CN113561911A - 车辆控制方法、装置、毫米波雷达及存储介质 - Google Patents

车辆控制方法、装置、毫米波雷达及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车辆控制方法、装置、毫米波雷达及存储介质。该方法包括：获取车辆的状态信号；获取车辆状态信号；车辆状态信号包括解锁状态信号、行车状态信号或者闭锁状态信号；在车辆状态信号为解锁状态信号时，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，进行手势控制；在车辆状态信号为行车状态信号时，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，进行手势控制，对接收到的第二预设区域的回波信号进行占位识别，进行安全带告警判断；在车辆状态信号为闭锁状态信号时，对接收到的第三预设区域的回波信号进行生命体识别，进行生命体识别判断。本发明能够提高车辆控制的可靠性。

Description

车辆控制方法、装置、毫米波雷达及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，尤其涉及一种车辆控制方法、装置、毫米波雷达及存储介质。
背景技术
随着社会发展，人们生活水平的提高，汽车作为一种交通工具，不管是家庭、个人，亦或是公司、集体等，汽车的普及率不断上升。汽车驾乘安全受到越来越多人的关注。
汽车逐渐从物理安全向网络安全和安全辅助系统方面转变。目前，车辆内部控制主要通过摄像头采集的图像，然后对图像进行识别，进而识别人员动作，然后根据识别结果进行车辆控制。但是这种控制方式比较单一，无法满足用户需求。
发明内容
本发明实施例提供了一种车辆控制方法、装置、毫米波雷达及存储介质，以解决现有控制方式比较单一，无法满足用户需求的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种车辆控制方法，包括：
获取车辆状态信号；车辆状态信号包括解锁状态信号、行车状态信号或者闭锁状态信号；
在车辆状态信号为解锁状态信号时，向第一预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作；
在车辆状态信号为行车状态信号时，向第一预设区域和第二预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作，对接收到的第二预设区域的回波信号进行占位识别，并根据占位识别结果判定是否进行安全带告警；
在车辆状态信号为闭锁状态信号时，向第三预设区域发送探测信号，对接收到的第三预设区域的回波信号进行生命体识别，并根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警。
在一种可能的实现方式中，根据占位识别结果判定是否进行安全带告警，包括：
将占位识别结果发送至车辆中控，占位识别结果用于指示车辆中控在检测到占位识别结果为占位区域被占位，且检测到占位区域的安全带未系，且检测到车辆的行驶速度大于预设速度阈值时，进行占位区域的安全带告警；其中，占位区域为第二预设区域中的区域。
在一种可能的实现方式中，根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警，包括：
将生命体识别结果发送至车辆中控，生命体识别结果用于指示车辆中控在检测到生命体识别结果为第三预设区域存在生命体时，进行第三预设区域的人员滞留告警。
在一种可能的实现方式中，在车辆状态信号为闭锁状态信号时，方法还包括：
当闭锁状态信号的持续时间大于预设时间阈值时，停止向第三预设区域发送探测信号。
在一种可能的实现方式中，对接收到的第二预设区域的回波信号进行占位识别，包括：
对第二预设区域的每一路天线回波信号分别进行采样，得到时域回波信号集；第二预设区域的每一路天线回波信号为对车辆内部的第二预设区域进行探测得到的回波信号；
针对时域回波信号集中的每一时域回波信号，对该时域回波信号进行一维FFT变换处理，得到该时域回波信号的距离信息；
根据时域回波信号集中的各个时域回波信号的距离信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集，并根据各个占位区域分别对应的有效回波信号集分别判定各个占位区域是否被占位。
在一种可能的实现方式中，时域回波信号集中的各个时域回波信号均包括多个采样点的回波信号；时域回波信号的距离信息包括该时域回波信号对应的多个采样点的回波信号的距离值；
根据时域回波信号集中的各个时域回波信号的距离信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集，包括：
对各个有效回波信号分别进行二维DOA波达估计，得到各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息；
根据各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集。
在一种可能的实现方式中，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，包括：
对第一预设区域的每一路天线回波信号进行采样，得到手势回波信号集；第一预设区域的每一路天线回波信号为对车辆内部的第一预设区域进行探测得到的回波信号；
对手势回波信号集中的各个手势回波信号进行一维FFT变换，并对一维变换后的各个手势回波信号进行二维FFT变换，得到第一预设区域中各个采样点的点云数据；采样点的点云数据包括该采样点的距离和速度；
对第一预设区域内所有速度不为零的采样点的点云数据进行计算，得到各个速度不为零的采样点的点云数据的幅度；
对各个速度不为零的采样点的点云数据的幅度分别进行非相参积累处理，并选取所有非相参积累处理后的幅度大于预设幅度的采样点的点云数据形成目标点云数据集；
对目标点云数据集进行二维DOA波达估计，得到目标点云数据集中各个点云数据对应采样点的空间角度信息；
根据目标点云数据集中各个点云数据对应采样点的空间角度信息进行手势识别。
第二方面，本发明实施例提供了一种车辆控制装置，包括：
获取模块，用于获取车辆状态信号；车辆状态信号包括解锁状态信号、行车状态信号或者闭锁状态信号；
第一控制模块，用于在车辆状态信号为解锁状态信号时，向第一预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作；
第二控制模块，用于在车辆状态信号为行车状态信号时，向第一预设区域和第二预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作，对接收到的第二预设区域的回波信号进行占位识别，并根据占位识别结果判定是否进行安全带告警；
第三控制模块，用于在车辆状态信号为闭锁状态信号时，向第三预设区域发送探测信号，对接收到的第三预设区域的回波信号进行生命体识别，并根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警。
第三方面，本发明实施例提供了一种毫米波雷达，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式车辆控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式车辆控制方法的步骤。
本发明实施例提供一种车辆控制方法、装置、毫米波雷达及存储介质，通过获取车辆状态信号；车辆状态信号包括解锁状态信号、行车状态信号或者闭锁状态信号；在为解锁状态信号时，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作；在为行车状态信号时，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作，对接收到的第二预设区域的回波信号进行占位识别，并根据占位识别结果判定是否进行安全带告警；在为闭锁状态信号时，对接收到的第三预设区域的回波信号进行生命体识别，并根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警。在车辆处于不同状态时，通过毫米波雷达获取不同区域回波信号，并对回波信号进行分析，实现车辆的手势识别、安全带告警判断以及人员滞留告警判断，可以根据车辆不同的状态实现车辆多功能智能辅助控制，提高车辆控制的多样性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。
图1是本发明实施例提供的车辆控制方法的实现流程图；
图2是本发明实施例提供的车辆控制装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的毫米波雷达的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
在本发明的实施例中，在车内顶部设置有毫米波雷达，该毫米波雷达采用单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit，MMIC)和多进多出(MultipleInput Multiple Output，MIMO)技术，MMIC高度集成的处理器和传感器缩小了产品尺寸，MIMO阵列天线排布，既缩小了天线尺寸又能保证良好的角度分辨能力，且电磁波能够穿透顶棚材质，使得产品便于隐藏安装在车内顶部。
毫米波雷达采用CAN通讯方式，支持休眠唤醒网络管理和远程固件刷写升级功能，同时采用先进的信号处理技术，能够实现距离、速度、方位角和俯仰角等多维分辨，进一步提高车内目标的识别性能。
相比超声波和摄像头等外露式传感器，由于雷达发射的电磁波能够穿透顶棚材质，可实现非外露安装方式，即安装在车内顶棚和钣金中间，乘客在车内完全感受不到任何装置的存在，很好地避免了车体材质的切割破坏，便于安装实现，且隐藏在顶棚和钣金中间，隐私效果好，不会给乘客带来压力感。
参见图1，其示出了本发明实施例提供的车辆控制方法的实现流程图。如图1所示，一种车辆控制方法，可以包括：
S101，获取车辆状态信号；车辆状态信号包括解锁状态信号、行车状态信号或者闭锁状态信号。
可选的，本发明实施例提供的车辆控制方法的执行主体为毫米波雷达。解锁状态信号表示车辆已解锁，但是还未发动，车辆处于静止状态。行车状态信号表示车辆正在行驶过程中，车辆处于运动状态。闭锁状态信号表示车辆已熄火闭锁，车辆处于静止状态。
可选的，解锁状态信号可以是车钥匙发送的解锁信号，也可以是主驾驶车门锁发送的解锁信号。闭锁状态信号可以是车钥匙发送的闭锁信号，也可以是主驾驶车门锁发送的闭锁信号。
S102，在车辆状态信号为解锁状态信号时，向第一预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作。
可选的，第一预设区域为固定打手势区域，车辆的内部设备可以包括天窗或者空调等车辆内部设备。在车辆解锁状态下进行手势识别，可以让驾驶员使用手势来控制控制车辆内部的各项功能，或者改变车内各种参数，从而令驾驶员更多放在观察车辆周边环境上，可以减少交通事故的发生。
示例性的，毫米波雷达上电工作，当毫米波雷达获取到解锁状态信号时，毫米波雷达的发射天线向固定打手势区域发射特定频率的电磁波，电磁波遇到物体发生反射，反射的电磁波携带了该固定打手势区域的各种信息，毫米波雷达的接收天线接收该固定打手势区域的回波信号，并根据该固定打手势区域的回波信号进行手势识别，进而根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作。如根据手势识别结果控制空调或者控制车辆天窗等。
S103，在车辆状态信号为行车状态信号时，向第一预设区域和第二预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作，对接收到的第二预设区域的回波信号进行占位识别，并根据占位识别结果判定是否进行安全带告警。
可选的，第二预设区域为毫米波雷达在车辆内部可以探测到的区域。如第二预设区域可以包括车辆内部的前排区域，和/或车辆内部的后排区域。
可选的，在毫米波雷达获取到的车辆状态信号为行车状态信号时，可以进行手势识别，和/或占位识别。在车辆行驶状态中进行手势识别，可以让驾驶员更多的注意力放在行驶道路上，避免分散驾驶员的注意力，提高车辆的行驶安全性。在车辆行驶状态中通过探测信号进行占位识别，有助于车辆判断是否安全带告警，以提醒在行车状态下未系安全带的驾乘人员系安全带，为驾乘人员提供安全保障，减少或者避免在发生交通事故时的二次伤害。
示例性的，毫米波雷达上电工作，当毫米波雷达获取到行车状态信号时，毫米波雷达的发射天线向第二预设区域发射特定频率的电磁波，电磁波遇到物体发生反射，反射的电磁波携带了该第二预设区域的各种信息，毫米波雷达的接收天线接收该第二预设区域的回波信号，并根据该第二预设区域的回波信号进行占位识别，进而判断是否进行安全带告警。
S104，在车辆状态信号为闭锁状态信号时，向第三预设区域发送探测信号，对接收到的第三预设区域的回波信号进行生命体识别，并根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警。
可选的，第三预设区域为车辆内部的特定区域，可以包括可乘坐人员区域和后备箱区域，也可以仅为可乘坐人员区域。在车辆闭锁状态下进行生命体识别，可以有效避免将儿童遗忘在车内或者有效避免将宠物等遗忘在车内造成惨剧的发生。
示例性的，毫米波雷达上电工作，当毫米波雷达获取到闭锁状态信号时，毫米波雷达的发射天线向第三预设区域发射特定频率的电磁波，电磁波遇到物体发生反射，反射的电磁波携带了该第三预设区域的各种信息，毫米波雷达的接收天线接收该第三预设区域的回波信号，并根据该第三预设区域的回波信号进行生命体识别，进而判断是否进行人员滞留告警。
可选的，人员滞留告警即为孩童防遗忘功能，本发明实施例的毫米波雷达不仅适用于大幅度运动目标的探测，而且对胸腔微动信号也有很高的检测精度。毫米波雷达采用了4GHz大带宽，将微小的胸腔位移转换成明显的相位变化，当相位的频率和相关性信息满足阈值要求时，则判定为存在真实目标，即车内存在生命体。
本发明实施例通过获取车辆状态信号；车辆状态信号包括解锁状态信号、行车状态信号或者闭锁状态信号；在车辆状态信号为解锁状态信号时，向第一预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作；在车辆状态信号为行车状态信号时，向第一预设区域和第二预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作，对接收到的第二预设区域的回波信号进行占位识别，并根据占位识别结果判定是否进行安全带告警；在车辆状态信号为闭锁状态信号时，向第三预设区域发送探测信号，对接收到的第三预设区域的回波信号进行生命体识别，并根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警。通过毫米波雷达获取不同区域回波信号，并对回波信号进行分析，实现车辆的手势识别、安全带告警判断以及人员滞留告警判断，可以根据车辆不同的状态实现车辆多功能智能辅助控制，提高车辆控制的多样性和可靠性。
在本发明的一些实施例中，上述S103中的“根据占位识别结果判定是否进行安全带告警”，可以包括：
将占位识别结果发送至车辆中控，占位识别结果用于指示车辆中控在检测到占位识别结果为占位区域被占位，且检测到占位区域的安全带未系，且检测到车辆的行驶速度大于预设速度阈值时，进行占位区域的安全带告警；其中，占位区域为第二预设区域中的区域。
可选的，占位区域可以为主驾驶或者副驾驶等区域，属于第二预设区域中的区域。告警形式可以为声光告警。
示例性的，占位区域可以为多个，将各个占位区域的占位判定结果发送至车辆中控；
针对每个占位区域的占位判定结果，该占位区域的占位判定结果用于指示车辆中控在该占位区域的占位判定结果为占位，且检测到该占位区域的安全带未系，且检测到车辆的车速大于预设车速阈值时，进行该占位区域的安全带声光告警。
可选的，占位判定结果还用于指示车辆中控在占位判定结果为未占位，或者检测到占位区域的安全带已系，或者检测到车辆的车速不大于预设车速阈值时，不进行安全带告警。
在本发明的一些实施例中，上述S104中的“根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警”，可以包括：
将生命体识别结果发送至车辆中控，生命体识别结果用于指示车辆中控在检测到生命体识别结果为第三预设区域存在生命体时，进行第三预设区域的人员滞留告警。
可选的，生命体识别结果还用于指示车辆中控在检测到生命体识别结果为第三预设区域不存在生命体时，不进行第三预设区域的人员滞留告警。
可选的，如果检测到车内有生命体，将有生命体的结果通过CAN总线方式发送到车辆中控，控制双闪鸣笛报警，同时，车辆中控通过车联网将报警信息发至客户手机端，双重保障滞留儿童的安全。
在本发明的一些实施例中，该方法还可以包括：
记录并上传安全带告警和人员滞留告警；
将人员滞留告警发送至用户端。
可选的，可以将安全带告警和人员滞留告警进行记录，通过数据分析进一步优化车辆告警信息提醒过程。
在本发明的一些实施例中，在车辆状态信号为闭锁状态信号时，方法还包括：
当闭锁状态信号的持续时间大于预设时间阈值时，停止向第三预设区域发送探测信号。
示例性的，车辆控制的工作逻辑可以表现为：
车辆解锁状态下，毫米波雷达可实现手势识别功能，进而控制天窗开关和空调温度等；
车辆行驶过程中，毫米波雷达探测座位上有无人员，当车速大于某一速度时，当有人且未系安全带时，进行声光报警，提示乘客系好安全带；
车辆锁车状态下，自锁车开始的前30min内，探测车内有无滞留孩童，防止高温窒息事故的发生；一般情况下，工作时长可由用户进行设置，工作时间到后，毫米波雷达进入休眠(sleep)模式，工作电流<100uA，功耗极低，符合汽车安全需求。
在本发明的一些实施例中，上述S103中的“对接收到的第二预设区域的回波信号进行占位识别”，可以包括：
S1031，对第二预设区域的每一路天线回波信号分别进行采样，得到时域回波信号集；第二预设区域的每一路天线回波信号为对车辆内部的第二预设区域进行探测得到的回波信号。
可选的，每一路天线对应一路时域回波信号，将所有天线的时域回波信号形成时域回波信号集。在雷达中，距离维、方位维、俯仰维为在球坐标空间下的位置信息。采样可以是对每一路天线沿距离维和时间维对天线回波信号进行ADC采样，如快时间采样方式。第二预设区域的回波信号包括多路天线回波信号。
S1032，针对时域回波信号集中的每一时域回波信号，对该时域回波信号进行一维FFT变换处理，得到该时域回波信号的距离信息。
可选的，一维FFT变换处理用于将时域回波信号变换至频域回波信号，进而得到该时域回波信号在第二预设区域的距离信息，即可以得到该时域回波信号在第二预设区域的距离分布。
S1033，根据时域回波信号集中的各个时域回波信号的距离信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集，并根据各个占位区域分别对应的有效回波信号集分别判定各个占位区域是否被占位。
可选的，占位区域被占位可以理解为该占位区域有人，如一个占位区域为副驾驶，该占位区域被占位表现为副驾驶有人。
在本发明的一些实施例中，时域回波信号集中的各个时域回波信号均包括多个采样点的回波信号；时域回波信号的距离信息包括该时域回波信号对应的多个采样点的回波信号的距离值；
根据时域回波信号集中的各个时域回波信号的距离信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集，包括：
针对时域回波信号集中每个时域回波信号，选取该时域回波信号中的所有距离值在预设范围内的采样点的回波信号，作为该时域回波信号对应的有效回波信号；
对各个有效回波信号分别进行二维DOA波达估计，得到各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息；
根据各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集。
可选的，预设范围可以为不小于第一预设距离值，不大于第二预设距离值的范围，第一预设距离值小于第二预设距离值。预设范围可以根据实际乘车的乘客与毫米波雷达的距离确定。
示例性的，一般情况下，乘客距离毫米波雷达的范围大于0.5m，因此预设范围可以设置为0.5m～1.5m，选取距离信息在0.5m～1.5m范围的时域回波信号，作为有效回波信号。在预设范围内的区域可以为车辆内部的有效区域，各个有效回波信号为有效区域内的回波信号，通过对有效区域内的各个有效回波信号进行处理，得到各个有效回波信号的位置信息，再根据各个有效回波信号的位置信息确定各个占位区域，如位置信息可以包括俯仰角信息和方位角信息，可以根据俯仰角信息和方位角信息确定各个占位区域，进而判断各个占位区域是否被占位。
可选的，每一个采样点对应一个第二预设区域内实际的点。可以对各个有效回波信号进行多路天线之间的方位向(横向)和俯仰向(纵向)二维DOA波达估计，以得到各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息，即可以得到该预设距离范围内的各个采样点的位置信息。位置信息可以包括方位角信息和俯仰角信息。通过二维DOA波达估计可以增强指定方向信号的功率，同时对天线旁瓣相消，降低杂波干扰。
示例性的，二维DOA波达估计的过程可以为：
设目标方位角θ的导向矢量为α、各方位Ri阵元空时采样数据的协方差矩阵为R，则最优权系数W＝μRα，其中μ为常数，然后寻找min(WHRW)时的θ，即为最佳目标来向θ。同理求得俯仰向ψ，即完成方位俯仰二维DOA估计。
可选的，以毫米波雷达为中心，各个占位区域相对毫米波雷达的位置不同。如主驾驶相对毫米波雷达的位置，和副驾驶相对毫米波雷达的位置不同。因此，可以根据各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息，确定车辆内部的各个占位区域，以及各个占位区域对应的时域回波信号。
在本发明的一些实施例中，上述S1033中“根据各个占位区域分别对应的时域回波信号分别判定各个占位区域是否被占位”，可以包括：
根据各个占位区域分别对应的时域回波信号，得到各个占位区域的点云信息；
针对每个占位区域，根据该占位区域的点云信息计算该占位区域的每一点云的微动速度，并根据该占位区域的每一点云的微动速度确定该占位区域是否被占位。
可选的，每个占位区域可以包括多个点云信息，点云信息可以包括各个点云的三维坐标，可以通过现有技术根据该占位区域的点云信息计算该占位区域的每一点云的微动速度。
示例性的，可以根据车辆座位的占位区域布局情况，对符合每一占位区域上的包括距离、方位角、俯仰角的时域回波信号进行预提取，得各个占位区域的点云信息。
在本发明的一些实施例中，根据该占位区域的每一点云的微动速度确定该占位区域是否被占位，可以包括：
若该占位区域中微动速度大于预设微动速度的点云的数量大于预设数量，则判定该占位区域被占位。
可选的，若该占位区域中微动速度大于预设微动速度的点云的数量不大于预设数量，则判定该占位区域未被占位。
本发明实施例通过根据微动速度和点云数量两个条件判断该占位区域是否被占位，可以剔除一些偶然干扰因素，比单独一个条件的判断准确。
在本发明的一些实施例中，时域回波信号集中的各个时域回波信号均包括多个采样点的回波信号；
在对该时域回波信号进行一维FFT变换处理之前，方法还可以包括：
求取该时域回波信号中各个采样点的回波信号的信号平均值；
将该时域回波信号中的各个采样点的回波信号分别与对应的信号平均值作差，得到该时域回波信号的过滤后的时域回波信号；
相应的，对该时域回波信号进行一维FFT变换处理，得到该时域回波信号的距离信息，包括：
对过滤后的时域回波信号进行一维FFT变换处理，得到该时域回波信号的距离信息。
可选的，以上过程为时域回波信号的静态杂波剔除。由于肢体微动信号属于弱目标，极易受座舱复杂回波干扰，通过对时域回波信号进行静态杂波剔除，可以提高占位识别的可靠性。
在本发明的一些实施例中，求取采样点的回波信号的信号平均值的公式为：
Figure BDA0003209389600000141
其中，该时域回波信号为S＝[S1，S2，...，Sn]，
Figure BDA0003209389600000142
Smeani为该时域回波信号中第i个采样点的回波信号Si的信号平均值，i＝1～n，j＝1～m，n为该时域回波信号包括的采样点的回波信号的数量，m为时刻的数量，SiSm为回波信号Si在m时刻的信号。
示例性的，对某一时域回波信号，可以求取每一距离维采样点沿时间维的均值并减去该均值，得到过滤后的时域回波信号。
例如，设某一天线的时域回波信号为S＝[S1，S2，...，Sn]，其中
Figure BDA0003209389600000152
n为距离维采样点，m为时间维采样点，均值Smean＝[Smean1，Smean2，...，Smeann]，
Figure BDA0003209389600000151
得到剔除静态杂波后的时域回波信号S'＝[S1-Smean，S2-Smean，...，Sn-Smean]，可以降低静物杂波的干扰。
示例性的，本发明实施例中进行安全带告警过程可以为：
步骤一、毫米波雷达通过多路天线向车内第二预设区域发送探测信号，对接收到的每一路天线回波信号进行采样得到时域回波信号集。
步骤二、对时域回波信号集中的各个时域回波信号进行静态杂波剔除，得到过滤后的时域回波信号集。
步骤三、对过滤后的时域回波信号集中的时域回波信号进行一维FFT变换处理，得到各个时域回波信号的距离信息。
步骤四、根据各个时域回波信号的距离信息确定各个占位区域以及各个占位区域对应的有效回波信号。选取距离信息在预设范围内的时域回波信号，作为有效回波信号；对各个有效回波信号分别进行二维DOA波达估计，得到各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息；根据各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息，确定各个占位区域的点云信息。
步骤五、针对每个占位区域，根据该占位区域的点云信息计算该占位区域的每一点云的微动速度，并根据该占位区域的每一点云的微动速度确定该占位区域是否被占位。
步骤六、将占位判定结果发送至车辆中控，占位判定结果用于指示车辆中控是否进行安全带声光告警。
在本发明的一些实施例中，上述S102或者S103中的“对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别”，可以包括：
对第一预设区域的每一路天线回波信号进行采样，得到手势回波信号集；第一预设区域的每一路天线回波信号为对车辆内部的第一预设区域进行探测得到的回波信号；
对手势回波信号集中的各个手势回波信号进行一维FFT变换，并对一维变换后的各个手势回波信号进行二维FFT变换，得到第一预设区域中各个采样点的点云数据；点云数据包括各个采样点的距离信息和速度信息；
对手势区域内所有速度不为零采样点的点云数据进行计算，得到所有速度不为零采样点的点云数据的幅度；
对所有速度不为零的点云数据的幅度进行非相参积累处理，并选取所有非相参积累处理后幅度大于预设幅度的点云数据形成目标点云数据集；
对目标点云数据集进行二维DOA波达估计，得到目标点云数据集中各个点云数据对应采样点的空间角度信息；
根据目标点云数据集中各个点云数据对应采样点的空间角度信息进行手势识别。
可选的，由于人员手势距离雷达0.5m，且是有速度的运动手势，故可以截取0～0.5m内、速度非零的点云数据，对新得到的点云数据进行非相参积累处理，并选取所有非相参积累处理后幅度大于预设幅度的点云数据形成目标点云数据集。
可选的，目标点云数据集中各个点云数据都包含距离、速度、方位角、俯仰角等多种信息。
示例性的，手势识别的过程可以为：
设定1：第一预设区域的左侧对应毫米波雷达方位的负角度、第一预设区域的右侧对应毫米波雷达方位的正角度；
设定2：距离毫米波雷达30cm内的一组由左向右滑动的匀速手势共历时60帧，按时间先后来看，将60帧划分为三个阶段(这里为了说明，以三个阶段为例，实际可进一步细化)；
则点集轨迹应该呈现为：
第一个阶段(1～20帧)，点集集中在方位负角度上；
第二个阶段(21～40帧)，点集集中在方位零角度上；
第三个阶段(41～60帧)，点集集中在方位正角度上。
所有运动手势按上述轨迹原理进行分类，利用不同运动手势呈现的点集轨迹信息不同，即可判断出该手势是何种类型，从而实现手势识别。
本发明实施例的毫米波技术频段高，带宽大，探测精度极高，不受光线、温度、灰尘、气候等影响，利用其独特的多普勒原理，对车内驾乘人员的运动感知灵敏，探测精度高，可实现手势识别、占位安全带提醒、孩童防遗忘等功能，为智能车辆告警的发展提供了智能化解决方案。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
图2示出了本发明实施例提供的车辆控制装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
如图2所示，车辆控制装置20可以包括：
获取模块201，用于获取车辆状态信号；车辆状态信号包括解锁状态信号、行车状态信号或者闭锁状态信号；
第一控制模块202，用于在车辆状态信号为解锁状态信号时，向第一预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作；
第二控制模块203，用于在车辆状态信号为行车状态信号时，向第一预设区域和第二预设区域发送探测信号，对接收到的第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作，对接收到的第二预设区域的回波信号进行占位识别，并根据占位识别结果判定是否进行安全带告警；
第三控制模块204，用于在车辆状态信号为闭锁状态信号时，向第三预设区域发送探测信号，对接收到的第三预设区域的回波信号进行生命体识别，并根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警。
在本发明的一些实施例中，第二控制模块203，可以包括：
占位识别单元，用于将占位识别结果发送至车辆中控，占位识别结果用于指示车辆中控在检测到占位识别结果为占位区域被占位，且检测到占位区域的安全带未系，且检测到车辆的行驶速度大于预设速度阈值时，进行占位区域的安全带告警；其中，占位区域为第二预设区域中的区域。
在本发明的一些实施例中，第三控制模块204，可以包括：
生命体识别单元，用于将生命体识别结果发送至车辆中控，生命体识别结果用于指示车辆中控在检测到生命体识别结果为第三预设区域存在生命体时，进行第三预设区域的人员滞留告警。
在本发明的一些实施例中，第三控制模块204，还可以包括：
休眠单元，用于在车辆状态信号为闭锁状态信号时，当闭锁状态信号的持续时间大于预设时间阈值时，停止向第三预设区域发送探测信号。
在本发明的一些实施例中，第二控制模块203，可以包括：
占位采样单元，用于对第二预设区域的每一路天线回波信号分别进行采样，得到时域回波信号集；第二预设区域的每一路天线回波信号为对车辆内部的第二预设区域进行探测得到的回波信号；
占位变换单元，用于针对时域回波信号集中的每一时域回波信号，对该时域回波信号进行一维FFT变换处理，得到该时域回波信号的距离信息；
判断单元，用于根据时域回波信号集中的各个时域回波信号的距离信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集，并根据各个占位区域分别对应的有效回波信号集分别判定各个占位区域是否被占位。
在本发明的一些实施例中，时域回波信号集中的各个时域回波信号均包括多个采样点的回波信号；时域回波信号的距离信息包括该时域回波信号对应的多个采样点的回波信号的距离值；判断单元，可以包括：
估计子单元，用于对各个有效回波信号分别进行二维DOA波达估计，得到各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息；
回波确定子单元，用于根据各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的时域回波信号。
在本发明的一些实施例中，第一控制模块202和第二控制模块203，均可以包括：
手势采样单元，用于对第一预设区域的每一路天线回波信号进行采样，得到手势回波信号集；第一预设区域的每一路天线回波信号为对车辆内部的第一预设区域进行探测得到的回波信号；
手势变换单元，用于对手势回波信号集中的各个手势回波信号进行一维FFT变换，并对一维变换后的各个手势回波信号进行二维FFT变换，得到第一预设区域中各个采样点的点云数据；采样点的点云数据包括该采样点的距离和速度；
手势计算单元，用于对第一预设区域内所有速度不为零的采样点的点云数据进行计算，得到各个速度不为零的采样点的点云数据的幅度；
手势处理单元，用于对各个速度不为零的采样点的点云数据的幅度分别进行非相参积累处理，并选取所有非相参积累处理后的幅度大于预设幅度的采样点的点云数据形成目标点云数据集；
手势估计单元，用于对目标点云数据集进行二维DOA波达估计，得到目标点云数据集中各个点云数据对应采样点的空间角度信息；
手势识别单元，用于根据目标点云数据集中各个点云数据对应采样点的空间角度信息进行手势识别。
图3是本发明实施例提供的毫米波雷达的示意图。如图3所示，该实施例的毫米波雷达30包括：处理器300、存储器301以及存储在存储器301中并可在处理器300上运行的计算机程序302。处理器300执行计算机程序302时实现上述各个车辆控制方法实施例中的步骤，例如图1所示的S101至S104。或者，处理器300执行计算机程序302时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块/单元201至204的功能。
示例性的，计算机程序302可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器301中，并由处理器300执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序302在毫米波雷达30中的执行过程。例如，计算机程序302可以被分割成图2所示的模块/单元201至204。
毫米波雷达30可包括，但不仅限于，处理器300、存储器301。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是毫米波雷达30的示例，并不构成对毫米波雷达30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块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。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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网络单元上。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，在本发明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。
集成的模块/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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个车辆控制方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：
获取车辆状态信号；所述车辆状态信号包括解锁状态信号、行车状态信号或者闭锁状态信号；
在所述车辆状态信号为解锁状态信号时，向第一预设区域发送探测信号，对接收到的所述第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作；
在所述车辆状态信号为行车状态信号时，向所述第一预设区域和第二预设区域发送探测信号，对接收到的所述第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作，对接收到的所述第二预设区域的回波信号进行占位识别，并根据占位识别结果判定是否进行安全带告警；
在所述车辆状态信号为闭锁状态信号时，向第三预设区域发送探测信号，对接收到的所述第三预设区域的回波信号进行生命体识别，并根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警。
2.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述根据占位识别结果判定是否进行安全带告警，包括：
将所述占位识别结果发送至车辆中控，所述占位识别结果用于指示所述车辆中控在检测到所述占位识别结果为占位区域被占位，且检测到所述占位区域的安全带未系，且检测到所述车辆的行驶速度大于预设速度阈值时，进行所述占位区域的安全带告警；其中，所述占位区域为所述第二预设区域中的区域。
3.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警，包括：
将所述生命体识别结果发送至车辆中控，所述生命体识别结果用于指示所述车辆中控在检测到所述生命体识别结果为第三预设区域存在生命体时，进行所述第三预设区域的人员滞留告警。
4.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述在所述车辆状态信号为闭锁状态信号时，所述方法还包括：
当所述闭锁状态信号的持续时间大于预设时间阈值时，停止向所述第三预设区域发送探测信号。
5.根据权利要求1所述的车辆控制方法，其特征在于，所述对接收到的所述第二预设区域的回波信号进行占位识别，包括：
对第二预设区域的每一路天线回波信号分别进行采样，得到时域回波信号集；所述第二预设区域的每一路天线回波信号为对车辆内部的第二预设区域进行探测得到的回波信号；
针对所述时域回波信号集中的每一时域回波信号，对该时域回波信号进行一维FFT变换处理，得到该时域回波信号的距离信息；
根据所述时域回波信号集中的各个时域回波信号的距离信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集，并根据各个占位区域分别对应的有效回波信号集分别判定各个占位区域是否被占位。
6.根据权利要求5所述的车辆控制方法，其特征在于，所述时域回波信号集中的各个时域回波信号均包括多个采样点的回波信号；时域回波信号的距离信息包括该时域回波信号对应的多个采样点的回波信号的距离值；
所述根据所述时域回波信号集中的各个时域回波信号的距离信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集，包括：
对各个有效回波信号分别进行二维DOA波达估计，得到各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息；
根据各个有效回波信号分别对应的采样点的位置信息确定车辆内部的各个占位区域分别对应的有效回波信号集。
7.根据权利要求1至6任一项所述的车辆控制方法，其特征在于，所述对接收到的所述第一预设区域的回波信号进行手势识别，包括：
对所述第一预设区域的每一路天线回波信号进行采样，得到手势回波信号集；所述第一预设区域的每一路天线回波信号为对车辆内部的第一预设区域进行探测得到的回波信号；
对手势回波信号集中的各个手势回波信号进行一维FFT变换，并对一维变换后的各个手势回波信号进行二维FFT变换，得到第一预设区域中各个采样点的点云数据；采样点的点云数据包括该采样点的距离和速度；
对第一预设区域内所有速度不为零的采样点的点云数据进行计算，得到各个速度不为零的采样点的点云数据的幅度；
对各个速度不为零的采样点的点云数据的幅度分别进行非相参积累处理，并选取所有非相参积累处理后的幅度大于预设幅度的采样点的点云数据形成目标点云数据集；
对目标点云数据集进行二维DOA波达估计，得到目标点云数据集中各个点云数据对应采样点的空间角度信息；
根据目标点云数据集中各个点云数据对应采样点的空间角度信息进行手势识别。
8.一种车辆控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取车辆状态信号；所述车辆状态信号包括解锁状态信号、行车状态信号或者闭锁状态信号；
第一控制模块，用于在所述车辆状态信号为解锁状态信号时，向第一预设区域发送探测信号，对接收到的所述第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作；
第二控制模块，用于在所述车辆状态信号为行车状态信号时，向所述第一预设区域和第二预设区域发送探测信号，对接收到的所述第一预设区域的回波信号进行手势识别，并根据手势识别结果控制车辆执行对应的预设操作，对接收到的所述第二预设区域的回波信号进行占位识别，并根据占位识别结果判定是否进行安全带告警；
第三控制模块，用于在所述车辆状态信号为闭锁状态信号时，向第三预设区域发送探测信号，对接收到的所述第三预设区域的回波信号进行生命体识别，并根据生命体识别结果判定是否进行人员滞留告警。
9.一种毫米波雷达，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上的权利要求1至7中任一项所述车辆控制方法的步骤。
10.一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程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上的权利要求1至7中任一项所述车辆控制方法的步骤。
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