JP2020066391A - ボーディングブリッジ及びボーディングブリッジ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接続対象の航空機の乗降口に対するヘッド部の位置又は角度を簡易に算出することを目的とする。【解決手段】ボーディングブリッジ１は、接続対象の航空機の乗降口と接続可能なヘッド部と、ヘッド部と航空機の乗降口を同一の画像内に撮像可能なカメラ４２と、カメラ４２によって撮像されたヘッド部の端部と撮像された乗降口に基づいて、乗降口に対するヘッド部の位置又は角度を算出する水平度算出部１９、高さ位置算出部２０、平行度算出部２１及び水平位置算出部２２とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、ボーディングブリッジに関するものである。

航空機とターミナル建物を結ぶ可動式のボーディングブリッジ（搭乗橋）では、航空機の乗降口と、ボーディングブリッジのヘッドの開口部を接続するため、オペレータが手動で各装置を操作することが一般的である。

ボーディングブリッジの操作には、走行装置によってヘッド及びトンネルを航空機側へ移動させるだけでなく、ヘッドの旋回方向、高さ位置、水平方向の位置及びヘッドの床の傾斜角度など複数項目の調整を短時間で行う必要がある。したがって、オペレータの操作には熟練度を要する。そこで、ボーディングブリッジの動作を自動化することが試みられている。例えば、予め記憶された位置データを目標にして、その位置まで自動で移動させるものがある。

特開昭６３−４３９００号公報

他方、上述したとおり、ボーディングブリッジの操作には、複数項目があり、移動動作以外にも自動化されることが望まれている。しかし、実際には、航空機の停止位置が基準に対してずれている。また、積載荷重が異なるため航空機の高さ位置に幅がある。そのため、予め記憶されたデータを目標にして、ヘッドの旋回方向、高さ位置及びヘッドの床の傾斜角度についても自動的に調整することは困難である。

上記特許文献１には、オペレータがボーディングブリッジのヘッド部に設けられたカメラ４２の位置を航空機扉に合わせることによって、ボーディングブリッジを航空機扉へ自動接機させる技術が開示されている。しかし、カメラ４２の向きをパン方向、チルト方向及びロール方向に変更して航空機扉を捉える必要があり、照準点を合わせる操作も容易ではない。また、カメラ４２にはカメラ４２の方向を検出するセンサーを設け、かつ、カメラ４２を自在に駆動させる駆動装置を設ける必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、接続対象の航空機の乗降口に対するヘッド部の位置又は角度を簡易に算出することが可能なボーディングブリッジを提供することを目的とする。

本発明に係るボーディングブリッジは、接続対象の航空機の乗降口と接続可能なヘッド部と、前記ヘッド部と前記航空機の前記乗降口を同一の画像内に撮像可能な撮像部と、前記撮像部によって撮像された前記ヘッド部の端部と撮像された前記乗降口に基づいて、前記乗降口に対する前記ヘッド部の位置又は角度を算出する算出部とを備える。

この構成によれば、撮像部がヘッド部を撮像し、そのときヘッド部と航空機の乗降口が撮像部によって同一の画像内に撮像される。そして、接続対象の航空機の乗降口に対するヘッド部の位置又は角度が、撮像部によって撮像されたヘッド部の端部と撮像された乗降口に基づいて算出される。ヘッド部の端部とは、航空機の乗降口と接続するヘッド部の縁部、又は、ヘッド部の縁部付近であり、ヘッド部と航空機の乗降口との相対位置を把握するための基準として、画像内に識別可能な対象として撮像される。

上記発明において、前記ヘッド部の駆動を制御する駆動制御部を更に備え、前記駆動制御部は、前記算出部によって算出された前記乗降口に対する前記ヘッド部の位置又は角度に基づいて、前記ヘッド部の駆動を制御してもよい。

この構成によれば、算出された乗降口に対するヘッド部の上下又は左右の位置又は角度に基づいて、ヘッド部の駆動が制御される。例えば、ヘッド部の旋回方向、高さ位置、水平方向の位置又はヘッド部の床の傾斜角度を、停止している航空機の乗降口に合わせることができる。

上記発明において、前記ヘッド部を駆動する駆動部の状態を検出する検出部と、前記撮像部の撮像結果を表示部に表示させる表示制御部と、前記検出部によって検出された前記駆動部の状態と、前記算出部によって算出された前記乗降口に対する前記ヘッド部の位置又は角度に基づいて、前記検出部によって検出された前記駆動部の状態を維持したまま、前記ヘッド部が前記航空機に到達したと仮定したときの前記ヘッド部の設置位置を推測する推測部とを備え、前記表示制御部は、前記推測部によって推測された前記ヘッド部の前記設置位置を前記撮像結果に重ね合わせて前記表示部に表示させてもよい。

この構成によれば、検出部によって、ヘッド部を駆動する駆動部の状態が検出され、撮像部の撮像結果が表示部に表示される。また、検出部によって検出された駆動部の状態と、算出部によって算出された乗降口に対するヘッド部の上下又は左右の位置又は角度に基づいて、検出部によって検出された駆動部の状態を維持したまま、ヘッド部が航空機に到達したと仮定したときのヘッド部の設置位置が推測される。そして、推測部によって推測されたヘッド部の設置位置が表示部に撮像結果に重ね合わされて表示される。

本発明によれば、接続対象の航空機の乗降口に対するヘッド部の位置又は角度を簡易に算出することができる。

本発明の第１実施形態に係るボーディングブリッジを示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係るボーディングブリッジを示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係るボーディングブリッジを示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るボーディングブリッジのヘッドの床と航空機の乗降口を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係るボーディングブリッジのヘッドの床と航空機の乗降口を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係るボーディングブリッジのヘッドの床と航空機の乗降口を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係るボーディングブリッジのヘッドの床と航空機の乗降口を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係るボーディングブリッジの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るボーディングブリッジを示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るボーディングブリッジの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係るボーディングブリッジの表示部における表示例を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係るボーディングブリッジの表示部における表示例を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係るボーディングブリッジの表示部における表示例を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係るボーディングブリッジの表示部における表示例を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係るボーディングブリッジの表示部における表示例を示す概略図である。

以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るボーディングブリッジ１は、空港のターミナルビルと航空機との間に乗客の通行路を形成して、ターミナルビルと航空機とを連絡し、乗客の直接の乗り降りを可能にする。
ボーディングブリッジ１は、航空機到着前の接続準備のための待機位置と、航空機と接続されるときの接続位置との間で移動する。

ボーディングブリッジ１は、図１及び図２に示すように、ターミナルビルへ通じる固定橋に固定して設けられるロタンダ２と、ロタンダ２に対して水平方向及び垂直方向に回動可能に接続されている基端トンネル３と、基端トンネル３の先端側（航空機側）で、入れ子式に基端トンネル３の外側に嵌合され、移動可能な先端トンネル４と、先端トンネル４の先端部に固定されたヘッド５などを備える。なお、ボーディングブリッジ１のロタンダ２、基端トンネル３、先端トンネル４及びヘッド５の内部には、乗客が通行する通路がロタンダ２からヘッド５に向けて設置される。

ロタンダ２の下部には、固定脚６が地面に固定して設置される。先端トンネル４の長手方向先端側には、可動脚７が設けられる。ボーディングブリッジ１は、固定脚６と可動脚７とによって支持される。基端トンネル３、先端トンネル４及びヘッド５は、可動脚７によって移動可能な通路部４０を構成する。なお、ロタンダ２は、ターミナルビルによって支持されて、下部に固定脚６が設置されない場合もある。

先端トンネル４の中空部の横断面積は、基端トンネル３の横断面積よりも大きい。先端トンネル４は、基端トンネル３の外周面に沿って移動する。先端トンネル４が航空機の駐機側へ移動することで通路部４０の全長が伸長し、先端トンネル４がロタンダ２側へ移動することで通路部４０の全長が収縮する。なお、本発明のトンネル部は、基端トンネル３と先端トンネル４の二つのトンネル部の組み合わせに限定されず、三つ以上のトンネル部が連結されて、２段以上の伸縮機構を有するものでもよい。

基端トンネル３は、ロタンダ２に対して、ロタンダ２に設けられた鉛直方向に平行な回動軸周りに回動可能である。したがって、基端トンネル３は、回動軸を中心にして水平面内を例えば左右方向に回動可能である。

先端トンネル４は、可動脚７に設けられた走行駆動部９が駆動して可動脚７が移動することによって、基端トンネル３や先端トンネル４の長手方向や左右方向に移動する。

走行駆動部９は、モータで駆動する車輪１１と、車輪１１が設置された台車１２とを有し、図２に示すように、例えば２輪で１対の車輪１１が台車１２に設置される。２輪の車輪１１は互いに連結され、鉛直方向に平行な回転軸１３を中心にして旋回可能である。

走行駆動部９の走行速度は、車輪１１の回転速度を変更することによって調整可能である。車輪１１における先端トンネル４の長さ方向に対する旋回角度（ステアリング角度）は、２輪の車輪１１のそれぞれの回転速度の差、及び、２輪の車輪１１のそれぞれの回転方向（正転又は逆転）を変更することによって調整可能である。

基端トンネル３は、ロタンダ２に設けられた水平方向に平行な回動軸周りに回動可能である。可動脚７には、昇降駆動部１４が設けられる。昇降駆動部１４は、例えばモータとボールねじであり、先端トンネル４及びヘッド５の高さを変更する。昇降駆動部１４によって、可動脚７の高さが調整され、基端トンネル３，先端トンネル４及びヘッド５が、回動軸を中心にして上下方向に回動することによって、航空機の高さに応じて傾斜される。

このようにボーディングブリッジ１が伸縮したり、ロタンダ２に設けられた回動軸を中心にして左右方向及び上下方向に回動したりするため、航空機の駐機状態に応じて、ボーディングブリッジ１を航空機に対して適切に接続することができる。

ヘッド５は、先端側に開口が形成され、先端側が航空機の乗降口に接続される。ヘッド５の内部には、ボーディングブリッジ１の走行駆動部９の駆動を開始させたり、走行駆動部９の車輪１１の走行方向（ステアリング角度）を操作したりするための操作盤４１が設けられている。

ヘッド５は、先端トンネル４に対して、ヘッド５に設けられた鉛直方向に平行な回動軸周りに回動可能である。したがって、ヘッド５は、回動軸を中心にして水平面内を例えば左右方向に回動可能である。ヘッド５には、旋回駆動部１５が設けられる。旋回駆動部１５は、先端トンネル４に対するヘッド５の旋回角度を変更する。

また、ヘッド５には、調整床（アジャスタブルフロア）８と、調整床駆動部１６（例えば油圧シリンダ）が設置される。調整床駆動部１６は、調整床８を駆動して、調整床８の水平度を調整可能である。調整床８は、例えば、ヘッド５の開口部の縁部に対して斜め方向のヒンジ部を有する板材であり、ヘッド５の固定床に対する調整床８の角度を変更することによって、航空機のヘッド５の床の水平度を調整できる。なお、調整床８の構成は上述した例に限定されない。

さらに、ヘッド５には、カメラ（撮像部）４２が設置される。カメラ４２は、例えばヘッド５の内部に設置されて、ヘッド５と接続対象の航空機の乗降口とを同一の画像内に撮像可能とされている。カメラ４２の撮像データは、総合判断部１７に送信される。

カメラ４２は、２次元データの静止画又は動画を取得する撮像装置でもよいし、複数のカメラによる撮像データから３次元データを取得することが可能なステレオカメラでもよい。

ボーディングブリッジ１は、図３に示すように、制御装置１０を備える。制御装置１０は、例えば、総合判断部１７と、駆動制御部１８などを有する。なお、制御装置１０の動作は、予め記録されたプログラムを実行して、ＣＰＵ等のハードウェア資源によって実現される。

総合判断部１７は、カメラ４２の撮像データに基づく画像処理を行う。総合判断部１７は、画像処理によって、カメラ４２によって撮像されたヘッド５の端部、例えばヘッド５の開口部の縁部と、カメラ４２によって撮像された航空機の乗降口に基づいて、航空機の乗降口に対する現在のヘッド５の位置、角度又は床の傾きを算出する。

なお、ヘッド５の端部は、ヘッド５の端部を示す線状のものでよく、ヘッド５と航空機の乗降口との相対位置を把握するための基準として、画像内に識別可能な対象として撮像されるものである。したがって、航空機の乗降口と接続するヘッド５の縁部だけでなく、ヘッド５の縁部付近で縁部に沿って平行に塗布されたラインや、縁部に設けられたカバー部品の端部でもよい。

ステレオカメラの場合、二つのレンズの視差から撮像対象とステレオカメラとの距離を得ることができる。したがって、画像解析によって、ヘッド５と接触する航空機側の接触位置（着機目標位置）より手前の目標位置（接機目標位置）と、航空機接触位置と接触するヘッド５側の目標位置との間の距離を演算で算出することができる。また、ヘッド５と接触する航空機側の接触位置（着機目標位置）と、航空機接触位置と接触するヘッド５側の目標位置との間の距離を演算で算出することができる。なお、着機目標位置より手前とは、航空機からヘッド５までの間の任意の位置である。

また、撮像された２次元データは、航空機の機体とヘッド５との距離データを取得する距離センサー（レーザーセンサーやミリ波センサー等）と組み合わせることで、接機制御に必要な相対位置が３次元データ（３次元座標上の点）に換算される。したがって、換算されたデータが接機制御に使用される。

また、総合判断部１７は、算出された航空機の乗降口に対する現在のヘッド５の位置、角度又は床の傾きに基づいて、ヘッド５が航空機に到達したとき、ヘッド５の開口部と航空機の乗降口が適切に接続されるようにヘッド５の駆動補正量を算出する。算出された駆動補正量は、駆動制御部１８へ送られる。

総合判断部１７は、水平度算出部１９と、高さ位置算出部２０と、平行度算出部２１と、水平位置算出部２２と、水平度補正部２３と、高さ位置補正部２４と、平行度補正部２５と、水平位置補正部２６を有する。

水平度算出部１９は、図４に示すように、カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の調整床８の縁部８ａと、航空機の乗降口５１の縁部５１ａの両者に基づいて、航空機の乗降口５１の縁部５１ａに対する調整床８の縁部８ａの水平度を算出する。水平度は、ヘッド５側から航空機を正面視したときの、航空機の乗降口５１の縁部５１ａとヘッド５の調整床８の縁部８ａのなす角度である。

水平度補正部２３は、水平度算出部１９によって算出された水平度に基づいて、ヘッド側から航空機を正面視したときの、航空機の乗降口の縁部とヘッド５の調整床８の縁部のなす角度が所定範囲に収まるように、調整床駆動部１６を駆動させるための補正量を算出する。

高さ位置算出部２０は、図５に示すように、カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の搭乗ラインの中心Ｌ１と、航空機の乗降口５１の中心Ｌ２の両者に基づいて、ヘッド５の搭乗ラインの中心Ｌ１と航空機の乗降口の中心Ｌ２の間の高さの差Ｈを算出する。

高さ位置補正部２４は、高さ位置算出部２０によって算出された高さ位置に基づいて、ヘッド５の搭乗ラインの中心と航空機の乗降口の中心の間の高さの差が所定範囲に収まるように、昇降駆動部１４を駆動させるための補正量を算出する。

平行度算出部２１は、図６に示すように、カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の開口部の縁部５ａと、航空機の乗降口５１の縁部５１ａの両者に基づいて、ヘッド５の開口部の縁部５ａと航空機の乗降口５１の縁部５１ａの平行度を算出する。平行度とは、航空機及びボーディングブリッジ１を平面視したときの、航空機の乗降口５１の縁部５１ａとヘッド５の開口部の縁部５ａのなす角度である。

平行度補正部２５は、平行度算出部２１によって算出された平行度に基づいて、航空機及びボーディングブリッジ１を平面視したときの、航空機の乗降口の縁部とヘッド５の開口部の縁部のなす角度が所定範囲に収まるように、旋回駆動部１５を駆動させるための補正量を算出する。

水平位置算出部２２は、図７に示すように、カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の搭乗ラインの中心Ｌ１と、航空機の乗降口５１の中心Ｌ２の両者に基づいて、ヘッド５の搭乗ラインの中心Ｌ１と航空機の乗降口５１の中心Ｌ２の間の水平方向の間隔Ｗ（水平方向の位置の差）を算出する。

水平位置補正部２６は、水平位置算出部２２によって算出された水平位置に基づいて、ヘッド５の搭乗ラインと航空機の乗降口の中心の水平方向の間隔が所定範囲に収まるように、走行駆動部９を駆動させるための補正量を算出する。

駆動制御部１８は、総合判断部１７で算出された駆動補正量に基づいて、ヘッド５を駆動して、ヘッド５の位置、角度又は床の傾きを調整する。駆動制御部１８は、調整床駆動制御部２７と、昇降駆動制御部２８と、旋回駆動制御部２９と、走行駆動制御部３０を有する。

調整床駆動制御部２７は、調整床駆動部１６の駆動を制御する。調整床駆動制御部２７は、例えば、調整床駆動部１６の駆動の開始及び停止、調整床駆動部１６における駆動量などを制御する。調整床駆動制御部２７は、水平度補正部２３によって算出された補正量に基づいて、調整床駆動部１６を駆動させる駆動信号を生成する。

調整床駆動部１６は、調整床駆動制御部２７で生成された駆動信号に基づいて制御されて、調整床８を駆動する。調整床駆動部１６は、調整床８を移動させて、航空機の乗降口の縁部に対するヘッド５の調整床８の縁部の角度を変更する。

昇降駆動制御部２８は、昇降駆動部１４の駆動を制御する。昇降駆動制御部２８は、例えば、昇降駆動部１４の駆動の開始及び停止、昇降駆動部１４における駆動量などを制御する。昇降駆動制御部２８は、高さ位置補正部２４によって算出された補正量に基づいて、昇降駆動部１４を駆動させる駆動信号を生成する。

昇降駆動部１４は、昇降駆動制御部２８で生成された駆動信号に基づいて制御されて、可動脚７を駆動する。昇降駆動部１４は、可動脚７を移動させて、航空機の乗降口の縁部とヘッド５の開口部の縁部の高さの差を変更する。

旋回駆動制御部２９は、旋回駆動部１５の駆動を制御する。旋回駆動制御部２９は、例えば、旋回駆動部１５の駆動の開始及び停止、旋回駆動部１５における駆動量などを制御する。旋回駆動制御部２９は、平行度補正部２５によって算出された補正量に基づいて、旋回駆動部１５を駆動させる駆動信号を生成する。

旋回駆動部１５は、旋回駆動制御部２９で生成された駆動信号に基づいて制御されて、ヘッド５を駆動する。旋回駆動部１５は、ヘッド５を旋回させて、航空機の乗降口の縁部とヘッド５の開口部の縁部の平行度を変更する。

走行駆動制御部３０は、走行駆動部９の駆動を制御する。走行駆動制御部３０は、例えば、走行駆動部９の駆動の開始及び停止、走行駆動部９における車輪１１の回転速度及び回転方向などを制御する。走行駆動制御部３０は、水平位置補正部２６によって算出された補正量に基づいて、走行駆動部９を駆動させる駆動信号を生成する。

走行駆動部９は、走行駆動制御部３０で生成された駆動信号に基づいて制御されて、車輪１１を駆動する。走行駆動部９は、ヘッド５を移動させて、航空機の乗降口の縁部に対するヘッド５の開口部の縁部の水平位置を変更する。

次に、図８を参照して、本実施形態に係るボーディングブリッジ１の動作を制御する制御方法について説明する。
まず、例えば操作盤４１において駆動開始の入力が行われると、走行駆動部９の駆動が開始され、車輪１１が回転する（ステップＳ１）。そして、ヘッド５は、航空機の近傍まで移動する。ヘッド５の移動は、手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。ヘッド５が航空機の数メートル手前まで到達したとき、以下の動作が行われる。

カメラ４２は、ヘッド５と接続対象の航空機の乗降口とを同一の画像内に撮像する（ステップＳ２）。そして、カメラ４２の撮像データが総合判断部１７に送信される。

総合判断部１７では、カメラ４２によって撮像された撮像データに対して画像処理が行われる。
カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の調整床８の縁部と、航空機の乗降口の縁部の両者に基づいて、航空機の乗降口の縁部に対する調整床８の縁部の水平度が算出される（ステップＳ３）。そして、算出された水平度に基づいて、航空機の乗降口の縁部とヘッド５の調整床８の縁部のなす角度が所定範囲に収まるように、補正量が算出される（ステップＳ４）。

次に、算出された補正量に基づいて、調整床駆動部１６を駆動させる駆動信号が生成される。生成された駆動信号は調整床駆動部１６へ送信され、調整床駆動部１６が調整床８を駆動する（ステップＳ５）。これにより、調整床８が駆動されて、航空機の乗降口の縁部に対する調整床８の縁部の水平度が変更される。例えば、航空機の乗降口の縁部とヘッド５の調整床８の縁部のなす角度が所定範囲内となるように調整床８が制御される。

また、カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の搭乗ラインの中心と、航空機の乗降口の中心の両者に基づいて、ヘッド５の搭乗ラインの中心と航空機の乗降口の中心の間の高さの差が算出される（ステップＳ６）。そして、算出された高さの差に基づいて、ヘッド５の搭乗ラインの中心と航空機の乗降口の中心の間の高さの差が所定範囲に収まるように、補正量が算出される（ステップＳ７）。

次に、算出された補正量に基づいて、昇降駆動部１４を駆動させる駆動信号が生成される。生成された駆動信号は昇降駆動部１４へ送信され、昇降駆動部１４が可動脚７を駆動する。これにより、駆動信号を受信した昇降駆動部１４によって、可動脚７に設けられたモータ及びボールねじが駆動されて、ヘッド５の高さが変更される（ステップＳ８）。例えば、ヘッド５の搭乗ラインの中心と航空機の乗降口の中心の間の高さの差が所定範囲に収まるようにヘッド５の高さが調整される。

さらに、カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の開口部の縁部と、航空機の乗降口の縁部の両者に基づいて、ヘッド５の開口部の縁部と航空機の乗降口の縁部の平行度が算出される（ステップＳ９）。そして、算出された平行度に基づいて、ヘッド５の開口部の縁部と航空機の乗降口の縁部のなす角度が所定範囲に収まるように、補正量が算出される（ステップＳ１０）。

次に、算出された補正量に基づいて、旋回駆動部１５を駆動させる駆動信号が生成される。生成された駆動信号は旋回駆動部１５へ送信され、旋回駆動部１５がヘッド５を駆動する（ステップＳ１１）。これにより、駆動信号を受信した旋回駆動部１５によって、ヘッド５が先端トンネル４に対して旋回駆動されて、航空機の乗降口の縁部に対するヘッド５の開口部の縁部の平行度が変更される。例えば、ヘッド５の開口部の縁部と航空機の乗降口の縁部のなす角度が所定範囲に収まるようにヘッド５の旋回角度が調整される。

またさらに、カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の搭乗ラインの中心と、航空機の乗降口の中心の両者に基づいて、ヘッド５の搭乗ラインと航空機の乗降口の中心の水平方向の間隔（水平方向の位置の差）が算出される（ステップＳ１２）。そして、算出された水平方向の間隔に基づいて、ヘッド５の搭乗ラインと航空機の乗降口の中心の水平方向の間隔が所定範囲に収まるように、補正量が算出される（ステップＳ１３）。

次に、算出された補正量に基づいて、走行駆動部９を駆動させる駆動信号が生成される。生成された駆動信号は走行駆動部９へ送信され、走行駆動部９が車輪１１を駆動する（ステップＳ１４）。これにより、駆動信号を受信した走行駆動部９によって、ヘッド５が移動されて、航空機の乗降口の縁部に対するヘッド５の開口部の縁部の水平位置が変更される。例えば、ヘッド５の搭乗ラインと航空機の乗降口の中心の水平方向の間隔が所定範囲に収まるようにヘッド５の位置が調整される。

これらの制御は、同時に並列して行われてもよいし、優先順位をつけて、実施することも可能である。例えば、ヘッド５が航空機の数メートル手前まで到達したとき、まず、航空機の乗降口の縁部に対する調整床８の縁部の水平度が調整された後、ヘッド５の搭乗ラインの中心と航空機の乗降口の中心の間の高さの差が調整される。そして、ヘッド５の開口部の縁部と航空機の乗降口の縁部の平行度の調整、及び、ヘッド５の搭乗ラインと航空機の乗降口の中心の水平方向の間隔の調整が繰り返されるように制御される。

そして、すべての調整において、目標値が所定範囲内となったか否かが判断され（ステップＳ１５）、目標値が所定範囲内となった場合は、ヘッド５を航空機へ向けて手動又は自動によって直進させて、ヘッド５の開口部と航空機の乗降口を接続させる（ステップＳ１６）。その後、ヘッド５に設置されたキャノピーを航空機に対して装着させる（ステップＳ１７）。他方、いずれかの調整において、目標値が所定範囲内とならない場合は、上述した制御によって調整が困難な場合であるため、オペレータに対して報知を行う（ステップＳ１８）。オペレータは、ヘッド５の旋回方向、高さ位置、水平方向の位置又はヘッド５の床の傾斜角度を手動で行う（ステップＳ１９）。

以上、本実施形態によれば、ヘッド５の旋回方向、高さ位置、水平方向の位置又はヘッド５の床の傾斜角度が、実際に停止している航空機の乗降口に合うように自動的に調整されるため、オペレータの操作が簡易化され、省力化される。特に、本実施形態は、航空機の乗降口とヘッド５の両者を同一の画像内に撮像した撮像データに基づいて制御が行われるため、航空機とヘッド５が近接した位置（例えば数ｍ以内）において、ボーディングブリッジ１のヘッド５の開口部と、航空機の乗降口を接近させる動作において効果的である。

なお、航空機自体の予定されている停止位置と、実際の航空機の停止位置とのズレを、撮像された２次元データで判断しつつ、別途、航法衛星システム（ＮＳＳ：Navigation Satellite System）等から得られた航空機の位置情報を用いて、最終の着機目標位置を補正してもよい。そして、最終段階として、航空機とヘッド５が接触する着機位置の位置合わせをするための微調整は、撮像された２次元データによってヘッド５の動作を制御して行なわれる。

航空機とヘッド５が接触する着機作業において、撮像された２次元データでは、航空機までの距離（離間距離）が正確に把握できない。そのため、ヘッド５が低速で航空機へ接近しながら、ヘッド５の先端部に設置した前進停止リミットスイッチの検知によって着機完了と判断するという制御を行ってもよい。

また、ステレオカメラでは、ヘッド５と接触する航空機側の接触位置（着機目標位置）より手前の目標位置（接機目標位置）とステレオカメラとの間の視差距離、及び、航空機接触位置と接触するヘッド５側の目標位置とステレオカメラとの間の視差距離に基づいて、接機目標位置と航空機接触位置と接触するヘッド５側の目標位置との間の距離データを演算することで取得できる。そのため、ステレオカメラの場合は、別途距離センサーを用いなくても、航空機とヘッド５との離間量を把握できるため、航空機とヘッド５が接触の直前まで近づく接機作業が可能となる。

また、接機後の着機作業についても接機作業と同様に、ヘッド５と接触する航空機側の接触位置（着機目標位置）とステレオカメラと間の視差距離、及び、航空機接触位置と接触するヘッド５側の目標位置とステレオカメラとの間の視差距離に基づいて、着機目標位置と航空機接触位置と接触するヘッド５側の目標位置との間の距離データを演算することで取得できる。そして、着機作業は、取得した航空機側の着機目標位置とヘッド５側の目標位置と間の距離データがほぼ０（ゼロ）となった時点で完了させればよい。

以上より、接機から着機までの一連の作業を、ステレオカメラから得られた情報で処理することができる。さらに、距離センサーを併用することで、ステレオカメラの視差距離を補い、接機から着機までの精度をより向上させることもできる。また、着機作業に関して、前進停止リミットスイッチを利用した着機完了指示があってもよい。

［第２実施形態］
次に、図９を参照して、本発明の第２実施形態に係るボーディングブリッジ１について説明する。以下では、第１実施形態と重複する構成については詳細な説明を省略する。

ボーディングブリッジ１は、ヘッド５の内部に設けられた操作盤４１などにおいて表示部３１が設置される。表示部３１は、例えば液晶ディスプレイなどである。また、制御装置１０は、表示部３１の表示を制御する表示制御部３２と、ヘッド５が航空機に到達したと仮定したときのヘッド５の仮想位置を推測する推測部３３などを更に備える。

表示制御部３２は、カメラ４２の撮像データ（撮像結果）を表示部３１に表示させる。また、表示制御部３２は、推測部３３によって推測されたヘッド５の仮想設置位置を撮像データに重ね合わせて表示部３１に表示させる。

推測部３３は、ヘッド旋回角度検出部３４及び車輪旋回角度検出部３５によって検出された走行駆動部９及び旋回駆動部１５の状態と、水平位置算出部２２及び平行度算出部２１によって算出された航空機に対するヘッド５の位置又は角度に基づいて、ヘッド旋回角度検出部３４及び車輪旋回角度検出部３５によって検出された走行駆動部９及び旋回駆動部１５の状態を維持したまま、ヘッド５が航空機に到達したと仮定したときの航空機に対するヘッド５の設置位置を推測し、その設置位置を仮想設置位置と決定する。

カメラ４２は、ヘッド５と接続対象の航空機の乗降口とを同一の画像内に撮像する。そして、カメラ４２の撮像結果が、水平位置算出部２２及び平行度算出部２１に送信される。撮像データは、ヘッド５の内部と接続対象の航空機の乗降口を含む。これにより、表示部３１には、ヘッド５の内部と接続対象の航空機の乗降口が表示される。また、表示部３１には、推測部３３によって推測されたヘッド５の仮想設置位置が撮像結果に重ね合わせて表示部３１に表示される。

次に、図１０を参照して、本実施形態に係るボーディングブリッジ１の動作について説明する。ヘッド５の仮想設置位置は、以下のとおり、推測される。
まず、カメラ４２によって、ヘッド５と接続対象の航空機の乗降口とが同一の画像内に撮像される（ステップＳ２１）。そして、平行度算出部２１によって、カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の開口部の縁部と、航空機の乗降口の縁部の両者に基づいて、航空機及びボーディングブリッジ１を平面視したときの、航空機の乗降口の縁部とヘッド５の開口部の縁部のなす角度が算出される（ステップＳ２２）。

また、水平位置算出部２２によって、カメラ４２によって撮像された、ヘッド５の搭乗ラインの中心と、航空機の乗降口の中心の両者に基づいて、ヘッド５の搭乗ラインと航空機の乗降口の中心の水平方向の間隔（水平方向の位置の差）が算出される（ステップＳ２３）。

一方、ヘッド５に設けられたヘッド旋回角度検出部３４によって、ヘッド５の旋回角度が検出される（ステップＳ２４）。また、走行駆動部９に設けられた車輪旋回角度検出部３５によって、車輪１１の旋回角度が検出される（ステップＳ２５）。

次に、推測部３３によって、平行度算出部２１によって算出された航空機の乗降口の縁部とヘッド５の開口部の縁部のなす角度と、水平位置算出部２２によって算出されたヘッド５の搭乗ラインと航空機の乗降口の中心の水平方向の間隔（水平方向の位置の差）に基づいて、航空機に対する現在のヘッド５の位置及び角度が算出される（ステップＳ２６）。そして、推測部３３によって、算出された航空機に対する現在のヘッド５の位置及び方向に基づいて、車輪旋回角度検出部３５によって検出された車輪１１の旋回角度と、ヘッド旋回角度検出部３４によって検出されたヘッド５の旋回角度が維持されたままヘッド５が移動して、ヘッド５が航空機に到達したと仮定したときのヘッド５の設置位置がヘッド５の仮想位置として推測される（ステップＳ２７）。

なお、車輪旋回角度検出部３５は、車輪１１又は回転軸１３に設けられ、車輪１１の旋回角度又は車輪１１の旋回方向の駆動量（旋回量）を検出する。また、ヘッド旋回角度検出部３４は、ヘッド５に設けられ、ヘッド５の旋回角度又はヘッド５の旋回方向の駆動量（旋回量）を検出する。

そして、表示制御部３２は、推測部３３によって推測されたヘッド５の仮想設置位置を撮像結果に重ね合わせて表示部３１に表示させる。これにより、表示部３１には、撮像結果に、ヘッド５の仮想設置位置が重ね合わされて表示される（ステップＳ２８）。

以上より、ボーディングブリッジ１のオペレータは、表示部３１に表示されたヘッド５の仮想設置位置を目安にして、車輪１１の旋回角度及びヘッド５の旋回角度を操作することができる。したがって、操作の熟練度に関わらず、ヘッド５を航空機に対して接近させることができる。

図１１〜図１５には、表示部３１における、仮想設置位置、例えばボーディングブリッジ１のヘッド５における搭乗ラインの中心Ｌ１の到達予想位置Ｌｖの表示例を示す。
図１１には、あるボーディングブリッジ１の状態において、ステップＳ２７によって到達予想位置Ｌｖ（仮想設置位置）が推測されたのち、ステップＳ２８によって到達予想位置Ｌｖが表示された状態を示している。表示部３１には、ヘッド５の搭乗ラインの中心Ｌ１も表示されている。

図１２には、図１１の状態から、ヘッド５の向きを維持したまま、オペレータが走行駆動部９を駆動させて車輪１１を右方向に据え切り旋回させたときの表示例を示し、図１３には、図１１の状態から、ヘッド５の向きを維持したまま、オペレータが走行駆動部９を駆動させて車輪１１を左方向に据え切り旋回させたときの表示例を示す。車輪１１を据え切り旋回させた場合、表示部３１に表示される航空機とヘッド５の位置関係は変化しない。一方、車輪１１の進行方向が変化するため、ヘッド５の搭乗ラインの中心Ｌ１の到達予想位置Ｌｖは比較的大きく変化する。

図１４には、図１１の状態から、車輪１１の向きを維持したまま、オペレータが旋回駆動部１５を駆動させてヘッド５を右方向に旋回させたときの表示例を示し、図１５には、図１１の状態から、車輪１１の向きを維持したまま、オペレータが旋回駆動部１５を駆動させてヘッド５を左方向に旋回させたときの表示例を示す。ヘッド５を旋回させた場合、表示部３１に表示される航空機とヘッド５の位置関係が変化し、ヘッド５における搭乗ラインの中心Ｌ１の表示位置も変化する。一方、車輪１１の進行方向は維持されたままであるため、ヘッド５の搭乗ラインの中心Ｌ１の到達予想位置Ｌｖは、ヘッド５が旋回した分だけ変化する。

なお、本実施形態は、上述した例に限定されず、平行度算出部２１及び水平位置算出部２２だけでなく、水平度算出部１９又は高さ位置算出部２０の算出結果も用いて、ヘッド５が航空機に到達したと仮定したときの航空機に対するヘッド５の高さやヘッド５の床の角度を推測してもよい。そして、表示部３１には、撮像結果に、ヘッド５の高さやヘッド５の床の角度の仮想設置位置が重ね合わされて表示されてもよい。

１ ：ボーディングブリッジ
２ ：ロタンダ
３ ：基端トンネル
４ ：先端トンネル
５ ：ヘッド
５ａ ：縁部
６ ：固定脚
７ ：可動脚
８ ：調整床
８ａ ：縁部
９ ：走行駆動部
１０ ：制御装置
１１ ：車輪
１２ ：台車
１３ ：回転軸
１４ ：昇降駆動部
１５ ：旋回駆動部
１６ ：調整床駆動部
１７ ：総合判断部
１８ ：駆動制御部
１９ ：水平度算出部
２０ ：高さ位置算出部
２１ ：平行度算出部
２２ ：水平位置算出部
２３ ：水平度補正部
２４ ：高さ位置補正部
２５ ：平行度補正部
２６ ：水平位置補正部
２７ ：調整床駆動制御部
２８ ：昇降駆動制御部
２９ ：旋回駆動制御部
３０ ：走行駆動制御部
３１ ：表示部
３２ ：表示制御部
３３ ：推測部
３４ ：ヘッド旋回角度検出部
３５ ：車輪旋回角度検出部
４０ ：通路部
４１ ：操作盤
４２ ：カメラ
５１ ：乗降口
５１ａ ：縁部

本発明は、ボーディングブリッジ及びボーディングブリッジ制御装置に関するものである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、接続対象の航空機の乗降口に対するヘッド部の位置又は角度を簡易に算出することが可能なボーディングブリッジ及びボーディングブリッジ制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係るボーディングブリッジは、接続対象の航空機の乗降口と接続可能なヘッド部と、前記ヘッド部と前記航空機の前記乗降口を同一の画像内に撮像可能な撮像部と、前記撮像部によって撮像された前記ヘッド部の端部と撮像された前記乗降口に基づいて、前記乗降口に対する前記ヘッド部の相対位置又は相対角度を算出する算出部とを備える。

この構成によれば、撮像部がヘッド部を撮像し、そのときヘッド部と航空機の乗降口が撮像部によって同一の画像内に撮像される。そして、接続対象の航空機の乗降口に対するヘッド部の相対位置又は相対角度が、撮像部によって撮像されたヘッド部の端部と撮像された乗降口に基づいて算出される。ヘッド部の端部とは、航空機の乗降口と接続するヘッド部の縁部、又は、ヘッド部の縁部付近であり、ヘッド部と航空機の乗降口との相対位置を把握するための基準として、画像内に識別可能な対象として撮像される。

上記発明において、前記ヘッド部の駆動を制御する駆動制御部を更に備え、前記駆動制御部は、前記算出部によって算出された前記乗降口に対する前記ヘッド部の相対位置又は相対角度に基づいて、前記ヘッド部の駆動を制御してもよい。

この構成によれば、算出された乗降口に対するヘッド部の上下又は左右の相対位置又は相対角度に基づいて、ヘッド部の駆動が制御される。例えば、ヘッド部の旋回方向、高さ位置、水平方向の位置又はヘッド部の床の傾斜角度を、停止している航空機の乗降口に合わせることができる。
上記発明において、前記ヘッド部は、前記ヘッド部の床の水平度を調整可能に構成された調整床を有し、前記調整床の駆動を制御する調整床駆動制御部を更に備え、前記算出部は、前記乗降口に対する前記ヘッド部の前記調整床の角度を算出し、前記調整床駆動制御部は、前記算出部によって算出された前記乗降口に対する前記ヘッド部の前記調整床の角度に基づいて、前記ヘッド部の前記調整床の駆動を制御してもよい。
上記発明において、前記ヘッド部は、前記ヘッド部の高さを変更可能に構成された可動脚を有し、前記可動脚の駆動を制御する昇降駆動制御部を更に備え、前記算出部は、前記乗降口と前記ヘッド部の高さの差を算出し、前記昇降駆動制御部は、前記算出部によって算出された前記乗降口と前記ヘッド部の高さの差に基づいて、前記可動脚の駆動を制御してもよい。
上記発明において、前記ヘッド部は、前記ヘッド部の旋回角度を変更可能に構成された旋回駆動部を有し、前記旋回駆動部の駆動を制御する旋回駆動制御部を更に備え、前記算出部は、前記乗降口に対する前記ヘッド部の角度を算出し、前記旋回駆動制御部は、前記算出部によって算出された前記乗降口に対する前記ヘッド部の角度に基づいて、前記旋回駆動部の駆動を制御してもよい。
上記発明において、前記ヘッド部は、前記ヘッド部を移動可能に構成された走行駆動部を有し、前記走行駆動部の駆動を制御する走行駆動制御部を更に備え、前記算出部は、前記乗降口と前記ヘッド部の水平方向の間隔を算出し、前記走行駆動制御部は、前記算出部によって算出された前記乗降口と前記ヘッド部の水平方向の間隔に基づいて、前記走行駆動部の駆動を制御してもよい。

上記発明において、前記ヘッド部を駆動する駆動部の状態を検出する検出部と、前記撮像部の撮像結果を表示部に表示させる表示制御部と、前記検出部によって検出された前記駆動部の状態と、前記算出部によって算出された前記乗降口に対する前記ヘッド部の相対位置又は相対角度に基づいて、前記検出部によって検出された前記駆動部の状態を維持したまま、前記ヘッド部が前記航空機に到達したと仮定したときの前記ヘッド部の設置位置を推測する推測部とを備え、前記表示制御部は、前記推測部によって推測された前記ヘッド部の前記設置位置を前記撮像結果に重ね合わせて前記表示部に表示させてもよい。

この構成によれば、検出部によって、ヘッド部を駆動する駆動部の状態が検出され、撮像部の撮像結果が表示部に表示される。また、検出部によって検出された駆動部の状態と、算出部によって算出された乗降口に対するヘッド部の上下又は左右の相対位置又は相対角度に基づいて、検出部によって検出された駆動部の状態を維持したまま、ヘッド部が航空機に到達したと仮定したときのヘッド部の設置位置が推測される。そして、推測部によって推測されたヘッド部の設置位置が表示部に撮像結果に重ね合わされて表示される。
本発明に係るボーディングブリッジ制御装置は、接続対象の航空機の乗降口と接続可能なヘッド部と前記航空機の前記乗降口を同一の画像内に撮像可能な撮像部によって撮像された前記ヘッド部の端部と撮像された前記乗降口に基づいて、前記乗降口に対する前記ヘッド部の相対位置又は相対角度を算出する算出部を備える。

Claims (3)

1. 接続対象の航空機の乗降口と接続可能なヘッド部と、
   前記ヘッド部と前記航空機の前記乗降口を同一の画像内に撮像可能な撮像部と、
   前記撮像部によって撮像された前記ヘッド部の端部と撮像された前記乗降口に基づいて、前記乗降口に対する前記ヘッド部の位置又は角度を算出する算出部と、
   を備えるボーディングブリッジ。
2. 前記ヘッド部の駆動を制御する駆動制御部を更に備え、
   前記駆動制御部は、前記算出部によって算出された前記乗降口に対する前記ヘッド部の位置又は角度に基づいて、前記ヘッド部の駆動を制御する請求項１に記載のボーディングブリッジ。
3. 前記ヘッド部を駆動する駆動部の状態を検出する検出部と、
   前記撮像部の撮像結果を表示部に表示させる表示制御部と、
   前記検出部によって検出された前記駆動部の状態と、前記算出部によって算出された前記乗降口に対する前記ヘッド部の位置又は角度に基づいて、前記検出部によって検出された前記駆動部の状態を維持したまま、前記ヘッド部が前記航空機に到達したと仮定したときの前記ヘッド部の設置位置を推測する推測部と、
   を備え、
   前記表示制御部は、前記推測部によって推測された前記ヘッド部の前記設置位置を前記撮像結果に重ね合わせて前記表示部に表示させる請求項１又は２に記載のボーディングブリッジ。

Images