CN108632373B - 设备控制方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种设备控制***，用于控制物联网内的设备与识别目标图像，包括：信息采集单元以及与所述信息采集单元通信连接的控制单元，所述信息采集单元用于采集用户于当前环境中的信息并将所述信息发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备执行相应动作。本发明提供的设备控制方法和***，用户通过设备控制***连接设备，所述设备控制***获取设备与用户之间位置关系与设备信息，所述设备控制***识别用户意图特征对设备进行控制，使用户与设备之间的交互更加方便、快捷。

Description

设备控制方法和***
技术领域
本发明涉及物联网应用领域，特别是涉及一种设备控制方法和***。
背景技术
在人类科技飞速发展的今天，人们的生活习惯，正在悄悄发生着变革。因为智能设备的普及，物联网越发被人们所熟知。
随着移动互联网技术的发展，越来越多的应用程序被安装到智能终端上，智能终端的操作***包括谷歌公司开发的安卓Android***、苹果公司的iOS***和微软公司的Windows***等。利用这些***的应用程序，在智能终端上通过应用程序控制智能设备，但是这种方式交互性比较差，且交互方式单一。
发明内容
基于此，有必要针对智能终端通过应用程序控制智能设备交互性比较差，且交互方式单一问题，提供一种设备控制方法和***。
一种设备控制***，用于控制物联网内的设备与识别目标图像，包括：信息采集单元以及与所述信息采集单元通信连接的控制单元，所述信息采集单元用于采集用户于当前环境中的信息并将所述信息发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备执行相应动作。
在其中一个实施例中，所述信息采集单元包括，
环境采集模块，用于采集环境信息与设备信息；
身份认证采集模块，用于采集用户身份特征信息；
用户分析模块，用于识别环境中的用户并识别用户的意图特征；
第一屏幕模块，用于输出图像；
所述控制单元与所述环境采集模块、所述身份认证采集模块以及所述用户分析模块相连接，所述控制单元预设对应意图特征的操作指令，用于分析所述环境采集模块采集的环境信息定位用户位置、对比所述用户意图特征与预设的意图特征发送对应的操作指令至设备、验证所述用户身份特征信息分析用户是否有权限控制设备控制***。
在其中一个实施例中，所述信息采集单元还包括，
第一无线模块，用于与物联网内的设备相连接；以及
第一屏幕模块，用于输出图像。
在其中一个实施例中，所述身份认证采集模块为红外摄像头，所述红外摄像头用于采集用户手指静脉图像与关节纹路图像。
在其中一个实施例中，所述设备控制***还包括输出单元，所述输出单元通信连接所述信息采集单元和所述控制单元，所述输出单元包括，
音频模块用于音频采集与音频输出；
第二屏幕模块用于输出图像；以及
输出控制模块与所述音频模块、所述第二屏幕模块和所述第二无线模块相连接，用于生成操作指令控制所述设备。
在其中一个实施例中，所述信息采集单元和所述输出单元连接时，所述第一屏幕模块呈现的图像显示至所述第二屏幕模块，所述第一屏幕模块不显示图像。
在其中一个实施例中，所述设备控制***与服务器连接，所述服务器用于处理所述设备控制***的数据信息，所述设备控制***通过所述服务器，控制连接于所述服务器的设备。
一种设备控制方法，应用于设备控制***，包括以下步骤：
采集用户于当前环境中的信息；
根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备进行相应动作。
在其中一个实施例中，所述方法还包括，
采集用户身份特征信息，验证用户身份特征信息与控制单元中预设的用户身份特征信息是否一致；
若一致，则设备控制***响应用户输入指令；
若不一致，则设备控制***不响应用户输入指令。
在其中一个实施例中，所述控制单元根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备进行相应动作步骤还包括：
通过设备控制***连接设备和/或通过服务器连接设备，识别用户的意图特征对设备进行控制和/或确定用户与设备之间的空间位置关系对设备进行控制；
获取目标图像通过设备控制***和/或服务器识别所述目标图像，开启设备控制***中对应所述目标图像的软件。
本发明提供的设备控制方法和***，用户通过设备控制***连接设备，所述设备控制***获取设备与用户之间位置关系与设备信息，所述设备控制***识别用户意图特征对设备进行控制，使用户与设备之间的交互更加方便、快捷。
附图说明
图1为本发明一实施例的设备控制***示意图；
图2为图1的信息采集单元示意图；
图3为图1的输出单元示意图；
图4为本发明一实施例的设备控制方法图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。
如图1所示，图1为本发明一实施例的基于物联网的设备控制***示意图，用于控制物联网中的设备400，所述设备400可以但不限于为交通工具、家用电器、家具、办公用品、电子设备等。所述设备控制***，包括：信息采集单元100以及与所述信息采集单元100通信连接的控制单元300，所述信息采集单元100用于采集用户于当前环境中的信息并将所述信息发送至所述控制单元300，所述控制单元300根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备400进行相应动作。
所述设备控制***包括信息采集单元100、输出单元200以及控制单元300，所述信息采集单元100、所述输出单元200以及控制单元300通信连接。所述设备控制***连接服务器，所述服务器用于处理所述设备控制***的数据信息。
所述设备控制***与所述设备400通信连接，能够检测、识别所述设备400，并，并可依据预定触发条件控制所述设备400。所述设备控制***400与设备400可以通过内部封闭网络连接，也可通过互联网连接。
所述设备控制***可连接智能终端，所述智能终端能够控制所述设备控制***所连接的设备400。所述智能终端包括手机、平板、电脑或其他智能设备。在一个实施例中，所述智能终端为手机。
如图2所示，图2为图1的信息采集单元100示意图。所述信息采集单元100包括：环境采集模块120、身份认证采集模块110、用户分析模块130、第一无线模块140以及第一屏幕模块150。所述环境采集模块120用于采集环境信息与设备400信息；所述身份认证采集模块110用于采集用户身份特征信息；所述用户分析模块130用于识别环境中的用户并识别用户的意图特征；所述第一屏幕模块150用于输出图像；所述第一无线模块140用于与物联网内的设备400相连接。
所述控制单元300与所述信息采集单元100中的各模块通信连接，所述控制单元300预设对应意图特征的操作指令，用于分析所述环境采集模块120采集的环境信息定位用户位置，方向、对比所述用户意图特征与预设的意图特征发送对应的操作指令至设备400、验证所述用户身份特征信息分析用户是否有权限控制设备控制***。
所述身份认证采集模块110将采集的用户身份特征信息发送至所述控制单元300。所述控制单元300中预设有用户身份特征信息，对比所述身份认证采集模块110采集的用户身份特征信息与控制模块中预设的用户身份特征信息是否一致，若不一致，则***不响应用户输入指令；若一致，则***响应用户输入指令。在一个实施例中，所述身份认证采集模块110为红外摄像头，所述红外摄像头用于采集用户手指静脉图像与关节纹路图像。可以理解，所述身份认证采集模块110也可以是虹膜识别器、指纹识别器、脸部识别等其他生物认证信息识别设备。
所述控制单元300设置有视觉处理器。所述控制单元300接收所述环境采集模块120采集的设备400信息和环境信息，通过视觉处理器分析所述设备400信息和所述环境信息，识别环境信息中固定标识定位用户位置。所述固定标识包括家用电器设备、家具、路牌、信号灯、树木、建筑或其他静置物体。
在一个实施例中，所述控制单元300将所述环境采集模块120采集环境信息和设备400信息，建立空间直角坐标系，所述空间直角坐标系将所述设备400信息和所述环境信息中的固定标识模拟，设定对应的参数，从而定位用户位置。所述用户在空间直角坐标系中拥有六个自由度姿态位置，所述控制单元300分析所述环境信息，定位用户六个自由度姿态位置中与固定标识的位置关系并且确定所述设备400与用户的位置关系。所述控制单元300根据所述设备400与用户的位置关系，控制所述设备400进行作动。
所述用户分析模块130将用户意图特征发送至所述控制单元300，所述控制单元300中预设有对应意图特征的操作指令。在一个实施例中，所述意图特征为手势以及手腕的空间姿态信息和/或用户双眼焦点信息。所述控制单元分析所述用户手势以及手腕的空间姿态信息和/或用户双眼焦点信息对比所述控制单元300中预设的手势以及手腕的空间姿态信息，若所述用户手势以及手腕的空间姿态信息与预设的手势以及手腕的空间姿态信息一致，则将对应的操作指令发送至所述设备400；若不一致，则不发送操作指令至设备400，提示用户未识别手势。可以理解，所述意图特征也可以为用户双眼焦点信息、肢体动作、语音口令或其他用户意图特征的表现形式，只需所述控制单元300能够识别所述意图特征与预设的操作指令相匹配即可。可以理解，所述提示方式也可为震动提示、语音提示、灯光提示、文字提示、图像提示或其他提示方式。在一个实施例中，所述用户分析模块130可指定环境采集模块120采集信息的局部范围提交给所述控制单元处理，减少图像识别像素计算量，剔除无用图像，使所述设备控制***识别设备400速度更快，准确度更高。
如图3所示，图3为图1的输出单元200示意图。所述输出单元200包括：音频模块210用于音频采集与输出；第二屏幕模块230用于输出图像；第二无线模块220用于与设备400相连接；以及输出控制模块240与所述第二屏幕模块230和所述音频模块210相连接，用于生成操作指令控制所述设备400。所述输出单元200还包括：第二无线模块220，所述第二无线模块220用于与物联网内设备400相连接。
所述输出单元200还包括第二环境采集模块250，所述第二环境采集模块250将采集的补偿环境信息发送所述控制单元300，所述控制单元300分析所述补偿环境信息对比所述信息采集单元采集的环境信息，可以更加精准的定位用户位置。
当所述信息采集单元100和所述输出单元200连接时，所述第一屏幕模块150呈现的图像投影至所述第二屏幕模块230，所述第一屏幕模块150不显示图像。
所述音频模块210还可识别用户的语音，将用户的语音发送至所述输出控制模块240，所述输出控制模块240中预设有对应语音的操作指令，分析所述用户语音对比所述控制单元300中预设的语音，若所述用户身份特征信息采集***与控制单元300中预设的用户身份特征信息一致，则设备控制***响应用户输入指令；若不一致，则设备控制***不响应用户输入指令，提示用户未识别语音。可以理解，所述提示方式也可为震动提示、语音提示、灯光提示、文字提示、图像提示或其他提示方式。所述音频模块210和所述信息采集单元100中的用户分析模块130可以混合使用以达到最快的输入结果。
以下是所述设备控制***的几种控制方式：
方式一，用户穿戴所述设备控制***靠近设备400时，环境采集模块120获得的图像信息经过控制单元300分析获得用户六个自由度姿态在空间坐标系中的数据也即用户定位数据。从而获得用户相对于控制设备400的距离，方向等数据。从而自动发出指令控制设备400。例如，所述设备控制***连接智能马桶，当用户靠近所述智能马桶时，所述设备控制***发送开启指令至所述智能马桶，所述智能马桶的马桶盖开启；当用户使用完毕离开所述智能马桶时，所述设备控制***发送关闭指令至所述智能马桶，所述智能马桶的马桶盖关闭并进行冲水。又例如，所述设备控制***已连接智能台灯，当用户坐于书桌前时，所述设备控制***发送开启指令至所述智能台灯，所述智能台灯的开启；当用户离开书桌后，所述设备控制***发送关闭指令至所述智能台灯，所述智能台灯的关闭。
方式二，用户使用所述设备控制***，用户通过图像识别方式确定控制的设备400，所述设备控制***连接确定的设备400，对所述设备400进行控制。例如，用户通过特定手势表示控制的是智能电视机，所述设备控制***控制智能电视机，在输出单元200显示所述智能电视机的控制菜单供用户选择，用户可以通过相应的手势选择菜单和/或通过触屏的方式选择菜单。又例如，所述设备控制***根据事先采集的环境信息建立虚拟实境或者通过代理摄像头获取实时环境信息，用户在输出单元200中显示另一房间的虚拟实境，用户指向设备400，所述设备控制***对设备400进行图像识别后，连接确定的设备400，所述输出单元200在用户所选择的设备400在虚拟实境中的图像，用户通过特定手势控制的设备400，所述输出单元200中的设备400图像在虚拟实境中根据所述用户特定手势对应的操作指令进行相应的作动。
方式三，用户使用所述设备控制***，控制所述设备控制***获取目标图像，将获取目标图像通过所述设备控制***和/或服务器识别所述目标图像，并将控制菜单在输出单元200上显示。在识别目标图像的过程中，可通过所述信息采集单元100采集环境信息中的固定标识使识别目标图像更加准确。例如，用户控制所述设备控制***指向快递柜，则控制设备控制单元300分析所述目标图像为快递柜，同时根据快递柜周围的固定标识可以定位这个快递柜的位置，设备控制***打开对应该快递柜的软件(app)，信息采集单元100提交身份认证信息后，自动发送取件码，打开快递柜门。例如用户指定设备控制***识别车辆，所述设备控制***和/或服务器识别成功，在输出单元200显示控制菜单供用户选择，所述控制菜单包括识别车辆型号信息、根据不同车辆信息呈现不同的搜索信息。例如识别为公交车，打开对应所述公交车的线路图；识别为小汽车打开打车软件(app)，也可对车辆的零部件进一步图像分析、车辆路线或其他相关车辆信息识别。
方式四：用户使用所述设备控制***，获取目标图像，所述目标图像为软件信息。例如，二维码和/或文字描述信息，所述控制单元300处理所述二维码和/或所述文字描述信息，所述控制单元300根据处理后所述二维码和/或所述文字描述信息，开启相应的软件。支付宝二维码中有汉字“支”字，在微信支付二维码中有汉字“微”，所述控制单元300通过识别其中的汉字，开启相应的软件。例如，二维码商家通常会在二维码的周围打印文字描述信息，对所述二维码进行说明。所述控制单元300根据处理后所述文字描述信息，开启相应的软件。
上述四种方式在使用过程中，所述信息采集单元100同时采集用户身份特征信息，可直接验证用户身份特征信息进入打车软件(app)，无需用户额外操作。可以理解，所述打车软件(app)也可以为其他需要身份信息验证的(app)。也可以理解，所述用户身份特征信息可以与所述设备控制***连接设备进行身份验证，若验证通过则允许用户使用设备，若验证失败则不允许用户使用设备。
如图4所示，图4为本发明一实施例的设备控制方法图。
一种设备控制方法，应用于的设备控制***，包括以下步骤：
步骤410，采集用户于当前环境中的信息；
步骤420，根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备进行相应动作。
所述设备控制方法还包括：采集用户身份特征信息，验证用户身份特征信息与数据库中预存的用户身份特征信息是否一致；若一致，则设备控制***响应用户输入指令；若不一致，则设备控制***不响应用户输入指令。
所述根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备进行相应动作步骤还包括：通过设备控制***连接设备和/或通过服务器连接设备，识别用户的意图特征对设备进行控制和/或确定用户与设备之间的空间位置关系对设备进行控制；获取目标图像通过设备控制***和/或服务器识别所述目标图像，开启设备控制***中对应所述目标图像的软件。若所述软件需要身份验证，则通过信息采集单元采集用户身份特征信息进行验证。若所述软件不需要身份验证，则直接开启所述软件。
上述设备控制方法，用户使用所述设备控制***时，验证用户身份特征信息与数据库中预存的用户身份特征信息是否一致，若一致，则允许用户使用所述设备控制***；若不一致，则禁止用户控制设备400。所述信息采集单元采集用户于当前环境中的信息并将所述信息发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备进行相应动作。所述信息采集单元100采集环境信息，分析所述环境信息定位用户位置，用户通过所述设备控制***连接设备400，通过手势和语音对设备400进行控制。通过确定用户与设备400的位置关系对设备400进行控制，当所述信息采集单元100定位用户位置与设备400距离和方向达到预设值时，控制所述设备400作动。所述信息采集单元100获取目标图像，通过识别所述目标图像从而打开对应所述目标图像的软件(app)，所述对应软件(app)包括控制设备***上的软件或者在服务器的控制所述设备的软件。
本发明提供的设备控制方法和***，用户通过设备控制***连接设备400，所述设备控制***获取设备400与用户之间位置关系与设备400信息，所述设备控制***识别用户意图特征对设备400进行控制，使用户与设备400之间的交互更加方便、快捷。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种设备控制***，用于控制物联网内的设备与识别目标图像，其特征在于，包括：信息采集单元以及与所述信息采集单元通信连接的控制单元，所述信息采集单元用于采集用户于当前环境中的信息并将所述信息发送至所述控制单元，所述控制单元根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备执行相应动作，其中，所述设备控制***为穿戴式；
所述信息采集单元包括，
环境采集模块，用于采集环境信息与设备信息；
身份认证采集模块，用于采集用户身份特征信息；
用户分析模块，用于识别环境中的用户并识别用户的意图特征；
第一屏幕模块，用于输出图像；
所述控制单元与所述环境采集模块、所述身份认证采集模块以及所述用户分析模块相连接，所述控制单元预设对应意图特征的操作指令，用于分析所述环境采集模块采集的环境信息定位用户位置、对比所述用户意图特征与预设的意图特征发送对应的操作指令至设备、验证所述用户身份特征信息分析用户是否有权限控制设备控制***；
所述设备控制***获取所述目标图像，获取的目标图像，通过设备控制***和/或服务器识别，在识别所述目标图像的过程中，所述信息采集单元采集环境信息中的固定标识；其中：
所述设备控制***还包括输出单元，所述输出单元通信连接所述信息采集单元和所述控制单元；所述输出单元包括输出控制模块，所述输出控制模块用于生成操作指令控制所述设备；
所述设备控制***与所述服务器连接，所述服务器用于处理所述设备控制***的数据信息，所述设备控制***通过所述服务器，控制连接于所述服务器的设备。
2.根据权利要求1所述的设备控制***，其特征在于，所述信息采集单元还包括，
第一无线模块，用于与物联网内的设备相连接；以及
第一屏幕模块，用于输出图像。
3.根据权利要求1所述的设备控制***，其特征在于，所述身份认证采集模块为红外摄像头，所述红外摄像头用于采集用户手指静脉图像与关节纹路图像。
4.根据权利要求1至3任一项所述的设备控制***，其特征在于，所述输出单元还包括：
音频模块用于音频采集与音频输出；
第二屏幕模块用于输出图像；
第二无线模块用于与所述设备相连接；以及
所述输出控制模块与所述音频模块、所述第二屏幕模块和所述第二无线模块相连接，用于生成操作指令控制所述设备。
5.根据权利要求4所述的设备控制***，其特征在于，所述信息采集单元和所述输出单元连接时，所述第一屏幕模块呈现的图像显示至所述第二屏幕模块，所述第一屏幕模块不显示图像。
6.一种设备控制方法，应用于权利要求1至5任一项所述的设备控制***，其特征在于，包括以下步骤：
采集用户于当前环境中的信息；
根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备进行相应动作。
7.根据权利要求6所述的设备控制方法，其特征在于，所述方法还包括，
采集用户身份特征信息，验证用户身份特征信息与控制单元中预设的用户身份特征信息是否一致；
若一致，则设备控制***响应用户输入指令；
若不一致，则设备控制***不响应用户输入指令。
8.根据权利要求6所述的设备控制方法，其特征在于，所述控制单元根据所述信息分析所述用户对所述设备的使用意图，并根据所述使用意图控制对应的所述设备进行相应动作步骤还包括：
通过设备控制***连接设备和/或通过服务器连接设备，识别用户的意图特征对设备进行控制和/或确定用户与设备之间的空间位置关系对设备进行控制；
获取目标图像通过设备控制***和/或服务器识别所述目标图像，开启设备控制***中对应所述目标图像的软件。
9.根据权利要求6所述的设备控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过设备控制***根据事先采集的环境信息建立虚拟实境，或者通过代理摄像头获取实时环境信息；
用户在输出单元中显示另一房间的虚拟实境，在所述用户指向所述设备的情况下，通过所述设备控制***对所述设备进行图像识别后，连接所述设备；
通过所述输出单元显示所述用户所选择的所述设备在虚拟实境中的图像，所述用户通过特定手势控制的所述设备，所述输出单元中的设备图像在虚拟实境中根据所述用户特定手势对应的操作指令进行相应的动作。
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