一种设有控制设备的智能家居控制系统的制作方法

本发明涉及智能制造领域，具体说是一种设有控制设备的智能家居控制系统。

背景技术：

人工智能是生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，人工智能的研究领域包括：语音识别、图像设备、自然语音处理和专家系统等，而且由于其对人的意识和思维信息过程的模拟，人工智能设备的使用能更加便于用户生活，因此人工智能设备的研究愈加广泛的重视。

目前家庭常用的电器设备如音箱、电视、空调、冰箱等，其中大部分都是非人工智能设备，这些家用电器设备还无法语音识别用户发出的语音指令或与用户进行简单的对话等功能，在人工智能(AI)高速发展并且应用领域越来越广的背景下，有必要开发一种方法或者产品来解决家居设备不具有人工智能的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种简单高效的可采用多种供电模式实现双主控模块的设有控制设备的智能家居控制系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种设有控制设备的智能家居控制系统，包括至少一个家用智能设备和与至少一个所述家用智能设备建立连接的AI控制件；

所述AI控制件包括：主板；

所述主板上设置有主控模块、通讯模块和接口模块；

所述通讯模块和接口模块均与所述主控模块建立连接；

所述主控模块，用于根据接收到的控制指令，输出对与其连接的智能设备的控制信号，同时接收并处理所述接口模块输入的检测信号，根据处理结果输出相应控制信号，以及与所述通讯模块进行数据交换；所述主控模块包括第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块和第二控制模块分别通过第一供电模块和第二供电模块连接到电源模块，电源模块连接有总开关，第一供电模块和第二供电模块分别连接第一开关和第二开关，所述总开关采用自锁开关，负责打开或者关闭整个电源模块，所述第一开关和第二开关采用自锁开关或者自恢复开关，负责打开或者关闭对应主控模块的供电模块；

所述通讯模块，用于与其相连接的智能设备建立通讯连接；

所述接口模块，包括至少一种连接接口，用于建立与其他智能设备之间的连接，并接收相连接智能设备传输的检测信号，以及转发所述主控模块输出的对与其相连接的智能设备的控制信号；

所述AI控制件接收用户发出的对所述家用智能设备的控制指令，并将所述控制指令传输到所述主控模块；

所述主控模块将所述控制指令转化成与所述控制指令相对应的家用智能设备可识别的控制信号，并将所述控制信号传输至所述家用智能设备；

所述家用智能设备接收控制信号，并执行相应的控制操作，

所述家智能用设备为冰箱，所述冰箱内还包括温度探测器和按钮模块，所述温度探测器和按钮模块均和所述主控模块通信；还包括与AI控制件建立通信连接的云端服务器；

所述主控模块，还用于将从语音模块中接收到的语音指令通过通讯模块与云端服务器中存储的数据信息相比对，识别出语音指令中包含的语音信息，或者用于将从语音模块中接收到的语音指令传输至云端服务器，并接收云端服务器反馈的语音指令中包含的语音信息；

和/或所述主控模块，还用于将从所述传感模块中接收到的环境状态信息与云端服务器中存储的数据信息进行比对处理，并根据比对结果输出相对应的控制信号。

作为优选，还包括控制板；

所述主板上还设置有语音模块，所述控制板上设置有触控模块；

所述语音模块，用于接收用户发出的语音指令，并将接收到的语音指令传输到所述主控模块；

所述触控模块，用于接收用户发出的触控信号，并将接收到的触控指令传输到所述主控模块。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过人工智能设备的使用能更加便于提高用户生活的便捷些，提高冰箱的智能化水平，用户通过语音、手机APP等给本发明组建的智能家居控制系统发出对任一个家电设备的指令，间接控制这些设备的使用和管理，提高了用户操作使用的效率，为用户提供了方便，使得用户的家庭生活更方便、更智能、更科学。

2、而且本发明通过多种供电模式进行双主控模块的控制，提高了整个控制设备的兼容性，同时各主控模块互不干扰，还实现了在双主控模块系统中各主控模块的单独开关机控制。

附图说明

图1是本发明中AI控制件的结构立体图；

图2是本图1的分解示意图。

图3是本发明各个功能模块的原理结构示意图

图4是发明所述智能家居控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合图1-图4详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明公开的第一实施例为一种设有控制设备的智能家居控制系统，本发明所述的设有控制设备的智能家居控制系统，包括至少一个家用智能设备和与至少一个所述家用智能设备建立连接的AI控制件；所述AI控制件01包括：主板014；

所述主板014上设置有主控模块10、通讯模块20和接口模块30；

所述通讯模块20和接口模块30均与所述主控模块10建立连接；

所述主控模块10，用于根据接收到的控制指令，输出对与其连接的智能设备的控制信号，同时接收并处理所述接口模块30输入的检测信号，根据处理结果输出相应控制信号，以及与所述通讯模块20进行数据交换；

所述通讯模块20，用于与其相连接的智能设备建立通讯连接20；

所述接口模块30，包括多种连接接口，用于建立与其他智能设备之间的连接，并接收相连接智能设备传输的检测信号，以及转发所述主控模块输出的对与其相连接的智能设备的控制信号。

主控模块10负责将其他功能模块传输过来的信号进行集中计算和处理，它包括主芯片、DDR、EMMC、RESET、时钟控制电路等外围电路，其中主芯片可以根据系统需要选择不同的型号及架构，本发明以RK3229为例，其为四核Cortex-A7，主频最高达1.5GHz，可以对图像和数据进行复杂计算，并具有深度学习的能力，能满足家用AI的系统需要。主控模块10通过SDIO3.0、UART、PCM信号与通讯模块20进行数据交换，最后通过接口模块的Control信号控制与其相连接的智能设备。所述主控模块包括第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块和第二控制模块分别通过第一供电模块和第二供电模块连接到电源模块，电源模块连接有总开关，第一供电模块和第二供电模块分别连接第一开关和第二开关，所述总开关采用自锁开关，负责打开或者关闭整个电源模块，所述第一开关和第二开关采用自锁开关或者自恢复开关，负责打开或者关闭对应主控模块的供电模块。

通讯模块20负责与本系统与外部设备及云端的通讯，它包括WIFI模块和蓝牙模块，其中蓝牙模块根据需要选用。它通过接入路由器组建的无线网络实现与接入无线网络的智能终端之间的通讯，以及与云端的通讯，以及与移动终端之间的通讯。

接口模块30包括但不限于供电接口、接地脚、检测接口、控制信号接口、IIS接口等。其中，供电接口负责对植入或者连接的智能设备的供电部分取电源，并将此电源提供给系统的电源模块；接地接口与智能设备的接地脚连接，保障系统接地良好，正常工作；检测接口负责检测是否与植入或者连接的家电设备对接良好；通过控制信号接口负责可以实现系统对被植入的智能设备进行控制。

较佳的，还包括控制板012；

所述主板上还设置有语音模块30，所述控制板012上设置有触控模块40；

所述语音模块30，用于接收用户发出的语音指令，并将接收到的语音指令传输到所述主控模块10；

所述触控模块40，用于接收用户发出的触控信号，并将接收到的触控指令传输到所述主控模块10。

语音模块30负责对用户发出的语音指令的声场的空间特性进行采集和处理，并通过IIS的方式将信号传输给主控模块10。本发明采用一定数目的声学传感器(一般是麦克风)阵列的方式实现，阵列的方式以及声学传感器的数量根据系统需要选择。以6个声学传感器分布式阵列为例，能够较好实现噪声抑制、混响消除、回声抵消、声源测向、波束形成、阵列增益、模型匹配等功能。

可以想到的是，所述语音模块用于对用户发出的语音指令进行识别，为了达到更好的语音识别效果，设有控制设备的智能家居控制系统的通讯模块还与云端服务器建立连接，所述主控模块通过将语音模块中接收到的语音信息与云端的数据库进行比较和计算，进而实现语音识别。

语音识别过程主要包括语音信号的预处理、特征提取、模式匹配几个步骤，预处理包括预滤波、采样和量化、加窗、端点检测、预加重等过程。语音信号识别最重要的一环就是特征参数提取。提取的特征参数必须满足以下的要求：1)提取的特征参数能有效地代表语音特征，具有很好的区分性；(2)各阶参数之间有良好的独立性；3)特征参数要计算方便，最好有高效的算法，以保证语音识别的实时实现。在训练阶段，将特征参数进行一定的处理后，为每个词条建立一个模型，保存为模板库。作为参考模板。在识别阶段，语音信号经过相同的通道得到语音特征参数，生成测试模板，与模板库里的参考模板进行匹配，将匹配分数最高的参考模板作为识别结果。同时，还可以在很多先验知识(先前验证过的知识)的帮助下，提高识别的准确率。

触控模块50包括电容式触控IC及对应的触控感应按键，按键数量根据系统需要选择。此模块根据手指与触控感应按键之间形成的电容的容量变化来产生触发信号，触控IC对这些信号进行处理后通过IIC传输给主控模块10，主控模块10根据这些信号进行计算和处理并输出对应的控制信号给相连接的智能设备。

还包括与AI控制件建立通信连接的云端服务器；

所述主控模块，还用于将从语音模块中接收到的语音指令通过通讯模块与云端服务器中存储的数据信息相比对，识别出语音指令中包含的语音信息，或者用于将从语音模块中接收到的语音指令传输至云端服务器，并接收云端服务器反馈的语音指令中包含的语音信息；

和/或所述主控模块，还用于将从所述传感模块中接收到的环境状态信息与云端服务器中存储的数据信息进行比对处理，并根据比对结果输出相对应的控制信号。

可选的，所述控制板012上还设置有：与所述主控模块10相连接的传感模块、功放模块和光效模块；

所述传感模块60包括至少一个声学传感器阵列、至少一个温度传感器，湿度传感器及传感处理芯片，用于接收环境状态信息，将采集到的环境状态信息传输至主控模块10；

所述主控模块10，还用于接收所述传感模块传输的所述环境状态信息，并对所述环境状态信息进行处理，并根据处理结果输出相应控制信号；

所述功放模块100，包括伴音功放集成块，用于对语音模块中输出的语音信号进行放大处理；

所述光效模块80，由LED驱动IC和至少一个LED组成，用于接收所述主控模块10发出的驱动信号，执行LED的开启和关闭。

具体的，传感模块60包括温度传感器、湿度传感器等，根据系统需要选择，本模块实现对相连接智能设备的运行环境及周围环境进行温度、湿度等监测并传输对应的数据给主控模块10，主控模块10再将此数据与云端的数据库进行比较和处理。

功放模块100由伴音功放IC和微型喇叭组成，根据系统需要选择，当用户对系统发出语音指令或者其他操作时，系统将处理的结果或者发出的指令通过此模块用声音的方式通知用户。

光效模块80由LED驱动IC和LED组成，IC的驱动通道数及LED的数量根据系统需要选择，当系统接收到指令需要光效指示的时候，主控模块10通过IIC给到LED驱动IC，然后驱动LED发出提前编好的光效，实现本系统的智能提示，体现美感和科技感。

较佳的，所述主板012上还设置有电源模块70；所述控制板014上还设置有无线充电模块90；

电源模块70，与所述主控模块10相连接，用于为设有控制设备的智能家居控制系统中的其他功能模块提供电源；

所述无线充电模块90，与所述电源模块70相连接，包括：充电控制芯片、充电线圈及其外围电路，用于通过无线连接的方式为所述电源模块70充电。

无线充电模块90主要是发射模块，由芯片、线圈及其他外围电路组成，实现对手机的无线充电功能，提高本系统的拓展应用。充电功率、工作模式、支持标准、线圈数量等根据系统需要选择。

所述主控模块10通过IIC控制光效模块80、触控模块50、传感模块60、无线充电模块90，通过IIS信号与语音模块40进行数据交换。

还包括外壳016，所述主板012和控制板014设置在外壳016内；所述外壳016的上方还设置有面板011，所控制板014与主板012的边缘还设置有边框013，所述外壳016的下方还设置有底座018；用户可以通过对面板上的按键实现对触控模块的控制，所述边框用于固定控制板和主板在外壳上，所述底座用于实现设有控制设备的智能家居控制系统便于放置。

所述面板011固定在所述控制板012的上方，所述底座018与外壳016之间还设置有声音播放器017；所述底座018还设置有USB接口。

为了便于实现设有控制设备的智能家居控制系统中主控模块处理的信息进行语音播放，所述底座与外壳之间还设置了喇叭，用于发出语音信息，为了便于建立连接所述底座上还设置有USB接口，便于通过USB连接线实现对设有控制设备的智能家居控制系统的充电及信息传输。

本发明提供一种设有控制设备的智能家居控制系统，包括但不限于图1至图4所示的产品形态，它包括但不限于面板、控制板、边框、主板、电池、外壳、喇叭、底座等，如图2所示。其中面板配合边框实现触控按键、显示、无线充电等功能，按键功能丝印根据需要定义，例如开关、静音、音量加减等，显示效果需要光效模块和外框的配合，具体效果根据需要定义，例如开机灯亮、关机灯灭、休眠绿灯亮、电量不足红灯闪烁、处理指令三色灯交替闪烁等；无线充电功能可以通过面板直接给手机等设备进行充电。控制板集成了触控模块、光效模块、传感模块、无线充电模块等软硬件部分；主板集成了主控模块、电源模块、通讯模块、功放模块、语音模块、接口模块等软硬件部分。电池实现对本系统在没有外部充电的情况下的供电。底座底部有接口负责与设备的植入和连接。

本发明公开的第二实施例为一种智能家居控制系统，包括：至少一个家用智能设备和与至少一个家用智能设备建立连接的AI控制件；其中所述家用智能设备可以空调、冰箱、电视或者音响。

所述AI控制件接收用户发出的对所述家用智能设备的控制指令，并将所述控制指令传输到所述主控模块；

所述主控模块将所述控制指令转化成与所述控制指令相对应的家用智能设备可识别的控制信号，并将所述控制信号传输至所述家用智能设备；

所述家用智能设备接收控制信号，并执行相应的控制操作。

在实时过程中，将家用智能设备与AI控制件建立连接，则AI控制件可以接收用户发出的对家用智能设备的控制指令，AI控制件将其接收到的控制指令转化成家用智能设备可以识别的控制信号后，将控制信号发送至相对应的家用智能设备。

为了实现更好的对用户发出的控制指令进行接收，所述AI控制件还包括设置在主板上的语音模块和设置在外壳内部的控制板上的触控模块；

所述AI控制件通过所述语音模块接收用户发出的控制指令，或者通过所述触控模块接收用户发出的控制指令；或者所述AI控制件通过与其建立通信连接的移动终端接收用户发出的控制指令；或者所述AI控制件通过与其建立通信连接的任意一个家用智能设备接收用户发出的控制指令。

所述家智能用设备为冰箱，所述冰箱内还包括温度探测器和按钮模块，所述温度探测器和按钮模块均和所述主控模块通信。

也即是，具体实施时，用户可以分别通过上述四种不同的方式发出对家用智能设备控制指令：

第一种为通过AI控制件上的触控模块，也即是通过按键输出控制指令。

第二种为通过AI控制件上的语音模块接收语音控制指令，也即是通过对对AI控制件发出语音，AI控制件上的语音模块对用户发出的语音指令进行识别，从而获取到控制指令。

第三种为通过与AI控制件相连接的移动终端，比如：智能手机转发用户发出的控制指令，具体的，用户可以通过在智能手机上安装与AI控制件相关联的手机APP，通过所述手机APP发出对家用智能设备的控制指令至AI控制件，所述AI控制件接收到所述控制指令后，对相对应的智能设备发出控制信号。

第四种为通过对于AI控制件相连接的任意一个家用智能设备发出控制指令。家用智能设备将其接收到的控制指令转发至AI控制件，AI控制件接收到的控制指令进行分析，识别出相对应的家用智能设备，并发出相对应的控制信号至相应的家用智能设备，比如：当空调和冰箱均与AI控制件相连接时，则可以通过对冰箱的语音模块发出对空调的控制指令，冰箱将其接收到的语音信息转发AI控制件，AI控制件控制空调进行相应的控制操作。

由于本系统中可能包括多个家用智能设备和一个或者多个AI控制件，因此所述多个家用智能设备与所述AI控制件的连接方式包括以下几种：

第一种，至少一个所述AI控制件安装在至少一个家用智能设备的内部，也即是，可以每个家用智能设备均在其内部安装有所述AI控制件，每个AI控制件之间也建立通信连接，也可以将一个AI控制件安装在其中一个家用智能设备内部，家用智能设备通过将其接收到的控制指令转发到AI控制件内，即可以实现各个家用智能设备人工智能化的同时，还可以进行多个家用智能设备之间的信息传递。

第二种，所述AI控制件通过接口模块与至少一个家用智能设备建立有线连接。也即是，一个AI控制件通过接口模块建立与多个家用智能设备之间的有线连接，也可以是多个AI控制件通过接口模块与多个家用智能设备之间建立有线连接。

第三种方法，所述AI控制件通过通讯模块与所述至少一个家用智能设备建立无线

通信连接。

可以想到的是，上述三种方式可以混合使用，也可以单独使用，只要满足多个家用智能设备均与AI控制件之间实现连接即可。

为了实现更好的识别语音信息和识别触控指令，还包括与AI控制件建立通信连接的云端服务器；所述主控模块，还用于将从语音模块中接收到的语音指令通过通讯模块与云端服务器中存储的数据信息相比对，识别出语音指令中包含的语音信息；或者，用于将从语音模块中接收到的语音指令传输至云端服务器，并接收云端服务器反馈的语音指令中包含的语音信息。

也即是可以通过不同的方式进行语音识别，第一种为：主控模块可以通过通讯模块与云端服务器建立通讯连接，从云端服务器中的数据库中获取相对应的数据信息，从而识别出语音指令中包含的信息，或者第二种，主控模块还可以通过通讯模块，将接收到的语音指令传输到云端服务器，由云端服务器执行数据库信息的比对和计算，从而识别出语音指令中包含的信息，从而实现语音识别。

所述主控模块，还用于将从所述传感模块中接收到的环境状态信息与云端服务器中存储的数据信息进行比对处理，并根据比对结果输出相对应的控制信号。

为了准确的实现对控制指令的识别及传输至相对应的家用智能设备，所述AI控制件检测并获取与其建立连接的家用智能设备的设备属性，为每个检测到的家用智能设备分配唯一标识符，并将所述设备属性及其相对应的唯一标识符保存在本地或者云端服务器中。

根据所述设备属性识别出其可识别的控制信号，根据为其分配的唯一标识符实现准确的控制信号传递。

可选的，所述主控模块，还用于根据识别出的控制指令，从云端服务器中获取与所述控制指令相对应的多个历史操作信息，从多个历史操作信息中匹配出操作次数最多的作信息，并发出与所述次数最多的操作信息相对应的控制信号到家用智能设备，存储本次操作信息。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以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。