JP6417749B2 - 計測装置、計測システム、プログラム、及び制御方法 - Google Patents
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Description
信号出力装置から第1周波数で水中へ出力される電磁波信号を、水中で受信する電磁波受信手段と、
前記信号出力装置から第2周波数で水中へ出力される音響信号を、水中で受信する音響受信手段と、
前記電磁波受信手段によって受信された電磁波信号の周波数と、前記音響受信手段によって受信された音響信号の周波数を算出する周波数算出手段と、を有する。
前記信号出力装置は、それぞれ異なる第1周波数を持つ複数の前記電磁波信号と、それぞれ異なる第2周波数を持つ複数の前記音響信号とを出力する。前記電磁波受信手段は、複数の前記電磁波信号それぞれを受信する。前記音響受信手段は、複数の前記音響信号それぞれを受信する。前記周波数算出手段は、前記電磁波受信手段によって受信された複数の前記電磁波信号それぞれの周波数と、前記音響受信手段によって受信された複数の前記音響信号それぞれの周波数とを算出する。
当該計測装置は、さらに、最も高い前記第1周波数と最も高い前記第2周波数との関係、前記周波数算出手段によって算出された電磁波信号の周波数のうちで最も高いもの、及び前記周波数算出手段によって算出された音響信号のうちで最も高いものに基づいて、前記信号出力装置に対する前記水中移動体の相対速度を算出する相対速度算出手段を有する。
第1周波数で水中へ電磁波信号を出力する電磁波出力手段と、
第2周波数で水中へ音響信号を出力する音響出力手段と、を有する。
当該制御方法は、
前記電磁波受信手段が、信号出力装置から第1周波数で水中へ出力される電磁波信号を水中で受信する電磁波受信ステップと、
前記音響受信手段が、前記信号出力装置から第2周波数で水中へ出力される音響信号を水中で受信する音響受信ステップと、
前記電磁波受信ステップで受信された電磁波信号の周波数と、前記音響受信ステップで受信された音響信号の周波数を算出する周波数算出ステップと、を有する。
前記信号出力装置は、それぞれ異なる第1周波数を持つ複数の前記電磁波信号と、それぞれ異なる第2周波数を持つ複数の前記音響信号とを出力する。前記電磁波受信ステップにおいて、複数の前記電磁波信号それぞれを受信する。前記音響受信ステップにおいて、複数の前記音響信号それぞれを受信する。前記周波数算出ステップにおいて、前記電磁波受信ステップにおいて受信された複数の電磁波信号それぞれの周波数と、前記音響受信ステップにおいて受信された複数の音響信号それぞれの周波数とを算出する。
当該制御方法は、さらに、最も高い前記第1周波数と最も高い前記第2周波数との関係、前記周波数算出ステップにおいて算出された前記電磁波信号の周波数のうちで最も高いもの、及び前記周波数算出ステップにおいて算出された前記音響信号のうちで最も高いものに基づいて、前記信号出力装置に対する前記水中移動体の相対速度を算出する相対速度算出ステップを有する。
図1は、実施形態1に係る計測装置2000を例示するブロック図である。図1において、実線の矢印の流れは情報の流れを示し、点線の矢印は信号の流れを表している。さらに、図1において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
図3は、実施形態1の計測装置2000によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。ステップS102において、電磁波受信部2020は、電磁波信号を受信する。ステップS104において、音響受信部2040は、音響信号を受信する。ステップS106において、周波数算出部2050は、電磁波受信部2020が受信した電磁波信号と、音響受信部2040が受信した音響信号の周波数を算出する。ステップS108において、相対速度算出部2060は、相対速度を算出する。
本実施形態によれば、電磁波信号及び音響信号を用いて、信号出力装置3000に対する水中移動体4000の相対速度を算出することができる。そして、計測装置2000は、水中移動体4000の相対速度に基づいて、水中移動体4000が信号出力装置3000に対してどのように移動しているか分かる。例えば信号出力装置3000に対する水中移動体4000の相対速度が正の値であれば、水中移動体4000は信号出力装置3000へ近づくように移動している。逆に、相対速度が負の値であれば、水中移動体4000は信号出力装置3000から遠ざかるように移動している。
電磁波信号と音響信号の性質の違いについて説明する。水中における電磁波信号の伝播速度は、誘電率及び導電率により決まる。一方で、水中における音響信号の伝播速度は、密度と体積弾性率で決まる。このように、異なった物理量により伝播速度が決定されることから、海洋環境による影響度合いが異なる。一般的には、電磁波信号は水中ではその導電率の影響で減衰が激しいものの、極く低周波数の電磁波は海水中でもある程度の距離を伝播することが知られている。
相対速度算出部2060が信号出力装置3000に対する水中移動体4000の相対速度を算出する具体的な方法を説明する。前述の通り、移動中の水中移動体4000が受信する音響信号の周波数は、ドップラ効果の影響を受ける。そのため、信号出力装置3000が出力した際の音響信号の周波数と異なる。ドップラ効果の影響は、音響信号を出力した信号出力装置3000に対する、音響信号を受信する水中移動体4000の相対速度によって定まる。そのため、相対速度算出部2060は、信号出力装置3000が出力した音響信号の周波数と水中移動体4000が受信した音響信号の周波数の差異に基づいて、信号出力装置3000に対する水中移動体4000の相対速度を算出できる。
相対速度算出部2060が相対速度を算出する流れの具体例を説明する。ここで、信号出力装置3000が出力する音響信号の周波数を fs1、電磁波信号の周波数を fe1 とおく。また、計測装置2000が受信する音響信号の周波数を fs2、電磁波信号の周波数を fe2とおく。ここで、fs2 と fe2 は、計測装置2000が受信した各信号から算出できる値である。
計測装置2000の各機能構成部は、各機能構成部を実現するハードウエア構成要素(例:ハードワイヤードされた電子回路など)で実現されてもよいし、ハードウエア構成要素とソフトウエア構成要素との組み合わせ(例:電子回路とそれを制御するプログラムの組み合わせなど)で実現されてもよい。
図5は、実施形態1に係る計測装置2000のハードウエア構成を概念的に例示する図である。受波器1100は、音響信号を受信する機構であり、音響受信部2040を実現するための機構である。受信アンテナ1120は、電磁波信号を受信する機構であり、電磁波受信部2020を実現するための機構である。受波器1100によって受信された音響信号は音響復調器1140によって復調され、周波数算出器1180に入力される。また、受信アンテナ1120によって受信された電磁波信号は電磁波復調器1160によって復調され、周波数算出器1180に入力される。周波数算出器1180は、入力された信号の周波数を算出する機構であり、周波数算出部2050を実現するための機構である。ここで、受波器1100、受信アンテナ1120、音響復調器1140、電磁波復調器1160、及び周波数算出器1180を実現するハードウエアは既知である。そのためこれらを実現する具体的なハードウエアについては省略する。
図6は、実施形態1に係る信号出力装置3000のハードウエア構成を概念的に例示する図である。波形生成器1400は、波形を生成する機構である。波形生成器1400が生成する波形は、例えば正弦波や余弦波などである。音響増幅器1420は、波形生成器1400によって出力された波形を増幅して音響信号を生成する機構である。電磁波増幅器1440は、波形生成器1400によって出力された波形を増幅して電磁波信号を生成する機構である。送波器1460は、音響増幅器1420によって生成された音響信号を信号出力装置3000の外部に出力する機構である。送信アンテナ1480は、電磁波増幅器1440によって生成された電磁波信号を出力する機構である。電磁波受信部2020は、送信アンテナ1480によって出力された電磁波信号を受信する。ここで、波形生成器1400、音響増幅器1420、電磁波増幅器1440、送波器1460、及び送信アンテナ1480を実現するハードウエアは既知である。そのためこれらを実現する具体的なハードウエアについては省略する。
図7は、実施形態2に係る計測装置2000を例示するブロック図である。図7において、実線の矢印の流れは情報の流れを示し、点線の矢印は信号の流れを表している。さらに、図7において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
図8は、音響信号と電磁波信号が進んだ距離と時間との関係を表すグラフである。ts1 は、信号出力装置3000が音響信号を出力した時点を表す。ts2 は、計測装置2000が音響信号を受信した時点を表す。te1 は、信号出力装置3000が電磁波信号を出力した時点を表す。te2 は、計測装置2000が電磁波信号を受信した時点を表す。
実施形態2では、電磁波信号と音響信号が間欠波として出力される。これは、電磁波受信部2020と音響受信部2040とが、信号を区切りを認識することで、信号を受信したタイミングを特定できるようにするためである。
本実施形態によれば、電磁波信号と音響信号という2つの信号を用いることで、信号出力装置3000と水中移動体4000との間の距離を算出することができる。ここで、本実施形態の場合、信号の往復時間に基づいて測距を行う従来の方法と異なり、計測装置2000から信号を出力する必要がない。よって、計測装置2000の構成をシンプルにすることができ、計測装置2000の消費電力や製造コストを削減したり、計測装置2000のサイズを小さくしたりすることができる。水中移動体4000の消費電力を削減することにより、水中移動体4000のバッテリを充電する頻度を減らすことができる。また、バッテリの寿命が長くなるため、バッテリを交換する頻度を少なくすることができる。
実施形態3の計測装置2000は、実施形態2の計測装置2000と同様に、図7で表される。
本実施形態によれば、実施形態2と同様の効果を得ることができる。
図11は、実施形態4に係る計測装置2000を例示するブロック図である。図11において、実線の矢印の流れは情報の流れを示し、点線の矢印は信号の流れを表している。さらに、図11において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
音響信号の進行方向を表す軸に音響受信部2040−1を投影した位置と音響受信部2040を投影した位置との差(図12(a)における d1)が音響信号の一波長より長くなると、位相差が360°より大きくなる。その結果、方位算出部2100は、音響受信部2040−1と音響受信部2040−2が音響信号を受信したタイミングの差を特定できなくなる。
本実施形態によれば、計測装置2000は、水中移動体4000の進行方向に対する信号出力装置3000の方位を算出することができる。算出した方位は、例えば水中移動体4000の移動方向の制御に用いることができる。ここで、水中移動体4000が、信号出力装置3000が設置されているプラットホームに帰還するとする。この場合、計測装置2000がプラットホームの方位を定期的又は不定期に確認し、その方位へ移動するように水中移動体4000を制御することで、水中移動体4000が無駄な動きをすることなく正確にプラットホームへ向かって移動するようになる。その結果、水中移動体4000は無駄なエネルギーを使わずに効率よくプラットホームに帰還できる。よって、水中移動体4000のバッテリ消費量を削減することができる。また、水中移動体4000がプラットホームへ帰還するために要する時間を短くすることができる。
方位算出部2100は、水中移動体4000の速度及び相対速度算出部2060が算出した相対速度を利用して水中移動体4000の進行方向に対する信号出力装置3000の方位を算出してもよい。図13は、水中移動体4000の速度、算出した相対速度、及び信号出力装置3000の方位との関係を示す図である。ここで、方位算出部2100は、信号出力装置3000が移動していないものとみなす。そのため、相対速度算出部2060によって算出される相対速度は、水中移動体4000の速度のうちの信号出力装置3000に向かう方向の成分 v1 で表される。また、水中移動体4000の速度は v、水中移動体4000の進行方向に対する信号出力装置3000の方位はθであるとする。この場合、以下の式(12)が成り立つ。
図14は、実施形態5に係る計測システム5000を例示するブロック図である。図14において、実線の矢印の流れは情報の流れを示し、点線の矢印は信号の流れを表している。さらに、図14において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
本実施形態において、信号出力装置3000は、計測装置2000による計測に用いる電磁波信号及び音響信号を送信すると共に、非接触給電に用いる電磁波信号を送信する。そのため、信号出力装置3000を、計測装置2000による計測と任意の装置の非接触給電の双方に用いることができる。また、電磁波出力部3020と給電部3060はコイル又はアンテナを共有するように構成される。そのため、信号出力装置3000の製造コスト、サイズ、及び消費電力を削減することができる。
1. 水中移動体に設けられる計測装置であって、
信号出力装置から第1周波数で水中へ出力される電磁波信号を、水中で受信する電磁波受信手段と、
前記信号出力装置から第2周波数で水中へ出力される音響信号を、水中で受信する音響受信手段と、
前記電磁波受信手段によって受信された電磁波信号の周波数と、前記音響受信手段によって受信された音響信号の周波数を算出する周波数算出手段と、
前記第1周波数と前記第2周波数との関係、及び前記周波数算出手段によって算出された電磁波信号と音響信号の周波数に基づいて、前記信号出力装置に対する前記水中移動体の相対速度を算出する相対速度算出手段と、
を有する計測装置。
2. 前記第1周波数と前記第2周波数は同一である1.に記載の計測装置。
3. 前記信号出力装置は、前記電磁波信号を間欠波として第1タイミングで出力し、前記音響信号を間欠波として第2タイミングで出力し、
当該計測装置は、前記第1タイミングと前記第2タイミングとの関係、及び前記電磁波受信手段によって前記電磁波信号が受信されたタイミングと前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングとの差異に基づいて、前記水中移動体と前記信号出力装置との間の距離を算出する距離算出手段を有する1.又は2.に記載の計測装置。
4. 前記信号出力装置は、前記電磁波信号の第1波形を第1タイミングで出力し、前記音響信号の第2波形を第2タイミングで出力し、
当該計測装置は、前記第1タイミングと前記第2タイミングとの関係、及び前記電磁波受信手段によって前記電磁波信号の第1波形が受信されたタイミングと前記音響受信手段によって前記音響信号の第2波形が受信されたタイミングとの差異に基づいて、前記水中移動体と前記信号出力装置との間の距離を算出する距離算出手段を有する1.又は2.に記載の計測装置。
5. 前記水中移動体の速度と、前記相対速度算出手段が算出した相対速度とに基づき、前記水中移動体に対する前記信号出力装置の方位を算出する方位算出手段を有する1.乃至4.いずれか一つに記載の計測装置。
6. 第1の前記音響受信手段及び第2の前記音響受信手段を有し、
第1の前記音響受信手段と第2の前記音響受信手段とは、前記水中移動体の異なる位置に設けられており、
第1の前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングと第2の前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングとの差異に基づいて、前記水中移動体に対する前記信号出力装置の方位を算出する方位算出手段を有する1.乃至4.いずれか一つに記載の計測装置。
7. 前記方位算出手段は、第1の前記音響受信手段によって受信された前記音響信号が受信されたタイミングと第2の前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングとの差異を、第1の前記音響受信手段が受信した前記音響信号の位相と第2の前記音響受信手段が受信した前記音響信号の位相との差異として算出する6.に記載の計測装置。
8. 前記相対速度算出手段によって算出された前記相対速度に基づいて、前記水中移動体の動作を制御する制御手段を有する1.乃至7.いずれか一つに記載の計測装置。
9. 前記距離算出手段によって算出された前記水中移動体と前記信号出力装置との間の距離に基づいて、前記水中移動体の動作を制御する制御手段を有する3.又は4.に記載の計測装置。
10. 前記方位算出手段によって算出された前記水中移動体に対する前記信号出力装置の方位に基づいて、前記水中移動体の動作を制御する制御手段を有する5.乃至7.いずれか一つに記載の計測装置。
11. 前記信号出力装置は、それぞれ異なる周波数を持つ複数の前記電磁波信号と、それぞれ異なる周波数を持つ複数の前記音響信号とを出力し、
前記電磁波受信手段は、複数の前記電磁波信号をそれぞれ受信し、
前記音響受信手段は、複数の前記音響信号をそれぞれ受信する請求項1.乃至10.いずれか一つに記載の計測装置。
12. 信号出力装置と、1.乃至11.いずれか一つに記載の計測装置と、を有する計測システムであって、
前記信号出力装置は、
第1周波数で水中へ電磁波信号を出力する電磁波出力手段と、
第2周波数で水中へ音響信号を出力する音響出力手段と、を有する計測システム。
13. 前記信号出力装置は、非接触給電に用いる第2電磁波信号を出力する給電手段を有し、
前記電磁波出力手段と前記給電手段は、コイル又はアンテナを共有する12.に記載の計測システム。
14. コンピュータを、1.乃至11.いずれか一つに記載の計測装置として動作させるプログラム。
15. 水中移動体に設けられる計測装置によって実行される制御方法であって、
前記計測装置は、電磁波信号を水中で受信する電磁波受信手段と、音響信号を水中で受信する音響受信手段と、を有し、
当該制御方法は、
前記電磁波受信手段が、信号出力装置から第1周波数で水中へ出力される電磁波信号を水中で受信する電磁波受信ステップと、
前記音響受信手段が、前記信号出力装置から第2周波数で水中へ出力される音響信号を水中で受信する音響受信ステップと、
前記電磁波受信ステップで受信された電磁波信号の周波数と、前記音響受信ステップで受信された音響信号の周波数を算出する周波数算出ステップと、
前記第1周波数と前記第2周波数との関係、及び前記周波数算出ステップで算出された電磁波信号と音響信号の周波数に基づいて、前記信号出力装置に対する前記水中移動体の相対速度を算出する相対速度算出ステップと、
を有する制御方法。
16. 前記第1周波数と前記第2周波数は同一である15.に記載の制御方法。
17. 前記信号出力装置は、前記電磁波信号を間欠波として第1タイミングで出力し、前記音響信号を間欠波として第2タイミングで出力し、
当該制御方法は、前記第1タイミングと前記第2タイミングとの関係、及び前記電磁波受信ステップで前記電磁波信号が受信されたタイミングと前記音響受信ステップで前記音響信号が受信されたタイミングとの差異に基づいて、前記水中移動体と前記信号出力装置との間の距離を算出する距離算出ステップを有する15.又は16.に記載の制御方法。
18. 前記信号出力装置は、前記電磁波信号の第1波形を第3タイミングで出力し、前記音響信号の第2波形を第4タイミングで出力し、
当該制御方法は、前記第3タイミングと前記第4タイミングとの関係、前記電磁波受信ステップで前記電磁波信号の第1波形が受信されたタイミングと前記音響受信ステップで前記音響信号の第2波形が受信されたタイミングとの差異に基づいて、前記水中移動体と前記信号出力装置との間の距離を算出する距離算出ステップを有する15.又は16.に記載の制御方法。
19. 前記水中移動体の速度と、前記相対速度算出ステップで算出した相対速度とに基づき、前記水中移動体に対する前記信号出力装置の方位を算出する方位算出ステップを有する15.乃至18.いずれか一つに記載の制御方法。
20. 前記計測装置は、第1の前記音響受信手段及び第2の前記音響受信手段を有し、
第1の前記音響受信手段と第2の前記音響手段とは、前記水中移動体の異なる位置に設けられており、
第1の前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングと第2の前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングとの差異に基づいて、前記水中移動体に対する前記信号出力装置の方位を算出する方位算出ステップを有する15.乃至18.いずれか一つに記載の制御方法。
21. 前記方位算出ステップは、第1の前記音響受信手段によって受信された前記音響信号が受信されたタイミングと第2の前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングとの差異を、第1の前記音響受信手段が受信した前記音響信号の位相と第2の前記音響受信手段が受信した前記音響信号の位相との差異として算出する20.に記載の制御方法。
22. 前記相対速度算出ステップによって算出された前記相対速度に基づいて、前記水中移動体の動作を制御する制御ステップを有する15.乃至21.いずれか一つに記載の制御方法。
23. 前記距離算出ステップによって算出された前記水中移動体と前記信号出力装置との間の距離に基づいて、前記水中移動体の動作を制御する制御ステップを有する17.又は18に記載の制御方法。
24. 前記方位算出ステップによって算出された前記水中移動体に対する前記信号出力装置の方位に基づいて、前記水中移動体の動作を制御する制御ステップを有する19.乃至21.いずれか一つに記載の計測装置。
25. 前記信号出力装置は、それぞれ異なる周波数を持つ複数の前記電磁波信号と、それぞれ異なる周波数を持つ複数の前記音響信号とを出力し、
前記電磁波受信ステップは、複数の前記電磁波信号をそれぞれ受信し、
前記音響受信ステップは、複数の前記音響信号をそれぞれ受信する15.乃至24.いずれか一つに記載の制御方法。
1040 プロセッサ
1060 メモリ
1080 ストレージ
1100 受波器
1120 受信アンテナ
1140 音響復調器
1160 電磁波復調器
1180 周波数算出器
1200 相対速度算出モジュール
1220 周波数情報
1400 波形生成器
1420 音響増幅器
1440 電磁波増幅器
1460 送波器
1480 送信アンテナ
2000 計測装置
2020 電磁波受信部
2040 音響受信部
2050 周波数算出部
2060 相対速度算出部
2080 距離算出部
2100 方位算出部
3000 信号出力装置
3020 電磁波出力部
3040 音響出力部
3060 給電部
4000 水中移動体
5000 計測システム
Claims (14)
- 水中移動体に設けられる計測装置であって、
信号出力装置から第1周波数で水中へ出力される電磁波信号を、水中で受信する電磁波受信手段と、
前記信号出力装置から第2周波数で水中へ出力される音響信号を、水中で受信する音響受信手段と、
前記電磁波受信手段によって受信された電磁波信号の周波数と、前記音響受信手段によって受信された音響信号の周波数を算出する周波数算出手段と、
を有し、
前記信号出力装置は、それぞれ異なる第1周波数を持つ複数の前記電磁波信号と、それぞれ異なる第2周波数を持つ複数の前記音響信号とを出力し、
前記電磁波受信手段は、複数の前記電磁波信号それぞれを受信し、
前記音響受信手段は、複数の前記音響信号それぞれを受信し、
前記周波数算出手段は、前記電磁波受信手段によって受信された複数の電磁波信号それぞれの周波数と、前記音響受信手段によって受信された複数の音響信号それぞれの周波数とを算出し、
最も高い前記第1周波数と最も高い前記第2周波数との関係、前記周波数算出手段によって算出された前記電磁波信号の周波数のうちで最も高いもの、及び前記周波数算出手段によって算出された前記音響信号のうちで最も高いものに基づいて、前記信号出力装置に対する前記水中移動体の相対速度を算出する相対速度算出手段と、
を有する計測装置。 - 前記第1周波数と前記第2周波数は同一である請求項1に記載の計測装置。
- 前記信号出力装置は、前記電磁波信号を間欠波として第1タイミングで出力し、前記音響信号を間欠波として第2タイミングで出力し、
当該計測装置は、前記第1タイミングと前記第2タイミングとの関係、及び前記電磁波受信手段によって前記電磁波信号が受信されたタイミングと前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングとの差異に基づいて、前記水中移動体と前記信号出力装置との間の距離を算出する距離算出手段を有する請求項1又は2に記載の計測装置。 - 前記信号出力装置は、前記電磁波信号の第1波形を第3タイミングで出力し、前記音響信号の第2波形を第4タイミングで出力し、
当該計測装置は、前記第3タイミングと前記第4タイミングとの関係、及び前記電磁波受信手段によって前記電磁波信号の第1波形が受信されたタイミングと前記音響受信手段によって前記音響信号の第2波形が受信されたタイミングとの差異に基づいて、前記水中移動体と前記信号出力装置との間の距離を算出する距離算出手段を有する請求項1又は2に記載の計測装置。 - 前記水中移動体の速度と、前記相対速度算出手段が算出した相対速度とに基づき、前記水中移動体に対する前記信号出力装置の方位を算出する方位算出手段を有する請求項1乃至4いずれか一項に記載の計測装置。
- 第1の前記音響受信手段及び第2の前記音響受信手段を有し、
第1の前記音響受信手段と第2の前記音響受信手段とは、前記水中移動体の異なる位置に設けられており、
第1の前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングと第2の前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングとの差異に基づいて、前記水中移動体に対する前記信号出力装置の方位を算出する方位算出手段を有する請求項1乃至4いずれか一項に記載の計測装置。 - 前記方位算出手段は、第1の前記音響受信手段によって受信された前記音響信号が受信されたタイミングと第2の前記音響受信手段によって前記音響信号が受信されたタイミングとの差異を、第1の前記音響受信手段が受信した前記音響信号の位相と第2の前記音響受信手段が受信した前記音響信号の位相との差異として算出する請求項6に記載の計測装置。
- 前記相対速度算出手段によって算出された前記相対速度に基づいて、前記水中移動体の動作を制御する制御手段を有する請求項1乃至7いずれか一項に記載の計測装置。
- 前記距離算出手段によって算出された前記水中移動体と前記信号出力装置との間の距離に基づいて、前記水中移動体の動作を制御する制御手段を有する請求項3又は4に記載の計測装置。
- 前記方位算出手段によって算出された前記水中移動体に対する前記信号出力装置の方位に基づいて、前記水中移動体の動作を制御する制御手段を有する請求項5乃至7いずれか一項に記載の計測装置。
- 信号出力装置と、請求項1乃至10いずれか一項に記載の計測装置と、を有する計測システムであって、
前記信号出力装置は、
第1周波数で水中へ電磁波信号を出力する電磁波出力手段と、
第2周波数で水中へ音響信号を出力する音響出力手段と、を有する計測システム。 - 前記信号出力装置は、非接触給電に用いる第2電磁波信号を出力する給電手段を有し、
前記電磁波出力手段と前記給電手段は、コイル又はアンテナを共有する請求項11に記載の計測システム。 - コンピュータを、請求項1乃至10いずれか一項に記載の計測装置として動作させるプログラム。
- 水中移動体に設けられる計測装置によって実行される制御方法であって、
前記計測装置は、電磁波信号を水中で受信する電磁波受信手段と、音響信号を水中で受信する音響受信手段と、を有し、
当該制御方法は、
前記電磁波受信手段が、信号出力装置から第1周波数で水中へ出力される電磁波信号を水中で受信する電磁波受信ステップと、
前記音響受信手段が、前記信号出力装置から第2周波数で水中へ出力される音響信号を水中で受信する音響受信ステップと、
前記電磁波受信ステップで受信された電磁波信号の周波数と、前記音響受信ステップで受信された音響信号の周波数を算出する周波数算出ステップと、
を有し、
前記信号出力装置は、それぞれ異なる第1周波数を持つ複数の前記電磁波信号と、それぞれ異なる第2周波数を持つ複数の前記音響信号とを出力し、
前記電磁波受信ステップにおいて、複数の前記電磁波信号それぞれを受信し、
前記音響受信ステップにおいて、複数の前記音響信号それぞれを受信し、
前記周波数算出ステップにおいて、前記電磁波受信手段によって受信された複数の電磁波信号それぞれの周波数と、前記音響受信手段によって受信された複数の音響信号それぞれの周波数とを算出し、
最も高い前記第1周波数と最も高い前記第2周波数との関係、前記周波数算出ステップにおいて算出された前記電磁波信号の周波数のうちで最も高いもの、及び前記周波数算出ステップにおいて算出された前記音響信号のうちで最も高いものに基づいて、前記信号出力装置に対する前記水中移動体の相対速度を算出する相対速度算出ステップと、
を有する制御方法。
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