CN117142302A - 防夹装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防夹装置，该防夹装置包括光源，用以发出光；光学感测器，用以感测根据该光的反射光；以及处理电路，用以根据该反射光判断汽车是否进入停车格或者离开停车格，其中该停车格在第一状态下为固定的，而在第二状态下为可移动的；其中，如果该反射光在短时间内增加，并返回到该汽车的停车格内的状态，则处理电路判断该汽车的驾驶员已走出停车格；如果在该汽车驶入后该反射光一直保持不变，该处理电路判断该汽车的驾驶员仍在该汽车内。该防夹装置使用简单的光学机制来让用户在不接触可动部分的情况下便可避免受到可动部的伤害。

Description

防夹装置

分案申请的相关信息

本申请是申请号为202110060532.4，申请日为2021年1月15日，发明名称为“防夹装置、空间计算装置以及悬浮控制装置”的中国专利申请的分案申请，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及电梯领域，特别涉及使用光学机制的防夹装置。

背景技术

电梯是各种建筑物中非常普遍的装置。现有的电梯可能包括防夹装置，以防止电梯门夹伤人。但是，现有的防夹装置通常要到门实际夹到东西后才发挥作用。

此外，电梯的空间有限，但是现有的电梯通常没有用于计算占用空间及其可用空间的机制。因此，用户可能等待电梯很长的时间，但是当电梯到达时发现电梯已没有空间。

此外，现有的电梯可能具有用于控制其动作的控制面板。这种现有的控制面板需要用户直接触摸或按下它，因此可能不适用在某些情况。例如，疾病可能通过这种控制面板而传播。

发明内容

本发明一目的为公开一种防夹装置，其使用简单的光学机制来达到防夹的功能。

本发明另一目的为公开一种空间计算装置，其使用简单的光学机制来计算空间。

本发明另一目的为公开一种悬浮控制装置，其使用简单的光学机制来达到悬浮控制装置的功能。

本发明一实施例公开了一种防夹装置，用以防止目标物体被可动部分夹到，其特征在于，包括：光源，用以发出光；光学感测器，用以感测根据该光而产生的光学资料；以及处理电路，用以根据该光学资料判断该目标物体是否存在于该可动部分以及固定部分间，以控制该可动部分。

本发明另一实施例公开了一种空间计算装置，用以计算目标物体的占用空间，包括：光源，用以发出光；光学感测器，用以感测根据射至该目标物体的光而产生的光学资料；以及处理电路，用以根据该光学资料计算该目标物体的该占用空间。

本发明又一实施例公开了一悬浮控制装置，其特征在于，包括：光源，用以发出光；光学感测器，用以感测根据射至目标物体的光而产生的光学资料；多个控制区；以及处理电路，用以根据该光学资料是否代表该目标物体在对应该多个控制区其中的第一控制区的位置停止来控制该悬浮控制装置产生控制指令。

上述实施例公开了一种防夹装置，这防夹装置使用简单的光学机制来让用户在不接触可动部分的情况下便可避免受到可动部的伤害。另外，上述实施例也公开了一种空间计算装置，其使用简单的光学机制来计算所得到的目标物体的空间。另外，上述实施例更公开了一种使用简单的光学机制的悬浮控制装置，从而让用户可以在不触摸悬浮控制装置的情况下控制悬浮控制装置。

附图说明

图1至图3为根据本发明实施例的电梯的示意图。

图4为使用本发明所公开的防夹装置的机械停车系统的示意图。

图5至图7为根据本发明实施例的空间计算装置的动作示意图。

图8为根据本发明实施例的悬浮控制装置的示意图。

图9为图8所示的悬浮控制装置的动作示意图。

图10为根据本发明另一实施例的悬浮控制装置的示意图。

图11为图10所示的悬浮控制装置的动作示意图。

其中，附图标记说明如下：

100 电梯

300 画面

400 停车系统

601，ET入口

LS，LS_1，LS_2，LS_a，LS_b光源

SE，SE_a，SE_b光学感测器

W 支撑物

U用户

PL_1，PL_2，PL_3，PL_4，PL_5停车格

T0，T1，T2，T3，T4，T5，T6时间点

Oa，Ob目标物体

SP 源空间

TP 目标空间

Cr 控制区

F 手指

PSC 处理电路

具体实施方式

以下将以多个实施例来描述本发明的内容，还请留意，各实施例中的元件可通过硬体(例如装置或电路)或是韧体(例如微处理器中写入至少一程式)来实施。此外，以下描述中的“第一”、“第二”以及类似描述仅用来定义不同的元件、参数、资料、信号或步骤，并非用以限定其次序。

图1至图3为根据本发明实施例的电梯的示意图。如图1所示，电梯100包括至少一光源LS_1、LS_2、光学感测器SE(例如影像感测器)和处理电路PSC。图1中的光源LS_1、LS_2、光学感测器SE和处理电路PSC形成防夹装置。在这例中，光源LS_1，LS_2的数量为2，但不限在此。而且，处理电路PSC可以是例如处理器或被设计用在执行以下步骤的任何电路。

光源LS_1、LS_2用以发光。光学感测器SE用以感测根据光产生的光学资料(例如，影像，反射光)。在本实施例和以下实施例中，光学资料是指影像。而且，处理电路PSC用以根据光学资料判断在可动部分和固定部分之间是否存在目标物体，从而相应地控制可动部分。光源LS_1、LS_2可以是例如LED(发光二极体)之类的自身产生光的主动光源。然而，光源LS_1、LS_2也可以是被动光源。例如，光源LS_1、LS_2可以是反射条，其反射来自与光源LS_1、LS_2相对的其他光源的光。在其他实施例中，光源也可以遵循相同的规则。

在图1的实施例中，目标物体可以是用户U，且/或由用户U携带，推动或拉动的任何东西。此外，图1的实施例中的可动部分是电梯100的门。另外，在图1的实施方式中，固定部分是电梯100附近的支撑物W(例如墙壁或支柱)。然而，固定部分、可动部分和目标物体也可以是其他物体。图1所示的概念可应用在其他装置，稍后将对其进行详细描述。

光源LS_1、LS_2和光学感测器SE可以设置在电梯的任何位置，从而可以感测到在可动部分和固定部分之间目标物体的存在，但是不会影响到门的开启和关闭。当目标物体穿过光源LS_1、LS_2时，来自光源LS_1、LS_2的光会被阻挡，因而使光学感测器SE可以感测到具有至少一个暗区的光学资料。通过这种方式，如果光学资料包括至少一个暗区，则处理电路PSC可以判断目标物体存在于可动部分和固定部分之间。处理电路PSC可以根据判断结果进一步控制可动部分。例如，如果判断结果表示目标物体在可动部分和固定部分之间，则处理电路PSC控制电梯不关闭门或控制门仅移动一短距离，以防止目标物体被夹到。

在一实施例中，由光学感测器SE感测的光学资料从2D影像转换为1D影像。例如，将2D影像的一列中的每个像素相加作为列值以产生1D影像。因此，1D影像包括来自2D影像的多个列值总和。当目标物体穿过门时，目标物体会阻挡来自光源LS_1、LS_2的光。因此，若1D影像的部分列的列值低于特定临界值(即暗区)，则表示目标物体穿过门。

在图1的实施例中，光源LS_1、LS_2和光学感测器SE形成OTM(Optical TouchMonitor，光学触摸监视器)架构。换句话说，光源LS_1，LS_2与光学感测器SE相对或在与光学感测器相对的预定范围内。然而，光源和光学感测器的数量不限在图1所示的例子。例如，光学感测器SE的数量可以是2，且光源的数量可以是2。

此外，光源和光学感测器的配置不限在图1所示的实施例。例如，在图2的实施例中，光源LS是在光学感测器SE附近。换句话说，光源可在光学感测器的预定范围内，或者光源在光学感测器的同一侧的预定范围内。图2所示的防夹装置也可以被称为“深度感测装置”。

在一实施例中，由光学感测器SE感测的光学资料从2D影像转换为1D影像。例如，将2D影像的一列中的每个像素相加作为列值以产生1D影像。因此，1D影像包括来自2D影像的多个列值总和。当目标物体穿过门时，目标物体会反射来自光源LS_1、LS_2的光。因此，若1D影像的部分列的列值高于特定临界值(即亮区)，则表示目标物体穿过门。

在一实施例中，处理电路PSC还用以根据光学资料判断控制物体(例如，用户的手指)的位置，并用以根据控制物体和互动界面之间的相对位置控制与互动界面相关联的装置。如图3的实施例所示，控制物体是用户的手指，互动界面是画面300。画面300可以是投影影像或在物理萤幕上显示的影像。处理电路PSC可以通过上述规则根据感测到的光学资料判断控制物体的位置。因此，用户可以移动他的手指以启动互动界面上所示的图符(icon)，以触发与互动界面相关联的装置的操作。与互动界面相关联的装置可以是例如音乐播放器或可以控制互动界面的显示内容的装置。通过这种方式，用户可以在电梯100中进行一些娱乐活动。此外，互动界面还可以用在控制电梯100的上/下，门的打开/关闭。

请注意，虽然图3所示的实施例采用了图1中的光源LS_1、LS_2和光学感测器SE的配置，但是图3所示的实施例可以采用其他光源和光学感测器的配置。例如，图3所示的实施例可以使用图2的实施例中的光源LS和光学感测器SE的配置。

图1和图2中公开的防夹装置可以应用在电梯100以外的其他种类的装置。例如，本发明公开的防夹装置可以应用在工厂的制造机械。在这种情况下，上述可动部分和固定部分都是制造机械的构件，且本发明公开的防夹装置可以防止员工被制造机械夹到。

除了制造机械之外，本发明公开的防夹装置还可应用在包括固定部分的系统，这固定部分在第一状态下是固定的，而在第二状态下是可移动的。如图4的实施例所示，停车系统400包括多个停车格PL_1-PL_5。在一实施例中，如果用户希望将他的汽车停放在停车格PL_3中，则停车格PL_4向左移动且停车格PL_3向下移动，从而用户可以将他的汽车停放在停车格PL_3中。在这种状态下，停车格PL_1是固定部分。在另一种状态下，如果另一个用户想要将他的汽车从停车格PL_1移动，则停车格PL_2和PL_4向左移动，而停车格PL_1向下移动。因此，在这种状态下，停车格PL_1成为可动部分而不是固定部分。

前述防夹装置可应用在图4所示的停车系统400。例如，停车系统的处理电路PSC可以通过光源LS_a、LS_b和光学感测器SE_a、SE_b来判断是否有任何用户进入停车格PL_1、PL_2，或者最初在车上的用户是否已经离开了停车格，以相应地控制停车场的移动并防止用户因停车场的移动而受到伤害。例如，如果汽车进入空的停车格PL_2，则停车系统400的处理电路PSC会判断有大的物体进入停车格PL_2，因为来自光源LS_b的光的大量反射光被光学感测器SE_b连续接收。然后，如果来自光源LS_b的光的反射光在短时间内增加，然后返回到汽车位在停车格PL_2内的状态，则处理电路PSC可以判断该汽车的驾驶员已走出停车格。相反的，如果在汽车驶入后来自光源LS_b的光的反射光一直保持不变，则处理电路PSC判断汽车的驾驶员仍在汽车内。图4中公开的概念的变化形态也应落入本发明的范围内。光源和光学感测器可以对应于不同要求而设置在停车系统400中的任何位置。

以上所述的防夹装置也可应用在计算占用空间且/或可用空间。在这种情况下，防夹装置可以被视为空间计算装置。请参考图1与图5，以更清楚地了解本发明所公开的空间计算装置的概念。

在图5的实施例中，图1中的光源LS_1、LS_2用以发出光。光学感测器SE用以感测根据光产生的光学资料(在这实施例中为影像)。而且，处理电路PSC用以根据光学资料计算目标物体的占用空间。在以下实施例中，目标物体可以是用户，或者是用户携带，推动或拉动的任何其他东西。在以下实施例中，是以用户为例进行说明，但并不以这为限。

如图5所示，光学感测器SE感测在不同时间点T0-T6的光学资料，且用户U在包括时间点T1-T6的时间区段内穿过由来自光源LS_1和LS_2的光形成的照明区。由于用户U在时间点T1-T5而不是时间点T0和时间点T6在照明区中移动，因此在时间点T0和T6的光学资料没有暗区，并且在不同时间点T1-T5的光学资料的暗区大小不同。用户U在照明区中的部分越小，暗区越小。同样的，用户U在照明区中的部分越大，暗区越大。因此，通过组合在不同时间点感测到的光学资料，可以得到用户U的占用体积或占用面积。还请理解，这里提到的时间点T1-T6可以表示较短的时间区段，而不局限在特定的时间点。

因此，当用户U穿过照明区时，处理电路PSC可以根据在不同时间点感测到的光学资料，计算出用户U所占的体积或面积。如果仅使用一个光学感测器，则处理电路PSC可以仅计算用户所占用的面积(即，计算2D占用空间)。如果使用多个光学感测器，则处理电路PSC可以计算用户占用的体积(即，计算3D占用空间)或计算更精确的占用空间。

更详细来说，在不同时间点的用户的每个影像可以代表在相应时间点的用户的1D长度或2D面积。例如，在图5的实施例中，在时间点T3的用户U的影像可以代表在时间点T3的用户U的1D长度或2D面积。因此，可以通过在不同时间点累积1D长度或2D面积来得到用户占用的体积或面积。以图5中的实施例为例，如果根据在时间点T1-T6得到的影像计算出的用户U的累积1D长度为A，则可以将用户U的占用面积判断为A*K。K可以是预定值或通过特定方程式获取的值。例如，在一实施例中，K与用户U的速度成比例。因此，如果用户U的速度高于速度临界值，则在计算用户U的占用面积的同时，将K增加X％。相反的，如果用户U的速度低于速度临界值，则在计算用户U的占用面积的同时，将K减小Y％。因为可以减少由用户的不同速度引起的干扰，所以可以得到精确的占用面积。这种方法也可以应用在计算用户U的占用体积。

用户U的速度可以通过各种方法来计算。例如，可以通过用户进入照明区的时间(例如，图5中的时间点T1)和用户离开照明区的时间(例如，图5中的时间点T6)来估计速度。在另一个例子中，可使用别的速度计算装置，例如雷达测速仪或光学测速仪，来计算用户的速度。

在得到占用面积或占用体积后，处理电路PSC可以进一步根据电梯100的占用空间和总空间来计算电梯100的可用空间。图6是图1所示的电梯100的俯视图。如图1和图6所示，光源LS_1、LS_2和光学感测器ES被设置在电梯100的入口601(即门)处或附近。因此若任何目标物体穿过入口601，则相关的光学资料会被感测到。然后，可以得到目标物体的占用面积且/或占用体积。如图6所示，目标物体Oa是婴儿车，目标物体Ob是用户。通过上述步骤，可以得到目标物体Oa、Ob的占用面积且/或占用体积。如果已经得到了电梯100的总空间，则可以根据目标物体的最大可用空间和占用空间来计算可用空间。这里的空间可以表示2D空间(即面积)或3D空间(即体积)。

此外，除了使用图1所示的空间计算装置之外，本发明公开的空间计算装置的元件(即，光源和光学感测器)可以具有其他配置。例如，空间计算装置的元件可以如图2所示的实施例配置。如果空间计算装置应用图1所示的布置，则会根据光学资料的暗区来计算占用面积且/或占用体积。然而，若空间计算装置应用图2所示的配置，则会根据光学资料的亮区来计算占用面积且/或占用体积。此外，还请理解，本发明公开的空间计算装置不限在包括图1和图2中的元件。

本发明公开的空间计算装置可以应用在任何源空间和任何目标空间，而不仅限在电梯100。图7的实施例是以图1中的空间计算装置为例来描述。如图7所示，光源LS_1、LS_2和光学感测器SE被设置在入口ET的预定范围内。例如，光源LS_1、LS_2和光学感测器SE被设置在入口ET处或入口ET附近。通过这种方式，在目标物体Ob穿过入口ET从源空间SP移动到目标空间TP并穿过由光源LS_1、LS_2的光产生的照明区之后，处理电路PSC会计算目标物体Ob的占用空间。

在图1，图2和图5所示的实施例中，源空间SP是电梯100的外部空间，目标空间TP是电梯100的内部空间。目标空间TP可以是任何环境的任何部分。例如，目标物体Ob是将货物运送到仓库的传送带上的货物。通过本发明的空间计算装置，可以得到储藏室的可用空间。又例如，源空间SP是隧道的外部空间，目标空间TP是隧道的内部空间。通过本发明的空间计算装置，可以得到隧道内车辆的占用空间，还可以得到隧道的可用空间。由此可以相应地控制隧道的交通流量。

电梯通常会包括一个控制面板，用以控制电梯的开门/关门和上下移动。但是，传统的控制面板需要用户直接触摸其按钮，因此不适用在某些情况，例如医院的电梯。在以下实施例中，本发明公开了应用光学机构的悬浮控制装置，从而用户可以非直接地控制电梯。这样的悬浮控制装置可以应用在电梯，也可应用在任何其他电子装置。

图8为根据本发明实施例的悬浮控制装置800的示意图。图8的右图是从图8的左图的X方向观察的示意图。在图8的实施例中，悬浮控制装置800包括多个控制区Cr(仅标记了其中三个)。控制区Cr可为提供直接控制的控制区，例如为硬体按钮或触摸板一部分。但是，控制区Cr也可为不具有直接控制功能的区域，例如塑胶板或玻璃板的一部分。在图8所示的实施例中，控制区Cr中的每一个都设置对应的光源LS(仅标记了三个光源)。光源LS可以设置在控制区Cr之上，之下或之中。除了光源LS之外，悬浮控制装置800还包括至少一个用以感测光学资料的光学感测器(未绘示)。光学感测器也可以设置在控制区Cr之上，之下或之中。在一个实施例中，控制区Cr中的每一个都包括相应的光学感测器。

在图8的实施例中，如果用户的手指F靠近特定控制区Cr，则来自特定控制区Cr的光源LS的光被反射，因此相应的光学感测器会感测到具特别高亮度(即亮度级别高于亮度临界值)的光学资料。在图8的实施例中，手指F靠近具数字14的控制区Cr，其代表着去14楼的按钮，因此光学感测器OP_14所感测的光学资料的亮度会如图9所示的曲线图所示，其亮度特别高。

除了具数字14的控制区Cr之外，来自光源LS的光还可以被用户的其他部分反射，例如，被用户的手反射。这样，由其他控制区Cr的光学感测器感测到的光学资料也可能因而变得更高。例如，如图9所示的曲线图所示，分别与具数字4、11、14的控制区相对应的光学感测器OP_4、OP_11和OP_14的亮度也变高，但是仍低于光学感测器OP_14的光学资料的亮度(也就是，亮度等级低于亮度临界值)。通过这种方式，用户的处理电路PSC可以判断用户想要触发具数字14的控制区Cr。

在一实施例中，悬浮控制装置800还包括双重判断过程，以确保用户想要触发控制区Cr中的哪个。在这样的实施例中，如果光学资料表示手指F停在控制区Cr中与第一控制区(例如，上述具数字14的控制区Cr)相对应的位置处，则处理电路PSC控制悬浮控制装置800产生确认信息。如果进行了与确认信息相对应的确认动作，则处理电路PSC控制悬浮控制装置800产生与第一控制区相对应的控制指令。另外，如果未进行确认动作，则处理电路PSC不控制悬浮控制装置产生控制指令。控制指令可用在控制电梯。例如，如果确认触发了具数字14的控制区Cr，则处理电路PSC产生用以控制电梯往14层的控制指令。

在一例中，用户想要触发具数字12的控制区Cr，但是由于其他光源的干扰，处理电路PSC判断用户触发了具数字13的控制区Cr。在这种情况下，具数字13的控制区Cr产生可见光(确认信息)以通知用户触发了具数字13的控制区Cr。在经过预定时间间隔之后，若用户未移动手指F(执行确认动作)，悬浮控制装置800触发具数字13的控制区Cr并产生相应的控制指令。相反的，如果用户在预定时间间隔内移动手指F(不执行确认动作)，则悬浮控制装置800不会触发具数字13的控制区Cr，且处理电路PSC会重新判断用户想要触发那一个控制区Cr。

确认信息和确认动作可以根据不同的要求进行更改。例如，可以将确认信息改变为语音信息，并且确认动作可以是用户产生的语音指令。

悬浮控制装置的光源和光学感测器的配置不限在图8所示的实施例。图10为根据本发明另一实施例的悬浮控制装置1000的示意图。图10的右图是从图10的左图的X方向观察的示意图。悬浮控制装置1000包括光源LS_1、LS_2、光学感测器SE和处理电路PSC。光源LS_1、LS_2和光学感测器SE在控制区Cr之外，而不是在控制区Cr之下或之上。

悬浮控制装置1000的光源LS_1、LS_2和光学感测器SE的配置也被称为OTM结构，与图1所示的防夹装置的配置相似。因此，在这种情况下，如果与第一控制区相对应的光学资料的亮度等级低于亮度临界值，则处理电路PSC判断光学资料代表目标物体停止在与第一控制区相对应的位置。例如，如图11所示，手指F靠近具数字14的控制区Cr，因此与具数字14的控制区Cr相对应的亮度低于亮度临界值。通过这种方式，可以判断手指F的位置。在判断手指F的位置之后，还可以执行上述双重判断过程，以确保用户想要触发哪个控制区。

上述实施例公开了一种防夹装置，这防夹装置使用简单的光学机制来让用户在不接触可动部分的情况下便可避免受到可动部的伤害。另外，上述实施例也公开了一种空间计算装置，其使用简单的光学机制来计算所得到的目标物体的空间。另外，上述实施例更公开了一种使用简单的光学机制的悬浮控制装置，从而让用户可以在不触摸悬浮控制装置的情况下控制悬浮控制装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，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)

1.一种防夹装置，其特征在于，应用于停车场，包括：

光源，用以发出光；

光学感测器，用以感测根据该光的反射光；以及

处理电路，用以根据该反射光判断汽车是否进入停车格或者离开停车格，其中该停车格在第一状态下为固定的，而在第二状态下为可移动的；

其中，如果该反射光在短时间内增加，并返回到该汽车的停车格内的状态，则处理电路判断该汽车的驾驶员已走出停车格；

如果在该汽车驶入后该反射光一直保持不变，该处理电路判断该汽车的驾驶员仍在该汽车内。

2.如权利要求1所述的防夹装置，其特征在于，该光源设置在和该光学感测器相对的预定范围内。

3.如权利要求1所述的防夹装置，其特征在于，该光源设置在该光学感测器的预定范围内。