CN114604700B - 一种电梯轿厢内人数统计检测方法 - Google Patents

一种电梯轿厢内人数统计检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电梯轿厢内人数统计检测方法,包括以下步骤:构建轿厢空间时域模型;进行轿厢空间时域模型训练;应用轿厢空间时域模型实现运行检测;根据获取的回传时间进行人员位于轿厢内外的判定并统计轿厢内现有人数;根据人员判定状态及WiFi信号计时器超时状态对统计列表进行调整。上述技术方案通过在电梯轿厢内部设置WiFi接收器以构建轿厢空间时域模型,经过模型训练后,通过各个位置WiFi接收器获取的WiFi信号回传时间状态实现对WiFi信号位置的相应判断,从而实现人员位于电梯轿厢内外的判断,同时对轿厢内已有wifi信号点的管理,若回传时间超出轿厢空间时域或者WiFi信号计时超时,则将该信号从列表中剔除,实现准确判断。

Description

一种电梯轿厢内人数统计检测方法
技术领域
本发明涉及电梯技术领域,尤其涉及一种电梯轿厢内人数统计检测方法。
背景技术
随着高层建筑大量涌现,电梯作为必不可少的垂直交通工具,同时更是一种直接关系到人民生命财产安全的特种设备,其应用日益广泛。
由于我国的手语学习还没有全面普及,大多数人存在与听说障碍人士沟通方面的问题,导致目前的听说障碍人士遇到电梯困人事故时无法及时有效地与外界沟通。
为提升电梯的安全性与智能化管理程度,现有技术中设计了很多针对轿厢的功能系统,例如紫外线消毒系统、电梯闲忙时启停系统等,为了自动激活某一功能,自然就需要对电梯当前运行状态进行有效检测,从而判断是否满足启动条件。由于这些功能系统大多不适合在有人使用电梯时启动,故首要检测判断的是轿厢内人员情况,因为普通的负载称重系统无法可靠地解析单人或儿童的重量。
中国专利文献CN107671414A公开了一种“电梯轿厢人数检测系统及方法”。采用了包括库文件创建单元、特征提取单元以及人数判断单元,其中:所述库文件创建单元,用于创建标准库文件,所述标准库文件包括多个参考HOG特征向量和对应的人数;所述特征提取单元,用于在接收到电梯门关闭信号后截取摄像头拍摄的视频帧,并提取所述视频帧的HOG特征向量;所述人数判断单元,用于从所述标准库文件中获得与所述视频帧的HOG特征向量最接近的参考HOG特征向量并将该参考HOG特征向量对应的人数作为当前电梯轿厢内的人数。上述技术方案对于采集设备图像要求高,导致检测系统成本高。
发明内容
本发明主要解决原有的技术方案对于采集设备图像要求高,导致检测系统成本高技术问题,提供一种电梯轿厢内人数统计检测方法,通过在电梯轿厢内部设置WiFi接收器以构建轿厢空间时域模型,经过模型训练后,通过各个位置WiFi接收器获取的WiFi信号回传时间状态实现对WiFi信号位置的相应判断,从而实现人员位于电梯轿厢内外的判断,同时对轿厢内已有wifi信号点的管理,若回传时间超出轿厢空间时域或者WiFi信号计时超时,则将该信号从列表中剔除,实现准确判断。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:本发明包括以下步骤:
S1构建轿厢空间时域模型;
S2进行轿厢空间时域模型训练;
S3应用轿厢空间时域模型实现运行检测;
S4根据获取的回传时间进行人员位于轿厢内外的判定并统计轿厢内现有人数;
S5根据人员判定状态及WiFi信号计时器超时状态对统计列表进行调整。。
作为优选,所述的步骤S1构建轿厢空间时域模型包括轿厢内左侧底部B WiFi信号接收器、厅门左侧顶部A WiFi信号接收器和厅门两侧底部C WiFi信号接收器和D WiFi信号接收器。
作为优选,所述的步骤S2进行轿厢空间时域模型训练具体包括:
S2.1开启轿厢内左侧底部、厅门左侧顶部和厅门两侧底部四路WiFi信号接收器;
S2.2在电梯运行过程中调试员开启手持移动电话WiFi功能,首先将移动电话沿着轿厢底部边缘缓慢绕行一周,然后将移动电话沿着轿厢顶部边缘缓慢绕行一周;
S2.3 WiFi信号接收器将信号回传时间实时发送至电梯控制器,电梯控制器记录WiFi信号在轿厢内各个位置的回传时间信息;
S2.4将信号传播速度按照光速标准来建立轿厢空间时域模型;
S2.5重复步骤S2.3和步骤S2.4,矫正步骤S2.4中的数据建立最终的轿厢空间时域模型。
作为优选,所述的步骤S3运行检测具体包括:
S3.1开启电梯轿厢内4路WiFi信号接收器,实时接收WiFi信号回传时间;
S3.2四路WiFi信号接收器将信号回传时间实时上报至电梯控制器;
S3.3电梯控制器将信号回传时间进行滤波去噪后放入已建立的轿厢空间时域模型中,判定该WiFi信号是否为电梯内信号。
作为优选,所述的步骤S3.2基于修正公式进行轿厢空间时域分析修正WiFi信号回传计算距离,修正公式为:
其中,dmeasured为WiFi信号接收器获取到的回传时间乘以光速C:299792458米/秒后得到的结果,dtrue为经过修正后的计算距离。
作为优选,所述的步骤S3.3首先构建位置图,设信号点为O点,分别连接C点WiFi信号接收器和D点WiFi信号接收器构成三角形,并且C到O的距离为a,D到O的距离为b,C到D的距离为c。
作为优选,所述的信号点O点与E1面、E2面位置关系判断包括:当a>c并且a>b时,从D点垂直CO线的交点为T,计D到T的距离为h,计O到T的距离为x;
根据直角函数关系:c2-(a-x)2=b2-x2,得出x值;
根据公式:h2=b2-x2,得出h值;
根据余弦等于邻边比斜边;cosR1=h/c,cosR2=h/b,得R1,R2的角度;
根据公式三角形内角和为180°,R3=180°-90°-R1;
根据CD线垂直于E1和E2两个平面关系,即当R3或者R1+R2大于90°时,信号点O点在E1或E2的外面,即可判定人在轿厢外。
作为优选,将信号点O点与B点、D点连接,根据DB、DO、BO三条线长度计算得信号点O点是否在E3或E4两个面之外;将信号点O点与B点、D点连接,根据D、DO、AO三条线长度计算得信号点O点是否在E5或E6两个面之外。
作为优选,所述的步骤S4若经过判断,同时满足信号点O点在E1或E2内,信号点O点在E3或E4内,信号点O点在E5或E6内时,即可判定信号点在轿厢内并作出代表“在轿厢内”的第一信号,反之,若无法同时满足,则判定信号点在轿厢外并作出代表“非轿厢内”的第二信号。
作为优选,所述的步骤S5当被判定为“在轿厢内”的第一信号的回传信息上报至电梯控制器时,电梯控制器将其放入统计列表中,并清零该信号的超时计数;当被判定为“非轿厢内”的第二信号的回传信息上报至电梯控制器时,电梯控制器检索统计列表,确保统计列表中不存在该wifi信号点;当统计列表中的wifi信号点出现计时器超时状态时,将该wifi信号从统计列表中移出。
本发明的有益效果是:通过在电梯轿厢内部设置WiFi接收器以构建轿厢空间时域模型,经过模型训练后,通过各个位置WiFi接收器获取的WiFi信号回传时间状态实现对WiFi信号位置的相应判断,从而实现人员位于电梯轿厢内外的判断,同时对轿厢内已有wifi信号点的管理,若回传时间超出轿厢空间时域或者WiFi信号计时超时,则将该信号从列表中剔除,实现准确判断。
附图说明
图1是本发明的一种流程图。
图2是本发明的一种人与电梯轿厢相对位置结构示意图。
图3是本发明的一种电梯轿厢结构示意图。
图4是本发明的一种信号点位置判定结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例:本实施例的一种电梯轿厢内人数统计检测方法,如图1所示,包括以下步骤:
S1构建轿厢空间时域模型,如图2所示,包括轿厢内左侧底部B WiFi信号接收器、厅门左侧顶部A WiFi信号接收器和厅门两侧底部C WiFi信号接收器和D WiFi信号接收器。WiFi特定频宽:20MHz,中心频率:2412-2472MHz。
S2进行轿厢空间时域模型训练,具体包括:
S2.1开启轿厢内左侧底部、厅门左侧顶部和厅门两侧底部四路WiFi信号接收器;
S2.2在电梯运行过程中调试员开启手持移动电话WiFi功能,首先将移动电话沿着轿厢底部边缘缓慢绕行一周,然后将移动电话沿着轿厢顶部边缘缓慢绕行一周;
S2.3 WiFi信号接收器将信号回传时间实时发送至电梯控制器,电梯控制器记录WiFi信号在轿厢内各个位置的回传时间信息;
S2.4将信号传播速度按照光速标准来建立轿厢空间时域模型;
S2.5重复步骤S2.3和步骤S2.4,矫正步骤S2.4中的数据建立最终的轿厢空间时域模型。
S3应用轿厢空间时域模型实现运行检测,包括电梯轿厢运行包括慢速上行,慢速下行和平层停梯全过程。具体包括:
S3.1开启电梯轿厢内4路WiFi信号接收器,实时接收WiFi信号回传时间;
S3.2四路WiFi信号接收器将信号回传时间实时上报至电梯控制器;基于修正公式进行轿厢空间时域分析修正WiFi信号回传计算距离,修正公式为:
其中,dmeasured为WiFi信号接收器获取到的回传时间乘以光速C:299792458米/秒后得到的结果,dtrue为经过修正后的计算距离。
S3.3电梯控制器将信号回传时间进行滤波去噪后放入已建立的轿厢空间时域模型中,判定该WiFi信号是否为电梯内信号。
如图3所示,首先构建位置图,设信号点为O点,分别连接C点WiFi信号接收器和D点WiFi信号接收器构成三角形,并且C到O的距离为a,D到O的距离为b,C到D的距离为c。
如图4所示,信号点O点与E1面、E2面位置关系判断包括:当a>c并且a>b时,从D点垂直CO线的交点为T,计D到T的距离为h,计O到T的距离为x;
根据直角函数关系:c2-(a-x)2=b2-x2,得出x值;
根据公式:h2=b2-x2,得出h值;
根据余弦等于邻边比斜边;cosR1=h/c,cosR2=h/b,得R1,R2的角度;
根据公式三角形内角和为180°,R3=180°-90°-R1;
根据CD线垂直于E1和E2两个平面关系,即当R3或者R1+R2大于90°时,信号点O点在E1或E2的外面,即可判定人在轿厢外。
将信号点O点与B点、D点连接,根据DB、DO、BO三条线长度计算得信号点O点是否在E3或E4两个面之外;将信号点O点与B点、D点连接,根据D、DO、AO三条线长度计算得信号点O点是否在E5或E6两个面之外。
S4根据获取的回传时间进行人员位于轿厢内外的判定并统计轿厢内现有人数。
根据测距公式的相关性,可以证明对于给定的空间情况(如轿厢尺寸、轿厢内装潢材料等)具有在特定频宽和中心频率下的wifi信号,建立的轿厢空间时域模型是稳定不变的。据轿厢内4个极点WiFi信号接收器获取的信号回传时间将轿厢前后上下左右六个面组成一个密闭时域空间,当WiFi信号回传时间落在轿厢空间时域内时即可判定该设备在轿厢内并收录到轿内设备列表中。
若经过判断,同时满足信号点O点在E1或E2内,信号点O点在E3或E4内,信号点O点在E5或E6内时,即可判定信号点在轿厢内并作出代表“在轿厢内”的第一信号,反之,若无法同时满足,则判定信号点在轿厢外并作出代表“非轿厢内”的第二信号。
S5根据人员判定状态及WiFi信号计时器超时状态对统计列表进行调整。当被判定为“在轿厢内”的第一信号的回传信息上报至电梯控制器时,电梯控制器将其放入统计列表中,并清零该信号的超时计数;当被判定为“非轿厢内”的第二信号的回传信息上报至电梯控制器时,电梯控制器检索统计列表,确保统计列表中不存在该wifi信号点;当统计列表中的wifi信号点出现计时器超时状态时,将该wifi信号从统计列表中移出。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了空间时域模型、回传时间等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种电梯轿厢内人数统计检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1构建轿厢空间时域模型;
S2进行轿厢空间时域模型训练,具体包括:
S2.1开启轿厢内左侧底部、厅门左侧顶部和厅门两侧底部四路WiFi信号接收器;
S2.2在电梯运行过程中调试员开启手持移动电话WiFi功能,首先将移动电话沿着轿厢底部边缘缓慢绕行一周,然后将移动电话沿着轿厢顶部边缘缓慢绕行一周;
S2.3 WiFi信号接收器将信号回传时间实时发送至电梯控制器,电梯控制器记录WiFi信号在轿厢内各个位置的回传时间信息;
S2.4将信号传播速度按照光速标准来建立轿厢空间时域模型;
S2.5重复步骤S2.3和步骤S2.4,矫正步骤S2.4中的数据建立最终的轿厢空间时域模型;
S3应用轿厢空间时域模型实现运行检测;
S4根据获取的回传时间进行人员位于轿厢内外的判定并统计轿厢内现有人数;S5根据人员判定状态及WiFi信号计时器超时状态对统计列表进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种电梯轿厢内人数统计检测方法,其特征在于,所述步骤S1构建轿厢空间时域模型包括轿厢内左侧底部B点WiFi信号接收器、厅门左侧顶部A点WiFi信号接收器和厅门两侧底部C点WiFi信号接收器和D点WiFi信号接收器。
3.根据权利要求1所述的一种电梯轿厢内人数统计检测方法,其特征在于,所述步骤S3运行检测具体包括:
S3.1开启电梯轿厢内4路WiFi信号接收器,实时接收WiFi信号回传时间;S3.2四路WiFi信号接收器将信号回传时间实时上报至电梯控制器;
S3.3电梯控制器将信号回传时间进行滤波去噪后放入已建立的轿厢空间时域模型中,判定该WiFi信号是否为电梯内信号。
4.根据权利要求3所述的一种电梯轿厢内人数统计检测方法,其特征在于,所述步骤S3.2基于修正公式进行轿厢空间时域分析修正WiFi信号回传计算距离,修正公式为:
其中,dmeasured为WiFi信号接收器获取到的回传时间乘以光速C:299792458米/秒后得到的结果,dtrue为经过修正后的计算距离。
5.根据权利要求3所述的一种电梯轿厢内人数统计检测方法,其特征在于,所述步骤S3.3首先构建位置图,设信号点为O点,分别连接C点WiFi信号接收器和D点WiFi信号接收器构成三角形,并且C到O的距离为a,D到O的距离为b,C到D的距离为c。
6.根据权利要求5所述的一种电梯轿厢内人数统计检测方法,其特征在于,所述信号点O点与E1面、E2面位置关系判断包括:当a>c并且a>b时,从D点垂直CO线的交点为T,计D到T的距离为h,计O到T的距离为x,E1面为轿厢左侧面,E2面为轿厢右侧面,E3面为轿厢后侧面,E4面为轿厢前侧面,E5面为轿厢上侧面,E6面为轿厢下侧面,R1为∠TDC,R2为∠TDO,R3为∠TCD;
根据直角函数关系:c2-(a-x)2=b2-x2,得出x值;
根据公式:h2=b2-x2,得出h值;
根据余弦等于邻边比斜边;cosR1=h/c,cosR2=h/b,得R1,R2的角度;
根据公式三角形内角和为180°,R3=180°-90°-R1;
根据CD线垂直于E1和E2两个平面关系,即当R3或者R1+R2大于90°时,信号点O点在E1或E2的外面,即可判定人在轿厢外。
7.根据权利要求6所述的一种电梯轿厢内人数统计检测方法,其特征在于,将信号点O点与B点、D点连接,根据DB、DO、BO三条线长度计算得信号点O点是否在E3或E4两个面之外;将信号点O点与B点、D点连接,根据D、DO、AO三条线长度计算得信号点O点是否在E5或E6两个面之外。
8.根据权利要求7所述的一种电梯轿厢内人数统计检测方法,其特征在于,所述步骤S4若经过判断,同时满足信号点O点在E1或E2内,信号点O点在E3或E4内,信号点O点在E5或E6内时,即可判定信号点在轿厢内并作出代表“在轿厢内”的第一信号,反之,若无法同时满足,则判定信号点在轿厢外并作出代表“非轿厢内”的第二信号。
9.根据权利要求8所述的一种电梯轿厢内人数统计检测方法,其特征在于,所述步骤S5当被判定为“在轿厢内”的第一信号的回传信息上报至电梯控制器时,电梯控制器将其放入统计列表中,并清零该信号的超时计数;当被判定为“非轿厢内”的第二信号的回传信息上报至电梯控制器时,电梯控制器检索统计列表,确保统计列表中不存在该wifi信号点;当统计列表中的wifi信号点出现计时器超时状态时,将该wifi信号从统计列表中移出。
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