本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于電梯領(lǐng)域中的安全保護(hù)系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種基于ARM的電梯視覺(jué)光幕。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著科技的進(jìn)步和城市規(guī)模的發(fā)展，城市居住容積率逐年提高，高層建筑已經(jīng)逐步取代多層建筑，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年電梯的銷售數(shù)量超過(guò)70萬(wàn)部，電梯已經(jīng)步入了普通居民的生活中，電梯作為特種設(shè)備，他的安全運(yùn)行決定了廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，電梯安全越來(lái)越被人們所重視。

眾所周知，電梯是由井道和機(jī)房、轎廂和層門及控制裝置和保護(hù)裝置等部分組成，如圖1所示，傳統(tǒng)的電梯轎廂門保護(hù)系統(tǒng)采用光柵對(duì)射方式，光柵技術(shù)的覆蓋范圍小及分辨率低，它所形成保護(hù)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)平面，且面的大小和檢測(cè)分辨率取決于紅外對(duì)射管的數(shù)量和位置。紅外光柵保護(hù)區(qū)域?yàn)檗I廂門所在的平面或者更確切地說(shuō)是一組線，其他位置(如轎廂內(nèi)外部位甚至兩條線之間)將無(wú)法實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中電梯轎廂門保護(hù)系統(tǒng)采用光柵對(duì)射方式，覆蓋范圍小及分辨率低等問(wèn)題，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)轎廂內(nèi)外三維空間的區(qū)域保護(hù)及細(xì)小物體辨別的基于ARM的電梯視覺(jué)光幕。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

本實(shí)用新型一種基于ARM的電梯視覺(jué)光幕，安裝于轎廂內(nèi)部，包括攝像頭、處理器、邏輯控制電路、電源電路以及測(cè)距模塊，其中處理器接收攝像頭的圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)測(cè)距模塊接收測(cè)距傳感器的距離信號(hào)，實(shí)時(shí)采集電梯門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)邏輯控制電路與電梯控制器連接；電源電路為處理器提供工作電源。

還具有補(bǔ)光電路，包括白光燈，邏輯控制電路輸入端實(shí)時(shí)采集檢測(cè)轎廂內(nèi)的光強(qiáng)，輸出端的補(bǔ)光控制信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)燈電路接至白光燈。

補(bǔ)光電路還包括紅外燈，其與電源電路連接。

還具有殼體，其包括罩殼和安裝于罩殼下部的底板，底板上設(shè)有攝像頭安裝座和測(cè)距傳感器安裝座；殼體內(nèi)部容裝電氣控制部分的主板、處理器、邏輯控制電路、電源電路以及測(cè)距模塊。

攝像頭安裝座設(shè)于底座中間部分，測(cè)距傳感器安裝座為多個(gè)，分布于底座邊部。

安裝4～7個(gè)測(cè)距傳感器，各測(cè)距傳感器分別用于視頻光幕與電梯轎廂門的距離測(cè)量及視頻光幕與轎廂外人的距離測(cè)量。

還具有白光燈安裝座作紅外燈安裝座，二者分設(shè)于攝像頭安裝座兩側(cè)。

底板以可拆卸方式扣合在罩殼底部。

本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：

1.本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯轎廂門開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制的安全系統(tǒng)，它可防止電梯轎廂(樓層門)開(kāi)關(guān)門時(shí)夾到乘客或夾壞物體而導(dǎo)致的安全事故，以及對(duì)已進(jìn)入梯前區(qū)欲乘電梯顧客的延時(shí)等待；能實(shí)時(shí)檢測(cè)電梯門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，并根據(jù)門的不同狀態(tài)采取不同的保護(hù)預(yù)警措施。

2.本實(shí)用新型能自動(dòng)檢測(cè)轎廂內(nèi)部光線的亮度，并根據(jù)邏輯設(shè)定進(jìn)行強(qiáng)制補(bǔ)光的裝置，同時(shí)向維護(hù)人員發(fā)出預(yù)警信息。

3.本實(shí)用新型利用現(xiàn)有的視頻分析算法確定門區(qū)是否有物體遮擋；當(dāng)乘客較多并靠近轎廂門時(shí)或整個(gè)開(kāi)門過(guò)程超時(shí)，系統(tǒng)控制電梯門緩慢關(guān)門同時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，這樣能防止轎廂(樓層)門關(guān)門時(shí)夾到乘客或夾壞物體。

4.本實(shí)用新型利用現(xiàn)有的視頻分析算法確定轎廂門上是否有物體，當(dāng)有物體時(shí)系統(tǒng)控制轎廂門緩慢開(kāi)啟且發(fā)出警示聲音，這樣能防止人手等被夾入轎廂門框內(nèi)。

附圖說(shuō)明

圖1為傳統(tǒng)方式檢測(cè)范圍示意圖；

圖2為本實(shí)用新型基于ARM的電梯視覺(jué)光幕電氣結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實(shí)用新型外形圖；

圖4A為本實(shí)用新型系統(tǒng)控制電路圖(一)；

圖4B為本實(shí)用新型系統(tǒng)控制電路圖(二)；

圖5為本實(shí)用新型檢測(cè)范圍示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。

如圖2所示，本實(shí)用新型一種基于ARM的電梯視覺(jué)光幕，安裝于轎廂內(nèi)部，包括攝像頭、處理器、邏輯控制電路、電源電路以及測(cè)距模塊，其中處理器接收攝像頭的圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)測(cè)距模塊接收測(cè)距傳感器的距離信號(hào)，實(shí)時(shí)采集電梯門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)邏輯控制電路與電梯控制器連接；電源電路為處理器提供工作電源。

本實(shí)用新型還具有補(bǔ)光電路，包括白光燈和紅外燈，邏輯控制電路輸入端實(shí)時(shí)采集檢測(cè)轎廂內(nèi)的光強(qiáng)，輸出端的補(bǔ)光控制信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)燈電路送至白光燈，白光燈為轎廂內(nèi)部環(huán)境補(bǔ)光；紅外燈與電源電路連接，為攝像頭補(bǔ)光。

如圖3所示，本實(shí)用新型還包括罩殼2和安裝于罩殼2下部的底板1，底板1上設(shè)有攝像頭安裝座3和測(cè)距傳感器安裝座7；殼體內(nèi)部容裝電氣控 制部分的主板、處理器、邏輯控制電路、電源電路以及測(cè)距模塊。

攝像頭安裝座3設(shè)于底座1中間部分，測(cè)距傳感器安裝座6為多個(gè)，分布于底座1邊部。視頻光幕與電梯轎廂門的距離測(cè)量及視頻光幕與轎廂外人的距離測(cè)量。

測(cè)距傳感器共安裝7個(gè)，各測(cè)距傳感器分別用于本實(shí)用新型還具有白光燈安裝座5和紅外燈安裝座4，二者分設(shè)于攝像頭安裝座3的兩側(cè)。

本實(shí)用新型整機(jī)安裝在轎廂內(nèi)部、門楣上方，為方便安裝、調(diào)試及檢測(cè)，底板以可拆卸方式扣合在罩殼底部。

本實(shí)用新型的系統(tǒng)控制電路圖如圖4A、4B所示，利用RAM9內(nèi)核的contex-A9作為主處理器，其具有豐富的接口，具有1080P高清視頻硬解碼功能，并集成LVDS/HDMI/MIPI等多媒體接口。蜂鳴器電路為報(bào)警電路，當(dāng)轎廂內(nèi)燈光故障時(shí)則啟動(dòng)白光燈對(duì)轎廂環(huán)境進(jìn)行補(bǔ)光，同時(shí)蜂鳴器鳴叫報(bào)警。繼電器驅(qū)動(dòng)電路與電梯控制器相連接，實(shí)現(xiàn)與原電梯控制部分的通訊、互動(dòng)。數(shù)碼管顯示電路用于信號(hào)輸出的顯示及工作狀態(tài)指示。TOF測(cè)距電路以插口插接形式外接各測(cè)距傳感器，數(shù)量可擴(kuò)展，該電路將測(cè)距傳感器信號(hào)送至MCU電路處理。

本實(shí)用新型工作過(guò)程如下：

處理器驅(qū)動(dòng)測(cè)距模塊實(shí)時(shí)采集電梯門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；

當(dāng)電梯門處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，處理器采集電梯內(nèi)外的視頻圖像，通過(guò)視頻算法計(jì)算出電梯轎廂內(nèi)、外及轎廂門附近的狀況：

當(dāng)轎廂門范圍內(nèi)有人或物體時(shí)，該系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出開(kāi)門信號(hào)，防止轎廂(樓層)門關(guān)門時(shí)夾到乘客或夾壞物體；

當(dāng)乘客較多并靠近轎廂門時(shí)，系統(tǒng)控制電梯門緩慢關(guān)門同時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)；

當(dāng)乘客的手接觸轎廂門時(shí)，系統(tǒng)控制轎廂門緩慢開(kāi)啟，防止乘客的手被夾入轎廂門框內(nèi)。

在轎廂外部，當(dāng)電梯轎廂門在關(guān)閉過(guò)程中如果有人或物體處于視頻檢測(cè)區(qū)域內(nèi)且具有進(jìn)入電梯的軌跡趨勢(shì)，則電梯門重新打開(kāi)等待乘客，待人進(jìn)入電梯后再關(guān)閉轎廂門運(yùn)行；

當(dāng)電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)則系統(tǒng)處于休眠待機(jī)狀態(tài)。當(dāng)轎廂內(nèi)燈光失效時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)周圍環(huán)境的亮度接通白光燈，并發(fā)出警示信號(hào)，提醒維修人員更換新的燈光裝置。

邏輯控制電路對(duì)電梯控制器進(jìn)行開(kāi)關(guān)門操作。

本實(shí)用新型工作過(guò)程中，由邏輯控制電路對(duì)現(xiàn)有的電梯控制器進(jìn)行開(kāi)關(guān)門操作。同時(shí)邏輯控制電路可以實(shí)時(shí)檢測(cè)轎廂內(nèi)的光強(qiáng)，當(dāng)轎廂內(nèi)燈光故障時(shí)則啟動(dòng)白光燈，對(duì)轎廂環(huán)境進(jìn)行補(bǔ)光，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

本實(shí)用新型由于通過(guò)視頻攝像頭采集轎廂門區(qū)的視頻圖像，其監(jiān)測(cè)的覆蓋范圍如圖5所示，可對(duì)轎廂內(nèi)外視頻固定區(qū)域內(nèi)的人或物體進(jìn)行圖像 抓取。

同時(shí)本實(shí)用新型通過(guò)多個(gè)測(cè)距傳感器采集視頻光幕與電梯轎廂門的距離及視頻光幕與轎廂外人的距離，同時(shí)本實(shí)用新型采用國(guó)外最新紅外測(cè)距技術(shù)(tof測(cè)距)，通過(guò)多個(gè)tof測(cè)距傳感器對(duì)電梯轎廂門的距離進(jìn)行采集，通過(guò)測(cè)得的距離數(shù)據(jù)判斷轎廂門的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，與國(guó)外視頻光幕相比本實(shí)用新型具有獨(dú)立判讀，不依賴于電梯控制器的控制信號(hào)、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)電梯轎廂門處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，其他的tof測(cè)距模塊測(cè)量轎廂內(nèi)外人與轎廂門的距離從而作為視頻軌跡分析的輔助數(shù)據(jù)協(xié)助視頻分析算法完成轎廂外等候區(qū)的邏輯判斷。當(dāng)轎廂門處于關(guān)閉時(shí)則測(cè)距模塊通知視頻分析模塊和其他tof測(cè)距模塊處于待機(jī)狀態(tài)。