JP6495004B2 - Underwater vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、河川や湖などで採取した土砂を運搬して水中を走行する水中走行運搬車両に関するものである。 The present invention relates to an underwater traveling transport vehicle that travels underwater by transporting earth and sand collected in, for example, a river or a lake.
従来、水中走行運搬車両は、走行手段として無限軌道装置(以下、キャタピラという)を備えたものが知られている(例えば、特許文献1,2参照)。
また、水中を走行する車両に超音波送受信機を取付けて、水底に発射された超音波のエコーを受信して、超音波の送受波時間を計測することにより、水深を測定する水深測定装置が提案されている。(例えば、特許文献3)。
ところで、河底や湖底などは、表面層が土砂などの堆積層であることから、水流などの関係で堆積層までの深さ(水深)が変化するため、水中走行運搬車両が傾いてしまい、スムースに走行できない場合がある。
そこで、水中走行運搬車両に、超音波送受信機を備えた水深測定装置を取付けて、水深を測定しながら走行させることで、起伏の多い箇所を通らないようにすることが考えられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, an underwater traveling vehicle has been known that includes an endless track device (hereinafter referred to as a caterpillar) as traveling means (see, for example,
In addition, a water depth measuring device that measures the water depth by attaching an ultrasonic transmitter / receiver to a vehicle traveling underwater, receiving ultrasonic echoes emitted to the bottom of the water, and measuring the ultrasonic wave transmission / reception time. Proposed. (For example, patent document 3).
By the way, because the surface layer of the riverbed, lake bottom, etc. is a sediment layer such as earth and sand, the depth (water depth) to the sediment layer changes due to water flow, etc., so the underwater traveling transport vehicle tilts, You may not be able to run smoothly.
Therefore, it is conceivable that a water depth measuring device equipped with an ultrasonic transmitter / receiver is attached to an underwater traveling transport vehicle, and the vehicle travels while measuring the water depth so that it does not pass through a portion with many undulations.
ところで、上記従来の超音波を用いた水深測定装置では、水が濁っている場合には水深の測定精度が低下する。したがって、従来の水深測定装置は、水中走行運搬車両のように重量が重く、走行時に土砂が撹拌されて水が濁り易いような車両の走行を補助する装置として適していない。
また、車両進行方向の前後や左右で水深が異なる場合も車両は傾く。そこで、車両に傾斜計などの姿勢センサーを取付けて車両の姿勢を計測することが考えられる。しかしながら、車両に姿勢センサーを取付けた場合には、走行位置での車両の姿勢は計測できるが、進行方向前方の水深の違いを事前に検知することができないといった問題点があった。
By the way, in the conventional depth measuring apparatus using ultrasonic waves, when the water is cloudy, the accuracy of measuring the depth is lowered. Therefore, the conventional water depth measuring device is not suitable as a device that assists the traveling of a vehicle that is heavy like an underwater traveling and transporting vehicle and in which earth and sand are agitated during traveling and the water is likely to become cloudy.
Also, the vehicle tilts when the water depth is different before and after the vehicle traveling direction and right and left. Therefore, it is conceivable to measure the attitude of the vehicle by attaching an attitude sensor such as an inclinometer to the vehicle. However, when the attitude sensor is attached to the vehicle, the attitude of the vehicle at the traveling position can be measured, but there is a problem that the difference in water depth ahead of the traveling direction cannot be detected in advance.
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、進行方向前方の水深の違いを事前に検知して、河底などの堆積層上をスムースに走行することのできる水中走行運搬車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of conventional problems, and an underwater traveling transport vehicle that can detect a difference in water depth ahead of the traveling direction in advance and can smoothly travel on a sedimentary layer such as a riverbed. The purpose is to provide.
発明者らは、鋭意検討の結果、車両進行方向前方の水底位置を測定する手段として、水の濁りに影響を受けない電磁波レーダーを用いるとともに、この電磁波レーダーを車両の左右から車両進行方向前方に突出するように取り付ければ、車両進行方向の左右の水深の違いを事前に検知できることを見出し、本発明に到ったものである。
すなわち、本発明は、基台と、この基台上に搭載された荷台と、前記基台の下部に取り付けられた無限軌道装置(以下、キャタピラという)とを備え、水中を走行する水中走行運搬車両であって、前記基台の前記車両の進行方向の左右にそれぞれ取付けられた電磁波レーダー装置と、前記電磁波レーダー装置を支持する支持部材と、前記車両を駆動制御する制御装置と、を備え、前記左右の電磁波レーダー装置でそれぞれ検知された、前記左右の電磁波レーダー装置の設置位置と水底との距離とから前記車両の進行方向左右の水深差を算出するか、または、前記左右の電磁波レーダー装置でそれぞれ検知された、前記左右の電磁波レーダー装置の設置位置と水底との距離、及び、前記左右の電磁波レーダー装置の設置位置と前記水底を構成する堆積層と基盤層との境界面との距離とから前記車両の進行方向左右の堆積層の厚さとの差を算出するか、または、前記左右の水深差と前記左右の堆積層の厚さの差との両方を算出することを特徴とする。
これにより、車両進行方向の左右の水深差や、左有の堆積層の厚さの差を事前に検知できるので、これらの情報を用いて水中走行運搬車両の進行方向を制御すれば、河底などの堆積層上をスムースに走行させることができる。
As a result of intensive studies, the inventors have used an electromagnetic wave radar that is not affected by water turbidity as a means for measuring the water bottom position in the forward direction of the vehicle, and the electromagnetic wave radar is moved forward from the left and right sides of the vehicle in the forward direction of the vehicle. It has been found that the difference between the right and left water depths in the traveling direction of the vehicle can be detected in advance if it is mounted so as to protrude, and the present invention has been achieved.
That is, the present invention includes a base, a cargo bed mounted on the base, and an endless track device (hereinafter referred to as a caterpillar) attached to a lower portion of the base, and travels underwater. An electromagnetic wave radar device mounted on each side of the vehicle in the traveling direction of the vehicle, a support member for supporting the electromagnetic wave radar device, and a control device for driving and controlling the vehicle, The difference in water depth between the left and right electromagnetic radar devices detected in the left and right electromagnetic wave radar devices is calculated from the distance between the installation position of the left and right electromagnetic wave radar devices and the bottom of the vehicle, or the left and right electromagnetic wave radar devices. The distance between the installation position of the left and right electromagnetic wave radar devices and the bottom of the water, respectively, and the installation position of the left and right electromagnetic wave radar devices and the bottom of the water are detected. Calculate the difference between the thickness of the left and right deposited layers from the distance between the deposited layer and the boundary surface of the base layer, or the difference in water depth between the left and right and the thickness of the left and right deposited layers It is characterized by calculating both the difference and the difference .
Thus, the right and left and the water depth difference of the car both the traveling direction, since the difference in thickness of the deposited layer of Hidariyu can be detected in advance, by controlling the traveling direction of water running transportation vehicle by using the information, It can run smoothly on sedimentary layers such as the riverbed.
また、本発明は、前記車両の位置を計測するGPS装置を備えることを特徴とする。
これにより、当該車両の現在位置の水深と車両進行方向の左右の水深についても検出できるので、車両の走行経路の水深をデータとして保存することができる。
また、本発明は、前記車両の進行方向前後の傾斜の度合いを計測する前後傾斜計、もしくは、前記前後傾斜計と前記車両の進行方向左右の傾斜の度合いを計測する左右傾斜計とを更に備えることを特徴とする。
これにより、堆積層が傾斜している場合には、電磁波レーダー装置の位置を補正できるので、当該車両の現在位置の水深と車両進行方向の左右の水深との差をより正確に把握することができる。
In addition, the present invention includes a GPS device that measures the position of the vehicle.
Thereby, since the water depth of the present position of the said vehicle and the water depth of the right and left of a vehicle advancing direction can also be detected, the water depth of the driving route of a vehicle can be preserve | saved as data.
In addition, the present invention further includes a front / rear inclinometer that measures the degree of inclination before and after the traveling direction of the vehicle, or a left / right inclinometer that measures the degree of inclination left and right in the traveling direction of the vehicle. It is characterized by that.
Thereby, when the sedimentary layer is inclined, the position of the electromagnetic wave radar device can be corrected, so that the difference between the water depth at the current position of the vehicle and the water depth in the vehicle traveling direction can be grasped more accurately. it can.
また、本発明は、前記制御装置が、前記算出された前記車両の進行方向左右の水深差が、予め設定した閾値を超えた時に、当該車両の進行を一旦停止して、当該車両の進行方向を変更する制御を行うことを特徴とする。
これにより、走行経路として、起伏の多い箇所を避けることができるので、水中走行運搬車両をスムースに走行させることができる。
また、本発明は、前記制御装置が、前記算出された前記車両の進行方向左右の堆積物層の厚さの差が、予め設定した閾値を超えた時に、当該車両の進行を一旦停止して、当該車両の進行方向を変更する制御を行うことを特徴とする。
これにより、堆積物層への車両の沈み込みを避けることができるので、水中走行運搬車両をスムースに走行させることができる。
In the present invention, when the calculated difference in water depth between the left and right in the traveling direction of the vehicle exceeds a preset threshold, the traveling of the vehicle is temporarily stopped and the traveling direction of the vehicle is It is characterized by performing control to change the.
As a result, it is possible to avoid a portion with a lot of undulations as a travel route, and thus it is possible to smoothly travel the underwater travel transport vehicle.
In the present invention, the control device may temporarily stop the progress of the vehicle when the calculated difference between the thicknesses of the left and right deposit layers in the traveling direction of the vehicle exceeds a preset threshold value. The vehicle is controlled to change the traveling direction of the vehicle.
Accordingly, the vehicle can be prevented from sinking into the sediment layer, so that the underwater vehicle can be smoothly driven.
なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。 The summary of the invention does not list all necessary features of the present invention, and a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図1(a),(b)は水中走行運搬車両の遠隔操作システム1の構成を示す図で、水中走行運搬車両の遠隔操作システム1は、湖沼や河川などの水中を走行する水中走行運搬車両10と、水中走行運搬車両10を遠隔操作する遠隔操作室20とから構成される。
水中走行運搬車両10は、基台11と、基台11の車両進行方向後方に取付けられて浚渫土などの運搬物2を搭載する荷台12と、基台11の車両進行方向(以下、前方という)の左右にそれぞれ取付けられた走行手段としてのキャタピラ13L,13Rと、水底状態検知手段としての電磁波レーダー装置14と、電磁波レーダー装置14を支持する支持部材15と、動力源としての図示しないエンジンを備えた駆動制御装置16と、GPS受信機17と、車両側送受信機18とを備える。なお、符号16kは、エンジンの吸排気用煙突である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are diagrams showing the configuration of a
The underwater traveling
電磁波レーダー装置14は、検知対象に電磁波を照射する送信アンテナ14aと、送信アンテナ14aと一体に配置されて検知対象から反射波を受信する受信アンテナ14bと、受信アンテナ14bで採取した反射波の情報から当該電磁波レーダー装置14と検知対象との距離を算出する演算部14cとを備え、水中走行運搬車両10の進行方向前方である基台11の前方に配置される。
本例では、検知対象を、水中走行運搬車両10の走行する水底3としたが、図2に示すように、水底3の地盤を構成する堆積層4と基板層5との境界面の位置についても検知することができる。つまり、電磁波レーダー装置14は、受信アンテナ14bで採取した水底3の表面からの反射波の情報を演算部14cで処理することで、水中走行運搬車両10の現在位置での水深H0と前方である電磁波レーダー装置14の設置位置での水深Hとの差だけでなく、堆積層4の厚さC4(C4=Hz−H)についても検知できる。
The electromagnetic
In this example, the detection target is the
本例では、電磁波レーダー装置14を、基台11の左右の前方と中央部前方の3箇所に配置している。以下、左右のキャタピラ13L,13Rの前方に配置される電磁波レーダー装置を、それぞれ、電磁波レーダー装置14L,14Rといい、基台11の中央部前方に配置される電磁波レーダー装置を、電磁波レーダー装置14Mという。
支持部材15は、基台11の中央部に設けられた取付台15aと、この取付台15aの左右の前方と中央部前方から基台11の前方に突出し、先端に電磁波レーダー装置14L,14M,14Rが取付けられる支持棒15bを備える。
なお、説明を簡単にするため、電磁波レーダー装置14の高さは、水中走行運搬車両10の車両中心位置Oと同じ高さ、すなわち、水中走行運搬車両10が傾いていないときの地上位置から所定高さH0にあるものとする。本例では、H0=1mとした。
また、図3に示すように、車両中心位置Oから電磁波レーダー装置14までの距離をDとすると、電磁波レーダー装置14L,14M,14Rは、車両中心位置Oよりも距離Dだけ前方の左右及び中央の車両中心位置Oと水底3との距離、すなわち、水中走行運搬車両10の現在の車両中心位置Oの水深と車両進行方向の左右の水深との差ををそれぞれ検知していることがわかる。
すなわち、本発明による水中走行運搬車両10は、電磁波レーダー装置14と水底3との距離を測定することで、車両進行方向の前方の水深の変化を事前に検知できる。
In this example, the electromagnetic
The support member 15 protrudes to the front of the base 11 from the left and right front and the front of the center of the
In order to simplify the description, the height of the electromagnetic
Further, as shown in FIG. 3, when the distance from the vehicle center position O to the electromagnetic
That is, the underwater traveling
図1に示すように、GPS受信機17は、基台11に立設された第1の支持棒17pの先端に取付けられて、人工衛星Sからの信号を受信して、GPS受信機17の取り付け位置の位置座標P(xp,yp,zp)を求める。
車両側送受信機18は、基台11に立設された第2の支持棒18pの先端に取付けられて、GPS受信機17で計測した前記の位置座標Pのデータと、電磁波レーダー装置14L,14M,14Rで検知した水中走行運搬車両10の前方の左右及び中央の水底位置のデータHL、HM、HRとを、後述する遠隔操作室20に送信するとともに、遠隔操作室20から、駆動制御装置16を制御する運転指令信号を受信する。
第1及び第2の支持棒17p,18pの長さは、予想最大水深位置において、先端の位置が水面Wよりも上方にあるように設定されている。すなわち、GPS受信機17及び車両側送受信機18は、水面Wよりも上方に配置される。なお、エンジンの吸排気用煙突16kの先端も水面Wよりも上方にあることはいうまでもない。
As shown in FIG. 1, the
The vehicle-side transmitter /
The lengths of the first and
遠隔操作室20は、操作室側送受信機21と、演算装置22と、操作手段23と、表示手段24とを備え、無線通信により水中走行運搬車両10を遠隔操作する。
操作室側送受信機21は、水中走行運搬車両10の車両側送受信機18から送信された前記の位置座標P(xp,yp,zp)のデータと、前方の左右及び中央の水底位置のデータHL、HM、HRとを受信して、演算装置22に送るとともに、駆動制御装置16に運転指令信号を送信する。
演算装置22は、進路算出手段22aと水底状態推定手段22bとを備える。
進路算出手段22aは、予め記憶しておいたGPS受信機17の取付け位置から、前記の位置座標Pを水中走行運搬車両10の車両中心位置Oの座標(以下、地上位置Oという)に変換し、この変換された地上位置Oのデータを時系列的に記憶する。以下、地上位置の座標をO(x0,y0,z0)とするとともに、地上位置O(x0,y0,z0)の時系列データから、水中走行運搬車両10の進行方向Nを算出して、電磁波レーダー装置14L,14M,14Rの位置座標Qk(xkq,ykq,zkq)をそれぞれ算出して水底状態推定手段22bに送る。ここで、k=L,M,Rである。本例では、電磁波レーダー装置14の取付け位置を、車両中心位置Oと同じ高さとしたので、zkq=z0である。
The remote operation room 20 includes an operation room side transmitter / receiver 21, an arithmetic unit 22, an operation unit 23, and a
The operation room side transceiver 21 transmits the data of the position coordinates P (x p , y p , z p ) transmitted from the
The arithmetic unit 22 includes a
The course calculation means 22a converts the position coordinate P from the previously stored position of the
水底状態推定手段22bは、電磁波レーダー装置14L,14M,14Rで検知した、水中走行運搬車両10の進行方向前方の3つの水底位置のデータHL、HM、HRから、水中走行運搬車両10の左右前方及び中央前方の水深hL、hM、hRを算出するとともに、左右前方の傾斜の大きさΔHWと、傾斜の度合いΔHDとを算出する。
図3に示すように、水面Wの地上位置をzwとすると、水深hkは、hk=zw−z0+Hkにより算出される(ここで、k=L,M,R)。
また、傾斜の大きさΔHWは、進行方向前方の左側の水深と右側の水深との差(ΔHW=HL−HR)で、水中走行運搬車両10が距離Dだけ進んだ時点での水中走行運搬車両10が横方向の傾きの大きさを表し、傾斜の度合いΔHDは、進行方向前方の左側の水深と中央の水深との差ΔHLM=HL−HMと、進行方向前方の中央の水深と右側の水深との差ΔHMR=HM−HRとの差(ΔHD=ΔHLM−ΔHMR)で表す。
このように、傾斜の大きさΔHWだけでなく、ΔHLMとΔHMRとの差である傾斜の度合いΔHDを算出すれば、例えば、進行方向前方の右側もしくは左側で水深が急激に変化しているか否かを検知することができる。
The underwater state estimating means 22b detects the underwater traveling
As shown in FIG. 3, when the ground position of the water surface W is z w , the water depth h k is calculated by h k = z w −z 0 + H k (where k = L, M, R).
In addition, the magnitude of the inclination ΔH W is the difference between the water depth on the left side in front of the traveling direction and the water depth on the right side (ΔH W = H L −H R ). water traveling
As described above, if not only the magnitude of the inclination ΔH W but also the degree of inclination ΔH D which is the difference between ΔH LM and ΔH MR is calculated, for example, the water depth abruptly changes on the right or left side in front of the traveling direction. It can be detected whether or not.
操作手段23は、水底状態推定手段22bで算出された水中走行運搬車両10の左右前方の傾斜の大きさΔHWが予め設定した閾値KWを超えた場合、もしくは、傾斜の度合いΔHDが予め設定した閾値KDを超えた場合には、水中走行運搬車両10の進行を一旦停止して、水中走行運搬車両10の進行方向を変更する制御信号を、操作室側送受信機21を介して、車両側送受信機18に送信する。なお、閾値KWとしては、角度換算で10°程度が適当である。
表示手段24は、例えば、ディスプレイなどの表示画面に、図4(a)に示すような、進路算出手段22aで算出した、出発点Aからの水中走行運搬車両10の水深を含む軌跡(3次元データ)を表示するとともに、図4(b)に示すような、左右前方及び中央前方の水深hL、hM、hRを、例えば、色の違いとして表示する。また、水底状態推定手段22bで算出さた傾斜の大きさΔHWや傾斜の度合いΔHDについても表示してもよい。
Operating means 23, when the magnitude [Delta] H W of the left and right front of the slope of the water traveling
For example, the
次に、本発明の水中走行運搬車両の遠隔操作システム1の動作について、図5のフローチャートを参照して説明する。
まず、出発前に、GPS受信機17の第1の支持棒17pを縮めて、湖水の水面Wの地上位置を計測し、その高さ方向のデータzwを遠隔操作室20に送信する(ステップS10)とともに、送信されたデータzwを進路算出手段22aに予め記憶する(ステップS11)。
その後、第1の支持棒17pを所定の長さまで伸長させてから、水中走行運搬車両10を走行させる(ステップS12)。なお、運搬物2の荷台12への積載は、水面Wの地上位置の計測前であってもよいし、計測後であってもよい。
水中走行運搬車両10の走行中は、GPS受信機17により、GPS受信機17の取り付け位置の位置座標P(xp,yp,zp)を求めるとともに、電磁波レーダー装置14L,14M,14Rを用いて、水中走行運搬車両10前方の左右及び中央の水底位置のデータHL、HM、HRを取得して、遠隔操作室20に送信する(ステップS13)。
ステップS14では、ステップS13で送信されたGPS受信機17の取り付け位置の位置座標P(xp,yp,zp)と水底位置のデータHL、HM、HRとから、水中走行運搬車両10の左右前方及び中央前方の水深hL、hM、hRを算出するとともに、左右前方の傾斜の大きさΔHW=HL−HRと、傾斜の度合いΔHD=ΔHLM−ΔHMRとを算出する(ステップS14)。
そして、算出された水中走行運搬車両10の左右前方の傾斜の大きさΔHWが予め設定した閾値KWを超えているか否か、及び、傾斜の度合いΔHDが予め設定した閾値KDを超えているかを判定する(ステップS15)。
ステップS15にて、ΔHW≦KW、かつ、ΔHD≦KDである場合には、水中走行運搬車両10の走行を継続する。
それ以外の場合、すなわち、ΔHW>KW、もしくは、ΔHD>KDである場合には、水中走行運搬車両10の進行を一旦停止して、水中走行運搬車両10の進行方向を変更する。
Next, operation | movement of the
First, before departure, the
Then, after extending the
While the underwater traveling
In step S14, the position coordinates P of the mounting position of the transmitted
Then, whether or not the calculated slope magnitude ΔH W of the left and right front of the underwater traveling
In step S15, ΔH W ≦ K W and, in the case of [Delta] H D ≦ K D continues the running of the water running
In other cases, that is, when ΔH W > K W or ΔH D > K D , the advancing of the underwater traveling
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前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the embodiment. It is apparent from the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
例えば、前記実施の形態では、電磁波レーダー装置14を3台設けたが、左右の電磁波レーダー装置14L,14Rの2台であってもよいし、4台以上であってもよい。2台の場合には、水中走行運搬車両10の進行・停止の判定を、左右前方の傾斜の大きさΔHWのみにより行う。また、4台以上の場合には、隣接する水深Hの差が一方向に変化し、かつ、隣接する水深Hの差の変化を傾斜の度合いΔHDとすればよい。
また、前記実施の形態では、GPS受信機17の取り付け位置の位置座標P(xp,yp,zp)と水底位置のデータHL、HM、HRとから、水中走行運搬車両10の左右前方及び中央前方の水深hL、hM、hRを算出したが、水深のデータは必ずしも必要なものではなく、左右前方の傾斜の大きさΔHW=HL−HRがあれば、当該水中走行運搬車両10の進行方向を変更するか否かの判定を行うことができる。但し、水深のデータは、予め水中走行運搬車両10の搬送経路を設定する際に必要なデータであるので、本例のように、GPS受信機17を備える構成とすることが好ましい。
For example, in the above-described embodiment, three electromagnetic
In the above embodiment, the
また、前記実施の形態では、電磁波レーダー装置14で検知した水底位置のデータHL、HM、HRを用いて、水中走行運搬車両10の進行方向を制御したが、電磁波レーダー装置14で計測した、車両進行方向の堆積層4の厚さC4を用いて、水中走行運搬車両10の進行方向を制御してもよい。
具体的には、堆積層4の厚さが厚くなると、車両の沈み込みが大きくなる。そこで、電磁波レーダー装置14で堆積層4の厚さCL、CM、CRを検知し、左右前方の厚さの差ΔCW=CL−CRや、厚さの差の度合いΔCD=ΔCLM−ΔCMR(ここで、ΔCLM=CL−CM、ΔCMR=CM−CR)を求め、これら左右前方の厚さの差ΔCWや厚さの差の度合いΔCDを水中走行運搬車両10の進行方向を変更するか否かの判定に用いてもよい。
あるいは、水底位置のデータHL、HM、HRと堆積層4の厚さのデータCL、CM、CRの両方を用いてもよい。
これにより、水中走行運搬車両10を更にスムースに走行させることができる。
Moreover, in the said embodiment, although the advancing direction of the underwater traveling
Specifically, as the thickness of the deposited
Alternatively, both water bottom position data H L , H M , H R and the thickness data C L , C M , C R of the deposited
Thereby, the underwater traveling
ところで、車両進行方向の水深差が大きい場合には、電磁波レーダー装置14の位置座標Qk(xkq,ykq,zkq)の計算値と、実際の位置座標との間にずれが生じる。
このような場合には、図6に示すように、水中走行運搬車両10に当該車両の進行方向前後の傾斜の度合いを計測する姿勢センサーなどの前後傾斜計19を設けて、進行方向の傾き角θを計測するとともに、傾き角θと車両中心位置Oとレーダー装置との距離Dとを用いて、電磁波レーダー装置14L,14M,14Rの位置座標Pのz座標zkqを補正することが好ましい。補正された位置座標P’は、車両の車両中心位置Oを中心に、Pをθだけ回転させた位置となる。すなわち、θ<10°であればzkq≒z0で、θ≧10°であれば、zkq≒z0−sinθとなる。ここで、θの符号は、前方の水深が深い場合(反時計回り)を+とする。この補正は、遠隔操作室20の演算装置22にて行えばよい。
なお、前後傾斜計19に加えて、進行方向左右の傾斜の度合いを計測する左右傾斜計を設けてもよいが、本発明のように、走行手段としてキャタピラを用いた場合には、進行方向に傾斜があってもスムースに走行できるが、進行方向左右に傾斜があるとスムースに走行できないので、左右方向の傾斜が、例えば、10°以上の場合には一端停止して、走行経路を変更する制御を行う。したがって、左右傾斜計を省略してもよい。
By the way, when the water depth difference in the vehicle traveling direction is large, a deviation occurs between the calculated value of the position coordinate Q k (x kq , y kq , z kq ) of the electromagnetic
In such a case, as shown in FIG. 6, the underwater traveling
In addition to the forward /
また、前記実施の形態では、遠隔操作室20にて水中走行運搬車両10を遠隔操作するシステムについて説明したが、遠隔操作室20の演算装置22と操作手段23とを水中走行運搬車両10に搭載すれば、自走式の水中走行運搬車両10を構成することができる。なお、水中走行運搬車両10を管理する管理センターがある場合には、車両側送受信機18にて、出発点Aからの水中走行運搬車両10の水深を含む軌跡(3次元データ)を送信することも可能である。
Moreover, in the said embodiment, although the system which remotely controls the underwater
1 水中走行運搬車両の遠隔操作システム、2 運搬物、3 水底、4 堆積層、
5 基盤層、W 水面、
10 水中走行運搬車両、11 基台、12 荷台、13L,13R キャタピラ、
14 電磁波レーダー装置、15 支持部材、16 駆動制御装置、
16k 吸排気用煙突、17 GPS受信機、18 車両側送受信機、
20 遠隔操作室、21 操作室側送受信機、22 演算装置、22a 進路算出手段、
22b 水底状態推定手段、23 操作手段、24 表示手段。
1 Remote control system for underwater vehicles, 2 transported objects, 3 water bottoms, 4 sediment layers,
5 Basement layer, W Water surface,
10 underwater travel vehicle, 11 base, 12 cargo bed, 13L, 13R caterpillar,
14 electromagnetic wave radar device, 15 support member, 16 drive control device,
16k chimney for intake and exhaust, 17 GPS receiver, 18 vehicle side transceiver,
20 remote operation room, 21 operation room side transceiver, 22 arithmetic unit, 22a course calculation means,
22b Water bottom state estimation means, 23 operation means, 24 display means.
Claims (5)
前記基台の前記車両の進行方向の左右にそれぞれ取付けられた電磁波レーダー装置と、
前記電磁波レーダー装置を支持する支持部材と、
前記車両を駆動制御する制御装置と、を備え、
前記左右の電磁波レーダー装置でそれぞれ検知された、前記左右の電磁波レーダー装置の設置位置と水底との距離とから前記車両の進行方向左右の水深差を算出するか、または、
前記左右の電磁波レーダー装置でそれぞれ検知された、前記左右の電磁波レーダー装置の設置位置と水底との距離、及び、前記左右の電磁波レーダー装置の設置位置と前記水底を構成する堆積層と基盤層との境界面との距離とから前記車両の進行方向左右の堆積層の厚さとの差を算出するか、または、
前記左右の水深差と前記左右の堆積層の厚さの差との両方を算出することを特徴とする水中走行運搬車両。 An underwater traveling transport vehicle that travels underwater, comprising a base, a cargo bed mounted on the base, and an endless track device attached to a lower portion of the base,
Electromagnetic wave radar devices attached to the left and right of the vehicle in the traveling direction of the base, and
A support member for supporting the electromagnetic wave radar device;
A control device for driving and controlling the vehicle,
Calculate the difference in water depth between the left and right electromagnetic radar devices detected by the left and right electromagnetic wave radar devices from the distance between the installation position of the left and right electromagnetic wave radar devices and the bottom of the vehicle, or
Detected by the left and right electromagnetic wave radar devices, respectively, the distance between the installation position of the left and right electromagnetic wave radar devices and the bottom of the water, and the installation position of the left and right electromagnetic wave radar devices, the deposition layer and the base layer constituting the water bottom, Calculating the difference between the thickness of the deposited layer on the left and right in the vehicle traveling direction from the distance to the boundary surface of the vehicle, or
An underwater traveling vehicle that calculates both the difference in water depth between the left and right and the difference in thickness between the left and right sedimentary layers .
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