CN115893140B - 一种电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统，对于电梯轿厢内人员跌倒无法自救,传统主动求救方式无法使用的问题,本系统可检测异常并自动发送求救信号。对于使用摄像头检测人员跌倒状态涉及隐私,且成本较高的问题,本系统使用雷达波检测,成本低且不涉及隐私。对于通过跌落速度和跌倒姿态样本学习,存在较多的误报问题,且对于晕倒状态难以检测的问题,本系统对人员检测高度和生命特征,可有效检测跌倒、晕倒和绊倒后无法起立的状态和避免误报。且雷达传感器与电梯门控制装置、呼救系统联动，控制开门和呼救系统自动对外求救，提高安全性和报警有效性。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统，涉及传感器及电梯技术领域。
背景技术
电梯轿厢的封闭环境内出现人员跌倒并且无法起立时,人员可通过呼救、拨打电话和使用电梯的紧急按钮求助,这些都需要需受助人员的主动行为,当人员无法行动或行为受限时,人员的健康和生命安全就面临严重威胁。
现有技术应对上述情况一般有两种方法：
一种是基于图像识别的人员跌倒检测,可靠性较高,但成本较高,且在私人电梯中使用涉及隐私安全问题。
另一种是基于雷达波跌倒检测技术，目前常用两种方法:一是检测目标高度变化的速度特征,只能检测特定速度的跌倒状态；二是通过神经学网络进行样本学习,也只能检测特定姿态变化的跌倒状态。
现有技术上述两种方法还不可避免存在错误肯定和错误否定的情形，无法有效应对各种电梯轿厢内人员跌倒情形。
发明内容
本发明提出的是一种电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统，其目的旨在克服现有技术存在的上述缺陷，通过检测高度和生命特征，有效检测人员跌倒并避免误报。
本发明的技术解决方案：电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统，其结构包括跌倒传感器和与电梯控制柜信号连接的电梯控制柜，跌倒传感器包括控制板和与控制板信号连接的雷达传感器的雷达收发天线和IO模块，I O模块与电梯控制柜信号连接，电源模块电输出端与控制板电输入端连接，控制板的信号输出端与指示灯的信号输入端连接，电梯控制柜分别信号连接电梯门系统和呼救系统。对于电梯轿厢内人员跌倒无法自救,传统主动求救方式无法使用的问题,本系统可发现异常并自动发送求救信号。对于使用摄像头检测人员跌倒状态涉及隐私,且成本较高的问题,本系统使用雷达波检测,成本低且不涉及隐私。对于通过跌落速度和跌倒姿态样本学习,存在较多的误报问题,且对于晕倒状态难以检测的问题,本系统对人员检测高度和生命特征,可有效检测跌倒、晕倒和绊倒后无法起立的状态和避免误报。且雷达传感器与电梯门系统和呼救系统联动，控制开门和指令呼救系统自动滚动拨打预设定求救电话，直至电话打通为止，提高安全性和报警有效性。
本发明的优点：结构和控制方法设计合理，可有效检测电梯轿厢内无法自救的人员跌倒、晕倒等状态，成本低、可靠性高、便于安装，且由于雷达信号可以穿透塑料等材质，跌倒传感器还可采用隐蔽方式安装，保证外观一致性。
附图说明
图1是本发明电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统的结构框图。
图2是本发明电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统的控制流程图。
图3是电梯内人员位置点位实施例示意图。
图4是使用本发明电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统检测如图3所示点位检测人员跌倒状态表。
具体实施方式
下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统，其结构包括跌倒传感器和与电梯控制柜信号连接的电梯控制柜，跌倒传感器包括控制板和与控制板信号连接的雷达传感器的雷达收发天线和IO模块，具体是I O模块与电梯控制柜信号连接，电源模块电输出端与控制板电输入端连接，控制板的信号输出端与指示灯的信号输入端连接，电梯控制柜分别信号连接电梯门系统和呼救系统。
具体的，雷达传感器用于检测人员跌倒并产生人员跌倒信号经雷达收发天线传输给控制板，雷达收发天线可设计不同的规格以适应不同的轿厢大小。
控制板用于接收人员跌倒信号并产生预警信号传输给指示灯、产生报警信号传输给I O模块。
指示灯用于接收预警信号并闪烁。
I O模块用于接收报警信号并传输给电梯控制柜。
电梯控制柜用于接收报警信号并产生开门信号传输给电梯门系统、产生求救消息信号传输给呼救系统。
电梯门系统用于接收开门信号并控制电梯门打开。
呼救系统用于接收求救消息信号并向预设定的手机号码拨打求救电话。
电源模块用于为控制板供电。
根据以上结构，工作时，雷达传感器检测到人员跌倒时,指示灯输出预警信号，I O模块输出报警信号,电梯控制柜接收到报警信号,综合电梯自身运行安全因素,主动打开电梯门,并指令呼救系统自动滚动拨打预设定求救电话，直至电话打通为止。
检测人员跌倒信号时，跌倒状态包含跌倒、晕倒和绊倒等跌下后无法起立的状态，判定过程为：检测人员正常站立高度，当高度变化达到设定阈值且保持设定时间后，输出预警信号。预警期间，持续检测人员呼吸生命特征，若人员没有恢复站立，保持设定时间后输出报警信号。
具体的，如图2所示，一种电梯轿厢内人员跌倒状态检测方法，包括以下步骤：
1)系统初始化，通过雷达传感器持续检测人员高度，若无人进入电梯内，则无警情(不产生预警信号和报警信号)；
2)有人进入电梯，雷达传感器持续检测人员高度变化，若未达到高度变化阈值且人员离开，则无警情，并重复步骤2)，若达到高度变化阈值，则进行步骤3)；
3)雷达传感器检测跌倒保持时间，若恢复站立(未达到跌倒保持时间阈值)、人员离开，则无警情，并重复步骤2)，若达到跌倒保持时间阈值，则输出预警信号，指示灯进行预警闪烁，并进行步骤4)；
4)雷达传感器检测生命特征保持时间，若恢复站立(未达到生命特征保持时间阈值)、人员离开，则无警情，并重复步骤2)，若达到生命特征保持时间阈值，则输出报警信号，电梯在开门安全时开门，并指令呼救系统自动滚动拨打预设定求救电话，直至电话打通为止。
实施例
如图3、4所示，使用本系统检测人员跌倒状态，在电梯轿厢内分别取图3中的9个点位，分别模拟检测倚坐和躺下的跌倒状态。
检测时如图4表，√表示模拟检测正确输出报警信号。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统的检测方法，其特征在于，
所述的电梯轿厢内人员跌倒状态检测系统，包括跌倒传感器和与电梯控制柜信号连接的电梯控制柜，电梯控制柜分别信号连接电梯门系统和呼救系统，
跌倒传感器用于产生人员跌倒报警信号并传输给电梯控制柜，
电梯控制柜用于接收人员跌倒报警信号并产生开门信号传输给电梯门系统、产生求救消息信号传输给呼救系统；
电梯门系统用于接收开门信号并控制电梯门打开，
呼救系统用于接收求救消息信号并向关联对象拨打求救电话，拨打时自动滚动拨打预设定求救电话，直至电话打通为止；
所述的跌倒传感器包括控制板和与控制板信号连接的雷达传感器的雷达收发天线和IO模块，IO模块与电梯控制柜信号连接，电源模块电输出端与控制板电输入端连接，控制板的信号输出端与指示灯的信号输入端连接，
雷达传感器用于检测人员跌倒并产生人员跌倒信号经雷达收发天线传输给控制板，
控制板用于接收人员跌倒信号并产生预警信号传输给指示灯、产生报警信号传输给IO模块，
指示灯用于接收预警信号并闪烁，
IO模块用于接收报警信号并传输给电梯控制柜，
电源模块用于为控制板供电；
包括以下步骤：
1）系统初始化，通过雷达传感器持续检测人员高度，若无人进入电梯内，则不产生预警信号和报警信号；
2）有人进入电梯，雷达传感器持续检测人员高度变化，若未达到高度变化阈值且人员离开，则不产生预警信号和报警信号，并重复步骤2），若达到高度变化阈值，则进行步骤3）；
3）雷达传感器检测跌倒保持时间，若恢复站立即未达到跌倒保持时间阈值、人员离开，则不产生预警信号和报警信号，并重复步骤2），若达到跌倒保持时间阈值，则输出预警信号，指示灯进行预警闪烁，并进行步骤4）；
4）雷达传感器检测生命特征保持时间，若恢复站立即未达到生命特征保持时间阈值、人员离开，则不产生预警信号和报警信号，并重复步骤2），若达到生命特征保持时间阈值，则输出报警信号，电梯门打开并一直维持在打开状态，呼救系统向关联对象自动滚动拨打预设定求救电话，直至电话打通为止。
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