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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024092582
(43)【公開日】2024-07-08
(54)【発明の名称】船舶
(51)【国際特許分類】
B63B 1/10 20060101AFI20240701BHJP
B63B 1/14 20060101ALI20240701BHJP
B63B 39/00 20060101ALI20240701BHJP
【ＦＩ】
B63B1/10 Z
B63B1/14
B63B39/00
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022208624
(22)【出願日】2022-12-26
(71)【出願人】
【識別番号】720001060
【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】原 直裕
(72)【発明者】
【氏名】福川 智哉
(72)【発明者】
【氏名】木村 行彦
(72)【発明者】
【氏名】中川 宣雄
(57)【要約】
【課題】摩擦力センサを用いることなく、デッキの少なくとも一部を目標高さ位置に保つことができる船舶を提供する。
【解決手段】船舶は、ハルと、油圧シリンダと、ハルと油圧シリンダを介して連結されるデッキと、油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する油圧ポンプと、油圧シリンダがデッキを支持する支持力を算出する支持力算出部と、支持力に基づいて油圧ポンプを制御して、回路を流れる作動油の流量を調整する流量制御部と、を備える。流量制御部は、油圧シリンダの支持力が、油圧シリンダが支持する重量として予め設定された基準重量に近づくように、流量を調整する。
【選択図】図９
【解決手段】船舶は、ハルと、油圧シリンダと、ハルと油圧シリンダを介して連結されるデッキと、油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する油圧ポンプと、油圧シリンダがデッキを支持する支持力を算出する支持力算出部と、支持力に基づいて油圧ポンプを制御して、回路を流れる作動油の流量を調整する流量制御部と、を備える。流量制御部は、油圧シリンダの支持力が、油圧シリンダが支持する重量として予め設定された基準重量に近づくように、流量を調整する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハルと、
油圧シリンダと、
前記ハルと前記油圧シリンダを介して連結されるデッキと、
前記油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する油圧ポンプと、
前記油圧シリンダが前記デッキを支持する支持力を算出する支持力算出部と、
前記支持力に基づいて前記油圧ポンプを制御して、前記回路を流れる作動油の流量を調整する流量制御部と、を備え、
前記流量制御部は、前記油圧シリンダの前記支持力が、前記油圧シリンダが支持する重量として予め設定された基準重量に近づくように、前記流量を調整する、船舶。
油圧シリンダと、
前記ハルと前記油圧シリンダを介して連結されるデッキと、
前記油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する油圧ポンプと、
前記油圧シリンダが前記デッキを支持する支持力を算出する支持力算出部と、
前記支持力に基づいて前記油圧ポンプを制御して、前記回路を流れる作動油の流量を調整する流量制御部と、を備え、
前記流量制御部は、前記油圧シリンダの前記支持力が、前記油圧シリンダが支持する重量として予め設定された基準重量に近づくように、前記流量を調整する、船舶。
【請求項2】
前記流量制御部は、前記油圧シリンダの前記支持力と前記基準重量との偏差が閾値以上である場合に、前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記油圧ポンプを制御する、請求項１に記載の船舶。
【請求項3】
前記流量制御部は、前記支持力が前記基準重量以上である場合には、前記油圧ポンプを制御して、前記油圧シリンダから前記作動油を排出させる一方、前記支持力が前記基準重量未満である場合には、前記油圧ポンプを制御して、前記油圧シリンダに前記作動油を供給させる、請求項２に記載の船舶。
【請求項4】
前記油圧シリンダを複数備え、
前記基準重量は、前記デッキの重量を、前記油圧シリンダの総数で割った値である、請求項１に記載の船舶。
前記基準重量は、前記デッキの重量を、前記油圧シリンダの総数で割った値である、請求項１に記載の船舶。
【請求項5】
前記ハルを複数備え、
前記複数の油圧シリンダは、前記複数のハルの前部に連結される前側油圧シリンダを含み、
前記油圧ポンプは、前記前側油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する前側油圧ポンプを含み、
前記流量制御部は、少なくとも、前記前側油圧シリンダの前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記前側油圧ポンプを制御する、請求項４に記載の船舶。
前記複数の油圧シリンダは、前記複数のハルの前部に連結される前側油圧シリンダを含み、
前記油圧ポンプは、前記前側油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する前側油圧ポンプを含み、
前記流量制御部は、少なくとも、前記前側油圧シリンダの前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記前側油圧ポンプを制御する、請求項４に記載の船舶。
【請求項6】
前記複数の油圧シリンダは、前記複数のハルの後部に連結される後側油圧シリンダを含み、
前記油圧ポンプは、前記後側油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する後側油圧ポンプを含み、
前記流量制御部は、前記後側油圧シリンダの前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記後側油圧ポンプを制御する、請求項５に記載の船舶。
前記油圧ポンプは、前記後側油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する後側油圧ポンプを含み、
前記流量制御部は、前記後側油圧シリンダの前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記後側油圧ポンプを制御する、請求項５に記載の船舶。
【請求項7】
前記回路に設けられ、前記油圧シリンダに付与される外力に応じて変化する圧力を検出する圧力検出部をさらに備え、
前記支持力算出部は、前記圧力に基づいて、前記支持力を算出する、請求項１から６のいずれかに記載の船舶。
前記支持力算出部は、前記圧力に基づいて、前記支持力を算出する、請求項１から６のいずれかに記載の船舶。
【請求項8】
前記支持力算出部は、前記圧力検出部によって検出される前記圧力と、前記油圧シリンダのシリンダ面積と、に基づいて、前記支持力を算出する、請求項７に記載の船舶。
【請求項9】
前記デッキの高さ位置を検出する高さ検出装置をさらに備え、
前記流量制御部は、前記高さ検出装置によって検出された前記デッキの高さ位置と、前記油圧シリンダの長さと、に基づいて、前記ハルの高さ位置を推定するとともに、前記ハルの高さ位置が上下方向に周期的に変動するときの上下方向の変動中心を認識し、前記変動中心に所定値を上乗せした位置を目標高さ位置として決定し、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づくように、前記油圧ポンプを制御して、前記回路を流れる作動油の流量を調整する、請求項１に記載の船舶。
前記流量制御部は、前記高さ検出装置によって検出された前記デッキの高さ位置と、前記油圧シリンダの長さと、に基づいて、前記ハルの高さ位置を推定するとともに、前記ハルの高さ位置が上下方向に周期的に変動するときの上下方向の変動中心を認識し、前記変動中心に所定値を上乗せした位置を目標高さ位置として決定し、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づくように、前記油圧ポンプを制御して、前記回路を流れる作動油の流量を調整する、請求項１に記載の船舶。
【請求項10】
前記所定値は、前記油圧シリンダの伸縮ストロークの中央に相当する値である、請求項９に記載の船舶。
【請求項11】
前記流量制御部は、前記高さ検出装置によって検出された前記デッキの高さ位置が、前記目標高さ位置に対して、前記油圧シリンダの伸縮ストロークの範囲内にあるとき、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づき、かつ、前記デッキが水平姿勢に近づくように、前記油圧ポンプを制御する一方、前記デッキの高さ位置が、前記目標高さ位置に対して、前記油圧シリンダの伸縮ストロークの範囲を超えるとき、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づくように、前記油圧ポンプを制御する、請求項９または１０に記載の船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、船舶に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、船舶として、トリマラン（三胴船）、カタマラン（双胴船）などの多胴船が種々提案されている。例えば特許文献１では、少なくとも２つの船殻（ハルに相当）と、２つの船殻の上方に位置するシャシー部（デッキに相当）と、シャシー部に対して２つの船殻を移動させることが可能なサスペンションシステムと、摩擦力センサと、上記サスペンションシステムを制御する制御システムと、を含む船舶（多胴船）が開示されている。上記摩擦力センサは、オブジェクト（例えばパイロン）とシャシー部との間の摩擦力を示す信号を出力する。上記制御システムは、上記摩擦力の入力に応じて、上記摩擦力を減少させるために、シャシー部と少なくとも２つの船殻との間の支持力を調節する。これにより、オブジェクトとシャシー部との間の相対運動を最小にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開ＷＯ２０１５／０８５３５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところが、特許文献１では、オブジェクトとシャシー部との間の相対運動を最小にして、シャシー部の少なくとも一部（例えば船首）を目標高さ位置に保つにあたって、摩擦力センサ（摩擦力入力）が必要であり、改善の余地がある。
【0005】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、摩擦力センサを用いることなく、デッキの少なくとも一部（例えば船首）を目標高さ位置に保つことができる船舶を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面に係る船舶は、ハルと、油圧シリンダと、前記ハルと前記油圧シリンダを介して連結されるデッキと、前記油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する油圧ポンプと、前記油圧シリンダが前記デッキを支持する支持力を算出する支持力算出部と、前記支持力に基づいて前記油圧ポンプを制御して、前記回路を流れる作動油の流量を調整する流量制御部と、を備え、前記流量制御部は、前記油圧シリンダの前記支持力が、前記油圧シリンダが支持する重量として予め設定された基準重量に近づくように、前記流量を調整する。
【発明の効果】
【0007】
上記の構成によれば、摩擦力センサを用いることなく、デッキの少なくとも一部を目標高さ位置に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施の一形態に係る船舶としての多胴船を前方から見たときの正面図である。
【図2】上記多胴船を右前上方から見たときの斜視図である。
【図3】上記多胴船を右側から見たときの側面図である。
【図4】上記多胴船の右前側に位置する支持機構を拡大して示す側面図である。
【図5】上記支持機構の油圧シリンダが伸長した状態を示す側面図である。
【図6】洋上の構造物の土台部に設けられたポールに、上記多胴船のデッキの船首を接触させたときに生じる各力を示す説明図である。
【図7】上記多胴船が備える油圧回路の構成を模式的に示す説明図である。
【図8】上記多胴船が備える制御装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図9】上記多胴船における船首保持制御による動作の流れを示すフローチャートである。
【図10】上記船首保持制御による効果の一例を示す説明図である。
【図11】上記船首保持制御による効果の他の例を示す説明図である。
【図12】上記多胴船のハルと、上記デッキと、上記デッキの基準高さ位置との関係を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本明細書では、方向を以下のように定義する。まず、船舶としての多胴船の船尾から船首に向かう方向を「前」とし、船首から船尾に向かう方向を「後」とする。そして、前後方向に垂直な横方向を左右方向とする。このとき、多胴船の前進時に操船者から見て左側を「左」とし、右側を「右」とする。さらに、前後方向および左右方向に垂直な重力方向の上流側を「上」とし、下流側を「下」とする。なお、上下移動のことを昇降とも言う。図面では、適宜、前方向をＦで示し、後方向をＢで示し、左方向をＬで示し、右方向をＲで示し、上方向をＵで示し、下方向をＤで示す。
【0010】
本実施形態の多胴船は、例えばＣＴＶ（Crew Transfer Vessel）と呼ばれる作業員輸送船として利用可能である。ＣＴＶは、陸上と洋上（海上）の構造物との間で、作業員、装置、部品等の輸送を行うための船である。例えば、洋上風力発電に用いられる洋上風車のメンテナンスを行うとき、上記の構造物としては、洋上風車の土台部を考えることができる。本実施形態の多胴船は、上記のＣＴＶに限定されるわけではなく、例えば旅客船としても利用可能である。
【0011】
〔１．多胴船の構成〕
図１は、本実施形態の多胴船１を前方から見たときの正面図である。図２は、多胴船１を右前上方から見たときの斜視図である。多胴船１は、複数のハル２と、デッキ３と、支持機構４と、主船体５と、を備える。多胴船１に搭乗した作業員は、デッキ３から主船体５の内部の部屋に乗り込むことができる。支持機構４を備えた多胴船１は、サスペンションボートとも呼ばれる。
図１は、本実施形態の多胴船１を前方から見たときの正面図である。図２は、多胴船１を右前上方から見たときの斜視図である。多胴船１は、複数のハル２と、デッキ３と、支持機構４と、主船体５と、を備える。多胴船１に搭乗した作業員は、デッキ３から主船体５の内部の部屋に乗り込むことができる。支持機構４を備えた多胴船１は、サスペンションボートとも呼ばれる。
【0012】
なお、図１および図２では、説明の便宜上、左右の支持機構４により、左側のハル２を下降させ（左側のハル２に対してデッキ３を相対的に上昇させ）、右側のハル２を上昇させた（右側のハル２に対してデッキ３を相対的に下降させた）場合を示している。このような支持機構４によるデッキ３の昇降は、例えば多胴船１の右旋回のときに行われる。
【0013】
（１－１．ハル）
ハル２は、前後方向に長尺状のフロート（船殻）であり、主船体５の左右両側に１つずつ位置する。なお、ハル２の数は２個に限定されるわけではなく、３つ以上であってもよい。つまり、主船体５の左側および右側にそれぞれ２個以上のハル２が位置していてもよい。
ハル２は、前後方向に長尺状のフロート（船殻）であり、主船体５の左右両側に１つずつ位置する。なお、ハル２の数は２個に限定されるわけではなく、３つ以上であってもよい。つまり、主船体５の左側および右側にそれぞれ２個以上のハル２が位置していてもよい。
【0014】
図３は、多胴船１を右側から見たときの側面図である。なお、図３では、便宜的に、左側のハル２の図示を省略している。また、図３以降の図面では、便宜的に、デッキ３の柵３ａの図示も省略している。ハル２の内部には、エンジンＥが配置されている。エンジンＥの駆動により、図示しないタービンが回り、海中に水流が噴射される。これにより、多胴船１が走行する。
【0015】
ハル２は、吸排気口２ａを有する。吸排気口２ａは、突出部２１の上部に位置する。突出部２１は、ハル２の後端部から上方に突出して位置する。エンジンＥへの空気の供給およびエンジンＥからの排気は、エンジンＥよりも後方に位置する吸排気口２ａを介して行われる。
【0016】
【0017】
（１－２．デッキ）
図１～図３に示すデッキ３は、複数のハル２および主船体５の上方に位置する甲板である。デッキ３は、複数のハル２のそれぞれと、支持機構４の後述する油圧シリンダ４１を介して連結される。主船体５は、デッキ３の下方に位置してデッキ３と連結される。
図１～図３に示すデッキ３は、複数のハル２および主船体５の上方に位置する甲板である。デッキ３は、複数のハル２のそれぞれと、支持機構４の後述する油圧シリンダ４１を介して連結される。主船体５は、デッキ３の下方に位置してデッキ３と連結される。
【0018】
デッキ３は、図１に示すように、上板部３１と、骨組構造部３２と、を有する。骨組構造部３２は、格子状に形成され、上板部３１の骨組みを構成する。骨組構造部３２の上方は、上板部３１で覆われる。一方、骨組構造部３２は、下方に露出している。これにより、デッキ３の軽量化、ひいては多胴船１の軽量化が図られている。
【0019】
【0020】
デッキ３上には、操縦室３ｃが設けられる。操縦室３ｃの内部前方には、操縦部３ｃ１（図３参照）が設けられる。操縦部３ｃ１は、デッキ３のほぼ中央に位置する。操船者は、操縦部３ｃ１において、レバー、ハンドル、各種スイッチなどを操作することにより、多胴船１の操縦を行う。
【0021】
（１－３．支持機構）
図１～図３に示す支持機構４は、複数のハル２に対してデッキ３を支持するとともに、複数のハル２のそれぞれを、デッキ３に対して相対的に昇降させる機構である。本実施形態では、支持機構４は、左右のハル２のそれぞれに対応して２つずつ設けられる。より詳しくは、支持機構４は、右側のハル２の前側上部および後側上部に１つずつ設けられ、左側のハル２の前側上部および後側上部に１つずつ設けられる。各支持機構４は、油圧シリンダ４１を有する。
図１～図３に示す支持機構４は、複数のハル２に対してデッキ３を支持するとともに、複数のハル２のそれぞれを、デッキ３に対して相対的に昇降させる機構である。本実施形態では、支持機構４は、左右のハル２のそれぞれに対応して２つずつ設けられる。より詳しくは、支持機構４は、右側のハル２の前側上部および後側上部に１つずつ設けられ、左側のハル２の前側上部および後側上部に１つずつ設けられる。各支持機構４は、油圧シリンダ４１を有する。
【0022】
図４は、右前側に位置する支持機構４を拡大して示す側面図である。油圧シリンダ４１は、油圧により移動するピストンロッド４１２等を含んで構成され、一方向に伸縮する伸縮部材である。油圧シリンダ４１の伸縮方向における一端部４１ａは、ハル２の上面２Ｓに連結される。なお、ハル２の上面２Ｓとは、ここでは、ハル２から突出部２１を（図２、図３参照）取り除いたときのハル２の上面を指す。上面２Ｓは、ほぼ平坦な面である。一方、油圧シリンダ４１の伸縮方向における他端部４１ｂは、デッキ３の下面に直接支持される。
【0023】
上記の油圧シリンダ４１は、４つの支持機構４のそれぞれに設けられる。すなわち、本実施形態の多胴船１は、複数の油圧シリンダ４１を備える。
【0024】
なお、本実施形態の多胴船１は、図示しないリンク機構を有する。リンク機構は、左右のハル２のそれぞれに対応して設けられ、ハル２とデッキ３とを連結する。各リンク機構は、各油圧シリンダ４１の伸縮に伴って、デッキ３がハル２に対して前方または後方に倒れることを防止する目的で設けられる。
【0025】
〔２．支持機構の詳細〕
次に、上記した支持機構４の詳細について説明する。ここでは、便宜的に、図４で示す、右前側に位置する支持機構４の詳細について説明するが、右後側、左前側、左後側に位置する支持機構４についても、基本的な構成は同じであるため、その説明を省略する。
次に、上記した支持機構４の詳細について説明する。ここでは、便宜的に、図４で示す、右前側に位置する支持機構４の詳細について説明するが、右後側、左前側、左後側に位置する支持機構４についても、基本的な構成は同じであるため、その説明を省略する。
【0026】
支持機構４の油圧シリンダ４１は、シリンダチューブ４１１と、ピストンロッド４１２と、を有する。シリンダチューブ４１１は、ピストンロッド４１２を収容する円筒状のカバーである。シリンダチューブ４１１の後端部（下端部）は、ハル２の上面２Ｓに第１ブラケット４４を介して回動可能に連結される。ピストンロッド４１２は、シリンダチューブ４１１に対して油圧により移動する。ピストンロッド４１２の先端部（上端部）は、デッキ３の下面に第２ブラケット４５を介して回動可能に連結され、支持される。ピストンロッド４１２の後端部（下端部）は、シリンダチューブ４１１内に位置する。
【0027】
また、支持機構４は、２本の油圧ホース４６ａおよび４６ｂを有する。油圧ホース４６ａの一端部は、シリンダチューブ４１１の上端部に接続され、他端部はハル２内の油圧ポンプＨＰ（図３参照）に接続される。一方、油圧ホース４６ｂの一端部は、シリンダチューブ４１１の下端部に接続され、他端部はハル２内の油圧ポンプＨＰに接続される。
【0028】
油圧ポンプＨＰからシリンダチューブ４１１への油圧の供給を制御することにより、シリンダチューブ４１１に対してピストンロッド４１２を出し入れすることができる。つまり、油圧シリンダ４１をピストンロッド４１２の軸方向に伸縮させることができる。より詳しくは、以下の通りである。なお、シリンダチューブ４１１への油圧の供給制御（油圧ポンプＨＰの制御）は、後述する流量制御部７２（図８参照）によって行われる。
【0029】
図５は、油圧シリンダ４１が伸長した状態を示す側面図である。例えば、油圧ポンプＨＰから油圧ホース４６ｂを介してシリンダチューブ４１１の下部に作動油を供給する一方、油圧ホース４６ａを介してシリンダチューブ４１１の上部から作動油を排出させることにより、図５に示すように、シリンダチューブ４１１からピストンロッド４１２を押し出す、つまり、油圧シリンダ４１を伸長させることができる。
【0030】
逆に、油圧ポンプＨＰから油圧ホース４６ａを介してシリンダチューブ４１１の上部に作動油を供給する一方、油圧ホース４６ｂを介してシリンダチューブ４１１の下部から作動油を排出させることにより、図４に示すように、シリンダチューブ４１１内にピストンロッド４１２を引き込む、つまり、油圧シリンダ４１を収縮させることができる。
【0031】
このように、各油圧ポンプＨＰが各油圧シリンダ４１を伸縮させることにより、ハル２に対するデッキ３の相対的な距離（高さ位置）を調整することができる。例えば、各油圧シリンダ４１を収縮させることにより、デッキ３を下げる、つまり、デッキ３をハル２に近づけることができる。逆に、各油圧シリンダ４１を伸長させることにより、デッキ３を上げる、つまり、デッキ３をハル２から遠ざけることができる。したがって、桟橋または洋上の構造物と、多胴船１との間で作業員が乗降するとき、各油圧シリンダ４１への油圧の供給を、流量制御部７２によって適切に制御して、各油圧シリンダ４１の伸縮を適切に制御することにより、デッキ３の高さ位置を桟橋等の位置に合わせて、作業員のスムーズかつ安全な乗降を実現することができる。
【0032】
また、多胴船１が右旋回して走行するとき、図１に示すように、右側のハル２と連結される前後２つの油圧シリンダ４１を収縮させ、左側のハル２と連結される前後２つの油圧シリンダ４１を伸長させることにより、デッキ３の右側よりも左側を上げて、多胴船１の左側へのロールによる転覆をしにくくすることができる。逆に、左側のハル２と連結される前後２つの油圧シリンダ４１を伸長させ、右側のハル２と連結される前後２つの油圧シリンダ４１を収縮させることにより、デッキ３の左側よりも右側を上げて、多胴船１の右側へのロールによる転覆をしにくくすることができる。
【0033】
〔３．船首保持制御について〕
本実施形態では、洋上風車の土台部にデッキ３の先端部（以下、船首とも言う）を接触させ、デッキ３と土台部との間で乗船員が乗り降りする場面において、摩擦力センサを用いることなく、土台部とデッキ３との相対運動が最小となる船首保持制御を行う。
本実施形態では、洋上風車の土台部にデッキ３の先端部（以下、船首とも言う）を接触させ、デッキ３と土台部との間で乗船員が乗り降りする場面において、摩擦力センサを用いることなく、土台部とデッキ３との相対運動が最小となる船首保持制御を行う。
【0034】
（３－１．船首保持制御の原理）
まず、本実施形態の船首保持制御の原理について説明する。図６は、土台部に設けられたポールＰＯにデッキ３の船首を接触させたときに生じる各力を示している。図中、黒丸部は、デッキ３におけるポールＰＯとの接触部である。なお、図６では、便宜的に、上記接触部をポールＰＯから離して図示している。Ｗｄはデッキ３の重量（Ｎ）を示し、Ｗｈはハル２の重量（Ｎ）を示す。Ｓは、油圧シリンダ４１からデッキ３とハル２とに作用する力（Ｎ）を示す。Ｂはハル２に働く浮力（Ｎ）を示し、Ｔはハル２に働く推力（Ｎ）を示す。ＶはポールＰＯからデッキ３に作用する垂直抗力（Ｎ）を示し、Ｆは摩擦力（Ｎ）を示す。ＷＳは水面である。なお、同図では、デッキ３がＺ方向に運動し、摩擦力は－Ｚ方向に作用すると仮定する。Ｚ方向の正方向は、上下方向の下方とする。
まず、本実施形態の船首保持制御の原理について説明する。図６は、土台部に設けられたポールＰＯにデッキ３の船首を接触させたときに生じる各力を示している。図中、黒丸部は、デッキ３におけるポールＰＯとの接触部である。なお、図６では、便宜的に、上記接触部をポールＰＯから離して図示している。Ｗｄはデッキ３の重量（Ｎ）を示し、Ｗｈはハル２の重量（Ｎ）を示す。Ｓは、油圧シリンダ４１からデッキ３とハル２とに作用する力（Ｎ）を示す。Ｂはハル２に働く浮力（Ｎ）を示し、Ｔはハル２に働く推力（Ｎ）を示す。ＶはポールＰＯからデッキ３に作用する垂直抗力（Ｎ）を示し、Ｆは摩擦力（Ｎ）を示す。ＷＳは水面である。なお、同図では、デッキ３がＺ方向に運動し、摩擦力は－Ｚ方向に作用すると仮定する。Ｚ方向の正方向は、上下方向の下方とする。
【0035】
デッキ３について、Ｚ方向の運動方程式を立てると、以下の（１）式となる。
Ｍｄ×ａ＝Ｗｄ－Ｓ－Ｆ ・・・（１）
ここで、Ｍｄはデッキ３の質量を示し（ｋｇ）、ａはデッキ３の加速度（ｍ／ｓ2）を示す。油圧シリンダ４１の弾性力（上記のＳに相当）がデッキ３の重量Ｗｄに等しいとき、以下の（２）式が成立する。
Ｍｄ×ａ＝－Ｆ ・・・（２）
Ｍｄ×ａ＝Ｗｄ－Ｓ－Ｆ ・・・（１）
ここで、Ｍｄはデッキ３の質量を示し（ｋｇ）、ａはデッキ３の加速度（ｍ／ｓ2）を示す。油圧シリンダ４１の弾性力（上記のＳに相当）がデッキ３の重量Ｗｄに等しいとき、以下の（２）式が成立する。
Ｍｄ×ａ＝－Ｆ ・・・（２）
【0036】
摩擦力は減衰力として働くため、加速度ａはゼロに収束する。つまり、デッキ３は静止し、ポールＰＯとデッキ３との相対運動が最小となる。このとき、デッキ３の支持部の点数、すなわち、油圧シリンダ４１の数をｎ（個）とすると、１個の油圧シリンダ４１がデッキ３を支持する支持力は、Ｗｄ／ｎ（支持重量相当）になる。つまり、各油圧シリンダ４１の支持力がＷｄ／ｎに近づくように、油圧ポンプＨＰを制御して、各油圧シリンダ４１に供給される油圧（作動油の流量）を調整することにより、摩擦力センサを用いることなく、ポールＰＯとデッキ３との相対運動を最小にすることができる。
【0037】
（３－２．油圧回路について）
本実施形態の多胴船１は、上記の船首保持制御を実現するため、図７に示す油圧回路を含んで構成される。図７は、本実施形態の多胴船１において、右側のハル２の内部に設けられる油圧ポンプＨＰを含む油圧回路の構成を模式的に示している。なお、左側のハル２の内部に設けられる油圧ポンプＨＰを含む油圧回路の構成は、右側の油圧回路と同じであるため、ここではその説明を省略する。
本実施形態の多胴船１は、上記の船首保持制御を実現するため、図７に示す油圧回路を含んで構成される。図７は、本実施形態の多胴船１において、右側のハル２の内部に設けられる油圧ポンプＨＰを含む油圧回路の構成を模式的に示している。なお、左側のハル２の内部に設けられる油圧ポンプＨＰを含む油圧回路の構成は、右側の油圧回路と同じであるため、ここではその説明を省略する。
【0038】
なお、図７において、「ＦＲ」は右前部を示し、「ＲＲ」は右後部を示す。また、破線の矢印は出力信号を示す。また、ハル２に連結される２つの油圧シリンダ４１のうち、ハル２の前部に連結される油圧シリンダ４１を、前側油圧シリンダ４１Ｆとして示し、ハル２の後部に連結される油圧シリンダ４１を、後側油圧シリンダ４１Ｒとして示す。
【0039】
ハル２の内部には、右前部および右後部に位置する各油圧シリンダ４１に対応して、２つの油圧ポンプＨＰが設けられている。各油圧ポンプＨＰは、可変容量型ポンプであり、それぞれエンジンＥから伝達される動力によって駆動される。各油圧ポンプＨＰはそれぞれ、上述の油圧ホース４６ａおよび４６ｂを介して油圧シリンダ４１と接続され、作動油が流れる閉回路を構成する。すなわち、多胴船１は、油圧シリンダ４１と接続されて閉回路を構成する油圧ポンプＨＰを備える。なお、図７において、２つの油圧ポンプＨＰのうち、前側油圧シリンダ４１Ｆに作動油を供給する油圧ポンプＨＰを、前側油圧ポンプＨＰ１として示し、後側油圧シリンダ４１Ｒに作動油を供給する油圧ポンプＨＰを、後側油圧ポンプＨＰ２として示す。
【0040】
上記閉回路には、圧力検出部６１が設けられている。圧力検出部６１は、油圧シリンダ４１に伸縮方向の外力が付与されたときに、その外力に応じて変化する圧力を検出する。すなわち、多胴船１は、閉回路に設けられる上記の圧力検出部６１を備える。圧力検出部６１は、例えば圧力センサで構成される。上記閉回路には、作動油を蓄積するアキュムレータ（図示せず）が設けられており、圧力検出部６１は、上記アキュムレータに蓄積される作動油の圧力（油圧）を検出する。圧力検出部６１で検出された圧力（アキュムレータ圧力）の検出信号は、制御装置７０に出力される。
【0041】
図８は、制御装置７０の概略の構成を示すブロック図である。制御装置７０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）と呼ばれる中央演算処理装置で構成され、多胴船１の各部の動作を制御する。特に、制御装置７０は、支持力算出部７１および流量制御部７２の機能を備える。すなわち、多胴船１は、支持力算出部７１と、流量制御部７２と、を備える。
【0042】
支持力算出部７１は、圧力検出部６１によって検出された圧力に基づいて、油圧シリンダ４１がデッキ３を支持する支持力を算出する。流量制御部７２は、支持力算出部７１によって算出された支持力に基づいて油圧ポンプＨＰを制御して、閉回路を流れる作動油の流量を調整する。
【0043】
また、本実施形態の多胴船１は、高さ検出装置８０を備える。高さ検出装置８０は、デッキ３の高さ位置を検出する。このような高さ検出装置８０は、例えば加速度センサを含む慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）で構成される。加速度センサによって検出される上下方向の加速度を２階積分することにより、高さを求めることができる。高さ検出装置８０は、デッキ３の四隅（右前部、右後部、左前部、左後部）に設けられる。流量制御部７２は、各高さ検出位置８０で検出されたデッキ３の高さ位置をもとに、デッキ３の船首をポールＰＯに接触させる際の目標高さ位置Ｈ０（図１０参照）を設定することができるが、その詳細については後述する。
【0044】
（３－３．船首保持制御による動作）
図９は、本実施形態の船首保持制御による動作の流れを示すフローチャートである。以下、上記動作について説明する。
図９は、本実施形態の船首保持制御による動作の流れを示すフローチャートである。以下、上記動作について説明する。
【0045】
まず、はじめに、油圧シリンダ４１がデッキ３を支持する基準重量Ｗｒｅｆ（Ｎ）を予め設定しておく（Ｓ１）。この基準重量Ｗｒｅｆは、デッキ３の重量Ｗｄ（Ｎ）を、油圧シリンダ４１の総数ｎ（個）で割った値である。本実施形態では、油圧シリンダ４１の総数は４つ（右側のハル２に対して前後２つ、左側のハル２に対して前後２つの計４つ）であるため、Ｗｒｅｆ＝Ｗｄ／ｎ＝Ｗｄ／４となる。
【0046】
洋上の構造物（例えば洋上風車の土台部に設けられたポール）にデッキ３の船首を接触させて停船を保つ場合において、水面のうねりによる上昇により、ハル２が上昇してデッキ３に近づこうとすると、油圧シリンダ４１は収縮方向の外力を受ける。この場合、圧力検出部６１によって検出される圧力（アキュムレータ圧力）は増加する。逆に、水面の下降により、ハル２が下降してデッキ３から遠ざかろうとすると、油圧シリンダ４１は伸長方向の外力を受ける。この場合、圧力検出部６１によって検出されるアキュムレータ圧力は減少する。いずれにしても、圧力検出部６１で検出されたアキュムレータ圧力は、制御装置７０に入力される（Ｓ２）。本実施形態では、４つの油圧シリンダ４１に対応して設けられる４つの圧力検出部６１から、制御装置７０に対してアキュムレータ圧力が入力される。
【0047】
すると、制御装置７０の支持力算出部７１は、各油圧シリンダ４１に対応する圧力検出部６１で検出された圧力に基づいて、油圧シリンダ４１がデッキ３を支持する支持力Ｓを算出する（Ｓ３）。具体的には、圧力検出部６１で検出されたアキュムレータ圧力をＰ（ＭＰａ）とし、油圧シリンダ４１のシリンダ面積（シリンダチューブ４１１の底面積）をＣｓ（ｃｍ2）とし、油圧シリンダ４１の支持力をＳ（Ｎ）としたとき、支持力算出部７１は、以下の（３）式より、支持力Ｓを算出する。
Ｓ＝Ｐ×Ｃｓ×１０-2 ・・・（３）
Ｓ＝Ｐ×Ｃｓ×１０-2 ・・・（３）
【0048】
なお、Ｓ３では、支持力算出部７１は、４つの油圧シリンダ４１のうち、少なくとも左右の前側に位置する２つの前側油圧シリンダ４１Ｆに対応する圧力検出部６１で検出された圧力に基づいて、それぞれの前側油圧シリンダ４１Ｆがデッキ３を支持する支持力Ｓ（支持力ＳＦとも称する）を算出すればよい。したがって、Ｓ３では、支持力算出部７１は、４つの油圧シリンダ４１のうち、左右の後側に位置する２つの後側油圧シリンダ４１Ｒに対応する圧力検出部６１で検出された圧力に基づいて、それぞれの後側油圧シリンダ４１Ｒがデッキ３を支持する支持力Ｓ（支持力ＳＲとも称する）を算出することは必ずしも必要でない。ただし、後述するデッキ３の位置制御（姿勢制御）を併せて行う点では、Ｓ３では、支持力ＳＦに加えて、支持力ＳＲを算出しておくことが望ましい。以下では、支持力Ｓは、上記した支持力ＳＦと支持力ＳＲとの両方を含むとする。
【0049】
流量制御部７２は、Ｓ３で算出された支持力Ｓと、Ｓ１で設定された基準重量Ｗｒｅｆとの偏差Ｄ（Ｎ）を算出する（Ｓ４）。すなわち、偏差Ｄは、支持力Ｓと基準重量Ｗｒｅｆとの差の絶対値である。そして、流量制御部７２は、Ｓ４で算出した偏差Ｄが閾値Ｄｔｈ以上であるか否かを判断する（Ｓ５）。Ｓ５にて、偏差Ｄが閾値Ｄｔｈ未満である場合（Ｓ５にてＮｏ）、流量制御部７２は、以下に示す作動油の流量補正制御（流量操作）を行わず、待機する。すなわち、偏差Ｄが、０≦Ｄ＜Ｄｔｈを満足する範囲では、流量操作は行われない。このため、上記範囲を、流量操作が行われない「不感帯」と呼ぶこともできる。
【0050】
一方、Ｓ５にて、偏差Ｄが閾値Ｄｔｈ以上である場合（Ｓ５にてＹｅｓ）、流量制御部７２は、以下に示す作動油の流量補正制御を行う。すなわち、流量制御部７２は、偏差Ｄがゼロに近づくように（究極的には偏差Ｄがゼロになるように）、閉回路を流れる作動油の流量の調整する（Ｓ６～Ｓ８）。
【0051】
具体的には、流量制御部７２は、偏差Ｄがゼロとなるような閉回路の圧力補正量に相当する作動油の流量補正量を決定する。なお、上記の流量補正量とは、１秒間に流れる作動油の流量の補正量（ｍＬ／ｓ）である。上記圧力補正量と流量補正量との関係は、油圧シリンダ４１の伸縮特性（弾性特性、ばね定数）に応じて予め求められる。
【0052】
そして、流量制御部７２は、決定した流量補正量で作動油が閉回路を流れるように、油圧ポンプＨＰを制御する（作動油の流量操作を行う）。
【0053】
例えば、油圧シリンダ４１の支持力Ｓが基準重量Ｗｒｅｆ以上である場合（Ｓ６にてＹｅｓ）、流量制御部７２は、油圧ポンプＨＰを制御して、油圧シリンダ４１（シリンダチューブ４１１の上端部）から作動油を排出させる流量操作を行い、作動油の単位時間あたりの流量を上記流量補正量に減少させる（Ｓ７）。一方、油圧シリンダ４１の支持力Ｓが基準重量Ｗｒｅｆ未満である場合（Ｓ６にてＮｏ）、流量制御部７２は、油圧ポンプＨＰを制御して、油圧シリンダ４１（シリンダチューブ４１１の上端部）に作動油を供給するような流量操作を行い、作動油の単位時間あたりの流量を上記流量補正量に増加させる（Ｓ８）。いずれにしても、油圧ポンプＨＰが吐出する作動油の流量を上記のように制御することにより、支持力Ｓを基準重量Ｗｒｅｆに近づけることができ、究極的には、基準重量Ｗｒｅｆに一致させることができる。
【0054】
なお、例えば水面のうねりが大きく、ハル２の前端部が水面に着水していない状態では、ハル２にデッキ３を支持する踏ん張りがきいていない。このため、油圧ポンプＨＰの制御によって油圧シリンダ４１への作動油の供給量を増大させても、油圧シリンダ４１によるデッキ３の支持力Ｓはすぐには増大せず、ハル２が水面に着水してから（ハル２に踏ん張りがきくようになってから）、支持力Ｓが増大し始める。このため、Ｓ８では、作動油の流量補正量についてフィードバック制御を行って、時間経過に伴って流量補正量（油圧ポンプＨＰによる作動油の吐出量）を調整することが望ましい。
【0055】
〔４．効果〕
以上のように、本実施形態では、流量制御部７２は、油圧シリンダ４１の支持力Ｓが、油圧シリンダ４１が支持する重量として予め設定された基準重量Ｗｒｅｆに近づくように、（油圧ポンプＨＰを制御して）閉回路を流れる作動油の流量を調整する（Ｓ４～Ｓ８）。
以上のように、本実施形態では、流量制御部７２は、油圧シリンダ４１の支持力Ｓが、油圧シリンダ４１が支持する重量として予め設定された基準重量Ｗｒｅｆに近づくように、（油圧ポンプＨＰを制御して）閉回路を流れる作動油の流量を調整する（Ｓ４～Ｓ８）。
【0056】
上記のように、水面のうねりによってハル２がデッキ３に近づき、圧力検出部６１によって検出される圧力が増加すると、流量制御部７２は、油圧シリンダ４１から作動油が排出されるように油圧ポンプＨＰを制御する（Ｓ７）。これにより、上記圧力の増加を、油圧シリンダ４１からの作動油の排出によって吸収することができる。逆に、圧力検出部６１によって検出される圧力が減少した場合には、流量制御部７２は、油圧シリンダ４１に作動油が供給されるように油圧ポンプＨＰを制御する（Ｓ８）。これにより、上記圧力の減少を、作動油の供給によって補うことができる。
【0057】
したがって、図１０に示すように、デッキ３の特定部分（例えば船首）をポールＰＯに接触させた状態において、水面ＷＳのうねりによりハル２が上下動し、これによって油圧シリンダ４１が伸縮方向の外力を受けた場合でも、デッキ３の少なくとも上記特定部分の上下動を抑えることができる。その結果、上記特定部分を上下方向の目標高さ位置Ｈ０に留まらせることができる。よって、従来のような、構造物と船舶との相対運動を最小にすべく、構造物に対する摩擦力を検出する摩擦力センサは不要となる。つまり、摩擦力センサを必要とせずに、ハル２の上下動に伴うデッキ３の船首の上下動を抑えることができる。また、摩擦力センサは不要であるため、デッキ３とポールＰＯとの間で摩擦力を発生させるために、デッキ３をポールＰＯに押し付ける押付力も不要である。つまり、本実施形態の制御によれば、上記押付力に頼らずに、デッキ３の特定部分（船首）をポールＰＯに固定することができる。
【0058】
また、摩擦力センサは不要であるため、デッキ３をポールＰＯに接触させなくても、本実施形態で述べた上記制御を行うことができる。したがって、例えば、図１１に示すように、多胴船１をポールＰＯに近づける接近段階（航走中）においても、本実施形態の制御を適用することができる。その結果、多胴船１のデッキ３を、ポールＰＯに対して目標高さ位置Ｈ０で接触させることが容易となる。
【0059】
ここで、例えば、多胴船１に搭載した資材の増減、乗船員の乗り降り等による重量の増減は、載貨重量の範囲内での増減である。なお、載貨重量とは、満載喫水線の限度まで貨物を積載したときの全重量から船舶自体の重量を差し引いたトン数（重量）である。載貨重量の範囲内での重量の増減は、予め想定される範囲内であり、誤差（不感帯）として許容することが望ましい。この点では、流量制御部７２は、本実施形態のように、油圧シリンダ４１の支持力Ｓと基準重量Ｗｒｅｆとの偏差Ｄが閾値Ｄｔｈ以上である場合に、支持力Ｓが基準重量Ｗｒｅｆに近づくように、油圧ポンプＨＰを制御することが望ましい（Ｓ５～Ｓ８）。
【0060】
また、水面ＷＳのうねりによるハル２の上下動により、油圧シリンダ４１に伸縮方向の外力が加わった場合でも、その外力の影響をキャンセルして、デッキの少なくとも特定部分（例えば船首部分）の上下動を確実に抑える観点では、流量制御部７２は、以下の制御を行うことが望ましい。すなわち、流量制御部７２は、支持力Ｓが基準重量Ｗｒｅｆ以上である場合には、油圧ポンプＨＰを制御して、油圧シリンダ４１から作動油を排出させる一方、支持力Ｓが基準重量Ｗｒｅｆ未満である場合には、油圧ポンプＨＰを制御して、油圧シリンダ４１に作動油を供給させる（Ｓ６～Ｓ８）。
【0061】
また、上記した基準重量Ｗｒｅｆの設定を容易にする観点では、基準重量Ｗｒｅｆは、デッキ３の重量Ｗｄを油圧シリンダ４１の総数ｎで割った値であることが望ましい。
【0062】
また、図１０（特に中央の図および右側の図参照）および図１１で示したように、デッキ３の少なくとも船首を上下方向の目標高さ位置Ｈ０に留まらせる、つまり、デッキ３の船首高さを一定にキープすると、デッキ３の船首を構造物（例えばポールＰＯ）に接触させて、デッキ３と構造物との間で乗船員が乗り降りするときに、その乗り降りがしやすくなる。また、デッキ３の船首高さを一定にキープすると、デッキ３を構造物に近づけるときに、デッキ３の船首を構造物に対して目標高さ位置Ｈ０で接触させることが容易となる。さらに、デッキ３の船首高さを一定にキープすると、デッキ３の船首を目標高さ位置Ｈ０に合わせつつ、船尾を（目標高さ位置Ｈ０よりも）若干下げて、航走をスムーズにすることが可能となる。このような観点では、複数の油圧シリンダ４１が、複数のハル２の前部に連結される前側油圧シリンダ４１Ｆを含み（図７参照）、油圧ポンプＨＰが前側油圧シリンダ４１Ｆと接続されて閉回路を構成する前側油圧ポンプＨＰ１を含む構成において（図７参照）、流量制御部７２は、以下の制御を行うことが望ましい。すなわち、流量制御部７２は、少なくとも前側油圧シリンダ４１Ｆの支持力ＳＦが基準重量Ｗｒｅｆに近づくように、前側油圧ポンプＨＰ１を制御する（Ｓ３～Ｓ８）。
【0063】
また、水面ＷＳにうねりがあり、ハル２が上下動する場合に、デッキ３と構造物との接触状態において、乗船員の乗り降りをさらにしやすくし、デッキ３を構造物に近づける際に、デッキ３の船首を構造物に対して目標高さ位置Ｈ０で接触させることをさらに容易にする観点では、デッキ３を水平に保つ、または水平に近づけることが望ましい。そのためには、後側油圧ポンプＨＰ２に対しても、前側油圧ポンプＨＰ１と同様に流量操作を行うことが望ましい。つまり、複数の油圧シリンダ４１が複数のハル２の後部に連結される後側油圧シリンダ４１Ｒを含み（図７参照）、油圧ポンプＨＰが後側油圧シリンダ４１Ｒと接続されて閉回路を構成する後側油圧ポンプＨＰ２を含む構成において（図７参照）、流量制御部７２は、後側油圧シリンダ４１Ｒの支持力ＳＲが基準重量Ｗｒｅｆに近づくように、後側油圧ポンプＨＰ２を制御することが望ましい（Ｓ３～Ｓ８）。
【0064】
また、各油圧シリンダ４１がデッキ３を支持する支持力Ｓを確実にかつ容易に求める観点では、支持力算出部７１は、上記した（３）式により、支持力Ｓを算出することが望ましい（Ｓ３）。つまり、支持力算出部７１は、圧力検出部６１によって検出される圧力と、油圧シリンダ４１のシリンダ面積と、に基づいて、支持力Ｓを算出することが望ましい。
【0065】
〔５．目標高さ位置の設定について〕
ところで、上記の目標高さ位置Ｈ０は、以下のようにして決定することができる。図１２は、基準高さ位置Ｈｒｅｆに対する目標高さ位置Ｈ０と、ハル２と、デッキ３との位置関係を模式的に示す説明図である。まず、流量制御部７２は、水面のうねりによるハル２の上下動の変動の中心となる基準高さ位置Ｈｒｅｆを求める。
ところで、上記の目標高さ位置Ｈ０は、以下のようにして決定することができる。図１２は、基準高さ位置Ｈｒｅｆに対する目標高さ位置Ｈ０と、ハル２と、デッキ３との位置関係を模式的に示す説明図である。まず、流量制御部７２は、水面のうねりによるハル２の上下動の変動の中心となる基準高さ位置Ｈｒｅｆを求める。
【0066】
ここで、ハル２の高さ位置は、水面のうねりによって周期的に変動するが、高さ検出装置８０によって検出されるデッキ３の高さ位置から、油圧シリンダ４１の上下方向の長さを差し引くことにより推定することができる。なお、油圧シリンダ４１の上下方向の長さは、監視によって検出される油圧シリンダ４１の伸縮方向のストローク長と、油圧シリンダ４１のハル２（またはデッキ３）に対する傾斜角とに基づいて演算により求めることができる。
【0067】
したがって、流量制御部７２は、デッキ３の高さ位置と油圧シリンダ４１の上下方向の長さとに基づいて、上下方向に周期的に変動するハル２の高さの最小値（最低位置）および最大値（最高位置）を求めることができる。流量制御部７２は、上記最小値と上記最大値との平均をハル２の振動振幅の中心として認識し、この中心位置を基準高さ位置Ｈｒｅｆとして求める。
【0068】
基準高さ位置Ｈｒｅｆを求めると、流量制御部７２は、基準高さ位置Ｈｒｅｆに所定値Ｈｄを足し合わせた位置を、目標高さ位置Ｈ０として決定する。
【0069】
高さ位置検出装置８０として、ＩＭＵなどの一般的に容易に入手可能な装置を用いて、本実施形態の船首保持制御を行う、つまり、目標高さ位置Ｈ０を求めるにあたり、例えば海抜０ｍからの絶対的な高さを検出可能な特殊なセンサを用いることなく、船首保持制御を行う観点では、流量制御部７２は、以下の制御を行うことが望ましい。すなわち、流量制御部７２は、高さ検出装置８０によって検出されたデッキ３の高さ位置と、油圧シリンダ４１の長さと、に基づいて、ハル２の高さ位置を推定するとともに、ハル２の高さ位置が上下方向に周期的に変動するときの上下方向の変動中心（基準高さ位置Ｈｒｅｆ）を認識し、上記変動中心に所定値Ｈｄを上乗せした位置を目標高さ位置Ｈ０として決定する。そして、流量制御部７２は、上述のように、デッキ３の船首が目標高さ位置Ｈ０に近づくように、油圧ポンプＨＰを制御して、閉回路を流れる作動油の流量を調整する。
【0070】
また、水面のうねりによるハル２の上下方向の変動に対して、デッキ３の船首を目標高さ位置Ｈ０に近づけるにあたって、上記の所定値Ｈｄは、以下の観点で、油圧シリンダ４１の伸縮ストロークの中央に相当する値であることが望ましい。ここで、上記観点は、目標高さ位置Ｈ０に対して油圧シリンダ４１を収縮させる方向または伸長させる方向のどちらにも、同程度の最大調整幅を確保し、その最大調整幅の範囲内で、油圧シリンダ４１を伸縮または伸長させて、デッキ３の船首を目標高さ位置Ｈ０に近づける点である。
【0071】
なお、デッキ３の船首を目標高さ位置Ｈ０に近づける位置制御は、油圧シリンダ４１の支持力Ｓを調整する上述の力制御と合わせて行われてもよいし、独立して行われてもよい。流量制御部７２が位置制御と力制御とを合わせて行う場合、位置制御に要する作動油の流量補正値と、力制御に要する作動油の流量補正値とは、合算される。
【0072】
ところで、デッキ３の高さ位置が、目標高さ位置Ｈ０に対して油圧シリンダ４１の伸縮ストロークの範囲内にある場合、各油圧シリンダ４１の伸縮によってデッキ３を水平に近づけることが可能である。したがって、この場合、各油圧シリンダ４１の伸縮によって、デッキ３の船首高さ位置のキープと、デッキ３の水平姿勢のキープとを同時に行ってもよい。つまり、流量制御部７２は、高さ検出装置８０によって検出されたデッキ３の高さ位置が、目標高さ位置Ｈ０に対して、油圧シリンダ４１の伸縮ストロークの範囲内にあるとき、デッキ３の船首が目標高さ位置Ｈ０に近づき、かつ、デッキ３が水平姿勢に近づくように、油圧ポンプＨＰを制御してもよい。
【0073】
一方、デッキ３の高さ位置が、目標高さ位置Ｈ０に対して油圧シリンダ４１の伸縮ストロークの範囲を超える場合、各油圧シリンダ４１の伸縮のみで、デッキ３を水平に近づけることが困難である。したがって、この場合、デッキ３の船首が目標高さ位置Ｈ０に近づくように、油圧ポンプＨＰを制御して、最低限、デッキ３の船首高さ位置をキープすることが望ましい。つまり、流量制御部７２は、デッキ３の高さ位置が、目標高さ位置Ｈ０に対して、油圧シリンダ４１の伸縮ストロークの範囲を超えるとき、デッキ３の船首が目標高さ位置Ｈ０に近づくように、油圧ポンプＨＰを制御してもよい。
【0074】
〔６．その他〕
本実施形態のように、左右のハル２および主船体５の上方にデッキ３が位置する多胴船１は、トリマラン（三胴船）とも呼ばれる。トリマランの構造では、デッキ３を広く確保することができるため、作業に必要な機器および部品等をデッキ３上に多く載せて目的地まで輸送することができる。また、作業員は、上述のように、デッキ３の下方の主船体５に乗り込むことができる。したがって、トリマランは、作業員および機器等の輸送を効率よく行うことができる点で非常に有用である。
本実施形態のように、左右のハル２および主船体５の上方にデッキ３が位置する多胴船１は、トリマラン（三胴船）とも呼ばれる。トリマランの構造では、デッキ３を広く確保することができるため、作業に必要な機器および部品等をデッキ３上に多く載せて目的地まで輸送することができる。また、作業員は、上述のように、デッキ３の下方の主船体５に乗り込むことができる。したがって、トリマランは、作業員および機器等の輸送を効率よく行うことができる点で非常に有用である。
【0075】
しかし、本実施形態の多胴船１は、トリマランに限定されず、カタマラン（双胴船）などの他の多胴船であってもよい。例えば、カタマランは、図１等で示した多胴船１から主船体５を省くことによって構成される。多胴船１がカタマランであっても、本実施形態と同様の油圧ポンプＨＰの制御によるデッキの船首保持制御および位置制御は可能であり、これによって、本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0076】
本実施形態で述べた船首保持制御は、ハル２を１つのみ有する船舶にも勿論適用可能である。つまり、１つのハル２の上方にデッキ３が位置し、支持機構４がハル２に対してデッキ３を支持する船舶にも、本実施形態の船首保持制御を適用することは可能である。
【0077】
〔７．付記〕
本実施形態で説明した船舶は、以下の付記に示す船舶と表現することもできる。
本実施形態で説明した船舶は、以下の付記に示す船舶と表現することもできる。
【0078】
付記（１）の船舶は、
ハルと、
油圧シリンダと、
前記ハルと前記油圧シリンダを介して連結されるデッキと、
前記油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する油圧ポンプと、
前記油圧シリンダが前記デッキを支持する支持力を算出する支持力算出部と、
前記支持力に基づいて前記油圧ポンプを制御して、前記（閉）回路を流れる作動油の流量を調整する流量制御部と、を備え、
前記流量制御部は、前記油圧シリンダの前記支持力が、前記油圧シリンダが支持する重量として予め設定された基準重量に近づくように、前記流量を調整する。
ハルと、
油圧シリンダと、
前記ハルと前記油圧シリンダを介して連結されるデッキと、
前記油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する油圧ポンプと、
前記油圧シリンダが前記デッキを支持する支持力を算出する支持力算出部と、
前記支持力に基づいて前記油圧ポンプを制御して、前記（閉）回路を流れる作動油の流量を調整する流量制御部と、を備え、
前記流量制御部は、前記油圧シリンダの前記支持力が、前記油圧シリンダが支持する重量として予め設定された基準重量に近づくように、前記流量を調整する。
【0079】
付記（２）の船舶は、付記（１）に記載の船舶において、
前記流量制御部は、前記油圧シリンダの前記支持力と前記基準重量との偏差（の絶対値）が閾値以上である場合に、前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記油圧ポンプを制御する。
前記流量制御部は、前記油圧シリンダの前記支持力と前記基準重量との偏差（の絶対値）が閾値以上である場合に、前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記油圧ポンプを制御する。
【0080】
付記（３）の船舶は、付記（２）に記載の船舶において、
前記流量制御部は、前記支持力が前記基準重量以上である場合には、前記油圧ポンプを制御して、前記油圧シリンダから前記作動油を排出させる一方、前記支持力が前記基準重量未満である場合には、前記油圧ポンプを制御して、前記油圧シリンダに前記作動油を供給させる。
前記流量制御部は、前記支持力が前記基準重量以上である場合には、前記油圧ポンプを制御して、前記油圧シリンダから前記作動油を排出させる一方、前記支持力が前記基準重量未満である場合には、前記油圧ポンプを制御して、前記油圧シリンダに前記作動油を供給させる。
【0081】
付記（４）の船舶は、付記（１）から（３）のいずれかに記載の船舶において、
前記油圧シリンダを複数備え、
前記基準重量は、前記デッキの重量を、前記油圧シリンダの総数で割った値である。
前記油圧シリンダを複数備え、
前記基準重量は、前記デッキの重量を、前記油圧シリンダの総数で割った値である。
【0082】
付記（５）の船舶は、付記（４）に記載の船舶において、
前記ハルを複数備え、
前記複数の油圧シリンダは、前記複数のハルの前部に連結される前側油圧シリンダを含み、
前記油圧ポンプは、前記前側油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する前側油圧ポンプを含み、
前記流量制御部は、少なくとも、前記前側油圧シリンダの前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記前側油圧ポンプを制御する。
前記ハルを複数備え、
前記複数の油圧シリンダは、前記複数のハルの前部に連結される前側油圧シリンダを含み、
前記油圧ポンプは、前記前側油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する前側油圧ポンプを含み、
前記流量制御部は、少なくとも、前記前側油圧シリンダの前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記前側油圧ポンプを制御する。
【0083】
付記（６）の船舶は、付記（５）に記載の船舶において、
前記複数の油圧シリンダは、前記複数のハルの後部に連結される後側油圧シリンダを含み、
前記油圧ポンプは、前記後側油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する後側油圧ポンプを含み、
前記流量制御部は、前記後側油圧シリンダの前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記後側油圧ポンプを制御する。
前記複数の油圧シリンダは、前記複数のハルの後部に連結される後側油圧シリンダを含み、
前記油圧ポンプは、前記後側油圧シリンダと接続されて閉回路を構成する後側油圧ポンプを含み、
前記流量制御部は、前記後側油圧シリンダの前記支持力が前記基準重量に近づくように、前記後側油圧ポンプを制御する。
【0084】
付記（７）の船舶は、付記（１）から（６）のいずれかに記載の船舶において、
前記（閉）回路に設けられ、前記油圧シリンダに付与される外力に応じて変化する圧力を検出する圧力検出部をさらに備え、
前記支持力算出部は、前記圧力に基づいて、前記支持力を算出する。
前記（閉）回路に設けられ、前記油圧シリンダに付与される外力に応じて変化する圧力を検出する圧力検出部をさらに備え、
前記支持力算出部は、前記圧力に基づいて、前記支持力を算出する。
【0085】
付記（８）の船舶は、付記（７）に記載の船舶において、
前記支持力算出部は、前記圧力検出部によって検出される前記圧力と、前記油圧シリンダのシリンダ面積と、に基づいて、前記支持力を算出する。
前記支持力算出部は、前記圧力検出部によって検出される前記圧力と、前記油圧シリンダのシリンダ面積と、に基づいて、前記支持力を算出する。
【0086】
付記（９）の船舶は、付記（１）から（８）のいずれかに記載の船舶において、
前記デッキの高さ位置を検出する高さ検出装置をさらに備え、
前記流量制御部は、前記高さ検出装置によって検出された前記デッキの高さ位置と、前記油圧シリンダの長さと、に基づいて、前記ハルの高さ位置を推定するとともに、前記ハルの高さ位置が上下方向に周期的に変動するときの上下方向の変動中心を認識し、前記変動中心に所定値を上乗せした位置を目標高さ位置として決定し、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づくように、前記油圧ポンプを制御して、前記（閉）回路を流れる作動油の流量を調整する。
前記デッキの高さ位置を検出する高さ検出装置をさらに備え、
前記流量制御部は、前記高さ検出装置によって検出された前記デッキの高さ位置と、前記油圧シリンダの長さと、に基づいて、前記ハルの高さ位置を推定するとともに、前記ハルの高さ位置が上下方向に周期的に変動するときの上下方向の変動中心を認識し、前記変動中心に所定値を上乗せした位置を目標高さ位置として決定し、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づくように、前記油圧ポンプを制御して、前記（閉）回路を流れる作動油の流量を調整する。
【0087】
付記（１０）の船舶は、付記（９）に記載の船舶において、
前記所定値は、前記油圧シリンダの伸縮ストロークの中央に相当する値である。
前記所定値は、前記油圧シリンダの伸縮ストロークの中央に相当する値である。
【0088】
付記（１１）の船舶は、付記（９）または（１０）に記載の船舶において、
前記流量制御部は、前記高さ検出装置によって検出された前記デッキの高さ位置が、前記目標高さ位置に対して、前記油圧シリンダの伸縮ストロークの範囲内にあるとき、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づき、かつ、前記デッキが水平姿勢に近づくように、前記油圧ポンプを制御する一方、前記デッキの高さ位置が、前記目標高さ位置に対して、前記油圧シリンダの伸縮ストロークの範囲を超えるとき、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づくように、前記油圧ポンプを制御する。
前記流量制御部は、前記高さ検出装置によって検出された前記デッキの高さ位置が、前記目標高さ位置に対して、前記油圧シリンダの伸縮ストロークの範囲内にあるとき、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づき、かつ、前記デッキが水平姿勢に近づくように、前記油圧ポンプを制御する一方、前記デッキの高さ位置が、前記目標高さ位置に対して、前記油圧シリンダの伸縮ストロークの範囲を超えるとき、前記デッキの船首が前記目標高さ位置に近づくように、前記油圧ポンプを制御する。
【0089】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【0090】
本発明は、例えばトリマラン、カタマランなどの多胴船に利用可能である。
【符号の説明】
【0091】
１ 多胴船
２ ハル
３ デッキ
４１ 油圧シリンダ
４１Ｆ 前側油圧シリンダ
４１Ｒ 後側油圧シリンダ
６１ 圧力検出部
７１ 支持力算出部
７２ 流量制御部
８０ 高さ検出装置
ＨＰ 油圧ポンプ
ＨＰ１ 前側油圧ポンプ
ＨＰ２ 後側油圧ポンプ
２ ハル
３ デッキ
４１ 油圧シリンダ
４１Ｆ 前側油圧シリンダ
４１Ｒ 後側油圧シリンダ
６１ 圧力検出部
７１ 支持力算出部
７２ 流量制御部
８０ 高さ検出装置
ＨＰ 油圧ポンプ
ＨＰ１ 前側油圧ポンプ
ＨＰ２ 後側油圧ポンプ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】