(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、通信機と、を備えた通信ブイと、
非接触充電器と、電池と、通信機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備した水中観測装置であって、
前記通信ブイの下端に設けられたスイベルと、前記観測装置本体に設けられたリールとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力ケーブルで結ばれており、
前記リールは、前記高張力ケーブルを繰り出す際、常に前記高張力ケーブルにテンションが加わらないように回転させられることを特徴とする水中観測装置。
【請求項２】
アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、光・信号変換機と、を備えた通信ブイと、
非接触充電器と、電池と、光・信号変換機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備した水中観測装置であって、
前記通信ブイの下端に設けられた光カップリングと、前記観測装置本体に設けられたリールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで接続され、
前記通信ブイに収容された光・信号変換機と、前記通信ブイの下端に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続されているとともに、
前記観測装置本体に収容された光・信号変換機と、前記リールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続されており、
前記リールは、前記高張力光ファイバーケーブルを繰り出す際、常に前記高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらないように回転させられることを特徴とする水中観測装置。
【請求項３】
アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、光・信号変換機と、長手方向軸線まわりの回転角を検出する計測器と、この計測器によって検出された回転角が零となるように回転させる少なくとも２枚のフィンと、これらフィンを駆動する駆動機構と、を備えた通信ブイと、
非接触充電器と、電池と、光・信号変換機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備した水中観測装置であって、
前記通信ブイに収容された光・信号変換機と、前記観測装置本体に設けられたリールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで接続されているとともに、
前記観測装置本体に収容された光・信号変換機と、前記リールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続されており、
前記リールは、前記高張力光ファイバーケーブルを繰り出す際、前記高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらないように回転させられることを特徴とする水中観測装置。
【請求項４】
アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、通信機と、を備えた通信ブイと、
非接触充電器と、電池と、通信機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備するとともに、
前記通信ブイの下端に設けられたスイベルと、前記観測装置本体に設けられたリールとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力ケーブルで結ばれた水中観測装置の運用方法であって、
前記高張力ケーブルを繰り出す際、前記リールを、常に前記高張力ケーブルにテンションが加わらないように回転させることを特徴とする水中観測装置の運用方法。
【請求項５】
アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、光・信号変換機と、を備えた通信ブイと、
非接触充電器と、電池と、光・信号変換機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備するとともに、
前記通信ブイの下端に設けられた光カップリングと、前記観測装置本体に設けられたリールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで接続され、
前記通信ブイに収容された光・信号変換機と、前記通信ブイの下端に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続されているとともに、
前記観測装置本体に収容された光・信号変換機と、前記リールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続された水中観測装置の運用方法であって、
前記高張力光ファイバーケーブルを繰り出す際、前記リールを、常に前記高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらないように回転させることを特徴とする水中観測装置の運用方法。
【請求項６】
アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、光・信号変換機と、長手方向軸線まわりの回転角を検出する計測器と、この計測器によって検出された回転角が零となるように回転させる少なくとも２枚のフィンと、これらフィンを駆動する駆動機構と、を備えた通信ブイと、
非接触充電器と、電池と、光・信号変換機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備するとともに、
前記通信ブイに収容された光・信号変換機と、前記観測装置本体に設けられたリールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで接続されているとともに、
前記観測装置本体に収容された光・信号変換機と、前記リールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続された水中観測装置の運用方法であって、
前記高張力光ファイバーケーブルを繰り出す際、前記リールを、前記高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらないように回転させることを特徴とする水中観測装置の運用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海底に設置されて、深海等の水中における地震観測、海水温等の海水中の状況を観測する水中観測機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海底に設置されて、深海等の水中における地震観測、海水温等の海水中の状況を観測する水中観測機器としては、例えば、特許文献１に開示された水中自動昇降装置を備えたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平４−７５９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水中観測機器においては、海底に設置された観測機器本体で収集したデータを、海面にて通信衛星や航空機、艦船等に送信したり、通信衛星や航空機、艦船等から送信されてきたデータを受信したりするため、通信ブイを浮上させておき、通信ブイの頂部に取り付けられた通信用のアンテナを定期的に海面上に露出させる必要がある。
【０００５】
従来の水中観測装置では、図１３に示すように、浮力の大きい大型の通信ブイ８１が必要になり、観測機器本体８２が通信ブイ８１と一緒に流されないように、観測機器本体８２を海底に固定するアンカー８３等が大型化してしまっていた。
また、海流・潮流の速い海域においては、ケーブル８４により大きな抗力が生じることになるため、通信ブイ８１を水中に引き込む力が作用する。そのため、通信ブイ８１のさらなる大型化を招き、観測機器本体８２を海底に固定するアンカー８３等をさらに大型化する必要があった。
その結果、従来の水中観測装置では、水中観測装置を海底に敷設したり、海底に敷設された水中観測装置を回収する作業が大掛りとなり、作業期間も長期化してしまうといった問題点があった。
【０００６】
また、別の水中観測装置では、海面の影響を受けないよう通信ブイ８５を浮上／回収できる方式のものがある。通信ブイ８５を浮上させる際、一端が通信ブイ８５に固定され、他端が観測機器本体８６内に設けられたリール（図示せず）に固定されたケーブル８７を引っ張りながら（リールに巻き付けられたケーブル８７を引き出しながら）通信ブイ８５が浮上していく方式である。
ただ、いずれの水中観測装置でも、ケーブル８４，８７に沿って通信線および電線が配線されている。そのため、通信ブイ８５を海面に浮上させたり、観測機器本体８６内に収容する際に通信ブイ８５が回転すると、図１４に示すように、ケーブル８７に強い捩れが生じ、その捩れが著しい場合には、通信線および電線が断線してしまうといった問題点もあった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、水中観測装置を海底に敷設したり、海底に敷設された水中観測装置を回収する作業の簡素化を図ることができ、通信線および電線の断線を防止することができる水中観測装置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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る水中観測装置は、アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、通信機と、を備えた通信ブイと、非接触充電器と、電池と、通信機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備した水中観測装置であって、前記通信ブイの下端に設けられたスイベルと、前記観測装置本体に設けられたリールとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力ケーブルで結ばれており、前記リールは、前記高張力ケーブルを繰り出す際、常に前記高張力ケーブルにテンションが加わらないように回転させられる。
【０００９】
本発明に係る水中観測装置の運用方法は、アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、通信機と、を備えた通信ブイと、非接触充電器と、電池と、通信機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備するとともに、前記通信ブイの下端に設けられたスイベルと、前記観測装置本体に設けられたリールとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力ケーブルで結ばれた水中観測装置の運用方法であって、前記高張力ケーブルを繰り出す際、前記リールを、常に前記高張力ケーブルにテンションが加わらないように回転させる。
【００１０】
上記水中観測装置および水中観測装置の運用方法によれば、通信ブイを海面に浮上させる際、および海面において通信衛星や航空機、艦船等と通信する際、リールは、高張力ケーブルにテンションが加わらない状態、すなわち、高張力ケーブルがテンションフリーの状態となるように回転させられる。
これにより、通信ブイを浮力の小さい小型のものにすることができ、観測機器本体を海底に固定するアンカー等を小型のものにすることができて、水中観測装置を海底に敷設したり、海底に敷設された水中観測装置を回収する作業の簡素化を図ることができる。
【００１１】
また、上記水中観測装置および水中観測装置の運用方法によれば、通信ブイと観測装置本体とが、電力線を伴わない高張力ケーブルで結ばれているとともに、通信ブイと高張力ケーブルとが、スイベルを介して接続されている。
すなわち、通信ブイを海面に浮上させる際、および海面において通信衛星や航空機、艦船等と通信する際に通信ブイが、回転軸線（長手方向軸線）まわりに回転しても、高張力ケーブルが強く捻れることはない。
これにより、高張力ケーブルの断線を防止することができる。
なお、図１および図３に示す状態、すなわち、通信ブイ１１が収容筒３７内に収容された状態において、観測装置本体１２内に収容された電池３２から、耐圧殻２９内に収容された２次電池２４に、非接触充電器２６，３１を介して充電されるとともに、通信ブイ１１の下端部に取り付けられた通信機２７と、収容筒３７の下端に設けられた通信機３４との間でデータのやりとり（通信）が行われる。
【００１２】
本発明に係る水中観測装置は、アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、光・信号変換機と、を備えた通信ブイと、非接触充電器と、電池と、光・信号変換機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備した水中観測装置であって、前記通信ブイの下端に設けられた光カップリングと、前記観測装置本体に設けられたリールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで接続され、前記通信ブイに収容された光・信号変換機と、前記通信ブイの下端に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続されているとともに、前記観測装置本体に収容された光・信号変換機と、前記リールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続されており、前記リールは、前記高張力光ファイバーケーブルを繰り出す際、常に前記高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらないように回転させられる。
【００１３】
本発明に係る水中観測装置の運用方法は、アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、光・信号変換機と、を備えた通信ブイと、非接触充電器と、電池と、光・信号変換機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備するとともに、前記通信ブイの下端に設けられた光カップリングと、前記観測装置本体に設けられたリールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで接続され、前記通信ブイに収容された光・信号変換機と、前記通信ブイの下端に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続されているとともに、前記観測装置本体に収容された光・信号変換機と、前記リールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続された水中観測装置の運用方法であって、前記高張力光ファイバーケーブルを繰り出す際、前記リールを、常に前記高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらないように回転させる。
【００１４】
上記水中観測装置および水中観測装置の運用方法によれば、通信ブイを海面に浮上させる際、および海面において通信衛星や航空機、艦船等と通信する際、リールは、高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらない状態、すなわち、高張力光ファイバーケーブルがテンションフリーの状態となるように回転させられる。
これにより、通信ブイを浮力の小さい小型のものにすることができ、観測機器本体を海底に固定するアンカー等を小型のものにすることができて、水中観測装置を海底に敷設したり、海底に敷設された水中観測装置を回収する作業の簡素化を図ることができる。
【００１５】
また、上記水中観測装置および水中観測装置の運用方法によれば、通信ブイと観測装置本体とが、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで結ばれているとともに、通信ブイと高張力光ファイバーケーブルとが、光カップリングを介して接続されている。
すなわち、通信ブイを海面に浮上させる際、および海面において通信衛星や航空機、艦船等と通信する際に通信ブイが、回転軸線（長手方向軸線）まわりに回転しても、高張力光ファイバーケーブルが強く捻れることはない。
これにより、高張力光ファイバーケーブルの断線を防止することができる。
なお、通信ブイ６１が収容筒３７内に収容された状態において、観測装置本体６２内に収容された電池３２から、耐圧殻２９内に収容された２次電池２４に、非接触充電器２６，３１を介して充電される。
【００１６】
本発明に係る水中観測装置は、アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、光・信号変換機と、長手方向軸線まわりの回転角を検出する計測器と、この計測器によって検出された回転角が零となるように回転させる少なくとも２枚のフィンと、これらフィンを駆動する駆動機構と、を備えた通信ブイと、非接触充電器と、電池と、光・信号変換機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備した水中観測装置であって、前記通信ブイに収容された光・信号変換機と、前記観測装置本体に設けられたリールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで接続されているとともに、前記観測装置本体に収容された光・信号変換機と、前記リールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続されており、前記リールは、前記高張力光ファイバーケーブルを繰り出す際、前記高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらないように回転させられる。
【００１７】
本発明に係る水中観測装置の運用方法は、アンテナと、２次電池と、非接触充電器と、光・信号変換機と、長手方向軸線まわりの回転角を検出する計測器と、この計測器によって検出された回転角が零となるように回転させる少なくとも２枚のフィンと、これらフィンを駆動する駆動機構と、を備えた通信ブイと、非接触充電器と、電池と、光・信号変換機と、前記通信ブイを収容する収納筒と、を備えた観測装置本体と、を具備するとともに、前記通信ブイに収容された光・信号変換機と、前記観測装置本体に設けられたリールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、前記リールに巻き付けられた、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで接続されているとともに、前記観測装置本体に収容された光・信号変換機と、前記リールの回転中心近傍に設けられた光カップリングとが、光ファイバーケーブルで接続された水中観測装置の運用方法であって、前記高張力光ファイバーケーブルを繰り出す際、前記リールを、前記高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらないように回転させる。
【００１８】
上記水中観測装置および水中観測装置の運用方法によれば、通信ブイを海面に浮上させる際、および海面において通信衛星や航空機、艦船等と通信する際、リールは、高張力光ファイバーケーブルにテンションが加わらない状態、すなわち、高張力光ファイバーケーブルがテンションフリーの状態となるように回転させられる。
これにより、通信ブイを浮力の小さい小型のものにすることができ、観測機器本体を海底に固定するアンカー等を小型のものにすることができて、水中観測装置を海底に敷設したり、海底に敷設された水中観測装置を回収する作業の簡素化を図ることができる。
【００１９】
また、上記水中観測装置および水中観測装置の運用方法によれば、通信ブイと観測装置本体とが、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブルで結ばれているとともに、長手方向軸線まわりの回転角を検出する計測器と、この計測器によって検出された回転角が零となるように回転させる少なくとも２枚のフィンと、これらフィンを駆動する駆動機構と、により通信ブイの回転が修正（キャンセル）されるようになっている。
これにより、通信ブイを海面に浮上させる際、および海面において通信衛星や航空機、艦船等と通信する際に、高張力光ファイバーケーブルが強く捻れることはない。
これにより、高張力光ファイバーケーブルの断線を防止することができる。
なお、通信ブイ７１が収容筒３７内に収容された状態において、観測装置本体６２内に収容された電池３２から、耐圧殻２９内に収容された２次電池２４に、非接触充電器２６，３１を介して充電される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る水中観測装置よれば、通信ブイやケーブルが海流から受ける抗力、すなわち、観測装置本体に及ぶ力を大幅に低減することができるため、アンカーを不要とし、通信ブイの小型化、観測装置本体の小型化を図ることができる。言い換えれば、水中観測装置を海底に敷設したり、海底に敷設された水中観測装置を回収する作業の簡素化を図ることができ、通信線および電線の断線を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る水中観測装置の概略の構成を示す図であって、通信ブイが観測装置本体内に収容されている状態を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る水中観測装置の概略の構成を示す図であって、通信ブイが観測装置本体から離れている状態を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る水中観測装置の概略の電気系統を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る水中観測装置の通信ブイが浮上を開始した状態を示す概念図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る水中観測装置の通信ブイが海面に浮上した状態を示す概念図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る水中観測装置の通信ブイが、海面において通信衛星等と通信している状態を示す概念図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る水中観測装置の通信ブイを回収している状態を示す概念図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る水中観測装置の通信ブイが海面に浮上していく際、および海面において通信衛星等と通信する際の状態（姿勢）を示す概念図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る水中観測装置の概略の構成を示す図であって、通信ブイが観測装置本体から離れている状態を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る水中観測装置の概略の電気系統を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る水中観測装置の概略の構成を示す図であって、通信ブイが観測装置本体から離れている状態を示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る水中観測装置の概略の電気系統を示す図である。
【図１３】従来の水中観測装置の通信ブイが海面において通信衛星と通信している状態を示す概略図である。
【図１４】従来の水中観測装置のケーブルに捩れが生じた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係る水中観測装置について、図１から図８を参照しながら説明する。
図１から図３の少なくとも一図に示すように、本実施形態に係る水中観測装置１０は、（小型）通信ブイ１１と、観測装置本体１２と、を備えている。
【００２３】
通信ブイ１１は、アンテナ２１と、衛星通信機２２と、管制器２３と、２次電池２４と、記録器２５と、非接触充電器２６と、光通信機（光通信モデム：通信機）２７と、浮力体２８と、耐圧殻２９と、を備えている。
観測装置本体１２は、非接触充電器３１と、電池３２と、管制器３３と、光通信機（通信機）３４と、リール３５と、記録器３６と、各種センサーＡ，Ｂ，・・・Ｘと、収納筒３７と、筐体３８と、を備えている。
なお、本実施形態において、通信ブイ１１および、観測装置本体１２に備えられた通信機として光通信機を適用しているがこれに限ることはなく、無線通信機、または、赤外線通信機等の適用も可能である。
【００２４】
浮力体２８は、シンタクチックフォーム等の浮力材を流力形状に成形したものであり、その頂部には、アンテナ２１が取り付けられている。
耐圧殻２９は、耐圧性を有する格納容器（圧力容器）であり、その内部には、衛星通信機２２、管制器２３、２次電池２４、記録器２５の他、図示しない光・信号変換機、圧力計、加速度計等の浮上検知機等が収容されている。
そして、通信ブイ１１の外形は、浮力体２８の外形と、耐圧殻２９の外形とで形成されることになる。
【００２５】
収納筒３７は、その内部に通信ブイ１１を収容する筒状の部材であり、その頂部には、通信ブイ１１を収容する際に通信ブイ１１を収容筒３７内に案内するガイド３９が設けられており、その内部における下端部には、通信ブイ１１を収容する際に通信ブイ１１の非接触充電器２６を、収容筒３７の下端部に設けられた非接触充電器３１に案内し、光通信機２７，３４が近接するよう案内するとともに、通信ブイ１１の下面（底面）が着座する座４０が設けられている。
筐体３８は、耐圧性を有する格納容器（圧力容器）であり、その内部には、電池（燃料電池等を含む）３２、管制器３３、リール３５、記録器３６が収容されている。
【００２６】
リール３５には、ケブラーや炭素繊維等で作られた高張力ケーブル（直径１ｍｍ程度の細線）４１が所定の長さ巻き付けられている。高張力ケーブル４１の一端は、スイベル４２に固定されており、高張力ケーブル４１の他端は、リール３５に固定されている。
なお、高張力ケーブル４１の長さは、水中観測装置１０が設置される海域の深さ、海流・潮流の速さ等を考慮して、通信ブイ１１を海面５１に浮上させる際、および通信ブイ１１が海面５１にて通信衛星４３や図示しない航空機、艦船等にデータを送信したり、通信衛星４３や図示しない航空機、艦船等から送信されてきたデータを受信したりする際に、高張力ケーブル４１にテンションがかからないような長さに設定されている。
また、図１および図２中の符号４４は、リール３５を回転駆動させる（回転数計あるいはラチェット付きの）モータ兼テンショナーである。
【００２７】
さて、本実施形態に係る水中観測装置１０では、図１および図３に示す状態、すなわち、通信ブイ１１が収容筒３７内に収容された状態において、観測装置本体１２内に収容された電池３２から、耐圧殻２９内に収容された２次電池２４に、非接触充電器２６，３１を介して充電されるとともに、通信ブイ１１の下端部に取り付けられた光通信機２７と、収容筒３７の下端に設けられた光通信機３４との間でデータのやりとり（通信）が行われる。
【００２８】
つぎに、海底５２に設置された観測装置本体１２で収集されたデータが所定量蓄積したら（所定期間のデータ収集が終わったら）、図４に示すように通信ブイ１１の浮上が開始される。
つづいて、図５に示すように、通信ブイ１１が海面５１（近傍）に浮上したら、通信衛星４３や図示しない航空機、艦船等との通信を開始する。
【００２９】
つぎに、図６に示すように、通信衛星４３や図示しない航空機、艦船等との通信が終了したら、あるいは高張力ケーブル４１が最大限繰り出されて（延びきって）高張力ケーブル４１にテンション（張力）が加わるようになったら（加わり始めたら）、モータ兼テンショナー４４（図１および図２参照）を逆回転させ、図７に示すように、通信ブイ１１を回収する。
【００３０】
なお、通信ブイ１１が海面５１に浮上していく際、および海面５１において通信衛星４３や図示しない航空機、艦船等と通信する際、モータ兼テンショナー４４は、通信ブイ１１が、図８に示すような姿勢、すなわち、通信ブイ１１の浮力中心と重心とが、（略）同一の鉛直線上に位置するような状態を保ち、かつ、高張力ケーブル４１にテンションが加わらないように浮遊している。
【００３１】
本実施形態に係る水中観測装置１０および水中観測装置１０の運用方法によれば、通信ブイ１１を海面５１に浮上させる際、および海面５１において通信衛星４３や航空機、艦船等と通信する際、リール３５は、高張力ケーブル４１にテンションが加わらない状態、すなわち、高張力ケーブル４１がテンションフリーの状態となるように回転させられる。
これにより、通信ブイ１１を浮力の小さい小型のものにすることができ、観測機器本体１２を海底５２に固定するアンカー等を小型のものにすることができて、水中観測装置１０を海底に敷設したり、海底５２に敷設された水中観測装置１０を回収する作業の簡素化を図ることができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る水中観測装置１０および水中観測装置１０の運用方法によれば、通信ブイ１１と観測装置本体１２とが、電力線を伴わない高張力ケーブル４１で結ばれているとともに、通信ブイ１１と高張力ケーブル４１とが、スイベル４２を介して接続されている。
すなわち、通信ブイ１１を海面５１に浮上させる際、および海面５１において通信衛星４３や航空機、艦船等と通信する際に通信ブイ１１が、回転軸線（長手方向軸線）まわりに回転しても、高張力ケーブル４１が強く捻れることはない。
これにより、高張力ケーブル４１の断線を防止することができる。
また、電力線を伴わない高張力ケーブル４１を用いることによって、ケーブルを細線とすることが可能となり、仮に捻りが生じても、電力線より許容性が高く、またケーブルに生じる水中抗力を低減でき、この結果、通信ブイ本体の小型化を図ることができる。
なお、図１および図３に示す状態、すなわち、通信ブイ１１が収容筒３７内に収容された状態において、観測装置本体１２内に収容された電池３２から、耐圧殻２９内に収容された２次電池２４に、非接触充電器２６，３１を介して充電されるとともに、通信ブイ１１の下端部に取り付けられた光通信機２７と、収容筒３７の下端に設けられた光通信機３４との間でデータのやりとり（通信）が行われる。
【００３３】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る水中観測装置について、図９および図１０を参照しながら説明する。
本実施形態に係る水中観測装置６０は、光通信機２７の代わりに光・信号変換機６３を備えた通信ブイ６１と、光通信機３４の代わりに光・信号変換機６４を備えた観測装置本体６２と、を備え、光・信号変換機６３と光・信号変換機６４とが、光カップリング６５と、高張力光ファイバーケーブル（直径１ｍｍ程度の細線）６６と、光カップリング６７と、を介して接続されているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。
なお、上述した第１実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、ここではそれら部材についての説明は省略する。
【００３４】
光カップリング６５は、上述した第１実施形態におけるスイベル４２と同じ位置、すなわち、通信ブイ６１の下端に取り付けられており、光カップリング６７は、リール３５の回転中心近傍に取り付けられている。
リール３５には、高張力ケーブル４１と同等の引っ張り強さを有する高張力光ファイバーケーブル６６が所定の長さ巻き付けられている。高張力光ファイバーケーブル６６の一端は、光カップリング６５に固定されており、高張力光ファイバーケーブル６６の他端は、光カップリング６７に固定されている。
【００３５】
また、光・信号変換機６３と光カップリング６５とは、光ファイバーケーブル６８を介して接続され、光・信号変換機６４と光カップリング６７とは、光ファイバーケーブル６９を介して接続されており、光・信号変換機６３と光・信号変換機６４との間で、信号（データ：情報）のやりとりができるようになっている。
【００３６】
本実施形態に係る水中観測装置６０および水中観測装置６０の運用方法によれば、通信ブイ６１を海面５１に浮上させる際、および海面５１において通信衛星４３や航空機、艦船等と通信する際、リール３５は、高張力光ファイバーケーブル６６にテンションが加わらない状態、すなわち、高張力光ファイバーケーブル６６がテンションフリーの状態となるように回転させられる。
これにより、通信ブイ６１を浮力の小さい小型のものにすることができ、観測機器本体６２を海底５２に固定するアンカー等を小型のものにすることができて、水中観測装置６０を海底６２に敷設したり、海底５２に敷設された水中観測装置６０を回収する作業の簡素化を図ることができる。
【００３７】
また、本実施形態に係る水中観測装置６０および水中観測装置６０の運用方法によれば、通信ブイ６１と観測装置本体６２とが、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブル６６で結ばれているとともに、通信ブイ６１と高張力光ファイバーケーブル６６とが、光カップリング６５を介して接続されている。
すなわち、通信ブイ６１を海面５１に浮上させる際、および海面５１において通信衛星４３や航空機、艦船等と通信する際に通信ブイ６１が、回転軸線（長手方向軸線）まわりに回転しても、高張力光ファイバーケーブル６６が強く捻れることはない。
これにより、高張力光ファイバーケーブル６６の断線を防止することができる。
また、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブル６６を用いることによって、ケーブルを細線とすることが可能となり、仮に捻りが生じても、電力線より許容性が高く、またケーブルに生じる水中抗力を低減でき、この結果、通信ブイ本体の小型化を図ることができる。
なお、通信ブイ６１が収容筒３７内に収容された状態において、観測装置本体６２内に収容された電池３２から、耐圧殻２９内に収容された２次電池２４に、非接触充電器２６，３１を介して充電される。
【００３８】
〔第３実施形態〕
本発明の第３実施形態に係る水中観測装置について、図１１および図１２を参照しながら説明する。
本実施形態に係る水中観測装置７０は、通信ブイ６１の代わりに通信ブイ７１を備え、光・信号変換機６３と光・信号変換機６４とが、（光ファイバーケーブル６８および光カップリング６５を介することなく）高張力光ファイバーケーブル（直径１ｍｍ程度の細線）６６と、光カップリング６７と、光ファイバーケーブル６９と、を介して接続されているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。
なお、上述した第２実施形態と同じ部材には同じ符号を付し、ここではそれら部材についての説明は省略する。
【００３９】
本実施形態に係る通信ブイ７１には、当該通信ブイ７１の回転軸線（長手方向軸線）まわりの回転角を検出する計測器（ジャイロ等）７２と、計測器７２によって検出された回転角を打ち消す（キャンセルする）ように、すなわち、計測器７２によって検出された回転角が０となるように、通信ブイ７１を回転させる少なくとも２枚のフィン７３と、これらフィン７３を駆動する駆動機構７４と、を備えている。
【００４０】
また、本実施形態では、高張力光ファイバーケーブル６６の一端は、光カップリング６５および光ファイバーケーブル６８を介さずに、光・信号変換機６３に直接固定されており、光・信号変換機６３と光・信号変換機６４との間で、信号（データ：情報）のやりとりができるようになっている。
【００４１】
本実施形態に係る水中観測装置７０および水中観測装置７０の運用方法によれば、通信ブイ７１を海面５１に浮上させる際、および海面５１において通信衛星４３や航空機、艦船等と通信する際、リール３５は、高張力光ファイバーケーブル６６にテンションが加わらない状態、すなわち、高張力光ファイバーケーブル６６がテンションフリーの状態となるように回転させられる。
これにより、通信ブイ７１を浮力の小さい小型のものにすることができ、観測機器本体６２を海底に固定するアンカー等を小型のものにすることができて、水中観測装置７０を海底５２に敷設したり、海底５２に敷設された水中観測装置７０を回収する作業の簡素化を図ることができる。
【００４２】
また、本実施形態に係る水中観測装置７０および水中観測装置７０の運用方法によれば、通信ブイ７１と観測装置本体６２とが、電力線を伴わない高張力光ファイバーケーブル６６で結ばれているとともに、長手方向軸線まわりの回転角を検出する計測器７２と、この計測器７２によって検出された回転角が零となるように回転させる少なくとも２枚のフィン７３と、これらフィン７３を駆動する駆動機構７４と、により通信ブイ７１の回転が修正（キャンセル）されるようになっている。
これにより、通信ブイ７１を海面５１に浮上させる際、および海面５１において通信衛星４３や航空機、艦船等と通信する際に、高張力光ファイバーケーブル６６が強く捻れることはない。
これにより、高張力光ファイバーケーブル６６の断線を防止することができる。
なお、通信ブイ７１が収容筒３７内に収容された状態において、観測装置本体６２内に収容された電池３２から、耐圧殻２９内に収容された２次電池２４に、非接触充電器２６，３１を介して充電される。
【００４３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜必要に応じて変形・変更して実施することもできる。
例えば、上述した第１実施形態では、通信ブイ１１の下端にのみスイベル４２が設けられているが、高張力ケーブル４１の途中にもスイベル４２を設けるようにしてもよい。
【００４４】
また、上述した実施形態では、通信ブイ１１，６１，７１が海面５１（近傍）に浮上したら、通信衛星４３や図示しない航空機、艦船等との通信を開始するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、通信ブイ１１，６１，７１の浮上が開始されると同時に通信衛星４３や図示しない航空機、艦船等との通信を開始するようにしてもよい。
【００４５】
さらに、通信衛星４３や図示しない航空機、艦船等との通信の終了は、通信ブイ１１，６１，７１が海面５１に浮上してから、通信に要する時間経過後としてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０  水中観測装置
１１  通信ブイ
１２  観測装置本体
２１  アンテナ
２４  ２次電池
２６  非接触充電器
２７  光通信機
３１  非接触充電器
３２  電池
３４  光通信機
３５  リール
３７  収納筒
４１  高張力ケーブル
４２  スイベル
６０  水中観測装置
６１  通信ブイ
６２  観測装置本体
６３  光・信号変換機
６４  光・信号変換機
６５  光カップリング
６６  高張力光ファイバーケーブル
６７  光カップリング
６８  光ファイバーケーブル
６９  光ファイバーケーブル
７０  水中観測装置
７１  通信ブイ
７２  計測器
７３  フィン
７４  駆動機構
Ａ  各種センサー
Ｂ  各種センサー
Ｘ  各種センサー
【要約】
【課題】水中観測装置を海底に敷設したり、海底に敷設された水中観測装置を回収する作業の簡素化を図ることができ、通信線および電線の断線を防止することができる水中観測装置を提供すること。
【解決手段】アンテナ２１と、２次電池２４と、非接触充電器２６と、通信機２７と、を備えた通信ブイ１１と、非接触充電器３１と、電池と、通信機３４と、前記通信ブイ１１を収容する収納筒３７と、を備えた観測装置本体１２と、を具備した水中観測装置１０であって、前記通信ブイ１１の下端に設けられたスイベル４２と、前記観測装置本体１２に設けられたリール３５とが、前記リール３５に巻き付けられた、電力線を伴わない高張力ケーブル４１で結ばれており、前記リール３５は、前記高張力ケーブル４１を繰り出す際、前記高張力ケーブル４１にテンションが加わらないように回転させられる。
【選択図】図２【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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