本發(fā)明適用于電梯視頻監(jiān)控領(lǐng)域，涉及一種視頻疊加裝置，尤其涉及一種帶語(yǔ)音功能的電梯運(yùn)行信息視頻疊加裝置。

背景技術(shù)：

電梯內(nèi)部安裝的監(jiān)控?cái)z像機(jī)拍攝的視頻監(jiān)控畫(huà)面，往往只能顯示電梯內(nèi)的人員數(shù)量、動(dòng)作和出入等情況，后方監(jiān)控室的監(jiān)控人員無(wú)法從電梯監(jiān)控畫(huà)面上直觀的了解到電梯位置、上下行、故障等實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息。監(jiān)控?cái)z像機(jī)與硬盤(pán)錄像機(jī)普遍帶有RS485接口，用以控制云臺(tái)、傳輸數(shù)據(jù)協(xié)議，利用其物理結(jié)構(gòu)，對(duì)其內(nèi)部程序進(jìn)行針對(duì)性編譯，即可實(shí)現(xiàn)在視頻圖像上顯現(xiàn)人眼可以辨識(shí)的字符數(shù)據(jù)。本發(fā)明所提供的一種帶語(yǔ)音功能的電梯運(yùn)行信息視頻疊加裝置，實(shí)現(xiàn)了在電梯視頻監(jiān)控畫(huà)面上的電梯運(yùn)行信息疊加顯現(xiàn)，方便監(jiān)控人員在觀察電梯內(nèi)部監(jiān)控畫(huà)面的同時(shí)就可以直觀的了解電梯運(yùn)行狀態(tài)等相關(guān)信息，并通過(guò)圖像上的動(dòng)態(tài)提示，及時(shí)對(duì)故障等異常狀況做出處理。

另外，絕大多數(shù)電梯往往不具備語(yǔ)音詳細(xì)播報(bào)當(dāng)前所到達(dá)樓層、上下行、開(kāi)關(guān)門等運(yùn)行信息的功能，在電梯內(nèi)人員較多時(shí)，或者乘客視力有問(wèn)題時(shí)，會(huì)存在不便查看當(dāng)前到達(dá)樓層等問(wèn)題。社會(huì)新聞中也多次報(bào)道了用戶由于低頭看手機(jī)或忙于做其它事情，無(wú)暇顧及到電梯門的開(kāi)關(guān)而發(fā)生的多起事故。應(yīng)用本發(fā)明所提供的一種帶語(yǔ)音功能的電梯運(yùn)行信息視頻疊加裝置，不僅方便了監(jiān)控人員在電梯視頻監(jiān)控圖像上實(shí)時(shí)查看電梯運(yùn)行狀態(tài)信息，而且能夠?qū)﹄娞輧?nèi)的乘客進(jìn)行語(yǔ)音提示，提升了電梯使用體驗(yàn)和避免一些乘坐風(fēng)險(xiǎn)。本裝置具備安裝布線簡(jiǎn)單便捷，不與電梯本身電路進(jìn)行物理連接，不需對(duì)電梯硬件進(jìn)行改造，建設(shè)和使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在電梯上下運(yùn)行的井道內(nèi)壁上，每一樓層的位置均對(duì)應(yīng)設(shè)有一個(gè)平層塊。電梯轎廂內(nèi)部安裝有帶RS485接口的監(jiān)控?cái)z像機(jī)拍攝電梯內(nèi)部畫(huà)面。監(jiān)控室配置接收和存儲(chǔ)電梯視頻監(jiān)控圖像的硬盤(pán)錄像機(jī)，以及顯示電梯監(jiān)控畫(huà)面的監(jiān)視器。

一種帶語(yǔ)音功能的電梯運(yùn)行信息視頻疊加裝置，其特征在于，包括電源模塊（1），傳感器模塊（2），處理器模塊（3），語(yǔ)音模塊（4）和RS485模塊（5）。

所述電源模塊（1）分別與傳感器模塊（2）、處理器模塊（3）、語(yǔ)音模塊（4）、RS485模塊（5）連接，向傳感器模塊（2）、處理器模塊（3）、語(yǔ)音模塊（4）、RS485模塊（5）提供電力。

所述傳感器模塊（2）與處理器模塊（3）連接。傳感器模塊（2）獲取傳感器探測(cè)到的傳感信息并發(fā)送給處理器模塊（3），處理器模塊（3）接收傳感器模塊（2）發(fā)送的傳感信息進(jìn)行邏輯分析和運(yùn)算處理，得到電梯運(yùn)行信息。

所述處理器模塊（3）與語(yǔ)音模塊（4）連接，將分析得到的電梯運(yùn)行信息發(fā)送給語(yǔ)音模塊（4）進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)。

電梯運(yùn)行信息在電梯視頻圖像上疊加顯現(xiàn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式有兩種：

第一種是處理器模塊（3）通過(guò)RS485模塊（5）與帶有RS485接口的監(jiān)控?cái)z像機(jī)連接，將電梯運(yùn)行信息發(fā)送給監(jiān)控?cái)z像機(jī)，由監(jiān)控?cái)z像機(jī)將電梯運(yùn)行信息以動(dòng)態(tài)字符的形式疊加顯現(xiàn)在其拍攝的電梯視頻監(jiān)控畫(huà)面上，之后將疊加有電梯運(yùn)行信息的視頻監(jiān)控畫(huà)面輸出存儲(chǔ)和同步顯示。

第二種是處理器模塊（3）通過(guò)RS485模塊（5）與帶有RS485接口的硬盤(pán)錄像機(jī)連接，將電梯運(yùn)行信息通過(guò)RS485模塊（5）發(fā)送給硬盤(pán)錄像機(jī)，由硬盤(pán)錄像機(jī)將電梯運(yùn)行信息以動(dòng)態(tài)字符的形式疊加顯現(xiàn)在其同步接收的電梯視頻監(jiān)控畫(huà)面上，之后將疊加有電梯運(yùn)行信息的視頻監(jiān)控圖像進(jìn)行存儲(chǔ)和同步顯示。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述傳感器模塊（2）具有一凹型的本體，且于所述本體的凹型口內(nèi)側(cè)的兩相對(duì)側(cè)壁上對(duì)應(yīng)嵌設(shè)有一對(duì)紅外發(fā)射器和一對(duì)紅外接收器。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述語(yǔ)音模塊（4）包括YX6100語(yǔ)音芯片。

優(yōu)選的，本發(fā)明所述處理器模塊（3）包括STM32單片機(jī)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種帶語(yǔ)音功能的電梯運(yùn)行信息視頻疊加裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明一種帶語(yǔ)音功能的電梯運(yùn)行信息視頻疊加裝置的傳感器模塊示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)方案的具體實(shí)施方式：

在電梯上下運(yùn)行的井道內(nèi)壁上，每一樓層的位置均對(duì)應(yīng)設(shè)有一個(gè)平層塊。電梯轎廂內(nèi)部安裝有監(jiān)控?cái)z像機(jī)拍攝電梯內(nèi)部畫(huà)面。監(jiān)控室配置接收和存儲(chǔ)電梯視頻監(jiān)控圖像的硬盤(pán)錄像機(jī)，以及顯示電梯監(jiān)控畫(huà)面的監(jiān)視器。

一種帶語(yǔ)音功能的電梯運(yùn)行信息視頻疊加裝置，包括電源模塊（1），傳感器模塊（2），處理器模塊（3），語(yǔ)音模塊（4）和RS485模塊（5）。

處理器模塊（3）采用STM32系列單片機(jī)。STM32系列單片機(jī)專為高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)，具有ARM Cortex-M3內(nèi)核，是同類產(chǎn)品中的最佳選擇。

語(yǔ)音模塊（4）采用YX6100語(yǔ)音芯片。YX6100是一個(gè)提供串口的語(yǔ)音芯片，它完美的集成了MP3、WAV等音頻格式的硬解碼。用戶可以靈活的選用SPIFLASH、U 盤(pán)等設(shè)備作為語(yǔ)音的存儲(chǔ)介質(zhì)。通過(guò)簡(jiǎn)單的串口指令即可播放指定的語(yǔ)音，使用相當(dāng)方便，同時(shí)穩(wěn)定可靠。

電源模塊（1）分別與傳感器模塊（2）、處理器模塊（3）、語(yǔ)音模塊（4）、RS485模塊（5）連接，向傳感器模塊（2）、處理器模塊（3）、語(yǔ)音模塊（4）、RS485模塊（5）提供電力。

傳感器模塊（2）具有一凹型的本體，且于所述本體凹型口內(nèi)側(cè)的兩相對(duì)側(cè)壁上對(duì)應(yīng)嵌設(shè)有一對(duì)紅外發(fā)射器和一對(duì)紅外接收器。如附圖2所示，一對(duì)紅外發(fā)射器和一對(duì)紅外接收器分別為紅外發(fā)射器（51）、紅外發(fā)射器（52）和紅外接收器（53）、紅外接收器（54）。紅外接收器（53）接收紅外發(fā)射器（51）所發(fā)射的紅外光，紅外接收器（54）接收紅外發(fā)射器（52）所發(fā)射的紅外光。紅外發(fā)射器（51）與紅外接收器（53）組成一組紅外發(fā)射接收模組，布置在凹型本體的上部；紅外發(fā)射器（52）與紅外接收器（54）組成另外一組紅外發(fā)射接收模組，布置在凹型本體的下部。

傳感器模塊（2）與處理器模塊（3）連接，傳感器模塊（2）將本體上傳感器獲取的傳感信息，也就是兩組紅外發(fā)射接收模組的導(dǎo)通情況發(fā)送與處理器模塊（3）。處理器模塊（3）接收到此傳感信息后進(jìn)行邏輯分析和運(yùn)算處理，從而得到電梯運(yùn)行的狀態(tài)信息。

傳感器模塊（2）安裝于電梯轎廂外部，電梯運(yùn)行到某一樓層停止時(shí)，電梯井道內(nèi)壁上的平層塊正好處于傳感器模塊（2）的凹型口內(nèi)部，紅外發(fā)射器（51）和紅外發(fā)射器（52）發(fā)射的紅外光均被平層塊遮擋，紅外接收器（53）和紅外接收器（54）均無(wú)法接收到紅外信號(hào)。處理器模塊（3）利用兩組紅外發(fā)射接收模組均被遮擋、同時(shí)間內(nèi)均未被導(dǎo)通的邏輯狀態(tài)，判斷電梯抵達(dá)、停留在某個(gè)平層、樓層。

電梯從停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯闲袪顟B(tài)時(shí)，電梯轎廂向上運(yùn)動(dòng)，平層塊將相對(duì)于電梯轎廂位置下移。紅外發(fā)射器（51）因位于傳感器模塊（2）的上部，其發(fā)射的紅外光將首先脫離平層塊的遮擋而先被紅外接收器（53）接收。紅外發(fā)射器（52）位于傳感器模塊（2）的下部，其發(fā)射的紅外光在之后脫離平層塊的遮擋而被紅外接收器（54）接收。處理器模塊（3）利用上面一組紅外發(fā)射接收模組先導(dǎo)通，下面一組紅外發(fā)射接收模組后導(dǎo)通的順序邏輯，判斷電梯為上行狀態(tài)。

電梯從停止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橄滦袪顟B(tài)時(shí)，電梯轎廂向下運(yùn)動(dòng)，平層塊將相對(duì)于電梯轎廂位置上移。紅外發(fā)射器（52）因位于傳感器模塊（2）的下部，其發(fā)射的紅外光將首先脫離平層塊的遮擋而先被紅外接收器（54）接收。紅外發(fā)射器（51）位于傳感器模塊（2）的上部，其發(fā)射的紅外光在之后脫離平層塊的遮擋而被紅外接收器（53）接收。處理器模塊（3）利用下面一組紅外發(fā)射接收模組先導(dǎo)通，上面一組紅外發(fā)射接收模組后導(dǎo)通的順序邏輯，判斷電梯為下行狀態(tài)。

電梯從某一樓層行駛至下一樓層的過(guò)程中，在一定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)，兩組紅外發(fā)射接收模塊因無(wú)障礙物遮擋而同時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)。處理器模塊（3）利用兩組紅外發(fā)射接收模組在單位時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)同時(shí)導(dǎo)通的邏輯關(guān)系，判斷電梯為行使?fàn)顟B(tài)。

電梯行駛過(guò)程中從任一樓層經(jīng)過(guò)時(shí)，兩組紅外發(fā)射接收模塊會(huì)因平層塊短時(shí)間遮擋而先后斷開(kāi)，后又因快速通過(guò)平層塊、脫離遮擋而先后再次處于導(dǎo)通狀態(tài)。處理器模塊（3）利用兩組紅外發(fā)射接收模組在短時(shí)間內(nèi)先后斷開(kāi)又先后導(dǎo)通的邏輯關(guān)系，判斷電梯經(jīng)過(guò)了一個(gè)樓層。

一種帶語(yǔ)音功能的電梯運(yùn)行信息視頻疊加裝置，在該裝置安裝時(shí)，通過(guò)管理軟件設(shè)定了電梯工作的總樓層數(shù)和當(dāng)前所在樓層。電梯上行時(shí)，每通過(guò)一次平層塊，在當(dāng)前樓層數(shù)上加1，最終得到電梯停止時(shí)的當(dāng)前樓層；電梯下行時(shí)，每通過(guò)一次平層塊，在當(dāng)前樓層數(shù)上減1，最終得到電梯停止時(shí)的當(dāng)前樓層。處理器模塊（3）利用上行做加法，下行做減法的邏輯關(guān)系，持續(xù)更新電梯的運(yùn)行信息。

電梯上行或下行運(yùn)動(dòng)后，傳感器模塊（2）上的兩組紅外發(fā)射接收模組先后被導(dǎo)通，正常工作時(shí)間內(nèi)應(yīng)該行駛至下一樓層而被遮擋時(shí)，但始終未被再次遮擋，而是長(zhǎng)時(shí)間處于導(dǎo)通狀態(tài)，也就是電梯離開(kāi)了一個(gè)樓層后始終無(wú)法正常的抵達(dá)下一樓層。處理器模塊（3）利用單位時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)兩組紅外發(fā)射接收模組既未經(jīng)過(guò)平層塊，又未被遮擋的邏輯關(guān)系，判斷電梯出現(xiàn)了“卡層”等異常狀況。出現(xiàn)異常狀況時(shí)，裝置可以在圖像上進(jìn)行字符閃爍的提示、語(yǔ)音播報(bào)告警信息等方式對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行警示。

處理器模塊（3）還與語(yǔ)音模塊（4）連接，處理器模塊（3）將解析得到的電梯運(yùn)行信息同步發(fā)送給語(yǔ)音模塊（4）進(jìn)行實(shí)時(shí)播報(bào)，播報(bào)內(nèi)容和音量均可改變和調(diào)整。

處理器模塊（3）通過(guò)RS485模塊（5）與監(jiān)控?cái)z像機(jī)或硬盤(pán)錄像機(jī)連接。

處理器模塊（3）通過(guò)RS485模塊（5）連接監(jiān)控?cái)z像機(jī)時(shí)：

處理器模塊（3）將解析得到的電梯運(yùn)行信息通過(guò)RS485模塊（5）實(shí)時(shí)發(fā)送給電梯轎廂內(nèi)的帶有RS485接口的監(jiān)控?cái)z像機(jī)。監(jiān)控?cái)z像機(jī)在拍攝、處理電梯監(jiān)控圖像的同時(shí)，將收到的電梯運(yùn)行信息以動(dòng)態(tài)字符的形式疊加顯現(xiàn)在電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像上。之后監(jiān)控?cái)z像機(jī)可以將疊加有電梯運(yùn)行信息的視頻監(jiān)控畫(huà)面輸出存儲(chǔ)和同步顯示。

監(jiān)控?cái)z像機(jī)采用的疊加顯現(xiàn)方法可以是：監(jiān)控?cái)z像機(jī)通過(guò)圖像傳感器獲取到逐幀的視頻數(shù)據(jù)，將此幀數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，生成固定大小的圖像層。處理器模塊（3）將電梯運(yùn)行信息通過(guò)RS485模塊（5）實(shí)時(shí)發(fā)送給監(jiān)控?cái)z像機(jī)。監(jiān)控?cái)z像機(jī)將收到的電梯運(yùn)行信息轉(zhuǎn)換為實(shí)際需要顯示的具體字符，生成與圖像層相同大小的文字層，也放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中將兩層進(jìn)行合并，使文字層覆蓋圖像層。覆蓋時(shí)，使文字層構(gòu)成顯現(xiàn)字符的像素點(diǎn)數(shù)值替換掉被覆蓋的圖像層對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的數(shù)值，無(wú)文字遮擋、覆蓋的圖像像素維持原有的數(shù)值不變，之后整合、排列數(shù)據(jù)合并生成為一個(gè)新的圖像畫(huà)面，該視頻畫(huà)面中即帶有了顯現(xiàn)字符。從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中抽取、輸出該幀畫(huà)面，之后對(duì)下幀畫(huà)面進(jìn)行相同方法的操作，使動(dòng)態(tài)輸出的視頻流畫(huà)面中持續(xù)出現(xiàn)數(shù)據(jù)字符。改變文字層的顯現(xiàn)字符即得到不同疊加內(nèi)容的視頻圖像。

處理器模塊（3）通過(guò)RS485模塊（5）連接硬盤(pán)錄像機(jī)時(shí)：

處理器模塊（3）將解析后的電梯運(yùn)行信息通過(guò)RS485模塊（5）實(shí)時(shí)發(fā)送給帶有RS485接口的硬盤(pán)錄像機(jī)。硬盤(pán)錄像機(jī)在接收、處理電梯監(jiān)控圖像的同時(shí)，將收到的電梯運(yùn)行信息以動(dòng)態(tài)字符的形式疊加顯示在該電梯實(shí)時(shí)監(jiān)控圖像上。

硬盤(pán)錄像機(jī)采用的疊加顯現(xiàn)方法可以是：硬盤(pán)錄像機(jī)接收監(jiān)控?cái)z像機(jī)發(fā)送的電梯監(jiān)控圖像數(shù)據(jù)，在其中逐幀捕捉圖像畫(huà)面，將此幀數(shù)據(jù)放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，生成固定大小的圖像層。處理器模塊（3）將電梯運(yùn)行信息通過(guò)RS485模塊（5）實(shí)時(shí)發(fā)送給硬盤(pán)錄像機(jī)。硬盤(pán)錄像機(jī)將收到的電梯運(yùn)行信息轉(zhuǎn)換為實(shí)際需要顯示的具體字符，生成與圖像層相同大小的文字層，也放入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中將兩層進(jìn)行合并，使文字層覆蓋圖像層。覆蓋時(shí)，使文字層構(gòu)成顯現(xiàn)字符的像素點(diǎn)數(shù)值替換掉被覆蓋的圖像層對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的數(shù)值，無(wú)文字遮擋、覆蓋的圖像像素維持原有的數(shù)值不變，之后整合、排列數(shù)據(jù)合并生成為一個(gè)新的圖像畫(huà)面，該畫(huà)面中即帶有了顯現(xiàn)字符。從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中抽取、輸出該幀畫(huà)面至硬盤(pán)進(jìn)行保存，之后對(duì)下幀畫(huà)面進(jìn)行相同方法的操作，使動(dòng)態(tài)輸出的視頻流畫(huà)面中持續(xù)出現(xiàn)數(shù)據(jù)字符。改變文字層的顯現(xiàn)字符即得到不同疊加內(nèi)容的視頻圖像。

硬盤(pán)錄像機(jī)經(jīng)合并處理得到帶有電梯運(yùn)行信息的電梯監(jiān)控圖像后，將其輸出至硬盤(pán)進(jìn)行存儲(chǔ)或輸出到監(jiān)視器進(jìn)行同步顯示。