JP5154689B2 - 平行二輪機構を備えたボーディングブリッジの走行制御装置及びこれを備えたボーディングブリッジ - Google Patents

Description

本発明は、互いに平行に配置され且つ旋回可能な一対の車輪を有する平行二輪機構を備えたボーディングブリッジの走行制御装置及びこれを備えたボーディングブリッジに関する。

従来、この種の平行二輪機構を備えたボーディングブリッジとして、例えば、航空機や船舶等の乗降に使用されるボーディングブリッジが存在する。ボーディングブリッジは、ターミナルビルの乗降口等に接続されるロタンダと、航空機の乗降口等に着脱自在に接続されるキャブと、ロタンダとキャブとの間に介在する伸縮自在なトンネルとを備えている。トンネルの両側部には、鉛直方向に延びる伸縮自在な一対のコラム（ｃｏｌｕｍｎ）が設けられている。両コラムの下端部には、水平方向に延びる支持梁が架け渡されている。

平行二輪機構は、この支持梁に設けられている。平行二輪機構は、互いに平行に配置された一対の車輪を備えている。これらの車輪は、平行な位置関係を保ちつつ共に鉛直軸回りに回転自在なように、支持梁に取り付けられている。また、平行二輪機構は、それらの車輪を駆動する一対の電動機を備えている。平行二輪機構は、両車輪を同じ速度で回転させることにより、直進走行が可能である。また、平行二輪機構は、両車輪を異なる速度で回転させることにより、旋回走行が可能である。

キャブ内には、操作レバーを備えた操作盤が設けられている。ボーディングブリッジの各種動作は、作業者が操作盤を操作することによって行われる。すなわち、作業者が操作盤を操作することによって、平行二輪機構の走行、コラムの伸縮、キャブの旋回等が行われる。平行二輪機構の進行方向の速度及び旋回の度合いは、操作レバーによって調整される。

通常、乗客の乗降の際は、まず平行二輪機構を走行させ、航空機のドアがトンネルの延長線上に位置するまで、ロタンダを回転させる。次に、平行二輪機構の進行方向を変え、平行二輪機構を航空機のドアに向かって直進させる。これにより、トンネルが伸び、キャブは航空機のドアに接近する。その後、キャブを航空機に装着する。これにより、乗客の乗降が可能となる。特許文献１には、図１０（ａ）に示すように、トンネル６０の長さを変えずにロタンダ６１を回転させる方法が記載されている。平行二輪機構６２の両車輪の速度に差を設けることにより、平行二輪機構６２を旋回走行させる方法である。一方、通常のボーディングブリッジでは、図１０（ｂ）に示すように、平行二輪機構６２を直進走行させる方法が採られる。すなわち、まず、平行二輪機構６２をトンネル６０と直交する方向に直進させ、キャブ６３が航空機６４のドアの方を向いた時点で一旦停止する。次に、平行二輪機構６２の進行方向が航空機６４のドアに向かう方向と一致するまで、平行二輪機構６２をその場で旋回させる。そして、平行二輪機構６２をドアに向かって直進させる。

特開２００４−８２８３３号公報

ところが、実際には、航空機に対してボーディングブリッジを迅速に接続するために、言い換えると現場の作業効率を向上させるために、平行二輪機構６２を一旦停止させてから旋回させるのではなく、前進させながら旋回させる場合も少なくない。例えば、平行二輪機構６２は、図１１に示すような軌道を走行する。このような場合、平行二輪機構６２は、直進走行と旋回走行とが組み合わさったような走行を行う。

ところで、トンネル６０及びキャブ６３の位置は、平行二輪機構６２の位置よりも相当高い。そのため、ボーディングブリッジは、平行二輪機構６２の加速又は減速により、振動が発生しやすいという特性を有している。したがって、平行二輪機構６２が直進走行と旋回走行とが組み合わさったような走行を行う場合には、作業者の負担を軽減するために、上記特性を十分に考慮することが望ましい。しかし、従来は、直進走行と旋回走行とを別々に行うことを前提としており、それらを組み合わせた走行に関する制御は何ら提案されていなかった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、平行二輪機構を備えたボーディングブリッジにおいて、作業者に大きな負担をかけることなく、現場における作業効率の向上を図ることである。

本発明に係る走行制御装置は、互いに平行に配置された旋回可能な一対の車輪と、前記車輪をそれぞれ独立して駆動する駆動装置とを有する平行二輪機構を備えたボーディングブリッジの走行制御装置であって、前記ボーディングブリッジには、前記ボーディングブリッジに乗車する作業者によって操作され、前記平行二輪機構の進行方向の速度及び旋回の度合いが入力される操作装置が設けられ、前記操作装置に対する入力と、前記操作装置が操作されるときの前記各車輪の走行状態とから、前記各車輪の加速度及び目標速度を演算する演算部と、前記両車輪が同一速度で走行する直進走行を行うように前記駆動装置を制御する直進走行制御部と、前記両車輪が異なる速度で走行する旋回走行を行うように前記駆動装置を制御する旋回走行制御部と、前記直進走行と前記旋回走行とを切り替える際、及び／又は、前記旋回走行における旋回の度合いを切り替える際に、前記平行二輪機構の進行方向の速度を一定に維持するように、前記両車輪の一方を加速すると共に他方を減速するように前記駆動装置を制御する切替制御部と、を備えたものである。

前記走行制御装置によれば、直進走行と旋回走行との切り替え、及び／又は、旋回走行における旋回の度合いの切り替えを、スムーズに行うことができる。そのため、車輪の急激な加速又は減速に起因するボーディングブリッジの振動を低減することができる。したがって、作業者にかかる負担が軽減されると共に、現場における作業効率が向上する。

また、作業者の操作内容及びそのときの車輪の走行状態が十分に考慮された好適な加速度及び目標速度に基づいて、車輪を制御することができる。

前記走行制御装置は、前記各車輪の加速度として、予め設定された数段階の加速度を記憶している記憶部を更に備えていてもよい。

このように、段階的に設定された加速度を予め用意しておくことにより、走行制御装置の構成を簡略化することができる。

前記走行制御装置は、前記直進走行時における前記各車輪の通常の加速度として、所定の加速度を記憶した記憶部を更に備え、前記切替制御部は、前記両車輪の速度が所定の目標速度となるように前記両車輪が加速しつつ前記直進走行を行っているときに旋回指令が入力されると、前記両車輪の加速度の絶対値を同じ値に保ちつつ、一方の車輪の目標速度を前記所定の目標速度よりも所定の速度差だけ大きな速度に変更すると共に、他方の車輪の目標速度を前記所定の目標速度よりも前記所定の速度差だけ小さな速度に変更し、前記各車輪の速度が変更後の前記各目標速度になると、前記両車輪の加速度を前記所定の加速度に戻すと共に、前記所定の目標速度に前記所定の速度差を加算した速度を前記一方の車輪の目標速度とし、前記所定の目標速度から前記所定の速度差を減算した速度を前記他方の車輪の目標速度としてもよい。

これにより、加速中に直進走行から旋回走行に切り替わっても、ボーディングブリッジの振動は抑制されることになる。

前記走行制御装置は、前記車輪が走行しているときに停止指令が入力されると、前記車輪が走行しているときに減速指令が入力されたときの減速度よりも大きな減速度で前記車輪を減速させる減速制御部を更に備えていてもよい。

なお、ここで停止指令とは、車輪を停止させるような指令である。一方、減速指令とは、速度が零にならない程度に車輪を減速させるような指令である。

通常、走行中のボーディングブリッジが停止する際には、いったん減速指令がなされて車輪が減速した後、停止指令がなされて車輪が停止する。前記走行制御装置によれば、減速指令が入力されると、比較的小さな減速度で車輪が減速される。そのため、車輪の急激な減速は抑えられる。一方、停止指令が入力されると、比較的大きな減速度で車輪が減速される。そのため、現場の作業効率の向上が図られる。

前記走行制御装置は、前記車輪の減速度として、第１減速度と、前記第１減速度よりも小さな第２減速度と、前記第２減速度よりも小さな第３減速度とを記憶している記憶部と、減速指令が入力されると前記第２減速度で前記車輪を減速させ、停止指令が入力されると、前記第１減速度による減速と前記第３減速度による減速とを交互に切り替えることによって前記車輪を減速させる減速制御部と、を備えていてもよい。

これにより、減速指令がなされた場合は、比較的緩やかな減速度で車輪が減速されることになる。一方、停止指令がなされた場合は、大きい減速度と小さい減速度とを組み合わせて減速するという、いわゆる２段階減速が行われる。この際、小さい減速度による減速は、大きい減速度による減速によって生じる振動を打ち消すように作用する。このため、減速時にボーディングブリッジに生じる振動を軽減させることができる。

前記ボーディングブリッジには、前記ボーディングブリッジの所定の状態を検出するセンサが設けられ、前記走行制御装置は、前記車輪の減速度として、第１減速度と、前記第１減速度よりも小さな第２減速度と、前記第２減速度よりも小さな第３減速度とを記憶している記憶部と、前記車輪を減速させる減速制御部と、を更に備え、減速指令が入力されると、前記減速制御部は前記第２減速度で前記車輪を減速させ、停止指令が入力されると、前記演算部は、入力時の前記各車輪の速度、前記ボーディングブリッジの構造及び状態に基づいて、前記ボーディングブリッジの振動周期Ｔを算出し、一方の車輪の速度をＶ、他方の車輪の速度をＶ'、所定の減速度をｍ、前記減速度ｍよりも小さい減速度をｎとして、ｔ＋ｔ'＝Ｔ／２からなる第１の式と、ｍｔ＋ｎｔ'＝−Ｖ／２又はｍｔ＋ｎｔ'＝−Ｖ'／２からなる第２の式とから、第１の時間ｔと第２の時間ｔ'とを算出し、停止指令が入力されると、前記減速制御部は、時間ｔ、ｔ'、ｔ、ｔ'の間、それぞれｍ、ｎ、ｍ、ｎの減速度で前記車輪を順次減速させてもよい。

これにより、停止指令が入力されると、大きい減速度と小さい減速度とを所定時間交互に切り替えることで、各車輪の速度Ｖ、Ｖ'が半分になるまで、振動周期Ｔの半分の時間で減速が行われる。更に、同じようにして、振動周期Ｔの半分の時間で半分になった各車輪の速度Ｖ、Ｖ'が、０になるまで減速されることになる。その結果、減速時にボーディングブリッジに生じる振動を軽減させることができる。

本発明に係るボーディングブリッジは、前記走行制御装置を備えたものである。

ボーディングブリッジでは、キャブ及びトンネルが平行二輪機構よりも相当高い位置に配置される。そのため、走行時に振動が生じやすい。したがって、前記走行制御装置による振動の軽減は、極めて有用である。

以上のように、本発明によれば、平行二輪機構を備えたボーディングブリッジにおいて、作業者に大きな負担をかけることなく、現場における作業効率の向上を図ることができる。

ボーディングブリッジの一実施形態を示す正面図である。 平行二輪機構を示す正面図である。 （ａ）は操作盤を示す斜視図、（ｂ）は操作レバーを示す平面図である。 制御系統を示すブロック図である。 （ａ）は直進走行を示す平面図、(ｂ)は右旋回走行を示す平面図、（ｃ）は左旋回走行を示す平面図である。 走行制御装置の機能ブロック図である。 （ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、平行二輪機構を停止状態から走行させた時の各速度を示す模式図である。 平行二輪機構を直進走行状態から旋回走行させた時の各速度を示す模式図である。 平行二輪機構を一旦減速させてから停止させる場合の走行制御を説明する図であり、（ａ）は目標速度と時間との関係を示す模式図、（ｂ）は減速度と時間との関係を示す模式図、（ｃ）は速度と時間との関係を示す模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は平行二輪機構の走行軌跡の一例を示す平面図である。 平行二輪機構の走行状態の一例を示す平面図である。

以下、本発明に係るボーディングブリッジの一実施形態について説明する。図１に示すように、ボーディングブリッジ１は、空港のターミナルビルＡの乗降口に接続されるロタンダ２と、航空機Ｂの乗降口に着脱されるキャブ３と、キャブ３とロタンダ２とを接続するトンネル４とを備えている。

ロタンダ２は、エプロンに設けられた支持構造体Ｃにより、鉛直軸回りに回転自在に支持されている。キャブ３は、トンネル４に対して鉛直軸回りに回転し得るように構成されている。トンネル４は中空の筒状に形成されており、ロタンダ２側の第１トンネル部４ａと、第１トンネル部４ａに伸縮自在に連結された第２トンネル部４ｂとからなっている。第２トンネル部４ｂには、トンネル４の長さを計測する長さセンサ５０が設けられている。また、第２トンネル部４ｂにはドライブコラム５が取り付けられている。

ドライブコラム５は、第２トンネル部４ｂの両側部に配置された上下方向に伸縮自在な一対の支柱６と、両支柱６の下端部に架け渡された支持梁７と、支持梁７の下部に鉛直軸回りに回転自在に設けられた平行二輪機構８とを備えている。支柱６には、伸縮用の電動機(図示せず)が設けられている。また、支柱６には、支柱６の長さから第２トンネル部４ｂの高さを検出する高さセンサ５１が設けられている。

図２に示すように、平行二輪機構８は、支持梁７の略中央部に回転自在に設けられた回転軸９を備えている。回転軸９は上下方向に延びている。また、平行二輪機構８は、回転軸９の下端部に接続された車軸フレーム１０と、車軸フレーム１０の両端部に車軸１１を介して設けられた一対の車輪１２ａ，１２ｂとを備えている。車輪１２ａ，１２ｂは互いに平行に配置され、それぞれ車軸１１に対して回転自在である。平行二輪機構８は更に、車輪１２ａ，１２ｂを個別に駆動する駆動装置として、一対の電動機（ＡＣモータ）１３ａ，１３ｂを備えている。車輪１２ａ，１２ｂは、それぞれ電動機１３ａ，１３ｂによって、正回転及び逆回転のいずれの方向にも回転可能である。また、車輪１２ａ，１２ｂは、互いに同一の速度で走行することもでき、異なる速度で走行することもできる。車輪１２ａ，１２ｂは、回転軸９を介して、鉛直軸回りに回転可能となっている。以下では、鉛直軸回りの回転を、単に旋回と称する。

キャブ３の内部には、図３（ａ）に示すような操作盤２０が設けられている。操作盤２０には、トンネル４及びキャブ３の昇降や回転等を操作するための操作スイッチ２１、平行二輪機構８の車輪１２ａ，１２ｂを操作するための操作レバー２２、各種情報が表示されるモニター２３等が設けられている。

操作レバー２２は、前後左右に傾倒させて操作するものである。図３（ｂ）に示すように、操作レバー２２を前方又は後方に傾倒させると、その傾倒角度に応じて平行二輪機構８の進行方向の目標速度が設定される。操作レバー２２を左方または右方に傾倒させると、平行二輪機構８の旋回方向が設定される。操作レバー２２を斜め方向に傾倒させると、後述するように、その傾倒の向き及び傾倒角度によって、平行二輪機構８の目標速度と各車輪１２ａ，１２ｂの目標速度との差が設定される。

具体的には、操作レバー２２を前方に傾倒させると車輪１２ａ，１２ｂは正転し、後方に傾倒させると車輪１２ａ，１２ｂは逆転する。平行二輪機構８の目標速度は、０．０５ｍ／ｓずつ段階的に設定でき、−０．３０ｍ／ｓ〜０．３０ｍ／ｓの範囲内で設定することが可能である。上述したように、操作レバー２２を左方に傾倒させれば左旋回が行われ、右方に傾倒させれば右旋回が行われる。操作レバー２２は左右に遊びを有しており、この遊びの範囲を越えて左右に傾倒させた場合に旋回が行われるように構成されている。また、平行二輪機構８の旋回加速時に、各車輪１２ａ，１２ｂの加速度は＋０．２ｍ／ｓ^２又は−０．２ｍ／ｓ^２となるように設定されている。

図４に示すように、操作レバー２２の操作指令は、シーケンサやＰＬＣ（Programmable Logic Controller）等を備えた走行制御装置３０と、左右一対のインバータ３１ａ，３１ｂとを介して、電動機１３ａ，１３ｂに伝達される。これにより、各車輪１２ａ，１２ｂは、所定の目標速度と所定の加速度とで駆動される。

このように、本実施形態では、従来からよく用いられている電動機１３ａ，１３ｂやインバータ３１ａ，３１ｂ等を使用することができる。したがって、本実施形態に係る走行制御装置３０は、製作費用が嵩むようなこともなく、簡易に導入することができる。

本明細書では、両車輪１２ａ，１２ｂを同速度で回転させることを「直進走行」といい、両車輪１２ａ，１２ｂを異なる速度で回転させることを「旋回走行」という。図５（ａ）に示すように、直進走行の際には、平面視において両車輪１２ａ，１２ｂは、エプロンに対して旋回することなく、一定の方向に向かって走行する。図５（ｂ）に示すように、右旋回走行の際には、平面視において両車輪１２ａ，１２ｂは、エプロンに対して右旋回すると共に走行する。その結果、両車輪１２ａ，１２ｂは、進行方向を右方向に変更しつつ走行することになる。図５（ｃ）に示すように、左旋回走行の際には、平面視において両車輪１２ａ、１２ｂは、エプロンに対して左旋回すると共に走行する。その結果、両車輪１２ａ，１２ｂは、進行方向を左方向に変更しつつ走行することになる。

図６は、走行制御装置３０の機能ブロック図である。走行制御装置３０は、直進走行の制御を行う直進走行制御部３０ａと、旋回走行の制御を行う旋回走行制御部３０ｂと、直進走行と旋回走行との切り替え、及び旋回走行における旋回度合いの切り替えを行う切替制御部３０ｃと、減速の制御を行う減速制御部３０ｄとを備えている。また、走行制御装置３０は、車輪１２ａ，１２ｂの加速度及び目標速度等を演算する演算部３０ｅと、車輪１２ａ，１２ｂの加速度の設定値等を記憶している記憶部３０ｆとを備えている。

次に、ボーディングブリッジ１の走行制御の一例として、車輪１２ａ，１２ｂを停止状態から加速させ、その途中で右旋回指令がなされた場合について説明する。なお、両車輪１２ａ，１２ｂが加速する際の加速度は０．０２ｍ／ｓ^２に設定され、減速する際の加速度は−０．１ｍ／ｓ^２に設定されているものとする。車輪１２ａの速度、車輪１２ｂの速度は、それぞれＶａ、Ｖｂと表記する。平行二輪機構８の速度はＶと表記する。また、平行二輪機構８の目標速度はＶｔと表記する。ここでは、Ｖｔは＋０．２５ｍ／ｓとする。

まず、作業者が目標速度Ｖｔ＝＋０．２５ｍ／ｓの位置まで操作レバー２２を前方に傾倒させると、図７（ａ）に示すように、両車輪１２ａ，１２ｂが通常の加速度０．０２ｍ／ｓ^２で加速される。この走行は直進走行である。そして、両車輪１２ａ，１２ｂが加速している途中、例えば、両車輪１２ａ，１２ｂの速度Ｖａ，Ｖｂが０．１０ｍ／ｓになった時点で、作業者が操作レバー２２を右方向に傾倒させたとする。ここでは、操作レバー２２は、車輪１２ａ、１２ｂの速度Ｖａ，Ｖｂと前記目標速度Ｖｔとの差が、それぞれ＋０．０５ｍ／ｓ、−０．０５ｍ／ｓとなるような角度に傾倒されたものとする。すると、走行制御装置３０により、車輪１２ａ、１２ｂの目標速度は、それぞれ０．３０ｍ／ｓ、０．２０ｍ／ｓに設定される。これは、平行二輪機構８の目標速度Ｖｔ＝０．２５ｍ／ｓに、前記速度差＋０．０５ｍ／ｓ、−０．０５ｍ／ｓを加算することによって求められる。以下では、平行二輪機構８の目標速度Ｖｔと車輪１２ａ，１２ｂの目標速度とを区別しやすいように、車輪１２ａ，１２ｂの目標速度を「最終目標速度」と呼ぶこととする。

ここで、両車輪１２ａ，１２ｂの速度Ｖａ，Ｖｂはまだ最終目標速度に到達していないため、図７（ｂ）に示すように、一方の車輪１２ｂの速度Ｖｂが最終目標速度である０．２０ｍ／ｓに達するまで、両車輪１２ａ，１２ｂをそのまま加速させる方法が考えられる。この方法では、車輪１２ｂの速度Ｖｂが０．２０ｍ／ｓになると、車輪１２ａの加速を継続しながら車輪１２ｂの加速を停止する。そして、車輪１２ａの速度Ｖａが最終目標速度である０．３０ｍ／ｓになった時点で、車輪１２ａの加速を停止する。しかし、この方法では、操作レバー２２を右方向に傾倒させてから車輪１２ｂが最終目標速度に到達するまでの間、平行二輪機構８は直進走行を続けることになる。すなわち、操作レバー２２を右方向に傾倒させる操作と平行二輪機構８が旋回を始めるまでの間に、時間遅れが生じる。一方、この時間遅れを小さくするために、図７（ｃ）に示すように、操作レバー２２が右方向に傾倒されると、車輪１２ｂの速度Ｖｂが最終目標速度に早く到達するように、両車輪１２ａ，１２ｂの加速度を増加させることが考えられる。しかし、この方法では、平行二輪機構８に急激な加速度が作用し、作業者に大きな負担を与える結果となる。

そこで本実施形態では、切替制御部３０ｃが以下のような制御を行う。すなわち、図７（ａ）に示すように、操作レバー２２が右方向に傾倒されると、車輪１２ａの速度Ｖａと車輪１２ｂの速度Ｖｂとの速度差が、それらの最終目標速度の速度差、すなわち０．３０ｍ／ｓ−０．２０ｍ／ｓ＝０．１０ｍ／ｓとなるまで、平行二輪機構８を旋回走行させる。この際、平行二輪機構８の速度Ｖ、すなわち、車輪１２ａの速度Ｖａと車輪１２ｂの速度Ｖｂとの平均値は、一定に保つこととする。言い換えると、車輪１２ａ、１２ｂの速度Ｖａ、Ｖｂと現時点での平行二輪機構８の速度Ｖとの差がそれぞれ＋０．０５ｍ／ｓ、−０．０５ｍ／ｓとなるまで、車輪１２ａを加速する一方、車輪１２ｂを減速させる。具体的には、車輪１２ａ、１２ｂの速度Ｖａ、Ｖｂが０．１５ｍ／ｓ、０．０５ｍ／ｓとなるまで、一時的に、車輪１２ａの最終目標速度が０．３５ｍ／ｓに設定され、車輪１２ｂの最終目標速度が−０．３５ｍ／ｓに設定される。

走行制御装置３０は、所定の演算を行い、その演算結果に基づいてインバータ３１ａ，３１ｂを制御する。具体的には、走行制御装置３０は、車輪１２ａ、１２ｂの現時点の速度Ｖａ、Ｖｂと、それらの速度Ｖａ，Ｖｂと平行二輪機構８の速度Ｖとの速度差と、車輪１２ａ、１２ｂの加速度＋０．２ｍ／ｓ^２、−０．２ｍ／ｓ^２とから、一時的な加速又は減速に必要な所定時間（ここでは、０．２５秒間となる）を算出する。そして、上記所定時間の間、車輪１２ａを加速すると共に車輪１２ｂを減速するように、電動機１３ａ，１３ｂを制御する。これにより、平行二輪機構８は支持梁７に対して回転し、旋回走行を始める。

その後、走行制御装置３０は、車輪１２ａ、１２ｂの速度Ｖａ、Ｖｂが０．１５ｍ／ｓ、０．０５ｍ／ｓになると、車輪１２ａ、１２ｂの最終目標速度を０．３０ｍ／ｓ、０．２０ｍ／ｓに変更すると共に、車輪１２ａ，１２ｂの加速度を通常の加速度（すなわち、０．０２ｍ／ｓ^２）に変更する。すると、車輪１２ａ，１２ｂは、それぞれ通常の加速度で最終目標速度にまで加速される。車輪１２ａ、１２ｂの速度Ｖａ、Ｖｂが最終目標速度に到達すると、その後、車輪１２ａ、１２ｂはそれら最終目標速度で走行を続ける。これにより、平行二輪機構８は、目標速度Ｖｔを維持しつつ旋回走行を行うことになる。なお、旋回中に直進走行指令がなされた場合には、上述の動作と逆の動作が行われる。

前述したように、平行二輪機構８の速度Ｖは、両車輪１２ａ、１２ｂの平均速度と一致する。本実施形態によれば、旋回時における両車輪１２ａ、１２ｂの加速度の絶対値が等しいので、直進走行から旋回走行に至る一連の走行において、平行二輪機構８の速度Ｖが０．１０ｍ／ｓに維持されることになる。このように、直進走行と旋回走行との切り換えが非常にスムーズに行えるので、急激な速度変化によってキャブ３等が振動してしまうことを抑制することができる。これにより、作業者の操作の精度及び操作性が大幅に向上することになる。特に、人が平行二輪機構８よりも相当高所に位置するようなボーディングブリッジ１では、走行時の振動抑制は極めて有益である。

なお、ここでは加速走行中に旋回指令がなされた場合について説明したが、例えば一定の速度で直進走行を行っている最中に右旋回指令がなされたような場合にも、同様の走行制御を実行することができる。例えば、図８に示すように、速度Ｖ＝０．２０ｍ／ｓで直進走行している途中に右旋回指令が与えられた場合、車輪１２ａは加速され、車輪１２ｂは減速される。そして、車輪１２ａの速度Ｖａ、車輪１２ｂの速度Ｖｂは、０．２５秒後にそれぞれ最終目標速度である０．２５ｍ／ｓ、０．１５ｍ／ｓとなり、それ以降、その速度で走行する。これにより、平行二輪機構８は、速度Ｖ＝０．２０ｍ／ｓで旋回する。

上述の切替制御は、直進走行と旋回走行とを切り替える際の制御であった。しかし、上述の切替制御は、旋回走行中に旋回の度合いを切り替える際にも、同様にして用いることができる。

次に、直進走行している平行二輪機構８を減速し、更には停止させる場合について説明する。以下の制御は、減速制御部３０ｄによって実行される。ここでは、速度Ｖ＝０．３ｍ／ｓで直進走行しているときに、まず目標速度を０．２ｍ／ｓに変更するように減速指令が与えられ、その後に目標速度を０ｍ／ｓとするような指令、すなわち停止指令が与えられる場合について説明する。

なお、走行制御装置３０は、減速指令又は停止指令を受けた際に、各車輪１２ａ、１２ｂの減速度を、大、中、小の３種類の減速度から選択できるようになっている。なお、本明細書において減速度とは、負の加速度のことをいう。減速度が大きいとは、負の加速度の絶対値が大きいことをいう。したがって、減速度が大きいと、急激に減速することになる。本実施形態では、各車輪１２ａ、１２ｂの減速度は、減速度が大きい第１減速度、減速度が中程度の第２減速度、減速度が小さい第３減速度から選択できるようになっている。これらの設定値は記憶部３０ｆに記憶されている。ここでは、第１減速度は−０．３０ｍ／ｓ^２、第２減速度は−０．１０ｍ／ｓ^２、第３減速度は−０．０２ｍ／^２に設定されている。なお、通常の減速度は、上記第２減速度に設定されている。

図９（ａ）に示すように、０．３０ｍ／ｓから０．２０ｍ／ｓという減速指令がなされた場合は、速度０ｍ／ｓへの減速ではないため、通常の減速度として第２減速度が選択される。その結果、図９（ｂ）に示すように、平行二輪機構８は、減速度α＝−０．１０ｍ／ｓ^２で減速されることになる。この場合は、図９（ｃ）に示すように比較的緩やかな減速となるために、その際に生じる振動は少なくなる。よって、作業者の操作に支障を与えることはない。

その後、図９（ａ）に示すように、速度０ｍ／ｓへの減速指令がなされた場合は、停止指令と判断され、次のようにして平行二輪機構８が減速されることになる。まず、停止指令がなされた時点のトンネル４の長さが長さセンサ５０で検出されると共に、トンネル４の高さが高さセンサ５１により検出される。更に、図示しないセンサ又はインバータ３１ａ，３１ｂに与えられる信号等に基づき、その時点における車輪１２ａ、１２ｂの速度Ｖａ、Ｖｂが検出される。ボーディングブリッジ１に関する振動周期Ｔと、トンネル４の長さ及び高さとの関係は、事前の試験等によって予め求められている。なお、ボーディングブリッジの振動周期Ｔは、そのボーディングブリッジの構造及び現在の状態に基づいて算出される。ボーディングブリッジがボーディングブリッジ１の場合は、トンネル４の長さ及び高さによって振動周期Ｔが算出される。また、通常の減速指令であるか又は停止指令であるかは、上記のように速度０ｍ／ｓへの減速かどうかで判断することができるが、現在の速度と目標速度との差の大きさ等に基づいて判断してもよい。

走行制御装置３０の演算部３０ｅは、これらの情報に基づいて、次の連立方程式から時間ｔとｔ'とを算出する。
ｔ＋ｔ'＝Ｔ／２
ｍｔ＋ｎｔ'＝−Ｖｗ／２
ここで、ｍには第１減速度である−０．３ｍ／ｓ^２が代入され、ｎには第３減速度である−０．０２ｍ／ｓ^２が代入される。また、Ｖｗには各車輪１２ａ、１２ｂの速度Ｖａ、Ｖｂが代入され、各車輪１２ａ、１２ｂ毎に前記時間ｔ及びｔ'が個別に求められる。ただし、本実施形態では両車輪１２ａ、１２ｂが同速度で走行することを前提としているために、ここではいずれか一方のみについて求めればよい。

以上より求められた時間ｔとｔ'とに基づいて、次のように車輪１２ａ、１２ｂが減速される。まず、図９（ｂ）に示すように、停止指令がなされた時点からｔ秒間、第１減速度−０．３ｍ／ｓ^２で減速される。その後のｔ'秒間は、第３減速度−０．０２ｍ／ｓ^２で減速される。更に、次のｔ秒間は第１減速度−０．３ｍ／ｓ^２で減速され、その後のｔ'秒間は第３減速度−０．０２ｍ／ｓ^２で減速される。なお、この時点で速度が０ｍ／ｓになっていない場合には、それ以降、車輪１２ａ，１２ｂは停止するまで第２減速度−０．１０ｍ／ｓ^２で減速される。本来、この第２減速度による減速を行わなくても、各車輪１２ａ，１２ｂは停止することになるため、理論的には、上記第２減速度による減速は不要である。しかし実際には、減速時において速度誤差が生じ得る。上記第２減速度による減速は、このような速度誤差を考慮したものである。上記第２減速度による減速を行うことにより、平行二輪機構８は確実に停止することになる。

このように、停止指令が与えられた場合には、減速度が大きな第１減速度−０．３ｍ／ｓ^２と減速度が小さな第３減速度−０．０２ｍ／ｓ^２とを組み合わせて、減速を行う。すなわち、いわゆる２段階減速を行う。これにより、第３減速度を用いた２回目の減速が、第１減速度を用いた１回目の急激な減速によって生じた振動を打ち消すように作用する。そのため、停止時にボーディングブリッジ１に生じる振動を大幅に軽減させることができる。

なお、停止指令がなされた時点における各車輪１２ａ、１２ｂの速度ＶｗがＶｗ＜−ｎＴとなる場合は、前記連立方程式から算出される時間ｔの値が負となってしまう。このため、Ｖｗ＜−ｎＴ（想定される最大の振動周期Ｔ）となる場合は、比較的緩やかな中程度の減速度、すなわち第２減速度−０．１ｍ／ｓ^２で減速することにしている。

上記実施形態では、いわゆる２段階減速により、平行二輪機構８の減速及び停止を行っているが、次のようにしてもよい。すなわち、走行中に停止指令がなされた場合の車輪１２ａ、１２ｂの減速度を、走行中に減速指令がなされた場合の減速度よりも大きく設定するのである。

通常、比較的大きな速度で走行している場合には、まず減速指令がなされて減速が開始され、かかる減速によって速度が小さくなってから、停止指令がなされて車輪１２ａ、１２ｂが停止することになる。これにより、大きな速度で走行しているときに、急激な減速が行われることを回避することができる。走行中に停止指令がなされた場合の車輪１２ａ、１２ｂの減速度を、走行中に減速指令がなされた場合の減速度よりも大きく設定することにより、減速から停止に至るまで、無理のない走行制御を行うことができる。これにより、振動の発生を抑制することができる。また、車輪１２ａ，１２ｂを速やかに停止させることができ、現場の作業効率の向上が図られる。また、制御内容が簡単なので、走行制御装置３０の構成を簡略化することができる。

なお、上記２段階減速において、減速度の大きさ、切替時間及び切替回数等は、上記実施形態のものに限られない。

また、走行制御装置３０に対し、このような減速時または停止時の制御機能を備えさせる必要は必ずしもなく、それらを省略することも可能である。

上記実施形態では、電動機（ＡＣモータ）１３ａ、１３ｂの回転数がインバータ３１ａ、３１ｂにより制御されることによって、車輪１２ａ、１２ｂの速度や加速度が段階的に設定される。しかし、車輪１２ａ、１２ｂの駆動装置として、例えばインバータ３１ａ、３１ｂが不要なサーボモータ等を使用することも可能である。

直進走行と旋回走行とを相互に切り替える際、あるいは旋回度合いを切り替える際に行われる制御は、上記実施形態に限定されるものではない。要は、一方の車輪１２ａが加速されると共に他方の車輪１２ｂが減速され、平行二輪機構８の速度が一定に維持されればよい。

その他、ボーディングブリッジ１の各部の形状等の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において任意に設計変更可能である。

１ ボーディングブリッジ
８ 平行二輪機構
１２ａ，１２ｂ 車輪
１３ａ，１３ｂ 電動機（駆動装置）
２２ 操作レバー（操作装置）
３０ 走行制御装置

Claims (7)

1. 互いに平行に配置された旋回可能な一対の車輪と、前記車輪をそれぞれ独立して駆動する駆動装置とを有する平行二輪機構を備えたボーディングブリッジの走行制御装置であって、
   前記ボーディングブリッジには、前記ボーディングブリッジに乗車する作業者によって操作され、前記平行二輪機構の進行方向の速度及び旋回の度合いが入力される操作装置が設けられ、
   前記操作装置に対する入力と、前記操作装置が操作されるときの前記各車輪の走行状態とから、前記各車輪の加速度及び目標速度を演算する演算部と、
   前記両車輪が同一速度で走行する直進走行を行うように前記駆動装置を制御する直進走行制御部と、
   前記両車輪が異なる速度で走行する旋回走行を行うように前記駆動装置を制御する旋回走行制御部と、
   前記直進走行と前記旋回走行とを切り替える際、及び／又は、前記旋回走行における旋回の度合いを切り替える際に、前記平行二輪機構の進行方向の速度を一定に維持するように、前記両車輪の一方を加速すると共に他方を減速するように前記駆動装置を制御する切替制御部と、
   を備えた走行制御装置。
2. 前記各車輪の加速度として、予め設定された数段階の加速度を記憶している記憶部を更に備えている、請求項１に記載の走行制御装置。
3. 前記直進走行時における前記各車輪の通常の加速度として、所定の加速度を記憶した記憶部を更に備え、
   前記切替制御部は、
   前記両車輪の速度が所定の目標速度となるように前記両車輪が加速しつつ前記直進走行を行っているときに旋回指令が入力されると、前記両車輪の加速度の絶対値を同じ値に保ちつつ、一方の車輪の目標速度を前記所定の目標速度よりも所定の速度差だけ大きな速度に変更すると共に、他方の車輪の目標速度を前記所定の目標速度よりも前記所定の速度差だけ小さな速度に変更し、
   前記各車輪の速度が変更後の前記各目標速度になると、前記両車輪の加速度を前記所定の加速度に戻すと共に、前記所定の目標速度に前記所定の速度差を加算した速度を前記一方の車輪の目標速度とし、前記所定の目標速度から前記所定の速度差を減算した速度を前記他方の車輪の目標速度とする、請求項１に記載の走行制御装置。
4. 前記車輪が走行しているときに停止指令が入力されると、前記車輪が走行しているときに減速指令が入力されたときの減速度よりも大きな減速度で前記車輪を減速させる減速制御部を更に備えている、請求項１に記載の走行制御装置。
5. 前記車輪の減速度として、第１減速度と、前記第１減速度よりも小さな第２減速度と、前記第２減速度よりも小さな第３減速度とを記憶している記憶部と、
   減速指令が入力されると前記第２減速度で前記車輪を減速させ、停止指令が入力されると、前記第１減速度による減速と前記第３減速度による減速とを交互に切り替えることによって前記車輪を減速させる減速制御部と、
   を更に備えている、請求項１に記載の走行制御装置。
6. 前記ボーディングブリッジには、前記ボーディングブリッジの所定の状態を検出するセンサが設けられ、
   前記車輪の減速度として、第１減速度と、前記第１減速度よりも小さな第２減速度と、前記第２減速度よりも小さな第３減速度とを記憶している記憶部と、
   前記車輪を減速させる減速制御部と、を更に備え、
   減速指令が入力されると、前記減速制御部は前記第２減速度で前記車輪を減速させ、
   停止指令が入力されると、前記演算部は、
   入力時の前記各車輪の速度、前記ボーディングブリッジの構造及び状態に基づいて、前記ボーディングブリッジの振動周期Ｔを算出し、
   一方の車輪の速度をＶ、他方の車輪の速度をＶ'、前記第１減速度をｍ、前記第３減速度をｎとして、ｔ＋ｔ'＝Ｔ／２からなる第１の式と、ｍｔ＋ｎｔ'＝−Ｖ／２又はｍｔ＋ｎｔ'＝−Ｖ'／２からなる第２の式とから、第１の時間ｔと第２の時間ｔ'とを算出し、
   停止指令が入力されると、前記減速制御部は、時間ｔ、ｔ'、ｔ、ｔ'の間、それぞれｍ、ｎ、ｍ、ｎの減速度で前記車輪を順次減速させる、請求項１に記載の走行制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一つに記載の走行制御装置を備えたボーディングブリッジ。

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