CN111427276B - 一种智能家居控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能家居控制系统，该系统包括：具有RTC模块的主控模块，主控模块与第一亮度传感器、第二亮度传感器、第一红外传感器、第二红外传感器均基于电力线载波通信，用于控制电动窗帘在全部开启状态、半开启状态和关闭状态之间的切换。本发明基于电力线载波通信的方式，避免各智能组件通过WIFI进行网络匹配的复杂度，尤其基于对红外传感器和亮度传感器的数据的精细化采集和精细化的逻辑判断和传感器精细化的位置设置，精细地实现了电动窗帘的多状态控制，此外，基于对电动窗帘的传感模块的复用，低成本地实现了对空气净化装置和驱蚊灯的智能联控。

Description

一种智能家居控制系统

技术领域

本说明书涉及控制领域，特别是一种智能家居控制系统。

背景技术

智能家居（smart home, home automation）是以住宅为平台，利用网络通信技术、安全防范技术、构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。

智能家居中电动窗帘的使用非常普遍，在相关技术中，部分电动窗帘通过手动开关控制窗帘电机的运动，实现窗帘的开启和关闭，此外，还有部分电动窗帘，利用了光敏传感器，当检测到室外亮度变化时，对窗帘的开关进行控制。

但是，前述相关技术中的控制方式给用户带来了较多的不便，比如手动式开关控制方式，需要用户走到开关前才能进行控制，比如利用单纯检测室外亮度的光敏传感器的电动窗帘，会存在诸多误判的情况，比如无法根据人在卧室的情况实现智能开关，如果用户出差一个月不在家，该电动窗帘依旧会重复开启和关闭，造成电机和传杆的耐久性降低以及电力损耗，此外，单纯的基于对室外亮度的采集，因为室外亮度的变化非常复杂且无规律性，所以此类基于绝对值进行判断的方法属于间接控制，所以控制误差率较大，最后，相关技术中仅能够实现全开和全闭，但根据用户的使用环境来说，当光线亮度足过强的时候，较多用户倾向于让窗帘半开，保证部分光线入射即可。

此外，现在卧室中智能家居越来愈多，比如空气净化器和驱蚊灯，一般在实现智能控制的时候，都要通过扫码的方式对家内的WIFI进行匹配，也就是说，每个智能家电都要进行一次匹配，这必然提高了用户的操作难度和繁琐度，如何基于电动窗帘现有的传感模块且巧妙地设置控制逻辑，实现对其他诸如空净、驱蚊灯等家电的巧妙联控，待进一步研究。

发明内容

本说明书实施例的目的在于，提供了一种智能家居控制系统，基于电力线载波通信的方式，避免各智能组件通过WIFI进行网络匹配的复杂度，尤其基于对红外传感器和亮度传感器的数据的精细化采集和精细化的逻辑判断和传感器精细化的位置设置，精细地实现了电动窗帘的多状态控制，此外，基于对电动窗帘的传感模块的复用，低成本、巧妙地实现了对空气净化装置和驱蚊灯的智能联控。

为达到上述目的，一方面，本说明书实施例提供了一种智能家居控制系统，包括：

包括至少一个电动窗帘和至少一个第一亮度传感器，所述第一亮度传感器设置于与所述电动窗帘对应的卧室的窗户区域，用于检测室外亮度信号值；

至少一个第二亮度传感器，用于检测室内亮度信号值；

还包括第一红外传感器和第二红外传感器，所述第一红外传感器设置于所述卧室的门的外侧，所述第二红外传感器设置于所述卧室的门的内侧；

还包括主控模块，所述主控模块与所述第一亮度传感器、所述第二亮度传感器、所述第一红外传感器、所述第二红外传感器均基于电力线载波通信，用于获所述室外亮度信号值、所述室内亮度信号值、第一红外信号和第二红外信号，并计算所述室外亮度信号值和所述室内亮度信号值的亮度差值；

所述主控模块还包括RTC模块，用于获取实时时间；

当所述亮度差值大于预设差值阈值，且所述实时时间处于第一预设时间段时，

若所述主控模块依次接收到所述第二红外信号和所述第一红外信号，且所述室外亮度信号值大于第一室外亮度阈值，所述主控模块才通过电力线载波发送第一驱动信号至所述电动窗帘的电机模块，用于驱动所述电动窗帘半开启；若所述主控模块依次接收到所述第二红外信号和所述第一红外信号，且所述室外亮度信号值小于所述第一室外亮度阈值且大于第二室外亮度阈值时，所述主控模块才通过电力线载波发送第二驱动信号至所述电动窗帘的电机模块，用于驱动所述电动窗帘全部开启；

当所述亮度差值大于所述预设差值阈值，且所述实时时间处于第二预设时间段时，

若所述主控模块依次接收到所述第一红外信号和所述第二红外信号，且所述室外亮度信号值小于第三室外亮度阈值，所述主控模块才通过电力线载波发送第三驱动信号至所述电动窗帘的电机模块，用于驱动所述电动窗帘全部关闭，其中所述第三室外亮度阈值小于所述第二红室亮度阈值；还包括至少一个从控模块，所述从控模块上设置有第一开关按键组，所述从控模块与所述主控模块通过电力线载波通信，当所述开关按键组激活时，所述从控模块向所述主控模块发送控制信号，控制所述电动窗帘在所述全部开启状态、所述半开启状态和所述关闭状态之间的切换。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例基于电力线载波通信的方式，将卧室中的亮度传感器、红外传感器和电动窗帘、空净、驱蚊灯等家电进行了互联，避免各智能组件通过WIFI进行网络匹配的复杂度，也减少了用户的操作难度，更为重要的是，结合了卧室的结构特性，将两个红外传感器分别设置在门内和门外，并根据触发次序的不同，识别用户进入和离开卧室的状态，避免了用户不在家时，电动窗帘等家电重复循环启动和关闭所带了的耐久性降低和电力损耗的问题，在此基础上，两个亮度传感器巧妙地设置在窗户的框架上，一个用于检测室外亮度，另一个用于检测室内亮度，通过相对亮度的采集和判断，降低了单纯利用亮度绝对值进行判断所带来的操作误差，进一步地，对室外亮度传感器的室外亮度值进行精细化的区分，在确定窗帘满足打开条件的前提下，对窗帘的开启状态进行区别化控制，精细地实现了电动窗帘的全部开启控制和半开启控制，故提升了电动窗帘控制的可靠性，也就是在降低控制误差率的前提下，实现了精细化的窗帘状态控制。最后，基于空净和驱蚊灯与电动窗帘的使用特性，基于对电动窗帘的传感模块的复用，低成本、巧妙地实现了对空气净化装置和驱蚊灯的智能联控。

附图说明

图1为本说明书一些实施例的智能家居控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。

如图1所示，本说明书一些实施例中提供了一种智能家居控制系统，包括，

包括至少一个电动窗帘，本实施例的电动窗帘是通过电机驱动无线对窗帘的操控的方式。从安装上可分为内置式和外置式。电动窗帘根据操作机构和装饰效果的不同包括但不限于电动开合帘系列、电动升降帘系列，具体如百叶帘、卷帘、罗马帘、柔纱帘、风琴帘、蜂巢帘等。

还包括至少一个第一亮度传感器，第一亮度传感器设置于与电动窗帘对应的卧室的窗户区域，用于检测室外亮度信号值；至少一个第二亮度传感器，用于检测室内亮度信号值；本实施例的亮度传感器，是指能感受光亮度并转换成可用输出信号的传感器，包括但不限于光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。亮度传感器设置在窗户区域，主要是用于分别直接检测室内外的亮度，针对性的对特定卧室的亮度进行采集，提高采集数据的可靠性和精度，并进而提升了获取到的亮度相对值的精度和可靠性，另外，就亮度传感器的安装方式而言，亮度传感器可以设置在墙体上的通孔中，或者在门窗的框架打孔进行安装，在门窗框架上进行打孔安装更加便于安装和固定，固定方式可以卡接和插接，此外，进一步地，第一亮度传感器和第二亮度传感器一体成型嵌于窗户框架中，其中第一亮度传感器的感应端朝向室外，第二亮度传感器的感应端朝向室内，进一步提升了安装的便利性。

还包括第一红外传感器和第二红外传感器，第一红外传感器设置于卧室的门的外侧，第二红外传感器设置于卧室的门的内侧；红外线技术在识别系统中已经得到了广泛应用，许多产品已运用红外线技术能够实现人体识别、车辆识别、探测等研究。红外线应用领域，最难克服的是受强太阳光等多种含有红外线的光源干扰。外界光源的干扰成为红外线应用于野外的瓶颈。基于前述技术瓶颈，本实施例巧妙地将红外传感器设置在远离窗户侧的门的框体上，减少了外界光源对人体检测的干扰和影响；针对传感器的数量来说，采用了两个分别设置在门外侧和门内侧的传感器，避免了一个传感器红外辐射区域受限的问题，巧妙地红外检测与人体进入或远离卧室的动作进行了结合。此外，第一红外传感器和第二红外传感器一体成型嵌于门框中，当门框中的安装孔成型后，所述一体的红外传感器组可插入所述安装孔中，安装更为便利。

还包括主控模块，主控模块与第一亮度传感器、第二亮度传感器、第一红外传感器、第二红外传感器均基于电力线载波通信，用于获室外亮度信号值、室内亮度信号值、第一红外信号和第二红外信号，并计算室外亮度信号值和室内亮度信号值的亮度差值；基于前述四个信号的获取，为主控模块做精细化判断逻辑奠定了基础。

主控模块还包括RTC模块，用于获取实时时间；任何实时时钟的核心都是晶振，晶振频率为32768 Hz 。它为分频计数器提供精确的与低功耗的实基信号。它可以用于产生秒、分、时、日等信息。当然，主控模块还可以从云端进行实时时间的读取，此处的实时时间参照用户安装地的时间进行匹配。

当亮度差值大于预设差值阈值，且实时时间处于第一预设时间段时，

若主控模块依次接收到第二红外信号和第一红外信号，且室外亮度信号值大于第一室外亮度阈值，主控模块才通过电力线载波发送第一驱动信号至电动窗帘的电机模块，用于驱动电动窗帘半开启；若主控模块依次接收到第二红外信号和第一红外信号，且室外亮度信号值小于第一室外亮度阈值且大于第二室外亮度阈值时，主控模块才通过电力线载波发送第二驱动信号至电动窗帘的电机模块，用于驱动电动窗帘全部开启；

当亮度差值大于预设差值阈值，且实时时间处于第二预设时间段时，

若主控模块依次接收到第一红外信号和第二红外信号，且室外亮度信号值小于第三室外亮度阈值，主控模块才通过电力线载波发送第三驱动信号至电动窗帘的电机模块，用于驱动电动窗帘全部关闭，其中第三室外亮度阈值小于第二红室亮度阈值；还包括至少一个从控模块，从控模块上设置有第一开关按键组，从控模块与主控模块通过电力线载波通信，当开关按键组激活时，从控模块向主控模块发送控制信号，控制电动窗帘在全部开启状态、半开启状态和关闭状态之间的切换。

第一预设时间段包括早晨6点至早晨8点，第二预设时间段包括晚上6点至晚上8点，结合用户具体的使用环境而言，早晨6点至早晨8点之间，大多数区域一般会迎来日出，即使有云雾遮挡，与室内亮度也可形成明显差异，当主控模块检测到此亮度变化后，并判断对应时间的确处于早晨6点至早晨8点之间时，主控模块会判断是否依次接收到室内红外传感信号和室外红外传感信号，若未接收到前述红外传感信号，则会默认用户仍处于睡眠状态，此时电动窗帘并不会开启，此情景适用于用户加班至深夜或节假日休息的使用场景，若主控模块依次接收到了室内红外传感信号和室外红外传感信号，此时，主控模块默认用户已起床，并打开了卧室门，这时便会发送开启指令至电动窗帘的电机模块，进一步地，主控模块会进一步识别室外亮度等级，本发明实施例将室外亮度等级分为三级，包括过高等级、适中等级和较低等级，前述等级与第一、第二、第三室外亮度阈值对应。当室外的亮度等级过高时，主控制器只会控制窗帘运行至半开状态，当室外亮度等级适中时，主控制器会控制窗帘运行至全开状态，由此，在确定窗帘满足打开条件的前提下，对窗帘的开启状态进行区别化控制，精细地实现了电动窗帘的全部开启控制和半开启控制，当然，某些情境下，用户开门并不必然是要起床，还有可能是去卫生间，基于此类情景，还在用户卧室中的从控模块，用户可以手动操作其上的开关按键，关闭窗帘。

同样的，晚上6点至晚上8点之间，较多区域会迎来日落，同时室内的灯光也会被人为打开，因此同样可以形成明显的亮度差异，当主控模块检测到此亮度变化后，并判断对应时间的确处于晚上6点至晚上8点之间时，主控模块若依次接收到了室外红外传感信号和室内红外传感信号时，且进一步判断室外亮度等级属于较低等级时，会发送驱动信号至电机模块，用于驱动电机模块转动进而关闭窗帘。当然，当用户不需要自动关闭时，同样可以激活从控模块的开关按键组，实现手动关闭或开启，从控模块可以有多个，在存在多个从控模块的情况下，与多个电动窗帘一一对应。

在本说明书一些实施例中，还包括空气净化装置，空气净化装置包括负离子净化模块和PM2.5传感器，PM2.5传感器用于检测PM2.5浓度，空气净化装置与主控模块通过电力线载波通信并接收PM2.5浓度信号，当主控模块发送第三驱动信号且PM2.5浓度高于预设浓度阈值时，主控模块向空气净化装置发送启动信号，负离子模块启动工作。当主控模块发送第一驱动信号或第二驱动信号后，或者当PM2.5浓度低于预设浓度阈值时，主控模块向空气净化装置发送关闭信号，负离子模块停止工作。

结合用户具体的使用环境而言，用户在夜晚睡眠的时候会呼出大量二氧化碳，此时在夜间开启空气净化器中的负离子功能显得尤为重要，复用控制电动窗帘的亮度传感器和控制逻辑，便可以实现在夜间自动打开空气净化器的负离子功能，并在白天自动关闭空气净化器的负离子功能，相较于在空气净化器单独设置传感器而言，降低了传感器数量和成本，实现了互联。此外，在室内空气质量良好的情况下，为了防止不必要的开启造成的电能浪费，主控模块还会基于空气净化器自带的PM2.5传感器检测到的浓度，进行精细化判断。

在本说明书一些实施例中，还包括驱蚊灯，当主控模块发送第三驱动信号后，主控模块控制驱蚊灯工作；当主控模块发送第一驱动信号或第二驱动信号后，主控模块控制驱蚊灯关闭。

结合用户具体的使用环境而言，用户在睡眠时，尤其处于夏季时，往往会忘记在睡前开启或睡醒后关闭驱蚊灯，因此，本发明的一些实施例中，同样可以复用控制电动窗帘的亮度传感器和控制逻辑，实现驱蚊灯的智能化启闭。

在本说明书一些实施例中，从控模块集成于台灯，从控模块还设置有分别控制空气净化装置和驱蚊灯的第二开关按键组和第三开关按键组，台灯设置于卧室，当用户需要手动开启或关闭空气净化器或者驱蚊灯时，可以采取手动方式激活台灯上设置的第二开关按键组和第三开关按键组实现对应电器的启闭，更有利于用户在卧室枕边的操作。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于装置实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。以上仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种智能家居控制系统，其特征在于，

包括至少一个电动窗帘和至少一个第一亮度传感器，所述第一亮度传感器设置于与所述电动窗帘对应的卧室的窗户区域，用于检测室外亮度信号值；

至少一个第二亮度传感器，用于检测室内亮度信号值；

还包括第一红外传感器和第二红外传感器，所述第一红外传感器设置于所述卧室的门的外侧，所述第二红外传感器设置于所述卧室的门的内侧；

还包括主控模块，所述主控模块与所述第一亮度传感器、所述第二亮度传感器、所述第一红外传感器、所述第二红外传感器均基于电力线载波通信，用于获取所述室外亮度信号值、所述室内亮度信号值、第一红外信号和第二红外信号，并计算所述室外亮度信号值和所述室内亮度信号值的亮度差值；

所述主控模块还包括RTC模块，用于获取实时时间；

当所述亮度差值大于预设差值阈值，且所述实时时间处于第一预设时间段时，

若所述主控模块依次接收到所述第二红外信号和所述第一红外信号，且所述室外亮度信号值大于第一室外亮度阈值，所述主控模块才通过电力线载波发送第一驱动信号至所述电动窗帘的电机模块，用于驱动所述电动窗帘半开启；若所述主控模块依次接收到所述第二红外信号和所述第一红外信号，且所述室外亮度信号值小于所述第一室外亮度阈值且大于第二室外亮度阈值时，所述主控模块才通过电力线载波发送第二驱动信号至所述电动窗帘的电机模块，用于驱动所述电动窗帘全部开启；

当所述亮度差值大于所述预设差值阈值，且所述实时时间处于第二预设时间段时，

若所述主控模块依次接收到所述第一红外信号和所述第二红外信号，且所述室外亮度信号值小于第三室外亮度阈值，所述主控模块才通过电力线载波发送第三驱动信号至所述电动窗帘的电机模块，用于驱动所述电动窗帘全部关闭，其中所述第三室外亮度阈值小于所述第二室外亮度阈值；还包括至少一个从控模块，所述从控模块上设置有第一开关按键组，所述从控模块与所述主控模块通过电力线载波通信，当所述第一开关按键组激活时，所述从控模块向所述主控模块发送控制信号，控制所述电动窗帘在所述全部开启状态、所述半开启状态和所述关闭状态之间的切换。

2.根据权利要求1所述的智能家居控制系统，其特征在于，

所述第一预设时间段包括早晨6点至早晨8点，所述第二预设时间段包括晚上6点至晚上8点，所述第一亮度传感器和所述第二亮度传感器一体成型嵌于所述窗户框架中，其中所述第一亮度传感器的感应端朝向室外，所述第二亮度传感器的感应端朝向室内，所述第一红外传感器和所述第二红外传感器一体成型嵌于卧室门框中。

3.根据权利要求1或2所述的智能家居控制系统，其特征在于，

还包括空气净化装置，所述空气净化装置包括负离子净化模块和PM2.5传感器，所述PM2.5传感器用于检测PM2.5浓度，所述空气净化装置与所述主控模块通过电力线载波通信并接收所述PM2.5浓度信号，当所述主控模块发送所述第三驱动信号且所述PM2.5浓度高于预设浓度阈值时，所述主控模块向所述空气净化装置发送启动信号，所述负离子模块启动工作。

4.根据权利要求3所述的智能家居控制系统，其特征在于，

当所述主控模块发送所述第一驱动信号或第二驱动信号后，或者当所述PM2.5浓度低于预设浓度阈值时，所述主控模块向所述空气净化装置发送关闭信号，所述负离子模块停止工作。

5.根据权利要求4所述的智能家居控制系统，其特征在于，

还包括驱蚊灯，当所述主控模块发送所述第三驱动信号后，所述主控模块控制所述驱蚊灯工作；当所述主控模块发送所述第一驱动信号或第二驱动信号后，所述主控模块控制所述驱蚊灯关闭。

6.根据权利要求5所述的智能家居控制系统，其特征在于，

所述从控模块集成于台灯，所述从控模块还设置有分别控制所述空气净化装置和所述驱蚊灯的第二开关按键组和第三开关按键组，所述台灯设置于卧室。

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