特許 7605923 移動体、移動体制御システム、及び制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】移動体、移動体制御システム、及び制御方法

(51)【国際特許分類】

   B63C 11/00 20060101AFI20241217BHJP

   B63C 11/48 20060101ALI20241217BHJP

   B63B 49/00 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

B63C11/00 C

B63C11/48 D

B63B49/00 B

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023142240

(22)【出願日】2023-09-01

【審査請求日】2024-04-02

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000208891

【氏名又は名称】ＫＤＤＩ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004222

【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】松木 友明

(72)【発明者】

【氏名】土居本 和宏

(72)【発明者】

【氏名】川名 弘志

【審査官】宇佐美 琴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－１４５６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１７４２１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－０５０６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０７３３００（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／０９４６３５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６３Ｃ １１／００－１１／５２

Ｂ６３Ｂ ４９／００

Ｇ０５Ｄ １／００－ １／８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水上を移動する水上移動体と水中を潜航する潜航移動体とが着脱可能な状態で結合されている移動体であって、
前記水上移動体は、
前記潜航移動体とケーブルによって接続されており、前記ケーブルの送り出しと巻き取りとを切り換えて処理するケーブル処理部と、
予め設定された前記潜航移動体の移動経路の情報と、前記潜航移動体の移動経路上における前記潜航移動体と前記水上移動体との位置関係を示す情報とを含む移動計画情報を記憶する記憶部と、
前記潜航移動体の移動経路に対応する前記位置関係を示す情報が前記水上移動体から前記潜航移動体が離れる方向に移動することを示す場合、前記ケーブル処理部の動作を、前記水上移動体から前記ケーブルを送り出す送り出しモードに設定する設定部と、
前記潜航移動体が発した音響信号に基づき、前記潜航移動体の位置を特定する特定部と、
を有し、
前記設定部は、特定された前記潜航移動体の位置に基づいて、前記ケーブル処理部の前記ケーブルを巻き取る速度又は前記ケーブルを送り出す速度を設定する、
移動体。

【請求項2】

水上を移動する水上移動体と水中を潜航する潜航移動体とが着脱可能な状態で結合されている移動体であって、
前記水上移動体は、
前記潜航移動体とケーブルによって接続されており、前記ケーブルの送り出しと巻き取りとを切り換えて処理するケーブル処理部と、
予め設定された前記潜航移動体の移動経路の情報と、前記潜航移動体の移動経路上における前記潜航移動体と前記水上移動体との位置関係を示す情報とを含む移動計画情報を記憶する記憶部と、
前記潜航移動体の移動経路に対応する前記位置関係を示す情報が前記水上移動体から前記潜航移動体が離れる方向に移動することを示す場合、前記ケーブル処理部の動作を、前記水上移動体から前記ケーブルを送り出す送り出しモードに設定する設定部と、
前記潜航移動体が発した音響信号に基づき、前記潜航移動体の速度を特定する特定部と、
を有し、
前記設定部は、特定された前記潜航移動体の速度に基づいて、前記ケーブル処理部の前記ケーブルを巻き取る速度又は前記ケーブルを送り出す速度を設定する、
移動体。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の前記移動体と、前記水上移動体及び前記潜航移動体を制御するための制御情報を生成する移動体制御装置と、を備える移動体制御システムであって、
前記移動体制御装置は、
前記潜航移動体の前記移動計画情報を前記水上移動体に送信する通信部と、
前記潜航移動体に前記移動計画情報を実行させる位置に向けて前記水上移動体及び前記潜航移動体を移動させて、前記潜航移動体に前記移動計画情報を実行させるための前記制御情報を生成する潜航制御部と、
を有する、
移動体制御システム。

【請求項4】

コンピュータが実行する、水上を移動する水上移動体に設けられているケーブル処理部の制御方法であって、
前記水上移動体は、水中を潜航する潜航移動体とケーブルによって接続されており、前記ケーブル処理部は、前記ケーブルの送り出しと巻き取りとを切り換えて処理し、
前記コンピュータは、
予め設定された前記潜航移動体の移動経路の情報と、前記潜航移動体の移動経路上における前記潜航移動体と前記水上移動体との位置関係を示す情報とを含む移動計画情報を取得するステップと、
前記潜航移動体の移動経路に対応する前記位置関係を示す情報が前記水上移動体から前記潜航移動体が離れる方向に移動することを示す場合、前記ケーブル処理部の動作を、前記水上移動体から前記ケーブルを送り出す送り出しモードに設定するステップと、
前記潜航移動体が発した音響信号に基づき、前記潜航移動体の位置を特定するステップと、
を有し、
前記ケーブルを送り出す送り出しモードに設定するステップにおいて、特定された前記潜航移動体の位置に基づいて、前記ケーブル処理部の前記ケーブルを巻き取る速度又は前記ケーブルを送り出す速度を設定する、
制御方法。

【請求項5】

コンピュータが実行する、水上を移動する水上移動体に設けられているケーブル処理部の制御方法であって、
前記水上移動体は、水中を潜航する潜航移動体とケーブルによって接続されており、前記ケーブル処理部は、前記ケーブルの送り出しと巻き取りとを切り換えて処理し、
前記コンピュータは、
予め設定された前記潜航移動体の移動経路の情報と、前記潜航移動体の移動経路上における前記潜航移動体と前記水上移動体との位置関係を示す情報とを含む移動計画情報を取得するステップと、
前記潜航移動体の移動経路に対応する前記位置関係を示す情報が前記水上移動体から前記潜航移動体が離れる方向に移動することを示す場合、前記ケーブル処理部の動作を、前記水上移動体から前記ケーブルを送り出す送り出しモードに設定するステップと、
前記潜航移動体が発した音響信号に基づき、前記潜航移動体の速度を特定するステップと、
を有し、
前記ケーブルを送り出す送り出しモードに設定するステップにおいて、特定された前記潜航移動体の速度に基づいて、前記ケーブル処理部の前記ケーブルを巻き取る速度又は前記ケーブルを送り出す速度を設定する、
制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、水中で動作が可能な移動体、当該移動体を備える移動体制御システム、及び当該移動体に設けられているケーブル処理部の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

空中を飛行可能な水上ドローンが、水中で動作可能な潜航ドローンと結合された状態で所定の位置まで移動した後に潜航ドローンを分離し、潜航ドローンの作業終了後に潜航ドローンを回収する水空合体ドローンが知られている（例えば、非特許文献１参照）。また、水面の装置と水中移動体とがケーブルで接続されており、ケーブルのたわみの量に基づいてケーブルの巻き取り量又は送り出し量を決定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－９６４２号広報

【非特許文献】

【0004】

【文献】ＫＤＤＩ株式会社，株式会社ＫＤＤＩ総合研究所，株式会社プロドローン，“世界初の水空合体ドローン、遠隔での水中撮影に成功～船を出さずに洋上風力発電設備の安全・効率的な点検を実施～”，［ｏｎｌｉｎｅ］，２０２１年１２月１４日，ＫＤＤＩ，［令和４年２月２５日検索］，インターネット ＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐｓ：／／ｎｅｗｓ．ｋｄｄｉ．ｃｏｍ／ｋｄｄｉ／ｃｏｒｐｏｒａｔｅ／ｎｅｗｓｒｅｌｅａｓｅ／２０２１／１２／１４／５５９３．ｈｔｍｌ＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このような潜航ドローンは、水上ドローンとケーブルで接続されたまま分離し、当該ケーブルを介して潜航ドローンと信号を授受することがあった。このような潜航ドローンを自動で潜航する場合、潜航ドローンと水上ドローンとの間の距離に応じて、ケーブルの長さを適切に調節できるようにすることが要求されていた。

【0006】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、水上ドローンから分離した潜航ドローンを潜航する際に、潜航ドローンと水上ドローンとの間のケーブルの長さを自動で調節できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様においては、水上を移動する水上移動体と水中を潜航する潜航移動体とが着脱可能な状態で結合されている移動体であって、前記水上移動体は、前記潜航移動体とケーブルによって接続されており、前記ケーブルの送り出しと巻き取りとを切り換えて処理するケーブル処理部と、予め設定された前記潜航移動体の移動経路の情報と、前記潜航移動体の移動経路上における前記潜航移動体と前記水上移動体との位置関係を示す情報とを含む移動計画情報を記憶する記憶部と、前記潜航移動体の移動経路に対応する前記位置関係を示す情報が前記水上移動体から前記潜航移動体が離れる方向に移動することを示す場合、前記ケーブル処理部の動作を、前記水上移動体から前記ケーブルを送り出す送り出しモードに設定する設定部と、を有する、移動体を提供する。

【0008】

前記設定部は、前記位置関係を示す情報が前記水上移動体に前記潜航移動体が近づく方向に移動することを示す場合、前記ケーブル処理部の動作を、送り出した前記ケーブルを巻き取る巻き取りモードに設定してもよい。

【0009】

前記設定部は、前記位置関係を示す情報が前記水上移動体と前記潜航移動体との間の距離に変化がないことを示す場合、前記ケーブル処理部の動作を停止させる停止モードに設定してもよい。

【0010】

前記水上移動体は、前記潜航移動体が発した音響信号に基づき、前記潜航移動体の位置及び速度を特定する特定部を更に備え、前記設定部は、特定された前記潜航移動体の位置及び速度のうち少なくとも一方に基づいて、前記ケーブル処理部の前記ケーブルを巻き取る速度又は前記ケーブルを送り出す速度を設定してもよい。

【0011】

前記移動体は、前記水上移動体から送り出した前記ケーブルの長さを測定する測定部を更に備え、前記水上移動体が前記移動計画情報の移動経路とは異なる位置への移動の指示を外部から取得した場合、前記設定部は、前記ケーブル処理部のモードの設定を解除して、特定された前記潜航移動体の位置と速度と、測定された前記ケーブルの長さとのうち少なくとも１つに基づいて、前記ケーブル処理部の前記ケーブルを巻き取る速度又は前記ケーブルを送り出す速度を設定してもよい。

【0012】

前記移動体は、前記水上移動体から送り出した前記ケーブルの長さを測定する測定部を更に備え、特定された前記潜航移動体の位置が、前記移動計画情報の移動経路から所定の範囲を超えて離れている場合、前記設定部は、前記ケーブル処理部のモードの設定を解除して、特定された前記潜航移動体の位置と速度と、測定された前記ケーブルの長さとのうち少なくとも１つに基づいて、前記ケーブル処理部の前記ケーブルを巻き取る速度又は前記ケーブルを送り出す速度を設定してもよい。

【0013】

本発明の第２の態様においては、第１の態様の前記移動体と、前記水上移動体及び前記潜航移動体を制御するための制御情報を生成する移動体制御装置と、を備える移動体制御システムであって、前記移動体制御装置は、前記潜航移動体の前記移動計画情報を前記水上移動体に送信する通信部と、前記潜航移動体に前記移動計画情報を実行させる位置に向けて前記水上移動体及び前記潜航移動体を移動させて、前記潜航移動体に前記移動計画情報を実行させるための前記制御情報を生成する潜航制御部と、を有する、移動体制御システムを提供する。

【0014】

本発明の第３の態様においては、コンピュータが実行する、水上を移動する水上移動体に設けられているケーブル処理部の制御方法であって、前記水上移動体は、水中を潜航する潜航移動体とケーブルによって接続されており、前記ケーブル処理部は、前記ケーブルの送り出しと巻き取りとを切り換えて処理し、前記コンピュータは、予め設定された前記潜航移動体の移動経路の情報と、前記潜航移動体の移動経路上における前記潜航移動体と前記水上移動体との位置関係を示す情報とを含む移動計画情報を取得するステップと、前記潜航移動体の移動経路に対応する前記位置関係を示す情報が前記水上移動体から前記潜航移動体が離れる方向に移動することを示す場合、前記ケーブル処理部の動作を、前記水上移動体から前記ケーブルを送り出す送り出しモードに設定するステップと、を有する制御方法を提供する。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、水上ドローンから分離した潜航ドローンを運航する際に、潜航ドローンと水上ドローンとの間のケーブルの長さを自動で調節できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】移動体１００の概要を説明するための図である。

【図2】移動体１００の概要を説明するための図である。

【図3】移動体１００の概要を説明するための図である。

【図4】水中物体Ｋが防潮堤である場合の移動経路の例を示す図である。

【図5】水上移動体１の構成を示す図である。

【図6】移動計画情報の一例を示す図である。

【図7】三次元空間座標について説明するための図である。

【図8】水上移動体１における処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［移動体１００の概要］
図１から図３は、移動体１００の概要を説明するための図である。移動体１００は、水上を移動することができる水上移動体１と、水上移動体１に着脱可能な状態で結合されており水中を潜航可能な潜航移動体２とを有する。移動体１００は、水上移動体１に潜航移動体２が収容された状態、又は水上移動体１に潜航移動体２が収容されていない状態のいずれにおいても移動することができる。なお、図２に示すように、潜航移動体２が水上移動体１に収容されていない状態においても、水上移動体１と潜航移動体２とはケーブルＣにより結合されている。

【0018】

水上移動体１には、水上移動体１が水上を移動するための移動機構部１０、及び潜航移動体２を着脱するための着脱機構部１１が設けられている。移動機構部１０は、例えば水上移動体１を水上で移動させるためのスラスタを含む。移動機構部１０は、プロペラ及び方向舵等のように、水上移動体１を飛行させるために必要な機構を含んでもよい。本実施形態において、水上移動体１は、飛行して移動する機構と、水上を移動する機構とを有する例を説明する。着脱機構部１１は、潜航移動体２を収容する空間を構成する部材、潜航移動体２を固定する機構、及び潜航移動体２を解放するための機構を含む。

【0019】

移動体１００は、管理サーバ３から受信した移動計画情報に基づいて移動し、移動計画情報が示す潜航場所において所定の動作を実行する。所定の動作は、例えば、水中の物体を撮影したり、水中の物体を加工したりする動作である。以下の説明では、主に、所定の動作が水中物体Ｋを撮影する動作である場合を例示する。

【0020】

管理サーバ３は、携帯電話網又はＷｉ－Ｆｉ（登録商標）等のネットワークを介して移動体１００とデータを送受信することができる装置であり、例えばコンピュータである。管理サーバ３は、例えば移動体１００を使用して水中の物体の状態を観測したり、水中の物体をメンテナンスしたりする事業者により管理されている。管理サーバ３は、通信部を有し、移動計画情報を移動体１００に送信することにより、移動体１００に所定の動作を実行させる。

【0021】

移動計画情報の詳細については後述するが、移動計画情報は、水中で潜航移動体２が所定の動作を実行する複数の潜航場所の緯度、経度及び深度を示す情報を含む。移動計画情報は、それぞれの潜航場所で潜航移動体２が実行する動作を示す情報をさらに含んでもよい。管理サーバ３は、例えば、移動体１００を用いた作業を依頼したユーザが使用するコンピュータから移動計画情報を取得する。管理サーバ３は、過去に潜航移動体２が所定の動作を実行した複数の潜航場所の履歴を記憶し、記憶している履歴に基づいて移動計画情報を作成してもよい。

【0022】

ユーザが移動計画情報を作成する場合、ユーザは、情報端末に表示された地図上で潜航移動体２に移動させたいルート又は撮影させたい場所を指定する。管理サーバ３は、ユーザが指定したルート又は場所に基づいて、水上移動体１の飛行ルートと着水場所、及び潜航移動体２の潜航ルート、作業場所、作業内容及び帰還場所の少なくともいずれかが含まれる移動計画情報を作成又は取得する。飛行ルートは、飛行禁止区域を避けた上で最も短いルートであってもよく、飛行可能区域内を通る最も短いルートであってもよい。

【0023】

管理サーバ３は、ユーザから撮影したい場所、ルート、撮影角度及び対象物までの撮影距離の少なくともいずれかの指定を受けることにより、指定された条件を満たすルートを作成してもよい。管理サーバ３は、例えば、撮影場所、撮影角度（鉛直方向に対する角度）及び撮影距離（対象物からの距離）の指定を受け付けた場合、受け付けた撮影場所で受け付けた撮影角度及び撮影距離を含む移動計画情報を作成する。

【0024】

図１は、水上移動体１に潜航移動体２が収容されており、潜航移動体２が潜航場所に到達していない状態を示している。水上移動体１は、管理サーバ３から受信した移動計画情報が示す潜航場所の上方の位置まで、潜航移動体２を収容した状態で移動する。潜航場所の上方の位置は、例えば、潜航場所に対して鉛直方向に上方の位置である。すなわち、潜航場所の上方の位置は、潜航場所の緯度・経度と同一の緯度・経度であり、かつ水面以上の位置である。

【0025】

図１には、水中物体Ｋとして藻が示されている。移動計画情報においては、潜航移動体２が水中物体Ｋを撮影する複数の潜航場所の位置を示す情報が含まれている。図１は、水上移動体１が最初の潜航場所の上方の位置まで潜航移動体２を収容した状態で移動した時点における移動体１００の位置を示している。

【0026】

移動体１００が最初の潜航場所の上方の位置まで移動すると、図２に示すように、水上移動体１は、着脱機構部１１を動作させることにより潜航移動体２を解放して潜航移動体２を水中で移動可能な状態にする。

【0027】

水上移動体１は、潜航移動体２を解放した後に、潜航移動体２が定期的に発する音響信号を受信し、受信した音響信号を解析することにより、水上移動体１に対する潜航移動体２の相対位置を特定する。水上移動体１は、潜航移動体２が有するセンサー（例えば地磁気センサー）により検出された潜航移動体２の向きを示すデータを潜航移動体２から受信することにより、潜航移動体２の向きを特定してもよい。水上移動体１は、特定した潜航移動体２の相対位置と目標となる潜航場所の位置との関係に基づいて、潜航移動体２が移動するべき向きを特定する。水上移動体１は、ケーブルＣを介して、移動するべき向きを示す制御データを潜航移動体２に送信することにより、潜航移動体２を潜航場所に向けて移動させる。水上移動体１と潜航移動体２は、音響又は無線により制御データを送受信してもよい。

【0028】

潜航移動体２が潜航場所に到達すると、水上移動体１は、潜航移動体２に所定の動作を実行させる。潜航移動体２が所定の動作を実行すると、水上移動体１は、次の潜航場所の上方に向けて移動するとともに、潜航移動体２を次の潜航場所まで移動させるための制御データを潜航移動体２に送信する。一例として、水上移動体１は、水上移動体１と潜航移動体２がほぼ同じ速度で次の潜航場所の緯度・経度の位置に向けて移動するように潜航移動体２を移動させるための制御データを送信する。

【0029】

図３は、水上移動体１の移動経路の例を示す図である。図３は、水上移動体１の上方から水中物体Ｋを見た状態を模式的に示している。図３に示すように、一例として、水上移動体１は、水中物体Ｋの一端側から他端側に向けて移動し、他端側に到達すると、奥行方向に移動した後に、他端側から一端側に向けて移動する。潜航移動体２も水上移動体１の移動に合わせて、同じ移動経路で水中を移動する。水上移動体１及び潜航移動体２がこのように移動することで、水中物体Ｋが面状に広がっている場合であっても、水中物体Ｋの複数の位置で動作を実行することができる。

【0030】

図４は、水中物体Ｋが防潮堤である場合の移動経路の例を示す図である。図４に示すように水中物体Ｋが上下方向及び水平方向に長い面を有する場合、潜航移動体２は、上下に移動しながら動作を実行する。図４に示す例の場合、水上移動体１は、水上移動体１の位置を固定した状態で潜航移動体２を下方に移動させる。水上移動体１は、潜航場所の深度が変化することに応じてケーブルＣの長さを変化させてもよい。

【0031】

潜航移動体２が動作を実行するべき最も下方の潜航場所に到達すると、水上移動体１は、次の潜航場所の上方の位置に向けて水平方向に移動するとともに、潜航移動体２を次の潜航場所に移動させる。その後、水上移動体１は、水上移動体１の位置を固定した状態で潜航移動体２を上方に移動させる。水上移動体１及び潜航移動体２がこのような動作を繰り返すことで、水中物体Ｋが上下方向及び水平方向に長い面を有する場合であっても、水中物体Ｋの複数の位置で動作を実行することができる。

【0032】

以上の移動体１００は、水上移動体１及び潜航移動体２がケーブルＣで接続されたまま分離し、移動計画情報に基づいてそれぞれ運航する。この場合、水上移動体１と潜航移動体２との間の距離は変動するので、ケーブルの長さを適切に調節できることが望ましい。そこで、ケーブルＣにかかる張力に応じて、ケーブルＣの巻き取り量又は送り出し量を決定してケーブルＣの長さを調節することが考えられる。

【0033】

しかしながら、ケーブルＣに張力がかかる場合、潜航移動体２に負荷がかかり、潜航移動体２の動作に影響を及ぼしてしまうことがある。そこで、本実施形態にかかる移動体１００の水上移動体１は、移動計画情報に基づいてケーブルＣの巻き取り量又は送り出し量を決定してケーブルＣの長さを調節する。このような水上移動体１について次に説明する。

【0034】

［水上移動体１の構成］
図５は、水上移動体１の構成を示す図である。水上移動体１は、ケーブル処理部５と、移動機構部１０と、着脱機構部１１と、通信部１２と、音響信号受信部１３と、ＧＰＳ受信機１４と、記憶部１５と、制御部１６と、を有する。制御部１６は、計画情報取得部１６１と、特定部１６２と、飛行制御部１６３と、潜航制御部１６４と、設定部１６５と、を有する。

【0035】

ケーブル処理部５は、ケーブルＣを巻き取って収納できるリール等を有する。また、ケーブル処理部５は、リールをモータ等で回転させて、ケーブルＣをリールから送り出すケーブル送り出し装置、及びケーブルＣをリールから巻き取るケーブル巻き取り装置として動作する機能を有する。

【0036】

そして、ケーブル処理部５は、制御部１６から受け取った制御信号に応じて、ケーブルの送り出しと巻き取りとの機能を切り換えて処理する。ケーブル処理部５は、例えば、ケーブルＣを送り出す送り出しモードと、ケーブルＣを巻き取る巻き取りモードと、動作を停止する停止モードとを切り換え可能に構成されている。

【0037】

送り出しモードは、ケーブル処理部５が制御信号に基づいてケーブルを送り出すモードである。なお、ケーブル処理部５は、ケーブルＣの送り出し動作をロックするロック機構と巻き取り動作をロックするロック機構とを有することが望ましい。例えば、送り出しモードにおいては、ケーブルＣを巻き取る方向の動作ができなくなるように巻き取り動作がロックされ、送り出し動作のロックが解除される。なお、ケーブル処理部５は、送り出しモードにおいて、ケーブルＣの送り出すスピードを調節するブレーキ機能を有してもよい。なお、ブレーキ機能は、ブレーキ機能を動作させている際にケーブルＣが潮流等に引っ張られ、たるみが発生しないように、ブレーキの強さを調節可能に構成されていることが望ましい。

【0038】

巻き取りモードは、ケーブル処理部５が制御信号に基づいてケーブルを巻き取るモードである。例えば、巻き取りモードにおいては、ケーブルＣを送り出す方向の動作ができなくなるように送り出し動作がロックされ、巻き取り動作のロックが解除される。なお、ケーブル処理部５は、巻き取りモードにおいて、ケーブルＣを巻き取るスピードを調節する調節機能を有してもよい。

【0039】

停止モードは、ケーブル処理部５が動作を停止するモードである。例えば、停止モードは、ケーブルＣを巻き取る方向の動作と送り出す方向の動作とができなくなるように、巻き取り動作と送り出し動作とがロックされる。これに代えて、停止モードは、ケーブルＣのたわみに応じてケーブルＣの送り出し動作又は巻き取り動作を実行してもよい。なお、ケーブルＣのたわみに応じた動作は、特許文献１等のように知られているので、ここでは詳細な説明を省略する。なお、ケーブル処理部５のロック機能は、ケーブルＣの動作がロックされている際に、ケーブルＣが強く引っ張られてもケーブルＣ及び／又はケーブル処理部５が損傷しないように、ロック機能のロックの強さを調節可能に構成されていることが望ましい。

【0040】

ケーブル処理部５は、モードの設定が解除された場合、制御信号に応じて、ケーブルＣの送り出し動作又は巻き取り動作を実行できるように構成されている。この場合、巻き取り動作と送り出し動作のロックは解除される。以上のケーブル処理部５は、例えば、制御信号で指定された動作モード、ケーブルＣの送り出し量、送り出し速度、巻き取り量、巻き取り速度等に応じて、対応する動作を処理可能に構成されている。

【0041】

ケーブル処理部５は、測定部６を更に有してもよい。測定部６は、水上移動体１から送り出したケーブルＣの長さを測定する。測定部６は、例えば、ケーブル処理部５が送り出したケーブルＣの長さと、ケーブル処理部５が巻き取った長さケーブルＣの長さとをそれぞれ測定し、測定結果を累積することで、水上移動体１から送り出したケーブルＣの長さを測定する。

【0042】

移動機構部１０は、上述したように、プロペラ及び方向舵のように水上移動体１を飛行させるために必要な機構と、水上で水上移動体１を移動させるための機構とを含む。移動機構部１０は、飛行制御部１６３の制御に基づいて動作し、水上移動体１を空中又は水上で移動させる。

【0043】

着脱機構部１１は、潜航移動体２を着脱するための機構である。着脱機構部１１は、例えば潜航移動体２を固定するためのアームを有しており、アームの形状又は向きを変化させることにより、潜航移動体２が水上移動体１に収容された状態と潜航移動体２が水上移動体１から解放された状態とを切り替えることができる。着脱機構部１１には、上述のケーブル処理部５が含まれていてもよい。

【0044】

通信部１２は、管理サーバ３との間でデータを送受信するための通信インターフェースを有する。通信部１２は、例えば移動計画情報を含むデータを管理サーバ３から受信する。通信部１２は、受信した移動計画情報を計画情報取得部１６１に入力する。通信部１２は、潜航移動体２が潜航場所で動作を実行した結果を示すデータ（例えば撮像画像データ）を管理サーバ３に送信してもよい。

【0045】

音響信号受信部１３は、潜航移動体２が発した音響信号を受信する複数の受信機を有する。音響信号受信部１３は、複数の受信機それぞれが受信した複数の音響信号を特定部１６２に入力する。複数の受信機は、水上移動体１におけるそれぞれ異なる位置に設けられているので、潜航移動体２が発した音響信号が複数の受信機それぞれに到達するタイミングが異なる。特定部１６２は、複数の受信機それぞれに音響信号が到達したタイミングに基づいて、水上移動体１に対する潜航移動体２の相対位置を特定する。

【0046】

ＧＰＳ受信機１４は、ＧＰＳ衛星から受信した電波を受信する。ＧＰＳ受信機１４は、受信した電波に含まれる、緯度・経度を特定するために用いられるデータを特定部１６２に入力する。

【0047】

記憶部１５は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶媒体を有する。記憶部１５は、通信部１２が受信した移動計画情報を記憶する。記憶部１５は、潜航移動体２から送信された撮像画像データを記憶してもよい。記憶部１５は、制御部１６が実行するプログラムを記憶する。

【0048】

制御部１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を有する。制御部１６は、記憶部１５に記憶されたプログラムを実行することにより、計画情報取得部１６１、特定部１６２、飛行制御部１６３及び潜航制御部１６４として機能する。

【0049】

計画情報取得部１６１は、通信部１２を介して、潜航移動体２の潜航場所を含む移動計画情報を取得する。移動計画情報には、潜航場所に関連付けて潜航移動体２に実行させる動作を示す情報が含まれていてもよい。計画情報取得部１６１は、取得した移動計画情報を記憶部１５に記憶させる。

【0050】

図６は、移動計画情報の一例を示す図である。図６に示す移動計画情報においては、潜航移動体２が所定の動作を実行するべき複数の潜航場所それぞれに対して、動作ＩＤと、潜航場所の緯度・経度・深度と、潜航移動体２が動作する際の向きと、実行するべき動作の内容とが関連付けられている。潜航移動体２が動作する際の向きは、北を基準とする角度Ａ１と、水平面を基準とする角度Ａ２との組み合わせにより表され、図６においては（Ａ１、Ａ２）の形式で例示されている。図６においては、動作の内容として、潜航移動体２を解放する動作と、通常撮影をする動作と、拡大撮影（ズームアップした撮影）をする動作とが例示されている。

【0051】

動作ＩＤには、潜航移動体２が所定の動作を実行する順序を示す情報が含まれている。図６に示す例においては、動作ＩＤが示す数字の順に潜航移動体２が動作を実行する。移動計画情報には、潜航移動体２がそれぞれの動作を実行するべき時刻を示す情報がさらに含まれていてもよい。移動計画情報は、水上移動体１から潜航移動体２を解放してから潜航移動体２が潜航し、潜航移動体２が水上移動体１まで戻ってきて収容されるまでの動作が含まれていることが望ましい。

【0052】

また、移動計画情報は、潜航移動体２と水上移動体１との位置関係を示す情報が更に含まれている。水上移動体１と潜航移動体２との位置関係は、例えば、水上移動体１から潜航移動体２が離れる方向に移動するか、水上移動体１に潜航移動体２が近づく方向に移動するか、水上移動体１と潜航移動体２との間の距離に変化がないか、のいずれかを示す情報である。図６において、水上移動体１と潜航移動体２との位置関係を、「初期位置」、「離れる」、「近づく」、「変化なし」とした例を示す。

【0053】

例えば、最初の動作ＩＤ（１）の潜航場所の緯度・経度は、水上移動体１及び潜航移動体２の初期位置である。水上移動体１は、潜航移動体２を解放した場合、初期位置に停止してもよく、これに代えて、潜航移動体２の緯度・経度と同じ位置に移動してもよい。このように、水上移動体１及び潜航移動体２の移動計画に伴って、水上移動体１と潜航移動体２との位置関係が予め設定される。

【0054】

計画情報取得部１６１は、移動体１００が移動を開始する前に移動計画情報を取得するが、移動体１００が移動を開始した後に移動計画情報を取得してもよい。一例として、計画情報取得部１６１は、移動体１００が移動を開始する前に取得した移動計画情報が示す潜航場所で潜航移動体２が動作を実行した結果を示すデータ（例えば撮像画像データ）を管理サーバ３に送信し、結果を示すデータに基づいて管理サーバ３が作成した移動計画情報をさらに取得してもよい。

【0055】

特定部１６２は、水上移動体１の絶対位置と、当該絶対位置から潜航場所までの相対位置と、を特定する。具体的には、まず、特定部１６２は、ＧＰＳ受信機１４から入力されたデータに基づいて、水上移動体１の絶対位置を示す情報として緯度・経度を特定する。また、特定部１６２は、特定した水上移動体１の絶対位置から、移動計画情報が示す潜航場所の位置までのベクトルを特定することにより、水上移動体１の絶対位置から潜航場所までの相対位置を特定する。

【0056】

特定部１６２は、例えば、移動計画情報に示されている潜航場所の位置と、ＧＰＳ受信機１４が受信したデータに基づく現在の水上移動体１の絶対位置とを比較することにより、現在の水上移動体１の絶対位置から潜航場所までの距離と方向を算出できる。そして、特定部１６２は、算出した距離と方向を相対的なベクトルに変換することで、水上移動体１の絶対位置から潜航場所までの相対位置を特定する。相対位置は、絶対位置を原点とする三次元空間座標系におけるベクトルの終端の位置の座標により表される。

【0057】

図７は、三次元空間座標について説明するための図である。図７に示す三次元空間座標においては、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸が示されている。ｘ軸方向は南北方向に対応し、ｙ軸方向は東西方向に対応し、ｚ軸方向は鉛直方向に対応する。水上移動体１に対する潜航場所の相対位置は、水上移動体１が原点にいるとした場合の潜航場所の三次元座標（ｘ，ｙ，ｚ）により表される。水上移動体１から解放された潜航移動体２が移動するべき向きは、ｘｙ平面におけるｘ軸からの角度θと、ｘｙ平面からの角度φと、の組み合わせにより表される。

【0058】

特定部１６２は、潜航移動体２の位置を特定してもよい。具体的には、特定部１６２は、上述したように、音響信号受信部１３が有する複数の受信機それぞれに音響信号が到達したタイミングに基づいて、水上移動体１に対する潜航移動体２の相対位置を特定する。特定部１６２は、特定した水上移動体１の絶対位置と潜航移動体２の相対位置とに基づいて、潜航移動体２の絶対位置をさらに特定してもよい。

【0059】

また、特定部１６２は、潜航移動体２の複数の絶対位置の特定結果と、特定した時間の差から、潜航移動体２の移動速度を特定する。特定部１６２は、水上移動体１の移動速度を特定してもよい。また、特定部１６２は、潜航移動体２の水上移動体１に対する相対速度を特定してもよい。以上のように、特定部１６２は、潜航移動体２が発した音響信号に基づき、潜航移動体２の位置及び速度を特定する。

【0060】

飛行制御部１６３は、移動機構部１０を制御することにより水上移動体１を飛行させる。飛行制御部１６３は、移動計画情報が示す潜航場所の上方の位置に向けて水上移動体１を飛行させるように移動機構部１０を制御する。具体的には、飛行制御部１６３は、特定部１６２から通知された水上移動体１の絶対位置から、移動計画情報が示す潜航場所の上方の位置までのベクトルを特定し、特定したベクトルの向きに水上移動体１を飛行させるように移動機構部１０の方向舵を制御する。

【0061】

潜航移動体２が水中を潜航している場合、飛行制御部１６３は、潜航移動体２の位置の鉛直方向の上方に位置するように水上移動体１を制御する。具体的には、飛行制御部１６３は、まず、特定部１６２から通知された水上移動体１の絶対位置に基づいて、潜航移動体２の鉛直方向の上方の位置の緯度・経度を特定する。続いて、飛行制御部１６３は、水上移動体１の絶対位置から特定した潜航移動体２の鉛直方向の上方の位置におけるベクトルを特定し、水上において特定したベクトルの向きに水上移動体１を移動させるように移動機構部１０のスラスタを制御する。水上移動体１が潜航移動体２の上方に維持されるようにすることで、ケーブルＣを短い状態にすることができるので、ケーブルＣが水中構造物に引っかかってしまうことを防げる。また、ケーブルＣを巻き取るために要する時間を短縮することもできる。

【0062】

移動計画情報に複数の潜航場所が含まれている場合、飛行制御部１６３は、複数の潜航場所のうちの第１潜航場所で潜航移動体２が所定の動作を完了した結果（例えば撮像画像データ）を取得した場合に、第１潜航場所と異なる第２潜航場所の上方の位置に向けて水上移動体１を移動させる。飛行制御部１６３は、このような移動制御を繰り返すことにより、移動計画情報に含まれる全ての潜航場所で潜航移動体２が動作を実行できるようにする。

【0063】

なお、水上移動体１が飛行せず水上にある場合、波の影響により水上移動体１の位置が変化してしまう場合がある。そこで、このような場合、飛行制御部１６３は前記位置から所定距離以上離れたと判定すると、スラスタを動作させて水上移動体１を前記位置に戻すようにしてもよい。

【0064】

潜航移動体２が全ての潜航場所で所定の動作を実行し、潜航移動体２が水上移動体１に収容されると、飛行制御部１６３は、移動計画情報が示す経路に従って水上移動体１を飛行させる。飛行制御部１６３は、例えば所定の位置まで水上移動体１を飛行させる。

【0065】

潜航制御部１６４は、潜航移動体２の位置を制御する。具体的には、潜航制御部１６４は、潜航場所の上方の位置に水上移動体１が到着すると、潜航移動体２を潜航場所に向けて移動させる。より具体的には、潜航移動体２が水上移動体１に収容されている状態で水上移動体１が潜航場所の上方の位置に到達すると、潜航制御部１６４は、着脱機構部１１を制御することにより潜航移動体２を解放する。続いて、潜航制御部１６４は、潜航移動体２が水上移動体１から解放された状態において、ケーブルＣを介して制御データを潜航移動体２に送信することにより、潜航移動体２を潜航場所に向けて移動させる。

【0066】

潜航制御部１６４は、例えば、水上移動体１の位置に対する潜航場所の相対位置を含む制御データを潜航移動体２に送信することにより、潜航移動体２を潜航場所に向けて移動させる。水上移動体１の絶対位置はＧＰＳ衛星からの電波に基づいて特定されており精度が高いので、潜航制御部１６４が水上移動体１に対する潜航場所の相対位置に対応する向きに潜航移動体２を移動させることで、高い精度で潜航移動体２を潜航場所に到達させることができる。

【0067】

潜航制御部１６４は、潜航移動体２が潜航場所に到達した時点で、その時点での潜航移動体２の向きの通知を潜航移動体２から受けて、通知された向きと、移動計画情報において潜航場所に関連付けられている向きとの差分を示す制御データを潜航移動体２に送信してもよい。

【0068】

設定部１６５は、移動計画情報に基づき、ケーブル処理部５を制御するための制御信号を生成して、ケーブル処理部５に供給する。設定部１６５は、例えば、潜航移動体２の移動経路に対応する位置関係を示す情報が水上移動体１から潜航移動体２が離れる方向に移動することを示す場合、ケーブル処理部５の動作を、水上移動体１からケーブルＣを送り出す送り出しモードに設定する。

【0069】

例えば、水上移動体１が水上の位置を固定しており、潜航制御部１６４が図６に示す移動計画情報の動作ＩＤ（１）から動作ＩＤ（２）に処理を進める場合を考える。この場合、移動計画情報の水上移動体１と潜航移動体２の位置関係が「離れる」ことを示すので、設定部１６５は、ケーブル処理部５の動作を送り出しモードに設定する。設定部１６５は、例えば、送り出しモードに設定する制御信号をケーブル処理部５に供給する。

【0070】

設定部１６５は、特定部１６２によって特定された潜航移動体２の位置及び速度のうち少なくとも一方に基づいて、ケーブル処理部５のケーブルＣを送り出す速度を設定する。設定部１６５は、例えば、潜航制御部１６４が潜航移動体２を移動させるタイミングと同期して、移動ケーブルＣを送り出す速度を指定する制御信号をケーブル処理部５に供給する。これにより、水上移動体１から潜航移動体２が離れるように潜航する際に、ケーブルＣを送り出して適切な長さに調節することができる。

【0071】

なお、設定部１６５は、動作ＩＤ（１）から動作ＩＤ（２）において、潜航移動体２が水上移動体１から離れて移動する距離（７ｍ）を用いて、移動距離の情報をケーブルＣの送り出し量として設定してもよい。これにより、移動ケーブルＣを送り出す長さを精度よく調節することができる。なお、移動計画情報は、潜航移動体２が水上移動体１から離れて移動する距離の情報を含んでもよい。

【0072】

また、設定部１６５は、位置関係を示す情報が水上移動体１に潜航移動体２が近づく方向に移動することを示す場合、ケーブル処理部５の動作を、送り出したケーブルＣを巻き取る巻き取りモードに設定する。例えば、潜航制御部１６４が図６に示す移動計画情報の動作ＩＤ（７）から動作ＩＤ（８）に処理を進める場合、位置関係を示す情報が水上移動体１に潜航移動体２が「近づく」ことを示すので、設定部１６５は、ケーブル処理部５の動作を巻き取りモードに設定する。設定部１６５は、例えば、巻き取りモードに設定する制御信号をケーブル処理部５に供給する。

【0073】

設定部１６５は、特定部１６２によって特定された潜航移動体２の位置及び速度のうち少なくとも一方に基づいて、ケーブル処理部５のケーブルＣを巻き取る速度を設定する。設定部１６５は、例えば、潜航制御部１６４が潜航移動体２を移動させるタイミングと同期して、移動ケーブルＣを巻き取る速度を指定する制御信号をケーブル処理部５に供給する。これにより、水上移動体１から潜航移動体２が近づくように潜航する際に、ケーブルＣを巻き取って適切な長さに調節することができる。

【0074】

なお、設定部１６５は、動作ＩＤ（７）から動作ＩＤ（８）において、潜航移動体２が水上移動体１から近づいて移動する距離（１０ｍ－８ｍ＝２ｍ）を用いて、移動距離の情報をケーブルＣの巻き取り量として設定してもよい。なお、移動計画情報は、潜航移動体２が水上移動体１に近づいて移動する距離（２ｍ）の情報を含んでもよい。

【0075】

以上において、設定部１６５は、特定部１６２によって特定された潜航移動体２の速度の情報を用いる例を説明したが、これに限定されることはない。例えば、潜航制御部１６４が潜航移動体２の移動速度をほぼ一定の速度となるように動作させる場合、設定部１６５は、当該一定の速度をケーブルＣを巻き取る速度又は送り出す速度に設定してもよい。

【0076】

また、設定部１６５は、位置関係を示す情報が水上移動体１と潜航移動体２の間の距離に変化がないことを示す場合、ケーブル処理部５の動作を停止させる停止モードに設定する。例えば、潜航制御部１６４が図６に示す移動計画情報の動作ＩＤ（５）から動作ＩＤ（６）に処理を進める場合、位置関係を示す情報が水上移動体１と潜航移動体２の間の距離に「変化なし」を示すので、設定部１６５は、ケーブル処理部５の動作を停止モードに設定する。

【0077】

停止モードにおいて、設定部１６５は、測定部６が測定したケーブルＣの長さを用いてケーブル処理部５を制御してもよい。設定部１６５は、例えば、ケーブルＣの長さを用いて、ケーブルＣのたわみ等を特定する。そして、設定部１６５は、上述のように、特定したたわみに基づき、ケーブル処理部５を制御する。同様に、設定部１６５は、ケーブル処理部５のモードの設定を解除した場合に、ケーブルＣの長さを用いて、ケーブル処理部５を制御してもよい。

【0078】

例えば、水上移動体1が移動計画情報の移動経路とは異なる位置への移動の指示を外部から取得した場合、設定部１６５は、ケーブル処理部５のモードの設定を解除する。一例として、ユーザが使用するコンピュータから潜航移動体２に移動させたい新たなルート又は撮影させたい新たな場所が指定され、潜航制御部１６４が現在の移動経路とは異なる位置へ潜航移動体２を移動する場合、設定部１６５は、ケーブル処理部５のモードの設定を解除する。

【0079】

これに代えて、特定された潜航移動体２の位置が、移動計画情報の移動経路から所定の範囲を超えて離れている場合、設定部１６５は、ケーブル処理部５のモードの設定を解除してもよい。例えば、潜航移動体２の周囲の水の流れが急である場合、潜航移動体２に動植物、浮遊物等が接触した場合、潜航移動体２が潜航するために用いる潜航機構部の動作が不安定な場合等、潜航移動体２が移動計画情報の移動経路から所定の範囲を超えてずれてしまうことがある。この場合、設定部１６５は、ケーブル処理部５のモードの設定を解除する。

【0080】

設定部１６５は、ケーブル処理部５のモードの設定を解除すると、特定部１６２に特定された潜航移動体２の位置と速度と、測定部６に測定されたケーブルＣの長さとのうち少なくとも１つに基づいて、ケーブル処理部５のケーブルＣを巻き取る速度又はケーブルＣを送り出す速度を設定する。

【0081】

設定部１６５は、例えば、ケーブル処理部５のモードの設定を解除した時点の潜航移動体２の位置の測定結果を基準として、潜航移動体２の位置の測定結果が変化した場合、水上移動体１及び潜航移動体２の間の距離の変化分だけ、ケーブルＣを巻き取るか、又は送り出す制御信号をケーブル処理部５に供給する。設定部１６５は、潜航移動体２の速度に対応する水上移動体１及び潜航移動体２の間の距離の変化分だけ、ケーブルＣを巻き取るか、又は送り出す制御信号をケーブル処理部５に供給してもよい。

【0082】

また、設定部１６５は、特定部１６２に特定された潜航移動体２の位置が、移動計画情報の移動経路から所定の範囲を超えて離れており、ケーブル処理部５のモードの設定を解除した時点の潜航移動体２の進行方向が水上移動体１から離れる方向の場合、ケーブルＣの長さが所定の範囲を超えた長さになるように、ケーブルＣを送り出す制御信号をケーブル処理部５に供給してもよい。

【0083】

これに代えて、設定部１６５は、特定部１６２に特定された潜航移動体２の位置が、移動計画情報の移動経路から所定の範囲を超えて離れており、ケーブル処理部５のモードの設定を解除した時点の潜航移動体２の進行方向が水上移動体１に近づく方向の場合、ケーブルＣの長さが所定の範囲を超えた長さになるように、ケーブルＣを巻き取る制御信号をケーブル処理部５に供給してもよい。また、設定部１６５は、ケーブル処理部５のモードの設定を解除した後に、これらの動作を組み合わせてケーブル処理部５のケーブルＣを巻き取る速度又はケーブルＣを送り出す速度を設定してもよい。

【0084】

以上の本実施形態にかかる移動体１００によれば、移動計画情報に基づいて潜航移動体２を潜航動作させた場合に、水上移動体１と潜航移動体２との間のケーブルＣの長さを自動で調節することができる。したがって、移動体１００は、潜航移動体２の潜航動作を自動で実行することができる。

【0085】

潜航制御部１６４は、潜航移動体２が送信した結果データを受信する。潜航制御部１６４は、作業を依頼したユーザが進捗状況を把握することができるようにするために、結果データを管理サーバ３に送信する。なお、潜航移動体２が送信する結果データには潜航移動体２の位置又は向きを示す情報が含まれておらず、潜航制御部１６４が、潜航移動体２から結果データを受信した時点における潜航移動体２の絶対位置及び向きを撮像画像データに付してもよい。

【0086】

潜航制御部１６４は、例えば、第１潜航場所で潜航移動体２が動作を完了したか、又は結果データを受信すると、次の潜航場所である第２潜航場所に潜航移動体２を移動させる。なお、潜航制御部１６４は、潜航移動体２が潜水中に継続して撮影をする場合、撮影中の一部の撮像画像データを結果データとして受信しても、動作の完了を判定できない。そこで、潜航制御部１６４は、目的地である潜航場所に到着し、目的地における向きが現在の潜航移動体２の向きに一致した場合に、動作の完了と判定してもよい。次の潜航場所への移動についての具体例として、潜航制御部１６４は、第１潜航場所と第２潜航場所との間において、水上移動体１の位置に対して鉛直方向の下方の位置に潜航移動体２を移動させることにより、第２潜航場所まで潜航移動体２を移動させる。

【0087】

潜航制御部１６４は、例えば、着脱機構部１１を制御することにより潜航移動体２を水上移動体１の位置まで上昇させる。また、設定部１６５は、上述のように、ケーブル処理部５を制御してケーブルＣを巻き取る。潜航制御部１６４は、水上移動体１に対する潜航移動体２の相対位置に基づいて、水上移動体１に向けて潜航移動体２を移動させるための向き及び距離を含む制御データを潜航移動体２に送信することにより潜航移動体２を上昇させてもよい。

【0088】

以上の本実施形態にかかる移動計画情報において、水上移動体１と潜航移動体２との位置関係の情報として、「離れる」、「近づく」、「変化なし」と示す例を説明したが、これに限定されることはない。位置関係の情報は、水上移動体１から潜航移動体２が離れる方向に移動するのか、水上移動体１に潜航移動体２が近づく方向に移動するのか、水上移動体１と潜航移動体２との距離に変化がないのかが判明できる情報であればよい。

【0089】

［水上移動体１における処理の流れ］
図８は、水上移動体１における処理の流れを示すフローチャートである。図８に示すフローチャートは、移動体１００が移動を開始する前の時点から開始している。

【0090】

まず、水上移動体１は、管理サーバ３から移動計画情報を取得する（Ｓ１１）。水上移動体１は、取得した移動計画情報に含まれている複数の潜航場所の位置に基づいて移動する（Ｓ１２）。具体的には、飛行制御部１６３は、最初の潜航場所に向けて移動するように移動機構部１０を制御する。飛行制御部１６３は、移動体１００の移動中に、移動体１００が潜航場所の上方に到達したか否かを判定する（Ｓ１３）。飛行制御部１６３は、特定部１６２から通知された水上移動体１の絶対位置に基づいて、移動体１００が潜航場所の上方に到達していないと判定した場合（Ｓ１３においてＮＯ）、移動を継続する（Ｓ１２）。

【0091】

飛行制御部１６３は、移動体１００が潜航場所の上方、又は指示された絶対位置の着水場所に到達したと判定した場合（Ｓ１３においてＹＥＳ）、水上移動体１の移動を終了する。飛行制御部１６３が水上移動体１の移動を終了すると、潜航制御部１６４は、着脱機構部１１を制御して潜航移動体２を解放する（Ｓ１４）。

【0092】

潜航制御部１６４は、潜航移動体２を解放すると、潜航移動体２を潜航場所まで移動させる（Ｓ１５）。ここで、設定部１６５は、移動計画情報に含まれている水上移動体１と潜航移動体２との位置関係を示す情報に基づき、ケーブル処理部５によるケーブルＣの送り出しと巻き取りとを切り換えて処理する。言い換えると、Ｓ１５において、制御部１６は、ケーブルの長さを調整しつつ、移動計画情報に対応する潜航場所まで潜航移動体２を移動させる。

【0093】

潜航制御部１６４は、特定部１６２から通知される潜航移動体２の絶対位置に基づいて、潜航移動体２が潜航場所に到達したか否かを判定する（Ｓ１６）。潜航制御部１６４は、潜航移動体２が潜航場所に到達していないと判定した場合（Ｓ１６においてＮＯ）、潜航移動体２が潜航場所に到達するまで待機する。

【0094】

潜航制御部１６４は、潜航移動体２が潜航場所に到達したと判定した場合（Ｓ１６においてＹＥＳ）、移動計画情報において潜航場所に関連付けられている動作を実行させるための制御データを潜航移動体２に送信することにより、潜航移動体２に当該動作を実行させる（Ｓ１７）。ここで、設定部１６５は、移動計画情報に含まれている水上移動体１と潜航移動体２との位置関係を示す情報に基づき、ケーブル処理部５の制御を継続させる。言い換えると、Ｓ１７において、制御部１６は、ケーブルの長さを調整しつつ、移動計画情報に対応する動作を潜航移動体２に実行させる。

【0095】

潜航制御部１６４は、動作を実行したという通知を潜航移動体２から受信すると、全ての潜航場所で動作が完了されたか否かを判定する（Ｓ１８）。まだ動作が実行されていない潜航場所がある場合（Ｓ１８においてＮＯ）、潜航制御部１６４は、次の潜航場所まで潜航移動体２を移動させる。潜航制御部１６４は、全ての潜航場所で動作が実行されるまでの間、Ｓ１５からＳ１８までの処理を繰り返す。

【0096】

全ての潜航場所で動作が実行された場合（Ｓ１８においてＹＥＳ）、潜航制御部１６４は、着脱機構部１１を制御することによりケーブルＣを巻き取るとともに、上昇させるための制御データを潜航移動体２に送信することにより潜航移動体２を上昇させる（Ｓ１９）。言い換えると、Ｓ１９において、制御部１６は、ケーブルの長さを調整しつつ、移動計画情報に対応する水上移動体１の位置まで潜航移動体２を上昇させる。潜航移動体２が上昇して水上移動体１に収容されると、飛行制御部１６３は基地に向けて水上移動体１を移動させる（Ｓ２０）。

【0097】

［第１変形例］
以上の説明においては、水上移動体１が、計画情報取得部１６１、飛行制御部１６３、潜航制御部１６４を有する場合を例示したが、水上移動体１の外部の移動体制御装置（例えばコンピュータ）が、計画情報取得部１６１、飛行制御部１６３、潜航制御部１６４と同等の機能部を有していてもよい。移動体制御装置の潜航制御部は、例えば、潜航移動体２に移動計画情報を実行させる位置に向けて水上移動体１及び前記潜航移動体２を移動させて、潜航移動体２に移動計画情報を実行させるための制御情報を生成する。

【0098】

一例として、管理サーバ３が計画情報取得部１６１、飛行制御部１６３、潜航制御部１６４と同等の機能部を有していてもよい。この場合、管理サーバ３の飛行制御部及び潜航制御部が、水上移動体１から水上移動体１の位置及び潜航移動体２の位置を示す情報を取得する。そして、管理サーバ３が有する飛行制御部が移動機構部１０を制御するためのデータを水上移動体１に送信し、管理サーバ３が有する潜航制御部が、水上移動体１を介して、潜航移動体２を移動させるための制御データを潜航移動体２に送信する。

【0099】

また、管理サーバ３の通信部は、潜航移動体２の移動計画情報を水上移動体１に送信する。これにより、水上移動体１の設定部１６５は、移動計画情報に基づいてケーブル処理部５を制御する。これに代えて、管理サーバ３等の移動体制御装置の機能部は、設定部１６５を更に有してもよい。この場合、管理サーバ３が有する設定部１６５は、移動計画情報に基づいてケーブル処理部５を制御する制御信号を生成して、水上移動体１に送信する。

【0100】

［第２変形例］
以上の説明においては、潜航制御部１６４が、特定部１６２が特定した潜航移動体２の位置に基づいて潜航移動体２の位置を制御する場合を例示したが、潜航制御部１６４は、他の手段により潜航移動体２の位置を制御してもよい。一例として、水上移動体１が、潜航移動体２に接続されたケーブルＣの状況又は潜航移動体２が潜航する水中の状況を撮影するための撮影部を備えてもよい。

【0101】

一例として、潜航制御部１６４は、潜航移動体２が潜航を開始するタイミングで撮影部に撮影を開始させ、潜航移動体２の回収が完了するまで撮影部に撮影動作をさせる。潜航制御部１６４は、撮影部が撮影して得られる画像におけるケーブルＣの形状又は方向を解析することで、潜航移動体２が潜航場所に向かう方向にケーブルＣが正しく張られているのかを判定したり、水流によって、潜航場所とは異なる方向にケーブルＣが流されているのかを判定したりすることができる。

【0102】

潜航制御部１６４は、ケーブルＣが正しく張られていないと判定した場合、又は潜航場所の方向とは異なる方向にケーブルＣが流されていると判定した場合に、潜航場所に向けて移動するように潜航移動体２に指示する。潜航制御部１６４は、ケーブルＣが正しく張られていないと判定した場合、又は潜航するべき位置とは異なる方向にケーブルＣが流されていると判定した場合に、管理サーバ３に警告データを送信することにより、操作者などに警告してもよい。これに代えて、又はこれに加えて、設定部１６５は、潜航制御部１６４からケーブルＣが正しく張られていないと判定した結果を受け取り、判定結果に応じてケーブル処理部５のモードの設定を解除して、上述のようにケーブル処理部５を制御してもよい。

【0103】

［水上移動体１による効果］
以上説明したように、移動体１００は、水上移動体１と、水上移動体１に着脱可能な状態で結合された潜航移動体２と、を有しており、水上移動体１は、潜航移動体２の潜航場所を含む移動計画情報が示す潜航場所の上方の位置に向けて水上移動体１を飛行させる飛行制御部１６３と、潜航場所の上方の位置に水上移動体１が到着すると、潜航移動体２を潜航場所に向けて移動させる潜航制御部１６４と、ケーブルＣの長さを調節する設定部１６５と、を有する。移動体１００がこのように構成されていることで、オペレータの操縦によらず、ケーブルＣの長さを適切に調節しつつ、潜航移動体２が水中の所定の潜航場所まで移動できるようになる。さらに、潜航移動体２が潜航場所に到達した場合に潜航制御部１６４が動作を実行させるための制御データを潜航移動体２に送信することで、オペレータの操縦によらず、潜航移動体２が潜航場所において所定の動作を実行することができる。

【0104】

なお、以上の説明においては、水上移動体１及び潜航移動体２が移動計画情報に基づいて自律的に移動する場合を例示したが、水上移動体１及び潜航移動体２の一部の動作がオペレータの制御に基づいて行われてもよい。例えば、水上移動体１及び潜航移動体２が移動計画情報に基づいて自律的に移動している間に、水上移動体１が管理サーバ３又は他の装置から手動操作のデータを受信した場合、自律的な動作を停止し、手動操作のデータに基づいて動作をしてもよい。

【0105】

なお、本発明により、国連が主導する持続可能な開発目標（SDGs）の目標９「産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢献することが可能となる。

【0106】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0107】

１ 水上移動体
２ 潜航移動体
３ 管理サーバ
５ ケーブル処理部
６ 測定部
１０ 移動機構部
１１ 着脱機構部
１２ 通信部
１３ 音響信号受信部
１４ 受信機
１５ 記憶部
１６ 制御部
１００ 移動体
１６１ 計画情報取得部
１６２ 特定部
１６３ 飛行制御部
１６４ 潜航制御部
１６５ 設定部

【要約】

【課題】水上ドローンから分離した潜航ドローンを運航する際に、潜航ドローンと水上ドローンとの間のケーブルの長さを自動で調節できるようにする。
【解決手段】水上を移動する水上移動体と水中を潜航する潜航移動体とが着脱可能な状態で結合されている移動体であって、水上移動体は、潜航移動体とケーブルによって接続されており、ケーブルの送り出しと巻き取りとを切り換えて処理するケーブル処理部と、移動計画情報を記憶する記憶部と、潜航移動体の移動経路に対応する位置関係を示す情報が水上移動体から潜航移動体が離れる方向に移動することを示す場合、ケーブル処理部の動作を、水上移動体からケーブルを送り出す送り出しモードに設定する設定部と、を有する、移動体。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】