(57)【要約】【課題】簡単な構造で、容易に多種類の機器を搭載することが可能、かつ低コストで汎用性がある。【解決手段】推進機を備え、測量や調査等に用いる機器を船体２に艤装する機器艤装船舶１であり、船体２に機器を艤装するための取付レール５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅを備える。取付レールは、船体の航走方向中心線に対して左右対称位置に配置している。取付レールは、船体の左右両側と前側に配置している。取付レールに、機器を搭載する機器取付フレーム６０を着脱可能に取り付ける。取付レールに、機器を搭載する機器取付タワー８０を着脱可能に取り付ける。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進機を備え、測量や調査等に用いる機器を船体に艤装する機器艤装船舶であり、
前記船体に機器を艤装するための取付レールを備えることを特徴とする機器艤装船舶。
【請求項２】
前記取付レールは、船体の航走方向中心線に対して左右対称位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の機器艤装船舶。
【請求項３】
前記取付レールは、船体の左右両側と前側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の機器艤装船舶。
【請求項４】
前記取付レールに、機器を搭載する機器取付フレームを着脱可能に取り付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の機器艤装船舶。
【請求項５】
前記取付レールに、機器を搭載する機器取付タワーを着脱可能に取り付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の機器艤装船舶。
【請求項６】
前記機器取付タワーの上部に、船体方向及び船舶の周囲を撮像するモニタカメラを取り付けたことを特徴とする請求項５に記載の機器艤装船舶。
【請求項７】
前記左右の取付レールの間の船体位置に、運転席ハッチを着脱可能に備え、前記運転席ハッチの下方に運転席を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の機器艤装船舶。
【請求項８】
前記運転席ハッチを外した船体開口部に、有人操船を行なう操縦器を使用時に船体表面側に、未使用時には船体裏面側に配置可能に備えることを特徴とする請求項７に記載の機器艤装船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測量や調査等に用いる機器を船体に艤装する機器艤装船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、小型船舶を用いて、港湾施設等の建設の調査、地震対策等で地殻変動の調査、魚礁の地形調査、あるいは学術的に海底の地形の測量や調査等を行なうものがある（例えば、特許文献１）。このような海底の地形の測量や調査等を行なうためには、小型船舶に多種類の機器を搭載する必要がある。
【特許文献１】特開平８−２７８３６１号公報（第１頁〜第９頁、図１〜図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の小型船舶は、それぞれの海底の測量や調査の機器に合わせた専用の船体取付構造であり、異なる機器を取り付けるには不便があった。また、小型船舶が機器に合わせた専用の船体取付構造を有するために、船舶のコストが嵩み汎用性がない等の問題があった。
【０００４】
この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、容易に多種類の機器を搭載することが可能、かつ低コストで汎用性がある機器艤装船舶を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００６】
請求項１に記載の発明は、推進機を備え、測量や調査等に用いる機器を船体に艤装する機器艤装船舶であり、
前記船体に機器を艤装するための取付レールを備えることを特徴とする機器艤装船舶である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記取付レールは、船体の航走方向中心線に対して左右対称位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の機器艤装船舶である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記取付レールは、船体の左右両側と前側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の機器艤装船舶である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、前記取付レールに、機器を搭載する機器取付フレームを着脱可能に取り付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の機器艤装船舶である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、前記取付レールに、機器を搭載する機器取付タワーを着脱可能に取り付けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の機器艤装船舶である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、前記機器取付タワーの上部に、船体方向及び船舶の周囲を撮像するモニタカメラを取り付けたことを特徴とする請求項５に記載の機器艤装船舶である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、前記左右の取付レールの間の船体位置に、運転席ハッチを着脱可能に備え、前記運転席ハッチの下方に運転席を配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の機器艤装船舶である。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、前記運転席ハッチを外した船体開口部に、有人操船を行なう操縦器を使用時に船体表面側に、未使用時には船体裏面側に配置可能に備えることを特徴とする請求項７に記載の機器艤装船舶である。
【発明の効果】
【００１４】
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、船体の取付レールに機器を艤装するため、取付レールの配置や構造によって種々の測量や調査等に用いる機器を艤装することができる。このように、船体に簡単な構造で、容易に多種類の機器を搭載することが可能、かつ低コストで汎用性がある。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、取付レールが船体の航走方向中心線に対して左右対称位置に配置しており、左右にバランス良く機器を艤装することができ、航走安定性が向上する。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、取付レールが船体の左右両側と前側に配置しており、船体を広範囲に利用し、かつ左右にバランス良く機器を艤装することができ、航走安定性が向上する。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、取付レールに機器取付フレームを装着することで、機器取付フレームを利用して機器を搭載したり、搭載した機器の水中へ降ろしたり、上げたりする装置を設けることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、取付レールに機器取付タワーを装着することで、機器取付タワーを利用して機器を搭載することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、機器取付タワーの上部にモニタカメラを取り付け、モニタカメラによって船体方向及び船舶の周囲を撮像し、船体の周囲を監視したり、艤装した機器の作動や状態等を監視することができる。
【００２１】
請求項７に記載の発明によれば、左右の取付レールの間の船体位置を利用して運転席ハッチを着脱可能に備えており、この運転席ハッチを外すことで運転席に座って操船することができる。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、運転席ハッチを外した船体開口部を利用し、操縦器を使用時に船体表面側に、未使用時には船体裏面側にして取り付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の機器艤装船舶の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
【００２４】
この発明の機器艤装船舶の実施の形態を図１乃至図１４に基づいて説明する。図１は機器艤装船舶を斜め前側から見た斜視図、図２は機器を艤装しない状態の機器艤装船舶の縦断面図、図３は機器を艤装しない状態の機器艤装船舶の横断面図、図４は機器を艤装しない状態の機器艤装船舶の平面図、図５は運転席ハッチの着脱を示す斜視図、図６は運転席ハッチの水密構造を示す斜視図、図７は操縦器の使用状態を示す図、図８は操縦器の収納状態を示す図、図９はＧＰＳ受信器の配置を示す図、図１０は取付レール、機器取付タワー及びカメラを取り付けた状態を示す斜視図、図１１は機器取付フレームの着脱構造を示す図、図１２は機器取付フレームの着脱構造を示す図、図１３はトランスポンダの原理を示す図である。
【００２５】
この実施の形態の機器艤装船舶１は、海底の地形の測量や調査等に用いられ、船体２は、ハル３とデッキ４から構成されている。ハル３とデッキ４は、強化プラスチックにより形成されている。ハル３には、図２及び図３に示すように、底板２０が設けられ、この底板２０によって船体２の内部が上室２１と下室２２に区画される。上室２１には、海底の地形の測量や調査等を行なうための図示しない装置や機器が配置される。上室２１の内部には、燃料タンク９が配置されている。
【００２６】
船体２の船体後部には、側板２３、天板２４及び区画壁２５によって、ポンプ室５とエンジン室６が形成されている。デッキ４にはエンジン室６に空気を導入する空気導入口９７が設けられている。天板２４の上部には、背もたれ２６ａを有するダンデムシート２６を設け、２人乗りの運転席２７となっている。背もたれ２６ａは、前側に折り畳み可能になっている。ポンプ室５には、推進機としてジェット推進機７が配置されている。エンジン室６には、ジェット推進機７を駆動するエンジン８が配置されている。このエンジン８には、エンジン８の前側に配置された燃料タンク９から燃料が供給される。
【００２７】
ジェット推進機７は、エンジン８の駆動によってインペラ１０が回転すると、ウォータダクト１１から水を吸い上げて後方へ噴出して航走する。後進する場合は、バケット１２を降ろして水を前方へ噴出する。
【００２８】
エンジン８は４サイクルエンジンが用いられている。エンジン８の前側には、排気管１３が接続され、この排気管１３が上方を通り後方へ延びている。この排気管１３の後端はポンプ室５内に延び、この排気管１３にマフラ１４が接続されている。このマフラ１４には、後側排気管１５が接続され、この後側排気管１５から排気が水中に排出される。
【００２９】
デッキ４には、図２及び図４に示すように、運転席ハッチ３０、前側ハッチ３１及び後側ハッチ３２が着脱可能に配置されている。運転席ハッチ３０の前側には、水よけ９９が運転席ハッチ３０を囲むように設けられている。運転席ハッチ３０は、運転席２７の上方に配置され、有人運転時に取り外し、無人運転時に装着する。この運転席ハッチ３０は、図５及び図６に示すように、水密構造となっている。
【００３０】
即ち、デッキ４の船体開口部４ａを、Ｕ字状に折り曲げ、折り曲げ先端部４ａ１は上方を向いている。折り曲げ先端部４ａ１には、シール３３が取り付けられている。運転席ハッチ３０の周縁部３０ａを、下方に向けて折り曲げ、曲げ部３０ａ１が船体開口部４ａの溝部４ａ２に入り込むようになっている。
【００３１】
運転席ハッチ３０の周縁部３０ａには、取付ノブ３６が設けられている。取付ノブ３６は、軸部３６ａ、レバー部３６ｂ及び係止部３６ｃからなり、軸部３６ａが周縁部３０ａに貫通して回動可能になっている。デッキ４の船体開口部４ａに運転席ハッチ３０を載せた状態で、取付ノブ３６を矢印ａの方向へ回転すると、軸部３６ａの係止部３６ｃが船体開口部４ａの下部に固定された楔部４ａ３に係合して固定される。このように、運転席ハッチ３０とデッキ４の船体開口部４ａとの間は、シール３３によって水密構造になっている。
【００３２】
運転席ハッチ３０を船体開口部４ａから取り外すには、取付ノブ３６を矢印ｂの方向へ回転すると、軸部３６ａの係止部３６ｃが船体開口部４ａの楔部４ａ３から外れる。水密構造の運転席ハッチ３０を取り外せば、操縦者用の運転席２７が現れるように配置した構造であり、この実施の形態の機器艤装船舶１は、有人無人運転のいずれでも使用することができる。
【００３３】
操縦器４０は、図７及び図８に示すように、操縦ボックス４０ａと、一対のＵ状に屈曲した取付レバー４０ｂを有する。操縦ボックス４０ａには、スタートボタン４０ａ１と、停止ボタン４０ａ２、操縦ハンドル４０ａ３と、スロットルレバー４０ａ４、さらにコントロール表示部４０ａ５が設けられている。
【００３４】
操縦器４０を使用する時には、操縦ボックス４０ａを船体開口部４ａの表側に載置し、取付レバー４０ｂを船体開口部４ａの裏側に設けられた支持具４０ｃに挿通し、操縦器４０が動かないようにして使用する。操縦器４０を収納する時には、操縦ボックス４０ａを船体開口部４ａの裏側にし、操縦器４０が船体開口部４ａの表側に出ないようにして収納し、運転席ハッチ３０を船体開口部４ａに装着する。
【００３５】
前側ハッチ３１は、上室２１の上方に配置され、上室２１に装置や機器をセットしたり、点検する時等に開放される。前側ハッチ３１とデッキ４の船体開口部４ｂとの間は、シール３４によって運転席ハッチ３０と同様な水密構造になっている。また、後側ハッチ３２は、ポンプ室１１の上方に配置され、ジェット推進機７の保守、点検する時に開放される。この後側ハッチ３２とデッキ４の船体開口部４ｃとの間は、シール３５によって運転席ハッチ３０と同様な水密構造になっている。
【００３６】
この実施の形態の機器艤装船舶１には、図３及び図９に示すように、測位システムＡが設けられている。この測位システムＡは、ＧＰＳ受信機４２と、磁気方位センサ４３とを有する。ＧＰＳ受信機４２により機器艤装船舶１の位置情報を得る。磁気方位センサ４３により機器艤装船舶１の方位情報を得る。この測位システムＡから得られる情報に基づき無人運転が行なわれる。
【００３７】
このＧＰＳ受信機４２は、船体２のローリング中心に配置され、変位の少ない位置に配置されている。船体２のローリングにより横方向の速度がＧＰＳ受信機４２の受信データに影響するが、ローリング中心にＧＰＳ受信機４２を配置することで、ローリングの影響がない構造になっている。
【００３８】
この実施の形態の機器艤装船舶１には、図１０に示すように、船体２に機器を艤装するための取付レール５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅが取り付けられている。艤装するための機器は、測量や調査等に用いる機器であれば特に限定されない。また、取付レール５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅの断面形状は、断面円形、断面角形でもよく、特に限定されない。
【００３９】
取付レール５０ａ，５０ｂは船体２の後部の左右に配置され、取付レール５０ｃ，５０ｄは船体２の中央部の左右に配置され、取付レール５０ｅは船体２の前側の中央に配置されている。このように取付レール５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｅは、船体２の左右両側と前側に配置され、船体２を広範囲に利用し、かつ左右にバランス良く機器を艤装することができ、航走安定性が向上する。
【００４０】
また、取付レール５０ａ，５０ｃは船体２の航走方向を前側として右側に位置し、取付レール５０ｂ，５０ｄは左側に位置し、船体２の航走方向中心線に対して左右対称位置に配置され、左右にバランス良く機器を艤装することができ、航走安定性が向上する。
【００４１】
この取付レール５０ｃ，５０ｄには、図１に示すように、機器取付フレーム６０が装着され、この機器取付フレーム６０にソナー６１が艤装される。ソナー６１により水の透明度が悪い場合でも目標物を探知することができる。
【００４２】
機器取付フレーム６０は、複数のフレーム６０ａを組み付けて構成され、複数の脚部６０ｂを有する。この脚部６０ｂには、図１２に示すように、一対の係止アーム６０ｃが取付ボルト６０ｄとナット６０ｅによって取り付けられている。一対の係止アーム６０ｃは、取付レール５０ｃ，５０ｄを挟むように組み付け、一対の係止アーム６０ｃの基部は締付ボルト６０ｆによって締付固定される。
【００４３】
機器取付フレーム６０には、ソナー昇降装置６２が組み付けられている。このソナー昇降装置６２は、昇降ガイド６２ａ、保持具６２ｂ、吊り装置６２ｃを有する。昇降ガイド６２ａの上部６２ａ１が機器取付フレーム６０に取り付けられ、下部６２ａ２を船体２の側部に当てがい確実に支持されている。この昇降ガイド６２ａによって案内されてソナー６１が昇降する。保持具６２ｂは、昇降ガイド６２ａに設けられている。保持具６２ｂがソナー６１を保持し、保持を解除することで、ソナー６１が下降する。吊り装置６２ｃの吊りロープ６２ｃ１がガイドリール６２ｃ２を介してソナー６１に連結され、ソナー６１の保持を解除すると、ソナー６１が自重で水中に入り所定位置まで下降する。ソナー６１を水中から上げるには、吊り装置６２ｃの駆動モータ６２ｃ３を駆動し、吊りロープ６２ｃ１を巻き上げてソナー６１を保持具６２ｂの位置にすると、保持具６２ｂによって保持される。
【００４４】
このように、取付レール５０ｃ，５０ｄに機器取付フレーム６０を装着することで、機器取付フレームを６０利用して機器であるソナー６１の水中へ降ろしたり、上げたりするソナー昇降装置６２を容易に設けることができる。
【００４５】
この実施の形態の機器艤装船舶１には、図１３に示すように、ＲＯＶ７０にトランスポンダ７１が備えられ、ＲＯＶ７０の位置を検知するようになっている。このトランスポンダ７１は、前側の１箇所と、後側の左右２箇所の既知の位置に設置したトランスデューサ（超音波発信機）７２，７３，７４の信号から距離を知る三角測量の原理を用いており、トランスデューサ７２，７３，７４は離れた位置に配置される。
【００４６】
トランスデューサ７２は、図１及び図２に示すように、トランスデューサ昇降装置７５により船体２の内部から水中へ移動される。トランスデューサ昇降装置７５は、船体２の前側の内部に配置されている。
【００４７】
トランスデューサ７３，７４は、図１に示すように、トランスデューサ昇降装置７６，７７により船体２の上方位置から水中へ移動される。トランスデューサ昇降装置７６，７７は、船体２の後側の左右上部に配置されている。
【００４８】
ＲＯＶ７０は、図１に示すように、ＲＯＶ揚降装置７８により船体２の上方位置から水中へ移動される。ＲＯＶ揚降装置７８は船体２の後側中央部に配置されている。
【００４９】
次に、トランスポンダ７１の動作について説明する。まず、トランスデューサ７２，７３，７４のうち１つのトランスデューサから超音波を発信する。ＲＯＶ７０に取り付けられたトランスポンダ７１の超音波送受信機７１ａが受信し、直ぐに応答の超音波を発信する。ＲＯＶ７０からの応答パルスを、３つのトランスデューサ７２，７３，７４が受信する。
【００５０】
このトランスデューサ７２，７３，７４のうち１つのトランスデューサから超音波を発信する動作から、それぞれのトランスデューサ７２，７３，７４がＲＯＶ７０からの超音波を受信するまでの時間を計測する。それぞれの計測した時間から、ＲＯＶ７０から各トランスデューサ７２，７３，７４の距離を計算する。この計算方法は、最初に送信したトランスデューサが、ＲＯＶ７０からの超音波を受信するまでの時間が、超音波の往復時間とＲＯＶの超音波応答時間を加えた時間になり、ＲＯＶ応答時間はＲＯＶ７０で固定されているから、最初に送信したトランスデューサからＲＯＶ７０までの距離と、ＲＯＶ７０が応答超音波を発信したタイミングがわかる。他の２つのトランスデューサは、このタイミングから差分時間を計算すれば、それぞれのトランスデューサからの距離が決定できる。３箇所からの距離が決まり、なおかつ水面下であるので、船体２からのＲＯＶ７０の相対位置が決定できる。また、機器艤装船舶１はＧＰＳ受信機４２と磁気方位センサ４３により、位置と向きがわかっているので、機器艤装船舶１のデータをもとに、ＲＯＶ７０の絶対位置も算出が可能である。
【００５１】
この実施の形態の機器艤装船舶１には、図１０及び図１１に示すように、左右の取付レール５０ａ，５０ｂの間の船体位置を利用して運転席ハッチ３０を着脱可能に備えており、この運転席ハッチ３０を外すことで運転席２７に座って操船することができる。この左右の取付レール５０ａ，５０ｂに機器を搭載する機器取付タワー８０が着脱可能に取り付けられている。機器取付タワー８０は、複数のフレーム８０ａを組み付けて構成される。支柱となるフレーム８０ａの下部８０ａ１には、図１１に示すように、一対の係止アーム８０ｃが取付ボルト８０ｄとナット８０ｅによって取り付けられている。一対の係止アーム８０ｃは、取付レール５０ａ，５０ｂを挟むように組み付け、一対の係止アーム８０ｃの基部は締付ボルト８０ｆによって締付固定される。
【００５２】
機器取付タワー８０の上部上側には、レーダ９８が取り付けられている。また、機器取付タワー８０の上部下側には、船体方向を撮像するモニタカメラ８５が取り付けられている。このモニタカメラ８５は、例えばビデオカメラを用いることができる。モニタカメラ８５は、船全部を見渡せる位置にあり、３６０度旋回−９０°の俯角を設けた構造である。このモニタカメラ８５により船体方向を撮像し、１台のモニタカメラ８５により船体２の周囲を監視したり、艤装した機器の作動や状態等を監視することができる。
【００５３】
このように、取付レール５０ａ，５０ｂを設けることで、取付レール５０ａ，５０ｂに機器取付タワー８０を装着し、この機器取付タワー８０を利用して機器を構成するモニタカメラ８５を船全部を見渡せる位置に艤装することができる。  この実施の形態では、船体２に取付レール５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅを設け、この取付レール５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅを利用して機器取付フレーム６０や機器取付タワー８０を取り付けるための専用の取付構造が不要になる。さらに、機器取付フレーム６０や機器取付タワー８０を利用して、ソナー６１やモニタカメラ８５等、種々の測量や調査等に用いる機器を艤装することができ、船体２に簡単な構造で、容易に多種類の機器を搭載することが可能、かつ低コストで汎用性がある。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
この船体の取付レールに機器を艤装するため、取付レールの配置や構造によって種々の測量や調査等に用いる機器を艤装することができる。船体に簡単な構造で、容易に多種類の機器を搭載することが可能、かつ低コストで汎用性がある。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】機器艤装船舶を斜め前側から見た斜視図である。
【図２】機器を艤装しない状態の機器艤装船舶の縦断面図である。
【図３】機器を艤装しない状態の機器艤装船舶の横断面図である。
【図４】機器を艤装しない状態の機器艤装船舶の平面図である。
【図５】運転席ハッチの着脱を示す斜視図である。
【図６】運転席ハッチの水密構造を示す斜視図である。
【図７】操縦器の使用状態を示す図である。
【図８】操縦器の収納状態を示す図である。
【図９】ＧＰＳ受信器の配置を示す図である。
【図１０】取付レール、機器取付タワー及びカメラを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１１】機器取付フレームの着脱構造を示す図である。
【図１２】機器取付フレームの着脱構造を示す図である。
【図１３】トランスポンダの原理を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１  機器艤装船舶
２  船体
３  ハル
４  デッキ
２０  底板
２１  上室
２２  下室
５  ポンプ室
６  エンジン室
７  ジェット推進機
８  エンジン
２７  運転席
３０  運転席ハッチ
４０  操縦器
４２  ＧＰＳ受信機
４３  磁気方位センサ
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ  取付レール
６０  機器取付フレーム
６１  ソナー
６２  ソナー昇降装置
７０  ＲＯＶ
７１  トランスポンダ
７２，７３，７４  トランスデューサ
７５，７６，７７  トランスデューサ昇降装置
７８  ＲＯＶ揚降装置
８０  機器取付タワー
８５  モニタカメラ
【図１】
2006044397.tif 000003
【図２】
2006044397.tif 000004
【図３】
2006044397.tif 000005
【図４】
2006044397.tif 000006
【図５】
2006044397.tif 000007
【図６】
2006044397.tif 000008
【図７】
2006044397.tif 000009
【図８】
2006044397.tif 000010
【図９】
2006044397.tif 000011
【図１０】
2006044397.tif 000012
【図１１】
2006044397.tif 000013
【図１２】
2006044397.tif 000014
【図１３】
2006044397.tif 000015