CN111379296B - 一种智能马桶冲水控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能马桶冲水控制方法，包括步骤一、检测使用者与预定位置之间的实际距离矩阵；步骤二、将实际距离矩阵转化为水平距离矩阵；步骤三、判断使用者是否处于马桶预设的马桶智能控制触发区域内；步骤四、将水平距离矩阵与标准距离矩阵数据进行比对分析；步骤五、基于比对分析结果，分别执行相应操作：步骤六、获得站立使用马桶实际时间并与站立使用马桶标准时间作比对分析；步骤七、基于步骤六中比对分析结果，执行相应操作；步骤八、获得坐下使用马桶实际时间并与坐下使用马桶标准时间作比对分析；步骤九、基于步骤八中的比对分析结果，执行相应操作。本发明首次实现了根据区分人体是否大小便来控制马桶的冲水。

Description

一种智能马桶冲水控制方法

技术领域

本发明属于智能马桶技术领域，尤其涉及一种智能马桶冲水控制方法。

背景技术

随着智能化水平的发展，人们对智能家电的控制精度要求越来越高，尤其是智能马桶，对于其马桶冲水控制的控制精度更是有着较高的要求。

目前，市面上对马桶的冲水控制多种多样，纷繁复杂，如申请号为CN201711040055.5的发明专利，公开了一种智能马桶实现自动冲水的控制方法，包括安装在智能马桶主体2b上的人体监控单元6a、落座感应模块4a、时间监控模块7a、用于驱动面盖1b的左电机驱动单元9a和座圈3b的右电机驱动单元8a、自动冲水单元10a、感应手势的手势感应模块5a。该发明专利中公开的冲水控制方法硬件方面上需要使用者安装各类检测模块造成生产成本过高的问题，控制方法方面仅通过检测人员是否离开监控区域来判断是否冲水，判断粗糙，不能准确检测人员是否使用马桶，进而不能实现对马桶冲水的精确控制。

市面上其他的对马桶进行冲水控制的方法，又如申请号CN201810516371.3的发明专利，公开了冲水量自动判断如厕冲水方法，该方法包括以下步骤：A：建立如厕时长与冲水量对应的冲水模型；B：当人坐在马桶上时，马桶自动感应人体温度信息，并以人体温度信息为触发信号同步计时；C：当人体离开马桶后，计时自动结束，延时5～8秒，并将所感应到的人体温度信息的时长作为实际如厕时长；D：根据冲水模型计算实际如厕时长所对应的冲水量，并按该冲水量自动驱动马桶冲水。上述的冲水量自动判断如厕冲水方法仅仅通过检测人体体温并计时，虽然考虑到人如厕时间，但是判断过于宽泛，并不能实现对马桶冲水的精确控制。因此，实有必要设计一种智能马桶冲水控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能马桶冲水控制方法，旨在解决现有技术中不能对马桶冲水进行精确控制的技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种智能马桶冲水控制方法，包括以下步骤：

步骤一、实时获取使用者与预定位置之间的实际距离矩阵；

步骤二、将步骤一中的使用者与预定位置之间的实际距离矩阵转化为使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵；

步骤三、根据步骤二中的水平距离矩阵，判断使用者是否处于马桶预设的马桶智能控制触发区域内，若判断使用者处于马桶智能控制触发区域内，则执行步骤四，若判断使用者不处于马桶智能控制触发区域内，则执行步骤一；

步骤四、将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析；其中，所述标准距离矩阵数据包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵；

步骤五、基于比对分析结果，分别执行如下操作：

若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵匹配，则转步骤六；

若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵匹配，则转步骤八；

步骤六、自判断所述使用者相对于比对预定参考面的水平距离矩阵与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，并将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间；

步骤七、基于步骤六中比对分析结果，执行如下操作：

(1)若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；

(2)若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

步骤八、自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，并将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间；

步骤九、基于步骤八中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

(2)若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

可选地，所述步骤一具体包括以下步骤：

(1)将光发射器和光学成像镜头安装于马桶背侧墙面，面向马桶正前方且保证不会被马桶自身阻挡；

(2)通过调制器向光发射器产生调制信号，由光发射器向外发射经调制的检测光束；

(3)光发射器发射的检测光束遇到使用者时，经使用者身体各部位反射向光学成像镜头；

(4)位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过光学成像镜头接收反射光束，并通过反射光束和发射光束之间的相位差和周期，基于公式

计算得到反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离，该距离作为所述使用者与预定位置之间的实际距离。

可选地，所述步骤二具体包括以下步骤：

(1)将所述预定参考面选择为感光探测器点阵所在平面，并在所述预定参考面上建立平面坐标系，其中坐标原点为穿过光学成像镜头光学中心的法线与预定参考面的交点，坐标原点与光学中心之间的距离记为O`F；

(2)将反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离通过如下公式转化为该使用者反光部位与所述预定参考面之间的水平距离：

其中，QQ`为反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离，(x`，y`)为该对应感光探测像素点在预定参考面的平面坐标系中的位置坐标。

可选地，所述步骤三具体包括以下步骤：

(1)在人体正常使用马桶的状态下，提前标定使用者站立使用马桶时人体正面特征点相对于所述预设参考面的水平距离，作为使用者站立使用马桶的标准距离矩阵数据；在人体正常使用马桶的状态下，提前标定使用者坐下使用马桶时人体背面特征点相对于所述预设参考面的水平距离，作为使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵数据；

(2)将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与所述使用者站立使用马桶的标准距离矩阵数据和所述使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵数据作比对分析。

可选地，所述人体正面特征点包括人体脸部鼻子、嘴巴、下巴和/或脖子、站立使用马桶时人体的高度以及人体与预定位置之间的横向距离；所述人体背面特征点包括人体头部背面、和/或人体颈部背面、人体坐下使用马桶时高度以及坐下使用马桶时人体与预定位置之间的横向距离。

本发明还提供一种智能马桶冲水控制方法，所述智能马桶冲水控制方法基于智能马桶冲水控制系统进行，所述智能马桶冲水控制系统包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和马桶驱动控制单元；所述智能马桶冲水控制方法具体包括以下步骤：

步骤一、通过所述距离检测计算单元实时检测使用者与安装于预定位置的所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵信息；

步骤二、通过所述特征识别处理单元将步骤一得到的使用者与所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵信息转化为使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息；

步骤三、通过所述特征识别处理单元将步骤二得到的使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息判断使用者是否处于马桶预设的马桶智能控制触发区域内，若判断使用者处于马桶智能控制触发区域内，则执行步骤四，若判断使用者不处于马桶智能控制触发区域内，则执行步骤一；

步骤四、通过所述特征识别处理单元将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据信息进行比对分析；其中，所述标准距离矩阵数据信息包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵信息；

步骤五、基于比对分析结果，分别执行如下操作：

(1)通过所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤六；

(2)通过所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤八；

步骤六、通过所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开所述马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，并通过所述特征识别处理单元将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间；

步骤七、基于步骤六中比对分析结果，执行如下操作：

(1)通过所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否小于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；

(2)通过所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否大于等于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭。

步骤八、通过所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开所述马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，并通过所述通过所述特征识别处理单元将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间；

步骤九、基于步骤八中的比对分析结果，执行如下操作：

通过所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否小于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

通过所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否大于等于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

可选地，所述距离检测计算单元包括光发射器、调制器、光学成像镜头、感光探测器点阵、控制器和距离计算器，所述控制器连接于所述调制器和感光探测器点阵，所述调制器连接于所述光发射器和感光探测器点阵，所述光发射器用于发射经调制的检测光束，所述检测光束经作为使用者的被测物反射后入射至光学成像镜头，经光学成像镜头整形后输入至感光探测器点阵，所述感光探测器点阵设置于光学成像镜头正后方并连接于距离计算器，所述距离计算器基于感光探测器点阵接收的反射光束信息计算得到被测物与感光探测器点阵之间的实际距离信息，并将该实际距离信息连同感光探测器点阵固有信息传输给控制器，再由控制器将相关信息传输给特征识别处理单元；其中，所述感光探测器点阵具有多个呈矩阵阵列形式排列的感光探测像素点，每一个感光探测像素点作为一个独立的感光探测器元件，所述光发射器发射的调制检测光束被被测物表面多点反射后分别入射到感光探测器点阵的对应感光探测像素点上，感光探测器点阵的每一个感光探测像素点接收来自被测物表面一个对应反射点的反射光束，所述距离计算器计算得到的实际距离信息为对应于被测物各反射点位置的实际距离矩阵，所述特征识别处理单元转化实际距离信息所得到的水平距离信息为对应于感光探测器点阵的各感光探测像素点位置的水平距离矩阵；

所述特征识别处理单元包括距离转化器、特征比对处理器、通信接口模块、标准特征存储器和输出模块，所述通信接口模块连接于距离检测计算单元的控制器，所述距离转化器连接于通信接口模块，所述特征比对处理器连接于所述距离转化器，所述标准特征存储器连接于所述特征比对处理器，所述输出模块连接于所述特征比对处理器；所述距离转化器将使用者与所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵转化为使用者相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离矩阵，然后将所述水平距离矩阵传输给特征比对处理器；所述特征比对处理器中设置有马桶智能控制触发区域，所述特征比对处理器根据所述水平距离矩阵判定使用者是否处于马桶的马桶智能控制触发区域内；

若检测到使用者处于所述马桶智能控制触发区域内，则将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析；

(1)基于比对分析结果，若所述特征比对处理器判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵匹配，则所述特征比对处理器自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，并将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

(2)基于比对分析结果，若所述特征比对处理器判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵匹配，则所述特征比对处理器自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，并将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

可选地，所述光发射器发射的经调制的检测光束为为正弦波、脉冲波或其它周期性调制波，所述距离计算器基于如下公式计算被测物某反射点与感光探测器点阵对应感光探测像素点之间的实际距离：

其中：c为光速，T为调制波周期，

为该对应感光探测像素点接收到的反射光束与光发射器发射的对应检测光束之间的相位差；

所述距离转化器具体通过以下方式将实际距离矩阵转化为水平距离矩阵：

首先，所述距离转化器将被测物表面每个反射点与对应感光探测像素点之间的实测距离按照如下公式转换为该被测物表面反射点相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离：

其中，QQ`为被测物表面反射点与对应感光探测像素点之间的实测距离，由距离检测计算单元中的距离计算器计算得到；(x`，y`)为对应感光探测像素点在感光探测器点阵平面坐标体系内的位置坐标；O`F为光学成像镜头的光学中心与感光探测器点阵平面坐标体系中坐标原点之间的距离；d为被测物表面反射点相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离；

其中，感光探测器点阵平面坐标体系是指：以穿过光学成像镜头光学中心的、垂直于感光探测器点阵所在平面的直线与感光探测器点阵所在平面的交点作为坐标原点，在感光探测器点阵所在平面内建立的坐标体系，每一个感光探测像素点在感光探测器点阵平面坐标体系内的位置坐标以及光学成像镜头的光学中心与坐标原点之间的距离属于已知量；

其次，所述距离转化器将转换得到的各水平距离与其对应感光探测像素点的位置相关联形成所述水平距离矩阵。

可选地，所述距离转化器将所述水平距离矩阵传输给特征比对处理器，所述特征比对处理器通过提取水平距离矩阵中对应于人体正面曲线的特征数据来得到使用者站立使用马桶的实际特征信息；

所述特征比对处理器通过提取水平距离矩阵中对应于人体背面曲线的特征数据来得到使用者坐下使用马桶的实际特征信息；

其中，所述人体正面曲线的特征数据包括人体脸部鼻子、嘴巴、下巴轮廓曲线的特征数据和/或脖子、人体站立使用马桶时高度特征数据以及站立使用马桶时人体与预定位置之间的横向距离特征数据；所述人体背面曲线的特征数据包括人体头部背面轮廓曲线的特征数据、和/或人体颈部背面轮廓曲线的特征数据、人体坐下使用马桶时高度特征数据以及坐下使用马桶时人体与预定位置之间的横向距离特征数据；

所述标准距离矩阵数据信息包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵信息；

其中，所述使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息由提前标定好的人体正常站立使用马桶状态下人体表面曲线相对于感光探测器点阵平面的水平距离矩阵标准特征数据得到，所述使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵信息由提前标定好的人体正常坐下使用马桶状态下人体表面曲线相对于感光探测器点阵平面的水平距离标准特征数据得到。

可选地，所述特征比对处理器经比对分析，若使用者站立使用马桶的实际特征信息与使用者站立使用马桶的标准特征信息满足预设匹配条件时，则通过所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开所述马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，并通过所述特征识别处理单元将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间；

通过所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否小于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；

通过所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否大于等于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

所述特征比对处理器经比对分析，若使用者坐下使用马桶的实际特征信息与使用者坐下使用马桶的标准特征信息满足预设匹配条件时，则通过所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离信息与使用者离开马桶智能控制触发区域时开始计时，直至使用者相对于预定参考面的水平距离信息与所述使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息相匹配时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，并通过所述通过所述特征识别处理单元将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间；

通过所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否小于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

通过所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否大于等于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

本发明还提供一种智能马桶冲水控制方法，所述智能马桶冲水控制方法具体包括以下步骤：

步骤一、将所述光发射器和光学成像镜头安装于预定位置，面向马桶前方且保证不会被马桶自身阻挡；

步骤二、由调制器向光发射器产生调制信号，由光发射器向外发射经调制的检测光束；

步骤三、光发射器发射的检测光束遇到使用者时，被使用者反射向光学成像镜头；

步骤四、位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过光学成像镜头接收反射光束，并由距离计算器通过反射光束和发射光束的相位差和周期，基于公式：

计算得到使用者与感光探测器点阵的实际距离数据；

步骤五、距离计算器将计算得到的实际距离数据和感光探测器点阵相关信息传输给距离转化器，由距离转化器将接收到的使用者与感光探测器点阵的实际距离数据基于公式

转化为使用者相对于感光探测器点阵平面的水平距离数据，并将其传输给特征比对处理器，其中QQ`为使用者与感光探测器点阵的实际距离数据，(x`，y`)和O`F为感光探测器点阵中的已知参数；

步骤六、所述特征识别处理单元根据步骤五得到的使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息判断使用者是否位于所述马桶智能控制触发区域内，若判断使用者位于所述马桶智能控制触发区域内，则执行步骤七，否则重新执行步骤一；

步骤七、所述特征识别处理单元将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据信息进行比对分析；其中，所述标准距离矩阵数据信息包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵信息；

步骤八、基于步骤七中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤九；

(2)所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤十一；

步骤九、所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，所述特征识别处理单元将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间；

步骤十、基于步骤九中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否小于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；

(2)所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否大于等于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

步骤十一、所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，所述通过所述特征识别处理单元将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间；

步骤十二、基于步骤十一中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否小于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

(2)所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否大于等于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭

本发明实施例提供的智能马桶冲水控制方法中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：

1)、本发明基于TOF传感器精确测量被测区域内被测对象与TOF传感器的距离信息，并将感测的实际距离矩阵信息转换为被测区域内被测对象对应的水平距离矩阵信息，基于水平距离矩阵信息与标准特征信息的比对以及被测对象实际使用马桶的时间来精确控制马桶座圈的冲水，首次实现了根据区分人体是否大小便来控制马桶的冲水。

2)、本发明所述控制技术除可应用于对马桶座圈冲水的精准智能化控制，还可应用于智能马桶其他使用控制，具有广阔的推广应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述智能马桶冲水控制系统的组成结构框图；

图2为本发明所述智能马桶冲水控制系统中距离检测计算单元的光束发射与反射探测的光路结构示意图；

图3为被测人体的被测点与感光探测器点阵的实测距离示意图；

图4为附图3所示实测距离转化为水平距离的示意图；

图5为被测空间的被测点与感光探测器点阵中的感光探测像素点之间的光路对应结构示意图；

图6为将被测空间被测点与感光探测像素点之间的实测距离转化为被测空间被测点与感光探测器点阵平面之间的水平距离的距离转化结构示意图；

图7为反映人体正面特征曲线的水平距离特征数据分布规律示意图；

图8为本发明所述智能马桶冲水控制系统的安装位置及触发阈值距离或角度示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，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，旨在用于解释本发明的实施例，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明实施例中的具体含义。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，提供一种智能马桶冲水控制系统，包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和马桶驱动控制单元。

如图8所示，所述距离检测计算单元安装于预定位置，本实施例中，所述距离检测计算单元安装于马桶水箱后侧墙面位置，面向马桶正前方发射和接收信号，且不会被马桶盖挡住。所述距离检测计算单元用于基于飞行时间原理检测使用者与距离检测计算单元之间的距离，该距离为对应于多个位置点的多点距离，即检测使用者与预定位置之间的实际距离矩阵。

所述距离检测计算单元包括光发射器、调制器、光学成像镜头、感光探测器点阵、控制器和距离计算器，所述控制器连接于所述调制器和感光探测器点阵，用于向调制器提供调制控制信号，所述调制器连接于所述光发射器，用于向光发射器发射的光束提供调制信号，所述调制器进一步连接于所述感光探测器点阵，用于提供基本调制信息。所述光发射器优选的可为红外光发射器，用于向被测物发出经调制的光束，调制光束到达被测物表面后经被测物表面反射后入射至光学成像镜头，经光学成像镜头整形后输入至感光探测器点阵，所述感光探测器点阵连接于距离计算器，并将反射光束信号输出给距离计算器，所述距离计算器对该反射光束进行去噪滤波和A/D转换等必要处理后，计算得到反射该反射光束的被测物位置点距离接收该反射光束的感光探测器点阵中的感光探测像素点之间的距离信息，并将该距离信息连同该感光探测像素点相关位置信息一并传输给控制器，由控制器将相关信息进一步传输给特征识别处理单元。

其中，所述距离检测计算单元可采用3D传感器、TOF飞行时间传感器、DVS、结构光传感器等任一种实现，下面具体描述所述距离检测基于TOF飞行时间原理计算单元计算使用者与预定位置之间的实际距离矩阵的过程：

距离检测计算单元通过其光发射器产生调制红外光并向外发射该调制红外光，该调制红外光遇到被测物后会发生反射形成反射红外光，反射红外光经过距离检测计算单元的光学成像镜头后被其后的感光探测器点阵所接收。距离检测计算单元的发射调制红外光和反射红外光均为正弦波形式，可用函数形式表示为：发射调制红外光的函数表达式为：

反射红外光的函数表达式为：

其中：

t为时间参数；

A为调制红外光振幅；

T为正弦波周期；

kA为反射红外光振幅；

k为衰减系数；

为当前发射的调制红外光和接收的反射红外光的信号相位差；

n为接收到非本距离检测计算单元的光发射器光源反射的噪波。

所以，从发射调制红外光到接收到该调制红外光形成的反射红外光的延时时间，即该红外光所经过的飞行时间：

其中，T为调制红外光的调制周期。

从光发射器发射调制红外光到感光探测器接收到该调制红外光被被测物反射回的反射红外光该时间段内，所述红外光所飞行的路程：

其中：c为光速，即大约为3×10⁸m/s；

因此从光发射器发射调制红外光到感光探测器接收到该调制红外光被被测物反射回的反射红外光，反射该红外光的被测物到距离检测计算单元的感光探测器点阵之间的距离为：

这样基于调制红外光的正弦波周期和感光探测像素点接收到的反射红外光与光发射器发射的调制红外光的信号相位差即可计算被测物与感光探测器点阵之间的距离，感光探测器点阵将该正弦波周期和信号相位差传递给距离计算器，由距离检测计算单元基于上述公式计算得到被测物与感光探测器点阵之间的实测距离，即测得使用者与预定位置之间的实际距离矩阵。

本发明中的距离检测计算单元中的感光探测器点阵具有多个呈矩阵阵列形式排列的感光探测像素点，每一个感光探测像素点可作为一个独立的感光探测器元件，这样光发射器每向外发射一次调制红外光，该调制红外光被被测物表面多点反射后分别入射到感光探测器点阵中的对应感光探测像素点上，也就是说感光探测器点阵中的每一个感光探测像素点均可以采集反射红外光，并且获得一个感测距离，最终感光探测器点阵所检测到的每一帧的实测距离信息都对应于一个距离矩阵，由被测物表面每个反射点与接收该点反射光的对应感光探测像素点之间的实测距离结合该反射点位置形成二维距离分布，如图2所示。

所述距离检测计算单元将得到的每一帧实测距离矩阵信息以及每个感光探测像素点对应的点阵位置信息传输给特征识别处理单元，由特征识别处理单元对该信息做进一步的处理以判定使用者所处的状态，进而生成对马桶驱动控制单元对应的控制信号。

如图1所示，所述特征识别处理单元包括通信接口模块、距离转化器、特征比对处理器、标准特征存储器和输出模块；所述通信接口模块连接于所述距离检测计算单元的控制器，所述距离转化器连接于通信接口模块，所述特征比对处理器连接于所述距离转化器，所述标准特征存储器连接于所述特征比对处理器，所述输出模块连接于所述特征比对处理器。

所述通信接口模块用于接收由距离检测计算单元提供的被测物与各感光探测像素点之间的实测距离信息及各感光探测像素点的点阵位置信息，并将接收到的该信息传递给距离转化器；所述距离转化器基于每个感光探测像素点与被测物之间的实测距离信息和该感光探测像素点的位置信息将该实测距离信息转换为被测物相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离信息，且该水平距离信息与其对应感光探测像素点的位置信息相关联形成水平距离矩阵分布；所述标准特征存储器中预存有大量预先标定和设置好的标准特征数据，所述特征比对处理器接收到距离转化器提供的水平距离数据信息后将其与标准特征存储器中存储的标准特征数据信息进行比对，若满足比对匹配条件则生成对应的控制信号给输出模块，由输出模块将控制信号提供给马桶驱动控制单元，以使所述马桶驱动控制单元基于控制信号采取对应的操作。

其中，所述距离转化器用于将距离计算器计算得到的使用者与预定位置之间的实际距离矩阵转化为使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵，下面具体说明所述距离转化器将使用者与预定位置之间的实际距离矩阵转化为使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵的工作过程：

首先，所述距离检测计算单元所获取的实测距离为每一个被测点到距离检测计算单元中的对应感光探测像素点之间的直线距离，为便于理解可将整个距离检测计算单元看做一个圆心质点，因为实际中各类距离检测计算单元(如TOF传感器、3D传感器等)的自身大小相对于其与被测物之间的距离都是可以忽略的，为便于计算可以不考虑其内部的光学成像镜头、感光探测器点阵之间的细微距离，而直接将这种距离检测计算单元整体看做一个圆心质点。

如图3-图6所示，本实施例中，所述距离检测计算单元采用TOF传感器，可以将整个TOF传感器当做一个质点，从图中可以看出，当ToF传感器与人体被测区域夹角过大时，实测距离d1和d5都远大于d3。如果直接采用实测距离d1、d5进行人体识别则该距离所反映的特征与人体的实际特征差异较大，会造成人体识别精度的大幅降低，本发明创新的针对TOF传感器已获得的实测距离如d1、d5进行投影转化，将人体被测点与TOF传感器之间的实测距离转化为该人体被测点与TOF传感器所在平面之间的水平距离，如图4所示，这种转化后的水平距离与人体实际曲线特征点更加吻合，其中ToF传感器所在平面为TOF传感器中感光探测器点阵所在平面。

下面给出具体的距离转化过程，如图5-图6所示，经人体被测区域A中的每个被测点Qn反射的光束经光学成像镜头聚焦后入射至感光探测器点阵中对应的一个感光探测像素点，并由该感光探测像素点将相关相位、频率信息传递给距离计算器后可直接计算得到每个人体被测点Qn与对应感光探测像素点之间的距离，进一步的要将该人体被测点Qn与对应感光探测像素点之间的距离转化为该人体被测点Qn与感光探测器点阵平面之间的水平距离，则需要知道该人体被测点Qn与对应感光探测像素点之间的直线连线相对于感光探测器点阵平面的倾角，如图6给出的放大光路结构图中所示，光反射器发生的调制光束被位于人体被测区域A中的某一人体被测点Q反射后，经过距离检测计算单元中的光学成像镜头后聚焦于其后的感光探测器点阵中相对应的一个感光探测像素点Q`上，以感光探测器点阵所在的平面B作为水平距离参考平面，并将其延伸至平面B`。以光学成像镜头的光学中心F在感光探测器点阵平面B内的正投影中心点O`(也就是光学成像镜头的中心法线与感光探测器点阵平面B的交点)作为坐标原点，在感光探测器点阵所在平面B内建立坐标系X`O`Y`，其中FO`垂直于平面B，其中感光探测器点阵平面B内的每一个感光探测像素点在X`O`Y`平面坐标内的位置Q`(x`，y`)以及FO`之间的距离属于每一个距离检测计算单元中的已知量，因为每个距离检测单元的感光探测器点阵中的每个感光探测像素点的位置以及光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离都是固定且初始标定好的，在初始化过程中已写入具体位置坐标信息和距离信息。而且每个距离检测计算单元都将其感光探测器点阵中的每个感光探测像素点的位置坐标信息以及光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离信息连同其测得的被测点与对应感光探测像素点之间的实际距离一并传输给特征识别处理单元的距离转化器。

这样可以按照以下公式将被测区域A中的某一人体被测点Q与对应感光探测像素点Q`之间的距离转化为该人体被测点Q与感光探测器点阵平面之间的水平距离d：

水平距离：d＝QC`＝QQ`·cos(a)；

其中，

如上所述，对于每一个距离检测计算单元其中每个感光探测像素点的位置坐标信息(x`，y`)以及光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离信息O`F都是距离检测计算单元的固有信息，属于已知信息参数，而每个人体被测点与对应感光探测像素点之间的距离QQ`则可以通过公式

由距离检测计算单元的距离计算器计算得到。距离检测计算单元将计算得到的距离QQ`以及对应感光探测像素点的位置坐标信息(x`，y`)和光学成像镜头与感光探测器点阵平面之间的距离信息O`F一并传输给特征识别处理单元后，由其中的距离转化器基于下述公式计算得到该人体被测点到感光探测器点阵平面上的水平距离：

该水平距离d与该感光探测像素点位置坐标信息(x`，y`)关联对应，这样每个感光探测像素点位置都对应有一个水平距离，最终对应于感光探测器点阵上所有感光探测像素点位置信息形成水平距离分布矩阵，因此当获取到距离检测计算单元检测到的一帧距离矩阵后，通过距离转化器可以获取到每个被测点到感光探测器点阵所在平面的水平距离矩阵，也就是将附图3中的各距离d1、d2、d3、d4……转化为附图4中对应的各距离d1`、d2`、d3`、d4`……，并结合各距离关联的对应感光像素点位置信息形成水平距离矩阵分布。

如图7中右图所示，当人体站立使用马桶时，所述距离检测计算单元计算得到的实际距离矩阵经特征识别处理单元的距离转化器转换为水平距离矩阵后，在水平距离矩阵中可以得到一条准确反映人体正面特征曲线的对应距离分布数据，如图7中左图所示，该人体正面特征曲线对应数据作为提前标定的一条对应于人体站立使用马桶时的标准特征数据存储于标准特征存储器中。当人体坐下使用马桶时，同样同理也可以得到一条准确反映人体正面特征曲线的对应距离分布数据。

如此，经过如上距离转化运算后，所述特征识别处理单元中的距离转化器即可将使用者与预定位置之间的实际距离矩阵转化为使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵，并将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵发送至所述特征对比处理器。

所述特征对比处理器中预设有触发阈值距离，所述触发阈值距离与马桶的马桶智能控制触发区域对应设置。所述触发阈值距离为提前标定的使用者可能要使用的马桶的范围，即当使用者与马桶相对于预定参考面的水平距离小于所述触发阈值距离时，即使用者已经进入到所述马桶智能控制触发区域内，说明可能有人使用马桶。如图8中实线人物所示，此时使用者离马桶较远，使用者相对于预定参考面的水平距离大于触发阈值距离，故使用者可能路过马桶，而非可能去使用马桶；如图8中虚线人物所示，此时使用者距离马桶较近且处于触发距离阈值之内，则很大可能会去使用马桶。

当所述特征对比处理器接收到距离转化器转化的使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵后，将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与所述触发阈值距离作比较，若使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵小于所述触发阈值距离，则说明此时有人可能需要使用马桶，故所述特征对比处理器将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析；其中，所述标准距离矩阵数据包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵数据和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵数据。通过提前标定，使得标准存储器中存储有对应于人体站立使用马桶和坐下使用马桶的各种标准特征数据，且这些标准特征数据通过大量实际使用姿态提前标定，且都进行过水平距离转换处理，使得精确度更高。对于距离检测计算单元使用ToF传感器时，其像素可达38K以上，并且精度可达2mm以下，且经过水平矩阵转化后可以十分精细、精准地解析出人体曲线的各种特征。

如此，通过设置所述触发阈值距离，使得只有当使用者相对于预定参考面的水平距离小于所述触发阈值距离时，所述特征对比处理器才将使用者相对于预定参考面的水平距离与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析，提高了特征识别处理单元的智能化控制水平。具体地，当人体离TOF距离较远时，ToF传感器检测到的与被测人体的实际距离矩阵转化得后的使用者相对于预定参考面的水平距离小于所述触发阈值距离时，此时使用者很大可能不使用马桶，故无需将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析，也无需向特征比对处理器提供任何信号，进而不对所述马桶驱动控制单元输出控制信号。

亦可选择预先设置触发阈值角度，并基于接收到的被测人体相对于感光探测器点阵的实际张角与设定的触发阈值角度之间的关系确定是否有人员存在于ToF传感器的智能控制触发范围内，从而确定是否有人需要使用马桶，进而确定是否将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析，其中角度值可由对应于被测人体最高点的实测距离与光学中心线之间的距离换算得到。

其中，所述标准距离矩阵数据设置于所述标准特征存储器中，所述标准距离矩阵数据包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵。

其中，所述标准距离矩阵数据设置于所述标准特征存储器中的具体过程为：

在人体正常使用马桶的状态下，提前标定使用者站立使用马桶时人体正面特征点相对于所述预设参考面的水平距离，作为使用者站立使用马桶的标准距离矩阵；在人体正常使用马桶的状态下，提前标定使用者坐下使用马桶时人体背面特征点相对于所述预设参考面的水平距离，作为使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵。

具体地，所述人体正面特征点包括人体脸部鼻子、嘴巴、下巴和/或脖子、和/或人体脚部脚趾；所述人体背面特征点包括人体头部背面、和/或人体颈部背面、和/或人体脚部脚后跟。

人体正面曲线的特征数据包括对应于人体脸部鼻子、嘴巴和下巴轮廓曲线的特征数据、和/或对应于人体脚部脚趾轮廓曲线的特征数据、站立使用马桶时高度特征数据以及站立使用马桶时人体与预定位置之间的横向距离特征数据；人体背面曲线的特征数据包括人体头部背面轮廓曲线的特征数据、和/或人体颈部背面轮廓曲线的特征数据、人体坐下使用马桶时高度特征数据以及坐下使用马桶时人体与预定位置之间的横向距离特征数据。

所述特征对比处理器将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析后，可以得到以下结果：

若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵匹配，此时意味着有人可能正在站立使用马桶，但是还需要通过检测时间来判断是否有人真的站立使用马桶，故所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者相对于预定参考面的水平距离信息消失时停止计时，并获得站立使用马桶实际时间。

接着，所述特征识别处理单元将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间。

通过比对分析，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，说明此时有人不是真的使用马桶，实际场景中可能有人路过马桶且刚好以站立使用马桶的姿势相同，故无需冲水，故此时所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭。

若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，说明此时真的有人站立使用马桶，故需要小冲，小冲之后还需要关闭上盖和座圈，故此时所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭。

若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵匹配，说明此时有人坐下使用马桶，但是不能区分是大便还是小便，此时仍需要通过时间来判断。

故所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与所述使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息相匹配时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间。

接着，所述通过所述特征识别处理单元将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间，可以理解为所述坐下使用马桶标准时间为经过本领域普通技术人员提前通过大量的实验得到的结果，当所述坐下使用马桶实际时间大于所述坐下使用马桶标准时间，可以判断为使用者坐下使用马桶大便，当所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，可以判断为使用者坐下使用马桶小便。

通过比对分析，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则说明使用者坐下使用马桶小便，故所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭。

若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，则说明使用者坐下使用马桶大便，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

本实施例中，所述马桶驱动控制单元包括马桶主控板、冲水电磁阀、上盖驱动机构、上盖、座圈驱动机构和座圈，所述马桶主控板与所述特征识别处理单元的输出模块连接，所述冲水电磁阀、所述上盖驱动机构和所述座圈驱动机构均与所述马桶主控板连接，所述上盖与所述上盖驱动机构连接，所述座圈与所述座圈驱动机构连接。所述马桶驱动控制单元基于所述特征识别处理单元发送的信号对马桶的具体控制过程如下：

(1)当所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间时，所述特征识别处理单元通过所述输出模块发送不冲水驱动控制信号至所述马桶驱动控制单元的马桶主控板，所述马桶主控板基于所述不冲水驱动控制信号通过所述座圈驱动机构控制座圈落下，通过所述上盖驱动机构使所述上盖关闭；

(2)当所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间时，所述特征识别处理单元通过所述输出模块发送冲小水驱动控制信号至所述马桶驱动控制单元的马桶主控板，所述马桶主控板基于所述冲小水驱动控制信号控制所述冲水电磁阀冲小水，并通过所述座圈驱动机构控制座圈落下，通过所述上盖驱动机构控制所述上盖关闭；

(3)当所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元通过所述输出模块发送冲小水驱动控制信号至所述马桶驱动控制单元的马桶主控板，所述马桶主控板基于所述冲小水驱动控制信号控制所述冲水电磁阀冲小水，并通过所述座圈驱动机构控制座圈落下，通过所述上盖驱动机构控制所述上盖关闭；

(4)当所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元通过所述输出模块发送冲大水驱动控制信号至所述马桶驱动控制单元的马桶主控板，所述马桶主控板基于所述冲大水驱动控制信号控制所述冲水电磁阀冲大水，并通过所述座圈驱动机构控制座圈落下，通过所述上盖驱动机构控制所述上盖关闭。

本发明中所述智能马桶冲水控制方法，首先通过将使用者与预定位置之间的实际距离矩阵转化为使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵，提高了识别的精度，提高了对马桶的智能化控制水平；又通过设置触发阈值距离，及设置了所述马桶智能控制触发区域，使得只有当使用者相对于预定参考面的水平距离小于所述触发阈值距离时，所述特征对比处理器才将使用者相对于预定参考面的水平距离与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析，进一步地提高了特征识别处理单元的智能化控制水平；接着，再根据人体正面特征点和人体背面特征点判定使用者是站立使用马桶时还是坐下使用马桶的基础上，又通过检测站立使用马桶以及坐下使用马桶的实际时间来综合判定对马桶不冲水、冲小水还是冲大水，如此，通过多重判断来实现了马桶冲水的精准化智能化高精度控制。

最后简要说明基于本发明的智能马桶冲水控制系统进行的智能马桶冲水控制方法：

步骤一、将所述光发射器和光学成像镜头安装于预定位置，面向马桶前方且保证不会被马桶自身阻挡；

步骤二、由调制器向光发射器产生调制信号，由光发射器向外发射经调制的检测光束；

步骤三、光发射器发射的检测光束遇到使用者时，被使用者反射向光学成像镜头；

步骤四、位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过光学成像镜头接收反射光束，并由距离计算器通过反射光束和发射光束的相位差和周期，基于公式：

计算得到使用者与感光探测器点阵的实际距离数据；

步骤五、距离计算器将计算得到的实际距离数据和感光探测器点阵相关信息传输给距离转化器，由距离转化器将接收到的使用者与感光探测器点阵的实际距离数据基于公式

转化为使用者相对于感光探测器点阵平面的水平距离数据，并将其传输给特征比对处理器，其中QQ`为使用者与感光探测器点阵的实际距离数据，(x`，y`)和O`F为感光探测器点阵中的已知参数；

步骤六、所述特征识别处理单元根据步骤五得到的使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息判断使用者是否位于所述马桶智能控制触发区域内，若判断使用者位于所述马桶智能控制触发区域内，则执行步骤七，否则重新执行步骤一；

步骤七、所述特征识别处理单元将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据信息进行比对分析；其中，所述标准距离矩阵数据信息包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵信息；

步骤八、基于步骤七中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤九；

(2)所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤十一；

步骤九、所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，所述特征识别处理单元将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间；

步骤十、基于步骤九中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否小于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；

(2)所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否大于等于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

步骤十一、所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，所述通过所述特征识别处理单元将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间；

步骤十二、基于步骤十一中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否小于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

(2)所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否大于等于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种智能马桶冲水控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、实时获取使用者与预定位置之间的实际距离矩阵；

步骤二、将步骤一中的使用者与预定位置之间的实际距离矩阵转化为使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵；

步骤三、根据步骤二中的水平距离矩阵，判断使用者是否处于马桶预设的马桶智能控制触发区域内，若判断使用者处于马桶智能控制触发区域内，则执行步骤四，若判断使用者不处于马桶智能控制触发区域内，则执行步骤一；

步骤四、将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析；其中，所述标准距离矩阵数据包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵；

步骤五、基于比对分析结果，分别执行如下操作：

(1)若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵匹配，则转步骤六；

(2)若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵匹配，则转步骤八；

步骤六、自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，并将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间；

步骤七、基于步骤六中比对分析结果，执行如下操作：

(1)若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；

(2)若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

步骤八、自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，并将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间；

步骤九、基于步骤八中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

(2)若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

2.根据权利要求1所述的智能马桶冲水控制方法，其特征在于，所述步骤一具体包括以下步骤：

(1)将光发射器和光学成像镜头安装于马桶背侧墙面，面向马桶正前方且保证不会被马桶自身阻挡；

(2)通过调制器向光发射器产生调制信号，由光发射器向外发射经调制的检测光束；

(3)光发射器发射的检测光束遇到使用者时，经使用者身体各部位反射向光学成像镜头；

(4)位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过光学成像镜头接收反射光束，并通过反射光束和发射光束之间的相位差和周期，基于公式

计算得到反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离，该距离作为所述使用者与预定位置之间的实际距离；其中，d为反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离，s为检测光束的飞行行程，c为光速，

为当前发射的检测光束和接收的反射光束的信号相位差。

3.根据权利要求2所述的智能马桶冲水控制方法，其特征在于，所述步骤二具体包括以下步骤：

(1)将所述预定参考面选择为感光探测器点阵所在平面，并在所述预定参考面上建立平面坐标系，其中坐标原点为穿过光学成像镜头光学中心的法线与预定参考面的交点，坐标原点与光学中心之间的距离记为O`F；

(2)将反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离通过如下公式转化为该使用者反光部位与所述预定参考面之间的水平距离：

其中，QQ`为反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离，(x`，y`)为该对应感光探测像素点在预定参考面的平面坐标系中的位置坐标。

4.根据权利要求1所述的智能马桶冲水控制方法，其特征在于，所述步骤四具体包括以下步骤：

(1)在人体正常使用马桶的状态下，提前标定使用者站立使用马桶时人体正面特征点相对于所述预定参考面的水平距离，作为使用者站立使用马桶的标准距离矩阵数据；在人体正常使用马桶的状态下，提前标定使用者坐下使用马桶时人体背面特征点相对于所述预定参考面的水平距离，作为使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵数据；

(2)将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与所述使用者站立使用马桶的标准距离矩阵数据和所述使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵数据作比对分析。

5.根据权利要求4所述的智能马桶冲水控制方法，其特征在于，所述人体正面特征点包括人体脸部鼻子、嘴巴、下巴和/或脖子、站立使用马桶时人体的高度以及人体与预定位置之间的横向距离；所述人体背面特征点包括人体头部背面、和/或人体颈部背面、人体坐下使用马桶时高度以及坐下使用马桶时人体与预定位置之间的横向距离。

6.一种智能马桶冲水控制方法，其特征在于，所述智能马桶冲水控制方法基于智能马桶冲水控制系统进行，所述智能马桶冲水控制系统包括依次连接的距离检测计算单元、特征识别处理单元和马桶驱动控制单元；所述智能马桶冲水控制方法具体包括以下步骤：

步骤一、通过所述距离检测计算单元实时检测使用者与安装于预定位置的所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵信息；

步骤二、通过所述特征识别处理单元将步骤一得到的使用者与所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵信息转化为使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息；

步骤三、通过所述特征识别处理单元将步骤二得到的使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息判断使用者是否处于马桶预设的马桶智能控制触发区域内，若判断使用者处于马桶智能控制触发区域内，则执行步骤四，若判断使用者不处于马桶智能控制触发区域内，则执行步骤一；

步骤四、通过所述特征识别处理单元将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据信息进行比对分析；其中，所述标准距离矩阵数据信息包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵信息；

步骤五、基于比对分析结果，分别执行如下操作：

(1)通过所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤六；

(2)通过所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤八；

步骤六、通过所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开所述马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，并通过所述特征识别处理单元将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间；

步骤七、基于步骤六中比对分析结果，执行如下操作：

(1)通过所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否小于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；

(2)通过所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否大于等于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

步骤八、通过所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开所述马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，并通过所述特征识别处理单元将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间；

步骤九、基于步骤八中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)通过所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否小于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

(2)通过所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否大于等于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

7.根据权利要求6所述的智能马桶冲水控制方法，其特征在于，所述距离检测计算单元包括光发射器、调制器、光学成像镜头、感光探测器点阵、控制器和距离计算器，所述控制器连接于所述调制器和感光探测器点阵，所述调制器连接于所述光发射器和感光探测器点阵，所述光发射器用于发射经调制的检测光束，所述检测光束经作为使用者的被测物反射后入射至光学成像镜头，经光学成像镜头整形后输入至感光探测器点阵，所述感光探测器点阵设置于光学成像镜头正后方并连接于距离计算器，所述距离计算器基于感光探测器点阵接收的反射光束信息计算得到被测物与感光探测器点阵之间的实际距离信息，并将该实际距离信息连同感光探测器点阵固有信息传输给控制器，再由控制器将相关信息传输给特征识别处理单元；其中，所述感光探测器点阵具有多个呈矩阵阵列形式排列的感光探测像素点，每一个感光探测像素点作为一个独立的感光探测器元件，所述光发射器发射的调制检测光束被被测物表面多点反射后分别入射到感光探测器点阵的对应感光探测像素点上，感光探测器点阵的每一个感光探测像素点接收来自被测物表面一个对应反射点的反射光束，所述距离计算器计算得到的实际距离信息为对应于被测物各反射点位置的实际距离矩阵，所述特征识别处理单元转化实际距离信息所得到的水平距离信息为对应于感光探测器点阵的各感光探测像素点位置的水平距离矩阵；

所述特征识别处理单元包括距离转化器、特征比对处理器、通信接口模块、标准特征存储器和输出模块，所述通信接口模块连接于距离检测计算单元的控制器，所述距离转化器连接于通信接口模块，所述特征比对处理器连接于所述距离转化器，所述标准特征存储器连接于所述特征比对处理器，所述输出模块连接于所述特征比对处理器；所述距离转化器将使用者与所述距离检测计算单元之间的实际距离矩阵转化为使用者相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离矩阵，然后将所述水平距离矩阵传输给特征比对处理器；所述特征比对处理器中设置有马桶智能控制触发区域，所述特征比对处理器根据所述水平距离矩阵判定使用者是否处于马桶的马桶智能控制触发区域内；

若检测到使用者处于所述马桶智能控制触发区域内，则将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据进行比对分析；

(1)基于比对分析结果，若所述特征比对处理器判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵匹配，则所述特征比对处理器自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，并将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

(2)基于比对分析结果，若所述特征比对处理器判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵匹配，则所述特征比对处理器自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，并将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

8.根据权利要求7所述的智能马桶冲水控制方法，其特征在于，所述光发射器发射的经调制的检测光束为正弦波、脉冲波或其它周期性调制波，所述距离计算器基于如下公式计算被测物某反射点与感光探测器点阵对应感光探测像素点之间的实际距离：

其中：c为光速，T为调制波周期，

为该对应感光探测像素点接收到的反射光束与光发射器发射的对应检测光束之间的相位差；

所述距离转化器具体通过以下方式将实际距离矩阵转化为水平距离矩阵：

首先，所述距离转化器将被测物表面每个反射点与对应感光探测像素点之间的实测距离按照如下公式转换为该被测物表面反射点相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离：

其中，QQ`为被测物表面反射点与对应感光探测像素点之间的实测距离，由距离检测计算单元中的距离计算器计算得到；(x`，y`)为对应感光探测像素点在感光探测器点阵平面坐标体系内的位置坐标；O`F为光学成像镜头的光学中心与感光探测器点阵平面坐标体系中坐标原点之间的距离；d为被测物表面反射点相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离；

其中，感光探测器点阵平面坐标体系是指：以穿过光学成像镜头光学中心的、垂直于感光探测器点阵所在平面的直线与感光探测器点阵所在平面的交点作为坐标原点，在感光探测器点阵所在平面内建立的坐标体系，每一个感光探测像素点在感光探测器点阵平面坐标体系内的位置坐标以及光学成像镜头的光学中心与坐标原点之间的距离属于已知量；

其次，所述距离转化器将转换得到的各水平距离与其对应感光探测像素点的位置相关联形成所述水平距离矩阵。

9.根据权利要求8所述的智能马桶冲水控制方法，其特征在于，所述距离转化器将所述水平距离矩阵传输给特征比对处理器，所述特征比对处理器通过提取水平距离矩阵中对应于人体正面曲线的特征数据来得到使用者站立使用马桶的实际特征信息；

所述特征比对处理器通过提取水平距离矩阵中对应于人体背面曲线的特征数据来得到使用者坐下使用马桶的实际特征信息；

其中，所述人体正面曲线的特征数据包括人体脸部鼻子、嘴巴、下巴轮廓曲线的特征数据和/或脖子、人体站立使用马桶时高度特征数据以及站立使用马桶时人体与预定位置之间的横向距离特征数据；所述人体背面曲线的特征数据包括人体头部背面轮廓曲线的特征数据、和/或人体颈部背面轮廓曲线的特征数据、人体坐下使用马桶时高度特征数据以及坐下使用马桶时人体与预定位置之间的横向距离特征数据；

所述标准距离矩阵数据信息包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵信息；

其中，所述使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息由提前标定好的人体正常站立使用马桶状态下人体表面曲线相对于感光探测器点阵平面的水平距离矩阵标准特征数据得到，所述使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵信息由提前标定好的人体正常坐下使用马桶状态下人体表面曲线相对于感光探测器点阵平面的水平距离标准特征数据得到。

10.根据权利要求9所述的智能马桶冲水控制方法，其特征在于，

所述特征比对处理器经比对分析，若使用者站立使用马桶的实际特征信息与使用者站立使用马桶的标准特征信息满足预设匹配条件时，则通过所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开所述马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，并通过所述特征识别处理单元将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间；

通过所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否小于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；

通过所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否大于等于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

所述特征比对处理器经比对分析，若使用者坐下使用马桶的实际特征信息与使用者坐下使用马桶的标准特征信息满足预设匹配条件时，则通过所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离信息与使用者离开马桶智能控制触发区域时开始计时，直至使用者相对于预定参考面的水平距离信息与所述使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息相匹配时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，并通过所述特征识别处理单元将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间；

通过所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否小于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

通过所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否大于等于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，则通过所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

11.根据权利要求10所述的智能马桶冲水控制方法，其特征在于，所述智能马桶冲水控制方法具体包括以下步骤：

步骤一、将所述光发射器和光学成像镜头安装于预定位置，面向马桶前方且保证不会被马桶自身阻挡；

步骤二、由调制器向光发射器产生调制信号，由光发射器向外发射经调制的检测光束；

步骤三、光发射器发射的检测光束遇到使用者时，被使用者反射向光学成像镜头；

步骤四、位于光学成像镜头后侧的感光探测器点阵通过光学成像镜头接收反射光束，并由距离计算器通过反射光束和发射光束的相位差和周期，基于公式：

计算得到使用者与感光探测器点阵的实际距离数据；其中，d为反射光束的使用者反光部位与接收该反射光束的感光探测器点阵中对应感光探测像素点之间的实际距离，s为检测光束的飞行行程，c为光速，

为当前发射的检测光束和接收的反射光束的信号相位差；

步骤五、距离计算器将计算得到的实际距离数据和感光探测器点阵相关信息传输给距离转化器，由距离转化器将接收到的使用者与感光探测器点阵的实际距离数据基于公式

转化为使用者相对于感光探测器点阵平面的水平距离数据，并将其传输给特征比对处理器，其中QQ`为使用者与感光探测器点阵的实际距离数据，(x`，y`)和O`F为感光探测器点阵中的已知参数；

步骤六、所述特征识别处理单元根据步骤五得到的使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息判断使用者是否位于所述马桶智能控制触发区域内，若判断使用者位于所述马桶智能控制触发区域内，则执行步骤七，否则重新执行步骤一；

步骤七、所述特征识别处理单元将使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与相对于所述预定参考面提前标定的标准距离矩阵数据信息进行比对分析；其中，所述标准距离矩阵数据信息包括使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息和使用者坐下使用马桶时的标准距离矩阵信息；

步骤八、基于步骤七中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤九；

(2)所述特征识别处理单元判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息是否匹配，若所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配，则转步骤十一；

步骤九、所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者站立使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得站立使用马桶实际时间，所述特征识别处理单元将所述站立使用马桶实际时间与预存的站立使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述站立使用马桶标准时间为使用者正常站立使用马桶时的标准时间；

步骤十、基于步骤九中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否小于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间小于所述站立使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的座圈落下，上盖关闭；

(2)所述特征识别处理单元判断所述站立使用马桶实际时间是否大于等于所述站立使用马桶标准时间，若所述站立使用马桶实际时间大于等于所述站立使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

步骤十一、所述特征识别处理单元自判断所述使用者相对于预定参考面的水平距离矩阵信息与使用者坐下使用马桶的标准距离矩阵信息匹配时开始计时，直至使用者离开马桶智能控制触发区域时停止计时，并获得坐下使用马桶实际时间，所述通过所述特征识别处理单元将所述坐下使用马桶实际时间与预存的坐下使用马桶标准时间作比对分析；其中，所述坐下使用马桶标准时间为使用者正常坐下使用马桶时的标准时间；

步骤十二、基于步骤十一中的比对分析结果，执行如下操作：

(1)所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否小于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间小于所述坐下使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲小水，并使座圈落下，上盖关闭；

(2)所述特征识别处理单元判断所述坐下使用马桶实际时间是否大于等于所述坐下使用马桶标准时间，若所述坐下使用马桶实际时间大于等于所述坐下使用马桶标准时间，则所述特征识别处理单元控制所述马桶驱动控制单元，以控制智能马桶的冲水电磁阀冲大水，并使座圈落下，上盖关闭。

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