CN105110106A - 一种用于电梯内的投影装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电梯内的投影装置及其控制方法，该装置包括DLP投影装置，用于投射画面；加速度传感器，用于采集电梯在重力方向上的加速度；数据处理单元，用于对加速度传感器采集的数据进行滤波处理和均值处理；状态确定单元，用于根据数据处理单元输出的数据确定电梯的运行状态；控制单元，用于根据状态确定单元确定的结果，控制DLP投影模块中的DMD装置，实现投影画面的启停。本发明提出了一种无须关闭电源就可以使投影镜头几乎不发光的投影装置，能有效提高投影设备的寿命。

Description

一种用于电梯内的投影装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及电气技术领域，尤其涉及一种用于电梯内的投影装置及其控制方法。

背景技术

随着需求逐渐被提出，电梯内投影技术已不是第一次被提及，各种技术方案也不断被提出，部分方案也有专利产生，但市场上一直没有成熟的商用产品出现。究其原因，是其方案在包括电气方面，运行稳定性方面和安装使用时存在的各种问题，主要有以下两点：

开关投影电源在电气稳定性方面不可行。因电梯开关门频繁，电源的频繁开关势必影响投影寿命，对光源和电路都造成不可逆的损害，且开关各子***电源需要时间，在快速运行的电梯流程中，亦无法跟上电梯开关门步调。

电梯运行过程中，避免不了出现各种无规律的震动，特别是上下客时，现有的方案在检测电梯运动状态方面，也没有给出有效的方法，以应对实际使用过程中的干扰情况。

为更好地理解本申请的原理，这里对美国德州仪器公司的专利技术DLP投影技术进行简单的描述。

图1是DLP技术的原理：

具体来说，光源发出白色光，在分光装置的作用下，分成RGB三色，同时照射在DMD微镜片装置上，DMD装置反射部分光，从镜头射出，呈现投影画面。

图2是DMD微镜片装置中的单元示意图：

其每个单元为一个具有两个自由度的微镜片，用来控制反射光线的角度，可以使光线从镜头射出，也可以使光线照射到光吸收板上，通过调节从镜头射出的出光量，可以使显示的颜色呈现不同的亮度。大量的单元组合在一起，反射出了用户所需的画面。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的缺陷，提供一种用于电梯内的投影装置及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于电梯内的投影装置，包括：

DLP投影装置，用于投射画面；

加速度传感器，用于采集电梯在重力方向上的加速度；

数据处理单元，用于对加速度传感器采集的数据进行滤波处理和均值处理；

状态确定单元，用于根据数据处理单元输出的数据确定电梯的运行状态；

控制单元，用于根据状态确定单元确定的结果，控制DLP投影模块中的DMD装置，实现投影画面的启停；

电梯运行监测单元，用于确定电梯的运行状态为正常运行、故障或者停电中的一种。

按上述方案，所述状态确定单元，用于根据数据处理单元输出的数据确定电梯的运行状态，所述运行状态包括静止、上升（加速上升、匀速上升、减速上升）、下降（加速下降、匀速下降、减速下降）。

按上述方案，所述控制单元根据状态确定单元确定的电梯的运行状态，当运行状态为上升或下降时，控制投影画面开；当运行状态为静止时，控制投影画面关。

一种用于电梯内的投影装置的控制方法，所述投影装置包括DLP投影模块，DLP投影模块的核心是DMD装置，该方法包括以下步骤：

1）使用设置在电梯内加速度传感器采集电梯在重力方向上的加速度；

2）对加速度传感器采集的数据进行滤波处理和均值处理获得处理后的传感器数据；其中，滤波处理采用FIR（有限长单位冲激响应）滤波算法，均值处理采用局部均值法，其局部是有限的单位长；

3）根据处理后的传感器数据，确定电梯的运行状态；所述运行状态包括静止、上升和下降；

4）根据状态确定单元确定的电梯的运行状态，当运行状态为上升或下降时，控制投影画面开；当运行状态为静止时，控制投影画面关；具体的控制方法如下：

在电梯停止时，状态确定单元确定的电梯运行为静止，播放器向投影模块输出黑色画面，其所有像素RGB数值均为0，控制器控制DMD装置中的每一个微晶片，使反射光线不从镜头射出。

在电梯运动过程中，状态确定单元确定电梯的运行状态为上升或下降，播放器向投影模块输出正常的图像画面，控制器控制DMD装置中的每一个微晶片，以反映画面中每个像素的RGB数值，画面从镜头射出。

本发明产生的有益效果是：本发明提出了一种无须关闭电源就可以使投影镜头几乎不发光的投影装置，能有效提高投影设备的寿命。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明背景技术中的DLP投影技术示意图；

图2是本发明背景技术中的DMD微镜片装置中的单元示意图；

图3是本发明实施例中的结构示意图；

图4是本发明实施例中的电梯的运行状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种用于电梯内的投影装置，包括：

一种用于电梯内的投影装置，包括：

DLP投影装置，用于投射画面；

加速度传感器，用于采集电梯在重力方向上的加速度；

数据处理单元，用于对加速度传感器采集的数据进行滤波处理和均值处理；

状态确定单元，用于根据数据处理单元输出的数据确定电梯的运行状态；

控制单元，用于根据状态确定单元确定的结果，控制DLP投影模块中的DMD装置，实现投影画面的启停；

电梯运行监测单元，用于确定电梯的运行状态为正常运行、故障或者停电中的一种。

状态确定单元，用于根据数据处理单元输出的数据确定电梯的运行状态，所述运行状态包括静止、上升（加速上升、匀速上升、减速上升）、下降（加速下降、匀速下降、减速下降）。

控制单元根据状态确定单元确定的电梯的运行状态，当运行状态为上升或下降时，控制投影画面开；当运行状态为静止时，控制投影画面关。

本发明装置各部分可通过3G/4G，WIFI，蓝牙，USB等无线和有线传输方式通讯。

如图3所示，一种用于电梯内的投影装置的控制方法，所述投影装置包括DLP投影模块，DLP投影模块的核心是DMD装置，该方法包括以下步骤：

1）使用设置在电梯内加速度传感器采集电梯在重力方向上的加速度；

2）对加速度传感器采集的数据进行滤波处理和均值处理获得处理后的传感器数据；其中，滤波处理采用FIR（有限长单位冲激响应）滤波算法，均值处理采用局部均值法，其局部是有限的单位长；

3）用处理后的传感器数据，代入状态机模型，确定电梯的运行状态；所述运行状态包括静止、上升（加速上升、匀速上升、减速上升）、下降（加速上升、匀速上升、减速上升）

实施例中状态机模型如图4所示，对于较低的楼层跨度，匀速阶段可能是不经历的。

上图描述了以下几个结论：

1.从静止状态出发，电梯只可能是加速状态。加速状态后，如果加速度回归原点，则只可能是进入了匀速运动状态。匀速运动状态之后，如果加速度偏离原点，则只可能是减速状态。减速状态之后，如果加速度回到原点，则只可能进入了静止状态。即图上的箭头是不可逆的，也不会交叉，这对于绝大多数电梯都是适用的。

2.如果加速度没有按照图上的情况执行，则说明其在运行过程中出现了干扰，如停电或电梯剧烈晃动等，其在下一个周期内将重新判断所处的状态并恢复正常运行。

3.在实际执行第2条的过程中，有时需要判断电梯是静止状态还是匀速运动状态。对于大部分电梯来说，只需要判断其上一个状态是加速还是减速，因为其加速和减速时，加速度通常不一样。对于少部分加速和减速时加速度数值相同的电梯，则需要另外安装一个气压高度传感器，以辅助判断电梯运动状态。

4.在判断出电梯运行状态后，就可以据此控制画面开关了，通常情况下电梯停稳后才会开门，此时加速度在原点。电梯门在完全关闭后才会运动，此时加速度偏离了原点。在这个电梯门打开的区间内，投影画面始终处于关闭状态，不会照射到电梯间的乘客；而在电梯门关闭的区间内，投影则始终处在打开的状态，正常播放画面。

4）根据状态确定单元确定的电梯的运行状态，当运行状态为上升或下降时，控制投影画面开；当运行状态为静止时，控制投影画面关；

具体的控制方法如下：

在电梯停止时，状态确定单元确定的电梯运行为静止，播放器向投影模块输出黑色画面，其所有像素RGB数值均为0，控制器控制DMD装置中的每一个微晶片，使反射光线不从镜头射出。

在电梯运动过程中，状态确定单元确定电梯的运行状态为上升或下降，播放器向投影模块输出正常的图像画面，控制器控制DMD装置中的每一个微晶片，以反映画面中每个像素的RGB数值，画面从镜头射出。

画面控制过程：

在背景技术中，发明人已经介绍了DLP投影技术及其核心DMD部件的工作原理，在这一工作原理基础上，加以分析即可得出如下结论：

1.投影光源照射到DMD中的微镜片上，是一个镜面反射的过程，反射光线严格按照计算出的光路射出。

2.DMD的微镜片通过其下方的轴的调节，可以使反射光线从全部从镜头射出到全部照在吸光材料上连续变化。

3.全部从镜头射出对应的是投影镜头最亮，全部照在吸光材料上对应的是镜头最暗，几乎不发光。

4.投影光源经过分光得到RGB三色，分别照在DMD上，如果要使镜头最暗，则DMD上每一个微镜片都处在最暗的状态，对应的是整幅RGB画面上每一个像素都处在最暗的状态。

5.对于RGB颜色空间，其三色都最暗的状态是Red：0，Green：0，Blue：0，对应的颜色是黑色。

即，只要使投影输出黑色画面，即可使得镜头最暗，几乎不发光。从而间接实现了关闭投影镜头的目的。发明人将其称为画面关闭以与电源关闭区分开，其中的“关闭”是为了形象地描述这个过程，实际中并不执行关闭之类的操作，只做软件层面的画面切换。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于电梯内的投影装置，其特征在于，包括：

DLP投影装置，用于投射画面；

加速度传感器，用于采集电梯在重力方向上的加速度；

数据处理单元，用于对加速度传感器采集的数据进行滤波处理和均值处理；

状态确定单元，用于根据数据处理单元输出的数据确定电梯的运行状态；

控制单元，用于根据状态确定单元确定的结果，控制DLP投影模块中的DMD装置，实现投影画面的启停。

2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还包括：

电梯运行监测单元，用于确定电梯的运行状态为正常运行、故障或停电；

所述控制单元，还用于若电梯运行监测单元确定电梯的运行状态为故障或停电时，停止DLP投影装置工作。

3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述状态确定单元，用于根据数据处理单元输出的数据确定电梯的运行状态，所述运行状态包括静止、上升和下降。

4.根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于，所述控制单元根据状态确定单元确定的电梯的运行状态，当运行状态为上升或下降时，控制投影画面开；当运行状态为静止时，控制投影画面关。

5.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述控制单元具体的控制方法如下：

在电梯停止时，状态确定单元确定的电梯运行为静止，播放器向投影模块输出黑色画面，其所有像素RGB数值均为0，控制DMD装置中的每一个微晶片，使反射光线不从镜头射出；

在电梯运动过程中，状态确定单元确定电梯的运行状态为上升或下降，播放器向投影模块输出正常的图像画面，控制DMD装置中的每一个微晶片，以反映画面中每个像素的RGB数值，画面从镜头射出。

6.一种用于电梯内的投影装置的控制方法，所述投影装置包括DLP投影模块，DLP投影模块的核心是DMD装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）使用设置在电梯内加速度传感器采集电梯在重力方向上的加速度；

2）对加速度传感器采集的数据进行滤波处理和均值处理获得处理后的传感器数据；其中，滤波处理采用FIR滤波算法；均值处理采用局部均值法，其局部是有限的单位长；

3）根据处理后的传感器数据，确定电梯的运行状态；所述运行状态包括静止、上升和下降；

4）根据状态确定单元确定的电梯的运行状态，当运行状态为上升或下降时，控制投影画面开；当运行状态为静止时，控制投影画面关；

具体的控制方法如下：

在电梯停止时，状态确定单元确定的电梯运行为静止，播放器向投影模块输出黑色画面，其所有像素RGB数值均为0，控制DMD装置中的每一个微晶片，使反射光线不从镜头射出；

在电梯运动过程中，状态确定单元确定电梯的运行状态为上升或下降，播放器向投影模块输出正常的图像画面，控制DMD装置中的每一个微晶片，以反映画面中每个像素的RGB数值，画面从镜头射出。