一种基于毫米波的马桶控制方法、系统、马桶技术方案

本发明专利技术涉及一种基于毫米波的马桶控制方法、系统、马桶，包含以下步骤：S1，通过雷达发射中频信号并接收反射回的中频信号，根据所述反射回的中频信号计算并判断是否有目标靠近，若是则进入下一步骤；S2，根据所述反射回的中频信号计算当前帧中所述目标的速度权重；S3，重复若干次步骤S2，获取多帧的速度权重，根据多帧的所述速度权重计算并得到目标的轨迹速度权重，判断是否存在用户手势，若是则进入下一步骤；S4，计算用户手势数据，判断所述用户手势数据是否与手势模版数据的相匹配，若是则控制马桶做出相应的动作。马桶做出相应的动作。马桶做出相应的动作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于毫米波的马桶控制方法、系统、马桶


[0001]本专利技术涉及马桶领域，具体指有一种基于毫米波的马桶控制方法一种基于毫米波的马桶控制方法、系统、马桶。

技术介绍

[0002]毫米波一般是指频率在30G～300GHz的电磁波，具有体积小、成本低、抗干扰性强、保护隐私、不受天气环境温度影响等优点，在智能家居和智能终端的应用具有巨大的潜力。
[0003]随着智能家居技术的发展和人们对卫生的重视，市场上出现了多类非接触式马桶，例如基于摄像头图像的非接触式马桶、基于红外的非接触式马桶。基于摄像头图像的非接触式马桶存在以下缺点：1)成本高：此类方案一般采用人工智能(AI)去识别，需要高性能的处理器；2)对环境有要求：容易受到光线变化的影响；3)信息安全：存在隐私泄露的风险。基于红外的非接触是马桶存在以下缺点：1)温度敏感：受温度的影响，功能不稳定；2)马桶需要开孔，影响美观；3)探测区域较窄。
[0004]针对上述的现有技术存在的问题设计一种基于毫米波的马桶控制方法、系统、马桶是本专利技术研究的目的。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术在于提供一种基于毫米波的马桶控制方法、系统、马桶，能够有效解决上述现有技术存在的问题。
[0006]本专利技术的技术方案是：
[0007]一种基于毫米波的马桶控制方法，包含以下步骤：
[0008]S1，通过雷达发射中频信号并接收反射回的中频信号，根据所述反射回的中频信号计算并判断是否有目标靠近，若是则进入下一步骤；
[0009]S2，根据所述反射回的中频信号计算当前帧中所述目标的速度权重；
[0010]S3，重复若干次步骤S2，获取多帧的速度权重，根据多帧的所述速度权重计算并得到目标的轨迹速度权重，判断是否存在用户手势，若是则进入下一步骤；
[0011]S4，计算用户手势数据，判断所述用户手势数据是否与手势模版数据的相匹配，若是则控制马桶做出相应的动作。
[0012]进一步地，每帧所述中频信号至少包含若干个chirp信号，所述根据所述反射回的中频信号计算并判断是否有目标靠近，若是则进入下一步骤包括：
[0013]对每个所述chirp信号进行FFT运算，得到所述目标的距离信息；
[0014]对第一个距离维进行FFT运算，得到所述目标的速度索引和对应的幅值；
[0015]计算多帧的所述幅值的方差，当方差大于第一阈值时，判定为有目标靠近并进入下一步骤。
[0016]进一步地，所述根据所述反射回的中频信号计算当前帧中所述目标的速度权重包括：
[0017]通过公式(1)，根据所述反射回的中频信号计算当前帧中所述目标的速度权重wv；
[0018][0019]其中A
i
表示幅值，V
i
表示速度，i代表速度索引。
[0020]进一步地，所述用户手势数据包括用户手势二值化数据，步骤S4中，所述计算用户手势数据包括：
[0021]对每帧的速度维的幅值进行二值化处理，生成每帧的二值化数据；
[0022]将多帧的二值化数据组成二值图作为所述用户手势二值化数据。
[0023]进一步地，所述对每帧的速度维的幅值进行二值化处理包括：
[0024]将所述对每帧的速度维的幅值高于第二阈值的索引幅值置为1，低于第二阈值的索引幅值置为0；
[0025]其中，所述第二阈值＝对应帧的速度维索引段的中间区域的均值x100。
[0026]进一步地，所述判断所述用户手势数据是否与手势模版数据的相匹配包括：
[0027]S4.1，通过公式(2)计算所述用户手势二值化数据与预存的手势模版二值化数据的相关性，若所述相关性大于第三阈值则判定为存在特定手势；
[0028][0029]其中，X表示用户手势二值化数据中的当前的二值图数据，Y为预存的手势模版二值化数据，i表示索引，n表示X的数据长度，θ代表向量X、Y之间的夹角。
[0030]进一步地，步骤S3中，所述根据多帧的所述速度权重计算并得到目标的轨迹速度权重，判断是否存在用户手势，若是则进入下一步骤包括：
[0031]获取每帧的加权速度；
[0032]将多帧的所述加权速度组成向量数据作为用户手势加权速度数据；
[0033]计算所述用户手势加权速度数据与手势模版加权速度数据的相似度并判断是否存在用户手势。
[0034]进一步地，所述计算所述用户手势加权速度数据与手势模版加权速度数据的相似度并判断是否存在用户手势包括：
[0035]通过公式(3)计算所述用户手势加权速度数据与手势模版加权速度数据的相似度，若所述相似度大于第四阈值则判定为存在用户手势；
[0036][0037]其中，A表示用户手势加权速度数据，B表示手势模版加速度数据，μA和σA分别为A的均值和标准差，μB和σB分别为B的均值和标准差，ρ(A，B)表示A和B两者的Pearson相关系数。
[0038]一种基于毫米波的马桶控制系统，用于执行所述的一种基于毫米波的马桶控制方法，包括以下模块：
[0039]中频信号收发模块，用于通过雷达发射中频信号并接收反射回的中频信号，根据
所述反射回的中频信号计算并判断是否有目标靠近；
[0040]速度权重计算模块，用于根据所述反射回的中频信号计算当前帧中所述目标的速度权重；
[0041]用户手势数据计算模块，用于获取多帧的速度权重，根据多帧的所述速度权重计算并得到目标的轨迹速度权重，判断是否存在用户手势，若是则进入下一步骤；
[0042]判断模块，用于计算用户手势数据，判断所述用户手势数据是否与手势模版数据的相匹配，若是则控制马桶做出相应的动作。
[0043]一种马桶，包含所述的一种基于毫米波的马桶控制系统。
[0044]因此，本专利技术提供以下的效果和/或优点：
[0045]本专利技术通过对目标的速度权重计算得到目标的轨迹速度权重，并初步判断是否存在用户的可疑手势，再通过用户手势数据确定是否存在特定手势，从而实现了基于毫米波对马桶进行控制。可以较好的过滤非特定手势，从而提高对特定手势的识别准确率，减少了现有技术对毫米波数据计算量大等要求，从而降低毫米波计算所基于的硬件的成本，无需采用高处理器性能。
[0046]本专利技术提供的方法，只需要一发一收毫米波即可实现，无需复杂的天线设计。
[0047]本专利技术通过公式(2)计算所述用户手势二值化数据与预存的手势模版二值化数据的相关性，可以直观地判断所述用户手势数据是否与手势模版数据的相关性数据。
[0048]本专利技术通过公式(3)计算所述用户手势加权速度数据与手势模版加权速度数据的相似度，可以直观地判断是否存在用户手势。
[0049]应当明白，本专利技术的上文的概述和下面的详细说明是示例性和解释性的，并且意在提供对如要求保护的本专利技术的进一步的解释。
附图说明
[0050]图1为实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波的马桶控制方法，其特征在于：包含以下步骤：S1，通过雷达发射中频信号并接收反射回的中频信号，根据所述反射回的中频信号计算并判断是否有目标靠近，若是则进入下一步骤；S2，根据所述反射回的中频信号计算当前帧中所述目标的速度权重；S3，重复若干次步骤S2，获取多帧的速度权重，根据多帧的所述速度权重计算并得到目标的轨迹速度权重，判断是否存在用户手势，若是则进入下一步骤；S4，计算用户手势数据，判断所述用户手势数据是否与手势模版数据的相匹配，若是则控制马桶做出相应的动作。2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波的马桶控制方法，其特征在于：每帧所述中频信号至少包含若干个chirp信号，所述根据所述反射回的中频信号计算并判断是否有目标靠近，若是则进入下一步骤包括：对每个所述chirp信号进行FFT运算，得到所述目标的距离信息；对第一个距离维进行FFT运算，得到所述目标的速度索引和对应的幅值；计算多帧的所述幅值的方差，当方差大于第一阈值时，判定为有目标靠近并进入下一步骤。3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波的马桶控制方法，其特征在于：所述根据所述反射回的中频信号计算当前帧中所述目标的速度权重包括：通过公式(1)，根据所述反射回的中频信号计算当前帧中所述目标的速度权重wv；其中A
i
表示幅值，V
i
表示速度，i代表速度索引。4.根据权利要求3所述的一种基于毫米波的马桶控制方法，其特征在于：所述用户手势数据包括用户手势二值化数据，步骤S4中，所述计算用户手势数据包括：对每帧的速度维的幅值进行二值化处理，生成每帧的二值化数据；将多帧的二值化数据组成二值图作为所述用户手势二值化数据。5.根据权利要求4所述的一种基于毫米波的马桶控制方法，其特征在于：所述对每帧的速度维的幅值进行二值化处理包括：将所述对每帧的速度维的幅值高于第二阈值的索引幅值置为1，低于第二阈值的索引幅值置为0；其中，所述第二阈值＝对应帧的速度维索引段的中间区域的均值x100。6.根据权利要求4所述的一种基于毫米波的马桶控制方法，其特征在于：所述判断所述用户手势数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰洪祥，张谅，
申请(专利权)人：厦门精益远达智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：