(57)【要約】［課題］  機器を大型化および複雑化することなく、電源負荷の変動にかかわらず定電圧を得ることができる海底機器、海底ケーブルシステム、海底機器の制御方法および海底機器のプログラムを提供することを目的とする。［解決手段］  電流が流れたことに応じて、接続された負荷を駆動するための電圧を生成する駆動電圧生成手段と、負荷の各々が当該海底機器に接続されているか否かを検知する検知手段と、検知手段による検知結果に応じて、駆動電圧生成手段に電流が流れるように、または流れないように制御する制御手段とを備え、駆動電圧生成手段は、負荷に応じてそれぞれ用意され、検知手段は、各負荷が接続されているか否かをそれぞれ検知し、制御手段は、検知手段による各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に電流が流れるように、または流れないように制御することを特徴とする海底機器。
2017159648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が流れたことに応じて、接続された負荷を駆動するための電圧を生成する駆動電圧生成手段と、
前記負荷の各々が当該海底機器に接続されているか否かを検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に応じて、前記駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する制御手段とを備え、
前記駆動電圧生成手段は、前記負荷に応じてそれぞれ用意され、
前記検知手段は、各負荷が接続されているか否かをそれぞれ検知し、
前記制御手段は、前記検知手段による各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する
ことを特徴とする海底機器。
【請求項２】
前記駆動電圧生成手段のそれぞれに応じて設けられ、対応する前記駆動電圧生成手段が生成した電圧が入力され、入力された前記電圧を変圧して前記負荷側に印加する変圧手段をそれぞれ含み、
前記制御手段は、対応する前記駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように制御する場合に、前記変圧手段に前記電圧が入力されるように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の海底機器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検知手段が、前記負荷が接続されていることを検知した場合に、前記負荷に対応する前記駆動電圧生成手段に電流が流れ、前記駆動電圧生成手段に対応する前記変圧手段に前記電圧が入力されるように制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の海底機器。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検知手段が、前記負荷が接続されていないことを検知した場合に、前記負荷に対応する前記駆動電圧生成手段に電流が流れず、前記駆動電圧生成手段に対応する前記変圧手段に前記電圧が入力されないように制御する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の海底機器。
【請求項５】
前記駆動電圧生成手段は、前記負荷に応じた数のツェナーダイオードを含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の海底機器。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された海底機器と、
前記海底機器に前記電流を供給する給電装置と
を備えることを特徴とする海底ケーブルシステム。
【請求項７】
接続された負荷に応じてそれぞれ用意された駆動電圧生成手段に、電流が流れたことに応じて、前記負荷の各々を駆動するための電圧を生成させ、
各負荷が当該海底機器に接続されているか否かを検知し、
各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する
ことを特徴とする海底機器の制御方法。
【請求項８】
海底機器のコンピュータに、
接続された負荷に応じてそれぞれ用意された駆動電圧生成手段に、電流が流れたことに応じて、前記負荷の各々を駆動するための電圧を生成させる処理と、
各負荷が前記海底機器に接続されているか否かを検知する処理と、
各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する処理と
を実行させるための海底機器のプログラムが記憶された記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底機器、海底ケーブルシステム、海底機器の制御方法および海底機器のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
陸上に設置された端局装置や海底に設置された海底機器等がケーブルで互いに接続された海底ケーブルシステムがある。ケーブルは長距離に亘って敷設され、総延長が、例えば、数千ｋｍに及ぶことがある。長距離に亘るケーブルを介して、陸上に設置された陸上給電装置から海底機器に定電圧を印加することは困難である。そこで、海底ケーブルシステムには、電源ケーブルを介して海底機器に定電流（以下、「システム電流」と記載する。）を供給する給電方式が採用されている。【０００３】
図５は、本発明に関連する海底機器１０の内部の構成例を示すブロック図である。海底機器１０は、電圧変換器１１と、ｎ個のツェナーダイオード１２−１〜１２−ｎと、ｎ個のＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）―ＤＣコンバータ１３−１〜１３−ｎと、ｎ個のセンサ１４−１〜１４−ｎとを含む。ここで、電圧変換器１１において、ｎ個のツェナーダイオード１２が１次側に接続され、ＤＣ―ＤＣコンバータ１３が２次側に接続されている。なお、電圧変換器１１において、１次側と２次側との間は電気的に絶縁されている。ここで、ｎ個のツェナーダイオード１２は、電圧変換器１１における１次側の電源回路（図示せず）に含まれる。【０００４】
海底機器１０は、電源回路に備えられたツェナーダイオード１２のアノードとカソードとの間に電圧を印加した際に生じるツェナー効果による降伏電圧を利用して定電圧を得る。ここで、当該定電圧とｎ個のツェナーダイオード１２に流れるシステム電流とを乗算した積が海底機器１０の消費電力に相当することから、電源回路には海底機器１０の消費電力に応じた個数のツェナーダイオード１２が直列接続されて含まれる。そして、ＤＣ―ＤＣコンバータ１３は、海底機器１０の構成要素毎に必要となる電圧を生成する。【０００５】
海底ケーブルシステムを地震監視や、資源監視、港湾監視等の観測システムに活用するために、図５に示すような海底機器１０のセンサ１４−１〜１４−ｎに目的や用途に応じて多種多様なセンサが搭載される場合がある。しかし、そのような場合に搭載されるセンサは、海底機器１０の既存の構成要素に比べて消費電力が大きい場合が多い。また、そのような場合に搭載されるセンサには、遠隔制御に従って、起動したり動作停止したりする機能や、各種動作の設定を変更したりする機能が求められる。【０００６】
特許文献１には、所定数のツェナーダイオードに逆方向バイアス電圧を印加する海底伝送システムが記載されている。【０００７】
特許文献２には、外部負荷の変動を定抵抗回路の消費電力変動で補償する平衡型直流定電流入力／直流定電流分配出力装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２０８２８７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３５７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
海底機器１０を含む海底ケーブルシステムには、センサを増設する拡張需要に対応できる柔軟性が求められる。したがって、そのような上記観測システムに展開される海底ケーブルシステムでは、センサの起動や、停止、増設等に伴い、海底機器１０における電圧変換器１１の２次側の電源負荷に変動が生じた場合に、１次側のツェナーダイオード１２−１〜１２−ｎに流れるシステム電流が変化する。よって、ツェナー効果によって得られる定電圧を維持できなくなるという問題が生じる。具体的には、例えば、電圧変換器１１の２次側の電源負荷が小さくなった場合に、電圧変換器１１の１次側に流れる電流が増加する。すると、ツェナーダイオード１２−１〜１２−ｎに流れる電流が減少する。そして、ツェナーダイオード１２−１〜１２−ｎに流れる電流が所定のツェナー電流未満になると、ツェナー効果によって得られる定電圧を維持できなくなる。【００１０】
そのような問題に対し、海底機器１０における電源負荷を固定するという対処方法が考えられる。しかし、この対処方法は、海底ケーブルシステムの拡張性や柔軟性を損なってしまい、海底ケーブルシステムの多様な観測用途への活用を困難にする。【００１１】
また、そのような問題に対し、将来におけるセンサの増設や拡張を見据えた最大電源容量を予め適用可能に海底機器１０を構成するという対処方法が考えられる。しかし、この対処方法では、海底機器１０に予め電子負荷を備える必要があると共に、センサの増設や拡張が行われるまでの間、当該電子負荷を軽負荷動作させなければならないので、無駄に電力が消費されてしまう。また、この対処方法では、電子負荷の軽負荷動作等によって温度が上昇した環境で、海底機器１０における構成要素を動作させなければならない。よって、この対処方法では、海底機器１０における消費電力の増大、および海底機器１０の構成要素の長期信頼性の低下という問題が生じる。さらに、この対処方法では、電子負荷やセンサの数の変化に伴う海底機器１０の電源負荷の変動を抑制する複雑な機能を当該海底機器１０に具備させる必要があるので、海底機器１０が大型化したり複雑化したりする。したがって、海底機器１０の製造工程、検査工程および海底敷設工程において、作業効率が低下してしまう。【００１２】
特許文献１に記載されている海底伝送システムは、逆方向バイアス電圧を印加するツェナーダイオードの数が固定されているので、海底伝送システムにおける消費電力の変動に柔軟に対応できない。したがって、特許文献１に記載されている海底伝送システムは、電源負荷に変動が生じた場合、定電圧を得ることができなくなる。【００１３】
また、特許文献２に記載されている平衡型直流定電流入力／直流定電流分配出力装置は、入力側の受動電力の変化を防止するために、定抵抗回路を含む回路を備える必要がある。したがって、特許文献２に記載されている平衡型直流定電流入力／直流定電流分配出力装置は、定電圧を得るために大型化してしまう。【００１４】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、機器を大型化および複雑化することなく、電源負荷の変動にかかわらず定電圧を得ることができる海底機器、海底ケーブルシステム、海底機器の制御方法および海底機器のプログラム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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の一態様における海底機器は、電流が流れたことに応じて、接続された負荷を駆動するための電圧を生成する駆動電圧生成手段と、前記負荷の各々が当該海底機器に接続されているか否かを検知する検知手段と、前記検知手段による検知結果に応じて、前記駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する制御手段とを備え、前記駆動電圧生成手段は、前記負荷に応じてそれぞれ用意され、前記検知手段は、各負荷が接続されているか否かをそれぞれ検知し、前記制御手段は、前記検知手段による各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御することを特徴とする。【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の一態様における海底機器の制御方法は、接続された負荷に応じてそれぞれ用意された駆動電圧生成手段に、電流が流れたことに応じて、前記負荷の各々を駆動するための電圧を生成させ、各負荷が当該海底機器に接続されているか否かを検知し、各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御することを特徴とする。【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様における海底機器のプログラムは、海底機器のコンピュータに、接続された負荷に応じてそれぞれ用意された駆動電圧生成手段に、電流が流れたことに応じて、前記負荷の各々を駆動するための電圧を生成させる処理と、各負荷が前記海底機器に接続されているか否かを検知する処理と、各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する処理とを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、機器を大型化および複雑化することなく、電源負荷の変動にかかわらず定電圧を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態における海底機器の内部の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における海底機器の動作例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態における海底機器の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における海底機器の動作例を示すフローチャートである。
【図５】本発明に関連する海底機器の内部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態における海底機器１００の構成例を示すブロック図である。図１に示す例では、海底機器１００は、ｎ個のツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎと、電源負荷検知部１８０と、スイッチ切替制御部１９０とを備える。なお、ｎ個のツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎの各々は、互いに直列に接続されている。また、ｎ個のツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎの各々は、各々が互いに直列に接続されたｍ１〜ｍｎ個のツェナーダイオードによって構成される。具体的には、ツェナーダイオード群１４０−１は、各々が互いに直列に接続されたツェナーダイオード１４１−１〜１４１―ｍ１によって構成される。また、ツェナーダイオード群１４０−２は、各々が互いに直列に接続されたツェナーダイオード１４１−１〜１４１―ｍ２によって構成される。ツェナーダイオード群１４０−ｎは、各々が互いに直列に接続されたツェナーダイオード１４１−１〜１４１―ｍｎによって構成される。
【００２２】
ここで、海底機器１００において、電源ケーブル１１０が、ｎ個のツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎに接続されるように配置される。
【００２３】
また、ｎ個の電圧変換器１５０−１〜１５０−ｎの各々が、ｎ個のツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎの各々に並列に接続されるように配置される。なお、ｎ個のツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎの各々は、ｎ個の電圧変換器１５０−１〜１５０−ｎの各々の１次側に接続される。
【００２４】
また、ｎ個の数量切替スイッチ１２０−１〜１２０−ｎの各々が、ｎ個のツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎおよびｎ個の電圧変換器１５０−１〜１５０−ｎの各々に並列に接続されるように配置される。なお、ｎ個の数量切替スイッチ１２０−１〜１２０−ｎの各々は、ｎ個の電圧変換器１５０−１〜１５０−ｎの各々の１次側に接続される。また、ｎ個の数量切替スイッチ１２０−１〜１２０−ｎの各々は、スイッチ切替制御部１９０に制御可能に接続される。
【００２５】
また、ｎ個の経路切替スイッチ１３０−１〜１３０−ｎの各々が、ｎ個のツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎと、ｎ個の電圧変換器１５０−１〜１５０−ｎの各々の１次側との間に配置される。なお、ｎ個の経路切替スイッチ１３０−１〜１３０−ｎの各々は、ｎ個のツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎおよびｎ個の電圧変換器１５０−１〜１５０−ｎの各々に直列に接続される。また、ｎ個の経路切替スイッチ１３０−１〜１３０−ｎの各々は、スイッチ切替制御部１９０に制御可能に接続される。
【００２６】
また、ｎ個のＤＣ―ＤＣコンバータ１６０−１〜１６０−ｎの各々が、ｎ個の電圧変換器１５０−１〜１５０−ｎの各々の２次側に接続されるように配置される。
【００２７】
また、ｎ個の電源負荷１７０−１〜１７０〜ｎの各々が、ｎ個のＤＣ―ＤＣコンバータ１６０−１〜１６０−ｎの各々に接続されるように配置される。なお、ｎ個の電源負荷１７０−１〜１７０〜ｎの各々は、電源負荷検知部１８０にも接続される。
【００２８】
ここで、ｎ個の電源負荷１７０−１〜１７０〜ｎは、海底機器１００の内部に配置されてもよいし、外部に配置されてもよい。図１に示す例では、ｎ個の電源負荷１７０−１〜１７０〜ｎは、海底機器１００の外部に配置されている。
【００２９】
以降の説明では、ｎ個の数量切替スイッチ１２０−１〜１２０−ｎの各々を区別して説明する必要が無い場合には、数量切替スイッチ１２０−１〜１２０−ｎを数量切替スイッチ１２０と記す。同様に、経路切替スイッチ１３０−１〜１３０−ｎを経路切替スイッチ１３０と記す。また、ツェナーダイオード群１４０−１〜１４０−ｎをツェナーダイオード群１４０と記す。そして、ｍ個のツェナーダイオード１４１−１〜１４１〜ｍをツェナーダイオード１４１と記す。電圧変換器１５０−１〜１５０−ｎを電圧変換器１５０と記す。また、ＤＣ―ＤＣコンバータ１６０−１〜１６０−ｎをＤＣ―ＤＣコンバータ１６０と記す。そして、電源負荷１７０−１〜１７０〜ｎを電源負荷１７０と記す。
【００３０】
海底機器１００は、海底ケーブルシステムを構成する海底中継器等の機器である。ここで、海底機器１００において、１つのツェナーダイオード群１４０には、１つの数量切替スイッチ１２０と、１つの経路切替スイッチ１３０と、１つの電圧変換器１５０と、１つのＤＣ―ＤＣコンバータ１６０と、１つの電源負荷１７０とが対応付けられる。具体的には、例えば、ツェナーダイオード群１４０−１には、数量切替スイッチ１２０−１と、経路切替スイッチ１３０−１と、電圧変換器１５０−１と、ＤＣ―ＤＣコンバータ１６０−１と、電源負荷１７０−１とが対応付けられる。
【００３１】
陸上に設置された陸上給電装置（図示せず）から供給された定電流（システム電流ともいう）が、電源ケーブル１１０を介して海底機器１００に入力される。
【００３２】
数量切替スイッチ１２０は、スイッチ切替制御部１９０の制御に従って開状態と閉状態との間で相互に遷移する。
【００３３】
経路切替スイッチ１３０は、スイッチ切替制御部１９０の制御に従って開状態と閉状態との間で相互に遷移する。なお、経路切替スイッチ１３０は、数量切替スイッチ１２０が閉状態に遷移したときに開状態に遷移し、数量切替スイッチ１２０−１が開状態に遷移したときに閉状態に遷移する。ここで、数量切替スイッチ１２０および経路切替スイッチ１３０については後述される。
【００３４】
開状態である数量切替スイッチ１２０および閉状態である経路切替スイッチ１３０に対応するツェナーダイオード群１４０には、システム電流が流れる。そして、システム電流が流れるツェナーダイオード群１４０に、ツェナー効果による降伏電圧が利用されて所定の定電圧が印加される。例えば、数量切替スイッチ１２０−１が開状態であり、経路切替スイッチ１３０−１が閉状態である場合、ツェナーダイオード群１４０−１に定電圧が印加される。
【００３５】
ここで、電圧変換器１５０の一次側に必要となる電圧に応じて、ツェナーダイオード群１４０を構成するツェナーダイオード１４１の数が決定される。例えば、ツェナーダイオード群１４０−１は、電圧変換器１５０−１の一次側に１５Ｖの電圧が必要な場合、それぞれツェナー電圧が５Ｖである３個のツェナーダイオード１４１によって構成される。
【００３６】
電圧変換器１５０は、１次側に生じた電圧を変換し、変換した後の電圧を２次側に印加する。具体的には、数量切替スイッチ１２０が開状態に遷移し、経路切替スイッチ１３０が閉状態に遷移し、ツェナーダイオード群１４０にシステム電流が流れた場合、システム電流に応じた電圧が電圧変換器１５０の１次側に印加される。すると、当該電圧が所定の電圧に変換され、電圧変換器１５０の２次側に印加される。そして、電圧変換器１５０の２次側に電力が供給されるようになる。電圧変換器１５０は、例えば、変圧器を含む変圧システムによって実現される。
【００３７】
ＤＣ―ＤＣコンバータ１６０は、電圧変換器１５０によって変換および印加された電圧を電源負荷１７０に応じた適切な電圧に変換する。そして、ＤＣ―ＤＣコンバータ１６０は、変換後の電圧を電源負荷１７０に印加する。
【００３８】
電源負荷１７０は、海底ケーブルシステムの目的や用途に応じて、水中コネクタ（図示せず）を介して海底機器１００に取り付けられる。また、電源負荷１７０は、必要に応じて、海底機器１００から取り外される。なお、海底機器１００への電源負荷１７０の取り付け、および海底機器１００からの電源負荷１７０の取り外しは、海底機器１００が海底に設置された後、海底ケーブルシステムの増設や拡張需要等に応じて、水中コネクタを介して水中で行われる。ここで、電源負荷１７０は、例えば、加速度計や水圧計等のセンサである。
【００３９】
電源負荷検知部１８０は、海底機器１００に電源負荷１７０が取り付けられたこと、および取り外されたこと（着脱）を検知する。そして、電源負荷検知部１８０は、電源負荷１７０の着脱を検知した場合、電源負荷１７０が取り付けられたこと、または取り外されたことをスイッチ切替制御部１９０に通知する。
【００４０】
スイッチ切替制御部１９０は、電源負荷検知部１８０から電源負荷１７０の着脱を通知された場合、当該通知の内容に基づき数量切替スイッチ１２０および経路切替スイッチ１３０の状態を制御する。これによって、システム電流が流れるツェナーダイオード群１４０が選択される。具体的には、例えば、スイッチ切替制御部１９０は、電源負荷１７０−１が海底機器１００に取り付けられた場合、数量切替スイッチ１２０−１を開状態に遷移させるように制御し、経路切替スイッチ１３０−１を閉状態に遷移させるように制御する。すると、ツェナーダイオード群１４０−１にシステム電流が流れるので、ツェナーダイオード群１４０−１に定電圧が印加される。したがって、電圧変換器１５０−１の１次側に電圧が印加される。そして、電圧変換器１５０−１の２次側に電力が供給される。また、例えば、スイッチ切替制御部１９０は、電源負荷１７０−１が海底機器１００から取り外された場合、数量切替スイッチ１２０−１を閉状態に遷移させるように制御し、経路切替スイッチ１３０−１を開状態に遷移させるように制御する。すると、ツェナーダイオード群１４０−１にシステム電流が流れなくなるので、ツェナーダイオード群１４０−１に定電圧が印加されなくなる。したがって、電圧変換器１５０−１の１次側に電圧が印加されなくなる。そして、電圧変換器１５０−１の２次側に電力が供給されなくなる。よって、スイッチ切替制御部１９０は、対応する電源負荷１７０が海底機器１００に取り付けられているツェナーダイオード群１４０にシステム電流が流れ、対応する電源負荷１７０が海底機器１００に取り付けられていないツェナーダイオード群１４０にシステム電流が流れないように、数量切替スイッチ１２０および経路切替スイッチ１３０の状態を制御する。
【００４１】
なお、システム電流が流れるツェナーダイオード群１４０を選択するために、数量切替スイッチ１２０の状態に加え経路切替スイッチ１３０の状態を制御するように構成したことによって、数量切替スイッチ１２０が閉状態に遷移した場合に、電圧変換器１５０の１次側にシステム電流の一部が流れることを防ぐことができる。
【００４２】
なお、例えば、数量切替スイッチ１２０の状態の制御のみでシステム電流を流すツェナーダイオード群１４０を選択するように構成した場合、電源負荷１７０が取り外されたことに伴い数量切替スイッチ１２０が閉状態に遷移しても、システム電流の一部が電圧変換器１５０の１次側に流れ、電圧変換器１５０の２次側に電圧が印加される。したがって、不必要に電力が消費されたり、１次側に流れるシステム電流に変動が生じたりする等の問題が生じる。
【００４３】
それに対して、本例のように、システム電流を流すツェナーダイオード群１４０を選択するために、数量切替スイッチ１２０の状態に加え経路切替スイッチ１３０の状態を制御する構成によれば、電源負荷１７０が取り外された場合に、当該電源負荷１７０に対応する電圧変換器１５０の１次側にシステム電流が流れることを防ぐことができるので、そのような問題の発生を防ぐことが可能である。
【００４４】
次に、海底機器１００の動作例を図２を参照して説明する。
【００４５】
図２は、海底機器１００に適切なシステム電流を供給するための処理を示すフローチャートである。
【００４６】
（Ｓ１０１：電源負荷検知部１８０における処理）
電源負荷検知部１８０は、海底機器１００から電源負荷１７０が取り外されたこと、または海底機器１００に電源負荷１７０が取り付けられたことを検知した場合に（Ｓ１０１のＹＥＳ）、検知した内容をスイッチ切替制御部１９０に通知する。そして、Ｓ１０２に移行する。また、電源負荷検知部１８０は、海底機器１００から電源負荷１７０が取り外されたこと、および海底機器１００に電源負荷１７０が取り付けられたことを検知しなかった場合に（Ｓ１０１のＮＯ）、海底機器１００に適切なシステム電流を供給するための処理を終了する。なお、海底機器１００に適切なシステム電流を供給するための処理は、例えば、所定の時間間隔で行われる。
【００４７】
（Ｓ１０２：スイッチ切替制御部１９０における処理）
スイッチ切替制御部１９０は、電源負荷検知部１８０から電源負荷１７０が取り付けられたこと、または取り外されたことを通知された場合に（Ｓ１０１のＹＥＳ）、以下の処理を行う。
【００４８】
スイッチ切替制御部１９０は、海底機器１００から電源負荷１７０が取り外されたことを電源負荷検知部１８０から通知された場合に（Ｓ１０２のＹＥＳ）、Ｓ１０３の処理に移行する。また、スイッチ切替制御部１９０は、海底機器１００に電源負荷１７０が取り付けられたことを電源負荷検知部１８０から通知された場合に（Ｓ１０２のＮＯ）、Ｓ１０４処理に移行する。
【００４９】
（Ｓ１０３：スイッチ切替制御部１９０における処理）
海底機器１００から電源負荷１７０が取り外されたことを電源負荷検知部１８０から通知された場合に（Ｓ１０２のＹＥＳ）、スイッチ切替制御部１９０は、数量切替スイッチ１２０を閉状態に遷移させるように制御し、経路切替スイッチ１３０を開状態に遷移させるように制御する。すると、取り外された電源負荷１７０に対応するツェナーダイオード群１４０にシステム電流を流さないようにすることができる。例えば、ツェナーダイオード群１４０−１に対応する電源負荷１７０−１が取り外された場合、スイッチ切替制御部１９０は、数量切替スイッチ１２０−１を閉状態に遷移させるように制御し、経路切替スイッチ１３０−１を開状態に遷移させるように制御する。すると、ツェナーダイオード群１４０−１に、システム電流を流さないようにすることができる。
【００５０】
そして、Ｓ１０１の処理に移行する。
【００５１】
（Ｓ１０４：スイッチ切替制御部１９０における処理）
海底機器１００に電源負荷１７０が取り付けられたことを電源負荷検知部１８０から通知された場合に（Ｓ１０２のＮＯ）、スイッチ切替制御部１９０は、数量切替スイッチ１２０を開状態に遷移させるように制御し、経路切替スイッチ１３０を閉状態に遷移させるように制御する。すると、取り付けられた電源負荷１７０に対応するツェナーダイオード群１４０にシステム電流を流すようにすることができる。例えば、ツェナーダイオード群１４０−１に対応する電源負荷１７０−１が取り付けられた場合に、スイッチ切替制御部１９０は、数量切替スイッチ１２０−１を開状態に遷移させるように制御し、経路切替スイッチ１３０−１を閉状態に遷移させるように制御する。すると、ツェナーダイオード群１４０−１にシステム電流を流すようにすることができる。
【００５２】
（Ｓ１０５：電圧変換器１５０における処理）
電圧変換器１５０は、ツェナーダイオード群１４０が活用されて一次側に印加された定電圧を変換し、変換後の電圧の２次側に印加する。
【００５３】
（Ｓ１０６：ＤＣ―ＤＣコンバータ１６０における処理）
ＤＣ―ＤＣコンバータ１６０は、電圧変換器１５０によって印加された電圧を電源負荷１７０に応じた適切な電圧に変換する。そして、ＤＣ―ＤＣコンバータ１６０は、変換後の電圧を電源負荷１７０に印加する。
【００５４】
以上のように、本実施形態における海底機器１００では、電源負荷１７０が取り付けられた場合に、当該電源負荷１７０に対応するツェナーダイオード群１４０にシステム電流が流れるように、スイッチ切替制御部１９０が、数量切替スイッチ１２０および経路切替スイッチ１３０を制御する。また、海底機器１００では、海底機器１００から電源負荷１７０が取り外された場合に、当該電源負荷１７０に対応するツェナーダイオード群１４０にシステム電流が流れないように、スイッチ切替制御部１９０が、数量切替スイッチ１２０および経路切替スイッチ１３０を制御する。すなわち、海底機器１００では、スイッチ切替制御部１９０が、電源負荷１７０の着脱（海底機器１００の消費電力の変動）に応じて、システム電流が流れるツェナーダイオード群１４０を適宜変更する。そのような構成により、電源負荷１７０の着脱に起因したシステム電流の変動を防ぐことができる。よって、各ツェナーダイオード群１４０への定電圧の印加を維持することができる。また、海底機器１００は、電源負荷１７０の着脱に起因したシステム電流の変動を防ぐための定抵抗回路を含む回路等を備える必要がない。
【００５５】
したがって、本実施形態によれば、機器を大型化および複雑化することなく、電源負荷の変動にかかわらず定電圧を得ることができる。
【００５６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。
【００５７】
図３は、本実施形態における海底機器２００の構成例を示すブロック図である。図３に示す例では、海底機器２００は、駆動電圧生成部２１０と、検知部２２０と、制御部２３０とを備える。
【００５８】
ここで、駆動電圧生成部２１０は、例えば、図１に示す本発明の第１の実施形態におけるツェナーダイオード群１４０に相当する。また、検知部２２０は、例えば、図１に示す本発明の第１の実施形態における電源負荷検知部１８０に相当する。また、制御部２３０は、例えば、図１に示す本発明の第１の実施形態におけるスイッチ切替制御部１９０に相当する。
【００５９】
駆動電圧生成部２１０は、電流が流れたことに応じて、接続された負荷を駆動するための電圧を生成する。
【００６０】
検知部２２０は、負荷の各々が海底機器２００に接続されているか否かを検知する。
【００６１】
制御部２３０は、検知部２２０の検知結果に応じて、駆動電圧生成部２１０に電流が流れるように、または流れないように制御する。
【００６２】
なお、駆動電圧生成部２１０は、接続された負荷に応じてそれぞれ用意される。また、検知部２２０は、各負荷が接続されているか否かをそれぞれ検知する。そして、制御部２３０は、検知部２２０による各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成部２１０に電流が流れるように、または流れないように制御する。
【００６３】
次に、海底機器２００の動作例を図４を参照して説明する。
【００６４】
（Ｓ２０１：検知部２２０における処理）
検知部２２０は、各負荷が接続されているか否かをそれぞれ検知する。
【００６５】
（Ｓ２０２：制御部２３０における処理）
制御部２３０は、検知部２２０による各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成部２１０に電流が流れるように、または流れないように制御する。
【００６６】
本実施形態によれば、検知部２２０は、各駆動電圧生成部２１０が生成した電圧に基づき駆動する各負荷が海底機器２００に接続されているか否かを検知する。そして、制御部２３０は、検知部２２０による各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成部２１０に電流が流れるように、または流れないように制御する。そのような構成により、負荷の接続や取り外しに起因した定電流の変動を防ぐことができる。また、海底機器２００は、負荷の接続や取り外しに起因したシステム電流の変動を防ぐための定抵抗回路を含む回路等を備える必要がない。
【００６７】
したがって、本実施形態においても、本発明の第１の実施形態と同様な効果も奏することができる。
【００６８】
以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形や、置換、調整を加えることができる。また、各実施形態を適宜組み合わせて実施してもよい。
【００６９】
なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得る各種変形、修正を含むことは勿論である。
【００７０】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【００７１】
この出願は、２０１６年３月１８日に出願された日本出願特願２０１６−０５５０１９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００７２】
１０  海底機器
１１  電圧変換器
１２−１〜１２−ｎ  ツェナーダイオード
１３  ＤＣ―ＤＣコンバータ
１４−１〜１４−ｎ  センサ
１００  海底機器
１１０  電源ケーブル
１２０−１〜１２０−ｎ  数量切替スイッチ
１３０−１〜１３０−ｎ  経路切替スイッチ
１４０−１〜１４０−ｎ  ツェナーダイオード群
１４１−１〜１４１−ｍ  ツェナーダイオード
１５０−１〜１５０−ｎ  電圧変換器
１６０−１〜１６０−ｎ  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１７０−１〜１７０−ｎ  電源負荷
１８０  電源負荷検知部
１９０  スイッチ切替制御部
２００  海底機器
２１０  駆動電圧生成部
２２０  検知部
２３０  制御部
【図１】
2017159648.tif 000003
【図２】
2017159648.tif 000004
【図３】
2017159648.tif 000005
【図４】
2017159648.tif 000006
【図５】
2017159648.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月7日(2018.8.7)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流が流れたことに応じて、接続された負荷を駆動するための電圧を生成する駆動電圧生成手段と、
前記負荷の各々が当該海底機器に接続されているか否かを検知する検知手段と、
前記検知手段による検知結果に応じて、前記駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する制御手段とを備え、
前記駆動電圧生成手段は、前記負荷に応じてそれぞれ用意され、
前記検知手段は、各負荷が接続されているか否かをそれぞれ検知し、
前記制御手段は、前記検知手段による各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する
ことを特徴とする海底機器。
【請求項２】
前記駆動電圧生成手段のそれぞれに応じて設けられ、対応する前記駆動電圧生成手段が生成した電圧が入力され、入力された前記電圧を変圧して前記負荷側に印加する変圧手段をそれぞれ含み、
前記制御手段は、対応する前記駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように制御する場合に、前記変圧手段に前記電圧が入力されるように制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の海底機器。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検知手段が、前記負荷が接続されていることを検知した場合に、前記負荷に対応する前記駆動電圧生成手段に電流が流れ、前記駆動電圧生成手段に対応する前記変圧手段に前記電圧が入力されるように制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の海底機器。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検知手段が、前記負荷が接続されていないことを検知した場合に、前記負荷に対応する前記駆動電圧生成手段に電流が流れず、前記駆動電圧生成手段に対応する前記変圧手段に前記電圧が入力されないように制御する
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の海底機器。
【請求項５】
前記駆動電圧生成手段は、前記負荷に応じた数のツェナーダイオードを含む
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の海底機器。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された海底機器と、
前記海底機器に前記電流を供給する給電装置と
を備えることを特徴とする海底ケーブルシステム。
【請求項７】
接続された負荷に応じてそれぞれ用意された駆動電圧生成手段に、電流が流れたことに応じて、前記負荷の各々を駆動するための電圧を生成させ、
各負荷が当該海底機器に接続されているか否かを検知し、
各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する
ことを特徴とする海底機器の制御方法。
【請求項８】
海底機器のコンピュータに、
接続された負荷に応じてそれぞれ用意された駆動電圧生成手段に、電流が流れたことに応じて、前記負荷の各々を駆動するための電圧を生成させる処理と、
各負荷が前記海底機器に接続されているか否かを検知する処理と、
各負荷が接続されているか否かの検知結果に応じて、各負荷に応じた各駆動電圧生成手段に前記電流が流れるように、または流れないように制御する処理と
を実行させるための海底機器のプログラム。
【国際調査報告】
2017159648.tif 000008
2017159648.tif 000009