CN106639730B - 开窗器及开窗系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能家居技术领域，本发明提供一种开窗器及开窗系统，一种开窗器，开窗器包括通讯模块、控制器、电机、位置检测器以及传动构件；控制器通过无线输出模块接收到外部控制信号时，控制电机驱动传动构件带动窗户运动，并通过位置检测器检测传动构件的位置信息，将传动构件的位置信息通过通讯模块发送至终端，以使终端模拟窗户的移动轨迹。可以实现用户通过智能终端进行远距离操控开窗器进行开窗和关窗，即使用户不在家里时，也可以通过智能终端监控窗户开关的情况，实现了对窗户运动状态的实时监控，使用户确定当前窗户的开关状态，给用户带来了较大的便利。

Description

开窗器及开窗系统

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种开窗器及开窗系统。

背景技术

现实生活中，各种办公用房、居民住房所设置的幕墙窗、推拉窗、平开窗等窗户的开关方式大部分为手动，并且不能在房内无人时进行窗户开关操作，也不能根据气候变化自动做相应的开关窗动作。目前市场上虽出现了电动式自动窗，可以通过遥控器控制开关窗，但这种自动窗需要用户近距离手动控制，使用户操作起来不够便利，并且用户不能远程了解自动窗的开关状态。综上所述，现有技术中存在用户控制窗户进行开关动作时不能了解窗户的开关状态的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开窗器及开窗系统，旨在解决针对现有技术中存在用户控制窗户进行开关动作时不能了解窗户的开关状态的问题。

本发明是这样实现的，第一方面提供一种开窗器，所述开窗器包括通讯模块、控制器、电机、位置检测器以及传动构件；

所述通讯模块的输出端连接所述控制器的第一输入端，所述位置检测器的输出端连接所述控制器的第二输入端，所述控制器的输出端连接所述电机的控制端，所述电机的输出端连接所述传动构件；

所述控制器通过所述通讯模块接收到外部控制信号时，控制所述电机驱动所述传动构件带动窗户运动到指定位置，并通过所述位置检测器检测所述传动构件的位置信息，将所述传动构件的位置信息通过所述通讯模块发送至终端，以使所述终端模拟窗户的移动轨迹。

结合第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，

所述传动构件包括链轮、和链条，所述链轮与所述链条分别与所述链轮和电机齿轮相啮合，所述链条与窗户连接；

所述控制器控制所述电机驱动所述链条带动所述窗户运动时使所述链轮沿轨道运动时，通过所述位置检测器检测所述链轮的位置信息。

结合第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第二种实施方式中，所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述链轮上，所述第二开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列设置与所述轨道上方，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述链轮的位置信息。

结合第一方面的第二种实施方式，在第一方面的第三种实施方式中，所述位置检测器为磁性开关、电磁开关、光电开关、感应色块或者压力开关。

结合第一方面的第一种实施方式，在第一方面的第四种实施方式中，所述位置检测器为超声波测距传感器、红外测距传感器或者激光测距传感器；

所述超声波测距传感器、所述红外测距传感器或者所述激光测距传感器设置于所述轨道的一端，所述超声波测距传感器、所述红外测距传感器或者所述激光测距传感器通过检测所述链轮运动的距离以检测所述链轮的位置信息；

或者，所述位置检测器为位移传感器，所述位移传感器设置于所述轨道的一端，所述位移传感器通过检测所述链轮运动的距离以检测所述链轮的位置信息。

结合第一方面，在第一方面的第五种实施方式中，所述传动构件为丝杆和滚珠轴承，所述丝杆与所述电机连接，所述滚珠轴承设置在所述丝杆上，所述滚珠轴承与所述窗户连接，所述控制器控制所述电机驱动所述丝杆转动以使所述滚珠轴承带动所述窗户运动；

所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述滚珠轴承上，所述第一开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列设置在所述窗框内，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述滚珠轴承的位置信息。

结合第一方面，在第一方面的第六种实施方式中，所述传动构件为曲臂，所述曲臂与所述窗户连接，所述控制器控制所述电机驱动所述曲臂运动以使所述窗户转动；

所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述曲臂上，所述第一开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列在所述曲臂与所述窗户连接的转动轴周围，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述曲臂的转动位置。

结合第一方面，在第一方面的第七种实施方式中，所述传动构件包括皮带、驱动轮以及滑块，

所述驱动轮与所述电机连接，所述皮带缠绕在所述驱动轮上，所述滑块设置在所述皮带上，所述滑块与所述窗户连接，所述控制器控制所述电机通过所述驱动轮带动所述皮带运动，以使所述滑块带动所述窗户运动；

所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述滑块上，所述第一开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列在所述皮带的下方，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述滑块的位置信息。

本发明第二方面提供一种开窗系统，所述开窗系统包括上述的开窗器和终端，所述终端和所述通讯模块有线或者无线连接。

本发明第三方面提供一种开窗系统，所述开窗系统包括上述的开窗器和终端以及云服务器，所述云服务器分别与所述终端和所述开窗器无线连接。

本发明提供一种开窗器及开窗系统，通过在开窗器上增加通讯模块和位置检测器，可以实现用户通过智能终端进行远距离操控开窗器进行开窗和关窗，并通过位置检测器检测开窗或者关窗的状态并发送给终端，即使用户不在家里时，也可以通过智能终端监控窗户开关的情况，实现了对窗户运动状态的实时监控，使用户确定当前窗户的开关状态，给用户带来了较大的便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施例提供的一种开窗器的结构示意图；

图2是本发明另一种实施例提供的一种开窗器的结构示意图；

图3是本发明一种实施例提供的一种开窗器的结构图。

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，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本发明一种实施例提供一种开窗器，如图1所示，开窗器包括通讯模块101、控制器102、电机103、位置检测器104以及传动构件105；

通讯模块101的输出端连接控制器102的第一输入端，位置检测器104的输出端连接控制器102的第二输入端，控制器102的输出端连接电机103的控制端，电机103的输出端连接传动构件105；

控制器102通过无线输出模块接收到外部控制信号时，控制电机103驱动传动构件105带动窗户运动到指定位置，并通过位置检测器104检测传动构件105的位置信息，将传动构件105的位置信息通过通讯模块101发送至终端201，以使终端201模拟窗户的移动轨迹。

具体的，通讯模块101为蓝牙模块、WIFI模块、NFC模块或者Zigbee模块，通讯模块101用于与终端201无线连接，以接收终端201发送的控制信号。其中，通讯模块101所实现的传输方式还可以包括通过处理器模块以及路由器实现的无线传输。

具体的，位置检测器104检测传动构件105在运动过程中的位置信息的方式可以通过点对点的方式(例如两个开关元件之间的感应)，也可以通过测距的方式检测，还可以通过检测位移的方式进行检测。

具体的，终端201获取传动构件105的位置信息后，可以通过动画的形式将窗户的移动轨迹进行模拟，使用户了解窗户的运动状态。

对于开窗器的结构，在一种实施方式中，如图2和图3所示，开窗器可以为链式开窗器，传动构件105包括链轮106和链条107，链条107分别与链轮106和电机输出轴相啮合，链条107与窗户连接；控制器102控制电机103驱动链条107带动窗户运动时使链轮106沿轨道运动时，并通过位置检测器104检测链轮106的位置信息。

其中，位置检测器104通过点对点的方式检测传动构件105在运动过程中的位置信息可以通过以下方式实现：

位置检测器104包括相互感应的第一开关器件108和第二开关器件109，第二开关器件109为多个，第一开关器件108设置在链轮106上，第二开关器件109连接控制器102的第二输入端，多个第二开关器件109依次排列设置与轨道上方，控制器102通过第一开关器件108和多个第二开关器件109之间的感应检测链轮106的位置信息。

具体的，在链轮106带动第一开关器件108运动的过程中，第一开关器件108在运动到第二开关器件109的位置时与第二开关器件109相互感应，控制器102通过多个第二开关器件109即可检测到链轮106的位置，将该链轮106的位置发送给终端201，终端201预先存储第二开关器件109的个数信息以及第二开关器件109的个数所对应的窗户状态，根据链轮106的位置既可以获取当前窗户的状态，例如，终端201存储第二开关器件109的个数信息为9个，当第5个第二开关器件109与第一开关器件108进行感应时，终端201可判定当前窗户的状态为打开一半，并且根据第一开关器件108分别到达第一个第二开关器件109和第二个第二开关器件109之间的距离和时间获取窗户的移动速度，根据所获取的位置和速度将当前窗户的状态通过动画的形式显示出来。

具体的，位置检测器104为磁性开关、电磁开关、光电开关、机械开关、干簧管、行程开关、电容开关、感应色块或者压力开关。

其中，位置检测器104通过检测距离的方式检测传动构件105在运动过程中的位置信息可以通过以下方式实现：

位置检测器104为超声波测距传感器、红外测距传感器或者激光测距传感器；

超声波测距传感器、红外测距传感器或者激光测距传感器设置于轨道的一端，超声波测距传感器、红外测距传感器或者激光测距传感器通过检测链轮106运动的距离以检测链轮106的位置信息。

或者，位置检测器104为位移传感器，位移传感器设置于轨道的一端，位移传感器通过检测链轮106运动的距离以检测链轮106的位置信息。

对于开窗器的结构，另一种实施方式中，传动构件105为丝杆和滚珠轴承，丝杆与电机连接，滚珠轴承设置在丝杆上，滚珠轴承与窗户连接，控制器控制电机驱动丝杆转动以使滚珠轴承带动窗户运动；

位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，第二开关器件为多个，第一开关器件设置在滚珠轴承上，第一开关器件连接控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列设置在窗框内，控制器通过第一开关器件和多个第二开关器件之间的感应检测所述滚珠轴承的位置信息。

具体的，在电机带动丝杆转动的过程中，滚珠轴承在丝杆上运动，带动窗户移动，滚珠轴承上的第一开关器件在运动到第二开关器件的位置时与第二开关器件相互感应，控制器通过多个第二开关器件即可检测到滚珠轴承的位置，将该滚珠轴承的位置发送给终端，终端预先存储第二开关器件的个数信息以及第二开关器件的个数所对应的窗户状态，根据滚珠轴承的位置既可以获取当前窗户的状态，例如，终端存储第二开关器件的个数信息为9个，当第5个第二开关器件与第一开关器件进行感应时，终端可判定当前窗户的状态为打开一半，并且根据第一开关器件分别到达第一个第二开关器件和第二个第二开关器件之间的距离和时间获取窗户的移动速度，根据所获取的位置和速度将当前窗户的状态通过动画的形式显示出来。

在该实施方式中，通过控制器接收终端发送的控制信号，可以控制丝杆转动使滚珠轴承带动窗户运动到指定位置，并且通过在滚珠轴承上设置开关元件，以检测丝杆上滚珠轴承运动的位置，可以实现在终端上进行模拟，使用户了解窗户开合的具体位置。

对于开窗器的结构，另一种实施方式中，传动构件为曲臂，曲臂与窗户连接，控制器控制电机驱动曲臂运动以使所述窗户转动；

位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述曲臂上，所述第一开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列在所述曲臂与所述窗户连接的转动轴周围，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述曲臂的转动位置。

具体的，在控制器接收到开关窗的控制指令时，控制电机带动曲臂转动以带动窗户移动，曲臂的第一开关器件在运动到第二开关器件的位置时与第二开关器件相互感应，控制器通过多个第二开关器件即可检测到曲臂的位置，将该曲臂的位置发送给终端，终端预先存储第二开关器件的个数信息以及第二开关器件的个数所对应的窗户状态，根据曲臂的位置既可以获取当前窗户的状态，例如，终端存储第二开关器件的个数信息为9个，当第5个第二开关器件与第一开关器件进行感应时，终端可判定当前窗户的状态为打开一半，并且根据第一开关器件分别到达第一个第二开关器件和第二个第二开关器件之间的距离和时间获取窗户的移动速度，根据所获取的位置和速度将当前窗户的状态通过动画的形式显示出来。

在该实施方式中，通过控制器接收终端发送的控制信号，可以控制丝杆转动使滚珠轴承带动窗户运动到指定位置，并且通过在滚珠轴承上设置开关元件，以检测丝杆上滚珠轴承运动的位置，可以实现在终端上进行模拟，使用户了解窗户开合的具体位置。

所述传动构件包括皮带、驱动轮以及滑块，所述驱动轮与所述电机连接，所述皮带缠绕在所述驱动轮上，所述滑块设置在所述皮带上，所述滑块与所述窗户连接，所述控制器控制所述电机通过所述驱动轮带动所述皮带运动，以使所述滑块带动所述窗户运动；

所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述滑块上，所述第一开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列在所述皮带的下方，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述滑块的位置信息。

具体的，在控制器接收到开关窗的控制指令时，控制器控制所述电机通过所述驱动轮带动所述皮带运动，以使滑块带动所述窗户运动，滑块上的第一开关器件在运动到第二开关器件的位置时与第二开关器件相互感应，控制器通过多个第二开关器件即可检测到滑块的位置，将该滑块的位置发送给终端，终端预先存储第二开关器件的个数信息以及第二开关器件的个数所对应的窗户状态，根据滑块的位置既可以获取当前窗户的状态，例如，终端存储第二开关器件的个数信息为9个，当第5个第二开关器件与第一开关器件进行感应时，终端可判定当前窗户的状态为打开一半，并且根据第一开关器件分别到达第一个第二开关器件和第二个第二开关器件之间的距离和时间获取窗户的移动速度，根据所获取的位置和速度将当前窗户的状态通过动画的形式显示出来。

在该实施方式中，通过控制器接收终端发送的控制信号，可以控制驱动轮转动使皮带上的滑块承带动窗户运动到指定位置，并且通过在滑块上设置开关元件，以检测丝杆上滑块运动的位置，可以实现在终端上进行模拟，使用户了解窗户开合的具体位置。

本发明第二方面提供一种开窗系统，所述开窗系统包括上述的开窗器和终端，所述终端和所述通讯模块有线或者无线连接。

其中，通讯器可以通过蓝牙、WIFI、Alljoyn、NB-lot、SUBG、Zigbee、zigwave、thread、315MHZ、433MHZ、2G\3G\4G\5G等方式与终端进行无线通信或者通过RS232、RS485、CAN、Backnet、Modbus以及KNX与终端进行有线通信。

需要说明的是，通讯器所实现的传输方式还可以包括通过处理器模块上传至网络、通过路由器实现上传至网络以及直接上传至网络。

本发明第三方面提供一种开窗系统，开窗系统包括上述的开窗器和终端以及云服务器，云服务器与所述终端和所述开窗器无线连接。

进一步的，作为一种实施方式，通讯器为WIFI模块，与云服务平台无线连接，云服务平台为智能终端提供应用模块，移动终端通过应用模块与无线传输模块连接。

云服务平台通过网络与智能终端以及WIFI模块构建通信通道并进行网络数据传输等，云服务平台设有多个云服务应用模块，以便为智能终端提供相应的云服务，而智能终端可以通过云服务平台对应的应用程序实现对开窗器的控制。WIFI模块与云服务平台实现网络通信连接，同时WIFI模块通过TTL接口、PWM接口、UART接口或串口与控制器进行通信，将处理的控制信息发送至控制器执行；另外WIFI模块采集控制器所接收到的环境传感器发送的状态信息，发送至所联接的云服务平台，实现云服务平台上状态信息更新，用户可通过智能终端查看云服务平台上更新的环境状态。

为了实现多种云服务应用功能，除了在云服务平台中设置多个不同的应用模块以外，在控制器中亦嵌入多个功能模块，包括接收云服务平台的可编程指令、远程设置、远程控制、光照度感应、开度调节等功能模块，而控制器与WIFI模块之间的通信协议可以根据需要设定，一般包括波特率、通信头码、协议头、通信数据内容等。

本发明提供一种开窗器及开窗系统，通过在开窗器上增加通讯模块和位置检测器，可以实现用户通过智能终端进行远距离操控开窗器进行开窗和关窗，并通过位置检测器检测开窗或者关窗的状态并发送给终端，即使用户不在家里时，也可以通过智能终端监控窗户开关的情况，实现了对窗户运动状态的实时监控，使用户确定当前窗户的开关状态，给用户带来了较大的便利。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种开窗器，其特征在于，所述开窗器包括通讯模块、控制器、电机、位置检测器以及传动构件；

所述通讯模块的输出端连接所述控制器的第一输入端，所述位置检测器的输出端连接所述控制器的第二输入端，所述控制器的输出端连接所述电机的控制端，所述电机的输出端连接所述传动构件；

所述控制器通过所述通讯模块接收到外部控制信号时，控制所述电机驱动所述传动构件带动窗户运动到指定位置，并通过所述位置检测器检测所述传动构件的位置信息，将所述传动构件的位置信息通过所述通讯模块发送至终端，以使所述终端模拟窗户的移动轨迹；

所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个；

位置检测器检测传动构件在运动过程中的位置信息的方式可以通过点对点的方式，两个开关元件之间的感应进行检测；

根据第一开关器件分别到达第一个第二开关器件和第二个第二开关器件之间的距离和时间获取窗户的移动速度，根据所获取的位置和速度将当前窗户的状态通过动画的形式显示出来。

2.根据权利要求1所述的开窗器，其特征在于，所述传动构件包括链轮、和链条，所述链条分别与所述链轮和电机输出轴相啮合，所述链条与窗户连接；

所述控制器控制所述电机驱动所述链条带动所述窗户运动时使所述链轮沿轨道运动时，通过所述位置检测器检测所述链轮的位置信息。

3.根据权利要求2所述的开窗器，其特征在于，所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述链轮上，所述第一开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列设置与所述轨道上方，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述链轮的位置信息。

4.根据权利要求3所述的开窗器，其特征在于，所述位置检测器为磁性开关、电磁开关、光电开关、感应色块或者压力开关。

5.根据权利要求2所述的开窗器，其特征在于，所述位置检测器为超声波测距传感器、红外测距传感器或者激光测距传感器；

所述超声波测距传感器、所述红外测距传感器或者所述激光测距传感器设置于所述轨道的一端，所述超声波测距传感器、所述红外测距传感器或者所述激光测距传感器通过检测所述链轮运动的距离以检测所述链轮的位置信息；

或者，所述位置检测器为位移传感器，所述位移传感器设置于所述轨道的一端，所述位移传感器通过检测所述链轮运动的距离以检测所述链轮的位置信息。

6.根据权利要求1所述的开窗器，其特征在于，所述传动构件为丝杆和滚珠轴承，所述丝杆与所述电机连接，所述滚珠轴承设置在所述丝杆上，所述滚珠轴承与所述窗户连接，所述控制器控制所述电机驱动所述丝杆转动以使所述滚珠轴承带动所述窗户运动；

所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述滚珠轴承上，所述第一开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列设置在窗框内，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述滚珠轴承的位置信息。

7.根据权利要求1所述的开窗器，其特征在于，所述传动构件为曲臂，所述曲臂与所述窗户连接，所述控制器控制所述电机驱动所述曲臂运动以使所述窗户转动；

所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述曲臂上，所述第一开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列在所述曲臂与所述窗户连接的转动轴周围，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述曲臂的转动位置。

8.根据权利要求1所述的开窗器，其特征在于，所述传动构件包括皮带、驱动轮以及滑块，

所述驱动轮与所述电机连接，所述皮带缠绕在所述驱动轮上，所述滑块设置在所述皮带上，所述滑块与所述窗户连接，所述控制器控制所述电机通过所述驱动轮带动所述皮带运动，以使所述滑块带动所述窗户运动；

所述位置检测器包括相互感应的第一开关器件和第二开关器件，所述第二开关器件为多个，所述第一开关器件设置在所述滑块上，所述第一开关器件连接所述控制器的第二输入端，多个第二开关器件依次排列在所述皮带的下方，所述控制器通过所述第一开关器件和所述多个第二开关器件之间的感应检测所述滑块的位置信息。

9.一种开窗系统，其特征在于，所述开窗系统包括权利要求1至8任意一项所述的开窗器和终端，所述终端和所述通讯模块有线或者无线连接。

10.一种开窗系统，其特征在于，所述开窗系统包括权利要求1至8任意一项所述的开窗器、终端以及云服务器，所述云服务器分别与所述终端和所述开窗器无线连接。