JP4171716B2 - Method of controlling a shaking tank device and a shaking tank device - Google Patents

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Description

本発明は、船舶の横揺れを抑制する減揺水槽装置の制御方法および減揺水槽装置にするものである。 The present invention is intended to the control method and the swinging motion reducing aquarium apparatus for suppressing the swinging motion reducing aquarium device roll of the ship.

従来、船舶の横揺れを軽減する装置として、左右一対のウイングタンクと、左右一対のウイングタンクの下部を連通させる連結水路と、左右一対のウイングタンクの上部を連通させる空気ダクトとを有する減揺水槽と、空気ダクトに設けられ、その開閉によって減揺水槽の作動及び非作動の切り替えを行うためのバルブとを備えた減揺水槽装置が知られている。この減揺水槽装置は、船舶の横揺れにより励起される減揺水槽内の液体が移動する際の位相差を利用して減揺効果を得るものである。すなわち、横波中の船体の動揺は横波に対して９０度の位相遅れをもって起きるが、船体の横揺れ周期に減揺水槽の固有周期を一致させると、減揺水槽内の液体の移動に９０度の位相遅れが生じ、横波に対しては１８０度の位相遅れが生じる。この時、横波によって生じる横揺れモーメントと減揺水槽内の液体によって生じるモーメントが正反対の方向になり、船体に作用する横揺れモーメントが相殺されて、減揺効果が得られる。   Conventionally, as a device for reducing the rolling of a ship, a vibration reducing device having a pair of left and right wing tanks, a connecting water channel that communicates the lower part of the pair of left and right wing tanks, and an air duct that communicates the upper part of the pair of left and right wing tanks 2. Description of the Related Art An anti-vibration water tank apparatus is known that is provided with a water tank and a valve that is provided in an air duct and switches between the operation and non-operation of the anti-vibration water tank by opening and closing thereof. This anti-vibration water tank apparatus obtains an anti-vibration effect by utilizing the phase difference when the liquid in the anti-vibration water tank excited by the rolling of the ship moves. That is, the shaking of the hull during the transverse wave occurs with a phase delay of 90 degrees with respect to the transverse wave. However, if the natural period of the dimming tank is matched with the rolling period of the hull, the movement of the liquid in the dimming tank is 90 degrees. A phase delay of 180 degrees occurs with respect to the transverse wave. At this time, the roll moment caused by the transverse wave and the moment caused by the liquid in the reduced water tank are opposite to each other, and the roll moment acting on the hull is canceled out to obtain a reduction effect.

さらに、ウイングタンクの下部を連通させる連結水路にダンパーを設置し、そのダンパーを開閉することによって減揺水槽の固有周期を変化させて、広い範囲の横揺れ周期に対応させるようにした可変周期式減揺水槽装置も開発されている（例えば、特許文献１参照。）。   In addition, a variable period type that installs a damper in the connecting water channel that connects the lower part of the wing tank, and changes the natural period of the anti-vibration water tank by opening and closing the damper to correspond to a wide range of rolling period An anti-vibration water tank device has also been developed (see, for example, Patent Document 1).

一方、近年、コンテナ船等において、搭載しているコンテナが多数流出したり損傷するという事故が多発しており、その原因の一つがパラメトリック横揺れと呼ばれる横揺れの発生であると考えられている（例えば、非特許文献１参照。）。   On the other hand, in recent years, there have been many accidents in container ships, etc., in which many containers are leaked or damaged, and it is thought that one of the causes is the occurrence of rolls called parametric rolls. (For example, refer nonpatent literature 1.).

パラメトリック横揺れは、横揺れ運動方程式中のパラメータである復原力係数が時間とともの変化することにより引き起こされる横揺れであり、復原力係数が時間とともの変化する主な要因は、縦波中又は横波中において相対水位変化により水線面積２次モーメントが増減することである。   Parametric roll is a roll caused by the change of the stability factor, which is a parameter in the equation of roll motion, with time, and the main factor that changes the stability factor with time is the longitudinal wave. The water surface area secondary moment increases or decreases due to the relative water level change in the middle or shear wave.

パラメトリック横揺れ自体は古くから知られていたが、近年、コンテナ船等において搭載量の増加を図るために行われている船型の変更に伴って、パラメトリック横揺れの発生の可能性が増え、それによって受ける影響も大きくなっている。   Parametric rolls themselves have been known for a long time, but in recent years, the possibility of parametric rolls has increased with the change in hull form that is being carried out in order to increase the loading capacity of container ships, etc. The impact of this is also increasing.

特開平８−１３３１８２号公報JP-A-8-133182 梅田 直哉、外１名、「第３−２章 パラメトリック横揺れ」、日本造船学会・試験水槽委員会シンポジュウム、平成１５年１２月、ｐ．２１７−２３６Naoya Umeda, 1 other, “Chapter 3-2 Parametric roll”, Symposium of the Japan Shipbuilding Society / Test Tank Committee, December 2003, p. 217-236

しかし、従来の減揺水槽装置は、横波によって船体に作用する横揺れモーメントを相殺することで減揺効果が得られるように作動を制御されており、横波によって船体に作用する横揺れモーメント以外の要因も考慮する必要があるパラメトリック横揺れに対しては、そのままでは従来の横波による横揺れに比べ、同様の減揺効果を得ることができない。   However, the conventional anti-vibration aquarium system is controlled so that the rolling effect can be obtained by offsetting the rolling moment acting on the hull by the transverse wave, and other than the rolling moment acting on the hull by the transverse wave. For parametric rolls that also need to take into account factors, the same reduction effect cannot be obtained as it is compared to rolls caused by conventional transverse waves.

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、パラメトリック横揺れも考慮して、船舶の横揺れに対して良好な減揺効果を得ることができる減揺水槽装置の制御方法および減揺水槽装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and in consideration of parametric rolls, a method and a method for controlling a rocking aquarium apparatus that can obtain a good rocking effect against the rolls of a ship. it is an object to provide a rocking water bath apparatus.

本発明においては、パラメトリック横揺れは、船体の縦揺れ周期と横揺れ周期の比が特定の値になった場合に発生するとの考えに基づいて、船体の縦揺れ周期と横揺れ周期の比が特定の値から外れるように制御すれば、パラメトリック横揺れの発生を抑止しながら、通常の横揺れに対して適切な減揺効果を発揮させることができるという観点に立っている。   In the present invention, based on the idea that parametric roll occurs when the ratio between the pitch period and roll period of the hull reaches a specific value, the ratio between the pitch period and roll period of the hull is If the control is performed so as to deviate from a specific value, it is based on the viewpoint that an appropriate reduction effect can be exhibited with respect to normal roll while suppressing the occurrence of parametric roll.

すなわち、本発明は、前記の課題を解決するために、以下の特徴を有する。   That is, the present invention has the following features in order to solve the above problems.

［１］船舶の左舷と右舷に設置した一対のウイングタンクと該一対のウイングタンクの下部を連通させる連結水路と該一対のウイングタンクの上部を連通させる空気ダクトとを有する減揺水槽と、前記空気ダクトに設けられ、その開閉によって減揺水槽の作動及び停止の切り替えを行うためのバルブとを備えた減揺水槽装置本体と、動揺検知手段から出力される横揺れデータに基づいて船体の横揺れ周期を求め、該横揺れ周期に対応して前記バルブの開閉を制御する減揺水槽制御装置とを備えた減揺水槽装置の制御方法であって、前記減揺水槽制御装置は、動揺検知手段から出力される縦揺れデータに基づいて船体の縦揺れ周期を求め、該縦揺れ周期と前記横揺れ周期の比が、予め設定してあるパラメトリック横揺れ発生条件と合致した場合、減揺水槽が作動状態にあって前記バルブが開放されている場合は減揺水槽を停止するように前記バルブを閉鎖し、減揺水槽が停止状状態にあって前記バルブが閉鎖されている場合は減揺水槽を作動させるように前記バルブを開放することを特徴とする減揺水槽装置の制御方法。 [1] A rocking aqua tank having a pair of wing tanks installed on the port and starboard of a ship, a connecting water channel communicating the lower portions of the pair of wing tanks, and an air duct communicating the upper portions of the pair of wing tanks; The main body of the anti-vibration water tank apparatus provided with a valve for switching the operation of the anti-vibration water tank to stop and operate by opening and closing the air duct, and the side of the hull based on the roll data output from the vibration detection means A method of controlling a shaking water tank device comprising a shaking water tank control device that obtains a shaking cycle and controls the opening and closing of the valve in response to the rolling cycle, wherein the shaking water tank control device detects shaking When the pitch period of the hull is obtained based on the pitch data output from the means, and the ratio of the pitch period to the roll period matches the preset parametric roll generation condition If the swinging motion reducing aquarium the valve be in the operating state is open and closes the valve to stop the swinging motion reducing water tank, if the swinging motion reducing aquarium the valve be in stop-like state is closed Is a control method of a shaking water tank apparatus , wherein the valve is opened so as to operate the shaking water tank.

［２］船舶の左舷と右舷に設置した一対のウイングタンクと該一対のウイングタンクの下部を連通させる連結水路と該一対のウイングタンクの上部を連通させる空気ダクトとを有する減揺水槽と、前記空気ダクトに設けられ、その開閉によって減揺水槽の作動及び停止の切り替えを行うためのバルブとを備えた減揺水槽装置本体と、動揺検知手段から出力される横揺れデータに基づいて船体の横揺れ周期を求め、該横揺れ周期に対応して前記バルブの開閉を制御する減揺水槽制御装置とを備えた減揺水槽装置であって、前記減揺水槽制御装置は、動揺検知手段から出力される縦揺れデータに基づいて船体の縦揺れ周期を求め、該縦揺れ周期と前記横揺れ周期の比が、予め設定してあるパラメトリック横揺れ発生条件と合致した場合、船の進路変更又は速度変更を指示することを特徴とする減揺水槽装置。 [2] A rocking aqua tank having a pair of wing tanks installed on the port and starboard of a ship, a connecting water channel communicating the lower portions of the pair of wing tanks, and an air duct communicating the upper portions of the pair of wing tanks; The main body of the anti-vibration water tank apparatus provided with a valve for switching the operation of the anti-vibration water tank to stop and operate by opening and closing the air duct, and the side of the hull based on the roll data output from the vibration detection means An anti-vibration water tank apparatus comprising an anti-vibration water tank control device that obtains a rocking cycle and controls opening and closing of the valve in response to the roll cycle, wherein the anti-vibration water tank control device outputs from the vibration detection means The pitch of the hull is obtained based on the pitch data to be obtained, and when the ratio of the pitch period to the roll period matches a preset parametric roll generation condition, the course of the ship Additional or swinging motion reducing aquarium apparatus characterized by instructing the speed changes.

［３］予め設定してあるパラメトリック横揺れ発生条件は、縦揺れ周期の２倍が横揺れ周期の整数倍に近い数値であることを特徴とする前記［１］に記載の減揺水槽装置の制御方法。
［４］予め設定してあるパラメトリック横揺れ発生条件は、縦揺れ周期の２倍が横揺れ周期の整数倍に近い数値であることを特徴とする前記［２］に記載の減揺水槽装置。 [3] Parametric rolling generation conditions set in advance is twice the pitch period of the swinging motion reducing aquarium apparatus according to, which is a value close to an integral multiple of the rolling cycle [1] Control method.
[4] Parametric rolling generation conditions are set in advance, the swinging motion reducing aquarium apparatus according to, characterized [2] that twice the pitch period is a number close to an integer multiple of the rolling cycle.

本発明においては、船体の縦揺れ周期と横揺れ周期の比が特定の値になった場合にパラメトリック横揺れが発生するとの考えに基づいて、船体の縦揺れ周期と横揺れ周期の比が特定の値から外れるように制御しているので、パラメトリック横揺れの発生を抑制しながら、通常の横揺れに対しても適切な減揺効果を得ることができる。   In the present invention, based on the idea that parametric rolls occur when the ratio between the pitch and roll periods of the hull reaches a specific value, the ratio of the pitch and roll periods of the hull is specified. Since the control is performed so as to deviate from the above value, it is possible to obtain an appropriate rocking effect for normal rolling while suppressing the occurrence of parametric rolling.

パラメトリック横揺れは、船体の縦揺れ周期の２倍が横揺れ周期の整数倍に近い数値となった場合、すなわち、縦揺れ周期／横揺れ周期≒１／２、２／２、３／２、……となった場合に発生すると考えられる。   Parametric roll is when the hull pitch of the hull is close to an integer multiple of the roll cycle, that is, pitch cycle / roll cycle ≈ 1/2, 2/2, 3/2, ...... It is considered to occur when

したがって、船体の縦揺れ周期と横揺れ周期の比が上記の値から外れるように制御すれば、パラメトリック横揺れの発生を抑止しながら、通常の横揺れに対して減揺水槽に適切な減揺効果を発揮させることができる。   Therefore, if the ratio of the pitching and rolling periods of the hull is controlled so as to deviate from the above value, it is possible to reduce the parametric rolls appropriately while reducing the occurrence of parametric rolls. The effect can be demonstrated.

そこで、以下に述べる本発明の第１の実施形態においては、縦揺れ周期と横揺れ周期の比が上記の値になった場合に、減揺水槽の作動と停止を切り替えることによって横揺れ周期を変化させて、縦揺れ周期と横揺れ周期の比が上記の値から外れるようにしている。   Therefore, in the first embodiment of the present invention described below, when the ratio of the pitching cycle to the rolling cycle becomes the above value, the rolling cycle is changed by switching between the operation and stoppage of the vibration reducing tank. By changing the ratio, the ratio of the pitching period to the rolling period deviates from the above value.

すなわち、船体の横揺れ周期はメタセンタと重心との距離ＧＭの平方根に反比例するが、船内に遊動水がある場合、遊動水の影響で船全体の重心Ｇは移動量ＧＧ0だけ上昇し、メタセンタと重心との距離ＧＭはＧ0Ｍまで減少するので、減揺水槽の作動時のように減揺水槽内の液体が遊動水の状態になっている場合と減揺水槽の停止時のように減揺水槽内の液体が遊動水の状態になっていない場合とで船体の重心位置がＧＧ0だけ異なり、ＧＭがＧ0Ｍに減少し、それにより横揺れ周期が変化するからである。 That is, the roll period of the hull is inversely proportional to the square root of the distance GM between the metacenter and the center of gravity. However, when there is idle water in the ship, the center of gravity G of the entire ship rises by the amount of movement GG 0 due to the influence of the idle water. Since the distance GM between the center of gravity and the center of gravity decreases to G 0 M, the liquid in the anti-vibration tank is in the state of idle water, such as when the anti-vibration tank is operating, and when the anti-vibration tank is stopped This is because the position of the center of gravity of the hull differs by GG 0 when the liquid in the reduced water tank is not in the state of floating water, and GM decreases to G 0 M, thereby changing the roll period.

また、第１の実施形態の後に述べる本発明の第２の実施形態においては、縦揺れ周期と横揺れ周期の比が上記の値になった場合に、船の進路変更によって縦揺れ周期と横揺れ周期を変化させるか、あるいは船の速度変更によって縦揺れ周期を変化させるかすることで、縦揺れ周期と横揺れ周期の比が上記の値から外れるようにしている。   Further, in the second embodiment of the present invention described after the first embodiment, when the ratio of the pitching period and the rolling period becomes the above value, the pitching period and the rolling period are changed by changing the course of the ship. By changing the pitching period or changing the pitching period by changing the speed of the ship, the ratio of the pitching period to the rolling period deviates from the above value.

すなわち、船の進路を変更すれば、船体が受ける波の角度が変化するので、縦揺れ周期と横揺れ周期が変化し、船の速度を変更すれば、船と波との相対速度が変化するので、縦揺れ周期が変化するからである。   In other words, if the course of the ship is changed, the angle of the wave received by the hull will change, so the pitch and roll periods will change, and if the ship speed is changed, the relative speed between the ship and the wave will change. This is because the pitching period changes.

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態において用いる減揺水槽装置を示す図である。同図において、本発明の第１の実施形態において用いる減揺水槽装置は、減揺水槽装置本体１０と減揺水槽制御装置２０で構成されている。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a reduced water tank apparatus used in the first embodiment of the present invention. In the figure, the anti-vibration water tank apparatus used in the first embodiment of the present invention is composed of an anti-vibration water tank apparatus main body 10 and an anti-vibration water tank control apparatus 20.

減揺水槽装置本体１０は、船体の左舷と右舷にそれぞれ設けられ、動揺緩和液体Ｗが投入されたウイングタンク１１ａ、１１ｂと、ウイングタンク１１ａ、１１ｂの下部を連通させる連結水路１２と、ウイングタンク１１ａ、１１ｂの上部を連通させて空気を流通させる空気ダクト１５とを有する減揺水槽１１と、空気ダクト１５に設けられ、その開閉によって空気の流通を拘束して減揺水槽１１の作動と停止を切り替えるための空気バルブ１６と、空気バルブ１６を開閉するための空気バルブ駆動装置１７とを備えている。   The main body 10 for reducing water tank device is provided on the port side and starboard side of the hull. The wing tanks 11a and 11b, into which the vibration reducing liquid W is introduced, the connecting water channel 12 for communicating the lower portions of the wing tanks 11a and 11b, and the wing tank. An anti-vibration water tank 11 having an air duct 15 for allowing air to flow through the upper portions of 11a and 11b, and the air duct 15 to be opened and closed, thereby restricting the air flow and operating and stopping the anti-vibration water tank 11 And an air valve driving device 17 for opening and closing the air valve 16.

一方、減揺水槽制御装置２０は、中央制御装置２１と、横揺れ検知装置２２ａと縦揺れ検知装置２２ｂからなる動揺検知装置２２と、計測値や解析データ等を記憶する記憶装置２３と、操作画面や解析データを表示する表示装置２４と、空気バルブ駆動装置１７に制御信号を送る開閉制御装置２５と、必要に応じて警報を発する警報装置２６とを備えている。   On the other hand, the agitated water tank control device 20 includes a central control device 21, a shake detection device 22 including a roll detection device 22a and a vertical shake detection device 22b, a storage device 23 for storing measurement values, analysis data, and the like, and an operation. A display device 24 that displays a screen and analysis data, an open / close control device 25 that sends a control signal to the air valve drive device 17, and an alarm device 26 that issues an alarm if necessary.

そして、中央制御装置２１は、横揺れ検知装置２２ａと縦揺れ検知装置２２ｂから出力される時系列的な横揺れデータと縦揺れデータから横揺れ周期と縦揺れ周期等を算出する統計処理手段２１ａを有している。   The central controller 21 calculates statistical processing means 21a for calculating the rolling period, the pitching period, and the like from the time-series rolling data and pitch data output from the rolling detection apparatus 22a and the pitch detection apparatus 22b. have.

次に、上記のように構成された減揺水槽装置を用いての、第１の実施形態における減揺水槽装置の制御方法について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。   Next, the control method of the anti-vibration water tank apparatus in 1st Embodiment using the anti-vibration water tank apparatus comprised as mentioned above is demonstrated, referring the flowchart shown in FIG.

まず、ステップＳ１において、中央制御装置２１に横揺れ検知装置２２ａからの横揺れデータが入力される。中央制御装置２１は、横揺れデータに基づいて船体の横揺れ周期を算出する。そして、通常の制御用ルーチンであるステップＳ２に進むとともに、パラメトリック横揺れ制御用のサブルーチンであるステップＳ５に進む。   First, in step S1, roll data from the roll detection device 22a is input to the central control device 21. The central controller 21 calculates the roll period of the hull based on the roll data. Then, the process proceeds to step S2, which is a normal control routine, and also proceeds to step S5, which is a subroutine for parametric roll control.

ステップＳ２では、算出した横揺れ周期が、減揺水槽１１が有効に作動する周期領域に有るか否かを判断する。そして、減揺水槽１１の有効作動周期領域に有る場合は、ステップＳ３に進み、減揺水槽１１の有効作動周期領域に無い場合は、ステップＳ４に進む。   In step S <b> 2, it is determined whether or not the calculated roll cycle is in a periodic region in which the reduced water tank 11 operates effectively. And when it exists in the effective operation period area | region of the anti-vibration water tank 11, it progresses to step S3, and when not in the effective operation period area | region of the anti-vibration water tank 11, it progresses to step S4.

ステップＳ３では、開閉制御装置２５を経由して空気バルブ駆動装置１７に開放の制御信号を送り、空気バルブ１６を開放して、減揺水槽１１を作動させる。これによって、減揺水槽１１内の動揺緩和液体Ｗの移動で生じる減揺モーメントの作用により、船体に作用する横揺れモーメントが相殺されて、減揺効果が得られる。そして、ステップＳ１に戻る。   In step S3, an opening control signal is sent to the air valve driving device 17 via the opening / closing control device 25, the air valve 16 is opened, and the vibration reducing water tank 11 is operated. As a result, the roll moment acting on the hull is canceled out by the action of the shake reducing moment generated by the movement of the shake relaxing liquid W in the shake reducing water tank 11, and the vibration reducing effect is obtained. Then, the process returns to step S1.

これに対して、ステップＳ４では、横揺れ周期が減揺水槽１１の有効作動周期領域に無いので、開閉制御装置２５を経由して空気バルブ駆動装置１７に閉鎖の制御信号を送り、空気バルブ１６を閉鎖して、減揺水槽１１を停止させる。そして、ステップＳ１に戻る。   On the other hand, in step S4, since the roll cycle is not in the effective operation cycle region of the dimming water tank 11, a closing control signal is sent to the air valve drive device 17 via the open / close control device 25, and the air valve 16 Is closed and the anti-vibration water tank 11 is stopped. Then, the process returns to step S1.

一方、ステップＳ５では、中央制御装置２１に縦揺れ検知装置２２ｂからの縦揺れデータが入力される。中央制御装置２１は、縦揺れデータに基づいて船体の縦揺れ周期を算出する。そして、ステップＳ６に進む。   On the other hand, in step S5, pitch data from the pitch detection device 22b is input to the central controller 21. The central controller 21 calculates the pitching cycle of the hull based on the pitch data. Then, the process proceeds to step S6.

ステップＳ６では、算出された横揺れ周期と縦揺れ周期の比が、予め設定したパラメトリック横揺れ発生条件（船体の縦揺れ周期の２倍が横揺れ周期の整数倍に近い数値となっている、すなわち、縦揺れ周期／横揺れ周期≒１／２、２／２、３／２、……）を満足しているか否かを判断する。より具体的には、例えば、（船体の縦揺れ周期の２倍）／（横揺れ周期）＝０．９Ｎ〜１．１Ｎ（こ、こでＮ＝整数）となっているか否かを判断する。そして、満足している場合はステップＳ７に進み、満足していない場合はステップＳ８に進む。   In step S6, the ratio of the calculated roll period and pitch period is a preset parametric roll generation condition (twice the hull pitch period is close to an integral multiple of the roll period). That is, it is determined whether or not the pitch cycle / roll cycle≈1 / 2, 2/2, 3/2,. More specifically, for example, it is determined whether or not (twice the pitching cycle of the hull) / (rolling cycle) = 0.9N to 1.1N (where N = integer). . If satisfied, the process proceeds to step S7, and if not satisfied, the process proceeds to step S8.

ステップＳ７では、現在、空気バルブ１６が開放されているか否かをチェックする。そして、空気バルブ１６が開放されている場合は、ステップＳ４に進み、空気バルブ１６を閉鎖する。すなわち、作動状態の減揺水槽１１を強制的に停止させる。そして、ステップＳ１に戻る。一方、空気バルブ１６が開放されていない場合は、ステップＳ３に進み、空気バルブ１６を開放する。すなわち、停止状態の減揺水槽１１を強制的に作動させる。そして、ステップＳ１に戻る。   In step S7, it is checked whether or not the air valve 16 is currently open. And when the air valve 16 is open | released, it progresses to step S4 and the air valve 16 is closed. That is, the reduced water tank 11 in an operating state is forcibly stopped. Then, the process returns to step S1. On the other hand, if the air valve 16 is not opened, the process proceeds to step S3, where the air valve 16 is opened. In other words, the stopped water tank 11 is forcibly operated. Then, the process returns to step S1.

このように、減揺水槽１１を作動状態から停止状態に、あるいは、停止状態から作動状態に切り替えることによって、減揺水槽１１内の動揺緩和液体Ｗが遊動水の状態から遊動水でない状態に、あるいは、遊動水でない状態から遊動水の状態に変化し、船体の重心位置が変わるので、横揺れ周期が変化する。その結果、横揺れ周期と縦揺れ周期の比がパラメトリック横揺れ発生条件から外れるようになり、パラメトリック横揺れの発生が抑止される。   Thus, by switching the reduced water tank 11 from the activated state to the stopped state or from the stopped state to the activated state, the vibration relaxation liquid W in the reduced water tank 11 is changed from the state of the idle water to the state that is not the idle water. Alternatively, the rolling cycle changes because the center of gravity of the hull changes from a state that is not floating water to the state of floating water. As a result, the ratio between the roll period and the pitch period deviates from the parametric roll generation condition, and the occurrence of parametric roll is suppressed.

ステップＳ８では、現在、空気バルブ１６が閉鎖されているか否かをチェックする。空気バルブ１６が閉鎖されていない場合は、通常の制御用ルーチンであるステップＳ２に戻る。一方、空気バルブ１６が閉鎖されている場合は、ステップＳ９に進む。   In step S8, it is checked whether or not the air valve 16 is currently closed. If the air valve 16 is not closed, the process returns to step S2, which is a normal control routine. On the other hand, if the air valve 16 is closed, the process proceeds to step S9.

ステップＳ９では、現在、空気バルブ１６が閉鎖しているのは、パラメトリック横揺れ発生条件に対応したために閉鎖しているのか否かをチエックする。パラメトリック横揺れ発生条件に対応したために閉鎖しているのでない場合は、通常の制御用ルーチンであるステップＳ２に戻る。一方、パラメトリック横揺れ発生条件に対応したために閉鎖している場合は、ステップＳ１０に進む。   In step S9, it is checked whether the air valve 16 is currently closed because it corresponds to the parametric roll occurrence condition. If it is not closed because it corresponds to the parametric roll occurrence condition, the process returns to step S2, which is a normal control routine. On the other hand, when closed because it corresponds to the parametric roll occurrence condition, the process proceeds to step S10.

ステップＳ１０では、パラメトリック横揺れ発生条件に対応して空気バルブ１６を閉鎖した時の縦揺れ周期に比べて、現在の縦揺れ周期は一定率以上変わっているかを判断する。閉鎖時の縦揺れ周期に比べて現在の縦揺れ周期が一定率以上変わっている場合は、通常の制御用ルーチンであるステップＳ２に戻る。一方、閉鎖時の縦揺れ周期に比べて現在の縦揺れ周期が一定率以上変わっていない場合は、未だパラメトリック横揺れ発生条件から完全には外れていないと考えて、ステップＳ４に進み、空気バルブ１６の閉鎖を継続する。そして、ステップＳ１に戻る。   In step S10, it is determined whether the current pitching cycle has changed by a certain rate or more compared to the pitching cycle when the air valve 16 is closed in response to the parametric roll generation condition. If the current pitching cycle has changed by a certain rate or more compared to the pitching cycle at the time of closing, the process returns to step S2, which is a normal control routine. On the other hand, if the current pitch cycle has not changed by a certain rate or more compared to the pitch cycle at the time of closing, it is considered that the condition has not yet completely deviated from the parametric roll occurrence condition, and the flow proceeds to step S4. Continue 16 closures. Then, the process returns to step S1.

以上のようにして、この実施形態においては、減揺水槽１１の作動と停止を強制的に切り替えることによって、船体の縦揺れ周期と横揺れ周期の比がパラメトリック横揺れ発生条件から外れるようにしながら、減揺水槽１１を適切に作動させているので、パラメトリック横揺れの発生を抑止しつつ、通常の横揺れに対しても良好な減揺効果を得ることができる。   As described above, in this embodiment, the ratio of the pitching cycle to the rolling cycle of the hull deviates from the parametric roll generation condition by forcibly switching the operation and stop of the anti-vibration water tank 11. Since the anti-vibration water tank 11 is appropriately operated, it is possible to obtain a good anti-vibration effect against normal rolls while suppressing the occurrence of parametric rolls.

（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態を述べる。本発明の第２の実施形態において用いる減揺水槽装置も、第１の実施形態においてと同様に、図１に示す減揺水槽装置である。 (Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention will be described below. The reduced water tank apparatus used in the second embodiment of the present invention is also the reduced water tank apparatus shown in FIG. 1 as in the first embodiment.

そして、第２の実施形態における減揺水槽装置の制御方法について、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。   And the control method of the rocking water tank apparatus in 2nd Embodiment is demonstrated, referring the flowchart shown in FIG.

まず、ステップＳ１１において、中央制御装置２１に横揺れ検知装置２２ａからの横揺れデータが入力される。中央制御装置２１は、横揺れデータに基づいて船体の横揺れ周期を算出する。そして、通常の制御用ルーチンであるステップＳ１２に進むとともに、パラメトリック横揺れ制御用のサブルーチンであるステップＳ１５に進む。   First, in step S11, roll data from the roll detection device 22a is input to the central control device 21. The central controller 21 calculates the roll period of the hull based on the roll data. Then, the process proceeds to step S12, which is a normal control routine, and also proceeds to step S15, which is a subroutine for parametric roll control.

ステップＳ１２では、算出した横揺れ周期が、減揺水槽１１が有効に作動する周期領域に有るか否かを判断する。そして、減揺水槽１１の有効作動周期領域に有る場合は、ステップＳ1３に進み、減揺水槽１１の有効作動周期領域に無い場合は、ステップＳ１４に進む。   In step S12, it is determined whether or not the calculated roll cycle is in a periodic region in which the reduced water tank 11 is effectively operated. And when it exists in the effective operation period area | region of the vibration reduction tank 11, it progresses to step S13, and when it does not exist in the effective operation period area | region of the vibration reduction tank 11, it progresses to step S14.

ステップＳ１３では、開閉制御装置２５を経由して空気バルブ駆動装置１７に開放の制御信号を送り、空気バルブ１６を開放して、減揺水槽１１を作動させる。これによって、減揺水槽１１内の動揺緩和液体Ｗの移動で生じる減揺モーメントの作用により、船体に作用する横揺れモーメントが相殺されて、減揺効果が得られる。そして、ステップＳ１１に戻る。   In step S13, an opening control signal is sent to the air valve driving device 17 via the opening / closing control device 25, the air valve 16 is opened, and the vibration reducing water tank 11 is operated. As a result, the roll moment acting on the hull is canceled out by the action of the shake reducing moment generated by the movement of the shake relaxing liquid W in the shake reducing water tank 11, and the vibration reducing effect is obtained. Then, the process returns to step S11.

これに対して、ステップＳ１４では、横揺れ周期が減揺水槽１１の有効作動周期領域に無いので、開閉制御装置２５を経由して空気バルブ駆動装置１７に閉鎖の制御信号を送り、空気バルブ１６を閉鎖して、減揺水槽１１を停止させる。そして、ステップＳ１１に戻る。   On the other hand, in step S14, since the rolling cycle is not in the effective operation cycle region of the dimming water tank 11, a closing control signal is sent to the air valve driving device 17 via the opening / closing control device 25, and the air valve 16 Is closed and the anti-vibration water tank 11 is stopped. Then, the process returns to step S11.

一方、ステップＳ１５では、中央制御装置２１に縦揺れ検知装置２２ｂからの縦揺れデータが入力される。中央制御装置２１は、縦揺れデータに基づいて船体の縦揺れ周期を算出する。そして、ステップＳ１６に進む。   On the other hand, in step S15, pitch data from the pitch detection device 22b is input to the central controller 21. The central controller 21 calculates the pitching cycle of the hull based on the pitch data. Then, the process proceeds to step S16.

ステップＳ１６では、算出された横揺れ周期と縦揺れ周期の比が、予め設定したパラメトリック横揺れ発生条件（船体の縦揺れ周期の２倍が横揺れ周期の整数倍に近い数値となっている、すなわち、縦揺れ周期／横揺れ周期≒１／２、２／２、３／２、……）を満足しているか否かを判断する。より具体的には、例えば、（船体の縦揺れ周期の２倍）／（横揺れ周期）＝０．９Ｎ〜１．１Ｎ（こ、こでＮ＝整数）となっているか否かを判断する。そして、満足している場合はステップＳ１７に進み、満足していない場合はステップＳ１１に戻る。   In step S16, the ratio of the calculated roll period and pitch period is a preset parametric roll generation condition (twice that the hull pitch period is close to an integer multiple of the roll period). That is, it is determined whether or not the pitch cycle / roll cycle≈1 / 2, 2/2, 3/2,. More specifically, for example, it is determined whether or not (twice the pitching cycle of the hull) / (rolling cycle) = 0.9N to 1.1N (where N = integer). . If satisfied, the process proceeds to step S17. If not satisfied, the process returns to step S11.

ステップＳ１７では、警報発生装置２６から操船装置（図示せず）又は操船者に対して、現在、パラメトリック横揺れ発生条件を満足しているので、船の進路変更又は速度変更等を行うようにとの警告を発令する。そして、Ｓ１１に戻る。   In step S17, the warning generation device 26 is currently satisfying the parametric roll generation conditions for the boat maneuvering device (not shown) or the operator, so that the course of the ship is changed or the speed is changed. A warning is issued. Then, the process returns to S11.

この警告発令によって、操船装置又は操船者が船の進路変更又は速度変更等を行うと、船体と波との相対位置関係が変化し、縦揺れ周期又は／及び横揺れ周期が変化する。その結果、横揺れ周期と縦揺れ周期の比がパラメトリック横揺れ発生条件から外れるようになり、パラメトリック横揺れの発生が抑止される。   When the marine vessel maneuvering device or the operator changes the course or speed of the ship by this warning instruction, the relative positional relationship between the hull and the waves changes, and the pitch cycle or / and the roll cycle change. As a result, the ratio between the roll period and the pitch period deviates from the parametric roll generation condition, and the occurrence of parametric roll is suppressed.

以上のようにして、この実施形態においては、船の進路変更又は速度変更によって、船体の縦揺れ周期と横揺れ周期の比がパラメトリック横揺れ発生条件から外れるようにしながら、減揺水槽１１を適切に作動させているので、パラメトリック横揺れの発生を抑止しつつ、通常の横揺れに対しても良好な減揺効果を得ることができる。   As described above, in this embodiment, by changing the course of the ship or changing the speed, the ratio of the pitching period and the rolling period of the hull deviates from the parametric roll generation condition, and the reduced water tank 11 is appropriately set. Therefore, it is possible to obtain a good rocking effect against normal rolls while suppressing the occurrence of parametric rolls.

本発明の実施形態において用いる減揺水槽装置を示す図である。It is a figure which shows the rocking water tank apparatus used in embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態におけるフローチャートである。It is a flowchart in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態におけるフローチャートである。It is a flowchart in the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 減揺水槽装置本体
１１ 減揺水槽
１１ａ、１１ｂ ウイングタンク
１２ 連結水路
１５ 空気ダクト
１６ 空気バルブ
１７ 空気バルブ駆動装置
２０ 減揺水槽制御装置
２１ 中央制御装置
２１ａ 統計処理手段
２２ 動揺検知装置
２２ａ 横揺れ検知装置
２２ｂ 縦揺れ検知装置
２３ 記憶装置
２４ 表示装置
２５ 開閉制御装置
２６ 警報装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Shaking water tank apparatus main body 11 Shaking water tank 11a, 11b Wing tank 12 Connection water channel 15 Air duct 16 Air valve 17 Air valve drive device 20 Shaking water tank control apparatus 21 Central control apparatus 21a Statistical processing means 22 Shaking detection apparatus 22a Rolling Detection device 22b Pitch detection device 23 Storage device 24 Display device 25 Opening / closing control device 26 Alarm device

Claims (4)

船舶の左舷と右舷に設置した一対のウイングタンクと該一対のウイングタンクの下部を連通させる連結水路と該一対のウイングタンクの上部を連通させる空気ダクトとを有する減揺水槽と、前記空気ダクトに設けられ、その開閉によって減揺水槽の作動及び停止の切り替えを行うためのバルブとを備えた減揺水槽装置本体と、動揺検知手段から出力される横揺れデータに基づいて船体の横揺れ周期を求め、該横揺れ周期に対応して前記バルブの開閉を制御する減揺水槽制御装置とを備えた減揺水槽装置の制御方法であって、前記減揺水槽制御装置は、動揺検知手段から出力される縦揺れデータに基づいて船体の縦揺れ周期を求め、該縦揺れ周期と前記横揺れ周期の比が、予め設定してあるパラメトリック横揺れ発生条件と合致した場合、減揺水槽が作動状態にあって前記バルブが開放されている場合は減揺水槽を停止するように前記バルブを閉鎖し、減揺水槽が停止状状態にあって前記バルブが閉鎖されている場合は減揺水槽を作動させるように前記バルブを開放することを特徴とする減揺水槽装置の制御方法。 An anti-vibration water tank having a pair of wing tanks installed on the port side and the starboard side of the ship, a connecting water channel communicating the lower part of the pair of wing tanks, and an air duct communicating the upper part of the pair of wing tanks, and the air duct The hull cycle of the hull is determined based on the roll data output from the shake detection means and the main body of the shaker tank device provided with a valve for switching the operation and stop of the shake tank by opening and closing. And a method of controlling a shaking tank device comprising a shaking tank control device that controls opening and closing of the valve in accordance with the rolling cycle, wherein the shaking tank control device outputs from the shaking detection means If the pitch of the hull is calculated based on the pitch data and the ratio of the pitch period to the roll period matches a preset parametric roll generation condition, If the valve bath is in the operating state it is open to close the valve to stop the swinging motion reducing water tank, reduced if the swinging motion reducing aquarium the valve be in stop-like state is closed the method of swinging motion reducing aquarium apparatus characterized by opening the valve a rocking water bath to operate. 船舶の左舷と右舷に設置した一対のウイングタンクと該一対のウイングタンクの下部を連通させる連結水路と該一対のウイングタンクの上部を連通させる空気ダクトとを有する減揺水槽と、前記空気ダクトに設けられ、その開閉によって減揺水槽の作動及び停止の切り替えを行うためのバルブとを備えた減揺水槽装置本体と、動揺検知手段から出力される横揺れデータに基づいて船体の横揺れ周期を求め、該横揺れ周期に対応して前記バルブの開閉を制御する減揺水槽制御装置とを備えた減揺水槽装置であって、前記減揺水槽制御装置は、動揺検知手段から出力される縦揺れデータに基づいて船体の縦揺れ周期を求め、該縦揺れ周期と前記横揺れ周期の比が、予め設定してあるパラメトリック横揺れ発生条件と合致した場合、船の進路変更又は速度変更を指示することを特徴とする減揺水槽装置。 An anti-vibration water tank having a pair of wing tanks installed on the port side and the starboard side of the ship, a connecting water channel communicating the lower part of the pair of wing tanks, and an air duct communicating the upper part of the pair of wing tanks, and the air duct The hull cycle of the hull is determined based on the roll data output from the shake detection means and the main body of the shaker tank device provided with a valve for switching the operation and stop of the shake tank by opening and closing. An anti-vibration water tank device comprising an anti-vibration water tank control device that controls opening and closing of the valve in response to the roll cycle, wherein the anti-vibration water tank control device is a longitudinal output output from the vibration detection means. The pitch of the hull is obtained based on the roll data, and if the ratio of the pitch period to the roll period matches a preset parametric roll generation condition, the course of the ship is changed or changed. Swinging motion reducing aquarium apparatus characterized by instructing the speed changes. 予め設定してあるパラメトリック横揺れ発生条件は、縦揺れ周期の２倍が横揺れ周期の整数倍に近い数値であることを特徴とする請求項１に記載の減揺水槽装置の制御方法。 2. The method for controlling a reduced aquarium apparatus according to claim 1 , wherein the pre-set parametric roll occurrence condition is a numerical value in which twice the pitch period is close to an integral multiple of the roll period. 予め設定してあるパラメトリック横揺れ発生条件は、縦揺れ周期の２倍が横揺れ周期の整数倍に近い数値であることを特徴とする請求項２に記載の減揺水槽装置。 3. The reduced water tank apparatus according to claim 2 , wherein the pre-set parametric roll occurrence condition is a numerical value in which twice the pitch period is close to an integral multiple of the roll period .
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