JP7203633B2 - 制御装置、これを備えた船舶および船舶の制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、制御装置、これを備えた船舶および船舶の制御方法に関するものである。

航行中および海上での停船中における船の横揺れ運動を抑えるために、フィンスタビライザを備える船が存在する。フィンスタビライザは、航行中に横揺れを検出し、フィン角を制御することでフィンに揚力を発生させ、揚力モーメントにより船体の横揺運動を抑え込もうとする。フィンスタビライザは、制御装置により制御される。

例えば、特許文献１には、船のロール方向の傾き（ロール角）から横揺れ周期を算出し、この横揺れ周期に基づいてフィンスタビライザを制御することが開示されている。
また特許文献２には、船のピッチ角とロール角を検出し、そのピッチ角及びロール角を抑制するように複数のフィンが発生すべき揚力の配分を算出し、複数のフィンを個別に制御することが開示されている。

特許第６２５３２０５号公報 特許第２６１０７６１号公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に開示された発明では、フィンスタビライザの起動および停止（格納）の制御についての検討がなされていないため、フィンスタビライザの起動および停止（格納）については船舶の乗組員による判断と作業が発生するという問題があった。
乗組員は、安全な航海を重視し、海象が比較的穏やかな場合であっても急な横揺れに備えてフィンスタビライザを常時使用する場合がある。これに対し、船舶の管理側は、フィンスタビライザの使用による燃費の悪化を懸念し、フィンスタビライザの使用を必要最小限に抑えたいという要望がある。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、フィンスタビライザの発停を制御可能な制御装置、これを備えた船舶および船舶の制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の制御装置、これを備えた船舶および船舶の制御方法は以下の手段を採用する。
本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る制御装置は、格納可能な両舷のフィンスタビライザを備える船舶の制御装置であって、前記船舶の姿勢情報を計測する情報計測装置から前記姿勢情報を取得し、前記姿勢情報は、前記フィンスタビライザのフィン作動角及び前記船舶の船速のいずれか一つであり、両舷の前記フィンスタビライザが作動している場合に、前記姿勢情報が第１所定値よりも小さいと判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンを格納し、いずれか一方の前記フィンスタビライザが作動している場合に、前記姿勢情報が第２所定値よりも小さいと判定されると、両舷の前記フィンスタビライザのフィンを格納するように制御する。

本態様によれば、両舷のフィンスタビライザが作動している場合に、船舶の姿勢情報が第１所定値より小さい場合はいずれか一方のフィンスタビライザのフィンを格納し、片舷のフィンスタビライザが作動している場合に、姿勢情報が第２所定値より小さい場合は両舷のフィンスタビライザのフィンを格納することから、船舶の姿勢情報に基づきフィンスタビライザのフィンの格納要否を判断し、必要な場合は自動で格納することができる。格納要否の判断が定量的な条件に基づき自動で行われるため、乗組員が常時船舶の揺れを監視する必要が無く、また判断に対する熟練の技術も必要としない。

フィンスタビライザは、船舶の横揺れを抑制するために船舶の推進力を横揺れ防止の力に変換するものであることから、フィンスタビライザの使用は船速の低下につながり、ひいては船舶の主機の燃費の悪化を招くこととなる。
本態様では、船舶の姿勢情報に基づき揺れが小さいと判定された場合は一方を格納して片舷運転とし、揺れがおさまった場合は両舷のフィンスタビライザのフィンを格納することから、フィンスタビライザを必要な場合のみ使用して、不要な場合に格納することで船舶の主機の燃費を抑え、省エネに寄与することができる。揺れがあるものの、両舷のフィンスタビライザを使用する必要がない場合には、片舷のみを使用することで、減揺性能と省エネとの両立を図ることができる。

フィンスタビライザによる揚力が必要となくなることは、フィンスタビライザのフィン作動角が小さくなったことにより判定することができる。フィン作動角は、船舶の横揺れが大きい場合に大きくなるように、横揺れが小さい場合に小さくなるように制御される。よって、フィン作動角が小さい場合は、船舶の横揺れが小さくフィンスタビライザを作動させる必要性が少ないことから、フィンスタビライザのフィンを格納可能であると判断することができる。
またフィンスタビライザのフィンは、船舶１が接岸する際、船速が所定の速度以下となると自動で格納される。

本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る制御装置は、格納可能な両舷のフィンスタビライザを備える船舶の制御装置であって、前記船舶の姿勢情報を計測する情報計測装置から前記姿勢情報を取得し、前記姿勢情報は、前記フィンスタビライザのフィン作動角、及び前記船舶の横揺れ角のいずれか一つであり、両舷の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第３所定値よりも大きいと判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザを起動し、いずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第４所定値よりも大きいと判定されると、両舷の前記フィンスタビライザを起動するように制御する。

本態様によれば、両舷のフィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、船舶の姿勢情報が第３所定値より大きい場合はいずれか一方のフィンスタビライザを起動し、片舷のフィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、姿勢情報が第４所定値より大きい場合は両舷のフィンスタビライザを起動することから、船舶の姿勢情報に基づきフィンスタビライザの起動要否を判断し、必要な場合は自動で起動することができる。起動要否の判断が定量的な条件に基づき自動で行われるため、乗組員が常時船舶の揺れを監視する必要が無く、また判断に対する熟練の技術も必要としない。

フィンスタビライザは、船舶の横揺れを抑制するために船舶の推進力を横揺れ防止の力に変換するものであることから、フィンスタビライザの使用は船速の低下につながり、ひいては船舶の主機の燃費の悪化を招くこととなる。
本態様では、船舶の姿勢情報に基づき揺れが生じていると判定された場合は一方を起動して片舷運転とし、片舷運転としても揺れがおさまらない場合は両舷のフィンスタビライザを起動することから、フィンスタビライザを必要な場合のみ使用することで船舶の主機の燃費を抑え、省エネに寄与することができる。揺れがあるものの、両舷のフィンスタビライザを使用する必要がない場合には、片舷のみを使用することで、減揺性能と省エネとの両立を図ることができる。

フィンスタビライザによる揚力が必要となることは、船舶に横揺れが発生し、船舶の横揺れ角が大きくなったことにより判定することができる。また、揚力が必要となる横揺れ角に対応するフィン作動角を算出し、フィン作動角が大きくなったことによっても判定することができる。

上記態様では、両舷の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第３所定値よりも大きい、かつ、前記船舶の船速が所定の閾値を超えていると判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザを起動し、いずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第４所定値よりも大きい、かつ、前記船舶の船速が所定の閾値を超えていると判定されると、両舷の前記フィンスタビライザを起動するように制御するとしてもよい。

本態様によれば、船舶の横揺れが発生しているため減揺が必要である、かつ、船速が速くフィンスタビライザによる揚力を発生させることが可能であると判定できるため、船舶が必要とする揚力を提供できる場合にフィンスタビライザを起動することから、フィンスタビライザによる減揺性能を有効かつ適切に利用することができる。

上記態様では、前記船舶の位置情報を検知する位置情報検知部と、前記位置情報に基づき前記船舶が航行する海域を特定し、前記海域の気象情報を検知する気象情報検知部と、を備え、前記気象情報は、前記海域の波向情報または風向情報を含み、いずれか一方の前記フィンスタビライザを作動して片舷運転する場合に、前記波向情報または前記風向情報に基づき波を受けない側または風下側の前記フィンスタビライザを作動するよう制御するとしてもよい。

本態様によれば、いずれか一方のフィンスタビライザを作動して片舷運転する場合に、波向情報または風向情報に基づき作動するフィンスタビライザを決定することから、波向情報に基づく場合は波を受けない側、風向情報に基づく場合は風下側のフィンスタビライザを作動するよう制御することができる。
いずれか一方のフィンスタビライザを作動する場合、使用するフィンスタビライザは波による流体運動の影響を受けない方がよい。これは、フィンに波が打ち寄せると、想定した揚力を出すことができなくなるためである。よって、波を受けない側または風下側のフィンスタビライザを作動することにより、波による流体運動の影響を受けにくく、想定した揚力を発揮できるフィンスタビライザを選択して作動させることができる。

上記態様では、前記船舶の進行方向を検知する進行方向検知部を備え、いずれか一方の前記フィンスタビライザを作動して片舷運転する場合に、前記進行方向および前記位置情報に基づき沿岸側及び沖合側のうち、沿岸側の前記フィンスタビライザを作動するよう制御するとしてもよい。

本態様によれば、いずれか一方のフィンスタビライザを作動して片舷運転する場合に、進行方向および位置情報に基づき作動するフィンスタビライザを決定することから、進行方向および位置情報から沿岸（陸）との位置関係を把握し、沿岸側及び沖合側のうち、沿岸側のフィンスタビライザを作動するよう制御することができる。
例えば日本近海を航行する場合、沖合から沿岸へ波が打ち寄せる。この波が船体動揺に影響を及ぼすことが考えられる。例えば太平洋を航行し進行方向が北東の場合は船舶の右舷から波を受けることが多く、進行方向が逆の南西の場合は船舶の左舷から波を受けることが多い。一方、日本海を航行する場合は、逆の傾向となる。
よって、太平洋を航行し進行方向が北東の場合は船舶の左舷側のフィンスタビライザを優先的に作動させ、進行方向が南西の場合は船舶の右舷側のフィンスタビライザを優先的に作動させることで、波の影響を抑え、効果的にフィンスタビライザによる揚力を出すことが可能となる。

上記態様では、前記フィンスタビライザを作動するモータに該モータの作動時間を計測する時間計が設置され、いずれか一方の前記フィンスタビライザを作動して片舷運転する場合に、前記作動時間が短い前記フィンスタビライザを作動するよう制御するとしてもよい。

本態様によれば、いずれか一方のフィンスタビライザを作動して片舷運転する場合に、時間計で計測した作動時間が短いフィンスタビライザを作動するよう制御することから、フィンスタビライザの運転時間の偏りを抑制し、各フィンスタビライザの運転時間を均等にすることができる。

本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る船舶は、上述の制御装置を備える。

本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る船舶の制御方法は、格納可能な両舷のフィンスタビライザを備える船舶の制御方法であって、前記フィンスタビライザのフィン作動角及び前記船舶の船速のいずれか一つである前記船舶の姿勢情報を取得するステップと、両舷の前記フィンスタビライザが作動している場合に、前記姿勢情報が第１所定値よりも小さいと判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンを格納する片舷格納ステップと、前記片舷格納ステップによりいずれか一方の前記フィンスタビライザが作動している場合に、前記姿勢情報が第２所定値よりも小さいと判定されると、両舷の前記フィンスタビライザのフィンを格納する両舷格納ステップとを有する。

本開示の幾つかの実施形態における一態様に係る船舶の制御方法は、格納可能な両舷のフィンスタビライザを備える船舶の制御方法であって、前記フィンスタビライザのフィン作動角、及び前記船舶の横揺れ角のいずれか一つである前記船舶の姿勢情報を取得するステップと、両舷の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第３所定値よりも大きいと判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザを起動する片舷起動ステップと、前記片舷起動ステップによりいずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第４所定値よりも大きいと判定されると、両舷の前記フィンスタビライザを起動する両舷起動ステップとを有する。

本開示によれば、船舶の姿勢情報に基づきフィンスタビライザの起動・停止を自動で制御するので、フィンスタビライザが必要ない場合にフィンスタビライザのフィンを格納して推進抵抗を減らし、主機の燃費を抑え省エネに寄与することができる。

船舶の平面図である。 船舶の正面図である。 左舷のフィンスタビライザの格納状態を示す側面図である。 左舷のフィンスタビライザの作動状態を示す斜視図である。 左舷のフィンスタビライザのフィン及びフラップの非回動状態を示す側面図である。 左舷のフィンスタビライザのフィン及びフラップの回動状態を示す側面図である。 左舷のフィンスタビライザのフィン及びフラップの回動状態を示す側面図である。 幾つかの実施形態に係る制御装置の一態様を示したブロック図である。 幾つかの実施形態に係る制御装置のフィンスタビライザ作動時の制御の一態様を示したフローチャートである。 幾つかの実施形態に係る制御装置のフィンスタビライザ停止時の制御の一態様を示したフローチャートである。 沿岸を航行する船舶の一例を示す平面図である。

以下に、本開示の幾つかの実施形態に係る制御装置、これを備えた船舶および船舶の制御方法の各実施形態について、図面を参照して説明する。
図１には、本開示の幾つかの実施形態に係る制御装置を備えた船舶の一態様が平面図に示されている。
また図２には、船舶の一態様が正面図に示されている。
図１に示されるように、船舶１は、右舷及び左舷にフィンスタビライザ１０を備えている。
図２に示されるように、フィンスタビライザ１０は、船舶１の船底湾曲部に斜め下方に突出するように配置されている。

図３には、本開示の幾つかの実施形態に係る制御装置を備えた船舶の左舷のフィンスタビライザの格納状態を示す側面図が示されており、図４には、左舷のフィンスタビライザの作動状態を示す斜視図が示されている。
フィンスタビライザ１０は、フィン軸（図示せず）を有しており、フィンスタビライザ１０のフィン１２はフィン軸を中心に回動することができる。
図３に示されるように、フィン１２は、格納状態の場合、船舶１のフィン格納部５に格納されている。フィン格納部５は、フィン１２全体を船舶１内に格納できるように船舶１内部側にくぼんでいる。右舷のフィン１２も同様に格納される。フィン１２は、フィン格納部５に格納されることにより、水の抵抗を受けない。
また図４に示されるように、フィン１２は、作動状態の場合、フィン格納部５から船首方向に回動し、船舶１から張り出される。右舷のフィン１２も同様に作動される。図１及び図２には、右舷及び左舷のフィンスタビライザ１０が作動している状態が示されている。

図５には、左舷のフィンスタビライザのフィン本体及びフラップの非回動状態を示す側面図が示されており、図６及び図７には、フィンスタビライザのフィン本体及びフラップが回動した状態を示す側面図がそれぞれ示されている。図５乃至図７の各矢印は、水流の流れる方向を示す。
図５に示されるように、フィン１２は、フィン本体１６及びフラップ１４を備える。フィン本体１６は、フィン軸を中心に回動可能であり、フラップ１４はフィン本体１６とは独立して回動可能である。フィン軸は、図５の一点鎖線が交わる交点に設けられている。フィン本体１６及びフラップ１４が回動せず、水流に対して平行である場合、揚力はほとんど発生しない。
図６及び図７のようにフィン本体１６及びフラップ１４が回動すると、フィン１２の角度（フィン作動角）により船舶１の進行によって生じる水流に応じた揚力が発生し、船体の横揺れを防止する。フィン本体１６が回動する場合、フラップ１４は回動しなくてもよい。フラップ１４は、フィン本体１６による揚力を微調整する場合に用いられる。

フィンスタビライザ１０によって発生する揚力の大きさは、フィン作動角の大きさと船舶１の進行に伴う水流の速さに基づいて求められる。フィン作動角は、制御装置４０の後述するフィンスタビライザ制御部４１によって制御される。船舶１の横揺れが大きい場合フィン作動角は大きくなるように、また横揺れが小さい場合フィン作動角は小さくなるように制御される。
また、フィンスタビライザ１０は、船舶１の進行によって生じる水流を用いて揚力を発生させる。フィンスタビライザ１０の性質として、船舶１が所定の速度に満たない場合は、横揺れ減衰効果を得ることはできない。よって、後述する船速検知部３１が検知した船速が所定の速度より小さい場合は、フィンスタビライザ１０を停止しフィン１２を格納する。

図８には、幾つかの実施形態に係る制御装置の一態様を示したブロック図が示されている。
情報計測装置３０は、船速検知部３１、船舶横揺れ角検知部３２及びフィン作動角検知部３３を備える。また、位置情報検知部３６、気象情報検知部３７及び進行方向検知部３８を備えてもよい。
船速検知部３１は、船舶１の速度（船速）を、例えば電磁ログやドップラーログなどから検知する。
船舶横揺れ角検知部３２は、横揺れによる船舶１の姿勢の変化を示す横揺れ角（ロール角）を、例えば船舶１に設けられた加速度センサの検出結果に基づき検知する。
フィン作動角検知部３３は、フィンスタビライザ１０の回動角度（傾き）を検知する。
制御装置４０は、フィンスタビライザ制御部４１を備える。
フィンスタビライザ制御部４１は、情報計測装置３０が検知した船舶１の各情報を取得し、これら情報に基づきフィンスタビライザ１０の制御を行う。

制御装置４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

図９には、幾つかの実施形態に係る制御装置のフィンスタビライザ作動時の制御の一態様を示したフローチャートが示されている。
船舶１の揺動を防ぐために両舷のフィンスタビライザ１０が作動しているとする（Ｓ１０１）。

制御装置４０は、情報計測装置３０から取得した姿勢情報のうち、フィン作動角検知部３３が検知するフィンスタビライザ１０のフィン作動角が第１所定値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ１０２）。ここで第１所定値は、片舷のフィンスタビライザ１０を停止してフィン１２を格納し、もう一方の片舷のフィンスタビライザ１０のみで乗客の転倒、荷崩れ、船酔いを防止するなどの観点により船舶１の横揺れを乗員の許容範囲に抑えられるような横揺れ角に対応するフィン作動角である。第１所定値は、初期設定値として制御装置４０に設定されていてもよいし、船舶１の乗組員が設定変更するとしてもよい。

ステップＳ１０２において、フィン作動角が第１所定値以上であると判定された場合は、引き続きフィン作動角の監視を行い、第１所定値との判定を行う。
一方、ステップＳ１０２において、フィン作動角が第１所定値よりも小さいと判定された場合は、フィンスタビライザ制御部４１は、片舷のフィンスタビライザ１０を停止し、フィン１２を格納するよう制御する（Ｓ１０３）。

片舷のフィンスタビライザ１０のフィン１２が格納されると、片舷のフィンスタビライザ１０のみの作動での運転が安定するように所定時間待機する（Ｓ１０４）。

次に、制御装置４０は、情報計測装置３０から取得した姿勢情報のうち、フィン作動角検知部３３が検知するフィンスタビライザ１０のフィン作動角が第２所定値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ１０５）。ここで第２所定値は、両舷のフィンスタビライザ１０を停止してフィン１２を格納しても乗客の転倒、荷崩れ、船酔いを防止するなどの観点により船舶１の横揺れが乗員の許容範囲に抑えられるような横揺れ角に対応するフィン作動角である。第２所定値は、初期設定値として制御装置４０に設定されていてもよいし、船舶１の乗組員が設定変更するとしてもよい。また、第１所定値及び第２所定値は、それぞれ独立して値の設定が可能であり、同じ値であってもよく、また異なる値であってもよい。

ステップＳ１０５において、フィン作動角が第２所定値以上であると判定された場合は、引き続きフィン作動角の監視を行い、第２所定値との判定を行う。
一方、ステップＳ１０５において、フィン作動角が第２所定値よりも小さいと判定された場合は、フィンスタビライザ制御部４１は、作動中の片舷のフィンスタビライザ１０を停止しフィン１２を格納する、すなわち両舷のフィンスタビライザ１０を停止しフィン１２を格納するよう制御する（Ｓ１０６）。

フィンスタビライザ１０起動時の制御において、起動有無の判定にフィン作動角を用いたが、これに代えて船速検知部３１が検知する船舶１の船速を用いてもよい。

図１０には、幾つかの実施形態に係る制御装置のフィンスタビライザ停止時の制御の一態様を示したフローチャートが示されている。
船舶１の両舷のフィンスタビライザ１０が停止しフィン１２が格納されているとする（Ｓ２０１）。

制御装置４０は、情報計測装置３０から取得した姿勢情報のうち、船舶横揺れ角検知部３２が検知する船舶１の横揺れ角が第３所定値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０２）。ここで第３所定値は、片舷のフィンスタビライザ１０を起動し、片舷のフィンスタビライザ１０のみで船舶１の横揺れを乗客の転倒、荷崩れ、船酔いを防止するなどの観点による乗員の許容範囲に抑える必要があると判断するための横揺れ角の閾値である。第３所定値は、初期設定値として制御装置４０に設定されていてもよいし、船舶１の乗組員が設定変更するとしてもよい。

ステップＳ２０２において、横揺れ角が第３所定値以下であると判定された場合は、引き続き横揺れ角の監視を行い、第３所定値との判定を行う。
一方、ステップＳ２０２において、横揺れ角が第３所定値よりも大きいと判定された場合は、フィンスタビライザ制御部４１は、片舷のフィンスタビライザ１０を起動するよう制御する（Ｓ２０３）。

片舷のフィンスタビライザ１０が起動し作動すると、片舷のフィンスタビライザ１０のみの作動での運転が安定するように所定時間待機する（Ｓ２０４）。

次に、制御装置４０は、情報計測装置３０から取得した姿勢情報のうち、船舶横揺れ角検知部３２が検知する船舶１の横揺れ角が第４所定値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０５）。ここで第４所定値は、両舷のフィンスタビライザ１０を起動して船舶１の横揺れが乗客の転倒、荷崩れ、船酔いを防止するなどの観点による乗員の許容範囲に抑える必要があると判断するための横揺れ角の閾値である。第４所定値は、初期設定値として制御装置４０に設定されていてもよいし、船舶１の乗組員が設定変更するとしてもよい。また、第３所定値及び第４所定値は、それぞれ独立して値の設定が可能であり、同じ値であってもよく、また異なる値であってもよい。

ステップＳ２０５において、横揺れ角が第４所定値以下であると判定された場合は、引き続き横揺れ角の監視を行い、第４所定値との判定を行う。
一方、ステップＳ２０５において、横揺れ角が第４所定値よりも大きいと判定された場合は、フィンスタビライザ制御部４１は、停止中の片舷のフィンスタビライザ１０を起動する、すなわち両舷のフィンスタビライザ１０を起動し作動するよう制御する（Ｓ２０６）。

フィンスタビライザ１０停止時の制御において、起動有無の判定に横揺れ角を用いたが、横揺れ角に対応するフィン作動角を算出し、フィン作動角の値により起動有無の判定を行うとしてもよい。
また、横揺れ角またはフィン作動角に加えて、船速を用いるとしてもよい。横揺れ角または算出されたフィン作動角が第３所定値よりも大きく、かつ、船速が所定の閾値を超える場合、片舷のフィンスタビライザ１０の起動が必要であると判定するとしてもよい。また、横揺れ角または算出されたフィン作動角が第４所定値よりも大きく、かつ、船速が所定の閾値を超える場合、両舷のフィンスタビライザ１０の起動が必要であると判定するとしてもよい。

図９のステップＳ１０３及び図１０のステップＳ２０３において、片舷のフィンスタビライザ１０のみでの運転とする場合、フィンスタビライザ制御部４１は、右舷及び左舷のいずれのフィンスタビライザ１０を優先して選択するか、乗組員が設定するスイッチの切替にて選択を行う。
。

フィンスタビライザ制御部４１は、次のように優先して選択するフィンスタビライザ１０を選択するとしてもよい。

図８に示されるように、情報計測装置３０は、位置情報検知部３６及び気象情報検知部３７を備える。
位置情報検知部３６は、船舶１が航行する位置情報を検知する。位置情報は、例えばＧＰＳ（全地球測位システム）を用いて検知される。
気象情報検知部３７は、位置情報検知部３６が検知した位置情報に基づき船舶１が航行する海域を特定し、その海域の気象情報を検知する。気象情報は、世界気象機関の予報データから取得する、情報計測装置３０に設置されたセンサ等により取得するなど、いずれかの方法を採ってもよい。気象情報には、船舶１が航行する海域の波向情報（波の向きの情報）または風向情報（風の向きの情報）が含まれる。

フィンスタビライザ制御部４１は、位置情報検知部３６から船舶１の位置情報を取得し、気象情報検知部３７から気象情報を取得する。フィンスタビライザ制御部４１は、取得した気象情報の波向情報に基づき船舶１の波を受けない側を特定し、波を受けない側のフィンスタビライザ１０を優先して選択する。
また、フィンスタビライザ制御部４１は、風向情報に基づき船舶１の風下側を特定し、風下側のフィンスタビライザ１０を優先して選択する。

これにより、いずれか一方のフィンスタビライザ１０を作動して片舷運転する場合に、波向情報または風向情報に基づき作動するフィンスタビライザ１０を決定することから、波向情報に基づく場合は波を受けない側、風向情報に基づく場合は風下側のフィンスタビライザ１０を作動するよう制御することができる。

いずれか一方のフィンスタビライザ１０を作動する場合、使用するフィンスタビライザ１０は波による流体運動の影響を受けない方がよい。これは、フィン１２に波が打ち寄せると、想定した揚力を出すことができなくなるためである。よって、波を受けない側または風下側のフィンスタビライザ１０を作動することにより、波による流体運動の影響を受けにくく、想定した揚力を発揮できるフィンスタビライザ１０を選択して作動させることができる。

さらには、例えば船舶１が日本近海を航行する場合、次のように優先して選択するフィンスタビライザ１０を選択するとしてもよい。

図１１には、沿岸を航行する船舶の一例が平面図に示されている。
例えば船舶１が日本近海を航行する場合、波は沖合から沿岸に打ち寄せるため、船舶１は沖合側に波を受けることが多いことが分かっている。
図１１において、船舶１が沿岸（陸）（網掛け部）を破線方向に航行しているとする。波は沖合から沿岸へ、黒矢印の方向に打ち寄せるとする。
図１１に示されるように、船舶１の右舷側が沖合、左舷側が沿岸となる。また図１１上での上方向が北の方角であるとすると、船舶１の進行方向はほぼ北である。

図８に示されるように、情報計測装置３０は、進行方向検知部３８を備える。
進行方向検知部３８は、船舶１が航行する進行方向を検知する。進行方向は、例えば船舶１に装備されるジャイロコンパスを用いて検知される。

フィンスタビライザ制御部４１は、位置情報検知部３６から船舶１の位置情報を取得し、進行方向検知部３８から進行方向を取得する。フィンスタビライザ制御部４１は、取得した位置情報に基づき沿岸との位置関係及び波の向きを把握し、進行方向からいずれの舷が沿岸側であるかを判断する。図１１の場合は、左舷側が沿岸側であることから、左舷側のフィンスタビライザ１０を優先して選択する。
例えば、船舶１の進行方向が図１１とは逆の南向きの場合は、沿岸側である右舷側のフィンスタビライザ１０を優先して選択する。また、船舶１の右舷側に沿岸があり、船舶１の進行方向が北向きの場合は、沿岸側である右舷側のフィンスタビライザ１０を優先して選択する。

これにより、いずれか一方のフィンスタビライザ１０を作動して片舷運転する場合に、進行方向および位置情報に基づき作動するフィンスタビライザ１０を決定することから、進行方向および位置情報から沿岸（陸）との位置関係を把握し、沿岸側及び沖合側のうち、沿岸側のフィンスタビライザ１０を作動するよう制御することができる。

例えば日本近海を航行する場合、沖合から沿岸へ波が打ち寄せる。この波が船体動揺に影響を及ぼすことが考えられる。例えば太平洋を航行し進行方向が北東の場合は船舶１の右舷から波を受けることが多く、進行方向が逆の南西の場合は船舶１の左舷から波を受けることが多い。一方、日本海を航行する場合は、逆の傾向となる。
よって、太平洋を航行し進行方向が北東の場合は船舶１の左舷側のフィンスタビライザ１０を優先的に作動させ、進行方向が南西の場合は船舶１の右舷側のフィンスタビライザ１０を優先的に作動させることで、波の影響を抑え、効果的にフィンスタビライザ１０による揚力を出すことが可能となる。

またフィンスタビライザ制御部４１は、次のように優先して選択するフィンスタビライザ１０を選択するとしてもよい。

フィンスタビライザ１０を作動させるモータ（図示せず）の始動器盤（図示せず）が、左右の舷のフィンスタビライザ１０の近傍に設けられている。始動器盤により、モータの発停が制御される。
始動器盤に、モータの運転時間を計測可能な時間計（アワーメーター）を設置する。これにより、フィンスタビライザ制御部４１は左右の舷の各モータの運転時間を取得することができる。フィンスタビライザ制御部４１は、取得した左右の舷のモータの運転時間を比較し、運転時間が短い方のフィンスタビライザ１０を優先して選択する。

これにより、いずれか一方のフィンスタビライザ１０を作動して片舷運転する場合に、時間計で計測した作動時間が短いフィンスタビライザ１０を作動するよう制御することから、フィンスタビライザ１０の運転時間の偏りを抑制し、各フィンスタビライザ１０の運転時間を均等にすることができる。

以上、説明してきたように、本実施形態に係る制御装置、これを備えた船舶および船舶の制御方法によれば、以下の作用効果を奏する。
両舷のフィンスタビライザ１０が作動している場合に、船舶１の姿勢情報が第１所定値より小さい場合はいずれか一方のフィンスタビライザ１０のフィン１２を格納し、片舷のフィンスタビライザ１０が作動している場合に、姿勢情報が第２所定値より小さい場合は両舷のフィンスタビライザ１０のフィン１２を格納することから、船舶１の姿勢情報に基づきフィンスタビライザ１０のフィン１２の格納要否を判断し、必要な場合は自動で格納することができる。格納要否の判断が定量的な条件に基づき自動で行われるため、乗組員が常時船舶１の揺れを監視する必要が無く、また判断に対する熟練の技術も必要としない。

フィンスタビライザ１０は、船舶１の横揺れを抑制するために船舶１の推進力を横揺れ防止の力に変換するものであることから、フィンスタビライザ１０の使用は船速の低下につながり、ひいては船舶１の主機の燃費の悪化を招くこととなる。
本実施形態では、船舶１の姿勢情報に基づき揺れが小さいと判定された場合は一方を格納して片舷運転とし、揺れがおさまった場合は両舷のフィンスタビライザ１０のフィン１２を格納することから、フィンスタビライザ１０を必要な場合のみ使用して、不要な場合に格納することで船舶１の主機の燃費を抑え、省エネに寄与することができる。揺れがあるものの、両舷のフィンスタビライザ１０を使用する必要がない場合には、片舷のみを使用することで、減揺性能と省エネとの両立を図ることができる。

フィンスタビライザ１０による揚力が必要となくなることは、フィンスタビライザ１０のフィン作動角が小さくなったことにより判定することができる。フィン作動角は、船舶１の横揺れが大きい場合に大きくなるように、横揺れが小さい場合に小さくなるように制御される。よって、フィン作動角が小さい場合は、船舶１の横揺れが小さくフィンスタビライザ１０を作動させる必要性が少ないことから、フィンスタビライザ１０のフィン１２を格納可能であると判断することができる。
またフィンスタビライザ１０のフィン１２は、船舶１が接岸する際など、船速検知部３１が検知した船速が所定の速度より小さくなると自動で格納される。

また本実施形態によれば、両舷のフィンスタビライザ１０のフィン１２が格納されている場合に、船舶１の姿勢情報が第３所定値より大きい場合はいずれか一方のフィンスタビライザ１０を起動し、片舷のフィンスタビライザ１０のフィン１２が格納されている場合に、姿勢情報が第４所定値より大きい場合は両舷のフィンスタビライザ１０を起動することから、船舶１の姿勢情報に基づきフィンスタビライザ１０の起動要否を判断し、必要な場合は自動で起動することができる。起動要否の判断が定量的な条件に基づき自動で行われるため、乗組員が常時船舶１の揺れを監視する必要が無く、また判断に対する熟練の技術も必要としない。

フィンスタビライザ１０は、船舶１の横揺れを抑制するために船舶１の推進力を横揺れ防止の力に変換するものであることから、フィンスタビライザ１０の使用は船速の低下につながり、ひいては船舶１の主機の燃費の悪化を招くこととなる。
本実施形態では、船舶１の姿勢情報に基づき揺れが生じていると判定された場合は一方を起動して片舷運転とし、片舷運転としても揺れがおさまらない場合は両舷のフィンスタビライザ１０を起動することから、フィンスタビライザ１０を必要な場合のみ使用することで船舶１の主機の燃費を抑え、省エネに寄与することができる。揺れがあるものの、両舷のフィンスタビライザ１０を使用する必要がない場合には、片舷のみを使用することで、減揺性能と省エネとの両立を図ることができる。

フィンスタビライザ１０による揚力が必要となることは、船舶１に横揺れが発生し、船舶１の横揺れ角が大きくなったことにより判定することができる。また、揚力が必要となる横揺れ角に対応するフィン作動角を算出し、フィン作動角が大きくなったことによっても判定することができる。

また本実施形態によれば、船舶１の横揺れが発生しているため減揺が必要である、かつ、船速が速くフィンスタビライザ１０による揚力を発生させることが可能であると判定できるため、船舶１が必要とする揚力を提供できる場合にフィンスタビライザ１０を起動することから、フィンスタビライザ１０による減揺性能を有効かつ適切に利用することができる。

１ 船舶
５ フィン格納部
１０ フィンスタビライザ
１２ フィン
１６ フィン本体
１４ フラップ
３０ 情報計測装置
４０ 制御装置
４１ フィンスタビライザ制御部

Claims (9)

1. 格納可能な両舷のフィンスタビライザを備える船舶の制御装置であって、
   前記船舶の姿勢情報を計測する情報計測装置から前記姿勢情報を取得し、
   前記姿勢情報は、前記フィンスタビライザのフィン作動角及び前記船舶の船速のいずれか一つであり、
   両舷の前記フィンスタビライザが作動している場合に、前記姿勢情報が第１所定値よりも小さいと判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンを格納し、
   いずれか一方の前記フィンスタビライザが作動している場合に、前記姿勢情報が第２所定値よりも小さいと判定されると、両舷の前記フィンスタビライザのフィンを格納するように制御する制御装置。
2. 格納可能な両舷のフィンスタビライザを備える船舶の制御装置であって、
   前記船舶の姿勢情報を計測する情報計測装置から前記姿勢情報を取得し、
   前記姿勢情報は、前記フィンスタビライザのフィン作動角、及び前記船舶の横揺れ角のいずれか一つであり、
   両舷の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第３所定値よりも大きいと判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンを起動し、
   いずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第４所定値よりも大きいと判定されると、両舷の前記フィンスタビライザを起動するように制御する制御装置。
3. 両舷の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第３所定値よりも大きい、かつ、前記船舶の船速が所定の閾値を超えていると判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザを起動し、
   いずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第４所定値よりも大きい、かつ、前記船舶の船速が所定の閾値を超えていると判定されると、両舷の前記フィンスタビライザを起動するように制御する請求項２に記載の制御装置。
4. 前記船舶の位置情報を検知する位置情報検知部と、
   前記位置情報に基づき前記船舶が航行する海域を特定し、前記海域の気象情報を検知する気象情報検知部と、
   を備え、
   前記気象情報は、前記海域の波向情報または風向情報を含み、
   いずれか一方の前記フィンスタビライザを作動して片舷運転する場合に、前記波向情報または前記風向情報に基づき波を受けない側または風下側の前記フィンスタビライザを作動するよう制御する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御装置。
5. 前記船舶の進行方向を検知する進行方向検知部を備え、
   いずれか一方の前記フィンスタビライザを作動して片舷運転する場合に、前記進行方向および前記位置情報に基づき沿岸側及び沖合側のうち、沿岸側の前記フィンスタビライザを作動するよう制御する請求項４に記載の制御装置。
6. 前記フィンスタビライザを作動するモータに該モータの作動時間を計測する時間計が設置され、
   いずれか一方の前記フィンスタビライザを作動して片舷運転する場合に、前記作動時間が短い前記フィンスタビライザを作動するよう制御する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御装置。
7. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制御装置を備える船舶。
8. 格納可能な両舷のフィンスタビライザを備える船舶の制御方法であって、
   前記フィンスタビライザのフィン作動角及び前記船舶の船速のいずれか一つである前記船舶の姿勢情報を取得するステップと、
   両舷の前記フィンスタビライザが作動している場合に、前記姿勢情報が第１所定値よりも小さいと判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンを格納する片舷格納ステップと、
   前記片舷格納ステップによりいずれか一方の前記フィンスタビライザが作動している場合に、前記姿勢情報が第２所定値よりも小さいと判定されると、両舷の前記フィンスタビライザのフィンを格納する両舷格納ステップとを有する船舶の制御方法。
9. 格納可能な両舷のフィンスタビライザを備える船舶の制御方法であって、
   前記フィンスタビライザのフィン作動角、及び前記船舶の横揺れ角のいずれか一つである前記船舶の姿勢情報を取得するステップと、
   両舷の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第３所定値よりも大きいと判定されると、いずれか一方の前記フィンスタビライザを起動する片舷起動ステップと、
   前記片舷起動ステップによりいずれか一方の前記フィンスタビライザのフィンが格納されている場合に、前記姿勢情報が第４所定値よりも大きいと判定されると、両舷の前記フィンスタビライザを起動する両舷起動ステップとを有する船舶の制御方法。
   

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