基于毫米波雷达的智能便器冲水阀水量控制方法及系统与流程

本申请涉及智能卫浴设备控制，尤其涉及一种基于毫米波雷达的智能便器冲水阀水量控制方法及系统。

背景技术：

1、现有便器感应冲水阀普遍采用单一红外传感检测人体存在，冲水参数为固定预设值。

2、单一红外传感抗干扰能力较差，易受环境温度、光线及遮挡物影响，存在误触发、漏冲水的缺陷，且无法识别用户的使用行为类型，不能区分不同使用场景的冲水需求。

3、固定冲水量与固定冲水时长的控制方式，无法匹配不同使用行为的清洁要求，既易造成水资源浪费，也可能出现冲水清洁效果不足的问题，无法实现精准节水的冲水控制。

技术实现思路

1、本申请提供了一种基于毫米波雷达的智能便器冲水阀水量控制方法及系统，旨在解决现有便器感应冲水阀普遍采用单一红外传感检测人体存在，冲水参数为固定预设值的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种基于毫米波雷达的智能便器冲水阀水量控制方法，所述方法包括：

3、通过毫米波雷达采集便器预设检测范围内的人体姿态数据与停留时长数据，通过红外传感器采集便器预设检测范围内的人体存在数据与距离数据；

4、对毫米波雷达采集的人体姿态数据、停留时长数据与红外传感器采集的人体存在数据、距离数据进行融合运算，识别用户的使用行为类别，根据使用行为类别统计用户的单次使用时长；

5、根据识别得到的使用行为类别与统计得到的单次使用时长，调用预设的水量优化模型，确定适配的冲水量参数与冲水时长参数；按照确定的冲水量参数与冲水时长参数生成冲水控制指令，将冲水控制指令发送至冲水阀执行单元，驱动冲水阀完成冲水操作。

6、在一些实施例中，所述通过毫米波雷达采集便器预设检测范围内的人体姿态数据与停留时长数据，包括：通过毫米波雷达向便器预设检测范围发射调频连续波信号，接收检测范围内人体反射的回波信号；对回波信号进行混频、滤波与模数转换处理，提取人体的微动特征与位置变化特征；根据微动特征与位置变化特征生成人体姿态数据，根据人体进入与离开检测范围的时间节点生成停留时长数据。

7、在一些实施例中，所述通过红外传感器采集便器预设检测范围内的人体存在数据与距离数据，包括：通过至少两组红外传感器向便器预设检测范围发射红外探测信号，接收检测范围内人体反射的红外反馈信号；根据红外反馈信号的有无生成人体存在数据，根据红外反馈信号的传播时长计算人体与便器的距离数值，生成距离数据。

8、在一些实施例中，所述对毫米波雷达采集的人体姿态数据、停留时长数据与红外传感器采集的人体存在数据、距离数据进行融合运算，识别用户的使用行为类别，包括：将人体存在数据与距离数据作为分析触发条件，当检测到人体进入预设距离范围且持续存在时，启动人体姿态数据的分析处理；提取人体姿态数据中的躯干俯仰角度、肢体动作频次与位置停留状态三类特征，将三类特征与预设的行为特征库进行匹配，根据匹配结果确定用户的使用行为类别。

9、在一些实施例中，所述根据使用行为类别统计用户的单次使用时长，包括：当识别出有效使用行为类别时，记录当前时刻作为使用起始时刻；持续检测人体存在数据与距离数据，当检测到人体离开预设检测范围时，记录当前时刻作为使用结束时刻；计算使用结束时刻与使用起始时刻的差值，生成用户单次使用时长。

10、在一些实施例中，所述根据识别得到的使用行为类别与统计得到的单次使用时长，调用预设的水量优化模型，确定适配的冲水量参数与冲水时长参数，包括：将使用行为类别与单次使用时长输入预设的水量优化模型；水量优化模型先根据使用行为类别匹配对应的基础水量档位与基础冲水时长，根据单次使用时长的数值大小在对应档位的可调范围内调整冲水量数值与冲水时长数值，生成最终的冲水量参数与冲水时长参数。

11、在一些实施例中，所述按照确定的冲水量参数与冲水时长参数生成冲水控制指令，包括：读取冲水量参数与冲水时长参数，将参数转换为冲水阀开度控制量与阀门开启时长控制量；将阀门开度控制量与阀门开启时长控制量封装为符合冲水阀通信协议的冲水控制指令。

12、在一些实施例中，所述将冲水控制指令发送至冲水阀执行单元，驱动冲水阀完成冲水操作，包括：通过有线通信链路将冲水控制指令发送至冲水阀执行单元；控制冲水阀执行单元根据冲水控制指令调节阀门开度，同时启动计时，当计时时长达到冲水时长参数对应数值时关闭阀门，完成单次冲水操作。

13、在一些实施例中，所述方法还包括：采集多组不同使用行为类别、不同使用时长对应的实际用水量样本数据；对样本数据进行去噪与归一化处理，建立使用行为类别、使用时长与冲水量、冲水时长的对应映射关系；基于对应映射关系生成初始水量优化模型，通过实际冲水数据持续迭代修正模型参数，形成最终的水量优化模型。

14、第二方面，本申请提供了一种基于毫米波雷达的智能便器冲水阀水量控制系统，所述系统包括：

15、数据采集单元，用于通过毫米波雷达采集便器预设检测范围内的人体姿态数据与停留时长数据，通过红外传感器采集便器预设检测范围内的人体存在数据与距离数据；

16、时长统计单元，用于对毫米波雷达采集的人体姿态数据、停留时长数据与红外传感器采集的人体存在数据、距离数据进行融合运算，识别用户的使用行为类别，根据使用行为类别统计用户的单次使用时长；

17、操作完成单元，用于根据识别得到的使用行为类别与统计得到的单次使用时长，调用预设的水量优化模型，确定适配的冲水量参数与冲水时长参数；按照确定的冲水量参数与冲水时长参数生成冲水控制指令，将冲水控制指令发送至冲水阀执行单元，驱动冲水阀完成冲水操作。

18、本发明通过毫米波雷达与红外传感器协同采集多维度检测数据，融合识别用户使用行为类别与单次使用时长，再通过水量优化模型自适应匹配冲水量参数与冲水时长参数，最终驱动冲水阀完成冲水操作，具备以下有益效果：

19、第一，采用毫米波雷达与红外传感融合的检测方式，结合人体姿态、停留时长、存在状态与距离信息进行综合判断，有效提升行为识别的准确性，降低环境干扰导致的误触发与漏冲水概率，提升冲水控制的可靠性。

20、第二，基于使用行为类别与使用时长自适应调整冲水参数，可针对不同使用场景输出适配的冲水强度与冲水时长，在保障冲水清洁效果的前提下，减少不必要的水资源消耗，实现精准节水。

21、第三，方法步骤逻辑连贯，可通过程序化指令稳定执行，能够直接适配现有便器冲水阀的硬件结构，便于实现产品的智能化升级。

22、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

1.一种基于毫米波雷达的智能便器冲水阀水量控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过毫米波雷达采集便器预设检测范围内的人体姿态数据与停留时长数据，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过红外传感器采集便器预设检测范围内的人体存在数据与距离数据，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对毫米波雷达采集的人体姿态数据、停留时长数据与红外传感器采集的人体存在数据、距离数据进行融合运算，识别用户的使用行为类别，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据使用行为类别统计用户的单次使用时长，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据识别得到的使用行为类别与统计得到的单次使用时长，调用预设的水量优化模型，确定适配的冲水量参数与冲水时长参数，包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照确定的冲水量参数与冲水时长参数生成冲水控制指令，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将冲水控制指令发送至冲水阀执行单元，驱动冲水阀完成冲水操作，包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

10.一种基于毫米波雷达的智能便器冲水阀水量控制系统，用于实现如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，包括：