具有用人工智能自选择洗涤循环的洗衣机制造技术

一种洗衣机，其包括带有用于容纳可洗物洗涤室的转筒、一个或多个传感器和处理装置，所述处理装置通信连接至所述一个或多个传感器以控制所述洗衣机的运行、接收由所述一个或多个传感器收集的传感器数据、采用机器学习模型基于所述传感器数据确定与所述可洗物相关联的多个特性，基于多个特性确定用于所述洗衣机的设定和使得所述洗衣机根据所述设定运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用人工智能自选择洗涤循环的洗衣机相关领域的交叉引用本申请要求于2018年9月5日提交的美国临时申请62/727,036的优选权，其内容通过引用整体并入本文。
本申请涉及洗衣机，尤其涉及能够检测可洗装载物的织物特性和颜色且基于所检测的织物特性和颜色来确定洗涤循环的洗衣机。
技术介绍
洗衣机可洗涤一定量的织物物品(称作“可洗物”)。该可洗物可包括但不限于衣物、亚麻布、窗帘和桌布。该可洗物可由不同类型的织物材料比如像毛线、棉、丝绸、尼龙、聚酯或其组合。可洗物可染有一种或多种颜色，比如像白色、红色、蓝色、绿色和黑色。在操作时，操作人员可将一堆可洗物放置入洗衣机的内桶，操作人员还可进一步采用洗衣机的控制面板来选择洗涤循环，其中洗涤循环可包括水温、洗涤时间、旋转强度等的设定。操作人员可按动开始按钮以启动洗衣机的运行。操作人员依据他或她的个人喜好来选择洗涤循环。然而，操作人员可能不具备选择与内桶中当前装入的可洗物相匹配的最佳洗涤循环所需的知识。这可能会导致不佳的洗涤效果。附图说明本专利技术将由下文给出的具体实施方式以及本专利技术的各个实施例的附图得到更加全面的理解。但是附图不应被看作将本专利技术限制为具体实施例，而仅用于解释和理解。图1示出根据本专利技术实施方式的智能洗衣机。图2示出根据本专利技术实施方式的光学相机的安装。图3示出根据本专利技术实施方式的光学相机和微波传感器的安装。图4示出根据本专利技术实施方式的用于检测针迹尺寸的方法的流程图。r>图5示出根据本专利技术实施方式的用于检测可洗物的特性的神经网络。图6示出根据本专利技术实施方式的用于检测颜色的神经网络。图7示出根据本专利技术实施方式的用于检测织物特性和颜色的方法的流程图。图8示出根据本专利技术实施方式的状态表。图9示出根据本专利技术实施方式的增强学习系统。图10示出根据本专利技术的一个或多个方面运行的计算机系统的方框图。具体实施方式为了克服洗衣机的已认识到的以及其他的缺陷，本专利技术的实施方式提供了技术改进的洗衣机，其能够在洗涤前检测可洗物的某些属性并且能够基于可洗物已确定的属性确定最佳的洗涤循环，由此无需用户选择最佳洗涤循环来提升洗涤效果。具体地，本专利技术中描述的洗衣机可包括传感器和处理装置。该传感器可包括一个或多个光学相机和一个或多个微波传感器。该传感器可采集到与装入洗衣机的内桶中的可洗物相关联的传感器数据。例如，光学相机可采集内桶中可洗物的图像，而微波传感器可采集与可洗物相关联的深度和反射率测量值。基于这些采集的传感器数据，处理装置可执行一个或多个神经网络以确定可洗物的织物特性和颜色，并且基于所确定的可洗物的织物特性和颜色来确定针对于所装入的可洗物的最佳洗涤循环。由此，洗衣机能够产生更好的洗涤效果，无需操作人员了解洗涤循环与织物之间的关系。另外，由本专利技术实施方式确定的最佳洗涤循环不限于在当前洗衣机的控制面板上可用的离散选项。本专利技术的实施方式可允许超出控制面板上那些可用选项的设定，由此超出当前洗衣机的能力来进一步提升洗涤效果。图1示出了根据本专利技术的实施方式的智能洗衣机100。参见图1，智能洗衣机100可包括控制面板102、开始按钮104以及可被门(未示出)封闭的内桶106。控制面板102可包括选择元件，该选择元件对应于可由操作人员设定的不同参数。该参数可包括洗涤时间、水温(热、温、冷)、洗涤强度(强劲、正常、轻柔)以及旋转强度，该旋转强度是按照搅拌器每分钟的转数(RPM)(高、中、低、不旋转)而设定。在一些实施方式中，操作人员可选择不同参数的组合作为洗涤循环并且按动开始按钮104以根据操作人员的选择运行洗衣机。在本专利技术的实施方式中，智能洗衣机100还可包括一个或多个传感器(例如光学传感器108、微波传感器110)和与这些传感器通信连接的处理装置112。这些传感器可包括光学传感器108和微波传感器110。光学传感器108可以是可以采集时间编码图像帧序列的摄像机。光学相机108可为高端相机，其优选具有两个光学放大倍数的选项，包括具有约28mm的焦距和f/1.8光圈的广角镜头和具有约56mm的焦距和f/2.8光圈的人像镜头。微波传感器110可以是以约24GHz的频率运行的多普勒雷达。在一个实施方式中，该雷达可包括发射天线(Tx天线)和接收天线(Rx天线)，其中Tx天线和Rx天线可以是具有30度扫描增量的微带相位阵列。虽然一个或多个传感器在图1中示出为安装在洗衣机100上，但是在替代的实施方案中，该一个或多个传感器中的任意一个可被设置在机器外部。例如，相机108可以是位于机器外的录像机和照相机，比如像移动装置或者智能手机的相机。处理装置112可通过通信链路比如像通信网络或者蓝牙链路与机器外相机通信连接。操作人员可将相机对准可洗物并且采集可洗物的视频或图像，而处理装置112可通过通信链路接收采集到的可洗物的视频或图像。在一个实施方式中，光学相机108和微波传感器110可被安装在内桶106的筒内。图2示出了根据本专利技术的实施方式的光学相机108的安装。如图2所示，洗衣机100的内桶106可包括能够容纳装入的可洗物的圆柱形腔(“洗衣机筒”)。光学相机108可被安装在洗衣机筒的上部分，光学传感器朝向筒的内部。由此，光学相机108可采集位于筒内的可洗物的图像(或者视频)。在一个实施方式中，微波传感器110可靠近光学相机108安装。图3示出了根据本专利技术的实施方式的光学相机108和微波传感器110的安装。如图3所示，微波传感器110可包括Tx天线110A和Rx天线110B，其中光学传感器108位于Tx天线110A和Rx天线110B之间的区域内。Tx天线110A和Rx天线110B均朝向洗衣机筒内部的中心位置取向。该Tx天线110A可发出微波，该微波可从洗衣机筒内的可洗物反射出来。Rx天线110B可接受从可洗物弹射的反射微波。在一个实施方式中，光学相机108和微波传感器110被安装为使得它们的位置是固定的并且与洗衣机的内桶的旋转无关。由此，光学相机108和微波传感器110可在桶的筒旋转时保持相同的位置和取向。参见图1，处理装置112可为硬件处理器，比如中央处理单元(CPU)、图像处理单元(GPU)或神经网络加速器处理单元。处理装置112可与机器上或机器外的光学传感器108和微波传感器110通信连接以接收传感器数据(例如图像帧和微波信号)。在一个实施方式中，洗衣机100可包括存储装置(例如存储器)(未示出)，其可存储智能洗涤程序114的可执行代码，该智能洗涤程序114的可执行代码在被执行时可以使处理装置112执行以下操作。在116，响应于将可洗物装入内桶106，处理装置112可从光学相机108和/或微波传感器110处接收传感器数据。该传感器数据可以是位于洗衣机筒内部的可洗物的图像。传感器数据也可包括从可洗物弹射的微波信号。在一个实施方式中，为了采集可洗物的所有方面，内桶106可具有多次干转以允许光学相机108和微波传感器110在短时间段内记录传感器数据。该干转可允许本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种洗衣机，其包括：/n具有用于保持可洗物的洗涤室的转筒；/n一个或多个传感器；和/n处理装置，其通信连接至所述一个或多个传感器以控制所述洗衣机的运行以：/n接收由所述一个或多个传感器采集的传感器数据；/n基于所述传感器数据采用机器学习模型确定与所述可洗物相关联的多个特性；/n基于所述多个特性确定用于所述洗衣机的设定；和/n使所述洗衣机根据所述设定运行。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180905 US 62/7270361.一种洗衣机，其包括：
具有用于保持可洗物的洗涤室的转筒；
一个或多个传感器；和
处理装置，其通信连接至所述一个或多个传感器以控制所述洗衣机的运行以：
接收由所述一个或多个传感器采集的传感器数据；
基于所述传感器数据采用机器学习模型确定与所述可洗物相关联的多个特性；
基于所述多个特性确定用于所述洗衣机的设定；和
使所述洗衣机根据所述设定运行。


2.根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述一个或多个传感器包括相机或微波传感器中的至少一个，所述相机用于采集所述可洗物的一张或多张图像，所述微波传感器用于向所述可洗物发出第一微波信号以及接收从所述可洗物反射的第二微波信号。


3.根据权利要求2所述的洗衣机，其中所述相机安装在所述洗涤室内，并且所述相机包括指向所述腔的中心的镜头，并且其中所述相机固定至与所述转筒的旋转运动无关的位置。


4.根据权利要求2所述的洗衣机，其中在接收由所述一个或多个传感器采集的传感器数据之前，所述处理装置用于引起所述转筒旋转预设转数并且在所述转筒旋转的同时采集所述可洗物的一张或多张图像。


5.根据权利要求2所述的洗衣机，其中为了基于所述传感器数据采用机器学习模型确定与所述可洗物相关联的多个特性，所述处理装置将：
接收包括图像帧的一张或多张图像，所述图像帧包括像素值的阵列；
将像素值阵列转换为包括灰度元素的矢量；
低通过滤包括灰度元素的矢量以形成包括灰度元素的过滤矢量；
计算包括灰度元素的所述过滤矢量的频域表示；和
基于包括灰度元素的所述过滤矢量的所述频域表示采用机器学习模型来确定与所述可洗物相关联的多个特性。


6.根据权利要求2所述的洗衣机，其中所述微波传感器包括微波发射器和微波接收器，其中所述相机位于所述微波发射器和所述微波接收器之间，并且其中所述处理装置将：
基于从所述微波发射器发出的第一微波信号与由所述微波接收器接收的第二微波信号之间的时间延迟确定所述可洗物和所述相机的中心之间的距离；和
基于一张或多张图像以及所述距离采用机器学习模型来确定与所述可洗物相关联的多个特性。


7.根据权利要求2所述的洗衣机，其中所述微波传感器包括微波发射器和微波接收器，并且其中所述处理装置将：
确定与所述可洗物相关联的反射率；
基于所述反射率确定与所述可洗物相关联的水分分数值；和
基于一张或多张图像以及水分分数采用机器学习模型来确定与所述可洗物相关联的多个特性。


8.根据权利2所述的洗衣机，其中基于所述传感器数据采用机器学习模型确定与所述可洗物相关联的多个特性，所述处理装置将：
使一个或多个图像的图像帧划分为多个图像块；对于多个图像块中的每一个，
采用第一机器学习模型确定所述可洗物的颜色类别；
将所述图像块中的彩色像素值转换为包含灰度元素的矢量；
基于包括灰度元素的矢量采用第二机器学习模型来确定所述可洗物的一个或多个材料类别；和
基于针对所有的多个图像块所确定的颜色类型和材料类别确定所述洗衣机的设定。


9.根据权利要求1所述的洗衣机，其中所述设定包括预洗涤值、水温值、漂洗温度值或者转筒的每分钟转数中的至少一个。


10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·D·安丘，J·格洛斯纳，王北楠，
申请(专利权)人：优创半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US