一种基于电梯按钮信号的楼层计算方法与流程

本发明涉及移动机器人，更具体的说，涉及一种基于电梯按钮信号的楼层计算方法。

背景技术：

1、在目前移动机器人做跨楼层任务乘梯时，需要通过机器人梯控系统实时获取电梯当前的楼层信息，机器人梯控系统对当前楼层的计算主要有三种方法，第一种是通过在楼层部署感应传感器计算电梯楼层；第二种是通过电梯加速度数据积分计算电梯楼层；第三种是通过电梯开放数据协议获取。目前还很少有其它且不需要安装任何传感器的楼层计算方法。

2、在目前的电梯楼层计算方法中，对比部署安装的工作量与成本，现有专利(申请号：cn202111640681.4)给出了一种基于imu的楼层计算方法，该方法特点是部署简单且低成本，但是楼层纠错计算比较复杂。

技术实现思路

1、本发明旨在给出一套部署简单，低成本，易实现且稳定的楼层计算方法来解决移动机器人乘梯过程中如何可靠到达目标楼层这一问题。

2、本发明利用电梯楼层按钮信号，通过捕获楼层按钮灯的亮灭变化状态，来判别电梯到达楼层，同时考虑到人为误按按钮后消除导致的误判，通过设计楼层按钮两次亮灭变化之间的时间阈值，来过滤短时人为误按导致触发的按钮信号。

3、本发明技术方案的基本内容如下：

4、1)电梯按钮信号感知模块；

5、2)电梯按钮信号亮灭检测模块；

6、3)电梯按钮亮灭信号滤波模块；

7、4)楼层计算模块。

8、本发明技术方案的详细阐述：

9、基于电梯按钮信号的楼层计算方法机器人乘梯完整流程如下：

10、1)程序初始化；

11、2)目标楼层按钮被触发点亮；

12、3)按钮信号感知模块感知目标楼层按钮点亮触发信号；

13、4)按钮信号亮灭监测模块监测按钮亮灭变化信号；

14、5)电梯到达目标楼层，目标楼层按钮灯熄灭；

15、6)按钮信号感知模块捕获电梯目标楼层按钮从亮到灭的状态；

16、7)按钮突变信号滤波，如果判断是人为误按后消除导致的按钮亮灭则去除该按钮信号值，返回执行流程4)；

17、8)楼层计算输出目标楼层数据；

18、9)程序结束。

19、电梯按钮信号感知模块：

20、电梯按钮信号感知模块的功能是感知检测按钮信号的变化，包括从熄灭状态变化到点亮状态和从点亮状态到熄灭状态，t-1时候第i个电梯楼层按钮的状态为 sit-1，其中i∈[-n，m]，n表示地下有n层，m表示地上有m层。电梯楼层按钮状态有两种值，分别对应点亮状态和熄灭状态，所有楼层电梯按钮状态可描述为：{s-nt-1，s-(n-1)t-1，...，sm-1t-1，smt-1}，t时刻第i个电梯楼层按钮的状态为sit，所有楼层电梯按钮状态可描述为： {s-nt，s-(n-1)t，...，sm-1t，smt}。电梯按钮信号感知模块实时记录t-1与t两个时刻的电梯按钮信号值，t表示当前时刻，t-1表示模块采集数据的上一时刻。

21、电梯按钮信号亮灭检测模块：

22、电梯按钮信号亮灭检测模块的功能是通过对比电梯按钮信号感知模块输出的 t-1时刻与t时刻的按钮状态数据，计算获得发生亮灭变化的按钮的数据并存储。

23、电梯按钮亮灭信号滤波模块：

24、电梯按钮亮灭信号滤波模块的功能是过滤人为误操作导致的电梯楼层按钮亮灭状态变化，通过设定按钮从亮到灭的变化时间t，人为误按一般是短时操作，如果按钮从亮到灭的变化时间大于设定阈值t，则判定为电梯到达楼层，将检测到亮灭状态变化的按钮数据传给楼层计算模块，否则判定为人为误判，将该按钮数据舍弃。

25、电梯楼层计算模块：

26、电梯楼层计算模块的目的是基于电梯按钮亮灭信号滤波模块的数据，与电梯楼层按钮编号数据模型，计算输出电梯到达楼层的数据，并将数据上传给机器人使用。

技术特征：

1.通过实时捕获电梯楼层按钮的亮灭变化信号来判断分析电梯当前到达楼层的方法,电梯楼层按钮的亮灭变化信号可以是电压信号、电流信号、开关信号的其中一种或多种组合。

2.通过设定时间阈值来过滤人为短时误按点亮随后又熄灭的按钮数据的方法。

技术总结
本发明旨在给出一套部署简单，低成本，易实现且稳定的楼层计算方法来解决移动机器人乘梯过程中如何可靠到达目标楼层这一问题。本发明利用电梯楼层按钮信号，通过捕获楼层按钮灯的亮灭变化状态，来判别电梯到达楼层，同时考虑到人为误按按钮后消除导致的误判，通过设计楼层按钮两次亮灭变化之间的时间阈值，来过滤短时人为误按导致触发的按钮信号。

技术研发人员：王斌,林伟阳,李兵
受保护的技术使用者：深圳十一空间机器人有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25