(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶の動揺が該船舶に搭載されている構造物へ伝播することを制御する船舶用動揺制御装置において、
前記船舶の動揺のうち、船酔いに起因する特定の動揺周波数の成分を抽出し、前記特定の動揺周波数の逆位相波形によって前記構造物の動揺を加減することを特徴とする船舶用動揺制御装置。
【請求項２】
前記船舶の動揺周波数を検出する船体動揺検出手段と、
前記船体動揺検出手段が検出した動揺周波数のうち、船酔いの主要因となる特定の動揺周波数の成分を解析・分離して抽出する波形解析手段と、
前記波形解析手段が抽出した特定の動揺周波数の動揺波形に含まれる高周波成分を除去する高周波濾過手段と、
前記高周波濾過手段によって高周波成分が除去された動揺波形より基本波成分波形を抽出する基本波成分抽出手段と、
前記基本波成分抽出手段によって抽出された基本波成分波形の逆位相波形を生成する基本波逆位相成分生成手段と、
前記基本波逆位相成分生成手段によって生成された逆位相波形によって、前記構造物を動揺させる動揺制御手段と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項３】
前記特定の動揺周波数は、約８秒周期の動揺周波数であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項４】
前記動揺制御手段は複数個によって構成され、且つ前記船舶には前記構造物が複数個搭載されており、各々の前記動揺制御手段が、複数の前記構造物を個別に動揺させることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項５】
複数の前記動揺制御手段は、それぞれ個別に、動揺を発生／停止させるスイッチと、動揺レベルの大きさを可変するレベル可変器とを備えていることを特徴とする請求項４に記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項６】
前記スイッチをＯＦＦにしたとき、前記船舶の動揺の大きさがそのまま前記構造物へ伝達されることを特徴とする請求項５に記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項７】
前記動揺制御手段に加えて、さらに、バーチャルリアリティ技術を用いて前記船舶の動揺を仮想的に抑制する視聴覚装置を備え、
前記視聴覚装置が顧客に与える視聴覚情報により、前記船舶の低動揺状態を仮想的に顧客に実感させることを特徴とする請求項２〜請求項５の何れかに記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項８】
前記視聴覚装置は、画像が投影されるスクリーン、または、顧客が着用する偏光めがねあるいはゴーグルであることを特徴とする請求項７に記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項９】
前記視聴覚装置が顧客に与える視聴覚情報は、前記動揺制御手段が前記構造物に与える動揺の周期と同期していることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項１０】
前記視聴覚装置が顧客に与える視聴覚情報の内容は、前記動揺制御手段が前記構造物に与える動揺レベルの大きさに応じて可変することを特徴とする請求項９に記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項１１】
前記スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、前記視聴覚装置と前記動揺制御手段の連動動作と前記視聴覚装置の単独動作とが任意に切り替えられることを特徴とする請求項７〜請求項１０の何れかに記載の船舶用動揺制御装置。
【請求項１２】
船舶に搭載されている構造物へ該船舶の動揺を擬似的に伝播して船酔いのトレーニングを行う船酔いトレーニング装置において、
船酔いに起因する特定の動揺周波数の逆位相波形によって前記構造物の動揺を加減することを特徴とする船酔いトレーニング装置。
【請求項１３】
前記特定の動揺周波数は、約８秒周期の動揺周波数であることを特徴とする請求項１２に記載の船酔いトレーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、波浪等による船舶の動揺を制御する船舶用動揺制御装置と、船舶の動揺を促進させて船酔いのトレーニングを行う船酔いトレーニング装置に関するものであり、より詳細には、船舶に搭載されている構造物への動揺の伝播を抑制して乗客の船酔いを軽減させる船舶用動揺緩衝装置と、船舶の構造物へ伝播する動揺のうち、船酔い振動成分を故意に伝播させて船酔いのトレーニングを行う船酔いトレーニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、客船やフェリーなどのいわゆる旅客船の乗客が、船酔いを起こさないで快適な船旅の出来るように、旅客船には様々な動揺抑制手段が設けられている。尚、以下の説明ではこれらの旅客船を総称して船舶ということにする。船舶の大きさや波浪の大きさなどによって船舶の動揺の大きさは様々であり、且つ乗客の健康状態や心理的影響などにも左右されるので、どの程度まで船舶の動揺を抑制すれば船酔いを起こさないかを一義的に決めることはかなり難しい。そこで、１９７４年のO'Hanlonらの研究や、シップ・アンド・オーシャン財団による１９９３〜１９９６年の研究『乗り心地のよい低動揺型船体形状の調査研究報告書』などにより、船酔いの発生メカニズムと低動揺船舶の関係に関するテーマが検討され、その内容が報告されている。これらの報告書によれば、船舶の縦揺れは波浪の波長より充分に長い船長にすれば軽減でき、船舶の横揺れは波浪揺れの同調を充分に回避できる船幅にすれば軽減できると述べている。つまり、大きい船舶ほど動揺が小さく船酔いを起こさないと云える。
【０００３】
また、船酔いの主要因は、船舶の揺れ振幅の大小ではなく、船舶の上下加速度の大小であるので、この上下加速度を低減することによって船酔いの防止を行うことができると述べている。例えば、波高２ｍの規則波の場合、上下加速度を１５％低減させると嘔吐率を６％軽減することができ、波高２ｍの不規則波の場合、上下加速度を１４％低減させると嘔吐率を１７％軽減することができると云われている。このような上下加速度を低減させるためには船舶全体の形状を改良する必要がある。また、平均周期が約８秒の波浪が最も上下加速度が大きいので嘔吐率も最大となると述べている。尚、周期が８秒の波浪とは、波高２ｍの場合で波長が８０〜１１０ｍの波浪である。このような考察から、船体形状を改良することによって船舶の上下加速度を１４〜１５％低減すれば、嘔吐率を１７〜１８％軽減することができると報告されている。
【０００４】
また、特許第２８４６０１５号公報には、船体と双胴型浮体とを組み合わせた船舶において、伸縮シリンダを介して両者間を組み合わせることにより双胴型浮体の動揺を吸収して双胴型浮体を安定にし、釣り客用の安定台などに用いる技術が開示されている。しかし、この技術においては、船体の動揺の吸収効果と双胴型浮体の上での客の船酔い防止との関係は明らかにされていない。さらに、特開平３−２０８７９０号公報には、主船体と上部構造物とを備えた船舶において、両者の間にタイヤを介在させることによって、主船体の衝撃や揺れをタイヤで吸収して上部構造物への衝撃や揺れの伝播を緩和する技術が開示されている。しかし、この技術においては、前述のような波浪による上下加速度を吸収して船酔いが防止できるか否かについては不明である。また、特開平５−１３１９７１号公報には、主船体と上部構造物とを備えた船舶において、主船体に対して上部構造物を磁石で浮上させることによって上部構造物への揺れや衝撃を緩衝させる技術が開示されている。しかし、この技術においても、波浪による上下加速度を吸収して船酔いが防止できるか否かについては不明である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
つまり、上記のシップ・アンド・オーシャン財団の研究報告書は、船舶全体の動揺を低減することのできる船舶形状にして、波浪による揺れの少ない低動揺船を実現することにより船酔いの防止を行う技術である。また、上記の各公報の技術においては、船舶の揺れの吸収効果と船酔い防止の効果の関係が不明であることに加えて、船舶全体の揺れを吸収する技術である。しかし、船旅を楽しむ旅客の乗り心地に関するニーズは多様であり、揺れによる船酔いを嫌う人もいれば、船揺れを楽しむ人もいる。ところが、上記の各先行技術のように、船舶全体が揺れ防止の構造になっていると、それぞれの旅客の乗り心地ニーズを満足されることが出来ない。
【０００６】
尚、特開平１０−１４７２８７号公報には、船舶の揺れによるＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度を検出し、この検出加速度の逆符号の加速度によってＸ，Ｙ，Ｚ軸方向のアクチュエータを駆動して、客室やベッドや椅子などの付帯設備を動揺させることにより、波浪等による船舶揺れの加速度を相殺し、個別の付帯設備の動揺を抑制する技術が開示されている。この技術によれば、理論的には、波浪による船舶の動揺の大きさに関わらず、個別の付帯設備の動揺を低減することができるので、付帯設備ごとのニーズに応じて動揺を可変させ、必要に応じて船酔いを軽減することはできる。
【０００７】
しかし、前述のように、嘔吐に影響する加速度は周期が８秒程度の上下加速度でるが、この公報の技術では、加速度の周波数成分を特定しないで、逆符号の加速度によって船舶の動揺による加速度を相殺している。したがって、嘔吐に影響しない動揺周波数の加速度成分も含めて相殺することになり、結果的に、動揺の抑制を効率的且つ効果的に行うことはできない。また、嘔吐に最も影響するのは上下加速度（つまりＺ方向の加速度）であるにも関わらず、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の逆符号の加速度によって船舶の動揺を抑制しているので、非効率的な動揺抑制方法であると共に、付帯設備ごとにＸ，Ｙ，Ｚ軸方向のアクチュエータを必要とするため、アクチュエータの個数が非常に多くなってしまうなどの不具合もある。本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡単な設備により、各旅客の乗り心地ニーズに合わせて船舶の付帯設備ごとに動揺の大きさを加減したり、仮想的に付帯設備の動揺を加減することができる船舶用動揺制御装置、及び船酔いし易い動揺成分を故意に生成して船酔いのトレーニングを行う船酔いトレーニング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の船舶用動揺制御装置は、船舶の動揺が船舶に搭載されている構造物へ伝播することを制御する船舶用動揺制御装置において、船舶の動揺のうち、船酔いに起因する特定の動揺周波数の成分を抽出し、特定の動揺周波数の逆位相波形によって構造物の動揺を加減することを特徴とする。これによって、構造物へ伝播する動揺の大きさは、船舶自体の動揺と逆位相波形による動揺とによって相殺されてほぼゼロとなる。よって、船舶上の構造物に乗っている旅客は、船舶自体の動揺が大きくても殆ど動揺を感じないので船酔いを起こすことはない。
【０００９】
また、本発明の船舶用動揺制御装置は、船舶の動揺周波数を検出する船体動揺検出手段と、船体動揺検出手段が検出した動揺周波数のうち、船酔いの主要因となる特定の動揺周波数の成分を解析・分離して抽出する波形解析手段と、波形解析手段が抽出した特定の動揺周波数の動揺波形に含まれる高周波成分を除去する高周波濾過手段と、高周波濾過手段によって高周波成分が除去された動揺波形より基本波成分波形を抽出する基本波成分抽出手段と、基本波成分抽出手段によって抽出された基本波成分波形の逆位相波形を生成する基本波逆位相成分生成手段と、基本波逆位相成分生成手段によって生成された逆位相波形によって構造物を動揺させる動揺制御手段とを備えていることを特徴とする。尚、特定の動揺周波数は、約８秒周期の動揺周波数であることを特徴とする。つまり、動揺周期が約８秒の動揺周波数が船酔いの原因となると云われているので、約８秒周期の動揺周波数の成分を、その動揺周波数の逆位相成分によって相殺すれば船酔いを起こすことはなくなる。
【００１０】
また、本発明の船舶用動揺制御装置においては、動揺制御手段は複数個によって構成され、且つ船舶には構造物が複数個搭載されており、各々の動揺制御手段が、複数の構造物を個別に動揺させることを特徴とする。さらに、複数の動揺制御手段は、それぞれ個別に、動揺を発生／停止させるスイッチと、動揺レベルの大きさを可変するレベル可変器とを備えていることを特徴とする。また、スイッチをＯＦＦにしたときは、船舶の動揺の大きさがそのまま構造物へ伝達されることを特徴とする。つまり、それぞれの構造物はそれぞれ個別に動揺の大きさを加減することができるので、それぞれの構造物（例えば、ベッドや椅子など）にいる旅客は自己の好みに応じて動揺の大きさを変えることができる。例えば、船酔いに弱い旅客は動揺を小さくし、船揺れを楽しみたい旅客は動揺を大きくすることができる。
【００１１】
また、本発明の参考例としての船舶用動揺制御装置は、船舶に乗船する顧客が船舶の動揺によって船酔いを起こすことを防止する船舶用動揺制御装置において、バーチャルリアリティ技術を用いて船舶の動揺を仮想的に抑制する視聴覚装置を備え、この視聴覚装置が顧客に与える視聴覚情報により、船舶の低動揺状態を仮想的に顧客に実感させることを特徴とする。尚、視聴覚装置は、例えば画像が投影されるスクリーン、または、顧客が着用する偏光めがねあるいはゴーグルであり、表示される画像を船舶の実際の動揺とは異なる周期で動揺させるようにしてもよい。つまり、船舶自体の動揺が大きくても、スクリーンやゴーグルなどに投影される静止画像やバックグラウンドミュージックなどにより、視覚面から動揺の不快感を軽減し、あるいは、顧客を静かな環境の世界にいざなうことにより船酔いを防止することができる。
【００１２】
また、本発明の船舶用動揺制御装置は、逆位相波形によって構造物を動揺させる動揺制御手段に加えて、さらに、バーチャルリアリティ技術を用いて船舶の動揺を仮想的に抑制する視聴覚装置を備え、この視聴覚装置が顧客に与える視聴覚情報により、船舶の低動揺状態を仮想的に顧客に実感させることを特徴とする。尚、視聴覚装置は、画像が投影されるスクリーン、または、顧客が着用する偏光めがねあるいはゴーグルであることを特徴とする。つまり、動揺制御手段による動揺の制御と視聴覚装置による静かな雰囲気の仮想現実とを併用すれば、船酔い防止の効果はさらに増大する。
【００１３】
また、本発明の船舶用動揺制御装置においては、視聴覚装置が顧客に与える視聴覚情報は、動揺制御手段が構造物に与える動揺の周期と同期していることを特徴とする。さらに、視聴覚装置が顧客に与える視聴覚情報の内容は、動揺制御手段が構造物に与える動揺レベルの大きさに応じて可変することを特徴とする。また、スイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、視聴覚装置と動揺制御手段の連動動作と視聴覚装置の単独動作とが任意に切り替えられることを特徴とする。つまり、顧客のニーズに応じてきめ細かに動揺の制御と静かな雰囲気の仮想現実へのいざないを行えば、それぞれの顧客にとって快適な揺れの船旅を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の船酔いトレーニング装置は、船舶に搭載されている構造物へ船舶の動揺を擬似的に伝播して船酔いのトレーニングを行う船酔いトレーニング装置において、船酔いに起因する特定の動揺周波数の逆位相波形によって構造物の動揺を加減することを特徴とする。尚、特定の動揺周波数は、約８秒周期の動揺周波数であることを特徴とする。つまり、船酔いに起因する特定の動揺周波数の逆位相成分で動揺させる船舶用動揺制御装置を逆利用すれば、船酔いのトレーニングを行う船酔いトレーニング装置として利用することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明における船舶用動揺制御装置の実施の形態の幾つかを詳細に説明する。本発明における第１の実施の形態は、船舶の客室や付帯設備ごとに動揺制御装置を付加するものであり、本発明の参考例としての実施の形態は、ＶＲ（バーチャルリアリティ）技術を用いて、視聴覚により低動揺状態を仮想的に実感させるものである。また、本発明における第２の実施の形態は、動揺制御装置とＶＲ技術とを併用したものである。以下、各実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
第１の実施の形態
この実施の形態では、船舶の客室ごとや、客室の床、椅子、ベッドなどの付帯設備ごとに動揺制御装置を設置する。そして、波浪等による船舶自体の動揺周波数のうち、船酔いの主要因となる約８秒周期の動揺周波数の成分を抽出し、この動揺周波数の逆位相成分の振動波形を生成して、この逆位相成分の振動波形によって客室や付帯設備ごとに個別に動揺させる。これによって、客室や付帯設備ごとに、個別に、船舶自体の動揺周波数の逆相成分波形によって動揺させることができるので、必要に応じて、客室や付帯設備ごとに船舶の動揺を抑制して船酔いを防止したり、船舶自体の動揺をそのまま客室や付帯設備に伝播させて船揺れを起こさせたりすることができる。尚、前述のように、船酔いは上下加速度に依存されるが、船酔いの主要因となる動揺周波数、特に上下方向の動揺周波数の振幅を小さくすれば、当然、上下加速度は軽減されるので、本発明では、嘔吐に関係する特定周波数（具体的には約８秒周期の周波数）の上下方向の動揺振幅を抑制して船酔いの防止を図っている。なお、検出された動揺成分を客室の動揺にフィードバックする方式に代え、検出された動揺成分に基づいて予測される動揺に基づいて客室を動揺させるようにしてもよい。
【００１７】
図１は、本発明における船舶用動揺制御装置のシステム構成図である。図１において、本発明における船舶用動揺制御装置のシステムは、船舶自体の動揺周波数を検出する船体動揺検出器１と、船舶の動揺周波数のうち、船酔いの主要因となる約８秒周期の動揺周波数を解析・分離して抽出する波形解析器２と、約８秒周期の動揺波形に含まれる高周波成分を除去する高周波濾過(ろ過)器３と、高周波成分の除去された波形より所定周期の動揺周波数の基本波成分を抽出する基本波成分抽出器４と、動揺周波数の基本波成分の逆位相波形を生成する基本波逆位相成分生成器５と、基本波逆位相波形によって船舶をビートダウンさせるための動揺を発生させる複数の動揺制御装置６ａ，６ｂ…６ｎとによって構成されている。前記周期としては、船酔いに関係すると思われる１秒より短い周期から１４秒程度の周期、例えば、８秒程度の周期が選択される。また、前記基本周波数抽出器４を複数の周波数について設け、これを択一的選択して、あるいは複数組み合わせることにより、旅客の体調や個人差に応じて適切な周期を選択するようにしてもよい。
【００１８】
図２は、図１に示す船舶用動揺制御装置のシステムにおける各部の波形である。したがって、図１と図２を用いて船舶用動揺制御装置のシステムの動作を説明する。先ず、航海中の船舶が波浪などによって揺れたときの船体の実際の動揺波形が、船体動揺検出器１によって検出される。さらに、波形解析器２よって、船体動揺測定器１によって検出された船体の実際の動揺波形より、船酔いの主要因となる所定周期（例えば約８秒）の船体動揺波形、特に上下方向の船体動揺波形が抽出される。ここで、船酔いの主要因となる約８秒周期の船体動揺波形は、図２（ａ）に示すように、エンジンの振動波形や小波による振動波形などの様々な高周波波形が重畳された波形として抽出される。
【００１９】
次に、高周波濾過器３によって、図２（ａ）に示す船体動揺波形より、同図（ｂ）に示すような高周波成分波形が濾過される。これによって、基本波成分抽出器４は、同図（ｃ）に示すような約８秒周期の船体動揺波形の基本波成分波形のみを抽出することができる。さらに、基本波逆位相成分生成器５によって、基本波成分波形（ｃ）の逆位相の波形である基本波逆位相波形（ｄ）が生成される。つまり、同図（ｄ）に示すように、基本波成分波形（ｃ）より１８０度位相のずれた基本波逆位相波形（ｄ）が生成される。ここで、基本波逆位相波形（ｄ）は、基本波成分波形（ｃ）と周波数及び振幅が同じであって逆位相となっている。
【００２０】
基本波逆位相成分生成器５によって生成された基本波逆位相波形（ｄ）は、所定のゲインで増幅された後、複数の動揺装置６ａ，６ｂ…６ｎに送信されて各動揺制御装置６ａ，６ｂ…６ｎを動揺させる。尚、各動揺制御装置６ａ，６ｂ…６ｎには、それぞれ、基本波逆位相波形（ｄ）の印加電圧レベルを可変するレベル可変器７ａ，７ｂ…７ｎとスイッチ８ａ，８ｂ…８ｎを備えている。したがって、各スイッチ８ａ，８ｂ…８ｎのＯＮ／ＯＦＦによって、それぞれの動揺制御装置６ａ，６ｂ…６ｎの動揺を発生／停止させることもできるし、各レベル可変器７ａ，７ｂ…７ｎによって動揺レベルの大きさを可変することもできる。
【００２１】
例えば、動揺制御装置６ａはあるベッドに設置されていて、スイッチ８ａをＯＮにしてレベル可変器７ａを最大値に設定しておけば、あるベッドには最大振幅の基本波逆位相波形（ｄ）が印加される。したがって、あるベッドは、基本波成分波形（ｃ）で動揺している船体の揺れが、最大振幅の基本波逆位相波形（ｄ）による動揺によってビートダウンされるため、全く動揺のない状態ないしはほとんどの動揺が減衰する。よって、そのベッドで寝ている旅客は全く揺れのない状態で船酔いを起こすことなく安眠することができる。なお、動揺装置に供給する信号のゲインを周波数毎に調整することにより、積極的に好みの周期の動揺を生じさせることもできる。
【００２２】
また、動揺制御装置６ｂがある床に設定されていて、スイッチ８ｂをＯＮにしてレベル可変器７ｂを所望のレベルに設定しておけば、基本波逆位相波形（ｄ）は所望のレベルに減衰されるので、結果的に、床は旅客の所望する大きさの揺れ状態となり、適度に船揺れを楽しむことができる。さらに、動揺制御装置６ｎがある椅子に設定されていて、スイッチ８ｎをＯＦＦにしておけば、航海中の波浪によって揺れる船舶の動揺の大きさをそのまま椅子に伝達させ、船舶の揺れをそのまま実感して船旅を楽しむこともできる。このようにして、航海中の船舶自体の動揺の大きさに関わらず、所望の周期の揺れをビートダウンすることができるので、それぞれの客室や付帯設備を所望する揺れの大きさに設定することや、性別、年齢、体調等の個人差に応じて適宜に設定することにより、船酔いを防止したり、あるいは、大きな揺れを体感したりして、個々の旅客が所望の船旅を楽しむことができる。
【００２３】
図３は、本発明の第１の実施の形態において、ベッドに動揺制御装置を設置したときの模式図である。図３に示すように、床１１の下には動揺制御装置１２が設置され、床１１の上には、動揺制御装置１２の動揺伝達部１２ａを介してベッド１３が置かれている。動揺制御装置１２は、図示しない船体の動揺波形と逆位相の動揺波形によって動揺するので、船体からベッド１３に伝達する動揺と動揺伝達部１２ａからベッド１３に伝達する動揺とが相殺されて、ベッド１３は全く動揺のない状態となり、ベッド１３の上で休んでいる旅客１４は、波浪による船舶の揺れの大きさに関わらず、全く揺れのない状態で休むことができる。
【００２４】
参考例としての実施の形態
この実施の形態は、ＶＲ技術を用いて、視聴覚によって旅客に仮想的に動揺の少ない状態を実感させることにより、船酔いの防止を図るものである。つまり、客室にスクリーンを設置したり、旅客に偏光めがねやゴーグルを着用させるなど、視覚装置を装着させ、さらに音声を流すなどの聴覚装置を設けることにより、船舶自体の実際の揺れを周囲の視聴覚によって和らげることにより、心理的な手段によって船酔いの防止を図るものである。
【００２５】
図４は、本発明の参考例としての実施の形態において、ＶＲ技術を用いて船酔いの防止を図る場合の模式図である。図４に示すように、従来と全く同じ構成で床１１の上にはベッド１３が置かれている。一方、旅客１４にはゴーグル１５または偏光めがねを着用させ、静かな湖畔などの風景画像をゴーグル１５などに投影すると共に、さざなみの音などを併用して流し、ベッド１３の上で休んでいる旅客１４に静かな環境の仮想現実感を持たせる。これによって、実際には船舶の動揺が船酔いを起こす程度に大きくても、旅客１４は、現実の動揺と異なる心地よい揺れの世界を感じることができるので、船酔いを大幅に軽減することができる。また、投影される画像を積極的に動揺させること（画像のフレームを平面内で移動させること）により、実際の動揺の周期とはとは異なる周期の動揺を旅客に視覚的に感じさせるようにしてもよい。すなわち、船酔いの原因となる周波数以外の周波数で画像を積極的に動揺させることにより、旅客１４が受ける動揺感を心地よいものに変えることも有効である。
【００２６】
また、図４において、旅客１４がゴーグル１５を着用しなくても、天井１６や周囲の壁などのスクリーンに風景画などを投影しながら音楽などを流しても、船舶の実際の揺れと異なる心地よい揺れの仮想現実を体感させて船酔いの防止を図ることができる。また、ベッドに限らず、旅客が椅子や床で休んでいるときに、着用しているゴーグルや周囲のスクリーンに船舶の動揺を和らげる画像を投影し、さらに音楽などを流しても、船酔いの防止を行うことができるのは勿論である。
【００２７】
第２の実施の形態
この実施の形態は、基本波逆位相波形で動揺する動揺制御装置を設け、且つＶＲ技術によって心地よい揺れの仮想現実を体感させるようにしたものである。図５は、本発明の第２の実施の形態において、動揺制御装置とＶＲ技術とを用いて船酔いの防止を図る場合の模式図である。図５に示すように、床１１の下には動揺制御装置１２が設置され、床１１の上には、動揺制御装置１２の動揺伝達部１２ａを介してベッド１３が取り付けられている。尚、ベッド１３の脇には動揺制御装置をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ１７と、動揺レベルの大きさを可変するためのレベル可変器１８が設けられている。さらに、旅客１４がゴーグル１５を着用してこのゴーグル１５に風景画像などを投影するか、天井１６または壁に風景画像が投影されるようになっている。
【００２８】
スイッチ１７がＯＦＦの場合は動揺制御装置は動作しないので、図４に示す参考例としての実施の形態の場合と同様に、仮想現実の体感のみによって船酔いの防止を図るものであるので、その説明は省略する。また、スイッチ１７がＯＮの場合は、動揺制御装置１２による動揺信号に合わせてゴーグル１５または天井１６に投影する画像の流れるテンポが変わるようになっている。つまり、ベッド１３の揺れの大きさに応じてゴーグル１５や天井１６に投影される画像の動きが変わり、常に最適に心地よい揺れの仮想現実を体感できるようになっている。
【００２９】
例えば、ベッド１３で休んでいる旅客１４が、レベル可変器１８のレベルを絞った場合は、船舶の動揺に対して、動揺制御装置１２によって相殺される動揺抑制レベルは小さいので、ベッド１３の揺れは比較的大きくなる。したがって、ゴーグル１５や天井１６に投影される画像の動きが自動的にゆっくりとなり、旅客１４はゆっくりした揺れの仮想現実を体感する。また、レベル可変器１８のレベルを上げた場合は、船舶の動揺に対して、動揺制御装置１２によって相殺される動揺抑制レベルは大きいので、ベッド１３の揺れは比較的小さくなる。したがって、ゴーグル１５や天井１６に投影される画像の動きのテンポは自動的に早くなる。したがって、旅客１４は、前述と同様の動揺レベルで心地よい揺れの仮想現実を体感することができる。尚、レベル可変器１８のレベル設定とＶＲによる画像の動きとを切り離して、所望により揺れのレベルを大きくするように実感したり、あるいは揺れのレベルを小さくするように実感したりすることもできる。
【００３０】
以上述べた実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。上記の実施の形態は、各客室やベッドや椅子ごとに動揺制御装置を設け、抑制すべき動揺レベルを旅客のニーズに合わせて可変することにより、船舶の動揺を全て相殺して無動揺状態にして船酔いを防止したり、あるいは、比較的大きな動揺を客室などに伝達して船揺れを楽しんだりすることができるように構成されている。しかし、動揺制御装置の動揺を逆利用して船酔いトレーニング装置として用いることもできる。つまり、本発明の動揺制御装置は、船酔いの主要因となる約８秒周期の動揺周波数の逆位相によって制御すべき動揺を発生させるものである。したがって、動揺制御装置によって客室やベッドや椅子などの動揺を徐々に変えてゆくことによって、どの程度の動揺の大きさで船酔いを起こすのかなどの船酔いの限界試験を行うこともできるし、船酔いのトレーニングを行うこともできる。あるいは、ベッドに寝たときはどの程度の動揺で船酔いを起こすか、椅子に掛けたときはどの程度の動揺で船酔いを起こすかなど、付帯設備ごとの船酔いの限界を知る動揺試験を行うこともできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の船舶用動揺制御装置によれば、航海中の波浪などによって旅客船が動揺するに際し、必要な周期の動揺をビートダウンすることにより、自分の居る位置での動揺のレベルをコントロールすることができる。例えば、船酔いに弱い旅客は動揺の抑制を大きくして殆ど動揺のない状態にして船酔いを防ぐことができるし、船酔いに強い旅客は動揺の抑制を小さくして所望の大きさの船揺れを楽しむことができる。このようにして、旅客の船酔いのレベルに応じて、自分の居る位置の動揺の大きさを設定することができる。つまり、本発明の船舶用動揺制御装置を用いれば、船旅の揺れを楽しむ旅客は相応の揺れを実感することができるし、船酔いしやすい旅客は動揺を極力小さくすることができる。尚、船舶そのものの揺れを体感したい旅客は船舶用動揺制御装置を使用しないようにすることができるのは勿論である。
【００３２】
また、本発明の船舶用動揺制御装置は、船舶の動揺を仮想的に抑制するような視聴覚情報を旅客へ流すことによって仮想現実を実感させ、実際に大きな動揺があるにも関わらず船酔いを起こしにくい雰囲気を作ることもできる。例えば、船舶に大きな揺れがあるときに、静かな湖岸などの風景と共に微風や木の葉の落ちる音などを流すことによって、揺れの小さい仮想現実感を与えて船酔いを防止することもできる。つまり、船酔いを起こしやすい船舶の動揺と違う心地よい揺れの世界にいざなって船酔いを低減することができる。
【００３３】
また、本発明の船舶用動揺制御装置を利用して、船酔い成分である約８秒周期の動揺の大きさを変えてゆくことによって船酔いのトレーニング装置として用いることもできる。これによって、船舶が実際には航海を行わなくても、港に停泊したまま船酔いのトレーニングを行うことができるし、船舶とは独立したシミュレータに利用してトレーニングを行うこともできる。例えば、動揺制御装置の動揺レベルを変えてゆけば、客室やベッドや椅子ごとに、個別に、船酔いトレーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明における船舶用動揺制御装置のシステム構成図である。
【図２】  図１に示す船舶用動揺制御装置のシステムにおける各部の波形である。
【図３】  本発明の第１の実施の形態において、ベッドに動揺制御装置を設置したときの模式図である。
【図４】  本発明の参考例としての実施の形態において、ＶＲ技術を用いて船酔いの防止を図る場合の模式図である。
【図５】  本発明の第２の実施の形態において、動揺制御装置とＶＲ技術とを用いて船酔いの防止を図る場合の模式図である。
【符号の説明】
１…船体動揺検出器
２…波形解析器
３…高周波濾過器
４…基本波成分抽出器
５…基本波逆位相成分生成器
６ａ，６ｂ…動揺制御装置
７ａ，７ｂ…レベル可変器
８ａ，８ｂ…スイッチ
１１…床
１２…動揺制御装置
１２ａ…動揺伝達部
１３…ベッド
１４…旅客
１５…ゴーグル
１６…天井
１７…スイッチ
１８…レベル可変器
【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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