CN105339765A - 用于确定房门或房窗的关闭状态的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明实现一种用于确定房门（10）或房窗（20）的关闭状态的方法，具有下面的方法步骤：借助于第一检测装置（1）检测(S1)房门（10）或房窗（20）的旋转率并且利用检测的旋转率计算房门（10）或房窗（20）的打开角并且确定，计算的打开角是否低于给定的角度阈值；借助于第二检测装置（2）检测（S2）房门（10）或房窗（20）的抖动率并且确定，给定的抖动率阈值在给定的第一时间间隔以内是否被检测的抖动率超过;并且确定（S3）,给定的旋转率阈值在给定的第二时间间隔以内从超过抖动率阈值开始是否被检测的旋转率超过。

Description

用于确定房门或房窗的关闭状态的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于确定房门或房窗的关闭状态的装置和方法。

背景技术

在现有技术中已知不同的装置。

DE102004053522A1描述了一种用于输运物品的监控装置，具有支架，通过支架可以固定监控装置。此外在那里描述的监控装置包括给出信号和/或接收信号的固定在支架上的部件，和设置在支架上的部件之间的连接导线。

DE102005001582A1描述了一种用于管理打开要保险的空间的锁的装置和方法，具有联锁模块，该模块包括传感器、微处理器、存储器和用于无线通讯的装置，该模块这样安置在锁上，使得传感器识别运动。

在那里描述的装置还包括检测装置和至少一用于无线通讯的装置、微处理器和存储器。

发明内容

本发明实现一种具有权利要求1特征的用于确定房门或房窗的关闭状态的方法，和一种如权利要求6所述的用于确定房门或房窗的关闭状态的装置。

本发明的核心是，提供一种利用评估加速数据和旋转率传感器数据确定房门或房窗的关闭状态的方法，用于以可靠的方式识别房门或房窗的关闭过程。

如果例如计算的房门打开角小于预定的角度阈值，则检测房门的门状态为已关闭。在此可以逐渐地以房门的打开角或者房窗的窗位的形式或者不逐渐以“房门打开”和“房门关闭”或者“房窗打开”或“房窗关闭”的形式确定房门或房窗的关闭状态。

此外通过本发明可以自动地校准房门或房窗的打开角，并因此可以使用具有更简单的结构的传感器，用于识别门状态，并且所使用的传感器的测量值振荡和误差范围对于识别门状态的系统的可靠性的影响最小。

由从属权利要求以及参考附图的描述给出有利的实施例和改进方案。

按照本发明的实施例规定，在第一和/或第二时间间隔期间借助于第一检测装置连续地检测房门或房窗的旋转率，并且利用检测的旋转率计算房门或房窗的打开角，并且确定，计算的打开角是否低于给定的角度阈值。由此可以有利地保证可靠地识别已关闭的房门或房窗状态。

按照本发明的另一实施例规定，在确定房门或房窗的关闭以后校准角度阈值。这有利地允许第一检测装置的积分误差最小。

按照本发明的另一实施例规定，作为给定的第一时间间隔使用直到3秒或者直到1.5秒或者直到0.1秒的时间间隔。这有利地允许在第一时间间隔以内检测房门的抖动。

按照本发明的另一实施例规定，作为给定的第二时间间隔使用直到20秒或者直到10秒或者直到5秒的时间间隔。这有利地允许在第二时间间隔以内检测房门的已关闭状态。

按照本发明的另一实施例规定，第一检测装置由旋转率-传感器构成，用于检测关于房门或房窗的实际现有的旋转率的数据。由此通过简单的旋转率传感器可以有利地确定房门的位置。

按照本发明的另一实施例规定，第二检测装置由抖动传感器构成，用于检测房门的机械振动。这有利地允许可靠地识别房门的撞击。

按照本发明的另一实施例规定，所述计算装置设计成，在时间上积分检测的旋转率，用于计算房门或房窗的打开角。这有利地允许使用紧凑的旋转率-传感器和/或抖动传感器。

按照本发明的另一实施例规定，所述监控装置设计成，利用对于给定的第一时间间隔低于给定的抖动率阈值确定房门的关闭状态。

所述的扩展结构和改进方案能够任意地相互组合。

本发明的其它可能的扩展结构、改进方案和履行也包括未详细列举的上述的或下面参考实施例描述的本发明特征的组合。

附图说明

附图能够有助于进一步理解本发明的实施例。它们示出实施例并且用于与说明相结合表明本发明的原理和方案。

参考附图给出其它实施例和许多列举的优点。附图所示的元素相互间不必比例真实地示出。

附图示出：

图1按照本发明实施例的用于确定房门或房窗的关闭状态的方法的流程示意图；

图2按照本发明另一实施例的用于确定房门或房窗关闭状态的装置的示意图；

图3用于解释本发明的房门示意图；和

图4按照本发明另一实施例的用于确定房门或房窗的关闭状态的方法的流程示意图。

具体实施方式

在附图中相同的附图标记表示相同的或者功能相同的元素、零部件、部件或方法步骤，除非另有说明。

图1示出按照本发明的另一个实施例的用于确定房门或房窗的关闭状态的方法的流程示意图。

作为第一方法步骤借助于第一检测装置1检测S1房门10或房窗20的旋转率，并且利用检测的旋转率计算房门10或房窗20的打开角，并且确定，计算的房门10或房窗20的打开角是否低于给定的角度阈值。

作为第二方法步骤借助于第二检测装置2检测S2房门10或房窗20的抖动率，并且确定，在给定的第一时间间隔以内给定的抖动率阈值是否被抖动率超过。

由此可以有利地检测与关闭房门10相关的房门10的抖动。

作为第三方法步骤确定S3，自超过抖动率开始在给定的第二时间间隔以内给定的旋转率阈值是否被检测的旋转率超过。

在此也还可以紧接着检测的抖动、即在给定的时间间隔以内确定房门10或房窗20的打开角的变化。这有利地允许区分由于敲击房门10引起的抖动与由于撞击房门10引起的抖动，因为在敲击房门以后房门10的打开角没有变化。

在此给定的第一时间间隔与给定的第二时间间隔可以至少部分地叠加。

用于确定房门或房窗关闭状态的方法也可以由检验存在下面的条件（a）-(d)构成：

（a）检测房门10的旋转率，其中旋转率传感器在第二方法步骤中识别，门已经打开并且正要被关闭。

（b）门打开角小于给定的阈值。

（c）加速度传感器通过在加速度信号中的高频变化检测关闭过程，这些变化例如在关闭过程或者冲撞房门10时产生。

（d）利用旋转率传感器信号对于给定的时间还识别房门10的打开角为稳定。

在此可以要求存在给定的最少数量或者全部条件（a）-（d）。并且迭代（重复）地检验存在。

图2示出按照本发明实施例按照本发明实施例的用于确定房门或房窗关闭状态的装置。

用于检测房门10或房窗20的关闭状态的装置100例如包括第一检测装置1，第二检测装置2，计算装置4和监控装置5。

装置100可以是在居住区中的系统的一部分，其中使用仪器，它们根据数据网络和遥控性提供附加的功能，英文称为“eHome”，“SmartHouse”，“SmartLiving”，并且德文为“电子住宅”，“网络住宅”或者“智能住宅”。在此借助于总线系统（通过电缆、电源线或者无线电）或者通过直接的无线连接实现网联。

第一检测装置1例如设计成，检测房门10或房窗20的旋转率。例如，检测的旋转率是房门10的摆动轴的旋转率。为此第一检测装置1设置在房门10的门摆动轴承里面或上面或者房窗20的电动窗升降器的电动机上。

第二检测装置2可以设计成，检测房门10或房窗20的抖动率。例如在房门10或房窗20的机械振动频率大于1kHz，持续时间小于0.5s时，房门10或房窗20的抖动率可以为直到20g/s。第二检测装置2例如可以设置在房门10里面或旁边或者房窗20的窗固定体里面。

计算装置4与第一检测装置1耦联并且设计成，依据检测的旋转率计算打开角。这可以通过将连续检测的旋转率相加的方式实现。如果已知房门10或房窗20的初始角度，连续地测量旋转率能够随时确定位置。由此能够简单地通过在时间上的积分由计算装置4确定房门10的位置或打开角或房窗20在窗户导向中的打开度。

监控装置5可以设计成，利用比较计算的打开角与给定的角度阈值并且利用比较抖动率与抖动率阈值确定房门10或房窗20的关闭状态。例如对于房门10或房窗20的打开角可以给定5°或1°的预定角度阈值。

第一检测装置1可以由旋转率-传感器构成，用于检测基于房门10实际存在旋转率的数据。由旋转率-传感器构成的第一检测装置可以测量沿着房门10摆动轴的旋转速度或角速度。通过积分能够由此导出，房门在时间间隔以内已经旋转多大的角度。

第二检测装置2可以由抖动传感器构成，用于检测房门的机械振动。第二检测装置2可以包括压电陶瓷，它通过所谓的地震质量预紧。

通过机械振动该质量类似于电打火机中的锤锤击压电陶瓷。由此压电陶瓷给出电荷，它可以通过相应的电荷放大器转换成电压信号。由此第二检测装置2可以检测房门10的机械振动。

此外计算装置4可以设计成，在时间上积分检测的旋转率，用于计算房门的门打开角。

监控装置5可以设计成，利用对于给定的第一时间间隔低于给定的抖动率阈值确定房门的关闭状态。

监控装置5例如与第二检测装置2和/或计算装置4耦联。

监控装置5和计算装置4例如由处理器单元或者由其它电子数据处理单元构成并且以电子数据处理网络的形式相互耦联。

监控装置5和计算装置4例如还可以由微处理器、也称为μ处理器构成，它除了处理器以外也在芯片上组合用于外围功能的单元。

第一检测装置1和第二检测装置2也可以与在图2中所示的实施例不同在空间上并排地设置并且组合到传感器单元里面。

图3示出用于解释本发明的房门示意图。

房门10例如具有门配件14和门把手16，如同在图3右侧局部部位中通过房门10的侧视图所示的那样。在此房门10围绕房门10的摆动轴12可旋转地支承并且可以具有在旋转运动时的旋转率Wz。

房门10的关闭状态通过打开角A确定，如同在图3左侧的局部部位中通过房门10的俯视图所示的那样。

第一检测装置1可以通过积分加速度数据检测房门10的打开角并且利用阈值比较计算房门10在空间坐标中对于x，y和z方向上的运动。第二检测装置2为了更好地检测抖动可以直接设置在房门上。

如果第二检测装置2具有组合的加速度和旋转率传感器，也可以只利用第二检测装置2实现房门10打开角和房门10抖动的检测。此外，第一检测装置1和第二检测装置2可以共同地利用加速度和旋转率传感器。同样可以只将第二检测装置2直接安置在房门10上。

图4示出按照本发明另一实施例的用于确定房门或房窗的关闭状态的方法的流程示意图。

用于检测关闭状态或者说用于检测房门10或房窗20的关闭状态的方法按照在图3中所示的实施例包括下面的步骤：

在第一步骤S11中计算房门10或房窗20的打开角。接着检验，房门10或房窗20是否正好关闭。如果不是，房门10或房窗20视为打开。

如果是，在第二步骤S12中检验，是否利用检验传感器数据检测到由于房门10或房窗20的用力关闭造成的碰撞。

接着检验，是否检测到房门10或房窗20的撞击。如果不是，房门10或房窗20视为打开。

如果是，在第三步骤S13中检验，房门10或房窗20对于给定的时间是否运动。如果是，房门10或房窗20视为打开。

如果不是，在第四步骤S14中检验，门位置是否位于给定的打开阈值以下，即，是否打开角接近零。

如果不是，房门10或房窗20视为打开，如果是，房门10或房窗20视为关闭。

在此可以迭代地或递归地以任意的顺序重复这些方法步骤。此外各个方法步骤可以任意地相互组合。

尽管上面利用优选的实施例描述了本发明，但是不受此局限，而是可以通过许多方式和方法改变。本发明尤其能够以各种方式改变或改型，而不离开本发明的核心。

Claims (10)

1.一种用于确定房门（10）或房窗（20）的关闭状态的方法，具有下面的方法步骤：

-借助于第一检测装置（1）检测(S1)房门（10）或房窗（20）的旋转率并且利用检测的旋转率计算房门（10）或房窗（20）的打开角并且确定，计算的打开角是否低于给定的角度阈值；

-借助于第二检测装置（2）检测（S2）房门（10）或房窗（20）的抖动率并且确定，给定的抖动率阈值在给定的第一时间间隔以内是否被检测的抖动率超过；并且

-确定（S3）,给定的旋转率阈值在给定的第二时间间隔以内从超过抖动率阈值开始是否被检测的旋转率超过。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一和/或第二时间间隔期间借助于第一检测装置（1）连续地检测房门（10）或房窗（20）的旋转率，并且利用检测的旋转率计算房门（10）或房窗（20）的打开角，并且确定，计算的打开角是否低于给定的角度阈值。

3.如权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于，在确定房门（10）或房窗（20）的关闭以后校准角度阈值。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，作为给定的第一时间间隔使用直到3秒或者直到1.5秒或者直到0.1秒的时间间隔。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，作为给定的第二时间间隔使用直到20秒或者直到10秒或者直到5秒的时间间隔。

6.一种用于确定房门（10）或房窗（20）的关闭状态的装置，具有

第一检测装置（1），它设计成，检测房门（10）或房窗（20）的旋转率，和第二检测装置（2），它设计成，检测房门（10）或房窗（20）的抖动率；

计算装置（4），它设计成，利用检测的旋转率计算打开角；和

监控装置（5），它设计成，利用比较计算的打开角与角度阈值并且利用比较抖动率与抖动率阈值确定房门（10）或房窗（20）的关闭状态。

7.如权利要求6所述的装置（1），其特征在于，第一检测装置由旋转率-传感器构成，用于检测关于房门（10）或房窗（20）的实际现有的旋转率的数据。

8.如权利要求6和7中任一项所述的装置（1），其特征在于，第二检测装置由抖动传感器构成，用于检测房门（10）或房窗（20）的机械振动。

9.如权利要求6至8中任一项所述的装置（1），其特征在于，所述计算装置（4）设计成，在时间上积分检测的旋转率，用于计算房门（10）或房窗（20）的打开角。

10.如权利要求9所述的装置（1），其特征在于，所述监控装置（5）设计成，利用对于给定的第一时间间隔低于给定的抖动率阈值确定房门（10）或房窗（20）的关闭状态。