CN112731831A - 智能开关面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能家居***技术领域，具体涉及智能开关面板，包括面板主体和设置在面板主体内部的控制电路，面板主体上设置有电源按键、拾音器、扬声器和无线通信模块；还包括服务器，服务器包括输入模块、处理模块、数据库、判断模块和输出模块，其中：输入模块用于获取拾音器采集到的声音信息；处理模块用于根据语音识别算法对声音信息的声纹特征进行分析，得到年龄段信息；并将声音信息转换为相应的文字信息数据库用于预先录入电器名称，并标注电器的安全等级；所述安全等级包括危险和非危险；判断模块用于接收年龄段信息和文字信息，并提取文字信息中的电器名称。采用本方案能够解决安全性偏低的问题。

Description

智能开关面板

技术领域

本发明涉及智能家居***技术领域，具体涉及一种智能开关面板。

背景技术

智能开关是指利用控制板和电子元器件的组合及编程，以实现电路智能开关控制的单元。近些年，随着智能家居的不断普及，智能开关面板也越来越多的得以应用。相较于传统的翘板式机械开关，市面上出现了基于语音控制的智能开关面板，能够根据用户的语音指令对室内家用电器的开启和关闭进行控制，使用起来更加方便快捷。

例如，中国专利公开号为CN107817690A的文件中公开了一种智能家居开关面板，包括面板主体和设置在面板主体内部的控制电路，面板主体上设置有电源按键和语音识别装置，电源按键电连接有指纹识别模块，电源按键和语音识别装置与控制电路电连接，控制电路包括中央处理模块，以及与中央处理模块电连接的供电模块、指纹识别模块、开关控制模块、无线通信模块和语音控制模块，语音控制模块与语音识别装置电连接，面板主体上还设置有至少一个功能选择键和用电器状态指示灯，功能选择键和用电器状态指示灯与控制电路电连接。

上述方案中，通过将语音识别模块与语音控制模块连接，语音控制模块与开关控制模块连接，便于用户直接通过语音控制用电终端工作；但是，该智能开关面板无法防止家中小孩的误触，容易导致较为危险的电器设备被随意打开，存在安全性偏低的问题。

发明内容

本发明意在于提供一种智能开关面板，能够解决安全性偏低的问题。

本发明提供的基础方案为：智能开关面板，包括面板主体和设置在面板主体内部的控制电路，面板主体上设置有电源按键、拾音器、扬声器和无线通信模块；

还包括与面板主体无线连接的服务器，服务器包括输入模块、处理模块、数据库、判断模块和输出模块，其中：

输入模块用于获取拾音器采集到的声音信息；

处理模块用于根据语音识别算法对声音信息的声纹特征进行分析，得到年龄段信息；并将声音信息转换为相应的文字信息；

数据库用于预先录入电器名称，并标注电器的安全等级；所述安全等级包括危险和非危险；

判断模块用于接收年龄段信息和文字信息，并提取文字信息中的电器名称；根据电器名称从数据库中匹配出安全等级，若安全等级为危险，则判断年龄段信息是否小于预设阈值，如果是，则生成提示信息；反之，则生成用于切换电器运行状态的控制指令；

输出模块用于接收提示信息，并控制扬声器播放提示信息。

本发明的工作原理及优点在于：

相比于现有技术中基于语音控制的智能开关面板，本方案首先通过输入模块获取拾音器采集到的声音信息，再由处理模块根据语音识别算法分析声音信息，能够生成相应的文字信息和用户年龄段信息；由于文字信息中包含了受控电器的名称，判断模块将电器名称从文字信息中提取出来后，通过与数据库的比对查找，能够从数据库中匹配出该电器所对应的安全等级，如果判断出安全等级为危险，需对年龄段信息进行分析，如果用户的年龄段信息不达标，则触发扬声器播放提示信息。能够有效避免小孩通过语音控制随意打开家中一些危险的电器设备，从而提升安全性。

进一步，还包括管理员终端设备，用于接收并显示提示信息。

有益效果：便于管理员通过终端设备及时发现家中危险电器设备被打开的情况。

进一步，数据库还用于预先录入并存储管理员声纹特征；判断模块还用于判断拾音器采集到的声纹特征与管理员声纹特征是否相同，如果是，则直接根据声音信息生成控制指令。

有益效果：本方案中，通过预先录入管理员的声纹特征，只有当管理员本人语音控制才能生成控制指令，提高安全性。

进一步，所述预设阈值为10岁。

有益效果：能够避免10岁以下的小孩打开危险电器设备。

进一步，无线通信模块采用ZigBee通信模块。

有益效果：ZigBee通信具有低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的特点。

进一步，还包括设置在面板主体上的摄像头；输入模块还用于获取摄像头采集到的图像信息；

数据库还用于预先存储手势模板以及与手势模板对应的控制指令；

处理模块还用于根据手势识别算法处理图像信息，识别手势；与数据库中的手势模板进行匹配，生成控制指令。

有益效果：相较于语音控制来说，采用本方案，用户可以直接通过手势生成控制指令，智能化程度更高、实用性更强。

附图说明

图1为本发明智能开关面板实施例一的***框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例一

智能开关面板，基本如图1所示，包括面板主体和设置在面板主体内部的控制电路，面板主体上设置有电源按键、拾音器、扬声器和无线通信模块；无线通信模块采用的是ZigBee通信模块；

还包括服务器，服务器包括输入模块、处理模块、数据库、判断模块和输出模块，其中：

输入模块用于获取拾音器采集到的声音信息；

处理模块用于根据语音识别算法对声音信息的声纹特征进行分析，得到年龄段信息；并将声音信息转换为相应的文字信息；具体的，语音识别算法采用现有的科大讯飞语音识别技术，该技术能够进行语音转文字，并通过声纹判断说话者的年龄段；该技术为现有技术，在此不再赘述。

数据库用于预先录入电器名称，并标注电器的安全等级；所述安全等级包括危险和非危险；例如，厨余垃圾处理器、微波炉和烤箱的安全等级为危险；空调的安全等级可以定义为非危险；

判断模块用于接收年龄段信息和文字信息，并提取文字信息中的电器名称；根据电器名称从数据库中匹配出安全等级，若安全等级为危险，则判断年龄段信息是否小于预设阈值(本实施例中设定为10岁)，如果是，则生成提示信息“需要在家长的帮助下使用”；反之，则生成用于切换电器运行状态的控制指令；

输出模块用于接收提示信息，并控制扬声器播放提示信息。

在其他实施例中，数据库还用于预先录入并存储管理员声音信息；判断模块还用于判断拾音器采集到的声音信息与管理员声音信息是否相同，如果是，则直接根据声音信息生成控制指令；在另一实施例中，还包括管理员终端设备，用于接收并显示提示信息。

实施例二

与实施例一相比，不同之处仅在于，还包括设置在面板主体上的摄像头；输入模块还用于获取摄像头采集到的图像信息；数据库还用于预先存储手势模板以及与手势模板对应的控制指令；处理模块还用于根据手势识别算法处理图像信息，确定手势；与数据库中的手势模板进行匹配，生成控制指令。具体的，本方案中手势模板包括握拳和挥手，分别定义的控制指令为关闭和开启；手势识别算法采用百度AI手势识别技术，通过识别和分析用户手势，能够匹配出相应的控制指令，从而控制家用电器的运行状态。

实施例三

与实施例一相比，不同之处仅在于，电器名称还包括照明设备和智能音响，照明设备和智能音响的安全等级为非危险；智能音响能够为用户播放背景音乐，营造良好的居住环境。开关面板设置有用于控制室内照明灯具状态的触摸开关面板，状态包括开启和关闭；这一点类似于市面上的触摸开关面板，通过接入照明灯具的电路中，便于用户改变照明灯具电路的通断状态，能够对照明灯具的打开和熄灭进行控制。

开关面板上还设置有用于供用户选择背景音乐的触控显示屏，以及用于检测用户是否位于开关面板处的人体红外传感器。本实施例中，触控显示屏具体是位于开关面板朝向用户一侧的左半部分，触摸开关面板位于开关面板朝向用户一侧的右半部分，人体红外传感器位于开关面板朝向用户一侧的顶部。

处理模块还用于接收人体红外传感器的检测信号，基于检测信号得到用户在开关面板处的停留时长T，并根据预设第一时间阈值x和第二时间阈值y(本实施例中将第一时间阈值x和第二时间阈值y分别设定为1秒和3秒)判断停留时长T，如果停留时长T≤第一时间阈值x(即T≤1秒)，则判断用户路过开关面板；如果T∈(x,y)，即T∈(1秒,3秒)，说明停留时间T属于1秒-3秒这个时间区间，则判断用户需要控制开关面板上的触摸开关面板；如果T≥y，即T≥3秒，则判断用户需要控制开关面板上的触控显示屏，并控制触控显示屏亮度提高至标准亮度值。且标准亮度值根据环境亮度进行调整，类似于手机的屏幕亮度自动调节功能，在此不再赘述，能够避免亮度太暗看不清楚屏幕或亮度太亮刺眼，从而提升用户的使用体验。

采用本方案，考虑到触控显示屏亮度较高时的功耗较高，避免触控显示屏一直处于亮屏状态；通过在开关面板上设置人体红外传感器，对用户在开关面板处的停留时长进行检测。如果时长较小，说明用户此时可能是路过或是意图控制触摸开关面板，用户无需看到显示屏的内容，触控显示屏的亮度为零。

判断模块还用于判断用户是否触控开关面板上的触控显示屏或触摸开关面板，且停留时间T是否小于第二时间阈值y时；如果判断结果均为真，则生成用于切换照明灯具状态的触发信号。

具体来说，当用户的停留时间T小于第二时间阈值y，说明用户此时有可能是路过开关面板或者意图控制触摸开关面板；在这个基础上，如果触控开关面板上的触控显示屏或触摸开关面板接受到用户的触摸信号，则说明用户只需要切换照明设备的状态。所以，即使是用户没有点准触摸开关面板，只要是点在开关面板上的触控显示屏或触摸开关面板，均可以生成触发信号，基于这个触发信号切换照明设备的状态。采用本方案，能够避免用户在黑暗环境中无法准确打开照明设备；并且，由于可触控的面积增大，也能够节省用户寻找触摸开关面板的时间，特别适用于视力不好的用户使用，实用性强，能够进一步提升用户的使用体验。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.智能开关面板，包括面板主体和设置在面板主体内部的控制电路，其特征在于，面板主体上设置有电源按键、拾音器、扬声器和无线通信模块；

还包括与面板主体无线连接的服务器，服务器包括输入模块、处理模块、数据库、判断模块和输出模块，其中：

输入模块用于获取拾音器采集到的声音信息；

处理模块用于根据语音识别算法对声音信息的声纹特征进行分析，得到年龄段信息；并将声音信息转换为相应的文字信息；

数据库用于预先录入电器名称，并标注电器的安全等级；所述安全等级包括危险和非危险；

判断模块用于接收年龄段信息和文字信息，并提取文字信息中的电器名称；根据电器名称从数据库中匹配出安全等级，若安全等级为危险，则判断年龄段信息是否小于预设阈值，如果是，则生成提示信息；反之，则生成用于切换电器运行状态的控制指令；

输出模块用于接收提示信息，并控制扬声器播放提示信息。

2.根据权利要求1所述的智能开关面板，其特征在于：还包括管理员终端设备，用于接收并显示提示信息。

3.根据权利要求1所述的智能开关面板，其特征在于：数据库还用于预先录入并存储管理员声纹特征；判断模块还用于判断拾音器采集到的声纹特征与管理员声纹特征是否相同，如果是，则直接根据声音信息生成控制指令。

4.根据权利要求1所述的智能开关面板，其特征在于：所述预设阈值为10岁。

5.根据权利要求1所述的智能开关面板，其特征在于：无线通信模块采用ZigBee通信模块。

6.根据权利要求1所述的智能开关面板，其特征在于：还包括设置在面板主体上的摄像头；输入模块还用于获取摄像头采集到的图像信息；

数据库还用于预先存储手势模板以及与手势模板对应的控制指令；

处理模块还用于根据手势识别算法处理图像信息，识别手势；与数据库中的手势模板进行匹配，生成控制指令。

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