CN114089300A - 毫米波雷达低功耗的方法、系统和电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种毫米波雷达低功耗的方法、系统和电子装置，通过射频收发模块发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并将回波信号发送至雷达处理器；雷达处理器根据回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，监测模式下，射频收发模块持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，雷达处理器对持续接收到的回波信号进行信号处理分析，获得人员的生理特征数据；若为无，则进入休眠模式，休眠模式下，射频收发模块和雷达处理器不工作，在有人员的情况下，进入监测模式，在无人员的情况下，进入休眠模式，降低了毫米波雷达的功耗，以及雷达监测的成本。

Description

毫米波雷达低功耗的方法、系统和电子装置

技术领域

本申请涉及雷达监测技术领域，特别是涉及毫米波雷达低功耗的方法、系统和电子装置。

背景技术

毫米波雷达是工作在毫米波波段探测的雷达，可以用来监测一定区域内人员的生理特征数据，通过毫米波雷达进行监测具有非接触型、监测范围广和准确率高等优点，但相关技术中，毫米波雷达需要不断的向外发射毫米波雷达信号，并接收回波信号，用于进行监测区域内有无人员感知，导致功耗较高，使得在使用电池供电时，需要经常更换电池，频繁更换电池的操作容易影响雷达的工作效果，而且提高了雷达监测的成本。

目前针对相关技术中毫米波雷达需要不断的监测区域内有无人员，导致功耗高、成本高的问题，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毫米波雷达低功耗的方法、系统和电子装置，以至少解决相关技术中毫米波雷达需要不断的监测区域内有无人员，导致功耗高、成本高的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种毫米波雷达低功耗的方法，所述方法包括：

射频收发模块发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并将所述回波信号发送至雷达处理器；

所述雷达处理器根据所述回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，所述监测模式下，所述射频收发模块持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，所述雷达处理器对持续接收到的回波信号进行信号处理分析，获得人员的生理特征数据；

若为无，则进入休眠模式，所述休眠模式下，所述射频收发模块和所述雷达处理器不工作。

在其中一些实施例中，所述雷达处理器根据所述回波信号判断有无人员，若为有，则所述方法还包括：

所述雷达处理器根据回波信号判断所述人员为运动的人还是静止的人；

在为运动的人的情况下，进入半监测模式，所述半监测模式下，无需计算人员的生理特征数据；

在为静止的人的情况下，则进入监测模式。

在其中一些实施例中，所述进入监测模式之后，所述方法还包括：

所述雷达处理器根据所述回波信号判断有无人员，在判断结果为无的情况下，第一预设时间后，进入所述休眠模式。

在其中一些实施例中，所述进入休眠模式之后，所述方法还包括：

第二预设时间后，射频收发模块发射毫米波雷达信号并接收回波信号；

雷达处理器根据所述回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，若为无，则进入休眠模式。

在其中一些实施例中，所述获得人员的生理特征数据之后，所述方法还包括：

WIFI模块将探测到的WIFI信号强度发送至所述雷达处理器，所述雷达处理器判断所述WIFI信号强度是否大于阈值，若为否，则关闭所述WIFI模块的电源；

若为是，则所述雷达处理器通过WIFI模块将所述人员的生理特征数据发送到中央控制器。

在其中一些实施例中，所述关闭所述WIFI模块的电源之后，所述方法还包括：

第三预设时间后，连接所述WIFI模块的电源，WIFI模块将探测到的WIFI信号强度发送至所述雷达处理器，所述雷达处理器判断所述WIFI信号强度是否大于阈值，若为是，则所述雷达处理器通过WIFI模块将所述人员的生理特征数据发送到中央控制器，否则，关闭所述WIFI模块的电源。

在其中一些实施例中，所述关闭所述WIFI模块的电源之后，所述方法还包括：

发出提示信息，所述提示信息用于指示所述WIFI模块的电源关闭。

在其中一些实施例中，所述获得人员的生理特征数据之后，所述方法还包括：

所述雷达处理器判断所述生理特征数据是否异常，若为异常，则将异常信息发送至中央控制器。

第二方面，本申请实施例提供了一种毫米波雷达低功耗的系统，所述系统包括射频收发模块和雷达处理器，

所述射频收发模块，用于发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并将所述回波信号发送至所述雷达处理器；

所述雷达处理器，用于根据所述回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，所述监测模式下，所述射频收发模块持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，所述雷达处理器对持续接收到的回波信号进行信号处理分析，获得人员的生理特征数据；

若为无，则进入休眠模式，所述休眠模式下，所述射频收发模块和所述雷达处理器不工作。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的毫米波雷达低功耗的方法。

相比于相关技术，本申请实施例提供的毫米波雷达低功耗的方法，通过射频收发模块发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并将回波信号发送至雷达处理器；雷达处理器根据回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，监测模式下，射频收发模块持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，雷达处理器对持续接收到的回波信号进行信号处理分析，获得人员的生理特征数据；若为无，则进入休眠模式，休眠模式下，射频收发模块和雷达处理器不工作，在有人员的情况下，进入监测模式，在无人员的情况下，进入休眠模式，降低了毫米波雷达的功耗，以及雷达监测的成本。

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毫米波雷达低功耗的方法的流程图；

图2是根据本申请实施例的毫米波雷达低功耗的系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本实施例提供了一种毫米波雷达低功耗的方法，图1是根据本申请实施例的毫米波雷达低功耗的方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤101，射频收发模块发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并将回波信号发送至雷达处理器；本实施例中，毫米波雷达包括射频收发模块和雷达处理器，射频收发模块包括发射天线和接收天线，发射天线用于发射毫米波雷达信号，接收天线用于接收该毫米波雷达信号被目标反射回来的回波信号，射频收发模块再将回波信号传输给雷达处理器。

步骤102，雷达处理器根据回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，监测模式下，射频收发模块持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，雷达处理器对持续接收到的回波信号进行信号处理分析，获得人员的生理特征数据。本实施例中，射频收发模块发射1分钟的毫米波雷达信号并接收回波信号，雷达处理器根据回波信号判断1分钟内有无人员，若为有，则进入监测模式，监测人员的生理特征，例如呼吸频率和心跳频率，即进入监测模式后，射频收发模块持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并发送给雷达处理器，雷达处理器对持续接收到的回波信号进行信号处理分析，即可计算出人员的呼吸频率和心跳频率。

步骤103，若为无，则进入休眠模式，休眠模式下，射频收发模块和雷达处理器不工作。本实施例中，进入休眠模式后，射频收发模块不再发射毫米波雷达信号，雷达处理器也无需再进行信号处理分析，降低了毫米波雷达的功耗。

相对于相关技术中，射频收发模块需要不断的发射毫米波雷达信号并接收回波信号，雷达处理器需要不断的进行信号处理分析，导致毫米波雷达功耗较高，且有些场景下，只能通过电池供电，功耗高时需要经常更换电池，频繁更换电池的操作容易影响毫米波雷达的工作效果，而且提高了雷达监测的成本，而本申请中，通过步骤101至步骤103，在有人员的情况下，进入监测模式，在无人员的情况下，进入休眠模式，降低了毫米波雷达的功耗，以及雷达监测的成本。

在其中一些实施例中，雷达处理器根据回波信号判断有无人员，若为有，则雷达处理器根据回波信号判断人员为运动的人还是静止的人；在为运动的人的情况下，进入半监测模式，半监测模式下，无需计算人员的生理特征数据；在为静止的人的情况下，则进入监测模式。

本实施例中，毫米波雷达发现有运动物体后，采集运动物体的运动和轨迹特征S＝{s1，s2，…}，通过对S的分析来判断是否为人，当毫米波雷达判断为人运动时，进入半监测模式，显示区域有人，但不会进行生理特征数据的采集和分析，因为，人在运动时，采集到的生理特征数据不准确，不进行采集和分析不仅可以防止误报，还可以减少一部分功耗。

如果没有发现运动物体，则对静止物体进行相位采集θ＝{θ1，θ2，θ3，…}，通过对采集的相位进行分析，可以判断出静止物体是否为人，在为静止的人的情况下，才进入监测模式。

在其中一些实施例中，进入监测模式之后，雷达处理器根据回波信号判断有无人员，在判断结果为无的情况下，第一预设时间后，进入休眠模式。本实施例中，进入监测模式后，满足一定条件时，切换回休眠模式。

示例性的，将第一预设时间设置为2分钟，进入监测模式后，射频收发模块持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并发送给雷达处理器，雷达处理器根据回波信号即可判断有无人员，2分钟内没有人时，进入休眠模式。若当前处于半监测模式下，2分钟内没有监测到运动的人时，从半监测模式进入休眠模式。

在其中一些实施例中，进入休眠模式之后，第二预设时间后，射频收发模块发射毫米波雷达信号并接收回波信号；雷达处理器根据回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，若为无，则进入休眠模式。本实施例中，进入休眠模式后，满足一定条件时，切换回监测模式，否则继续保持休眠模式。

示例性的，第二预设时间为5分钟，进入休眠模式时，射频收发模块和雷达处理器停止工作，只有雷达处理器内部的计时器开始计时，此时毫米波雷达的功耗小于1mW，进入休眠模式5分钟后，射频收发模块发射毫米波雷达信号并接收回波信号，雷达处理器根据回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，若为无，则继续保持休眠模式。

进一步地，雷达处理器根据回波信号判断有无人员，若为有，则进一步判断该人员为运动的人还是静止的人，若为运动的人，则从休眠模式进入半监测模式，若为静止的人，则从休眠模式进入监测模式，否则，继续保持休眠模式。

在其中一些实施例中，获得人员的生理特征数据之后，WIFI模块将探测到的WIFI信号强度发送至雷达处理器，雷达处理器判断WIFI信号强度是否大于阈值，若为否，则关闭WIFI模块的电源；若为是，则雷达处理器通过WIFI模块将人员的生理特征数据发送到中央控制器。

示例性的，雷达处理器通过SPI数据线和WIFI模块进行数据通信，WIFI模块将探测到的WIFI信号强度发送至雷达处理器，当WIFI信号强度大于最高值的0.4倍时，雷达处理器开启WIFI无线输出，将检测到的生理特征数据通过WIFI模块发给中央控制器，由中央控制器对区域内的所有毫米波雷达监测到的生理特征数据进行统一的管理，当强度低于最高值的0.4倍时，关闭WIFI模块的电源，防止在弱WIFI环境下，WIFI模块通过增大功耗来保证通讯质量。

在其中一些实施例中，关闭WIFI模块的电源之后，第三预设时间后，连接WIFI模块的电源，WIFI模块将探测到的WIFI信号强度发送至雷达处理器，雷达处理器判断WIFI信号强度是否大于阈值，若为是，则雷达处理器通过WIFI模块将人员的生理特征数据发送到中央控制器，否则，关闭WIFI模块的电源。

本实施例中，若第三预设时间设置为4分钟，则关闭WIFI模块的电源4分钟之后，重新启动WIFI模块，再次检测WIFI信号强度，当WIFI信号强度达到阈值时，通过WIFI模块将生理特征数据发给中央控制器，否则，再次关闭IFI模块的电源。

在其中一些实施例中，关闭WIFI模块的电源之后，发出提示信息，该提示信息用于指示WIFI模块的电源关闭。本实施例中，该提示信息可以为控制LED灯亮，或者发出声音警报，用户接收到提示信息后，可以通过增加WIFI接收节点，或者通过调整WIFI模块的位置提高WIFI信号强度。

在其中一些实施例中，获得人员的生理特征数据之后，雷达处理器判断生理特征数据是否异常，若为异常，则将异常信息发送至中央控制器。本实施例中，中央控制器接收到异常信息后，可以发出声光警报，也可以自动通知对应的管理人员。

需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中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。

本实施例还提供了一种毫米波雷达低功耗的系统，该系统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”、“单元”、“子单元”等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是根据本申请实施例的毫米波雷达低功耗的系统的结构框图，如图2所示，该系统包括射频收发模块21和雷达处理器22，射频收发模块21用于发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并将回波信号发送至雷达处理器22；雷达处理器22用于根据回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，监测模式下，射频收发模块21持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，雷达处理器22对持续接收到的回波信号进行信号处理分析，获得人员的生理特征数据；若为无，则进入休眠模式，休眠模式下，射频收发模块21和雷达处理器22不工作，降低了毫米波雷达的功耗，以及雷达监测的成本。

需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。

本实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。

可选地，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。

需要说明的是，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。

另外，结合上述实施例中的毫米波雷达低功耗的方法，本申请实施例可提供一种存储介质来实现。该存储介质上存储有计算机程序；该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种毫米波雷达低功耗的方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种毫米波雷达低功耗的方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种毫米波雷达低功耗的方法，其特征在于，所述方法包括：

射频收发模块发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并将所述回波信号发送至雷达处理器；

所述雷达处理器根据所述回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，所述监测模式下，所述射频收发模块持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，所述雷达处理器对持续接收到的回波信号进行信号处理分析，获得人员的生理特征数据；

若为无，则进入休眠模式，所述休眠模式下，所述射频收发模块和所述雷达处理器不工作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述雷达处理器根据所述回波信号判断有无人员，若为有，则所述方法还包括：

所述雷达处理器根据回波信号判断所述人员为运动的人还是静止的人；

在为运动的人的情况下，进入半监测模式，所述半监测模式下，无需计算人员的生理特征数据；

在为静止的人的情况下，则进入监测模式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进入监测模式之后，所述方法还包括：

所述雷达处理器根据所述回波信号判断有无人员，在判断结果为无的情况下，第一预设时间后，进入所述休眠模式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进入休眠模式之后，所述方法还包括：

第二预设时间后，射频收发模块发射毫米波雷达信号并接收回波信号；

雷达处理器根据所述回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，若为无，则进入休眠模式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得人员的生理特征数据之后，所述方法还包括：

WIFI模块将探测到的WIFI信号强度发送至所述雷达处理器，所述雷达处理器判断所述WIFI信号强度是否大于阈值，若为否，则关闭所述WIFI模块的电源；

若为是，则所述雷达处理器通过WIFI模块将所述人员的生理特征数据发送到中央控制器。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述关闭所述WIFI模块的电源之后，所述方法还包括：

第三预设时间后，连接所述WIFI模块的电源，WIFI模块将探测到的WIFI信号强度发送至所述雷达处理器，所述雷达处理器判断所述WIFI信号强度是否大于阈值，若为是，则所述雷达处理器通过WIFI模块将所述人员的生理特征数据发送到中央控制器，否则，关闭所述WIFI模块的电源。

7.根据权利要求5或6任一项所述的方法，其特征在于，所述关闭所述WIFI模块的电源之后，所述方法还包括：

发出提示信息，所述提示信息用于指示所述WIFI模块的电源关闭。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得人员的生理特征数据之后，所述方法还包括：

所述雷达处理器判断所述生理特征数据是否异常，若为异常，则将异常信息发送至中央控制器。

9.一种毫米波雷达低功耗的系统，其特征在于，所述系统包括射频收发模块和雷达处理器，

所述射频收发模块，用于发射毫米波雷达信号并接收回波信号，并将所述回波信号发送至所述雷达处理器；

所述雷达处理器，用于根据所述回波信号判断有无人员，若为有，则进入监测模式，所述监测模式下，所述射频收发模块持续发射毫米波雷达信号并接收回波信号，所述雷达处理器对持续接收到的回波信号进行信号处理分析，获得人员的生理特征数据；

若为无，则进入休眠模式，所述休眠模式下，所述射频收发模块和所述雷达处理器不工作。

10.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至8中任一项所述的毫米波雷达低功耗的方法。

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