CN107025712A - 多卫生间排队分流系统和排队分流方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卫生间排队分流系统，其包括：至少一个红外探测元件，用于在监视区域内接收红外传感信号；处理单元，用于获得传感器信号；通过将所获得的传感器信号与参考值比较来生成反差值；通过评估反差值确定排队人数；和输出装置，用于输出所确定的排队人数和/或从其导出的属性。本发明还涉及卫生间排队分流的方法。

Description

多卫生间排队分流系统和排队分流方法

技术领域

本发明属于信息技术领域，更具体地说，本发明涉及一种排队分流系统及其排队分流方法。

背景技术

随着商业发展和城市化进程加快，市民购物、娱乐、旅游活动的增加导致大型商场、交通枢纽等人流集中处原有设施的承载压力加大。女卫生间的排队现象几乎成为公知的老大难问题。根据《城市公共厕所设计标准》CJJ 14-2016版，当前公厕男女厕位比例失调，女厕位比男厕位少。在有关厕位的调查结果中，现场调查的北方城市共计有234座厕所，其中仅有三座接近2016版修订规定的女厕位与男厕位的比例不应小于3：2的要求，其他231座公厕男女比例严重失调(按所调查城市平均，女厕位比男厕位少35％～79％)，最典型的公厕女厕位与男厕位的比例仅有1：4.2，女厕位比男厕位少320％。而南方城市广州有关的统计数据为：公共厕所1146座，蹲位的分布是：男大便蹲位45300个，男小便池(含小便槽)3255个，女蹲位46106个，残疾人厕位1214个。由于统计数据的小便位为男小便池(含小便槽)，小便位只能估算，(公共厕所设计时，小便位与男大便蹲位的比例一般为1：1)，这样广州市公共厕所的女厕位与男厕位的比约为1：1.97，女厕位比男厕位少97％。

另外，女性如厕时间比男性长也是女卫生间排队严重的原因之一。根据北京某著名景点“五一”黄金周有关如厕时间的监测调查：在7天如厕总人数725855人次的情况下得出的统计结果，女性如厕平均时间为249秒，男性如厕平均时间为170秒，女性如厕时间是男性的1.5倍。

由于改造卫生间工程量大成本高，虽然有新出台的设计标准，但短期内并不能真正解决女卫生间的排队问题。

发明内容

有鉴于此，本发明人提供另一种解决问题的思路，即分散如厕人群，充分利用现有资源。然而，由于卫生间不能装摄像头，拿号排队也不现实，安排人力专门疏导更是不可能，实际情况给实现排队分流造成了很大困难。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种排队分流系统，其包括：

至少一个红外探测元件，用于在监视区域内接收红外传感信号；

处理单元，用于获得传感器信号；通过将所获得的传感器信号与参考值比较来生成反差值；通过评估反差值确定排队人数；

输出装置，用于输出所确定的排队人数和/或从其导出的属性。

在本发明的一些实施方式中，所述红外探测元件包括红外测距元件。

优选地，所述处理单元根据反差值的大小确定相应的排队人数。更优选地，所述处理单元根据反差值所对应的距离确定相应的排队人数。

在本发明的另一些实施方式中，所述红外探测元件为红外感应元件。

优选地，所述处理单元根据多个红外探测元件的位置及其反差值确定相应的排队人数。

优选地，所述红外探测元件为有源的。

优选地，所述系统包括红外激光发射单元。

优选地，所述输出装置为显示元件，显示排队人数。

优选地，所述系统包括多个红外探测元件，处理单元根据所确定的排队人数，提供分流建议。

优选地，所述显示元件显示分流建议。

优选地，所述系统还包括至少一个无线通信模块，所述至少一个无线通信模块用于在所述至少一个红外探测元件、所述处理单元和/或所述输出装置之间传送信息。

在本发明的又一些实施方式中，所述系统包括第一红外探测元件和第二红外探测元件，所述处理单元根据第一红外探测元件的反差值 对应的排队人数与第二红外探测元件的反差值对应的排队人数的叠加确定排队人数。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种排队分流系统，其包括：

红外传感模块，用于采集监视区域内的红外传感信号；

数据处理模块，根据红外传感信号确定排队人数；和

显示模块，显示排队人数。

优选地，所述数据处理模块包括时间模块和数据映射模块，

所述时间模块，用于根据预设的时间条件筛选红外传感信号，

所述数据映射模块用于将经过筛选的红外传感信号与排队人数做映射，从而确定排队人数。

优选地，所述数据处理模块包括测距模块和数据映射模块，

所述测距模块将采集到的红外传感信号转化为距离；

所述数据映射模块将所得的距离与排队人数做映射，从而确定排队人数。

优选地，所述数据处理模块还包括分流管理模块，

所述分流管理模块根据排队人数及其他预设分流条件提供分流建议。

优选地，所述其他预设分流条件包括但不限于位置、距离、等候时间、或楼层等。

在本发明优选的实施方式中，所述数据处理模块包括时间模块、测距模块和数据映射模块，

所述时间模块根据预设的时间条件筛选红外传感信号，

所述测距模块将筛选后的红外传感信号转化为距离；

所述数据映射模块将所得的距离与排队人数做映射，从而确定排队人数。

根据本发明的第三方面，本发明提供一种排队分流方法，其包括：

S110采集红外传感数据；

S120根据所述红外传感数据推算排队人数；和

S130显示排队人数。

在本发明的一些实施方式中，根据预设的时间条件对所述红外传感数据进行筛选，根据筛选后的红外传感数据推算排队人数。

优选地，将红外传感数据转化为距离，根据距离与排队人数的映射推算排队人数。

优选地，根据红外传感数据确定推算所用的采集位置，根据所述采集位置与排队人数的映射推算排队人数。

优选地，预先设定每个红外探测元件采集的红外传感数据在推算中的权重。

在本发明的一些实施方式中，不同红外探测元件所采集的红外传感数据在推算中的权重不同。

优选地，确定权重的因素包括红外探测元件位置和/或类型。

根据本发明的第四方面，本发明提供一种排队状况监控系统，其包括：

至少一个距离探测元件，用于探测与所述距离探测元件最近的物体与所述距离探测元件之间的距离数据；

处理单元，用于将所述距离数据与阈值比较来确定排队状况；

输出装置，用于输出所述排队状况以及相应提示信息。

优选地，所述距离探测元件位于队伍的延伸方向，所述阈值是队首与所述距离探测元件之间的估计距离，如果所述距离数据小于所述阈值，那么处理单元确定存在排队状况。

在本发明的一些实施方式中，所述处理单元将所述阈值与所述距离数据之差除以单位宽度得到估计排队人数，所述提示信息是估计排队人数，其中单位宽度是估计人体宽度。

可选的，多个所述距离探测元件从队首依次位于队伍的延伸方向的正交方向，所述阈值是所述距离探测元件的探测距离或与所述距离探测元件相对立面与所述距离探测元件之间的测量距离，如果首个所述距离探测元件的所述距离数据小于所述阈值，那么处理单元确定存在排队状况。

可选的，所述处理单元将最后一个探测到所述距离数据小于所述阈值的所述距离探测元件与首个所述距离探测元件之间的距离除以 单位宽度得到估计排队人数，所述提示信息是估计排队人数，其中单位宽度是估计人体宽度。

优选地，其中所述系统还包括至少一个无线通信模块，所述至少一个无线通信模块用于在所述至少一个红外探测元件、所述处理单元和/或所述输出装置之间传送信息。

根据本发明的第五方面，本发明提供一种排队分流系统，其包括：

安装在排队路径周边的至少一个红外探测元件，用于在监视区域内接收红外传感信号；

处理单元，用于获得传感器信号；通过将所获得的传感器信号与参考值比较来生成反差值；通过评估反差值确定排队人数；

输出装置，用于输出所确定的排队人数和/或从其导出的属性。

在本发明的一些实施方式中，其中所述红外探测元件以所安装的区域为组，处理单元对同组的红外探测元件所采集的红外传感信号综合评估以确定该组对应的监视区域内的排队人数。

优选地，其中所述处理单元根据多个红外探测元件的位置及其反差值确定相应的排队人数。

可选的，其中所述红外探测元件为有源的。

在本发明的一些实施方式中，其中所述系统包括红外激光发射单元。

优选地，其中所述输出装置为显示元件，显示排队人数。

优选地，根据所监视的区域分为多个子系统，每个子系统均包括至少一个红外探测元件、处理单元和显示元件；多个子系统通过有线或无线通信方式与中枢服务器连接。

在本发明的一些实施方式中，其中所述处理单元可与红外探测元件、无线通信模块整合；同子系统内的红外探测元件可以相同或不同。

优选地，其中所述处理单元为微处理器，与红外传感元件、红外激光发射元件、无线通信模块整合。

在本发明的一些实施方式中，其中所述系统还包括至少一个无线通信模块，所述至少一个无线通信模块用于在所述至少一个红外探测元件、所述处理单元和/或所述输出装置之间传送信息。

附图说明

通过阅读参考一下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是示意地表示本发明的一些实施方式的原理图。

图2是示意地表示本发明的另一些实施方式的原理图。

图3是示意地表示本发明的又一些实施方式的原理图。

图4是本发明的一些实施方式的系统的示意图。

图5是本发明的一些实施方式的系统的结构图。

图6是本发明的另一些实施方式的系统的结构图。

图7是本发明的又一些实施方式的系统的结构图。

图8是本发明的一些实施方式的方法的流程图。

附图仅仅是示例性的而非限制性的。在附图中，出于说明的目的，一些元件的尺寸可被夸大且不按比例地绘制。

权利要求书中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

在不同附图中，相同附图标记指示相同或相似元件。

具体实施方式

将针对具体实施例且参考特定附图来描述本发明，但是本发明不限于此而仅由权利要求书定义。所描述的附图只是示意性的和非限制性的。在附图中，出于说明的目的，一些元件的尺寸可被夸大且不按比例地绘制。尺寸和相对尺寸并不对应于为实践本发明的实际还原。

此外，在说明书和权利要求书中，术语“第一”、“第二”等用于在类似元素之间进行区分，而未必描述时间顺序、空间顺序、等级排序、或者任何其他方式的顺序。应理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，且本文中所描述的本发明的实施例能以不同于本文所描述或示出的其它顺序操作。

此外，说明书和权利要求书中的术语在……之上、在……之下等等被用于描述目的，而不一定用于描述相对位置。应理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，且本文中所描述的本发明的实施例 能以不同于本文所描述或示出的其它取向操作。

应注意，在权利要求中使用的术语“包括”不应当被解释为受限于下文中列出的含义；它不排除其它元件或步骤。因此它应当被解释为指定所指的所述特征、整数、步骤或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤或部件或它们的组的存在或添加。因此，表达“包括装置A和B的设备”的范围不应受限于仅由部件A和B组成的设备。它表示相对于本发明，该设备的仅有相关部件是A和B。

在本说明书通篇中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇中的多个位置中短语“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现不一定指的是同一实施例，但也可能是同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，如本领域技术人员根据本公开内容显而易见，特定特征、结构或特性可以任何适当的方式组合。

类似地，应当理解的是，在本发明的示例实施例的上述描述中，本发明的多个特征有时在单个实施例、附图及其描述中被组合到一起，以将公开内容连成整体，并帮助理解多个发明方面中的一个或多个方面。然而，本发明的方法不应被解释为反映所要求保护的发明需要比在每一权利要求中明确表述的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求书所反映的，各发明性方面在于比以上公开的单个实施例的所有特征要少的特征。因此，随详细说明书所附的权利要求在此明确地被包括到说明书中，其中各个权利要求独立作为本发明的单个实施例。

此外，尽管此处描述的一些实施例包括其他实施例中所包括的一些特征但没有其他实施例中包括的其他特征，不同实施例的特征的组合意图落在本发明的范围内，并且形成将按本领域技术人员理解的不同实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求的实施例中的任何一个可以任何组合使用。

在本文提供的描述中，陈述了多个具体细节。然而，应当理解，可以在不具有这些具体细节的情况下实施本发明的各实施例。在其它实例中，未详细示出众所周知的方法、结构以及技术，以免混淆对本 描述的理解。

在本发明中，术语“红外探测元件”是指利用红外线为介质的探测元件(或探测系统)，包括但不限于：(1)辐射计，用于辐射和光谱测量；(2)搜索和跟踪系统，用于搜索和跟踪红外目标，确定其空间位置并对它的运动进行跟踪；(3)热成像系统，可产生整个目标红外辐射的分布图像；(4)红外测距和通信系统；(5)混合系统，是指以上各类系统中的两个或者多个的组合。

在第一方面，图1～图3示意地表示本发明的一些实施方式的原理图，其中输出装置未示出。

根据发明人长期观察，不管是怎样结构的卫生间，人们等候使用时，都会自觉形成队列。且，对于确定结构的卫生间，其排队的方式是可预知的。在此认识之上，在排队必经的路线上安置红外探测元件，确定是否有人在此处排队，即可得到排队人数。此排队人数并非精确的排队人数，但是由于排队人数本身是动态变化的，因此从实现本发明分流排队的目的而言，此处推算的排队人数已经满足要求。

如图1所示，在排队必经之路的不同位置安置红外探测元件101和红外探测元件102。当红外探测元件101探测到无人，红外探测元件102探测到有人时，可以推测出有2-4人在排队。在此类实施方式中，红外探测元件101和红外探测元件102所采集的红外感应数据在推算人数的时候可以预设为不同的权重。根据所选取的红外探测元件类型的不同，人数推算时候可以采用叠加或以某位置的数据作为依据。本领域技术人员根据实际情况，在本发明人已提出的启示下可以自由的选择。

如图2所示，在排队必经之路安置红外探测元件113。此红外探测元件113包括测距元件。根据测量的被排队人反射的距离，可以推测出有3人在排队。所述测距元件的种类包括红外激光测距元件、红外线测距元件和超声波测距元件。由于已有大量市售产品，本领域技术人员可以根据需要自由选择。

在新型的综合体中，卫生间的形状由于设计的需要较为复杂，例如用墙壁的隔挡代替门，以及人为将坐便器的位置排布进行分割，在 卫生间内部实现分流。如图3所示，以墙壁的隔挡代替门，排队人群沿着隔挡拐弯。红外探测元件101探测到有人时，可以推算排队人数大于4。红外探测元件113包括测距元件。根据测量的被排队人反射的距离，结合红外探测元件113的位置可以推测出有11人在排队。如果红外探测元件113并未测到有人排队，仅红外探测元件101探测到有人，则可以推测出排队人数为4～8人。当红外探测元件113探测到有人，而红外探测元件101未探测到有人时，可以认为排队人数小于4人。

在图3所示的情形下，红外探测元件101、红外探测元件113可与微处理器通过无线通信模块传递数据，形成子系统。微处理器将处理过的数据通过有线或无线的方式上传到中枢服务器，从而与其他空间实现数据共享。理想地，每个被监控的空间都设置输出端用于展示排队人数和分流建议，但考虑到成本和现实，并不一定能够实现。通过合理的手段展示排队人数是必需的，可以利用移动端或现有的提示装置作为输出设备。

利用红外探测元件采集到的红外传感信号可以作为模拟电信号从红外探测元件传递到处理单元。在此情形中，处理单元可以包括数模转换器(ADC)和用于执行逻辑和运算的微处理器或数字计算设备。然而，本领域技术人员将理解处理单元可适用于模拟信号处理，并且这样实际上可执行所描述的除模数转换以外的操作。替换地，该传感器信号可以以数字形式从红外探测元件传递至处理单元，例如，该信号可被感测器件转换成数字信号并在随后例如经由总线进行传送。此类数字化信号也可通过无线通信模块进行传送。

处理单元进一步适用于通过将收到的传感器信号与参考值相比较来提供反差值。此反差值可以是通过从传感器信号中扣除该参考值而计算得到的差，或者可包括向此差所施加的函数。由于红外探测元件相关技术已经十分成熟，因此本领域技术人员根据本发明的设计思路，很容易选取适合的产品完成本发明的技术方案。

红外探测器按工作方式可分为主动式红外探测元件和被动式红外探测元件。被动式红外探测器不需要附加红外辐射光源，本身不向 外界发射任何能量，而是由探测器直接探测来自移动目标的红外辐射，因此才有被动式之称。而主动式红外探测元件以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式安装方式，反射型安装方式的接收机不是直接接收发射机发出的红外光束，而是接收由反射镜或适当的反射物(如石灰墙、门板表面光滑的油漆层)反射回的红外光束。一般理解主动式红外探测元件为有源的。

近些年，红外测距技术广泛应用于移动机器人或无人机避障领域，在VR/AR等需要捕捉人体动作以及空间位置的领域也有不俗表现。发明人将红外测距技术应用于此，也增加了本发明的技术方案对于不同格局空间的适应性。在现有的红外测距技术中，优选使用红外激光发射单元发射的红外激光作为光源。

如图4所示，安置在各个卫生间的红外探测元件121、红外探测元件122、红外探测元件123通过通讯网络将数据传回处理单元321(中枢服务器)。处理单元321将相应的排队人数或从其导出的属性，例如分流建议、等候时间等显示在输出设备421、输出设备422、输出设备423上，供需要的人查看。所述输出设备可以是显示器，也可以是移动终端。

所述通讯网络可以是已知任何可用的网络，通过有线或无线通信模块进行数据传输。

在第二方面，图5～图7示出了一些实施方式的系统的结构图。

红外传感模块151，用于采集监视区域内的红外传感信号；数据处理模块351，根据红外传感信号确定排队人数；和显示模块451，显示排队人数。

红外传感模块持续采集监视区域内的红外传感信号，所述持续可以是连续的时间段，也可以是在连续的时间段中以固定间隔的时间点的集合。所述数据处理模块包括时间模块和数据映射模块，所述时间模块，用于根据预设的时间条件筛选红外传感信号；所述数据映射模块用于将经过筛选的红外传感信号与排队人数做映射，从而确定排队人数。

由于红外探测元件被安置在排队路径上，因此即便没有人排队，也会由于有人进出被短时探测到反差值。通过时间模块，可以预设筛选红外传感信号的时间条件，只有当满足条件时，系统才会认为有人在该处排队，进而通过反差值计算排队人数。所述时间条件可以根据位置或实测结果进行设定和修正。

数据映射模块将红外探测元件的位置，该红外探测元件采集的红外传感信号(的反差值)与排队人数等进行映射。在使用红外测距元件作为红外探测元件时，本发明的系统还可以包括测距模块，将红外传感信号转化为距离。在此情况下数据映射模块还包括红外探测元件的位置(即，确认具体的红外探测元件)，该红外探测元件探测出的距离与排队人数等进行映射。

数据映射模块还可以包含其他分流所需要的元素，例如各卫生间的距离或由排队人数推导的等候时间等。本领域技术人员根据需要可以自由设定，在此不再赘述。

在此现有技术器件的数字实施例中，进一步的滤波可以在用模数转换器(ADC)通常以例如低于10Hz的低采样率(例如5Hz)对信号进行采样之前对信号进行调理，以例如减少混叠。由于低信噪比(SNR)，例如约为2的SNR，采样率通常非常的低。在数字域中，可检测经滤波信号的峰值，该峰值若达到某一水平就将触发事件达预设的持续时间，例如，峰值可触发灯的开或门的开、以及将在经过预设的延迟后关掉该灯或关闭该门的定时器的重启，该预设的延迟通常是用户可控制的。

实现相同或相似功能的类似模拟电路在本领域已知的。在模拟和数字器件两者中，定时器延迟和器件的灵敏度可以通过更改设置来控制。

在第三方面，图8示出了本发明的一些实施方式的方法的流程图。

S110采集红外传感数据

在排队必经之路安置红外探测元件，通过反差值感知是否有人/障碍等存在。在一些实施方式中，进而可以感知与人/障碍的距离。

S120根据所述红外传感数据推算排队人数；和

在本发明的一些实施方式中，根据预设的时间条件对所述红外传感数据进行筛选，从而排除干扰。

根据筛选后的红外传感数据推算排队人数。

在推算排队人数时，需要考虑红外探测元件的位置。在同一空间有多个红外探测元件的情况下，需要预先设定各个红外探测元件数据的推算规则，例如给每个红外探测元件的数据设定权重，根据叠加的结果推算排队人数。根据具体的空间格局和红外探测元件的位置，以及红外探测元件的使用原理，本领域技术人员很容易设定权重与推算规则，相关的设定方法在此不再赘述。

S130显示排队人数。

推测出的排队人数被显示在待排队人可见的终端上，可以是显示器、移动终端或其他可以实现本功能的载体。同时，由于各个空间将其排队信息上传到服务器(或云端)，因而待排队者也可看到其他空间的排队情况，从而为分流提供了基础。

在本发明的一些实施方式中，通过考虑路程、等候时间等因素，所述显示装置还可显示分流建议。

本发明所提供的排队分流系统和方法并不限于卫生间使用。由于以图像识别、拿号等手段为基础的分流方案已经十分便利，故本方案在不能图像识别且不便拿号的卫生间有突出的优势。在非卫生间的场景下，由于任何原因使用本发明所提供的排队分流系统和方法也应被理解为在本发明权利要求书所涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种排队分流系统，其包括：

至少一个红外探测元件，用于在监视区域内接收红外传感信号；

处理单元，用于获得传感器信号；通过将所获得的传感器信号与参考值比较来生成反差值；通过评估反差值确定排队人数；

输出装置，用于输出所确定的排队人数和/或从其导出的属性。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理单元根据反差值的大小确定相应的排队人数。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理单元根据多个红外探测元件的位置及其反差值确定相应的排队人数。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述红外探测元件为有源的。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统还包括至少一个无线通信模块，所述至少一个无线通信模块用于在所述至少一个红外探测元件、所述处理单元和/或所述输出装置之间传送信息。

6.一种排队分流方法，其包括：

S110采集红外传感数据；

S120根据所述红外传感数据推算排队人数；和

S130显示排队人数。

7.根据权利要求6所述的方法，其中根据预设的时间条件对所述红外传感数据进行筛选，根据筛选后的红外传感数据推算排队人数。

8.根据权利要求6所述的方法，其中将红外传感数据转化为距离，根据距离与排队人数的映射推算排队人数。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的方法，其中根据红外传感数据确定推算所用的采集位置，根据所述采集位置与排队人数的映射推算排队人数。

10.根据权利要求9所述的方法，预先设定每个红外探测元件采集的红外传感数据在推算中的权重。