[發明專利]一種智能窗戶控制系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202011175638.0
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112127738A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 尚慧琳;蔣慧敏;任立強;姚成;李瑋祎;楊欣彤;季斐宇
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: E05F15/73
• 分類號: E05F15/73;E05F15/635;E05F15/42
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 黃超宇;胡晶

本發明公開了一種智能窗戶控制系統及其控制方法，包括玻璃框、窗框、滑槽、開關按鍵、微控制器、驅動電機、電源，以及兩個第一測距傳感器和第二測距傳感器，通過開關按鍵能夠實現窗戶的自動開啟與關閉，并且當檢測孩童超過與窗戶的安全距離時，窗戶將自動關閉；若在窗戶關閉過程中檢測到有生命體的阻擋，微控制器控制驅動電機反轉進而防止窗戶夾到生命體。本發明可以有效防止孩童意外地從窗戶墜落事故，避免悲劇的發生，且相較于目前智能窗戶的控制方式、防夾裝置以及電路設計，本發明還具有結構簡單、易調節、操作便捷的優勢。

技術領域

本發明涉及窗戶控制技術領域，特別涉及一種智能窗戶控制系統及其控制方法。

背景技術

近年來，智能家居在我國成為一個熱門話題，智能窗戶當然也成為了其中必不可少的一部分，引發了不少研究。

但目前，無論是用于家庭住房的窗戶，還是用于商場、醫院等公共場所的窗戶都是傳統型的，即需要人為操作其開啟與關閉。傳統型窗戶在現有技術中，存在著以下問題：特殊人群如年邁老人、小孩、殘疾人夠不到窗戶或者不具有開窗能力。即便有一些家庭住房安裝了智能窗戶，但是仍舊缺少一種安全防護窗戶系統。并且，在如此快的生活節奏中，經常傳出在高層建筑中，由于沒有及時關閉窗戶而致使孩童發生墜樓事件。而現有的防護窗大多是通過在窗戶上設置防護網或防護欄來達到防墜落的效果，這些方法不僅對室內的采光存在一定的影響，更為重要的是在火災等緊急情況下，窗外的防護欄會大大降低人們生存或逃生的可能性，這些都或多或少影響人們的生活質量。

目前，大多數的防護窗戶不具有防夾功能，現有的一些具有防夾功能的窗戶也是需要在遇到很大的阻力之后才能夠停止或下降，這會對用戶，尤其是對年齡較小的兒童造成一定的傷害。小孩子天性好動，加上大人有時不在身邊看護，小孩子被窗戶夾傷或被夾身亡的事故時有發生，據統計，歐美一些國家每年都會出現數起兒童因窗戶夾住而窒息的事故?，F有防夾窗戶的防夾功能檢測技術有紅外線傳感器式、壓力傳感器式、霍爾傳感器式。

紅外線傳感器式檢測技術是利用紅外光檢測有無異物在窗戶移動范圍內，通過控制單元發出指令讓驅動電機停轉或反轉帶動窗戶的停止或反轉從而實現了防夾功能。

壓力傳感器式檢測技術是將壓力傳感器置于窗戶上邊框內，當窗戶上升過程中夾到物體時，壓力傳感器反饋觸發信號，通過控制單元發出指令讓驅動電機停轉或反轉帶動窗戶的停止或反轉從而實現了防夾功能。

霍爾傳感器式檢測技術利用霍爾元件來監測窗戶的運動位置，當運動中的窗戶受到橫向或正向壓力時，它會給驅動電機帶來大的負載，當霍爾元件感應的脈沖寬度達一定程度時，控制單元判定窗戶在上升過程中遇到了阻力，并通過控制單元發出指令讓驅動電機停轉或反轉帶動窗戶的停止或反轉從而實現了防夾功能。

以上的防夾檢測技術或研究存在以下弊端：壓力傳感器式檢測技術的弊端在于成本高且容易誤觸發；霍爾傳感器式檢測技術對于檢測硬度大的物體效果較好，對于檢測硬度小的物體效果不理想。由于目前世界范圍內廣泛采用的基于霍爾傳感器的接觸式防夾已經不再適應飛速發展的社會需求，且本發明采用無霍爾傳感器，大大降低了成本。

因此，設計一款智能安全防護窗戶，實現自動關閉和打開窗戶的功能，進行通風換氣，并且具有安全防護且防夾的性能，給人們帶來更加舒適的居家體驗。

發明內容

為了克服現有技術中的不足，本發明提供一種智能窗戶控制系統及其控制方法，通過開關按鍵能夠實現窗戶的自動開啟與關閉，并且當檢測兒童超過與窗戶的安全距離時，窗戶將自動關閉；若在窗戶關閉過程中檢測到有生命體的阻擋，微控制器控制電機驅動模塊反轉。本發明可以有效防止幼兒意外地從窗戶墜落事故，避免悲劇的發生。

為了達到上述發明目的，解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發明公開了一種智能窗戶控制系統，包括玻璃框、窗框、滑槽、開關按鍵、微控制器、驅動電機、電源，以及兩個第一測距傳感器和第二測距傳感器，其中：