JP2020175727A - ボーディングブリッジ及びその制御装置 - Google Patents
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Description
これにより、例えば、自動的にヘッド部を乗降口に到達させるたり、オペレータによるヘッドの操縦を支援することが可能となる。
より具体的には、前記第1撮像部と垂直方向に並んで設けられた仮想撮像部を想定することとしてもよい。
例えば、前記表示制御部は、前記第1撮像画像又は前記第2撮像画像又は前記第1撮像画像と前記第2撮像画像を視点変換した第3撮像画像とを合成した合成画像を前記画像として前記表示部に表示させてもよい。また、表示部に表示させる前記画像は、他の撮像手段によって撮像されたカメラ画像であってもよいし、シミュレーション画像であってもよい。
以下に、本発明の第1実施形態に係るボーディングブリッジ及びその制御装置について、図面を参照して説明する。
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。
第1カメラ42a及び第2カメラ42bによって取得された第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2は、後述する制御装置10の位置姿勢算出部20に送信される。
なお、プログラムは、上述した補助記憶装置102に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等である。
位置姿勢算出部20は、第1カメラ42aによって撮像された第1撮像画像G1及び第2カメラ42bによって撮像された第2撮像画像G2を画像処理し、ヘッド5に仮想的に設けられた基準点Prと航空機の乗降口201に仮想的に設けられた目標点Ptとの相対位置及び相対角度を算出する。
位置姿勢算出部20は、画像処理部40及び位置姿勢補正部50を備えている。
以下、各部によって実行される処理について説明する。なお、以下の説明において、図9に示すように、ヘッド5に設けられた第1カメラ42aの基準点を原点とし、原点を通り垂直方向に延びる座標軸をY軸、原点を通り水平方向に延びる座標軸をX軸、原点を通りXY平面に垂直な座標軸をZ軸と規定する。
第3撮像画像G3は、例えば、図9に示すように、第1カメラ42aと同じZ軸座標上に配置され、第1カメラ42aと同じ画角で撮像する仮想カメラ42cを想定し、第2カメラ42bによって撮像された第2撮像画像G2をあたかも仮想カメラ42cから撮像した画像のように変換することにより生成される画像である。ここで、仮想カメラ42cの配置については、第1カメラ42aと第2カメラ42bとの位置関係が既知であればよく、必ずしも第1カメラ42aと同じZ軸座標上に配置されていなくてもよい。
このような位置関係において、画像変換部41は、第2撮像画像G2の各ピクセルの点を仮想カメラ42cを基準とした第2カメラ42bの角度で回転させ、更に、回転後の第2撮像画像の各ピクセルの点を第2カメラ42bから仮想カメラ42cの位置まで平行移動させることにより、第3撮像画像G3を生成する。
具体的には、画像変換部41は、視点変換処理を行うための変換パラメータ(角度α、β、γ及び距離V、L)を予め保有しており、これらの変換パラメータα、β、γ、H、Vを用いて第2撮像画像G2を視点変換処理することにより、第3撮像画像G3を得る。
これにより、例えば、図5に示した第2撮像画像G2は、図11に示すような第3撮像画像G3に変換される。
具体的には、パラメータ調整部42は、第1撮像画像G1及び第3撮像画像G3にそれぞれ含まれる2つの特徴点P1、P2を特定し、第1撮像画像G1において特定した2つの特徴点P1、P2と、第3撮像画像G3において特定した2つの特徴点P1、P2の特徴が所定の許容範囲内であるか否かを判定する。
更に、パラメータ調整部42は、第1撮像画像G1における特徴点P1とP2との間の距離及び第3撮像画像G3における特徴点P1とP2との間の距離をそれぞれ算出し、これらの距離の差分Ccが所定の許容範囲内にあるか否かを判定する。
まず、図13は、航空機200を上方から見た場合(Y軸方向から見た場合)の特徴点P1、P2の位置関係を示した図である。換言すると、図13は、XZ平面における特徴点P1、P2の位置を示した図である。例えば、航空機200がエプロンに設置している理想的な姿勢状態を想定した場合の特徴点P1、P2のXZ平面における位置をそれぞれ目標特徴点P1t、P2tと定義する。そして、目標座標算出部43は、この目標特徴点P1t、P2tを通る直線L1に対する実際の特徴点P1、P2を通る直線の角度を傾斜角度γtとして算出する。
目標座標算出部43は、算出した目標点PtのXYZ座標値、水平方向における傾斜角度αt、及び奥行き方向における傾斜角度γtを位置姿勢補正部50に出力する。
ここで、水平度とは、ヘッド5側から航空機200を正面視したときの、航空機200の乗降口201の下縁部201aとヘッド5の調整床8の縁部8aのなす角度、すなわち、XY平面において下縁部201aとヘッド5の開口部の縁部5aとがなす角度である。
ここで、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201の下縁部201aとヘッド5の開口部の縁部5aとのなす角度、すなわち、XZ平面において下縁部201aとヘッド5の開口部の縁部5aとがなす角度である。
まず、例えば操作盤80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(SA1)。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。
続いて、予め登録されている変換パラメータα、β、γ、H、Vを用いて、第2撮像画像G2を視点変換し、第3撮像画像G3を生成する(SB2)。
次に、第1撮像画像G1及び第3撮像画像G3のそれぞれに2つの特徴点P1、P2が含まれているか否かを判定する(SB3)。この結果、含まれていない場合には(SB3:NO)、ステップSB1に戻り、第1カメラ42a及び第2カメラ42bによる撮像が再度行われ、以降の処理が繰り返し行われる。
次に、図21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及びその制御装置について説明する。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し、異なる部分について主に説明する。
また、制御装置10´は、表示部60の表示を制御する表示制御部62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64などを更に備えている。
また、表示制御部62は、推測部64によって推測されたヘッド5の仮想設置位置を合成画像G4に重ね合わせて表示部60に表示させる。
また、本実施形態では、表示部60にヘッド5の仮想設置位置を表示する場合について説明したが、このようなオペレータへのガイダンスは、表示部60による視覚に訴えるものに限られない。例えば、表示部60に代えて、又は、加えて、ヘッド5の仮想設置位置と乗降口201との相対的な位置・姿勢関係に基づいて、ヘッド5を乗降口201に適切に到達させるための操作ガイダンスを音声によって通知する音声ガイダンス部を更に設け、オペレータの操作支援を行うこととしてもよい。
また、「現在の速度は〇m/分です。」等のようにヘッド5の移動速度を音声で通知してもよい。
また、「残り〇mです。」等のように、乗降口201までのヘッド5の到達状況に応じた音声を発することとしてもよい。この場合、例えば、ヘッド5と乗降口201との距離に応じて報知間隔が変化するような音を発することとしてもよい。このようにすることで、オペレータにヘッド5がどの程度乗降口に近づいているかを直感的に把握させることが可能となる。
また、障害物を検知することにより、緊急停止をしなければならないような事象が発生した場合には、「障害物を検知しました。緊急停止致します。」などの音声を発することにより、現在の状況を容易にオペレータに通知することが可能となる。
また、上記実施形態で説明した処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
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、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
20 :位置姿勢算出部
30 :駆動制御部
31 :調整床駆動制御部
32 :昇降駆動制御部
33 :旋回駆動制御部
34 :走行駆動制御部
40 :画像処理部
41 :画像変換部
42 :パラメータ調整部
42a :第1カメラ
42b :第2カメラ
42c :仮想カメラ
43 :目標座標算出部
43c :仮想カメラ
50 :位置姿勢補正部
51 :水平度補正部
52 :高さ位置補正部
53 :平行度補正部
54 :平行位置補正部
60 :表示部
62 :表示制御部
64 :推測部
70 :ヘッド旋回角度検出部
72 :車輪旋回角度検出部
80 :操作盤
101 :CPU
102 :補助記憶装置
103 :主記憶装置
104 :通信装置
105 :入力部
106 :出力部
200 :航空機
201 :乗降口
201a :下縁部
205 :通路部
Claims (8)
- 接続対象の航空機の乗降口と接続可能なヘッド部と、前記ヘッド部に設けられ、前記航空機に設けられた第1の特徴部及び第2の特徴部を同一画像内に含めた第1撮像画像を取得するための第1撮像部と、前記ヘッド部において前記第1撮像部と異なる位置に設けられ、前記第1の特徴部及び前記第2の特徴部を同一画像内に含めた第2撮像画像を取得するための第2撮像部とを備えるボーディングブリッジの制御装置であって、
前記第1撮像画像及び前記第2撮像画像を用いて、前記乗降口に対する前記ヘッド部の相対位置及び相対角度の少なくとも一方を算出する位置姿勢算出部を備えるボーディングブリッジの制御装置。 - 前記位置姿勢算出部は、
前記第1撮像部及び前記第2撮像部との位置関係に基づいて設定された変換パラメータを用いて、前記第2撮像部によって撮像された第2撮像画像の視点変換を行い、第3撮像画像を生成する画像変換部と、
前記第3撮像画像と前記第1撮像画像とにそれぞれ含まれる前記第1の特徴部及び前記第2の特徴部から所定の直交座標系における前記第1の特徴部及び前記第2の特徴部の座標を算出し、算出した前記第1の特徴部及び前記第2の特徴部の座標から前記乗降口に仮想的に設けられた目標点の座標を算出する目標座標算出部と
を具備する請求項1に記載のボーディングブリッジの制御装置。 - 前記変換パラメータは、前記第1撮像部と前記第2撮像部との位置関係が既知とされた仮想の撮像部である仮想撮像部を想定し、前記仮想撮像部と前記第2撮像部との位置関係に基づいて設定されている請求項2に記載のボーディングブリッジの制御装置。
- 前記位置姿勢算出部は、
前記第1撮像画像に含まれる前記第1の特徴部及び前記第2の特徴部と、前記第3撮像画像に含まれる前記第1の特徴部及び前記第2の特徴部との特徴差分が所定の許容範囲内となるまで前記仮想撮像部の位置を調整し、調整後の前記仮想撮像部の位置を用いて前記変換パラメータを変更するパラメータ調整部を備え、
前記画像変換部は、最新の前記変換パラメータを用いて前記第2撮像画像の視点変換を行う請求項3に記載のボーディングブリッジの制御装置。 - 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、前記位置姿勢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及び相対角度の少なくとも一方に基づいて、前記ヘッド部の駆動を制御する請求項1から4のいずれかに記載のボーディングブリッジの制御装置。 - 前記位置姿勢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及び相対角度の少なくとも一方に基づいて、前記ヘッド部の操縦をガイダンスするための音声を出力するガイダンス部を備える請求項1から4のいずれかに記載のボーディングブリッジの制御装置。
- 接続対象の航空機の乗降口と接続可能なヘッド部と、
前記ヘッド部に設けられ、前記航空機に設けられた第1の特徴部及び第2の特徴部を同一画像内に含めた第1撮像画像を取得するための第1撮像部と、
前記ヘッド部において前記第1撮像部と異なる位置に設けられ、前記航空機に設けられた前記第1の特徴部及び前記第2の特徴部を同一画像内に含めた第2撮像画像を取得するための第2撮像部と、
請求項1から6のいずれかに記載の制御装置と
を具備するボーディングブリッジ。 - 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、
前記航空機の乗降口を含む画像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、前記位置姿勢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及び相対角度の少なくとも一方に基づいて、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画像に重ね合わせて前記表示部に表示させる請求項7に記載のボーディングブリッジ。
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- 2019-04-16 JP JP2019078104A patent/JP7321749B2/ja active Active
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