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東京海洋大学 海洋工学部 流通情報工学科 渡邉 豊 教授

海の知識の逆関数:三次元重心検知理論

海の知識の逆関数:
三次元重心検知理論

東京海洋大学 
海洋工学部 流通情報工学科

渡邉 豊 教授

30分のミニ講義を聴講しよう!トレーラー横転・旅客船転覆事故の真相究明

トレーラー車が横転する事故や、旅客船が突然転覆する海難事故があとを絶ちません。この謎の真相究明に役立つのが、海から生まれた三次元重心検知理論です。この理論を用いて、移動体の揺れ情報のみから重心位置を見つける事故防止の方法について説明します。

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先生からのメッセージ

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いまは、自分は将来、何をしたらいいのだろうか、と悩むことが多いと思います。でも、そんなに焦って決めなくてもいいと私は思います。長い人生の中では、思わぬことがとても役に立つことがあるものです。「一体、何の役に立つのだろう」などと思いながら勉強したことが、5年後、10年後に大いに役立つことも決して珍しくはありません。
ですから、好きなことにはもちろん一生懸命に取り組み、好きでないことに対しても、すぐに諦めたりせずに取り組むことが大切だと思います。

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夢ナビ講義も読んでみよう大型トレーラーの横転、漁船の転覆事故を防ぐ「三次元重心検知理論」

なぜ、大型トラックは横転するのか 大型トラックやトレーラーが横転する事故があります。運転ミスとされがちなのですが、実は法定速度内で適切に運転していても起こることがあるのです。その原因の多くは、「重心の位置」です。車は、重心の位置が低いほど安定し、高くなるほど不安定になります。重心が高いと、ゆるいカーブを低速で走っても横転してしまいます。コンテナや積荷の総重量は計算できても、車の重心の位置まではわからないのです。 揺れから重心の位置を算出 車の重心の位置がわかり、カーブの半径がわかれば、横転しない速度が算出できます。ではどうしたら、重心の位置がわかるでしょうか? この難題を解決するヒントになったのが、船の航海術でした。大型船の場合、出航前に必ず船の重心の位置を計算します。船の設計図に積荷の重さや位置を足して、正確に算出します。重心の位置からどのくらいの波(=揺れ)に耐えられるかを計算し、航路を決めるからです。
「重心から揺れを計算」できるのなら、その逆、つまり「揺れから重心を計算」することは可能です。そこで、大型トラックにセンサを付け、走行時の「揺れ」を感知し、そこから重心の位置を計算する方法が開発されました。それが「三次元重心検知理論」です。これを応用すれば、走行中の車の重心の位置から横転の危険度を推測し、運転手に警告することができます。
船から車へ、車から船へ 船の航海術から生まれた「三次元重心検知理論」を、船に逆応用する研究も行われています。大型船ではあらかじめ重心の位置を計算しますが、漁船や観光船などは、行きと帰りで積荷の量が違うことも多く、重心がわからないまま航海することが少なくないからです。
海は陸のように固定した道路を走るわけではないので、揺れの感知には陸とは別の技術が必要です。しかし、洋上での揺れが感知できれば、「三次元重心検知理論」によって、海での転覆防止に大いに貢献することは間違いありません。

先生からのメッセージ

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いまは、自分は将来、何をしたらいいのだろうか、と悩むことが多いと思います。でも、そんなに焦って決めなくてもいいと私は思います。長い人生の中では、思わぬことがとても役に立つことがあるものです。「一体、何の役に立つのだろう」などと思いながら勉強したことが、5年後、10年後に大いに役立つことも決して珍しくはありません。
ですから、好きなことにはもちろん一生懸命に取り組み、好きでないことに対しても、すぐに諦めたりせずに取り組むことが大切だと思います。

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