JP6751951B1 - 養殖生簀給餌システム - Google Patents

Abstract

【課題】操船者が陸上の施設等において船舶を遠隔操縦して給餌を行うことができる養殖生簀給餌システムを提供する。【解決手段】養殖水域の縁に沿って配置する複数の識別標識９０８と、給餌船９００の１基１軸のプロペラからなるプロペラ推進器１０１と、各高揚力舵１０２、１０３の舵角を制御する操船部２０８と、無線操縦装置３００の舵角を指示するジョイスティックレバー３０２と、モニター３０４と、モニター３０４に生簀模擬画像９０２ａと標識模擬画像９０８ａを映す画像制御部３０５と、給餌操作部３０６を有し、給餌操作部３０６の指示を受けて、プロペラが前進方向に一定回転数で回転する状態で、両舷の高揚力舵１０２、１０３の舵角を組合せてプロペラ後流の推力の方向を転向させ、自船をその場にホバリングさせて現在位置を保持し、給餌船９００の給餌装置９０３が給餌を開始する。【選択図】図８

Description

本発明は、養殖技術に関し、養殖生簀に給餌する技術に係るものである。

従来、資源保護と安定供給のために、魚介類の養殖が行われている。大型の養殖生簀の技術には、特許文献１に記載するものがある。

この大型養殖生簀は、網浮揚用の複数のフロートと、フロートに支持された網と、フロートの上部に設けられた甲板と、甲板に設けられた給餌装置を備えている。

実公平６−３７６５２

しかし、潮流、水温等の環境を考慮すると養殖に適した海域は限られており、養殖生簀を設置する海域が海洋上となる場合がある。給餌のために漁船等によって遠方の海洋上の養殖生簀にまで毎日通うことは労働負荷の大きい作業である。

本発明は上記した課題を解決するものであり、操船者が陸上の施設等において船舶を遠隔操縦して給餌を行うことができる養殖生簀給餌システムを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の養殖生簀給餌システムは、養殖水域を囲んで海上に設置する養殖生簀と、養殖水域に餌を投入する給餌装置を搭載した給餌船と、給餌船を遠隔操作する無線操縦装置で構成し、養殖生簀は、養殖水域を囲む養殖網と、養殖網を保持して一定形状に拡がる生簀枠と、生簀枠および養殖網を浮遊させる複数のフロートと、生簀枠に囲まれた養殖水域の縁に沿って配置する複数の識別標識を有し、給餌船は、１基１軸のプロペラからなるプロペラ推進器と、プロペラの後方に配置した２枚の高揚力舵と、高揚力舵毎に設けたロータリーベーン舵取機と、各ロータリーベーン舵取機で操作する各高揚力舵の舵角を制御する操船部と、識別標識から識別情報を受け取る識別情報判別部と、給餌装置を制御する給餌制御部を有し、無線操縦装置は、給餌船の操船部に舵角を指示するジョイスティックレバーまたは等価操作器（キーボード等を備える）と、給餌船の識別情報判別部から識別情報を受け取る識別情報受信部と、モニターと、モニターに養殖生簀の生簀模擬画像と各識別標識に対応する標識模擬画像を映し、識別情報を受け取った識別標識に対応する標識模擬画像を他の標識模擬画像と識別して表示する画像制御部と、操船部に現在自船位置と船首方位を保持するホバリングを指示するとともに、給餌装置に給餌の開始を指示する給餌操作部を有し、給餌船の操船部は、給餌操作部の指示を受けて、プロペラが前進方向に一定回転数で回転する状態で、両舷の高揚力舵の舵角を組合せてプロペラ後流の推力の方向を転向させ、自船をその場にホバリングさせて現在自船位置と船首方位を保持し、給餌船の給餌制御部は、給餌操作部の指示を受けて、給餌装置による給餌を開始することを特徴とする。

本発明の養殖生簀給餌システムにおいて、給餌船は、船の周囲を撮影する遠隔監視カメラを有し、識別情報判別部は、遠隔監視カメラで撮影した識別標識の撮影画像から識別情報を判別することを特徴とする。

本発明の養殖生簀給餌システムにおいて、識別標識は、識別情報を無線信号として発信し、識別情報判別部は、識別標識が発信する無線信号から識別情報を判別することを特徴とする。

本発明の養殖生簀給餌システムにおいて、給餌船は、ＧＰＳコンパスと、ＧＰＳコンパスから得られる自船位置情報（自船位置および船首方位を含む情報）を発信する自船位置情報発信部を有し、無線操縦装置は、給餌船の自船情報発信部が発信する自船位置情報を受信し、モニターに映す航海用電子海図上に自船位置を表示する自船位置表示部を有することを特徴とする。

本発明の養殖生簀給餌システムにおいて、画像制御部は、モニターの画面に複数の標識模擬画像の相対位置を映すローカル座標において表示し、自船位置表示部が受信した航海用電子海図上の自船位置をローカル座標に座標変換してモニターに表示することを特徴とする。

上記した構成により、給餌船は、養殖水域の縁に沿って配置した識別標識を目標として遠隔操船することで、養殖水域近傍の特定位置に正確に導くことができる。そして、給餌船を特定位置にホバリングさせてその現在自船位置を保持する状態で給餌装置によって給餌することで、操船者が陸上の施設等において船舶を遠隔操縦しても、養殖水域の目標とする位置に正確に給餌を行うことができる。

本発明の実施の形態における無線操縦装置の構成を示す模式図 同実施の形態における給餌船の構成を示す模式図であり、プロペラ推進器１０１を省略した図 同実施の形態における推進器および高揚力舵を示す平面図であり、推力システム１００の船尾部の構成を示す図 同実施の形態におけるジョイスティックを示す正面図 二枚舵の斜視図 舵の組み合せ舵角と旋回方向を示す模式図であり、推力システム１００の船尾部の構成を示す図 同実施の形態のモニターに映す航海用電子海図上における給餌船および養殖生簀を示す模式図 同実施の形態のモニターのローカル座標における標識模擬画像および船模擬画像を示す模式図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態における養殖生簀給餌システムは、図１から図８に示すように、養殖水域９０１を囲んで海上に設置する養殖生簀９０２と、養殖水域９０１に餌を投入する給餌装置９０３および船の周囲を撮影する遠隔監視カメラ９０４を搭載した給餌船９００と、給餌船９００を遠隔操作する無線操縦装置３００で構成される。

養殖生簀９０２は、養殖水域９０１を囲む養殖網９０５と、養殖網９０５を保持して一定形状に拡がる生簀枠９０６と、生簀枠９０６および養殖網９０５を浮遊させる複数のフロート９０７と、生簀枠９０６に囲まれた養殖水域９０１の縁に沿って配置する複数の識別標識９０８を有する。

本実施の形態では、フロート９０７に識別標識９０８を設置しており、識別標識９０８に表示した文字がフロート９０７を識別するための識別情報である。ここでは、識別情報を数字、アルファベット、漢字等の文字で表示するが、フロート９０７のそれぞれを異なる色に着色することで識別情報とすることも可能である。また、識別標識９０８をフロート９０７とは別途に設けることも可能であり、生簀枠９０６に識別標識９０８を設けることも可能である。また、識別情報を無線信号で発信する識別標識９０８をフロート９０７や生簀枠９０６に設けることも可能である。

給餌船９００は、推力システム１００と推力システム１００を制御する操船システム２００を備えている。

推力システム１００は、船体１１０の船尾に配置した１基１軸のプロペラからなるプロペラ推進器１０１と、プロペラの後方に配置した２枚の高揚力舵１０２、１０３を配したもので、ここではベクツイン舵と称する。

ベクツイン舵は、各舵がそれぞれ、アウトボード（外舷側）へ１０５°、インボード（内舷側）へ３５゜転舵可能に構成されている。そして、１基１軸の推進器（プロペラ）をプロペラ前進回転のままで、１対２枚の高揚力舵１０２、１０３をそれぞれ独立して種々の角度に作動させ、両舷の高揚力舵１０２、１０３の舵角の組合せを変えることによって、プロペラ後流を目的とする望ましい方向に分配し、それぞれの方向の推力を自在に変えることができる。従ってそれぞれの方向の推力の合成推力を自在に変えることで、プロペラ後流を制御して船尾回りの推力を３６０゜全方向にわたって制御し、船の前後進、停止、前進旋回、後進旋回等の操船を行わせ、船の運動を自由に制御することができる。

さらに、推力システム１００は、高揚力舵１０２、１０３を駆動するロータリーベーン舵取機１０４、１０５と、ロータリーベーン舵取機１０４、１０５を制御する舵制御装置（サーボアンプ）１０６、１０７を有している。

また、ロータリーベーン舵取機１０４、１０５のそれぞれには、ポンプユニット１５１、１５２と舵角発信器１５３、１５４とフィードバックユニット１５５、１５６が接続しており、フィードバックユニット１５５、１５６が舵制御装置１０６、１０７に接続している。

操船システム２００は、レーダー装置２０１、無線送受信部２０２、給餌装置９０３を制御する給餌制御部２０３を有しており、給餌制御部２０３は、後述する無線操縦装置３００の給餌操作部３０６の指示を受けて、給餌装置９０３による給餌を開始する。

また、操船システム２００は、遠隔監視カメラ９０４を制御する遠隔監視カメラ制御部２０４、識別標識９０８から識別情報を受け取る識別情報判別部２０５を有している。

識別情報が文字、色等の可視情報である場合に、識別情報判別部２０５は、遠隔監視カメラ９０４で撮影した識別標識９０８の撮影画像から識別情報を判別する。識別標識９０８が識別情報を無線信号として発信する場合には、識別情報判別部２０５は、識別標識９０８が発信する無線信号から識別情報を判別する。

さらに、操船システム２００は、ＧＰＳコンパス２０６、ＧＰＳコンパスから得られる自船位置情報を発信する自船位置情報発信部２０７、各ロータリーベーン舵取機１０４、１０５で操作する各高揚力舵１０２、１０３の舵角を制御する操船部２０８を有している。

操船部２０８は、後述する無線操縦装置３００のジョイスティックレバー３０２の傾倒方向に応じて設定した舵角、または等価操作器からの設定舵角に、両舷の高揚力舵１０２、１０３を制御し、かつ両舷の高揚力舵１０２、１０３の舵角を組合せることで、プロペラ後流の推力を目的方向に向けて転向し、双方のロータリーベーン舵取機１０４、１０５により両舷の高揚力舵１０２、１０３のそれぞれの舵角を外舷側へ１０５°、内舷側へ３５°の範囲で制御する。

また、操船部２０８は、後述する無線操縦装置３００の給餌操作部３０６の指示を受けて、プロペラ推進器１０１のプロペラが前進方向に一定回転数で回転する状態で、両舷の高揚力舵１０２、１０３の舵角を組合せてプロペラ後流の推力の方向を転向させ、自船をその場にホバリングさせて現在自船位置を保持する。

無線操縦装置３００は、無線送受信部３０１、給餌船９００の操船部２０８に舵角を指示するジョイスティックレバー３０２を有しており、ジョイスティックレバー３０２はＸ−Ｙ方向の何れの方向へも操作可能に構成されており、ジョイスティックレバー３０２の傾倒方向で船体の指令運動方向を制御し、傾倒方向における傾倒角度で船首尾方向指令速度および船体横方向指令速度を制御する。

また、無線操縦装置３００は、給餌船９００の識別情報判別部２０５から識別情報を受け取る識別情報受信部３０３を有する。

また、無線操縦装置３００は、遠隔監視カメラ９０４の撮影画像を映すモニター３０４、モニター３０４に養殖生簀９０２の生簀模擬画像９０２ａと各識別標識９０８の標識模擬画像９０８ａ、給餌船９００の船模擬画像９００ａを映し、識別情報を受け取った識別標識９０８に対応する標識模擬画像を他の標識模擬画像と識別して表示する画像制御部３０５を有している。

画像制御部３０５は、モニター３０４の画面に複数の標識模擬画像を、それらの相対位置を映すローカル座標において表示し、後述する自船位置表示部３０７が受信した航海用電子海図上の自船位置をローカル座標に座標変換してモニター３０４に表示する。

さらに、無線操縦装置３００は、操船部２０８に現在自船位置を保持するホバリングを指示するとともに、給餌装置９０３に給餌の開始を指示する給餌操作部３０６、給餌船９００の自船位置情報発信部２０７が発信する自船位置情報を受信し、モニター３０４に映す航海用電子海図上に自船位置を表示する自船位置表示部３０７を有している。

航海用電子海図の画面とローカル座標の画面と遠隔監視カメラ９０４の撮影画像の画面の切替は、画面切替釦３１１を操作して行なう。遠隔監視カメラ９０４の操作はカメラ指示部３１２から給餌船９００の遠隔監視カメラ制御部２０４に指示して行う。

また、無線操縦装置３００は、緊急停船押釦３０８、緊急停船部３０９を有している。緊急停船部３０９は、緊急停船押釦３０８を操作することにより給餌船９００を緊急に停船させる。すなわち、緊急停船部３０９は、緊急時に緊急停船押釦３０８を押すと、ジョイスティックレバー３０２または等価操作器でいかなる操船状態を指示していようとも、現在の操船に係る舵角をキャンセルして、左舷舵１０３を取舵方向（上から見て時計回りの方向）に、右舷舵１０２を面舵方向（上から見て反時計回りの方向）に、それぞれハードオーバー（舵いっぱい）まで転舵させ、船に制動力を与えて停止させる。

以下、上記構成における作用を説明する。
１．ジョイスティックレバー３０２（または等価操作器）による操船
この操船においては、プロペラ推進器１０１をプロペラ前進回転のままで、それぞれの高揚力舵１０２、１０３をそれぞれ独立に種々の角度に作動させてプロペラ後流を制御し、船尾回りの推力を３６０゜全方向にわたって制御する。この制御によって船の前後進、停止、前進旋回、後進旋回等を行わせることにより操船における機動性を向上させることができる。

高揚力舵１０２、１０３の基本的な舵角の組合せ、およびジョイスティックレバー３０２の状態と、その呼称及びプロペラ後流線と運動方向を、図６において説明する。

図６中で、舵は水平断面で示してあり、その横あるいは下方に各々の舵の舵角を示している。舵角は右に取るのが正（＋）、左に取るのが負（−）として表示し、これらの舵角の組み合わせに対する呼称を掲げている。プロペラ後流は、細い矢印線で、又、それによる船の推進方向を太い中抜き矢印線で画いている。

ちなみに、前進左旋回は左舷舵−３５°、右舷舵−３５°であり、船首左回頭は左舷舵−７０°、右舷舵−３５°であり、船尾左回頭は左舷舵−１０５°、右舷舵＋４５°から＋７５°であり、後進左旋回は左舷舵−１０５°、右舷舵＋７５°から＋１０５°であり、前進は左舷舵０°、右舷舵０°であり、その場停止（ホバリング）は左舷舵−７５°、右舷舵＋７５°であり、後進は左舷舵−１０５°、右舷舵＋１０５°であり、前進右旋回）は左舷舵＋３５°、右舷舵＋３５°であり、船首右回頭は左舷舵＋３５°、右舷舵＋７０°であり、船尾右回頭は左舷舵−４５°から−７５°、右舷舵＋１０５°であり、後進右旋回は左舷舵−７５°から−１０５°、右舷舵＋１０５°である。

すなわち、両舷の舵の舵角の組合せを変えることによって、プロペラ後流を目的とする望ましい方向に向けてその方向に推力を変えることができる。ここに挙げた舵角の組み合わせは一例であり、目的とする推進方向及び推力を得るように、舵角の組み合わせを任意に変えることができる。

操船は、無線操縦装置３００のモニター３０４に映る遠隔監視カメラ９０４の撮影画面で行い、必要に応じて航海用電子海図上に自船位置を表示して行う。給餌船９００が養殖生簀９０２に接近した状態で、遠隔監視カメラ９０４で直近の識別標識９０８を撮影し、識別情報判別部２０５で識別標識９０８の識別情報を受け取る。識別情報は、識別情報判別部２０５から識別情報受信部３０３に送る。

そして、識別標識９０８の相対位置を映すモニター３０４のローカル座標の画面において養殖生簀９０２に対する給餌船９００の相対位置を確認し、給餌船９００を給餌に最適な位置に移動させる。

次に、給餌操作部３０６を操作し、操船部２０８により現在自船位置を保持するホバリングを行い、給餌装置９０３により給餌を開始する。

このように、給餌船９００は、養殖水域９０１の縁に沿って配置した識別標識９０８を目標として遠隔操船することで、養殖水域近傍の特定位置に正確に導くことができる。また、給餌船９００を特定位置にホバリングさせてその現在自船位置を保持する状態で給餌装置９０３によって給餌することで、操船者が陸上の施設等において船舶を遠隔操縦しても、養殖水域の目標とする位置に正確に給餌を行うことができる。

この給餌を行った位置を識別標識９０８の識別情報に関連付けて記憶することで、給餌場所の履歴を保存することができる。

１００ 推力システム
１１０ 船体
１０１ プロペラ推進器
１０２、１０３ 高揚力舵
１０４、１０５ 舵取機
１０６、１０７ 舵制御装置
２００ 操船システム
２０３ 給餌制御部
２０５ 識別情報判別部
２０８ 操船部
３００ 無線操縦装置
３０４ モニター
３０５ 画像制御部
３０６ 給餌操作部
９００ 給餌船
９０２ 養殖生簀
９０５ 養殖網
９０７ フロート
９０８ 識別標識

Claims (5)

1. 養殖水域を囲んで海上に設置する養殖生簀と、養殖水域に餌を投入する給餌装置を搭載した給餌船と、給餌船を遠隔操作する無線操縦装置で構成し、
   養殖生簀は、養殖水域を囲む養殖網と、養殖網を保持して一定形状に拡がる生簀枠と、生簀枠および養殖網を浮遊させる複数のフロートと、生簀枠に囲まれた養殖水域の縁に沿って配置する複数の識別標識を有し、
   給餌船は、１基１軸のプロペラからなるプロペラ推進器と、プロペラの後方に配置した２枚の高揚力舵と、高揚力舵毎に設けたロータリーベーン舵取機と、各ロータリーベーン舵取機で操作する各高揚力舵の舵角を制御する操船部と、識別標識から識別情報を受け取る識別情報判別部と、給餌装置を制御する給餌制御部を有し、
   無線操縦装置は、給餌船の操船部に舵角を指示するジョイスティックレバーまたは等価操作器と、給餌船の識別情報判別部から識別情報を受け取る識別情報受信部と、モニターと、モニターに養殖生簀の生簀模擬画像と各識別標識に対応する標識模擬画像を映し、識別情報を受け取った識別標識に対応する標識模擬画像を他の標識模擬画像と識別して表示する画像制御部と、操船部に現在自船位置と船首方位を保持するホバリングを指示するとともに、給餌装置に給餌の開始を指示する給餌操作部を有し、
   給餌船の操船部は、給餌操作部の指示を受けて、プロペラが前進方向に一定回転数で回転する状態で、両舷の高揚力舵の舵角を組合せてプロペラ後流の推力の方向を転向させ、自船をその場にホバリングさせて現在自船位置と船首方位を保持し、
   給餌船の給餌制御部は、給餌操作部の指示を受けて、給餌装置による給餌を開始することを特徴とする養殖生簀給餌システム。
2. 給餌船は、船の周囲を撮影する遠隔監視カメラを有し、識別情報判別部は、遠隔監視カメラで撮影した識別標識の撮影画像から識別情報を判別することを特徴とする請求項１に記載の養殖生簀給餌システム。
3. 識別標識は、識別情報を無線信号として発信し、識別情報判別部は、識別標識が発信する無線信号から識別情報を判別することを特徴とする請求項１に記載の養殖生簀給餌システム。
4. 給餌船は、ＧＰＳコンパスと、ＧＰＳコンパスから得られる自船位置情報を発信する自船位置情報発信部を有し、
   無線操縦装置は、給餌船の自船情報発信部が発信する自船位置情報を受信し、モニターに映す航海用電子海図上に自船位置を表示する自船位置表示部を有することを特徴とする請求項１に記載の養殖生簀給餌システム。
5. 画像制御部は、モニターの画面に複数の標識模擬画像の相対位置を映すローカル座標において表示し、自船位置表示部が受信した航海用電子海図上の自船位置をローカル座標に座標変換してモニターに表示することを特徴とする請求項４に記載の養殖生簀給餌システム。

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