[發(fā)明專利]基于多普勒雷達(dá)的人體存在感應(yīng)檢測(cè)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110885917.4
• 申請(qǐng)日: 2021-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN113848544A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳華平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 隔空微電子（廣州）有限公司
• 主分類號(hào): G01S13/04
• 分類號(hào): G01S13/04;A61B5/05
• 代理公司: 北京清大紫荊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11718
• 代理人: 李思瓊;鄭純

本發(fā)明提供了一種基于多普勒雷達(dá)的人體存在感應(yīng)檢測(cè)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)，該方法包括：對(duì)感應(yīng)范圍內(nèi)采樣的中頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)前處理；通過人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)信號(hào)判斷當(dāng)前空間中是否有運(yùn)動(dòng)物體；對(duì)微動(dòng)和呼吸頻率范圍信號(hào)做時(shí)域信號(hào)處理和分析，判斷當(dāng)前空間是否有人體微動(dòng)或有呼吸頻率存在；將信號(hào)前處理后的時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)化為頻域信號(hào)，通過對(duì)該頻域信號(hào)進(jìn)行處理和頻譜分析，提取人體呼吸頻率信號(hào)，判斷當(dāng)前空間是否有人體存在；根據(jù)人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、時(shí)域呼吸信號(hào)檢測(cè)和頻域呼吸信號(hào)檢測(cè)，判斷人體在當(dāng)前感應(yīng)范圍內(nèi)的存在狀態(tài)。本發(fā)明可有效過濾干擾信號(hào)，提高人體存在檢測(cè)的準(zhǔn)確率和靈敏度。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及傳感技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于多普勒雷達(dá)的人體存在感應(yīng)檢測(cè)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備越來越普及，為了提高各種設(shè)備的智能化程度，需要為智能設(shè)備提供各種傳感器，多普勒雷達(dá)傳感器就是其中一種，它可以使智能設(shè)備對(duì)一定空間內(nèi)的人體移動(dòng)、微動(dòng)甚至呼吸心率信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以準(zhǔn)確判斷該空間內(nèi)是否有人存在。多普勒雷達(dá)傳感器因其有良好的穿透性、不受外部環(huán)境溫度影響等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于節(jié)能照明、智能家居和安防監(jiān)控等領(lǐng)域。

傳統(tǒng)的呼吸心率檢測(cè)基本都是接觸式的，需要將人體呼吸心率檢測(cè)裝置佩戴人體上才能完成呼吸心率檢測(cè)，這種方式限制了呼吸心率檢測(cè)的使用范圍，如不能對(duì)一個(gè)特定空間里面是否有人存在進(jìn)行檢測(cè)，因?yàn)橐佑|人體才能完成呼吸心率檢測(cè)，對(duì)使用者體驗(yàn)也不好。也有通過雷達(dá)方式實(shí)現(xiàn)呼吸檢測(cè)的方法，通常有以下兩種方式：

1、硬件濾波的方式對(duì)雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行處理，需要增加硬件放大電路、低通濾波電路和高通濾波電路，逐級(jí)將呼吸信號(hào)以外的信號(hào)濾除，再獲取中頻信號(hào)進(jìn)行幅值判斷的方法判斷是否有人體存在。

2、通過FFT將采樣的雷達(dá)中頻時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)為頻域信號(hào)，通過求0到1Hz以內(nèi)的信號(hào)能量值找到最大能量對(duì)應(yīng)的頻率即為呼吸頻率。

通過硬件方式濾波會(huì)增加電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，不能適應(yīng)各種復(fù)雜場(chǎng)景的應(yīng)用，通用性和靈活性不夠，同時(shí)增加了硬件成本。現(xiàn)有通過FFT方式通常對(duì)全頻段的多普勒信號(hào)進(jìn)行處理，分析當(dāng)前環(huán)境中是否有人存在，這種方式本身會(huì)夾雜著很多干擾信號(hào)，加大了呼吸檢測(cè)的難度，且耗時(shí)較長，不利于智能設(shè)備在各種場(chǎng)景下的使用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本公開實(shí)施例提供一種基于多普勒雷達(dá)的人體存在感應(yīng)檢測(cè)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)，該檢測(cè)方法基于多普勒雷達(dá)傳感器芯片，通過軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器來濾除呼吸心率以外的干擾信號(hào)，結(jié)合了時(shí)域信號(hào)分析和頻域信號(hào)分析等多種方法檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境中是否有人存在，可有效過濾干擾信號(hào)，提高人體存在檢測(cè)的準(zhǔn)確率和靈敏度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于多普勒雷達(dá)的人體存在感應(yīng)檢測(cè)方法，包括：

對(duì)感應(yīng)范圍內(nèi)采樣的中頻信號(hào)進(jìn)行信號(hào)前處理，獲取處理后的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)信號(hào)、微動(dòng)和呼吸頻率范圍信號(hào)；

通過所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)信號(hào)判斷當(dāng)前空間中是否有運(yùn)動(dòng)物體，得到人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)結(jié)果；

對(duì)所述微動(dòng)和呼吸頻率范圍信號(hào)做時(shí)域信號(hào)處理和分析，判斷當(dāng)前空間是否有人體微動(dòng)或有呼吸頻率存在，得到時(shí)域呼吸信號(hào)檢測(cè)結(jié)果；

將信號(hào)前處理后的時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)化為頻域信號(hào)，通過對(duì)該頻域信號(hào)進(jìn)行處理和頻譜分析，提取人體呼吸頻率信號(hào)，判斷當(dāng)前空間是否有人體存在，得到頻域呼吸信號(hào)檢測(cè)結(jié)果；

根據(jù)所述人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)結(jié)果、時(shí)域呼吸信號(hào)檢測(cè)結(jié)果和頻域呼吸信號(hào)檢測(cè)結(jié)果，判斷人體在當(dāng)前感應(yīng)范圍內(nèi)的存在狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述采樣的中頻信號(hào)包括通過雷達(dá)芯片采樣的中頻數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)前處理是采用包括：數(shù)字低通濾波器、數(shù)字降采樣、數(shù)字阻帶濾波器，將原始中頻信號(hào)進(jìn)行下變頻，過濾干擾信號(hào)。