CN220022999U - 一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱，涉及智能音箱的技术领域，解决了智能音箱在进行隔空手势交互过程中存在缺陷的问题，其中，音箱外壳包括：手势识别模块、显示模块和壳体，显示模块安装在壳体的显示区域，手势识别模块安装在壳体上，手势识别模块为手势传感摄像头，显示模块为触摸显示屏，手势传感摄像头设于触摸显示屏的顶部的中间，音箱外壳上设有可调转角的安装座，手势识别模块安装在安装座内，通过转动安装座进而调节手势识别模块的识别范围，当用户处于工作或休息状态时，无需移动至手势识别模块的正前方就可以发出指令信号，以方便手势识别模块进行识别。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能音箱的技术领域，尤其涉及一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱。
背景技术
物联网技术的发展加速了智能家居时代的到来。家居环境中涉及了诸多家电产品，例如空调、电视和照明灯等，传统家居需要独立控制各个产品，且要求人们靠近才能完成任务，操作繁琐，甚至可能会影响用户的使用安全。而智能家居系统采用信息传输技术(ICT)实现了对多个设备的统一控制，大大精简了用户与多设备的交互方式。近年来，智能音箱越来越多地成为集成智能家居系统的重要控制中枢，帮助用户直接控制所有产品，即实现智能家居产品的跨设备交互。随着人工智能技术的蓬勃发展，智能音箱从单纯的语音交互发展成为支持触屏、语音和隔空手势等多种交互方式协同工作的多通道交互阶段。当前，触屏和语音等交互技术已成功应用于智能音箱的跨设备交互，而隔空手势目前仅被应用于对智能音箱本体影音软件的远程控制，尚存在巨大的探索空间。
在使用者处于不便于高声说话，或是使用者的言语功能存在缺陷时，隔空手势交互的方式更便于使用者进行操作，但是，人们在进行隔空手势交互时需站在智能音箱前方，以便于智能音箱对手势进行准确识别，如果使用者正忙于其他工作内容而不能移身至智能音箱的前方，则无法进行隔空手势交互操作，同时现有技术中的带屏显示智能音箱体积都偏大，外观占用较大空间，显得笨重粗大，受限于安装位置的要求，多数情况下无法进行准确的隔空手势交互。
基于上述背景，有必要提出一种支持自然隔空手势交互的智能音箱，支持对多种智能家居产品自然的跨设备控制，提升用户的智能家居体验。
实用新型内容
针对上述产生的智能音箱在进行隔空手势交互过程中存在缺陷的问题，本实用新型的目的在于提供一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，包括：音箱外壳1和箱体2，所述箱体2安装在所述音箱外壳1内；
所述音箱外壳1包括：手势识别模块11、显示模块12和壳体13，所述显示模块12安装在壳体13的显示区域，所述显示模块12用于屏幕显示，所述壳体13上设有所述手势识别模块11，所述手势识别模块11用于记录识别用户的手势；
所述箱体2包括：音响模块21和电控模块22，所述音响模块21和所述电控模块22均安装在壳体13内，所述音响模块21用于播放声音，所述手势识别模块11、所述显示模块12和所述音响模块21均与所述电控模块22连接，所述电控模块22用于与所述手势识别模块11进行信号传输，并对所述显示模块12和所述音响模块21进行控制。
上述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，所述壳体13包括：上壳131和下壳132，所述上壳131和下壳132可拆卸地连接，所述手势识别模块11和所述显示模块12均安装在所述上壳131上。
上述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，所述手势识别模块11为手势传感摄像头，所述显示模块12为触摸显示屏，所述手势传感摄像头设于触摸显示屏的顶部的中间。
上述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，还包括：安装座3，壳体13上安装有可调转角的安装座3，所述手势识别模块11安装在所述安装座3内。
上述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，所述音响模块21包括：低音辐射器211、扬声器212和导音锥213，所述低音辐射器211安装在所述扬声器212上，所述扬声器212和所述导音锥213采用螺栓连接。
上述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，所述电控模块22包括：控制模块221和充电模块222，所述低音辐射器211、所述扬声器212、所述导音锥213和所述充电模块222均与所述控制模块221通过线路连接，所述充电模块222用于提供电力。
上述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，所述控制模块221包括：电路板2211、网关2212和麦克风2213，所述网关2212和所述麦克风2213均焊接在所述电路板2211上，所述低音辐射器211上设有卡槽，所述电路板2211安装在所述卡槽内。
上述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，所述充电模块222为电源插座。
上述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，所述电源插座设于壳体13的底部，所述电源插座内设有可充电电池。
上述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，位于壳体13上的显示区域倾斜设置，壳体13上设有网布。
本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
(1)本实用新型中，壳体上设有一面用于安装手势识别模块、显示模块的显示区域，显示区域与竖直平面间设有夹角，夹角范围为10°至35°，通过设置该夹角以增加手势识别模块的识别范围，适用于身高不同的用户，身高较高的客户无需弯腰打手势以用于识别，显示区域设为弧形面，同时显示模块采用弧面屏，增大用户观看的视角；
(2)本实用新型中，音箱外壳上设有可调转角的安装座，手势识别模块安装在安装座内，通过转动安装座进而调节手势识别模块的识别范围，当用户处于工作或休息状态时，无需移动至手势识别模块的正前方就可以发出指令信号，以方便手势识别模块进行识别；
(3)本实用新型中，通过增加手势识别模块的数量以增加音箱对用户手势的识别范围，LeapMotion是一种检测和跟踪hands，fingersandfinger-liketools的设备，LeapMotion能够有效分析它视野中观察到的对象，该设备在一个较近的环境中操作，精度高，跟踪帧速率高。
附图说明
图1是本实用新型的一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱的结构示意图。
图2是本实用新型的一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱的主视示意图。
图3是本实用新型的一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱的安装座的实施例图。
附图中：1、音箱外壳；11、手势识别模块；12、显示模块；13、壳体；131、上壳；132、下壳；2、箱体；21、音响模块；211、低音辐射器；212、扬声器；213、导音锥；22、电控模块；221、控制模块；2211、电路板；2212、网关；2213、麦克风；222、充电模块；3安装座；31、安装座底座；32、安装座支架；33、安装座壳体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
请参照图1至图3所示，示出了一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其中，包括：音箱外壳1和箱体2，箱体2安装在音箱外壳1内；
音箱外壳1包括：手势识别模块11、显示模块12和壳体13，显示模块12安装在壳体13的显示区域，显示模块12用于屏幕显示，壳体13上设有手势识别模块11，手势识别模块11用于记录识别用户的手势；
箱体2包括：音响模块21和电控模块22，音响模块21和电控模块22均安装在壳体13内，音响模块21用于播放声音，手势识别模块11、显示模块12和音响模块21均与电控模块22连接，电控模块22用于与手势识别模块11进行信号传输，并对显示模块12和音响模块21进行控制。
进一步，在一种较佳实施例中，壳体13包括：上壳131和下壳132，上壳131和下壳132可拆卸地连接，手势识别模块11和显示模块12均安装在上壳131上。
进一步，在一种较佳实施例中，手势识别模块11为手势传感摄像头，显示模块12为触摸显示屏，手势传感摄像头设于触摸显示屏的顶部的中间。
进一步，在一种较佳实施例中，还包括：安装座3，壳体13上安装有可调转角的安装座3，手势识别模块11安装在安装座3内。
进一步，在一种较佳实施例中，音响模块21包括：低音辐射器211、扬声器212和导音锥213，低音辐射器211安装在扬声器212上，扬声器212和导音锥213采用螺栓连接。
进一步，在一种较佳实施例中，电控模块22包括：控制模块221和充电模块222，低音辐射器211、扬声器212、导音锥213和充电模块222均与控制模块221通过线路连接，充电模块222用于提供电力。
进一步，在一种较佳实施例中，控制模块221包括：电路板2211、网关2212和麦克风2213，网关2212和麦克风2213均焊接在电路板2211上，低音辐射器211上设有卡槽，电路板2211安装在卡槽内。
进一步，在一种较佳实施例中，充电模块222为电源插座。
进一步，在一种较佳实施例中，电源插座设于壳体13的底部，电源插座内设有可充电电池。
进一步，在一种较佳实施例中，位于壳体13上的显示区域倾斜设置，壳体13上设有网布。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。
本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：
本实用新型的进一步实施例中，本实用新型为一种新型的智能音箱，由音箱外壳1和箱体2组成。音箱外壳1由手势识别模块11、显示模块12和壳体13组成，壳体13由上壳131和下壳132组成，手势识别模块11和显示模块12都位于上壳131，手势识别模块11为leapmotion手势传感摄像头，显示模块12为触摸显示屏；箱体2由音响模块21和电控模块22组成，音响模块21由低音辐射器211、扬声器212和导音锥213组成，电控模块22由控制模块221和充电模块222组成，控制模块221由电路板2211、网关2212和麦克风2213组成，充电模块222为电源插座，低音辐射器211卡在扬声器212上，扬声器212和导音锥213采用螺栓连接，网关2212和麦克风2213焊接在电路板2211上，低音辐射器211、扬声器212、导音锥213和充电模块222分别通过电线与控制模块221连接。
本实用新型的进一步实施例中，智能音箱支持使用一套隔空手势实现对智能家居场景中多设备的远程控制，用户无需靠近产品通过物理交互，大大减少了操作负担，提升了家居生活的便利性。
本实用新型的进一步实施例中，智能音箱预设的手势是用户参与设计的，这样的手势体现了用户的思维模型、认知习惯和使用偏好，减少用户的认知和记忆负荷，大大提升了手势交互的自然度。
本实用新型的进一步实施例中，与其他现有的智能音箱相比，具有用户自行设定手势的功能，方便客户依据自己的行为习惯设定手势指令，弥补现有智能音箱的不足。
本实用新型的进一步实施例中，电控模块22预设了一套由预期用户参与设计的手势，当外界的用户对着任意一个智能家居产品做出一个控制手势，手势识别模块11检测到手势姿态，经控制模块221分析和比对确定用户意图控制的目标家居产品和控制命令，随后经过网关2212向目标家居产品完成控制命令信息的无线传输。
本实用新型的进一步实施例中，通过麦克风2213输入语音命令，经控制模块221分析确定语音控制的目标家居产品和控制命令，随后经过网关2212向目标家居产品完成控制命令信息的无线传输。
本实用新型的进一步实施例中，通过音响模块21播放音频声音，显示屏12呈现视频画面。
本实用新型的进一步实施例中，通过充电模块222对智能音箱充电。
本实用新型的进一步实施例中，音箱包括音箱外壳1和箱体2，箱体2在音箱外壳1内部；音箱外壳1可由塑料或金属而成，音箱外壳1下层制成网布的形式，用以装饰、防尘、滤除尖锐杂音。
本实用新型的进一步实施例中，壳体13分为上壳131和下壳132，上壳131和下壳132通过卡槽连接，可分离。
本实用新型的进一步实施例中，上壳131上安装有leapmotion手势传感摄像头和触摸显示屏；
本实用新型的进一步实施例中，为了提高识别精度，将leapmotion手势传感摄像头置于触摸显示屏顶部中间，触摸显示屏用于显示室内家居产品的分布信息、工作状态，手势交互后的反馈界面，音频、视频等播放内容和操作界面，电池使用情况、网络连接状态。
本实用新型的进一步实施例中，LeapMotion是一种检测和跟踪hands，fingersandfinger-liketools的设备。LeapMotion能够有效分析它视野中观察到的对象。它能够区分的hands，fingersandtools；提供一系列动作和位置等信息；它可以识别出四种特定的动作：Circle，Swipe，KeyTaps，ScreenTaps；通过持续跟踪动作流，LeapMotion还可以将一个区域内的动作理解为三种基本元素：scaling，translation，androtation。该设备在一个较近的环境中操作，精度高，跟踪帧速率高。
本实用新型的进一步实施例中，箱体2内设置有音响模块21和电控模块22；音响模块21包括低音辐射器211、扬声器212和导音锥213，低音辐射器211、卡在扬声器212上，扬声器212和导音锥213采用螺栓连接；电控模块22包括电路板2211、网关2212、麦克风2213、电源插座，网关2212和麦克风2213焊接在电路板2211上，低音辐射器211、扬声器212、导音锥213和充电插座分别通过电线与电路板2211连接；
本实用新型的进一步实施例中，电路板2211位于低音辐射器211任意一个侧面的卡槽里；麦克风2213焊接在电路板2211底部；扬声器212位于低音辐射器211和导音锥213中间，三者采用螺栓连接；
本实用新型的进一步实施例中，低音辐射器211的作用是强化低音波段，提升整体的音质；
本实用新型的进一步实施例中，扬声器212放在箱体内部，可以起到扬声效果，一方面因为扬声器212本身就是放大声音的作用，一层薄壳对音质影响几乎可以忽略不计，另一方面有导音锥213的配合来传导声音；
本实用新型的进一步实施例中，导音锥213的作用：使音箱底部中间呈锥形，方便声音向四周扩散，让听到的声音不会因为所处的位置变化而变化；
本实用新型的进一步实施例中，网关2212具有优良的无线性能，信号稳定、可靠、穿透力强，可以通过无线信号将手势的控制信息传输给相应的家电设备完成操作任务；
本实用新型的进一步实施例中，麦克风2213放在箱体2内部，对声音传输并不会有显著干扰；
本实用新型的进一步实施例中，电源插座应当置于音箱底部，需要通过充电线与外部电源连接，电源插座内有可充电电池，无需持续充电。
本实用新型的进一步实施例中，壳体13上设有一面用于安装手势识别模块11、显示模块12的显示区域，显示区域与竖直平面间设有夹角，夹角范围为10°至35°，通过设置该夹角以增加手势识别模块11的识别范围，适用于身高不同的用户，身高较高的客户无需弯腰打手势以用于识别。
本实用新型的进一步实施例中，显示区域与竖直平面间的夹角优选为18°，方便用户查看屏幕内容并进行触屏操控。
本实用新型的进一步实施例中，显示区域设为弧形面，同时显示模块12采用弧面屏，增大用户观看的视角。
本实用新型的进一步实施例中，优选地，通过增加手势识别模块11的数量以增加音箱对用户手势的识别范围。
本实用新型的进一步实施例中，优选地，音箱外壳1上设有可调转角的安装座3，手势识别模块11安装在安装座3内，通过转动安装座3进而调节手势识别模块11的识别范围，当用户处于工作或休息状态时，无需移动至手势识别模块11的正前方就可以发出指令信号，以方便手势识别模块11进行识别。
本实用新型的进一步实施例中，隔空手势是一种直观自然的交互方式。首先，它源于人际交往，对人们来说是熟悉的、符合本能的。其次，它没有触摸屏幕或额外的辅助设备的载体限制，操作空间自由。然而，人机交互中的手势并不总是如人际交往中那样直观自然。这是因为在真实情境中，产品的手势是预先设置的，需要用户学习、理解并记住手势才能正确使用。如果预设手势的学习成本过高，用户难以学习和掌握，不仅容易造成使用错误，还会使用户丧失对产品的信任。因此，任何产品在设置手势交互方式时应当考虑选择用户友好的隔空手势，减少用户的认知负担，以提升整个产品的手势交互自然度。
本实用新型的进一步实施例中，智能音箱通过网关2212采用无线信号传输的方式连接和控制其他智能家居产品，原理如下：家庭中通过路由器发射Wifi与智能设备互联互接，实现远程控制。但对于大部分低功耗的产品(照明灯、智能开关等)主要使用Zigbee，蓝牙/mesh这两种联网方式。网关的作用是网络协议转换器，将Zigbee或者蓝牙协议支持的设备的信号接入Wifi网络，从而实现对智能家电产品的远程控制。例如，用户对着leapmotion做出打开日光灯的手势，该控制信号通过wifi传输到控制板，控制板识别与该手势匹配的命令，解析出被控制对象是“日光灯”，控制命令是“打开”，然后借由网关将控制信号转换成Zigbee信号，向日光灯传输“打开”的控制指令，至此，完成对控制对象的任务控制。
本实用新型的进一步实施例中，一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱的安装座3如图3所示，安装座3包括：安装座底座31、安装座支架32和安装座壳体33，安装座底座31安装在上壳131上，安装座支架32转动安装在安装座底座31上，安装座支架32绕其竖直方向的轴线自由转动，安装座壳体33转动安装在安装座支架32上，安装座壳体33绕其水平方向的轴线自由转动，手势识别模块11安装在安装座壳体33内，该安装座3可适用于多种手势识别模块11，通过安装座3调节手势识别模块11的识别范围。
以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，包括：音箱外壳(1)和箱体(2)，所述箱体(2)安装在所述音箱外壳(1)内；
所述音箱外壳(1)包括：手势识别模块(11)、显示模块(12)和壳体(13)，所述显示模块(12)安装在壳体(13)的显示区域，所述显示模块(12)用于屏幕显示，所述壳体(13)上设有所述手势识别模块(11)，所述手势识别模块(11)用于记录识别用户的手势；
所述箱体(2)包括：音响模块(21)和电控模块(22)，所述音响模块(21)和所述电控模块(22)均安装在壳体(13)内，所述音响模块(21)用于播放声音，所述手势识别模块(11)、所述显示模块(12)和所述音响模块(21)均与所述电控模块(22)连接，所述电控模块(22)用于与所述手势识别模块(11)进行信号传输，并对所述显示模块(12)和所述音响模块(21)进行控制。
2.根据权利要求1所述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，所述壳体(13)包括：上壳(131)和下壳(132)，所述上壳(131)和下壳(132)可拆卸地连接，所述手势识别模块(11)和所述显示模块(12)均安装在所述上壳(131)上。
3.根据权利要求1所述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，所述手势识别模块(11)为手势传感摄像头，所述显示模块(12)为触摸显示屏，所述手势传感摄像头设于触摸显示屏的顶部的中间。
4.根据权利要求1所述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，还包括：安装座(3)，壳体(13)上安装有可调转角的安装座(3)，所述手势识别模块(11)安装在所述安装座(3)内。
5.根据权利要求1所述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，所述音响模块(21)包括：低音辐射器(211)、扬声器(212)和导音锥(213)，所述低音辐射器(211)安装在所述扬声器(212)上，所述扬声器(212)和所述导音锥(213)采用螺栓连接。
6.根据权利要求5所述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，所述电控模块(22)包括：控制模块(221)和充电模块(222)，所述低音辐射器(211)、所述扬声器(212)、所述导音锥(213)和所述充电模块(222)均与所述控制模块(221)通过线路连接，所述充电模块(222)用于提供电力。
7.根据权利要求6所述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，所述控制模块(221)包括：电路板(2211)、网关(2212)和麦克风(2213)，所述网关(2212)和所述麦克风(2213)均焊接在所述电路板(2211)上，所述低音辐射器(211)上设有卡槽，所述电路板(2211)安装在所述卡槽内。
8.根据权利要求6所述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，所述充电模块(222)为电源插座。
9.根据权利要求8所述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，所述电源插座设于壳体(13)的底部，所述电源插座内设有可充电电池。
10.根据权利要求1所述的支持智能家居产品手势交互的智能音箱，其特征在于，位于壳体(13)上的显示区域倾斜设置，壳体(13)上设有网布。
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| CN202321400401.7U Active CN220022999U (zh) | 2023-06-04 | 2023-06-04 | 一种支持智能家居产品手势交互的智能音箱 |
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| CN (1) | CN220022999U (zh) |
-
2023
- 2023-06-04 CN CN202321400401.7U patent/CN220022999U/zh active Active
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