移動(dòng)式智能管家的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于通信技術(shù)與控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及適宜家居的智能管家，包括可移動(dòng)平臺(tái)、內(nèi)置于可移動(dòng)平臺(tái)的主控單元、WIFI模塊1、GSM模塊，和置于家居內(nèi)的安防模塊，安防模塊包括紅外傳感器、光強(qiáng)傳感器、煙霧報(bào)警器、溫度傳感器和防盜報(bào)警器；主控單元與WIFI模塊1、GSM模塊相連接，紅外傳感器、光傳感器、煙霧報(bào)警器、溫度傳感器、光強(qiáng)傳感器和防盜報(bào)警器內(nèi)置有WIFI模塊2，并通過(guò)WIFI模塊2與WIFI模塊1無(wú)線連接。本實(shí)用新型用高性能的微處理器代替PC機(jī)作為控制器，更為穩(wěn)定可靠，且具有重量輕，便于移動(dòng)，低功率、低功耗的特點(diǎn)。此外，在移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行摔倒檢測(cè)，還可起到電子保安的功能，實(shí)時(shí)監(jiān)控家居狀況。
【專利說(shuō)明】移動(dòng)式智能管家

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一個(gè)適宜于家居的智能管家，特別是一種可移動(dòng)式的智能管家。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在國(guó)內(nèi)乃至國(guó)外，普通居家的智能家居都是處于靜態(tài)固定位置的，沒(méi)有可以自行移動(dòng)的智能管家。作用與功能相對(duì)單一，且不能移動(dòng)到家用電器設(shè)備的旁邊進(jìn)行控制，也沒(méi)有老人摔倒的報(bào)警功能等其它一些附加的實(shí)用功能。此外，目前的智能家居主要是用PC機(jī)作為控制模塊，用戶可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，利用計(jì)算機(jī)并行接口連接多個(gè)保持繼電器，可實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭電器的控制。PC雖然數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，傳輸數(shù)據(jù)量大，應(yīng)用程序開發(fā)方便，通用性強(qiáng)，但是其體積和功耗都比較大，不便于攜帶和隨時(shí)隨地控制，并且系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，容易受到病毒攻擊，因此不利于長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，無(wú)法滿足人們的操作需要及效率要求。智能家居的發(fā)展方向是智能移動(dòng)機(jī)器人，智能移動(dòng)機(jī)器人是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等諸多功能于一體的綜合系統(tǒng)。隨著機(jī)器人性能不斷地完善，移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用范圍大為擴(kuò)展，不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)等行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，而且在城市安全、國(guó)防和空間探測(cè)領(lǐng)域等有害與危險(xiǎn)場(chǎng)合得到很好的應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的發(fā)明目的是:克服目前智能管家無(wú)法自行移動(dòng)，作用與功能相對(duì)單一，且不能移動(dòng)到家用電器設(shè)備的旁邊進(jìn)行控制的缺陷。提供一種穩(wěn)定的可移動(dòng)式的智能家居，能夠向用戶提供“一站式家居系統(tǒng)解決方案”。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:一種移動(dòng)式智能管家包括可移動(dòng)平臺(tái)、內(nèi)置于可移動(dòng)平臺(tái)的主控單元、WIFI模塊1、GSM模塊，和置于家居內(nèi)的安防模塊，所述安防模塊包括紅外傳感器、光傳感器、煙霧報(bào)警器和防盜報(bào)警器；所述主控單元、WIFI模塊I和GSM模塊依次電連接，所述紅外傳感器、光強(qiáng)傳感器、煙霧報(bào)警器、光強(qiáng)傳感器和防盜報(bào)警器內(nèi)置有WIFI模塊2，并通過(guò)WIFI模塊2與WIFI模塊I無(wú)線連接。
[0005]進(jìn)一步地，上述方案還包括人機(jī)交互模塊，該模塊內(nèi)置于可移動(dòng)平臺(tái)，包含MCU芯片、液晶屏、操作鍵盤及外圍電路。
[0006]進(jìn)一步地，上述可移動(dòng)平臺(tái)為掃地機(jī)器人。
[0007]進(jìn)一步地，上述方案還包括老人摔倒自動(dòng)檢測(cè)模塊，該模塊包括紅外傳感器和攝像頭，通過(guò)識(shí)別人體所發(fā)出的紅外線以及紅外中心的高度來(lái)初步判斷是否有老人摔倒。
[0008]本實(shí)用新型有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:本實(shí)用新型用高性能的微處理器代替PC機(jī)作為控制器，更為穩(wěn)定可靠。且具有重量輕，便于移動(dòng)的特點(diǎn)。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)家居衛(wèi)生的自動(dòng)感知與清掃、家居環(huán)境實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將視頻監(jiān)控、安全防盜防范、家電數(shù)字控制、燈光控制、窗簾控制等多種功能一體化整合，達(dá)到安全、舒適、衛(wèi)生的智能家居效果。本實(shí)用新型具有移動(dòng)性，這樣還可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)智能管家自主的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)智能管家周圍的電器等設(shè)備進(jìn)行控制，不需重新布線，具有應(yīng)用極為方便的特點(diǎn)。此外，還可以在移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行摔倒檢測(cè)，以應(yīng)對(duì)家里只有老人在家時(shí)老人摔倒了無(wú)法求助的問(wèn)題；在巡邏模式下，還可以起到電子保安的功能，實(shí)時(shí)監(jiān)控家居內(nèi)部狀況，如有非法闖入的情況，將會(huì)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是移動(dòng)式智能管家的系統(tǒng)框圖。
[0010]圖2是家電控制系統(tǒng)原理圖。
[0011]圖3是傳感器檢測(cè)電路原理圖。
[0012]圖4是移動(dòng)式智能管家的優(yōu)選實(shí)施例一。
[0013]圖5是移動(dòng)式智能管家人機(jī)交互模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖6是移動(dòng)式智能管家的優(yōu)選實(shí)施例二。
[0015]圖7是老人摔倒檢測(cè)模塊的工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]如圖1所示，是本實(shí)用新型移動(dòng)式智能管家的系統(tǒng)框圖。包括可移動(dòng)平臺(tái)、內(nèi)置于可移動(dòng)平臺(tái)的主控單元、WIFI模塊1、GSM模塊，和置于家居內(nèi)的安防模塊，其中安防模塊包括紅外傳感器、光傳感器、煙霧報(bào)警器和防盜報(bào)警器；主控單元與WIFI模塊1、GSM模塊依次連接，紅外傳感器、光傳感器、煙霧報(bào)警器、溫度傳感器、光強(qiáng)傳感器和防盜報(bào)警器內(nèi)置有WIFI模塊2，并通過(guò)WIFI模塊2與WIFI模塊I無(wú)線連接，WIFI模塊優(yōu)選ESP8266串口無(wú)線WIFI模塊。各種傳感器將所檢測(cè)的參數(shù)傳遞給主控單元，再由主控單元進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析與處理，判斷家居內(nèi)部及外部的環(huán)境，并智能的采取相應(yīng)的調(diào)整措施。如當(dāng)屋內(nèi)主人在較暗的書房工作時(shí)，光強(qiáng)傳感器將會(huì)檢測(cè)到信息，然后主控單元將會(huì)控制窗簾打開或者是燈光打開?；蛘咧魅瞬辉诩視r(shí)，紅外傳感器檢測(cè)到有人闖入，主控單元將通過(guò)GSM模塊向主人的手機(jī)發(fā)送信號(hào)并確認(rèn)是否需要報(bào)警。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型中的移動(dòng)平臺(tái)優(yōu)選掃地機(jī)器人，紅外傳感器優(yōu)選PIR Mot1n Sensor人體紅外熱釋電傳感器,光強(qiáng)傳感器優(yōu)選BH1750FVI數(shù)字光照光強(qiáng)傳感器，主控單元采用5伏標(biāo)準(zhǔn)供電，便于USB連接。
[0018]如圖2所示，是家電控制系統(tǒng)原理圖。本實(shí)用新型的控制方式采用雙向可控硅的原理進(jìn)行控制，可用于控制電燈、空調(diào)、熱水器、窗簾等各種常見(jiàn)的家電設(shè)備。
[0019]如圖3所示，是傳感器檢測(cè)電路原理圖。
[0020]如圖4所示，作為實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型還包括人機(jī)交互模塊，該模塊內(nèi)置于可移動(dòng)平臺(tái)，包含MCU芯片、液晶屏、操作鍵盤及外圍電路。用于對(duì)移動(dòng)式智能管家進(jìn)行方便快捷的設(shè)置，還承擔(dān)起了應(yīng)用功能升級(jí)拓展、互動(dòng)娛樂(lè)等功能，MCU芯片優(yōu)選89S52。
[0021]如圖5所示，是移動(dòng)式智能管家人機(jī)交互模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。該模塊的鍵盤輸入功能由74LS164寄存器連接4*4鍵盤來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0022]如圖6所示，本實(shí)用新型還包括老人摔倒自動(dòng)檢測(cè)模塊，該模塊利用紅外傳感器及攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)識(shí)別人體所發(fā)出的紅外線以及紅外中心的高度來(lái)初步判斷是否有老人摔倒。整個(gè)檢測(cè)流程如圖7所示，包括:
[0023](I)利用紅外傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)紅外傳感器檢測(cè)人體所發(fā)出的紅外線，并標(biāo)記所檢測(cè)到的紅外線的熱源中心，利用攝像頭拍攝紅外傳感器所檢測(cè)到的人體區(qū)域圖片，因?yàn)閺囊苿?dòng)平臺(tái)上面拍攝圖片的角度較低，所以正常情況下人體的熱源中心點(diǎn)應(yīng)該在圖片上半部分。若有老人摔倒，則熱源會(huì)處于圖片下方。這里取圖片下面的50%區(qū)域?yàn)楫惓Ｇ闆r的閾值范圍，當(dāng)熱源中心位于此范圍內(nèi)，則判別可能有老人摔倒；
[0024](2)檢測(cè)到采集異常后，通過(guò)攝像頭采集老人圖像，并對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理；
[0025](3)找出二值化圖像中人體的最小外接矩形框，確定人體寬高比，當(dāng)人站立時(shí)，高度將比寬度大很多，所以寬高比就遠(yuǎn)小于I。如果人是摔倒的，寬度將比高度大很多，寬高比就遠(yuǎn)大于1，通過(guò)對(duì)這個(gè)特征的識(shí)別就能判斷出人是站立的還是摔倒的。一般人站立的寬高比是0.25左右，故摔倒后應(yīng)在4左右，這里取2-3閥值范圍為摔倒檢測(cè)報(bào)警區(qū)間，判定老人摔倒。
[0026](4)通過(guò)GSM模塊與智能手機(jī)連接，發(fā)出警報(bào)信息。
【權(quán)利要求】
1.一種移動(dòng)式智能管家，其特征在于:包括可移動(dòng)平臺(tái)、內(nèi)置于可移動(dòng)平臺(tái)的主控單兀、WIFI模塊1、GSM模塊,和置于家居內(nèi)的安防模塊,所述安防模塊包括紅外傳感器、光強(qiáng)傳感器、煙霧報(bào)警器、溫度傳感器和防盜報(bào)警器；所述主控單元與WIFI模塊1、GSM模塊相連接，所述紅外傳感器、光傳感器、煙霧報(bào)警器、溫度傳感器、光強(qiáng)傳感器和防盜報(bào)警器內(nèi)置有WIFI模塊2，并通過(guò)WIFI模塊2與WIFI模塊I無(wú)線連接。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式智能管家，其特征在于:還包括人機(jī)交互模塊，所述人機(jī)交互模塊內(nèi)置于可移動(dòng)平臺(tái)，包含MCU芯片、液晶屏、操作鍵盤及外圍電路。
3.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式智能管家，其特征在于:所述可移動(dòng)平臺(tái)為掃地機(jī)器人。
4.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)式智能管家，其特征在于:還包括老人摔倒自動(dòng)檢測(cè)模塊，該模塊包括紅外傳感器和攝像頭，通過(guò)識(shí)別人體所發(fā)出的紅外線強(qiáng)度以及紅外中心的高度來(lái)判斷是否有老人摔倒。
【文檔編號(hào)】G05B15/02GK204101908SQ201420532814
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】陳龍, 劉昌寧, 江浩斌, 梁軍, 蔡英鳳, 馬世典, 陳建鋒, 曹福貴, 李世浩, 顧勝?gòu)?qiáng) 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)