CN110667877A - 一种机场行李自助托运车组及其智能控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机场行李自助托运车组及其智能控制方法，包括独立的多辆智能移动小车，所述智能移动小车包括带有驱动轮的底盘，置于底盘中的电池、驱动装置、VCU，置于底盘侧面的毫米波雷达，置于底盘上的货舱，置于货舱中的传送带，置于传送带下的压力传感器，所述货舱前后两端开有门，所述货舱左右两侧开有玻璃窗户，所述货舱顶部安装有报警器、激光雷达和显示屏，所述门采用卷帘门，所述门侧面安装有电子锁，将拉下的卷帘门锁住。结合自动驾驶和车联网技术，自动化程度高，智能移动小车可实现主动避障与路径规划，并在无人工作区内按照云端服务器指令实现无拥堵快速运输，运输更加快捷高效。
Description
技术领域
本发明涉及机场自助登机领域，特别是一种机场行李自助托运车组及其智能控制方法。
背景技术
随着世界范围内人们生活水平的提高，乘坐飞机出行不再遥不可及，越来越多的人选择乘坐飞机出行。乘坐飞机出行的普及极大地增加了机场运输的压力，而目前的机场行李托运流程比较繁琐，人们需要将行李带到所乘航司的人工柜台前，在柜台前排队等候办理托运，而且办理托运的过程比较麻烦，需要乘客将行李放在传送带上，由工作人员完成称重、出票等工作，这些流程浪费了乘客的宝贵时间，在行程安排特别紧凑的情况下有可能造成误机，给人们的出行带来不便。另一方面，由于机场候机楼内不同航空公司办理登机手续的设备占地面积较大，空间利用率低，很多城市都需要斥巨资建造新的候机楼、提高人力成本来应对增长的客流量。
目前，国内外的新机场都在尝试使用智能化、无人化设备来解决目前存在的上述问题，所使用的技术方法主要包括图像识别、人脸识别、自助值机设备、无人托运设备等。
针对无人托运设备，许多现有专利都提出了自己的方案。中国民航信息网络股份有限公司、成都天航智虹企业管理咨询有限公司、中国民航大学申请的专利中都将自助值机设备集合到无人托运设备上；天津航大航空设备有限公司申请的专利中，例如公开号为CN206907121U，专利名称为一种自助行李托运***，公开号为CN208843055U，专利名称为一种自助托运行李设备等专利，着重于行李传送及行李标签扫描方面的创新。虽然自助值机设备占地面积足够小，但无人托运设备仍需要数量较多、占地面积较大的的传送带和安检装置，分散在候机大厅的各个位置，没有从根本上解决空间利用率低的问题。中国民航机场建设集团公司申请的专利公开号为CN204904405U，专利名称为机场旅客自助托运行李装置，公开了使用行李投放口及专用运输通道的方法，但客流量过大的时候同样会面临排队时间增加的问题。深圳市骄冠科技实业有限公司申请的公开号为CN103942867B，专利名称为一种航空旅客行李自助托运装置的专利，提出在传统柜台旁增加自助托运设备，但也未从根本上解决效率低的问题。
因此，如何更加智能化、***化地帮助乘客高效地完成值机、托运行李，成为一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决目前机场人工办理行李托运手续繁琐、机场航站楼占地面积过大、建造花费高以及中小型机场人才短缺的问题，提供一种机场行李自助托运车组及其智能控制方法。
为实现以上目的，提供以下技术方案：
一种机场行李自助托运车组，包括独立的多辆智能移动小车，所述智能移动小车包括带有驱动轮的底盘，置于底盘中的电池、驱动装置、VCU，置于底盘侧面的毫米波雷达，置于底盘上的货舱，置于货舱中的传送带，置于传送带下的压力传感器，所述货舱前后两端开有门，所述货舱左右两侧开有玻璃窗户，所述货舱顶部安装有报警器、激光雷达和显示屏，所述门采用卷帘门，所述门侧面安装有电子锁，将拉下的卷帘门锁住，所述电池给驱动装置和驱动轮供电。
一种机场行李自助托运车组的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：智能自助值机终端通过云端服务器发送调用智能移动小车指令，云端服务器接到请求后进行搜索，向处于待命状态的智能移动小车发送智能自助值机终端位置；
S2：智能移动小车收到调用信号后，通过激光雷达、毫米波雷达进行环境感知，并结合已经存储的机场地图，由VCU进行轨迹规划与跟随控制，自动行驶到指定位置，并通过局域网从智能自助值机终端同步乘客购票信息至智能移动小车；
S3：乘客将行李放在智能移动小车的传送带上，智能移动小车通过设置于车载传送带内部的压力传感器自动完成行李称重,并在货舱上方的显示屏显示重量，乘客根据智能自助值机终端的显示屏上提示进行缴费并打印出行李粘贴标签，乘客粘贴标签到行李上；
S4：确认无误后，乘客拉出位于智能移动小车货舱前方和后方的卷帘门，通过卷帘门上的电子锁完成锁门，使行李密封在智能移动小车货舱内；
S5：智能移动小车开启自动驾驶模式，根据已存储的机场地图，通过激光雷达和毫米波雷达进行环境感知，由VCU进行路径规划，一旦发现障碍物及时将信号发送给VCU，由VCU通过实时PID算法进行闭环控制，调节驱动轮的转速，进行主动避障，直到智能移动小车载着行李到达无人托运工作区入口；
S6：若智能移动小车的运输途中卷帘门遭遇暴力破坏，通过压力传感器感知到传送带上行李的重力变化，报警器发出报警蜂鸣声；
S7：若智能移动小车顺利进入无人托运工作区，智能移动小车开启车联网行驶模式，并将乘客购票信息发送至云端服务器，云端服务器将匹配的航班行李托运站位置发送给智能移动小车，同时将实时规划的运动轨迹与移动速度发送给智能移动小车；
S8：毫米波雷达检测智能移动小车到达指定位置后，智能移动小车的传送带与行李托运站的传送带或其他智能移动小车的传送带进行同等高度对接，智能移动小车向VCU发送开启电子锁指令，完成自动开锁；
S9：VCU开启驱动装置，使智能移动小车的传送带与对接的行李托运站的传送带或其他智能移动小车的传送带按同一方向运转传送带，将行李从智能移动小车转移到行李装机区，进行行李安检工作；
S10：智能移动小车通过压力传感器检测到行李卸载以后，通过网络向云端服务器发送卸载完成指令，云端服务器根据智能自助值机终端调用情况控制智能移动小车回到待命区或指定智能自助值机终端位置；
S11：若智能移动小车检测到自身电量不足，中断与云端服务器的网络连接，开启自动驾驶模式，到达无线充电区，进行充电；
S12：充满以后智能移动小车离开无线充电区，重新开启与云端服务器的网络连接，等待新的调用请求。
本发明的有益效果为：
1.可以实现机场行李的自动托运，免去了目前柜台人工托运的繁琐手续，大大节约了乘客的时间。
2.全新的机场规划，机场航站楼占地面积相比传统的航站楼大大减小，建造时间短、建造成本低。
3.机场运营的人力成本下降，原来的值机人员可以去做更有意义的咨询帮助的工作，一并解决了中小机场人才短缺难题。
4.智能移动小车将底盘与传送带结合于一体，可与行李托运站对接，自动完成卸载行李、高效传送以及后续安检等工作，节省了机场工作人员的工作。
5.结合自动驾驶和车联网技术，自动化程度高，智能移动小车可实现主动避障与路径规划，并在无人工作区内按照云端服务器指令实现无拥堵快速运输，运输更加快捷高效。
6.智能移动小车的安全装置设有双重保险，既有卷帘门及电子锁，又有传感器和报警器，保证行李运输途中安全。
7.简洁的人机交互***，乘客在智能自助值机终端即可完成智能移动小车的调用及超重行李的支付、行李标签打印等工作。
8.行李安检过程与乘客网络购票票务***相联，对于未通过安检的行李，通过行李标签码及乘客网络购票票务***的预留信息，及时向行李安检未通过的乘客手机发送信息提醒，通知其配合后续进一步检查。同时结合候机室的大屏幕和广播进行通知，使乘客及时知晓行李安检情况。
9.乘客可通过手机APP随时查询当前行李托运状态(包括：运输中、开始安检、安检通过/未通过三种情况)，若临时遇到突发状况如需要拿取行李中的个人物品等，乘客可在行李未开始安检之前，随时通过手机APP终止行李运输，智能移动平台在收到乘客终止指令后通过自动驾驶来到机场大厅，乘客可通过手机APP打开智能移动小车卷帘门的电子锁，处理完个人事务后重启自动托运程序，更加人性化。
附图说明
图1为智能移动小车未关闭状态示意图；
图2为智能移动小车关闭卷帘门状态示意图；
图3为智能移动小车右视图；
图4为智能移动小车主视图；
图5为传动带内部结构示意图；
图6为机场行李自助托运车组示意图；
图7为机场平面规划图；
图8为无线充电选择状态示意图；
图9为智能移动小车内部电连接框图；
图10为机场行李自助托运车组的智能控制方法框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种机场行李自助托运车组，包括独立的多节智能移动小车1，如图1-图5以及图9所示的智能移动小车1包括带有驱动轮14的底盘，置于底盘中的电池、驱动装置130、VCU112，置于底盘侧面的毫米波雷达110，置于底盘上的货舱18，置于货舱18中的传送带13，置于传送带13下的压力传感器111，所述货舱18前后两端开有门11，所述货舱18左右两侧开有玻璃窗户10，所述货舱18顶部安装有报警器15、激光雷达16和显示屏17，所述门11采用卷帘门，所述门11侧面安装有电子锁12，将拉出的卷帘门锁住。所述驱动装置130用于驱动传送带13转动，所述电池给驱动装置130和驱动轮14供电。毫米波雷达110、激光雷达16、压力传感器111、报警器15、电子锁12、显示屏17、驱动装置130和驱动轮14均与VCU电连接。
其中，所述电池可无线快速充电。
其中，所述传送带13包括PVC布层131和滚筒转轴132。
如图6-8以及图10所示的一种机场行李自助托运车组的智能控制方法，包括以下步骤：
S1：智能自助值机终端F1通过云端服务器发送调用智能移动小车1指令，云端服务器接到请求后进行搜索，向处于待命状态的智能移动小车1发送智能自助值机终端F1位置；智能自助值机终端F1位于机场大厅F内。
S2：智能移动小车1收到调用信号后，通过激光雷达16、毫米波雷达进行环境感知，并结合已经存储的机场地图，由VCU进行轨迹规划与跟随控制，自动行驶到指定位置，并通过局域网从智能自助值机终端F1同步乘客购票信息至智能移动小车1；
S3：乘客将行李放在智能移动小车1的传送带13上，智能移动小车1通过压力传感器自动完成行李称重，乘客根据智能自助值机终端F1的显示屏上提示进行缴费并打印出行李粘贴标签，乘客粘贴标签到行李上；超额需要支付可以采用扫码等支付方式。
S4：确认无误后，乘客拉出位于智能移动小车1前方和后方的卷帘门19，通过卷帘门19上的电子锁18完成锁门，使行李密封在智能移动小车1内；
S5：智能移动小车1开启自动驾驶模式，根据已存储的机场地图，由VCU进行路径规划，并通过激光雷达16和毫米波雷达进行环境感知，一旦发现障碍物及时将信号发送给VCU，由VCU通过实时PID算法进行闭环控制，调节驱动轮14的转速与转向，进行主动避障，直到智能移动小车1载着行李到达无人托运工作区入口；
S6：若智能移动小车1的运输途中卷帘门18遭遇暴力破坏，通过压力传感器感知到行李的重力变化，报警器15发出报警蜂鸣声；
S7：若智能移动小车1顺利进入无人托运工作区D，智能移动小车1开启车联网行驶模式，并将乘客购票信息发送至云端服务器，云端服务器将匹配的航班行李托运站D的站口位置发送给智能移动小车1，同时将实时规划的运动轨迹与移动速度发送给智能移动小车1；航班行李托运站D包括多个航班的站口，如D1、D2、D3-D7等。
S8：毫米波雷达检测智能移动小车1到达指定位置后，智能移动小车1的传送带13与行李托运站D的总传送带20或其他智能移动小车1的传送带进行同等高度对接，智能移动小车1向VCU发送开启电子锁指令，完成自动开锁；
S9：VCU开启驱动装置130，使智能移动小车1的传送带13与对接的行李托运站D的总传送带20或其他智能移动小车1的传送带按同一方向运转，将行李从智能移动小车1转移到行李装机区E，进行行李安检工作；
S10：智能移动小车1通过压力传感器检测到行李卸载以后，通过网络向云端服务器发送卸载完成指令，云端服务器根据智能自助值机终端F1调用情况控制智能移动小车1回到待命区或指定智能自助值机终端F1位置；
S11：若智能移动小车1检测到自身电量不足，中断与云端服务器的网络连接，开启自动驾驶模式，到达无线充电区C，进行充电；
S12：充满以后智能移动小车1离开无线充电区C，重新开启与云端服务器的网络连接，等待新的调用请求。
其中，所述步骤S11中的无线充电区C内划分有很多栅格充电位，每个充电位都对应一个数字编码，并按照数字编码由小到大的顺序，由指定的充电位发射超声波信号，智能移动小车1通过接收该充电位的超声波信号，停靠到该充电位上以后即可进行无线充电。工作状态如图8所示由指定的充电位的两个仿生超声波发射器发出扇形声波，智能移动小车1通过接收该充电位C1的超声波信号，根据两个声波的角度定位位置，进而停靠到该充电位C1上以后即可进行无线充电；当无线充电区C内需要充电的智能移动小车1数量很多时，可以使用2个或更多充电位同时发出扇形声波，加快智能移动小车1导航充电的效率。
若安检发现异常情况，通过行李标签码及乘客网络购票票务***的预留信息及时向对应乘客的手机发送信息提醒，同时在候机室A通过大屏幕A2和广播进行提醒，通知乘客配合后续进一步检查。乘客手机APP通过网络与云端服务器相联，乘客可通过手机APP随时查询当前行李托运状态(包括：运输中、开始安检、安检通过/未通过三种情况)，若临时遇到突发状况如需要拿取行李中的个人物品等，乘客可在行李未开始安检之前，随时通过手机APP终止行李运输，智能移动平台在收到乘客终止指令后通过自动驾驶来到机场大厅，乘客可通过手机APP打开智能移动小车1货舱18卷帘门的电子锁12，处理完个人事务后重启自动托运程序。
若无问题乘客可以通过安检区B，安检合格后进入候机区A，候机，关注所在登记口A1的登机信息。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种机场行李自助托运车组，其特征在于，包括独立的多辆智能移动小车，所述智能移动小车包括带有驱动轮的底盘，置于底盘中的电池、驱动装置、VCU，置于底盘侧面的毫米波雷达，置于底盘上的货舱，置于货舱中的传送带，置于传送带下的压力传感器，所述货舱前后两端开有门，所述货舱左右两侧开有玻璃窗户，所述货舱顶部安装有报警器、激光雷达和显示屏，所述门采用卷帘门，所述门侧面安装有电子锁，将拉下的卷帘门锁住，所述电池给驱动装置和驱动轮供电。
2.根据权利要求1所述的一种机场行李自助托运车组，其特征在于，所述电池可无线快速充电。
3.根据权利要求1所述的一种机场行李自助托运车组，其特征在于，所述传送带包括PVC布层和滚筒转轴。
4.根据权利要求1所述的一种机场行李自助托运车组的智能控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：智能自助值机终端通过云端服务器发送调用智能移动小车指令，云端服务器接到请求后进行搜索，向处于待命状态的智能移动小车发送智能自助值机终端位置；
S2：智能移动小车收到调用信号后，通过激光雷达、毫米波雷达进行环境感知，并结合已经存储的机场地图，由VCU进行轨迹规划与跟随控制，自动行驶到指定位置，并通过局域网从智能自助值机终端同步乘客购票信息至智能移动小车；
S3：乘客将行李放在智能移动小车的传送带上，智能移动小车通过设置于车载传送带内部的压力传感器自动完成行李称重,并在货舱上方的显示屏显示重量，乘客根据智能自助值机终端的显示屏上提示进行缴费并打印出行李粘贴标签，乘客粘贴标签到行李上；
S4：确认无误后，乘客拉出位于智能移动小车货舱前方和后方的卷帘门，通过卷帘门上的电子锁完成锁门，使行李密封在智能移动小车货舱内；
S5：智能移动小车开启自动驾驶模式，根据已存储的机场地图，通过激光雷达和毫米波雷达进行环境感知，由VCU进行路径规划，一旦发现障碍物及时将信号发送给VCU，由VCU通过实时PID算法进行闭环控制，调节驱动轮的转速，进行主动避障，直到智能移动小车载着行李到达无人托运工作区入口；
S6：若智能移动小车的运输途中卷帘门遭遇暴力破坏，通过压力传感器感知到传送带上行李的重力变化，报警器发出报警蜂鸣声；
S7：若智能移动小车顺利进入无人托运工作区，智能移动小车开启车联网行驶模式，并将乘客购票信息发送至云端服务器，云端服务器将匹配的航班行李托运站位置发送给智能移动小车，同时将实时规划的运动轨迹与移动速度发送给智能移动小车；
S8：毫米波雷达检测智能移动小车到达指定位置后，智能移动小车的传送带与行李托运站的传送带或其他智能移动小车的传送带进行同等高度对接，智能移动小车向VCU发送开启电子锁指令，完成自动开锁；
S9：VCU开启驱动装置，使智能移动小车的传送带与对接的行李托运站的传送带或其他智能移动小车的传送带按同一方向运转传送带，将行李从智能移动小车转移到行李装机区，进行行李安检工作；
S10：智能移动小车通过压力传感器检测到行李卸载以后，通过网络向云端服务器发送卸载完成指令，云端服务器根据智能自助值机终端调用情况控制智能移动小车回到待命区或指定智能自助值机终端位置；
S11：若智能移动小车检测到自身电量不足，中断与云端服务器的网络连接，开启自动驾驶模式，到达无线充电区，进行充电；
S12：充满以后智能移动小车离开无线充电区，重新开启与云端服务器的网络连接，等待新的调用请求。
5.根据权利要求4所述的一种机场行李自助托运车组的智能控制方法，其特征在于，所述步骤S11中的无线充电区内划分有很多栅格充电位，每个充电位都对应一个数字编码，并按照数字编码由小到大的顺序，由指定的充电位发射超声波信号，智能移动小车通过接收该充电位的超声波信号，停靠到该充电位上以后即可进行无线充电。
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