一种双通道脉冲控制感应系统，方法及感应装置与流程

1.本发明涉及智能卫浴/智能马桶的手势控制技术领域，尤其是涉及一种双通道脉冲控制感应系统，方法及感应装置。


背景技术：

2.市面上的智能马桶具有雷达手势感应功能，这种智能马桶实现的功能是：当使用者需要控制智能马桶的座圈和上盖板开关时，分别需要用手势来控制上盖板和坐垫圈的开关，将上盖板和坐垫圈分别打开或是关闭，使用者需要抬起手在智能马桶雷达感应区域内挥手，智能马桶内嵌的雷达模组就会做出相应的开关动作和反应。
3.但是，这种内嵌于马桶箱体内的雷达感应模组有着明显的不足：安装于智能马桶箱体内部的感应雷达，一般采用24ghz频率的雷达阵列，发射功率达到了10~20dbm，强大的发射功率虽然解决了雷达信号穿透马桶陶瓷壳体、雷达控制盒壳体、马桶上盖板竖起状态壳体、马桶座垫圈竖起时状态部分的遮挡，但同时也增加了雷达控制盒内复杂的电磁环境干扰，影响了进行人体手势动作信号的高信噪比识别，复杂化了控制智能马桶的手势操作。同时，对于狭小、使用环境结构复杂的浴室间，所发射的高频信号与所反射的识别信号发生了难以预测的变化，导致的结果是使用者手势识别准确率下降，误动作常发，翻盖/翻圈的控制动作频繁操作，这一现象对采用雷达方式进行马桶智能控制的方案产生直接的、难以分析解决的困扰。
4.伴随着雷达信息系统逐渐被广泛应用，也不少厂家着眼于将雷达信息系统应用于智能家居/智能卫浴控制开关控制上，尤其是智能马桶的简单可靠操作和使用。要求这些硬件平台的硬件成本不高，适用于普通的消费者常规简单操作和使用，而且采用的硬件平台实用可靠，控制应用算法也要比较简单容易实现，需要mcu有一定的算力即可，满足消费者日常需求。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明提出一种双通道脉冲控制感应系统，方法及感应装置，利用雷达模块的动目标识别功能，通过两个雷达模块的组合方式，实现系统的多种输出，最终实现多种工作模式的识别与控制。
6.具体的，所述一种双通道脉冲控制感应系统，至少包括：双通道逻辑控制单元，参数控制器，第一雷达模块和第二雷达模块，其中，所述参数控制器通过串口与双通道逻辑控制单元连接，用于设置所述第一雷达模块和第二雷达模块的控制参数；当参数控制器接收到串口命令，主控制器同时把参数传给第一雷达模块和第二雷达模块，对雷达模块的参数进行更改。
7.优选的，第一雷达模块和第二雷达模块采用 9.85ghz 的 x 波段雷达模组，用于进行手势动作状态的识别，当识别有手势动作发生时，则输出高电平，并持续t秒。
8.所述双通道逻辑控制单元获取所述第一雷达模块和第二雷达模块的输出信号，根
据所述输出信号切换至对应的工作模式。
9.其中，所述第一雷达模块和第二雷达模块的控制参数，至少为在所述第一雷达模块和第二雷达模块的检测空间范围内，对应雷达模组输出特征信号的持续时长和感应到的动目标运动速度。
10.检测范围即所述第一雷达模块和第二雷达模块所检测的区域，在该区域内若存在手势动作变化，则雷达信号接收端会接收到反射回波，从而实现对手势动作状态的检测。
11.输出信号持续时长t则是根据实际应用场景需要进行设置的时长，但不限于此，根据所述第一雷达模块和第二雷达模块所检测的区域大小以及手势动作变化的运动速度进行设置。
12.当手势动作的运动速度较慢时，对应的动目标的运动时间变长，则需对应修改输出信号持续时长t。
13.优选的，所述输出信号至少为高电平信号和低电平信号其中，所述双通道逻辑控制单元根据所述输出信号切换至对应的工作模式，还包括：令第一雷达模块输出高电平信号时间点为t1，输出低电平信号时间点为t2；令第二雷达模块先输出高电平时间点为t3，输出低电平信号时间为点t4；若t1早于t3，且时间差为t1，同时t2早于t4，且时间差为t2，判断所述t1和t2是否均在预设值范围内，若是，则所述双通道逻辑控制单元out1输出检测结果为高电平，启动第一工作模式；否则，输出检测结果为低电平，保持休眠状态。
14.所述双通道逻辑控制单元根据所述输出信号切换至对应的工作模式，还进一步包括：若t3早于t1，且时间差为t1’，同时t4早于t2，且时间差为t2’，判断所述t1’和t2’是否均在预设值范围内，若是，则所述双通道逻辑控制单元out2输出检测结果为高电平，启动第二工作模式；否则，输出检测结果为低电平，保持休眠状态。
15.优选的，所述第一雷达模块和第二雷达模块均采用 9.85ghz 的 x 波段雷达模组，但不限于此。当检测范围存在动目标时，则产生高电平信号，并持续t时间后，恢复至低电平信号。
16.作为另一优选的，本发明还提出一种双通道脉冲控制感应方法，包括以下步骤：s1：分别定义第一雷达模块和第二雷达模块的控制参数；s2：分别采集所述第一雷达模块和第二雷达模块的输出信号；s3：根据所述输出信号，获得双通道逻辑控制单元的输出检测结果，根据所述输出检测结果切换至对应的工作模式。
17.优选的，所述步骤s3，还包括：令第一雷达模块输出高电平信号时间点为t1，输出低电平信号时间点为t2；令第二雷达模块先输出高电平时间点为t3，输出低电平信号时间点为t4；若t1早于t3，且时间差为t1，同时t2早于t4，且时间差为t2，判断所述t1和t2是否均小于预设值，若是，则所述双通道逻辑控制单元out1输出检测结果为高电平，启动第一工作模式；否则，输出检测结果为低电平，保持休眠状态。
18.进一步的，所述步骤s3，还包括：若t3早于t1，且时间差为t1’，同时t4早于t2，且时间差为t2’，判断所述t1’和t2’是否均小于另一预设值，若是，则所述双通道逻辑控制单元out2输出检测结果为高电平，启动第二工作模式；否则，输出检测结果为低电平，保持休眠状态。
19.作为另一优选的，本发明还提出一种感应装置，至少包括：如上所述的双通道脉冲控制感应系统。
20.以及分别与所述双通道脉冲差组合方式的输出控制感应系统的双通道逻辑控制单元out1和双通道逻辑控制单元out2连接的第一动作控制电路和第二动作控制电路；当所述第一动作控制电路接收到信号为高电平时，启动第一动作控制电路，进入工作模式，导通与所述第一动作控制电路连接的第一电器；当所述第一动作控制电路接收到信号为低电平时，切断第一动作控制电路，第一电器暂停工作；当所述第二动作控制电路接收到信号为高电平时，启动第二动作控制电路，进入工作模式，导通与所述第二动作控制电路连接的第二电器；当所述第二动作控制电路接收到信号为低电平时，切断第二动作控制电路，第二电器暂停工作。
21.优选的，所述第一雷达模块和第二雷达模块分别内嵌放置于智能马桶坐垫圈的左边沿处和右边沿处；设定所述第一雷达模块和第二雷达模块的检测空间范围为坐垫圈关闭时垂直向上区域；当所述第一雷达模块和第二雷达模块检测空间范围内出现手势动作时，产生对应的输出信号，并根据控制参数，将所对应雷达模块输出特征信号的持续时长和感应到的手势动作运动速度发送至双通道逻辑控制单元。
22.当所述第一电路一端连接第一电器智能马桶上盖板，第二电路一端连接第二电器智能马桶坐垫圈，则当第一电路接收到信号为高电平时，第一电器智能马桶上盖板打开，否则，第一电器智能马桶上盖板关闭。同理，当第二电路接收到信号为高电平时，第二电器智能马桶坐垫圈打开，否则，第二电器智能马桶坐垫圈关闭。
23.综上所述，本发明提供一种双通道脉冲控制感应系统，方法及感应装置，包括双通道逻辑控制单元，参数控制器，第一雷达模块和第二雷达模块，通过定义第一雷达模块和第二雷达模块的控制参数，并采集所述第一雷达模块和第二雷达模块的输出信号，由双通道逻辑控制单元根据所述输出信号，获得输出检测结果，根据所述输出检测结果切换至对应的工作模式。
24.本发明的技术效果至少包括：1. 利用双通道雷达模块的对手势动作时间脉冲差的识别功能，通过两个雷达模块的组合方式，实现系统的多种输出，比如识别向左或者向右的连续手势动作，分别完成智能马桶上盖板和坐垫圈的开启和关闭，开发成本低，明显改善智能马桶在无接触模式要求下的智能控制成功率，提高用户体验感和便捷性。
25.2. 对使用者挥手动作进行具体化的场景定义，用双通道雷达模组对使用者手势动作触发的先后次序，来代替比较复杂的功能算法，实现了用比较简单、可靠的挥手方向手势动作，对智能马桶上盖板和坐垫圈的应用控制。
附图说明
26.图1为本发明实施例中的一种双通道脉冲控制感应系统示意图。
27.图2为本发明实施例中的一种双通道脉冲控制感应方法的流程图。
28.图3为本发明实施例中的第一工作模式启动原理示意图。
29.图4为本发明实施例中的第二工作模式启动原理示意图。
30.图5为本发明专利实施例中的第一雷达模块和第二雷达模块在马桶坐垫圈安装位置示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。
32.为解决上述问题，在本发明实施例中，根据所采集所述第一雷达模块和第二雷达模块的输出信号，获得双通道逻辑控制单元的输出检测结果，根据所述输出检测结果切换至对应的工作模式为第一工作模式或者第二工作模式，从而实现系统的多种控制输出和工作模式切换，提高用户体验。
33.为使本发明实施例的上述目的、特征和有益效果能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
34.为了便于理解，参照图1，给出了本发明实施例中的一种双通道脉冲控制感应系统示意图，下面结合图1，对本发明实施例提供的一种双通道脉冲控制感应系统进行说明。
35.具体的，所述一种双通道脉冲控制感应系统，至少包括：双通道逻辑控制单元，参数控制器，第一雷达模块和第二雷达模块，其中，所述参数控制器通过串口与双通道逻辑控制单元连接，用于设置所述第一雷达模块和第二雷达模块的控制参数；当参数控制器接收到串口命令，主控制器同时把参数传给第一雷达模块和第二雷达模块，对雷达模块的参数进行更改。
36.优选的，第一雷达模块和第二雷达模块采用 9.85ghz 的 x 波段雷达模组，用于进行手势动作状态的识别，当识别有手势动作发生时，则输出高电平，并持续t秒。
37.所述双通道逻辑控制单元获取所述第一雷达模块和第二雷达模块的输出信号，根据所述输出信号切换至对应的工作模式。
38.其中，所述第一雷达模块和第二雷达模块的控制参数，至少为在所述第一雷达模块和第二雷达模块的检测空间范围内，对应雷达模组输出特征信号的持续时长和感应到的动目标运动速度。
39.检测范围即所述第一雷达模块和第二雷达模块所检测的区域，在该区域内若存在手势动作变化，则雷达信号接收端会接收到反射回波，从而实现对手势动作状态的检测。
40.输出信号持续时长t则是根据实际应用场景需要进行设置的时长，但不限于此，根据所述第一雷达模块和第二雷达模块所检测的区域大小以及手势动作变化的运动速度进行设置。
41.当手势动作的运动速度较慢时，对应的动目标的运动时间变长，则需对应修改输
出信号持续时长t。
42.优选的，所述输出信号至少为高电平信号和低电平信号其中，所述双通道逻辑控制单元根据所述输出信号切换至对应的工作模式，还包括：令第一雷达模块输出高电平信号时间点为t1，输出低电平信号时间点为t2；令第二雷达模块先输出高电平时间点为t3，输出低电平信号时间为点t4；若t1早于t3，且时间差为t1，同时t2早于t4，且时间差为t2，判断所述t1和t2是否均在预设值范围内，若是，则所述双通道逻辑控制单元out1输出检测结果为高电平，启动第一工作模式；否则，输出检测结果为低电平，保持休眠状态。
43.所述双通道逻辑控制单元根据所述输出信号切换至对应的工作模式，还进一步包括：若t3早于t1，且时间差为t1’，同时t4早于t2，且时间差为t2’，判断所述t1’和t2’均在预设值范围内，若是，则所述双通道逻辑控制单元out2输出检测结果为高电平，启动第二工作模式；否则，输出检测结果为低电平，保持休眠状态。
44.优选的，所述第一雷达模块和第二雷达模块均采用 9.85ghz 的 x 波段雷达模组，但不限于此。当检测范围存在动目标时，则产生高电平信号，并持续t时间后，恢复至低电平信号。
45.作为另一优选的，参照图2，本发明还提出一种双通道脉冲控制感应方法，包括以下步骤：s1：分别定义第一雷达模块和第二雷达模块的控制参数；s2：分别采集所述第一雷达模块和第二雷达模块的输出信号；s3：根据所述输出信号，获得双通道逻辑控制单元的输出检测结果，根据所述输出检测结果切换至对应的工作模式。
46.优选的，所述步骤s3，还包括：令第一雷达模块输出高电平信号时间点为t1，输出低电平信号时间点为t2；令第二雷达模块先输出高电平时间点为t3，输出低电平信号时间点为t4；若t1早于t3，且时间差为t1，同时t2早于t4，且时间差为t2，判断所述t1和t2是否在预设值范围内，若是，则所述双通道逻辑控制单元out1输出检测结果为高电平，启动第一工作模式；否则，输出检测结果为低电平，保持休眠状态。
47.进一步的，所述步骤s3，还包括：若t3早于t1，且时间差为t1’，同时t4早于t2，且时间差为t2’，判断所述t1’和t2’是否在预设值范围内，若是，则所述双通道逻辑控制单元out2输出检测结果为高电平，启动第二工作模式；否则，输出检测结果为低电平，保持休眠状态。
48.作为另一优选的，本发明还提出一种感应装置，至少包括：如上所述的双通道脉冲控制感应系统。
49.以及分别与所述双通道脉冲差组合方式的输出控制感应系统的双通道逻辑控制单元out1和双通道逻辑控制单元out2连接的第一电路和第二电路。
50.当所述第一电路接收到信号为高电平时，启动第一电路，进入工作模式，导通与所述第一电路连接的第一电器。
51.当所述第一电路接收到信号为低电平时，切断第一电路，第一电器暂停工作。
52.当所述第二电路接收到信号为高电平时，启动第二电路，进入工作模式，导通与所述第二电路连接的第二电器。
53.当所述第二电路接收到信号为低电平时，切断第二电路，第二电器暂停工作。
54.优选的，优选的，所述第一雷达模块和第二雷达模块分别内嵌放置于智能马桶坐垫圈的左边沿处和右边沿处；设定所述第一雷达模块和第二雷达模块的检测空间范围为坐垫圈关闭时垂直向上区域；当所述第一雷达模块和第二雷达模块检测空间范围内出现手势动作时，产生对应的输出信号，并根据控制参数，将所对应雷达模块输出特征信号的持续时长和感应到的手势动作运动速度发送至双通道逻辑控制单元。
55.优选的，当所述第一电路一端连接第一电器智能马桶上盖板，第二电路一端连接第二电器智能马桶坐垫圈，则当第一电路接收到信号为高电平时，第一电器智能马桶上盖板打开，否则，第一电器智能马桶上盖板关闭。同理，当第二电路接收到信号为高电平时，第二电器智能马桶坐垫圈打开，否则，第二电器智能马桶坐垫圈关闭。
56.在另一具体实施中，如图3所示，当第一雷达模块早于第二雷达模块t1’输出高电平，并早于第二雷达模块t1’输出低电平，则双通道逻辑控制单元out输出高电平，判断为由左向右挥手。反之，如图4所示，当第二雷达模块早于第一雷达模块t2’输出高电平，并早于第二雷达模块t2’输出低电平，则双通道逻辑控制单元out输出高电平，判断为由右向左挥手。
57.在另一具体实施中，如图5所示，为第一雷达模块和第二雷达模块在马桶坐垫圈安装位置示意图。其中，1-第一雷达模块；2-第二雷达模块；3-坐垫圈上表面。所示第一雷达模块和第二雷达模块在所述坐垫圈上表面的检测区域有部分重合区域。当人站在马桶旁，挥手从左到右时，第一雷达模块提前检测到手势，即提前输出高电平，挥手到右侧时，第二雷达模块后输出高电平，则触发第一电路，进入工作模式。反之，若手势从右到左，则第二雷达模块先检测到手势，即提前输出高电平，挥手到左侧时，第一雷达模块后输出高电平，则触发第二电路。利用第一雷达模块和第二雷达模块对不同方向挥手探测感应触发的脉冲时序差异，实现对第一电路和第二电路不同工作状态的控制。
58.作为另一优选的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，该程序被处理器执行时实现如上所述一种双通道脉冲控制感应方法的步骤。
59.作为另一优选的，本发明还提出一种电子设备，包括：所述的计算机可读存储介质；以及一个或者多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序，所述电子设备至少安装于任一照明系统中，或ecu的mcu或soc端，用于执行特定工作模式或电路的双通道脉冲控制感应方法。
60.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一
部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
61.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
62.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
63.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
64.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。