JPH07223589A - 水中潜水体への充電システム - Google Patents

水中潜水体への充電システム

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JPH07223589A
JPH07223589A JP6034096A JP3409694A JPH07223589A JP H07223589 A JPH07223589 A JP H07223589A JP 6034096 A JP6034096 A JP 6034096A JP 3409694 A JP3409694 A JP 3409694A JP H07223589 A JPH07223589 A JP H07223589A
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JP
Japan
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underwater
submersible
unmanned
rear end
unmanned aerial
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JP6034096A
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Kenji Nishina
憲二 仁科
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations
    • B63G2008/002Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations unmanned
    • B63G2008/008Docking stations for unmanned underwater vessels, or the like

Abstract

(57)【要約】 【目的】 接続ケーブルによる制約を受けることなく長
時間の稼働ができ、運動の自由度の大きい高性能の蓄電
池式水中潜水体への充電システム。 【構成】 潜水体31に付設された充電用発電機34
と、発電機34に連結され外端が外部海水中に突出する
発電機駆動軸35と、有索無人機1に付設されたトラン
スポンダー33の出力信号を受信して潜水体31の推進
器を制御し有索無人機1の後端に潜水体31の前端をド
ッキングさせる自動操舵回路と、有索無人機1の前端に
突設され内蔵されたモーターにより駆動される推進器2
と、潜水体31のトランスポンダー33の出力信号を受
信し、無人機1の推進器2を制御してその後端を水中潜
水体31の前端にドッキングさせる自動操舵回路と、発
電機駆動軸35,モーター6の回転軸7の各外端に分設
された嵌脱型トルク継手と、潜水体31の前端又は無人
機1の後端の一方に突設されたカップリングアーム3
8,11とを具えたこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水中潜水体への水中充
電に適用される充電システムに関する。
【0002】
【従来の技術】水中潜水体の充電・給電手段としては、
従来、母船上での充電による手段と、ランチャー経由に
よる給電とが知られている。すなわち、前者において
は、洋上母船から分離した水中潜水体は内蔵するバッテ
リの電力が切れる前に浮上し、母船に揚収された後、母
船上で充電される。また、後者においては、水中潜水体
はケーブルで接続されたランチャーとともに親子潜水体
として母船から吊下され、母船からランチャーを経由し
て給電を受けて稼働するのである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者で
は、水中潜水体は、バッテリの放電許容時間の関係上、
母船着水から目的個所到着までと母船へ帰るまでの時間
を差し引いた短時間しか稼働できない。また、後者で
は、母船からランチャー経由で給電を受けるので、稼働
時間は長くなるが、水中潜水体はランチャーからケーブ
ルによる制約を受けるとともに、ランチャーも母船から
のケーブルによる制約を受けるから、潮流抵抗等による
制約も加算される関係上、その運動制御は極めて難し
い。また、母船の活動が停止すれば、水中潜水体も稼働
できないという制約がある。
【0004】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、接続ケーブルによる制約を受けることなく長
時間の稼働ができる運動の自由度の大きい高性能の電池
式水中潜水体への充電システムを提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのために請求項1の発
明は、内蔵する蓄電池により駆動される推進器及び操舵
装置を有するとともにトランスポンダーを有する水中潜
水体の上記蓄電池を、母船とケーブルを介して接続され
遠隔操作により移動する有索無人機により充電するよう
にした水中潜水体への充電システムにおいて、上記水中
潜水体に付設され上記内蔵蓄電池を充電するための発電
機と、内端が上記発電機の回転軸に連結され外端が同水
中潜水体の前端を水密に貫通して外部海水中に突出する
発電機駆動軸と、上記有索無人機に付設されたトランス
ポンダーの出力信号を受信し上記水中潜水体の推進器を
制御して同水中潜水体の前端を上記有索無人機の後端に
ドッキングさせる自動操舵回路と、上記有索無人機の前
端に突設され同有索無人機に内蔵されたモーターにより
駆動される推進器と、上記水中潜水機のトランスポンダ
ーの出力信号を受信し上記有索無人機の推進器を制御し
て同有索無人機の後端に上記水中潜水体の前端をドッキ
ングさせる自動操舵回路と、前記発電機駆動軸の前端,
上記モーターの回転軸であって同水中潜水機の後端を水
密に貫通して外部海水中に突出する後端に分設された嵌
脱型トルク継手と、上記水中潜水体の前端又は上記有索
無人機の後端の一方に突設され先端がそれぞれ他方の嵌
合突起に押し込まれて嵌合する上下又は左右1対のカッ
プリングアームとを具えたこと。
【0006】
【作用】このような構成によれば、水中で有索水中無人
機と水中潜水体はトランスポンダーの音響送受波を繰り
返しながら接近し、水中潜水体と有索無人機とは相互の
誘導によって互いに近づき、水中潜水体の嵌脱型トルク
継手の一方が有索無人機の嵌脱型トルク継手の他方に嵌
合するとともに水中潜水体に突設された1対の固定腕の
先端を有索無人機の固定物に嵌合する。固定物には位置
センサーが設置されており、これにて、両者のトルク継
手の嵌合を検知し、有索無人機のモーターを駆動する。
モーターが駆動すると、回転軸,凹部,凸部,回転軸が
回転し、水中潜水体の発電機を回転し、その発生電力で
その蓄電池を充電する。その際、水中潜水体が逆回転の
反作用を受けるが、固定腕と固定物の嵌合で逆方向回転
を止めることができる。
【0007】
【実施例】本発明の一実施例を図面について説明する
と、図1は水中潜水体が充電のために有索無人機に接近
中の状態を示す側面図、図2は図1において水中潜水体
が有索無人機とドッキングして有索無人機により充電さ
れている状態を示す縦断面図である。
【0008】まず、図1において、有索水中無人機1は
母船12から離脱後、母船12からの水中音響制御もし
くは人工知能による制御で水中で稼働中の水中潜水体3
1の充電のために、ケーブルを介して母船12から吊下
される。次に、図2に示すように、水中潜水体31は推
進器32,トランスポンダー33,発電機34,同発電
機34に回転駆動力を伝達する回転軸35,同回転軸3
5の先端に凸部36,37及び上下1対の軸方向の固定
腕38を有する。一方、有索水中無人機1は水中潜水体
31の回転軸35の先端の凸部36,37に嵌合する凹
部8,16を先端部に有する回転軸7と、回転軸7に回
転駆動力を与えるモーター6と、トランスポンダー3,
推進器2,テレビカメラ10,同カメラ10用電線13
及び凹部8の周囲を一周本体1の前方外部に取り付けら
れた固定物11及び同じく本体1の前方に水中潜水体3
1が有索水中無人機1に連接嵌合しやすいように取り付
けられた拡開円錐状ガイド9とから構成されている。
【0009】このようなシステムにおいて、水中潜水体
31がバッテリ40を完全に消費する前に、図1に示す
ように、母船12から有索水中無人機1を吊下し、トラ
ンスポンダー3で水中潜水体31のトランスポンダー3
3と音響送受波を繰り返しながら、双方推進器32及び
2を制御することで、両者は互いに接近する。接近する
と、潜水無人機1はテレビカメラ10による監視も並用
しながら、水中潜水体31を潜水無人機1の後方へ拡開
する円錐状ガイド9に案内して、その間に嵌り込むよう
に制御することで、図2に示すように、ガイド9によっ
て水中潜水体31は有索無人機1の前方中央に位置決め
され、水中潜水体31の凸部37が有索無人機1の凹部
16に嵌合するとともに、水中潜水体31の1対の固定
腕38がガイド9の透孔を通して有索無人機1の固定物
11に嵌合する。
【0010】固定腕38が固定物11に嵌合すると、固
定物11に設けられた図示省略のセンサーが嵌合を検知
し、信号を信号線14を通じて送信し、これがスイッチ
となってモーター6が回転する。なお、モーターの駆動
は母船12と接続されたケーブル5を経由し、動力が供
給されて行われる。モーターが回転すると、回転軸7,
凹部8,16が回転し、これに嵌合した凸部36,37
及び回転軸35経由で発電機34が回転し、バッテリ4
0が充電される。
【0011】こうして充電が完了すると、有索無人機1
のモーター6は停止し、推進器2を制御し水中潜水体3
1を切り離すと、水中潜水体31は再度稼働することに
なる。充電中、モーター6,凹部8,凸部36等の回転
で水中潜水体31が逆回転の反力を受けるが、固定腕3
8が固定物11に嵌合しており逆回転を止めることがで
きる。ここで、有索無人機1は、水中に分散して固定設
置された充電機であってもよく、この場合は、水中潜水
体31がトランスポンダー3,33の音響送受波により
固定設置の充電機に接近し、ガイド9の案内で嵌合し、
充電を受けることになる。
【0012】なお、上記実施例においては、図2に示す
ように、水中潜水体31の前端を有索無人機1の後端に
ドッキングしたのであるが、水中潜水体の前端に推進器
を設け、その後端に固定腕38を突設するとともに、有
索無人機1の後端に推進器2を設け、その前端に凹部8
を設けることもできる。このような構造によれば、水中
潜水体31の後端を有索無人機1の前端にドッキングす
ることにより、水中潜水体31のバッテリ40を充電す
るようにすることもできる。また、図1に示した円錐状
ガイド9は要すれば、水中潜水体31に付設することも
可能である。
【0013】
【発明の効果】このような水中潜水機と有索無人機とか
らなる充電システムによれば、下記の効果が奏せられ
る。 (1)水中潜水体に対して水中充電が可能となり、従来
必要であった母船に戻る時間の損失がなくなり、効率良
く作業が継続され、長時間の稼働が可能となる。 (2)ランチャー方式の有索式水中潜水体のような運動
制御の難しさから解放されるので、水中潜水体は容易に
その運動制御が可能となる。 (3)水中潜水体と有策無人機とは相互に近接して迅速
確実にドッキング及び充電作業を行うことができるので
信頼性が大きい。
【0014】要するに請求項1の発明によれば、内蔵す
る蓄電池により駆動される推進器及び操舵装置を有する
とともにトランスポンダーを有する水中潜水体の上記蓄
電池を、母船とケーブルを介して接続され遠隔操作によ
り移動する有索無人機により充電するようにした水中潜
水体への充電システムにおいて、上記水中潜水体に付設
され上記内蔵蓄電池を充電するための発電機と、内端が
上記発電機の回転軸に連結され外端が同水中潜水体の前
端を水密に貫通して外部海水中に突出する発電機駆動軸
と、上記有索無人機に付設されたトランスポンダーの出
力信号を受信し上記水中潜水体の推進器を制御して同水
中潜水体の前端を上記有索無人機の後端にドッキングさ
せる自動操舵回路と、上記有索無人機の前端に突設され
同有索無人機に内蔵されたモーターにより駆動される推
進器と、上記水中潜水機のトランスポンダーの出力信号
を受信し上記有索無人機の推進器を制御して同有索無人
機の後端に上記水中潜水体の前端をドッキングさせる自
動操舵回路と、前記発電機駆動軸の前端,上記モーター
の回転軸であって同水中潜水機の後端を水密に貫通して
外部海水中に突出する後端に分設された嵌脱型トルク継
手と、上記水中潜水体の前端又は上記有索無人機の後端
の一方に突設され先端がそれぞれ他方の嵌合突起に押し
込まれて嵌合する上下又は左右1対のカップリングアー
ムとを具えたことにより、接続ケーブルによる制約を受
けることなく長時間の稼働ができる運動の自由度の大き
い高性能の電池式水中潜水体への充電システムを得るか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明はの一実施例を示す全体側面図であり、
水中潜水機が充電のために有索無人機に接近中の状態を
示す。
【図2】図1において、水中潜水体が有索無人機と嵌合
して有索無人機により充電されている状態を示す縦断面
図である。
【符号の説明】
1 有索無人機 2 推進器 3 トランスポンダー 4 アイピース 5 ケーブル 6 モーター 7 回転軸 8,16 凹部 9 ガイド 10 テレビカメラ 11 固定物 12 母船 13 カメラ用電線 14 センサー用信号線 15 バッキング 16 嵌合孔(凹部) 31 水中潜水体 32 推進器 33 トランスポンダー 34 発電機 35 回転軸 36,37 凸部 38 固定腕 39 パッキング 40 バッテリ 41 充電線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01M 10/44 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内蔵する蓄電池により駆動される推進器
    及び操舵装置を有するとともにトランスポンダーを有す
    る水中潜水体の上記蓄電池を、母船とケーブルを介して
    接続され遠隔操作により移動する有索無人機により充電
    するようにした水中潜水体への充電システムにおいて、
    上記水中潜水体に付設され上記内蔵蓄電池を充電するた
    めの発電機と、内端が上記発電機の回転軸に連結され外
    端が同水中潜水体の前端を水密に貫通して外部海水中に
    突出する発電機駆動軸と、上記有索無人機に付設された
    トランスポンダーの出力信号を受信し上記水中潜水体の
    推進器を制御して同水中潜水体の前端を上記有索無人機
    の後端にドッキングさせる自動操舵回路と、上記有索無
    人機の前端に突設され同有索無人機に内蔵されたモータ
    ーにより駆動される推進器と、上記水中潜水機のトラン
    スポンダーの出力信号を受信し上記有索無人機の推進器
    を制御して同有索無人機の後端に上記水中潜水体の前端
    をドッキングさせる自動操舵回路と、前記発電機駆動軸
    の前端,上記モーターの回転軸であって同水中潜水機の
    後端を水密に貫通して外部海水中に突出する後端に分設
    された嵌脱型トルク継手と、上記水中潜水体の前端又は
    上記有索無人機の後端の一方に突設され先端がそれぞれ
    他方の嵌合突起に押し込まれて嵌合する上下又は左右1
    対のカップリングアームとを具えたことを特徴とする水
    中潜水体への充電システム。
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