CN104459688A - 生命体探测处理方法、装置及终端 - Google Patents

生命体探测处理方法、装置及终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种生命体探测处理方法、装置及终端，该方法包括：发射WiFi电磁波；接收WiFi电磁波的反射波与WiFi电磁波的相干波；依据接收的相干波确定生命体信息，通过本发明，解决了相关技术中对生命体进行探测存在用户操作不方便，普及率不高，通用性不强的问题，进而达到了便携，易用，以及使用及时的效果。

Description

生命体探测处理方法、装置及终端
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种生命体探测处理方法、装置及终端。
背景技术
近年来，各类自然灾害以及恶性犯罪事件呈现逐年上升的趋势，一旦发生，对人的生命财产会造成巨大伤害。生命体检测在生命救援以及犯罪预防方面有很强大的作用。目前生命体检测一般都使用热感应成像或超声波雷达成像，需要专门的探测设备，而且在需要的时候只能提前准备好，不能很好地以备不时之需。
因此，在相关技术中对生命体进行探测存在用户操作不方便，普及率不高，通用性不强的问题。
发明内容
本发明提供了一种生命体探测处理方法及装置，以至少解决相关技术中对生命体进行探测存在用户操作不方便，普及率不高，通用性不强的问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种生命体探测处理方法，包括：发射WiFi电磁波；接收所述WiFi电磁波的反射波与所述WiFi电磁波的相干波；依据接收的所述相干波确定生命体信息。
优选地，依据接收的所述相干波确定所述生命体信息包括：获取接收的所述相干波的频率；判断获取的所述频率是否包含有在生命体特征的频率范围内的部分；在判断结果为是的情况下，依据所述反射波的波源信息确定所述生命体信息。
优选地，判断获取的所述频率是否包含有在生命体特征的频率范围内的部分包括：依据所述生命体特征的频率范围，对接收的所述相干波的频率进行过滤；在过滤后剩下有频率的情况下，确定获取的所述频率包含有在所述生命体特征的频率范围内的部分。
优选地，在依据接收的所述相干波确定所述生命体信息之后，还包括：在显示屏上显示所述生命体信息；和/或，根据所述生命体信息对用户进行相应提醒。
优选地，所述生命体信息包括以下至少之一：是否存在生命体、生命体的数量、生命体的位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种生命体探测处理装置，包括：发射模块，用于发射WiFi电磁波；接收模块，用于接收所述WiFi电磁波的反射波与所述WiFi电磁波的相干波；确定模块，用于依据接收的所述相干波确定生命体信息。
优选地，所述确定模块包括：获取单元，用于获取接收的所述相干波的频率；判断单元，用于判断获取的所述频率是否包含有在生命体特征的频率范围内的部分；确定单元，用于在上述判断单元的判断结果为是的情况下，依据所述反射波的波源信息确定所述生命体信息。
优选地，所述判断单元包括：过滤子单元，用于依据所述生命体特征的频率范围，对接收的所述相干波的频率进行过滤；确定子单元，用于在过滤后剩下有频率的情况下，确定获取的所述频率包含有在所述生命体特征的频率范围内的部分。
优选地，该装置还包括：显示模块，用于在显示屏上显示所述生命体信息；和/或，提醒模块，用于根据所述生命体信息对用户进行相应提醒。
根据本发明的还一方面，提供了一种终端，包括上术任一项所述的装置。
通过本发明，采用发射WiFi电磁波；接收所述WiFi电磁波的反射波与所述WiFi电磁波的相干波；依据接收的所述相干波确定生命体信息，解决了相关技术中对生命体进行探测存在用户操作不方便，普及率不高，通用性不强的问题，进而达到了便携，易用，以及使用及时的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的生命体探测处理方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的生命体探测处理装置的结构框图；
图3是根据本发明实施例的生命体探测处理装置的优选结构框图一；
图4是根据本发明实施例的生命体探测处理装置中确定模块26的优选结构框图；
图5是根据本发明实施例的生命体探测处理装置的优选结构框图二；
图6是根据本发明实施例的终端的结构框图；
图7是根据本发明实施例生命体控制处理系统的结构示意图；
图8是根据本发明优选实施方式的生命体探测处理方法流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种生命体探测处理方法，图1是根据本发明实施例的生命体探测处理方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，发射WiFi电磁波；
步骤S104，接收WiFi电磁波的反射波与WiFi电磁波的相干波；
步骤S106，依据接收的上述相干波确定生命体信息，其中，该生命体信息可以为多种，例如，该生命体信息可以包括以下至少之一：是否存在生命体、生命体的数量、生命体的位置，生命体的大小。
通过上述步骤，依据在能够发射WiFi的设备上通过发射WiFi，通过接收WiFi的反射波以及该WiFi的相干波来确定生命体信息，相对于相关技术中，采用热感应成像或超声波雷达成像来探测生命体，不仅解决了相关技术中对生命体进行探测存在用户操作不方便，普及率不高，通用性不强的问题，而且达到了便携，易用，以及使用及时的效果。
依据接收的相干波确定生命体信息可以采用多种处理方式，例如，可以依据频率的方式来处理，可以采用以下处理：获取接收的相干波的频率；判断获取的频率是否包含有在生命体特征的频率范围内的部分；在判断结果为是的情况下，依据反射波的波源信息确定生命体信息。当然依据探测终端所处的位置的不同，可以依据该相干波的不同参数进行判断，例如，如果探测终端所处的位置比较空旷，可以直接依据接收到的反射波确定生命体信息。
为了方便快速地依据接收的相干波确定生命体信息，判断获取的频率是否在生命体特征的频率范围内，还可以依据生命体特征的频率范围，对接收的相干波进行过滤；在过滤后剩下有频率的情况下，确定获取的频率包含有在生命体特征的频率范围内的部分。通过上述处理，可以优先将不在生命体频率范围内的信号波过滤，即将杂波信号优先过滤掉，使得后续对接收的相干波的频率是否在生命体特征频率范围内的判断简单，快速。
为了直观地显示探测终端周围的生命体信息，可以在依据接收的相干波确定生命体信息之后，在显示屏上显示生命体信息；和/或，根据生命体信息对用户进行相应提醒，即在依据生命体确定其周围存在生命体时，通过发音或是光线的方式向外发出告警信息以提醒用户。
在本实施例中还提供了一种生命体探测处理装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图2是根据本发明实施例的生命体探测处理装置的结构框图，如图2所示，该装置包括发射模块22、接收模块24和确定模块26，下面对该装置进行说明。
发射模块22，用于发射WiFi电磁波；接收模块24，连接至上述发射模块22，用于接收WiFi电磁波的反射波与WiFi电磁波的相干波；确定模块26，连接至上述接收模块24，用于依据接收的相干波确定生命体信息。
图3是根据本发明实施例的生命体探测处理装置中确定模块26的优选结构框图，如图4所示，该确定模块26包括获取单元32、判断单元34和确定单元36，下面对该确定模块26进行说明。
获取单元32，用于获取接收的相干波的频率；判断单元34，连接至上述获取单元32，用于判断获取的频率是否包含有在生命体特征的频率范围内的部分；确定单元36，连接至上述判断单元34，用于在上述判断单元的判断结果为是的情况下，依据反射波的波源信息确定生命体信息。
图4是根据本发明实施例的生命体探测处理装置中确定模块26中判断单元34的优选结构框图，如图4所示，该判断单元34包括过滤子单元42和确定子单元44，下面对该判断单元34进行说明。
过滤子单元42，用于依据生命体特征的频率范围，对接收的相干波的频率进行过滤；确定子单元44，连接至上述过滤子单元42，用于在过滤后剩下有频率的情况下，确定获取的频率包含有在生命体特征的频率范围内的部分。
图5是根据本发明实施例的生命体探测处理装置的优选结构框图二，如图5所示，该装置除包括图2所示的所有模块外，还包括：显示模块52；和/或提醒模块54，下面对该显示模块52和/或提醒模块54进行说明。
显示模块52，连接至上述确定模块26，用于在显示屏上显示生命体信息；
提醒模块54，连接至上述确定模块26，用于根据上述生命体信息对用户进行相应提醒。
图6是根据本发明实施例的终端的结构框图，如图6所示，该终端60包括上述任一项所述的生命体探测处理装置62。
针对相关技术中，对生命体进行探测存在用户操作不方便，普及率不高，通用性不强的问题，申请人考虑到生命体探测的最佳电磁波频率是2.45Hz，而WiFi最常用的频率是2.5Hz，所以WiFi天线发射的电磁波比较适合用于生命体检测。而目前WiFi在手机领域已经相当普及，一般只有一个发射天线。如果可以增加一个接收天线，接收反射波，然后过滤得到符合生命体特征的频率数据，则可以在手机显示屏上显示该生命体的位置。这种装置的好处显而易见，便携，易用。举例来说，在晚上偏僻的地方，如果有了这个工具，则可以时刻知道周围是否有陌生人靠近，防止受到意外袭击。鉴于此，在本实施例中，提供了一种通过终端（例如，手机）探测生命体的方法，该方法应用WiFi信号发射来实现，解决了相关技术中对生命体的探测不适合在体积较小的手机终端上来实现的问题。
通过上述实施例及优选实施方式，在手机终端上实现通过WiFi天线发射和接收电波探测WiFi发射源周围生命体的数量、同时利用发射天线和接收天线的定向能力定位生命体的位置，解决生活中需要的生命探测救援、犯罪预防的问题。
另外，该通过手机探测周围生命体的方法不仅可以实现探测手机终端周围生命体的数量，位置信息，而且，当检测到有生命体在手机终端一定范围内时，会在终端上显示相对位置给用户，并以一定的声音提醒用户。
相比于相关技术中，主要借助热感应原理，通过复杂的电器设备，感应周围物体热变化，来识别生命体，无法在手机终端这种小的设备上实现。通过上述技术可以有效探测用户周围生命物体，并实时反馈物体运动速度、位置变化，同时在手机终端中显示其相对位置，提醒用户注意安全，同时也可以用于生命救援。
下面结合附图对本发明优选实施方式进行说明。
本优选实施方式所提供的生命体探测处理方法主要包括如下步骤：信号发射端通过WiFi发射电磁波，发射机发射的电磁波通过天线辐射到周围空间中，电磁波遇到人体后产生反射波，接收天线接收人体反射波后进行放大、过滤、解调处理，通过终端上的芯片去除杂波信号，提取出生命体和发射信号相互作用产生的相干波的频率。之后，芯片根据发射天线以及接收天线定位分别定位到的波源方向计算出反射波的波源位置。
下面对生命体探测、定位的计算方法进行说明。
运动目标检测：发射端连续发射电波时，发射信号可表示为：S(t)=A0cos(2πf0t+μ0)，其中，f0是发射端的发射波频率，μ0是初始相位，A0是波的振幅。
接收天线接收到的目标回波信号：Sr（t）=KS(t-tr）=KA0cos[2πf0(t-tr)+μ0]，其中，Tr是回波信号滞后于发射信号的时间，目标与发射端的距离为：R=TrC/2。
人体生命信号的探测实际上就是低速运动目标检测，电波信号照射到人体目标时，主要的反射回波集中在“空气-皮肤”区域。这个区域的人体的振动限定在一个范围内，围绕R上下波动，所以发射端与人体的瞬时距离可以写成R（t）=R+ΔR（t），ΔR（t）代表皮肤的波动幅度，由心跳和呼吸的振动引起：ΔR（t）=Δ1sin（ω1t）+Δ2sin（ω2t+μ2），其中，ω1=2πf1，ω2=2πf2，f1，f2，Δ1，Δ2是呼吸和心跳的频率和幅度，μ2是一个常数相位，经过“空气-皮肤”区域反射回雷达的有用信号，相位上会有偏移：
μ(t)=2π*2r(t)/λ=2π/λ2R+2π/λ2ΔR（t）=μ0+2πfdt，
所以，生命信号可以表示为：Sr(t)=Acos(2π(f0+fd)t+θ)，A=krA0，θ=θ0+μ0，其频率区域表达式为：
Sr(f)=jπA[δ(2πf++2πf0+2πfd)e-jθ-δ(2πf-2πf0-2πfd)e-jθ]
以上表达式即是人体心跳和呼吸频率范围表达式。
发射出去的电磁波到达人体后，和上述频率的信号进行交互形成相干波。
通过数字建模、数据统计方法可以得到生命体和WiFi发射信号交互形成的相干波的频率的范围，即频域（频率区域）。
较优地，接收天线可以在收到周围反馈的大量回波后经过过滤，将不在上述频域内的信号过滤。芯片依据接收到的相干波，计算剩下的生命信号的发射位置、数量。在显示器上显示出该生命体的相对位置。另外，关于反射波位置的计算，可以利用发射天线和接收天线的电磁波定向能力，得到发射波和回波的夹角，通过三角定位法得到生命体波源的位置。
更好地，之后，可以将计算出的结果显示在显示屏上，当一定范围内出现的生命体的数量多于2个（包括用户自己），则以一定的声音或其他方式提醒用户。
图7是根据本发明实施例生命体控制处理系统的结构示意图，如图7所示，该系统包括WiFi发射天线71（与上述发射模块22功能相当）、WiFi接收天线72（与上述接收模块24功能相当）、信号处理芯片73（与上述确定模块26功能相当）、电源74、显示器75（与上述显示模块52功能相当）、蜂鸣器76，下面对该系统中所包括的结构分别进行说明。
WiFi发射天线71，较优地，可以为WiFi电磁波发射定向天线：主要用于发射WiFi电磁信号，另外，还可以用于测定发射到生命体的电磁波的方向，具有定向能力；
WiFi接收天线72，较优地，可以为WiFi电磁波接收定向天线：主要用于接收反射波的信号，另外，还可以用于测定生命体和发射天线发出的电磁波交互产生的相干波的方向，具有定向能力。
信号处理芯片73，连接至上述WiFi发射天线71和WiFi接收天线72，用于过滤WiFi接收天线接收到的电磁信号，得到生命信号，计算生命信号的个数、位置，实时更新生命信号的位置，控制蜂鸣器等。
电源74，为整个系统提供电能。
显示器75，连接至上述信号处理芯片73，用于显示周围生命体的位置，和/或，显示周围生命体的数量。
蜂鸣器76，连接至上述信号处理芯片73，用于在依据接收的所述相干波确定生命体信息之后，提醒用户周围生命体的存在。
图8是根据本发明优选实施方式的生命体探测处理方法流程图，如图8所示，该流程包括如下步骤：
步骤S802，用户在需要的时候打开生命体检测功能；
步骤S804，信号发射端通过WiFi发射电磁波；
步骤S806，电磁波辐射到周围空间中；
步骤S807，电磁波遇到生命体后产生反射波；
步骤S808，接收天线接收生命体反射波后进行放大、过滤、解调处理；
步骤S810，通过终端上的芯片去除杂波信号，提取出生命体和发射信号相互作用产生的相干波的频率；
步骤S814，芯片计算出生命体的相位、移动方向、频率；
步骤S816，将提取出的结果显示在显示屏上，蜂鸣器提醒用户。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生命体探测处理方法，其特征在于，包括：
发射WiFi电磁波；
接收所述WiFi电磁波的反射波与所述WiFi电磁波的相干波；
依据接收的所述相干波确定生命体信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据接收的所述相干波确定所述生命体信息包括：
获取接收的所述相干波的频率；
判断获取的所述频率是否包含有在生命体特征的频率范围内的部分；
在判断结果为是的情况下，依据所述反射波的波源信息确定所述生命体信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断获取的所述频率是否包含有在生命体特征的频率范围内的部分包括：
依据所述生命体特征的频率范围，对接收的所述相干波的频率进行过滤；
在过滤后剩下有频率的情况下，确定获取的所述频率包含有在所述生命体特征的频率范围内的部分。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在依据接收的所述相干波确定所述生命体信息之后，还包括：
在显示屏上显示所述生命体信息；和/或，
根据所述生命体信息对用户进行相应提醒。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述生命体信息包括以下至少之一：
是否存在生命体、生命体的数量、生命体的位置。
6.一种生命体探测处理装置，其特征在于，包括：
发射模块，用于发射WiFi电磁波；
接收模块，用于接收所述WiFi电磁波的反射波与所述WiFi电磁波的相干波；
确定模块，用于依据接收的所述相干波确定生命体信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述确定模块包括：
获取单元，用于获取接收的所述相干波的频率；
判断单元，用于判断获取的所述频率是否包含有在生命体特征的频率范围内的部分；
确定单元，用于在上述判断单元的判断结果为是的情况下，依据所述反射波的波源信息确定所述生命体信息。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断单元包括：
过滤子单元，用于依据所述生命体特征的频率范围，对接收的所述相干波的频率进行过滤；
确定子单元，用于在过滤后剩下有频率的情况下，确定获取的所述频率包含有在所述生命体特征的频率范围内的部分。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
显示模块，用于在显示屏上显示所述生命体信息；和/或，
提醒模块，用于根据所述生命体信息对用户进行相应提醒。
10.一种终端，其特征在于，包括权利要求6至9中任一项所述的装置。
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