一种民航特种车辆防碰撞系统的制作方法

本实用新型涉及民航特种车辆防护技术领域，尤其是一种民航特种车辆防碰撞系统。

背景技术：

民用机场所划定的区域内使用的场道、航空器和运输服务勤务车辆都属于民航特种车辆，民航特种车辆包括机务保障车辆、地面服务车辆、货运运输服务车辆、机场道面维护检测车辆等，目前民航特种车辆的车身保护系统比较常见的是车辆自身的保险杠和各种各样的挡板，但是这些保护措施都属于被动保护，只有当安全事故发生时才会起到防护作用，无法主动有效地保护民航特种车辆，此外辅助保护系统还有倒车雷达系统，倒车雷达系统利用超声波原理，由装置在车尾的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，计算出车体与障碍物之间的实际距离，然后提示给驾驶员。而传统的倒车雷达系统，一般只针对特种车辆的尾部区域做探测工作，应用范围相对较窄，且对探测到障碍物的情况也只是给与警示，并未给出实质性的控制，现有市面上的车载视频监控系统虽然种类繁多，但其大多是直接置于车辆挡风玻璃的上中位置处，只对车辆前方范围的区域进行摄像保存，对于车辆其他部位的监控相对有限，无法实时有效地对民航特种车辆四周的环境进行监控管理，而民航特种车辆是飞机保障的主要工具，由于要保障飞机的特殊性，民航特种车辆在工作时不可避免的要和飞机进行近距离接触，与周围的工作人员进行配合工作，所以，其监测制动性能决定了配合工作时的安全性能，故现有的民航特种车辆的安全性能差，智能化程度低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对民航特种车辆的防碰撞系统。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种民航特种车辆防碰撞系统，包括特种车辆的plc控制器，所述plc控制器的输出控制端连接有车辆传动轴和车辆电器开关，所述车辆传动轴和车辆电器开关为特种车辆的启动制动设备，用以控制特种车辆的启停，所述plc控制器的信号输入端连接有智能3d传感器，通过所述智能3d传感器监测特种车辆周围的人和障碍物并将其监测信号传输至所述plc控制器中进行数据处理，所述plc控制器的信号输入端还连接有智能3d相机，通过所述智能3d相机采集特种车辆周围360°范围内的实时图像并将其传输至所述plc控制器中进行数据存储。

优选的，所述的plc控制器的信号输出端连接有显示设备，通过所述显示设备将所述智能3d传感器采集的距离信息与所述智能3d相机收集的实时图像进行实时显示。

优选的，所述的显示设备为可触式显示器、荧幕、监视器中的一种。

优选的，所述的plc控制器的信号输出端连接有报警设备，所述plc控制器在判断特种车辆与周围障碍物的距离达到非安全阈值时，通过所述报警设备发出警报并语音提示。

优选的，所述的报警设备为警报灯、音频输出器、可语音蜂鸣器中的一种或多种的组合。

优选的，所述的智能3d传感器为一种基于飞行时间原理的光子混合设备光电传感器。

优选的，所述的智能3d相机的型号为o3m251。

优选的，所述的智能3d传感器的监测距离范围最大为35米，其刷新率为50每秒传输帧数，处理时间为40毫秒，其防护等级为ip67和ip69k。

优选的，所述的智能3d传感器和智能3d相机安装在特种车辆的车身侧面。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型是针对民航特种车辆的防碰撞系统，通过智能3d传感器可以监测特种车辆周围的行车障碍物，智能3d相机监控民航特种车辆作业周边270°全景范围内的视角，并可进行实时视频成像、引导，并将信号传输至特种车辆plc控制器中，plc控制器再根据预设阈值来判断特种车辆附近的飞机或人是否达到非安全距离，若在非安全距离范围内，则发出报警提示，并控制特种车辆的电器开关关闭对应的传动器，提醒特种车辆驾驶员迅速采取安全避让措施，用以避免危险事故的发生，提高特种车辆的安全作业率，实现了民航特种车辆的智能化。

附图说明

图1是本实用新型的防碰撞系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

如图1所示，本实用新型所述的一种民航特种车辆防碰撞系统，包括特种车辆的plc控制器，plc控制器的输出控制端连接有车辆传动轴和车辆电器开关，车辆传动轴和车辆电器开关为特种车辆的启动制动设备，用以控制特种车辆的启停，plc控制器为特种车辆的主控制器。plc控制器的信号输入端连接有智能3d传感器，通过智能3d传感器监测特种车辆周围的人和障碍物并将其监测信号传输至plc控制器中进行数据处理，plc控制器的信号输入端还连接有智能3d相机，通过智能3d相机采集特种车辆周围360°范围内的实时图像并将其传输至plc控制器中进行数据存储，智能3d传感器和智能3d相机安装在特种车辆的车身侧面。

进一步，plc控制器的信号输出端连接有显示设备，通过显示设备将智能3d传感器采集的距离信息与智能3d相机收集的实时图像进行实时显示，显示设备为可触式显示器、荧幕、监视器中的一种。

进一步，plc控制器的信号输出端连接有报警设备，plc控制器在判断特种车辆与周围障碍物的距离达到非安全阈值时，通过报警设备发出警报并语音提示，报警设备为警报灯、音频输出器、可语音蜂鸣器中的一种或多种的组合，利用智能3d相机实时识别特种车辆前方机动车、非机动车和行人，并实时输出前方识别物体的相对距离、相对速度，以及相对碰撞时间和绝对碰撞时间，当警报到达安全临界值时，输出报警信号，此安全距离范围由plc控制器根据特种车辆的行驶速度来确定。

进一步，智能3d传感器为一种基于飞行时间原理的光子混合设备光电传感器，飞行时间原理，即timeofflight，简称tof原理，tof原理是通过给目标连续发送光脉冲，然后用传感器接收从物体返回的光，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离，tof测距方法属于双向测距技术，主要利用信号在两个被反射面之间往返的飞行时间来测量节点间的距离，传统的测距技术分为双向测距技术和单向测距技术，在信号电平比较好调制或在非视距视线环境下，基于接收的信号强度指示测距方法估算的结果比较理想，在视距视线环境下，基于tof距离估算方法能够弥补基于接收的信号强度指示距离估算方法的不足，智能3d相机的型号为o3m251，智能3d传感器的监测距离范围最大为35米，其刷新率为50每秒传输帧数，处理时间为40毫秒，其防护等级为ip67和ip69k，pmd技术确保测量数据的高可靠性，即使对于困难的环境光条件或直射太阳光下，也可采集到实时图像数据，智能3d传感器标配j1939的can总线或canopen和快速以太网等接口。

进一步，光子混合设备，即photonicmixerdevice，简称为pmd传感器，pmd光电传感器只需要一次图像捕捉，就可三位检测场景和物体，可避免线扫描器会出现动作模糊的缺陷，特别适用于光线条件或强光不断变化的户外环境，智能3d传感器基于pmd技术，利用tof飞行时间原理进行测量，通过飞行时间测量距离的多个像素，被布置在智能3d传感器中的矩阵中，即x轴和y轴所构成的平面，如矩阵为64*16，则测量的距离值为1024，每个像素提供一个亮度值和距离信息，并整合为三维数据可视化在一个彩色图像中，在此彩色图像中，通过距离的长短来判断特种车辆的安全距离范围，安全距离范围由plc控制器进行设置，若检测的物体与本特种车辆的距离较远时，则像素块显示蓝色，反之，若距离较短达到安全阈值时，则像素块显示红色，若检测的物体距离非常远时，则像素块显示黑色，用以明显区别安全阈值内的障碍物的间隔距离，集成自动物体识别检测最多20个特种车辆行进路线上的固定或移动物体，通过比较当前速度、刹车距离等动作矢量和固定参数，智能3d传感器将计算碰撞概率，通过can总线或以太网传输至设备控制系统，即plc控制器中，然后发送信号给特种车辆驾驶员。

进一步，智能3d相机集成模拟视频进行输出显示，不仅提供了一种3d数据图像，也内置了2d相机的图像，特种车辆的驾驶员可以看到传感器系统在环境中检测到的任何物体，相当于如后视镜摄像头，可接收到的障碍的直接视觉信息，2d摄像头模拟视频输出后，可在图像中添加标志图形、图标、多边形、折线和文本等3d传感器数据，用以标明特种车辆周围障碍物与本车的间隔距离数据。

进一步，plc控制器中带有带线性轮廓的一般识别的高度发展算法，为设备驾驶员提供已识别线路及导引的选择。轮廓中断后，数据将被中断。这可确保导引不因更小的中断而停止，所有偏置功能确保车辆和行进路线之间的微调。

具体实施时，智能3d传感器监测特种车辆在行进过程中周围的障碍物距离，智能3d相机采集实时图像并传输至plc控制器中，并在显示设备中显示间隔距离，当周围障碍物达到plc控制器设定的安全距离范围内时，报警设备进行报警并语音提示特种车辆的驾驶员，当达到最小安全距离，即将发生碰撞或有极大概率发生碰撞时，plc控制器控制车辆传动轴和车辆电器开关对特种车辆进行制动操作，来避免安全事故的发生。

本实用新型是针对民航特种车辆的防碰撞系统，通过智能3d传感器可以监测特种车辆周围的行车障碍物，智能3d相机监控民航特种车辆作业周边270°全景范围内的视角，并可进行实时视频成像、引导，并将信号传输至特种车辆plc控制器中，plc控制器再根据预设阈值来判断特种车辆附近的飞机或人是否达到非安全距离，若在非安全距离范围内，则发出报警提示，并控制特种车辆的电器开关关闭对应的传动器，提醒特种车辆驾驶员迅速采取安全避让措施，用以避免危险事故的发生，提高特种车辆的安全作业率，实现了民航特种车辆的智能化。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。