專利名稱：電梯門內(nèi)的阻礙物和朝向電梯門的移動(dòng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及借助于圖形模式識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于在電梯吊廂或電梯通道門的路徑內(nèi)的移動(dòng)或不動(dòng)的物體的檢測(cè)以及對(duì)于朝向該電梯移動(dòng)的乘客或物體的檢測(cè)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在適當(dāng)情況下提供開門信號(hào)。
背景技術(shù)：
用于在電梯門的路徑上或附近檢測(cè)物體的典型系統(tǒng)采用了在門的一個(gè)邊緣上垂直設(shè)置的光源陣列，光源提供了激勵(lì)設(shè)置在門的相對(duì)邊緣上的相應(yīng)陣列的光檢測(cè)器的光束，由此光束的中斷可產(chǎn)生一開門的指令，以使門打開或保持打開。這種系統(tǒng)通常是令人滿意的，但是其具有不能感測(cè)到不在光的連續(xù)路徑內(nèi)的物體的特征。另外，由于光陣列是單個(gè)平面，存在這樣的可能，即不能在人或物體已經(jīng)進(jìn)入到門開口一定距離之前感測(cè)到人或物體。
在美國(guó)專利5387768和5410149中披露了更復(fù)雜的電梯門阻礙物檢測(cè)。然而，依據(jù)這些專利的設(shè)備只能感測(cè)移動(dòng)，并且因此不能感測(cè)到在電梯門路徑內(nèi)的靜止或固定不動(dòng)的物體。另外，圖像的處理是非常復(fù)雜的并需要大量的軟件和軟件處理時(shí)間。由于所涉及的處理的特性，因此這種復(fù)雜的裝置用于具有不同像頻響應(yīng)的電梯平臺(tái)而言也是非常復(fù)雜的，并且非常慢且昂貴。
現(xiàn)今的光束門阻礙物檢測(cè)器需要柔性線纜以便將動(dòng)力供應(yīng)給移動(dòng)門并從移動(dòng)門接收響應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的包括提供一種電梯門入口通道阻礙物感測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可感測(cè)朝向電梯移動(dòng)的物體或人，同時(shí)忽略其它移動(dòng)，而且還可感測(cè)在電梯門的路徑上的物體或人；通過(guò)使用在個(gè)人計(jì)算機(jī)內(nèi)的容易獲得的軟件，該系統(tǒng)可容易地適用于廣泛的各種樓層平臺(tái)地面圖像，該計(jì)算機(jī)僅需要在學(xué)習(xí)過(guò)程中暫時(shí)地連接到給設(shè)備上并在其后從該設(shè)備上拆下；該系統(tǒng)非常快并且不需要復(fù)雜的圖像處理，其可容易地作為對(duì)廣泛的各種電梯系統(tǒng)的改裝；該系統(tǒng)不需要安裝在電梯門上的設(shè)備，并且該系統(tǒng)可容易地以低成本方式來(lái)實(shí)施。
依據(jù)本發(fā)明，視頻圖像的容積包括該電梯門路徑的一部分，其包括該門檻，和靠近該電梯的樓層平臺(tái)的一部分，其包括靠近該門檻的樓層平臺(tái)地面；該視頻圖像轉(zhuǎn)變成一維數(shù)值矢量，并經(jīng)過(guò)圖形模式識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以便依據(jù)由該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別成表明某物體正朝向該電梯移動(dòng)或識(shí)別成某物體處于一個(gè)或多個(gè)所述路徑內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)圖形模式來(lái)提供開門信號(hào)。


參照附圖并結(jié)合以下的實(shí)施例的詳細(xì)描述，可更好地理解本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是示出了本發(fā)明的在樓層平臺(tái)處的電梯的一部分的部分側(cè)視圖；圖2是在樓層平臺(tái)處的電梯的一部分的簡(jiǎn)化頂視立體圖；和圖3是本發(fā)明的設(shè)備簡(jiǎn)化框圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1和2，電梯9定位在電梯通道10內(nèi)靠近樓層平臺(tái)12位于建筑物16的層間部分13中。樓層平臺(tái)具有入口通路17、過(guò)道或電梯通道門18、具有門檻19的門、和具有地面20的樓層平臺(tái)。吊廂具有一帶有門檻24的門23。攝像機(jī)26安裝在吊廂的頂部上，該攝像機(jī)具有適當(dāng)?shù)恼彰鳎缂t外照明。該照明包括至少一個(gè)第一區(qū)域27，其包括從攝像機(jī)向下延伸到門檻19、24的容積，如圖1所示。在此使用的“門”意味著單個(gè)電梯通道門、單個(gè)吊廂門、或多個(gè)電梯通道門和吊廂門。
依據(jù)本發(fā)明，攝像機(jī)設(shè)置有適當(dāng)?shù)奈镧R，以便將其視域限定為區(qū)域一和區(qū)域二。為了確保感興趣的區(qū)域被適當(dāng)?shù)卣彰?，適當(dāng)?shù)恼彰骺砂t外照明，這不干擾乘客并且可提供可靠的圖像強(qiáng)度。
依據(jù)本發(fā)明，第一構(gòu)思是在區(qū)域2內(nèi)確定對(duì)于打開的門(即觀察門檻)、關(guān)閉的門(即觀察門的頂部)、和正在打開和正在關(guān)閉的門的圖形模式(pattern)。與這些圖像不匹配的任何形式將觸發(fā)一開門指令的生成，以便使門打開或保持打開。在區(qū)域1內(nèi)，圖形模式被識(shí)別，以便表明代表想要進(jìn)入電梯的移動(dòng)。這可包括朝向電梯的移動(dòng)的表征并包括人側(cè)向移動(dòng)以便繞過(guò)另一個(gè)人的移動(dòng)，以及被認(rèn)為是代表想要經(jīng)過(guò)門道進(jìn)入電梯吊廂的其它移動(dòng)。在該實(shí)施例中，區(qū)域1和2不重疊，然而在本發(fā)明的任何給定的實(shí)施形式中，如果希望的話，區(qū)域1可延伸以便包括區(qū)域2。
在圖2中，攝像機(jī)26與處理卡33相連，該處理卡尤其包括場(chǎng)可編程門陣列34、一個(gè)或多個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片35、和存儲(chǔ)器36。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有時(shí)指的是零指令設(shè)定計(jì)算(ZISC)，因?yàn)樵谔幚磉^(guò)程中不涉及程序步驟。提供給處理卡33的攝像圖像轉(zhuǎn)變成應(yīng)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)數(shù)值矢量。該處理卡33可包括在市場(chǎng)上由General-Vision銷售的商標(biāo)為NeuroSight的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)卡，在http//www.general-vision.com中對(duì)出現(xiàn)的技術(shù)有額外的描述。可在美國(guó)專利5717832中發(fā)現(xiàn)對(duì)適于本發(fā)明的IBM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片和其中設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)的描述。為了代替使用可用的NeuroSight卡，可使用定制的處理卡，以便僅包含本發(fā)明的門阻礙物感測(cè)應(yīng)用所需的特征。處理卡的輸出包括形式不同的在線38上的開門信號(hào)，其提供給電梯的門控制器39，以便表明門將被打開或保持打開。
為了教示該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)35所希望的識(shí)別方案，可連接個(gè)人計(jì)算機(jī)42，以便接收來(lái)自攝像機(jī)的圖像并提供對(duì)處理卡33的控制。該個(gè)人計(jì)算機(jī)42可具有適當(dāng)?shù)能浖缬糜趫D像識(shí)別軟件(ZEIFR)的ZISCEngine，其可允許操作者將圖形模式教示給該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并且在圖像和某個(gè)樣板之間確定區(qū)別。圖形模式可基于像素強(qiáng)度、顏色和上述形式，并且圖形模式識(shí)別可基于徑向基函數(shù)(RBF)或KNN(K最接近)模型。對(duì)于圖像識(shí)別引擎(engine)的訓(xùn)練可通過(guò)在個(gè)人計(jì)算機(jī)的屏幕上標(biāo)記物體并列出多達(dá)200個(gè)與該圖像相關(guān)的種類中的一個(gè)，或者列出由感測(cè)一特定圖像的所需輸出，并隨后點(diǎn)擊學(xué)習(xí)按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。不能由圖像識(shí)別引擎識(shí)別的現(xiàn)場(chǎng)視頻的任何區(qū)域由帶顏色的矩形來(lái)標(biāo)記。這些矩形可在屏幕上選擇，并與所需的種類或輸出匹配，并且輸入該系統(tǒng)。在圖像識(shí)別軟件中出現(xiàn)的學(xué)習(xí)所得可下載到處理卡33上。該學(xué)習(xí)所得可形成在形成靜止或移動(dòng)的圖像上。該識(shí)別引擎可忽略門的移動(dòng)、在環(huán)境中的圖形模式或顏色、(門、墻等)、或在視域內(nèi)的人所穿的衣物上的圖像和反射。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)在具有門檻(19、24)的電梯門的路徑內(nèi)的阻礙物和以及乘客或物體朝向電梯(9)的移動(dòng)的設(shè)備，該設(shè)備包括用于對(duì)容積(29)照明的裝置(26)，該容積包括(a)該路徑的一部分，其包括該門檻，和(b)靠近該電梯的樓層平臺(tái)(13)的一部分，其包括靠近該門檻的樓層平臺(tái)地面(20)；用于連續(xù)地提供該容積的連續(xù)視頻圖像的裝置(26)；用于將每一所述視頻圖像轉(zhuǎn)變成一維數(shù)值矢量的裝置(34)；圖形模式識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(35)，其可依據(jù)由該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別成表明某物體正朝向該電梯移動(dòng)或識(shí)別成某物體處于一個(gè)或多個(gè)所述路徑內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)圖形模式來(lái)提供開門信號(hào)；用于將每一所述矢量提供給該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的裝置；用于控制該門打開和關(guān)閉的電梯門控制器(39)；和用于將該開門信號(hào)提供給該電梯門控制器以便控制該門打開和關(guān)閉以使該門打開或保持打開的裝置(34、38)。
2.一種檢測(cè)在具有門檻(19、24)的電梯門的路徑內(nèi)的阻礙物以及乘客或物體朝向電梯(9)的移動(dòng)的設(shè)備，該設(shè)備包括(a)用于對(duì)容積(29)照明，該容積包括(a)該路徑的一部分，其包括該門檻，和(b)靠近該電梯的樓層平臺(tái)(13)的一部分，其包括靠近該門檻的樓層平臺(tái)地面(20)；(b)連續(xù)地提供該容積的連續(xù)視頻圖像；(c)將每一所述視頻圖像轉(zhuǎn)變成(34)一維數(shù)值矢量；(d)將每一所述矢量提供給該圖形模式神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(35)，該圖形模式識(shí)別神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可依據(jù)由該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別成表明某物體正朝向該電梯移動(dòng)或識(shí)別成某物體處于一個(gè)或多個(gè)所述路徑內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)圖形模式來(lái)提供開門信號(hào)；和(e)將該開門信號(hào)提供給(38)電梯門控制器(39)以便控制該門打開和關(guān)閉以使該門打開或保持打開。
全文摘要
可適當(dāng)(紅外)照明的攝像機(jī)(26)將圖像提供給處理卡(33)，其將圖像轉(zhuǎn)變成數(shù)值矢量并將數(shù)值矢量提供給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(35)，該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(35)可依據(jù)某物體在電梯門(29)的路徑內(nèi)或在靠近電梯的樓層平臺(tái)上任何物體以表明想要進(jìn)入電梯的方式移動(dòng)，從而提供開門信號(hào)。將該開門信號(hào)提供給電梯門控制器(39)以便依據(jù)任何物體朝向電梯移動(dòng)或任何物體設(shè)置在該電梯門入口通道內(nèi)，使得該門打開或保持打開。
文檔編號(hào)B66B13/24GK1625524SQ02828956
公開日2005年6月8日 申請(qǐng)日期2002年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者B·E·庫(kù)克, R·D·普斯特尼克, G·L·斯塔格納 申請(qǐng)人:奧蒂斯電梯公司