JP2020118605A - 海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および、海底構造物検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】海底に設けられた構造物の材質に起因して、海底に設けられた構造物から発せられる磁気の大きさが小さい場合でも、海底に設けられた構造物の位置を検出することが可能な海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および海底構造物検出方法を提供する。
【解決手段】この海底構造物検出装置１００は、海底１４に設けられた構造物１を検出する海底構造物検出装置であって、各々が正極２ａと負極２ｂとを有する複数の供給電極対２と、正極２ａと負極２ｂとの間に配置され、供給された電流による正極２ａと負極２ｂとの間の電位差を検出する複数の電位差検出部３と、複数の電位差検出部３によって検出された検出信号１１のパイプライン１ａに起因して生じる変化に基づいてパイプライン１ａの位置を判定する制御を行う制御部４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および、海底構造物検出方法に関し、海底に沿って移動しながら海底に設けられた構造物を検出する海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および、海底構造物検出方法に関する。

従来、海底に沿って移動しながら海底に設けられた構造物を検出する海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および、海底構造物検出方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、海底に沿って移動しながら海底に設けられた構造物を、磁気を用いて検出する磁気探査装置（海底構造物検出装置）が開示されている。上記特許文献１に開示されている磁気探査装置は、磁気センサーが上下２段以上に組み合わされた組センサーを備えている。上記特許文献１に開示されている磁気探査装置は、組センサーを少なくとも１対互いに同一平面上で平行に対向するように配置し、調査船によって曳航されることにより、海底に埋設された海底パイプラインから発せられる磁気を検出することにより、海底パイプラインを検出するように構成されている。上記特許文献１には開示されていないが、海底パイプラインは、鋼管（鉄）によって構成されていると考えられ、鋼管の外周面を覆うように錆びを防ぐための防食層が設けられていると考えられる。または、錆びを防ぐため、パイプラインは、ステンレスなどの錆びにくい部材によって構成されていると考えられる。また、上記特許文献１には開示されていないが、上記特許文献１の構成は、海底パイプラインから発せられる磁気を検出するため、カメラなどを用いた目視による海底パイプラインの検出とは異なり、海底パイプラインが砂などに埋まっている場合でも、海底パイプラインを検出することが可能であると考えられる。

特開昭６２−１４８８７７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されている構成は、海底パイプラインから発せられる磁気を検出する構成のため、海底パイプラインに防食層が設けられている場合や、海底パイプラインがステンレスによって構成されている場合など、海底パイプラインの材質に起因して海底パイプラインから発せられる磁気の大きさが小さい場合、海底パイプラインの位置を検出することが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、海底に設けられた構造物の材質に起因して、海底に設けられた構造物から発せられる磁気の大きさが小さい場合でも、海底に設けられた構造物の位置を検出することが可能な海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および、海底構造物検出方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面における海底構造物検出装置は、海底に設けられた構造物を検出する海底構造物検出装置であって、各々が正極と負極とを有する複数の供給電極対と、各々の正極と負極との間に配置され、正極と負極との間に供給された電流による正極と負極との間の検出領域の電位差を検出する複数の電位差検出部と、複数の電位差検出部によって検出された検出信号の構造物に起因して生じる変化に基づいて構造物の位置を判定する制御を行う制御部とを備える。

この発明の第１の局面における海底構造物検出装置では、上記のように、複数の電位差検出部によって検出された構造物に起因して生じる検出信号の変化に基づいて構造物の位置を判定する制御を行う制御部を備える。これにより、供給電極対に供給された電流の経路が構造物によって変化した際の電位差の変化を検出することが可能となり、検出信号の変化に基づいて構造物の位置を判定することができる。その結果、海底に設けられた構造物から発せられる磁気に基づいて位置を判定する構成とは異なり、海底に設けられた構造物の材質に起因して海底に設けられた構造物から発せられる磁気の大きさが小さい場合でも、海底に設けられた構造物の位置を検出することができる。また、海底の地中には海水が含まれているので、海水が浸透している海底の地中には電流が流れる。したがって、構造物が海底の砂などに埋まっている場合でも、構造物によって検出信号が変化するため、構造物の位置判定を行うことができる。その結果、カメラなどを用いた目視による検出とは異なり、構造物が海底の砂などに埋まっている場合でも、構造物を検出することができる。

上記第１の局面における海底構造物検出装置において、好ましくは、少なくとも、供給電極対と、電位差検出部とが設けられ、水中を移動可能な移動体をさらに備え、制御部は、構造物の位置の判定結果および検出信号に基づいて、移動体の移動方向を調整するための信号を出力する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、移動方向を調整するための信号に基づいて移動体の移動方向を容易に調整することができる。その結果、検出可能範囲から構造物が外れてしまうことを容易に抑制することができる。なお、「水中を移動可能」とは、移動体が自律走行すること、および、移動体が船舶などに曳航されることにより移動することを含む。

この場合、好ましくは、電位差検出部は、移動体において、進行方向に沿う方向に互いに離間した位置に配置された検出電極対を含むとともに、検出電極対の間の電位差を検出するように構成されており、制御部は、検出電極対の間の電位差の変化に基づいて、構造物の位置を判定する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、検出電極対が進行方向に沿う方向に互いに離間して配置されることにより、１つの電極によって電位差を検出する構成と比較して、検出電極対間の電位差を正確に取得することができる。その結果、検出電極対間の電位差の変化を正確に取得することができる。

上記検出電極対の間の電位差の変化に基づいて、構造物の位置を判定する制御を行う構成において、好ましくは、複数の電位差検出部は、少なくとも、進行方向に沿う方向における移動体の左右側部のうち、第１側部に設けられた第１電位差検出部と、第１側部とは異なる第２側部に設けられた第２電位差検出部とを含み、制御部は、第１電位差検出部によって検出された第１検出信号と、第２電位差検出部によって検出された第２検出信号とに基づいて、移動体の進行方向に対する左右方向における構造物の位置を判定する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、第１検出信号の大きさと第２検出信号の大きさとを比較することにより、移動体に対する構造物の位置を判定することができる。その結果、移動体の底部に１対の電位差検出部のみが設けられている構成と比較して、移動体の進行方向に対する左右方向における構造物の位置を精度よくできる。

この場合、好ましくは、供給電極対は、第１側部において、進行方向に沿う方向に互いに離間した位置に設けられた第１電極対と、第２側部において、進行方向に沿う方向に互いに離間した位置に設けられた第２電極対とを含み、第１電極対と、第２電極対とは、互いに異なる周波数の電流が供給される。このように構成すれば、各電極対に供給される電流の周波数が異なるため、各電極対に対して同一のタイミングで電流を供給することができる。その結果、各電極対に対して同一の周波数の電流を、タイミングをずらして供給する場合と比較して、検出時間を短縮することができる。

上記第１電極対と、第２電極対とに、互いに異なる周波数の電流が供給される構成において、好ましくは、制御部は、検出信号をフーリエ変換し、第１電極対および第２電極対にそれぞれ供給された電流の周波数ごとに、フーリエ変換された検出信号を解析することにより、移動体と構造物との位置を判定する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、それぞれの電極対に対して、周波数の異なる電流が同一のタイミングで供給された場合でも、フーリエ変換された検出信号をそれぞれの電流の周波数で解析することにより、各検出信号を個別に解析することができる。その結果、各電位差検出部における検出結果を精度よく解析することができる。

上記第１検出信号と第２検出信号とに基づいて、移動体の進行方向に対する左右方向における構造物の位置を判定する制御を行う構成において、好ましくは、電位差検出部は、移動体において、進行方向に対する左右方向に沿って検出電極対が並ぶように設けられた第３電位差検出部をさらに含む。このように構成すれば、第３電位差検出部によって、海底構造物検出装置が構造物の直上にある場合の判定精度を向上させることができる。その結果、構造物の位置の判定精度を向上させることができる。

上記第１検出信号と第２検出信号とに基づいて、移動体の進行方向に対する左右方向における構造物の位置を判定する制御を行う構成において、好ましくは、複数の電位差検出部は、移動体の側部または底部において、移動体の底部からの上下方向の距離がそれぞれ略等しくなる位置に設けられている。このように構成すれば、各電位差検出部から海底に設けられた構造物までの距離を略等しくすることができる。そのため、電位差検出部から構造物までの距離が異なることによって、各検出信号の大きさにばらつきが生じることを抑制することができる。その結果、電位差検出部から構造物までの距離に依存する影響が生じることを抑制することが可能となり、構造物の位置の判定精度をより向上させることができる。

上記構造物の位置の判定結果および検出信号に基づいて、移動体の移動方向を調整するための信号を出力する制御を行う構成において、好ましくは、移動体には、供給電極対と、電位差検出部と、供給電極対の間に電流を供給する電流源と、制御部と、移動体に対して推進力を与える推進機構とが設けられ、海中を自律走行可能に構成されている。このように構成すれば、移動体を海中で自律走行させながら構造物の位置の検出を行うことができる。

上記第１の局面における海底構造物検出装置において、好ましくは、構造物は、海底に設けられたパイプラインであり、制御部は、パイプラインの位置を判定するように構成されている。このように構成すれば、パイプラインの位置判定に好適な海底構造物検出装置を提供することができる。

この発明の第２の局面における海底構造物検出システムは、海底に設けられた構造物を検出する海底構造物検出システムであって、各々が正極と負極とを有する複数の供給電極対と、各々の正極と負極との間に配置され、正極と負極との間に供給された電流による正極と負極との間の検出領域の電位差を検出する複数の電位差検出部とを備える検出装置と、供給電極対の間に電流を供給する電流源と、複数の電位差検出部によって検出された検出信号の構造物に起因して生じる変化に基づいて構造物の位置を判定する制御を行う制御装置とを備える。

この発明の第２の局面における海底構造物検出システムでは、上記のように、複数の電位差検出部によって検出された構造物に起因して生じる検出信号の変化に基づいて構造物の位置を判定する制御を行う制御装置を備える。これにより、上記第１の局面における海底構造物検出装置と同様に、海底に設けられた構造物の材質に起因して、海底に設けられた構造物から発せられる磁気の大きさが小さい場合でも、海底に設けられた構造物の位置を検出することが可能な海底構造物検出システムを提供することができる。

上記第２の局面における海底構造物検出システムにおいて、好ましくは、制御装置は、海面を航行する船舶に設けられている。このように構成すれば、船舶に設けられた制御装置において、構造物の位置判定を行うことが可能となるので、検出装置の装置構成を簡素化することができる。

この発明の第３の局面における海底構造物検出方法は、海底に設けられた構造物を検出する海底構造物検出方法であって、少なくとも、正極と負極とを有する供給電極対と、電位差検出部とが設けられた移動体を海底に沿って移動させ、正極と負極との間に電流を供給し、正極と負極との間の検出領域の電位差を検出し、検出された検出信号の構造物に起因して生じる変化に基づいて構造物の位置を判定する制御を行う。

この発明の第３の局面における海底構造物検出方法では、上記のように、検出された構造物に起因して生じる検出信号の変化に基づいて構造物の位置を判定する制御を行う。これにより、上記第１の局面における海底構造物検出装置と同様に、海底に設けられた構造物の材質に起因して、海底に設けられた構造物から発せられる磁気の大きさが小さい場合でも、海底に設けられた構造物の位置を検出することが可能な海底構造物検出方法を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、海底に設けられた構造物の材質に起因して、海底に設けられた構造物から発せられる磁気の大きさが小さい場合でも、構造物の位置を検出することが可能な海底構造物検出装置、海底構造物検出システム、および海底構造物検出方法を提供することができる。

第１実施形態による海底構造物検出装置の全体構成を示したブロック図である。 第１実施形態の海底構造物検出装置によって海底に設けられたパイプラインを検出する際の模式図である。 第１実施形態による海底構造物検出装置をＺ１方向から模式図である。 第１実施形態による海底構造物検出装置をＸ１方向から模式図である。 第１実施形態による海底構造物検出装置をＹ２方向から模式図である。 パイプラインがない場合の電流の流れを説明するための模式図である。 パイプラインと交差する方向に供給電極対および電位差検出部が位置する場合の電流の流れを説明するための模式図である。 パイプラインに沿う方向に供給電極対および電位差検出部が位置する場合の電流の流れを説明するための模式図である。 電位差検出部が検出する検出信号の波形を示すグラフである。 フーリエ変換された検出信号の波形を示すグラフである。 海底構造物検出装置がパイプラインの左側に位置した場合の模式図である。 海底構造物検出装置がパイプラインの直上に位置した場合の模式図である。 海底構造物検出装置がパイプラインの右側に位置した場合の模式図である。 移動体の移動方向を調整するための信号の波形を示したグラフである。 移動体の移動方向を調整するための信号に基づく海底構造物検出装置の移動を示す模式図ある。 第１実施形態の海底構造物検出装置による移動方向調整信号出力処理を説明するためのフローチャートである。 第１実施形態の海底構造物検出装置によるパイプラインの位置判定処理を説明するためのフローチャートである。 第２実施形態による海底構造物検出装置の全体構成を示したブロック図である。 第２実施形態の海底構造物検出装置によって海底に設けられたパイプラインを検出する際の模式図である。 第１実施形態の変形例による海底構造物検出装置の全体構成を示したブロック図である。 第１実施形態の変形例の海底構造物検出装置によって海底に設けられたパイプラインを検出する際の模式図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１〜図１５を参照して、第１実施形態による海底構造物検出装置１００の構成について説明する。

（海底構造物検出装置の構成）
まず、図１を参照して、第１実施形態による海底構造物検出装置１００の構成について説明する。

海底構造物検出装置１００は、海底１４（図２参照）に設けられた構造物１（図２参照）を検出する海底構造物検出装置である。具体的には、海底構造物検出装置１００は、海底１４に設けられたパイプライン１ａを検出するように構成されている。パイプライン１ａは、たとえば、錆びを防ぐための防食層（図示せず）が外周面を覆うように設けられた鋼管、ステンレス管などを含む。防食層は、たとえば、ゴムやポリ塩化ビニルなどの絶縁体を含む。パイプライン１ａに防食層が設けられている場合、パイプライン１ａには電流は流れない。また、パイプライン１ａがステンレスなどの錆びにくい部材によって構成され、防食層が設けられていない場合でも、海水とパイプライン１ａとの電気抵抗の違いにより、パイプライン１ａには電流が流れにくい。なお、パイプライン１ａは、特許請求の範囲の「構造物」の一例である。

図１に示すように、海底構造物検出装置１００は、複数の供給電極対２と、複数の電位差検出部３と、制御部４と、電流源５と、推進機構６と、信号処理部７と、記憶部８と、通信部９とを備えている。第１実施形態では、海底構造物検出装置１００は、少なくとも、供給電極対２と、電位差検出部３とが設けられ、水中を移動可能な移動体１０を備える。なお、本明細書において、海底構造物検出装置１００の進行方向をＸ１方向、その逆向きの方向をＸ２方向とする。また、進行方向の左右方向をＹ方向とし、左方向をＹ１方向、右方向をＹ２方向とする。また、進行方向の上下方向をＺ方向とし、上方向をＺ１方向、下方向をＺ２方向とする。

供給電極対２は、各々が正極２ａと負極２ｂとを有する。供給電極対２は、電流源５から供給された電流を、電位差検出部３に供給するように構成されている。

電位差検出部３は、各々の正極２ａと負極２ｂとの間に配置され、正極２ａと負極２ｂとの間に供給された電流による正極２ａと負極２ｂとの間の検出領域５６（図６参照）の電位差を検出するように構成されている。電位差検出部３は、たとえば、銀／塩化銀電極を含む。

制御部４は、複数の電位差検出部３によって検出された検出信号１１のパイプライン１ａに起因して生じる変化に基づいてパイプライン１ａの位置を判定する制御を行うように構成されている。また、制御部４は、電流源５を制御することにより、供給電極対２に電流を供給するように構成されている。制御部４は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、パイプライン１ａの位置判定用に構成されたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などのプロセッサを含む。また、制御部４は、信号出力部４０を含む。

信号出力部４０は、パイプライン１ａの位置の判定結果および検出信号１１に基づいて、移動体１０の移動方向を調整するための信号を出力する制御を行うように構成されている。なお、第１実施形態では、制御部４が、記憶部８に記憶されたプログラムを実行することにより、信号出力部４０として機能する。

移動体１０は、筐体１０ａと、推進機構６とを備えている。筐体１０ａには、供給電極対２と、電位差検出部３と、供給電極対２間に電流を供給する電流源５と、制御部４と、移動体１０に対して推進力を与える推進機構６とが設けられている。移動体１０は、海中を自律走行可能に構成されている。また、移動体１０は、無人で海中を移動可能に構成されている。移動体１０は、いわゆるＡＵＶ（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ Ｖｅｈｉｃｌｅ：自律型無人潜水機）である。

電流源５は、制御部４の制御の下、供給電極対２に電流を供給するように構成されている。第１実施形態では、電流源５は、交流電流を供給電極対２に供給するように構成されている。電流源５は、交流電流として、数十Ｈｚ〜数百Ｈｚの電流を供給電極対２に供給するように構成されている。また、電流源５は、異なる周波数の電流を、同一のタイミングで供給電極対２に供給可能に構成されている。電流源５は、異なる周波数の電流として、互いに周波数が数十Ｈｚ異なる電流を供給するように構成されている。電流源５は、たとえば、交流電流を供給可能な電源装置を含む。

推進機構６は、制御部４の制御の下、移動体１０に対して推進力を与えるように構成されている。推進機構６は、プロペラ（図示せず）と、プロペラを駆動する駆動源（図示せず）とを含む。推進機構６は、プロペラを回転させることによって水をかき推進力を得る、いわゆるスクリュー構成であってもよいし、後方に高圧の水流を噴出することにより推進力を得る、いわゆるウォータージェット推進機構であってもよい。

信号処理部７は、電位差検出部３が検出した検出信号１１を、デジタル信号に変換するように構成されている。また、信号処理部７は、デジタル信号に変換した検出信号１１を増幅するように構成されている。また、信号処理部７は、検出信号１１を制御部４に送信するように構成されている。信号処理部７は、たとえば、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器、アンプなどを含む。

記憶部８は、制御部４が実行するプログラムや、海底構造物検出装置１００が検出したパイプライン１ａの位置情報などを記憶するように構成されている。記憶部８は、たとえば、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）や不揮発性のメモリなどを含む。

通信部９は、制御部４の制御の下、船舶１３（図２参照）と通信するように構成されている。具体的には、通信部９は、船舶１３からパイプライン１ａの分布情報を受信したり、船舶１３に対して、パイプライン１ａの詳細な位置情報を送信したりするように構成されている。通信部９は、たとえば、無線接続可能な送受信装置を含む。

図２に示すように、海底構造物検出装置１００（移動体１０）は、海底１４に沿って航行することにより、パイプライン１ａを検出する。なお、図２に示す例は、海底１４に設けられたパイプライン１ａが、砂などによって埋もれた場合の例である。

（供給電極対および電位差検出部の配置）
次に、図３〜図５を参照して、供給電極対２および電位差検出部３の配置について説明する。

図３に示すように、複数の電位差検出部３は、移動体１０において、進行方向（Ｘ１方向）に沿う方向（Ｘ方向）に互いに離間した位置に配置された検出電極対３０を含む。また、電位差検出部３は、少なくとも、進行方向に沿う方向における移動体１０の左右側部１５のうち、第１側部１５ａに設けられた第１電位差検出部３ａと、第１側部１５ａとは異なる第２側部１５ｂに設けられた第２電位差検出部３ｂとを含む。また、電位差検出部３は、移動体１０において、進行方向（Ｘ１方向）に対する左右方向（Ｙ方向）に沿って検出電極対３０が並ぶように設けられた第３電位差検出部３ｃを含む。なお、図３に示す例では、左右側部１５のうち、Ｘ方向に沿う方向において、移動体１０の中心を通る直線５３からＹ１方向側（左側）を、第１側部１５ａとする。また、左右側部１５のうち、移動体１０の中心を通る直線５４からＹ２方向側（右側）を、第２側部１５ｂとする。

また、図３に示すように、供給電極対２は、第１側部１５ａにおいて、Ｘ方向に互いに離間した位置に設けられた第１電極対２０ａと、第２側部１５ｂにおいて、Ｘ方向に互いに離間した位置に設けられた第２電極対２０ｂとを含む。なお、第１実施形態では、第１電極対２０ａと、第２電極対２０ｂとは、互いに異なる周波数の電流が供給される。また、供給電極対２は、底部１６（図５参照）において、Ｙ方向に沿う方向に互いに離間した位置に設けられた第３電極対２０ｃを含む。

また、図４および図５に示すように、複数の電位差検出部３は、移動体１０の側部１５または底部１６において、移動体１０の底部１６からの上下方向の距離１７がそれぞれ略等しくなる位置に設けられている。また、複数の供給電極対２は、移動体１０の側部１５または底部１６において、移動体１０の底部１６からの上下方向の距離１７がそれぞれ略等しくなる位置に設けられている。言い換えると、複数の電位差検出部３および複数の供給電極対２は、移動体１０の側部１５または底部１６において、それぞれ、複数の電位差検出部３および複数の供給電極対２からパイプライン１ａまでの上下方向の距離１８がそれぞれ略等しくなる位置に設けられている。

なお、移動体１０の底部１６からの上下方向の距離１７とは、底部１６の最下部１６ａからの上下方向の距離である。また、図４に示す例は、Ｘ１方向から見た図であるため、直線５３を点で図示している。図４に示す例では、直線５３よりもＺ２方向側（下側）を、底部１６とする。なお、図４では、簡単のため、移動体１０の中心を通り、Ｙ方向に沿う破線５４および、移動体１０の中心を通り、Ｚ方向に沿う破線５５を図示している。すなわち、破線５４よりもＺ２方向側（下側）を、底部１６とする。また、破線５５のＹ１方向側を第１側部１５ａとし、破線５５のＹ２方向側を第２側部１５ｂとする。また、図５に示す例では、直線５３よりもＺ２方向側（下側）を底部１６とする。また、複数の供給電極対２および複数の電位差検出部３は、それぞれ、支持部材３１を介して、移動体１０に設けられている。支持部材３１は、複数の供給電極対２および複数の電位差検出部３を支持することが可能であれば、形状、材質、および構造がどのように構成されていてもよい。

（電位差の検出）
電位差検出部３は、検出電極対３０の間の電位差を検出するように構成されている。具体的には、電位差検出部３は、検出電極対３０のうち、どちらか一方の検出電極による検出値を基準電位とし、基準電位の値と他方の検出電極における検出値との差を取得することにより、検出電極対３０の間の検出領域５６の電位差を検出するように構成されている。すなわち、第１実施形態では、供給電極対２と、検出電極対３０とによって構成される検出ユニットによって、検出電極対３０の間の検出領域５６の電位差を検出するように構成されている。なお、第１実施形態では、移動体１０は、３つの検出ユニットを備えている。

図３に示すように、第１電極対２０ａに電流が供給されることにより、矢印５０に沿って正極２ａから負極２ｂに電流が流れる。その際、一点鎖線で示した領域６０において、電界が生じる。第１電位差検出部３ａは、電界が生じた領域６０内の電位差を検出する。また、第２電極対２０ｂに電流が供給されることにより、矢印５１に沿って正極２ａから負極２ｂに電流が流れる。その際、一点鎖線で示した領域６１において、電界が生じる。第２電位差検出部３ｂは、電界が生じた領域６１内の電位差を検出する。また、第３電極対２０ｃに電流が供給されることにより、矢印５２に沿って正極２ａから負極２ｂに電流が流れる。その際、一点鎖線で示した領域６２において、電界が生じる。第３電位差検出部３ｃは、電界が生じた領域６２内の電位差を検出する。

第１実施形態では、制御部４は、検出電極対３０の間の電位差の変化に基づいて、パイプライン１ａの位置を判定する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部４は、第１電位差検出部３ａによって検出された第１検出信号１１ａ（図１参照）と、第２電位差検出部３ｂによって検出された第２検出信号１１ｂ（図１参照）とに基づいて、移動体１０のＹ方向におけるパイプライン１ａの位置を判定する制御を行うように構成されている。

（検出信号の変化）
次に、図６〜図８を参照して、海底構造物検出装置１００が検出する検出信号１１の、パイプライン１ａによる変化について説明する。なお、図６〜図８に示す例は、第１電極対２０ａおよび第１電位差検出部３ａによって検出信号１１を検出する場合の例である。第２電極対２０ｂおよび第２電位差検出部３ｂによる検出信号１１の検出、および、第３電極対２０ｃおよび第３電位差検出部３ｃによる検出信号１１の検出も、同様の構成によって行われる。

図６に示すように、移動体１０の近傍にパイプライン１ａがない場合、供給電極対２の間に流れる電流のうち、最も外側を流れる電流は、破線５０ａで示すように、正極２ａから負極２ｂに向けて円弧状に流れる。電位差検出部３は、領域６０のうち、検出電極対３０の間の検出領域５６の電位差を検出する。

図７に示すように、供給電極対２および電位差検出部３が、パイプライン１ａと交差する位置にある場合、供給電極対２の間に供給される電流は、パイプライン１ａを避けるように流れる。そのため、最も外側を流れる電流の経路は、破線５０ｂで示すように、図６に示す破線５０ａと比較して変化する。この場合、領域６０（図３参照）内の電気力線の密度が大きくなるため、検出電極対３０の間の検出領域５６の電位差は、図６の配置の場合に検出される検出電極対３０の間の検出領域５６の電位差よりも大きくなる。すなわち、電位差検出部３で検出される検出信号１１の値が大きくなる。

図８に示すように、供給電極対２および電位差検出部３が、パイプライン１ａに沿う方向に位置する場合、供給電極対２から供給される電流は、パイプライン１ａに沿って流れる。そのため、供給電極対２間に流れる電流のうち、最も外側を流れる電流の経路は、破線５０ｃで示すように、図６に示す破線５０ａと比較して変化する。この場合も、領域６０（図３参照）内の電気力線の密度が大きくなるため、検出電極対３０の間の検出領域５６の電位差は、図６の配置の場合に検出される検出電極対３０の間の検出領域５６の電位差よりも大きくなる。すなわち、電位差検出部３で検出される検出信号１１の値が大きくなる。

（検出信号の解析）
次に、図９および図１０を参照して、制御部４が検出信号１１を解析する構成について説明する。

供給電極対２に供給される交流電流の波形の形状が正弦波の形状なので、図９に示すグラフ８０のように、電位差検出部３によって検出される検出信号１１の波形の形状は、正弦波の波形と同様の形状となる。なお、グラフ８０は、縦軸が信号強度であり、横軸が時間のグラフである。グラフ８０における信号強度とは、検出信号１１の振幅１９の大きさのことである。移動体１０の近傍にパイプライン１ａが存在する場合、検出信号１１が大きくなる。すなわち、検出信号１１のグラフ８０の振幅１９が大きくなる。

第１実施形態では、制御部４は、検出信号１１をフーリエ変換することにより、検出信号１１を解析するように構成されている。具体的には、制御部４は、検出信号１１をフーリエ変換することにより、図１０のグラフ８１に示すフーリエ変換された検出信号１２を取得する。グラフ８１は、縦軸が信号強度であり、横軸が周波数のグラフである。

第１実施形態では、制御部４は、第１電極対２０ａおよび第２電極対２０ｂにそれぞれ供給された電流の周波数ごとに、フーリエ変換された検出信号１２を解析することにより、移動体１０とパイプライン１ａとの位置を判定する制御を行うように構成されている。また、第１実施形態では、第３電極対２０ｃを備えているため、制御部４は、第１電極対２０ａ、第２電極対２０ｂ、および、第３電極対２０ｃにそれぞれ供給された電流の周波数ごとに、フーリエ変換された検出信号１２を解析する。図１０に示すグラフ８１において、検出信号１２ａは、第１電位差検出部３ａにおいて検出された検出信号１１をフーリエ変換することにより得られた検出信号１２である。また、検出信号１２ｂは、第２電位差検出部３ｂにおいて検出された検出信号１１をフーリエ変換することにより得られた検出信号１２である。また、検出信号１２ｃは、第３電位差検出部３ｃにおいて検出された検出信号１１をフーリエ変換することにより得られた検出信号１２である。

（パイプラインの位置の判定）
次に、図１１〜図１３を参照して、海底構造物検出装置１００によるパイプライン１ａの位置を判定する構成について説明する。なお、図１１〜図１３に示す例では、第１電位差検出部３ａ、第２電位差検出部３ｂ、および、第３電位差検出部３ｃの検出信号１１を、それぞれ、矢印７０、矢印７１、および、矢印７２によって図示するとともに、各矢印の太さを変更することにより、検出信号１１の値の大きさの違いを図示している。すなわち、検出信号１１の信号強度が大きいほど、太い矢印で図示している。

図１１に示すように、海底構造物検出装置１００がパイプライン１ａの左側に位置する場合、第２電位差検出部３ｂの検出信号１１の値が他の電位差検出部３の検出信号１１の値よりも大きくなる。すなわち、制御部４は、第２電位差検出部３ｂの検出信号１１の値が、他の電位差検出部３の検出信号１１の値よりも大きい場合に、海底構造物検出装置１００がパイプライン１ａの左側に位置すると判定する。言い換えると、制御部４は、第２電位差検出部３ｂの検出信号１１の値が、他の電位差検出部３の検出信号１１の値よりも大きい場合に、パイプライン１ａが海底構造物検出装置１００の右側に位置すると判定する。

図１２に示すように、海底構造物検出装置１００がパイプライン１ａの直上に位置する場合、第３電位差検出部３ｃの検出信号１１の値が他の電位差検出部３の検出信号１１の値よりも大きくなる。すなわち、制御部４は、第３電位差検出部３ｃの検出信号１１の値が、他の電位差検出部３の検出信号１１の値よりも大きい場合に、海底構造物検出装置１００がパイプライン１ａの直上に位置すると判定する。言い換えると、制御部４は、第３電位差検出部３ｃの検出信号１１の値が、他の電位差検出部３の検出信号１１の値よりも大きい場合に、パイプライン１ａが海底構造物検出装置１００の直下に位置すると判定する。

図１３に示すように、海底構造物検出装置１００がパイプライン１ａの右側に位置する場合、第１電位差検出部３ａの検出信号１１の値が他の電位差検出部３の検出信号１１の値よりも大きくなる。すなわち、制御部４は、第１電位差検出部３ａの検出信号１１の値が、他の電位差検出部３の検出信号１１の値よりも大きい場合に、海底構造物検出装置１００がパイプライン１ａの右側に位置すると判定する。言い換えると、制御部４は、第１電位差検出部３ａの検出信号１１の値が、他の電位差検出部３の検出信号１１の値よりも大きい場合に、パイプライン１ａが海底構造物検出装置１００の左側に位置すると判定する。

（移動体の移動方向の調整）
次に、図１４および図１５を参照して、移動体１０の移動方向を調整する構成について説明する。

図１４に示すグラフ８２は、信号出力部４０が出力する移動体１０の移動方向を調整する信号のグラフである。グラフ８２は、縦軸が信号値であり、横軸が時間のグラフである。グラフ８２の値が「１」となっている区間９０は、移動体１０を右方向に移動させる信号が出力されている区間である。また、グラフ８２の値が「０」となっている区間９１は、移動体１０をそのまま移動させる（移動方向を変更しない）信号が出力されている区間である。また、グラフ８２の値が「−１」となっている区間９２は、移動体１０を左方向に移動させる信号が出力されている区間である。

信号出力部４０は、パイプライン１ａが移動体１０の右側（図１１参照）にある場合、移動体１０の移動方向を調整する信号として、「１」を出力する。また、信号出力部４０は、パイプライン１ａが移動体１０の直下（図１２参照）にある場合、移動体１０の移動方向を調整する信号として、「０」を出力する。信号出力部４０は、パイプライン１ａが移動体１０の左側（図１３参照）にある場合、移動体１０の移動方向を調整する信号として、「−１」を出力する。

制御部４は、信号出力部４０が出力する移動体１０の移動方向を調整する信号に基づいて、推進機構６を制御することにより、移動体１０の移動方向を調整する。具体的には、制御部４は、信号処理部７から「１」の信号を受信した場合、移動体１０を右方向に移動させる制御を行う。また、制御部４は、信号処理部７から「０」の信号を受信した場合、移動体１０の移動方向を調整する制御は行わない。また、制御部４は、信号処理部７から「−１」の信号を受信した場合、移動体１０を左方向に移動させる制御を行う。

図１４のグラフ８２に示すような移動体１０の移動方向を調整する信号が出力された場合、制御部４は、図１５に示すように移動体１０の移動方向を調整する。すなわち、制御部４は、図１５に示す矢印５７のように、移動体１０がパイプライン１ａの上方をジグザグ状に移動するように移動方向の調整を行う。

（移動方向調整信号出力処理）
次に、図１６を参照して、第１実施形態の海底構造物検出装置１００による移動方向調整信号出力処理をフローチャートに基づいて説明する。なお、移動方向調整信号出力処理は、制御部４（信号出力部４０）により行われる。

ステップ１０１において、制御部４は、推進機構６を制御することにより、移動体１０を移動させる。具体的には、制御部４は、推進機構６を制御することにより、正極２ａと負極２ｂとを有する供給電極対２と、電位差検出部３とが設けられた移動体１０を海底１４に沿って移動させる。なお、移動体１０を移動させるとは、パイプライン１ａの検出を行うために、移動体１０を移動させ続けることを意味する。

次に、ステップ１０２において、制御部４は、電流源５を制御することにより、供給電極対２に電流を供給する。具体的には、制御部４は、電流源５を制御することにより、正極２ａと負極２ｂとの間に電流を供給する。

次に、ステップ１０３において、電位差検出部３は、供給電極対２間の電位差を検出する。具体的には、電位差検出部３は、正極２ａと負極２ｂとの間の検出領域５６の電位差を検出する。

次に、ステップ１０４において、制御部４は、検出された検出信号１１のパイプライン１ａに起因して生じる変化に基づいてパイプライン１ａの位置を判定する制御を行う。

次に、ステップ１０５において、信号出力部４０は、移動体１０の移動方向を調整する信号を出力し、処理を終了する。

（パイプラインの位置判定）
次に、図１７を参照して、第１実施形態の海底構造物検出装置１００によるパイプライン位置判定処理をフローチャートに基づいて説明する。なお、パイプライン位置判定処理は、制御部４により行われる。

ステップ１１０において、制御部４は、各電位差検出部３の検出信号１１の値に差異があるか否かを判定する。各電位差検出部３の検出信号１１の値に差異がない場合、処理は、ステップ１１１へ進む。各電位差検出部の検出信号１１の値に差異がある場合、処理は、ステップ１１４へ進む。

ステップ１１１において、制御部４は、各電位差検出部３の検出信号１１の値が所定の値よりも大きいか否かの判定を行う。各電位差検出部３の検出信号１１の値が所定の値よりも大きい場合、処理は、ステップ１１２へ進む。各電位差検出部３の検出信号１１の値が所定の値よりも小さい場合、処理は、ステップ１１３へ進む。

ステップ１１２において、制御部４は、移動体１０の近傍にパイプライン１ａがないと判定する。その後、処理は、ステップ１０５へと進み、パイプライン位置判定処理は終了する。

ステップ１１３において、制御部４は、パイプライン１ａが移動体１０と直交する方向に位置していると判定する。その後、処理は、ステップ１０５へと進み、パイプライン位置判定処理は終了する。

ステップ１１４において、制御部４は、第１電位差検出部３ａの検出信号１１の値が最も大きいか否かの判定を行う。第１電位差検出部３ａの検出信号１１の値が最も大きい場合、処理は、ステップ１１５へ進む。第１電位差検出部３ａの検出信号１１の値よりも大きい値の検出信号１１がある場合、処理は、ステップ１１６へ進む。

ステップ１１５において、制御部４は、パイプライン１ａが移動体１０の右側に位置していると判定する。その後、処理は、ステップ１０５へと進み、パイプライン位置判定処理は終了する。

ステップ１１６において、制御部４は、第２電位差検出部３ｂの検出信号１１の値が第３電位差検出部３ｃの検出信号１１の値よりも大きいか否かの判定を行う。第２電位差検出部３ｂの検出信号１１の値が第３電位差検出部３ｃの検出信号１１の値よりも大きい場合、処理は、ステップ１１７へ進む。第２電位差検出部３ｂの検出信号１１の値が第３電位差検出部３ｃの検出信号１１の値よりも小さい場合、処理は、ステップ１１８へ進む。

ステップ１１７において、制御部４は、パイプライン１ａが移動体１０の左側に位置していると判定する。その後、処理は、ステップ１０５へと進み、パイプライン位置判定処理は終了する。

ステップ１１８において、制御部４は、パイプライン１ａが移動体１０の直下に位置していると判定する。その後、処理は、ステップ１０５へと進み、パイプライン位置判定処理は終了する。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、海底構造物検出装置１００は、海底１４に設けられたパイプライン１ａ（構造物１）を検出する海底構造物検出装置であって、各々が正極２ａと負極２ｂとを有する複数の供給電極対２と、各々の正極２ａと負極２ｂとの間に配置され、正極２ａと負極２ｂとの間に供給された電流による正極２ａと負極２ｂとの間の検出領域５６の電位差を検出する複数の電位差検出部３と、複数の電位差検出部３によって検出された検出信号１１のパイプライン１ａに起因して生じる変化に基づいてパイプライン１ａの位置を判定する制御を行う制御部４とを備える。これにより、供給電極対２に供給された電流の経路がパイプライン１ａによって変化した際の電位差の変化を検出することが可能となり、検出信号１１の変化に基づいて海底１４に設けられたパイプライン１ａの位置を判定することができる。その結果、海底１４に設けられたパイプライン１ａから発せられる磁気に基づいて位置を判定する構成とは異なり、海底１４に設けられたパイプライン１ａの材質に起因して、海底１４に設けられたパイプライン１ａから発せられる磁気の大きさが小さい場合でも、パイプライン１ａの位置を検出することができる。また、海底１４の地中には海水が含まれているので、海水が浸透している海底１４の地中には電流が流れる。したがって、パイプライン１ａが海底１４の砂などに埋まっている場合でも、パイプライン１ａによって検出信号１１が変化するため、パイプライン１ａの位置判定を行うことができる。その結果、カメラなどを用いた目視による検出とは異なり、パイプライン１ａが海底１４の砂などに埋まっている場合でも、パイプライン１ａを検出することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、少なくとも、供給電極対２と、電位差検出部３とが設けられ、水中を移動可能な移動体１０を備え、制御部４は、パイプライン１ａの位置の判定結果および検出信号１１に基づいて、移動体１０の移動方向を調整するための信号を出力する制御を行うように構成されている。これにより、移動方向を調整するための信号に基づいて移動体１０の移動方向を容易に調整することができる。その結果、検出可能範囲からパイプライン１ａが外れてしまうことを容易に抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、電位差検出部３は、移動体１０において、進行方向（Ｘ１方向）に沿う方向（Ｘ方向）に互いに離間した位置に配置された検出電極対３０を含むとともに、検出電極対３０の間の電位差を検出するように構成されており、制御部４は、検出電極対３０の間の電位差の変化に基づいて、パイプライン１ａの位置を判定する制御を行うように構成されている。これにより、検出電極対３０がＸ方向に互いに離間して配置されることによって、１つの電極によって電位差を検出する構成と比較して、検出電極対３０間の電位差を正確に取得することができる。その結果、検出電極対３０間の電位差の変化を正確に取得することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の電位差検出部３は、少なくとも、Ｘ方向における移動体１０の左右側部１５のうち、第１側部１５ａに設けられた第１電位差検出部３ａと、第１側部１５ａとは異なる第２側部１５ｂに設けられた第２電位差検出部３ｂとを含み、制御部４は、第１電位差検出部３ａによって検出された第１検出信号１１ａと、第２電位差検出部３ｂによって検出された第２検出信号１１ｂとに基づいて、移動体１０の進行方向（Ｘ１方向）に対する左右方向（Ｙ方向）におけるパイプライン１ａの位置を判定する制御を行うように構成されている。これにより、第１検出信号１１ａの大きさと第２検出信号１１ｂの大きさとを比較することにより、移動体１０に対するパイプライン１ａの位置を判定することができる。その結果、移動体１０の底部１６に１対の電位差検出部３のみが設けられている構成と比較して、移動体１０のＹ方向におけるパイプライン１ａの位置を精度よくできる。

また、第１実施形態では、上記のように、供給電極対２は、第１側部１５ａにおいて、Ｘ方向に互いに離間した位置に設けられた第１電極対２０ａと、第２側部１５ｂにおいて、Ｘ方向に互いに離間した位置に設けられた第２電極対２０ｂとを含み、第１電極対２０ａと、第２電極対２０ｂとは、互いに異なる周波数の電流が供給される。これにより、第１電極対２０ａおよび第２電極対２０ｂに供給される電流の周波数が異なるため、第１電極対２０ａおよび第２電極対２０ｂに対して同一のタイミングで電流を供給することができる。その結果、第１電極対２０ａおよび第２電極対２０ｂに対して同一の周波数の電流を、タイミングをずらして供給する場合と比較して、検出時間を短縮することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、制御部４は、検出信号１１をフーリエ変換し、第１電極対２０ａおよび第２電極対２０ｂにそれぞれ供給された電流の周波数ごとに、フーリエ変換された検出信号１２を解析することにより、移動体１０とパイプライン１ａとの位置を判定する制御を行うように構成されている。これにより、第１電極対２０ａおよび第２電極対２０ｂに対して、周波数の異なる電流が同一のタイミングで供給された場合でも、フーリエ変換された検出信号１２をそれぞれの電流の周波数で解析することにより、各検出信号１１を個別に解析することができる。その結果、各電位差検出部３における検出結果を精度よく解析することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、電位差検出部３は、移動体１０において、Ｙ方向に沿って検出電極対３０が並ぶように設けられた第３電位差検出部３ｃをさらに含む。これにより、第３電位差検出部３ｃによって、海底構造物検出装置１００がパイプライン１ａの直上にある場合の判定精度を向上させることができる。その結果、パイプライン１ａの位置の判定精度を向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、複数の電位差検出部３は、移動体１０の側部１５または底部１６において、移動体１０の底部１６からの上下方向の距離１７がそれぞれ略等しくなる位置に設けられている。これにより、各電位差検出部３から海底１４に設けられたパイプライン１ａまでの距離１８を略等しくすることができる。そのため、電位差検出部３からパイプライン１ａまでの距離１８が異なることによって、各検出信号１１の大きさにばらつきが生じることを抑制することができる。その結果、電位差検出部３からパイプライン１ａまでの距離１８に依存する影響が生じることを抑制することが可能となり、パイプライン１ａの位置の判定精度をより向上させることができる。

また、第１実施形態では、上記のように、移動体１０は、供給電極対２と、電位差検出部３と、供給電極対２間に電流を供給する電流源５と、制御部４と、移動体１０に対して推進力を与える推進機構６とが設けられ、海中を自律走行可能に構成されている。これにより、移動体１０を海中で自律走行させながらパイプライン１ａの位置の検出を行うことができる。

また、第１実施形態では、上記のように、構造物１は、海底１４に設けられたパイプライン１ａであり、制御部４は、パイプライン１ａの位置を判定するように構成されている。これにより、パイプライン１ａの位置判定に好適な海底構造物検出装置１００を提供することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、海底構造物検出方法は、海底１４に設けられたパイプライン１ａを検出する海底構造物検出であって、少なくとも、正極２ａと負極２ｂとを有する供給電極対２と、電位差検出部３とが設けられた移動体１０を海底１４に沿って移動させ、正極２ａと負極２ｂとの間に電流を供給し、正極２ａと負極２ｂとの間の検出領域５６の電位差を検出し、検出された検出信号１１のパイプライン１ａに起因して生じる変化に基づいてパイプライン１ａの位置を判定する制御を行う。これにより、上記海底構造物検出装置１００と同様に、海底１４に設けられたパイプライン１ａの材質に起因して、海底１４に設けられたパイプライン１ａから発せられる磁気の大きさが小さい場合でも、海底１４に設けられたパイプライン１ａの位置を検出することが可能な海底構造物検出方法を提供することができる。

［第２実施形態］
次に、図１８および図１９を参照して、第２実施形態による海底構造物検出装置１００（図１８参照）を備える海底構造物検出システム２００の構成について説明する。海底構造物検出装置１００（移動体１０）が自律走行可能な第１実施形態とは異なり、第２実施形態による海底構造物検出システム２００が備える海底構造物検出装置１００（移動体１０）は、船舶１３によって曳航されることにより、海中を移動可能に構成されている。なお、上記第１実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する。

海底構造物検出システム２００は、海底１４に設けられた構造物１（パイプライン１ａ）を検出する海底構造物検出システムである。図１８に示すように、第２実施形態による海底構造物検出システム２００は、電流源５と、検出装置３００と、制御装置４００と、を備えている。また、移動体１０と船舶１３とは、ケーブル３３によって直接接続されている。

電流源５は、検出装置３００に設けられた供給電極対２に電流を供給するように構成されている。電流源５は、上記第１実施形態による電流源５と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

ケーブル３３は、電流源５および制御装置４００と、検出装置３００とを接続している。ケーブル３３は、電流源５からの電流を検出装置３００に供給するように構成されている。また、ケーブル３３は、検出装置３００と制御装置４００との間において、検出信号１１などを通信可能に構成されている。ケーブル３３は、たとえば、移動体１０と船舶１３とを直接接続する牽引ケーブル、電流源５からの電流を検出装置３００に供給するための電力ケーブル、および、検出装置３００と制御装置４００との間において通信するための通信ケーブルなどを含む。

検出装置３００は、各々が正極２ａと負極２ｂとを有する複数の供給電極対２と、各々の正極２ａと負極２ｂとの間に配置され、正極２ａと負極２ｂとの間に供給された電流による正極２ａと負極２ｂとの間の検出領域５６の電位差を検出する複数の電位差検出部３とを備える。複数の供給電極対２および複数の電位差検出部３の構成は、上記第１実施形態と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

制御装置４００は、制御部４と、信号処理部７と、記憶部８と、接続部３２とを備える。制御装置４００が備える制御部４、信号処理部７、および、記憶部８は、それぞれ、上記第１実施形態による海底構造物検出装置１００が備える制御部４、信号処理部７、および、記憶部８と同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。

制御装置４００は、複数の電位差検出部３によって検出された検出信号１１のパイプライン１ａに起因して生じる変化に基づいてパイプライン１ａの位置を判定する制御を行うように構成されている。制御装置４００がパイプライン１ａの位置を判定する制御は、上記第１実施形態による制御部４がパイプライン１ａの位置を判定する制御と同様であるため、詳細な説明は省略する。

接続部３２は、ケーブル３３が接続されることにより、検出装置３００と制御装置４００との間において、検出信号１１などを通信できるように構成されている。接続部３２は、たとえば、通信ケーブルが接続可能なＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポートなどを含む。

電流源５と制御装置４００とは、海面を航行する船舶１３に設けられている。また、船舶１３は、推進機構２６を備えている。推進機構２６は、船舶１３に対して推進力を与えるように構成されている。推進機構２６は、プロペラ（図示せず）、プロペラを駆動する駆動源（図示せず）などを含む。また、推進機構２６は、制御装置４００の制御の下、制御装置４００（信号出力部４０）から出力される移動体１０の移動方向を調整する信号に基づいて、船舶１３の移動方向を調整することにより、移動体１０の移動方向を調整するように構成されている。

図１９に示すように、第２実施形態による海底構造物検出システム２００は、船舶１３によって検出装置３００を曳航することにより、海底１４に設けられたパイプライン１ａを検出するように構成されている。

検出装置３００は、船舶１３によって曳航される。そのため、上記第１実施形態による海底構造物検出装置１００とは異なり、検出装置３００には、推進機構６を設けなくてよい。また、制御装置４００がパイプライン１ａの位置の判定を行うため、検出装置３００は、制御部４を備えなくてよい。すなわち、検出装置３００は、複数の供給電極対２および複数の電位差検出部３を備えていればよい。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、海底構造物検出システム２００は、海底１４に設けられた構造物１（パイプライン１ａ）を検出する海底構造物検出システムであって、各々が正極２ａと負極２ｂとを有する複数の供給電極対２と、各々の正極２ａと負極２ｂとの間に配置され、正極２ａと負極２ｂとの間に供給された電流による正極２ａと負極２ｂとの間の電位差を検出する複数の電位差検出部３とを備える検出装置３００と、供給電極対２間に電流を供給する電流源５と、複数の電位差検出部３によって検出された検出信号１１のパイプライン１ａに起因して生じる変化に基づいてパイプライン１ａの位置を判定する制御を行う制御装置４００とを備える。これにより、上記第１実施形態における海底構造物検出装置１００と同様に、海底１４に設けられたパイプライン１ａの材質に起因して、海底１４に設けられたパイプライン１ａから発せられる磁気の大きさが小さい場合でも、海底１４に設けられたパイプライン１ａの位置を検出することが可能な海底構造物検出システム２００を提供することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、制御装置４００は、海面を航行する船舶１３に設けられている。これにより、船舶１３に設けられた制御装置４００において、パイプライン１ａの位置判定を行うことが可能となるので、検出装置３００の装置構成を簡素化することができる。

なお、上記第２実施形態におけるその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１実施形態では、海底構造物検出装置１００が通信部９を備えており、船舶１３と無線接続される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図２０に示す変形例のように、海底構造物検出装置１００は、接続部３２を備え、ケーブル３３を介して船舶１３と有線接続される構成であってもよい。すなわち、図２１に示すように、海底構造物検出装置１００（移動体１０）と船舶１３とが、ケーブル３３によって接続されており、船舶１３と海底構造物検出装置１００とが、有線によって通信するように構成されていてもよい。図２１に示す変形例では、海底構造物検出装置１００が自律走行可能に構成されていてもよいし、ケーブル３３を介して船舶１３に乗船しているユーザが海底構造物検出装置１００を操作してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、電位差検出部３が、銀／塩化銀電極を含む構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電位差検出部３は、パラジウム水素電極などを含んでいてもよい。供給電極対２間の電位差を検出することができれば、電位差検出部３は、どのように構成されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、電位差検出部３が、第１電位差検出部３ａ、第２電位差検出部３ｂ、および、第３電位差検出部３ｃを含む構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電位差検出部３は、第１電位差検出部３ａおよび第２電位差検出部３ｂを含んでいれば、第３電位差検出部３ｃを含んでいなくてもよい。しかしながら、第３電位差検出部３ｃを含まない場合、海底構造物検出装置１００の直下にパイプライン１ａが位置する場合のパイプライン１ａの位置判定精度が低下するため、第３電位差検出部３ｃを含む構成の方が好ましい。

また、上記第１および第２実施形態では、複数の供給電極対２および複数の電位差検出部３が、それぞれ、移動体１０の底部１６からの距離１７が略等しくなる位置に配置される構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。複数の電位差検出部３が、それぞれ、移動体１０の底部１６からの距離１７が略等しくなる位置に配置されていれば、複数の供給電極対２は、上下方向において、異なる位置に設けられていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、各電位差検出部３が検出した検出信号１１の大きさを比較することにより、パイプライン１ａの位置判定を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、各電位差検出部３が検出した検出信号１１の継時変化を取得し、前回の検出信号１１の値よりも今回検出した検出信号１１の値が大きくなっているか否かを判定することにより、パイプライン１ａの位置判定を行う構成であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、電流源５が異なる周波数の電流を、同一のタイミングで第１電極対２０ａおよび第２電極対２０ｂに対して供給する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電流源５は、同一の周波数の電流を、タイミングを異ならせて第１電極対２０ａおよび第２電極対２０ｂに対して供給するように構成されていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、信号出力部４０が出力する移動体１０の移動方向を調整する信号が、「１」、「０」、および、「−１」である例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、信号出力部４０は、右、左、そのまま（方向を変更しない）の３値信号であって、信号強度によって方向の強さ（パイプライン１ａからの近さ）を表す信号を出力するように構成されていてもよい。

また、上記第１実施形態では、説明の便宜上、制御部４の制御処理を、処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部４の制御処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

１ 構造物
１ａ パイプライン
２ 供給電極対
３ 電位差検出部
３ａ 第１電位差検出部
３ｂ 第２電位差検出部
３ｃ 第３電位差検出部
４ 制御部
５ 電流源
６ 推進機構
１０ 移動体
１１ 検出信号
１１ａ 第１検出信号
１１ｂ 第２検出信号
１２ 船舶
１３ 海底
１４ 側部（左右側部）
１４ａ 第１側部
１４ｂ 第２側部
１５ 底部
１６ 移動体の底部からの上下方向の距離
２０ａ 第１電極対
２０ｂ 第２電極対
３０ 検出電極対
１００ 海底構造物検出装置
２００ 海底構造物検出システム
３００ 検出装置
４００ 制御装置

Claims (13)

1. 海底に設けられた構造物を検出する海底構造物検出装置であって、
   各々が正極と負極とを有する複数の供給電極対と、
   各々の前記正極と前記負極との間に配置され、前記正極と前記負極との間に供給された電流による前記正極と前記負極との間の検出領域の電位差を検出する複数の電位差検出部と、
   複数の前記電位差検出部によって検出された検出信号の構造物に起因して生じる変化に基づいて構造物の位置を判定する制御を行う制御部とを備える、海底構造物検出装置。
2. 少なくとも、前記供給電極対と、前記電位差検出部とが設けられ、水中を移動可能な移動体をさらに備え、
   前記制御部は、構造物の位置の判定結果および前記検出信号に基づいて、前記移動体の移動方向を調整するための信号を出力する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の海底構造物検出装置。
3. 前記電位差検出部は、前記移動体において、進行方向に沿う方向に互いに離間した位置に配置された検出電極対を含むとともに、前記検出電極対の間の電位差を検出するように構成されており、
   前記制御部は、前記検出電極対の間の電位差の変化に基づいて、前記構造物の位置を判定する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の海底構造物検出装置。
4. 複数の前記電位差検出部は、少なくとも、進行方向に沿う方向における前記移動体の左右側部のうち、第１側部に設けられた第１電位差検出部と、前記第１側部とは異なる第２側部に設けられた第２電位差検出部とを含み、
   前記制御部は、前記第１電位差検出部によって検出された第１検出信号と、前記第２電位差検出部によって検出された第２検出信号とに基づいて、前記移動体の進行方向に対する左右方向における前記構造物の位置を判定する制御を行うように構成されている、請求項３に記載の海底構造物検出装置。
5. 前記供給電極対は、前記第１側部において、進行方向に沿う方向に互いに離間した位置に設けられた第１電極対と、前記第２側部において、進行方向に沿う方向に互いに離間した位置に設けられた第２電極対とを含み、
   前記第１電極対と、前記第２電極対とは、互いに異なる周波数の電流が供給される、請求項４に記載の海底構造物検出装置。
6. 前記制御部は、前記検出信号をフーリエ変換し、前記第１電極対および前記第２電極対にそれぞれ供給された電流の周波数ごとに、フーリエ変換された前記検出信号を解析することにより、前記移動体と前記構造物との位置を判定する制御を行うように構成されている、請求項５に記載の海底構造物検出装置。
7. 前記電位差検出部は、前記移動体において、進行方向に対する左右方向に沿って前記検出電極対が並ぶように設けられた第３電位差検出部をさらに含む、請求項４〜６のいずれか１項に記載の海底構造物検出装置。
8. 複数の前記電位差検出部は、前記移動体の側部または底部において、前記移動体の底部からの上下方向の距離がそれぞれ略等しくなる位置に設けられている、請求項４〜７のいずれか１項に記載の海底構造物検出装置。
9. 前記移動体には、前記供給電極対と、前記電位差検出部と、前記供給電極対の間に電流を供給する電流源と、前記制御部と、前記移動体に対して推進力を与える推進機構とが設けられ、海中を自律走行可能に構成されている、請求項２〜８のいずれか１項に記載の海底構造物検出装置。
10. 前記構造物は、海底に設けられたパイプラインであり、
    前記制御部は、パイプラインの位置を判定するように構成されている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の海底構造物検出装置。
11. 海底に設けられた構造物を検出する海底構造物検出システムであって、
    各々が正極と負極とを有する複数の供給電極対と、各々の前記正極と前記負極との間に配置され、前記正極と前記負極との間に供給された電流による前記正極と前記負極との間の検出領域の電位差を検出する複数の電位差検出部とを備える検出装置と、
    前記供給電極対の間に電流を供給する電流源と、
    複数の前記電位差検出部によって検出された検出信号の構造物に起因して生じる変化に基づいて構造物の位置を判定する制御を行う制御装置とを備える、海底構造物検出システム。
12. 前記制御装置は、海面を航行する船舶に設けられている、請求項１１に記載の海底構造物検出システム。
13. 海底に設けられた構造物を検出する海底構造物検出方法であって、
    少なくとも、正極と負極とを有する供給電極対と、電位差検出部とが設けられた移動体を海底に沿って移動させ、
    前記正極と前記負極との間に電流を供給し、
    前記正極と前記負極との間の検出領域の電位差を検出し、
    検出された検出信号の構造物に起因して生じる変化に基づいて構造物の位置を判定する制御を行う、海底構造物検出方法。

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