CN106154860B - 一种智能开关及应用该智能开关的智能家居系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能开关及应用该智能开关的智能家居系统，所述智能开关设有主控芯片、继电器、wifi通信模块、AC‑DC电源模块、声音采集模块以及音频播放模块，所述智能家居系统，设有智能开关、云服务器、家用电器和移动终端，通过智能开关、云服务器、家用电器和移动终端的通信连接，实现了声源定位、立体声播放、声道切换、语音识别控制等功能，本发明实现了智能开关的多元化控制，实现了智能家居功能多样化，使用户生活更加方便、舒适。本发明作为一种智能开关及应用该智能开关的智能家居系统，广泛适用于智能家居技术领域。

Description

一种智能开关及应用该智能开关的智能家居系统
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域。尤其涉及一种智能开关及应用该智能开关的智能家居系统。
背景技术
现有技术中，智能家居以住宅为平台，家居电器及家电设备为主要控制对象，利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施进行高效集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的控制管理系统，提升家居智能、安全、便利、舒适，并实现环保节能的综合智能家居网络控制系统平台。
现代家庭中的开关的控制至关重要，大量媒体报道过由于电源没有关闭造成的漏电和火灾。智能开关通常指内置 wifi单元，通过智能手机的客户端来进行功能操作的开关，主要应用是通过手机客户端可以遥控开关通断电流，设定开关的定时开关。现有的智能开关控制方式单一 、功能单一、操作性差、缺乏娱乐性，同时缺乏一种兼具实用与娱乐性、安全、便利、舒适的智能家居系统。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种多功能、操作性好、安全、便利的智能开关及应用该智能开关的智能家居系统。
本发明所采用的技术方案是：一种智能开关，其包括主控芯片、继电器、wifi通信模块、AC-DC电源模块、声音采集模块以及音频播放模块，所述主控芯片的输出端分别与继电器的输入端和音频播放模块的输入端连接，所述声音采集模块的输出端、AC-DC电源模块的输出端均与主控芯片的输入端连接，所述主控芯片与wifi通信模块连接。
进一步，其还包括存储器，所述存储器与主控芯片连接。
进一步，其还包括功率计量模块，所述功率计量模块的输出端与主控芯片的输入端连接。
进一步，其还包括手势感应模块，所述手势感应模块的输出端与主控芯片的输入端连接。
进一步，其还包括控制面板，所述控制面板与主控芯片连接，所述控制面板包括显示触摸屏和\或按键。
本发明还提供了一种智能家居系统，其包括不少于2个上述任一项所述的智能开关、路由器、云服务器、家用电器和移动终端，所述云服务器通过路由器分别与智能开关和移动终端连接，所述智能开关与家用电器连接，所述移动终端控制智能开关，利用智能开关控制家用电器开关。
进一步，所述智能开关还包括声源定位单元，所述声源定位单元用于根据采集的声音信息辨别人音来源的方位。
进一步，所述云服务器还包括立体声播放单元，所述立体声播放单元用于所述云服务器同步所有智能开关，控制智能开关播放立体声。
进一步，所述云服务器还包括声道自动切换单元，所述声道自动切换单元用于云服务器根据智能开关检测到的人声的方位，控制靠近人的位置的智能开关使之播放主声道音频或声音加强。
进一步，所述智能开关还包括语音识别单元，所述语音识别单元用于识别语音指令。
本发明的有益效果是：本发明设有主控芯片、继电器、wifi通信模块、AC-DC电源模块、声音采集模块以及音频播放模块，通过主控芯片控制继电器，利用继电器控制家用电器的开关，AC-DC电源模块为整个电路供电，通过wifi通信模块可以智能终端通信，利用智能终端控制智能开关，本发明还设有声音采集模块，通过语音识别，实现语音控制，利用音频播放模块实现音乐播放，人机互动等功能，从而达到了多功能、操作性好、安全、便利的目的。
另外本发明还提供了一种智能家居系统，通过智能开关、云服务器、家用电器和移动终端的通信连接，实现了声源定位、立体声播放、声道切换、语音识别控制等功能，实现了智能家居的多元化功能，使用户生活更加方便、舒适。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明一种智能开关的结构示意图；
图2是本发明一种智能开关的音频播放模的结构示意图；
图3是本发明一种智能开关的声音采集模块的结构示意图；
图4是本发明一种智能家居系统的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
如图1所示，一种智能开关，其包括主控芯片、继电器、wifi通信模块、AC-DC电源模块、声音采集模块以及音频播放模块，所述主控芯片的输出端分别与继电器的输入端和音频播放模块的输入端连接，所述声音采集模块的输出端、AC-DC电源模块的输出端均与主控芯片的输入端连接，所述主控芯片与wifi通信模块连接。通过wifi通信模块可以智能终端通信，利用智能终端控制智能开关，本发明还设有声音采集模块，通过语音识别，实现语音控制，利用音频播放模块实现音乐播放，人机互动等功能，从而达到了多功能、操作性好、安全、便利的目的。
进一步作为优选的实施方式，如图1所示，所述智能开关还包括存储器，所述存储器与主控芯片连接，所述存储器存有功率阀值信息、语音指令信息，还可以存储音频文件。
进一步作为优选的实施方式，如图1所示，所述智能开关还包括
还包括控制面板，所述控制面板与主控芯片连接，所述控制面板包括显示触摸屏和\或按键，所述主控芯片与显示触摸屏连接，通过触摸屏可对智能开关进行操作控制，利用显示屏可显示智能开关，预警提示，操作提示、功能选项等等信息。优选的，可主控芯片还连接有按键，通过对智能开关进行操作控制。
进一步作为优选的实施方式，如图1所示，所述智能开关还包括功率计量模块，所述功率计量模块的输出端与主控芯片的输入端连接，功率计量模块通过与家用电器的电源输入端连接可测得家用电器的工作功率，主控芯片通过对比家用电器的工作功率与所述存储器的预设功率阀值信息进行比较，当超过预设阀值可认为家用电器出现了故障，主控芯片输出故障信息至触摸显示屏显示提示信息同时激活继电器使家用电器与供电交流电断开，提示用户，以免家用电器出现故障导致。
进一步作为优选的实施方式，如图2所示，所述音频播放模块包括DA转换模块、音频功率放大器和扬声器，所述主控芯片的输出端依次通过DA转换模块、音频功率放大器与扬声器的输入端连接。所示智能开关可通过WIFI通信模块与智能终端获取音频数据，主控芯片输出的音频数据，通过DA转换模块将数字信号转换成模拟信号，通过音频功率放大器把模拟信号进行放大，输出至扬声器，实现音乐播放，同时可通过功率放大器调节音量。
进一步作为优选的实施方式，如图3所示，所述声音采集模块包括麦克风一、麦克风二、运算放大器和AD转换模块，所述麦克风一的输出端和麦克风二的输出端依次通过运算放大器、AD转换模块与主控芯片的输入端连接，利用麦克风采集音频数据，然后经过运算放大器的放大，经过ＡＤ转换模块把模拟信号转换成数字信号传输给主控芯片。主控芯片可根据麦克风采集的音频数据与所述存储器里的语音指令信息进行对比，判断是否为预设的语音指令，进而执行相应的动作。
进一步作为优选的实施方式，其还包括手势感应模块，所述手势感应模块的输出端与主控芯片的输入端连接。所述手势感应模块包括红外接收管和红外发送管，所述红外接收管的输出端与主控芯片的输入端连接，所述红外发送管的输入端与主控芯片的输出端连接，利用红外线实现手势感应，检测人的手势动作，以便在放音乐的时候（可能不能可靠采集语音指令）可以用特定手势操指令让音箱放音关闭或降低，从而让语音采集更清晰的语音指令。
更为优选的，利用双麦克风阵列声源定位技术，确定人的语音或者其他声音的位置，其原理利用声波在传播过程中要发生幅度衰减,衰减因子与传播距离成正比，利用两个麦克风接到音频延迟差，计算出音频来源方位。
实施例2
本发明还提供了一种智能家居系统，如图4所示，其包括不少于2个上述任一项所述的智能开关、路由器、云服务器、家用电器和移动终端，所述云服务器通过路由器分别与智能开关和移动终端连接，所述智能开关与家用电器连接，所述移动终端控制智能开关，利用智能开关控制家用电器开关。移动终端可直接通过wifi通信方式与智能开关连接，进行数据互传、控制。
具体的，智能开关通过WiFi通信模块与路由器连接，与互联网连接通信，通过互联网访问云服务器，利用云服务器进进行计算、存储、在线备份、托管、带宽等互联网基础设施服务。
进一步作为优选的实施方式，所述智能开关还包括声源定位单元，所述声源定位单元用于根据采集的声音信息辨别人音来源的方位。 所述云服务器还包括立体声播放单元，所述立体声播放单元用于所述云服务器同步所有智能开关，由于所述智能开关具有音乐播放模块，因此可控制智能开关播放立体声， 通过多个智能开关组合形成一个更大的组网系统，形成一个立体声播放系统。多个智能开关通过软件协调控制模拟多声道音响的效果，或者根据人的位置的变化，将音乐切换的不同的智能开关（人所在位置的智能开关）上播放；多个独立智能开关上的麦克风通过软件协调控制形成一个麦克风阵列，从而达到在任何地方都可以清晰采集到语音指令的效果，也能更准确判断人的位置变化。
进一步作为优选的实施方式，所述云服务器还包括声道自动切换单元，所述声道自动切换单元用于云服务器根据智能开关检测到的人声的方位，控制靠近人的位置的智能开关使之播放主声道音频或声音加强。
进一步作为优选的实施方式，所述智能开关还包括语音识别单元，所述语音识别单元用于识别语音指令。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种智能家居系统，其特征在于：其包括智能开关、路由器、云服务器、家用电器和移动终端，所述云服务器通过路由器分别与智能开关和移动终端连接，所述智能开关与家用电器连接，所述移动终端控制智能开关，利用智能开关控制家用电器开关；
所述智能开关包括主控芯片、继电器、wifi通信模块、AC-DC电源模块、声音采集模块以及音频播放模块，所述主控芯片的输出端分别与继电器的输入端和音频播放模块的输入端连接，所述声音采集模块的输出端、AC-DC电源模块的输出端均与主控芯片的输入端连接，所述主控芯片与wifi通信模块连接，所述智能开关还包括声源定位单元，所述声源定位单元用于根据采集的声音信息辨别人音来源的方位，
所述云服务器还包括立体声播放单元，所述立体声播放单元用于所述云服务器同步所有智能开关，控制智能开关播放立体声，所述云服务器还包括声道自动切换单元，所述声道自动切换单元用于云服务器根据智能开关检测到的人声的方位，控制靠近人的位置的智能开关使之播放主声道音频或声音加强。
2.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于：所述智能开关还包括存储器，所述存储器与主控芯片连接。
3.根据权利要求2所述的智能家居系统，其特征在于：所述智能开关还包括功率计量模块，所述功率计量模块的输出端与主控芯片的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的智能家居系统，其特征在于：所述智能开关还包括手势感应模块，所述手势感应模块的输出端与主控芯片的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的智能家居系统，其特征在于：所述智能开关还包括控制面板，所述控制面板与主控芯片连接，所述控制面板包括显示触摸屏和\或按键。
6.根据权利要求1所述的智能家居系统，其特征在于：所述智能开关还包括语音识别单元，所述语音识别单元用于识别语音指令。
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