JP2020175728A - Boarding bridge control system - Google Patents

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Abstract

To make it possible to easily calculate a position a head part with respect to an entrance of an aircraft of a connection object.SOLUTION: A boarding bridge control system comprises: a first imaging part 42a which acquires a first captured image including a first characteristic part and a second characteristic part, which are provided on the aircraft, in the same image; a second imaging part 42b which is provided at a position different from that of the first imaging part 42a, and acquires a second captured image including the first characteristic part and the second characteristic part in the same image; a communication part 25 which acquires the first captured image and the second captured image; a target position calculation part 40 which calculates a position of a target point associated with a position of an entrance in a prescribed orthogonal coordinate system by use of the first captured image and the second captured image; a head position calculation part 50 which calculates a position of a head in the prescribed orthogonal coordinate system; and a relative position calculation part 60 which calculates at least any one of a relative position and a relative angle of the head part with respect to the entrance on the basis of the position of the target point and the position of the head part.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、ボーディングブリッジの制御システムに関するものである。 The present invention relates to a boarding bridge control system.

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。 In a movable boarding bridge that connects an aircraft and a terminal building, it is common for an operator to manually operate each device in order to connect the entrance of the aircraft to the opening of the head of the boarding bridge. ..

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。 In the operation of the boarding bridge, not only the head and tunnel are moved to the aircraft side by the traveling device, but also the adjustment of multiple items such as the turning direction of the head, the height position, the horizontal position and the tilt angle of the floor of the head is shortened. Need to do in time. Therefore, the operation of the operator requires skill. Therefore, attempts have been made to automate the operation of the boarding bridge. For example, there is a device that sets a position data stored in advance as a target and automatically moves the position data to that position.

特開昭63−43900号公報JP-A-63-43900

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。 On the other hand, as described above, there are a plurality of items in the operation of the boarding bridge, and it is desired that the operation is automated in addition to the movement operation. However, in reality, the stop position of the aircraft deviates from the reference. In addition, there is a range in the height position of the aircraft because the load capacity is different. Therefore, it is difficult to automatically adjust the turning direction of the head, the height position, and the tilt angle of the floor of the head by targeting the data stored in advance.

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の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、カメラにはカメラの方向を検出するセンサを設け、かつ、カメラを自在に駆動させる駆動装置を設ける必要がある。 Patent Document 1 discloses a technique in which an operator automatically connects a boarding bridge to an aircraft door by aligning the position of a camera provided on the head portion of the boarding bridge with the aircraft door. However, it is necessary to change the direction of the camera to the pan direction, the tilt direction, and the roll direction to catch the door of the aircraft, and it is not easy to set the aiming point. Further, it is necessary to provide the camera with a sensor for detecting the direction of the camera and to provide a drive device for freely driving the camera.

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を簡易に算出することのできるボーディングブリッジの制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a boarding bridge control system capable of easily calculating the position of a head portion with respect to an entrance / exit of an aircraft to be connected. To do.

本発明の一態様は、接続対象の航空機の乗降口と接続可能なヘッド部を備えるボーディングブリッジの制御システムであって、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収めた第1撮像画像を取得するための第1撮像部と、前記第1撮像部とは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収めた第2撮像画像を取得するための第2撮像部と、前記第1撮像画像及び前記第2撮像画像を取得する通信部と、前記第1撮像画像及び前記第2撮像画像を用いて、所定の直交座標系における前記乗降口の位置に関連付けられた目標点の位置を算出する目標位置算出部と、前記所定の直交座標系における前記ヘッド部の位置を算出するヘッド位置算出部と、前記目標位置算出部によって算出された前記目標点の位置と、前記ヘッド位置算出部によって算出された前記ヘッド部の位置とに基づいて、前記乗降口に対する前記ヘッド部の相対位置及び相対角度の少なくとも一方を算出する相対位置算出部とを具備するボーディングブリッジの制御システムである。 One aspect of the present invention is a boarding bridge control system including a head portion that can be connected to the entrance / exit of the aircraft to be connected, and the first feature portion and the second feature portion provided on the aircraft are the same. The first imaging unit for acquiring the first captured image contained in the image and the first imaging unit are provided at different positions from each other, and the first feature unit and the second feature unit are located in the same image. Using the second imaging unit for acquiring the second captured image stored in the above, the communication unit for acquiring the first captured image and the second captured image, and the first captured image and the second captured image. , A target position calculation unit that calculates the position of the target point associated with the position of the entrance / exit in the predetermined Cartesian coordinate system, and a head position calculation unit that calculates the position of the head unit in the predetermined Cartesian coordinate system. At least the relative position and relative angle of the head unit with respect to the entrance / exit based on the position of the target point calculated by the target position calculation unit and the position of the head unit calculated by the head position calculation unit. It is a boarding bridge control system including a relative position calculation unit for calculating one side.

この構成によれば、第1撮像部によって取得された第1撮像画像及び第2撮像部によって撮像された第2撮像画像にそれぞれ含まれる第1の特徴部及び第2の特徴部の位置に基づいて、目標位置算出部によって、乗降口の位置に関連付けられた目標点の位置が算出される。また、その一方で、ヘッド位置算出部により、ヘッド部の位置が算出される。そして、目標位置とヘッド部の位置とに基づいて、乗降口に対するヘッド部の相対位置及び相対角度の少なくとも一方が相対位置算出部によって算出される。
このように、乗降口に対する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ことにより、自動的にヘッド部を乗降口に到達させたり、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。
According to this configuration, it is based on the positions of the first feature portion and the second feature portion included in the first captured image acquired by the first imaging unit and the second captured image captured by the second imaging unit, respectively. Then, the target position calculation unit calculates the position of the target point associated with the position of the entrance / exit. On the other hand, the position of the head portion is calculated by the head position calculation unit. Then, at least one of the relative position and the relative angle of the head portion with respect to the entrance / exit is calculated by the relative position calculation unit based on the target position and the position of the head portion.
In this way, by calculating at least one of the relative position and the relative angle of the head portion with respect to the entrance / exit, it is possible to automatically bring the head portion to the entrance / exit and assist the operator in maneuvering the head. ..

上記ボーディングブリッジの制御システムにおいて、前記目標位置算出部は、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前記第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2つの前記特徴部から所定の前記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目標点の座標を算出する座標算出部とを備えていてもよい。 In the boarding bridge control system, the target position calculation unit is imaged by the second imaging unit using conversion parameters set based on the positional relationship between the first imaging unit and the second imaging unit. The image conversion unit that performs viewpoint conversion of the second captured image and generates the third captured image, and the two orthogonal feature units included in the third captured image and the first captured image, respectively. Coordinate calculation for calculating the coordinates of the first feature portion and the second feature portion in the coordinate system and calculating the coordinates of the target point from the calculated coordinates of the first feature portion and the second feature portion. It may be provided with a part.

このような構成によれば、第1撮像部及び第2撮像部の設置位置の相対関係に基づいて設定された変換パラメータを用いて第2撮像画像の視点変換が行われて、第3撮像画像が生成される。そして、この第3撮像画像と第1撮像画像とにそれぞれ含まれている第1の特徴部及び第2の特徴部の位置から所定の直交座標系における第1の特徴部及び第2の特徴部の座標がそれぞれ算出され、算出された前記第1の特徴部及び前記第2の特徴部の座標から乗降口に仮想的に設けられた目標点の座標が算出されることとなる。 According to such a configuration, the viewpoint conversion of the second captured image is performed using the conversion parameters set based on the relative relationship between the installation positions of the first imaging unit and the second imaging unit, and the third captured image is converted. Is generated. Then, from the positions of the first feature portion and the second feature portion included in the third captured image and the first captured image, respectively, the first feature portion and the second feature portion in a predetermined Cartesian coordinate system The coordinates of each of the above are calculated, and the coordinates of the target point virtually provided at the entrance / exit are calculated from the calculated coordinates of the first feature portion and the second feature portion.

上記ボーディングブリッジの制御システムにおいて、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てもよい。
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。
In the boarding bridge control system, the conversion parameter assumes a virtual imaging unit that is a virtual imaging unit whose positional relationship between the first imaging unit and the second imaging unit is known, and the virtual imaging unit. And may be set based on the positional relationship with the second imaging unit.
More specifically, it is possible to assume a virtual imaging unit provided side by side with the first imaging unit in the vertical direction.

上記ボーディングブリッジの制御システムにおいて、前記目標位置算出部は、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こととしてもよい。 In the boarding bridge control system, the target position calculation unit includes the first feature unit and the second feature portion included in the first captured image, and the first feature portion included in the third captured image. The position of the virtual imaging unit is adjusted until the feature difference between the feature unit and the second feature unit is within a predetermined allowable range, and the conversion parameter is changed using the adjusted position of the virtual imaging unit. A parameter adjusting unit may be provided, and the image conversion unit may perform viewpoint conversion of the second captured image using the latest conversion parameters.

このような構成によれば、第1撮像画像に含まれる第1の特徴部及び第2の特徴部と第3撮像画像に含まれる第1の特徴部及び第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変換パラメータが調整されるので、目標点の位置の算出精度を向上させることが可能となる。 According to such a configuration, the feature difference between the first feature portion and the second feature portion included in the first captured image and the first feature portion and the second feature portion included in the third captured image is Since the conversion parameters are adjusted until they are within a predetermined allowable range, it is possible to improve the calculation accuracy of the position of the target point.

上記ボーディングブリッジの制御システムにおいて、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、前記相対位置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に基づいて、前記ヘッド部の駆動を制御することとしてもよい。 The boarding bridge control system further includes a drive control unit that controls the drive of the head unit, and the drive control unit is based on the relative position of the head unit with respect to the entrance / exit calculated by the relative position calculation unit. Alternatively, the drive of the head portion may be controlled.

このような構成によれば、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。これにより、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可能となる。 According to such a configuration, the drive of the head portion is controlled based on the calculated relative position or angle of the head portion vertically or horizontally with respect to the entrance / exit. This makes it possible, for example, to match the turning direction, height position, horizontal position of the head portion, or the inclination angle of the floor of the head portion with the entrance / exit of the stopped aircraft.

上記ボーディングブリッジの制御システムにおいて、前記第1撮像部及び前記第2撮像部は、エプロンに駐機された前記航空機との位置関係が既知である物体に設けられていてもよい。 In the boarding bridge control system, the first imaging unit and the second imaging unit may be provided on an object whose positional relationship with the aircraft parked in the apron is known.

上記ボーディングブリッジの制御システムにおいて、前記第1撮像部及び前記第2撮像部は、ターミナル建物に設けられていてもよい。 In the boarding bridge control system, the first imaging unit and the second imaging unit may be provided in the terminal building.

上記ボーディングブリッジの制御システムは、前記相対位置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ガイダンス部を更に備えていてもよい。 The boarding bridge control system may further include a guidance unit for guiding the operation of the head unit based on the relative position of the head unit with respect to the entrance / exit calculated by the relative position calculation unit. ..

このような構成によれば、オペレータによるヘッド部の操縦を支援することが可能となり、オペレータの負担を軽減することが可能となる。 According to such a configuration, it is possible to support the operation of the head portion by the operator, and it is possible to reduce the burden on the operator.

上記ボーディングブリッジの制御システムは、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、前記相対位置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更に備え、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こととしてもよい。 The boarding bridge control system is detected by a detection unit that detects the state of the drive unit that drives the head unit, a display control unit that displays an image including the entrance / exit of the aircraft on the display unit, and the detection unit. Based on the state of the drive unit and the relative position of the head unit with respect to the entrance / exit calculated by the relative position calculation unit, the head unit maintains the state of the drive unit detected by the detection unit. The display control unit further includes an estimation unit that estimates the installation position of the head unit when the unit has reached the aircraft, and the display control unit determines the installation position of the head unit estimated by the estimation unit. It may be superimposed on the image and displayed on the display unit.

この構成によれば、航空機の乗降口を含む画像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、相対位置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航空機の乗降口を含む画像に重畳されて表示部に表示される。
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。
According to this configuration, an image including the entrance / exit of the aircraft is displayed on the display unit. Further, the state of the drive unit detected by the detection unit was maintained based on the state of the drive unit detected by the detection unit and the vertical or horizontal position of the head unit with respect to the entrance / exit calculated by the relative position calculation unit. As it is, the installation position of the head part is estimated when it is assumed that the head part reaches the aircraft. Then, the installation position of the head portion estimated by the estimation unit is superimposed on the image including the entrance / exit of the aircraft and displayed on the display unit.
For example, the display control unit uses a composite image obtained by synthesizing the first captured image, the second captured image, or the first captured image and the third captured image obtained by converting the viewpoint of the second captured image as the image. It may be displayed on the display unit. Further, the image to be displayed on the display unit may be a camera image captured by another imaging means, or may be a simulation image.

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を簡易に算出することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that the position of the head portion with respect to the entrance / exit of the aircraft to be connected can be easily calculated.

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。It is a side view which shows the boarding bridge which concerns on 1st Embodiment of this invention. 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。It is a vertical sectional view which shows the boarding bridge which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る航空機の乗降口付近に設定された特徴点及び目標点について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the feature point and the target point set in the vicinity of the entrance / exit of the aircraft which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る第1撮像画像の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the 1st captured image which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る第2撮像画像の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the 2nd captured image which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る制御装置のハードウェア構成の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the hardware composition of the control device which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る制御装置が備える機能を模式的に示した機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows typically the function which the control device which concerns on 1st Embodiment of this invention has. 図7に示した目標位置算出部の構成を示した図である。It is a figure which showed the structure of the target position calculation part shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係る第1カメラ、第2カメラ、仮想カメラの位置関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the positional relationship of the 1st camera, the 2nd camera, and the virtual camera which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る変換パラメータについて説明するための図である。It is a figure for demonstrating the conversion parameter which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図5に示した第2撮像画像から生成された第3撮像画像の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the 3rd captured image generated from the 2nd captured image shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係るパラメータ調整部によって実行される処理について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process executed by the parameter adjustment part which concerns on 1st Embodiment of this invention. XZ平面における特徴点の傾斜角度について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the inclination angle of a feature point in an XZ plane. 図7に示した相対位置算出部及び駆動制御部の構成を示した図である。It is a figure which showed the structure of the relative position calculation part and the drive control part shown in FIG. 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。It is the schematic which shows the floor of the head of the boarding bridge which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the entrance / exit of an aircraft. 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。It is the schematic which shows the floor of the head of the boarding bridge which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the entrance / exit of an aircraft. 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。It is the schematic which shows the floor of the head of the boarding bridge which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the entrance / exit of an aircraft. 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。It is the schematic which shows the floor of the head of the boarding bridge which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the entrance / exit of an aircraft. 本発明の第1実施形態に係るボーディングブリッジの制御手順の一例を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed an example of the control procedure of the boarding bridge which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るボーディングブリッジの制御手順の一例を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed an example of the control procedure of the boarding bridge which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るボーディングブリッジが備える構成を示したブロック図である。It is a block diagram which showed the structure which the boarding bridge which concerns on 2nd Embodiment of this invention has. 本発明の第2実施形態に係る合成画像の一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the composite image which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るボーディングブリッジの制御手順の一例を示したフローチャートである。It is a flowchart which showed an example of the control procedure of the boarding bridge which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

〔第1実施形態〕
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の制御システムについて、図面を参照して説明する。本実施形態に係るボーディングブリッジの制御システムは、例えば、後述する第1カメラ42a、第2カメラ42b、及び制御装置10を主な構成として備えるものである。
[First Embodiment]
The boarding bridge control system according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The boarding bridge control system according to the present embodiment includes, for example, a first camera 42a, a second camera 42b, and a control device 10 described later as main configurations.

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。
The boarding bridge 1 according to the first embodiment of the present invention forms a passage for passengers between the terminal building of the airport and the aircraft, connects the terminal building and the aircraft, and enables passengers to get on and off directly. To do.
The boarding bridge 1 moves between a standby position for preparing for connection before the arrival of the aircraft and a connection position when connected to the aircraft.

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。 As shown in FIGS. 1 and 2, the boarding bridge 1 is rotatably connected to the rotunda 2 provided by being fixed to the fixed bridge leading to the terminal building in the horizontal and vertical directions with respect to the rotunda 2. The base tunnel 3 and the tip side (aircraft side) of the base tunnel 3 are nested and fitted to the outside of the base tunnel 3 and fixed to the movable tip tunnel 4 and the tip of the tip tunnel 4. The head 5 and the like are provided. Inside the rotunda 2, the base tunnel 3, the tip tunnel 4, and the head 5 of the boarding bridge 1, a passage through which passengers pass is installed from the rotunda 2 toward the head 5.

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205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。 A fixed leg 6 is fixedly installed on the ground at the lower part of the rotunda 2. A movable leg 7 is provided on the tip side of the tip tunnel 4 in the longitudinal direction. The boarding bridge 1 is supported by the fixed legs 6 and the movable legs 7. The base end tunnel 3, the tip end tunnel 4, and the head 5 form a passage portion 205 that can be moved by the movable legs 7. The rotunda 2 may be supported by the terminal building and the fixed legs 6 may not be installed at the lower portion.

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205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205の全長が収縮する。なお、本実施形態に係るトンネル部は、基端トンネル3と先端トンネル4の二つのトンネルの組み合わせに限定されず、三つ以上のトンネルが連結されて、2段以上の伸縮機構を有するものでもよい。 The cross-sectional area of the hollow portion of the tip tunnel 4 is larger than the cross-sectional area of the base tunnel 3. The tip tunnel 4 moves along the outer peripheral surface of the base tunnel 3. The total length of the aisle 205 is extended by moving the tip tunnel 4 to the parking side of the aircraft, and the total length of the aisle 205 is contracted by moving the tip tunnel 4 to the rotunda 2 side. The tunnel portion according to the present embodiment is not limited to the combination of the two tunnels of the base end tunnel 3 and the tip end tunnel 4, and may have three or more tunnels connected to each other and have two or more stages of expansion / contraction mechanism. Good.

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。 The base end tunnel 3 is rotatable about a rotation axis parallel to the vertical direction provided in the rotunda 2 with respect to the rotunda 2. Therefore, the base end tunnel 3 can rotate around the rotation axis in the horizontal plane, for example, in the left-right direction.

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または先端トンネル4の長手方向及び左右方向に移動可能とされている。 The tip tunnel 4 is movable in the longitudinal direction and the left-right direction of the base tunnel 3 or the tip tunnel 4 by driving the traveling drive unit 9 provided on the movable leg 7 and moving the movable leg 7. ..

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とを有している。例えば、図2に示すように、2輪で1対の車輪11が台車12に設置されている。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。 The traveling drive unit 9 has a wheel 11 driven by a motor and a carriage 12 on which the wheel 11 is installed. For example, as shown in FIG. 2, a pair of two wheels 11 are installed on the carriage 12. The two wheels 11 are connected to each other and can turn around a rotation shaft 13 parallel to the vertical direction.

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。 The traveling speed of the traveling drive unit 9 can be adjusted by changing the rotation speed of the wheels 11. The turning angle (steering angle) of the tip tunnel 4 on the wheels 11 with respect to the length direction is the difference in the rotational speeds of the two wheels 11 and the rotational directions (forward or reverse) of the two wheels 11. It can be adjusted by changing.

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(図14参照)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。 The base end tunnel 3 is rotatable around a rotation axis parallel to the horizontal direction provided in the rotunda 2. The movable leg 7 is provided with an elevating drive unit 14 (see FIG. 14). The elevating drive unit 14 is, for example, a motor and a ball screw, and changes the heights of the tip tunnel 4 and the head 5. The height of the movable leg 7 is adjusted by the elevating drive unit 14, and the base end tunnel 3, the tip end tunnel 4 and the head 5 rotate in the vertical direction about the rotation axis to reach the height of the aircraft. It is tilted accordingly.

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。 Since the boarding bridge 1 expands and contracts in this way and rotates in the left-right direction and the up-down direction around the rotation axis provided in the rotunda 2, the boarding bridge 1 is moved according to the parked state of the aircraft. Can be properly connected to the aircraft.

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80が設けられている。 An opening is formed in the tip side of the head 5, and the tip side is connected to the entrance / exit of the aircraft. Inside the head 5, an operation panel 80 is provided to start driving the traveling drive unit 9 of the boarding bridge 1 and to operate the traveling direction (steering angle) of the wheels 11 of the traveling drive unit 9. There is.

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(図14参照)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。 The head 5 can rotate about a rotation axis parallel to the vertical direction provided in the head 5 with respect to the tip tunnel 4. Therefore, the head 5 can rotate in the horizontal plane around the rotation axis, for example, in the left-right direction. The head 5 is provided with a swivel drive unit 15 (see FIG. 14). The swivel drive unit 15 changes the swivel angle of the head 5 with respect to the tip tunnel 4.

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(図14参照)が設置される。調整床駆動部16は、例えば、油圧シリンダである。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。 Further, the head 5 is provided with an adjusting floor (adjustable floor) 8 and an adjusting floor driving unit 16 (see FIG. 14). The adjusting floor drive unit 16 is, for example, a hydraulic cylinder. The adjusting floor driving unit 16 can drive the adjusting floor 8 to adjust the levelness of the adjusting floor 8. The adjusting floor 8 is, for example, a plate material having a hinge portion in an oblique direction with respect to the edge of the opening of the head 5, and by changing the angle of the adjusting floor 8 with respect to the fixed floor of the head 5, the head 5 of the aircraft You can adjust the levelness of the floor. The configuration of the adjustment floor 8 is not limited to the above-mentioned example.

また、ヘッド5には、NSS受信機18が設置される。NSS受信機18は、航法衛星システム(NSS:Navigation Satellite System)で用いられる航法衛星から送信される電波を受信する。これにより、NSS受信機18によって、NSS受信機18が設置された位置に関する位置情報が取得される。本実施形態で使用される航法衛星システム(NSS)は、全地球航法衛星システム(例えばGPS等)でもよいし、地域航法衛星システム(例えばQZSS等)でもよい。なお、NSS受信機18は、先端トンネル4又は可動脚7に設けられてもよい。NSS受信機18は、航法衛星から電波を受信やすい先端トンネル4、ヘッド5又は可動脚7の上面に設置されることが望ましい。 Further, an NSS receiver 18 is installed in the head 5. The NSS receiver 18 receives radio waves transmitted from a navigation satellite used in a navigation satellite system (NSS: Navigation Satellite System). As a result, the NSS receiver 18 acquires the position information regarding the position where the NSS receiver 18 is installed. The navigation satellite system (NSS) used in the present embodiment may be a global navigation satellite system (for example, GPS) or a regional navigation satellite system (for example, QZSS). The NSS receiver 18 may be provided in the tip tunnel 4 or the movable leg 7. It is desirable that the NSS receiver 18 is installed on the upper surface of the tip tunnel 4, the head 5, or the movable leg 7 that easily receives radio waves from the navigation satellite.

ロタンダ2と接続されるターミナルビルには、第1カメラ(第1撮像部)42a及び第2カメラ(第2撮像部)42bが設置される。第1カメラ42a及び第2カメラ42bの各々は、接続対象の航空機200に設けられた第1の特徴部と第2の特徴部とを撮像する。本実施形態では、第1の特徴部及び第2の特徴部の一例として、図3に示すような2つの特徴点P1、P2を例示して説明する。 A first camera (first imaging unit) 42a and a second camera (second imaging unit) 42b are installed in the terminal building connected to the rotunda 2. Each of the first camera 42a and the second camera 42b images a first feature portion and a second feature portion provided on the aircraft 200 to be connected. In the present embodiment, as an example of the first feature portion and the second feature portion, two feature points P1 and P2 as shown in FIG. 3 will be illustrated and described.

なお、第1の特徴部及び第2の特徴部は、図3に示した特徴点P1(例えば、第1の特徴部)、特徴点P2(例えば、第2の特徴部)に限定されない。例えば、第1の特徴部及び第2の特徴部のそれぞれは、航空機200に必ずしても設けられている必要はなく、目標点Ptとの位置が既知の関係であり、かつ、ヘッド5を乗降口201に接続させる際に、第1カメラ42a、第2カメラ42bによって撮像可能な位置に設けられていればよい。第1の特徴部及び第2の特徴部は、例えば、航空機200の機首、車輪、または翼等にマークとして設けられていてもよいし、機首や車輪を特徴部自体として取り扱うこととしてもよい。また、第1の特徴部を機首に、第2の特徴部を車輪に設けることとしてもよい。また、航空機の構成部材または該構成部材に描かれた模様(例えば、1本線)の一端部を第1の特徴部とし、他端部を第2の特徴部としてもよい。 The first feature portion and the second feature portion are not limited to the feature point P1 (for example, the first feature portion) and the feature point P2 (for example, the second feature portion) shown in FIG. For example, each of the first feature portion and the second feature portion does not necessarily have to be provided in the aircraft 200, the position with the target point Pt is known, and the head 5 is used. When it is connected to the entrance / exit 201, it may be provided at a position where it can be imaged by the first camera 42a and the second camera 42b. The first feature portion and the second feature portion may be provided as marks on the nose, wheels, wings, or the like of the aircraft 200, or the nose or wheels may be treated as the feature portion itself. Good. Further, the first feature portion may be provided on the nose and the second feature portion may be provided on the wheel. Further, one end of the aircraft constituent member or the pattern (for example, one line) drawn on the constituent member may be used as the first feature portion, and the other end portion may be used as the second feature portion.

一例として、第1の特徴部及び第2の特徴部は、窓枠上、ドア枠上に設けられていてもよいし、航空機に設けられた模様の線による交点や、ドア枠下に設けられたプレートの左右端部に設けられていてもよい。また、模様もどのようなものでもよく、例えば、四角形、三角形の他、複雑な形状等のものでもよい。
また、本実施形態では、2つの特徴部を設けているが、特徴部の数についてはこの例に限定されず、2つ以上の特徴部が設けられていてもよい。
As an example, the first feature portion and the second feature portion may be provided on the window frame or the door frame, at the intersection of the pattern lines provided on the aircraft, or under the door frame. It may be provided at the left and right ends of the plate. Further, the pattern may be any shape, for example, a quadrangle, a triangle, or a complicated shape.
Further, in the present embodiment, two feature portions are provided, but the number of feature portions is not limited to this example, and two or more feature portions may be provided.

第1カメラ42aは、ターミナルビルにおいて、例えば、図3に示したように、接続対象の航空機200に設けられた2つの特徴点P1、P2を少なくとも同一画像内に撮像可能な位置に取り付けられている。図4は、第1カメラ42aによって取得される第1撮像画像G1の一例を示した図である。 The first camera 42a is attached in the terminal building, for example, at a position where two feature points P1 and P2 provided in the aircraft 200 to be connected can be imaged in at least the same image, as shown in FIG. There is. FIG. 4 is a diagram showing an example of the first captured image G1 acquired by the first camera 42a.

第2カメラ42bは、ターミナルビルにおいて第1カメラ41aと異なる位置に設けられるとともに、図3に示した航空機200に設けられた2つの特徴点P1、P2を少なくとも同一画像内に撮像可能な位置に取り付けられている。図5は、第2カメラ42bによって取得される第2撮像画像G2の一例を示した図である。図5に一例として示した第2撮像画像G2には、乗降口201の下縁部201aが含まれているが、この下縁部201aについては、必ずしも同一画像内に含まれる必要はない。なお、図5に示されている目標点Ptは、乗降口201の下縁部201aに仮想的に設定された基準となる点であり、この目標点Ptが航空機200にマーカ等によって記されているわけではない。 The second camera 42b is provided at a position different from that of the first camera 41a in the terminal building, and at least the two feature points P1 and P2 provided on the aircraft 200 shown in FIG. 3 can be captured in the same image. It is attached. FIG. 5 is a diagram showing an example of the second captured image G2 acquired by the second camera 42b. The second captured image G2 shown as an example in FIG. 5 includes the lower edge portion 201a of the entrance / exit 201, but the lower edge portion 201a does not necessarily have to be included in the same image. The target point Pt shown in FIG. 5 is a reference point virtually set at the lower edge portion 201a of the entrance / exit 201, and this target point Pt is marked on the aircraft 200 by a marker or the like. Not at all.

なお、本実施形態において、第1カメラ42a及び第2カメラ42bは、ターミナルビルに設けられている場合を想定しているが、必ずしもこの例に限定されず、他の場所に設けられていてもよい。この場合、第1カメラ42a及び第2カメラ42bは、エプロンに駐機している航空機200との位置関係が固定されている物体に取り付けられることが好ましい。 In the present embodiment, it is assumed that the first camera 42a and the second camera 42b are provided in the terminal building, but the present invention is not necessarily limited to this example, and the first camera 42a and the second camera 42b may be provided in other places. Good. In this case, the first camera 42a and the second camera 42b are preferably attached to an object having a fixed positional relationship with the aircraft 200 parked in the apron.

なお、本実施形態においては、特徴点P1、P2は、図3に示すように、乗降口201の下方に所定の距離をあけて設けられ、更に、特徴点P1、P2を結ぶ線分202が乗降口201の下縁部201aと平行になるように、特徴点P1、P2が設けられている場合を例示して説明する。このように特徴点P1、P2を設定することで、特徴点P1、P2の座標位置から下縁部201aの水平方向における傾きについても後述する目標位置算出部40(図7参照)によって容易に算出することが可能となる。 In the present embodiment, the feature points P1 and P2 are provided at a predetermined distance below the entrance / exit 201 as shown in FIG. 3, and a line segment 202 connecting the feature points P1 and P2 is further provided. An example will be described in which the feature points P1 and P2 are provided so as to be parallel to the lower edge portion 201a of the entrance / exit 201. By setting the feature points P1 and P2 in this way, the inclination of the lower edge portion 201a in the horizontal direction from the coordinate positions of the feature points P1 and P2 can be easily calculated by the target position calculation unit 40 (see FIG. 7) described later. It becomes possible to do.

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の総合判断部20に送信される。 The first captured image G1 and the second captured image G2 acquired by the first camera 42a and the second camera 42b are transmitted to the comprehensive determination unit 20 of the control device 10 described later.

第1カメラ42a、第2カメラ42bのそれぞれは、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。 Each of the first camera 42a and the second camera 42b may be an imaging device that acquires a still image or a moving image of two-dimensional data, or a stereo camera that can acquire three-dimensional data from the imaging data of a plurality of cameras. Good.

図6は、ボーディングブリッジ1を制御する制御装置10のハードウェア構成の一例を示した図である。制御装置10は、例えば、CPU(中央演算処理装置)101、補助記憶装置102、RAM(Random Access Memory)等の主記憶装置103、外部の機器と通信を行うことにより情報の授受を行う通信装置104、キーボードやマウスなどの入力部105、及びディスプレイ等の出力部106等を備えている。補助記憶装置102は、コンピュータ読取可能な記録媒体であり、例えば、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。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the control device 10 that controls the boarding bridge 1. The control device 10 is, for example, a CPU (central processing unit) 101, an auxiliary storage device 102, a main storage device 103 such as a RAM (Random Access Memory), and a communication device that exchanges information by communicating with an external device. It includes 104, an input unit 105 such as a keyboard and a mouse, and an output unit 106 such as a display. The auxiliary storage device 102 is a computer-readable recording medium, such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, or a semiconductor memory.

後述する各部の機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で補助記憶装置102に記憶されており、このプログラムをCPU101が主記憶装置103に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。
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。
As an example, a series of processes for realizing the functions of each part described later are stored in the auxiliary storage device 102 in the form of a program, and the CPU 101 reads this program into the main storage device 103 to process and calculate information. By executing the process, various functions are realized.
The program is installed in the auxiliary storage device 102 described above in advance, is provided in a state of being stored in a computer-readable storage medium, or is distributed via a wired or wireless communication means. Etc. may be applied. Computer-readable storage media include magnetic disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, semiconductor memories, and the like.

図7は、制御装置10が備える機能を模式的に示した機能ブロック図である。図7に示すように、制御装置10は、総合判断部20と、駆動制御部30とを備えている。
総合判断部20は、例えば、通信部25、目標位置算出部40、ヘッド位置算出部50、及び相対位置算出部60を備えている。
ここで、制御装置10は、ボーディングブリッジ1に設けられていてもよいし、ターミナルビル等のように、ボーディングブリッジ1以外の場所に設けられていてもよいし、クラウド上に設けられていてもよい。このように、制御装置10の設置場所については特に限定されない。
FIG. 7 is a functional block diagram schematically showing the functions included in the control device 10. As shown in FIG. 7, the control device 10 includes a comprehensive determination unit 20 and a drive control unit 30.
The comprehensive determination unit 20 includes, for example, a communication unit 25, a target position calculation unit 40, a head position calculation unit 50, and a relative position calculation unit 60.
Here, the control device 10 may be provided in the boarding bridge 1, may be provided in a place other than the boarding bridge 1 such as a terminal building, or may be provided in the cloud. Good. As described above, the installation location of the control device 10 is not particularly limited.

通信部25は、例えば、ターミナルビルに設けられた第1カメラ42a及び第2カメラ42bと相互通信が可能な構成とされ、第1カメラ42aによって取得された第1撮像画像G1及び第2カメラ42bによって取得された第2撮像画像G2を受信し、目標位置算出部40に出力する。
目標位置算出部40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、航空機の乗降口201に仮想的に設けられた目標点Ptの座標位置を算出する。
The communication unit 25 is configured to be capable of intercommunication with, for example, the first camera 42a and the second camera 42b provided in the terminal building, and the first captured image G1 and the second camera 42b acquired by the first camera 42a. The second captured image G2 acquired by the above is received and output to the target position calculation unit 40.
The target position calculation unit 40 performs image processing on the first captured image G1 captured by the first camera 42a and the second captured image G2 captured by the second camera 42b, and is virtually provided at the entrance / exit 201 of the aircraft. The coordinate position of the target point Pt is calculated.

目標位置算出部40は、例えば、図8に示すように、画像変換部41、パラメータ調整部42、及び座標算出部43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、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。
The target position calculation unit 40 includes, for example, an image conversion unit 41, a parameter adjustment unit 42, and a coordinate calculation unit 43, as shown in FIG.
The processes executed by each part will be described below. In the following description, as shown in FIG. 9, the reference point of the first camera 42a is the origin, the coordinate axis extending vertically through the origin is the Y axis, the coordinate axis extending horizontally through the origin is the X axis, and the origin. The coordinate axis that passes through and is perpendicular to the XY plane is defined as the Z axis.

画像変換部41は、第2カメラ42bによって取得された第2撮像画像G2を視点変換処理し、第3撮像画像G3を生成する。
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。
The image conversion unit 41 performs viewpoint conversion processing on the second captured image G2 acquired by the second camera 42b to generate the third captured image G3.
As shown in FIG. 9, the third captured image G3 is arranged on the same Z-axis coordinates as the first camera 42a, and assumes a virtual camera 42c that captures images at the same angle of view as the first camera 42a. This is an image generated by converting the second captured image G2 captured by the camera 42b as if it were an image captured by the virtual camera 42c. Here, regarding the arrangement of the virtual camera 42c, it is sufficient that the positional relationship between the first camera 42a and the second camera 42b is known, and the virtual camera 42c does not necessarily have to be arranged on the same Z-axis coordinates as the first camera 42a. ..

ここで、図9に示すように、第2カメラ42bと仮想カメラ42cとのX軸方向における距離を「H」、第2カメラ42bと仮想カメラ42cとのY軸方向における距離を「V」、第1カメラ42aと仮想カメラ42cとのY軸方向における距離を「L」と定義する。また、図示されていないが、第1カメラ42aと第2カメラ42bとのZ軸方向における距離を「D」と定義する。 Here, as shown in FIG. 9, the distance between the second camera 42b and the virtual camera 42c in the X-axis direction is "H", and the distance between the second camera 42b and the virtual camera 42c in the Y-axis direction is "V". The distance between the first camera 42a and the virtual camera 42c in the Y-axis direction is defined as "L". Although not shown, the distance between the first camera 42a and the second camera 42b in the Z-axis direction is defined as "D".

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H、V)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。
In such a positional relationship, the image conversion unit 41 rotates each pixel of the second captured image G2 at an angle of the second camera 42b with reference to the virtual camera 42c, and further, each of the rotated second captured images. The third captured image G3 is generated by moving the pixels in parallel from the second camera 42b to the position of the virtual camera 42c.
Specifically, the image conversion unit 41 has conversion parameters (angles α, β, γ and distances H, V) for performing the viewpoint conversion process in advance, and these conversion parameters α, β, γ, The third captured image G3 is obtained by performing the viewpoint conversion processing on the second captured image G2 using H and V.

図10は、XYZ座標軸上における第2撮像画像G2の回転角の一例を示した図である。変換パラメータの角度αは、X軸方向に対する第2カメラ42bの設置角度、角度βはY軸方向に対する第2カメラ42bの設置角度、角度γはZ軸方向に対する第2カメラ42bの設置角度である。角度α、β、γは、第2カメラ42bと仮想カメラ42cとの配置関係から予め取得することができる既知の値である。第2撮像画像G2の各ピクセルを平行移動させるための変換パラメータである距離H、Vも第2カメラ42bと仮想カメラ42cの位置に基づいて予め設定される。 FIG. 10 is a diagram showing an example of the rotation angle of the second captured image G2 on the XYZ coordinate axes. The angle α of the conversion parameter is the installation angle of the second camera 42b with respect to the X-axis direction, the angle β is the installation angle of the second camera 42b with respect to the Y-axis direction, and the angle γ is the installation angle of the second camera 42b with respect to the Z-axis direction. .. The angles α, β, and γ are known values that can be obtained in advance from the arrangement relationship between the second camera 42b and the virtual camera 42c. The distances H and V, which are conversion parameters for translating each pixel of the second captured image G2, are also set in advance based on the positions of the second camera 42b and the virtual camera 42c.

画像変換部41は、変換パラメータα、β、γを用いて第2撮像画像G2の各ピクセルを各座標軸を基準として回転させ、更に、角度回転後の第2撮像画像G2の各ピクセルを変換パラメータHを用いてX軸方向に平行移動させるとともに、変換パラメータVを用いてY軸方向に平行移動させる。
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。
The image conversion unit 41 rotates each pixel of the second captured image G2 with reference to each coordinate axis using the conversion parameters α, β, and γ, and further converts each pixel of the second captured image G2 after the angular rotation as a conversion parameter. H is used to translate in the X-axis direction, and conversion parameter V is used to translate in the Y-axis direction.
As a result, for example, the second captured image G2 shown in FIG. 5 is converted into the third captured image G3 as shown in FIG.

次に、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に基づいて、画像変換部41が用いる変換パラメータを適切な値に調整する。
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。
Next, the parameter adjusting unit 42 adjusts the conversion parameters used by the image conversion unit 41 to appropriate values based on the first captured image G1 and the third captured image G3.
Specifically, the parameter adjusting unit 42 identifies two feature points P1 and P2 included in the first captured image G1 and the third captured image G3, respectively, and the two feature points P1 specified in the first captured image G1. , P2 and the features of the two feature points P1 and P2 specified in the third captured image G3 are determined whether or not they are within a predetermined allowable range.

具体的には、パラメータ調整部42は、第1撮像画像G1上で特定した特徴点P1の大きさと、第3撮像画像G3上で特定した特徴点P1の大きさとの差分Ca(例えば、直径の差分)を算出する。同様に、パラメータ調整部42は、第1撮像画像G1上で特定した特徴点P2の大きさと、第3撮像画像G3上で特定した特徴点P2の大きさとの差分Cb(例えば、直径の差分)を算出する。そして、これらの差分Ca、Cbがいずれも予め設定されている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。
Specifically, the parameter adjusting unit 42 determines the difference Ca (for example, the diameter) between the size of the feature point P1 specified on the first captured image G1 and the size of the feature point P1 specified on the third captured image G3. Difference) is calculated. Similarly, the parameter adjusting unit 42 has a difference Cb (for example, a difference in diameter) between the size of the feature point P2 specified on the first captured image G1 and the size of the feature point P2 specified on the third captured image G3. Is calculated. Then, it is determined whether or not these differences Ca and Cb are all within the preset allowable range.
Further, the parameter adjusting unit 42 calculates the distance between the feature points P1 and P2 in the first captured image G1 and the distance between the feature points P1 and P2 in the third captured image G3, respectively, and calculates the distance between these distances. It is determined whether or not the difference Cc is within a predetermined allowable range.

この結果、差分Ca、Cb、Ccのいずれかが許容範囲外であった場合には、パラメータ調整部42は、その差分Ca、Cb、Ccが許容範囲内となるように、仮想カメラ42cのZ軸上における仮想位置を調整し、調整後の仮想カメラ42cの位置に基づいて画像変換部41が用いる変換パラメータ(α、β、γ)を調整する。 As a result, when any of the differences Ca, Cb, and Cc is out of the permissible range, the parameter adjusting unit 42 determines the Z of the virtual camera 42c so that the difference Ca, Cb, and Cc are within the permissible range. The virtual position on the axis is adjusted, and the conversion parameters (α, β, γ) used by the image conversion unit 41 are adjusted based on the adjusted position of the virtual camera 42c.

具体的には、図12に示すように、Z軸方向における仮想カメラ42cの位置をZ軸方向に前後させ、上記差分Ca、Cb、Ccがいずれも許容範囲内となるまで、第2カメラ42bと仮想カメラ42cとの間の距離Dを調整する。そして、差分Ca、Cb、Ccがいずれも許容範囲内となるような距離D±dに第2カメラ42bと仮想カメラ42cとの間の距離が調整されると、調整後の仮想カメラ42cの位置及び第2カメラ42bの位置に基づいて、変換パラメータα´、β´、γ´を再度算出し、算出した変換パラメータα´、β´、γ´を新たな変換パラメータとして登録する。このように、パラメータ調整部42によって変換パラメータの調整が行われた場合には、画像変換部41は、最新の変換パラメータα´、β´、γ´を用いて、第2撮像画像G2の視点変換処理を行い、第3撮像画像G3を生成する。 Specifically, as shown in FIG. 12, the position of the virtual camera 42c in the Z-axis direction is moved back and forth in the Z-axis direction, and the second camera 42b is used until the differences Ca, Cb, and Cc are all within the permissible range. The distance D between the camera and the virtual camera 42c is adjusted. When the distance between the second camera 42b and the virtual camera 42c is adjusted to a distance D ± d such that the differences Ca, Cb, and Cc are all within the allowable range, the adjusted position of the virtual camera 42c is adjusted. The conversion parameters α', β', and γ'are calculated again based on the positions of the second camera 42b, and the calculated conversion parameters α', β', and γ'are registered as new conversion parameters. When the conversion parameters are adjusted by the parameter adjustment unit 42 in this way, the image conversion unit 41 uses the latest conversion parameters α', β', and γ'to view the viewpoint of the second captured image G2. The conversion process is performed to generate the third captured image G3.

座標算出部43は、第1カメラ42aと仮想カメラ42cとの位置関係と、第1撮像画像G1及び第3撮像画像G3とを用いて、第1カメラ42aから特徴点P1、P2を含むXY平面までの距離を算出する。そして、算出した距離と、特徴点P1、P2と目標点Ptとの既知の位置関係とを用いて、目標点Ptの座標を算出する。 The coordinate calculation unit 43 uses the positional relationship between the first camera 42a and the virtual camera 42c and the first captured image G1 and the third captured image G3 to form an XY plane including the feature points P1 and P2 from the first camera 42a. Calculate the distance to. Then, the coordinates of the target point Pt are calculated using the calculated distance and the known positional relationship between the feature points P1 and P2 and the target point Pt.

より具体的には、座標算出部43は、Y軸方向における第1カメラ42aと仮想カメラ42cとの距離L(図9参照)と、第1撮像画像G1及び第3撮像画像G3のそれぞれに含まれる特徴点P1、P2の画像座標から算出される視差とを用いて、ステレオ視の原理により、第1カメラ42aから特徴点P1、P2までの距離を算出するとともに、特徴点P1、P2のX座標値及びY座標値を算出する。 More specifically, the coordinate calculation unit 43 is included in the distance L (see FIG. 9) between the first camera 42a and the virtual camera 42c in the Y-axis direction, and each of the first captured image G1 and the third captured image G3. The distance from the first camera 42a to the feature points P1 and P2 is calculated by using the difference between the image coordinates of the feature points P1 and P2, and the X of the feature points P1 and P2. Calculate the coordinate value and the Y coordinate value.

続いて、算出した特徴点P1、P2のXYZ座標値を用いて、これら特徴点P1、P2と既知の位置関係に配置されている目標点Ptの座標及び乗降口201の下縁部201aの傾斜角度を算出する。なお、下縁部201aの傾斜角度については、水平方向(XY平面)における傾斜角度αt及び奥行き方向(XZ平面)における傾斜角度γtを算出する。 Subsequently, using the calculated XYZ coordinate values of the feature points P1 and P2, the coordinates of the target points Pt arranged in a known positional relationship with the feature points P1 and P2 and the inclination of the lower edge portion 201a of the entrance / exit 201. Calculate the angle. Regarding the inclination angle of the lower edge portion 201a, the inclination angle αt in the horizontal direction (XY plane) and the inclination angle γt in the depth direction (XZ plane) are calculated.

傾斜角度γtは、例えば、以下のように定義される。
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、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。
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を相対位置算出部60に出力する。
The tilt angle γt is defined as follows, for example.
First, FIG. 13 is a diagram showing the positional relationship of the feature points P1 and P2 when the aircraft 200 is viewed from above (when viewed from the Y-axis direction). In other words, FIG. 13 is a diagram showing the positions of the feature points P1 and P2 on the XZ plane. For example, the positions of the feature points P1 and P2 in the XZ plane when the aircraft 200 is installed in the apron assuming an ideal attitude state are defined as the target feature points P1t and P2t, respectively. Then, the coordinate calculation unit 43 calculates the angle of the straight line passing through the actual feature points P1 and P2 with respect to the straight line L1 passing through the target feature points P1t and P2t as the inclination angle γt.
The coordinate calculation unit 43 outputs the calculated XYZ coordinate values of the target point Pt, the inclination angle αt in the horizontal direction, and the inclination angle γt in the depth direction to the relative position calculation unit 60.

ヘッド位置算出部50は、ヘッド5の位置を算出する。例えば、ヘッド位置算出部50は、NSS受信機18による検出結果、すなわち、取得された位置情報に基づいて、ヘッド5の位置を算出する。上述したとおり、NSS受信機18が設置された位置と、ヘッド5において乗降口201と接続されるヘッド5の開口部の縁部5aやヘッド5の調整床8の縁部8aとの位置とは異なる。しかしながら、ヘッド5の開口部の縁部5aとNSS受信機18との位置関係及びヘッド5の調整床8の縁部8aとNSS受信機18との位置関係を予め登録しておくことにより、NSS受信機18の受信結果から容易にヘッド5の所望の位置の座標を特定することができる。 The head position calculation unit 50 calculates the position of the head 5. For example, the head position calculation unit 50 calculates the position of the head 5 based on the detection result by the NSS receiver 18, that is, the acquired position information. As described above, the positions where the NSS receiver 18 is installed and the positions of the edge 5a of the opening of the head 5 connected to the entrance / exit 201 at the head 5 and the edge 8a of the adjustment floor 8 of the head 5 are different. However, by registering in advance the positional relationship between the edge 5a of the opening of the head 5 and the NSS receiver 18 and the positional relationship between the edge 8a of the adjusting floor 8 of the head 5 and the NSS receiver 18, the NSS The coordinates of the desired position of the head 5 can be easily specified from the reception result of the receiver 18.

なお、NSS受信機18によって受信される位置情報の座標軸系と、目標位置算出部40が用いる位置情報の座標軸系とは異なる。したがって、座標軸系を統一させるために、例えば、第1カメラ42aの近傍にNSS受信機18を設置し、あるいは、第1カメラ42aの設置位置におけるNSS受信機18の位置情報を予め取得して登録しておくことにより、両者の直交座標系における位置座標の変換を可能とすることができる。
すなわち、ヘッド位置算出部50は、NSS受信機18によって取得された位置情報、NSS受信機18とヘッド5における各基準点(例えば、開口部の縁部5aや調整床8の縁部8a)との位置関係、及び直交座標系の変換情報を用いて、図9に示した直交座標系におけるヘッド5の位置座標を算出する。
The coordinate axis system of the position information received by the NSS receiver 18 is different from the coordinate axis system of the position information used by the target position calculation unit 40. Therefore, in order to unify the coordinate axis system, for example, the NSS receiver 18 is installed in the vicinity of the first camera 42a, or the position information of the NSS receiver 18 at the installation position of the first camera 42a is acquired and registered in advance. By doing so, it is possible to convert the position coordinates in the Cartesian coordinate system of both.
That is, the head position calculation unit 50 includes the position information acquired by the NSS receiver 18, each reference point in the NSS receiver 18 and the head 5 (for example, the edge portion 5a of the opening and the edge portion 8a of the adjustment floor 8). The position coordinates of the head 5 in the Cartesian coordinate system shown in FIG. 9 are calculated by using the positional relationship of the above and the conversion information of the Cartesian coordinate system.

なお、上述したヘッド5の各基準点の位置座標取得方法については一例であり、他の公知の手法を採用することが可能である。例えば、ターミナルビル、具体的には、ターミナルビルに設けられた第1カメラ42aとロタンダ2との位置関係及びロタンダ2と基端トンネル3との位置関係については既知であり、不変である。また、基端トンネル3からヘッド5の移動量については、ヘッド5に設けられたジャイロや加速度を用いた慣性航法を用いて演算によって算出することが可能である。したがって、基端トンネル3に対するヘッド5の位置情報を算出することにより、第1カメラ42aに対するヘッド5の位置及び姿勢を算出することができる。 The method for acquiring the position coordinates of each reference point of the head 5 described above is an example, and other known methods can be adopted. For example, the positional relationship between the first camera 42a provided in the terminal building, specifically, the rotunda 2 and the rotunda 2 and the positional relationship between the rotunda 2 and the base tunnel 3 are known and unchanged. Further, the amount of movement from the base tunnel 3 to the head 5 can be calculated by calculation using inertial navigation using a gyro or acceleration provided in the head 5. Therefore, by calculating the position information of the head 5 with respect to the base end tunnel 3, the position and orientation of the head 5 with respect to the first camera 42a can be calculated.

相対位置算出部60は、目標位置算出部40によって算出された目標点Ptの位置及び乗降口の姿勢及びヘッド位置算出部50によって算出されたボーディングブリッジ1のヘッド5の位置及び姿勢に基づいて、乗降口201に対するヘッド5の相対的な位置及び姿勢を算出し、更に、ヘッド5を乗降口201に適切に接続させるための制御補正量を算出する。なお、本実施形態においては、相対位置算出部60が乗降口に対するヘッド部の相対位置及び相対角度の両方を算出する場合について説明するが、この例に限定されず、例えば、相対位置及び相対角度の少なくともいずれか一方を算出することとし、算出した相対位置及び相対角度の少なくともいずれか一方に基づいてボーディングブリッジ1の駆動制御を行うこととしてもよい。 The relative position calculation unit 60 is based on the position of the target point Pt calculated by the target position calculation unit 40, the posture of the entrance / exit, and the position and posture of the head 5 of the boarding bridge 1 calculated by the head position calculation unit 50. The position and posture of the head 5 relative to the entrance / exit 201 are calculated, and the control correction amount for appropriately connecting the head 5 to the entrance / exit 201 is calculated. In the present embodiment, the case where the relative position calculation unit 60 calculates both the relative position and the relative angle of the head unit with respect to the entrance / exit is described, but the present invention is not limited to this example, and for example, the relative position and the relative angle. At least one of the above may be calculated, and the drive control of the boarding bridge 1 may be performed based on at least one of the calculated relative position and relative angle.

図14に示すように、相対位置算出部60は、例えば、水平度算出部61、高さ位置算出部62、平行度算出部63、及び平行位置算出部64を備えている。 As shown in FIG. 14, the relative position calculation unit 60 includes, for example, a horizontality calculation unit 61, a height position calculation unit 62, a parallelism calculation unit 63, and a parallel position calculation unit 64.

水平度算出部61は、図15に示すように、航空機の乗降口201の下縁部201aに対する調整床8の縁部8aの水平度のずれ量を算出し、このずれ量を所定の許容範囲内とするための制御補正量を算出する。
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とのなす角度、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。
As shown in FIG. 15, the levelness calculation unit 61 calculates the amount of horizontal deviation of the edge portion 8a of the adjustment floor 8 with respect to the lower edge portion 201a of the aircraft entrance / exit 201, and sets this deviation amount within a predetermined allowable range. Calculate the control correction amount to be inside.
Here, the horizontality is the angle formed by the lower edge 201a of the entrance / exit 201 of the aircraft 200 and the edge 8a of the adjustment floor 8 of the head 5 when the aircraft 200 is viewed from the head 5 side, that is, This is the angle formed by the lower edge portion 201a and the edge portion 5a of the opening of the head 5 in the XY plane.

高さ位置算出部62は、図16に示すように、乗降口201の目標点Ptとヘッド5の開口部に設けられた縁部5aの基準点Prとの間の高さのずれ量ΔH、換言すると、Y軸方向における位置ずれ量を算出し、このずれ量ΔHを所定の許容範囲内とするための制御補正量を算出する。 As shown in FIG. 16, the height position calculation unit 62 has a height deviation ΔH between the target point Pt of the entrance / exit 201 and the reference point Pr of the edge portion 5a provided at the opening of the head 5. In other words, the amount of positional deviation in the Y-axis direction is calculated, and the amount of control correction for keeping this amount of deviation ΔH within a predetermined allowable range is calculated.

平行度算出部63は、図17に示すように、航空機の乗降口201の下縁部201aに対するヘッド5の開口部の縁部5aの平行度のずれ量を算出し、このずれ量を所定の許容範囲内とするための制御補正量を算出する。
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。
As shown in FIG. 17, the parallelism calculation unit 63 calculates the amount of parallelism deviation of the edge portion 5a of the opening of the head 5 with respect to the lower edge portion 201a of the aircraft entrance / exit 201, and determines this deviation amount. Calculate the control correction amount to keep it within the allowable range.
Here, the parallelism is the angle formed by the lower edge 201a of the aircraft entrance / exit 201 and the edge 5a of the opening of the head 5 when the aircraft and the boarding bridge 1 are viewed in a plane, that is, in the XZ plane. This is the angle formed by the lower edge portion 201a and the edge portion 5a of the opening of the head 5.

平行位置算出部64は、図18に示すように、乗降口201の目標点Ptとヘッド5の開口部に設けられた縁部5aの基準点Prとの間の水平方向のずれ量ΔW、すなわち、X軸方向における位置のずれ量を算出し、このずれ量ΔWを所定の許容範囲内とするための制御補正量を算出する。 As shown in FIG. 18, the parallel position calculation unit 64 has a horizontal deviation amount ΔW between the target point Pt of the entrance / exit 201 and the reference point Pr of the edge portion 5a provided at the opening of the head 5. , The amount of displacement of the position in the X-axis direction is calculated, and the amount of control correction for keeping this amount of deviation ΔW within a predetermined allowable range is calculated.

駆動制御部30は、相対位置算出部60によって算出された制御補正量に基づいて、ヘッド5を駆動して、ヘッド5の位置及び姿勢を調整する。駆動制御部30は、図14に示すように、調整床駆動制御部31、昇降駆動制御部32、旋回駆動制御部33、及び走行駆動制御部34を備えている。 The drive control unit 30 drives the head 5 and adjusts the position and posture of the head 5 based on the control correction amount calculated by the relative position calculation unit 60. As shown in FIG. 14, the drive control unit 30 includes an adjustment floor drive control unit 31, an elevating drive control unit 32, a turning drive control unit 33, and a traveling drive control unit 34.

調整床駆動制御部31は、調整床駆動部16の駆動を制御する。調整床駆動制御部31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31は、水平度算出部61によって算出された制御補正量に基づいて、調整床駆動部16を駆動させる駆動信号を生成する。 The adjusting floor drive control unit 31 controls the drive of the adjustment floor drive unit 16. The adjusting floor drive control unit 31 controls, for example, the start and stop of the drive of the adjustment floor drive unit 16, the drive amount in the adjustment floor drive unit 16, and the like. The adjusting floor drive control unit 31 generates a drive signal for driving the adjustment floor drive unit 16 based on the control correction amount calculated by the levelness calculation unit 61.

調整床駆動部16は、調整床駆動制御部31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、XY平面におけるヘッド5の調整床8の縁部の傾きを制御する。 The adjusting floor drive unit 16 is controlled based on the drive signal generated by the adjustment floor drive control unit 31 to drive the adjustment floor 8. The adjusting floor driving unit 16 moves the adjusting floor 8 to control the inclination of the edge portion of the adjusting floor 8 of the head 5 in the XY plane.

昇降駆動制御部32は、昇降駆動部14の駆動を制御する。昇降駆動制御部32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32は、高さ位置算出部62によって算出された制御補正量に基づいて、昇降駆動部14を駆動させる駆動信号を生成する。 The elevating drive control unit 32 controls the drive of the elevating drive unit 14. The elevating drive control unit 32 controls, for example, the start and stop of driving of the elevating drive unit 14, the drive amount in the elevating drive unit 14, and the like. The elevating drive control unit 32 generates a drive signal for driving the elevating drive unit 14 based on the control correction amount calculated by the height position calculation unit 62.

昇降駆動部14は、昇降駆動制御部32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、ヘッド5の開口部の縁部の高さ、すなわち、Y軸方向における位置を制御する。 The elevating drive unit 14 is controlled based on the drive signal generated by the elevating drive control unit 32 to drive the movable leg 7. The elevating drive unit 14 moves the movable leg 7 to control the height of the edge portion of the opening of the head 5, that is, the position in the Y-axis direction.

旋回駆動制御部33は、旋回駆動部15の駆動を制御する。旋回駆動制御部33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33は、平行度算出部63によって算出された制御補正量に基づいて、旋回駆動部15を駆動させる駆動信号を生成する。 The swivel drive control unit 33 controls the drive of the swivel drive unit 15. The swivel drive control unit 33 controls, for example, the start and stop of the drive of the swivel drive unit 15, the drive amount in the swivel drive unit 15, and the like. The swivel drive control unit 33 generates a drive signal for driving the swivel drive unit 15 based on the control correction amount calculated by the parallelism calculation unit 63.

旋回駆動部15は、旋回駆動制御部33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、XZ平面におけるヘッド5の開口部の縁部の傾きを制御する。 The swivel drive unit 15 is controlled based on the drive signal generated by the swivel drive control unit 33 to drive the head 5. The swivel drive unit 15 swivels the head 5 to control the inclination of the edge of the opening of the head 5 in the XZ plane.

走行駆動制御部34は、走行駆動部9の駆動を制御する。走行駆動制御部34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34は、平行位置算出部64によって算出された制御補正量に基づいて、走行駆動部9を駆動させる駆動信号を生成する。 The travel drive control unit 34 controls the drive of the travel drive unit 9. The travel drive control unit 34 controls, for example, the start and stop of the drive of the travel drive unit 9, the rotation speed and the rotation direction of the wheels 11 in the travel drive unit 9. The travel drive control unit 34 generates a drive signal for driving the travel drive unit 9 based on the control correction amount calculated by the parallel position calculation unit 64.

走行駆動部9は、走行駆動制御部34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、ヘッド5の開口部の縁部の水平位置、すなわち、X軸方向における位置を制御する。 The travel drive unit 9 is controlled based on the drive signal generated by the travel drive control unit 34 to drive the wheels 11. The traveling drive unit 9 moves the head 5 to control the horizontal position of the edge of the opening of the head 5, that is, the position in the X-axis direction.

次に、図19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。図19は、本実施形態に係るボーディングブリッジの制御手順の一例を示したフローチャートである。 Next, with reference to FIG. 19, a control method for controlling the operation of the boarding bridge 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 19 is a flowchart showing an example of a boarding bridge control procedure according to the present embodiment.

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。 First, for example, when a drive start input is made on the operation panel 80, the drive of the traveling drive unit 9 is started and the wheels 11 rotate (SA1). Then, the head 5 moves to the vicinity of the aircraft. The movement of the head 5 may be performed manually or automatically. When the head 5 reaches a few meters before the aircraft, the following operations are performed.

まず、第1カメラ42a及び第2カメラ42bによる撮像が行われ、第1撮像画像G1及び第2撮像画像G2に基づく目標位置算出処理が行われる(SA2)。以下、この処理の具体的な手順について図20を参照して説明する。 First, imaging is performed by the first camera 42a and the second camera 42b, and target position calculation processing is performed based on the first captured image G1 and the second captured image G2 (SA2). Hereinafter, a specific procedure of this process will be described with reference to FIG.

まず、第1カメラ42aによって第1撮像画像G1が取得され、第2カメラ42bによって第2撮像画像G2が取得される(図20のSB1)。
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。
First, the first captured image G1 is acquired by the first camera 42a, and the second captured image G2 is acquired by the second camera 42b (SB1 in FIG. 20).
Subsequently, the second captured image G2 is subjected to viewpoint conversion using the conversion parameters α, β, γ, H, and V registered in advance, and the third captured image G3 is generated (SB2).
Next, it is determined whether or not the first captured image G1 and the third captured image G3 each include two feature points P1 and P2 (SB3). As a result, if it is not included (SB3: NO), the process returns to step SB1, the imaging by the first camera 42a and the second camera 42b is performed again, and the subsequent processing is repeated.

一方、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が含まれている場合には(SB3:YES)、第1撮像画像G1及び第3撮像画像G3において2つの特徴点P1、P2をそれぞれ特定する(SB4)。続いて、特定した特徴点の特徴差分Ca、Cb、Ccが許容範囲内であるか否かを判定する(SB5)。 On the other hand, when the first captured image G1 and the third captured image G3 each include two feature points P1 and P2 (SB3: YES), the first captured image G1 and the third captured image G3 are 2 The two feature points P1 and P2 are specified (SB4), respectively. Subsequently, it is determined whether or not the feature differences Ca, Cb, and Cc of the specified feature points are within the permissible range (SB5).

この結果、特徴差分Ca、Cb、Ccのいずれかが許容範囲外であった場合には(SB5:NO)、その差分Ca、Cb、Ccが許容範囲に近づくように、仮想カメラ42cのZ軸上における仮想位置を所定量調整し(SB6)、調整後の仮想カメラ42cの位置に基づいて画像変換部41が用いる変換パラメータα、β、γを更新し(SB7)、ステップSB2に戻る。これにより、最新の変換パラメータα´、β´、γ´を用いた第2撮像画像G2の視点変換処理が再度行われることとなる。 As a result, when any of the feature differences Ca, Cb, and Cc is out of the permissible range (SB5: NO), the Z axis of the virtual camera 42c is such that the differences Ca, Cb, and Cc approach the permissible range. The virtual position on the above is adjusted by a predetermined amount (SB6), the conversion parameters α, β, and γ used by the image conversion unit 41 are updated based on the adjusted position of the virtual camera 42c (SB7), and the process returns to step SB2. As a result, the viewpoint conversion process of the second captured image G2 using the latest conversion parameters α', β', and γ'is performed again.

一方、ステップSB5において、特徴点P1、P2の特徴差分が許容範囲内であると判定された場合には(SB5:YES)、ステップSB8に進む。ステップSB8では、第1撮像画像G1及び第3撮像画像G3を用いて、第1カメラ42aを原点として定義されるXYZ座標系において、2つの特徴点P1、P2の座標が算出される。そして、算出された2つの特徴点P1、P2の座標から目標点PtのXYZ座標値及び目標点Ptを含む乗降口201の下縁部201aの傾斜角度が算出される(SB9)。 On the other hand, if it is determined in step SB5 that the feature difference between the feature points P1 and P2 is within the permissible range (SB5: YES), the process proceeds to step SB8. In step SB8, the coordinates of the two feature points P1 and P2 are calculated using the first captured image G1 and the third captured image G3 in the XYZ coordinate system defined with the first camera 42a as the origin. Then, from the calculated coordinates of the two feature points P1 and P2, the XYZ coordinate value of the target point Pt and the inclination angle of the lower edge portion 201a of the entrance / exit 201 including the target point Pt are calculated (SB9).

このようにして、目標点Pt等の位置が算出されると、図19のフローに戻り、ヘッド位置算出処理を行う(図19のSA3)。これにより、第1カメラ42aの位置を原点とする所定のXYZ座標系におけるヘッド5の位置座標及び姿勢が算出される。
続いて、ステップSA2で算出された目標点Pt等の位置及びステップSA3において算出されたヘッド5の位置及び姿勢に基づいて、航空機200の乗降口201に対するヘッド5の相対位置及び相対姿勢が算出され、各制御補正量の算出が行われる(SA4)。そして、各制御補正量を用いて駆動信号が生成され、生成された各種駆動信号に基づいて各種駆動部が駆動されることにより、ヘッド5の位置姿勢が制御され、目標点Ptに向けて徐々に移動する(SA5)。
When the position of the target point Pt or the like is calculated in this way, the flow returns to the flow of FIG. 19 and the head position calculation process is performed (SA3 of FIG. 19). As a result, the position coordinates and the posture of the head 5 in a predetermined XYZ coordinate system with the position of the first camera 42a as the origin are calculated.
Subsequently, the relative position and posture of the head 5 with respect to the entrance / exit 201 of the aircraft 200 are calculated based on the position of the target point Pt and the like calculated in step SA2 and the position and posture of the head 5 calculated in step SA3. , Each control correction amount is calculated (SA4). Then, drive signals are generated using each control correction amount, and various drive units are driven based on the generated various drive signals to control the position and orientation of the head 5, and gradually move toward the target point Pt. Move to (SA5).

続いて、ヘッド5が乗降口201に到達したか否かを判定し(SA6)、到達していなければ(SA6:NO)、ステップSA3に戻り、上述した処理が繰り返し行われる。そして、ヘッド5が乗降口201に到達することにより、ヘッド5の開口部と航空機200の乗降口201とが接続されると(SA6:YES)、ヘッド5に設置されたキャノピーを航空機200に対して装着させる(SA7)。 Subsequently, it is determined whether or not the head 5 has reached the entrance / exit 201 (SA6), and if it has not reached (SA6: NO), the process returns to step SA3, and the above-described processing is repeated. Then, when the head 5 reaches the entrance / exit 201 and the opening of the head 5 and the entrance / exit 201 of the aircraft 200 are connected (SA6: YES), the canopy installed in the head 5 is attached to the aircraft 200. (SA7).

なお、上述のように、ヘッド5が乗降口201に到達するまで自動で運転することとしてもよいし、ヘッド5が乗降口201の所定範囲内に到達したときに、手動運転に切り替えることとしてもよい。この場合でも、ヘッド5の位置及び姿勢は、乗降口201の位置に応じて適切な位置に設定されているので、オペレータはそのままの姿勢でヘッド5を直進させることにより、容易にヘッド5を乗降口201に到達させることが可能となる。 As described above, the operation may be automatically performed until the head 5 reaches the entrance / exit 201, or the operation may be switched to the manual operation when the head 5 reaches the predetermined range of the entrance / exit 201. Good. Even in this case, since the position and posture of the head 5 are set to appropriate positions according to the position of the entrance / exit 201, the operator can easily get on / off the head 5 by moving the head 5 straight in the same posture. It is possible to reach the mouth 201.

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200の乗降口201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200の乗降口201との配置位置が既知とされた2つの特徴点P1、P2を設け、この2つの特徴点P1、P2を第1カメラ42a及び第2カメラ42bによって撮像し、これら撮像された2つの撮像画像G1、G2に基づいて航空機200の乗降口201と関連付けられた目標点Ptの座標位置が算出されるため、航空機200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200の乗降口201とを接近させる動作において効果的である。 As described above, according to the present embodiment, the turning direction, height position, horizontal position of the head 5 or the inclination angle of the floor of the head 5 is automatically adjusted to match the entrance / exit 201 of the aircraft 200 that is actually stopped. The operator's operation is simplified and labor is saved. In particular, in the present embodiment, two feature points P1 and P2 whose arrangement positions with the entrance / exit 201 of the aircraft 200 are known are provided, and these two feature points P1 and P2 are set as the first camera 42a and the second camera 42b. Since the coordinate position of the target point Pt associated with the entrance / exit 201 of the aircraft 200 is calculated based on the two captured images G1 and G2 captured by the aircraft 200, the position where the aircraft 200 and the head 5 are close to each other ( For example, within a few meters), it is effective in the operation of bringing the opening of the head 5 of the boarding bridge 1 and the entrance / exit 201 of the aircraft 200 close to each other.

なお、航空機200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200までの距離(離間距離)が正確に把握できない場合がある。このため、ヘッド5が低速で航空機200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。 In the landing work in which the aircraft 200 and the head 5 come into contact with each other, the distance (separation distance) to the aircraft 200 may not be accurately grasped from the captured two-dimensional data. Therefore, while the head 5 approaches the aircraft 200 at a low speed, it may be controlled to determine that the landing is completed by detecting the forward stop limit switch installed at the tip of the head 5.

〔第2実施形態〕
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の制御システムについて説明する。例えば、上述した第1実施形態では、相対位置算出部60によって算出されたヘッド5の相対位置及び姿勢を用いて、主に自動でヘッド5を乗降口201に到達させる場合について説明したが、本実施形態では、相対位置算出部60によって算出されるヘッドの相対位置及び姿勢を用いてオペレータの操縦を支援するためのガイダンス情報を提供する点が異なる。なお、もちろん、上述した第1実施形態に係る自動によるボーディングブリッジ1の運転制御と、本実施形態に係るオペレータへの操縦支援とを組み合わせた態様とすることも可能である。
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。
[Second Embodiment]
Next, the boarding bridge control system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. For example, in the above-described first embodiment, the case where the head 5 is mainly automatically reached to the entrance / exit 201 by using the relative position and posture of the head 5 calculated by the relative position calculation unit 60 has been described. The difference in the embodiment is that guidance information for assisting the operator's operation is provided by using the relative position and posture of the head calculated by the relative position calculation unit 60. Of course, it is also possible to combine the automatic operation control of the boarding bridge 1 according to the first embodiment described above with the maneuvering support to the operator according to the present embodiment.
In the following, detailed description of the configuration overlapping with the first embodiment will be omitted, and different parts will be mainly described.

本実施形態に係るボーディングブリッジは、図21に示すように、例えば、ヘッド5の内部に設けられた操作盤80等に設置される表示部82と、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)を検出するヘッド旋回角度検出部70と、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)を検出する車輪旋回角度検出部72とを備えている。
また、制御装置10´は、表示部82の表示を制御する表示制御部84と、ヘッド5が航空機200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86などを更に備えている。
As shown in FIG. 21, the boarding bridge according to the present embodiment has, for example, a display unit 82 installed on an operation panel 80 or the like provided inside the head 5, and a turning angle of the head 5 provided on the head 5. Alternatively, the head turning angle detection unit 70 that detects the driving amount (turning amount) of the head 5 in the turning direction and the wheel 11 or the rotating shaft 13 are provided with the turning angle of the wheel 11 or the driving amount (turning) of the wheel 11 in the turning direction. It is provided with a wheel turning angle detecting unit 72 for detecting the amount).
Further, the control device 10'also includes a display control unit 84 that controls the display of the display unit 82, a guess unit 86 that estimates the virtual position of the head 5 when the head 5 reaches the aircraft 200, and the like. ing.

表示制御部84は、例えば、総合判断部20から出力される第1撮像画像G1と第3撮像画像G3とを特徴点P1、P2に基づいて合成することにより合成画像G4を生成し、この合成画像G4を表示部82に表示させる。図22に合成画像G4の一例を示す。
また、表示制御部84は、推測部86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82に表示させる。
The display control unit 84 generates a composite image G4 by, for example, synthesizing the first captured image G1 and the third captured image G3 output from the comprehensive determination unit 20 based on the feature points P1 and P2, and this composite. The image G4 is displayed on the display unit 82. FIG. 22 shows an example of the composite image G4.
Further, the display control unit 84 superimposes the virtual installation position of the head 5 estimated by the estimation unit 86 on the composite image G4 and displays it on the display unit 82.

推測部86は、ヘッド旋回角度検出部70及び車輪旋回角度検出部72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、総合判断部20の相対位置算出部60によって算出された航空機200の乗降口201に対するヘッド5の相対的な位置及び姿勢に基づいて、ヘッド旋回角度検出部70及び車輪旋回角度検出部72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200に到達したと仮定したときの航空機200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。 The estimation unit 86 is an aircraft calculated by the relative position calculation unit 60 of the comprehensive determination unit 20 and the states of the traveling drive unit 9 and the rotation drive unit 15 detected by the head turning angle detecting unit 70 and the wheel turning angle detecting unit 72. The states of the traveling drive unit 9 and the turning drive unit 15 detected by the head turning angle detecting unit 70 and the wheel turning angle detecting unit 72 were maintained based on the relative position and orientation of the head 5 with respect to the entrance / exit 201 of 200. As it is, the installation position of the head 5 with respect to the aircraft 200 when it is assumed that the head 5 has reached the aircraft 200 is estimated, and the installation position is determined as the virtual installation position.

次に、図23を参照して、本実施形態に係るボーディングブリッジの動作について説明する。図23は、本発明の第2実施形態に係るボーディングブリッジの制御手順の一例を示したフローチャートである。ヘッド5の仮想設置位置は、例えば、以下のとおり、推測される。 Next, the operation of the boarding bridge according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 23. FIG. 23 is a flowchart showing an example of a boarding bridge control procedure according to the second embodiment of the present invention. The virtual installation position of the head 5 is estimated as follows, for example.

まず、制御装置10´は、上述した第1実施形態と同様の手法により、航空機200の乗降口201に対するヘッド5の相対的な位置及び姿勢を算出する(SC1)。
続いて、制御装置10´は、ヘッド5に設けられたヘッド旋回角度検出部70によって検出されたヘッド5の旋回角度及び走行駆動部9に設けられた車輪旋回角度検出部72によって検出された車輪11の旋回角度を取得する(SC2)。
First, the control device 10'calculates the relative position and orientation of the head 5 with respect to the entrance / exit 201 of the aircraft 200 by the same method as that of the first embodiment described above (SC1).
Subsequently, the control device 10'is a wheel detected by the turning angle of the head 5 detected by the head turning angle detecting unit 70 provided on the head 5 and the wheel turning angle detecting unit 72 provided on the traveling drive unit 9. Acquire the turning angle of 11 (SC2).

次に、制御装置10´は、ステップSC1において算出した乗降口201に対する現在のヘッド5の相対的な位置及び姿勢に基づいて、車輪旋回角度検出部72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70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200に到達したと仮定したときのヘッド5の設置位置をヘッド5の仮想位置として推測する(SC3)。
そして、制御装置10´は、推測したヘッド5の仮想設置位置を合成画像G4に重ね合わせて表示部82に表示させる(SC4)。
これにより、表示部82には、例えば、2つの特徴点P1、P2及び乗降口201が含まれる合成画像上に、仮想設置位置が重畳された画像が表示される。
Next, the control device 10'considers the turning angle of the wheel 11 detected by the wheel turning angle detecting unit 72 based on the current position and posture of the head 5 with respect to the entrance / exit 201 calculated in step SC1. The virtual installation position of the head 5 when the head 5 moves while maintaining the turning angle of the head 5 detected by the head turning angle detection unit 70 and the head 5 reaches the aircraft 200 is assumed. Guess as a position (SC3).
Then, the control device 10'superimposes the estimated virtual installation position of the head 5 on the composite image G4 and displays it on the display unit 82 (SC4).
As a result, the display unit 82 displays, for example, an image in which the virtual installation position is superimposed on the composite image including the two feature points P1 and P2 and the entrance / exit 201.

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82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の旋回角度を操縦することができる。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。 From the above, the operator of the boarding bridge 1 can steer the turning angle of the wheel 11 and the turning angle of the head 5 with reference to the virtual installation position of the head 5 displayed on the display unit 82. Therefore, the head 5 can be brought closer to the aircraft regardless of the skill level of the operation.

なお、本実施形態では、表示部82に合成画像G4を表示し、この合成画像G4に対して、仮想設置位置を重畳させていたが、表示部82に表示される画像は、航空機の乗降口が含まれる画像であればよく、上記例に限定されない。例えば、表示部82に表示される画像は、第1撮像画像又は第2撮像画像でもよいし、他の撮像手段によって撮像されたカメラ画像またはシミュレーション画像であってもよい。
また、本実施形態では、表示部82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82による視覚に訴えるものに限られない。例えば、表示部82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。
In the present embodiment, the composite image G4 is displayed on the display unit 82, and the virtual installation position is superimposed on the composite image G4. However, the image displayed on the display unit 82 is the entrance / exit of the aircraft. The image may be any image that includes, and is not limited to the above example. For example, the image displayed on the display unit 82 may be a first captured image or a second captured image, or may be a camera image or a simulation image captured by another imaging means.
Further, in the present embodiment, the case where the virtual installation position of the head 5 is displayed on the display unit 82 has been described, but such guidance to the operator is not limited to the visual appeal of the display unit 82. For example, in place of or in addition to the display unit 82, in order to appropriately bring the head 5 to the entrance / exit 201 based on the relative position / posture relationship between the virtual installation position of the head 5 and the entrance / exit 201. A voice guidance unit for notifying the operation guidance by voice may be further provided to support the operation of the operator.

例えば、音声ガイダンス部は、「右へ」、「左へ」、「前へ」、「ゆっくり」などの音声を出力することにより、オペレータの操作支援を行うことが可能である。
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。
For example, the voice guidance unit can support the operation of the operator by outputting voices such as "right", "left", "forward", and "slowly".
Further, the moving speed of the head 5 may be notified by voice, such as "The current speed is 0 m / min."
In addition, a voice may be emitted according to the arrival status of the head 5 up to the entrance / exit 201, such as "there is 0 m remaining." In this case, for example, a sound may be emitted such that the notification interval changes according to the distance between the head 5 and the entrance / exit 201. By doing so, it is possible for the operator to intuitively grasp how close the head 5 is to the entrance / exit.
In addition, when an event that requires an emergency stop occurs by detecting an obstacle, a voice such as "An obstacle has been detected. An emergency stop will be made." It is possible to easily notify the operator of the situation.

以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。
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。
Although the present invention has been described above using the embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments. Various changes or improvements can be made to the above embodiments without departing from the gist of the invention, and the modified or improved forms are also included in the technical scope of the present invention. Moreover, you may combine the said embodiment as appropriate.
Further, the processing flow described in the above embodiment is also an example, and even if unnecessary steps are deleted, new steps are added, or the processing order is changed within a range that does not deviate from the gist of the present invention. Good.

例えば、上述した実施形態では、位置だけでなく姿勢についても考慮してボーディングブリッジ1の自動制御を行うこととしたが、少なくとも位置に基づいて自動制御やガイダンスによるオペレータの操縦支援を行うこととしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the boarding bridge 1 is automatically controlled in consideration of not only the position but also the posture, but at least the operator can be operated by automatic control or guidance based on the position. Good.

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
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
18 :NSS受信機
20 :総合判断部
25 :通信部
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 :目標位置算出部
41 :画像変換部
41a :第1カメラ
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 :座標算出部
50 :ヘッド位置算出部
60 :相対位置算出部
61 :水平度算出部
62 :高さ位置算出部
63 :平行度算出部
64 :平行位置算出部
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
82 :表示部
84 :表示制御部
86 :推測部
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
202 :線分
205 :通路部
1: Boarding bridge 2: Rotanda 3: Base tunnel 4: Tip tunnel 5: Head 5a: Edge 6: Fixed leg 7: Movable leg 8: Adjusting floor 8a: Edge 9: Travel drive unit 10: Control device 10' : Control device 11: Wheel 12: Bogie 13: Rotating shaft 14: Lifting drive unit 15: Swivel drive unit 16: Adjusting floor drive unit 18: NSS receiver 20: Comprehensive judgment unit 25: Communication unit 30: Drive control unit 31: Adjusting floor drive control unit 32: Lifting drive control unit 33: Turning drive control unit 34: Travel drive control unit 40: Target position calculation unit 41: Image conversion unit 41a: First camera 42: Parameter adjustment unit 42a: First camera 42b : Second camera 42c: Virtual camera 43: Coordinate calculation unit 50: Head position calculation unit 60: Relative position calculation unit 61: Horizontalness calculation unit 62: Height position calculation unit 63: Parallelity calculation unit 64: Parallel position calculation unit 70: Head turning angle detection unit 72: Wheel turning angle detection unit 80: Operation panel 82: Display unit 84: Display control unit 86: Estimating unit 101: CPU
102: Auxiliary storage device 103: Main storage device 104: Communication device 105: Input unit 106: Output unit 200: Aircraft 201: Boarding / alighting port 201a: Lower edge unit 202: Line segment 205: Aisle unit

Claims (9)

接続対象の航空機の乗降口と接続可能なヘッド部を備えるボーディングブリッジの制御システムであって、
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収めた第1撮像画像を取得するための第1撮像部と、
前記第1撮像部とは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収めた第2撮像画像を取得するための第2撮像部と、
前記第1撮像画像及び前記第2撮像画像を取得する通信部と、
前記第1撮像画像及び前記第2撮像画像を用いて、所定の直交座標系における前記乗降口の位置に関連付けられた目標点の位置を算出する目標位置算出部と、
前記所定の直交座標系における前記ヘッド部の位置を算出するヘッド位置算出部と、
前記目標位置算出部によって算出された前記目標点の位置と、前記ヘッド位置算出部によって算出された前記ヘッド部の位置とに基づいて、前記乗降口に対する前記ヘッド部の相対位置及び相対角度の少なくとも一方を算出する相対位置算出部と
を具備するボーディングブリッジの制御システム。
A boarding bridge control system with a head that can be connected to the entrance / exit of the aircraft to be connected.
A first imaging unit for acquiring a first captured image in which the first feature portion and the second feature portion provided on the aircraft are contained in the same image, and
A second imaging unit provided at a position different from the first imaging unit and for acquiring a second captured image in which the first feature unit and the second feature unit are contained in the same image.
A communication unit that acquires the first captured image and the second captured image,
A target position calculation unit that calculates the position of a target point associated with the position of the entrance / exit in a predetermined Cartesian coordinate system using the first captured image and the second captured image.
A head position calculation unit that calculates the position of the head unit in the predetermined Cartesian coordinate system, and
At least the relative position and relative angle of the head portion with respect to the entrance / exit based on the position of the target point calculated by the target position calculation unit and the position of the head portion calculated by the head position calculation unit. A boarding bridge control system including a relative position calculation unit for calculating one side.
前記目標位置算出部は、
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前記第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前記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目標点の座標を算出する座標算出部と
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システム。
The target position calculation unit
Using the conversion parameters set based on the positional relationship between the first imaging unit and the second imaging unit, the viewpoint of the second captured image captured by the second imaging unit is converted, and the third imaging is performed. An image conversion unit that generates an image and
The first feature portion and the second feature portion in the predetermined orthogonal coordinate system from the first feature portion and the second feature portion included in the third captured image and the first captured image, respectively. The boarding bridge control system according to claim 1, further comprising a coordinate calculation unit for calculating the coordinates of the target point from the calculated coordinates of the first feature unit and the second feature unit. ..
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システム。 The conversion parameter assumes a virtual imaging unit that is a virtual imaging unit whose positional relationship between the first imaging unit and the second imaging unit is known, and the virtual imaging unit and the second imaging unit are used. The boarding bridge control system according to claim 2, which is set based on the positional relationship. 前記目標位置算出部は、
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システム。
The target position calculation unit
The feature difference between the first feature portion and the second feature portion included in the first captured image and the first feature portion and the second feature portion included in the third captured image is predetermined. A parameter adjusting unit is provided that adjusts the position of the virtual imaging unit until it is within the permissible range of the above and changes the conversion parameter using the adjusted position of the virtual imaging unit.
The boarding bridge control system according to claim 3, wherein the image conversion unit performs viewpoint conversion of the second captured image using the latest conversion parameters.
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、前記相対位置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システム。
A drive control unit that controls the drive of the head unit is further provided.
The boarding bridge according to any one of claims 1 to 4, wherein the drive control unit controls the drive of the head unit based on the relative position of the head unit with respect to the entrance / exit calculated by the relative position calculation unit. Control system.
前記第1撮像部及び前記第2撮像部は、エプロンに駐機された前記航空機との位置関係が既知である物体に設けられている請求項1から5のいずれかに記載のボーディングブリッジの制御システム。 The control of the boarding bridge according to any one of claims 1 to 5, wherein the first imaging unit and the second imaging unit are provided on an object whose positional relationship with the aircraft is known to be parked in an apron. system. 前記第1撮像部及び前記第2撮像部は、ターミナル建物に設けられている請求項1から5のいずれかに記載のボーディングブリッジの制御システム。 The boarding bridge control system according to any one of claims 1 to 5, wherein the first imaging unit and the second imaging unit are provided in a terminal building. 前記相対位置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ガイダンス部を備える請求項1から7のいずれかに記載のボーディングブリッジの制御システム。 The boarding bridge according to any one of claims 1 to 7, further comprising a guidance unit for guiding the operation of the head unit based on the relative position of the head unit with respect to the entrance / exit calculated by the relative position calculation unit. Control system. 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、前記相対位置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1から8のいずれかに記載のボーディングブリッジの制御システム。
A detection unit that detects the state of the drive unit that drives the head unit, and
A display control unit that displays an image including the entrance / exit of the aircraft on the display unit,
Based on the state of the drive unit detected by the detection unit and the relative position of the head unit with respect to the entrance / exit calculated by the relative position calculation unit, the state of the drive unit detected by the detection unit is determined. An estimation unit that estimates the installation position of the head unit when it is assumed that the head unit has reached the aircraft while maintaining the position.
With
The boarding bridge control system according to any one of claims 1 to 8, wherein the display control unit superimposes the installation position of the head unit estimated by the estimation unit on the image and displays the display on the display unit.
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