(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-29
(45)【発行日】2023-09-06
(54)【発明の名称】水中作業具及び水中作業システム
(51)【国際特許分類】
A01M 21/02 20060101AFI20230830BHJP
B63B 35/00 20200101ALI20230830BHJP
A01D 44/00 20060101ALI20230830BHJP
E02B 15/00 20060101ALI20230830BHJP
B63B 35/32 20060101ALI20230830BHJP
【ＦＩ】
A01M21/02
B63B35/00 Z
A01D44/00
E02B15/00 Z
B63B35/32 Z
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2019187848
(22)【出願日】2019-10-11
(65)【公開番号】P2020074760
(43)【公開日】2020-05-21
【審査請求日】2022-08-16
(31)【優先権主張番号】P 2018209776
(32)【優先日】2018-11-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】501203344
【氏名又は名称】国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
(74)【代理人】
【識別番号】240000327
【弁護士】
【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山岡 賢
(72)【発明者】
【氏名】嶺田 拓也
(72)【発明者】
【氏名】吉永 育生
(72)【発明者】
【氏名】渡部 恵司
【審査官】竹中 靖典
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－３２４０７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－１２５９９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１０２７８５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０５５９２２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１１７６６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５１－１３６９９１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭４８－０８２６８６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特表２００２－５０５９７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２５４８７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実公昭４６－０３４２００（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】特公昭４６－０１３３４２（ＪＰ，Ｂ１）
【文献】特開昭６１－２７１１９４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５５－０７４７４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１３６２４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０９７４６４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ０１Ｍ １／００ － ９９／００
Ｂ６３Ｂ ３５／００
Ａ０１Ｄ ４４／００
Ｅ０２Ｂ １５／００
Ｂ６３Ｂ ３５／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、
前記作業部及び前記進路誘導部を連結する連結部と、
水流を受けることで推進力を得る水中帆と、
浮子と、を備え、
前記進路誘導部は、長手の非可撓性部材から構成され、
前記連結部は、可撓性部材から構成されていることを特徴とする水中作業具。
【請求項2】
水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、
前記作業部及び前記進路誘導部を連結する連結部と、
浮子と、を備え、
前記連結部は、可撓性部材から構成されていることを特徴とする水中作業具。
【請求項3】
水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、
前記作業部及び前記進路誘導部を連結する連結部と、
水流を受けることで推進力を得る水中帆と、
浮子と、を備え、
前記進路誘導部及び前記連結部は、可撓性部材から構成されていることを特徴とする水中作業具。
【請求項4】
前記作業部は、前記連結部によって前記進路誘導部の少なくとも２箇所に連結されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の水中作業具。
【請求項5】
前記水中帆に、浮子と、前記浮子と対向する位置に配置された錘子と、を設けたことを特徴とする請求項１又は３に記載の水中作業具。
【請求項6】
前記水中帆は、水抜き孔を有することを特徴とする請求項１、３又は５に記載の水中作業具。
【請求項7】
前記浮子に、当該浮子の進行方向を定める舵と、前記舵を揺動させる揺動機構と、所定の基準部と前記浮子との位置関係に関する位置情報を取得するセンサと、前記センサで取得した前記位置情報に基づいて、前記揺動機構を制御する制御部と、を有する操舵装置を設けたことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の水中作業具。
【請求項8】
前記浮子又はその近傍に、所定の回収部によって回収するための引掛部を設けたことを特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載の水中作業具。
【請求項9】
作業環境及び作業状態のいずれかに関する情報を取得する情報取得部を、備えていることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の水中作業具。
【請求項10】
前記作業部が、水草を刈取る刈取部であり、前記水中作業具が、農業用水路の水草の除去に用いられる水草除去具であることを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の水中作業具。
【請求項11】
請求項１～１０のいずれか一項に記載の水中作業具と、前記水中作業具を回収する回収部と、を備え、前記回収部は、水流に対して交差する方向に架け渡された長手部材を有していることを特徴とする水中作業システム。
【請求項12】
前記長手部材は、水流の上流側から下流側の回収位置に向かって水流に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の水中作業システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、水中作業具及び水中作業システムに関する。
【背景技術】
【0002】
農業用水路に水草が過剰に繁茂すると、水管理に影響したり、千切れた水草がゴミに混入することで、ゴミの処分量の増加を招いたりすることがある。そのため、従来は人力によって、長柄カマ等を用いて水草を刈取っていたが、水中での作業には多大な労力を必要とするとともに、農村の過疎化や高齢化により、作業者の確保が困難となってきている（非特許文献１参照）。
【0003】
このような作業者の労力を軽減すべく、エンジン駆動部によって刈刃を回転駆動して水草を刈取る刈払機であって、刈刃を設けた先端部近傍に浮子を備えたものが開示されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載の刈払機は、浮子によって先端部の重量を軽減し、水中での水草の刈取り時の作業性の向上を図ろうとしているが、この場合も人力によって刈取る必要があるため、人手不足を解消するものではない。また、刈刃を含む水中への投入部分の防水対策やメンテナンスが必要である。
【0004】
一方、河川や湖沼等、比較的広面積の水域では、繁茂した水草を船によって刈取って回収している。また、河川や湖沼等の水草を効率的に除去するための技術も開示されている（例えば、特許文献２～４参照）。
【0005】
特許文献２には、熊手状の引掛具で水中の水草を引っ掛け、この引掛具に連結されたワイヤを重量車両のウインチで巻き取ることによって、水草を除去する水草除去方法が開示されている。特許文献３には、水草等を刈取船によって刈取り、刈取船と別体に配設した処理船により水草等を切断し放流処理する水草等の処理方法及び装置が開示されている。
【0006】
特許文献４には、海底に投入した複数の環状チェーンを、船体に設けた電動又は油圧式の駆動装置によって海底で循環させることによって、海底の雑海草を除去する雑海草駆除船が開示されている。環状チェーンの海底への投入や引き上げは、船体に設けたクレーンによって行っている。
【0007】
しかしながら、上記各特許文献２～４に記載の従来技術では、船舶や重量車両、巻き取り装置等の大型機材を用いるため、大掛かりで操作に専門技術が必要であるとともに、導入コストやメンテナンスコストが嵩むものとなる。また、農業用水路等の比較的狭く水深の浅い水域では、穂刈船等を適用することは困難である。したがって、簡易な構成で取扱いが容易であり、水草の除去等の水中作業を、より少ない労務作業量で行うことができる技術の開発が切望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】実開平４－９５２２号公報
【文献】特開２０１６－１１１９９６号公報
【文献】特開平１１－１２７６６０号公報
【文献】特開平９－２９４４４４号公報
【非特許文献】
【0009】
【文献】山岡賢、吉永育生、嶺田拓也、木村信一、松本勉、島田敏、“ＩＣＴ・ロボット化による用水路内の水草刈り作業軽減の展望”、農業農村工学会誌 水土の知、86(4)、p293-p296、2018.4
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、簡易な構成で取扱いが容易であり、水草の除去等の水中作業を、より少ない労務作業量で行うことができる水中作業具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】
【0011】
上記目的を達成するため、本発明の水中作業具は、水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、前記作業部及び前記進路誘導部を連結する連結部と、水流を受けることで推進力を得る水中帆と、を備え、前記進路誘導部は、長手の非可撓性部材から構成され、前記連結部は、可撓性部材から構成されていることを特徴とする。
また、本発明の水中作業具は、水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、前記作業部及び前記進路誘導部を連結する連結部と、を備え、前記連結部は、可撓性部材から構成されていることを特徴としている。
または、本発明の水中作業具は、水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、前記作業部及び前記進路誘導部を連結する連結部と、水流を受けることで推進力を得る水中帆と、を備え、前記進路誘導部及び前記連結部は、可撓性部材から構成されていることを特徴とする。
または、本発明の水中作業具は、水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、水流を受けることで推進力を得る模型船と、前記模型船の移動を制御する移動規制部と、を備え、前記模型船は、当該模型船の進行方向を定める舵と、前記舵を揺動させる揺動機構と、前記揺動機構を制御する制御部と、を有する操舵装置を備えていることを特徴とする。
また、本発明の水中作業システムは、このような水中作業具と、前記水中作業具を回収する回収部と、を備え、前記回収部は、水流に対して交差する方向に架け渡された長手部材を有していることを特徴とする。
また、本発明の水中作業具は、水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、前記作業部及び前記進路誘導部を連結する連結部と、を備え、前記連結部は、可撓性部材から構成されていることを特徴としている。
または、本発明の水中作業具は、水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、前記作業部及び前記進路誘導部を連結する連結部と、水流を受けることで推進力を得る水中帆と、を備え、前記進路誘導部及び前記連結部は、可撓性部材から構成されていることを特徴とする。
または、本発明の水中作業具は、水中で所定の作業を行う作業部と、前記作業部を進路方向に導く進路誘導部と、水流を受けることで推進力を得る模型船と、前記模型船の移動を制御する移動規制部と、を備え、前記模型船は、当該模型船の進行方向を定める舵と、前記舵を揺動させる揺動機構と、前記揺動機構を制御する制御部と、を有する操舵装置を備えていることを特徴とする。
また、本発明の水中作業システムは、このような水中作業具と、前記水中作業具を回収する回収部と、を備え、前記回収部は、水流に対して交差する方向に架け渡された長手部材を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
このように構成された水中作業具を水中に投入すると、水流によって水域内を流下しながら、作業部によって水中での作業を実行することができる。したがって、簡易な構成で取扱いが容易であり、水草の除去等の水中作業を、より少ない労務作業量で行うことができる水中作業具及び水中作業システムを提供することができる。また、可撓性を有する連結部を備えることで、進路誘導部の揺れや小刻みな動きが吸収され、作業部への影響を防止できる。また、進路誘導部を長手の非可撓性部材から構成することで、作業部をより円滑に下流方向へ導くことができる。また、進路誘導部を可撓性部材とすることで、水中作業具をよりコンパクトに収容することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第１実施形態に係る水中作業具としての水草除去具の外観構成を模式的に示す斜視図である。
【図2】第１実施形態に係る水草除去具を用いた作業手順の一例を説明するための説明図である。
【図3】第２実施形態に係る水草除去具の外観構成を模式的に示す平面図である。
【図4】第１実施形態及び第２実施形態に係る水草除去具が堰を乗り越えるときの作用を説明するための説明図である。
【図5】第３実施形態に係る水草除去具の外観構成を模式的に示す平面図及び水中帆の傘部の断面図である。
【図6】第４実施形態に係る水草除去具の外観構成を模式的に示す平面図である。
【図7】第５実施形態に係る水草除去具の外観構成を模式的に示す平面図である。
【図8】第５実施形態に係る水草除去具が堰を乗り越えるときの作用を説明するための説明図である。
【図9】第６実施形態に係る水草除去具の外観構成を模式的に示す側面図である。
【図10】第６実施形態及びその変形例１、２に係る水草除去具を模式的に示す平面図である。
【図11】第７実施形態に係る水草除去具の外観構成を模式的に示す側面図である。
【図12】第８実施形態に係る水草除去システムの構成及び水草除去具の回収手順を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
（第１実施形態）
以下、本発明の水中作業具の一例としての第１実施形態に係る水草除去具を、図面を参照しながら説明する。第１実施形態に係る水草除去具１００は、農業用水路１に投入されて底部（水底）２等に繁殖した水草Ｇを除去するために用いられる（図２参照）。
以下、本発明の水中作業具の一例としての第１実施形態に係る水草除去具を、図面を参照しながら説明する。第１実施形態に係る水草除去具１００は、農業用水路１に投入されて底部（水底）２等に繁殖した水草Ｇを除去するために用いられる（図２参照）。
【0015】
図１の斜視図に示すように、第１実施形態に係る水草除去具１００は、作業部としての刈取部１０と、進路誘導部２０と、連結部３０と、浮子（フロート）４０と、水中帆（帆部）５０と、を主に備えて構成される。以下、浮子４０及び水中帆５０と区別するべく、刈取部１０、進路誘導部２０及び連結部３０からなる部位を、本体部Ｏと呼ぶ。また、進路誘導部２０の延在方向を水草除去具１００の長手方向（図１のＬ）、これに交差する方向を幅方向（図１のＷ）とする。
【0016】
刈取部１０は、水中で水草Ｇの刈取り作業を行うものである。刈取部１０は、進行方向に対して交差するように幅方向に長尺に配置された基部１１を有し、この基部１１の長さ方向の両側部に、水草を刈取る刈取本体１２としての鋸刃１２ａとチェーン１２ｂとが設けられている。
【0017】
基部１１は、本実施形態では木製の板部材を用いているが、これに限定されることはなく、樹脂や金属材を用いてもよい。
【0018】
鋸刃１２ａは、基部１１の下流側の一側に固定され、水草を切断して除去する。鋸刃１２ａは、刃先の方向が基部１１の一側に対して平行となるように固定してもよいが、本実施形態では、図１等に示すように、基部１１の一側に対して傾斜させて固定し、刃先の方向が下流に向かってＶ字形（或いはＷ字形）となるように固定している。このような配置によって、進行方向に対して斜め方向から水草Ｇを刈取ることができ、鋸刃１２ａの切断性能を高めることができる。
【0019】
チェーン１２ｂは、鋸刃１２ａの反対側であって基部１１の上流側に取り付けられている。チェーン１２ｂの両端部は、基部１１の幅方向の両端に各々固定されている。このようなチェーン１２ｂでは、水草を絡め取って除去する。本実施形態では、金属製のチェーン１２ｂを用いることで、チェーン１２ｂが錘子の役目を担い、底部２近傍まで沈下することが可能な適度な重量を刈取部１０に持たせている。なお、基部１１に金属材を用いたり、別途錘子を取り付けたりして、刈取部１０に重量を持たせてもよい。
【0020】
なお、刈取本体１２が、鋸刃１２ａやチェーン１２ｂに限定されるものではなく、水草Ｇを切断したり、絡め取ったり、引掛けたりして、水草Ｇを除去することができれば、いずれのものでもよい。例えば、ナイフ、鎌、鉈等の刃物、ロープ等の可撓性部材、鉄パイプ等の棒状体であってもよいし、複数の爪からなる熊手状の部材であってもよい。
【0021】
進路誘導部２０は、連結部３０によって連結された刈取部１０を水中で進行方向（水流に沿った方向）に導く。進路誘導部２０は、長手（この場合、長尺であることを意味する。）の非可撓性部材から構成される。非可撓性部材としては、特に限定されるものではなく、例えば、中実又は中空の棒状部材、帯状部材、板状部材等が好適に挙げられる。非可撓性部材の素材としては、例えば、木材、竹材、硬質樹脂、硬質ゴム、アルミニウム等の金属材等が好適に挙げられる。
【0022】
本実施形態では、木材からなる棒状部材を用いることで、刈取部１０を進行方向に円滑に誘導しつつ、機械的強度に優れ、適度な重量で扱い易く、廉価な進路誘導部２０とすることができる。
【0023】
刈取部１０と進路誘導部２０とは、可撓性部材からなる連結部３０によって連結されている。この構成により、水流等による進路誘導部２０の揺れや小刻みな動きが吸収され、刈取部１０への影響を防止することができる。
【0024】
連結部３０を構成する可撓性部材としては、例えば、ロープ、紐、紐状の布等の紐状部材、金属製のワイヤ、金属製又は樹脂製のチェーン等が好適に挙げられるが、これらに限定されるものではない。本実施形態では、樹脂製のロープを用いることで、機械的強度、耐水性、撥水性（乾燥性）に優れる連結部３０とすることができる。
【0025】
また、本実施形態では、連結部３０は、それぞれ一対のロープからなる第１の連結体３１ａ，３１ｂと第２の連結体３２ａ，３２ｂとから構成される。刈取部１０は、この２つの連結体３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂによって進路誘導部２０の少なくとも２箇所に連結されている。
【0026】
図１に示すように、第１の連結体３１ａ，３１ｂは、比較的短手のロープからなり、刈取部１０の基部１１と進路誘導部２０の先端とを連結する。このような短手の第１の連結体３１ａ，３１ｂにより、進路誘導部２０の先端との距離が短くなり、進路誘導部２０の水中での上下動に追随して刈取部１０が上下動し、進路誘導部２０により刈取部１０を水中の所望の高さや位置、方向へ自在に導くことができる。
【0027】
第２の連結体３２ａ，３２ｂは、第１の連結体３１ａ，３１ｂよりも長手のロープからなり、基部１１の幅方向の両端近傍と、進路誘導部２０の先端から所定長さ離間した位置とを連結している。刈取部１０が第１の連結体３１ａ，３１ｂによって吊り下げられているとき、第２の連結体３２ａ，３２ｂはやや弛んだ状態となっている（図２参照）。これにより、刈取部１０の前後方向の多少の動きが妨げられない。これに対して、水流等によって刈取部１０が左右への傾き力や回転力が作用したとき、第２の連結体３２ａ，３２ｂが伸張することで、刈取部１０の不測の傾きや回転を防止することができる。
【0028】
また、第１，第２の連結体３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂともに、一対のロープを、進路誘導部２０との連結部分よりも、基部１１との連結部分の側の間隔を広くして、平面視ハ字形に配置することで、水中での刈取部１０の姿勢の安定性が向上し、左右方向への不測の傾き等の抑制効果を更に高めることができる。
【0029】
本体部Ｏの長手方向の長さは、水中での作業目的や作業性等に応じて適宜の長さとすることができる。例えば、本実施形態のように、水草Ｇを除去する場合は、作業部としての刈取部１０が底部２近傍に届く長さとする。また、水中生物の回収等を目的とする場合は、作業部が目的の水深に位置する長さとする。本体部Ｏの長さと本体部Ｏの重さや浮力（特に作業部の重さや浮力）を適宜調整することで、所望の水深での作業が可能となる。また、本体部Ｏの幅方向の長さ、つまり刈取部１０（作業部）の幅も、作業目的や作業性等に応じて適宜の長さとすることができる。
【0030】
本実施形態のような水草除去具１００では、本体部Ｏの長さを１～２ｍとし、刈取部１０の幅を６０ｃｍ～１ｍ程度とすることが好ましい。これにより、農業用水路１の水草Ｇの除去を容易に行うことができ、かつ作業者が扱い易いサイズや重量となり、作業性が向上する。
【0031】
浮子４０は、目印とするためと、本体部Ｏの端部に適度な浮力を持たせるために用いられる。浮子４０は、刈取部１０を連結した一端とは反対側の進路誘導部２０の他端に、第２の連結部３５によって連結されている。この第２の連結部３５もロープ等の可撓性部材から構成される。この第２の連結部３５によって進路誘導部２０を含む本体部Ｏの揺れや小刻みな動きが吸収され、浮子４０への影響を防止することができる。
【0032】
浮子４０は、従来公知の適宜のものを用いることができるが、本体部Ｏや水草の重量を支持可能な浮力を有するものを用いる。また、作業者が容易に発見できるように、浮子４０を赤等の目立つ色や蛍光塗料で彩色したり、夜間反射板を設けたりして、目印としての機能性を高めてもよい。
【0033】
水中帆５０は、水流を受けることで推進力を得て、水草除去具１００を下流方向へと導く推進部として機能する。本実施形態では、水中帆５０は、浮子４０を介して進路誘導部２０と連結されている。水中帆５０は、傘部５１と、複数のライン５２と、傘部側浮子５３と、フック（引掛部）５４と、錘子５５と、を主に備えて構成される。
【0034】
傘部５１は、水流を受ける部位であり、水中で半球状に広がる。複数のライン５２は、傘部５１を支持するとともに傘部５１と浮子４０とを連結する。傘部５１は不透水性の樹脂シート等から構成され、ライン５２は樹脂製の紐等から構成される。この構成により、機械的強度、耐水性、乾燥性等に優れ、軽量で扱い易い水中帆５０が得られる。また、容易に折り畳むことができ、コンパクトで持ち運びも容易な水中帆５０が得られる。
【0035】
傘部側浮子５３は、水中帆５０に浮力を持たせるためのものであり、傘部５１とライン５２との連結部位の、隣接する複数箇所に設けられている（図１では２箇所）。傘部側浮子５３を複数箇所に設けることで、傘部５１の水中でのバランス性が向上し、より効率的に水流を受けて適切な推進力に変換することができる。なお、傘部側浮子５３は、複数箇所に設けることが好ましいが、１箇所のみに設けてもよい。傘部５１のサイズとしては、特に限定されるものではなく、水流の速度（流速）や除去する水草Ｇの量等に応じて、水草Ｇを除去しつつ、下流側に移動可能な推進力が得られるサイズとすることが望ましい。本実施形態のような水草除去具１００では、傘部５１を、水中で半球状となったときの直径が３０～６０ｃｍ程度となるように構成することが好ましく、また、水中帆５０全体の長さを１ｍ程度とすることが好ましい。
【0036】
例えば、流速が遅い水域の場合は傘部５１の大きさを比較的大きくし（例えば、直径６０ｃｍ）、流速が速い場合は傘部５１の大きさを比較的小さくする（例えば、直径３０ｃｍ）ことで、水草Ｇの刈取りに適した推進力を得ることができる。また、様々な大きさの傘部５１を有する水中帆５０を用意し、作業環境や作業目的、流速等に応じて所望の水中帆５０を本体部Ｏに付け替えてもよい。
【0037】
また、複数個の傘部側浮子５３には、下流方向に開口する鉤状のフック（引掛部）５４が各々設けられている。このフック５４の材料としては、特に限定されるものではないが、傘部側浮子５３の浮力を妨げないよう、樹脂や木材、アルミニウム等の軽量な材料を用いることが望ましい。図２に示すように、各フック５４を引掛けて水草除去具１００を回収するための回収部（長手部材）としての回収用ロープ４が、農業用水路１に対して交差方向（幅方向）に掛け渡されている（この回収用ロープ４と水草除去具１００により、水草除去システムを構成することができる）。この回収用ロープ４にフック５４が引掛かることで、水草除去具１００の流下が停止する。よって、作業者が容易に水草除去具１００を回収できる。回収用ロープ４は、フック５４のサイズや形状等を考慮して、水面３から１～数ｃｍ離間した位置に架け渡されている。これにより、水中を流れるゴミ等の引掛りを抑制しつつ、フック５４が回収用ロープ４に引掛かり易くなる。
【0038】
また、フック５４を複数個設けたことで、回収用ロープ４により引掛り易くなり、また引掛り後は水流によって容易に外れることがない。また、水中帆５０にフック５４を設けたことで、回収用ロープ４に引掛った後に、水流によって傘部５１が水面３に浮上し（図２の破線で示す水中帆５０を参照）、水流による推進力が弱まる。そのため、水草除去具１００が不測に回収用ロープ４から外れるのを抑制でき、回収用ロープ４への負荷も軽減できる。
【0039】
また、回収部は、網や棒等であってもよいが、水面３上に架け渡した回収用ロープ４とすることで、流木その他の水草除去具１００以外の物体や魚等の水中生物の回収等を防止して、水草除去具１００の回収を効率的に行うことができる。
【0040】
錘子５５は、傘部側浮子５３と対向する位置、つまり水中で下になる位置に設けられている。この錘子５５により、軽量な傘部５１が不測に水面３に浮き上がったり、水流による不測の回転やブレを生じたりするのを抑制し、水流を受け易いように傘部５１を水中に配置することができる。この錘子５５と、２つの傘部側浮子５３とにより、水中において傘部５１を水流に向けて拡げることができ、効率的に水流が受けられるとともに、水中での安定性を高めることができる。
【0041】
また、水草除去具１００には、作業環境又は作業状態に関する情報を取得する情報取得部としての情報取得センサＳを備えていてもよい。作業環境に関する情報としては、例えば、水中の温度、ｐＨ、濁度等の水中環境の情報、気温、湿度、気圧、照度、音等の外部環境の情報等が挙げられる。また、水中又は周囲を撮影した画像等も作業環境に関する情報の一つとなる。作業状態に関する情報としては、例えば、水草除去具１００の移動距離、移動経路、移動速度、移動加速度、位置情報、方位情報、作業時間等が挙げられる。
【0042】
情報取得センサＳは、水草除去具１００のいずれの箇所に設けてもよいが、例えば、浮子４０に設けることで、取り付けや情報取得が容易となる。また、使用目的に応じて浮子４０の水中側に設けてもよいし、水面３上に設けてもよいし、双方に設けてもよい。また、本体部Ｏに設けて、より水深の深い場所の情報を取得してもよい。
【0043】
情報取得センサＳの具体例としては、例えば温度センサ、ｐＨセンサ、濁度センサ、気圧センサ、ＧＰＳセンサ、照度センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、地磁気センサ、距離センサ、撮像装置（カメラ）、集音器（マイク）及びタイマ等が挙げられる。また、撮像装置等で撮影する際には、照明（特に水中側）等をさらに搭載してもよい。また、情報取得センサＳとして、無線機や電波発信機等を設けて、作業者が持つ受信機で信号を受信して位置情報を認識してもよい。以上のような情報取得センサＳから１つを選択してもよいし、複数を組み合わせてもよい。
【0044】
この中でも、情報取得センサＳとしてＧＰＳセンサを用いれば、水草除去具１００の移動経路を記録（モニタリング）できる。さらに、この記録を解析することで、水草除去具１００の流下が停滞する箇所の特定、底部２等に堆積又は沈殿している物体が存在することの推測等ができる。また、情報取得センサＳとして浮子４０の上部と下部（水中側）にカメラを設置し、農業用水路１内外の静止画像や動画像を撮影することで、水草除去具１００を使用した範囲内での農業用水路１内外の状況を確認することができる。
【0045】
上述のような構成の第１実施形態の水草除去具１００を用いて、農業用水路１の水草Ｇを除去する際の手順及び水草除去具１００の動作の一例を、図２の説明図を参照しながら説明する。
【0046】
まず、水草除去具１００を、農業用水路１に投入する。これにより、刈取部１０が水中に沈んで底部２近傍に配置される。長手の進路誘導部２０は、底部２側の刈取部１０と、水面３に浮かぶ浮子４０との間で、傾斜して配置される。また、水中帆５０の傘部５１が水中で拡がり、水流を受けることで推進力が発生し、水草除去具１００が下流に向かって移動する。水草除去具１００は、下流へ移動しながら、底部２に繁茂する水草Ｇを、刈取部１０の鋸刃１２ａによって切断し、チェーン１２ｂによって絡め取る。このように、水草除去具１００を水中に投入するだけで、水流を利用して水中に繁茂する水草Ｇを、良好に除去することができる。また、作業者が水中で作業する必要もなく、取扱いが容易で、作業性も向上する。
【0047】
農業用水路１の所定距離の水草Ｇの刈取りが完了すると、下流の回収位置で、農業用水路１に架け渡した回収用ロープ４にフック５４が引掛り、水草除去具１００の移動が停止する。作業者が回収用ロープ４又は水草除去具１００自体を手繰り寄せることで、水草除去具１００を容易に回収することができる。
【0048】
また、上記では水草除去具１００を１つのみ投入しているが、これに限定されるものではなく、複数を投入することで、水路幅の広い農業用水路１であっても、効率的かつ良好に水草Ｇの除去が行える。また、取扱いが容易であるから、何度でも水中に投入して作業を繰り返すことができる。また、浮子４０に設けた情報取得センサＳにより、水草Ｇの刈取りと同時に、農業用水路１の所定の区間内の作業環境や作業状況のモニタリングを行うことができ、今後の水草Ｇ対策、農業用水路１の保全や改良、農作物の育成、各種研究等に役立てることができる。
【0049】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る水草除去具１００Ａを、図３を参照しながら説明する。この第２実施形態に係る水草除去具１００Ａは、非可撓性を有する長手の進路誘導部２０に代えて、可撓性を有する長手のロープからなる進路誘導部２０Ａを備え、第１の連結体３１ａ，３１ｂ及び第２の連結体３２ａ，３２ｂからなる連結部３０に代えて、ロープを平面視Ｖ字形に配置した連結体３３からなる連結部３０Ａを備えたこと以外は、図１に示す第１実施形態の水草除去具１００と同様の基本構成を有している。そのため、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略し、以下では、第１実施形態と異なる構成について主に説明する。以降で説明する実施形態でも同様である。
次に、第２実施形態に係る水草除去具１００Ａを、図３を参照しながら説明する。この第２実施形態に係る水草除去具１００Ａは、非可撓性を有する長手の進路誘導部２０に代えて、可撓性を有する長手のロープからなる進路誘導部２０Ａを備え、第１の連結体３１ａ，３１ｂ及び第２の連結体３２ａ，３２ｂからなる連結部３０に代えて、ロープを平面視Ｖ字形に配置した連結体３３からなる連結部３０Ａを備えたこと以外は、図１に示す第１実施形態の水草除去具１００と同様の基本構成を有している。そのため、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して詳細な説明は省略し、以下では、第１実施形態と異なる構成について主に説明する。以降で説明する実施形態でも同様である。
【0050】
図３に示す第２実施形態の水草除去具１００Ａは、刈取部１０、進路誘導部２０Ａ及び連結部３０Ａを有する本体部Ｏと、浮子４０と、水中帆５０と、を主に備えて構成される。平面視Ｖ字形に接続された連結部３０Ａにより、刈取部１０の両端と進路誘導部２０Ａの一端とが連結されている。進路誘導部２０Ａの他端に、浮子４０が連結されている。このような構成の水草除去具１００Ａでも、水中に投入することで、水中帆５０の推進力により、農業用水路１内を流下して、水草Ｇを刈取ることができる。また、可撓性を有する進路誘導部２０Ａ及び連結部３０Ａを巻き取ったり、水中帆５０を折り畳んだりすることで、水草除去具１００Ａをよりコンパクトにすることができ、収納性、携帯性等を高めることができる。
【0051】
ところで、農業用水路１には、取水や分水を容易とするため、流れ方向の所定の位置に堰５が設けられている（図４参照）。このような堰５を乗り越えるときの作用（仕組み）を、図４の説明図を用いて説明する。この図４では、非可撓性を有する進路誘導部２０を備えた第１実施形態の水草除去具１００と、可撓性を有する進路誘導部２０Ａを備えた第２実施形態の水草除去具１００Ａとが堰５を乗り越えるときの作用を説明している。
【0052】
まず、第２実施形態の水草除去具１００Ａの作用について、図４（ｃ）を参照しながら説明する。この図４（ｃ）に示すように、水草除去具１００Ａが堰５に差し掛かると、水面３近傍を浮遊する水中帆５０と浮子４０とは、堰５を乗り越えて下流側に移動する。堰５の高さが低い場合は、水中帆５０と浮子４０とに追随して、進路誘導部２０Ａに誘導されて連結部３０Ａ及び刈取部１０も堰５を乗り越える。しかし、堰５の高さが比較的高い場合は、可撓性を有する進路誘導部２０Ａが堰５に沿って変形し、刈取部１０が堰５を乗り越えるのが困難となる場合がある。したがって、第２実施形態の水草除去具１００Ａは、簡素化やコンパクト化を重視する場合や、高い堰５が少ない水域での使用、或いは堰５と堰５との間での使用等に適している。
【0053】
これに対して、第１実施形態の水草除去具１００では、図４（ａ）に示すように、水中帆５０と浮子４０とが堰５を乗り越えた後に、進路誘導部２０が堰５に突き当たる。この場合でも、進路誘導部２０が長手で非可撓性であることから、折れ曲がることはなく、図４（ｂ）に示すように、堰５によって連結部３０側の端部が持ち上がる。これにより、この端部に連結された刈取部１０も持ち上がるため、進路誘導部２０とともに刈取部１０が、円滑に堰５を乗り越えることができ、堰５の下流側の水草Ｇの刈取り作業を続行できる。したがって、第１実施形態の水草除去具１００は、堰５や障害物のある水域においても、好適に使用できる。
【0054】
（第３、第４実施形態）
次に、第３、第４実施形態に係る水草除去具１００Ｂ，１００Ｃについて、図５、図６を参照しながら説明する。図５は第３実施形態の水草除去具１００Ｂの平面図及び水中帆５０の傘部５１の断面図であり、図６は第４実施形態の水草除去具１００Ｃの平面図である。これらの水草除去具１００Ｂ，１００Ｃも、以下で説明する相違点以外は、図１に示す第１実施形態の水草除去具１００と同様の基本構成を有している。
次に、第３、第４実施形態に係る水草除去具１００Ｂ，１００Ｃについて、図５、図６を参照しながら説明する。図５は第３実施形態の水草除去具１００Ｂの平面図及び水中帆５０の傘部５１の断面図であり、図６は第４実施形態の水草除去具１００Ｃの平面図である。これらの水草除去具１００Ｂ，１００Ｃも、以下で説明する相違点以外は、図１に示す第１実施形態の水草除去具１００と同様の基本構成を有している。
【0055】
図５に示す第３実施形態の水草除去具１００Ｂは、刈取部１０、非可撓性を有する長手の棒状部材からなる進路誘導部２０及び可撓性を有する連結部３０Ａを有する本体部Ｏと、浮子４０と、水中帆５０と、を主に備えて構成される。刈取部１０は、ロープを平面視Ｖ字形に配置した連結体３３からなる連結部３０Ａによって、進路誘導部２０の一箇所に連結されている。また、第３実施形態では、図５中の水中帆５０の断面図に示すように、傘部５１の中央に水抜き孔５６を設け、水中からの引き上げ時に、傘部５１に溜まった水を排出できるようになっている。この水抜き孔５６は本実施形態では、直径１ｃｍ程度の大きさで１つ設けている。しかし、水抜き孔５６がこの構成に限定されるものではなく、傘部５１の推進力を低下させることがなく、傘部５１内に溜まった水を排出できればよく、適宜の大きさ、個数、形状で水抜き孔５６を設けることができる。
【0056】
この構成の水草除去具１００Ｂでも、水流によって下流に移動しながら、水草Ｇを効率的に刈取ることができる。また、長手で非可撓性の進路誘導部２０の剛性、浮子４０（さらには傘部側浮子５３）の浮力、及び水中帆５０の推進力によって、刈取部１０が進行方向に導かれ、堰５等の障害物も容易に乗り越えることができる。また、水草除去具１００Ｂを水中から引き上げる際に、傘部５１に水が溜まっていた場合でも、水抜き孔５６から内部の水を排出できるので、作業者が容易に回収することができ、労務作業量をより少なくできる。
【0057】
図６に示す第４実施形態の水草除去具１００Ｃは、刈取部１０、非可撓性を有する長手の棒状部材からなる進路誘導部２０及び可撓性を有する連結部３０を有する本体部Ｏと、水中帆５０と、を主に備えて構成され、本体部Ｏと水中帆５０との間に浮子４０を設けていない。刈取部１０は、第１実施形態と同様に、二対のロープをハ字形に配置した連結体３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂからなる連結部３０によって、進路誘導部２０の２箇所に連結されている。この構成の水草除去具１００Ｃでも、水流によって下流に移動しながら、水草Ｇを効率的に刈取ることができる。また、より簡易で廉価な水草除去具１００Ｂを提供できる。また、堰５等の障害物があっても、長手で非可撓性の進路誘導部２０の剛性、水中帆５０の推進力、さらには傘部側浮子５３の浮力によって、円滑に乗り越えることができる。更に、連結部３０による２箇所の連結によって刈取部１０のブレや回転を抑制することができる。
【0058】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係る水草除去具１００Ｄについて、図７、図８を参照しながら説明する。図７は第５実施形態の水草除去具１００Ｄの平面図であり、図８は水草除去具１００Ｄが堰５を乗り越えるときの作用を説明するための説明図である。
次に、第５実施形態に係る水草除去具１００Ｄについて、図７、図８を参照しながら説明する。図７は第５実施形態の水草除去具１００Ｄの平面図であり、図８は水草除去具１００Ｄが堰５を乗り越えるときの作用を説明するための説明図である。
【0059】
第５実施形態に係る水草除去具１００Ｄは、棒状部材からなる進路誘導部２０に代えて、非可撓性を有する長手で幅広の帯状部材（板状部材）からなる進路誘導部２０Ｂを備えたこと以外は、図１に示す第１実施形態の水草除去具１００と同様の基本構成を有している。
【0060】
すなわち、図７に示す第５実施形態に係る水草除去具１００Ｄは、刈取部１０、非可撓性を有し長手で幅広の帯状部材からなる進路誘導部２０Ａ及び可撓性の連結部３０Ｂを有する本体部Ｏと、浮子４０と、水中帆５０と、を主に備えて構成される。連結部３０Ｂは、ロープをハ字形に配置した一対の連結体３４ａ，３４ｂから構成され、刈取部１０の両端近傍と進路誘導部２０Ａの両端近傍とを連結する。進路誘導部２０Ａは、長手で幅広の平板等から構成してもよいが、本実施形態では、枠材２１と複数の開口部２２を有する格子状部材で構成している。この構成により、水からの抵抗を低減し、本体部Ｏの軽量化を図ることができ、水中帆５０の推進力を十分に発揮することができる。
【0061】
開口部２２の大きさは、特に限定されないが、堰５等の障害物に引っ掛かることのない大きさとすることが望ましい。例えば、開口部２２を小さくすることで、障害物の凹凸が小さい水域で使用した場合でも、障害物への引掛りを良好に抑制することができる。一方、障害物の凹凸が比較的大きい水域での使用の場合は、開口部２２を大きくしても障害物への引掛りを抑制することができ、より軽量化や簡素化が可能となる。
【0062】
次に、第５実施形態の水草除去具１００Ｄが堰５Ａを乗り越えるときの作用について、図８を参照しながら説明する。図８（ｃ）は、図８（ａ）のＡ－Ａ線断面図であり、この図８（ｃ）に示されるように、複数の凹部５ａと凸部５ｂを有する構造の堰５Ａを例示している。進路誘導部２０Ａの幅は、この凹部５ａの幅よりも広くしている。第５実施形態の水草除去具１００Ｄでは、図８（ａ）、図８（ｃ）に示すように、進路誘導部２０Ａが堰５Ａに突き当たっても、非可撓性を有する進路誘導部２０Ａは、折れ曲がることはなく、図８（ｂ）に示すように、堰５Ａによって連結部３０Ａ側の端部が、刈取部１０とともに持ち上がる。さらに、進路誘導部２０Ａを凹部５ａよりも幅広としているため、図８（ｃ）に示すように、進路誘導部２０Ａが凹部５ａ間を通過することなく、凸部５ｂの上方を乗り越える。これに追随して、刈取部１０も、凸部５ｂと凸部５ｂとの間に引っ掛かることなく、凸部５ｂの上方を乗り越えて下流方向に移動する。
【0063】
以上より、第５実施形態の水草除去具１００Ｄでも、水流によって下流に円滑に移動しながら、水草Ｇを効率的に刈取ることができる。また、長手で非可撓性を有し、長手で幅広の進路誘導部２０Ａの剛性、浮子４０（さらには傘部側浮子５３）の浮力、及び水中帆５０の推進力によって、刈取部１０が進行方向に導かれ、堰５Ａ等の障害物も容易に乗り越えることができる。
【0064】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態に係る水草除去具１００Ｅについて、図９、図１０（ａ）を参照しながら説明する。図９は第６実施形態の水草除去具１００Ｅの外観構成を模式的に示す側面図であり、図１０（ａ）は平面図である。
次に、第６実施形態に係る水草除去具１００Ｅについて、図９、図１０（ａ）を参照しながら説明する。図９は第６実施形態の水草除去具１００Ｅの外観構成を模式的に示す側面図であり、図１０（ａ）は平面図である。
【0065】
第６実施形態に係る水草除去具１００Ｅは、水中で所定の作業を行う作業部としての刈取部１０Ｅと、刈取部１０Ｅを進路方向に導く進路誘導部２０Ｅと、水流を受けることで推進力を得る模型船６０と、模型船６０の移動を制御する移動規制部としての錘体６１と、を主に備えている。模型船６０と錘体６１とは、ロープ（可撓性部材）６２によって連結されている。
【0066】
刈取部１０Ｅは、基部１１Ｅと、回転によって水草Ｇを刈り取る１枚又は複数枚の円盤状の回転刃（刈取本体）１２ｃと、回転刃１２ｃを回転させる駆動部１３Ｅとを備えている。駆動部１３Ｅは、ガソリン等で駆動するエンジン等からなる。また、刈取本体が回転刃１２ｃに限定されることはなく、駆動部によって前後方向へ揺動するバリカン型の鋸刃や、複数の開口を有する筒が回転して水草Ｇを絡め取るものであってもよい。また、刈り取る水草Ｇの種類、分量、環境等に応じて、これらを適宜付け替えて使用可能としてもよい。
【0067】
進路誘導部２０Ｅは、長手の棒状部材（非可撓性部材）から構成される。進路誘導部２０Ｅの水中に配置される一端に、刈取部１０Ｅが固定され、空中に突出する他端に駆動部１３Ｅが固定されている。このような刈取部１０Ｅ、進路誘導部２０Ｅ及び駆動部１３Ｅを備えるものとして、市販のエンジン式刈払機等を用いることができる。この場合、刈払機の刃が刈取部１０Ｅに相当し、刃とエンジンとを連結する柄が進路誘導部２０Ｅに相当する。
【0068】
また、進路誘導部２０Ｅは、回転軸６３によって上下に揺動可能に模型船６０に軸支されている。また、進路誘導部２０Ｅを上下に揺動させる揺動部（モータ等）も備えている。この構成により、図９に破線で示すように、進路誘導部２０Ｅとともに刈取部１０Ｅが上下に揺動し、底部２から水面まで所定範囲の水草Ｇを刈り取ることができる。
【0069】
模型船６０は、推進部として機能するとともに、水草除去具１００Ｅに適度な浮力を持たせる浮子としても機能する。模型船６０は、操舵装置７０を備えている。この操舵装置７０は、模型船６０の進行方向を定める舵７１と、舵７１を揺動させる揺動機構７２と、揺動機構７２を制御する制御部７３と、位置情報を検出する検出センサ７４と、を有している。
【0070】
位置情報とは、所定の基準部と模型船６０との位置関係に関する情報である。本実施形態では、農業用水路１の左右の水路壁（以下、「左岸壁ＬＷ」、「右岸壁ＲＷ」という。）を基準部とする。検出センサ７４が、左岸壁ＬＷ及び右岸壁ＲＷの各々と模型船６０との距離情報を検出することで、互いの位置関係が把握できる。水路壁としては、例えば、コンクリート製の水路壁、コンクリートブロック積みの水路壁、石積みの水路壁等が挙げられる。また、コンクリートや石積みのない土水路の場合は、土の法面を水路壁とすることができる。
【0071】
距離情報を取得する検出センサ７４としては、具体的には、例えば、赤外線フォトリフレクタ等の光学式センサ、超音波距離センサ等が挙げられるが、これらに限定されることはなく、公知の測距センサを用いることができる。本実施形態では、模型船６０の両側に、左岸壁ＬＷ用及び右岸壁ＲＷ用の赤外線フォトリフレクタ７４ａ，７４ｂを各々設けている。
【0072】
なお、検出センサ７４が、距離情報を検出するものに限定されることもない。例えば、タッチセンサ等を用いて、左岸壁ＬＷ及び右岸壁ＲＷの各々と模型船６０とが接触状態か非接触状態かを検出することで、互いの位置関係が把握できる。
【0073】
制御部７３は、例えば、マイクロプロセッサと、ＲＡＭやＲＯＭ等のメモリと、を有するマイクロコンピュータ（いわゆるワンボードマイコン）等から構成することができる。制御部７３は、赤外線フォトリフレクタ７４ａ，７４ｂから距離情報を取得し、これに基づいて、所定の方向に舵７１を切るように、揺動機構７２を制御する。
【0074】
具体的には、左側の赤外線フォトリフレクタ７４ａ（又はタッチセンサ）からの検出信号に基づき、模型船６０と左岸壁ＬＷとの接触を検出したとき（又は左岸壁ＬＷとの距離が閾値に達したとき、以下、同様）、制御部７３が揺動機構７２を制御して、右に旋回するように舵７１を切る。また、右側の赤外線フォトリフレクタ７４ｂからの検出信号に基づき、右岸壁ＲＷとの接触を検出したとき、制御部７３が揺動機構７２を制御して、右に旋回するように舵７１を切る。この制御により、模型船６０が、左岸壁ＬＷ及び右岸壁ＲＷとの間を、左右に蛇行しつつ下流に向かって流れていく。図１０（ａ）に、模型船６０の左右の移動範囲を両矢印で示す。
【0075】
（第６実施形態の変形例）
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に、第６実施形態の変形例１、２を各々示す。図１０（ｂ）の変形例１では、検出センサ７４として模型船６０の一側（ここでは、右側）に、赤外線フォトリフレクタ７４ｂと、これよりも長い距離を検出できる超音波距離センサ７４ｃとを並べて設けている。この変形例１では、右方向に移動するように舵７１を切り、赤外線フォトリフレクタ７４ｂの検出信号に基づいて、模型船６０と右岸壁ＲＷとの接触を検出したとき、反対方向に舵７１を切る。これにより、模型船６０が左方向へ移動する。その後、超音波距離センサ７４ｃからの検出信号により、右岸壁ＲＷからの離間距離が所定距離Ｌ（最大離間距離）に達したとき、反対方向に舵７１を切る。これにより、模型船６０が右方向へ移動する。この制御を繰り返すことで、一方の水路壁（右岸壁ＲＷ）から一定の距離Ｌの間（両矢印で示す範囲）で、模型船６０を蛇行させる（ジグザグに移動させる）ことができる。
図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に、第６実施形態の変形例１、２を各々示す。図１０（ｂ）の変形例１では、検出センサ７４として模型船６０の一側（ここでは、右側）に、赤外線フォトリフレクタ７４ｂと、これよりも長い距離を検出できる超音波距離センサ７４ｃとを並べて設けている。この変形例１では、右方向に移動するように舵７１を切り、赤外線フォトリフレクタ７４ｂの検出信号に基づいて、模型船６０と右岸壁ＲＷとの接触を検出したとき、反対方向に舵７１を切る。これにより、模型船６０が左方向へ移動する。その後、超音波距離センサ７４ｃからの検出信号により、右岸壁ＲＷからの離間距離が所定距離Ｌ（最大離間距離）に達したとき、反対方向に舵７１を切る。これにより、模型船６０が右方向へ移動する。この制御を繰り返すことで、一方の水路壁（右岸壁ＲＷ）から一定の距離Ｌの間（両矢印で示す範囲）で、模型船６０を蛇行させる（ジグザグに移動させる）ことができる。
【0076】
図１０（ｃ）の変形例２では、検出センサ７４として模型船６０の一側（ここでは、右側）に、超音波距離センサ７４ｃを設けている。この変形例では、超音波距離センサ７４ｃからの検出信号に基づいて、右岸壁ＲＷとの距離が所定距離Ｌ１（最小離間距離）に達したときに、舵７１を右岸壁ＲＷから遠ざかる方向に切り、所定距離Ｌ２（最大離間距離）に達したときに、右岸壁ＲＷに近づくように舵７１を切る。これによって、一方の水路壁（右岸壁ＲＷ）から距離Ｌ１～Ｌ２の間（両矢印で示す範囲）で、模型船６０を蛇行させることができる。なお、第６実施形態及び変形例１、２の閾値、距離Ｌ，Ｌ１，Ｌ２は、水路幅や、水草Ｇを刈り取る範囲に応じて適宜の値を設定することができる。
【0077】
以上、第６実施形態及び変形例１、２の水草除去具１００Ｅでは、錘体６１によって、模型船６０の移動速度が過度に速くなったり、前後反転したりすることがなく、適切な速度と姿勢を保つことができる。また、検出センサ７４での検出信号に基づいて、制御部７３の制御の下、揺動機構７２で舵７１を左右に揺動させることで、錘体６１を軸として模型船６０が農業用水路１内を左右に蛇行する。この蛇行によって、刈取部１０Ｅも左右に蛇行し、左岸壁ＬＷと右岸壁ＲＷの間の所定の範囲の水草Ｇを刈り取ることができる。したがって、水草除去具１００Ｅは、水流によって下流に円滑に移動しながら、水草Ｇを効率的に刈取ることができる。
【0078】
また、第６実施形態、変形例及び後述の第７実施形態において、制御部７３がタイマによって舵７１の切り替え時間をカウントするようにしてもよい。すると、例えば、何等かの原因（例えば、故障やバッテリー切れ、草木等で検出が困難）検出センサ７４による左岸壁ＬＷや右岸壁ＲＷの検出エラーとなったときに、制御部７３は、直前に舵７１を切ってから一定以上の時間が経過したときに、逆方向に舵７１切るように揺動機構７２を制御する。これにより、検出センサの不具合を手当てすることができ、円滑な作業を継続することが可能となる。
【0079】
【0080】
第７実施形態に係る水草除去具１００Ｆは、水中で所定の作業を行う作業部としての刈取部１０Ｆと、刈取部１０Ｆを進路方向に導く進路誘導部２０Ｆと、刈取部１０Ｆ及び進路誘導部２０Ｆを連結する連結部３０Ｆと、水流を受けることで推進力を得る模型船６０と、を主に備えている。
【0081】
刈取部１０Ｆは、第２実施形態の刈取部１０と同様の構成を備え、基部１１と、鋸刃１２ａと、チェーン１２ｂとを有している。この刈取部１０Ｆは、水草Ｇを刈り取る機能だけでなく、刈取部１０Ｆを沈下させる錘子として、模型船６０の移動（移動速度や移動方向）を制御する移動規制部としても機能する。刈取部１０Ｆと模型船６０とを連結する進路誘導部２０Ｅ及び連結部３０Ｆは、第２実施形態と同様に、可撓性を有する部材で形成されているが、第１、第３～５実施形態のような構成とすることもできる。
【0082】
模型船６０は、第６実施形態と同様に、推進部及び浮子として機能する。模型船６０は、第６実施形態と同様に、舵７１と、揺動機構７２と、制御部７３と、検出センサ７４と、を有する操舵装置７０を備えている。
【0083】
上記構成の第７実施形態の水草除去具１００Ｆでも、刈取部１０Ｆによって、模型船６０の移動速度が過度に速くなったり、前後反転したりすることがなく、適切な速度と姿勢を保つことができる。また、検出センサ７４での検出信号に基づいて、制御部７３の制御の下、揺動機構７２で舵７１を左右に揺動させることで、模型船６０が農業用水路１内を左右に蛇行する。この蛇行によって、刈取部１０Ｅも左右に移動し、左岸壁ＬＷと右岸壁ＲＷの間の所定の範囲の水草Ｇを刈り取ることができる。したがって、水草除去具１００Ｆは、水流によって下流に円滑に移動しながら、水草Ｇを効率的に刈取ることができる。
【0084】
（第８実施形態）
次に、第６実施形態に係る水草除去システム２００について、図１２、図１３を参照しながら説明する。図１２、図１３に示すように、第８実施形態に係る水草除去システム２００は、第１実施形態と同様の水草除去具１００と、この水草除去具１００を回収する回収部１１０と、を備えている。なお、水草除去具１００が第１実施形態と同様のものに限定されるものではなく、第２～第７実施形態の水草除去具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ等を用いることもできる。
次に、第６実施形態に係る水草除去システム２００について、図１２、図１３を参照しながら説明する。図１２、図１３に示すように、第８実施形態に係る水草除去システム２００は、第１実施形態と同様の水草除去具１００と、この水草除去具１００を回収する回収部１１０と、を備えている。なお、水草除去具１００が第１実施形態と同様のものに限定されるものではなく、第２～第７実施形態の水草除去具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ等を用いることもできる。
【0085】
回収部１１０は、図１２、図１３に示すように、水草除去具１００を回収する農業用水路１の一方の岸（以下、「回収側」という。）に設けた回収装置６と、この回収装置６よりも上流側であって他方の岸（以下、「固定側」という。）に設けた固定装置７と、回収装置６及び固定装置７の間にループ状に架け渡した回収用ロープ（長手部材）４Ａと、を有している。
【0086】
回収装置６は、一方の岸に固定された支柱６ａと、この支柱６ａに一端が固定され、他端に回収用ロープ４Ａを通すループ部６ｃを有する挿通紐６ｂと、挿通紐６ｂに吊り下げられた錘子６ｄと、を備えている。固定装置７は、他方の岸に固定された支柱７ａと、この支柱７ａに固定されたループ状の固定紐７ｂと、この固定紐７ｂのループに回転自在に取り付けられ、回収用ロープ４Ａを案内する滑車７ｃと、固定紐７ｂに吊り下げられた錘子７ｄと、を有している。
【0087】
回収用ロープ４Ａは、固定側で固定装置７の滑車７ｃに掛けられ、回収側で回収装置６の支柱６ａに仮止めされている。回収用ロープ４Ａは、上流の固定側から下流の回収側に向かって水流に対して斜めであって、水面３上に上下に二重に架け渡されている。
【0088】
また、回収側での仮止めを解除することで、滑車７ｃを介して回収用ロープ４Ａを時計回り又は反時計回りに移動させることができる。各支柱６ａ，７ａは、回収部１１０用に新たに両岸に設置してもよいが、本実施形態では、農業用水路１に沿って配置されたフェンスの支柱を回収部１１０用の支柱６ａ，７ａとして兼用している。
【0089】
また、上下に二重に配置された回収用ロープ４Ａの上側のロープは、水草除去具１００のフック５４を引掛け易くするため、水面３から数ｃｍ上方に配置している。回収用ロープ４Ａの下側のロープには、複数の浮子４ａが設けられていることから、水の増減に対応して回収用ロープ４Ａの高さが変化し、水面３から上側のロープまでの相対的な高さを所定の高さに保つことができる。
【0090】
第８実施形態の水草除去システム２００では、図１２に示すように、水流によって上流側から水草除去具１００が水草Ｇを刈取りながら流下した後、フック５４が回収用ロープ４Ａに引掛って停止する。回収用ロープ４Ａを下流の回収側に向かって斜めに架け渡しているため、水流を受けた水中帆５０の推進力によって、水草除去具１００が、回収用ロープ４Ａに沿って斜め方向に移動して、回収側へ到達する。したがって、回収側に位置する作業者が、水中に入ったり、回収用ロープ４Ａを手繰り寄せたりしなくても、回収側で容易に水草除去具１００を回収することができる。
【0091】
また、水流が弱い場合等、水草除去具１００が回収側にうまく移動できない場合であっても、滑車７ｃを介して回収用ロープ４Ａを回転移動することで、回収用ロープ４Ａに引掛った水草除去具１００を、回収側へ移動させて回収することができる。このとき、浮子４ａが水草除去具１００に引掛ることで、より確実に水草除去具１００を回収側へ移動させることができる。回収後は、反対方向へ回転移動することで、回収用ロープ４Ａ及び浮子４ａを元の位置に戻すことができる。
【0092】
以下、本発明の作用効果を説明する。上記第１、第３～第５実施形態の水草除去具１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄは、水中で所定の作業を行う作業部（例えば、刈取部１０）と、作業部を進路方向に導く進路誘導部２０と、作業部及び進路誘導部２０，２０Ｂを連結する連結部３０，３０Ａと、水流を受けることで推進力を得る水中帆５０と、を備えている。進路誘導部２０は、長手の非可撓性部材から構成され、連結部３０，３０Ａは、可撓性部材から構成されている。
【0093】
この構成により、作業者が水草除去具１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを水中に投入するだけで、水流によって水草除去具１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄが流下しながら、水中での作業（例えば、水草Ｇの刈取り作業）を実行する。また、可撓性を有する連結部３０，３０Ａによって、進路誘導部２０，２０Ｂの揺れや小刻みな動きが吸収され、刈取部１０への影響を防止できる。長手の非可撓性の進路誘導部２０，２０Ｂにより、刈取部１０を下流方向へ導くとともに、堰５，５Ａ等の障害物も円滑に乗り越えることができる。また、回収も容易であり、必要に応じて繰り返し水中に投入して使用することができ、作業性にも優れる。また、水中帆５０によって、適切な推進力を得て、水草除去具１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを下流へ円滑に導くことができる。したがって、水草の除去等の水中作業を、より少ない労務作業量で行うことができる水中作業具としての水草除去具１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを提供することができる。また、構成が簡易で材料コストも低減でき、廉価な製品を提供することができる。
【0094】
また、第１～第５、第７実施形態の水草除去具１００，１００Ａ，１００Ｂ、１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｆは、作業部（刈取部１０）と、進路誘導部２０，２０Ａ，２０Ｆと、連結部３０,３０Ａ，３０Ｆと、を備え、連結部３０，３０Ａ，３０Ｆは、可撓性部材から構成されている。この構成によっても、水中への投入により、水草除去具１００～１００Ｅが水流によって流下しながら水中での作業を実行する。また、可撓性を有する連結部３０によって、進路誘導部２０の揺れや小刻みな動きを吸収し、作業部への影響を防止することができる。したがって、より少ない労務作業量で水中作業を行うことができる。また、より簡易な構成で材料コストも低減できる製品を提供することができる。
【0095】
また、第２実施形態の水草除去具１００Ａは、作業部（刈取部１０）と、進路誘導部２０Ａと、連結部３０Ａと、水中帆５０と、を備え、進路誘導部２０Ａ及び連結部３０Ａは、可撓性部材から構成されている。この構成によっても、水中への投入により、水草除去具１００Ａが水流によって流下しながら水中での作業を実行する。また、水中帆５０によって、適切な推進力を得て、水草除去具１００Ａを下流へ円滑に導くことができる。したがって、より少ない労務作業量で水中作業を行うことができる。また、可撓性を有する進路誘導部２０Ａ及び連結部３０Ａを巻き取ることができ、収納性や携帯性に優れる製品を提供することができる。
【0096】
また、第１、第４、第７実施形態の水草除去具１００，１００Ｂ，１００Ｆでは、作業部（刈取部１０，１０Ｆ）は、連結部３０（第１、第２の連結体３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ）によって進路誘導部２０の少なくとも２箇所に連結されている。この構成により、進路誘導部２０の水中での上下動に追随して刈取部１０を水中の所望の高さや位置、方向へ自在に導きつつ、刈取部１０の不測の傾きや回転を阻止することができる。また、作業部と進路誘導部２０との連結強度等をより高めることができる。
【0097】
また、第２実施形態の水草除去具１００Ａは、作業部（刈取部１０）と、進路誘導部２０Ａと、作業部及び進路誘導部２０Ａを連結する連結部３０Ａと、水中帆５０と、を備え、進路誘導部２０Ａ及び連結部３０Ａは、可撓性部材から構成されている。この構成によれば、より簡易で折り畳み等が可能であり、よりコンパクトでより廉価な水草除去具１００Ａを提供することができる。
【0098】
また、上記各実施形態のように水中帆５０に、浮子（傘部側浮子５３）と、浮子と対向する位置に配置された錘子５５と、を設けた構成とすることで、水流による水中帆５０の傘部５１の不測のブレ等を抑制して、水中でのバランス性が向上し、水流を効率的に受けて適切な推進力を生じさせることができる。
【0099】
また、上記第１～第３、第５実施形態のように浮子４０を備えた構成とすることで、作業者が水中の水草除去具１００等を発見する目印となるとともに、水草除去具１００等に適度な浮力を持たせ、不必要に沈み込むのを抑制して円滑に流下させることができる。
【0100】
また、浮子（浮子４０、傘部側浮子５３）又はその近傍に、所定の回収部（回収用ロープ４，４Ａ、鉤等）によって回収するための引掛部（フック５４）を設けた構成とすれば、水草除去具１００等をより容易に回収することができ、作業効率をより向上させることができる。また、回収用ロープ４，４Ａを配置しておけば、これらに引掛部（フック５４）が引掛って停止した水草除去具１００等を回収部付近に留めることができる。そのため、作業者が水草除去具１００等の行方を随時監視する必要がなく、水中への投入から時間を置いて回収側に出向いて回収すればよく、作業効率が向上する。
【0101】
また、第６実施形態、変形例１、２及び第７実施形態の水草除去具１００Ｅ，１００Ｆは、水中で所定の作業を行う作業部（刈取部１０）と、作業部を進路方向に導く進路誘導部２０Ｅ，２０Ｆと、水流を受けることで推進力を得る模型船６０と、を備えている。模型船６０は、当該模型船６０の進行方向を定める舵７１と、舵７１を揺動させる揺動機構７２と、揺動機構７２を制御する制御部７３と、を有する操舵装置７０を備えている。この構成により、模型船６０を左右に移動させて、所定範囲の水草Ｇを刈り取ることができる。さらに、模型船６０の移動を制御する移動規制部（錘体６１等）を備えることで、模型船６０を適切な速度と姿勢を保つことができる。
【0102】
また、操舵装置７０は、所定の基準部（左岸壁ＬＷ、右岸壁ＲＷ）と模型船６０との位置関係に関する位置情報（距離情報）を取得するセンサ（検出センサ７４）を備え、制御部７３は、センサで取得した位置情報（距離情報）に基づいて、揺動機構７２を制御する。この構成により、模型船６０左右の移動範囲を自在に制御することができ、所望範囲の領域の水草Ｇを刈り取ることができる。
【0103】
また、上記各実施形態のように、作業環境及び作業状態のいずれかに関する情報を取得する情報取得部（例えば、情報取得センサＳ）を、備えた構成とすることで、水草Ｇの刈取り等の水中作業を行いつつ、水温、水質、位置、速度、その他の作業環境や作業状態に関する情報を取得することができる。これらの情報を、水中作業の改善、研究等に役立てることができる。また、第３実施形態のように、水中帆５０に、水抜き孔５６を設けることで、この水抜き孔５６から水中帆５０（傘部５１）内の水を排出することができ、水草除去具１００Ｂの回収も、より少ない労務作業量で行うことができる。
【0104】
また、上記第１実施形態の水草除去具１００を用いての水草除去システム及び第８実施形態の水草除去システム２００は、水中作業具（例えば、第１～第７実施形態の水草除去具１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ）と、水中作業具を回収する回収部（例えば、回収用ロープ４、回収部１１０）と、を備えている。回収部は、水流に対して交差する方向に架け渡された長手部材（例えば、回収用ロープ４，４Ａ）を有している。
【0105】
この構成により、上流から流下した水草除去具１００等が長手部材に引掛かって停止するので、水草除去具１００等を容易に回収することができる。よって、水草の除去等の水中作業を、より少ない労務作業量で行うことができる水中作業システムとしての水草除去システム２００等を提供することができる。
【0106】
また、長手部材（回収用ロープ４，４Ａ）は、水流の上流側から下流側の回収位置に向かって水流に対して斜めに配置することで、長手部材に引掛かった水草除去具１００等が、水流によって長手部材に沿って回収位置まで移動する。そのため、作業者が水草除去具１００等を容易に回収することができ、作業効率がより向上する。
【0107】
以上、本発明の水中作業具及び水中作業システムを各実施形態に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り設計の変更や追加等は許容される。
【0108】
例えば、上記各実施形態では、水草除去具を農業用水路１に適用した例を説明したが、作業対象が農業用水路１に限定されることはなく、所定の水流があって水中帆による推進力が得られれば、農業用水路１以外の用水路、湖沼、河川等、様々な水域での適用が可能となる。また、上記各実施形態では、機械的な動力等を使用することなく、水流による流動力のみで水草除去具を作動しているため、より簡易でより廉価なものとなっている。これに対して、水中帆５０や模型船６０による推進力を補強し、水流の弱い水域での使用も可能とすべく、水草除去具に水中エンジン等の動力を設けてもよい。
【0109】
また、水流によって水草除去具を下流に移動させることができれば、必ずしも水中帆を設けなくともよく、作業部（刈取部）と、進路誘導部と、連結部とを少なくとも備えた構成の水草除去具とすればよい。この場合、さらに浮子を設けることで、推進力を向上させることができる。さらには、水中エンジン等の動力を設けることで、より合理的に推進力を確保することができる。
【0110】
また、上記各実施形態では、水中作業具の例として水草除去具に係る実施形態を説明したが、水中作業具が水草除去具に限定されるものではない。水中作業具の他の異なる実施形態として、例えば、水中のゴミ、砂、その他の堆積物を回収する水中回収具、水中生物や水中植物を採集する水中採集具等が挙げられる。
【0111】
水中回収具の場合は、作業部として、熊手、鋤簾、網、ザル、布袋等を用いることで、底部２の堆積物や水中に漂うゴミ等を回収することができる。また、水中採集具の場合は、作業部として、網、ザル、布袋等を用いることで、水中生物や水中植物を採集することができる。
【0112】
また、上記各実施形態では、引掛部としてのフック５４を傘部側浮子５３に設けているが、浮子４０等に設けてもよいし、双方に設けてもよい。また、必ずしもフック５４を設ける必要もなく、回収用ロープ４等の回収部で浮子４０や水中帆５０を引掛けて回収してもよい。
【0113】
また、上記各実施形態の水草除去具を、複数連結した構成としてもよいし、横長の大きな水中帆に、幅方向に複数の本体部Ｏや浮子４０を連結した構成の水草除去具とすることもできる。
【0114】
また、第１～第３、第５実施形態の水草除去具１００～１００Ｂ，１００Ｄにおいても、浮子４０に第６、第７実施形態のような操舵装置７０を設けてもよい。これにより、浮子４０を左右に蛇行させることができ、所望範囲の領域の水草Ｇを刈り取ることができる。また、第６実施形態では、移動規制部として錘体６１を用いているが、他の異なる実施形態として、模型船６０等に取り付けたジャイロセンサや加速度センサと、制御部７３とを移動規制部とし、これらのセンサでの検出情報に基づいて、制御部が移動速度や姿勢を制御することもできる。また、移動規制部がこれらに限定されることもなく、模型船６０等が適切な速度や姿勢を保つように制御できれば、何れの構成の移動規制部であってもよい。
【符号の説明】
【0115】
１ 農業用水路 ４ａ 浮子 ４，４Ａ 回収用ロープ（回収部、長手部材）
１０，１０Ｅ，１０Ｆ 刈取部（作業部）
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｅ，２０Ｆ 進路誘導部
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｅ 連結部 ４０ 浮子 ５０ 水中帆
５３ 傘部側浮子（浮子） ５４ フック（引掛部） ５５ 錘子
５６ 水抜き孔 ６０ 模型船 ６１ 錘体（速度規制部）
７０ 操舵装置 ７１ 舵 ７２ 揺動機構 ７３ 制御部
７４ 検出センサ（センサ） ７４ａ 赤外線フォトリフレクタ（センサ）
７４ｂ 赤外線フォトリフレクタ（センサ） ７４ｃ 超音波距離センサ（センサ）
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ 水草除去具（水中作業具）
１１０ 回収部 ２００ 水草除去システム（水中作業システム）
Ｇ 水草 Ｓ 情報取得センサ（情報取得部） ＬＷ 左岸壁（基準部）
ＲＷ 右岸壁（基準部）
１０，１０Ｅ，１０Ｆ 刈取部（作業部）
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｅ，２０Ｆ 進路誘導部
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｅ 連結部 ４０ 浮子 ５０ 水中帆
５３ 傘部側浮子（浮子） ５４ フック（引掛部） ５５ 錘子
５６ 水抜き孔 ６０ 模型船 ６１ 錘体（速度規制部）
７０ 操舵装置 ７１ 舵 ７２ 揺動機構 ７３ 制御部
７４ 検出センサ（センサ） ７４ａ 赤外線フォトリフレクタ（センサ）
７４ｂ 赤外線フォトリフレクタ（センサ） ７４ｃ 超音波距離センサ（センサ）
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ 水草除去具（水中作業具）
１１０ 回収部 ２００ 水草除去システム（水中作業システム）
Ｇ 水草 Ｓ 情報取得センサ（情報取得部） ＬＷ 左岸壁（基準部）
ＲＷ 右岸壁（基準部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
