本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)枮?017100882227、申請(qǐng)日為2017年2月20日、發(fā)明名稱為“通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具”的專利的分案申請(qǐng)。

本發(fā)明涉及智能家居領(lǐng)域，尤其涉及一種通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具。

背景技術(shù)：

馬桶在為人類帶來方便的同時(shí)也造成了水資源的浪費(fèi)，例如，在馬桶池內(nèi)雜物不多的情況下，每次抽水量仍然是固定的大劑量的數(shù)值，而實(shí)際上，僅僅需要較少的水即可完成不多雜物的沖洗。

現(xiàn)有技術(shù)中采用的馬桶節(jié)水方案是：在馬桶水箱內(nèi)放置一些裝滿水的礦泉水瓶，在需要沖洗大體積的雜物時(shí)，拿出這些礦泉水瓶，保持固定的大劑量水量的沖洗，而在需要沖洗小體積的雜物時(shí)，重新放入這些礦泉水瓶，保持小劑量水量的沖洗。

然而，上述方案存在以下問題：(1)整個(gè)過程人工參與，繁瑣不方便；(2)雜物體積的大小是通過人工肉眼判斷，結(jié)果并不準(zhǔn)確；(3)礦泉水瓶數(shù)量的控制方式過于粗放；(4)馬桶結(jié)構(gòu)不夠合理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具，改造現(xiàn)有技術(shù)中坐式馬桶，首先，集成高精度圖像檢測(cè)設(shè)備以確定馬桶池內(nèi)的雜物體積，其次，基于雜物體積確定需要沖水需求量，實(shí)現(xiàn)沖水需求量的精確控制，最后，在雜物體積過大時(shí)仍舊采用大劑量的人工沖洗方式，并通過無線方式通知用戶，避免用戶遺忘。

由此可見，本發(fā)明具有以下幾個(gè)重要發(fā)明點(diǎn)：

(1)實(shí)現(xiàn)了馬桶池內(nèi)的雜物體積的準(zhǔn)確檢測(cè)；

(2)采用基于雜物體積確定需要沖水需求量的實(shí)時(shí)控制模式，保障沖水需求量的高分辨率控制；

(3)雜物體積過大時(shí)的無線通信機(jī)制，避免雜物污染環(huán)境。

(4)改造了現(xiàn)有的馬桶結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)更有利于節(jié)水。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具，所述馬桶包括浮球、沖水把手、止水橡皮墊、水箱、溢流管、止水橡皮圈、進(jìn)水管道、馬桶墊、馬桶座、流水孔、角閥、密封圈、馬桶池和沖水管路，浮球、止水橡皮墊、止水橡皮圈和溢流管都位于水箱內(nèi)；

其中，沖水把手位于水箱外殼上，角閥通過進(jìn)水管道將水流輸入水箱內(nèi)，止水橡皮墊位于進(jìn)水管道上方，用于在浮球浮起時(shí)，封住進(jìn)水管道以停止進(jìn)水，沖水把手用于拉起止水橡皮圈以將水流送往流水孔，流水孔位于馬桶座下方側(cè)壁周圍，用于將來水沖入馬桶池內(nèi)，馬桶池內(nèi)的水流通過沖水管路沖下外部排水管中，密封圈用于連接沖水管路和外部排水管。

更具體地，在所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中，還包括：

環(huán)境檢測(cè)設(shè)備，位于馬桶座下方側(cè)壁上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)馬桶池內(nèi)部狀況，并輸出實(shí)時(shí)狀況信息，所述環(huán)境檢測(cè)設(shè)備包括：

測(cè)光儀，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)馬桶池內(nèi)部的光量以輸出實(shí)時(shí)亮度信息；

輔助光源，與測(cè)光儀連接，用于接收所述實(shí)時(shí)亮度信息，并在所述實(shí)時(shí)亮度信息小于等于預(yù)設(shè)環(huán)境亮度時(shí)，為cmos圖像采集器的圖像采集提供輔助照明；

cmos圖像采集器，用于對(duì)馬桶池內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行高清圖像數(shù)據(jù)采集以輸出高清環(huán)境圖像；圖像處理器，與cmos圖像采集器連接，用于對(duì)所述高清環(huán)境圖像進(jìn)行圖像處理以確定馬桶池內(nèi)部物體目標(biāo)的實(shí)際體積并作為實(shí)時(shí)物體體積輸出；

mmc存儲(chǔ)設(shè)備，與所述環(huán)境檢測(cè)設(shè)備的輔助光源連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)環(huán)境亮度。

更具體地，在所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中：所述圖像處理器包括：

平滑處理單元，與cmos圖像采集器連接，用于對(duì)高清環(huán)境圖像進(jìn)行平滑處理以輸出平滑圖像；

中值濾波單元，與平滑處理單元連接，用于對(duì)平滑圖形進(jìn)行中值濾波處理以輸出濾波圖像；

閾值選擇單元，與中值濾波單元連接，接收濾波圖像并計(jì)算濾波圖像的復(fù)雜度，基于復(fù)雜度選擇二值化閾值；

二值化處理單元，分別與閾值選擇單元和中值濾波單元連接，用于基于二值化閾值對(duì)濾波圖像進(jìn)行二值化處理以獲得二值化圖像；

圖像閉合單元，與二值化處理單元連接，用于對(duì)二值化圖像進(jìn)行圖像閉合處理，即對(duì)二值化圖像先執(zhí)行圖像膨脹處理后執(zhí)行圖像腐蝕處理，以獲得閉合圖像；

圖像開啟單元，與圖像閉合單元連接，用于對(duì)閉合圖像進(jìn)行圖像開啟處理，即對(duì)閉合圖像先執(zhí)行圖像腐蝕處理后執(zhí)行圖像膨脹處理，以獲得開啟圖像；

目標(biāo)識(shí)別單元，與圖像開啟單元連接，用于基于預(yù)設(shè)物體上限灰度閾值和預(yù)設(shè)物體下限灰度閾值在開啟圖像中識(shí)別出馬桶池內(nèi)部的物體目標(biāo)；

體積檢測(cè)單元，與目標(biāo)識(shí)別單元連接，用于基于開啟圖像中物體目標(biāo)的占據(jù)百分比估算物體目標(biāo)的實(shí)際體積并作為實(shí)時(shí)物體體積輸出。

更具體地，在所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中，還包括：

流水控制開關(guān)，與止水橡皮圈連接，用于控制止水橡皮圈的拉起和放下，以相應(yīng)地控制是否將水流送往流水孔；

水量檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置在止水橡皮圈和流水孔之間，用于檢測(cè)通過止水橡皮圈送往流水孔的累計(jì)水量；

wifi通信接口，與室內(nèi)路由器連接，用于在接收沖水提醒信息時(shí)，向具有用戶手機(jī)號(hào)碼的移動(dòng)通信終端轉(zhuǎn)發(fā)沖水提醒信息；

msp430單片機(jī)，分別與wifi通信接口、體積檢測(cè)單元、流水控制開關(guān)和水量檢測(cè)設(shè)備連接，用于在接收到的實(shí)時(shí)物體體積小于等于第一預(yù)設(shè)體積閾值時(shí)，進(jìn)入自動(dòng)沖水模式，在接收到實(shí)時(shí)物體體積大于第二預(yù)設(shè)體積閾值時(shí)，進(jìn)入手動(dòng)沖水模式，第二預(yù)設(shè)體積閾值大于第一預(yù)設(shè)體積閾值；

其中，msp430單片機(jī)在自動(dòng)沖水模式中執(zhí)行以下操作：基于實(shí)時(shí)物體體積確定沖水需求量，通過流水控制開關(guān)拉起止水橡皮圈，啟動(dòng)水量檢測(cè)設(shè)備對(duì)累計(jì)水量的檢測(cè)，當(dāng)累計(jì)水量等于沖水需求量時(shí)，通過流水控制開關(guān)放下止水橡皮圈，退出自動(dòng)沖水模式；

其中，msp430單片機(jī)在手動(dòng)沖水模式中執(zhí)行以下操作：向wifi通信接口發(fā)送沖水提醒信息以通過wifi通信接口轉(zhuǎn)發(fā)給具有用戶手機(jī)號(hào)碼的移動(dòng)通信終端。

更具體地，在所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中，還包括：語音播放設(shè)備，與msp430單片機(jī)連接，用于接收msp430單片機(jī)在手動(dòng)沖水模式中發(fā)送的沖水提醒信息，以播放與沖水提醒信息相應(yīng)的語音提醒文件。

更具體地，在所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中：語音播放設(shè)備包括語音控制芯片和揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器為立體聲揚(yáng)聲器。

更具體地，在所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中，還包括：

馬桶蓋，位于馬桶墊上方，用于封蓋馬桶座；

控制開關(guān)，設(shè)置在馬桶蓋的下側(cè)面上，用于在用戶的操作下，啟動(dòng)凈水噴射設(shè)備和吹風(fēng)機(jī)；

凈水噴射設(shè)備，設(shè)置在馬桶蓋的下側(cè)面上，用于在控制開關(guān)的控制下，噴射凈水對(duì)人體進(jìn)行清潔；

吹風(fēng)機(jī)，設(shè)置在馬桶蓋的下側(cè)面上，用于在控制開關(guān)的控制下，吹出暖風(fēng)對(duì)人體進(jìn)行烘干；

人體檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置在馬桶蓋的下側(cè)面上，與控制開關(guān)連接，用于在檢測(cè)到人體離開時(shí)，控制控制開關(guān)關(guān)閉凈水噴射設(shè)備和吹風(fēng)機(jī)。

更具體地，在所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中：人體檢測(cè)設(shè)備為紅外傳感器、超聲波傳感器或基于圖像處理的人體檢測(cè)器中的一種。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具的結(jié)構(gòu)方框圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具的語音播放設(shè)備的結(jié)構(gòu)方框圖。

附圖標(biāo)記：1浮球；2沖水把手；3止水橡皮墊；4水箱；5溢流管；6止水橡皮圈；7進(jìn)水管道；8馬桶墊；9馬桶座；10流水孔；11角閥；12密封圈；13馬桶池；14沖水管路；15補(bǔ)水管；16語音控制芯片；17揚(yáng)聲器

具體實(shí)施方式

下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

當(dāng)前，對(duì)坐式?jīng)_水馬桶的沖水量控制缺乏有效的處理方案，或者，根本沒有為坐式?jīng)_水馬桶配置輔助的沖水量檢測(cè)控制設(shè)備，或者，采用人工粗放的控制方式進(jìn)行坐式?jīng)_水馬桶的沖水量控制，控制的分辨率低下。

由此可見，當(dāng)前的坐式?jīng)_水馬桶的沖水量的浪費(fèi)情況仍舊很嚴(yán)重，累計(jì)到各家馬桶浪費(fèi)的沖水量，全球每天浪費(fèi)的沖水量非?？捎^，而地球本身是一個(gè)水量分布不均勻、淡水量缺乏的星球。因此，為坐式?jīng)_水馬桶配置有效的節(jié)水功能迫在眉睫。

為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具，一方面，解決了坐式?jīng)_水馬桶的沖水量浪費(fèi)的問題，另一方面，保證了對(duì)馬桶池內(nèi)的雜物的充足沖水量，避免出現(xiàn)沖洗不干凈的情況發(fā)生。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具的結(jié)構(gòu)方框圖，所述馬桶包括浮球、沖水把手、止水橡皮墊、水箱、溢流管、止水橡皮圈、進(jìn)水管道、馬桶墊、馬桶座、流水孔、角閥、密封圈、馬桶池和沖水管路和補(bǔ)水管，浮球、止水橡皮墊、止水橡皮圈和溢流管都位于水箱內(nèi)；

其中，沖水把手位于水箱外殼上，角閥通過進(jìn)水管道將水流輸入水箱內(nèi)，止水橡皮墊位于進(jìn)水管道上方，用于在浮球浮起時(shí)，封住進(jìn)水管道以停止進(jìn)水，沖水把手用于拉起止水橡皮圈以將水流送往流水孔，流水孔位于馬桶座下方側(cè)壁周圍，用于將來水沖入馬桶池內(nèi)，馬桶池內(nèi)的水流通過沖水管路沖下外部排水管中，密封圈用于連接沖水管路和外部排水管。

接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明。

所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中還可以包括：

環(huán)境檢測(cè)設(shè)備，位于馬桶座下方側(cè)壁上，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)馬桶池內(nèi)部狀況，并輸出實(shí)時(shí)狀況信息，所述環(huán)境檢測(cè)設(shè)備包括：

測(cè)光儀，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)馬桶池內(nèi)部的光量以輸出實(shí)時(shí)亮度信息；

輔助光源，與測(cè)光儀連接，用于接收所述實(shí)時(shí)亮度信息，并在所述實(shí)時(shí)亮度信息小于等于預(yù)設(shè)環(huán)境亮度時(shí)，為cmos圖像采集器的圖像采集提供輔助照明；

cmos圖像采集器，用于對(duì)馬桶池內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行高清圖像數(shù)據(jù)采集以輸出高清環(huán)境圖像；圖像處理器，與cmos圖像采集器連接，用于對(duì)所述高清環(huán)境圖像進(jìn)行圖像處理以確定馬桶池內(nèi)部物體目標(biāo)的實(shí)際體積并作為實(shí)時(shí)物體體積輸出；

mmc存儲(chǔ)設(shè)備，與所述環(huán)境檢測(cè)設(shè)備的輔助光源連接，用于預(yù)先存儲(chǔ)所述預(yù)設(shè)環(huán)境亮度。

在所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中：所述圖像處理器可以包括：

平滑處理單元，與cmos圖像采集器連接，用于對(duì)高清環(huán)境圖像進(jìn)行平滑處理以輸出平滑圖像；

中值濾波單元，與平滑處理單元連接，用于對(duì)平滑圖形進(jìn)行中值濾波處理以輸出濾波圖像；

閾值選擇單元，與中值濾波單元連接，接收濾波圖像并計(jì)算濾波圖像的復(fù)雜度，基于復(fù)雜度選擇二值化閾值；

二值化處理單元，分別與閾值選擇單元和中值濾波單元連接，用于基于二值化閾值對(duì)濾波圖像進(jìn)行二值化處理以獲得二值化圖像；

圖像閉合單元，與二值化處理單元連接，用于對(duì)二值化圖像進(jìn)行圖像閉合處理，即對(duì)二值化圖像先執(zhí)行圖像膨脹處理后執(zhí)行圖像腐蝕處理，以獲得閉合圖像；

圖像開啟單元，與圖像閉合單元連接，用于對(duì)閉合圖像進(jìn)行圖像開啟處理，即對(duì)閉合圖像先執(zhí)行圖像腐蝕處理后執(zhí)行圖像膨脹處理，以獲得開啟圖像；

目標(biāo)識(shí)別單元，與圖像開啟單元連接，用于基于預(yù)設(shè)物體上限灰度閾值和預(yù)設(shè)物體下限灰度閾值在開啟圖像中識(shí)別出馬桶池內(nèi)部的物體目標(biāo)；

體積檢測(cè)單元，與目標(biāo)識(shí)別單元連接，用于基于開啟圖像中物體目標(biāo)的占據(jù)百分比估算物體目標(biāo)的實(shí)際體積并作為實(shí)時(shí)物體體積輸出。

所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中還可以包括：

流水控制開關(guān)，與止水橡皮圈連接，用于控制止水橡皮圈的拉起和放下，以相應(yīng)地控制是否將水流送往流水孔；

水量檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置在止水橡皮圈和流水孔之間，用于檢測(cè)通過止水橡皮圈送往流水孔的累計(jì)水量；

wifi通信接口，與室內(nèi)路由器連接，用于在接收沖水提醒信息時(shí)，向具有用戶手機(jī)號(hào)碼的移動(dòng)通信終端轉(zhuǎn)發(fā)沖水提醒信息；

msp430單片機(jī)，分別與wifi通信接口、體積檢測(cè)單元、流水控制開關(guān)和水量檢測(cè)設(shè)備連接，用于在接收到的實(shí)時(shí)物體體積小于等于第一預(yù)設(shè)體積閾值時(shí)，進(jìn)入自動(dòng)沖水模式，在接收到實(shí)時(shí)物體體積大于第二預(yù)設(shè)體積閾值時(shí)，進(jìn)入手動(dòng)沖水模式，第二預(yù)設(shè)體積閾值大于第一預(yù)設(shè)體積閾值；

其中，msp430單片機(jī)在自動(dòng)沖水模式中執(zhí)行以下操作：基于實(shí)時(shí)物體體積確定沖水需求量，通過流水控制開關(guān)拉起止水橡皮圈，啟動(dòng)水量檢測(cè)設(shè)備對(duì)累計(jì)水量的檢測(cè)，當(dāng)累計(jì)水量等于沖水需求量時(shí)，通過流水控制開關(guān)放下止水橡皮圈，退出自動(dòng)沖水模式；

其中，msp430單片機(jī)在手動(dòng)沖水模式中執(zhí)行以下操作：向wifi通信接口發(fā)送沖水提醒信息以通過wifi通信接口轉(zhuǎn)發(fā)給具有用戶手機(jī)號(hào)碼的移動(dòng)通信終端。

所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中還包括：語音播放設(shè)備，與msp430單片機(jī)連接，用于接收msp430單片機(jī)在手動(dòng)沖水模式中發(fā)送的沖水提醒信息，以播放與沖水提醒信息相應(yīng)的語音提醒文件。

如圖2所示，所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中：語音播放設(shè)備可以包括語音控制芯片和揚(yáng)聲器，所述揚(yáng)聲器為立體聲揚(yáng)聲器。

所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中還可以包括：

馬桶蓋，位于馬桶墊上方，用于封蓋馬桶座；

控制開關(guān)，設(shè)置在馬桶蓋的下側(cè)面上，用于在用戶的操作下，啟動(dòng)凈水噴射設(shè)備和吹風(fēng)機(jī)；

凈水噴射設(shè)備，設(shè)置在馬桶蓋的下側(cè)面上，用于在控制開關(guān)的控制下，噴射凈水對(duì)人體進(jìn)行清潔；

吹風(fēng)機(jī)，設(shè)置在馬桶蓋的下側(cè)面上，用于在控制開關(guān)的控制下，吹出暖風(fēng)對(duì)人體進(jìn)行烘干；

人體檢測(cè)設(shè)備，設(shè)置在馬桶蓋的下側(cè)面上，與控制開關(guān)連接，用于在檢測(cè)到人體離開時(shí)，控制控制開關(guān)關(guān)閉凈水噴射設(shè)備和吹風(fēng)機(jī)。

在所述通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具中：人體檢測(cè)設(shè)備可以為紅外傳感器、超聲波傳感器或基于圖像處理的人體檢測(cè)器中的一種。

另外，所述平滑處理單元、所述中值濾波單元、所述閾值選擇單元、所述二值化處理單元、所述圖像閉合單元、所述圖像開啟單元和所述目標(biāo)識(shí)別單元體積檢測(cè)單元都被集成在一塊集成電路板上，所述中值濾波單元采用的是7×7的像素濾波窗口。

采用本發(fā)明的通過物聯(lián)網(wǎng)控制的智能潔具，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中沖水馬桶沖水量浪費(fèi)的技術(shù)問題，首先，引入高精度的圖像檢測(cè)機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)馬桶池內(nèi)雜物的準(zhǔn)確檢測(cè)，其次，引入基于馬桶池內(nèi)雜物體積確定實(shí)時(shí)沖水量的控制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)水量節(jié)省的高分辨率控制，最后，優(yōu)化了現(xiàn)有的馬桶結(jié)構(gòu)以有利于節(jié)水操作，還在馬桶池內(nèi)雜物體積過大的情況下還引入了無線通信機(jī)制以提醒用戶及時(shí)進(jìn)行人工沖洗，有效地避免了異味的產(chǎn)生。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。