JP7033256B2 - 無人潜水機、音響通信システム、及びプログラム - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態に係る音響通信システムSの構成を説明するための図である。図1に示すように、音響通信システムSは、複数の無人潜水機1と水上中継機2とを備える。以下、図1を参照して、実施の形態の全体構成を述べる。
図2は、実施の形態に係る水上中継機2の機能構成を模式的に示す図である。水上中継機2は、気中通信部20、音響通信部21、記憶部22、及び通信制御部23を備える。
(1)無人潜水機1自身が備えるスラスター回転(電動モータ・ギヤ)から発生するノイズ。
(2)海底から発生している泡。熱水地帯などでは海底から泡が発生しうる。
(3)無人潜水機1又は水上中継機2のキャビテーションノイズ(泡がつぶれるときに発生する音)。
(4)無人潜水機1又は水上中継機2のエンジン音。
(5)無人潜水機1又は水上中継機2の動作(水中排気や移動)により発せられる気泡。
(6)無人潜水機1又は水上中継機2の傾きにより他の無人潜水機1又は水上中継機2との音響通信カバー範囲を外れてしまうこと。
(7)音線の曲がりによる通信不能エリア(いわゆる「シャドーゾーン」)に無人潜水機1が位置してしまうこと。
(8)海底の起伏(例えば岩陰)により、無人潜水機1が通信エリアから外れてしまうこと。
(9)海底面からの音波反射による干渉。
(10)無人潜水機1と水上中継機2と間の障害物(例えば、魚体や魚群)。
(11)他船舶が発するノイズ。
図3は、実施の形態に係る無人潜水機1の機能構成を模式的に示す図である。無人潜水機1は、動力装置10、音響通信機11、記憶部12、及び制御部13を備える。
図8は、実施の形態に係る無人潜水機1が実行するデータ転送処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば無人潜水機1の電源が投入されたときに開始する。
以上説明したように、実施の形態に係る無人潜水機1によれば、水上を航行する水上航行体である水上中継機2と無人潜水機1との間の音響通信の信頼性を向上することができる。
10・・・動力装置
11・・・音響通信機
12・・・記憶部
13・・・制御部
130・・・動力制御部
131・・・通信制御部
132・・・データ解析部
133・・・待機時間変更部
134・・・転送上限回数変更部
135・・・ホップ上限回数変更部
2・・・水上中継機
20・・・気中通信部
21・・・音響通信部
22・・・記憶部
23・・・通信制御部
3・・・通信衛星
S・・・音響通信システム
Claims (14)
- 無人潜水機であって、
前記無人潜水機を動かすための動力装置を制御する動力制御部と、
水を媒体とする音波によるデータの送受信を行う音響通信機を制御する通信制御部と、
前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子を記憶する記憶部と、
前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる個体識別子を取得するデータ解析部と、を備え、
前記通信制御部は、前記データ解析部が取得した個体識別子と前記記憶部が記憶している個体識別子とが異なる場合、受信したデータを水上において前記無人潜水機と音響通信する水上中継機と前記無人潜水機とは異なる他の無人潜水機とに転送するように、前記音響通信機を制御する、
無人潜水機。 - 前記記憶部は、データの転送回数の上限値を定める転送上限回数と、前記通信制御部が前記音響通信機に転送させたデータ転送の回数とをさらに記憶しており、
前記通信制御部は、前記音響通信機に転送させたデータの転送回数が前記転送上限回数を下回ることを条件として前記音響通信機に受信したデータを転送させるとともに、所定の期間が経過する毎に、前記記憶部に記憶させるデータ転送の回数を0回に初期化する、
請求項1に記載の無人潜水機。 - 前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データを一意に特定するためのデータ識別子をさらに取得するとともに、前記音響通信機が受信したデータに含まれる個体識別子と前記記憶部が記憶している個体識別子とが一致する場合、前記データに含まれる指示命令をさらに取得し、
前記通信制御部は、前記音響通信機が同一のデータ識別子を含むデータを重複して受信し、かつ当該データに含まれる指示命令が前記無人潜水機の状態を示す状態データの送信命令である場合、前記音響通信機に前記状態データを重複して送信させる、
請求項1に記載の無人潜水機。 - 前記動力制御部は、前記音響通信機が同一のデータ識別子を含むデータを重複して受信し、かつ当該データに含まれる指示命令が前記無人潜水機を動かすための制御命令である場合、ひとたび前記制御命令にしたがって前記動力装置を動作させた後は、同一のデータ識別子に関する前記制御命令を破棄する、
請求項3に記載の無人潜水機。 - 前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる、前記通信制御部が前記音響通信機に転送させたデータの転送回数の上限値を定める転送上限回数の書き換えを指示する上限回数変更命令をさらに取得し、
前記無人潜水機はさらに、前記上限回数変更命令にしたがって前記記憶部に記憶されている前記転送上限回数を書き換える転送上限回数変更部を備える、
請求項2から4のいずれか一項に記載の無人潜水機。 - 前記記憶部は、前記音響通信機によるデータ送信の時間的制約を定める送信待機間隔をさらに記憶しており、
前記通信制御部は、前記音響通信機による前記データの受信から当該データの転送までの間隔が前記送信待機間隔又はそれ以上の間隔となるように、前記音響通信機のデータ送信を制御する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の無人潜水機。 - 前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる送信待機間隔の書き換えを指示する待機間隔変更命令をさらに取得し、
前記無人潜水機はさらに、前記待機間隔変更命令にしたがって前記記憶部に記憶されている前記送信待機間隔を書き換える待機時間変更部を備える、
請求項6に記載の無人潜水機。 - 前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データが転送された回数を示す情報であるホップ数をさらに取得し、
前記記憶部は、ホップ数の上限値を定めるホップ上限回数をさらに記憶しており、
前記通信制御部は、前記データ解析部が取得したホップ数が前記ホップ上限回数を下回ることを条件として、前記音響通信機に受信したデータを転送させる、
請求項1から7のいずれか一項に記載の無人潜水機。 - 前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれるホップ上限回数の書き換えを指示するホップ上限変更命令をさらに取得し、
前記無人潜水機はさらに、前記ホップ上限変更命令にしたがって前記記憶部に記憶されているホップ上限回数を書き換えるホップ上限回数変更部をさらに備える、
請求項8に記載の無人潜水機。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の複数の無人潜水機と、
水上を航行する水上航行体である水上中継機と、
を含む音響通信システムであって、
前記水上中継機は、
無線通信を介して前記複数の無人潜水機のうちの少なくとも1つに送信するためのデータを受信する気中通信部と、
前記気中通信部が受信したデータを音響通信によって前記複数の無人潜水機にブロードキャストするとともに、前記複数の無人潜水機のうちの少なくとも1つから送信されたデータを受信する音響通信部と、
を備える音響通信システム。 - 前記水上中継機は、
前記気中通信部が受信したデータを順次格納して記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶したデータを記録された順番に読み出して、所定の送信間隔で前記複数の無人潜水機にブロードキャストするように前記音響通信部を制御する通信制御部と、
をさらに備える請求項10に記載の音響通信システム。 - 前記水上中継機に搭載された前記通信制御部は、前記気中通信部が受信したデータが、前記記憶部に格納されてから所定の時間が経過するまでの間に前記音響通信部によってブロードキャストされない場合、当該データを前記記憶部から破棄する、
請求項10又は11に記載の音響通信システム。 - 前記水上中継機は、前記複数の無人潜水機それぞれの航行深度が所定の深度範囲内となり、かつ互いに隣り合う無人潜水機同士の距離が所定の水平距離範囲内となるように、各無人潜水機を動かすための制御命令を送信する、
請求項10から12のいずれか一項に記載の音響通信システム。 - 無人潜水機が備えるコンピュータに、
前記無人潜水機を動かすための動力装置を制御する機能と、
水を媒体とする音波によるデータの送受信を行う音響通信機を制御する機能と、
前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子を記憶する記憶部と、
前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる個体識別子を取得する機能と、
データに含まれる個体識別子と前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子とを比較する機能と、
データに含まれる個体識別子と前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子とが異なる場合、受信したデータを水上において前記無人潜水機と音響通信する水上中継機と前記無人潜水機とは異なる他の無人潜水機とに転送させる機能と、
を実現させるプログラム。
Priority Applications (1)
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JP2018098900A JP7033256B2 (ja) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 無人潜水機、音響通信システム、及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018098900A JP7033256B2 (ja) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 無人潜水機、音響通信システム、及びプログラム |
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JP2019202646A JP2019202646A (ja) | 2019-11-28 |
JP7033256B2 true JP7033256B2 (ja) | 2022-03-10 |
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-
2018
- 2018-05-23 JP JP2018098900A patent/JP7033256B2/ja active Active
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