人体监测装置、智能坐便器及智能家用电器的制作方法

本发明涉及智能家用电器技术领域，具体涉及一种人体监测装置、一种智能坐便器及一种智能家用电器。

背景技术：

现有的智能家用电器中，如冰箱、空调甚至卫浴产品如坐便器等，能够自动检测是否有人活动或者有人靠近，只有在检测到有人活动或者靠近时，才会进入待机或者启动的工作状态。因此这一类智能家用电器中，配置有如下几种形式的传感器用于检测是否有人活动：

(1)PIR(Passive Infrared Detection：被动式红外探测器)，检测人体释放的红外线时确定有人活动；

(2)PSD(Position Sensitive detector：位置敏感器件)，主动发出红外线，根据是否有红外线反射回来，判断是否有人活动；

(3)微波传感器，类似雷达，主动发出微波信号，根据是否有微波反射回来，判断是否有人活动；

(4)超声波传感器，主动发射超声波信号，根据接收到的回波信号判断是否有人活动。

以上四种方式中，PIR在室温较高时，灵敏度差，无法准确检测到是否有人活动；而其余三种方式都需要主动发射信号，并检测反射回来的回波信号，所以功耗较大，而且功耗会随着检测距离、角度的增加而增加。长时间使用会造成电能的浪费。因此有必要改进以上缺陷。

技术实现要素：

本发明实施例旨在提供一种人体监测装置、智能坐便器及智能家用电器，以解决现有技术中的人体监测装置在高温时灵敏度差以及由于需要实时主动发射接收信号带来电能损失的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种人体监测装置，包括至少一个声音检测电路和控制器，其中：

所述声音检测电路，检测环境中的声音信号，并将所述声音信号转换为待分析的电信号；

所述控制器，接收所述声音检测电路发送的所述待分析的电信号，根据所述待分析的电信号确定所述环境中是否有人活动。

可选地，上述的人体监测装置中，所述声音检测电路为多个时，不同声音检测电路检测环境中不同方向上的声音信号。

可选地，上述的人体监测装置中，所述声音检测电路包括声音传感器，所述声音传感器检测环境中的声音信号，并将所述声音信号转换为所述待分析的电信号。

可选地，上述的人体监测装置中，所述声音检测电路包括声音传感器和信号调理电路；

所述声音传感器检测环境中的声音信号，并将所述声音信号转换为电信号；

所述信号调理电路，接收所述声音传感器发送的电信号，对所述电信号进行处理之后，得到所述待分析的电信号。

可选地，上述的人体监测装置中，所述控制器，解析得到所述待分析的电信号的频率及持续时间，在所述待分析的电信号的频率不固定或者持续时间小于设定时间阈值时，确定所述环境中有人活动。

可选地，上述的人体监测装置中，所述控制器，在所述待分析的电信号的频率固定且持续时间大于设定时间阈值，则确定所述环境中无人活动，所述待分析的电信号对应于环境中的背景噪声。

可选地，上述的人体监测装置中，还包括至少一个辅助传感器，所述控制器在确定环境中有人活动之后，发送第一控制指令以启动所述辅助传感器，所述辅助传感器检测是否有人进入其检测范围内。

可选地，上述的人体监测装置中，还包括至少一个辅助传感器：所述控制器，确定环境中有人活动之后，根据所述待分析的电信号确定人的活动范围，若活动范围在预设距离范围内，则发送第一控制指令以启动所述辅助传感器，所述辅助传感器检测是否有人进入其检测范围内。

可选地，上述的人体监测装置中，所述辅助传感器包括被动式红外探测器、位置敏感器件、微波传感器和超声波传感器中的至少一种；

所述辅助传感器，探测到有人进入其检测范围内后，发送用于表征人体接近的电信号至所述控制器。

可选地，上述的人体监测装置中，所述控制器在发送控制指令以启动所述辅助传感器之后，若在设定时间内未接收到所述辅助传感器发送的用于表征人体接近的电信号，则发送第二控制指令以关闭所述辅助传感器。

本发明实施例还提供一种智能坐便器，包括上述任一项的人体监测装置，其中：

所述人体监测装置中的控制器在确定环境中无人活动或者持续时间内无人进入辅助传感器的检测范围内时，控制坐便器进入低功耗状态。

可选地，上述的智能坐便器中，所述低功耗状态下，关闭坐便器的座圈加热功能和/或热水保温功能和/或辅助传感器的检测功能。

可选地，上述的智能坐便器中，所述控制器在确定环境中有人活动或者有人进入辅助传感器的检测范围内时，控制坐便器进入待用状态。

可选地，上述的智能坐便器中，所述待用状态下，开启坐便器的座圈加热功能和/或热水保温功能和/或辅助传感器的检测功能。

本发明实施例还提供一种智能家用电器，包括上述任一项所述的人体监测装置以及工作模块：

所述人体监测装置中的控制器在确定环境中无人活动或者持续时间内无人进入辅助传感器的检测范围内时，控制所述工作模块关闭或者进入节能状态。

可选地，上述的智能家用电器中，所述人体监测装置中的控制器，在确定环境中有人活动或者有人进入辅助传感器的检测范围内时，控制所述工作模块进入待机状态或使用状态。

与现有技术相比，本发明实施例提供的上述技术方案至少具有以下有益效果：

本发明实施例提供的人体监测装置、智能坐便器及智能家用电器，其中的人体监测装置包括至少一个声音检测电路和控制器，利用声音检测电路，检测环境中的声音信号并将声音信号转换为待分析的电信号，利用控制器根据所述待分析的电信号确定所述环境中是否有人活动。由于声音检测电路检测声音信号，属于被动式检测方式，无需实时发送信号以及接收回波信号，因此功耗可以较低，而且声音检测不受室温的影响，无论在什么环境下都可以保持较高的检测精度。相应地，采用了上述人体监测装置的智能坐便器、智能家用电器，可以获得较低的待机功耗，有效地节约电能。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述的人体监测装置的原理结构示意图；

图2为本发明一个实施例所述声音检测电路的电路原理示意图；

图3为本发明一个实施例所述的人体监测装置的原理结构示意图；

图4为本发明一个实施例所述不同声音检测电路检测到相同声源的声音时的波形；

图5为本发明一个实施例所述智能坐便器的结构示意图；

图6为本发明一个实施例所述智能家用电器的原理示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种人体监测装置，如图1所示，包括至少一个声音检测电路100和控制器200，其中：

所述声音检测电路100，检测环境中的声音信号，并将所述声音信号转换为待分析的电信号。所述控制器200，接收所述声音检测电路发送的所述待分析的电信号，根据所述待分析的电信号确定所述环境中是否有人活动。图1中的人体监测装置，采用了多个声音检测电路100，每一声音检测电路100将检测到的信号发送至控制器200。根据多个声音检测电路100检测的结果来判断是否有人活动，可以获得较高的精度，其中多个声音检测电路100可以用于检测多个方向上的声音信号。

上述方案中，声音检测电路100检测声音信号，属于被动式检测方式，无需实时发送信号以及接收回波信号，因此功耗可以较低，而且声音检测不受室温的影响，无论在什么环境下都可以保持较高的检测精度。

声音检测电路100可以通过如下方式实现：

方式一：采用声音传感器来实现，所述声音传感器可以为高灵敏度麦克风，所述声音传感器检测环境中的声音信号，并将所述声音信号转换为所述待分析的电信号，所述声音传感器将待分析的电信号发送至控制器200。

方式二：如图2，包括声音传感器101和信号调理电路102；所述声音传感器101检测环境中的声音信号，并将所述声音信号转换为电信号；所述信号调理电路102，接收所述声音传感器发送的电信号，对所述电信号进行处理之后，得到所述待分析的电信号。所述信号调理电路102可以对所述声音传感器101发送的电信号进行放大、滤波、过滤背景噪音和机械噪音等处理，以提高声音检测结果的准确性。另外，所述信号调理电路102可以独立设置、也可以集成在所述声音传感器101的内部或者集成在所述控制器200的内部。

上述方案中，所述控制器200根据每一声音检测电路100的检测结果进行分析，能够更准确地判断是否有人活动。而判断的标准，可以根据环境中是否有声音、声音信号的强弱、或者除了环境中的规律的固定频率的背景声音之外是否还有其他的声音。具体地，根据声音的特性和发生的次数，可以识别背景噪音，如：钟表的滴答声是一种固定频率出现的声音，且存在较长时间，而人活动出现的声音基本无规律，如：开关门的声音，脚步声等，根据此特性就可以判断是否为人为活动的声音。因此，所述控制器200解析得到所述待分析的电信号的频率及持续时间，在所述待分析的电信号的频率不固定或者持续时间小于设定时间阈值时，确定所述环境中有人活动，在所述待分析的电信号的频率固定且持续时间大于设定时间阈值，则确定所述环境中无人活动，所述待分析的电信号对应于环境中的背景噪声。一般情况下，环境中的声音超过门限阈值时，声音检测电路100会输出一个电信号，对于周期性的声音，声音检测电路100会周期性地输出电信号，所以根据声音检测电路100输出的电信号的频率即可得到环境中的声音是否为固定频率。而持续时间则可以根据电信号的持续时间来得到，例如当环境中的声音超过门限阈值时，声音检测电路100会输出一个与声音音量对应的电信号，否则声音检测电路100不输出电信号或者直接输出低电平信号，则控制器200可以根据声音检测电路100输出的与声音音量对应的电信号的持续时间来判断环境中声音的持续时间。上述的持续时间阈值可以由用户自行设定，或者由厂家在出厂时写入控制器200内。

优选地，如图3所示，上述方案中的人体监测装置，还包括至少一个辅助传感器300，所述控制器200在确定环境中有人活动之后，发送第一控制指令以启动所述辅助传感器300，所述辅助传感器300检测是否有人进入其检测范围内。所述辅助传感器300可以包括被动式红外探测器、位置敏感器件、微波传感器和超声波传感器中的至少一种，所述辅助传感器300，探测到有人进入其检测范围内后，发送用于表征人体接近的电信号至所述控制器200。因为辅助传感器300在室温较高时检测精度差，或者说需要实时的发送信号并接收回波信号以分析是否有人，功耗大。因此只有在通过声音检测之后确定环境中有人活动时，才启动辅助传感器300。由于高灵敏度的麦克风与辅助传感器300相比，能够检测更远距离、更大角度范围内的信号，而且即使隔着墙壁、门也能够检测到声音，因此具有更大的检测范围。当根据声音判断环境中无人活动时，可以关闭辅助传感器，避免造成电能的浪费，实现待机时的低功耗。当环境中有人活动时可以再开启辅助传感器，通过辅助传感器来判断人体是否靠近或者是否使用相应电器。

作为另一种方案，所述控制器200，在确定环境中有人活动之后，根据所述待分析的电信号确定人的活动范围，若活动范围在预设距离范围内，则发送第一控制指令以启动所述辅助传感器300，所述辅助传感器300检测是否有人进入其检测范围内。所述活动范围可以为声源与声音检测电路的距离，可以根据音量大小来计算。或者在有多个声音检测电路时，根据不同声音检测电路的检测结果来计算。例如，不同声音检测电路检测到频率和变化相同的声音时可以判断为同一声源的声音，如图4所示，声音检测电路A和B检测到的声音波形的频率和变化都相同，则可确定为同一声源，如果不同声音检测电路检测到的同一声源的幅度不同，则可根据幅度差别来判断声源距离，幅度差别大则距离近，幅度基本相同则距离远。当声源与声音检测电路距离较近时，开启辅助传感器300检测是否有人进入其检测范围内，即是否有人靠近相应电器或者使用相应电器。否则说明人的活动范围距离相应电器较远，无需启动辅助传感器300进行检测，以节约电能。

所述控制器200可以自动开启辅助传感器300，相应地也可以自动关闭辅助传感器300。所述控制器200在发送控制指令以启动所述辅助传感器300之后，若在设定时间内未接收到所述辅助传感器300发送的用于表征人体接近的电信号，则发送第二控制指令以关闭所述辅助传感器300。例如在出现某些声音如：音乐、风声、马路中的噪声时，可能判定为环境中有人活动，但一段时间后，仍无人靠近或使用设备，也可以将这类声音判为背景噪音，之后将辅助传感器300关闭，以降低待机功耗。

本实施例的上述方案，可以通过声音检测结果判断较远距离是否有人活动，能够应用于在低功耗控制等方面，例如在用户不活动或用户不在家的情况下令相关电器进入低功耗状态，减少能源消耗，在较远距离发现有人活动时，令相关电器进入待用状态。

实施例2

本实施例提供一种智能坐便器，包括实施例1所述的人体监测装置，其中：所述人体监测装置中的控制器在确定环境中无人活动或者持续时间内无人进入辅助传感器的检测范围内时，控制坐便器进入低功耗状态。在确定环境中有人活动或者有人进入辅助传感器的检测范围内时，控制坐便器进入待用状态。其中，所述低功耗状态下，关闭坐便器的座圈加热功能和/或热水保温功能和/或辅助传感器的检测功能。所述待用状态下，开启坐便器的座圈加热功能和/或热水保温功能和/或辅助传感器的检测功能。

如图5所示，智能坐便器包括座圈501，水箱502，座圈501配置有加热装置，水箱502配置加热保温装置。其中人体监测装置中的声音检测电路可以为坐便器内部不同位置和不同朝向的声音传感器，如图5中的第一声音传感器503和第二声音传感器504，控制器可以根据各个声音传感器采集到的音量大小、频率来处理声音。另外，声音检测电路可以安装在智能坐便器内部，也可以安装在智能坐便器外的附属部件中，附属部件包括但不限于遥控器、水箱、专门的检测模块，图5所示为声音检测电路置于水箱中的情况。为了保证智能坐便器的低待机功耗，当人体监测装置检测到房间内有声音，确定有人活动时，如脚步声音、开门声音等后启动辅助传感器(即现有技术中的PIR、PSD、微波传感器、超声波传感器等)判断人是否靠近坐便器。或者，当人体监测装置检测到房间内有声音，确定有人活动时，控制坐便器进入待用状态，打开座圈加热、水加热进行预热等。在家里无人或无人活动时，控制坐便器进入深度节能，关闭辅助传感器检测、座圈加热、水加热进行预热等耗电功能。当有人在其他房间活动时，退出深度节能，从而兼顾到节能和用户体验。

实施例3

本实施例提供一种智能家用电器，如图6所示，包括实施例1所述的人体监测装置以及工作模块：所述人体监测装置中的控制器在确定环境中无人活动或者持续时间内无人进入辅助传感器的检测范围内时，控制所述工作模块关闭或者进入节能状态。所述人体监测装置中的控制器，在确定环境中有人活动或者有人进入辅助传感器的检测范围内时，控制所述工作模块进入待机状态或使用状态。

所述家用电器可以为空调、电视机、空气净化器等，相应地工作模块可以分为关闭、节能、待机和使用状态。例如，电视机关闭状态时，机顶盒、电视机显示器、WIFI都处于关闭状态；节能状态时，可以令电视机显示器处于关闭状态，机顶盒或WIFI处于待机状态；待机状态时，机顶盒、电视机显示器、WIFI都处于待机状态，使用状态时，电视机显示器处于待机状态，机顶盒和WIFI处于开启状态。针对不同的家用电器，可能并不包括上述全部状态，而且对于上述状态的划分，也可以由用户根据自己的使用习惯和偏好进行自行设定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。