[發(fā)明專利]一種基于光電檢測(cè)器件的非接觸式自動(dòng)扶梯多參數(shù)測(cè)量方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410654613.7
• 申請(qǐng)日: 2014-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104528508A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏彪;唐媛;劉朝陽(yáng);吳德操;米德伶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): B66B27/00
• 分類號(hào): B66B27/00;B66B25/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學(xué)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于光電檢測(cè)器件的非接觸式自動(dòng)扶梯多參數(shù)測(cè)量方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)自動(dòng)扶梯的數(shù)量日益增多，它已成為大型商場(chǎng)、車站和地鐵等公共場(chǎng)所必不可少的交通工具。與此同時(shí)，由于自動(dòng)扶梯梯級(jí)與扶手帶速度的不同步，導(dǎo)致乘客跌倒的安全事故也呈上升趨勢(shì)。

在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)自動(dòng)扶梯速度、加速度和制停距離等多個(gè)重要參數(shù)的測(cè)量主要是采用旋轉(zhuǎn)編碼器為檢測(cè)元件，接觸自動(dòng)扶梯的扶手帶或梯級(jí)，把扶手帶或梯級(jí)的線速度轉(zhuǎn)換為編碼器的旋轉(zhuǎn)速度。與此同時(shí)，光電編碼器產(chǎn)生相應(yīng)的電脈沖信號(hào)，通過(guò)電脈沖信號(hào)的頻率和在光電編碼器的測(cè)速輪固有邊長(zhǎng)自動(dòng)測(cè)算出對(duì)應(yīng)的線速度。

但上述技術(shù)方案存在的問(wèn)題是，測(cè)量時(shí)需要測(cè)試轉(zhuǎn)輪與扶梯的扶手帶或梯級(jí)進(jìn)行直接接觸，由于滾輪磨損和滾輪的光滑引起誤差。且人工操作易導(dǎo)致扶梯測(cè)試儀的測(cè)試轉(zhuǎn)輪與扶梯扶手帶產(chǎn)生一個(gè)角度θ，扶梯的速度將會(huì)沿θ方向分解為兩個(gè)量，垂直于轉(zhuǎn)軸的分量因?yàn)楣怆娋幋a器本身特性將被忽略，則此時(shí)光電編碼器測(cè)到的信號(hào)并不能精確的表示扶梯的速度。此外，在加工測(cè)試轉(zhuǎn)輪時(shí)，由于機(jī)械加工系統(tǒng)復(fù)雜，也會(huì)影響加工精度。

因此，目前急需一種能夠精確、高效測(cè)量自動(dòng)扶梯各參數(shù)的方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于光電檢測(cè)器件的非接觸式自動(dòng)扶梯多參數(shù)測(cè)量方法，該方法可以通過(guò)非接觸的方式測(cè)量自動(dòng)扶梯的速度、加速度和位移。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于光電檢測(cè)器件的非接觸式自動(dòng)扶梯多參數(shù)測(cè)量方法，包括以下步驟：

步驟一：開(kāi)啟光源，照亮自動(dòng)扶梯梯級(jí)或扶手帶；步驟二：自動(dòng)扶梯梯級(jí)或扶手帶表面反射一部分光線經(jīng)光學(xué)透鏡傳到光電檢測(cè)器件上，梯級(jí)或扶手帶的移動(dòng)軌跡便會(huì)被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像；步驟三：采用設(shè)定的輸出頻率輸出圖像信號(hào)，送入A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換；步驟四：把轉(zhuǎn)換結(jié)果送入圖像處理模塊DSP進(jìn)行處理，提取特征區(qū)域或邊沿，將此影像信號(hào)與存儲(chǔ)的上一采樣周期的影像進(jìn)行比較；步驟五：如果某一采樣點(diǎn)在先后兩個(gè)影像中的位置有移動(dòng)，就將縱、橫兩個(gè)方向的位移信號(hào)發(fā)送到單片機(jī)系統(tǒng)，以判斷被測(cè)物移動(dòng)的方向以及位移；否則繼續(xù)進(jìn)行下一周期采樣；步驟六：將判斷結(jié)果傳送至監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)扶梯的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

進(jìn)一步，所述光源采用激光光源或LED光源。

進(jìn)一步，所述光電檢測(cè)器件采用CCD或CMOS器件。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明所述的方法采用光源直接照射自動(dòng)扶梯，不與被測(cè)對(duì)象直接接觸，光束的質(zhì)量又近似為零，在測(cè)量中不存在摩擦和對(duì)被測(cè)對(duì)象施加壓力的問(wèn)題。不會(huì)因磨損產(chǎn)生誤差，能夠?qū)崿F(xiàn)被測(cè)物體的動(dòng)態(tài)測(cè)量。同時(shí)，可以通過(guò)提高開(kāi)關(guān)采樣速度，迅速提高測(cè)量精度。雙路輸出，從原理上消除接觸式測(cè)量橫向轉(zhuǎn)動(dòng)所帶來(lái)的誤差，且數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明所述方法實(shí)施例中的系統(tǒng)原理圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的CCD測(cè)量原理圖；

圖4為實(shí)施例中CCD成像陣列圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

本技術(shù)方案主要用于解決測(cè)量自動(dòng)扶梯速度、加速度以及位移時(shí)，傳統(tǒng)方法中由于磨損、人工操作等因素導(dǎo)致測(cè)量精度降低的問(wèn)題。圖1為本發(fā)明所述方法的流程示意圖，如圖所示：

本發(fā)明所述的測(cè)量方法包括以下步驟：

步驟一：開(kāi)啟光源，照亮自動(dòng)扶梯梯級(jí)或扶手帶；步驟二：自動(dòng)扶梯梯級(jí)或扶手帶表面反射一部分光線經(jīng)光學(xué)透鏡傳到光電檢測(cè)器件上，梯級(jí)或扶手帶的移動(dòng)軌跡便會(huì)被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像；步驟三：采用設(shè)定的輸出頻率輸出圖像信號(hào)，送入A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換；步驟四：把轉(zhuǎn)換結(jié)果送入圖像處理模塊DSP進(jìn)行處理，提取特征區(qū)域或邊沿，將此影像信號(hào)與存儲(chǔ)的上一采樣周期的影像進(jìn)行比較；步驟五：如果某一采樣點(diǎn)在先后兩個(gè)影像中的位置有移動(dòng)，就將縱、橫兩個(gè)方向的位移信號(hào)發(fā)送到單片機(jī)系統(tǒng)，以判斷被測(cè)物移動(dòng)的方向以及位移；否則繼續(xù)進(jìn)行下一周期采樣；步驟六：將判斷結(jié)果傳送至監(jiān)控終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)扶梯的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。

在本實(shí)施例中，光源采用激光光源或LED光源，光電檢測(cè)器件采用CCD或CMOS器件。