(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮流物質がある水域に投入され、該浮流物質を追従監視する無人浮流物質監視用ブイであって、
該無人浮流物質監視用ブイから見た水面の浮流物質の相対位置を検出する検出部と、
風および潮流の向き及び大きさを計測する計測部と、
面積および向きを調整可能な帆と、
方向舵と、
上記検出部によって検出された浮流物質の相対位置と、上記計測部によって計測された風および潮流の向き及び大きさとを、上記帆および上記方向舵の制御量を算出するためのＬＵＴへの入力パラメータとし、当該入力パラメータから上記帆および上記方向舵の制御量を算出し、上記帆の面積および向き、並びに方向舵を調整する調整部とを備えている
ことを特徴とする無人浮流物質監視用ブイ。
【請求項２】
海象・気象データを測定し、該測定した海象・気象データを基地局に送信することを特徴とする請求項１記載の無人浮流物質監視用ブイ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の無人浮流物質監視用ブイを使用する浮流物質監視システム。
【請求項４】
浮流物質がある水域に投入された無人浮流物質監視用ブイによって浮流物質を追従監視する浮流物質監視方法であって、
該無人浮流物質監視用ブイから見た水面の浮流物質の相対位置を検出し、
風および潮流の向き及び大きさを計測し、
上記検出された浮流物質の相対位置と、上記計測された風および潮流の向き及び大きさとを、該無人浮流物質監視用ブイが備える帆および方向舵の制御量を算出するためのＬＵＴへの入力パラメータとし、当該入力パラメータから上記帆および上記方向舵の制御量を算出し、上記帆の面積および向き、並びに方向舵を調整することによって、無人浮流物質監視用ブイが浮流物質に追従して移動するように制御し、
該無人浮流物質監視用ブイの位置情報を基地局に送信する浮流物質監視方法。
【請求項５】
海象・気象データを測定し、該測定した海象・気象データを基地局に送信することを特徴とする請求項４記載の浮流物質監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海難事故等により海上に流出し、浮流又は浮遊している重油等の浮流物質の発見及び監視を行うための無人浮流物質監視用ブイに関する。
【背景技術】
【０００２】
タンカー船の海難事故等により海上に流出した重油は、海水と混ざることによりエマルジョン化し高粘度となるため残存性が高く、沿岸に漂着した場合には、自然環境にもたらす被害が大きくなり易く、その回復には多くの時間と労力を必要とするため、周辺地域の経済にも多くの損失を与える。【０００３】
従って、環境への被害を最小限に食い止めるためには、流出した重油が沿岸に漂着する前に、限りある重油回収機材や油防除機材を、漂着が予測される沿岸に重点的に配置して、速やかに漂着した重油を回収する必要がある。そのためには、浮流重油（浮遊重油）が発見されると、高精度の重油漂流シミュレーションを行って漂流先を精度よく予測する必要がある。この重油漂流シミュレーションの精度を向上させるためには、重油の漂流位置および漂流海域における海象・気象データをリアルタイムで取得して反映させることが重要となる。【０００４】
浮流している重油や化学物質等の浮流物質の発見及び監視を行うための方法として、蛍光ライダー法と呼ばれる方法がある。この方法では、ヘリコプターに紫外線のレーザーレーダー（ライダー：LIDAR:Light Detection and Ranging）装置を搭載し、流出海域を空から走査する。この走査では、ヘリコプター上のレーザーレーダー装置から海面に向けて紫外パルスレーザーを照射して、この照射により海面で発生する蛍光を、ヘリコプターに搭載したイメージ増強管とＣＣＤカメラとで構成される超高感度カメラで、４種類の波長について画像撮影する。この撮影画像において、海水の青紫色の水ラマン光と、石油類の青緑色の蛍光とを区別することにより、海水と流出油の位置情報を得ている。ちなみに、流出油のテスト観測において、高さ１５０ｍからの観測時に、視野１００ｍｒａｄ、水面の範囲の直径で１５ｍで流出油を検出できるとの結果を得ている。【０００５】
この蛍光ライダー法は、レーザ励起で蛍光を発生させるアクティブ方式であるため、昼間のみならず夜間も観測が可能で、また、蛍光スペクトルにより流出物質の識別も可能である。また、受光側としてＣＣＤカメラをベースとするため、リアルタイムの監視が可能である。【０００６】
しかしながら、この方法では、ヘリコプターの航続時間の制限から長時間の流出追跡は困難であるという問題がある。このため、本願発明者らは、無人浮流物質監視用ブイを用いての浮流物質監視方法を提案している（特許文献１参照）。【０００７】
上記特許文献１における無人浮流物質監視用ブイは、浮流物質がある水域に投入され、該水域で自動的に浮上と沈降を繰返し、水面下にある時に水面部分における浮流物質の有無及び位置を検出する。その後、検出した浮流物質の位置に向かって浮上し、水面の浮流物質領域内に浮上している時に位置情報、海象・気象データ等を基地局に送信する。【０００８】
上記無人浮流物質監視用ブイは、内部シリンダに水を出入りさせることによって浮上または沈降を行なう。また、浮上する際には、可動翼を調整することによって、検出した浮流物質の位置に向かって移動する。すなわち、上記無人浮流物質監視用ブイにおける浮流物質方向への移動は、ブイの浮上力を利用するものであり、移動方向の決定は可動翼の調整のみで行なわれる。このため、上記無人浮流物質監視用ブイでは、浮流物質への追従に使用するエネルギが少なくて済み、プロペラのような推進装置を使用して追従する場合に比べて、長時間（数日から数週間）の追従が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００８−１００５３６号公報（２００８年５月１日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１における無人浮流物質監視用ブイでは、浮流物質への追従のための移動は、浮上の際の可動翼の調整のみで行なわれるため、その移動量は大きくない。一方、海面の浮流物質は、潮流の海表面流、および海面上の風と海面との摩擦による流れのベクトル和の流れに沿って流れる。【００１１】
潮流の海表面流は、浮流物質および無人浮流物質監視用ブイの両方に同じように作用するため、無人浮流物質監視用ブイの追従動作に対して、あまり大きな影響は与えない。しかしながら、海面上の風は、無人浮流物質監視用ブイの追従動作に対して影響を与えることが考えられる。【００１２】
すなわち、無人浮流物質監視用ブイが水面下に沈降している場合には、海面上の風は、ブイには作用せず浮流物質にのみ作用する。また、無人浮流物質監視用ブイが水面上に浮上している場合であっても、海面上の風はブイには大きく作用せず浮流物質には大きく作用する。これは、浮流物質は体積に対して水面上の表面積が大きい一方、ブイは体積に対して水面上の表面積が小さいためである。【００１３】
したがって、海面上の風が強く、風と海面との摩擦による流れが大きい場合、上記特許文献１における無人浮流物質監視用ブイでは、浮流物質を追従するのが困難になるという問題がある。【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、潮流のみならず海面上の風による流れが大きい場合であっても、少ないエネルギで浮流物質への追従が可能となる無人浮流物質監視用ブイを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明は、浮流物質がある水域に投入され、該浮流物質を追従監視する無人浮流物質監視用ブイであって、該無人浮流物質監視用ブイから見た水面の浮流物質の相対位置を検出する検出部と、風および潮流の向き及び大きさを計測する計測部と、面積および向きを調整可能な帆と、上記検出部によって検出された浮流物質の相対位置と、上記計測部によって計測された風および潮流の向き及び大きさに基づいて、上記帆の面積および向きを調整する調整部とを備えていることを特徴としている。【００１６】
上記の構成によれば、上記無人浮流物質監視用ブイは、浮流物質の相対位置データと風および潮流の計測データに基づいて帆の面積および向きが調整される。このため、プロペラ等の推進装置を使用して追従する場合に比べて、浮流物質への追従に使用するエネルギーが小さくて済む。従って、浮流物質を長時間追従することができるようになり、数日から数週間に亙って自動追従することができる。また、潮流のみならず海面上の風による流れが大きい場合であっても、高い追従性能を得ることができる。【００１７】
また、本発明の浮流物質監視システムは、上記の無人浮流物質監視用ブイを使用して構成される。この構成によれば、無人浮流物質監視用ブイと基地局の受信装置等という比較的簡便な装置及びシステムで、浮流物質の漂流位置及びその水域における海象・気象データを得ることができるようになる。【００１８】
また、本発明の浮流物質監視方法は、上記の課題を解決するために、浮流物質がある水域に無人浮流物質監視用ブイを投入し、該無人浮流物質監視用ブイによって浮流物質を追従監視する浮流物質監視方法であって、該無人浮流物質監視用ブイから見た水面の浮流物質の相対位置を検出し、風および潮流の向き及び大きさを計測し、上記検出された浮流物質の相対位置と、上記計測された風および潮流の向き及び大きさに基づいて、該無人浮流物質監視用ブイが備える帆の面積および向きを調整することによって、無人浮流物質監視用ブイが浮流物質に追従して移動するように制御し、無人浮流物質監視用ブイによって測定される海象・気象データを基地局に送信させる。【００１９】
上記の浮流物質監視方法によれば、上記したような無人浮流物質監視用ブイや無人浮流物質監視システムと同様な作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の無人浮流物質監視用ブイは、浮流物質の相対位置データと風および潮流の計測データに基づいて帆の面積および向きが調整されること追従制御が行なわれるため、浮流物質への追従に使用するエネルギーが小さくて済む。従って、浮流物質を長時間追従することができるようになり、数日から数週間に亙って自動追従することができると共に、海面上の風による流れが大きい場合であっても、高い追従性能を得ることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１（ａ）】本発明の一実施形態に係るものであり、無人浮流物質監視用ブイの正面図である。
【図１（ｂ）】本発明の一実施形態に係るものであり、無人浮流物質監視用ブイの側面図である。
【図２】上記無人浮流物質監視用ブイを用いた浮流物質監視用方法を示すフローチャートである。
【図３】上記無人浮流物質監視用ブイによる浮遊重油の監視における、無人浮流物質監視用ブイの浮流重油の漂流への自動追従及びデータ通信の制御を示すフローチャートである。
【図４】無人浮流物質監視用ブイの移動方向を示す説明図である。
【図５（ａ）】本発明の一実施形態に係るものであり、無人浮流物質監視用ブイの正面図である。
【図５（ｂ）】本発明の一実施形態に係るものであり、無人浮流物質監視用ブイの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る無人浮流物質監視用ブイについて説明する。ここでは、浮流物質として重油を対象にして説明するが、他の浮流物質にも本発明は適用できる。
【００２３】
図１（ａ），（ｂ）に示す無人浮流物質監視用ブイ１０は、本発明の一実施形態を示すものであり、ブイ本体部１１をヨット船体のような形状としたヨット型ブイを例示するものである。図１（ａ）はブイの正面図、図１（ｂ）はブイの側面図である。無人浮流物質監視用ブイ１０は、浮流重油がある水域に投入され、この水域で浮上したまま浮流重油の有無及び位置を検出すると共に、検出した浮流重油に追従して移動できる。また、無人浮流物質監視用ブイ１０は、位置情報や海象・気象データ等を収集し、そのデータを基地局に送信するように構成される。無人浮流物質監視用ブイ１０の得た情報を地上局に送るための通信装置は、人工衛星を介して情報を地上局に送るものであることが好ましい。
【００２４】
図１（ａ），（ｂ）に示す無人浮流物質監視用ブイ１０は、ブイ本体部１１の上面側にマスト１２、帆１３、および浮流物質監視センサ１４が配置されている。帆１２は、図示しない制御部によって面積および方向を調節することができる。また、浮流物質監視センサ１４はマスト１２の先端に取り付けられている。
【００２５】
浮流物質監視センサ１４は、例えば、蛍光ライダー法を用いて浮流重油の分布範囲を検出するための紫外線センサである。浮流物質監視センサ１４は、無人浮流物質監視用ブイのマスト１２先端から水面に向かって紫外線を照射し、周囲水域の所定の範囲内を走査して、水面や浮流重油から反射してくる蛍光を捉える。そして、この蛍光の分析から水面と浮流重油領域との識別を行う。
【００２６】
浮流物質監視センサ１４において蛍光ライダー法を用いる場合、例えば、小型で海面から上に２ｍ以内に設置した紫色レーザ励起による流出油の蛍光スポットを検出する方法を使用できる。また、浮流物質監視センサ１４から照射する紫外線は、無人浮流物質監視用ブイの周囲全体をスキャンしてもよいが、特定された複数方向（たとえば前後左右の４方向）に紫外線を照射する構成であっても良い。特定された複数方向にのみ照射を行なう構成であればスキャン装置が不要となり、ブイの小型化および消費電力の削減に寄与する。
【００２７】
帆１３における面積および方向の調節方法は特に限定されるものではないが、例えば、帆１３の巻取りによって面積を調整したり、マスト１２を回転させることで帆１３の方向を調整することが考えられる。
【００２８】
また、図示はしていないが、浮流物質監視センサ１４は、ブイの位置を検出するＧＰＳ装置、海象・気象のモニタリングのための潮流計や波高計や風向・風速計等の各種計測装置、および各種データを基地局に送信するための送信装置等が配設される。これらの各種装置も図示しない制御部によって制御される。
【００２９】
図１に示す無人浮流物質監視用ブイ１０では、ブイ本体部１１の船底側にブレーキ板１５、スラスター１６、および方向舵１７が設けられている。ブレーキ板１５およびスラスター１６はキール１８を介してブイ本体部１１の船底に設置されている。
【００３０】
ブレーキ板１５は、無人浮流物質監視用ブイ１０がブイの水面より上の構造物に加わる風抵抗による推力を打ち消すため、ブイの水面下に取り付けられる。すなわち、ブレーキ板１５は、無人浮流物質監視用ブイ１０が帆１３による推進力を受ける時に、該推進力に対する抵抗となることで、ブイの移動速度を調整するものである。スラスター１６は、非常用の、大きく位置を移動させる場合の移動手段として設けられていれば、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油から大きく離された場合の追従能力を上げることができる。
そして、方向舵１７は、これによって、無人浮流物質監視用ブイ１０の移動方向を精度良く調整することができ、これによっても追従能力を向上させることができる。スラスター１６および方向舵１７も、図示しない制御部によって制御される。
【００３１】
さらに、図示はしていないが、ブイ本体部１１の内部には、方向舵１７の制御用アクチュエータ、姿勢制御用センサ、およびバッテリー等も配設される。なお、ソーラパネルや波力発電装置を設けて、日照時や浮上状態で波に揺られている状態の時に、バッテリーを充電するように構成すると、作動期間を著しく大きくすることができる。図１に示す無人浮流物質監視用ブイ１０では、ブイ本体部１１の上面にソーラパネル１９を設けた構成を例示している。
【００３２】
そして、浮流物質監視用システムをこの無人浮流物質監視用ブイ１０を使用して構成する。この場合、無人浮流物質監視用ブイ１０の送信を受ける基地局は、通常は地上局として陸地に設置されるが、必要に応じて、ヘリコプターや飛行機等や船舶に設置してもよい。なお、複数の基地局で受信してもよい。また、この浮流物質監視用システムは、この無人浮流物質監視用ブイ１０を浮流物質の漂流水域に投入するために、浮流物質の漂流水域を発見して、無人浮流物質監視用ブイ１０を浮流物質の漂流水域に投入及び回収するための機器やサブシステムを備えて構成される。
【００３３】
次に、この無人浮流物質監視用ブイ１０の制御方法及びこの無人浮流物質監視用ブイ１０を用いた浮流物質監視用方法について説明する。
【００３４】
図２に示すように、重油流出事故が発生する（Ｓ１）と、その浮流重油を航空機やヘリコプターや船舶等により探索し（Ｓ２）、浮流重油が発見される（Ｓ３）と、無人浮流物質監視用ブイ１０は、航空機やヘリコプターや船舶等から浮流重油中又はその近傍に投入される（Ｓ４）。この投入に際して、スイッチオンとして制御部の制御を起動し、その作動を開始する。その後は、無人浮流物質監視用ブイによる浮遊重油の監視を行い、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油の漂流に追従して、各種データを基地局に送信する（Ｓ５）。浮流重油の回収等の必要な処理を終えて、この無人浮流物質監視用ブイ１０のデータが不要になったら、無人浮流物質監視用ブイ１０を回収し、スイッチをオフして、制御部の制御を停止して、その作動を停止する（Ｓ６）。
【００３５】
そして、無人浮流物質監視用ブイによる浮遊重油の監視（Ｓ５）における、無人浮流物質監視用ブイ１０の浮流重油の漂流への自動追従及びデータ通信は、図３に示すような制御フローに従って自動的に制御されて行われる。
【００３６】
無人浮流物質監視用ブイ１０の制御部のスイッチがオンされて、この図３に示す制御フローに従った制御がスタートすると、無人浮流物質監視用ブイ１０の浮流物質監視センサ１４がブイの周囲の水面を走査し、浮流重油の油塊検知を行なう（Ｓ５１）。
【００３７】
Ｓ５１の検知処理が終了すると、その検知結果を用いて無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中にあるか否かを判定する（Ｓ５２）。すなわち、Ｓ５１の検知処理では、浮流物質監視センサ１４がブイの周囲の全方位において走査を行なう。その結果、ブイの周囲全体で油塊が検出された場合には、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中にあると判定する。一方、ブイの周囲全体になく一部の周囲のみに油塊が検出された場合には、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中には無いと判定する。この無人浮流物質監視用ブイ１０は、投入時に浮流重油から外れる場合や、浮流重油中にあっても波、風、潮流などの外乱により浮流重油から外れる場合があるので、この判定を行う。
【００３８】
Ｓ５２の判定結果が浮流重油中であるとの判定であればＳ５５に移行し、Ｓ５２の判定結果が浮流重油中では無いとの判定である場合にはＳ５３に移行する。
【００３９】
無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中に無い場合、Ｓ５３では、無人浮流物質監視用ブイ１０から見た水面の浮流重油の位置（相対位置）を検出する。この検出は、上記Ｓ５１での検知データを分析することに行なうことが可能である。
【００４０】
水面の浮流重油の位置検出が終了すれば、無人浮流物質監視用ブイ１０が検出された浮流重油の位置に向かって移動するように、帆１２の面積および方向、さらに方向舵１７の向きが調節される。上記の調整には、無人浮流物質監視用ブイ１０に搭載された潮流計および風向・風速計による計測データ（潮流および風の向き及び大きさ）が利用できる。すなわち、風による移動推進力が得られるように帆１２の面積を大きくし、かつ無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油の方向に向かって移動するように、帆１２の向きおよび方向舵１７の向きを調整する（Ｓ５４）。上記調整を自動で行なうためには、浮流重油の相対位置と風および潮流の計測データとをＬＵＴ（Look-Up Table）への入力パラメータとし、この入力パラメータに対応する帆１２および方向舵１７の制御量をＬＵＴからの出力とすれば、実現が容易である。
【００４１】
尚、無人浮流物質監視用ブイ１０において、風向・風速計はマスト１２に設置され、潮流計（ブイと相対的な向きと速度を計測する）はブイの水面下に設置される。また、無人浮流物質監視用ブイ１０は、海面を移動するものであるため、上記風向・風速計および潮流計にて直接得られる計測値は、ブイに対して相対的なデータとなる。しかしながら、ＧＰＳ計でブイの位置を計測できるため、上記計測値をブイの位置情報を用いて補正することで、風および潮流の絶対速度および向きを求めることができる。
【００４２】
このように、帆および舵による追従制御では、プロペラ等の推進器を必要としないため、移動に消費する電力を低く抑えることができる。但し、図１に示す無人浮流物質監視用ブイ１０のように、非常用の移動手段としてスラスター１６を設けている場合には、無人浮流物質監視用ブイ１０から見た浮流重油位置が所定距離以上は慣れている場合には、Ｓ５４においてスラスター１６を作動させても良い。
【００４３】
Ｓ５４の動作後は、所定時間経過後にＳ５１に戻り、Ｓ５１〜Ｓ５２の処理によって、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中にあるか否かを再度判定する。こうして、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中に到達するまで、Ｓ５１〜Ｓ５４を繰りかえす。
【００４４】
一方、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中にある場合、Ｓ５５では、ＧＰＳ装置により、無人浮流物質監視用ブイ１０の位置を検出し、また、海象・気象のモニタリングのための各種計測装置により海象・気象データを測定する。そして、これらの位置と海象・気象データを基地局に送信する（Ｓ５６）。その後、所定の時間経過するまで待機してから（Ｓ５７）、Ｓ５１に戻る。この待機中は浮流重油中に浮上しているので、ソーラパネルや波力発電装置によりバッテリーを充電するように構成してもよい。
【００４５】
図３のフローによるＳ５１〜Ｓ５７を、無人浮流物質監視用ブイ１０が回収されるまで繰り返し、浮流物質監視用ブイ１０の回収とスイッチのオフによる作動停止により、この自動制御を終了する。
【００４６】
尚、図３のフローでは、帆１２および方向舵１７の調節は、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中に無い場合に行われる。しかしながら、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中にある状態で、帆１２および方向舵１７の調節を行なっても良い。すなわち、図４に示すように、無人浮流物質監視用ブイ１０が風による海面の流れと潮流の流れとの合ベクトルの方向に移動するように、帆１２および方向舵１７を常時調節するようにすれば、無人浮流物質監視用ブイ１０が浮流重油中から外れることが少なくなる。
【００４７】
例えば、無人浮流物質監視用ブイ１０に、ＧＰＳ、風速風向計、二方向流速センサーを搭載し、潮流と風（海面より１０ｍを基準）の３％の流れの合ベクトルにブイが進むように、帆の制御（面積と向き）を行うことが考えられる。このような帆の自動制御技術は、ヨットの自動操帆技術と類似している。しかしながら、ヨットの自動操帆技術と基本的な違いは、油検出センサーを同時に用い、ブイのまわりに重油があるかどうかの検出をしながら、帆の制御を行うところにある。
【００４８】
図１（ａ），（ｂ）に示す無人浮流物質監視用ブイ１０はヨット型ブイを例示したものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ブイの本体形状は特に限定されるものではない。例えば図５（ａ），（ｂ）に示すように、ブイ本体部を円型形状とした円型ブイであってもよい。図５（ａ）はブイの正面図、図５（ｂ）はブイの側面図である。
【００４９】
図５（ａ），（ｂ）に示す無人浮流物質監視用ブイ３０は、図１（ａ），（ｂ）におけるヨット型のブイ本体部１１の代わりに円型のブイ本体部３１を有している。また、図１（ａ），（ｂ）におけるブレーキ板１５および方向舵１７は省略されているが、その他の構成は図１（ａ），（ｂ）における浮流物質監視用ブイ１０と同様の構成を有している。方向舵が省略された無人浮流物質監視用ブイでは、帆の面積および方向の調整のみで浮流物質への追従制御が行なわれる。
【００５０】
上記の無人浮流物質監視用ブイ、浮流物質監視用システム、及び、浮流物質監視用方法によれば、紫外線による浮流重油のセンシングと浮流重油を検知した方向への移動を自動で行うことにより、浮流重油の自動追跡を行うことができる。
【００５１】
また、移動においては、無人浮流物質監視用ブイ１０に装備した帆１３による追従制御メカニズムを用いているので、機体自体にプロペラなどの推進器を使用して移動する装置に比べて、自動追跡で消費する電力を低く抑えることができる。そのため、重油浮流直後から２０日間程度の長期間にわたり、浮流重油の位置及び浮流水域の海象・気象条件のリアルタイムデータを基地局で得ることができる。
【００５２】
以上のように、本発明は、浮流物質がある水域に投入され、該浮流物質を追従監視する無人浮流物質監視用ブイであって、該無人浮流物質監視用ブイから見た水面の浮流物質の相対位置を検出する検出部と、風および潮流の向き及び大きさを計測する計測部と、面積および向きを調整可能な帆と、上記検出部によって検出された浮流物質の相対位置と、上記計測部によって計測された風および潮流の向き及び大きさに基づいて、上記帆の面積および向きを調整する調整部とを備えている。
【００５３】
また、本発明の浮流物質監視システムは、上記の無人浮流物質監視用ブイを使用して構成される。
【００５４】
また、本発明の浮流物質監視方法は、浮流物質がある水域に無人浮流物質監視用ブイを投入し、該無人浮流物質監視用ブイによって浮流物質を追従監視する浮流物質監視方法であって、該無人浮流物質監視用ブイから見た水面の浮流物質の相対位置を検出し、風および潮流の向き及び大きさを計測し、上記検出された浮流物質の相対位置と、上記計測された風および潮流の向き及び大きさに基づいて、該無人浮流物質監視用ブイが備える帆の面積および向きを調整することによって、無人浮流物質監視用ブイが浮流物質に追従して移動するように制御し、無人浮流物質監視用ブイによって測定される海象・気象データを基地局に送信させる。
【００５５】
上記の構成によれば、上記無人浮流物質監視用ブイは、浮流物質の相対位置データと風および潮流の計測データに基づいて帆の面積および向きが調整される。このため、プロペラ等の推進装置を使用して追従する場合に比べて、浮流物質への追従に使用するエネルギーが小さくて済む。従って、浮流物質を長時間追従することができるようになり、数日から数週間に亙って自動追従することができる。また、潮流のみならず海面上の風による流れが大きい場合であっても、高い追従性能を得ることができる。
【００５６】
また、上記無人浮流物質監視用ブイは、海象・気象データを測定し、該測定した海象・気象データを基地局に送信する構成とされる。この構成によれば、浮流物質の漂流位置に加えて、その水域における波、潮流、風、気圧等の海象・気象データも入手できるので、浮流物質の漂流シミュレーションの精度をより向上させることができる。
【００５７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、無人浮流物質監視用ブイによる浮流物質の追従監視を少ない消費電力および高い追従性能で実現でき、浮流重油等の追従監視を行なう浮流物質監視用システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０，３０  無人浮流物質監視用ブイ
１１，３１  ブイ本体部
１２        マスト
１３        帆
１４        浮流物質監視センサ
１５        ブレーキ板
１６        スラスター
１７        方向舵
１８        キール
１９        ソーラパネル
【図１（ａ）】
0005534248.tif 000002
【図１（ｂ）】
0005534248.tif 000003
【図２】
0005534248.tif 000004
【図３】
0005534248.tif 000005
【図４】
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【図５（ａ）】
0005534248.tif 000007
【図５（ｂ）】
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