JPH07228293A - 水中ロボットの深度設定装置 - Google Patents
水中ロボットの深度設定装置Info
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- JPH07228293A JPH07228293A JP6020929A JP2092994A JPH07228293A JP H07228293 A JPH07228293 A JP H07228293A JP 6020929 A JP6020929 A JP 6020929A JP 2092994 A JP2092994 A JP 2092994A JP H07228293 A JPH07228293 A JP H07228293A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は移動中の目標物（魚群など）を捜索
する水中ロボットの捜索深度を自動的に設定することが
できる装置を提供することを目的とする。 【構成】 水中ロボット側に、水中ロボット用目標物認
識装置１と制御装置２と水中ロボットの駆動装置３と目
標物設定装置４と水中ロボット用通信装置７を具備する
とともに、母機側に母機用通信装置８と海域特性計測装
置９と母機用目標物認識装置１０を具備し、母機上の目
標物認識装置で得られた目標物の位置・針路・速力・音
響特性等の目標物情報及び母機上の海域特性計測装置で
得られた捜索海域の水深・水温・音速・塩分濃度等の海
域情報を水中ロボットに伝達し、水中ロボットの航走深
度を、水中ロボット内部の目標物設定装置で決定するこ
とを特徴とする。
する水中ロボットの捜索深度を自動的に設定することが
できる装置を提供することを目的とする。 【構成】 水中ロボット側に、水中ロボット用目標物認
識装置１と制御装置２と水中ロボットの駆動装置３と目
標物設定装置４と水中ロボット用通信装置７を具備する
とともに、母機側に母機用通信装置８と海域特性計測装
置９と母機用目標物認識装置１０を具備し、母機上の目
標物認識装置で得られた目標物の位置・針路・速力・音
響特性等の目標物情報及び母機上の海域特性計測装置で
得られた捜索海域の水深・水温・音速・塩分濃度等の海
域情報を水中ロボットに伝達し、水中ロボットの航走深
度を、水中ロボット内部の目標物設定装置で決定するこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、移動中の目標物（魚群
など）に向けて発進させ、その目標物を捜索・検知する
ための水中ロボットの目標物捜索深度の自動設定装置に
関する。
など）に向けて発進させ、その目標物を捜索・検知する
ための水中ロボットの目標物捜索深度の自動設定装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】移動中の目標物（魚群など）を捜索する
水中ロボットの深度、方位、速力等の捜索条件は、従来
は操作者が任意に設定し、通信装置を介して水中ロボッ
トに伝達して、そのまま水中ロボットを発進させて目標
物を捜索させていた。
水中ロボットの深度、方位、速力等の捜索条件は、従来
は操作者が任意に設定し、通信装置を介して水中ロボッ
トに伝達して、そのまま水中ロボットを発進させて目標
物を捜索させていた。
【０００３】しかし、水中ロボットの深度は、水深・水
温・音速・塩分濃度等の捜索海域の特性を考慮した捜索
に最適な深度でなかったために、目標物を検出できない
状況がしばしば生じていた。
温・音速・塩分濃度等の捜索海域の特性を考慮した捜索
に最適な深度でなかったために、目標物を検出できない
状況がしばしば生じていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】移動中の目標物（魚群
など）を捜索する場合、水中ロボットの捜索深度・方位
・速力等の捜索条件は、従来は母機上で操作者が経験に
基づいて任意に設定し、通信装置を介して水中ロボット
に伝達して、そのまま水中ロボットを発進させて目標物
の捜索を行っていた。しかし、捜索深度を設定する際に
は、水深・水温・音速・塩分濃度等の捜索海域の特性が
考慮されていなかったため、捜索する海域によっては、
設定された深度で目標物を捜索しても、目標物を検出で
きない状況がしばしば生じていた。本発明はこれらの問
題を解決することができる水中ロボットの目標物捜索深
度自動設定装置を提供することを目的とする。
など）を捜索する場合、水中ロボットの捜索深度・方位
・速力等の捜索条件は、従来は母機上で操作者が経験に
基づいて任意に設定し、通信装置を介して水中ロボット
に伝達して、そのまま水中ロボットを発進させて目標物
の捜索を行っていた。しかし、捜索深度を設定する際に
は、水深・水温・音速・塩分濃度等の捜索海域の特性が
考慮されていなかったため、捜索する海域によっては、
設定された深度で目標物を捜索しても、目標物を検出で
きない状況がしばしば生じていた。本発明はこれらの問
題を解決することができる水中ロボットの目標物捜索深
度自動設定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
（第１の手段）本発明に係る水中ロボットの深度設定装
置は、水中ロボット側に、水中ロボット目標物認識装置
１と制御装置２と水中ロボットの駆動装置３と捜索深度
設定装置４と水中ロボット用通信装置７を具備するとと
もに、母機側に、母機用通信装置８と海域特性計測装置
９と母機用目標物認識装置１０を具備し、前記母機用通
信装置８は、母機用目標物認識装置１０により得られた
目標物情報及び海域特性計測装置９により得られた海域
情報を水中ロボット用通信装置７に伝達し、前記捜索深
度設定装置４は、通信装置７，８を介して伝達された目
標物情報及び海域情報に基づき、目標物を捜索するため
に必要な自己の航走写度を決定し、前記制御装置２は、
捜索深度設定装置４と水中ロボット用目標物認識装置１
からの信号を入力し、母機から発進後の水中ロボットを
捜索深度設定装置４で決定された深度で航走させ、目標
物を捜索・検知するための制御信号を水中ロボットの駆
動装置３に出力することを特徴とする。
置は、水中ロボット側に、水中ロボット目標物認識装置
１と制御装置２と水中ロボットの駆動装置３と捜索深度
設定装置４と水中ロボット用通信装置７を具備するとと
もに、母機側に、母機用通信装置８と海域特性計測装置
９と母機用目標物認識装置１０を具備し、前記母機用通
信装置８は、母機用目標物認識装置１０により得られた
目標物情報及び海域特性計測装置９により得られた海域
情報を水中ロボット用通信装置７に伝達し、前記捜索深
度設定装置４は、通信装置７，８を介して伝達された目
標物情報及び海域情報に基づき、目標物を捜索するため
に必要な自己の航走写度を決定し、前記制御装置２は、
捜索深度設定装置４と水中ロボット用目標物認識装置１
からの信号を入力し、母機から発進後の水中ロボットを
捜索深度設定装置４で決定された深度で航走させ、目標
物を捜索・検知するための制御信号を水中ロボットの駆
動装置３に出力することを特徴とする。
【０００６】（第２の手段）本発明の係る水中ロボット
の深度設定装置は、第１の手段において、水中ロボット
の捜索深度設定装置４は、捜索深度計算回路５と捜索深
度決定回路６を具備し、前記捜索深度計算回路５は、任
意の捜索深度に対し目標物を連結して検出可能な時間を
計算し、前記捜索深度決定回路６は、捜索深度計算回路
で算出された計算結果を比較し、検索可能な時間が最も
長くなるような捜索深度すなわち母機からの目標物情報
及び海域情報により捜索に最適な深度を決定する機能を
有することを特徴とする。
の深度設定装置は、第１の手段において、水中ロボット
の捜索深度設定装置４は、捜索深度計算回路５と捜索深
度決定回路６を具備し、前記捜索深度計算回路５は、任
意の捜索深度に対し目標物を連結して検出可能な時間を
計算し、前記捜索深度決定回路６は、捜索深度計算回路
で算出された計算結果を比較し、検索可能な時間が最も
長くなるような捜索深度すなわち母機からの目標物情報
及び海域情報により捜索に最適な深度を決定する機能を
有することを特徴とする。
【０００７】（第３の手段）本発明に係る水中ロボット
の深度設定装置は第１の手段において、水中ロボットの
制御装置２は、水中ロボットに内蔵された捜索深度設定
装置４からの最適深度決定情報と、水中ロボット用目標
物認識装置１からの水中移動目標物情報に基づき、水中
ロボットの駆動制御を行う機能を有することを特徴とす
る。
の深度設定装置は第１の手段において、水中ロボットの
制御装置２は、水中ロボットに内蔵された捜索深度設定
装置４からの最適深度決定情報と、水中ロボット用目標
物認識装置１からの水中移動目標物情報に基づき、水中
ロボットの駆動制御を行う機能を有することを特徴とす
る。
【０００８】前述のように本発明装置においては水中ロ
ボット内に、移動中の目標物を捜索し検知するために必
要な自己の航走深度を計算し決定する捜索深度設定装置
を設ける。
ボット内に、移動中の目標物を捜索し検知するために必
要な自己の航走深度を計算し決定する捜索深度設定装置
を設ける。
【０００９】母機には、目標物の位置・針路・速力・音
響特性等の目標物情報を収集する目標物認識装置を設け
る。また、捜索海域の水深・水温・音速・塩分濃度等の
海域情報を収集する海域特性計測装置を設けるととも
に、これらの目標物情報及び海領情報を水中ロボットに
伝達する通信装置を設ける。
響特性等の目標物情報を収集する目標物認識装置を設け
る。また、捜索海域の水深・水温・音速・塩分濃度等の
海域情報を収集する海域特性計測装置を設けるととも
に、これらの目標物情報及び海領情報を水中ロボットに
伝達する通信装置を設ける。
【００１０】さらに、水中ロボットの捜索深度設定装置
には、任意の捜索写度に対し目標物を連続して検出可能
な時間（距離）を計算する捜索深度計算回路、ならびに
捜索深度計算回路の計算結果を比較し検出可能時間（距
離）が最も長くなるような捜索深度を決定する捜索深度
決定回路を設ける。
には、任意の捜索写度に対し目標物を連続して検出可能
な時間（距離）を計算する捜索深度計算回路、ならびに
捜索深度計算回路の計算結果を比較し検出可能時間（距
離）が最も長くなるような捜索深度を決定する捜索深度
決定回路を設ける。
【００１１】
【作用】母機に組込まれた目標物認識装置により、移動
中の目標物（魚群など）の位置・針路・速力・音響特性
等の目標物情報が収集される。また、母機に組込まれた
海域特性計測装置により、捜索海域の水深・水温・音速
・塩分濃度等の海域情報が収集される。これらの情報
は、母機から水中ロボットに対する通信装置を介して、
水中ロボットに伝達される。水中ロボットでは、伝達さ
れた目標物情報及び海域情報を用いて、移動中の目標物
を捜索し検知するために必要な自己の捜索航走深度を、
水中ロボット内部の捜索深度設定装置により決定する。
決定された捜索航走深度は、制御装置を介して駆動装置
に指令される。水中ロボットは、発進後、指令された深
度で航走し、組み込まれている目標物認識装置を作動さ
せて目標物を捜索することにより、目標物を早く発見
し、その後継続して検知することができる。
中の目標物（魚群など）の位置・針路・速力・音響特性
等の目標物情報が収集される。また、母機に組込まれた
海域特性計測装置により、捜索海域の水深・水温・音速
・塩分濃度等の海域情報が収集される。これらの情報
は、母機から水中ロボットに対する通信装置を介して、
水中ロボットに伝達される。水中ロボットでは、伝達さ
れた目標物情報及び海域情報を用いて、移動中の目標物
を捜索し検知するために必要な自己の捜索航走深度を、
水中ロボット内部の捜索深度設定装置により決定する。
決定された捜索航走深度は、制御装置を介して駆動装置
に指令される。水中ロボットは、発進後、指令された深
度で航走し、組み込まれている目標物認識装置を作動さ
せて目標物を捜索することにより、目標物を早く発見
し、その後継続して検知することができる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図１及び図２に示す。図１
は、移動中の目標物（魚群など）に対し、水中ロボット
が目標物を捜索・検知できるように、本発明装置を水中
ロボット及び母機に実施した例を示す。
は、移動中の目標物（魚群など）に対し、水中ロボット
が目標物を捜索・検知できるように、本発明装置を水中
ロボット及び母機に実施した例を示す。
【００１３】図１において、１及び１０は目標物認識装
置を示す。この装置１，１０には、例えばソーナー、水
中カメラ、磁気探知器のように、目標物の位置、針路、
速力、音響、光学・磁気等の特性を認識する装置が用い
られる。２は制御装置で、水中ロボットの運動を管制す
る装置である。７は水中ロボットの通信装置、８は母機
の通信装置であり、電波、水中音、通信ケーブル、光ケ
ーブル等が用いられる。９は海域特性計測装置であり、
測深器、潮流計、水中音速計のように、海域の水深、水
温、音速、塩分濃度等の海域情報を収集する装置が用い
られる。
置を示す。この装置１，１０には、例えばソーナー、水
中カメラ、磁気探知器のように、目標物の位置、針路、
速力、音響、光学・磁気等の特性を認識する装置が用い
られる。２は制御装置で、水中ロボットの運動を管制す
る装置である。７は水中ロボットの通信装置、８は母機
の通信装置であり、電波、水中音、通信ケーブル、光ケ
ーブル等が用いられる。９は海域特性計測装置であり、
測深器、潮流計、水中音速計のように、海域の水深、水
温、音速、塩分濃度等の海域情報を収集する装置が用い
られる。
【００１４】水中ロボットの母機は、ある海域におい
て、目標物認識装置１０が移動中の目標物を認識する
と、ただちに海域特性計測装置９により、その海域の水
深、水温、音速、塩分濃度等の海域情報を収集する。そ
して、目標物認識装置１０で収集した目標物の位置進
路、速力、音響特性等の目標物情報と、海域特性計測装
置９で収集した海域情報は、通信装置７及び８を介して
水中ロボット内の捜索深度設定装置４に伝達される。
て、目標物認識装置１０が移動中の目標物を認識する
と、ただちに海域特性計測装置９により、その海域の水
深、水温、音速、塩分濃度等の海域情報を収集する。そ
して、目標物認識装置１０で収集した目標物の位置進
路、速力、音響特性等の目標物情報と、海域特性計測装
置９で収集した海域情報は、通信装置７及び８を介して
水中ロボット内の捜索深度設定装置４に伝達される。
【００１５】捜索深度設定装置４は、捜索深度計算回路
５及び捜索深度決定回路６から成る。捜索深度計算回路
５では、目標物情報及び海域情報を用いて、任意の深度
Ｚ1，Ｚ2 ，Ｚ3 ，…Ｚn に対し、目標物を連続して検
出可能な時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，…Ｔn を計算する。捜
索深度決定回路６では、捜索深度計算回路５の計算結果
（Ｚ1 ，Ｔ1 ），（Ｚ2 ，Ｔ2 ），（Ｚ3 ，Ｔ3 ），…
（Ｚn ，Ｔn ）に対し、最大の検出時間Ｔを与える深度
Ｚを比較決定し、この深度を制御装置２に伝達する。こ
の方式の一例を図２に示す。水中ロボットは、母機から
発進後、捜索深度決定回路６で決定された深度Ｚを制御
装置２を介して水中ロボットの駆動装置３に伝達してこ
れを作動させ、目標物認識装置１を作動状態にして目標
物の捜索を開始する。これにより、水中ロボットは移動
中の目標物を可能な限り早く発見し、継続して検知する
ことが可能となる。水中ロボットの捜索範囲は、図２に
示すように目標物情報及び海域情報によって決まる。そ
して捜索範囲の大きさは、深度により異なる。
５及び捜索深度決定回路６から成る。捜索深度計算回路
５では、目標物情報及び海域情報を用いて、任意の深度
Ｚ1，Ｚ2 ，Ｚ3 ，…Ｚn に対し、目標物を連続して検
出可能な時間Ｔ1 ，Ｔ2 ，Ｔ3 ，…Ｔn を計算する。捜
索深度決定回路６では、捜索深度計算回路５の計算結果
（Ｚ1 ，Ｔ1 ），（Ｚ2 ，Ｔ2 ），（Ｚ3 ，Ｔ3 ），…
（Ｚn ，Ｔn ）に対し、最大の検出時間Ｔを与える深度
Ｚを比較決定し、この深度を制御装置２に伝達する。こ
の方式の一例を図２に示す。水中ロボットは、母機から
発進後、捜索深度決定回路６で決定された深度Ｚを制御
装置２を介して水中ロボットの駆動装置３に伝達してこ
れを作動させ、目標物認識装置１を作動状態にして目標
物の捜索を開始する。これにより、水中ロボットは移動
中の目標物を可能な限り早く発見し、継続して検知する
ことが可能となる。水中ロボットの捜索範囲は、図２に
示すように目標物情報及び海域情報によって決まる。そ
して捜索範囲の大きさは、深度により異なる。
【００１６】
【発明の効果】本発明は前述のように構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明により、母機の目標物認識装置１０で得ら
れた目標物情報と、海域特性計測装置９で得られた海域
情報を用いて、水中ロボットの捜索深度設定装置４によ
り、水中ロボットが移動中の目標物を可能な限り継続し
て検知するために必要な捜索航走深度を決定し、その信
号を制御装置２に伝達して、駆動装置３を作動させるこ
とができる。
で、以下に記載するような効果を奏する。 （１）本発明により、母機の目標物認識装置１０で得ら
れた目標物情報と、海域特性計測装置９で得られた海域
情報を用いて、水中ロボットの捜索深度設定装置４によ
り、水中ロボットが移動中の目標物を可能な限り継続し
て検知するために必要な捜索航走深度を決定し、その信
号を制御装置２に伝達して、駆動装置３を作動させるこ
とができる。
【００１７】（２）本発明により、捜索する目標物及び
海域の違いに応じて、水中ロボットに対し目標物を捜索
する最適な深度を設定することが可能となる。その結
果、早く目標物を発見し、継続して目標物を検出し、そ
の目標物に対し水中ロボットを追従させることができ
る。
海域の違いに応じて、水中ロボットに対し目標物を捜索
する最適な深度を設定することが可能となる。その結
果、早く目標物を発見し、継続して目標物を検出し、そ
の目標物に対し水中ロボットを追従させることができ
る。
【図１】本発明の実施例を示す図。
【図２】本発明装置により水中ロボットの捜索深度を設
定する方法の説明図。
定する方法の説明図。
１…目標物認識装置（水中ロボット例） ２…制御装置 ３…水中ロボットの駆動装置 ４…捜索深度設定装置 ５…捜索深度計算回路 ６…捜索深度決定回路 ７…通信装置（水中ロボット例） ８…通信装置（母機側） ９…海域特性計測装置 １０…目標物認識装置（母機側）
Claims (3)
- 【請求項１】 水中ロボット側に、水中ロボット用目標
物認識装置（１）と制御装置（２）と水中ロボットの駆
動装置（３）と捜索深度設定装置（４）と水中ロボット
用通信装置（７）を具備するとともに母機側に、母機用
通信装置（８）と海域特性計測装置（９）と母機用目標
物認識装置（１０）を具備し、 前記母機用通信装置（８）は、母機用目標物認識装置
（１０）により得られた目標物情報及び海域特性計測装
置（９）により得られた海域情報を水中ロボット用通信
装置（７）に伝達し、 前記捜索深度設定装置（４）は、通信装置（７，８）を
介して伝達された目標物情報及び海域情報に基づき、目
標物を捜索するために必要な自己の航走深度を決定し、 前記制御装置（２）は、捜索深度設定装置（４）と水中
ロボット用目標物認識装置（１）からの信号を入力し、
母機から発進後の水中ロボットを捜索深度設定装置
（４）で決定された深度で航走させ、目標物を捜索・検
知するための制御信号を水中ロボットの駆動装置（３）
に出力することを特徴とする水中ロボットの深度設定装
置。 - 【請求項２】 水中ロボットの捜索深度設定装置（４）
は、捜索深度計算回路（５）と捜索深度決定回路（６）
を具備し、 前記捜索深度計算回路（５）は、任意の捜索深度に対し
目標物を連結して検出可能な時間を計算し、 前記捜索深度決定回路（６）は、捜索深度計算回路で算
出された計算結果を比較し、検索可能な時間が最も長く
なるような捜索深度すなわち母機からの目標物情報及び
海域情報により捜索に最適な深度を決定する機能を有す
ることを特徴とする請求項１記載の水中ロボットの深度
設定装置。 - 【請求項３】 水中ロボットの制御装置（２）は、水中
ロボットに内蔵された捜索深度設定装置（４）からの最
適深度決定情報と、水中ロボット用目標物認識装置
（１）からの水中移動目標物情報に基づき、水中ロボッ
トの駆動制御を行う機能を有することを特徴とする請求
項１記載の水中ロボットの深度設定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02092994A JP3197141B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 水中ロボットの深度設定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02092994A JP3197141B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 水中ロボットの深度設定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07228293A true JPH07228293A (ja) | 1995-08-29 |
| JP3197141B2 JP3197141B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=12040911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02092994A Expired - Lifetime JP3197141B2 (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 水中ロボットの深度設定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197141B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1307497C (zh) * | 2003-01-06 | 2007-03-28 | 广东工业大学 | 海洋作业升沉补偿的定位坐标系统及其定位方法 |
| US7836633B2 (en) | 2008-01-31 | 2010-11-23 | Brian And Cynthia Wilcox Trust | Method and apparatus for robotic ocean farming for food and energy |
| CN106043636A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-26 | 武汉理工大学 | 一种气囊式智能助浮救援潜器 |
| CN107856824A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-03-30 | 大连海事大学 | 一种捕捞海底产品的机器鱼群与无人船的协作系统及方法 |
| CN116588293A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-08-15 | 哈尔滨工程大学 | 一种拖曳式水下机器人及其航行定深控制方法 |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP02092994A patent/JP3197141B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1307497C (zh) * | 2003-01-06 | 2007-03-28 | 广东工业大学 | 海洋作业升沉补偿的定位坐标系统及其定位方法 |
| US7836633B2 (en) | 2008-01-31 | 2010-11-23 | Brian And Cynthia Wilcox Trust | Method and apparatus for robotic ocean farming for food and energy |
| CN106043636A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-26 | 武汉理工大学 | 一种气囊式智能助浮救援潜器 |
| CN107856824A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-03-30 | 大连海事大学 | 一种捕捞海底产品的机器鱼群与无人船的协作系统及方法 |
| CN116588293A (zh) * | 2023-06-07 | 2023-08-15 | 哈尔滨工程大学 | 一种拖曳式水下机器人及其航行定深控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3197141B2 (ja) | 2001-08-13 |
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