一种开门预警系统和方法

技术领域

本发明涉及电子设备，尤其涉及一种开门预警系统和方法。

背景技术

目前，人们在开门前因无法看到或没有注意到门的另一面是否有人存在的情况下，会导致撞到对向的来人或发生其他碰撞情况发生。这就使得人们在公共场合开关门需要小心一些，但是只要疏忽了，且门的对向有人也来开门的情况下就会发生碰撞，有损公共利益。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种开门预警系统和方法，能够解决目前人们在开门前无法获知对向是否有人站立或靠近，容易造成碰撞的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种开门预警系统，包括：

门轴转动模块，装设在门轴的一端或两端，用于检测门轴的转动数据；

距离检测模块，装设在门的外推面上，用于检测所述外推面与外推障碍目标之间的距离数据；

处理模块，与所述距离检测模块、所述门轴转动模块均连接，用于接收所述距离数据以及所述转动数据，当根据所述转动数据判定为所述外推面向外移动时，根据所述距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则发出示警指令；

示警模块，与所述处理模块连接，接收所述示警指令，并根据所述示警指令发出示警信息。

进一步的，所述的开门预警系统，所述距离检测模块包括装设在所述内推面上用于检测所述内推面与内推障碍目标之间的内推距离数据的内推距离检测单元以及装设在所述外推面上用于检测所述外推面与外推障碍目标之间的外推距离数据的外推距离检测单元；

所述处理模块还用于分别接收所述内推距离数据和所述外推距离数据，同时还用于：

根据所述转动数据，判定所述内推面和所述外推面之间哪一面在向外移动；

当所述内推面向外移动时，则接收所述内推距离数据，并根据所述内推距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则发出内推示警指令；

当所述外推面向外移动时，则接收所述外推距离数据，并根据所述外推距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则发出外推示警指令。

进一步的，所述的开门预警系统，所述示警模块包括装设在所述内推面上的内推示警单元以及装设在所述外推面上的外推示警单元；

所述发出示警信息操作具体包括：

当接收到所述内推示警指令时，所述外推示警单元发出示警信息；

当接收到所述外推示警指令时，所述内推示警单元发出示警信息。

进一步的，所述的开门预警系统，所述示警信息包括有人靠近信息和门正在打开信息；

所述发出示警信息操作还包括：

当接收到所述内推示警指令时，所述外推示警单元发出有人靠近信息，所述内推示警单元发出门正在打开信息；

当接收到所述外推示警指令时，所述内推示警单元发出有人靠近信息，所述外推示警单元发出门正在打开信息。

进一步的，所述的开门预警系统，所述距离阈值为门的宽度数据；

所述根据所述距离数据判定是否存在撞击风险操作具体包括：

判定所述距离数据是否小于所述宽度数据，若是则存在撞击风险；若否则不存在撞击风险。

进一步的，所述的开门预警系统，所述根据所述距离数据判定是否存在撞击风险操作具体还包括：

实时获取所述距离数据，得到所述障碍目标的朝门方向的移动速度；

根据所述移动速度判定在预定时间内所述障碍目标移动到与门的距离是否小于所述宽度数据，若是，则具有撞击风险；若否，则无撞击风险。

进一步的，所述的开门预警系统，还包括装设在门轴上的阻尼模块，与所述处理模块连接，根据所述示警指令提供与所述转动数据所显示的转动方向相反的扭力。

进一步的，所述的开门预警系统，还包括触动识别模块，与所述处理模块连接，用于识别推拉位置处于门的内推面上还是在门的外推面上，并将识别数据发送到所述处理模块。

一种适合用于所述的开门预警系统的开门预警方法，包括：

实时检测门轴的转动数据；

当所述转动数据判定为门的外推面向外移动时，检测外推面与外推障碍目标之间的距离数据；

根据所述距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则在门的内推面上发出示警信息。

进一步的，所述的开门预警方法，在检测得到所述转动数据后，具体包括：

根据所述转动数据，判定是门的内推面还是门的外推面之间哪一面在向外移动；

当所述内推面向外移动时，则接收内推距离数据，并根据所述内推距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则发出内推示警指令；

当所述外推面向外移动时，则接收外推距离数据，并根据所述外推距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则发出外推示警指令。

相较于现有技术，本发明提供的一种开门预警系统和方法具有以下有益效果：

使用本发明提供的开门预警系统，当门轴转动时或者实时使用所述门轴转动模块采集门轴的转动数据，当正在开门时，就需要判定是否有障碍目标存在，以防有撞击风险；此时使用所述距离检测门的外推面与所述障碍目标之间的距离数据，所述处理模块根据所述距离数据判定是否存在撞击风险，进而驱动所述示警模块工作，保证当开门时有效检测对向是否有人员或物体存在，并进行实时示警，防止撞击到门对向侧站立或行走的人员或物件，具有极大安全性；

使用本发明提供的开门预警系统，当门轴转动时或者采集门轴的转动数据，进而判定此时是正在开门的状态还是正在关门的状态，当正在开门时，就需要判定是否有障碍目标存在，以防有撞击风险；此时检测门的外推面与所述障碍目标之间的距离数据，根据所述距离数据判定是否存在撞击风险，进而驱动所述示警模块工作，保证当开门时有效检测对向是否有人员或物体存在，并进行实时示警，防止撞击到门对向侧站立或行走的人员或物件，具有极大安全性。

附图说明

图1是本发明提供的开门预警系统一种实施例的结构框图；

图2是本发明提供的开门预警系统另一实施例的结构框图；

图3是本发明提供的开门预警方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本领域技术人员应当理解，前面的一般描述和下面的详细描述是本发明的示例性和说明性的具体实施例，不意图限制本发明。

本文中术语“包括”，“包含”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性包括，使得包括步骤列表的过程或方法不仅包括那些步骤，而且可以包括未明确列出或此类过程或方法固有的其他步骤。同样，在没有更多限制的情况下，以“包含...一个”开头的一个或多个设备或子系统，元素或结构或组件也不会没有更多限制，排除存在其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件或其他设备或其他子系统或其他元素或其他结构或其他组件。在整个说明书中，短语“在一个实施例中”，“在另一个实施例中”的出现和类似的语言可以但不一定都指相同的实施例。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。

请参阅图1，本发明提供一种开门预警系统，在本实施例中，所述开门预警系统主要应用于只能够单向打开的门上，在本实施例的具体操作中，门是向室外方向打开的，可以将门的向外侧（即面向室外的一侧）标定为外推面，门的向内侧（即面向室内的一侧）标定为内推面；当然若门是向室内方向打开的，也可以进行反向标定。即，在本实施例中，仅能够进行单向打开的门中，打开门时操作者推动门（例如双手放在门上推动）的一侧为内推面，与此面相对的一侧为外推面；若开门时需要拉动的一面为外推面，此处仅用于限定本实施例，在具体操作中可以视具体情况确定。

所述开门预警系统包括：

门轴转动模块，装设在门轴的一端或两端，用于检测门轴的转动数据；一般的，所述门轴转动模块优选为旋转编码器，包括增量编码器、绝对值编码器、倍加福编码器等，还可以是使用干簧管作为开关的转动传感器，在本实施例中，只要能够识别门轴转动，并对外传输所示转动数据即可，具体操作以所使用的元器件的物理特征进行操作，本发明在此处不做限定。当然，在检测所述转动数据过程中，所述门轴转动模块可以实时检测，还可以触发式检测。

进一步的，在本实施例中，所示门轴转动模块并非实时进行检测，而是在门轴进行转动的情况下才会触发检测；更进一步的，对于门轴进行转动的检测可以使用一机械式触发开关即可，例如使用干簧管可以作为有触点的开关使用（此为干簧管的一种物理功能特性），具体的装设位置以及线路接设以实际操作环境为准，本发明不做限定。

距离检测模块，装设在门的外推面上，用于检测所述外推面与外推障碍目标之间的距离数据；一般的，在本实施例中，所述障碍目标首选为人，即门前可能会有人员站立或行走，当然也可能会是其他物件堆置。所述距离检测模块优选为红外传感器；考虑到人员身高不同，优选的装设的位置为门中的中下部，例如装设在门上距地面高度为70cm的位置；当然若是为了更严谨的获取所述距离数据，所述距离检测模块中含有多个红外传感器，在纵向上布设多个位置，例如从地面向上间隔30cm布设一红外传感器。进一步的，所述外推障碍目标为所述外推面前方的障碍物体。具体的，当门为单侧向开启的时候，所述距离检测模块可以只需要输出一个距离检测数据即可。

进一步的，当多个红外传感器得到所述距离数据不统一时，以其中距离值最小的作为距离数据。

处理模块，与所述距离检测模块、所述门轴转动模块均连接，用于接收所述距离数据以及所述转动数据，当根据所述转动数据判定为所述外推面向外移动时，根据所述距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则发出示警指令；一般的，所述比对判定的具体操作为判定所述距离数据是否小于所述距离阈值，若是则判定存在撞击风险，若否则判定无撞击风险。在本实施例中所述外推面向外移动为向室外移动，即正在开门状态。

进一步的，在本实施例中，因门是单侧转动机制（即门只能朝一个方向打开），需要首先根据所述转动数据判断门是否转动，或者其转动是否为开门，而不是关门，例如，门是向室外打开的工作模式，门轴装设的位置为人站在室内面向门时的左手侧，此时在室内侧的俯视门的开合时，门轴的顺时针转动为关门操作，逆时针转动为开门操作。

示警模块，与所述处理模块连接，接收所述示警指令，并根据所述示警指令发出示警信息。一般的，所述示警模块的示警模式包括震动提醒、语音提醒、图像提醒等，装设位置不做限定，只要达到提醒效果即可。

具体的，使用本发明提供的开门预警系统，当门轴转动时或者实时使用所述门轴转动模块采集门轴的转动数据，进而所述处理模块判定此时是正在开门的状态还是正在关门的状态，当为正在关门时，则不需要判定是否有障碍目标，但是当正在开门时，就需要判定是否有障碍目标存在，以防有撞击风险；此时使用所述距离检测门的外推面与所述障碍目标之间的距离数据，所述处理模块根据所述距离数据判定是否存在撞击风险，进而驱动所述示警模块工作，保证当开门时有效检测对向是否有人员或物体存在，并进行实时示警，防止撞击到门对向侧站立或行走的人员或物件，具有极大安全性。

进一步的，基于前述实施例，考虑到现实生活中，很多的门具有双向打开的特征，因此作为优选方案，请参阅图2，本实施例中，所述距离检测模块包括装设在所述内推面上用于检测所述内推面与内推障碍目标之间的内推距离数据的内推距离检测单元以及装设在所述外推面上用于检测所述外推面与外推障碍目标之间的外推距离数据的外推距离检测单元；进一步的，所述内推障碍目标为所述内推面前方的障碍物体。具体的，当门为双向打开的性质时，所述距离检测模块包括内推距离检测单元以及外推距离检测单元，则本实施例中对外输出距离数据时就要区分内推距离检测数据和外推距离数据。

所述处理模块还用于分别接收所述内推距离数据和所述外推距离数据，同时还用于：

根据所述转动数据，判定所述内推面和所述外推面之间哪一面在向外移动；一般的，此处进行判断的前提是门处于关闭状态，当门处于打开状态的情况下，即此时门轴转动的原因是将门关闭，则无需进行撞击风险的判定；当然，判定门轴转动前的门的工作状态（是处于打开状态还是关闭状态）的方法较为简单，本发明不做限定，例如是可以使用所述门轴转动模块记录门关闭状态下的门轴位置状态，即可判定门是处于打开状态还是关闭状态。

当所述内推面向外移动时，则接收所述内推距离数据，并根据所述内推距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则发出内推示警指令；

当所述外推面向外移动时，则接收所述外推距离数据，并根据所述外推距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则发出外推示警指令。

具体的，本实施例在实施过程中，当处理模块接收到所述门轴转动传感模块检测到的所述转动数据后，首先进行判断门的打开方向，是朝向所述外推面、还是朝向所述内推面的打开移动，当确定后即可通过所述外推距离数据或内推距离数据进行分析，判定是否存在撞击风险，本方案在实施过程中，充分考量了有的门具有双向打开的情况发生，能够兼顾两侧打开时的预警工作，方便快捷。

进一步的，基于前述实施例，考虑到当门可双向打开的情况下，其示警信息的发送也需要进行双向的示警操作，因此作为优选方案，本实施例中，所述示警模块包括装设在所述内推面上的内推示警单元以及装设在所述外推面上的外推示警单元；即，门的两侧均装设有示警单元，一旦进行开门操作，推动侧的示警单元将主要进行发出示警信息的操作。

所述发出示警信息操作具体包括：

当接收到所述内推示警指令时，所述外推示警单元发出示警信息；

当接收到所述外推示警指令时，所述内推示警单元发出示警信息。一般的，当接收到所述内推示警指令时，则门处于其所述内推面被推开的状态，此时操作人员位于所述外推面，因此在此时有撞击风险存在的情况下，就需要在所述外推面发出示警信息，此时通过所述外推示警单元对外发出示警信息用以示警操作者。同理，当接收到所述外推示警指令时，则门处于其所述外推面被推开的状态，此时操作人员位于所述内推面，因此在此时有撞击风险的情况下，就需要在所述内推面发出示警信息，通过所述内推示警单元发出示警信息用以示警操作者。

进一步的，基于前述实施例，考虑到示警效果如果仅仅在操作者方面，可能并不能确定性的实现防止撞击发生，因此作为优选方案，本实施例中，所述示警信息包括有人靠近信息和门正在打开信息；

所述发出示警信息操作还包括：

当接收到所述内推示警指令时，所述外推示警单元发出有人靠近信息，所述内推示警单元发出门正在打开信息；

当接收到所述外推示警指令时，所述内推示警单元发出有人靠近信息，所述外推示警单元发出门正在打开信息。具体的，实施过程中，可以保证当门被推开的过程中，门的两侧均进行示警信息的发送，推门操作者的一面进行有人靠近信息的提示，而另一面则提示有人正在推门，请小心的提示，可以从两个方面进行示警信息提示，安全性大大提高。

更进一步的，所述示警信息还包括多个不同的示警级别，可以根据所述距离数据的大小进行示警级别大小的区分。例如距离在10cm范围内为高风险、10-30cm的为中风险、大于30cm的为低风险。

进一步的，基于前述任一实施例中，考虑到所述距离阈值应当是最优的，可操作的，或时确定的，不是随意变动的，因此作为优选方案，本实施例中，所述距离阈值为门的宽度数据；

所述根据所述距离数据判定是否存在撞击风险操作具体包括：

判定所述距离数据是否小于所述宽度数据，若是则存在撞击风险；若否则不存在撞击风险。具体的，使用门的宽度数据作为所述距离阈值，则保证门打开的最大位置不会撞击到对向的人或物，对于避免撞击风险的效果上更进一步。

进一步的，基于前述任一实施例，考虑到障碍目标可能是移动的，因此简单的距离数据可能不能完全有效规避撞击风险，因此作为优选方案，本实施例中，所述根据所述距离数据判定是否存在撞击风险操作具体还包括：

实时获取所述距离数据，得到所述障碍目标的朝门方向的移动速度；具体的，所述移动速度不是障碍目标的移动速度，而是与门的相对速度，即当一个障碍目标快速经过门时，只要距离数据反馈出不会被撞到，就不考虑，但是只要在距离上可能会被撞击，就需要考量其移动速度。

根据所述移动速度判定在预定时间内所述障碍目标移动到与门的距离是否小于所述宽度数据，若是，则具有撞击风险；若否，则无撞击风险。

进一步的，本实施例中，针对移动速度的获取计算，优选的是当所述距离数据大于所述距离阈值的情况下进行。

更进一步的，针对移动速度的计算可以是在任一实施情况下进行，即无论所述距离数据是否大于所述距离阈值均进行移动速度的计算；此时若是示警信息包括多个示警级别的情况下，就可以将速度与示警级别进行结合，所述移动速度越快则风险评价越高，具体的评价设定视具体情况设定，例如所述移动速度为0-4Km/h时为低风险、为4-10Km/h时为中风险、大于10Km/h的情况下为高风险。

进一步的，基于前述任一实施例中，考虑到即使有示警信息，撞击风险还是很高，因此作为优选方案，本实施例中，还包括装设在门轴上的阻尼模块，与所述处理模块连接，根据所述示警指令提供与所述转动数据所显示的转动方向相反的扭力。具体的，所述阻尼模块为阻尼电机，可以根据所述处理模块的指令提供反向扭力，防止门被快速打开撞击到障碍目标。

进一步的，当所述示警信息具有示警等级的情况下，所述阻尼模块也按照风险评价的高低输出不同扭力的反向力，防止撞击发生。

进一步的，基于前述任一实施例，考虑到当门可以双相同打开的情况下，会存在推开或拉开的情况发生，此时就需要判定到底是拉开还是推开，因此作为优选方案，本实施例中，还包括触动识别模块，与所述处理模块连接，用于识别推拉位置处于门的内推面上还是在门的外推面上，并将识别数据发送到所述处理模块。优选的，所述触动识别模块为电容式触摸传感器，数量优选为两个或以上，装设的位置优选为门的内外把手上，当数量为两个以上时，可以在门面上的开门常用位置也安装所述触动识别模块，即门的内推面和外推面上均设有触动识别模块。

进一步的，具体实施为：所述处理模块同时接收到所述转动数据和所述识别数据，当根据所述转动数据判定为外推面向外移动时，而位于外推面上的所述触动识别模块检测到识别数据，则判定此时门被拉开，此时不需要进行撞击风险判定；若是根据所述转动数据判定为外推面向外移动时，而位于内推面上的所述触动识别模块检测到识别数据，则判定此时门被推开，此时需要进行撞击风险判定。

请参阅图3，本发明还提供一种适合用于前述任一实施例中所述的开门预警系统的开门预警方法，包括：

实时检测门轴的转动数据；一般的，在本实施例中，使用门轴转动模块检测门轴的转动数据。所述门轴转动模块优选为旋转编码器，包括增量编码器、绝对值编码器、倍加福编码器等，还可以是使用干簧管作为开关的转动传感器，在本实施例中，只要能够识别门轴转动，并对外传输所示转动数据即可，具体操作以所使用的元器件的物理特征进行操作，本发明在此处不做限定。当然，在检测所述转动数据过程中，所述门轴转动模块可以实时检测，还可以触发式检测。

当所述转动数据判定为门的外推面向外移动时，检测外推面与外推障碍目标之间的距离数据；一般的，在本实施例中，使用距离检测模块进行所述距离数据的检测。所述障碍目标首选为人，即门前可能会有人员站立或行走，当然也可能会是其他物件堆置。所述距离检测模块优选为红外传感器；考虑到人员身高不同，优选的装设的位置为门中的中下部，例如装设在门上距地面高度为70cm的位置；当然若是为了更严谨的获取所述距离数据，所述距离检测模块中含有多个红外传感器，在纵向上布设多个位置，例如从地面向上间隔30cm布设一红外传感器。

根据所述距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则在门的内推面上发出示警信息。

使用本发明提供的开门预警方法，当门轴转动时或者采集门轴的转动数据，进而判定此时是正在开门的状态还是正在关门的状态，当正在关门时，则不需要判定是否有障碍目标，但是当正在开门时，就需要判定是否有障碍目标存在，以防有撞击风险；此时检测门的外推面与所述障碍目标之间的距离数据，根据所述距离数据判定是否存在撞击风险，进而驱动所述示警模块工作，保证当开门时有效检测对向是否有人员或物体存在，并进行实时示警，防止撞击到门对向侧站立或行走的人员或物件，具有极大安全性。

作为优选方案，本实施例中，在检测得到所述转动数据后，具体包括：

根据所述转动数据，判定是门的内推面还是门的外推面之间哪一面在向外移动；

当所述内推面向外移动时，则接收内推距离数据，并根据所述内推距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则发出内推示警指令；

当所述外推面向外移动时，则接收外推距离数据，并根据所述外推距离数据与距离阈值进行比对判定是否存在撞击风险，若是则外推示警指令。具体的，本实施例在实施过程中，当处理模块接收到所述门轴转动传感模块检测到的所述转动数据后，首先进行判断门的打开方向，是朝向所述外推面、还是朝向所述内推面的打开移动，当确定后即可通过所述外推距离数据或内推距离数据进行分析，判定是否存在撞击风险，本方案在实施过程中，充分考量了有的门具有双向打开的情况发生，能够兼顾两侧打开时的预警工作，方便快捷。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。