[发明专利]一种基于FMCW的智能马桶冲水方法及智能马桶系统

权利要求书

1.一种基于FMCW的智能马桶冲水方法，其特征在于，所述方法基于智能马桶和微波传感器，所述方法包括：

根据预设的固定频率范围，控制微波传感器进行连续调频，向外发射发射电磁波；

当发射电磁波感应到使用者时，经使用者反射后产生反射电磁波，由微波传感器接收反射电磁波；

通过当前接收到的初始反射电磁波与调制后的当前发射电磁波，混频后得到中频信号；

对中频信号进行信号处理，得到使用者的频谱信息；其中，频谱信息包括频率信息、信号幅值信息和信号相位信息；

根据频谱信息，获取使用者动态信息，通过使用者动态信息判断使用者当前姿态，由使用者当前姿态选择不同的冲水模式。

2.根据权利要求1所述的基于FMCW的智能马桶冲水方法，其特征在于，所述根据频谱信息，获取使用者动态信息，通过使用者动态信息判断使用者当前姿态，由使用者当前姿态选择不同的冲水模式的步骤，具体包括：

根据频谱信息获取使用者动态信息，获取使用者当前姿态为站立姿态或入座姿态；

若使用者当前姿态为站立姿态，根据使用者的站立时长，判定是否为男士小便，并决定在使用者远离智能马桶后是否启动小冲水量模式进行冲水；

若使用者姿态为入座姿态，则在使用者远离智能马桶后，根据使用者入座时长，进行小冲水量模式或大冲水量模式进行冲水。

3.根据权利要求1所述的基于FMCW的智能马桶冲水方法，其特征在于，所述对中频信号进行信号处理，得到使用者的频谱信息的步骤，具体包括：

获取中频信号，对所述中频信号进行滤波放大，得到幅值放大的中频信号；

对幅值放大的中频信号进行数模转换，将模拟的中频信号进行转换，得到数字中频信号；

将数字中频信号进行快速傅里叶变换处理，得到使用者的频谱信息。

4.根据权利要求3所述的基于FMCW的智能马桶冲水方法，其特征在于，所述将数字中频信号进行快速傅里叶变换处理，得到使用者的频谱信息的步骤，具体包括：

预先设置采样频率，基于以下公式三，获取频率信息：

其中，F为采样频率，N为在一快速傅里叶变换周期中的采样点数，n为采样频点所对应的序号；

基于以下公式四，可以获得信号幅值信息：

θ_n＝arctan(y_n,x_n)，其中，其中，x_n为实部，y_n为虚部；

基于以下公式五，获取信号相位信息：

其中，N为在一快速傅里叶变换周期中的采样点数，n为采样频点所对应的序号；

基于预设的带宽与调制波形的周期，代入所述频率信息，通过以下公式二获取采样频率中各频点之间的距离信息：

其中，c为光速，F为采样频率，N为采样点数，n为频点对应的序号，T为调制波形的周期，B为带宽。

5.根据权利要求2所述的基于FMCW的智能马桶冲水方法，其特征在于，所述根据频谱信息获取使用者动态信息，获取使用者当前姿态为站立姿态或入座姿态的步骤，具体包括：

获取多个频谱信息，根据多个所述频谱信息，基于以下公式一获取待使用者的角度信息：

其中，l为反射电磁波之间的距离，R为接收天线之间的距离，λ为波长，Δα_n为多个反射电磁波之间的相位差；

根据所述角度信息，对使用者当前姿态进行空间三维检测，得到使用者动态信息；

根据所述使用者动态信息，判断使用者当前姿态。

6.根据权利要求5所述的基于FMCW的智能马桶冲水方法，其特征在于，所述根据所述角度信息，对使用者当前姿态进行空间三维检测，得到使用者动态信息的步骤，具体包括：

以所述微波传感器为原点建立空间坐标系；

根据使用者的多个平面角度信息和距离信息，获取使用者的定位信息；

根据使用者的定位信息，对使用者当前姿态进行空间三维检测，捕捉使用者动态信息。