JPS5812889A - 水底走行車の位置および／または走行方向を測定する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、水底、特に、水深数十メートルの水底にお
ける水底走行車の位置および／または走行方向を測定す
る方法および装置に関するものである。

従来から海底における浚渫、ケーブル埋設、鉱石砂利採
集等に使用される作業車あるいは海底調査用走行車のよ
うな水底走行車が知られている。

これら水底走行車の駆動推進は、キャタピラあるいはア
ルキメデススクリュなどのスクリュにより行うか、また
は母船からの索引等により行っている。

これら水底走行車の運行調整方法としては、通常水上の
母船とブームに直接あるいは鋼索や接続パイプ等の接続
手段を介して接続され母船の運行によって走行の速度や
方向等が規制決定される母船曳行方式をとっている。

また、比較的浅い水深の場合には、水底走行車に連接さ
れ水面に浮かんで位置を示すようにした操作用の浮子や
水底走行車に取付けられた操作塔によって水底走行車の
水底の位置、走行方向、速度等を直接に観察することに
よって水上調整をするように構成させたものが用いられ
ている。

前者のような母船曳行方式のものでは水底の正確な位置
規制決定は困難であって作業によっては精度上適用しに
くいものとなる。

一方後者の如く水底走行車に連接された浮子等を設ける
場合、作業精度は別としても、構造上、適用水域は浅水
法に限定せざるを得ない欠点がある。

水深が数十メートル以上の水域で水底走行車を精密且正
確に運行させる必要がある場合、上記の方法では水底に
おける走行車の位置や走行方向拳−参岑を正確に測定す
るのが困難である。　水底、特に海底は、一般に無限と
見られる広がりをもち目標として選ぶべきものもないか
らである。

さらには石油掘削井の位置決定に使用されるような特定
点を設定することも既におこなわれているが、この位置
検出のためには複雑な超音波等を使用する検出機構を設
けねばならず、水底走行車のような移動する物体を簡単
な方法により捉える方法としては適当といい難い。

ところで水深が数十メートルとなるとダイパーに依存す
るとしても連続作業時間に限界があり、且つ水中の透視
度が高くない場合が多いことから自動的かつ連続的に計
測する必要性が益々高くなってきている。

本発明は叙上のごとく水深数十メニトルの水底で、一作
業区割を１辺数十メートル程度の作業区域を作業させる
場合に水底走行車の位置、方向を正確に測定して母船上
で検知して運行調整を適切におこなうための水底走行車
の位置および／または走行方向を測定する方法および装
置の提供を目的とするものである。

この目的を達成するために本発明の測定方法は、水底走
行車と原点表示用センサを取付けたステーションとをリ
ールを介して糸で連結させ、母船より水中あるいは水底
迄垂下したステーションの近傍を走行する水底走行車の
位置および／または走行方向を該糸と連動するセンサに
より測定することを特徴とするものである。

また本発明の測定装置は、水底走行車と原点表示用セン
サを取付けたステーションとを連結する糸と、該水底走
行車あるいはステーション側に設けられ、該糸が常に張
力を保持した状態となるように該糸の繰出しあるいは巻
きもどしを自動的に行うリールと、該糸の繰出しあるい
は巻きもどし量を検出するため該糸の移動に関連して設
けられた距離センサと、該ステーションに設けられ、該
糸の張力方向を示す角度センサと、該水底走行車上に設
けられ、その走行方向を示す角度センサと、各センサと
電気的に接続し、電気信号を母船上に設けられた信号処
理機構に伝えるための電線とからなるものである０次に
図に従い本発明の一実施例につき説明する。

第１図は、計測設備の概略図である。　１は母船とし水
底作業車５と計測の原点となるステーション４とは母船
上のクレーン２によってワイヤー３で水中に吊り込まれ
る。　吊り込み完了後ステーション４は水底に着底させ
るか他の方法で水中に固定されて計測の原点となる。

第１図は準備作業を終り水底の作業が進行されている状
態を示している。

原点４と水底作業車５との間は計測糸１１で接続されて
いる。

糸１１の原点との接続は角度センサ７と距離センサ６と
が介在して一端を形成し、他端は水底作業車５に設置さ
れた角度センサ８に接続されている。

両点間の距りは距離センサ６により計測され、原点４に
対する作業車５の方位は角度センサ７が計測する。　角
度センサ８は作業車の走行方向を計測するために設置さ
れている。

これらの計測機構によって常時計測された測定値は夫々
電気信号に変換され電線１０によって母船に電送され信
号処理機構９に入力される。

信号処理機構９には演算機構２１とグラフィックディス
プレー機構２２とが組み込まれており、作業車５の位置
、走行方向が出力されてディスプレー画面上に画かれる
。

画面上に示された水底作業車５の位置と動きは母船１上
においてオペレーターによって確認されてその運行は母
船上からリモートコントロールされる。

次に第２図！第３図および第５図に従い距離センサにつ
いて説明する。

第２図は距離センサ６の構成図である。

距離センサ６は回転検出子１６とローラ１５とにより構
成され、これらはプレート１３に取付けられ、糸の繰出
しと巻き取りを行うリール１４に接続されており、全体
は水中重量＝０に浮力調整されている。

距離センサ６の一端は紐１２を介して原点であるス７−
−ション４に接続し他端はリール１４から繰す出される
糸１１を介して作業車５と接続している。

したがって距離センサ６はステーション６−組１２−プ
レート１３−リール１４−距離センサ６−糸１１一作業
車５と接続された中間で浮力によって水中を自由に漂っ
た状態となっている。

リール１４に接続された電動機（トルクモーター）（図
示せず）は常に一方向に回転して、糸を巻き込むように
働いている。

電動機とリール１４とはルーズに接続されており糸の張
力が増加すると電動機の回転は停止し、更らに張力が増
加するとり−ル１４は張力によって逆方向に回わり糸が
繰り出されるように構成されている。

この機構は６トルクスイツチ”として既に一般的に用い
られているので細部の説明は省略する。

このように構成された結果、ステーション４と作業車５
との位置の如何を問わず糸１１は常に一定の張力を保持
した状態となり、中間に在る距離センサ６は糸１１の張
られた方向と同一直線上に位置している。

張られた糸１１の中間には距離センサ６が介在し糸１１
の繰り出しと巻き取りの都度その長さはローラ１５の回
転として伝達されて回転検出子１６に連動される。

第３図は距離センサ６の概略説明図である。

リール１４から繰り出された糸１１はローラー１５の構
内を１回転して延伸されて作を車５に接続され或いは繰
り出されたとき ている。　リール１４が糸を巻ｆ！ｎ１−ｆｅｋ　　ｉ
ｔ、　ｏ−一う１５は糸１１の長さに応じてスリップを
起こすことなく正逆方向に一定の回転をする。　ローラ
１５には同軸に回転する回転検出子１６がとりつけられ
、回転検出子１６の正逆回転数は検出コイル１９によっ
て電気信号化され電１１７Ｊ１０によって母船ｌに伝送
される。

ここで回転検出子１６として通常のパルスゼネレータを
使用しても良いが、電線が不要であるという点でウィー
ガンドワイヤという商品名で市販されている磁石を利用
したパルスゼネレータが好ましい。

第４図は角度センサ７及び８の概略説明図である。

角度センサ７はステーション４上にとりつけられてステ
ーション４を原点として作業車５の方位を計測する。　
また角度センサ８は角度センサ７と同一の構造で作業車
５にとりつけられ、作業車５自体の走行方向を計測する
ものである。

角度センサ７（或いは８）はステーション４（或いは作
業車５）の上にとりつけられる。

回転検出子１７は中心軸１８の周りに回転するように構
成され、軸１８には固定腕２０がとりつけられ腕２０の
尖端は糸１１Ｇこ接続される０作業車５の移動によって
糸の方向が変ると腕２０は軸１８を中心として糸の張力
の方向に回転する。

軸１８に固定されたセンサローラ１７は糸Ｊ１のガイド
によってステーション４から作業車５への方位の変化が
正確に伝えられ、方位変化は検出コイル１９によって電
気信号化され電ＩＩＪ１０によって母船ｌに伝送される
。

作業車５の側にとりつけられる角度センサ８の場合に計
測されるものは作業車５の前後を結ぶ中心線と原点（ス
テーション４）一作業車５を結ぶ線とのなす角度である
が、この測定値と角度センサ７から得られる測定値との
演算によって作業車５の時々刻々の走行方向は決定され
る。

第５図は伝送回路図の一例である。

各センサから発せられる電気信号はこの電気回路で増巾
されて演算機構２１に入力される。

第６図は演算並びにディスプレー機構である。

演算機構２１＆こ入力され、演算を経て水中作業車５の
位置並びに水中作業車自体の走行方向が決定される。　
これらの結果はグラフインクディスプレー機構２２に送
られ画面が画き出される。

作画された作業車５の刻々の位置は画面上に残されその
軌跡は作業車５の速度をオペレーターに知らせると共に
画面を見乍ら運行調整をすることが可能となる。

上 ば本発明の構成によれば、超音波等の複雑な機構を使用
せず、簡単な構造により正確に作業者の位置等を測定す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す計測設備の概略図、第
２図および第３図は距離センサの構成説明図、第４図は
角度センサの概略説明図、第５図は伝送回路の一例を示
す回路図、第６図は演算機構およびディスプレー機構を
示す概略図である。 】・・・・・・・・・母　船　　　　　　２・・・・・
・・・・クレーン４・・・・・・・・・ステーション　
　　　５・・・・・・・・・水底作業車６・・・・・・
・・・距離センサ　　　　７，８　　・・・角度センサ
９・・・・・・・・・信号処理機構　　　１０・・・・
・・電　線１１・・・・・・糸　　　　　　　　　１３
・・・・・・プレート１４・・・・・・リ　−ル　　　
　　１５・・・・・・ロ　−　ラ１６１１７・・・回転
検出子　　　　１９・・・・・・検出コイル２□　１１
０１０．演算機構　　　　　　　　２９１００１．１、
グラフィックディスプレー機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水底走行車と原点表示用センサを取付けたステー
   ションとをリールを介して糸で連結させ、母船より水中
   あるいは水底迄垂下したステーションの近傍を走行する
   水底走行車の位置および／または走行方向を該糸と連動
   するセンサにより測定することを特徴とする水底走行車
   の位置および／または走行方向を測定する方法。
2. （２）水底走行車と原点表示用センサを取付けたステー
   ションとを連結する糸と、該水底走行車あるいはステー
   ション側に設けられ、該糸が常に張力を保持した状態と
   なるように該糸の繰出しあるいは巻きもどしを自動的に
   行うリールと、該糸の繰出しあるいは巻きもどし量を検
   出するため該糸の移動に関連して設けられた距離センサ
   と、該ステージ日ンに設けられ、該糸の張力方向を示す
   角度センサと、該水底走行車上に設けられ、その走行方
   向を１示す角度センサと、各センサと電気的に接続し、
   電気信号を母船上に設けられた信号処理機構に伝えるた
   めの電線とからなる水底走行車の位置および／または走
   行方向を測定する装置。