家电控制系统

技术领域

本发明涉及智能家居领域，尤其涉及一种家电控制系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高、需求的日益增长以及信息化程度的普及，更多人将不满足于维护传统生活的现状，因此智能家居开始出现在人们家中，并逐渐替代普通家居。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。

现有技术中的智能家居控制方法一般为将各种家用电器的控制方式集中在一个设备或APP上，通过该设备或APP控制家用电器。这种方式需要各个家用电器具备反馈和接收无线或有线指令的能力，然而，现有技术中，具有该能力的家用电器往往价格高昂，若想实现智能家居，需要重新购买家用电器，成本高。而且，现有的智能家居不能检测到用户手动开启的家用电器不便于用户实时了解家用电器的工作状态。在控制家用电器工作后，为了防止其因不当工作造成损坏或产生安全隐患，用户需要时时留意其工作状态，并对其进行控制，给用户带来不便。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种家电控制系统，设置图像采集单元、电能计量及控制单元，通过这两个单元分别采集控制环境中不同区域的图像和电能消耗数据，根据该图像和电能消耗数据确定当前工作的家用电器以及其他工作状态，并通过将控制指令发送给智能开关或家用电器的方式控制其工作状态，降低了对家用电器信号接收、反馈能力的要求，降低了智能家居的成本，而且，能够实时对家用电器的工作状态进行管控，避免了用户需要时时留意的问题，减少了其损坏的可能性，提高了用户使用的便利。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种家电控制系统，所述家电控制系统包括：图像采集单元、电能计量及控制单元、控制器，所述控制器分别与所述图像采集单元、电能计量及控制单元、控制器通信连接；所述图像采集单元包括布设于控制环境中的多个摄像头，通过所述摄像头采集所述控制环境的图像，所述图像覆盖所述控制环境的所有区域，且不同的摄像头对应的区域不同；电能计量及控制单元包括多个智能开关，所述智能开关包括电能计量模块、开关，所述智能开关布设在所述控制环境的不同区域，并与所述区域中的插座或供电线路连接，采集所述插座或所述供电线路的电能消耗数据，并通过所述开关控制所述插座或供电线路的电能通断；所述控制器包括图像识别模块，所述控制器通过所述智能开关传输的电能消耗数据获取消耗电能的区域，并控制与所述区域对应的摄像头采集所述区域的图像，通过所述图像识别模块识别所述图像中当前工作的家用电器，并根据所述家用电器的预设工作要求向所述家用电器发送控制指令或通过所述智能开关控制所述家用电器的工作状态，所述预设工作要求包括所述家用电器工作状态对应的工作条件。

进一步地，所述家电控制系统还包括声音采集单元，所述声音采集单元包括布设在所述控制环境中的多个声音采集模块，所述声音采集单元通过所述声音采集模块采集并传输的声音数据获取当前工作的家用电器。

进一步地，所述控制器存储有每个所述声音采集模块所在的区域，所述控制器根据传输声音数据的所述声音采集模块所在区域和所述声音数据中的音量强度确定当前工作的家用电器所在区域，并根据所述声音数据中的声音特征信息确定当前工作的家用电器。

进一步地，所述图像识别模块存储有所述家用电器的不同工作状态对应的工作图像，通过所述工作图像识别所述图像中当前工作的家用电器。

进一步地，所述控制器还存储有不同家用电器的电能使用数据，所述控制器根据所述电能使用数据预测当前可能工作的家用电器，并将预测数据发送给图像识别模块，所述图像识别模块结合所述预测数据、工作图像识别所述图像中当前工作的家用电器。

进一步地，所述电能使用数据包括不同工作状态对应的电能使用曲线、平均消耗功率、电流中的至少一种。

进一步地，所述根据所述家用电器的预设工作要求向所述家用电器发送控制指令或通过所述智能开关控制所述家用电器的工作状态的步骤具体包括：所述控制器通过所述图像采集单元采集的图像和所述电能消耗数据获取所述家用电器的工作条件和工作状态，并判断所述工作状态与所述工作条件是否匹配，根据匹配结果向所述家用电器发送控制指令或通过所述智能开关控制所述家用电器的工作状态。

进一步地，所述控制器包括指令生成模块，所述指令生成模块存储有所述家用电器不同工作状态对应的控制指令，所述控制器确定所述工作状态与所述工作条件不匹配后，根据所述预设工作要求获取所述工作条件对应的待实现工作状态，并通过所述指令生成模块生成所述待实现工作状态对应的控制指令。

进一步地，所述控制器还包括指令发送模块，所述指令发送模块获取所述家用电器的通信方式，根据所述通信方式封装所述数据，并通过所述通信方式将所述数据发送给所述智能开关或家用电器。

进一步地，所述控制器还包括指令发送模块，所述指令发送模块获取所述家用电器的通信方式，根据所述通信方式封装所述控制指令，并通过所述通信方式将所述控制指令发送给所述智能开关或家用电器。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过这两个单元分别采集控制环境中不同区域的图像和电能消耗数据，根据该图像和电能消耗数据确定当前工作的家用电器以及其他工作状态，并通过将控制指令发送给智能开关或家用电器的方式控制其工作状态，降低了对家用电器信号接收、反馈能力的要求，降低了智能家居的成本，而且，能够实时对家用电器的工作状态进行管控，避免了用户需要时时留意的问题，减少了其损坏的可能性，提高了用户使用的便利。

附图说明

图1为本发明家电控制系统一实施例的结构图；

图2为本发明家电控制系统另一实施例的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。

请参阅图1-2，其中，图1为本发明家电控制系统一实施例的结构图；图2为本发明家电控制系统另一实施例的结构图。结合附图1、2对本发明的家电控制系统作详细说明。

在本实施例中，家电控制系统包括：家电控制系统包括：图像采集单元、电能计量及控制单元、控制器，控制器分别与图像采集单元、电能计量及控制单元、控制器通信连接；图像采集单元包括布设于控制环境中的多个摄像头，通过摄像头采集控制环境的图像，图像覆盖控制环境的所有区域，且不同的摄像头对应的区域不同；电能计量及控制单元包括多个智能开关，智能开关包括电能计量模块、开关，智能开关布设在控制环境的不同区域，并与区域中的插座或供电线路连接，采集插座或供电线路的电能消耗数据，并通过开关控制所述插座或供电线路的电能通断；控制器包括图像识别模块，控制器通过智能开关传输的电能消耗数据获取消耗电能的区域，并控制与区域对应的摄像头采集区域的图像，通过图像识别模块识别图像中当前工作的家用电器，并根据家用电器的预设工作要求向家用电器发送控制指令或通过智能开关控制家用电器的工作状态，预设工作要求包括家用电器工作状态对应的工作条件。

在本实施例中，控制环境可以为厨房、客厅、阳台等区域，其大小和范围可根据用户需求进行设置。

在本实施例中，家电控制系统还包括声音采集单元，声音采集单元包括布设在控制环境中的多个声音采集模块，声音采集单元通过声音采集模块采集并传输的声音数据获取当前工作的家用电器。

在本实施例中，声音采集模块可以为麦克风、智能音响等能够采集声音的器件。在其他实施例中，声音采集模块还可以为智能家电上设置的声音采集模块，控制器与该智能家电连接，并通过智能家电的声音采集模块采集声音。

在本实施例中，控制器存储有每个声音采集模块所在的区域，控制器根据传输声音数据的声音采集模块所在区域和声音数据中的音量强度确定当前工作的家用电器所在区域，并根据声音数据中的声音特征信息确定当前工作的家用电器。

在其他实施例中，控制器也可以根据不同位置的声音采集模块传输的声音数据获取同一个声源的到达不同声音采集模块时的强度差、时间差、音色差、位相差确定产生声音的家用电器所在区域。

在本实施例中，声音特征信息可以为音强、音色、音调中的至少一种，其中，为了提高声音数据的准确性，控制器根据距离家用电器最近或和家用电器之间障碍物最少的声音采集模块采集的声音数据确定当前工作的家用电器。

在本实施例中，控制器还存储有控制环境在不同时间下的背景噪声，控制器根据声音数据的采集时间去除声音数据中的背景噪声后，提取声音特征信息。

在其他实施例中，也可以通过声音采集单元存储每个声音采集模块所在区域在不同时间下的背景噪声，在接收到声音采集模块传输的声音数据后，去除相应的背景噪声，并将去除背景噪声的声音数据发送给控制器。

在本实施例中，控制器与声音采集单元、图像采集单元、电能计量及控制单元之间可以通过WiFi、蓝牙、红外灯无线通信方式连接，也可以通过网线、USB线以及其他有线传输的方式通信连接。

在本实施例中，控制器可以为智能手机、笔记本电脑、智能音响、智能网关以及其他能够根据采集到的声音数据、图像确定当前工作的家用电器，并根据预设工作要求发送控制指令的器件。

在本实施例中，图像识别模块存储有家用电器的不同工作状态对应的工作图像，通过工作图像识别图像中当前工作的家用电器。其中，该工作图像可以为出厂时预设的，也可以为用户输入，还可以为通过互联网查找的方式得到的，只需控制器能够该摄像头拍摄的图像识别家用电器的工作状态即可。

在本实施例中，控制器还存储有不同家用电器的电能使用数据，控制器根据电能使用数据预测当前可能工作的家用电器，并将预测数据发送给图像识别模块，图像识别模块结合预测数据、工作图像识别图像中当前工作的家用电器。

在本实施例中，电能使用数据包括不同工作状态对应的电能使用曲线、平均消耗功率、电流中的至少一种。在其他实施例中，电能使用数据还可以为家用电器工作产生的谐波、无功功率、有功功率以及其他能够区别不同家用电器的数据。

在本实施例中，根据家用电器的预设工作要求向家用电器发送控制指令或通过智能开关控制家用电器的工作状态的步骤具体包括：控制器通过图像采集单元采集的图像和电能消耗数据获取家用电器的工作条件和工作状态，并判断工作状态与工作条件是否匹配，根据匹配结果向家用电器发送控制指令或通过智能开关控制家用电器的工作状态。

在本实施例中，智能开关可以通过向家用电器发送遥控信号的方式控制家用电器，对于不支持遥控控制的家用电器，智能开关还可以通过控制电流通断的方式控制家用电器的工作状态。

在其他实施例中，控制器发送控制指令后，还可以通过摄像头拍摄的图像或电能计量及控制单元发送的电能消耗数据检测该家用电器的工作状态，并在确定其在预设时间内没有根据控制指令改变工作状态时，再次发送控制指令或向用户发送预警提示信息。

在本实施例中，控制器包括指令生成模块，指令生成模块存储有家用电器不同工作状态对应的控制指令，控制器确定工作状态与工作条件不匹配后，根据预设工作要求获取工作条件对应的待实现工作状态，并通过指令生成模块生成待实现工作状态对应的控制指令。

在本实施例中，控制器还包括指令发送模块，指令发送模块获取家用电器的通信方式，根据通信方式封装控制指令，并通过该通信方式将控制指令发送给智能开关或家用电器。

在本实施例中，工作条件包括工作时间、工作环境、电能消耗数据、电能质量、操作人员、工作时长、产生的噪声大小中的至少一种。

有益效果：本发明家电控制系统通过这两个单元分别采集控制环境中不同区域的图像和电能消耗数据，根据该图像和电能消耗数据确定当前工作的家用电器以及其他工作状态，并通过将控制指令发送给智能开关或家用电器的方式控制其工作状态，降低了对家用电器信号接收、反馈能力的要求，降低了智能家居的成本，而且，能够实时对家用电器的工作状态进行管控，避免了用户需要时时留意的问题，减少了其损坏的可能性，提高了用户使用的便利。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统、单元、模块的实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立地产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。