用于基于磁场检测来探测窗把手或门把手位置的设备及为此的运行方法技术

本发明专利技术涉及一种用于探测窗把手/门把手位置的设备，所述设备包括磁场传感器(10)和微控制器单元(20)，其中，所述微控制器单元(20)设计用于：读取所述磁场传感器(10)的数据、对于至少一个窗把手/门把手位置(200)记录磁性指纹并且通过比较所述磁场传感器(10)的数据与记录的磁性指纹来探测所述至少一个窗把手/门把手位置(200)。本发明专利技术也涉及一种用于这种窗把手或门把手的运行方法。

A device for detecting the position of a window handle or door handle based on magnetic field detection and its operation method

The invention relates to a method for detecting window / door handle position device, the device includes a magnetic field sensor (10) and micro controller unit (20), among them, the micro controller unit (20) is designed to: read the magnetic field sensor (10) data, for at least one window handle the door handle / position (200) recording magnetic fingerprint and through the comparison of the magnetic field sensor (10) magnetic fingerprint data and records to detect at least one of the window / door handle position (200). The invention also relates to a running method for the window handle or door handle.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于基于磁场检测来探测窗把手或门把手位置的设备及为此的运行方法
技术介绍
如今，在智能家居解决方案(IoT)中应用传感器用于进行窗/门位置监控。可以将信息用于安全性应用或用于给智能家居解决方案提供信息，以便根据窗或门的运动模式来探测状态。将这些状态报告给控制单元，该控制单元将这些状态通知给用户或另一应用(Anwendung)。因此，传感器(例如加速度计、陀螺仪和/或磁力计)安装在窗/门上，以便探测这种位置状态。随后，将所述状态通过无线电连接传送给其他应用。大多数现有的解决方案使用基于静态放置在窗/门上的簧片触点(Reed-Kontakt)的附加件来探测把手位置以及锁止/解锁状态。本方案是一种独立的传感器解决方案，该传感器解决方案不需要在窗户上安装附加组件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，通过磁场检测来探测窗把手/门把手的当前位置，而不使用附加的构件(例如簧片触点、磁铁或附加的机械部件)。2.3本专利技术的核心和优点本专利技术涉及一种用于基于磁场检测来探测窗把手或门把手位置的设备。本专利技术同样涉及一种用于这种用于探测窗把手或门把手位置的设备的运行方法。本专利技术的目的在于，通过磁场检测来探测窗把手或门把手位置。因此，通过实现的算法分析由传感器信号测量到的磁场变化。所述磁场变化由窗/门内部的铁磁性元件的运动产生，所述铁磁性元件是锁止机构/把手机构的构件。这些元件通常是窗/门的一部分并且不需要明确添加以使本专利技术正常工作。借助对窗把手/门把手位置的识别可以实现若干新的应用：对于窗把手/门把手状态监控的更稳健的解决方案：通过了解窗和门的当前的把手位置，用户可以更准确地校验窗把手/门把手的位置状态。也就是说，如果窗户处于关闭位置但把手未关闭，那么将使用户意识到，窗户可以由于风的影响或由外面的人打开。另一方面，如果窗户处于关闭位置并且把手同样处于其关闭位置，那么该应用可以推断出，窗户不能由“正常的”外部刺激(在不考虑破门企图的情况下)打开。本专利技术的优点：1.不需要为了集成系统而对窗或门进行改动。2.可以非常简便地安装在所有类型的窗或门中。3.可以作为后续安装解决方案使用。4.探测窗把手/门把手的位置以及锁止机构的状态。5.独立的部件。传感器，不需要为了运行将外部的部件安装到窗/门上。6.非常成本高效。7.稳健的自校准。8.可以应用于翻转门/窗和推拉门/窗。9.显著提高窗/门状态探测的可靠性；不仅表示窗/门关闭，而且实际上被锁止。10.高效节能的解决方案。11.小的形状因子(Formfaktor)。附图说明图1示出窗以及一种根据本专利技术的传感器；图2以流程图的形式示出根据本专利技术的运行方法的一种示例；具体实施方式图1示出窗以及一种根据本专利技术的传感器。本专利技术的目的在于，通过磁场检测来探测窗把手/门把手的当前位置，而不使用附加的构件(例如簧片触点、磁铁或附加的机械部件)。这通过将磁力计传感器放置在靠近窗/门锁止机构的一个充分考虑的位置中来实现，在所述位置中，传感器可以借助运动的铁磁性构件来测量磁场的变化，所述铁磁性构件负责窗/门(把手驱动设备)的锁止/解锁行为。锁止机构确定，窗/门是否能够达到以下状态中的一种：打开、关闭或翻转(更多的状态当然是可能的并且同样可以探测到)。参考图1。随后，确定的状态可以通过通信单元——例如有线地或无线地(蓝牙、WiFi、zigbee、Lora等)——报告给另一应用。本专利技术实现为一种设备(或设备的一部分)，所述设备静态地安装在窗框/门框上或集成到窗框/门框中，并且包括以下部件：1.传感器10，该传感器在不同的轴上测量磁场。磁力计传感器可以安装在确定的位置100中，例如安装在窗框/门框的上方或下方。把手杆位置220的变化将窗锁止机构200的滑动销210置于确定的位置中。传感器可以借助内部滑动机构的由窗把手/门把手操控的铁磁性构件定向。这能够实现探测当前的窗把手/门把手状态，并且如果窗/门关闭但没锁止，则由此警告用户。2.微控制器单元20，该控制单元与传感器共同集成。控制器与传感器进行通信，以便要求测量并且运行包含探测算法的软件。3.算法1-310(运行在微控制器上的软件300的一部分)用于磁力计传感器测量值的“指纹获取”。所述算法可以实现，基于磁传感器数据获取并且存储“指纹”。此外，所述算法可以实现，将当前的磁传感器测量值数据与所存储的指纹进行比较。如果当前的测量与指纹的差别低于可配置的阈值，那么将它们视为相似的。4.算法2-320(运行在微控制器上的软件300的一部分)使用算法1，以便确定当前的窗把手/门把手位置。所述算法可以基于当前测量与所存储的指纹的相似度确定多个位置状态：“处于关闭位置的窗/门的把手锁止”、“处于打开位置的窗/门的把手解锁”、“处于翻转位置的窗/门的把手”(以及其他状态，如果可以应用于特别的窗/门)。5.有线的或无线的连通性接口400(例如蓝牙)，使用所述连接接口，以便将由算法已经确定的窗把手/门把手的状态传送给另一应用(执行器、访问控制过程(Zugangskontrollprozess)等等)。在软件300运行期间，磁力计传感器10周期性地提供测量，并且算法通过过滤过程预处理信号，以便降低噪声或不期望的数据值。开始时，应用允许用户基于每个特定把手位置中的所测量的磁场来记录特定的窗把手/门把手状态。然后将这些值存储并且作为指纹使用。只要已经从所有期望的位置获取了指纹，软件就开始监控过程，其中，实现的算法在每个迭代中分析处理当前的传感器测量并且估计其是否与记录的指纹中的任何一个一致。作为结果，软件可以探测并且报告正确的把手位置。为了改善结果，如果磁性失真损害系统，那么算法可以自动更新指纹。这在与算法进行通信的自动校准过程中进行。图2以流程图的形式示出根据本专利技术的运行方法的一种示例。根据本专利技术的运行方法在所述示例中如下地运行：500开始505初始化510读取磁力计的xyz测量515过滤过程520决定：是否记录到指纹？522记录对于当前位置的磁性指纹525把手位置监控过程530决定：传感器测量与指纹1是否一致？532把手处于锁止的关闭位置535决定：传感器测量与指纹2是否一致？538把手处于解锁的打开位置540决定：传感器测量与指纹3是否一致？542把手处于解锁的翻转位置545位置尚未确定550报告当前的把手位置590结束附图标记10传感器100传感器位置20微控制器单元200窗锁止机构210滑动销220把手位置300软件310算法1320算法2400有线的或无线的连通性接口500开始505初始化510读取磁力计的xyz测量515过滤过程520决定：是否记录到指纹？522记录对于当前位置的磁性指纹525把手位置监控过程530决定：传感器测量与指纹1是否一致？532把手处于锁止的关闭位置535决定：传感器测量与指纹2是否一致？538把手处于解锁的打开位置540决定：传感器测量与指纹3是否一致？542把手处于解锁的翻转位置545位置尚未确定550报告当前的把手位置590结束本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于探测窗把手或门把手位置的设备，所述设备包括磁场传感器(10)和微控制器单元(20)，其中，所述微控制器单元(20)设计用于：从所述磁场传感器(10)读取数据、对于至少一个窗把手/门把手位置(200)记录磁性指纹并且通过将所述磁场传感器(10)的数据与所记录的磁性指纹进行比较来探测所述至少一个窗把手/门把手位置(200)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.17 DE 102015207040.91.一种用于探测窗把手或门把手位置的设备，所述设备包括磁场传感器(10)和微控制器单元(20)，其中，所述微控制器单元(20)设计用于：从所述磁场传感器(10)读取数据、对于至少一个窗把手/门把手位置(200)记录磁性指纹并且通过将所述磁场传感器(10)的数据与...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·福尔克，F·苏亚雷斯莱内斯，F·申德勒，J·诺盖拉尼内，WB·波特内尔，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE