一种淋浴房门开关控制方法和淋浴房
阅读说明：本技术 一种淋浴房门开关控制方法和淋浴房 (Shower room door switch control method and shower room ) 是由 林孝发 林孝山 刘名林 于海峰 黄东波 于 2021-09-03 设计创作，主要内容包括：一种淋浴房门开关控制方法和淋浴房,在淋浴房上设置敲击传感器和毫米波传感器；敲击传感器用于实时检测敲击动作；毫米波传感器用于实时检测人体距离信号,并设定与毫米波传感器距离为D的范围为有效感应区,该有效感应区位于淋浴房外；具体方法如下：步骤1)判断淋浴房上是否有敲击动作且敲击动作是否为预设的敲击动作类型,若是,则控制淋浴房门切换状态,若否,则重复本步骤；步骤2)判断人体目标是否进入有效感应区,若是,判断人体目标的运动轨迹,根据运动轨迹控制淋浴房状态,若否,则重复本步骤。本发明能有效避免发生误判、精准度高、体验佳。(A shower room door switch control method and a shower room are provided, wherein a knocking sensor and a millimeter wave sensor are arranged on the shower room; the knocking sensor is used for detecting knocking actions in real time; the millimeter wave sensor is used for detecting a human body distance signal in real time, and a range with a distance D from the millimeter wave sensor is set as an effective induction area which is positioned outside the shower room; the specific method comprises the following steps: step 1) judging whether a knocking action exists on the shower room and whether the knocking action is a preset knocking action type, if so, controlling the switching state of a shower room door, and if not, repeating the step; and 2) judging whether the human body target enters the effective induction area, if so, judging the motion track of the human body target, controlling the state of the shower room according to the motion track, and if not, repeating the step. The invention can effectively avoid the occurrence of misjudgment, and has high precision and good experience.)
技术领域
本发明涉及卫浴领域，特别是指一种淋浴房门开关控制方法和系统。
背景技术
传统的淋浴房的移动门是安装在导轨上，沿导轨来回滑动实现开门或者关门动作，开门、关门动作都是靠人手完成，一般人在洗澡后都无意识关门，导致灰尘进入和沉积，不卫生，另外，使用中也不方便，当手上占有泡沫时，比较滑很难打开移动门。
随着智能化、物联网的发展，卫浴产品涉电涉智能越来越多。市场上出现了一种淋浴房感应自动门，其包括，主体、固定玻璃门、移动门、自动开关门驱动装置和感应器，该自动开关门驱动装置用于连接驱动移动门滑动或转动实现开启或关闭，并且在移动门中间装有感应器，用于检测是否有人靠近，自动开关门驱动装置可接收感应器检测的信息，当检测到有人靠近移动门时，控制移动门开启，当人离开移动门时，控制移动门关闭。
采用这种自动开关门方式具有如下缺陷：1、容易发生误判，当有人路过而并没有使用淋浴房的意图时，也会控制移动门开启。2、淋浴房通常较小，当人进入淋浴房淋浴过程中，可能会靠近淋浴房，造成移动门开启，十分不便。3、该感应器通常是采用用人体红外识别，其感应距离和视角的灵活性较差，精准度不高，以至于在使用时，效果较差。
另外，市场上也有采用触摸方式控制淋浴房门自动开关，但是触摸按键通常较小，不易触摸；当触控按键面被打湿或者手湿的时候，会导致触摸不灵敏或误触；触摸按键的安装位置固定，不同身高人群对触摸按键的操作体验不佳。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术中淋浴房门自动开关容易误判，精准度不高的缺陷，提出一种淋浴房门开关控制方法和系统，采用敲击感应和毫米波感应相结合来控制开关，大大提高用户体验，能避免误判。
本发明采用如下技术方案：
一种淋浴房门开关控制方法，其特征在于：在淋浴房上设置敲击传感器和毫米波传感器；敲击传感器用于实时检测敲击动作；毫米波传感器用于实时检测人体距离信号，并设定与毫米波传感器距离为D的范围为有效感应区，该有效感应区位于淋浴房外；具体方法如下：
步骤1)判断淋浴房上是否有敲击动作且敲击动作是否为预设的敲击动作类型，若是，则控制淋浴房门切换状态，若否，则重复本步骤；
步骤2)判断人体目标是否进入有效感应区，若是，判断人体目标的运动轨迹，根据运动轨迹控制淋浴房状态，若否，则重复本步骤。
优选的，步骤1)中，控制淋浴房门切换状态是指，若淋浴房门打开，则切换为关闭，若淋浴房门关闭，则切换为打开；所述预设的敲击动作类型包括有预设时间长度内的连续敲击次数或不同敲击强度或不同敲击节奏。
优选的，步骤2)中，判断人体目标是否进入有效感应区具体为：判断检测到的人体距离信号S是否满足S≤D，若是，则判定为人体目标进入有效感应区。
优选的，步骤2)中，判断人体目标的运动轨迹，根据运动轨迹控制淋浴房状态，具体如下：
步骤2.1)持续检测人体距离信号Sn并记录，n代表检测到的第n个人体距离信号，若多组相邻的人体距离信号满足Sn-Sn-1＜0，则判断为人体目标准备使用淋浴房，控制淋浴房开门，进入步骤2.3)，若否，进入步骤2.2)；
步骤2.2)判断淋浴房门是否开启，若开启，则判定为人体目标离开淋浴房，进入步骤2.3)，若否，则为干扰目标或无效目标；
步骤2.3)判断有效感应区内检测不到人体距离信号的时间长度是否大于等于T1，若是，则人体目标已离开有效感应区，控制淋浴房关门，若否，则重复步骤2.3)。
优选的，所述步骤2.3)具体如下：设定在有效感应区内最后一次检测到人体距离信号的时间点为t1，判断在之后持续检测有效感应区内人体距离信号的时间长度内，是否持续未检测到人体距离信号且判断未检测到人体距离信号的最后一个时间点t2是否满足t2-t1≥T1，该时间长度大于等于T1，若是，则控制淋浴房关门，若否，则重复步骤2.3)。
优选的，T1的取值范围为1s-3s，n的取值范围3-100，所述D的取值范围为小于等于100cm。
优选的，设定为：步骤1)的根据敲击动作类型控制淋浴房门切换状态的优先级高于步骤2)的根据运动轨迹控制淋浴房状态。
一种自动开关门的淋浴房，包括固定门、活动门、驱动组件和控制装置，驱动组件连接驱动活动门动作实现开门或关门，其特征在于：采用上述的一种淋浴房门开关控制方法来控制活动门开门或关门，该控制装置与驱动组件、敲击传感器和毫米波传感器相连，当人体目标进入有效感应区且准备使用淋浴房，则控制装置控制淋浴房开门，当人体目标在淋浴房内执行预设敲击动作类型的敲击动作，则控制装置控制淋浴房开门，当人体目标已离开有效感应区，则控制装置控制淋浴房关门。
优选的，包括有至少一所述敲击传感器，该敲击传感器安装于所述固定门和/或活动门。
优选的，包括有至少一毫米波传感器，该毫米波传感器安装于淋浴房门外部。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明的方法和淋浴房，采用敲击感应控制淋浴房门开关，整个淋浴房门为有效交互面积，大大提升交互的便利性；使用毫米波感应控制淋浴房门开关，在有效感应区内，根据人体目标的运动轨迹控制淋浴房状态，能有效避免发生误判、精准度高、体验佳。
2、本发明的方法和淋浴房，在有效感应区内，持续监测人体目标的移动距离以识别用户的意图，能实现提前打开淋浴房门，无需等待，大大提高用户体验；当人体目标离开有效感应区后，能延时一定时间自动关闭淋浴房，十分人性化。
3、本发明的方法和淋浴房，毫米波感应器利用超带宽(2GHz带宽)的调频连续波提高对人体目标距离的精准测试，抗环境干扰和光干扰，避免检测盲区过大，影响体验；其微波探头可隐藏安装在淋浴房挡水条或是隐藏安装在淋浴房里，利用多普勒动态检测原理，不需要开窗进行人体检测，另外无需在外观上做任何改变，大大提升了产品外观颜值设计。
4、本发明的方法和淋浴房，其敲击传感器可安装于淋浴房门上，且设置成根据敲击动作类型控制淋浴房门切换状态的优先级高于根据运动轨迹控制淋浴房状态；在淋浴房内外，可按照预设的敲击类型敲击淋浴房门的任意位置，从而迅速启动开门或关门，对敲击的高度没有任何限制，满足不同身高的人群需求，交互体验更加便捷。
5、本发明的方法和淋浴房，在判定人体目标是否离开有效感应区时，通过记录的时间点t2、t1进行计算判断持续未检测到有效感应区内的人体距离信号的时间长度是否满足要求，从而实现延时关门，判断方式简单、可靠。
附图说明
图1为本发明主流程图；
图2为本发明步骤2)的详细流程图；
图3为本发明淋浴房电路模块图；
图4为本发明淋浴房整体图；
其中：
10、固定门，20、活动门，30、驱动组件，40、控制装置，50、敲击传感器，60、毫米波传感器。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
本发明中，对于术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于描述中，采用了“上”、“下”、“左”、“右”、“前”和“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
另外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
一种淋浴房门开关控制方法，在淋浴房上设置敲击传感器和毫米波传感器。敲击传感器用于实时检测敲击动作，可采用振动传感器，其可检测预设频率范围内的敲击信号，根据该敲击信号可设定不同的敲击动作类型，包括有预设时间内的连续敲击次数或不同敲击强度或不同敲击节奏，其中，连续敲击次数包括有一次敲击、两次敲击、三次敲击等，不同的敲击强度包括有轻敲或重敲，不同敲击节奏为连续敲击次数和不同敲击强度的组合等，优选为连续敲击两次。实际应用中，该敲击传感器还可采用压力传感器或加速度传感器等。
毫米波传感器用于实时检测人体距离信号。其可安装于淋浴房内或淋浴房外合适位置，设定与毫米波传感器距离为D的范围为有效感应区，该有效感应区位于淋浴房外，优选为淋浴房的入口处。该D的取值可根据实际安装位置而设定，D≤100cm，其最优值为40cm、50cm、60cm。该有效感应区大小可小于等于毫米波感应模块20的感应区域大小。
毫米波感应模块20是利用超带宽FMCW调频毫米波技术测距原理来检测人体距离信号，例如超带宽为2GHz，检测精度是±5cm；或者也可采用窄带宽毫米波感应技术，例如250MHz，检测精度是±10cm。在毫米波感应模块20的感应区域内，可连续精确检测到人体与毫米波感应模块20之间的距离信息。
参见图1，本发明的方法具体包括如下：
步骤1)判断淋浴房上是否有敲击动作且敲击动作是否为预设的敲击动作类型，若是，则控制淋浴房门切换状态，若否，则重复本步骤。
该步骤具体为：
通过敲击传感器先判断是否有敲击动作，若有，再判断敲击动作是否为预设的敲击动作类型，若是，则控制淋浴房门切换状态，结束。敲击动作类型以连续敲击两次为例，若检测到一定时间T内敲击次数为两次，则符合预设的敲击动作类型，控制淋浴房门切换状态。该一定时间T可根据实际使用条件设定，例如1s。
其中，控制淋浴房门切换状态是指，若当前淋浴房门打开，则切换为关闭；若当前淋浴房门关闭，则切换为打开。
步骤2)判断人体目标是否进入有效感应区，若是，判断人体目标的运动轨迹，根据运动轨迹控制淋浴房状态，若否，则重复本步骤。
该步骤中，判断人体目标是否进入有效感应区具体为：判断毫米波传感器检测到的人体距离信号S是否满足S≤D，若是，则判定为人体目标进入有效感应区，代表该人体目标可能有使用淋浴房的意向，若否，则代表人体目标没有使用淋浴房的意向。
该步骤中，判断人体目标的运动轨迹，根据运动轨迹控制淋浴房状态，该运动轨迹可包括有由远及近地走向淋浴房门或者人体目标要离开淋浴房或者人体目标只是经过有效感应区，参见图2，具体如下：
步骤2.1)毫米波传感器续检测人体距离信号Sn并记录，n代表检测到的第n个人体距离信号，n的取值范围为3-100，最优值为5、10、20、40，若多组相邻的人体距离信号满足Sn-Sn-1＜0，即人体目标由远及近地走向淋浴房门，则判断为人体目标准备使用淋浴房，控制淋浴房提前开门，进入步骤2.3)，若否，进入步骤2.2)进一步判断。
该步骤中，多组相邻的人体距离信号满足Sn-Sn-1＜0，代表至少两组，即可为连续或不连续的两组或三组或四组满足Sn-Sn-1＜0，以三组连续为例，S1-S2＜0，S2-S3＜0，S3-S4＜0，具体可根据情况设定，在此不作限定。
步骤2.2)判断淋浴房门是否开启，若开启，即人体目标淋浴完毕，从淋浴房内出来，则判定为人体目标要离开淋浴房，进入步骤2.3)，若否，即淋浴房关闭，人体目标只是经过有效感应区，则为干扰目标或无效目标，结束。
步骤2.3)判断有效感应区内检测不到人体距离信号的时间长度是否大于等于T1，若是，代表人体目标已经离开有效感应区，其可能已经进入淋浴房或者离开淋浴房，则控制淋浴房关门，若否，则重复步骤2.3)。
步骤2.3)具体如下：设定在有效感应区内最后一次检测到人体距离信号的时间点为t1，判断在之后持续检测有效感应区内人体距离信号的时间长度内，是否持续未检测到人体距离信号且判断未检测到人体距离信号的最后一个时间点t2是否满足t2-t1≥T1，该时间长度大于等于T1，若是，则控制淋浴房关门，若否，则重复步骤2.3)。
该步骤中，通过时间点t1、t2的差值来计算人体目标离开有效感应区的时间长度，时间点t1也可设定成有效感应区内最后一次检测到人体距离信号的下一个时间点，时间点t2也可设成时间长度内，未检测到人体距离信号的最后一个时间点的下一时间点。时间点t1、t2的选择还可根据T1的大小进行调整，不限于此。T1的取值范围为1s-3s，最优值为2s。
本发明实际应用中，设定成步骤1)的根据敲击动作类型控制淋浴房门切换状态的优先级高于步骤2)的根据运动轨迹控制淋浴房状态。即步骤1)和步骤2)同时进行，一旦检测到淋浴房上有敲击动作且敲击动作为预设的敲击动作类型，优选执行淋浴房门切换状态。
基于此，参见图3、图4，本发明还提出一种自动开关门的淋浴房，包括固定门10、活动门20、驱动组件30和控制装置40，该活动门20可相对固定门10转动或滑动，该驱动组件30连接驱动活动门20动作实现开门或关门，该控制装置40与驱动组件30、敲击传感器50和毫米波传感器60相连，其可采用上述的一种淋浴房门开关控制方法来控制活动门20开门或关门。该控制装置40可采用MCU处理器，控制装置40、驱动组件30、敲击传感器50和毫米波传感器60可由电源供电。
其中，包括有至少一所述敲击传感器50，该敲击传感器50安装于固定门10或活动门20，或者每个固定门10和活动门20上均设置一个敲击传感器50。包括有至少一毫米波传感器60，该毫米波传感器60安装于淋浴房门外部，包括淋浴房门上，例如其可安装于淋浴房入口底部挡水条处，方向朝淋浴房外，或者淋浴房周围合适位置。
本发明的淋浴房，其工作原理如下：
在淋浴房门外：当人体目标对淋浴房门任意位置执行预设敲击动作类型的敲击动作(例如连续敲击两次)，敲击传感器50可检测到敲击动作，控制装置40识别敲击动作类型后控制淋浴房开门；或者，当毫米波传感器60检测到人体目标进入有效感应区，控制装置40根据人体距离信息判断人体目标准备使用淋浴房时，则控制装置40控制淋浴房提前开门。
从淋浴房门外进入淋浴房门内，当人体目标对淋浴房门任意位置执行预设敲击动作类型的敲击动作(例如连续敲击两次)，敲击传感器50可检测到敲击动作，控制装置40识别敲击动作类型后控制淋浴房关门；或者，当人体目标已离开有效感应区，则控制装置40控制淋浴房延时一定时间关门。
在淋浴房门内：当人体目标对淋浴房门任意位置执行预设敲击动作类型的敲击动作(例如连续敲击两次)，敲击传感器50可检测到敲击动作，控制装置40识别敲击动作类型后控制淋浴房开门。
从淋浴房门内出来并离开：当人体目标对淋浴房门任意位置执行预设敲击动作类型的敲击动作(例如连续敲击两次)，敲击传感器50可检测到敲击动作，控制装置40识别敲击动作类型后控制淋浴房关门；或者，当人体目标已离开有效感应区，则控制装置40控制淋浴房延时一定时间关门。
本发明的方法和淋浴房，采用敲击感应控制淋浴房门开关，整个淋浴房门为有效交互面积，大大提升交互的便利性；使用毫米波感应控制淋浴房门开关，在有效感应区内，持续监测人体目标的移动距离以识别用户的意图，能实现提前打开淋浴房门，无需等待，大大提高用户体验；当人体目标离开有效感应区后，能延时一定时间自动关闭淋浴房，十分人性化。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
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