基于智能控制的洗浴系统及控制方法与流程

[0001]
本发明涉及洗浴，尤其涉及一种基于智能控制的洗浴系统及控制方法。


背景技术：

[0002]
随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，智能化是社会的发展趋势，舒适洗浴体验是人们的内在需求。然而，传统的洗浴系统一般是人工手动调冷水、热水开关，无法准确控制水温，容易造成水温过冷或过热。同时，洗浴时热水产生蒸汽，人体处于相对湿度较高的环境中，体感温度较高，容易感到闷热，而传统洗浴系统未将体感温度与洗浴控制系统关联。再者，传统的洗浴系统功能单一，智能化程度低，洗浴感受体验差。因此，有必要对传统洗浴系统进行改进。


技术实现要素：

[0003]
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种基于智能控制的洗浴系统及控制方法。
[0004]
本发明是这样实现的：
[0005]
本发明提供一种基于智能控制的洗浴系统，包括洗浴组件，还包括烘干通风装置、智能控制器、摄像组件以及温感组件，所述洗浴组件、烘干通风装置、摄像组件以及温控组件均电连接至所述智能控制器；
[0006]
所述烘干通风装置包括温控组件、风机以及出风头，所述出风头具有出风口，通过所述智能控制器调节所述出风头的出风角度；
[0007]
所述摄像组件包括定位摄像头，所述定位摄像头电连接至所述智能控制器，所述定位摄像头用于识别使用者的位置；
[0008]
所述温感组件用于检测使用者的体感温度，且将体感温度发送至所述智能控制器；
[0009]
所述智能控制器根据使用者的体感温度控制所述烘干通风装置的出风温度以及风速；所述定位摄像头确定所述使用者的位置且将其发送至所述智能控制器，所述智能控制器控制所述烘干通风装置的出风角度。
[0010]
进一步地，所述温感组件包括温度传感器、湿度传感器以及风速传感器，所述温度传感器、所述湿度传感器以及风速传感器分别检测浴室气温、相对湿度以及风速，所述智能控制器通过检测的浴室气温、相对湿度以及风速计算使用者的体感温度，进而根据使用者的体感温度之间的差异来确定烘干通风装置是否需要开启，计算方式如下：
[0011]
at＝1.07t+0.2e-0.65v-2.7，
[0012][0013]
其中at为体感温度(℃)、t为浴室气温(℃)、e为水汽压(hpa)、v为风速(m/sec)、rh为相对湿度(％)。
[0014]
进一步地，所述智能控制器包括烘干通风模块，所述烘干通风模块控制所述烘干通风装置的出风温度以及风速，且所述烘干通风模块记录每一使用者每次的烘干通风参数，当需要烘干通风时，所述烘干通风模块控制所述烘干通风装置按照使用者上一次的烘干通风参数工作，或者控制所述烘干通风装置根据使用者的体感温度工作。
[0015]
进一步地，所述洗浴组件包括热水管道、冷水管道以及出水管道，所述热水管道与所述冷水管道通过流量分配阀与所述出水管道连通，所述出水管道上设置有感温模块，且所述流量分配阀与所述感温模块均电连接至所述智能控制器。
[0016]
进一步地，所述洗浴组件还包括洗浴液起泡器，用于向使用者身上喷射洗浴液泡沫，所述洗浴液起泡器与所述智能控制器电连接。
[0017]
进一步地，所述智能控制器包括面部识别模块以及存储模块，所述面部识别模块用于识别使用者，所述存储模块用于存储使用者以及洗浴参数，进而根据使用者上一次的洗浴参数控制所述流量分配阀以及感温模块工作。
[0018]
进一步地，所述智能控制器包括显示模块，所述显示模块包括触摸屏，所述触摸屏上显示洗浴参数，所述洗浴参数包括出水温度、出水流速、出风温度以及风速。
[0019]
进一步地，所述智能控制器还包括报警模块，所述报警模块与所述流量分配阀电连接，所述报警模块内设置有洗浴出水量阈值，当洗浴组件的出水量达到阈值后，所述报警模块发出警报。
[0020]
本发明实施例还提供一种基于智能控制的洗浴系统控制方法，采用了上述的基于智能控制的洗浴系统，具体包括以下步骤：
[0021]
s1.使用者准备洗浴；
[0022]
s2.智能控制器判定使用者及洗浴模式，确定使用者的体感温度at的下限atx和上限ats；
[0023]
s3.温度传感器测量浴室气温t、湿度传感器测量浴室环境的相对湿度rh，风速传感器测量风速v；
[0024]
s4.智能控制器计算体感温度at，公式如下：
[0025]
at＝1.07t+0.2e-0.65v-2.7
[0026][0027]
式中，at为体感温度(℃)、t为浴室气温(℃)、e为水汽压(hpa)、v为风速(m/sec)、rh为相对湿度(％)；
[0028]
s5.智能控制器判定是否atx＜at＜ats；若否，且at≤atx，则开烘干通风装置，进行加热烘干，重新进入s3；若否，且at≥ats，则开烘干通风装置，进行通风换气，重新进入s3；若是，则进入s6；
[0029]
s6.关闭烘干通风装置，停止烘干加热，停止通风换气。
[0030]
本发明具有以下有益效果：
[0031]
本发明中，洗浴系统兼具洗浴和烘干两种功能，且洗浴组件与烘干通风装置均连接至智能控制器，通过智能控制器能够控制洗浴系统的各项功能，智能化程度非常高。且通过摄像组件能够判定使用者在浴室的位置，同时智能控制器根据检测的体感温度控制烘干通风装置的出风温度以及风速，从而能够有效保证使用者的体感温度处于合适温度范围
内，提高洗浴舒适度。
附图说明
[0032]
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，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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033]
图1为本发明实施例提供的基于智能控制的洗浴系统的框架图。
[0034]
图2为图1的基于智能控制的洗浴系统的洗浴组件的结构示意图；
[0035]
图3为图1的基于智能控制的洗浴系统的洗浴组件的工作结构示意图；
[0036]
图4为图1的基于智能控制的洗浴系统的定位摄像头安装于机械臂上的结构示意图；
[0037]
图5为图1的基于智能控制的洗浴系统控制方法流程图。
具体实施方式
[0038]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039]
参见图1-图5，本发明实施例提供一种基于智能控制的洗浴系统，可以将其应用于新建浴室或者旧浴室改建中，包括洗浴组件、烘干通风装置、智能控制器、摄像组件以及温感组件。其中洗浴组件主要采用两种形式，一种为浴缸出水，一种为花洒5出水，在实际应用时可以为至少一种，当具有花洒5时，洗浴组件包括热水管道1、冷水管道2、出水管道3、上升管道4以及花洒5，其中热水管道1与冷水管道2通过流量分配阀6与出水管道3连通，其中流量分配阀6能够调节热水管道1与冷水管道2的流量，上升管道4与出水管道3另一端连通，而当采用浴缸时，则只需热水管道1、冷水管道2以及出水管道3三部分即可，在本发明的优选方案中，在出水管道3上还设置有感温模块7，用于检测出水管道3内的水温，进而可以通过感温模块7来调控热水管道1与冷水管道2的流量分配，具体是感温模块7与流量分配阀6均电连接至智能控制器，通过设定感温模块7的温度，进而将该温度信息发送至智能控制器，通过智能控制器来控制流量分配阀6的阀口开启角度，以达到出水温度精确控制的目的，当然在出水管道3上还应设置有流量调节阀，用于控制出水管道3的出水流量。烘干通风装置，具有两种功能，一种是向使用者喷吹热空气，可以达到烘干的目的，另一种是向室内进行通风换气，烘干通风装置包括温控组件、风机以及出风头，其中出风头具有出风口，通过智能控制器可以调节出风头的出风角度，温控组件可以对排入浴室内的空气进行加热，风机则作为动力部件，温控组件与风机均是电连接至智能控制器，两者均通过智能控制器控制。对于摄像组件，包括定位摄像头8，也电连接至智能控制器，其中定位摄像头8主要是为了确定使用者在室内的位置，当需要启动烘干通风装置时，智能控制器就可以根据使用者的位置调整出风头的角度，以使烘干通风装置能够对使用者进行吹风，具体地，定位摄像头8可以采用热成像摄像头，比如红外摄像头，不但可以对使用者可以精准定位，同时能够保护使用
者的隐私。另外还可以设置有高清摄像头，可以作为人脸识别作用，当洗浴系统启动后，可以通过高清摄像头来面部识别使用者，进而可以调用使用者上一次的洗浴参数，这里的洗浴参数主要包括出水温度、出水流量、出风温度以及风速等。温感组件是作为温度检测作用，具体是用于检测使用者在浴室内的体感温度，并且将该体感温度发送至智能控制器，智能控制器则能够根据该体感温度来控制烘干通风装置的工作方式。
[0040]
在本发明中，将传统的单一人工调控淋浴方式转换为智能控制，增加了智能控制器，其为洗浴系统的控制中心，能够控制洗浴组件、烘干通风装置以及摄像组件智能化工作，无需使用者手动操控，出水温度、出水速度、出风温度以及风速均可以进行精准性控制，洗浴舒适性大大提高。另外在本发明的洗浴系统中增加了烘干通风装置，其应区别于传统浴室的灯暖以及排风装置，烘干通风装置主要是用于对使用者进行烘干，比较有针对性，尤其是具有可调节出风角度的出风头，另外通过烘干通风装置调节风速，进而达到调节浴室内使用者的体感温度的目的。
[0041]
在优选方案中，在温感组件包括温度传感器、湿度传感器以及风速传感器，三者分别用于检测浴室气温、相对湿度以及风速，智能控制器通过检测的浴室气温、相对湿度以及风速计算使用者的体感温度，进而根据使用者的体感温度来确定烘干通风装置是否需要开启，计算方式如下：
[0042]
at＝1.07t+0.2e-0.65v-2.7，
[0043][0044]
其中at为体感温度(℃)、t为浴室气温(℃)、e为水汽压(hpa)、v为风速(m/sec)、rh为相对湿度(％)。在本实施例中，智能控制器具有中央处理器，将上述的浴室气温、相对湿度以及风速信息传输至中央处理器即可计算出使用者的体感温度，定位摄像头8的图像信息也传输至中央处理器进行计算处理，进而可以计算出使用者的位置信息。另外设置体感温度的上限ats与下限atx，一般可设置atx为15.0℃，ats为30.0℃，当然这种上限与下限也可以使用者自行设定，比如夏天与冬天，采用两种方式，具体是中央处理器判定是否atx＜at＜ats；若否，且at≤atx，则开烘干通风装置，进行加热烘干，且温度传感器、湿度传感器以及风速传感器持续监测；若否，且at≥ats，则开烘干通风装置，进行通风换气，温度传感器、湿度传感器以及风速传感器对浴室环境进行持续监测；若是，则关闭烘干通风装置，即停止烘干加热以及通风换气。洗浴时，热水产生蒸汽，人体处于相对湿度较高的环境中，体感温度较高，容易产生闷热感，通风可以提高风速，从而降低体感温度，相对湿度越大、风速越小时，体感温度越高；反之，相对湿度越小、风速越大时，体感温度越低，本发明通过这种方式，可以实现烘干通风装置的智能控制，通过监测环境参数进而自动判断工作方式，以自动调节使用者的体感温度，进而大大提高使用者的洗浴时的舒适度。对于温度传感器、湿度传感器以及风速传感器的设置位置应尽量靠近使用者的位置，由此可以将三者均设置于洗浴组件附近，或者是设置专门活动支架，将三者均安设于该活动支架上，该活动支架类似于机械臂9，通过智能控制器控制活动，具体是通过智能定位技术，比如上述提到的热成像定位技术，确定机械臂9与使用者之间的位置关系，当使用者移动时，机械臂9也动态调整空间位置，进而保证温度传感器、湿度传感器以及风速传感器均在使用者的合理范围之内，保证使用者体感温度的精确检测，当然在洗浴系统没有开启时，机械臂9收容于浴室顶部或者侧
墙内。
[0045]
继续优化上述实施例，智能控制器还包括烘干通风模块，该烘干通风模块与烘干通风装置对应，其控制烘干通风装置的出风温度以及风速，且烘干通风模块记录每一使用者每次的烘干通风参数，当需要烘干通风时，烘干通风模块控制烘干通风装置按照使用者上一次的烘干通风参数工作，或者控制烘干通风装置根据使用者的体感温度工作，或者根据使用者自行设定来工作，比如形成风速档位。由此表明，智能控制器还应包括存储模块，将每一使用者每一次的洗浴参数全部储存，且与使用者进行对应关联，而使用者的身份信息可以采用多种方式记录，比如通过面部识别模块，具体就是通过定位摄像头8识别使用者面部，或者可以采用语音识别。中央处理器还可以将收集的洗浴参数进行大数据分析，比如将采集的出风温度与风速进行加权平均，进而可以达到修正上述计算结果的目的，还可以根据不同的使用者进行单独修正，不同的使用者对烘干要求或者体感温度的感受不同，进而可以最大化提高洗浴舒适度。当然作为洗浴系统来讲，应保护使用者的隐私，由此定位相机拍摄使用者时，存储模块只保留其面部信息，而作为定位作用的照片应在洗浴结束后自动全部删除。
[0046]
具体，智能控制器作为洗浴系统的控制中心，其内置声音模块，声音模块具有两种功能，一种是语音识别，另一种是语音播放，通过语音识别可以控制智能控制器的开启，或者可以语音控制洗浴系统的各功能，比如说采用语音控制洗浴组件的出水温度，而语音播放则可以根据使用者的需要播放音乐，由此语音模块应设置有扬声器功能。对应地，智能控制器还应包括有显示模块，显示模块包括触摸屏，触摸屏上显示洗浴参数，同时使用者还可以在触摸屏上进行操作，比如修改洗浴参数，尤其是出水温度以及出风温度等。另外，通过触摸屏也可以进行音乐播放，还可以进行其它操作，比如可以将智能控制器与微信、qq、快手、抖音、微博等社交软件关联，或者与视频播放软件关联，从而不但可以播放音乐，还可以进行视频播放。基于此，还可以将智能控制器与终端设备关联，比如手机、平板以及电脑等，两者之间无线连接，即智能控制器具有无线传输模块，具体为wifi、蓝牙、zigbee、z-wave、thread、红外和rfid至少一种形式，进而也可以实现智能控制器的系统升级，比较方便。当然，智能控制器还能够控制浴室的照明灯，即其设置有灯控模块，可以通过语音控制照明灯的开启或者亮度。
[0047]
在本发明的另一种实施例中，智能控制器还包括有报警模块，报警模块与流量分配阀6电连接，报警模块内设置有洗浴出水量阈值，当洗浴组件的出水量达到阈值后，报警模块发出警报。通过这种方式可以起到控制洗浴用水量的目的，可以避免使用者忘记关闭洗浴组件的问题。尤其是针对浴缸的形式，使用者需要提前放水。另外还可以通过监测浴室内体感温度来起到报警的作用，避免浴室内温度异常，即设置体感温度异常上限。另外，通过摄像组件来判断使用者在浴室内的位置，且当无法监测使用者时，或者通过设置延时的方式，在无法监测使用者一段时间后，则智能控制器可以自动关闭各工作模块。
[0048]
进一步地，洗浴组件还包括有洗浴液起泡器10，用于向使用者身上喷射洗浴液泡沫。洗浴液起泡器10与智能控制器电连接，其采用两种工作模式，一种是人工操作，另一种语音自动控制，具体是智能控制器可以控制洗浴液起泡器10自动向使用者喷射，智能控制器调取摄像组件拍摄的使用者位置信息，当使用者发出喷射洗浴液语音指令时，智能控制器可以控制洗浴液起泡器10转动，以使洗浴液起泡器10的喷射口朝向使用者的上身。洗浴
组件包括立柱，花洒5包括侧喷机构51以及立喷机构52，上升管道4、立喷机构52以及洗浴液起泡器10均安设于该立柱上，而侧喷机构51则活动安设于立柱上，可以将上升管道4作为立柱的一部分，立喷机构52与上升管道4的出水端连通，侧喷机构51则与出水管道3的出水端连通，由此在出水管道3上设置有控制阀，以控制出水管道3连通上升管道4或者侧喷机构51。
[0049]
本发明还提供一种基于智能控制的洗浴系统控制方法，采用了上述的洗浴系统，具体包括以下步骤：
[0050]
s1.使用者准备洗浴；
[0051]
s2.智能控制器判定使用者及洗浴模式，确定使用者体感温度at的下限atx和上限ats；
[0052]
s3.温度传感器测量环境温度t、湿度传感器测量环境相对湿度rh，风速传感器测量风速v；
[0053]
s4.智能控制器计算体感温度at，公式如下：
[0054]
at＝1.07t+0.2e-0.65v-2.7
[0055][0056]
式中，at为体感温度(℃)、t为气温(℃)、e为水汽压(hpa)、v为风速(m/sec)、rh为相对湿度(％)。
[0057]
s5.智能控制器判定是否atx＜at＜ats；若否，且at≤atx，则开烘干通风装置，进行加热烘干，重新进入s3；若否，且at≥ats，则开烘干通风装置，进行通风换气，重新进入s3；若是，则进入s6；
[0058]
s6.关闭烘干通风装置，停止烘干加热，停止通风换气。
[0059]
通过上述控制方法，不但使得洗浴系统具有烘干功能与通风功能，提高洗浴舒适度，而且智能化程度非常高，其开关与参数无需人工反复调节，均为自动完成。
[0060]
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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