本發(fā)明涉及存在探測領(lǐng)域,特別涉及提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法。
背景技術(shù):
1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,人工智能、智能家居、以及智能安防技術(shù)對于環(huán)境探測,特別是對于人體存在與否和人體在存在狀態(tài)下的行為狀態(tài)的探測準(zhǔn)確性的需求越來越高,只有獲取足夠準(zhǔn)確的探測結(jié)果,才能夠為智能終端設(shè)備提供準(zhǔn)確的判斷依據(jù)。其中基于多普勒效應(yīng)原理的微波探測技術(shù)作為人與物,物與物之間相聯(lián)的重要樞紐在行為探測和存在探測技術(shù)中具有獨(dú)特的優(yōu)勢,其能夠在不侵犯人隱私的情況下,探測出活動物體,比如人的動作特征、移動特征、以及微動特征,甚至是人的心跳和呼吸特征信息,因而具有廣泛的應(yīng)用前景。
2、為獲取足夠可靠的探測結(jié)果,具體基于對包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作的探測,在相應(yīng)的探測結(jié)果中反饋包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作,以在人體保持靜態(tài)的姿態(tài),如靜坐、趴睡的姿態(tài),仍能夠基于相應(yīng)探測結(jié)果對人體心跳和/或呼吸類微動作的反饋提高相應(yīng)探測結(jié)果的可靠性,從而實現(xiàn)對人體存在與否的準(zhǔn)確探測,其中受限于人體心跳和/或呼吸類微動作的頻率和幅度,微波的發(fā)射的持續(xù)時長具有秒級要求或具有大于10%占空比的要求,并為適應(yīng)于人體不同狀態(tài)和姿態(tài)(如人體被厚實衣被遮擋的狀態(tài)和人體背對所述微波探測裝置的姿態(tài))對包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作進(jìn)行探測而對發(fā)射的微波的繞射性具有較高的要求。對應(yīng)造成現(xiàn)有的基于多普勒效應(yīng)原理針對人體存在探測的微波探測裝置多于c波段和x波段頻率范圍的ism頻段工作于持續(xù)發(fā)射微波的模式,或于c波段和x波段頻率范圍的ism頻段以秒級或高于10%占空比的脈沖工作時間工作于斷續(xù)發(fā)射微波的模式。然而,在以c波段和x波段的頻率范圍的ism頻段的微波探測包括人體心跳和/或呼吸類微動作(微動作)的人體動作時,由于相應(yīng)的ism頻段的頻率較低而難以保障相應(yīng)探測結(jié)果對人體心跳和/或呼吸類微動作的反饋精度,同時在實際應(yīng)用中對應(yīng)發(fā)射的微波基于較強(qiáng)的穿透特性的穿墻/玻璃行為不可控,容易造成現(xiàn)有微波探測裝置的實際探測空間與相應(yīng)目標(biāo)探測空間不匹配的狀況,例如實際探測空間蔓延出目標(biāo)探測空間的狀況,如此以在目標(biāo)探測空間之外的實際探測空間存在環(huán)境干擾的狀態(tài),包括動作干擾、電磁干擾以及因電磁屏蔽環(huán)境造成的自激干擾,對相應(yīng)探測結(jié)果造成干擾而降低相應(yīng)探測結(jié)果對包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作的反饋的可靠性,并且由于對人體心跳和/或呼吸類微動作的探測需求,實際探測空間內(nèi)的環(huán)境微動作會被同時探測,如實際探測空間內(nèi)的窗簾飄動動作會被相應(yīng)探測結(jié)果反饋而進(jìn)一步降低相應(yīng)探測結(jié)果對包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作的反饋的可靠性。
3、此外,基于對微波的發(fā)射的持續(xù)時長具有秒級要求或具有大于10%占空比的要求,相應(yīng)所述微波探測裝置的工作電流處于10~50ma而無法適應(yīng)于電池供電,具體地,以2000mah容量的電池對所述微波探測裝置供電為例,在所述微波探測裝置的工作電流處于25ma的狀態(tài),所述微波探測裝置至多工作80小時即需要充電或更換電池,而所述微波探測裝置多以垂直探測的方式被固定安裝于天花板,即80小時/次的充電頻率或更換電池頻率過于頻繁而不切實際,因此,現(xiàn)有的所述微波探測裝置都是以電網(wǎng)供電的方式被設(shè)計而采用有線組網(wǎng)的方式經(jīng)相應(yīng)的線路接入電網(wǎng)。然而,所述微波探測裝置采用有線組網(wǎng)的方式布線復(fù)雜,一方面具有較高的安裝成本,如線材成本、線材的走線成本,尤其是后安裝時線材的隱藏式走線成本,并在實際中遠(yuǎn)高于所述微波探測裝置本身的成本,另一方面,復(fù)雜的布線不利于維護(hù)檢修而造成維護(hù)檢修成本的大幅增加,即所述微波探測裝置的普及較大程度受限于所述微波探測裝置的安裝和維護(hù)檢修成本。
4、也就是說,為適應(yīng)于人體不同狀態(tài)和姿態(tài)對包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作的進(jìn)行探測以于人體不同狀態(tài)和姿態(tài)實現(xiàn)對人體存在與否的準(zhǔn)確探測,現(xiàn)有的所述微波探測裝置多于c波段和x波段頻率范圍的ism頻段工作于持續(xù)發(fā)射微波的模式,或于c波段和x波段頻率范圍的ism頻段以秒級或高于10%占空比的脈沖工作時間工作于斷續(xù)發(fā)射微波的模式,其中相應(yīng)的頻段限制難以保障相應(yīng)探測結(jié)果對人體心跳和/或呼吸類微動作的反饋精度,同時在實際應(yīng)用中,對應(yīng)發(fā)射的微波基于較強(qiáng)的穿透特性的穿墻/玻璃行為不可控,相應(yīng)探測結(jié)果易受到目標(biāo)探測空間之外的環(huán)境干擾,并且由于對人體心跳和/或呼吸類微動作的探測需求,相應(yīng)探測結(jié)果還易受到實際探測空間的環(huán)境微動作干擾,因此現(xiàn)有的微波探測裝置在實際使用中對包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作的反饋并不可靠,此外所述微波探測裝置的功耗也難以降低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作的探測,并在實際應(yīng)用中能夠抵抗目標(biāo)探測空間之外的環(huán)境干擾和目標(biāo)探測空間的環(huán)境微動作干擾,以保障相應(yīng)探測結(jié)果與目標(biāo)探測空間內(nèi)包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作的關(guān)聯(lián)度而實現(xiàn)對人體存在與否的準(zhǔn)確探測。
2、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中基于多普勒效應(yīng)原理以一第一多普勒中頻信號反饋與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征而保障相應(yīng)探測結(jié)果對人體存在與否的即時反饋,和以一波動信號反饋與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征,如此以分別對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征和與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征進(jìn)行探測的方式實現(xiàn)對包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作的探測。
3、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置被一第一激勵信號激勵而發(fā)射對應(yīng)于所述第一激勵信號的頻率的第一微波波束,和接收所述第一微波波束被相應(yīng)物體反射形成的第一反射回波而生成相應(yīng)的第一回波信號,并基于多普勒效應(yīng)原理以混頻檢波的方式生成對應(yīng)所述第一激勵信號與所述第一回波信號之間的頻率或相位差異的所述第一多普勒中頻信號,其中所述第一多普勒中頻信號的幅度直接關(guān)聯(lián)于被運(yùn)動的物體反射形成的所述反射回波的能量大小和相應(yīng)所述回波信號與所述第一激勵信號的頻率或相位差值大小,對應(yīng)所述第一多普勒中頻信號的幅度正比于相應(yīng)物體的運(yùn)動反射面面積和運(yùn)動速度,并反比于該物體在所述微波探測裝置的探測方向與所述微波探測裝置之間的距離,其中通過等效大幅減小相應(yīng)物體的運(yùn)動反射面面積的方式,相應(yīng)物體的運(yùn)動反射面面積和運(yùn)動速度的變化對所述第一多普勒中頻信號的幅度的影響程度被削弱,對應(yīng)所述第一多普勒中頻信號的幅度和該物體在所述微波探測裝置的探測方向與所述微波探測裝置之間的距離的反比比例被相對提升,則對所述第一多普勒中頻信號的幅度的相應(yīng)閾值設(shè)定主要對應(yīng)于對活動存在特征的探測距離的界定,并且微波基于穿透特性和反射特性的穿透行為和反射行為造成的衰減等效于在探測距離上的減少,即基于微波的穿透特性和反射特性漫延而成的非目標(biāo)探測空間的活動存在特征在所述第一多普勒中頻信號中具有相對較低的幅度,從而允許基于對所述第一多普勒中頻信號的幅度的相應(yīng)閾值設(shè)定被屏蔽,因此所述微波探測裝置基于所述第一多普勒中頻信號對活動存在特征的有效探測空間能夠依相應(yīng)閾值設(shè)定被精確界定而與相應(yīng)的目標(biāo)探測空間相匹配,從而消除非目標(biāo)探測空間的環(huán)境干擾,如基于微波的穿透特性和反射特性穿墻漫延和反射/漫射漫延而成的非目標(biāo)探測空間的活動存在特征的干擾。
4、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中通過等效大幅減小相應(yīng)物體的運(yùn)動反射面面積的方式,對應(yīng)所述第一多普勒中頻信號中與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的幅度跨度被縮窄和與環(huán)境微動作相對應(yīng)的幅度被降低,如此以有利于基于所述第一多普勒中頻信號中對應(yīng)活動存在特征的幅度跨度依相應(yīng)閾值設(shè)定排除有效探測空間的環(huán)境微動作干擾,即提高了所述第一多普勒中頻信號與目標(biāo)探測空間內(nèi)的活動存在特征的關(guān)聯(lián)度而能夠準(zhǔn)確反饋目標(biāo)探測空間內(nèi)與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征而排除目標(biāo)探測空間的環(huán)境微動作干擾。
5、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中通過對所述第一激勵信號的占空比設(shè)置,具體設(shè)置所述第一激勵信號為脈沖工作時間小于1秒且占空比低于10%的斷續(xù)信號,以形成所述微波探測裝置對所述第一微波波束的斷續(xù)發(fā)射而形成對相應(yīng)物體的運(yùn)動反射面面積的等效減小,從而有利于基于對所述第一多普勒中頻信號的閾值設(shè)定排除有效探測空間的環(huán)境微動作干擾和形成對活動存在特征的有效探測空間的精確界定,即在對活動存在特征的有效探測空間與相應(yīng)的目標(biāo)探測空間相匹配的狀態(tài)抵抗目標(biāo)探測空間之外的環(huán)境干擾和目標(biāo)探測空間的環(huán)境微動作干擾。
6、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中通過降低所述第一激勵信號的幅值的方式,所述第一微波波束的基礎(chǔ)強(qiáng)度被降低,對應(yīng)所述反射回波的能量大小被降低,則所述回波信號與所述第一激勵信號的頻率或相位差值大小與所述第一多普勒中頻信號的幅度的關(guān)聯(lián)度被提高,如此以有利于提高了所述第一多普勒中頻信號與目標(biāo)探測空間內(nèi)的活動存在特征的關(guān)聯(lián)度而能夠排除目標(biāo)探測空間的環(huán)境微動作干擾,進(jìn)而準(zhǔn)確反饋目標(biāo)探測空間內(nèi)與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征。
7、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置被一第二激勵信號激勵而發(fā)射對應(yīng)于所述第二激勵信號的頻率的第二微波波束,和接收所述第二微波波束被相應(yīng)物體反射形成的第二反射回波而生成相應(yīng)的第二回波信號,并基于多普勒效應(yīng)原理以混頻檢波的方式生成對應(yīng)所述第二激勵信號與所述第二回波信號之間的頻率或相位差異的一第二多普勒中頻信號,以及基于所述第二多普勒中頻信號的頻率/幅度隨時間的變化轉(zhuǎn)換所述第二多普勒中頻信號為所述波動信號,即所述波動信號為所述第二多普勒中頻信號的頻率/幅度隨時間的變化信號,則所述波動信號在幅度上的波動對應(yīng)于相應(yīng)物體的運(yùn)動速度隨時間的波動,對應(yīng)在相應(yīng)物體為人體而以所述波動信號表征人體動作時,所述波動信號在幅度上的一個波動對應(yīng)于人體始末相對速度趨于零的一個動作,即所述波動信號在幅度上的波動頻率對應(yīng)于相應(yīng)動作的頻率,如此以在通過濾波的方式選擇所述波動信號中一特定頻率范圍的所述波動信號而對應(yīng)反饋所述特定頻率范圍的人體動作時,具體在所述特定頻率范圍處于小于50hz的頻率范圍內(nèi)時,所述特定頻率范圍處于電磁靜默的極低頻率,對所述特定頻率范圍的所述波動信號的高倍率放大不會影響特定頻率范圍的所述波動信號準(zhǔn)確性,對應(yīng)使得所述波動信號中與所述特定頻率范圍的人體靜態(tài)存在特征相對應(yīng)的波動允許通過高倍率放大的方式被識別,從而基于對所述特定頻率范圍的選擇實現(xiàn)對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的獨(dú)立精準(zhǔn)探測以排除有效探測空間的環(huán)境干擾。
8、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中在同樣的距離限制下,相應(yīng)波動信號的幅度直接關(guān)聯(lián)于人體的動作幅度,其中由于人體心跳和/或呼吸類微動作具有較窄的幅度跨度,對應(yīng)所述波動信號的幅度具有較窄的幅度跨度,則對所述波動信號的幅度的相應(yīng)閾值設(shè)定主要對應(yīng)于對靜態(tài)存在特征的探測距離的界定,并且微波基于穿透特性和反射特性的穿透行為和反射行為造成的衰減等效于在探測距離上的減少,即基于微波的穿透特性和反射特性漫延而成的非目標(biāo)探測空間的靜態(tài)存在特征在所述波動信號中具有相對較低的波動幅度,從而允許基于對所述波動信號的幅度的相應(yīng)閾值設(shè)定被屏蔽,因此所述微波探測裝置基于極低頻率的所述波動信號對靜態(tài)存在特征的有效探測空間能夠依相應(yīng)閾值設(shè)定被精確界定而與相應(yīng)的目標(biāo)探測空間相匹配,從而消除非目標(biāo)探測空間的環(huán)境干擾,如基于微波的穿透特性和反射特性穿墻漫延和反射/漫射漫延而成的非目標(biāo)探測空間的環(huán)境干擾,即提高了所述波動信號與目標(biāo)探測空間內(nèi)的靜態(tài)存在特征的關(guān)聯(lián)度而能夠準(zhǔn)確反饋目標(biāo)探測空間內(nèi)與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征。
9、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中基于多普勒效應(yīng)原理以所述第一多普勒中頻信號獨(dú)立反饋與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征,和以所述波動信號獨(dú)立反饋與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征,如此以在所述第一激勵信號與所述第二激勵信號在c波段和x波段頻率范圍內(nèi)處于相同ism頻段的限制下,基于對所述第一激勵信號的占空比設(shè)置和對所述第二多普勒中頻信號的轉(zhuǎn)換以及對所述特定頻率范圍的所述波動信號的選擇,在保留所述微波探測裝置對所述第二微波波束的繞射性要求的同時,所述第一微波波束和所述第二微波波束基于較強(qiáng)的穿透特性的穿墻/玻璃行為對相應(yīng)的探測結(jié)果的干擾能夠被抑制,以保障相應(yīng)探測結(jié)果與目標(biāo)探測空間內(nèi)包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體動作的關(guān)聯(lián)度而實現(xiàn)對人體存在與否的準(zhǔn)確探測。
10、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中基于對所述第一激勵信號的占空比設(shè)置和對所述第二多普勒中頻信號的轉(zhuǎn)換以及對所述特定頻率范圍的所述波動信號的選擇,以所述第一多普勒中頻信號獨(dú)立反饋與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征,和以所述波動信號獨(dú)立反饋與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征,所述第一多普勒中頻信號與目標(biāo)探測空間內(nèi)的活動存在特征的關(guān)聯(lián)度和所述波動信號與目標(biāo)探測空間內(nèi)的靜態(tài)存在特征的關(guān)聯(lián)度能夠被分別提升而提高對人體存在與否的探測的可靠度。
11、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,在目標(biāo)探測區(qū)域存在人體的狀態(tài),允許基于相應(yīng)的判斷規(guī)則依對人體活動存在特征和靜態(tài)存在特征的探測同時判斷人體于目標(biāo)探測區(qū)域的行為狀態(tài),從而有利于所述微波探測裝置的智能化應(yīng)用。
12、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中基于對所述第一激勵信號的上述占空比設(shè)置,或降低所述第一激勵信號的幅值的方式,如對連續(xù)信號狀態(tài)的所述第一激勵信號的幅值的降低,或?qū)嗬m(xù)信號狀態(tài)(不限制于滿足上述占空比設(shè)置的斷續(xù)信號狀態(tài))的所述第一激勵信號的幅值的降低,所述微波探測裝置基于所述第一多普勒中頻信號對目標(biāo)探測空間的活動存在特征的探測功耗被降低而有利于降低所述微波探測裝置的總功耗,具體在以一處理器模塊輸出所述第一激勵信號和所述第二激勵信號時,表征為所述處理器模塊在獨(dú)立輸出所述第一激勵信號的狀態(tài),所述處理器模塊的供電端電流為i1,和所述處理器模塊在獨(dú)立輸出所述第二激勵信號的狀態(tài),所述處理器模塊的供電端電流為i2,其中i1:i2≤1:2,并優(yōu)選地滿足i1:i2≤1:10。
13、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中鑒于人體于相應(yīng)目標(biāo)探測區(qū)域的進(jìn)入或離開動作必定形成人體的移動動作,在對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測結(jié)果從存在轉(zhuǎn)變?yōu)椴淮嬖诤螅M(jìn)一步對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征進(jìn)行探測,以實現(xiàn)對人體存在與否的準(zhǔn)確探測,同時有利于在實際應(yīng)用中減少對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的探測頻次而降低所述微波探測裝置的平均功耗。
14、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置基于人體于目標(biāo)探測區(qū)域存在與否的狀態(tài),和在目標(biāo)探測區(qū)域存在人體的狀態(tài)對人體于目標(biāo)探測區(qū)域的行為狀態(tài)的判斷,控制至少一電氣設(shè)備的工作狀態(tài)而與所述電氣設(shè)備構(gòu)成所述微波探測設(shè)備,以基于人體于目標(biāo)探測區(qū)域存在與否的狀態(tài),和在目標(biāo)探測區(qū)域存在人體的狀態(tài)對人體于目標(biāo)探測區(qū)域的行為狀態(tài)的判斷智能化實現(xiàn)對所述電氣設(shè)備的情景模式的控制。
15、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置具有一第一探測模式和一第二探測模式,其中在所述第一探測模式,所述微波探測裝置以所述第一多普勒中頻信號反饋與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征而能夠降低對所述微波探測裝置的功耗要求和保障相應(yīng)探測結(jié)果對人體存在與否的即時反饋,其中在所述第二探測模式,所述微波探測裝置以所述波動信號反饋與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征而能夠保障對人體存在與否的準(zhǔn)確探測。
16、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中鑒于人體于相應(yīng)探測區(qū)域的進(jìn)入或離開動作必定形成人體的移動動作,在所述微波探測裝置基于所述第一探測模式探測到目標(biāo)探測區(qū)域存在活動存在特征至目標(biāo)探測區(qū)域在連續(xù)的t1時長內(nèi)不存在活動存在特征后,進(jìn)入目標(biāo)探測區(qū)域的人體處于靜態(tài)的存在狀態(tài)或離開目標(biāo)探測區(qū)域的狀態(tài),所述微波探測裝置僅在基于所述第一探測模式探測到目標(biāo)探測區(qū)域存在活動存在特征至目標(biāo)探測區(qū)域在連續(xù)的t1時長內(nèi)不存在活動存在特征后至少一次啟動所述第二探測模式,則在所述第二探測模式,目標(biāo)探測區(qū)域存在靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果對應(yīng)進(jìn)入目標(biāo)探測區(qū)域的人體處于靜態(tài)的存在狀態(tài),和目標(biāo)探測區(qū)域不存在靜態(tài)存在特征探測結(jié)果對應(yīng)進(jìn)入目標(biāo)探測區(qū)域的人體處于離開目標(biāo)探測區(qū)域的狀態(tài),如此以降低所述微波探測裝置的平均功耗并保障所述微波探測裝置的探測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
17、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中當(dāng)所述微波探測裝置基于所述第一探測模式探測到目標(biāo)探測區(qū)域存在活動存在特征時對應(yīng)人體以活動狀態(tài)存在/進(jìn)入目標(biāo)探測區(qū)域,并在后繼,當(dāng)所述微波探測裝置基于所述第一探測模式探測到目標(biāo)探測區(qū)域在連續(xù)的t1時長內(nèi)不存在活動存在特征時,所述微波探測裝置基于所述第二探測模式以目標(biāo)探測區(qū)域存在靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果對應(yīng)人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于目標(biāo)探測區(qū)域,和以目標(biāo)探測區(qū)域不存在靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果對應(yīng)進(jìn)入目標(biāo)探測區(qū)域的人體處于離開目標(biāo)探測區(qū)域的狀態(tài),如此以降低所述微波探測裝置的平均功耗并保障所述微波探測裝置的探測結(jié)果的準(zhǔn)確性,和基于人體于目標(biāo)探測區(qū)域存在與否的探測結(jié)果,及在探測到目標(biāo)探測區(qū)域存在人體的狀態(tài)對人體于目標(biāo)探測區(qū)域的行為狀態(tài)的判斷智能化實現(xiàn)對所述電氣設(shè)備的情景模式的控制。
18、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置在被上電后工作于所述第一探測模式,其中當(dāng)所述微波探測裝置基于所述第一探測模式探測到目標(biāo)探測區(qū)域存在活動存在特征的探測結(jié)果后觸發(fā)對t1時長的計時,和在t1時長內(nèi)基于目標(biāo)探測區(qū)域存在活動存在特征的探測結(jié)果形成對t1時長的續(xù)延條件而續(xù)延對t1時長的計時(包括但不限于以當(dāng)前時間節(jié)點(diǎn)為計時起點(diǎn)重置對t1時長的計時,和在t1時長之后的時間節(jié)點(diǎn)為計時起點(diǎn)重新計時t1時長),并在t1時長的計時結(jié)束后(對應(yīng)在續(xù)延的t1時長內(nèi)基于目標(biāo)探測區(qū)域不存在活動存在特征的探測結(jié)果未形成對t1時長的續(xù)延條件),至少一次啟動所述第二探測模式,如此以降低所述微波探測裝置的平均功耗并保障所述微波探測裝置的探測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
19、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中在所述第一探測模式,所述微波探測裝置基于多普勒效應(yīng)原理以脈沖工作時間小于1秒且占空比低于10%的所述第一微波波束探測目標(biāo)探測區(qū)域內(nèi)的人體活動,以基于相應(yīng)的閾值設(shè)置獲取目標(biāo)探測區(qū)域是否存在活動存在特征的探測結(jié)果,并能夠?qū)崿F(xiàn)所述微波探測裝置在所述第一探測模式具有低于1ma的工作電流的低功耗狀態(tài);其中在所述第二探測模式,所述微波探測裝置基于多普勒效應(yīng)原理以持續(xù)發(fā)射狀態(tài)的所述第二微波波束,或以脈沖工作時間大于等于1秒或大于等于10%占空比的所述第二微波波束探測目標(biāo)探測區(qū)域內(nèi)包括人體心跳和/或呼吸類微動作的人體活動而以相應(yīng)的閾值設(shè)置獲取目標(biāo)探測區(qū)域是否存在靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果,從而保障對人體存在與否的準(zhǔn)確探測。
20、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中在所述第一探測模式,所述微波探測裝置基于多普勒效應(yīng)原理以脈沖工作時間小于1秒且占空比低于10%的所述第一微波波束探測目標(biāo)探測區(qū)域內(nèi)的人體活動,以基于相應(yīng)的閾值設(shè)置獲取目標(biāo)探測區(qū)域是否存在活動存在特征的探測結(jié)果,其中基于相應(yīng)的脈沖工作時間和占空比設(shè)置,所述第一多普勒中頻信號對微弱動作的響應(yīng)靈敏度被降低而與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的關(guān)聯(lián)度被提高,如此以有利于在所述第一探測模式基于相應(yīng)的閾值設(shè)置降低環(huán)境動作對活動存在特征的探測結(jié)果的干擾和提高對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測的準(zhǔn)確度,對應(yīng)提高了所述微波探測裝置的可靠度。
21、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中在所述第二探測模式,所述微波探測裝置以所述波動信號反饋與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征,其中在同樣的距離限制下,所述波動信號的幅度直接關(guān)聯(lián)于人體的動作幅度,其中由于人體心跳和/或呼吸類微動作具有較窄的幅度跨度,對應(yīng)所述波動信號的幅度具有較窄的幅度跨度,則對所述多波動信號的幅度的相應(yīng)閾值設(shè)定主要對應(yīng)于對靜態(tài)存在特征的探測距離的界定,并且微波基于穿透特性和反射特性的穿透行為和反射行為造成的衰減等效于在有效的探測距離上的減少,即基于微波的穿透特性和反射特性漫延而成的非目標(biāo)探測空間的靜態(tài)存在特征不在有效探測探測空間內(nèi)而無法被探測,因此所述微波探測裝置于所述第二探測模式對靜態(tài)存在特征的探測范圍能夠依相應(yīng)閾值設(shè)定被精確界定而消除非目標(biāo)探測空間的靜態(tài)存在特征的干擾。
22、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置在所述第一探測模式基于多普勒效應(yīng)原理以脈沖工作時間小于1秒且占空比低于10%的所述第一微波波束探測活動存在特征,和在所述第二探測模式以脈沖工作時間大于等于1秒或大于等于10%占空比的所述第二微波波束探測靜態(tài)存在特征,其中基于所述第二探測模式的啟動規(guī)則,既彌補(bǔ)了于所述第一探測模式無法探測靜態(tài)存在特征而易對人體存在與否的狀態(tài)造成誤判的缺陷,又有利于降低所述微波探測裝置的平均功耗,并在實現(xiàn)對人體存在與否的準(zhǔn)確探測的同時,允許基于相應(yīng)的判斷規(guī)則依對人體活動存在特征和靜態(tài)存在特征的探測判斷人體于目標(biāo)探測區(qū)域的行為狀態(tài)。
23、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中在t1時長的計時結(jié)束后(對應(yīng)在續(xù)延的t1時長內(nèi)基于目標(biāo)探測區(qū)域不存在活動存在特征的探測結(jié)果未形成對t1時長的續(xù)延條件),計時t2時長和于t2時長內(nèi)至少一次啟動所述第二探測模式,以及在t2時長的計時結(jié)束后關(guān)閉所述第二探測模式,或于t2時長內(nèi)基于目標(biāo)探測區(qū)域存在靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果關(guān)閉所述第二探測模式,以基于此循環(huán)邏輯降低所述微波探測裝置的平均功耗并實現(xiàn)對人體存在與否的準(zhǔn)確探測,同時允許基于相應(yīng)的判斷規(guī)則依對人體活動存在特征和靜態(tài)存在特征的探測同時判斷人體于目標(biāo)探測區(qū)域的行為狀態(tài)。
24、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中在所述第二探測模式被開啟的狀態(tài),所述第一探測模式被維持啟動,并當(dāng)所述微波探測裝置基于所述第一探測模式獲取到目標(biāo)探測區(qū)域存在活動存在特征的探測結(jié)果后返回對t1時長的計時,并優(yōu)選地結(jié)束對t2時長的計時而關(guān)閉所述第二探測模式,即在所述微波探測裝置的循環(huán)邏輯中,目標(biāo)探測區(qū)域存在活動存在特征的探測結(jié)果的優(yōu)先級高于目標(biāo)探測區(qū)域存在靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果,對應(yīng)在任何時段,當(dāng)所述微波探測裝置基于所述第一探測模式獲取到目標(biāo)探測區(qū)域存在活動存在特征的探測結(jié)果后返回對t1時長的計時,以避免目標(biāo)探測區(qū)域內(nèi)的人體在t2時長的計時過程中離開目標(biāo)探測區(qū)域的行為狀態(tài)被誤判為于目標(biāo)探測區(qū)域處于靜態(tài)的存在狀態(tài),從而保障所述微波探測裝置的探測結(jié)果的準(zhǔn)確性,并能夠進(jìn)一步降低所述微波探測裝置的平均功耗。
25、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中對t2時長的計時被延時觸發(fā),即在t1時長的計時結(jié)束后,延時觸發(fā)對t2時長的計時,以通過對t2時長的延時觸發(fā),避免目標(biāo)探測區(qū)域內(nèi)人體的短暫靜態(tài)狀態(tài)頻繁觸發(fā)對t2時長的計時,對應(yīng)避免對所述第二探測模式的頻繁觸發(fā)而進(jìn)一步降低所述微波探測裝置的平均功耗,并能夠保持t1時長于適宜的時間長度以保障所述微波探測裝置基于所述第一探測模式對人體行為狀態(tài)的反饋的準(zhǔn)確性。
26、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置基于人體于目標(biāo)探測區(qū)域的存在與否的判斷結(jié)果控制至少一所述電氣設(shè)備的工作狀態(tài),如基于人體存在于目標(biāo)探測區(qū)域的判斷結(jié)果控制一燈具處于照明的狀態(tài)和基于人體不存在于目標(biāo)探測區(qū)域的判斷結(jié)果控制所述燈具處于熄滅的狀態(tài),以基于人體于目標(biāo)探測區(qū)域的存在與否的判斷結(jié)果實現(xiàn)對所述電氣設(shè)備的智能化控制。
27、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置進(jìn)一步基于對人體于目標(biāo)探測區(qū)域的行為狀態(tài)的判斷控制所述電氣設(shè)備的工作狀態(tài),如基于人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于目標(biāo)探測區(qū)域的判斷結(jié)果,或人體以活動狀態(tài)存在于目標(biāo)探測區(qū)域的判斷結(jié)果,或人體以活動狀態(tài)進(jìn)入目標(biāo)探測區(qū)域的判斷結(jié)果以控制相應(yīng)所述電氣設(shè)備的方式調(diào)節(jié)環(huán)境光照、濕度、溫度等環(huán)境參數(shù),從而實現(xiàn)對所述電氣設(shè)備的智能化控制。
28、本發(fā)明的另一個目的在于提供適應(yīng)提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置包括一無線模塊,其中所述微波探測裝置基于人體于目標(biāo)探測區(qū)域的存在與否的判斷結(jié)果通過所述無線模塊控制所述電氣設(shè)備的工作狀態(tài),以使得所述微波探測裝置適于以無線的方式實現(xiàn)與相應(yīng)所述電氣設(shè)備或其他所述微波探測裝置的組網(wǎng),從而有利于簡化所述微波探測裝置的安裝和維護(hù)檢修,和實現(xiàn)所述微波探測裝置的智能化應(yīng)用場景。
29、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置在被上電后工作于所述第一探測模式,其中當(dāng)所述微波探測裝置基于所述第一探測模式獲取到目標(biāo)探測區(qū)域存在活動存在特征的探測結(jié)果時判斷人體以活動狀態(tài)進(jìn)入/存在目標(biāo)探測區(qū)域,并在后繼,當(dāng)所述微波探測裝置基于所述第一探測模式獲取到活動存在特征在連續(xù)的t1時長內(nèi)不存在于目標(biāo)探測區(qū)域的探測結(jié)果時,觸發(fā)對t2時長的計時并于t2時長內(nèi)至少一次啟動所述第二探測模式,其中所述微波探測裝置基于所述第二探測模式依目標(biāo)探測區(qū)域存在靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果判斷人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于目標(biāo)探測區(qū)域,和依目標(biāo)探測區(qū)域不存在靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果判斷進(jìn)入目標(biāo)探測區(qū)域的人體處于離開目標(biāo)探測區(qū)域的狀態(tài),以及在t2時長的計時結(jié)束后關(guān)閉所述第二探測模式,或于t2時長內(nèi)基于人體存在于目標(biāo)探測區(qū)域的探測結(jié)果關(guān)閉所述第二探測模式,如此以有利于降低所述微波探測裝置的平均工作電流至微安級,從而使得所述微波探測裝置適應(yīng)于電池供電。
30、本發(fā)明的另一個目的在于提供提高人體存在探測可靠度的微波探測裝置和探測方法,其中所述微波探測裝置適應(yīng)于電池供電而能夠通過電池供電的方式實現(xiàn)所述微波探測裝置的無線組網(wǎng),有利于簡化所述微波探測裝置的安裝和維護(hù)檢修而降低所述微波探測裝置的安裝和維護(hù)檢修成本,進(jìn)而有利于所述微波探測裝置的普及。
31、依本發(fā)明的一個方面,本發(fā)明提供一微波探測裝置,所述微波探測裝置具有一第一探測模式和一第二探測模式,并適于在所述第一探測模式對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征進(jìn)行探測,和在所述第二探測模式對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征進(jìn)行探測,其中所述微波探測裝置被設(shè)置基于獲取到活動存在特征的探測結(jié)果觸發(fā)對t1時長的計時,和在t1時長內(nèi)基于獲取到活動存在特征的探測結(jié)果續(xù)延對t1時長的計時,以及基于對t1時長計時的結(jié)束控制所述第二探測模式的啟動,其中所述微波探測裝置包括:
32、一第一微波探測模塊,其中在所述第一探測模式,所述第一微波探測模塊被一第一激勵信號饋電而發(fā)射對應(yīng)于所述第一激勵信號的頻率的微波波束,其中所述第一激勵信號被設(shè)置為脈沖工作時間小于1秒且占空比低于10%的斷續(xù)信號;
33、一第二微波探測模塊,其中在所述第二探測模式,所述第二探測模塊被一第二激勵信號饋電而發(fā)射對應(yīng)于所述第二激勵信號的頻率的微波波束,其中所述第二激勵信號被設(shè)置為連續(xù)信號,或脈沖工作時間大于等于1秒或大于等于10%占空比的斷續(xù)信號;以及
34、一處理器模塊,其中所述處理器模塊被通信連接于所述第一微波探測模塊和所述第二微波探測模塊,并被設(shè)置基于獲取到活動存在特征的探測結(jié)果觸發(fā)對t1時長的計時,和在t1時長內(nèi)基于獲取到的活動存在特征的探測結(jié)果續(xù)延對t1時長的計時,以及基于對t1時長計時的結(jié)束控制所述第二微波探測模塊的啟動而啟動所述第二探測模式。
35、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置在t1時長的計時結(jié)束后計時t2時長,和在t2時長內(nèi)至少啟動一次所述第二微波探測模塊。
36、在一實施例中,其中在對t2時長的計時過程中,所述第一微波探測模塊被維持啟動,其中所述處理器模塊被設(shè)置對t1時長的計時觸發(fā)動作具有高于對t2時長的計時動作的優(yōu)先級,即獲取到活動存在特征的探測結(jié)果具有高于獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果的優(yōu)先級,對應(yīng)所述處理器模塊在t2時長的計時過程中基于獲取到活動存在特征的探測結(jié)果結(jié)束對t2時長的計時和觸發(fā)對t1時長的計時。
37、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對t2時長的計時的結(jié)束關(guān)閉所述第二微波探測模塊。
38、在一實施例中,其中t2時長被設(shè)置小于等于1分鐘,t1時長被設(shè)置大于等于5秒。
39、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置于t2時長的計時過程中基于獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果結(jié)束對t2時長的計時而關(guān)閉所述第二微波探測模塊。
40、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置于t2時長的計時過程中基于探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果形成對t2時長的續(xù)延條件而續(xù)延t2時長。
41、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置于t2時長的計時過程中基于探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果延時重置對t2時長的計時而形成對t2時長的續(xù)延和對所述第二微波探測模塊的斷續(xù)啟動。
42、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測,依獲取到活動存在特征的探測結(jié)果識別人體以活動狀態(tài)進(jìn)入探測區(qū)域的行為狀態(tài)s1或人體以活動狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s2。
43、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的探測,依未獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果識別人體離開探測區(qū)域的行為狀態(tài)s3。
44、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的探測,依獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果識別以靜態(tài)狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s4。
45、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置在人體離開探測區(qū)域的行為狀態(tài)s3的前置狀態(tài),基于對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測,依獲取到活動存在特征的探測結(jié)果識別人體以活動狀態(tài)進(jìn)入探測區(qū)域的行為狀態(tài)s1。
46、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置在人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s4的前置狀態(tài),基于對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測,依獲取到活動存在特征的探測結(jié)果識別人體以活動狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s2,和依未獲取到活動存在特征的探測結(jié)果維持識別人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s4。
47、依本發(fā)明的另一個方面,本發(fā)明還提供一微波探測裝置,所述微波探測裝置具有一第一探測模式和一第二探測模式,并適于在所述第一探測模式對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征進(jìn)行探測,和在所述第二探測模式對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的的靜態(tài)存在特征進(jìn)行探測,其中所述微波探測裝置被設(shè)置基于獲取到活動存在特征的探測結(jié)果觸發(fā)對t1時長的計時,和在t1時長內(nèi)基于獲取到活動存在特征的探測結(jié)果續(xù)延對t1時長的計時,以及基于對t1時長計時的結(jié)束控制所述第二探測模式的啟動,其中所述微波探測裝置包括:
48、一微波探測模塊,其中所述微波探測模塊被設(shè)置允許被饋電而發(fā)射對應(yīng)于相應(yīng)激勵信號的微波波束;和
49、一處理器模塊,其中所述處理器模塊被通信連接于所述微波探測模塊,并被設(shè)置于所述第一探測模式以一第一激勵信號對所述微波探測模塊饋電,和于所述第二探測模式以一第二激勵信號對所述微波探測模塊饋電,其中所述第一激勵信號被設(shè)置為脈沖工作時間小于1秒且占空比低于10%的斷續(xù)信號,所述第二激勵信號被設(shè)置為連續(xù)信號,或脈沖工作時間大于等于1秒或大于等于10%占空比的斷續(xù)信號,其中所述處理器模塊進(jìn)一步被設(shè)置基于獲取到活動存在特征的探測結(jié)果觸發(fā)對t1時長的計時,和在t1時長內(nèi)基于獲取到的活動存在特征的探測結(jié)果續(xù)延對t1時長的計時,以及基于對t1時長計時的結(jié)束輸出所述第二激勵信號而啟動所述第二探測模式。
50、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置在t1時長的計時結(jié)束后計時t2時長,和在t2時長內(nèi)至少輸出一次所述第二激勵信號而切換至所述第二探測模式。
51、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對t2時長的計時的結(jié)束輸出所述第一激勵信號而切換回所述第一探測模式。
52、在一實施例中,其中t2時長被設(shè)置小于等于1分鐘,t1時長被設(shè)置大于等于5秒。
53、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置于t2時長的計時過程中基于獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果結(jié)束對t2時長的計時而切換回所述第一探測模式。
54、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置于t2時長的計時過程中基于探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果形成對t2時長的續(xù)延條件而續(xù)延t2時長。
55、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置于t2時長的計時過程中基于探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果延時重置對t2時長的計時而形成對t2時長的續(xù)延和對所述第二微波探測模式的斷續(xù)啟動。
56、在一實施例中,其中在對t2時長的計時過程中,所述第一微波探測模塊被維持啟動,對應(yīng)所述處理器模塊同時輸出所述第一激勵信號和所述第二激勵信號,其中所述第二激勵信號被設(shè)置為脈沖工作時間大于等于1秒或大于10%占空比的斷續(xù)信號,并被設(shè)置與所述第一激勵信號的脈沖工作時間保持錯開,如此以在對t2時長的計時過程中同時探測活動存在特征。
57、在一實施例中,其中在所述第二探測模式,所述微波探測裝置對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征和與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的分路探測包括以下步驟:
58、(i)發(fā)射對應(yīng)于所述第二激勵信號的頻率的第二微波波束;
59、(ii)接收所述第二微波波束被相應(yīng)物體反射形成的第二反射回波而生成相應(yīng)的第二回波信號;
60、(iii)以混頻檢波的方式基于所述第二激勵信號與所述第二回波信號之間的頻率/相位差異生成第二多普勒中頻信號;
61、(iv)基于所述第二多普勒中頻信號的頻率/幅度隨時間的變化轉(zhuǎn)換所述第二多普勒中頻信號為一波動信號,即所述波動信號為所述第二多普勒中頻信號的頻率/幅度隨時間的變化信號;以及
62、(v)以濾波的方式選擇所述波動信號中兩特定頻率范圍的兩路所述波動信號,其中一所述特定頻率范圍處于小于等于3hz的頻率范圍內(nèi),另一所述特定頻率范圍處于大于3hz且小于50hz的頻率范圍內(nèi);
63、其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對處于大于3hz且小于50hz的頻率范圍內(nèi)的所述特定頻率范圍的所述波動信號的相應(yīng)閾值設(shè)置獲取對活動存在特征的探測結(jié)果,和對處于小于等于3hz的頻率范圍內(nèi)的所述特定頻率范圍的所述波動信號的相應(yīng)閾值設(shè)置獲取對靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果,對應(yīng)在處于大于3hz且小于50hz的頻率范圍內(nèi)的所述特定頻率范圍的所述波動信號基于相應(yīng)的閾值設(shè)置存在波動時獲取到活動存在特征的探測結(jié)果,和在處于小于等于3hz的頻率范圍內(nèi)的所述特定頻率范圍的所述波動信號基于相應(yīng)的閾值設(shè)置存在波動時獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果。
64、在一實施例中,其中在所述第二探測模式,所述微波探測裝置對活動存在特征和靜態(tài)存在特征的分路探測包括以下步驟:
65、(i)發(fā)射對應(yīng)于所述第二激勵信號的頻率的第二微波波束;
66、(ii)接收所述第二微波波束被相應(yīng)物體反射形成的第二反射回波而生成相應(yīng)的第二回波信號;
67、(iii)以混頻檢波的方式基于所述第二激勵信號與所述第二回波信號之間的頻率/相位差異生成兩路第二多普勒中頻信號;
68、(iv)基于其中一路所述第二多普勒中頻信號的頻率/幅度隨時間的變化轉(zhuǎn)換該路所述第二多普勒中頻信號為一波動信號,即所述波動信號為該路所述第二多普勒中頻信號的頻率/幅度隨時間的變化信號;以及
69、(v)以濾波的方式選擇所述波動信號中一特定頻率范圍的所述波動信號,其中所述特定頻率范圍處于小于50hz的頻率范圍內(nèi),即所述特定頻率范圍的集合為小于50hz的頻率范圍的集合的子集;
70、其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對所述特定頻率范圍的所述波動信號的相應(yīng)閾值設(shè)置獲取對靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果,和對另一路所述第二多普勒中頻信號的相應(yīng)閾值設(shè)置獲取對活動存在特征的探測結(jié)果,對應(yīng)在所述特定頻率范圍的所述波動信號基于相應(yīng)的閾值設(shè)置存在波動時獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果,和在另一路所述第二多普勒中頻信號基于相應(yīng)的閾值設(shè)置存在波動時獲取到活動存在特征的探測結(jié)果。
71、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置對t1時長的計時觸發(fā)動作具有高于對t2時長的計時動作的優(yōu)先級,即獲取到活動存在特征的探測結(jié)果具有高于獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果的優(yōu)先級,對應(yīng)所述處理器模塊在t2時長的計時過程中基于獲取到活動存在特征的探測結(jié)果結(jié)束對t2時長的計時而切換回所述第一探測模式并觸發(fā)對t1時長的計時。
72、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測,依獲取到活動存在特征的探測結(jié)果識別人體以活動狀態(tài)進(jìn)入探測區(qū)域的行為狀態(tài)s1或人體以活動狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s2。
73、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的探測,依未獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果識別人體離開探測區(qū)域的行為狀態(tài)s3。
74、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置基于對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的探測,依獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果識別以靜態(tài)狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s4。
75、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置在人體離開探測區(qū)域的行為狀態(tài)s3的前置狀態(tài),基于對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測,依獲取到活動存在特征的探測結(jié)果識別人體以活動狀態(tài)進(jìn)入探測區(qū)域的行為狀態(tài)s1。
76、在一實施例中,其中所述處理器模塊被設(shè)置在人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s4的前置狀態(tài),基于對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測,依獲取到活動存在特征的探測結(jié)果識別人體以活動狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s2,和依未獲取到活動存在特征的探測結(jié)果維持識別人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s4。
77、依本發(fā)明的另一個方面,本發(fā)明還提供一微波探測裝置,所述微波探測裝置具有一第一探測模式和一第二探測模式,并適于在所述第一探測模式對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征進(jìn)行探測,和在所述第二探測模式對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的的靜態(tài)存在特征進(jìn)行探測,其中在所述第一探測模式,所述微波探測裝置被一第一激勵信號激勵而發(fā)射對應(yīng)于所述第一激勵信號的頻率的第一微波波束,和接收所述第一微波波束被相應(yīng)物體反射形成的第一反射回波而生成相應(yīng)的第一回波信號,并基于多普勒效應(yīng)原理以混頻檢波的方式生成對應(yīng)所述第一激勵信號與所述第一回波信號之間的頻率或相位差異的一第一多普勒中頻信號,以基于對所述第一多普勒中頻信號的相應(yīng)閾值設(shè)置獲取對活動存在特征的探測結(jié)果,對應(yīng)在所述第一多普勒中頻信號基于相應(yīng)的閾值設(shè)置存在波動時獲取到活動存在特征的探測結(jié)果,其中所述第一激勵信號被設(shè)置為脈沖工作時間小于1秒且占空比低于10%的斷續(xù)信號,其中在所述第二探測模式,所述微波探測裝置被一第二激勵信號激勵而發(fā)射對應(yīng)于所述第二激勵信號的頻率的第二微波波束,和接收所述第二微波波束被相應(yīng)物體反射形成的第二反射回波而生成相應(yīng)的第二回波信號,并基于多普勒效應(yīng)原理以混頻檢波的方式生成對應(yīng)所述第二激勵信號與所述第二回波信號之間的頻率或相位差異的一第二多普勒中頻信號,以及基于所述第二多普勒中頻信號的頻率/幅度隨時間的變化轉(zhuǎn)換所述第二多普勒中頻信號為所述一波動信號,和以濾波的方式選擇所述波動信號中一特定頻率范圍的所述波動信號,其中所述特定頻率范圍處于小于50hz的頻率范圍內(nèi),即所述特定頻率范圍的集合為小于50hz的頻率范圍的集合的子集,以基于對所述特定頻率范圍的所述波動信號的相應(yīng)閾值設(shè)置獲取對靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果,對應(yīng)在所述特定頻率范圍的所述波動信號基于相應(yīng)的閾值設(shè)置存在波動時獲取到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果,其中所述第二激勵信號和所述第一激勵信號在c波段和x波段頻率范圍內(nèi)處于相同ism頻段。
78、在一實施例中,其中所述微波探測裝置包括一第一微波探測模塊,一第二微波探測模塊以及一處理器模塊,其中在所述第一探測模式,所述第一微波探測模塊被所述第一激勵信號饋電而發(fā)射對應(yīng)于所述第一激勵信號的頻率的所述第一微波波束,其中在所述第二探測模式,所述第二探測模塊被所述第二激勵信號饋電而發(fā)射對應(yīng)于所述第二激勵信號的頻率的所述第二微波波束,其中所述處理器模塊被通信連接于所述第一微波探測模塊和所述第二微波探測模塊,并被設(shè)置于所述第一探測模式以所述第一激勵信號對所述第一微波探測模塊饋電,和于所述第二探測模式以所述第二激勵信號對所述第二微波探測模塊饋電。
79、在一實施例中,其中所述微波探測裝置包括一微波探測模塊和一處理器模塊,其中所述處理器模塊被通信連接于所述微波探測模塊,并被設(shè)置于所述第一探測模式以所述第一激勵信號對所述微波探測模塊饋電,和于所述第二探測模式以所述第二激勵信號對所述微波探測模塊饋電。
80、在一實施例中,其中所述第一激勵信號和所述第二激勵信號處于5.8ghz的ism頻段。
81、在一實施例中,其中所述特定頻率范圍被設(shè)定處于小于等于5hz的頻率范圍內(nèi)。
82、在一實施例中,其中所述特定頻率范圍被設(shè)定處于小于等于1hz的頻率范圍內(nèi)。
83、在一實施例中,其中所述第一激勵信號被設(shè)置為脈沖工作時間為微秒級或更短且占空比低于1%的斷續(xù)信號。
84、在一實施例中,其中所述第二激勵信號被設(shè)置為脈沖工作時間大于等于1秒或大于等于10%占空比的斷續(xù)信號。
85、在一實施例中,其中所述微波探測裝置在被上電的狀態(tài)同時工作于所述第一探測模式和所述第二探測模式,并被設(shè)置基于對活動存在特征和靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果控制至少一電氣設(shè)備的工作狀態(tài)。
86、在一實施例中,其中至少一所述電氣設(shè)備被實施為一uv殺菌燈,其中所述微波探測裝置被設(shè)置基于探測到活動存在特征的探測結(jié)果和探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果之任一探測結(jié)果控制所述uv殺菌燈關(guān)閉。
87、在一實施例中,其中所述微波探測裝置被設(shè)置僅在未探測到活動存在特征且未探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果后控制所述uv殺菌燈開啟。
88、在一實施例中,其中所述微波探測裝置被設(shè)置僅在未探測到活動存在特征且未探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果后允許所述uv殺菌燈以被開關(guān)控制的方式開啟。
89、依本發(fā)明的另一個方面,本發(fā)明還提供一微波探測方法,所述微波探測方法包括以下步驟:
90、(a)基于一第一探測模式以脈沖工作時間小于1秒且占空比低于10%的微波探測人體活動,以于所述第一探測模式形成對與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測;
91、(b)基于存在活動存在特征的探測結(jié)果計時t1時長,和在t1時長內(nèi)基于存在活動存在特征的探測結(jié)果形成對t1時長的續(xù)延條件而續(xù)延t1時長;
92、(c)在t1時長的計時結(jié)束后,至少啟動一次一第二探測模式,和于所述第二探測模式以持續(xù)發(fā)射狀態(tài)的微波,或以脈沖工作時間為大于等于1秒或大于等于10%占空比的微波對與人體心跳和/或呼吸動作相對應(yīng)的人體活動進(jìn)行探測,以形成對與人體心跳和/或呼吸動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的探測;以及
93、(d)關(guān)閉所述第二探測模式。
94、在一實施例中,其中在所述步驟(b)中,其中在所述步驟(b)中,在t1時長內(nèi)基于探測到活動存在特征的探測結(jié)果以當(dāng)前時間節(jié)點(diǎn)為計時起點(diǎn)重置對t1時長的計時而形成對t1時長的續(xù)延。
95、在一實施例中,其中在所述步驟(b)中,在t1時長內(nèi)基于探測到活動存在特征的探測結(jié)果以t1時長之后的時間節(jié)點(diǎn)為計時起點(diǎn)重新計時t1時長而形成對t1時長的續(xù)延。
96、在一實施例中,其中在所述步驟(c)中,基于對t1時長的計時的結(jié)束延時觸發(fā)對所述第二探測模式的啟動,并在延時期間,當(dāng)基于所述第一探測模式獲取到與人體移動動作相對應(yīng)的活動存在特征的探測結(jié)果后觸發(fā)對t1時長的計時而返回所述步驟(b)。
97、在一實施例中,其中在所述步驟(b)中,t1時長被設(shè)置大于等于5秒。
98、在一實施例中,其中在所述步驟(c)中,基于所述第二探測模式對與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的探測包括以下步驟:
99、(c1)發(fā)射對應(yīng)于一第二激勵信號頻率的第二微波波束;
100、(c2)接收所述第二微波波束被相應(yīng)物體反射形成的第二反射回波而生成相應(yīng)的第二回波信號;
101、(c3)以混頻檢波的方式基于所述第二激勵信號與所述第二回波信號之間的頻率/相位差異生成第二多普勒中頻信號;
102、(c4)基于所述第二多普勒中頻信號的頻率/幅度隨時間的變化轉(zhuǎn)換所述多普勒中頻信號為一波動信號,即所述波動信號為所述第二多普勒中頻信號的頻率/幅度隨時間的變化信號;以及
103、(c5)以濾波的方式選擇所述波動信號中一特定頻率范圍的所述波動信號,其中所述特定頻率范圍處于小于50hz的頻率范圍內(nèi),即所述特定頻率范圍的集合為小于50hz的頻率范圍的集合的子集。
104、在一實施例中,其中在所述步驟(c5)中,所述特定頻率范圍被設(shè)定處于小于等于5hz的頻率范圍內(nèi)。
105、在一實施例中,其中在所述步驟(c1)中,所述第二激勵信號被設(shè)置為脈沖工作時間大于10%占空比的信號。
106、在一實施例中,其中在所述步驟(c)中,在t1時長的計時結(jié)束后計時t2時長,和在t2時長內(nèi)至少啟動一次所述第二探測模式。
107、在一實施例中,其中在所述步驟(d)中,基于對t2時長的計時的結(jié)束關(guān)閉所述第二探測模式。
108、在一實施例中,其中在所述步驟(d)中,于t2時長的計時過程中基于探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果結(jié)束對t2時長的計時而關(guān)閉所述第二探測模式。
109、在一實施例中,其中在所述步驟(c)被執(zhí)行的狀態(tài),所述步驟(a)被維持執(zhí)行,其中在所述步驟(c)中,在t2時長的計時過程中基于所述步驟(a)的執(zhí)行在探測到活動存在特征的探測結(jié)果后結(jié)束對t2時長的計時和觸發(fā)對t1時長的計時而返回所述步驟(b)。
110、在一實施例中,其中在所述步驟(c)中,t2時長被設(shè)置小于等于1分鐘。
111、在一實施例中,其中在所述步驟(d)中,基于未探測到與人體心跳和/或呼吸類微動作相對應(yīng)的靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果關(guān)閉所述第二探測模式。
112、在一實施例中,其中在所述步驟(c)中,在t1時長的計時結(jié)束后計時t2時長,和在t2時長內(nèi)啟動所述第二探測模式,以及于在t2時長內(nèi)基于探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果形成對t2時長的續(xù)延條件而續(xù)延t2時長。
113、在一實施例中,其中在所述步驟(c)中,在t2時長內(nèi)基于探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果延時重置對t2時長的計時而形成對t2時長的續(xù)延和對所述第二探測模式的斷續(xù)啟動。
114、在一實施例中,其中在所述步驟(b)中進(jìn)一步包括步驟:
115、(b1)基于探測區(qū)域存在活動存在特征的探測結(jié)果控制至少一電氣設(shè)備的工作狀態(tài)。
116、在一實施例中,其中在所述步驟(c)中,還包括步驟:基于未探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果控制所述電氣設(shè)備的工作狀態(tài)。
117、在一實施例中,其中在所述步驟(c)中,還包括步驟:基于探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果控制所述電氣設(shè)備的工作狀態(tài)。
118、在一實施例中,其中在所述步驟(b)中,基于探測到活動存在特征的探測結(jié)果判斷人體以活動狀態(tài)進(jìn)入探測區(qū)域的行為狀態(tài)s1或人體以活動狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s2。
119、在一實施例中,其中在所述步驟(c)中,基于未探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果判斷人體離開探測區(qū)域的行為狀態(tài)s3,和基于探測到靜態(tài)存在特征的探測結(jié)果判斷人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s4。
120、在一實施例中,其中在所述步驟(b)中,在人體離開探測區(qū)域的行為狀態(tài)s3的前置狀態(tài),基于探測區(qū)域存在活動存在特征的探測結(jié)果判斷人體以活動狀態(tài)進(jìn)入探測區(qū)域的行為狀態(tài)s1,和在人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s4的前置狀態(tài),基于探測區(qū)域存在活動存在特征的探測結(jié)果判斷人體以活動狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s2,并基于探測區(qū)域不存在活動存在特征的探測結(jié)果維持人體以靜態(tài)狀態(tài)存在于探測區(qū)域的行為狀態(tài)s4的前置狀態(tài)。