(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船底においてプロペラよりも前方に船体幅方向に沿って複数設けられ、気泡を噴出する気泡噴出ユニットと、前記気泡噴出ユニットの気泡噴出量を調整する調整機構と、制御装置とを備えた、船体摩擦抵抗低減装置であって、
前記プロペラに前記気泡が流入したこと又は前記プロペラに前記気泡が流入するおそれがあることを示す気泡流入情報を取得する流入情報取得手段を備え、
前記制御装置は、前記調整機構の作動を制御する調整機構制御部を有し、
前記調整機構制御部は、
前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得しない場合には、前記複数の気泡噴出ユニットのそれぞれから所定量の気泡が噴射されるように前記調整機構の作動を制御する一方、
前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出
ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させるように前記調整機構の作動を制御し、
前記流入情報取得手段は、前記プロペラへの前記気泡の流入を検出する流入検出手段であり、
前記流入検出手段は、
前記プロペラを撮像する撮像装置と、
前記制御装置に備えられ、前記撮像装置により撮像された画像情報に基づいて、前記プロペラへ前記気泡が流入しているか否かの判定を行う判定部とを備え、
前記撮像装置は、全ての気泡噴出ユニットの下流領域から外れるように配置された
ことを特徴とする、船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項２】
前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出を停止させる
ことを特徴とする、請求項１に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項３】
前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合に
は、前記複数の気泡噴出ユニットの内、前記プロペラの正面前方の気泡噴出ユニットだけ、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させる
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項４】
前記撮像装置は、前記プロペラの真横に配置された
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項５】
前記撮像装置は、前記プロペラを前記船体幅方向両側から挟むようにして一対に配置された
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項６】
船底においてプロペラよりも前方に船体幅方向に沿って複数設けられ、気泡を噴出する気泡噴出ユニットと、前記気泡噴出ユニットの気泡噴出量を調整する調整機構と、制御装置とを備えた、船体摩擦抵抗低減装置であって、
前記プロペラに前記気泡が流入したこと又は前記プロペラに前記気泡が流入するおそれがあることを示す気泡流入情報を取得する流入情報取得手段を備え、
前記制御装置は、前記調整機構の作動を制御する調整機構制御部を有し、
前記調整機構制御部は、
前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得しない場合には、前記複数の気泡噴出ユニットのそれぞれから所定量の気泡が噴射されるように前記調整機構の作動を制御する一方、
前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させるように前記調整機構の作動を制御し、
前記流入情報取得手段は、前記プロペラへの前記気泡の流入を検出する流入検出手段であり、
前記流入検出手段は、
前記プロペラの振動又は振動に相関するパラメータを検出する振動検出手段と、
前記制御装置に備えられ、前記振動検出手段の検出情報に基づいて、前記プロペラへ前記気泡が流入しているか否かの判定を行う判定部とを備え、
前記振動検出手段が、前記船体幅方向に沿って複数設けられ、
前記判定部は、前記複数の振動検出手段の各検出情報に基づいて前記判定を行い、
前記複数の振動検出手段の内、前記判定部により、前記検出情報に基づいて前記プロペラへ前記気泡が流入していると判定された前記振動検出手段があった場合には、前記調整機構制御部は、少なくとも、前記気泡が流入していると判定された前記振動検出手段の前方の気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させる
ことを特徴とする、船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項７】
前記振動検出手段は、少なくとも検出端を、前記プロペラの上方において船外に露出させた圧力センサである
ことを特徴とする、請求項６に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項８】
前記振動検出手段は、前記プロペラの上方において船内に配置された加速度センサである
ことを特徴とする、請求項６に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項９】
前記プロペラは、前記船体幅方向で中央に設けられており、前記正面前方の気泡噴出ユニットが、前記船体幅方向で中央に配置された
ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項１０】
前記プロペラは、前記船体幅方向に沿って複数並設されており、前記複数のプロペラの正面前方には前記気泡噴出ユニットがそれぞれ配置され、前記複数のプロペラのそれぞれに前記流入情報取得手段が備えられた
ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の船体摩擦抵抗低減装置を備えた
ことを特徴とする、船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、船底を気泡流で覆うことにより船体摩擦抵抗を低減する船体摩擦抵抗低減装置及びそれを備えた船舶に関する。
【背景技術】
【０００２】
航行時に、船首側から船尾側に向けて気泡流を発生させて、船底を気泡流で覆うことにより船体摩擦抵抗を低減する技術が知られている。
このような技術として、例えば特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された技術では、航行状況判断部（１００）及び海象判断部（１２０）を備え、船舶の現況や海象に基づき船底（３）への気泡の噴出に関する制御を行うようにしており、例えば、波高が所定値以上になった場合には気泡の噴出を停止するようにしている（段落［００７９］−［００８３］，［００９７］など参照。括弧内の符号は特許文献１で使用されている符号を示す）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４８６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、気泡流により船体摩擦抵抗を低減する技術では、気泡流の一部が、特に高速航走時に、船尾のプロペラに流入してしまうことがある。気泡がプロペラに流れこんでしまうと、プロペラの推進力の低下、プロペラ変動圧の増大に起因したプロペラ起振力による船体振動の増大、プロペラのエロージョンリスクの増大を招いてしまう。
特許文献１に開示された技術では、種々のセンサを設けて、これらのセンサの検出結果に基づいて航行状況や海象に関する判断を行い、この判断に基づいて気泡の噴出に関する制御を行っているものの、プロペラへの気泡の流入を課題として認識すらしておらず、当該課題を解決しうるものではない。
【０００５】
本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、プロペラへの気泡の流入によるリスクを抑制しつつ、船体の摩擦抵抗を効果的に低減することができるようにした、船体摩擦抵抗低減装置及び船舶を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記の目的を達成するために、本発明の船体摩擦抵抗低減装置は、船底においてプロペラよりも前方に船体幅方向に沿って複数設けられ、気泡を噴出する気泡噴出ユニットと、前記気泡噴出ユニットの気泡噴出量を調整する調整機構と、制御装置とを備えた、船体摩擦抵抗低減装置であって、前記プロペラに前記気泡が流入したこと又は前記プロペラに前記気泡が流入するおそれがあることを示す気泡流入情報を取得する流入情報取得手段を備え、前記制御装置は、前記調整機構の作動を制御する調整機構制御部を有し、前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得しない場合には、前記複数の気泡噴出ユニットのそれぞれから所定量の気泡が噴射されるように前記調整機構の作動を制御する一方、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させるように前記調整機構の作動を制御し、前記流入情報取得手段は、前記プロペラへの前記気泡の流入を検出する流入検出手段であり、前記流入検出手段は、前記プロペラを撮像する撮像装置と、前記制御装置に備えられ、前記撮像装置により撮像された画像情報に基づいて、前記プロペラへ前記気泡が流入しているか否かの判定を行う判定部とを備え、前記撮像装置は、全ての気泡噴出ユニットの下流領域から外れるように配置されたことを特徴としている。
【０００７】
ここで、プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットが複数ある場合には、プロペラの正面前方の気泡噴出ユニットを、一つでも気泡噴出ユニットについて気泡の噴出量を減少させれば、「少なくとも、プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、気泡の噴出量を所定量よりも減少させる」ことに相当する。
【０００９】
（２）前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出を停止させることが好ましい。
【００１０】
（３）前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、前記プロペラの正面前方の気泡噴出ユニットだけ、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させることが好ましい。
【００１３】
（４）前記撮像装置は、前記プロペラの真横に配置されることが好ましい。
【００１４】
（５）前記撮像装置は、前記プロペラを前記船体幅方向両側から挟むようにして一対に配置されることが好ましい。
【００１７】
（６）本発明のもう一つの船体摩擦抵抗低減装置は、船底においてプロペラよりも前方に船体幅方向に沿って複数設けられ、気泡を噴出する気泡噴出ユニットと、前記気泡噴出ユニットの気泡噴出量を調整する調整機構と、制御装置とを備えた、船体摩擦抵抗低減装置であって、前記プロペラに前記気泡が流入したこと又は前記プロペラに前記気泡が流入するおそれがあることを示す気泡流入情報を取得する流入情報取得手段を備え、前記制御装置は、前記調整機構の作動を制御する調整機構制御部を有し、前記調整機構制御部は、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得しない場合には、前記複数の気泡噴出ユニットのそれぞれから所定量の気泡が噴射されるように前記調整機構の作動を制御する一方、前記流入情報取得手段から前記気泡流入情報を取得した場合には、前記複数の気泡噴出ユニットの内、少なくとも、前記プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させるように前記調整機構の作動を制御し、前記流入情報取得手段は、前記プロペラへの前記気泡の流入を検出する流入検出手段であり、前記流入検出手段は、前記プロペラの振動又は振動に相関するパラメータを検出する振動検出手段と、前記制御装置に備えられ、前記振動検出手段の検出情報に基づいて、前記プロペラへ前記気泡が流入しているか否かの判定を行う判定部とを備え、
前記振動検出手段が、前記船体幅方向に沿って複数設けられ、前記判定部は、前記複数の振動検出手段の各検出情報に基づいて前記判定を行い、前記複数の振動検出手段の内、前記判定部により、前記検出情報に基づいて前記プロペラへ前記気泡が流入していると判定された前記振動検出手段があった場合には、前記調整機構制御部は、少なくとも、前記気泡が流入していると判定された前記振動検出手段の前方の気泡噴出ユニットについて、前記気泡の噴出量を前記所定量よりも減少させることを特徴としている。
【００１８】
（７）前記振動検出手段は、少なくとも検出端を、前記プロペラの上方において船外に露出させた圧力センサであることが好ましい。
【００１９】
（８）前記振動検出手段は、前記プロペラの上方において船内に配置された加速度センサであることが好ましい。
【００２０】
（９）前記プロペラは、前記船体幅方向で中央に設けられており、前記正面前方の気泡噴出ユニットが、前記船体幅方向で中央に配置されることが好ましい。
【００２１】
（１０）前記プロペラは、前記船体幅方向に沿って複数並設されており、前記複数のプロペラの正面前方には前記気泡噴出ユニットがそれぞれ配置され、前記複数のプロペラのそれぞれに前記流入情報取得手段が備えられることが好ましい。
【００２２】
（１１）上記の目的を達成するために、本発明の船舶は、（１）〜（１０）の何れかに記載の船体摩擦抵抗低減装置を備えたことを特徴としている。 
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、プロペラに気泡が流入したこと又はプロペラに気泡が流入するおそれがあることを示す気泡流入情報を取得しない場合には、船体幅方向に沿って設けられた複数の気泡噴出ユニットのそれぞれから所定量の気泡を噴射させる一方、気泡流入情報を取得した場合には、少なくとも、プロペラの正面前方に配置された気泡噴出ユニットについて、気泡の噴出量を減少させるので、プロペラへの気泡の流入によるリスクを抑制しつつ、船体の摩擦抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態としての船舶の全体構成を示す模式図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の船体摩擦抵抗低減装置の構成を模式図である。
【図３】（ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、監視カメラにより撮像されたプロペラの画像の例を示す図である。
【図４】は、本発明の第２実施形態としての船舶の要部構成を示す模式図であり、（ａ）は船舶後部の側面図、（ｂ）は背面図（舵は省略）である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、監視カメラにより側方から撮像されたプロペラの画像の例を示す図である。
【図６】は、本発明の第３実施形態としての船舶の要部構成を示す模式図であり、（ａ）は船舶後部の側面図、（ｂ）は背面図（舵は省略）である。
【図７】本発明の第３実施形態の船体摩擦抵抗低減装置の構成を模式図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、（ａ）はプロペラ上方の圧力変動の一例を示す図、（ｂ），（ｃ），（ｄ）はプロペラ上方の変動圧の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態としての船舶の要部構成を示す模式的な背面図（舵は省略）である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る船体摩擦抵抗低減装置の構成を模式図であって、制御装置の制御構成を示すブロック図を含む。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、横軸を船幅方向とし縦軸を変動圧とする座標上にプロペラ上方の変動圧分布の一例を示す図である。
【図１２】（ａ），（ｂ）は本発明の変形例の船舶の構成を示す模式な底面図である。
【図１３】（ａ），（ｂ）は本発明の変形例の船舶の要部である船尾側の構成を示す模式な底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の各実施の形態について説明する。なお、以下に示す各実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の各実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の各実施形態の構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
なお、以下の説明では、船舶１の船首１１側（進行方向）を前方とし、船尾１２側を後方とし、前方を基準に左右を定め、重力の方向を下方とし、その逆を上方として説明する。また、船体前後方向（以下「前後方向」ともいう）Ｘと直交する方向を船体幅方向Ｙ（以下「幅方向」又は「船幅方向」ともいう）とし、幅方向Ｙに関するセンターラインＣＬに近づく側を内側とし、その逆にセンターラインＣＬから離れる側を外側として説明する。
また、船舶１に搭載される装置や部品の説明では、それらの装置や部品が船舶１に搭載された状態を基準として、上下方向，左右方向及び前後方向を定める。
【００２６】
［１．第１実施形態］
［１−１．船舶の全体構成］
本発明の第１実施形態としての船舶の全体構成について、図１を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態としての船舶の全体構成を示す模式図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図であって船体摩擦抵抗低減装置に係る空気系統図を併せて示す図である。
図１に示すように、船舶１は、船舶１の本体である船体１０と、船舶１の各種制御が行われるコントロールルーム２０と、船体摩擦抵抗低減装置３０とを備える。船舶１は、これに限定されるものではないが、船底１３が平坦となる平底船である。
船体１０には、その後部（船尾１２寄り）のセンターラインＣＬ上に、船体１０を推進するプロペラ１６が一基又は複数（本実施形態では一基）設置され、さらにプロペラ１６の後方に、船体１０の進行方向を定める舵１７が設置されている。プロペラ１６の回転中心Ｃ０及び舵１７は何れも平面視においてセンターラインＣＬ上に位置設定されている。
船体摩擦抵抗低減装置３０は、船底１３から空気を噴出して船底１３と水面との境界に気泡流（以下、気泡ともいう）１００を発生させ、この気泡流１００により船底１３を覆う気泡層を形成することで航行する船体１の摩擦抵抗を低減するものである。
【００２７】
［１−２．船体摩擦抵抗低減装置］
［１−２−１．船体摩擦抵抗低減装置の全体構成］
図１及び図２を参照して、船体摩擦抵抗低減装置３０の全体構成についてさらに説明する。
図２は、船体摩擦抵抗低減装置３０の構成を模式図であって、制御装置５０の制御構成を示すブロック図を含む。
船体摩擦抵抗低減装置３０は、図１（ｂ）及び図２に示すように、例えばブロアやコンプレッサにより構成される空気供給源３１と、空気供給源３１に一端を接続された空気供給通路３２と、空気供給通路３２に設置された流量調整弁３３と、空気供給通路３２の他端側から分岐する複数（ここでは６本）の分岐供給管３４と、各分岐供給管３４に設置されたシャット弁（調整機構）３５と、各分岐供給管３４の分岐端に接続された気泡噴出部３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒと、プロペラ１６を監視する監視カメラ（撮像装置）４０と、コントロールルーム２０に配置される制御装置５０とを備える。
以下、気泡噴出部３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒを区別しない場合には、気泡噴出部３６と表記する。
【００２８】
各気泡噴出部３６は船底１３の前部に配置される。船幅方向Ｙに関しては、気泡噴出部３６ＣはセンターラインＣＬ上に、気泡噴出部３６Ｌは左舷１４側に、気泡噴出部３６Ｌは右舷１５側にそれぞれ配置されており、気泡噴出部３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒは、船底１３の略全幅に亘って配置されている。前後方向Ｘに関しては、気泡噴出部３６Ｃが最も前方に配置され、気泡噴出部３６Ｌ，３６Ｒは、気泡噴出部３６Ｃよりも後方において同じ位置に配置されている。気泡噴出部３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒを横並びに配置してもよい。
【００２９】
気泡噴出部３６Ｃの位置についてさらに説明すると、気泡噴出部３６Ｃはプロペラ１６の正面前方に位置している。プロペラ１６の正面前方に位置するとは、噴出した気泡１００が、船舶１の航走に伴い相対的に船体１の後方へと移動してプロペラ１６へ流入するような気泡噴出部３６の位置をいう。したがって、本実施形態では、平面視において、気泡噴出部３６Ｃとプロペラ１６との船幅方向Ｙの各中心線が、船体１のセンターラインＣＬと一致しているが（つまり、気泡噴出部３６Ｃの船幅方向Ｙの中心線と、プロペラ１６の船幅方向Ｙの中心線とが一致しているが）、気泡噴出部３６Ｃの船幅方向Ｙの中心線と、プロペラ１６の船幅方向Ｙの中心線とを一致させることは必須ではない。
例えば、プロペラ１６の正面前方に気泡噴出部３６Ｃが位置するとは、図１（ｂ）に示すようなプロペラ１６の上流側領域Ａに、少なくとも一部が含まれるように気泡噴出部３６Ｃが位置すること、又は、プロペラ１６の中心線上に少なくとも一部が存在するように気泡噴出部３６Ｃが位置することと規定できるが、これに限定されるものではない。
【００３０】
気泡噴出部３６Ｃは、船幅方向Ｙに沿って並設される複数（ここでは２つ）の気泡噴出ユニット３６Ｃ−１，３６Ｃ−２により構成される。同様に、気泡噴出部３６Ｌは、船幅方向Ｙに沿って並設される複数（ここでは２つ）の気泡噴出ユニット３６Ｌ−１，３６Ｌ−２により構成され、気泡噴出部３６Ｒは、船幅方向Ｙに沿って並設される複数（ここでは２つ）の気泡噴出ユニット３６Ｒ−１，３６Ｒ−２により構成される。以下、気泡噴出ユニット３６Ｃ−１〜３６Ｒ−２を区別しない場合には気泡噴出ユニット３６−ｕと表記する。
【００３１】
各気泡噴出ユニット３６−ｕは、船底１３の内部に配置されるエアチャンバ３６ａと、船底１３に貫設される多数の噴出孔３６ｂとから構成される。エアチャンバ３６ａは、底面が開放された長方体箱形状のものであり、その長手方向を船幅方向Ｙに向けた姿勢で船底１３の内部に配置される。噴出孔３６ｂは、エアチャンバ３６ａにより前後左右及び上方を包囲される。
流量調整弁３３の開度は制御装置５０により制御される。流量調整弁３３の開度が制御されることで、各気泡噴出部３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒからの気泡噴出量が一斉に制御される。
各気泡噴出ユニット３６−ｕにはそれぞれ分岐供給管３４が接続され、各分岐供給管３４にはそれぞれシャット弁３５が設置されている。シャット弁３５は、オンオフ弁であり、制御装置５０により全開又は全閉に制御される。すなわち、シャット弁３５が制御装置５０により全閉に制御された場合には、対応する気泡噴出ユニット３６−ｕから気泡が噴出され、シャット弁３５が制御装置５０により全閉に制御された場合には、対応する気泡噴出ユニット３６−ｕからの気泡の噴出が停止される。また、シャット弁３５は、海水が、停止状態の気泡噴出ユニット３６−ｕから逆流して分岐供給管３４に浸入すること防止する逆止弁としての機能も担っている。
【００３２】
監視カメラ４０は、船底１３の後部に設置され、航走中は水没状態となって、プロペラ１６への気泡の流入を監視する。監視カメラ４０は、プロペラ１６を両外側から挟むようにしてプロペラ１６の斜め手前に一対に配置され、一対となってプロペラ１６の全体を撮像する
なお、監視カメラ４０は、プロペラ１６の全体を撮像できるのであれば、設置個所や個数は上記のものに限定されない。
【００３３】
［１−２−２．船体摩擦抵抗低減装置の制御構成］
図２及び図３を参照して、船体摩擦抵抗低減装置３０の制御装置５０の制御構成について説明する。
図３（ａ），（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る判定部５１による判定方法を説明するための模式図であって、監視カメラ４０により撮像されたプロペラ１６の画像の例を示す図である。なお、監視カメラ４０は斜め前方よりプロペラ１６を撮像するため、実際には、監視カメラ４０により撮像された画像は、プロペラ１６の斜視画像となり、また、船体１の一部が映り込むが、図３（ａ），（ｂ）では、便宜的に、プロペラ１６の正面画像とすると共に船体１を省略している。
制御装置５０は、図２に示すように、プロペラ１６に気泡が流入しているか否かを判定する判定部５１と、判定部５１の判定結果に基づいてシャット弁３５の作動を制御するシャット弁制御部（調整機構制御部）５２とを備える。
【００３４】
判定部５１は、図３（ａ），（ｂ）に例示されるような各監視カメラ４０により撮像された画像情報を取得し、これらの画像情報を解析し、例えば明度に基づき画像を二値化することにより気泡１００を識別し、気泡１００が気泡検知領域Ｒに流入しているか否かを判定する。気泡検知領域Ｒは、プロペラ１６の上下に設定された気泡検知ラインＬ１，Ｌ２の相互間として規定される領域である。本実施形態では、気泡検知ラインＬ１，Ｌ２は、プロペラ１６の回転中心Ｃ０からプロペラ半径ｒだけ上下に離隔した位置として規定される。
上述したように図３（ａ），（ｂ）では便宜的にプロペラ１６の正面画像を記載しているが、実際には、監視カメラ４０は、プロペラ１６を左右両側から撮像しているため、一台単独では左右片側しか十分に撮像できない。このため、判定部５１は、両監視カメラ４０の画像情報を解析し、何れの監視カメラ４０の画像情報も、図３（ａ）に示すように、気泡検知領域Ｒに気泡１００が流入していないことを示すときには、プロペラ１６に気泡流１００は流入していないと判定し、何れか一方の監視カメラ４０の画像情報が、図３（ｂ）に示すように、気泡検知領域Ｒに気泡が流入していることを示すときには、プロペラ１６に気泡流１００が流入していると判定する。
【００３５】
なお、気泡検知ラインＬ１，Ｌ２を、プロペラ１６の回転中心Ｃ０から、プロペラ半径ｒに余裕Δｒを加算したｒ′（＝ｒ＋Δｒ，Δｒ＞０）だけ上下に離隔した位置として規定してもよい。この場合、判定部５１は、気泡検知領域Ｒに気泡が流入していないときには、プロペラ１６に気泡流１００は流入していないし、そのおそれもないと判定する一方、気泡検知領域Ｒに気泡が流入しているときには、プロペラ１６に気泡流１００が流入している或いはプロペラ１６に気泡流１００が流入するおそれがあると判定することとなる。
【００３６】
このように監視カメラ４０の画像情報に基づいて判定部５１がプロペラ１６に気泡流１００が流入しているか否かを判定することは、気泡流１００の流入を検出することなので、監視カメラ４０と判定部５１とにより本発明の流入検出手段が構成されている。また、気泡流１００の流入を検出することは、気泡流１００が流入したことを示す気泡流入情報を取得することであるから、監視カメラ４０と判定部５１とにより、本発明の流入情報取得手段が構成されている。
【００３７】
シャット弁制御部５２は、判定部５１からプロペラ１６に気泡流１００が流入していない旨の情報を取得したとき（以下、通常時ともいう）には、全てのシャット弁３５を開弁状態に制御する。つまり、気泡噴出部３６Ｃ,３６Ｌ,３６Ｒを作動状態とする。その一方、シャット弁制御部５２は、判定部５１からプロペラ１６に気泡流１００が流入している旨の情報（気泡流入情報）を取得したときには、プロペラ１６の正面前方に位置する気泡噴出部３６Ｃ（気泡噴出ユニット３６Ｃ−１，３６Ｃ−２）に繋がる分岐供給管３４のシャット弁３５を閉弁して、気泡噴出部３６Ｃからの気泡１００の噴出を停止する（換言すれば、気泡噴出部３６Ｃからの気泡１００の噴出量を通常時よりも減少させる）。つまり、気泡噴出部３６Ｃを停止状態とする。
【００３８】
［１−３．作用・効果］
本発明の第１実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置３０及び船舶１によれば、監視カメラ４０により撮像された画像情報から判定部５１により、プロペラ１６に気泡流１００が流入したか否かの判定が行われ、この判定結果がシャット弁制御部５２に出力される。
シャット弁制御部５２は、この判定結果が、プロペラ１６に気泡流１００は流入していない旨の判定であった場合には、図１（ｂ）に示すように、全てのシャット弁３５を開弁して、全ての気泡噴出ユニット３６Ｃ−１〜気泡噴出ユニット３６Ｒ−２を作動させる。これにより、船底１の殆どの領域を気泡１００により覆うことができる。
その一方、シャット弁制御部５２は、判定部５１の判定結果が、プロペラ１６に気泡流１００が流入している旨の判定であった場合には、図２に示すように、プロペラ１６の正面前方に位置する気泡噴出ユニット３６Ｃ−１，３６Ｃ−２に設置されたシャット弁３５を閉弁し、その他の気泡噴出ユニット３６Ｌ−１，３６Ｌ−２，３６Ｒ−１，３６Ｒ−２に設置されたシャット弁３５を開弁する。
【００３９】
プロペラ１６に流入する気泡１００の全て又は殆どは、プロペラ１６の前方に配置された気泡噴出ユニット３６Ｃ−１，３６Ｃ−２から噴出された気泡である。したがって、気泡噴出ユニット３６Ｃ−１，３６Ｃ−２に設置されたシャット弁３５を閉弁して気泡噴出ユニット３６Ｃ−１，３６Ｃ−２を停止することで、プロペラ１６への気泡１００の流入を抑制することができる。これにより、プロペラ１６への気泡１００の流入による推進力の低下、プロペラ起振力による船体振動の増大、エロージョンリスクの増大を抑制できる。また、プロペラ１６へ気泡１００が流入しない気泡噴出ユニット３６Ｌ−１，３６Ｌ−２，３６Ｒ−１，３６Ｒ−２については作動させるので、船底１の多くの領域を気泡１００により覆うことができる。
したがって、特にプロペラ１６へ気泡１００が流入し易い高速航走時において、プロペラ１６への気泡１００の流入によるリスクを抑制しつつ、船体１の摩擦抵抗を低減することができる。
【００４０】
［２．第２実施形態］
本発明の第２実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置及び船舶について、図４及び図５を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図４は、本発明の第２実施形態としての船舶の要部構成を示す模式図であり、（ａ）は船舶後部の側面図、（ｂ）は背面図（舵１７は省略）である。
図５（ａ），（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、監視カメラにより側方から撮像されたプロペラの画像の例を示す図である。
【００４１】
［２−１．構成］
本実施形態の船体摩擦抵抗低減装置及び船舶は、上記第１実施形態に対して、監視カメラ４０の配置が異なる。
具体的には、図４（ａ）,（ｂ）に示すように、船幅方向Ｙでプロペラ１６の両外側に監視カメラ４０を一対に配置している。本実施形態ではプロペラ１６の真横（つまり前後方向Ｘに関して同じ位置に）に監視カメラ４０を配置しているが、船幅方向Ｙでプロペラ１６よりも外側であればプロペラ１６よりも前側又は後側に配置してもよい。
また、各監視カメラ４０は、船尾１２の下面の外側縁から垂下した一対のブラケット（支持部材）４０ａによりそれぞれ支持されている。船体１に取り付け箇所を確保できるのであれば各監視カメラ４０をそれぞれ船体１に直接取り付けるようにしてもよい。
【００４２】
監視カメラ４０はプロペラ１６に近接して配置されるため、航走中の水没状態においては、特にプロペラ１６に気泡流１００が流れ込むとき（つまり監視カメラ４０による撮像が最も必要とされるとき）には、監視カメラ４０にも気泡流１００が流れ込むことが考えられる。そうなると、監視カメラ４０自体が気泡流１００の中に入ってしまい、気泡流１００に邪魔されて画像解析するほど鮮明にプロペラ１６を撮像できないことが懸念される。
そこで、監視カメラ４０を、プロペラ１６の船幅方向Ｙに関して外側に配置することにより、プロペラ１６に流れ込む気泡流１００の進行経路から監視カメラ４０を外すようにしている。
【００４３】
なお、監視カメラ４０をプロペラ１６の外側に配置しただけでは、センターラインＣＬ上に設置された気泡噴出部３６Ｃからの気泡流１００が流れ込むリスクは低減するものの、気泡噴出部３６Ｃの両外側に設置された気泡噴出部３６Ｌ，３６Ｒからの気泡流１００が流れ込むリスクが残る。このため、監視カメラ４０を、気泡噴出部３６Ｌ，３６Ｒを含む全ての気泡噴出部３６の下流領域から外れるように、本実施形態のように船体１の外縁に配置するのが好ましい。
【００４４】
監視カメラ４０により側方から撮像された図５（ａ），（ｂ）に示すような画像情報は、第１実施形態と同様に判定部５１（図２参照）により画像解析される。つまり、判定部５１は、両監視カメラ４０の画像情報を解析し、何れの監視カメラ４０の画像情報も、図５（ａ）に示すように、気泡検知領域Ｒに気泡１００が流入していないときには、プロペラ１６に気泡流１００は流入していないと判定し、何れか一方の監視カメラ４０の画像情報が、図５（ｂ）に示すように、気泡検知領域Ｒに気泡が流入しているときには、プロペラ１６に気泡流１００が流入していると判定する。
この他の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００４５】
［２−２．作用・効果］
本発明の第２実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置及び船舶によれば、監視カメラ４０が気泡流１００の中に入り込むことが抑制されるので、気泡流１００の影響のない鮮明な画像情報を監視カメラ４０により取得することができる。したがって、鮮明な画像情報に基づいて、プロペラ１６への気泡流１００の流れ込みの検出精度を向上することができ、一層効果的に、プロペラ１６への気泡１００の流入によるリスクを抑制しつつ、船体１の摩擦抵抗を低減することができる。
【００４６】
［３．第３実施形態］
本発明の第３実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置及び船舶について、図６〜図８を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図６は、本発明の第３実施形態としての船舶の要部構成を示す模式図であり、（ａ）は船舶後部の側面図、（ｂ）は背面図（舵１７は省略）である。
図７は、本発明の第３実施形態に係る船体摩擦抵抗低減装置３０Ａの構成を模式図であって、制御装置５０Ａの制御構成を示すブロック図を含む。
図８は、本発明の第３実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、（ａ）はプロペラ上方の圧力変動の一例を示す図、（ｂ），（ｃ），（ｄ）はプロペラ上方の変動圧の周波数スペクトルの一例を示す図である。
【００４７】
［３−１．構成］
本実施形態の船体摩擦抵抗低減装置３０Ａ及び船舶１Ａは、第１実施形態の船体摩擦抵抗低減装置３０及び船舶１に対して、監視カメラ４０に替えて圧力センサ（振動検出手段）４１を使用してプロペラ１６への気泡流１００の流入を検出したものである。すなわち、第１実施形態では監視カメラ４０と判定部５１とにより本発明の流入情報取得手段及び流入検出手段を構成したのに対し、本実施形態では、圧力センサ４１と判定部５１Ａとにより本発明の流入情報取得手段及び流入検出手段を構成している。
【００４８】
具体的には、図６及び図７に示すように、本実施形態の船舶１Ａでは、プロペラ１６の鉛直上方に圧力センサ４１が設置されている。この圧力センサ４１は、船尾１２の底壁に加工された取り付け孔に挿入・固定されており、その検出端を船外に露出させてプロペラ１６の上方に臨ませている。
船体摩擦抵抗低減装置３０Ａは、図７に示すように、空気供給源３１と、空気供給通路３２と、流量調整弁３３と、分岐供給管３４と、シャット弁３５と、気泡噴出部３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒと、前記圧力センサ４１と、コントロールルーム２０〔図１（ａ）参照〕に配置される制御装置５０Ａとを備える。
【００４９】
制御装置５０Ａは、圧力センサ４１の検出結果に基づいてプロペラ１６に気泡が流入しているか否かを判定する判定部５１Ａと、判定部５１Ａの判定結果に基づいてシャット弁３５の作動を制御するシャット弁制御部５２Ａとを備える。
判定部５１Ａは、圧力センサ４１からプロペラ１６上方の圧力Ｐを所定の周期で取得して、図８（ａ）に示すように圧力Ｐと時間ｔとを関連付けた時系列データＰｐ、すなわち圧力変動を把握する。そして、判定部５１Ａは、この時系列データをＦＦＴ解析することにより、図８（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すような変動圧ΔＰの周波数スペクトルを周期的に取得する。変動圧ΔＰは振動と相関し、変動圧ΔＰが大きければ振動も大きくなるので、図８（ｂ），（ｃ），（ｄ）の縦軸を振動と置き換えて考えることができる。
ここで、図８（ｂ）は船体摩擦抵抗低減装置３０Ａが停止している場合、図８（ｃ）は船体摩擦抵抗低減装置３０Ａが作動中であるが気泡流１００がプロペラ１６に流入していない場合、図８（ｄ）は船体摩擦抵抗低減装置３０Ａが作動中であり気泡流１００がプロペラ１６に流入している場合における変動圧ΔＰの周波数スペクトルの一例である。
【００５０】
図８（ｂ）に示す例では、船体摩擦抵抗低減装置３０Ａが停止しているので、プロペラの周辺に気泡流１００が存在しない。そして、プロペラ１６の回転周波数Ｎ及び翼数Ｚにより規定されるＮＺ周波数Ｆ１と、このＮＺ周波数Ｆ１の高次成分Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４とに、それぞれ、変動圧ΔＰのピーク値ΔＰ１，ΔＰ２，ΔＰ３，ΔＰ４が生じている。高次成分Ｆ２はＮＺ周波数Ｆ１の２倍の周波数、高次成分Ｆ３はＮＺ周波数Ｆ１の３倍の周波数、高次成分Ｆ４はＮＺ周波数Ｆ１の４倍の周波数である。図８（ｂ）に示す例では、ＮＺ周波数Ｆ１におけるピーク値ΔＰ１が最も高い変動圧を示している。
【００５１】
図８（ｃ）に示す例ではＮＺ周波数Ｆ１におけるピーク値ΔＰ１だけが生じているが、これは、船体摩擦抵抗低減装置３０Ａが作動しているためである、つまり、図６（ａ），（ｂ）に示すように気泡流１００が、プロペラ１６とこのプロペラ１６の直上及び直上付近の船底１３との間に介在するため、気泡流１００により、図８（ｂ）に示すようなＮＺ周波数Ｆ１の高次成分Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４が減衰し、変動圧ΔＰとしてピーク値ΔＰ１のみが検出されている。
つまり、プロペラ１６とこのプロペラ１６の直上及び直上付近の船底１３との間の気泡流１００がダンパとして機能して、ＮＺ周波数Ｆ１の高次成分Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４のピーク値ΔＰ２，ΔＰ３，ΔＰ４は減衰し、ＮＺ周波数Ｆ１のピーク値ΔＰ１のみが、図８（ｂ）のピーク値ΔＰ１と同等のレベルのまま残っている。
【００５２】
図８（ｄ）に示す例では、気泡流１００がプロペラ１６に流入してプロペラ１６の翼面上でのキャビテーションが増大しているため、ＮＺ周波数Ｆ１におけるピーク値ΔＰ１が、図８（ｃ）に示す例（船体摩擦抵抗低減装置３０Ａは作動しているが気泡流１００はプロペラ１６に流入していない例）のピーク値ΔＰ１よりも増加している。また、ＮＺ周波数Ｆ１の高次成分Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４のピーク値ΔＰ２，ΔＰ３，ΔＰ４は、図８（ｃ）に示す例（船体摩擦抵抗低減装置３０Ａは作動しているが、気泡流１００はプロペラ１６に流入していない例）と同様に、気泡流１００のダンパ機能により減衰している。
【００５３】
判定部５１Ａには、予め設定されたアラームラインＬａが記憶されている。アラームラインＬａとは、変動圧ΔＰがこのレベルを越えているとプロペラ１６に気泡流１００が流入している可能性が高いレベルのことである。判定部５１Ａは、図８（ｃ）に示すように変動圧ΔＰがアラームラインＬａ以下の場合には、プロペラ１６に気泡流１００は流入していないと判断し、図８（ｄ）に示すように変動圧ΔＰがアラームラインＬａを越えた場合には、プロペラ１６に気泡流１００が流入していると判断する。
シャット弁制御部（調整機構制御部）５２Ａは、第１実施形態のシャット弁制御部５２と同様に構成されており、判定部５１Ａからプロペラ１６に気泡流１００が流入していない旨の情報を取得したときには、全てのシャット弁３５を開弁状態に制御し、判定部５１Ａからプロペラ１６に気泡流１００が流入している旨の情報を取得したときには、プロペラ１６の正面前方に位置する気泡噴出部３６Ｃに繋がる分岐供給管３４のシャット弁３５を閉弁する。
この他の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。
【００５４】
［３−２．作用・効果］
本発明の第３実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置３０Ａ及び船舶１Ａによれば、プロペラ１６への気泡１００の流入により生じる振動を、圧力センサ４１により変動圧ΔＰとして直接的に検出するため、上記第１実施形態及び第２実施形態のように監視カメラ４０を使用する場合よりも、精度良くプロペラ１６への気泡流１００の流入を検出することができる。つまり、監視カメラ４０を使用した検出では、夜間のようにプロペラ１６の周辺が暗い場合や水の透明度が低い場合には気泡流１００の識別精度が低下してプロペラ１６への気泡流１００の流入の検出精度も低下する可能性があるが、変動圧ΔＰに基づく検知であれば、このような場合でもプロペラ１６への気泡流１００の流入を精度良く検出することが可能となる。
【００５５】
［３−３．その他］
（１）上記第３実施形態では、振動検出手段として、プロペラ１６の鉛直上方に設置した圧力センサ４１を使用したが、この圧力センサ４１に替えて、プロペラ１６の鉛直上方を含むプロペラ１６の近傍に設置した加速度センサを振動検出手段として使用してもよい。加速度センサを振動検出手段に使用する場合は、船体１の振動を検出するので、検出端を船外に露出させる必要がない。したがって、圧力センサ４１を使用する場合のように船体に取り付け孔を加工することが不要となり、取り付けが容易となる。
（２）圧力センサ４１の設置個所は、プロペラ１６の厳格に鉛直上方でなくともよく、プロペラ１６への気泡流１００流入を変動圧として検出できる範囲で、プロペラ１６の鉛直上方から左右前後に外れていてもよい。
【００５６】
［４．第４実施形態］
本発明の第４実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置及び船舶について、図９〜図１１を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
図９は、本発明の第４実施形態としての船舶１Ｂの要部構成を示す模式的な背面図（舵１７は省略）である。
図１０は、本発明の第４実施形態に係る船体摩擦抵抗低減装置３０Ｂの構成を模式図であって、制御装置５０Ｂの制御構成を示すブロック図を含む。
図１１（ａ），（ｂ）は、本発明の第４実施形態に係る判定部による判定方法を説明するための模式図であって、横軸を船幅方向Ｙとし縦軸を変動圧ΔＰとする座標上にプロペラ１６上方の変動圧分布の一例を示す図である。座標上に、プロペラ１６と気泡噴出部３６Ｃ，３６Ｒ，３６Ｌとを、船幅方向Ｙに関する位置をあわせて仮想的に示す。
【００５７】
［４−１．構成］
本実施形態の船体摩擦抵抗低減装置３０Ｂ及び船舶１Ｂは、第３実施形態の船体摩擦抵抗低減装置３０Ａ及び船舶１Ａに対して、複数の圧力センサ（振動検出手段）４１ａ〜４１ｇを使用してプロペラ１６への気泡流１００の流入を検出したものである。すなわち、第３実施形態では一つの圧力センサ４１と判定部５１Ａとにより本発明の流入情報取得手段及び流入検出手段を構成したのに対し、本実施形態では、複数の圧力センサ４１ａ〜４１ｇと判定部５１Ｂとにより本発明の流入情報取得手段及び流入検出手段を構成している。
【００５８】
具体的には、本実施形態の船舶１Ｂでは、図６（ａ）に示す第３実施形態の圧力センサ４１と同様に、側面視でプロペラ１６の鉛直上方にそれぞれ設置された圧力センサ４１ａ〜４１ｇが、図９及び図１０に示すように、船幅方向Ｙに沿って複数設置されている。本実施形態では、プロペラ１６の真上（鉛直上方）を含む船体１０の略全幅に亘って圧力センサ圧力センサ４１ａ〜４１ｇが並設されている。
船体摩擦抵抗低減装置３０Ｂは、図１０に示すように、空気供給源３１と、空気供給通路３２と、流量調整弁３３と、分岐供給管３４と、シャット弁３５と、気泡噴出部３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒと、前記の複数の圧力センサ４１ａ〜４１ｇと、コントロールルーム２０〔図１（ａ）参照〕に配置される制御装置５０Ｂとを備える。
【００５９】
制御装置５０Ｂは、複数の圧力センサ４１ａ〜４１ｇの検出結果に基づいてプロペラ１６に気泡が流入しているか否かを判定する判定部５１Ｂと、判定部５１Ｂの判定結果に基づいてシャット弁３５の作動を制御するシャット弁制御部５２Ｂとを備える。
判定部５１Ｂは、各圧力センサ４１ａ〜４１ｇから圧力Ｐを所定の周期で取得して、これらの圧力センサ４１ａ〜４１ｇの各々について、変動圧ΔＰの最大ピーク値ΔＰ７〜ΔＰ１３を求める。最大ピーク値とは、周波数スペクトルにおけるピーク値の中で最大のピーク値をいい、例えば、第３実施形態の説明で使用した図８（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す例ではピーク値ΔＰ１が最大ピーク値となる。そして、判定部５１Ｂは、予め記憶した各圧力センサ４１ａ〜４１ｇの船幅方向Ｙに関する位置情報と最大ピーク値ΔＰ７〜ΔＰ１３とから、図１１（ａ）,（ｂ）に示すように、これらの複数の最大ピーク値ΔＰ７〜ΔＰ1３を補完して船幅方向Ｙに関するピーク分布Ｗｐを求める。そして、判定部５１Ｂは、このピーク分布ＷｐのアラームラインＬａを越えるアラーム領域Ｒａ〔図１１（ａ），（ｂ）に斜線を引いて示す〕を、プロペラ１６に気泡流１００が流入している領域としてシャット弁制御部５２Ｂに出力する。
【００６０】
シャット弁制御部５２Ｂでは、所定のシャット弁３５を閉弁してアラーム領域Ｒａの正面前方にある気泡噴出ユニット３６−ｕを停止させ、その他の気泡噴出ユニット３６−ｕは作動させる。図１１（ａ）に示す例では、アラーム領域Ｒａの正面前方にある（つまり気泡１００が流入したプロペラ１６の正面前方にある）気泡噴出ユニット３６Ｃ−１，３６Ｃ−２からの気泡１００の噴出を停止させ、その他の気泡噴出ユニット３６Ｒ−１，３６Ｒ−２，３６Ｌ−１，３６Ｌ−２からは気泡１００を噴射させる。図１１（ｂ）に示す例では、アラーム領域Ｒａの正面前方にある（つまり気泡１００が流入したプロペラ１６の正面前方にある）気泡噴出ユニット３６Ｃ−２を停止させ、その他の気泡噴出ユニット３６Ｒ−１，３６Ｒ−２，３６Ｃ−１，３６Ｌ−１，３６Ｌ−２は動作させる。
【００６１】
なお、ピーク分布Ｗｐやアラーム領域Ｒａを使用せずに、判定部５１Ｂは、変動圧ΔＰの最大ピーク値ΔＰ７〜ΔＰ1３がアラームラインＬａを越える圧力センサ４１ａ〜４１ｇをシャット弁制御部５２Ｂに出力し、シャット弁制御部５２Ｂは、アラームラインＬａを越える圧力センサ４１ａ〜４１ｇの正面前方にある気泡噴出ユニット３６−ｕを停止させるようにしても良い。
なお、アラーム領域Ｒａの正面前方にある気泡噴出ユニット３６−ｕとは、詳しくは、平面視においてアラーム領域Ｒａの正面前方にある気泡噴出ユニット３６−ｕ、別の表現をすれば、船幅方向Ｙに関して少なくとも一部がアラーム領域Ｒａに重なる気泡噴出ユニット３６−ｕをいう。同様に、アラームラインＬａを越える圧力センサ４１ａ〜４１ｇの正面前方にある気泡噴出ユニット３６−ｕとは、詳しくは、平面視において、アラームラインＬａを越える圧力センサ４１ａ〜４１ｇの正面前方にある気泡噴出ユニット３６−ｕ、別の表現をすれば、アラームラインＬａを越える圧力センサ４１ａ〜４１ｇに、船幅方向Ｙに関して少なくとも一部が重なる気泡噴出ユニット３６−ｕをいう。
なお、第３実施形態と同様に圧力センサに替えて加速センサを使用してもよい。
この他の構成は第３実施形態と同様なので説明を省略する。
【００６２】
［４−２．作用・効果］
本発明の第４実施形態としての船体摩擦抵抗低減装置３０Ｂ及び船舶１Ｂによれば、第３実施形態と同様の効果が得られる他、変動圧ΔＰのピーク分布Ｗｐに応じて気泡１００を停止すべき気泡噴出ユニット３６−ｕをより細かく設定することができ、一層効果的にプロペラ１６への気泡１００の流入によるリスクを抑制しつつ、船体１の摩擦抵抗を低減することができる。
【００６３】
［４−３．その他］
（１）上記第４実施形態では、アラーム領域Ｒａの前方にある気泡噴出ユニットの作動を停止させ、或いは、アラームラインＬａを越える圧力センサ４１ａ〜４１ｇの正面前方にある気泡噴出ユニット３６−ｕを停止するようにしたが、アラーム領域Ｒａが発生する場合や、アラームラインＬａを越える圧力センサが一つでも存在する場合には、一義的にプロペラ１６の前方にある気泡噴出部３６Ｃ（気泡噴出ユニット３６Ｃ−１,３６Ｃ−２）を停止するようにしてもよい。
【００６４】
（２）上記第４実施形態では、図９に示すように、プロペラ１６の鉛直上方に位置する圧力センサ４１ｃ，４１ｄ，４１ｅに加えて、船幅方向Ｗでプロペラ１６よりも外側に位置する圧力センサ４１ａ，４１ｂ，４１ｆ，４１ｇを使用した。これに対し、プロペラ１６の鉛直上方に位置する圧力センサ４１ｃ，４１ｄ，４１ｅだけを設置してもよい。
この場合、判定部５１Ｂは、これらの圧力センサ４１ｃ，４１ｄ，４１ｅの検出結果から求めた最大ピーク値に基づいて気泡流１００の流入を判定し、この判定結果をシャット弁制御部５２Ｂに出力する。或いは、判定部５１Ｂは、変動圧ΔＰの最大ピーク値がアラームラインＬａを越える圧力センサ４１ｃ〜４１ｅをシャット弁制御部５２Ｂに出力する。
【００６５】
［５．その他］
（１）変形例１
上記の第１実施形態及び第２実施形態において、コントロールルーム２０に設置したモニタにより監視カメラ４０により撮像された画像をオペレータが見られるようにしてもよく、さらに、監視カメラ４０の撮像方向をコントロールルーム２０から遠隔操作により調整できるようにしてもよい。
また、モニタで監視していたオペレータが、「気泡流１００がプロペラ１６に流入した又は気泡流１００がプロペラ１６に流入するおそれがあるとの判断」（以下、当該判断という）を行ったときに、オペレータのマニュアル操作により気泡噴出部３６を停止させるマニュアルスイッチを設けてもよい。この場合、マニュアルスイッチが本発明の流入情報取得手段に相当する。
【００６６】
（２）変形例２
上記各実施形態では、判断部５１，５１Ａ，５１Ｂが当該判断を行ったときには、気泡噴出部３６Ｃからの気泡１００の噴出量を通常時よりも減少させる一態様として、シャット弁３５を閉弁して気泡噴出部３６Ｃによる気泡１００の噴出を停止したが、気泡噴出部３６Ｃからの気泡１００の噴出量を通常時よりも減少させる態様は、これに限定されない。例えば、シャット弁３５に替えて連続的又は段階的に開度を調節可能な調節弁を使用し、判断部５１，５１Ａ，５１Ｂが当該判断を行った場合には、調節弁の開度を通常時（判断部５１，５１Ａ，５１Ｂが当該判断を行わなかった場合）よりも開度を絞るようにしてもよい。この場合、調節弁の開度を絞っても、判断部５１，５１Ａ，５１Ｂが、依然として当該判断を行った場合は、さらに調節弁の開度を絞るようにしてもよい。
【００６７】
（３）変形例３
上記各実施形態では、判断部５１，５１Ａ，５１Ｂが当該判断を行った場合、気泡噴出部３６Ｃについてだけ気泡１００の噴出を停止したが、気泡噴出部３６Ｃの気泡１００の噴出停止（又は噴出量減少）と共に気泡噴出部３６Ｌ，気泡噴出部３６Ｒの少なくとも一方について気泡１００の噴出停止（又は噴出量減少）を実施するようにしてもよい。
【００６８】
或いは、気泡噴出部３６Ｃの気泡１００の噴出停止又は噴出量減少を実施しても、判断部５１，５１Ａ，５１Ｂが、依然として当該判断を行った場合（プロペラ１６への気泡１００の流入が解消されなかった場合）は、追加的に、気泡噴出部３６Ｌ，気泡噴出部３６Ｒの少なくとも一方について、気泡１００の噴出停止又は噴出量減少を実施するようにしてもよい。または、判断部５１，５１Ａ，５１Ｂが継続して当該判断を行う場合には、気泡噴出部３６Ｃ，気泡噴出部３６Ｌ，気泡噴出部３６Ｒの順（又は、気泡噴出部３６Ｃ，気泡噴出部３６Ｒ，気泡噴出部３６Ｌの順）に気泡１００の噴出停止又は噴出量減少を順次追加していくようにしてもよい。
【００６９】
（４）変形例４
本変形例について図１２を参照して説明する。
図１２（ａ），（ｂ）は、本変形例の船舶の構成を示す模式な底面図である。なお、各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
上記各実施形態では、船舶１として、プロペラ１６をセンターラインＣＬ上に一基設けたものを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１２（ａ），（ｂ）に示すようなセンターラインＣＬの両外側にプロペラ１６Ｌ，１６Ｒをそれぞれ設けた船舶1Ｃ，1Ｄにも使用することができる。
図１２（ａ）に示す船舶１Ｃでは、船底１３の後部が、後部１３Ｌ，１３Ｒの二つに分かれており、これらの後部１３Ｌ，１３Ｒにプロペラ１６Ｌ，１６Ｒがそれぞれ設置されている。これに対し、図１２（ｂ）に示す船舶１Ｄでは、プロペラ１６Ｌ，１６Ｒが、単一の船底１３の後部の左右両側（幅方向両側）から後方に突出して設置されている。
【００７０】
図１２（ａ），（ｂ）に示す例では、気泡流の流入の検出（ここでは、監視カメラ４０を使用した流入情報取得手段による検出であるがこれに限定されるものではなく、圧力センサや加速度センサでもよい）及び気泡噴出部３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒの制御が各プロペラ１６Ｌ，１６Ｒについて個別に行われ、例えば、左側のプロペラ１６Ｌについて気泡流の流入が検出された場合には、この左側のプロペラ１６Ｌの正面前方にある気泡噴出ユニット３６Ｌの作動が停止され、右側のプロペラ１６Ｒについて気泡流の流入が検出された場合には、この右側のプロペラ１６Ｒの正面前方にある気泡噴出ユニット３６Ｒの作動が停止される。
【００７１】
さらに、船体にプロペラ１６が船幅方向Ｙに沿って３基以上設置される場合には、各々のプロペラ１６に対して気泡流流入検出手段を設け、気泡流流入検出手段によりプロペラ１６への気泡の流入が検出された場合には、気泡の流入が検出されたプロペラ１６の正面前方にある気泡噴出ユニット３６が停止されるようにすればよい。
【００７２】
（５）変形例５
本変形例について図１３（ａ），（ｂ）を参照して説明する。
図１３（ａ），（ｂ）は、本変形例の船舶の要部である船尾側の構成を示す模式な底面図である。なお、各実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
上記各実施形態では、船舶１として、プロペラ１６をセンターラインＣＬ上に一基設けたものを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１３（ａ），（ｂ）に示すようなセンターラインＣＬ上に（又はセンターラインＣＬに沿った複数の列上にそれぞれ）、複数〔本変形例では２つ〕のプロペラを前後に設けた船舶１Ｅ，１Ｆにも使用することができる。
図１３（ａ）に示す船舶１Ｅでは、プロペラ１６の後方にポッド推進器１８が設けられている。ポッド推進器１８は、前方のプロペラ１６に対向するようにプロペラ１８ａを備えており、内蔵した電動機によりこのプロペラ１６を駆動して推進力を発生させる。ポッド推進器１８のプロペラ１８ａは、プロペラ１６と共にセンターラインＣＬ上に配置されている。
図１３（ｂ）に示す船舶１Ｆでは、プロペラ１６Ａ，１６ＢがセンターラインＣＬ上で前後に設けられており、内軸及び外軸からなる駆動軸によりこれらのプロペラ１６Ａ，１６Ｂは相互に反対方向に回転駆動する。
【００７３】
図１３（ａ），（ｂ）に示す例では、気泡流の流入の検出（ここでは、監視カメラ４０を使用した流入情報取得手段による検出であるがこれに限定されるものではなく、圧力センサや加速度センサでもよい）が前方のプロペラ１６，１６Ａに対して行われているが、２つのプロペラの少なくとも一方に対して行われればよく、後方のプロペラ１６Ｂ，１８ａに対して気泡流の流入の検出を行うようにしてもよい。
【００７４】
（６）上記変形例（４），（５）に例示されるようにプロペラ１６の配置やプロペラ１６の設置数は、何ら限定されない。
【００７５】
（７）上記第１実施形態及び第２実施形態では、２つの監視カメラ４０により取得した画像情報に基づいて、プロペラ１６の正面前方の気泡噴出ユニット３６Ｃ−１，３６Ｃ−２を一体に制御したが、各監視カメラ４０により取得した画像情報毎に気泡噴出ユニット３６Ｃ−１，３６Ｃ−２を別々に制御するようにしてもよい。
つまり、プロペラ１６の右舷側１５側の監視カメラ４０の画像情報に基づいてプロペラ１６への気泡１００の流入が検出された場合には、右舷側１５側の気泡噴出ユニット３６Ｃ−１を停止させ、プロペラ１６の左舷側１４側の監視カメラ４０の画像情報に基づいてプロペラ１６への気泡１００の流入が検出された場合には、左舷側１４側の気泡噴出ユニット３６Ｃ−２を停止させるようにしてもよい。
この場合、例えば、右舷側１５側の監視カメラ４０の画像情報に基づいてプロペラ１６への気泡１００の流入が検出される一方、左舷側１４側の監視カメラ４０の画像情報に基づいてプロペラ１６への気泡１００の流入が検出されない場合には、右舷側１５側の気泡噴出ユニット３６Ｃ−１を停止させ、左舷側１４側の気泡噴出ユニット３６Ｃ−２を作動させることとなる。
【符号の説明】
【００７６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ  船舶
１０  船体
１１  船首
１２  船尾
１３  船底
１６，１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｌ，１６Ｒ  プロペラ
１８  ポッド推進器
１８ａ  ポッド推進器１８のプロペラ
２０  コントロールルーム
３０，３０Ａ，３０Ｂ  船体摩擦抵抗低減装置
３２  空気供給通路
３４  分岐供給管
３５  シャット弁（調整機構）
３６Ｃ，３６Ｌ，３６Ｒ  気泡噴出部
３６Ｃ−１〜３６Ｒ−２  気泡噴出ユニット
４０  監視カメラ（撮像装置）
４０ａ  ブラケット（支持部材）
４１，４１ａ〜４１ｇ  圧力センサ（振動検出手段）
５０，５０Ａ，５０Ｂ  制御装置
５１，５１Ａ，５１Ｂ  判定部
５２，５２Ａ，５２Ｂ  シャット弁制御部（調整機構制御部）
１００  気泡流
ＣＬ  船体１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆのセンターライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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