(57)【要約】【課題】よりシンプルな構成で水上浮遊物を回収することができる水上浮遊物の回収システムを提供する。【解決手段】水上浮遊物４００を回収する水上浮遊物の回収システム１００であって、複数の水中移動体２００と、水中移動体２００を制御する制御装置３００と、を備え、制御装置３００は、水上浮遊物４００の運搬先である運搬目標位置Ｐ１と、水上浮遊物４００を挟んで対向する位置を運搬開始位置Ｐ２として設定し、複数の水中移動体２００を、相互に所定の間隔を保った状態で運搬開始位置Ｐ２に向かって移動させ、運搬開始位置Ｐ２に全ての水中移動体２００が到達した後、複数の水中移動体２００を運搬目標位置Ｐ１に向かって移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水上浮遊物を回収する水上浮遊物の回収システムであって、
複数の水中移動体と、前記水中移動体を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記水上浮遊物の運搬先である運搬目標位置と、前記水上浮遊物を挟んで対向する位置を運搬開始位置として設定し、
複数の前記水中移動体を、相互に所定の間隔を保った状態で前記運搬開始位置に向かって移動させ、
前記運搬開始位置に全ての前記水中移動体が到達した後、複数の前記水中移動体を前記運搬目標位置に向かって移動させる、
水上浮遊物の回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水上浮遊物の回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、船艇の第一の胴体部と第二の胴体部を、船艇長手方向に平行に連結させ、該胴体部間に吸水装置を設置した浮遊ゴミ回収艇が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０９５３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されている浮遊ゴミ回収艇では、吸水装置やゴミを保持するゴミ回収籠等の機構やスペースが必要となる。このような特別な機構やスペースを必要とすることなく、よりシンプルな構成でゴミを回収することが望まれる。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、よりシンプルな構成で水上浮遊物を回収することができる水上浮遊物の回収システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る水上浮遊物の回収システムは、水上浮遊物を回収する水上浮遊物の回収システムであって、複数の水中移動体と、前記水中移動体を制御する制御装置と、を備える。また、前記制御装置は、前記水上浮遊物の運搬先である運搬目標位置と、前記水上浮遊物を挟んで対向する位置を運搬開始位置として設定し、複数の前記水中移動体を、相互に所定の間隔を保った状態で前記運搬開始位置に向かって移動させ、前記運搬開始位置に全ての前記水中移動体が到達した後、複数の前記水中移動体を前記運搬目標位置に向かって移動させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る水上浮遊物の回収システムによれば、運搬開始位置から複数の水中移動体が運搬目標位置に向かって移動する。これにより、運搬開始位置から運搬目標位置への経路上に位置する水上浮遊物を、複数の水中移動体が囲み及び接触しながら、運搬目標位置に向かって移動させることができる。そのため、吸水装置やゴミを保持するゴミ回収籠等の特別な機構やスペースを有しなくても、水上浮遊物を運搬目標位置に向かって移動させて回収することができる。よって、よりシンプルな構成で水上浮遊物を回収することができる水上浮遊物の回収システムを提供することができる。また、複数の水中移動体が運搬開始位置に向かって移動する際、相互に所定の間隔を保った状態で移動するため、スムーズに運搬開始位置へと移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る水上浮遊物の回収システムの一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る水上浮遊物の回収方法の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る水上浮遊物の回収方法の一例を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る水上浮遊物の回収方法の一例を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る水上浮遊物の回収方法の一例を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る水上浮遊物の回収方法の一例を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る水上浮遊物の回収方法の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１に、本発明の実施の形態１に係る水上浮遊物の回収システム１００（以下、「回収システム１００」と称する。）の一例を示す。
回収システム１００は、例えば、水上に浮遊しているゴミ等の水上浮遊物を回収するシステムである。回収システム１００は、図１に示すように、複数の水中移動体２００、当該水中移動体２００を制御する制御装置３００等、を備える。また、水中移動体２００は水上を移動可能であり、制御装置３００は地上又は船上に配置される。また、水中移動体２００と制御装置３００とは、無線通信等のインターネットによって相互に通信可能に接続されている。
【００１０】
水中移動体２００は、例えば、小型の無人船舶等であり、制御装置３００から送信された制御信号に従って水上を航行する。
【００１１】
制御装置３００は、ＣＰＵ（図示省略）及び記憶部（図示省略）等を備える。そして、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、制御装置３００は水中移動体２００の動作を制御する。具体的には、ＣＰＵが記憶部に格納されたプログラムを実行することにより、制御装置３００は、本実施の形態１に係る水上浮遊物の回収方法を実施する。
また、制御装置３００のそれぞれの記憶部に格納されるプログラムは、ＣＰＵに実行されることにより、制御装置３００のそれぞれにおける処理を実現するためのコードを含む。なお、記憶部は、例えば、このプログラムや、制御装置３００における処理に利用される各種情報を格納することができる任意の記憶装置を含んで構成される。記憶装置は、例えば、メモリ等である。
【００１２】
次に、図２乃至図７を参照しながら、本実施の形態１に係る水上浮遊物の回収方法について説明する。図２は、水上浮遊物の回収方法の一例を示すフローチャートである。図３乃至図７は、水上浮遊物の回収方法の一例を説明する図である。
【００１３】
図２に示すように、まず、制御装置３００は、水中移動体２００の目標位置が運搬目標位置か否かを判断する（ステップＳ１）。
ここで、運搬目標位置とは、水上浮遊物４００の運搬先の位置である。
例えば、制御装置３００は、図３に示すように、予め、複数の水中移動体２０１，２０２，２０３，２０４，２０５（以下、特に個々の水中移動体２０１，２０２，２０３，２０４，２０５を区別しない場合、まとめて水中移動体２００と称する。）及び水上浮遊物４００を含み、運搬目標位置Ｐ１を１つの頂点とする矩形範囲Ｒを、制御を行う「場」として設定する。図３において、制御装置３００が制御を行う「場」は、頂点Ｖ１〜Ｖ４によって規定される矩形範囲Ｒであり、頂点Ｖ４は、運搬目標位置Ｐ１である。
なお、初期状態において、水中移動体２００の目標位置は、運搬開始位置に設定されている。
【００１４】
ステップＳ１において、水中移動体２００の目標位置が運搬開始位置である場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、制御装置３００は、水中移動体２００の目標位置を運搬開始位置である位置Ｐ２に設定する（ステップＳ２）。具体的には、制御装置３００は、図４に示すように、運搬目標位置Ｐ１と、水上浮遊物４００を挟んで対向する位置Ｐ２を運搬開始位置として設定する。
【００１５】
次に、制御装置３００は、制御装置３００が制御を行う場Ｒのポテンシャルを設定し、ボロノイ分割を用いた被覆制御を行って、水中移動体２００を運搬開始位置Ｐ２に向かって移動させる（ステップＳ３）。例えば、制御装置３００は、場Ｒのポテンシャルを、水の流れや風向き等を考慮して設定する。また、制御装置３００は、複数の水中移動体２００だけでなく、水上浮遊物４００もボロノイ分割の１点として、ボロノイ分割を用いた被覆制御を行う。制御装置３００が、ボロノイ分割を用いた被覆制御を行って、水中移動体２００を運搬開始位置Ｐ２に向かって移動させるため、複数の水中移動体２００を、相互に所定の間隔を保った状態で運搬開始位置Ｐ２に向かって移動させることができる。また、制御装置３００は、複数の水中移動体２００だけでなく、水上浮遊物４００もボロノイ分割の１点として、ボロノイ分割を用いた被覆制御を行うため、複数の水中移動体２００は、水上浮遊物４００に接触することなく、運搬開始位置Ｐ２に向かって移動することができる。そのため、水中移動体２００が運搬開始位置Ｐ２に向かって移動する際に、水上浮遊物４００を運搬目標位置Ｐ１から離れる方向に移動させずに済む。なお、水中移動体２００を運搬開始位置Ｐ２に向かって移動させるのに用いられる制御方法は、複数の水中移動体２００を、相互に所定の間隔を保った状態で運搬開始位置Ｐ２に向かって移動させることができる制御方法であればよく、ボロノイ分割を用いた被覆制御方法に限定されるものではない。
【００１６】
次に、制御装置３００は、全ての水中移動体２００が運搬開始位置Ｐ２付近に到達したか否かを判断する（ステップＳ４）。なお、運搬開始位置Ｐ２付近とは、運搬開始位置Ｐ２を中心とする所定大きさの範囲を意味する。
ステップＳ４において、全ての水中移動体２００が運搬開始位置Ｐ２付近に到達していない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、制御装置３００は、本処理を繰り返す。なお、ステップＳ３の処理が開始されてから所定時間が経過しても、全ての水中移動体２００が運搬開始位置Ｐ２付近に到達しない場合、制御装置３００は、ステップＳ１の処理に戻ってもよい。
ステップＳ４において、全ての水中移動体２００が運搬開始位置Ｐ２付近に到達している場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、制御装置３００は、水中移動体２００の目標位置を運搬目標位置Ｐ１に設定し（ステップＳ５）、ステップＳ１の処理に戻る。
【００１７】
ステップＳ１において、水中移動体２００の目標位置が運搬目標位置である場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、制御装置３００は、図５に示すように、水中移動体２００の目標位置を運搬目標位置である位置Ｐ１に設定し、水中移動体２００を当該運搬目標位置Ｐ１に向かって移動させる（ステップＳ６）。
【００１８】
次に、制御装置３００は、複数の水中移動体２００のうち、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が水中移動体２００と運搬目標位置Ｐ１との距離より大きくなった水中移動体２００があるか否かを判断する（ステップＳ７）。
【００１９】
ステップＳ７において、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が水中移動体２００と運搬目標位置Ｐ１との距離より大きくなった水中移動体２００がない場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、ステップＳ１の処理に戻る。
【００２０】
ステップＳ７において、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が水中移動体２００と運搬目標位置Ｐ１との距離より大きくなった水中移動体２００がある場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が水中移動体２００と運搬目標位置Ｐ１との距離より大きくなった水中移動体２００の目標位置を退避位置に設定し、当該水中移動体２００を退避位置に向かって移動させる（ステップＳ８）。例えば、図６において、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が、水中移動体２０３，２０５と運搬目標位置Ｐ１との距離より大きくなっている。そこで、制御装置３００は、水中移動体２０３，２０５が水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との間を通らずに退避できる位置に退避位置を設定する。より具体的には、本実施の形態１では、制御装置３００は、図６に示すように、水中移動体２０３の退避位置として、制御を行う「場」である矩形範囲Ｒの頂点Ｖ１を設定し、水中移動体２０５の退避位置として、矩形範囲Ｒの頂点Ｖ３を設定する。なお、退避位置は、上述の頂点Ｖ１及びＶ３に限定されるものではなく、水中移動体２００が一時的に退避することができる位置であればよく、矩形範囲Ｒの他の位置に決定されていてもよい。また、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が水中移動体２００と運搬目標位置Ｐ１との距離より小さい水中移動体２０１，２０２，２０４の目標位置は、運搬目標位置Ｐ１のままである。すなわち、水上浮遊物４００を追い越していない水中移動体２０１，２０２，２０４は、退避することなく、水上浮遊物４００を囲み及び接触しながら運搬目標位置Ｐ１に向かって移動する。
【００２１】
次に、制御装置３００は、水中移動体２０３，２０５がそれぞれ退避位置Ｖ１付近及び退避位置Ｖ３付近に到達したか否かを判断する（ステップＳ９）。なお、退避位置Ｖ１付近及び退避位置Ｖ３付近とは、それぞれ退避位置Ｖ１を中心とする所定大きさの範囲、及び、退避位置Ｖ３を中心とする所定大きさの範囲を意味する。
【００２２】
ステップＳ９において、水中移動体２０３，２０５がそれぞれ退避位置Ｖ１付近及び退避位置Ｖ３付近に到達していない場合（ステップＳ９；Ｎｏ）、制御装置３００は、本処理を繰り返す。なお、ステップＳ８の処理が開始されてから所定時間が経過しても、水中移動体２０３，２０５がそれぞれ退避位置Ｖ１付近及び退避位置Ｖ３付近に到達しない場合、ステップＳ１０の処理に進んでもよい。
【００２３】
ステップＳ９において、水中移動体２０３，２０５がそれぞれ退避位置Ｖ１付近及び退避位置Ｖ３付近に到達している場合（ステップＳ９；Ｙｅｓ）、制御装置３００は、水中移動体２０３，２０５の目標位置を初期化し（ステップＳ１０）、ステップＳ１の処理に戻る。具体的には、制御装置３００は、水中移動体２０３，２０５の目標位置として、図７に示すように、新たな運搬開始位置である位置Ｐ２’を設定することにより、水中移動体２０３，２０５の目標位置を初期化する。より具体的には、制御装置３００は、ステップＳ１０の時点で、運搬目標位置Ｐ１と、水上浮遊物４００を挟んで対向する位置Ｐ２’を新たな運搬開始位置として設定する。
【００２４】
なお、制御装置３００は、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が所定の距離以内となるまで、所定の回数又は所定の期間、ステップＳ１〜ステップＳ１０の処理を繰り返す。
【００２５】
以上に説明した実施の形態１に係る回収システム１００によれば、運搬開始位置Ｐ２から複数の水中移動体２００が運搬目標位置Ｐ１に向かって移動する。これにより、運搬開始位置Ｐ２から運搬目標位置Ｐ１への経路上に位置する水上浮遊物４００を、複数の水中移動体２００が囲み及び接触しながら、運搬目標位置Ｐ１に向かって移動させることができる。そのため、吸水装置やゴミを保持するゴミ回収籠等の特別な機構やスペースを有しなくても、水上浮遊物４００を運搬目標位置Ｐ１に向かって移動させて回収することができる。よって、よりシンプルな構成で水上浮遊物４００を回収することができる水上浮遊物４００の回収システム１００を提供することができる。
【００２６】
また、複数の水中移動体２００が運搬開始位置Ｐ２に向かって移動する際、相互に所定の間隔を保った状態で移動するため、スムーズに運搬開始位置Ｐ２へと移動することができる。
【００２７】
また、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が水中移動体２００と運搬目標位置Ｐ１との距離より大きくなった水中移動体２００がある場合、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との間を通らないように、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が水中移動体２００と運搬目標位置Ｐ１との距離より大きくなった水中移動体２００を所定の退避位置Ｖ１，Ｖ３に移動させる。そのため、水上浮遊物４００を追い越して運搬目標位置Ｐ１に近づいた水中移動体２００がある場合、水上浮遊物４００を追い越した水中移動体２００によって水上浮遊物４００の運搬が妨害されることを防ぐことができる。
【００２８】
また、制御装置３００は、複数の水中移動体２００だけでなく、水上浮遊物４００もボロノイ分割の１点として、ボロノイ分割を用いた被覆制御を行うため、複数の水中移動体２００は、水上浮遊物４００に接触することなく、運搬開始位置Ｐ２に向かって移動することができる。そのため、水中移動体２００が運搬開始位置Ｐ２に向かって移動する際に、水上浮遊物４００を運搬目標位置Ｐ１から離れる方向に移動させずに済む。
【００２９】
また、制御装置３００は、水上浮遊物４００と運搬目標位置Ｐ１との距離が所定の距離以内となるまで、所定の回数又は所定の期間、ステップＳ１〜ステップＳ１０の処理を繰り返す。そのため、回収システム１００は、より確実に、水上浮遊物４００を回収することができる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１００  水上浮遊物の回収システム
２００  水中移動体
３００  制御装置
４００  水上浮遊物
Ｐ１  運搬目標位置
Ｐ２、Ｐ２’  運搬開始位置
Ｖ１、Ｖ３  退避位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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