CN114879184A - 雷达、扶梯的失效检测方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

雷达、扶梯的失效检测方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提出了一种雷达、扶梯的失效检测方法、装置、雷达和存储介质，所述方法包括：获取所述雷达与参照位置之间的标定距离值范围；所述雷达安装在扶梯的一侧，所述参照位置为所述扶梯的另一侧与所述雷达对应的位置；监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值；根据所述实际距离值和所述标定距离值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。

Description

雷达、扶梯的失效检测方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本申请涉及雷达技术，尤其涉及一种雷达、扶梯的失效检测方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
现有雷达无法确定自身的检测功能是否失效或检测区域是否发生畸变，导致行人进入扶梯区域而雷达却没有检测到，导致行人踏上扶梯后扶梯突然启动引起安全事故，或者扶梯持续运行无节能功能。
发明内容
本申请实施例期望提供一种雷达、扶梯的失效检测方法、装置、电子设备和存储介质。
第一方面，本申请实施例提供了一种雷达的失效检测方法，所述方法包括：获取所述雷达与参照位置之间的标定距离值范围；所述雷达安装在扶梯的一侧，所述参照位置为所述扶梯的另一侧与所述雷达对应的位置；监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值；根据所述实际距离值和所述标定距离值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
第二方面，本申请实施例提供了另一种雷达的失效检测方法，所述方法包括：获取扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值；根据所述第一实际基底噪声值和所述第一基底噪声阈值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
第三方面，本申请实施例提供了一种扶梯的失效检测方法，所述方法包括：获取所述扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围和所述扶梯处于运行状态下所述雷达的第二基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值和所述扶梯处于运行状态下的第二实际基底噪声值；根据所述第一基底噪声阈值范围和所述第一实际基底噪声值，确定所述雷达的状态；在所述雷达处于正常状态的情况下，根据所述第一实际基底噪声值、所述第二实际基底噪声值、所述第二基底噪声阈值范围，确定所述扶梯是否处于失效状态。
第四方面，本申请实施例提供了一种扶梯的失效检测装置，所述装置包括：第一获取模块，用于获取所述雷达与参照位置之间的标定距离值范围；所述雷达安装在扶梯的一侧，所述参照位置为所述扶梯的另一侧与所述雷达对应的位置；检测模块，用于监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值；第一确定模块，用于根据所述实际距离值和所述标定距离值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
第五方面，本申请实施例提供了另一种扶梯的失效检测装置，所述装置包括：所述装置包括：第二获取模块，用于获取扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；第三获取模块，用于获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值；第二确定模块，用于根据所述第一实际基底噪声值和所述第一基底噪声阈值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
第六方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器所述存储器，用于存储可执行指令；
所述处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现上述任一项所述的雷达失效检测方法。
第七方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有可执行指令，用于被处理器执行时，实现上述任一项所述的雷达失效检测方法。
在本申请实施例中，通过确定扶梯上的雷达与参照位置之间的实际距离值是否在标定距离值范围内，可以确定雷达是否处于失效状态，显然，雷达能够确定自身是否属于失效状态或检测区域发生畸变，因此，可以避免行人进入扶梯区域而雷达却没有检测到，导致行人踏上扶梯后扶梯突然启动引起安全事故，或者扶梯持续运行无节能功能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1A为相关技术中雷达的理想检测区域示意图；
图1B为相关技术中雷达的理想检测区域、检测区域过大和过小的对比示意图；
图2A为相关技术中由于雷达天线本体部分失效导致检测区域畸形的示意图；
图2B为相关技术中由于雷达元器件失效导致检测区域严重衰减，甚至雷达整体失去检测功能的示意图；
图3A为相关技术中扶梯两侧安装的每支雷达的检测区域为理想检测区域的检测区域示意图；
图3B为相关技术中扶梯两侧安装的每支雷达的检测区域减小后的检测区域示意图；
图3C为相关技术中扶梯两侧安装的一支雷达区域检测偏大或者一支雷达区域检测偏小的检测区域示意图；
图4为本申请实施例提供的还一种雷达的失效检测方法的实现流程示意图；
图5为本申请实施例提供的另一种雷达的失效检测方法的实现流程示意图；
图6为申请实施例提供的一种扶梯的失效检测方法的实现流程示意图；
图7为本申请实施例提供的一种FMCW微波雷达的系统示意图；
图8为本申请实施例提供的一种FMCW微波雷达测距和测速的原理示意图；
图9为本申请实施例提供的设计雷达天线时将雷达天线的检测开角设计的足够大的角度示意图；
图10为本申请实施例提供的图9中扶手带位置A和行人B分别对应的发射信号进行快速傅里叶变化(Fast Fourier Transform，FFT)变换后的频域图；
图11为本申请实施例提供的一种判断雷达异常的方法的实现流程示意图；
图12为本申请实施例提供的以扶梯另一侧扶手带位置为参照位置A，在雷达安装到扶梯时学习或者写入参照位置A与雷达之间的距离参照值对应的检测区域曲线示意图；
图13A本申请实施例提供的雷达的时域理想基底噪声的波形图；
图13B为本申请实施例提供的雷达的频域理想基底噪声的波形图；
图13C为本申请实施例提供的雷达的时域基底噪声的波形图；
图14为本申请实施例提供的一种扶梯失效检测方法的实现流程示意图；
图15为本申请实施例提供的一种雷达失效检测装置的组成结构示意图；
图16为本申请实施例提供的另一种雷达失效检测装置的组成结构示意图；
图17为本申请实施例提供的一种雷达的组成结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所提供的实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。另外，以下所提供的实施例是用于实施本申请的部分实施例，而非提供实施本申请的全部实施例，在不冲突的情况下，本申请实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。
需要说明的是，在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元，例如的单元可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等)。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，U和/或W，可以表示：单独存在U，同时存在U和W，单独存在W这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括U、W、V中的至少一种，可以表示包括从U、W和V构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
由使用者的进入而自动启动或加速的自动扶梯或自动人行道(待机运行)，在该使用者到达梳齿与踏面相交线时应以不小于10.2倍的名义速度运行，然后以0.5m/s2(米每二次方秒)加速。
自动扶梯引入雷达后，可以实现扶梯节能效果，无行人使用扶梯时，扶梯保持静止或者低功耗慢速运行；仅当行人进入扶梯入口区域时，雷达可以检测到行人，并发送触发信号给扶梯控制系统，在行人到达扶梯梳齿与踏板相交线时，提前启动扶梯。过晚启动扶梯容易导致行人安全事故，过早启动扶梯则无法实现高效率节能效果，部分行人只是路过扶梯入口而不进入扶梯。
市面现有扶梯雷达检测区域无法准确设定功能，导致无法满足既定需求。目前，扶梯雷达都是出厂标定雷达的灵敏度以实现理想的检测区域，现有雷达检测区域和距离容易受到安装环境影响，包含扶梯自身结构和周边近距离环境高反射体影响，导致雷达的通用性不足，不同扶梯检测区域不一致，同一扶梯安装不同的雷达检测区域也存在一定的差异，检测区域与预期不一致，进而需要现场重新标定灵敏度，耗费较大的人力和时间成本。
图1A为相关技术中雷达的理想检测区域示意图，如图1A所示，检测区域为根据曲线101所确定的区域，可以看出，检测区域为左右对称的区域；雷达的安装位置为102，103为扶梯梳齿与踏板的分界限。
图1B为相关技术中雷达的理想检测区域、检测区域过大和过小的对比示意图，如图1B所示，曲线104为检测区域过大情况下对应的区域曲线，曲线105为检测区域过小情况下，对应的区域曲线；可以看出，由于曲线104对应的检测区域过大，因此，无法高效实现节能效果；由于曲线105对应的检测区域过小，因此，会导致楼检测，无法覆盖整个扶梯入口。
市面现有扶梯雷达本身检测区域畸变或产品检测功能失效，而雷达本身无法监测，导致无法满足既定需求。雷达由于雷达天线本体部分失效导致检测区域畸形，参见图2A中的曲线201，导致误检测和漏检测问题；或者雷达元器件失效导致检测区域严重衰减，甚至雷达整体失去检测功能，参见图2B中的曲线202。此时雷达本身无法自监控并检测这些失效，导致行人进入扶梯区域而微波雷达无检测，导致行人踏上扶梯后扶梯突然启动引起安全事故，或者扶梯持续运行无节能功能。其中，曲线200为雷达的理想检测区域对应的曲线。
市面现有扶梯雷达方案：为解决检测区域过大造成扶梯无法进入节能模式，以及检测区域过小出现行人漏检测问题，市面方案多采用扶梯两侧各安装一只雷达的方法，例如，可以在扶梯的一侧安装雷达A，在扶梯的另一侧安装雷达B；所述方案包括：a)把每支雷达的检测区域减小，避免检测区域过大引起扶梯无法进入节能模式；b)两支雷达同时工作以确保检测区域足够大，避免出现行人漏检测造成扶梯行人安全事故；c)增加光电对射电眼传感器以降低扶梯雷达失效引起的故障严重程度。
图3A为相关技术中扶梯两侧安装的每支雷达的检测区域为理想检测区域的检测区域示意图，如图3A所示，曲线301和曲线302分别为雷达A和雷达B对应的检测区域曲线，可以看出，理想检测区域能够覆盖整个扶梯入口，不存在漏检，也能够避免检测区域过大引起扶梯无法进入节能模式。
该方法中雷达对扶梯和环境存在很大的依赖性，导致扶梯的通用性不足，在不同扶梯上需要单独标定灵敏度和检测区域，同一扶梯在不同周边环境使用时检测区域也存在较大的差异，并且现实情况可能出现2支雷达检测区域可能都比较偏小导致扶梯中部检测区域凹陷无法有效检测到行人；也可能一支偏大或者一支偏小的情况，而无法满足既定需求。该方案采用了2支扶梯雷达和1套光电对射电眼传感器设备，整体方案的物料成本偏高，人工安装调试时间偏长导致人力成本和维护成本均偏高。
图3B为相关技术中扶梯两侧安装的每支雷达的检测区域减小后的检测区域示意图，如图3B所示，曲线303和曲线304分别为雷达1和雷达2对应的检测区域曲线，可以看出曲线为了避免检测区域过大引起扶梯无法进入节能模式，检测区域减小了，减小后的检测区域无法覆盖整个扶梯入口，可能存在漏检。
图3C为相关技术中扶梯两侧安装的一支雷达区域检测偏大或者一支雷达区域检测偏小的检测区域示意图，如图3C所示，曲线305和曲线306分别为雷达1和雷达2对应的检测区域曲线，可以看出，曲线305和曲线306对应的检测区域，可能无法覆盖整个扶梯入口，无法满足既定需求，需要增加1套光电对射电眼传感器设备300，以满足既定需求，因此，整体方案的物料成本偏高，人工安装调试时间偏长导致人力成本和维护成本均偏高。
基于上述技术问题，本申请实施例提供了一种雷达的失效检测方法，参见图4，所示方法包括：
步骤401：获取所述雷达与参照位置之间的标定距离值范围；所述雷达安装在扶梯的一侧，所述参照位置为所述扶梯的另一侧与所述雷达对应的位置；
可以理解的是，雷达可以是工作在毫米波波段(millimeter wave)探测的毫米波雷达；在雷达安装在扶梯的左侧的情况下，参照位置可以是扶梯的右侧与雷达安装位置对应的位置，这里，参照位置可以是和雷达安装位置处于同一水平直线的位置。
在一个示例中，雷达与参照位置之间的标定距离值范围，可以是以距离值r为半径，以雷达安装时所测定的雷达与参照位置的实际距离d为中心点所确定的标定距离值范围，例如，标定距离值范围可以是(d-r)至(d+r)。这里，距离值r可以是根据检测误差和距离随机误差等所确定的。
对于获取所述雷达与参照位置之间的标定距离值范围的实现方式，示例性地，可以是雷达接收人为设定的雷达与参照位置之间的标定距离值和距离值误差，根据雷达与参照位置之间的标定距离值和距离误差值确定雷达与参照位置之间的标定距离值范围；也可以是雷达在安装时自学习雷达与参照位置之间的标定距离值，根据学习的雷达与参照位置之间的标定距离值和预设的距离值误差确定雷达与参照位置之间的标定距离值范围。
由于商业扶梯的宽度一般0.8米至1米，公共扶梯的宽度一般为1.2米，因此，雷达与参照位置之间的标定距离值在0.8米至1.2米之间。
步骤402：监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值；
在一种可能的实施方式中，监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值，可以是雷达周期性检测通过调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave，FMCW)调制实现参照位置与所述雷达之间的实际距离值检测功能。
步骤403：根据所述实际距离值和所述标定距离值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
在一个示例中，根据所述实际距离值和所述标定距离值范围，确定所述雷达是否处于失效状态，可以是雷达判断实际距离值是否处于标定距离值范围内，根据判断结果确定雷达是否处于失效状态。
在实际应用中，步骤401至步骤403可以利用雷达中的处理器实现，上述处理器可以为特定用途集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、数字信号处理装置(Digital Signal ProcessingDevice，DSPD)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。
在本申请实施例中，通过确定扶梯上的雷达与参照位置之间的实际距离值是否在标定距离值范围内，可以确定雷达是否处于失效状态，显然，雷达能够确定自身是否属于失效状态或检测区域发生畸变，因此，可以避免行人进入扶梯区域而雷达却没有检测到，导致行人踏上扶梯后扶梯突然启动引起安全事故，或者扶梯持续运行无节能功能。
本申请实施例又提供了一种雷达的失效检测方法，所述方法包括：
S102：确定所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值；
这里，标定距离值可以是指雷达安装时自学习的雷达与参照位置之间的距离值或人为测量并输入雷达的雷达与参照位置之间的距离值。
S104：根据所述标定距离值和预设的距离值误差确定所述标定距离值范围；所述雷达安装在扶梯的一侧，所述参照位置为所述扶梯的另一侧与所述雷达对应的位置；
这里，预设的距离值误差可以包括测量误差、随机距离值误差等。
在一个示例中，根据所述标定距离值和预设的距离值误差确定所述标定距离值范围，可以是以标定距离值为中心点，以预设的距离值误差为半径，所确定的标定距离值范围。
S106：监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值；
S108：在所述实际距离值在所述标定距离值范围内的情况下，确定所述雷达处于正常状态；
这里，正常状态是指通过调整雷达的硬件参数和软件参数可以使得雷达的检测精度保持在一定范围内的状态，当然，正常状态也可以是雷达不需要进行硬件参数和软件参数的调整就能保证检测精度在一定范围内的状态。
可以理解的是，实际距离值在所述标定距离值范围内表明实际距离值等于标定距离值或虽然实际距离值不等于标定距离至，但可以通过调节雷达的硬件参数和软件参数，使得调整后的雷达所测量的参照位置与雷达之间的距离等于标定距离值。
S110：在所述实际距离值不在所述标定距离值范围内的情况下，确定所述雷达处于所述失效状态。
这里，失效状态是指通过调整雷达的硬件参数和软件参数也不可以使得雷达的检测精度保持在一定范围内的状态。
本申请实施例中，根据标定距离值和预设的距离值误差确定标定距离值范围，基于所获得的标定距离值范围能够更准确的确定雷达是否处于失效状态；将实际距离值在标定距离值范围内的雷达确定为正常状态的雷达，将实际距离值不在标定距离值范围内的雷达确定为失效状态的雷达，可以准确确定当前时刻雷达的状态。
本申请实施例再提供了一种雷达的失效检测方法，所述方法包括：
S202：通过神经网络算法学习所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值；或响应于距离值输入操作，获取所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值；
S204：根据所述标定距离值和预设的距离值误差确定所述标定距离值范围；所述雷达安装在扶梯的一侧，所述参照位置为所述扶梯的另一侧与所述雷达对应的位置；
S206：监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值；
S208：在所述实际距离值在所述标定距离值范围内的情况下，判断实际距离值是否等于所述标定距离值；
S210：在所述实际距离值不等于所述标定距离值的情况下，调整所述雷达的校准参数，使得基于校准后的雷达所获得所述实际距离值等于所述标定距离值；
可以理解的是，校准参数可以包括雷达的硬件参数和软件参数，这里，硬件参数包括雷达中放大模块的放大倍数；软件参数可以是软件因子，表示雷达对测量的距离值的补偿参数。
S212：确定校准后的所述雷达处于正常状态；
S214：在所述实际距离值等于所述标定距离值的情况下，确定所述雷达处于正常状态；
S216：在所述实际距离值不在所述标定距离值范围内的情况下，确定所述雷达处于所述失效状态。
本申请实施例中，通过神经网络算法学习所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值或响应于距离值输入操作，获取所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值，可以得到雷达正常情况下的标定距离值；通过在雷达测量的实际距离值不等于标定距离值，但是实际距离值在标定距离值范围内的情况下，调整雷达的校准参数，使得基于校准后的雷达所获得所述实际距离值等于所述标定距离值。
图5为本申请实施例提供的另一种雷达的失效检测方法的实现流程示意图，如图5所示，所示方法包括：
步骤501：获取扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；
这里，第一基底噪声阈值范围可以是安装雷达的扶梯处于静止状态时，雷达在没有接收到输入信号的情况下，雷达接收的反射信号的幅值范围。
对于获取扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围的实现方式，示例性地，可以是雷达通过神经网络算法自学习扶梯处于静止状态下，雷达在没有接收到输入信号的情况下，雷达接收的反射信号的幅值范围，得到第一基底噪声阈值范围。
可以理解的是，基底噪声在时域内的单位可以是mV(毫伏)，基底噪声值可以表示为雷达在没有输入的情况下，反射信号对应的电压信号的均方根值。
步骤502：获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值；
获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值的实现方式，示例性地，可以是雷达周期性获取扶梯处于静止状态下雷达在没有输入的情况下，实际接收的反射信号的均方根值。
步骤503：根据所述第一实际基底噪声值和所述第一基底噪声阈值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
在一些可能的实施方式中，根据所述第一实际基底噪声值和所述第一基底噪声阈值范围，确定所述雷达是否处于失效状态，可以是判断第一实际基底噪声值是否在第一基底噪声阈值范围内，根据判断结果确定雷达是否处于失效状态。
本申请实施例中，通过判断扶梯处于静止状态时的实际基底噪声值是否在第一基底噪声阈值范围内来确定雷达是否处于失效状态，雷达可以准确确定是否自身的检测的距离值已经存在很大的误差或工作在不稳定的工作状态。
本申请实施例还提供了一种雷达的失效检测方法，所述方法包括：
S302：通过神经网络算法学习所述扶梯处于静止状态下所述雷达的基底噪声，得到所述第一基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；
S304：获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值；
S306：在所述第一实际基底噪声值处于所述第一基底噪声阈值范围的情况下，确定所述雷达处于正常状态；
S308：在所述第一实际基底噪声值不处于所述第一基底噪声阈值范围的情况下，确定所述雷达处于所述失效状态。
本申请实施例中，通过神经网络算法学习所述扶梯处于静止状态下所述雷达的基底噪声，得到所述第一基底噪声阈值范围，可以保证在第一基底噪声阈值范围中的基底噪声对应的雷达均是处于正常状态下的；将第一实际基底噪声值处于第一基底噪声阈值范围内的雷达确定为正常状态的雷达；将第一实际基底噪声值不处于第一基底噪声阈值范围内的雷达确定为失效状态的雷达；可以准确确定当前时刻雷达的状态。
图6为本申请实施例提供的一种扶梯的失效检测方法的实现流程示意图，如图6所示，所示方法包括：
步骤601：获取所述扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围和所述扶梯处于运行状态下所述雷达的第二基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；
在一种可能的实施方式中，步骤601包括：雷达通过神经网络算法学习扶梯处于静止状态下的基底噪声，得到第一基底噪声阈值范围；雷达通过神经网络学习算法学习扶梯处于运行状态下的基底噪声，得到第二基底噪声阈值范围。
步骤602：获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值和所述扶梯处于运行状态下的第二实际基底噪声值；
可以理解的是，扶梯在运行状态下雷达检测到的基底噪声大于扶梯在静止状态下雷达检测到的基底噪声，即，第二实际基底噪声值大于第二实际基底噪声值。
步骤603：根据所述第一基底噪声阈值范围和所述第一实际基底噪声值，确定所述雷达的状态；
步骤604：在所述雷达处于正常状态的情况下，根据所述第一实际基底噪声值、所述第二实际基底噪声值、所述第二基底噪声阈值范围，确定所述扶梯是否处于失效状态。
在一种可能的实施方式中，步骤604包括：在确定雷达处于正常状态的情况下，雷达判断第二基底噪声值是否在第二基底噪声阈值范围内，得到判断结果，并确定第一实际基底噪声值和第二实际基底噪声值的差值大小，根据差值大小以及判断结果确定扶梯是否处于失效状态。
本申请实施例中，在确定雷达处于正常状态的情况下，根据第一实际基底噪声值、所述第二实际基底噪声值、所述第二基底噪声阈值范围，确定所述扶梯是否处于失效状态，可以排除雷达失效所引起的误判断，能够根据扶梯处于静止状态、运行状态下的基底噪声值和第二基底噪声阈值范围，准确确定出扶梯是否处于失效状态。
本申请实施例还提供了一种扶梯的失效检测方法，所示方法包括：
S402：获取所述扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围和所述扶梯处于运行状态下所述雷达的第二基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；
S404：获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值和所述扶梯处于运行状态下的第二实际基底噪声值；
S406：根据所述第一基底噪声阈值范围和所述第一实际基底噪声值，确定所述雷达的状态；
S408：在所述雷达处于正常状态的情况下，确定所述第一实际基底噪声值和所述第二实际基底噪声值的差值；
S410：在所述差值小于噪声值差值阈值、所述第二实际基底噪声值处于所述第二基底噪声阈值范围的情况下，确定所述扶梯处于正常状态；
可以理解的是，噪声值差值阈值可以是根据经验所预先设置的，或通过多次测量所获得的。
S412：在所述差值大于等于所述噪声值差值阈值或所述第二实际基底噪声值不处于所述第二基底噪声阈值范围的情况下，确定所述扶梯处于所述失效状态。
本申请实施例中，通过判断第一实际基底噪声值和第二实际基底噪声值的差值是否小于噪声值差值阈值，第二实际基底噪声值是否处于第二基底噪声阈值范围内来确定扶梯是否处于失效状态，因此，可以判断出当前时刻的扶梯是否背景噪声过大，即，扶梯的微振动幅度和频率是否过高，从而可以准确确定扶梯是否处于失效状态。
本申请实施例中，提供了一种FMCW微波雷达的系统示意图，参见图7，FMCW微波雷达中的本地振荡器700产生的线性调频信号，也就是常说的扫频余弦信号“Chirp”作为微波发射信号701经发射天线702发射出去后，一方面，微波发射信号701进入混频器705；另一方面，微波发射信号701辐射到运动目标(对象)后得到微波反射信号703，通过接收天线704接收微波反射信号703，并将微波反射信号703发送给混频器705，混频器705对微波发射信号701和微波反射信号703进行混频处理，得到了中频IF(Intermediate Frequency，中频)信号706，IF信号706再经模/数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)708处理，得到了数字化后的数字数据709，再将数字数据707发送给数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)710进行处理。本机振荡器700又叫本地振荡器(LOCAL OSCILLATOR)，它实际是一个自激正弦波振荡器。它的作用是产生一个比回波信号高一个中频率的高频等幅正弦波信号，并把这个振荡信号注入混频器，与接受的高频信号混频后获得中频信号。
图8为本申请实施例提供的一种FMCW微波雷达测距和测速的原理示意图，如图8所示，FMCW微波雷达801可以对运动目标对象802的距离和速度进行测量，FMCW微波雷达801的工作原理是：通过雷达微波天线发射微波发射信号803，部分的微波发射信号803遇到运动目标对象802发生反射，得到微波反射信号804，微波发射信号803和微波反射信号804进行相干混频，得到包含目标运动对象802的距离和速度信息的中频信号，然后对中频信号进行分析即可得到运动目标对象802与FMCW微波雷达801之间的距离和运动目标对象802的径向速度；
其中，微波发射信号803的频率可以用ft表示，微波反射信号804的频率可以用fr表示，则运动目标对象802静止时的频差fb参见公式(1)：
Figure BDA0003381764280000151
其中，微波发射信号803的周期的一半为Ts、B为微波发射信号803的扫描带宽；R为运动目标对象802与FMCW微波雷达801之间的距离；c为光速。
运动目标对象802移动时的多普勒频移fd参见公式(2)：
Figure BDA0003381764280000152
其中，λ为微波发射信号803的波长；vr为运动目标对象802的径向速度。
成拍频率(Beat frequency)是指当两个不同频率讯号混合时，会产生另两种不同频率，分别为原两频率的和与差；
成拍频率fbu可以用如下公式(3)表示：
fbu＝fb-fd (3)；
成拍频率fbd可以用如下公式(4)表示：
fbd＝fb+fd (4)；
根据公式(1)至公式(4)可知：
Figure BDA0003381764280000161
Figure BDA0003381764280000162
本申请实施例中，以扶梯另一侧扶手带上的特定位置为距离标定位置，在雷达安装到扶梯时学习或者写入雷达与距离标定位置之间的距离参照值。然后，雷达本身周期性实测雷达与距离标定位置之间的距离值，以监控雷达的自身工作状态，如下图9所示，设计雷达天线时可以将雷达天线的检测开角设计的足够大(典型80°@-3dB)，雷达可以检测到扶手带位置A，通常而言，商业梯的宽度一般0.8米至1米，公共扶梯的宽度一般为1.2米。扶梯在初次安装上电时学习环境背景，并通过扶手带金属高反射的特征可以较为清晰的识别到扶手带位置A，并把识别到的距离通过软件程序做标定并存储。其中，行人B与雷达之间的距离大于扶手带位置A与传感器之间的距离。
图10为本申请实施例提供的图9中扶手带位置A和行人B分别对应的发射信号进行FFT变换后的频域图，如图10所示，A’表示扶手带位置A的反射信号FFT变换后的频域信号；B’表示行人B的反射信号FFT变换后的频域信号；由于扶手带位置A距离雷达的距离比行人B近，因此，行人A的反射频率小于扶手带位置B的反射频率，由于扶手带位置A为金属的微波反射，B为行人的微波反射，因此，A反射能量比大于B的反射能量。
本申请实施例中，雷达正常运行期间，雷达会周期性测试雷达与扶手带位置A之间的实际检测距离值，并与安装时存储的距离参照值做比对，当实际检测距离值与距离参照值一致时，说明雷达的检测功能正常，则继续正常工作；当实际检测距离值与距离参照值稍有差异时，说明雷达的检测功能已经异常，若在一定范围内可以通过调整增益重新自校准，确保检测距离精确；当实际检测距离值和距离参照值出现显著差异，即使通过自校准达到自校准精度时，意味着雷达工作性能已经不可保证，此时雷达主动发出警报信号，向扶梯控制单元报警，提示扶梯维保人员介入，以确保不对行人造成危害。
图11为本申请实施例提供的一种判断雷达异常的方法的实现流程示意图，所述方法包括：
步骤1101：雷达安装初始化；
步骤1102：雷达通过自学习获取距离参照值；
步骤1103：雷达通过响应人为输入操作，获取输入的距离参照值；
步骤1104：雷达周期性检测参照位置与雷达之间的第一实际距离值；
步骤1105：雷达确定第一实际距离值与距离参照值是否相同？若是，进入步骤1104，若否，进入步骤1106；
步骤1106：雷达调整硬件增益和软件因子，得到更新后的雷达；
步骤1107：更新后的雷达实测参照位置与雷达之间的第二实际距离值；
步骤1108：更新后的雷达确定第二实际距离值是否与距离参照值相同，若是，进入步骤1104，若否，进入步骤1109；
步骤1109：雷达性能异常，主动报警。
本申请实施例中，以扶梯另一侧扶手带位置为参照位置A，在雷达安装到扶梯时学习或者写入参照位置A与雷达之间的距离参照值，参见图12，其中，曲线1201为雷达安装到扶梯时参照位置A与雷达之间的距离参照值对应的检测区域曲线；曲线1202为雷达本身周期性检测的参照位置A与雷达之间的实际距离值对应的检测区域曲线；可以看出，曲线1201和曲线1202不一致(参照位置A与雷达之间的实际距离值与距离参照值不一致)，雷达会启动自校准功能，调整硬件增益和软件因子，直到校准后的雷达测量的参照位置A与雷达之间的实际距离值与距离参照值恢复一致，此时可以认为雷达检测区域包络恢复到和初始安装时一致的值。避免雷达检测区域漂移变化引起潜在风险问题。
本申请实施例中，扶梯运行时由于机械运动的存在，微小的机械振动尤其是毫米波雷达正前方很近距离的机械振动也会引起较大的雷达幅度信号(雷达的微波能量大小与距离的4次方成反比)，因此扶梯运行时的基底噪声比扶梯静止时是高一个级别的；并且由于扶梯的运行/停止取决于毫米波雷达，因此毫米波雷达可以不断学习和修正扶梯静止和运动时的噪声状态；并结合扶梯运行/停止状态的测距偏差和噪声水平判断雷达自身的信号噪声情况；并判断扶梯是否在毫米波雷达发送触发信号后由静止状态进入运行状态，也并判断扶梯是否在毫米波雷达停止触发信号后的一段时间内是否由运行状态切换到静止待机状态，出现任何异常也发送响应报警提示信号，以及时引入人为干预，及时进行扶梯维保。
图13A本申请实施例提供的雷达的时域理想基底噪声的波形图，如图13A所示，波形1301为正常的基底噪声信号。
图13B为本申请实施例提供的雷达的频域理想基底噪声的波形图，如图13B所示，波形1302为波形1301经过FFT变换后所得到的频域基底噪声信号。
图13C为本申请实施例提供的雷达的时域基底噪声的波形图，如图13C所示，波形1303和1304分别为一个雷达的两个通道或不同雷达的时域背景噪声波形。
图14为本申请实施例提供的一种扶梯失效检测方法的实现流程示意图，如图14所示，所述方法包括：
步骤1401：雷达在安装时记录初始化基底噪声；
步骤1402：雷达开始基底噪声自学习；
步骤1403：雷达判断扶梯属于静止状态还是运行状态？在静止状态的情况下，进入步骤1404；在运行的情况下进入步骤1406；
步骤1404：雷达自学习扶梯静止时的时域和频域基底噪声值，得到扶梯静止时的时域和频域的第一基底噪声值阈值范围；
步骤1405：雷达自学习扶梯静止时参照位置与雷达之间的距离偏差度，得到扶梯静止时的第一距离偏差度阈值范围；
步骤1406：雷达自学习扶梯运行时的时域和频域基底噪声值，得到扶梯运行时的时域和频域的第二基底噪声值阈值范围；
步骤1407：雷达自学习扶梯运行时参照位置与雷达之间的距离偏差度，得到扶梯运行时的第二距离偏差度阈值范围；
步骤1408：雷达实测扶梯静止时的第一实际时域和频域基底噪声值，确定第一实际时域和频域基底噪声值是否在第一基底噪声值阈值范围内？若是，进入步骤1409，若否，进入步骤1415；
步骤1409：雷达实测扶梯运行时的第二实际时域和频域基底噪声值；
步骤1410：确定第二实际时域和频域基底噪声值是否在第二基底噪声值阈值范围内，确定第一实际时域和频域基底噪声值与第二实际时域和频域基底噪声值之间的差值是否小于预设差值阈值？若是，则进入步骤1411，若否，进入步骤1414；
步骤1411：雷达实测扶梯静止时参照位置与雷达之间的第一实际距离值和扶梯运行时参照位置与雷达之间的第二实际距离值；
步骤1412：根据第一实际距离值、第二实际距离值以及标定距离值确定扶梯静止时的第一实测距离偏差值和扶梯运行时的第二实测距离偏差值；
步骤1413：判断第一实测距离偏差值是否在第一距离偏差度阈值范围内，判断第二实测距离偏差值是否在第二距离偏差度阈值范围内、第一实际距离值与第二实际距离值偏差值是否次小于预设偏差度阈值？若是，进入步骤1402；若否，进入步骤1414；
步骤1414：确定扶梯属于失效状态，发出主动报警。
这里，扶梯的失效状态包括至少以下三种：扶梯无法响应雷达的命令信号(雷达和扶梯之间的通信线路断开了)、扶梯自身振动幅度异常以及扶梯上的其它传感器异常判断。
基于前述的实施例，本申请实施例提供一种雷达失效测试装置，该装置包括所包括的各单元、以及各单元所包括的各模块，可以通过雷达中的处理器来实现；当然也可通过具体的逻辑电路实现；在实施的过程中，处理器可以为中央处理器(CPU)、微处理器(Microprocessor Unit，MPU)、数字信号处理器(DSP)或FPGA等。
图15为本申请实施例提供的一种雷达失效检测装置的组成结构示意图，如图15所示，所述雷达失效检测装置1500包括：
第一获取模块1501，用于获取所述雷达与参照位置之间的标定距离值范围；所述雷达安装在扶梯的一侧，所述参照位置为所述扶梯的另一侧与所述雷达对应的位置；
检测模块1502，用于监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值；
第一确定模块1503，用于根据所述实际距离值和所述标定距离值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
在一种实施方式中，所述第一获取模块1501，用于确定所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值；根据所述标定距离值和预设的距离值误差确定所述标定距离值范围。
在一种实施方式中，所述第一获取模块1501，用于通过神经网络算法学习所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值；或响应于距离值输入操作，获取所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值。
在一种实施方式中，所述第一确定模块1503，用于在所述实际距离值在所述标定距离值范围内的情况下，确定所述雷达处于正常状态；在所述实际距离值不在所述标定距离值范围内的情况下，确定所述雷达处于所述失效状态。
在一种实施方式中，所述第一确定模块1503，用于在所述实际距离值在所述标定距离值范围内的情况下，判断实际距离值是否等于所述标定距离值；在所述实际距离值不等于所述标定距离值的情况下，调整所述雷达的校准参数，使得基于校准后的雷达所获得所述实际距离值等于所述标定距离值；确定校准后的所述雷达处于正常状态；在所述实际距离值等于所述标定距离值的情况下，确定所述雷达处于正常状态。
图16为本申请实施例提供的另一种雷达失效检测装置的组成结构示意图，如图16所示，所述雷达失效检测装置1600包括：
第二获取模块1601，用于获取扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；
第三获取模块1602，用于获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值；
第二确定模块1603，用于根据所述第一实际基底噪声值和所述第一基底噪声阈值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
在一种实施方式中，所述第二获取模块1601，用于通过神经网络算法学习所述扶梯处于静止状态下所述雷达的基底噪声，得到所述第一基底噪声阈值范围。
在一种实施方式中，所述第二确定模块1603，用于在所述第一实际基底噪声值处于所述第一基底噪声阈值范围的情况下，确定所述雷达处于正常状态；
在所述第一实际基底噪声值不处于所述第一基底噪声阈值范围的情况下，确定所述雷达处于所述失效状态。
另外，在本实施例中的各功能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模块的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，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，本实施例的技术方案本质上或者说对现有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(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或processor(处理器)执行本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、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
一般来讲，本实施例中的一种雷达失效检测方法或扶梯失效检测方法对应的计算机程序指令可以被存储在光盘，硬盘，U盘等存储介质上，当存储介质中的与一种雷达失效方法或扶梯失效检测方法对应的计算机程序指令被一雷达读取或被执行时，实现前述实施例的任意一种雷达失效检测或扶梯失效检测方法。
基于前述实施例相同的技术构思，参见图17，其示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，可以包括：存储器1701和处理器1702；其中，
所述存储器1701，用于存储计算机程序和数据；
所述处理器1702，用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以实现前述实施例的任意一种雷达失效检测或扶梯失效检测方法。
在实际应用中，上述存储器1701可以是易失性存储器(volatile memory)，例如RAM；或者非易失性存储器(non-volatile memory)，例如ROM，快闪存储器(flash memory)，硬盘(Hard Disk Drive，HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)；或者上述种类的存储器的组合，并向处理器1702提供指令和数据。
上述处理器1702可以为ASIC、DSP、DSPD、PLD、FPGA、CPU、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。
在一些实施例中，本申请实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。
本申请所提供的各方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。
本申请所提供的各产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。
本申请所提供的各方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的实施方式，上述的实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。

Claims (14)

1.一种雷达的失效检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述雷达与参照位置之间的标定距离值范围；所述雷达安装在扶梯的一侧，所述参照位置为所述扶梯的另一侧与所述雷达对应的位置；
监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值；
根据所述实际距离值和所述标定距离值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述雷达与参照位置之间的标定距离值范围，包括：
确定所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值；
根据所述标定距离值和预设的距离值误差确定所述标定距离值范围。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值，包括：
通过神经网络算法学习所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值；或响应于距离值输入操作，获取所述雷达与所述参照位置之间的标定距离值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际距离值和所述标定距离值范围，确定所述雷达是否处于失效状态，包括：
在所述实际距离值在所述标定距离值范围内的情况下，确定所述雷达处于正常状态；
在所述实际距离值不在所述标定距离值范围内的情况下，确定所述雷达处于所述失效状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述实际距离值在所述标定距离值范围内的情况下，确定所述雷达处于正常状态，包括：
在所述实际距离值在所述标定距离值范围内的情况下，判断所述实际距离值是否等于所述标定距离值；
在所述实际距离值不等于所述标定距离值的情况下，调整所述雷达的校准参数，使得基于校准后的雷达所获得的所述实际距离值等于所述标定距离值；
确定校准后的所述雷达处于正常状态；
在所述实际距离值等于所述标定距离值的情况下，确定所述雷达处于正常状态。
6.一种雷达的失效检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；
获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值；
根据所述第一实际基底噪声值和所述第一基底噪声阈值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围，包括:
通过神经网络算法学习所述扶梯处于静止状态下所述雷达的基底噪声，得到所述第一基底噪声阈值范围。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一实际基底噪声值和所述第一基底噪声阈值范围，确定所述雷达是否处于失效状态，包括：
在所述第一实际基底噪声值处于所述第一基底噪声阈值范围的情况下，确定所述雷达处于正常状态；
在所述第一实际基底噪声值不处于所述第一基底噪声阈值范围的情况下，确定所述雷达处于所述失效状态。
9.一种扶梯的失效检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述扶梯处于静止状态下雷达的第一基底噪声阈值范围和所述扶梯处于运行状态下所述雷达的第二基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；
获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值和所述扶梯处于运行状态下的第二实际基底噪声值；
根据所述第一基底噪声阈值范围和所述第一实际基底噪声值，确定所述雷达的状态；
在所述雷达处于正常状态的情况下，根据所述第一实际基底噪声值、所述第二实际基底噪声值、所述第二基底噪声阈值范围，确定所述扶梯是否处于失效状态。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一实际基底噪声值、所述第二实际基底噪声值、所述第二基底噪声阈值范围，确定所述扶梯是否处于失效状态，包括：
确定所述第一实际基底噪声值和所述第二实际基底噪声值的差值；
在所述差值小于噪声值差值阈值、所述第二实际基底噪声值处于所述第二基底噪声阈值范围的情况下，确定所述扶梯处于正常状态；
在所述差值大于等于所述噪声值差值阈值或所述第二实际基底噪声值不处于所述第二基底噪声阈值范围的情况下，确定所述扶梯处于所述失效状态。
11.一种雷达的失效检测装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取所述雷达与参照位置之间的标定距离值范围；所述雷达安装在扶梯的一侧，所述参照位置为所述扶梯的另一侧与所述雷达对应的位置；
监测模块，用于监测所述参照位置与所述雷达之间的实际距离值；
第一确定模块，用于根据所述实际距离值和所述标定距离值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
12.一种雷达的失效检测装置，其特征在于，所述装置包括：
第二获取模块，用于获取扶梯处于静止状态下所述雷达的第一基底噪声阈值范围；所述雷达安装在所述扶梯上；
第三获取模块，用于获取所述扶梯处于静止状态下的第一实际基底噪声值；
第二确定模块，用于根据所述第一实际基底噪声值和所述第一基底噪声阈值范围，确定所述雷达是否处于失效状态。
13.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可在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程序时实现权利要求1至10任一项所述雷达的失效检测方法中的步骤。
14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至10任一项所述雷达的失效检测方法中的步骤。
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