CN103373660A - 电梯防夹装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电梯防夹装置，其包括电梯轿门控制模块，还包括红外一字线激光器、摄像头以及图像处理模块，以电梯轿门与厅门之间的区域为目标区域。其中，红外一字线激光器发射的激光覆盖目标区域；摄像头采集目标区域的激光图像，获得目标图像；图像处理模块检测目标图像是否包含异物光斑，从而判断目标区域是否存在异物，进而获得检测结果；电梯轿门控制模块根据检测结果向电梯轿门发送控制信号。本发明具有检测精度高、检测无盲区的优点，从而有效避免电梯门夹伤事故，同时整个装置结构简单、工作稳定、系统成本低廉。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电梯防夹装置。
【背景技术】
垂直升降电梯在日常生活中已被广泛使用，然而电梯事故时有发生，其中重要原因之一就是电梯门在夹住物体的时候不能够及时地重开，从而造成夹伤等事故。
现有的电梯门保护装置普遍采用红外光幕技术和安全触板技术相结合的方式。红外光幕技术即在电梯轿门两侧平行安装两个竖立的光幕板，在其中一块光幕板上每隔3-5厘米安装一红外线发射装置，用于发射红外线，另一块光幕板上对应安装有红外接收装置，用于接收红外发射装置发射的红外线。当没有人或者物体挡在两块光幕板之间时，红外线将不会被遮挡，红外接收装置能够顺利接收到红外线，此时电梯轿门正常关闭；反之红外接收装置接收不到红外线，电梯轿门保持打开状态。上述红外光幕的分辨率一般仅为3-5厘米，像人的手指这样较小的物体处于电梯轿门之间时，红外光幕可能检测不到。
安全触板技术原理是当电梯轿门闭合时，若安全触板碰到异物则触发电梯轿门控制器向轿门发送保持打开的控制信号，从而避免造成夹伤等事故。然而安全触板技术基于机械原理，其老化容易造成感应失效，对于小尺寸物体感应灵敏度不够。
在现有技术中，还有采用基于摄像头的图像识别辅助防夹方法，即在电梯顶部安装摄像头，实时监测电梯轿门与厅门之间区域的图像，当出现异物时候，图像处理算法会加以识别，并及时控制，打开轿门。这种基于图像处理的防夹方法容易受到电梯和环境光线的影响，如果目标区域的光照发生较大程度变化，则容易导致误识别，稳定性较差。
【发明内容】
本发明旨在解决上述现有技术中存在的问题，提出一种电梯防夹装置。
本发明提出的电梯防夹装置包括电梯轿门控制模块，还包括红外一字线激光器、摄像头以及图像处理模块，以所述电梯轿门与厅门之间的区域为目标区域。其中，所述红外一字线激光器发射的激光覆盖所述目标区域；所述摄像头采集所述目标区域的激光图像，获得目标图像；所述图像处理模块检测所述目标图像是否包含异物光斑，从而判断所述目标区域是否存在异物，进而获得检测结果；所述电梯轿门控制模块根据所述检测结果向电梯轿门发送控制信号。
本发明提出的电梯防夹装置采用红外一字线激光器配合摄像头的工作原理，红外一字线激光器光幕能够覆盖整个目标区域，避免了原始红外收发装置对小物体易造成漏检，即感应灵敏度不足的缺点；另一方面摄像头采集激光图像，通过检测激光图像内是否存在异物光斑以判别所述目标区域内是否存在异物。本发明具有检测精度高、检测无盲区的优点，从而有效避免电梯门夹伤事故，同时整个装置结构简单、工作稳定、系统成本低廉。
【附图说明】
图1为本发明一实施例的电梯防夹装置结构图。
图2为本发明所述摄像头采集的激光图像。
【具体实施方式】
下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明的技术方案，而不应当理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。
本发明提供一种电梯防夹装置。如图1所示，在本发明一实施例中，所述电梯防夹装置除包括电梯轿门控制模块400之外，还包括红外一字线激光器100、摄像头200以及图像处理模块300。
下文将对所述电梯防夹装置各组成部分及其工作原理作进一步详细描述。
红外一字线激光器100与激光器电源101电连接，激光器电源101为红外一字线激光器100供电。
本发明公开的所述电梯防夹装置用于防止夹伤位于电梯轿门与厅门之间区域的物体，也即图1中电梯开启时两块轿门501、502之间的区域，因此以所述电梯轿门与厅门之间的区域为目标区域。
红外一字线激光器100发射的激光应保证覆盖所述目标区域。在一优选实施例中，红外一字线激光器100可设置于电梯轿厢内靠近轿门侧的顶部。优选地，红外一字线激光器100采用90°以上的激光发射角度，以保证足够的覆盖范围，在所述目标区域中形成一个无间距的垂直光幕，从而完全避免盲区。红外一字线激光器100的安全级别功率选取小于5mW，波长可选取常用的850nm或980nm，直线度误差不超过1mm。
摄像头200用于采集所述目标区域的激光图像，获得目标图像。优选地，摄像头200也可设置于电梯轿厢内靠近轿门侧的顶部。进一步优选地，摄像头200可采用具有VGA分辨率、镜头采用90°以上的广角镜头，以保证足够的视野范围。
在另一优选实施例中，摄像头200加装窄带滤光片，所述窄带滤光片的滤光波长与红外一字线激光器100的激光波长相匹配。例如，若红外一字线激光器100发射的激光波长为850nm，则采用850nm滤光波长的窄带滤光片，这样的设置保证所述窄带滤光片可滤除其他干扰光线、摄像头200不受环境光的影像。
摄像头200与图像处理模块300相连接。优选地，摄像头200为USB摄像头，摄像头200与图像处理模块300通过USB端口相连接。
当所述目标区域中不存在物体时，摄像头200采集到的激光图像为一片较暗或黑色的区域；当所述目标区域中存在细小物体（如手指、绳子等尺寸较小的物体）时，如图2所示，摄像头200采集到的激光图像中会出现细长、较亮的异物光斑，这是由于该细小物体阻挡并反射了红外一字线激光器100发射的激光，从而造成原本应为较暗或黑色的区域中出现了与所述物体尺寸相关的细长光斑。
图像处理模块300将所述目标图像与预设阈值进行比较，若所述目标图像某一区域的平均亮度大于所述预设阈值，则判断所述目标区域存在异物，进而获得检测结果；否则反之。优选地，图像处理模块300包括具有图像处理功能的嵌入式处理单元，如FPGA或DSP处理单元，图像处理模块300基于预设其中的图像检测算法对所述目标图像进行检测，并获得检测结果。
图像处理模块300与电梯轿门控制模块400电连接。图像处理模块300检测完毕后，电梯轿门控制模块400根据所述检测结果向电梯轿门发送控制信号，控制所述电梯轿门的开启或闭合。
例如当所述目标区域存在异物时，图像处理模块300检测到所述目标图像包含异物光斑，并判定所述目标区域中存在异物，电梯轿门控制模块400根据该检测结果控制所述电梯轿门开启或保持所述电梯轿门的开启状态；如当所述目标区域不存在异物时，图像处理模块300检测到所述目标图像不包含异物光斑、即为较暗或黑色图像，从而判定所述目标区域中不存在异物，电梯轿门控制模块400根据该检测结果控制电梯轿门正常关闭。
优选地，可对图像处理模块300预先设置一判比用亮度阈值，当所述目标图像包含大于所述亮度阈值的图像子块区域时，图像处理模块300即判定所述目标区域中存在异物。
进一步优选地，由于所述目标区域为所述目标图像中固定的一个图像窄带区域，图像处理模块300可基于预设参数仅对采集到的图像数据中的所述目标区域的图像进行处理，从而可以大大减少图像处理的数据量。
此外，本发明还可采用多个摄像头配合红外一字线激光器工作的设置方式，也可采用多个红外一字线激光器配合摄像头的设置方式，从而进一步提高本发明所述电梯防夹装置的精度。
本发明提出的电梯防夹装置采用红外一字线激光器配合摄像头的工作原理，红外一字线激光器光幕能够覆盖整个目标区域，避免了原始红外收发装置对小物体易造成漏检，即感应灵敏度不足的缺点；另一方面通过摄像头采集激光图像，由图像处理模块基于图像检测算法检测激光图像内是否存在异物光斑，从而判别所述目标区域内是否存在异物。本发明具有检测精度高、检测无盲区的优点，从而有效避免电梯门夹伤事故，同时整个装置结构简单、工作稳定、系统成本低廉。
虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述，但本领域的技术人员应能理解，上述较佳实施方式仅用来解释和说明本发明的技术方案，而并非用来限定本发明的保护范围，任何在本发明的精神和原则范围之内，所做的任何修饰、等效替换、变形、改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电梯防夹装置，包括电梯轿门控制模块，其特征在于，还包括：红外一字线激光器、摄像头以及图像处理模块，以所述电梯轿门与厅门之间的区域为目标区域，其中，
所述红外一字线激光器发射的激光覆盖所述目标区域；
所述摄像头采集所述目标区域的激光图像，获得目标图像；
所述图像处理模块将所述目标图像亮度与预设阈值进行比较，而判断所述目标区域是否存在异物，进而获得检测结果；
所述电梯轿门控制模块根据所述检测结果向电梯轿门发送控制信号。
2.根据权利要求1所述的电梯防夹装置，其特征在于，所述摄像头加装窄带滤光片，所述窄带滤光片的滤光波长与所述红外一字线激光器的激光波长相匹配。
3.根据权利要求1所述的电梯防夹装置，其特征在于，所述红外一字线激光器以及摄像头设于电梯轿厢内靠近轿门侧的顶端。
4.根据权利要求1所述的电梯防夹装置，其特征在于，所述红外一字线激光器采用90°以上的激光发射角度。
5.根据权利要求4所述的电梯防夹装置，其特征在于，所述摄像头具有VGA分辨率并采用90°以上的广角镜头。
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