TW202011050A - 人體存在探測器及其人體存在探測方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種人體探測器,其包括一微波發生器,一微波接收器,一混頻檢波器以及一信號處理器,其中該微波發生器被設置能夠發出在一個探測空間傳播的探測微波,其中該微波接收器被設置能夠接收該探測微波的相應回波,其中該檢波器被連接于該微波發生器和該微波接收器,並被設置為能夠對該探測微波和相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的初級檢測波信號,其中該信號處理器被連接於該混頻檢波器,並被設置為能夠對該混頻檢波器輸出的初級檢測波信號進行選擇與放大,以輸出特定波動頻率範圍的次級檢測波信號,則該人體探測器對動作頻率處於該特定頻率範圍的動作的響應信號被放大,從而能夠響應特定頻率範圍的動作地判斷人(活)體的存在。
Description
本發明涉及傳感與檢測領域,尤其涉及一種利用微波多普勒效應原理探測一個探測空間內是否存在人體的人體存在探測器與探測方法。
現有對人體的檢測或探測的技術主要有兩種:基於視頻圖像識別與探測技術和基於熱紅外的熱釋電成像和探測技術。基於視頻圖像識別技術主要是利用影像處理技術,例如幀差法、背景減法或光流法等影像處理方法,利用人體的顏色和輪廓,在視頻圖像中識別出人體,並檢測被識別人體的運動。基於可見光的視頻識別技術廣泛應用在拍照、自動駕駛、機器人、醫學和安防等領域。然而,基於可見光的視頻識別技術具有很大的局限性。首先,基於視頻圖像識別技術受光線的影響較大。在環境光線強度不夠時,難以實現人體識別和探測。如果通過設備提供光照,則還需要考慮自然界的光線對成像的影響或干擾。其次,基於視頻圖像識別技術難以識別靜止人體。再次,基於視頻圖像識別技術依賴固定演算法,難以識別偽裝目標。最後,以目前的技術,基於可見光的視頻識別技術難以實現對被識別人體進行精細動作檢測和監測。例如,以目前的技術,視頻識別技術無法實現對人體的呼吸、心跳等動態生理信號進行檢測和監測。相比基於可見光的視頻識別與探測技術,紅外成像和探測技術具有穿透性好、抗干擾能力強和具有很強偽裝目標識別能力。然而,與基於可見光的視頻識別技術相同,基於熱紅外的紅外成像和探測技術也無法實現對被識別人體進行細小動作,如人體的呼吸、心跳等動態生理信號的檢測和監測。此外,由於活體生物均會產生紅外輻射,因此,基於熱紅外的紅外成像和探測技術還需要考慮其它生物的干擾。最後,在人造建築內,各種人造設備產生的熱源也可能對探測結果造成影響或帶來干擾。
特別地,對於視頻識別或者熱紅外感測而得到的資料中存在很多隱私性資訊。基於這些考慮,現有的人體存在探測沒有被普及性的應用。例如,很多使用者對於使用攝像頭的產品沒有好感,因為擔心不必要的影像被不法利用。而紅外感測又因為能耗和靈敏度問題,僅僅用於科研或軍事等方面。
值得一提的是,無論是視頻識別或者熱紅外感測而得到人體的存在,其實通過兩次分析得到。首次是得到圖像資料,第二次是根據圖像進行提出判斷。圖像的清晰度首先地要保證。其次地,眾所周知地,圖像識別技術的判斷能力還有待發展,若要求識別率提高,研發成本也較高。
得到人體存在的資訊是一種很重要的資料,通過獲知人體的存在,甚至所在的位置,其他電器或服務可以及時地根據人體存在而智慧化調整。但是能獲得這一資料的可信的感測器幾乎沒有得到普及。
總而言之,目前的對於人體存在的探測技術主要基於人體移動和/或圖像資料的識別,容易被各種環境因素干擾而影響探測結果。
本發明的一個主要優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,對於人體的存在直接性地獲得資料,減輕後續分析所需的複雜步驟,提高使用人體存在資料的效率。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,排除性地獲得人(活)體存在的資料,針對真正的使用方或體驗方而感測。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,無需複雜的處理即可得到人(活)體存在於物體之間的資料,進而獲得人體或活體的判斷。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明人體存在探測器能夠探測一個探測空間內是否存在人(活)體。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測器採用微波多普勒效應原理,以能夠回應人體移動和/或微動動作地判斷人(活)體的存在。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測器包括一微波發生器和一微波接收器,以藉由該微波發生器發出在一個探測空間傳播的探測微波,並藉由該微波接收器接收該探測微波的相應回波,其中當該微波發生器發出的探測微波與該微波接收器接收的相應回波之間存在相位差時,該人體存在探測器判定人(活)體存在。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測器進一步包括一混頻檢波器,其中該混頻檢波器被設置為能夠對該微波發生器發出的探測微波和該微波接收器接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的初級檢測信號,則該初級檢測信號即為對相應的探測空間的動作的回應,其中當該初級檢測信號存在設定幅度的波動信號時,該人體存在探測器判定人(活)體存在。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測器進一步包括一信號處理器,其中該信號處理器被設置為能夠對該混頻檢波器輸出的初級檢測信號進行選擇與放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號,則該人體存在探測器對動作頻率處於該特定頻率範圍的動作的響應被放大,以能夠響應該特定頻率範圍的動作地判斷人(活)體的存在。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中該信號處理器被設置為能夠選擇該初級檢測信號中的頻率在3Hz以內的波動信號進行放大輸出,則該次級檢測信號中3Hz以上的波動信號被濾除,以使得該次級檢測信號只回應該探測空間中動作頻率處於3Hz(每秒三次)以內的動作,而能夠避免該探測空間中動作頻率為3Hz(每秒三次)以上的動作的干擾。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測器被設置為藉由對動作頻率為3Hz(每秒三次)以內的動作的回應判斷人(活)體的存在,其中由於自然環境中的環境動作的頻率集中在3Hz(每秒三次)以上,則本發明的人體存在探測器能夠降低探測環境中的環境動作的干擾,因而探測結果更加準確。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中由於所述信號處理器設置為能夠選擇該初級檢測信號中的頻率在3Hz及以內的波動信號進行放大輸出,而自然環境中的電磁干擾信號集中在3Hz以上,則所述信號處理器不易受到自然環境中的電磁干擾信號的干擾,因而對該次級檢測信號的輸出更加穩定。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測器藉由對具有人(活)體特徵且動作頻率處於3Hz(每秒三次)以內的人體呼吸動作和/或心跳動作的回應判斷人(活)體的存在,以能夠降低環境動作對探測結果的干擾。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測器基於微波多普勒效應原理即時回應人體呼吸動作和/或心跳動作,以在依對人體呼吸動作和/或心跳動作的回應監測人(活)體存在的同時判斷被探測人體的呼吸和/或心跳狀態。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中依不同人(活)體呼吸和心跳的動作對應的波動信號的幅度區間以及頻率區間的不同,所述探測空間內不同人(活)體的呼吸和心跳對應的波動信號能夠被分離,以於所述探測空間同時監測多個被探測人體的呼吸和/或心跳動作的同時獲取被探測人體的數量。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中依呼吸和心跳的動作對應的波動信號的幅度區間以及頻率區間的不同,該次級檢測信號中同一個人的呼吸和心跳分別對應的波動信號能夠被分離,以使得所述人體存在探測器能夠依分離的波動信號的幅度和頻率分別監測人體的呼吸和心跳狀態。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測器能夠即時檢測或監測人體的呼吸和/或心跳動作,尤其是,該人體存在探測器能即時監測被探測人體的呼吸動作,以判斷被探測人(或人體)的健康狀況。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中該次級檢測信號能夠被延時處理,以依人呼吸和心跳的動作對應的波動信號的具有週期性的特性,排除動作頻率在3Hz以內的偶發性動作對該次級檢測信號的波形的干擾,從而提高該人體存在探測器對人體的呼吸和/或心跳狀態的探測的可靠性。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明人體存在探測方法能夠探測一個探測空間內是否存在人體。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測方法採用微波多普勒效應原理,以回應人體移動和/或微動動作地判斷人(活)體的存在。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中通過在一個探測空間傳播探測微波,並接收該探測微波的相應回波,其中當發出的探測微波與接收的相應回波之間存在相位差時,判定人(活)體存在。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中通過對發出的探測微波和接收的相應回波進行混頻檢波,並輸出相應的初級檢測信號,則該初級檢測信號即為對相應的探測空間的動作的回應,其中當該初級檢測信號存在設定幅度的波動信號時,判定人(活)體存在。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中通過對輸出的初級檢測信號進行選擇與放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號,則對該特定頻率範圍的動作的響應被放大,以能夠響應特定頻率範圍的動作地判斷人(活)體的存在。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中藉由對動作頻率為3Hz(每秒三次)以下的動作的響應判斷人(活)體的存在,由於自然環境中的環境動作的頻率集中在3Hz(每秒三次)以上,則本發明的人體存在探測方法能夠降低探測環境中的環境動作的干擾,因而探測結果更加準確。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中藉由對動作頻率為3Hz(每秒三次)以下的動作的響應判斷人(活)體的存在,由於人體呼吸動作和/或心跳動作具有人(活)體特徵並處於於3Hz(每秒三次)以下,則本發明的人體存在探測方法能夠降低探測環境中的環境動作的干擾,並能夠響應人體呼吸動作和/或心跳動作地探測一個探測空間內是否存在人體。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測方法基於微波多普勒效應原理即時回應人體呼吸動作和/或心跳動作,以在依對人體呼吸動作和/或心跳動作的回應監測人(活)體存在的同時,判斷被探測人體的呼吸和/或心跳狀況。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中本發明的人體存在探測方法能夠即時檢測或監測人體的呼吸和/或心跳動作,以判斷被探測人(或人體)的呼吸和/或心跳狀況,而能夠在被探測空間的人(活)體的呼吸和/或心跳頻率出現異常時發出警報。
本發明的另一個優勢在於提供一種人體存在探測器及其人體存在探測方法,其中即時所檢測或監測人體的呼吸和/或心跳動作的資料能夠被其他電器所使用,從而智慧化地提供服務。
本發明的其它優勢和特點通過下述的詳細說明得以充分體現並可通過所附權利要求中特地指出的手段和裝置的組合得以實現。
依本發明的一個方面,能夠實現前述目的和其他目的和優勢的本發明的一種人體存在探測器包括:
一微波發生器,其中該微波發生器被設置能夠發出在一個探測空間傳播的探測微波;
一微波接收器,其中該微波接收器被設置能夠接收該探測微波的相應回波;
一混頻檢波器,其中該混頻檢波器被連接于該微波發生器和該微波接收器,並被設置為能夠對該微波發生器發出的探測微波和該微波接收器接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的初級檢測信號,則該初級檢測信號即為對相應的探測空間的動作的回應信號;以及
一信號處理器,其中該信號處理器被連接於該混頻檢波器,並被設置為能夠對該混頻檢波器輸出的初級檢測信號進行選擇與放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號,則該人體存在探測器對動作頻率處於該特定頻率範圍的動作的響應信號被放大,從而能夠響應特定頻率範圍的動作地判斷人(活)體的存在。
根據本發明的一個實施例,該信號處理器被設置為能夠選擇該初級檢測信號中頻率在3Hz以內的波動信號放大輸出,而對3Hz以上的波動信號進行濾除,以輸出信號波動的頻率小於等於3Hz的該次級檢測信號,則該次級檢測信號為只回應動作頻率處於3Hz內的動作的信號,從而避免該探測空間中的動作頻率大於3Hz的環境動作的干擾。
根據本發明的一個實施例,該微波發生器和該微波接收器被設置為一微波感測器,以藉由該微波感測器發出該探測微波並接收相應的回波。
根據本發明的一個實施例,該信號處理器被集成于該微波感測器。
根據本發明的一個可選實施例,本發明進一步提供一種人體存在探測器,其包括:
一微波感測器,其中該微波感測器被設置為能夠發出在一個探測空間傳播的探測微波,和接收該探測微波的相應回波,並對發出的該探測微波和接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的初級檢測信號;和
一信號處理器,其中該信號處理器被連接于該微波感測器,並被設置為能夠對該微波感測器輸出的初級檢測信號進行選擇與放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號,則該人體存在探測器對動作頻率處於該特定頻率範圍的動作的響應信號被放大,即該次級檢測信號為只響應動作頻率處於該特定頻率範圍的動作的信號,從而能夠響應該特定頻率範圍的動作地判斷人(活)體的存在。
依本發明的另一個方面,本發明進一步提供一種人體存在探測方法,其包括以下步驟:
(a)向一個探測空間內發射探測微波;
(b)接收該探測微波的相應回波;
(c)對該探測微波和該回波混頻檢波並輸出一初級檢測信號;以及
(d)選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號。
根據本發明的一個實施例,在該步驟(d)中,該特定頻率範圍為小於等於3Hz的頻率範圍,則該次級檢測信號為只響應動作頻率處於3Hz內的動作的信號。
根據本發明的一個實施例,所述方法進一步包括步驟:
(e)監測該次級檢測信號的波動信號,其中當該次級檢測信號存在設定幅度的波動信號時,判定人(活)體存在。
根據本發明的一個實施例,所述方法進一步包括步驟:
(f)分離該次級檢測信號,以能夠獲取對應該探測空間的人體的呼吸和/或心跳頻率信號。
依本發明的另一個方面,本發明進一步提供一種人體存在探測器,包括:
一微波感測器和一信號處理器,其中所述微波感測器所發出的微波被人體反射後由所述信號處理器分析,其中根據發出的微波與被反射的微波的差異,所述信號處理器分析所反射後的微波,進而獲得人體存在的探測結果。
根據本發明的一個實施例,所述微波感測器包括至少一微波發生器、至少一微波接收器以及一混頻檢波器,其中所述微波發生器被設置能夠發出或發射在探測空間傳播的探測微波,所述微波接收器被設置能夠接收所述探測微波的相應回波,其中所述混頻檢波器被連接于所述微波發生器和所述微波接收器,並被設置為能夠對所述微波發生器發出的探測微波和所述微波接收器接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的探測資料。
根據本發明的一個實施例,所述微波感測器包括一供電模組和一檢測模組,其中所述供電模組將外部能源供給於所述人體存在探測器中的所述微波感測器和所述信號處理器,其中所述檢測模組獲得被反射的微波的探測資料。
根據本發明的一個實施例,所述信號處理器進一步包括一中控單元和一信號處理模組,其中所述信號處理模組接收所述檢測模組的探測資料並處理為可被判斷的探測結果,其中所述中控單元預先地設定獲得探測結果而處理探測資料的程式。
根據本發明的一個實施例,所述檢測模組為一微波多普勒檢測模組。
根據本發明的一個實施例,所述信號處理模組包括至少一信號放大模組和至少一濾波器。
根據本發明的一個實施例,所述信號處理模組包括至少一直流放大模組和至少一濾波器。
根據本發明的一個實施例,所述信號處理模組包括至少一交流放大模組和至少一濾波器。
根據本發明的一個實施例,所述信號處理模組包括至少一類比濾波器和至少一數位濾波器。
根據本發明的一個實施例,所述信號處理模組包括至少一信號放大模組和至少一類比濾波器。
根據本發明的一個實施例,所述信號處理模組包括至少一信號放大模組和至少一數位濾波器。
根據本發明的一個實施例,所述中控單元包括一信號採樣模組、一數位濾波器模組、一程式中心以及至少一輸入輸出介面,其中在所述程式中心中所預先設置的不同的目標需要,所述信號採樣模組和所述數位濾波器模組將探測資料進行處理而得到探測結果,其中所述程式中心預先設置的判斷依據,所述輸入輸出介面進行執行探測結果。
通過對隨後的描述和附圖的理解,本發明進一步的目的和優勢將得以充分體現。
本發明的這些和其它目的、特點和優勢,通過下述的詳細說明,附圖和權利要求得以充分體現。
以下描述用於揭露本發明以使本領域技術人員能夠實現本發明。以下描述中的優選實施例只作為舉例,本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本發明的基本原理可以應用於其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背離本發明的精神和範圍的其他技術方案。
本領域技術人員應理解的是,在本發明的揭露中,術語“縱向”、 “橫向”、 “上”、 “下”、 “前”、 “後”、 “左”、 “右”、 “豎直”、 “水準”、 “頂”、 “底”、 “內”、 “外”等指示的方位或位置關係是基於附圖所示的方位或位置關係,其僅是為了便於描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此上述術語不能理解為對本發明的限制。
可以理解的是,術語“一”應理解為“至少一”或“一個或多個”,即在一個實施例中,一個元件的數量可以為一個,而在另外的實施例中,該元件的數量可以為多個,術語“一”不能理解為對數量的限制。
參考本發明圖1和圖2,依本發明較佳實施例的人體存在探測器被闡明,其中本發明人體存在探測器包括至少一個微波發生器10、至少一個微波接收器20、一個混頻檢波器30以及一信號處理器40,其中該微波發生器10被設置能夠發出或發射在探測空間傳播的探測微波,該微波接收器20被設置能夠接收該探測微波的相應回波,其中該混頻檢波器30被連接于該微波發生器10和該微波接收器20,並被設置為能夠對該微波發生器10發出的探測微波和該微波接收器20接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的初級檢測信號,則該初級檢測信號即為對相應的探測空間的動作的回應信號,其中該信號處理器40被連接於該混頻檢波器30,並被設置為能夠對該混頻檢波器30輸出的該初級檢測信號進行選擇和放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號,則該人體存在探測器對該特定頻率範圍的動作的響應信號被放大,即該次級檢測信號為只響應動作頻率處於該特定頻率範圍的動作的信號,從而能夠響應特定頻率範圍的動作地判斷人(活)體的存在。
特別地,該特定頻率不大於100Hz。優選地,該次級檢測信號的頻率不大於3Hz。
值得一提的是,本領域技術人員應當理解,該信號處理器40對該初級檢測信號的選擇和放大處理既可藉由電路的選擇和放大實現,也可通過特定軟體程式對該初級檢測信號以資料處理的方式實現,還可以通過兩種方式相結合的方式,即在現有的信號選擇和放大的電路和方法的基礎範圍內,本發明對信號處理器40本身的結構和信號選擇與放大方法不作限制。
此外,還可以理解的是,為獲得特定頻率的該次級檢測信號,該信號處理器40還可被設置為能夠對接收到的該初級檢測信號進行多級選擇和/或放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出該次級檢測信號,即該信號處理器40的數量可以為多個,或該信號處理器40被設置為由多個具有信號選擇和/或放大功能的元器件組成,本發明對此不作限制。
值得注意的是,當依本發明較佳實施例的人體存在探測器的該信號處理器40被設置為能夠選擇該初級檢測信號的頻率在3Hz以內的波動信號進行放大輸出時,則該次級檢測信號中頻率在3Hz以上的波動信號被濾除,以選擇該初級檢測信號中頻率小於等於3Hz的波動信號進行放大而輸出該次級檢測信號,則該次級檢測信號為只回應動作頻率處於3Hz(每秒三次)內的動作的信號,如此則被本發明人體存在探測器探測到的動作在很大概率上為人體(人活體)的呼吸和/或心跳所引發的身體動作。因為在人類生產生活所處的環境中,除了人體的有規律的動態生理信號,如呼吸和心跳之外,有規律的,甚至是無規律的低頻信號,尤其是低於3Hz的信號比較罕見。考慮到健康成人的靜息呼吸頻率一般為每分鐘12次至24次,新生兒的靜息呼吸頻率一般為每分鐘20次至45次,生病可能會導致呼吸頻率升高或降低,但均在每秒3次以內,即人體呼吸所引動的身體動作為動作頻率在3Hz(每秒三次)以內的動作,則當本發明人體存在探測器所輸出的該次級檢測信號存在頻率為3Hz以內有規律的信號波動時,檢測空間記憶體在人體的概率非常大。此外,考慮到微波具有穿透性,如果本發明人體存在探測器足夠靈敏,則本發明人體存在探測器還可能會檢測到回應人體的心跳(一般不大於3次每秒)所引動的身體動作而輸出的具有3Hz頻率以內的波動信號的該次級檢測信號。此時,本發明的人體存在探測器的該信號處理器40所輸出的次級檢測信號中的3Hz以內的有規律的波動信號對應於人(活)體的呼吸和心跳所引發的身體動作。
因此,本發明人體存在探測器主要利用了人體動態生理信號的特性,例如人的呼吸頻率或心率來探測一個空間範圍內是否存在人體,甚至是通過連續探測,來監測被探測到的人體的呼吸和/或心跳是否處於正常狀態。當本發明人體存在探測器檢測到的人體的呼吸頻率小於每分鐘12次(成人),或大於每分鐘24次(成人)時,則本發明人體存在探測器可發出一個示警信號,以提醒使用者,甚至是醫生,被探測或監測人體可能處於一個異常生理狀態。相應地,本發明人體存在探測器可用於監測一個確定人體的動態生理信號是否正常。而當本發明人體存在探測器在探測到人(活體)體存在後,當被探測人體出現呼吸或心跳驟停時,本發明的人體存在探測器同樣可發出一個示警信號。
可以理解,微波具有受塵埃、煙霧和蒸汽等影響小、空中傳播損耗低、易反射、傳播速度快和感測器回應度高、感應範圍廣等優點。此外,微波還具有多普勒效應。相應地,本發明人體存在探測器利用微波來探測人體,將具有基於可見光的人體探測(或檢測)和基於熱紅外的人體探測(或檢測)所不具有的諸多優點,例如可檢測人體的細小動作,受環境影響小和檢測結構不易受到干擾等。
可選地,本領域技術人員應當理解,本發明的該人體存在探測器的該微波發生器10在發出該探測微波的同時還能夠被設置為同時接收相應回波,即依本發明較佳實施例的人體存在探測器的該微波發生器10和該微波接收器20也可被一體設置為一微波感測器,以藉由該微波感測器發出該探測微波並接收相應的回波。
如附圖之圖1所示,依本發明較佳實施例的人體存在探測器的該微波發生器10包括一個微波振盪器11和一個微波發射天線12,其中該微波振盪器11產生探測微波信號(電信號),該微波發射天線12發出與該探測微波信號相對應的探測微波。如附圖之圖1所示,該微波接收器20至少包括一個微波接收天線21,其中該微波接收天線21被設置能夠接收該微波發生器10發出的探測微波的相應回波。進一步地,該微波接收天線21可被設置能夠接收回波,並將其轉換成相應的回波信號(電信號),其中該混頻檢波器30通信連接于該微波發生器10和該微波接收器20,以能夠接收該探測微波信號和對應的該回波信號地進行混頻檢波,並輸出該初級檢測信號。
本領域技術人員應當理解,微波是指頻率為300Mhz至300GHz的電磁波,其中適用於不同頻段的微波的該微波發生器10和該微波接收器20的結構並不相同,本發明主要通過選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的信號波動進行放大,以輸出特定頻率範圍的該次級檢測信號,從而使得該次級檢測信號只響應於動作頻率處於該特定頻率範圍的動作,進而能夠探測該特定頻率範圍的動作的存在與否和該動作的頻率判斷人(活)體的存在和狀態,其中本發明的說明書附圖所示意的該微波發生器10和該微波接收器20的結構只作為示意,而並不限制該微波發生器10和該微波接收器20的結構。
可以理解的是,該混頻檢波器30基於多普勒效應原理對該探測微波信號和對應的該回波信號進行混頻檢波而輸出該初級檢測信號,則該初級檢測信號的波動信號為對該探測空間的動作的回應。
進一步地,該混頻檢波器30通信連接於該信號處理器40,其中該信號處理器40能夠接收該初級檢測信號,並對該初級檢測信號進行選擇與放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出該次級檢測信號,其中當該信號處理器40被設置為對該初級檢波信號的頻率大於3Hz的波動信號進行濾除時,即該信號處理器被設置為能夠選擇該初級檢測信號的頻率小於等於3Hz的波動信號進行放大輸出,則該次級檢測信號中3Hz以上的波動信號被濾除,也就是說該初級檢測信號中,回應該探測空間的動作頻率大於3Hz(每秒三次)的動作而產生的波動信號被濾除,則該信號處理器40輸出的該次級檢測信號為只回應動作頻率處於3Hz(每秒三次)內的動作的信號,且回應該探測空間的動作頻率小於等於3Hz(每秒三次)的動作而產生的波動信號被放大。也就是說,該人體存在探測器對小於等於3Hz(每秒三次)的頻率範圍的動作的響應被放大,其中由於人體呼吸和/或心跳所引發的動作具有人(活)體特徵且動作頻率處於3Hz以下,則當該次級檢測信號的具有一定幅度的波動信號時,探測空間記憶體在人(活)體的概率非常大。
特別地,當對探測空間存在的人(活)體即時探測時,該次級檢測信號的波動信號對應於人體3Hz(每秒三次)以內動作頻率的動作,且該次級檢測信號的呈一定規律的波動信號在很大概率上對應於人體呼吸和/或心跳所引動的身體動作,也就是說,本發明的人體存在探測器能夠在依對人體呼吸和/或心跳動作的回應監測人(活)體存在的同時判斷被探測人體的呼吸和/或心跳狀態。
值得一提的是,本發明的人體存在探測器利用微波多普勒效應原理,其對探測空間的探測藉由無形的微波實現,對人體輻射小且更為方便,尤其在家庭的環境中用於呼吸和/或心跳的監測具有重要的意義。
附圖之圖3和圖4所示的是依本發明較佳實施例的人體存在探測器的一種可選實施,其中該人體存在探測器包括至少一個微波感測器100和一個信號處理器40,其中該信號處理器40與該微波感測器100可通信地相連接,其中該微波感測器100被設置為能夠發出在一個探測空間傳播的探測微波,和接收該探測微波的相應回波,並對發出的探測微波和接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的初級檢測信號,其中該信號處理器40被設置為能夠接收該初級檢測信號,並對該初級檢測信號進行選擇和放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出相應的次級檢測信號,其中該該特定頻率範圍為不大於3 Hz的頻率範圍。
換句話說,依本發明較佳實施例的人體存在探測器的該可選實施的該微波感測器100在發出該探測微波的同時還能夠被設置為同時接收相應回波,並輸出相應的初級檢測信號,其中該信號處理器40能夠對該微波感測器100輸出的該初級檢測信號進行選擇與放大處理。可以理解,該信號處理器40為程式化或電腦化信號處理器,以對該微波感測器100輸出的該初級檢測信號進行選擇和放大處理。
值得一提的是,在本發明的一些實施例中,該信號處理器40被設置集成于該微波感測器100,本發明對此不作限制。
如附圖之圖11所示,依本發明較佳實施例,本發明進一步提供一種人體存在探測方法,其包括以下步驟:
(a)向一個探測空間內發射探測微波;
(b)接收該探測微波的相應回波;
(c)對該探測微波和該回波混頻檢波並輸出一初級檢測信號;以及
(d)選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號。
值得一提的是,其中在該步驟(d)中,該特定頻率範圍為小於等於3Hz的頻率範圍,則該次級檢測信號為只響應動作頻率處於3Hz內的動作的信號,如此以回應人體呼吸和/或心跳動作地探測人體存在與否。
進一步地,其中在該步驟(d)之後還包括步驟:
(e)監測該次級檢測信號的信號波動,其中當該次級檢測信號存在設定幅度的波動信號時,判定人(活)體存在。
此外,在該步驟(e)之後還可進一步包括步驟:
(f)分離該次級檢測信號,以能夠獲取對應該探測空間的人體的呼吸和/或心跳頻率信號。
更多地,本發明的另一優選實施例如圖5至圖10所示。所述人體存在探測器包括至少一個微波感測器100和一個信號處理器40。在本優選實施例中,所述微波感測器100為發出微波並接收目標反射的感測器。特別地,本優選實施例中的所述微波感測器100優選地發出24.125G頻段的微波。
更多地,所述微波感測器100包括至少一微波發生器10、至少一微波接收器20以及一混頻檢波器30,其中所述微波發生器10被設置能夠發出或發射在探測空間傳播的探測微波。所述微波接收器20被設置能夠接收所述探測微波的相應回波,其中所述混頻檢波器30被連接于所述微波發生器10和所述微波接收器20,並被設置為能夠對所述微波發生器10發出的探測微波和所述微波接收器20接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的探測資料。
值得一提的是,所述混頻檢波器30所得到的檢測資料為直接反應探測空間的資料。也就是說,人體在空間內對探測微波的反射波將被接收。根據不同的要求,對檢測資料進行相應地處理使得獲得不同的檢測結果。根據不同的設置,依照檢測結果進行不同的控制操作。
例如在上述優選實施例中,所述混頻檢波器30所得到的為所稱的初級檢測信號,則所述初級檢測信號即為對相應的探測空間的動作的回應信號。另外的一信號處理器40被連接於所述混頻檢波器30,並被設置為能夠對所述混頻檢波器30輸出的所述初級檢測信號進行選擇和放大處理,以選擇所述初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號,則所述人體存在探測器對所述特定頻率範圍的動作的響應信號被放大,即所述次級檢測信號為只響應動作頻率處於所述特定頻率範圍的動作的信號,從而能夠響應特定頻率範圍的動作地判斷人(活)體的存在。
更多地,依據不同的對檢測資料的分析可以獲得不同的探測結果。本優選實施例中的一種處理方式如圖5至圖8所示。所述微波感測器100包括一供電模組110和一檢測模組120,其中所述供電模組110將外部能源供給於所述人體存在探測器中的所述微波感測器100和所述信號處理器40,其中所述檢測模組120獲得探測資料。也就是說,在本優選實施例中所述檢測模組120相當於上述實施例中的所述微波接收器20和所述混頻檢波器30。對於所述檢測模組120所得到的檢測資料,所述信號處理器40進一步地根據需要而處理,如本優選實施例目標為找到3Hz左右的波動信號,以對應於人體的存在。
在信號領域的技術人員可以理解的是,對應於不同的處理目標,所述信號處理器40的處理方式可以被控制性地設置。需要注意的是,本優選實施例為針對所反射的微波,即接收到的微波而進行的提取處理。處理物件為所述微波感測器100所發出的。面對不同的探測需求,可以將所述微波感測器100的發出所述探測微波相互關聯。
進一步地,如圖6所示,本優選實施例中的所述信號處理器40一種原理框圖被示出。所述信號處理器40與所述微波感測器100相互通信地連接。所述信號處理器40進一步包括一中控單元400和一信號處理模組410。所述中控單元400預先地設定獲得目標探測結果而處理探測資料。所述信號處理模組410接收探測資料並處理為可以被判斷的探測結果,使得所述中控單元400根據處理後的探測結果而進行控制性操作。
本優選實施例中,所述人體存在探測器被連接至一執行模組500而表現探測結果。所述供電模組110向所述檢測模組120、所述中控單元400以及所述信號處理模組120提供電能。所述檢測模組120優選為一微波多普勒檢測模組,以依微波多普勒效應原理生成探測微波和相應的回波的差異信號,進而交至所述信號處理模組410進行處理。需要說明的是,所述信號處理模組410與所述中控單元400相互配合而對探測微波進行分析。根據預定的設置,所述中控單元400根據探測結果而判斷執行控制性操作。
優選地,本優選實施例中,所述信號處理模組410為基於多普勒效應原理而檢測的發出探測微波與接收回波的探測資料之間的差異信號,例如相位差、頻率差等差異的波形資料。也就是說,基於所述檢測模組120所檢測到的探測資料之間的差異,所述信號處理模組410根據資料差異分析得到探測空間存在的人體。更多地,探測信號所具有的時間特性可以表徵探測空間所發生的動作變化。進而,所述信號處理器40根據探測空間的存在或者活動進行控制性的執行。例如,所述信號處理器40獲得房間內人數增多,控制燈光調亮。類似的操作被預先地設置於所述中控單元400。
值得一提的是,為減少因放大和濾波處理而造成的特定頻率的該次級檢測信號失真,所述信號處理模組410還可被設置為能夠對接收到的該初級檢測信號進行多級選擇和/或放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出該次級檢測信號,即所述信號處理模組410的數量可以為多個,或所述信號處理模組410被設置為由多個具有信號選擇和/或放大功能的元器件組成,本發明對此不作限制。
具體地,所述信號處理模組410包括至少一信號放大模組4101和被連接於所述信號放大模組4101的至少一濾波器4102,以通過所述信號放大模組4101對所述檢測模組120所檢測到的探測資料之間的差異(即該初級檢測信號)進行放大處理,並通過所述濾波器4102對放大後的差異信號進行選擇濾波而輸出能夠被所述中控單元400判斷的探測結果,示例地,一種所述信號處理模組410的電路示意如圖7所示,所述信號處理模組410被設置為包括一一級直流放大模組、一一級交流放大模組以及一類比濾波器。而在圖5的示例中,所述信號處理模組410被設置為包括一兩級直流放大模組、一兩級交流放大模組以及一類比濾波器。
本領域技術人員應當理解,所述信號放大模組4101被設置為選自一級和一級以上的直流放大模組,以及一級和一級以上的交流放大模組中的一個及其組合,其中所述濾波器4102被設置為選自類比濾波器和數位濾波器中的一個及其組合,其中所述類比濾波器系選自由LC和RC中的一種或組合所組成的低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器、介質濾波器、有源濾波器及無源濾波器中的一種及其組合,所述數位濾波器為利用通用電腦將需要運算的公式和演算法進行程式設計以讓通用電腦完成數位濾波動作,如所述數位濾波器被設置為支援相應演算法軟體運行的MCU、DSP和ARM等必要硬體,其中相應的演算法包括但不限於傅立葉(FFT/DFT)變換、巴特沃斯濾波器(Butterworth filter)及卡爾曼濾波器(Kalman Filter)。
為針對所獲得的探測資料而進行特定的信號處理。例如,基於探測空間內的動作,所述檢測模組120獲得多個波動信號的探測資料。根據發出的信號的性質,所接收的探測資料具有一些表徵。例如1s的時間內出現了1000個波動信號。所述信號放大模組4101可以進行包洛處理,示意地,如將這1000個波動的波峰連接起來形成一個新的波形,即形成放大的波形。所述濾波器4102對於多次重複放大後的信號進行濾波。例如,選擇新的波形中1s內的完整的波動小於3個的波動信號,則大於3Hz以上的波動信號即被濾除,即1s內的完整的動作發生的次數對應於波動的次數。所述無效信號濾除模組將干擾類波形排除。依次類推地,目標的探測結果可以被獲得。所述信號處理模組410在本優選實施例中採用的電路形式受到所述中控單元400的控制。
特別地,當所述濾波器4102被設置為數字濾波器時,所述數位濾波器優選地被集成於所述中控單元400,其中所述中控單元400進一步包括一信號採樣模組、一程式中心以及至少一輸入輸出介面。也就是說,所述中控單元400根據不同的目標需要,將探測資料進行處理而得到探測結果。所述程式中心預先設置的判斷依據,所述輸入輸出介面進行執行。所述中控單元400將控制信號輸出至所述執行模組500進行控制。
本優選實施例中的一種將探測資料處理為探測結果的流程如圖8所示。所述信號處理模組410獲得探測資料,所述探測資料的資料量十分龐大。在本優選實施例的所述人體存在探測器根據需要人體探測需要,將所述探測資料進行分析。優選地,以圖8為例,首先地將探測資料通過兩級直流放大模組,然後通過兩級交流放大模組,進行資料放大篩選。最後通過類比濾波器電路將需要的資料提取,得到可以進行判斷的探測結果。依據預定的程式設計,對應探測結果而執行相應的控制。除了所提及的電路,通過至少一所述信號放大模組4101和至少一所述濾波器4102也可以實現對探測資料的分析,例如直流放大模組或交流放大模組,數位濾波器或類比濾波器。那麼,為了說明所述人體存在探測器的應用環境,下面以圖9為例進行說明。
所述人體存在探測器的所述微波感測器100被置於所述探測空間中,朝向室內環境而接收所反射的所述探測微波。優選地,所述探測微波也是所述微波感測器100所發出的。當然,在其他優選實施例中,所述探測微波由其他一個或幾個設備發出。對於人體所反射的所述探測微波,所述檢測模組120獲得與發出具有差異的探測微波資料。所述信號處理模組410針對微波資料進行分析,以得到所述中控單元400所需要的目標的探測結果。在本應用場景中,所述檢測模組120獲得三個不同人體的反射資料。所述信號處理模組410按照所述中控模組400的指示而得到關於人體存在的探測結果。依據探測空間中得到的人體存在的探測結果,所述中控模組400得到有三個人存在的結果,進而調整所述執行模組500的控制信號。例如,根據人數的探測結果調整燈光亮度或者根據人數集中的位置調整燈光的角度。
更多地,在如圖10中所示的應用中,所述人體存在探測器除了得到人體存在的資訊,進而得到人體的健康資訊。所述人體存在探測器的所述微波感測器100被置於舉例的重症監護室ICU的所述探測空間中,朝向室內環境而接收所反射的所述探測微波。需要說明的是,因為微波的頻率段特性,不會與電器或者其他通信設備產生干擾。對於人體所反射的所述探測微波,所述微波感測器100的所述檢測模組120獲得與發出具有差異的探測微波資料。在本應用場景中,所述檢測模組120獲得人體的反射資料而且探測資料中具有反應心跳的資料。所述微波感測器100的所述信號處理模組410針對微波資料進行分析,以得到所述中控單元400所需要的目標的探測結果。所述信號處理模組410按照所述中控模組400的指示而得到關於人體存在與人體資訊的探測結果。也就是說,較于上述應用,本應用進一步地進行了分析,依據探測空間中得到的人體存在的探測結果,所述中控模組400得到人體心跳資料,進而調整所述執行模組500的控制信號。例如,根據人數的探測結果將人體心跳的資料顯示出來。基於人體所發射的微波資料可以真實地即時地反應出人體的健康狀態,無需額外的人體監護設備進行干預。
更具體地,所述人體存在探測方法如圖11所示。結合如圖10中的應用進行詳細地闡述。首先地向所述探測空間發出探測微波。本領域的人員可以理解的是,探測微波的頻段不與通信產生干擾,正常通信無影響。然後,接收所發射的微波。根據所發射的微波與發出的微波的差異,以得到探測資料,也就是初級檢測信號。根據需求,對探測資料整體或部分選取地進行放大與濾波處理,使得目標探測結果被提取,也就是獲得次級檢測信號。利用探測結果,獲得探測空間中所表徵的一些問題。例如,根據3Hz左右波動,得到人體存在的探測結果。並進一步地分析探測結果中的特徵,分離出次級檢測信號。最後獲得人體存在以及人體呼吸和/或心跳的資料。
值得一提的是,依不同人(活)體呼吸和心跳的動作對應的波動信號的幅度區間以及頻率區間的不同,該次級檢測信號中對應所述探測空間內不同人(活)體的呼吸和心跳的波動信號能夠被分離,以於所述探測空間同時監測多個被探測人體的呼吸和/或心跳動作的同時獲取被探測人體的數量。另外,依呼吸和心跳的動作對應的波動信號的幅度區間以及頻率區間的不同,該次級檢測信號中同一個人的呼吸和心跳分別對應的波動信號也能夠被分離,以使得所述人體存在探測器能夠依分離的波動信號的幅度和頻率分別監測人體的呼吸和心跳狀態。
具體地,鑒於正常人的呼吸頻率不會超過一分鐘60次,即1Hz,正常人的心跳頻率不會低於60次/分鐘,並且每分鐘不超過180次,即大於等於1Hz而低於3Hz,當對所述信號處理模組410的所述濾波器4102的參數進行設置而使得所述濾波器4102能夠濾除1Hz及以上的波動信號時,該次級檢測信號中的波動信號對應於被探測人體的呼吸,而當對所述濾波器4102的參數進行設置而使得所述濾波器4102能夠濾除1Hz以下和3Hz以上的波動信號時,該次級檢測信號中的波動信號對應於人體的心跳,則所述人體存在探測器對該次級檢測信號中分別對應所述探測空間內人(活)體的呼吸和心跳的波動信號的分離得以實現。
也就是說,通過具有不同參數設置的多個所述濾波器4102,或對同一濾波器4102的參數的不同設置,該次級檢測信號中對應所述探測空間內不同人(活)體的呼吸和心跳的波動信號能夠被分離,該次級檢測信號中同一個人的呼吸和心跳分別對應的波動信號也能夠被分離。
特別地,該次級檢測信號能夠被延時處理,以依人呼吸和心跳的動作對應的波動信號的具有週期性的特性,進一步分離該次級檢測信號中對應對應人(活)體的呼吸和/或心跳動作的波動信號,從而排除動作頻率在3Hz以內的偶發性動作對該次級檢測信號的波形的干擾,進而提高該人體存在探測器對人體的呼吸和/或心跳狀態的探測的可靠性。
本領域的技術人員應理解,上述描述及附圖中所示的本發明的實施例只作為舉例而並不限制本發明。本發明的目的已經完整並有效地實現。本發明的功能及結構原理已在實施例中展示和說明,在沒有背離所述原理下,本發明的實施方式可以有任何變形或修改。
10:微波發生器
11:微波振盪器
12:微波發射天線
20:微波接收器
21:微波接收天線
30:混頻檢波器
40:信號處理器
400:中控單元
410:信號處理模組
4101:信號放大模組
4102:濾波器
100:微波感測器
110:供電模組
120:檢測模組
500:執行模組
圖1是根據本發明的一個優選實施例的人體存在探測器的結構示意圖。
圖2是根據本發明優選實施例的人體存在探測器探測一個探測空間內是否存在人體的探測示意圖。
圖3是根據本發明優選實施例的人體存在探測器的一種可選實施的結構示意圖。
圖4是根據本發明優選實施例的人體存在探測器的該可選實施探測一個探測空間內是否存在人體的探測示意圖。
圖5是根據本發明另一優選實施例的人體存在探測器的一種電路框圖示意圖。
圖6是根據本發明優選實施例的人體存在探測器的流程框圖示意圖。
圖7是根據本發明優選實施例的人體存在探測器的信號處理器的電路示意圖。
圖8是根據本發明優選實施例的人體存在探測器的一個探測與處理資料波形圖。
圖9是根據本發明優選實施例的人體存在探測器的使用示意圖。
圖10是根據本發明優選實施例的人 體存在探測器的另一中使用示意圖。
圖11是根據本發明優選實施例的人體存在探測方法的流程圖。
440:信號處理器
100:微波感測器
500:執行模組
Claims (22)
- 一種人體存在探測器,其特徵在於,包括: 一微波發生器,其中該微波發生器被設置能夠發出在一個探測空間傳播的探測微波; 一微波接收器,其中該微波接收器被設置能夠接收該探測微波的相應回波; 一混頻檢波器,其中該混頻檢波器被連接于該微波發生器和該微波接收器,並被設置為能夠對該微波發生器發出的探測微波和該微波接收器接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的初級檢測信號,則該初級檢測信號即為對相應的探測空間的動作的回應信號;以及 一信號處理器,其中該信號處理器被連接於該混頻檢波器,並被設置為能夠對該混頻檢波器輸出的初級檢測信號進行選擇與放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號,則該人體存在探測器對該特定頻率範圍的動作的響應信號被放大,從而能夠響應該特定頻率範圍的動作地判斷人(活)體的存在。
- 如請求項1所述的人體存在探測器,其中該信號處理器被設置為能夠選擇該初級檢測信號的頻率在3Hz及以內的波動信號進行放大輸出,則該次級檢測信號中3Hz以上的波動信號被濾除,以輸出波動頻率小於等於3Hz的該次級檢測信號。
- 如請求項1所述的人體存在探測器,其中該微波發生器和該微波接收器被設置為一微波感測器,以藉由該微波感測器發出該探測微波並接收相應的回波。
- 如請求項2或3所述的人體存在探測器,其中該信號處理器被集成于所述微波感測器。
- 一種人體存在探測器,其特徵在於,包括: 一微波感測器,其中該微波感測器被設置為能夠發出在一個探測空間傳播的探測微波,和接收該探測微波的相應回波,並對發出的探測微波和接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的初級檢測信號;和 一信號處理器,其中該信號處理器被連接于該微波感測器,並被設置為能夠對該微波感測器輸出的初級檢測信號進行選擇與放大處理,以選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號,則該人體存在探測器對該特定頻率範圍的動作的響應信號被放大,從而能夠響應該特定頻率範圍的動作地判斷人(活)體的存在。
- 如請求項5所述的人體存在探測器,其中該信號處理器優選地被設置為能夠選擇該初級檢測信號的頻率在3Hz及以內的波動信號放大輸出,而對3Hz以上的信號進行濾除,以輸出信號波動的頻率小於等於3Hz的該次級檢測信號。
- 一種人體存在探測方法,其特徵在於,包括以下步驟: (a)向一個探測空間內發射探測微波; (b)接收該探測微波的相應回波; (c)對該探測微波和該回波混頻檢波並輸出一初級檢測信號;以及 (d)選擇該初級檢測信號中特定頻率範圍的波動信號進行放大而輸出次級檢測信號。
- 如請求項7所述的人體存在探測方法,其中在該步驟(d)中,該特定頻率範圍為小於等於3Hz的頻率範圍,則該次級檢測信號為只響應動作頻率處於3Hz內的動作的信號。
- 如請求項8所述的人體存在探測方法,其中進一步包括步驟: (e)監測該次級檢測信號的波動信號,其中當該次級檢測信號存在設定幅度的波動信號時,判定人(活)體存在。
- 如請求項9所述的人體存在探測方法,其中進一步包括步驟: (f)分離該次級檢測信號,以能夠獲取對應該探測空間的人體的呼吸和/或心跳頻率信號。
- 如請求項10所述的人體存在探測方法,其中根據步驟(f),分離該次級檢測信號中頻率為1Hz以下和1Hz及以上的波動信號,其中該次級檢測信號中1Hz以下的波動信號對應該探測空間的人體的呼吸頻率信號,其中該次級檢測信號中1Hz及以上的波動信號對應該探測空間的人體的呼吸頻率信號。
- 一種人體存在探測器,其特徵在於,包括: 一微波感測器和一信號處理器,其中所述微波感測器所發出的微波被人體反射後由所述信號處理器分析,其中根據發出的微波與被反射的微波的差異,所述信號處理器分析所反射後的微波,進而獲得人體存在的探測結果。
- 如請求項12所述的人體存在探測器,其中所述微波感測器包括至少一微波發生器、至少一微波接收器以及一混頻檢波器,其中所述微波發生器被設置能夠發出或發射在探測空間傳播的探測微波,所述微波接收器被設置能夠接收所述探測微波的相應回波,其中所述混頻檢波器被連接于所述微波發生器和所述微波接收器,並被設置為能夠對所述微波發生器發出的探測微波和所述微波接收器接收的相應回波進行混頻檢波,以輸出相應的探測資料。
- 如請求項12所述的人體存在探測器,其中所述微波感測器包括一供電模組和一檢測模組,其中所述供電模組將外部能源供給於所述人體存在探測器中的所述微波感測器和所述信號處理器,其中所述檢測模組獲得被反射的微波的探測資料。
- 如請求項14所述的人體存在探測器,其中所述信號處理器進一步包括一中控單元和一信號處理模組,其中所述信號處理模組接收所述檢測模組的探測資料並處理為可被判斷的探測結果,其中所述中控單元預先地設定獲得探測結果而處理探測資料的程式。
- 如請求項15所述的人體存在探測器,其中所述檢測模組為一微波多普勒檢測模組。
- 如請求項15所述的人體存在探測器,其中所述信號處理模組包括至少一信號放大模組和至少一濾波器。
- 如請求項17所述的人體存在探測器,其中所述信號放大模組被設置為選自一級和一級以上的直流放大模組,以及一級和一級以上的交流放大模組中的一個及其組合。
- 如請求項17或18所述的人體存在探測器,其中所述濾波器被設置為選自類比濾波器和數位濾波器中的一個及其組合。
- 如請求項19所述的人體存在探測器,其中所述模擬濾波器為由LC和RC中的一種或組合所組成的低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器、介質濾波器、有源濾波器及無源濾波器中的一種及其組合。
- 如請求項19所述的人體存在探測器,其中所述數字濾波器為選自支援傅立葉轉換、巴特沃斯濾波器以及卡爾曼濾波器之任一或組合演算法運行的MCU、DSP和ARM構成的硬體群組。
- 如請求項15所述的人體存在探測器,其中所述中控單元包括一信號採樣模組、一數位濾波器模組、一程式中心以及至少一輸入輸出介面,其中在所述程式中心中所預先設置的不同的目標需要,所述信號採樣模組和所述數位濾波器模組將探測資料進行處理而得到探測結果,其中所述程式中心預先設置的判斷依據,所述輸入輸出介面進行執行探測結果。
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