一种摔倒防护节能减排洗浴系统的制作方法

本发明涉及智能卫浴领域，具体涉及一种摔倒防护节能减排洗浴系统。

背景技术：

在淋浴过程中，由于洗澡过程中使用沐浴露或者香皂搓澡过程中不需要热水，若一直开着则浪费资源，若关闭后再打开，由于管道或者热水器的原因总需要放出一段冷水才能等到热水，一般情况下这些冷水会白白的流失，造成了水资源的浪费。

另一方面，冬季浴室保暖主要采用电热灯，或电热风等方式，这两种方式不仅耗电量大，

而且由于冬季室内墙壁温度较低，人体与墙壁的辐射换热量依然很大，导致人体舒适感下降，特别是人脚底与地面直接接触，这种热量传递更明显，在热水关闭后这种感觉更明显，而现有的洗浴废水一般直接从地漏中排到下水管道，造成了能源的浪费。

此外由于淋浴室地面湿滑等原因，一般比较容易摔倒，特别是老人小孩或者行动不变的人群，更容易发生意外，同时由于一般淋浴房的底部均为硬质地面，摔倒事件一旦发生，身体和地面的硬碰撞较大可能会引起严重的损害；现今对于淋浴过程中存在的摔倒危险还没有较好的方法去避免和减轻，特别是如何简单快速的识别摔倒事件，同时在摔倒事件发生瞬间如何挽回性的减少损害也未见有效的方法或者装置系统去解决该类问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种摔倒防护节能减排洗浴系统，用解决背景技术中的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种摔倒防护节能减排洗浴系统，包括淋浴房，所述淋浴房包括环绕设置的侧壁以及底座和顶板，侧壁上开设有进出的门体，淋浴房内部设置有淋浴蓬头，其特征在于，还包括节能用水控制装置和保温淋浴台，所述节能用水控制装置包括进水通道、出水通道和排水通道，所述进水通道一端管接设置在淋浴房外的热水器热水出口，另一端管接电控三通阀的第一端，且进水通道靠近电控三通阀的第一端处设置有温度传感器；所述出水通道一端管接淋浴蓬头进水口，另一端管接所述电控三通阀的第二端，所述电控三通阀的第三端接入临时蓄水箱的进水口；

所述临时蓄水箱的进水口设置在其底部右侧，临时蓄水箱的顶部左侧开设有溢水口，底部左侧开设有出水口，出水口通过出水控制阀与排水通道连接，所述排水通道和外部用水管道连接，所述溢水口与排水管道连接；

所述温度传感器与设置在节能用水控制装置中的控制器数据连接，所述控制器用于接收用户设定的洗浴用水温度数据，并发送控制指令至电控三通阀用以控制电控三通阀第一、二、三端的开启和关闭；

所述控制器的控制步骤包括：

若温度传感器的采集温度低于用户设定的洗浴用水温度，则开启电控三通阀的第一端和第三端并关闭第二端；

否则关闭开第三端并开启启电控三通阀的第一端和第二端；

所述保温淋浴台设置在底座上，包括由上而下的覆板和基座，所述基座上表面由右向左设置有收容槽，所述收容槽表面铺设有隔热反射膜，所述反射膜上铺设放热管道，所述放热管道一端管接设置在覆板上的地漏，另一端通过止逆阀管线接入排水口中；所述覆板为导热性好的金属材料制成的薄板并覆盖设置在基座之上；

所述淋浴房底座上垂直固定有若干支柱，所述支柱上端套设有支撑筒，所述支撑筒内侧顶部与所述支柱顶部设置有缓冲弹簧；

所述支撑筒外侧顶部固定连接保温淋浴台，所述淋浴台平行设置且与侧壁间隙配合；淋浴台底部环绕设置有若干横向支撑柱，所述支撑柱一端穿过导向管插入设置在侧壁的凹槽中，同时该端顶部抵接设置在凹槽内部的处于压缩状态的复位弹簧，所述凹槽中固定设置有受控复位卡柱，卡柱插入支撑柱中配合设置的插孔中；所述支撑柱另一端与挡板相对间隔设置，所述挡板固定连接螺纹推杆，所述螺纹推杆连接驱动电机，所述螺纹推杆能够在驱动电机的作用下通过挡板将支撑柱插入凹槽，以保证复位弹簧处于压缩状态；

所述淋浴台上表面设置有压力传感器，同时侧壁上方设置有红外摄像头，对淋浴房内部环境进行扫面，将采集的数据流传输至处理器中，处理器基于人体体型匹配算法对用户进行体型匹配，设定关键持续跟踪点，并建立关键持续跟踪点的三维坐标，计算关键持续跟踪点分别在x，y，z三个方向上的速度，判别人体摔倒事件是否正在发生，如果正在发生则发出防摔控制信号；

所述复位卡柱接收到防摔控制信号时即刻控制卡柱从插孔中收回，进而所述支撑柱在复位弹簧的作用下从凹槽中抽回，同时控制器判定处于异常状态；

在控制器判定处于异常状态时，触发摔倒程度判定服务，具体包括：

持续通过压力传感器采集淋浴台表面所受的压力数值，得到失重数值f1和超重数值f2，同时记录失重和超重间的时间间隔t；

带入公式：中，计算得到判定因子其中g为用户正常情况下的压力数据；

将判定因子与预设阈值进行比较，判断出摔倒是一般性摔倒还是严重性摔倒，并将判定结果送入控制器中等待传递。

优选地，在控制器判定处于异常状态时，触发异常服务，具体包括：

关闭淋浴出水；

打开声控系统，建立通信渠道，采集并识别语音指令，根据语音指令将异常情况信息传递至紧急联系人，同时发出包括灯光和语音在内的报警信号；

打开计时服务，持续对人体位置进行跟踪，若在预设时间内未检测到人体站起事件同时也未采集和识别到语音指令，则发出紧急报警信号，并将紧急报警信息传递至紧急联系人；

在异常状态下，若接受到解除指令或者检测到人体站起事件则解除异常服务；

若压力传感器采集的数值低于预设阈值时，控制器发出恢复信号至驱动电机，将支撑柱插入凹槽，并将挡板复位到原处固定，受控复位卡柱随即将卡柱插入插孔，并发送恢复完成信号，控制器接收到恢复完成信号后解除异常状态。

优选地，用户进入淋浴房前，对其进行人脸识别，获取该用户历史使用信息，其中，所述用户历史使用数据包括水温和水流量信息以及使用时间信息；

根据获得的信息，提前打开出水开关，通过调节冷热水电磁阀调整出水温度和流量，直至与获得的用户历史使用信息数据差值在预设数值范围内。

优选地，用户进入淋浴房前，对其进行人脸识别，识别成功，打开淋浴房门锁，当压力传感器采集到压力超过预设值时，关闭淋浴房门并锁定。

优选地，采用超声波测距获得用户身高、宽度和厚度数据，并对其进行红外热成像，获得红外热成像图像；

以采集到的红外热成像图像的几何中心为中心、身高、宽度最大值和厚度最大值建立立体模型。

优选的，所述淋浴房侧壁为玻璃材质，通过建立的立体模型在玻璃上形成对应的围挡阴影，具体方法为：

根据建立立体模型和淋浴台区域位置信息形成空间坐标数据；

根据空间坐标数据，形成其投影到各玻璃平面方向上的矩形阴影；

在收到用户进入淋浴台信号时，通过控制器将矩形阴影转换成电参数信号送入电变色器件，控制电变色器件对应做出变色模糊动作。

优选的，所述电变色器件包括电致变色玻璃和电流调整模块，所述电流调整模块用于对控制器送入的电参数信号调整为设定方向和大小的电压，同时提供稳定的电压，所述控制器与电变色器件采用无线通信方式进行数据传递。

优选地，对用户进入淋浴房采用授权进入的方式，具体为：

通过设置在淋浴房门外的语音、指纹、虹膜和图像数据采集装置中的一种采集到的数据作为目标数据，在控制器中的数据库中进行遍历，若未匹配到相同的数据则判定为新用户，等待管理员同意，若匹配到则立即打开淋浴房门锁，允许进入。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明通过设置的节能用水控制装置，可以分段对热水器的水流进行存储或者释放，将每次热水器关停又重启后管道内的预留冷水存储已作他用，节约了水资源的同时使的淋浴蓬头流出的水永远是复合用户设置要求温度的；

此外本发明通过保温淋浴台的使用，将洗浴后的废水在基座中缓慢螺旋形通过，并通过隔热反射膜的作用下将热量有导热覆板传递至淋浴空间，较好的保持了淋浴空间的温度；

本发明通过在在淋浴房底座上设置淋浴台，通过淋浴台和底座间的缓冲弹簧和支撑筒设置，将摔倒时的硬接触转化为软接触，有效降低了摔倒产生的损害，同时通过淋浴台底部的支撑柱、复位弹簧以及受控复位卡柱实现了在摔倒一瞬间将淋浴台从正常稳定的工作状态转入紧急避险状态，起到了缓冲降损的效果；

此外本发明通过设置的压力传感器和红外摄像头，采用人体体型匹配算法，设置跟踪点，通过三维方向上的速度数据，有效的判定了人体摔倒事件的发生，具有较高的识别能力和简单易行的实现方法，其与淋浴房中淋浴台的配合设计，有效的解决了淋浴用户，特别是老年人和残疾人安全保障如何提供，如何识别精确并有效减轻了洗浴摔倒造成的危害的问题。

关于本发明相对于现有技术，其他突出的实质性特点和显著的进步在实施例部分进一步详细介绍。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的一种摔倒防护节能减排洗浴系统的结构示意图；

图2为本发明的一种摔倒防护节能减排洗浴系统的节能用水控制装置的内部结构示意图；

图3为本发明的一种摔倒防护节能减排洗浴系统的保温淋浴台的基座局部放大结构示意图；

图4为本发明的一种摔倒防护节能减排洗浴系统的保温淋浴台的基座俯视图；

图5为本发明的一种摔倒防护节能减排洗浴系统的支柱与支撑筒部位的结构放大图；

图6为本发明的一种摔倒防护节能减排洗浴系统的支撑柱与侧壁部位的结构放大图。

具体实施方式

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，所属技术领域的技术人员知道，本发明的控制部分可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明可以具体实现为软硬件结合的形式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。

本实施例的一种摔倒防护节能减排洗浴系统，包括淋浴房1，所述淋浴房1包括环绕设置的侧壁2以及底座3和顶板4，侧壁2上开设有进出的门体，淋浴房1内部设置有淋浴蓬头5，其特征在于，还包括节能用水控制装置6和保温淋浴台7，所述节能用水控制装置6包括进水通道601、出水通道602和排水通道603，所述进水通道601一端管接设置在淋浴房1外的热水器热水出口，另一端管接电控三通阀604的第一端605，且进水通道601靠近电控三通阀604的第一端处设置有温度传感器606；所述出水通道602一端管接淋浴蓬头5进水口，另一端管接所述电控三通阀604的第二端607，所述电控三通阀604的第三端608接入临时蓄水箱609的进水口610；

所述临时蓄水箱609的进水口610设置在其底部右侧，临时蓄水箱609的顶部左侧开设有溢水口611，底部左侧开设有出水口612，出水口612通过出水控制阀613与排水通道603连接，所述排水通道603和外部用水管道连接，所述溢水口611与排水通道管道连接；

所述温度传感器606与设置在节能用水控制装置6中的控制器614数据连接，所述控制器614用于接收用户设定的洗浴用水温度数据，并发送控制指令至电控三通阀604用以控制电控三通阀604第一、二、三端的开启和关闭；

所述控制器614的控制步骤包括：

若温度传感器606的采集温度低于用户设定的洗浴用水温度，则开启电控三通阀604的第一端605和第三端608并关闭第二端607；

否则关闭开第三端608并开启启电控三通阀604的第一端605和第二端607；

所述保温淋浴台7设置在底座3上，包括由上而下的覆板701和基座702，所述基座702上表面由右向左设置有收容槽703，所述收容槽703表面铺设有隔热反射膜704，所述反射膜704上铺设放热管道705，所述放热管道705一端管接设置在覆板701上的地漏706，另一端通过止逆阀707管线接入排水口708中；所述覆板701为导热性好的金属材料制成的薄板并覆盖设置在基座702之上。

本实施例的淋浴房1底座上垂直固定有若干支柱8，所述支柱8上端套设有支撑筒9，所述支撑筒9内侧顶部与所述支柱8顶部设置有缓冲弹簧10；

所述支撑筒9外侧顶部固定连接保温淋浴台7，所述淋浴台7平行设置且与侧壁2间隙配合；淋浴台7底部环绕设置有若干横向支撑柱11，所述支撑柱11一端穿过导向管12插入设置在侧壁2的凹槽13中，同时该端顶部抵接设置在凹槽13内部的处于压缩状态的复位弹簧14，所述凹槽13中固定设置有受控复位卡柱15，卡柱15插入支撑柱11中配合设置的插孔中；所述支撑柱11另一端与挡板16相对间隔设置，所述挡板16固定连接螺纹推杆17，所述螺纹推杆17连接有蜗杆18，所述蜗杆18下侧啮合有涡轮19，涡轮19上固定连接有转轴并接入驱动电机，所述螺纹推杆17能够在驱动电机的作用下通过挡板16将支撑柱11插入凹槽，以保证复位弹簧14处于压缩状态；

所述淋浴台7上表面设置有压力传感器，同时侧壁上方设置有红外摄像头20，对淋浴房1内部环境进行扫面，将采集的数据流传输至处理器中，处理器基于人体体型匹配算法对用户进行体型匹配，设定关键持续跟踪点，并建立关键持续跟踪点的三维坐标，计算关键持续跟踪点分别在x，y，z三个方向上的速度，判别人体摔倒事件是否正在发生，如果正在发生发出防摔控制信号；

所述复位卡柱15接收到防摔控制信号时即刻控制卡柱15从插孔中收回，进而所述支撑柱11在复位弹簧14的作用下从凹槽13中抽回，同时控制器614判定处于异常状态。

本实施例的在控制器614判定处于异常状态时，触发异常服务，具体包括：

关闭淋浴出水；

打开声控系统，建立通信渠道，采集并识别语音指令，根据语音指令将异常情况信息传递至紧急联系人，同时发出包括灯光和语音在内的报警信号；

打开计时服务，持续对人体位置进行跟踪，若在预设时间内未检测到人体站起事件同时也未采集和识别到语音指令，则发出紧急报警信号，并将紧急报警信息传递至紧急联系人；

在异常状态下，若接受到解除指令或者检测到人体站起事件则解除异常服务；

若压力传感器采集的数值低于预设阈值时，控制器614发出恢复信号至驱动电机，将支撑柱11插入凹槽13，并将挡板16复位到原处固定，受控复位卡柱15随即将卡柱插入插孔，并发送恢复完成信号，控制器614接收到恢复完成信号后解除异常状态。

本实施例的在控制器614判定处于异常状态时，触发摔倒程度判定服务，具体包括：

持续通过压力传感器采集淋浴台表面所受的压力数值，得到失重数值f1和超重数值f2，同时记录失重和超重间的时间间隔t；

带入公式：中，计算得到判定因子其中g为用户正常情况下的压力数据；

将判定因子与预设阈值进行比较，判断出摔倒是一般性摔倒还是严重性摔倒，并将判定结果送入控制器中等待传递。

本实施例的用户进入淋浴房前，对其进行人脸识别，获取该用户历史使用信息，其中，所述用户历史使用数据包括水温和水流量信息以及使用时间信息；

根据获得的信息，提前打开出水开关，通过调节冷热水电磁阀调整出水温度和流量，直至与获得的用户历史使用信息数据差值在预设数值范围内。

本实施例的用户进入淋浴房前，对其进行人脸识别，识别成功，打开淋浴房门锁，当压力传感器采集到压力超过预设值时，关闭淋浴房门并锁定。

本实施例采用超声波测距获得用户身高、宽度和厚度数据，并对其进行红外热成像，获得红外热成像图像；

以采集到的红外热成像图像的几何中心为中心、身高、宽度最大值和厚度最大值建立立体模型。

本实施例的所述淋浴房侧壁为玻璃材质，通过建立的立体模型在玻璃上形成对应的围挡阴影，具体方法为：

根据建立立体模型和淋浴台区域位置信息形成空间坐标数据；

根据空间坐标数据，形成其投影到各玻璃平面方向上的矩形阴影；

在收到用户进入淋浴台信号时，通过控制器将矩形阴影转换成电参数信号送入电变色器件，控制电变色器件对应做出变色模糊动作。

本实施例的电变色器件包括电致变色玻璃和电流调整模块，所述电流调整模块用于对控制器送入的电参数信号调整为设定方向和大小的电压，同时提供稳定的电压，所述控制器与电变色器件采用无线通信方式进行数据传递。

本实施例对用户进入淋浴房采用授权进入的方式，具体为：

通过设置在淋浴房门外的语音、指纹、虹膜和图像数据采集装置中的一种采集到的数据作为目标数据，在控制器中的数据库中进行遍历，若未匹配到相同的数据则判定为新用户，等待管理员同意，若匹配到则立即打开淋浴房门锁，允许进入。

本发明相对于现有技术，其他突出的进步和实质性的特点还包括：

本发明采用温度传感器实时采集热水出口水温，通过控制器实时控制电控三通阀的三端的开闭，从而实现了冷水储存，热水流出的效果，有效减少了水资源的浪费；

本发明创造性的度低于淋浴台的设计，将洗浴废水通过螺旋形的放热管道将其余热通过导热性好的金属材料有效传递至淋浴空间内，实现了资源的有效利用，达到了节能的效果。

本发明在异常状态时通过触发异常服务，能够在摔倒危险过程中，自动断水，进行计时，建立紧急通信渠道，提供了紧急呼叫，语音命令的效果，同时自动识别危险解除，并在用户离开淋浴房后，自动将淋浴台进行复位，全程自动化和智能化，减少了人工操作；

本发明创造性的采用压力传感器，通过设定的摔倒程度判定服务，有效判定出摔倒是一般性的摔倒还是严重摔倒，并将结果实时传递，根据摔倒程度的不同控制下一步操作，同时为紧急联系人提供一定的数值参考；

本发明采用语音、指纹、虹膜和图像数据中的一种进行身份识别，通过识别结果进行授权进入，进入后自动落锁，洗浴完成后自动开锁，保证了洗浴的安全性；同时本发明在授权进入的同时自动获取用户历史使用信息，自动调节水温流量，大大提高了淋浴系统的实用性和用户使用体验；

本发明在淋浴台表面设置的防滑软垫，通过对于防滑凸点的设置，有效减少了摔倒事件的发生，同时软垫也在摔倒事件发生的时候也起到了一定的缓冲作用；

本发明通过对用户创造性的将其具体身形有效扩展为阴影立体模型，通过投影计算得到各方向平面玻璃上的矩形阴影，既保证了隐私遮挡的需求，又较小影响了其他部分透光的需要，有效提高了淋浴房的安全性，隐私性和智能性。

本发明的一种摔倒防护节能减排洗浴系统，本发明的应用，可以为淋浴用户，特别是老年人和残疾人等提供良好的安全保障，识别精确，有效减轻了洗浴摔倒造成的危害，具有较高的实用价值和广泛的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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