JPH06265567A - 船体運動検知装置 - Google Patents
船体運動検知装置Info
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- JPH06265567A JPH06265567A JP5368193A JP5368193A JPH06265567A JP H06265567 A JPH06265567 A JP H06265567A JP 5368193 A JP5368193 A JP 5368193A JP 5368193 A JP5368193 A JP 5368193A JP H06265567 A JPH06265567 A JP H06265567A
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- vertical acceleration
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- acceleration
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 46
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】回転中心の位置及び回転中心における真の上下
加速度とピッチング角とを得ることができる船体運動検
知装置を提供すること。 【構成】船体の中央線上に配置された３個以上の上下加
速度センサ１ａ〜１ｃと、上下加速度センサ１ａ〜１ｃ
から得られる上下加速度から上下速度を算出する上下速
度演算装置３と、前記上下加速度と前記上下速度とから
回転中心位置と回転中心位置上下加速度と回転中心位置
ピッチング角を算出する運動量演算装置４とを備えてい
る。
加速度とピッチング角とを得ることができる船体運動検
知装置を提供すること。 【構成】船体の中央線上に配置された３個以上の上下加
速度センサ１ａ〜１ｃと、上下加速度センサ１ａ〜１ｃ
から得られる上下加速度から上下速度を算出する上下速
度演算装置３と、前記上下加速度と前記上下速度とから
回転中心位置と回転中心位置上下加速度と回転中心位置
ピッチング角を算出する運動量演算装置４とを備えてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船体の運動量を検知す
るための船体運動検知装置に関する。
るための船体運動検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来は船体の運動量、すなわち上下加速
度やピッチング等を検知するために加速度計やピッチン
グセンサ（傾き計やバーティカルジャイロ等）を個々に
用いて検知していた。
度やピッチング等を検知するために加速度計やピッチン
グセンサ（傾き計やバーティカルジャイロ等）を個々に
用いて検知していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の加速度計で検知
される値には、設置位置によって船体の上下加速度のみ
ならず、船体のピッチング及びローリング運動の成分が
含まれることとなり、真の上下加速度を得ることができ
ないという問題があった。
される値には、設置位置によって船体の上下加速度のみ
ならず、船体のピッチング及びローリング運動の成分が
含まれることとなり、真の上下加速度を得ることができ
ないという問題があった。
【０００４】そこで本発明は、加速度センサにより得ら
れた加速度から回転中心の位置及び回転中心における真
の上下加速度とピッチング角とを得ることができる船体
運動検知装置を提供することを目的としている。
れた加速度から回転中心の位置及び回転中心における真
の上下加速度とピッチング角とを得ることができる船体
運動検知装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明は、船体の中央線上に配置され
た３個以上の上下加速度センサと、これら上下加速度セ
ンサから得られる上下加速度から上下速度を算出する上
下速度演算装置と、前記上下加速度と前記上下速度とか
ら回転中心位置と回転中心位置上下加速度と回転中心位
置ピッチング角とを算出する運動量演算装置とを備える
ようにした。
達成するために、本発明は、船体の中央線上に配置され
た３個以上の上下加速度センサと、これら上下加速度セ
ンサから得られる上下加速度から上下速度を算出する上
下速度演算装置と、前記上下加速度と前記上下速度とか
ら回転中心位置と回転中心位置上下加速度と回転中心位
置ピッチング角とを算出する運動量演算装置とを備える
ようにした。
【０００６】
【作用】上記手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。すなわち、先ず図２に示すような座標系を想定す
る。船体の中央線上に配置された３つの加速度センサを
それぞれａ，ｂ，ｃ、船の重心をＧ、船体の軸方向回転
中心をｐで示す。また、重心Ｇを原点とした各点の座標
をｘa 〜ｘc ，ｘp 、各点の上下方向変位をｚa 〜
ｚc ′，ｚp で示し、回転中心のピッチング角をθで示
す。
る。すなわち、先ず図２に示すような座標系を想定す
る。船体の中央線上に配置された３つの加速度センサを
それぞれａ，ｂ，ｃ、船の重心をＧ、船体の軸方向回転
中心をｐで示す。また、重心Ｇを原点とした各点の座標
をｘa 〜ｘc ，ｘp 、各点の上下方向変位をｚa 〜
ｚc ′，ｚp で示し、回転中心のピッチング角をθで示
す。
【０００７】これら各加速度センサａ〜ｃからの出力を
それぞれ上下加速度ｚa ″，ｚb ″，ｚc ″とすると、
速度演算装置により積分され上下速度ｚa ′，ｚb ′，
ｚc′が算出される。ここで、船体が被弾性剛体と仮定
すると、次式（１）〜（３）が成立する。 ｚa ′−ｚp ′＝−（ｘa −ｘp ）θ′ …（１） ｚb ′−ｚp ′＝−（ｘb −ｘp ）θ′ …（２） ｚc ′−ｚp ′＝−（ｘc −ｘp ）θ′ …（３） また、（１）〜（３）式をｘp ，ｚp ′，θ′について
解くと、次式（４）〜（６）が得られる。
それぞれ上下加速度ｚa ″，ｚb ″，ｚc ″とすると、
速度演算装置により積分され上下速度ｚa ′，ｚb ′，
ｚc′が算出される。ここで、船体が被弾性剛体と仮定
すると、次式（１）〜（３）が成立する。 ｚa ′−ｚp ′＝−（ｘa −ｘp ）θ′ …（１） ｚb ′−ｚp ′＝−（ｘb −ｘp ）θ′ …（２） ｚc ′−ｚp ′＝−（ｘc −ｘp ）θ′ …（３） また、（１）〜（３）式をｘp ，ｚp ′，θ′について
解くと、次式（４）〜（６）が得られる。
【０００８】
【数１】 一方、回転中心の上下加速度ｚp ″は、（５）式を微分
して得られ（７）式で表される。
して得られ（７）式で表される。
【０００９】
【数２】 ピッチング角θは（６）式で得られたピッチング角速度
θ′を積分することにより次式で求められる。
θ′を積分することにより次式で求められる。
【００１０】
【数３】 したがって、加速度センサにより得られた加速度から回
転中心の位置及び回転中心における真の上下加速度とピ
ッチング角とを得ることが可能となる。
転中心の位置及び回転中心における真の上下加速度とピ
ッチング角とを得ることが可能となる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る船体運動検知
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【００１２】船体の中央線上には所定の間隔をおいて配
置された加速度センサ１ａ，１ｂ，１ｃが配置されてい
る。これら加速度センサ１ａ，１ｂ，１ｃの出力は上下
加速度入力装置２に供給されている。上下加速度入力装
置２の出力は上下速度演算装置３と運動量演算装置４と
に供給されている。上下速度演算装置３の出力は運動量
演算装置４に供給されている。運動量演算装置４の出力
は運動量表示装置５に供給されている。
置された加速度センサ１ａ，１ｂ，１ｃが配置されてい
る。これら加速度センサ１ａ，１ｂ，１ｃの出力は上下
加速度入力装置２に供給されている。上下加速度入力装
置２の出力は上下速度演算装置３と運動量演算装置４と
に供給されている。上下速度演算装置３の出力は運動量
演算装置４に供給されている。運動量演算装置４の出力
は運動量表示装置５に供給されている。
【００１３】このように構成された船体運動検知装置に
おいては、加速度センサ１ａ，１ｂ，１ｃで得られた出
力が上下加速度入力装置２により取込まれると、それぞ
れの上下加速度ｚa ″，ｚb ″，ｚc ″が装置３，４に
出力される。上下速度演算装置３では上下加速度
ｚa ″，ｚb ″，ｚc ″から上下速度ｚa ′，ｚb ′，
ｚc′が算出される。
おいては、加速度センサ１ａ，１ｂ，１ｃで得られた出
力が上下加速度入力装置２により取込まれると、それぞ
れの上下加速度ｚa ″，ｚb ″，ｚc ″が装置３，４に
出力される。上下速度演算装置３では上下加速度
ｚa ″，ｚb ″，ｚc ″から上下速度ｚa ′，ｚb ′，
ｚc′が算出される。
【００１４】一方、運動量演算装置４では（４）〜
（７）式の演算が行なわれ、上下加速度ｚa ″，
ｚb ″，ｚc ″及び上下速度ｚa ′，ｚb ′，ｚc ′か
ら軸方向回転中心の船体重心からの距離ｘp と、回転中
心における上下加速度ｚp ′と、船体のピッチング角θ
が算出される。この算出された値は運動量表示装置５で
表示される。
（７）式の演算が行なわれ、上下加速度ｚa ″，
ｚb ″，ｚc ″及び上下速度ｚa ′，ｚb ′，ｚc ′か
ら軸方向回転中心の船体重心からの距離ｘp と、回転中
心における上下加速度ｚp ′と、船体のピッチング角θ
が算出される。この算出された値は運動量表示装置５で
表示される。
【００１５】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。すなわち上記実施例では、上下加速度
センサを３個としているが４個以上設けてもよい。この
ほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。
るものではない。すなわち上記実施例では、上下加速度
センサを３個としているが４個以上設けてもよい。この
ほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能
であるのは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、船体の中心線上に３個
以上の上下加速度センサを設置し、これら上下加速度セ
ンサから得られた値を演算することにより、船体の上下
運動と回転運動とを分離して算出することができる。こ
のため、回転中心位置、回転中心位置の真の上下加速
度、ピッチング角等を求めることが可能である。
以上の上下加速度センサを設置し、これら上下加速度セ
ンサから得られた値を演算することにより、船体の上下
運動と回転運動とを分離して算出することができる。こ
のため、回転中心位置、回転中心位置の真の上下加速
度、ピッチング角等を求めることが可能である。
【００１７】また、分離された回転運動成分からローリ
ング角度も演算により求めることが可能であり、必要な
らばバーティカルジャイロによって検出される値に対す
るバックアップ手段としても利用することができる。
ング角度も演算により求めることが可能であり、必要な
らばバーティカルジャイロによって検出される値に対す
るバックアップ手段としても利用することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る船体運動検知装置の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】本発明の動作原理を示す図。
１ａ，１ｂ，１ｃ…上下加速度センサ ２…上下加速度入力装置 ３…上下速度演
算装置 ４…運動量演算装置 ５…運動量表示
装置
算装置 ４…運動量演算装置 ５…運動量表示
装置
Claims (1)
- 【請求項１】船体の中央線上に配置された３個以上の上
下加速度センサと、 これら上下加速度センサから得られる上下加速度から上
下速度を算出する上下速度演算装置と、 前記上下加速度と前記上下速度とから回転中心位置と回
転中心位置上下加速度と回転中心位置ピッチング角とを
算出する運動量演算装置と、 を備えてなることを特徴とする船体運動検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5368193A JPH06265567A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 船体運動検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5368193A JPH06265567A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 船体運動検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06265567A true JPH06265567A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12949567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5368193A Withdrawn JPH06265567A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 船体運動検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06265567A (ja) |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5368193A patent/JPH06265567A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000530 |