JP6339718B1 - Water moving device and control system for water moving device - Google Patents

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Abstract

【課題】所望の位置に最短経路または任意の移動経路に沿って正確に移動できる水上移動装置を提供する。【解決手段】水上移動装置１０は、本体１００、プロペラ２１１とモータ２１２を有する第１推進力発生部、プロペラ２２１とモータ２２２を有する第２推進力発生部、および、制御部３０を備える。本体１００は、水面に浮かび、没水部の水平断面の形状が円形、略円形、または５角以上の正多角形の形状を有する。第１推進力発生部と第２推進力発生部とは、本体の上面側であって、没水部の重心点に対して略対称な位置に配置されている。制御部３０は、第１推進力発生部の推進力と第２推進力発生部の推進力とを個別に制御する。【選択図】 図１A water moving device capable of accurately moving to a desired position along a shortest path or an arbitrary moving path is provided. A water moving apparatus includes a main body, a first propulsive force generator having a propeller and a motor, a second propulsive force generator having a propeller and a motor, and a controller. The main body 100 floats on the water surface, and the shape of the horizontal section of the submerged portion is circular, substantially circular, or a regular polygon having five or more corners. The first propulsive force generating part and the second propulsive force generating part are arranged on the upper surface side of the main body and at a position that is substantially symmetrical with respect to the center of gravity of the submerged part. The control unit 30 individually controls the propulsive force of the first propulsive force generating unit and the propulsive force of the second propulsive force generating unit. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、水上にて所望の位置に最短経路または任意の移動経路に沿って正確に移動を行う水上移動装置に関する。   The present invention relates to a water moving apparatus that accurately moves to a desired position on water along a shortest path or an arbitrary moving path.

従来、水上を移動する手段としては、船が一般的である。船は、前後方向に延びる船体を備える。そして、船体にはスクリューおよび舵が設置されている。スクリューは、船体に対して推進力を与え、舵は、船体の移動方向を決定する。スクリューおよび舵は、一般的には船尾に設置されており、水中に配置されている。   Conventionally, a ship is generally used as a means for moving on the water. The ship includes a hull extending in the front-rear direction. A screw and rudder are installed in the hull. The screw gives propulsive force to the hull, and the rudder determines the moving direction of the hull. The screw and rudder are generally installed at the stern and are placed in the water.

また、例えば、特許文献１には、水中翼船等のプロペラ推進式滑走移動体が記載されている。このプロペラ推進式滑走移動体は、船体の上にプロペラを設置している。   Further, for example, Patent Document 1 describes a propeller-propelled planing moving body such as a hydrofoil. This propeller-propelled planing moving body has a propeller installed on the hull.

特開２０１６−１２０９０６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-120906

しかしながら、上述のような従来の一般的な船では、船首と船尾との間の長さが、左舷と右舷との間の長さよりも長い。このため、直進性には優れるが、旋回する場合には大きく回わる経路を取らなければならない。したがって、現在位置から所望位置に、最短経路で到達することができない。   However, in the conventional general ship as described above, the length between the bow and the stern is longer than the length between the port and starboard. For this reason, it is excellent in straight traveling performance, but when turning, it is necessary to take a route that turns greatly. Therefore, it is not possible to reach the desired position from the current position through the shortest path.

また、特許文献１に記載のプロペラ推進式滑走移動体も、船体は通常の船と同じである。したがって、通常の船と同様に、現在位置から所望位置に、最短経路で到達することができない。   Further, the propeller-propelled planing moving body described in Patent Document 1 has the same hull as a normal ship. Therefore, like a normal ship, it is not possible to reach the desired position from the current position by the shortest route.

すなわち、従来の構成では、移動経路（航走経路）を設定しても、当該移動経路に沿って正確に移動できない場合がある。   In other words, in the conventional configuration, even if a movement route (cruising route) is set, it may not be able to move accurately along the movement route.

したがって、本発明の目的は、所望の位置に最短経路または任意の移動経路に沿って正確に移動できる水上移動装置を提供することにある。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide a water moving device that can accurately move to a desired position along the shortest path or an arbitrary moving path.

この発明の水上移動装置は、本体、第１推進力発生部、第２推進力発生部、および、制御部を備える。本体は、水面に浮かび、没水部の水平断面の形状が円形、略円形、または５角以上の正多角形の形状を有する。第１推進力発生部と第２推進力発生部とは、本体の上面側であって、没水部の重心点に対して略対称な位置に配置されている。制御部は、第１推進力発生部の推進力と第２推進力発生部の推進力とを個別に制御する。   The water moving device of the present invention includes a main body, a first propulsive force generating unit, a second propulsive force generating unit, and a control unit. The main body floats on the water surface, and the horizontal section of the submerged portion has a circular shape, a substantially circular shape, or a regular polygonal shape having five or more corners. The first propulsive force generating part and the second propulsive force generating part are arranged on the upper surface side of the main body and at a position that is substantially symmetrical with respect to the center of gravity of the submerged part. The control unit individually controls the propulsive force of the first propulsive force generating unit and the propulsive force of the second propulsive force generating unit.

この構成では、第１推進力発生部の推進力と第２推進力発生部の推進力とが同じ方向且つ同じ大きさであれば、本体は直進する。また、第１推進力発生部の推進力と第２推進力発生部の推進力の方向が同じで大きさが異なっていれば、本体は旋回する。さらに、第１推進力発生部の推進力の方向と第２推進力発生部の推進力の方向とが異なっているか、一方の推進力を停止すれば、本体は略点の位置で方向転換する。この際、本体の没水部の水平断面の形状が円形、略円形、または５角以上の正多角形の形状を有することから、本体の側面に対する水の抵抗は全方位で略等しい。また、第１推進力発生部と第２推進力発生部は、没水部の重心点に対して略対称な位置に配置されていることから、没水部の重心点を通る鉛直軸を回転中心とする略点の位置で方向転換することができる。なお、没水部の重心点とは、没水部全体の立体形状の重心点でなくても、没水部の水平断面の平面形状の重心点でもよい。これにより、本体は、所望の位置に最短経路または任意の移動経路に沿って正確に移動する。   In this configuration, if the propulsive force of the first propulsive force generating unit and the propulsive force of the second propulsive force generating unit are in the same direction and the same magnitude, the main body goes straight. Further, if the direction of the propulsive force of the first propulsive force generating unit and the direction of the propulsive force of the second propulsive force generating unit are the same and the sizes are different, the main body turns. Furthermore, if the direction of the propulsive force of the first propulsive force generating unit is different from the direction of the propulsive force of the second propulsive force generating unit, or if one propulsive force is stopped, the main body changes its direction at a substantially point position. . At this time, since the shape of the horizontal section of the submerged portion of the main body has a circular shape, a substantially circular shape, or a regular polygon shape having five or more corners, the resistance of water to the side surface of the main body is substantially equal in all directions. In addition, since the first propulsive force generation unit and the second propulsive force generation unit are arranged at positions that are substantially symmetrical with respect to the center of gravity of the submerged part, the vertical axis passing through the center of gravity of the submerged part is rotated. The direction can be changed at the position of the approximate point at the center. The center of gravity of the submerged part may not be the center of gravity of the solid shape of the entire submerged part, but may be the center of gravity of the planar shape of the horizontal section of the submerged part. Thereby, the main body moves accurately along the shortest path or an arbitrary movement path to a desired position.

この発明によれば、所望の位置に最短経路または任意の移動経路に沿って正確に移動できる。   According to the present invention, it is possible to accurately move to a desired position along the shortest path or an arbitrary movement path.

本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of a water moving device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の平面図である。It is a top view of the water moving apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の前面図である。It is a front view of the water moving apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の後面図である。It is a rear view of the water moving apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の側面図である。It is a side view of the water moving apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の制御システムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control system of the water moving apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. （Ａ）は、本発明の実施形態に係るリモートコントローラの正面図であり、（Ｂ）は、このリモートコントローラの側面図である。(A) is a front view of the remote controller which concerns on embodiment of this invention, (B) is a side view of this remote controller. （Ａ）は、直進時の水上移動装置の外形を示す平面図であり、（Ｂ）は、その後面図であり、（Ｃ）は、その側面図である。(A) is a top view which shows the external shape of the water moving apparatus at the time of going straight, (B) is a rear view, (C) is the side view. （Ａ）は、左方向転換時の水上移動装置の外形を示す平面図であり、（Ｂ）は、その後面図であり、（Ｃ）は、その側面図である。(A) is a top view which shows the external shape of the water moving apparatus at the time of left direction change, (B) is a rear view, (C) is the side view. （Ａ）は、直進時且つ減速時の水上移動装置の外形を示す平面図であり、（Ｂ）は、その後面図であり、（Ｃ）は、その側面図である。(A) is a top view which shows the external shape of the water moving apparatus at the time of going straight and decelerating, (B) is a rear view, (C) is the side view. 本発明の実施形態に係る水上移動装置の移動経路の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the movement path | route of the water moving apparatus which concerns on embodiment of this invention. （Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る水上移動装置の旋回または方向転換時の外形を示す側面図であり、（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る水上移動装置の直進時の外形を示す側面図である。(A) is a side view which shows the external shape at the time of turning or direction change of the water moving apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention, (B) is the water movement which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. It is a side view which shows the external shape at the time of rectilinear advance of an apparatus.

本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の外観斜視図である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の平面図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の前面図である。図４は、本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の後面図である。図５は、本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の側面図である。図６は、本発明の第１の実施形態に係る水上移動装置の制御システムの機能ブロック図である。   A water moving apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external perspective view of a water moving apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of the water moving device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a front view of the water moving device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a rear view of the water moving device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a side view of the water moving device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 6 is a functional block diagram of the control system for the water moving device according to the first embodiment of the present invention.

図１−図５に示すように、水上移動装置１０は、本体１００、プロペラ２１１、２２１、モータ２１２、２２２、カバー２３１、２３２、制御部３０、および、方位算出部３３を備える。   As shown in FIGS. 1 to 5, the water moving device 10 includes a main body 100, propellers 211 and 221, motors 212 and 222, covers 231 and 232, a control unit 30, and a direction calculation unit 33.

本体１００は、円板形状であり、上面１００Ｔ、下面１００Ｂ、および、側面を有する。側面は、上面１００Ｔの円周部分と下面１００Ｂの円周部分とを繋ぐ面である。上面１００Ｔの面積は、下面１００Ｂの面積よりも大きい。   The main body 100 has a disc shape and has an upper surface 100T, a lower surface 100B, and side surfaces. The side surface is a surface connecting the circumferential portion of the upper surface 100T and the circumferential portion of the lower surface 100B. The area of the upper surface 100T is larger than the area of the lower surface 100B.

なお、本体１００の没水部の水平断面の形状は、円形、略円形、または、５角以上の正多角形の形状を有するものであればよい。   The shape of the horizontal section of the submerged portion of the main body 100 may be circular, substantially circular, or a regular polygon having five or more corners.

本体１００は、独立気泡体からなる。本体１００を独立気泡体とすることにより、転覆時の沈没を防止することができる。また、本体１００と他船等との衝突時の衝撃を緩和することで、安全を確保することができる。なお、本体１００の全体が独立気泡体であってもよく、本体１００の少なくとも側面が独立気泡体であればよい。そして、本体１００は、プロペラ２１１、２２１、モータ２１２、２２２、カバー２３１、２３２、制御部３０、および、方位算出部３３が装着された状態で、静水時に、下面１００Ｂが水面ＷＳよりも下になり、上面１００Ｔが水面ＷＳよりも上になるように、浮力が調整された構造からなる。この本体１００における水面ＷＳよりも下になる部分が、本体１００の没水部である。   The main body 100 is made of a closed cell. By making the main body 100 into a closed cell body, sinking at the time of overturning can be prevented. Moreover, safety can be ensured by mitigating the impact at the time of collision between the main body 100 and other ships. The whole main body 100 may be a closed cell body, and at least the side surface of the main body 100 may be a closed cell body. The main body 100 has the lower surface 100B below the water surface WS when the water is still in a state where the propellers 211 and 221, the motors 212 and 222, the covers 231 and 232, the control unit 30, and the direction calculation unit 33 are mounted. Thus, the buoyancy is adjusted so that the upper surface 100T is above the water surface WS. A portion of the main body 100 that is below the water surface WS is a submerged portion of the main body 100.

ここで、本体１００の移動方向に平行な軸をＸ軸とし、Ｘ軸に垂直で上面１００Ｔおよび下面１００Ｂに平行な軸をＹ軸とし、上面１００Ｔおよび下面１００Ｂに垂直な軸をＺ軸とする。本体１００における中心点ＰＯを通りＸ軸に平行な直線と本体１００の側面の上面１００Ｔ側の端部との交点の一方を、本体１００の先端１０１とし、他方を、本体１００の後端１０２とする。本体１００における中心点ＰＯを通りＹ軸に平行な直線と本体１００の側面の上面１００Ｔ側の端部との交点の一方を、本体１００の第１側端（右側端）１０３とし、他方を、本体１００の第２側端（左側端）１０４とする。   Here, an axis parallel to the moving direction of the main body 100 is an X axis, an axis perpendicular to the X axis and parallel to the upper surface 100T and the lower surface 100B is a Y axis, and an axis perpendicular to the upper surface 100T and the lower surface 100B is a Z axis. . One of the intersections of the straight line passing through the center point PO in the main body 100 and parallel to the X axis and the end of the side surface of the main body 100 on the upper surface 100T side is the front end 101 of the main body 100, and the other is the rear end 102 of the main body 100. To do. One of the intersections of a straight line passing through the center point PO in the main body 100 and parallel to the Y axis and the end on the upper surface 100T side of the side surface of the main body 100 is defined as a first side end (right end) 103 of the main body 100, and the other is A second side end (left end) 104 of the main body 100 is used.

本体１００は、第１部分１１０と第２部分１２０とを備える。第１部分１１０と第２部分１２０とは、別体からなり、機構的には繋がっている。第１部分１１０は、先端１０１、第１側端１０３、および、第２側端１０４を含み、後端１０２を含まない形状である。第２部分１２０は、後端１０２を含む形状である。第２部分１２０は、本体１００の後端付近の一部からなり、第１部分１１０よりも小さい。また、第２部分１２０は、中心点ＰＯを通りＸ軸に平行な直線に対して、線対称の形状であることが好ましい。   The main body 100 includes a first portion 110 and a second portion 120. The 1st part 110 and the 2nd part 120 consist of separate bodies, and are connected in terms of mechanism. The first portion 110 has a shape that includes the front end 101, the first side end 103, and the second side end 104, and does not include the rear end 102. The second portion 120 has a shape including the rear end 102. The second portion 120 is a part near the rear end of the main body 100 and is smaller than the first portion 110. The second portion 120 preferably has a line-symmetric shape with respect to a straight line passing through the center point PO and parallel to the X axis.

プロペラ２１１は、本体１００の上面１００Ｔ側に配置されている。プロペラ２１１は、本体１００に対して、回転可能に固定されている。プロペラ２１１は、本体１００の第１部分１１０における中心点ＰＯよりも第１側端１０３側に配置されている。プロペラ２１１は、回転面がＸ軸に垂直（Ｙ軸に平行）になるように、配置されている。   The propeller 211 is disposed on the upper surface 100T side of the main body 100. The propeller 211 is fixed to the main body 100 so as to be rotatable. The propeller 211 is disposed closer to the first side end 103 than the center point PO in the first portion 110 of the main body 100. The propeller 211 is arranged so that the rotation surface is perpendicular to the X axis (parallel to the Y axis).

モータ２１２は、プロペラ２１１における後端１０２側に配置されている。モータ２１２の回転軸は、プロペラ２１１の軸に接続されている。モータ２１２は、ケーブルを介して制御部３０に接続されており、動作制御部３１の制御によって駆動される。このプロペラ２１１が本発明の「第１推進力発生部」に対応する。また、このプロペラ２１１の回転数および回転方向によって、本体１００に対する推進力が調整される。   The motor 212 is disposed on the rear end 102 side of the propeller 211. The rotation shaft of the motor 212 is connected to the shaft of the propeller 211. The motor 212 is connected to the control unit 30 via a cable and is driven by the control of the operation control unit 31. This propeller 211 corresponds to the “first propulsion generating portion” of the present invention. Further, the propulsive force with respect to the main body 100 is adjusted by the rotation speed and the rotation direction of the propeller 211.

カバー２３１は、プロペラ２１１の回転面を開口した状態でプロペラ２１１を囲む形状である。カバー２３１は、省略することもできる。カバー２３１を備えることによって、プロペラ２１１に接触することが抑制され、安全性が向上する。また、カバー２３１を備えることによって、カバー２３１の形状を調整して、プロペラ２１１による推進力を向上させることも可能である。   The cover 231 has a shape that surrounds the propeller 211 with the rotation surface of the propeller 211 opened. The cover 231 can be omitted. By providing the cover 231, contact with the propeller 211 is suppressed, and safety is improved. Further, by providing the cover 231, the shape of the cover 231 can be adjusted to improve the propulsive force by the propeller 211.

プロペラ２２１は、本体１００の上面１００Ｔ側に配置されている。プロペラ２２１は、本体１００に対して、回転可能に固定されている。プロペラ２２１は、本体１００の第１部分１１０における中心点ＰＯよりも第２側端１０４側に配置されている。プロペラ２２１は、回転面がＸ軸に垂直（Ｙ軸に平行）になるように、配置されている。   The propeller 221 is disposed on the upper surface 100T side of the main body 100. The propeller 221 is fixed to the main body 100 so as to be rotatable. The propeller 221 is disposed closer to the second side end 104 than the center point PO in the first portion 110 of the main body 100. The propeller 221 is arranged so that the rotation surface is perpendicular to the X axis (parallel to the Y axis).

プロペラ２２１とプロペラ２１１とは、本体１００を平面視して、中心点ＰＯを通りＸ軸に平行な直線、言い換えれば、先端１０１と後端１０２とを結ぶ直線に対して、線対称の位置に配置されている。さらに、言い換えれば、プロペラ２２１とプロペラ２１１とは、本体１００の没水部の重心点に対して略対称な位置に配置されている。ここで、没水部の重心点とは、没水部全体の立体形状の重心点であっても、没水部の水平断面の平面形状の重心点であってもよい。また、プロペラ２２１の回転面とプロペラ２１１の回転面とは、プロペラ２２１とプロペラ２１１とを結ぶ直線に対して平行である。   The propeller 221 and the propeller 211 are positioned symmetrically with respect to a straight line passing through the central point PO and parallel to the X axis, in other words, a straight line connecting the tip 101 and the rear end 102 when the main body 100 is viewed in plan. Has been placed. Furthermore, in other words, the propeller 221 and the propeller 211 are disposed at substantially symmetrical positions with respect to the center of gravity of the submerged portion of the main body 100. Here, the center-of-gravity point of the submerged part may be the center-of-gravity point of the solid shape of the entire submerged part or the center of gravity point of the planar shape of the horizontal section of the submerged part. Further, the rotating surface of the propeller 221 and the rotating surface of the propeller 211 are parallel to a straight line connecting the propeller 221 and the propeller 211.

モータ２２２は、プロペラ２２１における後端１０２側に配置されている。モータ２２２の回転軸は、プロペラ２２１の軸に接続されている。モータ２２２は、ケーブルを介して制御部３０に接続されており、動作制御部３１の制御によって駆動される。このプロペラ２２１が本発明の「第２推進力発生部」に対応する。また、このプロペラ２２１の回転数および回転方向によって、本体１００に対する推進力が調整される。   The motor 222 is disposed on the rear end 102 side of the propeller 221. The rotating shaft of the motor 222 is connected to the shaft of the propeller 221. The motor 222 is connected to the control unit 30 via a cable and is driven by the control of the operation control unit 31. This propeller 221 corresponds to the “second propulsion generator” of the present invention. Further, the propulsive force with respect to the main body 100 is adjusted by the rotation speed and rotation direction of the propeller 221.

カバー２３２は、プロペラ２２１の回転面を開口した状態でプロペラ２２１を囲む形状である。カバー２３２は、省略することもできる。カバー２３２を備えることによって、プロペラ２２１に接触することが抑制され、安全性が向上する。また、カバー２３２を備えることによって、カバー２３２の形状を調整して、プロペラ２２１による推進力を向上させることも可能である。   The cover 232 has a shape surrounding the propeller 221 with the rotation surface of the propeller 221 opened. The cover 232 can be omitted. By providing the cover 232, contact with the propeller 221 is suppressed, and safety is improved. In addition, by providing the cover 232, the shape of the cover 232 can be adjusted to improve the propulsive force by the propeller 221.

なお、本実施形態では、プロペラ２１１、２２１は、２枚のブレードから構成されているが、ブレードの枚数はこれに限るものではない。また、プロペラ２１１とプロペラ２２１とは、先端１０１と後端１０２とを結ぶ直線に対して、厳密に線対称の位置に配置されていなくてもよい。この場合、プロペラ２１１とプロペラ２２１との回転制御を、位置のずれ量に応じて調整すればよい。しかしながら、プロペラ２１１とプロペラ２２１とを上述の線対称の位置に配置することによって、回転制御が容易になり、後述の任意の経路に対する走航制御に有効である。   In this embodiment, the propellers 211 and 221 are composed of two blades, but the number of blades is not limited to this. Further, the propeller 211 and the propeller 221 do not have to be arranged at strictly symmetric positions with respect to a straight line connecting the front end 101 and the rear end 102. In this case, the rotation control between the propeller 211 and the propeller 221 may be adjusted according to the amount of positional deviation. However, by arranging the propeller 211 and the propeller 221 at the above-described line-symmetrical positions, rotation control becomes easy, and it is effective for cruise control for an arbitrary route described later.

制御部３０は、図６に示す動作制御部３１と通信部３２とを実現するハードウエアからなる。制御部３０は、防水構造であり、第２部分１２０に装着されている。制御部３０は、先端１０１と後端１０２とを結ぶ直線上に配置されていることが好ましい。これにより、本体１００の左右のバランスの差が小さくなり、後述の任意の経路に対する走航制御に有効である。   The control unit 30 includes hardware that implements the operation control unit 31 and the communication unit 32 illustrated in FIG. 6. The control unit 30 has a waterproof structure and is attached to the second portion 120. The control unit 30 is preferably disposed on a straight line connecting the front end 101 and the rear end 102. As a result, the difference between the left and right balances of the main body 100 is reduced, and this is effective for cruise control for an arbitrary route to be described later.

方位算出部３３は、本体１００の絶対方位を算出するハードウエアからなる。例えば、方位算出部３３は、測位信号を用いた方位算出装置、または、地磁気センサを用いた方位算出装置によって実現可能である。方位算出部３３は、防水構造であり、本体１００の上面１００Ｔに配置されている。より具体的な位置としては、方位算出部３３は、本体１００の第１部分１１０における先端１０１の近傍に配置されている。方位算出部３３の配置位置は、推進力発生部２１、２２の影響を受けなければ、この位置に限るものではない。方位算出部３３は、ケーブルによって制御部３０に接続されている。   The azimuth calculation unit 33 includes hardware that calculates the absolute azimuth of the main body 100. For example, the azimuth calculation unit 33 can be realized by an azimuth calculation device using a positioning signal or an azimuth calculation device using a geomagnetic sensor. The bearing calculation unit 33 has a waterproof structure and is disposed on the upper surface 100T of the main body 100. As a more specific position, the bearing calculation unit 33 is disposed in the vicinity of the tip 101 in the first portion 110 of the main body 100. The arrangement position of the azimuth calculation unit 33 is not limited to this position as long as it is not affected by the propulsion force generation units 21 and 22. The direction calculation unit 33 is connected to the control unit 30 by a cable.

図２−図５に示すように、直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌは、平板である。直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌは、互いに同じ形状、同じ材質であることが好ましく、剛性の高い材質からなる。直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌの平板面は、Ｘ軸（移動方向に平行な軸）に対して平行である。言い換えれば、直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌは、プロペラ２２１とプロペラ２１１とを結ぶ直線に対して垂直に配置されている。直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌは、本体１００における中心点ＰＯよりも後端１０２側に配置されている。なお、直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌは、Ｘ軸に沿った本体１００の中央部など、後端１０２側に配置されていてもよい。   As shown in FIGS. 2 to 5, the rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L are flat plates. The rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L are preferably the same shape and the same material, and are made of a highly rigid material. The flat plate surfaces of the rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L are parallel to the X axis (axis parallel to the moving direction). In other words, the rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L are arranged perpendicular to the straight line connecting the propeller 221 and the propeller 211. The rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L are disposed on the rear end 102 side of the center point PO in the main body 100. The rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L may be disposed on the rear end 102 side, such as the central portion of the main body 100 along the X axis.

直進キール４１１Ｒは、本体１００における先端１０１と後端１０２とを結ぶ直線よりも第１側端１０３側に配置されている。より具体的には、直進キール４１１Ｒは、当該直線よりも第１側端１０３側であり、当該直線に平行な第１部分１１０と第２部分１２０との隙間に配置されている。   The rectilinear keel 411R is disposed closer to the first side end 103 than the straight line connecting the front end 101 and the rear end 102 in the main body 100. More specifically, the rectilinear keel 411R is disposed closer to the first side end 103 than the straight line, and is disposed in a gap between the first portion 110 and the second portion 120 parallel to the straight line.

直進キール４１１Ｌは、本体１００における先端１０１と後端１０２とを結ぶ直線よりも第２側端１０４側に配置されている。より具体的には、直進キール４１１Ｌは、当該直線よりも第２側端１０４側であり、当該直線に平行な第１部分１１０と第２部分１２０との隙間に配置されている。   The rectilinear keel 411L is disposed on the second side end 104 side of the straight line connecting the front end 101 and the rear end 102 in the main body 100. More specifically, the rectilinear keel 411L is disposed on the second side end 104 side with respect to the straight line, and is disposed in a gap between the first portion 110 and the second portion 120 parallel to the straight line.

直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌは、本体１００に対して可動するように装着されている。具体的には、直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌは、第１態様として、本体１００に収容されている。また、直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌは、第２態様として、本体１００の下側に突出する。直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌは、この第１態様と第２態様とを切り替えて利用される。   The rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L are mounted so as to be movable with respect to the main body 100. Specifically, the rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L are accommodated in the main body 100 as the first mode. Moreover, the rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L protrude below the main body 100 as the second mode. The rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L are used by switching between the first mode and the second mode.

図２−図５に示すように、ブレーキキール４１２は、平板である。ブレーキキール４１２の平板面は、Ｙ軸（移動方向に垂直な軸）に対して平行である。言い換えれば、ブレーキキール４１２は、プロペラ２２１とプロペラ２１１とを結ぶ直線に対して平行に配置されている。ブレーキキール４１２は、本体１００における中心点ＰＯよりも後端１０２側に配置されている。なお、ブレーキキール４１２は、Ｘ軸に沿った本体１００の中央部など、後端１０２側に配置されていてもよい。   As shown in FIGS. 2 to 5, the brake keel 412 is a flat plate. The flat plate surface of the brake keel 412 is parallel to the Y axis (axis perpendicular to the moving direction). In other words, the brake keel 412 is arranged in parallel to a straight line connecting the propeller 221 and the propeller 211. The brake keel 412 is disposed closer to the rear end 102 than the center point PO in the main body 100. The brake keel 412 may be disposed on the rear end 102 side, such as the center of the main body 100 along the X axis.

ブレーキキール４１２は、直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌとの間に配置されている。ブレーキキール４１２は、先端１０１と後端１０２とを結ぶ直線よりも直進キール４１１Ｒ側のブレーキキール４１２の面積と、先端１０１と後端１０２とを結ぶ直線よりも直進キール４１１Ｌ側のブレーキキール４１２の面積とが同じであるように左右対称な形状で配置することが好ましい。なお、ブレーキキール４１２は、直進キール４１１Ｒと直進キール４１１Ｌとの間でなくとも、左右対称な形で配置すればよい。ブレーキキール４１２は、剛性の高い材質からなり、例えば、直進キール４１１Ｒ，４１１Ｌと同じ材質である。   The brake keel 412 is disposed between the rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L. The brake keel 412 has an area of the brake keel 412 on the straight advance keel 411R side with respect to the straight line connecting the front end 101 and the rear end 102, and a brake keel 412 on the straight advance keel 411L side with respect to the straight line connecting the front end 101 and the rear end 102. It is preferable to arrange in a symmetrical shape so that the area is the same. Note that the brake keel 412 may be arranged in a bilaterally symmetric manner, not between the rectilinear keel 411R and the rectilinear keel 411L. The brake keel 412 is made of a highly rigid material, for example, the same material as the straight advancing keels 411R and 411L.

ブレーキキール４１２は、本体１００に対して可動するように装着されている。具体的には、ブレーキキール４１２は、第３態様として、本体１００の下面１００Ｂに平板面が当接している。また、ブレーキキール４１２は、第４態様として、本体１００の下側に突出する。ブレーキキール４１２は、この第３態様と第４態様とを切り替えて利用される。なお、ブレーキキール４１２は、直進キール４１１Ｒ，４１１Ｌと同様の機構で本体１００に収納、突出する方式であることが好ましい。   The brake keel 412 is mounted so as to be movable with respect to the main body 100. Specifically, the brake keel 412 has a flat plate surface in contact with the lower surface 100B of the main body 100 as a third mode. Moreover, the brake keel 412 protrudes to the lower side of the main body 100 as a fourth aspect. The brake keel 412 is used by switching between the third mode and the fourth mode. Note that the brake keel 412 is preferably of a type that is housed in and protrudes from the main body 100 by the same mechanism as the straight-travel keels 411R and 411L.

このような構成を有する水上移動装置１０は、図６に示すような制御システムによって走航制御することが可能である。   The water moving apparatus 10 having such a configuration can be cruise-controlled by a control system as shown in FIG.

図６に示すように、機能的には、水上移動装置の制御システム１は、水上移動装置１０とリモートコントローラ９０とを備える。水上移動装置１０は、推進力発生部２１、２２、動作制御部３１、通信部３２、方位算出部３３、直進キール４１１、ブレーキキール４１２、および、キール駆動部４２１、４２２を備える。リモートコントローラ９０は、リモコン制御部９１、通信部９２、スティック式操作部９３１、および、ボタン式操作部９３２を備える。なお、図示していないが、水上移動装置１０およびリモートコントローラ９０は、それぞれ電源を備えられている。各電源は、水上移動装置１０およびリモートコントローラ９０のそれぞれに対する電力供給を行っている。   As shown in FIG. 6, functionally, the control system 1 of the water moving device includes a water moving device 10 and a remote controller 90. The water moving device 10 includes propulsive force generating units 21 and 22, an operation control unit 31, a communication unit 32, an azimuth calculation unit 33, a straight traveling keel 411, a brake keel 412, and keel driving units 421 and 422. The remote controller 90 includes a remote control unit 91, a communication unit 92, a stick type operation unit 931, and a button type operation unit 932. In addition, although not shown in figure, the water moving apparatus 10 and the remote controller 90 are each provided with the power supply. Each power supply supplies power to each of the water moving device 10 and the remote controller 90.

推進力発生部２１は、上述のプロペラ２１１、および、モータ２１２を備える。推進力発生部２２は、上述のプロペラ２２１、および、モータ２２２を備える。   The propulsive force generator 21 includes the propeller 211 and the motor 212 described above. The propulsion force generator 22 includes the propeller 221 and the motor 222 described above.

通信部３２は、リモートコントローラ９０の通信部９２と無線通信する。通信部３２は、通信部９２からの操作データを受信して、動作制御部３１に出力する。方位算出部３３は、上述のように、本体１００の絶対方位を算出して、動作制御部３１に出力する。   The communication unit 32 communicates wirelessly with the communication unit 92 of the remote controller 90. The communication unit 32 receives operation data from the communication unit 92 and outputs the operation data to the operation control unit 31. The azimuth calculating unit 33 calculates the absolute azimuth of the main body 100 and outputs the absolute azimuth to the operation control unit 31 as described above.

動作制御部３１は、通信部３２から取得した操作データと、方位算出部３３からの本体１００の方位とに基づいて、モータ２１２、２２２およびキール駆動部４２１、４２２の動作を制御する。モータ２１２は、この制御に応じて、プロペラ２１１を回転させ、モータ２２２は、この制御に応じて、プロペラ２２１を回転させる。キール駆動部４２１は、この制御に応じて、直進キール４１１（上述の直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌ）を第１態様または第２態様にし、キール駆動部４２２は、この制御に応じて、ブレーキキール４１２を第３態様または第４態様にする。なお、この走航制御の詳細は後述し、ここでは省略する。   The operation control unit 31 controls the operations of the motors 212 and 222 and the keel driving units 421 and 422 based on the operation data acquired from the communication unit 32 and the direction of the main body 100 from the direction calculation unit 33. The motor 212 rotates the propeller 211 according to this control, and the motor 222 rotates the propeller 221 according to this control. The keel drive unit 421 changes the straight keel 411 (the aforementioned straight keels 411R and 411L) to the first mode or the second mode according to this control, and the keel drive unit 422 sets the brake keel 412 according to this control. The third aspect or the fourth aspect is adopted. The details of the cruise control will be described later and will be omitted here.

図７（Ａ）は、本発明の実施形態に係るリモートコントローラの正面図であり、図７（Ｂ）は、このリモートコントローラの側面図である。リモートコントローラ９０は、筐体９００を備える。スティック式操作部９３１、および、ボタン式操作部９３２は、筐体９００の表面に設置されている。スティック式操作部９３１は、筐体９００の表面の全方位に向けて押し倒すことが可能である。   FIG. 7A is a front view of the remote controller according to the embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a side view of the remote controller. The remote controller 90 includes a housing 900. The stick type operation unit 931 and the button type operation unit 932 are installed on the surface of the housing 900. The stick type operation unit 931 can be pushed down in all directions on the surface of the housing 900.

リモコン制御部９１は、スティック式操作部９３１の押し倒す方向を、水上移動装置１０の移動方位として検出する。例えば、図７（Ａ）に示すＤＲ１の方向に押し倒せば、水上移動装置１０の移動方位として基準方位（例えば、北）を検出する。また、図７（Ａ）に示すＤＲ２の方向に押し倒せば、水上移動装置１０の移動方位として基準方位の逆方位（例えば、南）を検出する。同様に、図７（Ａ）に示すＤＲ３の方向に押し倒せば、水上移動装置１０の移動方位として基準方位の右手方位（例えば、東）を検出する。図７（Ａ）に示すＤＲ４の方向に押し倒せば、水上移動装置１０の移動方位として基準方位の左手方位（例えば、西）を検出する。なお、絶対方位を必要としない場合には、ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３、ＤＲ４は、それぞれ、本体１００の前方、後方、右方向、左方向を移動方位として検出すればよい。   The remote control control unit 91 detects the direction in which the stick type operation unit 931 is pushed down as the moving direction of the water moving device 10. For example, if it pushes down in the direction of DR1 shown in FIG. 7A, the reference azimuth (for example, north) is detected as the movement azimuth of the water moving device 10. Moreover, if it pushes down in the direction of DR2 shown in FIG. Similarly, if it is pushed down in the direction of DR3 shown in FIG. 7A, the right-hand direction (for example, east) of the reference direction is detected as the moving direction of the waterborne moving device 10. When pushed down in the direction of DR4 shown in FIG. 7A, the left-hand direction (for example, west) of the reference direction is detected as the moving direction of the water moving device 10. If absolute azimuth is not required, DR1, DR2, DR3, and DR4 may detect the front, rear, right, and left directions of the main body 100 as moving directions, respectively.

また、リモコン制御部９１は、スティック式操作部９３１の押し倒す量を、水上移動装置１０の移動速度として検出する。リモコン制御部９１は、移動方位、移動速度を含む操作データを生成する。   In addition, the remote controller 91 detects the amount by which the stick type operation unit 931 is pushed down as the moving speed of the water moving device 10. The remote control control unit 91 generates operation data including a moving direction and a moving speed.

このようなスティック式操作部９３１を用いることによって、ユーザは、所望方位で所望速度によって水上移動装置１０を移動するように、直感的に操作できる。   By using such a stick type operation unit 931, the user can intuitively operate the water moving device 10 to move at a desired speed in a desired direction.

なお、所望の位置に最短経路で移動する場合、水上移動装置１０が停止した状態にて、スティック式操作部９３１を操作することによって、水上移動装置１０は、指定された方向に、略点の位置で方向転換してから、直進するように制御される。また、スティック式操作部９３１を押し倒して操作している状態で、押し倒す方向と押し倒す量とを調整することによって、任意の方向に任意の旋回半径で、水上移動装置１０を正確に旋回させることができる。   In addition, when moving to a desired position by the shortest path, by operating the stick type operation unit 931 in a state in which the water moving device 10 is stopped, the water moving device 10 is moved substantially in the designated direction. It is controlled to change direction and then go straight. In addition, by adjusting the push-down direction and the push-down amount while the stick-type operation unit 931 is being pushed down and operated, the water moving device 10 can be accurately swung in any direction with any turning radius. it can.

ボタン式操作部９３２は、例えば、図７（Ａ）に示すように複数であり、それぞれに各種のファンクションが割り当てられている。リモコン制御部９１は、押下されたボタン式操作部９３２を検出することで、当該ボタン式操作部９３２に割り当てられたファンクションを含む操作データを生成する。   For example, as shown in FIG. 7A, there are a plurality of button type operation units 932, and various functions are assigned to each. The remote control unit 91 detects the pressed button type operation unit 932 to generate operation data including a function assigned to the button type operation unit 932.

リモコン制御部９１は、生成した操作データを、通信部９２に出力する。通信部９２は、操作データを、無線通信によって、水上移動装置１０の通信部３２に送信する。   The remote control control unit 91 outputs the generated operation data to the communication unit 92. The communication unit 92 transmits the operation data to the communication unit 32 of the water moving apparatus 10 by wireless communication.

このようなリモートコントローラ９０を用いることによって、ユーザは、各種の任意の移動経路で水上移動装置１０を走行するように、遠隔操作によって制御できる。   By using such a remote controller 90, the user can control by remote operation so that the water moving apparatus 10 may travel along various arbitrary movement paths.

なお、上述の説明では、無人機としての実施形態を主に記載している。しかしながら、有人機としての実施形態では、操作部を水上移動装置１０に付属させることにより、水上移動装置１０の通信部およびリモートコントローラ９０は不要となる。この場合、本体１００には、人が搭乗する搭乗部が設けられており、当該搭乗部は操作部を有している。搭乗部は、屋根等があってもよいが、本体１００を人が搭乗可能な大きさ形成することによって、本体１００の上面１００Ｔを搭乗部として利用できる。そして、操作部としては、上述のスティック式操作部９３１およびボタン式操作部９３２の少なくとも一方を備えていればよく、特にスティック式操作部９３１を備えることによって、直感的な操作が可能になる。   In the above description, the embodiment as a drone is mainly described. However, in the embodiment as a manned machine, by attaching the operation unit to the water moving apparatus 10, the communication unit of the water moving apparatus 10 and the remote controller 90 become unnecessary. In this case, the main body 100 is provided with a boarding unit on which a person gets on, and the boarding unit has an operation unit. Although the boarding part may have a roof or the like, the upper surface 100T of the main body 100 can be used as the boarding part by forming the main body 100 in a size that allows a person to board. The operation unit only needs to include at least one of the stick-type operation unit 931 and the button-type operation unit 932 described above. In particular, by including the stick-type operation unit 931, an intuitive operation can be performed.

次に、水上移動装置１０が所望の位置に最短経路で移動する場合における各走航状態での形状、走航制御について、図８、図９、図１０を用いて、より具体的に説明する。図８（Ａ）は、直進時の水上移動装置の外形を示す平面図であり、図８（Ｂ）は、その後面図であり、図８（Ｃ）は、その側面図である。図９（Ａ）は、左方向転換時の水上移動装置の外形を示す平面図であり、図９（Ｂ）は、その後面図であり、図９（Ｃ）は、その側面図である。図１０（Ａ）は、直進時且つ減速時の水上移動装置の外形を示す平面図であり、図１０（Ｂ）は、その後面図であり、図１０（Ｃ）は、その側面図である。   Next, the shape in each cruising state and the cruising control when the water moving device 10 moves to a desired position on the shortest route will be described in more detail with reference to FIGS. 8, 9, and 10. . FIG. 8 (A) is a plan view showing the outer shape of the water moving device when traveling straight, FIG. 8 (B) is a rear view thereof, and FIG. 8 (C) is a side view thereof. FIG. 9A is a plan view showing the outer shape of the water moving device when turning left, FIG. 9B is a rear view thereof, and FIG. 9C is a side view thereof. FIG. 10 (A) is a plan view showing the outer shape of the water moving device during straight traveling and deceleration, FIG. 10 (B) is a rear view thereof, and FIG. 10 (C) is a side view thereof. .

（直進時）
図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）に示すように、直進時には、水上移動装置１０は、直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌを本体１００の下側に突出させる。すなわち、直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌの第１態様が選択される。 (When going straight)
As shown in FIGS. 8A, 8 </ b> B, and 8 </ b> C, when moving straight, the water moving device 10 causes the straight traveling keels 411 </ b> R and 411 </ b> L to protrude below the main body 100. That is, the first mode of the straight keels 411R and 411L is selected.

水上移動装置１０は、ブレーキキール４１２の平板面を本体１００の下面１００Ｂに当接させる。すなわち、ブレーキキール４１２の第３態様が選択される。   The water moving device 10 causes the flat plate surface of the brake keel 412 to abut the lower surface 100 </ b> B of the main body 100. That is, the third mode of the brake keel 412 is selected.

水上移動装置１０は、モータ２１２、２２２を駆動制御し、プロペラ２１１、２２１を回転させる。この際、プロペラ２１１の回転方向とプロペラ２２１の回転方向は同じであり、プロペラ２１１の回転速度とプロペラ２２１の回転速度は同じである。   The water moving device 10 drives and controls the motors 212 and 222 to rotate the propellers 211 and 221. At this time, the rotation direction of the propeller 211 and the rotation direction of the propeller 221 are the same, and the rotation speed of the propeller 211 and the rotation speed of the propeller 221 are the same.

このような直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌおよびブレーキキール４１２の態様の選択と、モータ２１２、２２２およびプロペラ２１１、２２１の制御とを行うことによって、水上移動装置１０は、先端１０１から先の方向に直進する。   By selecting the mode of the straight traveling keels 411R and 411L and the brake keel 412 and controlling the motors 212 and 222 and the propellers 211 and 221, the water moving device 10 travels straight forward from the tip 101. .

この際、第２部分１２０は、第１部分１１０の後方側に突出する。この構造により、先端１０１と後端１０２との距離は、第１側端１０３と第２側端１０４との距離よりも長くなる。したがって、前方からの水の抵抗よりも、側方からの水の抵抗を受けやすくなり、更に直進性が向上する。   At this time, the second portion 120 protrudes to the rear side of the first portion 110. With this structure, the distance between the front end 101 and the rear end 102 is longer than the distance between the first side end 103 and the second side end 104. Therefore, it becomes easier to receive the water resistance from the side than the water resistance from the front, and the straight traveling performance is further improved.

なお、この第２部分１２０の移動動作と、直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌの本体１００の下側への突出動作とを、リンクさせておくとよい。これにより、それぞれを個別に動作させる必要が無く、水上移動装置１０を直進用の形状に素早く変形することができる。   In addition, it is good to link the movement operation | movement of this 2nd part 120, and the protrusion operation | movement to the lower side of the main body 100 of the rectilinear keel 411R, 411L. Thereby, it is not necessary to operate each separately, and the water moving apparatus 10 can be quickly transformed into a shape for straight travel.

（方向転換時）
ここでは、左方向転換時を説明する。図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）に示すように、左方向転換時には、水上移動装置１０は、直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌを本体１００の内部に収容する。すなわち、直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌの第２態様が選択される。 (When changing direction)
Here, the case of turning to the left will be described. As shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, the water moving device 10 accommodates the straight keels 411R and 411L in the main body 100 when turning left. That is, the second mode of the straight traveling keels 411R and 411L is selected.

水上移動装置１０は、ブレーキキール４１２の平板面を本体１００の下面１００Ｂに当接させる。すなわち、ブレーキキール４１２の第３態様が選択される。このように、ブレーキキール４１２を本体１００の下面１００Ｂに当接させることによって、方向転換時の水の抵抗を少なくでき、より正確な方向転換が可能になる。   The water moving device 10 causes the flat plate surface of the brake keel 412 to abut the lower surface 100 </ b> B of the main body 100. That is, the third mode of the brake keel 412 is selected. Thus, by bringing the brake keel 412 into contact with the lower surface 100B of the main body 100, the resistance of water during the direction change can be reduced, and a more accurate direction change can be achieved.

水上移動装置１０は、モータ２１２を駆動制御し、プロペラ２１１を回転させる。水上移動装置１０は、モータ２２２を停止制御し、プロペラ２２１を停止させる。なお、モータ２２２を通電しない場合も、本実施形態の停止制御に含まれる。   The water moving device 10 drives and controls the motor 212 to rotate the propeller 211. The water moving device 10 stops the motor 222 and stops the propeller 221. Note that the case where the motor 222 is not energized is also included in the stop control of the present embodiment.

このような直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌおよびブレーキキール４１２の態様の選択と、モータ２１２、２２２およびプロペラ２１１、２２１の制御とを行うことによって、水上移動装置１０は、制御を開始した略点の位置において、制御を開始した方位から、指定された角度だけ左方向転換する。   By selecting the mode of the straight keels 411R and 411L and the brake keel 412 and controlling the motors 212 and 222 and the propellers 211 and 221, the water moving apparatus 10 is positioned at a substantially point where control is started. From the heading where the control is started, turn left by the specified angle.

この際、第２部分１２０は、第１部分１１０の凹部に収容されており、本体１００は、平面視して円形となる。この構造により、本体１００は、水面の全方位に対して水の抵抗が同じになり、方向転換が容易になる。これにより、水上移動装置１０は、方向転換制御を開始した位置から殆ど前方に移動することなく、左方向転換できる。   At this time, the second portion 120 is accommodated in the recess of the first portion 110, and the main body 100 is circular in plan view. With this structure, the main body 100 has the same water resistance with respect to all directions of the water surface, and the direction can be easily changed. Thereby, the water moving apparatus 10 can change to the left without almost moving forward from the position where the direction changing control is started.

また、プロペラ２２１を停止させず、プロペラ２１１と逆回転に制御してもよい。これにより、プロペラ２１１の回転速度を上げることなく、左方向転換の速度を向上できる。   Further, the propeller 221 may be controlled to rotate in the reverse direction to the propeller 211 without being stopped. Thereby, the speed of the left direction change can be improved without increasing the rotational speed of the propeller 211.

（直進減速時）
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）に示すように、直進減速時には、水上移動装置１０は、直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌを本体１００の下側に突出させる。すなわち、直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌの第１態様が選択される。 (During straight forward deceleration)
As shown in FIGS. 10A, 10 </ b> B, and 10 </ b> C, the water movement device 10 projects the straight keels 411 </ b> R and 411 </ b> L to the lower side of the main body 100 at the time of linear deceleration. That is, the first mode of the straight keels 411R and 411L is selected.

水上移動装置１０は、ブレーキキール４１２を本体１００の下側に突出させる。すなわち、ブレーキキール４１２の第４態様が選択される。   The water moving device 10 causes the brake keel 412 to protrude downward from the main body 100. That is, the fourth mode of the brake keel 412 is selected.

水上移動装置１０は、モータ２１２、２２２を停止制御し、プロペラ２１１、２２１を停止させる。なお、モータ２１２、２２２を通電しない場合、または、プロペラ２１１，２２１を逆回転させる制御の場合も、本実施形態の停止制御に含まれる。   The water moving apparatus 10 stops the motors 212 and 222 and stops the propellers 211 and 221. Note that the case where the motors 212 and 222 are not energized or the case where the propellers 211 and 221 are reversely rotated are also included in the stop control of the present embodiment.

このような直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌおよびブレーキキール４１２の態様の選択と、モータ２１２、２２２およびプロペラ２１１、２２１の制御とを行うことによって、水上移動装置１０は、直進しながら減速する。   By selecting the mode of the straight traveling keels 411R and 411L and the brake keel 412 and controlling the motors 212 and 222 and the propellers 211 and 221, the water moving device 10 decelerates while traveling straight.

この際、第２部分１２０は、第１部分１１０の後方側に突出する。この構造により、先端１０１と後端１０２との距離は、第１側端１０３と第２側端１０４との距離よりも長くなる。したがって、前方からの水の抵抗よりも、側方からの水の抵抗を受けやすくなり、減速時に、本体１００が不要に旋回することを抑制できる。   At this time, the second portion 120 protrudes to the rear side of the first portion 110. With this structure, the distance between the front end 101 and the rear end 102 is longer than the distance between the first side end 103 and the second side end 104. Therefore, it becomes easier to receive the resistance of water from the side than the resistance of water from the front, and the main body 100 can be prevented from turning unnecessarily during deceleration.

また、ブレーキキール４１２の突出量を調整することによって、減速の速度を調整できる。   Further, the speed of deceleration can be adjusted by adjusting the amount of protrusion of the brake keel 412.

このような減速制御を行うことによって、水上移動装置１０を所望の位置に高精度に停止させることができる。   By performing such deceleration control, the water moving device 10 can be stopped at a desired position with high accuracy.

そして、上述の、直進、方向転換、減速を組み合わせることによって、水上移動装置１０は、所望の位置に最短経路で移動できる。図１１は、本発明の実施形態に係る水上移動装置の移動経路の一例を示す平面図である。図１１には、設定移動経路と水上移動装置１０の実際の移動経路とを記載している。   And the water movement apparatus 10 can move to a desired position by the shortest path | route by combining the above-mentioned straight ahead, direction change, and deceleration. FIG. 11 is a plan view illustrating an example of a movement route of the water moving device according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 shows the set movement path and the actual movement path of the water moving apparatus 10.

図１１に示すように、設定移動経路では、位置Ａから位置Ｂまでの距離ＬＬ１の区間では、水上移動装置を直進させ、位置Ｂでは、水上移動装置を９０［°］に左方向転換させる。次に、位置Ｂから位置Ｃまでの距離ＬＬ２の区間では、水上移動装置を直進させ、位置Ｃでは、水上移動装置をψ［°］に右方向転換させる。   As shown in FIG. 11, in the set movement route, in the section of the distance LL1 from the position A to the position B, the water moving device is moved straight, and at the position B, the water moving device is turned leftward to 90 [°]. Next, in the section of the distance LL2 from the position B to the position C, the water moving device is moved straight, and at the position C, the water moving device is turned rightward to ψ [°].

これに対し、上述の構成および制御を備えることによって、図１１に示すように、水上移動装置１０は、位置Ａから位置Ｂまでの距離ＬＬ１の区間では直進し、位置Ｂの直前で減速して、位置Ｂで停止し、９０［°］に左方向転換する。この際、位置Ｂにて、位置Ａ側と反対側の方向に移動（オーバーラン）することはなく、位置Ｂにて左方向に移動を開始する。   On the other hand, by providing the above-described configuration and control, as shown in FIG. 11, the water moving device 10 travels straight in the section of the distance LL1 from the position A to the position B, and decelerates immediately before the position B. , Stop at position B and turn left at 90 [°]. At this time, the position B does not move (overrun) in the direction opposite to the position A side, and starts moving leftward at the position B.

次に、水上移動装置１０は、位置Ｂから位置Ｃまでの距離ＬＬ２の区間では直進し、図示しない減速制御を行って位置Ｃで停止し、ψ［°］に右方向転換する。この際、位置Ｃにて、位置Ｂ側と反対側の方向に移動（オーバーラン）することはなく、位置Ｃにて左方向への方向転換を開始し、ψ［°］の方向転換後、移動を開始する。   Next, the water moving device 10 goes straight in the section of the distance LL2 from the position B to the position C, performs deceleration control (not shown), stops at the position C, and turns right to ψ [°]. At this time, at the position C, it does not move (overrun) in the direction opposite to the position B side, starts the direction change to the left at the position C, and after the direction change of ψ [°], Start moving.

このように、水上移動装置１０は、直進距離、方向転換角度等の移動経路に関するパラメータを任意の所望値に設定しても、この移動経路に沿って正確に移動することができる。   As described above, the water moving device 10 can accurately move along the moving path even if parameters relating to the moving path such as the straight traveling distance and the direction change angle are set to arbitrary desired values.

次に、水上移動装置１０が任意の方向に任意の旋回半径で旋回する場合における形状、走航制御について説明する。   Next, the shape and travel control when the water moving device 10 turns in an arbitrary direction with an arbitrary turning radius will be described.

旋回時には、水上移動装置１０は、直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌを本体１００の内部に収容する。すなわち、直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌの第２態様が選択される。   At the time of turning, the water moving device 10 accommodates the straight keels 411R and 411L in the main body 100. That is, the second mode of the straight traveling keels 411R and 411L is selected.

水上移動装置１０は、ブレーキキール４１２の平板面を本体１００の下面１００Ｂに当接させる。すなわち、ブレーキキール４１２の第３態様が選択される。   The water moving device 10 causes the flat plate surface of the brake keel 412 to abut the lower surface 100 </ b> B of the main body 100. That is, the third mode of the brake keel 412 is selected.

水上移動装置１０は、モータ２１２、２２２を駆動制御し、プロペラ２１１、２２１を回転させる。この際、プロペラ２１１の回転方向とプロペラ２２１の回転方向は同じであり、プロペラ２１１の回転速度とプロペラ２２１の回転速度は異なっている。ここで、回転速度を調整することによって、旋回方向と旋回半径を調整することができる。   The water moving device 10 drives and controls the motors 212 and 222 to rotate the propellers 211 and 221. At this time, the rotation direction of the propeller 211 and the rotation direction of the propeller 221 are the same, and the rotation speed of the propeller 211 and the rotation speed of the propeller 221 are different. Here, the turning direction and the turning radius can be adjusted by adjusting the rotation speed.

このような直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌおよびブレーキキール４１２の態様の選択と、モータ２１２、２２２およびプロペラ２１１、２２１の制御とを行うことによって、水上移動装置１０は、先端１０１から先の任意の方向に任意の旋回半径で旋回する。   By selecting the mode of the straight keels 411R and 411L and the brake keel 412 and controlling the motors 212 and 222 and the propellers 211 and 221, the water moving device 10 can move in any direction ahead of the tip 101. Turn at any turning radius.

この際、第２部分１２０は、第１部分１１０の凹部に収容されており、本体１００は、平面視して円形となる。この構造により、本体１００は、水面の全方位に対して水の抵抗が同じになり、旋回が容易になる。これにより、水上移動装置１０は、任意の方向に任意の旋回半径で正確に旋回できる。   At this time, the second portion 120 is accommodated in the recess of the first portion 110, and the main body 100 is circular in plan view. With this structure, the main body 100 has the same water resistance with respect to all directions of the water surface, and can easily turn. Thereby, the water moving apparatus 10 can turn accurately with an arbitrary turning radius in an arbitrary direction.

次に、本発明の第２の実施形態に係る水上移動装置について、図を参照して説明する。図１２（Ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る水上移動装置の旋回または方向転換時の外形を示す側面図であり、図１２（Ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係る水上移動装置の直進時の外形を示す側面図である。   Next, a water moving device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 (A) is a side view showing the outer shape of the water moving device according to the second embodiment of the present invention when turning or turning, and FIG. 12 (B) is the second embodiment of the present invention. It is a side view which shows the external shape at the time of the straight movement of the water moving apparatus which concerns on.

第２の実施形態に係る水上移動装置１０Ａは、第１の実施形態に係る水上移動装置１０に対して、直進キールの形状において異なる。水上移動装置１０Ａの他の構成は、水上移動装置１０と同様であり、同様の箇所の説明は省略する。   The water moving device 10A according to the second embodiment is different from the water moving device 10 according to the first embodiment in the shape of the straight traveling keel. The other configuration of the water moving device 10A is the same as that of the water moving device 10, and the description of the same parts is omitted.

直進キール４１１ＬＡは、本体１００の直径と略同じ長さである。なお、図示していないが、第１の実施形態に示した直進キール４１１Ｒ、４１１Ｌの関係と同様に、直進キール４１１ＬＡに対となる直進キールが存在し、この直進キールは、直進キール４１１ＬＡと同形状、同材質からなる。   The rectilinear keel 411LA has substantially the same length as the diameter of the main body 100. Although not shown, there is a straight keel that is paired with the straight keel 411LA as in the relationship with the straight keels 411R and 411L shown in the first embodiment, and this straight keel is the same as the straight keel 411LA. Made of the same material.

このような構成であっても、水上移動装置１０Ａは、水上移動装置１０と同様に、所望の位置に最短経路または任意の移動経路に沿って正確に移動できる。   Even with such a configuration, the water moving device 10 </ b> A can accurately move to a desired position along the shortest path or an arbitrary moving route, similarly to the water moving device 10.

なお、上述の各実施形態では、推力発生部としてプロペラを用いる態様を示した。しかしながら、本体の先端と後端とを結ぶ直線方向（Ｘ軸に沿った方向）に沿って、本体を推進させる力を発生し、水中に配置されていないものであれば、本実施形態の推力発生部として利用することができる。   In each of the above-described embodiments, a mode in which a propeller is used as the thrust generation unit is shown. However, the thrust of this embodiment is generated as long as it generates a force for propelling the main body along the linear direction (direction along the X axis) connecting the front end and the rear end of the main body and is not disposed in water. It can be used as a generator.

また、上述の各実施形態では、推力発生部を２個配置する態様を示したが、更に推力発生部を補助的に追加することも可能である。   Moreover, in each above-mentioned embodiment, although the aspect which arrange | positions two thrust generation parts was shown, it is also possible to add a thrust generation part supplementarily.

また、上述の各実施形態では、直進キールの個数を２個、ブレーキキールの個数を１個とする態様を示した。しかしながら、直進キールの個数、ブレーキキールの個数は、これに限るものではなく、個数および配置は適宜設定できる。   Further, in each of the above-described embodiments, the mode in which the number of the straight keels is two and the number of the brake keels is one is shown. However, the number of straight keels and the number of brake keels are not limited to this, and the number and arrangement can be set as appropriate.

また、上述の各実施形態では、水上を単に移動する水上移動装置を示した。しかしながら、水中探知用の超音波センサを取り付けてもよい。上述の水上移動装置は、水中にスクリューを備えていない。したがって、超音波センサがスクリューの泡等を検知せず、超音波センサは、魚、魚群、または、海底等の所望とする探知対象を確実に探知できる。また、魚または魚群を驚かせることがないので、魚または魚群の直上に近づいて、超音波探知を行うことができ、魚または魚群の探知精度を向上できる。   Moreover, in each above-mentioned embodiment, the water movement apparatus which moves only on the water was shown. However, an ultrasonic sensor for underwater detection may be attached. The above-described water moving device does not include a screw in the water. Accordingly, the ultrasonic sensor does not detect screw bubbles or the like, and the ultrasonic sensor can reliably detect a desired detection target such as a fish, a school of fish, or the seabed. Further, since the fish or the school of fish is not surprised, the ultrasonic detection can be performed by approaching the fish or the school of fish, and the detection accuracy of the fish or the school of fish can be improved.

また、水上移動装置は、任意の移動経路を設定できるので、現在位置から所望位置までを最短距離で移動できる。超音波センサは、所望位置での探知を正確且つ素早く行うことができる。また、水上移動装置は、所望の探知経路に沿って正確に移動できるので、超音波センサは、探知経路上の所望位置にて、探知を正確に行うことができる。   Further, since the water moving device can set an arbitrary movement route, it can move from the current position to the desired position with the shortest distance. The ultrasonic sensor can accurately and quickly detect a desired position. Further, since the water moving device can move accurately along a desired detection path, the ultrasonic sensor can accurately detect at a desired position on the detection path.

また、水上移動装置は、上述のようにオーバーランしないので、複数の水上移動装置を所定間隔で配置しながら、隊列を組んで移動させることができる。この際、オーバランしないことにより、複数の水上移動装置を同時に旋回または方向転換させても、複数の水上移動装置の絶対方位に対する位置関係が崩れ難い。そして、このように、複数の水上移動装置がそれぞれの位置関係を保ちながら移動できることによって、複数の水上移動装置のそれぞれによる点での探知結果を合成して、面での探知結果を実現できる。   Further, since the water moving device does not overrun as described above, the water moving device can be moved in a row while arranging a plurality of water moving devices at predetermined intervals. At this time, by not overrunning, even if the plurality of water moving devices are simultaneously turned or turned, the positional relationship of the plurality of water moving devices with respect to the absolute azimuth is not easily lost. As described above, since the plurality of water moving devices can move while maintaining their positional relationships, the detection results at the points by each of the plurality of water moving devices can be combined to realize the surface detection results.

１：水上移動装置の制御システム
１０、１０Ａ：水上移動装置
３０：制御部
３１：動作制御部
３２：通信部
３３：方位算出部
９０：リモートコントローラ
９１：リモコン制御部
９２：通信部
１００：本体
１００Ｂ：下面
１００Ｔ：上面
１０１：先端
１０２：後端
１０３：第１側端
１０４：第２側端
１１０：第１部分
１２０：第２部分
２１１、２２１：プロペラ
２１２、２２２：モータ
２３１、２３２：カバー
４１１、４１１Ｌ、４１１Ｒ、４１１ＬＡ：直進キール
４１２：ブレーキキール
４２１、４２２：キール駆動部
９００：筐体
９３１：スティック式操作部
９３２：ボタン式操作部
ＰＯ：中心点
ＷＳ：水面 1: Water moving device control system 10, 10A: Water moving device 30: Control unit 31: Operation control unit 32: Communication unit 33: Direction calculation unit 90: Remote controller 91: Remote control unit 92: Communication unit 100: Main body 100B : Lower surface 100T: upper surface 101: front end 102: rear end 103: first side end 104: second side end 110: first part 120: second part 211, 221: propeller 212, 222: motors 231 and 232: cover 411 411L, 411R, 411LA: straight keel 412: brake keel 421, 422: keel drive unit 900: housing 931: stick type operation unit 932: button type operation unit PO: center point WS: water surface

Claims (10)

水面に浮かび、没水部の水平断面の形状が円形、または、５角以上の正多角形の形状を有する本体と、
前記本体の上面側であって、前記没水部の重心点に対して略対称な位置に配置された第１推進力発生部および第２推進力発生部と、
前記第１推進力発生部の推進力と前記第２推進力発生部の推進力とを個別に制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第１推進力発生部と前記第２推進力発生部の一方に推進力を発生させて、他方を停止または逆方向に推進力を発生させることで、前記本体が停止した状態における、前記本体の重心を通る鉛直線を軸とした略点の位置での前記本体の回転運動である方向転換をさせ、
前記第１推進力発生部と前記第２推進力発生部の両方に同じ大きさおよび同じ方向に推進力を発生させることで、前記本体を直進させ、
または、前記第１推進力発生部と前記第２推進力発生部とに同じ方向で異なる大きさの推進力を発生させることで、前記本体が移動している状態における、前記重心の軌跡が曲線となる運動である旋回をさせる、
水上移動装置。 Floats on the water surface, the shape of the horizontal cross section is circular submerged portion, was or a body having a pentagon or more shapes of regular polygons,
A first propulsive force generating unit and a second propulsive force generating unit disposed on the upper surface side of the main body and substantially symmetrical with respect to the center of gravity of the submerged portion;
A control unit for individually controlling the propulsive force of the first propulsive force generating unit and the propulsive force of the second propulsive force generating unit;
Equipped with a,
The controller is
The main body in a state where the main body is stopped by generating a propulsive force in one of the first propulsive force generating unit and the second propulsive force generating unit and stopping the other or generating a propulsive force in the opposite direction. The direction is a rotational movement of the main body at the position of an approximate point with the vertical line passing through the center of gravity as the axis,
By generating the propulsive force in the same size and the same direction in both the first propulsive force generating unit and the second propulsive force generating unit,
Alternatively, the locus of the center of gravity in a state where the main body is moving is generated by causing the first propulsive force generating unit and the second propulsive force generating unit to generate different propulsive forces in the same direction. Make a turn that is a movement to become,
Water moving device. 請求項１に記載の水上移動装置であって、
前記第１推進力発生部と前記第２推進力発生部とを結ぶ直線に対して垂直に配置された直進キールを備え、
前記直進キールは、
前記制御部によって制御され、
前記本体の内部に収容される第１態様と、
前記本体の下側に突出する第２態様と、の切り替えが可能である、
水上移動装置。 The water moving device according to claim 1,
A straight keel disposed perpendicular to a straight line connecting the first propulsive force generating portion and the second propulsive force generating portion;
The straight keel is
Controlled by the control unit,
A first aspect housed in the body;
It is possible to switch between the second mode protruding below the main body,
Water moving device. 請求項２に記載の水上移動装置であって、
前記本体の旋回または方向転換時には、前記第１態様であり、
前記本体の直進時には、前記第２態様である、
水上移動装置。 The water moving device according to claim 2,
At the time of turning or turning of the main body is the first aspect,
When the main body goes straight, it is the second aspect.
Water moving device. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の水上移動装置であって、
前記第１推進力発生部と前記第２推進力発生部とを結ぶ直線に対して平行に配置されたブレーキキールを備え、
前記ブレーキキールは、
前記制御部によって制御され、
前記本体の内部に収容されるまたは前記本体に平板面が当接する第３態様と、
前記本体の下側に突出する第４態様と、の切り替えが可能である、
水上移動装置。 It is a water movement apparatus of any one of Claim 1 thru | or 3, Comprising:
A brake keel arranged in parallel to a straight line connecting the first propulsive force generating portion and the second propulsive force generating portion;
The brake keel is
Controlled by the control unit,
A third mode in which the flat plate surface comes into contact with the main body or the main body;
It is possible to switch between the fourth mode protruding to the lower side of the main body,
Water moving device. 請求項４に記載の水上移動装置であって、
前記本体の減速時以外には、前記第３態様であり、
前記本体の減速時には、前記第４態様である、
水上移動装置。 The water moving device according to claim 4,
Except when the main body is decelerating, it is the third aspect,
At the time of deceleration of the main body, it is the fourth aspect.
Water moving device. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の水上移動装置であって、
前記本体は、独立気泡体からなる、
水上移動装置。 It is a water movement apparatus of any one of Claims 1 thru | or 5, Comprising:
The body is made of closed cells,
Water moving device. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の水上移動装置であって、
前記第１推進力発生部および前記第２推進力発生部は、前記第１推進力発生部と前記第２推進力発生部とを結ぶ直線に対して平行な回転面を有するプロペラであり、
前記制御部は、前記推進力として前記プロペラの回転数および回転方向を制御する、
水上移動装置。 The water moving device according to any one of claims 1 to 6,
The first propulsive force generating unit and the second propulsive force generating unit are propellers having a rotation surface parallel to a straight line connecting the first propulsive force generating unit and the second propulsive force generating unit,
The control unit controls the rotation speed and rotation direction of the propeller as the propulsive force.
Water moving device. 請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の水上移動装置であって、
前記本体は、前記第１推進力発生部と前記第２推進力発生部とを備える第１部分と、前記第１部分における後端側の領域に配置された第２部分とを有し、
前記本体の直進時には、前記第２部分は、前記第１部分の後端から外部へ突出する位置に配置され、
前記本体の旋回時または方向転換時には、前記第２部分は、前記第１部分の凹部に収容される、
水上移動装置。 The water moving device according to any one of claims 1 to 7,
The main body includes a first portion including the first propulsive force generating portion and the second propulsive force generating portion, and a second portion disposed in a rear end side region of the first portion,
When the main body goes straight, the second part is disposed at a position protruding outward from the rear end of the first part,
At the time of turning or changing the direction of the main body, the second part is accommodated in the recess of the first part.
Water moving device. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の水上移動装置であって、
前記本体の移動方向に対する操作を受け付ける操作部と、
該操作部を有し、人が搭乗する搭乗部と、を備え、
前記制御部は、前記搭乗部の前記操作部からの操作に応じて、前記第１推進力発生部および前記第２推進力発生部の制御を行う、
水上移動装置。 It is a water movement apparatus of any one of Claim 1 thru | or 8, Comprising:
An operation unit that receives an operation in a moving direction of the main body ;
A boarding section having the operation section, on which a person boardes,
The control unit controls the first propulsive force generating unit and the second propulsive force generating unit according to an operation from the operation unit of the boarding unit.
Water moving device. 請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の水上移動装置と、
前記本体の移動方向に対する操作を受け付ける操作部を有し、前記水上移動装置に対して別体からなるリモートコントローラと、
を備え、
前記制御部は、前記リモートコントローラからの操作に応じて、前記第１推進力発生部および前記第２推進力発生部の制御を行う、
水上移動装置の制御システム。 The water moving device according to any one of claims 1 to 8,
A remote controller having an operation unit for receiving an operation for the moving direction of the main body, and a separate remote controller for the water moving device;
With
The control unit controls the first propulsive force generating unit and the second propulsive force generating unit in response to an operation from the remote controller.
Control system for waterborne equipment.
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