CN112362322A - 窗户状态检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了窗户状态检测系统，包括壳体，壳体内设有电机、齿轮组、蜗轮蜗杆，齿轮组包括输出齿轮，输出齿轮啮合有角度齿轮，角度齿轮上设有角度传感器，蜗轮上开设有弧形槽，弧形槽的宽度随着蜗轮的转动方向逐渐增大或减少；壳体上还固定设有条形光源、接光板，接光板连接有控制器，控制器通过初次开合记录窗户初始位置和开合最大位置时的接光板接收的光线宽度，角度传感器记录相应位置的转动角度，并使得光线宽度与转动角度相对应。采用接光板接收从弧形槽透射过来的条形光源所发射的平行光线，光线宽度能与窗户开启的每一个角度进行相对应；即使在掉电又给电的情况下，只要知道接光板上的光宽度即可知道窗户开启角度的位置。

Description

窗户状态检测系统
技术领域
本发明涉及电动窗户技术领域，具体为窗户状态检测系统。
背景技术
现有的电动窗户由于没有反馈检测系统，无法实时检测窗户的实时开闭程度或姿态。
现有的电动窗户当遇到台风等大风天气等因素掉电后重新启动，系统由于没有反馈检测系统，无法判断窗户的实时开闭情况，这就导致用户远程控制时，也无法知道窗户是否关闭，最终导致台风天气窗户还处于开启状态，具有很大的安全隐患。
现有的开窗机内采用蜗轮蜗杆进行输出，并由齿轮组传递扭矩，最后对转动轴输出，带动窗户的转动。电动窗户的无法工作的因素还包括由于输出的蜗轮蜗杆运动过热，导致蜗轮上的热量大大增加，导致蜗轮无法进行工作。由于现有技术中并没有实时检测蜗轮的热量的装置，导致用户无法确定是否因为蜗轮烧坏而产生电动窗户无法运作。
再比如由于没有反馈检测系统，当儿童接近窗户时，家长无法通过检测窗户状态而选择相应的远程上锁处理，有很大的安全隐患。
基于此，发明人提出窗户状态检测系统来解决上述技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供了窗户状态检测系统，采用接光板接收到不同宽度的光线并与角度传感器一一对应，从而能够判断窗户开启的具体位置，即使在掉电又给电的情况下，只要知道光线宽度的数值即可知道窗户开启的位置。并采用红外测温仪检测蜗轮的温度值，保证蜗轮的热量处于安全状态内。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：窗户状态检测系统，包括壳体，所述壳体内设有电机、齿轮组、蜗轮蜗杆，所述齿轮组包括输出齿轮，所述输出齿轮通过传动杆驱动窗户转动，所述输出齿轮啮合有角度齿轮，所述角度齿轮上设有角度传感器，所述蜗轮蜗杆包括蜗轮、同轴设置在电机输出轴上的蜗杆，所述蜗轮上开设有弧形槽，所述弧形槽的宽度随着蜗轮的转动方向逐渐增大或减少；所述壳体上还固定设有条形光源、接光板，所述条形光源和接光板处于同一竖直平面，所述条形光源发射的光线经过弧形槽被所述接光板接收，所述接光板连接有控制器，所述控制器通过初次开合记录窗户初始位置和开合最大位置时的接光板接收的光线宽度，所述角度传感器记录相应位置的转动角度，并使得光线宽度与转动角度相对应；所述条形光源为条形平行光源，且所述窗户关闭时，所述条形光源处于弧形槽宽度最小处；且所述窗户打开至最大角度时，所述条形光源处于弧形槽宽度最大处。
进一步优化，还包括红外测温仪，所述条形光源为若干红外线点光源排列而成，且条形光源位于所述红外测温仪内，所述红外测温仪通过红外线测量蜗轮表面温度值。
进一步优化，所述弧形槽所对应的圆心角为90°，当所述窗户的最大开合角度为90°时，所述蜗轮与所述输出齿轮之间通过齿轮组进行平速传动，所述角度齿轮与所述输出齿轮的传动比为1。
进一步优化，所述弧形槽所对应的圆心角为90°，当所述窗户的最大开合角度为180°时，所述蜗轮与所述输出齿轮之间通过齿轮组进行增速传动，增速比为2，所述角度齿轮与所述输出齿轮的传动比为1。
进一步优化，当所述控制器检测到蜗轮表面温度值大于预设安全值时，所述控制器控制所述电机停止运动。
进一步优化，所述条形光源由干电池进行供电，所述电机开启的开关较所述条形光源开启的开关有延时性。
本发明的有益效果在于：1、采用接光板接收从弧形槽透射过来的条形光源所发射的平行光线，由于弧形槽的宽度在每个对应的角度均不一致，使得接光板上所接收到的宽度也不一致，且该宽度能与窗户开启的每一个角度进行相对应；即使在掉电又给电的情况下，只要知道接光板上的光宽度即可知道窗户开启角度的位置。
2、电动窗户初次安装使用时，窗户完全关闭状态时，并开启电机时，记录接光板窗户关闭状态接收到的光线宽度为D1；然后电机将窗户完全打开时，记录接光板窗户最大打开时接收到的光线宽度为D2，则蜗轮转动任意X角度后接光板接收到的光线宽度Dx=
Figure 307522DEST_PATH_IMAGE002
,其中X的范围为0~90°。由于弧形槽所对应的圆心角仅设置为90°，相应的蜗轮的最大转动角度为90°即能完成窗户的打开和关闭。
3、根据窗户最大开合角度的不同，设置不同传动比的齿轮组；当窗户最大开合角度为180°时，需设置齿轮组的增速比为2；当窗户最大开合角度为90°时，需设置齿轮组的增速比为1；当窗户最大开合角度处于90°~180°之间，相应的齿轮组的增速比为1~2。
4、条形光源还可以是由若干红外线点光源排列形成的，目的是通过红外测温仪，利用红外测温技术对蜗轮进行温度的检测，当蜗轮温度大于预设安全值时，控制器控制电机停止运作，对电动窗户的无法工作的因素进行检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行论述，显然，在结合附图进行描述的技术方案仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1是本发明窗户状态检测系统结构示意图。
图2是本发明中蜗轮的放大图。
图中：电机1、齿轮组2、输出齿轮201、角度齿轮202、蜗轮3、弧形槽301、条形光源4、接光板5、角度传感器6、壳体7。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中所述的实施例，本领域普通技术人员在不需要创造性劳动的 前提下所得到的所有其它实施例，都在本发明所保护的范围内。
本发明的实施例提供窗户状态检测系统，如图1-2所示，包括壳体7，所述壳体7内设有电机1、齿轮组2、蜗轮3蜗杆，所述齿轮组2包括输出齿轮201，所述输出齿轮201通过传动杆驱动窗户转动，所述输出齿轮201啮合有角度齿轮202，所述角度齿轮202上设有角度传感器6，所述蜗轮3蜗杆包括蜗轮3、同轴设置在电机1输出轴上的蜗杆，所述蜗轮3上开设有弧形槽301，所述弧形槽301的宽度随着蜗轮3的转动方向逐渐增大或减少；所述壳体7上还固定设有条形光源4、接光板5，所述条形光源4和接光板5处于同一竖直平面，所述条形光源4发射的光线经过弧形槽301被所述接光板5接收，所述接光板5连接有控制器，所述控制器通过初次开合记录窗户初始位置和开合最大位置时的接光板5接收的光线宽度，所述角度传感器6记录相应位置的转动角度，并使得光线宽度与转动角度相对应。
其中，壳体7分为上壳体7和下壳体7，条形光源4固定设置在上壳体7上，接光板5设置在下壳体7上，条形光源4发射出的平行光经过弧形槽301被接光板5接收。但由于随弧形槽301的角度变化，弧形槽301的宽度大小不一，则保证了接光板5所接收到光线宽度不一，最终让控制器通过不同的光线宽度与不同的开窗角度相对应，最后只要知道接光板5上的光宽度即可知道窗户开启角度的位置。
所述条形光源4为条形平行光源，且所述窗户关闭时，所述条形光源4处于弧形槽301宽度最小处；且所述窗户打开至最大角度时，所述条形光源4处于弧形槽301宽度最大处。
还包括红外测温仪，所述条形光源4为若干红外线点光源排列而成，且条形光源4位于所述红外测温仪内，所述红外测温仪通过红外线测量蜗轮3表面温度值。所述弧形槽301所对应的圆心角为90°，当所述窗户的最大开合角度为90°时，所述蜗轮3与所述输出齿轮201之间通过齿轮组2进行平速传动，所述角度齿轮202与所述输出齿轮201的传动比为1。
所述弧形槽301所对应的圆心角为90°，当所述窗户的最大开合角度为180°时，所述蜗轮3与所述输出齿轮201之间通过齿轮组2进行增速传动，增速比为2，所述角度齿轮202与所述输出齿轮201的传动比为1。
同理，所述窗户的最大开合角度为90°~180°时，所述蜗轮3与所述输出齿轮201之间通过齿轮组2进行增速传动，增速比为1~2，所述角度齿轮202与所述输出齿轮201的传动比为1。
当所述控制器检测到蜗轮3表面温度值大于预设安全值时，所述控制器控制所述电机1停止运动。
所述条形光源4由干电池进行供电，所述电机1开启的开关较所述条形光源4开启的开关有延时性。为保证窗户关闭时，先开启条形光源4开关对窗户完全关闭状态做检测，然后电机1开启开关才延时启动，带动窗户转动，节约了电能。
本发明的具体操作步骤如下：安装完本电动窗户后，初次使用时，完全关闭窗户。开启条形光源4的开关，条形光源4发射出平行光线并穿过弧形槽301被接光板5所接收，并记录接光板5所接收到光线宽度为D1，角度传感器6记录为0°。然后电机1开关延时启动，电机1继续启动将窗户打开至最大的角度，角度传感器6记录为最大的角度90°~180°，记录接光板5所接收到的光线宽度为D2。
则蜗轮3转动任意X角度后的接光板5的所对应的弧形槽301Dx=,其中X的范围为0~90°。由于弧形槽301所对应的圆心角仅设置为90°，相应的蜗轮3的最大转动角度为90°即能完成窗户的打开和关闭。上述Dx为控制器通过计算得出，控制器参考窗户关闭和开启的两个极限位置的接光板5接收的光线宽度，通过接光板5接收的光线宽度与角度的换算，可模拟均匀分配窗户开启的角度。
当出现掉电又得电的情况，可根据接光板5接收到的光线宽度即可通过控制器自动换算可知窗户的开启角度。保证了用户能够实时远程知道窗户的开启状态从而降低安全事故的发生。
此外，条形光源4还可以是由若干红外线点光源排列形成的，目的是通过红外测温仪，利用红外测温技术对蜗轮3进行温度的检测，当蜗轮3温度大于预设安全值时，控制器控制电机1停止运作，对电动窗户的无法工作的因素进行检测。提高了电动窗户的工作稳定性。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求进行限定，而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.窗户状态检测系统，包括壳体，所述壳体内设有电机、齿轮组、蜗轮蜗杆，所述齿轮组包括输出齿轮，所述输出齿轮通过传动杆驱动窗户转动，其特征在于：所述输出齿轮啮合有角度齿轮，所述角度齿轮上设有角度传感器，所述蜗轮蜗杆包括蜗轮、同轴设置在电机输出轴上的蜗杆，所述蜗轮上开设有弧形槽，所述弧形槽的宽度随着蜗轮的转动方向逐渐增大或减少；所述壳体上还固定设有条形光源、接光板，所述条形光源和接光板处于同一竖直平面，所述条形光源发射的光线经过弧形槽被所述接光板接收，所述接光板连接有控制器，所述控制器通过初次开合记录窗户初始位置和开合最大位置时的接光板接收的光线宽度，所述角度传感器记录相应位置的转动角度，并使得光线宽度与转动角度相对应；所述条形光源为条形平行光源，且所述窗户关闭时，所述条形光源处于弧形槽宽度最小处；且所述窗户打开至最大角度时，所述条形光源处于弧形槽宽度最大处。
2.根据权利要求1所述的窗户状态检测系统，其特征在于：还包括红外测温仪，所述条形光源为若干红外线点光源排列而成，且条形光源位于所述红外测温仪内，所述红外测温仪通过红外线测量蜗轮表面温度值。
3.根据权利要求1或2所述的窗户状态检测系统，其特征在于：所述弧形槽所对应的圆心角为90°，当所述窗户的最大开合角度为90°时，所述蜗轮与所述输出齿轮之间通过齿轮组进行平速传动，所述角度齿轮与所述输出齿轮的传动比为1。
4.根据权利要求1或2所述的窗户状态检测系统，其特征在于：所述弧形槽所对应的圆心角为90°，当所述窗户的最大开合角度为180°时，所述蜗轮与所述输出齿轮之间通过齿轮组进行增速传动，增速比为2，所述角度齿轮与所述输出齿轮的传动比为1。
5.根据权利要求2所述的窗户状态检测系统，其特征在于：当所述控制器检测到蜗轮表面温度值大于预设安全值时，所述控制器控制所述电机停止运动。
6.根据权利要求2所述的窗户状态检测系统，其特征在于：所述条形光源由干电池进行供电，所述电机开启的开关较所述条形光源开启的开关有延时性。
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