CN112938673A

CN112938673A - 使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法

Info

Publication number: CN112938673A
Application number: CN202110193029.6A
Authority: CN
Inventors: 周耀华; 贺强
Original assignee: Shanghai Jisheng Network Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Jisheng Network Technology Co ltd
Priority date: 2021-02-20
Filing date: 2021-02-20
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2041-02-20
Also published as: CN112938673B

Abstract

本发明公开了一种使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，首先获取电梯的初始位置的高度，然后获取电梯的当前高度，并计算与之前初始位置高度的差值；再计算两次获取到的时间差值，然后算出电梯应该移动的速度v；再将电梯图像显示在屏幕上，并使图像按照v速度开始移动；每隔一段时间进行同样的计算，获取当前的高度，对差值再次计算，并通过PID算法计算出新的速度，改变图像的移动速度。本发明提供的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，可以实现电梯的轿厢位置显示的连续变化，只需要不连续的高度信息即可，也可以扩展到其他需要显示的动画。

Description

使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法

技术领域

本发明涉及一种用于电梯和应用开发领域的在屏幕上实现显示动画的一种不限平台的算法和实现方式，具体地，涉及一种使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法。

背景技术

目前，随着科技的进步和成本的降低，嵌入式的设备原来越多，性能也越来越高，逐渐由单片机向ARM SOC发展。又由于android系统的普及，以及开发者数据量多，显示界面动画效果优秀，也逐渐的深入到嵌入式领域的开发。

由于最近的楼市的繁荣，涌现了很多房地产企业，并且伴随着建楼数量的增多，随楼的配套设置也逐渐增多，而其中最重要的莫过于电梯设备的配置。在高档楼宇中，为了体现与众不同，往往电梯显示部分采用和普通电梯不同的指示设备，为了显示的效果的炫酷，和功能的可扩展，普遍采用开源的android系统进行开发。

对于高层的显示，为了能缓解客户的等待焦虑，楼层位置运行动画就体现出人性化，而对于常用的方法，就是将电梯传来的高度信息，直接显示到屏幕上，但是，这样做会导致显示的动画并不是连续稳定的，如果获取的楼层信息时间比较长，还会出现跳变感觉，电梯显示的位置从一个地方直接跳到另一个地方，由顿挫感，体验不好。如果是根据电梯给的速度进行运动显示，又会出现因为电梯给的速度不及时，导致运动超出了真实的显示位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电梯和应用开发领域的实现显示动画的方法，针对现有问题，能够接受电梯的间断的高度信息，从而能显示电梯连续的运动动画，实现楼层运动指示的连续稳定展示。

为了达到上述目的，本发明提供了一种使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其中，所述的方法为：首先获取电梯的初始位置的高度，然后获取电梯的当前高度，并计算与之前初始位置高度的差值；再计算两次获取到的时间差值，然后算出电梯应该移动的速度v；再将电梯图像显示在屏幕上，并使图像按照v速度开始移动；每隔一段时间进行同样的计算，获取当前的高度，对差值再次计算，并通过PID算法计算出新的速度，改变图像的移动速度。

上述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其中，所述的方法包含：步骤1，获取电梯给出的位置高度h₀，作为初始位置，将屏幕上电梯楼层的显示图像设置在初始位置上；步骤2，等待电梯再次给与高度信息，当获取到新的高度信息h₃时，对当前的高度进行减法运算，获取到高度差值Δh；将前一次获得电梯高度的时间和本次获得电梯高度的时间，进行减法，得到时间差值Δt；步骤3，将高度差值和时间差值相除，获得从第一次得到的高度到第二次得到高度期间，屏幕显示的电梯图像应该指示运行的运动速度v₀；步骤4，将算出的速度v₀作为PID算法的目标值，当前的速度为静止，每间隔一定时间进行一次PID的计算，得到下次显示的电梯图像运行的速度v₁；步骤5，当图像按照v₁的速度运行了同样的间隔时间后，再将v₁的速度作为当前的速度，计算出下一个阶段的速度v₂，以此类推；步骤6，经过不断重复，电梯图像的速度会越来越慢，渐渐地连续趋近于最后获取到的电梯高度位置，当电梯高度不再变化或变化越来越小时，所得到的速度也将会越来越小；当电梯的速度越来越快时候，由于计算的差值变大了，经过PID算法得到的速度也会慢慢的变大，趋近最后的高度处；步骤7，当趋近最后的高度差在足够小的范围内时，停止PID计算的操作，使电梯运行停驶，人眼感觉电梯显示的图像自然停止。

上述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其中，所述的步骤3中，电梯图像的运动速度v₀＝Δh/Δt；显示在屏幕上的电梯图像的每次运动都反应前一个时间间隔内实际电梯的运行状况。

上述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其中，所述的步骤4中，每间隔200ms进行一次PID的计算。

上述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其中，所述的PID的计算，其稳定的参数设为P＝0.6，I＝0.6，D＝0。

上述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其中，所述的步骤5中，当图像按照v₁的速度运行了200ms后，计算下一个阶段的速度v₂。

上述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其中，所述的步骤5中，从初始的位置h₀到下一次接到电梯的高度信息的位置h₃，期间电梯图像的移动速度在不断的变化，每200ms计算一下速度值，不断地适应电梯发来的位置信息。

上述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其中，所述的方法中，当电梯的高度不再变化或变化越来越慢时，最后计算的速度也会越来越慢；如果电梯的高度变化快了，最后计算的速度也会对应地加快，实现图像的连续运动。

本发明提供的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法具有以下优点：

使用本发明将手机蓝牙广播技术应用到电梯用梯场景时，主要优点如下：

本发明利用PID算法在过程控制实现中，是连续系统动态品质校正的一种有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活，可以实现连续的变化。而由于是因为改变速度，所以图像就是在连续的移动，又因为速度本身就是变量，人眼无法察觉到速度的微小变化。所以可以提供不连续的高度点，实现连续的运动动画。

该方法可以实现电梯的轿厢位置显示的连续变化，只需要不连续的高度信息即可，也可以扩展到其他需要显示的动画。

附图说明

图1为本发明的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

本发明提供的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，该方法为：首先获取电梯的初始位置的高度，然后获取电梯的当前高度，并计算与之前初始位置高度的差值；再计算两次获取到的时间差值，然后算出电梯应该移动的速度v；再将电梯图像显示在屏幕上，并使图像按照v速度开始移动；每隔一段时间进行同样的计算，获取当前的高度，对差值再次计算，并通过PID算法计算出新的速度，改变图像的移动速度。该方法中采用的装置包括位置传感器、测速传感器、计算系统主机CPU、显示屏幕等。

PID是比例，积分，微分的缩写。比例积分微分控制，简称PID控制，PID控制根据给定值和实际输出值构成控制偏差，将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制。

该方法包含：

步骤1，获取电梯给出的位置高度h₀，作为初始位置，将屏幕上电梯楼层的显示图像设置在初始位置上。

步骤2，等待电梯再次给与高度信息，当获取到新的高度信息h₃时，对当前的高度进行减法运算，获取到高度差值Δh；将前一次获得电梯高度的时间和本次获得电梯高度的时间，进行减法，得到时间差值Δt。

步骤3，将高度差值和时间差值相除，获得从第一次得到的高度到第二次得到高度期间，屏幕显示的电梯图像应该指示运行的运动速度v₀。

电梯图像的运动速度v₀＝Δh/Δt；显示在屏幕上的电梯图像的每次运动都反应前一个时间间隔内实际电梯的运行状况。

步骤4，将算出的速度v₀作为PID算法的目标值，当前的速度为静止，每间隔一定时间进行一次PID的计算，得到下次显示的电梯图像运行的速度v₁。

优选地，每间隔200ms进行一次PID的计算。PID计算的稳定的参数设为P＝0.6，I＝0.6，D＝0。参数需要根据实际的环境进行调整。

步骤5，当图像按照v₁的速度运行了同样的间隔时间后，再将v₁的速度作为当前的速度，计算出下一个阶段的速度v₂，以此类推。参见图1所示。

优选地，当图像按照v₁的速度运行了200ms后，计算下一个阶段的速度v₂。从初始的位置h₀到下一次接到电梯的高度信息的位置h₃，期间电梯图像的移动速度在不断的变化，每200ms计算一下速度值，不断地适应电梯发来的位置信息。

当电梯的高度不再变化或变化越来越慢时，最后计算的速度也会越来越慢；如果电梯的高度变化快了，最后计算的速度也会对应地加快，实现图像的连续运动。

步骤6，经过不断重复，电梯图像的速度会越来越慢，渐渐地连续趋近于最后获取到的电梯高度位置，当电梯高度不再变化或变化越来越小时，所得到的速度也将会越来越小；当电梯的速度越来越快时候，由于计算的差值变大了，经过PID算法得到的速度也会慢慢的变大，趋近最后的高度处。

步骤7，当趋近最后的高度差在足够小的范围内时，也就是趋近于0时，停止PID计算的操作，使电梯运行停驶，人眼感觉电梯显示的图像自然停止。

下面结合实施例对本发明提供的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法做更进一步描述。

实施例1

一种使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，该方法是首先获取电梯的当前的高度，计算与之前初始高度的差值；再计算两次获取到的时间差值，然后算出应该移动的速度；此时，图形在屏幕上按照v速度开始移动，因为进行移动，当前位置随之变动；同时，每隔一段时间进行同样的计算，获取当前的高度，对差值再次计算，并且通过PID算法计算出新的速度，改变图像的移动速度。

采用PID的算法的原因在于，可以利用PID算法在过程控制实现中，是连续系统动态品质校正的一种有效方法，它的参数整定方式简便，结构改变灵活，可以实现连续的变化。而由于是改变速度，所以图像在连续移动，又因为速度本身就是变量，人眼无法察觉到速度的微小变化，所以可以提供不连续的高度点，实现连续的运动动画。

该方法包含：

步骤1，首先获取电梯给的当前位置高度h₀，当作初始的位置，将电梯楼层的显示图片放置在这个位置上。

步骤2，等待电梯再次给与高度信息，当获取到新的高度信息h₃时，对当前的高度进行减法运算，获取到高度差Δh。将前一次获得电梯高度的时间和本次获得电梯高度的时间，进行减法，得到时间的差值Δt。

步骤3，计算差值的除法，也就是v₀＝Δh/Δt。获得从第一次得到的高度到第二次得到高度期间，显示的电梯图片应该指示运行的运动速度，也就是说，每次运动，都是反应前一个时间间隔内实际电梯的运行状况。

如果只是按照这个差值Δv，即Δh/Δt的速度直接显示运行是不行的，因为无法预测当到达第二次获得高度的地方的速度，如果与下一个阶段的速度不一样，则会明显感觉的顿挫的现象，所以，此时需要PID算法的帮助。

步骤4，将算出的Δv的速度，当作是PID算法的目标值，而当前的速度是静止的，程序中开启一个线程，每间隔200ms就进行一次PID的计算，目前较为稳定的PID的参数为(P0.6I 0.6D 0)，参数需要根据实际的环境进行调整，得到下次显示的图像该运行的速度v₁。

步骤5，而当图像按照v₁的速度运行了200ms后，再将v₁的速度当作当前的速度，计算出下一个阶段的速度v₂，以此类推。也就是说，从初始的位置h₀到下一次接到电梯的高度信息的位置h₃，期间，图像的移动速度在不断的变化，每200ms计算一下速度值，不断的适应电梯发来的位置信息。当电梯的高度不再变化或变化原来越慢时，最后计算的速度也会越来越慢；如果电梯的高度变化快了，最后计算的速度也会对应的越来越快，从而实现图片的连续运动。

步骤6，经过步骤5的不断重复，可以使得电梯图像的速度会越来越慢，渐渐的连续趋近于最后获取到的电梯高度位置，当电梯高度不再变化，或者变化越来越小时，所得到的速度也将会越来越小；当电梯的速度越来越快时候，由于计算的差值Δv变大了，所以经过PID算法得到的速度也会慢慢的变大，为了趋近最后的高度处。从而实现了电梯高度指示的连续变化。

步骤7，当趋近最后的高度差在一定的范围内时候，停止步骤4的操作，使电梯运行停驶，因为范围内的高度很小，所以当到达这个很小的范围内后，速度也已经变成很小了，人眼感觉就是很自然的停止了。而因为这样的操作，所以可以保证电梯显示的图像在最后也不会超出实际的电梯位置。

本发明提供的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，能够接受电梯的间断的高度信息，从而能显示电梯连续的运动动画。电梯给与高度的时间间隔没有太高的要求，当然，给出的速度越快，动画越能及时反应，给出的速度慢，也不会影响到连续动画的效果，只是到达可能会有延迟现象。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其特征在于，所述的方法为：首先获取电梯的初始位置的高度，然后获取电梯的当前高度，并计算与之前初始位置高度的差值；再计算两次获取到的时间差值，然后算出电梯应该移动的速度v；再将电梯图像显示在屏幕上，并使图像按照v速度开始移动；每隔一段时间进行同样的计算，获取当前的高度，对差值再次计算，并通过PID算法计算出新的速度，改变图像的移动速度。

2.如权利要求1所述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其特征在于，所述的方法包含：

步骤1，获取电梯给出的位置高度h₀，作为初始位置，将屏幕上电梯楼层的显示图像设置在初始位置上；

步骤2，等待电梯再次给与高度信息，当获取到新的高度信息h₃时，对当前的高度进行减法运算，获取到高度差值Δh；将前一次获得电梯高度的时间和本次获得电梯高度的时间，进行减法，得到时间差值Δt；

步骤3，将高度差值和时间差值相除，获得从第一次得到的高度到第二次得到高度期间，屏幕显示的电梯图像应该指示运行的运动速度v₀；

步骤4，将算出的速度v₀作为PID算法的目标值，当前的速度为静止，每间隔一定时间进行一次PID的计算，得到下次显示的电梯图像运行的速度v₁；

步骤5，当图像按照v₁的速度运行了同样的间隔时间后，再将v₁的速度作为当前的速度，计算出下一个阶段的速度v₂，以此类推；

步骤6，经过不断重复，电梯图像的速度会越来越慢，渐渐地连续趋近于最后获取到的电梯高度位置，当电梯高度不再变化或变化越来越小时，所得到的速度也将会越来越小；当电梯的速度越来越快时候，由于计算的差值变大了，经过PID算法得到的速度也会慢慢的变大，趋近最后的高度处；

步骤7，当趋近最后的高度差在足够小的范围内时，停止PID计算的操作，使电梯运行停驶，人眼感觉电梯显示的图像自然停止。

3.如权利要求2所述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其特征在于，所述的步骤3中，电梯图像的运动速度v₀＝Δh/Δt；显示在屏幕上的电梯图像的每次运动都反应前一个时间间隔内实际电梯的运行状况。

4.如权利要求2所述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其特征在于，所述的步骤4中，每间隔200ms进行一次PID的计算。

5.如权利要求4所述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其特征在于，所述的PID的计算，其稳定的参数设为P＝0.6，I＝0.6，D＝0。

6.如权利要求2所述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其特征在于，所述的步骤5中，当图像按照v₁的速度运行了200ms后，计算下一个阶段的速度v₂。

7.如权利要求6所述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其特征在于，所述的步骤5中，从初始的位置h₀到下一次接到电梯的高度信息的位置h₃，期间电梯图像的移动速度在不断的变化，每200ms计算一下速度值，不断地适应电梯发来的位置信息。

8.如权利要求2所述的使用不间断位置数据实现连续图像显示电梯运动的方法，其特征在于，所述的方法中，当电梯的高度不再变化或变化越来越慢时，最后计算的速度也会越来越慢；如果电梯的高度变化快了，最后计算的速度也会对应地加快，实现图像的连续运动。