JPS5811007B2 - 船舶用航海器具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は船舶用航海器具に関するものである。

船舶が動いている時、更に水中に沈下する船舶の竜骨よ
り下の圧力状況の変化があることが確証されており、斯
くて静止喫水として知られている喫水より大きな動喫水
を持っている。

この結果、便宜上スフワット（Ｓｑｕａｔ）と呼ばれる
ものが全ての水深に生ずるが、更らに低水位に於いては
一層顕著に現われる。

正常運転速度で進むタンカーのような大型船舶では、船
舶の竜骨から海底までの距離の減少は多大であり、また
通常そのような船舶の通過に十分安全が考慮されている
航海でも危険の原因となり得る。

大型船舶では二、三メートルだけの降下が測定されてい
る。

上記記載した状況が当てはまる多種事柄のうち、次の三
つが最も一般的である。

（ａ） 深喫水商船（特に商船台率タンカー）は満載
してレベル喫水状況で浅い水域に入る。

この状況ではスフワットは前部喫水を増す原因となり得
る。

（ｂ） バラスト状況でのタンカー（船尾で釣合をと
る）は浅い水域に入る。

この場合、前記船舶は喫水をより深く沈め、そして船尾
によって釣合を強めることによって反動（ｒｅａｃｔ）
するものであって、かくしてもろいプロペラ及び舵を海
底に接触する危険状態にするのである。

この反動は船長が予知するものとは逆であす、シかるに
船長はレベル喫水状況での如く船首で釣合を取るのが良
いと思っているのである。

（ｃ） 高速度船（軍艦或いは速い商船）は速度を増
加して船尾をより深く沈めることによって釣合いを取る
。

（標準速度〉１６ノツト）または水深を減少して釣合い
を取る。

竜骨より下の水位を知るのに音響測深技術を用いるだけ
で十分でない。

というのはこのことは瞬間深さの指示を与えるに過ぎな
いからである。

換言すれば、危険位置が伝えられる前に船舶が既に危険
位置におる。

要求されるこのことは幾つかの船の降下量を測定する方
法であり、それで既知の水深から船舶の前方に危険状況
の開始が予測され得ることである。

本発明の発明者は既にそのような予測を行なう方法及び
装置を発明しており、先願特許Ｎ。

７７８６３４の主題であるこの方法及び装置は使用にお
いて効果的であることが見出されている。

しかしながら、前記発明の装置は船体に取り付けている
特別な装置にあり、もし充分に装備された船舶に使用さ
れる現行の船体装備により追加装置の必要なく、この船
舶の喫水を探知し得るべく、船底に十分効果のある状況
に関する十分な情報を与えることができるならば明らか
に有効である。

たいていの船舶は船首及び船尾で竜骨又はその近く又時
には中間位置に液圧感知装置を取付けている。

このような液圧感知装置の目的は、船体の重要な箇所に
おける船舶の喫水指示を与えるために、竜骨における水
の液圧を利用することである。

しかるにそのような液圧感知装置は、船が静止している
時には喫水指示を与えるのに正確であるが、前記装置を
装備した船が動いている時には前記した船より下の圧力
状件の変化のため間違った船の喫水指示が与えられる。

そして竜骨より下方部分に起る圧力の減少は通常で、そ
のため前記装置は通常真喫水より少ない喫水を示す。

従って間違った安全感覚により船長が竜骨の下に実際よ
りもつと水位があるだろうと信じ、浅い航路を高速で入
らせることはあり得る。

音響測深機はここでは役に立たない、というのはそれは
実際に危険な状態にある時にこの船の竜骨より下の危険
な小さい間隙の指示を受信するに過ぎないからである。

本特許出願人は特別の船舶のために行なわれている全規
模的試験において、船体のあらゆる箇所でも船舶の移動
から生ずる喫水変化が、主な速度及び水深状況にかかわ
りなく、その箇所で液圧の独特な変化を伴なうことを見
出したのである。

ある試験で船舶が水深１０００ｍにおいて１３ノツトの
速度で舶行しているとき、又水深３０ｍにおいて１０ノ
ツトの速度で航行しているとき、−６，ＯＮ／ｍ２×１
０−３の圧力変化が船首タッピングに生じた。

双方の場合において発生する船首降下は１．０ｍであっ
た。

斯くて船底から海底までの距離及び速度の示度を要求す
ることなく動いている船舶の真喫水指示を得ることがで
き、そして速度計測装置及び音響測深装置とは無関係に
独立的に動作するごとく成した真喫水計測用航海器具を
提供するのが本発明の目的である。

本発明の航海器具は、少なくともひとつの液圧感知装置
を有し、該感知装置は船舶の船体における空船喫水線よ
り下の特定箇所に配設され、且つ、前記特定箇所におい
ての液圧を圧力信号として発信が可能となっており、ま
た、前記船舶用航海器具は、前記液圧信号が入力される
信号処理装置を有し、該信号処理装置は記憶装置を含有
しており、この記憶装置は、前記感知装置からの信号値
の変化と船底の特定箇所における前記船舶の喫水の前記
信号値変化と対応する変化との関係をグラフ形式のもと
にデーターを記憶するようになっており、前記グラフは
、前記船舶の航行中における前記感知装置の設置位置で
の液圧変化と、前記船舶の静止喫水に対する航行中の動
喫水の変化との関係を、前記船舶と同−又は類似或いは
関連性の高い型式の船舶上、もしくは前記船舶の物理乃
至数学的実物モデル上で行なわれた試験から実験的に得
られた情報をもとに予め目盛られており、また、前記信
号処理装置は、前記感知装置から特定の液圧信号が前記
信号処理装置に送信された際、前記液圧信号と、前記グ
ラフのデータとを比較し前記液圧信号値に対応する前記
グラフにおける喫水点を突きとめ、且つ、船底の前記特
定箇所における前記船舶の喫水の前記信号値に対応する
変化を出力して真喫水を表示する表示手段をもっている
のである。

液圧装置が船底以外の船体のある箇所に装備されている
場合には信号処理装置は垂直距離に対して適切な調整を
行なうように準備されるのであって、そしてそこではま
た前記液圧装置から船底のある選択箇所までの縦方向の
適当な距離を隔てて準備される。

本発明器具は釣合測定装置と一体化して船首から船尾に
亘る釣合いを測定して釣合信号を発するように配設して
もよい。

この場合には前記信号処理装置は該釣合測定装置に連結
して、これから釣合信号を受信し且つ前記液圧装置から
離隔した船体の例えば船首または船尾のある箇所に於け
る実喫水の情報を含むように修正した少くとも１つの信
号を発するように配設されるのである。

船舶には船舶から航路の両側までの距離を測定する附属
手段を装備し、それで船舶は航行することができ、同種
の信号を発信することができる。

幅の狭い航路はまた船舶の喫水に影響を与え、喫水を増
す傾向があることが知られている。

又前記信号処理装置にはまた航路幅員に関するデータを
入れ、かつ前記信号を受信してそして前記信号を圧力と
同格にするようにプログラムが作られ、そして航路幅員
を考慮する釣合信号となる。

又前記信号処理装置は視覚指示手段、例えば喫水の度合
に対し動き得る発光柱の形で指示する手段を装備しても
よい。

又この信号処理装置は、ある釣合測定装置に代わるもの
として設けられるのであって、この信号処理装置は、船
体に一定の間隔を置いて設けた数個の液圧感知手段から
信号を受信すると共に、これらの異なった箇所における
別々の喫水指示を与えるのである。

又前記信号処理装置は更に視覚指示手段の代りに、又こ
の手段に加えて時間チャート或いはデヂタル読み取り型
式の海図に船舶喫水を記録する記録手段を備えている。

予め定められた進路を進むプログラムが作られ、船舶の
正確な瞬間位置を測定できる慣性的な或いは航海術的な
装置と共に動く自動操縦装置を装備する船舶では、前記
信号処理装置は可聴または他の方法で危険状態の接近の
警告を発するように前記装置と結合してもよい。

添附図は本発明の実施を図表方法で説明するだめのもの
で、第１図、第２図及び第３図は種々の実施状況での個
々の船舶の船首及び船尾の降下即ちスフワットを示すグ
ラフである。

第１図は実際に１６ノツトの速度で満載して航行する１
９０，０００トンタンカーで観測した状況を示す。

静止時この満載した船舶はレベル喫水が１８．１ｍであ
る。

第２図は同速度バラストで航行する同タンカーで行なう
状況を示すが、静止時平均喫水は９．２ｍで、２．８ｍ
船尾を下げて釣合いが取られる。

第３図は水深２５．６ｍに於いて異なる速度で航行する
特殊な積荷状況での２００，０００トンタンカーで行な
った状況を示す。

この船舶の喫水は静止時水深対喫水の割合１．４１で１
８．４ｍレベルであった。

第４図は本発明に於ける船舶の静止時及び動いている時
の状況、関連装置を示す概略図である。

第１図及び第２図のグラフに於いて縦座標は降下百分率
を表わし、その仮数は船舶喫水に対する水深の割合であ
る。

第３図に於て縦座標はメートルで降下を示し、仮数はノ
ットで速度を示す。

実線の曲線は船首降下であり、破線は船尾降下である。

水深が浅くなるほどあらゆる所定速度での降下は大きく
なるのである。

第４図に於いて１は静止時の船体を示し、２は船舶が動
いている時の船体位置を示す。

３は海底を示し、４，５及び６は信号処理装置７に連結
される液圧感知装置を示し、該装置７は船尾、中央左舷
部、中央右舷部及び船首に於いて各々真喫水を指示する
視覚指示手段８，９，１０及び１１に連結される。

１２は前記信号処理装置７に連結される釣合計測装置を
示す。

実際には、航行中船舶に於て、該船舶が静止時の圧力と
は異なる圧力に関する情報を有する前記液圧感知装置４
，５及び６により発せられる信号は前記信号処理装置７
により該信号処理装置７内の記憶データと比較され且つ
該圧信号に対応する喫水数字は該信号処理装置７により
選択される。

どんな必要な修正係数或いは数式でも例えば垂直距離及
び又は釣合角度の修正を加入した後、真喫水信号が形成
される。

視覚指示装置８に祝賀信号として示される真喫水は、航
海士に危険状況が接近している針路から探知することを
可能にし、航海士は遅れずに船舶の降下効力を減少して
速度を落すことができ、喫水を下げられる船舶が自動水
先案内装置や航海装置を装備している場合、そのシステ
ムは危険が起り得る場所に達する前に予定距離内で可聴
警報を発する手筈を整えることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明実施の態様を例示し、第１図は実際に１６
ノツトの速度で満載して航行する１９０，０００トンタ
ンカーで観測した状況を示す図表で、第２図は同速度バ
ラストで航行する同タンカーで行なった状況を示す図表
、第３図は水深２５．６ｍに於いて異なる速度で航行す
る特殊積荷状況での２００．０００トンタンカーで行な
った状況を示す図表、そして第４図は本発明に於ける船
舶の静止時及び動いている時の状況及び関連装置を示す
概略図である。 １・・・静止時の船体位置、２・・・動いている時の船
体位置、３・・・海底、４，５，６・・・液圧感知装置
、７・・・信号処理装置、８，９，１０，１１・・・視
覚指示手段、１２・・・釣合計測装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 船舶用航海器具であって、少なくともひとつの液圧
   感知装置を有し、該感知装置は船舶の船体における空船
   喫水線より下の特定箇所に配設され、且つ、前記特定箇
   所においての液圧を圧力信号として発信が可能となって
   おり、また、前記船舶用航海器具は前記液圧信号が入力
   される信号処理装置を有し、該信号処理装置は記憶装置
   を含有しており、この記憶装置は、前記感知装置からの
   信号値の変化と船底の特定箇所における前記船舶の喫水
   の前記信号値変化と対応する変化との関係をグラフ形式
   のもとにデータを記憶するようになっており、前記グラ
   フは、前記船舶の航行中における前記感知装置の設置位
   置での液圧変化と、前記船舶の静止喫水に対する航行中
   の動喫水の変化との関係を前記船舶と同−又は類似或い
   は関連性の高い型式の船舶上、もしくは前記船舶の物理
   乃至数学的実物モデル上で行なわれた試験から実験的に
   得られた情報をもとに予め目盛られておりまた、前記信
   号処理装置は、前記感知装置から特定の液圧信号が前記
   信号処理装置に送信された際前記液圧信号と、前記グラ
   フのデーターとを比較し前記液圧信号値に対応する前記
   グラフにおける喫水点を突きとめ、且つ、船底の前記特
   定箇所における前記船舶の喫水の前記信号値に対応する
   変化を出力して真喫水を表示する表示手段をもっている
   ことを特徴とする船舶用航海器具。 ２、特許請求の範囲第１項記載の船舶用航海器具におい
   て、前記液圧感知装置は、船底以外の船体のある箇所に
   位置して設けられており、前記信号処理装置は、垂直距
   離のために適切な調整を行なうごとくセットされ、また
   前記液圧感知装置から船底における選択箇所までの縦方
   向の適当な距離を隔ててセットされていることを特徴と
   する船舶用航海器具。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の船舶用航海器具におい
   て、この器具は船首から船尾に亘る釣合を測定するため
   に装備する釣合測定装置と組合せ、そして釣合信号を発
   するごとくなし、前記信号処理装置は前記測定装置から
   の釣合信号を受信するためにこの釣合測定装置に連結さ
   れ、また前記液圧感知装置から遠く離れた箇所、例えば
   船首或いは船尾に実際の船舶喫水の情報を入れて修正さ
   れる少なくとも一つの信号を発するためにセットされて
   いることを特徴とする船舶用航海器具。 ４ 特許請求の範囲第１項記載の航海器具において、船
   舶からの航路の両側までの距離を測定する手段を含み、
   それで船舶が航行可能となり、更に航路幅員に関するデ
   ーターで追加のプログラムが作られる所の信号処理装置
   に対応する信号を発信可能となっており、前記信号処理
   装置は前記信号を受信するようにセットされ、前記信号
   を圧力と同格に、そしてこの信号を真喫水の出力信号を
   与えるために航路幅員を考慮する釣合信号とし得るごと
   くしたことを特徴とする船舶用航海器具。 ５ 特許請求の範囲第１項記載の航海器具において、前
   記信号処理装置は視覚指示手段を備え、この手段は前記
   処理装置から発信する出力信号を受信するためにこの信
   号処理装置に連結され、この手段により船舶の真喫水の
   視覚指示を与えるごとくしたことを特徴とする船舶用航
   海器具。