一种电子设备及其交互控制系统、交互控制器的制作方法

1.本发明涉及交互控制领域，特别涉及一种电子设备及其交互控制系统、交互控制器。


背景技术：

2.随着科技的进步和物质生活水平的提升，现代家居空间普遍配置各种智能化多功能的电子设备，例如，电冰箱、微蒸烤机、空调、智能卫浴、智能电视、灯光系统、扫地机器人等。不难预期，对复杂功能电子设备的交互控制技术将伴随人工智能全面进入现代家居空间。
3.cn201911241725.9语音控制装置和电器设备，披露了语音识别、短距离通信(nfc、红外、蓝牙)、语音控制装置与厨电的分体式设计方案；cn201821462743.0磁控旋钮组件和电器设备，披露了以燃气灶为主体，磁感线切割控制方案；cn201910234068.9电器操控设备及方法、电器及电器控制方法、介质，披露了一种独立于被控设备的旋转控制方法，旋转控制指令通过无线通信控制外部电器：cn201911378241.9 一种具有磁控旋钮的灶具及其控制方法，披露了一种具有无线供电及显示功能的磁控旋钮。
4.上述现有技术通过交互控制模组与被控设备本身的分体式设计、近场短距离通信实现单一分体式控制器人机交互控制方案，存在控制局限，例如，语音识别控制无法达到百分之百有效，且容易受机器本身噪声或外部噪声干扰，机械旋钮寿命短易损坏，磁感线切割需要有匹配的磁控底座才能实现，故此，上述现有技术无法实现对设备任意家居位置的交互控制。
5.现有的微蒸烤箱通过传统触摸、按键、机械开关等方式进行控制，由于微蒸烤箱具备传统微波炉、蒸箱、烤箱等多种功能，烹饪操作流程十分复杂，因此仅靠传统操作方式过于繁琐，且不具备远程提醒及控制功能，只能通过蜂鸣器、喇叭进行近距离的声音提示，或者通过无线网络向用户的手机app进行通知提醒，当用户没有随时携带手机、手机未安装与设备匹配的app或者用户不在厨房时，无法及时收到微蒸烤箱的通知提醒。


技术实现要素：

6.本发明主要解决的技术问题是提供一种电子设备及其交互控制系统、交互控制器，解决交互控制空间局限问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种交互控制器，包括：交互控制器处理单元，所述交互控制器处理单元包括功能逻辑处理单元以及分别与其相连的数字信号接口单元和语音识别处理单元，所述语音识别处理单元与所述数字信号接口单元相连；所述交互控制器还包括与所述功能逻辑处理单元分别连接的存储单元、射频无线控制单元、人体距离传感器、连有触控电极的触摸手势控制单元、与所述数字信号接口单元分别相连的无线供电受电通信单元和连有麦克风的麦克风输入单元；所述功能逻辑处理单元用于当接收到触控电极发送的触摸手势指令时，对所述触摸手势指令进行识别得
到触摸手势识别结果；所述语音识别处理单元用于当接收到麦克风输入单元输入的语音指令时进行识别得到语音识别结果，所述人体距离传感器用于当语音识别处理单元接收到语音控制指令时，获取用户与交互控制器的距离值，其中，所述语音识别结果、距离值构成语音识别信息；所述功能逻辑处理单元用于将包含所述语音识别信息和/或触摸手势识别结果的控制信息发送给电子设备控制器。
8.其中，所述交互控制器包括外壳，所述外壳用于固定在电子设备上，或用于放置在其他安装了满足标准无线供电协议的外部无线供单元上。
9.其中，所述人体距离传感器为红外传感器、微波传感器、热释电传感器、超声波传感器、uwb传感器、或热电堆传感器。
10.其中，所述的一种交互控制器还包括：连有扬声器的功率放大单元和灯光控制单元；所述功能逻辑处理单元用于通过射频无线控制单元接收电子设备发送的反馈信号以及解析所述反馈信号得到反馈信息并驱动扬声器播放反馈信息对应的语音以及驱动灯光控制单元点亮反馈信息对应的灯光。
11.其中，所述的一种交互控制器还包括：无线供电受电通信单元，用于接收电子设备的无线供电通信单元或外部无线供单元的供电，以及用于发送交互控制器id及交互控制器通信地址至电子设备，以及用于接收电子设备控制器通信地址；功能逻辑处理单元还用于当所述语音识别结果或触摸手势识别结果为唤醒指令时，通知射频无线控制单元通过无线射频通信方式与电子设备控制器建立通信信道。
12.为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：
13.提供一种电子设备，包括：电子设备控制器及功能组件控制单元，所述电子设备控制器包括射频收发单元、电子设备处理单元、电子设备存储单元；所述电子设备处理单元用于接收到交互控制器发送的控制信息后确定对应的逻辑控制信号；所述功能组件控制单元用于使用所述逻辑控制信号对相应组件执行控制。
14.其中，所述电子设备还包括无线供电通信单元，所述电子设备处理单元还用于控制电子设备上电参数初始化，并控制无线供电通信单元为至少一个交互控制器供电，以及用于接收至少一个交互控制器通过无线供电通信单元发送的交互控制器id及交互控制器通信地址，将交互控制器id与交互控制器通信地址关联地存储至电子设备存储单元，并回送电子设备控制器通信地址。
15.其中，所述电子设备为微蒸烤箱，所述功能组件控制单元包括与电子设备控制器分别电气连接的风机驱动控制电路、加热管驱动控制电路、蒸发器控制电路、微波控制电路、传感器控制电路。
16.为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：
17.提供一种电子设备交互控制系统，包括带有电子设备控制器及功能组件控制单元的电子设备以及与电子设备通信连接的至少一个交互控制器；所述至少一个交互控制器如上任意一项所述；所述电子设备控制器包括射频收发单元、电子设备处理单元、电子设备存储单元；所述电子设备处理单元用于接收到交互控制器发送的控制信息后确定对应的逻辑控制信号；所述功能组件控制单元用于使用所述逻辑控制信号对相应组件执行控制。
18.其中，所述电子设备为微蒸烤箱，所述功能组件控制单元包括与电子设备控制器分别电气连接的风机驱动控制电路、加热管驱动控制电路、蒸发器控制电路、微波控制电
路、传感器控制电路。
19.本实用新型的电子设备及其交互控制系统、交互控制器，融入了两种智能交互控制模式，即语音识别控制、触摸手势控制，这两种交互分别可以单独实现对电子设备的控制，同时也可以通过两种交互方式的组合更加准确地实现复杂电子设备的功能选择及控制操作，多交互方式融合解决了控制局限性的问题，在较强噪声环境下可以通过触摸手势控制实现精准语音识别状态唤醒，也可以简化复杂的操作。
附图说明
20.图1是本实用新型一实施方式中一种电子设备交互控制系统的结构框图；
21.图2是本实用新型一实施方式中一种电子设备的产品示意图；
22.图3是本实用新型一实施方式中一种交互控制器的结构框图。
具体实施方式
23.请参阅图1，是本实用新型一实施方式中一种电子设备交互控制系统的结构框图。
24.一种电子设备交互控制系统200包括带有电子设备控制器10及功能组件控制单元110的电子设备100以及与电子设备100通信连接的至少一个交互控制器20。所述电子设备控制器10包括射频收发单元11、电子设备处理单元12、电子设备存储单元13。在本实施方式中，所述电子设备100为微蒸烤箱，所述功能组件控制单元110包括与电子设备控制器分别电气连接的风机驱动控制电路、加热管驱动控制电路、蒸发器控制电路、微波控制电路、传感器控制电路。
25.请参阅图2，是本实用新型一实施方式中一种带有交互控制器的电子设备的产品示意图。所述交互控制器20包括外壳201，所述外壳201 用于固定在电子设备上100，通过电子设备100上的无线供电通信单元 30供电，或用于放置在其他安装了满足标准无线供电协议的外部无线供单元300上。当电子设备为微蒸烤箱时，交互控制器20可以固定放置在微蒸烤箱正面面板上，用户可直接在交互控制器20上对设备进行语音识别控制操作和触摸手势识别控制操作。交互控制器20的外壳201 可以从微蒸烤箱上取下，并放置在其他安装了满足标准无线供电协议的外部无线供电板300上，获得正常供电的同时，实现交互控制器20与微蒸烤箱的可分离控制。
26.请参阅图3，为本发明一实施方式中一种交互控制器的结构框图。
27.所述交互控制器20包括交互控制器处理单元21，所述交互控制器处理单元21包括功能逻辑处理单元213以及分别与其相连的数字信号接口单元211和语音识别处理单元212，所述语音识别处理单元212与所述数字信号接口单元211相连。所述交互控制器20还包括与所述功能逻辑处理单元213分别连接的灯光控制单元22、存储单元23、射频无线控制单元24、人体距离传感器26、连有触控电极251的触摸手势控制单元25、与所述数字信号接口单元211分别相连的无线供电受电通信单元27和连有麦克风281的麦克风输入单元28。
28.所述功能逻辑处理单元213用于当接收到触控电极251发送的触摸手势指令时，对所述触摸手势指令进行识别得到触摸手势识别结果，其中，所述触摸手势指令为交互控制器上的电容式触控电极接收到的触摸手势操作，所述触摸手势操作包括单击触碰、双击触碰、长按触碰、滑动手势、或上述手势操作的组合触碰操作。
29.所述语音识别处理单元212用于当接收到麦克风输入单元28输入的语音指令时进行识别得到语音识别结果，所述人体距离传感器26用于当语音识别处理单元212接收到语音控制指令时，获取用户与交互控制器20的距离值，其中，所述语音识别结果、距离值构成语音识别信息；所述功能逻辑处理单元213用于将包含所述语音识别信息和/或触摸手势识别结果、交互控制器id的控制信息发送给电子设备控制器10；所述人体距离传感器为红外传感器、微波传感器、热释电传感器、超声波传感器、uwb传感器、或热电堆传感器。
30.所述电子设备处理单元12用于接收到控制信息后确定对应的逻辑控制信号，所述功能组件控制单元110用于使用所述逻辑控制信号对相应组件执行控制。
31.所述语音控制指令或触摸手势指令还可以是用于操作交互控制器 20的唤醒指令，所述电子设备100还包括无线供电通信单元30，所述电子设备控制器10还用于控制电子设备100上电参数初始化，并控制无线供电通信单元30为至少一个交互控制器20供电；以及用于接收至少一个交互控制器20通过无线供电通信单元27发送的交互控制器id 及交互控制器通信地址，将交互控制器id与交互控制器通信地址关联地存储至电子设备存储单元13并回送电子设备控制器通信地址至交互控制器。
32.所述交互控制器的功能逻辑处理单元213还用于当所述语音识别结果或触摸手势识别结果为唤醒指令时，通知射频无线控制单元24通过无线射频通信方式与完成配对的电子设备控制器10建立通信信道。
33.所述交互控制器还包括连有扬声器291的功率放大单元29和灯光控制单元22；所述电子设备控制器10用于发送反馈信号至交互控制器通信地址；所述交互控制器20的交互处理单元21还用于接收到所述反馈信号后，解析所述反馈信号得到反馈信息并驱动扬声器291播放反馈信息对应的语音以及驱动灯光控制单元22点亮反馈信息对应的灯光。
34.交互控制器20与电子设备控制器10均采用射频无线通信的方式进行数据通信，包括但不限于：wifi、蓝牙、zigbee、sub-1g、2.4g等，为保证交互控制器20能够实现与电子设备控制器10的可靠通信，交互控制器20在首次使用时需要进行一次初始化配对，使得一个或多个交互控制器与电子设备控制器相互获取对方的射频无线通信地址。
35.电子设备及交互控制器均采用兼容标准无线供电协议的供电方式，使得交互控制器可以安放在任何可以提供标准无线供电的地方，同时交互控制器可以将交互控制信息通过蓝牙、wifi、rf、zigbee、sub-1g 等射频无线通信方式近距离或远距离传输，实现电子设备控制。
36.一台电子设备可以带有一个或一个以上的交互控制器，用户可以在每个房间放置一个或一个以上的交互控制器，即可实现任意家居空间下的电子设备控制。同时电子设备可以通知所有交互控制器进行反馈，也可以当用户正在进行语音或触摸手势操作时，交互控制器将通过射频无线通信的方式实时通知电子设备用户当前的位置，电子设备就可以较为精确的知道当前用户正在使用某个交互控制器。
37.本实用新型的电子设备及其交互控制系统、交互控制器，融入了两种智能交互控制模式，即语音识别控制、触摸手势控制，这两种交互分别可以单独实现对电子设备的控制，同时也可以通过两种交互方式的组合更加准确地实现复杂电子设备的功能选择及控制操作，多交互方式融合解决了控制局限性的问题，在较强噪声环境下可以通过触摸手势控制实现精准语音识别状态唤醒，也可以简化复杂的操作。
38.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种交互控制器，其特征在于，包括：交互控制器处理单元，所述交互控制器处理单元包括功能逻辑处理单元以及分别与其相连的数字信号接口单元和语音识别处理单元，所述语音识别处理单元与所述数字信号接口单元相连；所述交互控制器还包括与所述功能逻辑处理单元分别连接的存储单元、射频无线控制单元、人体距离传感器、连有触控电极的触摸手势控制单元、与所述数字信号接口单元分别相连的无线供电受电通信单元和连有麦克风的麦克风输入单元；所述功能逻辑处理单元用于当接收到触控电极发送的触摸手势指令时，对所述触摸手势指令进行识别得到触摸手势识别结果；所述语音识别处理单元用于当接收到麦克风输入单元输入的语音指令时进行识别得到语音识别结果，所述人体距离传感器用于当语音识别处理单元接收到语音控制指令时，获取用户与交互控制器的距离值，其中，所述语音识别结果、距离值构成语音识别信息；所述功能逻辑处理单元用于将包含所述语音识别信息和/或触摸手势识别结果的控制信息发送给电子设备控制器。2.根据权利要求1所述的一种交互控制器，其特征在于：所述交互控制器包括外壳，所述外壳用于固定在电子设备上，或用于放置在其他安装了满足标准无线供电协议的外部无线供单元上。3.根据权利要求1所述的一种交互控制器，其特征在于：所述人体距离传感器为红外传感器、微波传感器、热释电传感器、超声波传感器、uwb传感器、或热电堆传感器。4.根据权利要求1所述的一种交互控制器，其特征在于，还包括：连有扬声器的功率放大单元和灯光控制单元；所述功能逻辑处理单元用于通过射频无线控制单元接收电子设备发送的反馈信号以及解析所述反馈信号得到反馈信息并驱动扬声器播放反馈信息对应的语音以及驱动灯光控制单元点亮反馈信息对应的灯光。5.根据权利要求1所述的一种交互控制器，其特征在于，还包括：无线供电受电通信单元，用于接收电子设备的无线供电通信单元或外部无线供单元的供电，以及用于发送交互控制器id及交互控制器通信地址至电子设备，以及用于接收电子设备控制器通信地址；功能逻辑处理单元还用于当所述语音识别结果或触摸手势识别结果为唤醒指令时，通知射频无线控制单元通过无线射频通信方式与电子设备控制器建立通信信道。6.一种电子设备，其特征在于，包括：电子设备控制器及功能组件控制单元，所述电子设备控制器包括射频收发单元、电子设备处理单元、电子设备存储单元；所述电子设备处理单元用于接收到交互控制器发送的控制信息后确定对应的逻辑控制信号；所述功能组件控制单元用于使用所述逻辑控制信号对相应组件执行控制。7.根据权利要求6所述的一种电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括无线供电通信单元，所述电子设备处理单元还用于控制电子设备上电参数初始化，并控制无线供电通信单元为至少一个交互控制器供电，以及用于接收至少一个交互控制器通过无线供电通信
单元发送的交互控制器id及交互控制器通信地址，将交互控制器id与交互控制器通信地址关联地存储至电子设备存储单元，并回送电子设备控制器通信地址。8.根据权利要求6所述的一种电子设备，其特征在于，所述电子设备为微蒸烤箱，所述功能组件控制单元包括与电子设备控制器分别电气连接的风机驱动控制电路、加热管驱动控制电路、蒸发器控制电路、微波控制电路、传感器控制电路。9.一种电子设备交互控制系统，其特征在于，包括带有电子设备控制器及功能组件控制单元的电子设备以及与电子设备通信连接的至少一个交互控制器；所述至少一个交互控制器如权利要求1～5任意一项所述；所述电子设备控制器包括射频收发单元、电子设备处理单元、电子设备存储单元；所述电子设备处理单元用于接收到交互控制器发送的控制信息后确定对应的逻辑控制信号；所述功能组件控制单元用于使用所述逻辑控制信号对相应组件执行控制。10.根据权利要求9所述的电子设备交互控制系统，其特征在于，所述电子设备为微蒸烤箱，所述功能组件控制单元包括与电子设备控制器分别电气连接的风机驱动控制电路、加热管驱动控制电路、蒸发器控制电路、微波控制电路、传感器控制电路。

技术总结
本实用新型公开了一种电子设备及其交互控制系统、交互控制器，交互控制器包括交互控制器处理单元，交互控制器处理单元包括功能逻辑处理单元以及分别与其相连的数字信号接口单元和语音识别处理单元，语音识别处理单元与数字信号接口单元相连；交互控制器还包括与功能逻辑处理单元分别连接的存储单元、射频无线控制单元、人体距离传感器、连有触控电极的触摸手势控制单元、与数字接口单元分别相连的无线供电受电通信单元和连有麦克风的麦克风输入单元。通过本实用新型，可以单独实现对电子设备的控制，也可以通过两种交互方式的组合实现复杂电子设备的功能选择及控制操作，多交互方式融合解决了控制局限性的问题。方式融合解决了控制局限性的问题。方式融合解决了控制局限性的问题。


技术研发人员：谢立寅 张帆 熊华 陈细武
受保护的技术使用者：厦门华联电子股份有限公司
技术研发日：2021.08.06
技术公布日：2022/5/25