[发明专利]提高人体存在探测可靠度的微波探测装置

说明书

本发明公开了提高人体存在探测可靠度的微波探测装置，所述微波探测装置在第一探测模式依第一模式激励信号的激励以第一模式多普勒中频信号反馈对应人体移动动作的活动存在特征，和依菲涅尔透镜在垂直于第一模式微波波束的辐射方向对目标探测区域的分区，以红外热释电传感器探测人体在该方向的跨区动作，以补偿第一模式多普勒中频信号对该方向的活动存在特征的响应度，并在第二探测模式以波动信号反馈与人体心跳和/或呼吸类微动作相对应的静态存在特征，其中所述第一模式激励信号为脉冲工作时间小于1秒且占空比低于10％的断续信号，以形成对相应物体的运动反射面面积的等效减小排除目标探测空间的环境微动作干扰和因微波的穿透特性带来的环境干扰。

技术领域

本发明涉及存在探测领域，特别涉及提高人体存在探测可靠度的微波探测装置。

背景技术

随着物联网技术的发展，人工智能、智能家居、以及智能安防技术对于环境探测，特别是对于人体存在与否和人体在存在状态下的行为状态的探测准确性的需求越来越高，只有获取足够准确的探测结果，才能够为智能终端设备提供准确的判断依据。其中基于多普勒效应原理的微波探测技术作为人与物，物与物之间相联的重要枢纽在行为探测和存在探测技术中具有独特的优势，其能够在不侵犯人隐私的情况下，探测出活动物体，比如人的动作特征、移动特征、以及微动特征，甚至是人的心跳和呼吸特征信息，因而具有广泛的应用前景。

为获取足够可靠的探测结果，具体基于对包括人体心跳和/或呼吸类微动作的人体动作的探测，在相应的探测结果中反馈包括人体心跳和/或呼吸类微动作的人体动作，以在人体保持静态的姿态，如静坐、趴睡的姿态，仍能够基于相应探测结果对人体心跳和/或呼吸类微动作的反馈提高相应探测结果的可靠性，从而实现对人体存在与否的准确探测，其中受限于人体心跳和/或呼吸类微动作的频率和幅度，微波的发射的持续时长具有秒级要求或具有大于10％占空比的要求，并为适应于人体不同状态和姿态(如人体被厚实衣被遮挡的状态和人体背对所述微波探测装置的姿态)对包括人体心跳和/或呼吸类微动作的人体动作进行探测而对发射的微波的绕射性具有较高的要求。对应造成现有的基于多普勒效应原理针对人体存在探测的微波探测装置多于C波段和X波段频率范围的ISM频段工作于持续发射微波的模式，或于C波段和X波段频率范围的ISM频段以秒级或高于10％占空比的脉冲工作时间工作于断续发射微波的模式。然而，在以C波段和X波段的频率范围的ISM频段的微波探测包括人体心跳和/或呼吸类微动作(微动作)的人体动作时，由于相应的ISM频段的频率较低而难以保障相应探测结果对人体心跳和/或呼吸类微动作的反馈精度，同时在实际应用中对应发射的微波基于较强的穿透特性的穿墙/玻璃行为不可控，容易造成现有微波探测装置的实际探测空间与相应目标探测区域不匹配的状况，例如实际探测空间蔓延出目标探测区域的状况，如此以在目标探测区域之外的实际探测空间存在环境干扰的状态，包括动作干扰、电磁干扰以及因电磁屏蔽环境造成的自激干扰，对相应探测结果造成干扰而降低相应探测结果对包括人体心跳和/或呼吸类微动作的人体动作的反馈的可靠性，并且由于对人体心跳和/或呼吸类微动作的探测需求，实际探测空间内的环境微动作会被同时探测，如实际探测空间内的窗帘飘动动作会被相应探测结果反馈而进一步降低相应探测结果对包括人体心跳和/或呼吸类微动作的人体动作的反馈的可靠性。

此外，基于对微波的发射的持续时长具有秒级要求或具有大于10％占空比的要求，相应所述微波探测装置的工作电流处于10～50mA而无法适应于电池供电，具体地，以2000mAh容量的电池对所述微波探测装置供电为例，在所述微波探测装置的工作电流处于25mA的状态，所述微波探测装置至多工作80小时即需要充电或更换电池，而所述微波探测装置多以垂直探测的方式被固定安装于天花板，即80小时/次的充电频率或更换电池频率过于频繁而不切实际，因此，现有的所述微波探测装置都是以电网供电的方式被设计而采用有线组网的方式经相应的线路接入电网。然而，所述微波探测装置采用有线组网的方式布线复杂，一方面具有较高的安装成本，如线材成本、线材的走线成本，尤其是后安装时线材的隐藏式走线成本，并在实际中远高于所述微波探测装置本身的成本，另一方面，复杂的布线不利于维护检修而造成维护检修成本的大幅增加，即所述微波探测装置的普及较大程度受限于所述微波探测装置的安装和维护检修成本。