乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态监检测制造技术

本发明专利技术提供一种乘客运输机的啮合状态检测系统及其检测方法，属于乘客运输机技术领域。本发明专利技术的啮合状态检测系统和检测方法中，使用深度感测传感器对所述乘客运输机的至少梯级与梳齿板的啮合部位进行感测以获取深度图，所述深度图通过处理装置进行分析处理以检测所述梯级与梳齿板的啮合状态是否处于正常状态。所述啮合状态的检测包括梳齿板的梳状齿是否破损、梯级的啮合齿是否破损、和/或啮合线上是否存在异物等。

Detection of the meshing state of the ladder and comb plate of the passenger transport aircraft

【技术实现步骤摘要】
乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态监检测
本专利技术属于乘客运输机
，涉及乘客运输机（PassengerConveyor）的梯级（Step）与梳齿板（CombPlate）的啮合（engaging）状态的自动检测。
技术介绍
乘客运输机（例如扶梯或移动人行道）在地铁、商场、机场等公共场所中应用越来越广泛，其运行的安全性愈发重要。乘客运输机具有运动的梯级以及固定的梳齿板，梳齿板固定在乘客运输机的出入口处，在运行的过程中，梯级的啮合齿与梳齿板的梳状齿（Combteeth）之间彼此良好地啮合，从而导致梯级可以平顺地进入返回轨迹、并防止外部的异物被带入乘客输送机中。因此，梯级的啮合齿与梳齿板的梳状齿之间的啮合状态对于乘客输送机的安全运行是非常重要的；例如，发生梯级的啮合齿破损或梳齿板的梳状齿破损，将容易发生乘客的携带物等容易地被卷入等情况，乘坐乘客运输机的风险大大增加；还例如，诸如硬币的外部异物卷入容易导致啮合错位，将容易损坏梯级和梳齿板，并且给乘客带来危险。因此，及时发现梯级的啮合齿与梳齿板的梳状齿的啮合状态的异常变得非常重要。
技术实现思路
按照本专利技术的一方面，提供一种乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测系统，包括：深度感测传感器，用于对所述乘客运输机的至少梯级与梳齿板的啮合部位进行感测以获取深度图；处理装置，用于对所述深度图进行分析处理以检测所述梯级与梳齿板的啮合状态是否处于正常状态，其被配置为包括：背景获取模块，用于基于在所述乘客运输机处于空载且所述啮合状态处于正常状态下感测的深度图获取背景模型；前景检测模块，用于将实时感测的深度图与所述背景模型进行比对处理以获得前景对象；以及啮合状态判断模块，用于至少基于所述前景对象进行数据处理以判断所述啮合状态是否处于正常状态。按照本专利技术的又一方面，提供一种乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测方法，包括步骤：通过深度感测传感器对所述乘客运输机的至少梯级与梳齿板的啮合部位进行感测以获取深度图；基于在所述乘客运输机处于空载且所述啮合状态处于正常状态下感测的深度图获取背景模型；将实时感测的深度图与所述背景模型进行比对处理以获得前景对象；以及至少基于所述前景对象进行数据处理以判断所述啮合状态是否处于正常状态。按照本专利技术的还一方面，提供一种乘客运输系统，包括乘客运输机和以上所述及的啮合状态检测系统。根据以下描述和附图本专利技术的以上特征和操作将变得更加显而易见。附图说明从结合附图的以下详细说明中，将会使本专利技术的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。图1是按照本专利技术第一实施例的乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测系统的结构示意图。图2是被检测的梯级的啮合齿与梳齿板的梳状齿之间的啮合示意图。图3是按照本专利技术一实施例的乘客运输机的感测装置的安装示意图。图4是按照本专利技术第一实施例的乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测方法的流程示意图。图5是按照本专利技术第二实施例的乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测系统的结构示意图。图6是按照本专利技术第二实施例的乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测方法的流程示意图。图7是按照本专利技术第三实施例的乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测系统的结构示意图。图8是按照本专利技术第三实施例的乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测方法的流程示意图。具体实施方式现在将参照附图更加完全地描述本专利技术，附图中示出了本专利技术的示例性实施例。但是，本专利技术可按照很多不同的形式实现，并且不应该被理解为限制于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开变得彻底和完整，并将本专利技术的构思完全传递给本领域技术人员。附图中，相同的标号指代相同的元件或部件，因此，将省略对它们的描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或者在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或者在不同处理装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。在本专利技术中，乘客运输机包括自动扶梯（Escalator）和移动人行道（MovingWalker）。以下图示实施例中，以自动扶梯为示例对本专利技术实施例的啮合状态检测系统和检测方法进行详细说明，但是，应当理解到，以下实施例的针对自动扶梯的啮合状态检测系统和检测方法同样可以类推地应用到移动人行道中，其可能需要发生的例如适用性的改进是本领域技术人员在本专利技术实施例的教导下能够获知的。需要说明的是，在本专利技术中，乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态处于“正常状态”是指至少不会为乘客带来安全隐患的工况；相反地，“非正常状态”是指啮合状态至少可能会为乘客带来安全隐患的工况，例如，梯级的啮合齿破损、梳齿板的梳状齿破损（例如断裂）、异物被夹入梯级与梳齿板的啮合线等情况的至少一种，或者其他不符合关于啮合状态的相关标准或规定的工况。因此，以下实施例中，对于梳齿板的梳状齿破损、梯级的啮合齿破损、梳齿板与梯级之间的啮合线上的异物的检测，均是属于对梯级与梳齿板的啮合状态的检测的范畴。图1所示为按照本专利技术第一实施例的乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测系统的结构示意图，图2是被检测的梯级的啮合齿与梳齿板的梳状齿之间的啮合示意图。结合图1和图2所示实施例的啮合状态检测系统可以用来检测乘客运输机在日常运行工况（包括有乘客的运行工况和无乘客的空载运行工况）下的扶梯900的梳齿板903的梳状齿9031是否破损（broken）。结合图1和图2所示，梳齿板903通常固定在扶梯900的第一端的出入口区域901和第二端的出入口区域902，在正常状态时，梳齿板903的梳状齿9031无破损，梯级904的啮合齿9041无破损，无异物夹入梳齿板903与梯级904之间的啮合线9034上，因此，梳齿板903的梳状齿9031与梯级904的啮合齿9041之间平顺地啮合，啮合状态好，安全性高。在具体的啮合状态下，每个梳状齿9031置于两个梳状齿9031的槽中，其能顺利去掉梯级904上的异物。然而，如果梳齿板903的梳状齿9031发生破损，例如如图2中所示已断裂的梳状齿9031’，此时，梯级904上的异物（例如乘客的衣物等）容易从梳状齿9031’对应的啮合线9034处卷入扶梯900中，引发严重安全事故。因此，本专利技术实施例的啮合状态检测系统持续地或定时地对梳齿板903的梳状齿9031进行检测，以及时发现梳状齿9031的破损情况。图1所示实施例的啮合状态检测系统包括感测装置310与感测装置310耦接的处理装置100，扶梯900包括乘客运输机控制910、诸如电机的驱动部件920以及警报单元930等。感测装置310具体为深度感测传感器（DepthSensingSensor），在又一替换实施例中，感测装置310可以为2D成像传感器或者2D成像传感器与深度感测传感器的组合。根据具体需要和传感器所能够监测的区域范围大小，可以在扶梯900上设置一个或多个感测装置310，即多个深度感测传感器，例如，3101至310n，N为大于或等于1的整数。感测装置310以相对能清楚、准确获取扶梯900的啮合状态为准进行安装，其具体安装方式和安装位置不是限制性的。在该实施例中，感测装置310为两个（n=2），其分别被对应设置在扶梯900的两端的出入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测系统，其特征在于，包括：深度感测传感器，用于对所述乘客运输机的至少梯级与梳齿板的啮合部位进行感测以获取深度图；处理装置，用于对所述深度图进行分析处理以检测所述梯级与梳齿板的啮合状态是否处于正常状态，其被配置为包括：背景获取模块，用于基于在所述乘客运输机处于空载且所述啮合状态处于正常状态下感测的深度图获取背景模型；前景检测模块，用于将实时感测的深度图与所述背景模型进行比对处理以获得前景对象；以及啮合状态判断模块，用于至少基于所述前景对象进行数据处理以判断所述啮合状态是否处于正常状态。

【技术特征摘要】
1.一种乘客运输机的梯级与梳齿板的啮合状态检测系统，其特征在于，包括：深度感测传感器，用于对所述乘客运输机的至少梯级与梳齿板的啮合部位进行感测以获取深度图；处理装置，用于对所述深度图进行分析处理以检测所述梯级与梳齿板的啮合状态是否处于正常状态，其被配置为包括：背景获取模块，用于基于在所述乘客运输机处于空载且所述啮合状态处于正常状态下感测的深度图获取背景模型；前景检测模块，用于将实时感测的深度图与所述背景模型进行比对处理以获得前景对象；以及啮合状态判断模块，用于至少基于所述前景对象进行数据处理以判断所述啮合状态是否处于正常状态。2.如权利要求1所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述处理装置还包括：前景特征提取模块，用于根据啮合状态从所述前景对象提取相应的前景特征；其中，所述啮合状态判断模块基于所述前景特征判断所述啮合状态是否处于正常状态。3.如权利要求2所述的啮合状态检测系统，其特征在于，对所述梯级与梳齿板的啮合部位的感测包括对梳齿板的梳状齿的感测，所述啮合状态判断模块被配置为在所述梳状齿的至少一个破损时所述啮合状态被判断为非正常状态。4.如权利要求3所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述前景特征提取模块提取的前景特征包括前景对象的形状、纹理和位置特征的一个或多个，所述啮合状态判断模块基于所述前景对象的形状、纹理和位置特征的一个或多个判断所述梳状齿是否破损。5.如权利要求3所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述啮合状态判断模块还被配置为，基于前景对象的位置特征判断该乘客或乘客携带的物品对应的前景对象是否位于所述梳状齿上，如果判断为“是”，放弃基于当前处理的所述深度图对所述梳状齿是否破损的判断或放弃当前处理的所述深度图对应的所述啮合状态是否处于正常状态的判断结果。6.如权利要求2所述的啮合状态检测系统，其特征在于，对所述梯级与梳齿板的啮合部位的感测包括对梯级的啮合齿的感测，所述啮合状态判断模块在所述啮合齿的至少一个破损时被判断为非正常状态。7.如权利要求6所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述前景特征提取模块提取的前景特征包括前景对象的形状、纹理和位置特征的一个或多个，所述啮合状态判断模块基于所述前景对象的形状、纹理和位置特征的一个或多个判断所述啮合齿是否破损。8.如权利要求6所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述啮合状态判断模块还被配置为，基于前景对象的位置特征判断该乘客或乘客携带的物品对应的前景对象是否位于所述梯级上，如果判断为“是”，放弃基于当前处理的所述深度图对所述啮合齿是否破损的判断或放弃当前处理的所述深度图对应的所述啮合状态是否处于正常状态的判断结果。9.如权利要求6所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述深度感测传感器每隔预定时间后感测获取所述梯级运转一周的时段内的深度图供所述处理装置进行数据处理。10.如权利要求2所述的啮合状态检测系统，其特征在于，对所述梯级与梳齿板的啮合部位的感测包括对梳齿板与梯级之间的啮合线上的异物的感测，所述啮合状态判断模块被配置为在啮合线上存在异物时所述啮合状态被判断为非正常状态。11.如权利要求10所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述前景特征提取模块提取的前景特征包括前景对象的形状、纹理和位置特征的一个或多个，所述啮合状态判断模块还被配置为，基于所述前景对象的形状、纹理和位置特征的一个或多个判断前景对象是否与对应为破损的啮合齿或梳状齿的前景对象，如果判断为“否”，进一步基于位置特征判断该异物是否位于所述啮合线上。12.如权利要求10所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述啮合状态判断模块还被配置为，基于预定时间段连续感测的深度图的判断结果是所述啮合线上存在异物且该异物的速度低于梯级的速度时、或者慢于在该异物的相邻区域的其他前景对象的速度时，确定所述啮合状态处于该非正常状态。13.如权利要求12所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述啮合状态判断模块被配置为采用光流法检测所述异物和/或所述其他前景对象的速度。14.如权利要求13所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述啮合状态判断模块被配置为包括：光流估算子模块，用于基于光流法计算多幅深度图中任何相邻深度图之间的相应特征点在深度图坐标下的移位；校准子模块，用于将所述特征点在深度图坐标下的移位转换为在三维空间坐标下的移位；时间计算子模块，用于确定所述序列帧中任何相邻帧之间的时间量；和速度计算子模块，用于基于所述特征点在三维空间坐标下的移位和对应的时间量计算获得任何相邻深度图对应时间点的速度信息，并进一步组合获得所述多幅深度图的速度信息。15.如权利要求1所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述深度感测传感器为两个，其分别被对应设置在所述乘客运输机的两端的出入口区域的大致上方以分别感测所述出入口区域的梳齿板以及与梳齿板啮合的梯级。16.如权利要求3或6或10所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述背景获取模块中，基于在所述啮合状态处于正常状态感测的深度图获取背景模型；所述啮合状态判断模块还被配置为在基本没有所述前景对象时直接确定所述啮合状态处于正常状态。17.如权利要求3或6或10所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述背景获取模块中，采用高斯混合模型、码书模型和鲁棒主成分分析的一个或多个学习建立所述背景模型。18.如权利要求3或6或10所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述前景检测模块还被配置为采用腐蚀和膨胀图像处理技术去所述前景对象的除噪音。19.如权利要求1所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述深度感测传感器的感测装置安装在朝向所梳齿板与梯级之间的啮合线的扶手侧板上。20.如权利要求1所述的啮合状态检测系统，其特征在于，所述啮合状态检测系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建国，N莫里斯，A森杰，赵建伟，胡朝霞，李蔷，方辉，贾真，苏安娜，AM芬恩，王龙文，李茜，G盖斯温特娜，
申请(专利权)人：奥的斯电梯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US