CN108060852A - 一种自动控制的智能窗及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动控制的智能窗及其控制方法，所述智能窗包括窗框1、窗户2、驱动控制装置3和控制系统，采用合适大小的驱动控制装置3并将电机6和减速传动机构5容纳在窗框1一侧内部的凹槽10中，使得本发明驱动控制装置结构简单，成本较低，安装位置优化合理，拆装方便，充分利用了窗框的空间，通过所述控制系统可实现对驱动控制装置3的控制从而实现智能窗的开闭控制，控制系统中功能多样控制方法灵活便捷，提高了本发明的安全性和智能性，能够给用户带来较好的体验。
Description
技术领域
本发明属于门窗技术领域，具体涉及一种自动控制的智能窗及其控制方法。
背景技术
多数传统的窗户都是采用手动方式进行开闭，白天的时候，多数家庭家里没有人，人们在出门前会把门窗推开一些使室内能够通风，但遇到异常天气如大风大雨重污染或者异常情况如煤气泄露火灾外人入侵等的时候，往往会造成损失并且人们也无法及时得知并处理，同时在夜间人们休息的时候出现的一些异常情况如温度突升突降或极端天气，不仅会干扰人的睡眠也会造成不必要的损失。
随着时代的进步，人们的生活水平在不断提高，对生活质量要求也越来越高，因此出现了一些智能窗，智能窗控制系统为我们的生活也带来了很多保障和便利，然而目前市场上的智能窗仍然存在一些问题，如安装结构复杂安装不合理，系统占用空间大，结构不简化，成本较高，安全性智能性不够以及控制方式和功能较为单一，不能根据用户的不同需要对窗户进行多样的灵活的控制，影响用户的体验。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种自动控制的智能窗及其控制方法，以期能够解决现有技术的上述问题。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种自动控制的智能窗，包括窗框、窗户、驱动控制装置和控制系统，所述驱动控制装置包括电机、与电机的输出端连接的减速传动机构、与所述电机和减速传动机构上端固定连接的固定板、一端穿过所述固定板连接至减速传动机构另一端与滑块连接的连杆以及滑块，所述窗框一侧的内部开设一凹槽，所述电机和减速传动机构容纳于所述凹槽内，所述窗户的一侧边框的外部开设有与滑块配合的滑槽，所述滑块安装于所述滑槽内并可沿滑槽滑动，所述连杆的两端分别可绕滑块和固定板转动，通过所述控制系统可实现对驱动控制装置的控制从而实现智能窗的开闭控制。
优选地，所述固定板的轮廓稍大于所述凹槽的开口，从而所述固定板架设于凹槽开口外侧以使得固定板下端的电机和减速传动机构容纳与凹槽内。
优选地，所述控制系统包括处理器和与处理器通信的智能终端。
优选地，所述智能终端是手机或平板电脑。
优选地，所述控制系统还包括摄像头和红外光电传感器。
优选地，所述控制系统还包括震动传感器、光强传感器、雨水传感器、煤气检测传感器、温度传感器、PM2.5检测传感器、风量传感器、烟雾传感器中的至少一个。
优选地，所述控制系统还包括电磁吸合装置、语言识别系统以及报警模块。
优选地，所述控制系统还包括窗户开关程度检测模块，所述窗户开关程度检测模块可检测窗户的开关程度的百分比并在智能终端上加以显示，当窗户闭合时显示打开0%，当窗户全部打开时显示打开100%。
优选地，所述控制系统还包括开关防夹系统，所述控制系统还包括开关防夹系统、蓄电池和卡扣锁，所述开关防夹系统包括电流监测电路，用于采集所述电机的工作电流信号，当所述电流信号大于一设定上限值时，所述开关防夹系统控制所述电机停转或反转，所述蓄电池可在系统断电的情况下提供备用电源，所述卡扣锁设置在窗户的一侧边框中，窗户闭合时能够实现窗户与窗框的锁定，所述电机是蜗杆电机。
优选地，所述智能窗还装有防掉链，提高了窗户的安全性。
根据上述的智能窗的控制方法，所述智能终端通过APP对所述智能窗进行控制，所述智能终端能够通过GSM或3G或4G或Wifi或蓝牙与所述处理器通信连接，所述控制方法包括以下步骤：
A).所述处理器接收所述摄像头对窗内外的监控信息、红外光电传感器对窗外的红外感应信号、震动传感器检测的智能窗的震动信息、光强传感器检测的窗外光的强度、雨水传感器检测的雨水大小信息、煤气检测传感器检测的室内的煤气浓度信息、温度传感器检测的环境温度信息、PM2.5检测传感器检测的大气PM2.5值的信息、风量传感器检测的风量大小信息、烟雾传感器检测的室内/外的烟雾大小信息和窗户开关程度检测模块检测的窗户开关程度值信息；
B).所述处理器将上述信号和信息传送智能终端APP上，所述智能终端APP上能够显示窗内外的实时监控视频、红外光电传感器对窗外的红外感应信号、震动传感器检测的智能窗的震动信息、光强传感器检测的窗外光的强度、雨水传感器检测的雨水大小信息、煤气检测传感器检测的室内的煤气浓度信息、温度传感器检测的环境温度信息、PM2.5检测传感器检测的大气PM2.5值的信息、风量传感器检测的风量大小信息、烟雾传感器检测的室内/外的烟雾大小信息和窗户开关程度检测模块检测的窗户开关程度值信息；
C).用户通过所述智能终端APP上显示的上述信息来综合判断对所述窗户的开关并可具体选择所述窗户的开关程度的百分比值，所述红外感应信号、震动信息、窗外光的强度、雨水大小信息、室内的煤气浓度信息、环境温度信息、大气PM2.5值、风量大小信息、室内/外的烟雾大小信息均由用户设定一相应的提醒值，当上述任何一信息到达其相应的提醒值时在APP里发出提醒信号，用户接收到提醒信号后能够通过实时监控视频查看窗内外的情况并根据具体情况控制窗户开关程度或判断是否需要通过所述电磁吸合装置将智能窗锁死；
D). 所述红外感应信号、震动信息、窗外光的强度、雨水大小信息、室内的煤气浓度信息、环境温度信息、大气PM2.5值、风量大小信息、室内外的烟雾大小信息均由用户设定一相应的报警值，当以上信息达到报警值时分别说明红外感应感应到窗外有较大障碍物阻挡红外线、智能窗遭受严重的震动、窗外的光强度非常高、雨水非常大、室内煤气浓度较高、环境温度非常高或低、PM2.5值非常高、风非常大、室内/外烟雾非常大，若以上任一信息达到报警值且此时窗户是打开的，那么用户选择让窗户自动关闭或所述报警模块发出报警或智能终端APP发出报警提醒用户。
优选地，在所述步骤D中，用户可设定一时间段，在该时间段内出现步骤D中任一信息达到报警值且此时窗户是打开的情形，则窗户自动关闭。
本发明具有以下有益效果：1）本发明驱动控制装置结构简单，成本较低，安装位置优化合理，拆装方便，充分利用了窗框的空间，避免了一些控制装置外露或安装在外面的情形；
2）本发明功能全面，能够实现多种情况的窗户的开闭控制或自动关闭，在各种恶劣天气或极端情况出现时，窗户能够自动关闭或用户能够及时知晓并进行相应控制；
3）本发明控制灵活，既可以自动控制也可以人为控制并可根据需要精细控制开关程度，安全性非常高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明智能窗打开整体示意图。
图2为本发明智能窗打开整体和局部示意图。
图3为本发明驱动控制装置结构的结构示意图。
图4为本发明驱动控制装置结构的结构示意图。
图5为本发明控制系统组成和连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
结合图1-4，一种自动控制的智能窗，包括窗框1、窗户2、驱动控制装置3和控制系统，所述驱动控制装置3包括电机6、与电机6的输出端连接的减速传动机构5、与所述电机6和减速传动机构5上端固定连接的固定板9 、一端穿过所述固定板9连接至减速传动机构5另一端与滑块8连接的连杆7以及滑块8，所述窗框1一侧的内部开设一凹槽10，所述电机6和减速传动机构5容纳于所述凹槽10内，所述窗户1的一侧边框的外部开设有与滑块8配合的滑槽4，所述滑块8安装于所述滑槽4内并可沿滑槽4滑动，所述连杆7的两端分别可绕滑块8和固定板9转动，通过所述控制系统可实现对驱动控制装置3的控制从而实现智能窗的开闭控制，所述固定板9的轮廓稍大于所述凹槽10的开口，从而所述固定板9架设于凹槽10开口外侧以使得固定板9下端的电机6和减速传动机构5容纳与凹槽10内。
结合图5，所述控制系统包括处理器、与处理器通信的智能终端、摄像头和红外光电传感器，所述智能终端能够通过GSM或3G或4G或Wifi或蓝牙与所述处理器通信连接，所述摄像头能够监视智能窗内外的情况，所述红外光电传感器向窗外发射红外线，当有人或其它较大障碍物阻挡红外线时能够被检测到，所述控制系统还包括震动传感器、光强传感器、雨水传感器、煤气检测传感器、温度传感器、PM2.5检测传感器、风量传感器、烟雾传感器、电磁吸合装置、语言识别系统以及报警模块，震动传感器可检测智能窗的震动情况，光强传感器可检测窗外光的强度，雨水传感器用于检测雨水情况，煤气检测传感器可检测室内煤气泄露情况，当发生煤气泄露时能够及时被检测到，温度传感器可检测环境温度，PM2.5检测传感器可检测大气中PM2.5值，风量传感器可检测风的大小，烟雾传感器可检测室内外烟雾情况，电磁吸合装置在使用时可使得窗户通过电磁吸合的方式闭合，人们可通过语言识别系统切换至语音控制模式，使得控制更加便捷高效，报警模块可在极端、异常情况发出报警，所述控制系统还包括窗户开关程度检测模块，所述窗户开关程度检测模块可检测窗户的开关程度的百分比并在智能终端上加以显示，当窗户闭合时显示打开0%，当窗户全部打开时显示打开100%，例如窗户关闭时开关角度为0°，完全打开时的开关角度为100°，那么0%-100%就对应相应开关角度，所述控制系统还包括开关防夹系统，所述控制系统还包括开关防夹系统、蓄电池和卡扣锁，所述开关防夹系统包括电流监测电路，用于采集所述电机的工作电流信号，当所述电流信号大于一设定上限值时，所述开关防夹系统控制所述电机停转或反转，所述蓄电池可在系统断电的情况下提供备用电源，所述卡扣锁设置在窗户的一侧边框中，窗户闭合时能够实现窗户与窗框的锁定，所述电机是蜗杆电机。
优选地，所述智能终端是手机或平板电脑。
根据上述的智能窗的控制方法，所述智能终端通过APP对所述智能窗进行控制，所述控制方法包括以下步骤：
A).所述处理器接收所述摄像头对窗内外的监控信息、红外光电传感器对窗外的红外感应信号、震动传感器检测的智能窗的震动信息、光强传感器检测的窗外光的强度、雨水传感器检测的雨水大小信息、煤气检测传感器检测的室内的煤气浓度信息、温度传感器检测的环境温度信息、PM2.5检测传感器检测的大气PM2.5值的信息、风量传感器检测的风量大小信息、烟雾传感器检测的室内/外的烟雾大小信息和窗户开关程度检测模块检测的窗户开关程度值信息；
B).所述处理器将上述信号和信息传送智能终端APP上，所述智能终端APP上能够显示窗内外的实时监控视频、红外光电传感器对窗外的红外感应信号、震动传感器检测的智能窗的震动信息、光强传感器检测的窗外光的强度、雨水传感器检测的雨水大小信息、煤气检测传感器检测的室内的煤气浓度信息、温度传感器检测的环境温度信息、PM2.5检测传感器检测的大气PM2.5值的信息、风量传感器检测的风量大小信息、烟雾传感器检测的室内/外的烟雾大小信息和窗户开关程度检测模块检测的窗户开关程度值信息；
C).用户通过所述智能终端APP上显示的上述信息来综合判断对所述窗户的开关并可具体选择所述窗户的开关程度的百分比值，所述红外感应信号、震动信息、窗外光的强度、雨水大小信息、室内的煤气浓度信息、环境温度信息、大气PM2.5值、风量大小信息、室内/外的烟雾大小信息均由用户设定一相应的提醒值，当上述任何一信息到达其相应的提醒值时在APP里发出提醒信号，用户接收到提醒信号后能够通过实时监控视频查看窗内外的情况并根据具体情况控制窗户开关程度或判断是否需要通过所述电磁吸合装置将智能窗锁死；
D). 所述红外感应信号、震动信息、窗外光的强度、雨水大小信息、室内的煤气浓度信息、环境温度信息、大气PM2.5值、风量大小信息、室内外的烟雾大小信息均由用户设定一相应的报警值，当以上信息达到报警值时分别说明红外感应感应到窗外有较大障碍物阻挡红外线、智能窗遭受严重的震动、窗外的光强度非常高、雨水非常大、室内煤气浓度较高、环境温度非常高或低、PM2.5值非常高、风非常大、室内/外烟雾非常大，若以上任一信息达到报警值且此时窗户是打开的，那么用户选择让窗户自动关闭或所述报警模块发出报警或智能终端APP发出报警提醒用户。
优选地，在所述步骤D中，用户可设定一时间段，在该时间段内出现步骤D中任一信息达到报警值且此时窗户是打开的情形，则窗户自动关闭，例如可设定在夜间采用这样的模式工作。
在上述步骤C和D中，在实际情况中发现会出现一些误差误报的情况，例如突然刮了一阵大风就停了，有人或物从窗前走过被红外光电传感器感应到，环境温度突升突降，或者系统运行出现问题等情况，会造成窗户自动关闭或发出警报，而实际情况并没有那么严重，因此针对这样的情况，可以通过以下方式改进控制方式：如每个信号隔某个时段采集一次（例如3分钟、10分钟等，这都是可以人为设定），当出现连续几次（如连续3次或5次，该次数大于等于2）或一段时间（如半小时、1小时）都达到提醒或报警值，或者系统自动计算连续的几次（如3次、5次等，该次数大于等于2）的信号或信息值的平均值，当该平均值大于某一设定值时那么此时就发出提醒或报警或自动关闭窗户，通过这样的设定模式，可大大提高控制的准确度和稳定性，也使得智能窗的实用性平稳性得以提高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自动控制的智能窗，包括窗框（1）、窗户（2）、驱动控制装置（3）和控制系统，其特征在于，所述驱动控制装置（3）包括电机（6）、与电机（6）的输出端连接的减速传动机构（5）、与所述电机（6）和减速传动机构（5）上端固定连接的固定板（9） 、一端穿过所述固定板（9）连接至减速传动机构（5）另一端与滑块（8）连接的连杆（7）以及滑块（8），所述窗框（1）一侧的内部开设一凹槽（10），所述电机（6）和减速传动机构（5）容纳于所述凹槽（10）内，所述窗户（1）的一侧边框的外部开设有与滑块（8）配合的滑槽（4），所述滑块（8）安装于所述滑槽（4）内并可沿滑槽（4）滑动，所述连杆（7）的两端分别可绕滑块（8）和固定板（9）转动，通过所述控制系统可实现对驱动控制装置（3）的控制从而实现智能窗的开闭控制。
2.根据权利要求1所述的智能窗，其特征在于，所述固定板（9）的轮廓稍大于所述凹槽（10）的开口，从而所述固定板（9）架设于凹槽（10）开口外侧以使得固定板（9）下端的电机（6）和减速传动机构（5）容纳与凹槽（10）内。
3.根据权利要求1或2所述的智能窗，其特征在于，所述控制系统包括处理器（11）和与处理器通信的智能终端（12）。
4.根据权利要求3所述的智能窗，其特征在于，所述智能终端（12）是手机或平板电脑，所述控制系统还包括摄像头、红外光电传感器、电磁吸合装置、语言识别系统以及报警模块。
5.根据权利要求4所述的智能窗，其特征在于，所述控制系统还包括震动传感器、光强传感器、雨水传感器、煤气检测传感器、温度传感器、PM2.5检测传感器、风量传感器、烟雾传感器中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的智能窗，其特征在于，所述控制系统还包括窗户开关程度检测模块，所述窗户开关程度检测模块可检测窗户的开关程度的百分比并在智能终端（12）上加以显示，当窗户闭合时显示打开0%，当窗户全部打开时显示打开100%。
7.根据权利要求1-6任一项所述的智能窗，其特征在于，所述控制系统还包括开关防夹系统、蓄电池和卡扣锁，所述开关防夹系统包括电流监测电路，用于采集所述电机（6）的工作电流信号，当所述电流信号大于一设定上限值时，所述开关防夹系统控制所述电机停转或反转，所述蓄电池可在系统断电的情况下提供备用电源，所述卡扣锁设置在窗户（2）的一侧边框中，窗户闭合时能够实现窗户（2）与窗框（1）的锁定，所述电机（6）是蜗杆电机。
8.根据权利要求6所述的智能窗的控制方法，其特征在于，所述智能终端通过APP对所述智能窗进行控制，所述智能终端能够通过GSM或3G或4G或Wifi或蓝牙与所述处理器（11）通信连接，所述控制方法包括以下步骤：
A).所述处理器（11）接收所述摄像头对窗内外的监控信息、红外光电传感器对窗外的红外感应信号、震动传感器检测的智能窗的震动信息、光强传感器检测的窗外光的强度、雨水传感器检测的雨水大小信息、煤气检测传感器检测的室内的煤气浓度信息、温度传感器检测的环境温度信息、PM2.5检测传感器检测的大气PM2.5值的信息、风量传感器检测的风量大小信息、烟雾传感器检测的室内/外的烟雾大小信息和窗户开关程度检测模块检测的窗户开关程度值信息；
B).所述处理器（11）将上述信号和信息传送智能终端APP上，所述智能终端APP上能够显示窗内外的实时监控视频、红外光电传感器对窗外的红外感应信号、震动传感器检测的智能窗的震动信息、光强传感器检测的窗外光的强度、雨水传感器检测的雨水大小信息、煤气检测传感器检测的室内的煤气浓度信息、温度传感器检测的环境温度信息、PM2.5检测传感器检测的大气PM2.5值的信息、风量传感器检测的风量大小信息、烟雾传感器检测的室内/外的烟雾大小信息和窗户开关程度检测模块检测的窗户开关程度值信息；
C).用户通过所述智能终端APP上显示的上述信息来综合判断对所述窗户（2）的开关并可具体选择所述窗户（2）的开关程度的百分比值，所述红外感应信号、震动信息、窗外光的强度、雨水大小信息、室内的煤气浓度信息、环境温度信息、大气PM2.5值、风量大小信息、室内/外的烟雾大小信息均由用户设定一相应的提醒值，当上述任何一信息到达其相应的提醒值时在APP里发出提醒信号，用户接收到提醒信号后能够通过实时监控视频查看窗内外的情况并根据具体情况控制窗户（2）开关程度或判断是否需要通过所述电磁吸合装置将智能窗锁死；
D). 所述红外感应信号、震动信息、窗外光的强度、雨水大小信息、室内的煤气浓度信息、环境温度信息、大气PM2.5值、风量大小信息、室内外的烟雾大小信息均由用户设定一相应的报警值，当以上信息达到报警值时分别说明红外感应感应到窗外有较大障碍物阻挡红外线、智能窗遭受严重的震动、窗外的光强度非常高、雨水非常大、室内煤气浓度较高、环境温度非常高或低、PM2.5值非常高、风非常大、室内/外烟雾非常大，若以上任一信息达到报警值且此时窗户（2）是打开的，那么用户选择让窗户（2）自动关闭或所述报警模块发出报警或智能终端APP发出报警提醒用户。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤D中，用户可设定一时间段，在该时间段内出现步骤D中任一信息达到报警值且此时窗户（2）是打开的情形，则窗户（2）自动关闭。
10.根据权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，每个信号或信息隔某一设定的时段采集一次，当出现a.连续N次（N≥2）或在某一段时间内都达到提醒或报警值，或者b.系统自动计算连续的M次（M≥2）的信号或信息值的平均值，当该平均值大于某一设定值时，那么此时就发出提醒或报警或自动关闭窗户。
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