一种基于可穿戴设备的多家电控制方法技术

一种基于可穿戴设备的多家电控制方法，步骤为：步骤1，获取用户所处房间及家电位置的三维空间信息；步骤2，在房间内放置定位用的超声波测距设备；步骤3，获取可穿戴设备上的传感器信息；步骤4，训练阶段，提取传感器数据特征值并建立特征数据库和分类器；步骤5，控制阶段，根据可穿戴设备及辅助定位设备返回的传感器信息，获取并执行用户指令。本发明专利技术简单自然，避免了隐私泄露的风险；通过分析惯性测量单元和超声测距信息，可以计算出可穿戴设备的位置和指向，利用事先建立的数据表在多家电场景下准确的判断用户选中的设备，提升了控制系统的可靠性。

A Wearable Device-Based Control Method for Multiple Household Appliances

A control method of multi-appliances based on wearable equipment is presented in this paper. The steps are as follows: step 1, acquiring the three-dimensional spatial information of the room and the home potential of the user; step 2, placing the ultrasonic ranging equipment for positioning in the room; step 3, acquiring the sensor information on wearable equipment; step 4, training stage, extracting the characteristic values of sensor data and establishing the feature database and classifier. Step 5: In the control stage, user instructions are acquired and executed according to sensor information returned by wearable devices and auxiliary positioning devices. The invention is simple and natural, avoiding the risk of privacy leakage; by analyzing the information of inertial measurement unit and ultrasonic ranging, the position and direction of wearable equipment can be calculated, and the equipment selected by users can be accurately judged by the pre-established data table in the scene of multiple electric fields, thus improving the reliability of the control system.

【技术实现步骤摘要】
一种基于可穿戴设备的多家电控制方法
本专利技术涉及一种基于可穿戴设备的多家电控制方法，特别是通过融合惯性传感器信息和超声定位信息识别用户控制指令，实现低成本，简单方便，无隐私风险的多家电控制。
技术介绍
与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，同时能够提供丰富的人机交互功能，使得用户能够方便的获取环境和设备信息，并对设备进行控制。这种特性利于用户节约不必要的时间消耗，使得家居生活更加安全、舒适。因为所有智能家电设备都已经通过无线通信的方式接入控制服务器，所以以往使用设备物理按键或者专用遥控器的控制方式如今显得过于繁琐和不易用，因其对用户的需求更多(需要走到设备附近，或者准备多个遥控器)。在可穿戴设备用户群体逐渐扩大的今天，因可穿戴设备贴近用户，配有传感器丰富的特性，基于可穿戴设备的交互技术开始受到用户的关注。语音控制是一种较为方便和自然的人机交互方式。使用语音技术进行智能设备控制已经为许多厂商和用户所接受。目前，为数不少的智能家居产品配有语音控制接口，但在实际使用时会出现以下问题：语音识别技术在远场情景下难以保持其有效性，当用户距离设备较远的情况下，对指令的识别率会下降；从隐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可穿戴设备的多家电控制方法，其特征在于以下步骤：步骤1，获取用户所处房间及家电位置的三维空间信息，包括：(1.1)获取足以描述其三维形状的信息；(1.2)以房间某个确定空间点为原点，建立房间的X‑Y‑Z三维右手坐标系；(1.3)建立该房间的家电数据表；对房间内每一个可通过网络控制的智能家电设备，计算该设备在步骤(1.2)所建立坐标系下的三维空间坐标，将设备名，设备尺寸和坐标存储进数据表中；步骤2，在房间内放置定位用的超声波测距设备；包括：(2.1)在房间内三个任意位置放置超声波定位设备，设备配有麦克风并可以接受频率17KHz及以上的超声波，其采样频率应大于超声测距过程中所用最大超声...

【技术特征摘要】
1.一种基于可穿戴设备的多家电控制方法，其特征在于以下步骤：步骤1，获取用户所处房间及家电位置的三维空间信息，包括：(1.1)获取足以描述其三维形状的信息；(1.2)以房间某个确定空间点为原点，建立房间的X-Y-Z三维右手坐标系；(1.3)建立该房间的家电数据表；对房间内每一个可通过网络控制的智能家电设备，计算该设备在步骤(1.2)所建立坐标系下的三维空间坐标，将设备名，设备尺寸和坐标存储进数据表中；步骤2，在房间内放置定位用的超声波测距设备；包括：(2.1)在房间内三个任意位置放置超声波定位设备，设备配有麦克风并可以接受频率17KHz及以上的超声波，其采样频率应大于超声测距过程中所用最大超声波频率的两倍；同时设备具有无线通信能力如WiFi或蓝牙，且与可穿戴设备建立无线传输；(2.2)记录三个超声波定位设备在在步骤(1.2)所建立坐标系下的三维空间坐标；步骤3，获取可穿戴设备上的传感器信息，包括：(3.1)采集可穿戴设备九轴惯性测量单元读数，其中包括三轴加速度计，三轴陀螺仪和三轴磁力计读数；(3.2)对于步骤(3.1)中采集的数据，传输到服务器进行综合处理、分析；步骤4，训练阶段，提取传感器数据特征值并建立特征数据库和分类器，包括：(4.1)针对佩戴于手腕的可穿戴设备，预定义若干控制动作，如向上挥手代表家电开启电源，向下挥手代表家电关闭电源等；用户佩戴可穿戴设备，完成每种预定义的控制动作若干次，同时采集动作过程中加速度计，陀螺仪和磁力计的数据；(4.2)对于获取的传感器数据进行切片；使用一个移动时间窗口监测加速度计读数并计算窗口内加速度数据的平均值；如果传感器读数更新后与移动窗口内平均数据的差距大于设定的阈值，认为检测到动作开始/结束，并保存每次动作“开始”至“结束”过程中九轴惯性测量单元读数；(4.3)对步骤(4.2)中获得的传感器数据，进行特征提取，特征包括最大值、最小值、平均值，标准差，四分之一点、中值点、四分之三点、斜率、峰度；(4.4)对步骤(4.3)中获得的特征，结合动作类别真实值的标记，使用搭载径向基函数RBF内核的支持向量机SVM构建分类器，分类器可以输出当前数据属于哪个预定义控制动作；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：董玮，蒋跃芳，高艺，周寒，刘汶鑫，宋心怡，汤涌江，
申请(专利权)人：浙江大学，数源久融技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33