基于无线信号的运动状态检测装置、方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种基于无线信号的运动状态检测装置、方法及系统，通过根据来自检测对象所在空间的无线反射信号计算反射点的能量的分布随时间的变化情况，并且根据该变化情况确定该检测对象的运动状态。这样，无需训练识别模型，检测过程简单且检测结果可靠，并且，能够适用于各种不同的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
基于无线信号的运动状态检测装置、方法及系统
本专利技术涉及信息
，尤其涉及一种基于无线信号的运动状态检测装置、方法及系统。
技术介绍
近年来，运动状态检测在各个领域应用广泛。例如，人体运动状态检测在医疗健康、智能看护、动作捕捉等领域具有广泛的应用。当前社会老龄化趋势加剧，独居老人数量急剧增加，为老人提供危险运动状态检测服务能够在危险发生时及时告警并提供救助，因此具有重要的意义。人体运动状态检测可基于视频影像或基于集成了惯性传感单元(IMU，Inertialmeasurementunit)的可穿戴设备收集的信息来进行，但是，基于视频影像的人体运动状态检测容易侵犯检测对象的隐私，而基于可穿戴设备的人体运动状态检测需要检测对象一直穿戴该设备，使用不便且识别精度不高。例如，对于浴室或卫生间等环境，有必要对人体的运动状态进行监测，但基于视频影像的识别方法显然会侵犯个人隐私，而基于可穿戴设备的识别方法由于需要佩戴设备而导致使用不便。为了解决上述问题，出现了基于无线信号的人体运动状态检测方法，该方法例如通过收集检测对象反射的无线信号进行动作的识别。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
专利技术人发现，现有的基于无线信号的人体运动状态检测方法通常基于监督式的学习方法，需要大量的采样样本对识别模型进行训练，并且在不同的场景下的适用性也不强，因此，该方法所需的识别模型训练过程较为复杂，且针对不同场景不具有普适性。本专利技术实施例提供一种基于无线信号的运动状态检测装置、方法及系统，根据来自检测对象所在空间的无线反射信号计算反射点的能量的分布随时间的变化情况，并且根据该变化情况确定该检测对象的运动状态。这样，无需训练识别模型，检测过程简单且检测结果可靠，并且，能够适用于各种不同的应用场景。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种基于无线信号的运动状态检测装置，所述装置包括：计算单元，其用于根据来自检测对象所在空间的无线反射信号，计算反射点的能量的分布随时间的变化情况；以及确定单元，其用于根据所述反射点的能量的分布随时间的变化情况，确定所述检测对象的运动状态。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种运动状态检测系统，所述检测系统包括：信号发射部，其向检测对象所在的空间发射无线信号；信号接收部，其接收无线反射信号；以及根据本专利技术实施例的第一方面所述的基于无线信号的运动状态检测装置，其根据接收的所述无线反射信号，检测所述检测对象的运动状态。根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种基于无线信号的运动状态检测方法，所述方法包括：根据来自检测对象所在空间的无线反射信号，计算反射点的能量的分布随时间的变化情况；以及根据所述反射点的能量的分布随时间的变化情况，确定所述检测对象的运动状态。本专利技术的有益效果在于：通过根据来自检测对象所在空间的无线反射信号计算反射点的能量的分布随时间的变化情况，并且根据该变化情况确定该检测对象的运动状态。这样，无需训练识别模型，检测过程简单且检测结果可靠，并且，能够适用于各种不同的应用场景。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施方式，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是本专利技术实施例1的基于无线信号的运动状态检测装置的一示意图；图2是本专利技术实施例1的计算单元的一示意图；图3是本专利技术实施例1的第一计算单元的一示意图；图4是本专利技术实施例1的计算得到的距离-多普勒谱的一示意图；图5是本专利技术实施例1反射点能量分布的一示意图；图6是本专利技术实施例2的电子设备的一示意图；图7是本专利技术实施例2的电子设备的系统构成的一示意框图；图8是本专利技术实施例3的运动状态检测系统的一示意图；图9是本专利技术实施例4的基于无线信号的运动状态检测方法的一示意图。具体实施方式参照附图，通过下面的说明书，本专利技术的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本专利技术的特定实施方式，其表明了其中可以采用本专利技术的原则的部分实施方式，应了解的是，本专利技术不限于所描述的实施方式，相反，本专利技术包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。实施例1本实施例提供一种基于无线信号的运动状态检测装置，图1是本专利技术实施例1的基于无线信号的运动状态检测装置的一示意图。如图1所示，基于无线信号的运动状态检测装置100包括：计算单元101，其用于根据来自检测对象所在空间的无线反射信号，计算反射点的能量的分布随时间的变化情况；以及确定单元102，其用于根据该反射点的能量的分布随时间的变化情况，确定该检测对象的运动状态。由上述实施例可知，通过根据来自检测对象所在空间的无线反射信号计算反射点的能量的分布随时间的变化情况，并且根据该变化情况确定该检测对象的运动状态。这样，无需训练识别模型，检测过程简单且检测结果可靠，并且，能够适用于各种不同的应用场景。在本实施例中，该检测对象可以是各种可能处于运动状态的物体，例如，生命体。在本实施例中，以人体作为检测对象进行示例性的说明。在本实施例中，计算单元101根据来自检测对象所在空间的无线反射信号，计算反射点的能量的分布随时间的变化情况。在本实施例中，该无线信号可以是各种类型的无线信号，例如，微波雷达信号。例如，在对检测对象进行检测时，无线信号的产生装置向检测对象所在的空间发出无线信号，部分无线信号被检测对象以及其他物体反射，反射无线信号的点被称为反射点。在本实施例中，反射点的能量表征从该反射点反射的反射信号的能量，例如，反射点的能量是相应的反射信号的一维傅立叶变换的幅值的平方。例如，对反射信号进行一维傅立叶变换，可以得到该反射信号的距离-傅立叶变换曲线图，该曲线图的横坐标是检测对象与无线信号发射源之间的距离，纵坐标是一维傅立叶变换的幅值，该幅值的平方即为反射点的能量。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线信号的运动状态检测装置，所述装置包括：/n计算单元，其用于根据来自检测对象所在空间的无线反射信号，计算反射点的能量的分布随时间的变化情况；以及/n确定单元，其用于根据所述反射点的能量的分布随时间的变化情况，确定所述检测对象的运动状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于无线信号的运动状态检测装置，所述装置包括：
计算单元，其用于根据来自检测对象所在空间的无线反射信号，计算反射点的能量的分布随时间的变化情况；以及
确定单元，其用于根据所述反射点的能量的分布随时间的变化情况，确定所述检测对象的运动状态。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述计算单元包括：
第一计算单元，其用于根据来自检测对象所在空间的无线反射信号，计算两个时刻的反射点能量相对于所述检测对象的位置信息以及所述检测对象的移动速度中的至少一个的分布；以及
第二计算单元，其用于计算所述两个时刻的所述分布的相似度。


3.根据权利要求2所述的装置，其中，
所述检测对象的位置信息包括：所述检测对象与无线信号发射源之间的距离，或者，以无线信号发射源为中心建立坐标系后所述检测对象所在位置的坐标。


4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一计算单元包括：
第三计算单元，其用于对所述无线反射信号进行一维傅立叶变换、二维傅立叶变换以及到达角估计，获得所述两个时刻的反射点的能量、速度和所述检测对象与无线信号发射源之间的距离；以及
第四计算单元，其用于根据所述两个时刻的反射点的能量、速度和所述检测对象与无线信号发射源之间的距离，计算所述两个时刻的反射点能量相对于所述检测对象与无线信号发射源之间的距离和所述检测对象的移动速度的分布。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵倩，田军，李红春，丁根明，谢莉莉，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP