一种电梯控制系统的制作方法

本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种电梯控制系统。

背景技术

现代生活中，电梯已成为人们经常需要接触的一部分，广泛运用于住宅、办公楼、医院等场所，现有的电梯召梯方式为：用户在相应楼层根据所需向电梯发送指令，然后等待电梯到达该楼层。

虽然现有的电梯一般都安装有重量报警装置，当电梯内所有乘客的质量之和超过预设值后，电梯就会发出报警声，且不会关闭电梯门；然而，由于等电梯的用户不清楚电梯里的实际情况，当电梯内所有的乘客质量没有达到预设值而不报警时，但是由于乘客携带的物件较多或者电梯内小朋友较多而导致电梯内可供人站立的面积较小，待电梯到达用户所在的楼层并打开后，将会出现用户无法进入电梯的情况；或者用户认为电梯内太过拥挤而不愿进入电梯。

对于等电梯的用户来说，在耗费了大量等待时间后，发现无法进入电梯，难免会影响心情，降低用户的使用体验，甚至影响用户的生命安全，尤其在对时间要求比较急的场所，可能在等电梯的用户比较赶时间，例如，在医院中，等电梯的用户无法走楼梯，急需通过电梯将其运送至待治疗的楼层。

对于电梯内的乘客来说，可能在某一个比较繁忙的楼层已基本满载，但是由于等电梯的用户不清楚电梯内的情况，电梯将要经过的每个楼层用户都会向电梯发出召梯指令，这样，基本满载的电梯就会在每个楼层都停下，等电梯的用户觉得电梯内太过拥挤不愿进入电梯，而电梯内的乘客也会因为电梯在每个楼层都停一次感到浪费时间，因此，需考虑提高电梯的运行效率。

技术实现要素：

本发明提供一种电梯控制系统，基于本发明涉及的电梯控制系统，可有效提升电梯的运行效率。

一种电梯控制系统，包括电梯轿厢、控制装置、以及与控制装置连接的动力装置和显示器，所述动力装置还与轿厢连接，用于为轿厢提供动力；所述控制装置用于控制轿厢是否在相应楼层停靠；显示器用于根据控制装置的控制显示相应的信息；所述电梯控制系统通过以下方式控制电梯运行，检测电梯轿厢内的乘客总重量；计算至少电梯轿厢内的乘客总人数和乘客密度之一；根据计算出的至少乘客总人数和乘客密度之一判断是否在所需楼层停下。

控制装置包括与轿厢连接的图像获取器和重力传感器、与图像获取器连接的计算器、与计算器连接的控制器以及与控制器连接的召梯开关，所述控制器还与重力传感器、动力装置、显示器连接。

所述图像获取器用于获取轿厢内的实时图像，重力传感器用于获取轿厢内的实时重量，计算器用于根据图像获取器获取的轿厢内的实时图像计算轿厢内的至少人数和密度之一，并将计算的数据发送至控制器。

轿厢为一密闭的多边体，包括相对的上盖和下盖，重力传感器被安装在下盖，图像获取器被安装在上盖；在计算轿厢内乘客密度时，计算器根据图像获取器获得的实时图像，通过计算人头数得出轿厢内的实时人数数据，再由下盖的面积与实时人数数据的比值计算出密度数据。

每个人在下盖的投影面积为s，在计算轿厢内乘客密度时，还可以根据人数数据与每个人的投影面积s的乘积计算出乘客所占的总面积，通过对比乘客所占的总面积与下盖的面积判断轿厢内的乘客是否过多。

所述显示器显示出的相应信息包括至少文字信息和实时图像信息之一。

当电梯轿厢内的乘客总人数超过电梯的最大承载人数时，显示器上显示剩余的最大载重量。

控制装置中存储有电梯的最大密度值和密度预警阈值，当轿厢内的乘客密度已达到电梯的最大密度时，显示器显示电梯内密度过大，电梯拒停。

当轿厢内的乘客密度介于密度预警值和最大密度值之间时，显示器显示电梯的剩余最大载重量，并显示轿厢内的实时画面。

附图说明

图1是本发明涉及的电梯控制系统框体图。

图2是本发明涉及的电梯控制系统结构示意图。

图3是本发明涉及的电梯控制系统流程图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的实施例。

图1是本发明涉及的电梯控制系统框体图；图2是本发明涉及的电梯控制系统结构示意图。

[电梯控制系统的结构]

如图1所示，电梯控制系统100包括电梯轿厢10、控制装置20、以及与控制装置20连接的动力装置40和显示器30，所述动力装置40还与轿厢10连接，用于为轿厢10提供动力，所述控制装置20用于控制轿厢10是否在相应楼层停靠，显示器30用于根据控制装置20的控制显示相应的信息，等电梯用户(以下简称“用户”)根据显示器30显示的信息决定是否需要发出召梯指令；所述显示器显示出的相应信息包括至少文字信息和实时图像信息之一。

下文中，为描述的更清楚，定义位于轿厢10内的人为乘客，等电梯的用户为用户。

控制装置20包括与轿厢连接的图像获取器21和重力传感器22、与图像获取器21连接的计算器23、与计算器23连接的控制器25以及与控制器25连接的召梯开关26，所述控制器25还与重力传感器22、动力装置40、显示器30连接。

所述图像获取器21用于获取轿厢10内的实时图像，重力传感器22用于获取轿厢10内的实时重量，优选的，图像获取器21为与轿厢10连接的摄像头，计算器用于根据摄像头21获取的轿厢10内的实时图像计算轿厢10内的至少人数和密度之一，并将计算的数据发送至控制器25，重力传感器22用于将获得的重力数据发送至控制器25，控制器25根据重力传感器22和计算器23发送过来的数据控制显示器30显示信息，用户根据显示器30显示的信息决定下一步动作。

所述动力装置40用于在控制器25的控制作用下为轿厢10提供动力或者切断动力。

如图2所示，轿厢10为一密闭的多边体，具有内部空间11，包括相对的上盖12和下盖13，乘客p位于内部空间11中，优选的，摄像头21位于上盖12，重力传感器22位于下盖13，更优选的，摄像头21位于上盖12的中心，如此布置有利于摄像头获取更全面的轿厢10内实时图像；进一步的，每个楼层均设置有显示器30。

[控制器的判断方式]

为确保乘客p在轿厢10内的舒适性，可通过计算每个人在下盖的投影面积s来计算轿厢内乘客密度是否过大，所述投影面积s可以形成为以每个人的头顶中心为圆心c，在与人体垂直的方向上，以r为半径所画的圆的面积，所述半径r大于在与人体垂直的方向上圆心c到人的肩膀末端的距离。

计算器23根据摄像头21获取的轿厢10内的实时图像计算轿厢10内至少人数和密度之一，并将计算结果发送至控制器25，由控制器25判断轿厢10内的乘客是否过多，进而控制显示器30所需显示的信息，本发明实施例提供以下两种判断方式。

方式一，根据人数数据计算密度数据，并将计算出的密度数据与控制器25内预设的密度数据对比，如果计算出的密度数据大于或等于预设的密度数据，则判断出轿厢10内的乘客过多，如果计算出的密度数据小于预设的密度数据，则判断出轿厢10内的乘客不多。

具体的，计算器根据摄像头21获取的实时图像，通过计算人头数得出轿厢10内的实时人数数据，再由下盖13的面积与实时人数数据的比值计算出密度数据。

方式二，根据人数数据计算全部乘客所占的总面积，并将计算出的总面积数据与控制器25内存储的下盖13的面积数据对比，如果计算出的总面积大于或等于下盖13的面积，则判断出轿厢10内的乘客过多，如果计算出的总面积小于下盖13的面积，则判断出轿厢10内的乘客不多。

具体的，计算器根据摄像头21获取的实时图像，根据人头数得出轿厢10内的实时人数数据，再由实时人数数据*s即可得出乘客所占的总面积。

进一步的，计算器还可以根据摄像头21获取的实时图像计算出每个乘客在下盖13的实际投影面积，如上所述，为确保乘客乘坐电梯的舒适性，电梯控制系统100在计算每个人的投影面积时，可将计算出的投影面积设置的比实际投影面积稍大；一般的，预设计算出的投影面积s比实际投影面积大5％-15％，优选的，预设计算出的投影面积s比实际投影面积大10％。

计算每个乘客在下盖13的实际投影面积时，可以乘客头顶的中心为圆心c，在与人体垂直的方向上，以圆心c到人的肩膀末端的距离为半径，从而得出每个乘客在下盖13的实际投影面积，每个乘客在下盖13的实际投影面积总和*10％，即为在确保乘客舒适性的前提下乘客在下盖13的实际投影面积总和，如果计算出的实际投影面积总和大于或等于下盖13的面积，则判断出轿厢10内的乘客过多，如果计算出的总面积小于下盖13的面积，则判断出轿厢10内的乘客不多。

此种方式作为第三种判断方式，可使控制器25更精确的判断出轿厢10内的乘客是否过多，尤其是当乘客中有小孩或者乘客的体重相差较大的情况下，此种判断方式的判断结果更精确。

[控制系统的控制方法]

图3是本发明涉及的电梯控制系统流程图。

如图所示，本发明涉及的电梯控制系统的控制方法包括以下步骤：

检测轿厢10内的乘客总重量；

计算至少轿厢10内的乘客总人数和乘客密度之一；

根据计算出的至少乘客总人数和乘客密度之一判断是否在所需楼层停下。

所述检测轿厢10内的乘客总重量作为步骤s1，在电梯启动运行前进行，轿厢10内的乘客总重量由重力传感器22测量，并将测量后的重力值g0发送至控制器25，控制器25将接收到的重力值g0与自身存储的第一重力阈值g1进行比较，以判断此时轿厢10是否超重，当g0≥g1时，即表示超重，当g0＜g1时，即表示不超重；前述判断轿厢10内的乘客总重量是否超重作为步骤s11在重力传感器22对轿厢10内的乘客总重量进行测量之后进行。

如果判断出轿厢10已超重，则电梯控制系统100在轿厢10内不仅发出报警声，而且在显示器30上显示“电梯已超重”，并拒载，由于每层楼均安装有显示器30，则在其他楼层等待电梯的用户在看到显示器30显示的提示信息后即可马上采取下一步行动，而不必继续在电梯口等待而浪费时间。

如果控制器25判断出轿厢10不超重，则电梯控制系统100进行下一步判断。

实际中，可能存在以下情形：在电梯目前所在的楼层，轿厢10内的乘客总重量没有超重，而电梯所要到达的下一个楼层的用户与轿厢10内的乘客总重量超过了控制器25自身存储的第一重力阈值g1，当电梯到达该楼层后，将会出现用户不能全部进入轿厢10，此种情形不仅会造成用户之间尴尬，而且还会浪费用户的时间。

为此，本发明涉及的电梯控制系统所采用的控制方法是，在控制器25内再存储一个第二重力阈值g2，满足g2＜g1，优选的，g2＝g1*80％，并将重力值g0与第二重力阈值g2进行比较，当g2≤g0＜g1，也就是说重力值g0达到了预设值，控制器25控制显示器30显示出相应的信息，具体的，电梯控制系统100不在轿厢10内发出报警声，以免惊扰到轿厢10内的乘客，但是在显示器30上显示即将超重，并显示轿厢10剩余的最大载重量，供用户参考是否需要发出召梯指令；所述轿厢10剩余的最大载重量即为g1-g0的值。

通过在控制器25内存储一个比第一重力阈值g1小的第二重力阈值g2，并将重力传感器22发送过来的重力值g0与第二重力阈值g2进行比较，以此判断轿厢10是否即将达到超重状态，并将轿厢10剩余的最大载重量显示在显示器30上，以供用户参考。当用户认为轿厢10剩余的最大载重量大于自身重量时，可发出召梯指令，并继续等待电梯到达；当用户认为轿厢10剩余的最大载重量小于自身重量时，则不必再发出召梯指令，并采取下一步措施，从而为用户节省等待的时间，同时，由于电梯不会再在用户所在的楼层停靠，也就是说减少了电梯的停靠次数/时间，也节约了轿厢10内乘客的时间。

前述判断轿厢10内的乘客总重量是否超过控制器25内的预设值(第二重力阈值g2)作为步骤s12在上述步骤s11之后进行。

在完成轿厢10内的乘客总重量是否超重的判断后，即可计算至少轿厢10内的乘客总人数和乘客密度之一。上述判断轿厢10内的乘客总重量是否超重可以仅完成步骤s11，也可以在完成步骤s11后再进行步骤s12。

在计算轿厢10内乘客的总人数时，可根据摄像头21获取的实时图像，通过清点人头数确定轿厢10内的乘客总人数p0，该清点过程由计算器23完成，并将清点后的总人数数据p0发送至控制器25，控制器25将接收到的乘客总人数p0与自身存储的人数阈值p1(预设值/电梯的最大承载人数)进行比较，当p0≥p1时，说明虽然轿厢10内的乘客总人数超过电梯的最大承载人数了，但是其总重量未超重，电梯可以运行，然而，为给电梯所要到达的下一个楼层用户提供参考，本发明涉及的电梯控制系统100所用的控制方法是，由显示器30显示剩余的最大载重量，用户根据该显示信息决定是否需要发出召梯指令。

当p0＜p1时，说明轿厢10内的乘客总人数未超过预设值，则电梯控制系统100计算轿厢10内的乘客密度，所述乘客密度可以通过单位面积内的人数来表示，也可以通过比较乘客所占面积总和与电梯下盖13的面积来表示，具体方式已在上文中描述，在此不再赘述。

同样的，控制器25内也可以存储两个预设值，即第一密度阈值m1和第二密度阈值m2，m1＞m2，当轿厢10内的乘客密度m0满足m0≥m1时，说明轿厢10内的乘客密度m0已超过预设的最大值m1，其中的乘客密度过大，不宜再进新乘客，此时，显示器30上将会显示出轿厢10内的实时画面，并提示电梯内密度过大，拒停，即使用户继续发出召梯指令，电梯也不会在用户所在的楼层停靠，从而节约乘客的时间。

当轿厢10内的乘客密度m0满足m2≤m0＜m1时，说明轿厢10内的乘客密度m0还没有达到预设的最大值m1，但是已经到达了预警线，为便于用户提早做出是否需要发出召梯指令的判断，显示器30上将会显示出轿厢10内的实时画面，同时显示剩余最大载重量，用户根据显示器30显示的信息判断是否需要发出召梯指令。

当轿厢10内的乘客密度m0满足m0＜m2时，说明轿厢10内的乘客密度m0还没有达到预警线，可以按照用户发出的召梯指令在相应楼层停靠。

根据上述对重量和密度的描述可知，从提升用户的使用体验，同时节约乘客时间的角度出发，在控制器25中分别存储第一重力阈值g1(电梯的最大载重量)和第一密度阈值m1(电梯的最大密度值)，还存储第二重力阈值g2(重力预警阈值)和第二密度阈值m2(密度预警阈值)。

在检测轿厢10内乘客总重量的过程中，电梯控制系统100首先判断轿厢10内的乘客总重量是否达到电梯的最大载重量，如果轿厢10内的乘客总重量g0已达到电梯的最大载重量g1，则电梯拒载，不会再运行，只有轿厢10内的乘客总重量g0减少到低于电梯的最大载重量g1，电梯才会继续运行，接下来，电梯控制系统100继续判断轿厢10内的乘客总重量g0是否位于重力预警阈值g2与电梯的最大载重量g1之间，如果轿厢10内的乘客总重量g0介于重力预警阈值g2与电梯的最大载重量g1之间，则表明电梯即将达到最大载重量g1，为使用户清楚轿厢10内的情况，显示器30显示电梯即将超重，并将剩余的最大载重量也显示出来，这样，用户即可根据自身情况决定是否需要发出召梯指令；对于用户来说，可以提早知道轿厢10内的实际情况，并根据自身情况作出判断，而不用被动的等到电梯到来后再做决定；对于乘客来说，如果用户认为已不适宜再进入轿厢10，则不会发出召梯指令，电梯也就不会在用户所在的楼层停靠，乘客可以更快的到达目的楼层，在提升用户和乘客的使用体验的同时，也提升了电梯的使用效率。

在检测轿厢10内乘客密度的过程中，电梯控制系统100首先判断轿厢10内乘客密度m0是否达到电梯的最大密度m1，如果轿厢10内的乘客密度m0已达到电梯的最大密度值m1，显示器30会显示电梯内密度过大，电梯拒停，即使用户已经发出了召梯指令，电梯也不会在该楼层停靠；如果轿厢10内的乘客密度m0介于密度预警阈值m2和最大密度值m1之间，显示器30将显示剩余的最大载重量供用户参考，进一步的，为使用户能更准确的作出判断，当轿厢10内的乘客密度m0介于密度预警阈值m2和最大密度值m1之间时，显示器30将会显示电梯的剩余最大载重量，还会将轿厢10内的实时画面显示出来。

上述检测轿厢10内乘客密度的过程不同于检测轿厢10内乘客总重量的过程是，即使电梯控制系统判断出轿厢10内乘客密度已经达到了电梯的最大密度，但由于没有超重，电梯仍能运行，但即使用户发出了召梯指令，电梯也不会在相应楼层停靠，此种方式有助于提升乘客的使用体验，通过减少电梯的停靠时间提升电梯的使用效率。

当轿厢10内的乘客密度达到了电梯的最大密度，即使用户发出了召梯指令，电梯也不在相应楼层停靠的方式，对于遇到紧急情况需要进入电梯的用户来说不利，因此，本发明提供一种解决方案，用户通过改变召梯开关26的状态，迫使控制器25控制电梯在该楼层停靠，例如改变召梯开关26的颜色或相对位置等，当用户操作一次召梯开关26时，在轿厢10内的乘客密度达到了电梯的最大密度的情况下，电梯不在该楼层停靠，当用户再操作一次召梯开关26时，召梯开关26的颜色发生改变或者相对位置发生改变，则电梯控制系统100判断该楼层的用户遇到了紧急情况，需要进入电梯，进而通过控制器25控制电梯在该楼层停靠。

如在检测轿厢10内乘客密度的过程中，当轿厢10内的乘客密度m0介于密度预警阈值m2和最大密度m1之间时，显示器30还会将轿厢10内的实时画面显示出来，以方便用户更准确的做出判断是否需发出召梯指令；相应的，本发明涉及的电梯控制方法的其他步骤也可在显示相应的文字信息时，将轿厢10内的实时画面显示出来供用户参考。

据此，电梯控制系统100的控制方法包括以下步骤：

s1.检测轿厢10内的乘客总重量；

s2.计算轿厢10内的乘客总人数；和/或

s3.计算轿厢10内的乘客密度；

s4.根据计算出的至少乘客总人数和乘客密度之一判断是否在所需楼层停下。

本发明提供的电梯控制方法中，所述步骤s2和步骤s3可至少选择其一，但步骤s2和/或s3均是在检测完轿厢10内乘客总重量g0且所检测的总重量g0没有超过电梯的最大载重量g1后进行，因此，在步骤s1之后还包括判断乘客总重量g0是否超重的步骤s11，进一步的，为使用户更准确快速的做出是否需要发出召梯指令，电梯控制系统100中的控制器25中还存储有重力预警阈值g2，且电梯控制系统100在判断出轿厢10内的乘客总重量g0没有超过电梯的最大载重量g1后进一步进行轿厢10内的乘客总重量g0是否超过重力预警阈值g2的判断步骤s12，如果轿厢10内的乘客总重量g0超过了重力预警阈值g2，那么电梯控制系统100通过显示器30提示用户电梯即将超重，且显示出剩余最大载重量，以供用户参考。

上述步骤s12并不是必须的，只要轿厢10内的乘客总重量g0没有超过电梯的最大载重量g1，电梯控制系统100即可进行下一步判断，即计算轿厢10内乘客总人数和/或计算轿厢10内乘客密度m0。

在计算轿厢10内乘客总人数p0的步骤s2中，还包括判断轿厢10内的总人数p0是否超过预设值p1的步骤s21；在计算轿厢10内乘客密度m0的步骤s3中，还包括判断轿厢10内乘客密度m0是否超过电梯最大密度m1的步骤s31，进一步的，为使用户更准确快速的做出是否需要发出召梯指令，电梯控制系统100中的控制器25还存储有密度预警阈值m2，且电梯控制系统100在判断出轿厢10内的乘客密度m0没有超过电梯的最大密度m1后进一步进行轿厢10内的乘客密度m0是否超过密度预警阈值m2的判断步骤s32，如果轿厢10内的乘客密度m0超过了密度预警阈值m2，那么电梯控制系统100通过显示器30将轿厢10内的实时画面显示出来，且显示出剩余最大载重量，以供用户参考。

最后，电梯控制系统100在判断出轿厢10内的乘客密度m0没有超过密度预警阈值m2后，即会进行步骤s4，根据用户发出的召梯指令在所需楼层停靠。

本发明涉及的电梯控制系统100在对轿厢10内的乘客总重量进行检测后，继续对轿厢10内的乘客总人数和/或乘客密度进行检测，并根据检测出的乘客总人数和/或乘客密度判断是否在所需楼层停下，或通过显示器显示出相应信息供用户参考决定是否发出召梯指令，从而减少用户的等待时间，同时节约乘客的时间，进而有效提升电梯的使用效率。