CN100458609C - 一种数字家庭家具控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字家庭家具控制器，它属于数字家庭网络与控制领域。家具控制器由处理器、存储器、输入输出设备、摆放设计模块、信息管理模块和移动控制模块组成，首先通过信息管理模块输入家具信息和家庭空间布局信息；再通过家具摆放设计模块设计家具摆放位置，确定设计方案后保存结果；最后移动控制模块根据设计模块的设计结果，控制移动家具的摆放位置。利用本发明可以通过预览家具摆放效果图以达到用户满意，避免重复劳动，并利用现代化技术移动这些家具到指定的摆放位置，节省了用户宝贵时间与体力，而且可以有效避免搬动家具时损坏家具的可能。

Description

一种数字家庭家具控制器

技术领域

本发明涉及数字家庭网络与控制领域，特别是涉及一种数字家庭的家具控制器。

背景技术

随着数字家庭时代的到来，人们对于生活质量的要求日渐提高，在许多方面要求家具智能化，充分以用户为中心，令用户感受科技带来的强大功能。目前家庭中都会购买较多家具，比如沙发、衣柜、双人床等，这些家具一般来说都会根据房子的面积，布局以及装修效果等多种因素摆放在不同的位置，而且往往会不定期的重新摆放这些家具以达到舒适住户的目的。但是这些家具一般都比较笨重，搬动起来很费力，而且由于家具的不同摆放位置搭配会产生不同的视觉效果，搭配得当，就会充分利用空间，并产生美好的视觉效果，搭配不得当，则可能浪费家庭空间，并另住户感到诸多的不便。现在家庭中重新布置这些家具，都是由用户手动去搬，然后将他们摆放在用户想要摆放的位置，这样做十分浪费人力，而且往往会不经意间碰坏家具；另外一点，当用户摆放好这些家具后，往往会发现空间布局不合理，比如衣柜摆放在梳妆台旁边后，往往会另衣柜门无法打开，这样就需要重新摆放这些家具，浪费了用户的时间；最后，用户在重新摆放家具后，往往会发现这样摆放无法达到用户预期的美观效果，则需要用户再做出额外的调整，而且这种调整经常会令用户陷入凌乱无序的感觉。

数字家庭是一个功能强大，资源条件充足的环境，可以从网络中获取许多资源，并且有着十分强大的控制中心，如果能够充分利用这些资源，将数字家庭中的家具进行统一管理则成为解决上述问题的一种有效途径。本发明利用了数字家庭的众多资源，设计了一款数字家庭家具控制器，由该控制器统一控制管理家庭中的家具。用户可以通过该控制器，设计家中的家具摆放位置，并可以在设计完成后，通过本发明的控制器查看效果图，当达到用户满意后，由本发明的控制器发送各种指令信息，统一控制家庭中的家具，将家具移动到效果图中指定的摆放位置。

发明内容

针对以上的不足，本发明提出了一种数字家庭家具控制器，它包括处理器、存储器、输入输出设备、摆放设计模块、信息管理模块和移动控制模块。

所述处理器用于控制各个模块程序的运行。

所述存储器包括内存、flash和ROM，内存和flash用于存储程序运行期间相关数据信息，ROM中贮存嵌入式操作系统。

所述输入输出设备用于输入家具规格信息与设计家具摆放位置，并在设计完毕后，将设计效果图展现在屏幕中，它可以用液晶显示触摸屏实现。

所述家具信息管理模块是运行于本发明控制器中的一个管理程序，模块中详细记录了家庭空间信息与家具规格尺寸信息，这些信息在初次使用本发明控制器时由用户通过触摸屏输入。对于以后陆续买入或是淘汰的家具，用户则可以通过该模块控制程序的注册新设备与删除旧设备功能实现这些家具的管理控制。当用户在设计家具摆放位置时，该模块则将为家具摆放设计模块提供家具规格尺寸信息用以帮助用户进行设计，另外，当家具移动控制模块移动家具时，该模块将家具规格尺寸信息发送给移动控制模块用以帮助控制移动过程。

所述摆放设计模块主要完成家具位置摆放设计以及生成家具摆放效果图的功能。可由用户通过触摸屏设计家具摆放位置，设计过程中，该模块还将接受家具信息管理模块发送过来的建议信息及提示信息用于帮助用户设计家具摆放位置。设计完成后该模块即可生成家具摆放效果图。当用户确定设计方案后，该模块将设计结果传递给家具移动控制模块用以控制家具移动。

所述移动控制模块主要负责家具的移动控制部分，包括家具移动的方向控制与信号发射控制，利用射频信号发射装置，将控制信号发送给家具。该模块将从家具信息管理模块中获取家庭空间布局的详细信息，并严格按照这个布局信息移动家具。该模块的家具移动信息来源于家具摆放设计模块。当移动家具时，采取一次只移动一种家具的工作方式，即不同是对多种家具进行移动，家具移动方向有上、下、左、右四个方向，家具的移动先后次序关系由该模块利用移动算法进行控制，以此达到智能化移动家具的目的。

所述家具控制器的控制流程为：

1)判断用户是否初次使用本控制器，是则执行2)，否则执行3)；

2)用户通过家具信息管理模块输入家中现有家具详细规格尺寸信息，并利用该模块的家庭空间布局程序输入家庭空间的详细布局信息；

3)用户通过家具摆放设计模块设计家具摆放位置，确定设计方案后保存结果；

4)家具移动控制模块根据设计模块的设计结果，控制移动家具的摆放位置。

本发明的有益效果在于：体现了科技以人为本的指导思想，充分利用现代科学技术，智能化设计家具位置摆放，可以通过效果图预览家具摆放设计，达到用户满意后再移动家具，避免重复劳动，并利用现代化技术移动这些家具到指定的摆放位置，节省了用户宝贵时间与体力，而且可以有效避免搬动家具时损坏家具的可能，体现了以用户为中心的设计原则。

附图说明

图1为家具控制器模块结构示意图；

图2为家具控制器总体控制示意图；

图3为家具摆放设计模块流程示意图；

图4为家具摆放设计模块触摸屏布局示意图；

图5为家具移动控制模块流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对数字家庭家具控制器进行进一步介绍。

如图1所示，数字家庭家具控制器整体结构上包括处理器、存储器、输入输出设备、摆放设计模块、信息管理模块和移动控制模块。在硬件方面，由射频信号发射装置、液晶显示触摸屏、中央处理器芯片、内存、flash、ROM等硬件部件组成，这些硬件部件通过系统控制总线、数据总线连接，集成于一块主板上，属于嵌入式系统。目前这些硬件产品都已经很成熟，本发明允许根据实际设计需要做灵活的硬件选择。本控制器通过中央处理器控制各个模块程序运行，内存、flash中将存储程序运行期间相关数据信息，ROM中贮存嵌入式操作系统，如uClinux。液晶显示触摸屏则用于输入家具规格信息与设计家具摆放位置，并在设计完毕后，将设计效果图展现在屏幕中。在软件上，所有应用程序运行在嵌入式操作系统之上，并为各个硬件编写配置了驱动程序，操作系统负责调度控制硬件。由于本控制器设计目标明确，只需要运行一个应用程序。该程序可分为三个功能模块：家具摆放设计模块、家具信息管理模块、家具移动控制模块三部分。相应地，三部分模块将分别设计实现其程序控制流程，并对其他模块提供功能调用接口。当通过本发明来移动家具时，应用程序从家具信息管理模块与家具摆放设计模块中取出预先设定好的家具信息以及家具摆放位置信息来控制家具移动，移动过程则由移动控制模块负责，该模块具体来说由一个移动控制程序管理，移动控制程序将通过射频信号发射装置发射移动控制信号到相应的家具，家具则根据该控制信号进行移动。家具信息管理模块的功能由一个家具信息管理程序实现，该信息管理程序中存放了家具的详细规格说明信息。家具摆放设计模块功能由一个家具设计控制程序完成，设计程序由用户通过触摸显示屏输入，提供用户灵活方便的家具位置摆放设计界面。

如图2所示，移动控制模块需要根据家庭空间布局信息与家具位置摆放信息选择家具的移动路线的功能。信息管理模块主要完成对家庭空间布局的信息初始化工作与家具信息管理工作，包括空间布局与家具信息两部分管理功能；空间布局信息设定后即可生成家庭空间布局的二维坐标图；家具信息管理功能主要完成家具规格尺寸信息的输入以及家具设备的添加删除功能。摆放设计模块主要完成家具位置摆放设计以及生成家具摆放效果图功能；该模块根据信息管理模块提供的家庭空间布局二维坐标图与家具信息，以托放家具图标的形式设计家具摆放设计。

功能模块具体描述：

1、信息管理模块

信息管理模块主要完成对家庭空间布局的信息初始化工作与家具空间布局信息通过该模块的一个布局画图软件完成，画图软件提供了家居规划设计的各种建筑外壳、结构与墙壁的设计工具，用户可以利用这些工具设计家庭空间布局信息。家庭空间布局信息设定主要针对卧室、客厅、书房三部分进行设计。目前这类设计软件比较多，本发明允许根据应用所需做灵活选择，但该设计过程由用户在液晶触摸屏上完成。当家庭空间布局信息设计完成后即可生成家庭空间布局的二维坐标图，坐标图采用类似于电脑显示器的坐标系，以该布局设计的最左上角为原点，横向方向为X轴，纵向方向为Y轴。由于家具相对来讲一般都比较大，故坐标系使用分米做单位。

家具信息管理功能主要完成家具规格尺寸信息的输入以及家具设备的添加删除功能。信息管理模块将家庭中的会用到的家具都做了相对应的图标，用户可以直接选择这些图标输入家具的规格尺寸信息。家具规格尺寸信息主要包括：ID，名称，高度，宽度，可用状态，用途描述，形状描述(圆形、长方形、椭圆形、菱形等)，材料描述信息。其中可用状态用于标识该家具是否已在家庭中存在，其状态设计两种：0代表家中不存在；1代表家中已存在。只有家中存在的家具，在家具摆放设计模块中才会显示。家具的规格尺寸信息通过该模块提供的一个显示在液晶屏中的软键盘输入，该软键盘同时配套一款输入法使用。目前这种软键盘技术比较成熟，可以直接利用PDA、智能手机中类似的输入程序。

2、摆放设计模块

摆放设计模块主要完成家具位置摆放设计以及生成家具摆放效果图的功能。该模块根据信息管理模块提供的家庭空间布局二维坐标图与可用的家具图标信息，通过托放家具图标设计家具摆放位置，并在设计完成后生成效果图。针对家居设计会有许多的设计方案，用户可以通过参考开发商或是室内装潢设计公司的一些设计图来自己动手设计家庭中的家具摆放。

如图3所示，对家具摆放位置进行设计时，本发明首先会根据信息管理模块中设定的家庭空间布局信息与家具信息初始化液晶屏，液晶屏布局如图4所示，其左面的家具图标，是由本发明中的一个选择程序控制程序初始化完成的，该程序从所有的家具图标中将家具可用状态为1的图标选择出来，放于显示屏的左面，然后通过一个图标托放控制程序利用这些图标做家具摆放位置的设计。液晶屏的右面即为家庭布局二维坐标图，当托放图标到坐标图中后，控制程序就会把其所在位置记录保存。同时，信息管理模块会把这个家具的详细信息传递给本模块控制程序，用于判断是否该家具摆放位置得当，例如是否该位置足够摆放该家具等。当设计完成后，通过点击屏幕中的完成按钮，由效果展示程序控制生成家庭设计平面效果图，该程序实现相对容易，只需要将设计屏幕中右面部分进行放大全屏显示即可。

3、移动控制模块

移动控制模块主要完成家具在移动时的一些控制功能，包括家具移动的方向控制与信号发射控制。移动模块每次只能对一个家具进行控制，这样就需要移动模块具备在不同家具间做控制转换的功能，该部分功能由本发明中的一个家具选择判定程序进行控制。另外，移动控制模块需要根据家庭空间布局信息与家具位置摆放信息选择家具的移动路线的功能，该部分功能由一个移动线路控制程序完成。

如图5所示，家具选择判定程序首先从家具摆放设计模块中获取家具摆放位置信息并设置这些家具移动状态为未完成，然后本程序从未完成移动的家具中随机选择一个家具进入准备移动状态。移动线路控制程序此时会根据家庭空间布局信息以及该准备移动的家具目标摆放位置做出移动线路选择。该程序将首先在家庭空间二维坐标中定位目标位置，如果目标位置现在可用，则本程序将根据坐标系中点间位置，做出一个移动过程中的路线，路线是一个由方向、移动距离二元组组成的序列。再由信号发射程序将这个二元组序列发射到家具，家具即可根据这些指定信息移动到指定位置，并置移动状态为完成状态。如果目标位置现在不可用，则线路选择程序将会在坐标系中搜索选择一个空闲点将家具移动到该空闲点，该空闲地定义为周围2米内没有家具的位置。该模块的家具移动信息来源于家具摆放设计模块。当移动家具时，采取一次只移动一种家具的工作方式，即不同是对多种家具进行移动，家具移动方向有上、下、左、右四个方向，家具的移动先后次序关系由该模块利用移动算法进行控制，以此达到智能化移动家具的目的。然后再由家具选择程序控制选择另外一个家具进行移动控制，其移动控制过程同上所述。当所有家具都完成移动后，即家具移动状态全部为完成状态，则家具移动控制过程结束。

Claims (8)

1、一种数字家庭家具控制器，它包括处理器、存储器、输入输出设备、摆放设计模块、信息管理模块和移动控制模块：

处理器用于控制各个模块程序的运行；

存储器包括内存、flash和ROM，内存和flash用于存储程序运行期间相关数据信息，ROM中贮存嵌入式操作系统uClinux；

输入输出设备用于输入家具规格信息与设计家具摆放位置，并在设计完毕后，将设计效果图展现在屏幕中；

信息管理模块完成对家庭空间布局的信息初始化工作与家具信息管理工作，包括空间布局与家具信息两部分管理功能；

摆放设计模块完成家具位置摆放设计以及生成家具摆放效果图的功能；

移动控制模块完成家具在移动时的一些控制功能，包括家具移动的方向控制与信号发射控制，移动控制模块根据家庭空间布局信息与家具位置摆放信息选择家具的移动路线。

2、根据权利要求1所述的数字家庭家具控制器，其特征在于，所述输入输出设备用液晶显示触摸屏实现。

3、根据权利要求1所述的数字家庭家具控制器，其特征在于，所述摆放设计模块、信息管理模块和移动控制模块分别设计实现其程序控制流程，并提供功能调用接口。

4、根据权利要求1所述的数字家庭家具控制器，其特征在于，所述信息管理模块中的家具信息管理功能完成家具规格尺寸信息的输入以及家具设备的添加删除功能。

5、根据权利要求1所述的数字家庭家具控制器，其特征在于，所述信息管理模块中的空间布局信息管理包括卧室、客厅、书房三部分信息，它通过一个布局画图软件完成。

6、根据权利要求4所述的数字家庭家具控制器，其特征在于，所述家具规格尺寸信息主要包括：ID，名称，高度，宽度，可用状态，用途描述，形状描述，材料描述信息。

7、根据权利要求1所述的数字家庭家具控制器，其特征在于，所述，移动控制模块包含一个射频信号发射装置，并通过射频信号发射装置发射移动控制信号到相应的家具，家具则根据该控制信号进行移动。

8、根据权利要求1所述的数字家庭家具控制器，其特征在于，所述移动控制模块实现在不同家具间做控制转换。

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