CN106836412A - 一种智能马桶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能马桶，包括：马桶主体、手势识别单元和控制单元，马桶主体包括马桶组件，控制单元与手势识别单元和马桶组件连接，手势识别单元用于识别用户的控制手势并根据控制手势生成相应的控制信号，控制单元用于根据控制信号控制马桶组件执行对应的操作。本发明的技术方案通过手势识别单元识别用户的控制手势并生成相应的控制信号，控制单元根据控制信号控制马桶组件执行对应的操作，以实现对智能马桶的非接触式控制，从而能避免用户因接触马桶而造成交叉感染。

Description

一种智能马桶
技术领域
本发明涉及智能家居领域，特别涉及一种智能马桶。
背景技术
在现代社会，马桶已经普及到各个家庭，成为日常生活中必不可少的用品。
马桶主要由马桶台、马桶座垫、马桶盖以及冲水系统组成，在人们使用马桶时，需要与马桶进行接触后，才能进行相应操作。在公共场所，每天马桶的使用量巨大，而每个人身体上都会带有很多细菌，如果每个人都进行接触式的操作，会使人与人之间发生交叉感染。因此，急需一种可进行非接触操作的马桶，以避免发生交叉感染。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种智能马桶。
为实现上述目的，本发明提供了一种智能马桶，包括：马桶主体、手势识别单元和控制单元，所述马桶主体包括马桶组件，所述控制单元与所述手势识别单元和所述马桶组件连接；
所述手势识别单元用于识别用户的控制手势并根据所述控制手势生成相应的控制信号；
所述控制单元用于根据所述控制信号控制所述马桶组件执行对应的操作。
可选地，所述手势识别单元包括：手势检测模块、手势比对模块和查询模块，所述手势比对模块与所述手势检测模块和所述查询模块连接；
所述手势检测模块用于检测所述用户的控制手势；
所述手势比对模块用于将手势检测模块检测到的控制手势与预先存储的若干个预设手势进行比对；
所述查询模块用于在手势比对模块比对出所述控制手势为所述预设手势中的一者时，从预先存储的手势信号对应关系表中查询出该控制手势对应的控制信号，所述手势信号对应关系表中存储有各所述预设手势及其对应的控制信号。
可选地，所述手势检测模块包括：光电传感器或摄像头。
可选地，所述马桶组件包括：冲水系统、马桶盖、马桶座垫、换纸系统中的至少一者。
可选地，当所述马桶组件包括冲水系统时，所述控制单元包括：第一控制模块；
第一控制模块用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第一预设手势且生成相应的第一控制信号时，根据所述第一控制信号控制所述冲水系统进行冲水操作。
可选地，当所述马桶组件包括马桶盖时，所述控制单元包括：第二控制模块；
所述第二控制模块用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第二预设手势且生成相应的第二控制信号时，根据所述第二控制信号控制所述马桶盖进行开启操作；
以及，用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第三预设手势且生成相应的第三控制信号时，根据所述第三控制信号控制所述马桶盖进行平放操作。
可选地，所述马桶组件还包括马桶座垫；
所述智能马桶还包括：第一状态检测单元，所述第一状态检测单元与所述手势识别单元和所述第二控制模块连接；
所述第一状态检测单元用于在所述手势识别单元向所述控制单元输出第三控制信号时，检测所述马桶座垫是否处于平放状态，并在检测出所述马桶座垫不处于平放状态时，将所述第三控制信号修改为第四控制信号；
所述第二控制模块还用于根据所述第四控制信号控制所述马桶盖和所述马桶座垫均进行平放操作。
可选地，当所述马桶组件包括马桶座垫时，所述控制单元包括：第三控制模块；
第三控制模块用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第四预设手势且生成相应的第五控制信号时，根据所述第五控制信号控制所述马桶座垫进行开启操作；
以及，用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第五预设手势且生成相应的第六控制信号时，根据所述第六控制信号控制所述马桶座垫进行平放操作。
可选地，所述马桶组件还包括马桶盖，所述智能马桶还包括：第二状态检测单元，所述第二状态检测单元与所述手势识别单元和所述第三控制模块连接；
所述第二状态检测单元用于在所述手势识别单元向所述控制单元输出第五控制信号时，检测所述马桶盖是否处于开启状态，并在检测出所述马桶盖不处于开启状态时，将所述第五控制信号修改为第七控制信号，
所述第三控制模块还用于根据所述第七控制信号控制所述马桶盖和所述马桶座垫均进行开启操作。
可选地，当所述马桶组件包括换纸系统时，所述控制单元包括：第四控制模块；
所述第四控制模块用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第六预设手势且生成相应的第八控制信号时，根据所述第八控制信号控制所述换纸系统进行换纸操作。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种智能马桶，通过手势识别单元识别用户的控制手势并生成相应的控制信号，控制单元根据控制信号控制马桶组件执行对应的操作，以实现对智能马桶的非接触式控制，从而能避免用户因接触马桶而造成交叉感染。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种智能马桶的结构示意图；
图2为本发明中马桶主体、马桶盖和马桶座垫的结构示意图；
图3为本实施例中手势识别单元的结构框图；
图4为本实施例中控制单元与手势识别单元和马桶组件的连接关系示意图；
图5为本实施例中换纸系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种智能马桶进行详细描述。
图1为本发明实施例提供的一种智能马桶的结构示意图，如图1所示，该智能马桶包括：马桶主体、手势识别单元和控制单元，马桶主体包括和马桶组件，控制单元3与手势识别单元2和马桶组件连接。其中，手势识别单元2用于识别用户的控制手势并根据控制手势生成相应的控制信号，控制单元3用于根据控制信号控制马桶组件执行对应的操作。
在本发明的一个实施例中，马桶主体包括马桶台1，手势识别单元2设置于马桶台1上。
在本发明的另一个实施例中，手势识别单元2可安装在马桶主体所安装的空间内，例如马桶主体后的墙面上，从而提高手势识别的准确率和全面性。
在本发明的还一个实施例中，手势识别单元和控制单元通过无线方式通讯连接。
在本发明的一个实施例中，可选地，马桶组件包括：冲水系统4、马桶盖6、马桶座垫5、换纸系统7中的至少一者。
通过手势识别单元2识别用户的控制手势并生成相应的控制信号，控制单元3根据控制信号控制马桶组件执行对应的操作，以实现对智能马桶的非接触式控制，从而能避免用户因接触马桶而造成交叉感染。
图2为本发明一实施例的马桶主体、马桶盖和马桶座垫的结构示意图。
如图2所示，马桶台1包括：支撑部11和位于支撑部11上的蓄水部10，在支撑部11和蓄水部10的连接处设置有第三转动轴13和第四转动轴12。马桶盖6与第三转动轴13连接且能够以第三转动轴13为转轴进行转动，以实现在开启状态和平放状态之间进行切换；马桶座垫5与第四转动轴12连接且能够以第四转动轴12为转轴进行转动，以实现在开启状态和平放状态之间进行切换。
在本发明的一个实施例中，为提升智能马桶的集成度，可将手势识别单元2和控制单元3均设置于蓄水部10上。
可选地，智能马桶还包括供电单元8，用于为智能马桶供电。
图3为本发明一个实施例所用手势识别单元的结构框图，如图3所示，可选地，该手势识别单元2包括：手势检测模块9、手势比对模块14和查询模块15，手势比对模块14与手势检测模块9和查询模块15连接；其中，手势检测模块9用于检测用户的控制手势；手势比对模块14用于将手势检测模块9检测到的控制手势与预先存储的若干个预设手势进行比对；查询模块15用于在手势检测模块9比对出控制手势为预设手势中的一者时，从预先存储的手势信号对应关系表中查询出该控制手势对应的控制信号，手势信号对应关系表中存储有各预设手势及其对应的控制信号。
在本发明的一个实施例中，手势检测模块将所获得的手势数字化或特征化，将手势数字化形成为具有一组相关联的特征点的组合，手势比对模块将所检测到的特征点的组合与若干预存的手势对应的特征点的组合进行比对，查询模块中的手势信号对应关系表中存储的是对应的若干预存的手势对应的特征点的组合及其对应的控制信号。通过这种特征点组合的方式进行比对，一方面充分加快了查询和比对速度，另一方面将几何化的手势数字化为特征点的组合，能够避免外部信号干扰或者用户手势非标准动作下的失效率。
在本发明的一个实施例中，采集手势的肤色、形状和手掌正面和侧面的轮廓进行特征点的提取与组合，并利用特征点的移动变化判断手势。
在本发明的一个实施例中，手势检测模块中还封装有红外温度传感模块，利用红外温度传感模块感应手势检测模块所检测到的手势目标温度，对于温度不符合人体手势温度的情况切断检测到的手势信号的传输，以防止恶作剧或者其它信号干扰。
在本发明的一个实施例中，手势检测模块9包括光电传感器，光电传感器具有尺寸小、价格便宜、检测精度高等优势。
在本发明的另一个实施例中，手势检测模块9采用其他组件，例如，相机、摄像头等，此处不再一一列举。
在本发明的还一个实施例中，手势检测模块9采用深度摄像头，以从三维空间出发更好的检测用户的手势操作。
在本发明中，可根据实际需要来设定预设手势的数量和具体动作，以及针对各预设手势设计相应的控制信号。本实施例将以马桶组件包括冲水系统4、马桶盖6、马桶座垫5和换纸系统7共4个结构为例进行示例性说明。
表1为预设手势、控制信号、具体操作的对应关系表，如下表1所示。
表1.预设手势、控制信号、具体操作的对应关系表
针对四个具体的马桶组件，本实施例中可有针对性的预先设置6个预设手势和8个控制信号，8个不同的控制信号对应8种不同的操作，下面将结合附图来对各马桶组件的具体操作进行详细描述。
图4为本实施例中控制单元与手势识别单元和马桶组件的连接关系示意图，如图4所示，控制单元3可选的包括如下中的一种或多种：第一控制模块16、第二控制模块17、第三控制模块18和第四控制模块19，第一控制模块16与冲水系统4连接，第二控制模块17与马桶盖6和马桶座垫5连接，第三控制模块18与马桶盖6和马桶座垫5连接，第四控制模块19与换纸系统7连接。
具体地，针对冲水系统4，可预先对应设置一个预设手势(第一预设手势)和一个控制信号(第一控制信号，第一控制信号与第一预设手势对应)。此时，控制单元3中的第一控制模块16用于若手势识别单元2识别出用户的控制手势为第一预设手势且生成相应的第一控制信号时，根据第一控制信号控制冲水系统4进行冲水操作。
针对马桶盖6，可预先对应设置两个预设手势(第二预设手势和第三预设手势)和两个控制信号(第二控制信号和第三控制信号，第二控制信号与第二预设手势对应，第三控制信号与第三预设手势对应)。此时，控制单元3中的第二控制模块17用于若手势识别单元2识别出用户的控制手势为第二预设手势且生成相应的第二控制信号时，根据第二控制信号控制马桶盖6进行开启操作；以及，用于若手势识别单元2识别出用户的控制手势为第三预设手势且生成相应的第三控制信号时，根据第三控制信号控制马桶盖6进行平放操作。
考虑到在将马桶盖6平放过程中，若马桶座垫5不处于平放状态，则马桶座垫5会影响到马桶盖6的平放操作。为此，本实施例提供的智能马桶还包括：第一状态检测单元20，第一状态检测单元20与手势识别单元2和第二控制模块17连接；第一状态检测单元20用于在手势识别单元2向控制单元3输出第三控制信号时检测马桶座垫5是否处于平放状态，并在检测出马桶座垫5不处于平放状态时将第三控制信号修改为第四控制信号；此时，第二控制模块17还用于根据第四控制信号控制马桶盖6和马桶座垫5均进行平放操作。
需要说明的是，在本实施例中，若第一状态检测单元20检测出马桶座垫5处于平放状态时，则将第三控制信号透传给第二控制模块17。此外，该第一状态检测单元20还会将手势识别单元2输出的第二控制信号透传给第二控制模块17。
针对马桶座垫5，可预先对应设置两个预设手势(第四预设手势和第五预设手势)和两个控制信号(第五控制信号和第六控制信号，第五控制信号与第四预设手势对应，第六控制信号与第五预设手势对应)。此时，控制单元3中的第三控制模块18用于若手势识别单元2识别出用户的控制手势为第四预设手势且生成相应的第五控制信号时，根据第五控制信号控制马桶座垫5进行开启操作；以及，用于若手势识别单元2识别出用户的控制手势为第五预设手势且生成相应的第六控制信号时，根据第六控制信号控制马桶座垫5进行平放操作。
考虑到在将马桶座垫5开启过程中，若马桶盖6不处于开启状态，则马桶盖6会影响到马桶座垫5的平放操作。为此，本实施例提供的智能马桶还包括：第二状态检测单元21，第二状态检测单元21与手势识别单元2和第三控制模块18连接；第二状态检测单元21用于在手势识别单元2向控制单元3输出第五控制信号时，检测马桶盖6是否处于开启状态，并在检测出马桶盖6不处于开启状态时，将第五控制信号修改为第七控制信号。此时，第三控制模块18还用于根据第七控制信号控制马桶盖6和马桶座垫5均进行开启操作。
需要说明的是，若第二状态检测单元21检测出马桶盖6处于开启状态时，则将第五控制信号透传给第三控制模块18。此外，该第二状态检测单元21还会将手势识别单元2输出的第六控制信号透传给第三控制模块18。
针对换纸系统7，可预先对应设置一个预设手势(第六预设手势)和一个控制信号(第八控制信号)。此时，控制单元3包括第四控制模块19，第四控制模块19用于若手势识别单元2识别出用户的控制手势为第五预设手势且生成相应的第八控制信号时，根据第八控制信号控制换纸系统7进行换纸操作。
考虑到在马桶座垫5的上方进行换纸的过程中，若马桶盖6不处于开启状态或者马桶座垫5不处于平放状态时，则会影响换纸操作的进行。为此，本实施例提供的智能马桶还包括：第三状态检测单元22，第三状态检测单元22与手势识别单元2和第四控制模块19连接；第三状态检测单元22用于在手势识别单元2向控制单元3输出第八控制信号时，检测马桶盖6是否处于开启状态且马桶座垫5是否处于平放状态，并在检测出马桶盖6不处于开启状态或马桶座垫5不处于平放状态时，将第八控制信号复位，即无信号输出至第四控制模块19。
需要说明的是，若第三状态检测单元22检测出马桶盖6处于开启状态且马桶座垫5处于平放状态，则将第八控制信号透传给第四控制模块19。
用户在控制智能马桶时，可正对智能马桶，并对手势识别单元2展示控制手势，以对马桶进行非接触式操作。
在本实施例中，为使得用户能随时控制智能马桶，则需要保证手势识别单元2能在任意时刻均能获取到用户的控制手势，即需要使得马桶座垫5和马桶盖6在处于平放状态、开启状态以及在两种状态之间进行切换时，均不会影响到手势识别单元2获取用户的控制手势。
需要说明的是，上述针对冲水系统4、马桶盖6、马桶座垫5和换纸系统7共4个结构设置6个预设手势和8个控制信号的技术方案仅起到示例性作用，其不会对本发明的技术方案产生限制，本领域的技术人员应该知晓的是，在实际应用中，可根据实际需要来选择能够通过手势控制的马桶组件中的至少之一的结构，并基于所选择的结构设计相应的预设手势和控制信号，其均应属于本发明的保护范围。
图5为本实施例中换纸系统的结构示意图，如图5所示，作为本实施例中换纸系统7的一种具体结构，该换纸系统7包括：第一座垫纸盒23和第二座垫纸盒24，第一座垫纸盒23内设置有第一转动轴25，第二座垫纸盒24内设置有第二转动轴26；第一转动轴25用于进行转动用于将套置在第二转动轴26上的未使用的座垫纸输送至第一座垫纸盒23外，第二转动轴26用于进行转动以将位于第二座垫纸盒24外的已使用的座垫纸套至于第二转动轴26上。
在本实施例中，马桶主体上设置有第一凹槽和第二凹槽，第一座垫纸盒23可卡合在第一凹槽中，第二座垫纸盒24可卡合在第二凹槽中，在使用之前，可将第一座垫纸盒23中的前两节未使用的座垫纸27抽出，并使得第二节座垫纸27覆盖马桶座垫的上表面，第一节座垫纸27绕至马桶座垫的下表面且与第二座垫纸盒24内的第二转动轴26连接。
在进行换纸操作时，第一转动轴25和第二转动轴26同时进行转动(转动方向可预先设定，附图中第一转动轴25顺时针转动，第二转动轴26逆时针转动的情况仅起到示例性作用)，位于马桶座垫的下表面的座垫纸27运动至第二座垫纸盒24内，位于马桶座垫的上表面的座垫纸27运动至马桶座垫的下表面，位于第一座垫纸盒23中的未使用的座垫纸27运动至马桶座垫的上表面，从而实现座垫纸27的回收和更换。
需要说明的是，上述换纸系统7的具体结构为本发明中的一种可选方案，其不会本发明的技术方案产生限制，本发明中的换纸系统7还可为其他结构，此处不再一一举例说明。
本发明实施例提供了一种智能马桶，通过手势识别单元2识别用户的控制手势并生成相应的控制信号，控制单元3根据控制信号控制马桶组件执行对应的操作，以实现对智能马桶的非接触式控制，从而能避免用户因接触马桶而造成交叉感染。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能马桶，其特征在于，包括：马桶主体、手势识别单元和控制单元，所述马桶主体包括马桶组件，所述控制单元与所述手势识别单元和所述马桶组件连接；
所述手势识别单元用于识别用户的控制手势并根据所述控制手势生成相应的控制信号；
所述控制单元用于根据所述控制信号控制所述马桶组件执行对应的操作。
2.根据权利要求1所述的智能马桶，其特征在于，所述手势识别单元包括：手势检测模块、手势比对模块和查询模块，所述手势比对模块与所述手势检测模块和所述查询模块连接；
所述手势检测模块用于检测所述用户的控制手势；
所述手势比对模块用于将手势检测模块检测到的控制手势与预先存储的若干个预设手势进行比对；
所述查询模块用于在手势比对模块比对出所述控制手势为所述预设手势中的一者时，从预先存储的手势信号对应关系表中查询出该控制手势对应的控制信号，所述手势信号对应关系表中存储有各所述预设手势及其对应的控制信号。
3.根据权利要求2所述的智能马桶，其特征在于，所述手势检测模块包括：光电传感器或摄像头。
4.根据权利要求1所述的智能马桶，其特征在于，所述马桶组件包括：冲水系统、马桶盖、马桶座垫、换纸系统中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的智能马桶，其特征在于，当所述马桶组件包括冲水系统时，所述控制单元包括：第一控制模块；
第一控制模块用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第一预设手势且生成相应的第一控制信号时，根据所述第一控制信号控制所述冲水系统进行冲水操作。
6.根据权利要求4所述的智能马桶，其特征在于，当所述马桶组件包括马桶盖时，所述控制单元包括：第二控制模块；
所述第二控制模块用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第二预设手势且生成相应的第二控制信号时，根据所述第二控制信号控制所述马桶盖进行开启操作；
以及，用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第三预设手势且生成相应的第三控制信号时，根据所述第三控制信号控制所述马桶盖进行平放操作。
7.根据权利要求6所述的智能马桶，其特征在于，所述马桶组件还包括马桶座垫；
所述智能马桶还包括：第一状态检测单元，所述第一状态检测单元与所述手势识别单元和所述第二控制模块连接；
所述第一状态检测单元用于在所述手势识别单元向所述控制单元输出第三控制信号时，检测所述马桶座垫是否处于平放状态，并在检测出所述马桶座垫不处于平放状态时，将所述第三控制信号修改为第四控制信号；
所述第二控制模块还用于根据所述第四控制信号控制所述马桶盖和所述马桶座垫均进行平放操作。
8.根据权利要求4所述的智能马桶，其特征在于，当所述马桶组件包括马桶座垫时，所述控制单元包括：第三控制模块；
第三控制模块用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第四预设手势且生成相应的第五控制信号时，根据所述第五控制信号控制所述马桶座垫进行开启操作；
以及，用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第五预设手势且生成相应的第六控制信号时，根据所述第六控制信号控制所述马桶座垫进行平放操作。
9.根据权利要求8所述的智能马桶，其特征在于，所述马桶组件还包括马桶盖，所述智能马桶还包括：第二状态检测单元，所述第二状态检测单元与所述手势识别单元和所述第三控制模块连接；
所述第二状态检测单元用于在所述手势识别单元向所述控制单元输出第五控制信号时，检测所述马桶盖是否处于开启状态，并在检测出所述马桶盖不处于开启状态时，将所述第五控制信号修改为第七控制信号，
所述第三控制模块还用于根据所述第七控制信号控制所述马桶盖和所述马桶座垫均进行开启操作。
10.根据权利要求4所述的智能马桶，其特征在于，当所述马桶组件包括换纸系统时，所述控制单元包括：第四控制模块；
所述第四控制模块用于若所述手势识别单元识别出用户的控制手势为第六预设手势且生成相应的第八控制信号时，根据所述第八控制信号控制所述换纸系统进行换纸操作。
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