CN113777905A - 一种电子时钟 - Google Patents

Abstract

一种电子时钟，用于和一个或多个智能家居设备建立单向或双向通讯连接，该电子时钟具有规则形状外壳，在所述外壳内装设有微处理模块，被配置成接收来自不同网络协议下的智能家居设备的通讯连接请求，在建立所述通讯连接后检测每一智能家居设备的设备状态和调节参数以对每一家居设备的状态指示调节在该电子时钟端进行模拟，生成对应的状态指示调节界面，而在每一家居设备端关闭状态指示。

Description

一种电子时钟

技术领域

本发明主要涉及一种电子时钟设备及其配套控制***，能够对物联网（IoT）家居设备的状态指示模块进行优化。

背景技术

目前智能家居设备已经进入千家万户，很多家庭都有各种各样的智能家居设备，而这些设备往往有各种各样的指示灯，用于指示设备的各种工作状态。有时，为了方便用户通过无线的方式控制这些智能家居设备，可通过在用户的便携式电子设备（例如智能手机、智能电脑等）安装应用程序来无线地操控某一些功能。

由于通常在产品设计上，各种智能家居设备为了表示其各自不同的状态反馈，都可能在外壳开设指示灯窗口或者配套的用户指示界面（例如电子设备的图形操作界面），以便让操作这些智能家居设备的用户直观地看到设备的状态，例如闪烁、不同RGB色彩显示等，而有些智能家居设备是具有显示屏幕的，虽然会设置休眠或定时关闭，但实际上设备仍然在间歇运行。因此，由于家庭智能家居设备安装的种类不断增多，随之而来的是增加了家庭信息交互***的运行功耗，并且指示灯会长期闪烁，会对人体视觉或感官造成困扰，比如睡觉时指示灯闪烁，较大的显示界面亮光、指示灯亮度过高等因素影响用户睡眠等。

基于上述缺陷，本发明设计一种电子时钟***，采用独创的智能逻辑判断方法来智能化控制智能家居设备指示模块的亮度，甚至开启/关闭指示灯和/或图形操作界面的控制状态等，来提升用户的使用体验。本发明通过检测和识别用户家庭实际设备和传感器情况，通过一个或者多个逻辑条件来判定每一智能家居设备控制其指示灯需要执行的状态命令。

发明内容

本发明的整体技术方案是：一种电子时钟（301），用于和一个或多个智能家居设备建立单向或双向通讯连接，该电子时钟具有规则形状外壳，在所述外壳内装设有微处理模块，被配置成接收来自不同网络协议下的智能家居设备的通讯连接请求，在建立所述通讯连接后检测每一智能家居设备的设备状态和调节参数以对每一家居设备的状态指示调节在该电子时钟端进行模拟，生成对应的状态指示调节界面，而在每一家居设备端关闭状态指示。

作为一种优化方案，所述电子时钟外壳内布设有电耦接所述微处理模块的指示界面（311）、声音装置（3），所述指示界面用于显示时间以及所述状态指示调节界面，所述声音装置用于接收和/或播放语音信息。

在此基础上，所述电子时钟外壳内又设有电耦接所述微处理模块的摄像头（352），用于检测所处应用场景区域内的用户生物或行为特征，根据检测到的数据信息来判断是否开启对各个智能家居设备的状态指示调节。

本发明的有益效果是：很好地利用电子时钟这一家居办公常用设备进行改进，在不明显改变原有电子钟的外观结构的前提下使之能够更便利地和多种智能家居设备建立集中式互连，从而使用户能够更便利地浏览和控制对家装电器设备、智能家居设备的自动化指示操控，尤其是在休憩时能够智能化地关闭例如语音提示、指示灯光或显示器光线，而非简单地全开/全关。另外，电子时钟的结构可以设计成便携式和墙装式，更好地适合于家装办公环境诉求，值得推广。

附图说明

本发明的有益效果和独创性特点将通过以下实施例结合附图的方式得到更好的体现，在各个附图中相同或相似的元件、模块可能采用相同或不同的数字符号表征，是为了更好地区分说明，而有些结构构造重复出现的时候，在其中一个或几个附图中可能被省略以简化表述，其中：

图1表示出本发明电子时钟的***应用情景示例；

图2表示出本发明电子时钟的***逻辑功能原理示意图；

图3表示本发明电子时钟的主要组成的立体构造示意图；

图4表示图3中描绘的这种电子时钟的组装原理示例；

图5表示本发明电子时钟的主要组成的另一种立体构造示意图；

图6表示图5中描绘的这种电子时钟的另一种组装原理示例；

图7表示图5中描绘的这种电子时钟的使用状态图；

图8表示图7中这种电子时钟的指示界面的应用示例。

具体实施方式

智能控制***

如图1示意性描绘使用本发明电子时钟***实现的应用场景区域，该应用场景仅描绘出了一个与进入该场景区域的用户1可能相关联或期望控制的功能设备示例。举例来说，该场景区域中安装有摄像头302，可用于判断用户1是否进场出现、停留或活动情况以及所述智能家居***须要执行的生物验证识别。有时，类似于摄像头302这样的家居设备或有些电工开关设备（例如水电安装电工附件）还设有声音传感器，例如声音装置3（可包含麦克风/扬声器装置或它们组合），可用于辅助判断用户在当前场景区域内的活动情况，例如远离/靠近某一电工开关设备所处位置等参数。声音装置3还可用于感测在当前场景区域中仅感测当前场景的环境声音而无需专门拾取所进入的用户1发出的自然语言内容，这包括拾取其中的声纹或者是讲述的语言内容等细节参数。另外举例，声音装置3还可用于对当前场景区域中布设的电子时钟301的无线/有线耦合扬声器装置来使用。在一些实际应用中，电子时钟301可以是电工附件底盒形式安装，也可以是便携式组装。

另外，在该场景区域内还安装了若干个照度传感器203，用于感应场景环境亮度或场景内任何有源器件发出的光照度（例如灯具2照射出的光线或者是某一些智能家居设备的指示灯光）并且转换为数字电平信号作为电子时钟301识别用的触发开关信号或触发等级信号等。在此基础上，当前场景区域中还可布设多个电子时钟301，某些电子时钟301本身带有指示灯、光学传感器或电磁/声学传感器等。例如，电子时钟301可作为光学传感器的一种集成模块来设置，可以是耦合到吸顶灯、射灯或者是任何具有光耦触发元件的设备。此外，电子时钟301可通过红外光载波方式与上述摄像头302通讯连接，也可与墙壁安装的电工开关20、插座303同时建立通讯。

有时，电子时钟301还用于与智能家居***外的家用电器建立单向/双向通讯，可以是空调5、电视机或热水器（为了简化未画出）。在以上列举的各智能设备或家用电器示例中，其共通特性是附带装设有若干个指示灯或者较小型LCD显示亮屏。且一般情形下，空调5的指示灯501可被配套遥控器或在家用电器上手动开/关。

在一实施例中，指示灯501的亮度可被指令化自动调节。在作为一种电磁传感器使用时，电子时钟301可以是无线射频信号收发器或者无线协议转换器，能够与以上列举的智能家居设备经一个或多个无线网络链路通讯耦接，例如Wi-Fi、WLAN或者长连接蓝牙（BLE）等对等传输协议网络相互通讯。而且，电子时钟301还可将不同通讯协议的智能家居设备间彼此通讯以编译和传递控制指令。此外，在另一较佳实施例中，家用电器例如空调5的设备运行状态可被所述电子时钟301数字化模拟运行，从而可通过这种协议转换器设计的电子功能将该空调5的设备控制代码读取和在线下载对照，从而将每一空调设备代码对应的功能控制码进行存储和模拟。当电子时钟301对任何家用电器设备的电子功能完成功能模拟后，当前家用电器设备的指示灯自动地被关闭，或者另外地被用户操控再次点亮。

而在另一实施例中，电子时钟301也装设了指示灯或者是通过触控屏幕闪烁的方式来提示，原先指示灯501的至少一部分指示功能可在该电子时钟301对等地被可视化呈现，因此指示灯501不必再重复例如闪烁、亮灭等。另外，电子时钟301的改进实例包含了对多个家用电器设备的指示功能的模拟和综合化显示，从而便于用户整体地操作这些家用电器设备，尤其是操控它们的状态指示功能。

另外，当有用户1进入图1所示的当前场景区域时，所述智能家居***设定为通过摄像头302感测人形移动以判定进入区域中的是用户1而非其它动物或者是漂浮异物，从而触发感测指令给电子时钟301。因此有时摄像头302可被电子集成到电子时钟301内以作为一个实物整体。

如图2示意性描绘出，电子时钟301的实体形态可以是多样的，也可以设计成与插座303相同或相似形式，或者是包含插座303的主体功能机构（例如输电插孔323）及其通断控制机构）以具备更多功能。其中，电子时钟301可具有指示界面311，被配置成显示与被模拟的其它智能家居设备相同的状态指示。

状态指示优化方法

结合图1和图2来说明。电子时钟301的微处理模块设定有优化逻辑算例以确定是否持续地监听摄像头302的指令生成或发送。有时，所述优化逻辑算例可包括通过微处理模块嵌入的若干个时间戳，用于确定在设定的时间长度内摄像头302感测到的区域中用户1的动作状态变化，例如在拍摄视场内往复行走频次、坐卧或者是短暂驻足等。如果在所设定时间戳内摄像头302执行人形检测的次数（或者可设定该摄像头设备本身的监测灵敏度）来确定是否开启/关闭指示灯其指示灯。较佳地，所述摄像头302可被配置为在检测到人形移动时动态地识别用户1的面部特征要素，所识别出的面部特征要素用于判断是否关闭指示灯，例如判断是陌生人进入时或者是用户正在注视着摄像头302。或者，用户1进入当前区域后触发了被动式传感器6（例如红外人体感应式）检测到信号而触发电子时钟301从休眠状态被唤醒。

在一个实施例中，优化逻辑算例还包括用户体征状态参数，能够利用摄像头302和声音装置3（包含麦克风、扬声器等音频模块）来组合判断用户是否存在和可能的作息状态。之前提到，通过在人形检测的基础上可甄别出用户的面部特征从而进行面部识别以确定该用户可能的身份验证，从而向电子时钟301发送验证指令信息。电子时钟301接收和读取该验证指令后确定向用户提供何种电气/电子功能，例如是接触门锁锁扣、点亮灯具。有时，智能家居设备的状态也可能是在用户1进入当前场景区域前已经处于运行状态，例如灯具2已经开启点亮、电动窗帘已经关闭，电工开关20已关闭等，而在此基础上再次触发的验证指令信息包含了对灯具光源的亮度、色彩调节，或者是电动窗帘的打开比例。尤其是，用户可通过麦克风/扬声器3来发送语音命令以通过电子时钟301来控制该语音内容中包含的设备名称，例如“打开空调和热水器”。

在另一实施例中，优化逻辑算例还可包括环境测定参数，例如环境亮度、温湿度和/或压力值（例如气压、CO含量比、水压等），利用上述智能家居设备上的照度传感器判断环境亮度时，作为对允许电子时钟301启动场景内的应用模块的控制触发条件。在本文中所指的“电子时钟”是包含基于协议控制方式的参数动态监测装置，也可以是对人体、环境参数的监测设备，有时电子时钟的控制优先级是高于其他相邻智能家居设备，例如摄像头302、电工开关302和/或插座303，或者也可以是作为主设备来设定。

在一些情况下，以上智能家居设备可能在用户进入当前场景区域之前已设置有触发条件，例如说插座303可被用户的移动电子设备110远程地设定成[9:00~22:00]时间段开启保持通电状态，在利用以上列出的一些逻辑算例判定时间戳，用户也可以在进入该场景区域并获得摄像头302的验证后通过移动设备110设定输入自己的动态作息时间，本专利***根据用户设定当前环境下这个新的作息时间来调整每一智能家居设备附带指示灯的亮度、亮灭或功率。又例如，电子时钟301也可在通过与用户佩戴的穿戴设备10通讯来获得用户可能发出的肢体动作所对应的例如加速度量、心率来确定用户是否在移动或者是休息。电子时钟301可被配置成预设定用户输入的作息时间的提前一个小时和醒来后的一个小时显著降低指示灯亮度而在用户休息的时间段内关闭指示灯。另外，也可在此基础上增加另一个或多个优化逻辑算例来执行对触发指示灯调节的等级。例如，当电子时钟301设定用户状态参数作为条件时，也可通过设定麦克风采集语音来识别用户的呼吸或者是关联摄像头来判定用户的躺卧状态，这样的效果是在已确定用户设定的作息时间的前提条件下进一步判断休息状态从而在临近休息的状态下降低指示灯亮度。

当然，设计人员仍需要考虑***复杂度的情形，举例说，在判断优化逻辑算例还包含环境亮度时，照度传感器3的触发条件可不被电子时钟301纳入***判断的指标参数，而以相邻的上述时间戳之间用户体征状态参数关联确定的指标参数来关闭***内关联的所有附带指示灯的任何智能家居设备，并且同时降低该电子时钟301的运行功耗。或者，当和以上所设定的作息时间段有关的逻辑算例因任一用户体征状态参数产生变动而被移除时，照度传感器3可被电子时钟301控制再次启动以根据当前场景环境中的亮度来调节指示灯或者显示屏幕的亮度，这样的效果是使得人眼对感光更加舒适，也更能提供用户喜好的光环境配比。

具体来说，电子时钟301内置的微处理模块可被配置成生成事件序列函数

，监听在两预定相邻时间戳之间产生的变动数

后，优化逻辑算例

符合下列表达式（1）：

（1）

其中m表示具备指示功能的智能家居设备或家用电器设备的数量。按照以上例举的***来看，能够与电子时钟301通讯耦合的各智能设备的设备参数（例如设备类别、设备代码、MAC地址等）作为事件序列函数

的变量。举例说，摄像头302设有指示灯322，插座303设有指示灯313，空调5的电插头502插接到插座303的电插孔323后，插座303可识别所接设备，从而确定其指示灯在断电时已被关断。而该两种指示灯的设定参数可彼此不同。而同时***内又设置多个灯具（也可以是灯组）304、305，灯具304与指示灯322可具有不同的调节参数，这些调节参数可被微处理模块识别并且转化为度量指标，例如指示灯322、指示灯313和灯具304都设定有“ON/OFF”指标或者间歇性通断状态，而灯具304相较于此类指示灯另外可具有亮度、色温和/或色彩的调节参数。一般情形下，微处理模块可按照某一个或多个时间戳来设定启动整体***的通断，即对应“ON/OFF”指令代码。而当该***内设备数量、功能复杂度增加时，需要对每一连接的智能设备的状态进行识别以通过执行上述的优化逻辑算例

达到准确指示调节。在此基础上，变量τ还可包含对所承载的网络类型和距离的度量指标，例如灯具2与电子时钟301之间可直接通过蓝牙5.0协议彼此直连和传递数据。

基于执行表达式（1）描述的优化逻辑算例

，设置调节系数

，可满足表达式（2）：

（2）

电子时钟301还可被配置成与用户的移动设备或穿戴设备10进行不同于和场景内各智能家居设备协议的网络通讯。例如，在摄像头302确定用户的体征和面部特征来验证了该用户的身份标识后，电子时钟301可通过低功耗蓝牙（Bluetooth）协议与穿戴设备10建议通讯，而与智能家居设备（例如智能插座303）建立ZigBee通讯。当确定执行建立这种蓝牙握手后，电子时钟301可获取和存储来自穿戴设备10的动态体征信息。用户蓝牙设备可通过这种方式直接与电子时钟301建立短距离快速通讯而无需通过例如云服务器来确定是否加入当前场景下电子时钟301创建的例如MESH网络，当室内场景中的电子时钟301的数量为多个或者用户可能在多个室内场景中往复走动时，各电子时钟301仅设定为与蓝牙设备建立相对于ZigBee网络传输距离更短的低功耗蓝牙连接通信，从而本专利***能够更快速地确定用户是在哪一个区域中移动或者躺卧。

在此基础上，在以上所述的用户输入设定的作息时间生成的前提下，电子时钟301又被配置成获取进入用户的访问权限，从而来确定对用户的活动轨迹进行周期性采集和记录。例如，在不同的用户进入当前场景区域中时，能够对不同的用户进行识别和访问权限的设定，从而确定是否移除当前***下已存储的作息时间设定而通过周期性判断来确定何时开启或关闭智能家居设备的指示灯。

在以上所列实施例的优化方案中，电子时钟301还被配置成向移动设备（和/或穿戴设备）10发送状态标识，以向设备控制端应用程序同步设备的指示状态。例如，至少一个智能家居设备可对应一个指示界面或者其子界面，就像摄像头302对应有指示界面50那样，指示界面50包含了子界面510、520、530，其中子界面510用于远程地显示摄像头302拍摄到的影像，子界面520用于显示对其指示灯322开关的设定页，子界面530用于显示对开启指示灯322的时间段的设定页。在前文所列的实施例中，用户1可以通过在移动设备10上下载像指示界面50这样的应用程序来操作各子界面从而实现对指示灯322的基本设定。而有一些情况下，插座303的指示灯313可能因为插座303本身的电子性能而呈现不同的闪烁状态。例如，就像该插座303的指示界面60的子界面610和子界面620中显示的插座303的输电状态，当瞬时功率出现峰值时或者是利用内置的电测量元件检测到出现电流/电压过载时以短促红色闪烁，而在测算网络强度RSSI值低于某一阈值时确定当前设备离线，从而确定以蓝色缓慢闪烁以提示用户1，有时也可以提供子界面630来设定这些指示状态。

当使用表达式（1）和（2）的方式设定前文电子时钟***后，可以避免删除必要的状态提示事件。例如，当出现上述电流/电压过载或者瞬时功率异常时，即便是用户1在夜晚躺卧休息，该状态指示也不应被关闭。因此，即便用户1可能设定了子界面630，但是在必要情形下，***可设定时间戳以删除这些设定而在正常状态下恢复用户的设定输入。另外，还需要同时对灯具304进行设定，例如在熄灭后再次点亮或者闪烁以告知用户存在用电异常。而在一般情形下，灯具304是由单独的电工开关设备独立地控制。作为优化方案，这种电工开关设备也设有指示界面70，指示界面70可包含用于选择助眠音乐的子界面710及用于操控灯具304、305的子界面720以及对其它智能家居设备的设定子界面。

电子时钟设备

图3示意性描画了本发明所列电子时钟设备的主体构造。示例性的电子时钟301具有一个长方体或立方体外壳，该外壳开设有嵌入指示界面311的框体以及可以装入指示界面311的配套电子元件的内腔，另外在该外壳周围开设多种开孔以便对准和该指示界面311电耦合的其它电子元件的接口，例如，对应于摄像头352的开孔，对应于内置的声音装置3的开口，譬如用于麦克风351元件（及阵列组合）拾音的开孔，用于扬声器353的开孔，以及对应于外置接口354（譬如USB-C，Type-C等）的开孔等。另外，在一个实施例中，该框体还可以内嵌有一个或多个按键355，便于用户直观的输入。

图4描画出的一个实施例是从图3表现的电子时钟立体构造的背侧结构，其主要是用于说明这种电子时钟301能够适配一个基座370而固定安装在一个接触面上。举例来说，基座370具有电工安装盒（无实质特点未描画出）用于安装在接触面（例如墙面、木质吊顶等）内实现输电。为了便于描述，图4表现出电子时钟301是沿着O-A向贴装在基座370上，这里电子时钟301背侧开设凹腔363用于套装基座370外缘，为了实现这种固定安装，凹腔363内侧缘开设多个卡槽（视角遮挡未描画出）用于卡入卡扣372，并且在和这些卡槽相对置的内侧缘位置也开设卡槽365，用于啮合到基座370上的凸台373以实现电子时钟301对基座370 的位置稳固。其中，为了便于再次取下该电子时钟301主体，卡槽365被设计成在和凸台373啮合后仍预留一定深度和宽度的缺口以便于使用工具伸入该缺口并上翘以解除以上卡合状态，取下电子时钟301。

实现以上相对位置稳固的目的是让电子时钟301内置的谐振耦合元件364能够对准基座370内置的谐振元件374以实现电磁谐振耦合而从基座370向电子时钟301无线地传输交流电力。从而再通过电子时钟301内的电源元件转换成直流电后提供给各个电子元件，也可以再通过外置接口354向外二次输送直流电流。其中，凹腔363及其卡槽被设计成使得底面能够贴合住基座370的组装表面371实现紧密接触，从而实现两谐振元件间的有效耦合。

图5~图7描画出电子时钟301的另一种示例方案。正面构造不再赘述，不同的是其背侧构造的变化及其带来的功效。电子时钟301设有一个翻板361，该完整地翻板361容纳在上述凹腔363内以呈现一体式效果。翻板361可用于将电子时钟301支撑在例如桌台上，也可用于扩展电子时钟301的电子功能。例如，翻板361表面可设置按键362（譬如内置电容开关、薄膜开关等）以尽可能扁平化其厚度，从而适合于收纳在凹腔363内。

图6是以和图4相同的安装方式组装在配套的基座380上。凹腔383的一侧缘设有枢轴367，用于枢接到翻板361的一端提供其翻转自由度。在优化方案中，枢轴367内设置柔性排线以连接按键362的电子驱动元件到电子时钟301内的微处理模块。

凹腔363的底面上设有多个电触点366，用于在上述组装后对准接触基座380的组装表面381上设置的电触点384，以实现电力输送和/或数字电信号的传递。为了实现紧密的电接触，凹腔363内缘设有多个卡槽，用于卡接基座380外缘布设的卡扣382或卡筋383以紧密固定。作为进一步优化，在翻板361的背侧368也可以布设电触点384，用于从凹腔363内翻转出翻板361后使得电触点384和电触点366解除电接触，从而触发电子时钟301 的指示界面311的变化或触发启动电子时钟301的一个预定功能。

在以上的优化方案中，基座370、380可以是电工开关规格的基座或暗装盒面盖，以便于适配电工开关并且固定在墙面上。图7示意性表示出安装在墙面后的这种电子时钟的固定状态。

图8示意性表示在使用图4这种电子时钟时的一个指示界面311上呈现的智能化内容。可通过前文所列表达式（1）和（2）那样的方案来实现启动总的指示开关的状态指示调节子界面3111，而在状态指示调节子界面3112中能够呈现挂载在当前电子时钟301下的多个智能家居设备的指示状态。

Claims (3)

1.一种电子时钟（301），用于和一个或多个智能家居设备建立单向或双向通讯连接，其特征是，该电子时钟具有规则形状外壳，在所述外壳内装设有微处理模块，被配置成接收来自不同网络协议下的智能家居设备的通讯连接请求，在建立所述通讯连接后检测每一智能家居设备的设备状态和调节参数以对每一家居设备的状态指示调节在该电子时钟端进行模拟，生成对应的状态指示调节界面，而在每一家居设备端关闭状态指示。

2.根据权利要求1所述的一种电子时钟，其特征是，所述电子时钟外壳内布设有电耦接所述微处理模块的指示界面（311）、声音装置（3），所述指示界面用于显示时间以及所述状态指示调节界面，所述声音装置用于接收和/或播放语音信息。

3.根据权利要求2所述的一种电子时钟，其特征是，所述电子时钟外壳内又设有电耦接所述微处理模块的摄像头（352），用于检测所处应用场景区域内的用户生物或行为特征，根据检测到的数据信息来判断是否开启对各个智能家居设备的状态指示调节。

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