CN106574968A - 行人检测 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种行人检测方法和一种车载通信系统。所述方法包括：将车辆与行人装置之间的位置关系呈现给用户，所述位置关系基于第一信号和第二信号的入射功率的角分布来计算，其中由安装在所述车辆上的天线通过无线网络分别在第一时间点和第二时间点从所述行人装置接收所述第一信号和所述第二信号，并且所述第一信号和所述第二信号彼此不同。通过使用所述方法，行人检测可以更方便并且更准确，而且所述车辆不需要专门的硬件。

Description

行人检测
技术领域
本发明大体涉及行人检测。
背景技术
如今，驾驶辅助系统中已经出现行人检测方法，以提高驾驶安全性。在一些解决方案中，基于行人的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)数据来检测行人，但GPS数据易被篡改并且准确性较差。在一些实施例中，车辆通过Wi-Fi直连来获取行人的位置信息。在Wi-Fi直连方法中，车辆上需要专门的软件，增加了成本。
发明内容
在一个实施例中，提供一种行人检测方法。所述方法包括：将车辆与行人装置之间的位置关系呈现给用户，所述位置关系基于第一信号和第二信号的入射功率的角分布来计算，其中由安装在车辆上的天线通过无线网络分别在第一时间点和第二时间点从行人装置接收第一信号和第二信号，并且第一信号和第二信号彼此不同。
在一些实施例中，第一信号和第二信号可来自相同的Wi-Fi帧或两个不同的Wi-Fi帧。在一些实施例中，Wi-Fi帧可以是探测请求帧、验证请求帧或者关联请求帧。
在一些实施例中，Wi-Fi帧是对安装在车辆上的电子装置广播的信标帧的响应，其中电子装置被配置成Wi-Fi接入点，使得行人装置可以检测电子装置并且发出Wi-Fi帧。
在一些实施例中，车辆与行人装置之间的位置关系可包括第一信号和第二信号的入射角。在一些实施例中，计算第一信号和第二信号沿着多个角的入射功率；并且将多个角中的具有最大计算入射功率的一个角选作入射角。
在一些实施例中，第一时间点与第二时间点之间的时间间隔可以在从λ/4v到2λ/v的范围内，其中λ代表第一信号和第二信号的波长并且v代表车辆的速度。
在一些实施例中，可从由天线接收的信号中选择第一信号和第二信号，以基于车辆的速度来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
在一些实施例中，分别对第一信号和第二信号进行解码，以获取其中含有的介质访问控制(Media Access Control，MAC)地址，并且如果解码的MAC地址相同，那么基于第一信号和第二信号的入射功率的角分布来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
在一些实施例中，对第一信号和第二信号执行相位恢复以获取第一校正信号和第二校正信号，计算第一校正信号和第二校正信号的信道估计，以及基于第一校正信号和第二校正信号的入射功率的角分布来计算位置关系。
在一些实施例中，车辆与行人装置之间的位置关系可呈现在安装在车辆上的显示屏上。
在一些实施例中，车辆与行人装置之间的位置关系可包括车辆与行人装置之间的距离。在一些实施例中，可基于第一信号和第二信号的强度来计算车辆与行人装置之间的距离。
在一些实施例中，在由天线通过无线网络在第三时间点从行人装置接收第三信号之后，基于第一信号、第二信号和第三信号的入射功率的角分布来计算位置关系。
在一些实施例中，有多个天线安装在车辆上。由多个天线分别在不同的时间点从行人装置接收第一信号，由多个天线分别在不同的时间点从行人装置接收第二信号，并且基于由多个天线接收的第一信号和第二信号的入射功率的角分布来计算位置关系。
在一个实施例中，提供一种行人检测方法。所述方法包括：安装在车辆上的天线通过无线网络分别在第一位置和第二位置接收来自行人装置的第一信号和第二信号；以及安装在车辆上的电子装置基于第一位置与第二位置之间的估计距离以及第一信号和第二信号来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
在一些实施例中，车辆与行人装置之间的位置关系可包括第一信号和第二信号的入射角。在一些实施例中，可使用到达方向(Direction of Arrival，DOA)估计方法来计算入射角。
在一个实施例中，提供一种安装在车辆上的行人检测系统。所述行人检测系统可包括：无线通信装置和处理装置，其被配置成：在无线通信装置通过安装在车辆上的天线分别在第一时间点和第二时间点接收来自行人装置的第一信号和第二信号之后，基于第一信号和第二信号的入射功率的角分布来计算车辆与行人装置之间的位置关系，其中第一信号和第二信号彼此不同；以及控制呈现装置将位置关系呈现给用户。
在一些实施例中，无线通信装置可被配置成作为Wi-Fi接入点来广播信标帧，使得行人装置可以检测无线通信装置并且响应于信标帧而发出第一信号和第二信号。
在一些实施例中，第一信号和第二信号可来自相同Wi-Fi帧或两个不同的Wi-Fi帧。在一些实施例中，Wi-Fi帧可以是探测请求帧、验证请求帧或者关联请求帧。
在一些实施例中，车辆与行人装置之间的位置关系可包括第一信号和第二信号的入射角。在一些实施例中，处理装置可被配置成：计算第一信号和第二信号沿着多个角的入射功率；以及选择多个角中的具有最大计算入射功率的一个角，作为入射角。
在一些实施例中，第一时间点与第二时间点之间的时间间隔可以在从λ/4v到2λ/v的范围内，其中λ代表第一信号和第二信号的波长并且v代表车辆的速度。
在一些实施例中，处理装置还可被配置成：分别对第一信号和第二信号进行解码，以获取其中含有的MAC地址；确定解码的MAC地址是否相同；以及如果相同，则基于第一信号和第二信号的入射功率的角分布来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
在一些实施例中，处理装置还可被配置成：对第一信号和第二信号执行相位恢复，以获取第一校正信号和第二校正信号；获取第一校正信号和第二校正信号的信道估计；以及基于第一校正信号和第二校正信号的入射功率的角分布来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
在一些实施例中，呈现装置可安装在车辆上。在一些实施例中，呈现装置可以是显示装置。
在一些实施例中，车辆与行人装置之间的位置关系可包括车辆与行人装置之间的距离。在一些实施例中，处理装置还可被配置成：获取第一信号和第二信号的强度；以及基于第一信号和第二信号的强度来计算车辆与行人装置之间的距离。
在一些实施例中，处理装置还可被配置成：在无线通信装置通过安装在车辆上的天线在第三时间点接收来自行人装置的第三信号之后，基于第一信号、第二信号和第三信号的入射功率的角分布来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
在一些实施例中，处理装置可被配置成：在无线通信装置通过安装在车辆上的多个天线分别在不同的时间点接收来自行人装置的第一信号并且分别在不同的时间点接收来自行人装置的第二信号之后，基于由多个天线接收的第一信号和第二信号的入射功率的角分布来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
在一个实施例中，提供一种安装在车辆上的行人检测系统。所述行人检测系统可包括：无线通信装置和处理装置，其被配置成：在无线通信装置通过安装在车辆上的天线分别在第一位置和第二位置接收来自行人装置的第一信号和第二信号之后，基于第一位置与第二位置之间的估计距离以及第一信号和第二信号来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
在一些实施例中，车辆与行人装置之间的位置关系可包括第一信号和第二信号的入射角。在一些实施例中，处理装置可被配置成使用DOA估计方法来计算第一信号和第二信号的入射角。
附图说明
结合附图，本发明的上述和其他特征将通过以下具体说明和所附权利要求书而变得更加清楚。应理解，这些附图仅仅描述根据本发明的若干实施例，因此，不应被视作限制本发明的范围。通过使用附图，将更具体且更详细地描述本发明。
图1是传感器阵列的示意图；
图2是根据一个实施例的行人检测方法100的流程图；
图3是在行人检测方法100中形成的模拟天线阵列的示意图；
图4是根据一个实施例的行人检测方法200的流程图；
图5是在行人检测方法200中形成的模拟天线阵列的示意图；以及
图6是根据一个实施例的安装在车辆上的行人检测系统300的示意性框图。
具体实施方式
下文的具体实施方式参考附图，附图构成其一部分。除非上下文明确指出，否则在附图中，类似的标号通常表示类似的部件。具体实施方式、附图以及权利要求书中描述的说明性实施例并不意图限制。在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可使用其他实施例，并且可进行其他变化。应了解，本文中大体描述且附图中示出的本发明的方面可采用各种不同的配置进行布置、取代、组合和设计，这些都是本发明明确预期的并且构成本发明的一部分。
在通信技术中，到达方向(DOA)估计通常用于信号源定位。在信号处理领域中，DOA表示传播波通常到达一组传感器通常所在的点的方向。这组传感器形成所谓的传感器阵列。图1示出传感器阵列，所述传感器阵列包括多个传感器1到N。传感器阵列被配置成接收信号，并且阵列中的传感器以距离间隔d统一布置。假定信号源s(t)以入射角θ0撞击传感器阵列，并且信号的传播速度是光速c。参考图1，如果传感器1处接收的信号是x1(t)＝s(t)，那么传感器i(i＝1、2、……、N)将以等式(1)给出的延迟Δi接收该信号：
本领域的技术人员可以理解，信号的延迟表示相移。因此，在传感器i处接收的信号xi(t)可由等式(2)表示：
其中ω是携带信号xi(t)的波束的角频率。
在DOA波束成形技术中，通过所有观看方向来操纵波束，以通过调整延迟或相移来找到入射信号的DOA。第i个传感器上的波束成形器的延迟或相移wi由“观看”角θ表示，并且波束成形器的输出由等式(3)给出：
基于等式(2)和等式(3)，得到等式(4)：
其中|y(t)|2是波束成形器的输出的功率值并且表示所接收的信号的入射功率，以及等式(4)表示所接收的信号的入射功率的角分布。
根据等式(4)，当θ＝θ0时，波束成形器的输出的功率值达到最大值|Ns(t)|2。因此，基于等式(4)，当“观看”角θ使得波束成形器的输出的功率值最大时，“观看”角θ的值可被视作入射角θ0的值。通过这种方式，估计出DOA。
为了检测行人，车辆可基于DOA技术来计算行人的方向。根据上述内容，使用DOA估计技术的首要条件是车辆接收来自行人的信号。在一些实施例中，为了使行人装置将信号发送到车辆，车辆可与行人装置执行无线连接建立过程，例如，Wi-Fi连接建立过程。在该过程期间，车辆可获取来自行人装置的Wi-Fi帧。基于Wi-Fi帧，车辆可确定行人的方向，以实现行人检测。
图2示出根据一个实施例的行人检测方法100的流程图。
参考图2，在S101中，车辆作为Wi-Fi接入点来广播信标帧。
在一些实施例中，车辆可被配置成Wi-Fi接入点并且定期地广播信标帧，以便周围的客户端(例如，行人装置)可以检测接入点。在一些实施例中，在基于信标帧检测Wi-Fi接入点之后，作为对信标帧的响应，客户端(诸如，行人装置)可将探测请求帧发送到接入点，以连接到该接入点。
在一些实施例中，车辆可使用预定服务集标识符(Service Set Identifier，SSID)范围内的SSID。需要这个行人检测应用的行人装置可将SSID在预定SSID范围内的车辆设置较高优先级，而其他行人装置可将SSID在预定SSID范围内的车辆设置较低优先级。
在S103中，分别在多个位置和多个时间点通过一个天线接收来自行人装置的多个信号。
参考图3，图3示出在行人检测方法100中形成的模拟天线阵列的示意图。在一些实施例中，有一个天线安装在车辆上。随着车辆移动，天线可在沿着它的移动方向的连续位置、在不同时间点接收信号，就好像若干个天线相应地布置在连续位置一样。因此，形成模拟天线阵列，所述模拟天线阵列是使用DOA技术来确定所接收的信号的入射角的基础，从而获取行人的方向。
应注意，车辆可在驾驶期间接收各种信号，诸如，来自行人装置的信号、来自其他车辆的信号或者噪声。多个信号可以是各种信号的一部分，被选择用于随后的计算。
应注意，分别在多个位置和多个时间点接收多个信号是指在多个位置中的每个位置和在多个时间点中的每个时间点接收一个信号。在一些实施例中，在时间点接收来自行人装置的信号是指车辆在该时间点主动对从行人装置发送的信号进行取样。
在一些实施例中，多个信号被包含在由行人携带的行人装置发送的一个帧中，诸如，Wi-Fi帧(例如，探测请求帧)。在一些实施例中，多个信号可被包含在其他帧中，诸如，验证请求帧或关联请求帧。在一些实施例中，多个信号被包含在行人装置发送的不同Wi-Fi帧中。
参考图3，车辆V0正沿着v轴方向行进，并且天线1安装在车辆V0上。当驾驶到第一位置P1时，天线1在第一时间点t1接收第一信号s1(t)。当驾驶到第二位置P2时，天线1在第二时间点t2接收第二信号s2(t)。当驾驶到第三位置P3时，天线1在第三时间点t3接收第三信号s3(t)。当驾驶到第四位置P4时，天线1在第四时间点t4接收第四信号s4(t)。在此实例中，Wi-Fi帧中含有的第一信号、第二信号、第三信号和第四信号被行人装置经由电磁波进行广播。另外，Wi-Fi帧的波长远远超过车辆V0与行人之间的距离。因此，多个信号的入射角可被视作相同值θ。
在一些实施例中，一旦接收来自行人装置的信号，车辆便可对信号进行解码，以获取其中的MAC地址，以便识别行人装置。在一些实施例中，车辆可分别对多个信号进行解码，以获取其中含有的MAC地址；确定解码的MAC地址是否相同；以及如果相同，则确定多个信号是从相同行人装置发送的并且可用于随后的计算。
在一些实施例中，例如，在拥挤的情境下，车辆可接收来自多个行人装置的Wi-Fi帧，以便与车辆连接。为了避免信道缓解，车辆可拒绝多个行人装置中的一些的请求，只与多个行人装置中的一部分执行Wi-Fi连接建立过程。
在S105中，对多个信号执行相位恢复，以获取多个校正信号。
为了在行人检测中使用DOA估计技术，应确保多个信号的相位连续性。在一些实施例中，一旦接收来自行人装置的信号，车辆便可对信号执行相位恢复，以获取校正信号。例如，车辆可估计所接收的信号的频率偏移，并且基于所估计的频率偏移对所接收的信号执行对应补偿。
在S107中，获取多个校正信号的信道估计。
在一些实施例中，多个信号可被包含在Wi-Fi帧中，换言之，多个信号大体上是802.11正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)符号。因此，多个校正信号可对应于某些导频的信道估计。
类似于上文描述的传感器阵列的情境，多个校正信号的信道估计对应于等式(3)中的xi(t)。
在S109中，基于多个时间点和车辆的速度来估计多个位置中的每个位置与多个位置中的第一位置之间的距离。
多个位置中的第一位置是指车辆最先在第一时间点接收多个信号中的一个信号的位置。
在一些实施例中，可基于车辆的速度以及多个时间点中的每个时间点与第一时间点之间的时间间隔来计算距离。在一些实施例中，可从安装在车辆上的传感器获取车辆的速度。
为了使用DOA技术，多个位置之中的相邻位置之间的距离间隔可以在合适的范围内，诸如，λ/4到2λ，其中λ是多个信号的波长，以确保计算准确性。也就是说，多个时间点之中的相邻时间点之间的时间间隔可以在合适的范围内，诸如，λ/4v到2λ/v。在一些实施例中，多个信号被包含在Wi-Fi帧中。在一些实施例中，Wi-Fi技术的工作频率可以是2.4GHz或5.8GHz。以5.8GHz的工作频率为例，波长是0.05米，并且距离间隔可以相应地在从0.01米到0.1米的范围内。假定车辆的速度是60Km/h，多个时间点之中的相邻时间点之间的时间间隔是约0.6ms到6ms。换言之，车辆可以每0.6ms到6ms对信号进行取样，以确保计算准确性。假设Wi-Fi帧的长度是约2ms，如果车辆每0.6ms获取多个信号中的每个，那么多个信号可包括三个或四个信号。
在一些实施例中，车辆的速度越高，相邻时间点之间的时间间隔越短并且车辆取样的信号越多，从而导致越高的计算准确性。
在S111中，基于多个校正信号的信道估计以及多个位置中的每个位置与多个位置中的第一位置之间的估计距离来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
在一些实施例中，车辆与行人装置之间的位置关系可包括多个信号的入射角。在一些实施例中，入射角表示由行人和车辆的天线限定的第一直线与垂直于车辆长度方向的第二直线之间的角。例如，在图3中，入射角θ用来表示车辆V0与行人装置之间的位置关系。
基于模拟天线阵列，可基于等式(3)来计算入射角。在传感器阵列的情境下，传感器以相同的距离间隔d布置。然而，在一些实施例中，多个位置之中的相邻位置之间的距离可以不相同。因此，等式(3)需要更改，以满足行人检测应用。在一些实施例中，可基于等式(5)来计算所接收的信号的入射角，所述等式(5)是从等式(3)中得到的并且表示多个信号的入射功率的角分布：
其中|y(t)|2是基于多个信号形成的波束成形器的输出的功率值并且表示多个信号的入射功率ω是多个信号的角频率，ti是接收多个信号中的每个信号的时间点，v是车辆的速度，θ是多个信号的入射角，c是光速，以及xi(t)是多个校正信号的信道估计。
基于DOA估计技术，由于已知多个信号的频率和光速，并且获取时间间隔、车辆的速度和多个校正信号的信道估计，因此，使|y(t)|2是最大值的入射角θ的值是从行人装置接收的多个信号的入射角。通过这种方式，获取行人的方向。
在一些实施例中，如果计算的入射角θ大于0°，那么车辆可确定行人装置位于与车辆的驾驶方向成(90-θ)度的方向。在一些实施例中，如果计算的入射角θ小于0°，那么车辆可确定行人装置位于与车辆的驾驶方向的相反方向成(90+θ)度的方向。
例如，参考图3，如果计算的入射角θ是30°，那么车辆V0可确定行人位于与车辆V0的驾驶方向成60度的方向。
在一些实施例中，位置关系还可包括车辆与行人装置之间的距离。在一些实施例中，车辆可获取多个信号的强度，并且还基于多个信号的强度来获取车辆与行人装置之间的距离。将行人装置的方向和车辆与行人装置之间的距离相结合，行人的位置可更准确。
应注意，车辆可未必具有互联网接入。车辆与行人装置交换Wi-Fi帧，以用于计算车辆与行人装置之间的位置关系。换言之，车辆实际上可不与行人装置建立Wi-Fi连接。
在一些实施例中，如果车辆在接收来自行人装置的Wi-Fi帧中含有的多个信号之后获取车辆与行人装置之间的位置关系，那么车辆可拒绝来自行人装置的连接请求。例如，在车辆计算从行人装置接收的探测请求帧的入射角之后，车辆可不将探测响应帧发送到行人装置。
在一些实施例中，如果车辆未能基于多个信号计算位置关系，那么车辆可继续与行人装置执行Wi-Fi连接建立过程，换言之，车辆继续与行人装置交换Wi-Fi帧。例如，如果车辆确定探测请求帧中含有的多个信号不足以基于DOA估计技术来获取位置关系，那么车辆可将探测响应帧发送到行人装置，以便行人装置可将验证请求帧发送到车辆，给车辆另一个机会来计算行人装置的位置信息。
在S113中，将车辆与行人装置之间的位置关系呈现给车辆中的驾驶员。
在一些实施例中，基于多个信号的入射角，行人的方向可显示在屏幕上，以用于辅助驾驶。在一些实施例中，行人的方向可通过声信号告知驾驶员。
在一些实施例中，车辆可通过车载自组网络(Vehicular Ad Hoc Networks，VANET)与周围的其他车辆共享行人的计算位置信息。车辆也可获取来自其他车辆的行人装置的估计位置信息。因此，车辆可通过将本身计算的位置信息与其他车辆估计的位置信息相结合来获取行人的更准确位置信息。
在一些实施例中，行人装置可将一些相关信息添加到携带多个信号的帧中。在一些实施例中，相关信息可包括行人的GPS数据、前进方向、速度等。车辆可将相关信息与行人装置的计算位置信息相结合，以获取更佳的行人位置。
在一些实施例中，车辆配备的天线越多，车辆接收的信号越多并且行人检测越准确。在一些实施例中，考虑到天线的成本，天线的数量可在合适的范围内，诸如，一个到四个或者一个到八个。
图4示出根据一个实施例的行人检测方法200的流程图。
参考图4，在S201中，车辆作为Wi-Fi接入点来广播信标帧。
在一些实施例中，车辆作为Wi-Fi接入点定期广播信标帧，以吸引周围的客户端装置来请求与它连接。
在S203中，分别在多个位置和多个时间点通过两个天线接收来自行人装置的多个信号。
在一些实施例中，在接收来自装置的信标帧之后，作为客户端装置的周围行人装置可将探测请求帧发送到车辆。在一些实施例中，多个信号可被包含在探测请求帧中。在一些实施例中，多个信号可被包含在其他帧中，诸如，验证请求帧或关联请求帧。在一些实施例中，两个天线可沿着车辆长度方向，即，车辆的驾驶方向布置。
参考图5，车辆V1正沿着v’轴方向移动。安装在车辆V1上的天线1在第一位置P’1和第一时间点t’1接收第一信号s’1(t)，安装在车辆V1上的天线2在第二位置P’2和第二时间点t’2接收第一信号s’1(t)，天线1在第三位置P’3和第三时间点t’3接收第二信号s’2(t)，并且天线2在第四位置P’4和第四时间点t’4接收第二信号s’2(t)。
在S205中，对多个信号执行相位恢复，以获取多个校正信号。
为了在行人检测中使用DOA估计技术，应确保多个信号的相位连续性。因此，需要对多个信号执行相位恢复。
在S207中，获取多个校正信号的信道估计。
在一些实施例中，可获取多个校正信号的信道估计，以有助于随后计算多个信号的入射角。
在S209中，基于多个时间点、车辆的速度和两个天线之间的间隔来估计多个位置中的每个位置与多个位置中的第一位置之间的距离。
多个位置中的第一位置是指车辆最先在第一时间点接收多个信号中的一个信号的位置。在一些实施例中，可基于车辆的速度以及多个时间点中的每个时间点与第一时间点之间的时间间隔和两个天线之间的间隔来计算距离。在一些实施例中，可从安装在车辆上的传感器获取车辆的速度。
参考图5，可基于第一时间点t’1与第二时间点t’2之间的时间间隔、车辆V1的速度以及两个天线1和2之间的间隔来计算第一位置P’1与第二位置P’2之间的第一距离d’1。可基于第一时间点t’1与第三时间点t’3之间的时间间隔和车辆V1的速度来计算第一位置P’1与第三位置P’3之间的第二距离(d’1+d’2)。可基于第一时间点t’1与第四时间点t’4之间的时间间隔和车辆V1的速度来计算第一位置P’1与第四位置P’4之间的第三距离(d’1+d’2+d’3)。
在S211中，基于多个校正信号的信道估计以及多个位置中的每个位置与多个位置中的第一位置之间的估计距离来计算多个信号的入射角。
参考图5，类似于上述实施例，可基于等式(6)来计算入射角θ’，所述等式(6)表示多个信号的入射功率的角分布：
其中|y’(t)|2是基于多个信号形成的波束成形器的输出的功率值并且表示多个信号的入射功率ω是多个信号的角频率，di是多个位置中的一个位置与多个位置中的第一位置之间的距离，θ’是多个信号的入射角，c是光速，以及xi(t)是多个校正信号的信道估计。
基于DOA估计技术，使|y’(t)|2获得最大值的入射角θ’的值是从行人装置接收的多个信号的入射角。通过这种方式，获取行人的方向。
在S213中，将车辆与行人装置之间的位置关系呈现给车辆中的驾驶员。
在一些实施例中，车辆可在屏幕上将位置关系显示给驾驶员，以用于辅助驾驶。例如，可显示指向行人的位置的箭头。
根据上述内容，基于配备至少一个天线的车辆的移动，可在车辆上形成模拟天线阵列。当模拟天线阵列接收来自由行人携带的行人装置的信号时，车辆可基于所接收的信号使用DOA估计技术来计算行人的方向信息。因此，可实现行人检测。
图6示出根据一个实施例的安装在车辆上的行人检测系统300的示意性框图。参考图6，行人检测系统300包括天线301、无线通信装置303、处理装置305、显示装置307和存储装置309。
天线301可被配置成接收外部信号并且将所接收的信号发送到无线通信装置303。无线通信装置303可被配置成作为Wi-Fi接入点定期地广播信标帧，以吸引行人装置将Wi-Fi帧发送给它。在一些实施例中，在广播信标帧之后，无线通信装置301可分别在多个位置和多个时间点通过天线301获取来自行人装置的多个信号。在一些实施例中，多个信号被包含在由行人携带的行人装置发送的一个帧中，诸如，Wi-Fi帧(例如，探测请求帧)。在一些实施例中，多个信号可被包含在其他帧中，诸如，验证请求帧或关联请求帧。在一些实施例中，多个信号可被包含在行人装置发送的不同Wi-Fi帧中。
在一些实施例中，多个位置之中的相邻位置之间的距离可在从多个信号的波长的四分之一到波长的两倍的范围内。
在一些实施例中，处理装置305还可被配置成：分别对多个信号进行解码，以获取其中含有的MAC地址；确定解码的MAC地址是否相同；以及如果相同，则确定多个信号是从相同行人装置发送的并且可用于随后的计算。
在一些实施例中，处理装置305还可被配置成：对多个信号执行相位恢复，以获取多个校正信号，以便确保多个信号的相位连续性；获取多个校正信号的信道估计；基于多个时间点和车辆的速度来估计多个位置中的每个位置与多个位置中的第一位置之间的距离；以及基于多个校正信号的信道估计以及多个位置中的每个位置与多个位置中的第一位置的估计距离来计算车辆与行人装置之间的位置关系。在一些实施例中，多个位置中的第一位置是指车辆最先在第一时间点接收多个信号中的一个信号的位置。在一些实施例中，可基于车辆的速度以及多个时间点中的每个时间点与第一时间点之间的时间间隔来估计距离。
在一些实施例中，车辆与电子装置之间的位置关系可指的是多个信号的入射角。在一些实施例中，入射角表示由行人和车辆的天线限定的直线与垂直于车辆长度方向的直线之间的角。在一些实施例中，处理装置305可被配置成基于等式(5)来计算多个信号的入射角，所述等式(5)表示多个信号的入射功率的角分布：
其中|y(t)|2是基于多个信号形成的波束成形器的输出的功率值并且表示多个信号的入射功率ω是多个信号的角频率，ti是接收多个信号中的每个信号的时间点，v是车辆的速度，θ是多个信号的入射角，c是光速，以及xi(t)是多个校正信号的信道估计。
在一些实施例中，使|y(t)|2获得最大值的入射角θ的值是从行人装置接收的多个信号的入射角。在一些实施例中，处理装置305可被配置成基于入射角θ来确定行人的方向。
在一些实施例中，处理装置305还可被配置成：基于多个信号的强度来计算车辆与行人之间的距离；以及基于行人的方向和车辆与行人之间的距离来获取行人的位置。
在一些实施例中，处理装置305还可被配置成控制显示装置307将行人装置的方向或位置呈现给车辆中的驾驶员。
在一些实施例中，如果处理装置305计算多个信号的入射角或者如果车辆接收来自其他车辆的行人的位置信息，那么处理装置305还可被配置成控制无线通信装置303拒绝来自行人装置的连接请求。例如，处理装置305可不将探测响应帧发送到行人装置。
在一些实施例中，如果确定多个信号不足以获取位置关系，那么处理装置305还可被配置成控制无线通信装置303继续与行人装置的Wi-Fi连接建立过程。
在一些实施例中，处理装置305还可被配置成控制发射器广播行人的方向。在一些实施例中，车辆中的接收器可接收来自其他车辆的行人的位置信息。处理装置305还可被配置成基于它计算的行人的方向和从其他车辆接收的行人的位置信息来确定行人的位置。
在一些实施例中，处理装置305可以是CPU、MCU或DSP等，或者它们的任意组合。存储装置309可存储操作系统和程序指令。
在一些实施例中，有多个天线301安装在车辆上。无线通信装置303可被配置成分别在不同位置和不同时间点通过多个天线301获取来自行人装置的多个信号。处理装置305可被配置成基于多个信号的入射功率的角分布来计算车辆与行人装置之间的位置关系。
根据一个实施例，提供非瞬时计算机可读介质，所述非瞬时计算机可读介质含有用于行人检测的计算机程序。当计算机程序被处理器执行时，它将指示处理器：将车辆与行人装置之间的位置关系呈现给用户，基于第一信号和第二信号的入射功率的角分布来计算所述位置关系，其中由安装在车辆上的天线通过无线网络分别在第一时间点和第二时间点从行人装置接收第一信号和第二信号，并且第一信号和第二信号彼此不同。
系统的各方面的硬件与软件实施之间的差别很小；硬件或软件的使用通常是表示成本与效率的权衡的设计选择。例如，如果实施者确定速度和准确性最重要，那么实施者可选择主要的硬件和/或固件车辆；如果灵活性最重要，那么实施者可选择主要的软件实施；或者，同样作为替代，实施者可选择硬件、软件和/或固件的一些组合。
尽管本文中公开了各种方面和实施例，但本领域的技术人员将明白其他方面和实施例。本文中公开的各种方面和实施例用于说明而并非意图限制，其中真实的范围和精神由所附权利要求书指示。

Claims (20)

1.一种行人检测方法，其特征在于，包括：
将车辆与行人装置之间的位置关系呈现给用户，所述位置关系基于第一信号和第二信号的入射功率的角分布来计算，
其中由安装在所述车辆上的天线通过无线网络分别在第一时间点和第二时间点从所述行人装置接收所述第一信号和所述第二信号，并且所述第一信号和所述第二信号彼此不同。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信号和所述第二信号来自相同的Wi-Fi帧或两个不同的Wi-Fi帧。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述Wi-Fi帧是对由安装在所述车辆上的电子装置广播的信标帧的响应。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆与所述行人装置之间的所述位置关系包括所述第一信号和所述第二信号的入射角。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，计算所述第一信号和所述第二信号沿着多个角的入射功率，并且将所述多个角中的具有最大计算入射功率的一个角选作所述入射角。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时间点与所述第二时间点之间的时间间隔在从λ/4v到2λ/v的范围内，其中λ代表所述第一信号和所述第二信号的波长并且v代表所述车辆的速度。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别对所述第一信号和所述第二信号进行解码，以获取其中含有的介质访问控制地址，并且如果解码的介质访问控制地址相同，那么基于所述第一信号和所述第二信号的入射功率的所述角分布来计算所述位置关系。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一信号和所述第二信号执行相位恢复以获取第一校正信号和第二校正信号，计算所述第一校正信号和所述第二校正信号的信道估计，以及基于所述第一校正信号和所述第二校正信号的入射功率的角分布来计算所述位置关系。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述天线通过所述无线网络在第三时间点从所述行人装置接收第三信号之后，基于所述第一信号、第二信号和第三信号的入射功率的角分布来计算所述位置关系。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，有多个天线安装在所述车辆上，其中由所述多个天线分别在不同的时间点从所述行人装置接收所述第一信号，由所述多个天线分别在不同的时间点从所述行人装置接收所述第二信号，以及基于由所述多个天线接收的所述第一信号和所述第二信号的入射功率的角分布来计算所述位置关系。
11.一种安装在车辆上的行人检测系统，其特征在于，包括：无线通信装置和处理装置，其被配置成：
在所述无线通信装置通过安装在所述车辆上的天线分别在第一时间点和第二时间点接收来自行人装置的第一信号和第二信号之后，基于所述第一信号和所述第二信号的入射功率的角分布来计算所述车辆与所述行人装置之间的位置关系，其中所述第一信号和所述第二信号彼此不同；以及
控制呈现装置将所述位置关系呈现给用户。
12.根据权利要求11所述的行人检测系统，其特征在于，所述无线通信装置还被配置成作为Wi-Fi接入点来广播信标帧。
13.根据权利要求12所述的行人检测系统，其特征在于，所述第一信号和所述第二信号来自从所述行人装置发送的相同的Wi-Fi帧或两个不同的Wi-Fi帧。
14.根据权利要求11所述的行人检测系统，其特征在于，所述车辆与所述行人装置之间的所述位置关系包括所述第一信号和所述第二信号的入射角。
15.根据权利要求14所述的行人检测系统，其特征在于，所述处理装置被配置成：
计算所述第一信号和所述第二信号沿着多个角的入射功率；以及
选择所述多个角中的具有最大计算入射功率的一个角作为所述入射角。
16.根据权利要求11所述的行人检测系统，其特征在于，所述第一时间点与所述第二时间点之间的时间间隔在从λ/4v到2λ/v的范围内，其中λ代表所述第一信号和所述第二信号的波长并且v代表所述车辆的速度。
17.根据权利要求11所述的行人检测系统，其特征在于，所述处理装置还被配置成：
分别对所述第一信号和所述第二信号进行解码，以获取其中含有的介质访问控制地址；
确定解码的介质访问控制地址是否相同；以及
如果相同，则基于所述第一信号和所述第二信号的入射功率的所述角分布来计算所述车辆与所述行人装置之间的所述位置关系。
18.根据权利要求11所述的行人检测系统，其特征在于，所述处理装置还被配置成：
对所述第一信号和所述第二信号执行相位恢复，以获取第一校正信号和第二校正信号；
获取所述第一校正信号和所述第二校正信号的信道估计；以及
基于所述第一校正信号和所述第二校正信号的入射功率的角分布来计算所述车辆与所述行人装置之间的所述位置关系。
19.根据权利要求11所述的行人检测系统，其特征在于，所述处理装置还被配置成：在所述无线通信装置通过安装在所述车辆上的天线在第三时间点接收来自所述行人装置的第三信号之后，基于所述第一信号、第二信号和第三信号的入射功率的角分布来计算所述车辆与所述行人装置之间的所述位置关系。
20.根据权利要求11所述的行人检测系统，其特征在于，所述处理装置还被配置成：在所述无线通信装置通过安装在所述车辆上的多个天线分别在不同的时间点接收来自所述行人装置的所述第一信号并且分别在不同的时间点接收来自所述行人装置的所述第二信号之后，基于由所述多个天线接收的所述第一信号和所述第二信号的入射功率的角分布来计算所述车辆与所述行人装置之间的所述位置关系。
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