一种智能控制器及其控制方法
【专利摘要】一种智能控制器及其控制方法，用于控制至少一种家居设备，智能控制器包括：动作指令获取单元(100)，包括动作传感器，用于获取用户手持所述智能控制器操作产生的动作指令；处理单元(200)，根据所述至少一种家居设备的控制信号种类，按照预设的转换规则将动作指令转换为控制指令；发射单元(300)，用于向所控制的家居设备发送不同控制功能的控制指令。实施本发明，通过动作传感器感知智能控制器的运动状态和/或轨迹和/或姿态，将每种运动状态和/或轨迹和/或姿态设置为一种动作指令的输入，然后将动作指令与家居设备的控制指令一一对应，实现“手势操作”部分或者全部替代按键输入，实现比按键操作更方便的输入，提升了用户体验的满意度和操控乐趣。
【专利说明】一种智能控制器及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能家居系统，更具体地说，涉及一种作为控制终端以控制智能家居的智能控制器及其控制方法。
【背景技术】
[0002]智能家居是以住宅为平台，兼备智能建筑、网络通信、信息家电、灯具自动化，集系统、结构、服务、管理为一体的高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。如今，智能家居控制系统正从单一功能设备的集合，向集成、统一操控智能家居控制系统/中心转变。
[0003]智能家居控制系统/中心需要对家居环境中的多个应用类别的电气设备和装置进行智能控制，具体的智能控制类别有:灯具智能控制、安防智能控制、门窗智能控制、家居仪表控制、休闲娱乐智能控制、家电设备智能控制等，同时该智能家居控制系统对所有这些控制信息进行集成管理，实现远程操作和信息回馈。例如，该智能家居控制系统使用包含有多个通讯模块并使用多个通讯协议的智能控制器，以解决每个设备所使用的通讯协议、操作系统等不相同所带来的通讯障碍。
[0004]但是，用户使用现有的智能控制器时，一般是通过按键来输入控制命令，但当用户视力不够好、或困倦时，从众多的按键中去选择要控制的设备是件麻烦的事，这样不够方便、不够人性化，用户体验不好。例如，当用户准备休息时，需要关闭所有发声发光的电器如电视和照明灯，同时要打开床头灯，可能需要非常繁琐的按键操作。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于:提供一种智能控制器及其控制方法，解决现有的开关操作过程复杂或遥控器按钮多、操作次数多等用户感受不好的问题。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案在于:提供一种智能控制器，用于控制至少一种家居设备，包含一个壳体，所述壳体内包括:
[0007]动作指令获取单元，包括动作传感器，用于获取用户手持所述壳体所产生的动作指令；
[0008]处理单元，根据所述至少一种家居设备的控制信号种类，按照预设的转换规则将所述动作指令转换为控制指令；
[0009]发射单元，按照所述处理单元给出的控制指令向所控制家居设备发送红外或射频控制信号。
[0010]在本发明的智能控制器中，所述动作传感器为加速度传感器和/或角速度传感器。
[0011 ] 在本发明的智能控制器中，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，采集X、Y和Z三个轴的加速度信号；所述角速度传感器为三轴角速度传感器，采集Χ、γ和Z三个轴的角速度信号。
[0012]在本发明的智能控制器中，所述处理单元包括转换规则存储单元，所述转换规则存储单元存储如下转换规则中的至少一种:
[0013]a)开 / 关
[0014]将用户手持所述壳体所产生的第一动作指令，与智能控制器当前控制对象的开/关控制指令形成转换对应关系；
[0015]b)+/ —
[0016]将用户手持所述壳体所产生的第二动作指令，与智能控制器当前控制对象的+/ 一控制指令形成转换对应关系；
[0017]c)情景模式选择
[0018]将用户手持所述壳体所产生的第三动作指令，与所述至少一种家居设备的情景模式控制指令形成对应关系；
[0019]d)控制对象选择
[0020]将用户手持所述壳体所产生的第四动作指令，与智能控制器从至少一种家居设备中选择所控制的家居设备的控制指令形成转换对应关系。
[0021]在本发明的智能控制器中，所述壳体内还包括:
[0022]振动单元，所述振动单元用于在所述动作指令获取单元获取了用户手持所述壳体所产生的动作指令时通过振动提示用户。
[0023]本发明还提供了一种智能控制器的控制方法，使用智能控制器控制至少一种家居设备，包括如下步骤:
[0024]S1、获取用户操作所述智能控制器产生的动作指令；
[0025]S2、根据所述至少一种家居设备的控制信号种类，按照预设的转换规则将所述动作指令转换为控制指令；
[0026]S3、按照所述控制指令向所控制家居设备发送红外或射频控制信号。
[0027]在本发明的智能控制器的控制方法中，所述步骤SI中，所述动作指令根据所述的智能控制器采集的加速度信号和/或角速度信号判断得出；所述加速度信号为X、Y和Z三个轴的加速度信号，所述角速度信号为X、Y和Z三个轴的角速度信号。
[0028]在本发明的智能控制器的控制方法中，所述步骤S2中的转换规则包括如下至少一种:
[0029]a)开 / 关
[0030]将用户手持所述壳体所产生的第一动作指令，与智能控制器当前控制对象的开/关控制指令形成对应关系；
[0031]b)+/ —
[0032]将用户手持所述壳体所产生的第二动作指令，与智能控制器当前控制对象的+/ 一控制指令形成对应关系；
[0033]c)情景模式选择
[0034]将用户手持所述壳体所产生的第三动作指令，与所述至少一种家居设备的情景模式控制指令形成对应关系；
[0035]d)控制对象选择
[0036]将用户手持所述壳体所产生的第四动作指令，与智能控制器从至少二种家居设备中选择所控制的家居设备的控制指令形成对应关系。
[0037]在本发明的智能控制器的控制方法中，所述步骤SI之前还包括:
[0038]S0、制定并存储动作指令与控制指令之间的转换规则。
[0039]实施本发明提供的智能控制器及其控制方法，其有益效果在于:通过动作传感器感知智能控制器的运动状态和/或轨迹和/或姿态，将每种运动状态和/或轨迹和/或姿态设置为一种动作指令的输入，然后将动作指令与家居设备的控制指令一一对应，实现“手势操作”部分或者全部替代按键输入，实现比按键操作更方便的输入，提升了用户体验的满意度和操控乐趣。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1是本发明智能控制器较佳实施例的逻辑框图；
[0042]图2是本发明智能控制器传感微处理器的电路结构图；
[0043]图3是本发明智能控制器控制方法较佳实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0044]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的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。
[0045]现有的智能控制器所控制的家居设备越来越多，需要输入的控制命令也越来越复杂，导致智能控制器上的按键数量较多，排列混乱使得操作非常复杂，用户很难简单明了的操作输入需要的控制命令。本发明的主要创新点在于:使用“手势操作”部分或者全部替代按键输入，“手势操作”为用户手握智能控制器进行“挥舞”，使得其运动状态和/或轨迹和/或姿态发生变化，然后将每种运动状态和/或轨迹和/或姿态设置为一种动作指令的输入，动作指令与家居设备的控制指令一一对应，实现了减少或者完全替代按键输入。
[0046]图1示出了本发明智能控制器较佳实施例的逻辑框图，如图1所示，智能控制器用于控制至少一种家居设备，通常情况下为多个，例如开关、插座、窗帘、窗户、大门、电视机、机顶盒、DVD等所有的家居设备。本实施例中，智能控制器包含一个壳体，该壳体内包括:动作指令获取单元100、处理单元200、发射单元300。其中:
[0047]动作指令获取单元100用于获取用户操作智能控制器的壳体产生的动作指令，动作指令的获取通过动作传感器来实现，动作传感器感知智能控制器在人手持情况下的运动状态和/或轨迹和/或姿态，每种运动状态和/或轨迹和/或姿态即可视为用户操作所述智能控制器一种动作指令，该动作指令的输入与常规按键的输入具有相同的作用，但是具有更加多样的形式，而不是单单的点击或者按压按键，例如“上下挥动”、“左右挥动”、“顺时针转圈”、“反时针转圈”、“遥控器竖起”等不同的动作指令，进行不同功能的控制。例如:
[0048]向上挥动的动作可以定义为提高音量，向下挥动可以定义为降低音量，当我们在开始使用前，已经将向上挥动时传感器及动作指令获取单元100的信号形式与其表示的意义保存在处理单元200中，这样，向上或向下挥的动作，就可以通过动作指令获取单元100提供给处理单元100而加以执行了。
[0049]处理单元200是整个智能控制器的核心，它可以根据用户意愿，将对每一种家居设备的控制预先对应于动作指令获取单元100中传感器可以采取的形式，预先定义并保存起来，这样当处理单元200收到动作指令时，就可以按预设的转换规则将动作指令转换为家居设备与其对应的控制指令。每个家居设备都可能具有不同的控制信号种类，该控制信号种类包括的无线通信协议包括有蓝牙(Bluetooth)、无线局域网802.11 (W1-Fi)、红外数据传输、ZigBee、超宽频(Ultra WideBand)、短距通信(NFC),每种无线通信协议下也可以通过不同的特征值以形成不同的控制信号，需要向该家居设备发送不同的控制指令，例如该家居设备为电视机时，可能需要调节音量、频道、亮度等，每种调节都需要发送不同的控制指令，因此，需要按照预设的转换规则，将前述动作指令转换为家居设备的控制指令，需要特别指出的是，一种家居设备的控制指令均可以找到相应的动作指令，但是这些相应的动作指令必须不重复以避免误操作。
[0050]发射单元300，可以接收来自处理单元200的控制指令并按照处理单元200给出的控制指令向所控制家居设备发送红外或射频控制信号，以实现对家居设备发送的不同控制功能。例如，发射单元300将处理单元200提供控制指令后，转换成可向家居设备发送具有不同控制指令的控制信号，例如红外或射频控制信号，家居设备收到该控制信号即相当于收到遥控信号，进行相应的功能调整。
[0051]在本发明的另一实施例中，壳体中设置的动作传感器可以是三轴加速度传感器，以采集壳体在X、Y和Z三个轴上的加速度信号。在本实施例中，动作指令获取单元100还包括传感微处理器，对传感到的信号进行处理和识别，图2示出了传感微处理器的电路结构，如图2所示，三轴加速度传感器可以根据速度(由加速度积分而来)、加速度信号、运动方向和运动时间，计算出智能控制器的壳体的位置和运动轨迹，判断用户的选择是何种运动状态和/或轨迹，上或下、左或右、前或后、旋转、快速运动、加速运动、画圆圈、画三角形、写数字等。每一种运动状态和/或轨迹形成一种动作指令用于对家居设备的控制。因次，可以通过挥动智能控制器的壳体来完成一个或多个控制指令。
[0052]在本发明的另一实施例中，动作传感器为三轴角速度传感器，采集X、Y和Z三个轴的角速度信号。在本实施例中，动作指令获取单元100还包括传感微处理器，该传感微处理器通过分析三个轴的角速度信号如根据角速度、角加速度、运动方向和运动时间判断智能控制器的壳体的姿态，如前倾30度、后仰45度、头向下、头向上等，每一种姿态形成一种动作指令用于对家居设备的控制。
[0053]在本发明的另一实施例中，动作传感器为三轴加速度传感器和三轴角速度传感器，三轴加速度传感器感知的运动状态和/或轨迹、三轴角速度传感器感知的姿态分别形成一种动作指令用于对家居设备的控制。同时具备三轴加速度传感器和三轴角速度传感器，可以衍生的动作指令更为丰富，增强了操控的趣味性。
[0054]在本发明的另一实施例中，处理单元200包括转换规则存储单元，转换规则存储单元内存储的转换规则包括如下中的至少一种:
[0055]a)开 / 关
[0056]将用户手持壳体所产生的第一动作指令即传感器采集到的信号，与智能控制器当前控制对象的开/关控制指令形成对应关系。开/关的控制指令包括插座、窗帘、窗户、大门、电视机、机顶盒、DVD等所有的家居设备的开/关控制，但是由于每一种家居设备的控制信号的不同，导致每一种家居设备的开/关控制指令均不同。但是，当前的控制对象是唯一的，当使用智能控制器选定当前的控制对象后，其控制信号即选择预置的与当前的控制对象相适配的类型，在与当前的控制对象相适配的控制信号发出开/关控制指令，即可实现前的控制对象的开/关控制。由于所有的家居设备都可以包括有开/关控制指令，因此，可以将第一动作指令设置为通用动作指令，所有的智能控制器都可以通过相同的第一动作指令来实现开/关的控制。该第一动作指令可以为:头朝上竖立并在竖直方向进行一次上下往返运动。或者，第一动作指令可以为:头朝下竖立并在竖直方向进行一次上下往返运动。第一次实施第一动作指令可以表示为“开”，第二次实施第一动作指令可以表示为“关”，即“开”与“关”的指令发出在相邻两次实施第一动作指令时不重复。当然，第一动作指令也可以为任何其它的运动方式，只需该种运动方式能够与其它的运动方式明显的区分开来并简单易行即可。在此需要特别说明的是，每种家居设备的开/关控制都可以单独设置一种运动方式，以分别实现对每种家居设备的开/关控制。
[0057]b) +/ —
[0058]将用户手持壳体所产生的第二动作指令即传感器采集到的信号，与智能控制器当前控制对象的+/ —控制指令形成对应关系。开/关的控制指令在电视机、机顶盒、DVD等家居设备中都会存在，例如调节音量、调整频道等，与开/关控制类似，+/—控制也可以为通用动作指令，也可以根据每一种家居设备分别设计一种运动方式以实现+/ —控制。该第二动作指令中“ + ”可以为:先头朝上竖立，然后放平；“一”可以为:先头朝下竖立，然后放平。或者，该第二动作指令中“ + ”可以为:水平放置，向右倾斜45度后头放平；“一”可以为冰平放置，向左倾斜45度后头放平。第二动作指令也可以用于“连续+”或者“连续一”，例如，“连续+”可以为:先头朝上竖立，直至放平“连续+”才结束；“连续一”可以为:先头朝下竖立，直至放平“连续一”才结束。当然，第二动作指令也可以为任何其它的运动方式，只需该种运动方式能够与其它的运动方式明显的区分开来并简单易行即可。在此需要特别说明的是，每种家居设备的+/ —控制都可以单独设置一种运动方式，以分别实现对每种家居设备的+/—控制。
[0059]c)情景模式选择
[0060]将用户手持所述壳体所产生的第三动作指令即传感器采集到的信号，与所述至少一种家居设备的情景模式控制指令形成对应关系。第三动作指令，用于选择情景模式，一个动作指令控制一个或多个家居设备，情景模式包括吃饭、看电视、看书、睡觉和会客。当用户选择的情景模式为看电视时，智能控制器发送相应的情景模式控制指令自动将电视插座、电视机、顶灯和电视背景墙灯打开，并关闭其它主照明灯。又例如，当用户选择的情景模式为看书时，万能遥控器自动将打开书房的照明灯、背景音乐，同时关闭走廊灯、客厅灯、客厅空调、窗帘等。情景模式模块操作方便快捷，避免反复操作万能遥控器来调整家居设备的状态，提升了用户体验。
[0061]d)控制对象选择
[0062]将用户手持所述壳体所产生的第四动作指令，与智能控制器从至少一种家居设备中选择所控制的家居设备的控制指令形成对应关系。该转换规则用于从至少一种家居设备中选择所控制的家居设备。前文已经说明，不同的家居设备的具有不同的控制信号种类，因此，用户只有通过智能控制器选择了当前控制的家居设备，智能控制器才能够其控制信号种类选择预置的与当前控制的家居设备相匹配的类型。用户可以通过实施第四动作指令，以调动控制对象选择单元，实现智能控制器控制对象的选择。该第四动作指令可以为:顺时针转圈；通过重复第四动作指令，智能控制器的控制对象变化方式为:插座一窗帘一窗户—大门一电视机一机顶盒一DVD…。当然，该第四动作指令可以为:顺时针转圈；通过重复第四动作指令，智能控制器的控制对象变化方式为=DVD —机顶盒一电视机一大门一窗户—窗帘一插座…。为了便于操作，每种控制对象均具有与其一一对应的指示灯，该指示灯通过点亮或者闪烁的方式指出当前的控制对象。当然，第四动作指令也可以为任何其它的运动方式，例如，画形状“V”，直接切换至电视机；画形状“S”，直接切换至机顶盒；如此类推。每个控制对象均具有与其一一对应的第四动作指令，只需该种运动方式能够与其它的运动方式明显的区分开来并简单易行即可。
[0063]在本发明的另一实施例中，智能控制器还包括振动单元，振动单元用于在动作指令获取单元获取了用户操作壳体所产生的动作指令时通过振动提示用户。当指令获取单元获取了动作指令，振动单元的振动提示用户智能控制器以及收到用户的操作，提示用户进而增强了人机互动，提升了用户体验的满意度和乐趣。
[0064]本发明还提供了一种智能控制器的控制方法，使用智能控制器控制至少一种家居设备，图3示出了本发明智能控制器的控制方法较佳实施例的流程图，如图3所示，智能控制器的控制方法包括如下步骤:
[0065]S1、获取用户操作所述智能控制器产生的动作指令。
[0066]动作指令的获取通过动作传感器来实现，动作传感器感知智能控制器的运动状态和/或轨迹和/或姿态，每种运动状态和/或轨迹和/或姿态即可视为用户操作所述智能控制器一种动作指令，该动作指令的输入与常规按键的输入具有相同的作用，但是具有更加多样的形式，而不是单单的点击或者按压按键，例如“上下挥动”、“左右挥动”、“顺时针转圈”、“反时针转圈”、“遥控器竖起”等不同的动作指令，进行不同功能的控制。
[0067]S2、根据所述至少一种家居设备的控制信号种类，按照预设的转换规则将所述动作指令转换为控制指令。
[0068]每个家居设备都可能具有不同的控制信号种类，需要按照预设的转换规则，将前述动作指令转换为家居设备的控制指令，需要特别指出的是，一种家居设备的控制指令均可以找到相应的动作指令，但是这些相应的动作指令必须不重复以避免误操作。
[0069]S3、按照所述控制指令向所控制家居设备发送红外或射频控制信号。
[0070]上述控制指令生成后，按照该控制指令向所控制家居设备发送红外或射频控制信号，以实现对家居设备发送的不同控制功能，家居设备接收到该控制指令，即进行相应的调難
iF.0
[0071]优选的，在步骤SI中，动作指令根据的智能控制器采集的加速度信号判断得出；加速度信号为χ、γ和Z三个轴的加速度信号，或者，加速度信号为预设有效的加速度信号范围内的X、Y和Z三个轴的加速度信号。
[0072]优选的，在步骤S2中的转换规则与前述处理单元200中相一致，在此不再赘述。
[0073]在本发明的智能控制器的控制方法的另一较佳实施例中，步骤SI之前还包括:
[0074]S0、制定并存储动作指令与控制指令之间的转换规则。转换规则为预先制定并存储的，智能控制器在感知到动作指令后，即通过处理单元从存储的转换规则中寻找到该动作指令所对应的控制指令。转换规则的制定过程可以采用统一标准设置，例如“ + ”为:先头朝上竖立，然后放平；“一”为:先头朝下竖立，然后放平。该制定过程也可以是用户自己设置，例如“ + ”为:顺时针旋转，“一”为:逆时针旋转。在保证作指令与控制指令一一对应的前提下，用户可以随意设置转换规则。
[0075]实施本发明的智能控制器及其控制方法，通过动作传感器感知智能控制器的运动状态和/或轨迹和/或姿态，将每种运动状态和/或轨迹和/或姿态作为一种动作指令，每种动作指令与家居设备的控制指令一一对应，实现“手势操作”部分或者全部替代按键输入，提升了用户体验的满意度和操控乐趣。
【权利要求】
1.一种智能控制器，用于控制至少一种家居设备，包含一个壳体，其特征在于，所述壳体内包括: 动作指令获取单元(100)，包括动作传感器，用于获取用户手持所述壳体操作所产生的动作指令； 处理单元(200)，根据所述至少一种家居设备的控制信号种类，按照预设的转换规则将来自所述动作指令获取单元(100)的动作指令转换为控制指令； 发射单元(300)，按照所述处理单元(200)给出的控制指令向所控制家居设备发送红外或射频控制信号。
2.根据权利要求1所述的智能控制器，其特征在于，所述动作传感器为加速度传感器和/或角速度传感器。
3.根据权利要求2所述的智能控制器，其特征在于，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，采集X、Y和Z三个轴的加速度信号；所述角速度传感器为三轴角速度传感器，采集X、Y和Z三个轴的角速度信号。
4.根据权利要求1所述的智能控制器，其特征在于，所述处理单元(200)包括转换规则存储单元，所述转换规则存储单元存储如下转换规则中的至少一种: a)开/关 将用户手持所述壳体所产生的第一动作指令，与智能控制器当前控制对象的开/关控制指令形成转换对应关系；
b)+/ — 将用户手持所述壳体所产生的第二动作指令，与智能控制器当前控制对象的+/ —控制指令形成转换对应关系； c)情景模式选择 将用户手持所述壳体所产生的第三动作指令，与所述至少一种家居设备的情景模式控制指令形成对应关系； d)控制对象选择 将用户手持所述壳体所产生的第四动作指令，与智能控制器从至少一种家居设备中选择所控制的家居设备的控制指令形成转换对应关系。
5.根据权利要求1所述的智能控制器，其特征在于，所述壳体内还包括: 振动单元，所述振动单元用于在所述动作指令获取单元获取了用户手持所述壳体所产生的动作指令时通过振动提示用户。
6.一种智能控制器的控制方法，使用智能控制器控制至少一种家居设备，其特征在于，包括如下步骤: 51、获取用户操作所述智能控制器产生的动作指令； 52、根据所述至少一种家居设备的控制信号种类，按照预设的转换规则将所述动作指令转换为控制指令； 53、按照所述控制指令向所控制家居设备发送红外或射频控制信号。
7.根据权利要求6所述的智能控制器的控制方法，其特征在于，所述步骤SI中，所述动作指令根据所述的智能控制器采集的加速度信号和/或角速度信号判断得出；所述加速度信号为X、Y和Z三个轴的加速度信号，所述角速度信号为X、Y和Z三个轴的角速度信号。
8.根据权利要求6所述的智能控制器的控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的转换规则包括如下至少一种: a)开/关 将用户手持所述壳体所产生的第一动作指令，与智能控制器当前控制对象的开/关控制指令形成对应关系；
b)+/ — 将用户手持所述壳体所产生的第二动作指令，与智能控制器当前控制对象的+/ —控制指令形成对应关系； c)情景模式选择 将用户手持所述壳体所产生的第三动作指令，与所述至少两种家居设备的情景模式控制指令形成对应关系； d)控制对象选择 将用户手持所述壳体所产生的第四动作指令，与智能控制器从至少二种家居设备中选择所控制的家居设备的控制指令形成对应关系。
9.根据权利要求6所述的智能控制器的控制方法，其特征在于，所述步骤SI之前还包括: so、制定并存储动作指令与控制指令之间的转换规则。
【文档编号】G05B19/418GK104391487SQ201410650193
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】戴万谋 申请人:戴万谋