一種能夠監測兒童使用的電梯系統及其控制方法與流程

2023-06-11 22:09:21

本發明涉及電梯控制技術領域，涉及一種能夠監測兒童使用的電梯系統及其控制方法。

背景技術：

電梯作為一種便捷的乘客運送工具在樓宇中廣泛應用，例如在寫字樓、商場、學校等場所中使用；由於其良好的乘坐體驗，越來越越多的乘客傾向選擇乘坐電梯系統，特別是對於兒童或小孩，電梯系統似乎能為其帶來新鮮的體驗，從而樂於乘坐各種類型的電梯，包括直梯（又稱為升降電梯）和扶梯。

正是由於電梯的普遍應用，廣大乘客非常容易忽略其是一種特種設備並存在一定的安全隱患，尤其是在兒童單獨乘坐電梯時，其存在較大的安全隱患，從而容易忽略對兒童乘坐電梯的監護。因此，電梯供應商或使用單位通常要求兒童在其監護人陪同下乘坐電梯，以避免發生安全事故。

現有的電梯系統中，提出了各種監測或識別兒童是否單獨乘坐電梯的技術，例如，中國專利申請號為CN201110227551.8、名稱為「一種防止小孩單獨乘坐電梯的控制裝置」中揭示了通過體熱感探測器來判斷小孩是否有相應的監護人陪同，從而防止小孩單獨乘坐電梯。但是，現有技術的電梯系統中，對兒童容易存在誤識別，從而一方面未實現對兒童單獨乘坐全面監測、還是存在一定安全風險，另一方面容易影響電梯的正常運行。

技術實現要素：

本發明的目的之一在於，實現對兒童使用電梯情況的準確監測。

本發明的又一目的在於，降低兒童乘坐電梯的安全事故發生概率。

為實現以上目的或者其他目的，本發明提供以下技術方案。

按照本發明的一方面，提供一種能夠監測兒童使用的電梯系統，包括電梯控制裝置，並且還包括：

　　RGB-D傳感器，其被安裝在預定位置以至少獲取紅綠藍三原色（RGB）信息和深度（D）信息；以及

　　信息分析處理裝置，其被配置為用於至少對所述D信息或所述RGB信息及D信息的結合進行實時分析處理以實現對兒童的檢測判斷。

按照本發明的又一方面，提供一種能夠監測兒童使用的電梯系統控制方法，包括：

　　S1：通過RGB-D傳感器至少獲取RGB信息和深度信息；

　　S2：至少對所述D信息或所述RGB信息及D信息的結合進行實時分析處理以實現對兒童的檢測判斷，並在所述乘客被判斷為全部是兒童時發送警報消息；

　　S3：至少在接收到所述警報消息時實時顯示所述RGB-D傳感器所獲取的至少部分信息，至少基於顯示的所述RGB-D傳感器所獲取的信息來確認所述乘客是否全部是兒童；

　　S4：在確認為全部是兒童情況下發送用於確保兒童安全的控制指令。

按照本發明的還一方面，提供一種能夠監測兒童使用的電梯系統，包括電梯控制裝置，並且還包括：

　　智能可穿戴設備，其被乘客穿戴並至少存儲該乘客的年齡特徵信息；以及

　　信息分析處理裝置（220），其被配置為從所述智能可穿戴設備獲取乘客的年齡特徵信息並進行實時分析處理以實現對兒童的檢測判斷。

按照本發明的再一方面，提供一種能夠監測兒童使用的電梯系統控制方法，包括：

　　S1：從乘客穿戴的智能可穿戴設備至少獲取乘客的年齡特徵信息，並且從圖像獲取裝置獲取乘客的圖像信息；

　　S2：至少對年齡特徵信息進行實時分析處理以實現對兒童的檢測判斷，並在所述乘客被判斷為全部是兒童時發送警報消息；

　　S3：至少在接收到所述警報消息時實時顯示所述圖像信息，基於顯示的所述圖像信息來確認所述乘客是否全部是兒童；

　　S4：在確認為全部是兒童情況下發送用於確保兒童安全的控制指令。

附圖說明

從結合附圖的以下詳細說明中，將會使本發明的上述和其他目的及優點更加完整清楚，其中，相同或相似的要素採用相同的標號表示。

圖1是按照本發明一實施例的電梯系統的模塊結構示意圖。

圖2是RGB-D傳感器安裝在乘客等候區的安裝示例示意圖。

圖3是RGB-D傳感器安裝在轎廂內的安裝示例示意圖。

圖4是一實施例的信息分析處理裝置的工作原理示意圖。

圖5是又一實施例的信息分析處理裝置的工作原理示意圖。

圖6是一實施例的確認裝置的工作原理示意圖。

圖7是RGB-D傳感器安裝在扶梯系統的安裝示例示意圖。

圖8是按照本發明又一實施例的電梯系統的模塊結構示意圖。

具體實施方式

下面介紹的是本發明的多個可能實施例中的一些，旨在提供對本發明的基本了解，並不旨在確認本發明的關鍵或決定性的要素或限定所要保護的範圍。容易理解，根據本發明的技術方案，在不變更本發明的實質精神下，本領域的一般技術人員可以提出可相互替換的其他實現方式。因此，以下具體實施方式以及附圖僅是對本發明的技術方案的示例性說明，而不應當視為本發明的全部或者視為對本發明技術方案的限定或限制。

下面的描述中，為描述的清楚和簡明，並沒有在附圖中對電梯系統的所有部件一一示出，附圖中重點示出了本領域普通技術人員為完全能夠實現本發明的多個部件，對於本領域技術人員來說，許多部件的操作都是熟悉而且明顯的。

在本文中，「乘客等候區」和「乘客到達區」是相對乘客的乘坐電梯過程來定義的，對於某一樓層來說，其既可能是一乘坐電梯過程的「乘客等候區」，也可能是另一乘坐電梯過程的「乘客到達區」。

在本文中，「兒童」又指「小孩」，其是指其在沒有監護人員陪同的情況下乘坐電梯可能存在安全隱患的年齡較小的乘客，「兒童」或「小孩」定義範疇所對應的具體年齡範圍和/或身高範圍可以根據電梯的安全隱患評估等來設定。

圖1所示為按照本發明一實施例的電梯系統的模塊結構示意圖。在該實施例中，電梯系統主要地包括RGB-D（紅綠藍三原色-深度）傳感器，其包括設置在在不同位置的RGB-D傳感器111和RGB-D傳感器112。在電梯系統為直梯（上下升降）系統時，至少一個RGB-D傳感器111被設置在乘客等候區81，至少一個RGB-D傳感器112被設置在電梯系統的轎廂190中。RGB-D傳感器111和112是3D傳感器的一種，其可以獲取紅綠藍三原色（RGB）信息和深度（D）信息，紅綠藍三原色（RGB）信息是一種平面圖像信息，因此，基於RGB信息和D信息分別可以獲得彩色平面圖像和深度圖像。RGB-D傳感器111和112的具體類型不是限制性的，為更清楚地對兒童進行識別，可以選擇相應類型的RGB-D傳感器。

以下具體以電梯系統為直梯系統為示例進行說明。

圖2所示為RGB-D傳感器安裝在乘客等候區的安裝示例示意圖；圖3所示為RGB-D傳感器安裝在轎廂內的安裝示例示意圖。

結合圖1至圖2所示，乘客等候區81在可以在某一時間段存在一個或多個乘客；乘客92示意地表示為兒童乘客，其為本發明電梯系統所監測的對象，尤其是監測其對電梯系統的使用；當然被監測的也可以能包括兒童以外的乘客（圖中未示出），其為被允許單獨乘坐電梯的乘客，其例如可以是兒童乘客92的監護人。

在乘客等候區81安裝有RGB-D傳感器111，其可以對其所監控範圍的乘客相關的信息進行採集以獲得信息711，信息711包括RGB信息和D信息，其可以包括乘客等候區81的前景相關的RGB信息和D信息，也可以包括乘客等候區81的乘客相關RGB信息和D信息。

結合圖1和圖3所示，電梯系統的轎廂190內在可以在某一時間段存在一個或多個乘客92，在轎廂190內安裝有RGB-D傳感器112，其可以對轎廂190中的當前乘客相關的信息進行採集以獲得信息712，信息712包括RGB信息和D信息，其可以包括轎廂190的前景相關的RGB信息和D信息，也可以包括轎廂190的乘客相關RGB信息和D信息。

需要說明的是，乘客等候區81的RGB-D傳感器111和轎廂190的RGB-D傳感器112二者可以採用相同類型的RGB-D傳感器，也可以採用不同類型的RGB-D傳感器。RGB-D傳感器在乘客等候區81或轎廂190的具體安裝位置不受本發明圖示實施例限制，為更清楚地對乘客進行識別，可以具體選擇相應位置安裝RGB-D傳感器。

繼續如圖1所示，電梯系統主要地包括信息分析處理裝置120，從RGB-D傳感器獲取的信息711和信息712被發送至信息分析處理裝置120，信息分析處理裝置120對它們進行分析處理。信息分析處理裝置120可以集中設置，也可以對應每個RGB-D傳感器分離地設置。具體地，信息分析處理裝置120可以為對應RGB-D傳感器的PC伺服器，採集的各種RGB信息和D信息等被傳輸至該PC伺服器進行實時地分析處理，以實現對兒童的檢測判斷，並根據檢測判斷情況來決定是否生成警報消息610。信息分析處理裝置120是智能化的控制電梯系統的核心組件，通過其發送的警報消息610，警報消息610是後續過程中可控地觸發發送控制命令620的基礎，其有利於保證兒童乘客的安全。以下至少結合圖1至圖5對本發明實施例的電梯系統的信息分析處理裝置進行詳細示例說明，並同時示例說明該電梯系統的控制方法。

圖4所示為一實施例的信息分析處理裝置的工作原理示意圖。參見圖1至圖4，信息分析處理裝置120可以對來自於RGB-D傳感器111和/或112的信息（711和/或712）進行分析處理。按功能模塊劃分，在該實施例中，信息分析處理裝置120包括前景檢測模塊1211、乘客檢測模塊1212、乘客高度計算模塊1214和兒童乘客判斷模塊1215。信息711或712包括D信息和RGB信息，為準確檢測乘客，首先在前景檢測模塊1211至少對RGB-D傳感器所監測的區域（例如乘客等候區或轎廂內）的D信息進行分析處理，例如，背景特徵的提取並具體計算，進而獲得的前景特徵信息。信息711和/或712可以在沒有乘客的情況下分別由RGB-D傳感器111和/或112獲取。

進一步，前景檢測模塊1211分析處理得到的前景特徵信息被傳輸至乘客檢測模塊1212，當前獲得的D信息也被傳輸至乘客檢測模塊1212。由於獲得的前景信息可能包含多位乘客，需要根據深度D信息進一步對前景信息進行分割從而完成乘客的檢測和分離，例如可檢測多位乘客並完成計數。

進一步地，乘客高度計算模塊1214至少基於乘客檢測模塊1212所檢測到的乘客以及該乘客所對應的D信息進行計算分析以獲取乘客的高度特徵。在該實施例中，乘客高度計算模塊1214還可以從相應地RGB-D傳感器中獲取校準信息，例如，標定傳感器的角度、位置等方面的信息，引入其計算分析處理中，提高計算的準確性，有利於獲得更加準確的高度特徵。

進一步地，兒童乘客判斷模塊1215基於乘客92的至少基於乘客的高度特徵判斷每個檢測到的乘客是否為兒童，例如，在高度特徵值小於或等於預定值時判斷為兒童，並在在所有乘客被判斷為全部是兒童時觸發發送警報消息610。需要說明的是，該預定值可以根據兒童身高統計來預先設定，對於不同的電梯類型和/或不同的應用場景，可以設定不同的預定值。並且需要理解的是，在乘客中既存在兒童乘客、也存在高度特徵值大於預定至的成年人乘客時，可以判斷當前乘客等候區81中的兒童或者轎廂190內的兒童有監護人一同乘坐電梯，可以認為是相對安全的情形，因此，可以不發出警報消息610。

以上實施例的信息分析處理裝置120中，由於D信息的引入，乘客檢測和乘客的高度特徵檢測相對更加準確，有利於提高兒童乘客判斷的準確性。需要說明的是，以上對該D信息的分析處理可以採用現有的各種具體算法，其算法類型不是限制性的。

在一實施例中，信息分析處理裝置120還可以包括乘客計數模塊1213，在乘客檢測結束後，基於檢測的乘客信息統計乘客的數量，並將該數量結果發送至乘客高度計算模塊1214。

圖5所示為又一實施例的信息分析處理裝置的工作原理示意圖。相比於圖4所示實施例的信息分析處理裝置，該實施例的信息分析處理裝置120還包括：臉部年齡特徵檢測模塊122和/或人的形態檢測模塊123。以上圖4所示實施例的信息分析處理裝置中，其主要是基於高度特徵信息來對兒童乘客進行判斷，但是也可能存在誤判斷情形，例如，對於身高低於預定值的成年人乘客。臉部年齡特徵檢測模塊122和人的形態檢測模塊123進一步結合平面的RGB信息進行分析處理。

申請人注意到，成年乘客與兒童乘客的臉部特徵是存在區別並可圖像識別的，因此臉部年齡特徵檢測模塊122進一步設置在信息分析處理裝置120中，其接收信息711和/或712中的RGB信息，RGB信息是關於乘客的RGB信息，對RGB信息進行分析處理，例如，臉部關鍵特徵信息提取等，從而獲得每個乘客的臉部年齡特徵信息。每個乘客的臉部年齡特徵信息被發送至兒童乘客判斷模塊1215，兒童乘客判斷模塊1215基於臉部年齡特徵信息判斷每個乘客是否為兒童。結合以上基於乘客的高度特徵信息的判斷，在兩個判斷過程中都對該乘客判斷為兒童時，該乘客才被判斷為兒童乘客，或者在兩個判斷過程中所有乘客被判斷為全部是兒童時，才發送警報消息610。

需要說明的是，以上臉部年齡特徵檢測模塊122的分析處理中可以採用各種臉部圖像識別的具體算法，其具體算法類型不是限制性的。

另一方面，申請人注意到，成年乘客與兒童乘客的形態是存在區別並可圖像識別的，因此人的形態檢測模塊123進一步設置在信息分析處理裝置120中，其接收信息711和/或712中的RGB信息，RGB信息是關於乘客的RGB信息，對RGB信息進行圖像分析處理，例如，身體形態特徵信息提取等，從而獲得每個乘客的形態信息。每個乘客的形態信息被發送至兒童乘客判斷模塊1215，兒童乘客判斷模塊1215基於形態信息判斷每個乘客是否為兒童。結合以上基於乘客的高度特徵信息的判斷，在兩個判斷過程中都對該乘客判斷為兒童時，該乘客才被判斷為兒童乘客，或者在兩個判斷過程中所有乘客被判斷為全部是兒童時，才發送警報消息610。

需要說明的是，以上人的形態檢測模塊123的分析處理中可以採用各種身體形態圖像識別的具體算法，其具體算法類型不是限制性的。

在其他實施例中，在圖5中，兒童乘客判斷模塊1215也可以基於高度特徵、形態信息、臉部年齡特徵信息三個同時來判斷所有乘客是否全部是兒童，所有乘客全部為兒童時才發送警報消息610。

還需要理解的是，確認裝置130還配置為在確認為不全部是兒童的情況下，可以取消發送控制指令610以確保所述電梯系統的正常運行。

繼續如圖1所示，電梯系統還包括確認裝置130，其中警報消息610被發送至確認裝置130，並且，RGB-D傳感器111和/或112所獲取的信息可能通過信息分析處理裝置120間接地發送至確認裝置130，也可以通過直接方式發送至確認裝置130。確認裝置130可以設置在方便電梯管理工作人員方便監視的位置。

圖6所示為一實施例的確認裝置的工作原理示意圖。在該實施例中，確認裝置130包括警報部件131、顯示部件132和確認部件133。警報部件131可以接收警報消息610，並且根據接收到的警報消息觸發報警，提醒電梯管理工作人員進行人工確認。顯示部件132可以接收RGB-D傳感器發送過來的信息711和/或712，對其進行實時顯示，特別是RGB-D傳感器所獲取的信息中RGB信息，從而實現顯示二維圖像。進一步，在確認部件133，電梯管理工作人員可以非常方便地基於顯示圖像確認當前監控區域的乘客是否全部是兒童，也即對信息分析處理裝置120的判斷進行進一步地人工確認，防止信息分析處理裝置120的誤判斷的發生。確認部件133在確認為全部是兒童情況下發送用於確保兒童安全的控制指令620，具體地確認部件133設置按鈕，基於報警和顯示內容按動按鈕進行確認，從而基於警報消息610可以觸發產生控制指令620。

確認裝置130的設置進一步實現了對兒童使用電梯情況的準確、可靠監測，防止因對兒童使用電梯情況監測不準而影響電梯系統的正常運行。

控制指令620可以根據電梯系統的具體情況來確定。

對於直梯系統的乘客等候區81，如果確認等候的乘客全部是兒童，控制指令620至少包括忽略當前乘客等候區的電梯呼叫請求的第一控制指令，這樣，兒童乘客單獨或獨自在乘客等候區呼叫電梯時，該電梯呼叫請求將被自動忽略，預先防止兒童乘客單獨或獨自乘坐電梯，也有利於保證已在運行的電梯系統的運行效率。

對於直梯系統的轎廂190，如果確認轎廂內的乘客全部是兒童，控制指令620至少包括忽略轎廂中的運送請求的第二控制指令，這樣，兒童乘客單獨或獨自在轎廂中190內按動面板191的樓層按鈕時，其對應運送請求將被自動忽略，轎廂190將繼續停留在乘客等候區，防止兒童乘客單獨或獨自乘坐電梯。

繼續如圖1所示，在該實施例的電梯系統中，可選地，還設置有控制指令轉換裝置140，控制指令轉換裝置140接收來自信息分析處理裝置120的控制指令610中的一個或多個指令，並將其轉換為電梯控制裝置150可讀的命令消息。控制指令轉換裝置140的設置，易於實現對現有的電梯系統改造，使其與本發明的電梯系統的信息分析處理裝置120相兼容。

繼續如圖1所示，在該實施例的電梯系統中，其包括電梯控制裝置150，其是電梯系統的控制中心，其響應各種指令（例如控制指令610）以發送控制電梯系統的各部件動作的命令。電梯控制裝置150的具體類型、設置方式等不是限制性的。

需要理解的是，本發明實施例的電梯系統可以對兒童乘客進行準確判斷，能夠準確、可靠監測兒童使用電梯情況並及時發送相應的控制指令，防止兒童單獨或獨自乘坐電梯，大大降低兒童乘坐電梯的事故發生概率。

圖1所示實施例的電梯系統並不限於應用於直梯系統，其還可以類推地用於諸如扶梯系統。

圖7所示為RGB-D傳感器安裝在扶梯系統的安裝示例示意圖。圖1所示實施例的電梯系統的RGB-D傳感器111/112可以安裝在扶梯系統的出/入口，監控出/入口位置的乘客。扶梯系統的如圖1所示的信息分析處理裝置120、確認裝置130同樣可以基於以上圖4至圖6所示實施例的工作原理來工作。當出/入口位置的乘客被確認為全部是兒童的情況下，發出的控制指令610，該控制指令610至少包括中止扶梯的運行的第三控制指令，從而及時中止扶梯運行，保證兒童的安全。控制指令610還可以包括發出警告廣播的第四控制指令，從而及時進行警告廣播，提醒兒童周圍的監護人或工作人員及時注意並採取相應措施。

圖8所示為按照本發明又一實施例的電梯系統的模塊結構示意圖。在該實施例，電梯系統主要地包括智能可穿戴設備210和信息分析處理裝置220。其中智能可穿戴設備210中存儲穿戴該設備201的乘客的年齡特徵信息，年齡特徵信息可以具體某一年齡，也可以是某一年齡範圍。智能可穿戴設備210可以有乘客自身所有並穿戴，也可以由該電梯系統所在的樓宇同一發放並穿戴。智能可穿戴設備210具體可以為RFID卡、智慧型手機或者智能手環等，其具體類型不是限於本發明實施例。

繼續如圖8所示，信息分析處理裝置220被配置為從智能可穿戴設備210獲取乘客的年齡特徵信息，在一實施例中，信息分析處理裝置220可以包括設置在樓宇的預定區域的類似基站設備的裝置，攜帶智能可穿戴設備210的乘客進入該預定區域（例如乘客等候區或轎廂內）時，該信息分析處理裝置220可以自動讀取智能可穿戴設備210存儲的年齡特徵信息，從而年齡特徵信息的獲取非常方便。信息分析處理裝置220進一步對年齡特徵信息進行實時分析處理以實現對兒童的檢測判斷，從而可以判斷是否是兒童使用電梯。在還一實施例中，信息分析處理裝置220還根據檢測判斷情況來決定是否生成警報消息610。信息分析處理裝置220是智能化的控制電梯系統的核心組件，通過其發送的警報消息610，警報消息610是後續過程中可控地觸發發送控制命令620的基礎，其有利於保證兒童乘客的安全。

繼續如圖8所示，為進一步提高對兒童使用電梯的判斷準確性，電梯系統還設置有確認部件230和圖像獲取裝置215。其中，圖像獲取裝置215可以是類似如圖1所示實施例的RGB-D傳感器和/或112，其對應直梯系統、扶梯系統的安裝和設置方式與圖1所示實施例的RGB-D傳感器安裝和設置基本相同（如圖2、圖3和圖7），RGB-D傳感器獲取的RGB信息被直接或間接發送哦內閣制確認部件230進行實時顯示。在又一實施例中，圖像獲取裝置215可以為2D智能網絡攝像機（SMART IP CAMERA），其獲取的乘客的2D圖像信息被傳輸至確認部件230。需要理解的是，圖像獲取裝置215的具體類型不受本發明實施例限制。

確認部件230同時接收警報消息並至少在接收到警報消息610，並至少在接收到警報消息610時能夠實時顯示圖像獲取裝置215傳輸過來的圖像信息。工作人員在接收到警報消息610後也被提醒進行人為確認，確認部件230進一步被配置為基於顯示的至少圖像信息來確認乘客是否全部是兒童，並在確認為全部是兒童的情況下發出用於確保兒童安全的控制指令620。確認部件230的具體配置與圖1所示實施例的電梯系統的確認部件130基本相同，例如其可以按照圖6所示的模塊結構進行配置並工作；確認部件230發出的控制指令620也可以根據電梯系統的具體情況來確定。

繼續如圖8所示，在該實施例的電梯系統中，可選地，還設置有控制指令轉換裝置140，控制指令轉換裝置140接收來自信息分析處理裝置120的控制指令610中的一個或多個指令，並將其轉換為電梯控制裝置150可讀的命令消息。控制指令轉換裝置140的設置，易於實現對現有的電梯系統改造，使其與本發明的電梯系統的信息分析處理裝置120相兼容。

繼續如圖8所示，在該實施例的電梯系統中，其包括電梯控制裝置150，其是電梯系統的控制中心，其響應各種指令（例如控制指令610）以發送控制電梯系統的各部件動作的命令。電梯控制裝置150的具體類型、設置方式等不是限制性的。

圖8所示實施例的電梯系統藉助智能可穿戴設備可以非常直接地獲取乘客的年齡特徵信息，因此可以對兒童乘客進行準確判斷，能夠準確、可靠監測兒童使用電梯情況並及時發送相應的控制指令，防止兒童單獨或獨自乘坐電梯，大大降低兒童乘坐電梯的事故發生概率。

將理解，當據稱將部件「連接」或「耦接」到另一個部件時，它可以直接連接或耦接到另一個部件或可以存在中間部件。相反，當據稱將部件「直接耦接」或「直接連接」到另一個部件時，則不存在中間部件。

在本發明中，電梯系統是指設置在建築物中的乘客運送裝置，其具體類型不限於以上實施例的直梯系統、扶梯系統，例如還可以為移動人行道（Moving Walkway）系統；本領域技術人員根據以上實施例的教導和啟示，可以類推地應用至其它類型的電梯系統來至少實現監測兒童使用的功能。

以上例子主要說明了本發明的電梯系統及其控制方法。儘管只對其中一些本發明的實施方式進行了描述，但是本領域普通技術人員應當了解，本發明可以在不偏離其主旨與範圍內以許多其他的形式實施，例如，對圖4所示例的信息分析處理裝置120的某一模塊進行刪減。因此，所展示的例子與實施方式被視為示意性的而非限制性的，在不脫離如所附各權利要求所定義的本發明精神及範圍的情況下，本發明可能涵蓋各種的修改與替換。