CN113602920B - 基于加速度传感器位移的楼层计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种基于加速度传感器位移的楼层计算方法及系统，所述楼层计算系统包括：楼层模型A初始化模块、楼层模型B生成模块、映射模块、楼层模型C生成模块、检错模块及楼层信息获取模块。本发明提出的基于加速度传感器位移的楼层计算方法及系统，可基于电梯的加速度信息计算轿厢每次运动的位移，从而计算该楼存在的各个楼层以及各楼层层高。

Description

基于加速度传感器位移的楼层计算方法及系统

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，涉及一种楼层计算方法，尤其涉及一种基于加速度传感器位移的楼层计算方法及系统。

背景技术

电梯是指服务于建筑物内若干特定的楼层，其轿厢运行在至少两列垂直于水平面或与铅垂线倾斜角小于15°的刚性轨道运动的永久运输设备。

电梯设备的安全性至关重要，因此每隔一定周期需要对电梯设备的运行状况进行维护。近年来，出现了通过电梯运行加速度监测电梯运行状态的技术。然而，加速度信息仅仅能体现电梯的部分运行状态，无法了解电梯所处的位置以及电梯所在建筑的楼层分布。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种利用加速度信息获取楼层信息的方式，以便克服现有电梯设备监测方式存在的上述至少部分缺陷。

发明内容

本发明提供一种基于加速度传感器位移的楼层计算方法及系统，可基于电梯的加速度信息计算轿厢每次运动的位移，从而计算该楼存在的各个楼层以及各楼层层高。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，采用如下技术方案：

一种基于加速度传感器位移的楼层计算方法，所述楼层计算方法包括：

步骤S1、初始化楼层模型A，初始时默认总楼层数为一层，当前轿厢位置为P，所述轿厢位置指轿厢绝对位置；

步骤S2、记录电梯每次上下行位移，累计记录N次后,得到N次上下行位移；通过N次上下行位移生成楼层模型B；

步骤S3、若轿厢位置P在楼层模型A中未丢失，则将楼层模型B的起始层与在楼层模型A中的对应楼层进行映射，若丢失，则将楼层模型A的停靠最多层与楼层模型B的停靠最多层进行映射；转至步骤S4；

步骤S4、通过映射，将楼层模型A与楼层模型B进行合并生成新的楼层模型C；

步骤S5、对楼层模型C进行检错，若出现层高小于a的楼层或是楼层模型A、楼层模型B、楼层模型C的最多层非同一层，则说明楼层模型A与楼层模型B不匹配，可能是楼层模型A中存在错误，或是楼层模型B中存在错误，那么由楼层模型B替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P，否则由楼层模型C替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P；

步骤S6、重复执行步骤S2到步骤S5，便可实现实时更新楼层信息。

作为本发明的一种实施方式，楼层模型B生成方法包括如下步骤：

步骤S21、初始化楼层模型B，刚开始楼层模型中只有一层楼层，命名此楼层为起始层，起始层绝对高度为0，停靠次数为0，轿厢当前绝对位置H₀＝0；

步骤S22、按运行先后顺序依次从累计N次位移中获取一次位移，假设此次位移为s，那么更新轿厢当前绝对位置H_n＝H_n-1+s，其中，n为1～N的整数；搜索更新后的绝对位置附近在楼层模型B中是否存在楼层，若存在，则该楼层停靠次数加1，若不存在，则在楼层模型B中添加一个新的楼层，且该楼层的绝对高度为当前f(n)，停靠次数为1；

步骤S23、对更新后的楼层模型B进行检错，若出现层高小于设定数值a的楼层，说明前几次的位移中出现错误，丢弃该楼层模型，重新进行上下行位移累计，并标记起始层在楼层模型A中轿厢位置丢失，若无其他错误，则进行步骤S3；

步骤S24、重复步骤S22到S23步骤，直到处理完最后一次运行位移为止。

作为本发明的一种实施方式，N＝9。

根据本发明的另一个方面，采用如下技术方案：一种基于加速度传感器位移的楼层计算方法，所述楼层计算方法包括：

初始化楼层模型A，轿厢位置为P；

记录电梯每次上下行位移，累计记录N次后,得到N次上下行位移；通过N次上下行位移生成楼层模型B；

若轿厢位置P在楼层模型A中未丢失，则将楼层模型B的起始层与在楼层模型A中的对应楼层进行映射，若丢失，则将楼层模型A的停靠最多层与楼层模型B的停靠最多层进行映射；通过映射，将楼层模型A与楼层模型B进行合并，生成新的楼层模型C；

对楼层模型C进行检错，若出现层高小于设定数值a的楼层或是楼层模型A、楼层模型B、楼层模型C的最多层非同一层，则说明楼层模型A与楼层模型B不匹配，可能是楼层模型A中存在错误，或是楼层模型B中存在错误，那么由楼层模型B替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P，否则由楼层模型C替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P。

根据本发明的又一个方面，采用如下技术方案：一种基于加速度传感器位移的楼层计算系统，所述楼层计算系统包括：

楼层模型A初始化模块，用以初始化楼层模型A，初始时默认总楼层数为一层，当前轿厢位置为P，所述轿厢位置指轿厢绝对位置；

楼层模型B生成模块，用以记录电梯每次上下行位移，累计记录N次后,得到N次上下行位移；通过N次上下行位移生成楼层模型B；

映射模块，用以在轿厢位置P在楼层模型A中未丢失时，将楼层模型B的起始层与在楼层模型A中的对应楼层进行映射；在轿厢位置P在楼层模型A中丢失时，将楼层模型A的停靠最多层与楼层模型B的停靠最多层进行映射；

楼层模型C生成模块，用以通过映射将楼层模型A与楼层模型B进行合并生成新的楼层模型C；

检错模块，用以对楼层模型C进行检错；若出现层高小于设定数值a的楼层或是楼层模型A、楼层模型B、楼层模型C的最多层非同一层，则说明楼层模型A与楼层模型B不匹配，可能是楼层模型A中存在错误，或是楼层模型B中存在错误，那么由楼层模型B替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P，否则由楼层模型C替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P；

楼层信息获取模块，用以根据所述检错模块的检错结果实时更新楼层信息。

作为本发明的一种实施方式，楼层模型B生成模块包括：

楼层模型B初始化单元，用以初始化楼层模型B，刚开始楼层模型中只有一层楼层，命名此楼层为起始层，起始层绝对高度为0，停靠次数为0，轿厢当前绝对位置H₀＝0；

楼层更新单元，用以按运行先后顺序依次从累计N次位移中获取一次位移，假设此次位移为s，那么更新轿厢当前绝对位置H_n＝H_n-1+s，其中，n为1～N的整数；搜索更新后的绝对位置附近在楼层模型B中是否存在楼层；若存在，则该楼层停靠次数加1；若不存在，则在楼层模型B中添加一个新的楼层，且该楼层的绝对高度为当前f(n)，停靠次数为1；

检错单元，用以对更新后的楼层模型B进行检错，若出现层高小于a的楼层，说明前几次的位移中出现错误，丢弃该楼层模型，重新进行上下行位移累计，并标记起始层在楼层模型A中轿厢位置丢失。

作为本发明的一种实施方式，N＝9。

本发明的有益效果在于：本发明提出的基于加速度传感器位移的楼层计算方法及系统，可基于电梯的加速度信息计算轿厢每次运动的位移，从而计算该楼存在的各个楼层以及各楼层层高。

附图说明

图1为本发明一实施例中基于加速度传感器位移的楼层计算方法的流程图。

图2为本发明一实施例中基于加速度传感器位移的楼层计算系统的组成示意图。

图3为本发明一实施例中楼层模型B生成模块的组成示意图。

图4为本发明一实施例中楼层模型合并的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

该部分的描述只针对几个典型的实施例，本发明并不仅局限于实施例描述的范围。相同或相近的现有技术手段与实施例中的一些技术特征进行相互替换也在本发明描述和保护的范围内。

说明书中各个实施例中的步骤的表述只是为了方便说明，本申请的实现方式不受步骤实现的顺序限制。说明书中的“连接”既包含直接连接，也包含间接连接。

实现楼层精确计算的难点包括：轿厢上下行距离计算存在一定误差，运行距离越远，与实际距离的偏差就会越大，这就有可能存在运行一次的误差超过一层楼高的可能，使得楼层增量与轿厢运行后定位变得困难和不确定性。轿厢上下行之间，缺少绝对定位点，使得轿厢的当前位置判断以及轿厢运行的距离修正变得非常困难，同时在轿厢因为某些意外原因(某次上下行距离计算错误或是应用程序重启等)导致位置信息丢失后，寻找并定位当前位置也会变得不可靠和长时间滞后。本发明对上述难题进行了解决与优化。

本发明揭示了一种基于加速度传感器位移的楼层计算方法，图1为本发明一实施例中基于加速度传感器位移的楼层计算方法的流程图；请参阅图1，所述楼层计算方法包括：

【步骤S1】初始化楼层模型A，初始时可以默认总楼层数为一层，当前轿厢位置为P，所述轿厢位置指轿厢绝对位置；

【步骤S2】记录电梯每次上下行位移，累计记录N次后,得到N次上下行位移；通过N次上下行位移生成楼层模型B。在一实施例中，N＝9；当然，N也可以是其他数值。

【步骤S3】若轿厢位置P在楼层模型A中未丢失，则将楼层模型B的起始层层与在楼层模型A中的对应楼层进行映射，若丢失，则将楼层模型A的停靠最多层与楼层模型B的停靠最多层进行映射；转至步骤S4。

这里的丢失及未丢失，根据楼层模型A和楼层模型B之间的位置关系是否对应来确定。在一实施例中，楼层模型A是用9次上下行数据生成的，楼层模型B也是用9次上下行数据生成的。楼层模型A的最后一次到站点，应该对应楼层模型B的第一次停靠点，即轿厢运行的起点。若中间没有出现错误，那么这个对应关系就存在；两个模型的位置关系未丢失。

在另一实施例中，第一个利用9次上下行数据生成了楼层模型A，当第二个利用9次上下行数据生成楼层模型B时，出现错误，那么这个模型就丢弃了；此时再等下一次利用9次上下行数据生成了楼层模型B,这个时候楼层模型A和楼层模型B之间的位置对应关系就丢失了。因为中间丢弃了一个模型，相当于楼层模型A和楼层模型B之间夹了一个废弃的模型，所以位置关系就丢失了。

【步骤S4】通过映射，将楼层模型A与楼层模型B进行合并生成新的楼层模型C。

图4为本发明一实施例中楼层模型合并的示意图；请参阅图4，将两个楼层模型合并，指将两个楼层模型中相同楼层合并，得到新的楼层模型。

【步骤S5】对楼层模型C进行检错，若出现层高小于设定数值a的楼层或是楼层模型A、楼层模型B、楼层模型C的最多层非同一层，则说明楼层模型A与楼层模型B不匹配，可能是楼层模型A中存在错误，或是楼层模型B中存在错误，那么由模型B替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P，否则由楼层模型C替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P。

设定数值a可以为设定的值。因为电梯正常工作时只会在楼层平层停靠，而楼层高度一般而言，不可能小于某个数，比如2米，a可以为2，单位为米；当一个模型中出现小于2米的楼层时，那么就表示这个楼层模型当中有计算错误。

【步骤S6】重复执行步骤S2到步骤S5，便可实现实时更新楼层信息。

在本发明的一实施例中，楼层模型B生成方法包括如下步骤：

步骤S21、初始化楼层模型B，刚开始模型中只有一层楼层，命名此楼层为起始层，起始层绝对高度为0，停靠次数为0，轿厢当前绝对位置H₀＝0；

步骤S22、按运行先后顺序依次从累计N次位移中获取一次位移，假设此次位移为s，那么更新轿厢当前绝对位置H_n＝H_n-1+s，其中，n为1～N的整数；搜索更新后的绝对位置附近在楼层模型B中是否存在楼层，若存在，则该楼层停靠次数加1，若不存在，则在楼层模型B中添加一个新的楼层，且该楼层的绝对高度为当前f(n)，停靠次数为1；

步骤S23、对更新后的楼层模型B进行检错，若出现层高小于a的楼层，说明前几次的位移中出现错误，丢弃该楼层模型，重新进行上下行位移累计，并标记起始层在楼层模型A中轿厢位置丢失，若无其他错误，则进行步骤S3；

步骤S24、重复步骤S22到S23步骤，直到处理完最后一次运行位移为止。

本发明还揭示一种基于加速度传感器位移的楼层计算系统，图2为本发明一实施例中基于加速度传感器位移的楼层计算系统的组成示意图；请参阅图2，所述楼层计算系统包括：楼层模型A初始化模块1、楼层模型B生成模块2、映射模块3、楼层模型C生成模块4、检错模块5及楼层信息获取模块6。

楼层模型A初始化模块1用以初始化楼层模型A，初始时默认总楼层数为一层，当前轿厢位置为P，所述轿厢位置指轿厢绝对位置。

楼层模型B生成模块2用以记录电梯每次上下行位移，累计N次后,得到N次上下行位移；通过N次上下行位移生成楼层模型B。在一实施例中，N＝9；当然，N也可以为其他数值。

映射模块3用以在轿厢位置P在模型A中未丢失时，将楼层模型B的起始层与在模型A中的对应楼层进行映射；在轿厢位置P在模型A中丢失时，将模型A的停靠最多层与模型B的停靠最多层进行映射。

楼层模型C生成模块4用以通过映射将楼层模型A与楼层模型B进行合并生成新的楼层模型C。

检错模块5用以对楼层模型C进行检错；若出现层高小于设定数值a的楼层或是楼层模型A、楼层模型B、楼层模型C的最多层非同一层，则说明楼层模型A与楼层模型B不匹配，可能是楼层模型A中存在错误，或是楼层模型B中存在错误，那么由楼层模型B替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P，否则由楼层模型C替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P。

楼层信息获取模块6用以根据所述检错模块的检错结果实时更新楼层信息。

图3为本发明一实施例中楼层模型B生成模块的组成示意图；请参阅图3，在本发明的一实施例中，楼层模型B生成模块2包括：楼层模型B初始化单元21、楼层更新单元22及检错单元23。

楼层模型B初始化单元21用以初始化楼层模型B，刚开始楼层模型中只有一层楼层，命名此楼层为起始层，起始层绝对高度为0，停靠次数为0，轿厢当前绝对位置H₀＝0。

楼层更新单元22用以按运行先后顺序依次从累计N次位移中获取一次位移，假设此次位移为s，那么更新轿厢当前绝对位置H_n＝H_n-1+s，其中，n为1～N的整数；搜索更新后的绝对位置附近在楼层模型B中是否存在楼层；若存在，则该楼层停靠次数加1；若不存在，则在楼层模型B中添加一个新的楼层，且该楼层的绝对高度为当前f(n)，停靠次数为1。

检错单元23用以对更新后的楼层模型B进行检错，若出现层高小于a的楼层，说明前几次的位移中出现错误，丢弃该楼层模型，重新进行上下行位移累计，并标记起始层在楼层模型A中轿厢位置丢失。

综上所述，本发明提出的基于加速度传感器位移的楼层计算方法及系统，可基于电梯的加速度信息计算轿厢每次运动的位移，从而计算该楼存在的各个楼层以及各楼层层高。

需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施；例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一些实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中；例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现；例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。实施例中所涉及的效果或优点可因多种因素干扰而可能不能在实施例中体现，对于效果或优点的描述不用于对实施例进行限制。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (7)

1.一种基于加速度传感器位移的楼层计算方法，其特征在于，所述楼层计算方法具体包括如下步骤：

步骤S1、初始化楼层模型A，初始时默认总楼层数为一层，当前轿厢位置为P，所述轿厢位置指轿厢绝对位置；

步骤S2、记录电梯每次上下行位移，累计记录N次后,得到N次上下行位移；通过N次上下行位移生成楼层模型B；

步骤S3、若轿厢位置P在楼层模型A中未丢失，则将楼层模型B的起始层与在楼层模型A中的对应楼层进行映射，若丢失，则将楼层模型A的停靠最多层与楼层模型B的停靠最多层进行映射；转至步骤S4；

步骤S4、通过映射，将楼层模型A与楼层模型B进行合并，生成新的楼层模型C；

步骤S5、对楼层模型C进行检错，若出现层高小于设定数值a的楼层或是楼层模型A、楼层模型B、楼层模型C的最多层非同一层，则说明楼层模型A与楼层模型B不匹配，则判断楼层模型A中存在错误，或是楼层模型B中存在错误，那么由楼层模型B替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P；否则若未出现层高小于设定数值a的楼层，且未出现楼层模型A、楼层模型B、楼层模型C的最多层非同一层，则由楼层模型C替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P；

步骤S6、重复执行步骤S2到步骤S5，便可实现实时更新楼层信息。

2.根据权利要求1所述的基于加速度传感器位移的楼层计算方法，其特征在于：

楼层模型B生成方法包括如下步骤：

步骤S21、初始化楼层模型B，刚开始楼层模型中只有一层楼层，命名此楼层为起始层，起始层绝对高度为0，停靠次数为0，轿厢当前绝对位置H₀＝0；

步骤S22、按运行先后顺序依次从累计N次位移中获取一次位移，假设此次位移为s，那么更新轿厢当前绝对位置H_n＝H_n-1+s，其中，n为1～N的整数；搜索更新后的绝对位置附近在楼层模型B中是否存在楼层，若存在，则该楼层停靠次数加1，若不存在，则在楼层模型B中添加一个新的楼层，且该楼层的绝对高度为当前绝对位置H_n的函数，停靠次数为1；

步骤S23、对更新后的楼层模型B进行检错，若出现层高小于a的楼层，说明前几次的位移中出现错误，丢弃该楼层模型，重新进行上下行位移累计，并标记起始层在楼层模型A中轿厢位置丢失，若无其他错误，则进行步骤S3；

步骤S24、重复步骤S22到S23步骤，直到处理完最后一次运行位移为止。

3.根据权利要求1至2任一所述的基于加速度传感器位移的楼层计算方法，其特征在于：

N＝9。

4.一种基于加速度传感器位移的楼层计算系统，其特征在于，所述楼层计算系统包括：

楼层模型A初始化模块，用以初始化楼层模型A；

楼层模型B生成模块，用以记录电梯每次上下行位移，累计记录N次后,得到N次上下行位移；通过N次上下行位移生成楼层模型B；

映射模块，用以在轿厢位置P在楼层模型A中未丢失时，将楼层模型B的起始层与在楼层模型A中的对应楼层进行映射；在轿厢位置P在楼层模型A中丢失时，将楼层模型A的停靠最多层与楼层模型B的停靠最多层进行映射；

楼层模型C生成模块，用以通过映射将楼层模型A与楼层模型B进行合并生成新的楼层模型C；

检错模块，用以对楼层模型C进行检错；若出现层高小于设定数值a的楼层或是楼层模型A、楼层模型B、楼层模型C的最多层非同一层，则说明楼层模型A与楼层模型B不匹配，则判断楼层模型A中存在错误，或是楼层模型B中存在错误，那么由楼层模型B替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P；否则若未出现层高小于设定数值a的楼层，且未出现楼层模型A、楼层模型B、楼层模型C的最多层非同一层，则由楼层模型C替换楼层模型A，同时更新轿厢位置P。

5.根据权利要求4所述的基于加速度传感器位移的楼层计算系统，其特征在于：

所述楼层计算系统进一步包括楼层信息获取模块，用以根据所述检错模块的检错结果实时更新楼层信息。

6.根据权利要求4或5所述的基于加速度传感器位移的楼层计算系统，其特征在于：

楼层模型B生成模块包括：

楼层模型B初始化单元，用以初始化楼层模型B，刚开始楼层模型中只有一层楼层，命名此楼层为起始层，起始层绝对高度为0，停靠次数为0，轿厢当前绝对位置H₀＝0；

楼层更新单元，用以按运行先后顺序依次从累计N次位移中获取一次位移，假设此次位移为s，那么更新轿厢当前绝对位置H_n＝H_n-1+s，其中，n为1～N的整数；搜索更新后的绝对位置附近在楼层模型B中是否存在楼层；若存在，则该楼层停靠次数加1；若不存在，则在楼层模型B中添加一个新的楼层，且该楼层的绝对高度为当前绝对位置H_n的函数，停靠次数为1；

检错单元，用以对更新后的楼层模型B进行检错，若出现层高小于a的楼层，说明前几次的位移中出现错误，丢弃该楼层模型，重新进行上下行位移累计，并标记起始层在楼层模型A中轿厢位置丢失。

7.根据权利要求4或5所述的基于加速度传感器位移的楼层计算系统，其特征在于：

N＝9。