JPH08324485A - 船舶における運動制御装置および運動制御方法 - Google Patents
船舶における運動制御装置および運動制御方法Info
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- JPH08324485A JPH08324485A JP13554895A JP13554895A JPH08324485A JP H08324485 A JPH08324485 A JP H08324485A JP 13554895 A JP13554895 A JP 13554895A JP 13554895 A JP13554895 A JP 13554895A JP H08324485 A JPH08324485 A JP H08324485A
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- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
- B63B39/06—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using foils acting on ambient water
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 船体１の両舷側に鉛直面内で外方に向かって
揺動自在に取り付けられた翼２と、これら各翼３をそれ
ぞれ別個に揺動させるシリンダ装置４と、これら各シリ
ンダ装置４を制御する制御器７と、船体１に取り付けら
れて船体１の姿勢を計測するとともにその姿勢データを
制御器７に出力する姿勢計測器６とから構成したもので
ある。 【効果】 船体の両舷側に設けられた翼を、船体の現在
の姿勢に基づき、揺動させるようにしたので、簡単な構
成でもって、船体を、特に小型の船体の横揺れおよび縦
揺れの他に、船体の向きをも制御することができる。ま
た、洋上停船時でも、揺れを抑制することができる。
揺動自在に取り付けられた翼２と、これら各翼３をそれ
ぞれ別個に揺動させるシリンダ装置４と、これら各シリ
ンダ装置４を制御する制御器７と、船体１に取り付けら
れて船体１の姿勢を計測するとともにその姿勢データを
制御器７に出力する姿勢計測器６とから構成したもので
ある。 【効果】 船体の両舷側に設けられた翼を、船体の現在
の姿勢に基づき、揺動させるようにしたので、簡単な構
成でもって、船体を、特に小型の船体の横揺れおよび縦
揺れの他に、船体の向きをも制御することができる。ま
た、洋上停船時でも、揺れを抑制することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶、特に小型船にお
ける運動制御装置および運転制御方法に関するものであ
る。
ける運動制御装置および運転制御方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、船舶においては、横揺れ運動また
は縦揺れ運動を抑制（軽減）する装置としては、船体外
板にフィンを突設しておき、航行時にこのフィンに働く
揚力により、横揺れモーメントまたは縦揺れモーメント
を発生させて、揺れを抑制するようにしたもの、または
洋上停船時にも使用できるものとして、船体に減揺タン
クを設けたものがある。
は縦揺れ運動を抑制（軽減）する装置としては、船体外
板にフィンを突設しておき、航行時にこのフィンに働く
揚力により、横揺れモーメントまたは縦揺れモーメント
を発生させて、揺れを抑制するようにしたもの、または
洋上停船時にも使用できるものとして、船体に減揺タン
クを設けたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記前者の構成による
と、航行時にはその効果があるが、停船時には、効果が
発揮できないという問題があり、また後者の構成による
と、その設置に大きなスペースを必要とし、したがって
小型船には、採用することができないという問題があ
る。
と、航行時にはその効果があるが、停船時には、効果が
発揮できないという問題があり、また後者の構成による
と、その設置に大きなスペースを必要とし、したがって
小型船には、採用することができないという問題があ
る。
【０００４】そこで、本発明は上記問題を解消し得る船
舶における運動制御装置および運転制御方法を提供する
ことを目的とする。
舶における運動制御装置および運転制御方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の船舶における運動制御装置は、船体の両舷
側に鉛直面内で外方に向かって揺動自在に取り付けられ
た翼と、これら各翼をそれぞれ別個に揺動させる揺動装
置と、これら各揺動装置を制御する制御器と、船体に取
り付けられて船体の姿勢を計測するとともにその姿勢デ
ータを上記制御器に出力する姿勢計測器とから構成した
ものである。
め、本発明の船舶における運動制御装置は、船体の両舷
側に鉛直面内で外方に向かって揺動自在に取り付けられ
た翼と、これら各翼をそれぞれ別個に揺動させる揺動装
置と、これら各揺動装置を制御する制御器と、船体に取
り付けられて船体の姿勢を計測するとともにその姿勢デ
ータを上記制御器に出力する姿勢計測器とから構成した
ものである。
【０００６】上記課題を解決するため、本発明の船舶に
おける運動制御方法は、船体の両舷側に鉛直面内で揺動
自在に取り付けられた翼を、船体の姿勢計測器で得られ
た姿勢データ、例えば横揺れ角、縦揺れ角または方位角
に基づき揺動させる方法である。
おける運動制御方法は、船体の両舷側に鉛直面内で揺動
自在に取り付けられた翼を、船体の姿勢計測器で得られ
た姿勢データ、例えば横揺れ角、縦揺れ角または方位角
に基づき揺動させる方法である。
【０００７】
【作用】上記の運動制御装置および運動制御方法による
と、船体の両舷側に設けられた翼を、船体の現在の姿勢
に基づき揺動させるため、例えば横揺れがある場合に
は、その方向の翼の揺動速度を大きくすることにより、
船体の揺動を抑制することができる。すなわち、船体
の、特に小型の船体の横揺れおよび縦揺れを抑制し得る
とともに、翼の揺動により発生する推力により、船体の
方位をも制御することができる。
と、船体の両舷側に設けられた翼を、船体の現在の姿勢
に基づき揺動させるため、例えば横揺れがある場合に
は、その方向の翼の揺動速度を大きくすることにより、
船体の揺動を抑制することができる。すなわち、船体
の、特に小型の船体の横揺れおよび縦揺れを抑制し得る
とともに、翼の揺動により発生する推力により、船体の
方位をも制御することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図６に基づ
き説明する。図１および図において、１は例えば小型船
の船体で、この船体１の後部寄り位置の両舷側には、鉛
直面内で揺動自在にされた左右の翼２が支持軸体３を介
して取り付けられている。
き説明する。図１および図において、１は例えば小型船
の船体で、この船体１の後部寄り位置の両舷側には、鉛
直面内で揺動自在にされた左右の翼２が支持軸体３を介
して取り付けられている。
【０００９】そして、船体１内には、上記各翼２を、図
２の矢印ａにて示すように、鉛直面内で揺動させるシリ
ンダ装置（揺動装置の一例）４がそれぞれ設けられてお
り、またこの船体１内には、図３に示すように、上記各
シリンダ装置４をそれぞれ別個に制御する制御装置５が
具備されている。
２の矢印ａにて示すように、鉛直面内で揺動させるシリ
ンダ装置（揺動装置の一例）４がそれぞれ設けられてお
り、またこの船体１内には、図３に示すように、上記各
シリンダ装置４をそれぞれ別個に制御する制御装置５が
具備されている。
【００１０】すなわち、この制御装置５は、船体１に設
けられて船体１の姿勢を計測するとともに、その姿勢デ
ータ、例えば横揺れ角速度、縦揺れ角速度、方位角など
を出力する姿勢計測器（例えば、レートセンサ、ジャイ
ロコンパスなど）６と、この姿勢計測器６から出力され
た姿勢データを入力するとともに、この姿勢データに基
づき、左右のシリンダ装置４をそれぞれ制御する制御器
（マイクロコンピュータなどを有するもの）７とから構
成されている。なお、この制御器７には、船体１の指令
方位角も入力される。
けられて船体１の姿勢を計測するとともに、その姿勢デ
ータ、例えば横揺れ角速度、縦揺れ角速度、方位角など
を出力する姿勢計測器（例えば、レートセンサ、ジャイ
ロコンパスなど）６と、この姿勢計測器６から出力され
た姿勢データを入力するとともに、この姿勢データに基
づき、左右のシリンダ装置４をそれぞれ制御する制御器
（マイクロコンピュータなどを有するもの）７とから構
成されている。なお、この制御器７には、船体１の指令
方位角も入力される。
【００１１】次に、船体の運動制御について説明する。
例えば、図４の（ａ）に示すように、船体１に横揺れ
（ローリング）が発生した場合、その横揺れ度が姿勢計
測器６で計測される。そして、この姿勢計測器６で得ら
れた横揺れ角速度が制御器７に入力され、この制御器７
から左右のシリンダ装置４に制御信号が出力され、横揺
れが抑制（軽減）されるように、左右の翼２が揺動され
る。
例えば、図４の（ａ）に示すように、船体１に横揺れ
（ローリング）が発生した場合、その横揺れ度が姿勢計
測器６で計測される。そして、この姿勢計測器６で得ら
れた横揺れ角速度が制御器７に入力され、この制御器７
から左右のシリンダ装置４に制御信号が出力され、横揺
れが抑制（軽減）されるように、左右の翼２が揺動され
る。
【００１２】例えば、横揺れ角度が、図４（ａ）のよう
な場合には、右舷の翼２は、図４（ｂ）に示すように揺
動され、また左舷の翼２は、図４（ｃ）に示すように、
右舷の翼２とは、逆方向にかつその揺動角度の絶対値が
等しいように揺動される。
な場合には、右舷の翼２は、図４（ｂ）に示すように揺
動され、また左舷の翼２は、図４（ｃ）に示すように、
右舷の翼２とは、逆方向にかつその揺動角度の絶対値が
等しいように揺動される。
【００１３】この場合は、横揺れ角速度に比例した速度
で翼を動かした場合であり、横揺れの大きさに応じて、
翼の揺動角度の大きさが変化させられる。また、縦揺れ
（ピッチング）の場合には、上記と同様の制御を行うこ
とにより、抑制することができる。
で翼を動かした場合であり、横揺れの大きさに応じて、
翼の揺動角度の大きさが変化させられる。また、縦揺れ
（ピッチング）の場合には、上記と同様の制御を行うこ
とにより、抑制することができる。
【００１４】すなわち、縦揺れの場合、姿勢計測器６か
ら制御器７に、縦揺れ角速度が入力される。そして、例
えば船体１が船尾側に傾くときには、両翼２を下方向に
揺動させ、船体１が船首側に傾くときには、両翼２を上
方向に揺動させて、縦揺れ運動方向とは、反対方向のモ
ーメントを船体１に発生させ、縦揺れ運動の抑制が図ら
れる。
ら制御器７に、縦揺れ角速度が入力される。そして、例
えば船体１が船尾側に傾くときには、両翼２を下方向に
揺動させ、船体１が船首側に傾くときには、両翼２を上
方向に揺動させて、縦揺れ運動方向とは、反対方向のモ
ーメントを船体１に発生させ、縦揺れ運動の抑制が図ら
れる。
【００１５】また、船体１の回頭運動（ヨーイング）を
制御する場合、例えば船体１の船首を所定角度だけ回頭
させる場合、図５に示すように、姿勢計測器６、この場
合にはジャイロコンパスから得られる現在の船体１の方
位角が制御器７に入力され、ここで制御器７に入力され
た指令方位角との偏差が演算され、この偏差角に基づ
き、船体１が所定方向に回頭するように、制御器７から
各シリンダ装置４に制御信号が出力される。
制御する場合、例えば船体１の船首を所定角度だけ回頭
させる場合、図５に示すように、姿勢計測器６、この場
合にはジャイロコンパスから得られる現在の船体１の方
位角が制御器７に入力され、ここで制御器７に入力され
た指令方位角との偏差が演算され、この偏差角に基づ
き、船体１が所定方向に回頭するように、制御器７から
各シリンダ装置４に制御信号が出力される。
【００１６】すなわち、右回りに船体１を回頭させる場
合には右舷の翼２を、左回り船体１を回頭させる場合に
は左舷の翼２を、揺動させることによって、それぞれの
側に推力を発生させれば良い。
合には右舷の翼２を、左回り船体１を回頭させる場合に
は左舷の翼２を、揺動させることによって、それぞれの
側に推力を発生させれば良い。
【００１７】また、上述したように、横揺れを抑制する
場合には、左右の翼２がそれぞれ反対方向に揺動させら
れるが、船体１を回頭させる場合には、左右の翼２がそ
れぞれ独立して揺動される。なお、横揺れ制御または縦
揺れ制御だけの場合には、左右の翼２の揺動角度の絶対
値が等しくされる。
場合には、左右の翼２がそれぞれ反対方向に揺動させら
れるが、船体１を回頭させる場合には、左右の翼２がそ
れぞれ独立して揺動される。なお、横揺れ制御または縦
揺れ制御だけの場合には、左右の翼２の揺動角度の絶対
値が等しくされる。
【００１８】図６に船体１を回頭させる場合の各翼の揺
動角度を示す。すなわち、図６（ａ）は、船体１の回頭
角を示し、これに対応して揺動させる右舷側の翼角度
を、（ｂ）に、また左舷側の翼角度を（ｃ）に示す。
動角度を示す。すなわち、図６（ａ）は、船体１の回頭
角を示し、これに対応して揺動させる右舷側の翼角度
を、（ｂ）に、また左舷側の翼角度を（ｃ）に示す。
【００１９】船体１の方位角の制御は、横揺れ制御また
は縦揺れ制御と組み合わせることにより、これらの制御
と同時に制御を行うことができる。この場合には、左右
の翼２の揺動角度の絶対値を異ならせることにより行わ
れる。この揺動角度の絶対値の差により、左右の翼２に
より発生する推力が異なり、この推力の差により船体１
が回頭される。
は縦揺れ制御と組み合わせることにより、これらの制御
と同時に制御を行うことができる。この場合には、左右
の翼２の揺動角度の絶対値を異ならせることにより行わ
れる。この揺動角度の絶対値の差により、左右の翼２に
より発生する推力が異なり、この推力の差により船体１
が回頭される。
【００２０】なお、接岸時などの翼の非使用時には、シ
リンダ装置により、各翼が船体内に格納される。ところ
で、上記実施例において、翼の形状を矩形状として説明
したが、例えば台形状でもよく、また翼２の取付位置
は、船体の重心から離れる方が良い。なぜなら、船体に
発生するモーメントが大きくなるので、縦揺れ運動の抑
制効果、方位角の制御効果が向上する。また、翼の上下
位置は、船体底部に近い方が、横揺れなどによって、翼
が海面上に露出するのを防止し得る。
リンダ装置により、各翼が船体内に格納される。ところ
で、上記実施例において、翼の形状を矩形状として説明
したが、例えば台形状でもよく、また翼２の取付位置
は、船体の重心から離れる方が良い。なぜなら、船体に
発生するモーメントが大きくなるので、縦揺れ運動の抑
制効果、方位角の制御効果が向上する。また、翼の上下
位置は、船体底部に近い方が、横揺れなどによって、翼
が海面上に露出するのを防止し得る。
【００２１】さらに、翼の材質としては、剛性の高いも
のより、剛性が低くてかつ可撓性を有するものの方が発
生する力が大きくなり、制御効果が向上する。また、上
記実施例においては、姿勢計測器６から出力される姿勢
データとして、角速度の場合について説明したが、例え
ば角度を出力するようにしても良い。
のより、剛性が低くてかつ可撓性を有するものの方が発
生する力が大きくなり、制御効果が向上する。また、上
記実施例においては、姿勢計測器６から出力される姿勢
データとして、角速度の場合について説明したが、例え
ば角度を出力するようにしても良い。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明の運動制御装置およ
び運動制御方法によると、船体の両舷側に設けられた翼
を、船体の現在の姿勢に基づき、揺動させるようにした
ので、簡単な構成でもって、船体を、特に小型の船体の
横揺れおよび縦揺れの他に、船体の向きをも制御するこ
とができる。また、洋上停船時でも、揺れを抑制するこ
とができる。
び運動制御方法によると、船体の両舷側に設けられた翼
を、船体の現在の姿勢に基づき、揺動させるようにした
ので、簡単な構成でもって、船体を、特に小型の船体の
横揺れおよび縦揺れの他に、船体の向きをも制御するこ
とができる。また、洋上停船時でも、揺れを抑制するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例における船体の構成を示す平
面図である。
面図である。
【図２】同実施例における船体の構成を示す要部断面図
である。
である。
【図３】同実施例における運転制御部の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】同実施例における運転制御方法を説明するグラ
フである。
フである。
【図５】同実施例における運転制御部の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】同実施例における運転制御方法を説明するグラ
フである。
フである。
１ 船体 ２ 翼 ４ シリンダ装置 ５ 制御装置 ６ 姿勢計測器 ７ 制御器
Claims (8)
- 【請求項１】船体の両舷側に鉛直面内で外方に向かって
揺動自在に取り付けられた翼と、これら各翼をそれぞれ
別個に揺動させる揺動装置と、これら各揺動装置を制御
する制御器と、船体に取り付けられて船体の姿勢を計測
するとともにその姿勢データを上記制御器に出力する姿
勢計測器とから構成したことを特徴とする船舶における
運動制御装置。 - 【請求項２】船体の両舷側に鉛直面内で揺動自在に取り
付けられた翼を、船体の姿勢計測器で得られた姿勢デー
タに基づき揺動させることを特徴とする船舶における運
動制御方法。 - 【請求項３】船体の両舷側に鉛直面内で揺動自在に取り
付けられた翼を、船体の姿勢計測器で得られた横揺れ角
または横揺れ角速度に基づき揺動させることを特徴とす
る船舶における運動制御方法。 - 【請求項４】横揺れ角または横揺れ角速度に基づき、両
舷側の翼を、互いに反対方向に揺動させて横揺れを抑制
することを特徴とする請求項３記載の船舶における運動
制御方法。 - 【請求項５】船体の両舷側に鉛直面内で揺動自在に取り
付けられた翼を、船体の姿勢計測器で得られた縦揺れ角
または縦揺れ角速度に基づき揺動させることを特徴とす
る船舶における運動制御方法。 - 【請求項６】船体の両舷側に鉛直面内で揺動自在に取り
付けられた翼を、船体の姿勢計測器で得られた横揺れ角
または横揺れ角速度および縦揺れ角または縦揺れ角速度
に基づき揺動させることを特徴とする船舶における運動
制御方法。 - 【請求項７】船体の両舷側に鉛直面内で揺動自在に取り
付けられた翼を、船体の姿勢計測器で得られた方位角お
よび指令方位角に基づき揺動させて、船体を所定方向に
回頭させることを特徴とする船舶における運動制御方
法。 - 【請求項８】船体の両舷側に鉛直面内で揺動自在に取り
付けられた翼を、船体の姿勢計測器で得られた揺れ角ま
たは揺れ角速度および姿勢計測器で得られた方位角と指
示方位角との偏差角に基づき揺動させて、船体の揺れお
よび方位を制御することを特徴とする船舶における運動
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13554895A JPH08324485A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 船舶における運動制御装置および運動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13554895A JPH08324485A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 船舶における運動制御装置および運動制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08324485A true JPH08324485A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15154365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13554895A Pending JPH08324485A (ja) | 1995-06-02 | 1995-06-02 | 船舶における運動制御装置および運動制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08324485A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1170204A1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-01-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Motion reduction apparatus and floating body therewith |
| JP2002284087A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 減揺装置 |
| US7263942B1 (en) | 2006-07-28 | 2007-09-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fin stabilizer for vessel and control method and control program therefor |
| EP1873051A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | Technische Universiteit Delft | Ship |
| EP1886916A1 (en) | 2006-08-07 | 2008-02-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fin stabilizer for vessel and control method and control program therefor |
-
1995
- 1995-06-02 JP JP13554895A patent/JPH08324485A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1170204A1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-01-09 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Motion reduction apparatus and floating body therewith |
| US6652193B2 (en) | 2000-05-16 | 2003-11-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Swaying reduction apparatus and floating body therewith |
| US7677838B2 (en) | 2000-05-16 | 2010-03-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Motion reduction apparatus and floating body therewith |
| JP2002284087A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-03 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 減揺装置 |
| EP1873051A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-02 | Technische Universiteit Delft | Ship |
| US7263942B1 (en) | 2006-07-28 | 2007-09-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fin stabilizer for vessel and control method and control program therefor |
| EP1886916A1 (en) | 2006-08-07 | 2008-02-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Fin stabilizer for vessel and control method and control program therefor |
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