CN101320420A - 类生物系统、类生物装置及其行为执行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种类生物系统、类生物装置及其行为执行方法。该类生物装置行为执行方法包括步骤:每到达一预定时间时,类生物装置探测周围环境,并产生一探测信号,感应至少一无线发射装置发出的信号,并产生一识别码;将探测信号及识别码作为一当前状态信息,存储至缓存单元;获取该当前状态信息及先前状态信息,并将当前状态信息及先前状态信息进行比较,得到一改变状态信息;根据该改变状态信息及先前状态信息从环境/行为对应表中查找对应的记录,并产生一记录信号;使用该当前状态信息更新先前状态信息;根据该记录信号从环境/行为对应表中查找该记录信号对应的行为内容;根据所查找到的行为内容执行相应的输出动作。
Description
技术领域
本发明提供一种类生物系统、类生物装置及其行为执行方法。
背景技术
随着科技的发展,具有人工智能的机器人进入普通家庭不再是天方夜谭。现在市场上已有一些面向家庭的娱乐型机器人,此类机器人装备了各种外部传感器,如摄像头、麦克风、触摸感应器等,可探测外界环境的状况,并根据获得的环境信息自主的做出行为动作。比较常见的一种方式为通过传感器识别出正在与该机器人进行互动的人的身份,并根据该人的兴趣爱好做出相应的反应。但通过常用的传感器获取的环境信息并不十分准确可靠,因此机器人会常常弄错对象,而说错话或做错动作以至“出洋相”,从而影响用户娱乐的心情。
目前有一种人脸识别技术,机器人可通过一摄像头跟踪并在捕捉的图像中提取人的面部特征以识别特定的人,但该技术的实现较为复杂,识别的准确率并不太高,且成本较为昂贵。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种类生物系统、类生物装置及其行为执行方法,其采用普通的传感器与一具有唯一身份信息的无线发射装置相结合的方式进行身份识别,并根据所识别身份执行相应的行为内容。
该类生物系统包括一类生物装置及至少一无线发射装置,该无线发射装置用于发射无线信号,该无线信号包括该无线发射装置的身份信息。该类生物装置包括一信号接收单元、一信号处理单元、一输出单元、一缓存单元及一存储单元。该缓存单元包括一先前状态缓存区及一当前状态缓存区。该信号接收单元包括一探测单元及一无线接收单元,当每达到一预定时间时,该探测单元探测周围环境,并产生一探测信号,该无线接收单元接收所述无线发射装置发出的无线信号,并产生一识别码。该探测单元及无线接收单元还分别将探测信号及识别码存至该当前状态缓存区,作为一当前状态信息。该先前状态缓存区存储一先前状态信息,该先前状态信息在初始状态下为空。存储单元存储一环境/行为对应表,该环境/行为对应表记录类生物装置可执行的行为内容与类生物装置周围环境状况改变的对应关系。所述信号处理单元包括一环境判定模块、一输出内容控制模块及一状态更新模块。该环境判定模块读取当前状态缓存区中的当前状态信息及该先前状态缓存区中的先前状态信息,并进行比较,得到一改变状态信息,当环境判定模块判断该改变状态信息不为空时,环境判定模块根据该改变状态信息及先前状态信息从所述环境/行为对应表中查找对应的记录,并产生一记录信号,环境判定模块还产生一状态更新信号,所述状态更新模块接收该状态更新信号,使用当前状态缓存区中的当前状态信息来更新先前状态缓存区中的先前状态信息。该输出内容控制模块接收所述记录信号,从环境/行为对应表中查找该记录信号对应的行为内容。输出单元根据所查找到的行为内容执行相应的输出动作。
所述类生物装置包括一信号接收单元、一信号处理单元、一输出单元、一缓存单元及一存储单元。该缓存单元包括一先前状态缓存区及一当前状态缓存区。该信号接收单元包括一探测单元及一无线接收单元,当每达到一预定时间时,该探测单元探测周围环境,并产生一探测信号,该无线接收单元接收至少一无线发射装置发出的无线信号,并产生一识别码。该探测单元及无线接收单元还分别将探测信号及识别码存至该当前状态缓存区,作为一当前状态信息。该先前状态缓存区存储一先前状态信息,该先前状态信息在初始状态下为空。存储单元存储一环境/行为对应表,该环境/行为对应表记录类生物装置可执行的行为内容与类生物装置周围环境状况改变的对应关系。所述信号处理单元包括一环境判定模块、一输出内容控制模块及一状态更新模块。该环境判定模块读取当前状态缓存区中的当前状态信息及该先前状态缓存区中的先前状态信息,并进行比较,得到一改变状态信息,当环境判定模块判断该改变状态信息不为空时,环境判定模块根据该改变状态信息及先前状态信息从所述环境/行为对应表中查找对应的记录,并产生一记录信号,环境判定模块还产生一状态更新信号,所述状态更新模块接收该状态更新信号,使用当前状态缓存区中的当前状态信息来更新先前状态缓存区中的先前状态信息。该输出内容控制模块接收所述记录信号,从环境/行为对应表中查找该记录信号对应的行为内容。输出单元根据所查找到的行为内容执行相应的输出动作。
所述类生物装置行为执行方法,用于一类生物装置,该类生物装置包括一存储单元及一缓存单元,该存储单元存储一环境/行为对应表,该环境/行为对应表记录类生物装置可执行的行为内容与类生物装置周围环境状况改变的对应关系,该缓存单元存储一先前状态信息,该先前状态信息在初始状态下为空,该方法包括步骤:每到达一预定时间时,类生物装置探测周围环境,并产生一探测信号,感应至少一无线发射装置发出的信号,并产生一识别码;将探测信号及识别码作为一当前状态信息,存储至缓存单元;获取该当前状态信息及先前状态信息,并将当前状态信息及先前状态信息进行比较,得到一改变状态信息;根据该改变状态信息及先前状态信息从环境/行为对应表中查找对应的记录,并产生一记录信号;使用该当前状态信息更新先前状态信息;根据该记录信号从环境/行为对应表中查找该记录信号对应的行为内容;根据所查找到的行为内容执行相应的输出动作。
相较于现有技术,该类生物系统、类生物装置及其行为执行方法采用了普通的传感器与一具有唯一身份信息的无线发射装置相结合的方式进行用户身份识别,其识别的准确率将大大提高,机器人装置更少的出错几率及更丰富的行为动作将会增加用户的娱乐兴趣。
附图说明
图1是本发明类生物系统的应用示意图。
图2是本发明类生物装置的硬件架构图。
图3是本发明环境状态比较及更新示意图。
图4是本发明环境/行为对应表示意图。
图5是本发明类生物装置的行为执行方法流程图。
具体实施方式
如图1所示,是本发明类生物系统的应用示意图。一种类生物系统包括一类生物装置1及至少一RFID(Radio FrequencyIdentification,射频识别)卡8。该RFID卡8由人携带,每张RFID卡8包含一个特定的身份信息。该类生物装置1可为各种类生物形体,如狗、恐龙等。本实施例中的类生物装置1为一机器恐龙,将该机器恐龙应用于一个家庭,该家庭包括三个成员——爸爸、妈妈及小孩,其各自携带的RFID卡8的编号依次为R1、R2及R3。
如图2所示,是本发明类生物装置的硬件架构图。该类生物装置1包括一信号接收单元10、一信号处理单元20、一输出单元30、一存储单元40及一缓存单元50。该存储单元40存储各种行为内容,其中包括音频内容41、发光内容42、通讯发送内容43及动作内容44,该行为内容可分别由所述输出单元30中的各功能单元执行(后文会有进一步说明)。存储单元40还存储一环境/行为对应表45(请一并参照图4),该环境/行为对应表45记录了类生物装置1周围环境状况的改变与所述行为内容的对应关系,即,类生物装置1所处环境发生改变时,可根据该环境/行为对应表45的记录做出适合于当前环境状况的行为。
所述信号接收单元10用于“感知”类生物装置1周围的环境状况。该信号接收单元10包括一RFID感应单元11及一探测单元12,所述缓存单元50包括一先前状态缓存区501及一当前状态缓存区502。当每达到一预定时间时,该探测单元12探测一定范围内是否有人,并产生一探测信号。该探测单元12可置于类生物装置1的头部2中,其相当于机器恐龙的“感官”。该“感官”可为“听觉”,通过麦克风采集周围的声音,并对所采集的声音加以辨识,以识别出人的声音;也可为“视觉”,通过摄像头、红外、超声波等技术探测人体。当每达到一预定时间时,RFID感应单元11感应一定范围内RFID卡8发出的射频信号,并产生一识别码,该识别码包含了该RFID卡8的身份信息。该探测单元12及RFID感应单元11还分别将探测信号及识别码存至该当前状态缓存区502,作为一当前状态信息。该先前状态缓存区501存储一先前状态信息,该先前状态信息在初始状态下为空。
所述信号处理单元20还包括一环境判定模块21、一输出内容控制模块22及一状态更新模块24。该环境判定模块21读取当前状态缓存区502中存储的当前状态信息及该先前状态缓存区501中的先前状态信息,并通过对当前状态信息及先前状态信息进行比较,得到一改变状态信息(如图3所示)。环境判定模块21判断该改变状态信息是否为空,如果改变状态信息不为空,则表明环境状态有所改变,环境判定模块21根据该改变状态信息及先前状态信息从环境/行为对应表45中查找对应的记录,并产生一记录信号,同时,环境判定模块21还产生一状态更新信号,所述状态更新模块24接收到该状态更新信号后,使用当前状态缓存区502中的当前状态信息来更新先前状态缓存区501中的先前状态信息;如果改变状态信息为空,则表明环境状态未发生改变,不做动作。
例如,在某一时刻,探测单元12及RFID感应单元11所侦测到的当前状态信息为“感应到R1、R2及R3的信号及探测到三个人”,而先前状态信息为“感应到R1及R3的信号及探测到两个人”,所述环境判定模块21将当前状态信息及先前状态信息进行比较,所得到的改变状态信息为“增加R2的信号及增加一人”。环境判定模块21根据该改变状态信息内容及先前状态信息从环境/行为对应表45中查找得到对应记录(附图中表示为序号1的记录,下称为记录1),并产生一记录信号,此时判定环境状况为“妈妈回来了”。
所述输出内容控制模块22接收由环境判定模块21生成的记录信号,从存储单元40的环境/行为对应表45中查找该记录信号对应的行为内容。该输出内容控制模块22包括一动作确定模块221、一发光确定模块222、一声音内容确定模块223及一通讯内容确定模块224,该四个模块根据该记录信号分别从环境/行为对应表45对应的记录中查找相应的行为内容。
例如,记录信号代表环境/行为对应表45中的记录1,则发光确定模块222从记录1对应的栏查找发光内容为“蓝色,缓慢闪烁”,声音内容确定模块112查找声音内容为“妈妈回来了”,通讯内容确定模块224未查找到通讯内容,动作确定模块221查找动作内容为“抬头面向R2所在方向,向R2的方向走去,尾部左右摇动”。
所述输出单元30根据输出内容控制模块22所查找到的行为内容执行相应的输出动作。输出单元30包括一动作控制单元31、一发光单元32、一音频输出单元33及一通讯单元34,该动作控制单元31包括一头部控制模块311、一尾部控制模块312及一腿部控制模块313。
例如,探测单元12及RFID感应单元11所侦测到的当前状态信息为“探测到一个人”,而先前状态信息为“未感应到RFID卡信号及未探测到人”,环境判定模块21通过将当前状态信息及先前状态信息进行比较,得到的改变状态信息为“增加一人”,环境判定模块21根据该改变状态信息内容及先前状态信息从环境/行为对应表45中查找得到对应记录3,并产生记录信号,此时判定环境状况为“主人不在家,有陌生人进入”,则输出内容控制模块22从记录3对应栏中查找相应的行为内容,该输出单元30的各个子单元分别按照所查找的行为内容进行输出,具体为:头部控制模块311控制头部2转向陌生人所在方向;腿部控制模块312控制腿部后退;发光单元32发出急促闪烁的红光;音频输出单元33发出警报声;通讯单元34向一预先设定的通讯地址发送“有陌生人进入家中”的信息,该类生物装置1还可通过摄像头为陌生人拍照,将照片一并发送。
如图5所示,是本发明类生物装置行为执行方法的流程图。该方法包括步骤:每达到一预定时间时,探测单元12探测一定范围内是否有人,并产生一探测信号;RFID感应单元11感应一定范围内RFID卡8发出的射频信号,并产生一识别码,该探测单元12及RFID感应单元11还分别将探测信号及识别码存至该当前状态缓存区502,作为一当前状态信息(步骤S101)。该环境判定模块21读取当前状态缓存区502中存储的当前状态信息及该先前状态缓存区501中的先前状态信息,并将当前状态信息及先前状态信息进行比较,得到一改变状态信息(步骤S102)。环境判定模块21判断该改变状态信息是否为空(步骤S103)。如果步骤S103的判断结果为是,则流程转至步骤S101;如果步骤S103的判断结果为否,则流程转至步骤S104。环境判定模块21根据该改变状态信息及先前状态信息从环境/行为对应表45中查找对应的记录,并产生一记录信号,同时,环境判定模块21还产生一状态更新信号,所述状态更新模块24接收到该状态更新信号后,使用当前状态缓存区502中的当前状态信息来更新先前状态缓存区501中的先前状态信息(步骤S104)。输出内容控制模块22接收由环境判定模块21生成的记录信号,从存储单元40的环境/行为对应表45中查找该记录信号对应的行为内容(步骤S105)。输出单元30根据输出内容控制模块22所查找到的行为内容执行相应的输出动作(步骤S106)。
以上所揭露的内容仅为本发明的一优选实施方式,本发明还可有不同的实施方式,例如,RFID卡8可用其他无线传输介质替换,如蓝牙、红外及wifi等,可将其集成在一无线发射装置,如手机、个人数字助理(PDA)等便携电子设备中,RFID感应单元11则需替换为相匹配的无线接收单元。所述探测单元12除了放置在类生物装置1中外,还可在家中各房间分别放置一个或多个探测单元12,但各探测单元12的探测范围不能重叠,各探测单元12产生的探测信号分别通过一传输方式(有线/无线)传至类生物装置1,如此可扩大探测范围及增加探测的准确性。
Claims (7)
1.一种类生物系统,该系统包括一类生物装置,该类生物装置包括一信号接收单元、一信号处理单元及一输出单元,该信号接收单元用于接收外界环境信息,该信号处理单元根据该外界环境信息控制该输出单元执行输出动作,其特征在于:
该类生物系统还包括至少一无线发射装置;该无线发射装置用于发射无线信号,该无线信号包括该无线发射装置的身份信息;
该类生物装置还包括一缓存单元,该缓存单元包括一先前状态缓存区及一当前状态缓存区;该信号接收单元包括一探测单元及一无线接收单元,当每达到一预定时间时,该探测单元探测周围环境,产生一探测信号,该无线接收单元接收所述无线发射装置发出的无线信号,并产生一识别码;该探测单元及无线接收单元还分别将探测信号及识别码存至该当前状态缓存区,作为一当前状态信息;该先前状态缓存区存储一先前状态信息,该先前状态信息在初始状态下为空;
该类生物装置还包括一存储单元,该存储单元存储一环境/行为对应表,该环境/行为对应表记录类生物装置可执行的行为内容与类生物装置周围环境状况改变的对应关系;
所述信号处理单元包括一环境判定模块、一输出内容控制模块及一状态更新模块;该环境判定模块读取当前状态缓存区中的当前状态信息及该先前状态缓存区中的先前状态信息,并进行比较,得到一改变状态信息,当环境判定模块判断该改变状态信息不为空时,环境判定模块根据该改变状态信息及先前状态信息从所述环境/行为对应表中查找对应的记录,并产生一记录信号,环境判定模块还产生一状态更新信号,所述状态更新模块接收该状态更新信号,使用当前状态缓存区中的当前状态信息来更新先前状态缓存区中的先前状态信息;该输出内容控制模块接收所述记录信号,从环境/行为对应表中查找该记录信号对应的行为内容;
所述输出单元根据所查找到的行为内容执行相应的输出动作。
2.如权利要求1所述的类生物系统,其特征在于,输出内容控制模块包括一动作确定模块、一发光确定模块、一声音内容确定模块及一通讯内容确定模块,该四个模块根据所述记录信号分别从环境/行为对应表对应的记录中查找相应的行为内容。
3.如权利要求2所述的类生物系统,其特征在于,所述输出单元包括一动作控制单元、一发光单元、一音频输出单元及一通讯单元,该四个单元分别按照动作确定模块、发光确定模块、声音内容确定模块及通讯内容确定模块所查找到的行为内容进行输出。
4.一种类生物装置行为执行方法,用于一类生物装置,该类生物装置包括一存储单元及一缓存单元,该存储单元存储一环境/行为对应表,该环境/行为对应表记录类生物装置可执行的行为内容与类生物装置周围环境状况改变的对应关系,该缓存单元存储一先前状态信息,该先前状态信息在初始状态下为空,其特征在于,该方法包括步骤:
每到达一预定时间时,类生物装置探测周围环境,并产生一探测信号,感应至少一无线发射装置发出的信号,并产生一识别码;
将探测信号及识别码作为一当前状态信息,存储至缓存单元;
获取该当前状态信息及先前状态信息,并将当前状态信息及先前状态信息进行比较,得到一改变状态信息;
根据该改变状态信息及先前状态信息从环境/行为对应表中查找对应的记录,并产生一记录信号;
使用该当前状态信息更新先前状态信息;
根据该记录信号从环境/行为对应表中查找该记录信号对应的行为内容;
根据所查找到的行为内容执行相应的输出动作。
5.一种类生物装置,其包括一信号接收单元、一信号处理单元及一输出单元,该信号接收单元用于接收外界环境信息,该信号处理单元根据该外界环境信息控制该输出单元执行输出动作,其特征在于:
该类生物装置还包括一缓存单元,该缓存单元包括一先前状态缓存区及一当前状态缓存区;该信号接收单元包括一探测单元及一无线接收单元,当每达到一预定时间时,该探测单元探测周围环境,并产生一探测信号,该无线接收单元接收至少一无线发射装置发出的无线信号,并产生一识别码;该探测单元及无线接收单元还分别将探测信号及识别码存至该当前状态缓存区,作为一当前状态信息;该先前状态缓存区存储一先前状态信息,该先前状态信息在初始状态下为空;
该类生物装置还包括一存储单元,该存储单元存储一环境/行为对应表,该环境/行为对应表记录类生物装置可执行的行为内容与类生物装置周围环境状况改变的对应关系;
所述信号处理单元包括一环境判定模块、一输出内容控制模块及一状态更新模块;该环境判定模块读取当前状态缓存区中的当前状态信息及该先前状态缓存区中的先前状态信息,并进行比较,得到一改变状态信息,当环境判定模块判断该改变状态信息不为空时,环境判定模块根据该改变状态信息及先前状态信息从所述环境/行为对应表中查找对应的记录,并产生一记录信号,环境判定模块还产生一状态更新信号,所述状态更新模块接收该状态更新信号,使用当前状态缓存区中的当前状态信息来更新先前状态缓存区中的先前状态信息;该输出内容控制模块接收所述记录信号,从环境/行为对应表中查找该记录信号对应的行为内容;
所述输出单元根据所查找到的行为内容执行相应的输出动作。
6.如权利要求5所述的类生物装置,其特征在于,输出内容控制模块包括一动作确定模块、一发光确定模块、一声音内容确定模块及一通讯内容确定模块,该四个模块根据所述记录信号分别从环境/行为对应表对应的记录中查找相应的行为内容。
7.如权利要求6所述的类生物装置,其特征在于,所述输出单元包括一动作控制单元、一发光单元、一音频输出单元及一通讯单元,该四个单元分别按照动作确定模块、发光确定模块、声音内容确定模块及通讯内容确定模块所查找到的行为内容进行输出。
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PB01 | Publication | ||
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Addressee: Li Xiaoguang Document name: Notification that Application Deemed to be Withdrawn |
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20081210 |