して制御・モニタ用パソコン２９に送られる。また、センサ４９の旋回角度センサ１０３がローラ受け５３（距離検出ローラ６３）の旋回角度の検出を開始し、検出角度も水中ケーブル２３を介して制御・モニタ用パソコン２９に送られる。制御・モニタ用パソコン２９は、エンコーダ８５からの回転量（移動距離）情報と、旋回角度センサ１０３からの角度情報に基づき、水中清掃装置１又は距離検出ローラ６３の現在位置を算出し、走行経路を導き出す演算部として機能する。ここでは、支持体が向きを変えずに蛇行やジグザグ走行又は曲がり走行を行う場合、支持体が曲がりながら走行する場合、そして支持体が所定角度だけ曲がって走行を行う場合にも距離検出ローラの移動位置を正確に算出することができる。

図８は本発明に係る別の水中清掃装置の全体斜視図である。

別の水中清掃装置１０９は、キャスター型センサ４９に代えてキャスター型センサ装置１１１を水中清掃装置１に取り付けることにより構成されていて、その他の構成については水中清掃装置１と同一なので同一の符号を付して説明を省略する。キャスター型センサ装置１１１（回転量検出部及び移動方向検出機構）は、収容体３の上面前側に、幅方向に間隔をあけて設けられた一対のキャスター型センサ１１３を有している。それぞれのキャスター型センサ１１３は、基部５１に対してローラ受け５３が旋回しないように（基部５１に対してローラ受け５３が図２のＹ方向には旋回しないように）構成されている点以外はキャスター型センサ４９と同一の構成を有している。すなわち、回転軸部５７の代わりに取り付け部１１５が基部５１に設けられ、この取り付け部１１５にローラ受け基体５９が取り付けられて固定されているが、取り付け部１１５はボルト１１６で基部５１に固定されている（図９参照）。

図１０は水中清掃装置１０９の位置確認又は走行経路確認機構の構成を説明するための図である。

水中清掃装置１０９の現在位置を確認する位置確認機構又は現在までの走行経路を確認する走行経路確認機構は、キャスター型センサ装置１１１と、制御・モニタ用パソコン２９と、から構成されている。キャスター型センサ装置１１１のキャスター型センサ１１３の近接センサ８０が金属リング７９の接近を検知すると、それぞれのセンサ１１３のエンコーダ８５が距離検出ローラ６３の回転量（図９の矢印Ｘ方向の回転量、移動距離）の検出を開始し、それぞれの検出回転量は水中ケーブル２３を介して制御・モニタ用パソコン２９に送られる。制御・モニタ用パソコン２９は、それぞれのエンコーダ８５からの回転量（移動距離）情報に基づき、水中清掃装置１又は距離検出ローラ６３の現在位置を算出し、走行経路を導き出す演算部として機能する。ここでは、支持体が曲がりながら走行する場合や支持体が所定角度だけ曲がって走行を行う場合にも距離検出ローラの移動位置を正確に算出することができる。

本発明の水中清掃装置は効率よく船底や船側の外面を清掃できるものである。また、本発明の位置センサ装置は水中清掃装置などの移動体の移動位置を正確に検出するために用いることができる。

１、１０９ 水中清掃装置
７ 支持体
９ 前方車輪
１１ 後方車輪
１３ 前側走行方向スラスタ
１５ 後側走行方向スラスタ
１９ 離接方向スラスタ
２１ 清掃用回転ブラシ
４９、１１３ キャスター型センサ
６３ 距離検出ローラ
８０ 近接センサ
８５ エンコーダ
１０７ 船底、船側

Claims (7)

1. 船底又は船側の外面を清掃する水中清掃装置であって、
   支持体と、前記船底又は船側の外面上を走行するように、この支持体に設けられた走行車輪と、前記支持体に配置された清掃用回転ブラシと、前記支持体を前記船底又は船側の前記外面に沿って移動させるための走行用スラスタと、前記清掃用回転ブラシを前記船底又は船側の前記外面に押し付けるための押し付け用スラスタと、前記水中清掃装置の前記船底又は船側の外面上での位置を導き出すための位置センサ装置と、を備え、
   前記位置センサ装置は距離検出ローラを有し、この距離検出ローラは、前記走行車輪が前記船底又は船側の前記外面に接触したときに、前記船底又は船側の前記外面に押し付けられるように構成されていて、
   前記位置センサ装置はさらに、前記距離検出ローラが前記船底又は船側の前記外面に押し付けられたことを検出する基準検出部と、前記距離検出ローラの回転量を検出する回転量検出部と、前記水中清掃装置又は前記距離検出ローラの移動方向を検出するための移動方向検出機構と、を有し、
   前記基準検出部、前記回転量検出部及び前記移動方向検出機構の検出結果から前記水中清掃装置又は前記距離検出ローラの移動位置を導き出す、ことを特徴とする水中清掃装置。
2. 前記移動方向検出機構は、前記距離検出ローラを旋回又は回動可能に設けるとともに、この距離検出ローラの旋回又は回動角度を検出する旋回又は回動角度検出部を設けることにより構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の水中清掃装置。
3. 前記距離検出ローラは、前記走行車輪が前記船底又は船側の前記外面に接触したときに、前記船底又は船側の前記外面に押されてへこむように移動し、前記基準検出部は、前記距離検出ローラが前記船底又は船側の前記外面に押されてへこむように移動したことを検出する、ことを特徴とする請求項１又は２記載の水中清掃装置。
4. 前記移動方向検出機構は、前記距離検出ローラを幅方向に間隔をあけて一対又は複数配置することにより構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の水中清掃装置。
5. 位置センサ装置であって、
   移動路に押し付けられる距離検出ローラと、この距離検出ローラを旋回又は回動可能に支える基部と、前記距離検出ローラが前記移動路に押し付けられたことを検出する基準検出部と、前記距離検出ローラの回転量を検出する回転量検出部と、前記距離検出ローラの旋回又は回動角度を検出する旋回又は回動角度検出部と、を備えたことを特徴とする位置センサ装置。
6. 前記基準検出部、前記回転量検出部及び前記旋回又は回動角度検出部の検出結果から前記距離検出ローラの前記移動路での移動位置を導き出す、ことを特徴とする請求項５記載の位置センサ装置。
7. 前記基部は、前記移動路を移動する移動体に取り付けられるように構成されている、ことを特徴とする請求項５又は６記載の位置センサ装置。

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