JP7294596B2 - Underwater video camera - Google Patents

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特許法第30条第2項適用 平成30年7月26日に神奈川県のホームページ(http://www.pref.kanagawa.jp/docs/sr4/prs/r4704818.html#)で発表 平成31年2月5日に神奈川県のホームページ(http://www.pref.kanagawa.jp/docs/sr4/prs/r5525754.html)で発表 平成31年2月6日~2月8日に開催された展示会「さがみロボット産業特区」ロボット展(第40回工業技術見本市「テクニカルショウヨコハマ2019」)で発表Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Announced on the website of Kanagawa Prefecture (http://www.pref.kanagawa.jp/docs/sr4/prs/r4704818.html#) on July 26, 2018 2019 Announced on the Kanagawa Prefecture website (http://www.pref.kanagawa.jp/docs/sr4/prs/r5525754.html) on February 5 Held from February 6 to February 8, 2019 Announced at the exhibition "Sagami Robot Industry Special Zone" Robot Exhibition (40th Industrial Technology Trade Fair "Technical Show Yokohama 2019")

本発明は、遠隔操作により水上を移動可能とし、水中の状態を観察し撮影する水中映像撮影装置に関する。 The present invention relates to an underwater image capturing apparatus that can be moved on water by remote control and that observes and captures underwater conditions.

水中における定置網、生簀、人工魚礁等の水面下に設置される設備の維持及び管理、並びに海底堆積物の調査、魚数・魚種の調査や確認をするために、水面下の状態を視覚により適時観察したいというニーズがある。例えば、水中に固定カメラを設置すれば、常時水中の状態を観察することが可能となる。しかし、固定カメラでは、定点観察しかできないため、広い領域をくまなく観察することは不向きである。固定カメラの設置台数を増やすことも考えられるが、カメラ設備の維持及び管理の負担が増大することが懸念される。 Visual inspection of underwater conditions for maintenance and management of underwater facilities such as fixed nets, fish cages, and artificial reefs, surveys of seabed sediments, and surveys and confirmations of fish numbers and species. There is a need for timely observation. For example, if a fixed camera is installed underwater, it will be possible to observe the underwater state at all times. However, the fixed cameras are not suitable for observing all over a wide area because they can only be used for fixed-point observation. Although it is conceivable to increase the number of installed fixed cameras, there is concern that the burden of maintenance and management of camera equipment will increase.

一方、ダイバーがカメラを持って水中に潜れば、意図する場所の水中撮影が可能となるが、広範囲に亘って長時間観察するには、費用及び労力の面で不向きである。そこで、水中カメラを移動式として、遠隔操作により任意の場所の観察をする方式が提案されている。例えば、水上を浮遊する本体部と、本体部から昇降可能に設けられた水中カメラと、スクリューとを備えた水中撮影ブイが提案されている(特許文献1参照)。 On the other hand, if a diver dives into the water with a camera, it is possible to photograph an intended location underwater, but this is not suitable for long-term observation over a wide area in terms of cost and labor. Therefore, a system has been proposed in which an underwater camera is of a mobile type and an arbitrary location is observed by remote control. For example, an underwater photography buoy has been proposed that includes a main body that floats on water, an underwater camera that can move up and down from the main body, and a screw (see Patent Document 1).

特開2008-110656号公報JP 2008-110656 A

特許文献1に記載された水中撮影ブイは、ブイ本体がスクリューによって水上を移動可能とされているが、スクリューの回転方向を制御するだけでは、ブイ本体を意図する方向に正確に移動させることができないという問題がある。また、ブイ本体が筒型状のため水上で安定して姿勢を保つことができず、水上を移動する場合には推進抵抗が大きくなるという問題がある。 In the underwater photography buoy described in Patent Literature 1, the buoy body is movable above the water by means of a screw, but the buoy body cannot be accurately moved in the intended direction only by controlling the rotation direction of the screw. I have a problem that I can't. In addition, since the buoy body has a cylindrical shape, it cannot maintain a stable posture on the water, and there is a problem that propulsion resistance increases when the buoy moves on the water.

本発明に係る水中映像撮影装置は、水上に浮遊する半球状の本体部と、半球状の本体部に係留され水中を撮影する撮像部と、半球状の本体部を水上で移動させる駆動部と、を有する。駆動部は、半球状の本体部の半球面に設けられた一対のスラスタを含み、一対のスラスタは半球状の本体部の底面に設けられている。 An underwater image capturing apparatus according to the present invention comprises a hemispherical main body that floats on water, an imaging section that is anchored to the hemispherical main body and captures underwater images, and a driving section that moves the hemispherical main body on the water. , has The drive section includes a pair of thrusters provided on the hemispherical surface of the hemispherical main body, and the pair of thrusters are provided on the bottom surface of the hemispherical main body.

本体部には、半球面から突出する突起部が設けられていてもよく、突起部は一対のスラスタと直交する中心線上に設けられていてもよい。撮像部は、カメラ本体と、カメラ本体を収納するハウジングとを含み、ハウジングが本体部に係留されて水没するように構成されていてもよい。半球状の本体の上面部にフランジを有し、封止板により封止されていてもよい。本体部には、駆動部を制御する駆動制御回路と、撮像部を制御し撮像部で撮像された水中画像を外部機器に送信する中継器とが搭載されていてもよい。 The main body may be provided with a protrusion projecting from the hemispherical surface, and the protrusion may be provided on a center line perpendicular to the pair of thrusters. The imaging section may include a camera body and a housing that accommodates the camera body, and may be configured such that the housing is anchored to the body section and submerged in water. The hemispherical main body may have a flange on the upper surface and may be sealed with a sealing plate. The main unit may include a drive control circuit that controls the drive unit, and a repeater that controls the imaging unit and transmits an underwater image captured by the imaging unit to an external device.

本発明によれば、本体部に一対のスラスタを設けることで、本体部を水上に安定的に浮遊させることができ、意図する方向に自在移動させることができる。また、本体部の形状を半球状とすることで、水上に安定した状態で浮遊させることができ、撮像部の位置を正確に制御することができる。 According to the present invention, by providing the main body with a pair of thrusters, the main body can be stably floated on water and freely moved in an intended direction. Further, by making the shape of the main body part hemispherical, it is possible to float in a stable state on the water, and the position of the imaging part can be accurately controlled.

本発明の水中映像撮影装置の構成を示し、本体部が水面に浮遊し撮像部水中に沈められ本体部に係留される態様を示す。1 shows a configuration of an underwater image capturing apparatus according to the present invention, showing a mode in which a main body floats on the surface of water, an imaging section is submerged in water, and the main body is moored; 本発明の水中映像撮影装置の本体部の構成を示し、(A)は平面図、(B)は底面図を示す。1A and 1B show a configuration of a main body of an underwater image capturing apparatus of the present invention, FIG. 1A being a plan view and FIG. 本発明の水中映像撮影装置の本体部の構成を示し、(A)は正面図、(B)は側面図を示す。1A and 1B show a front view and a side view, respectively, of a structure of a main body of an underwater image capturing apparatus according to the present invention; FIG. 本発明の水中映像撮影装置のシステム構成を示す。1 shows a system configuration of an underwater image capturing apparatus according to the present invention;

以下、本発明の実施形態の内容を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様を含み、以下に例示される実施形態の内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、それはあくまで一例であって、本発明の内容を限定するものではない。また、本明細書において、ある図面に記載されたある要素と、他の図面に記載されたある要素とが同一又は対応する関係にあるときは、同一の符号(又は符号として記載された数字の後にa、b等を付した符号)を付して、繰り返しの説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第1」、「第2」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。 Hereinafter, the contents of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. However, the present invention includes many different aspects and should not be construed as being limited to the content of the embodiments illustrated below. In order to make the description clearer, the drawings may schematically show the width, thickness, shape, etc. of each part compared to the actual embodiment, but this is only an example and does not limit the content of the present invention. not something to do. In addition, in this specification, when a certain element described in a certain drawing and a certain element described in another drawing are the same or have a corresponding relationship, the same reference numerals (or numbers Reference numerals such as a, b, etc. are attached later, and repeated description may be omitted as appropriate. In addition, the letters "first" and "second" for each element are convenient labels used to distinguish each element and have no further meaning unless otherwise specified. .

図1は、本発明に係る水中映像撮影装置100の構成を示す。水中映像撮影装置100は、本体部102と撮像部104とを有する。本体部102は水上に浮遊し、撮像部104は水中に沈設される。本体部102は水上を遠隔操作により自走可能とする駆動部106を有する。本体部102が水上に浮遊するとき、駆動部106は本体部102に推進力を与える。駆動部106は、本体部102を水上で直進、後進、及び進行方向を自在に変化させる機能を有する。 FIG. 1 shows the configuration of an underwater image capturing device 100 according to the present invention. The underwater image capturing device 100 has a main unit 102 and an imaging unit 104 . The main unit 102 floats on water, and the imaging unit 104 is submerged in water. The body part 102 has a driving part 106 that enables self-propelling on water by remote control. When the body portion 102 floats on the water, the driving portion 106 gives a driving force to the body portion 102 . The drive unit 106 has a function of allowing the main body 102 to move straight on the water, move backward, and freely change the direction of travel.

撮像部104は本体部102にワイヤ120によって係留される。ワイヤ120の本数に限定はないが、複数本用いることで撮像部104を安定して係留することができる。本体部102が水上を移動すると、それに連動して撮像部104も移動する。撮像部104の水中での深度はワイヤ120の長さにより調整可能である。撮像部104はカメラ(撮像装置)を含む。カメラ116は気密を保つハウジング118に収納されていることが好ましい。ハウジング118はカメラ116を収納した場合でも、外部を撮影可能とするように透明な窓が設けられていることが好ましい。カメラ116はハウジング118に収納されることにより、浸水や障害物との接触による故障を防ぎ、動作の安定を保つことができる。 The imaging section 104 is anchored to the main body section 102 by a wire 120 . Although the number of wires 120 is not limited, the use of a plurality of wires 120 makes it possible to stably moor the imaging unit 104 . When the main unit 102 moves on the water, the imaging unit 104 also moves in conjunction with it. The underwater depth of the imaging unit 104 can be adjusted by the length of the wire 120 . The imaging unit 104 includes a camera (imaging device). Camera 116 is preferably housed in housing 118 which is airtight. It is preferable that the housing 118 is provided with a transparent window so that the outside can be photographed even when the camera 116 is housed. By housing the camera 116 in the housing 118, it is possible to prevent failure due to water ingress or contact with an obstacle, and to maintain stable operation.

カメラ116の種類に限定はなく、各種カメラを用いることができる。例えば、カメラ116として、円周魚眼レンズを用いた全方位カメラを用いることができる。カメラ116は無線通信により動作が制御される機能を有していることが好ましい。撮像部104は、一つの構成例として、ハウジング118内に引き込まれた無線通信を補助する通信ケーブルと、無線により制御されるカメラ116を備えていてもよい。具体的には、WiFi(登録商標)通信を補助する通信ケーブル122と、WiFiにより制御されるカメラ116を備えていてもよい。また、カメラ116の電源は、本体部102に収納されるバッテリから電源ケーブルで引き込まれていてもよい。 The type of camera 116 is not limited, and various cameras can be used. For example, as the camera 116, an omnidirectional camera using a circular fisheye lens can be used. The camera 116 preferably has a function of controlling its operation by wireless communication. As one configuration example, the imaging unit 104 may include a communication cable drawn into the housing 118 to assist wireless communication, and a wirelessly controlled camera 116 . Specifically, it may include a communication cable 122 that assists WiFi (registered trademark) communication, and a camera 116 that is controlled by WiFi. Also, the power source of the camera 116 may be drawn from a battery housed in the main body 102 through a power cable.

なお、図1には図示されないが、撮像部104には照明装置が含まれていてもよい。照明装置は観察対象の照明に用いることができる。撮像部104は、例えば、太陽光が十分に届かない水深が深い領域や夜間の撮影において、照明装置を用いることで明るい映像を撮像することが可能となる。また、ハウジング118には、カメラ116の角度(上下左右の角度)を調節する角度調節台が設けられていてもよい。 Although not shown in FIG. 1, the imaging unit 104 may include an illumination device. The illumination device can be used to illuminate the object to be observed. The imaging unit 104 can capture a bright image by using a lighting device, for example, in a deep water area where sunlight does not sufficiently reach or in nighttime. In addition, the housing 118 may be provided with an angle adjustment base for adjusting the angle of the camera 116 (up, down, left, and right angles).

本体部102は半球状の形態を有することが好ましい。本体部102は、球体を略半分にした形状のみならず、楕円体を略半分にした形状であってもよい。また、本体部102は、錐形(円錐形、三角錐形、方錐形)であってもよい。本体部102は球面部が着水面となり水上に浮遊する。本体部102には、後述されるように、駆動部106の電源、制御回路、通信回路等の機材が収納される。本体部102の上部は浸水しないように封止されていることが好ましい。 Preferably, body portion 102 has a hemispherical shape. The body portion 102 may have a shape that is substantially half of an elliptical body, as well as a shape that is substantially half of a sphere. Also, the body portion 102 may be conical (conical, triangular pyramidal, square pyramidal). The body portion 102 floats on the water with the spherical portion serving as a landing surface. As will be described later, the main unit 102 accommodates equipment such as a power supply for the driving unit 106, a control circuit, and a communication circuit. It is preferable that the upper portion of the body portion 102 be sealed so as to prevent water from entering.

図2及び図3は、本体部102の構造の一例を示す。図2において、(A)は本体部102の平面図を示し、(B)は底面図を示す。図3において、(A)は本体部102正面図を示し、(B)は側面図を示す。以下、図2及び図3を参照して本体部102の構成を説明する。 2 and 3 show an example of the structure of the body portion 102. FIG. In FIG. 2, (A) shows a plan view of the main body 102, and (B) shows a bottom view. In FIG. 3, (A) shows a front view of the main body 102, and (B) shows a side view. The configuration of the main body 102 will be described below with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

図2及び図3に例示される本体部102は、半球状の外形を有し上部にフランジ108が設けられる。本体部102は、着水したとき浮力によりフランジ108部分が水面上に露出する。本体部102は、前述の機材を収納可能とするように内側部分が椀状に成型されている。本体部102の上面部は、略全面が封止板110で覆われる。封止板110は本体部102から外れないようにフランジ108の部分で固定される。例えば、封止板110はフランジ108とボルトナット等の締結具で締結される。本体部102の上部を封止板110で塞ぐことで、本体部102に収納される機器を保護することができる。 The body portion 102 illustrated in FIGS. 2 and 3 has a hemispherical outer shape and is provided with a flange 108 on the top. When the body portion 102 lands on the water, the flange 108 portion is exposed above the water surface due to buoyancy. The body portion 102 has a bowl-shaped inner portion so as to accommodate the aforementioned equipment. A sealing plate 110 covers substantially the entire upper surface of the main body 102 . The sealing plate 110 is fixed at the flange 108 so as not to come off the main body 102 . For example, the sealing plate 110 is fastened to the flange 108 with fasteners such as bolts and nuts. By covering the upper portion of the main body portion 102 with the sealing plate 110, the devices housed in the main body portion 102 can be protected.

本体部102の上部には通気管112が設けられていてもよい。通気管112は封止板110を貫通する開口部に設けられ、本体部102の内部と外部とを通気するように配置されることが好ましい。通気管112を設けることで、本体部102に収納される機器の発熱を外部に放散することができる。図通気管112は、図3(B)に示すように、逆L字型又は逆J字型に屈曲していてもよい。このような形状により、雨天であっても本体部102に雨水が浸水することを防ぐことができる。 A vent pipe 112 may be provided in the upper portion of the body portion 102 . It is preferable that the ventilation pipe 112 is provided in an opening penetrating the sealing plate 110 and arranged so as to allow ventilation between the inside and the outside of the body portion 102 . By providing the ventilation pipe 112, the heat generated by the devices housed in the main body 102 can be dissipated to the outside. The vent pipe 112 may be bent in an inverted L shape or an inverted J shape as shown in FIG. 3(B). With such a shape, it is possible to prevent rainwater from entering the main body 102 even in rainy weather.

本体部102は、エチレンビニルアセテートやポリカーボネート等のプラスチック材で成型される。また、封止板110はアクリル、ポリカーボネート等の樹脂材料で形成される。このように、本体部102及び封止板110を樹脂材料で形成することで軽量化を図ることができる。封止板110は、例えば、赤外線をカットするフィルムやコーティングが施されていてもよい。封止板110が赤外線をカットする機能を有することで、本体部102が直射日光に晒されていても機器の温度上昇を抑制することができる。 The body portion 102 is molded from a plastic material such as ethylene vinyl acetate or polycarbonate. Also, the sealing plate 110 is made of a resin material such as acrylic or polycarbonate. By forming the body portion 102 and the sealing plate 110 from a resin material in this manner, weight reduction can be achieved. The sealing plate 110 may be coated with, for example, a film or coating that cuts infrared rays. Since the sealing plate 110 has the function of cutting infrared rays, it is possible to suppress the temperature rise of the device even when the main body 102 is exposed to direct sunlight.

駆動部106は本体部102から突出するように設けられる。例えば、駆動部106は、本体部102の球面部に取り付けられる。駆動部106は水を付勢する反力により本体部102を水上で移動させる機能を有する。駆動部106は、本体部102に推進力を付与するものであれば種類に限定はなく、例えば、回転羽式、ウォータージェット式等の推進装置を用いることができる。 The driving portion 106 is provided so as to protrude from the body portion 102 . For example, the driving portion 106 is attached to the spherical portion of the body portion 102 . The driving part 106 has a function of moving the body part 102 on water by a reaction force that urges water. The drive unit 106 is not limited to any type as long as it applies a propulsive force to the main body unit 102, and for example, a propulsion device such as a rotary blade type or a water jet type can be used.

駆動部106は、本体部102の両側を挟むように一対の駆動装置により構成されることが好ましい。本体部102の両側に設けられた一対の駆動装置の推進力を個別に制御することで、本体部102の移動方向を正確に制御することができる。図2及び図3は、駆動部106の一例として回転羽によって構成される一対のスラスタ107を示す。スラスタ107は本体部102の球面部から突出し、喫水線より下部に位置するように設けられる。すなわち、スラスタ107は、本体部102が着水したとき水中に沈設する位置に配置される。 It is preferable that the driving section 106 is configured by a pair of driving devices so as to sandwich the body section 102 from both sides. By individually controlling the driving forces of the pair of driving devices provided on both sides of the main body 102, the moving direction of the main body 102 can be accurately controlled. FIGS. 2 and 3 show a pair of thrusters 107 composed of rotating blades as an example of the drive unit 106. FIG. The thruster 107 protrudes from the spherical portion of the main body portion 102 and is provided so as to be positioned below the waterline. That is, the thruster 107 is arranged at a position where it sinks into the water when the main body 102 lands on the water.

図2(A)及び(B)に示すように、スラスタ107は本体部102の前進方向(図中に矢印で示すF方向)に対し、本体部102の底面に設けられることが好ましい。例えば、スラスタ107は、本体部102の中心線a1-a2上に左右対称に設けられることが好ましい。スラスタ107が中心a上に配置されることにより、本体部102の進行方向を変えるときにも、バランスをとりながら制御することができる。具体的には、本体部102を両側から挟むように設けられたスラスタ107は、回転羽が正回転することにより本体部102を直進させ、逆回転により後進させることができる。また、左右に設けられたスラスタ107は、回転羽の回転数を調節して一方のスラスタと他方のスラスタの推進力を異ならせることで、本体部102の進行方向を右方向又は左方向に自在に調節することができる。例えば、一方のスラスタを正回転させ、他方のスラスタを逆回転させることで右方向又は左方向に容易に進路を変更することができる。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the thruster 107 is preferably provided on the bottom surface of the main body 102 in the advancing direction of the main body 102 (direction F indicated by an arrow in the drawing). For example, the thrusters 107 are preferably provided symmetrically on the center line a1-a2 of the main body 102. As shown in FIG. By arranging the thruster 107 on the center a, it is possible to control while maintaining balance even when changing the traveling direction of the main body 102 . Specifically, the thrusters 107 provided so as to sandwich the main body 102 from both sides can cause the main body 102 to advance straight by forward rotation of the rotating blades, and to advance backward by reverse rotation. In addition, the thrusters 107 provided on the left and right sides adjust the number of rotations of the rotating blades to make the propulsive force of one thruster different from that of the other thruster, so that the traveling direction of the main body 102 can be freely changed to the right or left direction. can be adjusted to For example, by rotating one thruster forward and rotating the other thruster in reverse, the course can be easily changed to the right or left.

上述のように、駆動部106として一対のスラスタ107を設けることで、本体部102を水上において自在に移動させることができる。特に、本体部102を半球状とし、半球面を着水面とすることで水の抵抗を受けにくくし、本体部102の自在な移動をスムーズに行うことができる。別言すれば、本体部102の着水面を球面状とすることで、直進(又は後進)する場合のみでなく、左右方向に進路を変更する場合でも、一対のスラスタ107のみによって、スラスタ107に大きな負荷をかけることなく左右方向に容易に進路を変更することができる。なお、本体部102を水上で自走させるために、スラスタ107は一対のものに限定されず、さらに多くのスラスタを設けてもよい。また、撮像部104に同様の駆動部を設け、本体部102の駆動部106と連動するようにしてもよい。 As described above, by providing the pair of thrusters 107 as the driving section 106, the main body section 102 can be freely moved on the water. In particular, by forming the body portion 102 into a hemispherical shape and using the hemispherical surface as a water landing surface, the body portion 102 is less susceptible to water resistance, and the body portion 102 can move freely and smoothly. In other words, by making the water landing surface of the main body 102 spherical, not only when going straight (or moving backward), but also when changing the course in the left and right direction, only the pair of thrusters 107 can move the thruster 107. The course can be easily changed in the right and left direction without imposing a large load. Note that the number of thrusters 107 is not limited to one pair, and more thrusters may be provided in order to allow the main body 102 to self-propell on water. Further, a similar driving unit may be provided in the imaging unit 104 and may be interlocked with the driving unit 106 of the main unit 102 .

本体部102は、水中に沈設される撮像部104を牽引するために、水面において安定に浮遊することが求められる。本発明では本体部102が半球状の形状を有し半球面部を着水面となることで、本体部102の重心を低くすることができる。これにより本体部102を水上に安定的に浮遊させることができ、転覆を防止することができる。例えば、波が高い場合においても本体部102の転覆を防止することができる。これにより、水中に沈設される撮像部106を水中において安定に保持することができ、撮影される映像の乱れを抑制することができる。 The main unit 102 is required to float stably on the water surface in order to pull the imaging unit 104 submerged in water. In the present invention, the center of gravity of the main body 102 can be lowered by having the main body 102 have a hemispherical shape and using the hemispherical surface as a landing surface. As a result, the body portion 102 can be stably floated on the water, and overturning can be prevented. For example, even when the waves are high, overturning of the main body 102 can be prevented. As a result, the imaging unit 106 that is submerged in water can be stably held in the water, and disturbance of captured images can be suppressed.

本体部102には、突起部(フィン)114が設けられていてもよい。図2(A)及び(B)に示すように、本体部102の前進方向(図中に矢印で示すF方向)と平行な中心線b1-b2上に設けられることが好ましい。突起部114は本体部の直進方向と平行に伸びる板状の形状を有することが好ましい。このような突起部114を設けることで、本体部102が直進するときに水流を整流することができ、直進性を高めることができる。また、本体部102のローリングを抑えることができる。 The body portion 102 may be provided with projections (fins) 114 . As shown in FIGS. 2A and 2B, it is preferably provided on the center line b1-b2 parallel to the advancing direction of the main body 102 (direction F indicated by an arrow in the drawing). It is preferable that the protrusion 114 has a plate-like shape extending parallel to the rectilinear direction of the main body. By providing such projections 114, the water flow can be rectified when the main body 102 moves straight, and the straightness can be improved. In addition, rolling of the body portion 102 can be suppressed.

図3(A)及び(B)に示すように、突起部114は本体部102の半球面に沿って突出する形状を有する。さらに突起部114には開口部115が設けられていることが好ましい。突起部114に開口部115が設けられることで、本体部102の進路を左右方向に変更する場合でも、突起部114による抵抗力を低減することができる。これにより、一対のスラスタ107によっても本体部102の進路を容易に変更することができる。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the protrusion 114 has a shape that protrudes along the hemispherical surface of the main body 102 . Furthermore, it is preferable that the protrusion 114 is provided with an opening 115 . By providing the openings 115 in the protrusions 114, it is possible to reduce the resistance force of the protrusions 114 even when the course of the main body 102 is changed in the left-right direction. As a result, the course of the body portion 102 can be easily changed by the pair of thrusters 107 as well.

なお、本実施形態では図3(B)に示すように、突起部114が本体部102の前進方向(図中に矢印で示すF方向)に対し前後2箇所に設けられる態様示すが、これに限定されず前後の一方に設けられていてもよい。また、突起部114は中心軸b上のみでなく、中心軸bを挟んで左右に設けられていてもよい。いずれの構成においても、半球状の本体部102にフィン状の突起部114を設けることにより、本体部102を水上で自走させる場合において安定性を高めることができる。 In this embodiment, as shown in FIG. 3(B), the protrusions 114 are provided at two locations in front and behind the advancing direction of the main body 102 (direction F indicated by an arrow in the figure). It is not limited and may be provided in one of the front and back. Moreover, the projections 114 may be provided not only on the central axis b, but also on the left and right sides of the central axis b. In any configuration, by providing the hemispherical main body 102 with the fin-like protrusions 114, the stability of the main body 102 can be enhanced when the main body 102 is self-propelled on water.

図4は、水中映像撮影装置100のシステム構成を示す。水中映像撮影装置100は、受信機124、駆動制御回路126、中継機128、バッテリ130を含む。受信機124、駆動制御回路126、及び中継機128は本体部102に収納される。図4はまた、本体部102の動作を制御する送信機(リモートコントローラ)132と端末装置134とを示す。送信機132は、本体部102の動作を遠隔操作するために用いられる。端末装置134は、撮像部104のカメラ116を遠操作し、カメラ116で撮像された画像を表示する。送信機132は受信機124と無線で接続され、端末装置134は中継機128と無線で接続される。例えば、送信機132は受信機124とラジオ波で接続され、端末装置134は中継機128とWiFiで接続される。端末装置134は、スマートフォンと呼ばれる多機能携帯電話、タブレット端末、ノート型又はデスクトップ型のパーソナルコンピュータ等を用いることができる。 FIG. 4 shows the system configuration of the underwater video camera 100. As shown in FIG. The underwater imaging apparatus 100 includes a receiver 124, a drive control circuit 126, a repeater 128, and a battery . Receiver 124 , drive control circuit 126 , and repeater 128 are housed in main body 102 . FIG. 4 also shows a transmitter (remote controller) 132 and a terminal device 134 that control the operation of the main unit 102 . Transmitter 132 is used to remotely control the operation of main unit 102 . The terminal device 134 remotely operates the camera 116 of the imaging unit 104 and displays an image captured by the camera 116 . The transmitter 132 is wirelessly connected to the receiver 124 and the terminal device 134 is wirelessly connected to the repeater 128 . For example, the transmitter 132 is connected to the receiver 124 by radio waves, and the terminal device 134 is connected to the repeater 128 by WiFi. As the terminal device 134, a multifunctional mobile phone called a smart phone, a tablet terminal, a laptop or desktop personal computer, or the like can be used.

受信機124は、送信機(リモートコントローラ)132から送信される制御信号を受信する。送信機132は本体部102の移動を制御する制御信号を送信し、受信機124は制御信号を受信すると駆動制御回路126へ制御信号を出力する。駆動制御回路126は、駆動部(スラスタ)106a、106bの動作を制御する。駆動制御回路126は、制御信号にもとづいて駆動部106aと駆動部106bの動作を個別に制御する。バッテリ130は、駆動部106をはじめ、受信機124、駆動制御回路126、中継機128の動作に必要な電力を供給する。 The receiver 124 receives control signals transmitted from a transmitter (remote controller) 132 . Transmitter 132 transmits a control signal for controlling the movement of main body 102 , and receiver 124 outputs the control signal to drive control circuit 126 upon receiving the control signal. The drive control circuit 126 controls the operation of the drive units (thrusters) 106a and 106b. The drive control circuit 126 individually controls the operation of the drive section 106a and the drive section 106b based on the control signal. The battery 130 supplies electric power necessary for the operation of the drive unit 106 , the receiver 124 , the drive control circuit 126 and the repeater 128 .

中継機128は、端末装置134から撮像部104の動作を制御する命令を受信し、受信した命令を、通信ケーブルを介して撮像部104に送信する。通信ケーブル122はWiFi延長ケーブルであってもよい。中継機128は、また撮像部104のカメラ116で撮影された画像を端末装置134に出力する。端末装置134では中継機128から画像を表示する。画像は静止画であってもよいし動画であってもよい。 The repeater 128 receives a command for controlling the operation of the imaging unit 104 from the terminal device 134, and transmits the received command to the imaging unit 104 via the communication cable. Communication cable 122 may be a WiFi extension cable. The repeater 128 also outputs an image captured by the camera 116 of the imaging unit 104 to the terminal device 134 . The terminal device 134 displays the image from the repeater 128 . The image may be a still image or a moving image.

なお、駆動制御回路126及びバッテリ130と駆動部(スラスタ)106、中継機128と撮像部104は有線(ケーブル)で接続する必要がある。図3(A)及び(B)に示すように、本体部102には上部に通気管112が設けられている。この通気管112を用いることで、駆動制御回路126及びバッテリ130と駆動部(スラスタ)106、中継機128と撮像部104を接続するケーブルを通すことができる。 Note that the drive control circuit 126 and the battery 130 must be connected to the driving unit (thruster) 106, and the repeater 128 and the imaging unit 104 by wires (cables). As shown in FIGS. 3A and 3B, the body portion 102 is provided with a vent pipe 112 at its upper portion. By using the vent pipe 112, cables connecting the drive control circuit 126 and the battery 130 to the drive unit (thruster) 106 and the repeater 128 to the imaging unit 104 can be passed.

なお、図1には示されないが、本体部102にはさらに、撮像部104で撮影された画像を記憶するメモリ、本体部102の地図上の位置を知るためのGPS(Global Positioning System)、マイクロコンピュータ、バッテリ130を充電する太陽電池が設けられていてもよい。GPSが設けられていることにより、本体部102の位置を地図上で確認することができ、現在の位置及び移動方向を正確に知ることができる。そして、GPSとマイクロコンピュータにより、プログラムされた行動様式により自立的に本体部102の位置を移動するように制御してもよい。また、太陽電池が備えられることによりバッテリ130の消耗を抑制することができる。さらに、夜間において本体部102の位置を視認できるように、発光デバイス(発光ダイオード、有機エレクトロルミネセンスダイオード等)による光源が設けられていてもよい。 Although not shown in FIG. 1, the main unit 102 further includes a memory for storing images captured by the imaging unit 104, a GPS (Global Positioning System) for knowing the position of the main unit 102 on the map, a micro A solar cell may be provided to charge the computer, battery 130 . Since the GPS is provided, the position of the main body 102 can be confirmed on the map, and the current position and moving direction can be known accurately. Then, the position of the main unit 102 may be controlled to move autonomously according to a behavior pattern programmed by GPS and a microcomputer. Moreover, consumption of the battery 130 can be suppressed by providing the solar cell. Furthermore, a light source using a light-emitting device (light-emitting diode, organic electroluminescence diode, etc.) may be provided so that the position of the main body 102 can be visually recognized at night.

以上説明したように、本発明の水中映像撮影装置100によれば、本体部102と撮像部104を分離した構成とし、本体部102に駆動部106を設けることで水中の撮像部104を牽引することができる。さらに、本体部102を無線により遠隔操作可能とすることで、利用者は陸上、桟橋の上、船上等から操作することができ、本体部102を移動させて任意の位置の水中映像を視認することができる。この場合、本体部102が水面に浮かんで視認することができるので、利用者は水中のどの位置を観察しているのか容易に知ることができる。例えば、水中映像撮影装置100を定置網、生簀、人工魚礁等に設置することで、水面下に設置される設備の維持及び管理、並びに海底堆積物の調査、魚数・魚種の調査や確認をすることができる。 As described above, according to the underwater image capturing apparatus 100 of the present invention, the main unit 102 and the imaging unit 104 are separated, and the driving unit 106 is provided in the main unit 102 to pull the underwater imaging unit 104. be able to. Further, by making the main unit 102 remotely operable by radio, the user can operate it from land, on a pier, on a ship, etc., and visually recognize an underwater image at an arbitrary position by moving the main unit 102. be able to. In this case, since the body part 102 can be visually recognized while floating on the surface of the water, the user can easily know which position in the water the user is observing. For example, by installing the underwater imaging device 100 in fixed nets, fish cages, artificial fish reefs, etc., it is possible to maintain and manage equipment installed under the water surface, survey seabed sediments, and survey and confirm the number and species of fish. can do.

100・・・水中映像撮影装置、102・・・本体部、104・・・撮像部、106・・・駆動部、107・・・スラスタ、108・・・フランジ、110・・・封止板、112・・・通気管、114・・・突起部、115・・・開口部、116・・・カメラ、118・・・ハウジング、120・・・ワイヤ、122・・・通信ケーブル、124・・・受信機、126・・・駆動制御回路、128・・・中継機、130・・・バッテリ、132・・・送信機、134・・・端末装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100... Underwater imaging|photography apparatus, 102... Main-body part, 104... Imaging part, 106... Drive part, 107... Thruster, 108... Flange, 110... Sealing plate, DESCRIPTION OF SYMBOLS 112... vent pipe, 114... protrusion, 115... opening, 116... camera, 118... housing, 120... wire, 122... communication cable, 124... Receiver 126 Drive control circuit 128 Repeater 130 Battery 132 Transmitter 134 Terminal device

Claims (5)

水上に浮遊する半球状の本体部と、
前記半球状の本体部に係留され水中を撮影する撮像部と、
前記半球状の本体部を水上で移動させる駆動部と、を有し、
前記駆動部は、前記半球状の本体部の半球面に設けられた一対のスラスタを含み、
前記一対のスラスタは、前記半球状の本体部の底面に設けられ、
前記半球状の本体部は、前記一対のスラスタと直交する中心線上に設けられ、半球面から突出する板状の突起部を有し、
前記突起部は、開口部を有することを特徴とする水中映像撮影装置。
A hemispherical main body that floats on water,
an imaging unit that is moored to the hemispherical main body and shoots underwater;
a drive unit that moves the hemispherical main body on water,
The drive unit includes a pair of thrusters provided on the hemispherical surface of the hemispherical main body,
The pair of thrusters are provided on the bottom surface of the hemispherical main body,
The hemispherical main body is provided on a center line orthogonal to the pair of thrusters and has a plate-like projection projecting from the hemispherical surface,
The underwater image capturing apparatus , wherein the protrusion has an opening .
記突起部は、前記一対のスラスタと直交する中心線上において、前記本体部の前後2箇所に設けられている、請求項1に記載の水中映像撮影装置。 2. The underwater image capturing apparatus according to claim 1, wherein said protrusions are provided at two locations on the front and rear of said main body on a center line perpendicular to said pair of thrusters. 前記撮像部は、カメラ本体と、前記カメラ本体を収納するハウジングとを含み、前記ハウジングが水没する、請求項1に記載の水中映像撮影装置。 2. The underwater image capturing apparatus according to claim 1, wherein said imaging unit includes a camera body and a housing for accommodating said camera body, said housing being submerged in water. 前記半球状の本体の上面部にフランジを有し、封止板により封止されている、請求項1に記載の水中映像撮影装置。 2. An underwater image capturing apparatus according to claim 1, wherein said hemispherical main body has a flange on the upper surface and is sealed with a sealing plate. 前記駆動部を制御する駆動制御回路と、前記撮像部を制御し、前記撮像部で撮像された水中画像を外部機器に送信する中継器とを含む、請求項1に記載の水中映像撮影装置。 2. The underwater image capturing apparatus according to claim 1, further comprising a drive control circuit for controlling said driving section, and a repeater for controlling said imaging section and transmitting an underwater image captured by said imaging section to an external device.
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