CN103345204A - 一种家庭控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭控制系统，其属于智能家居控制技术领域，包括家庭网关系统、控制系统、数据通信系统、手势识别系统和投影系统；上述技术方案的有益技术效果是：通过手势识别的技术达到控制家庭电器的目的，并通过投影技术实现社交活动中接近面对面对话的效果，让足不出户的使用者也能时刻与人无障碍沟通。

Description

一种家庭控制系统

技术领域

本发明涉及智能家居控制技术领域，尤其涉及一种家庭控制系统。

背景技术

近年来，智能家居概念已经和物联网联系起来，通过网络控制的方式，将家中的电器统一控制，并建立一套有效的安防措施和新的社交方式。在家中以往的社交主要有几种表现形式：一种是通过电话，由声音传达信息来实现交流；一种是通过文字和图像，通过视频聊天的方式实现交流；但是声音的交流具有一定的局限性，视频聊天的方式往往规定了我们的视野无法离开计算机屏幕和摄像头，无法随意走动。在智能家居的另一方面，对于控制，用户需要通过手动操作相关的命令才能达到控制电器或者其他电子设备的目的，需要借助类似于控制器的期间来实现所需要的功能，不能让用户更随心所欲地控制家中的智能产品。

中国专利（CN202486609U）公开了一种智能家居控制系统，包括中央控制主机和用户终端，中央控制主机电连接有摄像机、红外探测器、温度湿度传感器、室外浮沉传感器、二氧化碳传感器、光亮度探测器以及若干执行机构；通过家庭网络的连接，以家庭网关为核心集成独立控制软件，使得用户能够通过用户终端，以有线和无线的网络连接为信息媒介，通过摄像头实时获取监控画面，随时了解电器的的运行情况，实现远程操控系统内电子设备的目的。上述技术方案主要侧重于对家庭内的电子设备进行监控和管理，并未涉及到家庭成员之间的交流和互动。

中国专利（CN201629760U）公开了一种智能化家庭网络系统，包括智能终端机，终端机遥控机，与智能终端机连接的计算机，手机控制信号经互联网控制智能终端机，智能终端机控制室内的电器工作。上述技术方案同样侧重于对室内电器进行控制，并未涉及家庭成员之间的社交活动以及安防措施。

发明内容

根据现有技术中存在的缺陷，现提供一种家庭控制系统的技术方案，具体包括：

一种家庭控制系统，其中，包括家庭网关系统、控制系统、数据通信系统、投影系统和手势识别系统；所述家庭网关系统连接外部的互联网络，并通过所述数据通信系统分别连接所述控制系统、所述投影系统和所述手势识别系统；所述控制系统还连接外部的电器设备；

所述手势识别系统捕捉使用者的手势动作，并将所述手势动作转换成相应的控制命令数据发送至所述家庭网关系统；所述家庭网关系统对所述控制命令数据进行筛选并处理得到对应的控制命令，所述家庭网关系统通过所述数据通信系统将所述控制命令发送至所述控制系统；所述控制系统将所述控制命令转换成对应的操作指令并发送至外部的电器设备，以控制所述电器设备的工作状态；所述投影系统通过所述数据通信系统和所述家庭网关系统连接外部的互联网络，以供使用者进行网络社交活动；

所述控制命令数据包括控制命令和其他网络数据。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述家庭网关系统包括处理装置、存储装置和交互装置，所述处理装置分别连接所述存储装置和所述交互装置，所述处理装置还通过所述数据通信系统连接所述控制系统；

所述处理装置读取所述手势识别系统通过所述数据通信系统发送的所述控制命令数据并筛选得到所述控制命令；所述处理装置通过所述数据通信系统将所述控制命令发送至所述控制系统；同时所述处理装置将其他所述网络数据发送至所述存储装置中保存；

所述存储装置中还预置有使用者的身份验证信息；所述身份验证信息供使用者获取访问和使用所述家庭控制系统的权限；

所述交互装置提供所述家庭网关系统内部的数据流交互服务。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述家庭网关系统的所述处理装置中包括剥离部件，所述剥离部件连接所述存储装置，并通过所述数据通信系统连接所述控制系统；所述剥离部件用于筛选所述控制命令数据并得到所述控制命令；所述剥离部件通过所述数据通信系统将所述控制命令发送至所述控制系统，同时将其他所述网络数据发送至所述存储装置中保存。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述控制系统包括解析装置和连接装置，所述解析装置通过所述连接装置连接外部的所述电器设备；

所述解析装置中包括解析部件和存储部件；所述解析部件连接所述存储部件，并通过所述连接装置连接外部的所述电器设备；所述存储部件中预置有对应于所述控制命令的所述操作指令；所述解析部件通过所述数据通信系统读取所述家庭网关系统的所述处理装置发送的所述控制命令，并根据所述控制命令轮询并调取所述存储部件中对应的所述操作指令；所述解析部件通过所述连接装置将所述操作指令发送至外部的所述电器设备，以控制所述电器设备的运行；

所述连接装置包括接口部件和无线部件；所述接口部件与所述无线部件分别连接至外部的所述电器设备；所述接口部件通过有线连接的方式连接所述电器设备；所述无线部件通过无线连接的方式连接所述电器设备。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述接口部件包括USB接口，所述电器设备通过USB连接的方式与所述控制系统连接。

优选的，该家庭控制系统，其中，若所述解析部件未匹配到所述存储部件中对应所述控制命令的所述操作指令，则所述解析部件将所述控制命令丢弃。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述数据通信系统包括路由装置和无线传输装置；所述路由装置连接所述无线传输装置；所述无线传输装置分别连接所述家庭网管系统、所述控制系统、所述投影系统和所述手势识别系统；

所述无线传输装置提供所述家庭控制系统内部的连接功能；所述路由装置对所述连接进行路由寻址。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述手势识别系统包括摄像装置和转换装置；所述摄像装置连接所述转换装置，所述转换装置通过所述数据通信系统连接所述家庭网关系统；所述摄像装置用于捕捉使用者的手势动作；所述转换装置用于将所述手势动作转换成相应的所述控制命令；所述转换装置通过所述数据通信系统将包括所述控制命令的所述控制命令数据发送至所述家庭网关系统。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述转换装置包括转换部件和匹配部件；所述匹配部件中预置有对应所述手势动作的控制命令；所述转换部件读取所述手势动作并轮询所述匹配部件，调取对应的所述控制命令；所述转换部件将包括所述控制命令的控制命令数据发送至所述家庭网关系统。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述摄像装置包括手势捕捉部件和监控部件；所述手势捕捉部件和所述监控部件分别连接所述转换装置；所述手势捕捉部件用于捕捉使用者的手势动作；所述监控部件提供给所述家庭控制系统安防监控的功能。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述手势捕捉部件是高清摄像头，所述监控部件是高清摄像头。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述手势捕捉部件和所述监控部件是同一个高清摄像头。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述投影系统包括投影装置和缓存装置；所述投影装置连接所述缓存装置，所述缓存装置依次通过所述数据通信系统和所述家庭网关系统连接外部的所述互联网络；所述投影装置将使用者的网络社交活动过程以实时投影的方式展现；所述缓存装置用于对所述实时投影的内容进行预先存储，以防止在投影时出现数据丢失。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述投影装置包括投影仪和声音部件；所述投影仪用于对所述网络社交活动过程进行投影；所述声音部件用于输出网络社交活动过程中的声音。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述声音部件是音响设备。

优选的，该家庭控制系统，其中，所述声音部件是设置在所述投影仪中的同步声卡。

上述技术方案的有益效果是：通过手势识别的技术达到控制家庭电器的目的，并通过投影技术实现社交活动中接近面对面对话的效果，让足不出户的使用者也能时刻与人无障碍沟通。

附图说明

图1是本发明的实施例中家庭控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明的实施例中所描述的智能家庭控制系统将手势控制、全息投影、安防监控以及家电控制等诸多功能合为一体，如图1所示，家庭控制系统包括家庭网关系统、控制系统、投影系统、数据通信系统以及手势识别系统。

家庭网关系统包括处理装置、存储装置和交互装置；处理装置通过交互装置连接存储装置，并通过数据通信系统连接外部的控制系统、投影系统和手势识别系统。在本发明的实施例中，家庭网关系统可以是一台主机，而其中的处理装置可以是0主机上的一个操作系统（在本发明的实施例中为linux操作系统），用于执行相关后台程序；家庭网关系统中的处理装置起到一个家庭防火墙的功能，对家庭网络进行集成和分化，对来自外部设备的输入数据进行分析处理，并根据需要将该输入数据存入存储装置中或发送至控制系统。处理装置中包括一个剥离部件，在本发明的实施例中，该剥离部件可以是一个小型的web服务器，用于处理使用者远程输入的控制命令数据，并剥离掉其中的网络数据部分，只将关于控制命令的部分传输至控制系统，被剥离的网络数据部分被保存到家庭网管系统的存储装置中。在本发明的实施例中，家庭网关系统中的存储装置为物理磁盘，优选的可以是物理硬盘。物理硬盘中还保存有预设的使用者信息，其中包括使用者的身份验证信息，使用者可以通过外部的输入设备输入身份验证信息（如通过摄像头或键盘等外部输入设备，相应输入的身份验证信息可以是指纹或面部识别信息，或者是传统的用户名和密码验证信息）以获取访问并使用家庭控制系统的权限。交互装置用于提供家庭网关系统内部网络之间的数据流交互服务，达到数据共享和数据定向转达的功能，在本发明的实施例中，该交互装置的功能类似于内部交换机。

在本发明的实施例中，家庭网关系统还可连接外部互联网，为使用者提供网络社交服务。

在本发明的实施例中，家庭网关系统和控制系统通过网线连接。控制系统包括解析装置和连接装置；连接装置包括接口部件和无线部件，接口部件中包括网卡、网口和USB接口，通过该接口部件可以将外部的相关电器接入控制系统中，从而通过网络控制相关电器的操作；无线部件为无线数据通信模块，用于将可通过无线连接的相关电器统一接入控制系统中以便于控制相关电器的操作。解析装置中包括处理部件和存储部件，处理部件连接存储部件，并分别通过连接装置中的接口部件和无线部件连接外部的相关电器，处理部件同时通过数据通信系统连接家庭网关系统。解析装置的存储部件中预置有操作指令，每个操作指令对应于从上述家庭网关系统中接收的一个控制命令。解析装置的处理部件可根据外部输入的控制命令，并通过轮询的方式在存储部件中找到相应的操作指令；处理部件调取该操作指令并通过连接装置发送至外部的相关电器中，以控制该电器工作。在本发明的实施例中，解析装置的处理部件在对输入的控制命令进行解析匹配时，若无法匹配到相应的操作指令，则认为该控制命令不正确并将其丢弃。

数据通信系统中包括路由装置和无线传输装置，路由装置连接无线传输装置，无线传输装置分别无线连接家庭网关系统、控制系统、投影系统和手势识别系统。无线传输装置作为整个家庭控制系统的无线通信通道，路由装置为无线数据传输提供路由功能。

手势识别系统包括摄像装置和转换装置；摄像装置连接转换装置，转换装置通过数据通信系统连接家庭网关系统。在本发明的实施例中，摄像装置包括手势捕捉部件和监控部件；手势捕捉部件是高清摄像头，用于记录使用者的手势动作，并将该手势动作发送至转换装置中进行处理；监控部件也可以是一个摄像头，为整个家庭控制系统提供安防监控功能。在本发明的实施例中，手势捕捉部件和监控部件可以合并为同一个高清摄像头，也可以采用多个高清摄像头同时进行手势捕捉和安防监控。

转换装置中包括转换部件和匹配部件，转换部件分别连接匹配部件和手势捕捉部件，并同时连接家庭网关系统；匹配部件中预置有对应于每个手势动作的控制命令。转换部件接收到手势捕捉部件捕捉的手势动作，并轮询匹配部件中的相应控制命令；若无法找到对应的控制命令，则转换部件将该手势动作丢弃；若找到对应的控制命令，则转换部件调取该控制命令，并通过数据通信系统将包括该控制命令的数据包发送至家庭网关系统的处理装置中。在本发明的实施例中，该包括控制命令的数据包中可能包括有其他不与控制命令相关的网络数据。

为了方便家庭成员通过互联网络进行网络社交活动，在本发明的实施例中，家庭控制系统还包括一个投影系统，该投影系统包括投影装置和缓存装置，其中缓存装置连接投影装置，并依次通过数据通信系统和家庭网关系统连接外部的互联网络；缓存装置用于预先缓存从互联网络传送来的图像和声音数据，以防止在投影过程中丢失网络数据。在本发明的实施例中，投影装置包括投影仪和声音部件，声音部件可以是外置的音响，也可以是投影仪中内置的同步声卡。投影装置从缓存装置中读取预先缓存的图像和声音数据并输出，通过成像技术模拟面对面社交的效果，给予使用者更流畅和逼真的体验。

在本发明的实施例中，家庭控制系统中还可以包括一个输入装置，该输入装置可以是外置的键盘、鼠标或触摸屏，该输入装置连接家庭网关系统的存储装置，供使用者将具有权限的身份验证信息预置入家庭网关系统的存储装置中，并在使用该家庭控制系统前输入身份验证信息以获取授权。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (15)

1.一种家庭控制系统，其特征在于，包括家庭网关系统、控制系统、数据通信系统、投影系统和手势识别系统；所述家庭网关系统连接外部的互联网络，并通过所述数据通信系统分别连接所述控制系统、所述投影系统和所述手势识别系统；所述控制系统还连接外部的电器设备；

所述手势识别系统捕捉使用者的手势动作，并将所述手势动作转换成相应的控制命令数据发送至所述家庭网关系统；所述家庭网关系统对所述控制命令数据进行筛选并处理得到对应的控制命令，所述家庭网关系统通过所述数据通信系统将所述控制命令发送至所述控制系统；所述控制系统将所述控制命令转换成对应的操作指令并发送至外部的电器设备，以控制所述电器设备的工作状态；所述投影系统通过所述数据通信系统和所述家庭网关系统连接外部的互联网络，以供使用者进行网络社交活动；

所述控制命令数据包括控制命令和其他网络数据。

2.如权利要求1所述的家庭控制系统，其特征在于，所述家庭网关系统包括处理装置、存储装置和交互装置，所述处理装置分别连接所述存储装置和所述交互装置，所述处理装置还通过所述数据通信系统连接所述控制系统；

所述处理装置读取所述手势识别系统通过所述数据通信系统发送的所述控制命令数据并筛选得到所述控制命令；所述处理装置通过所述数据通信系统将所述控制命令发送至所述控制系统；同时所述处理装置将其他所述网络数据发送至所述存储装置中保存；

所述存储装置中还预置有使用者的身份验证信息；所述身份验证信息供使用者获取访问和使用所述家庭控制系统的权限；

所述交互装置提供所述家庭网关系统内部的数据流交互服务。

3.如权利要求2所述的家庭控制系统，其特征在于，所述家庭网关系统的所述处理装置中包括剥离部件，所述剥离部件连接所述存储装置，并通过所述数据通信系统连接所述控制系统；所述剥离部件用于筛选所述控制命令数据并得到所述控制命令；所述剥离部件通过所述数据通信系统将所述控制命令发送至所述控制系统，同时将其他所述网络数据发送至所述存储装置中保存。

4.如权利要求1所述的家庭控制系统，其特征在于，所述控制系统包括解析装置和连接装置，所述解析装置通过所述连接装置连接外部的所述电器设备；

所述解析装置中包括解析部件和存储部件；所述解析部件连接所述存储部件，并通过所述连接装置连接外部的所述电器设备；所述存储部件中预置有对应于所述控制命令的所述操作指令；所述解析部件通过所述数据通信系统读取所述家庭网关系统的所述处理装置发送的所述控制命令，并根据所述控制命令轮询并调取所述存储部件中对应的所述操作指令；所述解析部件通过所述连接装置将所述操作指令发送至外部的所述电器设备，以控制所述电器设备的运行；

所述连接装置包括接口部件和无线部件；所述接口部件与所述无线部件分别连接至外部的所述电器设备；所述接口部件通过有线连接的方式连接所述电器设备；所述无线部件通过无线连接的方式连接所述电器设备。

5.如权利要求4所述的家庭控制系统，其特征在于，所述接口部件包括USB接口，所述电器设备通过USB连接的方式与所述控制系统连接。

6.如权利要求4所述的家庭控制系统，其特征在于，若所述解析部件未匹配到所述存储部件中对应所述控制命令的所述操作指令，则所述解析部件将所述控制命令丢弃。

6.如权利要求1所述的家庭控制系统，其特征在于，所述数据通信系统包括路由装置和无线传输装置；所述路由装置连接所述无线传输装置；所述无线传输装置分别连接所述家庭网管系统、所述控制系统、所述投影系统和所述手势识别系统；

所述无线传输装置提供所述家庭控制系统内部的连接功能；所述路由装置对所述连接进行路由寻址。

7.如权利要求1所述的家庭控制系统，其特征在于，所述手势识别系统包括摄像装置和转换装置；所述摄像装置连接所述转换装置，所述转换装置通过所述数据通信系统连接所述家庭网关系统；所述摄像装置用于捕捉使用者的手势动作；所述转换装置用于将所述手势动作转换成相应的所述控制命令；所述转换装置通过所述数据通信系统将包括所述控制命令的所述控制命令数据发送至所述家庭网关系统。

8.如权利要求7所述的家庭控制系统，其特征在于，所述转换装置包括转换部件和匹配部件；所述匹配部件中预置有对应所述手势动作的控制命令；所述转换部件读取所述手势动作并轮询所述匹配部件，调取对应的所述控制命令；所述转换部件将包括所述控制命令的控制命令数据发送至所述家庭网关系统。

9.如权利要求7所述的家庭控制系统，其特征在于，所述摄像装置包括手势捕捉部件和监控部件；所述手势捕捉部件和所述监控部件分别连接所述转换装置；所述手势捕捉部件用于捕捉使用者的手势动作；所述监控部件提供给所述家庭控制系统安防监控的功能。

10.如权利要求9所述的家庭控制系统，其特征在于，所述手势捕捉部件是高清摄像头，所述监控部件是高清摄像头。

11.如权利要求10所述的家庭控制系统，其特征在于，所述手势捕捉部件和所述监控部件是同一个高清摄像头。

12.如权利要求1所述的家庭控制系统，其特征在于，所述投影系统包括投影装置和缓存装置；所述投影装置连接所述缓存装置，所述缓存装置依次通过所述数据通信系统和所述家庭网关系统连接外部的所述互联网络；所述投影装置将使用者的网络社交活动过程以实时投影的方式展现；所述缓存装置用于对所述实时投影的内容进行预先存储，以防止在投影时出现数据丢失。

13.如权利要求12所述的家庭控制系统，其特征在于，所述投影装置包括投影仪和声音部件；所述投影仪用于对所述网络社交活动过程进行投影；所述声音部件用于输出网络社交活动过程中的声音。

14.如权利要求13所述的家庭控制系统，其特征在于，所述声音部件是外置的音响设备。

15.如权利要求13所述的家庭控制系统，其特征在于，所述声音部件是设置在所述投影仪中的同步声卡。