CN110737337A - 一种人机交互系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种人机交互系统，该系统包括：控制服务器、感知设备和若干个输入输出设备；感知设备，用于获取人员的当前空间位置，并将人员的当前空间位置发送至控制服务器；控制服务器，用于根据人员的当前空间位置从若干个输入输出设备中查找最优输入输出设备；最优输入输出设备用于与人员进行交互。本申请提供的技术方案，实现了跨设备识别人员，跟随人员的位置移动实施交互，极大的提升了用户体验。
Description
技术领域
本申请涉及人机交互技术领域，具体涉及一种人机交互系统。
背景技术
人机交互(Human-Computer Interaction，HCI)主要是研究人和计算机之间的信息交换，它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。是与认知心理学、人机工程学、多媒体技术、虚拟现实技术等密切相关的综合学科。
传统的人机交互大多采用在单一或者有限的设备上进行交互，只有少数部分采用集中式控制设备进行交互；前者人员只能在手持设备或者在固定位置实现人机交互，后者每个设备的功能固化，交互方式固化，用户体验不佳。
发明内容
为至少在一定程度上克服相关技术中存在交互方式固化和用户体验不佳的问题，本申请提供一种人机交互系统及其控制方法。
根据本申请实施例的第一方面，提供一种人机交互系统，其特征在于，所述系统包括：控制服务器、感知设备和若干个输入输出设备；
所述感知设备，用于获取人员的当前空间位置，并将人员的当前空间位置发送至控制服务器；
所述控制服务器，用于根据所述人员的当前空间位置从所述若干个输入输出设备中查找最优输入输出设备；
所述最优输入输出设备用于与所述人员进行交互。
优选的，所述控制服务器还用于从接收的交互任务中提取人员的相关信息，并将人员的相关信息发送至感知设备。
进一步的，所述感知设备具体用于根据人员的相关信息获取人员的当前空间位置。
优选的，所述控制服务器还包括计算模块，用于利用二维空间计算方法和/或三维空间计算方法获取所述人员的当前空间位置和每个输入输出设备间的距离，并选取与所述人员的当前空间位置距离最近的输入输出设备；
所述与所述人员的当前空间位置距离最近的输入输出设备为最优输入输出设备。
进一步的，所述控制服务器还包括信息输出模块，用于根据交互任务将需要向人员输出的信息转化成与最优输入输出设备匹配的输出方式，得到待输出的信息，并将待输出的信息发送至最优输入输出设备。
进一步的，所述最优输入输出设备具体用于将待输出的信息向所述人员输出。
进一步的，所述最优输入输出设备还用于将人员反馈的信息发送至控制服务器；
所述控制服务器还用于根据人员反馈的信息判断所述交互任务是否结束，若所述交互任务结束，则退出所述交互任务；若所述交互任务未结束，则控制服务器根据人员反馈的信息重新获取需要向人员输出的信息，和/或，感知设备重新获取人员的当前空间位置直至所述交互任务结束。
优选的，所述控制服务器通过无线网络、有线网络、移动网络和/或电缆与所述感知设备和所述若干个输入输出设备连接。优选的，所述感知设备包括：摄像头、热成像设备、卫星定位、声感设备和温感设备。
优选的，所述输入输出设备包括：显示器、灯光指示器和广播。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过感知设备获取人员的当前空间位置，并将人员的当前空间位置发送至控制服务器，利用控制服务器根据人员的当前空间位置从若干个输入输出设备中查找最优输入输出设备，最优输入输出设备与人员进行交互，一方面，采用多个输入输出设备，使得交互方式多样化；另一方面，实现了跨设备识别人员，跟随人员的位置移动实施交互，极大的提升了用户体验。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种人机交互系统的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种人机交互系统中控制服务器的结构示意图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种人机交互系统的交互实现流程示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种人机交互系统的结构示意图，参见图1，该系统包括：控制服务器、感知设备和若干个输入输出设备；
感知设备，用于获取人员的当前空间位置，并将人员的当前空间位置发送至控制服务器；
控制服务器，用于根据人员的当前空间位置从若干个输入输出设备中查找最优输入输出设备；
最优输入输出设备用于与人员进行交互。
一些实施例中，感知设备可以但不限于包括摄像头、热成像设备、卫星定位、声感设备和温感设备等可以感知人员或者代表有人员存在的设备；输入输出设备可以但不限于包括显示器、灯光指示器、具有交互功能的APP和广播(需要说明的是，感知设备和输入输出设备的数量均可根据历史经验、实验数据或实际需要进行设置)。
需要说明的是，显示器的类型可以但不限于包括可触摸的显示器、液晶显示器和LED显示器；本领域技术人员可根据实际需要选择任意类型的输入输出设备组合使用，也可以选择使用单种类型的输入输出设备；本领域技术人员可根据实际需要选择任意类型的感知设备组合使用，也可以选择使用单种类型的感知设备。
容易理解的是，在实际应用中，感知设备的数量可能是多个。
需要说明的是，本实施例提供的人机交互系统可以但不限于应用于住宅、商业建筑、园区、城市等诸多位置，可以但不限于应用于居家、导航、导游、应急疏散等诸多场景。
可以理解的是，本实施例提供的一种人机交互系统，通过感知设备获取人员的当前空间位置，并将人员的当前空间位置发送至控制服务器，利用控制服务器根据人员的当前空间位置从若干个输入输出设备中查找最优输入输出设备，最优输入输出设备与人员进行交互，一方面，采用多个输入输出设备，使得交互方式多样化；另一方面，实现了跨设备识别人员，跟随人员的位置移动实施交互，极大的提升了用户体验。
进一步可选的，控制服务器还用于从接收的交互任务中提取人员的相关信息，并将人员的相关信息发送至感知设备。
进一步可选的，感知设备具体用于根据人员的相关信息获取人员的当前空间位置。
容易理解的是，交互任务可以但不限于包括交互任务请求和人员的相关信息。
需要说明的是，人员的相关信息可以但不限于包括：人员的外貌特征、人员的身高、人员的性别、和人员的年龄。
例如，假设控制服务器接收到一个交互任务，该交互任务为：指引小李从A商场门口成功走到A商场的B店；控制服务器从交互任务中提取小李的外貌特征、身高和性别等相关信息，并将小李的外貌特征、身高和性别等相关信息发送至感知设备；当感知设备中的摄像头根据小李的外貌特征、身高和性别等相关信息后，该感知设备将小李此时的空间位置发送至控制服务器。
进一步可选的，如图2所示，控制服务器还包括计算模块，用于利用二维空间计算方法和/或三维空间计算方法获取人员的当前空间位置和每个输入输出设备间的距离，并选取与人员的当前空间位置距离最近的输入输出设备；
与人员的当前空间位置距离最近的输入输出设备为最优输入输出设备。
需要说明的是，“二维空间计算方法和/或三维空间计算方法”是本领域技术人员所熟知的，因此，其具体实现方式不做过多描述。
具体可选的，一些实施例中，二维空间的计算方法可以通过BitMap技术实现。需要说明的是，“BitMap技术”是本领域技术人员所熟知的，因此，其具体实现方式不做过多描述。
例如，控制服务器接收到感知设备发送的小张的当前空间位置，则控制服务器中的计算模块利用二维空间计算方法和/或三维空间计算方法分别获取小张的当前空间位置和每个输入输出设备间的距离；
比较小张的当前空间位置和每个输入输出设备间的距离，选取与小张的当前空间位置距离最近的输入输出设备；
与小张的当前空间位置距离最近的输入输出设备为最优输入输出设备。
控制服务器需要根据不同的设备来决定信息的输出方式。因此控制服务器将信息的载体格式分类管理(例如：文字类、图像类、音频类、应用类)，信息格式可以在满足条件的情况下进行进转换。因此，进一步可选的，如图2所示，控制服务器还包括信息输出模块，用于根据交互任务将需要向人员输出的信息转化成与最优输入输出设备匹配的输出方式，得到待输出的信息，并将待输出的信息发送至最优输入输出设备。
进一步可选的，最优输入输出设备具体用于将待输出的信息向人员输出。
例如，假设最优输入输出设备为可触摸的显示器，小赵此时站在可触摸的显示器前，控制服务器中的信息输出模块需要将需要向小赵输出的信息转化成文字格式、音频格式或图片格式，转化成文字格式、音频格式或图片格式的需要向小赵输出的信息即为待输出的信息，并将待输出的信息发送至该可触摸的显示器；该可触摸的显示器将待输出的信息通过显示器向小赵展示或通过显示器中的语音设备输出。
再例如，假设最优输入输出设备为音频设备(例如广播)，小赵此时站在音频设备旁边，控制服务器中的信息输出模块则需要将需要向小赵输出的信息转化成音频格式，转化成音频格式的需要向小赵输出的信息即为待输出的信息，并将待输出的信息发送至该音频设备；该音频设备将待输出的信息进行语音播放，小赵就可以听见待输出的信息了。
进一步可选的，最优输入输出设备还用于将人员反馈的信息发送至控制服务器；
控制服务器还用于根据人员反馈的信息判断交互任务是否结束，若交互任务结束，则退出交互任务；若交互任务未结束，则控制服务器根据人员反馈的信息重新获取需要向人员输出的信息，和/或，感知设备重新获取人员的当前空间位置直至交互任务结束。
例如，假设最优输入输出设备为可触摸的显示器，小周此时站在可触摸的显示器前，小周看完可触摸的显示器向小周输出的信息后进行反馈，可触摸的显示器将小周反馈的信息发送至控制服务器，控制服务器根据小周反馈的信息判断出该交互任务并未结束且需要向小周继续输出信息，则控制服务器将继续向小周输出信息发送至该可触摸的显示器，直至控制服务器能够从小周再次反馈的信息中判断出交互任务结束。
再例如，假设最优输入输出设备为可触摸的显示器，小周此时站在可触摸的显示器前，小周看完可触摸的显示器向小周输出的信息后进行反馈，可触摸的显示器将小周反馈的信息发送至控制服务器，控制服务器根据小周反馈的信息判断出该交互任务并未结束且小周要继续移动，则控制服务器需要通知感知设备继续感知小周的空间位置，感知设备重新获取小周的当前空间位置后发送至控制服务器，直至控制服务器能够从小周再次反馈的信息中判断出交互任务结束。
再例如，假设最优输入输出设备为可触摸的显示器，小周此时站在可触摸的显示器前，小周看完可触摸的显示器向小周输出的信息后进行反馈，可触摸的显示器将小周反馈的信息发送至控制服务器，控制服务器根据小周反馈的信息判断出该交互任务结束，控制服务器将小周的交互任务结束的信息发送至感知设备，感知设备不再重新获取小周的当前空间位置。
进一步可选的，控制服务器可以但不限于通过无线网络、有线网络、移动网络、电缆与所述感知设备和所述若干个输入输出设备连接。
需要说明的是，无线网络可以但不限于包括无线WiFi、lora和蓝牙；电缆的类型可以是任意类型的电缆。
本实施例提供的一种人机交互系统，利用感知设备获取人员的当前空间位置，并将人员的当前空间位置发送至控制服务器，实现了跨设备识别人员，控制服务器根据人员的当前空间位置从若干个输入输出设备中查找最优输入输出设备，最优输入输出设备用于与人员进行交互，可以主动引导特定人员，根据不同的人实施不同的信息输入或者输出，并且跟随人员的位置移动实施交互，极大的提升了用户体验。同时，本实施例提供的一种人机交互系统，在居家、购物、旅游、导航、应急疏散等方面具有非常大的实用价值，可以使得建筑、商城、景区、城市等应用场景拥有智慧大脑，人员不论走到哪里都可以获得针对自己的专属信息。
传统的交互设备大多数没有集中式控制，少量有集中式控制也是基于布线和设备编号来识别设备，并且每个设备的功能固化，交互方式固化，需要预先规划，不能随意增减或者移动设备。本实施例提供的一种人机交互系统，一方面，采用多个输入输出设备，使得交互方式多样化；另一方面，可以适应任何位置新增或者减少设备，可以在任何时间根据用户体验优化部署设备，通过多种方式控制设备，设备接入网络即可控制，降低了部署成本，降低了维护成本，提升了用户体验。
为了便于读者对上述人机交互系统的进一步理解，本发明实施例提供该人机交互系统的交互实现流程，该系统包括控制服务器、感知设备和若干个输入输出设备，参见图3，交互实现流程如下所示：
步骤S1：控制服务器从上层应用程序获得交互任务后，从交互任务中提取人员的相关信息，并将人员的相关信息发送至若干个感知设备；
步骤S2：感知设备根据人员的相关信息获取人员的当前空间位置；
步骤S3：控制服务器根据该人员的当前空间位置和交互任务从若干个输入输出设备中查找最优输入输出设备；
步骤S4：控制服务器根据交互任务得到需要向人员输出的信息，并将需要向人员输出的信息转化成与最优输入输出设备匹配的交互信息，并将与最优输入输出设备匹配的交互信息发送至最优输入输出设备；
步骤S5：最优输入输出设备将交互信息向人员输出；
步骤S6：人员收到交互信息后做出反馈；
步骤S7：若最优输入输出设备收到的人员的反馈信息是结束交互任务，则本次交互结束；若最优输入输出设备收到的人员的反馈信息不是结束交互任务，则将人员的反馈信息发送至控制服务器；
步骤S8：控制服务器根据人员的反馈信息进一步响应，若需要重新向人员输出交互信息，则控制服务器根据人员的反馈信息重新获取交互信息，并将重新获取的交互信息发送至最优输入输出设备直至人员的反馈信息是结束交互任务；若需要感知设备重新感知人员的当前空间位置，则控制服务器将重新感知人员的当前空间位置的信息发送至感知设备，感知设备重新获取人员的当前空间位置直至人员的反馈信息是结束交互任务。
容易理解的是，在实际应用中，感知设备的数量可能是多个，且感知设备和输入输出设备的数量均可根据历史经验、实验数据或实际需要进行设置。
本实施例提供的一种人机交互系统，基于物理空间信息构建一套立体的交互体系。系统可以跟随人的位置变化，自动调用最优的邻近设备和人进行交互。基于空间信息构建一套立体的人机交互体系，人机交互不局限于指定的设备，可以根据人所处的位置，灵活调用就近交互设备(如显示屏、广播、灯光指示器等)和人进行交互，可以应用于住宅、商业建筑、园区、城市等诸多位置，可应用于居家、导航、导游、应急疏散等诸多场景。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种人机交互系统，其特征在于，所述系统包括：控制服务器、感知设备和若干个输入输出设备；
所述感知设备，用于获取人员的当前空间位置，并将人员的当前空间位置发送至控制服务器；
所述控制服务器，用于根据所述人员的当前空间位置从所述若干个输入输出设备中查找最优输入输出设备；
所述最优输入输出设备用于与所述人员进行交互。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制服务器还用于从接收的交互任务中提取人员的相关信息，并将人员的相关信息发送至感知设备。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述感知设备具体用于根据人员的相关信息获取人员的当前空间位置。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制服务器还包括计算模块，用于利用二维空间计算方法和/或三维空间计算方法获取所述人员的当前空间位置和每个输入输出设备间的距离，并选取与所述人员的当前空间位置距离最近的输入输出设备；
所述与所述人员的当前空间位置距离最近的输入输出设备为最优输入输出设备。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制服务器还包括信息输出模块，用于根据交互任务将需要向人员输出的信息转化成与最优输入输出设备匹配的输出方式，得到待输出的信息，并将待输出的信息发送至最优输入输出设备。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述最优输入输出设备具体用于将待输出的信息向所述人员输出。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述最优输入输出设备还用于将人员反馈的信息发送至控制服务器；
所述控制服务器还用于根据人员反馈的信息判断所述交互任务是否结束，若所述交互任务结束，则退出所述交互任务；若所述交互任务未结束，则控制服务器根据人员反馈的信息重新获取需要向人员输出的信息，和/或，感知设备重新获取人员的当前空间位置直至所述交互任务结束。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制服务器通过无线网络、有线网络、移动网络和电缆与所述感知设备和所述若干个输入输出设备连接。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感知设备包括：摄像头、热成像设备、卫星定位、声感设备和温感设备。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入输出设备包括：显示器、灯光指示器和广播。
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200131 |