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(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】2025-04-02
(45)【発行日】2025-04-10
(54)【発明の名称】係留システム及び係留方法
(51)【国際特許分類】
B63B 21/00 20060101AFI20250403BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20250403BHJP
B64C 27/08 20230101ALI20250403BHJP
B63B 35/44 20060101ALI20250403BHJP
B64U 10/13 20230101ALI20250403BHJP
B64U 10/60 20230101ALI20250403BHJP
B64U 20/87 20230101ALI20250403BHJP
B64U 50/19 20230101ALI20250403BHJP
B64U 50/23 20230101ALI20250403BHJP
B64U 101/30 20230101ALN20250403BHJP
B64U 101/57 20230101ALN20250403BHJP
【ＦＩ】
B63B21/00 Z
B64C39/02
B64C27/08
B63B35/44 Z
B64U10/13
B64U10/60
B64U20/87
B64U50/19
B64U50/23
B64U101:30
B64U101:57
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021082667
(22)【出願日】2021-05-14
(65)【公開番号】P2022175897
(43)【公開日】2022-11-25
【審査請求日】2024-02-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大江 啓司
(72)【発明者】
【氏名】風間 英輝
(72)【発明者】
【氏名】野田 嵩
【審査官】大野 明良
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６０－２５２０９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０２６２８５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許第１００４２０６７（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】実開平０４－０３９１９２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開昭５９－１５６０９３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００３９７３０（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６３Ｂ ２１／００
２１／０４
３５／４４
Ｂ６４Ｃ ２７／０８
３９／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
浮体構造物と係留施設のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、前記浮体構造物を前記係留施設に係留させる係留システムであって、係留索と、
前記第２物体に配置されて、前記係留索の巻き取りと引き出しとが可能なウインチと、
前記第２物体に配置されて、前記係留索の先端部の係合と係脱とが可能に係止される係止具と、
前記係留索を保持する保持具を有する少なくとも１機の無人機と、
前記無人機が前記係留索を保持した状態で前記第２物体から、前記第１物体に配置された係留柱へ向かい、前記係留索のうち前記先端部と前記ウインチから引き出された基部との間の中途部を前記係留柱に掛けるように、前記無人機を制御する制御装置とを備え、
前記無人機は前記係留索を搬送する搬送用無人機であって、前記搬送用無人機の移動を先導する先導用無人機を更に備え、前記制御装置は前記先導用無人機を追尾するように前記搬送用無人機を制御する、
係留システム。
【請求項2】
前記制御装置は、前記無人機が前記係留索のうち前記係止具に係合された前記先端部と前記ウインチから引き出された前記基部との間の前記中途部を保持した状態で前記第２物体から前記係留柱へ向かうように前記無人機を制御する、請求項１に記載の係留システム。
【請求項3】
前記係止具には、前記係留索にかかる張力を検出する張力センサが設けられている、請求項１又は２に記載の係留システム。
【請求項4】
前記係止具に前記係留索にかかる張力の変化を緩和する張力緩衝器が設けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の係留システム。
【請求項5】
前記保持具は、前記係留索が遊挿される環状部分を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の係留システム。
【請求項6】
浮体構造物と係留施設のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、前記浮体構造物を前記係留施設に係留させる係留システムであって、
係留索と、
前記第２物体に配置されて、前記係留索の巻き取りと引き出しとが可能なウインチと、
前記第２物体に配置されて、前記係留索の先端部の係合と係脱とが可能に係止される係止具と、
前記係留索を保持する保持具を有する少なくとも１機の無人機と、
前記無人機が前記係留索を保持した状態で前記第２物体から、前記第１物体に配置された係留柱へ向かい、前記係留索のうち前記先端部と前記ウインチから引き出された基部との間の中途部を前記係留柱に掛けるように、前記無人機を制御する制御装置とを備え、
前記無人機は、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記先端部を保持する第１無人機と、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記中途部を保持する第２無人機とを含む、
係留システム。
【請求項7】
浮体構造物と係留施設のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、前記浮体構造物を前記係留施設に係留させる係留方法であって、係留索の巻き取りと引き出しとが可能なウインチと、前記係留索の先端部の係合と係脱とが可能な係止具とが前記第２物体に配置され、
少なくとも１機の無人機によって前記係留索が保持されること、
前記無人機が前記係留索を保持した状態で前記第２物体から前記第１物体に配置された係留柱へ向かい、前記係留索のうち前記先端部と前記ウインチから引き出された基部との間の中途部を前記係留柱に掛けるように、前記無人機が制御されること、及び、
前記係留索が前記係留柱に掛けられる前又は後に、前記係止具に前記係留索の前記先端部が係止されること、を含み、
前記無人機は前記係留索を搬送する搬送用無人機であって、前記搬送用無人機の移動を先導用無人機に先導させ、前記搬送用無人機が前記先導用無人機を追尾する、
係留方法。
【請求項8】
前記無人機によって前記係留索のうち前記係止具に係合された前記先端部と前記ウインチから引き出された前記基部との間の前記中途部が保持され、前記無人機は前記係留索の前記中途部を保持した状態で前記第２物体から前記係留柱へ向かう、請求項７に記載の係留方法。
【請求項9】
浮体構造物と係留施設のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、前記浮体構造物を前記係留施設に係留させる係留方法であって、
係留索の巻き取りと引き出しとが可能なウインチと、前記係留索の先端部の係合と係脱とが可能な係止具とが前記第２物体に配置され、
少なくとも１機の無人機によって前記係留索が保持されること、
前記無人機が前記係留索を保持した状態で前記第２物体から前記第１物体に配置された係留柱へ向かい、前記係留索のうち前記先端部と前記ウインチから引き出された基部との間の中途部を前記係留柱に掛けるように、前記無人機が制御されること、及び、
前記係留索が前記係留柱に掛けられる前又は後に、前記係止具に前記係留索の前記先端部が係止されること、を含み、
前記無人機は、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記先端部を保持する第１無人機と、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記中途部を保持する第２無人機とを含む、
係留方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、船舶等の浮体構造物を岸壁等の係留施設に係留させるための係留システム及び係留方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、船舶と岸壁とを係船索で繋ぐ係船作業は、陸側作業員と船側作業員との協働により行われている。従来の係船作業は次の手順で行われる。先ず、船側作業員は、船舶に搭載されたホーサードラムから係船索を引き出し、この係船索の先端に結び付けられた投索を岸壁側へ投げる。次に、陸側作業員は、投索を引っ張って係船索を手繰り寄せ、係船索の一端を岸壁に設けられた係船柱に固定する。最後に、船舶側のホーサードラムで係船索が巻き取られることにより係船索に張力が与えられて、船舶が岸壁に係留される。
【0003】
上記のような係船作業の省人化を図るために、特許文献１では無人機（空中ドローン、水陸両用ドローン）を用いて、第１コネクタに接続された係留索の端部を第２コネクタへ運ぶことが提案されている。ここで、第１コネクタが船舶に設けられ第２コネクタが岸壁に設けられた場合、第１コネクタが岸壁に設けられ第２コネクタが船舶に設けられた場合、第１コネクタ及び第２コネクタが船舶に設けられた場合が、それぞれ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】国際公開ＷＯ２０１８／０２６２８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献１の無人機は、係留索の先端を運ぶものであり、係留索の先端を第２のコネクタ（例えば、係船柱）に固定／固定解除可能であると記載されているものの、具体的な態様は開示されていない。無人機で係留索の先端を第２のコネクタに掛けることは可能であろうが、無人機の制御に高度な位置精度が要求されることから、作業効率を考慮すれば現実的ではない。
【0006】
本開示は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、船舶等の浮体を岸壁等に設けられた係留柱に係留及び係留解除させるための係留システムであって、係留及び係留解除作業の省人化を実現できるものを提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る係留システムは、
浮体構造物と係留施設のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、前記浮体構造物を前記係留施設に係留させる係留システムであって、
係留索と、
前記第２物体に配置されて、前記係留索の巻き取りと引き出しとが可能なウインチと、
前記第２物体に配置されて、前記係留索の先端部の係合と係脱とが可能に係止される係止具と、
前記係留索を保持する保持具を有する少なくとも１機の無人機と、
前記無人機が前記係留索を保持した状態で前記第２物体から、前記第１物体に配置された係留柱へ向かい、前記係留索のうち前記先端部と前記ウインチから引き出された基部との間の中途部を前記係留柱に掛けるように、前記無人機を制御する制御装置とを備える。
本開示の一態様に係る係留システムは、上記構成の係留システムにおいて、前記無人機は前記係留索を搬送する搬送用無人機であって、前記搬送用無人機の移動を先導する先導用無人機を更に備え、前記制御装置は前記先導用無人機を追尾するように前記搬送用無人機を制御することを特徴としている。
また、本開示の別の一態様に係る係留システムは、上記構成の係留システムにおいて、前記無人機は、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記先端部を保持する第１無人機と、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記中途部を保持する第２無人機とを含むものである。
浮体構造物と係留施設のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、前記浮体構造物を前記係留施設に係留させる係留システムであって、
係留索と、
前記第２物体に配置されて、前記係留索の巻き取りと引き出しとが可能なウインチと、
前記第２物体に配置されて、前記係留索の先端部の係合と係脱とが可能に係止される係止具と、
前記係留索を保持する保持具を有する少なくとも１機の無人機と、
前記無人機が前記係留索を保持した状態で前記第２物体から、前記第１物体に配置された係留柱へ向かい、前記係留索のうち前記先端部と前記ウインチから引き出された基部との間の中途部を前記係留柱に掛けるように、前記無人機を制御する制御装置とを備える。
本開示の一態様に係る係留システムは、上記構成の係留システムにおいて、前記無人機は前記係留索を搬送する搬送用無人機であって、前記搬送用無人機の移動を先導する先導用無人機を更に備え、前記制御装置は前記先導用無人機を追尾するように前記搬送用無人機を制御することを特徴としている。
また、本開示の別の一態様に係る係留システムは、上記構成の係留システムにおいて、前記無人機は、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記先端部を保持する第１無人機と、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記中途部を保持する第２無人機とを含むものである。
【0008】
また、本開示に係る係留方法は、
浮体構造物と係留施設のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、前記浮体構造物を前記係留施設に係留させる係留方法であって、
係留索の巻き取りと引き出しとが可能なウインチと、前記係留索の先端部の係合と係脱とが可能な係止具とが前記第２物体に配置され、
少なくとも１機の無人機によって前記係留索が保持されること、
前記無人機が前記係留索を保持した状態で前記第２物体から前記第１物体に配置された係留柱へ向かい、前記係留索のうち前記先端部と前記ウインチから引き出された基部との間の中途部を前記係留柱に掛けるように、前記無人機が制御されること、及び、
前記係留索が前記係留柱に掛けられる前又は後に、前記係止具に前記係留索の前記先端部が係止されること、を含む。
本開示の一態様に係る係留方法は、上記係留方法において、前記無人機は前記係留索を搬送する搬送用無人機であって、前記搬送用無人機の移動を先導用無人機に先導させ、前記搬送用無人機が前記先導用無人機を追尾することを特徴としている。
また、本開示の別の一態様に係る係留方法は、上記係留方法において、前記無人機は、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記先端部を保持する第１無人機と、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記中途部を保持する第２無人機とを含むことを特徴としている。
浮体構造物と係留施設のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、前記浮体構造物を前記係留施設に係留させる係留方法であって、
係留索の巻き取りと引き出しとが可能なウインチと、前記係留索の先端部の係合と係脱とが可能な係止具とが前記第２物体に配置され、
少なくとも１機の無人機によって前記係留索が保持されること、
前記無人機が前記係留索を保持した状態で前記第２物体から前記第１物体に配置された係留柱へ向かい、前記係留索のうち前記先端部と前記ウインチから引き出された基部との間の中途部を前記係留柱に掛けるように、前記無人機が制御されること、及び、
前記係留索が前記係留柱に掛けられる前又は後に、前記係止具に前記係留索の前記先端部が係止されること、を含む。
本開示の一態様に係る係留方法は、上記係留方法において、前記無人機は前記係留索を搬送する搬送用無人機であって、前記搬送用無人機の移動を先導用無人機に先導させ、前記搬送用無人機が前記先導用無人機を追尾することを特徴としている。
また、本開示の別の一態様に係る係留方法は、上記係留方法において、前記無人機は、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記先端部を保持する第１無人機と、前記係留索の搬送中に前記係留索の前記中途部を保持する第２無人機とを含むことを特徴としている。
【0009】
上記係留システム及び係留方法によれば、係留索を係留柱へ掛ける作業が無人機によって行われる。ここで、無人機は係留索の中途部を係留柱に掛けることから、無人機に高度な位置精度が要求されない。よって、風や計器類の精度などによって係留柱に対する無人機の位置に誤差が生じても、係留索を係留柱へ掛ける作業を安定して行うことができる。これにより、係留柱に係留索を縛り付ける作業を行うための係留柱側の作業員が不要となり、省人化を図ることができる。また、浮体構造物の係留を解除する場合には、係止具から係留索の先端部がリリースされ、ウインチで係留索が巻き取られる。よって、係留解除作業においても、係留柱から係留索をリリースさせる作業を行うための係留柱側の作業員が不要となり、省人化を図ることができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、船舶等の浮体を岸壁等に設けられた係留柱に係留及び係留解除させるための係留システムであって、係留及び係留解除作業の省人化を実現できるものを提案することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
［第１実施形態］
次に、図面を参照して本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る係留システム１によって浮体構造物１０が係留施設１１に係留される様子を示す平面図である。図１に示す例では、係留システム１は浮体構造物１０に設けられ、係留柱１２は係留施設１１に設けられている。但し、係留システム１が係留施設１１に設けられ、係留柱１２が浮体構造物１０に設けられてもよい。係留システム１のうち一部要素が浮体構造物１０に設けられ残部要素が係留施設１１又はその他の構造物（例えば、小型船舶）に設けられてもよい。
次に、図面を参照して本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る係留システム１によって浮体構造物１０が係留施設１１に係留される様子を示す平面図である。図１に示す例では、係留システム１は浮体構造物１０に設けられ、係留柱１２は係留施設１１に設けられている。但し、係留システム１が係留施設１１に設けられ、係留柱１２が浮体構造物１０に設けられてもよい。係留システム１のうち一部要素が浮体構造物１０に設けられ残部要素が係留施設１１又はその他の構造物（例えば、小型船舶）に設けられてもよい。
【0013】
本実施形態に係る浮体構造物１０は、舟形の浮体構造物１０（即ち、船舶）である。但し、浮体構造物１０は、船舶に限定されず、洋上プラットホーム（浮体生産設備、浮体貯蔵設備）等の洋上に浮かぶ構造物であってもよい。また、本実施形態に係る係留施設１１は、港湾の岸壁である。但し、係留施設１１は、岸壁に限定されず、浮体構造物１０とは別の船舶、係留用浮体、浮体生産設備などであってもよい。
【0014】
浮体構造物１０は、船体５と、船体５に対し前後方向の推力を出力する少なくとも１つの前後推進機２と、船体５に対し横方向の推力を出力する少なくとも１つの横推進機３とを備える。ここで、図１に示すように、船体５の船首と船尾を繋ぐ水平方向を船体５の「前後方向」とし、前後方向と直交する水平方向（左右方向）を船体５の「横方向」とする。浮体構造物１０は推進機を備えずに曳かれて移動するものであってもよい。
【0015】
浮体構造物１０には、少なくとも１つの係留システム１が設けられている。図１に示す例では船体５の前後方向に分散した４か所に係留システム１が設けられている。但し、浮体構造物１０に設けられる係留システム１の数は本実施形態に限定されない。
【0016】
〔係留システム１の構成〕
係留システム１の各々は実質的に同じ構成を有する。図２は、係留システム１の概略構成図である。図２に示すように、係留システム１は、係留索２０と、係留索２０の巻き取りと引き出しとが可能なウインチ３０と、係止具２４と、係留索２０を搬送する少なくとも１機の搬送用無人機（以下、単に「無人機６」と称する）と、制御装置６０とを備える。無人機６は、複数の係留システム１で共用されてもよい。本実施形態において無人機６は浮体構造物１０に配置されているが、無人機６は係留施設１１に配置されていてもよい。また、本実施形態において制御装置６０は浮体構造物１０に配置されているが、制御装置６０は係留施設１１に配置されてもよいし、浮体構造物１０から独立した小型船舶に配置されていてもよい。
係留システム１の各々は実質的に同じ構成を有する。図２は、係留システム１の概略構成図である。図２に示すように、係留システム１は、係留索２０と、係留索２０の巻き取りと引き出しとが可能なウインチ３０と、係止具２４と、係留索２０を搬送する少なくとも１機の搬送用無人機（以下、単に「無人機６」と称する）と、制御装置６０とを備える。無人機６は、複数の係留システム１で共用されてもよい。本実施形態において無人機６は浮体構造物１０に配置されているが、無人機６は係留施設１１に配置されていてもよい。また、本実施形態において制御装置６０は浮体構造物１０に配置されているが、制御装置６０は係留施設１１に配置されてもよいし、浮体構造物１０から独立した小型船舶に配置されていてもよい。
【0017】
図３は、ウインチ３０の概略構成図である。図３に示すウインチ３０は、係留索２０が巻かれたホーサードラム３１と、ホーサードラム３１を回転駆動するモータ３２と、モータ３２からホーサードラム３１への動力伝達の接続と遮断とを切り替える油圧式のクラッチ３３と、モータ３２からホーサードラム３１への動力伝達経路上に設けられた減速機３４と、常時制動力を与える油圧解除式のブレーキ３５とを備える。本実施形態に係るウインチ３０は電動油圧式であるが、ウインチ３０の構造は上記に限定されず、ウインチ３０は電動式であってもよい。
【0018】
係留索２０がホーサードラム３１へ巻き取られる際には、クラッチ３３によってモータ３２からホーサードラム３１への動力伝達経路が接続され、ホーサードラム３１が巻き取り方向に回転駆動される。係留索２０がホーサードラム３１から引き出される際には、クラッチ３３が切断されてモータ３２からホーサードラム３１への動力伝達経路が切断され、ホーサードラム３１は空転可能な状態となり引き出し方向へ回転することができる。或いは、係留索２０が引き出される際には、クラッチ３３によってモータ３２からホーサードラム３１への動力伝達経路が接続され、ホーサードラム３１が引き出し方向へ回転駆動されてもよい。ホーサードラム３１から引き出された係留索２０は、チョック（ムアリングホール）、フェアリーダー、デッキエンドローラ、スタンドローラなどの適宜の係留索案内器２３によって、保護と案内がなされる。
【0019】
係留システム１は、回転位置センサ５１、張力センサ２６、索長計５３、及び、これらの検出値に基づいてウインチ３０の動作を制御するウインチ制御装置５０を更に備える。回転位置センサ５１は、モータ３２又はホーサードラム３１の回転位置及び回転数を検出する。索長計５３は、ホーサードラム３１から引き出された係留索２０の長さを計測する。ウインチ制御装置５０は、回転位置センサ５１の検出信号及び／又は索長計５３の測定値に基づいて、モータ３２又はホーサードラム３１の回転を計測し、係留索２０の巻き取り長さや引き出し長さを推定する。
【0020】
係止具２４は、係留索２０の先端を係合・係脱可能に係止する。係止具２４は、浮体構造物１０に設けられている。係止具２４は、甲板上、船体５の側面、及び、係留システム１のホーサードラム３１の支持台など、係留索２０のルートに応じた適切な位置に配置される。
【0021】
係留索２０の係止具２４に対する係合及び係脱は、作業員によって行われてよい。或いは、係留索２０の係止具２４への係合は作業員によって行われ、係留索２０の係止具２４からの係脱は自動で行われてもよい。即ち、係止具２４は係留索２０の自動リリース機能を備えていてもよい。この場合、例えば、係止具２４は係脱動作するためのアクチュエータを有し、このアクチュエータが図示されない操作器からの係脱信号を受けて動作することにより、係留索２０が係止具２４から係脱するように構成される。
【0022】
係止具２４には、張力緩衝器２７が設けられている。張力緩衝器２７は、例えば、スプリングなどの緩衝部材を含む。張力緩衝器２７は、係止具２４に係止されている係留索２０に不測の過大な張力が加わったときにこの張力を吸収して、係留索２０の切断、係止具２４又はそれが係止具２４が固定された構造物の損傷が防止される。
【0023】
係止具２４には、張力センサ２６が設けられている。張力センサ２６は、例えば、ロードセルであって、当該ロードセルで検出された荷重に基づいて係留索２０の張力を推定可能である。ウインチ制御装置５０は、張力センサ２６の検出値に基づいて、係留索２０に作用する張力が所定の上限値を超えない所定の値に維持されるようにホーサードラム３１の回転を制御する。
【0024】
無人機６は、係留索２０を浮体構造物１０から係留柱１２まで移動させる。無人機６は、浮体構造物１０と係留施設１１との間を移動可能であればよく、海、陸、空のいずれを走行するものであってもよい。無人機６として、ドローンと呼ばれる無人航空機や、水陸両用ドローンと呼ばれる水陸両用無人機が例示される。
【0025】
図４は、無人機６の概略構成を示す図である。図４に示すように、無人機６は、複数組のロータ６１及びモータ６２、バッテリ６３、センサ類６４、送信機６５、受信機６６、カメラ６７、並びに、コントローラ６８を備える。モータ６２はロータ６１を回転駆動する。バッテリ６３は、モータ６２へ電力を供給する。但し、バッテリ６３に代えてエンジンが搭載されてもよい。センサ類６４は、無人機６の飛行角度、飛行速度、及び、位置情報（ＧＰＳ位置情報）を検出する少なくとも１種類の検出器を含む。但し、無人機６の構成は本実施形態に限定されず、遠隔操作で又は自律して飛行及び／又は水泳（潜水）するように構成されていればよい。
【0026】
無人機６は、制御装置６０によって制御される。制御装置６０は、無人機６を遠隔操縦するための操縦装置である。制御装置６０は、無人機６を自律移動（自律飛行）させる装置であってもよい。制御装置６０は、操作具４１、ディスプレイ４２、送信機４３、受信機４４、演算器４５、及び、通信機４６を備える。
【0027】
操作具４１は、作業者や操縦者によって操作され、操作具４１を介して演算器４５へ情報や操作などが入力される。操作具４１は、例えば、キーボード、レバー、ボタン、タッチパネル式ディスプレイ、ジョイスティックなどのうち少なくとも１つが用いられてよい。ディスプレイ４２は、スマートフォンやタブレットパソコンの表示部、ゴーグル式ディスプレイ、ヘッドマウント式ディスプレイのうち少なくとも１つが用いられてよい。送信機４３は、無人機６へ向けて指令信号などを送信する。受信機４４は、無人機６から画像信号、位置情報、センサ類６４で検出された情報などを受信する。通信機４６は、通信網やＧＰＳ通信装置を利用して、気象海象情報、係留柱１２の位置情報などの係留システム１で利用される情報の送受信を行う。演算器４５は、操作具４１、受信機４４、及び通信機４６を介して情報や信号を取得し、演算処理し、その結果をディスプレイ４２や送信機４３を通じて出力する。演算器４５は、操作具４１を介して入力された情報に基づいて指令信号を生成して発信する手動操縦プログラムを備えていてもよい。或いは、演算器４５は、無人機６が設定された経路を自律移動（自律飛行）するように、無人機６に搭載されたカメラ６７からの画像情報をもとに指令信号を生成して発信する自動操縦プログラムを備えていてもよい。
【0028】
制御装置６０の送信機４３から発信された指令信号は、無人機６の受信機６６で受信されコントローラ６８へ送られる。コントローラ６８は、指令信号をセンサ類６４から取得した情報と供に処理し、モータ６２により駆動されるロータ６１の回転数を制御する。コントローラ６８は、また、カメラ６７で撮像された画像（又は映像）情報を送信機６５を介して制御装置６０へ送信する。制御装置６０では、受信した画像情報がディスプレイ４２に出力される。操縦者はディスプレイ４２に映し出された画像情報を利用して、無人機６を操縦することができる。
【0029】
無人機６には、係留索２０を保持するための保持具６９が設けられている。保持具６９には係留索２０の中途部が通される。係留索２０の中途部とは、係止具２４に係止されている先端部分と、ホーサードラム３１に巻き取られている部分との間である。保持具６９は、係留索２０を通すことの可能な環状部分を有する。係留索２０は保持具６９に遊挿されており、保持具６９による係留索２０の保持位置は可変である。このような保持具６９として、リング形状（図５Ａ）、フック形状（図５Ｂ）、及び、開閉式爪形状（図５Ｃ）が例示される。開閉式爪形状の保持具６９（図５Ｃ）は、例えば、２本の爪を有し、各爪は先端の円弧状リンク６９ａと、円弧状リンク６９ａに連接された２本の直線状リンク６９ｂ，６９ｃと、隣り合うリンク同士を連結する関節と、間接を駆動するアクチュエータ（図示略）とを備え、関節が回動することによって２本の爪の間を開閉できるように構成されている。
【0030】
〔係留システム１を用いた係留方法〕
続いて、上記構成の係留システム１を用いた係留方法について説明する。係留方法は、大きく分けて（１）準備工程、（２）索掛け工程、（３）索張り工程、から成る。索掛け工程は、手動で行われる場合と、自動で行われる場合とがある。
続いて、上記構成の係留システム１を用いた係留方法について説明する。係留方法は、大きく分けて（１）準備工程、（２）索掛け工程、（３）索張り工程、から成る。索掛け工程は、手動で行われる場合と、自動で行われる場合とがある。
【0031】
（１）準備工程
係留索２０の先端が係止具２４に係合され、ウインチ３０のホーサードラム３１から係留索２０が引き出される。ここで、係留索２０は係留柱１２まで往復分の十分な長さが予め引き出されてもよいし、無人機６の移動に伴って係留索２０が少しずつ引き出されてもよい。引き出された係留索２０の中途部が無人機６の保持具６９に保持される。無人機６は浮体構造物１０に規定された待機位置で待機している。
係留索２０の先端が係止具２４に係合され、ウインチ３０のホーサードラム３１から係留索２０が引き出される。ここで、係留索２０は係留柱１２まで往復分の十分な長さが予め引き出されてもよいし、無人機６の移動に伴って係留索２０が少しずつ引き出されてもよい。引き出された係留索２０の中途部が無人機６の保持具６９に保持される。無人機６は浮体構造物１０に規定された待機位置で待機している。
【0032】
（２）索掛け工程
（手動で行われる場合）
索掛け工程が手動で行われる場合は、操縦者が制御装置６０と接続された操作具４１を用いて無人機６を遠隔操縦する。操縦者によって操縦される無人機６は、待機位置を出発して係留柱１２へ向かい、係留柱１２に係留索２０を掛けて、再び待機位置へ戻る。操縦者は、無人機６に搭載されたカメラ６７で撮像された画像を視認して、或いは、目視で無人機６と係留柱１２との位置関係を把握して、無人機６を操縦することができる。
（手動で行われる場合）
索掛け工程が手動で行われる場合は、操縦者が制御装置６０と接続された操作具４１を用いて無人機６を遠隔操縦する。操縦者によって操縦される無人機６は、待機位置を出発して係留柱１２へ向かい、係留柱１２に係留索２０を掛けて、再び待機位置へ戻る。操縦者は、無人機６に搭載されたカメラ６７で撮像された画像を視認して、或いは、目視で無人機６と係留柱１２との位置関係を把握して、無人機６を操縦することができる。
【0033】
（自動で行われる場合）
索掛け工程が自動で行われる場合は、作業者によって、ターゲットの係留柱１２の位置と、この係留柱１２に掛ける係留索２０を備える係留システム１との指定とが制御装置６０に入力される。ターゲットの係留柱１２の位置は地図情報から取得することができる。或いは、係留柱１２に位置情報発信機が設けられており、係留柱１２の位置情報が位置情報発信機から通信網を介して制御装置６０へ発信されるように構成されていてもよい。位置情報発信機としては、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して位置情報を算出しその位置情報を制御装置６０へ発信するＧＰＳ発信機、通信網を利用して位置情報の把握を行いその位置情報を制御装置６０へ発信するＩＣタグなどが用いられてよい。或いは、係留柱１２に光源が設けられに、その光源からの光を検出する光センサを利用して係留柱１２の位置情報を求め、その位置情報を制御装置６０へ伝達する位置情報検出器が設けられていてもよい。
索掛け工程が自動で行われる場合は、作業者によって、ターゲットの係留柱１２の位置と、この係留柱１２に掛ける係留索２０を備える係留システム１との指定とが制御装置６０に入力される。ターゲットの係留柱１２の位置は地図情報から取得することができる。或いは、係留柱１２に位置情報発信機が設けられており、係留柱１２の位置情報が位置情報発信機から通信網を介して制御装置６０へ発信されるように構成されていてもよい。位置情報発信機としては、ＧＰＳ衛星からの電波を受信して位置情報を算出しその位置情報を制御装置６０へ発信するＧＰＳ発信機、通信網を利用して位置情報の把握を行いその位置情報を制御装置６０へ発信するＩＣタグなどが用いられてよい。或いは、係留柱１２に光源が設けられに、その光源からの光を検出する光センサを利用して係留柱１２の位置情報を求め、その位置情報を制御装置６０へ伝達する位置情報検出器が設けられていてもよい。
【0034】
制御装置６０に、作業者によって、索掛け開始の指令が入力される。制御装置６０は、索掛け開始の指令を取得し、無人機６の飛行経路を求める。飛行経路の演算には、係留施設１１の気象・海象情報、無人機６の位置情報、係留柱１２の位置情報などが用いられ、無人機６が待機位置から出発して係留柱１２へ向かい、係留柱１２に係留索２０を掛けて、再び待機位置へ戻るような飛行経路が算出される。風の影響を抑えるために、無人機６の飛行経路は水面に近くを通っていることが望ましい。制御装置６０は、算出された飛行経路に沿って無人機６が移動するように、無人機６を自動操縦する。ここで、制御装置６０は、無人機６に搭載されたカメラ６７で撮像された画像を解析して、無人機６の動作を制御することができる。
【0035】
索掛け工程（手動で行われる場合と自動で行われる場合の両方）において、無人機６は、係留索２０の中途部を保持した状態で、待機位置から係留柱１２へ向かって移動する。無人機６は、風の影響を抑えるために、水面に近くを移動することが望ましい。無人機６に中途部を保持された係留索２０には、浮体構造物１０と係留柱１２の距離のおおよそ２倍の長さの係留索２０が用いられた比較的大きな輪が形成されている。無人機６の保持具６９が係留柱１２を飛び越えたのち降下することにより、係留索２０の輪が係留柱１２に掛かる（図６、参照）。係留索２０が係留柱１２に掛かったことは、無人機６のカメラ６７が撮像した画像により判断可能である。係留索２０が係留柱１２に掛かれば、無人機６は係留索２０をリリースしたのち、浮体構造物１０の待機位置へ戻る。但し、無人機６は、係留索２０をリリースせずに、係留索２０に沿って浮体構造物１０の待機位置へ戻ってもよい。このように無人機６の移動が係留索２０によって拘束される場合には、係留索２０に沿って浮体構造物１０の待機位置へ戻る途中で無人機６が制御不能となったり故障したりしても無人機６を回収することができる。
【0036】
（３）索張り工程
係留索２０が係留柱１２に掛かった状態で、ウインチ３０が稼働してホーサードラム３１に係留索２０が巻き取られることによって係留索２０に張力が与えられて、浮体構造物１０が係留施設１１に係留される。ここで、係留柱１２に対し係留索２０が摺動するが、係留柱１２及び／又は係留索２０の摩耗を軽減するために、係留柱１２の係留索２０が掛かる部分が旋回するローラで形成されていてもよい。例えば図２及び図６に示す例では、係留柱１２のうち少なくとも係留索２０が掛かる胴部が、垂直方向の軸を中心として回転するプーリ（又は、ローラ）で構成されている。
係留索２０が係留柱１２に掛かった状態で、ウインチ３０が稼働してホーサードラム３１に係留索２０が巻き取られることによって係留索２０に張力が与えられて、浮体構造物１０が係留施設１１に係留される。ここで、係留柱１２に対し係留索２０が摺動するが、係留柱１２及び／又は係留索２０の摩耗を軽減するために、係留柱１２の係留索２０が掛かる部分が旋回するローラで形成されていてもよい。例えば図２及び図６に示す例では、係留柱１２のうち少なくとも係留索２０が掛かる胴部が、垂直方向の軸を中心として回転するプーリ（又は、ローラ）で構成されている。
【0037】
〔係留システム１を用いた係留解除方法〕
係留システム１では、浮体構造物１０の係留解除を行うことができる。先ず、ホーサードラム３１から係留索２０が引き出され、係留索２０の張力が十分に低減される。続いて、係止具２４から係留索２０が係脱される。ここで、係止具２４からの係留索２０の係脱は手動で行われてもよいし自動で行われてもよい。係止具２４から係留索２０がリリースされたあと、ウインチ３０が稼働してホーサードラム３１に係留索２０が巻き取られ、浮体構造物１０の係留が解除される。
係留システム１では、浮体構造物１０の係留解除を行うことができる。先ず、ホーサードラム３１から係留索２０が引き出され、係留索２０の張力が十分に低減される。続いて、係止具２４から係留索２０が係脱される。ここで、係止具２４からの係留索２０の係脱は手動で行われてもよいし自動で行われてもよい。係止具２４から係留索２０がリリースされたあと、ウインチ３０が稼働してホーサードラム３１に係留索２０が巻き取られ、浮体構造物１０の係留が解除される。
【0038】
〔小括〕
以上に説明した通り、本実施形態に係る係留システム１は、浮体構造物１０と係留施設１１のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、浮体構造物１０を係留施設１１に係留させるものであって、
係留索２０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の先端部の係合及び係脱が可能に係止される係止具２４と、
係留索２０を保持する保持具６９を有する、少なくとも１機の無人機６と、
無人機６が係留索２０を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２に掛けるように、無人機６を制御する制御装置６０とを備えることを特徴としている。
以上に説明した通り、本実施形態に係る係留システム１は、浮体構造物１０と係留施設１１のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、浮体構造物１０を係留施設１１に係留させるものであって、
係留索２０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の先端部の係合及び係脱が可能に係止される係止具２４と、
係留索２０を保持する保持具６９を有する、少なくとも１機の無人機６と、
無人機６が係留索２０を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２に掛けるように、無人機６を制御する制御装置６０とを備えることを特徴としている。
【0039】
同様に、本実施形態に係る係留方法は、浮体構造物１０と係留施設１１のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、浮体構造物１０を係留施設１１に係留させる係留方法であって、
係留索２０が巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、係留索２０の先端部が係合及び係脱が可能に係止される係止具２４とが第２物体に配置され、
少なくとも一機の無人機６によって係留索２０が保持されること、
無人機６が、係留索２０を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２に掛けるように、無人機６が制御されること、及び、
係留索２０が係留柱１２に掛けられる前に、係止具２４に係留索２０の先端部が係止されること、を含むことを特徴としている。
係留索２０が巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、係留索２０の先端部が係合及び係脱が可能に係止される係止具２４とが第２物体に配置され、
少なくとも一機の無人機６によって係留索２０が保持されること、
無人機６が、係留索２０を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２に掛けるように、無人機６が制御されること、及び、
係留索２０が係留柱１２に掛けられる前に、係止具２４に係留索２０の先端部が係止されること、を含むことを特徴としている。
【0040】
上記構成の係留システム１及び係留方法では、係留索２０を係留柱１２へ掛ける作業が無人機６によって行われる。ここで、無人機６は係留索２０の中途部を係留柱１２に掛けることから、無人機６の制御に高度な位置精度が要求されない。よって、風や計器類の精度などによって係留柱１２に対する無人機６の位置に誤差が生じても、係留索２０を係留柱１２へ掛ける作業を安定して行うことができる。これにより、係留柱１２に係留索２０を縛り付けるための作業員が不要となり、省人化を図ることができる。とりわけ、係留作業において、直接に係留索２０に触れたり近づいたりする作業員の数を減らすことができる。また、例えば、係留柱１２が設けられている岸壁を有する地域が火災、地震等により被災している場合に、当該岸壁に作業員を配置することが難しい状況であっても、浮体構造物１０を岸壁に係留させることが可能となり、被災地への海上ルートでの早期の物資輸送を実現することができる。
【0041】
上記構成の係留システム１において、保持具６９は係留索２０のうち係止具２４に係合された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を保持し、制御装置６０は、無人機６が係留索２０の中途部を保持した状態で第２物体から係留柱１２へ向かうように無人機６を制御してよい。同様に、上記係留方法において、無人機６によって係留索２０のうち係止具２４に係合された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部が保持され、無人機６は係留索２０の中途部を保持した状態で第２物体から係留柱１２へ向かうように制御されてよい。ここで、係留索２０が係留柱１２に掛けられる前に、係止具２４に係留索２０の先端部が係止される。
【0042】
上記構成の係留システム１及び係留方法によれば、無人機６は、係留柱１２と第２物体の距離のおおよそ２倍の長さの係留索２０で形成された十分に大きな輪を係留柱１２に掛ければよいことから、無人機６の制御に高度な位置精度が要求されない。
【0043】
上記構成の係留システム１及び係留方法において、浮体構造物１０の係留を解除する場合には、係止具２４から係留索２０の先端部がリリースされ、ウインチ３０で係留索２０が巻き取られる。よって、係留解除作業においても、係留柱１２から係留索２０をリリースさせる作業を行うための係留柱１２側の作業員が不要となり、省人化を図ることができる。例えば、被災地の岸壁に設けられた係留柱１２に浮体構造物１０が係留されている場合に、当該岸壁に作業員を配置することが難しい状況であっても、緊急に係留解除して浮体構造物１０を離岸させることができる。浮体構造物１０の係留を解除する場合には、予め係留索２０の先端部を無人機６に保持させてから係止具２４から係留索２０の先端部をリリースし、無人機６が係留索２０の先端部の移動経路に沿って飛行するように制御装置６０が無人機６を制御してもよい。これにより、係留解除時に、係留索２０の先端部が海に落ちることを防止することが可能となる。
【0044】
更に、上記の係留システム１及び係留方法では、係留索２０は係留柱１２で折り返されて二重の状態で使用されることから、係留索２０にかかる張力は一重の状態で使用される場合のおよそ半分でよい。よって、係留索２０に張力をかけるウインチ３０の小型化を図ることができる。そのうえ、強度が低く、細くて軽い係留索２０を用いることができるので、無人機６での運搬に適している。
【0045】
上記構成の係留システム１において、係止具２４の位置は特に限定されないが、係止具２４はウインチ３０の支持台に設けられていてもよい。この場合、係止具２４が配置されるスペースを確保しやすく、さらに、ウインチ３０から引き出された係留索２０は、係留柱１２で折り返されて二重となっているがこの二重の係留索２０の経路が実質的に同じになる。
【0046】
上記構成の係留システム１において、係止具２４に係留索２０にかかる張力を検出する張力センサ２６が設けられている。係止具２４に係止されている係留索２０の先端部の側で張力の検出が行われるので、ウインチ３０側に張力センサが設けられる場合と比較してより安定した張力測定を行うことができる。
【0047】
また、上記構成の係留システム１において、係止具２４に係留索２０にかかる張力の変化を緩和する張力緩衝器２７が設けられている。通常、岸壁に係留されている船体５は、複数の係留索２０（係船索）に繋がれており、各係留索２０はその材料によって伸縮性に差異がある。船体５に外力が作用すると各係留索２０の張力が変化するが、伸縮性の小さい係留索２０に他と比較して大きな負荷がかかって破断する恐れがある。このような場合に、係止具２４に張力緩衝器２７が設けられていることによって、他と比較して伸縮性の小さい係留索２０においても破断の可能性を低減することができる。これにより、係留索２０に設けられる張力の吸収手段としてのテールロープを省略することができる。係留索２０と比較して径の大きいテールロープを省略できるので、係留索２０のハンドリングが簡易となり、また、索の種類を減らすことができるので索の管理が簡易となる。
【0048】
また、上記構成の係留システム１において、無人機６に設けられた保持具６９は係留索２０が遊挿される環状部分を有する。この環状部分は、完全な環である必要はなく、一部開放された環であってもよい。これにより、保持具６９は係留索２０に沿って自在に移動することができる。そのため、無人機６による係留索２０の搬送時に係留索２０にこじれが生じることを防止できる。更に、無人機６が操縦不能となった場合でも、無人機６は係留索２０によって移動が拘束されているため飛び去ることがなく、無人機６の回収が容易となる。
【0049】
（変形例）
ここで、第１実施形態に係る係留システム１の変形例を説明する。図７は、第１実施形態の変形例に係る係留システム１において無人機６Ａ，６Ｂが係留柱１２へ係留索２０を掛ける様子を示す図である。図７に示すように、変形例に係る係留システム１は、前述の第１実施形態に係る係留システム１と対比して、複数の搬送用無人機（第１無人機６Ａ、及び、第２無人機６Ｂ）を備える点、複数の搬送用無人機の各々に対して設けられた制御装置（第１無人機６Ａを制御する第１制御装置６０Ａと、第２無人機６Ｂを制御する第２制御装置６０Ｂ）を備える点で相違する。本変形例では、前述の第２実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
ここで、第１実施形態に係る係留システム１の変形例を説明する。図７は、第１実施形態の変形例に係る係留システム１において無人機６Ａ，６Ｂが係留柱１２へ係留索２０を掛ける様子を示す図である。図７に示すように、変形例に係る係留システム１は、前述の第１実施形態に係る係留システム１と対比して、複数の搬送用無人機（第１無人機６Ａ、及び、第２無人機６Ｂ）を備える点、複数の搬送用無人機の各々に対して設けられた制御装置（第１無人機６Ａを制御する第１制御装置６０Ａと、第２無人機６Ｂを制御する第２制御装置６０Ｂ）を備える点で相違する。本変形例では、前述の第２実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【0050】
第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂは、第１実施形態に係る係留システム１の無人機６と実質的に同じ構成を有する。第１制御装置６０Ａは、第１実施形態に係る係留システム１の制御装置６０と実質的に同じ構成を有する。第１無人機６Ａは、第１制御装置６０Ａにより手動又は自動操縦される。第２制御装置６０Ｂは、第１実施形態に係る係留システム１の制御装置６０と実質的に同じ構成を備える。第２制御装置６０Ｂは、第２無人機６Ｂが第１無人機６Ａを自動的に追尾するように第２無人機６Ｂを制御する機能を更に備えてもよい。第２無人機６Ｂが第１無人機６Ａに対してどのような位置で追尾するのかは予め設定されている。例えば、第２無人機６Ｂは第１無人機６Ａと同じ高さで数ｍ後を飛行する。第１制御装置６０Ａ及び／又は第２制御装置６０Ｂは、第１無人機６Ａ及び／又は第２無人機６Ｂが手動操縦されるように、制御方法を切り替えることができる。
【0051】
〔変形例に係る係留システム１を用いた係留方法〕
次に、変形例に係る係留システム１を用いた係留方法について説明する。変形例に係る係留システム１を用いた係留解除方法は前述の第１実施形態と実質的に同一である。変形例に係る係留システム１を用いた係留方法は、大きく分けて（１）準備工程、（２）索掛け工程、（３）索張り工程、から成るが、変形例に係る係留システム１を用いた（３）索張り工程は、前述の第１実施形態と実質的に同一であるから説明を省略する。
次に、変形例に係る係留システム１を用いた係留方法について説明する。変形例に係る係留システム１を用いた係留解除方法は前述の第１実施形態と実質的に同一である。変形例に係る係留システム１を用いた係留方法は、大きく分けて（１）準備工程、（２）索掛け工程、（３）索張り工程、から成るが、変形例に係る係留システム１を用いた（３）索張り工程は、前述の第１実施形態と実質的に同一であるから説明を省略する。
【0052】
（１）準備工程
ホーサードラム３１から係留索２０が引き出される。ここで、係留索２０は係留柱１２まで往復分の十分な長さが予めホーサードラム３１から引き出されてもよいし、無人機６Ａ，６Ｂの移動に伴って係留索２０が少しずつホーサードラム３１から引き出されてもよい。引き出された係留索２０の先端部は係止具２４に係止される。係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部が、第１無人機６Ａと第２無人機６Ｂによって保持される。第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂは浮体構造物１０に規定された待機位置で待機している。
ホーサードラム３１から係留索２０が引き出される。ここで、係留索２０は係留柱１２まで往復分の十分な長さが予めホーサードラム３１から引き出されてもよいし、無人機６Ａ，６Ｂの移動に伴って係留索２０が少しずつホーサードラム３１から引き出されてもよい。引き出された係留索２０の先端部は係止具２４に係止される。係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部が、第１無人機６Ａと第２無人機６Ｂによって保持される。第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂは浮体構造物１０に規定された待機位置で待機している。
【0053】
（２）索掛け工程
索掛け工程において、第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂは、操縦者によって手動操縦されてもよいし、第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂのうち少なくとも一方が自動操縦されて自律飛行してもよい。
索掛け工程において、第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂは、操縦者によって手動操縦されてもよいし、第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂのうち少なくとも一方が自動操縦されて自律飛行してもよい。
【0054】
第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂは、待機位置を出発して係留柱１２へ向かい、係留柱１２に係留索２０を掛けて、再び待機位置へ戻る。望ましくは、第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂは、互いの距離を保持しながら両者を繋ぐ線分が係留施設１１の岸壁と略平行となるように飛行し、係留索２０のうち第１無人機６Ａの保持具６９と第２無人機６Ｂの保持具６９との間が係留柱１２に掛けられる。係留索２０が係留柱１２に掛かった後、第１無人機６Ａ及び第２無人機６Ｂは、係留索２０をリリースしてから待機位置へ戻る、又は、係留索２０を保持しながら係留索２０に沿って待機位置へ戻る。このように、２機の無人機６Ａ，６Ｂで係留索２０が搬送されることにより、無人機６が１機の場合と比較して各無人機６Ａ，６Ｂに係る係留索２０の荷重を軽減することができるとともに、係留柱１２に掛けられる係留索２０の輪が確実に形成されることから、安定した索掛けが行われる。
【0055】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態を説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る係留システム１Ａの構成を示す図である。第２実施形態に係る係留システム１Ａは、第１実施形態に係る係留システム１と対比して、無人機６が係留索２０の中間を保持するのではなく、無人機６が係留索２０の先端部又は先端部に接続された投索を保持して索掛けが行われる点で相違する。つまり、第２実施形態に係る係留システム１Ａは、第１実施形態に係る係留システム１に対して係留方法が異なり、係留システム１Ａの構成自体は第１実施形態に係る係留システム１と実質的に同じである。よって、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、第２実施形態を説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る係留システム１Ａの構成を示す図である。第２実施形態に係る係留システム１Ａは、第１実施形態に係る係留システム１と対比して、無人機６が係留索２０の中間を保持するのではなく、無人機６が係留索２０の先端部又は先端部に接続された投索を保持して索掛けが行われる点で相違する。つまり、第２実施形態に係る係留システム１Ａは、第１実施形態に係る係留システム１に対して係留方法が異なり、係留システム１Ａの構成自体は第１実施形態に係る係留システム１と実質的に同じである。よって、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【0056】
〔係留システム１Ａを用いた係留方法〕
係留システム１Ａを用いた係留方法について説明する。係留システム１Ａを用いた係留解除方法は前述の第１実施形態と実質的に同一である。係留システム１Ａを用いた係留方法は、大きく分けて（１）準備工程、（２）索掛け工程、（３）索張り工程、から成る。索掛け工程は、手動で行われる場合と、自動で行われる場合とがある。係留システム１Ａを用いた（３）索張り工程は、前述の第１実施形態と実質的に同一であるから説明を省略する。
係留システム１Ａを用いた係留方法について説明する。係留システム１Ａを用いた係留解除方法は前述の第１実施形態と実質的に同一である。係留システム１Ａを用いた係留方法は、大きく分けて（１）準備工程、（２）索掛け工程、（３）索張り工程、から成る。索掛け工程は、手動で行われる場合と、自動で行われる場合とがある。係留システム１Ａを用いた（３）索張り工程は、前述の第１実施形態と実質的に同一であるから説明を省略する。
【0057】
（１）準備工程
ホーサードラム３１から係留索２０が引き出される。ここで、係留索２０は係留柱１２まで往復分の十分な長さが予めホーサードラム３１から引き出されてもよいし、無人機６の移動に伴って係留索２０が少しずつホーサードラム３１から引き出されてもよい。引き出された係留索２０の先端部（又は先端部に接続された投索）が無人機６の保持具６９に保持される。ここで、係留索２０の先端部が輪になっており、保持具６９にこの輪が引っ掛けられていてもよい。或いは、係留索２０の先端部が保持具６９に縛り付けられていてもよい。無人機６は浮体構造物１０に規定された待機位置で待機している。
ホーサードラム３１から係留索２０が引き出される。ここで、係留索２０は係留柱１２まで往復分の十分な長さが予めホーサードラム３１から引き出されてもよいし、無人機６の移動に伴って係留索２０が少しずつホーサードラム３１から引き出されてもよい。引き出された係留索２０の先端部（又は先端部に接続された投索）が無人機６の保持具６９に保持される。ここで、係留索２０の先端部が輪になっており、保持具６９にこの輪が引っ掛けられていてもよい。或いは、係留索２０の先端部が保持具６９に縛り付けられていてもよい。無人機６は浮体構造物１０に規定された待機位置で待機している。
【0058】
（２）索掛け工程
（手動で行われる場合）
索掛け工程が手動で行われる場合は、操縦者が制御装置６０の操作具４１を用いて無人機６を遠隔操縦する。操縦者によって操縦される無人機６は、待機位置を出発して係留柱１２へ向かい、係留柱１２に係留索２０を掛けて、再び待機位置へ戻る。操縦者は、無人機６に搭載されたカメラ６７で撮像された画像を視認して、或いは、目視で無人機６と係留柱１２との位置関係を把握して、無人機６を操縦することができる。
（手動で行われる場合）
索掛け工程が手動で行われる場合は、操縦者が制御装置６０の操作具４１を用いて無人機６を遠隔操縦する。操縦者によって操縦される無人機６は、待機位置を出発して係留柱１２へ向かい、係留柱１２に係留索２０を掛けて、再び待機位置へ戻る。操縦者は、無人機６に搭載されたカメラ６７で撮像された画像を視認して、或いは、目視で無人機６と係留柱１２との位置関係を把握して、無人機６を操縦することができる。
【0059】
（自動で行われる場合）
索掛け工程が自動で行われる場合は、作業者によって、係留システム１の係留索２０を掛けるターゲットの係留柱１２の指定（又は、係留柱１２の位置）が制御装置６０に入力される。但し、１つの制御装置６０で複数の無人機６が操縦されてもよく、この場合、ターゲットの係留柱１２と当該係留柱１２に掛ける係留索２０を備える係留システム１の指定とが入力される。制御装置６０に、作業者によって、索掛け開始の指令が入力される。制御装置６０は、索掛け開始の指令を取得し、無人機６の飛行経路を求める。無人機６が待機位置から出発して係留柱１２へ向かい、係留柱１２に係留索２０を掛けて、再び待機位置へ戻るような飛行経路が算出される。制御装置６０は、算出された飛行経路に沿って無人機６が移動するように、無人機６を自動操縦する。
索掛け工程が自動で行われる場合は、作業者によって、係留システム１の係留索２０を掛けるターゲットの係留柱１２の指定（又は、係留柱１２の位置）が制御装置６０に入力される。但し、１つの制御装置６０で複数の無人機６が操縦されてもよく、この場合、ターゲットの係留柱１２と当該係留柱１２に掛ける係留索２０を備える係留システム１の指定とが入力される。制御装置６０に、作業者によって、索掛け開始の指令が入力される。制御装置６０は、索掛け開始の指令を取得し、無人機６の飛行経路を求める。無人機６が待機位置から出発して係留柱１２へ向かい、係留柱１２に係留索２０を掛けて、再び待機位置へ戻るような飛行経路が算出される。制御装置６０は、算出された飛行経路に沿って無人機６が移動するように、無人機６を自動操縦する。
【0060】
索掛け工程（手動で行われる場合と自動で行われる場合の両方）において、無人機６は、係留索２０の先端部を保持した状態で、待機位置から係留柱１２へ向かって移動する。保持具６９が係留柱１２を中心として弧を描くように旋回することによって、係留索２０が係留柱１２に掛かる。係留索２０が係留柱１２に掛かれば、無人機６は係留索２０の先端を保持した状態で浮体構造物１０の待機位置へ戻る。作業者は、無人機６から係留索２０の先端部を受け取り、係止具２４に係合させる。
【0061】
〔係留索２０の係留柱１２への巻き方向〕
ここで、係留索２０の係留柱１２への巻き方向について説明する。係留システム１Ａでは、無人機６が係留柱１２へ係留索２０を掛ける際に、無人機６の制御によって、係留索２０の係留柱１２への巻き方向を決定することができる。より詳細には、係留索２０が係留柱１２に前側から後ろ側へ掛けられるのか後ろ側から前側へ掛けられるのかを、無人機６の係留柱１２を中心とする旋回方向によって制御可能である。例えば、係留柱１２に対して、無人機６が前側から後ろ側へ旋回して係留索２０を掛けることや、無人機６が後ろ側から前側へ旋回して係留索２０を掛けることが可能である。なお、前側と後ろ側は、浮体構造物１０の船体５の前後方向と平行に見て前側を「前側」としその反対側を「後ろ側」とする。また、係留柱１２に掛けられた係留索２０において、係止具２４に係合された先端部から係留柱１２までの間を第１部分２１とし、係留柱１２からホーサードラム３１までの間を第２部分２２とする。
ここで、係留索２０の係留柱１２への巻き方向について説明する。係留システム１Ａでは、無人機６が係留柱１２へ係留索２０を掛ける際に、無人機６の制御によって、係留索２０の係留柱１２への巻き方向を決定することができる。より詳細には、係留索２０が係留柱１２に前側から後ろ側へ掛けられるのか後ろ側から前側へ掛けられるのかを、無人機６の係留柱１２を中心とする旋回方向によって制御可能である。例えば、係留柱１２に対して、無人機６が前側から後ろ側へ旋回して係留索２０を掛けることや、無人機６が後ろ側から前側へ旋回して係留索２０を掛けることが可能である。なお、前側と後ろ側は、浮体構造物１０の船体５の前後方向と平行に見て前側を「前側」としその反対側を「後ろ側」とする。また、係留柱１２に掛けられた係留索２０において、係止具２４に係合された先端部から係留柱１２までの間を第１部分２１とし、係留柱１２からホーサードラム３１までの間を第２部分２２とする。
【0062】
図９は、係留索２０の係留柱１２への巻き方向の一例を示す図である。図９に示すように、浮体構造物１０に設けられた係留索２０は、第１部分２１が第２部分２２よりも後ろ側に位置する。つまり、係留索２０は係留柱１２に前側から後ろ側へ掛けられている。このように係留索２０が係留柱１２に掛けられることによって、浮体構造物１０を係留施設１１から離すために前進させる際に、係留索２０が絡まりにくい。
【0063】
図１０は、係留索２０の係留柱１２への巻き方向の一例を示す図である。或いは、図１０に示すように、浮体構造物１０の前部に設けられた係留索２０は第１部分２１が第２部分２２よりも後ろ側に位置し、浮体構造物１０の後部に設けられた係留索２０は第１部分２１が第２部分２２よりも前側に位置する。つまり、浮体構造物１０の前部に設けられた係留索２０は係留柱１２に前側から後ろ側へ掛けられており、浮体構造物１０の後部に設けられた係留索２０は係留柱１２に後ろ側から前側へ掛けられている。このように係留索２０が係留柱１２に掛けられた状態において、第１部分２１と第２部分２２にかかる張力は実質的に同じであるが、第２部分２２よりも第１部分２１のほうが高い張力がかかることがある。このような場合に、張力の増加を係止具２４に設けられた張力センサ２６で速やかに検出することができる。
【0064】
（変形例）
ここで、第２実施形態に係る係留システム１Ａの変形例を説明する。図１１は、第２実施形態の変形例に係る係留システム１Ａにおいて無人機６Ｃ，６Ｄが係留柱１２へ係留索２０を掛ける様子を示す図である。変形例に係る係留システム１Ａは、前述の第２実施形態に係る係留システム１Ａと対比して、複数の搬送用無人機（第１無人機６Ｃ、及び、第２無人機６Ｄ）を備える点、複数の無人機の各々に対して設けられた制御装置（第１無人機６Ｃを制御する第１制御装置６０Ｃと、第２無人機６Ｄを制御する第２制御装置６０Ｄ）を備える点で相違する。本変形例において、前述の第２実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
ここで、第２実施形態に係る係留システム１Ａの変形例を説明する。図１１は、第２実施形態の変形例に係る係留システム１Ａにおいて無人機６Ｃ，６Ｄが係留柱１２へ係留索２０を掛ける様子を示す図である。変形例に係る係留システム１Ａは、前述の第２実施形態に係る係留システム１Ａと対比して、複数の搬送用無人機（第１無人機６Ｃ、及び、第２無人機６Ｄ）を備える点、複数の無人機の各々に対して設けられた制御装置（第１無人機６Ｃを制御する第１制御装置６０Ｃと、第２無人機６Ｄを制御する第２制御装置６０Ｄ）を備える点で相違する。本変形例において、前述の第２実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【0065】
第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄは、第１実施形態に係る係留システム１の無人機６と実質的に同じ構成を有する。第１制御装置６０Ｃは、第１実施形態に係る係留システム１の制御装置６０と実質的に同じ構成を有する。第１無人機６Ｃは、第１制御装置６０Ｃにより手動又は自動操縦される。第２制御装置６０Ｄは、第１実施形態に係る係留システム１の制御装置６０と実質的に同じ構成を備える。第２制御装置６０Ｄは、第２無人機６Ｄが第１無人機６Ｃを自動的に追尾するように第２無人機６Ｄを制御する機能を更に備えてもよい。第２無人機６Ｄが第１無人機６Ｃに対してどのような位置で追尾するのかは予め設定されている。例えば、第２無人機６Ｄは第１無人機６Ｃと同じ高さで数ｍ後を飛行する。第１制御装置６０Ｃ及び／又は第２制御装置６０Ｄは、第１無人機６Ｃ及び／又は第２無人機６Ｄが手動操縦されるように、制御方法を切り替えることができる。
【0066】
〔変形例に係る係留システム１Ａを用いた係留方法〕
次に、変形例に係る係留システム１Ａを用いた係留方法について説明する。変形例に係る係留システム１Ａを用いた係留解除方法は前述の第１実施形態と実質的に同一である。変形例に係る係留システム１Ａを用いた係留方法は、大きく分けて（１）準備工程、（２）索掛け工程、（３）索張り工程、から成るが、変形例に係る係留システム１Ａを用いた（３）索張り工程は、前述の第１実施形態と実質的に同一であるから説明を省略する。
次に、変形例に係る係留システム１Ａを用いた係留方法について説明する。変形例に係る係留システム１Ａを用いた係留解除方法は前述の第１実施形態と実質的に同一である。変形例に係る係留システム１Ａを用いた係留方法は、大きく分けて（１）準備工程、（２）索掛け工程、（３）索張り工程、から成るが、変形例に係る係留システム１Ａを用いた（３）索張り工程は、前述の第１実施形態と実質的に同一であるから説明を省略する。
【0067】
（１）準備工程
ホーサードラム３１から係留索２０が引き出される。ここで、係留索２０は係留柱１２まで往復分の十分な長さが予めホーサードラム３１から引き出されてもよいし、無人機６Ｃの移動に伴って係留索２０が少しずつホーサードラム３１から引き出されてもよい。引き出された係留索２０の先端部（又は先端部に接続された投索）は第１無人機６Ｃの保持具６９に保持される。ここで、係留索２０の先端部が輪になっており、保持具６９にこの輪が引っ掛けられていてもよい。或いは、係留索２０の先端部が保持具６９に縛り付けられていてもよい。係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部は、第２無人機６Ｄの保持具６９に保持される。第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄは浮体構造物１０に規定された待機位置で待機している。
ホーサードラム３１から係留索２０が引き出される。ここで、係留索２０は係留柱１２まで往復分の十分な長さが予めホーサードラム３１から引き出されてもよいし、無人機６Ｃの移動に伴って係留索２０が少しずつホーサードラム３１から引き出されてもよい。引き出された係留索２０の先端部（又は先端部に接続された投索）は第１無人機６Ｃの保持具６９に保持される。ここで、係留索２０の先端部が輪になっており、保持具６９にこの輪が引っ掛けられていてもよい。或いは、係留索２０の先端部が保持具６９に縛り付けられていてもよい。係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部は、第２無人機６Ｄの保持具６９に保持される。第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄは浮体構造物１０に規定された待機位置で待機している。
【0068】
（２）索掛け工程
索掛け工程において、第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄは、操縦者によって手動操縦されてもよいし、第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄのうち少なくとも一方が自動操縦されて自律飛行してもよい。
索掛け工程において、第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄは、操縦者によって手動操縦されてもよいし、第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄのうち少なくとも一方が自動操縦されて自律飛行してもよい。
【0069】
第１無人機６Ｃは、待機位置を出発して係留柱１２へ向かい、係留柱１２に係留索２０を掛けて、再び待機位置へ戻る。第１無人機６Ｃの保持具６９が係留柱１２を中心として弧を描くように旋回することによって、係留索２０が係留柱１２に掛かる。第２無人機６Ｄは、第１無人機６Ｃに続いて待機位置を出発して係留柱１２へ向かう。第２無人機６Ｄは、待機位置から係留柱１２までは、第１無人機６Ｃを追尾するように自律飛行してもよい。
【0070】
第２無人機６Ｄは、第１無人機６Ｃが再び待機位置へ戻るまで、或いは、係留索２０の先端部が係止具２４に係止されるまで、係留柱１２を超えたところで停止飛行する。ここで、第２無人機６Ｄは、係留索２０の輪の中に係留柱１２が位置するように、係留索２０を係留施設１１側で引っ張る。これにより、第１無人機６Ｃが係留柱１２から待機位置へ戻るまでに係留索２０が緩んだとしても、係留索２０の輪の中に係留柱１２がある状態が保持され、係留索２０が係留柱１２から外れることがない。
【0071】
第１無人機６Ｃが待機位置へ戻れば、作業者は、第１無人機６Ｃから係留索２０の先端部を受け取り、係止具２４に係合させる。係留索２０の先端部が係止具２４に係止された後で、第２無人機６Ｄは係留索２０をリリースする。
【0072】
以上に説明した通り、本実施形態の変形例に係る係留システム１Ａは、浮体構造物１０と係留施設１１のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、浮体構造物１０を係留施設１１に係留させるものであって、
係留索２０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の先端部の係合及び係脱が可能に係止される係止具２４と、
係留索２０を保持する保持具６９を有する、第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄと、
第１無人機６Ｃが係留索２０の先端部を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２へ掛けるように、第１無人機６Ｃを制御する第１制御装置６０Ｃと、
第２無人機６Ｄが係留索２０の前記中途部を保持した状態で第２物体から係留柱１２へ向かい、第１無人機６Ｃが第２物体へ戻るまで又は係留索２０の先端部が係止具２４に係止されるまで、第１物体側で係留索２０を引っ張った状態で停止するように、第２無人機６Ｄを制御する第２制御装置６０Ｄとを備える。
係留索２０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の先端部の係合及び係脱が可能に係止される係止具２４と、
係留索２０を保持する保持具６９を有する、第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄと、
第１無人機６Ｃが係留索２０の先端部を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２へ掛けるように、第１無人機６Ｃを制御する第１制御装置６０Ｃと、
第２無人機６Ｄが係留索２０の前記中途部を保持した状態で第２物体から係留柱１２へ向かい、第１無人機６Ｃが第２物体へ戻るまで又は係留索２０の先端部が係止具２４に係止されるまで、第１物体側で係留索２０を引っ張った状態で停止するように、第２無人機６Ｄを制御する第２制御装置６０Ｄとを備える。
【0073】
また、本実施形態の変形例に係る係留方法は、浮体構造物１０と係留施設１１のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、浮体構造物１０を係留施設１１に係留させる係留方法であって、
係留索２０が巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、係留索２０の先端部が係合及び係脱が可能に係止される係止具２４とが第２物体に配置され、
第１無人機６Ｃによって係留索２０の先端部が保持されること、
第２無人機６Ｄによって係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部が保持されること、
第１制御装置６０Ｃによって、第１無人機６Ｃが係留索２０の先端部を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０の中途部を係留柱１２に掛けて、第２物体へ戻るように、第１無人機６Ｃが制御されること、
第２制御装置６０Ｄによって、第２無人機６Ｄが、係留索２０の中途部を保持した状態で、第２物体から係留柱１２へ向かい、第１無人機６Ｃが第２物体へ戻る又は係留索２０の先端部が係止具２４に係止されるまで第１物体側で停止することにより係留索２０のテンションが保持されるように、第２無人機６Ｄが制御されること、
係留索２０が係留柱１２に掛けられた後に、係止具２４に係留索２０の先端部が係止されること、を含む。
係留索２０が巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、係留索２０の先端部が係合及び係脱が可能に係止される係止具２４とが第２物体に配置され、
第１無人機６Ｃによって係留索２０の先端部が保持されること、
第２無人機６Ｄによって係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部が保持されること、
第１制御装置６０Ｃによって、第１無人機６Ｃが係留索２０の先端部を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０の中途部を係留柱１２に掛けて、第２物体へ戻るように、第１無人機６Ｃが制御されること、
第２制御装置６０Ｄによって、第２無人機６Ｄが、係留索２０の中途部を保持した状態で、第２物体から係留柱１２へ向かい、第１無人機６Ｃが第２物体へ戻る又は係留索２０の先端部が係止具２４に係止されるまで第１物体側で停止することにより係留索２０のテンションが保持されるように、第２無人機６Ｄが制御されること、
係留索２０が係留柱１２に掛けられた後に、係止具２４に係留索２０の先端部が係止されること、を含む。
【0074】
上記構成の係留システム１Ａ及び係留方法によれば、第１無人機６Ｃ及び第２無人機６Ｄの協動により索掛け作業が行われる。特に、第１無人機６Ｃが係留柱１２へ係留索２０を掛けてから第２物体へ戻るまで、第２無人機６Ｄによって係留索２０のテンションが保持されることから、係留索２０が緩んで係留柱１２から外れることを防止できる。
【0075】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態を説明する。図１２は、本発明の第３実施形態に係る係留システム１Ｂの構成を示す図である。図１２に示す第３実施形態に係る係留システム１Ｂは、第１実施形態に係る係留システム１と対比して、先導用無人機６Ｅと、先導用無人機６Ｅを制御する先導用制御装置６０Ｅとを更に備える点で相違する。この相違点を除いて、第３実施形態に係る係留システム１Ｂの構成は第１実施形態に係る係留システム１と実質的に同じである。よって、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態に係る係留システム１との相違点について詳細に説明し、前述の第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、第３実施形態を説明する。図１２は、本発明の第３実施形態に係る係留システム１Ｂの構成を示す図である。図１２に示す第３実施形態に係る係留システム１Ｂは、第１実施形態に係る係留システム１と対比して、先導用無人機６Ｅと、先導用無人機６Ｅを制御する先導用制御装置６０Ｅとを更に備える点で相違する。この相違点を除いて、第３実施形態に係る係留システム１Ｂの構成は第１実施形態に係る係留システム１と実質的に同じである。よって、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態に係る係留システム１との相違点について詳細に説明し、前述の第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【0076】
先導用制御装置６０Ｅは、第１実施形態に係る係留システム１の制御装置６０と実質的に同じ構成を有する。先導用無人機６Ｅは、先導用制御装置６０Ｅにより手動又は自動操縦される。制御装置６０は、第１実施形態に係る係留システム１の制御装置６０と実質的に同じ構成に加えて、先導用無人機６Ｅを自動的に追尾させるように搬送用無人機６を制御する機能を備えている。制御装置６０は、搬送用無人機６が手動操縦されるように、制御方法を切り替えることができる。搬送用無人機６が先導用無人機６Ｅに対してどのような位置で追尾するのかは予め設定されている。例えば、搬送用無人機６は先導用無人機６Ｅと同じ高さで数ｍ後を飛行する。
【0077】
搬送用無人機６は、係留索２０の保持具６９を有し、係留索２０は搬送用無人機６に保持される。そのため、搬送用無人機６として、先導用無人機６Ｅと比較して大型で搬送力のある機体が採用される。また、先導用無人機６Ｅは係留索２０を運搬しないため、搬送用無人機６よりも軽量の機体が採用され、更に充実した経路探索用のセンサ類が搭載される。
【0078】
以上に説明した通り、本実施形態に係る係留システム１Ｂは、浮体構造物１０と係留施設１１のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、浮体構造物１０を係留施設１１に係留させるものであって、
係留索２０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の先端部の係合及び係脱が可能に係止される係止具２４と、
係留索２０を保持する保持具６９を有する、少なくとも１機の搬送用無人機６と、
搬送用無人機６の移動を先導する先導用無人機６Ｅと、
先導用無人機６Ｅを制御する先導用制御装置６０Ｅと、搬送用無人機６を制御する制御装置６０とを備える。
制御装置６０は、搬送用無人機６が先導用無人機６Ｅを追尾するように、搬送用無人機６を制御する。
先導用制御装置６０Ｅは、先導用無人機６Ｅを追尾する搬送用無人機６が、係留索２０を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２に掛けるように、先導用無人機６Ｅを制御する。
係留索２０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、
第２物体に配置されて、係留索２０の先端部の係合及び係脱が可能に係止される係止具２４と、
係留索２０を保持する保持具６９を有する、少なくとも１機の搬送用無人機６と、
搬送用無人機６の移動を先導する先導用無人機６Ｅと、
先導用無人機６Ｅを制御する先導用制御装置６０Ｅと、搬送用無人機６を制御する制御装置６０とを備える。
制御装置６０は、搬送用無人機６が先導用無人機６Ｅを追尾するように、搬送用無人機６を制御する。
先導用制御装置６０Ｅは、先導用無人機６Ｅを追尾する搬送用無人機６が、係留索２０を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２に掛けるように、先導用無人機６Ｅを制御する。
【0079】
また、本実施形態に係る係留方法は、浮体構造物１０と係留施設１１のうち一方を第１物体とし他方を第２物体とし、浮体構造物１０を係留施設１１に係留させる係留方法であって、
係留索２０が巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、係留索２０の先端部が係合及び係脱が可能に係止される係止具２４とが第２物体に配置され、
少なくとも一機の搬送用無人機６によって係留索２０が保持されること、
搬送用無人機６の移動を先導用無人機６Ｅに先導させ、搬送用無人機６が先導用無人機６Ｅを追尾することにより、搬送用無人機６が係留索２０を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２に掛けるように、先導用無人機６Ｅ及び搬送用無人機６が制御されること、及び、
係留索２０が係留柱１２に掛けられる前（又は、後）に、係止具２４に係留索２０の先端部が係止されること、を含むことを特徴としている。
係留索２０が巻き取り及び引き出しが可能なウインチ３０と、係留索２０の先端部が係合及び係脱が可能に係止される係止具２４とが第２物体に配置され、
少なくとも一機の搬送用無人機６によって係留索２０が保持されること、
搬送用無人機６の移動を先導用無人機６Ｅに先導させ、搬送用無人機６が先導用無人機６Ｅを追尾することにより、搬送用無人機６が係留索２０を保持した状態で第２物体から第１物体に設けられた係留柱１２へ向かい、係留索２０のうち係止具２４に係止された先端部とウインチ３０から引き出された基部との間の中途部を係留柱１２に掛けるように、先導用無人機６Ｅ及び搬送用無人機６が制御されること、及び、
係留索２０が係留柱１２に掛けられる前（又は、後）に、係止具２４に係留索２０の先端部が係止されること、を含むことを特徴としている。
【0080】
上記構成の係留システム１Ｂ及び方法によれば、経路探索を担う先導用無人機６Ｅと係留索２０の搬送を担う搬送用無人機６とに機能を分散させることによって、それぞれの役割に適した機能を備えることができる。これにより、先導用無人機６Ｅの経路の探索精度の向上とそれに伴う先導用無人機６Ｅ及び搬送用無人機６の飛行安定度の向上を図ることができる。
【0081】
本明細書では、幾つかの実施形態を開示したが、幾つかの実施形態のうちの２つ以上が適宜組み合わされてもよい。例えば、前述の第２実施形態に係る係留システム１Ａに、係留システム１Ｂの特徴を適用可能である。つまり、第２実施形態に係る係留システム１Ａを用いた係留方法において、無人機６の移動を先導用無人機６Ｅに先導させ、無人機６が先導用無人機６Ｅを追尾するように無人機６を制御してもよい。
【0082】
本明細書で開示する演算器４５及びコントローラ６８の機能は、開示された機能を実行するように構成又はプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、従来の回路、及び／又は、それらの組み合わせを含む回路、又は、処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路又は回路と見做される。本開示において、回路、ユニット、又は手段は、列挙された機能を実行するハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、或いは、列挙された機能を実行するようにプログラム又は構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、またはユニットは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェア及び／又はプロセッサの構成に使用される。
【符号の説明】
【0083】
１，１Ａ，１Ｂ：係留システム
６、６Ａ～６Ｄ：無人機（搬送用）
６Ｅ ：先導用無人機
１０ ：浮体構造物
１１ ：係留施設
１２ ：係留柱
２０ ：係留索
２４ ：係止具
２６ ：張力センサ
２７ ：張力緩衝器
３０ ：ウインチ
６０，６０Ａ～６０Ｆ ：制御装置
６９ ：保持具
６、６Ａ～６Ｄ：無人機（搬送用）
６Ｅ ：先導用無人機
１０ ：浮体構造物
１１ ：係留施設
１２ ：係留柱
２０ ：係留索
２４ ：係止具
２６ ：張力センサ
２７ ：張力緩衝器
３０ ：ウインチ
６０，６０Ａ～６０Ｆ ：制御装置
６９ ：保持具
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】