JP5813892B1 - 搭乗橋格納姿勢修正システム - Google Patents

Abstract

【課題】空港のスポットに設置された搭乗橋の航空機の機体に対する脱着にかかる時間を可能な限り縮め、運用の効率を適切に図ることができる搭乗橋格納姿勢修正システムを提供する。【解決手段】トンネル長、トンネル高さ、ロタンダ、キャブ及びドライブコラムの旋回角度の情報を各センサから入力し、スポット上の移動経路及び搭乗橋の高さを演算する演算処理部４と、各種航空機の機体に対する最適な搭乗橋格納姿勢情報を予め記憶させた搭乗橋格納姿勢データベース３と、フライトインフォーメーションシステム１０へのアクセスもしくはオペレータによる入力によって、次に入港してくる航空機の機体情報を取得し、当該機体情報に基づき搭乗橋格納姿勢データベース３のプリセット座標もしくは既に有しているプリセット座標から最適な搭乗橋格納姿勢情報を照会し、演算処理部４に、スポット上の移動経路及び搭乗橋の格納姿勢を演算させ、その演算結果に基づいて、走行タイヤ、トンネル、キャブ及びドライブコラムの動作制御を行う制御処理部２を備える。【選択図】図５

Description

本発明は、搭乗橋の運用の効率化を図ることができる搭乗橋格納姿勢修正システムに関するものである。

従来より、旅客が空港のターミナルビルと航空機の間を移動するために搭乗橋（ＰＢＢ）が使用されている。図１に搭乗橋の構造の概要を示す。この搭乗橋は、乗客が移動可能な中空部を有する伸縮自在のトンネルと、空港のターミナルビルの乗降口部に正逆回転自在に接続されるロタンダと、航空機の乗降口部（ドア）に正逆回転自在に接続されるキャブと、トンネルの航空機寄りの両側面に回動可能に設けられ、下方に走行タイヤを備えた一対の支柱からなるドライブコラムより構成されている（特許文献１等）。

搭乗橋は、未使用時の際に図２に示す水平姿勢で格納される。一方、搭乗橋を使用する際は、航空機がスポットインする前にオペレータによって予め航空機の機種指定を行うと、自動（以下「プリセット」という。）で航空機のドア高さにキャブが位置するように搭乗橋の高さ方向の姿勢が変更され、また、これら動作と平行してキャブの向きも自動で変更される。
一方、航空機がスポットアウトする際は、搭乗橋はプリセットにて図２の水平姿勢に戻される。

例えば、成田国際空港では、開港当初の主流航空機はＢ７４７（大型機）であったが、昨今では図３に示すようにＢ７３７を始めとした小型機の割合が増えており、年間の発着回数も増加傾向にある。発着回数が増加すると搭乗橋の運用の効率化が求められる。しかし、昨今の大型機や小型機が混在する運用下では、搭乗橋の着脱の作業効率が向上しない事情がある。

スポット利用の大型機や小型機が混在する場合、搭乗橋のキャブと航空機の高さ位置が一致するように、機種に合わせて搭乗橋の昇降が行われる。この場合、搭乗橋の昇降速度は安全面を考慮し０．０１５ｍ／ｓｅｃで設計されている。これは、搭乗橋の水平移動の速度０．３ｍ／ｓｅｃと比較しても非常に遅いスピードである。

図４に示すように、大型機と小型機では搭乗橋の装着時の姿勢は大きく異なる。大型機（例えばＢ７４７）の場合、図４（ａ）に示すような装着時の姿勢となる。また、小型機（例えばＢ７３７）の場合、図４（ｂ）に示すような装着時の姿勢となる。図４（ａ）に示すように大型機であれば、装着位置から図２に示す格納位置に戻す場合、特に問題はないが、小型機の場合、搭乗橋を図４（ｂ）に示す装着時の姿勢から図２の格納位置に戻す場合には、高さ方向の姿勢変更に３分弱の時間がかかるのに対し、搭乗橋の水平移動は最長でも４０秒弱あれば格納位置まで移動することができる。この場合、昇降及び水平移動を同時に行いながら搭乗橋が格納位置に戻ったとしても、昇降動作はまだ完了していないため、オペレータは昇降動作が完了するまでの約２分間は操縦席を離れることができない。

これらの事情は、搭乗橋の格納時に限らず航空機への装着時にも同様のことが言え、作業の効率化の問題に繋がってくる。現に実際の運用では、これらの内容について改善を求める声も多い。

特開２００２−３７１９６号公報

本発明は、以上のような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、空港のスポットに設置された搭乗橋の航空機の機体に対する脱着にかかる時間を可能な限り縮め、運用の効率を適切に図ることができる搭乗橋格納姿勢修正システムを提供することを課題とする。

本発明によれば、上記課題を解決するため、乗客が移動可能な中空部を有する伸縮自在のトンネルと、空港のターミナルビルの乗降口部に接続されるロタンダと、航空機の乗降口部に接続されるキャブと、トンネルの航空機寄りの両側面に回動可能に設けられ、下方に走行タイヤを備えた一対の支柱より構成されるドライブコラムとを有する搭乗橋の格納姿勢修正システムであって、トンネル長、トンネル高さ、ロタンダ旋回角度、キャブ旋回角度及びドライブコラム旋回角度の情報を各センサから入力し、スポット上の移動経路及び搭乗橋の高さを演算する演算処理部と、各種航空機の機体に対する最適な搭乗橋格納姿勢情報を予め記憶させた搭乗橋格納姿勢データベースと、次に入港してくる航空機の機体情報をフライトインフォーメーションシステムへのアクセスもしくはオペレータによる入力によって取得し、当該機体情報に基づき搭乗橋格納姿勢データベースのプリセット座標もしくは既に有しているプリセット座標から最適な搭乗橋格納姿勢情報を照会し、演算処理部に、スポット上の移動経路及び搭乗橋の格納姿勢を演算させ、その演算結果に基づいて、走行タイヤの駆動制御、トンネルの昇降制御、ロタンダの旋回制御、キャブの旋回制御及びドライブコラムの旋回制御を行う制御処理部を備え、該制御処理部は、搭乗橋を装着時の姿勢から格納位置に戻す際に、次に入港してくる航空機の機種に合わせて、搭乗橋のトンネル高さの修正制御を行い、修正された格納姿勢で搭乗橋の格納を行うことを特徴とする搭乗橋格納姿勢修正システムが提供される。
上記では、次にスポット入港してくる航空機の機体情報の取得にＦＩＳを採用しているが、これらの手法はオペレータによる入力であってもよい。
また、前述では搭乗橋格納姿勢データベースから搭乗橋格納姿勢情報を照会すると記載しているが、搭乗橋格納姿勢データベースを用いなくても、既に搭乗橋のシステムとして使用されている装着時のプリセット座標（キャブ高さ）及び格納時のプリセット座標（ロタンダ旋回角、ドライブコラム旋回角、キャブ旋回角、トンネル長さ）を活用すれば、搭乗橋格納姿勢情報の照会は可能である。

本発明によれば、格納時の搭乗橋の姿勢を常に図２に示すような水平姿勢とすることなく、次に入港してくる航空機の機種に合わせて変化させるようにしたので、搭乗橋の航空機の機体に対する脱着にかかる時間を可能な限り縮め、運用の効率を適切に図ることが可能となる。
また、旅客が航空機を降りるまでの時間短縮ができるため、旅客への負担が軽減され、地上作業者（搭乗橋のオペレータ）への負担も軽減される。
さらに、搭乗橋も余計な昇降移動が不要となり、昇降駆動モータ等の駆動部の延命化が図れる利点がある。

搭乗橋の構造の概要を示す図である。 従来システムによる未使用時の搭乗橋の格納姿勢を示す側面図である。 年度別の航空機の機種の構成比の推移を示すグラフ及び表である。 （ａ）は大型機に対する搭乗橋の装着時の姿勢を示す図、（ｂ）小型機に対する搭乗橋の装着時の姿勢を示す図である。 本発明の実施形態に係る搭乗橋格納姿勢修正システムの構成を示すブロック図である。 トンネル高さとトンネル長さの説明図である。 ロタンダ旋回角度、ドライブコラム（ステアリング）旋回角度、キャブ旋回角度の説明図である。 搭乗橋の操作盤の一般例を示す図である。 搭乗橋格納姿勢座標データベースの一例を示す図である。 あるスポットを小型機が連続で使用する場合の搭乗橋の格納姿勢を示す図である。 航空機の出発準備が完了し、搭乗橋を航空機から離脱させ、格納位置まで走行させる移動制御及びトンネル高さ修正制御のフローチャートである。 航空機の出発準備が完了し、搭乗橋を航空機から離脱させ、格納位置まで走行させる移動制御及びトンネル高さ修正制御の説明図である。 トンネル長さの算出方法の説明図である。 トンネル高さの算出方法の説明図である。

以下、本発明を実施形態に基づき詳細に説明する。

本発明の実施形態に係る搭乗橋格納姿勢修正システムは、搭乗橋の運用の効率化を図るため、航空機の機体に対する搭乗橋の脱着にかかる時間を可能な限り縮めるものである。
図５に、本実施形態の搭乗橋格納姿勢修正システムの構成をブロック図で示す。この搭乗橋格納姿勢修正システムは、入力部１、制御処理部２、搭乗橋格納姿勢座標データベース３、演算処理部４、走行タイヤを駆動させるモータＭ１を制御する駆動制御部５、乗客が移動可能な中空部を有する伸縮自在のトンネルの昇降を行うためのモータＭ２を制御する昇降制御部６、空港のターミナルビルの乗降口部に接続されるロタンダを正逆自在に旋回させるモータＭ３を制御するロタンダ旋回制御部７、航空機の乗降口部に接続されるキャブを正逆自在に旋回させるモータＭ４を制御するキャブ旋回制御部８、トンネルの航空機寄りの両側面に回動自在に設けられ、下方に走行タイヤを備えた一対の支柱からなるドライブコラムを正逆自在に旋回させるモータＭ５を制御するドライブコラム旋回制御部９を有する。また、トンネル長(1)、トンネル高さ（キャブ高さ）(2)、ロタンダ旋回角度(3)、キャブ旋回角度(4)及びドライブコラム旋回角度(5)を検出するためのセンサがそれぞれ設けられている。

また、搭乗橋は単独システムであるため、次に入港してくる航空機の機種情報を予め把握する機能は有していないため、本実施形態の搭乗橋格納姿勢修正システムでは、ＦＩＳ１０にアクセスして、次に入港してくる航空機の機種情報を取得するようになっている。また、他の方法としてオペレータによる入力も考えられる。

ここで、図６に示すように、本明細書において、トンネル高さとは、スポットの地面からキャブの下部までの高さのことをいい、トンネル長さとは、ロタンダからドライブコラムまでの距離のことをいう。
また、本明細書において、ロタンダ旋回角度θ_A、ドライブコラム（ステアリング）旋回角度θ_B、キャブ旋回角度θ_Cは、図７に示すように定義される。

入力部１には、搭乗橋の水平移動、昇降動作のための各種操作ボタンや、プリセットボタン（次に入港してくる航空機の機種情報をＦＩＳ１０に求めるための操作等を含む）、オペレータ自らが機種情報を指定することができる機種選定ボタンが設けられており、入力部１からの入力情報は制御処理部２に導かれるようになっている。

図８の搭乗橋操作盤例に示すように、入力部１においてプリセット（格納）のみを入力した場合は、ＦＩＳ１０に機種情報を求める。
一方、オペレータが機種を指定してからプリセット（格納）を入力した場合は、ＦＩＳ１０を介さずに制御処理部２から搭乗橋格納姿勢データベース３へ直接情報を送る。
なお、制御処理部２内に既に存在する装着時のプリセット座標（キャブ高さ）及び格納時のプリセット座標（ロタンダ旋回角、ドライブコラム旋回角、キャブ旋回角、トンネル長さ）を活用すれば、搭乗橋格納姿勢データベース３へ情報を送らなくても済む。

制御処理部２は、入力部１からの入力を受け付け、演算処理部４に、スポット上の搭乗橋の移動経路及び搭乗橋の格納姿勢等を演算させ、その演算結果に基づいて、走行タイヤの駆動制御、トンネルの昇降制御、ロタンダの旋回制御、キャブの旋回制御及びドライブコラムの旋回制御等を行う。また、制御処理部２は、ＦＩＳ１０にアクセスして次に入港してくる航空機の機体情報を取得し、当該航空機情報に基づき搭乗橋格納姿勢データベース３に対し最適な搭乗橋格納姿勢情報を照会し、これらの情報を取得する。また、制御処理部２は、上述のように搭乗橋の装着時のプリセット座標及び格納時のプリセット座標を有しており、搭乗橋のシステムとして使用している。

搭乗橋格納姿勢データベース３は、各種航空機の機体に対する最適な搭乗橋格納姿勢情報、例えば装着時のプリセット座標（キャブ高さ）及び格納時のプリセット座標（ロタンダ旋回角、ドライブコラム旋回角、キャブ旋回角、トンネル長さ）を予め記憶しておく。そのデータベースの一例を図９に示す。図示の例では、値は空欄であるが、実際には対象航空機ごとに各種座標（格納姿勢）の値がそれぞれ記憶される。この搭乗橋格納姿勢データベース３として、本出願人の出願に係る特許第５３５７３５２号で提案したスポット管理システムのスポット管理データベースを利用してもよい。このスポット管理データベースは、少なくとも、空港の各スポット毎にそのスポットについての少なくとも搭乗橋設備、電力供給設備、空調設備および給油設備の配置位置並びに航空機停止位置が記載されたＣＡＤ図面データと搭乗橋諸元、搭乗橋設備待機位置、搭乗橋走行線を含む搭乗橋設備情報データ、電力供給設備情報データ、空調設備情報データ及び給油設備情報データと；空港を利用する航空機の構造のＣＡＤ図面データとその構造に関連する情報データと；実機をスポットに駐機させることの可否及び駐機させた場合の状況をシミュレーションしたＣＡＤデータとそれに関する情報データとを一元管理して記憶するものである。

演算処理部４は、現在の搭乗橋のトンネル長、トンネル高さ、ロタンダ旋回角度、キャブ旋回角度及びドライブコラム旋回角度の情報を各センサから入力するとともに、制御処理部２を介して搭乗橋格納姿勢データベース３から次に入港してくる航空機の最適な搭乗橋格納姿勢情報を受け取り、搭乗橋の装着時、経由地点、格納時におけるスポット上の移動経路及び搭乗橋の高さを演算する。

駆動制御部５、昇降制御部６、ロタンダ旋回制御部７、キャブ旋回制御部８及びドライブコラム旋回制御部９は、制御処理部２からの指令を受け、上記した必要な制御を行い、その制御の状態は各センサにより検出され、演算処理部４にフィードバックされる。

ＦＩＳ１０は、空港に入出港する航空機のフライト情報を管理するシステムである。本実施形態の搭乗橋格納姿勢修正システムでは、次に入港してくる航空機の機種情報をＦＩＳ１０から取得し、その情報を基に最適な搭乗橋の格納姿勢を選定する。

本実施形態の搭乗橋格納姿勢修正システムでは、運用の効率化を図る上で、搭乗橋の脱着にかかる時間を可能な限り縮めるため、例えば、あるスポットを小型機が連続で使用する場合、無理に図２の水平格納姿勢に戻すことをせず、最低限の昇降動作で済む図１０のような格納姿勢（高さ方向）を選定する。

ここで、航空機の出発準備が完了し、搭乗橋を航空機から離脱させ、格納位置まで走行させる移動制御及びトンネル高さの修正制御について図１１及び図１２を参照して説明する。

まず、航空機の出発準備が完了すると、搭乗橋のオペレータは、搭乗橋操縦席にてスタンバイし、入力部１から搭乗橋の離脱作業開始の入力を行う（図１１のステップＳ１、Ｓ２）。この入力は制御処理部２が受け取り、制御処理部２はＦＩＳ１０にアクセスし、次に入港してくる航空機の機種情報を取得する（ステップＳ３）。

制御処理部２は、前述したスポット管理システムの搭乗橋格納姿勢データベース３を介して、次便の機種に適した搭乗橋の格納時の各種座標を割り出す（ステップＳ４）。

オペレータの入力部１の操作により、搭乗橋を図１２に示す航空機側面に対して垂直方向に１ｍ後退させ（Ｍ２）、搭乗橋のドライブコラムを経由地点Ｐに到着させる。ここで、制御処理部２は、トンネル高さの修正を開始するとともに、演算処理部４に、経由地点Ｐでのトンネル長（ｃ）を算出させる。そして、制御処理部２は、演算処理部４に、予め定めた経由地点Ｑでのトンネル長（ｂ）及びロタンダ旋回角（θ₂）、経由地点Ｐでのトンネル長（ｃ）及びロタンダ旋回角（θ₁）のそれぞれの値を、余弦定理（式１、式２）を用いて、図１２上に示す三角形の角度θ₄及び底辺ａの値を算出させる。

ここで、図１３及び図１４に示すトンネル長さ（ｊ）及びトンネル高さ（ｎ）の算出方法について説明する。

図１３は、トンネル長さ（ｇ）の算出方法の説明図である。図１３において、ｄ、ｉは固定値、θ₆、ｅ、ｇはセンサ測定値である。トンネル長さ（ｊ）は次のようにして求めることができる。

図１４は、トンネル高さ（ｎ）の算出方法の説明図である。図１４において、ｋは固定値、Ｈ、θ₇はセンサ測定値である。トンネル高さ（ｎ）は次のようにして求めることができる。

制御処理部２は、演算処理部４に、経由地点Ｑに向かうドライブコラム旋回角度（θ₅）を算出させる。ここで、経由地点Ｐに到達した際のドライブコラム旋回角度θ₅は式５で表される。

そして、制御処理部２は、ドライブコラムをθ₅度分調整し、経由地点Ｑまでａメートル搭乗橋を動かす。

経由点Ｐでのトンネル長（ｃ）の算出からドライブコラムをθ₅度分調整し、経由地点Ｑまでａメートル搭乗橋を動かすのと同様の方法で作業を繰り返し、搭乗橋を格納位置（Ｍ４）まで移動させる。図７に示すように、キャブ旋回角θ_Cはロタンダ旋回角θ_Aと同期させることにより、常に航空機と対して正面方向を保つ。以上ステップＳ５、Ｓ６。

搭乗橋が格納位置に到着すると、オペレータは退場する。そして、トンネル高さの修正完了することにより、格納作業が終了する。格納作業終了後タイマにて搭乗橋の操作盤の電源をオフにする（ステップＳ７）。

ここで、本実施形態の搭乗橋姿勢修正システムを用いるメリットについて述べる。

トンネル高さ修正速度を０．０１５ｍ／ｓｅｃ、トンネル長さ修正速度（水平移動）を０．３ｍ／ｓｅｃ、トンネル高さ修正を最大３ｍ、トンネル長さ修正を最大１５ｍとすると、従来のシステムでは、トンネル高さの修正には最大約２００秒かかり、トンネル長さの修正には最大約５０秒かかる。

これに対し、本実施形態の搭乗橋格納姿勢修正システムによれば、下記表１に示す通り、航空機への搭乗橋の装着が平均で約６６秒短縮でき、トンネル高さの修正時間が大幅に削減できる。

１ 入力部
２ 制御処理部
３ 搭乗橋格納姿勢座標データベース（スポット管理システム）
４ 演算処理部
５ 駆動制御部
６ 昇降制御部
７ ロタンダ旋回制御部
８ キャブ旋回制御部
９ ドライブコラム旋回制御部
１０ フライトインフォーメーションシステム（ＦＩＳ）

Claims (1)

1. 乗客が移動可能な中空部を有する伸縮自在のトンネルと、空港のターミナルビルの乗降口部に接続されるロタンダと、航空機の乗降口部に接続されるキャブと、トンネルの航空機寄りの両側面に回動可能に設けられ、下方に走行タイヤを備えた一対の支柱より構成されるドライブコラムとを有する搭乗橋の格納姿勢修正システムであって、
   トンネル長、トンネル高さ、ロタンダ旋回角度、キャブ旋回角度及びドライブコラム旋回角度の情報を各センサから入力し、スポット上の移動経路及び搭乗橋の高さを演算する演算処理部と、
   各種航空機の機体に対する最適な搭乗橋格納姿勢情報を予め記憶させた搭乗橋格納姿勢データベースと、
   次に入港してくる航空機の機体情報をフライトインフォーメーションシステムへのアクセスもしくはオペレータによる入力によって取得し、当該機体情報に基づき搭乗橋格納姿勢データベースのプリセット座標もしくは既に有しているプリセット座標から最適な搭乗橋格納姿勢情報を照会し、演算処理部に、スポット上の移動経路及び搭乗橋の格納姿勢を演算させ、その演算結果に基づいて、走行タイヤの駆動制御、トンネルの昇降制御、ロタンダの旋回制御、キャブの旋回制御及びドライブコラムの旋回制御を行う制御処理部を備え、
   該制御処理部は、搭乗橋を装着時の姿勢から格納位置に戻す際に、次に入港してくる航空機の機種に合わせて、搭乗橋のトンネル高さの修正制御を行い、修正された格納姿勢で搭乗橋の格納を行うことを特徴とする搭乗橋格納姿勢修正システム。