[發(fā)明專利]一種近場手掃方向檢測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211420458.3
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115877398A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林水洋;宋穎;何德寬;林錚;張展威
• 申請（專利權(quán)）人: 隔空微電子（廣州）有限公司
• 主分類號: G01S17/58
• 分類號: G01S17/58;G01S7/02
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 衛(wèi)素丹;胡晶

本發(fā)明涉及微波雷達信號處理技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種近場手掃方向檢測方法，包括：S1：將至少兩個微波雷達傳感器通道的天線按陣列排布，組成傳感器陣列；S2：當近場運動物體在傳感器陣列的預(yù)設(shè)辨別距離范圍內(nèi)運動時，采集傳感器陣列內(nèi)部的至少兩個微波雷達傳感器通道對應(yīng)的中頻信號，并分離出中頻信號中近場運動物體的多普勒信號；S3：依據(jù)傳感器陣列內(nèi)部的至少兩個微波雷達傳感器通道對應(yīng)的中頻信號反饋的多普勒信號的先后順序，識別近場運動物體的移動方向。將多個雷達傳感器組成傳感器陣列，從而實現(xiàn)對近場運動物體運動方向的判別，使得傳感器系統(tǒng)既能實現(xiàn)對是否有運動物體的檢測，也能實現(xiàn)對物體運動方向的基本判斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波雷達信號處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種近場手掃方向檢測方法及系統(tǒng)，基于非調(diào)制微波雷達傳感器實現(xiàn)8～35cm內(nèi)的近場手掃方向檢測的面板開關(guān)及開關(guān)控制。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)手掃感應(yīng)開關(guān)的有效操作距離通常為8～35cm，其傳感器通常由一組或多組光電接近開關(guān)組成，它利用被檢測物體對紅外光的反射，再由接收端光電管檢出對應(yīng)電信號的有無及先后順序，從而實現(xiàn)手掃動作的檢測及運動方向的識別。具有體積小、成本低、控制簡單等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各種非接觸近距離感應(yīng)的開關(guān)場合，如墻壁開關(guān)、臺燈開關(guān)、鏡前燈、衣柜燈等照明領(lǐng)域。

微波雷達傳感器，通常發(fā)射固定頻率或頻率按一定規(guī)律變化的高頻電磁信號，同時接收回波信號，利用本振信號與回波信號的混頻信號實現(xiàn)對目標物體探測的一種傳感器。該混頻信號又被稱為中頻信號，對于非調(diào)制連續(xù)波雷達(發(fā)射固定頻率的射頻信號)，該中頻信號包含運動目標的多普勒信息，因此，在雷達信號覆蓋范圍內(nèi)，通過對中頻信號的分析及處理，即可實現(xiàn)是否有運動物體的檢測。微波雷達傳感器可隱秘安裝，且不受溫度、氣流、塵埃及煙霧等影響，具有壽命長、反應(yīng)速度快、靈敏度更高、感應(yīng)區(qū)域廣等優(yōu)點，也被廣泛用于節(jié)能照明、智能家電等領(lǐng)域。

對于傳統(tǒng)手掃感應(yīng)開關(guān)采用的光電對管傳感器，因為采用的是紅外反射原理，需要確保紅外光傳播路徑的暢通以及需要防止受其他光源(如白熾燈光、陽光等)影響，故在實際應(yīng)用中，往往需要在傳感器面板上做開窗及濾光處理，這給產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來一定的制約。此外，隨著時間的推移，傳感器面板也容易受灰塵或油污影響，面板對紅外光的透過性能也將持續(xù)下降，從而影響開關(guān)的使用壽命及體驗。

對于非調(diào)制連續(xù)波微波雷達，利用多普勒效應(yīng)原理即可實現(xiàn)探測區(qū)域內(nèi)的運動感應(yīng)檢測。受成本制約，該類型主流的低成本雷達芯片均是一發(fā)一收架構(gòu)，因此，對于一發(fā)一收的非調(diào)制連續(xù)波微波雷達，僅能實現(xiàn)是否有物體運動的探測，而無法分辨運動物體所在的距離及角度，進而無法分辨運動物體的運動方向，從而影響該類型微波雷達在需要辨別物體運動方向的領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種近場手掃方向檢測方法及系統(tǒng)，將多個雷達傳感器組成傳感器陣列，從而實現(xiàn)對近場運動物體運動方向的判別，使得傳感器系統(tǒng)既能實現(xiàn)對是否有運動物體的檢測，也能實現(xiàn)對物體運動方向的基本判斷。

本發(fā)明的上述發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種近場手掃方向檢測方法，包括：

S1：將至少兩個微波雷達傳感器通道的天線按陣列排布，組成傳感器陣列；

S2：當近場運動物體在所述傳感器陣列的預(yù)設(shè)辨別距離范圍內(nèi)運動時，采集所述傳感器陣列內(nèi)部的至少兩個所述微波雷達傳感器通道對應(yīng)的中頻信號，并分離出所述中頻信號中所述近場運動物體的多普勒信號；

S3：依據(jù)所述傳感器陣列內(nèi)部的至少兩個所述微波雷達傳感器通道對應(yīng)的所述中頻信號反饋的所述多普勒信號的先后順序，識別所述近場運動物體的移動方向。

進一步地，所述傳感器陣列中的所述微波雷達傳感器通道的射頻頻點按照大于或等于預(yù)設(shè)頻點間隔設(shè)置。