一种近场手扫方向检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及微波雷达信号处理技术领域，提供了一种近场手扫方向检测方法，包括：S1：将至少两个微波雷达传感器通道的天线按阵列排布，组成传感器阵列；S2：当近场运动物体在传感器阵列的预设辨别距离范围内运动时，采集传感器阵列内部的至少两个微波雷达传感器通道对应的中频信号，并分离出中频信号中近场运动物体的多普勒信号；S3：依据传感器阵列内部的至少两个微波雷达传感器通道对应的中频信号反馈的多普勒信号的先后顺序，识别近场运动物体的移动方向。将多个雷达传感器组成传感器阵列，从而实现对近场运动物体运动方向的判别，使得传感器系统既能实现对是否有运动物体的检测，也能实现对物体运动方向的基本判断。也能实现对物体运动方向的基本判断。也能实现对物体运动方向的基本判断。

【技术实现步骤摘要】
一种近场手扫方向检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及微波雷达信号处理的
，尤其涉及一种近场手扫方向检测方法及系统，基于非调制微波雷达传感器实现8～35cm内的近场手扫方向检测的面板开关及开关控制。

技术介绍

[0002]传统手扫感应开关的有效操作距离通常为8～35cm，其传感器通常由一组或多组光电接近开关组成，它利用被检测物体对红外光的反射，再由接收端光电管检出对应电信号的有无及先后顺序，从而实现手扫动作的检测及运动方向的识别。具有体积小、成本低、控制简单等优点，被广泛应用于各种非接触近距离感应的开关场合，如墙壁开关、台灯开关、镜前灯、衣柜灯等照明领域。
[0003]微波雷达传感器，通常发射固定频率或频率按一定规律变化的高频电磁信号，同时接收回波信号，利用本振信号与回波信号的混频信号实现对目标物体探测的一种传感器。该混频信号又被称为中频信号，对于非调制连续波雷达(发射固定频率的射频信号)，该中频信号包含运动目标的多普勒信息，因此，在雷达信号覆盖范围内，通过对中频信号的分析及处理，即可实现是否有运动物体的检测。微波雷达传感器可隐秘安装，且不受温度、气流、尘埃及烟雾等影响，具有寿命长、反应速度快、灵敏度更高、感应区域广等优点，也被广泛用于节能照明、智能家电等领域。
[0004]对于传统手扫感应开关采用的光电对管传感器，因为采用的是红外反射原理，需要确保红外光传播路径的畅通以及需要防止受其他光源(如白炽灯光、阳光等)影响，故在实际应用中，往往需要在传感器面板上做开窗及滤光处理，这给产品的结构设计带来一定的制约。此外，随着时间的推移，传感器面板也容易受灰尘或油污影响，面板对红外光的透过性能也将持续下降，从而影响开关的使用寿命及体验。
[0005]对于非调制连续波微波雷达，利用多普勒效应原理即可实现探测区域内的运动感应检测。受成本制约，该类型主流的低成本雷达芯片均是一发一收架构，因此，对于一发一收的非调制连续波微波雷达，仅能实现是否有物体运动的探测，而无法分辨运动物体所在的距离及角度，进而无法分辨运动物体的运动方向，从而影响该类型微波雷达在需要辨别物体运动方向的领域的应用。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种近场手扫方向检测方法及系统，将多个雷达传感器组成传感器阵列，从而实现对近场运动物体运动方向的判别，使得传感器系统既能实现对是否有运动物体的检测，也能实现对物体运动方向的基本判断。
[0007]本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0008]一种近场手扫方向检测方法，包括：
[0009]S1：将至少两个微波雷达传感器通道的天线按阵列排布，组成传感器阵列；
[0010]S2：当近场运动物体在所述传感器阵列的预设辨别距离范围内运动时，采集所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感器通道对应的中频信号，并分离出所述中频信号中所述近场运动物体的多普勒信号；
[0011]S3：依据所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感器通道对应的所述中频信号反馈的所述多普勒信号的先后顺序，识别所述近场运动物体的移动方向。
[0012]进一步地，所述传感器阵列中的所述微波雷达传感器通道的射频频点按照大于或等于预设频点间隔设置。
[0013]进一步地，在步骤S2中，采集所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感器通道对应的所述中频信号，并分离出所述中频信号中所述近场运动物体的所述多普勒信号，通过中频信号处理单元进行处理，具体为：
[0014]通过模拟数字转换器ADC采集所述微波雷达传感器通道中模拟的原始的所述中频信号，其中所述中频信号包含了所述微波雷达传感器通道可探测区域内的所有移动物体的所述多普勒信息；
[0015]采用包括陷波、低通、均衡在内的一种或多种方式对所述中频信号进行数字信号处理，滤除所述中频信号中的包括背景噪声、工频干扰在内的干扰信号，分离出所述近场运动物体的所述多普勒信号。
[0016]进一步地，通过所述中频信号处理单元进行处理，还包括：
[0017]将分离出的所述近场运动物体的所述多普勒信号，从包括信号幅度、频谱、能量在内的维度与所述近场运动物体运动时的特征阈值进行比对；
[0018]当比对匹配时，输出与所述多普勒信号对应的触发信号。
[0019]进一步地，所述中频信号处理单元采用中频信号独立处理单元和中频信号集中处理单元在内的两种形式；当采用所述中频信号独立处理单元时，为每一个所述微波雷达传感器通道配置单独的所述中频信号独立处理单元，每一个所述中频信号独立处理单元设置有单一的与匹配的所述微波雷达传感器通道对应的所述模拟数字转换器ADC通道；当采用所述中频信号集中处理单元时，所述传感器阵列中的所述微波雷达传感器通道使用同一个所述中频信号集中处理单元，在所述中频信号集中处理单元上设置有与所述微波雷达传感器通道数量相同并与所述微波雷达传感器通道一一对应的多路所述模拟数字转换器ADC通道。
[0020]进一步地，所述微波雷达传感器通道采用包括5.8GHz、10.525GHz及24GHz在内的频段。
[0021]进一步地，所述微波雷达传感器通道采用包括一发一收、一发多收、多发多收在内的非调制连续波雷达传感器。
[0022]一种用于执行如上述的近场手扫方向检测方法的近场手扫方向检测系统，包括：
[0023]传感器阵列建立单元，用于将至少两个微波雷达传感器通道的天线按阵列排布，组成传感器阵列；
[0024]中频信号处理单元，用于当近场运动物体在所述传感器阵列的预设辨别距离范围内运动时，采集所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感器通道对应的中频信号，并分离出所述中频信号中所述近场运动物体的多普勒信号；
[0025]移动方向识别单元，用于依据所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感
器通道对应的所述中频信号反馈的所述多普勒信号的先后顺序，识别所述近场运动物体的移动方向。
[0026]一种计算机设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器中存储有计算机代码，所述计算机代码被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行如上述的方法。
[0027]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机代码，当所述计算机代码被执行时，如上述的方法被执行。
[0028]与现有技术相比，本专利技术包括以下至少一种有益效果是：
[0029](1)通过提供一种近场手扫方向检测方法，包括：S1：将至少两个微波雷达传感器通道的天线按阵列排布，组成传感器阵列；S2：当近场运动物体在所述传感器阵列的预设辨别距离范围内运动时，采集所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感器通道对应的中频信号，并分离出所述中频信号中所述近场运动物体的多普勒信号；S3：依据所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感器通道对应的所述中频信号反馈的所述多普勒信号的先后顺序，识别所述近场运动物体的移动方向。上述技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近场手扫方向检测方法，其特征在于，包括：S1：将至少两个微波雷达传感器通道的天线按阵列排布，组成传感器阵列；S2：当近场运动物体在所述传感器阵列的预设辨别距离范围内运动时，采集所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感器通道对应的中频信号，并分离出所述中频信号中所述近场运动物体的多普勒信号；S3：依据所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感器通道对应的所述中频信号反馈的所述多普勒信号的先后顺序，识别所述近场运动物体的移动方向。2.根据权利要求1所述的近场手扫方向检测方法，其特征在于，还包括：所述传感器阵列中的所述微波雷达传感器通道的射频频点按照大于或等于预设频点间隔设置。3.根据权利要求1所述的近场手扫方向检测方法，其特征在于，在步骤S2中，采集所述传感器阵列内部的至少两个所述微波雷达传感器通道对应的所述中频信号，并分离出所述中频信号中所述近场运动物体的所述多普勒信号，通过中频信号处理单元进行处理，具体为：通过模拟数字转换器ADC采集所述微波雷达传感器通道中模拟的原始的所述中频信号，其中所述中频信号包含了所述微波雷达传感器通道可探测区域内的所有移动物体的所述多普勒信息；采用包括陷波、低通、均衡在内的一种或多种方式对所述中频信号进行数字信号处理，滤除所述中频信号中的包括背景噪声、工频干扰在内的干扰信号，分离出所述近场运动物体的所述多普勒信号。4.根据权利要求3所述的近场手扫方向检测方法，其特征在于，通过所述中频信号处理单元进行处理，还包括：将分离出的所述近场运动物体的所述多普勒信号，从包括信号幅度、频谱、能量在内的维度与所述近场运动物体运动时的特征阈值进行比对；当比对匹配时，输出与所述多普勒信号对应的触发信号。5.根据权利要求3或4所述的近场手扫方向检测方法，其特征在于，还包括：所述中频信号处理单元采用中频信号独立处理单元和中频信号集中处理单元在内的两种形式；当采用所述中频信号独立处理单元时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林水洋，宋颖，何德宽，林铮，张展威，
申请(专利权)人：隔空微电子广州有限公司，
类型：发明
国别省市：