测量电梯轿厢楼层变化的方法、系统及相关产品与流程

测量电梯轿厢楼层变化的方法、系统及相关产品
【技术领域】
1.本发明涉及电梯技术领域，尤其涉及一种测量电梯轿厢楼层变化的方法、系统及相关产品。


背景技术：

2.机器人在楼宇间运动去往指定楼层时，需要实时知道当前电梯的楼层信息。因此可通过建立机器人与电梯的远程连接，使电梯向机器人远程发送楼层信息。
3.现有机器人获取楼层信息的方式，可以是通过添加外部装置去测量它的高度，对电梯进行简单标定，再通过无线传输装置将标定信息发送给机器人，以使机器人根据标定信息获取电梯的楼层信息，例如通过uwb(ultrawide band，超宽带)传感器来标定楼层信息。
4.在当前电梯的使用场景中，通常在电梯井顶部和电梯轿厢顶部安装uwb接收和发射器，通过uwb实时获知电梯顶部与电梯井顶部的距离，并计算出电梯的速度大小与方向，这样只要标定每一层楼到电梯井顶部的距离，即可推断出电梯处在哪一楼层区间。但是uwb在电梯系统中受到干扰，会出现大量的丢包，因此无法持续稳定的提供位置结果，同时uwb测距的误差和噪声较大，导致距离测量有很大的抖动，会产生错误的距离数据，不利于机器人的正常工作。
5.鉴于此，实有必要提供一种测量电梯轿厢楼层变化的方法、系统、终端及存储介质以克服上述缺陷。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种测量电梯轿厢楼层变化的方法、系统及相关产品，旨在解决加速度计在测量时可能因误差与外部干扰导致测量数据不够准确的问题，提升电梯获取楼层信息值的精确度。
7.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种测量电梯轿厢楼层变化的方法，包括以下步骤：
8.通过传感器组件获取电梯轿厢每次运动在垂直方向的位移量；其中，一次运动为从电梯轿厢速度为零到速度最大再到速度为零的过程；
9.当检测到电梯停靠时，记录电梯轿厢的当前气压值；
10.通过以下任一判断方式来判断所述位移量是否有效，若有效则根据位移量和位移方向来计算电梯轿厢的楼层变化；其中，
11.判断方式之一：将本次记录的当前气压值与上一次记录的当前气压值求差，并判断求得的气压差值是否与所述位移量对应的预设气压变化值相对应，若结果为否，则认定本次的所述传感器组件计算得到的位移量错误，并重新获取本次运动的位移量；若结果为是，则根据所述位移量的大小与方向计算电梯轿厢的楼层变化。
12.判断方式之二：将本次记录的当前气压值与上一次记录的当前气压值换算为高度
差并求得本次移动的位移量，则判断计算得到的位移量是否与传感器组件获取的位移量相对应，若结果为否，则认定本次的所述传感器组件计算得到的位移量错误，并重新获取本次运动的位移量；若结果为是，则根据所述位移量的大小与方向计算电梯轿厢的楼层变化。
13.在一个优选实施方式中，所述电梯轿厢运行时，通过传感器组件获取每次运动在垂直方向的位移量步骤中包括以下步骤：
14.通过加速度计获取每次运动的加速度变化信息；其中，加速度变化信息包括加速度值、加速度方向与变化时刻；
15.根据预设的加速度计算公式对所述加速度变化信息进行计算，得出每次运动的位移量。
16.在一个优选实施方式中，所述方法还包括以下步骤：
17.当开始测量电梯楼层时，将电梯轿厢运行至最底层进行气压值校准。
18.在一个优选实施方式中，还包括以下步骤：
19.将获取到的电梯轿厢的楼层变化信息实时发送至机器人。
20.在一个优选实施方式中，所述电梯楼层的每一层都预设有气压值，当电梯轿厢所在楼层变化时，对应的电梯轿厢停靠楼层的当前气压也会变化；当根据电梯轿厢停靠楼层的变化而求得的气压差值与预设的气压变化值相对应时，则电梯轿厢此次的楼层变化或者电梯轿厢的此次位移量是可信的，反之则是错误的。
21.在一个优选实施方式中，所述预设气压变化值与位移量为一一对应关系。
22.在一个优选实施方式中，当气压差值未超出允许的误差阈值，即气压差值未超出与位移量对应的预设气压变化值的误差阈值，则认为此次位移量是有效的。
23.本发明第二方面提供一种测量电梯轿厢楼层变化的系统，包括：
24.传感器组件，用于获取电梯轿厢每次运动在垂直方向的位移量；其中，一次运动为从电梯轿厢速度为零到速度最大再到速度为零的过程；
25.气压检测模块，用于当检测到电梯停靠时，记录电梯轿厢的当前气压值；
26.判断模块，用于通过以下任一判断方式来判断所述位移量是否有效，若有效则根据位移量和位移方向来计算电梯轿厢的楼层变化；其中，
27.判断方式之一：用于将本次记录的当前气压值与上一次记录的当前气压值求差，并判断求得的气压差值是否与所述位移量对应的预设气压变化值相对应，若结果为否，则认定本次的所述传感器组件计算得到的位移量错误，并重新获取本次运动的位移量；若结果为是，则根据所述位移量的大小与方向计算电梯轿厢的楼层变化。
28.判断方式之二：将本次记录的当前气压值与上一次记录的当前气压值换算为高度差并求得本次移动的位移量，则判断计算得到的位移量是否与传感器组件获取的位移量相对应，若结果为否，则认定本次的所述传感器组件计算得到的位移量错误，并重新获取本次运动的位移量；若结果为是，则根据所述位移量的大小与方向计算电梯轿厢的楼层变化。
29.本发明第三方面提供一种终端，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的测量电梯轿厢楼层变化的方法的各个步骤。
30.本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的测量电梯
轿厢楼层变化的方法的各个步骤。
31.本发明第五方面提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或者指令，所述计算机程序或者指令在被处理执行时实现如上述实施方式任一项所述的测量电梯轿厢楼层变化的方法的各个步骤。
32.本发明提供的测量电梯轿厢楼层变化的方法、系统及相关产品，通过传感器组件获取电梯轿厢在每次运行时的位移量，同时记录在垂直方向上的气压差值；再通过将气压差值与所述位移量对应的预设气压差值或预设的气压值的差值进行比较，或者将当前气压值换算为高度差并求得本次移动的位移量，若两种方式所得到的的气压差值或位移量能够相对应，则说明通过传感器组件得到的电梯轿厢的高度变化是可信的，从而使得传感器组件与气压检测模块能够对测量的楼层变化数据进行校验，有效避免了误差与外部干扰，提升了电梯获取楼层信息值的精确度。
【附图说明】
33.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
34.图1为本发明提供的测量电梯轿厢楼层变化的方法一实施例的流程图；
35.图2为本发明提供的测量电梯轿厢楼层变化的方法另一实施例的流程图；
36.图3为本发明提供的测量电梯轿厢楼层变化的系统的框架图。
【具体实施方式】
37.为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。
38.还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
39.还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
40.实施例一
41.在本发明的实施例中，提供一种测量电梯轿厢楼层变化的方法，用于实时获取电梯轿厢在电梯井道中运行时的楼层变化，提升楼层变化判断的精确度。
42.如图1所示，测量电梯轿厢楼层变化的方法包括以下步骤s101-s103。
43.步骤s101，电梯轿厢运行时，通过传感器组件获取电梯轿厢每次运动在垂直方向的位移量；其中，一次运动为从电梯轿厢速度为零到速度最大再到速度为零的过程。
44.在本步骤中，传感器组件可以是加速度计、位移传感器、激光测距仪等设备中的一种或者多种。在本实施例中，由于电梯轿厢在运行时存在加速、匀速、减速等动作，因此，可采用加速度计，以便测量电梯轿厢的加速度变化。具体的，本步骤包括以下步骤：
45.首先，通过加速度计获取每次运动的加速度变化信息；所述加速度变化信息包括加速度值、加速度方向与变化时刻。其中，加速度计能够获取每次加速度的方向及其维持时间，并可采用速度-时间图的形式进行记录，以得到加速度变化信息以及相应的速度变化信息。
46.然后，根据预设的加速度计算公式对加速度变化信息进行计算，得出每次运动的位移量。具体的，可通过对速度-时间图进行记录的方式来计算得到整个运动过程的位移量。
47.步骤s102，当检测到电梯停靠时，通过气压检测模块记录电梯轿厢的当前气压值。
48.在本步骤中，所述气压检测模块可以是气压计或者气压传感器等可以测量大气压的装置，下面以气压计为例进行说明，通过气压计记录电梯轿厢每次停靠时的当前气压值。能够理解的是，电梯每次运动的起点与终点分别进行一次气压测量。其中，电梯轿厢在井道里做物理上的上下运动时，不同的楼层高度对应了不同的大气压力值且在数值上是均匀递增或者递减的，因此，电梯轿厢在井道内垂直方向上下移动时，气压计所测得的气压值是有变化的。进一步的，步骤s102还包括以下步骤：当开始测量电梯楼层时，将电梯轿厢运行至最底层进行气压值校准，以提升气压计测量气压时的精度，尽量消除各地的大气压差异。
49.步骤s103，将本次记录的当前气压值与上一次记录的当前气压值求差，并判断求得的气压差值是否与位移量对应的预设气压变化值相对应。
50.具体的，气压计本次记录的当前气压值即为电梯本次运动的终点的气压值，上一次记录的当前气压值即为电梯本次运动的起点的气压值。通过对两次气压值做差值运算，首先能够根据气压值的正负判断电梯处于上行还是下行状态，例如，气压差值为正值，说明电梯轿厢在往下运动。
51.由于电梯轿厢每次位移量对应的电梯轿厢终点气压值和起点气压值不同，通过计算所述位移量终点和起点的气压差值并将此气压差值与预设气压变化值进行比较，以确认此次位移量的可信度。
52.所述预设气压变化值与位移量成一一对应关系。所述预设气压变化值是预先设置的与电梯轿厢移动楼层也即位移量对应的气压变化值，例如每层楼高3米，则预设每一层楼差的气压变化值为30pa，二层楼差的气压变化值为60pa，以此类推，可以获得与位移量相对应的气压变化值，例如电梯向下移动了一层，移动位移量为3米，而3米对应的气压变化值为30pa，由于电梯是下行，所以对应的气压是增加了30pa，如果此时测量出的气压变化值为30pa，则说明电梯下行3米即下行一层的数据是可信的。
53.作为实施例，如果所述位移量对应的气压差值与预设气压变化值相比较，属于正常范围的抖动或者未超出预设气压变化值的阈值，则仍然认为位移量是可信或者有效的，例如电梯轿厢某一次向上移动的位移量为9米即上升了3层，此气压计测量的本次移动终点和起点的差值为-93pa，而向上移动9米对应的预设气压变化值为-90，而每米允许的误差为
±
1pa，移动9米允许的误差为
±
9pa，则此次计算得到的气压差值-93pa与预设气压变化值为-90pa相差3pa，属于允许可误差范围，即未超出与位移量对应的预设气压变化值的误差阈值，此次位移量仍然认为有效。
54.以上实施例中，所述预设气压变化值为预设的相差一定位移量的气压变化值，相比只校验指定高度的气压值，通过计算气压变化值可以避免气压受到季节等因素的干扰，
从而提高校验的准确度。
55.作为实施例，所述预设气压变化值也可采用预设气压值的差值，即预设每层楼的气压值，然后再计算位移量终点和起点的气压差值，再与位移量终点和起点对应的预设气压值的差值比较，来确认此次位移量是否有效。
56.上述实施例中，是将位移量终点和起点的气压差值与预设气压变化值或者预设气压值的差值进行比较，进行位移量是否有效的判断。由于气压值的变化与高度的变化呈线性关系，所以也可以利用位移量终点和起点的气压差来计算终点和起点的高度值，进而求差获取电梯轿厢移动的位移量，再将计算获取的位移量与传感器组件获得的位移量进行比较，来判断传感器组件获得的位移量是否有效，如图2所示，此比较位移量的方式与上述实施例中比较气压差值的方式属于等同的实施方式。
57.根据气压差值得到高度的变化量，即高度差值，该高度差值亦即通过气压计测量得到的电梯轿厢的位移量。因此，可将加速度计所测得位移量与气压计所测得的位移量进行对比，判断二者是否相一致。若结果为否，说明加速度计所测得的电梯轿厢位移量与气压计所测得的电梯轿厢高度变化量不一致，则认定本次的传感器组件计算得到的位移量错误，并重新获取本次运动的位移量。若结果为是，说明测量结果有效，则根据位移量的大小与方向计算电梯轿厢的楼层变化。
58.作为实施例，根据气压值求高度值可以采用现有已知的计算方式。通过气压值求得电梯轿厢一次运动的起点和终点的高度值，获得电梯轿厢的位移量，并将此位移量与上述实施例中根据加速度、位移传感器、激光测距仪等传感器组件求得的位移量进行校验，完成位移量有效性的判断。
59.进一步的，一个实施例中，本方法还包括步骤：将获取到的电梯轿厢的楼层信息实时发送至机器人和/或云端。具体的，电梯实时的获取到轿厢楼层信息后，可通过4g信号实时传给机器人和/或云端，帮助机器人进行乘梯等操作。
60.实施例二
61.本发明第二方面提供一种测量电梯轿厢楼层变化的系统100，用于实时获取电梯轿厢在电梯井道中运行时的楼层变化，提升楼层变化判断的精确度。需要说明的是，测量电梯轿厢楼层变化的系统100的实现原理及实施方式与上述实施例所述的测量电梯轿厢楼层变化的方法相一致，故以下不再赘述。
62.如图3所示，测量电梯轿厢楼层变化的系统100包括：
63.传感器组件10，用于获取电梯轿厢每次运动在垂直方向的位移量；其中，一次运动为从电梯轿厢速度为零到速度最大再到速度为零的过程；
64.气压检测模块20，用于当检测到电梯停靠时，记录电梯轿厢的当前气压值；
65.判断模块30，用于通过以下任一判断方式来判断所述位移量是否有效，若有效则根据位移量和位移方向来计算电梯轿厢的楼层变化；
66.判断方式之一：用于将本次记录的当前气压值与上一次记录的当前气压值求差，并判断求得的气压差值是否与位移量对应的预设气压变化值相对应，若结果为否，则认定本次的传感器组件计算得到的位移量错误，并重新获取本次运动的位移量；若结果为是，则根据位移量的大小与方向计算电梯轿厢的楼层变化。
67.判断方式之二：将本次记录的当前气压值与上一次记录的当前气压值换算为高度
差并求得本次移动的位移量，则判断计算得到的位移量是否与传感器组件获取的位移量相对应，若结果为否，则认定本次的所述传感器组件计算得到的位移量错误，并重新获取本次运动的位移量；若结果为是，则根据所述位移量的大小与方向计算电梯轿厢的楼层变化。
68.作为实施例，所述气压检测模块20可以是气压计或者气压传感器等可以测量大气压的装置。
69.实施例三
70.本发明提供一种终端，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的测量电梯轿厢楼层变化的方法的各个步骤。
71.实施例四
72.本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施方式任一项所述的测量电梯轿厢楼层变化的方法的各个步骤。
73.实施例五
74.本发明提供一种计算机程序产品，包括计算机程序或者指令，所述计算机程序或者指令在被处理执行时实现如上述实施方式任一项所述的测量电梯轿厢楼层变化的方法的各个步骤。
75.综上所述，本发明提供的测量电梯轿厢楼层变化的方法、系统及相关产品，通过传感器组件获取电梯轿厢在每次运行时的位移量，记录电梯每次运动的起点和终点的气压值，根据所述气压值获得气压差值，再通过将所述气压差值与所述位移量对应的预设气压差值或预设的气压值的差值进行比较，或者将电梯每次运动的起点和终点的气压值换算为高度值，根据所述高度值求得高度差获取本次移动的位移量，再将该位移量与传感器组件获取的位移量进行比较，若两种方式所得到的气压差值或位移量能够相对应，则说明通过传感器组件与气压检测模块分别得到的电梯高度变化相一致，从而使得传感器组件与气压检测模块能够对此测量的数据进行校验，有效避免了误差与外部干扰，提升了电梯获取楼层信息值的精确度。
76.所属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，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述系统的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
77.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
78.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，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发明的范围。
79.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统或装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统或装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
80.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
81.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。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。
82.本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。