(57)【要約】【課題】  波の影響による動揺の低減化を図る。【解決手段】  ブイ１は、静水面に浮遊している状態を基準として、水平面内の一軸方向に貫通する開口部３を備えた枠体２と、枠体２の下側に設けられた主な浮力体となる胴部４とを備え、更に、枠体２の開口部３が水面Ｗに掛かる配置となる浮力を備えた構成を有する。【選択図】図１
2020001640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静水面に浮遊している状態を基準として、水平面内の一軸方向に貫通する開口部を備えた枠体と、
前記枠体の下側に設けられた主な浮力体となる胴部と、を備え、
前記枠体の前記開口部が水面に掛かる配置となる浮力を備えたこと
を特徴とするブイ。
【請求項２】
前記枠体の上側に取り付けられた無線通信用のアンテナを備える
請求項１に記載のブイ。
【請求項３】
前記胴部に、音響通信用の送受波器と、音響測位用の送受波器の少なくとも一方を備える
請求項１または２に記載のブイ。
【請求項４】
前記胴部は、前記枠体の前記開口部が貫通する方向に垂直な断面の外形が、上端側を除き円弧で形成された
請求項３に記載のブイ。
【請求項５】
前記胴部は、水平面による断面形状が、前記枠体の前記開口部が貫通する方向に沿い流線形状とされた
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のブイ。
【請求項６】
ブイと、船舶とを備え、
前記ブイは、
静水面に浮遊している状態を基準として、水平面内の一軸方向に貫通する開口部を備えた枠体と、
前記枠体の下側に設けられた主な浮力体となる胴部と、を備え、
前記枠体の前記開口部が水面に掛かる配置となる浮力を備えた構成とし、
前記船舶は、船首部の水線に対応する位置に、前記ブイにおける前記枠体の前記開口部に挿入可能な係止部材を、前方に突出させて備えた構成としたこと
を特徴とするブイ設置回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水面に浮遊して配置されるブイ、および、該ブイを用いるブイ設置回収システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水面に浮遊して配置（設置）されるブイとしては、陸上通信施設の通信機、船舶に搭載された通信機、航空機に搭載された通信機と無線通信を行う機能と、潜水艇に搭載された通信機と音響通信を行う機能とを備えて、無線通信と音響通信の中継を行う通信中継用のブイが知られている。
【０００３】
また、この種の通信機能を備えたブイでは、更に、ＧＰＳのような全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の信号を用いて位置情報を取得する機能と、魚群探知機のような水中の物体、移動体の音響測位を行う機能を備えて、取得した位置情報や測位情報を、無線通信や音響通信を介して、送信する機能を備えることも提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
この種の通信機能、情報取得と取得した情報の送信機能を備えたブイは、浮力体となる上下方向に延びる円柱形状の胴部を備えた構成として、この胴部が水面を貫通する姿勢で水面に浮遊するように配置される。
【０００５】
更に、前記ブイは、水面に浮遊する状態のときに水面よりも上方に配置される胴部の上端側に、無線通信用のアンテナと、ＧＮＳＳの信号受信用のアンテナが設けられ、水面下に配置される胴部の下端側に、音響通信用の送受波器と、音響測位用の送受波器が設けられた構成を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−１２２８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ブイは、水線面形状の面積が大きくなるにつれて、水面の波の影響を受けて生じる動揺が、より大きくなりやすい。
【０００８】
特許文献１に示されたブイは、浮力体として必要とされる体積を備えた円柱形状の胴部が、水面より上方へ突出するように配置されているため、水線面形状の面積は、胴部と同じ径の円の面積になる。よって、このブイは、胴部の径寸法に応じた波の影響を受ける。
【０００９】
しかし、ブイに動揺が生じる場合は、ブイに装備された無線通信用のアンテナ、ＧＮＳＳの信号受信用のアンテナ、音響通信用の送受波器、および、音響測位用の送受波器が、角度姿勢の変化を生じると共に、多少の位置変化も生じる。そのため、無線通信および音響通信では通信品質の低下、ＧＮＳＳの信号受信では受信する信号の品質の低下、音響測位では測位精度の低下につながる可能性がある。
【００１０】
また、水面に浮遊しているブイを回収するときには、回収用の船舶に搭載されたクレーンを用いてブイを水面から吊り上げて、回収用の船舶に積載し、その後、回収用の船舶の航走により、ブイを搬送することが、従来一般的に行われている。
【００１１】
ところで、船舶に搭載されたクレーンによるブイの吊り上げ作業を行う場合は、水面に浮遊しているブイに対して玉掛け作業を行う必要があり、人手と時間を要するというのが実状である。更に、ブイに対する玉掛け作業の際、ブイが波の影響により動揺している場合は、作業により多くの手間と時間を要するようになる。
【００１２】
そこで、本発明は、水面に浮遊して配置された状態で、波の影響による動揺の低減化を図ることができ、また、船舶に搭載したクレーンを要することなく回収を行うことができるブイ、および、該ブイを用いるブイ設置回収システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記課題を解決するために、静水面に浮遊している状態を基準として、水平面内の一軸方向に貫通する開口部を備えた枠体と、前記枠体の下側に設けられた主な浮力体となる胴部と、を備え、前記枠体の前記開口部が水面に掛かる配置となる浮力を備えた構成を有するブイとする。
【００１４】
前記枠体の上側に取り付けられた無線通信用のアンテナを備える構成としてもよい。
【００１５】
前記胴部に、音響通信用の送受波器と、音響測位用の送受波器の少なくとも一方を備える構成としてもよい。
【００１６】
前記胴部は、前記枠体の前記開口部が貫通する方向に垂直な断面の外形が、上端側を除き円弧で形成された構成としてもよい。
【００１７】
前記胴部は、水平面による断面形状が、前記枠体の前記開口部が貫通する方向に沿い流線形状とされた構成としてもよい。
【００１８】
また、ブイと、船舶とを備え、前記ブイは、静水面に浮遊している状態を基準として、水平面内の一軸方向に貫通する開口部を備えた枠体と、前記枠体の下側に設けられた主な浮力体となる胴部と、を備え、前記枠体の前記開口部が水面に掛かる配置となる浮力を備えた構成とし、前記船舶は、船首部の水線に対応する位置に、前記ブイにおける前記枠体の前記開口部に挿入可能な係止部材を、前方に突出させて備えた構成としたブイ設置回収システムとする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のブイによれば、水面に浮遊して配置された状態で、波の影響による動揺の低減化を図ることができ、また、船舶に搭載されたクレーンを要することなく回収を行うことができる。
【００２０】
また、本発明のブイ設置回収システムによれば、水面に浮遊して配置された状態のブイを、船舶に搭載されたクレーンを要することなく回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ブイの実施形態を示す図である。
【図２】図１のブイの設置と回収に用いるブイ設置回収システムを示す図である。
【図３】ブイ設置回収システムにおける船舶を示す概略正面図である。
【図４】ブイの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照して説明する。
【００２３】
［実施形態］
図１は、ブイの実施形態を示すもので、図１（ａ）は、概略正面図、図１（ｂ）は、概略側面図、図１（ｃ）は、水線位置での切断平面図である。図２は、図１のブイの設置と回収に用いるブイ設置回収システムを示すもので、図２（ａ）は、ブイの回収が行われる前の状態を示す概略側面図、図２（ｂ）は、ブイの回収が行われた状態を示す概略側面図である。図３は、図２のブイ設置回収システムにおける船舶を示す概略正面図である。
【００２４】
なお、本開示のブイの構成については、ブイが静水面に浮遊している状態を基準として説明する。また、この状態で、水平面内の一軸方向をｘ方向、ｘ方向に垂直な水平方向をｙ方向として説明する。
【００２５】
本実施形態のブイは、図１（ａ）（ｂ）（ｃ）に符号１で示すもので、ｘ方向に貫通する開口部３を備えた枠体２と、枠体２の下側に設けられた胴部４と、枠体２の上側に取り付けられた無線通信用のアンテナ５と、胴部４に設けられた音響信号の送受波器６，７と、を備えた構成とされている。更に、本実施形態のブイ１は、水面Ｗに浮遊する状態のときに、枠体２の開口部３が水面Ｗに掛かる配置となる浮力を備えている。
【００２６】
枠体２は、本実施形態では、図１（ａ）に示すように、ｙ方向に延びる上枠部８と、上枠部８の下方位置でｙ方向に延びる下枠部９と、上枠部８と下枠部９のｙ方向の一端部同士の間、および、他端部同士の間に連結された一対の側枠部１０，１１と、を備えた構成とされている。
【００２７】
上枠部８、下枠部９、および、各側枠部１０，１１は、ｘ方向に、設定された寸法Ｌを備えた平板状とされている。
【００２８】
本実施形態では、下枠部９は、ｙ方向の寸法が上枠部８よりも短い寸法に設定されている。また、各側枠部１０，１１は、上枠部８と下枠部９の長さ寸法の差に対応して、上下方向の途中位置で斜めに屈曲した形状とされている。
【００２９】
これにより、枠体２は、上枠部８、下枠部９および各側枠部１０，１１の内側に、ｘ方向に寸法Ｌで延びる開口部３を備えている。本実施形態では、枠体２の開口部３は、図１（ａ）に示すように、上下寸法に比してｙ方向に延びる寸法が大となる六角形状とされている。
【００３０】
胴部４は、本実施形態のブイ１の主な浮力を発生するものであり、且つ、本実施形態のブイ１が、図１（ａ）（ｂ）に示す姿勢で、枠体２の各側枠部１０，１１の中間部が水面Ｗに位置する浮遊状態となるように、浮心と重心の位置の調整、および、浮力のバランスの調整を行う図示しない錘を備えている。なお、胴部４に備える錘としては、胴部４の内部に収納された機器が、錘の一部または全部の機能を兼ねていてもよいことは勿論である。
【００３１】
更に、胴部４は、図１（ｃ）に示すように、水平面による断面形状が、ｘ方向に沿う流線形状とされている。これにより、本実施形態のブイ１は、後述するように船舶１６でｘ方向に押して搬送する際に、胴部４がｘ方向に沿う相対的な水流中で生じる抵抗について、低減化を図ることができる。
【００３２】
本実施形態のブイ１は、胴部４の下部寄りに、音響通信用の送受波器６と、音響測位用の送受波器７とを備えている。
【００３３】
そのため、胴部４は、図１（ａ）に示すように、ｘ方向に垂直な断面の外形が、上端側を除き円弧で形成されるようにして、音響通信および音響測位で使用される音響信号を乱す可能性がある角部を、できるだけ減らした形状とされている。
【００３４】
胴部４の上端側には、ｘ方向の中間部に、上下に延びる略円柱形状の接続部材１２の下端側が取り付けられ、接続部材１２の上端側が、枠体２の下端部となる下枠部９の下側に取り付けられている。
【００３５】
接続部材１２は、上下方向の中間部におけるｙ方向の両側を窪ませて、ｘ方向に垂直な面による断面積の低減化を図った形状とされている。更に、接続部材１２は、上下方向中間部の水平面による断面形状が、ｘ方向に沿う流線形状とされていることが好ましい。これにより、接続部材１２も、ｘ方向に沿う相対的な水流中で生じる抵抗の低減化が図られている。
【００３６】
なお、接続部材１２は、上下方向の中間部のみならず、上下方向の中間部より上方の個所、中間部より下方の個所、あるいは、上下方向の全長に亘る個所について、断面形状がｘ方向に沿う流線形状とされていてもよい。
【００３７】
枠体２の上端部となる上枠部８の上側には、上下に延びるストラット１３の下端側が取り付けられている。
【００３８】
ストラット１３の上端側には、アンテナ収納用のケース１４が取り付けられていて、ケース１４の内側に、無線通信用のアンテナ５が設けられている。更に、ケース１４の内側には、ＧＮＳＳの信号受信用のアンテナ１５が設けられた構成としてもよい。
【００３９】
なお、図示しないが、無線通信装置や、ＧＮＳＳ信号を基に位置情報を取得する装置は、胴部に収納されている。また、無線通信装置とアンテナ５とを接続するケーブル、および、位置情報を取得する装置とアンテナ１５とを接続するケーブルは、接続部材１２、枠体２、ストラット１３に沿い配置されている。なお、各ケーブルは、接続部材１２、枠体２、ストラット１３の内部に設けた空間に配置されていてもよいし、外部に取り付けられていてもよい。
【００４０】
また、図示しないが、本実施形態のブイ１は、送受波器６に接続された音響通信装置、および、送受波器７に接続された音響測位装置も、胴部に収納されている。
【００４１】
無線通信装置、ＧＮＳＳ信号を基に位置情報を取得する装置、音響通信装置、音響測位装置は、本実施形態のブイ１の使用目的に応じて、それぞれ、既存の通信機能を備えたブイ、通信中継機能を備えたブイ、観測用のブイなどに装備された無線通信装置、ＧＮＳＳ信号を基に位置情報を取得する装置、音響通信装置、音響測位装置と同様の機能を備えていればよい。
【００４２】
以上の構成としてある本実施形態のブイ１は、ブイ１が水面Ｗに浮遊する状態のときに水面Ｗに配置されるのは、枠体２の各側枠部１０，１１である。そのため、本実施形態のブイ１の水線面形状は、図１（ｃ）にハッチングを付して示した各側枠部１０，１１の断面の形状となり、本実施形態のブイ１における主な浮力体となる胴部４の水平面による断面形状に比して、面積を大幅に削減することができる。
【００４３】
よって、本実施形態のブイ１は、水面Ｗに浮遊して配置された状態で、波の影響による動揺の低減化を図ることができる。
【００４４】
本実施形態のブイ１は、波の影響による動揺の低減化に伴い、アンテナ５を介した無線通信の通信品質の低下の抑制、アンテナ１５で受信するＧＮＳＳの信号の品質の低下の抑制、送受波器６を介した音響通信の通信品質の低下の抑制、および、送受波器７を介した音響測位の測位精度の低下の抑制を図ることができる。
【００４５】
次に、本実施形態のブイ１を用いるブイ設置回収システムについて説明する。
【００４６】
ブイ設置回収システムは、図２に示すように、本実施形態のブイ１と、船舶１６とを備えた構成とされている。
【００４７】
船舶１６は、船首部の水線に対応する位置に、前後方向に延びるロッド状の係止部材１７を、前方に突出させて備えた構成とされている。
【００４８】
係止部材１７は、図３に示すように、前方から見た形状が、本実施形態のブイ１の枠体２の開口部３の形状を、設定された寸法分小さくした形状とされている。これにより、係止部材１７は、図２（ｂ）に示すように、本実施形態のブイ１の枠体２の開口部３に、ｘ方向の片側から挿入することができる。
【００４９】
また、係止部材１７は、長手方向寸法が、本実施形態のブイ１における開口部３がｘ方向に延びる寸法Ｌ（図１（ｂ）参照）より大となる寸法に設定されている。
【００５０】
更に、係止部材１７は、前端側に、前端に向けて先細りとなるテーパ部１８を備えた構成とされている。
【００５１】
これにより、船舶１６は、図２（ａ）に示すように、水面Ｗに浮遊している本実施形態のブイ１に対し、ｘ方向の片側から近づくように前進移動して、係止部材１７の先端を本実施形態のブイ１の開口部３に挿入し、その状態から更に前進すると、図２（ｂ）に示すように、係止部材１７を、本実施形態のブイ１の枠体２の内側に嵌合させることができる。よって、この状態で、船舶１６は、係止部材１７を嵌合させた枠体２を介して、本実施形態のブイ１を、船舶１６の前進移動に同伴して移動するよう保持することができる。
【００５２】
したがって、ブイ設置回収システムでは、図２（ｂ）に示す状態から、船舶１６を設定された目的位置まで前進航走させることにより、本実施形態のブイ１は目的位置まで搬送されるようになる。
【００５３】
目的位置に到着した後は、船舶１６を後進させることにより、係止部材１７を本実施形態のブイ１の枠体２の内側から抜き取ることができるため、船舶１６による本実施形態のブイ１の保持が解除される。
【００５４】
このように、本実施形態のブイ１を用いたブイ設置回収システムによれば、水面Ｗに浮遊して配置された状態の本実施形態のブイ１について、船舶１６に搭載されたクレーンを要することなく回収する作業を行うことができる。よって、本実施形態のブイ１の回収作業に要する手間と時間の削減化を図ることができる。
【００５５】
また、本実施形態のブイ１は、水面Ｗに浮遊して配置された状態で、波の影響による動揺の低減化が図られているため、船舶１６の前進移動により係止部材１７を本実施形態のブイ１の開口部３へ挿入する操作を容易なものとすることができる。
【００５６】
更に、本実施形態のブイ１を用いるブイ設置回収システムは、本実施形態のブイ１を船舶１６の係止部材１７で保持する際に、玉掛け作業のような人手を要する作業は不要なため、たとえば、船舶１６を無人の水上航走体とし、この水上航走体を遠隔操作して本実施形態のブイ１の回収を実現する場合に好適なシステムとすることができる。
【００５７】
また、本実施形態のブイ１は、胴部４の水平面による断面形状、更には、接続部材１２の上下方向中間部の水平面による断面形状を、ｘ方向に沿う流線形状としてある。このため、船舶１６の係止部材１７で保持した本実施形態のブイ１を、船舶１６の前進移動に伴って移動させるときには、胴部４や接続部材１２で生じる水の抵抗が低減される。よって、船舶１６は、前進移動で本実施形態のブイ１を搬送する際に、船舶１６の図示しない推進装置に過剰な負荷が生じたり、船舶１６の操舵による操作性の低下の影響が生じたりする虞を抑制することができる。
【００５８】
本実施形態のブイ１は、枠体２の開口部３が、図１（ａ）に示したような六角形状としてある。このため、開口部３に対応する形状の船舶１６の係止部材１７を嵌合させた状態では、本実施形態のブイ１が水の抵抗などの外力を受けても、船舶１６の係止部材１７の周りで枠体２が回ることは抑制され、よって、本実施形態のブイ１に姿勢変化が生じる虞を抑制することができる。
【００５９】
また、本実施形態のブイ１を用いるブイ設置回収システムは、本実施形態のブイ１を、その使用目的に応じて設定される使用個所の水面Ｗに配置（設置）する場合の搬送作業にも使用することができる。
【００６０】
［変形例］
前記実施形態では、ブイ１の枠体２が、図１（ａ）に示す如き六角形状の開口部３を備える構成の例を示した。これに対し、本開示のブイは、枠体２の開口部３の形状が、図４（ａ）に示すようなｙ方向に延びる矩形、図４（ｂ）に示すような上下方向に延びる矩形、図４（ｃ）に示すような正方形、その他、任意の多角形状であってもよい。また、ブイ１の枠体２は、図４（ｄ）に示すような楕円形であってもよい。
【００６１】
この場合、船舶１６の係止部材１７は、前方から見た形状が、本開示のブイの枠体２の開口部３の形状に対応する形状となるようにすればよい。
【００６２】
これらの構成によっても、本開示のブイは、開口部３に船舶１６の係止部材１７を嵌合させた状態では、本開示のブイが水の抵抗などの外力を受けても、船舶１６の係止部材１７の周りで枠体２が回ることは抑制されて、本開示のブイに姿勢変化が生じる虞を抑制することができる。
【００６３】
なお、本開示のブイの枠体２の開口部３の形状は、図４（ｅ）に示すように、円形であってもよい。この場合は、船舶１６の係止部材１７は、前方から見た形状が、本開示のブイの枠体２の開口部３の形状に対応する円形となるようにすればよい。また、この場合は、係止部材１７の周りで枠体２が回ることを抑制する回り止めの部材や装置を、別途備えるようにすればよい。
【００６４】
［応用例］
本開示のブイ、および、ブイ設置回収システムの応用例としては、以下のような構成を採用してもよい。
【００６５】
本開示のブイは、枠体２の上端側に、ｘ方向に指向性を有する電波、光または音響による方向特定信号を発信する発信装置を備えた構成とし、ブイ設置回収システムにおける船舶１６は、前記方向特定信号を受信する受信装置を備えた構成としてもよい。
【００６６】
この構成によれば、船舶１６は、本開示のブイに対し、枠体２からｘ方向に位置する配置となるときにのみ、受信装置で方向特定信号を受信できるようになる。よって、船舶１６は、この方向特定信号が受信できるようになる位置まで移動してから、方向特定信号が受信できる状態を維持しながら、本開示のブイに接近することで、係止部材１７を、本開示のブイの枠体２の開口部３に、ｘ方向に沿い挿入する作業を、より容易に、より確実に実施することが可能になる。
【００６７】
したがって、この構成を採用したブイ設置回収システムは、船舶１６を無人の水上航走体とし、この水上航走体を遠隔操作して本実施形態のブイ１の回収を実現する場合により好適なシステムとすることができる。
【００６８】
なお、本開示のブイおよびブイ設置回収システムは、前記実施形態、変形例、応用例にのみ限定されるものではない。
【００６９】
胴部４のサイズや形状、枠体２とのサイズの比は、図示するための便宜上のものであり、実際の胴部４のサイズや、形状や、枠体とのサイズの比を反映したものではない。
【００７０】
本開示のブイおよびブイ設置回収システムは、海、湖沼のいずれで使用されるブイと、その設置回収システムに適用してもよい。
【００７１】
本開示のブイは、胴部４に、音響通信用の送受波器６と、音響測位用の送受波器７のいずれか一方のみを備える構成としてもよい。
【００７２】
本開示のブイは、水面Ｗに浮遊して配置された状態で、波の影響による動揺の低減化が望まれるブイであれば、任意の使用目的のブイに適用してもよい。したがって、その使用目的に応じて、本開示のブイは、音響通信用の送受波器６、音響測位用の送受波器７、無線通信用のアンテナ５、ＧＮＳＳの信号受信用のアンテナ１５のうちの、いずれか単数または複数を備えた形式であってもよいし、全て備えていない形式であってもよい。
【００７３】
ブイ設置回収システムにおける船舶１６の形状、および、本開示のブイに対応するサイズの比は、図示するための便宜上のものであり、実際の船舶１６の形状、および、本開示のブイに対応するサイズの比を反映したものではない。
【００７４】
ブイ設置回収システムにおける船舶１６は、本開示のブイの搬送を行うときに、本開示のブイの枠体２の開口部３に挿入可能な配置で係止部材１７を備えていれば、係止部材１７を格納可能に備えた構成、あるいは、係止部材１７を船体の水線よりも上方に引き上げることが可能な構成を採用してもよい。この構成によれば、船舶１６は、本開示のブイの搬送を伴わない航走時には、係止部材を備えない形式の船舶と同様の航走性能を得ることが可能になる。
【００７５】
その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００７６】
１  ブイ、２  枠体、３  開口部、４  胴部、５  アンテナ、６  送受波器、７  送受波器、１６  船舶、１７  係止部材、Ｗ  水面
【図１】
2020001640.tif 000003
【図２】
2020001640.tif 000004
【図３】
2020001640.tif 000005
【図４】
2020001640.tif 000006