CN111685636A - 电器智能控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能控制技术领域,尤其涉及一种电器智能控制方法及装置,所述方法包括获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;获取实际控制操作信息;判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行。本发明实现了对电器的精准控制,从而大大提高电器的智能化控制水平,提高用户体验。
Description
技术领域
本发明属于智能控制技术领域,尤其涉及一种电器智能控制方法及装置。
背景技术
随着人们生活水平的提高,智能家居逐渐走入人们的生活当中。智能家居,是利用综合布线技术、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集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统。
目前,智能家居中必不可少的一个环节为对电器的控制。但是,当前市面上对电器的控制方法大多普遍而简单,大多存在智能化控制水平不高的问题,因而极大影响使用者的用户体验。因此,实有必要设计一种电器智能控制方法及装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电器智能控制方法及装置,旨在解决现有技术中电器的控制智能化水平低以及因而影响用户体验的技术问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供一种电器智能控制方法,所述方法包括以下步骤:
步骤一、获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;
步骤二、获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;
步骤三、获取实际控制操作信息;
步骤四、判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;
步骤五、将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行。
可选地,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域;
(2)从所述实际人体所处位置信息获取实际人体所处位置;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于特定触发区域内;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
可选地,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项和所述行动轨迹触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息和实际人体行动轨迹信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域,并从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹;
(2)从所述实际人体所处位置信息中获取实际人体所处位置,并从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于所述特定触发区域,且所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
可选地,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项和所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息和实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域并从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体所处位置信息中获取实际人体所处位置,并从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于所述特定触发区域,且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
可选地,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项、所述行动轨迹触发选项和所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息、实际人体行动轨迹信息和实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域、从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹并从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体所处位置信息获取实际人体所处位置、从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹并从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于特定触发区域内、所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
可选地,所述触发条件设定内容包括所述行动轨迹触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体行动轨迹信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹;
(2)从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹;
(3)判断所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
可选地,所述触发条件设定内容包括所述行动轨迹触发选项和所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体行动轨迹信息和实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹并从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹并从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
可选地,所述触发条件设定内容包括所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
可选地,从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹,具体包括以下步骤:
(1)实时获取预设时间段内人体与预定位置的实际距离矩阵;其中,在预设时间段内,各时间点分别对应一个实际距离矩阵,在所述预设时间段内,具有多组实际距离矩阵;
(2)将多组所述实际距离矩阵均转化为人体相对于预定参考面的水平距离矩阵;
(3)提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体曲线的实际静态特征数据;
(4)将在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态特征数据组成一个实际动态特征数据;
(5)将所述实际动态特征数据定义为所述实际人体行动轨迹。
可选地,所述从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态,具体包括以下步骤:
实时获取预设时间段内人体与预定位置的实际距离矩阵;其中,在预设时间段内,各时间点分别对应一个实际距离矩阵,在所述预设时间段内,具有多组实际距离矩阵;
将多组所述实际距离矩阵均转化为人体相对于预定参考面的水平距离矩阵;
提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体曲线的实际静态特征数据;
将在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态特征数据组成一个实际动态特征数据;
将所述实际动态特征数据定义为所述人体实际运动姿态。
本发明还提供一种电器智能控制方法,所述电器智能控制方法基于电器智能控制系统进行,所述电器智能控制系统包括包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和电器智能控制单元;所述方法具体包括:
通过所述特征识别处理单元获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;
通过所述特征识别处理单元获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;
通过所述距离检测计算单元和所述特征识别处理单元获取实际控制操作信息;
通过所述特征识别处理单元判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;
通过所述特征识别处理单元将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行。
可选地,所述距离检测计算单元包括光发射器、调制器、光学成像镜头、感光探测器点阵、控制器和距离计算器;所述控制器连接于所述调制器和所述感光探测器点阵,所述调制器连接于所述光发射器和所述感光探测器点阵,所述光发射器用于发射经调制的调制检测光束,所述检测光束经作为被测物的使用者反射后入射至光学成像镜头,经所述光学成像镜头整形后输入至所述感光探测器点阵,所述感光探测器点阵设置于所述光学成像镜头正后方并连接于所述距离计算器,所述距离计算器基于所述感光探测器点阵接收的反射光束信息计算得到被测物与感光探测器点阵之间的实际距离信息,并将该实际距离信息连同感光探测器点阵固有信息传输给控制器,再由所述控制器将相关信息传输给所述特征识别处理单元。
本发明还提供一种电器智能控制装置,所述装置包括:
触发类型获取模块,用于获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;
设定内容获取模块,用于获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;
操作信息获取模块,用于获取实际控制操作信息;
指令判断生成模块,用于判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;
指令发送模块,用于将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行。
本发明实施例提供的电器智能控制方法及装置中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一:
本发明首先通过获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;再获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;然后获取实际控制操作信息;接着判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;最后将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行,如此,实现了对电器的精准控制,从而大大提高电器的智能化控制水平,提高用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例中提供的所述电器智能控制系统的组成结构框图;
图2为本发明一实施例中提供的所述电器智能控制系统中距离检测计算单元的光束发射与反射探测的光路结构示意图;
图3为被测人体的被测点与感光探测器点阵的实测距离示意图;
图4为图3所示实测距离转化为水平距离的示意图;
图5为被测空间的被测点与感光探测器点阵中的感光探测像素点之间的光路对应结构示意图;
图6为将被测空间被测点与感光探测像素点之间的实测距离转化为被测空间被测点与感光探测器点阵平面之间的水平距离的距离转化结构示意图;
图7为本发明另一实施例中提供的电器智能控制系统。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明的实施例,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明的一个实施例中,提供一种电器智能控制方法,所述方法包括以下步骤:
步骤一、获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;
步骤二、获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;
步骤三、获取实际控制操作信息;
步骤四、判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;
步骤五、将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行。
本发明首先通过获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;再获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;然后获取实际控制操作信息;接着判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;最后将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行,如此,实现了对电器的精准控制,从而大大提高电器的智能化控制水平,提高用户体验。
在本发明的另一个实施例中,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域;
(2)从所述实际人体所处位置信息获取实际人体所处位置;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于特定触发区域内;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
具体地,本实施例中,以控制洗手间的照明灯为例,所述特定触发区域设置为洗手间的整个区域。
首先,当用户通过交互界面将所述触发条件设定内容设置为所述特定区域触发选项时,即在洗手间的整个区域内均为触发区域。
当实时获取实际人体所处位置后,即可将所述实际人体所处位置与所述特定触发区域作对比,以判断所述实际人体所处位置是否处于特定触发区域内;若判断为是,则说明人体进入洗手间,需要开灯,因而生成所述电器智能控制指令。
在本发明的另一个实施例中,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项和所述行动轨迹触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息和实际人体行动轨迹信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域,并从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹;
(2)从所述实际人体所处位置信息中获取实际人体所处位置,并从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于所述特定触发区域,且所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
本实施例中,以控制洗手间内智能马桶为例。具体地,所述特定触发区域预设为距离马桶前端50cm区域范围内,当人体进入距离马桶前端50cm区域范围内时,说明此时人体可能需要使用马桶。
将所述触发行动轨迹设置为靠近马桶,当人的实际行动靠近马桶时,说明需要使用马桶。
接着,获取所述实际人体行动轨迹,根据所述实际人体行动轨迹判断人体是否靠近智能马桶。当判断人体进入距离马桶前端50cm区域范围内,且同时逐渐朝向靠近智能马桶的方向运动,说明即将使用马桶,因而生成所述电器智能控制指令。
进一步地,本实施例中所述电器智能控制指令为马桶上盖打开指令。所述马桶上盖打开指令用于控制马桶上盖翻转,从而打开马桶上盖以方便用户使用。
在本发明的另一个实施例中,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项和所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息和实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域并从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体所处位置信息中获取实际人体所处位置,并从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于所述特定触发区域,且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
本实施例中,以控制排气扇打开为例。预先将所述特定触发区域设置为排气扇正下方的空间,将所述触发运动姿态设置为人体胳膊向上挥为打开,向下挥为关闭。
接着,实时获取所述实际人体所处位置和所述人体实际运动姿态,当所述实际人体所处位置是否处于所述特定触发区域,且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配时,说明此时有用户需要打开排气扇,因而生成所述电器智能控制指令。
本实施例中,所述电器智能控制指令为排气扇打开指令,所述排气扇打开指令用于控制排气扇打开。
在本发明的另一个实施例中,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项、所述行动轨迹触发选项和所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息、实际人体行动轨迹信息和实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域、从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹并从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体所处位置信息获取实际人体所处位置、从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹并从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于特定触发区域内、所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
本实施例中,以控制洗手间中的马桶上盖打开以及控制马桶冲水为例。
将所述特定触发区域预设为距离马桶前端50cm区域范围内,当人体进入距离马桶前端50cm区域范围内时,说明此时人体可能需要使用马桶。
将所述触发行动轨迹设置为靠近马桶,当人的实际行动靠近马桶时,说明需要使用马桶。
将触发运动姿态设置为向上挥手进行大冲水,向下挥手则进行小冲水。
具体地,当获取所述实际人体所处位置、所述实际人体行动轨迹和所述人体实际运动姿态后,即可对所述实际人体所处位置、所述实际人体行动轨迹和所述人体实际运动姿态进行分析;
进一步地,当判断人体的实际人体所处位置处于距离马桶前端50cm区域范围内、实际人体行动轨迹为靠近马桶,同时向上挥手时,生成所述电器智能控制指令。
本实施例中,所述电器智能控制指令为马桶大冲水指令,所述马桶大冲水指令用于控制马桶冲大水。
在本发明的另一个实施例中,所述触发条件设定内容包括所述行动轨迹触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体行动轨迹信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹;
(2)从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹;
(3)判断所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
本实施例中,所述触发行动轨迹预设为靠近镜前灯,所述电器智能控制指令为镜前灯打开指令。
具体地,当判断人体的实际人体行动轨迹为靠近镜前灯时,即可判断所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配;
故,此时生成所述镜前灯打开指令,所述镜前灯打开指令用于控制镜前灯打开。
在本发明的另一个实施例中,所述触发条件设定内容包括所述行动轨迹触发选项和所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体行动轨迹信息和实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹并从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹并从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
本实施例中,以控制洗手盆水龙头电磁阀为例。将所述触发行动轨迹设置为靠近洗手盆水龙头;将触发运动姿态设置为伸手至水龙头出水处;所述电器智能控制指令为水龙头电磁阀打开指令。
具体地,当获取所述实际人体行动轨迹和所述获取人体实际运动姿态时,便判断人体是否靠近洗手盆水龙头的同时还伸手至水龙头出水处,若伸手为是,则判断所述实际人体行动轨迹是与所述触发行动轨迹相匹配且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配。
故,生成所述水龙头电磁阀打开指令,所述水龙头电磁阀打开指令用于控制水龙头的电磁阀打开。
在本发明的另一个实施例中,所述触发条件设定内容包括所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
本实施例中,以控制智能马桶冲水电磁阀为例,将所述触发运动姿态预设为左右挥手,所述电器智能控制指令为马桶冲水电磁阀打开指令。
进一步地,当获取所述人体实际运动姿态后,将所述人体实际运动姿态与所述触发运动姿态做对比,当人体实际运动姿态为左右挥手时,即判断所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
故,生成所述马桶冲水电磁阀打开指令,所述马桶冲水电磁阀打开指令用于控制马桶冲水电磁阀打开,以使马桶冲水。
如此,通过将对电器的触发条件设置为所述特定区域触发选项、所述行动轨迹触发选项和所述运动姿态触发选项的组合或者衔接设定,以实现对电器的智能控制,进而大大提高智能化控制水平,提高用户体验,具有极高的市场前景。
在本发明的另一个实施例中,从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹,具体包括以下步骤:
(1)实时获取预设时间段内人体与预定位置的实际距离矩阵;其中,在预设时间段内,各时间点分别对应一个实际距离矩阵,在所述预设时间段内,具有多组实际距离矩阵;
(2)将多组所述实际距离矩阵均转化为人体相对于预定参考面的水平距离矩阵;
(3)提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体曲线的实际静态特征数据;
(4)将在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态特征数据组成一个实际动态特征数据;
(5)将所述实际动态特征数据定义为所述实际人体行动轨迹。
具体地,所述获取预设时间段内人体与预定位置的实际距离矩阵的具体步骤如下:
首先,如图1-图6所示,本发明还提供一种电器智能控制系统进行,所述电器智能控制系统包括包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和电器智能控制单元。
所述距离检测计算单元安装于预定位置,以马桶为例,所述距离检测计算单元安装于马桶水箱后侧墙面位置,并使所述距离检测计算单元面向马桶正前方发射和接收信号,且不会被马桶盖挡住。从而使所述距离检测计算单元具有较大的检测区域范围。
如图1所示,所述距离检测计算单元包括光发射器、调制器、光学成像镜头、感光探测器点阵、控制器和距离计算器,所述控制器连接于所述调制器和感光探测器点阵,用于向调制器提供调制控制信号,所述调制器连接于所述光发射器,用于向光发射器发射的光束提供调制信号,所述调制器进一步连接于所述感光探测器点阵,用于提供基本调制信息。所述光发射器优选的可为红外光发射器,用于向被测物发出经调制的光束,调制光束到达被测物表面后经被测物表面反射后入射至光学成像镜头,经光学成像镜头整形后输入至感光探测器点阵,所述感光探测器点阵连接于距离计算器,并将反射光束信号输出给距离计算器,所述距离计算器对该反射光束进行去噪滤波和A/D转换等必要处理后,计算得到反射该反射光束的被测物位置点距离接收该反射光束的感光探测器点阵中的感光探测像素点之间的距离信息,并将该距离信息连同该感光探测像素点相关位置信息一并传输给控制器,由控制器将相关信息进一步传输给特征识别处理单元。
优选的所述距离检测计算单元可采用3D传感器、ToF飞行时间传感器、DVS、结构光传感器等任一种实现。下面先具体描述基于ToF飞行时间原理的距离检测计算单元计算一个时间点对应人体与预定位置之间的实际距离矩阵的过程:
距离检测计算单元通过其光发射器产生调制红外光并向外发射该调制红外光,该调制红外光遇到被测物后会发生反射形成反射红外光,反射红外光经过距离检测计算单元的光学成像镜头后被其后的感光探测器点阵所接收。距离检测计算单元的发射调制红外光和反射红外光均为正弦波形式,可用函数形式表示为:发射调制红外光的函数表达式为:反射红外光的函数表达式为:
t为时间参数;
A为调制红外光振幅;
T为正弦波周期;
kA为反射红外光振幅;
k为衰减系数;
n为接收到非本距离检测计算单元的光发射器光源反射的噪波。
所以,从发射调制红外光到接收到该调制红外光形成的反射红外光的延时时间,即该红外光所经过的飞行时间:
其中,T为调制波周期。
从光发射器发射调制红外光到感光探测器接收到该调制红外光被被测物反射回的反射红外光该时间段内,所述红外光所飞行的路程:
其中:c为光速,即大约为3×108m/s。
因此从光发射器发射调制红外光到感光探测器接收到该调制红外光被被测物反射回的反射红外光,反射该红外光的被测物到距离检测计算单元的感光探测器点阵之间的距离为:
这样基于调制红外光的正弦波周期和感光探测像素点接收到的反射红外光与光发射器发射的调制红外光的信号相位差即可计算被测物与感光探测器点阵之间的距离,感光探测器点阵将该正弦波周期和信号相位差传递给距离计算器,由距离计算器基于上述公式计算得到被测物与感光探测器点阵之间的实测距离,即实际距离矩阵。
本发明中的距离检测计算单元中的感光探测器点阵具有多个呈矩阵阵列形式排列的感光探测像素点,每一个感光探测像素点可作为一个独立的感光探测器元件,这样光发射器每向外发射一次调制红外光,该调制红外光被被测物表面多点反射后分别入射到感光探测器点阵中的对应感光探测像素点上,也就是说感光探测器点阵中的每一个感光探测像素点均可以采集反射红外光,并且获得一个感测距离,最终感光探测器点阵所检测到的每一帧的实测距离都对应于一个实际距离矩阵,由被测物表面每个反射点与接收该点反射光的对应感光探测像素点之间的实测距离结合该反射点位置形成二维距离分布,如图2所示。
如此,所述距离检测计算单元计算得到预设时间段内一个时间点的人体与所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵;接着,在所述预设时间段内,所述距离检测计算单元持续计算,并得到所述预设时间段内,各个时间点分别对应的人体与所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵,并将实际距离矩阵连同每个感光探测像素点对应的点阵信息均发送至所述特征识别处理单元,由特征识别处理单元对该信息做进一步的处理,进而生成对马桶驱动控制单元对应的控制信号。
本发明对特征识别处理单元进行了创新发明,大大提高了数据识别精度。参照图1,所述特征识别处理单元包括通信接口模块、距离转化器、特征比对处理器、标准特征存储器和无线传输模块,所述通信接口模块连接于所述距离检测计算单元的控制器,所述距离转化器连接于通信接口模块,所述特征比对处理器连接于所述距离转化器,所述标准特征存储器连接于所述特征比对处理器,所述无线传输模块连接于所述特征比对处理器。
进一步地,所述特征识别处理单元还包括特征学习模块,所述特征学习模块与所述标准特征存储器和所述无线传输模块连接,所述特征学习模块还与一交互界面连接。
更进一步地,用户在通过交互界面将所述特征识别处理单元设定为学习状态。当设定为学习状态后,由所述特征识别处理单元开始进行自学习。
如,当设定智能控制触发类型为特定区域触发选项时,用户需要提前进入到欲设定的触发区域内,并且通过移动以扩大触发区域,直到完成对整个欲设定的触发区域的填充,方能退出学习状态。
或者,当设定智能控制触发类型为行动轨迹触发选项时,用户需要通过行走以确定行动轨迹,当完成行动轨迹后,退出学习状态,并且可以通过多次学习,以增加可靠性。
又或者,当设定智能控制触发类型为运动姿态触发选项时,用户需要作出相关手势或肢体动作,当完成后,退出学习状态,并且可以通过多次学习,以增加可靠性。
此外,通过交互界面可以修改特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项以及对应所要生成的指令。
需要说明的是,本发明实施例中以所述特定区域触发选项、所述行动轨迹触发选项和所述运动姿态触发选项作为说明,并不限定仅仅上述三种选项。本领域技术人员亦可以根据实际需求来设置其他触发条件。
本实施例中,交互界面可以为手机、平板电脑或本系统自带的终端设备,并且通过无线的方式与所述特征识别处理单元进行数据交互。
下面具体说明特征识别处理单元的工作过程,距离检测计算单元所获取的实测距离为每一个被测点到距离检测计算单元中的对应感光探测像素点之间的直线距离,为便于理解可将整个距离检测计算单元看做一个圆心质点,因为实际中各类距离检测计算单元(如ToF传感器、3D传感器等)的自身大小相对于其与被测物之间的距离都是可以忽略的,为便于计算可以不考虑其内部的光学成像镜头、感光探测器点阵之间的细微距离,而直接将这种距离检测计算单元整体看做一个圆心质点。
如图3-图4所示,本实施例中,所述距离检测计算单元采用ToF传感器,可以将整个ToF传感器当做一个质点,从图中可以看出,当ToF传感器与人体被测区域夹角过大时,实测距离d1和d5都远大于d3。如果直接采用实测距离d1、d5进行人体识别则该距离所反映的特征与实际特征差异较大,会造成人体识别精度的大幅降低,本发明创新的针对ToF传感器已获得的实测距离如d1、d5进行投影转化,将人体被测点与ToF传感器之间的实测距离转化为该人体被测点与ToF传感器所在平面之间的水平距离,如图4所示,这种转化后的水平距离与人体实际手势曲线特征点更加吻合,其中ToF传感器所在平面为ToF传感器中感光探测器点阵所在平面。
下面给出具体的距离转化过程,首先如图5-图7所示,经人体被测区域A中的每个被测点Qn反射的光束经光学成像镜头聚焦后入射至感光探测器点阵中对应的一个感光探测像素点,并由该感光探测像素点将相关相位、频率信息传递给距离计算器后可直接计算得到每个人体被测点Qn与对应感光探测像素点之间的距离,进一步的要将该人体被测点Qn与对应感光探测像素点之间的距离转化为该人体被测点Qn与感光探测器点阵平面之间的水平距离,则需要知道该人体被测点Qn与对应感光探测像素点之间的直线连线相对于感光探测器点阵平面的倾角,如图6给出的放大光路结构图中所示,光反射器发生的调制光束被位于人体被测区域A中的某一人体被测点Q反射后,经过距离检测计算单元中的光学成像镜头后聚焦于其后的感光探测器点阵中相对应的一个感光探测像素点Q`上,以感光探测器点阵所在的平面B作为水平距离参考平面,并将其延伸至平面B`。以光学成像镜头的光学中心F在感光探测器点阵平面B内的正投影中心点O`(也就是光学成像镜头的中心法线与感光探测器点阵平面B的交点)作为坐标原点,在感光探测器点阵所在平面B内建立坐标系X`O`Y`,其中FO`垂直于平面B,其中感光探测器点阵平面B内的每一个感光探测像素点在X`O`Y`平面坐标内的位置Q`(x`,y`)以及FO`之间的距离属于每一个距离检测计算单元中的已知量,因为每个距离检测单元的感光探测器点阵中的每个感光探测像素点的位置以及光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离都是固定且初始标定好的,在初始化过程中已写入具体位置坐标信息和距离信息。而且每个距离检测计算单元都将其感光探测器点阵中的每个感光探测像素点的位置坐标信息以及光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离信息连同其测得的被测点与对应感光探测像素点之间的实际距离一并传输给特征识别处理单元的距离转化器。
这样可以按照以下公式将被测区域A中的某一人体被测点Q与对应感光探测像素点Q`之间的距离转化为该人体被测点Q与感光探测器点阵平面之间的水平距离d:
水平距离d=QC`=QQ`·cos(a)
如上所述,对于每一个距离检测计算单元其中每个感光探测像素点的位置坐标信息(x`,y`)以及光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离信息O`F都是距离检测计算单元的固有信息,属于已知信息参数,而每个人体被测点与对应感光探测像素点之间的距离QQ`则可以通过公式由距离检测计算单元的距离计算器计算得到。距离检测计算单元将计算得到的距离QQ`以及对应感光探测像素点的位置坐标信息(x`,y`)和光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离信息O`F一并传输给特征识别处理单元后,由其中的距离转化器基于下述公式计算得到该人体被测点到感光探测器点阵平面上的水平距离:
该水平距离d与该感光探测像素点位置坐标信息(x`,y`)关联对应,这样每个感光探测像素点位置都对应有一个水平距离,最终对应于感光探测器点阵上所有感光探测像素点位置信息形成水平距离分布矩阵,因此当获取到距离检测计算单元检测到的一帧距离矩阵后,通过距离转化器可以获取到每个被测点到感光探测器点阵所在平面的水平距离矩阵,也就是将附图3中的各距离d1、d2、d3、d4……转化为附图4中对应的各距离d1`、d2`、d3`、d4`……,并结合各距离关联的对应感光像素点位置信息形成水平距离矩阵分布。
所述特征识别处理单元中的距离转化器进行如上距离转化运算后,即可将一个时间点对应的人体与所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵转化为与之相对应的人体相对于预定参考面的水平距离矩阵。
转化后的人体相对于预定参考面的水平距离矩阵发送至所述特征识别处理单元中的所述特征比对处理器。
然后,通过所述特征比对处理器提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体曲线的实际静态手势特征数据;
再接着,将在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态手势特征数据组成一个实际动态手势特征数据。其中,所述实际动态特征数据定义为所述实际人体行动轨迹。
如此,通过获取实际距离矩阵,再将实际距离矩阵转化为水平距离矩阵,进而大大提高判断的准确性,为后续实现电器的精准控制打下基础,提高智能化控制水平。
在本发明的另一个实施例中,所述从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态,具体包括以下步骤:
(1)实时获取预设时间段内人体与预定位置的实际距离矩阵;其中,在预设时间段内,各时间点分别对应一个实际距离矩阵,在所述预设时间段内,具有多组实际距离矩阵;
(2)将多组所述实际距离矩阵均转化为人体相对于预定参考面的水平距离矩阵;
(3)提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体曲线的实际静态特征数据;
(4)将在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态特征数据组成一个实际动态特征数据;
(5)将所述实际动态特征数据定义为所述人体实际运动姿态。
本实施例中,获取人体实际运动姿态的过程与上述获取所述实际人体行动轨迹的步骤基本一致,本领域技术人员理应根据上述实际距离矩阵转化为水平距离矩阵的过程知晓如何实现获取人体实际运动姿态,故,对此本申请不再赘述。
在本发明的另一个实施例中,如图7所示,本发明实施例还提供一种电器智能控制装置,所述装置包括:
触发类型获取模块,用于获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;
设定内容获取模块,用于获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;
操作信息获取模块,用于获取实际控制操作信息;
指令判断生成模块,用于判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;
指令发送模块,用于将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行。
在本发明的另一个实施例中,还提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述电器智能控制方法的步骤。
在本发明的另一个实施例中,还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述电器智能控制方法的步骤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电器智能控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
步骤一、获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;
步骤二、获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;
步骤三、获取实际控制操作信息;
步骤四、判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;
步骤五、将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行。
2.根据权利要求1所述的电器智能控制方法,其特征在于,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域;
(2)从所述实际人体所处位置信息获取实际人体所处位置;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于特定触发区域内;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
3.根据权利要求1所述的电器智能控制方法,其特征在于,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项和所述行动轨迹触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息和实际人体行动轨迹信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域,并从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹;
(2)从所述实际人体所处位置信息中获取实际人体所处位置,并从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于所述特定触发区域,且所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
4.根据权利要求1所述的电器智能控制方法,其特征在于,所述触发条件设定内容包括所述特定区域触发选项和所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体所处位置信息和实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从特定区域触发选项中获取预设的特定触发区域并从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体所处位置信息中获取实际人体所处位置,并从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述实际人体所处位置是否处于所述特定触发区域,且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
5.根据权利要求1所述的电器智能控制方法,其特征在于,所述触发条件设定内容包括所述行动轨迹触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体行动轨迹信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹;
(2)从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹;
(3)判断所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
6.根据权利要求1所述的电器智能控制方法,其特征在于,所述触发条件设定内容包括所述行动轨迹触发选项和所述运动姿态触发选项;所述实际控制操作信息包括实际人体行动轨迹信息和实际人体运动姿态信息;
所述判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令,具体包括:
(1)从所述行动轨迹触发选项中获取预设的触发行动轨迹并从所述运动姿态触发选项中获取预设的触发运动姿态;
(2)从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹并从所述实际人体运动姿态信息中获取人体实际运动姿态;
(3)判断所述实际人体行动轨迹是否与所述触发行动轨迹相匹配且所述人体实际运动姿态是否与所述触发运动姿态相匹配;
(4)若判断结果为是,则生成所述电器智能控制指令。
7.根据权利要求5所述的电器智能控制方法,其特征在于,从所述实际人体行动轨迹信息获取实际人体行动轨迹,具体包括以下步骤:
(1)实时获取预设时间段内人体与预定位置的实际距离矩阵;其中,在预设时间段内,各时间点分别对应一个实际距离矩阵,在所述预设时间段内,具有多组实际距离矩阵;
(2)将多组所述实际距离矩阵均转化为人体相对于预定参考面的水平距离矩阵;
(3)提取多组所述水平距离矩阵中对应于人体曲线的实际静态特征数据;
(4)将在所述预设时间段内得到的多组所述实际静态特征数据组成一个实际动态特征数据;
(5)将所述实际动态特征数据定义为所述实际人体行动轨迹。
8.一种电器智能控制方法,其特征在于,所述电器智能控制方法基于电器智能控制系统进行,所述电器智能控制系统包括包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和电器智能控制单元;所述方法具体包括:
通过所述特征识别处理单元获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;
通过所述特征识别处理单元获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;
通过所述距离检测计算单元和所述特征识别处理单元获取实际控制操作信息;
通过所述特征识别处理单元判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;
通过所述特征识别处理单元将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行。
9.根据权利要求8所述的电器智能控制方法,其特征在于,所述距离检测计算单元包括光发射器、调制器、光学成像镜头、感光探测器点阵、控制器和距离计算器;所述控制器连接于所述调制器和所述感光探测器点阵,所述调制器连接于所述光发射器和所述感光探测器点阵,所述光发射器用于发射经调制的调制检测光束,所述检测光束经作为被测物的使用者反射后入射至光学成像镜头,经所述光学成像镜头整形后输入至所述感光探测器点阵,所述感光探测器点阵设置于所述光学成像镜头正后方并连接于所述距离计算器,所述距离计算器基于所述感光探测器点阵接收的反射光束信息计算得到被测物与感光探测器点阵之间的实际距离信息,并将该实际距离信息连同感光探测器点阵固有信息传输给控制器,再由所述控制器将相关信息传输给所述特征识别处理单元。
10.一种电器智能控制装置,其特征在于,所述装置包括:
触发类型获取模块,用于获取智能控制触发类型,所述智能控制触发类型包括特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项;
设定内容获取模块,用于获取根据所述特定区域触发选项、行动轨迹触发选项和运动姿态触发选项作出的触发条件设定内容;
操作信息获取模块,用于获取实际控制操作信息;
指令判断生成模块,用于判断所述实际控制操作信息是否与所述触发条件设定内容相匹配;若判断结果为是,则生成电器智能控制指令;
指令发送模块,用于将所述电器智能控制指令发送至对应电器,所述电器智能控制指令用于控制对应电器以与所述电器智能控制指令中所包含的运行模式运行。
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