CN108698802B - 用于控制运输设备、即自动扶梯或自动人行步道的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过控制单元(8)来控制运输设备(1)、即自动人行步道(1a)或自动扶梯(1b)的方法，所述运输设备(1)包括：运输区域(6)，其用于容纳待运输的人员(2)；运输装置(3)，即可移动踏板(3a)或可移动梯级(3b)，其适于以站立方式传送位于所述运输区域(6)中的所述人员(2)；驱动装置(7)，其适于驱动所述运输装置(3)；至少一个图像记录设备(9)，其用于创建所述运输区域(6)的至少一部分的视觉图像(11、12)，基于记录的所述图像(11、12)来分析所述人员在所述运输区域(6)之内的移动，并且基于分析的所述结果将所述控制单元(8)转换为安全模式(S)。

Description

用于控制运输设备、即自动扶梯或自动人行步道的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制运输设备、即自动扶梯或自动人行步道的方法。
背景技术
通常已知自动扶梯和自动人行步道(以下还通常被称为“运输设备”)沿着上行/下行(自动扶梯)或者水平/倾斜(自动人行步道)路径运输人员。自动扶梯包括梯级，而自动人行步道包括踏板(以下还通常被称为“运输装置”)，梯级和踏板布置在运输装置的循环带上。运输装置的带由驱动装置、最通常为电动机来驱动。
要确保运输期间人员的安全。多个机械和电子安全设备嵌入运输设备中。这些安全设备的主要任务是保卫人员和物品免受事故风险，像四肢被运输装置或其他活动部件刺穿、电暴露等。然而，在自动扶梯和自动人行步道中仍然存在太多事故，人们因为这些事故而受伤。
根据现有报告，虽然由于这些事故通常涉及幼儿因此卡夹—其中身体部分或服装部件被夹在运输设备的移动部件之间的间隙中—常常是引人注意的问题，但跌落或跌倒在运输设备上占据所有运输设备事故中的大部分，并且常常引起更严重的伤害和更多的死亡。
DE 10 2012 109 390 A1公开了使用视频感测装置的用于自动扶梯或自动人行步道的监测设备。该监测设备确定物品或人员是否位于自动扶梯或自动人行步道上。当检测到物品或人员时，可以停止自动扶梯或自动人行步道的运行，或者可以防止运行重启。
发明内容
本发明的目的在于，为自动人行步道和自动扶梯提供更多安全性。该目的通过根据权利要求1的用于控制运输设备(1)、即自动人行步道或自动扶梯的方法和根据权利要求10的运输设备(1)、即自动扶梯或自动人行步道得以解决；从属权利要求和说明书中公开了优选的实施例。
本发明提供用于通过控制单元来控制运输设备、即自动人行步道或自动扶梯的方法，该运输设备包括：运输区域，其用于容纳至少一名待运输人员；运输装置，即可移动踏板或可移动梯级，其适于以站立方式传送位于运输区域中的人员；驱动装置，其适于驱动运输装置；至少一个图像记录设备，其用于创建运输区域的至少一部分的视觉图像。基于所记录的图像来分析人员在运输区域内的移动，并且基于分析的结果，控制单元转换为安全模式，其中尤其可以触发警报信号，或者可以使驱动装置显著减速、尤其是停止或任意其他状态，以潜在地降低乘客的风险。
有利地，不仅检测人员位于运输区域中，而且还分析人员的移动。基于对移动的分析，可以确定任何跌倒事件，使得控制单元转换为安全模式，在安全模式中伤害的风险减小。
在安全模式中，控制单元还可以触发警报，警报可以为视觉的或听觉的。
在实施例中，记录在运输区域中行进的同一人员的至少两个图像的序列，其中，关于图像中的人员成像在高度上的差异对这两个图像进行分析。由于在运输区域中通常人员正在站立或缓慢行走，因此人员总是处于直立姿态。如果人员跌倒，则人员脱离直立姿态；在物理上，这可以被检测到，相较于第一图像在第二图像中人员成像显著占据更小的高度。
在可以与前述实施例结合的另一实施例中，记录在运输区域中行进的人员的至少两个图像的序列，其中，过滤人员的成像的像素并且分析这些像素的光流。由于在运输区域中通常人员正在站立或缓慢行走，因此人员以恒定方式平行于运输方向移动。如果图像的成像区域突然改变其移动方向，则这表示跌倒事故。
最后，分析进行第一评估，并且如果第一评估导向人员跌倒的结果，则控制单元直接转换为安全模式。在这种情况下，一旦第一评估导向人员跌倒的结果，就激活安全模式。
替代地，如果第一评估导向人员跌倒的结果，则控制单元转换为中间模式；在这种中间模式中，驱动装置的减速与安全模式相比尤其较小，或者触发警报来警告其他乘客事故等。此外在中间模式中，分析跌倒人员在站起时间是否再次站起。如果第二评估时间满足预定条件、尤其是时间条件，尤其是如果人员在某一时间站起，则控制单元转换回正常运行模式。另外，如果第二评估不导向人员站起的结果，则控制单元转换为安全模式。在中间模式中可以已经触发了警报。
在实施例中，驱动装置运行如下：
-正常运行模式：驱动装置以正常速度运行；
-中间模式：驱动装置以正常速度运行和/或触发第一警报；
-安全模式：驱动装置以减小的速度运行或停止和/或触发第一或第二警报。
在另一实施例中，驱动装置运行如下：
-正常运行模式：驱动装置以正常速度运行；
-中间模式：驱动装置以减小的速度运行和/或触发第一警报；
-安全模式：驱动装置以进一步减小的速度运行或停止和/或触发第一或第二警报。
如果在中间模式中触发第一警报，则可以在安全模式中触发第二警报。相较于第一警报，第二警报可以是不同的、尤其是更加显著的警报。
因此在替代实施例中，系统在转换为安全模式之前在中间模式中等待某一时间。从而尤其是连续地检测跌倒人员的位置，并且基于该位置确定直到该人员到达运输装置的出口的剩余时间段。然后，当剩余时间段小于最小剩余时间段时，控制单元在第二评估不导向人员站起的结果的情况下转换为安全模式。
本发明还涉及通过上述方法进行控制的运输设备、即自动扶梯或自动人行步道。
附图说明
以下借助附图更详细地说明本发明。
图1示出创造性运输装置的两个实施例；
图2示出具有运输期间人员的第一成像的第一图像；
图3示出具有运输期间人员的第二成像的第二图像；
图4示出人员的成像的第一时序图；
图5示出人员的成像的第二时序图；
图6示出人员的成像的第三时序图。。
具体实施方式
图1a示出自动人行步道1a形式的创造性运输设备的示例。该运输设备限定了运输区域6，运输区域6用于容纳有待沿入口区域15与出口区域16之间的运输方向T来运输的人员2。设置运输装置3(在此为可移动踏板3a的形式)，人员2在运输期间站立在运输装置3上。踏板3a布置在踏板3a的带4a上，带4a由电动机7或任意其他驱动装置来驱动。在运输期间，人员2可以抓持在扶手5上，扶手5平行于运输装置3移动。
自动人行步道3a还包括多个视频相机9，视频相机9指向在运输区域6上以记录运输区域6和其中的人员2的图像。相机9连接于控制单元8，如后续解释的，控制单元8适于分析所记录的图像。控制单元8可以通过有线或无线数据连接13连接于运输设备控制器17，运输设备控制器17能够通过向驱动装置3发出相应的停止指令或触发对其他运输设备部件(蜂鸣器、照明器件等)的警报命令来使驱动单元停止。发出停止指令可以通过输出明示的“停止”信号或通过终止先前输出的“启动(enabling)”信号来实现。运输区域或者运输区域的至少部分构成相机9所监测的监测区域。控制单元可以包括跟踪模式，跟踪模式能够将在当前图像中检测到且在先前图像中检测到的人员识别为同一人员。控制单元可以理解为更多控制子单元、尤其是用于分析图像的第一控制子单元和用于控制驱动装置的第二控制子单元的组合。
图1b示出本发明的另一实施例。在此，运输设备为自动扶梯1b。运输装置为梯级3b而非踏板，梯级3b布置在梯级的带4b上。图1a的自动人行步道的其他描述完全适用于图1b的自动扶梯。
创造性方法将会借助图2至图6来得以更详细地解释，并且同样适用于自动扶梯和自动人行步道。
图2示出相机9所记录的第一图像11，第一图像11示出沿运输方向T在运输设备上行进的人员的成像10。可以使用通常的商用图像评估工具或专用机器算法来从第一图像计算出成像10的第一高度h11。
图3示出稍后由相机9记录的第二图像12，第二图像12示出沿运输方向T在运输设备上行进的同一人员的另一成像10。可以使用商用图像评估工具或专用机器算法来从第二图像计算出成像10的第二高度h12。
将成像的第二高度h12与第一高度h11进行比较。如果第二高度显著小于第一高度h12，则在第一评估中检测到人员跌落在地上(通过高度比较的评估)。
进行第一评估的另一种可能是，分析两个图像之间的成像10的像素流。因此，将成像10的至少部分拆解为像素，其中，分析图像序列之间的像素流。使用光流是图像数据处理中通常已知的方法(还参见https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_flow)。
如果如图2中向量V11所示，像素流沿与运输方向T相同的方向，则不给出跌倒人员的提示。但是如果如图2中向量V12所示，显著数量的像素沿与运输方向T相反的方向流动，则检测到跌倒人员(通过流分析的评估)。
为了执行规定的评估方法，优选使相机到监测区域上的视线具有水平分量，以便尤其更好地检测人员沿竖直方向的任意运动参数。
在图4a中示出高度对时间的曲线14。在区段A中，高度h几乎恒定，这表示人员正在以站立姿态行进。在区段B中，检测到的高度h显著减小。当减小的高度在时间t_B达到某一数值时，检测到人员的跌倒(第一评估)。此时，驱动单元切换为安全模式S。在本发明的实施例中，驱动装置立即停止。在另一实施例中，驱动装置减速或者触发警报。在区段C中，所确定的高度处于较低的h12处，使得评估得出人员仍然躺在地上的结论。
在图5中示出另一高度对时间的曲线14。在区段A中，高度几乎恒定，这表示人员正在以站立姿态行进。在区段B中，检测到的高度显著减小。当减小的高度在时间t_B达到某一数值时，检测到人员的跌倒(第一评估)。此时，驱动单元首先切换为中间模式I。在本发明的该实施例中，驱动装置不会立即停止。而是如果人员站起，则驱动单元平稳减速或者触发警报，并且系统等待一段时间。在区段C中，确定成像的高度没有显著增加。但在区段D中，高度显著增加，因此第二评估导向人员站起的结果。因此，没有必要使驱动装置停止或进一步减速。控制单元此时切换回正常运行模式N。
然而，这种等待期仅适用于人员与运输设备的出口区域16之间具有充足的距离的情况。因此计算出直到人员在时间t_Exit到达出口区域16的时间t_toExit，该时间连续减小。如果时间t_toExit大于预定的最小值t_min，则在人员与出口区域16之间仍然存在安全距离。在这种情况下，系统等待人员站起。如果t_toExit降低到最小值t_min以下，则不再给出人员与出口区域之间的安全距离。此时，控制单元最终切换为安全模式S并大幅减小驱动速度或停止驱动装置。
因此，如果在中间模式中，第二评估的结果是在时间t_toExit降低到最小值t_min以下之前人员在时间t_D站起，则驱动装置不停止(图5)，而控制单元切换为正常运行模式N。但如果第二评估在时间t_D时不导向人员在时间t_toExit降低到最小值t_min以下之前站起，则控制单元切换为安全模式S，并且驱动装置7停止或显著减速(图6)。
可以结合通过高度比较的评估和通过流分析的评估来进行第一和/或第二评估。此外对于执行，可以借助与进行第一评估相同的主要方法、但仅以相反的方式来进行第二评估。
附图标记和名称的列表
1 自动人行步道/自动扶梯
2 人员
3 踏板/梯级
4 踏板/梯级的带
5 扶手
6 运输区域
7 驱动电机
8 控制单元
9 视频相机
10 图像中的人员的成像
11 第一图像
12 第二图像
13 数据连接
14 高度对时间曲线
15 入口
16 出口
T 运输方向
V 像素的向量
H 人员的成像的高度
N 正常运行模式
I 中间运行模式
S 安全模式

Claims (11)

1.一种用于通过控制单元(8)来控制运输设备(1)的方法，所述运输设备(1)为自动人行步道(1a)或自动扶梯(1b)，所述运输设备(1)包括：
运输区域(6)，其用于容纳待运输的人员(2)；
运输装置(3)，即可移动踏板(3a)或可移动梯级(3b)，其适于以站立方式传送位于所述运输区域(6)中的所述人员(2)；
驱动装置(7)，其适于驱动所述运输装置(3)；
至少一个图像记录设备(9)，其用于创建所述运输区域(6)的至少一部分的视觉图像(11、12)，
其中，基于记录的所述图像(11、12)来分析所述人员在所述运输区域(6)之内的移动，并且基于分析的结果将所述控制单元(8)转换为安全模式(S)或中间模式(I)，
其特征在于，
记录在所述运输区域(6)中行进的同一人员(2)的至少两个图像(11、12)的序列，其中，关于所述图像(11、12)中所述人员(2)的成像(10)在高度(h)上的差异来对所述两个图像(11 、 12 )进行分析；
所述分析进行第一评估，并且如果所述第一评估导向所述人员(2)在跌倒时间(t_B)跌倒的结果，则所述控制单元(8)转换为所述中间模式(I)，并且在所述中间模式(I)中进行第二评估，分析跌倒的所述人员(2)在站起时间(t_D)是否再次站起。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
记录在所述运输区域(6)中行进的人员(2)的至少两个图像(11、12)的序列，其中，过滤所述人员(2)的成像(10)的像素并且分析所述像素的光流。
3.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，
如果所述第二评估导向跌倒的所述人员(2)在所述站起时间(t_D)再次站起的结果，则在所述第二评估时间(t_D)满足预定条件的情况下，所述控制单元(8)转换为正常运行模式(N)；
否则所述控制单元(8)转换为所述安全模式(S)。
4.根据权利要求3所述的方法，
其特征在于，
所述预定条件是时间条件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其特征在于，
检测跌倒的所述人员(2)的位置，并且基于所述位置来确定直到所述人员(2)到达所述运输装置的出口(16)的剩余时间段(t_toExit)。
6.根据权利要求5所述的方法，
其特征在于，
连续地检测跌倒的所述人员(2)的位置。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，
当所述剩余时间段(t_toExit)小于最小剩余时间段(t_min)时，所述控制单元(8)在所述第二评估不导向所述人员站起的结果的情况下转换为所述安全模式(S)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，
其特征在于，
检测跌倒的所述人员(2)的位置，并且基于所述位置来确定直到所述人员到达所述运输装置的出口的时间段(t_toExit)。
9.一种根据前述权利要求中任一项所述的方法来进行控制的运输设备，所述运输设备为自动人行步道(1a)或自动扶梯(1b)。
10.根据权利要求9所述的运输设备，其包括控制单元(8)，所述控制单元(8)适于分析所记录的图像。
11.根据权利要求10所述的运输设备，所述控制单元(8)适于使所述驱动装置(7)减速或触发警报。
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