JP6903421B2 - Underwater drone communication system - Google Patents
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Description
本発明は、水中を移動する無人移動体である水中ドローンに係り、特に水中ドローンと陸上の制御装置(または操縦器)との間で通信を行う水中ドローンの通信システムに関するものである。 The present invention relates to an underwater drone, which is an unmanned aerial vehicle that moves underwater, and particularly relates to a communication system for an underwater drone that communicates between the underwater drone and a land control device (or controller).
空中または水中あるいはその両方の領域を移動する無人移動体として定義されるドローンは、撮影もしくは監視、点検もしくは検査、計測などの様々な分野で広く用いられている。
ドローンは、あらかじめ設定された目的によって自律的に運動するか、無線(電波、可視光、あらゆる波長帯のレーザー光、音波、超音波のいずれか、あるいはこれらの複合)を用いて人間である操縦者によって操縦されるか、無線を通じた外部の制御装置(コンピュータを含む)によって制御される。
Drones, defined as unmanned aerial vehicles that move in the air, underwater, or both, are widely used in a variety of fields such as photography or surveillance, inspection or inspection, and measurement.
Drones either move autonomously for a preset purpose or use radio waves (radio waves, visible light, laser light of any wavelength band, sound waves, ultrasonic waves, or a combination of these) to control humans. Maneuvered by a person or controlled by an external controller (including a computer) over the air.
上述した各種ドローンのうち、自律的な運動をするドローンの場合には、問題はないが、無線による指令に基づき運動をするドローンの場合、以下のような問題が生ずる。
水中のドローンでは、電波が水中を透過しにくい特性があるため、遠距離の無線操縦は難しく、また機体にカメラを搭載しても大量の画像データの高速伝送はしにくい。
Among the various drones described above, there is no problem in the case of a drone that exercises autonomously, but in the case of a drone that exercises based on a wireless command, the following problems occur.
Underwater drones have the characteristic that radio waves do not easily penetrate underwater, so long-distance radio control is difficult, and even if a camera is mounted on the aircraft, it is difficult to transmit a large amount of image data at high speed.
これらの問題を解決する手段として、水中のドローンと操縦者の操縦器あるいは外部の制御装置を有線でつなぐことが提案されており、一部は実用化されている。以下、上記の信号および/または電力をドローンと送受する線を有線ケーブルと称する。 As a means to solve these problems, it has been proposed to connect the underwater drone to the operator's controller or an external control device by wire, and some of them have been put into practical use. Hereinafter, the line for transmitting and receiving the above signal and / or electric power to and from the drone is referred to as a wired cable.
しかしながら、水中のドローンを任意の作業に適用する場合、妨害物のない開放的な環境であれば問題はないが、有線ケーブルと絡みやすいなんらかの物体がある環境では、絡みが発生することにより正常な動作ができなくなったり、機体の回収ができなくなるなどの問題が発生する。絡みやすい物体としては、岩や海草などの天然物や、電線やホース、チューブ等の既設の線材、パイプライン、建設物や構造物の角部、そのほか複雑な形状の任意の物品などの人工物が挙げられる。これらに対し、水流などのある環境で、ドローンの機体と有線ケーブルが上記のような物体と絡まないように操縦方法あるいは制御方法だけで対応するのは困難である。 However, when applying an underwater drone to any work, there is no problem in an open environment without obstacles, but in an environment with some objects that are easily entangled with the wired cable, it is normal due to entanglement. Problems such as inability to operate and the inability to collect the aircraft occur. Objects that are easily entangled include natural products such as rocks and seaweed, existing wires such as electric wires, hoses, and tubes, pipelines, corners of buildings and structures, and other artificial objects such as arbitrary articles with complicated shapes. Can be mentioned. On the other hand, in an environment such as a water stream, it is difficult to deal with the drone's body and the wired cable only by the maneuvering method or the control method so as not to be entangled with the above-mentioned objects.
本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、水中ドローンと陸上の制御装置(または操縦器)との間で確実に双方向通信を行うことができる水中ドローンの通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an underwater drone communication system capable of reliably performing two-way communication between an underwater drone and a land control device (or controller). The purpose.
上述の目的を達成するため、本発明の水中ドローンの通信システムは、水中を移動可能な水中ドローンと、前記水中ドローンと無線通信可能な範囲に設置された少なくとも1つの送受信アンテナと、前記少なくとも1つの送受信アンテナと有線ケーブルによって接続され、前記水中ドローンを制御する制御装置または操縦器とを備え、前記少なくとも1つの送受信アンテナは、水が満たされた容器に形成された孔に挿入された送受信端を備え、前記容器は、ポンプケーシングであり、前記ポンプケーシング内には羽根車が配置されており、前記水中ドローンは、前記ポンプケーシング内の水中を移動可能に配置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも1つの送受信アンテナは、前記ポンプケーシングの全面に分散している複数の送受信アンテナであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the communication system of the underwater drone of the present invention includes an underwater drone that can move underwater, at least one transmitting / receiving antenna installed within a range capable of wireless communication with the underwater drone, and at least one of the above. One transmit / receive antenna is connected by a wired cable and includes a control device or a controller for controlling the underwater drone, and the at least one transmit / receive antenna is a transmit / receive end inserted into a hole formed in a container filled with water. The container is a pump casing, an impeller is arranged in the pump casing, and the underwater drone is movably arranged in the water in the pump casing. ..
A preferred embodiment of the present invention is characterized in that the at least one transmitting / receiving antenna is a plurality of transmitting / receiving antennas dispersed over the entire surface of the pump casing.
本発明の好ましい参考例は、前記少なくとも1つの送受信アンテナは、水中に設置されていることを特徴とする。
本発明の好ましい参考例は、前記少なくとも1つの送受信アンテナと前記有線ケーブルは、漏洩同軸ケーブルからなることを特徴とする。
本発明の好ましい参考例は、前記少なくとも1つの送受信アンテナは、水中ドローンに搭載されて移動アンテナとして機能し、該移動アンテナと前記水中ドローンとの間で無線通信を行うことを特徴とする。
A preferred reference example of the present invention is characterized in that the at least one transmitting / receiving antenna is installed underwater.
A preferred reference example of the present invention is characterized in that the at least one transmitting / receiving antenna and the wired cable are composed of a leaky coaxial cable.
A preferred reference example of the present invention is characterized in that the at least one transmitting / receiving antenna is mounted on an underwater drone and functions as a mobile antenna, and wireless communication is performed between the mobile antenna and the underwater drone.
本発明の好ましい参考例は、前記水中ドローンは、前記少なくとも1つの送受信アンテナと送受信可能な領域まで自律的に航行する機能を有していることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記少なくとも1つの送受信アンテナと前記制御装置または操縦器とを接続する前記有線ケーブルに代えて、前記少なくとも1つの送受信アンテナと前記制御装置または操縦器との間で無線通信を行うようにしたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記水中ドローンと無線通信を行う別の水中ドローンを更に備えることを特徴とする。
A preferred reference example of the present invention is characterized in that the underwater drone has a function of autonomously navigating to at least one transmitting / receiving antenna and a transmitting / receiving region .
A preferred embodiment of the present invention is wireless communication between the at least one transmitting / receiving antenna and the control device or the controller instead of the wired cable connecting the at least one transmitting / receiving antenna and the control device or the controller. It is characterized by having to do.
A preferred embodiment of the present invention is further provided with another underwater drone that wirelessly communicates with the underwater drone.
本発明の一参考例は、水中を移動可能な複数の水中ドローンと、前記複数の水中ドローンを制御する制御装置または操縦器とを備え、前記複数の水中ドローンは、有線ケーブルによって接続されておらず、前記制御装置または操縦器は、前記複数の水中ドローンの少なくとも1つと無線通信を確立し、該無線通信を確立した少なくとも1つの水中ドローンと他の水中ドローンとの間で無線通信を行うことにより、前記複数の水中ドローンを制御することを特徴とする水中ドローンの通信システムである。 A reference example of the present invention includes a plurality of underwater drones that can move underwater, a control device or a controller that controls the plurality of underwater drones, and the plurality of underwater drones are connected by a wired cable. Instead, the control device or controller establishes wireless communication with at least one of the plurality of underwater drones, and performs wireless communication between at least one underwater drone that has established the wireless communication and another underwater drone. This is an underwater drone communication system characterized by controlling the plurality of underwater drones.
本発明の好ましい参考例は、前記複数の水中ドローンの各々は、自己番号を記憶しており、前記制御装置または操縦器からの自己宛の指令を実行し、自己宛以外の指令を受信したら、同じ内容を他の水中ドローンに再送信することを特徴とする。
本発明の好ましい参考例は、前記複数の水中ドローンの少なくとも1つと無線通信を行う別の水中ドローンを更に備えることを特徴とする。
本発明の好ましい参考例は、前記複数の水中ドローンが、前記制御装置または操縦器との間、および他の水中ドローンとの間で行う無線通信は、電波による無線通信であることを特徴とする。
A preferred reference example of the present invention is that each of the plurality of underwater drones stores a self-number, executes a self-addressed command from the control device or the controller, and receives a command other than the self-addressed. It is characterized by retransmitting the same content to another underwater drone.
A preferred reference example of the present invention is further characterized by further comprising another underwater drone that wirelessly communicates with at least one of the plurality of underwater drones.
A preferred reference example of the present invention is characterized in that the wireless communication performed by the plurality of underwater drones with the control device or the controller and with other underwater drones is radio communication by radio waves. ..
本発明は、以下に列挙する効果を奏する。
1)電波が透過しにくい水中であっても、水中ドローンと陸上の制御装置(または操縦器)との間で確実に双方向通信を行うことができる。
2)有線ケーブルが水中の物体に引っ掛かることなく、また絡まることがない。
The present invention has the effects listed below.
1) Even in water where radio waves are difficult to transmit, bidirectional communication can be reliably performed between the underwater drone and the land control device (or controller).
2) The wired cable does not get caught in or entangled with objects in the water.
以下、本発明に係る水中ドローンの通信システムの実施形態を図1乃至図10を参照して説明する。図1乃至図10において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図1は、本発明に係る水中ドローンの通信システムの第1の実施形態を示す模式図である。図1に示すように、水中ドローン1は、水中で稼働中であり、水中ドローン1の運用領域(稼働領域)には、複数の送受信アンテナ2が配置されている。図示例においては、複数(6個)の送受信アンテナ2は、水槽3の側壁および底壁に所定の間隔をおいて列状に配置されている。水中ドローン1の運用領域(稼働領域)に応じて送受信アンテナ2をマトリックス状に配置してもよい。各送受信アンテナ2には有線ケーブル4が接続されており、有線ケーブル4の一端部には制御装置(または操縦器)5が接続されている。有線ケーブル4は、陸上にある制御装置(または操縦器)5と水中に設置されている全ての送受信アンテナ2とを接続している。
Hereinafter, embodiments of the underwater drone communication system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 10. In FIGS. 1 to 10, the same or corresponding components are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of the underwater drone communication system according to the present invention. As shown in FIG. 1, the
制御装置(または操縦器)5は、電波発信機および電波受信機を内蔵しており、制御装置(または操縦器)5の電波発信機から発信された電波は有線ケーブル4を介して各送受信アンテナ2に送信される。各送受信アンテナ2は、受信した電波を水中ドローン1に向けて発信する。送受信アンテナ2と水中ドローン1との間は、距離が近いため、電波の減衰は少なく、水中ドローン1は電波を確実に受信することができる。水中ドローン1は、受信した信号に基づいて移動し、調査対象の物体(図示せず)の調査を行ない、調査結果の情報や水中ドローン1の位置情報を含む各種情報を水中ドローン1に最も近い位置にある送受信アンテナ2に送信する。送受信アンテナ2は、受信した信号を有線ケーブル4を介して制御装置(または操縦器)5に送信する。複数の送受信アンテナ2からなる送受信アンテナ群は、水中ドローン1の運用領域(稼働領域)にくまなく設置されており、かつ相隣接する送受信アンテナ2の送受信範囲がオーバーラップするように設定されているため、水中ドローン1の運用中(稼働中)に、水中ドローン1と送受信アンテナ2との間の通信が途切れることがない。
The control device (or controller) 5 has a built-in radio wave transmitter and radio wave receiver, and the radio waves transmitted from the radio wave transmitter of the control device (or controller) 5 are transmitted / received antennas via the
図2は、本発明に係る水中ドローンの通信システムの第2の実施形態を示す模式図である。図2に示すように、制御装置(または操縦器)5は、漏洩同軸ケーブル6に接続されている。漏洩同軸ケーブル6は、陸上にある制御装置(または操縦器)5から水中ドローン1の運用領域(稼働領域)の全領域に亘って延びている。漏洩同軸ケーブル6は、同軸ケーブルの外部導体にスロットと呼ばれる孔を周期的に設け、その孔を送受信アンテナとして無線通信を行うことのできる同軸ケーブル型のアンテナである。
FIG. 2 is a schematic view showing a second embodiment of the underwater drone communication system according to the present invention. As shown in FIG. 2, the control device (or controller) 5 is connected to the leaky coaxial cable 6. The leaky coaxial cable 6 extends from the control device (or controller) 5 on land to the entire operating area (operating area) of the
制御装置(または操縦器)5は、電波発信機および電波受信機を内蔵しており、制御装置(または操縦器)5の電波発信機から発信された電波は漏洩同軸ケーブル6を介して水中ドローン1に送信される。漏洩同軸ケーブル6と水中ドローン1との間は、距離が近いため、電波の減衰は少なく、水中ドローン1は電波を確実に受信することができる。水中ドローン1は、受信した信号に基づいて移動し、調査対象の物体(図示せず)の調査を行ない、調査結果の情報や水中ドローン1の位置情報を含む各種情報を漏洩同軸ケーブル6に送信する。漏洩同軸ケーブル6は、受信した信号を制御装置(または操縦器)5に送信する。漏洩同軸ケーブル6は、水中ドローン1の運用領域(稼働領域)に張り巡らされており、かつ漏洩同軸ケーブル6における相隣接するスロット(孔)の送受信範囲がオーバーラップするように設定されているため、水中ドローン1の運用中(稼働中)に、水中ドローン1と漏洩同軸ケーブル6との間の通信が途切れることがない。
The control device (or controller) 5 has a built-in radio wave transmitter and radio wave receiver, and the radio wave transmitted from the radio wave transmitter of the control device (or controller) 5 is an underwater drone via a leaky coaxial cable 6. It is sent to 1. Since the distance between the leaky coaxial cable 6 and the
図3は、本発明に係る水中ドローンの通信システムの第3の実施形態を示す模式図である。図3に示すように、水中ドローン1Aは、有線ケーブル4によって制御装置(または操縦器)5に接続されている。水中ドローン1Aは、送受信アンテナを搭載しており、調査対象の配管などの物体10内を移動している水中ドローン1Bとの間で無線通信が可能になっている。水中ドローン1Aは水中を自由に移動可能であるため、水中ドローン1Aは移動アンテナとして機能し、制御装置(または操縦器)5は移動アンテナ(水中ドローン1A)を介して水中ドローン1Bとも通信可能となる。
FIG. 3 is a schematic view showing a third embodiment of the underwater drone communication system according to the present invention. As shown in FIG. 3, the
制御装置(または操縦器)5は、電波発信機および電波受信機を内蔵しており、制御装置(または操縦器)5の電波発信機から発信された電波は有線ケーブル4を介して水中ドローン1Aに送信される。水中ドローン1Aは、受信した電波を水中ドローン1Bに向けて発信する。水中ドローン1Aと水中ドローン1Bとの間は、距離が近いため、電波の減衰は少なく、水中ドローン1Bは電波を確実に受信することができる。水中ドローン1Bは、受信した信号に基づいて移動し、調査対象の物体10の調査を行ない、調査結果の情報や水中ドローン1の位置情報を含む各種情報を水中ドローン1Aに送信する。水中ドローン1Aは、受信した信号を有線ケーブル4を介して制御装置(または操縦器)5に送信する。移動アンテナとして機能する水中ドローン1Aは、水中ドローン1Bの運用領域(稼働領域)に接近できるので、水中ドローン1Bの運用中(稼働中)に、水中ドローン1Aと水中ドローン1Bとの間の通信が途切れることがない。
The control device (or controller) 5 has a built-in radio wave transmitter and radio wave receiver, and the radio wave transmitted from the radio wave transmitter of the control device (or controller) 5 is an
図4は、本発明に係る水中ドローンの通信システムの第4の実施形態を示す模式図である。第4の実施形態においては、水中ドローン1は、自律的に航行する機能を有している。送受信アンテナ2は水槽3の底壁に配置されている。送受信アンテナ2には有線ケーブル4が接続されており、有線ケーブル4の一端部には制御装置(または操縦器)5が接続されている。有線ケーブル4は、陸上にある制御装置(または操縦器)5と水中に設置されている送受信アンテナ2とを接続している。
FIG. 4 is a schematic view showing a fourth embodiment of the underwater drone communication system according to the present invention. In the fourth embodiment, the
制御装置(または操縦器)5は、電波発信機および電波受信機を内蔵しており、制御装置(または操縦器)5の電波発信機から発信された電波は有線ケーブル4を介して送受信アンテナ2に送信される。送受信アンテナ2は、受信した電波を水中ドローン1に向けて発信する。水中ドローン1は、水面近くと水槽3の底壁の近くとの間で自律的に航行し、送受信アンテナ2との通信可能距離まで到達したら、送受信アンテナ2と通信を開始する。水中ドローン1は、送受信アンテナ2から受信した信号に基づいて移動し、調査対象の物体(図示せず)の調査を行ない、調査結果の情報や水中ドローン1の位置情報を含む各種情報を送受信アンテナ2に送信する。送受信アンテナ2は、受信した信号を有線ケーブル4を介して制御装置(または操縦器)5に送信する。水中ドローン1は自律的に航行する機能を有しているため、水中ドローン1は送受信アンテナ2との通信可能距離まで送受信アンテナ2に接近できるので、水中ドローン1の運用中(稼働中)に、水中ドローン1と送受信アンテナ2との間の通信が途切れることはない。
The control device (or controller) 5 has a built-in radio wave transmitter and radio wave receiver, and radio waves transmitted from the radio wave transmitter of the control device (or controller) 5 are transmitted / received
図5は、図1に示す水中ドローンの通信システムをポンプの調査点検に適用した場合を示す模式図である。図5に示すように、ポンプ11は、ポンプケーシング12と、ポンプケーシング12内に設置された羽根車13と、羽根車13を支持する主軸14と、羽根車13および主軸14を回転駆動するモータ15を備えている。ポンプケーシング12には、吸込管16および吐出管17が接続されている。ポンプケーシング12内は水で満たされており、水中ドローン1はポンプケーシング12内の水中で稼働中である。ポンプケーシング12には複数の送受信アンテナ2が設置されている。ポンプケーシング12には、圧力検出用の孔など多数の孔が形成されているので、これらの孔を利用して送受信アンテナ2の送受信端2aが水中に位置するように配置する。各送受信アンテナ2には有線ケーブル4が接続されており、有線ケーブル4の一端部には制御装置(または操縦器)5が接続されている。
FIG. 5 is a schematic view showing a case where the communication system of the underwater drone shown in FIG. 1 is applied to the investigation and inspection of the pump. As shown in FIG. 5, the pump 11 includes a
制御装置(または操縦器)5は、電波発信機および電波受信機を内蔵しており、制御装置(または操縦器)5の電波発信機から発信された電波は有線ケーブル4を介して送受信アンテナ2に送信される。送受信アンテナ2は、受信した電波をポンプケーシング12内の水中ドローン1に向けて発信する。送受信アンテナ2と水中ドローン1との間は、距離が近いため、電波の減衰は少なく、水中ドローン1は電波を確実に受信することができる。水中ドローン1は、受信した信号に基づいて移動し、調査対象の羽根車13やポンプケーシング12の内部の調査を行ない、調査結果の情報や水中ドローン1の位置情報を含む各種情報を水中ドローン1に最も近い位置にある送受信アンテナ2に送信する。送受信アンテナ2は、受信した信号を有線ケーブル4を介して制御装置(または操縦器)5に送信する。複数の送受信アンテナ2からなりポンプケーシング12の全面に分散している送受信アンテナ群は、水中ドローン1の運用領域(稼働領域)にくまなく設置されており、かつ相隣接する送受信アンテナ2の送受信範囲がオーバーラップするように設定されているため、水中ドローン1の運用中(稼働中)に、水中ドローン1と送受信アンテナ2との間の通信が途切れることがない。
The control device (or controller) 5 has a built-in radio wave transmitter and radio wave receiver, and radio waves transmitted from the radio wave transmitter of the control device (or controller) 5 are transmitted / received
複数の送受信アンテナ2を設置した場合、水中ドローン1の位置を検出する手段(水中ドローン自体の位置センサーを用いても良いし、アンテナをレーダーとして用いても良い)を用い、水中ドローン近傍のアンテナだけ動作させるのでも良い。図5に示すように、内部を水で満たされた閉容器(例えば圧力容器や水車、ポンプなどの流体機械等なんでも良い)内で水中ドローンを運用する場合、容器の内部に対し無線信号(あらゆる電磁波、可視光、LED光、レーザー光、あるいは音波等なんでもよい)を送受信する装置(送受信アンテナ)を一つ、ないし複数設置し、それを介して水中ドローン1と制御装置(または操縦器)5が通信できる構成としても良い。図5では、制御装置(または操縦器)5と送受信アンテナ2が有線ケーブル4で結ばれているが、ここも無線信号で通信する構成にしても良い。なお、送受信アンテナ2は、ポンプを据え付けるときなどに予め設置しておいてもよいし、後から設置してもよい。
When a plurality of transmitting / receiving
図6は、本発明に係る水中ドローンの通信システムの他の態様を示す模式図である。図6に示す態様においては、複数の水中ドローン1が少なくとも一つの他の水中ドローン1と互いに無線通信可能な位置関係を保ち、その連携により、特定(任意)の水中ドローン1と制御装置(または操縦器)5間の通信を確立させるように構成している。図示例では、まず、制御装置(または操縦器)5と、制御装置(または操縦器)5に最も近い水中ドローン1との間の通信を確立し、この最も近い水中ドローン1が移動アンテナとして機能し、他の水中ドローン1と通信を行う。全ての水中ドローン1には通し番号が付されている。各水中ドローン1は自己番号を記憶しており、自己宛の指令を実行し、自己宛以外の指令を受信したら、同じ内容を他の水中ドローン1に再送信する。全ての指令には通し番号が付されている。各水中ドローン1は受信した自己宛の指令番号を記憶しており、すでに受信済みの指令は無視する。新しく、かつ通し順の指令のみ実行する。実行後に実行済であることを返信する。
FIG. 6 is a schematic view showing another aspect of the underwater drone communication system according to the present invention. In the embodiment shown in FIG. 6, the plurality of
図1乃至図6に示す実施形態は種々の組み合わせが可能であり、以下にこの各種組み合わせの形態を説明する。
図7は、図1の実施形態と図3の実施形態を組み合わせた実施形態を示す模式図である。図7に示すように、水中ドローン1Aの運用領域(稼働領域)には、複数の送受信アンテナ2が配置されている。制御装置(または操縦器)5から発信された電波は有線ケーブル4を介して各送受信アンテナ2に送信される。各送受信アンテナ2は、受信した電波を水中ドローン1Aに向けて発信する。水中ドローン1Aは、送受信アンテナを搭載しており、調査対象の配管などの物体10内を移動している水中ドローン1Bとの間で無線通信が可能になっている。水中ドローン1Aは水中を自由に移動可能であるため、水中ドローン1Aは移動アンテナとして機能し、制御装置(または操縦器)5は移動アンテナ(水中ドローン1A)を介して水中ドローン1Bとも通信可能となる。
Various combinations of the embodiments shown in FIGS. 1 to 6 are possible, and the forms of these various combinations will be described below.
FIG. 7 is a schematic view showing an embodiment in which the embodiment of FIG. 1 and the embodiment of FIG. 3 are combined. As shown in FIG. 7, a plurality of transmitting / receiving
図8は、図2の実施形態と図3の実施形態を組み合わせた実施形態を示す模式図である。図8に示すように、漏洩同軸ケーブル6は、陸上にある制御装置(または操縦器)5から水中ドローン1Aの運用領域(稼働領域)の全領域に亘って延びている。制御装置(または操縦器)5から発信された電波は漏洩同軸ケーブル6を介して水中ドローン1Aに送信される。水中ドローン1Aは、送受信アンテナを搭載しており、調査対象の配管などの物体10内を移動している水中ドローン1Bとの間で無線通信が可能になっている。水中ドローン1Aは水中を自由に移動可能であるため、水中ドローン1Aは移動アンテナとして機能し、制御装置(または操縦器)5は移動アンテナ(水中ドローン1A)を介して水中ドローン1Bとも通信可能となる。
FIG. 8 is a schematic view showing an embodiment in which the embodiment of FIG. 2 and the embodiment of FIG. 3 are combined. As shown in FIG. 8, the leaky coaxial cable 6 extends from the control device (or controller) 5 on land to the entire operating area (operating area) of the
図9は、図4の実施形態と図3の実施形態を組み合わせた実施形態を示す模式図である。図9に示すように、水中ドローン1Aは、自律的に航行する機能を有している。制御装置(または操縦器)5から発信された電波は有線ケーブル4を介して送受信アンテナ2に送信される。送受信アンテナ2は、受信した電波を水中ドローン1Aに向けて発信する。水中ドローン1Aは、水面近くと水槽3の底壁の近くとの間で自律的に航行し、送受信アンテナ2との通信可能距離まで到達したら、送受信アンテナ2と通信を開始する。水中ドローン1Aは、送受信アンテナを搭載しており、調査対象の配管などの物体10内を移動している水中ドローン1Bとの間で無線通信が可能になっている。水中ドローン1Aは水中を自由に移動可能であるため、水中ドローン1Aは移動アンテナとして機能し、制御装置(または操縦器)5は移動アンテナ(水中ドローン1A)を介して水中ドローン1Bとも通信可能となる。
FIG. 9 is a schematic view showing an embodiment in which the embodiment of FIG. 4 and the embodiment of FIG. 3 are combined. As shown in FIG. 9, the
図10は、図6の実施形態と図3の実施形態を組み合わせた実施形態を示す模式図である。図10に示すように、制御装置(または操縦器)5と、制御装置(または操縦器)5に最も近い水中ドローン1Aとの間の通信を確立し、この最も近い水中ドローン1Aが移動アンテナとして機能し、他の水中ドローン1Aと通信を行う。水中ドローン1Aは、送受信アンテナを搭載しており、調査対象の配管などの物体10内を移動している水中ドローン1Bとの間で無線通信が可能になっている。水中ドローン1Aは水中を自由に移動可能であるため、水中ドローン1Aは移動アンテナとして機能し、制御装置(または操縦器)5は移動アンテナ(水中ドローン1A)を介して水中ドローン1Bとも通信可能となる。
FIG. 10 is a schematic diagram showing an embodiment in which the embodiment of FIG. 6 and the embodiment of FIG. 3 are combined. As shown in FIG. 10, communication is established between the controller (or controller) 5 and the
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲とすべきである。 The above-described embodiment is described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to carry out the present invention. Various modifications of the above embodiment can be naturally made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Therefore, the present invention is not limited to the described embodiments and should be the broadest scope according to the technical ideas defined by the claims.
1,1A,1B 水中ドローン
2 送受信アンテナ
2a 送受信端
3 水槽
4 有線ケーブル
5 制御装置(または操縦器)
6 漏洩同軸ケーブル
10 物体
11 ポンプ
12 ポンプケーシング
13 羽根車
14 主軸
15 モータ
16 吸込管
17 吐出管
1,1A,
6 Leakage
Claims (4)
前記水中ドローンと無線通信可能な範囲に設置された少なくとも1つの送受信アンテナと、
前記少なくとも1つの送受信アンテナと有線ケーブルによって接続され、前記水中ドローンを制御する制御装置または操縦器とを備え、
前記少なくとも1つの送受信アンテナは、水が満たされた容器に形成された孔に挿入された送受信端を備え、
前記容器は、ポンプケーシングであり、
前記ポンプケーシング内には羽根車が配置されており、
前記水中ドローンは、前記ポンプケーシング内の水中を移動可能に配置されていることを特徴とする水中ドローンの通信システム。 An underwater drone that can move underwater and
At least one transmitting / receiving antenna installed in a range capable of wireless communication with the underwater drone,
It is connected to the at least one transmitting / receiving antenna by a wired cable and includes a control device or a controller for controlling the underwater drone.
The at least one transmit / receive antenna comprises a transmit / receive end inserted into a hole formed in a container filled with water .
The container is a pump casing and
An impeller is arranged in the pump casing.
The underwater drone communication system is characterized in that the underwater drone is arranged so as to be movable in water in the pump casing.
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