JPH11129978A - 係留船舶の動揺抑制方法および装置 - Google Patents
係留船舶の動揺抑制方法および装置Info
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- JPH11129978A JPH11129978A JP31277897A JP31277897A JPH11129978A JP H11129978 A JPH11129978 A JP H11129978A JP 31277897 A JP31277897 A JP 31277897A JP 31277897 A JP31277897 A JP 31277897A JP H11129978 A JPH11129978 A JP H11129978A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 係留設備や船舶への損傷を防ぐとともに荷役
中止や沖待ちによる荷役作業の遅延等を防止する。 【解決手段】 船舶１０にはビデオトラッカー装置２０
と制御部２４とが備えられるとともに、当該制御部２４
には検知量を設定値と比較する操作判断部２６が設けら
れている。このように動揺抑制装置を構成すれば、船舶
１０に加える推進力の大きさは制御部２４によって決定
される。すなわち制御部２４に船舶１０の変位量が入力
されるとその変位量および変位速度に応じた指令信号が
出力され、この指令信号により推進機２２が動作する。
そして推進機２２が動作することで動揺の減衰力を増加
させたり、あるいは長手方向の固有周期を変え同調作用
を抑えたりして、船舶の動揺を抑制することが可能とな
る。このため係留設備や船舶への損傷を防ぐとともに荷
役中止や沖待ちによる荷役作業の遅延等を防止すること
ができる。
中止や沖待ちによる荷役作業の遅延等を防止する。 【解決手段】 船舶１０にはビデオトラッカー装置２０
と制御部２４とが備えられるとともに、当該制御部２４
には検知量を設定値と比較する操作判断部２６が設けら
れている。このように動揺抑制装置を構成すれば、船舶
１０に加える推進力の大きさは制御部２４によって決定
される。すなわち制御部２４に船舶１０の変位量が入力
されるとその変位量および変位速度に応じた指令信号が
出力され、この指令信号により推進機２２が動作する。
そして推進機２２が動作することで動揺の減衰力を増加
させたり、あるいは長手方向の固有周期を変え同調作用
を抑えたりして、船舶の動揺を抑制することが可能とな
る。このため係留設備や船舶への損傷を防ぐとともに荷
役中止や沖待ちによる荷役作業の遅延等を防止すること
ができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、船舶を港内岸壁に
係留させるための方法および装置に係り、特に波による
同調作用により船舶に動揺が発生するのを防止する係留
船舶の動揺抑制方法および装置に関する。
係留させるための方法および装置に係り、特に波による
同調作用により船舶に動揺が発生するのを防止する係留
船舶の動揺抑制方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、船舶を港内岸壁に係留させるには
船舶の長手方向を岸壁に倣わせるとともに、船舶と岸壁
との間を係留索で連結するようにしている。図５は従来
の係留状態を示した説明図である。同図に示すように船
舶１を岸壁２に係留させるには、まず船舶１の両端側か
ら岸壁２に向かって係留索３を引き出す。そして当該係
留索３の先端を岸壁２に設けた係留アンカ４に巻き付け
ることで、岸壁２への船舶１の係留を行っている。
船舶の長手方向を岸壁に倣わせるとともに、船舶と岸壁
との間を係留索で連結するようにしている。図５は従来
の係留状態を示した説明図である。同図に示すように船
舶１を岸壁２に係留させるには、まず船舶１の両端側か
ら岸壁２に向かって係留索３を引き出す。そして当該係
留索３の先端を岸壁２に設けた係留アンカ４に巻き付け
ることで、岸壁２への船舶１の係留を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】係留索３を用いての係
留は、波や風によって船舶１が岸壁２から漂流するのを
防止できるものの波や風による動揺の発生は抑えること
ができない。しかしながら防波堤などの作用により港内
に進入してくる波は小さいため、通常は船舶１の動揺が
問題になることはない。ところで係留された船舶１は係
留索３による張力（係留力）により、水平方向（図中矢
印参照、船舶１の長手方向）に数分程度の長い固有周期
を有するようになる。このため（台風等の影響により）
波や風が通常より長い周期の成分を有する場合には、た
とえ波高や風速が大きい場合においても、同調作用によ
り船舶１に大きな動揺が発生することがある。
留は、波や風によって船舶１が岸壁２から漂流するのを
防止できるものの波や風による動揺の発生は抑えること
ができない。しかしながら防波堤などの作用により港内
に進入してくる波は小さいため、通常は船舶１の動揺が
問題になることはない。ところで係留された船舶１は係
留索３による張力（係留力）により、水平方向（図中矢
印参照、船舶１の長手方向）に数分程度の長い固有周期
を有するようになる。このため（台風等の影響により）
波や風が通常より長い周期の成分を有する場合には、た
とえ波高や風速が大きい場合においても、同調作用によ
り船舶１に大きな動揺が発生することがある。
【０００４】ところで船舶１の幅方向は、係留索３の張
力方向（引張方向）と一致しているため船舶１は岸壁２
に対し確実に係留される。このため船舶１の幅方向につ
いては動揺が大きくなることはない。一方船舶１の長手
方向については岸壁２の形態により係留索３の張力方向
（引張方向）と一致させることができない。このため係
留索３を岸壁２に対して斜めに張り長手方向の係留成分
を持たせている。しかしこの方法では船舶１の長手方向
から力が加わると係留アンカ４を中心に係留索３が振
れ、（振り子のような）動揺が発生する。このような動
揺が船舶１に発生すると当該船舶１への荷役作業を行う
ことができなくなる場合があったり、この状態が悪化す
ると係留索３が切断することもあった。
力方向（引張方向）と一致しているため船舶１は岸壁２
に対し確実に係留される。このため船舶１の幅方向につ
いては動揺が大きくなることはない。一方船舶１の長手
方向については岸壁２の形態により係留索３の張力方向
（引張方向）と一致させることができない。このため係
留索３を岸壁２に対して斜めに張り長手方向の係留成分
を持たせている。しかしこの方法では船舶１の長手方向
から力が加わると係留アンカ４を中心に係留索３が振
れ、（振り子のような）動揺が発生する。このような動
揺が船舶１に発生すると当該船舶１への荷役作業を行う
ことができなくなる場合があったり、この状態が悪化す
ると係留索３が切断することもあった。
【０００５】本発明は上記従来の問題点に着目し、長手
方向の動揺に対する減衰力の増加や固有周期を変更させ
ることで係留された船舶の動揺を低減させ、係留設備や
船舶への損傷を防ぐとともに荷役中止や沖待ちによる荷
役作業の遅延等を防止することを目的とする。
方向の動揺に対する減衰力の増加や固有周期を変更させ
ることで係留された船舶の動揺を低減させ、係留設備や
船舶への損傷を防ぐとともに荷役中止や沖待ちによる荷
役作業の遅延等を防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は,船舶の動揺に
応じて船舶の推進機を操作したり、もしくは係留索を張
るための巻取装置を動作させれば、動揺に対する減衰力
の増加や固有周期を変更させることができ、このため係
留された船舶の動揺を低減させることができるという知
見に基づいてなされたものである。
応じて船舶の推進機を操作したり、もしくは係留索を張
るための巻取装置を動作させれば、動揺に対する減衰力
の増加や固有周期を変更させることができ、このため係
留された船舶の動揺を低減させることができるという知
見に基づいてなされたものである。
【０００７】すなわち本発明に係る係留船舶の動揺抑制
方法は、船舶に発生する長手方向の変位量もしくは係留
索の張力を検知し、これら検知量があらかじめ設定した
値を越えた際には前記検知量に応じた打消外力を前記船
舶に作用させる手順とした。ここで前記打消外力は前記
船舶が通常装備している推進機による推進力もしくは前
記係留索の張力を利用することが好ましい。
方法は、船舶に発生する長手方向の変位量もしくは係留
索の張力を検知し、これら検知量があらかじめ設定した
値を越えた際には前記検知量に応じた打消外力を前記船
舶に作用させる手順とした。ここで前記打消外力は前記
船舶が通常装備している推進機による推進力もしくは前
記係留索の張力を利用することが好ましい。
【０００８】さらに具体的には、長周期波などの発生が
予測された後、船舶長手方向の変位量を検知するととも
に、制御部に設けた操作判断部にて前記変位量とあらか
じめ設定した値とを比較し、前記変位量が前記あらかじ
め設定した値を越えた際には、前記制御部にて前記船舶
の推進機を動作させ、前記変位量に応じた打消外力を前
記船舶に作用させる手順とした。
予測された後、船舶長手方向の変位量を検知するととも
に、制御部に設けた操作判断部にて前記変位量とあらか
じめ設定した値とを比較し、前記変位量が前記あらかじ
め設定した値を越えた際には、前記制御部にて前記船舶
の推進機を動作させ、前記変位量に応じた打消外力を前
記船舶に作用させる手順とした。
【０００９】また本発明に係る係留船舶の動揺抑制装置
は、船舶に発生する長手方向の変位量もしくは係留索の
張力を検知するセンサと、このセンサからの検知量に応
じて前記船舶の推進機もしくは係留索巻取装置を操作可
能とする制御部とを前記船舶に備えるとともに、前記制
御部には前記検知量をあらかじめ設定した値と比較する
操作判断部を設けるよう構成した。
は、船舶に発生する長手方向の変位量もしくは係留索の
張力を検知するセンサと、このセンサからの検知量に応
じて前記船舶の推進機もしくは係留索巻取装置を操作可
能とする制御部とを前記船舶に備えるとともに、前記制
御部には前記検知量をあらかじめ設定した値と比較する
操作判断部を設けるよう構成した。
【００１０】
【作用】上記構成によれば、船舶は係留索によって岸壁
に係留されている。そして係留索は一定以上の張力（係
留力）をもって船舶を係留していることから、船舶は長
手方向に数分程度の長い固有周期を有することとなる。
ここで当該固有周期に近い周波数成分を持つ波が長手方
向に加わると、同調作用により船舶の長手方向に大きな
動揺が発生する。
に係留されている。そして係留索は一定以上の張力（係
留力）をもって船舶を係留していることから、船舶は長
手方向に数分程度の長い固有周期を有することとなる。
ここで当該固有周期に近い周波数成分を持つ波が長手方
向に加わると、同調作用により船舶の長手方向に大きな
動揺が発生する。
【００１１】この動揺の大きさおよび方向を計測するた
め船舶にセンサを設け、当該センサにて基準点を計測
し、当該基準点に対する船舶の変位量を時間経過ととも
に算出する。なお動揺の大きさおよび方向の検出にはＧ
ＰＳなどの測距装置を用いるようにしてもよい。また係
留索にセンサを設け、当該センサにて動揺による係留索
の張力変位量を計測し、この計測値を船舶の変位量に換
算するようにしてもよい。このように船舶の変位量を計
測した後は、この変位量が船舶への作業に支障が無いレ
ベルかを操作判断部にて判断する。この判断はあらかじ
め船舶の限度変位量を操作判断部に記録させておき、こ
の値と計測された船舶の変位量とを所定の時間間隔で逐
次比較すればよい。
め船舶にセンサを設け、当該センサにて基準点を計測
し、当該基準点に対する船舶の変位量を時間経過ととも
に算出する。なお動揺の大きさおよび方向の検出にはＧ
ＰＳなどの測距装置を用いるようにしてもよい。また係
留索にセンサを設け、当該センサにて動揺による係留索
の張力変位量を計測し、この計測値を船舶の変位量に換
算するようにしてもよい。このように船舶の変位量を計
測した後は、この変位量が船舶への作業に支障が無いレ
ベルかを操作判断部にて判断する。この判断はあらかじ
め船舶の限度変位量を操作判断部に記録させておき、こ
の値と計測された船舶の変位量とを所定の時間間隔で逐
次比較すればよい。
【００１２】そして操作判断部にて船舶の変位量の大き
さが限度変位量を越えたと判断すると、その変位量を低
減させるために、船舶に外力を作用させる。ここで船舶
に加える外力を船舶推進機による推進力もしくは係留索
巻取装置による張力とすれば、新たな動力源を船舶に設
ける必要が無い。そして船舶に加える推進力もしくは張
力の大きさは制御部によって決定される。すなわち制御
部に船舶の変位量が入力されるとその変位量および変位
速度に応じた指令信号が出力され、この指令信号により
推進機や係留索巻取装置が動作する。そしてこれら推進
機や係留索巻取装置が動作することで動揺時の減衰力を
増加させたり、あるいは係留索の張力自体を変更し同調
作用を抑えたりして、船舶の動揺を抑制することができ
る。
さが限度変位量を越えたと判断すると、その変位量を低
減させるために、船舶に外力を作用させる。ここで船舶
に加える外力を船舶推進機による推進力もしくは係留索
巻取装置による張力とすれば、新たな動力源を船舶に設
ける必要が無い。そして船舶に加える推進力もしくは張
力の大きさは制御部によって決定される。すなわち制御
部に船舶の変位量が入力されるとその変位量および変位
速度に応じた指令信号が出力され、この指令信号により
推進機や係留索巻取装置が動作する。そしてこれら推進
機や係留索巻取装置が動作することで動揺時の減衰力を
増加させたり、あるいは係留索の張力自体を変更し同調
作用を抑えたりして、船舶の動揺を抑制することができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る係留船舶の
動揺抑制方法および装置の好ましい実施の形態を、添付
図面に従って詳細に説明する。
動揺抑制方法および装置の好ましい実施の形態を、添付
図面に従って詳細に説明する。
【００１４】図１は実施の形態に係る係留船舶の動揺抑
制装置を搭載した船舶が岸壁に係留されている状態を示
す説明図である。同図に示すように船舶１０が停泊し、
岸壁１２に係留させるためには係留索１４が用いられ
る。当該係留索１４の種類には、船首部および船尾部と
をそれぞれ岸壁に係留するヘッドライン１４Ａとスター
ンライン１４Ｂ、船舶１０の長手方向移動を防ぐスプリ
ングライン１４Ｃ、船舶１０の幅方向移動を防ぐブレス
トライン１４Ｄとが存在し、その先端は岸壁１２に設け
られた係留アンカ１６（図中８箇所）に取り付けられ
る。
制装置を搭載した船舶が岸壁に係留されている状態を示
す説明図である。同図に示すように船舶１０が停泊し、
岸壁１２に係留させるためには係留索１４が用いられ
る。当該係留索１４の種類には、船首部および船尾部と
をそれぞれ岸壁に係留するヘッドライン１４Ａとスター
ンライン１４Ｂ、船舶１０の長手方向移動を防ぐスプリ
ングライン１４Ｃ、船舶１０の幅方向移動を防ぐブレス
トライン１４Ｄとが存在し、その先端は岸壁１２に設け
られた係留アンカ１６（図中８箇所）に取り付けられ
る。
【００１５】船舶１０の甲板には係留索１４を個別に巻
取可能とする係留索巻取装置１８が設けられている。そ
して係留索１４の先端側を岸壁１２側の係留アンカ１６
に取り付けた後、係留索巻取装置１８を駆動させ船舶１
０と岸壁１２との間の係留索１４のたるみを取り除き、
船舶１０が岸壁１２から離れるのを防止している。
取可能とする係留索巻取装置１８が設けられている。そ
して係留索１４の先端側を岸壁１２側の係留アンカ１６
に取り付けた後、係留索巻取装置１８を駆動させ船舶１
０と岸壁１２との間の係留索１４のたるみを取り除き、
船舶１０が岸壁１２から離れるのを防止している。
【００１６】また同じく船舶１０の甲板にはセンサとな
るビデオトラッカー装置２０が設けられている。当該ビ
デオトラッカー装置２０とは、撮影対象物をビデオカメ
ラ２１にて撮影することで両者間の変位を検出可能とす
るものであり、これを船舶１０に搭載し、岸壁１２の適
当な位置に固定した標識や光源２３を撮影することで船
舶１０と岸壁１２との変位を検出できるようになってい
る。ここで本実施の形態では岸壁１２に対する船舶１０
の変位をビデオトラッカー装置２０にて検出することと
したが、これは一例であって他にも、例えばビデオトラ
ッカー装置２０に置き換えて光波式距離測定装置、ある
いはＧＰＳなどの測距装置を用いるようにしてもよい。
ここで光波式距離測定装置を用いた場合では、船舶１０
にビデオカメラ２１の代わりに光波発生装置を搭載し、
岸壁１２の適当な位置に固定した光波反射板からの反射
光を計測し、船舶１０と岸壁１２との変位を検出する。
るビデオトラッカー装置２０が設けられている。当該ビ
デオトラッカー装置２０とは、撮影対象物をビデオカメ
ラ２１にて撮影することで両者間の変位を検出可能とす
るものであり、これを船舶１０に搭載し、岸壁１２の適
当な位置に固定した標識や光源２３を撮影することで船
舶１０と岸壁１２との変位を検出できるようになってい
る。ここで本実施の形態では岸壁１２に対する船舶１０
の変位をビデオトラッカー装置２０にて検出することと
したが、これは一例であって他にも、例えばビデオトラ
ッカー装置２０に置き換えて光波式距離測定装置、ある
いはＧＰＳなどの測距装置を用いるようにしてもよい。
ここで光波式距離測定装置を用いた場合では、船舶１０
にビデオカメラ２１の代わりに光波発生装置を搭載し、
岸壁１２の適当な位置に固定した光波反射板からの反射
光を計測し、船舶１０と岸壁１２との変位を検出する。
【００１７】ビデオトラッカー装置２０によって得られ
た岸壁１２に対する船舶１０の変位量は、当該船舶１０
に設けられた制御部２４の中の操作判断部２６へと入力
される。当該操作判断部２６には、船舶１０への荷役作
業に支障の無い設定値があらかじめ記録されており、ビ
デオトラッカー装置２０から入力された変位量がこの設
定値に対して上回っているか否かの判断ができるように
なっている。また制御部２４は船舶１０の推進機２２に
接続されており、操作判断部２６にて変位量が設定値を
越えていると判断した際には、入力された変位量に対応
する指令信号を算出するとともに、これを推進機２２に
送り出し当該推進機２２はスクリュー２８を回転させ、
船舶１０に発生した変位量を打ち消す方向に外力を加え
られるようにしている。
た岸壁１２に対する船舶１０の変位量は、当該船舶１０
に設けられた制御部２４の中の操作判断部２６へと入力
される。当該操作判断部２６には、船舶１０への荷役作
業に支障の無い設定値があらかじめ記録されており、ビ
デオトラッカー装置２０から入力された変位量がこの設
定値に対して上回っているか否かの判断ができるように
なっている。また制御部２４は船舶１０の推進機２２に
接続されており、操作判断部２６にて変位量が設定値を
越えていると判断した際には、入力された変位量に対応
する指令信号を算出するとともに、これを推進機２２に
送り出し当該推進機２２はスクリュー２８を回転させ、
船舶１０に発生した変位量を打ち消す方向に外力を加え
られるようにしている。
【００１８】このような動揺抑制装置を搭載した船舶に
動揺が生じた場合、これを抑制させる手順を説明する。
通常、港内に進入してくる波の周期は、係留した船舶１
０の長手方向の動揺の固有周期よりも小さいことから、
船舶１０に発生する動揺は小さい。しかし台風等により
海面にうねりなどが発生すると港内に長周期の波が進入
してくる。そして港内に進入した長周期波が係留した船
舶１０の固有周期に近くなると、波高は小さくても、船
舶１０は同調作用により大きな動揺が生じる。
動揺が生じた場合、これを抑制させる手順を説明する。
通常、港内に進入してくる波の周期は、係留した船舶１
０の長手方向の動揺の固有周期よりも小さいことから、
船舶１０に発生する動揺は小さい。しかし台風等により
海面にうねりなどが発生すると港内に長周期の波が進入
してくる。そして港内に進入した長周期波が係留した船
舶１０の固有周期に近くなると、波高は小さくても、船
舶１０は同調作用により大きな動揺が生じる。
【００１９】図２は、動揺抑制装置を作動させる手順を
示したフローチャートを示す。同図に示すように船舶１
０では、停泊している港周囲の海面状態や天気予報から
の情報に応じてビデオトラッカー装置２０を作動させ
（ステップ１００、１２０）、岸壁１２に対する船舶１
０の変位量を監視する。そして長周期波による力が船舶
１０に作用し、当該船舶１０の変位量が操作判断部２６
に記録された設定値を上回ったと判断すると（ステップ
１４０）、制御部２４にて入力された変位量に対応する
指令信号を算出する（ステップ１６０）。この指令信号
の算出原理を以下に示す。
示したフローチャートを示す。同図に示すように船舶１
０では、停泊している港周囲の海面状態や天気予報から
の情報に応じてビデオトラッカー装置２０を作動させ
（ステップ１００、１２０）、岸壁１２に対する船舶１
０の変位量を監視する。そして長周期波による力が船舶
１０に作用し、当該船舶１０の変位量が操作判断部２６
に記録された設定値を上回ったと判断すると（ステップ
１４０）、制御部２４にて入力された変位量に対応する
指令信号を算出する（ステップ１６０）。この指令信号
の算出原理を以下に示す。
【００２０】船舶１０は係留索１４によってある一定以
上の張力（係留力）で岸壁１２に係留されている。ここ
で係留された船舶１０の長手方向の運動方程式は、係留
索１４の作用が線形であるとすると、動揺の長周期成分
について以下の式で表される。
上の張力（係留力）で岸壁１２に係留されている。ここ
で係留された船舶１０の長手方向の運動方程式は、係留
索１４の作用が線形であるとすると、動揺の長周期成分
について以下の式で表される。
【数１】
【００２１】ここでＸは船舶の長周期動揺変位、Ｆは波
や風によって船に作用する長周期外力、Ｍは船舶の見掛
質量、Ｎは減衰力、Ｋは係留力を示す。また上式より動
揺の周波数応答関数は以下の式で表される。
や風によって船に作用する長周期外力、Ｍは船舶の見掛
質量、Ｎは減衰力、Ｋは係留力を示す。また上式より動
揺の周波数応答関数は以下の式で表される。
【数２】
【００２２】ここでＸAは船舶動揺時の振幅、ＦAは波や
風によって船に作用する力の振幅、ωは波や風によって
船に作用する力の変動円周波数を示し、図３は係留した
船舶の動揺特性を示すグラフである。また同図における
動揺の固有周期は以下の式で表される。
風によって船に作用する力の振幅、ωは波や風によって
船に作用する力の変動円周波数を示し、図３は係留した
船舶の動揺特性を示すグラフである。また同図における
動揺の固有周期は以下の式で表される。
【数３】
【００２３】ビデオトラッカー装置２０にて検知される
変位量を抑えるためには動揺の減衰力を大きくするか、
船舶１０の固有周期を長周期波の周期から離すようにす
ればよい。すなわち船舶１０に発生した動揺を抑えるの
に用いる外力を、船舶１０の動揺に基づいて発生させ
る。この動揺を抑える外力を以下の式に示す。
変位量を抑えるためには動揺の減衰力を大きくするか、
船舶１０の固有周期を長周期波の周期から離すようにす
ればよい。すなわち船舶１０に発生した動揺を抑えるの
に用いる外力を、船舶１０の動揺に基づいて発生させ
る。この動揺を抑える外力を以下の式に示す。
【数４】
【００２４】ここでＦCは船舶１０に作用する外力、Ｃ1
とＣ2は制御用の特性値を示す。そしてこの外力が船舶
１０に作用することから、動揺の長周期成分についての
運動方程式は以下の式で示される。
とＣ2は制御用の特性値を示す。そしてこの外力が船舶
１０に作用することから、動揺の長周期成分についての
運動方程式は以下の式で示される。
【数５】 となり上式を整理すると、
【数６】 と示される。これにより動揺時の速度に対する制御力は
減衰力に比例する力となり、動揺の変位に対する力は復
原力に比例する力となる。従って船舶１０の動揺の状態
に基づいて発生させた外力を船舶１０に作用させること
により、大きな動揺を抑えることができる。実施の形態
では、この外力を推進機２２にて発生させるようにして
いる。
減衰力に比例する力となり、動揺の変位に対する力は復
原力に比例する力となる。従って船舶１０の動揺の状態
に基づいて発生させた外力を船舶１０に作用させること
により、大きな動揺を抑えることができる。実施の形態
では、この外力を推進機２２にて発生させるようにして
いる。
【００２５】ビデオトラッカー装置２０にて計測された
変位量は制御部２４に伝送され、当該制御装置２４にお
いて動揺の変位と動揺速度とが計算される。そして動揺
変位と動揺速度とから推進機２２を駆動するための制御
信号が計算される。この制御信号におけるゲイン設定を
以下に示す。
変位量は制御部２４に伝送され、当該制御装置２４にお
いて動揺の変位と動揺速度とが計算される。そして動揺
変位と動揺速度とから推進機２２を駆動するための制御
信号が計算される。この制御信号におけるゲイン設定を
以下に示す。
【数７】
【００２６】ここで前述の通りＣ1とＣ2は制御用の特性
値を示しており、推進機２２の仕様および制御効果に応
じて調整すればよい。制御信号から推進機２２を駆動す
るための指令信号が出力され、推進機２２に取り付けた
スクリュー２８を動作させる（ステップ１８０、２０
０）。そしてこのスクリュー２８の動作により、船舶１
０の動揺を抑制するための制御力を発生させるようにし
ている。
値を示しており、推進機２２の仕様および制御効果に応
じて調整すればよい。制御信号から推進機２２を駆動す
るための指令信号が出力され、推進機２２に取り付けた
スクリュー２８を動作させる（ステップ１８０、２０
０）。そしてこのスクリュー２８の動作により、船舶１
０の動揺を抑制するための制御力を発生させるようにし
ている。
【００２７】具体的には図４に示すように、船舶１０の
動揺方向の反対方向に外力が発生するよう推進機２２の
推力発生方向を切換える（正転／逆転）。このように推
進機２２の駆動を制御すれば減衰力を増加させたり、係
留索１４につながれた船舶１０の固有周期を変化させる
ことができるので係留された船舶１０の動揺を抑えるこ
とができる。ここでスクリュー２８が可変ピッチ仕様で
あれば、このピッチを動揺周期にあわせて切換えるよう
にすればよい。また推進機２２の仕様によっては、回転
方向の切換時間が動揺周期よりも長くかかる場合があ
る。この場合には船舶１０が前方あるいは後方に動揺す
る場合のみスクリュー２８を片側方向に回転させ、船舶
１０が反対方向に動揺する場合にはスクリュー２８を停
止するようにしてもよい。
動揺方向の反対方向に外力が発生するよう推進機２２の
推力発生方向を切換える（正転／逆転）。このように推
進機２２の駆動を制御すれば減衰力を増加させたり、係
留索１４につながれた船舶１０の固有周期を変化させる
ことができるので係留された船舶１０の動揺を抑えるこ
とができる。ここでスクリュー２８が可変ピッチ仕様で
あれば、このピッチを動揺周期にあわせて切換えるよう
にすればよい。また推進機２２の仕様によっては、回転
方向の切換時間が動揺周期よりも長くかかる場合があ
る。この場合には船舶１０が前方あるいは後方に動揺す
る場合のみスクリュー２８を片側方向に回転させ、船舶
１０が反対方向に動揺する場合にはスクリュー２８を停
止するようにしてもよい。
【００２８】なお本実施の形態では、船舶１０の変位量
をビデオトラッカー装置２０にて求めることとしたが係
留索１４に張力検出センサを取り付け、この値から変位
量を求めるようにしてもよい。これは船舶１０が動揺す
る際の係留索１４の張力変位と船舶１０の変位量とは計
算によって求められる関係があるので、張力（係留力）
の変化により算定をすることができる。また船舶１０が
幅方向に移動した場合には、船首側と船尾側との係留索
の張力は同時に増加あるいは減少するので、船首側と船
尾側との係留索の張力を計測しておけば、船舶１０にお
ける幅方向の変位量も求めることができる。
をビデオトラッカー装置２０にて求めることとしたが係
留索１４に張力検出センサを取り付け、この値から変位
量を求めるようにしてもよい。これは船舶１０が動揺す
る際の係留索１４の張力変位と船舶１０の変位量とは計
算によって求められる関係があるので、張力（係留力）
の変化により算定をすることができる。また船舶１０が
幅方向に移動した場合には、船首側と船尾側との係留索
の張力は同時に増加あるいは減少するので、船首側と船
尾側との係留索の張力を計測しておけば、船舶１０にお
ける幅方向の変位量も求めることができる。
【００２９】また港内の制約などにより推進機２２を動
かせないときは、当該推進機２２のかわりに係留索巻取
装置１８を動作させ、係留索１４の張力を変動させるこ
とで船舶１０に発生する動揺を抑制させてもよい。通常
係留索１４の張力は一定に保たれているが、同調現象に
より船舶１０が大きく動揺した場合には制御装置２４の
指令信号に応じて係留索巻取装置１８を駆動させ、係留
索１４の張力を変動させれば、減衰力を増加させたり、
船舶１０の固有周期を変えることができ、船舶１０の動
揺を抑えることができる。ここで係留索１４には、ヘッ
ドライン１４Ａ、スターンライン１４Ｂ、スプリングラ
イン１４Ｃ、ブレストライン１４Ｄの４種類があるが、
どの係留索１４を巻取るようにするかは、船舶１０の係
留状態に応じて個別に決めればよい。例えば、ヘッドラ
イン１４Ａ側とスターンライン１４Ｂ側の係留索巻取装
置１８を駆動させ、船舶１０の動揺を抑制させるように
すれば、制御対象となる係留索巻取装置１８は２個とな
るので、制御部２４の構成を比較的簡単にすることがで
きる。また上記仕様とは逆にスプリングライン１４Ｃ側
のみを駆動させたり、あるいは両者を同時に駆動させ、
動揺に対する抑制力を大きくするようにしてもよい。さ
らに動揺の抑制中にブレストライン１４Ｄの係留索巻取
装置１８を駆動させれば、動揺の抑制中の船舶１０の姿
勢を岸壁１２に対して常に水平に保つことができる。な
お推進機２２と係留索巻取装置１８の両方を動作させて
も、船舶１０に発生する動揺を抑制できることはいうま
でもない。
かせないときは、当該推進機２２のかわりに係留索巻取
装置１８を動作させ、係留索１４の張力を変動させるこ
とで船舶１０に発生する動揺を抑制させてもよい。通常
係留索１４の張力は一定に保たれているが、同調現象に
より船舶１０が大きく動揺した場合には制御装置２４の
指令信号に応じて係留索巻取装置１８を駆動させ、係留
索１４の張力を変動させれば、減衰力を増加させたり、
船舶１０の固有周期を変えることができ、船舶１０の動
揺を抑えることができる。ここで係留索１４には、ヘッ
ドライン１４Ａ、スターンライン１４Ｂ、スプリングラ
イン１４Ｃ、ブレストライン１４Ｄの４種類があるが、
どの係留索１４を巻取るようにするかは、船舶１０の係
留状態に応じて個別に決めればよい。例えば、ヘッドラ
イン１４Ａ側とスターンライン１４Ｂ側の係留索巻取装
置１８を駆動させ、船舶１０の動揺を抑制させるように
すれば、制御対象となる係留索巻取装置１８は２個とな
るので、制御部２４の構成を比較的簡単にすることがで
きる。また上記仕様とは逆にスプリングライン１４Ｃ側
のみを駆動させたり、あるいは両者を同時に駆動させ、
動揺に対する抑制力を大きくするようにしてもよい。さ
らに動揺の抑制中にブレストライン１４Ｄの係留索巻取
装置１８を駆動させれば、動揺の抑制中の船舶１０の姿
勢を岸壁１２に対して常に水平に保つことができる。な
お推進機２２と係留索巻取装置１８の両方を動作させて
も、船舶１０に発生する動揺を抑制できることはいうま
でもない。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、船
舶に発生する長手方向の変位量もしくは係留索の張力を
検知し、これら検知量があらかじめ設定した値を越えた
際には前記検知量に応じた打消外力を前記船舶に作用さ
せたことから、係留設備や船舶への損傷を防ぐとともに
荷役中止や沖待ちによる荷役作業の遅延等を防止するこ
とができる。
舶に発生する長手方向の変位量もしくは係留索の張力を
検知し、これら検知量があらかじめ設定した値を越えた
際には前記検知量に応じた打消外力を前記船舶に作用さ
せたことから、係留設備や船舶への損傷を防ぐとともに
荷役中止や沖待ちによる荷役作業の遅延等を防止するこ
とができる。
【図１】実施の形態に係る係留船舶の動揺抑制装置を搭
載した船舶が岸壁に係留されている状態を示す説明図で
ある。
載した船舶が岸壁に係留されている状態を示す説明図で
ある。
【図２】動揺抑制装置を作動させる手順を示したフロー
チャートを示す。
チャートを示す。
【図３】係留した船舶の動揺特性を示すグラフである。
【図４】船舶１０の動揺方向に応じて推進機２２の回転
方向を切換える状態を示す説明図である。
方向を切換える状態を示す説明図である。
【図５】従来の係留状態を示した説明図である。
１ 船舶 ２ 岸壁 ３ 係留索 ４ 係留アンカ １０ 船舶 １２ 岸壁 １４ 係留索 １４Ａ ヘッドライン １４Ｂ スターンライン １４Ｃ スプリングライン １４Ｄ ブレストライン １６ 係留アンカ １８ 係留索巻取装置 ２０ ビデオトラッカー装置 ２１ ビデオカメラ ２２ 推進機 ２３ 標識や光源 ２４ 制御部 ２６ 操作判断部 ２８ スクリュー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森谷 周行 東京都昭島市つつじが丘１丁目１番50号 株式会社三井造船昭島研究所内 (72)発明者 中川 寛之 東京都昭島市つつじが丘１丁目１番50号 株式会社三井造船昭島研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 船舶に発生する長手方向の変位量もしく
は係留索の張力を検知し、これら検知量があらかじめ設
定した値を越えた際には前記検知量に応じた打消外力を
前記船舶に作用させることを特徴とする係留船舶の動揺
抑制方法。 - 【請求項２】 前記打消外力は前記船舶の推進力もしく
は前記係留索の張力であることを特徴とする請求項１に
記載の係留船舶の動揺抑制方法。 - 【請求項３】 長周期波などの発生が予測された後、船
舶長手方向の変位量を検知するとともに、制御部に設け
た操作判断部にて前記変位量とあらかじめ設定した値と
を比較し、前記変位量が前記あらかじめ設定した値を越
えた際には、前記制御部にて前記船舶の推進機を動作さ
せ、前記変位量に応じた打消外力を前記船舶に作用させ
ることを特徴とする係留船舶の動揺抑制方法。 - 【請求項４】 船舶に発生する長手方向の変位量もしく
は係留索の張力を検知するセンサと、このセンサからの
検知量に応じて前記船舶の推進機もしくは係留索巻取装
置を操作可能とする制御部とを前記船舶に備えるととも
に、前記制御部には前記検知量をあらかじめ設定した値
と比較する操作判断部を設けたことを特徴とする係留船
舶の動揺抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31277897A JPH11129978A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 係留船舶の動揺抑制方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31277897A JPH11129978A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 係留船舶の動揺抑制方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11129978A true JPH11129978A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=18033300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31277897A Pending JPH11129978A (ja) | 1997-10-29 | 1997-10-29 | 係留船舶の動揺抑制方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11129978A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007069718A (ja) * | 2005-09-06 | 2007-03-22 | National Maritime Research Institute | 係船管理支援システム |
| JP2017132358A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 水上ロボットの位置制御システムおよび位置制御方法 |
| JP2017159887A (ja) * | 2016-03-01 | 2017-09-14 | ブランスウィック コーポレイションＢｒｕｎｓｗｉｃｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 船舶ステーション維持システム及び方法 |
| US9952595B2 (en) | 2016-03-01 | 2018-04-24 | Brunswick Corporation | Vessel maneuvering methods and systems |
| US10095232B1 (en) | 2016-03-01 | 2018-10-09 | Brunswick Corporation | Station keeping methods |
| US10198005B2 (en) | 2016-03-01 | 2019-02-05 | Brunswick Corporation | Station keeping and waypoint tracking methods |
| US10259555B2 (en) | 2016-08-25 | 2019-04-16 | Brunswick Corporation | Methods for controlling movement of a marine vessel near an object |
| US10324468B2 (en) | 2017-11-20 | 2019-06-18 | Brunswick Corporation | System and method for controlling a position of a marine vessel near an object |
| JP2019127088A (ja) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 五洋建設株式会社 | 水上移動体制御装置 |
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| US10845812B2 (en) | 2018-05-22 | 2020-11-24 | Brunswick Corporation | Methods for controlling movement of a marine vessel near an object |
| JPWO2022118753A1 (ja) * | 2020-12-04 | 2022-06-09 | ||
| US20220296985A1 (en) * | 2020-05-11 | 2022-09-22 | Shanelle Chevon Bryant | Portable Snowboard |
| US11530022B1 (en) | 2018-07-10 | 2022-12-20 | Brunswick Corporation | Method for controlling heading of a marine vessel |
-
1997
- 1997-10-29 JP JP31277897A patent/JPH11129978A/ja active Pending
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