特開 2024-135625 水中洗浄装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135625

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】水中洗浄装置

(51)【国際特許分類】

   B63B 59/10 20060101AFI20240927BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20240927BHJP

   B08B 5/02 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

B63B59/10 A

B08B3/02 F

B08B5/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046409

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 暁大

(72)【発明者】

【氏名】増▲崎▼ 能

(72)【発明者】

【氏名】神田 効一

【テーマコード（参考）】

3B116

3B201

【Ｆターム（参考）】

3B116AA46

3B116AB52

3B116AB54

3B116BB22

3B116BB43

3B116BB57

3B116BB59

3B116BB62

3B116CD42

3B116CD43

3B201AA46

3B201AB52

3B201AB54

3B201BB22

3B201BB43

3B201BB62

3B201BB90

3B201BB92

3B201CD42

3B201CD43

(57)【要約】

【課題】水中において洗浄対象の底面を適切に自動洗浄することができる技術を提供する。
【解決手段】例示的な水中洗浄装置は、水中を移動しながら洗浄対象を洗浄する洗浄機と、前記洗浄機の姿勢を検出する姿勢センサと、前記姿勢センサから得られる情報に基づき前記洗浄機の移動制御を行う制御部と、を備える。前記制御部は、前記姿勢センサから得られる前記洗浄機のピッチ角に基づいて、前記洗浄対象の底面と側面との境界を判定する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水中を移動しながら洗浄対象を洗浄する洗浄機と、
前記洗浄機の姿勢を検出する姿勢センサと、
前記姿勢センサから得られる情報に基づき前記洗浄機の移動制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記姿勢センサから得られる前記洗浄機のピッチ角に基づいて、前記洗浄対象の底面と側面との境界を判定する、水中洗浄装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記境界を検出するまで前記洗浄機を直進移動させる、請求項１に記載の水中洗浄装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記ピッチ角が所定範囲から外れると前記境界を検出して前記洗浄機の移動方向の変更を行う、請求項２に記載の水中洗浄装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記洗浄機の移動制御を前記側面から開始可能に設けられる、請求項１に記載の水中洗浄装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記洗浄機の前記底面における最初の直進移動である第１直進移動により前記境界を検出すると、前記洗浄機を９０°旋回させる、請求項３に記載の水中洗浄装置。

【請求項6】

前記制御部は、前記９０°旋回を行った前記洗浄機に対して、前記第１直進移動と直交する方向への直進移動である第２直進移動を、前記境界の検出に伴う１８０°旋回を行わせながら複数回繰り返させる、請求項５に記載の水中洗浄装置。

【請求項7】

２つの前記第２直進移動の間に行われる前記１８０°旋回の旋回方向は、前記第２直進移動が複数回繰り返される間において、交互に反転される、請求項６に記載の水中洗浄装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記境界の検出に伴い行われる旋回の前に、前記洗浄機に対して第１後進を行わせる、請求項６に記載の水中洗浄装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記洗浄機の旋回後に、前記洗浄機に対して第２後進を行わせる、請求項６に記載の水中洗浄装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記１８０°旋回後における、前記姿勢センサから得られる前記洗浄機のロール角に基づき前記底面の洗浄作業の終了を判定する、請求項６に記載の水中洗浄装置。

【請求項11】

前記制御部は、
前記底面の直進移動と、
前記直進移動に伴う前記境界の検出に応じた１８０°旋回と、
前記１８０°旋回後の前記洗浄機の前記側面への乗り上げ判定と、
前記側面へ乗り上げていないと判定される場合における再度の前記直進移動と、
前記側面へ乗り上げたと判定される場合における前記直進移動の方向の方向転換と、
を含む一連の動作を、前記洗浄機に対して繰り返し実行させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の水中洗浄装置。

【請求項12】

前記制御部は、前記洗浄機の前記側面への乗り上げ回数に基づいて前記一連の動作の繰り返しを終了すると判定する、請求項１１に記載の水中洗浄装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中洗浄装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自立走行型の清掃装置が知られる（例えば特許文献１参照）。特許文献１に開示される清掃ロボットは、操舵と駆動が可能な走行装置によって走行し、水槽などの底面の清掃エリアを清掃する。当該清掃ロボットは、清掃エリアの境界壁面に向けて超音波を発射する超音波発振装置と、超音波の反射波を受信する受信装置と、受信装置によって受信した反射波によって、走行装置を駆動するための制御信号を発生する制御装置とを備える構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第２８８２３５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、海中等に配置される化繊養殖網は、形状が不定である。洗浄対象の形状が不定である場合、清掃ロボットから境界壁面（側面）までの距離が一定とは限らないために、超音波を利用して境界壁面までの正確な距離を計測することは困難である。境界壁面までの正確な距離を計測出来ない場合、洗い残しや、洗浄効率の低下が生じる可能性がある。

【0005】

本発明は、水中において洗浄対象の底面を適切に自動洗浄することができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の例示的な水中洗浄装置は、水中を移動しながら洗浄対象を洗浄する洗浄機と、前記洗浄機の姿勢を検出する姿勢センサと、前記姿勢センサから得られる情報に基づき前記洗浄機の移動制御を行う制御部と、を備える。前記制御部は、前記姿勢センサから得られる前記洗浄機のピッチ角に基づいて、前記洗浄対象の底面と側面との境界を判定する。

【発明の効果】

【0007】

例示的な本発明によれば、水中において洗浄対象の底面を適切に自動洗浄することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】水中洗浄装置の概略の構成を示すブロック図

【図2】洗浄機の概略の構成を示す斜視図

【図3】洗浄機を図２と異なる方向から見た概略斜視図

【図4】洗浄機の概略の構成を示す側面図

【図5】水中洗浄装置を用いた養殖網の洗浄例について説明するための図

【図6】水中洗浄装置を用いた養殖網の他の洗浄例について説明するための図

【図7】第１実施形態に係る底面の自動洗浄方法を実現する制御部の機能を示すブロック図

【図8A】第１実施形態の制御部によって実行される底面の自動洗浄処理の流れを例示するフローチャート

【図8B】第１実施形態の制御部によって実行される底面の自動洗浄処理の流れを例示するフローチャート

【図9】養殖網の底面の自動洗浄時における洗浄機の移動制御について説明するための模式図

【図10】底面の洗浄処理の終了判定について説明するための模式図

【図11】第２実施形態に係る底面の自動洗浄方法を実現する制御部の機能を示すブロック図

【図12】第２実施形態の制御部によって実行される底面の自動洗浄処理の流れを例示するフローチャート

【図13】第２実施形態に係る底面の自動洗浄処理の概要を模式的に示す図

【図14A】方向転換時に発生する問題点を説明するための模式図

【図14B】図１４Ａに関わる参考情報を説明するための模式図

【図14C】方向変換時に起こる可能性がある問題を回避する手法について説明するための図

【図15A】機体座標系における洗浄機の姿勢推移を示す模式図

【図15B】固定座標系における洗浄機の姿勢推移を示す模式図

【図16A】洗浄機が方向転換を行う際の移動経路について説明するための模式図

【図16B】洗浄機が方向転換を行う際の移動経路について説明するための模式図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。水中洗浄装置が備える洗浄機の説明における方向は、図面中に示す３次元直交座標系であるｘｙｚ座標系に基づく。以下では、このｘｙｚ座標系における、ｘ方向を前後方向、ｙ方向を左右方向、ｚ方向を上下方向とする。なお、＋ｘ側が前側、－ｘ側が後側とする。＋ｙ側が左側、－ｙ側が右側とする。後方から前方に向かって左となる側が左側であり、右となる側が右側である。＋ｚ側が上側、－ｚ側が下側とする。また、洗浄機の旋回方向について、＋ｚ側（上方）から洗浄機を平面視した場合を想定して、時計回り方向（右回り方向）および反時計回り方向（左周り方向）といった表現を用いる。なお、これらの方向は単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定する意図はない。

【0010】

＜１．水中洗浄装置の概要＞
図１は、本発明の実施形態に係る水中洗浄装置１００の概略の構成を示すブロック図である。水中洗浄装置１００は、水中にて洗浄対象を洗浄するための装置である。本実施形態において、洗浄対象は養殖網である。養殖網は、詳細には、生簀を構成する網である。養殖網は、例えば化繊や金属によって構成される。養殖網は、例えば、直径３０ｍ、深さ１５ｍの有底円筒形状である。ただし、養殖網の形状やサイズは、適宜変更可能である。養殖網の形状は、平面視において円形状に限らず、楕円形状や多角形状等の他の形状であってもよい。また、洗浄対象は、養殖網に限らず、例えばプールや水槽等であってもよい。図１に示すように、水中洗浄装置１００は、洗浄機１と制御部２とを備える。水中洗浄装置１００は、記憶部３と、高圧水ポンプ４と、操作部５と、表示部６とをさらに備える。

【0011】

洗浄機１は、水中を移動しながら洗浄対象を洗浄する。本実施形態では、洗浄機１は、洗浄対象を走行しながら洗浄する。本実施形態の洗浄機は、自走式洗浄機である。なお、洗浄機１は、自走式洗浄機以外であってもよい。例えば、洗浄機は、浮遊或いは航行しながら洗浄対象の洗浄を行う構成であってもよい。すなわち、本発明の洗浄機は、自走式のものだけでなく、それ自体に備わった動力で移動するものを広く含む。

【0012】

図１に示すように、洗浄機１は、モータ１ａと、カメラ１ｂと、水深センサ１ｃと、姿勢センサ１ｄとを備える。すなわち、水中洗浄装置１００は、姿勢センサ１ｄを備える。水中洗浄装置１００は、モータ１ａと、カメラ１ｂと、水深センサ１ｃとをさらに備える。

【0013】

モータ１ａは、洗浄機１が養殖網上を走行するための駆動力を与える。カメラ１ｂは、洗浄機１の周囲の状況を撮影可能に設けられる。カメラ１ｂは、撮影情報を制御部２に出力する。水深センサ１ｃは、洗浄機１の適所に配置されて、洗浄機１が存在する位置の水深を検知可能に設けられる。本実施形態においては、水深センサ１ｃは圧力センサである。姿勢センサ１ｄは、洗浄機１の姿勢を検出する。姿勢センサ１ｄは、洗浄機１の適所に配置される。本実施形態において、姿勢センサ１ｄは、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）である。ＩＭＵは、３軸角速度センサと３軸加速度センサとを含む。水深センサ１ｃおよび姿勢センサ１ｄにより取得されたセンサ情報は、制御部２に出力される。

【0014】

制御部２は、水中洗浄装置１００の全体を制御する。例えば、制御部２は、モータ１ａの動作を制御して、洗浄機１の移動制御を行う。例えば、制御部２は、姿勢センサ１ｄから得られる情報に基づき洗浄機１の移動制御を行う。姿勢センサ１ｄを用いた移動制御の詳細については後述する。

【0015】

制御部２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算回路を含むプロセッサであってよい。制御部２は、複数のプロセッサを含んで構成されてもよい。本実施形態では、制御部２は、陸上又は船上等の洗浄機１以外の場所に配置される。制御部２は、例えば通信線および給電線を含む複数の電線を束ねた電線束７によって洗浄機１と電気的に接続される。なお、制御部２は、洗浄機１に配置されてもよい。また、制御部２は、洗浄機１と、陸上や船上等の水中以外の場所とに分散して配置されてもよい。

【0016】

記憶部３は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含んで構成される。揮発性メモリには、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）が含まれてよい。不揮発性メモリには、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、又は、ハードディスドライブが含まれてよい。不揮発性メモリには、コンピュータにより読み取り可能なプログラムおよびデータが格納されてよい。記憶部３は、制御部２に含まれる構成であっても、制御部２とは別の装置として設けられてもよい。記憶部３は、制御部２と同様、洗浄機１に配置されても、洗浄機１以外に配置されてもよい。

【0017】

高圧水ポンプ４は、高圧水を洗浄機１に供給する。高圧水ポンプ４は、例えば、陸上又は船上に配置される。高圧水ポンプ４は、ホース８によって洗浄機１と接続される。洗浄機１は、高圧水ポンプ４からホース８を介して供給される高圧水を利用して養殖網の洗浄を行う。なお、洗浄機１は、高圧水を利用せず、ブラシを用いて洗浄対象の洗浄を行う構成であってもよい。

【0018】

操作部５は、制御部２と有線又は無線により接続される。洗浄作業（清掃作業）を行うオペレータは、操作部５を用いて制御部２に指令を出すことができる。操作部５は、洗浄機１の手動操作を可能とする。オペレータが操作部５を用いて行った動作指令に応じて、制御部２は、洗浄機１の動作を制御可能である。また、操作部５は、洗浄機１の運転モードの選択を可能とする。詳細には、操作部５は、手動モードと、自動モードとの選択を可能に設けられる。手動モードが選択されると、オペレータは、操作部５を用いて洗浄機１の手動操作を行うことができる。自動モードが選択されると、洗浄機１は、自動で移動しながら養殖網の洗浄を行う。なお、操作部５は、オペレータが操作するために、陸上又は船上に配置される。

【0019】

表示部６は、例えば液晶ディスプレイ等の表示装置によって構成され、制御部２と電気的に接続される。表示部６は、操作部５と同様に、陸上又は船上に配置される。表示部６は、例えば、洗浄機１が備えるカメラ１ｂで撮影された画像を表示可能に設けられる。また、表示部６は、制御部２によって生成された画像を表示可能に設けられる。なお、表示部６は、制御部２を介することなく、カメラ１ｂと直接接続される構成であってもよい。

【0020】

＜２．洗浄機の概要＞
図２は、本発明の実施形態に係る洗浄機１の概略の構成を示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係る洗浄機１を図２と異なる方向から見た概略斜視図である。図２は、洗浄機１を斜め上方から見た図である。図３は、洗浄機１を斜め下方から見た図である。図４は、本発明の実施形態に係る洗浄機１の概略の構成を示す側面図である。図４は、洗浄機１を右方から見た図である。

【0021】

図２から図４に示すように、洗浄機１は、走行体１１と、洗浄ユニット１２と、プロペラ１３と、環状体１４とを備える。

【0022】

走行体１１は、走行体本体部１１１と、４つの車輪１１２とを有する。４つの車輪１１２は、詳細には、左前輪１１２ａ、右前輪１１２ｂ、左後輪１１２ｃ、および、右後輪１１２ｄで構成される。各車輪１１２は、走行体本体部１１１内に配置される別々のモータ１ａからの回転動力を伝達可能に、走行体本体部１１１の側部に配置される。換言すると、走行体本体部１１１内に配置されるモータ１ａには、左前輪１１２ａ用のモータと、右前輪１１２ｂ用のモータと、左後輪１１２ｃ用のモータと、右後輪１１２ｄ用のモータとが含まれる。各車輪１１２は、各モータ１ａの駆動によって別々に回転する。なお、各モータ１ａは、上述の電線束７（図１参照）に含まれる給電線に接続される。

【0023】

各モータ１ａの回転数を同じとして同方向に回転させることにより、走行体１１は前後方向に直進する。すなわち、走行体１１は前後方向に直進走行する。走行体１１が前進走行するか、後進走行するかは、モータ１ａの回転方向によって決まる。また、例えば、走行体１１が前進走行している状態で、右側の車輪１１２ｂ、１１２ｄ用のモータの回転数を、左側の車輪１１２ａ、１１２ｃ用のモータの回転数よりも大きくすると、走行体１１は左に向けて曲がる。逆に、左側の車輪１１２ａ、１１２ｃ用のモータの回転数を、右側の車輪１１２ｂ、１１２ｄ用のモータの回転数よりも大きくすると、走行体１１は右に向けて曲がる。

【0024】

なお、走行体１１が後進走行している状態においても、同様に進行方向を変えることができる。また、左側の車輪１１２ａ、１１２ｃ用のモータと、右側の車輪１１２ｂ、１１２ｄ用のモータとを、互いに逆方向に回転させると、走行体１１を旋回（超信地旋回）させることもできる。また、走行体本体部１１１内に収容されるモータの数は、４つに限らず、例えば２つであってもよい。例えば、左前輪１１２ａ用のモータと右前輪１１２ｂ用のモータとの２つのモータを備える構成としてもよい。この構成の場合、左前輪１１２ａと左後輪１１２ｃとをベルト機構またはチェーン機構で連結し、右前輪１１２ｂと右後輪１１２ｄとを同様にベルト機構またはチェーン機構で連結する構成としてよい。

【0025】

洗浄ユニット１２は、走行体１１の下方に配置され、洗浄対象を洗浄する。詳細には、洗浄ユニット１２は、高圧水ポンプ４からホース８を介して供給される高圧水を洗浄対象である養殖網に向かって噴射し、当該噴射により生じる噴流によって養殖網の洗浄を行う。

【0026】

洗浄ユニット１２は、円盤状の回転体１２１を有する。回転体１２１は、上下に延びる回転軸１５の下端部に取り付けられ、回転軸１５と共に回転する。なお、回転軸１５は、走行体本体部１１１に回転可能に支持される。詳細には、回転軸１５は、走行体本体部１１１内に配置されるロータリジョイント（不図示）によって回転可能に支持される。高圧水ポンプ４からロータリジョイントに供給された高圧水は、回転軸１５および回転体１２１内を通って、回転体１２１の下面に配置される洗浄ノズル１２２に送られる。本実施形態では、洗浄ノズル１２２の数は２つである。ただし、洗浄ノズル１２２の数は適宜変更されてよい。

【0027】

洗浄ノズル１２２は、所定角度だけ下方に傾斜して配置されており、洗浄時において洗浄ノズル１２２の高圧水の噴射方向は、養殖網の表面に向く。洗浄ノズル１２２から高圧水が噴射された場合、この高圧水の噴射に伴って発生する噴射反力により、回転体１２１が回転軸１５と共に回転する。洗浄ユニット１２は、回転軸１５を中心として回転しながら養殖網の表面に高圧水を噴射することによって、養殖網に付着している海草藻や貝類等を広範囲に亘って除去することができる。

【0028】

プロペラ１３は、走行体１１の上方に配置される。プロペラ１３は、回転軸１５の上端部に取り付けられる。プロペラ１３は、回転軸１５と共に回転する。洗浄ノズル１２２から高圧水が噴射され、その噴射の反力によって回転体１２１と共に回転軸１５が回転すると、プロペラ１３も回転する。プロペラ１３は、回転により走行体１１を洗浄対象に押し付ける推力を発生する。

【0029】

環状体１４は、プロペラ１３を囲む。環状体１４は、上下方向からの平面視において、中央部に大径の開口１４１を有する環状である。プロペラ１３は、環状体１４が有する開口１４１内に配置される。環状体１４は、詳細には、走行体本体部１１１との上下方向間に配置される連結体１６によって走行体１１と連結される。連結体１６は、上下方向に延びる支柱である。本実施形態では、連結体１６の数は２つであり、２つの連結体１６は、走行体本体部１１１の前後方向の中央部に配置される。２つの連結体１６のうちの一方は、走行体本体部１１１の左端部に配置され、他方は走行体本体部１１１の右端部に配置される。

【0030】

環状体１４はフロートとしての機能を有する。フロートとして機能する環状体１４が設けられることにより、洗浄機１は、水の中に入れられた際に浮く。本実施形態では、洗浄機１は、水の中に入れられた際に、環状体１４を上、走行体１１を下とする姿勢となり、環状体１４の上面が水面と同等の高さ位置になって浮く。洗浄機１が浮いた状態において、プロペラ１３は水中に存在する。

【0031】

なお、本実施形態においては、環状体１４の前端部と後端部とのそれぞれに、カメラ１ｂが取り付けられる。カメラ１ｂには、洗浄機１の前方を撮影するフロントカメラ１ｂＦと、後方を撮影するリアカメラ１ｂＲとが含まれる。なお、カメラ１ｂの数や配置は適宜変更されてよい。

【0032】

走行体１１と環状体１４とは上下方向に離れており、走行体１１と環状体１４との上下方向間には、水の導入路として機能する導入空間１０が形成される。プロペラ１３が回転すると、導入空間１０からプロペラ１３に向けて水が導入され、開口１４１から水が吹き出す水流が発生する。プロペラ１３の回転により生じる水流によって、洗浄機１に推進力が発生し、各車輪１１２が養殖網に所定の圧力で当接した状態が維持される。

【0033】

＜３．水中洗浄装置を用いた洗浄の概要＞
水中洗浄装置１００を用いて養殖網の洗浄を行う場合には、陸上または船上からクレーンを利用して、洗浄機１が養殖網で囲まれた養殖用スペース内（水の中）に入れられる。水の中に入れられた時点で、洗浄機１は浮く。この後、高圧水ポンプ４の駆動により、高圧水がホース８を介して洗浄機１の洗浄ユニット１２に供給される。これにより、洗浄ユニット１２と共にプロペラ１３が回転する。プロペラ１３の回転による推進力によって、洗浄機１は養殖網に押し付けられる。洗浄機１が養殖網に押し付けられた状態で、モータ１ａの駆動により車輪１１２が回転すると、洗浄機１は養殖網の表面に沿って走行する。当該走行中に洗浄ユニット１２が回転しながら洗浄ノズル１２２から高圧水を噴射するために、養殖網を広範囲に洗浄することができる。

【0034】

図５は、本発明の実施形態に係る水中洗浄装置１００を用いた養殖網２００の洗浄例について説明するための図である。養殖網２００の洗浄に際しては、操作部５を利用した手動走行により、洗浄機１が開始位置ＳＰに移動される。図５に示す例では、開始位置ＳＰは、養殖網２００の側面２０１に設定される。洗浄機１は、開始位置ＳＰから自動走行による洗浄（自動洗浄）を開始する。なお、養殖網２００の、洗浄機１が走行した部分は、洗浄ユニット１２の動作により洗浄される。

【0035】

図５に示す例では、洗浄機１は、制御部２による制御のもと、側面２０１に沿って海底側に向けて直進移動（前進）を開始する。洗浄機１は、側面２０１に沿って前進して底面２０２に到達し、そのまま前進を続けて底面２０２に沿った前進を開始する。この後、洗浄機１は、制御部２による底面洗浄用の移動制御にしたがって底面２０２を洗浄しながら移動する。底面２０２における洗浄機１の移動制御の詳細については、後述する。

【0036】

なお、図５に示す例では、自動洗浄の開始位置ＳＰが側面２０１に設定されたが、これは例示にすぎない。開始位置は、底面２０２に設定されてもよい。また、底面２０２の洗浄が終了した場合に、洗浄機１は、自動で水面（海面）側に移動する構成でも、手動で水面側に戻される構成でもよい。

【0037】

図６は、本発明の実施形態に係る水中洗浄装置１００を用いた養殖網２００の他の洗浄例について説明するための図である。図６に示す例では、洗浄機１は、制御部２の移動制御のもと、側面２０１の自動洗浄を行った後に、底面２０２の自動洗浄を行う。なお、図６に示す例でも、洗浄機１は、操作部５を利用した手動走行により、側面２０１に設定される開始位置に移動される。開始位置は、養殖網２００の水面に近い位置に設定される。

【0038】

側面２０１の自動洗浄においては、洗浄機１は、開始位置から一定の水深（目標水深）を保ちながら前進或いは後進を行う。洗浄機１は、一定の水深を維持しながら、養殖網２００の側面２０１（内周面）に沿って一周する。洗浄機１は、養殖網２００の内周面に沿って一周すると、現在の水深より深い目標水深まで自機の位置を下げる。

【0039】

図６に示す例において、太線で示す目標水深ＴＤ１から破線で示す目標水深ＴＤ２へと変更することが、目標水深の変更の一例に該当する。洗浄機１は、変更された目標水深を維持しながら、養殖網２００の内周面に沿って一周する。この際、洗浄機１は、前回の目標水深の場合と反対方向に走行する。例えば、前回の走行方向が反時計回り方向であれば、今回の走行方向は時計回り方向とされる。このように進行方向を反転させると、洗浄機１から延びるホース８等が捻じれることを抑制できる。

【0040】

洗浄機１は、目標水深を維持した周回動作と、目標水深の変更とを繰り返す。これにより、洗浄機１は、養殖網２００の側面２０１について、水面側の端部から海底側の端部までの洗浄を行う。側面２０１の洗浄の終了は、例えば、水深センサ１ｃやカメラ１ｂから得られる情報によって判定されてよい。

【0041】

制御部２は、養殖網２００の側面２０１の洗浄を終了すると、例えば姿勢センサ１ｄからの情報を利用して、洗浄機１の姿勢を、海底側に向けて前進可能な姿勢にさせる。制御部２は、この後、上述の図５の場合と同様の手法で洗浄機１の移動制御を行って、底面２０２の自動洗浄を開始させる。底面２０２における洗浄機１の移動制御の詳細については、後述する。

【0042】

なお、図６に示す例の場合も、底面２０２の洗浄が終了した場合に、洗浄機１は、自動で水面（海面）側に移動する構成でも、手動で水面側に戻される構成でもよい。また、先に底面２０２の自動洗浄が行われた後に、側面２０１の自動洗浄が行われる構成としてもよい。

【0043】

＜４．底面の自動洗浄＞
以下、水中洗浄装置１００を用いた、養殖網２００の底面２０２の自動洗浄方法について詳細に説明する。

【0044】

［４－１．第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係る、底面２０２の自動洗浄方法について説明する。

【0045】

（４－１－１．制御部の機能）
図７は、第１実施形態に係る底面２０２の自動洗浄方法を実現する制御部２Ａの機能を示すブロック図である。なお、制御部２Ａは、図１に示す制御部２の具体例である。図７に示すように、制御部２Ａは、その機能として、移動制御部２１と、境界判定部２２と、作業終了判定部２３とを備える。本実施形態においては、制御部２Ａの機能は、記憶部３（図１参照）に記憶されるプログラムにしたがった演算処理を、ＣＰＵ等の演算回路が実行することによって実現される。

【0046】

なお、各機能部２１～２３は、１つのプログラムにより纏めて実現されてもよいが、例えば、機能部ごとに別々のプログラムにより実現される等、複数のプログラムにより実現されてもよい。また、各機能部２１～２３は、別々の演算装置により実現されてもよい。

【0047】

また、各機能部２１～２３は、上述のように、ＣＰＵ等のプロセッサにプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現されてよいが、他の手法により実現されてもよい。各機能部２１～２３の少なくとも一部は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を用いて実現されてもよい。すなわち、各機能部２１～２３は、専用のＩＣ等を用いてハードウェアにより実現されてもよい。また、各機能部２１～２３は、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現されてもよい。また、各機能部２１～２３は、概念的な構成要素である。１つの構成要素が実行する機能が、複数の構成要素に分散されてもよい。また、複数の構成要素が有する機能が１つの構成要素に統合されてもよい。

【0048】

移動制御部２１は、操作部５を用いて選択された運転モードに応じて洗浄機１の移動制御を行う。運転モードが手動モードであれば、移動制御部２１は、オペレータの操作部５を用いた指令にしたがって洗浄機１の移動制御を行う。また、運転モードが自動モードであれば、移動制御部２１は、水深センサ１ｃや姿勢センサ１ｄ等のセンサから得られる情報に基づいて移動制御を行う。なお、運転モードが自動モードである場合に、移動制御部２１は、センサ情報に加えてカメラ１ｂから得られる情報を用いて移動制御を行ってもよい。移動制御は、詳細には、前後左右の４つのモータ１ａの駆動制御により実現される。

【0049】

境界判定部２２は、養殖網２００の底面２０２と側面２０１との境界を判定する。境界の判定は、姿勢センサ１ｄから得られる洗浄機１のピッチ角に基づいて行われる。すなわち、制御部２Ａは、姿勢センサ１ｄから得られる洗浄機１のピッチ角に基づいて、洗浄対象２００の底面２０２と側面２０１との境界を判定する。なお、ピッチ角は、洗浄機１の、左右を軸とした回転の回転角である。

【0050】

本実施形態では、洗浄機１の傾斜変化（ピッチ角の変化）のみを指標として、養殖網２００の底面２０２と側面２０１との境界を検出することができる。すなわち、洗浄機１から側面２０１までの正確な距離を計測出来なくても、底面２０２と側面２０１との境界を検出して、底面２０２の洗浄を効率良く行うことが可能である。例えば養殖網２００が化繊で構成されて形状が変化し易い場合でも、本実施形態の構成によれば、底面２０２と側面２０１との境界を適切に検出することができる。また、本実施形態の洗浄機１のように高圧水を噴射することで養殖網２００の洗浄を行う構成では、洗浄作業時に気泡が発生する。例えば音波を用いた測距センサを利用とする場合には、この気泡がノイズとなり、底面２０２と側面２０１との境界を正確に検出できなくなることがある。この点、本実施形態によれば、気泡の発生に関係なく、底面２０２と側面２０１との境界を正確に検出することができる。

【0051】

詳細には、境界判定部２２は、ピッチ角が所定範囲から外れると底面２０２と側面２０１との境界を検出する。所定範囲は、例えば－４５°から＋４５°である。移動制御部２１は、境界判定部２２により境界が検出されると、洗浄機１の移動方向の変更を行う。すなわち、制御部２Ａは、ピッチ角が所定範囲から外れると境界を検出して洗浄機１の移動方向の変更を行う。境界の検出に応じて洗浄機１の移動方向を変更することにより、底面２０２の洗浄を効率良く行うことができる。なお、移動方向の変更には、前後進の切り替え、および、旋回が含まれてよい。移動方向の変更の詳細については後述する。

【0052】

作業終了判定部２３は、洗浄機１による養殖網２００の底面２０２の洗浄作業の終了を判定する。本実施形態では、作業終了判定部２３は、姿勢センサ１ｄから得られる洗浄機１のロール角に基づき底面２０２の洗浄作業の終了を判定する。なお、ロール角は、洗浄機１の、前後を軸とした回転の回転角である。底面２０２の洗浄作業の終了判定の詳細については後述する。

【0053】

（４－１－２．底面洗浄方法）
図８Ａおよび図８Ｂは、第１実施形態の制御部２Ａによって実行される底面２０２の自動洗浄処理の流れを例示するフローチャートである。図８Ａは、処理の前段部分を示す。図８Ｂは、処理の後段部分を示す。

【0054】

なお、本実施形態では、制御部２Ａは、洗浄機１の移動制御（自動洗浄のための移動制御）を、側面２０１から開始可能に設けられる。そして、図８Ａおよび図８Ｂに示す例において、洗浄機１の移動制御の開始位置（自動洗浄開始位置）は側面２０１である。自動洗浄開始位置において、洗浄機１は、前方を下方（海底）に向けて、側面２０１に配置される。側面２０１から自動移動制御が開始されることにより、洗浄機１を手動で底面２０２まで移動させる必要をなくすことができ、オペレータの作業負担を低減できる。また、側面２０１に沿って移動を行う場合には、重力方向に直進すればよいために、移動走行開始時の位置合わせの負担を低減できる。なお、自動洗浄開始位置は、底面２０２であってもよい。

【0055】

ステップＳ１では、制御部２Ａは、モータ１ａを制御して洗浄機１を前進させる。なお、前進は前方への直進移動（直進走行）である。本実施形態では、直進移動中は、洗浄機１の位置制御は行われず、姿勢センサ１ｄから得られる姿勢角を用いた姿勢制御のみが行われる。なお、姿勢センサ１ｄから得られる姿勢角には、ピッチ角、ロール角、および、ヨー角が含まれる。ヨー角は、洗浄機１の、上下を軸とした回転の回転角である。例えば、制御部２Ａは、ヨー角が０°となるように、左右の車輪１１２の速度の制御を行う。

【0056】

なお、本実施形態では、姿勢制御のみを用いて直進移動を行う構成となっている。ただし、これは例示である。制御部２Ａは、例えば、車輪１１２の回転数を計測するエンコーダを用いて得られる前後方向の移動距離と、姿勢センサ１ｄから得られる移動方向とを用いて底面２０２上における位置を推定し、直進移動時において位置制御を行ってもよい。

【0057】

図９は、養殖網２００の底面２０２の自動洗浄時における洗浄機１の移動制御について説明するための模式図である。図９において、矢印は洗浄機１の移動方向を含む移動状態を示す。各矢印には、図８Ａおよび図８Ｂに示す各ステップに付される符号（Ｓ１など）と対応付けられた符号が付されている。また、図９中の星印は、ピッチ角に基づいて底面２０２と側面２０１との境界２０３が検出されたことを示す。以下、図８Ａおよび図８Ｂにおける自動洗浄処理の説明にあたって、図９を適宜参照して説明を行う。図９に示されるように、側面２０１に設けられる開始位置ＳＰから前進を開始した洗浄機１は、側面２０１から底面２０２へと移り、底面２０２を横断する。洗浄機１の前進が開始されると、次のステップＳ２に処理が進められる。

【0058】

ステップＳ２では、制御部２Ａは、ピッチ角が第１規定値以下であるか否かを判定する。第１規定値は、洗浄機１の前進時に境界２０３を検出することができるように設定される。本実施形態では、ピッチ角は、洗浄機１が水平となる姿勢の場合に０°となるように、予め設定されている。また、前方が後方に対して上となるように傾斜した際のピッチ角は、０°よりも小さくなる（負となる）ように設定されている。また、後方が前方に対して上となるように傾斜した際のピッチ角は、０°よりも大きくなる（正となる）ように設定されている。なお、当該設定は例示であり、ピッチ角の設定の仕方は適宜変更されてよい。

【0059】

開始位置ＳＰ（図９参照）におけるピッチ角は、例えば略＋９０°である。第１規定値は、例えば－４５°である。開始位置ＳＰから前進を開始して側面２０１から底面２０２へと移行した時点において、洗浄機１のピッチ角は略０°である。この時点では、ピッチ角が－４５°よりも大きいために、境界２０３は検出されない。図９に示すように、洗浄機１は、底面２０２上の前進を続け、境界２０３に到達する。境界２０３に到達した状態で前進を続けると、洗浄機１が側面２０１への乗り上げを開始する。乗り上げが開始した状態でさらに前進を続けると、ピッチ角が－４５°以下となる。これにより、制御部２Ａは境界２０３を検出する。

【0060】

すなわち、本実施形態では、制御部２Ａは、境界２０３を検出するまで洗浄機１を直進移動させる。このために、底面２０２の外縁まで洗浄を行うことができる。また、制御部２Ａは、洗浄機１が底面２０２の最初の直進移動である第１直進移動を開始した後に、最初の境界２０３を検出する。このように構成すると、自動洗浄の開始位置ＳＰを側面２０１とした場合でも、複雑な処理を行うことなく、底面２０２の洗浄時に必要となる境界２０３の検出を行うことができる。ピッチ角が第１規定値以下となると（ステップＳ２でＹｅｓ）、境界２０３が検出されて次のステップＳ３に処理が進められる。一方、ピッチ角が第１規定値よりも大きい場合には（ステップＳ２でＮｏ）、洗浄機１の前進が維持された状態で、ステップＳ２の処理が繰り返される。

【0061】

なお、水中においては、潮流による影響等で底面２０２が波打った形状となり、底面２０２の移動中においても、洗浄機１のピッチ角が瞬間的に第１規定値以下となることが起こり得る。この点を考慮して、ピッチ角が第１規定値以下となる状態が所定時間（例えば数秒等）継続した場合に、境界２０３が検出される構成としてもよい。

【0062】

また、本実施形態では、ピッチ角にのみ基づいて境界２０３を検出する構成であるが、これは例示である。上述のように、ピッチ角と時間とに基づいて境界２０３が検出されてよい。また、例えば、ピッチ角に加えて、洗浄機１の底面２０２における移動距離も参照して境界２０３が検出される構成としてもよい。この場合、洗浄機１の移動量は、例えば車輪１１２の回転数を計測するエンコーダを用いて得られてよい。また、境界２０３の位置は、予め得られている養殖網２００の形状情報および寸法情報を用いて求められてよい。場合によっては、境界２０３は、ピッチ角を用いることなく、養殖網２００の形状情報および寸法情報と、洗浄機１の底面２０２における移動距離情報とによって検出されてもよい。

【0063】

ステップＳ３では、制御部２Ａは、洗浄機１の後進時間を設定する。すなわち、境界２０３が検出されると、洗浄機１は、前進を辞めて後進を行う。後進は、後方への直進移動（直進走行）である。ステップＳ３の時間設定は、当該後進を行うための準備処理である。後進を行う理由、および、後進時間の設定に関する詳細については、後述する。後進時間が設定されると、次のステップＳ４に処理が進められる。

【0064】

ステップＳ４では、制御部２Ａは、モータ１ａを制御して洗浄機１を後進させる。後進により、洗浄機１の状態を、側面２０１に乗り上げた状態から、側面２０１に乗り上げていない状態へと変更することができる。洗浄機１の後進が開始されると、次のステップＳ５に処理が進められる。

【0065】

ステップＳ５では、制御部２Ａは、ピッチ角が第２規定値以上であるか否かを判定する。第２規定値は、洗浄機１の側面２０１への乗り上げが解消されたことを確認できるように設定される。第２規定値は、例えば－５°等であってよい。ピッチ角が第２規定値以上である場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、次のステップＳ６に処理が進められる。一方、ピッチ角が第２規定値よりも小さい場合（ステップＳ５でＮｏ）、洗浄機１の後進が維持された状態で、ステップＳ５の処理が繰り返される。

【0066】

ステップＳ６では、制御部２Ａは、洗浄機１が先に設定（ステップＳ３で設定）した時間後進したか否かを判定する。洗浄機１を設定した時間後進させる処理は、この後に行われる旋回時に、洗浄機１が境界２０３を跨がないようにするために設けられる。このために、ステップＳ３における設定時間は、例えば、洗浄機１のピッチ角が第２規定値以下となった状態から、洗浄機１が機体長（前後方向の長さ）の半分の長さに旋回半径を加算した長さ以上後進するように設定される。当該時間設定は、例えば実験やシミュレーション等によって決定されてよい。設定時間後進したと判定された場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、次のステップＳ７に処理が進められる。設定時間後進していないと判定された場合（ステップＳ６でＮｏ）、洗浄機１の後進が維持された状態で、ステップＳ６の処理が繰り返される。

【0067】

以上からわかるように、ステップＳ４で行われる後進処理は、洗浄機１が側面２０１に乗り上げた状態を解消するための後進である。より詳細には、ステップＳ４で行われる後進処理は、側面２０１への乗り上げの解消に加えて、底面２０２内での旋回スペースを確保するための後進である。以下、このような目的で行われる後進のことを第１後進と表現することがある。

【0068】

ステップＳ７では、制御部２Ａは、モータ１ａを制御して洗浄機１を９０°旋回させる。本実施形態では、洗浄機１は、予め行った設定に応じて時計回り方向に９０°旋回を行う（図９も参照）。なお、洗浄機１は、反時計回り方向に９０°旋回を行う構成であってもよい。また、好ましい形態として、洗浄機１は超信地旋回を行う。旋回を超信地旋回とすることにより、旋回に伴う位置ずれを小さくすることができる。９０°旋回を行わせると、次のステップＳ８に処理が進められる。

【0069】

以上からわかるように、本実施形態では、制御部２Ａは、洗浄機１の底面２０２における最初の直進移動である第１直進移動により境界２０３を検出すると、洗浄機１を９０°旋回させる。このような構成とすると、洗浄機１の洗浄経路を、底面２０２を一度横断させた後に底面２０２の縦断を繰り返しながら横断開始地点に戻す構成とすることができる。この場合、底面２０２の洗浄終了位置が横断開始地点、或いは、その近辺となるために、オペレータの操縦負担を低減することができる。９０°旋回後の洗浄経路の詳細については以下で説明する。

【0070】

また、本実施形態では、制御部２Ａは、境界２０３の検出に伴い行われる旋回の前に、洗浄機１に対して第１後進を行わせる。より詳細には、制御部２Ａは、境界２０３の検出に伴い行われる９０°旋回の前に、洗浄機１に対して第１後進を行わせる。第１後進が行われることにより、洗浄機１が側面２０１（傾斜面）で旋回することを避けることができる。傾斜面で旋回が行われると、洗浄機１がずり落ちて位置ずれを発生する可能性が高くなる。本実施形態の構成によれば、このような位置ずれが旋回時に発生することを抑制することができるために、洗い残しの発生や、同じ箇所を繰り返し洗浄する繰り返し洗浄の不必要な発生を抑制することができる。

【0071】

ステップＳ８では、制御部２Ａは、モータ１ａを制御して洗浄機１を後進させる（図９も参照）。当該後進は、境界２０３付近における洗い残しを少なくするために行われる。当該後進は、上述の側面２０１への乗り上げの解消を目的とする第１後進と異なる後進である。以下、洗い残しの発生を少なくすることを目的として行われる後進のことを第２後進と表現することがある。以上からわかるように、本実施形態では、制御部２Ａは、洗浄機１の旋回後に、洗浄機１に対して第２後進を行わせる。詳細には、制御部２Ａは、９０°旋回の後に、洗浄機１に対して第２後進を行わせる。洗浄機１の第２後進が開始されると、次のステップＳ９に処理が進められる。

【0072】

ステップＳ９では、制御部２Ａは、ピッチ角が第３規定値以上であるか否かを判定する。第３規定値は、洗浄機１の後進時に境界２０３を検出することができるように設定される。第３規定値は、例えば＋４５°等であってよい。ピッチ角が第３規定値以上である場合（ステップＳ９でＹｅｓ）、洗浄機１が後進により境界２０３まで到達して洗い残し領域の発生を抑制できると判断できるために、次のステップＳ１０に処理が進められる。一方、ピッチ角が第３規定値よりも小さい場合（ステップＳ９でＮｏ）、洗浄機１が後進により境界２０３まで到達していないと判断できるために、洗浄機１の後進が維持された状態で、ステップＳ９の処理が繰り返される。

【0073】

ステップＳ１０では、制御部２Ａは、モータ１ａを制御して洗浄機１を前進させる（図９も参照）。なお、この際の前進方向は、ステップＳ１における前進方向に対して９０°回転している。すなわち、制御部２Ａは、洗浄機１に対して第１直進移動と直交する方向への直進移動である第２直進移動を実行させる。洗浄機１の前進が開始されると、次のステップＳ１１に処理が進められる。

【0074】

ステップＳ１１では、制御部２Ａは、ピッチ角が第１規定値以下であるか否かを判定する。当該処理は、洗浄機１の前進時における境界検出のための処理であり、先に説明したステップＳ２と同様の処理である。このために、詳細な説明は省略する。ピッチ角が第１規定値以下となると（ステップＳ１１でＹｅｓ）、境界２０３が検出されて次のステップＳ１２に処理が進められる。一方、ピッチ角が第１規定値よりも大きい場合には（ステップＳ１１でＮｏ）、洗浄機１の前進が維持された状態で、ステップＳ１１の処理が繰り返される。

【0075】

ステップＳ１２では、制御部２Ａは、洗浄機１の後進時間を設定する。当該後進時間の設定処理は、第１後進時の後進時間を設定する処理であり、先に説明したステップＳ３と同様の処理である。このために、詳細な説明は省略する。後進時間が設定されると、次のステップＳ１３に処理が進められる。

【0076】

ステップＳ１３では、制御部２Ａは、モータ１ａを制御して洗浄機１を後進させる（図９も参照）。当該後進は、第１後進であり、先に説明したステップＳ４と同様の処理である。このために、詳細な説明は省略する。洗浄機１の後進が開始されると、次のステップＳ１４に処理が進められる。

【0077】

ステップＳ１４では、制御部２Ａは、ピッチ角が第２規定値以上であるか否かを判定する。当該処理は、洗浄機１の側面２０１への乗り上げが解消されたことを確認するための処理であり、先に説明したステップＳ５と同様の処理である。このために、詳細な説明は省略する。ピッチ角が第２規定値以上である場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）、次のステップＳ１５に処理が進められる。一方、ピッチ角が第２規定値よりも小さい場合（ステップＳ１４でＮｏ）、洗浄機１の後進が維持された状態で、ステップＳ１４の処理が繰り返される。

【0078】

ステップＳ１５では、制御部２Ａは、先に設定（ステップＳ１２で設定）した時間後進したか否かを判定する。洗浄機１を設定した時間後進させる処理は、この後に行われる１８０°旋回時に、洗浄機１が境界２０３を跨がないようにするために設けられる。当該処理は、先に説明したステップＳ６と同様の処理である。このために、詳細な説明は省略する。制御部２Ａは、設定時間後進したと判定された場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、次のステップＳ１６に処理が進められる。設定時間後進していないと判定された場合（ステップＳ１５でＮｏ）、洗浄機１の後進が維持された状態で、ステップＳ１５の処理が繰り返される。

【0079】

ステップＳ１６では、制御部２Ａは、モータ１ａを制御して洗浄機１を１８０°旋回させる。本実施形態では、洗浄機１は、設定に応じた方向に１８０°旋回を行う（図９も参照）。詳細には、１８０°旋回の方向は、デフォルト設定では時計回り方向である。最初の１８０°旋回の方向を時計回り方向とすることにより、直前の第２直進移動の経路を基準として、未だ洗浄を行っていない側に洗浄位置をずらすことができる。また、好ましい形態として、洗浄機１は超信地旋回を行う。旋回を超信地旋回とすることにより、旋回に伴う位置ずれが大きくなり過ぎることを抑制することができ、洗い残しの発生を抑制することができる。１８０°旋回を行わせると、次のステップＳ１７に処理が進められる。

【0080】

ステップＳ１７では、制御部２Ａは、１８０°旋回の旋回方向の設定について、現在の旋回方向と逆方向に設定する。ステップＳ１６における旋回方向が時計回り方向であった場合、旋回方向の設定が、時計回り方向から反時計回り方向に変更される。ステップＳ１６における旋回方向が反時計回り方向であった場合、旋回方向の設定が、反時計回り方向から時計回り方向に変更される。旋回方向の設定の反転が行われると、次のステップＳ１８に処理が進められる。

【0081】

ステップＳ１８では、制御部２Ａは、ロール角が所定範囲外であるか否かを判定する。ステップＳ１８は、底面２０２の全体の洗浄が終了したか否かを判定するために設けられる。すなわち、制御部２Ａは、１８０°旋回後における、姿勢センサ１ｄから得られる洗浄機１のロール角に基づき底面２０２の洗浄作業の終了を判定する。本実施形態では、洗浄機１の現在位置を養殖網２００に対して予め準備したマップと照らし合わせる必要がなく、洗浄作業の終了判定処理を単純化することができる。判定基準として用いられる上述の所定範囲の詳細については、後述する。

【0082】

なお、ロール角は、例えば、洗浄機１が水平となる姿勢の場合に０°となるように、予め設定される。また、左方が右方に対して上となるように傾斜した際のロール角は、０°よりも大きくなる（正となる）ように設定される。また、右方が左方に対して上となるように傾斜した際のロール角は、０°よりも小さくなる（負となる）ように設定される。なお、当該設定は例示であり、ロール角の設定の仕方は適宜変更されてよい。

【0083】

ロール角が所定範囲外である場合（ステップＳ１８でＹｅｓ）、制御部２Ａは、底面２０２の洗浄が終了したと判定されるために、図８Ａおよび図８Ｂに示す処理フローを終了する。底面２０２の洗浄の終了後、洗浄機１が水面方向（重力と反対方向）に自動直進を行う構成としてよい。この際、水面付近にビーコンやマーカ等を設定して、洗浄機１を特定位置まで帰還させる構成としてよい。

【0084】

一方、ロール角が所定範囲内である場合（ステップＳ１８でＮｏ）、制御部２Ａは、底面２０２の洗浄が完了していないと判断し、処理をステップＳ８に戻す。これにより、ステップＳ８以降の処理が繰り返される。すなわち、制御部２Ａは、９０°旋回を行った洗浄機１に対して、第１直進移動（ステップＳ１の前進）と直交する方向への直進移動である第２直進移動を、境界２０３の検出に伴う１８０°旋回を行わせながら複数回繰り返させる。図９に示すように、１８０°旋回を行わせながら第２直進移動を繰り返すことによって、第１直進移動により最初に検出された境界２０３の位置から、第１直進移動の進行方向と反対方向きに底面２０２の洗浄処理を進めていくことができる。

【0085】

図１０は、底面２０２の洗浄処理の終了判定について説明するための模式図である。なお、図１０中の星印は、ピッチ角に基づいて底面２０２と側面２０１との境界２０３が検出されたことを示す。

【0086】

図１０において、洗浄機１は、上述の第２直進移動の繰り返しにより、底面全体の洗浄処理を終了する位置近傍に到達している。洗浄機１は、図８ＢのステップＳ１０に対応する前進を行うことで、底面２０２の全体の洗浄を終了する位置に到達する。底面全体の洗浄を終了した場合、洗浄機１の一方側の側方が、側面２０１（境界２０３）の近傍に位置する。このために、前進（図８ＢのＳ１０）後の、第１後進（図８Ｂの１３）、および、その後の１８０°旋回（図８ＢのＳ１６）が行われた場合、洗浄機１は側面２０１に乗り上げる。なお、図１０において、十字印は洗浄機１の側面２０１への乗り上げを示す。洗浄機１が１８０°旋回により側面２０１へ乗り上げた場合、洗浄機１はロール方向に傾く。図８ＢのステップＳ１８における所定範囲は、洗浄機１の側面２０１への乗り上げを検出できるように設定される。所定範囲は、例えば－４５°から＋４５°の範囲である。

【0087】

上述のように、図８Ａおよび図８Ｂに示す底面２０２の自動洗浄処理では、ステップＳ１７で示す旋回方向の設定の反転処理が行われる。このために、本実施形態では、２つの第２直進移動の間に行われる１８０°旋回の旋回方向は、１８０°第２直進移動が複数回繰り返される間において、交互に反転される。上述のように、本実施形態では、洗浄機１には、電線束７およびホース８（以下、ケーブル類７、８と表現することがある）が接続されている。ケーブル類７、８の捻じれは、洗浄機１の移動時に重荷となる。本実施形態のように１８０°旋回の旋回方向が交互に反転されることにより、ケーブル類７、８が同一方向に連続して回転することを避けられ、捻じれに伴う重荷が大きくなり過ぎることを抑制することができる。具体的には、ケーブル類７、８が同一方向に３６０°以上連続して回転することを避けることが好ましく、本実施形態の構成によれば、これを実現できる。

【0088】

また、本実施形態では、制御部２Ａは、境界２０３の検出に伴い行われる１８０°旋回の前に、洗浄機１に対して第１後進を行わせる。第１後進が行われることにより、洗浄機１が側面２０１（傾斜面）で旋回することを避けることができる。傾斜面で旋回が行われると、洗浄機１がずり落ちて位置ずれを発生する可能性が高くなる。本実施形態の構成によれば、このような位置ずれが旋回時に発生することを抑制することができるために、洗い残しや、不必要な繰り返し洗浄の発生を抑制することができる。

【0089】

また、本実施形態では、制御部２Ａは、１８０°旋回の後に、洗浄機１に対して第２後進を行わせる。第２後進が行われることにより、洗い残し領域の発生を抑制することができる。

【0090】

以上からわかるように、本実施形態の構成によれば、水中における自己位置を検出することが困難な養殖網２００の底面洗浄において、高価なセンサを用いることなく、自動洗浄を適切に行うことができる。

【0091】

［４－２．第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る、底面２０２の自動洗浄方法について説明する。第２実施形態に係る底面２０２の自動洗浄方法を説明するに際して、第１実施形態に係る底面２０２の自動洗浄方法と重複する内容については、特に説明の必要がない場合には、その説明を省略する。

【0092】

（４－２－１．制御部の機能）
図１１は、第２実施形態に係る底面２０２の自動洗浄方法を実現する制御部２Ｂの機能を示すブロック図である。なお、制御部２Ｂは、図１に示す制御部２の具体例である。図１１に示すように、制御部２Ｂは、その機能として、移動制御部２１と、境界判定部２２と、作業終了判定部２３と、側面乗り上げ判定部２４とを備える。第１実施形態と同様に、本実施形態においても、制御部２Ｂの機能は、記憶部３（図１参照）に記憶されるプログラムにしたがった演算処理を、ＣＰＵ等の演算回路が実行することによって実現される。

【0093】

移動制御部２１および境界判定部２２は、第１実施形態と同様であるために、その説明は省略する。

【0094】

作業終了判定部２３は、洗浄機１による養殖網２００の底面２０２の洗浄作業の終了を判定する。この点、第１実施形態と同様であるが、終了判定手法は異なる。終了判定方法の詳細については後述する。

【0095】

側面乗り上げ判定部２４は、洗浄機１が旋回後に側面２０１に乗り上げたか否かを判定する。詳細には、側面乗り上げ判定部２４は、洗浄機１が１８０°旋回後に側面２０１に乗り上げたか否かを判定する。旋回後に側面２０１に乗り上げたか否かの判定の手法は、第１実施形態における作業終了判定の手法と同様である。すなわち、洗浄機１が側面２０１に乗り上げたか否かは、姿勢センサ１ｄから得られる洗浄機１のロール角に基づいて判定される。詳細には、洗浄機１のロール角が、所定範囲外となった場合に側面２０１への乗り上げが検出される。所定範囲は、例えば－４５°から＋４５°の範囲である。

【0096】

（４－２－２．底面洗浄方法）
図１２は、第２実施形態の制御部２Ｂによって実行される底面２０２の自動洗浄処理の流れを例示するフローチャートである。図１３は、第２実施形態に係る底面２０２の自動洗浄処理の概要を模式的に示す図である。なお、図１３において、黒丸は、各エリアＡＲ１～ＡＲ４の洗浄の開始点を示す。また、図１３において、底面２０２上に記載される直線は洗浄経路を示す。図１３に示すように、第２実施形態においては、底面２０２に想定される複数のエリアＡＲ１～ＡＲ４を順次洗浄していく構成となっている。以下、図１２および図１３を参照しながら、第２実施形態における底面２０２の自動洗浄処理の詳細について説明する。

【0097】

なお、自動洗浄の開始時の洗浄機１の位置は、第１実施形態の場合と同様であってよく、例えば側面２０１であってよい。以下では、側面２０１から自動洗浄の制御が開始されることとする。

【0098】

ステップＳ２１では、制御部２Ｂは、変数ｎを１に設定する。変数ｎが１に設定されると、次のステップＳ２２に処理が進められる。

【0099】

ステップＳ２２では、制御部２Ｂは、第ｎエリアＡＲｎ（ｎ：変数）の洗浄を開始させる。第ｎエリアＡＲｎの洗浄が開始されると、次のステップＳ２３に処理が進められる。なお、自動洗浄の開始直後では、変数ｎは１であり、第ｎエリアＡＲｎは、第１エリアＡＲ１である。

【0100】

ステップＳ２３では、制御部２Ｂは、モータ１ａを制御して洗浄機１を前進させる。前進が開始されることにより、第１実施形態と同様に、洗浄機１は、側面２０１に沿って海底側に向かって移動し、側面２０１から底面２０２へと移り、底面２０２を横断する。洗浄機１の前進が開始されると、次のステップＳ２４に処理が進められる。

【0101】

ステップＳ２４では、制御部２Ｂは、底面２０２と側面２０１との境界２０３を検出したか否かを判定する。境界２０３の検出手法は、第１実施形態の場合と同様であってよい。詳細には、ピッチ角が第１規定値（例えば－４５°）以下であるか否かを判定することで、境界２０３の検出が行われてよい。境界２０３が検出されると（ステップＳ２４でＹｅｓ）、次のステップＳ２５に処理が進められる。一方、境界２０３が検出されなかった場合には（ステップＳ２４でＮｏ）、洗浄機１を前進させた状態でステップＳ２４の監視処理が継続される。

【0102】

ステップＳ２５では、制御部２Ｂは、洗浄機１を１８０°旋回させる。１８０°旋回は、例えば超信地旋回である。詳細には、洗浄対象となっている第ｎエリアＡＲｎの洗浄が進んでいくように、１８０°旋回が行われる。より詳細には、第ｎエリアＡＲｎを洗浄する最初の直進移動経路ＦＰを基準として、洗浄機１の進行方向右側と左側とのうち一方に向けて洗浄が進んで行くように、１８０°旋回が行われる。本実施形態では、一例として、進行方向右側に向けて洗浄が進んで行くように、１８０°旋回が行われる。最初の１８０°旋回は、時計回り方向である。なお、１８０°旋回の旋回方向は、旋回ごと反転される。すなわち、初回の１８０°回転の旋回方向が時計回り方向である場合、２回目の１８０°旋回の旋回方向は反時計回りであり、３回目の１８０°旋回の旋回方向は時計回り方向である。１８０°旋回を行わせると、次のステップＳ２６に処理が進められる。

【0103】

なお、詳細には、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、制御部２Ｂは、１８０°旋回の前に、洗浄機１に対して第１後進を行わせる。これにより、洗浄機１を底面２０２で旋回させることができる。また、第１実施形態と同様に、制御部２Ｂは、１８０°旋回の後に、洗浄機１に対して第２後進を行わせる。これにより、洗い残しの発生を抑制することができる。

【0104】

ステップＳ２６では、制御部２Ｂは、１８０°旋回により洗浄機１が側面２０１に乗り上げたか否かを確認する。上述のように、側面２０１に乗り上げたか否かは、洗浄機１のロール角に基づいて判定される。側面２０１への乗り上げ判定は、第ｎエリアＡＲｎの洗浄が完了した否かを判定するために行われる。側面２０１への乗り上げが検出された場合、第ｎエリアＡＲｎの洗浄が完了したと判断される。側面２０１への乗り上げが検出された場合（ステップＳ２６でＹｅｓ）、次のステップＳ２７に処理が進められる。一方、側面２０１への乗り上げが検出されなかった場合（ステップＳ２６でＮｏ）、処理がステップＳ２３に戻されて、１８０°旋回後の前進が開始される。

【0105】

ステップＳ２７では、制御部２Ｂは、変数ｎに１を加算する加算処理を行う。加算処理が行われると、次のステップＳ２８に処理が進められる。

【0106】

ステップＳ２８では、制御部２Ｂは、変数ｎが「５」であるか否かを判定する。変数ｎが「５」である場合（ステップＳ２８でＹｅｓ）、制御部２Ａは、想定した全てのエリアＡＲ１～ＡＲ４の洗浄が完了したと判定されるために、図１２に示す処理フローを終了する。なお、変数ｎは、洗浄機１の側面２０１への乗り上げの検出に応じて加算される。このために、本実施形態では、制御部２Ｂは、洗浄機１の側面２０１への乗り上げ回数に基づいて底面２０２の洗浄の終了を判定していると言える。変数ｎが「５」でない場合（ステップＳ２８でＮｏ）、制御部２Ａは、想定した全てのエリアＡＲ１～ＡＲ４の洗浄が完了していないと判定されるために、ステップＳ２９に処理を進める。

【0107】

ステップＳ２９では、制御部２Ｂは、直進移動（前進）の方向の方向転換を行う。詳細には、制御部２Ｂは、直前の洗浄領域である第（ｎ－1）エリアＡＲｎ－１における直進移動（前進）の方向に対して直交する方向に直進移動が行われるように方向転換を行う。方向転換が行われると、ステップＳ２２に処理が戻され、第ｎエリアＡＲｎの洗浄が開始される。

【0108】

以上の図１２および図１３に関わる説明からわかるように、本実施形態では、制御部２Ｂは、一連の動作を、洗浄機１に対して繰り返し実行させる。一連の動作は、底面２０２に想定される各エリアＡＲ１～ＡＲ４を洗浄するために行われる動作である。一連の動作が繰り返されることにより、複数のエリアの洗浄を行うことができる。

【0109】

一連の動作には、底面２０２の直進移動と、直進移動に伴う境界２０３の検出に応じた１８０°旋回と、１８０°旋回後の洗浄機１の側面２０１への乗り上げ判定と、側面２０１へ乗り上げていないと判定される場合における再度の直進移動と、側面２０１へ乗り上げたと判定される場合における直進移動の方向の方向転換と、が含まれる。

【0110】

また、本実施形態では、制御部２Ｂは、洗浄機１の側面２０１への乗り上げ回数に基づいて一連の動作の繰り返しを終了すると判定する。好ましい形態として、一連の動作の繰り返し回数は４回である。側面２０１への乗り上げ回数が４回以上となると、一連の動作の繰り返し（すなわち、底面２０２の洗浄）を終了すると判定される。なお、繰り返し４回目においては、一連の動作のうち、直進移動の方向の方向転換は行われてもよいが、行われなくてもよい。一連の動作が４回繰り返されることによって、４つのエリアＡＲ１～ＡＲ４を洗浄することができる。

【0111】

本実施形態のような構成とすると、底面２０２の全体を縦方向と横方向との２方向から洗浄することができる。底面２０２を２度洗浄することができるために、洗い残しが生じる可能性を低減することができる。また、縦方向と横方向とから洗浄することができるために、底面２０２に撓みが発生しているような場合でも、洗い残しを生じ難くすることができる。また、本実施形態のように構成すると、底面２０２における洗浄開始位置ＴＳＰと洗浄終了位置ＴＥＰ（図１３参照）とを、同じ位置、或いは、近くとすることができる。このために、洗浄機１の回収作業を容易とすることができる。

【0112】

詳細には、図１３に示すように、一連の動作の１回目で、底面２０２を縦方向において２分割した２つの領域の一方側に対応する第１エリアＡＲ１が洗浄される。一連の動作の２回目で、底面２０２を横方向において２分割した２つの領域の一方側に対応する第２エリアＡＲ２が洗浄される。一連の動作の３回目で、底面２０２を縦方向において２分割した２つの領域の他方側に対応する第３エリアＡＲ３が洗浄される。一連の動作の４回目で、底面２０２を横方向において２分割した２つの領域の他方側に対応する第４エリアＡＲ４が洗浄される。

【0113】

（４－２－３．方向転換）
以下、図１２におけるステップＳ２９における方向転換について詳細に説明する。

【0114】

図１４Ａは、方向転換時に発生する問題点を説明するための模式図である。図１４Ａは、第１エリアＡＲ１（図１３参照）の洗浄が完了して、境界２０３の検出後の１８０°旋回により、洗浄機１が側面２０１に乗り上げた状態を想定する。図１４Ａにおける十字印は、洗浄機１の側面乗り上げ検知地点を示す。

【0115】

図１４Ａにおいて、側面乗り上げ検出地点は、底面２０２を横（左右）方向において二等分する中心線ＣＬよりも右側である。この場合、洗浄機１が側面乗り上げ検出地点で９０°旋回（超信地旋回）を行うと、第２エリアＡＲ２の洗浄開始位置が中心線ＣＬよりも右側になる。この場合、図１３も参照してわかるように、第２エリアＡＲ２は中心線ＣＬよりも右側に形成されることになる。このために、本来は洗われることを想定しているにもかかわらず洗われない洗い残し領域３００（図１４参照）が発生することになる。

【0116】

なお、側面乗り上げ検出地点が、中心線ＣＬよりも左側である場合には、上述の洗い残し領域３００は生じない。図１４Ｂは、図１４Ａに関わる参考情報を説明するための模式図である。図１４Ｂも、図１４Ａと同様に、第１エリアＡＲ１（図１３参照）の洗浄が完了して、境界２０３の検出後の１８０°旋回により、洗浄機１が側面２０１に乗り上げた状態を想定する。図１４Ｂにおける十字印は、洗浄機１の側面乗り上げ検知地点を示す。

【0117】

図１４Ｂにおいては、側面乗り上げ検出地点は、中心線ＣＬよりも左側である。この場合、洗浄機１が側面乗り上げ検出地点で９０°旋回（超信地旋回）を行うと、第２エリアＡＲ２の洗浄開始位置が中心線ＣＬよりも左側になる。このために、図１４Ｂに示す例では、本来想定する領域よりも洗浄領域がやや広くなるが、図１４Ａで示すような洗い残し領域３００は発生しない。

【0118】

図１４Ｃは、方向変換時に起こる問題を回避する手法について説明するための図である。詳細には、図１４Ｃは、図１４Ａで説明する問題を回避する手法である。図１４Ａと図１４Ｂと比較してわかるように、上述の洗い残し領域３００の発生は、境界２０３の検出後に行われる１８０°旋回の旋回方向が、時計回り方向である場合に生じ、反時計回り方向である場合には生じない。このために、図１４Ｃの問題回避手法は、時計回り方向の１８０°旋回後に側面乗り上げが検知された場合にのみ行われればよい。なお、洗浄機１の旋回方向は、姿勢センサ１ｄのヨー角の変化を参照することにより検出することができる。

【0119】

図１４Ｃは、図１４Ａと同様に、第１エリアＡＲ１（図１３参照）の洗浄が完了して、１８０°旋回により、洗浄機１が側面２０１に乗り上げた状態を想定する。図１４Ｃにおける十字印は、洗浄機１の側面乗り上げ検知地点を示す。図１４Ｃに示すように、洗浄機１は、側面乗り上げ検出地点で９０°旋回をせずに、中心線ＣＬよりも左側へと移動してから９０°旋回すればよい。このようにすれば、第２エリアＡＲ２の洗浄開始位置が中心線ＣＬよりも左側になるために、洗い残し領域３００の発生を回避できる。

【0120】

自動で中心線ＣＬよりも左側に移動してから９０°旋回する構成とするために、ピッチ角の変化が利用されてよい。具体的には、側面乗り上げ検出地点における洗浄機１のピッチ角がＸ°である場合、ピッチ角が（Ｘ－２Ｘ）°となった位置で９０°旋回を行う構成としてよい。この構成では、側面乗り上げ検出地点に対して、中心線ＣＬを基準として線対称となる位置で９０°旋回することになる。

【0121】

なお、上記の例では、洗浄機１における側面移動時のピッチ角が必要となる。以下、図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して、側面移動時のピッチ角の導出について説明しておく。なお、図１５Ａは、機体座標系における洗浄機１の姿勢推移を示す模式図である。図１５Ｂは、固定座標系における洗浄機１の姿勢推移を示す模式図である。

【0122】

上述した側面移動時の洗浄機１のピッチ角は、本来は側面２０１では検出できない。側面乗り上げ前の機体座標系におけるＺ軸の回転をヨー角、Ｘ軸の回転をロール角、Ｙ軸の回転をピッチ角としたＺＸＹ系オイラー角を想定する。そして、側面２０１の傾斜角度が９０°であるとする。この場合、洗浄機１を側面乗り上げ姿勢とするために、Ｚ軸を－９０°、Ｘ軸を９０°回転させる必要がある（図１５Ａの（ａ）、（ｂ）参照）。しかし、Ｘ軸を９０°度回転させるため、Ｙ軸とＺ軸が重なりジンバルロックが発生し、側面乗り上げ後にＹ軸の回転（ピッチ角）は、Ｚ軸の回転（ヨー角）として姿勢センサ（ＩＭＵ）１ｄから出力される。よって、姿勢センサ１ｄは、ピッチ角を出力せず、姿勢センサ１ｄのデータだけではピッチ角は動作していないように見える。また、ジンバルロックによってＺＸＹ系オイラー角のＹ軸回転がＺ軸の回転に吸収されるため、ＺＸＺ系オイラー角として表現されることになる。

【0123】

そこで、本実施形態では、ジンバルロック中のピッチ角を算出するため、機体座標系から固定座標系へ座標変換を行う。ＺＸＺ系オイラー角の回転行列を転置することで、Ｚ´Ｘ´Ｚ´系固定角の回転行列へ座標変換できる。よって、ＺＸＺ系オイラー角の回転行列と、ＺＸＺ系オイラー角の回転行列を転置した行列（Ｚ´Ｘ´Ｚ´系固定角の回転行列）の各成分からＺ´Ｘ´Ｚ´系固定角の姿勢パラメータを導出できる。

【0124】

Ｚ´Ｘ´Ｚ´系固定角の姿勢パラメータ導出の際、固定座標系における既知の情報として第１軸の回転量と第２軸の回転量がある。固定座標系にて図５（ｃ）と同じ姿勢にするには、第１軸（Ｚ´軸）回転を－１８０°、第２軸（Ｘ´軸）回転を－９０°回転、第３軸（Ｚ´軸）回転をθ°回転する必要がある（図１５Ｂ参照）。洗浄機１のピッチ角は、第３軸の回転量から求めることができる。図１５Ｂに示す通り、第２軸（Ｘ´軸）を回転させた時、側面２０１と洗浄機１の後面が垂直状態になっているため、第３軸（Ｚ´軸）回転後の洗浄機１のピッチ角は、（９０－θ）°となる。ここで求められた（９０－θ）°を、洗浄機１のピッチ角とみなして利用することができる。

【0125】

次に、方向転換を行う際の洗浄機１の移動経路について、図１６Ａおよび図１６Ｂを参照しながら説明する。図１６Ａおよび図１６Ｂは、洗浄機１が方向転換を行う際の移動経路について説明するための模式図である。図１６Ａおよび図１６Ｂにおいて、実線の矢印は本実施形態の移動経路を示し、破線の矢印は比較例の移動経路を示す。また、図１６Ａおよび図１６Ｂにおいて、図中に示す角度は、洗浄機１に接続されるケーブル類７、８の捻じれ角度を示す。また、図１６Ａは、側面２０１への乗り上げを引き起こした１８０°旋回（側面乗り上げ旋回）が時計回り方向（ＣＷ）である場合を示す。図１６Ｂは、側面乗り上げ旋回が反時計回り方向（ＣＣＷ）である場合を示す。

【0126】

図１６Ａに示す例の場合、時計回り方向の側面乗り上げ旋回（１８０°旋回）前のケーブル類７、８の捻じれ角度は０°である。ここで、時計回り方向の側面乗り上げ旋回の後に、方向転換のために、図１６Ａに破線矢印で示す時計回り方向の９０°旋回が行われたとする。この場合、時計回り方向の１８０°旋回および９０°旋回により、ケーブル類７、８の捻じれ角度は、－２７０°（＝０°＋（－１８０°）＋（－９０°））となる。方向転換後に行われる直進移動（前進）後の時計回り方向の１８０°旋回も含めると、ケーブル類７、８の捻じれ角度は－４５０°（＝（－２７０°）＋（－１８０°））に達する。上述のように、ケーブル類７、８は同一方向に３６０°以上連続して回転することを避けることが好ましいために、方向転換のために破線矢印で示す９０°旋回を行うことは好ましくない。

【0127】

そこで、本実施形態では、方向転換のために、図１６Ａに実線で示す反時計回り方向の２７０°旋回を行う構成としている。この場合、時計回り方向の１８０°旋回（側面乗り上げ旋回）、および、反時計回り方向の２７０°旋回により、ケーブル類７、８の捻じれ角度は、９０°（＝（－１８０°）＋２７０°）となる。方向転換後に行われる直進移動（前進）後の時計回り方向の１８０°旋回も含めても、ケーブル類７、８の捻じれ角度は－９０°（＝９０°＋（－１８０°）である。すなわち、ケーブル類７、８の捻じれを小さく抑えることができる。

【0128】

図１６Ｂに示す例の場合、反時計回り方向の側面乗り上げ旋回（１８０°旋回）前のケーブル類７、８の捻じれ角度は－１８０°である。ここで、反時計回り方向の側面乗り上げ旋回の後に、方向転換のために、図１６Ｂに破線矢印で示す時計回り方向の２７０°旋回が行われたとする。この場合、反時計回り方向の１８０°旋回、および、時計回り方向の２７０°旋回により、ケーブル類７、８の捻じれ角度は、－２７０°（＝（－１８０°）＋１８０°＋（－２７０°））となる。方向転換後に行われる直進移動（前進）後の時計回り方向の１８０°旋回も含めると、ケーブル類７、８の捻じれ角度は－４５０°（＝（－２７０°）＋（－１８０°））に達する。上述のように、ケーブル類７、８は同一方向に３６０°以上連続して回転することを避けることが好ましいために、方向転換のために破線矢印で示す２７０°旋回を行うことは好ましくない。

【0129】

そこで、本実施形態では、方向転換のために、図１６Ｂに実線で示す反時計回り方向の９０°旋回を行う構成としている。この場合、反時計回り方向の１８０°旋回（側面乗り上げ旋回）および９０°旋回により、ケーブル類７、８の捻じれ角度は、９０°（＝（－１８０°）＋１８０°＋９０°）となる。方向転換後に行われる直進移動（前進）後の時計回り方向の１８０°旋回も含めても、ケーブル類７、８の捻じれ角度は－９０°（＝９０°＋（－１８０°）である。すなわち、ケーブル類７、８の捻じれを小さく抑えることができる。

【0130】

以上からわかるように、方向転換のために行う旋回の旋回方向および旋回角度は、直前に行われた１８０°旋回（側面乗り上げ旋回）の旋回方向に応じて変更されることが好ましい。

【0131】

＜５．留意事項等＞
本明細書中に開示される種々の技術的特徴は、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。また、本明細書中に示される複数の実施形態および変形例は可能な範囲で組み合わせて実施されてよい。

【0132】

＜６．付記＞
本明細書における例示的な水中洗浄装置は、水中を移動しながら洗浄対象を洗浄する洗浄機と、前記洗浄機の姿勢を検出する姿勢センサと、前記姿勢センサから得られる情報に基づき前記洗浄機の移動制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記姿勢センサから得られる前記洗浄機のピッチ角に基づいて、前記洗浄対象の底面と側面との境界を判定する構成（第１の構成）であってよい。

【0133】

上記第１の構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記境界を検出するまで前記洗浄機を直進移動させる構成（第２の構成）であってよい。

【0134】

上記第１又は第２の構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記ピッチ角が所定範囲から外れると前記境界を検出して前記洗浄機の移動方向の変更を行う構成（第３の構成）であってよい。

【0135】

上記第１から第３のいずれかの構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記洗浄機の移動制御を前記側面から開始可能に設けられる構成（第４の構成）であってよい。

【0136】

上記第１から第４のいずれかの構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記洗浄機の前記底面における最初の直進移動である第１直進移動により前記境界を検出すると、前記洗浄機を９０°旋回させる構成（第５の構成）であってよい。

【0137】

上記第５の構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記９０°旋回を行った前記洗浄機に対して、前記第１直進移動と直交する方向への直進移動である第２直進移動を、前記境界の検出に伴う１８０°旋回を行わせながら複数回繰り返させる構成（第６の構成）であってよい。

【0138】

上記第６の構成の水中洗浄装置において、２つの前記第２直進移動の間に行われる前記１８０°旋回の旋回方向は、前記第２直進移動が複数回繰り返される間において、交互に反転される構成（第７の構成）であってよい。

【0139】

上記第６又は第７の構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記境界の検出に伴い行われる旋回の前に、前記洗浄機に対して第１後進を行わせる構成（第８の構成）であってよい。

【0140】

上記第６から第８のいずれかの構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記洗浄機の旋回後に、前記洗浄機に対して第２後進を行わせる構成（第９の構成）であってよい。

【0141】

上記第６から第９のいずれかの構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記１８０°旋回後における、前記姿勢センサから得られる前記洗浄機のロール角に基づき前記底面の洗浄作業の終了を判定する構成（第１０の構成）であってよい。

【0142】

上記第１から第４のいずれかの構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記底面の直進移動と、前記直進移動に伴う前記境界の検出に応じた１８０°旋回と、前記１８０°旋回後の前記洗浄機の前記側面への乗り上げ判定と、前記側面へ乗り上げていないと判定される場合における再度の前記直進移動と、前記側面へ乗り上げたと判定される場合における前記直進移動の方向の方向転換と、を含む一連の動作を、前記洗浄機に対して繰り返し実行させる構成（第１１の構成）であってよい。

【0143】

上記第１１の構成の水中洗浄装置において、前記制御部は、前記洗浄機の前記側面への乗り上げ回数に基づいて前記一連の動作の繰り返しを終了すると判定する構成（第１２の構成）であってよい。

【符号の説明】

【0144】

１・・・洗浄機
１ｄ・・・姿勢センサ
２、２Ａ、２Ｂ・・・制御部
１００・・・水中洗浄装置
２００・・・養殖網（洗浄対象）
２０１・・・側面
２０２・・・底面
２０３・・・境界

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15A】

【図15B】

【図16A】

【図16B】