一种自动门防夹指示系统及指示方法与流程

本发明涉及自动门安全使用技术领域，尤其涉及一种自动门防夹指示系统及指示方法。

背景技术：

自动门普遍存在于电梯、地铁、客运车辆和楼宇入口等人员经常进出之处，自动门无法正常关闭的问题时有发生，影响了自动门的正常使用，降低了自动门的使用效率。造成自动门无法正常关闭的主要现象有两种，其一是自动门出现故障，使正常关门动作无法执行，此类事件较少发生；其二是防夹装置探测到障碍物(物体、动物和人)的存在，使自动门停止关门动作，从而避免自动门夹到障碍物的安全隐患事件，此类事件频发。目前，针对第二种现象现有技术只注重障碍物的探知，但何为障碍物以及其具体位置需要人为主观判断，缺少障碍物位置的精确指示，有些情况下人们无法正确辨识障碍物以及障碍物的具体位置，究其原因是对障碍物的指示不足。

另外，对于自动门附近的预警区域也是危险潜在区域，如果处在预警区域的物体、动物和人的操作不当，可能造成安全事故。障碍物可通过各种路径进入自动门，对预警区的设置既需要关注自动门正对的区域，也需要关注非正对区域的周边区域，警示周边区域突然转入正对区域的障碍物，减少安全隐患。因此，对该区域所存在的危险加以提示，以使自动门的使用者引起重视。

此外，自动门关闭时，自动门开口的大小对夹到障碍物造成的危害也不同。当自动门开口较大时，障碍物有足够空间和时间进行躲避，对障碍物造成的危害较小，这时对障碍物的警示区域可适当缩小；当自动门开口较小时，自动门很快完全闭合，障碍物可躲避的空间较小，对障碍物造成的危害较大。因此，随自动门的关闭状态，预警区域动态调整，在当自动门开口变小时，动态增大预警区域，可减少对障碍物的危害。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种自动门防夹指示系统及指示方法，从而能够对自动门附近区域内的障碍物进行提示，进而有效降低安全事故的发生几率，减少自动门无法正常关闭的情况出现，提高自动门的运行效率和安全性。

为实现本发明的目的，本发明提供的一种自动门防夹指示系统，包括：

检测装置，用于检测检测区域中的障碍物；

警示装置，用于对上述障碍物进行警示；

指示装置，用于指示上述障碍物的具体位置；

控制装置，用于接收检测装置的检测信号，根据检测到的障碍物所处的位置，控制指示装置指示障碍物具体位置，同时控制警示装置对障碍物进行警示；

所述检测区域包括预警区域和危险区域，所述预警区域包括自动门外预警区和自动门内预警区；所述自动门外预警区和自动门内预警区分别分成若干个预警级别区域，数量能够进行设定，默认值为4级，级别取值范围为g＝1～4，即分为1级、2级、3级、4级，在自动门外侧和内侧均由近及远依次设置，1级所在的区域与危险区域相邻，4级所在的区域与危险区域相距最远；

所述自动门外预警区和自动门内预警区由两部分组成，第一部分为正对自动门的第一区域，形状为长方形，第二部分为第一区域两侧的第二区域，形状为环形；第一区域设置成长方形，与自动门平行的方向定义为长方形的长，长由x表示，x的值随自动门关闭动态调整，自动门关闭时，x的值由尚未关闭部分的长度来设定；与自动门垂直的方向定义为长方形的宽，宽由y表示，y的值随自动门关闭动态调整，宽的取值为y＝y0+y△×(1-x/xmax)，其中y0和y△的值能够进行设置，y0默认值为0.2米，y△默认值为1米，xmax的值为x的最大取值，即自动门能够开启的最大宽度；第二区域的环形圆心为危险区宽边的中心，环形内外半径随自动门关闭动态调整，第g级的外半径为r外g＝y*g+h/2，第g级的内半径为r内g＝y*(g-1)+h/2，其中h为自动门的厚度。

进一步地，所述系统包括自我学习模式和工作模式，

所述自我学习模式在工作模式初次启动之前使用，用于对与自动门外预警区和自动门内预警区重合的固有障碍物所占区域进行识别，并在自动门外预警区和自动门内预警区内去除所识别的固有障碍物所占区域作为预警区域，之后自我学习模式完成后，进入工作模式，对去除固有障碍物区域后的预警区域进行检测；

对于预警区域内的障碍物，采集障碍物的照片、尺寸以及位置，并将采集的障碍物的照片、尺寸以及位置进行存储，若连续三次关闭自动门时采集的障碍物的照片、尺寸以及位置没有发生变化，则第三次警示后将不再警示。

进一步地，所述警示装置包括声音警示设备和图形图像警示设备，针对预警级别区域，通过警示装置将四级预警级别区域指示为四种不同颜色，其中，1级：红色，2级：蓝色，3级：白色，4级：绿色；和/或，通过警示装置在四级区域指示为四种不同文字，同时喇叭用广播的形式播放这些文字进行警示，其中，1级：“自动门正在关闭，请勿靠近，1级警告！”，2级：“自动门正在关闭，请勿靠近，2级警告！”，3级：“自动门正在关闭，请勿靠近，3级警告！”，4级：“自动门正在关闭，请勿靠近，4级警告！”，相应分级区域边界投影出跑马灯，用于圈定和警示相应分级区域。

进一步地，所述声音警示设备，还用于设置四种声强和频率不同的预警声音，其中，声强分别为，1级：70分贝，2级：65分贝，3级：60分贝，4级：55分贝，频率分别为：1级：524hz，2级：393hz，3级：262hz，4级：131hz。

进一步地，所述声音警示设备包括喇叭，所述喇叭安装在自动门的安装墙体上；所述图形图像警示设备包括投影设备以及灯光指示设备，所述投影设备安装在自动门上方的墙体上；所述灯光指示设备包括横向设置在自动门上方的墙体上的一排led灯，且其横向长度与自动门的轨道长度相同，还包括纵向设置在自动门一侧的一列led灯或两侧的两列led灯，且其纵向长度与自动门的高度相同。

进一步地，所述检测装置包括设置在自动门上方的墙体上的激光雷达。

进一步地，所述检测装置还包括双目测距摄像头和/或光幕，所述双目测距摄像头安装在自动门上方的墙体上，利用所述激光雷达对自动门外预警区、自动门内预警区和危险区域的障碍物进行检测；

所述光幕包括设置在自动门门框一侧边的、等距离安装的多个红外发射管，另一侧边的对应位置安装相同数量的红外接收管，红外发射管和红外接收管一一对应，相配合使用，所述光幕对所述危险区域的障碍物进行检测。

相应地，本发明提供了一种采用上述自动门防夹指示系统的自动门防夹指示方法，所述方法包括如下步骤：

s1、划分检测区域，

所述检测区域包括预警区域和危险区域，所述预警区域包括自动门外预警区和自动门内预警区；所述自动门外预警区和自动门内预警区分别分成若干个预警级别区域，数量能够进行设定，默认值为4级，级别取值范围为g＝1～4，即分为1级、2级、3级、4级，在自动门外侧和内侧均由近及远依次设置，1级所在的区域与危险区域相邻，4级所在的区域与危险区域相距最远；

所述自动门外预警区和自动门内预警区由两部分组成，第一部分为正对自动门的第一区域，形状为长方形，第二部分为第一区域两侧的第二区域，形状为环形；第一区域设置成长方形，与自动门平行的方向定义为长方形的长，长由x表示，x的值随自动门关闭动态调整，自动门关闭时，x的值由尚未关闭部分的长度来设定；与自动门垂直的方向定义为长方形的宽，宽由y表示，y的值随自动门关闭动态调整，宽的取值为y＝y0+y△×(1-x/xmax)，其中y0和y△的值能够进行设置，y0默认值为0.2米，y△默认值为1米，xmax的值为x的最大取值，即自动门能够开启的最大宽度；第二区域的环形圆心为危险区宽边的中心，环形内外半径随自动门关闭动态调整，第g级的外半径为r外g＝y*g+h/2，第g级的内半径为r内g＝y*(g-1)+h/2，其中h为自动门的厚度；

s2、检测危险区域是否存在障碍物；

如果危险区域内存在障碍物，对相应区域进行警示，自动门延时适当时间后关闭；

s3、检测预警区域是否存在障碍物；

所述系统包括自我学习模式和工作模式，

所述自我学习模式在工作模式初次启动之前使用，用于对与自动门外预警区和自动门内预警区重合的固有障碍物所占区域进行识别，并在自动门外预警区和自动门内预警区内去除所识别的固有障碍物所占区域作为预警区域，之后自我学习模式完成后，进入工作模式，对去除固有障碍物区域后的预警区域进行检测；

对于预警区域内的障碍物，采集障碍物的照片、尺寸以及位置，并将采集的障碍物的照片、尺寸以及位置进行存储，若连续三次关闭自动门时采集的障碍物的照片、尺寸以及位置没有发生变化，则第三次警示后将不再警示。

进一步地，将四级预警级别区域指示为四种不同颜色，其中，1级：红色，2级：蓝色，3级：白色，4级：绿色；和/或，通过警示装置在四级区域指示为四种不同文字，同时喇叭用广播的形式播放这些文字进行警示，其中，1级：“自动门正在关闭，请勿靠近，1级警告！”，2级：“自动门正在关闭，请勿靠近，2级警告！”，3级：“自动门正在关闭，请勿靠近，3级警告！”，4级：“自动门正在关闭，请勿靠近，4级警告！”，相应分级区域边界投影出跑马灯，用于圈定和警示相应分级区域。

进一步地，所述警示装置包括声音警示设备和图形图像警示设备，针对预警级别区域，通过警示装置将四级预警级别区域指示为四种不同颜色，其中，1级：红色，2级：蓝色，3级：白色，4级：绿色；和/或，通过警示装置在四级区域指示为四种不同文字，同时喇叭用广播的形式播放这些文字进行警示，其中，1级：“自动门正在关闭，请勿靠近，1级警告！”，2级：“自动门正在关闭，请勿靠近，2级警告！”，3级：“自动门正在关闭，请勿靠近，3级警告！”，4级：“自动门正在关闭，请勿靠近，4级警告！”，相应分级区域边界投影出跑马灯，用于圈定和警示相应分级区域。

与现有技术相比，本发明的有益效果为，本申请通过声音、灯光和投影等技术，将障碍物的提醒设置的更为直观、准确和人性化，可以提高自动门使用的效率和安全性。

附图说明

图1是本发明的自动门防夹指示系统组成示意图；

图2是本发明的预警区域存在障碍物检测示意图；

图3是本发明的危险区域存在障碍物检测示意图；

图4是本发明的预警区和危险区正视图；

图5是本发明的预警区和危险区俯视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请提供了一种自动门防夹指示系统，包括：检测装置，用于检测检测区域中的障碍物；警示装置，用于对上述障碍物进行警示；指示装置，用于指示上述障碍物的具体位置；控制装置，用于接收检测装置的检测信号，根据检测到的障碍物所处的位置，控制指示装置指示障碍物具体位置，同时控制警示装置对障碍物进行警示；

所述检测区域包括预警区域和危险区域，所述预警区域包括自动门外预警区和自动门内预警区；所述自动门外预警区和自动门内预警区分别分成若干个预警级别区域，数量能够进行设定，默认值为4级，级别取值范围为g＝1～4，即分为1级、2级、3级、4级，在自动门外侧和内侧均由近及远依次设置，1级所在的区域与危险区域相邻，4级所在的区域与危险区域相距最远；

所述自动门外预警区和自动门内预警区由两部分组成，第一部分为正对自动门的第一区域，形状为长方形，第二部分为第一区域两侧的第二区域，形状为环形；第一区域设置成长方形，与自动门平行的方向定义为长方形的长，长由x表示，x的值随自动门关闭动态调整，自动门关闭时，x的值由尚未关闭部分的长度来设定；与自动门垂直的方向定义为长方形的宽，宽由y表示，y的值随自动门关闭动态调整，x的值较大时，自动门夹到障碍物的危害较小，y的值可小一些，x的值较小时，自动门夹到障碍物的危害增大，y的值需要调大，因此，宽的取值为y＝y0+y△×(1-x/xmax)，其中y0和y△的值能够进行设置，y0默认值为0.2米，y△默认值为1米，xmax的值为x的最大取值，即自动门能够开启的最大宽度；第二区域的环形圆心为危险区宽边的中心，环形内外半径随自动门关闭动态调整，第g级的外半径为r外g＝y*g+h/2，第g级的内半径为r内g＝y*(g-1)+h/2，其中h为自动门的厚度。

另外，所述系统包括自我学习模式和工作模式，

所述自我学习模式在工作模式初次启动之前使用，用于对与自动门外预警区和自动门内预警区重合的固有障碍物所占区域进行识别，并在自动门外预警区和自动门内预警区内去除所识别的固有障碍物所占区域作为预警区域，之后自我学习模式完成后，进入工作模式，对去除固有障碍物区域后的预警区域进行检测；

对于预警区域内的障碍物，采集障碍物的照片、尺寸以及位置，并将采集的障碍物的照片、尺寸以及位置进行存储，若连续三次关闭自动门时采集的障碍物的照片、尺寸以及位置没有发生变化，则第三次警示后将不再警示。

具体地，本发明将与自动门安全相关的区域分为自动门外预警区110、自动门内预警区111和危险区域112。

上述的自动门外预警区110、自动门内预警区111为自动门附近的区域，该区域是危险发生的潜在区域，危险区域112为自动门关闭时经过的区域。

如图4、5所示，自动门外预警区110和自动门内预警区111分别具有四级区域，分为1级、2级、3级、4级，在自动门外由近及远依次设置，1级所在的区域与危险区域相邻，4级所在的区域设置在最外侧，每级区域由两个部分组成，第一部分为正对自动门的第一区域，第二部分为第一区域两侧的第二区域，每一级的区域宽度都为y、长度为自动门能够开启的最大宽度，每一级的第二区域是与第一区域的侧边和自动门所在的墙体所围成的两个扇形区域。

所述每一级的第二区域的扇形区域，是以危险区宽边的中心为圆心，此扇形区域与该级第一区域的宽边相连接，构成闭合环路。第二区域不包括自动门和墙体所占区域。

进一步地，在自动门外预警区、自动门内预警区内，进行如下设置：设置四种不同颜色，其中，1级：红色，2级：蓝色，3级：白色，4级：绿色；和/或设置四种投影文字，其中，1级：“自动门正在关闭，请勿靠近，1级警告！”，2级：“自动门正在关闭，请勿靠近，2级警告！”，3级：“自动门正在关闭，请勿靠近，3级警告！”，4级：“自动门正在关闭，请勿靠近，4级警告！”；上述的四种颜色和四种投影文字，分别对应自动门外预警区、自动门内预警区四级区域。

进一步地，所述声音警示设备，设置四种声强和频率不同的预警声音，其中，声强分别为，1级：70分贝，2级：65分贝，3级：60分贝，4级：55分贝，频率分别为：1级：524hz，2级：393hz，3级：262hz，4级：131hz，分别对应自动门外预警区、自动门内预警区四级区域触发。

如图1所示，为本发明的一种实施例，包括如下：

采用双目测距摄像头105、光幕(即红外收发)103和激光雷达106等设备检测障碍物；

采用投影设备107和喇叭108等技术对障碍物进行警示；

采用led灯104在水平方向和垂直方向精确指示区域112存在的障碍物具体位置。

控制单元109接收双目测距摄像头105、光幕(即红外收发)103和激光雷达106的检测信号，进行分析，根据情况控制投影设备107和喇叭108对障碍物进行警示，或者控制led灯104指示障碍物具体位置。

需要说明的是，led灯选用3528三基色贴片led，因为led灯较多，直接采用单片机控制的话，驱动能力不足和可以选用的控制i/o也不够，因此，在结构上增加led的驱动芯片，其型号为dm114，即图1中的114。

需要说明的是，所述激光雷达的型号可以为lidardelta1a，所述双目测距摄像头的型号可以为hbv-1780。

需要说明的是，控制单元的型号可以采用单片机stm32f030r8，也可以采用现有技术中的其他控制部件。

需要说明的是，图中101为墙体，102为自动门。

下面针对检测区域内两种不同区域进行检测的方法分别进行说明。

第一，对危险区域112进行检测的具体方法，如图3所示，采用纵向设置的两列光幕103对障碍物进行高度方向测算，光幕的一侧等距离安装多个红外发射管，另一侧对应的安装相同数量的红外接收管，红外发射管和红外接收管一一对应，并且安装在同一条直线上，使每一个红外发射管发出的红外线能够被其对应的红外接收管接收到。当同一条直线上的红外发射管、红外接收管之间没有障碍物时，红外发射管发射的调制信号(光信号)能顺畅抵达红外接收管。而在有障碍物的情况下，红外发射管发射的调制信号(光信号)不能顺畅抵达红外接收管，这时该红外接收管接纳不到调制信号。通过是否接收到调制信号判断是否存在障碍物，以及障碍物的垂直方向具体位置。

另外，采用激光雷达106对障碍物进行垂直以及水平方向测算，激光雷达根据激光三角测距原理，对周围360度全方位扫描测距检测，从而获得障碍物距离，对障碍物垂直以及水平方向进行测算。

另外，采用双目测距摄像头105对障碍物垂直以及水平方向进行测算，该探测可作雷达106测距的补充。

另外，当存在障碍物时，控制单元109分析光幕(即红外收发)103、双目测距摄像头105和激光雷达106等技术获得的数据，确定出障碍物在水平方向和垂直方向的位置。控制单元109控制相应位置的led灯104分段点亮，灯光的交叉点是其在水平方向和垂直方向精确指示障碍物的具体位置，同时喇叭108发出语音，提示障碍物的具体位置。

第二，对于自动门外预警区110或自动门内预警区111进行检测的具体方法，如图2所示，采用激光雷达106对障碍物进行垂直以及水平方向测算，激光雷达根据激光三角测距原理，对周围360度全方位扫描测距检测，从而获得障碍物距离，对垂直以及水平方向进行测算。

另外，采用双目测距摄像头105对障碍物垂直以及水平方向进行测算，该探测可作雷达106测距的补充。

另外，当存在障碍物时，控制单元109控制投影设备107动作，在自动门外预警区110(或自动门内预警区111)进行投影警示，利用投影设备107投影出自动门的示意图，以及障碍物在自动门的相对位置，使障碍物的指示更加直观和人性化；同时喇叭108发出语音警示。

另外，本发明基于上述系统提供了相应地自动门防夹指示方法，包括如下步骤：

s1、划分检测区域，

所述检测区域包括预警区域和危险区域，所述预警区域包括自动门外预警区和自动门内预警区；所述自动门外预警区和自动门内预警区分别分成若干个预警级别区域，数量能够进行设定，默认值为4级，级别取值范围为g＝1～4，即分为1级、2级、3级、4级，在自动门外侧和内侧均由近及远依次设置，1级所在的区域与危险区域相邻，4级所在的区域与危险区域相距最远；

所述自动门外预警区和自动门内预警区由两部分组成，第一部分为正对自动门的第一区域，形状为长方形，第二部分为第一区域两侧的第二区域，形状为环形；第一区域设置成长方形，与自动门平行的方向定义为长方形的长，长由x表示，x的值随自动门关闭动态调整，自动门关闭时，x的值由尚未关闭部分的长度来设定；与自动门垂直的方向定义为长方形的宽，宽由y表示，y的值随自动门关闭动态调整，宽的取值为y＝y0+y△×(1-x/xmax)，其中y0和y△的值能够进行设置，y0默认值为0.2米，y△默认值为1米，xmax的值为x的最大取值，即自动门能够开启的最大宽度；第二区域的环形圆心为危险区宽边的中心，环形内外半径随自动门关闭动态调整，第g级的外半径为r外g＝y*g+h/2，第g级的内半径为r内g＝y*(g-1)+h/2，其中h为自动门的厚度；

s2、检测危险区域是否存在障碍物；

如果危险区域内存在障碍物，对相应区域进行警示，自动门延时适当时间后关闭；

s3、检测预警区域是否存在障碍物；

所述系统包括自我学习模式和工作模式，

所述自我学习模式在工作模式初次启动之前使用，用于对与自动门外预警区和自动门内预警区重合的固有障碍物所占区域进行识别，并在自动门外预警区和自动门内预警区内去除所识别的固有障碍物所占区域作为预警区域，之后自我学习模式完成后，进入工作模式，对去除固有障碍物区域后的预警区域进行检测；

对于预警区域内的障碍物，采集障碍物的照片、尺寸以及位置，并将采集的障碍物的照片、尺寸以及位置进行存储，若连续三次关闭自动门时采集的障碍物的照片、尺寸以及位置没有发生变化，则第三次警示后将不再警示。

进一步地，将四级预警级别区域指示为四种不同颜色，其中，1级：红色，2级：蓝色，3级：白色，4级：绿色；和/或，通过警示装置在四级区域指示为四种不同文字，同时喇叭用广播的形式播放这些文字进行警示，其中，1级：“自动门正在关闭，请勿靠近，1级警告！”，2级：“自动门正在关闭，请勿靠近，2级警告！”，3级：“自动门正在关闭，请勿靠近，3级警告！”，4级：“自动门正在关闭，请勿靠近，4级警告！”，相应分级区域边界投影出跑马灯，用于圈定和警示相应分级区域。

进一步地，设置四种声强和频率不同的预警声音，分别对应自动门外预警区、自动门内预警区四级区域触发，其中，声强分别为，1级：70分贝，2级：65分贝，3级：60分贝，4级：55分贝，频率分别为：1级：524hz，2级：393hz，3级：262hz，4级：131hz。

工作过程：

自动门关闭时，障碍物113出现在自动门外预警区110(或自动门内预警区111)，控制单元109通过双目测距摄像头105和/或激光雷达106对其进行检测，确认存在障碍物后，控制单元109将控制投影设备107在相应区域进行投影警示，同时喇叭108发出语音警告提示，该提示仅为预警提示，引起人们注意，减少安全事故的发生，自动门延迟适当时间后关闭。

自动门关闭时，障碍物113出现在危险区域112，控制单元109将通过双目测距摄像头105、光幕(即红外收发)103和/或激光雷达106等技术对其进行检测，确认存在障碍物后，采用光幕103、双目测距摄像头105和/或激光雷达106对障碍物进行水平和垂直方向测算，之后控制单元109控制led灯104在水平方向和垂直方向分段点亮，精确指出区域112存在的障碍物具体位置，同时喇叭108发出语音警告提示。此警示为危险提示，引导人们尽快排除障碍物。危险消除前自动门不关闭，消除后自动门关闭。

需要说明的是，本申请中未详述的技术方案，采用公知技术。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。