CN112009717A - 一种机场散装货物装载机及散装货物装载机用靠机防撞系统及其防撞方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机场散装货物装载机及散装货物装载机用靠机防撞系统及其防撞方法包括：车躯、安装在所述车躯上的驾驶舱及抬升组件，设置在所述车躯四周的稳定组件，以及与所述抬升组件固定连接的运输带；本发明通过设计靠机防撞系统进行对行李运输的行驶速度进行监控，同时设计指挥员介入防护系统、靠机多级限速系统和防撞紧急停止系统，进行对散装货物装载机的行驶状态控制，进而进行监管李运输车的行驶状态，进而在一定程度上避免因驾驶人的疲劳驾驶和分心驾驶造成散装货物装载机与飞机的碰撞。

Description

一种机场散装货物装载机及散装货物装载机用靠机防撞系统 及其防撞方法

技术领域

本发明及一种防撞系统，具体是一种机场散装货物装载机及散装货物装载机用靠机防撞系统及其防撞方法。

背景技术

而飞机用散装货物装载机，主要是为了将乘客需要进行托运的行李箱由地面移动至飞机托运仓内，进而减减少传统使用人工进行对行李移动的劳动力成本，同时也增加了运输的效率。

而传统散装货物装载机在进行靠近飞机时，由于驾驶人员的不同状态，容易出现散装货物装载机与飞机出现接触现象，进而容易造成散装货物装载机和飞机出现不同程度的损坏，进而造成延缓起飞的情况。

发明内容

发明目的：提供一种机场散装货物装载机及散装货物装载机用靠机防撞系统及其防撞方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种机场散装货物装载机，其特征是，包括：

车躯、安装在所述车躯上的驾驶舱及抬升组件，设置在所述车躯四周的稳定组件，以及与所述抬升组件固定连接的运输带。

在进一步实施例中，所述稳定组件包括插接所述车躯的稳定转轴，与所述稳定转轴固定连接的稳定架，与所述稳定架铰接的稳定延伸架，与所述稳定延伸架铰接的稳定连接件，与所述稳定连接件铰接的稳定延伸臂，固定安装在所述稳定延伸臂端部的稳定垫片，与所述稳定架铰接的稳定气缸，以及插接所述稳定气缸且与所述稳定连接件铰接的稳定伸缩轴，设计稳定组件主要为了进行对车躯的稳定工作，进而避免运输带在进行进给行李箱时，车躯出现晃动现象，进而避免因车躯出现晃动，造成行李箱出现掉落现象。

在进一步实施例中，所述稳定连接件内固定安装有防倒转机构，所述防倒转机构包括固定安装在所述稳定铰接架内的固定板，与所述固定板固定连接的阻挡气缸，插接所述阻挡气缸的延伸杆，与所述延伸杆铰接的铰接架，与所述铰接架铰接且与所述固定板铰接的抵块，与所述抵块抵接的棘齿，以及插接所述棘齿且与所述稳定延伸臂固定连接的驱动轴，设计防倒转机构主要为了避免稳定延伸臂出现向内侧摆动的情况出现，而当稳定延伸臂出现向内侧摆动的情况时，稳定延伸臂将无法进行对车躯进行稳定工作。

在进一步实施例中，所述抬升组件包括与所述车躯转动连接的抬升转盘，固定安装在所述抬升转盘上的抬升架，插接所述抬升架的抬升转轴，与所述抬升架铰接的抬升伸缩气缸，以及插接所述抬升伸缩气缸且与所述运输带铰接的抬升伸缩轴，设计抬升组件主要为了进行对运输带的倾斜角度进行改变，进而是得散装货物装载机适应多种型号的飞机。

在进一步实施例中，所述运输带包括与抬升伸缩轴铰接的运输架，插接所述运输架的运输滚筒，套接所述运输滚筒的运输齿轮，与所述运输齿轮传动连接的驱动齿轮，插接所述驱动齿轮的驱动轴，以及与所述驱动轴连接的驱动电机。

一种散装货物装载机用靠机防撞系统，包括

用于对运输车与飞机表面之间距离进行检测，并接收外界信号的检测模块；

用于综合判断车辆状态与传感器信息及车辆与飞机的碰撞风险进行判断的判断模块；

用于对驾驶员进行危险预警提醒并在必要时刻对车辆进行制动，熄火控制的执行模块；

所述检测模块、判断模块与执行模块外接电脑终端；

所述检测模块与判断模块连通；所述判断模块与所述执行模块连通。

在进一步实施例中，所述检测模块包括设置在驾驶舱内进行对驾驶员异常状态监控的监控模块，以及设置在运输带端部的测距模组；

所述监控模块包括安装在所述驾驶舱被且用于拍摄驾驶员在驾驶舱内的驾驶状态的红外摄像头和车内监控摄像头；

所述驾驶状态分为疲劳状态和分心状态；

所述疲劳状态包括但不限于驾驶员打哈欠及驾驶员出现瞌睡情况；

所以分心状态包括但不限于驾驶员抽烟、打电话及发呆情况；

所述测距模组包括安装在传送带端部的激光传感器、行程开关和超声波传感器；

使用激光传感器和超声波传感器进行对散装货物装载机与前方障碍物距离进行融合检测；

行程开关通过激光传感器和超声波传感器检测到的距离进行对散装货物装载机与传送带进行限位；设计红外摄像头和车内监控摄像头主要为了进行对驾驶舱内驾驶员的状态进行监控，进而由监控模块将监控到的画面传输至电脑终端进行对比，进而判断出驾驶员的驾驶状态。

在进一步实施例中，所述判断模块包括信号接收器，与所述信号接收器连通的主控 ECU；

所述主控ECU用于散装货物装载机的启动自检，故障报警，同时进行对比监控模块拍摄的驾驶员影像与预先录入的不同状态下驾驶员的影像，进行判断驾驶人员的状态；设计判断模块主要为了进行对驾驶员的驾驶状态进行判断，进而避免因驾驶员的异常驾驶状态，出现散装货物装载机与飞机出现碰撞现象。

而由于环境不同，监控模块摆设的画面也不相同，容易出现视角黑暗或者视角曝光现象，此时需要电脑终端预先进行对监控模块传送来的画面进行处理；

画面处理主要进行对监控模块拍摄到的画面处理为边缘图；通过Krisch边缘检测算子，在检测图像边缘的时候使用卷积3*3模板，遍历图像中的像素点，逐一考察各个像素点周围邻近区域的像素灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权与其余五个像素的灰度加权和差值；

卷积模板如下：

使用四个卷积模板，依次处理原图像中的所有像素，计算得到其边缘强度，再通过阀值进行检测，提取最后边缘点，完成边缘检测；

Krisch算子检测图像边缘实现步骤如下：

步骤1、获取原图像的数据区指针；

步骤2、建立两个缓冲区，缓冲区大小与原图形相同，缓冲区主要用于存储原图像及原图形副本，将两个缓冲区初始化为原图像副本，分别标记为图像1和图像2；

步骤3、在每个缓冲区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后在两个区域中分别遍历副本图像中的像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将计算得出的较值存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

步骤4、重复步骤3，一次设置剩余的2个模板，并进行计算处理，最后得出图像1 与图像2中较大灰度值存放在缓冲图像1中；

步骤5、将处理后的图像1复制到原图像数据中，在进行编程实现图像的边缘处理。

在进一步实施例中，所述执行模块包括指挥员介入防护系统、靠机多级限速系统和防撞紧急停止系统；所述指挥员介入防护系统外接指挥员用移动控制终端；所述执行模块还包括与行李车辆驱动系统连通的继动阀或线控电机；

所述指挥员介入防护系统包括指挥员通过移动控制终端得知散装货物装载机行驶状态异常时，指挥员通过在指挥员用移动控制终端输入制动密码进行紧急制动散装货物装载机；

所述靠机多级限速系统包括三级减速系统；

当机身与行李车辆距离在3.5m-2.5m区间内时为一级安全距离区，此时车速逐步降低，直到车速≤5km/h，并将后续车速限制为5km/h；

当机身与行李车辆距离在2.5m-1.5m区间内时为二级安全距离区，此时车速继续降低，直到车速≤3km/h，并将后续车速限制为3km/h；

当机身与行李车辆距离在1.5m-0.5m区间内时为三级安全距离区，此时车速继续降低，将车速限制为0.36km/h，并将后续车速限制为0.36km/h；

所述防撞紧急停止系统包括提醒模块与自动换挡模块；

通过提醒模块在每级安全距离区间末端，若车速未能降低到预设值，系统将发出报警，提醒司机通过制动降低速度，若未检测到介入，则由防撞紧急停止系统介入继动阀或线控电机进行控制车辆切换为空挡，停止工作；

当激光传感器和超声波传感器检测到机身与行李车辆距离小于最小安全限度时，防撞紧急停止系统将控制车辆短暂地切换至倒挡，设备停止；

当设备停止后，需由驾驶员重新切换为空挡后重新启动设备。

一种机场散装货物装载机用靠机防撞系统的防撞方法，包括以下步骤：

步骤1、驾驶员驾驶散装货物装载机机械能靠近飞机，首先通过检测模块中的红外摄像头和车内监控摄像头进行监控拍摄驾驶员，进而再由监控模块将拍摄到的画面实时传输至电脑终端和指挥员用移动控制终端；

步骤2、此时由电脑终端进行截取驾驶员状态图，此时电脑终端预先进行对截取的状态图进行处理；

画面处理主要进行对监控模块拍摄到的画面处理为边缘图；通过Krisch边缘检测算子，在检测图像边缘的时候使用卷积3*3模板，遍历图像中的像素点，逐一考察各个像素点周围邻近区域的像素灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权与其余五个像素的灰度加权和差值；卷积模板如下：

使用四个卷积模板，依次处理原图像中的所有像素，计算得到其边缘强度，再通过阀值进行检测，提取最后边缘点，完成边缘检测；

Krisch算子检测图像边缘实现步骤如下：

步骤1、获取原图像的数据区指针；

步骤2、建立两个缓冲区，缓冲区大小与原图形相同，缓冲区主要用于存储原图像及原图形副本，将两个缓冲区初始化为原图像副本，分别标记为图像1和图像2；

步骤3、在每个缓冲区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后在两个区域中分别遍历副本图像中的像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将计算得出的较值存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

步骤4、重复步骤3，一次设置剩余的2个模板，并进行计算处理，最后得出图像1 与图像2中较大灰度值存放在缓冲图像1中；

步骤5、将处理后的图像1复制到原图像数据中，在进行编程实现图像的边缘处理；

当电脑终端处理完成后，此时由电脑终端进行对比处理后的截取特征图与预先录入的图像，进而通过判断模块选择出驾驶员是否存在异常状态，当存在异常状态时，此时进行选择驾驶员在哪种异常状态下；进而选择出是否让驾驶员继续工作；

步骤3、当更换驾驶员或者驾驶员重新工作时，再通过测距模组中激光传感器和超声波传感器进行对散装货物装载机与前方障碍物距离进行融合检测；通过行程开关通过激光传感器和超声波传感器检测到的距离进行对散装货物装载机与传送带进行限位；

步骤4、主控ECU对散装货物装载机的启动自检，故障报警，当确认散装货物装载机正常时且散装货物装载机距离飞机在靠机多级限速系统设定的范围内时，通过靠机多级限速系统进行对散装货物装载机进行减速，而当指挥员通过移动控制终端得知散装货物装载机行驶状态异常时，指挥员可通过在指挥员用移动控制终端输入制动密码进行紧急制动散装货物装载机；

步骤5、当机身与行李车辆距离在3.5m-2.5m区间内时为一级安全距离区，此时车速逐步降低，直到车速≤5km/h，并将后续车速限制为5km/h；

当机身与行李车辆距离在2.5m-1.5m区间内时为二级安全距离区，此时车速继续降低，直到车速≤3km/h，并将后续车速限制为3km/h；

当机身与行李车辆距离在1.5m-0.5m区间内时为三级安全距离区，此时车速继续降低，将车速限制为0.36km/h，并将后续车速限制为0.36km/h；

通过提醒模块在每级安全距离区间末端，若车速未能降低到预设值，系统将发出报警，提醒司机通过制动降低速度，若未检测到介入，则由防撞紧急停止系统介入继动阀或线控电机进行控制车辆切换为空挡，停止工作；

当激光传感器和超声波传感器检测到机身与行李车辆距离小于最小安全限度时，防撞紧急停止系统将控制车辆短暂地切换至倒挡，设备停止；

当设备停止后，需由驾驶员重新切换为空挡后重新启动设备；

步骤6、当散装货物装载机移动至预定位置后，此时通过稳定转轴进行转动，进而带动稳定延伸架移动至适配位置，再通过稳定气缸进行工作，进而带动稳定伸缩轴进行移动，进而完成带动稳定连接件与稳定延伸臂的摆动，而当稳定延伸臂摆动幅度不足时，此时在通过驱动轴进行转动，进而带动稳定延伸臂进行摆动，进而完成带动稳定延伸臂的继续摆动，进而完成对车躯的稳定工作，且此时由于棘齿与抵块的抵接，此时稳定延伸臂将无法向车躯内侧进行摆动，进而完成防止稳定延伸臂向内侧进行摆动的工作，而当散装货物装载机完成工作后，需要进行回收时，此时通过阻挡气缸进行工作，进而带动延伸杆进行伸缩，进而带动铰接架收缩，进而带动抵块脱离与棘齿的抵接，进而再由驱动轴机进行工作，进而完成带动稳定延伸臂的回收工作；

步骤7、当稳定组件完成工作后，此时再由抬升伸缩气缸进行工作，进而带动抬升伸缩轴进行工作，进而带动运输带进行抬升，进而完成改变运输带的倾斜度，而当运输带需要进行微调方向时，通过抬升转盘的转动，进而完成对运输带的微调方向工作；

步骤8、当运输带调整完成后，此时由驱动电机进行工作，进而带动驱动轴进行转动，进而带动驱动齿轮进行转动，进而带动运输齿轮进行转动，进而带动运输滚筒进行转动，进而将放置在运输滚筒上的行李传输至飞机内，进而完成工作。

有益效果：本发明公开了一种机场散装货物装载机及散装货物装载机用靠机防撞系统及其防撞方法，通过设计靠机防撞系统进行对行李运输的行驶速度进行监控，同时设计指挥员介入防护系统、靠机多级限速系统和防撞紧急停止系统，进行对散装货物装载机的行驶状态控制，进而进行监管李运输车的行驶状态，进而在一定程度上避免因驾驶人的疲劳驾驶和分心驾驶造成散装货物装载机与飞机的碰撞。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的抬升组件示意图。

图3是本发明的稳定组件示意图。

图4是本发明的防倒转机构示意图。

图5是本发明的散装货物装载机用靠机防撞系统示意图。

附图标记为：车躯 1、驾驶舱 2、稳定组件 3、稳定转轴 31、稳定架 32、稳定气缸33、稳定伸缩轴 34、稳定延伸架 35、稳定延伸臂 36、稳定垫片 37、抬升组件 4、抬升伸缩轴 41、抬升伸缩气缸 42、抬升架 43、抬升转轴 44、抬升转盘 45、运输带 5、驱动轴 61、棘齿 62、抵块 63、铰接架 64、延伸杆 65、阻挡气缸 66、固定板 67。

具体实施方式

经过申请人的研究分析，出现这一问题(传统散装货物装载机容易与飞机出现碰撞) 的原因在于，传统散装货物装载机在进行靠近飞机时，由于驾驶人员的不同状态，容易出现散装货物装载机与飞机出现接触现象，进而容易造成散装货物装载机和飞机出现不同程度的损坏，进而造成延缓起飞的情况；而本发明通过设计靠机防撞系统进行对行李运输的行驶速度进行监控，同时设计指挥员介入防护系统、靠机多级限速系统和防撞紧急停止系统，进行对散装货物装载机的行驶状态控制，进而进行监管李运输车的行驶状态，进而在一定程度上避免因驾驶人的疲劳驾驶和分心驾驶造成散装货物装载机与飞机的碰撞。

一种机场散装货物装载机，包括：车躯1、驾驶舱2、稳定组件3、稳定转轴31、稳定架32、稳定气缸33、稳定伸缩轴34、稳定延伸架35、稳定延伸臂36、稳定垫片37、抬升组件4、抬升伸缩轴41、抬升伸缩气缸42、抬升架43、抬升转轴44、抬升转盘45、运输带5、驱动轴61、棘齿62、抵块63、铰接架64、延伸杆65、阻挡气缸66、固定板67。

其中，所述车躯1上设有驾驶舱2及抬升组件4，所述车躯1的四周设有稳定组件3，所述抬升组件4与的运输带5固定连接。

所述稳定组件3包括插接所述车躯1的稳定转轴31，与所述稳定转轴31固定连接的稳定架32，与所述稳定架32铰接的稳定延伸架35，与所述稳定延伸架35铰接的稳定连接件，与所述稳定连接件铰接的稳定延伸臂36，固定安装在所述稳定延伸臂36端部的稳定垫片37，与所述稳定架32铰接的稳定气缸33，以及插接所述稳定气缸33且与所述稳定连接件铰接的稳定伸缩轴34，设计稳定组件3主要为了进行对车躯1的稳定工作，进而避免运输带5在进行进给行李箱时，车躯1出现晃动现象，进而避免因车躯1出现晃动，造成行李箱出现掉落现象。

所述稳定连接件内固定安装有防倒转机构，所述防倒转机构包括固定安装在所述稳定铰接架64内的固定板67，与所述固定板67固定连接的阻挡气缸66，插接所述阻挡气缸66的延伸杆65，与所述延伸杆65铰接的铰接架64，与所述铰接架64铰接且与所述固定板67铰接的抵块63，与所述抵块63抵接的棘齿62，以及插接所述棘齿62且与所述稳定延伸臂36固定连接的驱动轴61，设计防倒转机构主要为了避免稳定延伸臂36出现向内侧摆动的情况出现，而当稳定延伸臂36出现向内侧摆动的情况时，稳定延伸臂36 将无法进行对车躯1进行稳定工作。

所述抬升组件4包括与所述车躯1转动连接的抬升转盘45，固定安装在所述抬升转盘 45上的抬升架43，插接所述抬升架43的抬升转轴44，与所述抬升架43铰接的抬升伸缩气缸42，以及插接所述抬升伸缩气缸42且与所述运输带5铰接的抬升伸缩轴41，设计抬升组件4主要为了进行对运输带5的倾斜角度进行改变，进而是得散装货物装载机适应多种型号的飞机。

所述运输带5包括与抬升伸缩轴41铰接的运输架，插接所述运输架的运输滚筒，套接所述运输滚筒的运输齿轮，与所述运输齿轮传动连接的驱动齿轮，插接所述驱动齿轮的驱动轴61，以及与所述驱动轴61连接的驱动电机。

一种散装货物装载机用靠机防撞系统，包括

用于对运输车与飞机表面之间距离进行检测，并接收外界信号的检测模块；

用于综合判断车辆状态与传感器信息及车辆与飞机的碰撞风险进行判断的判断模块；用于对驾驶员进行危险预警提醒并在必要时刻对车辆进行制动，熄火控制的执行模块；所述检测模块、判断模块与执行模块外接电脑终端；

所述检测模块与判断模块连通；所述判断模块与所述执行模块连通。

所述检测模块包括设置在驾驶舱2内进行对驾驶员异常状态监控的监控模块，以及设置在运输带5端部的测距模组；

所述监控模块包括安装在所述驾驶舱2被且用于拍摄驾驶员在驾驶舱2内的驾驶状态的红外摄像头和车内监控摄像头；

所述驾驶状态分为疲劳状态和分心状态；

所述疲劳状态包括但不限于驾驶员打哈欠及驾驶员出现瞌睡情况；

所以分心状态包括但不限于驾驶员抽烟、打电话及发呆情况；

所述测距模组包括安装在传送带端部的激光传感器、行程开关和超声波传感器；

使用激光传感器和超声波传感器进行对散装货物装载机与前方障碍物距离进行融合检测；

行程开关通过激光传感器和超声波传感器检测到的距离进行对散装货物装载机与传送带进行限位；设计红外摄像头和车内监控摄像头主要为了进行对驾驶舱2内驾驶员的状态进行监控，进而由监控模块将监控到的画面传输至电脑终端进行对比，进而判断出驾驶员的驾驶状态。

所述判断模块包括信号接收器，与所述信号接收器连通的主控ECU；

所述主控ECU用于散装货物装载机的启动自检，故障报警，同时进行对比监控模块拍摄的驾驶员影像与预先录入的不同状态下驾驶员的影像，进行判断驾驶人员的状态；设计判断模块主要为了进行对驾驶员的驾驶状态进行判断，进而避免因驾驶员的异常驾驶状态，出现散装货物装载机与飞机出现碰撞现象。

而由于环境不同，监控模块摆设的画面也不相同，容易出现视角黑暗或者视角曝光现象，此时需要电脑终端预先进行对监控模块传送来的画面进行处理；

画面处理主要进行对监控模块拍摄到的画面处理为边缘图；通过Krisch边缘检测算子，在检测图像边缘的时候使用卷积3*3模板，遍历图像中的像素点，逐一考察各个像素点周围邻近区域的像素灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权与其余五个像素的灰度加权和差值；

卷积模板如下：

使用四个卷积模板，依次处理原图像中的所有像素，计算得到其边缘强度，再通过阀值进行检测，提取最后边缘点，完成边缘检测；

Krisch算子检测图像边缘实现步骤如下：

步骤1、获取原图像的数据区指针；

步骤2、建立两个缓冲区，缓冲区大小与原图形相同，缓冲区主要用于存储原图像及原图形副本，将两个缓冲区初始化为原图像副本，分别标记为图像1和图像2；

步骤3、在每个缓冲区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后在两个区域中分别遍历副本图像中的像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将计算得出的较值存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

步骤4、重复步骤3，一次设置剩余的2个模板，并进行计算处理，最后得出图像1与图像2中较大灰度值存放在缓冲图像1中；

步骤5、将处理后的图像1复制到原图像数据中，在进行编程实现图像的边缘处理。在进一步实施例中，所述执行模块包括指挥员介入防护系统、靠机多级限速系统和防撞紧急停止系统；所述指挥员介入防护系统外接指挥员用移动控制终端；所述执行模块还包括与行李车辆驱动系统连通的继动阀或线控电机；

所述指挥员介入防护系统包括指挥员通过移动控制终端得知散装货物装载机行驶状态异常时，指挥员通过在指挥员用移动控制终端输入制动密码进行紧急制动散装货物装载机；

所述靠机多级限速系统包括三级减速系统；

当机身与行李车辆距离在3.5m-2.5m区间内时为一级安全距离区，此时车速逐步降低，直到车速≤5km/h，并将后续车速限制为5km/h；

当机身与行李车辆距离在2.5m-1.5m区间内时为二级安全距离区，此时车速继续降低，直到车速≤3km/h，并将后续车速限制为3km/h；

当机身与行李车辆距离在1.5m-0.5m区间内时为三级安全距离区，此时车速继续降低，将车速限制为0.36km/h，并将后续车速限制为0.36km/h；

所述防撞紧急停止系统包括提醒模块与自动换挡模块；

通过提醒模块在每级安全距离区间末端，若车速未能降低到预设值，系统将发出报警，提醒司机通过制动降低速度，若未检测到介入，则由防撞紧急停止系统介入继动阀或线控电机进行控制车辆切换为空挡，停止工作；

当激光传感器和超声波传感器检测到机身与行李车辆距离小于最小安全限度时，防撞紧急停止系统将控制车辆短暂地切换至倒挡，设备停止；

当设备停止后，需由驾驶员重新切换为空挡后重新启动设备。

工作原理：驾驶员驾驶散装货物装载机机械能靠近飞机，首先通过检测模块中的红外摄像头和车内监控摄像头进行监控拍摄驾驶员，进而再由监控模块将拍摄到的画面实时传输至电脑终端和指挥员用移动控制终端；此时由电脑终端进行截取驾驶员状态图，此时电脑终端预先进行对截取的状态图进行处理；画面处理主要进行对监控模块拍摄到的画面处理为边缘图；通过Krisch边缘检测算子，在检测图像边缘的时候使用卷积3*3模板，遍历图像中的像素点，逐一考察各个像素点周围邻近区域的像素灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权与其余五个像素的灰度加权和差值；卷积模板如下：

使用四个卷积模板，依次处理原图像中的所有像素，计算得到其边缘强度，再通过阀值进行检测，提取最后边缘点，完成边缘检测；

Krisch算子检测图像边缘实现步骤如下：

步骤1、获取原图像的数据区指针；

步骤2、建立两个缓冲区，缓冲区大小与原图形相同，缓冲区主要用于存储原图像及原图形副本，将两个缓冲区初始化为原图像副本，分别标记为图像1和图像2；

步骤3、在每个缓冲区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后在两个区域中分别遍历副本图像中的像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将计算得出的较值存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

步骤4、重复步骤3，一次设置剩余的2个模板，并进行计算处理，最后得出图像1与图像2中较大灰度值存放在缓冲图像1中；

步骤5、将处理后的图像1复制到原图像数据中，在进行编程实现图像的边缘处理；当电脑终端处理完成后，此时由电脑终端进行对比处理后的截取特征图与预先录入的图像，进而通过判断模块选择出驾驶员是否存在异常状态，当存在异常状态时，此时进行选择驾驶员在哪种异常状态下；进而选择出是否让驾驶员继续工作；当更换驾驶员或者驾驶员重新工作时，再通过测距模组中激光传感器和超声波传感器进行对散装货物装载机与前方障碍物距离进行融合检测；通过行程开关通过激光传感器和超声波传感器检测到的距离进行对散装货物装载机与传送带进行限位；主控ECU对散装货物装载机的启动自检，故障报警，当确认散装货物装载机正常时且散装货物装载机距离飞机在靠机多级限速系统设定的范围内时，通过靠机多级限速系统进行对散装货物装载机进行减速，而当指挥员通过移动控制终端得知散装货物装载机行驶状态异常时，指挥员可通过在指挥员用移动控制终端输入制动密码进行紧急制动散装货物装载机；当机身与行李车辆距离在3.5m-2.5m区间内时为一级安全距离区，此时车速逐步降低，直到车速≤5km/h，并将后续车速限制为5km/h；当机身与行李车辆距离在2.5m-1.5m区间内时为二级安全距离区，此时车速继续降低，直到车速≤3km/h，并将后续车速限制为3km/h；当机身与行李车辆距离在1.5m-0.5m区间内时为三级安全距离区，此时车速继续降低，将车速限制为0.36km/h，并将后续车速限制为0.36km/h；通过提醒模块在每级安全距离区间末端，若车速未能降低到预设值，系统将发出报警，提醒司机通过制动降低速度，若未检测到介入，则由防撞紧急停止系统介入继动阀或线控电机进行控制车辆切换为空挡，停止工作；当激光传感器和超声波传感器检测到机身与行李车辆距离小于最小安全限度时，防撞紧急停止系统将控制车辆短暂地切换至倒挡，设备停止；当设备停止后，需由驾驶员重新切换为空挡后重新启动设备；当散装货物装载机移动至预定位置后，此时通过稳定转轴31进行转动，进而带动稳定延伸架35移动至适配位置，再通过稳定气缸33进行工作，进而带动稳定伸缩轴34进行移动，进而完成带动稳定连接件与稳定延伸臂36 的摆动，而当稳定延伸臂36摆动幅度不足时，此时在通过驱动轴61进行转动，进而带动稳定延伸臂36进行摆动，进而完成带动稳定延伸臂36的继续摆动，进而完成对车躯 1的稳定工作，且此时由于棘齿62与抵块63的抵接，此时稳定延伸臂36将无法向车躯 1内侧进行摆动，进而完成防止稳定延伸臂36向内侧进行摆动的工作，而当散装货物装载机完成工作后，需要进行回收时，此时通过阻挡气缸66进行工作，进而带动延伸杆 65进行伸缩，进而带动铰接架64收缩，进而带动抵块63脱离与棘齿62的抵接，进而再由驱动轴61机进行工作，进而完成带动稳定延伸臂36的回收工作；当稳定组件3完成工作后，此时再由抬升伸缩气缸42进行工作，进而带动抬升伸缩轴41进行工作，进而带动运输带5进行抬升，进而完成改变运输带5的倾斜度，而当运输带5需要进行微调方向时，通过抬升转盘45的转动，进而完成对运输带5的微调方向工作；当运输带5 调整完成后，此时由驱动电机进行工作，进而带动驱动轴61进行转动，进而带动驱动齿轮进行转动，进而带动运输齿轮进行转动，进而带动运输滚筒进行转动，进而将放置在运输滚筒上的行李传输至飞机内，进而完成工作。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种机场散装货物装载机，其特征是，包括：

车躯、安装在所述车躯上的驾驶舱及抬升组件，设置在所述车躯四周的稳定组件，以及与所述抬升组件固定连接的运输带。

2.根据权利要求1所述的一种机场散装货物装载机，其特征是：所述稳定组件包括插接所述车躯的稳定转轴，与所述稳定转轴固定连接的稳定架，与所述稳定架铰接的稳定延伸架，与所述稳定延伸架铰接的稳定连接件，与所述稳定连接件铰接的稳定延伸臂，固定安装在所述稳定延伸臂端部的稳定垫片，与所述稳定架铰接的稳定气缸，以及插接所述稳定气缸且与所述稳定连接件铰接的稳定伸缩轴。

3.根据权利要求1所述的一种机场散装货物装载机，其特征是：所述抬升组件包括与所述车躯转动连接的抬升转盘，固定安装在所述抬升转盘上的抬升架，插接所述抬升架的抬升转轴，与所述抬升架铰接的抬升伸缩气缸，以及插接所述抬升伸缩气缸且与所述运输带铰接的抬升伸缩轴。

4.根据权利要求1所述的一种机场散装货物装载机，其特征是：所述运输带包括与抬升伸缩轴铰接的运输架，插接所述运输架的运输滚筒，套接所述运输滚筒的运输齿轮，与所述运输齿轮传动连接的驱动齿轮，插接所述驱动齿轮的驱动轴，以及与所述驱动轴连接的驱动电机。

5.基于权利要求1所述的一种散装货物装载机用靠机防撞系统，其特征是，包括

用于对运输车与飞机表面之间距离进行检测，并接收外界信号的检测模块；

用于综合判断车辆状态与传感器信息及车辆与飞机的碰撞风险进行判断的判断模块；

用于对驾驶员进行危险预警提醒并在必要时刻对车辆进行制动，熄火控制的执行模块；

所述检测模块、判断模块与执行模块外接电脑终端；

所述检测模块与判断模块连通；所述判断模块与所述执行模块连通。

6.根据权利要求5所述的一种散装货物装载机用靠机防撞系统，其特征是：所述检测模块包括设置在驾驶舱内进行对驾驶员异常状态监控的监控模块，以及设置在运输带端部的测距模组；

所述监控模块包括安装在所述驾驶舱被且用于拍摄驾驶员在驾驶舱内的驾驶状态的红外摄像头和车内监控摄像头；

所述驾驶状态分为疲劳状态和分心状态；

所述疲劳状态包括但不限于驾驶员打哈欠及驾驶员出现瞌睡情况；

所以分心状态包括但不限于驾驶员抽烟、打电话及发呆情况；

所述测距模组包括安装在传送带端部的激光传感器、行程开关和超声波传感器；

使用激光传感器和超声波传感器进行对散装货物装载机与前方障碍物距离进行融合检测；

行程开关通过激光传感器和超声波传感器检测到的距离进行对散装货物装载机与传送带进行限位。

7.根据权利要求5所述的一种散装货物装载机用靠机防撞系统，其特征是：所述判断模块包括信号接收器，与所述信号接收器连通的主控ECU；

所述主控ECU用于散装货物装载机的启动自检，故障报警，同时进行对比监控模块拍摄的驾驶员影像与预先录入的不同状态下驾驶员的影像，进行判断驾驶人员的状态；

而由于环境不同，监控模块摆设的画面也不相同，容易出现视角黑暗或者视角曝光现象，此时需要电脑终端预先进行对监控模块传送来的画面进行处理；

画面处理主要进行对监控模块拍摄到的画面处理为边缘图；通过Krisch边缘检测算子，在检测图像边缘的时候使用卷积3*3模板，遍历图像中的像素点，逐一考察各个像素点周围邻近区域的像素灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权与其余五个像素的灰度加权和差值；卷积模板如下：

使用四个卷积模板，依次处理原图像中的所有像素，计算得到其边缘强度，再通过阀值进行检测，提取最后边缘点，完成边缘检测；

8.根据权利要求7所述的一种散装货物装载机用靠机防撞系统，其特征是：所述

Krisch算子检测图像边缘实现步骤如下：

步骤1、获取原图像的数据区指针；

步骤2、建立两个缓冲区，缓冲区大小与原图形相同，缓冲区主要用于存储原图像及原图形副本，将两个缓冲区初始化为原图像副本，分别标记为图像1和图像2；

步骤3、在每个缓冲区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后在两个区域中分别遍历副本图像中的像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将计算得出的较值存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

步骤4、重复步骤3，一次设置剩余的2个模板，并进行计算处理，最后得出图像1与图像2中较大灰度值存放在缓冲图像1中；

步骤5、将处理后的图像1复制到原图像数据中，在进行编程实现图像的边缘处理。

9.根据权利要求6所述的一种散装货物装载机用靠机防撞系统，其特征是：所述执行模块包括指挥员介入防护系统、靠机多级限速系统和防撞紧急停止系统；所述指挥员介入防护系统外接指挥员用移动控制终端；所述执行模块还包括与行李车辆驱动系统连通的继动阀或线控电机；

所述指挥员介入防护系统包括指挥员通过移动控制终端得知散装货物装载机行驶状态异常时，指挥员通过在指挥员用移动控制终端输入制动密码进行紧急制动散装货物装载机；

所述靠机多级限速系统包括三级减速系统；

当机身与行李车辆距离在3.5m-2.5m区间内时为一级安全距离区，此时车速逐步降低，直到车速≤5km/h，并将后续车速限制为5km/h；

当机身与行李车辆距离在2.5m-1.5m区间内时为二级安全距离区，此时车速继续降低，直到车速≤3km/h，并将后续车速限制为3km/h；

当机身与行李车辆距离在1.5m-0.5m区间内时为三级安全距离区，此时车速继续降低，将车速限制为0.36km/h，并将后续车速限制为0.36km/h；

所述防撞紧急停止系统包括提醒模块与自动换挡模块；

通过提醒模块在每级安全距离区间末端，若车速未能降低到预设值，系统将发出报警，提醒司机通过制动降低速度，若未检测到介入，则由防撞紧急停止系统介入继动阀或线控电机进行控制车辆切换为空挡，停止工作；

当激光传感器和超声波传感器检测到机身与行李车辆距离小于最小安全限度时，防撞紧急停止系统将控制车辆短暂地切换至倒挡，设备停止；

当设备停止后，需由驾驶员重新切换为空挡后重新启动设备。

10.一种机场散装货物装载机用靠机防撞系统的防撞方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1、驾驶员驾驶散装货物装载机机械能靠近飞机，首先通过检测模块中的红外摄像头和车内监控摄像头进行监控拍摄驾驶员，进而再由监控模块将拍摄到的画面实时传输至电脑终端和指挥员用移动控制终端；

步骤2、此时由电脑终端进行截取驾驶员状态图，此时电脑终端预先进行对截取的状态图进行处理；

画面处理主要进行对监控模块拍摄到的画面处理为边缘图；通过Krisch边缘检测算子，在检测图像边缘的时候使用卷积3*3模板，遍历图像中的像素点，逐一考察各个像素点周围邻近区域的像素灰度值，计算其中三个相邻像素灰度的加权与其余五个像素的灰度加权和差值；卷积模板如下：

使用四个卷积模板，依次处理原图像中的所有像素，计算得到其边缘强度，再通过阀值进行检测，提取最后边缘点，完成边缘检测；

Krisch算子检测图像边缘实现步骤如下：

步骤1、获取原图像的数据区指针；

步骤2、建立两个缓冲区，缓冲区大小与原图形相同，缓冲区主要用于存储原图像及原图形副本，将两个缓冲区初始化为原图像副本，分别标记为图像1和图像2；

步骤3、在每个缓冲区域中单独设置一个用于卷积操作的Krisch模板，然后在两个区域中分别遍历副本图像中的像素，逐一进行卷积操作，计算结果，对比将计算得出的较值存到图像1中，再将图像1复制到缓存图像2中；

步骤4、重复步骤3，一次设置剩余的2个模板，并进行计算处理，最后得出图像1与图像2中较大灰度值存放在缓冲图像1中；

步骤5、将处理后的图像1复制到原图像数据中，在进行编程实现图像的边缘处理；

当电脑终端处理完成后，此时由电脑终端进行对比处理后的截取特征图与预先录入的图像，进而通过判断模块选择出驾驶员是否存在异常状态，当存在异常状态时，

此时进行选择驾驶员在哪种异常状态下；进而选择出是否让驾驶员继续工作；

步骤3、当更换驾驶员或者驾驶员重新工作时，再通过测距模组中激光传感器和超声波传感器进行对散装货物装载机与前方障碍物距离进行融合检测；通过行程开关通过激光传感器和超声波传感器检测到的距离进行对散装货物装载机与传送带进行限位；

步骤4、主控ECU对散装货物装载机的启动自检，故障报警，当确认散装货物装载机正常时且散装货物装载机距离飞机在靠机多级限速系统设定的范围内时，通过靠机多级限速系统进行对散装货物装载机进行减速，而当指挥员通过移动控制终端得知散装货物装载机行驶状态异常时，指挥员可通过在指挥员用移动控制终端输入制动密码进行紧急制动散装货物装载机；

步骤5、当机身与行李车辆距离在3.5m-2.5m区间内时为一级安全距离区，此时车速逐步降低，直到车速≤5km/h，并将后续车速限制为5km/h；

当机身与行李车辆距离在2.5m-1.5m区间内时为二级安全距离区，此时车速继续降低，直到车速≤3km/h，并将后续车速限制为3km/h；

当机身与行李车辆距离在1.5m-0.5m区间内时为三级安全距离区，此时车速继续降低，将车速限制为0.36km/h，并将后续车速限制为0.36km/h；

通过提醒模块在每级安全距离区间末端，若车速未能降低到预设值，系统将发出报警，提醒司机通过制动降低速度，若未检测到介入，则由防撞紧急停止系统介入继动阀或线控电机进行控制车辆切换为空挡，停止工作；

当激光传感器和超声波传感器检测到机身与行李车辆距离小于最小安全限度时，防撞紧急停止系统将控制车辆短暂地切换至倒挡，设备停止；

当设备停止后，需由驾驶员重新切换为空挡后重新启动设备；

步骤6、当散装货物装载机移动至预定位置后，此时通过稳定转轴进行转动，进而带动稳定延伸架移动至适配位置，再通过稳定气缸进行工作，进而带动稳定伸缩轴进行移动，进而完成带动稳定连接件与稳定延伸臂的摆动，而当稳定延伸臂摆动幅度不足时，此时在通过驱动轴进行转动，进而带动稳定延伸臂进行摆动，进而完成带动稳定延伸臂的继续摆动，进而完成对车躯的稳定工作，且此时由于棘齿与抵块的抵接，此时稳定延伸臂将无法向车躯内侧进行摆动，进而完成防止稳定延伸臂向内侧进行摆动的工作，而当散装货物装载机完成工作后，需要进行回收时，此时通过阻挡气缸进行工作，进而带动延伸杆进行伸缩，进而带动铰接架收缩，进而带动抵块脱离与棘齿的抵接，进而再由驱动轴机进行工作，进而完成带动稳定延伸臂的回收工作；

步骤7、当稳定组件完成工作后，此时再由抬升伸缩气缸进行工作，进而带动抬升伸缩轴进行工作，进而带动运输带进行抬升，进而完成改变运输带的倾斜度，而当运输带需要进行微调方向时，通过抬升转盘的转动，进而完成对运输带的微调方向工作；

步骤8、当运输带调整完成后，此时由驱动电机进行工作，进而带动驱动轴进行转动，进而带动驱动齿轮进行转动，进而带动运输齿轮进行转动，进而带动运输滚筒进行转动，进而将放置在运输滚筒上的行李传输至飞机内，进而完成工作。

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