(57)【要約】【課題】水上を航行する水上航行体と無人潜水機との間の音響通信の信頼性を向上する。【解決手段】無人潜水機１において、動力制御部１３０は、無人潜水機を動かすための動力装置を制御する。通信制御部１３１は、水を媒体とする音波によるデータの送受信を行う音響通信機を制御する。記憶部１２は、無人潜水機１を一意に特定するための個体識別子を記憶する。データ解析部１３２は、音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる個体識別子を取得する。通信制御部１３１は、データ解析部１３２が取得した個体識別子と記憶部１２が記憶している個体識別子とが異なる場合、受信したデータを水上において無人潜水機１と音響通信する水上中継機と無人潜水機１とは異なる他の無人潜水機とに転送するように、音響通信機を制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人潜水機であって、
前記無人潜水機を動かすための動力装置を制御する動力制御部と、
水を媒体とする音波によるデータの送受信を行う音響通信機を制御する通信制御部と、
前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子を記憶する記憶部と、
前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる個体識別子を取得するデータ解析部と、を備え、
前記通信制御部は、前記データ解析部が取得した個体識別子と前記記憶部が記憶している個体識別子とが異なる場合、受信したデータを水上において前記無人潜水機と音響通信する水上中継機と前記無人潜水機とは異なる他の無人潜水機とに転送するように、前記音響通信機を制御する、
無人潜水機。
【請求項２】
前記記憶部は、データの転送回数の上限値を定める転送上限回数と、前記通信制御部が前記音響通信機に転送させたデータ転送の回数とをさらに記憶しており、
前記通信制御部は、前記音響通信機に転送させたデータの転送回数が前記転送上限回数を下回ることを条件として前記音響通信機に受信したデータを転送させるとともに、所定の期間が経過する毎に、前記記憶部に記憶させるデータ転送の回数を０回に初期化する、
請求項１に記載の無人潜水機。
【請求項３】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データを一意に特定するためのデータ識別子をさらに取得するとともに、前記音響通信機が受信したデータに含まれる個体識別子と前記記憶部が記憶している個体識別子とが一致する場合、前記データに含まれる指示命令をさらに取得し、
前記通信制御部は、前記音響通信機が同一のデータ識別子を含むデータを重複して受信し、かつ当該データに含まれる指示命令が前記無人潜水機の状態を示す状態データの送信命令である場合、前記音響通信機に前記状態データを重複して送信させる、
請求項１に記載の無人潜水機。
【請求項４】
前記動力制御部は、前記音響通信機が同一のデータ識別子を含むデータを重複して受信し、かつ当該データに含まれる指示命令が前記無人潜水機を動かすための制御命令である場合、ひとたび前記制御命令にしたがって前記動力装置を動作させた後は、同一のデータ識別子に関する前記制御命令を破棄する、
請求項３に記載の無人潜水機。
【請求項５】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる転送回数の上限値を定める転送上限回数の書き換えを指示する上限回数変更命令をさらに取得し、
前記無人潜水機はさらに、前記上限回数変更命令にしたがって前記記憶部に記憶されている前記転送上限回数を書き換える転送上限回数変更部を備える、
請求項２から４のいずれか一項に記載の無人潜水機。
【請求項６】
前記記憶部は、前記音響通信機によるデータ送信の時間的制約を定める送信待機間隔をさらに記憶しており、
前記通信制御部は、前記音響通信機による前記データの受信から当該データの転送までの間隔が前記送信待機間隔又はそれ以上の間隔となるように、前記音響通信機のデータ送信を制御する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の無人潜水機。
【請求項７】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる送信待機間隔の書き換えを指示する待機間隔変更命令をさらに取得し、
前記無人潜水機はさらに、前記待機間隔変更命令にしたがって前記記憶部に記憶されている前記送信待機間隔を書き換える待機時間変更部を備える、
請求項６に記載の無人潜水機。
【請求項８】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データが転送された回数を示す情報であるホップ数をさらに取得し、
前記記憶部は、ホップ数の上限値を定めるホップ上限回数をさらに記憶しており、
前記通信制御部は、前記データ解析部が取得したホップ数が前記ホップ上限回数を下回ることを条件として、前記音響通信機に受信したデータを転送させる、
請求項１から７のいずれか一項に記載の無人潜水機。
【請求項９】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれるホップ上限回数の書き換えを指示するホップ上限変更命令をさらに取得し、
前記無人潜水機はさらに、前記ホップ上限変更命令にしたがって前記記憶部に記憶されているホップ上限回数を書き換えるホップ上限回数変更部をさらに備える、
請求項８に記載の無人潜水機。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の複数の無人潜水機と、
水上を航行する水上航行体である水上中継機と、
を含む音響通信システムであって、
前記水上中継機は、
無線通信を介して前記複数の無人潜水機のうちの少なくとも１つに送信するためのデータを受信する気中通信部と、
前記気中通信部が受信したデータを音響通信によって前記複数の無人潜水機にブロードキャストするとともに、前記複数の無人潜水機のうちの少なくとも１つから送信されたデータを受信する音響通信部と、
を備える音響通信システム。
【請求項１１】
前記水上中継機は、
前記気中通信部が受信したデータを順次格納して記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶したデータを記録された順番に読み出して、所定の送信間隔で前記複数の無人潜水機にブロードキャストするように前記音響通信部を制御する通信制御部と、
をさらに備える請求項１０に記載の音響通信システム。
【請求項１２】
前記水上中継機に搭載された前記通信制御部は、前記気中通信部が受信したデータが、前記記憶部に格納されてから所定の時間が経過するまでの間に前記音響通信部によってブロードキャストされない場合、当該データを前記記憶部から破棄する、
請求項１０又は１１に記載の音響通信システム。
【請求項１３】
前記水上中継機は、前記複数の無人潜水機それぞれの航行深度が所定の深度範囲内となり、かつ互いに隣り合う無人潜水機同士の距離が所定の水平距離範囲内となるように、各無人潜水機を動かすための制御命令を送信する、
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の音響通信システム。
【請求項１４】
無人潜水機が備えるコンピュータに、
前記無人潜水機を動かすための動力装置を制御する機能と、
水を媒体とする音波によるデータの送受信を行う音響通信機を制御する機能と、
前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子を記憶する記憶部と、
前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる個体識別子を取得する機能と、
データに含まれる個体識別子と前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子とを比較する機能と、
データに含まれる個体識別子と前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子とが異なる場合、受信したデータを水上において前記無人潜水機と音響通信する水上中継機と前記無人潜水機とは異なる他の無人潜水機とに転送させる機能と、
を実現させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人潜水機、音響通信システム、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
地球の表面の３分の２を占める海洋の海底地形調査は、一般にマルチビーム音響測深機（MultiBeam EchoSounder；ＭＢＥＳ）を搭載した調査船舶によって行われている。ＭＢＥＳは船舶の進行方向に直行する方向に、一定幅で海底面を音波で計測し、船舶が移動するに連れて、芝刈りのように海底面を計測する。近年では、潜航調査が可能な海中探査装置として無人潜水機（Autonomous Underwater Vehicle；ＡＵＶ）に音響測深機を搭載し、支援母船により海域に運搬、無人潜水機を潜航させ、海底面を低高度で航行させながら測深することで、深海域においても詳細な海底地形調査が可能になってきた。
【０００３】
支援母船等の海上航行体と無人潜水機との間で長距離の無線通信を行うためには、音響通信が唯一の現実的な手段である。しかしながら、音響通信では、通信距離が長くなるにしたがってＳ／Ｎ比が低下する。海底探査などを目的として、水中航走体を深度１０００メートル以上となるような大深度での航走を行う場合に、水面を移動する母船と、母船と協調航走する無人潜水機との間に音響通信を中継する複数の音響通信中継機を備える技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−０９２２５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の技術は、無人潜水機と母船との間に音響通信中継器をいわば「垂直方向」に並べて音響通信を行うものである。このため、最深部を航行する無人潜水機と母船との間の通信経路は１本であり、万が一途中で通信品質が低下したり、通信が断絶したりすると、無人潜水機と母船との間の通信が困難となりかねない。
【０００６】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、水上を航行する水上航行体と無人潜水機との間の音響通信の信頼性を向上するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様は、無人潜水機である。この無人潜水機は、前記無人潜水機を動かすための動力装置を制御する動力制御部と、水を媒体とする音波によるデータの送受信を行う音響通信機を制御する通信制御部と、前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子を記憶する記憶部と、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる個体識別子を取得するデータ解析部と、を備える。前記通信制御部は、前記データ解析部が取得した個体識別子と前記記憶部が記憶している個体識別子とが異なる場合、受信したデータを水上において前記無人潜水機と音響通信する水上中継機と前記無人潜水機とは異なる他の無人潜水機とに転送するように、前記音響通信機を制御する。
【０００８】
前記記憶部は、データの転送回数の上限値を定める転送上限回数と、前記通信制御部が前記音響通信機に転送させたデータ転送の回数とをさらに記憶していてもよく、前記通信制御部は、前記音響通信機に転送させたデータの転送回数が前記転送上限回数を下回ることを条件として前記音響通信機に受信したデータを転送させるとともに、所定の期間が経過する毎に、前記記憶部に記憶させるデータ転送の回数を０回に初期化してもよい。
【０００９】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データを一意に特定するためのデータ識別子をさらに取得するとともに、前記音響通信機が受信したデータに含まれる個体識別子と前記記憶部が記憶している個体識別子とが一致する場合、前記データに含まれる指示命令をさらに取得してもよく、前記通信制御部は、前記音響通信機が同一のデータ識別子を含むデータを重複して受信し、かつ当該データに含まれる指示命令が前記無人潜水機の状態を示す状態データの送信命令である場合、前記音響通信機に前記状態データを重複して送信させてもよい。
【００１０】
前記動力制御部は、前記音響通信機が同一のデータ識別子を含むデータを重複して受信し、かつ当該データに含まれる指示命令が前記無人潜水機を動かすための制御命令である場合、ひとたび前記制御命令にしたがって前記動力装置を動作させた後は、同一のデータ識別子に関する前記制御命令を破棄してもよい。
【００１１】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる転送回数の上限値を定める転送上限回数の書き換えを指示する上限回数変更命令をさらに取得してもよく、前記無人潜水機はさらに、前記上限回数変更命令にしたがって前記記憶部に記憶されている前記転送上限回数を書き換える転送上限回数変更部を備えてもよい。
【００１２】
前記記憶部は、前記音響通信機によるデータ送信の時間的制約を定める送信待機間隔をさらに記憶していてもよく、前記通信制御部は、前記音響通信機による前記データの受信から当該データの転送までの間隔が前記送信待機間隔又はそれ以上の間隔となるように、前記音響通信機のデータ送信を制御してもよい。
【００１３】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる送信待機間隔の書き換えを指示する待機間隔変更命令をさらに取得してもよく、前記無人潜水機はさらに、前記待機間隔変更命令にしたがって前記記憶部に記憶されている前記送信待機間隔を書き換える待機時間変更部を備えてもよい。
【００１４】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データが転送された回数を示す情報であるホップ数をさらに取得してもよく、前記記憶部は、ホップ数の上限値を定めるホップ上限回数をさらに記憶していてもよく、前記通信制御部は、前記データ解析部が取得したホップ数が前記ホップ上限回数を下回ることを条件として、前記音響通信機に受信したデータを転送させてもよい。
【００１５】
前記データ解析部は、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれるホップ上限回数の書き換えを指示するホップ上限変更命令をさらに取得してもよく、前記無人潜水機はさらに、前記ホップ上限変更命令にしたがって前記記憶部に記憶されているホップ上限回数を書き換えるホップ上限回数変更部を備えてもよい。
【００１６】
本発明の第２の態様は、上記の複数の無人潜水機と、水上を航行する水上航行体である水上中継機と、を含む音響通信システムである。この音響通信システムにおいて、前記水上中継機は、無線通信を介して前記複数の無人潜水機のうちの少なくとも１つに送信するためのデータを受信する気中通信部と、前記気中通信部が受信したデータを音響通信によって前記複数の無人潜水機にブロードキャストするとともに、前記複数の無人潜水機のうちの少なくとも１つから送信されたデータを受信する音響通信部と、を備える。
【００１７】
前記水上中継機は、前記気中通信部が受信したデータを順次格納して記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶したデータを記録された順番に読み出して、所定の送信間隔で前記複数の無人潜水機にブロードキャストするように前記音響通信部を制御する通信制御部と、をさらに備えてもよい。
【００１８】
前記水上中継機に搭載された前記通信制御部は、前記気中通信部が受信したデータが、前記記憶部に格納されてから所定の時間が経過するまでの間に前記音響通信部によってブロードキャストされない場合、当該データを前記記憶部から破棄してもよい。
【００１９】
前記水上中継機は、前記複数の無人潜水機それぞれの航行深度が所定の深度範囲内となり、かつ互いに隣り合う無人潜水機同士の距離が所定の水平距離範囲内となるように、各無人潜水機を動かすための制御命令を送信してもよい。
【００２０】
本発明の第３の態様は、プログラムである。このプログラムは、無人潜水機が備えるコンピュータに、前記無人潜水機を動かすための動力装置を制御する機能と、水を媒体とする音波によるデータの送受信を行う音響通信機を制御する機能と、前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子を記憶する記憶部と、前記音響通信機が受信したデータを解析して当該データに含まれる個体識別子を取得する機能と、データに含まれる個体識別子と前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子とを比較する機能と、データに含まれる個体識別子と前記無人潜水機を一意に特定するための個体識別子とが異なる場合、受信したデータを水上において前記無人潜水機と音響通信する水上中継機と前記無人潜水機とは異なる他の無人潜水機とに転送させる機能と、を実現させる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、水上を航行する水上航行体と無人潜水機との間の音響通信の信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態に係る音響通信システムの構成を説明するための図である。
【図２】実施の形態に係る水上中継機の機能構成を模式的に示す図である。
【図３】実施の形態に係る無人潜水機の機能構成を模式的に示す図である。
【図４】実施の形態に係る無人潜水機が送受信するデータのデータ構造を模式的に示す図である。
【図５】実施の形態に係る記憶部が記憶している各種設定値の一例を模式的に示す図である。
【図６】実施の形態に係る音響通信システムにおけるデータ転送のタイミングの一例を模式的に示す図である。
【図７】実施の形態に係る音響通信システムにおけるデータ転送のタイミングの別の例を模式的に示す図である。
【図８】実施の形態に係る無人潜水機が実行するデータ転送処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図９】実施の形態に係る通信制御部が実行する転送可否判定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１０】実施の形態に係る通信制御部が実行する転送可否判定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１１】無人潜水機が重複して受信した指示命令の実行可否の判定処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜実施の形態に係る音響通信システムＳの全体構成＞
図１は、実施の形態に係る音響通信システムＳの構成を説明するための図である。図１に示すように、音響通信システムＳは、複数の無人潜水機１と水上中継機２とを備える。以下、図１を参照して、実施の形態の全体構成を述べる。
【００２４】
実施の形態に係る音響通信システムＳにおいては、複数の無人潜水機１が１つの水上中継機２の管理の下で水中を航行する。水上中継機２は、水上を航行する水上航行体であり、無人潜水機１と同様に無人である。水上中継機２は、通信衛星３を介した衛星通信によって、例えば、陸上にいる音響通信システムＳの管理者Ｕが所持する通信機器と通信することができる。水上中継機２と管理者Ｕとの距離が近い場合には、水上中継機２は管理者Ｕが所持する通信機器と近距離無線通信を用いて通信してもよい。更には、管理者Ｕは、海上の母船に搭乗していてもよい。なお、以下では、管理者Ｕが陸上に存在するものとして説明する。
【００２５】
図１は、４つの無人潜水機１（第１無人潜水機１ａ、第２無人潜水機１ｂ、第３無人潜水機１ｃ、及び第４無人潜水機１ｄ）が横一列に隊列を組んで航行する場合を例示している。ここで、「横一列」とは、複数の無人潜水機１それぞれの航行深度が所定の深度範囲内となり、かつ互いに隣り合う無人潜水機１同士の距離が所定の水平距離範囲内となることをいう。水上中継機２は、複数の無人潜水機１が横一列に航行するように、各無人潜水機１を動かすための制御命令を送信する。また、複数の無人潜水機１が、横一列になるように、事前設定されたルートに基づき自律的に航行するようにしてもよい。
【００２６】
「所定の深度範囲」とは、水上中継機２が各無人潜水機１に設定する航行深度を含む許容深度範囲である。無人潜水機１が、例えば海中を航行する場合には潮の流れ等によって無人潜水機１の航行深度は変化しうるが、各無人潜水機１は自身が備える深度センサに基づいて自律的に航行深度を調整する。また、予め各無人潜水機１に所定の深度範囲が設定されているようにしてもよい。
【００２７】
水上中継機２は定期的に各無人潜水機１から無人潜水機１の航行深度を示す状態データを取得し、無人潜水機１の航行深度が許容深度範囲を逸脱すると、航行深度を許容深度範囲に戻すための制御命令を無人潜水機１に送信する。所定の深度範囲の具体的な値は、調査対象となる水域の水深、水温、及び水質や、通信に使用する音響通信機器の精度等を考慮して実験により定めればよい。
【００２８】
また、「所定の水平距離範囲」とは、水上中継機２が各無人潜水機１に設定する無人潜水機１間の距離をいう。実施の形態に係る音響通信システムＳは、複数の無人潜水機１を並べてそれぞれが異なる領域を測定することにより、実質的な調査レンジを広げている。したがって、「所定の水平距離範囲」は、隣り合う無人潜水機１同士の調査レンジを隣接又は一部重複させるために設定する「調査領域設定用範囲」である。所定の水平距離範囲は、各無人潜水機１の調査レンジを考慮して実験により定めればよい。一例として、各無人潜水機１の調査レンジが８００メートルである場合、所定の水平距離範囲は７２０メートルから７８０メートルの範囲とすればよい。また、予め各無人潜水機１に所定の水平距離範囲が設定されているようにしてもよい。
【００２９】
水上中継機２は、各無人潜水機１から取得した状態データを解析し、隣り合う無人潜水機１同士間の距離が所定の水平距離範囲から外れている無人潜水機１に対し、無人潜水機１同士間の距離を所定の水平距離範囲に戻すための制御命令を無人潜水機１に送信する。
【００３０】
このように、実施の形態に係る音響通信システムＳは複数の無人潜水機１で異なる領域を一度に測定するため、水中における地形調査の効率を向上することができる。
【００３１】
＜実施の形態に係る水上中継機２の機能構成＞
図２は、実施の形態に係る水上中継機２の機能構成を模式的に示す図である。水上中継機２は、気中通信部２０、音響通信部２１、記憶部２２、及び通信制御部２３を備える。
【００３２】
実施の形態に係る水上中継機２は水上を航行する水上航行体であり、基本的には無人である。そこで、気中通信部２０は、無線通信を介して陸上の管理者Ｕが所持する通信機器からデータを受信する。より具体的には、気中通信部２０は、無線通信を介して、管理者Ｕから、複数の無人潜水機１のうちの少なくとも１つに送信するためのデータを受信する。
【００３３】
音響通信部２１は、気中通信部２０が受信したデータを音響通信によって複数の無人潜水機１にブロードキャストする。また、音響通信部２１は、複数の無人潜水機１のうちの少なくとも１つから送信されたデータを受信する。
【００３４】
記憶部２２は、水上中継機２が備えるコンピュータのＢＩＯＳ（Basic Input Output System）等を格納するＲＯＭ（Read Only Memory）や無人潜水機１の作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）、ＯＳ（Operating System）や気中通信部２０及び音響通信部２１が受信して取得した種々の情報を格納するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の大容量記憶装置である。
【００３５】
通信制御部２３は、２が備えるコンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサであり、記憶部２２に記憶されたプログラムを実行することによって通信制御部２３として機能する。通信制御部２３は、気中通信部２０及び音響通信部２１を制御する。
【００３６】
記憶部２２は、気中通信部２０が受信したデータを順次格納して記憶する。通信制御部２３は、記憶部２２が記憶したデータを記録された順番に読み出して、所定の送信間隔で複数の無人潜水機１にブロードキャストするように音響通信部２１を制御する。
【００３７】
ここで、音響通信は水を媒体とする通信である。このため、例えば無人潜水機１が海中を航行する場合には、以下に列挙する複数の要因によって通信障害が起こり得る。
（１）無人潜水機１自身が備えるスラスター回転（電動モータ・ギヤ）から発生するノイズ。
（２）海底から発生している泡。熱水地帯などでは海底から泡が発生しうる。
（３）無人潜水機１又は水上中継機２のキャビテーションノイズ（泡がつぶれるときに発生する音）。
（４）無人潜水機１又は水上中継機２のエンジン音。
（５）無人潜水機１又は水上中継機２の動作（水中排気や移動）により発せられる気泡。
（６）無人潜水機１又は水上中継機２の傾きにより他の無人潜水機１又は水上中継機２との音響通信カバー範囲を外れてしまうこと。
（７）音線の曲がりによる通信不能エリア（いわゆる「シャドーゾーン」）に無人潜水機１が位置してしまうこと。
（８）海底の起伏（例えば岩陰）により、無人潜水機１が通信エリアから外れてしまうこと。
（９）海底面からの音波反射による干渉。
（１０）無人潜水機１と水上中継機２と間の障害物（例えば、魚体や魚群）。
（１１）他船舶が発するノイズ。
【００３８】
そこで、実施の形態に係る音響通信システムＳにおいては、音響通信部２１は、音響通信を用いて複数の無人潜水機１に対してデータをブロードキャストする。音響通信部２１は、仮に特定の無人潜水機１のみが必要なデータであっても、その無人潜水機１以外の他の無人潜水機１に対してもデータをブロードキャストする。各無人潜水機１は、受信したデータを他の無人潜水機１及び水上中継機２にブロードキャストして転送する。これにより、各無人潜水機１及び水上中継機２は、同一のデータを複数回受信する機会を得ることができる。
【００３９】
水上中継機２は、ある無人潜水機１から受信すべきデータが上記の要因によって受信できない場合であっても、複数回の受信の機会のうちいずれかの受信に成功すれば、無人潜水機１からデータを受信することができる。水上中継機２が無人潜水機１に対してデータを送信する場合も同様である。結果として、実施の形態に係る音響通信システムＳによれば、水上を航行する水上中継機２と無人潜水機１との間の音響通信の信頼性を向上することができる。
【００４０】
なお、通信制御部２３は、気中通信部２０が連続してデータを受信したとしても、そのデータを連続して音響通信部２１にブロードキャストさせない。その代わり、通信制御部２３は、まず、気中通信部２０が受信したデータを記憶部２２に一度格納させる。続いて、通信制御部２３は、記憶部２２がデータを格納してから所定の送信間隔が経過した後に、音響通信部２１にブロードキャストさせる。
【００４１】
通信制御部２３は、何らかの理由によって記憶部２２がデータを格納してから所定の時間が経過するまでの間に音響通信部２１によってブロードキャストされない場合、当該データを記憶部２２から破棄する。これにより、仮に気中通信部２０が管理者Ｕから連続してデータを受信したとしても、音響通信部２１が受信したデータを連続して送信することが抑制できる。このため、水中において古いデータが転送されている間に新たなデータが送信されることによる干渉を抑制できる。
【００４２】
ここで「所定の時間」は、通信制御部２３が記憶部２２に記憶されたデータを廃棄する際に参照するデータ破棄基準時間である。所定の時間は無人潜水機１の深度、台数、間隔等を考慮して管理者Ｕが定めればよいが、少なくとも上述した送信間隔よりは長い時間であり、例えば１０秒や１５秒といったオーダーである。水上中継機２がデータのキューイングとタイマ管理とを実行して管理者Ｕから受けた要求のフローを制御する。これにより、陸上にいる管理者Ｕは海中での音波の衝突等を気にすることなく水上中継機２にデータを送信することができるようになる。
【００４３】
以上のように、実施の形態に係る音響通信システムＳにおいて無人潜水機１間及び無人潜水機１と水上中継機２との通信は音響通信であり、水を媒体とする半二重通信である。このため、実施の形態に係る無人潜水機１では、データをブロードキャストする際に、水中で音波が衝突することを抑制することが重要となる。以下、実施の形態に係る無人潜水機１が実行する音響通信について説明する。
【００４４】
＜実施の形態に係る無人潜水機１の機能構成＞
図３は、実施の形態に係る無人潜水機１の機能構成を模式的に示す図である。無人潜水機１は、動力装置１０、音響通信機１１、記憶部１２、及び制御部１３を備える。
【００４５】
動力装置１０は、無人潜水機１を動かすための装置であり、例えばスクリューやスラスターである。音響通信機１１は、水上中継機２が備える音響通信部２１と同様に、水を媒体とする通信によって水上中継機２及び他の無人潜水機１との間でデータを送受信する。
【００４６】
記憶部１２は、無人潜水機１が備えるコンピュータのＢＩＯＳ等を格納するＲＯＭや無人潜水機１の作業領域となるＲＡＭ、ＯＳや音響通信機１１が取得した種々の情報、無人潜水機１を一意に特定するための個体識別子等を格納するＨＤＤやＳＳＤ等の大容量記憶装置である。
【００４７】
制御部１３は、無人潜水機１のＣＰＵやＧＰＵ等のプロセッサであり、記憶部１２に記憶されたプログラムを実行することによって動力制御部１３０、通信制御部１３１、データ解析部１３２、待機時間変更部１３３、転送上限回数変更部１３４、及びホップ上限回数変更部１３５として機能する。
【００４８】
動力制御部１３０は、無人潜水機１を動かすための動力装置１０を制御する。通信制御部１３１は、水を媒体とする音波によるデータの送受信を行う音響通信機１１を制御する。データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析してそのデータに含まれる個体識別子を取得する。
【００４９】
図４は、実施の形態に係る無人潜水機１が送受信するデータのデータ構造を模式的に示す図である。図４に示すように、無人潜水機１が送受信するデータは、ヘッダとペイロードとに大別される。ヘッダは、無人潜水機１又は水上中継機２を一意に特定するための個体識別子と、全ての無人潜水機１及び水上中継機２に対して送受信される各データを一意に特定するためのデータ識別子と、データが転送された回数を示す情報であるホップ数とを含んでいる。また、ペイロードは各データの本体であり、各無人潜水機１に動作を指示する指示命令か、無人潜水機１の状態を示す状態データかを含んでいる。
【００５０】
図３の説明に戻る。通信制御部１３１は、データ解析部１３２が取得した個体識別子と記憶部１２が記憶している個体識別子とが異なる場合、水上中継機２と無人潜水機１自身とは異なる他の無人潜水機１とに転送するように、音響通信機１１を制御する。これにより、無人潜水機１が受信したデータに含まれる個体識別子で特定される無人潜水機１又は水上中継機２（以下、「ターゲット」と記載することがある。）は、データを受信した無人潜水機１から転送されるデータを受信する機会を得ることができる。
【００５１】
音響通信システムＳに含まれる複数の無人潜水機１が同様の転送処理を実行すると、ターゲットは自身に送信されるデータを複数回受信する機会が得られる。このため、複数回の機会のうち、一度でも受信に成功すれば、ターゲットはデータを取得することができる。このように、無人潜水機１が受信したデータを転送することにより、無人潜水機１は、水上航行体である水上中継機２と無人潜水機１との間の音響通信の信頼性を向上することができる。
【００５２】
上述したように、音響通信は半二重通信である。したがって、媒体である水中に複数の音波を同時に送出することは干渉等の原因となり得る。無人潜水機１がデータを転送することはデータ通信量を増加させることになるため、無制限にデータ転送を続けると通信帯域を逼迫しかねない。
【００５３】
そこで、実施の形態に係る記憶部１２は、データの転送回数の上限値を定める転送上限回数と、通信制御部１３１が音響通信機１１に転送させたデータ転送の回数とを記憶している。通信制御部１３１は、音響通信機１１に転送させたデータの転送回数が転送上限回数を下回ることを条件として、音響通信機に受信したデータを転送させる。これは、同一の個体識別子を含むデータの転送回数が転送上限回数以上となった場合、受信したデータを転送せずに破棄する。これにより、無人潜水機１は、データの転送によって音響通信の通信帯域が逼迫することを抑制できる。
【００５４】
また、通信制御部１３１は、所定の期間が経過する毎に、記憶部１２に記憶させるデータ転送の回数を０回に初期化する。これにより、無人潜水機１は、過去のデータの転送によって転送回数が転送上限回数に達してしまい、それ以降に受信したデータを転送できなくなる事態を回避することができる。この意味で、「所定の期間」は、通信制御部１３１がデータ転送の回数の初期化を実行するか否かを判定するために参照する転送回数初期化単位期間ということができる。
【００５５】
なお、転送上限回数は、音響通信システムＳが備える無人潜水機１の数や音響通信機１１の信頼性等を考慮して管理者Ｕがあらかじめ定めればよい。また、無人潜水機１間の最大距離や転送上限回数に基づいて、一連の転送処理に要する最大時間が推定できる。所定の期間は、推定した最大時間以上の値を決めて管理者Ｕが指定すればよい。
【００５６】
通信制御部１３１は、データ毎に転送回数を管理し、同一のデータ毎に転送上限回数を適用してもよい。具体的には、まず、データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析してそのデータを一意に特定するためのデータ識別子を取得する。データ識別子は、例えば送信データ毎に割り当てられた通し番号であり、送信データが異なればデータ識別子も異なるように設定されている。
【００５７】
通信制御部１３１は、同一のデータ識別子を含むデータの転送回数が転送上限回数を下回ることを条件として、音響通信機１１に受信したデータを転送させる。これにより、あるデータを転送することによって転送回数が転送上限回数に達し、別のデータの転送ができなくなる事態を回避することができる。
【００５８】
図５は、実施の形態に係る記憶部１２が記憶している各種設定値の一例を模式的に示す図である。具体的には、図５は、個体識別子がＳＩＤ００１である無人潜水機１が備える記憶部１２が記憶している各種データを示している。図５では、転送上限回数が１０回に設定されていることを示している。記憶部１２は、受信したデータのデータ識別子と、各データの転送回数の上限を定めるホップ上限回数とも格納している。ホップ上限回数の詳細は後述する。
【００５９】
図５において、上述したデータ破棄基準時間は１５秒に設定されており、「送信待機間隔」は４秒に設定されている。ここで「送信待機間隔」は、無人潜水機１が備える音響通信機１１によるデータ送信の時間的制約を定める時間であり、無人潜水機１毎に設定される時間間隔である。通信制御部１３１は、音響通信機１１によるデータの受信からそのデータの転送までの間隔が送信待機間隔又はそれ以上の間隔となるように、音響通信機１１のデータ送信を制御する。この送信待機間隔は、各無人潜水機１毎に異なる時間が設定されている。
【００６０】
図６は、実施の形態に係る音響通信システムＳにおけるデータ転送のタイミングの一例を模式的に示す図である。図６において、水上中継機２は、第１無人潜水機１ａの状態を示す状態データの送信命令Ｃ１を第１無人潜水機１ａ、第２無人潜水機１ｂ、及び第３無人潜水機１ｃに対してブロードキャストした。第１無人潜水機１ａは、水上中継機２が送信した状態データの送信命令Ｃ１を受信することができなかったが、第２無人潜水機１ｂと第３無人潜水機１ｃとは、水上中継機２が送信した状態データの送信命令Ｃ１を受信できた。
【００６１】
第２無人潜水機１ｂ及び第３無人潜水機１ｃは、自身の個体識別子とは異なる個体識別子を含むデータである送信命令Ｃ１を受信したため、そのデータを転送する。ここで、第２無人潜水機１ｂと第３無人潜水機１ｃとが同時にデータを転送すると、第２無人潜水機１ｂが転送したデータと第３無人潜水機１ｃが転送したデータとが干渉する可能性がある。なお、無人潜水機１はブロードキャストによって受信したデータの転送を実現する。このため、各無人潜水機１が転送したデータは他の無人潜水機１及び水上中継機２にも送信されることになるが、図６及び後述する図７においては、煩雑となって不明瞭となることを避けるため、データの流れを示す矢印は一部のみ記載している。
【００６２】
そこで、図６に示すように、第２無人潜水機１ｂ及び第３無人潜水機１ｃは、それぞれ定められた送信待機間隔が経過することを条件として、受信したデータを転送する。図６は、第１無人潜水機１ａが、第２無人潜水機１ｂから転送された送信命令Ｃ１の受信に成功したことを示している。第１無人潜水機１ａは、水上中継機２から第２無人潜水機１ｂを経由して受信した送信命令Ｃ１にしたがい、第１無人潜水機１ａの状態を示す状態データＤ１をブロードキャストした。水上中継機２は、第１無人潜水機１ａがブロードキャストした状態データＤ１を受信した。
【００６３】
このように、第１無人潜水機１ａと水上中継機２との間の通信経路は、水上中継機２が送信したデータを直接受信する経路と、水上中継機２が送信して第２無人潜水機１ｂ又は第３無人潜水機１ｃが転送したデータを受信する経路とによって冗長な経路が構成されることになる。これにより、実施の形態に係る音響通信システムＳは、第１無人潜水機１ａと水上中継機２との間の通信の信頼性を向上することができる。
【００６４】
また、仮に第１無人潜水機１ａが送信命令Ｃ１の受信に成功していた場合、その送信命令に応答して送信するデータと、第２無人潜水機１ｂ又は第３無人潜水機１ｃが転送したデータとが干渉する可能性もある。そのため、図６に示すように、第３無人潜水機１ｃに設定された送信待機間隔は、第２無人潜水機１ｂに設定された送信待機間隔よりも長く設定されている。
【００６５】
一例として、第２無人潜水機１ｂに設定された送信待機間隔４秒であり、第３無人潜水機１ｃに設定された送信待機間隔は８秒である。このため、第２無人潜水機１ｂが転送したデータは第３無人潜水機１ｃが転送したデータと干渉しない。このように、実施の形態に係る音響通信システムＳは、冗長経路を構成するための各無人潜水機１によるデータ転送が互いに干渉することを抑制することができ、第１無人潜水機１ａと水上中継機２との間の通信の信頼性をさらに向上することができる。
【００６６】
図７は、実施の形態に係る音響通信システムＳにおけるデータ転送のタイミングの別の例を模式的に示す図である。図７においても、図６と同様に、水上中継機２は、第１無人潜水機１ａの状態を示す状態データの送信命令Ｃ１を第１無人潜水機１ａ、第２無人潜水機１ｂ、及び第３無人潜水機１ｃに対してブロードキャストした。第１無人潜水機１ａは、水上中継機２が送信した状態データの送信命令Ｃ１を受信することができたので、その応答として第１無人潜水機１ａの状態を示す状態データＤ１をブロードキャストした。
【００６７】
ここで、水上中継機２は、第１無人潜水機１ａがブロードキャストした状態データＤ１を受信することができなかったが、第２無人潜水機１ｂと第３無人潜水機１ｃとは、水上中継機２が送信した状態データＤ１を受信できた。そこで、第２無人潜水機１ｂは、状態データＤ１を受信を受信してから自身に設定された送信待機間隔が経過した後、状態データＤ１をブロードキャストして転送したが、水上中継機２は第２無人潜水機１ｂが転送した状態データＤ１を受信することができなかった。
【００６８】
第３無人潜水機１ｃは、状態データＤ１を受信を受信してから自身に設定された送信待機間隔が経過した後、状態データＤ１をブロードキャストして転送した。この結果、水上中継機２は、第３無人潜水機１ｃが転送した状態データＤ１を受信することができた。このように、水上中継機２が送信した指示命令がターゲットに正常に受信されたとしても、その応答としてターゲットから送信されたデータを水上中継機２が受信できないことも起こり得る。実施の形態に係る音響通信システムＳでは、第１無人潜水機１ａと水上中継機２との間の通信経路は冗長に構成されるので、第１無人潜水機１ａと水上中継機２との間の通信の信頼性を向上することができる。
【００６９】
以上のように、送信待機間隔は、各無人潜水機１が転送するデータの干渉を低減するために設けられた「干渉低減基準間隔」である。送信待機間隔は、隣り合う無人潜水機１間の距離、無人潜水機１と水上中継機２との距離、水中における音速等を考慮して管理者Ｕが定めればよい。また、送信待機間隔を決めるために管理者Ｕが考量すべきパラメータは時間とともに変動しうるので、管理者Ｕが適宜修正できると便利である。
【００７０】
そこで、実施の形態に係る水上中継機２が送信する指示命令には、送信待機間隔の書き換えを指示する待機間隔変更命令が含まれる。データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析してそのデータに含まれる待機間隔変更命令を取得する。待機時間変更部１３３は、待機間隔変更命令にしたがって記憶部１２に記憶されている送信待機間隔を書き換える。これにより、管理者Ｕは、無人潜水機１が航行する水中の環境に応じて送信待機間隔を柔軟に変更することができる。
【００７１】
上述したように、転送上限回数は、音響通信システムＳが備える無人潜水機１の数や音響通信機１１の信頼性等を考慮して管理者Ｕがあらかじめ定める。転送上限回数が大きいほど、無人潜水機１と水上中継機２との間のデータ送受信の機会が増えるため、通信の信頼性は向上する。一方、各無人潜水機１には送信待機間隔が設定されているので、転送上限回数が大きいほど無人潜水機１が送信を待機する時間が増加し、通信効率が低下しかねない。このため、転送上限回数は無人潜水機１と水上中継機２との間のデータ送受信の信頼性と通信効率とのバランスを決定するパラメータともいえる。
【００７２】
そこで、実施の形態に係る水上中継機２が送信する指示命令には、転送回数の上限値を定める転送上限回数の書き換えを指示する上限回数変更命令が含まれる。データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析してそのデータに含まれる上限回数変更命令を取得する。転送上限回数変更部１３４は、上限回数変更命令にしたがって記憶部１２に記憶されている転送上限回数を書き換える。これにより、管理者Ｕは、無人潜水機１と水上中継機２との間のデータ送受信の信頼性と通信効率とのバランスを柔軟に変更することができる。
【００７３】
ところで、無人潜水機１はデータをブロードキャストすることによって転送する。このため、例えば第１無人潜水機１ａが転送したデータを第２無人潜水機１ｂが受信し、第２無人潜水機１ｂが転送したデータを第１無人潜水機１ａが受信するように、データ転送のループが生じる可能性もある。転送上限回数の設定によってデータ送受信の信頼性と通信効率とのバランスを変更できるが、転送回数がデータ転送のループで消費されてしまうとデータ送受信の通信効率が下がる。また、無人潜水機１が送信した状態データのターゲットは水上中継機２であるが、無人潜水機１間でデータ転送をし合うことによって転送回数が転送上限回数に至ると、状態データが水上中継機２に届かなくなり通信品質も下がりかねない。
【００７４】
そこで、記憶部１２は、データの転送回数であるホップ数の上限値を定めるホップ上限回数を記憶している。データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析してそのデータが転送された回数を示す情報であるホップ数を取得する。通信制御部１３１は、データ解析部１３２が取得したホップ数がホップ上限回数を下回ることを条件として、音響通信機１１に受信したデータを転送させる。これにより、各無人潜水機１におけるデータの転送回数が制限されるので、無人潜水機１間でデータ転送をし合うことによって状態データが水上中継機２に届かなくなることを抑制できる。
【００７５】
なお、ホップ上限回数が大きければ、無人潜水機１と水上中継機２との間のデータ送受信の機会が増えるため、通信の信頼性は向上する。一方、各無人潜水機１には送信待機間隔が設定されているので、ホップ上限回数が大きいほど無人潜水機１が送信を待機する時間が増加し、通信効率が低下しかねない。このため、ホップ上限回数も、転送上限回数と同様に、無人潜水機１と水上中継機２との間のデータ送受信の信頼性と通信効率とのバランスを決定するパラメータともいえる。
【００７６】
そこで、実施の形態に係る水上中継機２が送信する指示命令には、ホップ上限回数の書き換えを指示するホップ上限変更命令が含まれる。データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析してそのデータに含まれるホップ回数変更命令を取得する。ホップ上限回数変更部１３５は、ホップ上限変更命令にしたがって記憶部１２に記憶されているホップ上限回数を書き換える。これにより、管理者Ｕは、無人潜水機１と水上中継機２との間のデータ送受信の信頼性と通信効率とのバランスを柔軟に変更することができる。
【００７７】
音響通信システムＳを構成する複数の無人潜水機１が上述したデータ転送処理を実行すると、各無人潜水機１は同一の指示命令を重複して受信する可能性がある。無人潜水機１が受信した指示命令が無人潜水機１の状態を示す状態データの送信命令である場合、無人潜水機１が同一の指示命令を重複して実行することにより、水上中継機２に状態データを届けることの確実性を向上することができる。
【００７８】
一方、指示命令が無人潜水機１を動かすための制御命令である場合、無人潜水機１が同一の指示命令を重複して実行することは、無人潜水機１の動作が管理者Ｕの意図と外れることも起こり得る。例えば、無人潜水機１が受信した指示命令が無人潜水機１を５０メートル上昇することを指示する指示命令である場合、無人潜水機１が同一の指示命令を２回実行すると、無人潜水機１は合計で１００メートル上昇することになる。
【００７９】
そこで、データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータに含まれる個体識別子と記憶部１２が記憶している個体識別子とが一致する場合、データに含まれる指示命令をさらに取得する。通信制御部１３１は、音響通信機１１が同一のデータ識別子を含むデータを重複して受信し、かつそのデータに含まれる指示命令が状態データの送信命令である場合、音響通信機１１に状態データを重複して送信させる。一方、動力制御部１３０は、音響通信機１１が同一のデータ識別子を含むデータを重複して受信し、かつそのデータに含まれる指示命令が無人潜水機１を動かすための制御命令である場合、ひとたび制御命令にしたがって動力装置を動作させた後は、同一のデータ識別子に関する制御命令を破棄する。これにより、無人潜水機１は、状態データの通信の信頼性を高めつつ、管理者Ｕの指示どおりの動作をすることができる。
【００８０】
＜無人潜水機１が実行するデータ転送処理の処理フロー＞
図８は、実施の形態に係る無人潜水機１が実行するデータ転送処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば無人潜水機１の電源が投入されたときに開始する。
【００８１】
音響通信機１１は、水上中継機２又は無人潜水機１が送信したデータを受信する（Ｓ２）。データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析して個体識別子を取得する（Ｓ４）。通信制御部１３１は、データ解析部１３２が取得した個体識別子と記憶部１２が記憶している個体識別子とを比較する（Ｓ６）。
【００８２】
データ解析部１３２が取得した個体識別子と記憶部１２が記憶している個体識別子とが一致しない場合（Ｓ８のＮｏ）、通信制御部１３１は、音響通信機１１に転送させたデータ転送の回数が転送上限回数を下回っているかを確認する（Ｓ１０）。音響通信機１１に転送させたデータ転送の回数が転送上限回数を下回っておりデータ転送可能な場合（Ｓ１２のＹｅｓ）、データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析してホップ数Ｈを取得する（Ｓ１４）。
【００８３】
通信制御部１３１は、データ解析部１３２が取得したホップ数Ｈと記憶部１２に格納されているホップ上限回数Ｈｍａｘとを比較する（Ｓ１６）。ホップ数Ｈがホップ上限回数Ｈｍａｘを下回り（Ｓ１８のＹｅｓ）、かつ音響通信機１１がデータを受信してから送信待機時間を経過すると（Ｓ２０のＹｅｓ）、通信制御部１３１は、音響通信機１１が受信したデータを音響通信機１１に転送させる（Ｓ２２）。なお、ホップ数Ｈがホップ上限回数Ｈｍａｘを下回っても音響通信機１１がデータを受信してから送信待機時間を経過するまでの間は（Ｓ２０のＮｏ）、通信制御部１３１はデータ転送を待機する。
【００８４】
通信制御部１３１が音響通信機１１にデータ転送をさせた場合（Ｓ２２）、データ解析部１３２が取得した個体識別子と記憶部１２が記憶している個体識別子とが一致する場合（Ｓ８のＹｅｓ）、音響通信機１１に転送させたデータ転送の回数が転送上限回数に到達しておりデータ転送ができない場合（Ｓ１２のＮｏ）、又はホップ数Ｈがホップ上限回数Ｈｍａｘに到達している場合（Ｓ１８のＮｏ）、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００８５】
図９は、実施の形態に係る通信制御部１３１が実行する転送可否判定処理の流れを説明するためのフローチャートであり、図８におけるステップＳ１０の処理の一例を詳細に説明するための図である。
【００８６】
通信制御部１３１は、データの転送回数の上限値を定める転送上限回数Ｆｍａｘを記憶部１２から読み出して取得する（Ｓ１０１）。また、通信制御部１３１は、音響通信機１１に転送させたデータ転送の回数Ｆを記憶部１２から読み出して取得する（Ｓ１０２）。
【００８７】
データ転送の回数Ｆが転送上限回数Ｆｍａｘ未満の場合（Ｓ１０３のＹｅｓ）、通信制御部１３１は、音響通信機１１が受信したデータの転送を許可する（Ｓ１０４）。データ転送の回数Ｆが転送上限回数Ｆｍａｘに到達している場合（Ｓ１０３のＮｏ）、通信制御部１３１は、音響通信機１１が受信したデータの転送を禁止する（Ｓ１０５）。
【００８８】
データ転送の回数Ｆの初期化を実行するか否かを判定するために参照する転送回数初期化単位期間が経過した場合（Ｓ１０６のＹｅｓ）、通信制御部１３１は、記憶部１２が記憶しているデータ転送の回数Ｆを０回に初期化する（Ｓ１０７）。通信制御部１３１がデータ転送の回数Ｆを初期化した場合（Ｓ１０７）、又は転送回数初期化単位期間が経過していない場合（Ｓ１０６のＮｏ）、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００８９】
図１０は、実施の形態に係る通信制御部１３１が実行する転送可否判定処理の流れを説明するためのフローチャートであり、図８におけるステップＳ１０の処理の別の例を詳細に説明するための図である。
【００９０】
データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析してデータ識別子を取得する（Ｓ１０８）。通信制御部１３１は、データ解析部１３２が取得したデータ識別子と同一のデータ識別子に関するデータ転送の回数Ｆ’を記憶部１２から読み出して取得する（Ｓ１０９）。また、通信制御部１３１は、データの転送回数の上限値を定める転送上限回数Ｆｍａｘを記憶部１２から読み出して取得する（Ｓ１１０）。
【００９１】
データ転送の回数Ｆ’が転送上限回数Ｆｍａｘ未満の場合（Ｓ１１１のＹｅｓ）、通信制御部１３１は、音響通信機１１が受信したデータの転送を許可する（Ｓ１１２）。データ転送の回数Ｆ’が転送上限回数Ｆｍａｘに到達している場合（Ｓ１１２のＮｏ）、通信制御部１３１は、音響通信機１１が受信したデータの転送を禁止する（Ｓ１１３）。
【００９２】
図１１は、無人潜水機１が重複して受信した指示命令の実行可否の判定処理の流れを説明するためのフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、例えば無人潜水機１の電源が投入されたときに開始する。
【００９３】
音響通信機１１は、データを受信する（Ｓ２４）。データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析して個体識別子を取得する（Ｓ２６）。通信制御部１３１は、データ解析部１３２が取得した個体識別子と記憶部１２が記憶している個体識別子とを比較する（Ｓ２８）。
【００９４】
データ解析部１３２が取得した個体識別子と記憶部１２が記憶している個体識別子とが一致する場合（Ｓ３０のＹｅｓ）、データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析してデータ識別子を取得する（Ｓ３２）。データ解析部１３２が取得したデータ識別子がすでに取得済みのデータ識別子である場合（Ｓ３４のＹｅｓ）、データ解析部１３２は、音響通信機１１が受信したデータを解析して指示命令を取得する（Ｓ３６）。
【００９５】
指示命令の種類が無人潜水機１の状態を示す状態データの送信命令である場合（Ｓ３８の送信命令）、通信制御部１３１は送信命令を実行し（Ｓ４０）、無人潜水機１の状態データを音響通信機１１にブロードキャストさせる。通信制御部１３１が送信命令を実行した場合（Ｓ４０）、指示命令の種類が無人潜水機１を動かすための制御命令である場合（Ｓ３８の制御命令）、又はデータ解析部１３２が取得した個体識別子と記憶部１２が記憶している個体識別子とが一致しない場合（Ｓ３０のＮｏ）、本フローチャートにおける処理は終了する。
【００９６】
＜実施の形態に係る無人潜水機１が奏する効果＞
以上説明したように、実施の形態に係る無人潜水機１によれば、水上を航行する水上航行体である水上中継機２と無人潜水機１との間の音響通信の信頼性を向上することができる。
【００９７】
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上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の分散・統合の具体的な実施の形態は、以上の実施の形態に限られず、その全部又は一部について、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を合わせ持つ。
【符号の説明】
【００９８】
１・・・無人潜水機
１０・・・動力装置
１１・・・音響通信機
１２・・・記憶部
１３・・・制御部
１３０・・・動力制御部
１３１・・・通信制御部
１３２・・・データ解析部
１３３・・・待機時間変更部
１３４・・・転送上限回数変更部
１３５・・・ホップ上限回数変更部
２・・・水上中継機
２０・・・気中通信部
２１・・・音響通信部
２２・・・記憶部
２３・・・通信制御部
３・・・通信衛星
Ｓ・・・音響通信システム
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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