一种人机交互设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种人机交互设备，该人机交互设备具有实体，通过实体完成若干种动作或动作的组合和/或向设备施加若干种动作或动作的组合，每种动作或动作组合与其所触发的设备或所触发的功能之间具有对应关系，其中，对应关系通过定义或编辑进行修改。本实用新型的人机交互设备通用扩展性强，能够在各种环境和场景中对各种设备进行，且可以被编辑修改，能够满足用户的个性化需求，同时具有实体控制器的反馈感和质感。
【专利说明】
_种人机交互设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及智能控制技术领域，特别是涉及一种人机交互设备。
【背景技术】
[0002] 室内建筑环境涉及多种机电设备，例如灯、音响、门禁、空调设备、百叶、遮阳板等 等，这些设备一般有其单独的人机交互设备，如灯的开关、音响的开关、门禁的刷卡器、空调 的遥控器、百叶的绳索和遮阳板的把手等等。用户为了实现对不同设备的操控，首先需要寻 找到各个设备对应的人机交互设备，再按照其不同的功能设置进行操作。但由于设备数量 多，使得成本高，操作繁琐，甚至有时会出现因操作不当（如用力过猛)造成人机交互设备损 坏，或是找不到人机交互设备的尴尬状况。
[0003] 另外，有相关技术试图将各种设备的操控设备集成为一体以便降低成本，并提高 便利性，例如通过智能手机下载应用4??(4??11(^^〇11，应用程序），实现对灯、空调等设备 的操控。然而，用户在通过应用APP控制设备时，缺少实体控制器所带来的质感及反馈。例如 用户在黑暗中并不需要在视觉上辨清灯的开关，只需大致摸出开关的位置并按动即可开 灯，而若使用手机APP开灯就需要打开手机，打开APP，需要在视觉上花费时间寻找相应的按 钮并按照操作说明来进行控制，这种控制方式并不符合用户的习惯，且操作麻烦。
【发明内容】
[0004] 本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的 目的在于公开一种人机交互设备，该人机交互设备能够实现对多种设备的控制和管理，提 升了用户体验。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型的公开了一种人机交互设备，所述设备具有实体， 所述设备通过所述实体完成若干种动作或动作的组合，和/或通过所述实体向所述设备施 加若干种动作或动作的组合，每种动作或动作组合与其所触发的设备或所触发的功能之间 具有对应关系，其中，所述对应关系通过定义或编辑进行设置。
[0006] 本实用新型的人机交互设备，通过若干种动作或动作的组合来触发某种设备或某 种功能，扩展性强，能够在各种环境和场景中对各种设备进行，且可以被编辑修改，以满足 用户的个性化需求，同时具有实体控制器的反馈感和质感。
[0007] 进一步的，所述人机交互设备与若干种设备互联，通过触发所述若干种设备对所 述若干种设备进行控制和管理。
[0008] 进一步的，所述人机交互设备内置重力感应装置、加速度计、陀螺仪、接近传感器、 温度传感器、湿度传感器、照度传感器或其他传感器中的一种或多种。
[0009] 进一步的，所述人机交互设备包括本体、上体和按键，所述上体部分或全部覆盖所 述本体，所述按键位于所述本体与所述上体之间，通过按压所述上体使所述按键发生形变， 不同的按压方式与其代表的功能之间具有对应关系，其中，所述对应关系由用户、设备提供 商或第三方软件开发者定义。
[0010] 进一步的，所述不同的按压方式包括向左按动、向右按动、向上按动、向下按动、短 按中间、长按中间、多次短按中间、多次长按中间中的一种或多种。
[0011] 进一步的，所述按键为四个，则所述按键分别位于所述本体的上方、下方、左方和 右方；以及所述按键为五个，则所述按键分别位于所述本体的上方、下方、左方、右方和中 间。
[0012] 进一步的，所述上体为具有显示功能的屏幕，其中，所述屏幕为透明的0LED (Organic Light-Emitting Diode，有机电激光显示）显示屏或不透明的镜面显示屏。
[0013] 进一步的，所述本体置有镂空区域或不置有镂空区域。
[0014] 进一步的，所述人机交互设备的形状为棒状、笔状和骰子形状中的一种。
[0015] 进一步的，所述若干种设备包括灯、空调、窗帘、窗户、门禁、家用电器或其他设备 中的一种或多种。
[0016] 进一步的，所述人机交互设备能够实现开关量控制、数据或图像显示、数据的读取 和存储、内置程序编辑中的一种或多种。
[0017] 进一步的，所述动作或动作组合包括按动、挥动、晃动、抖动、触摸、接近、翻转、投 掷、抛起、摩擦中的一种或多种。
[0018] 进一步的，所述人机交互设备的应用场合包括办公室、酒店、家庭、娱乐场所、交通 工具、生产厂房或其他室内环境场景中的一种或多种。
[0019] 进一步的，所述对应关系的定义或编辑方式为下载预先写好的程序到所述人机交 互设备和/或在线修改。
【附图说明】
[0020] 本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将 变得明显和容易理解，其中：
[0021] 图1是本实用新型实施例的人机交互设备的示意图；
[0022] 图2是本实用新型实施例的人机交互设备的结构示意图
[0023]图3是本实用新型一个具体实施例的人机交互设备应用场合的示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型 的限制。
[0025]下面参考附图描述本实用新型实施例的人机交互设备及人机交互方法。
[0026]图1是根据本实用新型实施例的人机交互设备的示意图。
[0027]如图1所示，该人机交互设备具有实体1，具体地，可以通过实体1完成若干种动作 或动作的组合，和/或通过实体1向设备施加若干种动作或动作的组合，每种动作或动作组 合与其所触发的设备或所触发的功能之间具有对应关系，其中，用户、设备提供商或第三方 软件开发者均可以定义或编辑该对应关系，对应关系的编辑方式可以为下载预先写好的程 序到所述人机交互设备和/或在线修改。
[0028] 其中，动作或动作组合包括按动、挥动、晃动、抖动、触摸、接近、翻转、投掷、抛起、 摩擦中的一种或多种。人机交互设备的形状，即实体1的形状可以但不限于为棒状、笔状或 其他常见的便于用户拿在手中把玩的各种形状，可以具有较为明确的指向性特点。
[0029] 需要说明的是，图1示出的人机交互设备的形状为棒状。
[0030] 在本实用新型的一个实施例中，人机交互设备的形状还可以是类似骰子的形状， 可以通过翻转或投掷完成动作或动作组合，进而通过定义所述动作或动作组合与其所控制 的设备或触发的功能之间的对应关系来实现其不同的功能应用。
[0031] 在本实用新型的实施例中，如图2所示，人机交互设备包括本体10、上体20和按键 30，上体20部分或全部覆盖本体10，按键30位于本体10与上体20之间，通过按压上体20使按 键30发生形变，不同的按压方式与其代表的功能之间具有对应关系，其中，该对应关系可由 用户定义。
[0032]需要说明的是，图2中左侧是本实用新型实施例的人机交互设备的左视图，右侧是 本实用新型实施例的人机交互设备的正视图。
[0033]具体地，本体10内可以置有供电模块、通讯模块、逻辑判断模块和传感器等，其中， 传感器可以但不限于是温湿度传感器、重力感应传感器、陀螺仪、加速度计、接近传感器、照 度传感器或其它传感器中的一种或多种，可以使用户通过挥动或者指向某个方向来完成动 作或动作组合，用于灯光、音响或空调等设备的启停。本体10上可以具有一处或多处镂空区 域40,如图2中所示的三个小空心矩形组成的区域，通过该镂空区域40可以使本体10内部的 传感器与外界的空气接触，从而正确感应空气的温湿度。可以理解，本体10也可以不设置镂 空区域。
[0034] 上体20可以为具有显示功能的屏幕，该屏幕可以为透明的0LED显示屏，也可以是 不透明的镜面显示屏，其上部可以显示图形和/或文字的组合从而向用户提供其需求的视 觉信息。
[0035] 按键30可以设置四个，可分别位于本体10的上方（按键31)、下方（按键32)、左方 (按键33)和右方(按键34)，如图2中所示的4个空心圆圈；按键30也可以设置五个，可分别位 于所述本体10的上方、下方、左方、右方和中间。对按键30的不同的按压方式包括但不限于 是向左按动、向右按动、向上按动、向下按动、短按中间、长按中间、多次短按中间、多次长按 中间中的一种或多种。
[0036] 按键30位于本体10与上体20之间，由于上体20的遮挡，按30并不直接暴露于视野 内。上体20与按键30相连接，按键30是具有弹性的，当用户按动上体20时按键30由于受到挤 压而发生弹性变形，从而使得上体20发生一定的动作。举例说明，当按动上体20靠上部的部 分时，按键31受挤压使上体20向上倾斜；当按动上体20靠下部的部分时，按键32受挤压使上 体20向下倾斜；当按动上体20左侧的部分时，上体20向左倾斜；当按动上体20靠右侧的部分 时，上体20向右倾斜；当按动上体20的中央区域时，由于按键31、按键32、按键33、按键34均 受到挤压因而令上体20发生整体的上下移动。
[0037]在本实用新型的一个实施例中，人机交互设备内部还可以具有逻辑判断模块，该 模炔基于一定的算法能够识别出用户按动上体20时的意图，因而可以令用户不必非常精确 地按动上体20的相应区域时便可以达到预想的效果。
[0038]举例说明，当用户想要让上体20发生向上倾斜时，不必非常精确的按动上体20的 某个部分，仅按动上体20的靠上部的基本位于中央的区域即可，此时逻辑判断模块监测到 按键31发生弹性变形，按键32没有发生变形，按键3和按键34可能由于用户按上体20时靠左 或靠右了，而发生一定的弹性变形，但这种变形是轻微的或者是不稳定的。此时逻辑判断模 块能够识别出这种轻微的或者不稳定的变形，从而判定用户的意图是:按动按键31，并且令 上体20发生向上的倾斜。同理，当用户意图令上体20发生整体的上下按动时，仅需要按动上 体20的基本中间的区域即可，此时逻辑判断模块能够监测到按键31、按键32、按键33和按键 34均发生了弹性变形，或者仅监测到三个按键(如按键31、按键32和按键33)发生了弹性变 形，另一个按键(如按键34)发生轻微的或者不稳定的弹性变形，因而判断出用户的正确意 图。
[0039]通过这种在按键30上覆盖一层上体20的方式，增大了用户的在按动按键30时的接 触面积，从而提高了按动按键30时的触感和舒适度，降低了用户按动按键30时付出的专注 度，通过模糊判断的方式提高了按动按键30的成功率。
[0040]除此之外，逻辑判断模块还可以对用户按动按键30的时间进行判断，从而判断出 用户是在短按上体20还是长按上体20,又或者是进行多次短按上体20或多次长按上体20的 组合。例如，当逻辑判断模块监测到按住上体20的时间只持续较短的时间，如100ms(即：毫 秒），且所有按键陆续监测到清晰的下降沿时，则判断用户是在短按上体20;当逻辑判断模 块监测到按住的时间持续500ms以上，并监测到按键31、按键32、按键33、按键34均出现下 降，则判断用户是在长按上体20;当逻辑判断模块连续监测到两个完整的上体20中间短按 动，且中间间隔500ms以下时，则判断用户连续两次短按上体20等。
[0041 ]由于上体20能够做出向上倾斜、向下倾斜、向左倾斜、向右倾斜、整体上下移动、多 次短按组合、多次长按组合等等动作及动作组合，因而可以通过定义上体20在发生不同的 动作及完成动作组合时所执行的功能来实现人机交互设备的目的。
[0042]在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，人机交互设备还可以包括mini-USB (mini-Universal Serial BUS，迷你通用串行总线)接口50，mini_USB接口50可以用于使本 体10内部的各模块与外部设备相连，以实现向人机交互设备供电或者与外部设备进行数据 和信息交互。
[0043] 在本实用新型的实施例中，人机交互设备与若干种设备互联，通过触发若干种设 备对若干种设备进行控制和管理。其中，若干种设备可以包括但不限于是灯、空调、窗帘、窗 户、门禁、家用电器或其他设备中的一种或多种。
[0044] 举例说明，该人机交互设备可以控制灯的开关、窗或窗帘的开关、电源的开关、空 调的开关、门禁进出口的开关等，可以实现温湿度的测量、传输、记录，以及显示室内温湿度 值、显示室内人数值等，还可以提供门禁入口密码输入界面、用户环境抱怨界面、用户信息 界面等。
[0045] 可以理解，用户还可以通过修改动作或动作组合与其所触发的设备或所触发的功 能之间的对应关系，使人机交互设备实现开关量控制、数据或图像显示、数据的读取和存 储、内置程序编辑中的一种或多种。
[0046] 在本实用新型的实施例中，人机交互设备的应用场合可以包括但不限于办公室、 酒店、家庭、娱乐场所、交通工具、生产厂房或其他室内环境场景中的一种或多种。
[0047]为方便理解本实用新型实施例的人机交互设备，通过图3具体介绍其实现方式。
[0048] 如图3所示，将所述人机交互设备置于办公位上，可帮助用户控制管理工位周边的 灯、窗帘、窗户、空调等。此时人机交互设备与周围的各种设备可以采用Zigbee(g卩：紫峰)无 线通信技术互联，该通信技术具有距离短、功耗低的特点，设备之间的该通信采用智能环境 控制系统专有协议。人机交互设备可使用电池供电，该电池采用低功耗技术，可以使人机交 互设备的一次充电的续航时间达到2至3年。
[0049] 用户可以在办公位上就可以随心所欲的控制周边的各种设备，与办公室内的智能 控制系统进行交互。此时，人机交互设备的动作组合及实现的功能可以具有如下表1所示的 对应关系：
[0050] 表 1
[0052]如表1所示，人机交互设备内部设置有内置程序（即不需要外部触发），每隔一段时 间（即一个周期)就进行一次温湿度的测量传输和记录，用户按动一次按键33和按键34功能 未示出（用户可定义），按动按键31控制窗或窗帘进行开的动作，按动按键32则控制窗或窗 帘进行关的动作，中间短按动则控制第一个回路的灯打开或关闭，中间长按则显示室内温 湿度值给用户，连续按动2次则显示用户环境抱怨的界面，以使用户通过进一步操作进行环 境抱怨，连续按动3次则显示模式配置和产品功能配置的界面，连续按动5次功能保留，RFID (Radio Frequency Identification，射频识别）刷卡的功能保留。
[0053]优选地，人机交互设备还可以作为办公室门边面板，安装在办公室进门后传统的 灯开关、门禁、温控器等设备安装的地方。
[0054]在本实用新型的一个实施例中，人机交互设备还可以与底座相连，以便为人机交 互设备供电并进行通信。
[0055] 举例说明，以门禁（门外密码输入面板)应用场景为例，人机交互设备可以安装在 办公室门外，作为门禁密码输入界面，或作为进门刷卡器。可以理解，如果不含刷卡器功能， 本应用场景不需要外接底座供电和通信；否则，需要外接底座提供可靠辅助电源。具体地， 人机交互设备的各项功能的触发方式和功能组合可如表2所示：
[0056] 表 2
[0058] 在本实用新型的一个实施例中，人机交互设备可以安装在酒店中。可以像办公室 门边面板一样，作为房间照明、电源等设备的总开关;也可以安装在床头，作为床边开关，从 而代替传统酒店床头复杂的控制系统，以及酒店客服系统对用户的界面。可以理解，由于酒 店客服的需要，以及酒店床头通常都预留220V电源，需要外接底座为人机交互设备提供可 靠辅助电源。具体地，人机交互设备各项功能的触发方式和功能组合可如表3所示：
[0059] 表 3
[0061] 在本实用新型的一个实施例中，人机交互设备可以安装在家庭中。可以作为各个 房间的温湿度传感器，或灯、电源、空调的遥控器。人机交互设备可以放在门边，作为家庭进 出门的触控面板。可以理解，在该实施例中，需要底座为人机交互设备提供可靠电源。具体 地，人机交互设备各项功能的触发方式和功能组合可如表4所示：
[0062] 表 4
[0064] 可以理解，上述实施例的各个配置表所显示的不同动作或组合与其所完成的功能 之间的对应关系仅仅是一种示例，用户、设备提供方或第三方开发者均可以定义人机交互 设备的不同的动作或动作组合与其功能之间的对应关系，也可以将事先写好的应用程序在 线下载到所述人机交互设备中以实现不同场景下的多种功能。
[0065] 本实用新型实施例的人机交互设备，通过若干种动作或动作的组合来触发某种设 备或某种功能，通用扩展性强，能够在各种环境和场景中对各种设备进行，且可以被编辑修 改，以满足用户的个性化需求，同时具有实体控制器的反馈感和质感。
【主权项】
1. 一种人机交互设备，其特征在于，所述设备具有实体，所述设备通过所述实体完成若 干种动作或动作的组合，和/或通过所述实体向所述设备施加若干种动作或动作的组合，每 种动作或动作组合与其所触发的设备或所触发的功能之间具有对应关系，其中，所述对应 关系通过定义或编辑进行设置。2. 根据权利要求1所述的人机交互设备，其特征在于，所述人机交互设备与若干种设备 互联，通过触发所述若干种设备对所述若干种设备进行控制和管理。3. 根据权利要求1所述的人机交互设备，其特征在于，所述人机交互设备内置重力感应 装置、加速度计、陀螺仪、接近传感器、温度传感器、湿度传感器、照度传感器中的一种或多 种。4. 根据权利要求1-3任一项所述的人机交互设备，其特征在于，所述人机交互设备包括 本体、上体和按键，所述上体部分或全部覆盖所述本体，所述按键位于所述本体与所述上体 之间，通过按压所述上体使所述按键发生形变，不同的按压方式与其代表的功能之间具有 对应关系，其中，所述对应关系由用户、设备提供者或第三方软件开发者定义。5. 根据权利要求4所述的人机交互设备，其特征在于，所述不同的按压方式包括向左按 动、向右按动、向上按动、向下按动、短按中间、长按中间、多次短按中间、多次长按中间中的 一种或多种。6. 根据权利要求4所述的人机交互设备，其特征在于，所述按键为四个，则所述按键分 别位于所述本体的上方、下方、左方和右方；以及 所述按键为五个，则所述按键分别位于所述本体的上方、下方、左方、右方和中间。7. 根据权利要求4所述的人机交互设备，其特征在于，所述上体为具有显示功能的屏 幕，其中，所述屏幕为透明的OLED显示屏或不透明的镜面显示屏。8. 根据权利要求4所述的人机交互设备，其特征在于，所述本体置有镂空区域或不置有 镂空区域。9. 根据权利要求1-3任一项所述的人机交互设备，其特征在于，所述人机交互设备的形 状为棒状、笔状和骰子形状中的一种。10. 根据权利要求2所述的人机交互设备，其特征在于，所述若干种设备包括灯、空调、 窗帘、窗户、门禁、家用电器中的一种或多种。11. 根据权利要求1或2任一项所述的人机交互设备，其特征在于，所述人机交互设备能 够实现开关量控制、数据或图像显示、数据的读取和存储、内置程序编辑中的一种或多种。12. 根据权利要求1或2任一项所述的人机交互设备，其特征在于，所述动作或动作组合 包括按动、挥动、晃动、抖动、触摸、接近、翻转、投掷、抛起、摩擦中的一种或多种。13. 根据权利要求1所述的人机交互设备，其特征在于，所述人机交互设备的应用场合 包括办公室、酒店、家庭、娱乐场所、交通工具、生产厂房中的一种或多种。
【文档编号】G06F3/01GK205644438SQ201620342448
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】姜子炎, 徐雷, 王业卿
【申请人】邻元科技（北京）有限公司