CN106081152B - 用于在飞机的机身上定位进入装置或输送装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在装载或卸载过程中在飞机的机身上定位进入装置的方法，其中，进入装置包括具有控制器的定位驱动器，进入装置朝向飞机机身地具有至少两个彼此间隔开地上下叠置的、具有多个光发射单元和至少一个探测器的多通道扫描仪，该方法具有以下步骤：在进入装置的对接状态中借助于两个多通道扫描仪确定进入装置的基准位置，在到达基准位置之后通过多通道扫描仪以确定的时间间隔确定飞机机身相对于进入装置的瞬时位置，通过至少一个计算机单元比较该位置与基准位置，在通过计算机单元确认存在偏差之后将信号传送到定位驱动器的控制器以再调整进入装置，为了确定瞬时位置，切断多通道扫描仪的、其光束未击中飞机机身的光发射单元。

Description

用于在飞机的机身上定位进入装置或输送装置的方法

技术领域

本发明涉及一种用于在装载或卸载过程中在飞机的机身上定位进入装置或输送装置的方法，其中，进入装置或输送装置包括具有控制器的定位驱动器，其中，进入装置或输送装置朝向飞机机身地具有至少两个彼此间隔开地上下叠置的多通道扫描仪，该多通道扫描仪具有多个光发射单元和至少一个探测器，所述方法包括以下方法步骤：借助于所述两个多通道扫描仪在进入装置或输送装置的对接状态中确定进入装置或输送装置的基准位置；在到达基准位置之后通过多通道扫描仪以确定的时间间隔确定飞机机身相对于进入装置或输送装置的瞬时位置；通过至少一个计算机单元比较该瞬时位置与基准位置；在通过计算机单元确认存在偏差之后将信号传送给定位驱动器的控制器以用于再调整进入装置或输送装置。

背景技术

在此，进入装置特别理解为飞机乘客舷梯或飞机登机桥，乘客可以通过该飞机乘客舷梯或飞机登机桥登上飞机或离开飞机。输送装置特别也可以是用于装载或卸载物品、例如行李的装置。例如它可以是行李传送带、用于集装箱的升降式装卸车或餐饮给养用车。

作为进入装置的飞机乘客舷梯和飞机登机桥由现有技术充分已知。飞机乘客舷梯在飞机场滑行区上驶近飞机，且乘客在此可以通过滑行区走下飞机或登上飞机，而飞机登机桥的特征在于，通过飞机登机桥在航站楼与飞机之间建立直接连接。特别是在飞机登机桥的情况或也在其它进入装置或输送装置的情况中对接过程如下：飞机登机桥具有带有控制装置的定位驱动器。定位驱动器用于实现飞机登机桥在滑行区上的移动以及对飞机登机桥相对于滑行区的高度的调节。如果飞机占据停放位置且飞机登机桥应移到飞机机身的门洞区域近旁，那么这通常手动地通过位于飞机登机桥中的相应操作人员来实现，其中，飞机登机桥驶近飞机机身的过程例如手动地通过操纵杆来进行，该操纵杆通过控制装置与定位驱动器连接。飞机登机桥具有连续测量飞机登机桥相对于飞机的距离的传感器。如果在接近期间在飞机登机桥与飞机之间的距离低于预定的值，则降低飞机登机桥驶近飞机的速度。通常，飞机登机桥在接近飞机机身时转入蠕动行驶时的距离大约为2m。飞机登机桥本身具有带有环绕的缓震器的遮篷，其中，在其前侧在底部区域中布置有至少一个终端开关。如果缓震器贴靠在飞机机身上，则终端开关被激活，其结果是：定位驱动器的控制装置通过该终端开关获得控制信号，该控制信号使定位驱动器停止运转。

在接近飞机的同时使飞机登机桥的高度相对于飞机门洞对齐。为此，飞机登机桥具有另一个确定飞机登机桥相对于滑行区的距离的传感器。该传感器同样与飞机登机桥的定位驱动器的控制装置相连接，从而在获得相应的传感器信号时使得飞机登机桥升高或降低到预定的水平上。

另选地可以规定，给操作人员显示出利用传感器确定的相对于滑行区的瞬时距离并且操作人员可以据此相应地手动使飞机登机桥在高度上对齐。

如果飞机登机桥利用遮篷和布置在端侧的缓震器在飞机门洞的区域中贴靠在飞机机身上，那么需要连续确定飞机机身相对于飞机登机桥的竖直的相对运动，这种竖直的相对运动在飞机的装载和卸载中出现。按照现有技术，为此使用所谓的自调水平器(Autoleveler)。自调水平器包括布置在飞机登机桥上的杆，该杆在端侧具有在门洞区域中贴靠在飞机蒙皮上的压紧轮或压紧辊。在压紧轮中布置有开关，这些开关依赖于轮的旋转圈数向飞机登机桥的定位驱动器的控制装置发送信号，该信号促使飞机登机桥相对于飞机降低或升高，以便基于该相对运动平衡高度差。

在使用自调水平器时的缺点特别是，如果出现飞机的突然下沉，则不能始终确保所述辊真实地沿飞机机身滚动。更确切地说存在以下危险：所述辊或轮在飞机机身上进行滑动或打滑运动。滑动运动也可能在飞机机身结冰时出现。此外不利的是，在对接时对接辊或对接轮损坏飞机蒙皮，特别在碳机身中这种危险是真实存在的。滑动或打滑运动的后果是，没有轮或辊中的开关被激活，因此用于飞机登机桥的定位驱动器的控制装置也得不到用于飞机登机桥的降低或升高的相应信号。因此存在以下危险：飞机的向外摆的飞机门搁放在飞机登机桥的底部上，且在此导致飞机和飞机登机桥受损。为了避免这种情况已知的是，除了自调水平器之外还设置所谓的安全鞋，该安全鞋被布置在飞机登机桥的底部与飞机门的下棱边之间。如果该安全鞋通过飞机门获得压力，则该鞋通过传递给定位驱动器的控制装置的相应信号同样用于实现飞机登机桥的降低。在该鞋方面不利的尤其在于，该鞋对于乘客而言在登机或下飞机期间是可自由接近的。已经发生过，乘客用脚踏上安全鞋，这虚构出实际上并不存在的负荷，飞机登机桥因此突然降低好几厘米，由此正在登机或下飞机的乘客可能会跌倒。此外，由于这种不可控的运动可能使得位于飞机登机桥底部下方的飞机皮托管破裂。在当今的系统中还出现湿气问题，这可能导致安全鞋的故障。

由文献WO 01/34467 A1已知了，为了使可动的飞机登机桥在飞机门上定位，使用具有光源和探测器的传感器，该光源沿发射方向发出电磁辐射/电磁射束，该探测器探测从飞机表面反射的电磁辐射。在此确定电磁辐射从光源到探测器的运动时间，根据该运动时间推断出传感器相对于飞机在发射方向上的距离。为了能够利用电磁辐射扫描飞机表面上的不同点且因此确定表面的线轮廓，设有可摆动的镜面，利用该镜面可以改变电磁辐射的发射方向。这样确定的线轮廓与存储在计算机中的、关于飞机上的门的位置的信息一起用于正确地在飞机上门的区域中使飞机登机桥定位。

文献US 7,120,959 B2公开了一种用于使可动的飞机登机桥在飞机上定位的方法，其中，利用布置在飞机登机桥上的传感器确定在传感器与飞机的上棱边之间的高度差。如果门洞相对于上棱边的距离是已知的，则可以依赖于所确定的高度差和已知的门洞相对于上棱边的距离使飞机登机桥的高度匹配于门洞的高度。具体来说在文献US 7,120,959B2中提出，使用具有发射电磁辐射的光源的传感器，其中，可以改变电磁辐射的发射角。此外，传感器还具有探测从飞机表面反射的电磁辐射的探测器。在发射角改变时可以根据由探测器探测到的反射的电磁辐射的强度曲线来确定，在哪个发射角下电磁辐射越过飞机的上棱边传播，因此可以推断出在传感器与飞机上棱边之间的高度差。

由文献DE 10 2011 101 418 A1已知了用于飞机的可动的进入装置或输送装置以及用于在飞机的机身上定位这种进入装置或输送装置的方法，其中设有唯一一个扫描仪，利用该扫描仪以确定的时间间隔确定进入装置或输送装置相对于飞机机身的位置。利用扫描仪确定的位置被用于控制定位驱动器，以便使得进入装置或输送装置对准飞机的机身。为了在接近飞机时实现对齐，一方面利用扫描仪确定进入装置或输送装置与飞机的机身之间的距离，其中，依赖于该距离可以控制例如接近的速度。另一方面利用扫描仪确定其在滑行区上方的高度，其中，进入装置或输送装置依赖于所确定的高度升高或降低到预定的值。如果进入装置或输送装置贴靠在机身上，则通过扫描机身上的多个点确定机身的线轮廓。所确定的轮廓在与扫描仪相连接的计算机单元中与之前确定的机身线轮廓比较。如果存在偏差，这表明，需沿竖直方向进行进入装置或输送装置相对于机身的相对运动，则计算机单元产生用于升高或降低进入装置或输送装置的信号，以便补偿与相对运动联系的高度差。利用各个扫描仪不能足够精确地确定飞机机身的位置，从而不能可靠定位例如进入装置。由于扫描仪被固定在进入装置的机身侧的端部上，因此需要非常大的扫描角用于检测整个飞机机身。为了确定飞机机身的轮廓，需要扫描仪的微小转动角变化的多次测量。由于大的扫描区域(180°)和低的角度分辨率，需要很多次测量。由此大大增加了测量时间，且在飞机机身突然发生位置变化时不能快速跟踪进入装置的位置。

发明内容

因此本发明的目的是，在进入装置或输送装置中对此作出补救。特别地，进入装置或输送装置应可价廉地制造，且在具有自调水平器和安全鞋的机械方案中通过多个传感器减少错误来源，以及相对于具有仅一个扫描仪的设备大大改进定位的可靠性和精确性。那些已知的系统未被使用，因为其过于不准确地工作，这是危险的。所述已知系统也即不适合实际使用。

本发明的目的根据本发明通过下述特征来实现。

根据本发明的方法的突出之处基本在于，首先借助于至少两个彼此间隔开地上下叠置的多通道扫描仪在进入装置或输送装置的对接状态中确定进入装置或输送装置的基准位置。随后通过多通道扫描仪以确定的时间间隔确定飞机机身相对于进入装置或输送装置的相应瞬时位置。在计算机单元中比较该瞬时位置与基准位置。如果出现偏差，则通过计算机单元将信号传送给定位驱动器的控制器以用于调整进入装置或输送装置。在确定瞬时位置时，现在根据本发明切断多通道扫描仪的、其光束未击中飞机机身的光发射单元。该措施的优点在于，如果切断了一些光发射单元，则计算机单元可提供更高的容量用于执行多个计算循环，由此提高了在飞机机身上确定进入装置或输送装置的位置的精确性。特别当计算机单元具有第二CPU时，这引起了，能够放弃安全鞋和自调水平器。

或者换句话说这意味着，通过遮住单个光发射单元的未击中飞机机身且因此未到达探测器的光束，减少了测量时间。也就是说，对于具有多个光发射单元和一个探测器的多通道扫描仪的情况，不激活以下光发射单元：探测器从该光发射单元未获得接收信号。飞机机身上的因此减小的扫描区域可以被更快速地扫描，这导致测量时间缩短。在测量时间保持相同的情况下这又能够实现多次扫描减小的扫描区域，这引起在确定飞机机身相对于进入装置或输送装置的位置时精确性的提高。由于测量时间的缩短，用于控制应急措施的反应时间也缩短，这同样使得安全鞋变得多余。

在本发明方法的一种实施形式中，通过计算机单元在对接到飞机上的状态中首先激活多通道扫描仪的所有光发射单元，其中，切断如下的第一光发射单元，对于该第一光发射单元的输出信号由探测器得不到输入信号，而且也切断上方的多通道扫描仪的位于该第一光发射单元上方的光发射单元或下方的多通道扫描仪的位于该第一光发射单元下方的光发射单元。

具体地在此这样设计，以确定的时间间隔，使与上方的和/或下方的多通道扫描仪的最上方的或最下方的被所述至少一个探测器获得输入信号的光发射单元相衔接的、最后那个光发射单元被接通，其中随后，当所述至少一个探测器从该相衔接的光发射单元获得输入信号时，又接通接下来相衔接的光发射单元。由此显然，例如安装在进入装置或输送装置的上端部处的、具有多个光发射单元和一个探测器的多通道扫描仪，从最下方的光发射单元开始，接通所有另外的后续位于其上的光发射单元，直到以下光发射单元为止：探测器从该光发射单元没有获得接收信号。同样的情况相应也适合于布置在进入装置或输送装置的下端部上的多通道扫描仪。也可以设想使用具有一个光发射单元和多个探测器的扫描仪、以及具有多个光发射单元和多个探测器的扫描仪。这是因为探测器探测反射射束。

在本发明方法的另一种实施形式中，为了确定基准位置，所述至少两个多通道扫描仪的所有光发射单元和所述至少一个探测器都是激活的。

与具有旋转的测量头的扫描仪相反，多通道扫描仪是静态地工作的，因此在运动部件上不出现磨损。这种多通道扫描仪因此具有更高的使用寿命且基于更简单的结构也明显更廉价。这种具有多个光发射单元和一个作为接收单元的探测器的多通道扫描仪以时分复用模式运行。通过光发射单元的数量和其在多通道扫描仪中的布置来确定整个扫描区域的相应子区域和扫描区域的空间分辨率。也就是说，这种多通道扫描仪借助于光发射单元和至少一个探测器扫描彼此重叠的飞机机身区域以确定位置，从而可以在不同视角中测量单个扫描区域的位置，以便因此提高位置确定的精度。在此还有利的是，这种系统是冗余的。也就是说，即使单个光发射单元可能停止运转，该系统也能工作。当然不仅是存在各个光发射单元交叠地包围飞机机身的可能性，更确切地是通过至少两个多通道扫描仪的竖直布置同样也重叠地检测扫描区域或至少部分扫描区域。在重叠区域中因此同样冗余地存在至少两个扫描仪的测量数据，因此可以在计算机单元中修正/校正测量数据。这也能够实现放弃安全鞋和自调水平器。在使用多个扫描仪时，对于每个扫描仪而言90°的扫描区域就足够了，当然也可以使用更大的或更小的扫描区域来确定位置。

低的空间分辨率对于飞机机身的位置确定来说是足够的，因为布置在最上方的至少一个第一多通道扫描仪测量具有最大曲率的飞机机身区域。相应的情况适用于至少一个布置在最下方的第二多通道扫描仪。通过使用至少两个多通道扫描仪，相比于仅唯一一个扫描仪也减少了测量时间。这是因为每个多通道扫描仪以更大的空间分辨率扫过更小的扫描区域，从而为了能够确定飞机机身的位置，相比于利用仅一个多通道扫描仪的方法需要更少的测量次数。额外地，多通道扫描仪可以并行地测量，这同样明显缩短了测量时间。也就是说，飞机机身的所有位置变化基本上都被立刻识别，且通过控制器可以相应重新定位进入装置或输送装置。

如果假设，光发射单元中的一些被切断，那么需要以确定的时间间隔检查，被切断的光发射单元是否由于飞机相对于飞机乘客舷梯或飞机登机桥的运动而重新位于发出的射束击中飞机机身的位置。因此规定，以确定的时间间隔，使与上方的或下方的多通道扫描仪的最上方的或最下方的被至少一个探测器获得输入信号的光发射单元相衔接的光发射单元被接通。当至少一个探测器从该相衔接的第一光发射单元获得输入信号时，又接通下一个相衔接的光发射单元。也就是说，以确定的时间间隔检查，从首先被切断的光发射单元中的哪些光发射单元接收信号——如果该发光单元为了检查而被接通的话。

本申请的主题同样是一种用于在装载或卸载过程中在飞机的机身上定位进入装置或输送装置的设备，其中，进入装置或输送装置包括具有控制器的定位驱动器，其中，进入装置或输送装置朝向飞机机身地具有包括至少两个彼此间隔开地上下叠置的多通道扫描仪的装置，该多通道扫描仪具有多个光发射单元和至少一个探测器，它们与计算机单元连接，其中，该设备具有包括至少两个多通道扫描仪的计算机单元的装置，该装置被设计为可安装到进入装置或输送装置上的单元。由此明显的是，这种装置也可以作为加装组件而安设在现有的飞机乘客舷梯或飞机登机桥上的端侧的区域中。

附图说明

下面根据附图示例性地详细说明本发明。

图1a至1c示意性地示出在飞机登机桥的端侧上的多个多通道扫描仪的布置结构，其中，在图1a中确定飞机相对于飞机登机桥的基准位置，在图1b中示出飞机相对于飞机登机桥降低的状态，而在1c中飞机相对于飞机登机桥升高；

图2示意性地示出多通道扫描仪。

附图标记列表：

1 飞机登机桥

3 具有多个多通道扫描仪和一个计算机单元的装置

5 多通道扫描仪

10 光发射单元

13 测量逻辑装置

15 探测器

具体实施方式

根据图1a至1c，用1表示飞机登机桥。在飞机登机桥的端侧端部上设有装置3，该装置作为使飞机登机桥在飞机机身上定位的设备的一部分，其中，该装置在当前情况下包括三个上下叠置的多通道扫描仪5，这些多通道扫描仪与一个计算机单元(未示出)相连接。计算机单元和多通道扫描仪形成一个本身可以布置在飞机登机桥或飞机乘客舷梯的端侧上的单元。三个多通道扫描仪5分别通过其同样也上下叠置的光发射单元10(图2)发出光束，这些光束要么由飞机机身反射要么从飞机机身旁边经过，如图1a至1c所示。由飞机机身反射的光束通过多通道扫描仪的探测器15接收，且由计算机单元(未示出)处理。通过以下方式实现通过计算机单元的处理，即首先确定飞机登机桥相对于飞机机身的基准位置，其中从该基准位置出发——如在图1b和1c中所示，通过飞机机身的相应的向上运动或向下运动实现飞机登机桥相对于飞机机身的重新对齐。

在图2中示意性地示出一个多通道扫描仪5。该多通道扫描仪5包括多个彼此叠置的光发射单元10、一个所谓的测量逻辑装置13和一个用于接收由飞机机身反射的光束的探测器15。光发射单元发出短脉冲，该脉冲由飞机机身反射并由探测器接收。从光束发出与光束接收之间的持续时间可确定相对于飞机机身的精确距离，且通过多个光发射单元最终确定飞机机身相对于飞机登机桥的瞬时位置。

Claims (5)

1.一种用于在装载或卸载过程中使进入装置或输送装置在飞机的机身上定位的方法，其中，进入装置或输送装置包括具有控制器的定位驱动器，其中，进入装置或输送装置朝向飞机机身地具有至少两个彼此间隔开地上下叠置的多通道扫描仪(5)，该多通道扫描仪具有多个光发射单元(10)和至少一个探测器(15)，所述方法包括以下方法步骤：

借助于所述两个多通道扫描仪(5)在进入装置或输送装置的对接状态中确定进入装置或输送装置的基准位置，

其中，在到达基准位置之后通过多通道扫描仪(5)以确定的时间间隔确定飞机机身相对于进入装置或输送装置的瞬时位置，

其中，通过至少一个计算机单元比较该瞬时位置与基准位置，

其中，在通过计算机单元确认存在偏差之后将信号传送给定位驱动器的控制器以用于再调整进入装置或输送装置，

其中，为了确定瞬时位置，切断多通道扫描仪(5)的、其光束未到达飞机机身的光发射单元(10)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了进行位置确定，多通道扫描仪(5)借助于光发射单元(10)和所述至少一个探测器(15)扫描彼此重叠的飞机机身区域，从而能够在不同视角中测量单个扫描区域的位置，以便由此提高位置确定的精度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过计算机单元在对接到飞机上的状态中首先激活多通道扫描仪(5)的所有光发射单元(10)，其中，切断如下的第一光发射单元(10)，对于该第一光发射单元的输出信号由探测器(15)得不到输入信号，而且也切断上方的多通道扫描仪(5)的位于该第一光发射单元上方的光发射单元(10)或下方的多通道扫描仪(5)的位于该第一光发射单元下方的光发射单元(10)。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以确定的时间间隔，使与上方的多通道扫描仪的最上方的被所述至少一个探测器(15)获得输入信号的光发射单元(10)相衔接的最后那个光发射单元(10)被接通，或者，使与下方的多通道扫描仪的最下方的被所述至少一个探测器(15)获得输入信号的光发射单元(10)相衔接的最后那个光发射单元(10)被接通，其中，当所述至少一个探测器(15)从该相衔接的光发射单元(10)获得输入信号时，又接通接下来相衔接的光发射单元(10)。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了确定基准位置，所述至少两个多通道扫描仪(5)的所有光发射单元(10)和所述至少一个探测器(15)都是激活的。