CN112305925B - 基于电器设备响应约束的用户参数输入方法、装置及电器设备 - Google Patents

Abstract

一种电器设备响应约束的用户参数输入方法、装置和使用该方法的电器设备，基于设备响应的约束条件提供图元化的用户参数的输入，用户使用图元在平面交互单元上以二维方式输入电器设备用户参数，确保用户的输入能得到设备充分的响应。实施本发明的有益效果在于，电器设备的用户参数都可以通过简单的图元编辑交互操作，实现电器设备时间和参数值二个维度的有效输入，保障输入参数对电器设备是有效的可实现的，大大降低了用户二维输入用户参数的难度，极大地提高了用户个性化定制使用设备的能力，提高了人机交互融合的深度。

Description

基于电器设备响应约束的用户参数输入方法、装置及电器 设备

技术领域

本发明涉及电器控制领域，具体而言，涉及一种电器设备的用户参数二维图元输入方法、装置及使用该方法的电器设备。

背景技术

电器设备以及使用电器设备的系统在日常生活和工作中司空见惯，是现代物质文明的重要组成部分。要使用电器设备就必须和设备进行交互，由用户输入目的，由电器设备输出响应。例如空调系统需要输入温度、风速、出风角度、定时、新风量、工作模式等；电饭煲需要输入工作模式；电视机需要输入节目频道、音量和界面参数等；工业设备需要输入工艺参数；电风扇需要输入风速等级等等；计算机需要输入文字；等等等等。输入是用户利用设备服务的前提。输入是如此之重要，设备制造者都在不遗余力的长期坚持不懈的改善人们的输入方式，做到尽量方便、准确。目前用户的输入方式有键盘、鼠标、触摸等；用户输入内容包含数据、文字、画线和声音输入等。现有技术的问题一是绝大多数电器设备进行参数值的用户输入时都只有一个维度，即静态参数维度，而没有时间维度，例如空调温度的调节，目前用户只能在界面上输入一个温度值，接下来设备响应输入，在一定时间内把室内温度调节到设定值，过一段时间用户需要另外一个温度时，必须重新设置，如此反复，增加了用户使用电器设备满足自身需求的繁琐程度。问题二、制造商为了解决问题一，提供了一些工作模式供用户选择，工作模式是一系列预定参数的组合，但是制造商提供的工作模式有限，根本无法满足用户个性化的需要；问题三、用户在对电器设备进行个性化设定后，电器设备受性能限制，在所处环境下无法对用户个性化设定提供支持；目前的电器设备输入方法普遍存在上述三个问题，本发明的技术方案就是为了解决所述问题。

发明内容

本发明提供了一种基于电器设备响应约束的用户参数输入方法、装置、及使用该方法的电器设备。以至少解决相关技术中电器设备用户参数二维输入的便利性问题、设备响应支持问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种电器设备的图元输入方法，包括以下步骤：

S1)在平面交互介质上生成电器设备用户参数输入界面和用户参数输入区，所述用户参数输入区包括至少与一个电器参数关联的图形框架，所述图形框架包括代表时间的水平轴和代表电器设备用户参数的垂直轴，对应于输入参数作用于所述电器设备的时间区间，所述水平轴上有一个起始处和一个结束处；

S2)在所述输入界面上基于设备响应约束条件生成电器设备用户参数输入图元，所述图元是构造典型用户参数输入曲线的模板，所谓典型用户参数输入曲线是一些用户经常会用到的基本的输入函数曲线，包括但不限于斜坡函数曲线，随机函数曲线，二次函数曲线、三次函数曲线、多次函数曲线、正弦函数曲线、余弦函数曲线、有阻尼函数曲线、无阻尼函数曲线等其中任何一种；图元包含时间轴和参数轴构成的一个二维空间；所述二维空间被划分出设备响应接口区、设备响应约束区、设备响应有效区；进一步依据设备响应约束条件在设备有效输入区生成标志所述图元的典型用户参数输入曲线，所述典型用户参数输入曲线定义为母线或样线；所述设备响应接口区包含一条设备前一状态过度到本图元母线输入状态的接口曲线；所述响应约束区及其与设备响应有效区的边界由设备响应约束条件确定；所述设备响应约束条件包括但不限于所述用户参数的所述设备响应的最大速度、最大加速度、最小延迟时间、参数最大值，最小值，关联参数的变化等等；所述时间轴，参数轴，设备响应约束区，设备响应有效区，设备响应接口区及接口曲线，母线构成图元要素；

S3)用户通过选取图元并输入图元到参数输入区的用户指定位置的方式进行图元输入，用户编辑单个图元或多个图元，使之满足用户对输入曲线的要求；

S4)用户的输入如果没有结束，继续执行步骤S3；如果用户确认输入结束，所有的图元对象数据保存在非易失性存储介质上，发送到所述电器设备主控单元以此为控制目标。

优选的，如果需要输入多个用户参数，则为每个用户参数执行步骤S3-S4；如果多个参数设置有顺序要求，则按参数设置的先后顺序，对每个用户参数执行步骤S3-S4，其中以图文指示参数输入顺序。

优选的，图元选取到所述用户参数输入区后可以放大或缩小，放大或缩小后其图元要素同步重新计算，并在显示器上重绘；

优选的，用户参数输入区，还包括在所述图形框架内显示所述有效输入区域或/和无效输入区域的步骤，所述有效输入区域或无效输入区域的边界线至少包括一段电器设备的极限参数曲线，所述极限参数包括但不限于所述参数的极大值、极小值。

进一步的，在所述步骤S3中，用户编辑图元包括单个图元要素的编辑；和对图元对象的编辑，包括但不限于多个图元的组合、删除、拷贝、替换、插入、移动；所述编辑操作导致被影响的图元重新计算并重绘。

本发明的另一方面，提供了一种电器设备的用户参数输入装置，包括：平面交互单元，包括被配置为显示图元以及被配置接收用户参数输入的显示单元以及被配置为接收用户图元输入和图元编辑的输入单元；

存储单元，被配置为存储用户在输入单元输入的图元对象被解析后的参数曲线数据；

通讯单元，被配置为与电器设备主控单元连接将存储单元中的用户输入参数发送到电器设备主控单元；

控制单元，分别与所述平面交互单元、存储单元和通讯单元连接，被配置为基于设备响应构造显示图元，分析用户在输入单元上的图元输入：响应用户在输入单元的输入操作，同步分析和计算图元与所述参数的匹配，分析用户的图元编辑操作，同步计算受影响的图元并在显示单元上重绘显示和在存储单元上存储，以及是否结束用户参数输入过程并指示通讯单元将存储单元存储的用户参数输入数据传输到电器设备主控单元。

本发明的又一方面，提供了一种电器设备，包括本发明所述的电器设备的用户参数输入装置，以及与所述用户参数输入装置通信连接的电器主控单元，其中所述输入装置执行如本发明所述用户参数输入方法。

实施本发明提供的基于电器设备响应约束的用户参数输入方法、装置及使用该方法或装置的电器设备，其有益效果在于，通过实施本发明，电器设备的任何一个参数都可以实现时间和参数值二个维度上的有效输入，而且多个参数可以任意组合构成无限多个工作模式，并且所有的输入参数是有效的可实现的，即输入的参数都是电器设备在所处环境下允许的参数范围内，从而解决了现有技术中参数只能进行参数值方向一个维度的输入，模式组合数量有限和为解决这二个问题产生的设备支持问题，提高了用户个性化定制设备功能的能力，加深了人机的融合深度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明的一种实施例的基于电器设备响应约束的用户参数输入方法的流程图；

图2是根据本发明优选实施例中，电器设备输入人机交互界面示例图；

图3是根据本发明优选实施例中多个参数输入有顺序需求，生成参数输入顺序向导的示意图；

图4是为说明本发明实施例中的电器设备用户参数输入图元的结构示例图；

图5是本发明实施例中电器设备输入顺序向导的产生显示方法流程图；

图6是本发明实施例中图元的构造流程图；

图7是本发明实施例中图元的图元要素编辑流程图；

图8是本发明实施例中单个图元要素编辑结果示例图；

图9是本发明实施例中更多个图元母线的编辑结果示例图；

图10是本发明实施例中用户选取图元并输入到用户参数输入区流程图；

图11是本发明实施例中用户选取图元并输入到用户参数输入区结果示例图；

图12是本发明电器设备用户参数输入装置一个实施例的结构示意图；

图13是本发明电器设备用户参数输入装置另一个实施例的结构示意图；

图14是使用本发明电器设备用户设备参数输入方法和装置的控制系统的结构框图；

图15是根据本发明电器控制装置对于电器设备控制方法的流程图；

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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1是根据本发明的一种实施例的基于电器设备响应约束的用户参数输入方法的流程图。用户在一个平面交互单元上进行二维的输入，因为二维输入的可能性几乎是无穷的,这对用户和设备制造商都是挑战。用户在大脑中形成了一个需求，需要机器去实现。首先用户需要便利的表达需求，其次机器要能理解并实现。在表达和实现中间要有一个彼此认同的机制。本发明首先模仿人类互相沟通时使用文字符号的方法，把用户需求按照基本结构分解成一个一个独立的片段，并结合机器的响应能力与约束条件，创建了输入图元符号，以下简称为图元。人们可以通过使用文字写一篇文章，表达复杂的思想。同理，用户也可以使用图元构造复杂的需求，使人与机器都能理解并实现。参考图1，说明本发明方法是如何利用图元来完成电器设备参数输入过程的。

步骤S101，响应用户的输入操作，这个操作可以是由来自硬件的一个信号或来自程序的一个调用，对应于用户的触摸或点击或按键操作，这个操作的作用是启动和运行本发明的用户参数输入过程，进入用户参数输入状态；

步骤S102，在输入界面上显示用户参数输入区，载入并显示图元；使得输入区可以响应用户的输入请求，如选取图元的操作等，显示图元的方式一种是在输入界面上图标的形式，也可以采用图元名称以文字的方式在菜单中显示；

步骤S103，用户选取图元，选取图元的方式可以是用户点击输入界面上的图元图标并拖曳到输入区，也可以是从弹出菜单中选取，在用户确定输入点之前图元处于浮动状态，定义为一个虚图元,虚图元跟随输入工具的运动而运动,用户确定用户参数，执行图元放置到所述用户参数对应输入区的操作,虚图元变成一个与所述用户参数匹配的实例对象；图元的各个要素同步与所述参数匹配；响应接口区调整；

步骤S104，用户编辑图元,按照规定的语法规则，编辑图元的操作包括编辑单个图元的图元要素,包括图元位置的调整、删除、插入、组合、分解等等，被编辑图元各图元要素重新计算，受其影响的图元重新计算,均重绘；

步骤S105，用户选取图元、编辑图元的工作可以不断重复进行，直至用户满意为止。用户确定最终的输入结果，即步骤S106用户参数曲线数据保存在非易失性存储介质上，发送到所述电器设备主控单元以此为控制目标；

本发明采用图元的输入方法，可以使用户便利的输入一个时段所需要的参数，且保证每一个时段所输入的参数都是有效可实现的。

为实现本发明方法，硬件上需要显示用户参数输入向导的显示单元(显示屏)、用于接受用户操作的输入单元(用户输入动作检测)以及用于存储被确认的用户输入的二维参数数据的存储单元，存储单元因存储用户参数的输入结果，还作为个性化参数及重复使用的基础，例如通过本发明方法可以为空调器形成10个小时的温度参数输入，包括(21:00,24度)、(22:00,25度)(23：00，25度)(0：00， 26度)(1：00，26度)(2：00，26度)(3：00，26度)(4：00，26度)(5：00， 27度)(6：00，27度)。如果作为本周1-周5的空调参数，命名保存后可调出反复使用。

图2是根据本发明优选实施例中，电器设备输入人机交互界面如图2所示，设备进入输入状态后，在显示单元(显示屏)上呈现的内容包括：

201部分：参数导航区，显示电器设备需要输入的所有参数列表。本实施例中有三个参数分别为参数A，参数B，参数C。需要说明的是这仅仅是示例，方便理解。事实上上参数的个数和名称因电器设备而异，不受限制。

202部分：模式操作区，显示电器设备可以工作模式的操作界面。可见包括保存、启动、停止、删除和新增五个按键。其中，保存操作按键用于保存用户的输入数据；启动和停止按键用于启停电器设备按照选中的工作模式运行；删除按键用于用户删除选中的已有工作模式或者正在输入的参数输入；新增按键用于用户新增一个工作模式，优选地响应用户的输入包括用户按下所述新增按键，生成电器设备用户参数输入区供用户输入一组新的设备用户参数。

203部分：数据操作区，显示用户数值输入时操作按键，用于用户在输入时的数值输入，主要是时间数值。由于在本发明中时间轴是一个由起点指向未来的无限长度的射线，但显示屏幕有限，显示的时间区间有限，所以在一些实施例中需要设置时间的跨度。

205部分：图元图标区，显示系统产生的图元图标。261部分是上升斜坡曲线图元图标，262部分是无阻尼上升曲线图元图标，263部分是正弦曲线图元图标，264部分是开口向上二次函数曲线图元图标，265部分是下降斜坡曲线图元图标，266部分是无阻尼下降曲线图元图标，267部分是余弦曲线图元图标，264 部分是开口向下二次函数曲线图元图标。需要说明这些图元图标都是示例性的，实际上图元的种类很多，对应的图元图标也很多。图元图标的表现形式也是可以多种多样的。

需要说明的是上述导航区、数据操作区和模式操作区的展示方式在其他的实施例中表现为下拉菜单或弹出菜单形式，或者内容更多。本实施例所展示的内容只是为了说明的方便，而不构成对本发明的限制。

220、230、240部分：分别为参数A、B、C的参数输入区。

以参数A为例，

221部分：这是参数A输入区坐标系的水平时间轴，可以与参数B、C共用，也可以分别使用各自设置的时间轴，时间轴上有一个起始处和一个结束处，这个起始处缺省值可以是0,开始用户参数设置时，这个起始处由用户参数设置的时间起点决定，例如，可以是包括日期、时、分、秒的绝对时间，也可以重复执行的时间，也可以是条件触发的时间；水平轴上的结束处由用户参数设置的时间终点决定，在时间轴上起始处和结束处之间有均匀设置的时间刻度，显示的时间刻度可以由数据操作区设置。

222部分：这是参数A输入区坐标系的垂直参数轴，显示电器设备参数A所能达到的参数范围。在参数轴的起始处和结束处之间有均匀设置的参数刻度，参数刻度的间隔根据参数A的具体设置需求确定。

223部分：这是参数输入区，为可指点、划线的白板部分，具体实施时，可根据所设置的时间刻度和参数刻度，划分均匀分布的网格，每个指点占据一个网格，每个划线占据两个以上彼此相邻的网格，相邻两个网格之间的距离，反映了水平轴上时间和垂直轴参数的最小单位，例如，水平方向移动一格(也可以2格) 代表30分钟，2格就是60分钟，以此类推，垂直方向移动一格代表1摄氏度的温度(也可以其他约定)，这样，通过网格设置，使得连续的画图直接数字化便于计算，换言之，水平轴和垂直轴分别有均匀设置的时间刻度(如小时，分钟) 和参数刻度(如温度，风量，风速)

图3是根据本发明优选实施例中多个参数输入有顺序需求，生成参数输入顺序向导的示意图。

有的电器设备需要一个以上的用户参数设置，例如，温度和风力，一定条件下这两个用户参数设置是彼此独立的，实施本发明的方法，只要分别用本发明方法执行两次即可，分别设置(时间，温度)参数和(时间，风力)参数即可，与次序无关；

有的电器设备的多个参数设置时，参数之间是关联的，因此需要决定输入顺序，输入顺序是相对顺序，并不是绝对顺序。所谓相对顺序在本实施例中是指参数A和参数B如果存在函数关系如A＝f(t，B)，其中t是时间变量，那么B必须先输入后才能输入A。

本实施例中参数C与A和B不存在函数关系，所以C的输入顺序是不受限制的。可以随时输入，即可以在输入A、B之后或之中或之前。

因此参数输入顺序向导根据相对顺序，按顺序生成参数输入向导，如图3中301部分所示，因参数C的输入顺序不受限制，直接生成参数C的参数输入向导，而参数A是参数B的因变量，所以需要先输入参数B，先生成参数B的参数输入向导，待参数B的参数输入向导输入完成后，再生成参数A的参数输入向导。

多个用户参数的输入顺序在其他的一些实施例中，还可以用文字面述的方式，或者颜色显示的方式来通知用户。

图4是为说明本发明实施例中的图元的结构示例图,任何一个图元包括以下要素:时间轴、参数轴、默认的时间边界、默认的参数边界、设备接口区边界、设备输入有效区、输入约束区、有效区与约束区边界、母线、设备接口区、设备接口曲线，下面以斜坡上升输入曲线为例进行说明，斜坡上升曲线有很多应用实例，如电饭煲的加热曲线、热解炉的加热曲线等。

401部分代表斜坡上升曲线图元的一个示例。其中图元各要素分别对应如下：

410部分是参数轴，图元被输入到用户参数输入区之后所述参数轴与输入区参数轴平行，其刻度与所述输入区参数轴刻度值匹配；

411部分是时间轴，图元被输入到用户参数输入区之后实例化为所述参数时间轴，其刻度与所述输入区时间轴刻度值匹配；

412部分是默认的时间边界，代表预设的一个时间区间，在图元中体现为垂直于时间轴的一条直线；

413部分是默认的参数边界，代表预设的一个参数幅度跨度，在图元中体现为垂直于参数轴的一条直线；

414部分是设备接口区边界；当一个图元与另外一个图元在时间上首尾相连时，前一个图元的母线终点会成为次一个图元母线的起点，控制理论的知识显示设备的状态不可能突变，设备依次响应2个不同的图元时存在接口区，例如一个斜坡上升的曲线要过度到一个斜坡向下的曲线，中间需要一段时间的过度区，称之为2个图元的接口，接口区边界是时间边界，在图元中体现为垂直于图元时间轴的直线，这个边界是浮动的；

415部分是有效区与约束区边界，在图元中体现为输入有效区的包络曲线；

416部分是母线；代表与图元名称相符的一条曲线，是预设的，存在于设备输入有效区，是一条系统完全可以实现的二维输入的模板曲线，一般地图元输入到参数输入区后，用户会编辑这条母线，以满足要求；

417部分是设备接口曲线，设备依次响应2个不同的图元输入，设备从一个图元的母线终点过度到另外一个图元母线的起点，中间的过度曲线称为接口曲线，一个图元的接口曲线依赖于前一个图元，系统在用户输入图元时依据时间在先的图元进行自动调整；

418部分是设备输入有效区，419部分是输入约束区；一般地设备由于各种技术原因，电器设备在响应上往往并不能满足人类随心所欲的渴望。总是受到各种因数的约束，比如说速度、加速度、最高温度、最低温度、最佳湿度等等。这些约束可以通过实验和理论计算获得，图4是一个实验测试的结果；设备输入有效区即设备响应可以实现的区域，设备响应约束区定义为设备响应不可达区域，一般地设备输入有效区以外的部分为设备输入约束区；

420部分是设备接口区，实验和理论都显示设备从响应一个图元过度到响应另外一个不同的图元，中间有延时，这一时间区域定义为设备的接口区；

图5是本发明的一个实施例中电器设备输入顺序向导的产生显示方法流程图，所述电器设备输入顺序向导的产生显示方法包括以下步骤：

开始于步骤S500；

步骤S501，读取设备参数和参数关系表。

参数的输入顺序与设备的参数之间相互关联性有关，在已有的技术中用户输入的时候不需要考虑这个问题，因为设备开放的输入数据有限，但是本发明的技术方案使用户可以无级设置、任意组合，有可能一个参数的输入以另外一个参数的输入为前提进行计算，例如在一个新风空调系统中，新风量影响室内温度参数的变化，用户如果输入了可变的新风量曲线，毫无疑问这将影响到温度曲线的设置，因为新风量的变化带来了温度负荷的变化，而温度负荷的变化直接影响到温度参数响应，因而温度曲线的输入就必须计算负荷变化的影响，忽略新风量变化带来的温度负荷的变化而输入的温度曲线可能超过设备的负荷，因而不能被设备响应，导致输入的温度曲线无法执行，成为无效输入，也就是说新风量实际上也是温度响应的一个约束条件，无效的输入将给用户带来困惑，这是不允许的。所述输入顺序向导会在显示屏上对这样要求输入做出指示和解释，指导用户按规定顺序输入参数，参数输入顺序也是设备用户参数输入的响应约束条件之一。

步骤S503，分析设备参数关系，输出参数关系；

例如一个四参数的电气设备系统，假定参数分别为A、B、C、D，在参数列表中按顺序排列；同时用一个二进制数值代表关系，0代表没有关联，1代表有关联；所述设备的参数及关系按照参数顺序记录如下：A参数和其他参数没有关系，关系值计为0000；B参数受A参数影响，关系值计为1000；C参数受D参数影响，关系值计为0001；D参数受A、B二个参数的影响，关系值计为1100；

通过上面参数关系分析可以得出参数输入的先后顺序为A->B->D->C.

不过在一个已知的电器设备中，设备的参数相关性是已知的，所以在设备交到用户使用之前把参数之间的关系预设在设备的存储器中，在使用时可以直接读取。也就是可以跳过步骤S803直接进入步骤S505

步骤S505，按照参数关系顺序显示参数输入顺序向导参数输入向导的表现形式可以是各种方式，一个实施例中用时间轴的刻度格栅作为向导，即可以马上输入的参数显示时间格柵，要延后才能输入的参数不显示格柵；在另一个实施例中可以通过输入区的着色，即可以马上输入的参数显示一种颜色，而不能马上输入的参数显示另外一种颜色；在其他的一些实施例中还可以使用文字

需要说明的是顺序向导的显示是和参数的输入过程同步的，并且贯穿于整个输入过程的始终。

步骤S507，在顺序向导的指引下生成可以立即输入的参数输入向导，用户可以选择其中任何一个进行参数输入操作。

步骤S509，任何一个参数输入完成，用标记标志所述参数，作为后续参数关系分析和顺序向导变化的的一个依据。

步骤S511，判断所有参数输入是否已经完成，如果是，执行步骤S513；如果否，执行步骤S503，如果是已知的电器设备，直接读取预设参数关系，执行步骤S505。

步骤S513，全部参数输入完毕，保存用户的参数输入。图5在步骤S515结束。

图6是本发明实施例中图元的构造流程示意图；一般地一个电器设备的用户参数有一个或多个，图元需要普遍适应每一个用户参数,即图元与用户参数的关系为一对多的关系。系统显示参数输入界面时会在图标显示区显示图元图标，而当用户选取一个输入图元命令后，产生一个与所述参数输入区对应的图元，参考图 6，实现了图元的显示和输入过程

步骤S600，响应用户的输入操作，系统载入图元程序。下面用C++语言来描述图元程序的伪代码。

首先为每一个图元构造通用图元类，下面以斜坡向上图元类的伪代码为例进行说明,其它图元程序遵从同样的逻辑。

在类CCell_UpSlope中，设计图元各要素的参数和计算各图元要素的设备响应函数。

然后为每一个用户参数派生出自己的图元类，不失一般性假定设备具有三个用户参数，分别为Ra，Rb，Rc。

类CCell_UpSlope_Ra，类CCell_UpSlope_Rb，类CCell_UpSlope_Rc中各虚拟函数分别进行重载。

步骤S601，进行图元实例化。例如系统调用默认的配置参数，实例化一个图元图标：

CCell_UpSlope Cell_UpSlope_Icon；//实例化一个斜坡向上图元图标

图标显示在输入界面上，如图2中205部分所示。

如果用户在用户参数输入区输入图元，则调用派生类进行实例化。如在参数 Ra区输入斜坡向上图元，其结果如下：

CCell_UpSlope_Ra Cell_UpSlope_Ra_N；//每次输入产生一个对象

步骤S603，调用设备响应约束虚函数，计算图元设备响应约束区：

Cell_UpSlope_Ra_N：：LimitsDev()

{

……

}

步骤S605，调用设备响应虚函数，计算图元设备响应母线：

Cell_UpSlope_Ra_N：：DevResponse()

{

……

}

步骤S607，调用设备接口虚函数，计算图元设备接口曲线：

Cell_UpSlope_Ra_N：：InterfaceSpanDev()

{

……

}

步骤S609，调用图元其他要素虚函数，计算图元其他要素；

步骤S611，调用图元显示虚函数，绘制图元：

Cell_UpSlope_Ra_N：：CellDraw()

{

……

}

图7是本发明实施例中图元要素编辑流程图；用户输入一个图元进入用户参数输入区，但系统默认的图元母线所代表的用户参数曲线不可能完全满足用户的需求，这时用户可以对图元进行编辑，产生新的母线，这个过程可以反复进行，直至派生的曲线完全满足用户需求为止。下面结合图7具体描述这一过程：

步骤S700，程序开始于骤S700，设备处于用户参数输入状态；

步骤S701，用户选中一个需要编辑的图元，图元要素中可编辑的部分控制点显示可见；

步骤S703，用户选中控制点,移动到用户目标位置,达到编辑的目的，编辑过程中始终受到设备约束区限制；或者选中母线上任何一个点进行编辑，但母线的属性始终不变，举例，斜坡函数图元母线可以在任何一点上进行编辑，只可以改变母线的起点，终点位置，但斜坡性质不会改变，又例如正弦函数图元中选中母线的任何一点进行编辑，只可以改变母线的周期和幅度，不会改变正弦函数的性质始终不变，在编辑其他图元的母线时遵从同理；

步骤S705，在所述图元被编辑的过程中，图元中各图元要素同步重新计算；

步骤S707，计算后的图元各要素被重绘在用户参数输入区界面上；

步骤S709，用户判断编辑过程的满意程度，不满意继续编辑，重复步骤S703；程序结束于S711；

图8是本发明实施例中单个图元要素编辑结果示例图；

801部分截取了图2输入界面示例中界面的一部分，即参数A的输入界面，图中用户输入了多个图元，用户选取了803部分图元作为需要编辑的对象，选取的图元图元要素的控制点显现可见，例如821-825各部分分别是图元边界上的控制点；图中804部分代表编辑前母线的式样，805部分显示了母线被编辑后的结果；受803部分图元母线被编辑的影响，807部分图元的接口区被重新计算，接口线发生了变化；受803部分图元被放大的影响，后续图元807、808发生了时间轴方向的后移；

图9是本发明实施例中更多个图元母线的编辑结果示例图；一般地，图元中系统提供的默认母线不完全满足用户的需要，在图元输入到用户区之后都需要对母线进行再编辑，母线编辑的要求是不改变图元的性质，例如斜坡函数函数图元母线为一条直线段，可以用一个直线函数表述示例为y＝kt+c，函数中t为时间变量，y为参数变量，k，c为系数，图元编辑的对象为k，c的值，即编辑之后依然为一条直线段，图元的性质不变；再例如正弦函数图元可以表述为y＝Asin(ω t)，图元编辑后A、ω发生改变，但函数的正弦性质并没有改变。图中901部分代表编辑前正弦图元母线的形状，902部分代表编辑后正弦图元母线的形状；图中910部分代表编辑前无阻尼图元母线的形状，911部分代表编辑后无阻尼图元母线的形状；其他的图元母线按照同理进行编辑；编辑的过程始终受到设备约束区的限制；

图10是本发明实施例中用户选取图元并输入到用户参数输入区流程图；图元输入是本发明的关键，包括图元选中、移动、输入点插入等一系列的操作，在程序上将由一系列消息处理函数处理。插入图元的基本语法是：用户的输入操作任何时候不改变图元母线的形状；图元的排列按照时间顺序排列；图元的接口区完成与前一个图元的连接；图元的接口区执行最短原则。例如用户选中一个图元图标，在对应消息函数中以所述操作目标所指定的图元类构造一个新的临时对象，用符号TempCell表示，移动操作在对应的消息处理函数中所述TempCell被显示并随输入工具的位置而移动，输入工具可以在硬件上表现为鼠标、手指、触控笔等等；用户移动到合适的插入点后，插入操作使TempCell依据插入点坐标数据初始化为一个正式对象，用符号NewOkCell代替，临时对象被删除。正式图元对象加入到队列中构成用户输入的一部分。所述一个或多个图元被选中操作，所述图元位置可以是输入界面的图元图标区、图元弹出菜单，这2个位置可以选中默认图元，另外一个图元选取区为用户参数输入区已输入的图元或图元组合块；所述选中方法并无限制，例如输入设备是普通的显示器时可以是鼠标双击、单击，或输入设备是触摸屏时使用约定的手势如设置时间阈值的单指按压、单指双击、双指单击等；

将选取的图元对象输入到用户参数输入区，图元输入操作包括但不限于将选中图元插入、粘贴到输入区已有图元队列的前端，中间或末尾，输入的新图元将挤占输入点位置原图元，原图元及其后面的图元构成的队列整体排后。新图元的起点是所述新图元前一个图元母线的终点，新图元母线的终点是被挤出图元的起点，所述二个图元的接口区都将重新计算并重绘。通过上述步骤用户输入一条受设备响应约束的二维用户参数曲线就象使用文字写一句话一样简单。

下面按照图10详细解释图元输入操作的各个步骤如下：

步骤S1000,响应用户操作，系统处于输入接收状态；

步骤S1001,用户从图元图标区选中一个图标、或者从弹出菜单中通过图元名称选中一个图元，生成对应的一个新的图元临时对象，用符号TempCell表示。用户拖曳TempCell到目标位置，所述目标位置可以是任何一个允许接收此图元的任何一个用户参数输入区；用户也可以从用户参数输入区选中一个已有图元或者多个图元组合而成的图元块，但所述图元和图元块只能在所述用户参数输入区复制或移动，非本用户参数输入区无效；

步骤S1003,用户执行插入操作，如果用户选中的是图元图标，系统先判断用户参数输入区以参数A为例是否接收所述图元，如果不接受插入图元，则插入操作被忽略，反之则插入操作消息函数自动产生一个由所述用户参数派生的新的图元对象TempACell，TempCell对象被删除，TempACell依据插入点坐标进行初始化；TempACell捕捉最近的图元，用符号母线，以该母线为TempACell接口线起点，TempACell接口区重新计算并重绘；

步骤S1005,原处于插入位置及之后的全部图元，自动排在TempACell之后TempACell母线终点成为后置第一个图元的接口区起点，所述接口区重新计算, 全部图元重绘；

步骤S1009,TempACell被定位正式对象NewOkCell；

步骤S1011，步骤S1001-S1009可以反复进行，直至用户输入结束；用户的输入操作结束于步骤S1013，输入的数据被保存在非易失性介质中。

图11是本发明实施例中用户选取图元并输入到用户参数输入区示例图；

图11是截取了图2输入界面示例中参数A的输入界面。通过本图进一步的说明用户输入图元的效果；

其中图11a显示参数A输入区已输入4个图元，分别为1101部分代表一个斜坡向下图元，1102部分代表一个斜坡向上图元、1103部分代表一个无阻尼向上图元、1104部分代表一个余弦响应图元；

图11b示例用户在图11a基础上拷贝了本输入区的图元1101部分和1102部分，作为一个图元块粘贴在已输入图元队列的最后，成为1111部分和1112部分。图中示意1111部分是1101部分粘贴而来，由于是本区域内部拷贝，所以图元的母线形状和参数都不能改变，即1111部分和1101部分图元的母线在形状上是完全一样的，只是在时间轴上发生了平移，但是1111部分和1101部分的接口区发生了明显的变化，1111部分接口区变大、接口线被重新计算并重绘。1112部分是1102部分考别粘贴而来，但由于1111部分的母线终点只是1101部分的平移，所以1112部分所代表的图元各要素在形状上与1102部分完全相同，只是在时间上发生了平移；

图11c示例用户在图11b基础上插入一个图元图标的情形。1121部分代表一个二次函数向上图元，被插入到1103部分和1104部分中间，导致1121部分和 1104部分图元的接口区重新计算和重绘。同时1104部分、1111部分、1112部分向后平移；

图11d示例用户在图11c的基础上，隐去图元的背景，即可更直观的看到用户二维输入的结果；

图12是可以包括本发明电器设备输入装置的实施例1200的框图。所述实施例1200可以是人们日常使用的智能手机。而通常情况下电器设备的输入装置包括自带的触摸屏装置或带触摸屏的遥控装置或手操器。

在本实施例中，电器设备输入装置1200包括输入检测模块1207、处理器1201、存储设备1202、显示器1205，用户接口1203和通信接口1204，及电源模块1206。处理器1201可以控制各种与电器设备输入装置1200相关联的功能。电器设备输入装置1200可以响应用户的输入并响应用户在所述显示器1205图形框架内的操作，生成设备用户参数输入界面，进一步生成设备参数顺序输入顺序向导和图元图标，引导用户进行有效的输入。

通常，用户可使用存储设备1202来将内容加载或存储到电器设备输入装置 1200上。存储设备1202可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器、闪存、软盘、硬盘等。用户可以与电器设备输入装置1200的用户输入检测检测模块1207和显示器1205交互以观察设备的对输入的响应。用户输入检测检测模块1207的一些示例可以包括按钮、点拨轮、触摸板、鼠标、触摸屏和其他输入模块。显示器1205的一些示例可以包括CRT显示器、lcd显示器、led显示器或其它显示器件等等。一个用户输入检测检测模块1207典型的示例是触摸屏装置，触摸屏是一个成熟的公知的产品，一个典型的检测模块由电阻触摸板通过触摸控制器与处理器1201电连接，而显示器采用LCD显示器，TI 公司的TSC2003等触摸屏控制器都可以作为触摸控制器。

电器设备输入装置1200可以包括一个或多个连接器或端口，这些连接器或端口可用于与电器设备输入装置1200上运行的应用进行交互、与外部设备相接口等等。在本示例中，电器设备输入装置1200包括通信接口1204。通信接口1204 的一些示例可以包括通用串行总线(USB)接口、通用异步收发器(UART)、有线和无线网络接口、收发机等。电器设备输入装置1200可以利用通信接口1204 连接到设备主机、附件、私人的和公共的通信网络(例如因特网)等。

在一个示例中，电器设备输入装置1200可经由有线的和/或无线的连接器或端口而藕合来向一个或多个设备主机2000输出数据和指令，读取设备数据。在另一示例中，电器设备输入装置1200可经由有线和/或无线连接器或端口而藕合来与计算机3000相接口。同一连接器或端口可在不同的时间允许不同的连接。

在各种实施例中，电器设备输入装置1200被配置为响应用户输入，使设备在显示屏上生成电器设备用户参数输入界面，进一步生成输入顺序向导和图元图标等，进一步地响应用户在所述参数输入顺序向导的约束下，在用户参数输入区输入各种图元，编辑图元，并进一步地实现用户参数曲线的输入，由于图元产生和编辑的机理在于设备响应约束，从而用户基于图元输入的用户参数曲线可以得到设备的响应，成为设备可执行的曲线。

图13是可以包括实施本发明实施例的计算机系统1300的简化框图。

图13仅仅是对包括本发明的实施例的示例，不限制如权利要求中描述的本发明的范围。本领域普通技术人员将认识到其他变体、修改和替代。

在所述实施例中，计算机系统1300包括(一个或多个)处理器1301、随机存取存储器(RAM)1302、盘驱动器1303、(一个或多个)输入设备1304、(一个或多个)输出设备1305、显示器1306、(一个或多个)通信接口1307以及将上述组件互连的系统总线1308。可以存储诸如文件系统的存储盘、只读存储器 (Rom)、编解码器等的其他组件。

RAM1302和盘驱动器1303如硬盘是有形介质的示例，其被配置为存储诸用户输入的数据，以及本发明实施例的操作系统代码，包括可执行计算机代码等。其他类型的有形介质可以包括软盘，移动硬盘，诸如CD-RAM、DVD之类的光存储介质，诸如闪存、只读存储器(ROM)、电池支持的非易失性存储器之类的半导体存储器，联网存储设备等。

在各种实施例中，输入设备1304通常被实现为计算机鼠标、轨迹球、轨迹板、操纵杆、无线遥控器、绘图板、语音命令系统、眼睛跟踪系统、多点触摸接口、滚轮、点拨轮、触摸屏等。输入设备1304可以允许用户通过诸如对按钮的点击等的命令来选择对象、图标、文本等。在各种实施例中，输出设备1305通常被实现为显示器、打印机等。显示器1306可以包括CRT显示器、LCD显示器、等离子显示器等。

通信接口1307的实施例可以包括计算机接口，例如包括以太网卡、调制解调器(电话、卫星、电缆)、火线接口、USB接口等。例如，这些计算机接口可藕合到计算机网络1309、火线总线等。在其他实施例中，这些计算机接口可实体集成在计算机系统1300的主板或系统板上，也可以是软件程序等。

在各种实施例中，计算机系统1300还可以包括能够通过诸如HTTP、TCP/ IP、RTP/RTSP协议之类的网络等进行通信的软件。在本发明的替代实施例中，也可以使用其他通信软件和传输协议，例如iPX、UDP等。

在各种实施例中，计算机系统1300还可以包括操作系统，例如MicrosoftWindows、安卓系统、Linux、Mac OS、实施操作系统(RTUS)、开源和私有OS 等。

在各种实施例中，计算机系统1300与一个或多个电气设备主机2000连接进行交互。

在计算机系统1300中，显示器1306用于展示电器设备用户输入界面，输入顺序向导和图元图标，用户通过输入设备1304在显示器1306的图形框架中进行输入操作，所述输入操作由用户确认并存储于RAM1302和盘驱动器1303，当用户输入完毕后，将输入信息通过处理器1301处理为电器设备主机2000能够识别的信号，通过通讯接口1307或输出设备1305向电器设备主机2000发送,。

图13是能够实施本发明的电器设备输入装置和/或计算机系统的代表。本领域普通技术人员将会容易地知道，许多其他硬件和软件配置也适用于本发明。例如，电器设备输入装置可以是桌面式、便携式、机架安装式或者平板式配置。另外，电器设备的输入装置可以是一系列的联网计算机。此外，电器设备的输入装置可以是移动设备、嵌入式设备、个人数字助理、智能电话等。在其他实施例中，可以在芯片或者辅助处理板上实现上述技术。

图14是使用本发明的电器设备控制装置框图。在各种实施例中包括一个或多个处理器1401、存储器1402、一个或多个执行机构1403、一个或多个传感器 1405、电源1404、通讯接口1406、输入装置1200或计算机1300，在一些实施例中还包括本地显示器1407，而在另外一些实施例中没有本地显示器，而是和输入装置1200或计算机1300共用显示器。

在各种实施例中，处理器1401被配置成从输入装置1200或计算机1300中读取用户的输入参数并存于本地存储器1402中，并以此作为依据计算控制输出，进而控制系统的各执行机构1403执行控制输出，实现控制目标参数所要求的控制目标。在一些实施例中一个或多个传感器1405用于反馈执行结果或监测设备的运行状态。

在各种实施例中，存储器1402可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、非易失性存储器、闪存、硬盘等。

在各实施例中，一个或多个执行机构1403可以包括一个或多个实现控制目标的标的设备，例如调节温度的压缩机、或者加热器；在一种多连的空调器实施例中包括执行机构1403包括调节冷媒流量的阀门；还例如调节风机转速的变频器；还例如调节风阀的角度的电动执行器等等。

在各种实施例中，一个或多个传感器1405包括与控制目标匹配的传感装置，如控制流量的流量传感器；控制温度的温度传感器；控制速度的速度传感器；控制压差的压差传感器等等。一般地任何控制目标都有对应的传感器对其量化。

在各种实施例中，输入装置1200或计算机1300被配置成执行本发明的输入方法。

在一些实施例中，本地显示器1407显示设备的工作状态、控制状态等，而在另外一些实施例中处理器1401把设备的工作状态、控制状态数据通过通讯接口1406送到输入装置1200或计算机1300的显示器上显示。从而进一步降低所述电器设备成本。

图15是根据本发明电器控制装置实施例对于电器设备的控制方法的流程图；在该实施例中电器控制系统首先要确定所述控制参数的控制目标，通过一个或多个传感器测量所述参数的实际值，比较所述参数的实际值与目标值的差别，把所述参数的目标值、所述参数的实际值，所述参数的目标值和实际值之间的差，输入到所述参数的控制函数，一般地所述控制函数由所述参数控制模型确定，计算出控制量。计算出的所述参数的控制量输出到所述参数的执行机构进行所述参数的调节，实现控制目标。该实施例中的一个示例是空调的温度控制，一般地温度作为一个参数由用户输入，也是空调的控制目标参数之一，根据本发明的输入用户输入的温度参数是一个随时间变化的曲线，数值上即为一个时间系列，室内的实际温度可以通过安装在室内的温度传感器采集，而空调控制温度的执行机构是压缩机或加热器，任何时候实际温度值偏离了用户输入的目标曲线，控制系统的处理器都会计算出对应的控制量，温度低了就输出到加热器加热，温度高了就输出到压缩机进行制冷，形成闭环控制。该实施例的又一个示例是风扇的风速，依据本发明的输入方法用户可以输入一个风速随时间不断变化的曲线作为控制目标，风速由风机的转速来控制，转速越快风速越大，反之越小。而风机的转速由变频器控制，与输入变频器的电压信号成线性关系，所以需要多大的风速可以直接通过处理器输出对应的信号电压即可，无需反馈信号，无需风速传感器反馈实际风速，因而形成开环控制。因此还包括一种电器控制装置对于电器设备控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1500，流程开始，系统进入控制执行阶段，此时输入无效；

步骤S1501，读取用户的一组输入参数全部数据，保存在随机存储器中。电器设备一般地有多个参数供用户设置。用户启动电器设备一个工作模式实际上也就是通知所述设备按照一组预设的参数组合进行工作。在本发明的输入方法中用户输入任一个用户参数都是随时间变化的曲线，实现了时间上的无级变化，用户个性化的需求得到了从充分的体现。显然参数无级化输入之后，多个参数的组合就变成无穷多个，即所谓的“工作模式”就变成用户自定义的了，在数量和组合的形式上都成为无穷的可能。这样在不增加设备硬件成本的基础上把设备的能力发挥到了极致，提高了用户的体验。

步骤S1503，读取对应时间点的用户输入参数作为控制目标。依据本发明的输入方法用户参数是随时间变化的曲线，数值上是无级变化的时间系列。在一些实施例中所述电器设备在进行所述参数的控制时，依据控制目标时间而变化性采用一些列的随动控制算法进行控制输出的实时计算；而在另外一些实施例中依据用户的输入，预先计算设备的控制输出保存在内存中，供执行单元直接调用。

步骤S1505，执行控制输出。在本发明的各个实施例中控制输出量信号必须送到执行机构进行控制执行。模拟量的控制信号必须匹配模拟量的执行机构，一个示例是变频器通过0到10V的电压信号调整电机的转速；又一个示例是流量阀执行器可以通过4到20mA电流信号调节阀门的开度从而调节流体的流量；又一个示例中处理器输入脉宽调制信号给固态继电器调节空调加热器的加热电流来控制空气加热的速度。

步骤S1509，采样对应参数的传感器的实时数据。在本发明的一些实施例中采用闭环控制，公知闭环控制必须有信号反馈，反馈信号来源于所述参数的实际值，例如空调系统的室内温度。所以一般情况下需要采样所述参数的传感器实时数据作为处理器修正控制输出的依据。而在本发明的另外一些实施例中采用开环控制，在开环控制中，控制器的输出与执行机构的执行结果是预知的，无需再采样控制所述参数的传感器，一般也不安装所述参数的传感器。

步骤S1511，判断控制时间。依据本发明的输入方法，一般的在用户的输入时就包含了所述参数组的时程输入，所以在本发明的一些实施例中控制时间起始于用户选用一组参数输入并启动所述参数运行设备；终止于用户输入参数组的输入时程增量；如果控制时间没到，返回到步骤S1505,时程到了则本流程自动结束于步骤S1511。但是在本发明的一些实施例中，所述电器设备运行过程中可能被人为停机或中断，在这种情况下设备重新运行有二种方式，一种是重新启动，忽略前面的执行时间，从头开始，另外一种是从上次运行的断点开始，设置继续前面的未完成的时间。

本发明还可以提供一种电器设备，所述电器设备包括电器设备控制系统和输入装置，其中电器设备的控制系统配置为可以执行本发明的方法，响应用户来自输入装置的输入，计算控制输出量，执行控制输出。输入装置配置为响应用户的第一输入显示设备的输入状态，响应用户的第二输入产生设备输入顺序向导，图元，响应用户参数的输入。

以上实施例均为示例性而非限制性的，本领域技术人员依据本申请文件的披露而做修改或改型均属于本申请权利要求保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于电器设备响应约束的用户参数输入方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1)在平面交互介质上生成电器设备用户参数输入界面和用户参数输入区，所述用户参数输入区包括至少与一个电器参数关联的图形框架，所述图形框架包括代表时间的水平轴和代表电器设备用户参数的垂直轴；

S2)在所述输入界面上，基于设备响应约束条件，生成电器设备用户参数输入图元，所述图元包括用于构造典型用户参数输入曲线的模板，其中，代表用户经常会用到的基本的输入函数曲线的所述典型用户参数输入曲线包括斜坡函数曲线、随机函数曲线、二次函数曲线、三次函数曲线、多次函数曲线、正弦函数曲线、余弦函数曲线、有阻尼函数曲线、无阻尼函数曲线中至少一种，所述模板包括用户参数对应的包含时间轴和参数轴构成的一个二维空间；所述二维空间被划分出设备响应接口区、设备响应约束区和设备响应有效区；

S3)用户通过选取图元并输入图元到参数输入区的用户指定位置的方式进行图元输入，用户编辑单个图元或多个图元，使之满足用户对输入曲线的要求；

S4)用户的输入如果没有结束，继续执行步骤S3；如果用户确认输入结束，所有的图元对象数据保存在非易失性存储介质上，发送到所述电器设备主控单元以此为控制目标。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S3包括依据设备响应约束条件在设备有效输入区生成标志所述图元的典型用户参数输入曲线，所述图元的构成要素包括时间轴、参数轴、设备响应约束区、设备响应有效区、设备响应接口区及接口曲线和母线；其中，所述母线为所述典型用户参数输入曲线；所述设备响应接口区包含一条设备前一状态过度到本图元母线输入状态的接口曲线；所述响应约束区及其与设备响应有效区的边界由设备响应约束条件确定；所述设备响应约束条件包括所述用户参数的所述设备响应的最大速度、最大加速度、最小延迟时间、参数最大值，最小值，关联参数的变化。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括以下步骤：如果需要输入多个用户参数，则为每个用户参数执行步骤S3-S4；如果多个参数设置有顺序要求，则按参数设置的先后顺序，对每个用户参数执行步骤S3-S4，其中以图文指示参数输入顺序。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在步骤S3中，图元被选取放置到所述用户参数输入区后可以放大或缩小，放大或缩小后其图元要素同步重新计算，并在显示单元上重绘。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，用户参数输入区，还包括在所述图形框架内显示所述有效输入区域或/和无效输入区域的步骤，所述有效输入区域或无效输入区域的边界线至少包括一段电器设备的极限参数曲线。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S3中，用户编辑图元包括单个图元要素的编辑以及和对图元对象的编辑，包括多个图元的组合、删除、拷贝、替换、插入和移动。

7.一种基于电器设备响应约束的用户参数输入装置，其特征在于，包括：

平面交互单元，包括被配置为显示图元以及被配置接收用户参数输入的显示单元以及被配置为接收用户图元输入和图元编辑的输入单元；

存储单元，被配置为存储用户在输入单元输入的图元对象各要素的数据；

通讯单元，被配置为与电器设备主控单元连接将存储单元中的用户输入参数发送到电器设备主控单元；

控制单元，分别与所述平面交互单元、存储单元和通讯单元连接，被配置为基于设备响应构造显示图元，分析用户在输入单元上的图元输入：响应用户在输入单元的输入操作，同步分析和计算图元与所述参数的匹配，分析用户的图元编辑操作，同步计算受影响的图元并在显示单元上重绘显示和在存储单元上存储，以及是否结束用户参数输入过程并指示通讯单元将存储单元存储的用户参数输入数据传输到电器设备主控单元，所述控制单元执行如权利要求1-6所述方法。

8.一种电器设备，其特征在于，包括权利要求7所述的电器设备的用户参数输入装置，以及与所述用户参数输入装置通信连接的电器主控单元，其中所述输入装置使用如权利要求1-6任何一项所述用户参数输入方法。