技术领域
[0001] 本
发明涉及智能家居技术领域，特别涉及一种智能楼梯装置及该装置的转角场景设计方法。
背景技术
[0002] 楼梯是
建筑物中作为楼层间垂直交通用的构件。用于楼层之间和高差较大时的交通联系。在设有
电梯、自动梯作为主要垂直交通手段的多层和
高层建筑中也要设置楼梯。高层建筑尽管采用电梯作为主要垂直交通工具，但仍然要保留楼梯供火灾时逃生之用。楼梯由连续
梯级的梯段(又称梯跑)、平台(休息平台)和围护构件等组成。楼梯的最低和最高一级踏步间的
水平投影距离为梯长，梯级的总高为梯高。中国战国时期
铜器上的重屋形象中已镌刻有楼梯。 15～16世纪的意大利，将室内楼梯从传统的封闭空间中解放出来，使之成为形体富于变化带有装饰性的建筑组成部分。
[0003] 楼梯按梯段可分为单跑楼梯、双跑楼梯和多跑楼梯。梯段的平面形状有直线的、折线的和曲线的。
[0004] 单跑楼梯最为简单，适合于层高较低的建筑；双跑楼梯最为常见，有双跑直上、双跑曲折、双跑对折(平行)等，适用于一般民用建筑和工业建筑；三跑楼梯有三折式、丁字式、分合式等，多用于公共建筑；
剪刀楼梯系由一对方向相反的双跑平行梯组成，或由一对互相重叠而又不连通的单跑直上梯构成，剖面呈交叉的剪刀形，能同时通过较多的人流并节省空间；螺旋转梯是以扇形踏步支承在中立柱上，虽行走欠舒适，但节省空间，适用于人流较少，使用不频繁的场所；圆形、半圆形、弧形楼梯，由曲梁或曲板支承，踏步略呈扇形，花式多样，造型活泼，富于装饰性，适用于公共建筑。
[0005] 建筑物中作为楼层间交通用的构件。由连续梯级的梯段、平台和围护结构等组成。在设电梯的高层建筑中也同样必须设置楼梯。楼梯分普通楼梯和特种楼梯两大类。普通楼梯包括
钢筋
混凝土楼梯、钢楼梯和木楼梯等，其中
钢筋混凝土楼梯在结构
刚度、耐火、造价、施工、造型等方面具有较多的优点，应用最为普遍。特种楼梯主要有安全梯、消防梯和自动梯3种。
[0006] 按照空间可划分为室内楼梯和室外楼梯。室内楼梯，字面已经解释清楚，应用与各种住宅内部，因追求室内美观舒适，室内楼梯多以实木楼梯，钢木楼梯，钢与玻璃，
钢筋混凝土等或多种混合材质为主，其中实木楼梯是高档住宅内应用最广泛的楼梯，钢与玻璃混合结构楼梯在现代办公区，写字楼，商场，展厅等应用居多，钢筋混凝土楼梯广泛应用于各种复式建筑中。室外楼梯因为考虑到
风吹雨晒等自然因素，一般外形美观的实木楼梯，钢木楼梯，金属楼梯等就不太适宜，钢筋混凝土楼梯，各种石材楼梯最为常见。
[0007] 但是，随着人民群众的生活节奏越来越快，很多成年人除了上班就是吃饭和睡觉，缺乏运动锻炼，很多人长期处于亚健康状况，久而久之积劳成疾，而白领们大都在高楼大厦上班，高楼大厦一般都是高速电梯，人们上下班时间也一直处于不运动状况，建设的高楼大厦的楼梯通道在没有事故发生时及大多数时间就成了一种可有可无的摆设。对于这种情况，有待进一步改善。
发明内容
[0008] 本发明要解决的技术问题是提供一种智能楼梯装置及该装置的转角场景设计方法，能够提升楼梯的趣味性，使得人们在上下班和工余时间在楼梯上通行、休闲和运动时具备一种提升用户体验的交互性和娱乐性，同时还能培养人们的健康锻炼意识，让人们更加喜欢爬楼梯和进行楼梯间锻炼，让人们爱上楼梯运动，提升生活品质。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
[0010] 一种智能楼梯装置，包括楼梯本体，以及设置在楼梯本体上的
扶手梯，扶手梯的转角处设置有
箱体，箱体上设置有VR摄像头，VR摄像头能够拍摄相邻的第一楼梯、第二楼梯、以及与第一楼梯和第二楼梯相连接的平台，箱体内设置有扬声器以及主控器，主控器内部设置有运行模
块，运行模块包括：VR视频采集模块、VR视频分析模块、运动计量模块、音乐合成模块、声音输出模块、APP接入模块，APP接入模块无线连接有APP客户端。
[0011] 优选的，VR视频采集模块能够对视频源进行采集，VR视频采集模块
支撑360°全景高清视频接入。
[0012] 优选的，VR视频分析模块对接VR视频采集模块中采集的视频源，VR视频分析模块能够自动区分第一楼梯、第二楼梯、以及与第一楼梯和第二楼梯相连接的平台，VR视频分析模块中设有音乐组件，音乐组件包括do、re、mi、fa、so、la、si，音乐组件能够对第一楼梯和第二楼梯场景分析第一楼梯和第二楼梯的音节
定位。
[0013] 优选的，运动计量模块对第一楼梯、第二楼梯、以及与第一楼梯和第二楼梯相连接的平台识别且进行步态识别，运动计量模块对步态识别后进行运动量
跟踪统计，运动计量模块对运动量跟踪统计形成的数据进行存储，APP接入模块对运动计量模块中存储的数据发送至运动者的APP客户端。
[0014] 优选的，音乐合成模块根据运动者在第一楼梯、第二楼梯、以及与第一楼梯和第二楼梯相连接的平台行走、跑动、舞动以及运动者的肢体进行识别，音乐合成模块对运动者肢体识别后能够自动合成音乐，自动合成音乐通过声音输出模块输送到扬声器，自动合成音乐也可以通过APP接入模块将自动合成音乐传输到运动者的APP客户端中，所示声音输出模块将声音直接输出到扬声器或者通过蓝牙输出到与声音输出模块无线连接的蓝牙音箱。
[0015] 优选的，APP客户端接入主控器，APP客户端能够对主控器进行设定或查询相关数据，每个APP客户端查询每一运动者数据。
[0016] 一种智能楼梯装置及该装置的转角场景设计方法，其特征在于：方法包括如
权利要求1～6 任意一项的一种智能楼梯装置，方法还包括：
[0017] (1)在智能楼梯装置的第一楼梯和第二楼梯相连接的平台处，根据VR视觉场景的视觉边缘分隔方法自动获取第一楼梯和第二楼梯相连接的平台转角处是圆形转角、方形转角；
[0018] (2)根据第一楼梯和第二楼梯相连接的平台转角处是圆形转角、方形转角，自动分
隔音节区间；
[0019] (3)圆形转角通过圆形转角的圆心形成圆心中心定位自动分割成7个扇形音节区间，7个扇形音节包括：do、re、mi、fa、so、la、si、do，扇形音节区间的中心原点设置有第一
节拍转换区间，第一节拍转换区间以扇形音节区间的中心原点为圆心的圆形区；
[0020] (4)方形转角等间距分隔成7个方形音节区间和1个第二节拍转换区间，7个方形音节区间包括do、re、mi、fa、so、la、si、do。
[0021] 优选的，方法还包括
人工智能深度学习方法，其特征在于：第一楼梯和第二楼梯均设置有音节目标检测
算法，VR视频采集模块采集大量实景数据进行训练，第一训练测试结果通过调参优化得到楼梯音节定义和距离计算的第一楼梯和第二楼梯推理模型及推理算法，通过第一楼梯和第二楼梯推理模型及推理算法对VR视频中对应的音节定义及距离计算。
[0022] 优选的，人工智能深度学习方法中设计有行人步态节奏检测算法，VR视频采集模块采集大量的真实步态数据进行训练，通过大量的第二训练和测试结果进行调参优化后得到步态节奏识别定义、运动量计数的推理模型以及推理算法，通过步态节奏识别定义、运动量计数的推理模型以及推理算法推理得到视频中行人步态音乐节奏定义。
[0023] 优选的，人工智能深度学习方法中设计有行人步态动作识别检测算法，VR视频采集模块采集大量真实行人步态动作数据进行训练，通过大量的第三训练和测试结果进行调参优化后得到步态动作音符识别定义的推理模型和推理算法，再通过步态动作音符识别定义的推理模型和推理算法得到视频中行人步态音符旋律定义。
[0024] 有益效果
[0025] 采用上述技术方案，通过在箱体内设置有扬声器以及主控器，在主控器内部设置有运行模块，在运行模块包括：VR视频采集模块、VR视频分析模块、运动计量模块、音乐合成模块、声音输出模块、APP接入模块，且APP接入模块无线连接有APP客户端，本发明为楼梯过道产品提供一种全新的思路；增加人们使用楼梯的交互性、趣味性和娱乐性，提供一种更加良好的用户体验；同时还能培养人们的健康锻炼意识，让人们更加喜欢爬楼梯和进行楼梯间锻炼，让人们爱上楼梯运动，提升生活品质。
附图说明
[0026] 图1为本发明的智能楼梯装置的整体结构示意图；
[0027] 图2为本发明中智能楼梯装置的系统构架示意图；
[0028] 图3为本发明中智能楼梯的系统流程示意图；
[0029] 图4为本发明中圆形楼梯转角音节定义方法示意图；
[0030] 图5为本发明中方形楼梯转角音节定义方法示意图。
具体实施方式
[0031] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0032] 在本发明中，一种智能楼梯装置，如图1所示，包括楼梯本体，以及设置在楼梯本体上的扶手梯，在每层楼梯本体的扶手梯的转角处设置有箱体，在箱体上设置有VR摄像头，且 VR摄像头能够拍摄相邻的第一楼梯、第二楼梯、以及与第一楼梯和第二楼梯相连接的平台。如图2所示，在箱体内设置有扬声器以及主控器，在主控器内部设置有运行模块，运行模块包括：VR视频采集模块、VR视频分析模块、运动计量模块、音乐合成模块、声音输出模块、 APP接入模块，且APP接入模块无线连接有APP客户端。
[0033] VR视频采集模块主要做视频源的采集，支持360°全景高清视频接入。
[0034] VR视频分析模块主要对接入的VR视频进行视频的
机器视觉，自动区分第一楼梯场景、第二楼梯场景、以及与第一楼梯场景和第二楼梯场景相连接的平台三个场景，在VR视频分析模块中设有音乐组件，且音乐组件包括do、re、mi、fa、so、la、si、do，音乐组件能够对第一楼梯和第二楼梯场景分析第一楼梯和第二楼梯的音节定位，当人在上面行走或跑动时，深度学习形成的识别model可以进行分析识别并分别输出到运动计量模块和音乐合成模块。
[0035] 运动计量模块是根据第一楼梯场景、第二楼梯场景、以及与第一楼梯场景和第二楼梯场景相连接的平台三个场景识别进行步态识别后进行运动量跟踪统计，运动计量模块对运动量跟踪统计形成的数据进行存储APP接入模块对运动计量模块中存储的数据发送至运动者的 APP客户端。
[0036] 音乐合成模块主要功能是根据第一楼梯场景、第二楼梯场景、以及与第一楼梯场景和第二楼梯场景相连接的平台三个场景区间把人在楼梯上行走、跑动或舞动以及人的肢体节奏识别时自动合成音乐，通过声音输出模块输送到扬声器，或者APP接入模块将音乐数据输出到运动者随身携带的APP客户端中。
[0037] 声音输出模块将声音直接输出到扬声器或者通过蓝牙输出到与声音输出模块无线连接的蓝牙音箱。
[0038] 手机APP客户端直接接入到系统中，对系统进行设定或查询相关数据，是人与设备进行信息交互的通道。
[0039] 本发明
实施例提供一种智能楼梯的整体解决方案，系统流程如图3所示，方案包括：
[0040] 通过VR摄像头将楼梯间分割成三个场景区间，包括：第一楼梯、第二楼梯、以及与第一楼梯和第二楼梯相连接的平台三个场景；
[0041] 对第一楼梯、第二楼梯、以及与第一楼梯和第二楼梯相连接的平台区间的楼梯阶梯进行边缘分给后自动设置区分do、re、mi、fa、so、la、si的音节，对人在楼梯本体上进行行走或跑动时进行节奏和旋律识别，当楼梯上有人经过的时候，自动发出对应的钢琴弹奏音，根据节奏点和乐谱自动合成一首根据人行走及跑动的旋律音乐，同时根据步态节奏情况进行步数、
力度、爬坡等运动情况进行计量并存储。
[0042] 对楼梯转角平台场景的进行识别，当人在转角平台进行行走、跑动或舞蹈时，根据行走、跑动或舞蹈的节奏以及人的肢体形态，自动形成一段对应的旋律，同时根据步态节奏情况进行步数、力度、肢体形态等运动情况进行计量和存储。
[0043] 一种智能楼梯装置及该装置的转角场景设计方法，包括如权利要求1～6任意一项的一种智能楼梯装置，还包括：在智能楼梯装置的第一楼梯和第二楼梯相连接的平台处，根据VR视觉场景的视觉边缘分隔方法自动获取第一楼梯和第二楼梯相连接的平台转角处是圆形转角、方形转角；根据第一楼梯和第二楼梯相连接的平台转角处是圆形转角、方形转角，自动分隔音节区间；圆形转角通过圆形转角的圆心形成圆心中心定位自动分割成7个扇形音节区间，7 个扇形音节包括：do、re、mi、fa、so、la、si、do，扇形音节区间的中心原点设置有第一节拍转换区间，第一节拍转换区间以扇形音节区间的中心原点为圆心的圆形区；方形转角等间距分隔成7个方形音节区间和1个第二节拍转换区间，7个方形音节区间包括do、re、mi、 fa、so、la、si、do。
[0044] 在本发明中，本方法还包括人工智能深度学习方法，在第一楼梯和第二楼梯均设置有音节目标检测算法，通过VR视频采集模块采集大量实景数据进行训练，第一训练测试结果通过调参优化得到楼梯音节定义和距离计算的第一楼梯和第二楼梯推理模型及推理算法，通过第一楼梯和第二楼梯推理模型及推理算法对VR视频中对应的音节定义及距离计算。
[0045] 人工智能深度学习方法中设计有行人步态节奏检测算法，通过VR视频采集模块采集大量的真实步态数据进行训练，大量的第二训练和测试结果进行调参优化后得到步态节奏识别定义、运动量计数的推理模型以及推理算法，通过步态节奏识别定义、运动量计数的推理模型以及推理算法推理得到视频中行人步态音乐节奏定义。
[0046] 人工智能深度学习方法中设计有行人步态动作识别检测算法，通过VR视频采集模块采集大量真实行人步态动作数据进行训练，通过大量的第三训练和测试结果进行调参优化后得到步态动作音符识别定义的推理模型和推理算法，再通过步态动作音符识别定义的推理模型和推理算法得到视频中行人步态音符旋律定义。
[0047] 通过上述三个方法进行进行音乐旋律合成及运动计量。
[0048] 本发明方法提供一种全新的楼梯过道辅助应用设计方法，为楼梯过道产品提供一种全新的思路；增加人们使用楼梯的交互性、趣味性和娱乐性，提供一种更加良好的用户体验；后续方案将加入
人脸识别和人体
姿态、
情感识别，这样会为楼梯产品增强更好的用户体验；通过步态识别音乐旋律准确率非常高，可以达到95％以上。通过图像
模式识别的方法也可以达到本发明的目的，但识别的准确度最多也就达到80％左右的准确度，相比之下，经过实验分析，本发明的识别的准确度可以达到95％以上，而且加入的步态识别节奏更加能反映当前用户的心情，最大程度的提升用户交互性和趣味性，增加高层楼梯的日常使用率，让高层白领在上下班时热衷于爬楼梯运动。
[0049] 常用运动计量方法是通过在用户身上绑定一个带有GPS和
陀螺仪的装置来计量，本方案不需要在用户身上佩戴设备，直接通过步态识别运动计量大大的提升了用户的使用体验。
[0050] 本发明能够提升楼梯的趣味性，使得人们在上下班和工余时间在楼梯上通行、休闲和运动时具备一种提升用户体验的交互性和娱乐性，同时还能培养人们的健康锻炼意识，让人们更加喜欢爬楼梯和进行楼梯间锻炼，让人们爱上楼梯运动，提升生活品质。
[0051] 以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、
修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
