一种电梯人机交互系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电梯人机交互系统及方法，属于电梯技术领域。

背景技术

随着社会进步和发展，商业建筑及小区住宅普遍都安装了电梯，但大多为不需要授权即可操作的运行模式，安全性较差；为了让用户能够更加安全地使用电梯，一部分物业在进入电梯间处设置刷卡闸机，或在电梯内安装刷卡感应装置，这种方式往往需要事先授权取得权限卡，使用和管理较为不便。为此需要一种既安全又便利的智能化管理方式，二者兼顾，从而提高用户的体验度及舒适度。

发明内容

为了解决相关技术中的上述问题，本申请提供了一种电梯人机交互系统及方法，其可实现安全性与便利性兼顾，智能化程度较高，从而提升用户体验度及舒适度。技术方案如下：

提供一种电梯人机交互系统，包括电梯主控板及分别与电梯主控板连接的指令登记模块及电梯光电门保护模块，该指令登记模块登记并发出楼层指令给该电梯主控板，用以控制电梯运行；该电梯光电门保护模块检测乘客或物体进入轿厢状态，并反馈动作信号给该电梯主控板，用以控制电梯门开合/关闭，还包括与该电梯主控板连接的加密协议通讯板，用以信息加密传递；该加密协议通讯板连接厅外人机交互装置；该厅外人机交互装置包括厅外人机交互装置主控板及分别与该厅外人机交互装置主控板连接的触摸显示屏、摄像头模块、红外识别模块、RJ45通讯接口及串行通讯接口，该厅外人机交互装置通过该RJ45通讯接口与PC电脑端连接，该厅外人机交互装置主控板通过该串行通讯接口与该加密协议通讯板连接；该厅外人机交互装置主控板用以分别接收并传递来自该触摸显示器的人机交互数据信号、来自该摄像头模块的图像信号、来自该红外识别模块的手势挥动方向信号、来自该PC电脑端的存储数据信号，并通过该串行通讯接口及该加密协议通讯板传递至该电梯主控板。

这种结构的电梯人机交互系统，通过将人脸或二维码图像识别验证、密码输入验证、红外手势识别及上下行触摸控制功能集成于厅外人机交互装置及PC电脑端，实现了进入电梯时的无卡式授权管理，从而实现了安全性与便利性兼顾，且智能化程度较高，从而提升了用户体验度及舒适度。

进一步的，该触摸显示屏包括密码输入区、上下行按钮输入区、已识别照片记录区、电梯运行信息显示区及人脸识别显示区，该密码输入区及该上下行按钮输入区生成并传递该人机交互数据信号中的操作信号，该已识别照片记录区、该电梯运行信息显示区及该人脸识别显示区用于生成并展示该人机交互数据信号中的图像显示信号。密码输入区具有输入密码功能，上下行按钮输入区具有选择上下行按钮的功能，已识别照片记录区自动记录并显示最近时间段的已识别照片，人脸识别区用于人脸识别过程及结果显示，电梯运行信息显示区用于显示电梯运行状态信息。

进一步的，该厅外人机交互装置还包括安装面板，该触摸显示屏固定设置在该安装面板表面，该摄像头模块、该红外识别模块、该RJ45通讯接口及该串行通讯接口围绕该触摸显示屏固定设置于该安装面板表面，该厅外人机交互装置主控板固定设置在该安装面板背部。

进一步的，该已识别照片记录区包括多个子识别照片记录区。

进一步的，该PC电脑端的存储数据包括乘客的人脸图像、操作密码及二维码。

进一步的，该指令登记模块包括指令登记按钮，该电梯光电门保护模块包括光电开关，该摄像头模块包括摄像头，该红外识别模块包括红外动作传感器。

还提供一种电梯交互方法，包括以下步骤：

a：通过人脸识别检测，验证与PC电脑端的人脸数据库中的存储数据信息是否匹配，如是，进入步骤b；如否，进入步骤c；

b：触摸屏弹出上下方向选择界面，点击屏幕选择上行/下行，或通过红外识别手势上下挥动方向选择上行/下行；进入步骤d；

c：输入密码或扫描显示的二维码，与存储的密码及二维码数据库进行匹配，如匹配成功，返回步骤b；如匹配失败，返回步骤a进行人脸识别；

d：召唤电梯运行至该楼层并打开电梯门，检测光电门保护是否有动作信号，如是，进入步骤e；如否，重复检测；

e，根据轿箱内指令登记模块登记的楼层指令，电梯运行至对应楼层。

这种方式的电梯人机交互方法，通过将人脸或二维码图像识别验证、密码输入验证、红外手势识别及上下行触摸控制功能集成于厅外人机交互装置及PC电脑端，实现了进入电梯时无卡式授权管理，从而实现了安全性与便利性兼顾，且智能化程度较高，从而提升了用户体验度及舒适度。

根据上述技术特征，本申请提供的技术方案至少可以实现如下有益效果：

一种电梯人机交互系统，包括电梯主控板及分别与电梯主控板连接的指令登记模块及电梯光电门保护模块，该指令登记模块登记并发出楼层指令给该电梯主控板，用以控制电梯运行；该电梯光电门保护模块检测乘客或物体进入轿厢状态，并反馈动作信号给该电梯主控板，用以控制电梯门开合/关闭，还包括与该电梯主控板连接的加密协议通讯板，用以信息加密传递；该加密协议通讯板连接厅外人机交互装置；该厅外人机交互装置包括厅外人机交互装置主控板及分别与该厅外人机交互装置主控板连接的触摸显示屏、摄像头模块、红外识别模块、RJ45通讯接口及串行通讯接口，该厅外人机交互装置通过该RJ45通讯接口与PC电脑端连接，该厅外人机交互装置主控板通过该串行通讯接口与该加密协议通讯板连接；该厅外人机交互装置主控板用以分别接收并传递来自该触摸显示器的人机交互数据信号、来自该摄像头模块的图像信号、来自该红外识别模块的手势挥动方向信号、来自该PC电脑端的存储数据信号，并通过该串行通讯接口及该加密协议通讯板传递至该电梯主控板。还提供一种电梯交互方法，包括以下步骤：a：通过人脸识别检测，验证与PC电脑端的人脸数据库中的存储数据信息是否匹配，如是，进入步骤b；如否，进入步骤c；b：触摸屏弹出上下方向选择界面，点击屏幕选择上行/下行，或通过红外识别手势上下挥动方向选择上行/下行；进入步骤d；c：输入密码或扫描显示的二维码，与存储的密码及二维码数据库进行匹配，如匹配成功，返回步骤b；如匹配失败，返回步骤a进行人脸识别；d：召唤电梯运行至该楼层并打开电梯门，检测光电门保护是否有动作信号，如是，进入步骤e；如否，重复检测；e，根据轿箱内指令登记模块登记的楼层指令，电梯运行至对应楼层。这种方式的电梯人机交互系统及方法，通过将人脸或二维码图像识别验证、密码输入验证、红外手势识别及上下行触摸控制功能集成于厅外人机交互装置及PC电脑端，实现了无卡式授权管理，从而实现了安全性与便利性兼顾，且智能化程度较高，从而提升了用户体验度及舒适度。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本申请一个实施例中提供的电梯人机交互系统框图；

图2为图1中厅外人机装置的结构框图；

图3为图2中厅外人机装置主控板的结构框图；

图4是本申请一个实施例中提供的电梯人机交互方法的流程原理图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

请参见图1至图3所示，本申请提供的一种电梯人机交互系统，包括电梯主控板3及分别与电梯主控板3连接的指令登记模块4及电梯光电门保护模块5，该指令登记模块4登记并发出楼层指令给该电梯主控板3，用以控制电梯运行；该电梯光电门保护模块5检测乘客或物体进入轿厢状态，并反馈动作信号给该电梯主控板3，用以控制电梯门开合/关闭，还包括与该电梯主控板3连接的加密协议通讯板2，用以信息加密传递；该加密协议通讯板2连接厅外人机交互装置1；该厅外人机交互装置1包括厅外人机交互装置主控板11及分别与该厅外人机交互装置主控板11连接的触摸显示屏12、摄像头模块13、红外识别模块14、RJ45通讯接口15及串行通讯接口16，该厅外人机交互装置1通过该RJ45通讯接口15与PC电脑端6连接，该厅外人机交互装置主控板11通过该串行通讯接口16与该加密协议通讯板2连接；该厅外人机交互装置主控板11用以分别接收并传递来自该触摸显示器12的人机交互数据信号、来自该摄像头模块13的图像信号、来自该红外识别模块14的手势挥动方向信号、来自该PC电脑端6的存储数据信号，并通过该串行通讯接口16及该加密协议通讯板2传递至该电梯主控板3。该PC电脑端6的存储数据包括乘客的人脸图像、操作密码及二维码。

该触摸显示屏12包括密码输入区121、上下行按钮输入区122、已识别照片记录区123、电梯运行信息显示区124及人脸识别显示区125，该密码输入区121及该上下行按钮输入区122生成并传递该人机交互数据信号中的操作信号，该已识别照片记录区123、该电梯运行信息显示区124及该人脸识别显示区125用于生成并展示该人机交互数据信号中的图像显示信号。

密码输入区具有输入密码功能，上下行按钮输入区具有选择上下行按钮的功能，已识别照片记录区自动记录并显示最近时间段的已识别照片，人脸识别区用于人脸识别过程及结果显示，电梯运行信息显示区用于显示电梯运行状态信息，这些功能的单独实现均为现有技术手段，不再赘述。

该厅外人机交互装置1还包括安装面板17，该触摸显示屏12固定设置在该安装面板17表面，该摄像头模块13、该红外识别模块14、该RJ45通讯接口15及该串行通讯接口16围绕该触摸显示屏12固定设置于该安装面板17表面，该厅外人机交互装置主控板11固定设置在该安装面板17背部。

该已识别照片记录区123包括多个子识别照片记录区。在本实施例中，该子识别照片记录区数量为3个。

在本实施例中，该指令登记模块包括指令登记按钮，该电梯光电门保护模块包括光电开关，该摄像头模块包括摄像头，该红外识别模块包括红外动作传感器。这些模块的单独实施均为现有技术，不再赘述。

更具体的解释，摄像头模块13用于人脸识别授权和二维码识别授权，其中二维码识别授权是用于在乘客人脸识别出问题或不被授权时，为乘客提供的另一种授权操作方式，是对人脸识别乘梯授权容错的一种冗余操作方式；红外识别模块14用于识别乘客手势的挥动方向，从而发出厅外上行或下行的指令，本模块的作用与上下行按钮输入区122实现的作用等效；RJ45通讯接口15用于与PC电脑端6进行连接通讯，从而获取乘客的人脸、操作密码、二维码等授权信息；串行通讯接口16与加密协议通讯板2进行连接，从而进行呼梯信号、楼层信号、运行信号、光电门保护信号、电梯状态信号的交互。

更具体地解释，在本实施中，密码输入区121是用于在乘客人脸识别出问题或不被授权时，为乘客提供手动输入密码的一种操作方式，是对人脸识别乘梯授权容错的一种冗余操作方式；上下行按钮输入区122用于乘客被人脸识别授权乘梯后，为乘客提供一种手动输入上、下行指令的一种操作；已识别照片记录区123用于对已识别授权的乘客照片进行记录，该区域依次记录并显示最近3次识别成功的乘客照片，根据记录的时间从新到旧循环覆盖；电梯运行信息显示区124用于显示电梯的楼层、方向、状态信息，用以替代传统电梯的外招；人脸识别显示区125用于显示图像识别区域的人脸，也用于显示人脸识别成功授权后的反馈信息。在本实施例中，PC电脑端还可用于显示楼层与相应物理楼层进行匹配的录入操作。

在人脸识别功能顺利运行的情况下，当乘客进入厅外人机交互装置的识别范围内，人机交互装置对当前人脸进行采集、匹配、识别等一系列处理，授权后发出招梯信号给电梯，轿厢到达乘客所在楼层后开门，若系统收到光电门保护模块的动作信号，自动为乘客登记被授权的目的楼层；从而实现厅外招梯和轿内登记一体化的无卡授权管理，同时这时也实现了无接触式乘梯。

如图4所示，一种电梯交互方法，包括以下步骤：a：通过人脸识别检测，验证与PC电脑端的人脸数据库中的存储数据信息是否匹配，如是，进入步骤b；如否，进入步骤c；b：触摸屏弹出上下方向选择界面，点击屏幕选择上行/下行，或通过红外识别手势上下挥动方向选择上行/下行；进入步骤d；c：输入密码或扫描显示的二维码，与存储的密码及二维码数据库进行匹配，如匹配成功，返回步骤b；如匹配失败，返回步骤a进行人脸识别；d：召唤电梯运行至该楼层并打开电梯门，检测光电门保护是否有动作信号，如是，进入步骤e；如否，重复检测；e，根据轿箱内指令登记模块登记的楼层指令，电梯运行至对应楼层。

这种方式的电梯人机交互系统及方法，通过将人脸或二维码图像识别验证、密码输入验证、红外手势识别及上下行触摸控制功能集成于厅外人机交互装置及PC电脑端，实现了进入电梯时的无卡式授权管理，从而实现了安全性与便利性兼顾，且智能化程度较高，从而提升了用户体验度及舒适度。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。