本發(fā)明涉及花灑領(lǐng)域，尤其涉及一種智能花灑及其實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

熱水器已經(jīng)成為家庭中最普遍的家用電器，配合熱水器使用的花灑是必不可少的物品，花灑產(chǎn)品在外觀造型和結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新研究還不夠，致使花灑產(chǎn)品多年來沒有太大變化。其實，現(xiàn)在人們對產(chǎn)品的體驗要求越來越高，一方面受互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能產(chǎn)品的影響，尤其智能手機產(chǎn)品給用戶的體驗標(biāo)準(zhǔn)提到了新的高度，用戶對傳統(tǒng)的沒有交互的，沒有更好體驗的產(chǎn)品已經(jīng)不能打動用戶了，甚至被用戶淘汰掉。

當(dāng)用戶在沐浴的時候，用戶往往通過調(diào)節(jié)花灑的噴水形態(tài)，一邊洗澡一邊手動調(diào)節(jié)，甚至兩只手旋轉(zhuǎn)花灑旋鈕調(diào)節(jié)水流，非常不宜人，而且拿著花灑洗澡身體很多位置是很難被充分噴淋到的，達不到不同身體位置的沐浴需求。

花灑是用戶親手拿去進行操作的產(chǎn)品，其與用戶直接產(chǎn)生互動關(guān)系，其與用戶的親密程度極高，而且花灑是用戶幾乎每天都要使用的產(chǎn)品，在這樣的諸多問題情況下，本發(fā)明提出一種智能花灑及其實現(xiàn)方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有產(chǎn)品所存在的技術(shù)問題，從而提供一種智能花灑，包括：花灑主體、傳感器、控制單元、供電電源、噴灑機構(gòu)，所述傳感器、控制單元、供電電源和噴灑機構(gòu)電性連接。

上述的一種智能花灑，所述傳感器包括：三軸傳感器、加速度傳感器、角速度傳感器、地磁傳感器。

上述的一種智能花灑，所述噴灑機構(gòu)包括：馬達、電磁線圈、步進控制器和旋轉(zhuǎn)噴灑網(wǎng)。

上述的一種智能花灑，所述控制單元包括處理器、存儲器和保護電路。

上述的一種智能花灑，所述傳感器、控制單元、供電電源、噴灑機構(gòu)位于所述花灑主體內(nèi)部。

一種智能花灑及其實現(xiàn)方法，所述方法包括：

設(shè)置傳感器參數(shù)，將花灑主體的空間姿態(tài)數(shù)據(jù)進行采樣；

將采樣的空間姿態(tài)數(shù)據(jù)通過傳感器算法進行建模；

建模后把算法數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出控制指令數(shù)據(jù)，并把控制指令數(shù)據(jù)存儲到控制單元的存儲器；

花灑主體使用時，傳感器監(jiān)測花灑主體的空間姿態(tài)數(shù)據(jù)，并與內(nèi)部的建模算法數(shù)據(jù)進行對比分析；

控制單元發(fā)送控制指令數(shù)據(jù)到噴灑機構(gòu)，控制步進控制器工作，自動調(diào)節(jié)水流、水速和噴灑面積。

上述的一種智能花灑及其實現(xiàn)方法，所述花灑主體的空間姿態(tài)數(shù)據(jù)，具體為：

花灑距離地面1.8M-3M，控制單元控制噴灑機構(gòu)不工作；

花灑距離地面1.45M-1.7M，花灑噴嘴位于用戶前方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴小流水、低水速和小面積運行；

花灑距離地面1.45M-1.7M，花灑噴嘴位于用戶后方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴小流水、中水速和小面積運行；

花灑距離地面0.98M-1.35M，花灑噴嘴位于用戶前方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴中流水、中水速和大面積運行；

花灑距離地面0.98M-1.35M，花灑噴嘴位于用戶后方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴中流水、高水速和大面積運行；

花灑距離地面0.4M-0.5M，花灑噴嘴位于用戶前方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴低流水、低水速和小面積運行；

花灑距離地面0.4M-0.5M，花灑噴嘴位于用戶后方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴低流水、低水速和大面積運行；

花灑距離地面0.06M-0.3M，花灑噴嘴位于用戶前方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴高流水、高水速和小面積運行；

花灑距離地面0.06M-0.3M，花灑噴嘴位于用戶后方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴高流水、超高水速和大面積運行。

上述的一種智能花灑及其實現(xiàn)方法，所述設(shè)置傳感器參數(shù)具體為：三軸傳感器閥值、加速度傳感器閥值、角速度傳感器閥值、地磁傳感器閥值。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明一種智能花灑的原理架構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明一種智能花灑及其實現(xiàn)方法的流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的附圖對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參照圖1所示：

一種智能花灑，包括：花灑主體A、傳感器1、控制單元2、供電電源3、噴灑機構(gòu)4，所述傳感器1、控制單元2、供電電源3和噴灑機構(gòu)4電性連接。

所述供電電源3可以通熱水器自帶的電源連接，也可以采用供電電池，電池可以花灑主體背面設(shè)有拆卸外殼，方便電池更換，本方案優(yōu)先選用與熱水器自帶的電源連接的方案。

所述花灑主體A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)還包括：散水碟、葉輪、射水碟、分水盤它們的主要作用是起到過濾水中的雜質(zhì)、控制水流的速度增壓或者減壓的作用。

所述傳感器1包括：三軸傳感器101、加速度傳感器102、角速度傳感器103、地磁傳感器104，進一步的，三軸傳感器101采用MMA7660型號三軸傳感器，由數(shù)字IIC輸出，是低功耗MEMS傳感器，具有低通濾波器，用于0g和增益誤差的補償以及用戶可配置的轉(zhuǎn)化成6位數(shù)值，模擬電壓為2.4-3.6V，數(shù)字工作電壓1.71-3.6V。

所述噴灑機構(gòu)4包括：馬達401、電磁線圈402、步進控制器403和旋轉(zhuǎn)噴灑網(wǎng)404，所述的旋轉(zhuǎn)噴灑網(wǎng)404設(shè)有不同的孔位，用于自動切換噴灑水流和噴灑速度。

所述控制單元2包括處理器201、存儲器202和保護電路203，保護電路203用于保護用戶安全，當(dāng)花灑不小心跌落到地上，造成結(jié)構(gòu)和電路損壞前自動斷電，防止漏電，同時保護電路靈敏度高，當(dāng)用戶操作花灑因意外觸電或熱水器漏電時，能在0.1ｓ時間內(nèi)切斷電源，功耗動作最大電流為１μＡ。實際上，本實施例的電源保護在熱水器已經(jīng)配置，花灑端這樣設(shè)計多一層安全保護，如果采用電池供電方案，本實施例依然采用。

所述傳感器1、控制單元2、供電電源3、噴灑機構(gòu)4位于所述花灑主體A內(nèi)部，并封裝在密閉的塑料外殼中，外殼做防水密封處理，供電電源3的電源線單獨引線出來做安裝用，電源線與塑料外殼接觸的孔位用防水膠密封。

請參照圖2所示：

一種智能花灑及其實現(xiàn)方法，所述方法包括：

S101設(shè)置傳感器參數(shù)，將花灑主體的空間姿態(tài)數(shù)據(jù)進行采樣；

S102將采樣的空間姿態(tài)數(shù)據(jù)通過傳感器算法進行建模；

S103建模后把算法數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)出控制指令數(shù)據(jù)，并把控制指令數(shù)據(jù)存儲到控制單元的存儲器；

S104花灑主體使用時，傳感器監(jiān)測花灑主體的空間姿態(tài)數(shù)據(jù)，并與內(nèi)部的建模算法數(shù)據(jù)進行對比分析；

S105控制單元發(fā)送控制指令數(shù)據(jù)到噴灑機構(gòu)，控制步進控制器工作，自動調(diào)節(jié)水流、水速和噴灑面積。

上述的一種智能花灑及其實現(xiàn)方法，所述花灑主體的空間姿態(tài)數(shù)據(jù)，具體實施方法為：

（1）建立一個簡易的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在實驗環(huán)境下,使用一個集成有三軸加速度傳感器的采集器佩戴在測試者的手部進行數(shù)據(jù)采集，共采集了60種運動姿態(tài)，基于人體沐浴運動姿態(tài)時不同動作加速度的變化速率不同這個特點，推算兩種體現(xiàn)加速度變化速率的特征：近斜率和前后差；

（2）引入蜜蜂交配優(yōu)化算法，采用一種蜜蜂交配優(yōu)化的隨機森林算法，首先提取原始加速度信號的5種特征，然后構(gòu)建多個隨機森林(也就是蜜蜂),選擇最優(yōu)的蜂王，建立一個最優(yōu)分類模型，最后對待分類運動姿態(tài)進行識別，測試近斜率和前后差的使用頻度，并在同等條件下與隨機森林算法和支持向量機進行了實驗比較；

（3）通過曲線擬合與k近鄰算法相結(jié)合的人體沐浴運動姿態(tài)識別方法，首先對加速度數(shù)據(jù)進行等長同行為分組，然后進行多項式最小二乘曲線擬合，最后以曲線相似度作為距離計算準(zhǔn)則，使用k近鄰構(gòu)建分類器對人體沐浴運動姿態(tài)進行識別，經(jīng)過多次實驗，并與經(jīng)典分類算法進行對比，結(jié)果表明該識別方法可行且有效?？傮w來說，基于加速度傳感器的人體沐浴運動姿態(tài)識別還處于發(fā)展階段,該研究內(nèi)容既具有重要的理論價值，又具有迫切的應(yīng)用需求，所以值得我們?nèi)ミM行更深入的有效研究，并將之應(yīng)用于實際。

花灑距離地面1.8M-3M，控制單元控制噴灑機構(gòu)不工作；

花灑距離地面1.45M-1.7M，花灑噴嘴位于用戶前方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴小流水、低水速和小面積運行；

花灑距離地面1.45M-1.7M，花灑噴嘴位于用戶后方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴小流水、中水速和小面積運行；

花灑距離地面0.98M-1.35M，花灑噴嘴位于用戶前方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴中流水、中水速和大面積運行；

花灑距離地面0.98M-1.35M，花灑噴嘴位于用戶后方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴中流水、高水速和大面積運行；

花灑距離地面0.4M-0.5M，花灑噴嘴位于用戶前方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴低流水、低水速和小面積運行；

花灑距離地面0.4M-0.5M，花灑噴嘴位于用戶后方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴低流水、低水速和大面積運行；

花灑距離地面0.06M-0.3M，花灑噴嘴位于用戶前方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴高流水、高水速和小面積運行；

花灑距離地面0.06M-0.3M，花灑噴嘴位于用戶后方，控制單元控制噴灑機構(gòu)噴高流水、超高水速和大面積運行。

上述的一種智能花灑及其實現(xiàn)方法，所述設(shè)置傳感器參數(shù)具體為：三軸傳感器閥值、加速度傳感器閥值、角速度傳感器閥值、地磁傳感器閥值。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而不是全部的實施例，并不用以限制本發(fā)明。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。