专利名称：一种数字家庭网络中的智能家电系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及数字家庭技术领域，具体涉及一种数字家庭网络中的智能家电系统及
控制方法。
背景技术：
最近，在数字家庭领域中，许多研究和开发方兴未艾，它们为人们的生活带来了更 多的便利。人们一直在致力于研究家庭设备的整合和多功能设备的开发，这些多功能设备 集成了以往多个产品的功能，可以使得用户使用更为方便。因此，通过技术的不断发展，能 够提供高级和更多方便的家用电器一直为人们所关注。 在这种趋势下，以家用电视为例，它可以具有访问因特网、收看卫星频道和玩游戏
等多种功能。冰箱也具有许多集成功能，例如在冰箱门上安装冷水和热水装置、电视机等。
摄像头设备也逐渐成为价格合理的小型电器，它可以录制或显示高分辨率的照片。 进一步的，人们希望家用电器可以具有更多方便使用的功能，例如能够从电视中
看到冰箱中存储的饮料，从而不需要亲自打开冰箱才能发现冰箱中存储有哪些饮料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种数字家庭网络中的智能家电系统及控制方 法，能够方便用户直接从电视中看到冰箱中存储的物品，为用户带来方便。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下
本发明提供一种数字家庭网络中的智能家电系统
包括电视机和冰箱； 所述冰箱内设置有摄像头设备，所述摄像头设备外层具有防低温的外箱，还具有 红外照明灯； 所述摄像头设备对冰箱内存放的物品进行拍摄，将拍摄的图像生成图像信号，所 述图像信号通过无线方式向所述电视机发射； 所述电视机接收通过无线方式发射的图像信号，将所述图像信号显示在电视屏 幕，供用户获知冰箱内存放的物品的情况。 优选的，所述智能家电系统还包括具有设定数目端口的第一交换机、具有设定数 目端口的第二交换机、发射器、接收器和视频分区分离器； 所述摄像头设备包括设定数目的摄像头设备，分别安装在所述冰箱侧边容室的每 个子容室部分的对边位置； 所述摄像头设备各自拍摄的图像，被转换生成图像信号，发送给所述第一交换机， 由第一交换机处理后发送给所述发射器，由所述发射器向接收器传输，所述接收器接收信 号后发送给第二交换机，由第二交换机处理后发送给所述视频分区分离器，所述视频分区 分离器将电视机的电视屏幕分成不同区域，所述图像信号在电视机屏幕通过所述不同区域 进行显示。
优选的，所述智能家电系统还包括发射器、接收器； 所述摄像头设备为单个可转动的无线PTZ摄像头设备，安装在所述冰箱侧边容室 的中部的对面位置； 所述无线PTZ摄像头设备拍摄的图像，被转换生成图像信号，发送给所述发射器， 由所述发射器向接收器传输，所述接收器接收信号后发送给所述电视机，所述电视机将所 述图像信号进行显示。 优选的，所述智能家电系统包括遥控器，所述遥控器设有一个控制按钮，用于控制 摄像头设备的开启/关闭状态和图像的处理状态。
本发明提供一种智能家电系统控制方法，包括 启动冰箱内的摄像头设备，所述摄像头设备外层具有防低温的外箱，还具有红外 照明灯； 所述摄像头设备对冰箱内存放的物品进行拍摄，将拍摄的图像生成图像信号，所 述图像信号通过无线方式向电视机发射； 所述电视机接收通过无线方式发射的图像信号，将所述图像信号显示在电视屏 幕，供用户获知冰箱内存放的物品的情况。 优选的，所述摄像头设备包括设定数目的摄像头设备，分别安装在所述冰箱侧边 容室的每个子容室部分的对边位置； 所述摄像头设备各自拍摄的图像，被转换生成图像信号，发送给所述第一交换机， 由第一交换机处理后发送给所述发射器，由所述发射器向接收器传输，所述接收器接收信 号后发送给第二交换机，由第二交换机处理后发送给所述视频分区分离器，所述视频分区 分离器将电视机的电视屏幕分成不同区域，所述图像信号在电视机屏幕通过所述不同区域 进行显示。 优选的，所述摄像头设备为单个可转动的无线PTZ摄像头设备，安装在所述冰箱 侧边容室的中部的对面位置； 所述无线PTZ摄像头设备拍摄的图像，被转换生成图像信号，发送给所述发射器， 由所述发射器向接收器传输，所述接收器接收信号后发送给所述电视机，所述电视机将所 述图像信号进行显示。 从上述技术方案可以看出，本发明提供的技术方案可以使用户能够从电视中看到 冰箱中存储的物品，例如饮料，可以决定喝哪一种饮料，从而不需要亲自走到冰箱旁边打开 冰箱。特别是在很多用户一起观看电视节目时，它能帮助每个用户确定选择冰箱中自己喜 爱的物品例如饮料。另外，它也能为行动不便的残障人士在看电视时选择合适的物品例如 饮料，从而提供巨大的帮助。
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它的附图。
图1是本发明系统中冰箱正面视角的透视 图2是本发明系统实施例一的结构示意图； 图3是本发明系统实施例二的结构示意图； 图4是本发明控制方法的概括示意图； 图5是本发明控制方法的具体处理流程图。
具体实施例方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它 实施例，都属于本发明保护的范围。 本发明是将冰箱与电视的使用进行综合考虑，建立一个智能家电系统，该智能家 电系统是在冰箱内添加摄像头设备，摄像头设备拍摄的图像可以传递到电视上，通过电视 屏幕进行显示，从而方便用户了解冰箱中饮料的存放情况。
以下结合附图对本发明的技术方案进行详细介绍。 本发明在冰箱里内置无线摄像头设备，它能够在无线模式下工作。使用本发明提
供的系统，用户可以在通过电视观看电影或电视节目，或者在家庭成员/朋友间聊天时，以
一种方便的方式选择冰箱中自己喜欢的饮料。这也会帮助行动不便的残障人士不用亲自查
看冰箱，也可选择冰箱中自己喜爱的饮料。
图1是本发明系统中冰箱正面视角的透视图。 如图1所示，家用冰箱02包括速冻室01、冷冻室03、侧边容室04、速冻室01的 门06、冷冻室03的门08。 具体的，家用冰箱02主要分为速冻室01和冷冻室03两部分，侧边容室04也属于 冷冻室03的一部分。侧边容室04通常用来储存罐装果汁、瓶装饮料等。图中速冻室01位 于冷冻室03上面，这仅是一个示例，并不对它们的位置关系进行限定。冰箱的速冻室01可 能采用其它方式的排列，例如与冷冻室03平行并与冷冻室03具有相同的高度等。
图1中的家用冰箱02还包括冷冻室03的冰箱门08和速冻室01的门06。门08 的内部部分是侧边容室04，它用于存放罐装饮料、瓶装饮料等。侧边容室04内存放着两瓶 饮料05和09以及一个罐装饮料07。这也仅是一个示例，还可以存放其他饮料等。
门08和门06可以分别打开用于取冰箱内部容室的物品，例如饮料、水果等，分别 关闭门08和门06，则可以密封冰箱内部容室，保证冰箱制冷。 以下介绍本发明系统的两个具体实施例，其中一个实施例是设置固定的摄像头设 备，另外一个实施例是设置可转动的无线PTZ摄像头设备。 图2是本发明系统实施例一的结构示意图。实施例一在冰箱内设置固定的摄像头 设备。 如图2所示，图2的冰箱中侧边容室04的不同部分可以分成6、7、8、9四个子容室 部分。 在冰箱一侧设置固定的摄像头设备l，具体包括在四个位置设置的摄像头设备 1A、1B、1C和1D，分别用于对应拍摄侧边容室04的6、7、8、9四个子容室的各部分的图像，这 样可以覆盖侧边容室04的每个部分的范围。
摄像头设备1A、1B、1C和1D可以刚好装在侧边容室04的6、7、8、9每个子容室部 分的对边位置，面向侧边容室04，这样可以达到覆盖每个部分的全部范围的目的。
上面所说的摄像头设备，可以是一个数码无线摄像头设备，该摄像头设备集成有 红外照明灯，可以使得摄像头设备在黑暗环境中拍摄图像。该摄像头设备外层还设置有防 风雨金属箱，能够防止低温的破坏。 图2中，还包括以太网3、交换机4、发射器5、接收器12、交换机13、视频分区分 离器14、电视机15、遥控器16。 本发明系统中，通过以太网线3的接口，将所有的四个摄像头设备1A、1B、1C和1D
与交换机4相连，交换机4具有多个端口 ，交换机4与无线发射器5连接，用来传输摄像头 设备拍摄的图像的信号。 图像的信号根据箭头11的方向通过发射器5传输，接收器12可以收到发射器5 发出的信号，接收器12与交换机13相连，交换机13与视频分区分离器14相连。交换机13 也具有多个端口。 侧边容室04的6、7、S、9四个子容室部分各自会存储有一些饮料，摄像头设备1A、 1B、1C和1D为侧边容室04的6、7、8、9子容室部分拍摄图像，通过拍摄的图像可以了解到冰 箱中存储的饮料的情况。其中，摄像头设备1A覆盖子容室6的区域，摄像头设备1B覆盖子 容室7的区域，摄像头设备1C覆盖子容室8的区域，摄像头设备1D覆盖子容室9的区域。 当冰箱的门08关闭后，摄像头设备1A、1B、1C和1D拍摄图像时，安装在各摄像头设备上的 红外照明灯，会照射侧边容室04的内部的子容室，可以使得摄像头设备在黑暗环境中拍摄 图像。 另外，图中箭头10标识了侧面容室04的宽度。侧边容室04与摄像头设备之间的 可用距离2可以进行调整，以覆盖区域的特定范围。 通过上述方式的操作，当摄像头设备需要拍摄侧边容室04的图像时，摄像头设备 上的红外照明灯照射到子容室6、子容室7、子容室8和子容室9，从而使得摄像头设备在黑 暗环境中拍摄到冰箱中的饮料的情况。 在图2中，接收器12是与交换机13相连，这样接收器12可以通过交换机13向电 视机15发送图像的信号。交换机13又与视频分区分离器14相连，视频分区分离器14与 电视机15相连。视频分区分离器14用于将电视机15的单个电视屏幕分成不同区域，例如 分成四个同样大小的区域，这样可以在一个电视屏幕上同时显示来自4个摄像头设备拍摄 的图像。 在图2中，交换机13和视频分区分离器14的使用是传送图像到电视15的一个中 间转换过程。接收器12与电视机15是用两端具有黄、红和白连接头的电缆相连，中间是 经过交换机13和视频分区分离器14。接收器12传送的图像的信号经过交换机13和视频 分区分离器14到达电视机15。除了使用黄、红和白连接头的电缆外，还可以是使用有一个 S-video或者A/V输入接头用于接入电视的电缆。 本发明系统中，点击遥控器16的电源按钮后，通过遥控器16的CH1-CH4频道来选 择对应电视屏幕上的4个分区的图像。按下遥控器16上的自动(Auto)按钮，可以自动地 选择CH1-CH4频道，轮流显示电视屏幕上的4个分区的图像。
以下介绍实施例二。图3是本发明系统实施例二的结构示意图。
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实施例二中没有使用图2中的多个摄像头设备，仅安装了一个无线PTZ摄像头设 备21。 PTZ即为Pan Tilt Zoom的縮写，意思是可以控制的摄像头设备，主要是指焦距、光 圈、变倍可以通过协议控制，因此该无线PTZ摄像头设备21是一个可转动的摄像头设备。该 无线PTZ摄像头设备也集成有红外照明灯，可以使得无线PTZ摄像头设备在黑暗环境中拍 摄图像。该无线PTZ摄像头设备外层也设置有防风雨金属箱，能够防止低温的破坏。
如图3所示，图3中包括无线PTZ摄像头设备21、以太网22、发射器25、接收器 27、电视机28、遥控器29。 无线PTZ摄像头设备21拍摄的图像的信号，发送给发射器25，由发射器25按照箭 头26的方向发送给接收器27，接收器27可以收到发射器25发出的信号，再发送到电视机 28，电视机28的屏幕上将显示拍摄的图像。 在图3中，无线PTZ摄像头设备21安装在冷冻室03的中间位置，也即侧边容室04 的中部的对边位置，并靠近门轴右边角落，在侧边容室04和无线PTZ摄像头设备21之间存 在可用距离23，该距离可以进行调整，以覆盖区域的特定范围。 在图3中，不再区分各子容室，因此无线PTZ摄像头设备21是可以转动的，安排在 冷冻室03的中间位置，可以覆盖侧边容室04的所有区域。另外，图中箭头24标识了侧面 容室04的宽度，箭头30标识了侧面容室04的高度，无线PTZ摄像头设备21可以拍摄该宽 度和高度范围内的情况。 通过上述方式的操作，当无线PTZ摄像头设备需要拍摄侧边容室04的图像时，无
线PTZ摄像头设备上的的红外照明灯随着摄像头的转动将光束照射到侧边容室的不同位
置，从而可使得摄像头设备在黑暗环境中拍摄到冰箱中的物品例如饮料的情况。 电视机28使用了两端具有黄、红和白连接器的电缆与接收器27进行连接。除了
使用黄、红和白连接头的电缆外，还可以是使用有一个S-video或者A/V输入接头用于接入
电视的电缆。 另外，遥控器29中可以添加一个按钮，来控制无线PTZ摄像头设备21的0N/0FF状 态和图像的处理状态。当按下该按钮时，它将自动地将无线PTZ摄像头设备21置于打开0N 状态，电视屏幕将会显示无线PTZ摄像头设备拍摄的图像。当再次按下该按钮时，无线PTZ 摄像头设备21将自动关闭，无线PTZ摄像头设备拍摄的图像也不再显示，电视将继续显示 用户之前收看的电视节目。需要说明的是，在实施例一中也可以采用该设置。
以下结合上述提到的本发明的系统，介绍本发明的控制方法流程。
图4是本发明控制方法的概括示意图。
如图4所示，包括步骤 步骤41、启动冰箱内的摄像头设备，所述摄像头设备外层具有防低温的外箱，还具 有红外照明灯； 步骤42、所述摄像头设备对冰箱内存放的物品进行拍摄，将拍摄的图像生成图像
信号，所述图像信号通过无线方式向电视机发射； 冰箱内存放的物品，例如是侧边容室存放的饮料、水果等。 步骤43、所述电视机接收通过无线方式发射的图像信号，将所述图像信号显示在 电视屏幕，供用户获知冰箱内存放的物品的情况。 图5是本发明控制方法的具体处理流程图。如图5所示，包括步骤
步骤51、点击遥控器的电源按钮； 该步骤中点击遥控器的电源按钮，使得遥控器通电并发射信号与摄像头设备连 接。 步骤52、启动摄像头设备； 该步骤中，冰箱内设置的摄像头设备一旦接收到电信号将被启动，集成的红外照 明灯也将开启。 步骤53、摄像头设备对侧边容室拍摄图像。 如果是实施例一的场景，因为设置了 4个摄像头设备，则摄像头设备1A、1B、1C和 1D为侧边容室04的6、7、8、9子容室部分拍摄图像。 如果是实施例二的场景，只设置了 1个摄像头设备，但该摄像头设备可以转动，因
此根据转动位置，也可以拍摄到冰箱侧边容室中的不同部位的图像。 通过拍摄的图像可以了解到冰箱中存储的饮料的情况。 步骤54、摄像头设备根据拍摄的图像产生编码图像的信号； 步骤55、摄像头设备将产生的信号进行发射。 如果是实施例一的应用场景，四个摄像头设备1A、1B、1C和1D产生的信号需要通 过交换机发送给发射器，再通过发射器进行发射。 如果是实施例二的应用场景，摄像头设备产生的信号不需要通过交换机，直接发 送给发射器进行发射。 步骤56、电视机接收图像的信号； 如果是实施例一的应用场景，接收器接收发射器发射的信号后，通过交换机及视 频分区分离器处理后再传输到电视机。 如果是实施例二的应用场景，接收器接收发射器发射的信号后，不需要通过交换 机视频分区分离器，直接传输到电视机。 步骤57、电视机通过屏幕显示摄像头设备拍摄的图像，使得用户获知冰箱中存放 的饮料的情况。 如果是实施例一的应用场景，电视机的屏幕将分区显示对应冰箱内不同位置拍摄 的图像。 如果是实施例二的应用场景，电视机的屏幕直接显示对应冰箱内拍摄的图像，如 果对应不同位置拍摄了不同的图像，则依次显示。 那么，根据屏幕显示的由摄像头设备拍摄的图像，就可以清楚的知道冰箱内的物 品例如饮料的情况，更方便用户的使用。 综上所述，本发明提供的智能家电系统，可以使用户能够从电视中看到冰箱中存 储的物品，例如饮料，可以决定喝哪一种饮料，从而不需要亲自走到冰箱旁边打开冰箱。特 别是在很多用户一起观看电视节目时，它能帮助每个用户确定选择冰箱中自己喜爱的物品 例如饮料。另外，它也能为行动不便的残障人士在看电视时选择合适的物品例如饮料，从而 提供巨大的帮助。 本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可 以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存 储介质可以包括只读存储器(ROM, Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM, Random
9Access Memory)、磁盘或光盘等。 以上对本发明实施例所提供的一种数字家庭网络中的智能家电系统及控制方法， 进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实 施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术 人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说 明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
一种数字家庭网络中的智能家电系统，其特征在于包括电视机和冰箱；所述冰箱内设置有摄像头设备，所述摄像头设备外层具有防低温的外箱，还具有红外照明灯；所述摄像头设备对冰箱内存放的物品进行拍摄，将拍摄的图像生成图像信号，所述图像信号通过无线方式向所述电视机发射；所述电视机接收通过无线方式发射的图像信号，将所述图像信号显示在电视屏幕，供用户获知冰箱内存放的物品的情况。
2. 根据权利要求1所述的数字家庭网络中的智能家电系统，其特征在于 还包括具有设定数目端口的第一交换机、具有设定数目端口的第二交换机、发射器、接收器和视频分区分离器；所述摄像头设备包括设定数目的摄像头设备，分别安装在所述冰箱侧边容室的每个子 容室部分的对边位置；所述摄像头设备各自拍摄的图像，被转换生成图像信号，发送给所述第一交换机，由第 一交换机处理后发送给所述发射器，由所述发射器向接收器传输，所述接收器接收信号后 发送给第二交换机，由第二交换机处理后发送给所述视频分区分离器，所述视频分区分离 器将电视机的电视屏幕分成不同区域，所述图像信号在电视机屏幕通过所述不同区域进行 显示。
3. 根据权利要求1所述的数字家庭网络中的智能家电系统，其特征在于 还包括发射器、接收器；所述摄像头设备为单个可转动的无线PTZ摄像头设备，安装在所述冰箱侧边容室的中 部的对面位置；所述无线PTZ摄像头设备拍摄的图像，被转换生成图像信号，发送给所述发射器，由所 述发射器向接收器传输，所述接收器接收信号后发送给所述电视机，所述电视机将所述图 像信号进行显示。
4. 根据权利要求1或2所述的数字家庭网络中的智能家电系统，其特征在于 包括遥控器，所述遥控器设有一个控制按钮，用于控制摄像头设备的开启/关闭状态和图像的处理状态。
5. —种智能家电系统控制方法，其特征在于，包括启动冰箱内的摄像头设备，所述摄像头设备外层具有防低温的外箱，还具有红外照明灯；所述摄像头设备对冰箱内存放的物品进行拍摄，将拍摄的图像生成图像信号，所述图 像信号通过无线方式向电视机发射；所述电视机接收通过无线方式发射的图像信号，将所述图像信号显示在电视屏幕，供 用户获知冰箱内存放的物品的情况。
6. 根据权利要求5所述的智能家电系统控制方法，其特征在于所述摄像头设备包括设定数目的摄像头设备，分别安装在所述冰箱侧边容室的每个子 容室部分的对边位置；所述摄像头设备各自拍摄的图像，被转换生成图像信号，发送给所述第一交换机，由第一交换机处理后发送给所述发射器，由所述发射器向接收器传输，所述接收器接收信号后 发送给第二交换机，由第二交换机处理后发送给所述视频分区分离器，所述视频分区分离 器将电视机的电视屏幕分成不同区域，所述图像信号在电视机屏幕通过所述不同区域进行 显示。
7.根据权利要求5或6所述的智能家电系统控制方法，其特征在于 所述摄像头设备为单个可转动的无线PTZ摄像头设备，安装在所述冰箱侧边容室的中 部的对面位置；所述无线PTZ摄像头设备拍摄的图像，被转换生成图像信号，发送给所述发射器，由所 述发射器向接收器传输，所述接收器接收信号后发送给所述电视机，所述电视机将所述图 像信号进行显示。
全文摘要
本发明公开一种数字家庭网络中的智能家电系统及控制方法。该系统包括电视机和冰箱；所述冰箱内设置有摄像头设备，所述摄像头设备外层具有防低温的外箱，还具有红外照明灯；所述摄像头设备对冰箱内存放的物品进行拍摄，将拍摄的图像生成图像信号，所述图像信号通过无线方式向所述电视机发射；所述电视机接收通过无线方式发射的图像信号，将所述图像信号显示在电视屏幕，供用户获知冰箱内存放的物品的情况。本发明还提供一种智能家电系统的控制方法。本发明的技术方案能够方便用户直接从电视中看到冰箱中存储的物品例如饮料，为用户带来方便。
文档编号H04L12/28GK101790082SQ20101001940
公开日2010年7月28日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者罗笑南, 苏曼, 郑红 申请人:中山大学