CN112392356B - 一种智能门窗行程自动校准的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能门窗行程自动校准的方法，包括如下步骤：首次安装电动门窗调试时，进行主动校准：门窗运作预设间隔时间或预设间隔次数后，进行被动校准。包括主动校准和被动校准两种方式，通过软硬件结合的方式实现对门窗开合实时行程记录，初始位置和终点位置反馈，无论门窗使用时间的长短，都能满足门窗行程的无偏移。

Description

一种智能门窗行程自动校准的方法
技术领域
本发明涉及电动门窗技术领域，具体为一种智能门窗行程自动校准的方法。
背景技术
电动智能门窗因其可远程遥控、防盗性能好、具有监控和报警功能等优点，也逐渐走进了人们的生活中。
电动智能门窗是由电机驱动使得门窗进行开闭的，现有的电动门窗会存在行程上准确度的问题，并且随着门窗长时间的使用后，会存在行程偏离的问题，导致电机无法将门窗完全关闭，降低了其防盗性能。
且现有电动智能门窗由于没有实时监测的功能，当门窗转动的过程中如遇到异物卡住使得门窗无法转动，但电机还在运作，使得电机中的热量无法输出，最终导致电机烧坏。
基于此，发明人提出一种智能门窗行程自动校准的方法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，提供了一种智能门窗行程自动校准的方法，包括主动校准和被动校准两种方式，通过软硬件结合的方式实现对门窗开合实时行程记录，初始位置和终点位置反馈，无论门窗使用时间的长短，都能满足门窗行程的无偏移。且实时监测保证门窗转动过程中一旦遇到异物卡住，电机立即停止工作，防止电机烧坏。
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：一种智能门窗行程自动校准的方法，包括如下步骤，
S1:首次安装电动门窗调试时，进行主动校准：校验设备发送关闭门窗指令至控制器，控制器使门窗处于完全关闭状态，并读取当前角度传感器的电平数值U0；
S2:校验设备发送开门窗指令至控制器，控制器使门窗处于完全打开状态，并读取当前角度传感器的电平数值U1；
S3:并将所述的门窗完全关闭状态和门窗完全打开状态的角度传感器的电平数值U0和U1记录至控制门窗的MCU内存中；
S4:根据所述角度传感器的电平数值U0和U1，MCU内存计算出门窗任意开合角度X下的角度传感器的电平数值UX,并具有如下公式
Figure BDA0002785347030000021
其中，θ为门窗完全关闭状态和门窗完全打开状态之间的角度差；
S5:门窗运作预设间隔时间或预设间隔次数后，进行被动校准：门窗完全关闭后，读取当前角度传感器的电平数值U’0并与U0进行比较，若电平数值U’0与U0偏差小于偏差值Up，则将电平数值U’0记录至控制门窗的MCU内存中代替原有的电平数值U0；若电平数值U’0与U0无偏差，则保留原有的电平数值U0；所述偏差值
Figure BDA0002785347030000022
S6:门窗处于完全打开状态，并读取当前角度传感器的电平数值U’1并与U1进行比较，若电平数值U’1与U1偏差小于偏差值Up，则将电平数值U’1记录至控制门窗的MCU内存中代替原有的电平数值U1；若电平数值U’1与U1无偏差，则保留原有的电平数值U1；
S7:门窗运作预设间隔时间或预设间隔次数后，重复S5～S6步骤进行被动校准。
进一步优化，还包括实时监测，门窗在运动过程中，实时读取当前角度传感器的电平数值UX’并与相应的Ux进行实时比较，若电平数值UX’与Ux偏差大于偏差值Up，则门窗在转动过程中被异物堵住无法正常转动，此时立即停止电机驱动从而使得窗户停止转动。
进一步优化，若被动校准时，电平数值U’0与U0偏差大于偏差值Up或者若电平数值U’1与U1偏差大于偏差值Up，则认为门窗被异物堵住无法正常关闭或正常开启到最大位置，则丢弃此被动校准，顺延至下一次被动校准。
进一步优化，所述校验设备为PC端或笔记本或用于校验按键面板的小键盘或带触屏的屏幕设备。
进一步优化，所述预设间隔时间为1年，所述预设间隔次数会根据被动校准结果进行调节，当U’0或U’1无需代替原有数值时，下一次所述预设间隔次数将翻倍执行。
进一步优化，电机驱动门窗的启停控制以及异物堵住反馈，并将反馈信息至MCU内存中；所述角度传感器通过传输角度信号至MCU内存中。
本发明的有益效果在于：
1、通过主动校准获取门窗初始状态下的电平数值U0和门窗完全打开状态下的电平数值U1，并由MCU内存计算出门窗开合任意角度X时电平数值
Figure BDA0002785347030000031
从而能够获取门窗开合任意角度的电平数值，并在正常运作时可实时检测，如正常运作中检测的电平数值UX’与Ux偏差大于偏差值Up，则门窗在转动过程中被异物堵住无法正常转动，此时立即停止电机驱动从而使得窗户停止转动，避免了电机空转导致电机烧坏的现象发生。
2、由于门窗的使用次数或者使用年限，原先的U0和U1数值会存在一定程度误差，被动校准用于校准这些误差，并且当被动校准遇到被异物堵住时，抛弃此次被动校准，顺延至下次被动校准。被动校准和主动校准的结合保证了无论门窗使用时间的长短或使用次数的多少，都能满足门窗行程的无偏移。
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是本发明硬件连接的关系图。
图2是本发明中电路的部分模块示意图。
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一种智能门窗行程自动校准的方法，包括如下步骤，
S1:首次安装电动门窗调试时，进行主动校准：校验设备发送关闭门窗指令至控制器，控制器使门窗处于完全关闭状态，并读取当前角度传感器的电平数值U0；
S2:校验设备发送开门窗指令至控制器，控制器使门窗处于完全打开状态，并读取当前角度传感器的电平数值U1；
S3:并将所述的门窗完全关闭状态和门窗完全打开状态的角度传感器的电平数值U0和U1记录至控制门窗的MCU内存中；
S4:根据所述角度传感器的电平数值U0和U1，MCU内存计算出门窗任意开合角度X下的角度传感器的电平数值UX,并具有如下公式
Figure BDA0002785347030000041
其中，θ为门窗完全关闭状态和门窗完全打开状态之间的角度差；
S5:门窗运作预设间隔时间或预设间隔次数后，进行被动校准：门窗完全关闭后，读取当前角度传感器的电平数值U’0并与U0进行比较，若电平数值U’0与U0偏差小于偏差值Up，则将电平数值U’0记录至控制门窗的MCU内存中代替原有的电平数值U0；若电平数值U’0与U0无偏差，则保留原有的电平数值U0；
S6:门窗处于完全打开状态，并读取当前角度传感器的电平数值U’1并与U1进行比较，若电平数值U’1与U1偏差小于偏差值Up，则将电平数值U’1记录至控制门窗的MCU内存中代替原有的电平数值U1；若电平数值U’1与U1无偏差，则保留原有的电平数值U1；
S7:门窗运作预设间隔时间或预设间隔次数后，重复S5～S6步骤进行被动校准。
其中，校验设备、MCU内存、角度传感器、电机的作用关系图如图1所示。图中的行程角位器即为角度传感器。
若电平数值U’0记录至控制门窗的MCU内存中代替原有的电平数值U0或者若电平数值U’1记录至控制门窗的MCU内存中代替原有的电平数值U1，则MCU内存需要根据新的U0即U’0、U1即U’1，计算相应的UX数值。便于后续的实时监测功能的正常运行。其中，从附图中的图2来看，电压数值的变化跟随着角度的变化存在着线性关系，图中的Uvpp、R1、R0为定值，因此可得出线性关系：
Figure BDA0002785347030000051
其中R变始终不为0。门窗角度的变化为θ，为门窗完全关闭状态和门窗完全打开状态之间的角度差，因此角度数值中的每份为1/θ,故角度发生每一份的变化为
Figure BDA0002785347030000052
所以当门窗运作X角度时，对应的电平数值Ux＝U0+x*n即
Figure BDA0002785347030000053
还包括实时监测，门窗在运动过程中，实时读取当前角度传感器的电平数值UX’并与相应的Ux进行实时比较，若电平数值UX’与Ux偏差大于偏差值Up，则门窗在转动过程中被异物堵住无法正常转动，此时立即停止电机驱动从而使得窗户停止转动。等到排出异物后电机再次启动，由于电机启动时可测得相应的电平数值Ux，并经过MCU计算也可知门窗的具体转动角度。
实时监测过程中，若电平数值UX’与Ux偏差小于偏差值Up，则先由MCU判断是否在可被动校准的范围内，如是，则认为是因为门窗的使用次数或使用年限产生无法避免的系统上的偏差；如不是，则认为门窗被细小的异物卡住，此细小异物不足以让门窗转动大于1个单位的偏差值Up，需用户检测后进行相应的确认。如用户确认后，并不是被细小的异物卡住，则认为首次主动校准时，并没有安装精确致使初始U1和U0不精确，需要重新设置安装。
其中可被动校准的范围是指，根据门窗使用年限进行被动校准的，如1年，则需在11个月和13个月之间，为使用年限*1/12±使用年限。根据门窗使用次数进行被动校准的，如1000次，则需在900次和1100次之间，为使用次数*1/10±使用次数。
若被动校准时，电平数值U’0与U0偏差大于偏差值Up或者若电平数值U’1与U1偏差大于偏差值Up，则认为门窗被异物堵住无法正常关闭或正常开启到最大位置，则丢弃此被动校准，顺延至下一次被动校准。
所述偏差值
Figure BDA0002785347030000061
偏差值为1份的变化值。举例说明，即当原本为45°时所对应的电压值U45与U46或U44的电压值相同时则产生1份变化值的偏差，当大于1份变化值的偏差认为是门窗被异物堵住无法正常关闭或正常开启，而小于1份变化值的偏差认为是因为门窗的使用次数或使用年限产生无法避免的系统上的偏差，从而进行相应的被动校准。
所述校验设备为PC端或笔记本或用于校验按键面板的小键盘或带触屏的屏幕设备。
所述预设间隔时间为1年，所述预设间隔次数会根据被动校准结果进行调节，当U’0或U’1无需代替原有数值时，下一次所述预设间隔次数将翻倍执行。
电机驱动门窗的启停控制以及异物堵住反馈，并将反馈信息至MCU内存中；所述角度传感器通过传输角度信号至MCU内存中。其中，说明书中提及的“下一次被动校准”与“首次被动校准”的方法相同，故在此不再描述“下一次被动校准”的方法。
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)

1.一种智能门窗行程自动校准的方法，包括如下步骤，其特征在于：
S1:首次安装电动门窗调试时，进行主动校准：校验设备发送关闭门窗指令至控制器，控制器使门窗处于完全关闭状态，并读取当前角度传感器的电平数值U0；
S2:校验设备发送开门窗指令至控制器，控制器使门窗处于完全打开状态，并读取当前角度传感器的电平数值U1；
S3:并将所述的门窗完全关闭状态和门窗完全打开状态的角度传感器的电平数值U0和U1记录至控制门窗的MCU内存中；
S4:根据所述角度传感器的电平数值U0和U1，MCU内存计算出门窗任意开合角度X下的角度传感器的电平数值UX,并具有如下公式
Figure DEST_PATH_IMAGE001
,其中，θ为门窗完全关闭状态和门窗完全打开状态之间的角度差；
S5:门窗运作预设间隔时间或预设间隔次数后，进行被动校准：门窗完全关闭后，读取当前角度传感器的电平数值U’0并与U0进行比较，若电平数值U’0与U0偏差小于偏差值Up，则将电平数值U’0记录至控制门窗的MCU内存中代替原有的电平数值U0；若电平数值U’0与U0无偏差，则保留原有的电平数值U0；所述偏差值Up=
Figure 128347DEST_PATH_IMAGE002
；
S6:门窗处于完全打开状态，并读取当前角度传感器的电平数值U’1并与U1进行比较，若电平数值U’1与U1偏差小于偏差值Up，则将电平数值U’1记录至控制门窗的MCU内存中代替原有的电平数值U1;若电平数值U’1与U1无偏差，则保留原有的电平数值U1；若被动校准时，电平数值U’0与U0偏差大于偏差值Up或者若电平数值U’1与U1偏差大于偏差值Up，则认为门窗被异物堵住无法正常关闭或正常开启到最大位置，则丢弃此被动校准，顺延至下一次被动校准；
S7:门窗运作预设间隔时间或预设间隔次数后，重复S5~S6步骤进行被动校准。
2.根据权利要求1所述的智能门窗行程自动校准的方法，其特征在于：还包括实时监测，门窗在运动过程中，实时读取当前角度传感器的电平数值UX’并与相应的Ux进行实时比较，若电平数值UX’与Ux偏差大于偏差值Up，则门窗在转动过程中被异物堵住无法正常转动，此时立即停止电机驱动从而使得窗户停止转动。
3.根据权利要求1所述的智能门窗行程自动校准的方法，其特征在于：若被动校准时，电平数值U’0与U0偏差大于偏差值Up或者若电平数值U’1与U1偏差大于偏差值Up，则认为门窗被异物堵住无法正常关闭或正常开启到最大位置，则丢弃此被动校准，顺延至下一次被动校准。
4.根据权利要求1所述的智能门窗行程自动校准的方法，其特征在于：所述校验设备为PC端或笔记本或用于校验按键面板的小键盘或带触屏的屏幕设备。
5.根据权利要求1所述的智能门窗行程自动校准的方法，其特征在于：所述预设间隔时间为1年，所述预设间隔次数会根据被动校准结果进行调节，当U’0或U’1无需代替原有数值时，下一次所述预设间隔次数将翻倍执行。
6.根据权利要求2或3所述的智能门窗行程自动校准的方法，其特征在于：电机驱动门窗的启停控制以及异物堵住反馈，并将反馈信息至MCU内存中；所述角度传感器通过传输角度信号至MCU内存中。
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