CN105022281A - 一种基于虚拟现实的智能家居控制系统 - Google Patents

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易奇
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Abstract

本发明公开了一种基于虚拟现实的智能家居控制系统。本发明通过将家中的被控智能设备与虚拟库中的设备相关联，根据环境监测设备检测的信息，可以根据控制策略对家居中的被控智能设备进行控制。同时，本发明通过客户端平台的人机交互界面对真实环境中的房屋模型和家具的模拟，营造出一种真实的环境。此外，本发明还可以通过视角切换，使得在家居控制过程中，能够在人机交互界面上显示出真实的环境，更加逼真。

Description

一种基于虚拟现实的智能家居控制系统
技术领域
本发明涉及虚拟建模领域，具体涉及一种基于虚拟现实的智能家居控制系统。
背景技术
随着生活质量的日益改善和生活节奏的不断加快，人们的工作、生活日益信息化。信息化社会改变了人们的生活方式与工作习惯，使得家居系统的智能化成为一种消费需求，然而，目前市场出现的虚拟现实智能家居只能够实现对某一物体的控制，而不能根据检测结果，实现相应的控制操作，即联动控制。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于虚拟现实的智能家居控制系统。能够在对某一物体控制的基础上，实现联动控制。
一种基于虚拟现实的智能家居控制系统，该系统包括：被控智能设备、环境监测设备、集中控制设备、家居控制服务器、客户端平台；
被控智能设备为可智能化控制的家居设备，与集中控制设备相连，受集中控制设备的控制，将被控智能设备的状态发送给集中控制设备；
环境监测设备设置在真实家居环境中，将监测的环境信息发送给集中控制设备；
集中控制设备设置在真实家居环境中，通过互联网与家居控制服务器和/或客户端平台相连，将来自家居控制服务器和/或客户端平台的控制指令下发给被控智能设备，将被控智能设备和集中控制设备上传的信息发送给家居控制服务器和/或客户端平台；
家居控制服务器提供虚拟库，以及提供客户端平台与集中控制设备的交互通道；该虚拟库存储了智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型；
客户端平台通过互联网与家居控制服务器相连，向用户提供人机交互界面；
该系统的工作流程为：
(1)客户端平台加载配置文件，配置文件中包括用户信息、虚拟库所在云端地址、用户库云端地址；
(2)客户端平台根据虚拟库所在云端地址，远程获取被控智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型，将该被控智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型的参数以列表形式展现在人机交互界面中；接收用户选定的3D房屋模型、3D家具模型和被控智能设备模型，将用户选定的被控智能设备模型和3D家具模型以随机位置的方式布置在3D房屋模型中；
(3)人机交互界面提供被控智能设备模型和3D家具模型的拖动功能，根据用户在人机交互界面上的拖动动作，对被控智能设备模型和3D家具模型在3D房屋模型中的位置进行调整；
(4)客户端平台根据用户的输入，将被控智能设备模型与用户使用的实际智能设备相关联，并记录用户真实家居环境中所使用的环境监测设备；
(5)客户端平台将(2)～(4)的操作结果保存到本地的用户库中，并根据用户库云端地址将用户库内容备份至家居控制服务器；
(6)控制之前，客户端平台本地或远程加载用户库内容，利用加载内容在人机交互界面中进行场景模拟；
(7)实现智能设备控制，包括三种控制方式：
控制方式一、客户端平台通过互联网获取环境监测设备的监测数据，当根据监测数据判定达到设定触发状态时，按照预先设定的控制策略发出被控智能设备的控制指令；
控制方式二、客户端平台根据用户指定的被控智能设备和指定的控制目标，发出被控智能设备的控制指令；
控制方式三、客户端平台根据用户指定的3D房屋模型中的某一个房间，将显示画面切换到该房间内部，根据用户的操作，切换房间显示视角，并检测用户在人机交互界面上的点选位置，并判断点选位置处是否存在被控智能设备，如果存在，则根据用户点选的具体位置，确定用户对被控智能设备的操作，发出被控智能设备的控制指令；
在执行上述智能设备控制过程中，客户端平台还接收被控智能设备响应控制指令后上传的状态信息，并依据所述监测数据和所述状态信息对人机交互界面中被控智能设备、3D房屋模型和3D家具模型进行状态调整，以符合实际场景。
特别地，如果智能设备的控制面板与智能设备分离，则家居控制服务器提供虚拟库中的智能设备模型包括智能设备本身和控制面板两部分的模型；客户端平台检测用户在人机交互界面上的点选位置，若该点选位置处的被控智能设备的控制面板与被控智能设备分离，则显示画面显示被控智能设备和控制面板。
有益效果：
本发明通过将家中的被控智能设备与虚拟库中的设备相关联，根据环境监测设备检测的信息，可以根据控制策略对家居中的被控智能设备进行控制。同时，本发明通过客户端平台的人机交互界面对真实环境中的房屋模型和家具的模拟，营造出一种真实的环境。此外，本发明还可以通过视角切换，使得在家居控制过程中，能够在人机交互界面上显示出真实的环境，更加逼真。
附图说明
图1基于虚拟现实的智能家居控制系统。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种基于虚拟现实的智能家居控制系统，该系统包括：被控智能设备、环境监测设备、集中控制设备、家居控制服务器、客户端平台；
被控智能设备为可智能化控制的家居设备，与集中控制设备相连，受集中控制设备的控制，将被控智能设备的状态发送给集中控制设备；
环境监测设备设置在真实家居环境中，将监测的环境信息发送给集中控制设备；该环境监测设备主要包括光传感器、温度传感器、湿度传感器、红外传感器等监测设备。
集中控制设备设置在真实家居环境中，通过互联网与家居控制服务器和/或客户端平台相连，将来自家居控制服务器和/或客户端平台的控制指令下发给被控智能设备，将被控智能设备和集中控制设备上传的信息发送给家居控制服务器和/或客户端平台；
家居控制服务器提供虚拟库，以及提供客户端平台与集中控制设备的交互通道；该虚拟库存储了智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型；其中，如果智能设备的控制面板与智能设备分离，则智能设备模型包括智能设备本身和控制面板两部分的模型；
客户端平台通过互联网与家居控制服务器相连，向用户提供人机交互界面；
该系统的工作流程为：
(1)客户端平台加载配置文件，配置文件中包括用户信息、虚拟库所在云端地址、用户库云端地址；
(2)客户端平台根据虚拟库所在云端地址，远程获取被控智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型，将该被控智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型的参数以列表形式展现在人机交互界面中；接收用户选定的3D房屋模型、3D家具模型和被控智能设备模型，将用户选定的被控智能设备模型和3D家具模型以随机位置的方式布置在3D房屋模型中；
通过客户端平台远程获取存储在被控智能设备中的被控智能设备模型、根据真实环境中的居室类型和家具，选择相应的3D房屋模型和3D家具模型。例如，真实环境为一室一厅的房屋，其客厅具有一套沙发和一个茶几；卧室具有一个双门衣柜和一张双人床。则用户可通过客户端平台选择相应的居室类型选择后，选取3D房屋模型和3D家具模型。该真实环境中，还包括可控的智能设备如电视、空调、台灯和电脑等智能设备。这些智能设备，需在被控智能设备中根据真实环境中选择出来。
(3)人机交互界面提供被控智能设备模型和3D家具模型的拖动功能，根据用户在人机交互界面上的拖动动作，对被控智能设备模型和3D家具模型在3D房屋模型中的位置进行调整；
在选择完成上述的被控智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型之后，通过拖动的方式，按照现有的真实环境进行排布。
(4)客户端平台根据用户的输入，将被控智能设备模型与用户使用的实际智能设备相关联，并记录用户真实家居环境中所使用的环境监测设备；
为了实现被控智能设备模型对真实环境中存在的被控智能设备实现关联。例如将虚拟库中的电视和真实环境中的电视关联，则此时需要将真实环境中的电视的一些如尺寸、功能、颜色和型号等参数存储在被控智能设备模型中，以展现出一个真实的被控智能设备模型。
(5)客户端平台将(2)～(4)的操作结果保存到本地的用户库中，并根据用户库云端地址将用户库内容备份至家居控制服务器；
(6)控制之前，客户端平台本地或远程加载用户库内容，利用加载内容在人机交互界面中进行场景模拟；由于已经将选择的控智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型进行了保存，通过加载，便可以在客户端平台显示出一个真实的家居环境。
(7)实现智能设备控制，包括三种控制方式：
控制方式一、客户端平台通过互联网获取环境监测设备的监测数据，当根据监测数据判定达到设定触发状态时，按照预先设定的控制策略发出被控智能设备的控制指令；
本方式主要针对日常生活中常遇到的以下情况而设定：
例如，在日常生活中，假设当室内温度达到30度时，需要开启空调，这时，屋内的温度传感器实时监测当前的温度情况，并将监测的环境信息发送给集中控制设备；当屋内的温度达到30摄氏度时，则家居控制服务器和/或客户端平台的控制指令将发送控制指令给空调，空调将会自动开启。
控制方式二、客户端平台根据用户指定的被控智能设备和指定的控制目标，发出被控智能设备的控制指令；
本方式主要针对日常生活中常遇到的以下情况而设定：
由于在日常生活中对被控智能设备的控制是自由的，例如，用户希望现在打开电视，则用户可通过客户端平台对电视发送控制指令，打开电视。或者，用户可以根据真实环境中的湿度传感器发送的湿度信息，通过客户端平台，控制空调进行除湿操作。
控制方式三、客户端平台根据用户指定的3D房屋模型中的某一个房间，将显示画面切换到该房间内部，根据用户的操作，切换房间显示视角，并检测用户在人机交互界面上的点选位置，并判断点选位置处是否存在被控智能设备，如果存在，则根据用户点选的具体位置，确定用户对被控智能设备的操作，发出被控智能设备的控制指令；
例如，现在用户处于卧室中，想要查看客厅中的空调是否关闭，则此时，可通过客户端平台，将显示画面切换到客厅，并通过操作切换视角到客厅空调位置处，此时显示画面则显示空调画面和空调的控制面板，通过点选，将空调关闭。
在执行上述智能设备控制过程中，客户端平台还接收被控智能设备响应控制指令后上传的状态信息，并依据所述监测数据和所述状态信息对人机交互界面中被控智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型进行状态调整，以符合实际场景。
由于操作控制过程中，真实的被控智能设备、3D房屋模型和/或3D家具模型会发生改变，为了符合真实的实际场景，客户端平台根据检测数据和状态信息进行调整，例如：当关闭空调后，客户端平台的人机交互界面将空调原先的打开状态显示为关闭状态。又如当真实环境下天色以黑，则客户端平台此时根据光传感器发送来的检测数据，调整屋内的灯光，使其更加接近真实环境。
客户端平台检测用户在人机交互界面上的点选位置，若该点选位置处的被控智能设备的控制面板与被控智能设备分离，则显示画面显示被控智能设备和控制面板。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于虚拟现实的智能家居控制系统，其特征在于，该系统包括：被控智能设备、环境监测设备、集中控制设备、家居控制服务器、客户端平台；
被控智能设备为可智能化控制的家居设备，与集中控制设备相连，受集中控制设备的控制，将被控智能设备的状态发送给集中控制设备；
环境监测设备设置在真实家居环境中，将监测的环境信息发送给集中控制设备；
集中控制设备设置在真实家居环境中，通过互联网与家居控制服务器和/或客户端平台相连，将来自家居控制服务器和/或客户端平台的控制指令下发给被控智能设备，将被控智能设备和集中控制设备上传的信息发送给家居控制服务器和/或客户端平台；
家居控制服务器提供虚拟库，以及提供客户端平台与集中控制设备的交互通道；该虚拟库存储了智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型；
客户端平台通过互联网与家居控制服务器相连，向用户提供人机交互界面；
该系统的工作流程为：
(1)客户端平台加载配置文件，配置文件中包括用户信息、虚拟库所在云端地址、用户库云端地址；
(2)客户端平台根据虚拟库所在云端地址，远程获取被控智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型，将该被控智能设备模型、3D房屋模型和3D家具模型的参数以列表形式展现在人机交互界面中；接收用户选定的3D房屋模型、3D家具模型和被控智能设备模型，将用户选定的被控智能设备模型和3D家具模型以随机位置的方式布置在3D房屋模型中；
(3)人机交互界面提供被控智能设备模型和3D家具模型的拖动功能，根据用户在人机交互界面上的拖动动作，对被控智能设备模型和3D家具模型在3D房屋模型中的位置进行调整；
(4)客户端平台根据用户的输入，将被控智能设备模型与用户使用的实际智能设备相关联，并记录用户真实家居环境中所使用的环境监测设备；
(5)客户端平台将(2)～(4)的操作结果保存到本地的用户库中，并根据用户库云端地址将用户库内容备份至家居控制服务器；
(6)控制之前，客户端平台本地或远程加载用户库内容，利用加载内容在人机交互界面中进行场景模拟；
(7)实现智能设备控制，包括三种控制方式：
控制方式一、客户端平台通过互联网获取环境监测设备的监测数据，当根据监测数据判定达到设定触发状态时，按照预先设定的控制策略发出被控智能设备的控制指令；
控制方式二、客户端平台根据用户指定的被控智能设备和指定的控制目标，发出被控智能设备的控制指令；
控制方式三、客户端平台根据用户指定的3D房屋模型中的某一个房间，将显示画面切换到该房间内部，根据用户的操作，切换房间显示视角，并检测用户在人机交互界面上的点选位置，并判断点选位置处是否存在被控智能设备，如果存在，则根据用户点选的具体位置，确定用户对被控智能设备的操作，发出被控智能设备的控制指令；
在执行上述智能设备控制过程中，客户端平台还接收被控智能设备响应控制指令后上传的状态信息，并依据所述监测数据和所述状态信息对人机交互界面中被控智能设备、3D房屋模型和3D家具模型进行状态调整，以符合实际场景。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，如果智能设备的控制面板与智能设备分离，则家居控制服务器提供虚拟库中的智能设备模型包括智能设备本身和控制面板两部分的模型；客户端平台检测用户在人机交互界面上的点选位置，若该点选位置处的被控智能设备的控制面板与被控智能设备分离，则显示画面显示被控智能设备和控制面板。
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