CN112520522A - 电梯控制器和电梯控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电梯控制器，包括：至少一个按键，所述至少一个按键中任意一个按键包括电极板；处理器，与所述至少一个按键电连接，用于根据所述电极板与控制物之间的电容控制电梯。处理器在控制电梯时，基于电极板与控制物之间的电容确定按键是否被用户选择，当控制物靠近按键时，电容值变大，处理器可以确定用户选择了该按键，随后可以基于该按键的功能控制电梯。由于电容值的大小与环境因素以及控制物的透明度无关，本申请提供的电梯控制器能够提高按键检测的准确率。此外，上述电梯控制器也无需用户提前下载控制软件，减小了用户通过非接触方式控制电梯的复杂度。

Description

电梯控制器和电梯控制方法

技术领域

本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种电梯控制器和电梯控制方法。

背景技术

电梯是往返低处和高处的运输工具，通常情况下，电梯能够停靠多个位置，此时需要用户选择目标位置。例如，用户在使用楼宇中的电梯时，需要通过按键选择到达楼层。为了避免多个用户接触按键导致交叉感染，需要设计一种非接触式的电梯控制方法。

一种非接触式的电梯控制方法是利用红外感应控制电梯，其基本原理是在每个按键上设置一个红外二极管，通过红外二极管发射的红外线是否被遮蔽检测用户的按键动作，进而确定用户需要到达的楼层。然而，电梯环境中可能存在一些红外光源，或者，用户可能使用透明物体靠近按键选择楼层，这会使得利用红外感应检测按键的准确率下降，如何提高按键检测的准确率是当前需要解决的问题。

发明内容

本申请提供了一种电梯控制器和电梯控制方法，能够提高按键检测的准确率。

第一方面，提供了一种电梯控制器，包括：至少一个按键，所述至少一个按键中任意一个按键包括电极板；处理器，与所述至少一个按键电连接，用于根据所述电极板与控制物之间的电容控制电梯。

处理器在控制电梯时，基于电极板与控制物之间的电容确定按键是否被用户选择，当控制物（如用户的手指或用户手中的物体）靠近按键时，电容值变大，处理器可以确定用户选择了该按键，随后可以基于该按键的功能控制电梯。由于电容值的大小与环境因素（如红外光源、噪声）以及控制物的透明度无关，本申请提供的电梯控制器能够提高按键检测的准确率。此外，上述电梯控制器也无需用户提前下载控制软件，减小了用户通过非接触方式控制电梯的复杂度。

第二方面，提供了一种电梯控制方法，应用于包括至少一个按键的电梯控制器，所述至少一个按键中任意一个按键包括电极板，所述方法包括：确定所述电极板与控制物之间的电容的电容值；根据所述电容值控制电梯。

上述方法基于电极板与障碍物之间的电容的变化确定按键是否被用户选择，当控制物（如用户的手指或用户手中的物体）靠近按键时，电容值变大，电梯控制器可以确定用户选择了该按键，随后可以基于该按键的功能控制电梯。由于电容值的大小与环境因素（如红外光源、噪声）以及控制物的透明度无关，本申请提供的电梯控制方法能够提高按键检测的准确率。此外，上述电梯控制方法也无需用户提前下载控制软件，减小了用户通过非接触方式控制电梯的复杂度。

第三方面，提供了一种电梯控制装置，用于执行上述第二方面的方法。具体地，该装置包括用于执行第二方面的方法的功能模块。可选地，该装置包括处理器和存储器。该存储器用于存储计算机程序，该处理器用于调用并运行该存储器中存储的计算机程序，执行上述第二方面中的方法。

第四方面，提供了一种芯片，用于执行上述第二方面中的方法。该芯片包括：处理器，用于从存储器中调用并运行计算机程序，使得安装有该芯片的设备用于执行上述第一方面中的方法。

第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序使得计算机执行上述第二方面中的方法。

第六方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序指令，该计算机程序指令使得计算机执行上述第二方面中的方法。

附图说明

图1是本申请提供的一种电梯控制器的示意图；

图2是本申请提供的一种电极板的示意图；

图3是本申请提供的一种电梯控制系统的示意图；

图4是本申请提供的一种采样方法的示意图；

图5是本申请提供的另一种采样方法的示意图；

图6是本申请提供的一种电梯控制方法的示意图；

图7是本申请提供的一种电梯控制装置的示意图；

图8是本申请提供的另一种电梯控制设备的示意图。

具体实施方式

下面，将结合附图对本申请提供的技术方案进行详细描述。

图1是本申请提供的一种电梯控制器。

电梯控制器100包括处理器110和按键120，处理器110与按键120电连接，用于从按键120获取传感信号（电容值），还可以控制按键120的状态。例如，按键120获取传感信号后，将该传感信号传递给处理器110，若该传感信号指示用户选择了按键120对应的楼层，则处理器110可以控制电梯运行至该楼层；处理器110可以在电梯运行至该楼层后控制按键120熄灭指示灯。

上述处理器可以是微控制单元（micro control unit，MCU），也可以是中央处理器（central processing unit，CPU），还可以是其它类型的处理器，本申请对处理器的具体形式不做限定。

按键120包括电极板121和传感集成电路（integrated circuit，IC）122，当控制物（如用户的手指或用户手中的物体）靠近电极板121时，电极板121与该控制物之间形成电容，传感IC122用于检测电极板121与控制物之间的电容，并将该电容的电容值发送至处理器110。可选地，电极板121包括A电极板和B电极板，A电极板和B电极板用于与控制物形成电容，以便于检测控制物是否选择了按键120；可选地，A电极板和B电极板的长度相同，所以可选地，A电极板的面积与B电极板的面积不同，这样，A电极板和B电极板能够形成差分信号，以便于减小误差；可选地，A电极板和B电极板可以被S电极板环绕，以消除环境噪音，如图2所示。

电极板121可以与差动型电容-电压（C-V）变换电路连接，以便于差动型C-V变换电路对电极板121输出的信号进行采样，连接关系如图3所示。

差动型C-V变换电路采样时，可以用定电压充电，回收积蓄的电荷来转换为电压。用这个方法在短时间内使充电电压的极性反转（高速反转），进行两次C-V转换，并且，将这两次C-V转换结果反转并相加。当充电电压的极性最初被反转时，如果对结果进行反相相加，则输出电压变为两倍；相反，由于在两次C-V变换的同时极性也相同，所以，如果进行反相相加，则会抵消噪声。将输入的噪音按照反转/非反转的顺序重复操作，非反转和紧接着的反转这两个结果相加起来，就会只留下原来信号的变化部分。

实际上，在两次C-V转换的时间差之间变化的部分不会抵消，而是留存，可以通过将结果累积大约100到500次并且进行平均来有效地衰减跨越宽带频率的噪声（特别是低频噪声）。

对于干扰电磁波，A电极板和B电极板可以视为两个天线，与电磁波的波长相比，A电极板和B电极板等效的天线的长度较短，因此，A电极板和B电极板的电磁波接收灵敏度与长度成比例，而与面积无关。A电极板和B电极板的长度相同时，A电极板和B电极板接收电磁波的灵敏度相同。A电极板和B电极板检测到的信号进入差动型C-V变换电路进行差分处理，噪音变量会消减百分之九十，再配合高速反转算法和平均化，可以进一步消除噪声。

开关获取差动型C-V变换电路的采样结果后，根据采样结果控制发光二极管（light-emitting diode，LED）状态，例如，通过使LED控制器处于打开（ON）状态，控制LED发光，这样，用户就可以确定该LED对应的电梯按键被触发。

通过应用上述方案，差动型C-V变换电路的采样稳定性变得非常高。然而，在特定条件下，可能发生由干扰电磁波引起的不稳定操作。

图4是典型的例子。在环境噪声中，偶然有以C-V转换周期的1/3周期同步的电磁波，在该状态持续了数百周期间的情况下，C-V转换结果电位发生变化。在短时间内（例如数十个周期以内），C-V转换结果不会通过平均化而显著化，为了防止该情况持续地发生，使C-V转换周期不规则地变动是有效的解决方法。

图5示出了调整C-V转换周期时干扰电磁波无害化的例子。

最初，干扰电磁波的周期为电极电位变化周期（C-V转换周期）的1/3。随后，电极的充电周期发送变化，干扰电磁波的周期和电极充电周期不一致，平均化后干扰电磁波的影响被无害化。

传感IC122与处理器110之间可以通过串行外设接口（serial peripheralinterface，SPI）协议进行通信，也可以基于其它通信协议进行通信，本申请对传感IC122与处理器110之间通信方式不做限定。

电极板121可以设置在按键120的内部，按键120的壳体与电极板121对应的位置设置有开孔。电极板121位于按键120的内部使得电极板受到壳体的保护，通孔能够避免壳体对电容的影响，因此，该方案能够在提高按键120的可靠性的同时避免对按键120的灵敏度造成影响。

按键120可以是楼层按键，也可以是其它功能按键，如方向按键，当按键120是方向按键时，用户可以通过按键120选择上行或者下行。

电梯控制器100还可以包含更多个按键，本申请对电梯控制器100所包含的按键的数量不做限定。

由上可知，处理器110在控制电梯时，基于电极板121与控制物之间的电容确定按键120是否被用户选择，当控制物靠近按键120时，电容值变大，处理器110可以确定用户选择了按键120，随后可以基于按键120的功能控制电梯。由于电容值的大小与环境因素（如红外光源、噪声）以及控制物的透明度无关，电梯控制器100能够提高按键检测的准确率。此外，上述电梯控制器100也无需用户提前下载控制软件，减小了用户通过非接触方式控制电梯的复杂度。

下面介绍本申请提供的电梯控制方法。方法600如图6所示，应用于包括至少一个按键的电梯控制器（如电梯控制器100），所述至少一个按键中任意一个按键包括电极板。方法600包括：

S610，确定按键的电极板与控制物之间的电容的电容值；

S620，根据所述电容值控制电梯。

上述方法基于电极板与障碍物之间的电容的变化确定按键是否被用户选择，当控制物（如用户的手指或用户手中的物体）靠近按键时，电容值变大，电梯控制器可以确定用户选择了该按键，随后可以基于该按键的功能控制电梯。由于电容值的大小与环境因素（如红外光源、噪声）以及控制物的透明度无关，本申请提供的电梯控制方法能够提高按键检测的准确率。此外，上述电梯控制方法也无需用户提前下载控制软件，减小了用户通过非接触方式控制电梯的复杂度。

电梯控制器可以根据电容值与电容阈值的大小关系控制电梯，其中，当电容值小于电容阈值时，说明控制物距离按键较远，当前场景有较大的可能性是用户没有控制电梯的意图，电梯控制器可以忽略该电容值；当电容值大于或等于电容阈值时，说明控制物距离按键较近，当前场景有较大的可能性是用户有控制电梯的意图，电梯控制器可以基于该电容值对电梯进行控制，如根据该电容值对应的按键的功能控制电梯。

因此，基于电容值和电容阈值控制电梯，能够避免一些误判的场景，提高按键检测的准确率。上述电容阈值可以基于经验设定，本申请对电容阈值的设置方法不做限定。

在一些情况下，电梯控制器包括多个按键，该多个按键中的电极板与所述控制物之间形成多个电容，当用户选择按键时，用户的手指可能会经过多个按键，电梯控制器会接收到多个电容值。通常情况下，当用户的手指到达目标按键时，用户的手指会靠近该目标按键，从而使目标按键产生的电容值是上述多个电容值中的最大值，因此，电梯控制器可以确定多个电容中电容值最大的一个为目标电容，并基于该目标电容的电容值控制电梯，从而可以提高按键检测的准确率。

可选地，电梯控制器在基于该目标电容的电容值控制电梯时，还可以结合电容阈值控制电梯，当目标电容的电容值小于电容阈值时，忽略目标电容的电容值；当目标电容的电容值大于或等于电容阈值时，基于目标电容对应的按键的功能控制电梯，从而可以进一步提高按键检测的准确率。

上文详细介绍了本申请提供的电梯控制方法的示例。可以理解的是，相应的装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文所公开的实施例中描述的单元及算法步骤，本申请的技术方案能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请可以根据上述方法示例对电梯控制装置进行功能单元的划分，例如，可以将各个功能划分为各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个功能单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。需要说明的是，本申请中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

图7是本申请提供的一种电梯控制装置的结构示意图。装置700可配置于包含至少一个按键的电梯控制器中，该至少一个按键中的任意一个按键包括电极板，装置700包括处理单元710和电容传感单元720。

处理单元710用于：通过电容传感单元720确定电梯按键的电极板与控制物之间的电容的电容值；根据所述电容值控制电梯。

可选地，所述处理单元710具体用于：当所述电容值大于或等于电容阈值时，根据所述电容值对应按键的功能控制所述电梯。

可选地，所述处理单元710具体用于，所述至少一个按键包括多个按键，所述多个按键中的电极板与所述控制物之间形成多个电容，所述处理单元710具体用于：确定所述多个电容中电容值最大的一个为目标电容；根据所述目标电容的电容值控制所述电梯。

装置700执行电梯控制方法的具体过程以及产生的有益效果可以参考方法实施例中的相关描述，在此不再赘述。

图8示出了本申请提供的一种电梯控制设备的结构示意图。图8中的虚线表示该单元或该模块为可选的。设备800可用于实现上述方法实施例中描述的方法。设备800可以是终端设备或芯片。

设备800包括一个或多个处理器801，该一个或多个处理器801可支持设备800实现图6所对应方法实施例中的方法。处理器801可以是通用处理器。例如，处理器801可以是CPU。CPU可以用于对设备800进行控制，执行软件程序，处理软件程序的数据。设备800还可以包括通信单元805，用以实现信号的输入（接收）和输出（发送）。

例如，设备800可以是芯片，通信单元805可以是该芯片的输入和/或输出电路，或者，通信单元805可以是该芯片的通信接口，该芯片可以作为终端设备的组成部分。

又例如，设备800可以是终端设备，通信单元805可以是该终端设备的收发电路，以便于从电容传感器806获取电容信号。

设备800中可以包括一个或多个存储器802，其上存有程序804，程序804可被处理器801运行，生成指令803，使得处理器801根据指令803执行上述方法实施例中描述的方法。可选地，存储器802中还可以存储有数据。可选地，处理器801还可以读取存储器802中存储的数据，该数据可以与程序804存储在相同的存储地址，该数据也可以与程序804存储在不同的存储地址。

处理器801和存储器802可以单独设置，也可以集成在一起，例如，集成在终端设备的系统级芯片（system on chip，SOC）上。

处理器801执行电梯控制方法的具体方式可以参见方法实施例中的相关描述。

应理解，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器801中的硬件形式的逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器801可以是CPU、数字信号处理器（digital signalprocessor，DSP）、专用集成电路（application specific integrated circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA）或者其它可编程逻辑器件，例如，分立门、晶体管逻辑器件或分立硬件组件。

本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品被处理器801执行时实现本申请中任一方法实施例所述的方法。

该计算机程序产品可以存储在存储器802中，例如是程序804，程序804经过预处理、编译、汇编和链接等处理过程最终被转换为能够被处理器801执行的可执行目标文件。

本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机执行时实现本申请中任一方法实施例所述的方法。该计算机程序可以是高级语言程序，也可以是可执行目标程序。

该计算机可读存储介质例如是存储器802。存储器802可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者，存储器802可以同时包括易失性存储器和非易失性存储器。其中，非易失性存储器可以是只读存储器（read-only memory，ROM）、可编程只读存储器（programmableROM，PROM）、可擦除可编程只读存储器（erasable PROM，EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（electrically EPROM，EEPROM）或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器（randomaccess memory，RAM），其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器（static RAM，SRAM）、动态随机存取存储器（dynamicRAM，DRAM）、同步动态随机存取存储器（synchronous DRAM，SDRAM）、双倍数据速率同步动态随机存取存储器（double data rate SDRAM，DDR SDRAM）、增强型同步动态随机存取存储器（enhanced SDRAM，ESDRAM）、同步连接动态随机存取存储器（synchlink DRAM，SLDRAM）和直接内存总线随机存取存储器（direct rambus RAM，DR RAM）。

本领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和设备的具体工作过程以及产生的技术效果，可以参考前述方法实施例中对应的过程和技术效果，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例的一些特征可以忽略，或不执行。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统。另外，各单元之间的耦合或各个组件之间的耦合可以是直接耦合，也可以是间接耦合，上述耦合包括电的、机械的或其它形式的连接。

应理解，在本申请的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。

另外，本文中的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

总之，以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种电梯控制器，其特征在于，包括：

至少一个按键，所述至少一个按键中任意一个按键包括电极板；

处理器，与所述至少一个按键电连接，用于根据所述电极板与控制物之间的电容控制电梯。

2.根据权利要求1所述的电梯控制器，其特征在于，所述至少一个按键中任意一个按键的电极板位于按键壳体的内部，并且，所述按键壳体与所述电极板对应的位置设置有开孔。

3.根据权利要求1或2所述的电梯控制器，其特征在于，所述至少一个按键包括楼层按键和方向按键。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电梯控制器，其特征在于，所述电极板包括A电极和B电极，所述A电极和所述B电极用于与所述控制物形成电容。

5.根据权利要求4所述的电梯控制器，其特征在于，所述A电极的面积与所述B电极的面积不同。

6.根据权利要求4或5所述的电梯控制器，其特征在于，所述电极板还包括S电极，所述S电极环绕所述A电极和所述B电极设置，用于屏蔽干扰信号。

7.一种电梯控制方法，其特征在于，应用于包括至少一个按键的电梯控制器，所述至少一个按键中任意一个按键包括电极板，所述方法包括：

确定所述电极板与控制物之间的电容的电容值；

根据所述电容值控制电梯。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述电容值控制电梯，包括：

当所述电容值大于或等于电容阈值时，根据所述电容值对应按键的功能控制所述电梯。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述至少一个按键包括多个楼层按键，所述多个楼层按键中的电极板与所述控制物之间形成多个电容，

所述根据所述电容值控制电梯，包括：

确定所述多个电容中电容值最大的一个为目标电容；

根据所述目标电容的电容值控制所述电梯。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述电容值为C-V转换得到的，所述C-V转换的周期为变化的周期。

11.一种电梯控制装置，其特征在于，包括：处理器和存储器，该存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如权利要求7至10中任一项所述的方法。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行：如权利要求7至10中任一项所述的方法。

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