用投影图像控制卫生洁具、智能镜及类似物的系统和方法与流程

用投影图像控制卫生洁具、智能镜及类似物的系统和方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年4月24日提交的美国临时申请no.63/015,019的权益和优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。
技术领域
3.本公开大体上涉及可见于厨房或浴室环境中的卫生洁具(例如，水龙头、马桶等)、智能镜及相关产品。更具体地，本公开涉及使用被投影到空间中的图像(有时称为“全息图(holograms)”或“全息显像(holographic displays)”，并且可以在空间中显示用户可见的二维或三维图像)来控制家庭、工业或其他环境中的各种设备的系统和方法。


背景技术：

4.用于商业和住宅空间的卫生洁具通常使用传统的手动输入诸如手柄、旋钮等来控制。例如，用户可以通过操纵一个或多个旋钮或手柄来操作水龙头，以控制水龙头的水流的流速和温度。在另一示例中，用户可以使用联接至马桶冲水循环装置的跳闸杆来致动该马桶冲水循环装置。
5.需要认识到的是，可能存在这样的情况，期望在不需要用户物理接触卫生洁具的情况下允许使卫生洁具致动，因此一些制造商已经结合了允许无接触致动这种设备的技术。例如，一些水龙头可以利用传感器(例如，红外传感器、接近传感器等)用于当用户的手进入感应区时自动打开和关闭水龙头。类似的技术可以用于马桶和小便池的环境中，以在不需要物理接触马桶或小便池的跳闸杆或其他部件的情况下操作冲水循环装置。这种非接触式致动系统可以有利地提供更卫生的用户体验，并且还允许卫生洁具随着时间的推移保持更清洁(例如，因为用户指纹不会弄脏闪亮的金属水龙头手柄等)。
6.在一些情况下，用户可能不清楚如何使用非接触式致动系统，从而导致用户改为手动操作管道部件。例如，用户可能无法立即知道管道部件的感测区域在哪里。这种非接触式致动系统还可以具有有限的特征集(例如，简单地允许水龙头打开或关闭，但不调节温度，等等。
7.提供解决上述问题中的一个或多个的一种改进系统将是有利的。


技术实现要素：

8.至少一个实施例涉及一种镜子组件。所述镜子组件包括内部部分和壁。所述壁包括外部反射表面。所述壁的至少一部分可以允许光从所述内部部分穿过所述壁。所述镜子组件包括位于所述内部部分内的光源和透镜。所述透镜可以设置成从光源接收光并且将所述光引导通过壁的所述一部分，以将图像投射到所述外部反射表面之外。
9.至少一个实施例涉及一种镜子组件。所述镜子组件包括内部部分和壁。所述壁包括外部反射表面。所述壁的至少一部分可以允许光从所述内部部分穿过所述壁。所述镜子组件包括位于所述内部部分内的光源和透镜。所述透镜可以设置成从光源接收光并且将所
述光引导通过壁的所述一部分，以将图像投射到所述外部反射表面之外。所述镜子组件包括一个或多个外部灯，所述一个或多个外部灯被设置成沿着所述壁、邻近所述外部反射表面。所述镜子组件包括控制器，所述控制器可通信地联接至所述一个或多个外部灯。控制器可以基于与所投影图像的用户交互来生成用于控制所述一个或多个外部灯的一个或多个控制信号。
10.至少一个实施例涉及一种系统。所述系统包括镜子组件。所述镜子组件包括内部部分和壁。所述壁包括外部反射表面。所述壁的至少一部分可以允许光从所述内部部分穿过所述壁。所述镜子组件包括位于所述内部部分内的光源和透镜。所述透镜可以设置成从光源接收光并且将这种光引导通过壁的所述一部分，以将图像投射到所述外部反射表面之外。所述镜子组件包括一个或多个外部灯，所述一个或多个外部灯被设置成沿着所述壁并邻近所述外部反射表面。所述镜子组件包括控制器，所述控制器可通信地联接至所述一个或多个外部灯。控制器可以基于与所投影的图像的用户交互来生成用于控制所述一个或多个外部灯的一个或多个控制信号。
11.此概述仅是说明性的，而绝非要旨在以任何方式进行限制。在此结合附图所阐述的具体实施方式中，在此所描述的设备或过程的其他方面、发明特征和优点将变得明显，在附图中，相同的附图标记指代相同的元件。
附图说明
12.图1示出了根据一种示意性实施例的投影系统的示意图。
13.图2示出了根据一种示意性实施例包含图1中的投影系统的显示器。
14.图3示出了根据一种示意性实施例包括图1中的投影系统的智能镜的前视图。
15.图4示出了根据一种示意性实施例的图3中的智能镜的透视图。
16.图5示出了根据一种示意性实施例的图3中的智能镜的内部视图。
17.图6示出了根据另一种示意性实施例包括图1中的投影系统的智能镜的前视图。
18.图7示出了根据一种示意性实施例的图6中的智能镜的透视图。
19.图8示出了根据一种示意性实施例的图6中的智能镜的内部视图。
20.图9示出了根据一种示意性实施例的图3或图6中的智能镜的详细视图。
21.图10示出了根据一种示意性实施例的可以用于图3或图6中的智能镜的示例性模板(stencil)的视图。
22.图11示出了根据一种示意性实施例的可以用于图3或图6中的智能镜的交错排列的板(plate)和模板的视图。
23.图12示出了根据一种示意性实施例的可以用于图3或图6中的智能镜的弯曲的板和模板的视图。
24.图13示出了根据一种示意性实施例的图3或图6中的智能镜的从其投影图像的一部分的透视图。
25.图14示出了根据另一种示意性实施例的可以结合到图1中的系统中的显示器的内部视图。
26.图15示出了根据另一种示意性实施例的光源相对于图2或图14中的显示器的屏幕的、用于修改投影图像的立体图的移动的进程。
27.图16示出了根据一种示意性实施例的用于基于用户的高度来修改投影图像的立体图的移动的进程。
28.图17示出了根据一种示意性实施例的用于基于显示器相对于用户的位置来修改投影图像的立体图的移动的进程。
29.图18示出了根据一种示意性实施例的根据用户的有利位置(vantage point)而改变的投影图像的立体图。
30.图19示出了根据一种示意性实施例的包括图1中的投影系统的水槽和水龙头的侧视图
31.图20示出了根据一种示意性实施例的邻近图19中的水槽的工作站的透视图。
32.图21示出了根据另一种示意性实施例的邻近图19中的水槽的工作站的透视图。
33.图22示出了根据一种示意性实施例的图19中的水槽和水龙头的俯视图。
34.图23示出了根据一种示意性实施例的图20或图21中的工作站的透视图。
35.图24至图26示出了根据一种示意性实施例的水槽和水龙头的俯视图，其包括选择性地向用户投影图像的进程。
36.图27示出了根据一种示意性实施例的水槽的透视图，其包括关于投影图像的通知。
37.图28至图29示出了根据一种示意性实施例的包括图1中的投影系统的浴室环境的透视正视图。
38.图30至图31示出了根据示意性实施例的包括图1中的投影系统的房间或空间的侧视图，所述投影系统用于控制所述房间或空间中的灯。
39.图32示出了根据一种示意性实施例的包括图1中的投影系统的环境的视图，所述投影系统用于控制媒体源。
40.图33至图34示出了根据一种示意性实施例的包括图1中的投影系统的厨房环境中的工作区的侧视图和透视图。
41.图35示出了根据一种示意性实施例的包括图1中的投影系统的浴缸的透视图，所述投影系统具有多个显示器。
42.图36至图38示出了根据示意性实施例的厨房环境的视图，其中，可伸缩水龙头的位置可以通过图1中的投影系统进行控制。
43.图39至图41示出了根据示意性实施例的图36中的厨房环境的视图，其中，水龙头的各种特性通过图1中的投影系统进行控制。
44.图42至图45示出了根据示意性实施例的图36中的厨房环境的视图，其中，水龙头相对水槽的位置通过图1中的投影系统进行控制。
45.图46示出了根据一种示意性实施例的图36中的厨房环境的视图，其中，图1中的投影系统显示来自智能设备的数据。
46.图47示出了根据一种示意性实施例的示出了使用投影图像来控制设备的方法的流程图。
具体实施方式
47.大体上参考附图，用于控制设备(例如卫生洁具、智能镜或其他厨房或浴室产品)
的系统和方法可以包括允许将图像投影到用户可见的空间中的部件。这种投影图像在此可以称为“全息图”，并且本质上可以是二维或三维的。这里使用的术语“投影图像”旨在包括2d投影图像、3d投影图像、全息图或全息图像等。
48.根据一种示例性实施例，所述系统可以包括被配置成对图像进行投影的显示器。位于显示器附近的用户可以看到所投影的图像。所述系统还可以包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器被设置或配置成检测由用户向投影图像提供的手势(通常称为用户输入)。例如，用户可以“触摸”投影图像中的一位置，并且用户关于“触摸”该位置的移动可以由传感器(例如，红外传感器、接近传感器等)检测，以向用户提供能够操纵或控制投影图像的特征(例如投影按钮、开关、拨动开关等)的感觉。
49.所述系统可以为位于显示器附近的各种设备生成控制信号。例如，所述系统可以根据检测到的来自用户的手势生成针对卫生洁具的控制信号。作为各种非限制性示例，用户可以与条部(bar)的投影图像交互，以调节水龙头或淋浴器的温度或水流速，用户可以与图标的投影图像交互，以开始(或停止)水龙头或淋浴喷头的水流，用户可以与各种按钮的投影图像交互，以冲洗马桶或用更长或更短的冲洗时序冲洗马桶，等等。
50.在此所描述的系统和方法可以提供用于控制卫生洁具或其他设备的直观方式。用户可以通过投影图像提供手势和输入来控制卫生洁具，而不是物理地操纵手动输入设备来控制卫生洁具。在此所描述的系统和方法可以通过提供控制而不必物理接触任何硬件组件来为卫生洁具的控制提供清洁和无菌的方式。此外，在此所描述的系统和方法可以生成和投影直观的图像，而无需记忆预定的手势。因此，与其他手势控制系统相比，可以改善用户体验和用户友好性。下面将更详细地描述本公开的各种其他改进和优点。
51.需要注意的是，在此所描述的系统和方法可以用于控制卫生洁具或其他家用设备或电器。例如，在此所描述的系统和方法可以用于控制家庭照明(例如，室内或室外照明)、智能镜等。在此所描述的系统和方法可以用于向用户提供视频和/或图片。例如，在此所描述的系统和方法可以用于呈现或投影浮动食谱或视频指令(例如，在厨房环境中)、在医院的水槽上呈现或投影图像(例如，洗手指令)、呈现或投影用于无线电或其他控制、警报(例如，当热消毒正在运行时)的提示或图像等。下面描述了这些实施例的各种示例。
52.附图详细示出了某些示例性实施例，然而，应当理解的是，本公开不限于说明书中阐述的或附图中示出的细节或方法。还应该理解的是，本文所使用的术语仅出于描述的目的，并且不应被视为进行限制。
53.现在转到附图，图1和图2示出了投影系统100的示意图以及包含诸如图1中的投影系统100之类的投影系统的显示器104的视图。投影系统100可以用于控制住宅环境、工业环境、商业环境或其他环境中的各种设备或部件。例如，投影系统100可以用于控制卫生洁具、灯、智能镜等。
54.投影系统100被示出包括控制器102，该控制器102可通信地联接至显示器104和一个或多个传感器106。投影系统100可以被并入一个或多个设备并用于控制所述一个或多个设备。在一些实施例中，控制器102可以位于使用投影系统100进行控制的设备的内部。例如，控制器102可以被结合到智能镜、智能水龙头或淋浴器等的计算系统中。控制器102可以接合到所述设备的专用集成电路(asic)中，或者是所述设备的专用集成电路的部件。在一些实施例中，控制器102可以位于使用投影系统100进行控制的设备的外部并且可通信地联
接(例如，经由各种应用程序接口(api))至使用投影系统100进行控制的设备。控制器102可以被配置成基于用户对投影图像的手势来生成针对设备的控制信号。
55.在一些实施例中，传感器106可以被设置在显示器104内，而在其他实施例中，传感器106可以位于显示器104的外部。如图2所示，显示器104包括光源108，光源108可以包括多个发光二极管(led)、液晶显示器、led显示器或有机led显示器等。光源108被配置成向透镜200(或屏幕)投射光。在一些实施例中，透镜200可以位于显示器104的内部。在一些实施例中，透镜200可以位于距光源108的一定距离的位置。例如，透镜200可以沿着厨房或浴室环境中工作台面放置(例如，与水槽相邻)。透镜200可以被设计成投射来自显示器104的图像202，该图像202对应于来自光源108的光。投影图像202，还称为全息图或全息图像，可以投向用户(未示出)。传感器106可以被设置成检测针对投影图像202或与投影图像202“交互”的手势(还称为用户输入)。传感器106可以将与手势相对应的数据发送至控制器102。控制器102可以被配置成对来自传感器106的数据进行解析，以控制连接的设备(例如，用于卫生洁具的阀、智能镜中的灯、附近或远程照明和/或住宅环境、工业环境、商业环境或其他环境中的其他部件)。下面更详细地描述各种示例和进一步的细节。
56.在一些实施例中，显示器104的一些部件可以与显示器104的其他部件分离。例如，显示器104的一些部件(例如，光源108)可以位于厨房橱柜中，并且显示器104的其他部件(例如，透镜200)可以位于厨房中的工作台面中或沿着厨房中的工作台面定位。在一些实施例中，显示器104可以被设置或结合在与待控制的设备相邻的墙壁、天花板、橱柜等中。例如，光源108和显示器104可以被设置在设置于水槽上方的橱柜中，并且被配置为向下朝向水槽投射图像202，使得用户可以在水槽处看到图像202。再例如，光源108和显示器104可以被嵌入或以其他方式结合到与淋浴室相邻的墙壁中，并且被配置成将横向地朝向淋浴室投影图像202，使得接近或进入淋浴室的用户可以看到图像202。因此，显示器104可以被配置成沿着任何方向投影图像202，使得位于靠近或接近待控制的设备的用户可以看到图像202。
57.图3至图8示出了根据示意性实施例的智能镜300(在本文中还称为镜组件)的正视图、透视图和内部视图。根据示意性实施例，系统100可以被结合到智能镜300的各种部件中，并且用于控制智能镜300的各种部件。在图3至图5所示的实施例中，传感器106沿着智能镜300的底部被嵌入到传感器条中，而在图6至图8所示的实施例中，传感器106被嵌入到智能镜300中。智能镜300可以包括侧灯302，侧灯302沿着智能镜300的面向用户的壁303设置在智能镜300的镜面部分304附近。这样，面向用户的壁303可以既包括镜面部分304又包括侧灯302。面向用户的壁303可以限定包括内部部分309的壳体，该壳体可以包括、支撑或以其他方式容纳在此所述的各种部件或设备。例如，侧灯302可以是可调光的。如图3和图6最佳示出的，显示器104可以被配置成通过镜面部分304投射图像202，以控制智能镜300的各种部件，例如智能镜300的侧灯302。例如，显示器104可以被配置成投影用于打开和关闭侧灯302的开/关符号的图像202，并且显示器104可以被配置成投影用于调暗侧灯302的三角形滑动条的图像。显示器104可以被配置成投影对应于为智能镜300呈现的通知(例如，新的电子邮件或消息、天气、时间等)的其他图像202。智能镜300的一些投影图像202可以是交互式的。例如，智能镜300处的用户可以在空间中使用手指来“按下”打开/关闭符号的投影图像202以打开侧灯302，并且可以通过沿着三角形滑动条的投影图像202滑或“滑动
(swiping)”他们的手指来调节侧灯302的亮度或暗度。
58.传感器106可以被配置成检测用户对投影图像202的输入，并且基于检测到的来自用户的输入来生成针对侧灯302的控制信号。如图4和图7最佳示出的，传感器106可以被配置成感测与智能镜300相邻的空间，该空间与投影图像相交、包括投影图像或者对应于投影图像。在图4所示的实施例中，传感器106可以被配置成(例如，经由红外传感器)投影感测平面，所述感测平面与投影图像相交或者包括投影图像。在图7所示的实施例中，传感器106可以被配置成，从智能镜300的镜面部分304中所形成的孔径向地输出(例如，经由超声波传感器或“啁啾”传感器)感测信号。感测信号可以至少包括与投影图像200相对应的空间。在一些实施例中，可以将其他的、附加的或可替代的传感器106结合到系统100中。例如，系统100可以使用雷达传感器、激光或光传感器、照相机(以及图像处理软件)等等。
59.如图5和图8最佳示出的，智能镜300可以包括光源108(示意性地被示出为安装到基板或者由基板支撑的led)。光源108可以被设置成向包括模板308的板306投射光，并将光投射到透镜200中。透镜200可以生成与模板308相对应的投影图像202，这将在下面进行更详细地描述。在光源108为显示器(例如，例如led或lcd显示器)的情况下，可以省略板306和模板308。
60.在一些实施例中，智能镜300的内部部分309可以涂有油漆、树脂或被设计或实现为阻挡、吸收或者抑制智能镜300的内部部分309内的光的反射的其他材料(例如，“遮光(blacked out)”材料)。智能镜300的内部部分309中的遮光材料可以防止用户看见来自光源108的光(例如，从而保留镜面部分304的功能并减少不需要的“重影”图像)。智能镜300的镜面部分304可以平行于(或基本平行于)智能镜300的纵轴310延伸。在一些实施例中，镜面部分304的背面可以部分地涂有遮光材料。在一些实施例中，镜面部分304可以是双向镜或者包括双向镜。例如，镜面部分304可以被设置成使得反射(例如，镜面)表面向外(例如，垂直于纵轴310并且远离智能镜300的内部)面向用户，而非反射(例如，透明的)表面向内(例如，与面向外的表面相对)朝向智能镜300的内部部件。因此，来自显示器104外部的光反射离开镜面部分304，而显示器104内部(例如，来自光源108)的光穿过镜面部分304。在一些实施例中，光可以穿过镜面部分304的一部分312。换句话说，镜面部分304的背面的一部分312可以是双向镜或者包括双向镜，而镜面部分304的背面的另一部分可以涂有遮光材料。例如，镜面部分304可以包括部分312，来自光源108的被导向透镜200并从透镜200投射的光通过所述部分312并且可以被用户看到。镜面部分304的其他面向内部的部分可以涂有如上所述的遮光材料。这样的实施例可以使得来自光源108的内部光穿过镜面部分304的背面的部分312。
61.在一些实施例中，透镜200可以包括电致变色显示器，该电致变色显示器被设置在透镜200的一侧或多侧上。例如，透镜200可包括沿着透镜200面向光源108的一侧的电致变色显示器。再例如，透镜200可以包括沿着透镜200与透镜200面对光源108的一侧相对的一侧的电致变色显示器。电致变色显示器可以用作透镜200的保护盖，同时选择性地阻挡、禁止或防止光穿过透镜200。控制器102可以被配置成在控制器102控制显示器104的光源108时控制电致变色显示器。当光源108未激活、关闭或者没有将光导向透镜200时，控制器102可以不向电致变色显示器供电，这使得电致变色显示器变黑(从而抑制或阻止光穿过透镜200)。当控制器102控制光源108将光导向透镜200时，控制器102可以被配置成生成用于透
镜200的电致变色显示器的控制信号，以向电致变色显示器供电，从而允许光穿过透镜200以生成投影图像202。
62.图9示出了智能镜300的详细内部视图。参考图2和图9，显示器104包括光源108，光源108被安装至显示器104的基板、联接至显示器104的基板、附接至显示器104的基板或者由显示器104的基板进行支撑。显示器104还包括用于支撑基板和透镜200的板306。光源108被设置成在智能镜300内向下(例如，朝向模板308)引导光。光源108被设置成沿着(或平行于)纵轴310引导光，并且可通信地联接至图1中的控制器102。控制器102被配置成生成关于光源108的光控制信号，以控制从光源108输出的光。在一些实施例中，光源108可以是包括多个独立可控led的光阵列，或包含包括多个独立可控led的光阵列。控制器102可以被配置成控制光源108，以独立地打开和关闭来自led的光，以独立地改变颜色等。如下面更详细地描述的那样，控制器102可以控制光源108输出光，以在距智能镜300的镜面部分304一定距离处生成投影图像202。
63.尽管描述了该实施例，但是要注意的是，根据其他示例性实施例，智能镜300还可以使用其他光和光源108。例如，显示器104的光源108可以包括内部显示屏(例如，led显示屏、有机led显示屏、液晶显示屏(lcd)屏幕等)。内部显示屏可以被配置成生成朝向透镜200的图像、视频、运动图片等。在这样的实施例中，板306和模板308可以从显示器104中省略。这样的实施例可以被配置成投影变化的图像202、视频、运动图片等(而不是来自模板的静态投影图像202)。
64.板306可以被设置成垂直于纵轴310。在一些实施例中，板306可以相对于纵轴310倾斜。板306可以倾斜成允许投影图像202在投影时看起来扭曲或旋转。板306可以设置在透镜200和光源108之间。板306可以被配置成对模板308进行保持、维持、悬挂或者支撑。简要地参考图10，其示出了示例性模板308的视图。模板308可包括挡光部分1002和透光部分1004。在一些实施例中，挡光部分1002可由光吸收材料、遮光材料等形成，或者涂覆有光吸收材料、遮光材料等。透光部分1004可以由透明或半透明的材料形成。在一些实施例中，透光部分1004可以是挡光部分1002的切口。这样一来，来自光源108的、被导向挡光部分1002的光无法穿过模板308，而来自光源108的、被导向透光部分1004的光可以穿过模板308(例如，朝向透镜200)。
65.在一些实施例中，板306和/或模板308可具有各种脊，使得透光部分1004位于距离光源108的不同(例如，交错的)距离处，如图11所示。例如，光源108可以被配置成引导光穿过各个透光部分1004(例如，设置在模板308的底面处的第一透光部分1004、设置在距模板308的底面第一距离处的第二通过部分1004、设置在距模板308的底面第二距离处的第三透光部分1004)。通过在不同的(例如，交错的)距离处设置透光部分1004，显示器104可以为投影图像202提供3d深度，从而有效地生成三维全息图。在一些实施例中，板306和/或模板308可以是弯曲的，或者具有如图11所示的表面轮廓。板306和/或模版308可具有用于投影图像202的表面轮廓，图像202具有与表面轮廓相对应的3d形状。如图11所示，投影图像202的3d形状可以与板306和/或模板308的表面轮廓相反。例如，在板306和/或模板308是凹形的情况下，投影图像202的3d形状可以是凸形的。
66.透镜200可以被设置成相对于纵轴310成一定角度延伸。在一些实施例中，透镜200可以相对于纵轴310以大致45
°
的角度延伸。虽然透镜200被示出为相对于纵轴310成45
°
角，
但是应注意的是，透镜200可以根据投影图像202的期望视角和位于显示器104处的用户的预期视角以各种角度排列(如图15至图18所示)。透镜200可以被设置成使得透镜200的顶面(例如，面向板306)远离智能镜300与镜面部分304相对的表面倾斜。
67.透镜200可以包括被设置成矩阵的多个微镜。每个微镜可以包括相对的光反射侧。微镜可将来自光源108的光反射两次以形成镜像。透镜200可以包括第一组件和第二组件。第一组件可包括纵向(例如，条形、矩形等)单向镜，该纵向单向镜的多个光反射侧朝向相同的方向。单向镜可以包括与光反射侧相对的光吸收侧。因此，与双向镜相反，朝向光吸收侧的光被吸收，而不是通过单向镜。类似地，第二组件可以包括纵向单向镜，其中，该纵向单向镜的多个光反射侧朝向相同的方向(并且光吸收侧位于单向镜的相对侧)。第一组件可以堆叠在第二组件的顶部上(例如，第一组件和第二组件可以彼此层叠)。第一组件可以相对于第二组件定向，使得第一组件的光反射侧与第二组件的光反射侧相交。第一组件的光反射侧可以构成相应的微镜的第一光反射侧，并且第二组件的光反射侧构成相应的微镜的第二光反射侧。在一些实施例中，透镜200在某些方面可以与来自asukanet株式会社的aska3d板相似，asukanet株式会社的总部位于广岛县广岛市安佐南区祗园3
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28
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14，邮编731
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0138。尽管描述了该实施例，但是应当注意的是，其他透镜或屏幕可以用于显示器104，以将来自光源108的光转换为投影图像202给用户。例如，透镜200可以是来自parity innovations co.，ltd.的parity mirror，其总部位于日本大阪东荒本新町1
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1号，邮编577
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0011。再例如，透镜200可以是来自东超科技(easpeed)的dct板，东超科技位于中国安徽合肥高新区望江西路5089号，中国科学技术大学204
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a5嵌入式系统研究大楼。
68.参考图13，描绘了智能镜300包括显示器104的那部分的透视图，该部分投影来自显示器104的图像202。如图10和图13所示，投影图像202对应于图10所示的模板308的透光部分1004。在操作中，来自显示器104的光源108的光可以被投影到第一组件的光反射侧上(例如，透镜200的顶面)，并且该光可以在微镜矩阵内被反射，以在距离第二组件的光吸收侧(例如，透镜200的底面)的距离318处产生镜像。镜像可以是空间中(例如，在距第二组件的光吸收侧的距离318处)的投影图像202。在一些实施例中，3d图像在距透镜200的底面的距离318b(例如，投影距离318b)处投影，该距离与透镜200的顶面和模板308之间的距离318a(例如，光源距离318a)相同。因此，具有模版308的板306可以定位在距透镜200的顶面的选定光源距离318处，以控制由显示器104投影的图像202的位置。当透镜200被定位成离板306较远时，图像202就被投影成距离透镜200较远。另一方面，当透镜200被定位成离板306较近时，图像202就被投影成距离透镜200较近。应当注意的是，板306应该定位在距透镜200一定距离的位置处，使得图像202被定位在距智能镜300的镜面部分304至少一定距离处(例如，如图13所示)。
69.传感器106可以被设置成，检测经由投影图像202而到控制器102的用户输入。传感器106可以包括例如被设置成检测用户输入的红外传感器、超声传感器等。在图3至图5所示的实施例中，传感器106可以被设置在沿着智能镜300的底部边缘定位的传感器条中。传感器106可以被配置成投射与3d图像202相交的感测平面。因此，传感器106可以被设置在传感器条内，以按照一角度投影感测平面，该角度与图像202从智能镜300的镜面部分304被投影的距离相对应。在图6至图8所示的实施例中，传感器106可以被设置在显示器104内。例如，镜面部分304可以包括多个孔。传感器106可以被设置成通过这些孔向外投射感测信号(例
如，超声感测信号)。在这些实施例和其他实施例中，传感器106可以被配置成检测经由投影图像202至控制器102的用户输入。
70.用户可以与投影图像202交互，以为控制器102提供输入。例如，用户可以将他们的手指“推入”到如图3和图6所示的打开/关闭符号的投影图像202中，用户可以沿着三角形滑动条等的投影图像202移动他们的手指，以对侧灯302输出的光进行控制。传感器106可以被配置成生成与用户输入相对应的数据。传感器106可以被配置成，生成与用户的手(或手指)的第一检测位置以及用户的手(或手指)的路径相对应的数据。传感器106可以被配置成将数据传送、发送或者提供给控制器102以进行解释。
71.控制器102可以被配置成解析来自传感器106的数据，以识别相应的用户输入。控制器102可以被配置成基于检测到的用户输入来生成针对侧灯302的光控制信号。例如，当用户将他们的手指“推入”到如图3和图6所示的打开/关闭符号的投影图像202中时，控制器102可以被配置成识别用户输入，以打开(或关闭)智能镜300的侧灯302。控制器102可以被配置成生成用于控制侧灯302的控制信号。在一些实施例中，控制器102可以被配置成，生成针对光源108的光控制信号以及针对侧灯302的控制信号。例如，控制器102可以首先控制光源108输出光，用于投射到模板308的对应于打开/关闭符号的部分上。一旦控制器102检测到对应于打开/关闭符号的用户输入，控制器102可以被配置成生成控制信号，用于打开侧灯302并控制光源108将光投射到模板308的对应于打开/关闭符号的部分和模板308的对应于三角形的部分这二者上(例如，用于投射附加图像202以控制智能镜300)。在一些实施例中，控制器102可以改变从光源108投射的光的颜色(例如，从打开侧灯302的蓝色的打开/关闭符号变为关闭侧灯302的红色打开/关闭符号)。阅读本公开的人应该理解的是，提供的在智能镜中打开/关闭灯和调暗灯的示例仅仅是两个功能，并且在其他实施例中可以控制其他功能，并且投影图像的细节可以根据其他实施例而进行变化。本文所示的示例应当被认为是示例性的而非限制性的。
72.在一些实施例中，显示器104可包括一个或多个内部镜，以相对于光源距离318a增加投影距离318b。例如，图14示出了显示器104的另一实施例。显示器104可以包括设置在光源108和透镜200中间的镜子1400。镜子1400可以被设置成增加来自光源108的光行进直到到达透镜200的总距离，从而增加投影距离318b。通过包括内部镜1400，来自光源的光的路径可以相对于图2所示的配置(来自光源108的光具有到透镜200的直接路径)增加，从而相对于光源距离318a增加投影距离318b。因此，可以减小显示器104(以及相应地，其中安装有显示器104的部件、电器等)的轮廓，同时仍将图像202投影到距智能镜300的镜面部分304一定距离处。
73.在一些实施例中，控制器102可以被配置成对显示器104的一个或多个部件的位置进行调节，以改变投影图像202的视角，从而补偿显示器104的不同安装高度，从而进一步补偿不同高度的用户等。
74.现在参考图15至图18，控制器102可以被配置成，通过控制显示器104的一个或多个部件的位置来修改投影图像202的视角。具体地，图15示出了光源108相对于透镜200的用于改变投影图像202的视角的进程的示例。图16和图17示出了控制器102可以修改投影图像202的视角的各种情况。图18示出了投影图像202的视角如何基于控制器102的移动从用户的有利位置进行改变。控制器102可以被配置成基于来自传感器106的数据来修改显示器
104(或显示器104的一个或多个部件)的位置。传感器106可以被配置成生成与位于显示器104处或附近(例如，在智能镜300处或显示器104可以结合到其中的另一设备或部件处)的用户的高度相对应的数据。控制器102可以被配置成从传感器106接收数据。在一些实施例中，控制器102可以被配置成，通过基于来自传感器106的数据生成针对连接至光源108的马达的马达控制信号来修改投影图像202的视角。在一些实施例中，控制器102可以被配置成，通过生成针对连接到显示器104的透镜200的马达控制信号来修改投影图像202的视角。控制器102可以被配置成访问存储有显示器104或部件(例如，光源108、透镜200等)的位置和相应的高度、传感器测量值等的数据库或数据结构的存储器。控制器102可以被配置成使用检测到的高度、来自传感器106的数据等来执行查找功能，以识别显示器104或其部件的相应位置。控制器102可以被配置成生成马达控制信号，以修改投影图像202的视角。
75.控制器102可以被配置成基于来自传感器108的数据来确定用户的估计高度。如图18最佳示出的，控制器102可以修改投影图像202的视角，使得投影图像202面向用户。控制器102可以被配置成修改投影图像202的视角，以为用户优化投影图像202的观察角。在一些实施例中，控制器102可以修改投影图像202的视角，以补偿具有不同高度的用户(例如，如图16所示)，以补偿不同的安装位置或地方(例如，如图17所示)等等。例如，控制器102可以减小光源108相对于透镜200的角度，以为较高的用户和/或较低的安装高度提供较竖直的观察角。另一方面，控制器102可以增大光源108相对于透镜200的角度，以为较矮的用户或较高的安装高度提供较平坦的观察角。
76.控制器102可以被配置成旋转、枢转或者以其他方式修改显示器104(或显示器104的一个或多个部件)的位置，以为用户调节投影图像202的视角。在一些实施例中，控制器102可以被配置成旋转或枢转支撑光源108的基板，以修改投影图像202的视角或观察角。例如，控制器102可以使用位于光源108的基板中心的枢轴来改变光源108相对于透镜200的角度，所述枢轴直接或间接地联接至马达(例如，伺服马达、步进马达、致动器、螺线管等)。在一些实施例中，控制器102可以通过相对于光源108(例如，光源108处于固定位置)旋转透镜200来改变光源相对于透镜200的角度。在这些实施例和其他实施例中，通过旋转显示器104的一个或多个部件，控制器102可以被配置成修改投影图像202的视角，如图18所示。在一些实施例中，控制器102可以被配置成移动透镜200和/或板306，以修改光源108与透镜200之间的距离。通过改变光源108与透镜200之间的距离，投影图像202可以移动得更靠近和更远离智能镜300的镜面部分304。
77.在一些实施例中，控制器102可以被配置成将用户特定的设置存储到用于控制器102的存储器中。这样的用户特定的设置可以是或包括默认投影或视角设置、被控制的设备(例如水龙头、淋浴器、浴缸等)的默认设置等。控制器102可以基于来自传感器106的数据来识别特定用户。例如，传感器106可以包括照相机。控制器102可以被配置成处理来自照相机的图像，以使用该图像来执行面部识别。控制器102可以被配置成，生成在来自照相机的图像中识别出的用户的唯一标识符。控制器102可以被配置成存储用户的与对应于用户的唯一标识符相关联的设置。例如，控制器102可以被配置成，生成对应于移动的设置或者生成用于提供投影图像202的用户特定观察角的设置。类似地，控制器102可以被配置成为用户生成与用户特定的水温、水流率、照明等相对应的设置。控制器102可以基于先前提供的用户输入、先前提供的用户输入的平均值或加权平均值等来生成设置。控制器102可以被配置
成将用户的设置存储到控制器102的存储器中。在随后在来自照相机的图像中识别出用户的情况下，控制器102可以被配置成使用用户的唯一标识符来执行查找功能，以识别相应的用户设置。这种系统和实施例可以为与特定用户相关联的图像202的立体图和观察角提供优化的设置，以及提供可以由用户通过与投影图像202的交互和针对投影图像202的手势来控制的优化的设备设置。
78.现在参考图19至图26，图1所示的包括图2中的显示器104的系统100可以结合到水槽环境中。具体地，图19至图26示出了工作区1900的各种视图，工作区1900包括工作台面或水槽台板1901(出于简单起见，在此称为“工作台面1901”，应理解的是，该部分可以结合到一体式工作台面和盆式产品中、结合到水槽本身的一部分中，等等)、水槽1902和水龙头1904。显示器104可以包括、形成或以其他方式定位在工作台面1901内或下方、邻近水槽1902和水龙头1904。在一些实施例中，工作台面1901可以包括投影表面2000。投影表面2000可以与工作台面1901齐平或基本齐平(如图20至图26最佳地所示)。在一些实施例中，投影表面2000可以沿着工作区1900的背面设置(例如，在水槽1902和水龙头1904的后面)，如图36至图46所示。在一些实施例中，投影表面2000可以是镜面的，可以涂覆有看起来像金属的材料，可以涂覆或涂漆以大体上匹配工作台面1901的表面，等等。投影表面2000的下侧可以是透光的(例如，使得来自显示器104的对应于投影图像202的光可以穿过投影表面2000以被用户看到)。
79.在一些实施例中，控制器102可以被配置成控制卫生洁具(例如，水龙头、浴缸、马桶等)。控制器102可通信地联接至对应于卫生洁具的一个或多个阀(例如，数字阀)。例如，控制器102可通信地联接至对应于热水源的热水阀和对应于冷水源的冷水阀(或者视情况联接至联接的混合阀)。控制器102可以被配置成生成对应于卫生洁具的阀控制信号。
80.当用户接近水槽时，传感器106可以被配置成检测用户的存在(例如，经由超声波传感器或“啁啾”传感器、经由如图20和21所示的红外传感器等、经由雷达传感器、激光雷达(lidar)传感器、照相机传感器等)。传感器106可以被配置成生成对应于用户存在的检测信号。传感器106可以被配置成向控制器102传输、发送或以其他方式提供检测信号。在一些(但不是全部)实施例中，传感器106可以被配置成测量用户的高度，用于修改显示器104的一个或多个部件的位置(如图19所示)。例如，如图19所示，控制器102可以被配置为枢转显示器104(例如，位于投影表面2000下方)的一个或多个部件，以修改投影图像202的视角。控制器102可以使用类似于上文参考图15至图18描述的那些移动来修改投影图像202。
81.用户可以向用于控制水龙头1904的按钮的各种投影图像202提供用户输入。例如，用户可以向打开/关闭符号的投影图像202提供输入以开始水流(类似于如上所述的打开侧灯302)。传感器106可以被配置成生成对应于用户的手、手指等相对于投影图像202的位置的数据。传感器106可以将与用户的手、手指等的位置相对应的数据发送至控制器102。控制器102可以被配置成处理来自传感器106的数据，以确定针对投影图像202的用户输入。控制器102可以被配置成，为与水龙头1904相对应的数字阀生成一个或多个阀控制信号。例如，控制器102可以被配置成生成控制信号，以将一个或多个阀打开到先前使用的位置(例如，当水龙头或淋浴器先前被打开时)、默认设置等。控制器102可以被配置成将与这样的阀位置(例如，默认阀位置、先前的阀位置等)相对应的数据存储在存储器中。控制器102可以被配置成生成控制信号，以打开阀。控制器102可以被配置成将控制信号传输到阀，以使水从
水龙头1904流出。在用户随后将他们的手指推入打开/关闭符号的投影图像202的情况下，控制器102可以被配置成生成控制信号，以关闭对应于水龙头1904的阀。因此，用户可通过“按压”打开/关闭符号的投影图像202来打开和关闭水龙头1904的阀。
82.在一些实施例中，用户可以向条部(bar)的投影图像202提供用户输入，用于控制水龙头1904(或淋浴器)的水流速或水温。例如，用户可以沿着条部滑动他们的手指来改变水流速或水温。当用户将他们的手指朝向条部的投影图像202的顶部放置时，控制器102可以被配置成生成阀控制信号以增大水流速(例如，通过将两个阀打开到相同的相应比例)、增大水温(例如，通过相对于对应于冷水源的阀打开对应于热水源的阀)等。相应地，当用户将他们的手指朝向条部的投影图像202的底部定位时，控制器102可以被配置成产生阀控制信号以降低水流速、降低水温等。在一些实施例中，显示器104可以生成并投影条部的两个图像202(例如，一个用于控制水流速，另一个用于控制水温)。这样一来，用户可以向条部的对应于温度控制的一个投影图像202和条部的对应于流速控制的另一个投影图像202提供输入。
83.尽管主要描述为控制水龙头1904，但是要注意的是，本文描述的系统和方法可以用于控制淋浴室中的淋浴器。例如，显示器104可以结合在淋浴室环境中，用于控制淋浴器或淋浴加热器(例如电淋浴加热器，或者淋浴器的使用来自冷水源的水并使得淋浴室处或附近的水局部电加热的加热器)。例如，显示器104可以被配置成将图像202投影至用户，用于控制淋浴器的阀和加热器。用户可以经由针对投影图像202的手势来调节温度(类似于上述关于水龙头1904的温度的调节)。在一些实施例中，显示器104可以至少部分地位于淋浴室的外部(例如，淋浴室的外部)，并且被配置成将淋浴的控件的图像202投影给淋浴室外部的用户。用户可在进入淋浴室之前向投影图像202提供输入，以控制阀和/或加热器。在一些实施例中，显示器104可以位于与加热元件隔开的淋浴室内，并且被配置成向淋浴室内的用户投射淋浴器的控件的图像202。用户可以在位于淋浴室时向投影图像202提供输入，以控制阀和/或加热器。这样的实施例可以通过从加热器本身移除物理控件来为淋浴器提供改进的电加热器，从而减小将这样的加热器结合到淋浴室中所需的外形和空间。
84.在一些实施方式和实施例中，图1所示的包括图2中的显示器104的系统100可以用于控制商业或住宅浴室或厨房环境中的各种设备和应用，这些设备和应用包括但不限于电控门设备、皂液分配器、手巾分配器、干手器等。例如，显示器104(或多个显示器104)可以定位或设置在公共浴室环境内的不同位置。显示器104可以被配置成在公共浴室环境内投影各种图像202。控制器102可以被配置成感测用户进入并使用浴室隔间(例如，使用靠近隔间门定位的传感器106)。控制器102可以被配置成从传感器106接收数据。传感器106可以被配置成生成对应于用户在浴室隔间附近的数据。传感器106可以被配置成将对应于用户存在隔间中的传感器数据发送至控制器102。控制器102可以被配置成解析该数据以确定用户已经进入隔间。控制器102可以被配置成自动生成一个或多个控制信号，以用于根据用户的存在来控制隔间门(例如，打开门、关闭门、锁定门、解锁门等)打开或关闭。控制信号可以例如被发送至用于打开或关闭门的气动装置或其他致动器、用于锁定或解锁门的电子锁等。因此，当用户走到浴室隔间并走过投影图像202时，控制器102可以被配置成自动打开浴室隔间门。此外，当用户走进浴室隔间时，控制器102可以被配置成自动关闭浴室隔间门。
85.尽管在此描述为走过投影图像202，但是在一些实施例中，用户可以通过按压浴室
中的投影图像202来控制浴室隔间门(类似于上述按压打开/关闭符号的投影图像202)。在该实施例中，投影图像202可以在浴室隔间门附近(例如，在浴室隔间的内部空间中朝向隔间门)移位或以其他方式投影。投影图像202例如可以是锁定按钮。当检测到用户通过将他们的手或手指穿过投影图像202来选择锁定按钮时，控制器102可以向浴室隔间门的电子锁发送控制信号，以在用户位于浴室隔间时锁定隔间门。类似地，用户可以再次选择投影图像202来解锁浴室隔间门，并且控制器102可以如上所述检测用户再次选择锁定按钮(或单独的解锁按钮)，并且向电子锁发送控制信号，以解锁浴室隔间门。
86.再例如，控制器102可以被配置成感测用户接近浴室中的水槽台板或洗涤空间，所述水槽台板或洗涤空间包括多个水龙头、皂液分配器、干手器、毛巾分配器等。控制器102可以使用位于水槽台板附近(例如，位于多个水槽中的每个水槽处)的传感器106来感测用户接近水槽台板。控制器102可以被配置成从传感器106接收数据。传感器106可以生成对应于用户在水槽处的数据。传感器106可以被配置成将对应于用户在水槽处的传感器数据发送至控制器102。控制器102可以被配置成解析该数据以确定用户已经走到水槽。控制器102可以被配置成如上所述自动生成并呈现一个或多个投影图像202，用于基于与各个投影图像202的各种交互来控制多个水槽设备(例如，分配肥皂、打开或关闭水龙头、调节水温、分配手巾、打开干手器等)。投影图像202可以在待控制的水槽设备附近、上方、下方、附近或以其他方式被呈现或投影。例如，用于控制水龙头和皂液分配器的投影图像202可以被呈现或投影在水槽盆的上方或水龙头的后面。类似地，用于控制毛巾分配器或干手器的投影图像202可以分别呈现或投影在毛巾分配器或干手器附近(例如，在左侧或右侧、上方、下方、前方等)。
87.例如，接近水槽盆的用户可以选择第一投影图像202来打开水龙头，滑动第二投影图像202来调节水龙头的水的水温，选择第三投影图像202来从皂液分配器分配肥皂，并且洗他们的手。控制器102可以基于从传感器106接收的数据来检测选择和滑动输入。控制器102可以根据选择/滑动输入针对水龙头和皂液分配器(例如，水龙头和皂液分配器的致动器控制阀、致动器控制泵等)生成控制信号。用户可以在洗手后选择第一投影图像202(或不同的投影图像202)来关闭水龙头。控制器102可以检测关于投影图像202的选择，并生成针对水龙头的控制信号，以如上所述关闭水龙头。然后，用户可以接近干手器或毛巾分配器，并选择投影图像202，以控制干手器或毛巾分配器。控制器102可以检测关于投影图像202的选择，并且根据该选择向干手器/毛巾分配器发送一个或多个控制信号(例如，启动鼓风机、控制电动机或致动器输出毛巾等)。
88.在一些实施例中，控制器102可以配置成选择性地控制光源108来生成投影图像202。例如，如图24至图26之间的进程所示，当检测到用户位于水槽处时，控制器102可以激活光源108以投射对应于第一投影图像202(例如，标志、打开按钮等)的光。一旦用户“按压”第一投影图像202，控制器102就可以控制光源108投射对应于投影图像202的光，以控制水龙头1904。这样的实施例可以通过仅根据需要或按需投影图像来节省电力。在一些实施例中，控制器102可以被配置成基于检测到的输入来修改投影图像202的颜色或不透明度。例如，当用户改变水龙头1904的水的温度时，控制器102可以控制对应于条部的用于温度控制的投影图像202的光源108，以改变条部的颜色(例如，在红色和蓝色之间)。类似地，当用户改变来自水龙头1904的水流速时，控制器102可以控制对应于条部的用于水流速控制的投
影图像202的光源108，以改变条部的不透明度(例如，介于全开流速下的深蓝色和流速降低时的不透明蓝色之间)。尽管描述了这些实施例，但是应当注意的是，可以通过投影图像202来控制其他设备和/或部件。例如，显示器104可以被配置成将图像202投影，以用于控制水龙头1904的机动排水管、废物或垃圾处理、情景照明等。用户可以通过投影图像202提供手势来控制这些设备。例如，用户可以“选择”按钮的投影图像202，以打开和关闭水槽1902处的机动排水管或废物处理装置。控制器102可以被配置成经由传感器106检测这样的姿势，并生成用于机动排水管和/或废物处理装置的控制信号。类似地，用户可以通过滑动条部的各种投影图像202来调节水龙头1904的情景照明(例如，用于修改颜色、强度、不透明度等)。控制器102可以被配置成检测这样的姿势并修改位于水槽1902处的环境和/或情绪照明。
89.如图27所示，在一些实施例中，控制器102可以被配置成生成针对光源108的一个或多个控制信号，用于向位于水槽1902处的用户提供对应于通知或警报的投影图像202。例如，在水龙头1904正被用于执行热消毒(例如，使用滚烫的热水)的情况下，控制器102可被配置成生成光源控制信号以生成通知或警报(例如，红色“x”)，以向用户指示水龙头1904正在排出高温水，因此在使用时要小心。控制器102可通信地联接至温度传感器，该温度传感器被配置成感测水龙头1904的水温。控制器102可以被配置成将感测到的水温与阈值进行比较。一旦水温超过阈值，控制器102可以被配置成控制光源，以生成对应于警报的投影图像202。这样的实施例可以向可能已经不知不觉地使用水槽的用户提供自动且直观的警报。
90.在一些实施例中，控制器102可以被配置成生成针对光源108的一个或多个控制信号，以用于提供与对应于水龙头1904和/或水槽1902的标志或设计相对应的投影图像202。例如，控制器102可以配置成当用户接近水槽1902时投影对应于水龙头的标志的图像202。控制器102可以被配置成使用来自传感器106的数据来检测用户接近水槽。在一些实施例中，控制器102可以被配置成将与对应于水龙头1904的标志或设计相对应的投影图像202投影为默认设置(例如，控制器使显示器104投影对应于该标志的图像202，直到用户位于水槽1902处为止)。一旦用户位于离水槽1902的预定距离处(例如，基于来自传感器106的数据与预定阈值的比较)，控制器102可以被配置成生成用于光源108的一个或多个控制信号，以从显示对应于水龙头1904的标志的投影图像202切换到显示对应于水龙头1904的控件的投影图像202。类似的系统可以被结合到其他实施例和用户示例中，例如在其他空间(例如，在用户进入房间之前或进入房间时的房间中、在淋浴器或浴室环境中等)显示标志或设计。另外，因为投影图像202的视角和观察角可以由控制器102修改，所以标志的投影图像202可以通过投影图像202的空间内的多个视角和多个观察角观看。
91.现在参考图28至图29，图1所示的包括图2中的显示器104的系统100可以结合到浴室环境中。具体地，图28至图29示出了可以由图1中的控制器102控制的马桶2800的两个视图。显示器104可以包括、形成或以其他方式定位在马桶2800上方(例如，在顶部单元2802中)。控制器102可以被配置成感测用户接近马桶2800(例如，使用类似于上述传感器的传感器106)。控制器102可以配置成控制显示器104，以生成用于冲洗马桶2800的投影图像202。在一些实施例中，控制器102可以被配置成控制显示器104，以生成对应于长冲洗时序和短冲洗时序(例如，用于冲洗固体和液体)的投影图像202。控制器102可通信地联接至对应于马桶2800的马桶阀。控制器102可以被配置为基于检测到的用户的手或手指相对于投影图像202的位置来生成用于马桶阀门的阀门控制信号，以冲洗马桶2800。
92.在一些实施例中，如图29所示，显示器104可以被配置成投影对应于短冲洗时序和长冲洗时序的两个图像202。显示器104可以被配置成投影关于短冲洗时序的小漩涡的图像202和关于长冲洗时序的大漩涡的图像202。用户可以与投影图像202交互，以为控制器102提供输入。例如，用户可以将他们的手指“推”过图29所示的小漩涡或大漩涡的投影图像202。传感器106可以被配置成生成与用户输入相对应的数据。传感器106可以被配置成生成与用户的手(或手指)的第一位置以及用户的手(或手指)的路径相对应的数据。传感器106可以被配置成将数据传送、发送或者提供给控制器102以进行解释。
93.类似于如上所述的检测用户“按压”打开/关闭符号，控制器102可以被配置成基于所检测到的用户输入生成用于马桶2800的各种数字阀的阀控制信号。例如，在用户将他们的手指推入小漩涡的投影图像202中的情况下，控制器102可以被配置成生成一个或多个阀控制信号，以将马桶2800的阀打开对应于短冲洗时序(例如，冲洗流体)的第一持续时间。在用户将他们的手指推入大漩涡的投影图像202中的情况下，控制器102可以被配置成生成一个或多个阀控制信号，以将马桶2800的阀打开对应于长冲洗时序(例如，冲洗固体)的第二持续时间。在第一持续时间或第二持续时间过去之后，控制器102可以生成阀控制信号，以关闭阀。尽管被描述为两个冲洗时序，但是在一些实施例中，显示器104可以示出用于固定冲洗时序的单个按钮，该按钮用于冲洗固体和流体。此外，控制器102可以被配置成生成用于光源108的控制信号，以投影其他图像202来控制马桶2800的其他方面。例如，马桶2800可以是诸如numi智能马桶之类的智能马桶。控制器102可以被配置成投影图像202，以用于控制对应于马桶2800的照明、加热座椅温度、坐浴盆或清洁功能等。另外，在智能马桶具有扬声器系统的情况下，控制器102可以被配置成投影图像202，以用于控制音频源和来自扬声器系统的音频输出。因此，在此所描述的系统和方法可以用于控制智能马桶2800的各个方面和特征。
94.现在参考图30至图31，图1所示的包括图2中的显示器104的系统100可以用于控制照明应用。具体地，图30至图31示出了房间3000的两个视图，用户可以进入房间3000并通过向投影图像202提供输入来自动打开房间3000内的灯。显示器104可以被包括、形成或以其他方式定位在房间3000的上方(例如，在天花板中)。控制器102可以被配置成将图像202投影到房间3000中对应于传感器106的感测区域内。控制器102可以被配置成感测用户进入房间3000(例如，使用位于天花板中的传感器106)。控制器102可以被配置成从传感器106接收数据。传感器106可以生成对应于用户在房间3000中的数据。传感器106可以被配置成将对应于用户在房间3000中的传感器数据发送至控制器102。控制器102可以被配置成解析该数据以确定用户已经进入房间3000。控制器102可以被配置成，为位于房间3000内的灯(例如，环境灯、灯具、顶灯等)自动地生成一个或多个光控制信号，以打开房间3000内的灯。因此，当用户走进房间3000并走过投影图像202时，控制器102可以被配置成自动打开房间3000内的灯。尽管在此描述为走过投影图像202，但是在一些实施例中，用户可以通过按压房间3000中的投影图像202来控制房间3000内的灯(类似于上述按压打开/关闭符号的投影图像202)。在一些实施例中，控制器102可以被配置成生成用于光源108的控制信号，以输出用于为用户生成控制面板的投影图像202的光。控制面板可以用于控制不同的房间灯(例如，房间内或房间外的独立的灯区)、房间内的音频/视频设备、房间的空调设备(例如，类似于恒温器控件)等。用户可以向控制面板的投影图像202提供手势，以控制这些设备。
95.现在参考图32至图35，图1所示的包括图2中的显示器104的系统100可以用于控制各种无线电应用、视频应用或其他媒体应用中的设备。具体地，图32示出了用于控制无线电或视频输入的投影图像202的视图，图33至图34示出了包括视频或食谱的投影图像202的厨房环境的视图，以及图35示出了浴缸3500的视图，包括视频的投影图像202以及视频和浴缸3500的控件的投影图像。
96.如图32所示，控制器102可以被配置成控制显示器104生成用于控制无线电、视频或其他媒体源的按钮的投影图像202。例如，控制器102可以被配置成响应于检测到用户位于包括媒体源的空间中，控制显示器104投影图像202。控制器102可以被配置成控制光源108来投影播放按钮、暂停按钮、跳过按钮、音量控制条等的图像202。控制器102可以被配置成基于来自设置在包括媒体源的空间中的传感器106的数据来检测对应于按钮的投影图像202的用户输入。控制器102可以被配置成基于检测到的来自用户的输入(例如，播放音乐或视频、快进或跳过、暂停音乐或视频、改变音量)生成控制信号用于传输至媒体源。
97.在图33和图34所示的实施例中，控制器102可以被配置成控制显示器104生成厨房环境中的食谱或教学视频的投影图像202。控制器102可以被配置成从互联网源(例如，基于从用户至计算设备的输入)、从与控制器102配对的移动设备等接收对应于食谱或教学视频的数据。控制器102可以被配置成响应于检测到位于厨房中的用户来控制显示器104投影图像202。控制器102可以配置成控制光源108来投影食谱、视频指令等的图像202。在该实施例中，光源108可以是高亮度、高清晰度显示器(例如，led屏幕、lcd屏幕)。在一些实施例中，控制器102可以被配置成控制光源108，以投影按钮的附加图像202，用于控制食谱、视频指令。控制器102可以被配置成基于来自传感器106的数据来检测对应于按钮的投影图像202用户输入。控制器102可被配置成基于检测到的输入来更新食谱或视频指令的图像202(例如，推进食谱或视频指令、暂停食谱或视频指令等)。
98.在一些实施例中，控制器102可以被配置成基于用户向投影图像202提供的输入来为位于厨房环境中的一个或多个电器生成控制信号。例如，控制器102可通信地联接(例如，经由相应的api)至厨房环境中的各种电器。控制器102可通信地联接至智能炉子或烤箱、智能冰箱、智能食物搅拌器、搅拌机、水壶等。控制器102可以被配置成投影图像202，以用于控制厨房环境中的设备。控制器102可以被配置成检测针对投影图像202的手势。这样的投影图像202可以被结合到食谱的投影图像202中(如上所述)。在一些实施例中，用于控制智能电器的控件的投影图像202可以与食谱的投影图像202分开。控制器102可以被配置成生成控制信号，并发送至这些设备(例如，经由相应的api无线地发送至与该设备相关联的地址)来控制这些设备。例如，用户可以“选择”用于预热智能烤箱的投影按钮。控制器102可以被配置成检测用户针对用于预热智能烤箱的按钮的投影图像202的手势。控制器102可以被配置成基于用户的手势生成用于智能烤箱的控制信号，以预热智能烤箱。可以为厨房环境中的其他智能设备提供类似的示例(例如，从智能冰箱的出水口提供预定量的水、打开智能食物搅拌器或搅拌机、通过智能水壶将水加热到一定温度或者加热一段时间，等等)。
99.在图35所示的实施例中，控制器102可以被配置成控制显示器104生成浴缸3500环境中的视频的投影图像202。例如，浴缸3500可以包括第一显示器104、第二显示器104和第三显示器104，第一显示器104用于投影用于控制浴缸3500的水温、水流等的第一组控件的图像202，第二显示器104用于投影媒体源的一系列图像202(例如，视频)，第三显示器104用
于投影用于控制视频的第二组控件的图像202。控制器102可以被配置成检测针对第一组控件的图像202的输入和针对第二组控件的图像202的输入。控制器102可以被配置成基于检测到的针对第一组控件的投影图像202的输入来控制对应于浴缸3500的水源的阀(如上文参考图19至图26所述)。控制器102可以被配置成基于检测到的针对第二组控件的投影图像202的输入来控制对应于浴缸3500环境中投影的视频的媒体源(如上文参考图32所述)。
100.在一些实施例中，控制器102可以被配置成控制壁橱或衣柜中的各种设备。例如，壁橱或衣柜可具有机动抽屉和门，机动手表架等。控制器102可通信地联接至与该控制器102对应的马达。控制器102可以被配置成控制显示器104投影图像202，以用于控制机动抽屉、机动门、机动手表架等。用户可以“选择”用于机动抽屉、机动门、机动手表架等的控件的投影图像。控制器102可以被配置成生成用于联接至抽屉滑轨的马达的马达控制信号，以滑动打开机动抽屉。类似地，控制器102可以被配置成生成用于联接至接头的马达的马达控制信号，以枢转或旋转打开的机动门。控制器102可以被配置成生成用于马达的马达控制信号，所述马达被配置成使机动手表架旋转。在一些实施例中，前述系统和方法的各种组合可以用于提供增加的用户体验。例如，走进他们的壁橱的人可以选择按钮的投影图像202，用于打开壁橱中的灯。然后，此人可以选择各种控件的投影图像202，以用于控制壁橱中的机动设备(例如，以打开各种抽屉、以观看手表等)。一旦此人准备完毕，此人就可以离开壁橱并通过选择按钮的投影图像202来关闭灯。
101.需要注意的是，尽管在此描述的系统和方法是根据控制内部家用设备(例如智能镜、灯具、水龙头、淋浴器的喷头和加热器、浴缸、厕所、音频和/或视频组件、空调等)进行描述的，但是在此描述的系统和方法还可以用于控制其他家用或工业设备。例如，在此描述的系统和方法可以用于控制发电机和引擎。显示器104可以被结合，嵌入或以其他方式包括在发电机、引擎等中。控制器102可通信地联接至发电机(或引擎)。控制器102可以被配置成控制显示器104投影图像202，以用于控制发电机、引擎等。控制器102可以被配置成基于检测到的对应于投影图像202的姿势来生成发电机或引擎控制信号。例如，显示器104可以被配置成投影图像202，以用于开启发电机或引擎、以用于激活开关以将家庭的电源从主电源切换为发电机、以用于修改周期性地激活发电机或引擎用于诊断检查的时间，等等。控制器102可以被配置成检测针对投影图像202的手势。控制器102可以被配置成基于检测到的姿势生成发动机或引擎控制信号。因此，在此描述的系统和方法可以用于发电机、引擎等的非接触式控制。
102.现在参考图36至图38，示出了根据另一示意性实施例的包括图1的系统100的厨房环境3600的视图。在一些实施例中，系统100和/或显示器104可以结合到厨房环境3600中，以用于移动和控制厨房环境3600中的设备。在一些实施例中，系统100可以用于控制柜式水龙头(cabinet mounted faucet)3602的位置。如图36所示，水龙头3602可以安装在位于水槽3606上方的橱柜3604中。在一些实施例中，水龙头3602可以安装在橱柜3604中的轨道3608内。橱柜3604还可以包括用于移动水龙头3602的各种马达、齿轮、轨道等。如下文更详细描述的那样，水龙头3602可以被配置成在轨道3608内横向移动(例如，相对于水槽3606)和/或竖直移动(例如，远离或朝向水槽3606)。
103.显示器104可以沿着台面3610相对于水槽3606的背面安装。如图36和图38所示，显示器104可以被配置成将图像202投影至位于厨房环境3600内的水槽3606处的人。在一些实
施例中，图像202可以是对应于水槽3606、水龙头3602等的标志的图像202。在用户选择图像202(例如，如图36所示，通过“按压”图像202)的情况下，水龙头3602可以从橱柜3604(例如，从橱柜3604中的轨道3608)朝向水槽3606下降，如图36、图37和图38之间的进程所示。因此，水龙头3602可以选择性地从图36所示的缩回位置(例如，使得位于水槽3606处的用户看不到水龙头3602)移动到图38所示的可用位置。
104.当水龙头3602处于图38中的可用位置时，显示器104可以被配置成投影图像202，以用于控制水龙头3602的各个方面。现在参考图39至图41，示出了根据示意性实施例的图像202的各种视图，这些图像可以被显示以控制水龙头3602。显示器104可以显示温度控制滑动条的图像202，以用于控制从水龙头3602流出的水的温度。如图39所示，用户可以沿着温度控制滑动条的图像202“滑动”他们的手指，以修改从水龙头3602流出的水的温度。在一些实施例中，当用户改变从水龙头3602流出的水的温度时，水龙头3602上面向用户的灯可以改变颜色(例如，根据上文参考图19至图26所述的水温)。
105.如图40和图41所示，显示器104可以被配置成显示图像202，以用于修改从水龙头3602流出的水的喷射模式。例如，显示器104可以被配置成显示用于在流(图40所示)和喷雾(图41所示)之间切换的符号的图像202。当用户选择图像202时，控制器102可以被配置成生成用于水龙头3602的控制信号，以使得水龙头3602在流模式和喷雾模式之间切换。因此，用户可以在不物理接触或操纵水龙头3602的情况下切换喷雾模式。显示器104可以进一步被配置成显示按钮的图像202，以进一步控制从水龙头3602流出的水。例如，显示器104可以显示用于装满一杯水的按钮的图像202。当被选择时，控制器102可以被配置成生成用于阀的控制信号，以输出预定量的水(例如，一杯、16液体盎司等)。在一些实施例中，用户能够修改所述预定量(例如，通过选择另一个“按钮”)。
106.在一些实施例中，用户能够控制水龙头3602相对于水槽3606的位置。现在参考图42至图46，示出了厨房环境3600的各种视图，其中，水龙头3602相对于水槽3606移动。如图42所示，显示器104可以被配置成显示方向控制器的图像202，所述方向控制器包括上下箭头和左右箭头。用户可以沿着箭头“滑动”方向控制器的图像202，以控制水龙头3602相对于水槽3602的位置。如图42和图43之间的进程所示，当用户将方向控制器的图像202左右滑动时，水龙头3602可以与图像202一起相对于水槽3606移动。控制器102可以被配置成用于联接至水龙头3602的电动机的控制信号，用于控制水龙头3602的横向位置(例如，在轨道3608内)。控制器102可以被配置成使得电动机随着图像202的移动而移动水龙头3602。类似地，如图44和图45之间的进程所示，当用户上下滑动方向控制器的图像202时，水龙头3602可以相对于水槽3606上下移动。控制器102可以被配置成生成用于联接至水龙头3602的电动机的控制信号，用于控制水龙头3602的竖直位置(例如，在轨道3608内)。因此，用户可以通过向方向控制器的图像202提供手势来上下左右移动水龙头3602。当用户不再使用水龙头3602时，用户可以按压按钮的图像202(例如，对应于水槽3606或水龙头3602的标志)，并且水龙头3602可以缩回到图36所示的位置。
107.在一些实施例中，系统100可通信地联接至一个或多个外部设备并且被配置成显示来自外部设备的数据。现在参考图46，示出了包括智能设备4600的厨房环境3600。智能设备4600可通信地联接至控制器102，使得来自智能设备4600的数据可以经由显示器104显示给用户。例如，智能设备4600可以与控制器102配对(例如，经由蓝牙、经由wi
‑
fi等)。在一些
实施例中，智能设备4600可以是智能切菜板。智能切菜板可以包括具有各种通信接口的内部数字秤。智能设备4600可以被配置成生成数据(例如，如图46所示的位于智能切割板上的物体的重量)，并将这样的数据传输到控制器102。控制器102可以被配置成生成用于显示器104的控制信号，以显示由智能切菜板检测到的重量的图像。
108.现在参考图47，示出了根据说明性实施例的控制设备的示出控制诸如卫生洁具、灯、智能镜、媒体源等设备的方法4700的流程图。方法4700可以由上述部件来执行。作为简要概述，在步骤4702处，控制器102检测用户接近显示器104。在步骤4704处，控制器102投影图像202。在步骤4706处，控制器102检测用户输入。在步骤4708处，控制器102生成一个或多个控制信号。
109.在步骤4702处，控制器102检测用户接近显示器104。在一些实施例中，控制器102可以基于来自接近传感器的数据来检测用户接近显示器104。接近传感器可以安装在对应于显示器104的环境中(例如，水龙头或水槽附近、智能镜内、马桶附近、房间内的天花板中等)。在一些实施例中，接近传感器可以是超声波传感器、红外传感器、雷达传感器、激光雷达传感器等。在一些实施例中，接近传感器可用于检测用户接近显示器104(或对应于显示器104的位置或环境)，并检测对来自显示器104的投影图像202的用户输入。
110.在步骤4704处，控制器102投影图像202。在一些实施例中，控制器102可以投影来自显示器104的图像202。控制器102可以通过生成用于显示器104的光源108的一个或多个控制信号来投影图像202。光源108可以是显示器104内部的led、内部显示屏(例如，led、lcd等显示屏)。控制器102可以控制光源108向透镜200投射光。光源108可以通过模板308将该光投向透镜200。从光源108投射到透镜200的光可以在透镜200内部被反射和折射，以在显示器104外部(例如，在空间中)生成图像202。
111.在步骤4706处，控制器102检测用户输入。在一些实施例中，控制器102可以基于从传感器106接收的数据来检测用户输入。传感器106可以位于显示器104的内部，也可以位于显示器104的外部，等等。传感器106可以生成与用户的手、手指等相对于显示器104的位置相对应的传感器数据。在一些实施例中，传感器106既可以用于生成对应于用户输入的数据(例如，在步骤4706处)，也可以用于生成对应于用户在显示器104处的数据(例如，在步骤4702处)。传感器106可以将数据提供给控制器102，以检测用户输入。用户输入可以是选择按钮的图像202、沿着条部的图像202移动他们的手指等。控制器102可以从传感器106接收传感器数据。控制器102可以解析传感器数据以检测、确定或以其他方式识别用户输入。控制器102可以基于传感器数据确定用户的手或手指的位置。控制器102可以将所确定的用户手的位置与存储器中用于识别相应的用户输入的数据进行交叉引用。
112.在步骤4708处，控制器102生成一个或多个控制信号。在一些实施例中，控制器102生成用于卫生洁具(例如，水龙头1904、马桶2800、浴缸3500、淋浴器等)的阀的一个或多个阀控制信号。控制器102可以基于用户输入(例如，在步骤4706中检测到的用户输入)来生成阀控制信号。控制器102可以基于检测到的用户输入来生成阀控制信号，以打开阀、关闭阀、修改阀的相对位置等例如，用户可以将他们的手指推入投影图像202，并“按压”打开/关闭符号的投影图像202(例如，打开淋浴喷头或水龙头)。控制器102可以响应于检测到用户对打开/关闭符号的图像202的输入，生成阀门控制信号，以打开卫生洁具的阀。在用户随后“按下”打开/关闭符号的图像202的情况下，控制器102可以生成阀控制信号，以关闭卫生洁
具的阀。类似地，控制器102可以生成光控制信号，用于控制房间3000中的灯、智能镜300的侧灯302、马桶2800或浴缸3500的阀、如图32和图35所示的媒体源等。
113.如本文所使用的，术语“大致”、“大约”、“基本上”和类似的术语旨在具有与本公开主题所属领域的普通技术人员共同接受的用法相一致的广义含义。阅读本公开内容的本领域技术人员应该理解，这些术语旨在允许描述和要求保护的某些特征，而非将这些特征的范围限制在所提供的精确数值范围内。因此，这些术语应被解释为指示所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或变更被认为在所附权利要求中所述的公开内容的范围内。
114.应当注意的是，本文用来描述各种实施例的术语“示例性的”及其变体旨在表示这些实施例是可能的实施例的可能的示例、表示，或者图示(并且这些术语并非旨在这些实施例必然是非常或最高级的示例)。
115.如本文所用的术语“联接”及其各种变化是指两个构件彼此直接或间接地连接。这种联接可以是固定的(例如，永久的或固定的)或可移动的(例如，可拆卸的或可释放的)。这种连接可以通过两个构件相互直接联接来实现，两个构件通过单独的插入构件和相互联接的任何附加的中间构件彼此联接，或者两个构件通过与两个构件之一整体上形成为单个整体的插入构件彼此联接。如果“联接”或其变型由附加术语(例如，直接联接)来修饰，则上面提供的“联接”的一般定义由附加术语的简单语言含义来修饰(例如，“直接联接”是指两个构件的连接而没有任何单独的中间构件)，从而导致比上面提供的“联接”的一般定义更窄的定义。这样的联接可以是机械的、电气的或流体的。
116.如本文所使用的术语“或”是以其包含性含义(而不是排他性含义)使用的，因此当用于连接一列元素时，术语“或”意味着列表中的一个、一些或所有元素。除非另外特别说明，诸如短语“x、y和z中的至少一个”之类的连接性语言应当理解为标志一个元素可以是x，y，z中的任一个；x和y；x和z；y和z；或者x、y和z(即x、y和z的任意组合)。因此，除非另外指出，否则这种连接性语言通常并不意味着某些实施例要求至少一个x、至少一个y和至少一个z都存在。
117.这里对元素位置的引用(例如，“顶部”、“底部”、“上面”、“下面”)仅用于描述附图中各种元件的方向。应当注意的是，根据其他示例性实施例，各种元件的方位可以是不同的，并且这种变化旨在包含在本公开内容内。
118.用于实现结合本文公开的实施例描述的各种过程、操作、说明性逻辑、逻辑块、模块和电路的硬件和数据处理组件(例如控制器102)可以用通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)或其他可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立硬件组件或设计成执行本文描述的功能的它们的任意组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，或者任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如数字信号处理器和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与dsp内核的结合、或者任何其他这样的配置。在一些实施例中，特定的过程和方法可以由特定于给定功能的电路来执行。存储器(例如，存储器、存储单元、存储设备)可以包括用于存储数据和/或计算机代码的一个或多个设备(例如，rom，、只读存储器、闪存、硬盘存储器)，以完成或促进本公开中描述的各种过程、层和模块。存储器可以是或包括易失性存储器或非易失性存储器，并且可以包括数据库组件、目标代
码组件、脚本组件或用于支持本公开中描述的各种活动和信息结构的任何其他类型的信息结构。根据示例性实施例，存储器经由处理电路可通信地连接到处理器，并且包括用于执行(例如，通过处理电路或处理器)这里描述的一个或多个过程的计算机代码。
119.本公开设想了用于实现各种操作的任何机器可读介质上的方法、系统和程序产品。本公开的实施例可以使用现有的计算机处理器来实现，或者通过用于适当系统的专用计算机处理器来实现，为了这个或另一个目的而结合，或者通过硬连线系统来实现。本公开范围内的实施例包括程序产品，该程序产品包括用于携带或具有存储在其上的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这种机器可读介质可以是可由通用或专用计算机或其他具有处理器的机器访问的任何可用介质。举例来说，这种机器可读介质可以包括ram、rom、eprom、eeprom或其他光盘存储器、磁盘存储器或其他磁存储设备，或者可以用于以机器可执行指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码并且可以由通用或专用计算机或其他具有处理器的机器访问的任何其他介质。上述的组合也包括在机器可读介质的范围内。机器可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理机执行某一功能或一组功能的指令和数据。
120.尽管附图和描述可以说明方法步骤的特定顺序，但是这些步骤的顺序可以不同于所描绘和描述的，除非上面有不同的说明。此外，除非上面另有说明，否则两个或多个步骤可以同时执行或部分同时执行。这种变化可能取决于例如所选择的软件和硬件系统以及取决于设计者的选择。所有这些变化都在本公开的范围内。同样，所述方法的软件实现可以用标准编程技术来完成，该技术具有基于规则的逻辑和其他逻辑，以完成各种连接步骤、处理步骤、比较步骤和决策步骤。
121.重要的是要注意，各种示例性实施例中所示的系统的构造和设置仅是说明性的。另外，在一个实施例中公开的任何元件可以结合到本文所公开的任何其他实施例中或者和本文所公开的任何其他实施例一起使用。例如，图14所示实施例中的显示器的部件可以结合到图3中的智能镜300所示的示例性实施例中，以提供更低轮廓的智能镜300。尽管上文仅仅描述了可以在另一实施例中结合或利用的来自一个实施例的元件的一个示例，但是应当理解的是，各种实施例的其他元素还可以与本文公开的任何其他实施例结合或利用。