控制器的制造方法
【專利摘要】本公開是關(guān)于一種控制器，所述控制器內(nèi)置有動作傳感器、處理模塊和通訊模塊；所述動作傳感器與所述控制器保持固定連接，可采集所述控制器配合于用戶動作下的空間運(yùn)動參數(shù)；所述處理模塊在所述空間運(yùn)動參數(shù)與預(yù)定義用戶動作的特征參數(shù)相匹配的情況下，確定所述預(yù)定義用戶動作對應(yīng)的受控設(shè)備和控制指令；所述通訊模塊將所述控制指令發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，并由所述網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)至所述受控設(shè)備。通過本公開的技術(shù)方案，可以準(zhǔn)確識別出針對控制裝置的用戶動作，從而便于實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制。
【專利說明】
控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本公開涉及智能家居技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在傳統(tǒng)方式下，用戶需要通過按下遙控器上的物理按鍵，以觸發(fā)電子設(shè)備的相應(yīng) 功能，比如開啟或關(guān)閉空調(diào)，或者調(diào)解空調(diào)溫度等。但是，由于電子設(shè)備的所有功能都分別 通過相應(yīng)物理按鍵的方式呈現(xiàn)在遙控器上，使得用戶每次都需要在遙控器上尋找相應(yīng)的物 理按鍵，操作復(fù)雜、耗時(shí)。同時(shí)，每個(gè)遙控器只能夠控制單個(gè)電子設(shè)備，當(dāng)用戶擁有多臺電子 設(shè)備時(shí)，還需要首先找到目標(biāo)設(shè)備的遙控器，但是眾多數(shù)量的遙控器往往存在難以妥善保 存、容易丟失的情況。
[0003] 在相關(guān)技術(shù)中，提出了通過智能手機(jī)等移動設(shè)備，對多臺電子設(shè)備進(jìn)行控制的方 案，可以避免用戶對大量遙控器的保存和尋找。但是，用戶在使用移動設(shè)備時(shí)，仍然需要對 移動設(shè)備上呈現(xiàn)出的虛擬按鍵進(jìn)行尋找和點(diǎn)擊，并且移動設(shè)備的使用需要經(jīng)歷"屏幕解鎖 -尋找遙控APP-打開遙控APP-選擇目標(biāo)設(shè)備-點(diǎn)擊虛擬按鍵"等諸多步驟，導(dǎo)致實(shí)際用 戶體驗(yàn)仍然十分繁瑣、耗時(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本公開提供一種控制器，以解決相關(guān)技術(shù)中的不足。
[0005] 根據(jù)本公開實(shí)施例的第一方面，提供一種控制器，所述控制器內(nèi)置有動作傳感器、 處理模塊和通訊模塊;所述動作傳感器與所述控制器保持固定連接，可采集所述控制器配 合于用戶動作下的空間運(yùn)動參數(shù);所述處理模塊在所述空間運(yùn)動參數(shù)與預(yù)定義用戶動作的 特征參數(shù)相匹配的情況下，確定所述預(yù)定義用戶動作對應(yīng)的受控設(shè)備和控制指令;所述通 訊模塊將所述控制指令發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，并由所述網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)至所述受控設(shè)備。
[0006] 可選的，所述動作傳感器在所述控制器中的裝配姿態(tài)，與所述控制器的表面結(jié)構(gòu) 相配合。
[0007] 可選的，所述動作傳感器在所述裝配姿態(tài)下通過預(yù)設(shè)參考坐標(biāo)系采集所述空間運(yùn) 動參數(shù)，且所述參考坐標(biāo)系的軸線平行于所述控制器的表面結(jié)構(gòu)上的預(yù)設(shè)棱線。
[0008] 可選的，還包括：
[0009] 存儲模塊，存儲有所述受控設(shè)備的標(biāo)識信息，以及所述控制指令在所述受控設(shè)備 中對應(yīng)的受控功能的端口號;其中，所述通訊模塊根據(jù)所述標(biāo)識信息和所述端口號，將所述 控制指令通過所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送至所述受控設(shè)備。
[0010] 可選的，所述標(biāo)識信息包括所述受控設(shè)備的MAC地址。
[0011] 可選的，還包括：
[0012] 提醒模塊，在所述空間運(yùn)動參數(shù)與預(yù)定義用戶動作的特征參數(shù)相匹配的情況下， 執(zhí)行對應(yīng)于所述受控設(shè)備的提醒操作。
[0013] 可選的，所述提醒模塊包括以下至少之一：
[0014] 位于所述控制器內(nèi)的揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器可播放對應(yīng)于所述受控設(shè)備的預(yù)設(shè)音 頻；
[0015] 位于所述控制器表面的顯示屏，所述顯示屏可顯示對應(yīng)于所述受控設(shè)備的預(yù)設(shè)顯 示內(nèi)容；
[0016] 位于所述控制器表面的LED點(diǎn)陣，所述LED點(diǎn)陣可組成對應(yīng)于所述受控設(shè)備的LED 圖案。
[0017] 可選的，所述動作傳感器在預(yù)定義的連續(xù)時(shí)長內(nèi)未檢測到用戶動作時(shí)，由正常工 作模式切換至低功耗模式；以及，所述動作傳感器在低功耗模式下檢測到用戶動作時(shí)，由所 述低功耗模式恢復(fù)至所述正常工作模式。
[0018] 可選的，所述處理模塊還在所述空間運(yùn)動參數(shù)與預(yù)定義的防誤觸模式的特征參數(shù) 相匹配的情況下，暫停對所述空間運(yùn)動參數(shù)的響應(yīng)，直至接收到與預(yù)定義的正常工作模式 的特征參數(shù)相匹配的空間運(yùn)動參數(shù)。
[0019] 可選的，所述通訊模塊通過ZigBee、BLE和WIFI中任一協(xié)議發(fā)送所述控制指令。
[0020] 本公開的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：
[0021] 由上述實(shí)施例可知，本公開通過在控制器中裝配動作傳感器，可以準(zhǔn)確識別針對 該控制器的用戶動作，無需對遙控器、物理或虛擬按鍵進(jìn)行尋找，即可根據(jù)用戶動作與目標(biāo) 設(shè)備、控制指令之間的預(yù)配置關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對諸多設(shè)備的便捷控制，有助于簡化用戶操 作。
[0022] 應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不 能限制本公開。
【附圖說明】
[0023]此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本公開的實(shí)施 例，并與說明書一起用于解釋本公開的原理。
[0024] 圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖2是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種控制器的應(yīng)用場景的示意圖。
[0026] 圖3是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種動作傳感器在控制器中的裝配結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0027] 圖4是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的另一種動作傳感器在控制器中的裝配結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0028] 圖5是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種設(shè)備控制方法的流程圖。
[0029] 圖6是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種控制器發(fā)生旋轉(zhuǎn)動作的示意圖。
[0030] 圖7是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種控制器發(fā)生推動動作的示意圖。
[0031] 圖8是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種控制器發(fā)生敲擊動作的示意圖。
[0032] 圖9是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種控制器發(fā)生翻轉(zhuǎn)動作的示意圖。
[0033] 圖10是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的另一種控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 這里將詳細(xì)地對示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及 附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例 中所描述的實(shí)施方式并不代表與本公開相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附 權(quán)利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
[0035] 圖1是根據(jù)一示例性實(shí)施例示出的一種控制器的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該控制 器可以包括：內(nèi)置的動作傳感器10、處理模塊20和通訊模塊30。其中，動作傳感器10與控制 器保持固定連接，可采集控制器配合于用戶動作下的空間運(yùn)動參數(shù);處理模塊20在空間運(yùn) 動參數(shù)與預(yù)定義用戶動作的特征參數(shù)相匹配的情況下，確定預(yù)定義用戶動作對應(yīng)的受控設(shè) 備和控制指令;通訊模塊30將控制指令發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，并由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)至受控設(shè)備。
[0036] 例如圖2為一示例性實(shí)施例的應(yīng)用場景，用戶通過對該控制器可以實(shí)現(xiàn)對電視機(jī)、 攝像頭、電飯煲等多種電子設(shè)備的統(tǒng)一操控，一方面無需收集和保管眾多遙控器，另一方面 通過對該控制器執(zhí)行預(yù)定義的用戶動作，即可方便地實(shí)現(xiàn)對上述電子設(shè)備的操控，無需尋 找物理按鍵或虛擬按鍵，也不需要對移動設(shè)備的屏幕解鎖、點(diǎn)擊APP圖標(biāo)等操作。在圖2所示 的實(shí)施例中，控制器通過將控制指令發(fā)送至網(wǎng)關(guān)后，由網(wǎng)關(guān)發(fā)送至相應(yīng)的電子設(shè)備;而實(shí)際 上，控制器也可以直接將控制指令發(fā)送至相應(yīng)的電子設(shè)備，此處僅為舉例說明，本公開并不 對此進(jìn)行限制。
[0037] 1)動作傳感器10
[0038] 在本公開的技術(shù)方案中，動作傳感器10可以 Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng))傳感器，該傳感器集成了三軸加速度計(jì)和三軸陀螺儀，可 以分別用戶采集控制器配合于用戶動作下的三軸加速度參數(shù)和三軸角速度參數(shù)。為了便于 描述和理解，下面均以該六軸MEMS傳感器為例，對本公開的動作傳感器10進(jìn)行說明。
[0039] 在本實(shí)施例中，動作傳感器10在控制器中的裝配姿態(tài)，可以與控制器的表面結(jié)構(gòu) 相配合。例如在圖3所示的實(shí)施例中，當(dāng)控制器呈立方體結(jié)構(gòu)時(shí)，可使動作傳感器10在裝配 姿態(tài)下通過預(yù)設(shè)參考坐標(biāo)系XYZ采集空間運(yùn)動參數(shù)，且該參考坐標(biāo)系的軸線平行于控制器 的表面結(jié)構(gòu)上的預(yù)設(shè)棱線，比如X軸可以為該立方體結(jié)構(gòu)的前端面(或后端面)與頂面(或底 面)之間的重合棱線方向、Y軸可以為該立方體結(jié)構(gòu)的右端面(或左端面)與頂面(或底面)之 間的重合棱線方向、Z軸可以為該立方體結(jié)構(gòu)的垂直棱線方向。那么，當(dāng)該控制器置于任意 平面時(shí)，X、Y、Z軸總是能夠平行或垂直于水平面，有助于簡化對采集到的空間運(yùn)動參數(shù)的處 理。
[0040] 類似地，如圖4所示，當(dāng)控制器的截面呈六邊形時(shí)，仍然可使動作傳感器10在裝配 姿態(tài)下通過預(yù)設(shè)參考坐標(biāo)系XYZ采集空間運(yùn)動參數(shù)，且該參考坐標(biāo)系的軸線平行于控制器 的表面結(jié)構(gòu)上的預(yù)設(shè)棱線。
[0041] 在本實(shí)施例中，動作傳感器10在正常工作模式下，按照預(yù)設(shè)周期采集三軸加速度 參數(shù)和三軸角速度參數(shù);并且，該動作傳感器10在預(yù)定義的連續(xù)時(shí)長內(nèi)未檢測到用戶動作 時(shí)，可由正常工作模式切換至低功耗模式，比如關(guān)閉加速度計(jì)對三軸加速度參數(shù)的采集，并 降低陀螺儀對三軸角速度參數(shù)的采樣率。直至動作傳感器10在低功耗模式下檢測到用戶動 作時(shí)，由低功耗模式恢復(fù)至正常工作模式。
[0042] 2)處理模塊20
[0043]在本公開的技術(shù)方案中，處理模塊20通過動作傳感器10采集到的傳感器數(shù)據(jù)等， 識別出用戶動作的開始、終止，執(zhí)行對空間運(yùn)動參數(shù)的截取，以及協(xié)助動作傳感器10的休眠 和恢復(fù)等。
[0044] 處理模塊20可以進(jìn)一步包括兩個(gè)部分:算法子模塊和應(yīng)用子模塊。下面分別進(jìn)行 介紹：
[0045] 算法子模塊用于對動作傳感器10采集到的角速度進(jìn)行積分處理，然后基于融合算 法與采集到的加速度參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，可以獲取控制器的姿態(tài)角信息(相對于諸如圖3所示的 XYZ參考坐標(biāo)系），包括:繞X軸的旋轉(zhuǎn)角度、繞Y軸的旋轉(zhuǎn)角度、繞Z軸的旋轉(zhuǎn)角度、與X軸的夾 角a、與Y軸的夾角0、與Z軸的夾角y等。
[0046] 應(yīng)用子模塊用于識別出用戶動作的具體類型，即空間運(yùn)動參數(shù)具體匹配的預(yù)定義 特征參數(shù);下面結(jié)合圖5所示的設(shè)備控制方法，對包括應(yīng)用子模塊的處理過程等進(jìn)行詳細(xì)描 述：
[0047]在步驟502中，當(dāng)傳感器處于喚醒狀態(tài)時(shí)，讀取傳感器數(shù)據(jù)。
[0048]在本實(shí)施例中，傳感器可以為上述的六軸MEMS傳感器，則讀取的傳感器數(shù)據(jù)可以 包括三軸加速度參數(shù)和三軸角速度參數(shù)。
[0049] 在步驟504中，當(dāng)標(biāo)志位為0時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟506，否則轉(zhuǎn)入步驟514。
[0050] 在本實(shí)施例中，標(biāo)志位為0表明當(dāng)前未處于任何用戶動作的過程中，若檢測到新的 空間運(yùn)動參數(shù)，應(yīng)當(dāng)判斷其是否為用戶動作的開始，而不可能為用戶動作的終止。
[0051] 在步驟506中，判斷是否為控制器的運(yùn)動起點(diǎn)，即用戶動作的開始;若是運(yùn)動起點(diǎn) 時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟508，否則轉(zhuǎn)入步驟510。
[0052] 在本實(shí)施例中，由于用戶動作開始時(shí)，相當(dāng)于控制器由靜止?fàn)顟B(tài)變化為運(yùn)動狀態(tài)， 即動作傳感器10檢測到的加速度參數(shù)或角速度參數(shù)必然發(fā)生突變，因而可以通過相關(guān)參數(shù) 的差分?jǐn)?shù)值變化來體現(xiàn)該突變。而結(jié)合上述的三軸加速度參數(shù)和三軸角速度參數(shù)，可以通 過下述公式計(jì)算三軸加速度參數(shù)或三軸角速度參數(shù)的差分值總和：
[0055]其中，DAcceN為三軸加速度參數(shù)的差分值在連續(xù)N個(gè)周期內(nèi)的總和、DGyroN為三軸 角速度參數(shù)的差分值在連續(xù)N個(gè)周期內(nèi)的總和，為第k周期采集的X軸加速度參數(shù)、Yka為 第k周期采集的Y軸加速度參數(shù)、S為第k周期采集的Z軸加速度參數(shù)，對為第k周期采集的 繞X軸角速度參數(shù)、Y kg為第k周期采集的繞Y軸角速度參數(shù)、#為第k周期采集的繞Z軸角速 度參數(shù)。
[0056] 而通過對上述公式中的N個(gè)周期進(jìn)行配置，可以得到空間運(yùn)動參數(shù)在短時(shí)間內(nèi)的 變化情況，從而體現(xiàn)出空間運(yùn)動參數(shù)的"突變"，并確保控制器對用戶動作的快速、低延遲響 應(yīng)。
[0057] 因此，當(dāng)DAcceN或DGyroN不小于預(yù)定義的第一預(yù)設(shè)數(shù)值(DAcceN和DGyroN可以對 應(yīng)于不同的第一預(yù)設(shè)數(shù)值)時(shí)，即可確定用戶動作開始。
[0058] 在步驟508中，將標(biāo)志位置1。
[0059]在本實(shí)施例中，通過將標(biāo)志位置1，表明當(dāng)前處于一個(gè)用戶動作的期間，使得再次 檢測到空間運(yùn)動參數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)判定其是否為用戶動作的終止，而不可能為用戶動作的開始。
[0060] 在步驟510中，次數(shù)累計(jì)。
[0061] 在步驟512中，當(dāng)累計(jì)次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)次數(shù)時(shí)，控制傳感器轉(zhuǎn)入休眠狀態(tài)，否則返回 步驟502。
[0062] 在本實(shí)施例中，當(dāng)連續(xù)N個(gè)周期內(nèi)，標(biāo)志位始終為0且未檢測到用戶動作的開始，即 在該連續(xù)N個(gè)周期對應(yīng)的預(yù)定義連續(xù)時(shí)長內(nèi)，用戶均未對傳感器進(jìn)行操控，可以將傳感器轉(zhuǎn) 入休眠狀態(tài)，以降低傳感器的功耗、延長待機(jī)時(shí)長。
[0063]在休眠狀態(tài)（或稱低功耗模式）下，動作傳感器可以關(guān)閉三軸陀螺儀，而僅通過三 軸加速度計(jì)進(jìn)行參數(shù)采集，且該三軸加速度計(jì)的采樣率為預(yù)設(shè)低頻率;而當(dāng)三軸加速度計(jì) 通過該預(yù)設(shè)低頻率采集到用戶動作的開始后，可以通過動作中斷將該動作傳感器切換至喚 醒狀態(tài)(或稱正常工作模式），此時(shí)三軸加速度計(jì)和三軸陀螺儀均通過預(yù)設(shè)高頻率進(jìn)行參數(shù) 米集。
[0064] 在步驟514中，當(dāng)標(biāo)志位為1時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟515,否則返回步驟502。
[0065] 在步驟516中，判斷是否為控制器的運(yùn)動終點(diǎn)，即用戶動作的終止;若是運(yùn)動終點(diǎn) 時(shí)，轉(zhuǎn)入步驟518，否則轉(zhuǎn)入步驟522。
[0066] 在本實(shí)施例中，在用戶動作開始后，當(dāng)動作傳感器檢測到的所有空間運(yùn)動參數(shù)在 第二預(yù)設(shè)時(shí)長內(nèi)均減小至終止閾值時(shí)，可以判定為用戶動作終止。其中，當(dāng)空間運(yùn)動參數(shù)包 括按照預(yù)設(shè)采樣周期采集到的三軸運(yùn)動參數(shù)時(shí)，可以在預(yù)設(shè)數(shù)量的多個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)每個(gè)空 間運(yùn)動參數(shù)在各軸的運(yùn)動參數(shù)的差分值總和均減小至相應(yīng)的第二預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，判定為用戶 動作終止。
[0067] 基于上述如圖3所示的實(shí)施例，當(dāng)DAcceN和DGyroN均減小至預(yù)定義的第二預(yù)設(shè)數(shù) 值(DAcceN和DGyroN可以對應(yīng)于不同的第二預(yù)設(shè)數(shù)值)時(shí)，即可確定用戶動作終止。
[0068]在步驟518中，判斷控制器的運(yùn)動時(shí)長是否過短；若運(yùn)動時(shí)長過短，則轉(zhuǎn)入步驟 524,否則轉(zhuǎn)入步驟520。
[0069]在本實(shí)施例中，為了去除干擾和無效動作，比如用戶對控制器的無意碰撞等，可以 定義用戶動作的最小長度為Lmin;那么，當(dāng)動作傳感器的采樣率(對空間運(yùn)動參數(shù)的采樣頻 率)為FS，那么控制器的運(yùn)動時(shí)長（即用戶動作的持續(xù)時(shí)長)應(yīng)當(dāng)不小于Lmin/FS。因此，可以 記錄該控制器的運(yùn)動時(shí)長（即用戶動作從開始至終止的持續(xù)時(shí)長），當(dāng)該運(yùn)動時(shí)長小于 Lmin/FS時(shí)，很可能為用戶的誤碰撞等，可以忽略相應(yīng)的用戶動作，例如步驟524中對已存儲 的用戶動作對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行清空。
[0070] 在步驟520中，動作識別。
[0071] 在本實(shí)施例中，控制器中可以包含若干由廠商預(yù)定義的用戶動作，那么用戶可以 通過將該預(yù)定義的用戶動作與目標(biāo)設(shè)備、控制指令進(jìn)行綁定，比如"旋轉(zhuǎn)"動作對應(yīng)于電視 機(jī)的開關(guān)控制、"推動"動作對應(yīng)于電視機(jī)的頻道控制、"敲擊"動作對應(yīng)于電飯煲的開關(guān)控 制等。當(dāng)然，用戶可以根據(jù)實(shí)際需求，對控制器所能夠?qū)崿F(xiàn)的用戶動作進(jìn)行編輯，比如刪除 原有的用戶動作、添加新的用戶動作等。
[0072]其中，對于用戶動作與目標(biāo)設(shè)備、控制指令的綁定，以及對于用戶動作的編輯等， 均可以通過將該控制器與用戶的智能手機(jī)等移動設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)后，在該智能手機(jī)的控制界 面內(nèi)進(jìn)行配置后實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，也可以在控制器上配置諸如觸摸顯示屏、物理按鍵等，使得用 戶可以直接在該控制器上進(jìn)行配置，本公開并不限制其配置方式。
[0073] 為了便于理解，下面以如圖3所示的立方體結(jié)構(gòu)的控制器，以及該控制器內(nèi)置的六 軸MEMS傳感器，舉例說明該控制器對于用戶動作的識別過程。
[0074] (1)旋轉(zhuǎn)
[0075] 如圖6所示，"旋轉(zhuǎn)"動作是指控制器在平面內(nèi)的扭動，比如結(jié)合圖3所示的XYZ坐標(biāo) 系，"旋轉(zhuǎn)"動作基本上僅發(fā)生于XY平面內(nèi)，而在Z軸上基本沒有變化。
[0076] 因此，當(dāng)空間運(yùn)動參數(shù)滿足預(yù)定義的平面內(nèi)限制條件和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動條件時(shí)，可以判 定空間運(yùn)動參數(shù)匹配于預(yù)定義特征，且預(yù)定義特征為旋轉(zhuǎn)動作特征。
[0077] 在一示例性實(shí)施例中，可以對上述的平面內(nèi)限制條件和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動條件進(jìn)行量化， 以便于對空間運(yùn)動參數(shù)的處理，那么：
[0080] 其中，XA為X軸加速度的方差、Ya為Y軸加速度的方差、Za為Z軸加速度的方差，XG為 繞X軸角速度的方差、Yg為繞Y軸角速度的方差、Z G為繞Z軸角速度的方差，ZGTcitai為繞Z軸的累 計(jì)轉(zhuǎn)動角度;Aral、ATH2及下文的ATH3為預(yù)設(shè)的加速度閾值，Gthi、GTH2、GTH3及下文的GTH4為預(yù)設(shè) 的角速度閾值。
[0081] 1)對于"平面內(nèi)限制條件"，即定義該用戶動作使得該控制器的運(yùn)動基本限制于平 面內(nèi)，比如圖3所示的XY平面內(nèi)。假定X軸和Y軸始終為與平面平行的水平軸線、Z軸始終為與 平面垂直的垂直軸線，那么：
[0082]子條件Za<Athi將Z軸方向上的加速度參數(shù)限制于一定范圍（即Am)內(nèi)，表明控制 器在Z軸方向上沒有發(fā)生移動;而子條件Xg<Gth1、Yg<Gth^別將繞X軸、Y軸的角速度參數(shù)的 方差限制于一定范圍（即G TH1)內(nèi)，表明控制器在XY平面內(nèi)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0083] 2)對于"旋轉(zhuǎn)運(yùn)動條件"，即定義該用戶動作使得該控制器發(fā)生旋轉(zhuǎn)。那么：
[0084] 子條件Xa<ATH2、Ya<ATH2限制X軸、Y軸的加速度參數(shù)的方差在某個(gè)范圍內(nèi)，表明控 制器在X、Y軸方向上的加速度參數(shù)在某個(gè)預(yù)設(shè)范圍（即A TH2)內(nèi)，并且波動不大;子條件ZG多 GTH2限制繞Z軸的角速度參數(shù)的方差超過某個(gè)預(yù)設(shè)閾值（即GTH2 )，子條件ZcTotal多GTH3要求繞Z 軸的累計(jì)轉(zhuǎn)動角度超過某個(gè)閾值(即GTH3)，從而表明控制器繞Z軸存在一定的旋轉(zhuǎn)量。
[0085] (2)推動
[0086] 如圖7所示，"推動"動作是指控制器在平面內(nèi)的移動，比如結(jié)合圖3所示的XYZ坐標(biāo) 系，"推動"動作基本上僅發(fā)生于XY平面內(nèi)，而在Z軸上基本沒有變化。
[0087] 因此，當(dāng)空間運(yùn)動參數(shù)滿足預(yù)定義的平面內(nèi)限制條件和推動運(yùn)動條件時(shí)，可以判 定空間運(yùn)動參數(shù)匹配于預(yù)定義特征，且預(yù)定義特征為推動動作特征。
[0088] 在一示例性實(shí)施例中，可以對上述的平面內(nèi)限制條件和推動運(yùn)動條件進(jìn)行量化， 以便于對空間運(yùn)動參數(shù)的處理，那么平面內(nèi)限制條件可參考上述的（1)旋轉(zhuǎn)，而推動運(yùn)動條 件可以包括：
[0090] 其中，D為在X軸和Y軸所處平面內(nèi)的移動距離，Dth為預(yù)設(shè)的移動距離閾值。
[0091] 1)對于"平面內(nèi)限制條件"，可參考上述的（1)旋轉(zhuǎn)，此處不再贅述。
[0092] 2)對于"推動運(yùn)動條件"，即定義該用戶動作使得該控制器被推動。那么：
[0093] 子條件Xa+Ya>ATH3限制X軸與Y軸方向的加速度參數(shù)的方差之和應(yīng)當(dāng)超過某個(gè)預(yù)設(shè) 閾值（即A TH3)，即推動動作會產(chǎn)生一個(gè)在XY平面內(nèi)的沖擊;子條件D>DTH限制在XY平面內(nèi)的 移動距離要大于某個(gè)預(yù)設(shè)閾值(即Dth)，即控制器在XY平面內(nèi)確實(shí)發(fā)生了移動;子條件Z CTatal <GTH4限制繞Z軸的累計(jì)轉(zhuǎn)動角度要小于某個(gè)預(yù)設(shè)閾值(即GTH4)〇
[0094] 其中，由于用戶對控制器的推動被限制為一定時(shí)間內(nèi)（參考步驟622)，因而控制器 被推動的距離也相應(yīng)地限制為一個(gè)較短距離，對應(yīng)于用戶動作而言，實(shí)際上是針對控制器 的"輕微"推動動作，因而可以稱為"輕推"動作。
[0095] 進(jìn)一步地，由于"旋轉(zhuǎn)"動作和"輕推"動作均發(fā)生于平面內(nèi)，因而為了避免對用戶 動作的誤識別，可以為這兩個(gè)動作配置優(yōu)先級，并在判定為同時(shí)發(fā)生了符合"旋轉(zhuǎn)"動作和 "輕推"動作的用戶動作時(shí)，識別為高優(yōu)先級的動作。
[0096] 例如，當(dāng)"旋轉(zhuǎn)"動作具有較高優(yōu)先級時(shí)，即便在滿足了"平面內(nèi)限制條件"和"旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動條件"的情況下，也滿足了"推動運(yùn)動條件"，仍然判定用戶動作為"旋轉(zhuǎn)"動作，而必須 在滿足"平面內(nèi)限制條件"和"推動運(yùn)動條件"、不滿足"旋轉(zhuǎn)運(yùn)動條件"的情況下，才判定用 戶動作為"輕推"動作。
[0097]換言之，此處可以認(rèn)為"旋轉(zhuǎn)"動作的判定條件為:滿足"平面內(nèi)限制條件"和"旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動條件"；"輕推"動作的判定條件為:滿足"平面內(nèi)限制條件"和"推動運(yùn)動條件"，且不滿 足"旋轉(zhuǎn)運(yùn)動條件"。
[0098] 當(dāng)然，優(yōu)先級的配置可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行更改，那么對于"輕推"動作具有較高 優(yōu)先級的情況下，同樣可以應(yīng)用上述處理方式，此處不再贅述。并且，當(dāng)存在更多可能出現(xiàn) 誤識別的動作類型時(shí)，同樣可以根據(jù)上述的優(yōu)先級方式進(jìn)行判斷，此處不再贅述。
[0099] 當(dāng)然，針對同時(shí)匹配到多個(gè)動作類型的情況下，也可以忽略本次用戶動作。
[0100] (3)敲擊
[0101 ]如圖8所示，"敲擊"動作是指控制器在空間內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動，比如用戶將該控制器拿 起后向該控制器的放置平面快速敲擊數(shù)次，且控制器的坐標(biāo)系在用戶動作前后未發(fā)生變 化;例如，當(dāng)敲擊次數(shù)為2次時(shí)，可以定義為"雙拍"或"雙擊"。
[0102] 因此，當(dāng)空間運(yùn)動參數(shù)滿足預(yù)定義的與放置平面的敲擊操作條件時(shí)，可以判定空 間運(yùn)動參數(shù)匹配于預(yù)定義特征，且預(yù)定義特征為敲擊動作特征；
[0103] 在一示例性實(shí)施例中，可以對上述的敲擊操作條件進(jìn)行量化，以便于對空間運(yùn)動 參數(shù)的處理，那么敲擊操作條件可以包括：
[0105] 其中，ZAPd為Z軸加速度的波峰數(shù)、ZAValley為Z軸加速度的波谷數(shù)。
[0106] 那么，對于"敲擊操作條件"，子條件Za>Xa、Za>Ya限制控制器在Z軸方向的加速度 參數(shù)的方差最大(相對于X軸和Y軸），即數(shù)據(jù)波動(或稱為能量)主要發(fā)生在Z軸方向；子條件 ZApeak>2限制控制器在Z軸方向的加速度參數(shù)的波峰數(shù)不小于2,即控制器在Z軸方向發(fā)生至 少兩次超重過程;子條件Z AValley多2限制控制器在Z軸方向的加速度參數(shù)的波谷數(shù)不小于2， 即控制器在Z軸方向發(fā)生至少兩次失重過程。
[0107] 進(jìn)一步地，為了區(qū)分該"敲擊"動作與上述的"旋轉(zhuǎn)"、"推動"等平面內(nèi)動作，可以為 "敲擊"等空間內(nèi)動作與上述的平面內(nèi)動作設(shè)置優(yōu)先級，比如上述的平面內(nèi)動作具有較高優(yōu) 先級，那么即便在滿足了 "平面內(nèi)限制條件"、"旋轉(zhuǎn)運(yùn)動條件"和"敲擊操作條件"的情況下， 仍然判定用戶動作為"旋轉(zhuǎn)"動作，而必須在滿足"敲擊操作條件"、不滿足"平面內(nèi)限制條 件"的情況下，才判定用戶動作為"敲擊"動作。
[0108] 此處的平面動作與空間動作之間的優(yōu)先級，可以疊加于上述的平面動作之間的優(yōu) 先級。那么，如果用戶動作同時(shí)滿足"平面內(nèi)限制條件"、"旋轉(zhuǎn)運(yùn)動條件"、"推動運(yùn)動條件" 和"敲擊操作條件"的情況下，假定平面內(nèi)動作具有較高優(yōu)先級，且"旋轉(zhuǎn)"動作較之"推動" 動作具有較高優(yōu)先級，則此處判定用戶動作為"旋轉(zhuǎn)"動作。
[0109] 換言之，此處可以認(rèn)為"敲擊"動作的判定條件為:滿足"敲擊操作條件"，且不滿足 "平面內(nèi)限制條件"。
[0110] (4)翻轉(zhuǎn)
[0111] 如圖9所示，"翻轉(zhuǎn)"動作是指控制器在空間內(nèi)的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，使得控制器的坐標(biāo)系在 用戶動作前后發(fā)生變化，比如圖9中坐標(biāo)系的Z軸原本(對應(yīng)于實(shí)線立方體)為垂直軸線，而 在翻轉(zhuǎn)90°后變?yōu)樗降腪'軸，從而導(dǎo)致坐標(biāo)系發(fā)生變化。當(dāng)然，在每次用戶動作完成后，動 作傳感器可以對坐標(biāo)系進(jìn)行復(fù)位，使得Z軸始終為垂直軸線、X軸和Y軸始終為水平軸線。
[0112] 因此，當(dāng)空間運(yùn)動參數(shù)滿足預(yù)定義的翻轉(zhuǎn)條件時(shí)，可以判定空間運(yùn)動參數(shù)匹配于 預(yù)定義特征，且預(yù)定義特征為預(yù)設(shè)角度的翻轉(zhuǎn)動作特征。
[0113] 在一示例性實(shí)施例中，可以對上述的翻轉(zhuǎn)條件進(jìn)行量化，以便于對空間運(yùn)動參數(shù) 的處理，那么翻轉(zhuǎn)條件可以包括：
[0115] 其中，M軸為X軸、Y軸和Z軸中任一軸、N軸和0軸為剩余兩軸，RTH為預(yù)設(shè)的角度閾值。 那么，以M軸為Y軸、N軸為X軸、0軸為Z軸為例，上述翻轉(zhuǎn)條件可以為：
[0117] 其中，子條件Yg>Xg、Yg>Zg限制繞Y軸角速度參數(shù)的方差最大，即角速度參數(shù)的變 化主要發(fā)生在繞Y軸的旋轉(zhuǎn)上;子條件Y GTatal~RTH限制繞Y軸的旋轉(zhuǎn)角度要接近于預(yù)設(shè)角度 閾值(即Rth)，并且可以容忍一定的角度誤差，比如該角度誤差可以為3°等。
[0118] 其中，通過對RTH的數(shù)值配置，可以實(shí)現(xiàn)多種狀況下的翻轉(zhuǎn)限制。例如，當(dāng)RTH為90° 時(shí)，可以限制控制器實(shí)現(xiàn)如圖9所示的90°翻轉(zhuǎn)。并且，當(dāng)控制器為立方體結(jié)構(gòu)時(shí)，用戶可以 配置該控制器向任意端面翻轉(zhuǎn)90°時(shí)均實(shí)現(xiàn)對同一目標(biāo)設(shè)備的同一控制指令;或者，也可以 分別為六個(gè)端面的90°翻轉(zhuǎn)分別設(shè)置不同的控制目的，比如針對同一目標(biāo)設(shè)備的不同控制 指令，或針對不同目標(biāo)設(shè)備的控制指令。
[0119] 類似地，當(dāng)RTH為180°時(shí)，可以限制控制器實(shí)現(xiàn)180°翻轉(zhuǎn)；以及，用戶可以根據(jù)自身 的控制情況，設(shè)置該控制器實(shí)現(xiàn)更多翻轉(zhuǎn)角度等，本公開并不對此進(jìn)行限制。
[0120] 在步驟522中，判斷控制器的運(yùn)動時(shí)長是否過長；若運(yùn)動時(shí)長過長，則轉(zhuǎn)入步驟 524,否則返回步驟502。
[0121] 在本實(shí)施例中，為了去除干擾和無效動作，比如兒童對控制器的拋擲、玩耍等，可 以定義用戶動作的最大長度為Lmax;那么，當(dāng)動作傳感器的采樣率(對空間運(yùn)動參數(shù)的采樣 頻率)為FS，那么控制器的運(yùn)動時(shí)長（即用戶動作的持續(xù)時(shí)長)應(yīng)當(dāng)不大于Lmax/FS。因此，可 以記錄該控制器的運(yùn)動時(shí)長（即用戶動作從開始至終止的持續(xù)時(shí)長），當(dāng)該運(yùn)動時(shí)長大于 Lmax/FS時(shí)，很可能為兒童對控制器的拋擲、玩耍等，可以忽略相應(yīng)的用戶動作，例如步驟 524中對已存儲的用戶動作對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行清空。
[0122] 而對于運(yùn)動時(shí)長正常的情況下，由于此時(shí)尚未到達(dá)運(yùn)動終點(diǎn)，因而相關(guān)的傳感器 數(shù)據(jù)將被記錄下來，以作為配合于用戶動作的空間運(yùn)動參數(shù)，用于后續(xù)的動作識別；那么， 通過返回步驟502,可以持續(xù)對該空間運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行采集。
[0123] 在步驟524中，清空數(shù)據(jù)。
[0124] 在步驟526中，將標(biāo)志位置0。
[0125] 可見，通過上述過程中對于標(biāo)志位的置位處理，可以準(zhǔn)確區(qū)分控制器在每個(gè)周期 所對應(yīng)的狀態(tài)，比如未存在用戶動作或者處于用戶動作的開始、終止、過程中等，從而執(zhí)行 相應(yīng)的處理或操作。
[0126] 此外，處理模塊20還在空間運(yùn)動參數(shù)與預(yù)定義的防誤觸模式的特征參數(shù)相匹配的 情況下，暫停對空間運(yùn)動參數(shù)的響應(yīng)。比如當(dāng)用戶動作為"甩一甩"時(shí)，即手持控制器并在空 間內(nèi)往復(fù)晃動，可以判定為用戶希望停止該控制器的正常工作，比如即便采集到匹配于"旋 轉(zhuǎn)"動作的空間運(yùn)動參數(shù)，處理模塊20也不會執(zhí)行相應(yīng)的控制功能，直至接收到與預(yù)定義的 正常工作模式的特征參數(shù)相匹配的空間運(yùn)動參數(shù)，比如再次檢測到匹配于"甩一甩"用戶動 作的空間運(yùn)動參數(shù)。那么，如果用戶家中有小朋友可能對控制器進(jìn)行隨意的拋擲、玩耍時(shí)， 可以避免控制器對目標(biāo)設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)的控制功能。
[0127] 3)通訊模塊30
[0128] 在一示例性實(shí)施例中，如圖10所示，控制器中還可以包括:存儲模塊40，存儲有受 控設(shè)備的標(biāo)識信息，以及控制指令在受控設(shè)備中對應(yīng)的受控功能的端口號;例如，標(biāo)識信息 可以包括受控設(shè)備的MAC地址。那么，通訊模塊30可以根據(jù)標(biāo)識信息和端口號，將控制指令 通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送至受控設(shè)備。
[0129] 其中，通訊模塊30可以通過ZigBee、BLE(Bluetooth Low Energy，藍(lán)牙低功耗）和 WIFI中任一協(xié)議發(fā)送控制指令。當(dāng)然，通訊模塊30還可以通過配置的其他任意協(xié)議進(jìn)行控 制指令的發(fā)送，本公開并不對此進(jìn)行限制。
[0130]當(dāng)通訊模塊30通過網(wǎng)關(guān)將控制指令發(fā)送給受控設(shè)備時(shí)，通訊模塊30與網(wǎng)關(guān)之間可 以通過心跳包的傳輸，以維持兩者之間的通訊關(guān)系。
[0131]此外，在本公開的技術(shù)方案中，控制器還可以包括:提醒模塊，在空間運(yùn)動參數(shù)與 預(yù)定義用戶動作的特征參數(shù)相匹配的情況下，執(zhí)行對應(yīng)于受控設(shè)備的提醒操作，以便于用 戶了解自身通過控制器完成的控制操作。
[0132] 其中，提醒模塊可以具有多種形式;例如，提醒模塊可以包括以下至少之一：
[0133] 位于所述控制器內(nèi)的揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器可播放對應(yīng)于所述受控設(shè)備的預(yù)設(shè)音 頻;比如播放受控設(shè)備的名稱和控制指令的控制功能，例如"電視機(jī)一一增大音量"、"關(guān)閉 空調(diào)"等。
[0134] 位于所述控制器表面的顯示屏，所述顯示屏可顯示對應(yīng)于所述受控設(shè)備的預(yù)設(shè)顯 示內(nèi)容;比如顯示受控設(shè)備的名稱或圖像，以及對應(yīng)于控制指令的控制功能。
[0135] 位于所述控制器表面的LED點(diǎn)陣，所述LED點(diǎn)陣可組成對應(yīng)于所述受控設(shè)備的LED 圖案。
[0136] 當(dāng)然，控制器還可以通過其他諸如振動、燈光閃爍等方式，實(shí)現(xiàn)向用戶的提醒操 作，本公開并不對此進(jìn)行限制。
[0137] 本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的公開后，將容易想到本公開的其 它實(shí)施方案。本申請旨在涵蓋本公開的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或 者適應(yīng)性變化遵循本公開的一般性原理并包括本公開未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識 或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本公開的真正范圍和精神由下面的 權(quán)利要求指出。
[0138] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本公開并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并 且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本公開的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種控制器，其特征在于，所述控制器內(nèi)置有動作傳感器、處理模塊和通訊模塊;所 述動作傳感器與所述控制器保持固定連接，可采集所述控制器配合于用戶動作下的空間運(yùn) 動參數(shù);所述處理模塊在所述空間運(yùn)動參數(shù)與預(yù)定義用戶動作的特征參數(shù)相匹配的情況 下，確定所述預(yù)定義用戶動作對應(yīng)的受控設(shè)備和控制指令;所述通訊模塊將所述控制指令 發(fā)送至網(wǎng)關(guān)，并由所述網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)至所述受控設(shè)備。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述動作傳感器在所述控制器中的裝配 姿態(tài)，與所述控制器的表面結(jié)構(gòu)相配合。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于，所述動作傳感器在所述裝配姿態(tài)下通過 預(yù)設(shè)參考坐標(biāo)系采集所述空間運(yùn)動參數(shù)，且所述參考坐標(biāo)系的軸線平行于所述控制器的表 面結(jié)構(gòu)上的預(yù)設(shè)棱線。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，還包括： 存儲模塊，存儲有所述受控設(shè)備的標(biāo)識信息，以及所述控制指令在所述受控設(shè)備中對 應(yīng)的受控功能的端口號;其中，所述通訊模塊根據(jù)所述標(biāo)識信息和所述端口號，將所述控制 指令通過所述網(wǎng)關(guān)發(fā)送至所述受控設(shè)備。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，其特征在于，所述標(biāo)識信息包括所述受控設(shè)備的MAC 地址。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，還包括： 提醒模塊，在所述空間運(yùn)動參數(shù)與預(yù)定義用戶動作的特征參數(shù)相匹配的情況下，執(zhí)行 對應(yīng)于所述受控設(shè)備的提醒操作。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其特征在于，所述提醒模塊包括以下至少之一： 位于所述控制器內(nèi)的揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器可播放對應(yīng)于所述受控設(shè)備的預(yù)設(shè)音頻； 位于所述控制器表面的顯示屏，所述顯示屏可顯示對應(yīng)于所述受控設(shè)備的預(yù)設(shè)顯示內(nèi) 容； 位于所述控制器表面的LED點(diǎn)陣，所述LED點(diǎn)陣可組成對應(yīng)于所述受控設(shè)備的LED圖案。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述動作傳感器在預(yù)定義的連續(xù)時(shí)長內(nèi) 未檢測到用戶動作時(shí)，由正常工作模式切換至低功耗模式；以及，所述動作傳感器在低功耗 模式下檢測到用戶動作時(shí)，由所述低功耗模式恢復(fù)至所述正常工作模式。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述處理模塊還在所述空間運(yùn)動參數(shù)與 預(yù)定義的防誤觸模式的特征參數(shù)相匹配的情況下，暫停對所述空間運(yùn)動參數(shù)的響應(yīng)，直至 接收到與預(yù)定義的正常工作模式的特征參數(shù)相匹配的空間運(yùn)動參數(shù)。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其特征在于，所述通訊模塊通過ZigBee、BLE和WIFI 中任一協(xié)議發(fā)送所述控制指令。
【文檔編號】G05B19/418GK106054624SQ201610379229
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】彭攀, 周衛(wèi), 游延筠
【申請人】北京小米移動軟件有限公司, 深圳綠米聯(lián)創(chuàng)科技有限公司