[发明专利]一种智能马桶的人体检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种人体检测装置，特别是涉及一种智能马桶的人体检测装置，可以用来对人体是否靠近或离开马桶的状态进行有效检测，以实现马桶的智能化。

背景技术

马桶是人们日常生活用品之一，传统的马桶在使用过程中，比如，掀开马桶盖板，冲洗马桶或盖下马桶盖板等，都是需要使用者手动进行操作。随着人们生活水平的不断提高，以及科技的不断进步，人们对于日常生活用品的智能化水平的要求也在不断地提高。而一种智能马桶也开始逐渐走入了人们的生活中，这种智能马桶是通过人体检测装置对使用者是否靠近或离开马桶的状态进行检测，进而得到检测信号，然后再利用这种检测信号去驱动对应的执行机构动作，使得马桶盖板的掀起或盖下以及冲洗马桶都无须人工进行操作，从而实现了马桶使用过程的智能化。

这种智能马桶中，人体检测装置是实现马桶智能化的重要装置，如果人体检测装置不能准确地检测出使用者的使用状态，比如靠近或离开马桶状态等，就不能正确地驱动马桶对应的执行机构进行动作。

目前实现人体检测的方法主要有三种：PSD(Position Sensitive Device，位置敏感器件)、PIR(Passive infrared Detector，被动红外检测器)以及利用多普勒原理实现人体检测。

其中，PSD是主动式发射，可比较准确的检测出位置，但是容易受到周边环境和障碍物的影响而误检测；PIR通常通过检测人体辐射出来的红外线来识别人体，是一种运动传感器，但是容易受到温度等周边环境的影响。同时，PSD和PIR检测方式无法透过普通的塑料材质，通常需要另外开窗口以检测接收信号，这在一定程度上破坏了产品外观的完整性和协调性。

利用多普勒原理实现的人体检测，通过主动发出发射波，并且检测遇到障碍物反射回来的反射波来实现人体检测。该种方式通常采用超声波或者高频电磁波作为发射波。其中高频电磁波具有抗干扰性好，适应恶劣环境，可穿透塑料传输等多种优势，无需开窗即可实现人体检测，充分保证了产品外观的完整和协调性。

但是，现有的基于多普勒原理的人体检测装置，也还存在着容易误触发和可靠性不佳等弊端。

比如，日本专利JP4482301(B2)揭示了一种利用微波检测人体的装置。它设定了第一电平和第二电平两个电平值，其中第二电平高于第一电平。检测装置检测大于第一电平的多普勒信号的波数和第二电平的值，然后与预设的波数值和电平值做加减算术运算来最终判决使用者是接近还是离开。该方法可以检测是否有人体在移动，但因人体移动速度相对缓慢，周波数的变化量相对较小，不容易区分人体接近和离开的状态，存在误触发的可能性。

再比如，日本专利JP2004361355(A)揭示了另一种利用微波检测人体状态的方法。它是通过多普勒信号的波数和相位差关系来实现人体状态检测的。该方法实现较为复杂。其检测效果还不尽如人意。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种智能马桶的人体检测装置，充分利用了多普勒波形的特性，即在人体接近和离开微波传感器的时候，传感器输出的多普勒信号强度变化是有一定规律的；基于此，本发明采用了判断信号强度变化趋势，并且结合强度和频率的限制，达到更良好可靠的检测效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能马桶的人体检测装置，包括：

一微波传感器，用来向空间发射高频电磁波，接收该高频电磁波遇到障碍物后折回的反射波，并将接收波和发射波混频后输出一个具有中频信号特征的多普勒信号；

一低通滤波器，用来滤除多普勒信号中的噪声以及信号处理过程中的噪声；

一数控增益可调放大器，用来对微弱的多普勒信号进行放大处理；

一整形电路，该整形电路对变化缓慢或不规则的信号整形，同时剔除输入信号中的干扰信号；

一控制器，用来进行多普勒信号的频率检测和多普勒信号的幅值检测，并根据多普勒信号的波形趋势，结合预先确定的幅值和频率条件来判断出人体的行为状况，根据不同的行为状况输出对应的控制信号；该控制器还输出信号以对数控增益可调放大器的增益进行自动调整；