智能马桶的发展历程
智能马桶作为传统马桶的升级产物，融合了先进的智能科技，通过微电脑实现精确控制。其起源于美国，最初主要应用于医疗和老年保健领域，仅具备基本的温水洗净功能。随着时间的推移，这一创新产品逐渐在韩国和日本得到发展与完善，制造商不断加入新的功能，如座便盖加热、暖风干燥、杀菌等，极大地提升了用户体验。如今，智能马桶已成为现代家居中备受青睐的卫浴设施，市场上的产品种类繁多，功能愈发丰富，包括臀部清净、下身清净、移动清净、坐圈保温、自动除臭等，为用户带来了更加舒适、便捷和卫生的使用体验。
雷达感应技术原理
雷达是一种利用电磁波探测目标的先进电子设备。其工作原理基于电磁波的发射与接收，雷达向目标区域发射电磁波，当这些电磁波遇到目标物体后会发生反射，雷达接收到反射回来的回波。通过对回波的精确分析，雷达能够获取目标物体至电磁波发射点的多项关键信息，包括距离、距离变化率（即径向速度）、方位以及角度等。在智能马桶所应用的雷达感应技术中，通常采用 24GHz 雷达传感器。这种传感器运用平面微带天线技术，具备体积小巧、集成化程度高以及感应灵敏等显著优势。其工作模式主要有 CW 多普勒雷达传感器模式和 FMCW 雷达传感器模式。在 CW 多普勒雷达传感器模式下，传感器将 24GHz 设定为发射频率，通过计算发送信号与接收信号之间的频率差，并依据特定公式来精确计算出物体的运动速度。经过参考信号与回波信号的混频处理，双通道传感器会输出两个频率幅度相同、相位差为 90° 的中频信号 IF1 和 IF2，系统依据这 90° 相位差所引导的信号类型，能够准确识别物体的运动方向，判断其是远离还是靠近。而 FMCW 雷达传感器模式则适用于测量物体距离，例如检测静态物体到传感器的距离。在此模式下，选用线性升坡或降坡作为发射频率随时间变化的相关函数，并定期重复这些坡，以便获取可靠的平均值。通过延迟效应的计算公式，即可得出物体的距离信息。
雷达感应在智能马桶中的功能实现
自动开关盖
在智能马桶中，雷达感应技术的一个重要应用就是自动开关盖功能。当用户靠近马桶时，安装在马桶盖上的雷达传感器会迅速检测到人体的靠近。以海凌科推出的专为智能马桶应用场景研发的 hlk - ld2411 雷达模块为例，该模块支持感应 2 米内的人体接近远离识别。当用户走进智能马桶的 2 米范围内，hlk - ld2411 雷达模块能够敏锐地检测到用户的动作，并通过输出 gpio 信号给单片机，单片机接收到信号后控制电机以合适的速度正转，从而实现马桶盖自动打开，为用户提供便捷的使用体验，无需用户手动操作。当用户使用完毕离开马桶时，雷达传感器同样能够检测到人体的远离，此时单片机控制电机反转，马桶盖自动关闭，系统进入待机状态，有效避免了因用户忘记关闭马桶盖而带来的不便和卫生问题。
自动冲洗
雷达感应技术在智能马桶自动冲洗功能的实现中也发挥着关键作用。当用户使用马桶的过程中，雷达传感器持续监测人体的状态。一旦检测到人体已远离马桶，并且达到预设的时间和距离条件后，马桶便会自动执行冲洗任务。例如，在一些智能马桶设计中，当人远离多普勒传感器向远处移动的过程中，微波检测装置会持续检测距离信息，当检测到距离有效位置最长的时候，智能马桶根据预设的响应命令执行冲刷动作。这一功能不仅实现了冲洗的自动化，还能根据实际使用情况精准控制冲水时机，避免了水资源的浪费，同时也让用户在使用后无需手动操作冲水按钮，进一步提升了使用的便捷性和卫生程度。此外，部分智能马桶还能通过雷达感应技术区分不同用户的使用习惯，如男性站立小便后离开，马桶即刻启动小水量冲水，而女性或其他使用场景则根据相应的设置执行不同的冲水模式，实现更加个性化和智能化的冲洗功能。
防误触功能
毫米波雷达技术在智能马桶防误触系统中得到了广泛应用，有效提升了智能马桶使用的准确性和稳定性。全耀 TTCSensor 毫米波雷达 TRMK345 通过发射和接收 24GHz 毫米波来感应目标距离，能够实时准确输出探测目标的距离、角度、速度、能量等信息数据。该雷达最大的亮点在于可基于移动目标轨迹定位技术，通过雷达方位自识别技术实现分区感应，并能灵活进行开 / 关配置，从而达到出色的防误触效果。在实际使用场景中，毫米波雷达能够实时监测卫生间内的人员活动情况，包括人体位置、动作和姿态等信息。一旦检测到有人接近马桶，系统就会自动启动防误触模式，通过智能算法对人员行为进行识别和分析。例如，当宠物靠近马桶时，雷达能够通过对目标物体的特征分析，准确判断其并非人类用户，从而避免马桶误动作，如误开盖或误冲洗等情况的发生。同时，由于毫米波雷达具有非接触式检测的优点，能够在不需要接触马桶的情况下实现人体感知，这不仅避免了因接触而引起的卫生问题，还大大提高了系统的可靠性和稳定性。此外，毫米波雷达技术还具有高精度和低功耗的特性，它能够实现高精度的距离和速度测量，准确判断人员与马桶之间的距离和移动速度，确保在各种复杂环境下都能精准识别用户行为。而且，由于其功耗较低，也延长了智能马桶防误触系统的使用寿命，降低了能源消耗。
其他功能拓展
除了上述主要功能外，雷达感应技术在智能马桶中还有一些其他的功能拓展。例如，部分智能马桶通过雷达感应模块实现了指示灯的自动亮起或关闭。当用户靠近马桶时，雷达检测到人体靠近信号，控制指示灯自动亮起，为用户在光线较暗的环境下提供照明，方便使用；当用户离开后，指示灯自动熄灭，节约能源。另外，一些高端智能马桶还利用雷达感应技术实现了座圈的手势感应控制。用户通过简单的手势操作，如挥手等，即可控制座圈的翻起或放下，实现无接触操作，进一步提升了用户体验的便捷性和卫生性。这种基于雷达感应的手势识别功能，为行动不便或手上持有物品的用户提供了极大的便利，使智能马桶的使用更加人性化。