CN112830370B - 一种电梯门的防夹方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电梯门的防夹方法；包括以下步骤：S1：首先通过摄像头摄取电梯承载物的视频和照片，传输到监控中心的计算机进行分析和处理；S2：根据处理和分析的数据判断承载物的轮廓，提升检测精确度，对夹持物进行预判，对承载物进行非接触式防夹处理；S3：有承载物被夹持时，柔性块受到承载物的压力，推动第一弹簧和第二弹簧进行压缩，对承载物进行有效缓冲；S4：在U型块靠向侧门框移动时，设置的弹性机构对上门框进行缓冲，降低了碰撞，有效防止电梯上门框和侧门框损坏，通过对摄像头摄取的图像和视频进行技术分析和特征提取，利用图像边缘检测方法，增加对电梯内物体检测的准确性，减小盲区，在电梯夹持前进行预判，有效防止电梯夹伤。

Description

一种电梯门的防夹方法

技术领域

本发明属于电梯领域，尤其涉及一种电梯门的防夹方法。

背景技术

城市的迅速发展及人们便利生活的需求，生活在高楼小区林立的城市人们，电梯是他们日常生活中必不可缺的出入运载设备。截止到2017年底，我国电梯的使用数量达到600万台。作为一种日常使用、结构复杂、使用率高的机电设备，电梯的安全运行直接关系到人们的生命财产安全，一旦发生安全事故，将会造成人员伤亡和重大财产损失，其中电梯层门与轿门作为乘坐人员的进出通道，如果人的手或者身躯被夹住时电梯无法做出有效的制止动作，造成的后果不堪设想。

目前的电梯防夹技术主要分为三种结构：平面光幕式防夹、触板式防夹、平面光幕式防夹+触板式防夹，但是现有的平面光幕式防夹+触板式防夹式系统，当夹持物未触及光幕式防夹装置，而使电梯门夹持物体，并不会触发光幕式防夹装置进行开启电梯门，红外光幕虽然提高了检测精度，当时当小尺寸物体或者障碍物高度超小于间隙时就不能被检测到，存在检测盲区；触板式在夹持物接触之前障碍物不能被检测到，不能进行预判，当夹持物硬度较小，不能产生足够的反向作用力就不能被检测到，难免会发生夹人夹物的现象发生，安全性较差。

发明内容

针对现有技术不足，本发明的目的在于提供了一种电梯门的防夹方法，设置弹性机构将缓冲力进行横向和纵向的分化，减小对上门框的振动，防止电梯损坏，且延长电梯的使用寿命；通过对摄像头摄取的图像和视频进行技术分析和特征提取，利用图像边缘检测方法，增加对电梯内物体检测的准确性，减小盲区，在电梯夹持前进行预判，有效防止电梯夹伤。

本发明提供如下技术方案：

一种电梯门的防夹方法；其特征在于，包括以下步骤：

S1：首先通过摄像头摄取电梯承载物的视频和照片，传输到监控中心的计算机进行分析和处理；

S2：根据处理和分析的数据判断承载物的轮廓，提升检测精确度，对夹持物进行预判，对承载物进行非接触式防夹处理；

S3：有承载物被夹持时，柔性块受到承载物的压力，推动第一弹簧和第二弹簧进行压缩，对承载物进行有效缓冲，防止夹伤承载物；

S4：在U型块靠向侧门框移动时，设置的弹性机构对上门框进行缓冲，降低了碰撞，有效防止电梯上门框和侧门框损坏，。

优选的，步骤S2中，在摄像头摄取图片之后，对摄取的图片进行分析处理的步骤包括: 首选对采集的人像图像进行预处理，降低图像中含有的噪声；之后设定感兴趣区域，提取待测目标，减少图像处理时间并增加精致度；其次，利用阈值分割进一步提取待测目标，并测量人像的高度与宽度几何参数；最后，将上述待测目标的几何参数与标准值进行比较，判断开启或关闭电梯。

优选的，步骤S2中，在对图像进行降噪处理的过程中，使用边缘检测算法。

优选的，步骤S3中，在第一弹簧进行压缩时，连接杆向侧门框一侧移动，带动U型块靠近固定板，使U型块和固定板的开关触点接触，活动门控制电机控制活动门反向对开，达到防夹的目的；同时通过与第一弹簧和第二弹簧的共同作用，对夹持物起到二次缓冲作用，防止夹持物损伤和损坏。

优选的，步骤S4中，弹性机构在工作的过程中，第一盒体外部受到U型块的压力，滑动杆带动第三弹簧进行压缩，对横向的缓冲力进行缓冲，之后滑动杆带动套管在第二盒体内进行窄幅震荡，震荡的过程中通过套管两侧设置的第四弹簧进行缓冲纵向力，由此将U型块对上门框的缓冲力进行分化呈纵向力和横向力和并分别减缓，得到有效的缓冲，提升了电梯运行的安全性。

优选的，步骤S1中，摄像头对摄取的图像和视频经过技术分析和处理之后，将处理之后的检测信号发送至监控中心，监控中心根据监测数据对电梯门进行实时的控制。

优选的，一种电梯门的防夹方法采用一种防夹柔性门；包括侧门框、上门框、活动门；所述活动门由电机驱动开启或闭合，所述活动门在侧门框内滑动进出；所述活动门内部呈中空结构，所述活动门远离侧门框的一侧设有柔性块，所述柔性块与活动门间隙滑动设置；所述柔性块处在活动门内部的一侧连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一侧与活动门内壁连接；所述第一弹簧的下方设有第二弹簧，第二弹簧的一端与柔性块连接，第二弹簧的另一端与活动门的内壁连接；所述第一弹簧的中间位置处设置有连接杆，所述连接杆将第一弹簧从中心处分开；所述连接杆的另一端延伸至上门框的内部；所述上门框内部呈中空结构。

优选的，所述连接杆的另一端连接有U型块，所述U型块匹配设有固定板，所述固定板设置U型块的内部；所述固定板的另一端与所述上门框的内侧壁连接；所述U型块的另一端连接有弹性机构，通过弹性机构与上门框的内侧壁连接。

优选的，所述弹性机构包括第一盒体和第二盒体，所述第一和盒体和第二盒体之间相互连接，且呈“T”型结构，所述第一盒体和第二盒体内部均呈中空结构。

优选的，第一盒体的内部设有第三弹簧，所述第三弹簧的一端与第一盒体内壁连接，另一端连接有圆环，所述第一盒体与第二盒体通过圆环连接，所述第一弹簧内套设有滑动杆，所述滑动杆贯穿圆环，且与圆环构成间隙滑动连接。

优选的，所述滑动杆的一端与U型块连接，滑动杆且与第一盒体构成间隙滑动连接，所述滑动杆的另一端延伸至第二盒体内部，滑动杆另一端连接有套管。

优选的，所述第二盒体内部设有导杆，所述套管套设在导杆外侧壁，且套管与导杆构成间隙滑动连接，所述套管的两端均连接有第四弹簧，所述第四弹簧套设在导杆上，所述第四弹簧的另一端与第二盒体的内侧壁连接。

优选的，所述U型块与固定板均设置有开关触点，正常情况下，开关触点呈断开状态，如活动门的柔性块夹持物体时，柔性块不能完全闭合，压动第一弹簧，从而带动连接杆向固定板靠近，开关触点接触，活动门控制电机控制活动门反向对开，达到防夹的目的。

优选的，所述上门框的中心位置设置有摄像头，所述摄像头采集电梯内部视频和图像数据，通过无线网络交换设备传输至监控中心的计算机设备，对视频和图像进行分析检测电梯活动门门线出的障碍物，并对图像区域自动分割与提取，通过对比精确实现电梯门防夹防误伤。

优选的，边缘检测算法，在以像素点（m,n）为中心的3*3邻域中，在邻域水平和垂直及对角线四个方向上，根据当前像素点同邻域像素之间的灰度差值，每一个像素点构造一个特征向量x=（a1,a2,a3,a4）；将像素点分为四个边界类，1个背景类，一个噪声类；采用一个以v为中心，β为宽度的原顶对称函数y=max{0,1||x-v||²/β}, (β>0)；则隶属函数μ对应的扩充四维函数为μ(x)=max{0,( 1-|| x-v||²)/w² }；上式中w为扩充四维函数的函数宽度，取值范围为[210-260]；计算像素的每一个类的模糊真值，选取最大的模糊值即能反应当前的像素点的归属，实现模糊分类，通过此种方法使检测到的图像边缘细化，增加图像的细节提取，增强物体检测的准确性，进一步增强安全性。

优选的，为了提高摄像头的拍摄精度，所述摄像头的镜头材质均为树脂或玻璃中的一种。所述镜片的光吸收率e为0.85-0.95；表面粗糙度Ra为0.02-0.045μm；尤其是所述光吸收率e、表面粗糙度Ra满足：

e=η·π·Ra^1/2/2；

其中，η为关系系数，取值范围为1.32-2.23；π为圆周率常数。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明一种用于电梯的防夹柔性门，通过在活动门对侧面设置柔性块，当柔性块压动第一弹簧，从而带动连接杆向固定板靠近，开关触点接触，活动门控制电机控制活动门反向对开，达到防夹的目的。

（2）本发明一种用于电梯的防夹柔性门，通过设置、柔性块和弹性机构，减小活动门对夹持物的压力，防止对人员造成伤害，进一步提升安全性。

（3）本发明一种用于电梯的防夹柔性门，同时设置弹性机构将缓冲力进行横向和纵向的分化，减小对上门框的振动，防止电梯损坏，且延长电梯的使用寿命。

（4）本发明一种用于电梯的防夹柔性门，通过对摄像头摄取的图像和视频进行技术分析和特征提取，利用图像边缘检测方法，增加对电梯内物体检测的准确性，减小盲区，在电梯夹持前进行预判，有效防止电梯夹。

（5）本发明一种用于电梯的防夹柔性门，通过限定摄像头光吸收率、表面粗糙度，进一步摄像头的拍摄精度。

（6）本发明一种用于电梯的防夹柔性门，通过对图像进行降噪处理，实现模糊分类，通过此种方法使检测到的图像边缘细化，增加图像的细节提取，增强物体检测的准确性，进一步增强安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的单侧活动门结构示意图。

图3是本发明的弹性机构示意图。

图4是本发明的步骤流程图。

图中：1、侧门框；2、上门框；3、活动门；4、柔性块；5、第一弹簧；6、第二弹簧；7、连接杆；8、U型块；9、固定板；10、摄像头；11、第一盒体；12、第二盒体；13、圆环；14、滑动杆；15、第三弹簧；16、套管；17、导杆；18、第四弹簧；19、开关触点。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图4所示，一种电梯门的防夹方法；其特征在于，包括以下步骤：

S1：首先通过摄像头摄取电梯承载物的视频和照片，传输到监控中心的计算机进行分析和处理；

S2：根据处理和分析的数据判断承载物的轮廓，提升检测精确度，对夹持物进行预判，对承载物进行非接触式防夹处理；

S3：有承载物被夹持时，柔性块受到承载物的压力，推动第一弹簧和第二弹簧进行压缩，对承载物进行有效缓冲，防止夹伤承载物；

S4：在U型块靠向侧门框移动时，设置的弹性机构对上门框进行缓冲，降低了碰撞，有效防止电梯上门框和侧门框损坏，。

步骤S2中，在摄像头摄取图片之后，对摄取的图片进行分析处理的步骤包括: 首选对采集的人像图像进行预处理，降低图像中含有的噪声；之后设定感兴趣区域，提取待测目标，减少图像处理时间并增加精致度；其次，利用阈值分割进一步提取待测目标，并测量人像的高度与宽度几何参数；最后，将上述待测目标的几何参数与标准值进行比较，判断开启或关闭电梯。

步骤S2中，在对图像进行降噪处理的过程中，使用边缘检测算法。

步骤S3中，在第一弹簧进行压缩时，连接杆向侧门框一侧移动，带动U型块靠近固定板，使U型块和固定板的开关触点接触，活动门控制电机控制活动门反向对开，达到防夹的目的；同时通过与第一弹簧和第二弹簧的共同作用，对夹持物起到二次缓冲作用，防止夹持物损伤和损坏。

步骤S4中，弹性机构在工作的过程中，第一盒体外部受到U型块的压力，滑动杆带动第三弹簧进行压缩，对横向的缓冲力进行缓冲，之后滑动杆带动套管在第二盒体内进行窄幅震荡，震荡的过程中通过套管两侧设置的第四弹簧进行缓冲纵向力，由此将U型块对上门框的缓冲力进行分化呈纵向力和横向力和并分别减缓，得到有效的缓冲，提升了电梯运行的安全性。

步骤S1中，摄像头对摄取的图像和视频经过技术分析和处理之后，将处理之后的检测信号发送至监控中心，监控中心根据监测数据对电梯门进行实时的控制。

实施例一：

如图1-3所示，一种用于电梯的防夹柔性门；侧门框1、上门框2、活动门3；所述活动门3由电机驱动开启或闭合，所述活动门3在侧门框1内滑动进出；所述活动门3内部呈中空结构，所述活动门3远离侧门框1的一侧设有柔性块4，所述柔性块4与活动门3间隙滑动设置；所述柔性块4处在活动门3内部的一侧连接有第一弹簧5，所述第一弹簧5的另一侧与活动门3内壁连接；所述第一弹簧5的下方设有第二弹簧6，第二弹簧6的一端与柔性块4连接，第二弹簧6的另一端与活动门3的内壁连接；所述第一弹簧5的中间位置处设置有连接杆7，所述连接杆7将第一弹簧5从中心处分开；所述连接杆7的另一端延伸至上门框2的内部；所述上门框2内部呈中空结构。

所述连接杆7的另一端连接有U型块8，所述U型块8匹配设有固定板9，所述固定板9设置U型块8的内部；所述固定板9的另一端与所述上门框2的内侧壁连接；所述U型块8的另一端连接有弹性机构，通过弹性机构与上门框2的内侧壁连接。

所述弹性机构包括第一盒体11和第二盒体12，所述第一和盒体和第二盒体12之间相互连接，且呈“T”型结构，所述第一盒体11和第二盒体12内部均呈中空结构。

第一盒体11的内部设有第三弹簧15，所述第三弹簧15的一端与第一盒体11内壁连接，另一端连接有圆环13，所述第一盒体11与第二盒体12通过圆环13连接，所述第一弹簧5内套设有滑动杆14，所述滑动杆14贯穿圆环13，且与圆环13构成间隙滑动连接。

所述滑动杆14的一端与U型块8连接，滑动杆14且与第一盒体11构成间隙滑动连接，所述滑动杆14的另一端延伸至第二盒体12内部，滑动杆14另一端连接有套管16。

所述第二盒体12内部设有导杆17，所述套管16套设在导杆17外侧壁，且套管16与导杆17构成间隙滑动连接，所述套管16的两端均连接有第四弹簧18，所述第四弹簧18套设在导杆17上，所述第四弹簧18的另一端与第二盒体12的内侧壁连接。

实施例二：

在实施例一的基础上，所述U型块8与固定板9均设置有开关触点19，正常情况下，开关触点19呈断开状态，如活动门3的柔性块4夹持物体时，柔性块4不能完全闭合，压动第一弹簧5，从而带动连接杆7向固定板9靠近，开关触点19接触，活动门3控制电机控制活动门3反向对开，达到防夹的目的。

所述上门框2的中心位置设置有摄像头10，所述摄像头10采集电梯内部视频和图像数据，通过无线网络交换设备传输至监控中心的计算机设备，对视频和图像进行分析检测电梯活动门3门线出的障碍物，并对图像区域自动分割与提取，通过对比精确实现电梯门防夹防误伤。

实施例三：

在实施例一的基础上，在对图像进行降噪处理的过程中，使用边缘检测算法，在以像素点m,n为中心的3*3邻域中，在邻域水平和垂直及对角线四个方向上，根据当前像素点同邻域像素之间的灰度差值，每一个像素点构造一个特征向量x=a1,a2,a3,a4；将像素点分为四个边界类，1个背景类，一个噪声类；采用一个以v为中心，β为宽度的原顶对称函数y=max{0,1||x-v||²/β}, (β>0)；则隶属函数μ对应的扩充四维函数为μ(x)=max{0,( 1-|| x-v||²)/w² }；上式中w为扩充四维函数的函数宽度，取值范围为[210-260]；计算像素的每一个类的模糊真值，选取最大的模糊值即能反应当前的像素点的归属，实现模糊分类，通过此种方法使检测到的图像边缘细化，增加图像的细节提取，增强物体检测的准确性，进一步增强安全性。

为了提高摄像头10的拍摄精度，所述摄像头10的镜头材质均为树脂或玻璃中的一种。所述镜片的光吸收率e为0.85-0.95；表面粗糙度Ra为0.02-0.045μm；尤其是所述光吸收率e、表面粗糙度Ra满足：

e=η·π·Ra^1/2/2；

其中，η为关系系数，取值范围为1.32-2.23；π为圆周率常数。

通过上述技术方案得到的装置是一种用于电梯的防夹柔性门，通过在活动门对侧面设置柔性块，当柔性块压动第一弹簧，从而带动连接杆向固定板靠近，开关触点接触，活动门控制电机控制活动门反向对开，达到防夹的目的；通过设置、柔性块和弹性机构，减小活动门对夹持物的压力，防止对人员造成伤害，进一步提升安全性；同时设置弹性机构将缓冲力进行横向和纵向的分化，减小对上门框的振动，防止电梯损坏，且延长电梯的使用寿命；通过对摄像头摄取的图像和视频进行技术分析和特征提取，利用图像边缘检测方法，增加对电梯内物体检测的准确性，减小盲区，在电梯夹持前进行预判，有效防止电梯夹；通过限定摄像头光吸收率、表面粗糙度，进一步摄像头的拍摄精度；通过对图像进行降噪处理，实现模糊分类，通过此种方法使检测到的图像边缘细化，增加图像的细节提取，增强物体检测的准确性，进一步增强安全性。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电梯门的防夹方法；其特征在于，包括以下步骤：

S1：首先通过摄像头摄取电梯承载物的视频和照片，传输到监控中心的计算机进行分析和处理；

S2：根据处理和分析的数据判断承载物的轮廓，提升检测精确度，对夹持物进行预判，对承载物进行非接触式防夹处理；

S3：有承载物被夹持时，柔性块受到承载物的压力，推动第一弹簧和第二弹簧进行压缩，对承载物进行有效缓冲，防止夹伤承载物；

S4：在U型块靠向侧门框移动时，设置的弹性机构对上门框进行缓冲，降低了碰撞，有效防止电梯上门框和侧门框损坏；

步骤S4中，弹性机构在工作的过程中，第一盒体外部受到U型块的压力，滑动杆带动第三弹簧进行压缩，对横向的缓冲力进行缓冲，之后滑动杆带动套管在第二盒体内进行窄幅震荡，震荡的过程中通过套管两侧设置的第四弹簧进行缓冲纵向力，由此将U型块对上门框的缓冲力进行分化呈纵向力和横向力和并分别减缓，得到有效的缓冲，提升了电梯运行的安全性；

该方法使用一种防夹柔性门；包括侧门框、上门框、活动门；所述活动门由电机驱动开启或闭合，所述活动门在侧门框内滑动进出；所述活动门内部呈中空结构，所述活动门远离侧门框的一侧设有柔性块，所述柔性块与活动门间隙滑动设置；所述柔性块处在活动门内部的一侧连接有第一弹簧，所述第一弹簧的另一侧与活动门内壁连接；所述第一弹簧的下方设有第二弹簧，第二弹簧的一端与柔性块连接，第二弹簧的另一端与活动门的内壁连接；所述第一弹簧的中间位置处设置有连接杆，所述连接杆将第一弹簧从中心处分开；所述连接杆的另一端延伸至上门框的内部；所述上门框内部呈中空结构；

所述弹性机构包括第一盒体和第二盒体，所述第一盒体和第二盒体之间相互连接，且呈“T”型结构，所述第一盒体和第二盒体内部均呈中空结构；

第一盒体的内部设有第三弹簧，所述第三弹簧的一端与第一盒体内壁连接，另一端连接有圆环，所述第一盒体与第二盒体通过圆环连接，所述第三弹簧内套设有滑动杆，所述滑动杆贯穿圆环，且与圆环构成间隙滑动连接；

所述滑动杆的一端与U型块连接，滑动杆且与第一盒体构成间隙滑动连接，所述滑动杆的另一端延伸至第二盒体内部，滑动杆另一端连接有套管；

所述第二盒体内部设有导杆，所述套管套设在导杆外侧壁，且套管与导杆构成间隙滑动连接，所述套管的两端均连接有第四弹簧，所述第四弹簧套设在导杆上，所述第四弹簧的另一端与第二盒体的内侧壁连接

步骤S2中，在摄像头摄取图片之后，对摄取的图片进行分析处理的步骤包括: 首选对采集的人像图像进行预处理，降低图像中含有的噪声；之后设定感兴趣区域，提取待测目标，减少图像处理时间并增加精致度；其次，利用阈值分割进一步提取待测目标，并测量人像的高度与宽度几何参数；最后，将上述待测目标的几何参数与标准值进行比较，判断开启或关闭电梯；

步骤S2中，在对图像进行降噪处理的过程中，使用边缘检测算法；

边缘检测算法运算过程在以像素点（m,n）为中心的3*3邻域中，在邻域水平和垂直及对角线四个方向上，根据当前像素点同邻域像素之间的灰度差值，每一个像素点构造一个特征向量x=（a1,a2,a3,a4）；将像素点分为四个边界类，1个背景类，一个噪声类；采用一个以v为中心，β为宽度的原顶对称函数y=max{0,1||x-v||²/β}, (β>0)；则隶属函数μ对应的扩充四维函数为μ(x)=max{0,( 1-|| x-v||²)/w² }；上式中w为扩充四维函数的函数宽度，取值范围为[210-260]；计算像素的每一个类的模糊真值，选取最大的模糊值即能反应当前的像素点的归属，实现模糊分类，通过此种方法使检测到的图像边缘细化，增加图像的细节提取，增强物体检测的准确性，进一步增强安全性；

所述摄像头的镜头材质为树脂或玻璃中的一种；镜片的光吸收率e为0.85-0.95；表面粗糙度Ra为0.02-0.045μm；所述光吸收率e、表面粗糙度Ra满足：e=η·π·Ra^1/2/2；其中，η为关系系数，取值范围为1.32-2.23；π为圆周率常数。

2.根据权利要求1所述一种电梯门的防夹方法，其特征在于，步骤S3中，在第一弹簧进行压缩时，连接杆向侧门框一侧移动，带动U型块靠近固定板，使U型块和固定板的开关触点接触，活动门控制电机控制活动门反向对开，达到防夹的目的；同时通过与第一弹簧和第二弹簧的共同作用，对夹持物起到二次缓冲作用，防止夹持物损伤和损坏。

3.根据权利要求1所述一种电梯门的防夹方法，其特征在于，步骤S1中，摄像头对摄取的图像和视频经过技术分析和处理之后，将处理之后的检测信号发送至监控中心，监控中心根据监测数据对电梯门进行实时的控制。