一种自动扶梯的防夹物方法、防夹物系统以及计算机设备与流程

本发明涉及自动扶梯技术领域，特别是涉及一种自动扶梯的防夹物方法、防夹物系统以及计算机设备。

背景技术：

自动扶梯由主机、梯路(变型的板式输送机)和两旁的扶手(变形的带式输送机)组成，是一种以运输带方式运送行人的运输工具。随着房地产业的发展，高层建筑越来越多，扶梯被广泛应用于车站、码头、商场、机场和地铁等人流集中的地方。

现有的自动扶梯中，当自动扶梯上有物体异常卡阻时，会触碰安全开关，使扶梯停止下来。然而，这种保护方法通常没有提前预警功能，即自动扶梯的安全系统需要在夹物事件发生后才执行相应保护动作，直到扶梯完全停止存在一定的响应时间。部分自动扶梯通过缩短该响应时间来提高自动扶梯的安全性，但由于扶梯系统自身的运动惯性，停机时通常已经造成了人体或扶梯装置不同程度的伤害。

技术实现要素：

本发明提供了一种自动扶梯的防夹物方法，可以在夹物事件发生前使自动扶梯执行相应安全动作，从而防止夹物事件发生或缩短夹物后的响应时间，从而提高自动扶梯的安全性。

一种自动扶梯的防夹物方法，包括：

接收与移动物体位置相关的检测信号；

依据所述检测信号计算移动物体与检测点之间的位置关系；

将所述位置关系与阈值相比获得比较结果；

当所述比较结果符合预设时输出降速指令或停机指令。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述检测信号来自于配置在所述检测点的传感器。

可选的，所述位置关系为移动物体与检测点的距离，或移动物体与检测点之间的区域面积，或移动物体与检测点之间的空间体积；

所述阈值包括第一阈值和第二阈值，且第一阈值大于第二阈值，其中：

第一阈值对应移动物体与检测点的预警距离，或预警面积，或预警体积；

第二阈值对应移动物体与检测点的危险距离，或危险面积，或危险体积。

可选的，将所述位置关系与阈值相比时，同时比较所述位置关系与第一阈值，以及所述位置关系与第二阈值。

可选的，将所述位置关系与阈值相比时，先将所述位置关系与第一阈值相比；当所述位置关系与第一阈值小于第一阈值时，再将所述位置关系与第二阈值相比。

可选的，所述比较结果包括所述位置关系与第一阈值、以及与第二阈值之间的大小关系；

当位置关系小于第一阈值，且大于等于时第二阈值时输出降速指令；

当位置关系小于第二阈值时输出停机指令。

可选的，当前的扶梯运行速度为v0；

所述降速指令对应的扶梯运行速度为v1；

且v1为v0的1/5～1/10。

可选的，所述防夹物方法还包括，当所述位置关系大于等于第一阈值时，维持当前的扶梯运行速度。

本发明还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序供所述处理器加载并执行：

接收与移动物体位置相关的检测信号；

依据所述检测信号计算移动物体与检测点之间的位置关系；

将所述位置关系与阈值相比获得比较结果；

当所述比较结果符合预设时输出降速指令或停机指令。

本发明还提供一种自动扶梯的防夹物系统，包括配置在检测点的传感器以及与所述传感器通信连接的控制单元，所述传感器检测移动物体并将得到的与移动物体位置相关的检测信号发送至所述控制单元；

所述控制单元接收与移动物体位置相关的检测信号；依据所述检测信号计算移动物体与检测点之间的位置关系；将所述位置关系与阈值相比获得比较结果；当所述比较结果符合预设时输出降速指令或停机指令。

本发明通过在夹物事件发生前做出预判，可减轻事故伤害或避免事故发生。通过将预判结果分为预警和危险两种情况，采取不同应对策略，可以在提高自动扶梯安全性的同时保证自动扶梯的载客效率。

附图说明

图1为一实施例中自动扶梯的防夹物方法的场景示意图；

图2为一实施例中计算位置关系的原理示意图；

图3为另一一实施例中计算位置关系的原理示意图；

图4为一实施例中自动扶梯的防夹物方法的流程示意图；

图5为另一实施例中自动扶梯的防夹物方法的流程示意图；

图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

附图中各标记说明如下：1、扶手带；2、围裙板；3、传感器；4、危险区域；5、预警区域。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本发明。

现有自动扶梯通常在出入口出设置紧急制动按钮，当乘客发现已经发现夹物事件后，再按紧急制动按钮使扶梯停下，但乘客做出反应和扶梯停止都需要一定的时间，这段时间内夹物伤害仍在继续，甚至可能加大。

如果能在夹物事件发生之前，对相关运动物体的空间位置及运动状态进行监控，则有可能将安全隐患扼止在萌芽状态，防止事故发生，提高自动扶梯的安全性。

在一实施例中，提供了一种自动扶梯的防夹物系统，包括配置在检测点的传感器以及与传感器通信连接的控制单元，传感器检测移动物体并将得到的与移动物体位置相关的检测信号发送至控制单元；

控制单元接收与移动物体位置相关的检测信号；依据检测信号计算移动物体与检测点之间的位置关系；将位置关系与阈值相比获得比较结果；当比较结果符合预设时输出降速指令或停机指令。

自动扶梯上可能发生夹物伤害的危险区域有梯级与围裙板之间，梯级与梳齿板之间，扶手带与围裙板之间等。检测点即设置在该危险区域。

具体的，在其中一实施例中，危险区域为自动扶梯的出入口处扶手带1与围裙板2之间的缝隙，传感器3安装在围裙板2上靠近自动扶梯出入口的一端，具体场景如图1所示。

控制单元为与传感器通信连接的单片机、可编程逻辑控制器或自动扶梯的控制器。控制单元既与传感器分属不同的装置并与传感器有线或无线连接，也可以与传感器集成在同一装置中。

为了使乘客拥有良好的乘梯体验，传感器3可选用现有的各类非接触式传感器，如光电传感器、微波传感器、超声波传感器、激光传感器等。具体的，在其中一实施例中，传感器为反射式光电传感器，根据传感器发射、接收周期t和光速c按照公式d＝(c·t)/2计算移动物体与检测点的距离d。

根据不同的安装条件，传感器3的安装数量为一个或多个。

具体的，在其中一实施例中，传感器3的安装数量为一个，该传感器的感应区为直线，检测信号为传感器3测量得到的移动物体与检测点的距离d。控制单元直接将移动物体与检测点的距离d作为位置关系l，即l＝d。控制单元将位置关系l与预设的第一阈值l1和第二阈值l2进行比较，其中第一阈值l1大于第二阈值l2；

当位置关系l小于第一阈值l1，且大于等于第二阈值l2时，输出降速指令；

当位置关系l小于第二阈值l2时，输出停机指令；

当位置关系l大于等于第一阈值l1时，维持当前的扶梯运行速度。

在另一实施例中，传感器3的安装数量为一个，且传感器3的感应区域为平面区域，检测信号为传感器3测量得到的移动物体与检测点的距离d。位置关系为控制单元依据该距离d计算得到的移动物体与检测点之间的区域面积s，s的计算公式如下：

s＝(α·π·d²)/360

其中，α为传感器3的发射角，当0<α<360°时，该感应区域为扇形；当α＝360时，该感应区域为圆形。

控制单元将位置关系s与预设的第一阈值s1和第二阈值s2进行比较，其中第一阈值s1大于第二阈值s2；

当位置关系s小于第一阈值s1，且大于等于第二阈值s2时，输出降速指令；

当位置关系s小于第二阈值s2时，输出停机指令；

当位置关系s大于等于第一阈值s1时，维持当前的扶梯运行速度。

在另一实施例中，传感器3的安装数量为一个，且传感器3的感应区域为以传感器3为球心的球体，检测信号为传感器3测量得到的移动物体与检测点的距离d。位置关系为控制单元以该距离d为半径的球体体积v。

控制单元将位置关系v与预设的第一阈值v1和第二阈值v2进行比较，其中第一阈值v1大于第二阈值v2；

当位置关系v小于第一阈值v1，且大于等于第二阈值v2时，输出降速指令；

当位置关系v小于第二阈值v2时，输出停机指令；

当位置关系v大于等于第一阈值v1时，维持当前的扶梯运行速度。

在另一实施例中，如图2所示，传感器3的安装数量为两个，各传感器3的感应区域为球体，且两个传感器3安装在围裙板2上靠近自动扶梯出入口的端面，两个传感器3的排列方向垂直于该自动扶梯出入口处的前沿板。其中一个传感器3测量得到的移动物体6与检测点的距离为d1，另一个传感器3测量得到的移动物体6与检测点的距离为d2，两传感器之间的间距为d0，根据d0，d1和d2按照三角形几何原理计算d1和d2，在水平面的投影距离ds，再计算出以ds为底面半径，以d0为高度的圆柱体的体积，作为移动物体与检测点之间的位置关系v。

控制单元将位置关系v与预设的第一阈值v1和第二阈值v2进行比较，其中第一阈值v1大于第二阈值v2；

当位置关系v小于第一阈值v1，且大于等于第二阈值v2时，输出降速指令；

当位置关系v小于第二阈值v2时，输出停机指令；

当位置关系v大于等于第一阈值v1时，维持当前的扶梯运行速度。

为提高位置关系的检测精度，在另一实施例中，如图3所示，传感器3的安装数量为多个(三个或三个以上)，各传感器3的感应区域为球体，且多个传感器3依次排列在围裙板2上靠近自动扶梯出入口的端面，多个传感器3的排列方向垂直于该自动扶梯出入口处的前沿板。

最近的传感器与前沿板的距离为l1，其余各传感器两两间距依次为l2，l3，…，ln，传感器的数量和间距可以根据现场安装条件和精度要求而确定。各传感器检测到移动物体与自身的距离分别为d1，d2，…，di，其中i的取值为1，2，…，n；其中的最小值为r。再计算出以r为底面半径，以为首尾两传感器的间距为高度的圆柱体的体积，作为移动物体与检测点之间的位置关系v。

控制单元将位置关系v与预设的第一阈值v1和第二阈值v2进行比较，其中第一阈值v1大于第二阈值v2；

当位置关系v小于第一阈值v1，且大于等于第二阈值v2时，输出降速指令；

当位置关系v小于第二阈值v2时，输出停机指令；

当位置关系v大于等于第一阈值v1时，维持当前的扶梯运行速度。

在一实施例中，提供了一种自动扶梯的防夹物方法，包括以下步骤：

步骤101，接收与移动物体位置相关的检测信号。

检测信号来自于配置在检测点的传感器。该传感器可以是反射式光电传感器、微波传感器或超声波传感器等。

步骤102，依据检测信号计算移动物体与检测点之间的位置关系。

位置关系为移动物体与检测点的距离，或移动物体与检测点之间的区域面积，或移动物体与检测点之间的空间体积。

当传感器的安装数量为一个且该传感器的感应区为直线时，位置关系l为移动物体与检测点的距离d。

当传感器的安装数量为一个且传感器的感应区域为平面区域时，位置关系为移动物体与检测点之间的区域面积s，s的计算公式如下：

s＝(α·π·d²)/360

其中，α为传感器的发射角，当0<α<360°时，该感应区域为扇形；当α＝360时，该感应区域为圆形。

当传感器的安装数量为一个，且传感器的感应区域为以传感器为球心的球体时，位置关系为移动物体与检测点之间的空间体积，即以传感器为球心、以移动物体到该传感器的距离为半径的球体体积。

传感器的感应区域为三维空间或二维平面时，通过换算也可以将位置关系转换为移动物体与检测点之间相应的距离关系，即在进行对比时可将量纲进行降维处理。

步骤103，将位置关系与阈值相比获得比较结果。

阈值包括第一阈值和第二阈值，且第一阈值大于第二阈值，其中：

第一阈值对应移动物体与检测点的预警距离，或预警面积，或预警体积；

第二阈值对应移动物体与检测点的危险距离，或危险面积，或危险体积

具体地，在其中一实施例中，如图1所示，位置关系为移动物体与检测点之间的空间体积，即以传感器为球心、以移动物体到该传感器的距离为半径的球面与传感器的发射角α所夹椎体的体积v0；第一阈值v1对应的预警体积为以第一阈值为半径的球面与传感器的发射角α所夹的第一椎体的体积；第二阈值v2对应的危险体积为以第二阈值为半径的球面与传感器的发射角α所夹的第二椎体的体积；第二阈值为半径的球面与传感器的发射角α所夹的第二椎体对应如图1所示的危险区域4，以第一阈值为半径的球面与传感器的发射角α所夹的第一椎体中切除第一椎体余下的几何体对应如图1所示的预警区域5，预警区域5为球壳体的一部分。

具体地，在另一实施例中，如图3所示，传感器为依次排列的多个(三个或三个以上)，各传感器的自身感应区域为球体，所有传感器感应区域相互交叉形成两端面为球面的圆柱体。位置关系为移动物体与检测点之间的空间体积，即以各传感器测得的移动物体与自身的距离中的最小值为底面半径，以该列传感器中首尾传感器的间距为高度的圆柱体的体积v0。第一阈值v1对应的预警体积为以第一阈值为底面半径，以该列传感器中首尾传感器的间距为高度的第一圆柱体的体积。第二阈值v2对应的危险体积为以第二阈值为底面半径，以该列传感器中首尾传感器的间距为高度的第二圆柱体的体积。第二圆柱体内部空间为危险区域4，第一圆柱体中切除第二圆柱体得到的管体对应预警区域5。

当位置关系v0小于第一阈值v1，且大于等于第二阈值v2时，比较结果为移动物体在预警区域5内；

当位置关系v0小于第二阈值v2时，比较结果为移动物体在危险区域4内；

当位置关系v0大于等于第一阈值v1时，比较结果为移动物体距离检测点较远，既不在预警区域5内也不在危险区域4内。

具体地，在另一实施例中，如图5所示，将位置关系与阈值相比时，同时比较位置关系与第一阈值，以及位置关系与第二阈值。在另一实施例中，如图4所示，将位置关系与阈值相比时，先将位置关系与第一阈值相比；当位置关系与第一阈值小于第一阈值时，再将位置关系与第二阈值相比。

步骤104，当比较结果符合预设时输出降速指令或停机指令。

具体地，当比较结果为移动物体在预警区域5内时，输出降速指令；

当比较结果为移动物体在危险区域4内时，输出停机指令；

当比较结果为移动物体既不在预警区域5内也不在危险区域4内时，维持当前的扶梯运行速度。

具体地，在其中一实施例中，当前的扶梯运行速度为v0；降速指令对应的扶梯运行速度为v1；且v1为v0的1/5～1/10。

具体地，在其中一实施例中，驱动电机上设有线路切换开关，在降速指令发出后向驱动电机输出线路切换指令，使驱动电机的绕组由三角形接法转换为星型接法以减小转矩，缩短制动距离。

本实施例防夹物方法是在夹物事件发生前做出反应，通过设置第一阈值以及第二阈值可提前检测出移动物体的位置，通过输出降速指令缩短夹物后的响应时间，通过输出停机指令防止夹物事件发生，从而提高自动扶梯的安全性。

本实施例防夹物方法可基于前述各实施例中的防夹物系统实施。

应该理解的是，虽然图4、图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图4-5中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。

该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时实现以上实施例中的自动扶梯的防夹物方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序供所述处理器加载并执行：

接收与移动物体位置相关的检测信号；

依据检测信号计算移动物体与检测点之间的位置关系；

将位置关系与阈值相比获得比较结果；

当比较结果符合预设时输出降速指令或停机指令。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

接收与移动物体位置相关的检测信号；

依据检测信号计算移动物体与检测点之间的位置关系；

将位置关系与阈值相比获得比较结果；

当比较结果符合预设时输出降速指令或停机指令。

计算机程序对应的步骤以及具体细节可参见前述各实施例中防夹物方法的有关描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。