基于红外—可见光谱技术的防止幼儿独自乘坐扶梯装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种基于红外—可见光谱技术的防止幼儿独自乘坐扶梯装置，该装置包括拦截装置、红外感知装置、图像采集及显示装置和单片机处理器；所述的拦截装置安装在距离自动扶梯入口10～15厘米处，红外感应装置安装在拦截装置前方10～15厘米处；所述拦截装置包括组成相同的左右两部分，每部分包括箱体、摆臂、摆闸门；摆闸门和摆臂固定相连，摆臂通过转轴和箱体相连。本发明专利技术的拦截装置为全自动智能控制，不需要人力的帮助，在避免意外发生，保护幼儿安全的同时，大大减少人力资源的浪费，同时延时开门设置又保证幼儿能在监护人的看护下乘坐自动扶梯。

Infrared-Visible Spectroscopy-Based Device for Preventing Children from Riding on the Escalator Alone

The invention relates to an escalator device based on infrared-visible spectroscopy technology, which comprises an interception device, an infrared sensing device, an image acquisition and display device and a single chip processor; the interception device is installed at a distance of 10-15 cm from the escalator entrance, and the infrared sensing device is installed at a distance of 10-15 cm in front of the interception device. The swing gate is fixed with the swing arm, and the swing arm is connected with the swing arm through the rotating shaft and the box body. The interception device of the present invention is fully automatic intelligent control, does not need the help of human resources, avoids accidents and protects the safety of children, greatly reduces the waste of human resources, and delays the opening of doors to ensure that children can ride the escalator under the guardian's care.

【技术实现步骤摘要】
基于红外—可见光谱技术的防止幼儿独自乘坐扶梯装置
本专利技术属于安全保护
，尤其涉及一种防止幼儿独自乘坐自动扶梯拦截装置，该拦截装置能识别独自靠近自动扶梯入口的幼儿，并将幼儿在自动扶梯入口处拦截防止其独自乘坐自动扶梯。
技术介绍
随着科学技术的进步和经济的发展，为了人们生活能够更加的便利，多数建筑内安装自动扶梯方便行人上下楼。但由于自动扶梯本身的设计缺陷，近几年发生多起乘客在自动扶梯上受伤的意外事故，受伤者以幼儿居多。幼儿自我保护意识和安全防护意识比较薄弱，并且活泼好动，有时因监护人看管不当或者粗心大意，在脱离监护人的视线范围内的幼儿很有可能会发生意外。自动扶梯对于幼儿来说就是一种安全隐患，因幼儿好动，脱离监护人看管的幼儿可能会乘坐自动扶梯玩耍，但独自乘坐自动扶梯的幼儿可能会因为错误的乘坐方式发生意外。目前针对幼儿独自乘坐自动扶梯产生的安全隐患问题并没有很好的防护措施，幼儿仍然可以没有任何阻碍的独自乘坐自动扶梯，因此近几年发生多起幼儿因独自乘坐自动扶梯受伤事件。为了保护幼儿的安全，防止此类危险的发生，而采用工作人员去看管的方式需要耗费大量人力，因此迫切需要专利技术一款防止幼儿独自乘坐自动扶梯的智能拦截装置。
技术实现思路
本专利技术填补目前拦截幼儿装置领域的不足，旨在避免幼儿因独自乘坐自动扶梯而发生意外事故，提供一种基于红外—可见光谱技术的防止幼儿独自乘坐扶梯装置。该装置设置自动扶梯入口处，通过使用红外感应技术在设定高度上感知是否有移动的人体的方式将幼儿和其他乘客区分开来，并以此根据来控制拦截门的开关。此外考虑为避免伤害到幼儿，在现有防冲装置中增加缓冲装置和定时电磁复位功能，在现有限位开关的基础上增加限位电磁感应装置。本专利技术的技术方案是：一种基于红外—可见光谱技术的防止幼儿独自乘坐扶梯装置，该装置包括拦截装置、红外感知装置、图像采集及显示装置和单片机处理器；所述的拦截装置安装在距离自动扶梯入口10～15厘米处，红外感应装置安装在拦截装置前方10～15厘米处；所述拦截装置包括组成相同的左右两部分，每部分包括箱体、摆臂、摆闸门；摆闸门和摆臂固定相连，摆臂通过转轴和箱体相连；所述摆臂内部包括机芯和传动装置；所述机芯包括限位开关、电机、螺母、限位电磁感应片、轴承盖板、轴承、从动齿轮、机芯转轴、主动齿轮、机芯壳、螺母和机芯底座；所述的限位开关包括关门限位开关和开门限位开关；其中，所述的机芯底座上安装有台阶状的机芯壳，机芯壳的左侧上部，安装有电机，电机的驱动轴向下穿过机芯壳，与主动齿轮轴连接；从动齿轮位于机芯壳内部右侧，与主动齿轮啮合；从动齿轮安装在轴承的下部，轴承上安装有轴承盖；机芯转轴上端穿过机芯壳右侧处的圆孔，机芯转轴中部依次穿过轴承盖板、轴承和从动齿轮的轴中心位置，最后其尾端穿过机芯底座的圆孔内；机芯壳最外侧四个顶角位置固定在机芯底座上；机芯底座的两侧固定在箱体上端外壳内部；所述的机芯壳右侧表面，分别安装有关门限位开关、开门限位开关；开门限位开关和关门限位开关的结构相同，均以机芯转轴的轴线为圆弧的圆心；限位电磁感应片的一端通过螺母与机芯转轴的顶部相连，另一端位于限位开关的弧形电磁感应装置自身的中间空隙处；所述传动装置包括转轴、连接件和固定件；所述的转轴上端和机芯转轴的尾端相连，转轴的两端还分别有一个圆台型垫片，上垫片与机芯转轴之间装有一个空心垫片上垫片固定在箱体上，下垫片将转轴的下端固定在箱体底部，箱体固定在地面上；转轴的中段通过螺母分别固定有上、下两个连接件的一端，连接件的另一端与固定件相连，固定件再与摆固定相连；所述防撞装置包括基座、缓冲弹簧、防撞装置转动端、电磁感应吸附装置，基座竖立固定在箱体上，中间位置偏摆闸门打开方向，缓冲弹簧安装在基座中间位置，防撞装置转动端与转轴底部相连，电磁感应吸附装置安装在防撞装置转动端的四个边角上；基座内装有通电螺旋管；所述相同的两套红外感知装置分别位于拦截装置的两侧，包括红外阵列传感器和仪器安装柱；所述仪器安装柱固定在地面，位置为拦截装置两侧前方15～30厘米处，仪器安装柱均安装两个红外阵列传感器，两个红外阵列传感器距离地面高度分别为30厘米和120厘米，方向与水平方向成60度夹角。所述图像采集显示装置包括相机、显示器和语音播放器，显示器安装在左侧仪器安装柱顶部，语音播放器安装在显示器的左下方位置；所述智能控制模块包括单片机处理器，安装在箱体内部，单片机处理器分别与相机、4个红外阵列传感器、显示器、语音播放器、闸门控制装置和防撞装置相连。本专利技术的实质性特点为：(1)本专利技术使用红外感应技术在设定高度上感知是否有移动的人体的方式将幼儿和其他乘客区分开来，当只有距离地面30厘米的红外阵列传感器感知到移动的人体时，而距离地面120厘米的红外阵列传感器未感知到移动的人体时，将其视为幼儿，启动拦截装置。红外感应装置的感应范围在80厘米，能在较大范围内进行幼儿的感知，提前做出拦截幼儿的判断，避免因感知范围太小，幼儿在拦截门还未及时关闭时已乘坐上自动扶梯。(2)本装置所采用的机芯在限位开关上做出创新性的改进，当前的摆闸门常用的限位开关是光电限位开关，当摆臂进行摆动时，摆轴的运动带动挡光片的运动，当挡光片遮挡住限位开关的光源时，电机反转，使摆臂停止运动。若感光装置出现问题，此限位开关便无法正常工作。因此，本装置所设计的限位开关，在现有限位开关的基础上，增加了电磁感应装置。即当限位电磁感应片移动到限位开关的中间空隙位置时，限位关开对限位电磁感应片产生磁力吸引力，并且力的大小逐渐上升，使摆闸门在摆动过程中减速，当电磁感应片移动到限位开关的中间位置时，及限定的打开或者关闭的位置时，磁力吸引力达到最大值，迫使转轴停止转动，并且保证摆闸门关闭或开始过程中将要达到限位位置时，摆动速度缓缓减慢。(3)本装置的防撞缓冲装置，采用弹簧进行缓冲与电磁感应力控制复位的结合。当幼儿冲撞摆闸门时，摆闸门会随之冲撞打开一定的角度，弹簧会对摆闸门打开时的速度进行减速，避免摆闸门打开一定角度过程中打开速度过快，对幼儿造成惯性上的跌倒性伤害。当摆闸门打开一定的角度后，通过基座内通电螺线管产生的磁场对缓冲装置四个顶角的电磁感应吸附装置的产生的吸引力使摆闸门固定在此开启的角度，避免门体弹回对幼儿造成伤害。门体进行复位时，通过电磁感应力逐渐减小的方式，使摆闸门缓缓复位。本专利技术有益效果在于：1、本专利技术从幼儿的人身安全角度考虑，填补目前幼儿拦截装置的不足，通过拦截门和红外阵列传感器的结合实现智能拦截幼儿的功能，从设定的红外阵列传感器的两个感知高度范围内是否有移动的人体，判断是否有幼儿独自靠近电梯，从幼儿和其他乘客最为客观的区别进行判断，增加幼儿拦截的成功率。2、拦截门的类别选择摆闸门，反应机制速度快，以免出现因拦截门未及时关闭而导致拦截失败。在防冲装置上增加缓冲功能和基于电磁感应的复位装置。当幼儿冲撞拦截门时，拦截门会随之幼儿的碰撞打开一定的角度，缓冲弹簧起到缓冲的作用，防止拦截门被撞击时，打开过快对幼儿产生伤害，同时也减少碰撞对摆闸门造成机械上的损伤。基于电磁感应的复位装置避免摆闸门快速弹回复位对幼儿造成伤害，而是通过磁场对电磁感应吸附装置的吸引力的大小，控制摆闸门在没有障碍物的情况下缓慢复位。3、本专利技术的限位开关在现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于红外—可见光谱技术的防止幼儿独自乘坐扶梯装置，其特征为该装置包括拦截装置、红外感知装置、图像采集及显示装置和单片机处理器；所述的拦截装置安装在距离自动扶梯入口10~15厘米处，红外感应装置安装在拦截装置前方10~15厘米处；所述拦截装置包括组成相同的左右两部分，每部分包括箱体、摆臂、摆闸门；摆闸门和摆臂固定相连，摆臂通过转轴和箱体相连；所述摆臂内部包括机芯和传动装置；所述机芯包括限位开关、电机、螺母、限位电磁感应片、轴承盖板、轴承、从动齿轮、机芯转轴、主动齿轮、机芯壳、螺母和机芯底座；所述的限位开关包括关门限位开关和开门限位开关；其中，所述的机芯底座上安装有台阶状的机芯壳，机芯壳的左侧上部，安装有电机，电机的驱动轴向下穿过机芯壳，与主动齿轮轴连接；从动齿轮位于机芯壳内部右侧，与主动齿轮啮合；从动齿轮安装在轴承 的下部，轴承上安装有轴承盖；机芯转轴上端穿过机芯壳右侧处的圆孔，机芯转轴中部依次穿过轴承盖板、轴承和从动齿轮的轴中心位置，最后其尾端穿过机芯底座的圆孔内；机芯壳最外侧四个顶角位置固定在机芯底座上；机芯底座的两侧固定在箱体上端外壳内部；所述的机芯壳右侧表面，分别安装有关门限位开关、开门限位开关；开门限位开关和关门限位开关的结构相同，均以机芯转轴的轴线为圆弧的圆心；限位电磁感应片的一端通过螺母与机芯转轴的顶部相连，另一端位于限位开关的弧形电磁感应装置自身的中间空隙处；所述传动装置包括转轴、连接件和固定件；所述的转轴上端和机芯转轴的尾端相连，转轴的两端还分别有一个圆台型垫片，上垫片与机芯转轴之间装有一个空心垫片上垫片固定在箱体上，下垫片将转轴的下端固定在箱体底部，箱体固定在地面上；转轴的中段通过螺母分别固定有上、下两个连接件的一端，连接件的另一端与固定件相连，固定件再与摆固定相连；所述防撞装置包括基座、缓冲弹簧、防撞装置转动端、电磁感应装置，基座竖立固定在箱体，中间位置偏摆闸门打开方向，缓冲弹簧安装在基座中间位置，防撞装置转动端与转轴底部相连，电磁感应装置安装在防撞装置转动端的四个边角上；基座内装有通电螺旋管；所述相同的两套红外感知装置分别位于拦截装置的两侧，包括红外阵列传感器和仪器安装柱；所述图像采集显示装置包括相机、显示器和语音播放器，显示器安装在左侧仪器安装柱顶部，语音播放器安装在显示器的左下方位置；所述智能控制模块包括单片机处理器，安装在箱体内部，单片机处理器分别与相机、4个红外阵列传感器、显示器、语音播放器、闸门控制装置和防撞装置相连。...

【技术特征摘要】
1.一种基于红外—可见光谱技术的防止幼儿独自乘坐扶梯装置，其特征为该装置包括拦截装置、红外感知装置、图像采集及显示装置和单片机处理器；所述的拦截装置安装在距离自动扶梯入口10~15厘米处，红外感应装置安装在拦截装置前方10~15厘米处；所述拦截装置包括组成相同的左右两部分，每部分包括箱体、摆臂、摆闸门；摆闸门和摆臂固定相连，摆臂通过转轴和箱体相连；所述摆臂内部包括机芯和传动装置；所述机芯包括限位开关、电机、螺母、限位电磁感应片、轴承盖板、轴承、从动齿轮、机芯转轴、主动齿轮、机芯壳、螺母和机芯底座；所述的限位开关包括关门限位开关和开门限位开关；其中，所述的机芯底座上安装有台阶状的机芯壳，机芯壳的左侧上部，安装有电机，电机的驱动轴向下穿过机芯壳，与主动齿轮轴连接；从动齿轮位于机芯壳内部右侧，与主动齿轮啮合；从动齿轮安装在轴承的下部，轴承上安装有轴承盖；机芯转轴上端穿过机芯壳右侧处的圆孔，机芯转轴中部依次穿过轴承盖板、轴承和从动齿轮的轴中心位置，最后其尾端穿过机芯底座的圆孔内；机芯壳最外侧四个顶角位置固定在机芯底座上；机芯底座的两侧固定在箱体上端外壳内部；所述的机芯壳右侧表面，分别安装有关门限位开关、开门限位开关；开门限位开关和关门限位开关的结构相同，均以机芯转轴的轴线为圆弧的圆心；限位电磁感应片的一端通过螺母与机芯转轴的顶部相连，另一端位于限位开关的弧形电磁感应装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：何静飞，张潇月，马玉婷，周亚同，王文，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12