[发明专利]一种高精度的智能马桶座圈控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种智能马桶座圈控制系统，其特征在于，包括：距离检测计算单元、特征识别处理单元和座圈驱动控制单元，所述距离检测计算单元连接于所述特征识别处理单元，所述特征识别处理单元连接于所述座圈驱动控制单元；所述距离检测计算单元检测计算得到使用者与距离检测计算单元之间的实际距离信息，并将其传输给特征识别处理单元；所述特征识别处理单元将上述实际距离信息转化为水平距离信息，并通过水平距离信息判定使用者处于马桶的智能控制触发范围之内时，通过使用者与距离检测计算单元之间的水平距离信息提取使用者实际特征信息，并将提取得到的使用者实际特征信息与预存的标准特征信息进行比对分析，基于比对分析结果生成对马桶座圈的驱动控制信号并输出给座圈驱动控制单元，由座圈驱动控制单元对马桶座圈实施相应的驱动控制；

所述特征识别处理单元将使用者与距离检测计算单元之间的实际距离信息转化为使用者相对于距离检测计算单元中预设参考平面的水平距离信息；所述特征识别处理单元中设置有智能控制触发阈值距离范围，所述特征识别处理单元通过所述水平距离信息判定使用者位于所述智能控制触发阈值距离范围之内时，则通过所述水平距离信息来提取得到使用者实际特征信息；所述特征识别处理单元将提取得到的所述使用者实际特征信息与预存的标准特征信息进行比对分析；所述特征识别处理单元经过比对分析，若所述使用者实际特征信息与预存的某一标准特征信息满足预设匹配条件时，生成与该标准特征信息对应的驱动控制信号，所述标准特征信息包括提前标定好的使用者正常使用马桶时的各种特征信息；

基于所述特征识别处理单元，将已获得的实测距离进行投影转化，将人体被测点与TOF传感器之间的实测距离转化为该人体被测点与TOF传感器所在平面之间的水平距离，以使转化后的水平距离与人体实际曲线特征点更加吻合；

特征识别处理单元包括距离转化器、特征比对处理器、通信接口模块、标准特征存储器和输出模块，通信接口模块连接于距离检测计算单元的控制器，距离转化器连接于通信接口模块，特征比对处理器连接于距离转化器，标准特征存储器连接于特征比对处理器，输出模块连接于特征比对处理器；距离转化器接收到距离计算器计算的使用者与感光探测器点阵之间的实际距离矩阵后，将实际距离矩阵转化为使用者相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离矩阵并传输给特征比对处理器；特征比对处理器中设置有智能控制触发阈值距离范围，特征比对处理器根据水平距离矩阵与智能控制触发阈值距离范围之间的关系判定使用者是否处于马桶的智能控制触发范围之内，若是则特征比对处理器基于水平距离矩阵得到使用者实际特征信息，并将使用者实际特征信息与标准特征存储器中预存的标准特征信息进行的匹配性比对，若匹配程度达到预定水平时，由特征比对处理器生成与该标准特征信息对应的驱动控制信号，并通过输出模块传输给座圈驱动控制单元；

所述距离转化器通过以下方式将实际距离矩阵转化为水平距离矩阵：

首先，距离转化器将被测物表面每个反射点与对应感光探测像素点之间的实测距离按照如下公式转换为该被测物表面反射点相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离：

其中，QQ`为被测物表面反射点与对应感光探测像素点之间的实测距离，由距离检测计算单元中的距离计算器计算得到；(x`，y`)为对应感光探测像素点在感光探测器点阵平面坐标体系内的位置坐标；O`F为光学成像镜头的光学中心与感光探测器点阵平面坐标体系中坐标原点之间的距离；d为被测物表面反射点相对于感光探测器点阵所在平面的水平距离；

其中，感光探测器点阵平面坐标体系是指：以穿过光学成像镜头光学中心的、垂直于感光探测器点阵所在平面的直线与感光探测器点阵所在平面的交点作为坐标原点，在感光探测器点阵所在平面内建立的坐标体系，每一个感光探测像素点在感光探测器点阵平面坐标体系内的位置坐标以及光学成像镜头的光学中心与坐标原点之间的距离属于已知量；

其次，距离转化器将转换得到的各水平距离与其对应感光探测像素点的位置相关联形成所述水平距离矩阵。