(57)【要約】      （修正有）【課題】センサの深さ方向の位置精度を向上させることが可能な海洋センサ装置を提供する。【解決手段】海面に浮かべられる浮体と、開口可能な切れ目５０５を有する抗力体５００と、センサと、を備え、前記浮体及び前記抗力体、並びに前記抗力体及び前記センサ、はそれぞれケーブルＣ１，Ｃ２によって接続される、海洋センサ装置、が提供される。抗力体は、柔軟性を有してもよい。切れ目は、抗力体の浮体側のケーブルと接続される端部と抗力体のセンサ側のケーブルと接続される端部とを結ぶ方向と交差する方向に延設されてもよい。【選択図】図３
2016190531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
海面に浮かべられる浮体と、
開口可能な切れ目を有する抗力体と、
センサと、
を備え、
前記浮体及び前記抗力体、並びに前記抗力体及び前記センサ、はそれぞれケーブルによって接続される、
海洋センサ装置。
【請求項２】
前記抗力体は、柔軟性を有する、請求項１に記載の海洋センサ装置。
【請求項３】
前記抗力体は、複数の前記切れ目を有する、請求項１又は２に記載の海洋センサ装置。
【請求項４】
前記切れ目は、前記抗力体の前記浮体側のケーブルと接続される端部と前記抗力体の前記センサ側のケーブルと接続される端部とを結ぶ方向と交差する方向に延設される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の海洋センサ装置。
【請求項５】
前記切れ目は、前記抗力体の前記浮体側のケーブルと接続される端部と前記抗力体の前記センサ側のケーブルと接続される端部とを結ぶ方向と平行な方向に延設される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の海洋センサ装置。
【請求項６】
前記切れ目は、潮流の速度が速いほど、大きな開口面積で開口する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の海洋センサ装置。
【請求項７】
前記抗力体は、平面部を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の海洋センサ装置。
【請求項８】
前記平面部は、前記抗力体の前記浮体側のケーブルと接続される端部及び前記抗力体の前記センサ側のケーブルと接続される端部の各々から中央部にかけて幅が広くなるように形成される、請求項７に記載の海洋センサ装置。
【請求項９】
前記センサは、海中の音波を検出する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の海洋センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海洋センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、海中の種々の情報を取得するために、海洋センサ装置が利用されている。海洋センサ装置は、上端に設けられた浮体に掛かる浮力によって浮遊し、浮体とケーブルを介して接続されたセンサにより、海中の種々の情報を取得する。海洋センサ装置には、海中でのセンサの姿勢を安定させるために、海洋センサ装置に掛かる抗力を増大させる抗力体がセンサの上方に設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６０４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の海洋センサ装置では、センサの深さ方向の位置精度を向上させることが困難である場合があった。具体的には、潮流の速度が速いほど、海中での抗力体に掛かる抗力が大きくなるため、海洋センサ装置の傾きが大きくなる。ゆえに、潮流の速度が速いほど、センサの深さ方向の位置が浅くなる、という問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、センサの深さ方向の位置精度を向上させることが可能な、新規かつ改良された海洋センサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、海面に浮かべられる浮体と、開口可能な切れ目を有する抗力体と、センサと、を備え、前記浮体及び前記抗力体、並びに前記抗力体及び前記センサ、はそれぞれケーブルによって接続される、海洋センサ装置、が提供される。
【０００７】
前記抗力体は、柔軟性を有してもよい。
【０００８】
前記抗力体は、複数の前記切れ目を有してもよい。
【０００９】
前記切れ目は、前記抗力体の前記浮体側のケーブルと接続される端部と前記抗力体の前記センサ側のケーブルと接続される端部とを結ぶ方向と交差する方向に延設されてもよい。
【００１０】
前記切れ目は、前記抗力体の前記浮体側のケーブルと接続される端部と前記抗力体の前記センサ側のケーブルと接続される端部とを結ぶ方向と平行な方向に延設されてもよい。
【００１１】
前記切れ目は、潮流の速度が速いほど、大きな開口面積で開口してもよい。
【００１２】
前記抗力体は、平面部を有してもよい。
【００１３】
前記平面部は、前記抗力体の前記浮体側のケーブルと接続される端部及び前記抗力体の前記センサ側のケーブルと接続される端部の各々から中央部にかけて幅が広くなるように形成されてもよい。
【００１４】
前記センサは、海中の音波を検出してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、センサの深さ方向の位置精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の技術に係る海洋センサ装置のセンサの深さ方向の位置と潮流の速度との関係について説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る海洋センサ装置の一例の概要構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る抗力体の一例を示す平面図である。
【図４】図３に示した抗力体の側面図である。
【図５】潮流によって生じる抗力体の変形の一例について説明するための平面図である。
【図６】図５に示した抗力体の側面図である。
【図７】図５に示した抗力体の信号ケーブルを通る断面における断面図である。
【図８】変形例に係る抗力体の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
＜１．導入＞
従来の海洋センサ装置には、海中でのセンサの姿勢を安定させるために、海洋センサ装置に掛かる抗力を増大させる抗力体がセンサの上方に設けられている。図１は、従来の技術に係る海洋センサ装置１のセンサ７の深さ方向の位置と潮流の速度との関係について説明するための説明図である。図１に示したように、従来の技術に係る海洋センサ装置１には、上端に設けられ海面において浮力を発生させる浮体３と、浮体３とケーブルを介して接続され海洋センサ装置１に掛かる抗力を増大させる抗力体５と、抗力体５とケーブルを介して接続され海中の種々の情報を取得するセンサ７と、を備える。抗力体５は、海中でのセンサ７の姿勢を安定させるために、センサ７の上方に設けられている。
【００１９】
図１のＢは、図１のＡと比較して潮流の速度が速い場合の、海洋センサ装置１の姿勢を示す。図１に示した矢印Ｖ１及び矢印Ｖ２は、抗力体５に対する潮流の速度ベクトルを示す略水平方向の矢印である。流体中において、物体が受ける抗力は、物体と流体との相対速度の二乗に比例する。ゆえに、図１のＢにおける抗力体５に掛かる抗力Ｆ２は、図１のＡにおける抗力体５に掛かる抗力Ｆ１と比較して、大きい。それにより、図１に示したように、潮流の速度が速いほど、海洋センサ装置１は大きく傾くため、センサ７の深さ方向の位置が浅くなる。例えば、図１のＢにおけるセンサ７の深さ方向の位置は、図１のＡにおけるセンサ７の深さ方向の位置と比較して、深さＨ１浅い。
【００２０】
ゆえに、従来の技術では、潮流の速度が速いほど、センサ７の深さ方向の位置が浅くなるので、センサの深さ方向の位置精度を向上させることが困難である場合があった。そこで、本明細書では、センサの深さ方向の位置精度を向上させることが可能な仕組みを提案する。
【００２１】
＜２．本発明の実施形態に係る海洋センサ装置＞
（２−１．海洋センサ装置の概要構成）
まず、図２を参照して、本発明の実施形態に係る海洋センサ装置１０の概略構成について説明する。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態に係る海洋センサ装置１０の一例の概要構成を示す説明図である。図２に示したように、海洋センサ装置１０は、浮体１００と、第１の信号ケーブルＣ１と、収納ケース３００と、緩衝ケーブルＢ１と、抗力体５００と、第２の信号ケーブルＣ２と、第１のセンサ部６００と、信号合成部７００と、第２のセンサ部８００と、錘９００と、を備える。
【００２３】
浮体１００は、海洋センサ装置１０の上端に設けられ、海面に浮かべられる。浮体１００は、例えば、中空の部材であり、海面において浮力を発生させる。また、浮体１００は、信号合成部７００から入力された信号に信号処理を施し、外部の装置へ送信する。浮体１００の下部は、信号を伝送する第１の信号ケーブルＣ１を介し、収納ケース３００と接続される。
【００２４】
収納ケース３００は、海洋センサ装置１０が展張される前において、海洋センサ装置１０を構成する部材を収納する。例えば、収納ケース３００は、海洋センサ装置１０が展張される前において、第１の信号ケーブルＣ１、緩衝ケーブルＢ１、抗力体５００、第２の信号ケーブルＣ２、及び第１のセンサ部６００を収納する。海洋センサ装置１０の展張において、収納ケース３００に収納された第１の信号ケーブルＣ１、衝撃ケーブルＢ１、抗力体５００、第２の信号ケーブルＣ２、及び第１のセンサ部６００は、収納ケース３００の下方に設けられた錘９００等による重力によって、収納ケース３００から繰り出される。収納ケース３００は、緩衝ケーブルＢ１を介して、抗力体５００の上端と接続される。
【００２５】
緩衝ケーブルＢ１は、浮体１００から、第１の信号ケーブルＣ１及び収納ケース３００を介して、伝えられる衝撃を吸収して緩和する。これにより、緩衝ケーブルＢ１の下方に接続される部材の姿勢を安定化することができる。緩衝ケーブルＢ１は、例えば、収納ケース３００の内部又は側部において、第１の信号ケーブルＣ１と電気的に接続されている。それにより、緩衝ケーブルＢ１から第１の信号ケーブルＣ１へ信号を出力可能となる。
【００２６】
抗力体５００は、海中での第１のセンサ部６００、及び第２のセンサ部８００に設けられるセンサの姿勢を安定させるために海洋センサ装置１０に掛かる抗力を増大させる、布やプラスチック等からなる部材である。抗力体５００は、柔軟性を有してもよい。抗力体５００の下端は、信号を伝送する第２の信号ケーブルＣ２を介して、第１のセンサ部６００の上端と接続される。本発明の実施形態に係る抗力体５００は、開口可能な切れ目を有する。それにより、切れ目が開口することによって、潮流の速度が速い場合における抗力体５００に掛かる抗力を低減させることができる。ゆえに、潮流による第１のセンサ部６００、及び第２のセンサ部８００に設けられるセンサの深さ方向の位置の変動を抑制することができる。従って、センサの深さ方向の位置精度を向上させることが可能である。なお、抗力体５００の詳細については、後述する。
【００２７】
第２の信号ケーブルＣ２は、例えば、抗力体５００の内部又は側部において、緩衝ケーブルＢ１と電気的に接続されている。それにより、第２の信号ケーブルＣ２から緩衝ケーブルＢ１へ信号を出力可能となる。
【００２８】
第１のセンサ部６００には、１又は複数のセンサが設けられる。当該センサは、深さ方向に等間隔に設けられてもよい。当該センサは、海中の種々の情報を示す信号を、第１のセンサ部６００の下端と接続された信号合成部７００へ出力する。当該センサは、例えば、海中の音波を検出し、海中の音波を示す信号を信号合成部７００へ出力する。
【００２９】
信号合成部７００は、第１のセンサ部６００の下端及び第２のセンサ部８００の上端とそれぞれ接続され、第１のセンサ部６００及び第２のセンサ部８００から入力された信号を合成する。信号合成部７００は、第１のセンサ部６００、第２の信号ケーブルＣ２、衝撃ケーブルＢ１、及び第１の信号ケーブルＣ１を介して、合成された信号を浮体１００へ出力する。
【００３０】
第２のセンサ部８００には、１又は複数のセンサが設けられる。当該センサは、深さ方向に等間隔に設けられてもよい。第２のセンサ部８００に設けられるセンサは、第１のセンサ部６００に設けられるセンサと同様の機能を有するセンサであってもよい。第２のセンサ部８００に設けられるセンサは、海中の種々の情報を示す信号を、第２のセンサ部８００の上端と接続された信号合成部７００へ出力する。当該センサは、例えば、海中の音波を検出し、海中の音波を示す信号を信号合成部７００へ出力する。第２のセンサ部８００の下端は錘９００と接続される。
【００３１】
錘９００は、第１のセンサ部６００及び第２のセンサ部８００の姿勢を安定させるために、海洋センサ装置１の下端に設けられる。浮体１００によって生じる浮力と錘９００によって生じる重力による張力が海洋センサ装置１０の各部分に掛かる。
【００３２】
なお、第１のセンサ部６００及び第２のセンサ部８００のうちいずれか一方は、海洋センサ装置１０の構成から省略され得る。また、第１のセンサ部６００、及び第２のセンサ部８００に設けられるセンサから信号合成部７００を介さずに直接的に浮体１００へ信号が出力されてもよく、その場合には海洋センサ装置１０の構成から信号合成部７００は省力され得る。
【００３３】
（２−２．抗力体の構成）
前節では、本発明の実施形態に係る海洋センサ装置１０の概略構成について説明した。続いて、図３〜図７を参照して、本発明の実施形態に係る抗力体５００の構成について説明する。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態に係る抗力体５００の一例を示す平面図である。図４は、図３に示した抗力体５００の側面図である。抗力体５００は、平面部を有してもよい。図３及び図４に示したように、例えば、抗力体５００の全体が平面部により構成されてもよい。
【００３５】
図３に示したように、抗力体５００の全体を構成する平面部は、抗力体５００の浮体１００側の信号ケーブルＣ１と接続される上端部５０１及び抗力体５００の第１のセンサ部６００側の信号ケーブルＣ２と接続される下端部５０３の各々から中央部にかけて幅が広くなるように形成される。具体的には、抗力体５００は、図３紙面において上下対称、かつ、左右対称である略菱形形状を有する。
【００３６】
なお、抗力体５００は、上下非対称であってもよく、左右非対称であってもよい。また、抗力体５００は、抗力体５００の上端部５０１から抗力体５００の下端部５０３にかけて幅が一定になるように形成されてもよい。また、抗力体５００の厚みは、図４に示したように一定であってもよく、一定でなくともよい。また、抗力体５００は、平面形状を折り曲げることによって得られる形状を有してもよい。
【００３７】
本発明の実施形態に係る抗力体５００は、開口可能な切れ目５０５を有する。例えば、切れ目５０５は、抗力体５００の上端部５０１と抗力体５００の下端部５０３とを結ぶ方向と交差する方向に延設される。具体的には、図３に示したように、切れ目５０５は、抗力体５００の上端部５０１と抗力体５００の下端部５０３とを結ぶ方向と略直行する方向に延設される。なお、切れ目５０５は、抗力体５００の上端部５０１と抗力体５００の下端部５０３とを結ぶ方向と略平行な方向に延設されてもよい。
【００３８】
ここで、潮流によって抗力体５００に抗力が掛かることにより生じる抗力体５００の変形について説明する。図５は、潮流によって生じる抗力体５００の変形の一例について説明するための平面図である。図６は、図５に示した抗力体５００の側面図である。図７は、図５に示した抗力体５００の信号ケーブルＣ１及びＣ２を通る断面における断面図である。図６及び図７に示した矢印Ｖ３は、抗力体５００に対する潮流の速度ベクトルを示す略水平方向の矢印である。
【００３９】
図５、図６及び図７に示したように、潮流によって抗力体５００に抗力が掛かることにより、抗力体５００は、中央部が潮流の方向に突出するように変形する。それにより、切れ目５０５が開口し、開口した切れ目５０５により開口部５０７が形成される。ゆえに、抗力体５００に向かう潮流の一部を、開口部５０７を通じて受け流すことができる。従って、本発明の実施形態に係る抗力体５００によれば、潮流の速度が速い場合における抗力体５００に掛かる抗力を低減させることができる。ゆえに、潮流による第１のセンサ部６００、及び第２のセンサ部８００に設けられるセンサの深さ方向の位置の変動を抑制することができる。従って、センサの深さ方向の位置精度を向上させることが可能である。
【００４０】
切れ目５０５は、潮流の速度が速いほど、大きな開口面積で開口してもよい。それにより、潮流の速度が速いほど、抗力体５００に向かう潮流のうち開口部５０７を通じて受け流される潮流の割合を増大させることができる。ゆえに、潮流の速度が速いほど、潮流によって抗力体５００に掛かる抗力を低減させる効果を高くすることができる。従って、潮流の速度が遅い場合におけるセンサの姿勢を、抗力体５００に掛かる抗力によって安定化させる効果を維持しつつ、センサの深さ方向の位置精度を向上させることが可能である。
【００４１】
また、抗力体５００に開口部５０７が形成されることによって減少する、潮流の方向への抗力体５００の投影面積の観点からも、潮流の速度が速い場合における抗力体５００に掛かる抗力を低減させ得る。
【００４２】
なお、抗力体５００の外周部には、抗力体５００と接続される緩衝ケーブルＢ１と第２の信号ケーブルＣ２とを電気的に接続するケーブル部が設けられてもよい。それにより、抗力体５００の外周部の剛性を向上させることができる。ゆえに、抗力体５００の外周部の変形を抑制することが可能である。
【００４３】
（２−３．変形例）
前節では、１つの開口可能な切れ目５０５を有する抗力体５００について説明したが、本発明の技術的範囲は係る例に限定されず、抗力体は複数の開口可能な切れ目を有してもよい。
【００４４】
図８は、変形例に係る抗力体５１０の一例を示す平面図である。抗力体５１０は、開口可能な切れ目５１５ａ及び切れ目５１５ｂを有する。例えば、図８に示したように、切れ目５１５ａは、抗力体５１０の上端部５０１側に位置し、切れ目５１５ｂは、抗力体５１０の下端部５０３側に位置する。切れ目５１５ａ及び切れ目５１５ｂは、互いに略平行であってもよい。
【００４５】
変形例に係る抗力体５１０によれば、抗力体５１０に複数の切れ目が設けられる。それにより、抗力体５１０に向かう潮流のうち切れ目の開口部を通じて受け流される潮流の割合を増大させることができる。ゆえに、潮流の速度が速い場合における抗力体５１０に掛かる抗力をより低減させることができる。
【００４６】
なお、図８に示した抗力体５１０は２つの切れ目を有するが、本発明に係る抗力体は、３以上の数の切れ目を有してもよい。また、抗力体に設けられる複数の切れ目は、互いに交差してもよい。
【００４７】
＜３．効果＞
上述した実施形態によれば、抗力体５００は、開口可能な切れ目を有する。それにより、切れ目５０５が開口し、開口した切れ目５０５により開口部５０７が形成される。ゆえに、抗力体５００に向かう潮流の一部を、開口部５０７を通じて受け流すことができる。従って、潮流の速度が速い場合における抗力体５００に掛かる抗力を低減させることができる。ゆえに、潮流による第１のセンサ部６００、及び第２のセンサ部８００に設けられるセンサの深さ方向の位置の変動を抑制することができる。従って、センサの深さ方向の位置精度を向上させることが可能である。
【００４８】
また、ある実施形態によれば、抗力体５００は、柔軟性を有する。それにより、潮流によって抗力体５００に抗力が掛かることによる抗力体５００の変形を促進することができる。ゆえに、抗力体５００の変形による切れ目５０５の開口を促進することが可能である。
【００４９】
また、ある実施形態によれば、抗力体５００は、平面部を有する。それにより、当該平面部を折り曲げて重ねた状態で抗力体５００を収納ケース３００に収納することができる。ゆえに、抗力体５００を収納する収納ケース３００を小型化することが可能である。
【００５０】
また、ある実施形態によれば、抗力体５００の全体を構成する平面部は、抗力体５００の浮体１００側の信号ケーブルＣ１と接続される上端部５０１及び抗力体５００の第１のセンサ部６００側の信号ケーブルＣ２と接続される下端部５０３の各々から中央部にかけて幅が広くなるように形成される。それにより、抗力体５００の略全体に信号ケーブルＣ１及び信号ケーブルＣ２を介して伝えられる張力を掛けることができる。当該張力が掛からない箇所は、変形しやすく、当該箇所において抗力は生じにくい。ゆえに、そのような箇所を低減することによって、抗力体５００を小型化することが可能である。
【００５１】
＜４．むすび＞
以上説明したように、抗力体は、開口可能な切れ目を有する。それにより、切れ目が開口し、開口した切れ目により開口部が形成される。ゆえに、抗力体に向かう潮流の一部を、開口部を通じて受け流すことができる。従って、潮流の速度が速い場合における抗力体に掛かる抗力を低減させることができる。ゆえに、潮流によるセンサの深さ方向の位置の変動を抑制することができる。従って、センサの深さ方向の位置精度を向上させることが可能である。
【００５２】
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００５３】
１、１０  海洋センサ装置
３、１００  浮体
５、５００、５１０  抗力体
７  センサ
３００  収納ケース
５０５、５１５ａ、５１５ｂ  切れ目
５０７  開口部
６００  第１のセンサ部
７００  信号合成部
８００  第２のセンサ部
９００  錘
Ｂ１  緩衝ケーブル
Ｃ１  第１の信号ケーブル
Ｃ２  第２の信号ケーブル
【図１】
2016190531.tif 000003
【図２】
2016190531.tif 000004
【図３】
2016190531.tif 000005
【図４】
2016190531.tif 000006
【図５】
2016190531.tif 000007
【図６】
2016190531.tif 000008
【図７】
2016190531.tif 000009
【図８】
2016190531.tif 000010