CN103777590A - 家用电器控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种家用电器控制系统，包括：主控制器，其中设置网络接口、处理器和第一无线接口模块，网络接口被配置为与互联网交互信息，处理器被配置为根据通过网络接口接收到的信息控制第一无线接口模块发送无线信号；红外分控制器，其中设置有第二无线接口模块以及红外信号发射模块，第二无线接口模块被配置为接收来自第一无线接口模块的信号，并根据该信号控制红外信号发射模块发送相应的红外信号；插座转接头，其中设置有第三无线接口模块以及继电器模块，第三无线接口模块被配置为接收来自第一无线接口模块的信号，并根据该信号控制继电器断开或闭合，从而使得插座转换头断开或接通。由此简单地实现对非智能家用电器的集中控制。

Description

家用电器控制系统

技术领域

本专利涉及家用电器控制系统。

背景技术

随着智能家居的发展，已经能够实现根据预先确定的规则集中地、自动地对智能家用电器进行控制。例如在CN 102117062A中公开了一种能够集中控制家用电器的智能家居系统。

然而，在实际使用中，目前很多家用电器还没有集成支持智能家居的模块，因此在一般家庭中引入智能家居系统面临一定的困难。例如对于没有任何遥控装置的家用电器(例如电热水器等)，如果需要对这些家用电器进行集中控制，只能通过直接接通和闭合电源供电的方式来实现。虽然在装修电线布线时就在电源插座中设置相应的控制模块能够实现对这类家用电器的供电的集中控制，但是对于一般家庭，改变供电线路的布线是极为繁琐甚至不现实的。

发明内容

基于以上考虑，如果提出一种能够很方便地实现对现有非智能家用电器进行集中控制的家用电器控制系统，将是非常有利的。

根据本发明的第一方面，提出了一种家用电器控制系统，包括：主控制器，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的网络接口和处理器，其中还设置有与所述处理器逻辑连接或电连接的第一无线接口模块，所述网络接口被配置为与互联网交互信息，所述处理器被配置为根据通过所述网络接口接收到的信息控制所述第一无线接口模块发送无线信号；红外分控制器，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第二无线接口模块以及红外信号发射模块，所述第二无线接口模块被配置为接收来自所述第一无线接口模块的信号，并根据所述信号控制所述红外信号发射模块发送相应的红外信号；插座转接头，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第三无线接口模块以及继电器模块，所述第三无线接口模块被配置为接收来自所述第一无线接口模块的信号，并根据所述信号控制所述继电器断开或闭合，从而使得所述插座转换头断开或接通。

根据本发明的方案，主控制器能够通过网络接口从互联网接收与如何控制家用电器相关的信息，从而实现对家用电器的远程控制。此外，根据本专利，对于已有遥控装置的家用电器(例如空调、电视机等)能够通过红外分控装置对其进行控制。对于没有任何遥控装置的家用电器(例如电热水器等)，能够通过插座转接头来对其进行控制。因此，依据本发明的家用电器控制系统能够很方便地实现对现有非智能家用电器进行集中控制，而无需改变家居电气布线。

根据本发明的一个优选实施例，所述系统还包括：集成在家用电器中的分控制器，其中设置有与所述家用电器中的控制模块彼此逻辑连接或电连接的第四无线接口模块，所述第四无线接口模块被配置为接收来自所述第一无线接口模块的无线信号，并根据所接收到的信号向所述家用电器中的控制模块发送相应的信号。

随着技术的发展，越来越多的家用电器(例如电饭锅、洗衣机等)中集成有控制模块，用于控制家用电气的工作模式。通过本专利的这一实施例，将据本发明的该集成在家用电器中的分控制器添加至家用电器中，能够非常简单地使现有家用电器支持该家用电器控制系统的控制，从而提供一种容易扩展的、允许各种家用电器加入的家用电器控制系统。

在依据本发明的一个实施例中，所述系统还包括：烟雾传感模块，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第五无线接口模块以及烟雾传感器，所述第五无线接口模块被配置为向所述第一无线接口模块发送无线信号，以指示所述烟雾传感器检测到的环境状态。

在依据本发明的一个实施例中，所述系统还包括：温湿度传感模块，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第六无线接口模块以及温湿度传感器，所述第六无线接口模块被配置为向所述第一无线接口模块发送无线信号，以指示所述温湿度传感器检测到的环境状态。

在依据本发明的一个实施例中，所述系统还包括：红外探测模块，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第七无线接口模块以及红外探测传感器，所述第七无线接口模块被配置为向所述第一无线接口模块的发送无线信号，以指示所述红外探测传感器检测到的环境状态。

由此，依据本专利的方案能够通过烟雾传感模块和/或温湿度传感模块和/或红外探测模块来获取相应的环境状态。通过将相应的环境状态发送至主控制器，以便主控制器根据接收到的信息了解环境状态并采取相应的措施。

在依据本发明的一个实施例中，所述主控制器中的处理器还被构造为根据通过所述第一无线接口模块接收到的环境状态信息通过所述网络接口向用户发送提醒信息。

由此，使得用户能够了解到家中发生的异常情况，以便及时采取相应的措施。

在依据本发明的一个实施例中，所述主控制器中的处理器还被构造为根据通过所述第一无线接口模块接收到的环境状态信息根据预定规则经由所述第一无线接口模块发送相应的无线信号。

在依据本发明的一个实施例中，所述预定规则为，在所述烟雾传感器检测到环境中的烟雾水平超过预先确定的阈值时，或在所述温湿度传感器检测到的环境温度超过预先确定的阈值时，或在所述红外探测传感器检测到有人异常闯入时，通过第一无线接口模块发送无线信号，以指示切断所有电器的电源。

由此能够自动实现对家用电器的安全控制。能够在检测到异常环境状况时(例如发生火灾、溢水以及入室盗窃等)无需用户进一步指示，就切断家中电器的电源，从而减小可能发生的危害。

在依据本发明的一个实施例中，根据Zigbee、Wifi、蓝牙技术中的一个或多个实现所述无线接口模块。

在依据本发明的一个实施例中，所述网络接口为RJ45接口或无线局域网接口。

本发明的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1示出了依据本发明的一个实施例的家用电器控制系统的示意图；

图2示出了依据本发明的另一个实施例的家用电器控制系统示意图。

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。

图1示出了依据本发明的一个实施例的家用电器控制系统的示意图。

图1所示的家用电器控制系统包括主控制器110、红外分控制器120和插座转接头130。本领域技术人员能够理解的是，图1中仅示出了对于理解本发明必要的网络单元，家用电器控制系统中还可能包括多个其他的红外分控制器120和插座转接头130，还可能包括其他模块，例如安全认证服务器等。

通过安全认证服务器，能够对接入主控制器110的用户进行身份认证。用户能够通过手机、电脑、电话、个人数字助理等设备接入网络，并在经过安全认证服务器的认证之后，能够通过网络与主控制器110通信，从而对主控制器进行设置或接收来自主控制器的反馈信息。从能够增加依据本发明的家用电器控制系统使用的安全性。

主控制器110中设置有网络接口1101、处理器1102和第一无线接口模块1103。其中网络接口1101和处理器1102彼此逻辑连接或电连接，处理器1102和第一无线接口模块1103彼此逻辑连接或电连接。其中网络接口1101被配置为与互联网交互信息，处理器1102被配置为根据通过网络接口1101接收到的信息控制所述第一无线接口模块1103发送无线信号，以指示红外分控制器120对相应的家用电器进行控制和/或指示插座转接头130接通或断开相应的家用电器的电源。

在依据本发明的一个实施例中，处理器1102采用工业级高性能ARM Cortex-A8处理器，其主频高达720MHz，配合高速DDR2内存颗粒和大容量Flash存储芯片，具有强大的智能运算能力。网络接口1101例如能够是RJ45接口或无线局域网接口或3G无线通信接口。本领域技术人员能够理解，这里给出的型号和参数仅仅是示例性的。在不偏离本发明的基本思想的情况下，本领域技术人员能够采用其他可行的型号和参数。

红外分控制器120中设置有彼此逻辑连接或电连接的第二无线接口模块1201以及红外信号发射模块1202，第二无线接口模块1201被配置为接收来自第一无线接口模块1103的信号，并根据该信号控制红外信号发射模块1202发送相应的红外信号。例如，如果第二无线接口模块1201接收到的信号指示打开/关闭空调或调整空调温度，则控制红外信号发射模块1202发送与空调遥控器进行上述控制时的相应频率的红外信号，以使得空调进行相应的动作。

插座转接头130中设置有彼此逻辑连接或电连接的第三无线接口模块1301以及继电器模块1302。其中第三无线接口模块1301被配置为接收来自第一无线接口模块1103的信号，并根据该信号控制继电器1302断开或闭合，从而使得所述插座转换头130断开或接通，并进一步断开或接通连接至该插座转换头130的家用电器的电源。从而能够简单地实现对一般非智能家用电器(例如电热水器等)的控制，并且由于插座转接头130与主控制器110之间的通信是无线地实现的，因此，不需要改变现有家居环境的电气布线，从而能够节约成本。

在依据本发明的一个实施例中，根据Zigbee、Wifi、蓝牙技术中的一个或多个实现第一第二第三无线接口1103、1201、1301。

在一个特定的实施倒中，采用商业化的ZigBee 2007Pro协议栈来实现第一第二第三无线接口1103、1201、1301。具体地，第一第二第三无线接口1103、1201、1301采用32位的ARM Cortex-M3处理器，在完成ZigBee通讯工作的同时能够完成复杂的控制逻辑，通过修改程序可以取代部分单片机的工作。如此实现无线接口符合IEEE 802.15.4国际标准。本领域技术人员能够理解，这里给出的协议和型号仅仅是示例性的。在不偏离本发明的基本思想的情况下，本领域技术人员能够采用其他可行的协议和型号。在一个具体的实施例中，无线接口模块的工作频段为2.4G免许可证工作频段，PCB天线增益约为0dBi，接受灵敏度为-102dBm，链路预算为109dB，输出功率为7dBm，休眠模式功耗为＜1μA，接收模式功耗为27mA，发射模式功耗为40mA。本领域技术人员能够理解，这里给出的参数仅仅是示例性的。在不偏离本发明的基本思想的情况下，本领域技术人员能够采用其他可行的参数。

在另一个特定的实施例中，基于IEEE802.11来实现第一第二第三无线接口1103、1201、1301。

可选地，在多个无线接口之间的通信采用加密机制，能够防御恶意攻击，充分的保障了用户的安全和隐私。

可以通过远程控制或由主控制器110自动控制红外分控制器120和插座转接头130，智能地打开与关闭连接其上的设备电源，达到节省能耗，增加安全性的目的。

图2示出了依据本发明的另一个实施例的家用电器控制系统示意图。

除了图1中示出的模块之外，依据图2所示的实施例中还包括集成在家用电器中的分控制器140、烟雾传感模块150、温湿度传感模块160、红外探测模块170。

集成在家用电器中的分控制器140中设置有与家用电器中的控制模块彼此逻辑连接或电连接的第四无线接口模块1401，第四无线接口模块1401被配置为接收来自第一无线接口模块1103的无线信号，并根据所接收到的信号向家用电器中的控制模块发送相应的信号。

例如，在依据本发明的一个实施例中，图2中的家用电器为电饭锅。该电饭锅中包含控制模块，用以控制电饭锅的工作模式。例如，该控制模块能够与一些按键相连接，用户能够通过按键选择煮饭模式/煮粥模式/煲汤模式/再加热模式等，随后通过控制模块对电饭锅进行控制，使其与用户选择的模式相应地工作。

在该电饭锅中集成了分控制器140，分控制器140中设置有第四无线接口模块1401。第四无线接口模块1401与电饭锅中的控制模块相连接，以便第四无线接口模块1401在接收到来自主控制器110中的第一无线接口1103的信号之后，能够向电饭锅的控制模块发送相应的指令，以使得电饭锅能够相应地工作。

例如，主控制器110通过第一无线接口1103向家用电器中的第四无线接口模块1401发送信号，以指示电饭锅开始煮粥。第四无线接口模块1401在接收到这一信号之后，通知电饭锅的控制模块，以使得电饭锅的控制模块控制电饭锅开始煮粥。

本领域技术人员能够理解的是，这里给出的家用电器为电饭锅仅仅是一个示例性的实施例，依据本发明，能够在任何具有控制模块的家用电器中集成分控制器140。从而能够非常简单地使现有家用电器支持依据本发明的家用电器控制系统的控制，从而提供一种容易扩展的、允许各种家用电器加入的家用电器控制系统。

此外，本领域技术人员能够理解的是，分控制器140能够是单独的模块，或者与家用电器的控制系统集成在一起。例如，第四无线接口1401采用32位的ARM Cortex-M3处理器，在完成ZigBee通讯工作的同时能够完成复杂的控制逻辑，因此完全能够将家用电器的控制功能添加至该处理器，以使得分控制器140能够与家用电器的控制系统集成在一起。

烟雾传感模块150中设置有彼此逻辑连接或电连接的第五无线接口模块1501以及烟雾传感器1502，第五无线接口模块1501被配置为向第一无线接口模块1103发送无线信号，以指示烟雾传感器1502检测到的环境状态。

由此，主控制器能够获得烟雾传感器1502检测到的环境状态，从而能够发现例如火灾等意外情况，并进行相应的处理。例如当烟雾传感器1502检测到的与烟雾有关的环境状态指示当前环境中的烟雾水平超过预先设定的阈值，则指示发生了火灾。

温湿度传感模块160中设置有彼此逻辑连接或电连接的第六无线接口模块1601以及温湿度传感器1602，第六无线接口模块1601被配置为向第一无线接口模块1103发送无线信号，以指示温湿度传感器1602检测到的环境状态。

由此，主控制器能够获得温湿度传感模块160检测到的环境状态，从而能够发现例如火灾/溢水等意外情况，并进行相应的处理。例如当温湿度传感器1602检测到的环境温度/湿度超过预先确定的阈值时，则指示发生了火灾/溢水。

红外探测模块170中设置有彼此逻辑连接或电连接的第七无线接口模块1701以及红外探测传感器1702，第七无线接口模块1701被配置为向第一无线接口模块1103发送无线信号，以指示红外探测传感器1702检测到的环境状态。

由此，主控制器能够获得红外探测模块170检测到的环境状态，从而能够发现例如有人异常闯入、或有人突然摔倒等等意外情况，并进行相应的处理。

在依据本发明的一个实施例中，主控制器中的处理器1102还被构造为根据通过第一无线接口模块1103接收到的环境状态信息通过网络接口1101向用户发送提醒信息。例如提醒用户家中发现火灾、溢水、有人异常闯入、或有人突然摔倒等等意外情况，以便用户采取相应的措施。

在依据本发明的一个实施例中，所述主控制器中的处理器1102还被构造为根据通过第一无线接口模块1103接收到的环境状态信息根据预定规则经由第一无线接口模块1103发送相应的无线信号。由此，在发生意外情况时，无需用户指示，就能够直接采取减少或避免可能产生的损失的措施。

在依据本发明的一个实施例中，预定规则为，在烟雾传感器1502检测到环境中的烟雾水平超过预先确定的阈值时，或在所述温湿度传感器1602检测到的环境温度/湿度超过预先确定的阈值时，或在所述红外探测传感器1702检测到有人异常闯入时，通过第一无线接口模块发送无线信号，以指示切断所有电器的电源。

将所需控制的家用电器分别以无线的形式接入主控制器，构成星形拓扑结构。从主控制器引出多条无线通信链路，连接到所有需要实施控制的家用电器或者需要从其获取数据的监控节点，监控节点例如是上文提到的烟雾传感模块150、温湿度传感模块160和红外探测模块170，也可以嵌套在各个需要控制的家用电器中，以获取关于家用电器运行状态的数据。使用无线方式传输现场信息。在依据本发明的一个实施例中，每个监控节点不安排任何数据处理能力，只是单纯地完成采集无源的数据(例如：实时耗电量)或完成相应的控制。利用网络优势对收集的数据进行自动整合分析，并制定出不同场景模式使节电到达最优化。再利用无线通信技术，达到实时远程监控。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (10)

1.一种家用电器控制系统，包括：

主控制器(110)，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的网络接口(1101)和处理器(1102)，其中还设置有与所述处理器(1102)逻辑连接或电连接的第一无线接口模块(1103)，所述网络接口被配置为与互联网交互信息，所述处理器被配置为根据通过所述网络接口接收到的信息控制所述第一无线接口模块发送无线信号；

红外分控制器(120)，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第二无线接口模块(1201)以及红外信号发射模块(1202)，所述第二无线接口模块被配置为接收来自所述第一无线接口模块的信号，并根据所述信号控制所述红外信号发射模块发送相应的红外信号；

插座转接头(130)，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第三无线接口模块(1301)以及继电器模块(1302)，所述第三无线接口模块被配置为接收来自所述第一无线接口模块的信号，并根据所述信号控制所述继电器断开或闭合，从而使得所述插座转换头断开或接通。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括还包括：

集成在家用电器中的分控制器(140)，其中设置有与所述家用电器中的控制模块彼此逻辑连接或电连接的第四无线接口模块(1401)，所述第四无线接口模块被配置为接收来自所述第一无线接口模块的无线信号，并根据所接收到的信号向所述家用电器中的控制模块发送相应的信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

烟雾传感模块(150)，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第五无线接口模块(1501)以及烟雾传感器(1502)，所述第五无线接口模块被配置为向所述第一无线接口模块发送无线信号，以指示所述烟雾传感器检测到的环境状态。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

温湿度传感模块(160)，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第六无线接口模块(1601)以及温湿度传感器(1602)，所述第六无线接口模块被配置为向所述第一无线接口模块发送无线信号，以指示所述温湿度传感器检测到的环境状态。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

红外探测模块(170)，其中设置有彼此逻辑连接或电连接的第七无线接口模块(1701)以及红外探测传感器(1702)，所述第七无线接口模块被配置为向所述第一无线接口模块发送无线信号，以指示所述红外探测传感器检测到的环境状态。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的系统，其特征在于，所述主控制器中的处理器(1102)还被构造为根据通过所述第一无线接口模块接收到的环境状态信息通过所述网络接口(1101)向用户发送提醒信息。

7.根据权利要求3-5中任意一项所述的系统，其特征在于，所述主控制器中的处理器(1102)还被构造为根据通过所述第一无线接口模块接收到的环境状态信息根据预定规则经由所述第一无线接口模块发送相应的无线信号。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述预定规则为，在所述烟雾传感器(1502)检测到环境中的烟雾水平超过预先确定的阈值时，或在所述温湿度传感器(1602)检测到的环境温度/湿度超过预先确定的阈值时，或在所述红外探测传感器(1702)检测到有人异常闯入时，通过第一无线接口模块发送无线信号，以指示切断所有电器的电源。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，根据Zigbee、Wifi、蓝牙技术中的一个或多个实现所述无线接口模块。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述网络接口为RJ45接口或无线局域网接口或3G无线通信接口。

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