CN114183015A - 门窗的开关状态判断方法、系统、存储介质及电子设备 - Google Patents

门窗的开关状态判断方法、系统、存储介质及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及门锁控制领域，尤其涉及一种门窗的开关状态判断方法、系统、存储介质及电子设备。步骤1，获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标；步骤2，根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，判断所述门窗的开关状态。本发明能够减少现有技术中需要双向安装装置进行状态判断的空间占用，还可以有效避免因强磁体干扰导致的无法进行门窗状态判定的问题。

Description

门窗的开关状态判断方法、系统、存储介质及电子设备
技术领域
本发明涉及门锁控制领域，尤其涉及一种门窗的开关状态判断方法、系统、存储介质及电子设备。
背景技术
门窗的移动检测在安防领域尤为重要。现有门窗移动检测产品是基于磁铁靠近或远离干簧管并驱使干簧管吸合或断开的原理设计而成，产品具体由永磁体和门磁主体两部分组成，其中，门磁主体内部包含一个常开型的干簧管。当永磁体和干簧管距离较近时，门磁传感器处于工作守候状态；当永磁体和干簧管距离较远时，门磁传感器处于常开状态。因此，通过门磁传感器的状态可以判断门窗是否被打开。
由于现有的产品由永磁体和门磁主体两部分组成，而这两部分需要用户合理安装在门窗的主体和门窗边框上，产品才能够正常工作。再者，由于铁质门窗会导致永磁体的磁场强度减弱，因此，产品并不适合在铁质门窗上使用。综上，现有的产品由于安装难度较高、适用范围较小和抗强磁体干扰较弱，因此存在监测门窗移动的效率低的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种门窗的开关状态判断方法、系统、存储介质及电子设备。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种门窗的开关状态判断方法，包括：
步骤1，获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标；
步骤2，根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，判断所述门窗的开关状态。
进一步，步骤1之前包括：利用加速度传感器获取所述智能锁的移动状态，根据所述移动状态判断所述门窗的状态是否变化；当所述移动状态中的加速度值大于等于阈值大时，则判定所述门窗状态发生变化，则启动定位单元。
进一步，还包括步骤3，根据门窗的开关状态执行相应的操作；持续获取所述智能锁的移动状态，直到所述移动状态中的加速度值在第二预设时间内持续比阈值小时，则停止定位单元。
进一步，所述定位单元为地磁，所述门窗的旋转圆心以及旋转半径的获取过程具体为：
通过所述地磁获取第一预设时间内所述智能锁的不同的位置坐标，并根据所述不同的位置坐标确定采样值数据集，并根据所述采样值数据集进行圆拟合运算，得到所述门窗的旋转圆心以及旋转半径。
进一步，所述步骤2中判断所述门窗的开关状态具体包括：
根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，计算所述智能锁的当前位置与预设起始位置之间的夹角，当所述夹角大于预设角度时，则判定所述门窗的开关状态为开启状态。
进一步，所述预设起始位置具体为：
用户按照开门窗、关门窗以及锁门窗的顺序对所述智能锁执行关闭操作，将所述智能锁执行完成的状态点定义为关闭点，所述关闭点即为所述预设起始位置。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种门窗的开关状态检测系统，包括：
获取模块，用于获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标；
第一判断模块，用于根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，判断所述门窗的开关状态。
进一步，还包括：第二判断模块，用于在获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标之前，利用加速度传感器获取所述智能锁的移动状态，根据所述移动状态判断所述门窗的状态是否变化；当所述移动状态中的加速度值大于等于阈值时，则判定所述门窗状态发生变化，则启动所述定位单元。
进一步，还包括：
第三判断模块，根据门窗的开关状态执行相应的操作；持续获取所述智能锁的移动状态，直到所述移动状态中的加速度值在第二预设时间内持续比阈值小时，则停止定位单元。。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的一种门窗的开关状态判断方法。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种电子设备，包括上述存储介质、执行上述存储介质内的指令的处理器。
本发明的有益效果是：利用加速度传感器获取智能锁的移动状态，基于智能锁的移动状态可以初步判断当前门窗的状态是否变化，当门窗的状态发生变化，启动定位单元获取智能锁在第一预设时间内不同位置坐标，从而可以更加精确计算出智能锁所在的门窗的旋转半径以及旋转圆心，进而对门窗的开关状态进行精确判断，通过上述方法不仅可以减少现有技术中需要双向安装装置进行状态判断的空间占用问题，还可以有效避免因强磁体干扰导致的无法进行门窗开关状态判定的问题。
附图说明
图1为本发明一种门窗的开关状态判断方法实施例提供的流程示意图；
图2为本发明一种门窗的开关状态检测系统实施例提供的系统框架图；
图3为本发明一种门窗的开关状态判断方法实施例提供的拟合圆结果示意图；
图4为本发明一种门窗的开关状态判断方法实施例提供的拟合圆计算示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
M、拟合圆的圆心位置(门窗的旋转圆心位置)，G、预设初始位置，H、当前位置。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本发明实施例公开了一种门窗的开关状态判断方法，包括：
步骤1，获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标；
步骤2，根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，判断所述门窗的开关状态。
需要说明的是，通过智能锁当前的位置坐标，门窗的旋转圆心以及旋转半径可以对门窗的开关状态进行精确的判断，避免门窗的开关状态出现检测错误的情况。
进一步，在上述实施例中，步骤1之前包括：利用加速度传感器获取所述智能锁的移动状态，根据所述移动状态判断所述门窗的状态是否变化；当所述移动状态中的加速度值大于等于阈值时，则判定所述门窗状态发生变化，则启动定位单元，否则无需启动定位单元。
需要说明的是，智能锁的移动状态是通过内置在智能锁内的加速度传感器进行断定的，对于当前门窗的状态是否发生变化的判定是通过判断加速度传感器采集的数据是否大于等于根据多次经验值得到的设定阈值以避免门窗轻微移动而导致的判断失误，并且定位单元位于智能锁的内部。
进一步，上述实施例中，还包括步骤3，根据门窗的开关状态执行相应的操作，然后持续获取所述智能锁的移动状态，直到所述移动状态中的加速度值在第二预设时间内持续比阈值小时，则停止定位单元以节省电量。但如果在第二预设时间内大于等于阈值，则返回步骤2并顺序执行步骤3。
需要说明的是，相应的操作通常指的是如果门窗为开启状态，则当检测到门窗处于开启状态一段时间时生成报警信息并向用户发出报警信息，如果门窗为关闭状态，则当检测到门窗处于关闭状态一段时间尚未上锁时执行自动上锁等用户预设的操作。第二预设时间为系统设定的特定值。
进一步，在上述实施例中，所述定位单元为地磁，所述门窗的旋转圆心以及旋转半径的获取过程具体为：
通过所述地磁获取第一预设时间内所述智能锁的不同的位置坐标，并根据所述不同的位置坐标确定采样值数据集，并根据所述采样值数据集进行圆拟合运算，得到所述门窗的旋转圆心以及旋转半径。
需要说明的是，通过内置在智能锁内的地磁来对获取第一预设时间内智能锁的不同的位置坐标的方法，从而得出门窗的旋转圆心以及旋转半径，不仅可以减少现有技术中需要双向安装装置进行状态判断的空间占用问题，还可以有效避免因强磁体干扰导致的无法进行门窗状态判定的问题。其中，第一预设时间为根据实际情况而确定的时长(取决于用户开关门的时间)，可以为两分钟也可以为其他时间长度。
需要说明的是，地磁(采样数据为三维空间下xyz轴相对于地球的磁场强度，与其位置直接相关，因此作为位置信息或者转化为位置信息使用)开始连续获取位置信息的采样值，并得到一段时间内的位置集合，采样所获得的样本集记为(Xi,Yi),i∈(1,2,3,N)，其中N为正整数。地磁获取的原始位置信息为三维数据，智能锁将根据用户的安装方向(加速度计识别重力加速度方向来判断)，将其自动转换为水平面上的二维数据并形成样本集。根据一段时间内位置信息的样本集，拟合出门窗的旋转圆心坐标和旋转半径。对于拟合的方法可根据现有技术中的拟合算法进行计算，如：pc-dmis圆拟和算法等。
具体的，如图4所示为拟合出门窗的旋转圆心坐标和旋转半径的具体方式：假设门窗旋转所形成的圆心坐标为(A,B)，半径为R。那么理论上这个圆曲线函数为R2＝(x-A)2+(y-B)2即得到第一计算公式R2＝x2-2Ax+A2+y2-2By+B2令，a＝-2A,b＝-2B,c＝A2+B2-R2
那么圆曲线方程可形成如下形式：x2+y2+ax+by+c＝0
因此圆心的坐标及半径需要求出参数a,b,c：
Figure BDA0003380317140000061
Figure BDA0003380317140000062
Figure BDA0003380317140000063
具体为：
采样所获得的样本集记为(Xi,Yi),i∈(1,2,3,N)，并将此点到圆心的距离记为di；因此每一个采样点都可以获得第二计算公式：
Figure BDA0003380317140000064
若每个样本与圆心的距离di与圆的半径越接近，即
Figure BDA0003380317140000065
越小，那么拟合出的圆越真实。
根据第一计算公式以及第二计算公式，可以发现计算
Figure BDA0003380317140000066
很难以得到解析解，计算
Figure BDA0003380317140000067
更方便且一样可以获得拟合效果。
因此每个采样点到旋转圆心的距离与半径的平方差δi为：
Figure BDA0003380317140000071
令Q(a,b,c)为δi的平方和，则：
Figure BDA0003380317140000072
因此需求当Q(a,b,c)值最小时的参数a,b,c；Q(a,b,c)大于等于0，因此此函数存在大于等于0的极小值，其最大值为无穷大；将Q(a,b,c)对(a,b,c)分别求偏导，令偏导等于0，即可得到极值点，比较所有极值点的函数值即可得到最小值。根据上述公式计算可得到门窗的旋转圆心以及旋转半径。
进一步，步骤2中判断所述门窗的开关状态具体包括：
根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，计算所述智能锁的当前位置与预设起始位置之间的夹角，当所述夹角大于预设角度时，则判定所述门窗的开关状态为开启状态。
具体的，如图3所示，为拟合出的圆，其中，H点为智能锁的当前位置，G点为智能锁的预设起始位置，M点为门窗的旋转圆心位置，拟合圆以xoy二维平面为基准，假设智能锁当前位置H(xH,yH),智能锁预设起始位置G(xG,yG),门窗的旋转圆心位置M(xM,yM)，利用上述3个点可求出夹角θ，
Figure BDA0003380317140000073
根据得到的门窗的旋转半径和旋转圆心坐标，即可计算智能锁的当前位置H与预设起始位置G之间(相对于门窗的旋转圆心位置M)的向量夹角θ。
需要说明的是，根据向量夹角θ的度数可以判断门窗的开关状态，例如与夹角大于20°为开启状态(也可以为其他设定的夹角角度)。
进一步，在上述实施例中，所述预设起始位置具体为：
用户按照开门窗、关门窗以及锁门窗的顺序对所述智能锁执行关闭操作，将所述智能锁执行关闭操作的状态点定义为关闭点，所述关闭点即为所述预设起始位置。
需要说明的是，关闭点位置信息为门窗锁上时对应的位置信息，同样由地磁提供。每当用户对门锁进行校准操作时，我们设定让用户执行一次“开门窗>关门窗>锁门窗”的动作，此时门窗锁的状态点辄记为关闭点。每次用户重新对门锁校准时，需对之前保存的关闭点位置信息、旋转半径和旋转圆心坐标进行清零重新计算，避免智能锁被用户重新安装、地震等异常情况下导致的信息变化。只要用户不主动重新校准或者重新安装，采样信息是不会清空的。
如图2所示，一种门窗的开关状态检测系统，其特征在于，包括：
获取模块100，用于获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标；
第一判断模块200，用于根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，判断所述门窗的开关状态。
进一步，在上述实施例中，还包括：第二判断模块，用于获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标之前，利用加速度传感器获取所述智能锁的移动状态，根据所述移动状态判断所述门窗的状态是否变化；当所述移动状态中的加速度值大于等于阈值时，则判定所述门窗状态发生变化，则启动所述定位单元。
进一步，在上述实施例中，还包括：
第三判断模块，根据门窗的开关状态执行相应的操作；持续获取所述智能锁的移动状态，直到所述移动状态中的加速度值在第二预设时间内持续比阈值小时，则停止定位单元。
优选地，在上述任意实施例中，所述第一判断模块200具体用于：
根据所述旋转圆心以及所述旋转半径的坐标以及当前的位置坐标，计算所述智能锁的当前位置与预设起始位置之间的夹角，当所述夹角大于预设角度时，则判定所述门窗为开启状态。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如上述任一项所述的一种门窗的状态判断方法。
本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种电子设备，包括上述存储介质、执行上述存储介质内的指令的处理器。
本发明的有益效果是：利用加速度传感器获取智能锁的移动状态，基于智能锁的移动状态可以初步判断当前门窗的状态是否变化，当门窗的状态发生变化，启动定位单元获取智能锁在第一预设时间内不同位置坐标，从而可以更加精确计算出智能锁所在的门窗的旋转半径以及旋转圆心，进而对门窗的开关状态进行精确判断，通过上述方法不仅可以减少现有技术中需要双向安装装置进行状态判断的空间占用问题，还可以有效避免因强磁体干扰导致的无法进行门窗状态判定的问题。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。
上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种门窗的开关状态判断方法，其特征在于，包括：
步骤1，获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标；
步骤2，根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，判断所述门窗的开关状态。
2.根据权利要求1所述的一种门窗的开关状态判断方法，其特征在于，步骤1之前包括：利用加速度传感器获取所述智能锁的移动状态，根据所述移动状态判断所述门窗的状态是否变化；当所述移动状态中的加速度值大于等于阈值时，则判定所述门窗的状态发生变化，则启动定位单元。
3.根据权利要求2所述的一种门窗的开关状态判断方法，其特征在于，还包括步骤3，根据门窗的开关状态执行相应的操作；持续获取所述智能锁的移动状态，直到所述移动状态中的加速度值在第二预设时间内持续比阈值小时，则停止定位单元。
4.根据权利要求2所述的一种门窗的开关状态判断方法，其特征在于，所述定位单元为地磁，所述门窗的旋转圆心以及旋转半径的获取过程具体为：
通过所述地磁获取第一预设时间内所述智能锁的不同的位置坐标，并根据所述不同的位置坐标确定采样值数据集，并根据所述采样值数据集进行圆拟合运算，得到所述门窗的旋转圆心以及旋转半径。
5.根据权利要求4所述的一种门窗的开关状态判断方法，其特征在于，所述步骤2中判断所述门窗的开关状态具体包括：
根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，计算所述智能锁的当前位置与预设起始位置之间的夹角，当所述夹角大于预设角度时，则判定所述门窗的开关状态为开启状态。
6.根据权利要求5所述的一种门窗的开关状态判断方法，其特征在于，所述预设起始位置具体为：
用户按照开门窗、关门窗以及锁门窗的顺序对所述智能锁执行关闭操作，将所述智能锁执行关闭操作的状态点定义为关闭点，所述关闭点即为所述预设起始位置。
7.一种门窗的开关状态检测系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标；
第一判断模块，用于根据所述智能锁当前的位置坐标、门窗的旋转圆心以及旋转半径，判断所述门窗的开关状态。
8.根据权利要求7所述的一种门窗的开关状态检测系统，其特征在于，还包括：第二判断模块，用于在获取安装在门窗上的智能锁当前的位置坐标之前，利用加速度传感器获取所述智能锁的移动状态，根据所述移动状态判断所述门窗的状态是否变化；当所述移动状态中的加速度值大于等于阈值时，则判定所述门窗状态发生变化，则启动定位单元。
9.根据权利要求8所述的一种门窗的开关状态检测系统，其特征在于，还包括：第三判断模块，根据门窗的开关状态执行相应的操作；持续获取智能锁的移动状态，直到所述移动状态中的加速度值在第二预设时间内持续比阈值小时，则停止定位单元。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至6中任一项所述的一种门窗的开关状态判断方法。
11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求10所述的存储介质、执行所述存储介质内的指令的处理器。
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