一种电梯按键监控器制造技术

本实用新型专利技术涉公开了一种电梯按键监控器。包括图像传感器（1）、电压比较器（2）、FPGA（3）和电梯按键执行器(4)，图像传感器(1)的输出端连接电压比较器(2)的输入端，电压比较器(2)的输出端连接FPGA(3)的输入端，FPGA(3)的输出端连接电梯按键执行器(4)的控制端。本实用新型专利技术的有益效果是，它能够自动检测电梯门前是否有人等候电梯，从而智能判定电梯在本楼层是否需要停靠，如不需要停靠，则控制按键断开，使得电梯继续上行或下行，避免电梯多余的停靠，节省了电梯内乘客的时间，也提高了电梯的运行效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电梯附件，涉及到一种电梯按键监控器。 一种电梯按键监控器
技术介绍
电梯是微机控制的智能化、自动化设备，不需要专门的人员来操作驾驶，普通乘客 只要按下列程序乘坐和操作电梯即可。然而现实中的电梯却没有智能识别某一层的电梯门 前是否有人在等电梯，当有人在某一层按下电梯按键之后又从另外先到的电梯走掉或不打 算乘电梯而离开了，但是已经按下的按键却保留着，电梯到这一层仍会停靠，从而增加了电 梯内乘客无意义的等待时间，导致电梯运行效率低下。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题就是提供种一种电梯按键监控器，它能够自动检 测电梯门前是否有等电梯的人，判定电梯在本楼层是否需要停靠，提高电梯运行效率。 本技术所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括图像传感 器、电压比较器、现场可编程逻辑门阵列（FPGA)和电梯按键执行器，图像传感器的输出端连 接电压比较器的输入端，电压比较器的输出端连接FPGA的输入端，FPGA的输出端连接电梯 按键执行器的控制端。 本技术的工作原理：图像传感器输出电梯门前图像的像素灰度模拟信号；电 压比较器将每个像素的模拟值转变一位数字信号，整幅图像转换为由二进制〇或1组成的 二值图；现场可编程逻辑门阵列FPGA将电压比较器输出的二值图与背景图像比较，根据比 较结果控制电梯按键执行器；电梯按键执行器控制电梯按键的开与闭。 本技术的有益效果是，它能够自动检测电梯门前是否有人等候电梯，从而智 能判定电梯在本楼层是否需要停靠，如不需要停靠，则控制按键断开，使得电梯继续上行或 下行，避免电梯多余的停靠，节省了电梯内乘客的时间，也提高了电梯的运行效率。 【附图说明】 本技术的【附图说明】如下： 图1为本技术的结构示意图； 图2为本技术的原理电路图； 图3为本技术的FPGA信号处理流程图。 图中：1.图像传感器；2.电压比较器；3. FPGA ;4.电梯按键执行器。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明： 如图1所示，本技术包括图像传感器1、电压比较器2、现场可编程逻辑门阵列 (FPGA) 3和电梯按键执行器4,图像传感器1的输出端连接电压比较器2的输入端，电压比 较器2的输出端连接FPGA3的输入端，FPGA3的输出端连接电梯按键执行器4的控制端。 如图2所示，图像传感器采用STAR1000,电压比较器采用LM339 ;FPGA的型号选用 EP2C35F672C6,这些电路模块由直流3. 3V电压供电。 图像传感器STAR1000的30号引脚输出，经电阻R2后输入到电压比较器LM339 的同向输入端，电压比较器的反相输入端接1.5V的参考电压，比较器的输出端接到 EP2C35F672C6型号FPGA的D25号GPI0 口，K25号GPI0 口作为FPGA的信号输出端连接电 梯按键执行器的控制端。STAR1000周围的电路为STAR1000芯片提供3. 3V的电源电压以及 接地电路，电路CRYSTAL为EP2C35F672C6芯片的晶振电路。 电梯按键执行器由三极管Q8、三极管Q9和继电器组成，三极管Q9的基极通过电阻 R3连接FPGA的输出端，三极管Q9集电极经电阻R4接电源正极，三极管Q9发射集连接三极 管Q8的基极且经电阻R6接地，三极管Q8集电极通过继电器线圈接入电源正极，继电器线 圈两端并接入二极管U2和电阻R7以实现继电器线圈放电，三极管Q8的基极经电阻R5接 地。继电器的触点开关控制电梯按键的开与闭。 当FPGA的输出端输出高电位时，三极管Q9导通，三极管Q9发射集电位升高，三极 管Q8的基极为高电位，三极管Q8导通，继电器线圈得电，控制继电器的触点开关动作，三极 管Q8的基极电阻R5起限流作用。当三极管Q8截止时，继电器线圈通过电阻R7和二极管 U2放电。 如图3所示，现场可编程逻辑门阵列FPGA的信号处理步骤如下： 步骤1，在电梯前无人等候时将一帧二值图像中的所有像素值相加，统计出二值图 像中像素值为1的像素个数N，把这个数值存到FPGA内的寄存器中作为背景图像的参考 值； 步骤2，采集图像传感器输出数据经过比较器转换之后的数字信号，采集完一帧信 号之后，统计出本帧二值图像中像素值为 1的像素个数N1 ; 步骤3,将N1与N相减并取绝对值，得到计算结果N2 ; 步骤4,设定一个判定阈值T，将N2与T比较。如果N2大于T，返回步骤2 ;否则 FPGA的K25号引脚输出低电平，控制电梯按键断开，再返回步骤2继续循环。 本技术的制作安装过程 1、在电路板上图像传感器芯片与其他芯片之间的间距至少3厘米，以便于在图像 传感器上安装摄像头； 2、编制FPGA的信号处理程序； 3、烧写程序的VerilogHDL代码到FPGA内，设置好管脚约束； 4、在图像传感器上装上摄像头，安装在电梯门上方，调整好角度，使摄像头对准电 梯门前的区域。将按键控制装置与电梯按键相接，连接电源，稍加调试即可使用。 本技术的使用 首先连接电源；接着，按下电梯外的上行或下行按键，并且人要离开摄像头摄像区 域； 然后，图像传感器开始工作，图像传感器以每秒10帧的帧频传输数据，经过电压 比较器转换为二进制数字信号。转换后的数字信号输入到FPGA，FPGA内的数字电路统计出 一帧二值图像中像素值为 1的像素个数，并与寄存器中已经存好的背景图像的参考值相 比较。由于人已经离开摄像区域，所以采集的本帧图像就是背景图像，因此本帧二值图像中 像素值为1的像素数与背景图像的参考值相减再取绝对值后的结果不会大于事先设定好 的判定阈值，于是FPGA输出低电平到按键控制装置，继电器控制电梯的按键断开，当电梯 到达这一楼层时便会继续运行而不会停靠； 最后，图像传感器会不停地输出每一时刻的图像，保证了本技术每一时刻都 能正常工作。如果摄像头摄像区域内的背景发生变化，用户只要重新统计出新背景二值图 像中像素值为1的像素数再存入背景图像的参考值的寄存器中，完成背景图像参考值的 更新即可。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电梯按键监控器，其特征是，包括图像传感器（1）、电压比较器（2）、FPGA（3）和电梯按键执行器(4)，图像传感器(1)的输出端连接电压比较器(2)的输入端，电压比较器(2)的输出端连接FPGA(3)的输入端，FPGA(3)的输出端连接电梯按键执行器(4)的控制端。

【技术特征摘要】
1. 一种电梯按键监控器，其特征是，包括图像传感器（1)、电压比较器（2)、FPGA(3)和 电梯按键执行器（4)，图像传感器（1)的输出端连接电压比较器（2)的输入端，电压比较器 (2)的输出端连接FPGA(3)的输入端，FPGA(3)的输出端连接电梯按键执行器（4)的控制 端。2. 根据权利要求1所述的电梯按键监控器，其特征是，图像传感器为STAR1000,电压比 较器为LM339 ;FPGA的型号选用EP2C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王臻，申晓青，李正周，周建林，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆;85