CN109405254A - 一种智能控制面板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能控制面板，包括带显示屏的可活动面板，所述可活动面板可以向内按压移动触发按键输入操作。内置的中央处理系统可以收集用户操作行为和信息发送到服务器，并且可以接收服务器发来的信息和指令，实现远程及自动控制；开关所处的状态、外部传入信息图像可在触摸感应式显示屏上显示和操作，实现对外部连接的家电设备控制。借助可活动面板，可通过类似机械开关的操作，既保留了传统控制习惯，又通过显示屏的展示和触摸操作实现了实现更多丰富的操控功能，并且基于后台服务器具有自学习自适应性，尤其具有真正无需人为干预的智能化功能。

Description

一种智能控制面板

技术领域

本发明涉及居室内环境设备控制系统、方法和相关计算机程序产品。具体来说，本发明涉及的是家居环境状态监测、家电控制以及用户信息收集、展示和转发的墙壁智能控制面板，具有遵循传统控制习惯的操作方式以及操作状态或外部传入信息的显示界面。

发明背景

智能家居的概念由来已久，各种智能控制器也是层出不穷，但是无论何种形式，多未突破其单纯自动控制的本质，远未达到智能甚至智慧控制的层面。

目前，流行的智能开关，所实现的远程控制、定时控制以及条件逻辑控制是在实时的人为干预或提前固定预设的条件下，系统自动执行的结果。虽然实现了远程及自动控制功能，但是实际应用中并未解决智能化的本质性的自学习自适应无需人为干预问题，同时，各式各样的智能开关与传统习惯不同，还给老人和儿童带来了极大困扰。固化的控制方法，复杂的操作方法，有限的功能和对用户的操作水平的较高要求，极大的阻碍了智能开关的普及和发展。

无论是智能家居，还是常见的智能酒店客房，所实现的智能化控制，也仅限于自动化或远程控制层面，实际运用中不仅离不开人的干预，而新安装或入住新酒店，首先还要学习和了解才能学会操作，非但未能带来舒适便利体验，还造成了困扰。

基于上述问题，本发明从智能化水平、产品兼容性以及操控习惯等各个方面均提供了恰当的解决方法，保留传统翘板开关的按压操作方式，有利于老年人或儿童立即可以控制，多种传感检测方式以及无线通讯接入，可以使得控制面板尽可能全面的采集信息和智能化反应。

本发明提供的智能控制面板在满足用户的实际需求的同时，尤其是实现了自学习自适应的无需人为干扰模式，且实现数据随身携带，无论身处何方验证身份登录后，用户操作习惯和个人数据会立即同步过来，喜欢的音乐、提醒的事件、舒适的温度、准点播放最喜欢看的节目……，差旅在外感受到家的氛围，旅途劳顿立即消失。

发明内容

根据用户居室生活需求，提供一种墙壁控制开关面板，可以对室内环境的状态进行检测，并对周边的家用电器设备进行控制，以及通过无线或有线通讯方式接入文字、图片以及音视频信息，或者将服务器端信息转发到本地显示或播放设备，例如，显示门口可视对讲图像，并操作开门，或者将用户收藏的歌曲转发到本地音响系统播放。对于遵循传统操控习惯来说，用户可以通过按压活动面板即可实现基本的照明开关，并且结合界面显示，可以基于触摸操作，实现更多的信息输入和操作。

根据实际应用，当用户按压面板时，至少会有一个按键开关被触发，中央处理系统会按照预置或者自学习到的习惯打开相应的照明回路或设备，同时显示屏会显示出具体的控制键位和图标，如果需要进一步调整则按照指示操作即可。

具体来说：

本发明所提的一种智能控制面板，其特征在于，包括：可活动面板、弹性支撑件、按键开关、主控电路板、控制电路板以及底壳；

进一步地，所述可活动面板，中间设有液晶显示屏，下部设有与底壳动态连接的卡扣；

进一步地，所述弹性支撑件，位于可活动面板底部和底壳之间，支撑可活动面板按压后的回复原状；

进一步地，所述按键开关，位于可活动面板底部，在按压可活动面板时可产生信号；

进一步地，所述主控电路板，包括主处理器、信号处理模块以及无线通讯模块等；且所述主处理器内置中央处理系统，为主处理器内置的程序，实现对信号的处理，显示屏显示、以及对外通讯；

进一步地，所述控制电路板，包括电源模块、测控模块以及对外连接端子等；

进一步地，所述底壳，用于连接和固定该智能控制面板到墙壁，且设有与可活动面板卡扣连接滑槽；

进一步地，所述可活动面板、中央处理系统以及无线通讯模块有机结合，可以实现：

简单按压可活动面板即可进行传统的开关控制；

配合显示屏展示和操作，可以进行信息输入，或设备控制；

通过显示屏，可显示实时操控状态、无线通讯模块传入的文字、图片或音视频信息以及对外连接和传输。

进一步地，，所述可活动面板为方形，并且与所述底壳动态连接的卡扣位于四角的边缘。

进一步地，所述显示屏为触摸感应式液晶显示屏。

进一步地，所述可活动面板在按压作用下向内活动。

进一步地，所述可活动面板四角均设置有沿所述底壳滑槽移动的卡扣，可以只按压一个角，也可以同时按压一个边，也可以整个面板同时按压下去。

进一步地，所述开关按键设置于所述可活动面板的四角边缘，当按压面板时可触发按键发出信号。

进一步地，所述可活动面板和所述开关按键相互配合可以实现，按压可活动面板不同位置，可一次按下一个角，或同时按下一边触发两个角的开关，或同时按下整个面板，分别触发不同的开关信号数量和组合，从而实现丰富的操作和信息输入。

进一步地，所述显示屏设置在可活动面板的中央，所述可活动面板周围设有红外遥控发射器、红外遥控接收器、人体感应器、温度传感器、湿度传感器、亮度传感器、麦克风等。

进一步地，所述人体感应器和直接按压可活动面板均会唤醒智能控制面板，直接响应控制信号或显示信息引导操作。

综上所述，本发明提供的智能控制面板，包括带触摸感应式显示屏的面板、红外遥控收发器、人体感应器、温度传感器、湿度传感器、麦克风、无线通讯模块以及对外控制模块等，可以实现本地控制操作和信息显示，且可以触摸液晶显示屏的操作输入身份信息，通过无线通讯模块与外部服务器系统连接实现用户身份的登陆或退出，结合后台服务器实现用户操作习惯的采集和经过服务器智能运算后，，可以通过对用户操作习惯的记录和提醒事件的设置的分析，逐步形成自发式主动控制策略，形成无需人为干预的智能运行模式。

附图说明：

图1示出本发明的整机结构示意图；

图2示出本发明的前后单元拆分示意图；

图3示出本发明的拆分结构示意图；

图4示出本发明的主控电路板构成示意图；

图5示出本发明的底壳构成示意图；

图6A示出本发明的活动面板常态时卡扣位置示意图；

图6B示出本发明的活动面板按压时卡扣位置示意图；

图7示出本发明的按键开关与底壳结合关系示意图；

图8A出本发明的一个按键动作示意图；

图8B出本发明的两个按键动作示意图；

图8C出本发明的四个按键动作示意图；

图9示出前面板透明面罩内部结构及剖视图；

图10示出触摸屏手势操作示意图；

图11A示出传统照明开关模式效果图；

图11B示出音乐开关模式效果图；

图11C示出温控器模式效果图；

图11D示出窗帘控制器模式效果图；

图中，1:前面板单元；2:底壳单元；11:前面板外壳；12:主控制电路板；21:控制电路板；22:底壳；121：显示屏；122a：第一人体感应传感器；122b：第二人体感应传感器；122c：第三人体感应传感器；123a：第一红外遥控发射器；123b：第二红外遥控发射器；124a：温度传感器；124b：湿度传感器；125a：光线传感器；125b：指示灯；126:红外遥控接收器；127:麦克风；312第一菲涅尔透镜栅格；313第二菲涅尔透镜栅格；314第三菲涅尔透镜栅格；401：第一按键；402：第二按键；403：第三按键；404：第四按键；501：第一按键触点结合面；502：第二按键触点结合面；503：第三触点结合面；504：第四按键触点结合面；601：底壳限位卡扣；602：活动面板卡扣；603：控制电路板固定卡扣。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

其次，本发明中提及的各个商品型号或“第一”、“第二”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“远”、“近”等技术术语，都是所属技术领域中早已明确知晓的技术用语及为了描述实施例方便而进行的一些位置或空间上的定义，并非对本发明的限制，故不再做过多解释。

为了便于说明，本文中提到的房屋、居室等指的是适合人居的建筑空间，一般装配有门窗、照明、视听设备、空调、热水器等常见的居住环境。

图1所示为本发明所提供的智能控制面板的整体外观示意图，底壳2可以兼容传统86盒墙壁开关安装方式，具有可活动的前面板单元1，通过卡扣602与底壳卡扣2相连，并可以在外力下沿卡扣对应的卡槽间隙进行相对滑动，以便使面板内部对应的按键开关输出触发信号。前面板1内设置有主控制电路板12，其前面设置有显示屏121，通过前透明面罩面对前方，以便为用户提供操作的交互界面。

主控制电路板121还包含多种传感器，如温度传感器124a、湿度传感器124b、光线传感器125a、麦克风127等，上述传感器按需分布于壳体内部，输出环境状态信号；其中，温度传感器124a、湿度传感器124b分别设置于前面板内位于边缘位置，且在外壳侧面设置有通风口结构，以便空气流通；光线传感器125a置于前面板内位于下方偏左的位置，前方对应的面板为透明；麦克风127设置于前面板内位于上方边缘的位置，对应的位置外壳留有对外开口，以便音频信号的接收。

如图4所示，第一红外遥控发射器123a，第二红外遥控发射器123b可以控制电视、净化器、空调等具有红外遥控接口的电气设备；红外遥控接收器126可以接收红外遥控信号，掌握用户的操作进展，以便全面采集电气状态和用户操作习惯。

前面板单元1边缘设置的第一人体感应传感器122a、第二人体感应传感器122b、第三人体感应传感器122c等三个人体感应传感器分别探测前方3个不同角度的范围，通过人员出现在各个不同区域的顺判断房间内的人员进出和分布情况，并且进一步的根据人员移动速度等特点识别人员身份。

第一人体感应传感器122a、第二人体感应传感器122b、第三人体感应传感器122c设置于前面板内位于下方两侧水平位置，对应的位置的前面板设置有第一菲涅尔栅格透镜312、第二菲涅尔栅格透镜313和第三菲涅尔栅格透镜314，检测面板前方水平截面内用户活动的速度和方向。

控制电路板21，包括开关量控制模块、继电器模块以及电源装换模块，控制对应电气设备的电路通断，通过对外接线端子，接入电源和输出受控制的电源；电源转换模块，将交流电转换为开关所需的直流电，为本发明所提供的智能控制面板的各部分提供电源。

基于上述发明内容，智能控制面板具体的实施例如下：

该智能开关具有一套可以兼容传统86盒墙壁开关安装方式的外壳，该外壳含有一个可以活动的前面板单元1和嵌入式安装到86盒底座内的底壳单元2，且前面板内部面对前方设有液晶触摸屏121作为用户交互信息的主要显示界面；面板内部设有多个传感器，包括温度传感器124a、湿度传感器124b、光线传感器125a、麦克风127等、机械按键以及液晶屏配套的触摸面板；前面板单元1内部设有点阵式液晶屏、红外遥控发射器、喇叭等；底壳体内设有电源转换模块、继电器组以及对外接线端子。前面板内设置的传感器可以有效的接收外界的相关信号，用户可以通过按压可活动的面板或触摸面板实现控制操作，从而实现自动和手动的电气设备控制功能，该智能开关可以集成的大量测控功能和用户行为采集功能，通过自学习和自适应使它具有灵活的操控性和自适应性，以满足用户真正的智能化需求。

前面板单元1与底壳单元2耦合式的动态连接，并通过底壳22上设置的卡扣601与面板外壳卡槽604耦合，在外力按压下，卡扣601可以在卡槽604内滑动，并通过卡扣601和卡槽604互相限定，保证无操作动作时，前面板单元1会自动弹起，使表面处于与墙面平行的状态。机械自复位式第一按键401、第二按键402、第三按键403、第四按键404位于前面板背部四角的边缘，可与底壳相应位置的第一按键触点结合面501、第二按键触点结合面502、第三按键触点结合面503、第四按键触点结合面504接触，并在弹性支撑作用下使可活动前面板单元1处于弹起的位置，按键复位；当有外力按压时，面板位置变化挤压按键，从而使相应的按键输出操作信号。第一按键401、第二按键402、第三按键403、第四按键404，在接收到用户按压前面板单元1不同位置产生移动的动作，从而实现一个或多个触点组合动作的操作指令，产生不同的操作指令。

另外，除了按键输入，为了便于更加丰富的操作，所采用的显示屏121为触摸感应式点阵式液晶显示屏，可以通过触摸、滑动等操作输入不同的操作指令，实现更加友好的用户体验。

如附图10所示，在显示屏121工作状态下，通过手指滑动，可以实现界面切换，方便的执行指定的操作，如图11A、11B、11C以及11D所示，本发明所提供的智能控制面板内置多种功能界面，当想控制任何设备时，均可以通过界面切换输入控制指令。

如图11A所示的开关按键，可以根据用户需求改变控制路数或按键效果；当手指触碰显示屏121上显示的按键时，系统会相应控制指令执行操作，并根据控制返回状态更新按键显示效果，模拟机械按键的逻辑。

如图11B所示的音乐控制界面，可以根据需要显示控制内容的构成，如果只是简单开关和切换，只需在简洁界面上操作即可，如果需要更多操作，可以切换到详细操作界面进行，

如图11C所示的温度控制界面，本发明所提供的智能控制面板可以连接空调系统，实现温湿度的调节，一般系统都是自动运行的，如果需要简单操作，只需在简洁版界面进行即可，详细操作可以进入高一级的界面；

如图11D为电动窗帘的控制界面，用户只需轻触操作即可。

由上所述，本发明所提供的智能控制面板通过可活动的显示面板，即能实现像传统开关一样的机械按压控制，又能根据需要切换显示界面，随时添加控制对象的种类的和数量，安装配置和操作都非常的灵活方便。

为了实现智能判断和自动控制，本发明所提供的智能控制面板设置了3个人体感应器；关于人体感应和移动速度等实现方法的实施例如下：

如图9所示，本发明所提供的智能控制面板分别设置了第一人体感应传感器122a、第二人体感应传感器122b、第三人体感应传感器122c等3个人体感应器，将探测范围划分为三部分，通过适当的设置第一菲涅尔栅格透镜312、第二菲涅尔栅格透镜313和第三菲涅尔栅格透镜314的角度，可以使本发明所提供的智能控制面板准确的检测到用户的移动方向以及移动速度。

具体的，比如天黑时，用户进入房间，首先灯光会根据条件自动开启。当用户接近开关时，开关打开背光灯，并且切换到照明控制界面，显示类似于传统翘板开关图形供用户操作；如果用户经过开关，则开关能通过传感器组合，检测到走动方向和速度，从而产生控制动作。该检测功能还可以实现家庭成员身份确认功能，每个人在家里的分布位置确定了，就能判断每个人所处的位置，从而统计人数和状态。比如休息时间，进入卧室不再产生活动信号，说明已经进入休息状态。

当用户出现时，本发明所提供的智能控制面板会通过所述人体感应器的组合，检测到用户移动的方向和速度，如果第一人体感应传感器122a先检测到人体信号，然后第二人体感应传感器122b、第三人体感应传感器122c才依次检测到，说明用户是从左向右移动的，如果后台设置了门的位置，就可以判断是进来还是出去，并且可以通过先后出现的时间差判断出移动速度，从而有利于后续智能识别用户身份标识，以便确定该用户在家庭成员中的编号，进行相应的信息调取。

更进一步的，基于互联网的智能开关具有更加全面的信息共享和网络传输功能。具体的实施例如下：

本发明提供的智能控制面板通过有线或无线方式，连接外部设备及服务器；用户通过操作智能控制面板，可以浏览和播放服务器歌曲库内的歌曲在连接的音响设备播放，甚至可以通过手机操作连接网络歌曲，实现本地播放。

进一步地，本发明提供的智能控制面板通过有线或无线方式，控制窗帘、热水器、智能插座等，经过智能学习和预置时间表，可以实现自动和智能控制，以及通过面板或移动终端直接操作。

进一步地，本发明提供的智能控制面板通过有线或无线方式连接或者红外遥控发射器，直接控制本地的空调、电视、音响等，实现开关、调节等。

进一步地，本发明提供的智能控制面板通过蓝牙等无线通讯，可以连接智能健康硬件，比如血压仪、血糖仪以及体重秤等，实现健康数据的实时采集和传输。

进一步地，本发明提供的智能控制面板通过有线或无线方式连接服务器，可以将前述本地操作数据传输到服务器存储管理，并且基于智能运算处理结果，服务器会主动生成控制指令下发，通过智能面板显示显示或控制音响设备播放提示，或者是直接控制电器设备的开关以及运行状态等。

进一步地，本发明提供的智能控制面板还具有用户权限管理功能，通过无线通讯连接后台设置或本地登陆，该智能控制面板可以便利的实现用户身份的识别，并将既有数据信息同步，实现用户无论身在何处，数据如影随形，即使住在千里之外的酒店也如在家一样。

综上所述，本发明提供的智能控制面板是一个具有本地测控和对外通讯功能的智能终端，既允许用户通过传统的习惯进行简单的操作，又可以基于内置的中央处理系统对外进行通讯，实现房间内设备的互联互控以及服务器端信息的传输和调取，利用强大的云计算能力实现真正的无人干预的智能化运行，为人类的生活提供更加便利的服务。

对于本领域技术人员而言，然而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，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，本发明所提及但未写入权利要求书的其他显而易见的变形形式及本领域技术人员不付出创造性劳动便可获得变形形式，对于发明人和申请人而言并不意外。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能控制面板，其特征在于，包括：可活动面板、弹性支撑件、按键开关、主控电路板、控制电路板以及底壳，其中

所述可活动面板，中间设有液晶显示屏，下部设有与底壳动态连接的卡扣；

所述弹性支撑件，位于可活动面板底部和底壳之间，支撑可活动面板按压后的回复原状；

所述按键开关，位于可活动面板底部，在按压可活动面板时可产生信号；

所述主控电路板，包括主处理器、信号处理模块以及无线通讯模块等；且所述主处理器内置中央处理系统，为主处理器内置的程序，实现对信号的处理，显示屏显示、以及对外通讯；

所述控制电路板，包括电源模块、测控模块以及对外连接端子等；

所述底壳，用于连接和固定该智能控制面板到墙壁，且设有与可活动面板卡扣连接滑槽；

所述可活动面板、中央处理系统以及无线通讯模块有机结合，可以实现：

简单按压可活动面板即可进行传统的开关控制；

配合显示屏展示和操作，可以进行信息输入，或设备控制；

通过显示屏，可显示实时操控状态、无线通讯模块传入的文字、图片或音视频信息以及对外连接和传输。

2.如权利要求1所述的智能控制面板，其特征在于，所述可活动面板为方形，并且与所述底壳动态连接的卡扣位于四角的边缘。

3.如权利要求1所述的智能控制面板，其特征在于，所述显示屏为触摸感应式液晶显示屏。

4.如权利要求1所述的智能控制面板，其特征在于，所述可活动面板在按压作用下向内活动。

5.如权利要求1所述的智能控制面板，其特征在于，所述可活动面板四角均设置有沿所述底壳滑槽移动的卡扣，可以只按压一个角，也可以同时按压一个边，也可以整个面板同时按压下去。

6.如权利要求1所述的智能控制面板，其特征在于，所述开关按键设置于所述可活动面板的四角边缘，当按压面板时可触发按键发出信号。

7.如权利要求1所述的智能控制面板，其特征在于，所述可活动面板和所述开关按键相互配合可以实现，按压可活动面板不同位置，可一次按下一个角，或同时按下一边触发两个角的开关，或同时按下整个面板，分别触发不同的开关信号数量和组合，从而实现丰富的操作和信息输入。

8.如权利要求1-6中的任意一项所述的智能控制面板，其特征在于，所述显示屏设置在可活动面板的中央，所述可活动面板周围设有红外遥控发射器、红外遥控接收器、人体感应器、温度传感器、湿度传感器、亮度传感器、麦克风等。

9.如权利要求1或8中的任意一项所述的智能控制面板，其特征在于，所述人体感应器和直接按压可活动面板均会唤醒智能控制面板，直接响应控制信号或显示信息引导操作。

10.一种智能控制面板，包括带触摸感应式显示屏的面板、红外遥控收发器、人体感应器、温度传感器、湿度传感器、麦克风、无线通讯模块以及对外控制模块等，可以实现本地控制操作和信息显示，且可以触摸液晶显示屏的操作输入身份信息，通过无线通讯模块与外部服务器系统连接实现用户身份的登陆或退出，结合后台服务器实现用户操作习惯的采集和经过服务器智能运算后，形成无需人为干预的智能运行模式。