厕所自动冲水系统及控制方法技术方案

本发明专利技术提出了一种厕所自动冲水系统及控制方法。该厕所自动冲水系统包括电磁波成像单元、信号处理单元、控制单元和冲水模块；所述电磁波成像单元对如厕检测范围进行外物进入检测，对外物外形轮廓进行成像，得到图像信号，所述电磁波成像单元与所述信号处理单元连接，所述信号处理单元输出端连接所述控制单元，控制单元将采集的图像信号与预设的需要冲水的外形轮廓图像进行比对，所述控制单元控制信号输出端连接所述冲水模块控制端。该厕所自动冲水系统准确度高，避免了不必要的冲水，减小了水资源的浪费。

Automatic flushing system and control method of toilet

The invention provides a toilet automatic flushing system and a control method. The automatic flushing system of the toilet comprises an electromagnetic wave imaging unit, a signal processing unit, a control unit and a flushing module; the electromagnetic wave imaging unit detects the entry of external objects into the detection range of the toilet, images the contour of external objects, and obtains an image signal. The electromagnetic wave imaging unit is connected with the signal processing unit, and the output terminal of the signal processing unit is connected with the said signal processing unit. The control unit compares the acquired image signal with the preset contour image which needs flushing. The output terminal of the control unit control signal is connected to the control terminal of the flushing module. The automatic flushing system of the toilet has high accuracy, avoids unnecessary flushing and reduces the waste of water resources.

【技术实现步骤摘要】
厕所自动冲水系统及控制方法
本专利技术涉及卫浴装置领域，具体涉及一种厕所自动冲水系统及控制方法。
技术介绍
厕所冲水装置，通常指蹲便器冲水装置、坐便器冲水装置以及男士小便槽冲水装置。其现有冲水装置的形式常见的有按压式、脚踏式、红外自感式。而最新的一种技术是通过微波检测人体范围及处于该范围内停留时间的判断来进行后续的冲水控制，比如：通过微波雷达传感器检测目标所处范围，目标进入到该装置的如厕范围后，系统则获取目标在此如厕范围内的停留时长。若获取目标在如厕范围内的停留时长处于第一预设时间范围，系统认为目标在进行如厕行为；若系统在判断上述目标停留在如厕范围内是在进行如厕行为后又通过微波传感器检测到目标脱离该如厕范围，系统判断为目标如厕结束并离开，进而控制装置进行冲水。上述中的第一预设时间范围是通过采样多个用户多次实验得到的数值或者针对个性用户的个性化设置。总的来说，现有技术方案的核心点在于通过微波传感器检测用户停留在装置预设如厕范围的时长来判断用户是否有进行如厕行为来控制装置冲水。但采用该技术，当任何物体一旦进入上述检测范围并持续时间达到预设时间范围，系统都会进行冲水；另外该技术也不能对目标的动作姿态进行判断，如人体进入如厕区域后只是整理衣物或者清洁厕所，并未有如厕行为，系统同样会进行冲水；对珍贵的水资源造成不小的浪费。不仅如此，即使临时放置某物体于该装置如厕检测范围内并放置时间满足上述预设时间值再拿走物体，系统同样会识别为用户正常如厕并进行冲水；再如，若用户进入该装置并处于该装置如厕检测范围进行衣物整理或者清洁厕所亦或者进行厕所装修等，同时停留时长满足了上述预设时间值后离开，系统也会误识别为用户完成如厕行为进行冲水，造成水资源浪费。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种厕所自动冲水系统及控制方法。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种厕所自动冲水系统，包括电磁波成像单元、信号处理单元、控制单元和冲水模块；所述电磁波成像单元对如厕检测范围进行外物进入检测，对外物外形轮廓进行成像，得到图像信号，所述电磁波成像单元与所述信号处理单元连接，所述信号处理单元输出端连接所述控制单元，控制单元将采集的图像信号与预设的需要冲水的外形轮廓图像进行比对，所述控制单元控制信号输出端连接所述冲水模块控制端。该厕所自动冲水系统对进入如厕检测范围内的外物进行外形轮廓成像，并将之与预设的需要冲水的外形轮廓图像进行比对，当采集的外物外形轮廓与预设的需要冲水的外形轮廓相似度达到要求，则控制冲水模块冲水，从而使得该系统准确度高，避免了不必要的冲水，减小了水资源的浪费。进一步的，所述电磁波成像单元包括N个电磁波探头组以及可工作在不同频率下的电磁波收发器所述N为正整数，所述电磁波探头组发射覆盖所述如厕范围的电磁波，所述电磁波收发器接收如厕范围内反射的电磁波并传输给信号处理单元，信号处理单元持续获得人体轮廓和动作轨迹信号。优选的，所述电磁波成像单元为厘米波成像单元。进一步的，N个所述电磁波发射端以及电磁波接收端均设于墙体内。这节省了空间，避免了占用厕所内部空间，且达到了美观的效果。本专利技术还提出了一种基于上述的厕所自动冲水系统的冲水控制方法，包括以下步骤：S1，电磁波成像单元检测如厕检测范围内是否有外物进入，并对该外物进行外物外形轮廓成像得到外物外形轮廓图像；S2，将采集的外物外形轮廓图像与预设的正常人体外形轮廓图像进行比对，判断外物是否为人，如果是，则执行步骤S3；如果不是，执行步骤S1；S3，电磁波成像单元持续采集该外物外形轮廓图像，将该外物外形轮廓图像与预设的需要冲水时的人体外形轮廓图像进行比对，判断该外物外形轮廓图像是否为预设的需要冲水的人体外形轮廓图像，如果是，则执行步骤S4；如果不是，则执行步骤S1；S4，电磁波成像单元检测该外物是否离开如厕检测范围，如果是，则冲水，然后再执行步骤S1；如果不是，重复执行该步骤。该控制方法简单，提高了厕所冲水的准确性，减少了水资源的浪费。进一步的，采用信号处理单元对电磁波成像单元采集到的外物外形轮廓图像进行模数转换得到图像数字信号，再执行步骤S2。进一步的，在将采集的外物外形轮廓图像与预设的正常人体外形轮廓图像进行比对时和/或将采集外物外形轮廓图像与预设的需要冲水的人体外形轮廓图像进行比对时，对采集的外物外形轮廓图像参照预设的人体外形轮廓图像进行等比例放大或缩小处理。这使得该控制方法准确度更高。进一步的，在将采集的外物外形轮廓图像与预设的正常人体外形轮廓图像进行比对时和/或将采集的外物外形轮廓图像与预设的需要冲水的人体外形轮廓图像进行比对时，采用以下公式进行对比：式中，x为采集的外物外形轮廓图像，y为通过预设的正常人体外形轮廓图像或需要冲水时的人体外形轮廓图像，c1和c2是维持稳定的常量，c1＝(k1L)2，c2＝(k2L)2，L是像素值动态范围；k1、k2为常量；μx为x的平均值，σx2为x的方差；μy为y的平均值，σy2为y的方差，均为已知量；σxy为x和y的协方差；其中，H和W分别为采集的外物外形轮廓的高度和宽度，i表示图像的横轴像素坐标点，j表示图像的纵轴像素坐标点，x(i,j)表达的就是x图像中第i排第j列的像素坐标点，y(i,j)表达的就是y图像中第i排第j列的像素坐标点；当执行步骤S2时,如果f(x,y)大于或等于预设的相似度Q值时，则判断采集的外物外形轮廓图像为正常人体外形轮廓图像；当执行步骤S3时，如果f(x,y)大于或等于预设的相似度P值时，则判断采集的外物外形轮廓图像为需要冲水的人体外形轮廓图像。该计算方法简单，计算速度快，准确度高。进一步的，需要冲水时的人体外形轮廓图像包括如厕时的人体外形轮廓图像和/或呕吐时人体外形轮廓图像。进一步的，预设的需要冲水时的人体外形轮廓图像分为需要冲水时的男性人体外形轮廓图像和女性人体外形轮廓图像。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过对人体的外形轮廓进行成像，并将之与系统预设的需要冲水的外形轮廓图像进行比对，提高了系统冲水的准确度，避免了不必要的冲水，减小了水资源的浪费。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是厕所自动冲水系统的原理示意图；图2是冲水控制方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。如图1所示，本专利技术提供了一种厕所自动冲水系统，包括电磁波成像单元、信号处理单元、控制单元和冲水模块。所述电磁波成像单元对如厕检测范围进行外物进入检测，对外物外形轮廓进行成像，得到图像信号，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厕所自动冲水系统，其特征在于：包括电磁波成像单元、信号处理单元、控制单元和冲水模块；所述电磁波成像单元对如厕检测范围进行外物进入检测，对外物外形轮廓进行成像，得到图像信号，所述电磁波成像单元与所述信号处理单元连接，所述信号处理单元输出端连接所述控制单元，控制单元将采集的图像信号与预设的需要冲水的外形轮廓图像进行比对，所述控制单元控制信号输出端连接所述冲水模块控制端。

【技术特征摘要】
1.一种厕所自动冲水系统，其特征在于：包括电磁波成像单元、信号处理单元、控制单元和冲水模块；所述电磁波成像单元对如厕检测范围进行外物进入检测，对外物外形轮廓进行成像，得到图像信号，所述电磁波成像单元与所述信号处理单元连接，所述信号处理单元输出端连接所述控制单元，控制单元将采集的图像信号与预设的需要冲水的外形轮廓图像进行比对，所述控制单元控制信号输出端连接所述冲水模块控制端。2.根据权利要求1所述的厕所自动冲水系统，其特征在于：所述电磁波成像单元包括N个电磁波探头组以及可工作在不同频率下的电磁波收发器所述N为正整数，所述电磁波探头组发射覆盖所述如厕范围的电磁波，所述电磁波收发器接收如厕范围内反射的电磁波并传输给信号处理单元，信号处理单元持续获得人体轮廓和动作轨迹信号。3.根据权利要求1所述的厕所自动冲水系统，其特征在于：所述电磁波成像单元为厘米波成像单元。4.根据权利要求2所述的厕所自动冲水系统，其特征在于：N个所述电磁波发射端以及电磁波接收端均设于墙体内。5.一种基于权利要求1至4任一项所述的厕所自动冲水系统的冲水控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，电磁波成像单元检测如厕检测范围内是否有外物进入，并对该外物进行外物外形轮廓成像得到外物外形轮廓图像；S2，将采集的外物外形轮廓图像与预设的正常人体外形轮廓图像进行比对，判断外物是否为人，如果是，则执行步骤S3；如果不是，执行步骤S1；S3，电磁波成像单元持续采集该外物外形轮廓图像，将该外物外形轮廓图像与预设的需要冲水时的人体外形轮廓图像进行比对，判断该外物外形轮廓图像是否为预设的需要冲水的人体外形轮廓图像，如果是，则执行步骤S4；如果不是，则执行步骤S1；S4，电磁波成像单元检测该外物是否离开如厕检测范围，如果是，则冲水，然后再执行步骤S1；如果不是，重复执行该步骤。6.根据权利要求5所述的冲水控制方法，其特征在于，采用信号处理单元对...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈中友，何强，
申请(专利权)人：重庆蓝岸通讯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50