CN107653952B - 基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台，包括蓝牙通信接口，位于坐便器水箱的外壳上，用于接收坐便器用户通过手持移动终端的蓝牙单元发送的蓝牙控制指令；冲水把手，位于坐便器水箱的外壳上；角阀，通过进水管道将水流输入水箱内；止水橡皮垫，位于进水管道上方，用于在浮球浮起时，封住进水管道以停止进水；止水橡皮圈，位于水箱内。通过本发明，能够提高坐便器的可控性。
Description
本发明是申请号为201710547155.0、申请日为2017年7月6日、发明名称为“基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台”的专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及蓝牙通信领域，尤其涉及一种基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台。
背景技术
座便器也叫马桶，是大小便用的有盖的桶。座便器的发明被称为一项伟大的发明，它解决了人自身吃喝拉撒的进出问题。后来又演变为利用虹吸、螺旋虹吸，现在最新的喷射虹吸式和超旋虹吸式等原理的抽水座便器。也有人认为抽水座便器是万恶之源，因为它消耗了大量的生活用水。座便器的分类很多，有分体的，连体的。随着科技的发展，还出现了许多新奇的品种。
根据座便器盖子的配套方式，还可分为普通座便器和智能座便器。智能座便器还可进一步分为自动换套智能座便器和非自动换套座便器，前者包含自动换套加冲洗、自动换套带冲洗和烘干等不同种类。
发明内容
当前坐便器与使用者的沟通不畅，对于行动不便的使用者，例如医院病人来说，无法手动完成对坐便器的各项操作，甚至可能会出现因为高血压、心脏病等问题导致病人无法及时操作而陷入发病状态。为了解决上述问题，本发明提供了一种基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台，能够建立语音沟通机制，更关键的是，还能够通过确定当前体形姿态，并基于所述当前体形姿态完成对坐便器的相应控制。
根据本发明的一方面，提供了一种基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台，所述平台包括：
蓝牙通信接口，位于坐便器水箱的外壳上，用于接收坐便器用户通过手持移动终端的蓝牙单元发送的蓝牙控制指令；
冲水把手，位于坐便器水箱的外壳上；
角阀，通过进水管道将水流输入水箱内；
止水橡皮垫，位于进水管道上方，用于在浮球浮起时，封住进水管道以停止进水；
止水橡皮圈，位于水箱内。
更具体地，在所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中，所述平台还包括：
流水孔，位于坐便器座下方侧壁周围，用于将自来水冲入坐便器池内；
更具体地，在所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中：
冲水把手用于拉起止水橡皮圈以将水流送往流水孔。
更具体地，在所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中，所述平台还包括：
方向盘，设置在坐便器前端，用于在用户的操作下，控制坐便器前进的方向。
更具体地，在所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中，所述平台还包括：
驱动轮，设置在坐便器底座的下方，用于为坐便器提供驱动动力。
更具体地，在所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中，所述平台还包括：
语音输入设备，用于接收坐便器用户输入的语音控制信号；
语音转换设备，与所述语音输入设备连接，用于接收所述语音控制信号，并将所述语音控制信号转换为语音控制指令；
嵌入式处理设备，与所述语音转换设备连接，用于在语音控制模式下，基于所述语音控制指令对坐便器实现相应控制；
模型建立设备，用于基于人体骨骼模型和人体关节模型建立人体躯干模型，自所述人体躯干模型处提取N个关键点并分别确定N个关键点参考位置，在N个关键点参考位置中，每一个关键点参考位置为对应关键点相对于人体躯干模型中脑部顶点的相对位置；
图像采集设备，用于对坐便器用户进行高清图像数据采集，以获取高清用户图像，所述高清用户图像的分辨率根据环境亮度自适应变化，环境亮度越低，所述高清用户图像的分辨率越高；
尺度归一化设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述高清用户图像，对所述高清用户图像进行尺度归一化处理以获得归一化图像；
噪声复杂度检测设备，与所述尺度归一化设备连接，用于接收所述归一化图像，对所述归一化图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度；
图像分块设备，与所述噪声复杂度检测设备连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述归一化图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述归一化图像进行分块处理以获得多个图像块，其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述归一化图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多；
组合滤波设备，与所述图像分块设备连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述组合滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像；
关键点定位设备，与所述组合滤波设备连接以获得所述组合滤波图像，基于N个基准关键点形状分别在所述组合滤波图像确定N个关键点当前位置，其中，在N个关键点当前位置中，每一个关键点当前位置为对应关键点相对于脑部顶点当前位置的相对位置，N个基准关键点为人体躯干中N个关键点的基准图像，N个关键点中包括脑部顶点；
姿态确定设备，分别与所述关键点定位设备和所述模型建立设备连接，用于确定每一个关键点当前位置到对应关键点参考位置的偏移矢量以获得N个偏移矢量，基于所述N个偏移矢量确定当前体形姿态；
其中，所述嵌入式处理设备还与所述姿态确定设备连接，用于接收所述当前体形姿态，并在体形控制模式下，基于所述当前体形姿态对坐便器实现相应控制。
更具体地，在所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中，所述平台还包括：模式控制按钮，用于在坐便器用户的操作下，实现在所述体形控制模式和所述语音控制模式之间的切换。
更具体地，在所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中：所述语音输入设备、所述语音转换设备和所述嵌入式处理设备都位于坐便器水箱的外壳上。
根据本发明的另一方面，还提供了一种基于蓝牙通信的坐便器控制方法，所述方法包括使用如上述的基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台以实现用户与坐便器之间的蓝牙通信。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台的结构方框图。
附图标记：1蓝牙通信接口；2冲水把手；3角阀；4止水橡皮垫； 5止水橡皮圈
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台的实施方案进行详细说明。
坐便器又称作为马桶，1596年，英国贵族约翰·哈灵顿发明了第一个实用的马桶——一个有水箱和冲水阀门的木制座位。
1778年，英国发明家约瑟夫·布拉梅改进了抽水马桶的设计，采用了如控制水箱里水流量的三球阀，以及U形弯管等。
19世纪，英国政府制定法律，规定每幢房屋都必须安装适当的污水处理系统，马桶才开始大幅改善。
1861年，英国一个管道工托马斯·克莱帕发明了一套先进的节水冲洗系统，废物排放才开始进入现代化时期。
1885年，托马斯·土威福在英国取得第一个全陶瓷马桶的专利，其后每年都有数十项改善的专利授出。1914年由英国人在唐山开的启新陶瓷厂(唐山陶瓷厂的前身)制造出中国第一件陶瓷马桶。
20世纪30年代的上海，晨光初现，许多人就会揉着睡眼，拎着马桶，依次走出家门，然后，就在一个公用的自来水龙头前排起长队。
19世纪六十年代抽水马桶开始在欧美盛行，后来传到日本、韩国等亚洲国家。
当前，在异常状态下，例如医院病人因为肢体残缺或者陷入发病状态，无法手动控制坐便器的情况下，用户无法实现对坐便器的各种控制。为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台。
图1为根据本发明实施方案示出的基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台的结构方框图，所述平台包括：
蓝牙通信接口，位于坐便器水箱的外壳上，用于接收坐便器用户通过手持移动终端的蓝牙单元发送的蓝牙控制指令；
冲水把手，位于坐便器水箱的外壳上；
角阀，通过进水管道将水流输入水箱内；
止水橡皮垫，位于进水管道上方，用于在浮球浮起时，封住进水管道以停止进水；
止水橡皮圈，位于水箱内。
接着，继续对本发明的基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台的具体结构进行进一步的说明。
所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中还可以包括：流水孔，位于坐便器座下方侧壁周围，用于将自来水冲入坐便器池内；
所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中：冲水把手用于拉起止水橡皮圈以将水流送往流水孔。
所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中还可以包括：方向盘，设置在坐便器前端，用于在用户的操作下，控制坐便器前进的方向。
所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中还可以包括：驱动轮，设置在坐便器底座的下方，用于为坐便器提供驱动动力。
所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中还可以包括：
语音输入设备，用于接收坐便器用户输入的语音控制信号；
语音转换设备，与所述语音输入设备连接，用于接收所述语音控制信号，并将所述语音控制信号转换为语音控制指令；
嵌入式处理设备，与所述语音转换设备连接，用于在语音控制模式下，基于所述语音控制指令对坐便器实现相应控制；
模型建立设备，用于基于人体骨骼模型和人体关节模型建立人体躯干模型，自所述人体躯干模型处提取N个关键点并分别确定N个关键点参考位置，在N个关键点参考位置中，每一个关键点参考位置为对应关键点相对于人体躯干模型中脑部顶点的相对位置；
图像采集设备，用于对坐便器用户进行高清图像数据采集，以获取高清用户图像，所述高清用户图像的分辨率根据环境亮度自适应变化，环境亮度越低，所述高清用户图像的分辨率越高；
尺度归一化设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述高清用户图像，对所述高清用户图像进行尺度归一化处理以获得归一化图像；
噪声复杂度检测设备，与所述尺度归一化设备连接，用于接收所述归一化图像，对所述归一化图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度；
图像分块设备，与所述噪声复杂度检测设备连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述归一化图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述归一化图像进行分块处理以获得多个图像块，其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述归一化图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多；
组合滤波设备，与所述图像分块设备连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述组合滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像；
关键点定位设备，与所述组合滤波设备连接以获得所述组合滤波图像，基于N个基准关键点形状分别在所述组合滤波图像确定N个关键点当前位置，其中，在N个关键点当前位置中，每一个关键点当前位置为对应关键点相对于脑部顶点当前位置的相对位置，N个基准关键点为人体躯干中N个关键点的基准图像，N个关键点中包括脑部顶点；
姿态确定设备，分别与所述关键点定位设备和所述模型建立设备连接，用于确定每一个关键点当前位置到对应关键点参考位置的偏移矢量以获得N个偏移矢量，基于所述N个偏移矢量确定当前体形姿态；
其中，所述嵌入式处理设备还与所述姿态确定设备连接，用于接收所述当前体形姿态，并在体形控制模式下，基于所述当前体形姿态对坐便器实现相应控制。
所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中还可以包括：模式控制按钮，用于在坐便器用户的操作下，实现在所述体形控制模式和所述语音控制模式之间的切换。
所述基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台中：所述语音输入设备、所述语音转换设备和所述嵌入式处理设备都位于坐便器水箱的外壳上。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种基于蓝牙通信的坐便器控制方法，所述方法包括使用如上述的基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台以实现用户与坐便器之间的蓝牙通信。
另外，还可以采取ZIGBEE通信方式替换蓝牙通信方式。ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee 技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议) 来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
ZIGBEE通信的特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee 是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL) 等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。
采用本发明的基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台，针对现有技术中在特殊环境下与用户沟通不畅的技术问题，针对医院病人使用等特殊环境，增加语音控制模式和体形控制模式两种辅助控制模式以供使用者选择，从而保证在各种环境下使用者都能够完成对坐便器的正常控制。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (1)
1.一种基于蓝牙通信的智慧洁具处理平台，所述平台包括：
蓝牙通信接口，位于坐便器水箱的外壳上，用于接收坐便器用户通过手持移动终端的蓝牙单元发送的蓝牙控制指令；
冲水把手，位于坐便器水箱的外壳上；
角阀，通过进水管道将水流输入水箱内；
止水橡皮垫，位于进水管道上方，用于在浮球浮起时，封住进水管道以停止进水；
止水橡皮圈，位于水箱内；
流水孔，位于坐便器座下方侧壁周围，用于将自来水冲入坐便器池内；
冲水把手用于拉起止水橡皮圈以将水流送往流水孔；
方向盘，设置在坐便器前端，用于在用户的操作下，控制坐便器前进的方向；
驱动轮，设置在坐便器底座的下方，用于为坐便器提供驱动动力；
其特征在于，所述平台还包括：
语音输入设备，用于接收坐便器用户输入的语音控制信号；
语音转换设备，与所述语音输入设备连接，用于接收所述语音控制信号，并将所述语音控制信号转换为语音控制指令；
嵌入式处理设备，与所述语音转换设备连接，用于在语音控制模式下，基于所述语音控制指令对坐便器实现相应控制；
模型建立设备，用于基于人体骨骼模型和人体关节模型建立人体躯干模型，自所述人体躯干模型处提取N个关键点并分别确定N个关键点参考位置，在N个关键点参考位置中，每一个关键点参考位置为对应关键点相对于人体躯干模型中脑部顶点的相对位置；
图像采集设备，用于对坐便器用户进行高清图像数据采集，以获取高清用户图像，所述高清用户图像的分辨率根据环境亮度自适应变化，环境亮度越低，所述高清用户图像的分辨率越高；
尺度归一化设备，与所述图像采集设备连接，用于接收所述高清用户图像，对所述高清用户图像进行尺度归一化处理以获得归一化图像；
噪声复杂度检测设备，与所述尺度归一化设备连接，用于接收所述归一化图像，对所述归一化图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度；
图像分块设备，与所述噪声复杂度检测设备连接，用于接收所述图像噪声复杂度和所述归一化图像，并基于所述图像噪声复杂度对所述归一化图像进行分块处理以获得多个图像块，其中，所述图像噪声复杂度越高，对所述归一化图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多；
组合滤波设备，与所述图像分块设备连接，用于接收所述多个图像块，对每一个图像块执行以下处理：对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型，基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块；所述组合滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像；
关键点定位设备，与所述组合滤波设备连接以获得所述组合滤波图像，基于N个基准关键点形状分别在所述组合滤波图像确定N个关键点当前位置，其中，在N个关键点当前位置中，每一个关键点当前位置为对应关键点相对于脑部顶点当前位置的相对位置，N个基准关键点为人体躯干中N个关键点的基准图像，N个关键点中包括脑部顶点；
姿态确定设备，分别与所述关键点定位设备和所述模型建立设备连接，用于确定每一个关键点当前位置到对应关键点参考位置的偏移矢量以获得N个偏移矢量，基于所述N个偏移矢量确定当前体形姿态；
其中，所述嵌入式处理设备还与所述姿态确定设备连接，用于接收所述当前体形姿态，并在体形控制模式下，基于所述当前体形姿态对坐便器实现相应控制；
模式控制按钮，用于在坐便器用户的操作下，实现在所述体形控制模式和所述语音控制模式之间的切换。
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