CN106246038A - 一种基于雨滴谱监测的智能窗户及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于雨滴谱监测的智能窗户及其使用方法，所述窗户包括窗户框体、窗玻璃、导轨、伸缩杆、摄像单元、信息处理单元和控制单元，窗玻璃与导轨滑动配装，导轨设置在窗户框体的框边上，伸缩杆的伸缩端与窗玻璃连接，摄像单元设置在窗户框体的框边上；信息处理单元与控制单元电连接，控制单元与伸缩杆电连接，信息处理单元与摄像单元电连接，所述方法包括1）获得雨谱画面；2）分析雨滴谱画面；3）判断控制阀值；4）实现窗户的智能开/关控制。这种智能窗户通过对雨滴谱参数的实时监测，可以判断天气情况，并根据雨量的大小、强度、方向等参数选择窗户关闭到合适的位置，这种方法操作简单、实用性强，适用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域，特别是涉及一种基于雨滴谱监测的智能窗户及其使用方法。
背景技术
天气的千变万化是我们无法确定的，雨水能够滋润大地，促进万物生长，也能够给我们的生活带来一定的困扰，特别是当我们外出时，我们会考虑是否要把家里的窗户关上，若关上，室内空气不流通，显得闷热，在夏天的时候更是难以忍受；若不关，又怕下雨的时候没能及时回来把窗户关上，雨水会飘进室内把室内的东西淋湿，造成不必要的损失。为解决人们的生活困扰，提高生活质量，有必要开发出一种可以根据天气变化情况智能控制的窗户。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术不足，而提供一种基于雨滴谱监测的智能窗户及其使用方法。这种智能窗户通过对雨滴谱参数的实时监测，可以判断天气情况，并根据雨量的大小、强度、方向等参数选择窗户关闭到合适的位置。这种方法操作简单、实用性强，适用范围广。
实现本发明目的的技术方案是：
一种基于雨滴谱监测的智能窗户，包括窗户框体、窗玻璃、导轨、伸缩杆、摄像单元、信息处理单元和控制单元，
窗玻璃与导轨滑动配装，导轨设置在窗户框体的框边上，伸缩杆的伸缩端与窗玻璃连接，摄像单元设置在窗户框体的框边上；
信息处理单元与控制单元电连接，控制单元与伸缩杆电连接，信息处理单元与摄像单元电连接。
所述窗玻璃的户外表面具有亲水性，雨滴滴落到户外表面时能留下清晰的雨滴轨迹轮廓。
所述伸缩杆为电动伸缩杆。
所述信息处理单元主要由单片机或芯片或处理器及其配套电路组成，对摄像单元取得的雨滴轨迹轮廓图像进行识别分析，并将控制信号发送给控制单元。
所述控制单元由步进电机与单片机为主的控制电路组成，其控制电路接收到信息处理单元的控制信号后，发送控制信息使步进电机带动电动伸缩杆运动，实现的窗户前后运动。
一种基于雨滴谱监测的智能窗户的使用方法，包括基于雨滴谱监测的智能窗户，使用方法包括如下步骤：
1）获得雨谱画面：摄像单元实时抓拍窗玻璃的雨滴谱画面，并发送给信息处理单元，所述雨滴谱是由一个或多个雨滴的轨迹轮廓形成；
2）分析雨滴谱画面：信息处理单元将雨滴谱画面上各个雨滴轨迹轮廓进行识别，并分析雨滴的直径大小、强度、方向参数的平均值；
3）判断控制阀值：信息处理单元根据用户设定的控制阀值，判定雨滴谱的雨滴各特征参数之一是否到达控制阀值，当测量的值达到或大于设定的控制阀值时，信息处理单元向控制单元发送窗口关闭控制信号；当没达到或连续一段时间没有达到控制阀值时，信息处理单元向控制单元发送窗口保持敞开的控制信号；
4）实现窗户的智能开/关控制：控制单元按接收到的控制信号控制伸缩杆运动，推动窗玻璃在导轨上滑动，从而实现窗户的智能开/关控制。
所述雨滴轨迹轮廓包括椭圆形的击落轮廓和柱形流动轮廓，椭圆形的击落轮廓宽度D1为雨滴的直径大小，击落轮廓长度L1为雨滴的强度，击落轮廓长度L1的轴方向与重力方向的夹角Ѳ为雨滴的方向，雨滴方向Ѳ参数代表某方向的窗户是否有雨进入。
所述控制阀值为雨滴谱分析的各雨滴特征参数的大小，特征参数是指雨滴直径、强度、方向特征参数，各参数的大小由用户按控制需要设定，各参数的设定值共同作为控制阀值。
这种智能窗户通过对雨滴谱参数的实时监测，可以判断天气情况，并根据雨量的大小、强度、方向等参数选择窗户关闭到合适的位置。这种方法操作简单、实用性强，适用范围广。
附图说明
图1 为实施例的方法步骤示意图；
图2 为实施例智能窗户的结构示意图；
图3 为单个雨滴轨迹轮廓的结构示意图。
图中： 1.窗户框体2.窗玻璃3.导轨 4.伸缩杆 5摄像单元 6.信息处理单元7.控制单元 8.椭圆形的击落轮廓 9.柱形流动轮廓。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的阐述，但不是对本发明的限定。
实施例：
参照图2，一种基于雨滴谱监测的智能窗户，包括窗户框体1、窗玻璃2、导轨3、伸缩杆4、摄像单元5、信息处理单元6和控制单元7，
窗玻璃2与导轨3滑动配装，导轨3设置在窗户框体1的框边上，伸缩杆4的伸缩端与窗玻璃2连接，摄像单元5设置在窗户框体1的框边上；
信息处理单元6与控制单元7电连接，控制单元7与伸缩杆4电连接，信息处理单元6与摄像单元5电连接。
所述窗玻璃2的户外表面具有亲水性，雨滴滴落到户外表面时能留下清晰的雨滴轨迹轮廓。
所述伸缩杆4为电动伸缩杆。
所述信息处理单元6主要由单片机或芯片或处理器及其配套电路组成，对摄像单元5取得的雨滴轨迹轮廓图像进行识别分析，并将控制信号发送给控制单元7，本例单片机为单片机8751。
所述控制单元7由步进电机与单片机为主的控制电路组成，其控制电路接收到信息处理单元6的控制信号后，发送控制信息使步进电机带动电动伸缩杆运动，实现的窗户前后运动，本例单片机为单片机8751。
参照图1，一种基于雨滴谱监测的智能窗户的使用方法，包括基于雨滴谱监测的智能窗户，使用方法包括如下步骤：
1）获得雨谱画面：摄像单元5实时抓拍窗玻璃2的雨滴谱画面，并发送给信息处理单元6，所述雨滴谱是由一个或多个雨滴的轨迹轮廓形成；
2）分析雨滴谱画面：信息处理单元6将雨滴谱画面上各个雨滴轨迹轮廓进行识别，并分析雨滴的直径大小、强度、方向参数；
3）判断控制阀值：信息处理单元6根据用户设定的控制阀值，判定雨滴谱的雨滴特征参数是否到达控制阀值，当达到设定的控制阀值时，信息处理单元6向控制单元7发送窗口关闭控制信号；当没达到或连续一段时间没有达到控制阀值时，信息处理单元6向控制单元7发送窗口保持敞开的控制信号；
4）实现窗户的智能开/关控制：控制单元7按接收到的控制信号控制伸缩杆4运动，推动窗玻璃2在导轨3上滑动，从而实现窗户的智能开/关控制。
所述雨滴轨迹轮廓包括椭圆形的击落轮廓和柱形流动轮廓，椭圆形的击落轮廓宽度D1为雨滴的直径大小，击落轮廓长度L1为雨滴的强度，击落轮廓长度L1的轴方向与重力方向的夹角Ѳ为雨滴的方向，雨滴方向Ѳ参数代表某方向的窗户是否有雨进入。
所述控制阀值为雨滴谱分析的各雨滴特征参数的大小，特征参数是指雨滴直径、强度、方向特征参数，各参数的大小由用户按控制需要设定，各参数的设定值共同作为控制阀值。
具体如图2所示，其中某方向的窗户是否有雨由雨滴方向Ѳ参数代表，设定雨滴的平均直径大小D1阀值设为3mm，强度L1为4mm，方向Ѳ为30度，则代表向南方向窗户有雨，其他方向窗户无雨。
Claims (4)
1.一种基于雨滴谱监测的智能窗户，其特征是，包括窗户框体、窗玻璃、导轨、伸缩杆、摄像单元、信息处理单元和控制单元，
窗玻璃与导轨滑动配装，导轨设置在窗户框体的框边上，伸缩杆的伸缩端与窗玻璃连接，摄像单元设置在窗户框体的框边上；
信息处理单元与控制单元电连接，控制单元与伸缩杆电连接，信息处理单元与摄像单元电连接。
2.根据权利要求1所述的基于雨滴谱监测的智能窗户，其特征是，所述窗玻璃的户外表面具有亲水性。
3.一种基于雨滴谱监测的智能窗户的使用方法，包括基于雨滴谱监测的智能窗户，其特征是，使用方法包括如下步骤：
1）获得雨谱画面：摄像单元实时抓拍窗玻璃的雨滴谱画面，并发送给信息处理单元；
2）分析雨滴谱画面：信息处理单元将雨滴谱画面上各个雨滴轨迹轮廓进行识别，并分析雨滴的直径大小、强度、方向参数；
3）判断控制阀值：信息处理单元根据用户设定的控制阀值，判定雨滴谱的雨滴特征参数是否到达控制阀值，当达到设定的控制阀值时，信息处理单元向控制单元发送窗口关闭控制信号；当没达到或连续一段时间没有达到控制阀值时，信息处理单元向控制单元发送窗口保持敞开的控制信号；
4）实现窗户的智能开/关控制：控制单元按接收到的控制信号控制伸缩杆运动，推动窗玻璃在导轨上滑动，从而实现窗户的智能开/关控制。
4.根据权利要求3所述的基于雨滴谱监测的智能窗户的使用方法，其特征是， 所述雨滴轨迹轮廓包括椭圆形的击落轮廓和柱形流动轮廓，椭圆形的击落轮廓宽度D1为雨滴的直径大小，击落轮廓长度L1为雨滴的强度，击落轮廓长度L1的轴方向与重力方向的夹角Ѳ为雨滴的方向，雨滴方向Ѳ参数代表某方向的窗户是否有雨进入。
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