CN113520200A - 一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法及系统 - Google Patents

一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法及系统，包括：根据获取的每个喷嘴的温度序列，计算出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度，确定出水侧和进水侧的各个喷嘴匹配对以及按摩浴缸的腿部区域位置；根据各个喷嘴匹配对以及出水侧和进水侧的各个喷嘴之间的位置关系，确定喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴、各个剩余喷嘴匹配对以及由各个孤立喷嘴构成的流量分担喷嘴对，进而确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值，得到出水侧和进水侧的各个喷嘴的实际流速。本发明能够在保证良好的制热效果的同时，提高用户体验效果。

Description

一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法及系统
技术领域
本发明涉及人工智能技术领域，具体涉及一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法及系统。
背景技术
目前，一些高级浴缸内装有多个进水口和出水口，温度较高的热水通过进水口流入到浴缸内，浴缸内的水通过出水口流出，从而实现水流冲击按摩和加热作用。但是，现有的浴缸不具备精确调节出水口流速的能力，所有的进水口通常采用相同的水流速度，这样在制热循环过程中，就会存在因流速过小从而导致升温慢的问题，因流速过大从而导致使用体验差的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法及系统，所采用的技术方案具体如下：
本发明提供了一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，包括以下步骤：
采集按摩浴缸的出水侧和进水侧的各个喷嘴处的当前温度值，所述出水侧设置在进水侧的对侧，出水侧的各个喷嘴与进水侧的各个喷嘴一一对向设置；
根据出水侧和进水侧的各个喷嘴处的当前温度值，判断是否满足水体加热条件，若满足水体加热条件，则将出水侧和进水侧的各个喷嘴的流速均调整到预设流速，并对进水侧的水体开启制热；
制热开启后，在不同时刻，对出水侧和进水侧的各个喷嘴处的温度进行同步采集，从而得到每个喷嘴的温度序列；
根据每个喷嘴的温度序列，计算出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度，进而确定出水侧和进水侧的各个喷嘴匹配对以及按摩浴缸的腿部区域位置；
根据各个喷嘴匹配对以及出水侧和进水侧的各个喷嘴之间的位置关系，确定喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴、各个剩余喷嘴匹配对以及由各个孤立喷嘴构成的流量分担喷嘴对；
根据按摩浴缸的腿部区域位置、各个剩余喷嘴匹配对中的各个喷嘴之间的位置关系、各个流量分担喷嘴对和剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴之间的关联度，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值；
根据各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值，确定出水侧和进水侧的各个喷嘴的实际流速，并根据实际流速对各个喷嘴的流速进行调整。
进一步的，计算出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度对应的计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 161879DEST_PATH_IMAGE002
为出水侧A的第j个喷嘴，
Figure 547380DEST_PATH_IMAGE003
为进水侧B的第i个喷嘴，
Figure 813714DEST_PATH_IMAGE004
为
Figure 53590DEST_PATH_IMAGE002
与
Figure 313058DEST_PATH_IMAGE003
之间的关联度，
Figure 758425DEST_PATH_IMAGE005
为
Figure 184377DEST_PATH_IMAGE002
与
Figure 47467DEST_PATH_IMAGE003
之间的关联系数，若
Figure 228568DEST_PATH_IMAGE002
位于
Figure 911964DEST_PATH_IMAGE003
的相对位置或相对位置的左右相邻位置，
Figure 640142DEST_PATH_IMAGE006
，否则
Figure 402080DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 522790DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 337556DEST_PATH_IMAGE009
分别为在某一时刻
Figure 991846DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 562285DEST_PATH_IMAGE003
的温度值，
Figure 932525DEST_PATH_IMAGE010
为累加函数。
进一步的，确定按摩浴缸的腿部区域位置的步骤包括：
根据出水侧的最靠近前端的两个喷嘴和进水侧的最靠近前端的两个喷嘴之间的关联度，计算第一评价值，根据出水侧的最靠近后端的两个喷嘴和进水侧的最靠近后端的两个喷嘴之间的关联度，计算第二评价值；
判断第一评价值和第二评价值的大小，若第一评价值大于第二评价值，则判定按摩浴缸的腿部区域位置为前端，否则判定按摩浴缸的腿部区域位置为后端。
进一步的，确定喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴、各个剩余喷嘴匹配对的步骤包括：
获取预先构建的按摩浴缸的关联图，所述关联图包括出水侧的各个喷嘴、进水侧的各个喷嘴以及多条关联边，每条关联边使出水侧的一个喷嘴与进水侧的对向的喷嘴或对向喷嘴的左右相邻喷嘴连接；
分别判断各个喷嘴匹配对之间的连接边是否属于关联图中的各个关联边，若不属于，则判定该喷嘴匹配对中的两个喷嘴为孤立喷嘴，从而得到喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴；
在所有喷嘴匹配对中剔除各个孤立喷嘴对应的喷嘴匹配对，从而得到各个剩余喷嘴匹配。
进一步的，确定由各个孤立喷嘴构成的流量分担喷嘴对的步骤包括：
确定每个孤立喷嘴的临近的剩余喷嘴匹配对，所述临近的剩余喷嘴匹配对的一个喷嘴为该孤立喷嘴的左右相邻的喷嘴；
根据每个孤立喷嘴及其临近的剩余喷嘴匹配对的另外一个喷嘴，构成该孤立喷嘴的流量分担喷嘴对。
进一步的，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值的步骤包括：
根据按摩浴缸的腿部区域位置、各个剩余喷嘴匹配对中的各个喷嘴之间的位置关系，确定各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值；
根据各个流量分担喷嘴对和剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴之间的关联度，确定各个流量分担喷嘴对对应的流量分配待定系数；
根据各个流量分担喷嘴对对应的流量分配待定系数以及各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值以及各个剩余喷嘴匹配对的最终的边权值。
进一步的，确定各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值的步骤包括：
分别对各个剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴的位置进行判断；
若剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴均属于出水侧的最靠近前端的两个喷嘴或进水侧的最靠近前端的两个喷嘴，当该按摩浴缸的腿部区域位置为后端时，剩余喷嘴匹配对的边权重为1-p 2 /(p 1 +p 2)，当该按摩浴缸的腿部区域位置为前端，剩余喷嘴匹配对的边权重为1-p 1 /(p 1 +p 2)；若剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴均属于出水侧的最靠近后端的两个喷嘴或进水侧的最靠近后端的两个喷嘴，当该按摩浴缸的腿部区域位置为后端时，剩余喷嘴匹配对的边权重为1-p 1 /(p 1 +p 2)；当该按摩浴缸的腿部区域位置为前端，剩余喷嘴匹配对的边权重为1-p 2 /(p 1 +p 2)，其中，p 1为第一评价值，p 2为第二评价值；
否则，剩余喷嘴匹配对的边权重为设定变权重阈值；
对各个剩余喷嘴匹配对的边权重进行归一化处理，得到各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值，各个初始的边权值的累加和为1。
进一步的，根据各个流量分担喷嘴对对应的流量分配待定系数以及各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值以及各个剩余喷嘴匹配对的最终的边权值的步骤包括：
将孤立喷嘴的临近的剩余喷嘴匹配对的初始的边权值与流量分配待定系数的乘积作为该临近的剩余喷嘴匹配对的最终的边权值，将孤立喷嘴的临近的剩余喷嘴匹配对的初始边权值与该乘积的差值作为孤立喷嘴的分担边权值。
本发明还提供了一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制系统，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现上述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法。
本发明实施例具有如下有益效果：根据出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度，确定用户的腿部区域位置以及喷嘴匹配对，并根据喷嘴之间的位置关系，从喷嘴匹配对中筛选出孤立喷嘴以及水流通路较好的剩余喷嘴匹配对；进而根据用户的腿部区域位置确定各个剩余喷嘴匹配对的流量，以保证良好的制热效果，同时通过孤立喷嘴构造流量分担喷嘴对，分担各个剩余喷嘴匹配对的流量，降低各个剩余喷嘴匹配对水流的冲击感，以提高用户体验效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，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的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1为本发明基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法的流程图；
图2为本发明按摩浴缸出水侧和进水侧的喷嘴设置示意图；
图3为本发明按摩浴缸的关联图的示意图；
图4为本发明喷嘴匹配对结果示意图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的技术方案的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
本实施例提供了一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，该方法基于按摩浴缸两侧的喷嘴感知使用者的坐卧姿态，进而确定浴缸内喷嘴流速，实现最佳热对流和热循环，在有限的水流强度下提高对流效率。
具体的，如图1所示，该基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法包括以下步骤：
（1）采集按摩浴缸的出水侧和进水侧的各个喷嘴处的当前温度值，出水侧设置在进水侧的对侧，出水侧的各个喷嘴与进水侧的各个喷嘴一一对向设置。
其中，如图2所示，本实施例所针对的按摩浴缸包括出水侧和进水侧，出水侧设置在进水侧的对侧，在出水侧和进水侧均等间隔设置多个喷嘴，出水侧的各个喷嘴和进水侧的各个喷嘴一一相对设置。该按摩浴缸的工作原理是通过进水口和出水口实现水循环，并在进水口进行一定功率的加热，实现整个浴缸的恒温功能。
需要指出的是，这里按摩浴缸的出水侧和进水侧仅仅是为了区分按摩浴缸的两侧，出水侧的各个喷嘴并非只能够出水，进水侧的各个喷嘴并非只能够进水，实际上，出水侧和进水侧的所有喷嘴都可以进水或出水。在本实施例中，如图2所示，记出水侧为A侧、进水侧为B侧，两侧共有8个喷嘴，对A侧和B侧的各个喷嘴进行编号，A侧各个喷嘴编号为A1、A2、A3、A4，B侧各个喷嘴编号为B1、B2、B3、B4。
该按摩浴缸可以通过多个阀门组单独控制每个喷嘴的流速，每个喷嘴在进水和出水的连通关系中可以实现分组，例如A1、A2、A4为出水组，B1、B4为进水组，其余喷嘴关闭，实现控制水流流速和流向功能。在本实施例中，以浴缸的出水侧的各个喷嘴进行出水、进水侧的各个喷嘴进行进水，且进出水两侧的所有喷嘴归为一组进出水分组为例进行说明。
另外，多阀门的流速控制技术多用于汽车的热管理和微流控芯片中，本实施例的技术方案的重点不在于多阀门的具体控制技术，而是围绕多喷嘴的组态的生成方法进行阐述，实现使用者的坐卧姿态感知，进而实现按摩浴缸分区流速控制。
基于上述内容，为了实现按摩浴缸分区流速控制，实时采集按摩浴缸的出水侧和进水侧的各个喷嘴处的当前温度值，从而得到出水侧A侧的喷嘴A1
Figure 1631DEST_PATH_IMAGE011
A4、进水侧B侧的喷嘴B1
Figure 676805DEST_PATH_IMAGE011
B4的八个温度传感器读数
Figure 193762DEST_PATH_IMAGE012
。
（2）根据出水侧和进水侧的各个喷嘴处的当前温度值，判断是否满足水体加热条件，若满足水体加热条件，则将出水侧和进水侧的各个喷嘴的流速均调整到预设流速，并对进水侧的水体开启制热。
其中，设定浴缸的水温目标值
Figure 610269DEST_PATH_IMAGE013
，水温最低目标值
Figure 478256DEST_PATH_IMAGE014
，判断经过步骤（1）所获取的八个温度传感器读数
Figure 679823DEST_PATH_IMAGE015
的均值与水温最低目标值
Figure 282579DEST_PATH_IMAGE014
的大小关系，若均值低于水温最低目标值
Figure 927711DEST_PATH_IMAGE014
，则判定满足水体加热条件，需要对水体进行加热。那么此时，则控制出水侧A侧的各个喷嘴出水，控制进水侧B侧的各个喷嘴进水，将出水侧和进水侧的各个喷嘴的流速均调整到预设流速，并开启A侧加热，使得A侧各喷嘴水流温度为水温目标值
Figure 989384DEST_PATH_IMAGE013
。
在本实施例中，使用归一化系数
Figure 10954DEST_PATH_IMAGE016
来表示喷嘴流速，其中1为最大值，0为关闭，将预设流速设置为0.5那么此时将A侧所有喷嘴流速
Figure 202637DEST_PATH_IMAGE017
调整为0.5；将B侧所有喷嘴流速
Figure 753092DEST_PATH_IMAGE018
同样调整为0.5。
（3）制热开启后，在不同时刻，对出水侧和进水侧的各个喷嘴处的温度进行同步采集，从而得到每个喷嘴的温度序列。
其中，以开启A侧制热为时间起点，本实施例以每隔1s采集出水侧和进水侧所有喷嘴的处的温度，直到
Figure 313780DEST_PATH_IMAGE015
中的最小值大于
Figure 346896DEST_PATH_IMAGE014
。这样，就得到了一段制热时间段内各个喷嘴附近的温度序列
Figure 692951DEST_PATH_IMAGE019
，其中角标x为喷嘴编号，n为温度序列长度。
（4）根据每个喷嘴的温度序列，计算出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度，进而确定出水侧和进水侧的各个喷嘴匹配对以及按摩浴缸的腿部区域位置。
首先，如图3所示，构建按摩浴缸的关联图G，该关联图G包括出水侧的各个喷嘴、进水侧的各个喷嘴以及多条关联边，每条关联边使出水侧的一个喷嘴与进水侧的对向的喷嘴或对向喷嘴的左右相邻喷嘴连接，也就是说，分别以出水侧和进水侧的各个喷嘴为节点，以出水侧的一个节点出发，向进水侧的该节点的正相对节点连线，或者向进水侧的该节点的正相对节点的左右相邻节点连线，该连线即为关联图G的关联边。
然后，对每个喷嘴的温度序列进行分析，计算出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴的温度序列读数之差的累加和，从而得到两个喷嘴的关联度：
Figure 144135DEST_PATH_IMAGE020
（1）
其中，
Figure 942851DEST_PATH_IMAGE002
为出水侧A的第j个喷嘴，
Figure 322536DEST_PATH_IMAGE003
为进水侧B的第i个喷嘴，
Figure 245799DEST_PATH_IMAGE004
为
Figure 918482DEST_PATH_IMAGE002
与
Figure 904629DEST_PATH_IMAGE003
之间的关联度，
Figure 540534DEST_PATH_IMAGE005
为
Figure 48132DEST_PATH_IMAGE002
与
Figure 53567DEST_PATH_IMAGE003
之间的关联系数，若
Figure 76143DEST_PATH_IMAGE002
位于
Figure 950294DEST_PATH_IMAGE003
的相对位置或相对位置的左右相邻位置，即
Figure 109136DEST_PATH_IMAGE021
的连接边属于关联图G中的关联边，
Figure 597057DEST_PATH_IMAGE006
，否则
Figure 77235DEST_PATH_IMAGE007
，
Figure 586101DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 814431DEST_PATH_IMAGE009
分别为在某一时刻
Figure 704545DEST_PATH_IMAGE002
和
Figure 440727DEST_PATH_IMAGE003
的温度值，
Figure 471394DEST_PATH_IMAGE010
为累加函数。
在上述的公式（1）中，利用两喷嘴的温度序列读数之差的累加和来计算两个喷嘴的关联度的原因是：由于A侧喷嘴
Figure 621140DEST_PATH_IMAGE002
的温度值几乎为恒定，随制热时间逐渐接近水温目标值
Figure 240795DEST_PATH_IMAGE013
，对侧的喷嘴
Figure 459680DEST_PATH_IMAGE003
的进水温度因此也将逐渐上升，对两者温度差做累加（相当于做积分）计算的数值可以表示
Figure 33051DEST_PATH_IMAGE021
之间的进出水关系。该值越小意味着
Figure 991298DEST_PATH_IMAGE021
之间具有较好的水流通路，因此
Figure 264627DEST_PATH_IMAGE003
的温度可以更早上升至水温最低目标值
Figure 455962DEST_PATH_IMAGE014
附近。
根据上述的公式（1），可以计算出出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度，关联度接近于0则意味着喷嘴之间无关联，反之，关联度C大则意味着关联度越强。
根据计算出来的出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度，构造邻接矩阵M，邻接矩阵M为n*m维矩阵，其中，n是指出水侧的喷嘴总数目，m是指进水侧的喷嘴总数目，在本实施例中，m=n=4。在邻接矩阵M中，第j行第i列的元素为
Figure 329895DEST_PATH_IMAGE004
，令第i行第j列的元素
Figure 176936DEST_PATH_IMAGE022
=
Figure 343868DEST_PATH_IMAGE023
，即反向计算两个喷嘴之间的关联度与正向计算两个喷嘴之间的关联度相同。
基于邻接矩阵M，利用KM算法（完备匹配下的最大权匹配）对A和B侧的喷嘴进行最大分配，尽可能将两侧关联最大的喷嘴关联到一起，从而得到喷嘴匹配对结果。该喷嘴匹配对结果为二元组，即确定了关联图G中A侧到B侧最优的边，同时也代表着B侧到A侧的最优边。由于利用KM算法对对A和B侧的喷嘴进行匹配的过程属于现有技术，此处不再赘述。在本实施例中，如图4所示，所得到的喷嘴匹配对结果为(A1，B3)、 (A2，B1)、(A3，B2)、(A4，B4)。
另外，根据关联图G中的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度，计算按摩浴缸前端
Figure 50529DEST_PATH_IMAGE024
区域的第一评价值
Figure 633214DEST_PATH_IMAGE025
和按摩浴缸后端
Figure 346479DEST_PATH_IMAGE026
区域的第二评价值
Figure 439638DEST_PATH_IMAGE027
，具体步骤如下：
（4-1）根据出水侧的最靠近前端的两个喷嘴和进水侧的最靠近前端的两个喷嘴之间的关联度，计算第一评价值
Figure 792516DEST_PATH_IMAGE025
：
Figure 19971DEST_PATH_IMAGE028
（4-2）根据出水侧的最靠近后端的两个喷嘴和进水侧的最靠近后端的两个喷嘴之间的关联度，计算第二评价值
Figure 56585DEST_PATH_IMAGE027
；
Figure DEST_PATH_IMAGE029
（4-3）判断第一评价值和第二评价值的大小，确定腿部区域。其中，若第一评价值大于第二评价值，则判定按摩浴缸的腿部区域位置为前端，否则判定按摩浴缸的腿部区域位置为后端。
上述步骤（4-3）判断结果的原因在于：一般的使用者在按摩浴缸内为躺卧姿势，当为躺卧姿势时，由于上身体积较大，更容易阻碍水流，不利于温度扩散，因此两侧喷嘴关联性较差，而腿部次之，因此哪端所对应的评价值越大，说明腿部越有可能在哪端。在本实施例中，第二评价值
Figure 9061DEST_PATH_IMAGE027
>第一评价值
Figure 881857DEST_PATH_IMAGE025
，因此认为腿部区域为
Figure 614801DEST_PATH_IMAGE026
区域，即按摩浴缸的后端为腿部区域位置。
该步骤（4-1）-（4-3）的目的是，利用腿部对温度敏感度不如上身敏感的特性，将腿部区域形成关联组，在后期提高腿部的权重，在关联组中更精确地计算流量的参数。
（5）根据各个喷嘴匹配对以及出水侧和进水侧的各个喷嘴之间的位置关系，确定喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴、各个剩余喷嘴匹配对以及由各个孤立喷嘴构成的流量分担喷嘴对。
其中，根据各个喷嘴匹配对以及出水侧和进水侧的各个喷嘴之间的位置关系，确定喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴、各个剩余喷嘴匹配对的具体步骤包括：
（5-1）获取预先构建的按摩浴缸的关联图G，该关联图包括出水侧的各个喷嘴、进水侧的各个喷嘴以及多条关联边，每条关联边使出水侧的一个喷嘴与进水侧的对向的喷嘴或对向喷嘴的左右相邻喷嘴连接。由于该按摩浴缸的关联图G的构建方法已将在上述的步骤（4）中进行了详细介绍，此处不再赘述。
（5-2）分别判断各个喷嘴匹配对之间的连接边是否属于关联图中的各个关联边，若不属于，则判定该喷嘴匹配对中的两个喷嘴为孤立喷嘴，从而得到喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴。
其中，在本实施例中，经过步骤（4）所得到的喷嘴匹配对结果为(A1，B3)、 (A2，B1)、(A3，B2)、(A4，B4)，由于这些喷嘴匹配对中只有喷嘴匹配对(A1，B3)所对应的连接边不属于关联图G中的关联边，即关联性为0，因此，喷嘴A1和B3属于孤立喷嘴。
（5-3）在所有喷嘴匹配对中剔除各个孤立喷嘴对应的喷嘴匹配对，从而得到各个剩余喷嘴匹配。
其中，在本实施例中，喷嘴A1和B3属于孤立喷嘴，从喷嘴匹配对结果中剔除该喷嘴匹配对(A1，B3)，得到各个剩余喷嘴匹配对(A2，B1)、(A3，B2)、(A4，B4)，如图4所示。
通过上述步骤（5-1）-（5-3），确定了喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴、各个剩余喷嘴匹配对，在此基础之上，确定由各个孤立喷嘴构成的流量分担喷嘴对，具体步骤如下：
（5-4）确定每个孤立喷嘴的临近的剩余喷嘴匹配对，临近的剩余喷嘴匹配对的一个喷嘴为该孤立喷嘴的左右相邻的喷嘴。
如图4所示，喷嘴A1和B3属于孤立喷嘴，其中喷嘴A1是端部的喷嘴，因此其左右相邻的喷嘴只有喷嘴A2，那么由喷嘴A2构成的剩余喷嘴匹配对为(A2，B1)，所以剩余喷嘴匹配对(A2，B1)即为喷嘴A1临近的剩余喷嘴匹配对。喷嘴B3邻接的喷嘴只有喷嘴B2和B4，那么由喷嘴B2和B4构成的剩余喷嘴匹配对分别为(A3，B2)、(A4，B4)，所以剩余喷嘴匹配对(A3，B2)、(A4，B4)即为喷嘴B3的临近的剩余喷嘴匹配对。
（5-5）根据每个孤立喷嘴及其临近的剩余喷嘴匹配对的另外一个喷嘴，构成该孤立喷嘴的流量分担喷嘴对。
如图4所示，对于孤立喷嘴A1，由于其临近的剩余喷嘴匹配对为(A2，B1)，而喷嘴A2为喷嘴A1的左右相邻的喷嘴，因此由喷嘴A1和B1构成流量分担喷嘴对(A1，B1)。对于孤立喷嘴B3，由于其临近的剩余喷嘴匹配对为(A3，B2)、(A4，B4)，而喷嘴B2和B4为喷嘴B3的左右相邻的喷嘴，因此由喷嘴A3和B3构成流量分担喷嘴对(A3，B3)、由喷嘴A4和B3构成流量分担喷嘴对(A4，B3)。
（6）根据按摩浴缸的腿部区域位置、各个剩余喷嘴匹配对中的各个喷嘴之间的位置关系、各个流量分担喷嘴对和剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴之间的关联度，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值，具体步骤如下：
（6-1）根据按摩浴缸的腿部区域位置、各个剩余喷嘴匹配对中的各个喷嘴之间的位置关系，确定各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值。
其中，为各个剩余喷嘴匹配对设置边权重，该权重越大则认为喷嘴之间能够对流的能力越强，由于腿部区域的各个喷嘴之间的对流能力强于头部区域的各个喷嘴之间的对流能力，因此需要为腿部区域的剩余喷嘴匹配对设置更高的边权重。为了合理地为各个剩余喷嘴匹配对设置边权重，首先分别对各个剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴的位置进行判断，并根据判断结果来分别确定各个剩余喷嘴匹配对的边权重，此时存在五种情况：
情况1：若剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴均属于出水侧的最靠近前端的两个喷嘴或进水侧的最靠近前端的两个喷嘴，当该按摩浴缸的腿部区域位置为后端时，剩余喷嘴匹配对的边权重E为1-p 2 /(p 1 +p 2)；
情况2：若剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴均属于出水侧的最靠近前端的两个喷嘴或进水侧的最靠近前端的两个喷嘴，当该按摩浴缸的腿部区域位置为前端，剩余喷嘴匹配对的边权重E为1-p 1 /(p 1 +p 2)；
情况3：若剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴均属于出水侧的最靠近后端的两个喷嘴或进水侧的最靠近后端的两个喷嘴，当该按摩浴缸的腿部区域位置为后端时，剩余喷嘴匹配对的边权重E为1-p 1 /(p 1 +p 2)；
情况4：若剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴均属于出水侧的最靠近后端的两个喷嘴或进水侧的最靠近后端的两个喷嘴，当该按摩浴缸的腿部区域位置为前端，剩余喷嘴匹配对的边权重E为1-p 2 /(p 1 +p 2)；
情况5：若不属于上述的四种情况，剩余喷嘴匹配对的边权重E为设定变权重阈值。
其中，p 1为第一评价值，p 2为第二评价值。在本实施例中，由于第二评价值
Figure 522232DEST_PATH_IMAGE027
>第一评价值
Figure 924571DEST_PATH_IMAGE025
，所以腿部区域为
Figure 65090DEST_PATH_IMAGE026
区域，因此，对于剩余喷嘴匹配对
Figure 368768DEST_PATH_IMAGE030
，当
Figure DEST_PATH_IMAGE031
时，则对应的边权重
Figure 553543DEST_PATH_IMAGE032
=1-p 2 /(p 1 +p 2)；当
Figure 424985DEST_PATH_IMAGE033
时，则对应的边权重
Figure 52800DEST_PATH_IMAGE032
=1-p 1 /(p 1 +p 2)；其余情况时，则对应的边权重
Figure 127546DEST_PATH_IMAGE032
=设定变权重阈值，本实施例中设定变权重阈值为0.5。
在获取各个剩余喷嘴匹配对的边权重E之后，对各个剩余喷嘴匹配对的边权重E进行归一化处理，使归一化处理后的各个边权重E之和为1，此时E之和代表了剩余喷嘴匹配对的两喷嘴之间的流量大小。归一化处理后的各个边权重，即为各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值。剩余喷嘴匹配对的初始的边权值代表该剩余喷嘴匹配对的流量占所有流量占所有剩余喷嘴匹配对的总流量的比例，当初始的边权值为1时，代表浴缸内的水流全部通往该剩余喷嘴匹配对，当初始的边权值为0时，代表浴缸内的水流不通往该剩余喷嘴匹配对。
（6-2）根据各个流量分担喷嘴对和剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴之间的关联度，确定各个流量分担喷嘴对对应的流量分配待定系数，并根据各个流量分担喷嘴对对应的流量分配待定系数以及各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值以及各个剩余喷嘴匹配对的最终的边权值。
其中，该步骤的目的是调节各个孤立喷嘴的流量，使各个孤立喷嘴与其左右相邻的喷嘴进行协同工作，降低水流对人体冲击带来的影响。为了实现这一目的，首先，根据各个流量分担喷嘴对和剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴之间的关联度，确定各个流量分担喷嘴对对应的流量分配待定系数，然后将孤立喷嘴的临近的剩余喷嘴匹配对的初始的边权值与流量分配待定系数的乘积作为该临近的剩余喷嘴匹配对的最终的边权值，将孤立喷嘴的临近的剩余喷嘴匹配对的初始边权值与该乘积的差值作为孤立喷嘴的分担边权值。
具体的，在本实施例中，由于喷嘴A1和B3属于孤立喷嘴，喷嘴A1的流量分担喷嘴对为(A1，B1)，用于分担剩余喷嘴匹配对为(A2，B1)的流量，喷嘴B3的流量分担喷嘴对为(A3，B3)和(A4，B3)，分别用于分担剩余喷嘴匹配对为(A3，B2)和(A4，B4)的流量，那么此时：
对于喷嘴A1的流量分担喷嘴对(A1，B1)，建立关联
Figure 806308DEST_PATH_IMAGE034
=
Figure 296588DEST_PATH_IMAGE035
；
对于喷嘴B3的流量分担喷嘴对(A3，B3)，建立关联
Figure 134401DEST_PATH_IMAGE036
；
对于喷嘴B3的流量分担喷嘴对(A4，B3)，建立关联
Figure 299322DEST_PATH_IMAGE037
；
其中，
Figure 562418DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 20338DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure 830600DEST_PATH_IMAGE040
均为待定系数，用于确定孤立喷嘴的流量比例分配值，并调节其临近的剩余喷嘴匹配对的流量比例。
对于喷嘴A1，待定系数
Figure 517321DEST_PATH_IMAGE038
的确定公式为：
Figure 138051DEST_PATH_IMAGE041
对于喷嘴B3，待定系数
Figure 764660DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure 103631DEST_PATH_IMAGE040
的确定公式为：
Figure 316744DEST_PATH_IMAGE042
Figure 27867DEST_PATH_IMAGE043
其中，
Figure 375059DEST_PATH_IMAGE004
为喷嘴
Figure 416307DEST_PATH_IMAGE002
与喷嘴
Figure 975989DEST_PATH_IMAGE003
之间的关联度。
在确定了待定系数
Figure 264320DEST_PATH_IMAGE038
、
Figure 500523DEST_PATH_IMAGE039
、
Figure 564818DEST_PATH_IMAGE040
之后，对剩余喷嘴匹配对的流量比例，也就是初始的边权值进行更新，得到最终的边权值，并对流量分担喷嘴对的流量比例进行更新：
Figure 425063DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 625625DEST_PATH_IMAGE045
Figure 755431DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 526596DEST_PATH_IMAGE047
Figure 705379DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 478556DEST_PATH_IMAGE049
其中，
Figure 807294DEST_PATH_IMAGE050
、
Figure 788457DEST_PATH_IMAGE051
、
Figure 211742DEST_PATH_IMAGE052
为更新后的初始的边权值，也就是最终的边权值，
Figure 398615DEST_PATH_IMAGE053
、
Figure 117828DEST_PATH_IMAGE054
、
Figure 96541DEST_PATH_IMAGE055
为流量分担喷嘴对的分担边权值。
（7）根据各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值，确定出水侧和进水侧的各个喷嘴的实际流速，并根据实际流速对各个喷嘴的流速进行调整。
其中，由于各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值实际上表示的是占浴缸内总流量的比例，因此，在确定占浴缸内总流量的情况下，就可以得到浴缸两侧的喷嘴进出水强度，也就是出水侧和进水侧的各个喷嘴的实际流速。
上述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，通过感知出水侧和进水侧两喷嘴之间的关联性以及用户坐卧方向，保证了浴缸内的流动效率，保证了良好的制热效果，同时通过调节孤立喷嘴降低水流的冲击感，提高了用户体验效果。
本实施例还提供了一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制系统，该系统包括处理器和存储器，处理器和存储器相互耦合，处理器用于处理存储在存储器中的指令，以实现上述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，由于该基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法已经在上述内容中进行了详细介绍，此处不再赘述。
需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
采集按摩浴缸的出水侧和进水侧的各个喷嘴处的当前温度值，所述出水侧设置在进水侧的对侧，出水侧的各个喷嘴与进水侧的各个喷嘴一一对向设置；
根据出水侧和进水侧的各个喷嘴处的当前温度值，判断是否满足水体加热条件，若满足水体加热条件，则将出水侧和进水侧的各个喷嘴的流速均调整到预设流速，并对进水侧的水体开启制热；
制热开启后，在不同时刻，对出水侧和进水侧的各个喷嘴处的温度进行同步采集，从而得到每个喷嘴的温度序列；
根据每个喷嘴的温度序列，计算出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度，进而确定出水侧和进水侧的各个喷嘴匹配对以及按摩浴缸的腿部区域位置；
根据各个喷嘴匹配对以及出水侧和进水侧的各个喷嘴之间的位置关系，确定喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴、各个剩余喷嘴匹配对以及由各个孤立喷嘴构成的流量分担喷嘴对；
根据按摩浴缸的腿部区域位置、各个剩余喷嘴匹配对中的各个喷嘴之间的位置关系、各个流量分担喷嘴对和剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴之间的关联度，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值；
根据各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值，确定出水侧和进水侧的各个喷嘴的实际流速，并根据实际流速对各个喷嘴的流速进行调整。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，其特征在于，计算出水侧的任意一个喷嘴与进水侧的任意一个喷嘴之间的关联度对应的计算公式为：
Figure 635327DEST_PATH_IMAGE002
其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE003
为出水侧A的第j个喷嘴，
Figure 151802DEST_PATH_IMAGE004
为进水侧B的第i个喷嘴，
Figure DEST_PATH_IMAGE005
为
Figure 837865DEST_PATH_IMAGE003
与
Figure 365231DEST_PATH_IMAGE004
之间的关联度，
Figure 369483DEST_PATH_IMAGE006
为
Figure 365515DEST_PATH_IMAGE003
与
Figure 725825DEST_PATH_IMAGE004
之间的关联系数，若
Figure 770398DEST_PATH_IMAGE003
位于
Figure 164908DEST_PATH_IMAGE004
的相对位置或相对位置的左右相邻位置，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
，否则
Figure 752464DEST_PATH_IMAGE008
，
Figure DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure 355396DEST_PATH_IMAGE010
分别为在某一时刻
Figure 958985DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 670587DEST_PATH_IMAGE004
的温度值，
Figure DEST_PATH_IMAGE011
为累加函数。
3.根据权利要求1所述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，其特征在于，确定按摩浴缸的腿部区域位置的步骤包括：
根据出水侧的最靠近前端的两个喷嘴和进水侧的最靠近前端的两个喷嘴之间的关联度，计算第一评价值，根据出水侧的最靠近后端的两个喷嘴和进水侧的最靠近后端的两个喷嘴之间的关联度，计算第二评价值；
判断第一评价值和第二评价值的大小，若第一评价值大于第二评价值，则判定按摩浴缸的腿部区域位置为前端，否则判定按摩浴缸的腿部区域位置为后端。
4.根据权利要求1所述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，其特征在于，确定喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴、各个剩余喷嘴匹配对的步骤包括：
获取预先构建的按摩浴缸的关联图，所述关联图包括出水侧的各个喷嘴、进水侧的各个喷嘴以及多条关联边，每条关联边使出水侧的一个喷嘴与进水侧的对向的喷嘴或对向喷嘴的左右相邻喷嘴连接；
分别判断各个喷嘴匹配对之间的连接边是否属于关联图中的各个关联边，若不属于，则判定该喷嘴匹配对中的两个喷嘴为孤立喷嘴，从而得到喷嘴匹配对中的各个孤立喷嘴；
在所有喷嘴匹配对中剔除各个孤立喷嘴对应的喷嘴匹配对，从而得到各个剩余喷嘴匹配。
5.根据权利要求4所述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，其特征在于，确定由各个孤立喷嘴构成的流量分担喷嘴对的步骤包括：
确定每个孤立喷嘴的临近的剩余喷嘴匹配对，所述临近的剩余喷嘴匹配对的一个喷嘴为该孤立喷嘴的左右相邻的喷嘴；
根据每个孤立喷嘴及其临近的剩余喷嘴匹配对的另外一个喷嘴，构成该孤立喷嘴的流量分担喷嘴对。
6.根据权利要求3所述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，其特征在于，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值和各个剩余喷嘴匹配对的边权值的步骤包括：
根据按摩浴缸的腿部区域位置、各个剩余喷嘴匹配对中的各个喷嘴之间的位置关系，确定各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值；
根据各个流量分担喷嘴对和剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴之间的关联度，确定各个流量分担喷嘴对对应的流量分配待定系数；
根据各个流量分担喷嘴对对应的流量分配待定系数以及各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值以及各个剩余喷嘴匹配对的最终的边权值。
7.根据权利要求6所述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，其特征在于，确定各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值的步骤包括：
分别对各个剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴的位置进行判断；
若剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴均属于出水侧的最靠近前端的两个喷嘴或进水侧的最靠近前端的两个喷嘴，当该按摩浴缸的腿部区域位置为后端时，剩余喷嘴匹配对的边权重为1-p 2 /(p 1 +p 2)，当该按摩浴缸的腿部区域位置为前端，剩余喷嘴匹配对的边权重为1- p 1 /(p 1 +p 2)；若剩余喷嘴匹配对中的两个喷嘴均属于出水侧的最靠近后端的两个喷嘴或进水侧的最靠近后端的两个喷嘴，当该按摩浴缸的腿部区域位置为后端时，剩余喷嘴匹配对的边权重为1-p 1 /(p 1 +p 2)；当该按摩浴缸的腿部区域位置为前端，剩余喷嘴匹配对的边权重为1-p 2 /(p 1 +p 2)，其中，p 1为第一评价值，p 2为第二评价值；
否则，剩余喷嘴匹配对的边权重为设定变权重阈值；
对各个剩余喷嘴匹配对的边权重进行归一化处理，得到各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值，各个初始的边权值的累加和为1。
8.根据权利要求6所述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法，其特征在于，根据各个流量分担喷嘴对对应的流量分配待定系数以及各个剩余喷嘴匹配对的初始的边权值，确定各个流量分担喷嘴对的分担边权值以及各个剩余喷嘴匹配对的最终的边权值的步骤包括：
将孤立喷嘴的临近的剩余喷嘴匹配对的初始的边权值与流量分配待定系数的乘积作为该临近的剩余喷嘴匹配对的最终的边权值，将孤立喷嘴的临近的剩余喷嘴匹配对的初始边权值与该乘积的差值作为孤立喷嘴的分担边权值。
9.一种基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制系统，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于处理存储在所述存储器中的指令以实现权利要求1-8中任一项所述的基于人工智能的按摩浴缸分区流速控制方法。
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