CN110759188A - 使用超声波传感器的呼梯请求装置和呼梯请求方法 - Google Patents

使用超声波传感器的呼梯请求装置和呼梯请求方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及使用超声波传感器的呼梯请求装置和呼梯请求方法，属于电梯技术领域。本发明的呼梯请求装置包括：在上下方向上布置的第一超声波传感器和第二超声波传感器；以及手势判断部件，其用于判断手势是对应哪一呼梯方向的呼梯请求。本发明可以低成本地实现非接触式呼梯请求装置，并且，可以准确判断向上呼梯的呼梯请求和向下呼梯的呼梯请求。

Description

使用超声波传感器的呼梯请求装置和呼梯请求方法
技术领域
本发明属于电梯（Elevator）技术领域，涉及使用超声波传感器的呼梯请求装置和呼梯请求方法。
背景技术
目前，多数电梯系统中使用带有呼梯按键的呼梯请求装置（例如呼梯面板）来接收乘客的呼梯请求操作，乘客可以按示意向上的按键来完成向上呼梯的呼梯请求，乘客可以按示意向下的按键来完成向下呼梯的呼梯请求。
为减少例如接触按键导致的疾病传播等、提高呼梯请求操作的便利性，涌现了非接触式的呼梯请求装置，这种呼梯请求装置例如需要使用图像传感器或热红外传感器等，这种传感器明显具有高成本的特点、依赖于使用环境等缺点。
发明内容
按照本发明的第一方面，提供一种呼梯请求装置，其中，包括：
在上下方向上布置的第一超声波传感器和第二超声波传感器；以及
手势判断部件，其用于判断手势是对应哪一呼梯方向的呼梯请求；
其中，第一超声波传感器能够发送第一超声波以形成第一超声波传播区域、以及接收在至少部分第一超声波传播区域中经过的手势对象所反射回的第一回波信号，第二超声波传感器能够发送第二超声波以形成第二超声波传播区域、以及接收在至少部分第二超声波传播区域中经过的所述手势对象所反射回的第二回波信号；
其中，所述手势判断部件被配置为基于所述手势对象对应的第一回波信号接收时间与第二回波信号接收时间之间的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
根据本发明一实施例的呼梯请求装置，其中，所述第一超声波传感器布置在所述第二超声波传感器传感器的上方；
所述手势判断部件还被配置为：在所述手势对象对应的第一回波信号接收时间早于其对应的第二回波信号接收时间的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求，在所述手势对象对应的第一回波信号接收时间晚于其对应的第二回波信号接收时间的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求装置，其中，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一进入时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二进入时间点。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求装置，其中，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一离开时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二离开时间点。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求装置，其中，所述手势判断部件还被配置为：根据所述第一进入时间点和第二进入时间点的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求装置，其中，所述手势判断部件还被配置为：根据所述第一离开时间点和第二离开时间点的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求装置，其中，所述第一超声波传感器布置在所述第二超声波传感器传感器的上方，所述第一超声波传播区域和第二超声波传播区域具有重叠区域。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求装置，其中，
所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述重叠区域且已经进入第二超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第三离开时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二离开时间点；其中，所述手势判断部件还被配置为：在第三离开时间点相对所述第二离开时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求；和/或
所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一进入时间点，还包括在所述手势对象进入所述重叠区域且已经进入第一超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第三进入时间点；其中，所述手势判断部件还被配置为：在第一进入时间点相对所述第三进入时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求装置，其中，
所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述重叠区域且已经进入第一超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第三离开时间点；所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一离开时间点；其中，所述手势判断部件还被配置为：在第三离开时间点相对所述第一离开时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求；和/或
所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二进入时间点，还包括在所述手势对象进入所述重叠区域且已经进入第二超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第三进入时间点；其中，所述手势判断部件还被配置为：在第二进入时间点相对所述第三进入时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求装置，其中，所述第一超声波与所述第二超声波分别具有不同的频率。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求装置，其中，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器分别以基本相同的发送角向前发送所述第一超声波和所述第二超声波。
按照本发明的第二方面，提供一种电梯系统，其包括：电梯轿厢和用于至少根据乘客的呼梯请求控制所述电梯轿厢的运行的电梯控制器；其中，
所述电梯系统还包括以上任一所述的呼梯请求装置，所述呼梯请求装置用于接收乘客的向下呼梯的呼梯请求和/或向上呼梯的呼梯请求。
按照本发明的第三方面，提供一种呼梯请求方法，其包括步骤：
通过所述第一超声波传感器发送第一超声波以形成第一超声波传播区域，通过第二超声波传感器发送第二超声波以形成第二超声波传播区域；
接收在至少部分第一超声波传播区域中经过的手势对象所反射回的第一回波信号并且确定第一回波信号接收时间，接收在至少部分第二超声波传播区域中经过的手势对象所反射回的第二回波信号并且确定第二回波信号接收时间；和
基于所述手势对象对应的第一回波信号接收时间与第二回波信号接收时间之间的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
根据本发明一实施例的呼梯请求方法，其中，所述第一超声波传感器布置在所述第二超声波传感器传感器的上方；
在判断所述手势的步骤中：在所述手势对象对应的第一回波信号接收时间早于其对应的第二回波信号接收时间的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求，在所述手势对象对应的第一回波信号接收时间晚于其对应的第二回波信号接收时间的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求方法，其中，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一进入时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二进入时间点。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求方法，其中，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一离开时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二离开时间点。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求方法，其中，在判断所述手势的步骤中：根据所述第一进入时间点和第二进入时间点的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求方法，其中，在判断所述手势的步骤中：根据所述第一离开时间点和第二离开时间点的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求方法，其中，所述第一超声波传感器布置在所述第二超声波传感器传感器的上方，所述第一超声波传播区域和第二超声波传播区域具有重叠区域。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求方法，其中，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述重叠区域且已经进入第二超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第三离开时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二离开时间点；其中，在判断所述手势的步骤中：在第三离开时间点相对所述第二离开时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求；和/或
所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一进入时间点，还包括在所述手势对象进入所述重叠区域且已经进入第一超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第三进入时间点；其中，在判断所述手势的步骤中：在第一进入时间点相对所述第三进入时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求方法，其中，所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述重叠区域且已经进入第一超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第三离开时间点；所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一离开时间点；其中，在判断所述手势的步骤中：在第三离开时间点相对所述第一离开时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求；和/或
所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二进入时间点，还包括在所述手势对象进入所述重叠区域且已经进入第二超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第三进入时间点；其中，在判断所述手势的步骤中：在第二进入时间点相对所述第三进入时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求方法，其中，所述第一超声波与所述第二超声波分别具有不同的频率。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的呼梯请求方法，其中，通过所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器分别以基本相同的发送角向前发送所述第一超声波和所述第二超声波。
根据以下描述和附图本发明的以上特征和操作将变得更加显而易见。
附图说明
从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。
图1是按照本发明一实施例的呼梯请求装置的正面示意图。
图2是按照本发明一实施例的呼梯请求装置的基本工作原理示意图。
图3是按照本发明一实施例的呼梯请求装置所发送的超声波的超声波传播区域的示意图。
图4示意检测判断第一种相对超声波传播区域运动的手势的基本原理图。
图5示意检测判断第二种相对超声波传播区域运动的手势的基本原理图。
图6示意检测判断第三种相对超声波传播区域运动的手势的基本原理图。
图7示意检测判断第四种相对超声波传播区域运动的手势的基本原理图。
具体实施方式
出于简洁和说明性目的，本文主要参考其示范实施例来描述本发明的原理。但是，本领域技术人员将容易地认识到相同的原理可等效地应用于所有类型的呼梯请求装置和呼梯请求方法，并且可以在其中实施这些相同的原理，以及任何此类变化不背离本专利申请的真实精神和范围。而且，在下文描述中，参考了附图，这些附图图示特定的示范实施例。在不背离本发明的精神和范围的前提下可以对这些实施例进行电、机械、逻辑和结构上的更改。此外，虽然本发明的特征是结合若干实施/实施例的仅其中之一来公开的，但是如针对任何给定或可识别的功能可能是期望和/或有利的，可以将此特征与其他实施/实施例的一个或多个其他特征进行组合。因此，下文描述不应视为在限制意义上的，并且本发明的范围由所附权利要求及其等效物来定义。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
在使用的情况下，术语“第一”、“第二”等不一定表示任何顺序或优先级关系，而是可以用于更清晰地将其限定的对象彼此区分。
图1所示为按照本发明一实施例的呼梯请求装置的正面示意图，图2所示为按照本发明一实施例的呼梯请求装置的模块结构示意图；图3所示为按照本发明一实施例的呼梯请求装置所发送的超声波的超声波传播区域的示意图。以下结合图1至图3详细说明本发明一实施例的呼梯请求装置100。
本发明一实施例的呼梯请求装置100应用于本发明一实施例的电梯系统，其可以用于用于接收乘客的呼梯请求，例如，向下呼梯的呼梯请求和/或向上呼梯的呼梯请求；并且，呼梯请求装置100可以向下呼梯的呼梯请求和/或向上呼梯的呼梯请求传送给电梯系统的电梯控制器，电梯控制器可以响应于该呼梯请求控制电梯轿厢的运行，例如派送相应的电梯轿厢。
呼梯请求装置100具体可以安装在发明一实施例的电梯系统的各个层站区域中。在一实施例中，如图1所示，呼梯请求装置100中既设置有传统的呼梯按键，即用于输入向上呼梯的呼梯请求的第一按键110a、和用于输入向下呼梯的呼梯请求的第二按键110b，还设置有用于实现非接触式的手势完成向下呼梯的呼梯请求和/或向上呼梯的呼梯请求的第一超声波传感器130a和第二超声波传感器130b。其中，第一超声波传感器130a和第二超声波传感器130b在大致上下方向上布置，例如，第一超声波传感器130a布置在第二超声波传感器130b的上方，从而基于在上下方向上布置的两个超声波传感器，可以判断出大致上下方向的手势。
第一超声波传感器130a和第二超声波传感器130b可以采用相同的超声波传感器，例如，第一超声波传感器130a的发送角α和第二超声波传感器130b的发送角β可以相同，它们分别发送的第一超声波和第二超声波具有相同的频率。在其他实施例中，第一超声波传感器130a和第二超声波传感器130b也可以采用不同类型的超声波传感器，例如，它们分别发送的第一超声波和第二超声波具有不同的频率，从而方便区分它们分别对应的回波信号132（如图2所示）。
继续如图1所示，呼梯请求装置100还具有显示部件120，其用于显示各种需要呈现给乘客的信息，例如，电梯轿厢当前所处楼层信息、行进方向信息等。具体地，第一超声波传感器130a可以固定设置显示部件120的上方，第二超声波传感器130b可以固定设置在第二按键110b的下方。第一超声波传感器130a与第二超声波传感器130b在上下方向上的距离与它们的超声波信号131的发送角等有关，可选地，该距离大于或等于10厘米且小于或等于50厘米（例如15厘米）。
继续如图2和图3所示，第一超声波传感器130a和第二超声波传感器130b用于感测手势的手势对象91（例如手）。具体地，第一超声波传感器130a和第二超声波传感器130b可以具有相应的发射部，其用于向层站区域发送超声波信号131（例如以扫描方式按毫秒级的时间间隔来发送）；第一超声波传感器130a和第二超声波传感器130b还具有相应的接收部，其用于接收超声波信号131的回波信号132，回波信号132例如可以是手势对象91所返回的超声波信号。
图3示出了第一超声波传感器130a和第二超声波传感器130b的超声波传播区域；第一超声波传感器130a以发送角α向其正前方发送第一超声波信号131时，其可以形成第一超声波传播区域135a，其中，使用虚线1351和虚线1352分别示意第一超声波传播区域135a上边界和下边界，即第一超声波传播区域135a的上边界1351和下边界1352；以第二超声波传感器130b以发送角β向其正前方发送第二超声波信号131时，其可以形成第二超声波传播区域135b，其中，使用虚线1353和虚线1354分别示意第二超声波传播区域135b上边界和下边界，即第二超声波传播区域135b的上边界1353和下边界1354。这样，在具有呼梯请求装置100的一定距离的地方，能够形成重叠区域，区域C即示意第一超声波传播区域135a和第二超声波传播区域135b的重叠区域。将理解，在该重叠区域C中的手势对象91能够同时向第一超声波传感器130a和第二超声波传感器130b分别反射第一回波信号132和第二回波信号132。
为方便说明，对图3中的各个区域进行的标注。具体地，区域A、F和E为第一超声波传播区域135a和第二超声波传播区域135b之外的区域，其中，区域A是在第一超声波传播区域135a的上边界1351的上方的区域，区域F是在第一超声波传播区域135a的下边界1352与第二超声波传播区域135b的上边界1353之间的区域，区域E是在第二超声波传播区域135b的下边界1354的下方的区域。区域B为第一超声波传播区域135a中除重叠区域C之外的区域，区域D为第二超声波传播区域135b中除重叠区域C之外的区域。将理解，各个区域的具体大小和形状随第一超声波传播区域135a和第二超声波传播区域135b之间的距离、发送角等的变化而变化。
继续如图2所示，对应第一超声波传感器130a设置有第一时间检测电路140a，其可以用于检测第一超声波传播区域135a接收的第一回波信号132的时间，即第一回波信号接收时间；当然，第一时间检测电路140a也可以用来检测第一超声波传感器130a的第一超声波信号131的发送时间。
对应第二超声波传感器130b同样设置有第二时间检测电路140b，其可以用于确定第二超声波传播区域135b接收的第二回波信号132的时间，即第二回波信号接收时间；当然，第二时间检测电路140b也可以用来确定第二超声波传感器130a的第二超声波信号131的发送时间。
继续如图2所示，呼梯请求装置100中还设置有手势判断部件150，手势判断部件150可以通过例如微处理器、PCB板、FPGA等各种硬件电路实现，当然，也可以通过处理器结合相应的软件程序来实现。手势判断部件150被配置为基于手势对象对应的第一回波信号接收时间（例如可以从而第一时间检测电路140a获得）与第二回波信号接收时间（例如可以从而第二时间检测电路140b获得）之间的先后关系判断手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
以下具体结合图4至图7的不同手势来示例说明呼梯请求装置100的工作原理，尤其示例说明手势判断部件150的工作原理。同时，也示例说明本发明的呼梯请求方法。
图4示意检测判断第一种相对超声波传播区域运动的手势的基本原理图。结合图2和图4所示，假设以手势对象91大致向下形成手势，例如，以区域A→区域B→区域F→区域D→区域E的模式挥动手势对象190，手势对象91在该手势挥动过程中可以依次地经过区域B和区域D，此时，乘客示意想要进行向下呼梯的呼梯请求操作。
在手势对象91对象至少部分经过区域B时，可以向第一超声波传感器130a返回第一回波信号，对应第一超声波传感器130a的第一时间检测电路140a 可以实时地检测得到第一回波信号接收时间，例如，在手势对象91进入第一超声波传播区域130a时接收到第一回波信号的第一进入时间点t11（即对应手势对象91经过上边界1351时的时间点），在手势对象91离开第一超声波传播区域135a时接收到第一回波信号的第一离开时间点t12（即对应手势对象91经过下边界1352时的时间点）。同理，在手势对象91对象至少部分经过区域D时，可以向第二超声波传感器130b返回第二回波信号，对应第二超声波传感器130b的第二时间检测电路140b 可以实时地检测得到第二回波信号接收时间，例如，在手势对象91进入第二超声波传播区域130b时接收到第二回波信号的第二进入时间点t13（即对应手势对象91经过上边界1353时的时间点），在手势对象91离开第二超声波传播区域135b时接收到第二回波信号的第二离开时间点t14（即对应手势对象91经过下边界1354时的时间点）。
在手势对象91对应的第一回波信号接收时间早于其对应的第二回波信号接收时间的情况下，手势判断部件150可以确定图4所示的手势是对应向下呼梯的呼梯请求。具体地，可以根据t11和t13之间的先后关系判断该手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求；例如，如果（t13-t11）>0，则确定图4所示的手势是对应向下呼梯的呼梯请求；也可以根据t12和t14之间的先后关系判断该手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求；例如，如果（t14-t12）>0，则确定图4所示的手势是对应向下呼梯的呼梯请求。
在还一实施例中，在（t13-t11）>tth或（t14-t12）>tth情况下，才确定图4所示的手势是对应向下呼梯的呼梯请求，其中，tth表示预先设定的预定时间值，其例如可以通过检测手势从上到下经过区域B或区域D的最小时间来确定。这样，有利于提高手势判断的准确性。
需要说明的是，如果手势在向下挥动的过程中，仅经过第一超声波传播区域130a的一部分和/或第二超声波传播区域130b的一部分，例如，以区域B→区域F→区域D→区域E的模式挥动手势对象190，以区域B→区域F→区域D的模式挥动手势对象190，以区域A→区域B→区域F→区域D的模式挥动手势对象190，同样可以基于以上示例的手势判断方式来判断出其对应为向下呼梯的呼梯请求。以区域B→区域F→区域D→区域E的模式为示例，如果（t14-t12）>0，则确定手势是对应向下呼梯的呼梯请求。
图5示意检测判断第二种相对超声波传播区域运动的手势的基本原理图。结合图2和图5所示，假设以手势对象91大致向上向上形成手势，例如，以区域E→区域D→区域F→区域B→区域A的模式挥动手势对象190，手势对象91在该手势挥动过程中可以依次地经过区域D和区域B，此时，乘客示意想要进行向上向上呼梯的呼梯请求操作。
在手势对象91对象至少部分经过区域D时，可以向第二超声波传感器130b返回第二回波信号，对应第二超声波传感器130b的第二时间检测电路140b 可以实时地检测得到第二回波信号接收时间，例如，在手势对象91进入第一超声波传播区域130b时接收到第二回波信号的第二进入时间点t21（即对应手势对象91经过下边界1354时的时间点），在手势对象91离开第二超声波传播区域135b时接收到第二回波信号的第二离开时间点t22（即对应手势对象91经过上边界1353时的时间点）。同理，在手势对象91对象至少部分经过区域B时，可以向第一超声波传感器130a返回第一回波信号，对应第一超声波传感器130a的第一时间检测电路140a 可以实时地检测得到第一回波信号接收时间，例如，在手势对象91进入第一超声波传播区域130a时接收到第一回波信号的第一进入时间点t23（即对应手势对象91经过下边界1352时的时间点），在手势对象91离开第一超声波传播区域135a时接收到第一回波信号的第一离开时间点t24（即对应手势对象91经过上边界1351时的时间点）。
在手势对象91对应的第二回波信号接收时间早于其对应的第一回波信号接收时间的情况下，手势判断部件150可以确定图5所示的手势是对应向上呼梯的呼梯请求。具体地，可以根据t21和t23之间的先后关系判断该手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求；例如，如果（t23-t21）>0，则确定图5所示的手势是对应向上呼梯的呼梯请求；也可以根据t22和t24之间的先后关系判断该手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求；例如，如果（t24-t22）>0，则确定图5所示的手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
在还一实施例中，在（t23-t21）>tth或（t24-t22）>tth情况下，才确定图5所示的手势是对应向上呼梯的呼梯请求，其中，tth表示预先设定的预定时间值，其例如可以通过检测手势从下到上经过区域D或区域B的最小时间来确定。这样，有利于提高手势判断的准确性。
需要说明的是，如果手势在向上挥动的过程中，仅经过第一超声波传播区域130a的一部分和/或第二超声波传播区域130b的一部分，例如，以区域D→区域F→区域B→区域A的模式挥动手势对象190，以区域D→区域F→区域B的模式挥动手势对象190，以区域E→区域D→区域F→区域B的模式挥动手势对象190，同样可以基于以上示例的手势判断方式来判断出其对应为向上呼梯的呼梯请求。以区域E→区域D→区域F→区域B的模式为示例，如果（t23-t21）>0，则确定手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
图6示意检测判断第三种相对超声波传播区域运动的手势的基本原理图。图6示意的手势相相比于图4示意的手势，其相对超声波传感器130更远，因此，可能经过区域C。图6示意的手势同样大致向下形成手势，例如，以区域A→区域B→区域C→区域D→区域E的模式挥动手势对象190，手势对象91在该手势挥动过程中可以依次地经过区域B、区域C和区域D，此时，乘客示意想要进行向下呼梯的呼梯请求操作。
在手势对象91对象依次经过区域B、区域C和区域D时，存在图中所示的时间点t31、t32、t33和t34；时间点t31对应手势对象91进入区域A时接收到第一回波信号的第一进入时间点（即对应手势对象91经过上边界1351时的时间点）；时间点t32对应手势对象91进入所述重叠区域C且已经进入第一超声波传播区域135a时接收到第二回波信号的第三进入时间点（即对应手势对象91经过上边界1351时的时间点）；时间点t33对应手势对象91离开所重叠区域C且已经进入第二超声波传播区域135b时接收到第一回波信号的第三离开时间点（即对应手势对象91经过下边界1352时的时间点）；时间点t34对应手势对象91离开区域D时接收到第二回波信号的第二离开时间点（即对应手势对象91经过下边界1354时的时间点）。其中，时间点t31和t33属于第一回波信号接收时间，时间点t32和t34属于第二回波信号接收时间。
具体地，可以根据时间点t31、t32、t33和t34之间的先后关系判断该手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求；例如，如果（t34-t33）>0，则确定图6所示的手势是对应向下呼梯的呼梯请求；还例如，如果（t32-t31）>0，则确定图6所示的手势是对应向下呼梯的呼梯请求。
在还一实施例中，在（t34-t33）>tth或（t32-t31）>tth情况下，才确定图6所示的手势是对应向下呼梯的呼梯请求，其中，tth表示预先设定的预定时间值，其例如可以通过检测手势从上到下经过区域B或区域D的最小时间来确定。这样，有利于进一步提高手势判断的准确性。
需要说明的是，如果手势在向下挥动的过程中，仅经过第一超声波传播区域130a的一部分和/或第二超声波传播区域130b的一部分，例如，以区域B→区域C→区域D→区域E的模式挥动手势对象190，以区域A→区域B→区域C的模式挥动手势对象190，以区域A→区域B→区域C→区域D的模式挥动手势对象190，同样可以基于以上示例的手势判断方式来判断出其对应为向下呼梯的呼梯请求。以区域A→区域B→区域C的模式为示例，如果（t32-t31）>tth，则确定手势是对应向下呼梯的呼梯请求。
图7示意检测判断第四种相对超声波传播区域运动的手势的基本原理图。图7示意的手势相相比于图5示意的手势，其相对超声波传感器130更远，因此，可能经过区域C。图7示意的手势同样大致向下形成手势，例如，以区域E→区域D→区域C→区域B→区域A的模式挥动手势对象190，手势对象91在该手势挥动过程中可以依次地经过区域D、区域C和区域B，此时，乘客示意想要进行向下呼梯的呼梯请求操作。
在手势对象91对象依次经过区域D、区域C和区域B时，存在图中所示的时间点t41、t42、t43和t44；时间点t41对应手势对象91进入区域D时接收到第二回波信号的第二进入时间点（即对应手势对象91经过下边界1354时的时间点）；时间点t42对应手势对象91进入重叠区域C且已经进入第二超声波传播区域135b时接收到第一回波信号的第三进入时间点（即对应手势对象91经过下边界1352时的时间点）；时间点t43对应手势对象91离开所重叠区域C且已经进入第一超声波传播区域135a时接收到第二回波信号的第三离开时间点（即对应手势对象91经过上边界1353时的时间点）；时间点t44对应手势对象91离开区域B时接收到第一回波信号的第一离开时间点（即对应手势对象91经过上边界1351时的时间点）。其中，时间点t41和t43属于第二回波信号接收时间，时间点t42和t44属于第一回波信号接收时间。
具体地，可以根据时间点t41、t42、t43和t44之间的先后关系判断该手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向上呼梯的呼梯请求；例如，如果（t44-t43）>0，则确定图7所示的手势是对应向上呼梯的呼梯请求；还例如，如果（t42-t41）>0，则确定图7所示的手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
在还一实施例中，在（t44-t43）>tth或（t42-t41）>tth情况下，才确定图7所示的手势是对应向上呼梯的呼梯请求，其中，tth表示预先设定的预定时间值，其例如可以通过检测手势从上到下经过区域D或区域B的最小时间来确定。这样，有利于进一步提高手势判断的准确性。
需要说明的是，如果手势在向上挥动的过程中，仅经过第一超声波传播区域130a的一部分和/或第二超声波传播区域130b的一部分，例如，以区域D→区域C→区域B→区域A的模式挥动手势对象190，以区域E→区域D→区域C的模式挥动手势对象190，以区域E→区域D→区域C→区域B的模式挥动手势对象190，同样可以基于以上示例的手势判断方式来判断出其对应为向上呼梯的呼梯请求。以区域D→区域C→区域B→区域A的模式为示例，如果（t44-t43）>tth，则确定手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
因此，以上实施例的呼梯请求装置100通过上下方向布置的两个超声波传感器即可判断出手势似乎向上的手势还是向下的手势，可以准确获知并接收乘客的呼梯请求，判断过程简单，实现容易且成本低（例如不需要结构复杂三维阵列布置超声波传感器来精确获取手势的位置信息）；并且，使用超声波传感器不易受环境影响而产生噪音等，手势判断的准确性好。
需要说明的是，在使用方向性术语（例如“上”、“下”、“前”等）以及类似术语描述的各种实施方式的部件表示附图中示出的方向或者能被本领域技术人员理解的方向。这些方向性术语用于相对的描述和澄清，而不是要将任何实施例的定向限定到具体的方向或定向。
以上例子主要说明了本发明的呼梯请求装置、使用其的电梯系统及各种呼梯请求方法。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施，例如，将第一时间检测电路140a和第二时间检测电路140b一体地实现，或者将它们一体地实现在手势判断部件150中。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (23)

1.一种呼梯请求装置，其特征在于，包括：
在上下方向上布置的第一超声波传感器和第二超声波传感器；以及
手势判断部件，其用于判断手势是对应哪一呼梯方向的呼梯请求；
其中，第一超声波传感器能够发送第一超声波以形成第一超声波传播区域、以及接收在至少部分第一超声波传播区域中经过的手势对象所反射回的第一回波信号，第二超声波传感器能够发送第二超声波以形成第二超声波传播区域、以及接收在至少部分第二超声波传播区域中经过的所述手势对象所反射回的第二回波信号；
其中，所述手势判断部件被配置为基于所述手势对象对应的第一回波信号接收时间与第二回波信号接收时间之间的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
2.如权利要求1所述的呼梯请求装置，其特征在于，所述第一超声波传感器布置在所述第二超声波传感器传感器的上方；
所述手势判断部件还被配置为：在所述手势对象对应的第一回波信号接收时间早于其对应的第二回波信号接收时间的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求，在所述手势对象对应的第一回波信号接收时间晚于其对应的第二回波信号接收时间的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
3.如权利要求1所述的呼梯请求装置，其特征在于，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一进入时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二进入时间点。
4.如权利要求1或3所述的呼梯请求装置，其特征在于，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一离开时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二离开时间点。
5.如权利要求3所述的呼梯请求装置，其特征在于，所述手势判断部件还被配置为：根据所述第一进入时间点和第二进入时间点的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
6.如权利要求4所述的呼梯请求装置，其特征在于，所述手势判断部件还被配置为：根据所述第一离开时间点和第二离开时间点的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
7.如权利要求4所述的呼梯请求装置，其特征在于，所述第一超声波传感器布置在所述第二超声波传感器传感器的上方，所述第一超声波传播区域和第二超声波传播区域具有重叠区域。
8.如权利要求7所述的呼梯请求装置，其特征在于，
所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述重叠区域且已经进入第二超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第三离开时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二离开时间点；其中，所述手势判断部件还被配置为：在第三离开时间点相对所述第二离开时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求；和/或
所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一进入时间点，还包括在所述手势对象进入所述重叠区域且已经进入第一超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第三进入时间点；其中，所述手势判断部件还被配置为：在第一进入时间点相对所述第三进入时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求。
9.如权利要求7所述的呼梯请求装置，其特征在于，
所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述重叠区域且已经进入第一超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第三离开时间点；所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一离开时间点；其中，所述手势判断部件还被配置为：在第三离开时间点相对所述第一离开时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求；和/或
所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二进入时间点，还包括在所述手势对象进入所述重叠区域且已经进入第二超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第三进入时间点；其中，所述手势判断部件还被配置为：在第二进入时间点相对所述第三进入时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
10.如权利要求1所述的呼梯请求装置，其特征在于，所述第一超声波与所述第二超声波分别具有不同的频率。
11.如权利要求1所述的呼梯请求装置，其特征在于，所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器分别以基本相同的发送角向前发送所述第一超声波和所述第二超声波。
12.一种电梯系统，其包括：电梯轿厢和用于至少根据乘客的呼梯请求控制所述电梯轿厢的运行的电梯控制器；其特征在于，
所述电梯系统还包括如权利要求1至11中任一所述的呼梯请求装置，所述呼梯请求装置用于接收乘客的向下呼梯的呼梯请求和/或向上呼梯的呼梯请求。
13.一种呼梯请求方法，其特征在于，包括步骤：
通过所述第一超声波传感器发送第一超声波以形成第一超声波传播区域，通过第二超声波传感器发送第二超声波以形成第二超声波传播区域；
接收在至少部分第一超声波传播区域中经过的手势对象所反射回的第一回波信号并且确定第一回波信号接收时间，接收在至少部分第二超声波传播区域中经过的手势对象所反射回的第二回波信号并且确定第二回波信号接收时间；和
基于所述手势对象对应的第一回波信号接收时间与第二回波信号接收时间之间的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
14.如权利要求13所述的呼梯请求方法，其特征在于，所述第一超声波传感器布置在所述第二超声波传感器传感器的上方；
在判断所述手势的步骤中：在所述手势对象对应的第一回波信号接收时间早于其对应的第二回波信号接收时间的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求，在所述手势对象对应的第一回波信号接收时间晚于其对应的第二回波信号接收时间的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
15.如权利要求13所述的呼梯请求方法，其特征在于，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一进入时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二进入时间点。
16.如权利要求13或15所述的呼梯请求方法，其特征在于，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一离开时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二离开时间点。
17.如权利要求15所述的呼梯请求方法，其特征在于，在判断所述手势的步骤中：根据所述第一进入时间点和第二进入时间点的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
18.如权利要求16所述的呼梯请求方法，其特征在于，在判断所述手势的步骤中：根据所述第一离开时间点和第二离开时间点的先后关系判断所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求还是向下呼梯的呼梯请求。
19.如权利要求16所述的呼梯请求方法，其特征在于，所述第一超声波传感器布置在所述第二超声波传感器传感器的上方，所述第一超声波传播区域和第二超声波传播区域具有重叠区域。
20.如权利要求19所述的呼梯请求方法，其特征在于，所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述重叠区域且已经进入第二超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第三离开时间点；所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二离开时间点；其中，在判断所述手势的步骤中：在第三离开时间点相对所述第二离开时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求；和/或
所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一进入时间点，还包括在所述手势对象进入所述重叠区域且已经进入第一超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第三进入时间点；其中，在判断所述手势的步骤中：在第一进入时间点相对所述第三进入时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向下呼梯的呼梯请求。
21.如权利要求19所述的呼梯请求方法，其特征在于，所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述重叠区域且已经进入第一超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第三离开时间点；所述手势对象对应的第一回波信号接收时间包括在所述手势对象离开所述第一超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第一离开时间点；其中，在判断所述手势的步骤中：在第三离开时间点相对所述第一离开时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求；和/或
所述手势对象对应的第二回波信号接收时间包括在所述手势对象进入所述第二超声波传播区域时接收到所述第二回波信号的第二进入时间点，还包括在所述手势对象进入所述重叠区域且已经进入第二超声波传播区域时接收到所述第一回波信号的第三进入时间点；其中，在判断所述手势的步骤中：在第二进入时间点相对所述第三进入时间点要早或早至少预定时间值的情况下，确定所述手势是对应向上呼梯的呼梯请求。
22.如权利要求13所述的呼梯请求方法，其特征在于，所述第一超声波与所述第二超声波分别具有不同的频率。
23.如权利要求13所述的呼梯请求方法，其特征在于，通过所述第一超声波传感器和所述第二超声波传感器分别以基本相同的发送角向前发送所述第一超声波和所述第二超声波。
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