JPH07237589A - 荒天航法援助装置 - Google Patents
荒天航法援助装置Info
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- JPH07237589A JPH07237589A JP2415777A JP41577790A JPH07237589A JP H07237589 A JPH07237589 A JP H07237589A JP 2415777 A JP2415777 A JP 2415777A JP 41577790 A JP41577790 A JP 41577790A JP H07237589 A JPH07237589 A JP H07237589A
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 7
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 航海中に自動的に荒天状態を検出して、船舶
の安全を守るために主機遠隔操縦装置やオートパイロッ
トを制御する。 【構成】 船舶の対水速度を検出する電磁ログ（１）及
びプロペラのプロペラ回転数を検出タコジェネレータ
（２）が接続される荒天航法援助装置にあって、演算処
理手段（１０）を具備し、該演算処理手段で、入力する
前記対水速度Ｖ及び前記プロペラ回転数Ｎと設定されて
いる前記プロペラのプロペラピッチＰとに基づいて、演
算式Ｓｌ＝［１−３０．９×｛Ｖａ／（Ｎａ・Ｐ）｝］
×１００［％］（但し、Ｖａは対水速度の平均値、Ｎａ
はプロペラ回転数の平均値）を用いて見掛スリップＳｌ
を演算し、さらに該見掛スリップＳｌと設定される平穏
時における見掛スリップＳｏとの差“Ｓｌ−Ｓｏ”を演
算した上でこの差が規定値を越えたときに荒天状態と判
断し、該判断に基づいて減速指令、天候調整モード切換
指令及び警報信号を得る。
の安全を守るために主機遠隔操縦装置やオートパイロッ
トを制御する。 【構成】 船舶の対水速度を検出する電磁ログ（１）及
びプロペラのプロペラ回転数を検出タコジェネレータ
（２）が接続される荒天航法援助装置にあって、演算処
理手段（１０）を具備し、該演算処理手段で、入力する
前記対水速度Ｖ及び前記プロペラ回転数Ｎと設定されて
いる前記プロペラのプロペラピッチＰとに基づいて、演
算式Ｓｌ＝［１−３０．９×｛Ｖａ／（Ｎａ・Ｐ）｝］
×１００［％］（但し、Ｖａは対水速度の平均値、Ｎａ
はプロペラ回転数の平均値）を用いて見掛スリップＳｌ
を演算し、さらに該見掛スリップＳｌと設定される平穏
時における見掛スリップＳｏとの差“Ｓｌ−Ｓｏ”を演
算した上でこの差が規定値を越えたときに荒天状態と判
断し、該判断に基づいて減速指令、天候調整モード切換
指令及び警報信号を得る。
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、船舶が荒天中を航海中に自動的にその荒天
状態を検出し、船舶の安全を守るために主機遠隔操縦装
置やオートパイロットを制御するための荒天航法援助装
置に関する。従来このような援助装置は存在せず、人間
の経験と勘により行っていた。以下にこの発明を説明す
る。この発明は第１図に示すように、電磁ログ１により
船舶の対水速度Ｖを検出すると共に、タコジェネレータ
２によりプロペラ回転数Ｎを検出し、これら検出された
対水速度Ｖ及びプロペラ回転数Ｎ並びにプロペラのプロ
ペラピッチＰに基づいて見掛スリップＳｌをマイクロコ
ンピュータ１１で演算し、見掛スリップＳｌが平穏時に
おける値Ｓｏよりもキーボード４で予め設定された所定
値を越えたときに荒天状態と判断し、荒天状態と判断さ
れた場合に、船舶の主機遠隔操縦装置に減速指令ＤＳ
を、オートパイロットに天候調整モード切換指令ＷＲを
与えると共に、操船者に警報信号ＡＬを出力するように
した荒天航法援助装置１０である。ところで、この発明
では荒天状態を検出する手段として船舶の見掛スリップ
をパラメータとし、現在の対水速度の平均値Ｖ［ｋｔ］
及びプロペラ回転数の平均値Ｎ［ｒｐｍ］を用いて、船
舶の見掛スリップＳｌを次式で求めるようにしている。
状態を検出し、船舶の安全を守るために主機遠隔操縦装
置やオートパイロットを制御するための荒天航法援助装
置に関する。従来このような援助装置は存在せず、人間
の経験と勘により行っていた。以下にこの発明を説明す
る。この発明は第１図に示すように、電磁ログ１により
船舶の対水速度Ｖを検出すると共に、タコジェネレータ
２によりプロペラ回転数Ｎを検出し、これら検出された
対水速度Ｖ及びプロペラ回転数Ｎ並びにプロペラのプロ
ペラピッチＰに基づいて見掛スリップＳｌをマイクロコ
ンピュータ１１で演算し、見掛スリップＳｌが平穏時に
おける値Ｓｏよりもキーボード４で予め設定された所定
値を越えたときに荒天状態と判断し、荒天状態と判断さ
れた場合に、船舶の主機遠隔操縦装置に減速指令ＤＳ
を、オートパイロットに天候調整モード切換指令ＷＲを
与えると共に、操船者に警報信号ＡＬを出力するように
した荒天航法援助装置１０である。ところで、この発明
では荒天状態を検出する手段として船舶の見掛スリップ
をパラメータとし、現在の対水速度の平均値Ｖ［ｋｔ］
及びプロペラ回転数の平均値Ｎ［ｒｐｍ］を用いて、船
舶の見掛スリップＳｌを次式で求めるようにしている。
Ｓｌ＝［１−３０．９×｛Ｖ／（Ｎ・Ｐ）｝］×１００
［％］…（１）ただし、Ｐはプロペラピッチ［ｍ］であ
る。ところで、プロペラが水中で回転するときは、１回
転してもプロペラピッチＰだけ進まないから、船舶の速
力はプロペラの速力よりも小さい。この両者の差をここ
ではスリップと称する。したがって、船舶の速度をＶ
［ｋｔ］、プロペラ速度をＶｐ［ｋｔ］とすると、見掛
スリップＳは次のようになる。
［％］…（１）ただし、Ｐはプロペラピッチ［ｍ］であ
る。ところで、プロペラが水中で回転するときは、１回
転してもプロペラピッチＰだけ進まないから、船舶の速
力はプロペラの速力よりも小さい。この両者の差をここ
ではスリップと称する。したがって、船舶の速度をＶ
［ｋｔ］、プロペラ速度をＶｐ［ｋｔ］とすると、見掛
スリップＳは次のようになる。
Ｓ＝｛（Ｖｐ−ｖ）／Ｖｐ｝×１００［％］ …（２） また、１ｋｔ＝１８５２［ｍ／Ｈ］であるから、プロペ
ラ速度Ｖｐは次のようになる。
ラ速度Ｖｐは次のようになる。
Ｖｐ＝｛（ＰＮ×６０）／１８５２｝［ｍ／Ｈ］ …（３） しかして、一般的に１〜２万トン級の船舶が荒天に遭遇
したとき、船舶の速力は平穏時（風力３以下）比べてか
なり低下していることは、経験上良く知られていること
である。この低下率は波高の増加に伴って大きくなって
おり、実績は第２図に示すとおりであり、このときの見
掛スリップの増加ＳＩは第３図のようになっている。な
お、第２図の横軸は波高［ｍ］であり、縦軸は荒天遭遇
時の船速と平穏時の船速の比を示しており、図示のδは
０．０１９である。また、第３図は大型専用船の見掛ス
リップ増と風力の関係を示す図であり、横軸Ｑは荒天遭
遇時の速力と平均時速力との比［％］を示し、縦軸ＳＩ
は見掛スリップの増加量［％］を示している。第２図か
ら明らかなように、ランバキャリヤなど甲板積みの船
（コンテナ船を除く）を除くと、大体まとまった傾向を
示しており、平均して波高６ｍで８６％、波高１０ｍで
７８％程度の減速率である。このことから見掛スリップ
を求めることにより、荒天状態を識別することが分る。
そして、荒天回避の操船方法としては減速するか変針す
るかの方法があり、この回避動作をする時期を見掛スリ
ップで行なうようにしている。以上よりこの発明では、
上記（１）式で求められた見掛スリップＳｌと平穏時に
おける見掛スリップＳｏとの差が、予め設定した規定値
を越えたときに主機遠隔操縦装置に減速指令ＤＳを与え
ると共に、オートパイロットの天候調整モード切換指令
ＷＲを荒天状態にするようにし、さらに操船者に警報Ａ
Ｌを出力するようにしている。このようにして、自動的
に荒天状態を検出し、船舶を安全側に制御するようにし
ている。第１図に示すように、この発明では電磁ログ１
で測定された対水速度Ｖはパルスカウンタ１２で計数さ
れ、タコジェネレータ２で測定されたプロペラ回転数Ｎ
はＡＤ変換器１３でディジタル量に変換された後、それ
ぞれバスラインを経てマイクロコンピュータ１１に逐次
入力される。なお、電磁ログ１はたとえば２００パルス
／マイルの対水速度に比例したパルスを出力するように
なっており、マイクロコンピュータ１１はパルスカウン
タ１２及びＡＤ変換器１３を介して入力される対水速度
Ｖ及びプロペラ回転数Ｎの平均値を求めると共に前記
（１）式に従って見掛スリップＳｌを計算する。プロペ
ラピッチＰは予めキーボード４からインタフェース１６
を介してメモリ１４に記憶されており、マイクロコンピ
ュータ１１はメモリ１４に記憶されたプロペラピッチＰ
を用いて前記（１）式の計算を行なう。また、平穏時の
見掛スリップＳｏをマイクロコンピュータ１１に与える
ために、平穏時にキーボード４から入力操作して見掛ス
リップＳｏをメモリ１４に保持させている。さらに、荒
天航法を採用する見掛スリップの増加量の規定値ＩＱを
設定しておくが、この規定値もキーボード４からインタ
フェイス１６を介してメモリ１４に記憶させている。こ
の規定値としては、たとえば２５％程度である。マイク
ロコンピュータ１１は前記（１）式に従って見掛スリッ
プＳｌを計算し、平穏時の見掛スリップＳｏとの差を求
め、その差がキーボード４で設定された規定値ＩＱに比
べて大きいか否かを常時判定する。すなわち、 Ｓｌ−Ｓｏ≧ＩＱ …（４） を判定し、Ｓｌ−Ｓｏが規定値ＩＱより大きい場合には
荒天状態になったと判断し、インタフェース１７を介し
て主機遠隔操縦装置に減速指令ＤＳを、オートパイロッ
トに天候調整モード切換指令ＷＲをそれぞれたとえば接
点信号で与えると共に、現在荒天航法を指令したことを
操船者に知らせるために警報信号ＡＬを、たとえば接点
信号を出力する。このようにして自動的に荒天状態を検
出し、その回避方法の１つである減速を行ない、同時に
もう１つの回避方法である変針のタイミングを操船者に
知らせる。なお、電磁ログ１で測定された対水速度Ｖ、
タコジェネレータ２で測定されたプロペラ回転数Ｎ、キ
ーボード４で予め設定入力されたプロペラピッチＰ、平
穏時の見掛スリップＳｏ、荒天航法を採用する見掛スリ
ップ増の規定値ＩＱ等は、インタフェース１５を介して
表示器３に表示されるようになっている。以上のように
この発明の荒天航法援助装置によれば、人間の経験と勘
に頼っていた荒天回避の操船を自動的に行なうことがで
き、荒天時の安全運航が確実になるといった利点があ
る。なお、この発明の荒天航法援助装置は衛星航法受信
器やオートパイロット、主機遠隔操縦装置等に組込んで
利用することもできる。
したとき、船舶の速力は平穏時（風力３以下）比べてか
なり低下していることは、経験上良く知られていること
である。この低下率は波高の増加に伴って大きくなって
おり、実績は第２図に示すとおりであり、このときの見
掛スリップの増加ＳＩは第３図のようになっている。な
お、第２図の横軸は波高［ｍ］であり、縦軸は荒天遭遇
時の船速と平穏時の船速の比を示しており、図示のδは
０．０１９である。また、第３図は大型専用船の見掛ス
リップ増と風力の関係を示す図であり、横軸Ｑは荒天遭
遇時の速力と平均時速力との比［％］を示し、縦軸ＳＩ
は見掛スリップの増加量［％］を示している。第２図か
ら明らかなように、ランバキャリヤなど甲板積みの船
（コンテナ船を除く）を除くと、大体まとまった傾向を
示しており、平均して波高６ｍで８６％、波高１０ｍで
７８％程度の減速率である。このことから見掛スリップ
を求めることにより、荒天状態を識別することが分る。
そして、荒天回避の操船方法としては減速するか変針す
るかの方法があり、この回避動作をする時期を見掛スリ
ップで行なうようにしている。以上よりこの発明では、
上記（１）式で求められた見掛スリップＳｌと平穏時に
おける見掛スリップＳｏとの差が、予め設定した規定値
を越えたときに主機遠隔操縦装置に減速指令ＤＳを与え
ると共に、オートパイロットの天候調整モード切換指令
ＷＲを荒天状態にするようにし、さらに操船者に警報Ａ
Ｌを出力するようにしている。このようにして、自動的
に荒天状態を検出し、船舶を安全側に制御するようにし
ている。第１図に示すように、この発明では電磁ログ１
で測定された対水速度Ｖはパルスカウンタ１２で計数さ
れ、タコジェネレータ２で測定されたプロペラ回転数Ｎ
はＡＤ変換器１３でディジタル量に変換された後、それ
ぞれバスラインを経てマイクロコンピュータ１１に逐次
入力される。なお、電磁ログ１はたとえば２００パルス
／マイルの対水速度に比例したパルスを出力するように
なっており、マイクロコンピュータ１１はパルスカウン
タ１２及びＡＤ変換器１３を介して入力される対水速度
Ｖ及びプロペラ回転数Ｎの平均値を求めると共に前記
（１）式に従って見掛スリップＳｌを計算する。プロペ
ラピッチＰは予めキーボード４からインタフェース１６
を介してメモリ１４に記憶されており、マイクロコンピ
ュータ１１はメモリ１４に記憶されたプロペラピッチＰ
を用いて前記（１）式の計算を行なう。また、平穏時の
見掛スリップＳｏをマイクロコンピュータ１１に与える
ために、平穏時にキーボード４から入力操作して見掛ス
リップＳｏをメモリ１４に保持させている。さらに、荒
天航法を採用する見掛スリップの増加量の規定値ＩＱを
設定しておくが、この規定値もキーボード４からインタ
フェイス１６を介してメモリ１４に記憶させている。こ
の規定値としては、たとえば２５％程度である。マイク
ロコンピュータ１１は前記（１）式に従って見掛スリッ
プＳｌを計算し、平穏時の見掛スリップＳｏとの差を求
め、その差がキーボード４で設定された規定値ＩＱに比
べて大きいか否かを常時判定する。すなわち、 Ｓｌ−Ｓｏ≧ＩＱ …（４） を判定し、Ｓｌ−Ｓｏが規定値ＩＱより大きい場合には
荒天状態になったと判断し、インタフェース１７を介し
て主機遠隔操縦装置に減速指令ＤＳを、オートパイロッ
トに天候調整モード切換指令ＷＲをそれぞれたとえば接
点信号で与えると共に、現在荒天航法を指令したことを
操船者に知らせるために警報信号ＡＬを、たとえば接点
信号を出力する。このようにして自動的に荒天状態を検
出し、その回避方法の１つである減速を行ない、同時に
もう１つの回避方法である変針のタイミングを操船者に
知らせる。なお、電磁ログ１で測定された対水速度Ｖ、
タコジェネレータ２で測定されたプロペラ回転数Ｎ、キ
ーボード４で予め設定入力されたプロペラピッチＰ、平
穏時の見掛スリップＳｏ、荒天航法を採用する見掛スリ
ップ増の規定値ＩＱ等は、インタフェース１５を介して
表示器３に表示されるようになっている。以上のように
この発明の荒天航法援助装置によれば、人間の経験と勘
に頼っていた荒天回避の操船を自動的に行なうことがで
き、荒天時の安全運航が確実になるといった利点があ
る。なお、この発明の荒天航法援助装置は衛星航法受信
器やオートパイロット、主機遠隔操縦装置等に組込んで
利用することもできる。
第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図及び
第３図はこの発明の動作を説明するための図である。 １…電磁ログ、２…タコジェネレータ、３…表示器、４
…キーボード、１０…荒天航法援助装置、１１…マイク
ロコンピュータ、１２…パルスカウンタ、１３…ＡＤ変
換器、１４…メモリ、１５〜１７…インタフェース。
第３図はこの発明の動作を説明するための図である。 １…電磁ログ、２…タコジェネレータ、３…表示器、４
…キーボード、１０…荒天航法援助装置、１１…マイク
ロコンピュータ、１２…パルスカウンタ、１３…ＡＤ変
換器、１４…メモリ、１５〜１７…インタフェース。
【手続補正書】
【提出日】平成２年１２月２７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 荒天航法援助装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶に搭載される荒天
航法援助装置に係わり、さらにいえば、航海中に自動的
に荒天状態を検出して、船舶の安全を守るために主機遠
隔操縦装置やオ―トパイロットを制御するための荒天航
法援助装置に関するものである。
航法援助装置に係わり、さらにいえば、航海中に自動的
に荒天状態を検出して、船舶の安全を守るために主機遠
隔操縦装置やオ―トパイロットを制御するための荒天航
法援助装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来このような荒天航法援助装置は存在
しない。
しない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】つまり、従来にあって
は、人間の経験と勘により荒天時航法に当たっていた。
本発明は、従来の技術の有するこのような状況に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、船舶が
荒天中を航海中に、自動的にその荒天状態を検出するこ
とができて、これに基づく減速指令を主機遠隔操縦装置
に与えたり、オ―トパイロットに天候調整モ―ド切換指
令を与えることができ、さらに操舵者に警報を発するこ
とができる荒天航法援助装置を提供するものである。
は、人間の経験と勘により荒天時航法に当たっていた。
本発明は、従来の技術の有するこのような状況に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、船舶が
荒天中を航海中に、自動的にその荒天状態を検出するこ
とができて、これに基づく減速指令を主機遠隔操縦装置
に与えたり、オ―トパイロットに天候調整モ―ド切換指
令を与えることができ、さらに操舵者に警報を発するこ
とができる荒天航法援助装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、船舶の対水速度を検出する電磁ログ及び
プロペラのプロペラ回転数を検出タコジェネレ―タが接
続される荒天航法援助装置にあって、演算処理手段を具
備し、該演算処理手段で、入力する前記対水速度及び前
記プロペラ回転数と設定されている前記プロペラのプロ
ペラピッチＰとに基づいて、演算式 Ｓl ＝[1-30.9 ×｛Ｖa /(Ｎa ・Ｐ）}]×100［％］
（但し、Ｖa は対水速度の平均値、Ｎa はプロペラ回転
数の平均値）を用いて見掛スリップＳl を演算し、さら
に該見掛スリップＳl と設定される平穏時における見掛
スリップＳ0 との差“Ｓl −Ｓ0 ”を演算した上でこの
差が規定値を越えたときに荒天状態と判断し、該判断に
基づいて減速指令、天候調整モ―ド切換指令及び警報信
号を得ることができる構成としたことを特徴とするもの
である。
に、本発明は、船舶の対水速度を検出する電磁ログ及び
プロペラのプロペラ回転数を検出タコジェネレ―タが接
続される荒天航法援助装置にあって、演算処理手段を具
備し、該演算処理手段で、入力する前記対水速度及び前
記プロペラ回転数と設定されている前記プロペラのプロ
ペラピッチＰとに基づいて、演算式 Ｓl ＝[1-30.9 ×｛Ｖa /(Ｎa ・Ｐ）}]×100［％］
（但し、Ｖa は対水速度の平均値、Ｎa はプロペラ回転
数の平均値）を用いて見掛スリップＳl を演算し、さら
に該見掛スリップＳl と設定される平穏時における見掛
スリップＳ0 との差“Ｓl −Ｓ0 ”を演算した上でこの
差が規定値を越えたときに荒天状態と判断し、該判断に
基づいて減速指令、天候調整モ―ド切換指令及び警報信
号を得ることができる構成としたことを特徴とするもの
である。
【０００５】
【作用】演算処理手段としてマイクロコンピュ―タを用
いた荒天航法援助装置の構成とし、この荒天航法援助装
置に、電磁ログ及びタコジェネレ―タにより検出された
対水速度Ｖ及びプロペラ回転数Ｎを導く。そして前記マ
イクロコンピュ―タで、キ―ボ―ドで設定されるプロペ
ラのプロペラピッチに基づいて、見掛スリップＳl が演
算され、この演算される見掛スリップＳl と平穏時にお
ける見掛スリップＳ0 との差（Ｓl −Ｓ0 ）が、設定さ
れた規定値ＩＱに比べて大きいか否かを常時判定し、Ｓ
l −Ｓ0 ≧ＩＱ、すなわち、がＳl −Ｓ0 ＩＱより大き
い場合に荒天状態と判断する。そして、荒天状態と判断
された場合は、インタフェ―スから減速指令ＤＳ，天候
調整モ―ド切換指令ＷＲを得ると共に、操船者に対して
警報するための警報信号を得ることができる。
いた荒天航法援助装置の構成とし、この荒天航法援助装
置に、電磁ログ及びタコジェネレ―タにより検出された
対水速度Ｖ及びプロペラ回転数Ｎを導く。そして前記マ
イクロコンピュ―タで、キ―ボ―ドで設定されるプロペ
ラのプロペラピッチに基づいて、見掛スリップＳl が演
算され、この演算される見掛スリップＳl と平穏時にお
ける見掛スリップＳ0 との差（Ｓl −Ｓ0 ）が、設定さ
れた規定値ＩＱに比べて大きいか否かを常時判定し、Ｓ
l −Ｓ0 ≧ＩＱ、すなわち、がＳl −Ｓ0 ＩＱより大き
い場合に荒天状態と判断する。そして、荒天状態と判断
された場合は、インタフェ―スから減速指令ＤＳ，天候
調整モ―ド切換指令ＷＲを得ると共に、操船者に対して
警報するための警報信号を得ることができる。
【０００６】
【実施例】本発明の具体的実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図、図２
及び図３は本発明の動作を説明するための図である。図
１において、1 は船舶の対水速度Ｖを検出する電磁ログ
であり、この電磁ログ1 は、例えば200 パルス／マイル
の対水速度に比例したパルスを出力するようになってい
る。2 はプロペラ回転数Ｎを検出するタコジェネレ―タ
（ＴＧ）である。3 は表示器である。4 はプロペラピッ
チＰや平穏時の見掛スリップＳ＝や荒天航法を採用する
見掛スリップの増加量の規定値ＩＱ等を設定するキ―ボ
―ドである。10は荒天航法援助装置である。この荒天航
法援助装置10は、演算処理手段であるマイクロコンピュ
―タ11，電磁ログ1 の検出値が導かれるパルスカウンタ
12、タコジェネレ―タ2 の検出値が導かれるＡＤ変換器
13、各種デ―タを記憶するメモリ14、表示器3 にデ―タ
を出力するインタフェ―ス15、キ―ボ―ド4 からのデ―
タを入力するインタフェ―ス16、減速指令ＤＳ，天候調
整モ―ド切換指令ＷＲ及び警報信号ＡＬを得る（出力す
る）インタフェ―ス17等から成る。18は船舶の主機遠隔
操縦装置、19はオ―トパイロットである。
説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図、図２
及び図３は本発明の動作を説明するための図である。図
１において、1 は船舶の対水速度Ｖを検出する電磁ログ
であり、この電磁ログ1 は、例えば200 パルス／マイル
の対水速度に比例したパルスを出力するようになってい
る。2 はプロペラ回転数Ｎを検出するタコジェネレ―タ
（ＴＧ）である。3 は表示器である。4 はプロペラピッ
チＰや平穏時の見掛スリップＳ＝や荒天航法を採用する
見掛スリップの増加量の規定値ＩＱ等を設定するキ―ボ
―ドである。10は荒天航法援助装置である。この荒天航
法援助装置10は、演算処理手段であるマイクロコンピュ
―タ11，電磁ログ1 の検出値が導かれるパルスカウンタ
12、タコジェネレ―タ2 の検出値が導かれるＡＤ変換器
13、各種デ―タを記憶するメモリ14、表示器3 にデ―タ
を出力するインタフェ―ス15、キ―ボ―ド4 からのデ―
タを入力するインタフェ―ス16、減速指令ＤＳ，天候調
整モ―ド切換指令ＷＲ及び警報信号ＡＬを得る（出力す
る）インタフェ―ス17等から成る。18は船舶の主機遠隔
操縦装置、19はオ―トパイロットである。
【０００７】以下この図１について、図２及び図３を用
いながらさらに説明をする。 一般的に１〜２万トン級
の船舶が荒天に遭遇したとき、船舶の速力は平穏時（風
力３以下）比べてかなり低下していることは、経験上良
く知られていることである。この低下率は、波高の増加
に伴って大きくなっており、実績は図２に示すとおりで
ある。そして、このときの見掛スリップの増加ＳＩは図
３のようになっている。図２は、横軸に波高［ｍ］を、
縦軸に荒天遭遇時の船速と平穏時の船速の比をとったと
きの、前記低下率の実績を示す図である。これによれ
ば、ランバキャリヤなど甲板積みの船（コンテナ船を除
く）を除くと、大体まとまった傾向を示しており、平均
して、波高６ｍで86％，波高10ｍで78％程度の減速率で
あることが分る。
いながらさらに説明をする。 一般的に１〜２万トン級
の船舶が荒天に遭遇したとき、船舶の速力は平穏時（風
力３以下）比べてかなり低下していることは、経験上良
く知られていることである。この低下率は、波高の増加
に伴って大きくなっており、実績は図２に示すとおりで
ある。そして、このときの見掛スリップの増加ＳＩは図
３のようになっている。図２は、横軸に波高［ｍ］を、
縦軸に荒天遭遇時の船速と平穏時の船速の比をとったと
きの、前記低下率の実績を示す図である。これによれ
ば、ランバキャリヤなど甲板積みの船（コンテナ船を除
く）を除くと、大体まとまった傾向を示しており、平均
して、波高６ｍで86％，波高10ｍで78％程度の減速率で
あることが分る。
【０００８】図３は、横軸Ｑに荒天遭遇時の速力と平穏
時の船速の比［％］を、縦軸ＳＩに見掛スリップの増加
量［％］をとったときの大型専用船の見掛スリップ増と
風力の関係を示す図である。ところで、船舶において、
プロペラが水中で回転するとき、１回転してもプロペラ
ピッチＰ［ｍ］ だけは船舶は進まない。つまり、船舶
の速力はプロペラの速力よりも小さい（この両者の差を
ここではスリップと称する）。今、船舶速度をＶ［ｋ
ｔ］、プロペラ速度をＶP ［ｋｔ］とすると、船舶の見
掛スリップＳは、 Ｓ＝｛（ＶP −ｖ）／ＶP ｝×100 ［％］ …（１） で表わすことができる。一方、１ktは1852［ｍ／Ｈ］で
あるから、プロペラ速度ＶP は、 ＶP ＝｛（Ｐ・Ｎ×60）／1852｝［ｍ／Ｈ］ …（２） となる。
時の船速の比［％］を、縦軸ＳＩに見掛スリップの増加
量［％］をとったときの大型専用船の見掛スリップ増と
風力の関係を示す図である。ところで、船舶において、
プロペラが水中で回転するとき、１回転してもプロペラ
ピッチＰ［ｍ］ だけは船舶は進まない。つまり、船舶
の速力はプロペラの速力よりも小さい（この両者の差を
ここではスリップと称する）。今、船舶速度をＶ［ｋ
ｔ］、プロペラ速度をＶP ［ｋｔ］とすると、船舶の見
掛スリップＳは、 Ｓ＝｛（ＶP −ｖ）／ＶP ｝×100 ［％］ …（１） で表わすことができる。一方、１ktは1852［ｍ／Ｈ］で
あるから、プロペラ速度ＶP は、 ＶP ＝｛（Ｐ・Ｎ×60）／1852｝［ｍ／Ｈ］ …（２） となる。
【０００９】そこで、荒天状態を検出する手段として船
舶の見掛スリップをパラメ―タとし、現在の対水速度の
平均値Ｖa ［ｋｔ］、プロペラ回転数の平均値Ｎa ［ｒ
ｐｍ］を用いて、船舶の見掛けスリップＳl を、
（１），（２）式に基づいて得る。 Ｓl ＝[1-30.9 ×｛Ｖa /(Ｎa ・Ｐ）}]×100［％］ …（３） この見掛スリップＳl を求めることにより、荒天状態を
識別することができる。ここで、荒天回避の操船方法と
しては、減速するか、変針するかの方法がある。そこ
で、この回避動作をする時期について、見掛スリップで
行なうようする。すなわち、本発明における荒天航法援
助装置にあっては、上記（３）式から求められる見掛ス
リップＳl と、平穏時における見掛スリップＳ0 との差
を演算し、この差が予め設定した規定値ＩＱを越えたと
きに、主機遠隔操縦装置18に減速指令ＤＳを与えると共
に、オ―トパイロット19の天候調整モ―ド切換指令ＷＲ
を荒天状態にするようにし、さらに操船者に警報ＡＬを
出力する。このようにして、自動的に荒天状態を検出
し、船舶を安全側に制御するようにしている。
舶の見掛スリップをパラメ―タとし、現在の対水速度の
平均値Ｖa ［ｋｔ］、プロペラ回転数の平均値Ｎa ［ｒ
ｐｍ］を用いて、船舶の見掛けスリップＳl を、
（１），（２）式に基づいて得る。 Ｓl ＝[1-30.9 ×｛Ｖa /(Ｎa ・Ｐ）}]×100［％］ …（３） この見掛スリップＳl を求めることにより、荒天状態を
識別することができる。ここで、荒天回避の操船方法と
しては、減速するか、変針するかの方法がある。そこ
で、この回避動作をする時期について、見掛スリップで
行なうようする。すなわち、本発明における荒天航法援
助装置にあっては、上記（３）式から求められる見掛ス
リップＳl と、平穏時における見掛スリップＳ0 との差
を演算し、この差が予め設定した規定値ＩＱを越えたと
きに、主機遠隔操縦装置18に減速指令ＤＳを与えると共
に、オ―トパイロット19の天候調整モ―ド切換指令ＷＲ
を荒天状態にするようにし、さらに操船者に警報ＡＬを
出力する。このようにして、自動的に荒天状態を検出
し、船舶を安全側に制御するようにしている。
【００１０】具体的にこの荒天航法援助装置10について
見る。図１に示すように、電磁ログ1 で測定された対水
速度Ｖはパルスカウンタ12で計数される。コジェネレ―
タ2 で測定されたプロペラ回転数ＮはＡＤ変換器13でデ
ィジタル量に変換される。その後に、それぞれが、バス
ラインを経てマイクロコンピュ―タ11に逐次入力され
る。マイクロコンピュ―タ11は、パルスカウンタ12及び
ＡＤ変換器13を介して入力される対水速度Ｖ及びプロペ
ラ回転数Ｎの平均値（Ｖa ，Ｎa ）を求めると共に、前
記（３）式に従って見掛スリップＳl を計算する。ここ
で、プロペラピッチＰは予めキ―ボ―ド4 からインタフ
ェ―ス16を介してメモリ14に記憶されており、マイクロ
コンピュ―タ11はこのメモリ14に記憶されたプロペラピ
ッチＰを用いて前記（３）式の計算を行なう。また、平
穏時の見掛スリップＳ0 をマイクロコンピュ―タ11に与
えるために、これも平穏時にキ―ボ−ド4 から入力操作
して見掛スリップＳ0 をメモリ14に保持させている。さ
らに、荒天航法を採用する見掛スリップの増加量の規定
値ＩＱを設定しておくが、この規定値もキ―ボ―ド4 か
らインタフェイス16を介してメモリ14に記憶させてい
る。この規定値としては、たとえば25％程度である。
見る。図１に示すように、電磁ログ1 で測定された対水
速度Ｖはパルスカウンタ12で計数される。コジェネレ―
タ2 で測定されたプロペラ回転数ＮはＡＤ変換器13でデ
ィジタル量に変換される。その後に、それぞれが、バス
ラインを経てマイクロコンピュ―タ11に逐次入力され
る。マイクロコンピュ―タ11は、パルスカウンタ12及び
ＡＤ変換器13を介して入力される対水速度Ｖ及びプロペ
ラ回転数Ｎの平均値（Ｖa ，Ｎa ）を求めると共に、前
記（３）式に従って見掛スリップＳl を計算する。ここ
で、プロペラピッチＰは予めキ―ボ―ド4 からインタフ
ェ―ス16を介してメモリ14に記憶されており、マイクロ
コンピュ―タ11はこのメモリ14に記憶されたプロペラピ
ッチＰを用いて前記（３）式の計算を行なう。また、平
穏時の見掛スリップＳ0 をマイクロコンピュ―タ11に与
えるために、これも平穏時にキ―ボ−ド4 から入力操作
して見掛スリップＳ0 をメモリ14に保持させている。さ
らに、荒天航法を採用する見掛スリップの増加量の規定
値ＩＱを設定しておくが、この規定値もキ―ボ―ド4 か
らインタフェイス16を介してメモリ14に記憶させてい
る。この規定値としては、たとえば25％程度である。
【００１１】従って、マイクロコンピュ―タ11は、前記
（３）式に従って見掛スリップＳlが計算できて、平穏
時の見掛スリップＳ0 との差を求め、その差がキ―ボ―
ド4で設定された規定値ＩＱに比べて大きいか否かを常
時判定する。すなわち、 Ｓl −Ｓ0 ≧ＩＱ …（４） を判定し、“Ｓl −Ｓ0 ”が規定値ＩＱより大きい場合
に、荒天状態になったと判断し、インタフェ―ス17を介
して、主機遠隔操縦装置18に減速指令ＤＳを、オ―トパ
イロット19に天候調整モ―ド切換指令ＷＲを、それぞ
れ、例えば接点信号で与えると共に、現在荒天航法を指
令したことを操船者に知らせるために、警報信号ＡＬ
を、例えば接点信号出力する。このようにして荒天航法
援助装置10は、自動的に荒天状態を検出し、その回避方
法の１つである減速を行ない、同時にもう１つの回避方
法である変針のタイミングを操船者に知らせる。
（３）式に従って見掛スリップＳlが計算できて、平穏
時の見掛スリップＳ0 との差を求め、その差がキ―ボ―
ド4で設定された規定値ＩＱに比べて大きいか否かを常
時判定する。すなわち、 Ｓl −Ｓ0 ≧ＩＱ …（４） を判定し、“Ｓl −Ｓ0 ”が規定値ＩＱより大きい場合
に、荒天状態になったと判断し、インタフェ―ス17を介
して、主機遠隔操縦装置18に減速指令ＤＳを、オ―トパ
イロット19に天候調整モ―ド切換指令ＷＲを、それぞ
れ、例えば接点信号で与えると共に、現在荒天航法を指
令したことを操船者に知らせるために、警報信号ＡＬ
を、例えば接点信号出力する。このようにして荒天航法
援助装置10は、自動的に荒天状態を検出し、その回避方
法の１つである減速を行ない、同時にもう１つの回避方
法である変針のタイミングを操船者に知らせる。
【００１２】なお、電磁ログ1 で測定された対水速度
Ｖ、タコジェネレ―タ2 で測定されたプロペラ回転数
Ｎ、キ―ボ―ド4 で予め設定入力されたプロペラピッチ
Ｐ、平穏時の見掛スリップＳ0 、荒天航法を採用する見
掛スリップ増の規定値ＩＱ等は、インタフェ―ス15を介
して表示器3 に表示されるようになっている。ところ
で、本発明の荒天航法援助装置は、衛星航法受信器や、
オ―トパイロット（19），主機遠隔操縦装置（18）等に
組込んで利用することもできる。
Ｖ、タコジェネレ―タ2 で測定されたプロペラ回転数
Ｎ、キ―ボ―ド4 で予め設定入力されたプロペラピッチ
Ｐ、平穏時の見掛スリップＳ0 、荒天航法を採用する見
掛スリップ増の規定値ＩＱ等は、インタフェ―ス15を介
して表示器3 に表示されるようになっている。ところ
で、本発明の荒天航法援助装置は、衛星航法受信器や、
オ―トパイロット（19），主機遠隔操縦装置（18）等に
組込んで利用することもできる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載するような効果を奏する。この発
明の荒天航法援助装置によれば、人間の経験と勘に頼っ
ていた荒天回避の操船を、自動的に行なうことができ、
荒天時の安全運航が確実になるといった利点がある。
ているので、次に記載するような効果を奏する。この発
明の荒天航法援助装置によれば、人間の経験と勘に頼っ
ていた荒天回避の操船を、自動的に行なうことができ、
荒天時の安全運航が確実になるといった利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の動作を説明するための図である。
【図３】本発明の動作を説明するための他の図である。
【符号の説明】 1 電磁ログ 2 タコジェネレ―タ 3 表示器 4 キ―ボ―ド 10 荒天航法援助装置 11 マイクロコンピュ―タ 12 パルスカウンタ 13 ＡＤ変換器 14 メモリ 15〜17 インタフェ―ス 18 主機遠隔操縦装置 19 オ―トパイロット
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電磁ログにより船舶の対水速度Ｖを検出すると共に、タ
コジェネレータによりプロペラのプロペラ回転数Ｎを検
出し、前記検出された対水速度Ｖ，前記検出されたプロ
ペラ回転数Ｎ及び前記プロペラのプロペラピッチＰに基
づいて下記式により見掛スリップＳｌを演算し、前記見
掛スリップＳｌが平穏時における値よりも所定値を越え
たときに荒天状態と判断し、前記荒天状態と判断された
場合に、前記船舶の主機遠隔操縦装置に減速指令を、オ
ートパイロットに天候調整モード切換指令を与えると共
に、警報信号を出力するようにしたことを特徴とする荒
天航法援助装置。 Ｓｌ＝［１−３０．９×｛Ｖ／（Ｎ・Ｐ）｝］×１００
［％］
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415777A JP2500234B2 (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 荒天航法援助装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2415777A JP2500234B2 (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 荒天航法援助装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07237589A true JPH07237589A (ja) | 1995-09-12 |
| JP2500234B2 JP2500234B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=18524065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2415777A Expired - Lifetime JP2500234B2 (ja) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | 荒天航法援助装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2500234B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110259440A1 (en) * | 2008-04-01 | 2011-10-27 | Hideki Kawashima | Frictional resistance reduction device for ship |
| JP2018095244A (ja) * | 2016-11-14 | 2018-06-21 | トルキード ゲーエムベーハー | ボートのための駆動装置、及びボートのための駆動装置を作動させる方法 |
-
1990
- 1990-12-12 JP JP2415777A patent/JP2500234B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110259440A1 (en) * | 2008-04-01 | 2011-10-27 | Hideki Kawashima | Frictional resistance reduction device for ship |
| US9376167B2 (en) * | 2008-04-01 | 2016-06-28 | National Maritime Research Institute | Frictional resistance reduction device for ship |
| JP2018095244A (ja) * | 2016-11-14 | 2018-06-21 | トルキード ゲーエムベーハー | ボートのための駆動装置、及びボートのための駆動装置を作動させる方法 |
| US10421363B2 (en) | 2016-11-14 | 2019-09-24 | Torqeedo Gmbh | Drive for a boat and method for operating a drive for a boat |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2500234B2 (ja) | 1996-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960123 |