JP7406071B2

JP7406071B2 - 航空機地上支援車両

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Publication number: JP7406071B2
Application number: JP2019176958A
Authority: JP
Inventors: 英次溝口
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2023-12-27
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: CN112572819A; JP2021054146A

Description

本発明は、空港で航空機の地上支援を行う航空機地上支援車両に関する。

航空機地上支援車両は、走行用の駆動源として、エンジンが用いられ、エンジンの出力軸に接続されるトルクコンバータを備えている（例えば、特許文献１参照）。

航空機地上支援車両において、上記エンジンの駆動力を利用する車両では、航空機に対して所定距離まで近付いた後、その位置からトルクコンバータのクリープ現象を利用して微速で走行させることで航空機と車両を接近させることが行われている。

特開２０１３－１３３０６６号公報

しかし、ＩＡＴＡ（国際航空運送協会）では、空港において、航空機と航空機地上支援車両との距離に応じて制限速度を設けるように推奨している。例えば、航空機地上支援車両が航空機から４ｍ以内のエリアまで接近した場合の最高速度は、０．７ｋｍ／ｈに制限されている。そのため、航空機地上支援車両が航空機に接近した場合に、航空機地上支援車両を上記制限速度以内で走行させる必要があるが、トルクコンバータのクリープ現象による走行速度は例えば約５ｋｍ／ｈであり、上記クリープ現象を利用した走行では、微速よりも速度を落とした超微速での走行が困難である。よって、従来のようにトルクコンバータのクリープ現象をよる走行では、ＩＡＴＡの制限速度を超えないようにすることが不可能である。

そこで本発明は、トルクコンバータのクリープ現象による走行速度よりも速度を落とした超微速での走行が可能な航空機地上支援車両を提供する。

すなわち、本発明に係る航空機地上支援車両は、走行のための駆動力を発生させるエンジンと、車輪に設けられるブレーキと、前記ブレーキと別に設けられ、前記エンジンに接続されるトルクコンバータの出力軸の回転数を低下させる負荷を発生させてクリープ現象による走行時の走行速度を落とす負荷供給手段と、走行速度を検出する車速センサと、前記車速センサにより検出される走行速度が所定速度を超えたときに、前記負荷供給手段の駆動を開始する制御手段とを備え、前記負荷供給手段は、前記負荷を前記エンジンの出力軸と前記車輪との間にある駆動力伝達装置に与えることを特徴とする。

これにより、本発明に係る航空機地上支援車両では、クリープ現象による走行時の走行速度を落とすことにより、航空機地上支援車両をクリープ現象による走行速度よりも速度を落とした超微速での走行が可能となる。

これにより、本発明に係る航空機地上支援車両では、航空機地上支援車両から航空機までの距離に応じた負荷を、エンジンの出力軸と車輪との間にある駆動力伝達装置に与えることにより、クリープ現象による走行時の走行速度を落とすことが可能となる。

これにより、本発明に係る航空機地上支援車両では、走行速度が所定速度を超えた場合に負荷供給手段の駆動が開始されるため、航空機地上支援車両の走行速度が制限最高速度を超えるのを防止可能である。

本発明に係る航空機地上支援車両において、前記負荷供給手段は、前記負荷を発生する負荷装置を有しており、前記負荷装置は、前記制御手段により供給される電流の大きさに応じた負荷を発生することを特徴とする。

これにより、本発明に係る航空機地上支援車両では、距離センサにより検出される距離が所定値以下になったときの車両の走行速度にかかわらず、車両の超微速での走行が可能となる。
本発明に係る航空機地上支援車両において、航空機との距離を検出する距離センサを備え、前記所定速度は、０．７ｋｍ／ｈ以下の速度であり、前記制御手段は、前記距離センサにより検出された距離が所定距離以下になった後において、前記車速センサにより検出される走行速度が前記所定速度を超えたときに、前記負荷供給手段の駆動を開始することを特徴とする。
本発明に係る航空機地上支援車両において、前記制御手段は、前記距離センサにより検出された距離が前記所定距離よりも大きい場合、前記負荷供給手段を駆動しないことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、航空機地上支援車両をクリープ現象による走行速度よりも速度を落とした超微速での走行が可能となる。

本発明の航空機地上支援車両の側面図である。図１の車両の平面図である。図１の車両の基本的な構成を示すブロック図である。図１の車両の制御ブロック図である。図１の車両に備えるエリアセンサの３つの検出領域を示す側面図である。図１の車両が航空機に接近させるまでの手順を示す図である。

図１及び図２に示すように、本実施形態に係る航空機地上支援車両１（以下において単に車両１と称する場合がある）は、前後方向に長い車両本体２と、車両本体２に左右方向一方側（図２では右側）に寄せた状態で搭載されたベルトコンベア３と、車両本体２の前側で且つ左右方向他方側（図２では左端）に寄った位置に配置された運転部４と、ベルトコンベア３や運転部４を備える車両本体２を支持する左右一対の前側車輪５及び左右一対の後側車輪６（図１では左側の車輪のみ図示している）とを備えている。

ベルトコンベア３の前後長さは、車両本体２の前後長さよりもが長い。ベルトコンベア３は、図５に２点鎖線で示すように、先端部を上昇させた傾斜姿勢になるように後方側を支点として傾動可能に構成され、車両本体２に備える油圧ポンプ（図示せず）からの圧油により作動するアクチュエータ（図示せず）で傾動操作できるように構成されている。

したがって、航空機の貨物室（バルク室ともいう）の高さに合わせてベルトコンベア３の先端部を所定角度まで傾動させてから、油圧ポンプからの圧油により作動するアクチュエータ（図示せず）でベルトコンベア３のベルトを回転駆動させることで、手荷物やバラ積み貨物などを貨物室へ積み込む作業（搬入）や貨物室から手荷物やバラ積み貨物などを積み降ろす（搬出する）ことができる。

ベルトコンベア３は、その前端にフロントバンパー３ａを備えると共に、前後方向にスライド可能な手摺部３ｂ及び前後方向に伸縮可能なフード部３ｃを備えている。

フロントバンパー３ａは、例えば航空機に当接することにより衝撃力が加えられたことを検出するバンパーセンサ５３（図４参照）を備えている。したがって、車両本体２に備える制御部５０が、バンパーセンサ５３の検出信号に基づいてブレーキ５５を自動的に作動させて車両１を停止させる。

手摺部３ｂ及びフード部３ｃのそれぞれも、油圧ポンプからの圧油により作動するアクチュエータ（図示せず）により駆動される。なお、手摺部３ｂ及びルーフ部３ｃは、手動で動作するものとしてもよい。

運転部４は、ステアリングハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル、座席などを備えている。

車両１を走行させるための走行駆動装置について、図３に基づいて説明する。

走行駆動装置は、図３に示すように、エンジン１０と、エンジン１０の出力軸に接続されるトルクコンバータ１１と、トルクコンバータ１１からの駆動力を後側車輪６の車軸６ａに伝達するプロペラシャフト１２とを備えている。トルクコンバータ１１は、エンジン１０の出力軸からの駆動力を変換するトランスミッション（変速機）を含んでいる。

プロペラシャフト１２は、デファレンシャルギヤ（差動装置）１６を介して、トルクコンバータ１１からの駆動力を後側車輪６の車軸６ａに伝達する。

トルクコンバータ１１とプロペラシャフト１２との間には、ギア１８が設けられており、ギア１８は、負荷供給手段３０に接続される。

本実施形態において、トルクコンバータ１１と、ギア１８と、プロペラシャフト１２と、デファレンシャルギヤ１６と、車軸６ａとが、エンジン１０の出力軸と後側車輪６との間にある駆動力伝達装置Ｄに含まれる。

負荷供給手段３０は、駆動力伝達装置Ｄに供給する負荷を発生する負荷装置３１と、負荷装置３１の出力軸と一体に回転するスプロケット３２と、スプロケット３２の外周に架け渡されたローラーチェーン３３とを有している。

負荷装置３１は、例えばヒステリシスブレーキであり、円筒状の鉄製ロータと、コイルにより励磁される歯型形状の磁極を持ったステータとを有している。なお、ヒステリシスブレーキの構成は、周知の技術であるため、詳細説明は省略する。

負荷装置３１のコイルに電流が通電されると、その電流により発生した磁力により、ステータには、トルクコンバータ１１の出力軸の駆動方向（回転方向）と反対方向の磁力が発生して、ロータに、その駆動方向と反対方向の負荷が作用する。そのため、負荷装置３１のロータと一体に回転するスプロケット３２の回転数は、負荷装置３１のコイルに電流が通電されるまで（負荷装置３１が駆動されるまで）と比べて小さい回転数になる。ロータに作用する負荷は、コイルに通電される電流の大きさに応じて大きくなる。

スプロケット３２には、ローラーチェーン３３を介して、トルクコンバータ１１からの駆動力が伝達される。そのため、負荷装置３１のコイルに電流が通電されてない場合、スプロケット３２は、トルクコンバータ１１の出力軸（エンジン１０の出力軸）と同一方向に回転する。その後、上述したように、負荷装置３１のコイルに電流が通電されると、スプロケット３２の回転数が低下し、それに伴って、トルクコンバータ１１の出力軸の回転数が低下する。

車両１が、トルクコンバータ１１のクリープ現象による走行速度で走行しているときに、負荷装置３１により負荷を作用させることにより、車両１は、上記クリープ現象による走行速度よりも速度を落とした超微速で走行可能になる。

なお、超微速で走行する速度（車速）は、上記クリープ現象による走行速度以下であれば、どのような数値でもよい。より好ましくは、超微速で走行する速度（車速）は、ＩＡＴＡ（国際航空運送協会）が推奨する制限最高速度である０．７ｋｍ／ｈ以下の速度である。この制限最高速度は、車両１が航空機に接近した場合（本実施形態では、距離センサ５１が超微速エリアＥ１内で航空機を検出した場合）の最高速度であり、本実施形態は、ＩＡＴＡの制限速度以下で車両１を走行させることができる。

車両１は、図４に示すように、制御部５０を有し、制御部５０は、車両１から航空機までの距離を検出する距離センサ５１と、車両１の走行速度を検出する車速センサ５２と、バンパーセンサ５３と、負荷装置３１と、ブレーキ５５とに接続される。

距離センサ５１は、レーザーエリアセンサからなり、照射するレーザー光線により半円状のフィールドをスキャンし、対象物との距離と角度から設定されたエリア内の障害物を検出するためのセンサである。そのため、車両１が航空機に近づく場合、航空機を障害物として検出し、航空機までの距離を検出する。図５では、距離センサ５１により３つのエリアを検出する場合を示している。

３つのエリアは、車両１のベルトコンベア３の先端から１０ｍの間に設定され、ベルトコンベア３の先端から４ｍ先の位置までの超微速エリアＥ１と、超微速エリアＥ１の前端から２ｍ先の位置までの微速エリアＥ２と、微速エリアＥ２の前端から４ｍ先の位置までの低速エリアＥ３とを備える。

超微速エリアＥ１は、車両１が航空機に最も近づくエリアであり、低速エリアＥ３は、３つのエリアのうち車両１が航空機から最も遠くなるエリアであり、微速エリアＥ２は、超微速エリアＥ１と低速エリアＥ３との間に位置するエリアである。

距離センサ５１は、車両１の走行中または停車中、車両１から１０ｍ以内にある障害物を常に検出し続ける。距離センサ５１の検出信号は、制御部５０に供給され、制御部５０は、距離センサ５１の検出信号に基づいて負荷装置３１を制御する。

車速センサ５２は、車両１の走行速度（車速）を検出するセンサであり、プロペラシャフト１２の回転を測定するセンサから構成してもよいし、車輪の実際の回転数を検出するセンサであってもよい。

上記のように構成された車両１を航空機に接近させるまでの手順について、図６に基づいて説明する。

（ステップＳ１）
まず、スタートキー（図示せず）によりエンジン１０を作動させ、アクセルペダルが踏み込まれると、車両１は、航空機へ向かって移動する。

（ステップＳ２）
車両１が航空機へ向かって近づいていくとき、常に、距離センサ５１により車両１から航空機までの距離が検出される。

（ステップＳ３）
車両１が超微速エリアＥ１まで近づいたか（車両１が航空機に対して４ｍ以内の距離まで近付いたか）否かを判定する。

（ステップＳ４）
車両１が超微速エリアＥ１まで近づいた場合、車両１が、トルクコンバータ１１のクリープ現象による走行を開始する。本実施形態では、クリープ現象での走行に切り替わる際、車両１を停止させていないが、車両１が超微速エリアＥ１まで近づいた際、一旦車両１を停止させてからクリープ現象による走行を行うようにしてもよい。

（ステップＳ５）
クリープ現象による走行が開始された後、車速センサ５２により車両１の速度が検出される。

（ステップＳ６）
車速センサ５２により検出される車両１の速度が０．６ｋｍ／ｈを超えたか否かを判定する。本実施形態では、超微速エリアＥ１において、車両１の速度が０．７ｋｍ／ｈを超えないようにすることを考慮して、車両１の速度が０．６ｋｍ／ｈを超えた場合に、負荷装置３１の駆動を開始する。

（ステップＳ７）
車両１の速度が０．６ｋｍ／ｈを超えた場合、制御部５０は、負荷装置３１の駆動を開始する。

（ステップＳ８）
車両１が、０．６ｋｍ／ｈ以内の超微速で航空機へ向かって移動する。

（ステップＳ９）
距離センサ５１により検出される距離が所望の距離になると、制御部５０は、ブレーキ５５を作動させて、車両１を停止させる。なお、所望の距離は、車両１が航空機に当接しない距離である。

なお、車両１を所望の距離まで移動させている時、万一、フロントバンパー３ａが航空機に当接してしまい、それをバンパーセンサ５３が検出すると、制御部５０は、ブレーキ５５を自動的に作動させて、車両１を強制的に停止させる。

すなわち、本実施形態の航空機地上支援車両１は、走行のための駆動力を発生させるエンジン１０と、エンジン１０の出力軸の駆動方向と反対方向の負荷を発生させて、クリープ現象による走行時の走行速度を落とす負荷供給手段３０と、航空機との距離を検出する距離センサ５１と、距離センサ５１により検出された距離に基づいて負荷供給手段３０を制御する制御部５０とを備える。

これにより、本実施形態の航空機地上支援車両１では、航空機地上支援車両１から航空機までの距離に応じた負荷を発生させてクリープ現象による走行時の走行速度を落とすことにより、航空機地上支援車両１をクリープ現象による走行速度よりも速度を落とした超微速での走行が可能となる。

本実施形態の航空機地上支援車両１において、負荷供給手段３０は、エンジン１０の出力軸の駆動方向と反対方向の負荷をエンジン１０の出力軸と車輪６との間にある駆動力伝達装置Ｄに与える。

これにより、本実施形態の航空機地上支援車両１では、航空機地上支援車両１から航空機までの距離に応じた負荷を、エンジン１０の出力軸と車輪６との間にある駆動力伝達装置Ｄに与えることにより、クリープ現象による走行時の走行速度を落とすことが可能となる。

本実施形態の航空機地上支援車両１において、走行速度を検出する車速センサ５２を備えており、制御部５０は、車速センサ５２により検出される走行速度が所定速度を超えたときに、負荷供給手段３０の駆動を開始する。

これにより、本実施形態の航空機地上支援車両１では、走行速度が所定速度を超えた場合に負荷供給手段３０の駆動が開始されるため、航空機地上支援車両１の走行速度が制限最高速度を超えるのを防止可能である。

本実施形態の航空機地上支援車両１において、負荷供給手段３０は、駆動力伝達装置Ｄに与える負荷を発生する負荷装置３１を有しており、負荷装置３１は、制御部５０により供給される電流の大きさに応じた負荷を発生する。

これにより、本実施形態の航空機地上支援車両１では、車両１が超微速エリアまで近づいた場合の車両１の走行速度にかかわらず、車両１をクリープ現象による走行速度以下の超微速で走行させることが可能である。

なお、具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、障害物（実施形態では航空機）を検出する距離センサ５１としてレーザーエリアセンサを用いたが、赤外線センサやＣＣＤカメラを用いて画像処理を行うことで、航空機に対する車両１の距離（位置）を検出するようにしてもよい。

上記実施形態では、車両１のベルトコンベア３の先端から１０ｍの間にエリアを設定したが、５～３０ｍの間に設定してもよい。また、３つのエリアは設定したが、エリア数は適宜設定することができる。また、ＩＡＴＡが推奨しているエリアでは、超微速エリアＥ１は２ｍ以上であることが好ましい。

また、上記実施形態では、負荷装置３１として、ヒステリシスブレーキを示したが、それに限られない。負荷装置３１として、例えばパウダーブレーキや電磁ブレーキなどを使用可能である。

また、上記実施形態では、超微速エリアにおいて車両１が走行するときに、車速センサ５２により検出される車両１の速度が０．６ｋｍ／ｈを超えた場合に負荷装置３１の駆動を開始したが、それに限られない。本発明において、超微速エリアにおいて、車両１の速度が０．７ｋｍ／ｈを超えないように制御されるものであればよい。

例えば、超微速エリアにおいて、クリープ現象による走行時の車速を常に監視し、車速が０．６ｋｍ／ｈを越えた場合は負荷装置３１の駆動を開始し、車速が０．５ｋｍ／ｈ以下となった場合は負荷装置３１の負荷を軽くするなど、ＩＡＴＡが推奨する車速付近を保ちながら航空機に近づくように制御してもよい。

また、上記実施形態では、後側車輪６を駆動する車両であったが、前側車輪５を駆動する車両であってもよいし、四輪駆動可能な車両であってもよい。

また、上記実施例では、負荷供給手段３０を駆動力伝達装置Ｄに設けたが、本発明では負荷供給手段または負荷装置を設ける場所は問わない。例えば、前側車輪５または後側車輪６に設けたブレーキ等を負荷供給手段として利用してもよい。

１航空機地上支援車両（車両）
２車両本体
３ベルトコンベア
４運転部
５前側車輪
６後側車輪
１０エンジン
１１トルクコンバータ
１２プロペラシャフト
３０負荷供給手段
３１負荷装置
５０制御部（制御手段）
５１距離センサ
５２車速センサ

Claims

走行のための駆動力を発生させるエンジンと、
車輪に設けられるブレーキと、
前記ブレーキと別に設けられ、前記エンジンに接続されるトルクコンバータの出力軸の回転数を低下させる負荷を発生させてクリープ現象による走行時の走行速度を落とす負荷供給手段と、
走行速度を検出する車速センサと、
前記車速センサにより検出される走行速度が所定速度を超えたときに、前記負荷供給手段の駆動を開始する制御手段とを備え、
前記負荷供給手段は、前記負荷を前記エンジンの出力軸と前記車輪との間にある駆動力伝達装置に与えることを特徴とする航空機地上支援車両。
前記負荷供給手段は、前記負荷を発生する負荷装置を有しており、
前記負荷装置は、前記制御手段により供給される電流の大きさに応じた負荷を発生することを特徴とする請求項１に記載の航空機地上支援車両。
航空機との距離を検出する距離センサを備え、
前記所定速度は、０．７ｋｍ／ｈ以下の速度であり、
前記制御手段は、前記距離センサにより検出された距離が所定距離以下になった後において、前記車速センサにより検出される走行速度が前記所定速度を超えたときに、前記負荷供給手段の駆動を開始することを特徴とする請求項１または２に記載の航空機地上支援車両。
前記制御手段は、前記距離センサにより検出された距離が前記所定距離よりも大きい場合、前記負荷供給手段を駆動しないことを特徴とする請求項３に記載の航空機地上支援車両。