CN112731817B - 家电设备的控制设备及方法、移动通信设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种家电设备的控制设备及方法、移动通信设备。其中,该控制设备设置在移动通信设备上,包括:雷达传感器以及处理器,其中,雷达传感器设置在移动通信设备的电路板上,用于发射电磁波及接收电磁波遇到障碍物反射回来的回波信号;处理器,与雷达传感器通信,用于依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态;并依据与肢体姿态对应的控制指令控制家电设备。本申请解决了目前利用遥控器对家用电器进行控制存在使用不便的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及雷达技术领域,具体而言,涉及一种家电设备的控制设备及方法、移动通信设备。
背景技术
现阶段,家用电器一般使用遥控器进行控制,不同的家用电器使用不同的遥控装置,遥控的方式为接触式,通过手指按下遥控器上的按键实现控制信息的传递和响应。
现有的家用电器控制方法存在以下技术问题:
每个电器需要各自的遥控器,每个遥控器都要干电池供电,占用室内存储空间,不方便管理,长时间搁置后用户经常难以找到遥控器。
专用电器需要适配自己专用的遥控器,标准不一,损坏或丢失后很难找到适配的产品。
现有遥控器依赖于灯光照明,在光线暗淡的家庭影院和入寝后的卧室,用户无法找到对应的按键去做所需的遥控操作。
现有遥控器依赖于手指触控,在用户用餐及沐浴的过程中,手指沾水沾油,不方便去触控。
现有的基于语音识别的声控装置,虽然可以无接触遥控,但是在需要安静的场所,如会议室、家庭影院、入寝后的卧室,是不能适用的。
针对目前利用遥控器对家用电器进行控制存在使用不便等问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种家电设备的控制设备及方法、移动通信设备,以至少解决目前利用遥控器对家用电器进行控制存在使用不便的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种家电设备的控制设备,设置在移动通信设备上,包括:雷达传感器以及处理器,其中,雷达传感器设置在移动通信设备的电路板上,用于发射电磁波及接收电磁波遇到障碍物反射回来的回波信号;处理器,与雷达传感器通信,用于依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态;并依据与肢体姿态对应的控制指令控制家电设备。
可选地,处理器用于通过以下方式确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态:判断回波信号是否为目标回波信号,其中,目标回波信号为用户通过肢体对家电设备进行控制时,电磁波信号遇到用户的肢体反射回来的信号;在判断出回波信号为目标信号的情况下,识别目标回波信号,得到用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态。
可选地,处理器用于通过以下方式判断回波信号是否为目标回波信号:对回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对处理后的数据进行慢时间处理,在速度维做快速傅里叶变换,得到回波信号的多普勒信息;对处理后的数据和多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断回波信号是否为目标回波信号。
可选地,处理器用于识别目标回波信号,得到用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态:依据多普勒信息确定目标回波信号的相位信息;依据目标回波信号的相位信息识别用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态。
可选地,控制设备还包括通信模块,通信模块用于将与肢体姿态对应的控制指令发送至家电设备。
可选地,处理器为移动通信设备的处理器或单独设置在移动通信设备的电路板上的处理器。
可选地,处理器还用于在雷达传感器发射电磁波之前对雷达传感器的运行参数进行配置。
根据本申请实施例的另一方面,还提供了一种家电设备的控制设备,包括:雷达传感器以及处理器,其中,雷达传感器设置在家电设备所处的目标空间范围内,用于发射电磁波及接收电磁波遇到障碍物反射回来的回波信号;处理器,设置在移动通信设备的电路板上,与雷达传感器通信,用于依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态;并依据与肢体姿态对应的控制指令控制家电设备。
可选地,控制设备还包括:第一通信模块,与处理器通信,用于将与肢体姿态对应的控制指令发送至家电设备;第二通信模块,用于实现雷达传感器和处理器之间的通信;电源模块,用于为雷达传感器提供电源。
根据本申请实施例的另一方面,还提供了一种移动通信设备,包括以上的家电设备的控制设备。
根据本申请实施例的另一方面,还提供了一种家电设备的控制方法,该控制方法应用于以上的家电设备的控制设备,包括以下步骤:获取雷达传感器发射的电磁波信号遇到障碍物反射回来的回波信号;依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态;依据与肢体姿态对应的控制指令控制家电设备。
可选地,依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态,包括:判断回波信号是否为目标回波信号,其中,目标回波信号为用户通过肢体对家电设备进行控制时,电磁波信号遇到用户的肢体反射回来的信号;在判断出回波信号为目标信号的情况下,识别目标回波信号,得到用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态。
可选地,判断回波信号是否为目标回波信号,包括:对回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对处理后的数据进行慢时间处理,在速度维做快速傅里叶变换,得到回波信号的多普勒信息;对处理后的数据和多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断回波信号是否为目标回波信号。
可选地,识别目标回波信号,得到用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态,包括:依据多普勒信息确定目标回波信号的相位信息;依据目标回波信号的相位信息识别用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态。
根据本申请实施例的再一方面,还提供了一种非易失性存储介质,非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以上的家电设备的控制方法。
在本申请实施例中,提供了一种家电设备的控制设备,设置在移动通信设备上,包括:雷达传感器以及处理器,其中,雷达传感器设置在移动通信设备的电路板上,用于发射电磁波及接收电磁波遇到障碍物反射回来的回波信号;处理器,与雷达传感器通信,用于依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态;并依据与肢体姿态对应的控制指令控制家电设备,通过设计以手机为载体的一体化智能遥控器,以内嵌式毫米波雷达芯片为传感器,用不同手势操作去定义对应的遥控信息,并实时输出到被控设备,达到了家电设备的遥控器集成度高、携带方便的目的,从而实现了对家电设备无触感控制的技术效果,进而解决了目前利用遥控器对家用电器进行控制存在使用不便技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是根据本申请实施例的一种家电设备的控制设备的结构框图;
图2是根据本申请实施例的一种家电设备的控制设备的示意图;
图3是根据本申请实施例的一种家电设备的控制方法的流程图;
图4是根据本申请实施例的一种毫米波雷达天线的封装示意图;
图5是根据本申请实施例的一种雷达信号收发时序的示意图;
图6是根据本申请实施例的一种手势信号识别算法流程图;
图7是根据本申请实施例的另一种家电设备的控制设备的结构框图;
图8是根据本申请实施例的另一种家电设备的控制设备的示意图;
图9是根据本申请实施例一种家电设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
图1是根据本申请实施例的一种家电设备的控制设备的结构框图,该家电设备的控制设备设置在移动通信设备上,如图1所示,包括:雷达传感器10以及处理器12,其中,
雷达传感器10设置在移动通信设备的电路板上,用于发射电磁波及接收电磁波遇到障碍物反射回来的回波信号;
根据本申请的一个可选的实施例,上述移动通信设备包括但不限于手机,毫米波雷达芯片(即上述雷达传感器10)安装在手机电路板的右上方,透过手机面板实现电磁波的发射与接收。
处理器12,与雷达传感器10通信,用于依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态;并依据与肢体姿态对应的控制指令控制家电设备。
根据本申请的一个可选的实施例,处理器12可以是移动通信设备的处理器,也可以是单独设置在移动通信设备的电路板上的处理器。
毫米波雷达芯片和手机的核心处理器ARM通过高速数据接口相连。通过手机上安装的智能遥控APP可以实现对屋内智能家居的无触感控制。
通过上述设备,通过设计以手机为载体的一体化智能遥控器,以内嵌式毫米波雷达芯片为传感器,用不同手势操作去定义对应的遥控信息,并实时输出到被控设备,达到了家电设备的遥控器集成度高、携带方便的目的,从而实现了对家电设备无触感控制的技术效果。
图2是根据本申请实施例的一种家电设备的控制设备的示意图,如图2所示,毫米波雷达为主动式传感器,传感器发射天线以固定周期发射脉冲电磁波;被测物体,如摆动的手势会不间断的反射电磁波,并将反射后的电磁波传播到毫米波雷达传感器的接收天线上。接收天线输入的雷达射频信号在传感器通过混频得到差频信号后将该信号滤波后采样,输出给MCU进行信号处理。
MCU将输入的3路雷达信号进行多维处理,提取出有手势经过时的信号,并测算出该时间段接收天线之间的相位差。算法通过特征比对的方式,对有手势时的信号进行分析与识别。
如果手势开始和手势结束的过程内的相位变化信息和训练模型匹配,则依据识别概率对手势作出判定及输出手势控制信息。如果手势开始和手势结束的过程内的相位变化信息和训练模型中的预设手势不匹配,则输出拒识标志。
手势识别的输出信息可通过wifi无线收发模块接入互联网,智能遥控APP安装在基于ARM处理器的终端设备上,可使用智能遥控APP从多个智能家居产品中设置其中的一个为被控设备,并实现数据的无线通信。
代表唤醒功能的手势动作将通过TCP/IP通信触发被测设备进入到被控制状态。进入被控状态的智能家居设备会根据操控者的手势执行相应操作。诸如上下挥手对应加减温度、改变音量;左右挥手对应切换频道、改变模式等。更多操作可在控制协议里将手势类型和控制参数对应,可扩展手势种类和控制定义。
根据本申请的一个可选的实施例,处理器12用于通过以下方式确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态:判断回波信号是否为目标回波信号,其中,目标回波信号为用户通过肢体对家电设备进行控制时,电磁波信号遇到用户的肢体反射回来的信号;在判断出回波信号为目标信号的情况下,识别目标回波信号,得到用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态。
根据本申请的另一个可选的实施例,处理器12用于通过以下方式判断回波信号是否为目标回波信号:对回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对处理后的数据进行慢时间处理,在速度维做快速傅里叶变换,得到回波信号的多普勒信息;对处理后的数据和多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断回波信号是否为目标回波信号。
在本申请的一些可选的实施例中,处理器12用于识别目标回波信号,得到用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态:依据多普勒信息确定目标回波信号的相位信息;依据目标回波信号的相位信息识别用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态。
图3是根据本申请实施例的一种家电设备的控制方法的流程图,如图3所示,该方法包括以下步骤:
步骤S1,系统初始化及自检,MCU(处理器)上电后即对时钟和对外输入输出接口初始化,并对电路板电压系统、毫米波雷达传感器和其他外设的状态进行自检,自检结果正常则进入步骤S2。
步骤S2,配置毫米波雷达传感器,MCU(处理器)通过SPI接口对毫米波雷达传感器进行配置,设置发射天线(Tx)的功率为6dBm,发射时序设定为以20ms内发射64个Chirp信号的脉冲,Chirp信号的发射周期为245us,Chirp信号脉冲从起始到结束的发射频率从58GHz到63GHz线性增加。同时配置雷达传感器的3个接收通道(Rx1,Rx2,Rx3)全部同时接收雷达回波信号,接收增益设置为15dB,接收时序设定为在Tx打开发射开关后2us后开始接收并打开ADC开关,进入步骤S3。步骤S2中的毫米波雷达天线为考虑嵌入到手机终端中,采用封装天线(Antenna-in-Package,AIP)技术,将天线和芯片封装集成到一起,具体尺寸和收发天线布局如图4所示。步骤S2中的雷达收发时序如图5所示。
步骤S3,接收并采样回波数据,雷达传感器将Rx1,Rx2,Rx3输出的中频模拟信号进行周期性采样,每个Chirp信号脉冲起始对接收的3通道各采样32点数据,采样率设定为250K。采样的数据依次进入雷达传感器的内部FIFO,并通过SPI接口由MCU读取到内存并输出到雷达信号处理步骤S4。
步骤S4,雷达手势识别信号处理,3路RX的回波数据的每一个Chirp信号都进入快时间处理,在距离维实现FFT;距离维FFT后的数据累积到20ms,即可在速度维做64点FFT,得到3通道的多普勒信息;在距离维进行FFT后的数据和单通道慢时间处理的数据进入短时过零率检测与能量检测模块后输出信号能量与过零率标志、多普勒特征向量和手势特征向量;系统根据信号能量与过零率标志可判断是否进入手势识别算法模块,同时标记手势的起始位置与结束位置;最后在手势起始和结束标志的中间段触发识别算法,根据相位信息获取模块输出的上下天线及左右天线的相位差判断手势的类型。算法实现的流程如图6所示。
步骤S5,输出手势识别码,每做一次手势,MCU便会输出一个手势识别码,识别码通过蓝牙或WIFI模块实现无线通信,可以隔空传输到任何一个智能家居的数据入口。
步骤S6,联通被控设备并响应遥控操作,手机智能遥控APP是实现手势控制选择及通断的应用入口,负责将处理完的手势识别码输出到需要控制的智能家居中。智能遥控APP通过IP地址识别不同智能家居设备的WIFI模块,通过界面选择的设备类型实现将控制数据无线传输到被选的IP地址上。也可以关闭相应的控制设备已防止无意挥手导致的误控制。
上述家电设备的遥控方法可在24GHz~77GHz的毫米波雷达频段内实现,并可根据天线的设计来定义不同距离、角度的控制模式。本发明基于MCU进行实时处理,手势控制的输出延时在0.2ms以内,定义的各种手势的识别正确率均大于97%。
根据本申请的一个可选的实施例,上述控制设备还包括通信模块,通信模块用于将与肢体姿态对应的控制指令发送至家电设备。
需要说明的是,该通信模块包括但不限于Wifi通信模块。
在本申请的另一个可选的实施例中,处理器12还用于在雷达传感器发射电磁波之前对雷达传感器的运行参数进行配置。
参见图3所示的步骤S2中所述的对毫米波雷达进行参数配置的具体实现方法,此处不再赘述。
图7是根据本申请实施例的另一种家电设备的控制设备的结构框图,如图7所示,该控制设备包括:雷达传感器70以及处理器72,其中,
雷达传感器70设置在家电设备所处的目标空间范围内,用于发射电磁波及接收电磁波遇到障碍物反射回来的回波信号;
处理器72,设置在移动通信设备的电路板上,与雷达传感器通信,用于依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态;并依据与肢体姿态对应的控制指令控制家电设备。
图8是根据本申请实施例的另一种家电设备的控制设备的示意图,如图8所示,控制设备也可以设计为手势接收模块和手机分立的系统。手势接收模块为雷达回波信号的采集转发载体,手机为信号的处理和控制载体。
手势接收模块内置锂电池,可固定在手势操控者的前方(即上述目标空间范围内),手机可通过蓝牙模块对手势接收模块进行开断控制、雷达波形参数的配置下发、雷达回波数据的实时接收。
手机中的ARM接收到雷达数据之后,提取出有手势经过时的信号,并测算出该时间段接收天线之间的相位差。算法通过特征比对的方式,对有手势时的信号进行分析与识别。
智能遥控APP安装在基于ARM处理器的终端设备(如手机)上,使用者从多个智能家居产品中设置其中的一个为被控设备。手势识别的输出信息可通过wifi无线收发模块接入互联网,并准确的发送到被控设备上作出遥控响应。
分立系统和一体化系统的原理除了雷达控制与回波接收的数据链路不同,其他设计基本一致。
根据本申请的一个可选的实施例,上述控制设备还包括:第一通信模块,与处理器通信,用于将与肢体姿态对应的控制指令发送至家电设备;第二通信模块,用于实现雷达传感器和处理器之间的通信;电源模块,用于为雷达传感器提供电源。
优选地,第一通信模块采用Wifi通信模块,第二通信模块采用蓝牙模块。
本申请实施例提供的家电设备的控制设备集成度高,可完全集成在手机内部(参见图2),无视面板的遮挡;使用者携带方便,只需一个终端设备即可实现多个智能家居的实时控制。
上述控制设备的实现方法可分立(参见图8),将雷达传感器做成一个小模块,内置锂电池,通过吸盘的方式固定在墙上、桌子上。通过蓝牙通信实现与手机的互联,无需额外的处理器,便可实现雷达信号处理算法的运行与结果输出。
此外,本申请实施例提供的家电设备的控制设备隐私度高,采用非成像的方式实现对动作的识别,适用在家庭、公司等私密场所。不需要光源,适合在夜晚入眠场景下盲控家居,减少了手机屏幕对人眼的伤害,提升了用户舒适度。适用于完全安静的场所,实现悄无声息的控制,在不打扰周围同伴的情况下也可以实现准确操控,是语音识别等技术无法做到的。
本申请实施例还提供了一种移动通信设备,包括以上的家电设备的控制设备。
根据本申请实施例,提供了一种家电设备的控制方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图9是根据本申请实施例一种家电设备的控制方法的流程图,如图9所示,该控制方法应用于以上的家电设备的控制设备,包括以下步骤:
步骤S902,获取雷达传感器发射的电磁波信号遇到障碍物反射回来的回波信号;
步骤S904,依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态;
步骤S906,依据与肢体姿态对应的控制指令控制家电设备。
根据本申请的一个可选的实施例,步骤S904通过以下方法实现:判断回波信号是否为目标回波信号,其中,目标回波信号为用户通过肢体对家电设备进行控制时,电磁波信号遇到用户的肢体反射回来的信号;在判断出回波信号为目标信号的情况下,识别目标回波信号,得到用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态。
根据本申请的另一个可选的实施例,通过以下方式判断回波信号是否为目标回波信号:对回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对处理后的数据进行慢时间处理,在速度维做快速傅里叶变换,得到回波信号的多普勒信息;对处理后的数据和多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断回波信号是否为目标回波信号。
在本申请的一个可选的实施例中,识别目标回波信号,得到用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态,包括以下步骤:依据多普勒信息确定目标回波信号的相位信息;依据目标回波信号的相位信息识别用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态。
本申请实施例还提供了一种非易失性存储介质,非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以上的家电设备的控制方法。
非易失性存储介质用于存储执行以下功能的程序:获取雷达传感器发射的电磁波信号遇到障碍物反射回来的回波信号;依据回波信号确定用户通过肢体对家电设备进行控制时的肢体姿态;依据与肢体姿态对应的控制指令控制家电设备。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,ReQLKJd-Only Memory)、随机存取存储器(RQLKJM,RQLKJndom QLKJccess Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种家电设备的控制设备,其特征在于,设置在移动通信设备上,包括:雷达传感器以及处理器,其中,
所述雷达传感器设置在所述移动通信设备的电路板上,用于发射电磁波及接收所述电磁波遇到障碍物反射回来的回波信号;
所述处理器,与所述雷达传感器通信,用于依据所述回波信号确定用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态;并依据与所述肢体姿态对应的控制指令控制所述家电设备,其中,所述处理器为所述移动通信设备的处理器或单独设置在所述移动通信设备的电路板上的处理器;
所述处理器用于通过以下方式确定用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态:判断所述回波信号是否为目标回波信号,其中,所述目标回波信号为用户通过肢体对家电设备进行控制时,所述电磁波信号遇到所述用户的肢体反射回来的信号;在判断出所述回波信号为所述目标回波信号的情况下,识别所述目标回波信号,得到所述用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态;
所述处理器用于通过以下方式判断所述回波信号是否为所述目标回波信号:对所述回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对所述处理后的数据进行慢时间处理,在速度维做快速傅里叶变换,得到所述回波信号的多普勒信息;对所述处理后的数据和所述多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断所述回波信号是否为所述目标回波信号;
所述处理器还用于接收目标应用程序发送的目标指令,以对所述家电设备进行控制,其中,所述目标应用程序运行于所述移动通信设备;
所述雷达传感器还用于通过发射天线,在20ms内发射64个线性调频信号,其中,所述线性调频信号的发射周期为245us,在所述发射周期内,所述线性调频信号的发射频率自58GHz线性增加至63GHz;
所述雷达传感器还用于通过三个接收通道,同时接收所述回波信号,其中,接收增益为15dB,接收时序为在所述发射天线打开发射开关的2μs后开始接收;
所述处理器还用于通过以下方式判断所述回波信号是否为所述目标回波信号:对所述三个接收通道的所述回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对所述处理后的数据进行20ms的积累,得到积累后的数据;对所述积累后的数据在速度维做64点快速傅里叶变换,得到所述回波信号的多普勒信息,对所述处理后的数据和所述多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断所述回波信号是否为所述目标回波信号。
2.根据权利要求1所述的控制设备,其特征在于,所述处理器用于识别所述目标回波信号,得到所述用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态:
依据所述多普勒信息确定所述目标回波信号的相位信息;
依据所述目标回波信号的相位信息识别所述用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态。
3.根据权利要求1所述的控制设备,其特征在于,所述控制设备还包括通信模块,所述通信模块用于将与所述肢体姿态对应的控制指令发送至所述家电设备。
4.根据权利要求1所述的控制设备,其特征在于,所述处理器还用于在所述雷达传感器发射电磁波之前对所述雷达传感器的运行参数进行配置。
5.一种家电设备的控制设备,其特征在于,包括:雷达传感器以及处理器,其中,
所述雷达传感器设置在家电设备所处的目标空间范围内,用于发射电磁波及接收所述电磁波遇到障碍物反射回来的回波信号;
所述处理器,设置在移动通信设备的电路板上,与所述雷达传感器通信,用于依据所述回波信号确定用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态;并依据与所述肢体姿态对应的控制指令控制所述家电设备,其中,所述处理器为所述移动通信设备的处理器或单独设置在所述移动通信设备的电路板上的处理器;
所述处理器用于通过以下方式确定用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态:判断所述回波信号是否为目标回波信号,其中,所述目标回波信号为用户通过肢体对家电设备进行控制时,所述电磁波信号遇到所述用户的肢体反射回来的信号;在判断出所述回波信号为所述目标回波信号的情况下,识别所述目标回波信号,得到所述用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态;
所述处理器用于通过以下方式判断所述回波信号是否为所述目标回波信号:对所述回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对所述处理后的数据进行慢时间处理,在速度维做快速傅里叶变换,得到所述回波信号的多普勒信息;对所述处理后的数据和所述多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断所述回波信号是否为所述目标回波信号;
所述处理器还用于接收目标应用程序发送的目标指令,以对所述家电设备进行控制,其中,所述目标应用程序运行于所述移动通信设备;
所述雷达传感器还用于通过发射天线,在20ms内发射64个线性调频信号,其中,所述线性调频信号的发射周期为245us,在所述发射周期内,所述线性调频信号的发射频率自58GHz线性增加至63GHz;
所述雷达传感器还用于通过三个接收通道,同时接收所述回波信号,其中,接收增益为15dB,接收时序为在所述发射天线打开发射开关的2μs后开始接收;
所述处理器还用于通过以下方式判断所述回波信号是否为所述目标回波信号:对所述三个接收通道的所述回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对所述处理后的数据进行20ms的积累,得到积累后的数据;对所述积累后的数据在速度维做64点快速傅里叶变换,得到所述回波信号的多普勒信息,对所述处理后的数据和所述多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断所述回波信号是否为所述目标回波信号。
6.根据权利要求5所述的控制设备,其特征在于,所述控制设备还包括:
第一通信模块,与所述处理器通信,用于将与所述肢体姿态对应的控制指令发送至所述家电设备;
第二通信模块,用于实现所述雷达传感器和所述处理器之间的通信;
电源模块,用于为所述雷达传感器提供电源。
7.一种移动通信设备,其特征在于,包括权利要求1至4中任意一项所述的家电设备的控制设备。
8.一种家电设备的控制方法,其特征在于,该控制方法应用于权利要求1至6中任意一项所述的家电设备的控制设备,包括以下步骤:
获取雷达传感器发射的电磁波信号遇到障碍物反射回来的回波信号;
依据所述回波信号确定用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态;
依据与所述肢体姿态对应的控制指令控制所述家电设备;
依据所述回波信号确定用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态,包括:判断所述回波信号是否为目标回波信号,其中,所述目标回波信号为用户通过肢体对家电设备进行控制时,所述电磁波信号遇到所述用户的肢体反射回来的信号;在判断出所述回波信号为所述目标信号的情况下,识别所述目标回波信号,得到所述用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态;
判断所述回波信号是否为目标回波信号,包括:对所述回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对所述处理后的数据进行慢时间处理,在速度维做快速傅里叶变换,得到所述回波信号的多普勒信息;对所述处理后的数据和所述多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断所述回波信号是否为所述目标回波信号;
接收目标应用程序发送的目标指令,以对所述家电设备进行控制,其中,所述目标应用程序运行于所述移动通信设备;
在20ms内发射64个线性调频信号,其中,所述线性调频信号的发射周期为245us,在所述发射周期内,所述线性调频信号的发射频率自58GHz线性增加至63GHz;
获取雷达传感器通过三个接收通道同时接收到的所述回波信号,其中,接收增益为15dB,接收时序为在所述发射天线打开发射开关的2μs后开始接收;
判断所述回波信号是否为所述目标回波信号,包括:对所述三个接收通道的所述回波信号进行快时间处理,在距离维做快速傅里叶变换,得到处理后的数据;对所述处理后的数据进行20ms的积累,得到积累后的数据;对所述积累后的数据在速度维做64点快速傅里叶变换,得到所述回波信号的多普勒信息,对所述处理后的数据和所述多普勒信息进行短时过零率检测和能量检测,依据检测结果判断所述回波信号是否为所述目标回波信号。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,识别所述目标回波信号,得到所述用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态,包括:
依据所述多普勒信息确定所述目标回波信号的相位信息;
依据所述目标回波信号的相位信息识别所述用户通过肢体对所述家电设备进行控制时的肢体姿态。
10.一种非易失性存储介质,其特征在于,所述非易失性存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求8至9中任意一项所述的家电设备的控制方法。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110309690A (zh) * | 2018-03-27 | 2019-10-08 | 南京理工大学 | 基于时频谱和距离多普勒谱的手势识别检测方法 |
CN109857251A (zh) * | 2019-01-16 | 2019-06-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 智能家电的手势识别控制方法、装置、存储介质及设备 |
CN111624574A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-09-04 | 绵阳市游仙区创新科技产业技术研究院 | 弱目标探测的目标检测方法、系统、存储介质和装置 |
Non-Patent Citations (1)
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姜囡 等.语音信号的端点检测与分割.《语音信号识别技术与实践》.2019,第23-28页. * |
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