CN106707943A - 基于电子设备监测的家电控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于电子设备监测的家电控制系统，其特征是当门关闭，监测装置通过关门过程中的电子设备监测信息识别出门电子设备，根据出门电子设备信息控制家电设施的打开或关闭；或当门打开，监测装置通过开门过程中的电子设备监测信息识别进门电子设备，根据进门电子设备信息控制家电设施的打开或关闭。本发明通过通过开门前或关门后的门外电子设备监测信息识别进门或出门电子设备，根据进门或出门电子设备信息控制家电设施的打开或关闭，在用户不察觉的情况下自动完成家电设施的开关控制，相比通过手机APP的手动操作，用户体验更好。

Description

基于电子设备监测的家电控制系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于电子设备监测的家电控制系统。

背景技术

人们外出离家，经常忘记关掉开启的家电设施，不仅费电而且不安全，现在有一些通过手机控制家电开关的技术，但是，还是需要用户知道忘关电器，并通过手动远程控制。此外，现在家庭安防设施通常是需要用户进行人工布防和撤防，容易遗忘，给使用带来麻烦。现在需要一种不需要用户参与、自动控制家中电器和安防设施的技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电子设备监测的家电控制系统，当用户出门或进门，自动打开或关闭家中电器设施，不需要用户动手控制。

本发明提出的一种基于电子设备监测的家电控制系统，包括监测装置、移动电子设备、门测装置以及家电设施，监测装置与移动电子设备进行无线通信，门测装置检测门的开关信号，发送监测装置；其特征是当门关闭，监测装置通过关门过程中的电子设备监测信息识别出门电子设备，根据出门电子设备信息控制家电设施的打开或关闭；或当门打开，监测装置通过开门过程中的电子设备监测信息识别进门电子设备，根据进门电子设备信息控制家电设施的打开或关闭。

本发明通过通过开门前或关门后的门外电子设备监测信息识别进门或出门电子设备，根据进门或出门电子设备信息控制家电设施的打开或关闭，在用户不察觉的情况下自动完成家电设施的开关控制，相比通过手机APP的手动操作，用户体验更好。

结合以下实施例，分别描述本发明的技术方案。

附图说明

图1是本发明一实施例的系统结构框图。

图2是本发明另一实施例的系统结构框图。

图3是本发明一实施例的布置图。

图4是本发明另一实施例的布置图。

图5是一种家电设施开关控制方法流程图。

具体实施方式

在图1所示的系统结构框图中，包括门测装置、监测装置、移动电子设备以及家电设施，其中，监测装置包括第一微处理器和第一无线通信模块，电子设备包括第二微处理器和第二无线通信模块，监测装置和电子设备通过无线通信模块进行通信连接。

移动电子设备包括智能钥匙、有源门禁卡、智能手机，或与机械钥匙、钱包等关联的电子终端。电子设备和监测装置之间是一种近距离无线通信，包括Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、ZigBee、NFC等，当监测装置与电子设备之间的间距处于通信范围，自动进行无线连接通信，包括电子设备向监测装置发送加密信息，监测装置对加密信息进行匹配验证等过程。

电子设备还可以是智能手机，通过手机中应用程序，控制处于监测范围的手机通过蓝牙与监测装置进行信息传递。

门测装置监测门的开关状态，通过有线或无线方式把监测信息发送监测装置；门测装置包括智能门锁、门磁，或接触传感器等其它装置，比如RFID射频装置，在门或门框上设置RFID标签，在门框或门上设置RFID阅读器，当门关闭，两者贴近，RFID阅读器接收到RFID标签反馈信号，当门打开，两者远离，RFID阅读器接收不到RFID标签信号，通过RFID阅读器是否接收到RFID标签信号，判断门的开关状态。门测装置还可以是一个触点开关，当门关闭，触点接通（或断开），当门打开，触点断开（或接通），根据触点的接通断开，判断门的开关状态。

进一步，在门一侧或两侧设置人体检测装置，检测开门或关门时人体信号，通过有线或无线方式发送监测装置，系统结构框图如图2所示。所述人体检测装置包括触摸感应器、人体红外感应器、光电感应器、超声波发射接收器、激光发射接收器、摄像头、指纹识别仪、虹膜识别仪中任一种，当用户开门或关门时，检测开门或关门人信号。比如设置在一侧门把手上的触摸感应器，当用户开门或关门时，触摸感应器检测到用户触摸信号。

如果在门内侧设置人体检测装置，当开门时检测到门内人体信号，关门时未检测到门内人体信号，可以判断该用户已出门；当开门时未检测到门内人体信号，关门时检测到门内人体信号，可以判断该用户已进门。

如果在门外侧设置人体检测装置，当开门时未检测到门外人体信号，关门时检测到门外人体信号，可以判断该用户已出门；当开门时检测到门外人体信号，关门时未检测到门外人体信号，可以判断该用户已进门。

如果在门内外两侧设置人体检测装置，当用户从门内开门时，门内检测装置检测到门内人体信号，出门后用户从外关门时，门外检测装置检测到门外人体信号，通过开关门过程中先检测到门内人体信号再检测到门外人体信号的顺序，可以判断用户出门过程；当用户从门外开门时，门外检测装置检测到门外人体信号，进门后用户从内关门时，门内检测装置检测到门内人体信号，通过开关门过程中先检测到门外人体信号再检测到门内人体信号的顺序，可以判断用户进门过程。

所述家电包括空调、电灯、空气净化器等。监测装置通过无线或有线方式控制家电设施的开关，比如监测装置控制无线遥控器，通过无线遥控方式控制家电设施的开关；或控制电源开关，通过通断电方式控制家电设施的开关，或是直接向被控对象发送控制信息。

所述家用设施包括报警器、摄像头、门窗控制器等家庭安防设施，监测装置通过无线方式发送控制信息，对所述安防设施进行布防或撤防。

在图3所示的一种实施例布置图中，门测装置1与门锁2整合在一起，左图为门内面的正示图，右图为门的侧示图，监测装置3设置在门锁1内，与电子设备4进行无线通信，以监测电子设备4信息状态，并通过无线方式控制家电设施5的开关。

在图4所示的另一种实施例布置图中，左图为门内面的正示图，右图为门的侧示图。门测装置1的一部分布置在门2上，另一部分布置在门框3上，以监测门2和门框3的开关状态，人体检测装置4设置在门框3上，监测装置5与门测装置1设置在一起，监测电子设备6状态信息，并通过无线方式控制家电设施7的开关。

此外，监测装置还可以放置在屋内选定位置，通过有线或无线方式接收门测装置发送的开关门信息，并监测电子设备信息状态。此时，监测装置与门应处于适当距离，以使监测装置的监测范围覆盖到门口、甚至门外区域，并接收到门测装置发送的开关门信息或人体检测装置发送的人体检测信号，并通过无线方式控制家电设施的开关。

图5所示的一种家电设施开关控制方法流程图中，监测装置通过开门或关门过程中电子设备监测信息，识别进门或出门电子设备，根据进门或出门电子设备控制家电设施的开关，具体过程如下：

（1）门测装置监测门的开关信号，发送监测装置；

（2）监测装置监测电子设备状态信息；

（3）是否检测到开门信号，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（1）；

（4）是否监测到进门电子设备，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（7）；

（5）根据进门电子设备控制家电设施的打开或关闭；

（6）是否检测到关门信号，如果是，转入步骤（1），如果否，转入步骤（6）；

（7）是否检测到关门信号，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（7）；

（8）是否监测到出门电子设备，如果是，进入下一步，如果否，转入步骤（1）；

（9）根据出门电子设备控制家电设施的打开或关闭，转入步骤（1）。

所述电子设备状态信息包括电子设备的室内位置信息，或电子设备距监测装置的距离信息，或监测装置监测的电子设备信号强度信息中的至少一种，可以单项采用，也可多项综合采用。

所述室内位置是采用无线通讯方法，对电子设备在室内空间中的位置进行定位，室内无线定位技术方法不同，其定位精度各有差异，优选RFID定位技术，利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，实现电子设备识别和定位，它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输范围大、成本较低。

所述距离可以根据信号强度与距离关系推断，比如采用蓝牙技术，可以根据监测装置接收的蓝牙信号强度RSSI值与距离的关系，判断电子设备距离监测装置的距离。蓝牙信号强度在0~3米范围对距离变化十分灵敏。

在系统工作过程中，监测装置监测电子设备状态信息，门测装置监测门的开关信号，并发送监测装置，监测装置以开关门时间为节点，根据开关门过程中的门外电子设备监测信息识别进出门电子设备。

在用户进门由远而近，到门口开门，用户进门过程以开门时间为节点，把进门过程划分为开门前过程、开门后过程，其中，开门前过程包括开门前（比如开门前3、5秒钟）到门打开；开门后过程包括从门打开到开门后（比如开门后3、5秒钟）。进门的完整过程是包括开门前过程到开门后过程的全时段，监测装置可以通过开门过程中的任一时段电子设备监测信息变化，识别用户携带的进门电子设备。

在用户携带电子设备由远而近的进门过程中，电子设备从监测装置的监测范围外进入监测范围，监测装置根据开门过程中电子设备信号由无变有的出现过程，识别该电子设备是进门电子设备。

进门电子设备还可以是监测装置在用户进门过程中监测的进入门口设定区域的电子设备。

所述门口设定区域一个开关门时用户站立的位置范围，包括电子设备室内位置处于门口设定区域的位置范围，或距门口的距离小于设定阈值的距离范围，如距门口小于0.5~1米的范围区域，比如在开门过程中，用户由门口区域外进入门口区域，进门电子设备距监测装置的距离在开门过程由大于设定阈值变为小于设定阈值，或是在开门过程中，进门电子设备室内位置由门口设定范围外移动到门口设定范围内。

门口设定区域还可以是一种信号强度范围，在开门过程中，监测装置监测的进门电子设备信号强度在开门过程逐渐增强，由小于设定阈值或统计值变为大于设定阈值或统计值。

此外，当系统是智能门锁时，电子设备是智能钥匙，监测装置是智能锁体，通过智能钥匙开锁的信息，判断进门电子设备，也就是说，从外打开智能门锁的智能钥匙是进门钥匙。

在用户出门通常是关门后由近而远离门口而去，用户出门过程以关门时间为节点，包括关门到关门后（比如关门后3、5秒钟），监测装置可以通过关门过程中的电子设备监测信息变化，识别用户携带的出门电子设备。

关门后，在用户出门是携带电子设备离开门口由近而远的过程，电子设备从监测装置的监测范围内移出监测范围外，监测装置根据出门过程中电子设备信号从有无变无的消失过程，识别该电子设备是出门电子设备。

与进门电子设备相反，出门电子设备还可以是监测装置在用户出门过程中监测的离开门口设定区域的电子设备，比如在出门过程中，用户由门口区域离开，出门电子设备距监测装置的距离在出门过程由小于设定阈值变为大于设定阈值，或是在出门过程中，出门电子设备室内位置由门口设定范围内移动到门口设定范围外，或是在出门过程中，监测装置监测的出门电子设备信号强度逐渐减弱，由大于设定阈值或统计值变为小于设定阈值或统计值。

所述统计值是通过统计一个时期的用户站在门外开门或关门时的门外电子设备信号强度建立，包括在门口监测的开关门时电子设备信号强度最小值，或信号强度中心值的修正值，比如平均值减去一个设定值，监测装置监测的处于门口区域的门外电子设备电子设备信号强度大于统计值。统计值相对于设定值，可以更好适应不同用户的携带习惯和不同应用场景，比如，蓝牙信号强度易受环境影响，包括户外环境、用户携带习惯，根据统计方法建立的进入门口区域的判断条件，反映了场景综合特点，适用性更强。

监测装置通过用户进门过程中监测的电子设备进门信息识别进门电子设备，根据进门电子设备打开或关闭家电设施，比如打开屋内电灯、空调、净化器等，关闭屋内安防报警装置等。

进一步，当监测装置监测到第一个电子设备进门时，打开或关闭家电设施，比如关门后，监测装置监测系统中3个电子设备均已外出，判断家中无用户，当门打开，监测到第一个进门电子设备时，判断有用户回家，打开或关闭家电设施，或是监测装置在关门后未监测到屋内任何电子设备信息，判断家中无用户，当门打开，监测到第一个进门电子设备信息时，判断有用户回家，打开或关闭家电设施。

监测装置通过用户出门过程中监测的电子设备出门信息识别出门电子设备，根据出门电子设备打开或关闭家电设施，比如关闭屋内电灯、空调、净化器等，打开屋内安防报警装置等。

进一步，当监测装置监测到最后一个电子设备出门时，打开或关闭家电设施，比如在上次关门后，监测装置监测系统中3个电子设备2个均已外出，判断家中只有1个用户，当门再次打开关闭，监测到最后一个出门电子设备时，判断家中无用户，打开或关闭家电设施，或是监测装置在上次关门后监测到屋内有电子设备信息，判断家中有用户，当门再次打开关闭，监测装置未监测到屋内任何电子设备信息时，判断家中已无用户，打开或关闭家电设施。

进一步，在监测装置设置存储单元，预置移动电子设备ID信息与家电设施的关联列表，建立电子设备与家电设施的对应关系，当监测到进出门电子设备时，监测装置根据进出门电子设备，打开或关闭列表中与进出门电子设备对应的家电设施。

在所述列表中，一个电子设备可以对应一个或多个家电设施，同样，一个家电设施可以与一个或多个电子设备关联。如果电子设备与家电设施是一一对应关系，说明此家电设施是该用户专用，通过该用户的进出，可以控制此家电设施的开关。如果一个家电设施与多个电子设备对应，说明此家电设施是用户共用，比如客厅空调或安防设施，可以通过第一个与此家电设施关联的进门电子设备信息，打开空调、关闭安防设施，通过最后一个与此家电设施关联的出门电子设备信息，关闭空调、打开安防设施。

进一步，当所述系统是智能门锁，电子设备是智能钥匙，如果用户进门，通过智能钥匙从外打开智能门锁，此时智能钥匙是进门电子设备，关门后，智能门锁取消进门智能钥匙从外开锁权限。当用户出门后，智能门锁再次授予出门智能钥匙从外开锁权限。

进一步，建立电子设备ID信息与用户对应关系，关门后，监测装置根据出门电子设备识别出门用户，记录出门用户和出门时间，或根据进门电子设备识别进门用户，记录进门用户和进门时间。

进一步，所述系统在门一侧或两侧设置人体检测装置，监测装置根据开门或关门时所述门一侧或两侧人体检测信号，判断用户进门；或监测装置根据开门或关门时所述门一侧或两侧人体检测信号，判断用户出门。通过用户进出门检测与电子设备进出门识别的结合，可以提高系统对用户进出门监测的准确性。比如，通过人体信号检测，可以使进门过程的监测识别延伸到关门后，即在关门后继续检测门内人体信号，判断开门人是否进门，可以使出门过程的监测识别提前到开门前，即在开门过程中提前监测电子设备信息，识别开门过程中进入门口设定区域的电子设备将要出门。

通过人体检测信号，可以识别进出门中的意外情况，比如，当门打开，通过电子设备监测到用户进门信息，但是在开门后用户可能又关门离去，没有进屋，此时，门内人体检测装置在关门后并未检测到人体信号，或是关门后，门外人体检测装置又检测到人体信号，判断用户进门动作改变，并未进门，此时，系统可以对根据进门电子设备已进行的家电设施控制进行纠正或撤销。

同样，在上述用户离去的过程中，系统也监测到了一个出门电子设备信息，但是，由于开门时未检测到门内用户信号，此时的出门过程不是由门内开始的出门，是一个由门外开始的出门，当然，由于用户未进门，并未改变屋内电子设备监测信息，这种出门情况对家电设施的控制不会产生影响。

进一步，系统可以通过内置无线通信模块的其它智能家居，如智能WIFI、智能电视、智能温控器、智能开关、智能安防设施等等与电子设备进行短距离通信，以扩大监测装置的通讯覆盖范围。

进一步，系统还包括联网单元，如WIFI模块，连接系统到网络服务器或智能手机等外围设备，外围设备与系统进行无线信息传递。

本发明是基于家门通常处于关闭状态，也就是说在用户进出时才开门，然后关闭。

Claims (10)

1.一种基于电子设备监测的家电控制系统，包括监测装置、移动电子设备、门测装置以及家电设施，监测装置与移动电子设备进行无线通信，门测装置检测门的开关信号，发送监测装置；其特征是：

当门打开，监测装置通过开门过程中的电子设备监测信息识别进门电子设备，根据进门电子设备信息控制家电设施的打开或关闭；或

当门关闭，监测装置通过关门过程中的电子设备监测信息识别出门电子设备，根据出门电子设备信息控制家电设施的打开或关闭。

2.根据权利要求1所述系统，其特征是：所述进门电子设备包括监测装置监测的在开门过程中进入监测范围的电子设备，或在开门过程中进入门口设定区域的电子设备；

所述出门电子设备是监测装置监测的在关门过程中从监测范围消失的电子设备，或在关门过程中由门口设定区域离开的电子设备。

3.根据权利要求2所述系统，其特征是：所述进入门口区域的电子设备是电子设备室内位置由门口设定范围外移动到门口设定范围内，或电子设备距门口监测装置距离由大于设定预置缩短到小于设定阈值，或门口监测装置监测的电子设备信号强度由小于设置阈值或统计值增强到大于设置阈值或统计值中的任一种；

所述离开门口区域的电子设备是电子设备室内位置由门口设定范围内移动到门口设定范围外，或电子设备距门口监测装置距离由小于设定预置扩大到大于设定阈值，或门口监测装置监测的电子设备信号强度由大于设置阈值或统计值减弱到小于设置阈值或统计值中的任一种。

4.根据权利要求1所述系统，其特征是：所述监测装置根据第一个进门电子设备监测信息打开或关闭家电设施；或

所述监测装置根据最后一个出门电子设备监测信息打开或关闭家电设施。

5.根据权利要求1所述系统，其特征是：所述系统中建立移动电子设备信息与家电设施的对应列表；

监测装置根据进门电子设备打开或关闭列表中与该进门电子设备对应的家电设施；或

监测装置根据出门电子设备打开或关闭列表中与该出门电子设备对应的家电设施。

6.根据权利要求5所述系统，其特征是：所述列表中建立电子设备与家电设施之间一对一的对应关系；或建立电子设备与家电设施之间一对多的对应关系。

7.根据权利要求1所述系统，其特征是：建立电子设备信息与用户对应关系，监测装置根据进门电子设备信息识别进门用户，记录进门用户和进门时间，或监测装置根据出门电子设备信息识别出门用户，记录出门用户和出门时间。

8.根据权利要求1所述系统，其特征是：所述系统包括智能门锁，所述电子设备是智能钥匙，所述进门电子设备是从外打开智能门锁的智能钥匙。

9.根据权利要求8所述系统，其特征是：关门后，智能门锁授予出门智能钥匙开锁权限，取消进门智能钥匙开锁权限。

10.根据权利要求1至9之一所述系统，其特征是：在门一侧或两侧设置人体检测装置，监测装置根据开门或关门时所述门一侧或两侧人体检测信号，判断用户进门；或

监测装置根据开门或关门时所述门一侧或两侧人体检测信号，判断用户出门。