一种智能坐便器的激光投影控制系统及方法与流程

本发明涉及智能卫浴产品领域，尤其涉及一种智能坐便器的激光投影控制系统及方法。

背景技术：

近年来，随着智能家居行业的兴起，卫浴智能化的发展也是日新月异。智能坐便器作为智能卫浴系统中的重要组成部分，其智能化的发展也是备受关注。现有的智能坐便器大多采用机身控制器(如侧按键、旋钮等)和无线控制器(如遥控器、手机app等)来实现智能坐便器的功能控制和档位调节，在实现功能控制和档位调节方面大多离不开用手来操作，在接触过程中不可避免的会有污渍及细菌的残留，如何使智能马桶解放双手，朝着无接触式控制的方向发展，成为目前智能马桶的一个新的发展方向。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中存在的不足，提供一种智能坐便器的激光投影控制系统及方法。

本发明是通过以下技术方案予以实现：

一种智能坐便器的激光投影控制系统，其特征在于，包括：坐便器主体，用于安装激光投影系统、激光定位系统、图像采集系统以及图像处理系统；激光投影系统，用于将控制图标的影像投射到所述坐便器主体的前侧地面上；激光定位系统，用于发射激光束，当使用者脚部位于所述控制图标的影像上方时，形成激光反射区；图像采集系统，用于采集所述控制图标的影像以及激光反射区的图像信息，并将所述图像信息传送至所述图像处理系统；图像处理系统，用于接收所述图像信息，通过数据处理后向所述坐便器主体发送功能指令。

根据上述技术方案，优选地，所述激光投影系统和图像采集系统分别设于坐便器主体前侧的中部，所述激光定位系统设于坐便器主体前侧的下部。

根据上述技术方案，优选地，所述激光投影系统包括激光发射源以及光栅，所述光栅表面刻有各控制图标。

根据上述技术方案，优选地，所述激光定位系统包括激光发射器，所述激光发射器发出的激光束与所述控制图标的影像相平行。

本专利还公开了一种智能坐便器的激光投影控制方法，基于上述一种智能坐便器的激光投影控制系统，其特征在于，包括如下步骤：

a.激光投影系统在坐便器主体的前侧地面上投射控制图标的影像；

b.激光定位系统发射激光束，当使用者脚部位于所述控制图标的影像上方时，形成激光反射区；

c.图像采集系统采集所述控制图标的影像以及激光反射区的图像信息，并将所述图像信息传送至图像处理系统；

d.图像处理系统接收所述图像信息，通过数据处理后向所述坐便器主体发送功能指令。

根据上述技术方案，优选地，步骤a包括：通过调整所述激光投影系统的发射功率，调节所述控制图标的影像的亮度。

根据上述技术方案，优选地，所述数据处理包括：接收所述控制图标的影像的图像信息；将所述图像信息进行二值化处理；构建出各控制图标的区域范围；在各所述控制图标的区域范围内设定边界坐标点；接收所述激光反射区的图像信息；判断所述激光反射区是否落于控制图标的区域范围内。

本发明的有益效果是：

本发明在坐便器的使用当中，用脚即可进行快速操作以控制智能坐便器各项功能的实现，实现了智能坐便器的非接触控制，避免双手接触控制器，使得用户在使用过程中更加卫生，方便了用户的操作和使用，极大拓展了智能坐便器的应用场景，有利于获得更优的使用体验。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是图像处理坐标点的示意图。

图3是图像处理光斑落入时的示意图。

图4是本发明的使用流程示意图。

图中：1、图像处理系统；2、图像采集系统；3、激光投影系统；4、激光成像区域；5、激光定位系统。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

如图所示，本发明包括：坐便器主体，用于安装激光投影系统3、激光定位系统5、图像采集系统2以及图像处理系统1，其中，坐便器主体内设置有主控板，与坐便器上各功能部件电连接，用于实现控制臀洗、烘干、妇洗、水温调节、水量调节、位置调节、座温调节、按摩、摆动、冲刷等功能；激光投影系统3，用于将控制图标的影像投射到所述坐便器主体的前侧地面上，形成激光成像区域4；激光定位系统5，用于发射激光束，当使用者脚部位于所述控制图标的影像上方时，形成激光反射区；图像采集系统2，用于采集所述控制图标的影像以及激光反射区的图像信息，并将所述图像信息传送至所述图像处理系统1；图像处理系统1，用于接收所述图像信息，通过数据处理后向所述坐便器主体发送功能指令。本发明在坐便器的使用当中，用脚即可进行快速操作以控制智能坐便器各项功能的实现，实现了智能坐便器的非接触控制，避免双手接触控制器，使得使用者在使用过程中更加卫生，方便了用户的操作和使用，极大拓展了智能坐便器的应用场景，有利于获得更优的使用体验。

根据上述实施例，优选地，所述激光投影系统3和图像采集系统2分别设于坐便器主体前侧的中部，所述激光定位系统5设于坐便器主体前侧的下部，所述图像处理系统1设于坐便器主体一侧，用于与主控板电连接。

根据上述实施例，优选地，所述激光投影系统3包括激光发射源以及光栅，所述光栅表面刻有各控制图标。本例中激光投影系统3采用的低功率的激光发射源，通过智能坐便器的主控板内的微控制器，可增加和减少发射功率，进而调节激光源亮度，优化图像采集效果，激光透过刻有功能控制图标的光栅，将功能控制图标的影像透射到使用者着座后的双脚之间的地面空白区域。

根据上述实施例，优选地，所述激光定位系统5包括激光发射器，所述激光发射器发出的激光束与所述控制图标的影像相平行。当人体脚后跟落在对应的控制图标的影像的上方时，则会阻碍激光的传输，并在脚跟的遮挡区域形成激光反射，并在控制图标的影像中形成激光反射区，即月牙形光斑。

本专利还公开了一种智能坐便器的激光投影控制方法，基于上述一种智能坐便器的激光投影控制系统，其特征在于，包括如下步骤：a.激光投影系统3在坐便器主体的前侧地面上投射控制图标的影像；b.激光定位系统5发射激光束，当使用者脚部位于所述控制图标的影像上方时，形成激光反射区；c.图像采集系统2采集所述控制图标的影像以及激光反射区的图像信息，并将所述图像信息传送至图像处理系统1；d.图像处理系统1接收所述图像信息，通过数据处理后向所述坐便器主体发送功能指令。

根据上述实施例，优选地，步骤a包括：通过调整所述激光投影系统3的发射功率，调节所述控制图标的影像的亮度，优化图像采集效果。

根据上述实施例，优选地，所述数据处理包括：

d1.接收所述控制图标的影像的图像信息；

d2.微控制器将图像信息进行二值化处理，后将有效的单点像素边缘像素点进行八位关联，去除无效的噪声，进而构建出每个功能控制图标投影的区域范围；

d3.在各所述控制图标的区域范围内设定边界坐标点：如图2所示，确定区域范围后，微控制器根据既定算法，在采集的图像数据中建立坐标系，其中图示原点位置为其中一个功能投影的边界点，因为此点趋向于图像中心，而广角镜头的图像采集时非中心位置会出现畸变，故以此位置为坐标原点(xo，yo)，保证原点位置的精度；取左上方的区域范围为例，将矩形区域的对角点作为边缘临界点，经过数据处理后，在坐标系内生成边界坐标点(x1，y1)和(x2，y2)，以此类推，将其他有效的投影影响边界进行数据处理，取每个控制图标的区域范围的左上、右下作为临界点，设定为边界坐标点，并作为对应功能的区域临界坐标点数据存储到微控制器或外挂flash。

d4.接收所述激光反射区的图像信息，判断所述激光反射区是否落于控制图标的区域范围内。

本发明中的智能坐便器的具体使用流程如下：当使用者坐在智能坐便器座圈上，位于座圈内部的静电传感器监测到人体信号连续10s后，智能坐便器进入入座使用状态，此时开启激光投影控制器；当使用者需要使用功能时，将脚移动到对应的区域内，从而遮挡定位激光形成的月牙形光斑；图像采集系统2将图像信息传送至图像处理系统1，图像处理系统1根据算法确定月牙区光斑的中心(月牙区域光斑中心，不做为特定形状约束，根据各位置的落点情况，通过算法实时调整)，当其中心位于对应功能的控制图标的区域范围内，且有70％以上光斑落入到此功能区域内，则视为使用功能；微控制器收到指令后，则蜂鸣器发出一声声响，提示已经正确接收指令并执行；如月牙光斑中心落入，但落入此区域的光斑范围未超过70％，则视为误触；光斑中心未在制定区域内，则视为未使用控制器的功能；当图像信息处理完成并正确执行指令后，激光投影控制器重新恢复到待启用状态，等待下一个用户指令的输入；当使用者用完离开智能坐便器后，静电传感器监测到人体离开，此时整机进入到待机模式，关闭激光投影控制器，启动离座冲水，冲水完成后，整机重新进入待使用模式。

本发明在坐便器的使用当中，用脚即可进行快速操作以控制智能坐便器各项功能的实现，实现了智能坐便器的非接触控制，避免双手接触控制器，使得使用者在使用过程中更加卫生，方便了用户的操作和使用，极大拓展了智能坐便器的应用场景，有利于获得更优的使用体验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。