CN111966215A - 一种人机交互装置及其交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人机交互装置及其交互方法，包括感知设备、微控制器、电源模块和外围设备，所述感知设备、电源模块和外围设备分别与微控制器通过信号连接。通过各类传感器等外部接收装置或信号源，对用户下达的指令分析判断。如果用户的指令不会对外在环境造成恶劣影响，或者为当前环境下的最优选择，则执行该指令；如果用户指令会对外在环境造成不利影响，而且有更优选择，则向用户提供建议，如果用户坚持原指令再执行。本发明能够缓解现有技术中存在的应用单一不灵活、接收信息不全面、缺乏人性化的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于智能识别与人机交互领域，特别涉及一种人机交互装置及其交互方法。
背景技术
人机交互是人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信息交互过程。随着科技进步，操作终端的种类可谓琳琅满目，从种类繁多的各种自动化或者半自动化仪器设备，到百家争鸣的各类系统与软件，不胜枚举，数不胜数。人们通过人机交互界面与系统进行交流并对其完成操作，例如，下达一些简单指令。但今日与往日相较而言，却已大不相同，简单的人机交互装置已经难以满足现今人们日益增长的物质文化需求。
在家电领域中，以往的智能产品极少能做到及时的信息采集与数字信息处理，从而提供更优质的人性化服务。不能随着室内环境的细微改变做出及时的反馈。而且过往的数字显示装置也难以满足不同结构的家电产品的装配，难以克服高温、高湿等特殊环境。以致在特殊环境下，人们下达的指令可能达不到预期，甚至会产生一些危害，比如使家电设备加速老化，甚至有可能使用户处于危险的环境而不自知，比如室内有害气体超标。甚至在必要时候发送给该用户的其他家庭成员。
发明内容
发明目的：针对上述缺陷，本发明提供一种人机交互装置及其交互方法，以缓解现有技术中存在的应用单一不灵活、接收信息不全面、缺乏人性化的技术问题。
技术方案：本发明提出一种人机交互装置，包括感知设备、微控制器、电源模块和外围设备，所述感知设备、电源模块和外围设备分别与微控制器通过信号连接；
感知设备：用于向控制器发出信号；
微控制器：连接并接收由信号源发出的信号并发出与之相对应的控制信号；
电源模块：连接并向微控制器供电；
外围设备：包括音频信号与视频信号接收装置，用于显示信息。
进一步的，所述外围设备包括音频信号接收装置和视频信号接收装置。
进一步的，所述感知设备包括按键、触摸屏与传感器。
进一步的，所述传感器包括温湿度传感器、环境光传感器、红外传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和TVOS传感器。
一种如上所述的人机交互装置的交互方法，包括如下步骤：
(1)感知设备与信号源接收周围环境信息；
(2)周围环境信息发送至微控制器；
(3)判断电源模块是否提供全部所需电压，如果是则进入步骤(4)，如果否则判断最小系统不能工作；
(4)最小系统正常工作；
(5)接收用户指令；
(6)将用户指令与感知设备接收到的信息分析比较，判断其是否合适，如果合适则实施指令，如果不合适则进入步骤(7)；
(7)提出更优选择并向用户说明；
(8)判断用户是否坚持原有指令，如果是则实施指令，如果不是则返回步骤(5)。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明虽然增加了机器设备命令执行周期的总体时间长度，将用户下达指令前判断的时间转换为机器设备对用户下达指令的判断时间，但减少了操作用户对命令正确性与是否合适的判断时间，任何情况下都可以直接下达指令；
本发明因操作不当或者下达指令有误的大部分情况可以避免，极大地降低了对用户有害或不利情况的出现；
本发明可以智能地针对环境等情况向用户提出合理建议。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1-2所示，本发明包括以下几个部分：
1、感知设备与信号源：包括按键、触摸屏与多种传感器(包括温湿度传感器、环境光传感器、红外传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器与TVOS传感器等)，向控制器发出信号；
2、微控制器：连接并接收由信号源发出的信号并发出与之相对应的控制信号；
3、电源模块：连接并向微控制器供电；
4、外围设备：包括音频信号与视频信号接收装置，用于显示信息。
进一步的，所述感知设备与信号源获得周围环境变化等多项参数，及时反馈给需要进行人机交互的用户，并与接收到的用户的指令发送给微控制器；
进一步的，该人机交互装置使用含有大量用户信息与环境信息的数据库，包括不同年龄下对环境污染等不利条件的耐受程度、不同污染源的各个标准以供用户选择、不同设备的能耗情况等，本发明对此不做具体限定。根据不同地域、不同环境，以及用户的不同偏好，可进行自定义设置，使得室内环境更加契合用户的喜好，同时也能尽量减少污染，降低不良环境对人体健康的影响，保证各种电器产品在同一时间内不会造成大量能耗、合理节约成本。
进一步的，微处理器对接收到的周围环境变化的信息与用户所下达的指令进行识别，判断其是否合理，并通过与数据库比较分析出在当前环境下用户所下达的指令的预期结果与收益，提出更优选择并向用户说明。例如，有家居A能耗C，另有一家居B能耗D，功能类似，在要达到X这一标准前，A的效果好于B；在达到这一标准后，B会显著优于A。该人机交互装置将结果量化，在尽量满足用户需要的前提下，优化结果，减少功耗。
进一步的，用户需在人机交互装置上提供用户的相关信息，包括但不限于人员的性别、年龄等信息，以供人机交互装置更好地分析判断。也可自定义各个测量单元收集信息反馈给微处理器后执行报警等行为的标准。
目前家庭的室内环境越来越复杂，但用户很难合理判断周围环境变化信息对家里的一些人机交互产品下达合理的指令，造成不必要的麻烦，甚至有可能危害人体健康与居家环境。例如，在挥发性有机气体浓度即将超标时，仍使用一些天然气设施，会提高室内二氧化碳浓度；湿度较大时，仍使用加湿器。
针对上述情形，本发明提供一种人机交互方法。该方法应用在人机交互场景，当用户对一定室内环境条件下的设备设施下达指令时，如冰箱、洗衣机、油烟机、煤气灶、微波炉、空调等设备设施，本发明对此不做具体限定，设备能趋向用户理想的情况而且会对用户指令智能分析判断。
在接受到室内环境信息后会与根据统计数据得到的数据库进行比较，用户也需要登记个人信息，包括年龄、性别等信息，越完善越好，分为不同的级别程度，本发明对此不做限定，并将当前的环境信息进行记录，达到可能会对人体产生危害或者已经对人体产生危害的级别的程度时发送给用户的移动终端，如手机、电脑，本发明对此不做具体限定。当用户通过人机交互装置的按键与触摸屏或者移动终端下达指令时，例如提高室温、增加环境湿度等命令时，根据该人机交互装置连接并记录的所有设备以最低功耗的前提下进行方案优先级排列，控制与该人机交互装置相关联的设备。
Claims (5)
1.一种人机交互装置，其特征在于，包括感知设备、微控制器、电源模块和外围设备，所述感知设备、电源模块和外围设备分别与微控制器通过信号连接；
感知设备：用于向控制器发出信号；
微控制器：连接并接收由信号源发出的信号并发出与之相对应的控制信号；
电源模块：连接并向微控制器供电；
外围设备：包括音频信号与视频信号接收装置，用于显示信息。
2.根据权利要求1所述的一种人机交互装置，其特征在于，所述外围设备包括音频信号接收装置和视频信号接收装置。
3.根据权利要求1所述的一种人机交互装置，其特征在于，所述感知设备包括按键、触摸屏与传感器。
4.根据权利要求1所述的一种人机交互装置，其特征在于，所述传感器包括温湿度传感器、环境光传感器、红外传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器和TVOS传感器。
5.一种如权利要求1至4之一所述的人机交互装置的交互方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)感知设备与信号源接收周围环境信息；
(2)周围环境信息发送至微控制器；
(3)判断电源模块是否提供全部所需电压，如果是则进入步骤(4)，如果否则判断最小系统不能工作；
(4)最小系统正常工作；
(5)接收用户指令；
(6)将用户指令与感知设备接收到的信息分析比较，判断其是否合适，如果合适则实施指令，如果不合适则进入步骤(7)；
(7)提出更优选择并向用户说明；
(8)判断用户是否坚持原有指令，如果是则实施指令，如果不是则返回步骤(5)。
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