JP2013531577A - 航空機をけん引するための車両 - Google Patents

Abstract

航空機を、上に前記航空機の長軸を有する前記航空機の前脚を受けることによりけん引するための車両。前記車両は車両長軸を有し、航空機を直線または曲線の経路に沿ってけん引するよう構成され、その操作を支持するためのコントローラを備え、前記車両の長軸が前記航空機の長軸に平行な前記車両の同相位置を維持することを含む。
【選択図】図２

Description

本開示の技術分野

本発明は、航空機のけん引車両に関する。特には、そのステアリングシステムに関する。

近代の空港では、ターミナルが滑走路よりもかなり遠くにある。航空機は、ジェットエンジンを使用して前記ターミナルから滑走路まで移動（前述の操作は、滑走路への誘導滑走とも呼ばれる）および滑走路から前記ターミナルまで移動（前述の操作はターミナルへの誘導滑走とも呼ばれる）する。

これらのジェットエンジンは非常にうるさく安全上の危険の原因となり、大量の燃料を燃やして深刻な空気汚染を引き起こし、有害なＣＯ２ガスを大量に排出する。燃料価格の着実な上昇と、騒音とガス汚染により、航空業界は、エンジンを停止した航空機を誘導滑走する別の手段を探している。これは、ディスパッチまたはオペレーショナルけん引と呼ばれる。

ジェットエンジンの使用を減らし、結果として燃料を節約しCO2の排出を抑えるため、さまざまな航空機けん引システムが実現された。一部が、以下の特許および特許出願で示されており、すべて本明細書に参照として組み込まれる。Ｌｅｂｌａｎｃの米国特許６３０５４８４、Ｐｏｌｌｎｅｒ他による米国特許５２１９０３３、Ｗｉｃｈｅｒｔの米国特許５３１４２８７、Ｅｂｅｒｓｐａｃｈｅｒの米国特許５８６０７８５、Ｔｒｕｍｍｅｒ他による米国特許６２８３６９６、Ｋｌｅｉｎ他による米国特許６３５２１３０、Ｊｏｈｎｓｏｎの米国特許６５４３７９０、Ｄｉｅｚ他による米国特許６６７５９２０、Ｅｃｋｅｒｔの米国特許出願番号２００６／００５６９４９、Ａｂｅｌａの米国特許出願番号２００３／０９５８５４、Ｒｏｄｅｎｋｉｒｃｈ他による米国特許出願番号２００５／１９６２５６、Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ他による欧州特許出願６４９７８７Ａ１およびＭａｇｇｉｏｒｉのＰＣＴ特許出願番号ＷＯ／０４０２８９０３Ａ１。航空機を、特にこれのけん引および制御、ステアリングおよびブレーキングを、この処理中にコックピット行うことにより航空機を移動させるための方法とシステムを実現する必要がある。

概要

本明細書に開示した問題は、その一態様においては、航空機を、航空機の長軸のある航空機の前脚をその上に受けることによりけん引するための車両を提供する。前記車両は車両長軸を有し、航空機を直線または曲線の経路に沿ってけん引するよう構成され、その操作を指示するためのコントローラを備え、前記車両の長軸が前記航空機の長軸に平行な前記車両の同相位置を維持することを含む。

前記車両によりけん引されるよう構成されている前記航空機は、その主着陸装置輪の軸上にある航空機回転軸の周囲を回るよう構成されている。前記車両は、それぞれが回転軸の周囲を回るよう構成された複数の車輪を備えている。前記コントローラは、車両の方向転換時にすべての車輪に指示を与え、その回転軸と前記航空機の回転軸との交差を維持するように構成されている。

前記航空機は、その操縦者から、少なくとも１つの、前記前脚の航空機前輪を前記航空機の長軸に対して回転させるためのステアリング指示を受けるよう構成される。前記コントローラは、前記航空機の回転軸の位置を計算するため、少なくとも１つの航空機前輪が前記航空機の長軸に対して方向を変えるための角度を指示する第１の信号と、前記車両と前記航空機の長軸間の角度を指示する第２の信号を受信することができる。前記コントローラはまた、前記車両が、前記航空機の回転軸の周囲を前記車両が回るよう直接操作できる。これにより、前記車両は航空機と同相位置になる。

前記航空機の前記前脚の航空機前輪は、少なくとも１つの、第１の回転軸を有する航空機前輪を有し、前記航空機は、第１および第２の回転軸が、前記航空機が周囲を回転する共通の航空機回転軸で公差するような、共通の第２の回転軸を持つ主着陸装置輪を有する。前記車両は、複数の車両輪を有していて良く、それぞれが車両輪回転軸を有する。前記コントローラは、前記航空機の前記回転軸の位置を、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間のステアリング角度に従って計算し、前記ステアリング角度に従ってコントローラにより、前記第２の回転軸に対して、すべての車輪が前記回転軸と交差し、ここで前記同相位置が保持されるように計算されたそのアッカーマン角度で回転するよう各車輪をコントロールすることができる。

前記コントローラは、前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行な移動からのかい離がある前記車両の前記航空機に対して異相位置を示すための信号を受信し、前記信号に応答して前記かい離を、少なくとも前記車輪の一部を、前記車両が同相位置に戻るよう訂正することができる。

前記コントローラは、前記車両輪のすべてを、その車輪軸が前記回転軸とは異なる中間点で公差するよう操作し、前記かい離がなくなった場合にのみ、前記車輪をすべて、前記車両の同相を維持するため、アッカーマン角度まで回転させるよう構成しても良い。

前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行移動からの前記かい離が、前記車両の長軸が前記回転軸の方へ変化するようなあるケースでは、前記中間点が前記航空機の長軸から前記回転軸よりも遠くに位置する。

前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行移動からの前記かい離が、前記車両の長軸が前記回転軸から離れるように変化するまた別のケースでは、前記中間点が前記回転軸よりも前記航空機の長軸の近くに位置するようにする。

前記車輪は、前輪および後輪を備えていて良く、前記コントローラは、ある１方向にそのアッカーマン角度から回転するよう前輪が動作するよう構成でき、別の、そのアッカーマン角度と反対方向に回転するよう後輪が動作し、前記航空機と同相位置になるまで前記車両の進路を変える。

前記車両の長軸が前記航空機の長軸に対し前記平行になった配置からの前記かい離が、前記車両の長軸が前記回転軸から離れるように変化するようなあるケースでは、前記コントローラが、前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸の方向に向きを変え、前記後輪を前記航空機の長軸から離れるように向きを変えることにより修正されるよう構成される。前記前輪の前記航空機の長軸方向への方向転換は、前記各前輪の前記軸と回転の第２の軸との間の角度が、各車輪の前記アッカーマン角度と修正角度との合計になるように提供され、前記後輪の前記航空機の長軸から離れるような前記方向転換は、各後輪の前記軸と回転の前記第２の軸との間の前記角度が、各車輪の前記アッカーマン角度から車輪ベース割り当てλにより乗算された修正角度を、各車輪の前記アッカーマン角度から引いた値であるように提供される。ここで、λは前記車両の前脚の位置と、そこからの前記車両輪の距離に関連づけられる。

前記車両の長軸が前記航空機の長軸に対し前記平行になった配置からの前記かい離が、前記車両の長軸が前記回転軸に近づくように変化する別のケースでは、前記コントローラが、前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸から離れるように向きを変え、前記後輪を前記航空機の長軸に近づくように向きを変えることにより修正されるよう構成される。前記前輪の前記航空機の長軸方向から離れるような方向転換は、前記各前輪の前記軸と回転の第２の軸との間の角度が、修正角度から各車輪の前記アッカーマン角度を引いた値となるよう提供され、前記後輪の前記航空機の長軸に近づくような前記方向転換は、各後輪の前記軸と回転の前記第２の軸との間の前記角度が、各車輪の前記アッカーマン角度と、前記車両の前脚の位置に関連付けられた車輪ベース割り当てλにより乗算された修正角度の合計となるように提供される。

前記修正角度は、前記車両の長軸と前記航空機の長軸との間に形成されたかい離角度に比例していても良く、前記修正角度と前記かい離角度との間の比率は、前記かい離が修正される前記速度に関連付けられていても良い。

前記車両はさらに、少なくとも間接的に少なくとも１つの前記航空機の前輪と前記航空機の長軸との間の前記角度に関連する前記ステアリング角度を感知し、前記コントローラへの前記信号を生成するセンサーを備えていても良い。

前記車両はさらに、少なくとも間接的に、前記車両の長軸と前記航空機の長軸との間に形成されるかい離角度を感知し、前記コントローラへの前記かい離角度を示す信号を生成するセンサーを備えていても良い。

前記前輪および前記後輪の異なる方向への回転は、前記車両が、前記車両上に受けた前記前脚の長軸に対する進路変更を行うよう構成することができる。

現在開示している内容をさらに別の観点から説明すると、車両の上に航空機の長軸を有する航空機の前脚を受けることにより前記航空機をけん引するよう構成された前記車両の動作を指示するための方法が提供され、前記車両は車両の長軸を有し、前記航空機が直線または曲線の経路に沿ってけん引するよう構成され、コントローラを備えており、前記方法は、前記車両の動作を指示する手順と、前記車両の前記車両の長軸が前記航空機の長軸に平行になる同相位置を維持する手順とを備えている。

前記車両は、この方法に従って、コントローラとそれぞれが回転軸の周囲を回るよう構成された複数の車輪を備えることができ、前記方法はさらに、
・前記航空機を、その主着陸装置輪の軸上にある航空機の回転軸の周囲を方向転換する手順と、
・前記車両を方向転換する手順と、
前記コントローラを介して、車両の方向転換時にすべての車輪に指示を与え、その回転の軸を、前記航空機の回転軸と交差するよう保つ手順とを備えている。

前記方法はさらに、前記コントローラにより、少なくとも１つの前脚の航空機前輪と前記航空機の長軸との間の角度を示し、前記航空機の回転軸の位置を計算するための前記航空機のステアリング指示を示す第１の信号と、前記車両と航空機の長軸との間の角度を示す第２の信号を受信する手順と、前記コントローラを介して、前記車両の動作が、前記航空機の回転軸の周囲を回り、これにより前記車両が前記航空機と同相位置にあるように指示する手順とを備えることができる。

前記航空機の前脚は、少なくとも１つの第１の回転軸を有する航空機前輪を有していて良く、前記航空機は前記第１および第２の回転軸が、前記航空機が方向転換する共通の航空機の回転軸に交差するような共通の第２の回転軸を持つ主着陸装置輪を有している。また、ここで、前記車両は複数の車両輪を備えており、それぞれが車両輪の回転軸を有している。前記方法はさらに、前記コントローラを介して、前記第１および前記第２の回転軸との間のステアリング角度に従った前記航空機の回転軸の位置を計算し、各車両輪をその前記コントローラにより前記ステアリング角度に従って、すべての車両輪軸が前記回転軸で交差し、これにより前記車両の同相位置を保持するよう前記第２の回転軸に対して計算されたアッカーマン角度で方向転換するよう制御する。

前記方法はさらに、前記コントローラにより、前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行な移動からのかい離がある前記車両の前記航空機に対して異相位置を示すための信号を受信する手順と、前記コントローラにより、前記信号に応答して前記かい離を、少なくとも前記車両輪の一部を、前記車両が同相位置に戻るよう訂正する手順とを備えていても良い。

前記方法はさらに、前記車両輪のすべてを、その車輪軸が前記回転軸とは異なる中間点で公差するよう操作する手順と、前記かい離がなくなった場合にのみ、前記車両の同相を維持するため、前記車両輪をすべてアッカーマン角度まで回転させる手順とを備えていても良い。

前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行移動からの前記かい離が、前記車両の長軸が前記回転軸の方へ変化するようなあるケースでは、前記中間点が前記航空機の長軸から前記回転軸よりも遠くに位置する。

前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行移動からの前記かい離が、前記車両の長軸が前記回転軸から離れるように変化するまた別のケースでは、前記中間点が前記回転軸よりも前記航空機の長軸の近くに位置するようにする。

前記車輪は、前輪および後輪を備えていても良い。また、前記方法はさらに、前記コントローラによりある１方向にそのアッカーマン角度から方向転換させる手順と、また別の、そのアッカーマン角度と反対方向に回転するよう後輪を操作して前記航空機と同相位置になるまで前記車両の進路を変更する手順とを備えていても良い。

前記車両の長軸が前記航空機の長軸に対し前記平行になった配置からの前記かい離が前記車両の長軸が前記回転軸から離れるように変化するようなあるケースでは、前記方法はさらに、前記コントローラにより、前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸の方向に向きを変え、前記後輪を前記航空機の長軸から離れるように向きを変えることにより修正する手順をさらに備える。前記前輪の前記航空機の長軸方向への方向転換は、前記各前輪の前記軸と回転の第２の軸との間の角度が、各車輪の前記アッカーマン角度と修正角度との合計になるように行われる。またここで、前記後輪の前記航空機の長軸から離れるような前記方向転換は、各後輪の前記軸と回転の前記第２の軸との間の前記角度が、各車輪の前記アッカーマン角度から車輪ベース割り当てλにより乗算された修正角度を、λが前記車両の前脚の位置と、そこからの前記車両輪の距離に関連づけられると、各車輪の前記アッカーマン角度から引いた値であるように行われる。

前記車両の長軸が前記航空機の長軸に対し前記平行になった配置からの前記かい離は、前記車両の長軸が前記回転軸に近づくように変化する別のケースでは、前記方法がさらに、前記コントローラにより前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸から離れるように向きを変え、前記後輪を前記航空機の長軸に近づくように向きを変えることにより修正する手順を備える。前記前輪の前記航空機の長軸方向から離れるような方向転換は、前記各前輪の前記軸と回転の第２の軸との間の角度が、修正角度から各車輪の前記アッカーマン角度を引いた値となるよう行われても良い。また、ここで、前記後輪の前記航空機の長軸に近づくような前記方向転換は、各後輪の前記軸と回転の前記第２の軸との間の前記角度が、各車輪の前記アッカーマン角度と、前記車両の前脚の位置に関連付けられた車輪ベース割り当てλにより乗算された修正角度の合計となるように行われても良い。

前記修正角度は、前記車両の長軸と前記航空機の長軸との間に形成されたかい離角度に比例しても良く、前記修正角度と前記かい離角度との間の前記比率は、前記かい離が修正される前記速度に関連していても良い。

前記方法はさらに、車両のセンサーにより、少なくとも間接的に少なくとも１つの前記航空機の前輪と前記航空機の長軸との間の前記角度に関連する前記ステアリング角度を感知する手順と、前記コントローラへの前記信号を生成する手順とを備えていても良い。

前記方法はさらに、前記車両のセンサーにより、少なくとも間接的に、前記車両の長軸と前記航空機の長軸との間に形成されるかい離角度を感知する手順と、前記コントローラへの前記かい離角度を示す信号を生成する手順とを備えていても良い。

前記前輪および前記後輪の、そのアッカーマン角度と異なる方向への方向転換は、前記車両が、前記車両上に受けた前記前脚の長軸に対して進路変更を行うよう構成することができる。

現在開示している内容をさらに別の観点から説明すると、長軸を有する航空機と、前記航空機をけん引するための車両とを含むシステムを提供する。

本発明を理解し、実際に実行できるようにする方法を確認するため、一実施形態について、制限されない例のみとしての方法で、添付の図面を参照しながら以降で説明する。

車両および航空機の、前記航空機が直線経路に沿って前記車両によりけん引された時の概略図である。 図１で示した前記車両および航空機の、前記航空機と前記車両の方向転換中の、アッカーマンステアリングジオメトリが適用されている時の平行配置の概略図である。 前記車両の車輪の回転軸の交差点の、前記航空機の方向転換の前記対象の航空機の回転軸からの最大かい離を示す図である。 前記車両と航空機との間の、方向転換中のかい離の修正技術の例を示す図である。 前記車両と航空機との間の、方向転換中のかい離の修正技術の例を示す図である。 前記車両と航空機との間の、方向転換中のかい離の修正技術の別の例を示す図である。 前記車両と航空機との間の、方向転換中のかい離の修正技術の別の例を示す図である。

図面の詳細な説明

図１に示すように、長軸Ｍを有する航空機２０を、曲線または直線経路に沿って、その上に前記航空機２０の前脚（図示されない）を受けることによりけん引するため構成された車両１０が示されている。前記車両１０は、６つの車輪１１、１２、１３、１４、１５、および１６を備えており、関連する車両長軸Ｎを有する。前記車両１１〜１６は、独立したステアリングが可能で、独立した駆動が可能である。つまり、各車輪は、前記車両の長軸Ｎに対し独自の角度でステアリングでき、独自の速度で回転（前記車両の駆動のため）することができる。前記車両１０は、前記車両１０の動作、特にそのステアリングを指示するコントローラ（図示されない）を備える。例えば、前記コントローラは、前記航空機１０が回転すべき前記対象の角度で前記対象角度を受信することができ（前記角度は、前記前脚をステアリングするための前記航空機の舵柄を使用して前記航空機の前記パイロットにより提供されたステアリング指示に従って受信できる）、その車輪１１〜１６をそれに従って操作（例えば、前記車両の長軸Ｎに対してあらかじめ決められた角度で方向転換することにより）することができる。前記コントローラの操作の一部として、直線移動時と方向転換時の両方で、前記車両の長軸Ｎは、常に前記航空機の長軸Ｍと平行のまま、前記車両１０の前記航空機２０との同相位置にあるよう維持しなければならない。この位置では、前記車両１０および前記航空機２０は、互いに一直線上にあり、前記航空機２０は、前記車両１０に、自身の車輪を使用して移動する場合（前記車両１０なしで）と同じ経路でけん引される。

前記用語「同相位置」は、これ以降、前記車両１０の前記車輪が方向転換する時、前記車両１０および前記航空機２０の回転軸が同一で、前記航空機の前記目的とするステアリング（パイロットによるなど）が行われるようステアリングされなければならない位置を指す。目的のステアリングは、例えば、前記航空機が、前記パイロットが望み指示する方向転換での角度で方向転換におけるステアリングであっても良い。

「異相位置」という用語は、これ以降、「同相位置」とは異なる、その方向転換中の前記車両１０および前記航空機２０の回転軸が異なるような位置を指す。

「異相ステアリング」という言葉は、これ以降、前記車両により提供されるステアリングのモードを指す。このモードでは、前記車両１０の車輪は、前記航空機の長軸がそのけん引車両の長軸と平行でない（前記車両および航空機が互いに一直線にない）状況を修正するためステアリングされる。前記異相ステアリングは、前記車両と前記航空機を同相ステアリングに戻すため、および前記航空機の目標のステアリング（パイロットによるものなど）を提供するために実行される。

本明細書の軸の参照または方向はすべて、その仕様および請求項は暗黙的に、地面に投影すると直角であることを指していることを理解されよう。従って、互いに「平行」、または「交差している」と説明されている２つの軸は、それらの地面への投影が平行または公差しているが実際は互いに離れていても良い。

図１は、前記航空機２０が前記パイロットにより、直線経路に沿って前記車両１０によりけん引される例を示す。この例では、前記前脚の航空機前輪２２は、前記航空機の長軸Ｍに平行で、前記コントローラは、前記航空機２０と前記車両１０とが共に直線経路に沿って動くよう、前記車両１０の前記車輪１１〜１６も、前記車両の長軸Ｎに平行になるよう指示する（図１に示す）。

図２は、前記航空機２０が、前記パイロットにより、曲線経路に沿って、特に航空機回転軸３０の周りを方向転換するようけん引されるようステアリングされる別の例を示す。この例では、前記コントローラは、前記車両の前記航空機２０に対する同相位置を、前記車両の長軸Ｎが実質的に常に前記航空機の長軸Ｍと平行、いわゆるアッカーマンステアリングとなるよう保持する。これらの軸が、例えば方向転換中に互いに平行でない場合、前記コントローラの目標は、そのかい離を、前記車両１０が前記航空機２０と同相位置になるよう訂正することである。この訂正はリアルタイム、つまり、このようなかい離が発生するとすぐまたはあらかじめ決められたしきい値（あらかじめ決められたかい離角度など）に達するとすぐに行って良い。かい離を識別するため、センサー（図示されない）が、前記車両に提供されて、前記２つの長軸ＭおよびＮとの間の前記相対角度を検出し、前記コントローラと通信してこの情報の信号を提供する。前記センサーは、少なくとも間接的に前記かい離を感知し、前記コントローラへの前記信号を生成するよう構成される。このセンサーはまた、少なくとも間接的に、前記車両の長軸Nと前記航空機の長軸Ｍとの間に形成されるかい離角度μ（例えば図４ａ〜ｂおよび５ａ〜ｂに示している）を検出して、このかい離角度を示す前記コントローラへの信号を生成できる。

ここで図２を参照すると、前記航空機２０の前記航空機の前輪２２が示されており、前記航空機の長軸Ｍに応じてパイロットの指示により回転している。この位置では、前記パイロットは、前記航空機２０を、前記航空機の回転軸３０の周囲を回転したいと考えている。前記航空機２０の前記航空機の前輪２２（前脚）（互いに平行になっている）は、回転４０の第１の軸を有する。前記航空機はさらに、２つの主着陸装置輪２４を備え、共通の第２の回転軸４２を有する。パイロットが前記航空機の前輪２２を回転させると、回転４０および４２の第１および第２の軸は、前記航空機２０がその周囲を回転すると考えられる前記共通の航空機の回転軸３０と交差し、角度αがこれらの軸の間に形成され、前記パイロットがステアリング指示を必要とする前記航空機前脚と前記航空機の長軸Ｍとの間の角度も形成される。理想的な状態（前記車両１０と前記航空機２０との間にかい離が存在しない場合など）では、前記航空機２０は、前記航空機の回転軸３０と前記航空機の長軸Ｍとの間の前記距離である半径Ｒ１で航空機の回転軸３０の周囲を回り、前記車両１０は、前記航空機の回転軸３０と前記航空機の前脚の回転軸との間の前記距離である半径Ｒ２で前記航空機の回転軸３０の周囲を回る。

図２に示す前記車輪１１〜１６はそれぞれ、各車輪に垂直なそれぞれ対応する回転車軸５１〜５６を有する。前記車両１０と前記航空機２０との間の前記同相位置を維持するために、前記コントローラは、各車両輪１１〜１６を、前記第２の回転軸４２に対し、すべての車輪軸が前記航空機回転軸３０と交差するように、そのアッカーマン角度で回転させるようコントロールするよう構成される。航空機の回転軸３０の位置は、前記コントローラにより、角度αに従って計算される。それぞれの車両輪１１〜１６の前記アッカーマン角度は、β₁〜β₆と記されているが、それぞれの車輪の回転軸５１〜５６と第２の回転軸４２との間の前記角度として定義される。前記角度β₁〜β₆は、前記車両１０と前記航空機２０の前記ジオメトリに従って、車両および航空機の車輪ベースジオメトリ、および前記航空機２０に対する航空機の回転軸３０の前記位置に従って前記コントローラにより計算される。前記アッカーマン角度β₁〜β₆は、アッカーマンステアリングジオメトリに従って簡単に実行でき、当業者には明らかである。前記アッカーマンステアリングジオメトリに基づいた理論は、この場合前記コントローラにより実装されているが、アッカーマンステアリングに生じる車輪の位置（つまり、ここでは、すべての車輪がたどるすべての円の中心点は共通の点に存在する）のことを指し、任意の特定の機構に制限されるものではない。このジオメトリに従うと、前記車輪のすべてが回る円の中心は単一点にあり、一般に前記航空機の、前記主着陸装置の車輪の軸方向に交差する回転の瞬間的な中心である。これを達成するため、前記車輪のすべての回転軸（つまり、前記車輪がその周囲を回転する、前記車輪の軸方向に沿って存在する前記軸）は、単一の交差点（航空機の回転軸３０など）で交差しなければならない。例えば、前記車両１０が、本明細書に参照として組み込まれている前記開示ＷＯ ２００８／０３８２７０に従って設計されている場合、前記車両の動作と関連する回転が、前記航空機の前脚の回転により行われ、前記前脚を、前記アッカーマンステアリングジオメトリとの一致を維持するよう前記コントローラを構成することができる。

ここで図３を参照すると、前記航空機の回転軸３０からの最大かい離は、ＮとＭとの平行からかい離に基づいてあらかじめ定義されていても良い別の例を示している。この最大かい離は、円３１により示す。前記コントローラは、前記車輪の回転軸５１〜５６の前記交差点が前記円３１内に常にあるようにするよう設計されている。この方法では、前記車両１０と航空機２０が、互いに平行な配置にあると考えられる場所で許容値が定義される。

前述のように、前記車両１０が前記航空機２０に対して異相位置にある場合に前記車両の長軸Ｎと航空機の長軸Ｍとの間の前記かい離を修正するための異なる技術の開示は、本明細書で開示している内容の範囲内である。

この修正を実現するため、前記コントローラは、前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行な配置からのかい離がある前記車両１０の前記航空機２０に対する異相位置を示すための信号で、前記信号に応答して前記かい離を、少なくとも前記車両輪１１〜１６の一部を、前記車両が同相位置に戻るよう修正する信号を受信するよう構成される。この車両の回転は、前記かい離が修正されるまで続く異相ステアリングとなる。

ここで図４ａおよび４ｂを参照すると、前記異相位置が前記同相位置に修正され得る技術の一例を示している。この技術に従うと、前記コントローラは、すべての前記車輪を、それらの車輪軸５１〜５６が前記航空機回転軸３０から異なる中間点３５（図４ａ）または３７（図４ｂ）で交差するように操作するよう構成される。この前記コントローラの操作により、前記航空機の回転軸３０と前記中間点との収束が起こり、前記かい離が消滅し、前記車両１０と前記航空機２０との間の平行配置が復活する。これが起こると、前記コントローラは、すべての車輪を、それらのアッカーマン角度（前記角度αに一致)で、前記車両の前記航空機との前記同相位置を維持するため航空機の回転軸３０の方向へ回転できる。

図４ａおよび４ｂで示すように、点３５または３７は、４つの四分円Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶの交差点に存在し得る。四分円ＩおよびＩＩは、四分円ＩＩＩおよびＩＶから、前記主着陸装置２２の前記車輪の軸方向により隔てられ、四分円ＩおよびＩＶおは、四分円ＩＩおよびＩＩＩから、前記主着陸装置の前記車輪の軸方向を垂直にとおる線（示されていない）により点２４で隔てられる。四分円ＩおよびＩＶは、四分円ＩＩおよびＩＩＩよりも前記航空機１２に近く、四分円ＩおよびＩＩは前記航空機の前方に面しているが、四分円ＩＩＩおよびＩＶはその後方に面している。

図４ａに示すように、前記航空機の長軸Ｍに対する前記車両の長軸Ｎの前記平行配置からの前記かい離が、前記車両の長軸Ｎが前記航空機の回転軸３０の方へ変化する場合、前記中間点３５が前記航空機の長軸Ｍから前記航空機の回転軸３０よりも遠くに位置するように選択される。つまり、前記中間点３５の前記位置は、図４ａに示す四分円ＩＩまたは四分円ＩＩＩ内にある可能性がある。

図４ｂに示すように、前記航空機の長軸Ｍに対する前記車両の長軸Ｎの前記平行配置からの前記かい離が、前記車両の長軸Ｎが前記航空機の回転軸３０から離れるように変化する場合、前記中間点３７が前記航空機の長軸Ｍの方へ、前記航空機の回転軸３０よりも近くに位置する。つまり、前記中間点３７の前記位置は、図４ｂに示す四分円Ｉまたは四分円ＩＶ内にある可能性がある。

ここで図５ａおよび５ｂを参照すると、前記異相位置が前記同相位置に修正され得る技術の別の一例を示している。この技術では、前記コントローラは、前記前輪１１および１４を操作してそれらのアッカーマン角度からある方向に向きを変え、前記後輪１３および１６は別の、それらのアッカーマン角度とは反対方向に向きを変える。前記前輪および前記後輪のこの方向転換は、前記車両１０が、前記車両上に受けている前記前脚の長軸に対応して方向変換し、前記車両を、前記航空機との間の位相位置から同相位置にするよう構成される。

図５ａに示すように、前記車両の長軸の、前記航空機の長軸Ｍに対する前記平行配置からの前記かい離が、前記車両の長軸Ｎが前記航空機の回転軸３０の方向に変化するような場合、前記コントローラは、前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸の方向（矢印６に示す前記かい離の方向とは反対方向に）に回転させることにより、また前記後輪を前記航空機の長軸から離れるように（前記矢印６の方向に）回転させることにより修正するよう構成される。

この例に従うと、前記前輪１１および１４と前記後輪１３および１６は、前記コントローラにより、前記前輪と前記後輪の軸と、前記第２の回転軸４２との間の新しい角度が、以下のような方法で実現するように回転する。
・前記前輪軸５１と前記第２の回転軸４２との間の角度β1'は、修正角度βcとアンカーマン角度β3の差、つまりβ1'=β1-βcである。
・前記前輪軸５４と前記第２の回転軸４２との間の角度β₄'は、修正角度β_cとアンカーマン角度β₃の差、つまりβ₄'=β₄-β_cである。
・前記後輪軸５３と前記第２の回転軸４２との間の角度β3'は、前記アンカーマン角度β3（図２）と車輪ベース割り当てλにより乗算されたその修正角度βcの合計、つまりβ3'=
β3+ λ*βcである。
・前記後輪軸５６と前記第２の回転軸４２との間の角度β₆'は、前記アンカーマン角度β₆（図２）と車輪ベース割り当てλにより乗算されたその修正角度β_cの合計、つまりβ₆'=
β₆+ λ*β_cである。
本発明の用途における差異に従い、前記車輪ベース割り当てλは、公式λ=Y/Xにより与えられる。この時Ｙは、前記前輪１１および１４が接続されている片側の軸と、Ｎに対し垂直で、前記航空機の前脚を通るもう片側の軸Ｆとの間の長方向の距離（前記車両の長軸Ｎに沿った距離）であり、Ｘは前記後輪１３および１６が連結している側の軸と、もう片側の軸Ｆとの間の長方向の距離である。

図５ａに示すように、前記車両の長軸の、前記航空機の長軸Ｍに対する前記平行配置からの前記かい離が、前記車両の長軸Ｎが、前記航空機の回転軸３０から離れるように変化するような場合、前記コントローラは、前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸Ｍから離れるように（矢印８に示す前記かい離の方向とは反対方向に）に回転させることにより、また前記後輪を前記航空機の長軸Ｍの方向に（前記矢印８の方向に）回転させることにより修正するよう構成される。

この例に従うと、前記前輪１１および１４と、前記後輪１３および１６は前記コントローラにより、前記前輪と前記後輪の軸と、前記第２の回転軸４２との間の新しい角度が、以下のような方法で実現するように回転する。
・前記前輪軸５１と前記第２の回転軸４２との間の角度β₁'は、アッカーマン角度β₁（図２）と修正角度β_cの合計、つまりβ₁''=
β₁+ β_cである。
・前記前輪軸５４と前記第２の回転軸４２との間の角度β₄''は、アッカーマン角度β₄（図２）と修正角度β_cの合計、つまりβ₄''=
β₄+β_cである。
・前記後輪軸５３と前記第２の回転軸４２との間の角度β₃''は、前記アンカーマン角度β₃（図２）と車輪ベース割り当てλにより乗算されたその修正角度β_cの差、つまりβ₃'=
β₃- λ*β_cである。
・前記後輪軸５６と前記第２の回転軸４２との間の角度β₆''は、前記アンカーマン角度β₆（図２）と車輪ベース割り当てλにより乗算されたその修正角度β_cの差、つまりβ₆''=
β₆- λ*β_cである。
一例に従うと、前記修正角度β_cは前記車両の長軸Ｎと前記航空機の長軸Ｍとの間に形成されるかい離角度μ（図５ａおよび５ｂに示す）に対し、公式β_c
= μ * κに従って比例する。この時、κは実験結果およびその分析および／またはコンピュータによるシミュレーションにより決定可能な定数である。κの値は主に、前記車両および前記航空機を方向転換するためにどのくらい「速く」前記同相位置からのかい離を修正したいかにより主に決定される。

上記を実施するため、前記コントローラを、前記車輪ベースのジオメトリ（中心からの車輪距離）および前記航空機の車輪ベース（前記前脚の前記車輪と前記主着陸装置の車輪との間の距離）および角度αに関する情報を用いて更新する必要がある。必要なその他の情報はすべて、けん引される航空機のタイプやジオメトリとは無関係である。

前記車両１０と前記航空機２０との間の平行配置を維持することは複数の利点がある。例えば、前記車両１０が、回転途中で完全に停止せざるを得なくなった場合や、前記航空機２０が低速で移動する必要がある場合、前記航空機に対して平行である場合のほうが、そうでない場合に比べて動作の再開が簡単である。一方このような再開は、パイロットによる振動を誘発しない。さらに、一方で、前述のような動作により、前記車両１０と航空機２０との間の、高速タキシング操作時のジャックナイフ現象（不用意な車両の方向変換）のリスクを軽減または消滅させる。

本発明に関する当業者には、数々の変更、バリエーション、修正を、本明細書で開示している、前述の内容の機能に対し行っても良いことは、すぐに理解されよう。例えば、前記車両１０は、任意の数の車輪を備えていて良い。さらに、前記コントローラは、前記車両１０の一部の車輪のみを、アッカーマンステアリングジオメトリに一致させるよう構成されていても良い（これは特に、前脚の軸に沿った一組の車輪に関して行える）。

Claims (35)

1. 航空機を、上に前記航空機の長軸を有する前記航空機の前脚を受けることによりけん引するための車両で、前述の車両は車両長軸を有し、航空機を直線または曲線の経路に沿ってけん引するよう構成され、その動作を指示するためのコントローラを備え、前記車両の長軸が前記航空機の長軸に平行な前記車両の同相位置を維持することを含む車両。
2. 請求項１の車両で、前述の航空機がその主着陸装置の軸上にある航空機の回転軸の周囲を回転するよう構成されており、ここで、前述の車両が、回転軸の周囲を回転するようそれぞれが構成された複数の車輪を備えており、前記コントローラが車両の方向転換時にすべての車輪に指示を与え、その回転の軸を、前記航空機の回転軸と交差するよう保つように構成されている車両。
3. 請求項２の車両で、前記航空機は、少なくとも１つの、前記前脚の航空機前輪を前記航空機の長軸に対して回転させるためのステアリング指示をその操縦者から受けるよう構成されており、前述のコントローラが、前記航空機の回転軸の位置を計算するため、少なくとも１つの航空機前輪が、前記航空機の長軸に対して方向を変えるための角度を指示する第１の信号と、前記車両と前記航空機の長軸間の角度を指示する第２の信号を受信することができるよう構成されており、前記車両が、前記航空機の回転軸の周囲を前記車両が回るよう前述のコントローラが直接操作でき、これにより、前記車両が航空機と同相位置になるよう構成されている車両。
4. 請求項１の車両で、前記航空機の前述の前脚が、少なくとも１つの、第１の回転軸を有する航空機前輪を有し、前記航空機は、第１および第２の回転軸が、前記航空機が周囲を回転する共通の航空機回転軸で公差するような共通の第２の回転軸を持つ主着陸装置輪を有し、前述の車両が、それぞれが車輪回転軸を有する複数の車輪を備えており、前記コントローラが、前記航空機の前記回転軸の位置を前記第１の回転軸と前記第２の回転軸との間のステアリング角度に従って計算して各車輪をコントロールしてそのアッカーマン角度に回転でき、コントローラにより、前記ステアリング角度に従って前記第２の回転軸に対してすべての車輪が前記回転軸と交差し、ここで前記同相位置が保持されるように計算するよう構成されている車両。
5. 請求項４の車両で、前述のコントローラが、前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行な移動からのかい離がある前記車両の前記航空機に対して異相位置を示すための信号を受信し、前記信号に応答して前記かい離を、少なくとも前記車両輪の一部を、前記車両が同相位置に戻るよう訂正するよう構成されている車両。
6. 請求項５の車両で、前記コントローラが、前記車両輪のすべてを、その車輪軸が前記回転軸とは異なる中間点で公差し、前記かい離がなくなった場合にのみ、前記車両輪をすべて、前記車両の同相を維持するため、アッカーマン角度まで回転するよう動作するよう構成されている車両。
7. 請求項６の車両で、前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行移動からの前記かい離が前記車両の長軸が前記回転軸の方へ変化するような場合、前記中間点が前記航空機の長軸から前記回転軸よりも遠くに位置するような車両。
8. 請求項６の車両で、前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行配置からの前記かい離が前記車両の長軸Ｎが前記航空機の回転軸から離れて変化する場合、前記中間点が前記航空機の長軸の方へ、前記航空機の回転軸よりも近くに位置するような車両。
9. 請求項５の車両で、前述の車輪が、前輪および後輪を備え、前記コントローラがある１方向にそのアッカーマン角度から回転するよう前輪が動作し、また別の、そのアッカーマン角度と反対方向に回転するよう後輪が動作し、前記航空機と同相位置になるまで前記車両の進路を変えるよう構成されている車両。
10. 請求項５〜９の車両で、前記車両の長軸が前記航空機の長軸に対し前記平行になった配置からの前記かい離が前記車両の長軸が前記回転軸から離れるように変化する場合、前記コントローラが、前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸の方向に向きを変え、前記後輪を前記航空機の長軸から離れるように向きを変えることにより修正されるよう構成されている車両。
11. 請求項10の車両で、前記前輪の前記航空機の長軸方向への方向転換が、前記各前輪の前記軸と回転の第２の軸との間の角度が各車輪の前記アッカーマン角度と修正角度との合計になるように提供され、前記後輪の前記航空機の長軸から離れるような前記方向転換が、各後輪の前記軸と回転の前記第２の軸との間の前記角度が前記車両の前脚の位置と、そこからの前記車両輪の距離に関連づけられている各車輪の前記アッカーマン角度から車輪ベース割り当てλにより乗算された修正角度と各車輪の前記アッカーマン角度との差であるように提供される車両。
12. 請求項５〜１０の車両で、前記車両の長軸の、前記航空機の長軸に対する前記平行配置からの前記かい離が前記車両の長軸が前記航空機の回転軸から離れるように変化するような場合、前記コントローラが、前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸から離れるように（矢印に示す前記かい離の方向とは反対方向に）に回転させることにより、また前記後輪を前記航空機の長軸の方向に（前記矢印の方向に）回転させることにより修正するよう構成されている車両。
13. 請求項１２の車両で、前記前輪の前記航空機の長軸方向から離れるような方向転換が、前記各前輪の前記軸と回転の第２の軸との間の角度が修正角度から各車輪の前記アッカーマン角度を引いた値となるよう提供されており、ま前記後輪の前記航空機の長軸に近づくような前記方向転換が、各後輪の前記軸と回転の前記第２の軸との間の前記角度が各車輪の前記アッカーマン角度と、前記車両の前脚の位置に関連付けられた車輪ベース割り当てλにより乗算された修正角度の合計となるように提供されている車両。
14. 請求項１１または１３の車両で、前述の修正角度が、前記車両の長軸と前記航空機の長軸との間に形成されたかい離角度に比例しており、前記修正角度と前記かい離角度との間の比率が、前記かい離が修正される前記速度に関連付けられている車両。
15. 請求項５〜１４の車両で、前述の車両がさらに、少なくとも間接的に少なくとも１つの前記航空機の前輪と前記航空機の長軸との間の前記角度に関連付けられた前記ステアリング角度を感知し、前記コントローラへの前記信号を生成するセンサーを備えている車両。
16. 請求項５〜１３のいずれかの車両で、前述の車両がさらに、少なくとも間接的に、前記車両の長軸と前記航空機の長軸との間に形成されるかい離角度を感知し、前記コントローラへの前記かい離角度を示す信号を生成するセンサーを備えている車両。
17. 請求項９〜１６のいずれかの車両で、前記前輪および前記後輪の異なる報告への回転が、前記車両が前記車両上に受けた前記前脚の長軸に対する進路変更を行うよう構成されている車両。
18. 車両の上に刻空気の長軸を有する航空機の前脚を受けることにより前記航空機をけん引するよう構成された車両の動作を指示するための方法で、前述の車両が車両の長軸を有し、前記航空機が直線または曲線の経路に沿ってけん引するよう構成されており、前述の方法が前記車両の動作を指示する手順と、前記車両の前述の車両の長軸が前述の航空機の長軸に平行になる同相位置を維持する手順とを備えている方法。
19. 請求項１８の方法で、前述の車両が、コントローラとそれぞれが回転軸の周囲を回るよう構成された複数の車輪を備えており、前述の方法がさらに、
    前記航空機を、その主着陸装置輪の軸上にある航空機の回転軸の周囲を方向転換する手順と、
    前記車両を方向転換する手順と、
    前述のコントローラを介して、車両の方向転換時にすべての車輪に指示を与え、その回転の軸を、前述の航空機の回転軸と交差するよう保つ手順
    とを備えている方法。
20. 請求項１８または１９の方法で、さらに、前記コントローラにより、少なくとも１つの前脚の航空機前輪と前記航空機の長軸との間の角度を示し、前記航空機の回転軸の位置を計算するための前記航空機のステアリング指示を示す第１の信号と、前記車両と航空機の長軸との間の角度を示す第２の信号を受信する手順と、前記コントローラを介して、前記車両の動作が、前記航空機の回転軸の周囲を回り、これにより前記車両が前記航空機と同相位置にあるように指示する手順とを備えている方法。
21. 請求項１８の方法で、前述の航空機の前脚が、少なくとも１つの第１の回転軸を有する航空機前輪を有しており、前記航空機が、前記航空機が方向転換する共通の航空機の回転軸に交差するような共通の第２の回転軸を前記第１および第２の回転軸が持つ主着陸装置輪を有しており、ここで、前述の車両が複数の車両輪を備えており、それぞれが車両輪の回転軸を有しており、前述の方法がさらに、前記コントローラを介して、前記第１および前記第２の回転軸との間のステアリング角度に従った前記航空機の回転軸の位置を計算する手順と、各車両輪をその前記コントローラにより前記ステアリング角度に従って、すべての車両輪軸が前記回転軸で交差し、これにより前記車両の同相位置を保持するよう前記第２の回転軸に対して計算されたアッカーマン角度で方向転換するよう制御する手順とを備えた方法。
22. 請求項２１の方法で、さらに、前述のコントローラにより、前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行な移動からのかい離がある前記車両の前記航空機に対して異相位置を示すための信号を受信する手順と、前述のコントローラにより、前述の信号に応答して前記かい離を、少なくとも前記車両輪の一部を、前記車両が前述の同相位置に戻るよう訂正する手順とを備えている方法。
23. 請求項２２の方法で、さらに、前記車両輪のすべてを、その車輪軸が前記回転軸とは異なる中間点で交差するよう操作する手順と、前述のかい離がなくなった場合にのみ、前記車両輪をすべて、前記車両の同相を維持するため、アッカーマン角度まで回転させる手順とを備えている方法。
24. 請求項２３の方法で、前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行移動からの前記かい離が、前記車両の長軸が前記回転軸の方へ変化するような場合、前記中間点が前記航空機の長軸から前記回転軸よりも遠くに位置するような方法。
25. 請求項２３の方法で、前記航空機の長軸に対する前記車両の長軸の前記平行配置からの前記かい離が、前記車両の長軸が前記航空機の回転軸から離れて変化する場合、前記中間点が前記航空機の長軸の方へ、前記航空機の回転軸よりも近くに位置するような方法。
26. 請求項２２の方法で、前記車両輪が前輪および後輪から構成されており、前述の方法がさらに、前記コントローラによりある１方向にそのアッカーマン角度から方向転換させる手順と、また別の、そのアッカーマン角度と反対方向に回転するよう後輪を操作して前記航空機と同相位置になるまで前記車両の進路を変更する手順とを備えている方法。
27. 請求項２２〜２６の方法で、前記車両の長軸が前記航空機の長軸に対し前記平行になった配置からの前記かい離が前記車両の長軸が前記回転軸から離れるように変化する場合、前述の方法がさらに、前記コントローラにより、前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸の方向に向きを変え、前記後輪を前記航空機の長軸から離れるように向きを変えることにより修正する手順を備えている方法。
28. 請求項２７の方法で、前記前輪の前記航空機の長軸方向への方向転換が、前記各前輪の前記軸と回転の第２の軸との間の角度が各車輪の前記アッカーマン角度と修正角度との合計になるように提供され、前記後輪の前記航空機の長軸から離れるような前記方向転換が、各後輪の前記軸と回転の前記第２の軸との間の前記角度が前記車両の前脚の位置と、そこからの前記車両輪の距離に関連づけられている各車輪の前記アッカーマン角度から車輪ベース割り当てλにより乗算された修正角度と各車輪の前記アッカーマン角度との差であるように提供される方法。
29. 請求項２２〜２７の方法で、前記車両の長軸が前記航空機の長軸に対し前記平行になった配置からの前記かい離が前記車両の長軸が前記回転軸の法に変化する場合、前述の方法がさらに、前記コントローラにより、前記かい離を、前記前輪を前記航空機の長軸から離れるように向きを変え、前記後輪を前記航空機の長軸の方向に向きを変えることにより修正する手順を備えている方法。
30. 請求項２９の方法で、前記前輪の前記航空機の長軸方向から離れるような方向転換が、前記各前輪の前記軸と回転の第２の軸との間の角度が修正角度から各車輪の前記アッカーマン角度を引いた値となるよう提供されており、前記後輪の前記航空機の長軸に近づくような前記方向転換が、各後輪の前記軸と回転の前記第２の軸との間の前記角度が各車輪の前記アッカーマン角度と、前記車両の前脚の位置に関連付けられた車輪ベース割り当てλにより乗算された修正角度の合計となるように提供されている方法。
31. 請求項２８または３０の方法で、前述の修正角度が、前記車両の長軸と前記航空機の長軸との間に形成されたかい離角度に比例しており、前記修正角度と前記かい離角度との間の比率が、前記かい離が修正される前記速度に関連付けられている方法。
32. 請求項２２〜３１の方法で、さらに、少なくとも間接的に少なくとも１つの前記航空機の前輪と前記航空機の長軸との間の前記角度に関連付けられた前記ステアリング角度を感知する手順と、前記コントローラへの前述の信号を生成する手順とを備えている方法。
33. 請求項２２〜３１のいずれかの方法で、前記車両のセンサーにより、少なくとも間接的に、前記車両の長軸と前記航空機の長軸との間に形成されるかい離角度を感知する手順と、前記コントローラへの前記かい離角度を示す信号を生成する手順とを備えている方法。
34. 請求項２６〜３１のいずれかの車両で、前記前輪および前記後輪のそのアッカーマン角度に対し異なる方向への回転が、前記車両が前記車両上に受けた前記前脚の長軸に対する進路変更を行うよう構成されている方法。
35. 長軸を有する航空機と、請求項１〜１７のいずれかに従った、前記航空機をけん引するための車両とを含むシステム。

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