CN111796527A - 基于毫米波雷达的智能控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于毫米波雷达的智能控制***，该智能控制***的智能开关通过控制器与毫米波雷达传感器连接，无线通信模块分别与控制器、智能开关、控制***连接；毫米波雷达传感器将接收毫米波后产生的信号发送给控制器；控制器通过信号处理电路对信号进行处理以获取人体检测结果；主控线路板分别与无线通信模块、控制器连接，根据人体检测结果或控制指令控制智能开关动作；控制***包括智能家居***、智能办公***中的至少一种。本发明实现了根据人体存在情况控制智能开关的目的，无线通信模块连接控制***和智能开关的方式便于控制***根据检测结果和智能开关的动作对其控制的设备进行调配，达到了整个***协同运作实现特定场景的目的。
Description
技术领域
本发明涉及智能开关领域，尤其涉及一种基于毫米波雷达的智能控制***。
背景技术
在现代社会中开关无处不在，在现代社会中更需要智能的开关来配合场景使用。智能开关具有远程操控、情景联动功能并能够根据***信息自动作相应的调整。以达到节能舒适的效果。
但是，智能开关在进行情景联动以及根据***信息调整都需要用户进行预先设置或发送相关指令，并不能根据人体的存在情况自动工作。而且，智能开关仅能够对单一设备进行控制，不能根据人体的存在情况与其他***进行联动，难以达到整个***协同运作实现特定场景的目的。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种基于毫米波雷达的智能控制***，通过毫米波雷达传感器检测人体是否存在，并利用控制器获取人体检测结果，将该检测结果同时发送给智能开关和控制***，实现了根据人体存在情况控制智能开关的目的，无线通信模块连接控制***和智能开关的方式便于控制***根据检测结果和智能开关的动作对其控制的设备进行调配，达到了整个***协同运作实现特定场景的目的。
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种基于毫米波雷达的智能控制***，所述基于毫米波雷达的智能控制***包括：至少一个毫米波雷达传感器、智能开关、控制器、无线通信模块以及控制***，所述智能开关通过控制器与所述毫米波雷达传感器连接，所述无线通信模块分别与所述控制器、智能开关、控制***连接；所述毫米波雷达传感器包括第一天线，通过所述第一天线发射和接收毫米波以检测人体，并将接收所述毫米波后产生的信号发送给所述控制器；所述控制器包括信号处理电路，通过所述信号处理电路对所述信号进行处理以获取人体检测结果，并将所述人体检测结果发送给所述智能开关、无线通信模块；所述智能开关包括主控线路板，所述主控线路板分别与无线通信模块、控制器连接，所述主控线路板接收所述控制器发送的所述人体检测结果或所述无线通信模块发送的控制指令，并根据所述人体检测结果或控制指令控制所述智能开关动作；所述控制***包括智能家居***、智能办公***中的至少一种，所述控制***接收所述无线通信模块发送的所述人体检测结果，根据所述人体检测结果执行相应指令或通过无线通信模块向所述智能开关发送控制指令。
进一步地，所述第一天线包括发射天线、接收天线，所述毫米波雷达传感器通过所述发射天线、接收天线分别发射和接收毫米波。
进一步地，所述毫米波雷达传感器还包括混合信号处理电路，所述混合信号处理电路分别与所述接收天线、主控线路板连接，所述混合信号处理电路对所述接收天线接收毫米波产生的信号进行初步处理，并将处理后的所述信号传输给控制器。
进一步地，所述控制器包括数字处理模块、信号处理模块，所述信号处理模块分别与所述数字处理模块、混合信号处理电路连接，所述数字处理模块与所述主控线路板连接。
进一步地，所述智能开关还包括触控模块，所述主控线路板与所述触控模块连接，通过所述触控模块接收用户输入的控制指令。
进一步地，所述毫米波雷达传感器还包括配网键，毫米波雷达传感器通过所述配网键接收配网指令。
进一步地，所述毫米波雷达传感器还包括指示灯，所述毫米波雷达传感器通过所述指示灯显示配网情况。
进一步地，所述触控模块包括玻璃镜片、柔性线路板，所述玻璃镜片覆盖在所述柔性线路板上，所述柔性线路板根据用户触碰所述玻璃镜片的操作产生触控指令。
进一步地，所述智能开关还包括金属面板、天线支架，所述金属面板为开槽镂空结构，所述金属面板的中心具有与所述天线支架相匹配的槽孔，所述天线支架固定在所述金属面板的中心的所述槽孔中，所述柔性线路板固定在所述天线支架上，所述玻璃镜片覆盖了所述柔性线路板并固定在所述金属面板上，所述主控线路板固定在所述金属面板与所述玻璃镜片无接触的一面，所述柔性线路板与所述主控线路板电连接。
进一步地，所述智能开关还包括铝片支架，所述铝片支架覆盖所述主控线路板并固定在所述金属面板上。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过毫米波雷达传感器检测人体是否存在，并利用控制器获取人体检测结果，将该检测结果同时发送给智能开关和控制***，实现了根据人体存在情况控制智能开关的目的，无线通信模块连接控制***和智能开关的方式便于控制***根据检测结果和智能开关的动作对其控制的设备进行调配，达到了整个***协同运作实现特定场景的目的。
附图说明
图1为本发明基于毫米波雷达的智能控制***一实施例的结构图；
图2为本发明基于毫米波雷达的智能控制***一实施例的工作流程图；
图3为本发明基于毫米波雷达的智能控制***中智能开关一实施例的分解图；
图4为本发明基于毫米波雷达的智能控制***中智能开关一实施例的外观图。
图中：1、金属面板；2、玻璃镜片；3、柔性线路板；4、天线支架；5、主控线路板；6、铝片支架；7、绝缘胶纸；8、底壳。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1-4，其中，图1为本发明基于毫米波雷达的智能控制***一实施例的结构图；图2为本发明基于毫米波雷达的智能控制***一实施例的工作流程图；图3为本发明基于毫米波雷达的智能控制***中智能开关一实施例的分解图；图4为本发明基于毫米波雷达的智能控制***中智能开关一实施例的外观图。结合附图1-4对本发明基于毫米波雷达的智能控制***作详细说明。
在本实施例中，基于毫米波雷达的智能控制***包括：至少一个毫米波雷达传感器、智能开关、控制器、无线通信模块以及控制***，智能开关通过控制器与毫米波雷达传感器连接，无线通信模块分别与控制器、智能开关、控制***连接；毫米波雷达传感器包括第一天线，通过第一天线发射和接收毫米波以检测人体，并将接收毫米波后产生的信号发送给控制器；控制器包括信号处理电路，通过信号处理电路对信号进行处理以获取人体检测结果，并将人体检测结果发送给智能开关、无线通信模块；智能开关包括主控线路板5，主控线路板5分别与无线通信模块、控制器连接，主控线路板5接收控制器发送的人体检测结果或无线通信模块发送的控制指令，并根据人体检测结果或控制指令控制智能开关动作；控制***包括智能家居***、智能办公***中的至少一种，控制***接收无线通信模块发送的人体检测结果，根据人体检测结果执行相应指令或通过无线通信模块向智能开关发送控制指令。
在本实施例中，毫米波雷达传感器可以同时设置在多个区域中，智能开关也可以设置多个，控制器根据毫米波雷达传感器发送的信号确定存在人体的区域或有人离开的区域，并根据该人体检测结果向控制该区域的智能开关发送指令以控制该智能开关动作。
在一个具体的实施例中，毫米波雷达传感器发送的毫米波雷达的频率为60GHZ。
在本实施例中，无线通信模块包括zegbee\wifi\蓝牙、Lora以及其他无线通信模块中的至少一种。
在本实施例中，智能开关的主控线路板5可以通无线通信模块与智能终端连接，通过无线通信模块接收用户通过智能终端的APP发送的指令，并根据该指令执行开、关动作。
在本实施例中，毫米波雷达传感器可以与控制器有线连接，也可以与控制器无线连接。
在本实施例中，第一天线包括发射天线、接收天线，毫米波雷达传感器通过发射天线、接收天线分别发射和接收毫米波。
在本实施例中，毫米波雷达传感器还包括混合信号处理电路，混合信号处理电路分别与接收天线、主控线路板5连接，混合信号处理电路对接收天线接收毫米波产生的信号进行初步处理，并将处理后的信号传输给控制器。
在本实施例中，控制器分别与混合信号处理电路、智能开关的主控线路板5连接，控制器对混合信号处理电路传输的信号进行数字化处理，并将数字化处理后的信号发送给主控线路板5。
在一个具体的实施例中，毫米波雷达传感器是采用高频雷达电磁波技术、生物医学工程于一体的传感器，检测人体生命参数是以脉冲形的微波束照射人体，由于人体生命活动(肢体运动、呼吸、心跳等)的存在，使得被人体反射后的回拨脉冲序列的重复周期发生变化。混合信号处理电路经对人体反射后的回波脉冲序列进行解调、积分、放大、滤波等处理并输入控制器进行数据处理和分析，从而通过控制器得到与被测人体存在的数据参数。结合数据分析技术，可以延伸出其他的应用，如活动轨迹，人数统计，摔倒等行为进行检测。
在本实施例中，毫米波雷达传感器适用于卫生间、办公室、会议室、商场等场合及设备上对人体存在的信号探测。
在本实施例中，控制器包括数字处理模块、信号处理模块，信号处理模块分别与数字处理模块、混合信号处理电路连接，数字处理模块与主控线路板5连接。通过信号处理电路和数字处理模块检测人员存在及人员数量，并根据检测到的数据向主控线路板5发送指令以控制受控电器的工作状态。
在本实施例中，为了节能，控制器也可以在通过毫米波雷达传感器检测到有人时打开智能开关，并控制智能开关执行开关动作。
在其他实施例中，控制器也可以将检测到的数据发送给主控线路板5，主控线路板5根据检测到的数据进行开、关动作实现对受控电器的控制。
在本实施例中，控制器也可以集合到主控线路板5中，主控线路板5根据毫米波雷达传感器的发送的信息获取检测结果(如有人无人，人数多少，运动轨迹等)，根据检测结果控制受控电器的工作状态(开、关、亮度、温度、受控电器功率等)。
在本实施例中，毫米波雷达传感器还包括配网键，毫米波雷达传感器通过配网键接收配网指令。并根据该配网指令连接至以控制器为核心的特定网络，也可以连接至毫米波雷达传感器组成的通讯网络，通过该通讯网络向控制器传输信息。
在本实施例中，毫米波雷达传感器还包括指示灯，其中，毫米波雷达传感器通过指示灯显示配网情况。
在一个具体的实施例中，在使用毫米波雷达传感器前，先对毫米波雷达传感器通电，按下配网键，配网指示灯闪烁，通过专用软件将此传感器配网至指定网络。入网后此雷达人体存在传感器的发射天线发射出毫米波雷达，当雷达波碰到人体后，反射回到传感器的接收天线。接收天线接收到信号后，混合信号电路对信号进行初步处理。处理后的信号传输到控制器，进行信号的再次处理及信号的数字化。控制器处理后的信号输出到智能开关的主控线路板5，主控线路板5根据该信号来控制智能开关动作，实现对智能开关连接的受控电器的工作状态的调整。
在本实施例中，无线通信模块将控制输出的人体检测结果发送给智能家居或智能办公***。智能家居或智能办公***根据上传的信息对整个***内的产品进行调配，以达到智能、便捷、节能的目的。且智能家居也可以通过无线通信模块与多个智能开关连接，获取人体检测结果后通过无线通信模块向单个或多个智能开关发送数据指令，以控制智能开关的开、关动作。
在一个具体的实施例中，控制***为智能家居***，毫米波雷达传感器设置在客厅，当控制器通过毫米波雷达传感器检测到有人存在后。主控线路板5根据该检测结果控制客厅的灯打开。同时，智能家居***通过无线通信模块接收该检测结果，根据该结果执行相应的动作，如打开窗帘、开启新风***以及打开空调等。
在另一个具体的实施例中，控制***为智能办公***，毫米波雷达传感器设置在会议室，当控制器通过毫米波雷达传感器检测到有人进入会议室后。主控线路板5根据该检测结果控制会议室的灯打开。同时，智能办公***通过无线通信模块接收该检测结果，根据该结果执行会议模式，将有人进入的办公室设置为占用状态，并打开该办公室的投影仪、电脑等器件，并在接收到控制器通过无线通信模块发送的所有人离开的信息后，关闭该办公室内的器件，并修改办公室的状态为空闲。
在本实施例中，触控模块包括玻璃镜片2、柔性线路板3，玻璃镜片2覆盖在柔性线路板3上，柔性线路板3根据用户触碰玻璃镜片2的操作产生触控指令。
在本实施例中，智能开关还包括金属面板1、天线支架4，金属面板1为开槽镂空结构，金属面板1的中心具有与天线支架4相匹配的槽孔，天线支架4固定在金属面板1的中心的槽孔中，柔性线路板3固定在天线支架4上，主控线路板5固定在金属面板1与玻璃镜片2无接触的一面，柔性线路板3与主控线路板5电连接。
该智能开关通过触控模块工作的工作方式为：用户通过触摸玻璃镜片2进而触发柔性线路板3的电路，从而通过主控线路板5的相应的电路使第二天线发送相应的通讯信号，从而实现对受控电器的工作状态的控制。金属面板1的开槽镂空结构避免了通讯信号被屏蔽的问题，可以保证通讯信号的接收效率与发射效率，增大了智能开关的控制距离，增强了抗干扰能力。在金属面板1的中心设置一个天线支架4，起到将第二天线固定在金属面板1的上方的作用，使得第二天线的信号辐射效率得到保证，并且主控线路板5与金属面板1通过导电泡棉连接，增大了接地面积，从而有效提升第二天线信号的稳定性，进一步确保了智能开关的控制距离以及抗干扰能力；并且将柔性线路板3和主控线路板5分别固定在天线支架4的两侧，保证了触控模块与主控线路板5的接地端具有一定的空间距离，有效避免了因运输过程中的震荡致使触控模块与主控线路板5的接地端相接触而导致智能开关无法正常工作的问题。采用玻璃镜片2与柔性线路板3结合作为触控模块，可以适当增大触控模块的触摸面积，提高触控灵敏度。
作为一种优选的实施方式，智能开关还包括铝片支架6，铝片支架6覆盖了主控线路板5并固定在金属面板1上。铝片支架6用于遮住金属面板1的内部结构，且能起到防止灰尘进入智能开关内部的作用。
作为一种优选的实施方式，智能开关还包括绝缘胶纸7，绝缘胶纸7固定在主控线路板5与铝片支架6之间。绝缘胶纸7用于防止主控线路板5与铝片支架6之间出现导电的现象。
作为一种优选的实施方式，天线支架4通过若干个定位孔固定在金属面板1上，柔性线路板3通过若干个定位孔固定在天线支架4上，主控线路板5通过若干个定位孔固定在金属面板1上。通过定位孔来固定各个部件，更加易于安装以及拆卸，方便智能开关的制造。
作为一种优选的实施方式，天线支架4通过三个定位孔固定在金属面板1上，柔性线路板3通过三个定位孔固定在天线支架4上，主控线路板5通过两个定位孔固定在金属面板1上。根据各个部件的形状大小以及所处的位置设定适当数量的定位孔来固定各个部件，避免因定位孔过多而增加安装或拆卸的不便之处或因定位孔过少而导致各个部件之间无法有效固定住。
作为一种优选的实施方式，天线支架4采用扇形定位孔来固定在金属面板1上。
作为一种优选的实施方式，玻璃镜片2通过胶水粘贴在金属面板1上。采用胶水粘贴的方式可以有效将玻璃镜片2紧密地固定在金属面板1上。
作为一种优选的实施方式，智能开关还包括底壳8，底壳8覆盖了铝片支架6并固定在金属面板1上。设置底壳8使智能开关的密封性得到保证，可以有效避免灰尘或水进入智能开关的内部而减少智能开关的使用寿命。
有益效果：本发明基于毫米波雷达的智能控制***通过毫米波雷达传感器检测人体是否存在，并利用智能开关中的主控线路板根据检测结果控制受控电器的工作状态，能够根据人体的存在状况自动控制受控电器，无需预先设置或发送控制指令，达到了智能、便捷、节能的效果。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、模块和电路，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块的结构器件划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个或模块可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的可以是或者也可以不是物理上分开的，作为显示的部件可以是或者也可以不是物理，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个位置。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施方式方案的目的。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述基于毫米波雷达的智能控制***包括：至少一个毫米波雷达传感器、智能开关、控制器、无线通信模块以及控制***，所述智能开关通过控制器与所述毫米波雷达传感器连接，所述无线通信模块分别与所述控制器、智能开关、控制***连接；
所述毫米波雷达传感器包括第一天线，通过所述第一天线发射和接收毫米波以检测人体，并将接收所述毫米波后产生的信号发送给所述控制器；
所述控制器包括信号处理电路，通过所述信号处理电路对所述信号进行处理以获取人体检测结果，并将所述人体检测结果发送给所述智能开关、无线通信模块；
所述智能开关包括主控线路板，所述主控线路板分别与无线通信模块、控制器连接，所述主控线路板接收所述控制器发送的所述人体检测结果或所述无线通信模块发送的控制指令，并根据所述人体检测结果或控制指令控制所述智能开关动作；
所述控制***包括智能家居***、智能办公***中的至少一种，所述控制***接收所述无线通信模块发送的所述人体检测结果，根据所述人体检测结果执行相应指令或通过无线通信模块向所述智能开关发送控制指令。
2.如权利要求1所述的基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述第一天线包括发射天线、接收天线，所述毫米波雷达传感器通过所述发射天线、接收天线分别发射和接收毫米波。
3.如权利要求2所述的基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述毫米波雷达传感器还包括混合信号处理电路，所述混合信号处理电路分别与所述接收天线、主控线路板连接，所述混合信号处理电路对所述接收天线接收毫米波产生的信号进行初步处理，并将处理后的所述信号传输给控制器。
4.如权利要求3所述的基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述控制器包括数字处理模块、信号处理模块，所述信号处理模块分别与所述数字处理模块、混合信号处理电路连接，所述数字处理模块与所述主控线路板连接。
5.如权利要求1所述的基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述智能开关还包括触控模块，所述主控线路板与所述触控模块连接，通过所述触控模块接收用户输入的控制指令。
6.如权利要求1所述的基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述毫米波雷达传感器还包括配网键，毫米波雷达传感器通过所述配网键接收配网指令。
7.如权利要求6所述基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述毫米波雷达传感器还包括指示灯，所述毫米波雷达传感器通过所述指示灯显示配网情况。
8.如权利要求5所述的基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述触控模块包括玻璃镜片、柔性线路板，所述玻璃镜片覆盖在所述柔性线路板上，所述柔性线路板根据用户触碰所述玻璃镜片的操作产生触控指令。
9.如权利要求8所述的基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述智能开关还包括金属面板、天线支架，所述金属面板为开槽镂空结构，所述金属面板的中心具有与所述天线支架相匹配的槽孔，所述天线支架固定在所述金属面板的中心的所述槽孔中，所述柔性线路板固定在所述天线支架上，所述玻璃镜片覆盖了所述柔性线路板并固定在所述金属面板上，所述主控线路板固定在所述金属面板与所述玻璃镜片无接触的一面，所述柔性线路板与所述主控线路板电连接。
10.如权利要求9所述的基于毫米波雷达的智能控制***，其特征在于，所述智能开关还包括铝片支架，所述铝片支架覆盖所述主控线路板并固定在所述金属面板上。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112925217A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 智能家居***及智能家居控制方法 |
| CN114167737A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-03-11 | 广州市迪士普音响科技有限公司 | 自动调节会议室环境的控制方法及智能感知会议*** |
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2020
- 2020-06-29 CN CN202010608571.9A patent/CN111796527A/zh active Pending
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| CN112925217B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-05-17 | 珠海格力电器股份有限公司 | 智能家居***及智能家居控制方法 |
| CN114167737A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-03-11 | 广州市迪士普音响科技有限公司 | 自动调节会议室环境的控制方法及智能感知会议*** |
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