[发明专利]微波感应器及智能马桶

权利要求书

1.一种微波感应器，其特征在于，所述微波感应器设置于马桶的陶瓷体内，其包括：

微波收发单元，向探测区域发送微波信号并接收至少三个方向的反射信号，所述反射信号为所述微波信号经由所述探测区域内的障碍物反射后得到；其中的至少三个方向的反射信号不在同一平面中；

信号处理单元，获取所述微波收发单元发送的所述反射信号；当所述反射信号的功率处于目标反射功率范围时，确定所述障碍物为目标；根据具有上下位置关系的至少两个反射信号确定所述目标的俯仰角度，根据具有水平位置关系的至少两个反射信号确定所述目标的方位角度；根据所述目标的功率变化信息、俯仰角度变化信息和方位角度变化信息确定目标所执行的动作，输出与目标动作相对应的圈盖控制信号，所述圈盖控制信号用于控制座圈以及盖板的开闭；

所述目标执行的动作为靠近马桶时，所述圈盖控制信号用于控制所述盖板打开；所述目标执行的动作为抬脚时，所述圈盖控制信号用于控制所述座圈打开；所述目标执行的动作为使用后远离马桶时，所述圈盖控制信号用于控制所述座圈和所述盖板关闭。

2.根据权利要求1所述的微波感应器，其特征在于，所述微波收发单元包括：微波收发芯片以及与其连接的发射天线、第一接收天线、第二接收天线和第三接收天线，所述第一接收天线和所述第二接收天线具有上下位置关系，所述第二接收天线和所述第三接收天线具有水平位置关系；其中：

所述微波收发芯片经所述发射天线发射所述微波信号；所述发射天线，其辐射范围的方位角在±F1°的范围内，F1°＜90°，其辐射范围的俯仰角在±F2°范围内，F2°＜90°；

所述微波收发芯片，经所述第一接收天线接收第一反射信号，经所述第二接收天线接收第二反射信号，经所述第三接收天线接收第三反射信号。

3.根据权利要求2所述的微波感应器，其特征在于，所述信号处理单元包括中频放大模块和处理控制模块，所述处理控制模块包括模数转换子模块、待检数据生成子模块、目标检测子模块和目标判别子模块；其中：

所述处理控制模块与所述微波收发芯片的调制输入端连接，用于控制所述微波收发芯片将所述第一反射信号、所述第二反射信号和所述第三反射信号处理为三组中频信号，每一组中频信号中均包括振幅中频信号和相位中频信号；

所述中频放大模块与所述微波收发芯片的输出端连接，用于将三组所述中频信号放大处理后得到三组复信号；

所述模数转换子模块与所述中频放大模块的输出端连接，用于将所述三组复信号转换为三组数字信号；

所述待检数据生成子模块与所述模数转换子模块的数字信号输出端连接，用于得到三组数字信号的总功率谱，所述总功率谱包括目标距离分量和目标速度分量；

所述目标检测子模块与所述中频放大模块和所述待检数据生成子模块的输出端连接，用于根据所述总功率谱得到所述障碍物是否为目标的判断结果，根据第一组复信号和第二组复信号的相位差确定所述目标的俯仰角度，根据第二组复信号和第三组复信号的相位差确定所述目标的方位角度；

所述目标判别子模块与所述目标检测子模块的输出端连接，接收所述判断结果、所述目标的俯仰角度和所述目标的方位角度，并得到所述目标的功率变化信息、俯仰角度变化信息和方位角度变化信息以得到圈盖控制信号。

4.根据权利要求3所述的微波感应器，其特征在于：

所述微波收发芯片，将所述第一反射信号与所述微波信号混频并低通滤波后得到第一组中频信号，将所述第二反射信号与所述微波信号混频并低通滤波后得到第二组中频信号，将所述第三反射信号与所述微波信号混频并低通滤波后得到第三组中频信号。

5.根据权利要求3所述的微波感应器，其特征在于：

所述待检数据生成子模块，去除三组数字信号中的直流分量后，对三组数字信号进行单个周期快速傅里叶变换得到距离维频域信号，对三组数字信号进行多个周期的快速傅里叶变换得到速度维频域信号，根据三组信号的距离维频域信号以及速度维频域信号得到二维数据矩阵的总功率谱，所述二维数据矩阵中的纵轴表示目标距离分量，横轴表示目标速度分量。