车内人员检测方法、雷达和车技术

本发明专利技术适用于车载雷达技术领域，提供了一种车内人员检测方法、雷达和车。该方法包括：获取车内有人时的多路目标回波信号，并对每路目标回波信号进行预处理得到多路数字目标信号；计算所述多路数字目标信号的CAPON谱得到目标二维热力图信息，并根据所述目标二维热力图信息建立车内人员识别模型；获取车内的待检测多路回波信号，重复所述预处理和计算所述CAPON谱的步骤得到待检测二维热力图信息，根据所述车内人员识别模型和所述待检测二维热力图信息确定车内是否有人。本发明专利技术实施例不受环境影响，可以精确检测车内是否有滞留人员，保障了车内滞留孩童或行动不便人群的人身安全。

Inside-vehicle Personnel Detection Method, Radar and Vehicle

The invention is applicable to the technical field of vehicle-borne radar, and provides a detection method for in-car personnel, a radar and a vehicle. The method includes: acquiring the multi-channel target echo signal when the vehicle is occupied, and preprocessing each target echo signal to get the multi-channel digital target signal; calculating the CAPON spectrum of the multi-channel digital target signal to get the two-dimensional thermographic information of the target, and establishing the vehicle personnel identification model based on the two-dimensional thermographic information of the target; acquiring the multi-channel echo signal to be detected in the vehicle; Repeat the steps of pretreatment and calculation of the CAPON spectrum to obtain the two-dimensional thermographic information to be detected, and determine whether there is a person in the car according to the personnel identification model and the two-dimensional thermographic information to be detected. The embodiment of the invention is not affected by the environment, and can accurately detect whether there are detained persons in the vehicle, thus ensuring the personal safety of the detained children or the people with inconvenience in the vehicle.

【技术实现步骤摘要】
车内人员检测方法、雷达和车
本专利技术属于车载雷达
，尤其涉及一种车内人员检测方法、雷达和车。
技术介绍
传统的汽车人身安全防护都是针对行驶过程中的车辆，例如安全气囊、安全带等防护装置以及防止追尾报警器等报警装置，为防止发生人身事故而进行的安全防护措施。但随着驻停车辆内人员死亡的新闻频频发出，尤其是儿童和婴儿等，由于长时间待在封闭的车内，随着车内温度的变化和有害气体的积聚出现中暑和缺氧等症状，由于这类人不具备一定的行为能力，所以无法自行报警求救，也无法自行采取通风换气的自救措施，最终导致悲剧的发生，所以在车内配置人员监控设备极为重要。目前车内人员监控设备主要有红外探测器、超声波雷达和摄像头等，但是红外容易受各种热源干扰，被动红外穿透力差，人体的红外辐射容易被遮挡，使得人员检测精度低，尤其当环境温度和人体温度接近时，红外探测器的探测能力和灵敏度明显下降；超声波雷达分辨率差，复杂环境下检测精度低，高温时灵敏性下降；摄像头对光线要求极高，且成本高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种车内人员检测方法、雷达和车，以解决现有车内人员监控技术容易受环境影响和检测精度低的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种车内人员检测方法，包括：获取车内有人时的多路目标回波信号，并对每路目标回波信号进行预处理得到多路数字目标信号；计算所述多路数字目标信号的CAPON谱得到目标二维热力图信息，并根据所述目标二维热力图信息建立车内人员识别模型；获取车内的待检测多路回波信号，重复所述预处理和计算所述CAPON谱的步骤得到待检测二维热力图信息，根据所述车内人员识别模型和所述待检测二维热力图信息确定车内是否有人。可选的，所述对每路目标回波信号进行预处理得到多路数字目标信号，包括：将每路目标回波信号转换为中频信号，并对每路中频信号进行滤波；根据预设采样频率对滤波后的所述中频信号进行离散采样得到多路I/Q(In-phase/Quadrature，同相/正交)信号；对每路I/Q信号沿距离方向做快速傅里叶变换并剔除静止杂波成分，得到所述多路数字目标信号。可选的，所述计算所述多路数字目标信号的CAPON谱得到目标二维热力图信息，包括：采用空间阵列流型法计算所述多路数字目标信号的CAPON谱，得到车内人员的距离信息和角度信息；根据所述车内人员的距离信息和角度信息生成所述目标二维热力图信息。可选的，所述根据所述目标二维热力图信息建立车内人员识别模型，包括：根据预设分类函数对所述目标二维热力图信息进行目标分类，得到初始分类数据；采用损失函数计算所述初始分类数据与真实分类数据之间的分类偏差；根据所述分类偏差更新所述预设分类函数的参数，确定所述车内人员识别模型。可选的，所述车内人员检测方法还包括：根据Logistic回归方法确定所述预设分类函数。可选的，所述根据所述分类偏差更新所述预设分类函数的参数，包括：采用最小化代价函数计算所述初始分类数据与真实分类数据之间的分类偏差。可选的，在根据所述车内人员识别模型和所述待检测二维热力图信息确定车内是否有人之后，所述车内人员检测方法还包括：向车载中控系统发送人员检测结果，所述人员检测结果包括车内无人和车内有人；在车内有人时，车载中控系统启动报警装置并向通风系统控制器发送通风指令，以使所述通风系统控制器启动车载通风设备。本专利技术实施例的第二方面提供了一种车内人员检测雷达，包括射频前端模块、MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多发多收)系统和中央处理器，所述中央处理器包括：射频前端模块、数字信号处理系统和微处理器；所述微处理器用于配置射频前端模块的参数，以使所述射频前端模块向所述MIMO系统发送毫米波信号；所述MIMO系统用于根据FMCW(FrequencyModulatedContinuousWave，调频连续波)方法发射所述毫米波信号扫描车内目标，并接收多路回波信号发送给所述数字信号处理系统；所述数字信号处理系统用于执行如实施例的第一方面提供的任一项所述的车内人员检测方法。可选的，所述毫米波信号为77GHz毫米波信号。本专利技术实施例的第三方面提供了一种车，包括车载中控系统、报警装置、通风系统控制器和车载通风设备，还包括如上述实施例的第二方面提供的所述车内人员检测雷达。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：雷达内的中央处理器采用数字信号处理系统和微处理器双核平台的异构方案，互不干扰，运行稳定，保证了人员检测的稳定性；采用MIMO系统收发信号，不仅降低了信号的峰值辐射功率和收发天线增益，还提高了阵列的角度分辨力；使用线性调频连续波信号扫描车内目标，信号不受环境影响，提高检测准确度；最后数字信号处理系统将获取的每路目标回波信号进行预处理得到多路数字目标信号，计算多路数字目标信号的CAPON谱得到目标二维热力图信息，并根据目标二维热力图信息建立车内人员识别模型，再将获取的待检测多路回波信号输入到车内人员识别模型确定车内是否有人，提高了人员检测精度，保障驻停车内的人员安全。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术实施例提供的车内人员检测方法的实现流程示意图；图2是图1步骤S101的具体实现流程示意图；图3是图1步骤S102的具体实现流程示意图；图4是图1步骤S102的另一种具体实现流程示意图；图5是本专利技术实施例提供的车内人员检测雷达的结构示意图。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，以便透彻理解本专利技术实施例。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专利技术。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专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。实施例一参见图1，为本实施例提供的车内人员检测方法的一个实施例实现流程示意图，详述如下：步骤S101，获取车内有人时的多路目标回波信号，并对每路目标回波信号进行预处理得到多路数字目标信号。可选的，本实施例可以通过MIMO系统获取车内目标反射的多路目标回波信号。MIMO系统可以产生虚拟阵，即可以利用少数天线阵元形成具有多个虚阵元的虚拟阵列，从而扩展了天线阵列的孔径，提高了角分辨力。一个实施例中，参见图2，步骤S101所述的对每路目标回波信号进行预处理得到多路数字目标信号的具体实现过程可以包括：步骤S201，将每路目标回波信号转换为中频信号，并对每路中频信号进行滤波。可选的，本实施例可以通过混频器将每路目标回波信号由射频信号转换到中频信号，便于后面的采样处理。可选的，本实施例可以通过带通滤波器对中频信号进行模拟域的滤波处理，滤除脉冲杂波和某些特定频率的干扰信号，提高人员检测精度。步骤S202，根据预设采样频率对滤波后的所述中频信号进行离散采样得到多路I/Q信号。可选的，本实施例可以通过ADC(Analog-to-DigitalConverter，模/数转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车内人员检测方法，其特征在于，包括：获取车内有人时的多路目标回波信号，并对每路目标回波信号进行预处理得到多路数字目标信号；计算所述多路数字目标信号的CAPON谱得到目标二维热力图信息，并根据所述目标二维热力图信息建立车内人员识别模型；获取车内的待检测多路回波信号，重复所述预处理和计算所述CAPON谱的步骤得到待检测二维热力图信息，根据所述车内人员识别模型和所述待检测二维热力图信息确定车内是否有人。

【技术特征摘要】
1.一种车内人员检测方法，其特征在于，包括：获取车内有人时的多路目标回波信号，并对每路目标回波信号进行预处理得到多路数字目标信号；计算所述多路数字目标信号的CAPON谱得到目标二维热力图信息，并根据所述目标二维热力图信息建立车内人员识别模型；获取车内的待检测多路回波信号，重复所述预处理和计算所述CAPON谱的步骤得到待检测二维热力图信息，根据所述车内人员识别模型和所述待检测二维热力图信息确定车内是否有人。2.如权利要求1所述的车内人员检测方法，其特征在于，所述对每路目标回波信号进行预处理得到多路数字目标信号，包括：将每路目标回波信号转换为中频信号，并对每路中频信号进行滤波；根据预设采样频率对滤波后的所述中频信号进行离散采样得到多路同相/正交I/Q信号；对每路I/Q信号沿距离方向做快速傅里叶变换并剔除静止杂波成分，得到所述多路数字目标信号。3.如权利要求1所述的车内人员检测方法，其特征在于，所述计算所述多路数字目标信号的CAPON谱得到目标二维热力图信息，包括：采用空间阵列流型法计算所述多路数字目标信号的CAPON谱，得到车内人员的距离信息和角度信息；根据所述车内人员的距离信息和角度信息生成所述目标二维热力图信息。4.如权利要求1所述的车内人员检测方法，其特征在于，所述根据所述目标二维热力图信息建立车内人员识别模型，包括：根据预设分类函数对所述目标二维热力图信息进行目标分类，得到初始分类数据；采用损失函数计算所述初始分类数据与真实分类数据之间的分类偏差；根据所述分类偏差更新所述预设分类函数的参数，确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：包红燕，秦屹，焦子朋，任玉东，张昆，尹学良，
申请(专利权)人：森思泰克河北科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13