一种电梯运行自动控制方法及装置与流程

本发明涉及电梯领域，尤其涉及一种电梯运行自动控制方法及装置。

背景技术：

电梯是日常生活中常见的运载工具，广泛应用于住宅、商业楼和商场等公共场所。在一些需要高度安全保护的场所，要求电梯具有安全识别功能，并且需要提升电梯的自动化运行能力，然而，目前尚未有带有自动运行功能的电梯的可行方案。

进一步地，随着电梯在高层建筑中得到了广泛应用，人们对电梯系统的性能也提出了越来越高的要求，因此，有必要进一步提升电梯运行的快速性、改善乘坐的舒适性。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供一种电梯运行自动控制方法及装置。

本发明是以如下技术方案实现的：

一种电梯运行自动控制方法，所述方法包括：

采集图像，提取所述图像中的细节特征信息和全局特征信息；

根据所述细节特征信息和所述全局特征信息在预设的图像数据库中进行图像匹配以查找到与所述图像匹配的用户图像；所述图像数据库存储有用户信息，所述用户信息包括用户标识、用户图像、用户对应的第一目标楼层和用户对应的第二目标楼层；

若用户图像查找成功，则获取所述用户图像对应的用户信息；

根据所述用户信息进行电梯目的地控制，并在运行中对电梯速度进行实时控制。

进一步地，所述提取所述图像中的细节特征信息和全局特征信息包括：

将细节特征信息定义为输入图像与预设核函数的卷积，令输入图像灰度值为I(x,y)，则细节特征信息定义为S_u,v(x,y)＝I(x,y)*λ(x,y)，其中，S_u,v(x,y)表示尺度v方向尺度为u的细节特征信息，最终，卷积得到的结果包括了实部和虚部两部分，取结果中的N个幅值特征即为最终得到的细节特征信息；k_u,v代表了图像对应滤波器的中心频率，其中k_max＝Π/2，σ＝2Π，

所述根据所述细节特征信息和所述全局特征信息在预设的图像数据库中进行图像匹配以查找到与所述图像匹配的用户图像包括：

在得到细节特征信息和全局特征信息之后，生成细节特征矩阵列和全局特征矩阵列，进而得到细节特征矩阵列到图像数据库的图像的欧几里得距离d₁以及全局特征矩阵列到图像数据库的图像之间的欧几里得距离d₂，采用公式d＝td₁+(1-t)d₂得到特征融合结果，其中t表示细节特征信息在图像识别中的权值；对于图像数据库中的每一幅图像均计算出其对应的d，获取值最小的d，若d小于预设阈值，则d对应的图像即为匹配的用户图像；否则，查找失败；

所述根据所述用户信息进行电梯控制包括：

根据所述用户图像得到用户对应的第一目标楼层和第二目标楼层，并根据用户所处的当前楼层从所述第一目标楼层和所述第二目标楼层中选择本次电梯运行的目的楼层，从而自动向轿厢发送控制指令以控制轿厢先运动至用户所处的当前楼层，后载着用户运动至所述目的楼层；

所述在运行中对电梯速度进行实时控制包括：

根据预设的电梯运行速度曲线确定电梯的理论运行速度v₁；

实时获取电梯与本地运行的目的地楼层之间的绝对剩余距离，并根据所述绝对剩余距离实时测算所述电梯的当前运行速度v₂；

获取差值e(k)，e(k)＝v₁-v₂；

若所述差值e(k)的绝对值小于预设的差值阈值，则执行第一控制流程，否则执行第二控制流程；

所述第一控制流程包括下述步骤：

获取第一专家值k_a；

计算控制量u(k)，u(k)＝ξ(k-1)+k_ae(k)，其中，ξ(k)＝u(k)-k_be(k)，其中，k_b为电梯调节器的积分系数；

判断u(k)是否小于第一阈值；

若是，则设定控制量u(k)等于所述第一阈值；

否则，判断u(k)是否大于第二阈值，若是，则设定控制u(k)等于第二阈值；

输出控制量u(k)，由电梯变频器根据所述控制量u(k)控制电梯的运行速度；

所述第二控制流程包括；

获取第二专家值k_p；

设定控制量u(k)＝k_pe(k)；

判断u(k)是否小于第一阈值；

若是，则设定控制量u(k)等于所述第一阈值；

否则，判断u(k)是否大于第二阈值，若是，则设定控制u(k)等于第二阈值；

输出控制量u(k)，由电梯变频器根据所述控制量u(k)控制电梯的运行速度。

进一步地，根据v₂的值获取其对应的第一专家值k_a和第二专家值k_p。

进一步地，所述电梯运行速度曲线为正弦-直线型速度曲线。

一种电梯运行自动控制装置，所述装置包括：

图像采集器，用于采集图像，提取所述图像中的细节特征信息和全局特征信息；

图像匹配器，用于根据所述细节特征信息和所述全局特征信息在预设的图像数据库中进行图像匹配以查找到与所述图像匹配的用户图像；所述图像数据库存储有用户信息，所述用户信息包括用户标识、用户图像、用户对应的第一目标楼层和用户对应的第二目标楼层；

用户信息获取器，用于若用户图像查找成功，则获取所述用户图像对应的用户信息；

控制器，用于根据所述用户信息进行电梯目的地控制，并在运行中对电梯速度进行实时控制。

进一步地，所述图像采集器用于将细节特征信息定义为输入图像与预设核函数的卷积，令输入图像灰度值为I(x,y)，则细节特征信息定义为S_u,v(x,y)＝I(x,y)*λ(x,y)，其中，S_u,v(x,y)表示尺度v方向尺度为u的细节特征信息，最终，卷积得到的结果包括了实部和虚部两部分，取结果中的N个幅值特征即为最终得到的细节特征信息；k_u,v代表了图像对应滤波器的中心频率，其中k_max＝Π/2，σ＝2Π，

所述图像匹配器用于在得到细节特征信息和全局特征信息之后，生成细节特征矩阵列和全局特征矩阵列，进而得到细节特征矩阵列到图像数据库的图像的欧几里得距离d₁以及全局特征矩阵列到图像数据库的图像之间的欧几里得距离d₂，采用公式d＝td₁+(1-t)d₂得到特征融合结果，其中t表示细节特征信息在图像识别中的权值；对于图像数据库中的每一幅图像均计算出其对应的d，获取值最小的d，若d小于预设阈值，则d对应的图像即为匹配的用户图像；否则，查找失败；

所述控制器包括目的地控制器和速度控制器；

所述目的地控制器用于根据所述用户图像得到用户对应的第一目标楼层和第二目标楼层，并根据用户所处的当前楼层从所述第一目标楼层和所述第二目标楼层中选择本次电梯运行的目的楼层，从而自动向轿厢发送控制指令以控制轿厢先运动至用户所处的当前楼层，后载着用户运动至所述目的楼层；

所述速度控制器包括：

第一速度获取模块，用于根据预设的电梯运行速度曲线确定电梯的理论运行速度v₁；

第二速度获取模块，用于实时获取电梯与本地运行的目的地楼层之间的绝对剩余距离，并根据所述绝对剩余距离实时测算所述电梯的当前运行速度v₂；

差值获取模块，用于获取差值e(k)，e(k)＝v₁-v₂；

速度控制模块，用于若所述差值e(k)的绝对值小于预设的差值阈值，则执行第一控制流程，否则执行第二控制流程；

所述第一控制流程包括下述步骤：

获取第一专家值k_a；

计算控制量u(k)，u(k)＝ξ(k-1)+k_ae(k)，其中，ξ(k)＝u(k)-k_be(k)，其中，k_b为电梯调节器的积分系数；

判断u(k)是否小于第一阈值；

若是，则设定控制量u(k)等于所述第一阈值；

否则，判断u(k)是否大于第二阈值，若是，则设定控制u(k)等于第二阈值；

输出控制量u(k)，由电梯变频器根据所述控制量u(k)控制电梯的运行速度；

所述第二控制流程包括；

获取第二专家值k_p；

设定控制量u(k)＝k_pe(k)；

判断u(k)是否小于第一阈值；

若是，则设定控制量u(k)等于所述第一阈值；

否则，判断u(k)是否大于第二阈值，若是，则设定控制u(k)等于第二阈值；

输出控制量u(k)，由电梯变频器根据所述控制量u(k)控制电梯的运行速度。

本发明的有益效果是：

本发明提供一种电梯运行自动控制方法及装置，能够采集用户图像，并根据与采集到的图像的匹配的用户图像确认用户身份；根据用户身份得到用户需要前往的目的楼层，从而自动向轿厢发送控制指令以控制轿厢运动至所述目的楼层，节省了用户的操作，提升了用户体验。进一步地，通过提出速度控制算法，能够基于绝对剩余距离在足够短的时间内向电梯变频器输出控制量，达到减速点到平层位置的平滑过渡，实现无爬行直接停靠，提升用户乘坐电梯的舒适度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电梯运行自动控制方法流程图；

图2是本发明实施例提供的对电梯速度进行实时控制流程图；

图3是本发明实施例提供的电梯运行自动控制装置示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

实施例1：

如图1所示，一种电梯运行自动控制方法，所述方法包括：

S1.采集图像，提取所述图像中的细节特征信息和全局特征信息；

S2.根据所述细节特征信息和所述全局特征信息在预设的图像数据库中进行图像匹配以查找到与所述图像匹配的用户图像；所述图像数据库存储有用户信息，所述用户信息包括用户标识、用户图像、用户对应的第一目标楼层和用户对应的第二目标楼层；

S3.若用户图像查找成功，则获取所述用户图像对应的用户信息；

S4.根据所述用户信息进行电梯目的地控制，并在运行中对电梯速度进行实时控制。

进一步地，所述提取所述图像中的细节特征信息和全局特征信息包括：

将细节特征信息定义为输入图像与预设核函数的卷积，令输入图像灰度值为I(x,y)，则细节特征信息定义为S_u,v(x,y)＝I(x,y)*λ(x,y)，其中，S_u,v(x,y)表示尺度v方向尺度为u的细节特征信息，最终，卷积得到的结果包括了实部和虚部两部分，取结果中的N个幅值特征即为最终得到的细节特征信息；k_u,v代表了图像对应滤波器的中心频率，其中k_max＝Π/2，σ＝2∏，

所述根据所述细节特征信息和所述全局特征信息在预设的图像数据库中进行图像匹配以查找到与所述图像匹配的用户图像包括：

在得到细节特征信息和全局特征信息之后，生成细节特征矩阵列和全局特征矩阵列，进而得到细节特征矩阵列到图像数据库的图像的欧几里得距离d₁以及全局特征矩阵列到图像数据库的图像之间的欧几里得距离d₂，采用公式d＝td₁+(1-t)d₂得到特征融合结果，其中t表示细节特征信息在图像识别中的权值；对于图像数据库中的每一幅图像均计算出其对应的d，获取值最小的d，若d小于预设阈值，则d对应的图像即为匹配的用户图像；否则，查找失败；

所述根据所述用户信息进行电梯控制包括：

根据所述用户图像得到用户对应的第一目标楼层和第二目标楼层，并根据用户所处的当前楼层从所述第一目标楼层和所述第二目标楼层中选择本次电梯运行的目的楼层，从而自动向轿厢发送控制指令以控制轿厢先运动至用户所处的当前楼层，后载着用户运动至所述目的楼层；

如图2所示，所述在运行中对电梯速度进行实时控制包括：

S10.根据预设的电梯运行速度曲线确定电梯的理论运行速度v₁；

S20.实时获取电梯与本地运行的目的地楼层之间的绝对剩余距离，并根据所述绝对剩余距离实时测算所述电梯的当前运行速度v₂；

S30.获取差值e(k)，e(k)＝v₁-v₂；

S40.若所述差值e(k)的绝对值小于预设的差值阈值，则执行第一控制流程，否则执行第二控制流程；

具体地，所述第一控制流程包括下述步骤：

获取第一专家值k_a；

计算控制量u(k)，u(k)＝ξ(k-1)+k_ae(k)，其中，ξ(k)＝u(k)-k_be(k)，其中，k_b为电梯调节器的积分系数；

判断u(k)是否小于第一阈值；

若是，则设定控制量u(k)等于所述第一阈值；

否则，判断u(k)是否大于第二阈值，若是，则设定控制u(k)等于第二阈值；

输出控制量u(k)，由电梯变频器根据所述控制量u(k)控制电梯的运行速度；

所述第二控制流程包括；

获取第二专家值k_p；

设定控制量u(k)＝k_pe(k)；

判断u(k)是否小于第一阈值；

若是，则设定控制量u(k)等于所述第一阈值；

否则，判断u(k)是否大于第二阈值，若是，则设定控制u(k)等于第二阈值；

输出控制量u(k)，由电梯变频器根据所述控制量u(k)控制电梯的运行速度。

进一步地，根据v₂的值获取其对应的第一专家值k_a和第二专家值k_p。

进一步地，所述电梯运行速度曲线为正弦-直线型速度曲线。

实施例2：

一种电梯运行自动控制装置，如图3所示，所述装置包括：

图像采集器，用于采集图像，提取所述图像中的细节特征信息和全局特征信息；

图像匹配器，用于根据所述细节特征信息和所述全局特征信息在预设的图像数据库中进行图像匹配以查找到与所述图像匹配的用户图像；所述图像数据库存储有用户信息，所述用户信息包括用户标识、用户图像、用户对应的第一目标楼层和用户对应的第二目标楼层；

用户信息获取器，用于若用户图像查找成功，则获取所述用户图像对应的用户信息；

控制器，用于根据所述用户信息进行电梯目的地控制，并在运行中对电梯速度进行实时控制。

进一步地，所述图像采集器用于将细节特征信息定义为输入图像与预设核函数的卷积，令输入图像灰度值为I(x,y)，则细节特征信息定义为S_u,v(x,y)＝I(x,y)*λ(x,y)，其中，S_u,v(x,y)表示尺度v方向尺度为u的细节特征信息，最终，卷积得到的结果包括了实部和虚部两部分，取结果中的N个幅值特征即为最终得到的细节特征信息；k_u,v代表了图像对应滤波器的中心频率，其中k_max＝Π/2，σ＝2Π，

所述图像匹配器用于在得到细节特征信息和全局特征信息之后，生成细节特征矩阵列和全局特征矩阵列，进而得到细节特征矩阵列到图像数据库的图像的欧几里得距离d₁以及全局特征矩阵列到图像数据库的图像之间的欧几里得距离d₂，采用公式d＝td₁+(1-t)d₂得到特征融合结果，其中t表示细节特征信息在图像识别中的权值；对于图像数据库中的每一幅图像均计算出其对应的d，获取值最小的d，若d小于预设阈值，则d对应的图像即为匹配的用户图像；否则，查找失败；

所述控制器包括目的地控制器和速度控制器；

所述目的地控制器用于根据所述用户图像得到用户对应的第一目标楼层和第二目标楼层，并根据用户所处的当前楼层从所述第一目标楼层和所述第二目标楼层中选择本次电梯运行的目的楼层，从而自动向轿厢发送控制指令以控制轿厢先运动至用户所处的当前楼层，后载着用户运动至所述目的楼层；

所述速度控制器包括：

第一速度获取模块，用于根据预设的电梯运行速度曲线确定电梯的理论运行速度v₁；

第二速度获取模块，用于实时获取电梯与本地运行的目的地楼层之间的绝对剩余距离，并根据所述绝对剩余距离实时测算所述电梯的当前运行速度v₂；

差值获取模块，用于获取差值e(k)，e(k)＝v₁-v₂；

速度控制模块，用于若所述差值e(k)的绝对值小于预设的差值阈值，则执行第一控制流程，否则执行第二控制流程；

所述第一控制流程包括下述步骤：

获取第一专家值k_a；

计算控制量u(k)，u(k)＝ξ(k-1)+k_ae(k)，其中，ξ(k)＝u(k)-k_be(k)，其中，k_b为电梯调节器的积分系数；

判断u(k)是否小于第一阈值；

若是，则设定控制量u(k)等于所述第一阈值；

否则，判断u(k)是否大于第二阈值，若是，则设定控制u(k)等于第二阈值；

输出控制量u(k)，由电梯变频器根据所述控制量u(k)控制电梯的运行速度；

所述第二控制流程包括；

获取第二专家值k_p；

设定控制量u(k)＝k_pe(k)；

判断u(k)是否小于第一阈值；

若是，则设定控制量u(k)等于所述第一阈值；

否则，判断u(k)是否大于第二阈值，若是，则设定控制u(k)等于第二阈值；

输出控制量u(k)，由电梯变频器根据所述控制量u(k)控制电梯的运行速度。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。