JP7478157B2 - 空港駐機場用装置 - Google Patents

Description

本発明は空港駐機場用装置に関する。より詳細には、本開示は駐機場で進入中の航空機のパイロットが航空機を駐機位置へと動かすのを支援するよう構成されている空港駐機場用装置に関する。

空港の駐機場に航空機を安全で確実に連結するには、今日ではほとんどの場合、空港の駐機場でその場に配置された航空機結合システムなどの航空機駐機場用装置が用いられ、各航空機結合システムは、駐機場で航空機を安全で確実な方法で受け入れる際にパイロット、そして時には地上勤務員も支援するよう構成される。そのような航空機駐機場用装置は、航空機が駐機場へ進入する際に航空機の位置を確定させる手段をしばしば含み、前記手段はたいてい、レーザー走査システムなどのリモートセンシング（遠隔検知）検出システムである。典型的には、当技術分野で既知の航空機駐機場用装置は航空機からの位置データ、および潜在的には他の入力パラメータも分析して、これらのパラメータに基づき、駐機場で進入中の航空機のパイロットが航空機を所定の駐機位置へと動かすのを支援するための航空機駐機場用装置の表示装置上のパイロット操縦案内情報を決定するよう構成される。

既存の装置に伴う課題は、そうした装置はしばしば、雨、霧、雪などの視界の悪い気象条件において正確とは言えない、あるいは適切ではない光学的検知技術に頼っていることである。さらに、少なくとも一部のリモートセンシング検出システムは航空機からの後方散乱信号を測定、解釈することを頼りにしているので、信号品質は航空機自体の表面特性に依存することになる。従来の航空機は、ほとんどの場合、効率的な後方散乱をもたらす鋼鉄の外装部品を含む。しかし、今日の航空機においては軽量化のために非金属複合材料の使用が増加しているため、従来の航空機結合システムではこのような飛行機を充分な精度で検出するのが困難となりうる。

更なる問題は、例えば位置、大きさ、航空機種類などの航空機データを評価するために航空機の表面を充分に検出することが時には困難となることである。これに関する具体的な課題は、駐機場のリードインラインに対する航空機の進入角の判定および追跡に成功することである。また、空間分解能は航空機の種類の識別を成功させるのに不充分な場合がある。

したがって、当技術分野において、改善された航空機駐機場用装置が必要とされている。

上で特定された当技術分野における欠陥および不利益の１つまたは複数を１つずつ、または任意の組み合わせで軽減する、緩和する、または取り除いて、少なくとも上述した問題を解決することを目的とする。第１態様によれば空港駐機場用装置が提供され、この装置は、
表示装置と、
レーダーベースのシステムと、
複数のレーザーベースのシステムおよび複数の撮像システムから選択される１つまたは複数の追加のシステムと、
を含み、
前記レーダーベースのシステムおよび前記１つまたは複数の追加のシステムは共に複合システムを形成し、
前記空港駐機場用装置は、前記複合システムからの出力データに基づいて航空機が駐機領域内の駐機位置に駐機するために駐機領域内の駐機場に進入している場合に駐機領域内の前記航空機を検出および追跡するよう構成され、かつ進入中の航空機の前記検出および追跡に基づいて進入中の航空機のパイロットが航空機を前記駐機位置へと動かすのを支援するためのパイロット操縦案内情報を前記表示装置上で提供するよう構成される。

この空港駐機場用装置は、２つ以上のリモートセンシング技術を組み合わせて航空機を検出および追跡できるようにするので、有利となりうる。各リモートセンシング技術はそれぞれに特有の長所と短所を持つので、提案される空港駐機場用装置は様々な状況でより汎用的になりうる。具体的には、この装置は従来技術のシステムの問題に対処する手段を提供する。例えば、レーダーベースのシステムは、視界の悪い条件下で改善された感度を提供する。さらに、レーダーベースのシステムは、現代の航空機の複合材料によるレーダー信号の後方散乱が充分に強く、良好な信号対雑音比がもたらされるため、こうした材料に対してより感度が高い。撮像システムは好天候時に改善された空間分解能を提供し、より安価である。また撮像システムは、概して高速の物体に対してより高い繰り返し率を提供する。後で示されるように、空港駐機場用装置の更なる利点は、駐機領域内に存在する他の物体の正確な検出および追跡を可能とすることである。

空港駐機場用装置はいくつかの相互接続された装置から構成することができて、各装置はゲート領域における異なる位置に、またはゲート領域周辺に配置することができる。しかし、空港駐機場用装置は駐機領域に配置され、空港の他の部分、例えば誘導路や滑走路上の航空機を検出および追跡するようには構成されていない。空港駐機場用装置は、航空機結合システムでありうる。

レーダーベースのシステムは、マイクロ波電磁放射に基づくリモートセンシング検出システムである。そのようなシステムは連続的な、またはパルス状のレーダー信号を目標物へ向けて放出し、目標物で後方散乱されたレーダーパルスを捕捉、検出する。レーダーシステムは半導体型レーダーセンサを含みうる。例えば、レーダーセンサは自動車業界内で使用されている種類とすることができる。レーダーセンサは７７ＧＨｚで動作しうる。

レーザーベースのシステムは、光学的電磁放射に基づくリモートセンシング検出システムである。そのようなシステムは連続的な、またはパルス状のレーザー光線を目標物へ向けて放出し、目標物で後方散乱されたレーザー光線を捕捉、検出する。レーザーベースのシステムは、走査能力を提供するビーム偏向手段を含みうる。そのようなビーム偏向手段は、例えば走査ミラー装置でありうる。

撮像システムは、光学的放射または赤外線放射に対して感度が高いカメラを含みうる。撮像システムを使って、目標物からの自然放射線の放出を捕捉することができる。しかし、カメラはレーザーベースのシステムから放出された結果目標物から放射される放射線を捕捉するのに使用されるとも考えられる。そのような放射線は、散乱された、または反射されたレーザー光線、蛍光発光、燐光、および同種のものでありうる。

一部の実施形態によれば、前記１つまたは複数の追加のシステムは、複数のレーザーベースのシステムのみの中から選択される。

一部の実施形態によれば、前記１つまたは複数の追加のシステムは、複数の撮像システムのみの中から選択される。

一部の実施形態によれば、前記１つまたは複数の追加のシステムは、少なくとも１つのレーザーベースのシステムおよび少なくとも１つの画像ベースのシステムを含む。

空港駐機場用装置は、前記検出および追跡を制御、実行する制御手段をさらに含む。制御手段は空港駐機場用装置の中の独立した制御装置を含むことがあり、あるいは、いくつかの制御装置を含むことがある。例えば、複合システムの中の各システムはそれぞれ制御装置を含みうる。多くの物理的な実施形態が請求の範囲内に存在することを当業者は容易に理解する。

複合システムの中の各システムは、駐機領域においてそれぞれのカバー範囲を提供する。好ましくは、各カバー範囲は少なくとも部分的に互いに重なる。しかし、一部の実施形態では、前記各カバー範囲のうちの２つ以上が互いに重ならないことが考えられる。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置は、一方で前記レーダーベースのシステムから出力されるデータと他方で前記１つまたは複数の追加のシステムから出力されるデータを結合したものに基づいて進入中の航空機を検出および追跡するよう構成される。

これにより、検出および追跡の全体的な精度を高めることができるので、有利となりうる。場合によっては、複合システムの中の１つのシステムは別のものよりも正確なことがある。それゆえ、空港駐機場用装置では、その検出および追跡が主に最も正確なシステムからの出力データに基づくことがある。また、異なるシステムは、駐機領域の異なる空間的位置において、または進入中の航空機の異なる空間的位置において様々な精度または感度を示すとも考えられる。したがって、検出および追跡は、空間的位置に応じて異なる相対的重みが付けられた２つ以上のシステムからの出力データに基づいていると考えられる。また、２つ以上のシステムは駐機領域において部分的に異なるカバー対象領域を持つとも考えられる。そのような場合、航空機が駐機領域に入った場合に１つのシステムで航空機を検出して、航空機が別のより正確なシステムのカバー対象領域に入った場合に自動的にそのシステムへ変えることが可能となりうる。

空港駐機場用装置は、結合した出力データの空間分解された加重平均に基づいて進入中の航空機を検出および追跡するよう構成することができて、加重平均はレーダーシステムおよび１つまたは複数の追加のシステムのそれぞれに対する統計的重みに基づいて決定される。

統計的重みは、データベースから取り出すなどした所定のもの、またはユーザ入力とすることができる。あるいは、統計的重みは空港駐機場用装置により決定されうる。空港駐機場用装置は、複合システムの中の各システムからの関連する出力データに基づいて統計的重みを決定するよう構成されうる。空港駐機場用装置は、前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて可視性を判定し、前記可視性に基づいて前記統計的重みを決定するよう構成されうる。

加重平均は空間分解しうる。これは、加重平均は駐機領域内の同じ空間的位置に関する出力データに基づきうることを意味する。したがって、レーダーシステムのカバー対象領域は、１つまたは複数の追加のシステムのカバー対象領域と重なることがある。結合した出力データの加重平均を使って、進入中の航空機の位置に関する空間分解された情報を判定することができる。

空港駐機場用装置は、複合システムの中の第１システムからの出力データに基づいて、進入中の航空機を検出および追跡するのに複合システムの中の第２システムが第１システムの代わりに、または第１システムと併用して使用されるべきかを判断するよう構成されうる。

複合システムはレーザーベースのシステムおよび撮像システムを含むことがあり、空港駐機場用装置は、レーザーベースのシステムからの出力データに基づいて、進入中の航空機を検出および追跡するのに撮像システムがレーザーベースのシステムの代わりに、またはレーザーベースのシステムと併用して使用されるべきかを判断するよう構成される。空港駐機場用装置は、前記追加のシステムのうちの１つまたは複数からの出力データに基づいて可視性を判定し、前記可視性に基づいて、撮像システムがレーザーベースのシステムの代わりに、またはレーザーベースのシステムと併用して使用されるべきかを判断するよう構成されうる。

レーザーベースのシステムは、レーダーベースのシステムよりも短い平均余命を有することがある。したがって、そのようなレーザーベースのシステムを備える空港駐機場用装置でレーザーベースのシステムの利用を最小化できるようにすることは有益となりうる。

空港駐機場用装置は、進入中の航空機および／または駐機領域内の他の物体の検出および追跡をレーダーベースのシステムからの出力データに基づいて行うことができるかを判断するよう構成することができて、
空港駐機場用装置が、進入中の航空機および／または駐機領域内の他の物体の検出および追跡をレーダーベースのシステムからの出力データに基づいて行うことはできないと判断した場合は、
空港駐機場用装置は、１つまたは複数の追加のシステムを使って駐機領域内の航空機および／または他の物体の検出および追跡を開始する。

１つまたは複数の追加のシステムは、組み合わせて使用されるレーザーベースのシステムおよび撮像システムを含みうる。例えば、空港駐機場用装置は、レーザーベースのシステムから出力されるデータと撮像システムから出力されるデータを結合したものに基づいて進入中の航空機を検出および追跡するよう構成されうる。これは、レーザーベースのシステムのカバー対象領域と撮像システムのカバー対象領域が少なくとも部分的に重なることを意味する。

一部の実施形態によれば、１つまたは複数の追加のシステムは撮像システムを含み、空港駐機場用装置は、
撮像システムからの出力データに基づいて前記他の物体のうちのある物体を検出および追跡して、
１つまたは複数の追加のシステムのうちの更なるシステムからの出力データおよび／またはレーダーベースのシステムからの出力データに基づいて前記検出および追跡が行われた物体の存在を検証する、
よう構成される。

撮像システムはレーダーベースのシステムからの出力データおよび／またはレーザーベースのシステムからの出力データよりも高い空間分解能を持つ出力データを提供しうる。これは、撮像システムが駐機領域に存在する小さめの物体も発見することができるので、利点となりうる。しかし、画像に基づく物体検出は、暗部が誤って実際の物体と識別される画像アーチファクトをもたらすことがある。レーダーベースのシステムおよび／または例えばレーザーベースのシステムで疑わしい物体の存在を検証することで、撮像システムのこの潜在的な欠点は克服しうる。

一部の実施形態によれば、複合システムの中の２つ以上のシステムは、それぞれの時点で異なる集束角を使って進入中の航空機を検出するために、それぞれが互いから離れている。

これにより、空港駐機場用装置の総合的なカバー範囲を拡張できるので、有利となりうる。例えば、複合システムの中の１つのシステムは進入中の航空機を横から検出するように配置することができて、複合システムの中の別のシステムは前から検出するように配置することができる。これは、進入中の航空機の角度を予測するのにより信頼性の高い出力データを提供するのに特に有利となりうる。一部の空港駐機場では、航空機は駐機場へ達するのに比較的きつく湾曲したリードインラインに沿って動く必要がある。そのような駐機領域では、好ましくは、複合システム中にそのような離間した複数のシステムを有する航空機駐機場用装置を備えうる。

一部の実施形態によれば、複合システムの中の少なくとも１つのシステムは、その関連するカバー対象領域が、駐機領域内にある妨害構造物により複合システムの中の残りのシステムを使った検出および追跡が妨害されている駐機領域の一部と少なくとも部分的に重なっている駐機領域の別の部分まで及ぶように配置される。

一部の実施形態によれば、駐機領域内の妨害構造物は旅客用ブリッジである。しかし、妨害構造物は、あるいは建造物の一部、または駐機領域内に存在する、ほぼ恒久的な別の構造物でありうる。

一部の実施形態によれば、前記少なくとも１つのシステムは、妨害構造物上に、または妨害構造物に配置される。

これにより、駐機領域内に存在する旅客用ブリッジなどの大きな物体により妨害されて見えなくなりかねない「暗黒領域」を空港駐機場用装置により監視できるので、有利となりうる。複合システムの中の少なくとも１つのシステムは妨害構造物上に、または妨害構造物に配置され、この少なくとも１つのシステムを使って残りのシステムの視界から実質的に遮断される駐機領域の一部を特定して標的とすることができる。

レーダーベースのシステムは、進入中の航空機に向けてリードインラインに沿った方向にレーダー放射を行うように配置されうる。これは、レーダーベースのシステムは表示装置に、または表示装置の付近に配置されうることを意味する。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置はさらに、前記追加のシステムのうちの１つまたは複数からの出力データに基づいて可視性を判定するよう構成される。可視性はレーザーベースのシステムを使って判定されうる。例えば、可視性は後方散乱されたレーザー光線と放出されたレーザー光線の比率に基づいて判定されうる。あるいは、またはさらに、可視性は撮像システムを使って判定されうる。例えば、可視性は撮影された画像の異なる空間領域を比較することで判定されうる。可視性は、複合システムの中の１つのシステムからの出力データに基づいて判定されうる、あるいは、複合システムの中の２つ以上のシステムからの出力データに基づいて判定されうる。例えば、可視性は複合システムの中の各システムにより判定されたそれぞれの可視性の加重平均に基づいて判定することもできる。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置は、前記可視性が第１可視性閾値より低いことに対応して、レーダーベースのシステムからの出力データに基づいて進入中の航空機を検出および追跡するよう構成される。

これにより、空港駐機場用装置の検出および追跡の精度および感度に対する可視性条件の影響を少なくすることができるので、有利となりうる。例えば、空港駐機場用装置は、デフォルト設定でレーザーベースのシステムからの出力データに基づいて航空機を検出および追跡するよう構成することができて、可視性が第１可視性閾値より低いと判定された場合は、代わりにレーダーベースのシステムからの出力データに基づいて航空機を検出および追跡することができるように、レーザーベースのシステムからレーダーベースのシステムへと切り替えることがある。

レーダーベースのシステムのカバー対象領域は、追加のシステムのうちのいずれか１つのカバー対象領域より大きいことがある。具体的には、レーダーベースのシステムの検出・追跡の射程は、追加のシステムのうちのいずれか１つの検出・追跡の射程より大きいことがある。レーダーベースのシステムのより大きな射程により、進入中の航空機を進入中により早く検出および追跡することが可能となるので、有利となりうる。さらに、レーダーベースのシステムのより大きな射程により、停車位置と検出システムが設置される位置の間の距離が通常より大きな空港駐機場に対して空港駐機場用装置を利用することが可能となる。これは、例えば実用的な理由から複合システムの中の１つまたは複数のシステムが空港ターミナルビルなどの停車位置からある程度離れた位置にある建造物上に取り付けられる必要がある駐機領域向けとしうる。停車位置と検出システムが設置される位置の間の距離が６５メートル超など大きすぎる場合、カバー対象領域、例えば複合システムの中の１つまたは複数のシステムの射程が進入中の航空機を検出および追跡するのに充分ではないことがある。

霧、もや、雪、雨、砂嵐などの一部の気象条件では、レーザーベースのシステムおよび／または撮像システムは空中の散乱体（雨滴、砂など）での高い大気後方散乱度のために進入中の航空機を検出および追跡できないことがある。そのような条件でレーダーベースのシステムは航空機を検出しうる。レーダーベースのシステムを１つまたは複数の追加のシステムと併用して用いることの利点は、１つまたは複数の追加のシステムでは例えば悪い気象条件のために進入中の航空機を検出できない可能性がある状況でも、進入中の航空機が駐機領域へさらに進入することが許可されうることである。したがって、空港駐機場用装置は、従来の空港駐機場用装置では進入の中止を示すであろう気象条件でも、航空機が駐機場へ進入することを可能としうる。ただし、１つまたは複数の追加のシステムは、航空機が射程内まで充分近い場合のみ、航空機の検出および追跡がレーダーベースのシステムよりも正確になりうる。例えば、１つまたは複数の追加のシステムは、航空機の種類および／または型式を正確に識別可能な出力データを提供することができる。一部の気象条件では、進入中の航空機が１つまたは複数の追加のシステムのカバー対象領域へ近づくことが許可される場合のみ、１つまたは複数の追加のシステムでそのような検出および追跡を行うことができる。

一部の実施形態によれば、レーダーベースのシステムのカバー対象領域は、駐機位置から、進入中の航空機が駐機領域に入る際に沿うと予期される方向に沿って規定される前記１つまたは複数の追加のシステムの関連するカバー対象領域のさらに外側へと広がり、
空港駐機場用装置は、進入中の航空機が駐機場へ進入して１つまたは複数の追加のシステムの関連するカバー対象領域へ進入できるようにするために、レーダーベースのシステムからの出力データに基づいてレーダーベースのシステムのカバー対象領域内の進入中の航空機を検出および追跡するよう構成され、
空港駐機場用装置は、前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて前記１つまたは複数の追加のシステムの関連するカバー対象領域内の進入中の航空機を検出および追跡するよう構成される。

これにより、進入中の航空機がすでに駐機領域からある程度離れた位置にいて追加のシステムでは届かない場所にいる場合、つまり少なくとも１つの追加のシステムの関連するカバー対象領域の外側にある位置にある場合に、空港駐機場用装置がレーダーベースのシステムの長距離の射程を利用して進入中の航空機の第１の検出および追跡を行うことができるので、有利となりうる。

進入中の航空機の前記第１の検出および追跡は、進入中の航空機の予期される進入路を推定するのに使用されうる。空港駐機場用装置がレーダーベースのシステムからの出力データに基づいて進入中の航空機の航空機種類および／または型式を識別する、つまり識別ステップを行うように構成されていない実施形態では、レーダーベースのシステムからの出力データは、進入中の航空機が駐機場へ進入して少なくとも１つの追加のシステムのカバー対象領域に入れるようにするために、いまだ未確認の進入中の航空機を検出および追跡するのになおも使用されることがある。これにより、少なくとも１つの追加のシステムによって識別ステップを行いうる。しかし、空港駐機場用装置がレーダーベースのシステムからの出力データに基づいて進入中の航空機の航空機種類および／または型式を識別するように構成されていることも考えられる。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置は、前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて進入中の航空機の航空機種類および／または型式を識別するようにさらに構成される。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置はさらに、空港駐機場用装置が進入中の航空機の航空機種類および／または型式を識別できないことに対応して、パイロットに航空機を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供するよう構成される。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置はさらに、１つまたは複数の追加のシステムのうちのレーザーベースのシステムを用いて駐機領域にある体積に起因する後方散乱信号の検出を行い、
空港駐機場用装置が前記後方散乱信号を検出可能であることに対応して、
パイロットに駐機場へ進入するように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供して、
後方散乱信号の信号パターンが許容される信号パターンのライブラリの中の少なくとも１つの予め規定された信号パターンに対応するかを判定し、
空港駐機場用装置が後方散乱信号の信号パターンが許容される信号パターンのライブラリの中の少なくとも１つの予め規定された信号パターンに対応するかを判定できないことに対応して、
レーダーベースのシステムからの出力データに基づいて進入中の航空機を検出および追跡し、
空港駐機場用装置が前記後方散乱信号を検出できないことに対応して、
パイロットに航空機を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供する、
よう構成される。

更なるパイロット操縦案内情報は表示装置上でパイロットへ提供することができて、あるいは、またはさらに、他の手段で、例えば以降でさらに論じられる無線送信手段を使って無線で提供することができる。

これにより、少なくとも１つの追加のシステムが少し離れている進入中の航空機の検出および追跡ができない状況でも、航空機が駐機場へ向かって進入するのを空港駐機場用装置が許可できるようになるので、有利となりうる。検出および追跡にレーダーベースのシステムを使うことで、航空機は少なくとも１つの追加のシステムのカバー対象領域へ進入することを許可されうる。これにより、少なくとも１つの追加のシステムが識別を実行する機会が提供されうる。これがうまくいった場合、航空機は駐機場への進入を続けることを許可されうる。うまくいかなかった場合、安全が保証できないため、航空機は停止するよう命令されることがある。

さらに、経験および経験的テストから、航空機が少なくとも１つの追加のシステムのカバー対象領域へ近づくのを許可された場合に限り、少なくとも航空機の識別がうまくいく可能性が高いことがわかっている後方散乱信号の複数の既知の信号パターンが存在しうる。そのような既知の信号パターンは、データベースなどのライブラリに記憶されていることがある。したがって、後方散乱信号が激しい大気散乱を示している状況でも、この散乱の性質は航空機が充分に近ければ航空機を識別可能なものでありうる。レーダーベースのシステムなしでは、そのような大気条件によって航空機が少なくとも１つの追加のシステムのカバー対象領域に入るのが実質的に阻止されることもありえて、その結果、識別ステップはまったく行われない可能性がある。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置はさらに無線送信手段を含み、空港駐機場用装置は、前記可視性が前記第１可視性閾値より低い第２可視性閾値よりも低いことに対応して、無線送信手段を使って、前記パイロット操縦案内情報を含む信号を進入中の航空機へ無線で送信するよう構成される。

これにより、パイロットが表示装置を見ることができないくらいの厳しい可視性条件でも航空機を駐機場の駐機位置へ駐機することができるので、有利となりうる。信号は航空機内に設置された設備で受信して、航空機のコックピット内の表示装置で見ることができる。信号は、別々の無線送信手段を使って送信することができる。しかし、信号がレーダーベースのシステムから放出されるレーダー信号の一部として送信されることも考えられる。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置はさらに、
第１識別ステップとして、少なくとも前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて航空機が前記駐機位置に存在するかどうかの判断を行い、
前記第１識別ステップでの否定的判断に対応して、第２識別ステップとして、前記レーダーベースのシステムからの出力データに基づいて航空機が前記駐機位置に存在するかどうかを判断し、
前記第１識別ステップおよび前記第２識別ステップのいずれかにおける肯定的判断に対応して、航空機存在信号を送信し、
前記第１識別ステップおよび前記第２識別ステップの両方における否定的判断に対応して、航空機非存在信号を送信する、
よう構成される。

航空機存在信号および／または航空機非存在信号は、駐機場で空港駐機場用装置を操作する職員へ送信されることがある。あるいは、航空機存在信号および／または航空機非存在信号は、空港駐機場用装置と通信を行う空港運用データベースＡＯＤＢなどの外部システムへ送信されることがある。

これにより、空港駐機場の占有状態を悪い気象条件下でも自動的に判定することができるので、有利となりうる。例えば、空港の複数の駐機場の各空港駐機場用装置は、空港運用データベースＡＯＤＢなどの中央システムへ接続されていることがある。ＡＯＤＢは、特定の時刻においてどの駐機場が占有されているかを問い合わせることができる。また、空港駐機場用装置が、航空機が駐機場を離れようとしているか、または進入中であるかを判断するように構成されていることも考えられる。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置はさらに、第３識別ステップとして、旅客用ブリッジが所定の旅客用ブリッジ用の位置にあるかをレーダーシステムからの出力データに基づいて判断するよう構成される。第３識別ステップでの否定的判断に対応して、空港駐機場用装置は、旅客用ブリッジ不適切配置信号を送信するよう構成されうる。第３識別ステップでの否定的判断に対応して、空港駐機場用装置はさらに、パイロットに航空機を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供するよう構成されうる。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置はさらに、駐機領域内の他の物体を検出および追跡するよう構成される。空港駐機場用装置はさらに、前記進入中の航空機が駐機位置へ向けて動いている間に、進入中の航空機の前記検出および追跡と並行して駐機領域内の前記他の物体を検出および追跡するよう構成されうる。

他の物体には、進入中の航空機以外の任意の物体を含みうる。典型的には、他の物体は空港の地上支援機材ＧＳＥに属する。そのような設備には、例えば、手荷物車けん引トラックおよび台車、食料配達車、燃料補給車、輸送バスが含まれる。他の例は、車輪止めや航空機サービス階段である。しかし、他の物体は地上支援機材に限定されない。したがって、他の物体には、例えば駐機領域内に間違って進入している更なる航空機、駐機領域に降ろされた手荷物、あるいはさらに人が含まれうる。他の物体は固定された物体、または移動する物体でもよい。

一部の実施形態によれば、前記装置はさらに、進入中の航空機が前記他の物体との衝突コース上にあるかを予測して、衝突コースが予測されるのに対応して、パイロットに航空機を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供するよう構成される。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置は、少なくとも前記他の物体のそれぞれの速度および方向、ならびに、進入中の航空機の速度および方向に基づいて進入中の航空機が到着すると予測されるよりも前に前記他の物体が駐機領域を離れると予測されるかを判断して、進入中の航空機が到着すると予測されるよりも前に前記他の物体が駐機領域を離れないと予測されるとの判断に対応して、パイロットに航空機を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供するよう構成される。

空港駐機場用装置はさらに、駐機領域内の前記他の物体の検出および追跡に基づいて駐機領域におけるイベントを識別するよう構成されうる。例えば、駐機領域内の食料配達車（すなわちケータリング車）の存在は「食料積み込みイベント」を引き起こすことがあり、このイベントは例えば食料がすぐに到着するという合図を空港地上勤務員および／またはパイロットへ出力することも伴うこともありうる。別の例では、航空機が停車位置にある際に航空機の各車輪に手作業で配置される航空機車輪用車輪止めは、空港駐機場用装置により検出されて、「航空機固定イベント」を引き起こしうる。それゆえ、空港駐機場用装置は飛行機が安全に駐機されていて、駐機領域内で誤って動き始めることがないことを検証することがある。さらに、空港駐機場用装置は駐機場で実際に何が起こっているかを単独で識別することができて、その結果、残りの作業をより効率的にするために様々な動作を行うことができるので、これらのイベントを識別することで連結をより効率的にするのを支援することができる。イベントは食料配達車の到着、手荷物配達車の到着、車輪止めの航空機の車輪への設置、給油車の到着、旅客用バスの到着、清掃会社の到着、給水の到着、ごみ収集車の到着、地上電源車の到着、のうちの一つでありうる。

空港駐機場用装置が駐機場内の航空機の種類および／または型式の情報を持っていれば利点になりうる。空港駐機場用装置は、駐機領域で特定の物体が見つかると予期される部分を選択的に検査するよう構成されうる。例えば、後輪に航空機車輪車輪止めが存在するかを検証する目的であれば、航空機の型式および／または種類に基づき、航空機の機首や前輪の場所などの航空機の一般的な位置情報を併用して、空港駐機場用装置は予期される後輪の場所を特定することができる。さらに別の例では、航空機の型式および／または種類に基づき、航空機の機首や前輪の場所などの航空機の一般的な位置情報を併用して、空港駐機場用装置は予期される食料配達車の場所を特定することができる。

一部の実施形態によれば、空港駐機場用装置は、駐機領域の特定の場所で前記他の物体のうちのある物体の選択的な検出および追跡に基づいて駐機領域におけるイベントを識別するよう構成することができて、前記特定の場所は、航空機の航空機種類および／または型式、ならびに、複合システムからの出力データに基づいて特定される。

一部の実施形態によれば、１つまたは複数の追加のシステムは少なくとも１つの撮像システムを含み、空港駐機場用装置は、
撮像システムからの出力データに基づいて前記他の物体のうちのある物体を検出および追跡して、
１つまたは複数の追加のシステムのうちの更なるシステムからの出力データおよび／またはレーダーベースのシステムからの出力データに基づいて前記検出および追跡が行われた物体の存在を検証する、
よう構成される。

一部の実施形態によれば、前記他の物体の前記検出および追跡はレーダーベースのシステムからの出力データに基づいており、進入中の航空機の前記検出および追跡は前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいている。

これにより、駐機領域を自動的に監視することで駐機場における事故の危険性を減少させることができるので、有利となりうる。駐機領域の監視はエプロンチェックと呼ばれることもある。従来技術では、典型的には、駐機領域は手作業で、あるいは空港駐機場用装置の一部ではない追加の監視システムにより監視される。こうしたソリューションはいずれも、自動的に決定を行ってパイロットにその決定を通知する可能性は提供しない。開示される空港駐機場用装置は、複合システムの中の複数のシステムを利用して、進入中の航空機だけでなく、駐機領域内の他の物体の検出および追跡も行いうる。他の物体の検出および追跡は、進入中の航空機の検出および追跡とは独立して行われうる。つまり、他の物体の検出および追跡は、進入中の航空機が駐機領域に入る前、航空機を駐機位置に駐機する過程、航空機が駐機場に駐機されている際、および／または、航空機が駐機領域の駐機位置を離れる過程、などで行われうる。

第２態様によれば、航空機が駐機領域内の駐機位置へ駐機するために駐機領域内の駐機場へ進入している場合に駐機領域内で前記航空機を検出および追跡する方法が提供され、前記検出および追跡は、レーダーベースのシステムからの出力データ、ならびに、複数のレーザーベースのシステムおよび複数の撮像システムから選択される１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて行われ、この方法は、
前記１つまたは複数の追加のシステムのうちの１つまたは複数からの出力データに基づいて可視性を判定することと、
前記可視性が第１可視性閾値より低いことに対応して、
前記レーダーベースのシステムからの出力データに基づいて進入中の航空機を検出および追跡することと、
を含む。

一部の実施形態によれば、この方法はさらに、
前記可視性が第１可視性閾値より高いことに対応して、
前記１つまたは複数の追加のシステムのうちの１つまたは複数からの出力データに基づいて進入中の航空機を検出および追跡すること、
を含む。

一部の実施形態によれば、この方法はさらに、
進入中の航空機の前記検出および追跡に基づいて進入中の航空機のパイロットが航空機を前記駐機位置へと動かすのを支援するためのパイロット操縦案内情報を表示装置上で提供すること、
を含む。

一部の実施形態によれば、この方法はさらに、
前記可視性が前記第１可視性閾値より低い第２可視性閾値よりも低いことに対応して、
前記パイロット操縦案内情報を含む信号を進入中の航空機へ無線で送信すること、
を含む。

第３態様によれば、処理能力を有する装置により実行された場合に第２態様に係る方法を実行するよう構成されているコンピュータコード命令を含むコンピュータ可読媒体が提供される。

第２態様および第３態様の効果および特徴は、第１態様に関連して上述したものと大部分は類似している。第１態様に関して記載された実施形態は、第２態様および第３態様とほぼ互換性がある。本発明の概念は、別途明記されない限り、特徴のあらゆる取り得る組み合わせに関連することにさらに留意される。

本発明が適用可能な更なる範囲は、以下に与えられる詳細な説明から明らかになるであろう。ただし、詳細な説明および具体的な例は、本発明の好ましい実施形態を示しているものの、本発明の範囲内で様々な変更および変形がその詳細な説明から当業者には明らかとなるため、例証として与えられているに過ぎないことを理解されたい。

それゆえ、記載されている装置の特定の構成部品、または記載されている方法のステップは変化しうるので、本発明はそのような装置および方法には限定されないことを理解されたい。また、本明細書で使用される専門用語は特定の実施形態を説明する目的のためだけで、制限する意図はないことも理解されたい。本明細書および添付の請求項で使用される場合、冠詞の「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」および「前記（ｓａｉｄ）」は、別途文脈により明確に指示されていない限り、１つまたは複数の要素があることを意味するという意図があることに留意する必要がある。したがって、例えば「装置（ａ ｕｎｉｔ）」または「装置（ｔｈｅ ｕｎｉｔ）」への言及には、いくつかの装置、および同種のものが含まれうる。さらに、単語、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、および類似の表現は、他の要素やステップを排除しない。

本発明は、例として本発明の現時点で好ましい実施形態を示す添付の概略図面を参照してより詳細に説明される。

本開示の一実施形態に係る、駐機領域にある空港駐機場用装置の上面図である。 本開示の別の実施形態に係る、駐機領域にある空港駐機場用装置の上面図である。 本開示のさらに別の実施形態に係る、駐機領域にある空港駐機場用装置の上面図である。 本開示の実施形態に係る空港駐機場用装置の機能を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る空港駐機場用装置の別の機能を示すフローチャートである。 本開示のさらに別の実施形態に係る、駐機領域にある空港駐機場用装置の上面図である。 本開示のさらに別の実施形態に係る、駐機領域にある空港駐機場用装置の上面図である。 本開示の実施形態に係る空港駐機場用装置の機能を示すフローチャートである。 本開示の実施形態に係る空港駐機場用装置の機能を示すフローチャートである。

これより、本発明は、本発明の現時点で好ましい実施形態が示される添付の図面を参照して以下でさらに詳細に説明される。ただし、本発明は多くの異なる形態で具現化することができて、本明細書に記載される実施形態に限定されると解釈されるべきではなく、むしろ、これらの実施形態は徹底さおよび網羅性のために提供されており、本発明の範囲を当業者へ充分に伝える。

図１は、例示の一実施形態に係る空港駐機場用装置１００を示す。空港駐機場用装置は、レーダーベースのシステム１１０Ｒと、複数のレーザーベースのシステムおよび複数の撮像システムから選択される１つまたは複数の追加のシステムとを含む。図１に示すように、１つまたは複数の追加のシステムはここでは複数のレーザーベースのシステムのみの中から選択される。具体的には、１つまたは複数の追加のシステムはここではレーザーベースのシステム１１０Ｌである。

レーダーベースのシステム１１０Ｒは、マイクロ波電磁放射に基づくリモートセンシング検出システムである。そのようなシステムは連続的な、またはパルス状のレーダー信号を目標物へ向けて放出し、目標物で後方散乱されたレーダーパルスを捕捉、検出する。レーダーベースのシステム１１０Ｒは半導体型レーダーセンサを含みうる。例えば、レーダーセンサは自動車業界内で使用されている種類とすることができる。レーダーセンサは７７ＧＨｚで動作しうる。レーダーベースのシステムは、駐機領域２０でのレーダーベースのシステムのカバー範囲１１２Ｒに関する出力データを提供する。

レーザーベースのシステム１１０Ｌは、光学的電磁放射に基づくリモートセンシング検出システムである。そのようなシステムは連続的な、またはパルス状のレーザー光線を目標物へ向けて放出し、目標物で後方散乱されたレーザー光線を捕捉、検出する。レーザーベースのシステム１１０Ｌは、走査能力を提供するビーム偏向手段を含みうる。そのようなビーム偏向手段は、例えば走査ミラー装置でありうる。レーザーベースのシステム１１０Ｌは、駐機領域２０でのレーザーベースのシステムのカバー範囲１１２Ｌに関する出力データを提供する。

レーダーベースのシステム１１０Ｒおよび１つまたは複数の追加のシステムは共に複合システム１１０を形成する。図１に示されるように、複合システム１１０は表示装置に配置され、また進入中の航空機１０に向けてリードインライン１６２に沿った方向にレーザー光線の放出およびレーダー放射を行うように配置される。

空港駐機場用装置１００は、進入中の航空機１０のパイロットへパイロット操縦案内情報を提供する表示装置１３０をさらに含む。表示装置１３０は、ここでは進入中の航空機１０のパイロットが表示装置１３０をはっきり見えるような垂直位置でターミナルビルの壁に取り付けられる。

空港駐機場用装置１００は、複合システム１１０および表示装置１３０に動作可能に接続された制御装置１２０をさらに含む。制御装置１２０はさらに、データベース１２２に動作可能に接続される。データベース１２２は、到着する航空機および出発する航空機の飛行計画を含む空港運用データベースＡＯＤＢでありうる。このようにして、制御装置１２０は駐機領域２０へ進入してくる航空機の種類に関する情報にアクセスしうる。また、制御装置１２０は進入中の航空機１０と、例えばＡＤＳ－Ｂを介して直接通信を行うこともできる。そのような場合、制御装置は、データベース１２２を介するのではなく、航空機１０から直接航空機の種類を受信することができる。

これより、空港駐機場用装置１００の機能について図４を参照して説明する。

空港駐機場用装置１００は、駐機領域２０の外観に関する出力データを特定する（Ｓ１０２）よう構成される。そのような特定は、複合システムの中から１つまたは複数を使って行いうる。しかし、空港駐機場用装置１００の１つの好ましい機能は、追加のシステム（この例ではレーザーベースのシステムＳ１１０Ｌ）の中から１つまたは複数を使って出力データが特定される（Ｓ１０２）ことである。レーザーベースのシステム１１０Ｌは、光学的電磁放射に基づくリモートセンシング検出システムである。そのようなシステムは連続的な、またはパルス状のレーザー光線を目標物へ向けて放出し、目標物で後方散乱されたレーザー光線を捕捉、検出する。レーザーベースのシステム１１０Ｌは、走査能力を提供するビーム偏向手段を含む。そのようなビーム偏向手段は、例えば走査ミラー装置でありうる。

空港駐機場用装置１００はさらに、前記追加のシステム（この例ではレーザーベースのシステム１１０Ｌ）のうちの１つまたは複数からの出力データに基づいて可視性Ｖを判定する（Ｓ１０４）よう構成される。知られているように、霧または降水は、主に入射する電磁放射線が大気中の液滴により散乱されることで可視性に影響を及ぼす。散乱の過程で、照射された液滴が入射した電磁放射線の一部をあらゆる方向へ再放出する。そして液滴は再放出されるエネルギーの点源として機能する。入射した電磁放射線の一部は、液滴の大きさと放射波長の関係に応じて放射源へ向けて後方へ散乱される。可視性と散乱された電磁放射線の間の関係は、例えば特許出願ＷＯ２００７１０８７２６Ａ９でより詳細に論じられているように、文献で広く記載されている。

空港駐機場用装置１００は、前記可視性を第１可視性閾値Ｖ１と比較する（Ｓ１０６）よう構成される。判定された可視性Ｖが第１可視性閾値Ｖ１より低いことが分かった場合、空港駐機場用装置１００はレーダーベースのシステム１１０Ｒからの出力データに基づいて進入中の航空機１０を検出および追跡する（Ｓ１１０）よう構成される。したがって、気象条件がレーザーベースのシステム１１０Ｒを使って光学リモートセンシングを正確に行えないほど厳しいと判定された場合、代わりにレーダーベースのシステム１１０Ｒを進入中の航空機１０の検出および追跡に使用することができる。あるいは、判定された可視性Ｖが第１可視性閾値Ｖ１より高いことが分かった場合、空港駐機場用装置１００は１つまたは複数の追加のシステム（この例ではレーザーベースのシステム１１０Ｒ）からの出力データに基づいて進入中の航空機１０を検出および追跡する（Ｓ１０８）よう構成される。

どのシステムが検出および追跡用の出力データを提供するのに使用されるかとは独立して、空港駐機場用装置１００は同様の作業を行う。上述したように、空港駐機場用装置１００は、航空機１０が駐機領域２０内の駐機位置１６０に駐機するために駐機領域２０内の駐機場に進入している場合に、前記複合システム１１０からの出力データに基づいて駐機領域２０内の前記航空機１０を検出および追跡する（Ｓ１０８、Ｓ１１０）よう構成される。航空機１０の前記検出および追跡は、複合システム１１０からの出力データに基づいている。したがって、レーダーベースのシステム１１０Ｒおよび／または１つまたは複数の追加のシステム（この例ではレーザーベースのシステム１１０Ｌ）は、駐機領域２０にある物体に関するデータを制御装置１２０へ出力する。制御装置１２０は前記出力データを受信し、航空機１０の位置や航空機１０の速度などを含む航空機１０の追跡データを特定するために、前記出力データのデータ分析を行う。さらに、制御装置１２０は受信した出力データのデータ分析を行って航空機１０の大きさを特定することもできる。前記大きさを、空港駐機場用装置にローカルに記憶されている、あるいはＡＯＤＢ１２２に格納されている航空機モデルの大きさと比較して、航空機１０の航空機種類および型式を確定することができる。あるいは、またはさらに、航空機種類および／または型式は他の手段により識別されうる。例えば、航空機１０がＡＤＳ－Ｂ標準を使って空港監視システムと通信している場合、空港監視システムは、航空機１０のＡＤＳ－Ｂトランスポンダを使って航空機から直接空港監視システムへ送信される航空機１０の身元および位置を受信することができる。そのような場合、航空機の型式は、受信した航空機の身元をＡＯＤＢ１２２の飛行計画の中に格納される既知の航空機と比較することで、ＡＯＤＢ１２２からアクセスすることができる。そして、航空機駐機場用装置１００は、ＡＯＤＢ１２２から航空機種類の航空機種類および／または大きさを受信することができる。そして、航空機駐機場用装置１００は、航空機種類の大きさを複合システム１１０から受信した出力データの分析から推測される航空機の大きさと比較することができる。したがって、ＡＤＳ－Ｂシステムを使って航空機との直接通信に基づいて識別された航空機種類は、航空機駐機場用装置１００により確認することができる。

空港駐機場用装置１００はさらに、進入中の航空機１０の前記検出および追跡に基づいて進入中の航空機１０のパイロットが航空機１０を駐機位置１６０へと動かすのを支援するためのパイロット操縦案内情報を提供するよう構成される。パイロット操縦案内情報は、制御装置１２０により複合システム１１０から受信した出力データを分析することで決定される。

図４に示されるように、空港駐機場用装置１００は、パイロット操縦案内情報を決定した後に、判定された可視性Ｖに応じて異なる振る舞いをすることがある。したがって、第２識別ステップＤ１１３では、可視性Ｖは第１可視性閾値Ｖ１より低い第２可視性閾値Ｖ２と比較される。判定された可視性Ｖが第２可視性閾値Ｖ２より低いとわかった場合、空港駐機場用装置１００は前記パイロット操縦案内情報を含む信号を進入中の航空機１０へ無線で送信する（Ｓ１１６）よう構成される。この目的で、空港駐機場用装置１００は無線送信手段１９０を含む。無線送信手段１９０は制御装置１２０に動作可能に接続される。しかし、信号がレーダーベースのシステム１１０Ｒから放出されるレーダー信号の一部として無線で送信されることも考えられる。信号は航空機１０の中に設置された設備で受信して、航空機のコックピット内の表示装置で見ることができる。これにより、装置１００の表示装置１３０により提供される指示がなくても、パイロットが航空機１０を駐機位置１６０へ動かすことができる。例えば、濃いスモッグなどの過酷な気象条件の中で、パイロットはコックピットの窓を通して見ることなく、航空機１０を駐機位置１６０へ動かすことができる。

空港駐機場用装置１００はさらに、一方で前記レーダーベースのシステム１１０Ｒから出力されるデータと他方で前記１つまたは複数の追加のシステム（この例ではレーザーベースのシステム１１０Ｌ）から出力されるデータを結合したものに基づいて進入中の航空機１０を検出および追跡するよう構成される。この機能により、駐機領域２０内での検出および追跡の全体的な感度および精度を高めることができる。例示の実施形態１００では、レーザーベースのシステム１１０Ｌは良好な気象条件でより高い空間分解能を提供することができて、レーダーシステムは複合材料などの特定の材料に対してより高い感度を提供することができる。それゆえ、空港駐機場用装置１００は、制御装置１２０においてレーダーベースのシステム１１０Ｒおよびレーザーベースのシステム１１０Ｌからそれぞれ出力データを受信して、前記各出力データを一緒に分析する。アルゴリズムは、前処理用サブアルゴリズムを実行して出力データの対応する空間領域を特定して（例えば画素ごとに照合する）、その対応する領域内での検出および追跡で最も期待できるデータを各出力データの中のどれが含むかを判断するために、前記対応領域内の各出力データを分析することができる。対応領域が複合材料製ボディを持つ航空機の機首に関するデータを含む場合は、レーダーベースのシステムからの出力データが最も期待できる可能性がある。対応領域が航空機の金属製前部胴体フレームに関するデータを含む場合は、レーザーベースのシステムからの出力データが最も期待できる可能性がある、などとなる。

例示の一実施形態によれば、空港駐機場用装置は、結合した出力データの空間分解された加重平均に基づいて進入中の航空機を検出および追跡するよう構成される。加重平均はレーダーシステムおよび１つまたは複数の追加のシステムのそれぞれに対する統計的重みに基づいて決定される。したがって、加重平均は平均データ値の行列でありえて、各平均データ値は駐機領域上の特定の空間的位置に関連して、同じ空間的位置に関する（関連する出力データの）重み付けされたデータ値の合計として計算されるが、それぞれレーダーシステムおよび１つまたは複数の追加のシステムを使って検出される。データ値は、平均化が行われる前に個別に重み付けされる。個々の重みは０～１の範囲の数字でありうる。この例示の実施形態では、空港駐機場用装置は、複合システムの中の各システムからの関連する出力データに基づいて統計的重みを決定するよう構成される。つまり、出力データはまず分析されて適切な統計的重みを決定することができて、平均化は前記決定された統計的重みを使って行うことができる。この例示の実施形態では、空港駐機場用装置は、前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて可視性を判定し、可視性に基づいて統計的重みを決定するよう構成される。可視性が低い（悪い気象条件を示す）と分かった場合、１つまたは複数の追加のシステムに対する統計的重みは０またはわずかに０より高く、例えば０～０．２の範囲内に設定することができて、レーダーシステムに対する統計的重みは１に設定することができる。可視性が低下している（ある程度悪い気象条件を示す）と分かった場合、１つまたは複数の追加のシステムに対する統計的重みは例えば０．５に設定することができて、レーダーシステムに対する統計的重みは例えば０．５に設定することができる。しかし、これは一例に過ぎず、当業者には理解されるように、多くの他の数字または数字の範囲が判定された可視性に基づいて決定されうる。

図２は、別の例示の実施形態に係る空港駐機場用装置２００を示す。空港駐機場用装置２００は、１つまたは複数の追加のシステムがここでは複数の撮像システムのみの中から選択されることを除いて、本明細書ですでに詳細に説明された空港駐機場用装置１００に類似している。具体的には、１つまたは複数の追加のシステムはここでは撮像システム１１０Ｃである。撮像システム１１０Ｃは、光学的放射または赤外線放射に対して感度が高いカメラを含む。撮像システム１１０Ｃは、目標物からの自然放射線の放出を捕捉するのに使用される。撮像システム１１０Ｃは、駐機領域２０での撮像システムのカバー範囲１１２Ｃに関する出力データを提供する。

図３は、別の例示の実施形態に係る空港駐機場用装置３００を示す。空港駐機場用装置３００は、１つまたは複数の追加のシステムがレーザーベースのシステム１１０Ｌおよび画像ベースのシステム１１０Ｃを含むことを除いて、本明細書ですでに詳細に説明された空港駐機場用装置１００に類似している。したがって、複合システム３１０は３つの異なるシステムを含む。また、空港駐機場用装置３００は、撮像システム１１０Ｃがレーダーベースのシステム１１０Ｒおよびレーザーベースのシステム１１０Ｌから離れている点で、空港駐機場用装置１００とは異なる。これにより、装置３００はそれぞれの時点で異なる集束角を使って進入中の航空機１０を検出することができる。具体的には、カメラベースのシステム１１０Ｃは、レーダーベースのシステム１１０Ｒのカバー対象領域３１２Ｌおよびレーザーベースのシステム１１０Ｌのカバー対象領域３１２Ｒを補完するように配置されるカバー対象領域３１２Ｃを有する。

空港駐機場用装置３００はさらに、駐機領域２０内の他の物体を検出および追跡するよう構成される。２つの他の物体が図３に示されている、すなわち手荷物台車（ｌｕｇｇａｇｅ ｄｏｌｌｙ）１１と食料配達車１２である。また、図３に示されているように、手荷物台車１１は静止しており、食料配達車１２は右側から駐機領域へ接近中である。これにより、駐機場で事故を引き起こすのに関与しうる潜在的な物体について駐機領域２０を継続的、自動的に監視することができる。

典型的には、最も重大なそのような事故には、進入中の航空機１０と前記他の物体のうちの１つまたは複数の偶発的な衝突が含まれる。したがって、航空機１０の進入中に前記他の物体を検出および追跡するのには関心がある。したがって、空港駐機場用装置３００は、進入中の航空機１０が駐機位置１６０へ向けて動いている間に、進入中の航空機１０の前記検出および追跡と並行して駐機領域２０内の他の物体１１、１２を検出および追跡するよう構成される。これは様々な方法で実現しうる。例として、航空機の検出および追跡はレーザーベースのシステム１１０Ｌからの出力データに基づくことができて、他の物体の検出および追跡はレーダーベースのシステム１１０Ｒからの出力データに基づくことができる。しかし、航空機の検出および追跡、ならびに、他の物体の検出および追跡は、複合システム３１０の中の２つ以上のシステムからの出力データに基づくことも考えられる。

空港駐機場用装置３００はさらに、進入中の航空機１０が前記他の物体１１、１２のいずれかとの衝突コース上にあるかを予測して、衝突コースが予測されるのに対応して、パイロットに航空機１０を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供するよう構成される。予測は当業者が容易に入手できるツールを使って実現することができる。例えば、評価は、測定値（観測結果）および検出された障害物の動態のモデルを結合する時間フィルタとして機能するカルマンフィルタの使用を基にして行うことができる。カルマンフィルタを使って経時的な測定値のセットを結合し、障害物の最も可能性が高い位置または軌跡を作成することができる。

空港駐機場用装置３００はさらに、少なくとも前記他の物体１１、１２のそれぞれの速度および方向、ならびに、進入中の航空機１０の速度および方向に基づいて進入中の航空機１０が到着すると予測されるよりも前に前記他の物体１１、１２が駐機領域２０を離れると予測されるかを判断して、進入中の航空機１０が到着すると予測されるよりも前に前記他の物体１１、１２が駐機領域２０を離れないと予測されるとの判断に対応して、パイロットに航空機１０を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供するよう構成される。更なるパイロット操縦案内情報は表示装置上でパイロットへ提供することができて、あるいは、またはさらに、他の手段で、例えば無線送信手段を使って無線で、提供することができる。

空港駐機場用装置３００はさらに、駐機領域２０内の前記他の物体１１、１２の検出および追跡に基づいて駐機領域２０におけるイベントを識別するよう構成される。駐機領域２０の特定の場所での前記他の物体１１、１２のうちのある物体の選択的な検出および追跡に基づいてイベントが識別され、前記特定の場所は、航空機の航空機種類および／または型式、ならびに、複合システム３１０からの出力データに基づいて特定される。イベントは食料配達車の到着、手荷物配達車の到着、車輪止めの航空機の車輪への設置、給油車の到着、旅客用バスの到着、清掃会社の到着、給水の到着、ごみ収集車の到着、地上電源車の到着、のうちの一つでありうる。

空港駐機場用装置３００はさらに、撮像システム１１０Ｃからの出力データに基づいて前記他の物体１１、１２のうちのある物体を検出および追跡して、１つまたは複数の追加のシステムのうちの更なるシステム１１０Ｌからの出力データおよび／またはレーダーベースのシステム１１０Ｒからの出力データに基づいて前記検出および追跡が行われた物体の存在を検証するよう構成される。

図５は、本開示の空港駐機場用装置３００の更なる機能を示す。空港全体の管理において、どのゲートが利用可能でどのゲートが占有されているかを追跡することは重要である。この目的で、空港駐機場用装置３００は、その検出・追跡能力を使って継続的に、または要請に応じて、駐機場の職員および／または空港管制に駐機場の占有状態を知らせることができる。したがって、空港駐機場用装置３００は、追加のシステムのうちの１つまたは複数（例えばレーザーベースのシステム１１０Ｌ）を使って、駐機領域２０に関する出力データを特定する（Ｓ２０２）よう構成される。そして、空港駐機場用装置３００は、第１識別ステップとして、少なくとも前記１つまたは複数の追加のシステム（例えばレーザーベースのシステム１１０Ｌ）からの出力データに基づいて航空機が前記駐機位置に存在するかどうかを判断する（Ｓ２０４）よう構成される。場合によっては、例えば良好な気象条件では、これで充分なことがある。また、航空機が本当にゲート領域２０内に存在する場合、航空機は装置３００によって無事に検出されるであろう。しかし、場合によっては、例えば悪い気象条件では、航空機の特性が１つまたは複数の追加のシステムの出力データに明確には存在しないことがある。そのような場合は、第１識別ステップは、実際にはそうではないのに駐機場は空いていると検出される結果となって、重大事故につながりかねない状況がもたらされることがある。この問題を軽減するため、空港駐機場用装置３００はさらに、第１識別ステップでの否定的判断に対応して、レーダーベースのシステム１１０Ｒを使って駐機領域２０に関する出力データを特定して（Ｓ２０６）、第２識別ステップとして、レーダーベースのシステム１１０Ｒからの出力データに基づいて航空機が前記駐機位置に存在するかどうかを判断する（Ｓ２０８）よう構成される。したがって、航空機が１つまたは複数の追加のシステムによって検出できない場合は、その問題へのセカンドオピニオンの根拠を提供するために、レーダーベースのシステムが使用される。最終的に、空港駐機場用装置３００は、前記第１識別ステップおよび前記第２識別ステップのいずれかにおける肯定的判断に対応して航空機存在信号を送信し（Ｓ２１０）、前記第１識別ステップおよび前記第２識別ステップの両方における否定的判断に対応して航空機非存在信号を送信する（Ｓ２１２）よう構成される。したがって、第１識別ステップで駐機領域２０内の航空機が検出された場合は、第２識別ステップは必要ない。しかし、常に両方の識別ステップを利用して識別精度をさらに上げることも考えられる。例えば、複合システムの中の２つ以上のシステムからの出力データが結合されて上述したように使用することができる。

図６は、別の例示の実施形態に係る空港駐機場用装置４００を示す。空港駐機場用装置４００は、前述した空港駐機場用装置３００に類似している。ただし、空港駐機場用装置４００では、複合システム４１０の中の少なくとも１つのシステム（この例では撮像システム１１０Ｃ）は、その関連するカバー対象領域４１２Ｃが、駐機領域２０内にある妨害構造物４８０により複合システム４１０の中の残りのシステム１１０Ｌ、１１０Ｒを使った検出および追跡が妨害されている駐機領域２０の一部と少なくとも部分的に重なっている駐機領域２０の別の部分４７６まで及ぶように配置される。したがって、レーダーベースのシステム１１０Ｒのカバー対象領域４１２Ｒおよびレーザーベースのシステム１１０Ｌのカバー対象領域４１２Ｌは、部分４７６とは重ならない。この例では、妨害構造物４８０は旅客用ブリッジである。少なくとも１つのシステムは、妨害構造物４８０上に、または妨害構造物４８０に配置される。図６に示されるように、手荷物台車１１は部分４７６内に位置し、それゆえレーダーベースのシステム１１０Ｒおよびレーザーベースのシステム１１０Ｌでは旅客用ブリッジ４８０が視界を妨げていることで手荷物台車１１を検出および追跡できない場合でも、空港駐機場用装置４００を使って、撮像システム１１０Ｃを用いることで、手荷物台車１１を検出および追跡することができる。

図７は、別の例示の実施形態に係る空港駐機場用装置５００を示す。空港駐機場用装置５００はレーダーベースのシステム１１０Ｒおよびレーザーベースのシステム１１０Ｌを含む。レーダーベースのシステム１１０Ｒおよびレーザーベースのシステム１１０Ｌは共に複合システム５１０を形成する。図７に示すように、レーダーベースのシステム１１０Ｒのカバー対象領域５１２Ｒは、駐機位置１６０から、進入中の航空機１０が駐機領域２０に入る際に沿うと予期される方向に沿って規定されるレーザーベースのシステム１１０Ｌの関連するカバー対象領域５１２Ｌのさらに外側へと広がる。

これは設計検討の結果でありうるが、あるいは、またはさらに、例えば駐機領域２０に霧が存在する気象条件の結果でありえて、レーダーベースのシステム１１０Ｒはレーザーベースのシステム１１０Ｌよりもそのような気象条件に影響されにくいので、実質的に２つの異なるシステムによる異なる範囲がもたらされる。

図８Ａは、図７に示される空港駐機場用装置５００の機能を示す。空港駐機場用装置５００は、進入中の航空機１０が駐機場へ進入して１つまたは複数の追加のシステム５１０の中のレーザーベースのシステム１１０Ｌのカバー対象領域５１２Ｌへ進入（Ｓ３０４）できるようにするために、レーダーベースのシステム１１０Ｒからの出力データに基づいてレーダーベースのシステム１１０Ｒのカバー対象領域５１２Ｒ内の進入中の航空機１０を検出および追跡する（Ｓ３０２）よう構成される。空港駐機場用装置５００はさらに、前記レーザーベースのシステム１１０Ｌからの出力データに基づいてレーザーベースのシステム１１０Ｌの関連するカバー対象領域５１２Ｌ内の進入中の航空機１０を検出および追跡する（Ｓ３０６）よう構成される。空港駐機場用装置５００はさらに、レーザーベースのシステム１１０Ｌからの出力データに基づいて進入中の航空機１０の航空機種類および／または型式を識別する（Ｓ３０８）よう構成される。空港駐機場用装置５００はさらに、空港駐機場用装置５００が進入中の航空機１０の航空機種類および／または型式を識別できないことに対応して、パイロットに航空機１０を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供する（Ｓ３１０）よう構成される。その代替となる、空港駐機場用装置５００が進入中の航空機１０の航空機種類および／または型式を識別可能である場合は、空港駐機場用装置５００は、パイロットに駐機場への進入を続けるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供する（Ｓ３１２）よう構成される。

開示される機能により、レーザーベースのシステム１１０Ｌが航空機種類および／または型式を識別できるように航空機１０を駐機場２０により近付くよう誘導することができる。レーダーベースのシステム１１０Ｒなしでは、空港駐機場用装置５００がレーザーベースのシステム１１０Ｌのカバー対象領域５１２Ｌの外側に位置する場合、空港駐機場用装置５００は航空機１０を確認できないであろう。しかし、航空機１０がレーザーベースのシステム１１０Ｌのカバー対象領域５１２Ｌへ無事に誘導されれば、信号品質はこの目的ではレーザーベースのシステム１１０Ｌのカバー対象領域５１２Ｌ内で充分でありうるので、レーザーベースのシステム１１０Ｌは航空機種類および／または型式を非常にうまく識別しうる。

図８Ｂは、本開示の空港駐機場用装置５００の別の機能を示す。空港駐機場用装置５００は、レーザーベースのシステム１１０Ｌを用いて駐機領域２０にある体積５７０に起因する後方散乱信号５６０を検出すること（Ｓ４１０）と、空港駐機場用装置５００が前記後方散乱信号５６０を検出可能であることに対応して、パイロットに駐機場へ進入するように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供すること（Ｓ４０４）と、後方散乱信号５６０の信号パターンが許容される信号パターンのライブラリの中の少なくとも１つの予め規定された信号パターンに対応するかを判定すること（Ｓ４０６）と、空港駐機場用装置５００が後方散乱信号５６０の信号パターンが許容される信号パターンのライブラリの中の少なくとも１つの予め規定された信号パターンに対応するかを判定できないことに対応して、レーダーベースのシステム１１０Ｒからの出力データに基づいて進入中の航空機１０を検出および追跡すること（Ｓ４０８）と、空港駐機場用装置５００が前記後方散乱信号５６０を検出できないことに対応して、パイロットに航空機１０を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供すること（Ｓ４１０）と、を行うよう構成される。その代替となる、後方散乱信号５６０の信号パターンが許容される信号パターンのライブラリの中の少なくとも１つの予め規定された信号パターンに対応するかを空港駐機場用装置５００が判定可能な状況では、航空機１０は駐機場への進入を続けることを許可されうる。

当業者であれば、本発明は前述の好ましい実施形態に決して限定されないことが分かる。それどころか、多くの変更および変形が添付の請求の範囲内で可能である。加えて、当業者は、開示された実施形態に対する変形を、特許請求される発明を実践する際に図面、本開示、および添付の請求項を検討することで、理解、達成することができる。

Claims (22)

1. 表示装置と、
   レーダーベースのシステムと、
   複数のレーザーベースのシステムのみから選択される１つまたは複数の追加のシステムと、
   を含む空港駐機場用装置であって、
   前記レーダーベースのシステムおよび前記１つまたは複数の追加のシステムは共に複合システムを形成し、
   前記空港駐機場用装置は、前記複合システムからの出力データに基づいて航空機が駐機領域内の駐機位置に駐機するために前記駐機領域内の駐機場に進入している場合に前記駐機領域内の前記航空機を検出および追跡するよう構成され、かつ前記進入中の航空機の前記検出および追跡に基づいて前記進入中の航空機のパイロットが前記航空機を前記駐機位置へと動かすのを支援するためのパイロット操縦案内情報を前記表示装置上で提供するよう構成され、
   前記複合システムの中の２つ以上のシステムは、それぞれの時点で異なる集束角を使って前記進入中の航空機を検出するために、それぞれが互いから離れており、
   前記複合システムの中の少なくとも１つのシステムは、その関連するカバー対象領域が、前記駐機領域内にある妨害構造物により前記複合システムの中の残りのシステムを使った検出および追跡が妨害されている前記駐機領域の一部と少なくとも部分的に重なっている前記駐機領域の別の部分まで及ぶように配置され、
   前記駐機領域内の前記妨害構造物は旅客用ブリッジであり、
   前記少なくとも１つのシステムは、前記妨害構造物上に、または前記妨害構造物に配置される、空港駐機場用装置。
2. 前記空港駐機場用装置は、一方で前記レーダーベースのシステムから出力されるデータと他方で前記１つまたは複数の追加のシステムから出力されるデータを結合したものに基づいて前記進入中の航空機を検出および追跡するよう構成される、請求項１に記載の空港駐機場用装置。
3. 前記空港駐機場用装置は、前記結合した出力データの空間分解された加重平均に基づいて前記進入中の航空機を検出および追跡するよう構成され、前記加重平均は前記レーダーベースのシステムおよび前記１つまたは複数の追加のシステムのそれぞれに対する統計的重みに基づいて決定される、請求項２に記載の空港駐機場用装置。
4. 前記空港駐機場用装置は前記複合システムの中の各システムからの関連する出力データに基づいて前記統計的重みを決定するよう構成される、請求項３に記載の空港駐機場用装置。
5. 前記空港駐機場用装置は、前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて可視性を判定し、前記可視性に基づいて前記統計的重みを決定するよう構成される、請求項４に記載の空港駐機場用装置。
6. 前記空港駐機場用装置はさらに、前記追加のシステムのうちの１つまたは複数からの出力データに基づいて可視性を判定するよう構成され、前記可視性が第１可視性閾値より低いことに対応して、前記レーダーベースのシステムからの出力データに基づいて前記進入中の航空機を検出および追跡するよう構成される、請求項１～５のいずれか一項に記載の空港駐機場用装置。
7. さらに無線送信手段を含み、前記可視性が前記第１可視性閾値より低い第２可視性閾値よりも低いことに対応して、前記無線送信手段を使って前記パイロット操縦案内情報を含む信号を前記進入中の航空機へ無線で送信するよう構成される、請求項６に記載の空港駐機場用装置。
8. 前記レーダーベースのシステムのカバー対象領域は、前記駐機位置から、前記進入中の航空機が前記駐機領域に入る際に沿うと予期される方向に沿って規定される前記１つまたは複数の追加のシステムの関連するカバー対象領域のさらに外側へと広がり、
   前記空港駐機場用装置は、前記進入中の航空機が前記駐機場へ進入して前記１つまたは複数の追加のシステムの前記関連するカバー対象領域へ進入できるようにするために、前記レーダーベースのシステムからの出力データに基づいて前記レーダーベースのシステムの前記カバー対象領域内の前記進入中の航空機を検出および追跡するよう構成され、
   前記空港駐機場用装置は、前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて前記１つまたは複数の追加のシステムの関連するカバー対象領域内の前記進入中の航空機を検出および追跡するよう構成される、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の空港駐機場用装置。
9. 前記空港駐機場用装置はさらに、前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて前記進入中の航空機の航空機種類および／または型式を識別するよう構成される、請求項８に記載の空港駐機場用装置。
10. 前記空港駐機場用装置はさらに、前記空港駐機場用装置が前記進入中の航空機の前記航空機種類および／または型式を識別できないことに対応して、前記パイロットに前記航空機を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供するよう構成される、請求項９に記載の空港駐機場用装置。
11. 前記空港駐機場用装置はさらに、前記１つまたは複数の追加のシステムのうちのレーザーベースのシステムを用いて前記駐機領域にある体積に起因する後方散乱信号の検出を行い、
    前記空港駐機場用装置が前記後方散乱信号を検出可能であることに対応して、
    前記パイロットに前記駐機場へ進入するように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供して、
    前記後方散乱信号の信号パターンが許容される信号パターンのライブラリの中の少なくとも１つの予め規定された信号パターンに対応するかを判定し、
    前記空港駐機場用装置が前記後方散乱信号の信号パターンが前記許容される信号パターンのライブラリの中の前記少なくとも１つの予め規定された信号パターンに対応するかを判定できないことに対応して、
    前記レーダーベースのシステムからの出力データに基づいて前記進入中の航空機を検出および追跡し、
    前記空港駐機場用装置が前記後方散乱信号を検出できないことに対応して、
    前記パイロットに前記航空機を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供する、
    よう構成される、請求項８～１０のいずれか一項に記載の空港駐機場用装置。
12. 前記空港駐機場用装置はさらに、
    第１識別ステップとして、少なくとも前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて航空機が前記駐機位置に存在するかどうかの判断を行い、
    前記第１識別ステップでの否定的判断に対応して、第２識別ステップとして、前記レーダーベースのシステムからの出力データに基づいて航空機が前記駐機位置に存在するかどうかを判断し、
    前記第１識別ステップおよび前記第２識別ステップのいずれかにおける肯定的判断に対応して、航空機存在信号を送信し、
    前記第１識別ステップおよび前記第２識別ステップの両方における否定的判断に対応して、航空機非存在信号を送信する、
    よう構成される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の空港駐機場用装置。
13. 前記空港駐機場用装置はさらに、前記駐機領域内の他の物体を検出および追跡するよう構成される、請求項１～１２のいずれか一項に記載の空港駐機場用装置。
14. 前記空港駐機場用装置はさらに、前記進入中の航空機が前記駐機位置へ向けて動いている間に、前記進入中の航空機の前記検出および追跡と並行して前記駐機領域内の前記他の物体を検出および追跡するよう構成される、請求項１３に記載の空港駐機場用装置。
15. 前記空港駐機場用装置はさらに、前記進入中の航空機が前記他の物体のいずれかとの衝突コース上にあるかを予測して、衝突コースが予測されるのに対応して、前記パイロットに前記航空機を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供するよう構成される、請求項１４に記載の空港駐機場用装置。
16. 少なくとも前記他の物体のそれぞれの速度および方向、ならびに、前記進入中の航空機の速度および方向に基づいて前記進入中の航空機が到着すると予測されるよりも前に前記他の物体が前記駐機領域を離れると予測されるかを判断して、前記進入中の航空機が到着すると予測されるよりも前に前記他の物体が前記駐機領域を離れないと予測されるとの判断に対応して、前記パイロットに前記航空機を停止させるように指示する更なるパイロット操縦案内情報を提供するよう構成される、請求項１３～１５のいずれか一項
    に記載の空港駐機場用装置。
17. 前記空港駐機場用装置は、前記駐機領域内の前記他の物体の前記検出および追跡に基づいて前記駐機領域におけるイベントを識別するよう構成される、請求項１３～１６のいずれか一項に記載の空港駐機場用装置。
18. 前記空港駐機場用装置は、前記駐機領域の特定の場所で前記他の物体のうちのある物体の選択的な検出および追跡に基づいて前記駐機領域におけるイベントを識別するよう構成され、前記特定の場所は前記航空機の航空機種類および／または型式、ならびに、前記複合システムからの出力データに基づいて特定される、請求項１７に記載の空港駐機場用装置。
19. 前記イベントは食料配達車の到着、手荷物配達車の到着、車輪止めの航空機の車輪への設置、給油車の到着、旅客用バスの到着、清掃会社の到着、給水の到着、ごみ収集車の到着、地上電源車の到着、のうちの一つである、請求項１７または１８に記載の空港駐機場用装置。
20. 前記他の物体の前記検出および追跡は前記レーダーベースのシステムからの出力データに基づいており、前記進入中の航空機の前記検出および追跡は前記１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいている、請求項１３～１９のいずれか一項に記載の空港駐機場用装置。
21. 航空機が駐機領域内の駐機位置へ駐機するために前記駐機領域内の駐機場へ進入している場合に前記駐機領域内で前記航空機を検出および追跡する方法であって、前記検出および追跡は、レーダーベースのシステムからの出力データおよび複数のレーザーベースのシステムのみから選択される１つまたは複数の追加のシステムからの出力データに基づいて行われ、
    前記レーダーベースのシステムおよび１つまたは複数の追加のシステムはともに複合システムを形成し、
    前記複合システムの中の２つ以上のシステムは、それぞれの時点で異なる集束角を使って前記進入中の航空機を検出するために、それぞれが互いから離れており、
    前記複合システムの中の少なくとも１つのシステムは、その関連するカバー対象領域が、前記駐機領域内にある妨害構造物により前記複合システムの中の残りのシステムを使った検出および追跡が妨害されている前記駐機領域の一部と少なくとも部分的に重なっている前記駐機領域の別の部分まで及ぶように配置され、
    前記駐機領域内の前記妨害構造物は旅客用ブリッジであり、
    前記少なくとも１つのシステムは、前記妨害構造物上に、または前記妨害構造物に配置される方法であって、
    前記１つまたは複数の追加のシステムのうちの１つまたは複数からの出力データに基づいて可視性を判定することと、
    前記可視性が第１可視性閾値より低いことに対応して、
    前記複合システムからの出力データに基づいて前記進入中の航空機を検出および追跡すること、
    を含む、方法。
22. 処理能力を有する装置により実行された場合に請求項２１に記載の方法を実行するよう構成されている、コンピュータコード命令を含む非一時的なコンピュータ可読媒体。

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