CN109972923A - 基于门扇行为状态的上锁控制方法 - Google Patents

Abstract

基于门扇行为状态的上锁控制方法，包括锁体、控制锁体上锁开锁的控制器及与控制器信号连接的速率陀螺仪传感器和加速度传感器，速率陀螺仪检测器随门扇移动时提供角速度变化特征值给控制器，加速度传感器随门扇移动时提供加速度变化特征值给控制器；控制器根据在门扇当次运动中所不断获得的不同状态下的当次数据表，考察当次数据表中的数据在坐标上的位置进行状态解析并实施相应的上锁控制。这样不仅能够较好地解决了陀螺仪的感测漂移问题，而且通过数据表特别是闭合位置数据表、关门振动数据表或和关门移动数据表的状态解析能够准确地判断门扇的实际位置特别是否位于正确的上锁位置。

Description

基于门扇行为状态的上锁控制方法

技术领域

本发明涉及利用陀螺仪控制的门锁，特别涉及利用陀螺仪芯片与控制器的组合在门锁中实现上锁控制的方法及系统。

背景技术

现有技术的智能门锁中，对于门扇是否已经闭合到位适合于上锁的动作判断，一般采用红外线检测方法、门磁检测方法、机械开关检测方法等。红外检测方法中红外检测器件一般需要透过红外光，需要在门内面板两侧中的一侧设置一个红外透光窗口，即不好看而且由于门分左右，则更需要在内面板左右两侧都要设置这一样的发射管及窗口，结构复杂；另外在门框这侧还要设置一个红外反射的装置，不很方便；其次当门打开而有人、动物路过时，可能导致误触发，这时锁舌会打出来，导致误动作；门磁检测技术需要专门的锁体，在锁体一侧设置一个开关，并在门对面门框一侧设置磁铁，这样的话，在换装方面的局限性比较大，无法借有原有门上的锁体；机械开关检测技术也需要专门的锁体，而且开关的行程受门缝的影响比较大，门缝太大则检测不到或有误动作。

陀螺仪早期主要用于航空飞行控制。在相关文献中，例如西南科技大学制造过程测试教育教育部重点实验室所发表的论文《基于MEMS陀螺仪和加速度计的动态角传感器》【文章编号：1001-3997（2012）09-0141-02】中也提及陀螺仪和加速度计具有互补性，加速度计可以测量静止物体的倾角并具有较高的准确性；陀螺仪可以测量动态物体的角速度并在短时间内具有较高的准确性。目前陀螺仪定位检测技术也开始在门锁中应用，这种方法只要将芯片焊接在面板内的制板上应行，不需要额外的装置，但这种方法，由于陀螺仪受温度、积分误差和磁场干扰、剧烈振动的环境、时间等因素影响，会有一定的漂移现象，导致定位误差；这就需要用一些特别的方法，来消除漂移现象对门锁系统准确判定关门位置的影响。在现有技术的智能化门锁中，利用陀螺仪及其芯片实现智能化上锁和开锁，已经由专利申请号为201710426408.9、201720631561.0先后予以披露，在这些公开的专利文件中，也提及利用陀螺仪检测开门的角度和加速度并通过角速度数据或加速度数据对锁予以控制。但是，陀螺仪具有比较大的漂移特性也是公知的，在任何一个设计模型中，漂移特性的存在就决定了使用的不稳定性。特别是在作为日常生活用具中使用时，使用者不是专业人员，提供具有稳定特性的锁具是非常关键的。

发明内容

为了克服陀螺仪的漂移特性以及外部噪音（例如踢门、楼宇振动）所带来的漂移或误判的负面影响，本发明提供一种基于门扇行为状态，应用陀螺仪实现上锁控制方法，其特征在于：

拾取特征值，所述特征值包括速率陀螺仪检测器随门扇移动时提供的角速度变化特征值及加速度传感器随门扇移动时提供的加速度变化特征值；

设置姿态融合计算模型，根据所拾取的所述特征值，基于所述计算模型得出用于表征门扇行为状态的姿态特征数据表；所述数据表包括初始姿态数据表和当次姿态数据表，基于门扇行为的不同状态，所述数据表包括闭合位置数据表、关门振动数据表和关门移动数据表；

在一个门扇的标准运动中，根据所拾取的所述标准运动的特征值基于所述计算模型得出初始姿态数据表并标定为坐标原点；而在门扇的当次运动中，根据所拾取的所述当次运动的当次特征值基于所述计算模型得出当次姿态数据表；控制器根据在门扇当次运动中所不断获得的不同状态下的当次姿态数据表进行门扇状态解析，并考察当次姿态数据表在所述坐标上的位置实施相应的上锁控制。

其中，门扇行为状态主要包括关门稳定静止状态→开门移动状态→开门后与门吸结合时的碰撞状态→开门后与门吸结合的稳定状态→关门移动状态→关门时门扇与门框之间的碰撞状态→关门稳定静止状态。在这些不断变化的门扇状态中，门扇具有不同的行为特性，安装在门扇上或锁体中的所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别向所述控制器所提供的特性数据（特征值）是不同的，其次在不同的使用场合，例如使用于玻璃门、木门或钢门及其门框等不同场景时，以及外部噪音状况不同时，所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别向所述控制器所提供的特性数据也是不同的。为此门扇行为状态解析，就是不同门扇状态对应的不同的数据表，反过来根据所拾取的不同数据表数据也可以确认门扇处于不同的状态。

一个门扇的标准运动，是指当所述门锁实际安装于一个门扇的特定使用场所后，在开始调试或使用一定时间后专门所设定的调试工作时，为获得和确认初始数据需要而人为启动的标准开门关门动作。例如安装完毕开始调试启动确认键后，分别拾取实施关门移动过程动作、关门碰撞到关门静止状态过程中的数据并分别通过所述控制器予以对应确认，实际上就是对该等标准动作过程中所产生的数据予以确认为初始数据。所述控制器不仅能够接收到基于该标准动作而由所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别向所述控制器所对应提供的门扇所处不同标准状态的标准特性数据（标准特征值），而且基于所述计算模型得出基于这些标准特性数据的初始姿态数据表。而一个门扇的当次运动，是指所述门锁在标准运动之外的当次实际使用时的运动，在该当次运动中实施上锁或开锁打开门扇。

其中，将所述初始姿态数据表标定为坐标原点（也称为坐标零点），从而可以考察当次姿态数据表在所述坐标上的位置。

所述闭合位置数据表，是指门扇在空间上处于闭合位置（或者说正确的上锁位置）时所述控制器拾取所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别提供的特征值基于所述计算模型得出的数据表。同样，所述关门振动数据表，是指门扇在空间上稳定于闭合位置（或者说正确的上锁位置）前与门框之间发生碰撞期间所述控制器拾取所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别提供的特征值基于所述计算模型得出的数据表。所述关门移动数据表，是指门扇在空间上处于关门碰撞状态之前的关门移动过程中所述控制器拾取所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别提供的特征值基于所述计算模型得出的数据表。由于陀螺仪具有漂移特性并由于随时都可能受到外部噪音的干扰，为此，当次姿态数据表不可能完全与初始姿态数据表一致而是位于以所述初始姿态数据表为坐标原点的三维坐标体系中的一个偏离位置。当考察确认它们之间的偏差属于合理范围时，一般认为属于正常的相应门扇状态，否则能够被认定非正常的行为应当被排除。

根据上述技术方案，由于本发明采用了表征门扇不同行为状态姿态特征数据表特别是采用了所述闭合位置数据表、关门振动数据表和关门移动数据表等多种数据的协同组合判断，并且在不断获得的不同状态下的当次姿态数据表的基础上进行门扇状态解析，从而通过对数据表特别是闭合位置数据表、关门振动数据表或\和关门移动数据表的状态解析能够准确地判断门扇的实际状态及门扇位置特别是否位于正确的上锁位置；其次考察当次姿态数据表在所述坐标上的位置从而实施相应的上锁控制，又能够较好地解决了陀螺仪的感测漂移或外部噪音干扰而导致的误判问题。

其中，根据上述控制方法，进一步实施的上锁控制方法是，当通过所述关门移动当次姿态数据表判断门扇符合正确的关门移动方向，并且通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器发出上锁指令控制上锁；如果通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，但进一步通过关门振动当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器再次发出上锁指令控制上锁；当通过关门振动当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，则启动强制上锁指令通过所述控制器控制上锁。

其中，根据上述控制方法，进一步实施的上锁控制方法是，当通过所述关门移动当次姿态数据表判断门扇符合正确的关门移动方向，并且通过关门振动当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器发出上锁指令控制上锁；如果通过关门振动当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，但进一步通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器发出上锁指令控制上锁；当通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，则通过所述上锁按钮启动强制上锁指令通过所述控制器控制上锁。

其中，通过所述关门移动当次姿态数据表判断门扇符合关门移动，实际上也是比对关门移动当次姿态数据表与关门移动初始姿态数据表（关门移动坐标原点）之间的偏移值符合预定数值范围时所作出的判断，如果超过预定数值范围时则判定为不属于关门移动。

根据上述技术方案，本发明进一步采用的三层判断法选择是否发出上锁指令。第一层主要基于闭合位置当次姿态数据表判断门扇是否符合正确的上锁位置而选择是否发出上锁指令；第二层主要是当第一层失效后，再主要基于关门振动当次姿态数据表判断门扇是否符合正确的上锁位置而选择是否补充发出上锁指令；当第一层和第二层判断都失灵时，最后启动第三层即通过报警提示等手段通知人工启动强制上锁指令控制上锁。当然上述第一层和第二层判断选择不是固化的而是可以调换的，即可以先执行第二层判断再执行第一层判断，再执行第三层判断。

根据上述技术方案，由于采用了三层判断法选择是否发出上锁指令，不仅可以克服了陀螺仪本身容易漂移特性导致的不确认性，而且相对于传统的红外线检测方法、门磁检测方法、机械开关检测方法等大大提高了便利性。

进一步的技术方案还可以是，比对闭合位置当次姿态数据表与闭合位置坐标原点之间的位置差值符合预定位置容错范围，确认符合正确的上锁位置。

进一步的技术方案还可以是，比对关门振动当次姿态数据表与关门振动坐标原点之间的振动差值符合振动容错范围，确认符合正确的上锁位置。

进一步的技术方案还可以是，比对关门移动当次姿态数据表与关门移动坐标原点之间的移动差值符合移动容错范围，确认符合正确的关门移动方向。

进一步的技术方案还可以是，锁体在完成上锁后，用所述闭合位置当次姿态数据表替换闭合位置初始姿态数据表并将所述闭合位置当次姿态数据表标定为坐标原点。即包括闭合位置数据表在内初始姿态数据表是动态的而不是一成不变的，每一次校正都可以将包括闭合位置当次姿态数据表在内的一个或几个认为存在数据漂移的数据表替换为初始姿态数据表，自动调整位置数据表的坐标原点位置，从而自动克服陀螺仪的漂移特性问题以及噪音导致的误差问题。其中，为了及时校正因陀螺仪漂移及噪音导致的数据表误差，除了可以在发现所述位置差值不符合预定位置容错范围时，在当次上锁完成后自动校正坐标原点，而且还可以采取在门扇闭合静止后定期校正、每一次关门静止后校正、强制上锁静止后校正等。即每一校正时都用当次姿态数据表替换已经记忆的初始姿态数据表。

进一步的技术方案还可以是，还包括开门移动数据表，比对开门移动当次姿态数据表与开门移动坐标原点之间的移动差值符合移动容错范围，确认符合正确的开门移动方向。在实际的控制过程中，拾取并记忆开门移动数据表，用于辅助判断是否属于关门移动。即作为一种控制方法，完全可以直接将不属于关门移动数据表的其它移动数据予以过滤不予考虑，但是为了更加正确地判断是否属于关门移动特征，最好是还借助于开门移动数据表判断门扇是否已经打开、是否属于开门移动，如果属于开门移动就不属于关门移动，反之亦然。其次由于开门或关门的时间过程相对比较长，而且受到的外界干扰比较少，为此开门移动当次姿态数据表相比于开门移动初始姿态数据表（开门移动坐标原点）的偏移误差不会太大，从而容易做出判断是否属于开门移动，同样的，关门移动当次姿态数据表相比于关门移动初始姿态数据表（关门移动坐标原点）的偏移误差不会太大，从而容易做出判断是否属于关门移动。

进一步的技术方案还可以是，还包括门吸碰撞振动数据表，比对门吸碰撞振动当次姿态数据表与门吸碰撞振动坐标原点的振动差值符合预定振动容错范围值并且确认存在门扇打开移动过程时，确认并记忆门扇已经全部打开。在实际的控制过程中，拾取并记忆门吸碰撞振动数据表，用于辅助判断是否属于关门碰撞振动。即作为一种控制方法，完全可以直接将不属于关门碰撞振动数据表的其它移动数据予以过滤不予考虑，但是为了更加正确地判断是否属于关门移动特征，最好是还借助于门吸碰撞振动数据表判断门扇是否已经打开、是否属于开门移动。

进一步的技术方案还可以是，所述控制器根据所拾取的加速度值基于所述计算模型得出所述闭合位置数据表，所述控制器根据所拾取的角速度值基于所述计算模型得出门扇振动数据表、门扇移动数据表。

进一步的技术方案还可以是，不同门扇行为状态的数据表是从该状态发生到结束时整个时段中各单元时间的数据所组合而成。即将整个时段分割为多个单元时间，例如每个所述单元时间可以设置为0.01秒到0.5秒，整个时段的数据表由多个单元时间数据表组合而成。而在每个单元时间内可以取样多组数据例如3到50组数据，每组数据中的相同类型的特征值还可以取其平均值。这样不仅比对整个时段的数据表，而且还可以仅仅只比对一个单元时间的数据表，或几个单元时间的数据表，这样大大提高了比对的灵活性和精准性。

进一步的技术方案还可以是，所述单元时间的相同轴向类型的数据是平均数据值。所述轴向包括X轴、Y轴或Z轴。

进一步的技术方案还可以是，所述单元时间为0.01秒到0.5秒，在所述单元时间内，所述控制器拾取3到50组数据。

进一步的技术方案还可以是，所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器是MEMS6000系列芯片。

由于本发明具有上述特点和优点，为此可以应用于包括智能门锁在内的产品中。

附图说明

图1是应用本发明的上锁控制系统结构示意图；

图2是应用本发明的上锁控制方法的控制流程示意图；

图3是应用本发明的上锁控制方法的上锁流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对应用本发明的上锁控制方法作进一步的说明。如图1所示，上锁控制系统，包括外面板、内面板及能够设置在所述内面板与外面板之间的锁体，所述外面板上设置有微处理控制器及与所述微处理控制器信号连接的MEMS6000系列芯片模块、电机驱动模块，所述电机驱动模块用于驱动锁体上锁和开锁。所述MEMS6000系列芯片包含有三轴速率陀螺仪（XYZ轴的倾角）传感器和三轴加速度（XYZ轴的加速度）传感器。所述速率陀螺仪检测器随门扇移动时提供角速度变化特征值给所述控制器，所述加速度传感器随门扇移动时提供加速度变化特征值给所述控制器。在所述外面板、内面板还分别设置有强制上锁按钮，所述上锁按钮与所述控制器信号连接。

如图2所示，一种基于门扇行为状态，应用陀螺仪芯片实现上锁控制方法，拾取特征值，所述特征值包括速率陀螺仪检测器随门扇移动时提供的角速度变化特征值及加速度传感器随门扇移动时提供的加速度变化特征值；设置姿态融合计算模型，根据所拾取的所述特征值，基于所述计算模型得出用于表征门扇行为状态的姿态特征数据表；所述数据表包括初始姿态数据表和当次姿态数据表，基于门扇行为的不同状态，所述数据表包括闭合位置数据表、关门振动数据表和关门移动数据表；在一个门扇的标准运动中，根据所拾取的所述标准运动的特征值基于所述计算模型得出初始姿态数据表并标定为坐标原点；而在门扇的当次运动中，根据所拾取的所述当次运动的当次特征值基于所述计算模型得出当次姿态数据表；控制器根据在门扇当次运动中所不断获得的不同状态下的当次姿态数据表进行门扇状态解析，并考察当次姿态数据表在所述坐标上的位置实施相应的上锁控制。

其中，在一个门扇的标准运动中，所述控制器根据所拾取的所述标准运动的角速度和加速度特征值基于所述计算模型得出三维的初始姿态数据表并标定为坐标原点；一个门扇的标准运动，是指当所述门锁实际使用于一个门扇的特定使用场所后，在开始调试或使用一定时间后专门所设定的调试工作时，为获得和确认初始数据需要而人为启动的标准开门关门动作。所述控制器不仅能够接收到基于该标准动作而由所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别向所述控制器所对应提供的门扇所处不同标准状态的标准特性数据（标准特征值），而且基于所述计算模型得出基于这些标准特性数据的初始姿态数据表。同样基于所示计算模型，所述控制器将所述初始姿态数据表的数据端点标定为坐标原点。而在门扇的当次运动中，所述控制器根据所拾取的所述当次运动的当次角速度和加速度特征值基于所述计算模型得出三维的当次姿态数据表。将所述三维的初始姿态数据表标定为坐标原点，从而可以考察当次姿态数据表在所述坐标上的位置。而一个门扇的当次运动，是指所述门锁在标准运动之外的当次实际使用时的运动，在该当次运动中实施上锁或开锁打开门扇。

其中，门扇行为状态主要包括关门稳定静止状态→开门移动状态→开门后与门吸结合时的碰撞状态→开门后与门吸结合的稳定状态→关门移动状态→关门时门扇与门框之间的碰撞状态→关门稳定静止状态。在这些不同的门扇状态中，门扇具有不同的行为特性，安装在门扇上或所述锁体中的所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别向所述控制器所提供的特性数据（特征值）是不同的，其次在不同的使用场合，例如使用于玻璃门、木门或钢门及其门框等不同场景时甚至环境噪音的变化，所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别向所述控制器所提供的特性数据也是不同的。基于门扇行为的不同状态，所述数据表包括闭合位置数据表、关门振动数据表和关门移动数据表。所述闭合位置数据表，是指门扇在空间上处于闭合位置（或者说正确的上锁位置）时所述控制器拾取所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别提供的特征值基于所述计算模型得出的数据表。同样，所述关门振动数据表，是指门扇在空间上稳定于闭合位置（或者说正确的上锁位置）前与门框之间发生碰撞期间所述控制器拾取所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别提供的特征值基于所述计算模型得出的数据表。所述关门移动数据表，是指门扇在空间上处于关门碰撞状态之前的关门移动过程中所述控制器拾取所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器分别提供的特征值基于所述计算模型得出表征门扇关门状态的姿态特征数据表。由于陀螺仪具有漂移特性以及外部噪音的干扰，为此，当次姿态数据表不可能完全与初始姿态数据表一致而是位于以所述初始姿态数据表为坐标原点的三维坐标体系中的一个偏离位置。

所述控制器根据在门扇当次运动中所不断获得的不同状态下的当次姿态数据表进行门扇状态解析，并考察当次姿态数据表在所述坐标上的位置实施相应的上锁控制；其中，当通过所述关门移动当次姿态数据表判断门扇符合正确的关门移动方向，并且通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器发出上锁指令控制所述锁体上锁；如果通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，但进一步通过关门振动当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器再次发出上锁指令控制所述锁体上锁；当通过关门振动当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，则启动强制上锁指令通过所述控制器控制上锁。

根据上述方法，进一步的具体上锁控制流程如图3所示。当门锁在一个特定的场景中安装完毕后，首先实施初始化即门初始位置校准，所述初始化是设定一个门扇的标准运动，让所述控制器确认该标准运动，得出三维的初始姿态数据表并标定为坐标原点。然后在该门锁投入实际使用时进行当次运动状态解析，例如当门扇处于闭合位置而开启时， 首先进行当次开门移动检测确认开门移动当次姿态数据表与开门移动坐标原点之间的移动差值符合移动容错范围，确认符合正确的开门移动方向，再进行当次门吸碰撞振动检测确认门吸碰撞振动当次姿态数据表与门吸碰撞振动坐标原点的振动差值符合预定振动容错范围值并且确认存在门扇打开移动过程时，确认并记忆门扇已经全部打开；当关闭门扇时，首先进行当次关门移动检测确认关门移动当次姿态数据表与关门移动坐标原点之间的移动差值符合移动容错范围，确认符合正确的关门移动方向，再进行闭合位置检测并进行闭合位置容错判断是否符合正确的上锁位置，当闭合位置当次姿态数据表与闭合位置坐标原点之间的位置差值符合预定位置容错范围时，所述控制器发出上锁指令控制上锁；当所述位置差值不符合预定位置容错范围时，如果比对关门振动当次姿态数据表与关门振动坐标原点的振动差值符合预定振动容错范围值、而且再次进行闭合位置检测并进行闭合位置漂移判断符合正确的上锁位置时，则所述控制器发出上锁指令控制上锁；当所述振动差值不符合预定振动容错范围值或者所述位置漂移判断不符合预定范围时，则通过所述上锁按钮启动强制上锁指令通过所述控制器控制上锁。其中所述闭合位置漂移判断，也是比对闭合位置当次姿态数据表与闭合位置坐标原点之间的位置差值的判断动作，与所述预定位置容错判断不同的是差值范围取值大小不同。本实施例中，将所述漂移判断的位置差值取值大于所述容错判断的位置差值取值范围1到2倍。其次由于前期已经进行所述预定位置容错范围判断，为此所述闭合位置漂移判断并不是必须采用的步骤。

根据上述技术方案可以看出，进一步采用三层判断法选择是否发出上锁指令。第一层主要基于闭合位置当次姿态数据表与闭合位置坐标原点之间的位置差值是否符合预定位置容错范围而选择是否发出上锁指令；第二层主要是当第一层失效后，再主要基于比对关门振动当次姿态数据表与关门振动坐标原点的振动差值是否符合预定振动容错范围值而选择是否补充发出上锁指令；当第一层和第二层判断都失灵时，最后启动第三层即通过报警提示等手段通知人工启动强制上锁指令控制上锁。由于采用了三层判断法选择是否发出上锁指令，不仅克服了陀螺仪本身容易漂移特性导致的不确认性，而且相对于传统的红外线检测方法、门磁检测方法、机械开关检测方法等大大提高了便利性。

作为另一种实施方式（附图中没有画出），当通过所述关门移动当次姿态数据表判断门扇符合正确的关门移动方向，并且通过关门振动当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器发出上锁指令控制上锁；如果通过关门振动当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，但进一步通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器发出上锁指令控制上锁；当通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，则通过所述上锁按钮启动强制上锁指令通过所述控制器控制上锁。具体地说，当关闭门扇时，可以首先在判断当次关门移动检测确认门扇符合正确的关门移动方向，并比对关门振动当次姿态数据表与关门振动坐标原点的振动差值符合预定振动容错范围值时，则所述控制器发出上锁指令控制上锁；如果振动差值不符合预定振动容错范围值时，再进行闭合位置检测并进行闭合位置容错判断是否符合正确的上锁位置，当闭合位置当次姿态数据表与闭合位置坐标原点之间的位置差值符合预定位置容错范围时，所述控制器发出上锁指令控制所述锁体上锁；当所述位置差值不符合预定位置容错范围时，则通过所述上锁按钮启动强制上锁指令通过所述控制器控制上锁。

不论是自动上锁还是强制上锁，当上锁完成后，门扇进入上锁静止状态，所述控制器自动进行位置校准（校正），用当前位置数据表替换初始姿态数据表并标定为坐标原点，形成新的初始姿态数据表，并再次进入运动状态解析状态。当然可以是进行定期校准而不一定必须每次门扇闭合后都校准一次。

进一步的技术方案还可以是，在所述锁体完成上锁后，用所述闭合位置当次姿态数据表替换闭合位置初始姿态数据表并将所述闭合位置当次姿态数据表标定为坐标原点。即包括闭合位置数据表在内初始姿态数据表是动态的而不是一成不变的，每一次校正都可以将包括闭合位置当次姿态数据表在内的一个或几个认为存在数据漂移的数据表替换为初始姿态数据表，自动调整位置数据表的坐标原点位置，从而自动克服陀螺仪的漂移特性问题以及噪音导致的误差问题。其中，为了及时校正因陀螺仪漂移及噪音导致的数据表误差，除了可以在发现所述位置差值不符合预定位置容错范围时，在当次上锁完成后自动校正坐标原点，而且还可以采取在门扇闭合静止后定期校正、每一次关门静止后校正、强制上锁静止后校正等。即每一校正时都用当次姿态数据表替换已经记忆的初始姿态数据表。

进一步的技术方案还可以是，还包括开门移动数据表，如果通过所述开门移动当次姿态数据表判断门扇符合开门移动，确认门扇处于打开移动过程中。在实际的控制过程中，拾取并记忆开门移动数据表，用于辅助判断是否属于关门移动。即作为一种控制方法，完全可以直接将不属于关门移动数据表的其它移动数据予以过滤不予考虑，但是为了更加正确地判断是否属于关门移动特征，最好是还借助于开门移动数据表判断门扇是否已经打开、是否属于开门移动，如果属于开门移动就不属于关门移动，反之亦然。其次由于开门或关门的时间过程相对比较长，而且受到的外界干扰比较少，为此开门移动当次姿态数据表相比于开门移动初始姿态数据表（开门移动坐标原点）的偏移误差不会太大，从而容易做出判断是否属于开门移动，同样的，关门移动当次姿态数据表相比于关门移动初始姿态数据表（关门移动坐标原点）的偏移误差不会太大，从而容易做出判断是否属于关门移动。

进一步的技术方案还可以是，还包括门吸碰撞振动数据表，比对门吸碰撞振动当次姿态数据表与门吸碰撞振动坐标原点的振动差值符合预定振动容错范围值并且确认存在门扇打开移动过程时，确认并记忆门扇已经全部打开。在实际的控制过程中，拾取并记忆门吸碰撞振动数据表，用于辅助判断是否属于关门碰撞振动。即作为一种控制方法，完全可以直接将不属于关门碰撞（例如门吸碰撞、地震、楼宇摇晃、行人脚踢）导致的振动数据表的其它数据予以过滤不予考虑，但是为了更加正确地判断是否属于关门移动特征，最好是还借助于门吸碰撞振动数据表判断门扇是否已经打开、是否属于开门移动。

进一步的技术方案还可以是，所述控制器根据所拾取的加速度值基于所述计算模型得出所述闭合位置数据表，所述控制器根据所拾取的角速度值基于所述计算模型得出门扇振动数据表、门扇移动数据表。当然在另一种实施例中，所述控制器还可以提取在不同门扇状态下所拾取的加速度值中一个或几个轴向数据，结合所拾取的角速度值中的一个或几个轴向数据，基于所述计算模型分别得出所述闭合位置数据表，所述控制器根据所拾取的角速度值基于所述计算模型得出门扇振动数据表、门扇移动数据表。

进一步的技术方案还可以是，不同门扇行为状态的数据表是从该状态发生到结束时整个时段中各单元时间的数据所组合而成。即将整个时段分割为多个单元时间，例如每个所述单元时间可以设置为0.01秒、0.02秒、0.1秒、0.2秒、0.5秒甚至延长到1秒，整个时段的数据表由多个单元时间数据表组合而成。而在每个单元时间内可以取样多组数据例如3、5、10、20、30、40到50组数据甚至多达200组数据，对每组数据中的相同轴向（例如X轴、Y轴或Z轴）类型的特征值还可以取其平均值。这样不仅比对整个时段的数据表，而且还可以仅仅只比对一个单元时间的数据表或几个单元时间的数据表，这样大大提高了比对的灵活性和精准性。

Claims (10)

1.基于门扇行为状态的上锁控制方法，其特征在于：

拾取特征值，所述特征值包括速率陀螺仪检测器随门扇移动时提供的角速度变化特征值及加速度传感器随门扇移动时提供的加速度变化特征值；

设置姿态融合计算模型，根据所拾取的所述特征值，基于所述计算模型得出用于表征门扇行为状态的姿态特征数据表；所述数据表包括初始姿态数据表和当次姿态数据表，基于门扇行为的不同状态，所述数据表包括闭合位置数据表、关门振动数据表和关门移动数据表；

在一个门扇的标准运动中，根据所拾取的所述标准运动的特征值基于所述计算模型得出初始姿态数据表并标定为坐标原点；而在门扇的当次运动中，根据所拾取的所述当次运动的当次特征值基于所述计算模型得出当次姿态数据表；控制器根据在门扇当次运动中所不断获得的不同状态下的当次姿态数据表进行门扇状态解析，并考察当次姿态数据表在所述坐标上的位置实施相应的上锁控制。

2.根据权利要求1所述的上锁控制方法，其特征在于，当通过所述关门移动当次姿态数据表判断门扇符合正确的关门移动方向，并且通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器发出上锁指令控制上锁；如果通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，但进一步通过关门振动当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器再次发出上锁指令控制上锁；当通过关门振动当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，则启动强制上锁指令通过所述控制器控制上锁。

3.根据权利要求1所述的上锁控制方法，其特征在于，当通过所述关门移动当次姿态数据表判断门扇符合正确的关门移动方向，并且通过关门振动当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器发出上锁指令控制上锁；如果通过关门振动当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，但进一步通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇符合正确的上锁位置时，所述控制器发出上锁指令控制上锁；当通过闭合位置当次姿态数据表判断门扇不符合正确的上锁位置时，则通过所述上锁按钮启动强制上锁指令通过所述控制器控制上锁。

4.根据权利要求1所述的上锁控制方法，其特征在于，在完成上锁后，用所述闭合位置当次姿态数据表替换闭合位置初始姿态数据表并将所述闭合位置当次姿态数据表标定为坐标原点。

5.根据权利要求1到4任一所述的上锁控制方法，其特征在于，比对闭合位置当次姿态数据表与闭合位置坐标原点之间的位置差值符合预定位置容错范围，确认符合正确的上锁位置；比对关门振动当次姿态数据表与关门振动坐标原点之间的振动差值符合振动容错范围，确认符合正确的上锁位置；比对关门移动当次姿态数据表与关门移动坐标原点之间的移动差值符合移动容错范围，确认符合正确的关门移动方向。

6.根据权利要求5所述的上锁控制方法，其特征在于，还包括开门移动数据表，比对开门移动当次姿态数据表与开门移动坐标原点之间的移动差值符合移动容错范围，确认符合正确的开门移动方向；还包括门吸碰撞振动数据表，比对门吸碰撞振动当次姿态数据表与门吸碰撞振动坐标原点的振动差值符合预定振动容错范围值并且确认存在门扇打开移动过程时，确认并记忆门扇已经全部打开。

7.根据权利要求1到4任一所述的上锁控制方法，其特征在于，不同门扇行为状态的数据表是从该状态发生到结束时整个时段中各单元时间的数据所组合而成。

8.根据权利要求7所述的上锁控制方法，其特征在于，所述单元时间的相同轴向类型的特征值是平均数据值。

9.根据权利要求8所述的上锁控制方法，其特征在于，所述单元时间为0.01秒到0.5秒，在所述单元时间内，所述控制器拾取3到50组数据。

10.根据权利要求1到4任一所述的上锁控制方法，其特征在于，所述速率陀螺仪传感器和加速度传感器是MEMS6000系列芯片。