CN106144871A - 用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置及其实现方法，设置在自动扶梯或自动人行道入口和/或出口的智能距离传感器发射多束光束，这些光束分别形成一检测区域；部分光束被测体反射至智能距离传感器，智能距离传感器通过各光束往返的时间以及各光束与智能距离传感器所在入口或出口的夹角计算被测体与智能距离传感器所在入口或出口之间的垂直距离，进而得到被测体在各个时间点与智能距离传感器所在入口或出口的最小垂直距离；信号处理器根据最小垂直距离的连续变化判断被测体的运动趋势，并向自动扶梯或自动人行道发出相应的指令信号。本发明借助非常简单的算法，利用直观的距离值变化判断被测体相对于自动扶梯或自动人行道出入口的运动趋势。

Description

用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置及其实现方法

技术领域

本发明涉及电梯领域，特别属于一种自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置。

背景技术

自动扶梯或自动人行道被广泛应用于公共基础设施、商场、办公楼宇等公共场合，随着全社会节能意识的提高，对自动扶梯或自动人行道的节能要求也日益增高，而自动启停技术也提高了自动扶梯或自动人行道的节能效果。在这其中，乘客检测装置是保障自动扶梯或自动人行道能够安全、有效运行停止的关键部分。

当前的乘客检测装置主要通过设置在自动扶梯或自动人行道出入口的光电传感器或微波传感器来探测是否有乘客进入，一旦探测到有乘客，系统就自动控制自动扶梯或自动人行道启动运行，并在一定的时间后让自动扶梯或自动人行道自动停止运行，从而保证自动扶梯或自动人行道在无乘客进入的时候进入停止状态，达到节能效果。

然而，在目前的乘客检测装置中，光电传感器或微波传感器只要在其检测范围内探测到有人就会立即启动自动扶梯或自动人行道至额定速度，对于检测范围内的人是否属于自动扶梯或自动人行道的有效乘客(即真正要使用自动扶梯或自动人行道)却无法判断。在现实生活的很多情况下，行人只是无意经过自动扶梯或自动人行道的入口，并不是真正要乘坐自动扶梯或自动人行道，但是这些举动也会触发自动扶梯或自动人行道运行，并且这种情况在一些大型商务楼和商场是普遍存在的。由此看来，判断并筛选自动扶梯或自动人行道的有效乘客，进而控制自动扶梯或自动人行道的启动能够减少这些无效运行，达到更加节能之目的。

同时，当前的光电传感器或微波传感器仅能对是否有物体进入检测范围作出响应，却无法判断该物体的实际大小，因此在使用过程中可能会响应非正常乘客的进入，例如动物、婴幼儿等，这就存在一定的安全隐患。此外，光电传感器或微波传感器对于自动扶梯或自动人行道的出口是否有大面积的乘客滞留这一可能的安全隐患也无法判断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置，可以更加准确地检测行人的运动趋势，减少自动扶梯或自动人行道的无效运行。

为了解决上述问题，本发明提供的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置设于自动扶梯或自动人行道的入口和/或出口，其通过检测被测体与自动扶梯或自动人行道入口和/或出口的距离判断被测体的运动趋势，并为自动扶梯或自动人行道提供相应的指令信号，该装置包括智能距离传感器和信号处理器，其中：

智能距离传感器，发射并接收多束光束，所述光束在智能距离传感器所在的入口和/或出口分别形成一检测区域，所述智能距离传感器通过光束与其所在入口或出口之间的夹角以及光束的往返时间得到处于检测区域内的被测体在各个时间点与智能距离传感器所在的入口或出口之间的最小垂直距离，并将该最小垂直距离发送给信号处理器；

信号处理器，接收智能距离传感器发送的处于检测区域内的被测体在各个时间点与智能距离传感器所在的入口或出口之间的最小垂直距离，其根据最小垂直距离的连续变化判断被测体的运动趋势，并根据被测体的运动趋势向自动扶梯或自动人行道发出相应的指令信号。

在上述装置中，位于检测区域内的被测体在各个时间点与自动扶梯或自动人行道的入口或出口之间的最小垂直距离为L₁、L₂…L_y，其中y≥1，最小垂直距离差值为F_n＝L_n+1-L_n，其中n≥1，当F_n连续为负值，信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n连续为正值，信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n为正值负值变化，信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n连续为0，信号处理器判定被测体为静止状态。进一步的，当F_n连续为负值且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势，当F_n连续为正值且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势，当F_n为正值负值变化且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势，其中F₀为有效变化阈值，当|F_n|＜F₀信号处理器判定为干扰。

在上述装置中，当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则进入额定速度运行；当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则启动至节能速度运行；当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的出口且信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势或可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道发出报警；当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口或出口且信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则保持停止状态；当信号处理器判定被测体始终是静止状态或判定为干扰时，自动扶梯或自动人行道不作响应。

此外，所述智能距离传感器根据接收到的被测体所反射光束的数量和被测体在每束反射光束方向上与智能距离传感器的距离判断被测体的轮廓大小，且根据所述轮廓得到被测体在自动扶梯或自动人行道法向方向上的跨度，其中法向方向是在自动扶梯或自动人行道的出口平面或入口平面内且与自动扶梯或自动人行道运行方向垂直的方向；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且跨度小于最小跨度阈值，自动扶梯或自动人行道不作响应；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的出口且跨度大于最大跨度阈值时，如果被测体的运动趋势为远离自动扶梯或自动人行道的出口，那么自动扶梯或自动人行道继续保持运行，如果被测体的运动趋势为靠近自动扶梯或自动人行道的出口或保持静止，那么自动扶梯或自动人行道减速运行或停止运行。

在上述装置中，所述智能距离传感器包括一套光电收发器和一数据处理器，所述信号处理器与自动扶梯或自动人行道的控制器连接。

此外，本发明还提供一种用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置的实现方法，包括：

设置在自动扶梯或自动人行道的入口和/或出口的智能距离传感器发射多束光束，这些光束在智能距离传感器所在入口和/或出口分别形成一检测区域；

当检测区域内出现被测体时，部分光束被被测体反射至智能距离传感器，智能距离传感器通过各光束往返的时间计算得到被测体与该传感器之间的距离，同时根据各光束与智能距离传感器所在入口或出口的夹角计算得到被测体与智能距离传感器所在入口或出口之间的垂直距离，经过比较得到被测体在各个时间点与智能距离传感器所在入口或出口的最小垂直距离，并将这些最小垂直距离发送给信号处理器；

信号处理器根据接收到的最小垂直距离的连续变化判断被测体的运动趋势，并向自动扶梯或自动人行道发出相应的指令信号。

在上述方法中，智能距离传感器发射x束光束，其中x≥1；当检测区域内出现被测体时，同一时间点检测到被测体的m束光束被反射至智能距离传感器，智能距离传感器通过第i光束往返的时间t_i计算得到被测体与传感器之间的距离d_i＝c×t_i/2，并根据第i光束与智能距离传感器所在入口或出口的夹角α_i计算得到被测体与智能距离传感器所在入口或出口的垂直距离M_i＝d_i×sin(α_i)，智能距离传感器根据被测体在同一时间点与智能距离传感器所在入口或出口的m个垂直距离得到一最小垂直距离L，其中c为光速，i＝1，2……m，m≤x；位于检测区域内的被测体在第y个时间点与智能距离传感器所在入口或出口之间的最小垂直距离为L_y，最小垂直距离差值为F_n＝L_n+1-L_n，其中y≥1，n≥1；当F_n连续为负值，信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n连续为正值，信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n为正值负值变化，信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n连续为0，信号处理器判定被测体为静止状态。

进一步的，当F_n连续为负值且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n连续为正值且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n为正值负值变化且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；其中F₀为有效变化阈值，当|F_n|＜F₀信号处理器判定为干扰。

在上述方法中，当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则进入额定速度运行；当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则启动至节能速度运行；当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的出口且信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势或可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道发出报警；当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口或出口且信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则保持停止状态；当信号处理器判定被测体始终是静止状态或判定为干扰时，自动扶梯或自动人行道不作响应。

此外，所述智能距离传感器根据接收到的经被测体反射的光束数量和被测体在每束反射光束方向上与智能距离传感器的距离判断被测体的轮廓大小，且根据所述轮廓得到被测体在自动扶梯或自动人行道法向方向上的跨度，所述法向方向是在自动扶梯或自动人行道的出口平面或入口平面内且与自动扶梯或自动人行道运行方向垂直的方向；当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且跨度小于最小跨度阈值时，信号处理器判定被测体为非正常乘客，此时自动扶梯或自动人行道不作响应；当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的出口且跨度大于最大跨度阈值时，信号处理器判定为大客流状态，如果被测体的运动趋势为远离自动扶梯或自动人行道的出口，那么自动扶梯或自动人行道继续保持运行，如果被测体的运动趋势为靠近自动扶梯或自动人行道的出口或者被测体保持静止，信号处理器判定为乘客滞留状态，那么自动扶梯或自动人行道减速运行或停止运行。

进一步的，当信号处理器判定自动扶梯或自动人行道的出口为大客流状态时，如果乘客离开自动扶梯或自动人行道的出口的速度小于最小速度阈值，信号处理器判定为乘客滞留状态，那么自动扶梯或自动人行道减速运行或停止运行。

更佳的，当信号处理器判定自动扶梯或自动人行道的出口为乘客滞留状态，语音播报装置提示出口处的乘客快速离开以及提示入口处的乘客缓慢进入或停止进入。

本发明可以达到的技术效果是：

1)与现有应用于自动扶梯或自动人行道上的乘客检测装置相比，本发明借助非常简单的算法，利用直观的距离值变化判断被测体相对于自动扶梯或自动人行道出入口的运动趋势；

2)本发明还可以通过简单算法得到被测体的轮廓大小，从而判断被测体是否属于非正常乘客，从而保证在自动扶梯或自动人行道出入口处检测到远小于成年人的物体(如婴幼儿、小型宠物等)有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道不响应(甚至发出警报)，保障此类情况下乘客或其他物体的安全；

3)本发明可以监测自动扶梯或自动人行道出口处的客流情况，在自动扶梯或自动人行道的出口处出现大面积的乘客滞留情况时控制自动扶梯或自动人行道减速运行或停止运行，还可以通过语音报警的方式提醒乘客注意安全。

附图说明

图1是本发明的乘客检测装置的结构框图；

图2是本发明的乘客检测装置的工作原理示意图；

图3是本发明第一实施例的示意图；

图4是本发明第二实施例的示意图；

图5是本发明第三实施例的示意图；

图6是本发明第四实施例的示意图；

图7是本发明第五实施例的示意图；

图8是本发明第六实施例的示意图。

其中附图标记说明如下：

1为乘客检测装置；11为智能距离传感器；111为光电收发器；112为数据处理器；12为信号处理器；2为检测区域；3为光束；4为自动扶梯或自动人行道的出口或入口；5为梯级；6为扶手带；7为行人；8为建筑物。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置，如图1所示，所述检测装置1设于自动扶梯或自动人行道的入口和/或出口4，其包括智能距离传感器11和信号处理器12，其中智能距离传感器11至少包括一套光电收发器111和一数据处理器112。

光电收发器111用于发射光束在自动扶梯或自动人行道的入口或出口4形成检测区域2，同时接收被检测区域内的被测体反射回来的光束。数据处理器112则通过光束往返的时间计算得到被测体与该传感器之间的距离，同时根据各光束与智能距离传感器所在入口或出口的夹角α计算得到被测体与智能距离传感器11所在入口或出口之间的垂直距离，经过比较得到被测体在各个时间点与智能距离传感器所在入口或出口的最小垂直距离，并将这些最小垂直距离发送给信号处理器12。信号处理器12与自动扶梯或自动人行道的控制器连接，其根据接收到的最小垂直距离的连续变化判断被测体的运动趋势，并根据运动趋势向自动扶梯或自动人行道的控制器发出相应的指令信号。

以自动扶梯为例，乘客检测装置1安装在自动扶梯的入口或出口4处，如图2所示，智能距离传感器发射的光束3在自动扶梯的入口或出口4处形成一面积为a*b的检测区域2，每束光束3与自动扶梯的入口或出口4之间的夹角α是固定的，自动扶梯包括扶手带6和梯级5。当然，自动人行道与前述相同，在此不再赘述。

在上述结构中，信号处理器12可以为单独的元件，也可以与智能距离传感器11集成在一起。

上述为本发明的乘客检测装置的结构组成以及基本工作原理，下面通过具体的实施例加以说明。

第一实施例

如图3所示，在本实施例中，乘客检测装置1安装在自动扶梯的入口处，行人7按照图中箭头所示方向进入自动扶梯的检测区域2并最终进入自动扶梯。

当行人7进入检测装置1的检测区域2时，第7光束、第8光束、第9光束首先检测到行人7的进入，智能距离传感器通过第7光束、第8光束、第9光束往返的时间t_{7 往返}、t_8往返、t_9往返计算得到行人7在上述三束光束处与智能距离传感器的距离d₇、d₈、d₉，同时结合上述三束光束与自动扶梯入口之间的夹角α计算得到行人7在上述三束光束处与自动扶梯入口之间的垂直距离M₇、M₈、M₉，其中：

M_x＝d_x×sin(α_x) (2)

在上述公式中，x＝7、8、9，d_x为cm级，c为光速，α_x为对应d_x的光束与自动扶梯入口的夹角。

智能距离传感器通过比较M₇、M₈、M₉得到行人7进入检测区域2时与自动扶梯入口之间的最小垂直距离L₁＝Min{M₇，M₈，M₉}，并将该最小垂直距离L₁发送至信号处理器。

当行人7继续在检测区域2中移动时，第8光束、第9光束、第10光束随后检测到行人7，智能距离传感器通过第8光束、第9光束、第10光束往返的时间t_8往返、t_{9往 返}、t_10往返计算得到行人7在这三束光束处与智能距离传感器的距离d₈、d₉、d₁₀，同时结合上述三束光束与自动扶梯入口之间的夹角α计算得到行人7在上述三束光束处与自动扶梯入口之间的垂直距离M₈、M₉、M₁₀，通过比较得到此时行人7与自动扶梯入口之间的最小垂直距离L₂＝Min{M₈，M₉，M₁₀}，并将该最小垂直距离L₂发送至信号处理器，其中d_x和M_x的计算方法如公式(1)、(2)。

信号处理器接收到行人7在上述两个时间点与自动扶梯入口的最小垂直距离L₁、L₂，计算垂直距离差值F₁＝L₂-L₁并判断F₁的正负，其中，当|F₁|＞F₀时该垂直距离差值为有效值，反之则认为距离变化过小为干扰，F₀为预设的有效变化阈值。

如图3所示，行人7按照图示路径向自动扶梯的入口连续移动过程中，智能距离传感器重复上述计算过程，并将各个时间点的最小垂直距离发送给信号处理器，信号处理器则连续计算垂直距离差值F_n＝L_n+1-L_n(n≥1)。在本实施例中，F_n连续为负值且为有效时，信号处理器判定行人7有进入自动扶梯的运动趋势，因此向自动扶梯的控制器发出指令使自动扶梯启动并以额定速度运行。

当然，为了进一步减少自动扶梯的无效运行，信号处理器还可以在F_n连续为负值且有效的情况下，判断L_n是否小于一个预设的垂直距离阈值，当F_n有效且连续为负值而L_n不小于该预设的垂直距离阈值时，信号处理器判定行人有可能进入自动扶梯的运动趋势，向自动扶梯的控制器发出指令使自动扶梯启动并以节能速度运行，当F_n有效且连续为负值而L_n小于该预设的垂直距离阈值时，信号处理器判定行人确实有进入自动扶梯的运动趋势，此时向自动扶梯的控制器发出指令，使自动扶梯从节能速度运行变为额定速度运行。前面提到的垂直距离阈值可以根据自动扶梯的使用环境、客流情况等设置。

第二实施例

如图4所示，在本实施例中，乘客检测装置1安装在自动扶梯的入口处，行人7按照图中箭头所示方向路过自动扶梯的检测区域2，且最终离开自动扶梯的检测区域2。

当行人7进入检测装置1的检测区域2时，第18光束、第17光束、第16光束首先检测到行人7的进入，智能距离传感器通过第18光束、第17光束、第16光束往返的时间t_18往返、t_17往返、t_16往返计算得到行人7在上述三束光束处与智能距离传感器的距离d₁₈、d₁₇、d₁₆，同时结合上述三束光束与自动扶梯入口之间的夹角α计算得到行人7在上述三束光束处与自动扶梯入口之间的垂直距离M₁₈、M₁₇、M₁₆，其中d_x和M_x的计算方法如第一实施例的公式(1)、(2)。

智能距离传感器通过比较M₁₈、M₁₇、M₁₆得到行人7进入检测区域2时与自动扶梯入口之间的最小垂直距离L₁＝Min{M₁₈，M₁₇，M₁₆}，并将该最小垂直距离L₁发送至信号处理器。

当行人7继续在检测区域2中移动时，第17光束、第16光束、第15光束随后检测到行人7，智能距离传感器通过第17光束、第16光束、第15光束往返的时间t_17往返、t_16往返、t_15往返计算得到行人7在这三束光束处与智能距离传感器的距离d₁₇、d₁₆、d₁₅，同时结合上述三束光束与自动扶梯入口之间的夹角α计算得到行人7在上述三束光束处与自动扶梯入口之间的垂直距离M₁₇、M₁₆、M₁₅，通过比较得到此时行人7与自动扶梯入口之间的最小垂直距离L₂＝Min{M₁₇，M₁₆，M₁₅}，并将该最小垂直距离L₂发送至信号处理器，其中d_x和M_x的计算方法如公式(1)、(2)。

信号处理器接收到行人7在上述两个时间点与自动扶梯入口的最小垂直距离L₁、L₂，计算垂直距离差值F₁＝L₂-L₁并判断F₁的正负，其中，当|F₁|＞F₀时该垂直距离差值为有效值，反之则认为距离变化过小为干扰，F₀为预设的有效变化阈值。

如图4所示，行人7按照图示路径朝远离自动扶梯入口的方向连续移动过程中，智能距离传感器重复上述计算过程，并将各个时间点的最小垂直距离发送给信号处理器，信号处理器则连续计算垂直距离差值F_n＝L_n+1-L_n(n≥1)。在本实施例中，F_n连续为正值且为有效时，信号处理器判定行人7无进入自动扶梯的运动趋势，因此向自动扶梯的控制器发出指令，使自动扶梯保持停止状态。

第三实施例

如图5所示，在本实施例中，乘客检测装置1安装在自动扶梯的入口处，行人7按照图中箭头所示方向经过自动扶梯的检测区域2，且最终离开自动扶梯的检测区域2。

当行人7进入检测装置1的检测区域2时，第1光束、第2光束、第3光束首先检测到行人7的进入，智能距离传感器通过第1光束、第2光束、第3光束往返的时间t_{1 往返}、t_2往返、t_3往返计算得到行人7在上述三束光束处与智能距离传感器的距离d₁、d₂、d₃，同时结合上述三束光束与自动扶梯入口之间的夹角α计算得到行人7在上述三束光束处与自动扶梯入口之间的垂直距离M₁、M₂、M₃，其中d_x和M_x的计算方法如第一实施例的公式(1)、(2)。

智能距离传感器通过比较M₁、M₂、M₃得到行人7进入检测区域2时与自动扶梯入口之间的最小垂直距离L₁＝Min{M₁，M₂，M₃}，并将该最小垂直距离L₁发送至信号处理器。

当行人7继续在检测区域2中移动时，第2光束、第3光束、第4光束随后检测到行人7，智能距离传感器通过第2光束、第3光束、第4光束往返的时间t_2往返、t_3往返、t_4往返计算得到行人7在这三束光束处与智能距离传感器的距离d₂、d₃、d₄，同时结合上述三束光束与自动扶梯入口之间的夹角α计算得到行人7在上述三束光束处与自动扶梯入口之间的垂直距离M₂、M₃、M₄，通过比较得到此时行人7与自动扶梯入口之间的最小垂直距离L₂＝Min{M₂，M₃，M₄}，并将该最小垂直距离L₂发送至信号处理器，其中d_x和M_x的计算方法如公式(1)、(2)。

信号处理器接收到行人7在上述两个时间点与自动扶梯入口的最小垂直距离L₁、L₂，计算垂直距离差值F₁＝L₂-L₁并判断F₁的正负，其中，当|F₁|＞F₀时该垂直距离差值为有效值，反之则认为距离变化过小为干扰，F₀为预设的有效变化阈值。

如图5所示，行人7按照图示路径横向穿过检测区域2的连续移动过程中，智能距离传感器重复上述计算过程，并将各个时间点的最小垂直距离发送给信号处理器，信号处理器则连续计算垂直距离差值F_n＝L_n+1-L_n(n≥1)。在本实施例中，F_n为正负变化的值且为有效时，信号处理器判定乘客有可能进入自动扶梯的运动趋势，因此向自动扶梯的控制器发出指令，使自动扶梯启动并以节能速度运行。

当然，在这种情况下，为了进一步减少自动扶梯的无效运行，信号处理器还可以在F_n连续为负值且有效的情况下，判断L_n是否小于一个预设的垂直距离阈值，只有当F_n有效且正负变化而L_n小于该预设的垂直距离阈值时，信号处理器判定行人确实有可能进入自动扶梯的运动趋势，此时向自动扶梯的控制器发出指令，使自动扶梯启动以节能速度运行。前面提到的垂直距离阈值可以根据自动扶梯的使用环境、客流情况等设置。

第四实施例

如图6所示，在本实施例中，乘客检测装置1安装在自动扶梯的入口处，并且在检测区域2内有一建筑物8。第1光束、第2光束、第3光束检测到建筑物8，智能距离传感器通过第1光束、第2光束、第3光束往返的时间t_1往返、t_2往返、t_3往返计算得到建筑物8在上述三束光束处与智能距离传感器的距离d₁、d₂、d₃，同时结合上述三束光束与自动扶梯入口之间的夹角α计算得到建筑物8在上述三束光束处与自动扶梯入口之间的垂直距离M₁、M₂、M₃，其中d_x和M_x的计算方法如第一实施例的公式(1)、(2)。智能距离传感器通过比较M₁、M₂、M₃得到建筑物8与自动扶梯入口之间的最小垂直距离L₁＝Min{M₁，M₂，M₃}，并将该最小垂直距离L₁发送至信号处理器。

由于建筑物8在自动扶梯入口处的检测区域内固定不可移动，因此智能距离传感器在任何时间点获得的最小垂直距离始终不变，信号处理器接收到的最小垂直距离也始终不变，所以信号处理器连续计算的垂直距离差值F_n＝L_n+1-L_n(n≥1)始终为零，据此信号处理器判定在检测区域内的建筑物8为固定的障碍物，并向自动扶梯的控制器发出指令，使自动扶梯不作响应。

当然，当乘客检测装置1安装在自动扶梯出口处且检测区域内有类似建筑物的障碍物，如垃圾桶、盆栽等，实现方法与本实施例相同，在此不再赘述。

第五实施例

如图7所示，在本实施例中，乘客检测装置1安装在自动扶梯的出口处，且有大量乘客滞留在自动扶梯的出口处。

智能距离传感器通过滞留乘客反射回的光束的往返时间计算得到滞留乘客在上述光束处与智能距离传感器的距离d_x，同时结合上述光束与自动扶梯出口之间的夹角α计算得到滞留乘客在上述光束处与自动扶梯出口之间的垂直距离M_x，其中d_x和M_x的计算方法如第一实施例的公式(1)、(2)。

数据处理器通过计算得到的一系列M_x值以及光束的布置方式得出检测区域内滞留乘客的轮廓，通过该轮廓计算得到滞留乘客在自动扶梯出口法向方向上(在自动扶梯的出口平面内且与自动扶梯运行方向垂直的方向)的跨度L并发送至信号处理器，若L大于设定的最大跨度阈值Lmax，信号处理器则认为自动扶梯出口有大量乘客。

智能距离传感器通过比较上述一系列M_x值计算滞留乘客与自动扶梯出口的最小垂直距离L_y＝Min{M₁、M₂、M₃…M_x}，并将该最小垂直距离L_y发送至信号处理器。若该最小垂直距离随着时间不发生变化或随着时间不断减小则认定为自动扶梯的出口出现了大面积乘客滞留的现象，此时信号处理器向自动扶梯的控制器发出指令，使自动扶梯减速运行或停止运行，同时还可以通过语音播报装置播放警告语音提醒出口处乘客快速离开及提醒入口处乘客减缓进入速度或停止进入。

第六实施例

如图8所示，两台平行布置的自动扶梯A和B运行方向相反，一检测装置安装在自动扶梯A的出口处(或入口处)，另一检测装置安装在自动扶梯B的入口处(或出口处)，两检测装置的检测区域重叠。如有乘客从自动扶梯A的出口处离开并从自动扶梯B的入口处的检测区域经过，根据前述第二实施例的算法，自动扶梯B的检测装置认为乘客无进入自动扶梯B的趋势，故使自动扶梯保持停止状态，这样能够保证平行布置的自动扶梯之间没有检测区域的死角。

第七实施例

当乘客检测装置1安装在自动扶梯的出口处时，如有被测体(包括行人、宠物等)进入检测装置的检测区域且信号处理器判定被测体有进入自动扶梯的趋势或可能有进入自动扶梯的趋势时，为了提高安全性能，信号处理器向自动扶梯的控制器发出指令，使自动扶梯发出报警以示提醒。

第八实施例

在本实施例中，乘客检测装置1安装在自动扶梯的入口处，被测体进入检测区域后，智能距离传感器通过被被测体反射回来的光束往返时间计算得到被测体在上述光束处与智能距离传感器的距离d_x，同时结合上述光束与自动扶梯入口之间的夹角α计算得到被测体在上述光束处与自动扶梯入口之间的垂直距离M_x，其中d_x和M_x的计算方法如第一实施例的公式(1)、(2)。

数据处理器通过计算得到的一系列M_x值以及光束的布置方式得出检测区域内被测体的轮廓，通过该轮廓计算得到被测体在自动扶梯法向方向上(在自动扶梯的入口平面内且与自动扶梯运行方向垂直的方向)的跨度L并发送至信号处理器，若L小于最小跨度阈值L_min时，信号处理器判定被测体为非正常乘客(如婴幼儿、宠物等)，此时向自动扶梯的控制器发出指令，使自动扶梯不作响应，同时还可以发出警报。这样保证了在自动扶梯入口处检测到远小于成年人的物体(如婴幼儿、小型宠物等)有进入自动扶梯的趋势时，自动扶梯不响应(甚至发出警报)，保障此类情况下乘客或其他物体的安全。

上述实施例都是以自动扶梯为例进行说明，但是对于本领域技术人员来说，这些实施例应用于自动人行道上原理相同，故不再赘述。

本发明与现有应用于自动扶梯或自动人行道上的乘客检测装置相比，借助非常简单的算法，利用直观的距离值变化判断被测体相对于自动扶梯或自动人行道出入口的运动趋势。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，上述实施例仅仅是本发明的较佳实施例，本发明并不局限于上述实施方式。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员做出的任何等效置换和改进，均应视为在本发明所保护的技术范畴内。

Claims (13)

1.一种用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置，其特征在于，所述检测装置设于自动扶梯或自动人行道的入口和/或出口，该装置包括智能距离传感器和信号处理器，其中：

智能距离传感器，发射并接收多束光束，所述光束在智能距离传感器所在的入口和/或出口分别形成一检测区域，所述智能距离传感器通过光束与其所在入口或出口之间的夹角以及光束的往返时间得到处于检测区域内的被测体在各个时间点与智能距离传感器所在的入口或出口之间的最小垂直距离，并将该最小垂直距离发送给信号处理器；

信号处理器，接收智能距离传感器发送的处于检测区域内的被测体在各个时间点与智能距离传感器所在的入口或出口之间的最小垂直距离，其根据最小垂直距离的连续变化判断被测体的运动趋势，并向自动扶梯或自动人行道发出相应的指令信号。

2.根据权利要求1所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置，其特征在于，位于检测区域内的被测体在各个时间点与自动扶梯或自动人行道的入口或出口之间的最小垂直距离为L₁、L₂…L_y，其中y≥1，最小垂直距离差值为F_n＝L_n+1-L_n，其中n≥1，当F_n连续为负值，信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n连续为正值，信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n为正值负值变化，信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n连续为0，信号处理器判定被测体为静止状态。

3.根据权利要求2所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置，其特征在于，当F_n连续为负值且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势，当F_n连续为正值且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势，当F_n为正值负值变化且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势，其中F₀为有效变化阈值，当|F_n|＜F₀，信号处理器判定为干扰。

4.根据权利要求2或3所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置，其特征在于，

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则进入额定速度运行；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则启动至节能速度运行；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的出口且信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势或可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道发出报警；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口或出口且信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则保持停止状态；

当信号处理器判定被测体始终是静止状态或判定为干扰时，自动扶梯或自动人行道不作响应。

5.根据权利要求1所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置，其特征在于，

所述智能距离传感器根据接收到的被测体所反射光束的数量和被测体在每束反射光束方向上与智能距离传感器的距离判断被测体的轮廓大小，且根据所述轮廓得到被测体在自动扶梯或自动人行道法向方向上的跨度，其中法向方向是在自动扶梯或自动人行道的出口平面或入口平面内且与自动扶梯或自动人行道运行方向垂直的方向；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且跨度小于最小跨度阈值，自动扶梯或自动人行道不作响应；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的出口且跨度大于最大跨度阈值时，如果被测体的运动趋势为远离自动扶梯或自动人行道的出口，那么自动扶梯或自动人行道继续保持运行，如果被测体的运动趋势为靠近自动扶梯或自动人行道的出口或保持静止，那么自动扶梯或自动人行道减速运行或停止运行。

6.根据权利要求1所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置，其特征在于，所述智能距离传感器包括一套光电收发器和一数据处理器，所述信号处理器与自动扶梯或自动人行道的控制器连接。

7.一种用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置的实现方法，其特征在于，

设置在自动扶梯或自动人行道的入口和/或出口的智能距离传感器发射多束光束，这些光束在智能距离传感器所在的入口和/或出口分别形成一检测区域；

当检测区域内出现被测体时，部分光束被被测体反射至智能距离传感器，智能距离传感器通过各光束往返的时间计算得到被测体与该传感器之间的距离，同时根据各光束与智能距离传感器所在入口或出口的夹角计算得到被测体与智能距离传感器所在入口或出口之间的垂直距离，经过比较得到被测体在各个时间点与智能距离传感器所在入口或出口的最小垂直距离，并将这些最小垂直距离发送给信号处理器；

信号处理器根据接收到的最小垂直距离的连续变化判断被测体的运动趋势，并向自动扶梯或自动人行道发出相应的指令信号。

8.根据权利要求7所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置的实现方法，其特征在于，

智能距离传感器发射x束光束，其中x≥1；

当检测区域内出现被测体时，同一时间点m束光束被被测体反射至智能距离传感器，智能距离传感器通过第i光束往返的时间t_i计算得到被测体与智能距离传感器之间的距离d_i＝c×t_i/2，并根据第i光束与智能距离传感器所在入口或出口的夹角α_i计算得到被测体与智能距离传感器所在入口或出口的垂直距离M_i＝d_i×sin(α_i)，智能距离传感器根据被测体在同一时间点与智能距离传感器所在入口或出口的m个垂直距离得到一最小垂直距离L，其中c为光速，i＝1，2……m，m≤x；

位于检测区域内的被测体在第y个时间点与智能距离传感器所在入口或出口之间的最小垂直距离为L_y，最小垂直距离差值为F_n＝L_n+1-L_n，其中y≥1，n≥1；

当F_n连续为负值，信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n连续为正值，信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n为正值负值变化，信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；当F_n连续为0，信号处理器判定被测体为静止状态。

9.根据权利要求8所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置的实现方法，其特征在于，

当F_n连续为负值且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；

当F_n连续为正值且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势；

当F_n为正值负值变化且|F_n|≥F₀，信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势；

其中F₀为有效变化阈值，当|F_n|＜F₀信号处理器判定为干扰。

10.根据权利要求8或9所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置的实现方法，其特征在于，

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则进入额定速度运行；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且信号处理器判定被测体可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则启动至节能速度运行；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的出口且信号处理器判定被测体有进入自动扶梯或自动人行道的趋势或可能有进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道发出报警；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口或出口且信号处理器判定被测体无进入自动扶梯或自动人行道的趋势时，自动扶梯或自动人行道则保持停止状态；

当信号处理器判定被测体始终是静止状态或判定为干扰时，自动扶梯或自动人行道不作响应。

11.根据权利要求7所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置的实现方法，其特征在于，

所述智能距离传感器根据接收到的经被测体反射的光束数量和被测体在每束反射光束方向上与智能距离传感器的距离判断被测体的轮廓大小，且根据所述轮廓得到被测体在自动扶梯或自动人行道法向方向上的跨度，所述法向方向是在自动扶梯或自动人行道的出口平面或入口平面内且与自动扶梯或自动人行道运行方向垂直的方向；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的入口且跨度小于最小跨度阈值时，信号处理器判定被测体为非正常乘客，此时自动扶梯或自动人行道不作响应；

当智能距离传感器位于自动扶梯或自动人行道的出口且跨度大于最大跨度阈值时，信号处理器判定为大客流状态，如果被测体的运动趋势为远离自动扶梯或自动人行道的出口，那么自动扶梯或自动人行道继续保持运行，如果被测体的运动趋势为靠近自动扶梯或自动人行道的出口或者被测体保持静止，信号处理器判定为乘客滞留状态，那么自动扶梯或自动人行道减速运行或停止运行。

12.根据权利要求11所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置的实现方法，其特征在于，当信号处理器判定自动扶梯或自动人行道的出口为大客流状态时，如果乘客离开自动扶梯或自动人行道的出口的速度小于最小速度阈值，信号处理器判定为乘客滞留状态，那么自动扶梯或自动人行道减速运行或停止运行。

13.根据权利要求11或12所述的用于自动扶梯或自动人行道的乘客检测装置的实现方法，其特征在于，当信号处理器判定自动扶梯或自动人行道的出口为乘客滞留状态，语音播报装置提示出口处的乘客快速离开以及提示入口处的乘客缓慢进入或停止进入。