基于压力感应技术的天气感应方法及装置、智能门窗与流程
本发明涉及智能家居行业，尤其涉及一种基于压力感应技术的天气感应方法及装置，以及采用了该天气感应装置的智能门窗。
背景技术：
近年来，随着科技不断飞速发展，各种智能家居普及入户，人们的生活方式在不断的改变，同时对生活质量要求不断提高，对电气设备的要求也有了很大的改变，从功能性需求慢慢的转向智能化、美观时尚化、简单化等方向。
在门窗方面，普通门窗已经无法满足人们的智能化需求，目前也出现了一些智能门窗，现有的智能门窗通过各种感应设备来监测当前的状况，从而来判断是否要自动打开或关闭，如设置雨量感应器、风力感应器等，通过雨量感应器，风力感应器等多种感应器收集信息传递给门窗控制总成，再由控制系统控制门窗开关，但是就光安装这两种设备，就已经在体积、安装等方面足已让整个门窗变得不现实，因为需要针对不同情形天气使用不同传感器进行信息收集，在成本上无法做到最小化，同时感应器数量增多，意味着窗体占用面积增加，而现有技术中雨量感应器、风力感应器本身体积就不小，所以导致窗体大小再次受到限制，这不仅影响门窗美观程度，同时还影响室内采光度。因此，这些专利技术通常都难以应用到产品上进行推广。进一步，这些现有的智能感应门窗设计方案都无法做到对受风面风力大小的精准判断，从而无法在未下雨的台风或沙尘暴天气对门窗来进行自动控制。
技术实现要素：
为了解决现有技术中安装过多的传感器导致智能门窗体积较大、安装复杂的技术问题，本发明提出了基于压力感应技术的天气感应方法及装置、智能门窗。
本发明提出的天气感应方法，包括步骤：
将压力传感器置于室外，并监控所述压力传感器的受力情况；
当压力传感器受到压力的压力接触点的个数大于预设个数时，判断所述压力接触点的受力面积是否小于预设的雨点产生的最大受力面积或者小于预设的雪点产生的最大受力面积，若是，判断当前的天气为下雨天气或下雪天气；
当压力传感器受到压力的压力接触点的个数等于预设个数时，判断所述压力接触点的受力面积是否大于预设的风力产生的最小受力面积，若是，判断当前的天气为刮风天气。
当压力传感器受到压力的压力接触点的个数小于预设个数时，判断当前的天气为晴朗或阴天。
具体的，所述压力传感器的压力接触点通过如下步骤来计算：
将压力传感器中受到压力超过其对应的压力基准值的压力感应元件筛选出来作为受力点，并从中找到受到的压力最大的压力感应元件的位置作为受力中心点；
将所述受力中心点周围所有的相邻受力点合并组成一块区域；
将所述区域作为一个压力接触点。
优选的，所述压力感应元件对应的压力基准值根据压力感应元件在最近一次检测周期内检测到的持续了一定时间的稳定压力值得到。
优选的，当所述天气为刮风天气时，还包括步骤：将一个压力接触点的所有受力点的压力相加得到当前风力。
本发明提出的天气感应装置，采用上述技术方案所述的天气感应方法来感应天气。
具体的，天气感应装置包括：所述压力传感器，用来动态计算压力传感器所有压力感应元件的压力基准值、根据所述压力传感器的受力情况判断天气的压力数据处理模块。
本发明提出的智能门窗，包括：门窗本体，用于控制门窗开关状态的控制模块，所述控制模块接收天气感应装置的信号对门窗本体的开度以及开关进行控制。
具体的，所述控制模块接收到所述天气感应装置的信号为下雨或下雪的信号时，控制所述门窗本体关闭。所述控制模块接收到所述天气感应装置的信号为刮风的信号时，根据所述风力控制所述门窗本体的开度或者关闭所述门窗本体。所述控制模块接收到所述天气感应装置的信号为晴朗或阴天时，控制所述门窗本体打开。
在应用时，所述天气感应装置安装在所述门窗本体上或者门窗本体附近的外墙面上。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、利用一种感应器替代多种感应器，极大简化安装步骤，减少安装、维护成本。
2、感应器种类、数量的减少及安装的简洁性，很好的降低门窗主体成本。
3、能很好节约门窗主体空间，提供更好的室内采光度。
4、正面受风力的精确计算，能保证室内保持最佳空气流通。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是本发明智能门窗一个具体实施例的硬件框图。
图2是本发明智能门窗的控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的原理及实施例。
本发明通过对压力数据进行处理，从而来感应天气，这使得门窗仅仅只需要使用一层薄薄的压力感应元件就可以得到天气情况，从而对其开关状态和开度进行控制了。
具体的，本发明的天气感应方法是将压力传感器置于室外，通过压力传感器的各个压力感应元件来获取压力数据，然后通过监控压力传感器的受力情况来判断天气状态。
在判断压力感应元件是否受力之前，我们需要先确定每个压力感应元件的压力基准值，最开始可以设置一个压力初始值f0，但是随着时间的推移以及室外各种环境的变化，这个压力初始值f0需要逐渐调整为当前受力值fb,把fb视为力度受力初始值零点，可以由每个压力感应器零点数据组成一个压力数据零点网，形成压力计算的基准水平面，而本明的所有压力感应元件的压力基准值会形成一个动态的压力基准面，每个压力感应元件都会在一个检测周期内检测其稳定压力值，当一个稳定压力值持续一定时间不变时（例如持续了3分钟），则可以将该稳定压力值作为这个检测周期的压力基准值，由于压力感应元件在每个检测周期内都会进行检测，从而更新最新的压力基准值，这就使得压力传感器可以形成一个随着时间、情况变化的动态的压力基准面，这样可以剔除因压力感应器表面材料或是表面污垢引起的压力误差。
当压力传感器受到压力时，我们需要去统计其受压力的压力接触点的个数，以及压力接触点的面积。因为下雨或下雪时，会有多个压力接触点，每个压力接触点较小，而刮风通常都是一个压力接触点，这一个压力接触点会较大。
具体的，我们通常以下步骤去找到相应的压力接触点：可以将压力传感器中受到压力超过其对应的压力基准值的压力感应元件筛选出来作为受力点fc，并从中找到受到的压力最大的压力感应元件的位置作为受力中心点fp，这里所指的压力基准值是最近一次（也可以称为最晚一次）的检测周期内所检测到的压力基准值。将受力中心点fp周围所有的相邻受力点fc合并组成一块区域，这块区域就是一个压力接触点。同一区域内（一个压力接触点）所有压力fc相加得到ft，
当压力传感器受到压力的压力接触点的个数大于预设个数时（例如1个），判断压力接触点的受力面积是否小于预设的雨点产生的最大受力面积或者小于预设的雪点产生的最大受力面积，若是，就可以判定当前的天气为下雨天气或下雪天气。当压力传感器受到压力的压力接触点的个数等于预设个数时（例如1个），判断压力接触点的受力面积是否大于预设的风力产生的最小受力面积，若是，就可以判定当前的天气为刮风天气，而且可以将一个压力接触点的所有受力点的压力相加得到当前风力f，f=ft*i，其中i是一个常量系数，可以通过实验数据得出。这里的雨点产生的最大受力面积、雪点产生的最大受力面积以及风力产生的最小受力面积都是可以通过实际测量，得到实验样本数据，通过实验样本数据来得到。
当压力传感器受到压力的压力接触点的个数小于预设个数时，判断当前的天气为晴朗或阴天。
基于上述天气感应方法，本发明还保护采用了该天气感应方法来感应天气的天气感应装置。天气感应装置具体可以具有两部分，即压力传感器和压力数据处理模块，压力传感器用来感应压力，压力数据处理模块用来根据压力传感器所感应的压力来用来动态计算压力传感器所有压力感应元件的压力基准值，以及根据压力传感器的受力情况判断天气。
基于该天气感应装置，本发明还保护相应的智能门窗，图1给出了智能门窗的一个具体结构框图。该智能门窗包括：门窗本体3，天气感应装置的压力数据处理模块4，天气感应装置的压力传感器2，设置在门窗本体3上的美化装饰层1，控制模块5。具体的，天气感应装置可以安装在门窗本体上，例如门窗本体的门框上或者是窗框上，或者窗户玻璃上，也可以安装在门窗本体附近的外墙面上。而且安装摆放位置也不限定，可以是竖直贴附在门窗本体上，也可以就这么平放在窗台上，斜放也不影响天气的判定结果。
如图2所示，控制模块5用来控制门窗开关状态，控制模块接收天气感应装置的信号对门窗本体的开度以及开关进行控制。当控制模块接收到天气感应装置的信号为下雨或下雪的信号时，控制门窗本体关闭。控制模块接收到天气感应装置的信号为刮风的信号时，根据风力控制门窗本体的开度或者关闭门窗本体，具体可以计算出门窗本体需要关合的程度d=f*j（j是一个常量系数，用于计算出合理的门窗关合程度，可以通过实验数据得出），然后控制模块可以根据关合的程度d来控制门窗本体的开度。当然，若是控制模块接收到天气感应装置的信号为晴朗或阴天时，还可以控制门窗本体打开。
本发明利用压力传感技术来采集相关数据来判断室外天气状况，当前技术压力传感器可以做到直径在毫米内，在体积上明显优于现有的雨量感应器、风力感应器，同时现有的压感技术可以做到高灵敏度，同时压力等级可以达数万级别。而且压力传感器可以在不占用更多采光空间的情形下进行安装，且同时不影响门窗主体的美观。通过一个压力传感器就可以完全替代现有雨量感应器、风力感应器的功能，减少安装复杂程度。而且压力传感器是具有方向性，在起风天气，可以准确计算受风面的风力大小，传统风力感应器很难做到准确测量实际受风力。基于对受风面受力情况计算的精准性，本发明可以实现根据室内所受风力的影响情况，控制门窗关合程度，最大程度上即保证室内通风，又能保证室内物品不会被大风受损。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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