CN113534710B - 基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统及其方法 - Google Patents

基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统及其方法，涉及智能家电动态感知技术领域，包括一用于对智能家用电器的使用目的进行分析进而实现其他智能家用电器联动的使用分析模块；一用于对用户当前状态进行监控和分析进而确定是否需要向用户反馈智能家用电器使用情况信息的状态监控系统；一用于接收家电管控系统的反馈信息并对智能家用电器进行智能化远程控制的用户端，设置有使用分析模块，可以对用户使用供水系统的行为进行分析，分析用户使用供水系统的用途，进而来执行对其他关联智能家用电器的使用操作，使得智能家用电器可以在合适的时间点提醒用户使用，大大提高了智能家用电器的智能化程度，提高了用户的生活体验。

Description

基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统及其方法
技术领域
本发明涉及智能家电动态感知技术领域，具体是基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统及其方法。
背景技术
随着社会的不断进步和科技的不断发展，人们逐渐步入了智能化时代，人工智能在家用电器上的使用，使得家用电器更加的人性化，减轻了人们的生活压力，提高了用户的生活体验；
现有的智能家电在使用时，只能完全服从用户的操作指令，只能人为对其进行操作，并不能提醒用户对其进行操作，存在以下问题；
1、用户使用洗衣机进行洗衣服时，在完成衣服的清洗之后，会向用户发送洗衣完成的消息，但是，如果用户正在忙着做其他事情，可能会忘记晾晒已经完成清洗的衣物，等用户想起时，清洗完成的衣服因为没有及时晾晒已经产生了异味，需要重新清洗；
2、现有的智能家用电器无法实现自主学习，智能化程度较低，对于用户行为分析的准确率较低；
所以，人们急需一种基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统及其方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统及其方法，以解决现有技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统，该智能家电动态感知系统包括：
一用于对智能家用电器的使用目的进行分析进而实现其他智能家用电器联动的使用分析模块；
一用于对智能家用电器进行管控的家电管控系统；
一用于对用户当前状态进行监控和分析进而确定是否需要向用户反馈智能家用电器使用情况信息的状态监控系统；
一用于接收家电管控系统的反馈信息并对智能家用电器进行智能化远程控制的用户端；
所述使用分析模块的输出端连接家电管控系统的输入端，所述家电管控系统与状态监控系统和用户端电性连接，所述状态监控系统与用户端电性连接。
通过上述技术方案，对某一智能家用电器的使用目的进行分析，进而自动促进其他智能家用电器的使用，增加了智能家用电器之间的联动性和协调性，提高了智能家用电器的智能化程度，改善了用户的使用体验。
根据上述技术方案，所述使用分析模块包括流量监控单元、时间记录单元和用途分析单元；
所述流量监控单元用于对供水系统的用水量进行监控，根据用水量来判断用户用水的目的，以此来确认用户当前的行为，使得可以针对用户不同的行为进行不同智能家用电器的唤醒，提升智能家用电器之间的联动性；所述时间记录单元用于对供水系统使用的起始时间点和终止时间点进行记录，以此来确认供水系统的一次使用时长，中断时间超过设定阈值判定为终止使用，所述时间记录单元还用于对用户响应家电管控系统反馈信息的时长进行记录，以此来促进系统的自我学习能力；所述用途分析单元根据流量监控单元对供水系统用水量的监控和时间记录单元对供水系统一次使用时长的记录来分析用户使用供水系统的目的和用途；
所述流量监控单元的输出端连接用户分析单元和时间记录单元的输入端，所述时间记录单元的输出端连接用途分析单元的输入端，所述用途分析单元的输出端连接家电管控系统的输入端。
通过上述技术方案，可以通过用户对供水系统的用水量以及用水的时长，对用户用水的目的进行分析，可能是洗浴用水、厨房用水或洗手台用水，分析用户用水的目的，即可以了解到用户的当前行为，以此来联动其他智能家用电器，提高了智能家用电器的联动性以及智能化程度。
根据上述技术方案，所述家电管控系统包括家电控制终端、智能家电终端和信息反馈单元；
所述家电控制终端是所有智能家用电器的大脑，用于对所有智能家用电器的智能化控制；所述智能家电终端为所有的智能家用电器，均根据家电控制终端的控制指令实现自我控制；所述信息反馈单元用于根据家电控制终端的指令向用户端进行信息的反馈，使得用户端可以及时的根据反馈信息执行相应的操作；
所述用途分析单元的输出端连接家电控制终端的输入端，所述家电控制终端与智能家电终端电性连接，所述家电控制终端的输出端连接信息反馈单元的输入端，所述信息反馈单元的输出端连接时间记录单元的输入端，所述时间记录单元的输出端连接家电控制终端的输入端，用于对用户响应反馈信息的时长进行记录，所述信息反馈单元的输出端连接用户端的输入端，所述家电控制终端的输出端连接状态监控系统的输入端，所述状态监控系统的输出端连接信息反馈单元的输入端。
通过上述技术方案，可以实现对智能家用电器的智能化控制，可以对智能家用电器的使用情况进行及时的反馈，使得用户可以对各个智能家用电器之间进行协调，提高了智能家用电器的联动性以及用户对智能家用电器的关注度。
根据上述技术方案，所述状态监控系统包括采集摄像头、特征提取单元、三维转换单元、状态分析单元和分析调整单元；
所述采集摄像头用于对用户所在位置进行监控和图像采集；所述特征提取单元用于对采集摄像头所采集的人体图像中用户的身体特征点进行提取，使得方便将用户的行为转化为数字模型，方便对用户的当前行为进行分析；所述三维转换单元用于将提取的特征点转换至三维模型中，并在三维模型中对每一个特征点的坐标值进行标注，使得可以以数字分析的形式对用户行为进行分析，使得对于用户的行为分析更加的精准；所述状态分析单元用于对三维模型中的用户的特征点进行分析，判断用户的当前状态；所述分析调整单元用于根据用户端的反馈结果对状态监控系统的分析模式进行调整，使得可以根据用户的真实反馈不断的完善状态监控系统的分析精度，使得状态监控系统的分析结果更加贴合用户的实际场景；
所述家电控制终端的输出端连接采集摄像头的输入端，所述采集摄像头的输出端连接特征提取单元的输入端，所述特征提取单元的输出端连接三维转换单元的输入端，所述三维转换单元的输出端连接状态分析单元的输入端，所述用户端的输出端连接分析调整单元的输入端，所述分析调整单元的输出端连接状态分析单元的输入端，所述状态分析单元的输出端连接信息反馈单元的输入端。
通过上述技术方案，使得可以对用户的体态进行数字转换，并通过数字化分析的方式对用户的行为进行分析，使得对于用户的行为分析更加的精准，且具备说服力，因为是以数字的形式来进行分析的，同时，通过用户端的响应结果对状态分析单元的分析模式进行调整，使得状态监控系统可以根据用户的习惯完成自主学习，使得状态监控系统对于用户行为的分析结果更加贴合用户的实际行为，使得状态监控系统的分析结果更加的精准。
根据上述技术方案，所述用户端包括信息接收单元、指令下达单元和响应记录单元；
所述信息接收单元用于接收信息反馈单元所发送的反馈信息；所述指令下达单元用于根据接收的反馈信息对智能家用电器下达控制指令；所述响应记录单元用于对用户端接收到反馈信息后的响应时间进行记录，以此来印证用户的当前状态；
所述信息反馈单元的输出端连接信息接收单元和时间记录单元的输入端，所述信息接收单元的输出端连接指令下达单元和响应记录单元的输入端，所述指令下达单元的输出端连接响应记录单元的输入端，所述响应记录单元的输出端连接分析调节单元的输入端，所述时间记录单元的输出端连接家电控制终端的输入端。
通过上述技术方案，通过响应记录单元来记录用户端响应信息反馈单元反馈信息之后的响应时间，并将记录内容发送至分析调节单元，使得状态监控系统可以根据用户的实际情况调节用户当前状态分析模式，使得对于用户当前状态的分析更加的精准。
基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法，该智能家电动态感知方法包括以下步骤：
S1、通过使用分析模块对供水系统的使用情况进行分析，判断用户使用供水系统的目的和供水系统使用完毕的时间点；
S2、当判定用户正在洗澡时，在洗澡完毕的一定时间内询问用户是否需要利用洗衣机进行衣物的清洗；
S3、所述洗衣机进行洗衣前的准备，等待用户将待洗衣物投放入洗衣机中；
S4、洗衣完毕，通过状态监控系统对用户的状态进行分析，通过家电管控系统对智能家电的使用情况进行监测；
S5、用户处于空闲状态且没有智能家电正在被使用，所述洗衣机发送洗衣完成信息至用户端；
S6、利用家电管控系统监测用户是否在一定时间阈值内进行晾衣操作，若没有，则返回S5，若有，则结束。
根据上述技术方案，在S1中，所述使用分析模块包括流量监控单元、时间记录单元和用途分析单元，利用流量监控单元对供水系统的用水量进行监控，所述流量监控单元监控的供水系统的用水量为Pi，其中，i表示第i次使用供水系统的用水量，组成用水量的集合P＝{P1，P2，P3，...，Pn}，其中，n表示使用了n次供水系统，利用时间记录单元对供水系统每次使用的时长Ti进行记录，其中，i表示第i次使用供水系统所花费的时长，组成使用时长的集合T＝{T1，T2，T3，...，Tn}，其中，n表示使用了n次供水系统；
Figure GDA0003456848620000071
Figure GDA0003456848620000072
表示第i次使用供水系统的终止时间点，
Figure GDA0003456848620000073
表示第i次使用供水系统的起始时间点；
当第i次使用供水系统与第i+1次使用供水系统的时间间隔超过设定阈值t时，表明用户完成一次供水系统的使用行为；
因为在洗浴、洗碗或洗脸的过程中，都有可能会将供水系统的水龙头关闭一段时间，但是一般不会超过一个设定的阈值，所以，通过设定时间阈值的方式来判定用户是否完成了一次供水系统的使用行为；
所述用途分析单元对用户一次供水系统的使用行为的用水量以及使用时间进行提取，组成一次供水系统的使用行为的用水量集合Pj＝{P1，P2，P3，...，Pm}和一次供水系统的使用行为的使用时间集合Tj＝{T1，T2，T3，...，Tm}，其中，m≤n，j表示第j次供水系统的使用行为；
因为需要对用户使用一次供水系统的使用行为进行分析，所以，需要对一次使用行为中若干个的用水量数据和使用时间数据进行提取，以此来确保判断用户使用供水系统的行为的精准度；
所述用途分析单元根据下列公式对集合Pj和集合Tj中的总用水量P总和总使用时间T总进行计算：
Figure GDA0003456848620000081
Figure GDA0003456848620000082
当P总≥A且T总≥B时，表明用户此次使用供水系统的使用行为为洗浴，因为总用水量达到了一定的阈值，所花费的总时间也达到了一定阈值。
通过上述技术方案，可以对用户使用供水系统的行为进行分析，判定用户使用供水系统的目的，以此来对其他智能家用电器进行联动操作，提高智能家用电器的智能化程度。
根据上述技术方案，在S2-S3中，当通过S1判定用户使用供水系统进行洗浴时，利用信息反馈单元向用户端发送反馈信息，询问用户是否需要进行洗衣操作，用户端通过指令下达单元向家电控制终端下达洗衣指令，所述家电控制终端根据接收的控制指令向洗衣机下发控制指令，控制洗衣机提前注入清水和洗衣液，等待用户将待清洗的衣物投放入洗衣机中进行清洗。
通过上述技术方案，可以在用户完成洗浴之后，征得用户同意，提前向洗衣机中注入清水，避免了在进行洗衣时，需要等待清水的注入，浪费了这一段洗衣的时间，使得洗衣的效率大大的提高，并且，不会影响衣物清洗的洁净程度。
根据上述技术方案，在S4-S5中，所述状态监控系统包括采集摄像头、特征提取单元、三维转换单元、状态分析单元和分析调整单元；当衣物清洗完毕之后，所述采集摄像头安装在用户家中，对用户的所在位置的身体姿态进行采集，所述采集摄像头采集完用户的身体姿态图片，利用特征提取单元对用户的身体姿态图片中的特征点进行提取；利用三维转换单元结合用户所处的环境，将特征提取单元所提取的特征点转换至三维模型中，并赋予每一个特征点以坐标值，组成用户身体特征点坐标值的集合Q＝{(X1，Y1，Z1)，(X2，Y2，Z2)，(X3，Y3，Z3)，...，(Xs，Ys，Zs)}，其中，s表示提取了用户身体的s个特征点；
状态分析单元根据下列公式对用户的当前状态进行分析：
Figure GDA0003456848620000101
其中，u表示用户身体的第u个特征点，1＜u＜s，
Figure GDA0003456848620000102
表示第u个特征点与第u+1个特征点之间形成的向量，
Figure GDA0003456848620000103
表示
Figure GDA0003456848620000104
向量的模，
Figure GDA0003456848620000105
表示第u个特征点与第u-1个特征点之间形成的向量，
Figure GDA0003456848620000106
表示
Figure GDA0003456848620000107
向量的模，θu表示
Figure GDA0003456848620000108
与
Figure GDA0003456848620000109
之间的夹角；
组成身体特征点向量夹角的集合θ＝{θ2，θ3，θ4，...，θs-1}；
当集合θ中超过两个夹角的度数小于设定的阈值度数时且没有智能家用电器正在被使用时，表明用户此时正处于休息状态，因为当用户坐在座椅上休息时，其膝盖处以及腰部形成的夹角将会较小，而当用户直立做家务时，其身体特征点的夹角将会较大；
当用户处于休息状态时，所述状态分析单元将分析结果发送至信息反馈单元，所述信息反馈单元将结果发送至用户端，提供用户对清洗完成的衣物进行晾晒。
通过上述技术方案，可以以数字化的形式对用户的当前状态进行分析，结合用户当前状态，选择提醒用户进行衣物晾晒的时间点，使得用户对于提醒可以及时的反馈，因为如果用户正在忙于家务，这是提醒话，等用户完成家务，可能会忘记进行衣物的晾晒，所以，通过对用户当前状态的分析，在用户空闲的时间进行提醒，更能快速的对衣物进行晾晒，避免衣物长时间在洗衣机中未被晾晒导致出现异味。
根据上述技术方案，在S6中，当信息反馈单元向用户端发送晾晒衣物的信息后，利用时间记录单元开始记录时间，利用智能家电终端中洗衣机底部的压力传感器对洗衣机的重量进行检测，当在设定的时间阈值内洗衣机的重量未发生改变时，返回S5，再次对用户的当前状态进行分析，并通过响应记录单元将此次用户未响应的情况发送至分析调整单元，所述分析调整单元对用户当前状态分析的条件进行调整，使得对于用户当前状态的分析结果更加的精准。
通过上述技术方案，使得可以根据用户的响应结果，对当前状态分析的条件进行改变，使得后期在对用户当前状态进行分析时的分析结果更加的精准。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明设置有使用分析模块，可以对用户使用供水系统的行为进行分析，分析用户使用供水系统的用途，进而根据用户使用供水系统的用途来执行对其他关联智能家用电器的使用操作，使得智能家用电器可以在合适的时间点提醒用户使用，大大提高了智能家用电器的智能化程度，提高了用户的生活体验。
2、本发明设置有状态监控系统，使得可以对用户的状态进行监控和分析，了解用户是否处于空闲时间段，以此来确定是否提醒用户对清洗完毕的衣物进行晾晒，使得可以在用户的空闲时间段进行提醒，避免了用户因为忙于其他事情导致忘记对衣物进行晾晒，导致衣物长时间位于洗衣机中而产生异味，提高了洗衣机洗衣完成提醒用户晾衣的智能化程度，可以选择用户空闲的时间段进行提醒，保证清洗完成的衣物得到及时的晾晒。
3、本发明设置有响应记录单元，使得可以对用户端是否及时响应信息反馈单元的反馈信息进行记录，使得在后续对于用户当前状态进行分析时，可以充分考虑到其他条件，使得状态监控系统在对用户的当前状态进行分析时，可以分析的更加精准。
附图说明
图1为本发明基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统的模块组成示意图；
图2为本发明基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法的模块连接结构示意图；
图3为本发明基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法中状态监控的结构示意图；
图4为本发明基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法的步骤流程示意图。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1～4所示，本发明提供以下技术方案，基于多系统协调处理的智能家电动态感知系统，该智能家电动态感知系统包括
一用于对智能家用电器的使用目的进行分析进而实现其他智能家用电器联动的使用分析模块；
一用于对智能家用电器进行管控的家电管控系统；
一用于对用户当前状态进行监控和分析进而确定是否需要向用户反馈智能家用电器使用情况信息的状态监控系统；
一用于接收家电管控系统的反馈信息并对智能家用电器进行智能化远程控制的用户端；
所述使用分析模块的输出端连接家电管控系统的输入端，所述家电管控系统与状态监控系统和用户端电性连接，所述状态监控系统与用户端电性连接。
通过上述技术方案，对某一智能家用电器的使用目的进行分析，进而自动促进其他智能家用电器的使用，增加了智能家用电器之间的联动性和协调性，提高了智能家用电器的智能化程度，改善了用户的使用体验。
所述使用分析模块包括流量监控单元、时间记录单元和用途分析单元；
所述流量监控单元用于对供水系统的用水量进行监控，根据用水量来判断用户用水的目的，以此来确认用户当前的行为，使得可以针对用户不同的行为进行不同智能家用电器的唤醒，提升智能家用电器之间的联动性，所述供水系统为热水器；所述时间记录单元用于对供水系统使用的起始时间点和终止时间点进行记录，以此来确认供水系统的一次使用时长，中断时间超过设定阈值判定为终止使用，所述时间记录单元还用于对用户响应家电管控系统反馈信息的时长进行记录，以此来促进系统的自我学习能力；所述用途分析单元根据流量监控单元对供水系统用水量的监控和时间记录单元对供水系统一次使用时长的记录来分析用户使用供水系统的目的和用途；
所述流量监控单元的输出端连接用户分析单元和时间记录单元的输入端，所述时间记录单元的输出端连接用途分析单元的输入端，所述用途分析单元的输出端连接家电管控系统的输入端。
通过上述技术方案，可以通过用户对供水系统的用水量以及用水的时长，对用户用水的目的进行分析，可能是洗浴用水、厨房用水或洗手台用水，分析用户用水的目的，即可以了解到用户的当前行为，以此来联动其他智能家用电器，提高了智能家用电器的联动性以及智能化程度。
所述家电管控系统包括家电控制终端、智能家电终端和信息反馈单元；
所述家电控制终端是所有智能家用电器的大脑，用于对所有智能家用电器的智能化控制；所述智能家电终端为所有的智能家用电器，均根据家电控制终端的控制指令实现自我控制；所述信息反馈单元用于根据家电控制终端的指令向用户端进行信息的反馈，使得用户端可以及时的根据反馈信息执行相应的操作；
所述用途分析单元的输出端连接家电控制终端的输入端，所述家电控制终端与智能家电终端电性连接，所述家电控制终端的输出端连接信息反馈单元的输入端，所述信息反馈单元的输出端连接时间记录单元的输入端，所述时间记录单元的输出端连接家电控制终端的输入端，用于对用户响应反馈信息的时长进行记录，所述信息反馈单元的输出端连接用户端的输入端，所述家电控制终端的输出端连接状态监控系统的输入端，所述状态监控系统的输出端连接信息反馈单元的输入端。
通过上述技术方案，可以实现对智能家用电器的智能化控制，可以对智能家用电器的使用情况进行及时的反馈，使得用户可以对各个智能家用电器之间进行协调，提高了智能家用电器的联动性以及用户对智能家用电器的关注度。
所述状态监控系统包括采集摄像头、特征提取单元、三维转换单元、状态分析单元和分析调整单元；
所述采集摄像头用于对用户所在位置进行监控和图像采集；所述特征提取单元用于对采集摄像头所采集的人体图像中用户的身体特征点进行提取，使得方便将用户的行为转化为数字模型，方便对用户的当前行为进行分析；所述三维转换单元用于将提取的特征点转换至三维模型中，并在三维模型中对每一个特征点的坐标值进行标注，使得可以以数字分析的形式对用户行为进行分析，使得对于用户的行为分析更加的精准；所述状态分析单元用于对三维模型中的用户的特征点进行分析，判断用户的当前状态；所述分析调整单元用于根据用户端的反馈结果对状态监控系统的分析模式进行调整，使得可以根据用户的真实反馈不断的完善状态监控系统的分析精度，使得状态监控系统的分析结果更加贴合用户的实际场景；
所述家电控制终端的输出端连接采集摄像头的输入端，所述采集摄像头的输出端连接特征提取单元的输入端，所述特征提取单元的输出端连接三维转换单元的输入端，所述三维转换单元的输出端连接状态分析单元的输入端，所述用户端的输出端连接分析调整单元的输入端，所述分析调整单元的输出端连接状态分析单元的输入端，所述状态分析单元的输出端连接信息反馈单元的输入端。
通过上述技术方案，使得可以对用户的体态进行数字转换，并通过数字化分析的方式对用户的行为进行分析，使得对于用户的行为分析更加的精准，且具备说服力，因为是以数字的形式来进行分析的，同时，通过用户端的响应结果对状态分析单元的分析模式进行调整，使得状态监控系统可以根据用户的习惯完成自主学习，使得状态监控系统对于用户行为的分析结果更加贴合用户的实际行为，使得状态监控系统的分析结果更加的精准。
所述用户端包括信息接收单元、指令下达单元和响应记录单元；
所述信息接收单元用于接收信息反馈单元所发送的反馈信息；所述指令下达单元用于根据接收的反馈信息对智能家用电器下达控制指令；所述响应记录单元用于对用户端接收到反馈信息后的响应时间进行记录，以此来印证用户的当前状态；
所述信息反馈单元的输出端连接信息接收单元和时间记录单元的输入端，所述信息接收单元的输出端连接指令下达单元和响应记录单元的输入端，所述指令下达单元的输出端连接响应记录单元的输入端，所述响应记录单元的输出端连接分析调节单元的输入端，所述时间记录单元的输出端连接家电控制终端的输入端。
通过上述技术方案，通过响应记录单元来记录用户端响应信息反馈单元反馈信息之后的响应时间，并将记录内容发送至分析调节单元，使得状态监控系统可以根据用户的实际情况调节用户当前状态分析模式，使得对于用户当前状态的分析更加的精准。
基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法，该智能家电动态感知方法包括以下步骤：
S1、通过使用分析模块对供水系统的使用情况进行分析，判断用户使用供水系统的目的和供水系统使用完毕的时间点；
S2、当判定用户正在洗澡时，在洗澡完毕的一定时间内询问用户是否需要利用洗衣机进行衣物的清洗；
S3、所述洗衣机进行洗衣前的准备，等待用户将待洗衣物投放入洗衣机中；
S4、洗衣完毕，通过状态监控系统对用户的状态进行分析，通过家电管控系统对智能家电的使用情况进行监测；
S5、用户处于空闲状态且没有智能家电正在被使用，所述洗衣机发送洗衣完成信息至用户端；
S6、利用家电管控系统监测用户是否在一定时间阈值内进行晾衣操作，若没有，则返回S5，若有，则结束。
在S1中，所述使用分析模块包括流量监控单元、时间记录单元和用途分析单元，利用流量监控单元对供水系统的用水量进行监控，所述流量监控单元监控的供水系统的用水量为Pi，其中，i表示第i次使用供水系统的用水量，组成用水量的集合P＝{P1，P2，P3，...，Pn}，其中，n表示使用了n次供水系统，利用时间记录单元对供水系统每次使用的时长Ti进行记录，其中，i表示第i次使用供水系统所花费的时长，组成使用时长的集合T＝{T1，T2，T3，...，Tn}，其中，n表示使用了n次供水系统；
Figure GDA0003456848620000181
Figure GDA0003456848620000182
表示第i次使用供水系统的终止时间点，
Figure GDA0003456848620000183
表示第i次使用供水系统的起始时间点；
当第i次使用供水系统与第i+1次使用供水系统的时间间隔超过设定阈值t时，表明用户完成一次供水系统的使用行为，例如：完成一次洗浴、完成一次洗碗或完成一次洗脸；
因为在洗浴、洗碗或洗脸的过程中，都有可能会将供水系统的水龙头关闭一段时间，但是一般不会超过一个设定的阈值，所以，通过设定时间阈值的方式来判定用户是否完成了一次供水系统的使用行为；
所述用途分析单元对用户一次供水系统的使用行为的用水量以及使用时间进行提取，组成一次供水系统的使用行为的用水量集合Pj＝{P1，P2，P3，...，Pm}和一次供水系统的使用行为的使用时间集合Tj＝{T1，T2，T3，...，Tm}，其中，m≤n，j表示第j次供水系统的使用行为；
因为需要对用户使用一次供水系统的使用行为进行分析，所以，需要对一次使用行为中若干个的用水量数据和使用时间数据进行提取，以此来确保判断用户使用供水系统的行为的精准度；
所述用途分析单元根据下列公式对集合Pj和集合Tj中的总用水量P总和总使用时间T总进行计算：
Figure GDA0003456848620000191
Figure GDA0003456848620000192
当P总≥A且T总≥B时，表明用户此次使用供水系统的使用行为为洗浴，因为总用水量达到了一定的阈值，所花费的总时间也达到了一定阈值。
通过上述技术方案，可以对用户使用供水系统的行为进行分析，判定用户使用供水系统的目的，以此来对其他智能家用电器进行联动操作，提高智能家用电器的智能化程度。
在S2-S3中，当通过S1判定用户使用供水系统进行洗浴时，利用信息反馈单元向用户端发送反馈信息，询问用户是否需要进行洗衣操作，例如：“检测到您已经洗澡完毕，是否需要进行洗衣准备”，用户端通过指令下达单元向家电控制终端下达洗衣指令，所述家电控制终端根据接收的控制指令向洗衣机下发控制指令，控制洗衣机提前注入清水和洗衣液，等待用户将待清洗的衣物投放入洗衣机中进行清洗。
通过上述技术方案，可以在用户完成洗浴之后，征得用户同意，提前向洗衣机中注入清水，避免了在进行洗衣时，需要等待清水的注入，浪费了这一段洗衣的时间，使得洗衣的效率大大的提高，并且，不会影响衣物清洗的洁净程度。
在S4-S5中，所述状态监控系统包括采集摄像头、特征提取单元、三维转换单元、状态分析单元和分析调整单元；当衣物清洗完毕之后，所述采集摄像头安装在用户家中，对用户的所在位置的身体姿态进行采集，所述采集摄像头采集完用户的身体姿态图片，利用特征提取单元对用户的身体姿态图片中的特征点进行提取，例如：脚部特征点、膝盖特征点、腰部特征点、胸部特征点、颈部特征点和头部特征点；利用三维转换单元结合用户所处的环境，将特征提取单元所提取的特征点转换至三维模型中，并赋予每一个特征点以坐标值，组成用户身体特征点坐标值的集合Q＝{(X1，Y1，Z1)，(X2，Y2，Z2)，(X3，Y3，Z3)，...，(Xs，Ys，Zs)}，其中，s表示提取了用户身体的s个特征点；
状态分析单元根据下列公式对用户的当前状态进行分析：
Figure GDA0003456848620000211
其中，u表示用户身体的第u个特征点，1＜u＜s，
Figure GDA0003456848620000212
表示第u个特征点与第u+1个特征点之间形成的向量，
Figure GDA0003456848620000213
表示
Figure GDA0003456848620000214
向量的模，
Figure GDA0003456848620000215
表示第u个特征点与第u-1个特征点之间形成的向量，
Figure GDA0003456848620000216
表示
Figure GDA0003456848620000217
向量的模，θu表示
Figure GDA0003456848620000218
与
Figure GDA0003456848620000219
之间的夹角；
组成身体特征点向量夹角的集合θ＝{θ2，θ3，θ4，...，θs-1}；
当集合θ中超过两个夹角的度数小于设定的阈值度数时且没有智能家用电器正在被使用时，表明用户此时正处于休息状态，因为当用户坐在座椅上休息时，其膝盖处以及腰部形成的夹角将会较小，而当用户直立做家务时，其身体特征点的夹角将会较大；
当用户处于休息状态时，所述状态分析单元将分析结果发送至信息反馈单元，所述信息反馈单元将结果发送至用户端，提供用户对清洗完成的衣物进行晾晒。
通过上述技术方案，可以以数字化的形式对用户的当前状态进行分析，结合用户当前状态，选择提醒用户进行衣物晾晒的时间点，使得用户对于提醒可以及时的反馈，因为如果用户正在忙于家务，这是提醒话，等用户完成家务，可能会忘记进行衣物的晾晒，所以，通过对用户当前状态的分析，在用户空闲的时间进行提醒，更能快速的对衣物进行晾晒，避免衣物长时间在洗衣机中未被晾晒导致出现异味。
在S6中，当信息反馈单元向用户端发送晾晒衣物的信息后，利用时间记录单元开始记录时间，利用智能家电终端中洗衣机底部的压力传感器对洗衣机的重量进行检测，当在设定的时间阈值内洗衣机的重量未发生改变时，返回S5，再次对用户的当前状态进行分析，并通过响应记录单元将此次用户未响应的情况发送至分析调整单元，所述分析调整单元对用户当前状态分析的条件进行调整，使得对于用户当前状态的分析结果更加的精准。
通过上述技术方案，使得可以根据用户的响应结果，对当前状态分析的条件进行改变，使得后期在对用户当前状态进行分析时的分析结果更加的精准。
实施例一：
所述使用分析模块包括流量监控单元、时间记录单元和用途分析单元，利用流量监控单元对供水系统的用水量进行监控，所述流量监控单元监控的供水系统的用水量为Pi，其中，i表示第i次使用供水系统的用水量，组成用水量的集合P＝{P1，P2，P3，...，Pn}＝{1.3,4.6,2.1,0.8，0.2,0.1,0.5，…，0.5}，其中，n表示使用了n次供水系统，利用时间记录单元对供水系统每次使用的时长Ti进行记录，其中，i表示第i次使用供水系统所花费的时长，组成使用时长的集合T＝{T1，T2，T3，...，Tn}＝{2.3,8.6,3.5,1.1,0.3,0.25，0.1,0.4，…，0.35}，其中，n表示使用了n次供水系统；
Figure GDA0003456848620000231
Figure GDA0003456848620000232
表示第i次使用供水系统的终止时间点，
Figure GDA0003456848620000233
表示第i次使用供水系统的起始时间点；
第4次使用供水系统与第5次使用供水系统的时间间隔超过设定阈值t＝10min时，表明用户完成一次供水系统的使用行为，例如：完成一次洗浴、完成一次洗碗或完成一次洗脸；
所述用途分析单元对用户一次供水系统的使用行为的用水量以及使用时间进行提取，组成一次供水系统的使用行为的用水量集合Pj＝{P1，P2，P3，P4}＝{1.3,4.6,2.1,0.8}和一次供水系统的使用行为的使用时间集合Tj＝{T1，T2，T3，...，Tm}＝{2.3,8.6,3.5,1.1}，其中，m＝4≤n，j表示第j次供水系统的使用行为；
所述用途分析单元根据下列公式对集合Pj和集合Tj中的总用水量P总和总使用时间T总进行计算：
Figure GDA0003456848620000234
Figure GDA0003456848620000235
P总＝8.8≥A＝4且T总＝15.5≥B＝8时，表明用户此次使用供水系统的使用行为为洗浴。
实施例二：
所述状态监控系统包括采集摄像头、特征提取单元、三维转换单元、状态分析单元和分析调整单元；当衣物清洗完毕之后，所述采集摄像头安装在用户家中，对用户的所在位置的身体姿态进行采集，所述采集摄像头采集完用户的身体姿态图片，利用特征提取单元对用户的身体姿态图片中的特征点进行提取，例如：脚部特征点、膝盖特征点、腰部特征点、胸部特征点、颈部特征点和头部特征点；利用三维转换单元结合用户所处的环境，将特征提取单元所提取的特征点转换至三维模型中，并赋予每一个特征点以坐标值，组成用户身体特征点坐标值的集合Q＝{(X1，Y1，Z1)，(X2，Y2，Z2)，(X3，Y3，Z3)，...，(Xs，Ys，Zs)}＝{(0,0,-5),(0,0,0),(5,0,0),(8,0,7),(8.5,0,9)}，其中，s表示提取了用户身体的s个特征点；
状态分析单元根据下列公式对用户的当前状态进行分析：
Figure GDA0003456848620000241
其中，u表示用户身体的第u个特征点，1＜u＜s，
Figure GDA0003456848620000242
表示第u个特征点与第u+1个特征点之间形成的向量，
Figure GDA0003456848620000243
表示
Figure GDA0003456848620000244
向量的模，
Figure GDA0003456848620000245
表示第u个特征点与第u-1个特征点之间形成的向量，
Figure GDA0003456848620000246
表示
Figure GDA0003456848620000247
向量的模，θu表示
Figure GDA0003456848620000248
与
Figure GDA0003456848620000249
之间的夹角；
组成身体特征点向量夹角的集合θ＝{θ2，θ3，θ4，...，θs-1}＝{90°，143°，170°}；
集合θ中超过两个夹角的度数小于设定的阈值度数150°时且没有智能家用电器正在被使用时，表明用户此时正处于休息状态；
当用户处于休息状态时，所述状态分析单元将分析结果发送至信息反馈单元，所述信息反馈单元将结果发送至用户端，提供用户对清洗完成的衣物进行晾晒。
对于本领域技术人员而言，显然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，能够以其他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。

Claims (10)

1.基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法，其特征在于：该智能家电动态感知方法包括以下步骤：
S1、通过使用分析模块对供水系统的使用情况进行分析，判断用户使用供水系统的目的和供水系统使用完毕的时间点；
S2、当判定用户正在洗澡时，在洗澡完毕的一定时间内询问用户是否需要利用洗衣机进行衣物的清洗；
S3、所述洗衣机进行洗衣前的准备，等待用户将待洗衣物投放入洗衣机中；
S4、洗衣完毕，通过状态监控系统对用户的状态进行分析，通过家电管控系统对智能家电的使用情况进行监测；
S5、用户处于空闲状态且没有智能家电正在被使用，所述洗衣机发送洗衣完成信息至用户端；
S6、利用家电管控系统监测用户是否在一定时间阈值内进行晾衣操作，若没有，则返回S5，若有，则结束。
2.根据权利要求1所述的基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法，其特征在于： 在S1中，所述使用分析模块包括流量监控单元、时间记录单元和用途分析单元，利用流量监 控单元对供水系统的用水量进行监控，所述流量监控单元监控的供水系统的用水量为Pi， 其中，i表示第i次使用供水系统的用水量，组成用水量的集合
Figure 643431DEST_PATH_IMAGE001
，其中，n表 示使用了n次供水系统，利用时间记录单元对供水系统每次使用的时长Ti进行记录，其中，i 表示第i次使用供水系统所花费的时长，组成使用时长的集合
Figure 882783DEST_PATH_IMAGE002
，其中，n 表示使用了n次供水系统；
Figure 934702DEST_PATH_IMAGE003
，
Figure 259504DEST_PATH_IMAGE004
表示第i次使用供水系统的终止时间点，
Figure 550677DEST_PATH_IMAGE005
表示 第i次使用供水系统的起始时间点；
当第i次使用供水系统与第i+1次使用供水系统的时间间隔超过设定阈值t时，表明用户完成一次供水系统的使用行为；
所述用途分析单元对用户一次供水系统的使用行为的用水量以及使用时间进行提取， 组成一次供水系统的使用行为的用水量集合
Figure 378956DEST_PATH_IMAGE006
和一次供水系统的使用行 为的使用时间集合
Figure 864426DEST_PATH_IMAGE007
，其中，m≤n， j表示第j次供水系统的使用行为；
所述用途分析单元根据下列公式对集合Pj和集合Tj中的总用水量P总和总使用时间T总进行计算：
Figure 145366DEST_PATH_IMAGE008
；
Figure 505809DEST_PATH_IMAGE010
；
当
Figure 454173DEST_PATH_IMAGE011
且
Figure 107615DEST_PATH_IMAGE012
时，表明用户此次使用供水系统的使用行为为洗浴。
3.根据权利要求2所述的基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法，其特征在于：在S2-S3中，当通过S1判定用户使用供水系统进行洗浴时，利用信息反馈单元向用户端发送反馈信息，询问用户是否需要进行洗衣操作，用户端通过指令下达单元向家电控制终端下达洗衣指令，所述家电控制终端根据接收的控制指令向洗衣机下发控制指令，控制洗衣机提前注入清水和洗衣液，等待用户将待清洗的衣物投放入洗衣机中进行清洗。
4.根据权利要求3所述的基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法，其特征在于： 在S4-S5中，所述状态监控系统包括采集摄像头、特征提取单元、三维转换单元、状态分析单 元和分析调整单元；当衣物清洗完毕之后，所述采集摄像头安装在用户家中，对用户的所在 位置的身体姿态进行采集，所述采集摄像头采集完用户的身体姿态图片，利用特征提取单 元对用户的身体姿态图片中的特征点进行提取；利用三维转换单元结合用户所处的环境， 将特征提取单元所提取的特征点转换至三维模型中，并赋予每一个特征点以坐标值，组成 用户身体特征点坐标值的集合
Figure 407009DEST_PATH_IMAGE013
，其中，s 表示提取了用户身体的s个特征点；
状态分析单元根据下列公式对用户的当前状态进行分析：
Figure 571143DEST_PATH_IMAGE014
；
其中，u表示用户身体的第u个特征点，1＜u＜s，
Figure 531271DEST_PATH_IMAGE015
表示第u个特征点与第u+1个特征 点之间形成的向量，
Figure 138970DEST_PATH_IMAGE016
表示
Figure 854555DEST_PATH_IMAGE015
向量的模，
Figure 792686DEST_PATH_IMAGE017
表示第u个特征点与第u-1个特征点之 间形成的向量，
Figure 715643DEST_PATH_IMAGE018
表示
Figure 212352DEST_PATH_IMAGE017
向量的模，
Figure 955180DEST_PATH_IMAGE019
表示
Figure 694072DEST_PATH_IMAGE015
与
Figure 471536DEST_PATH_IMAGE017
之间的夹角；
组成身体特征点向量夹角的集合
Figure 545671DEST_PATH_IMAGE020
；
当集合
Figure 792107DEST_PATH_IMAGE021
中超过两个夹角的度数小于设定的阈值度数时且没有智能家用电器正在被使 用时，表明用户此时正处于休息状态；
当用户处于休息状态时，所述状态分析单元将分析结果发送至信息反馈单元，所述信息反馈单元将结果发送至用户端，提供用户对清洗完成的衣物进行晾晒。
5.根据权利要求4所述的基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法，其特征在于：在S6中，当信息反馈单元向用户端发送晾晒衣物的信息后，利用时间记录单元开始记录时间，利用智能家电终端中洗衣机底部的压力传感器对洗衣机的重量进行检测，当在设定的时间阈值内洗衣机的重量未发生改变时，返回S5，再次对用户的当前状态进行分析，并通过响应记录单元将此次用户未响应的情况发送至分析调整单元，所述分析调整单元对用户当前状态分析的条件进行调整。
6.一种应用于权利要求1所述的基于多系统协调处理的智能家电动态感知方法的智能家电动态感知系统，其特征在于：该智能家电动态感知系统包括
一用于对智能家用电器的使用目的进行分析进而实现其他智能家用电器联动的使用分析模块；
一用于对智能家用电器进行管控的家电管控系统；
一用于对用户当前状态进行监控和分析进而确定是否需要向用户反馈智能家用电器使用情况信息的状态监控系统；
一用于接收家电管控系统的反馈信息并对智能家用电器进行智能化远程控制的用户端；
所述使用分析模块的输出端连接家电管控系统的输入端，所述家电管控系统与状态监控系统和用户端电性连接，所述状态监控系统与用户端电性连接。
7.根据权利要求6所述的智能家电动态感知系统，其特征在于：所述使用分析模块包括流量监控单元、时间记录单元和用途分析单元；
所述流量监控单元用于对供水系统的用水量进行监控，根据用水量来判断用户用水的目的，以此来确认用户当前的行为；所述时间记录单元用于对供水系统使用的起始时间点和终止时间点进行记录，以此来确认供水系统的一次使用时长，中断时间超过设定阈值判定为终止使用，所述时间记录单元还用于对用户响应家电管控系统反馈信息的时长进行记录；所述用途分析单元根据流量监控单元对供水系统用水量的监控和时间记录单元对供水系统一次使用时长的记录来分析用户使用供水系统的目的和用途；
所述流量监控单元的输出端连接用户分析单元和时间记录单元的输入端，所述时间记录单元的输出端连接用途分析单元的输入端，所述用途分析单元的输出端连接家电管控系统的输入端。
8.根据权利要求7所述的智能家电动态感知系统，其特征在于：所述家电管控系统包括家电控制终端、智能家电终端和信息反馈单元；
所述家电控制终端是所有智能家用电器的大脑，用于对所有智能家用电器的智能化控制；所述智能家电终端为所有的智能家用电器，均根据家电控制终端的控制指令实现自我控制；所述信息反馈单元用于根据家电控制终端的指令向用户端进行信息的反馈；
所述用途分析单元的输出端连接家电控制终端的输入端，所述家电控制终端与智能家电终端电性连接，所述家电控制终端的输出端连接信息反馈单元的输入端，所述信息反馈单元的输出端连接时间记录单元的输入端，所述时间记录单元的输出端连接家电控制终端的输入端，所述信息反馈单元的输出端连接用户端的输入端，所述家电控制终端的输出端连接状态监控系统的输入端，所述状态监控系统的输出端连接信息反馈单元的输入端。
9.根据权利要求8所述的智能家电动态感知系统，其特征在于：所述状态监控系统包括采集摄像头、特征提取单元、三维转换单元、状态分析单元和分析调整单元；
所述采集摄像头用于对用户所在位置进行监控和图像采集；所述特征提取单元用于对采集摄像头所采集的人体图像中用户的身体特征点进行提取；所述三维转换单元用于将提取的特征点转换至三维模型中，并在三维模型中对每一个特征点的坐标值进行标注；所述状态分析单元用于对三维模型中的用户的特征点进行分析，判断用户的当前状态；所述分析调整单元用于根据用户端的反馈结果对状态监控系统的分析模式进行调整；
所述家电控制终端的输出端连接采集摄像头的输入端，所述采集摄像头的输出端连接特征提取单元的输入端，所述特征提取单元的输出端连接三维转换单元的输入端，所述三维转换单元的输出端连接状态分析单元的输入端，所述用户端的输出端连接分析调整单元的输入端，所述分析调整单元的输出端连接状态分析单元的输入端，所述状态分析单元的输出端连接信息反馈单元的输入端。
10.根据权利要求9所述的智能家电动态感知系统，其特征在于：所述用户端包括信息接收单元、指令下达单元和响应记录单元；
所述信息接收单元用于接收信息反馈单元所发送的反馈信息；所述指令下达单元用于根据接收的反馈信息对智能家用电器下达控制指令；所述响应记录单元用于对用户端接收到反馈信息后的响应时间进行记录，以此来印证用户的当前状态；
所述信息反馈单元的输出端连接信息接收单元和时间记录单元的输入端，所述信息接收单元的输出端连接指令下达单元和响应记录单元的输入端，所述指令下达单元的输出端连接响应记录单元的输入端，所述响应记录单元的输出端连接分析调节单元的输入端，所述时间记录单元的输出端连接家电控制终端的输入端。
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