(57)【要約】【課題】海中の任意の位置に多数の通信機器を配置し、各機器同士で相互にレーザー光による高速通信が可能なネットワークシステム及びそれを利用したシステムを構築できるようにする。【解決手段】海面に浮かぶフロート３とフロート３に接続されて海中に浮遊する通信部本体４を備えたブイ２が、海洋に多数配置され、多数のブイ２が一定の範囲内で相互に通信を行うようにした海洋ネットワークシステムであって、通信部本体４は、その周囲の一定の距離内に存在する他の複数の通信部本体４とレーザー光による海中通信を行う海中通信部を備え、ブイ２の少なくとも１つは、基地局１０と通信を行う基地局中継ブイとして機能し、基地局中継ブイのフロート３は、フロート３に接続された通信部本体４の前記海中通信部と通信を行う通信用ケーブルと、基地局１０との無線通信を行う無線通信部を備えた海洋ネットワークシステム１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海面に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイが、海洋に多数配置され、この多数のブイが一定の範囲内で相互に通信を行うようにした海洋ネットワークシステムであって、
前記通信部本体は、その周囲の一定の距離内に存在する他の複数の通信部本体とレーザー光による海中通信を行う海中通信部を備え、
前記ブイの少なくとも１つは、基地局と通信を行う基地局中継ブイとして機能し、
この基地局中継ブイのフロートは、このフロートに接続された通信部本体の前記海中通信部と通信を行う通信用ケーブルと、前記基地局との無線通信を行う無線通信部を備えたこと
を特徴とする海洋ネットワークシステム。
【請求項２】
前記基地局中継ブイ以外のブイのフロートは、このフロートに接続された通信部本体の前記海中通信部と通信を行う通信用ケーブルと、前記基地局中継ブイのフロート及び／又は前記基地局中継ブイ以外の他のブイのフロートと無線通信を行う無線通信部を備えたことを特徴とする請求項１記載の海洋ネットワークシステム。
【請求項３】
前記基地局中継ブイ以外のブイの通信部本体が、このブイと前記基地局中継ブイとの間に存在する他のブイの通信部本体を介在させて、前記基地局中継ブイの通信部本体と海中通信を行うようにコントロールするコンピュータをさらに備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の海洋ネットワークシステム。
【請求項４】
海面に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイであって、
前記通信部本体は、その周囲の一定の距離内に存在する他の複数の通信部本体とレーザー光による海中通信を行う海中通信部を備え、
前記フロートは、このフロートに接続された通信部本体の前記海中通信部と通信を行う通信用ケーブルと、このフロートの周囲に存在する他のフロートと無線通信を行う無線通信部を備えたことを特徴とするブイ。
【請求項５】
海中で動作する物体と、
この物体の動作を制御する制御データを送信する基地局と、
海面に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイが、海洋に多数配置され、この多数のブイが一定の範囲内で相互に通信を行うようにした海洋ネットワークシステムと
を備えた海中での物体制御システムであって、
前記通信部本体は、その周囲の一定の距離内に存在する他の複数の通信部本体とレーザー光による海中通信を行う海中通信部を備え、
前記ブイの少なくとも１つは、前記基地局と通信を行う基地局中継ブイとして機能し、
この基地局中継ブイのフロートは、前記基地局との無線通信を行う無線通信部を備え、
前記物体は、前記通信部本体とレーザー光による海中通信を行う海中通信部を備えたこと
を特徴とする海中での物体制御システム。
【請求項６】
前記基地局中継ブイ以外のブイの通信部本体が、このブイと前記基地局中継ブイとの間に存在する他のブイの通信部本体を介在させて、前記基地局中継ブイの通信部本体と海中通信を行うようにコントロールするコンピュータをさらに備えたことを特徴とする請求項５記載の海中での物体制御システム。
【請求項７】
海面に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイが、海洋に多数配置され、この多数のブイが一定の範囲内で相互に通信を行うようにした海中通信方法であって、
前記通信部本体が、その周囲の一定の距離内に存在する他の複数の通信部本体とレーザー光による海中通信を行い、
前記フロートの少なくとも１つが、基地局と無線通信を行い、
この基地局と無線通信を行うフロートが、通信用ケーブルを介して、このフロートに接続された通信部本体と通信を行う
ステップを備えたことを特徴とする海中通信方法。
【請求項８】
請求項７記載の海中通信方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項９】
基地局から、洋上に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイが、海洋に多数配置され、この多数のブイが一定の範囲内で相互に通信を行うようにした海洋ネットワークシステムを介して、海中の物体の動作を制御する海中での物体制御方法であって、
前記基地局から前記物体の動作を制御する制御データを送信し、
この制御データを前記フロートの少なくとも１つが受信し、
この受信した制御データを、前記物体から最も近い位置に浮遊する通信部本体に送信し、
この通信部本体が、レーザー光による海中通信により、前記物体に前記制御データを送信し、
前記物体が、前記制御データにより動作した動作結果データを、レーザー光による海中通信により、前記物体から最も近い位置に浮遊する通信部本体に送信し、
この動作結果データを受信した通信部本体が、該動作結果データを、レーザー光による海中通信により、前記フロートのいずれかに接続された通信部本体に送信して、該フロートが前記動作結果データを取得し、
前記動作結果データを取得したフロートが、前記基地局に前記動作結果データを送信する
ステップを備えたことを特徴とする海中での物体制御方法。
【請求項１０】
請求項９記載の海中での物体制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋に多数配置されたブイが相互に通信を行うようにした海洋ネットワークシステム、ブイ、海中での物体制御システム、海中通信方法、海中での物体制御方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
広大な海洋に囲まれた日本において、海には資源開発やエネルギー開発など多くの可能性が秘められており、海洋開発はきわめて重要な課題となっている。また、海洋観測の分野においても、海中からの観測データをできるだけ迅速かつ正確に得る必要がある。
そのため、潜水艇や海洋気象ブイ等を利用した種々の水中通信システム、ネットワークシステム等が提案されている。
例えば、特開２００９−１７２４１号公報（特許文献１）には、無線中継装置とＧＰＳと音波通信機と水中音波アンテナを備え、音波通信機が発する信号の反射波を水中音波アンテナで受信することにより水中における物体や海底の情報を得ると共に、無線中継装置によりこの情報を地上局に伝送できるＧＰＳ内蔵高機能ブイが開示されている。
また、特開２００７−３２３３９１号公報（特許文献２）には、海中センサの浮上部から切り離してセンサ本体部分を海中に敷設し、このセンサ本体部分に備えた水中無線機の通信可能範囲内に存在する他の海中センサおよび／または海中通信ネットワーク端末との間で、水中通信によりセンスデータをはじめ任意のデータを送受信可能とし、最終的に、海底ケーブルを経由して陸上局と通信可能とした海中センサネットワークシステムが開示されている。
さらに、特開２０１５−５６８３１号公報（特許文献３）には、第１のデータ送受信端末が、水上側装置（海洋情報提供ブイ）と水中側装置（ソナー装置）を備え、水上側装置は、水上側に構築された第１のネットワークに分散配置されて無線により通信を行い、水中側装置は、水上側装置に有線を介して接続された状態で水中に配置され、水上側装置から伝送されたパケットデータを超音波により第２のデータ送受信端末である水中航走体へ送信し、データ管理サーバが生成した送信データが人工衛星ＳＴ、第１のデータ送受信端末を経て、海洋調査を行う水中航走体（第２のデータ送受信端末）に配信される情報通信システムが開示されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１のＧＰＳ内蔵高機能ブイは、音波通信機が発する信号の反射波を水中音波アンテナで受信することにより水中における物体や海底の情報を得て、その情報が他のブイ（無線中継装置）に伝送するものであり、水中（海中）に存在する物体と送受信を行うことができないという問題がある。
また、特許文献２の海中センサネットワークシステムは、海中に敷設した海中センサ同士または海中センサと海中通信ネットワーク端末との間で、水中通信を行うもので最終的に海底ケーブルを経由して陸上局と通信を行うため、海底ケーブルが存在しない場所ではネットワークを構築できないという問題がある。
さらに、特許文献３の情報通信システムにおいては、データ管理サーバが生成した送信データが人工衛星ＳＴ、第１のデータ送受信端末（水上側装置と水中側装置からなる）を経て、海洋調査を行う水中航走体（第２のデータ送受信端末）に配信されるが、水上側装置から水中側装置に伝送されたパケットデータが超音波により水中航走体へ送信されるだけであり、水中側装置同士で送受信行うことができず、水中（海中）で相互に送受信を行うネットワークを構築できないという問題がある。
そして、特許文献１〜３に開示された水中通信技術は、いずれも音波あるいは超音波により水中通信を行うものであり、通信速度が遅く、高速の水中通信が行えないという大きな欠点がある。
【０００４】
この点、特開２００９−５５４０８号公報（特許文献４）には、送信すべきデータをレーザー光信号として第一の水中機器から第二の水中機器に送信する水中通信システムであって、第一の水中機器は、送信方向可動なレーザー送信機と、送信方向制御データ受信機と、レーザー送信機の送信方向を制御すると共に送信すべきデータを制御する制御部を備え、第二の水中機器は、受信方向可動なレーザー受信機と、送信方向制御データ送信機を備えた水中通信システムが開示されている。
しかしながら、特許文献４の水中通信システムは、レーザー光信号により高速通信を行うものであるが、互いに向き合っている水中機器同士において通信を行うものであり、任意の位置に存在し互いに向き合わないような多数の機器同士においては、通信できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１７２４１号公報
【特許文献２】特開２００７−３２３３９１号公報
【特許文献３】特開２０１５−５６８３１号公報
【特許文献４】特開２００９−５５４０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、海中の任意の位置に多数の通信機器を配置し、各機器同士で相互にレーザー光による高速通信が可能なネットワークシステム及びそれを利用したシステムを構築できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、海面に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイが、海洋に多数配置され、この多数のブイが一定の範囲内で相互に通信を行うようにした海洋ネットワークシステムであって、前記通信部本体は、その周囲の一定の距離内に存在する他の複数の通信部本体とレーザー光による海中通信を行う海中通信部を備え、前記ブイの少なくとも１つは、基地局と通信を行う基地局中継ブイとして機能し、この基地局中継ブイのフロートは、このフロートに接続された通信部本体の前記海中通信部と通信を行う通信用ケーブルと、前記基地局との無線通信を行う無線通信部を備えた海洋ネットワークシステムを提供して、上記課題を解決するものである。
【０００８】
本発明は、前記基地局中継ブイ以外のブイのフロートは、このフロートに接続された通信部本体の前記海中通信部と通信を行う通信用ケーブルと、前記基地局中継ブイのフロート及び／又は前記基地局中継ブイ以外の他のブイのフロートと無線通信を行う無線通信部を備えた海洋ネットワークシステムを提供して、上記課題を解決するものである。
【０００９】
本発明は、前記基地局中継ブイ以外のブイの通信部本体が、このブイと前記基地局中継ブイとの間に存在する他のブイの通信部本体を介在させて、前記基地局中継ブイの通信部本体と海中通信を行うようにコントロールするコンピュータをさらに備えた海洋ネットワークシステムを提供して、上記課題を解決するものである。
【００１０】
本発明は、海面に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイであって、前記通信部本体は、その周囲の一定の距離内に存在する他の複数の通信部本体とレーザー光による海中通信を行う海中通信部を備え、前記フロートは、このフロートに接続された通信部本体の前記海中通信部と通信を行う通信用ケーブルと、このフロートの周囲に存在する他のフロートと無線通信を行う無線通信部を備えたブイを提供して、上記課題を解決するものである。
【００１１】
本発明は、海中で動作する物体と、この物体の動作を制御する制御データを送信する基地局と、海面に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイが、海洋に多数配置され、この多数のブイが一定の範囲内で相互に通信を行うようにした海洋ネットワークシステムとを備えた海中での物体制御システムであって、  前記通信部本体は、その周囲の一定の距離内に存在する他の複数の通信部本体とレーザー光による海中通信を行う海中通信部を備え、前記ブイの少なくとも１つは、前記基地局と通信を行う基地局中継ブイとして機能し、この基地局中継ブイのフロートは、前記基地局との無線通信を行う無線通信部を備え、前記物体は、前記通信部本体とレーザー光による海中通信を行う海中通信部を備えた海中での物体制御システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【００１２】
本発明は、前記基地局中継ブイ以外のブイの通信部本体が、このブイと前記基地局中継ブイとの間に存在する他のブイの通信部本体を介在させて、前記基地局中継ブイの通信部本体と海中通信を行うようにコントロールするコンピュータをさらに備えたこと海中での物体制御システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【００１３】
本発明は、海面に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイが、海洋に多数配置され、この多数のブイが一定の範囲内で相互に通信を行うようにした海中通信方法であって、前記通信部本体が、その周囲の一定の距離内に存在する他の複数の通信部本体とレーザー光による海中通信を行い、前記フロートの少なくとも１つが、基地局と無線通信を行い、この基地局と無線通信を行うフロートが、通信用ケーブルを介して、このフロートに接続された通信部本体と通信を行うステップを備えた海中通信方法を提供して、上記課題を解決するものである。
【００１４】
本発明は、前記海中通信方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供して、上記課題を解決するものである。
【００１５】
本発明は、基地局から、洋上に浮かぶフロートとこのフロートに接続されて海中に浮遊する通信部本体を備えたブイが、海洋に多数配置され、この多数のブイが一定の範囲内で相互に通信を行うようにした海洋ネットワークシステムを介して、海中の物体の動作を制御する海中での物体制御方法であって、前記基地局から前記物体の動作を制御する制御データを送信し、この制御データを前記フロートの少なくとも１つが受信し、この受信した制御データを、前記物体から最も近い位置に浮遊する通信部本体に送信し、この通信部本体が、レーザー光による海中通信により、前記物体に前記制御データを送信し、前記物体が、前記制御データにより動作した動作結果データを、レーザー光による海中通信により、前記物体から最も近い位置に浮遊する通信部本体に送信し、この動作結果データを受信した通信部本体が、該動作結果データを、レーザー光による海中通信により、前記フロートのいずれかに接続された通信部本体に送信して、該フロートが前記動作結果データを取得し、前記動作結果データを取得したフロートが、前記基地局に前記動作結果データを送信するステップを備えた海中での物体制御方法。を提供して、上記課題を解決するものである。
【００１６】
本発明は、前記海中での物体制御方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供して、上記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明の海洋ネットワークシステムにおいては、海中の任意の位置に多数の通信機器を配置し、各機器同士で相互にレーザー光による高速通信が可能なネットワークシステムを構築できるという効果を奏する。
【００１８】
請求項２に記載の発明の海洋ネットワークシステムにおいては、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００１９】
請求項３に記載の発明の海洋ネットワークシステムにおいては、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００２０】
請求項４に記載の発明のブイにおいては、海中の任意の位置に多数の通信機器を配置し、各機器同士で相互にレーザー光による高速通信が可能なネットワークシステムを構築できるという効果を奏する。
【００２１】
請求項５に記載の発明の海中での物体制御システムにおいては、海中の任意の位置に多数の通信機器を配置し、各機器同士で相互にレーザー光による高速通信が可能なネットワークシステムを利用したシステムが構築できるという効果を奏する。
【００２２】
請求項６に記載の発明の海中での物体制御システムにおいては、請求項５に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００２３】
請求項７に記載の発明の海中通信方法においては、海中の任意の位置に多数の通信機器を配置し、各機器同士で相互にレーザー光による高速通信が可能なネットワークシステムを構築できるという効果を奏する。
【００２４】
請求項８に記載の発明のるプログラムにおいては、請求項７に記載の発明と同様の効果を奏する。
【００２５】
請求項９に記載の発明の海中での物体制御方法においては、海中の任意の位置に多数の通信機器を配置し、各機器同士で相互にレーザー光による高速通信が可能なネットワークシステムを利用したシステムが構築できるという効果を奏する。
【００２６】
請求項１０に記載の発明のプログラムにおいては、請求項９に記載の発明と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の海洋ネットワークシステム、海中での物体制御システムの一実施形態の外観構成を示す外観構成図である。
【図２】本発明のブイの一実施形態の外観構成を示す外観構成図である。
【図３】フロート３の制御構成を示すブロック図である。
【図４】通信部本体４の制御構成を示すブロック図である。
【図５】通信部本体４（ブイ２）が格子状に配置された状態（図１）において、各通信部本体４が、周囲の他の通信部本体４とレーザー光による海中通信を行い、海中通信回線７による通信網を形成する状態を説明した説明図である。
【図６】図１に示す海中での物体制御システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［海洋ネットワークシステム、海中での物体制御システム等の構成］
図１は、本発明の海洋ネットワークシステム、海中での物体制御システムの一実施形態の外観構成を示す外観構成図であり、図２は本発明のブイの一実施形態の外観構成を示す外観構成図である。図において、１は海洋ネットワークシステム、２（２ａ〜２ｉ）はブイ、３（３ａ、３ｂ）はフロート、４（４ａ、４ｂ）は通信部本体、５はケーブル、６は無線通信回線、７は海中通信回線、８は海中や海底等の調査を行う潜水艇（船）、９は人工衛星、１０は基地局、１１、１２は無線通信回線、１３は海中通信回線、Ｓは海洋、ＳＬは海面、ＵＳは海中である。
図１に示すように、海面ＳＬに浮かぶフロート３とフロート３に接続されて海中ＵＳに浮遊する通信部本体４を備えた多数のブイ２（２ａ〜２ｉ）が海洋Ｓに配置され（図１においては、９個のブイ２ａ〜２ｉが、格子状に配置されている。）、各フロート３は、他のフロート３と無線通信を行う無線通信回線６により接続され、各通信部本体４は、周囲の一定の距離内に存在する他の通信部本体４とレーザー光による海中通信を行う海中通信回線７により接続され、この無線通信回線６と海中通信回線７により、各ブイ２が相互に通信を行う海洋ネットワークシステム１が構築されている。
【００２９】
潜水艇８は、通信部本体４とレーザー光による海中通信を行うためのレーザー送信機・受信機とその制御機器を搭載すると共に、各種調査機器、ＧＰＳ、各種測定機器等を搭載して無人で走行し、海中や海底等の調査を行う。
人工衛星９は、ブイ２のフロート３及び基地局１０と無線通信を行い、ブイ２と基地局１０の中継局として機能する。  
基地局１０は、サーバー、モニター、通信機器等を備え、海洋ネットワークシステム１全体の動作を制御するとともに、海洋ネットワークシステム１を介して無人の潜水艇８に制御データを送信し、その走行と搭載された各種機器の動作を制御する。
そして、ブイ２の少なくとも１つは基地局１０と無線通信を行う基地局中継ブイとして機能するが、図１においては、ブイ２ａのフロート３ａと人工衛星９が無線通信回線１１によって接続され、人工衛星９と基地局１０が無線通信回線１２によって接続され、これによりブイ２ａのフロート３ａが人工衛星９を介して基地局１０と無線通信を行い、ブイ２ａが基地局中継ブイとなる。
また、通信部本体４と潜水艇８は、レーザー光による海中通信を行う海中通信回線１３によって接続されるが、図１においては、通信部本体４ｂと潜水艇８が海中通信回線１３によって接続されている。
このようにして海洋ネットワークシステム１、潜水艇８、基地局１０等により本発明の海中での物体制御システムが構成される。
【００３０】
［ブイ２］
図２に示すように、ブイ２は、円筒状のフロート３、球状の通信部本体４、及び、フロート３と通信部本体４を接続するケーブル５から構成される。
そして、ケーブル５は、フロート３と通信部本体４の通信行う通信ケーブル、及び、フロート３から通信部本体４に電力を供給する電源ケーブルを備えている。
このケーブル５の長さは５０〜３００ｍとするのが望ましく、さらには、１５０ｍ程度とするのが望ましい。
【００３１】
［フロート３］
図３は、フロート３の制御構成を示すブロック図であり、図において、３１は送信部、３２は受信部、３３は通信制御部、３４はＧＰＳ（Global Positioning System）、３５はマイクロコンピュータ、３６はバッテリー、５１は通信用ケーブル、５２は電源ケーブルである。以下図に基づいて、フロート３の制御構成について説明する。
図３に示すように、フロート３は、送信部３１、受信部３２、通信制御部３３、ＧＰＳ３４、マイクロコンピュータ３５、バッテリー３６等を備え、送信部３１、受信部３２及び通信制御部３３は、本発明の無線通信部を構成する。
送信部３１は、無線通信回線６を介して他のフロート３に信号を送信し、受信部３２は、無線通信回線６を介して他のフロート３から送信される信号を受信し、通信制御部３３は、送信部３１と受信部３２における信号の送受信を制御する。
また、基地局中継ブイ２ａのフロート３ａにおいては、送信部３１と受信部３２は、無線通信回線６を介して人工衛星９と信号の送受信も行う。
ＧＰＳ３４は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信してブイ２（フロート３）の現在位置を測定して出力するものであり、ＧＰＳ３４からの位置データは、マイクロコンピュータ３５に送られるともに、送信部３１から無線通信回線６を介して基地局中継ブイ２ａのフロート３ａに送信される。
マイクロコンピュータ３５には、どのフロート同士が無線通信を行うかを定めた通信テーブルが予め組み込まれ、この通信テーブルやＧＰＳ３４からの位置データ等に基づき、送信部３１が送信する信号、受信部３２が受信した信号、レーザー送受信部４１が送受信する信号の取捨選択等を行う。
また、基地局中継ブイ２ａのフロート３ａのマイクロコンピュータ３５は、他のフロート３から送信される他のフロート３の位置データを記憶部に記憶する。
バッテリー３６は、通信制御部３３、ＧＰＳ３４、マイクロコンピュータ３５や通信部本体４に電力を供給する。
ケーブル５は、通信用ケーブル５１と電源ケーブル５２を備え、通信用ケーブル５１はフロート３と通信部本体４とで通信を行う通信回線となり、電源ケーブル５２は、バッテリー３６から通信部本体４に電力を供給する電線となる。
【００３２】
［通信部本体４］
図４は、通信部本体４の制御構成を示すブロック図であり、図において、４１（４１ａ〜４１ｅ）はレーザー送受信部、４２はレーザー通信制御部、４３はマイクロコンピュータである。以下図に基づいて、通信部本体４の制御構成について説明する。
図４に示すように、通信部本体４は、レーザー送受信部４１（４１ａ〜４１ｅ）、レーザー通信制御部４２、マイクロコンピュータ４３を備え、レーザー送受信部４１とレーザー通信制御部４２により本発明の海中通信部を構成する。
レーザー送受信部４１は、レーザー送信機とレーザー受信機を備え、他の通信部本体４や潜水艇８にレーザー光を送信し、他の通信部本体４や潜水艇８から送信されるレーザー光を受信する。
レーザー光の発信源としては、半導体レーザー、ガスレーザー、ＬＥＤ等が使用され、海中において最も透過性のよい４５０ｎｍ付近の波長を有した青色レーザーを使用するのが望ましい。
レーザー送受信部４１の一部は、球状の通信部本体４の外周面に水平状に複数個配置され、周囲の一定の距離内に存在する他の通信部本体４のレーザー送受信部４１とレーザー光の送受信ができるようにされるが、本実施形態においては、４個のレーザー送受信部４１ａ〜４１ｄが等間隔で配置される。
他のレーザー送受信部４１は、球状の通信部本体４の外周面の最下部に配置され、潜水艇８のレーザー送受信部とレーザー光の送受信ができるようにされるが、本実施形態においては、レーザー送受信部４１ｅが通信部本体４の最下部に配置される。
また、各通信部本体４は、１００〜３００ｍの距離をおいて、望ましくは２００ｍ程度の距離をおいて配置されるのが望ましい。
レーザー通信制御部４２は、各レーザー送受信部４１（４１ａ〜４１ｅ）におけるレーザー光の送受信を制御する。
マイクロコンピュータ４３には、どの通信部本体４同士が海中通信を行うかを定めた通信テーブルが予め組み込まれ、この通信テーブル等に基づき、レーザー送受信部４１が送受信する信号の取捨選択等を行う。
なお、本実施形態においては、フロート３に搭載したバッテリー３６から通信部本体４に電力を供給しているが、通信部本体４にもバッテリーを搭載し、このバッテリーからレーザー通信制御部４２やマイクロコンピュータ４３等に直接電力を供給してもよい。
【００３３】
［無線通信回線６］
図１の海洋ネットワークシステム１においては、隣接するフロート３同士の無線通信による無線通信回路６によって格子状の通信網が形成されているが、各フロート３が、基地局中継ブイ２ａのフロート３ａと無線通信を行うような通信網を形成してもよい。
そして、どのフロート３同士が無線通信を行うかは、マイクロコンピュータ３５の通信テーブルに定められている。
【００３４】
［海中通信回線７］
図５は、通信部本体４（ブイ２）が格子状に配置された状態（図１）において、各通信部本体４が、周囲の他の通信部本体４とレーザー光による海中通信を行い、海中通信回線７による通信網を形成する状態を説明した説明図である。
図５に示すように、各通信部本体４（４ａ〜４ｉ）の周囲には４個のレーザー送受信部４１ａ〜４１ｄが配置され、最も近接するレーザー送受信部同士がレーザー光の送受信を行うことができ、海中通信回線７による格子状の通信網を形成している。
具体的には、例えば、通信部本体４ｅにおいて、レーザー送受信部４１ａは通信部本体４ｈのレーザー送受信部４１ｃと、レーザー送受信部４１ｂは通信部本体４ｆのレーザー送受信部４１ｄと、レーザー送受信部４１ｃは通信部本体４ｂのレーザー送受信部４１ａと、レーザー送受信部４１ｄは通信部本体４ｄのレーザー送受信部４１ｂと各々レーザー光の送受信を行うことができる。
そして、どの通信部本体４同士が無線通信を行うかは、マイクロコンピュータ４３の通信テーブルに定められている。
なお、各通信部本体４において、他の通信部本体４とレーザー光の送受信を行うレーザー送受信部の数は、４個に限定されるものではなく、５〜８個あるいはそれ以上としてもよい。レーザー送受信部の数を増やすことにより、通信部本体４同士の相対位置が変化しても、確実に通信部本体４同士でレーザー光による海中通信を行うことができる。
【００３５】
［海中での物体制御システムの動作］
図６は、図１に示す海中での物体制御システムの動作を示すフローチャートであり、以下図に基づいて海中での物体制御システムの動作を説明する。
この場合、潜水艇８は、潜水艇８が搭載するＧＰＳ等によって、ブイ２ｂの通信部本体４ｂの真下付近の位置まで誘導されている。
まず、基地局１０から、潜水艇８の動作を制御するための制御データが、無線通信回線１２を介して人工衛星９に送信され、人工衛星９から無線通信回線１１を介して基地局中継ブイ２ａのフロート３ａに送信される（Ｓ１）。この場合、制御データは、基地局１０のサーバーで生成されて通信機器等に無線通信回線１１に送信されるが、この制御データには、潜水艇８の位置データが含まれている。
次いで、フロート３ａの受信部３２が人工衛星９から送信される制御データを受信する（Ｓ２）。
フロート３ａにおいては、マイクロコンピュータ３５が、受信部３２が受信した制御データに含まれる潜水艇８の位置データと、記憶部に記憶する各フロートの位置データを比較し、潜水艇８から最も近い位置に浮遊する通信部本体４を特定する。この場合は、通信部本体４ｂが、潜水艇８から最も近い位置に浮遊する通信部本体４として特定される。
次いで、フロート３ａの受信部３２が受信した制御データは、通信用ケーブル５１を介して通信部本体４ａに送信され、通信部本体４ａにおいて、レーザー送受信部４１ｂのレーザー送信機から海中通信回線７を介して制御データ通信部本体４ｂに送信する（Ｓ３）。
次いで、通信部本体４ｂにおいて、レーザー送受信部４１ｄのレーザー受信機が、通信部本体４ａから送信された制御データを受信し、受信した制御データを、レーザー送受信部４１（４１ｅ）のレーザー送信機から、海中通信回線１３を介して潜水艇８に送信する（Ｓ４）。
次いで、潜水艇８においては、通信部本体４ｂから送信される制御データをレーザー受信機で受信し、受信した制御データに基づき、潜水艇８を走行させ、各種機器を動作させ、その結果を動作結果データとしてレーザー送信機から海中通信回線１３を介して通信部本体４ｂに送信する（Ｓ５）。
次いで、通信部本体４ｂにおいて、レーザー送受信部４１（４１ｅ）のレーザー受信機が潜水艇８から送信される動作結果データを受信し、マイクロコンピュータ４３の指令に基づき、受信した動作結果データをレーザー送受信部４１（４１ｄ）のレーザー送信機から、海中通信回線７を介して通信部本体４ａに送信する（Ｓ６）。
次いで、通信部本体４ａにおいて、レーザー送受信部４１ｂのレーザー受信機が、通信部本体４ｂから送信された動作結果データを受信し、受信した動作結果データは、通信用ケーブル５１を介してフロート３ａに送信され、フロート３ａが動作結果データを取得する（Ｓ７）。
最後に、フロート３ａの送信部３１から、無線通信回線１１を介して人工衛星９に動作結果データが送信され、人工衛星９から無線通信回線１２を介して基地局１０に動作結果データが送信され（Ｓ８）、処理を終了する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の海洋ネットワークシステム、ブイ、海中での物体制御システム、海中通信方法、海中での物体制御方法及びプログラムは、海中の任意の位置に多数の通信機器を配置し、各機器同士で相互にレーザー光による高速通信が可能なネットワークシステム及びそれを利用したシステムを構築する。
【符号の説明】
【００３７】
１  海洋ネットワークシステム
２  ブイ
２ａ〜２ｉ  ブイ
３  フロート
３ａ、３ｂ  フロート
４  通信部本体
４ａ、４ｂ  通信部本体
５  ケーブル
６  無線通信回線
７  海中通信回線
８  潜水艇
９  人工衛星
１０  基地局
１１  無線通信回線
１２  無線通信回線
１３  海中通信回線
３１  送信部
３２  受信部
３３  通信制御部
３４  ＧＰＳ
３５  マイクロコンピュータ
３６  バッテリー
４１  レーザー送受信部
４１ａ〜４１ｅ  レーザー送受信部
４２  レーザー通信制御部
４３  マイクロコンピュータ
５１  通信用ケーブル
５２  電源ケーブル
Ｓ  海洋
ＳＬ  海面
ＵＳ  海中
【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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