一种智能窗及其控制方法与流程

本发明涉及物联网技术，特别是智能家居技术领域。

背景技术：

智能家居技术是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境。智能家居设备已经因为其以上诸多特性走进千家万户，称为方便人们生活、提高居住质量的好帮手。

目前，智能家居设备中，常见的包括智能家电、厨卫电器等，已经在市场上逐步浮现，但作为家居平台中的重要环节-窗户，目前还没有进入智能的世界。

因此，如何设计一种智能化的窗口，是本领域技术人员值得思考的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带有自学习功能，不仅仅是简单地判断什么条件下关闭或打开窗户，而是最大可能地贴近用户自身的习惯，为用户提供定制化的服务的智能窗。

本发明的目的还在于提供一种该智能窗的控制方法。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种智能窗，其特征在于：包括窗体、控制电路、传动装置、信号采集单元和存储单元；所述控制电路连接所述传动装置，通过所述传动装置控制所述窗体的开关，所述信号采集单元分别连接所述控制电路和所述存储单元并传输采集的信息，所述存储单元还连接所述控制电路并传输存储的信息；

所述控制电路包括开关动作判断单元、开关逻辑判断单元和开关控制单元；所述开关动作判断单元用于判断用户的开关窗户动作，所述开关逻辑判断单元统计所述存储单元存储的用户关闭或开启窗户时所述信号采集单元所获取参数，形成开关窗户判据，所述开关控制单元根据所述开关逻辑判断单元形成的开关窗户判据和所述信号采集单元获取的参数，发出开关窗指令；

所述存储单元根据所述开关动作判断单元的判断，存储用户关闭或开启窗户时所述信号采集单元获取的参数。

所述信号采集单元包括温度传感器、湿度传感器、音量传感器、光线传感器和PM2.5传感器。

作为优选，所述开关动作判断单元具有位移传感器，通过所述窗体的位移信息判断开关窗户动作；所述传动装置包括步进电机，根据开关窗指令进行开关窗动作。

作为扩展，所述智能窗还包括网络传输装置，所述网络传输装置连接至互联网，向远端用户反馈信号采集单元获取的参数，以及接收远端用户的控制指令，根据远端用户控制指令开关窗户。

作为进一步扩展，所述智能窗还包括射频接收装置，所述射频接收装置接收由手机控制的射频发射器的射频信号，从中获取控制指令，进行窗户的开关操作。

一种智能窗的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：采集并存储用户开关窗状态对应的的温度、湿度、音量、亮度和PM2.5参数；

步骤S2：利用存储的开关窗状态对应的温度、湿度、音量、亮度和PM2.5参数，形成开关窗判据；

步骤S3：利用根据开关窗判据和温度、湿度、音量、亮度和PM2.5参数形成开关窗指令；

步骤S4：根据开关窗指令进行开关窗动作。

作为具体的，所述步骤S2中的开关窗判据包括：

统计各参数条件下，发生关窗和开窗动作的额定概率发生点；

配置音量、温度、湿度、亮度和PM2.5参数的参数权重W1、W2、W3、W4和W5，使得：

W1+W2+W3+W4+W5＝1；

各权重反比于用户对具体对应参数的敏感度，其中所述敏感度等于开窗和关窗动作的额定概率发生点的差值与整体参数分布区间的比值；

得到了各参数权重之后，即确定了开关窗户判据。

进一步具体的，所述步骤S3中的开关窗指令包括：

如果目前处于开窗状态，则某参数的分布区间乘以该参数权重的积，然后除以实际参数的取值与关窗动作额定概率发生点之差的绝对值，之后求和大于预定阈值，则发出关窗操作的开关窗指令；

如果目前处于关窗状态，则某参数的分布区间乘以该参数权重的积，然后除以实际参数的取值与开窗动作额定概率发生点之差的绝对值，之后求和大于预定阈值，则发出开窗操作的开关窗指令；

其数学式表达：时，发出开关窗指令；

其中为某实际参数的取值，为发生开窗动作或关窗动作的概率发生点，为该参数的参数权重，为该参数的分布区间，为预定阈值。

作为特殊情况，所述步骤S1中，若用户在预定时间间隔内发生两次开关窗动作，则判断用户首次动作不属于习惯动作，不存储此时开关窗状态对应的温度、湿度、音量、亮度和PM2.5参数。

作为扩展，还包括步骤S5：

远端用户向所述智能窗发送参数获取开关窗指令；

通过所述网络传输装置向远端用户反馈所述信号采集单元获取的参数；

远端用户发送开关窗指令；

远端用户发送的开关窗指令时的信号采集单元获取的参数可以被存储单元所存储，开关逻辑判断单元也统计存储单元存储的远端用户发送智能窗的控制指令时信号采集单元所获取参数，形成或修正开关窗户判据。

另一种扩展，还包括步骤S6：

所述射频接收装置接收手机发出的射频信号；

从射频信号中获取开关窗指令；

根据开关窗指令进行开关窗动作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：智能家居技术的最高要求为了解并符合其用户的需求，因此，本发明的智能窗设备能够实现用户的个性化喜好，记录用户对于周围环境与开关窗动作的关联度。例如有的用户不能忍受环境噪音，当周围噪音大于某个数值时，有较大可能性会发生关窗户动作；有的用户对于过于刺眼的光线并不热衷，当室外光较强时，往往会关闭窗户；而有的用户喜欢干燥环境，当室内湿度大时会选择对流空气开启窗户。具体而言，本发明的智能窗设备首先会存储用户关闭或开启窗户时信号采集单元获取的参数，然后统计存储单元存储的用户关闭或开启窗户时信号采集单元所获取参数，形成开关窗户判据。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的部分结构示意图；

图2是根据本发明的一个优选实施例的功能模块示意图；

图3是根据本发明的一个优选实施例的流程示意图；

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1～2所示，本发明的一个实施例包括窗体1、控制电路2、传动装置3、信号采集单元4和存储单元5；控制电路2连接传动装置3，通过传动装置3控制窗体1的开关，信号采集单元4分别连接控制电路2和存储单元5并传输采集的信息，存储单元5还连接控制电路2并传输存储的信息。

具体的，控制电路2包括开关动作判断单元21、开关逻辑判断单元22和开关控制单元23；开关动作判断单元21用于判断用户的开关窗户动作，开关逻辑判断单元22统计存储单元5存储的用户关闭或开启窗户时信号采集单元4所获取参数，形成开关窗户判据，开关控制单元23根据开关逻辑判断单元22形成的开关窗户判据和信号采集单元4获取的参数，发出开关窗指令。存储单元5根据开关动作判断单元21的判断，存储用户关闭或开启窗户时信号采集单元4获取的参数。信号采集单元4包括温度传感器41、湿度传感器42、音量传感器43、光线传感器44和PM2.5传感器45。开关动作判断单元21具有位移传感器211，通过窗体1的位移信息判断开关窗户动作；传动装置3包括步进电机31，根据开关窗指令进行开关窗动作。

作为扩展，智能窗还包括网络传输装置6，网络传输装置6连接至互联网，向远端用户反馈信号采集单元4获取的参数，以及接收远端用户的控制指令，根据远端用户控制指令开关窗户。智能窗还包括射频接收装置7，射频接收装置7接收由手机控制的射频发射器的射频信号，从中获取控制指令，进行窗户的开关操作。

如图1至3所示，本实施的控制方法包括以下步骤：

步骤S1：采集并存储用户开关窗状态对应的的温度、湿度、音量、亮度和PM2.5参数。

步骤S2：利用存储的开关窗状态对应的温度、湿度、音量、亮度和PM2.5参数，形成开关窗判据；

步骤S3：利用根据开关窗判据和温度、湿度、音量、亮度和PM2.5参数形成开关窗指令。

步骤S4：根据开关窗指令进行开关窗动作。

其中，步骤S2中的开关窗判据包括：

统计各参数条件下，发生关窗和开窗动作的额定概率发生点。

例如，60％概率会发生关窗的噪音为55分贝，而当噪音小于40分贝时，用户有60％概率会打开窗户，这样，对于音量参数的发生关窗和开窗动作的额定概率发生点分别为55分别和40分贝。

配置音量、温度、湿度、亮度和PM2.5参数的参数权重W1、W2、W3、W4和W5，使得：W1+W2+W3+W4+W5＝1；

各权重反比于用户对具体对应参数的敏感度，其中敏感度等于开窗和关窗动作的额定概率发生点的差值与整体参数分布区间的比值；

例如统计到的最大音量为110分贝，最小为20分贝，则用户对于音量的敏感度为(55-40)/(110-20)＝0.1667，敏感度越小，说明用户对于某参数更加敏感，进行开关窗判断时，就需要更加着重考虑。

得到用户对具体对应参数的敏感度后，根据以上关系式可以求得具体的参数权重。

以上开关窗户判据是经过长期统计形成的，而且在后期也可能根据用户的动作进行进一步调整。例如但是通过收集参数发现，用户最近一段时间在大噪音的情况下，窗户自动关闭之后用户选择了又打开窗户，则开关逻辑判断单元修正以前形成的开关窗户判据，降低用户开关窗动作与噪音的敏感度。

得到了各参数权重之后，即确定了开关窗户判据。

进一步的，步骤S3中的开关窗指令包括：

如果目前处于开窗状态，则某参数的分布区间乘以该参数权重的积，然后除以实际参数的取值与关窗动作额定概率发生点之差的绝对值，之后求和大于预定阈值，则发出关窗操作的开关窗指令；

如果目前处于关窗状态，则某参数的分布区间乘以该参数权重的积，然后除以实际参数的取值与开窗动作额定概率发生点之差的绝对值，之后求和大于预定阈值，则发出开窗操作的开关窗指令；

其数学式表达：时，发出开关窗指令；

其中为某实际参数的取值，为发生开窗动作或关窗动作的概率发生点，为该参数的参数权重，为该参数的分布区间，为预定阈值。

作为特殊情况，步骤S1中，若用户在预定时间间隔内发生两次开关窗动作，则判断用户首次动作不属于习惯动作，不存储此时开关窗状态对应的温度、湿度、音量、亮度和PM2.5参数。用户打开或关闭窗户后很短时间内，例如5分钟，立刻执行相反操作，即关闭或打开窗户，则开关逻辑判断单元判断用户的前一次动作并不符合用户的使用习惯，属于一次误操作，这样开关逻辑判断单元对前后两次开关窗动作都不纳入统计范围。也就是说，用户的这两次操作并不会与参数间建立关联度。

作为扩展，还包括步骤S5：

远端用户向智能窗发送参数获取开关窗指令；

通过网络传输装置向远端用户反馈信号采集单元获取的参数；

远端用户发送开关窗指令；

远端用户发送的开关窗指令时的信号采集单元获取的参数可以被存储单元所存储，开关逻辑判断单元也统计存储单元存储的远端用户发送智能窗的控制指令时信号采集单元所获取参数，形成或修正开关窗户判据。

进一步扩展，还包括步骤S6：

射频接收装置接收手机发出的射频信号；

从射频信号中获取开关窗指令；

根据开关窗指令进行开关窗动作。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。