一种基于UWB雷达的车载活体检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于UWB雷达的车载活体检测方法，涉及车载活体检测领域，通过车内原有的UWB雷达，在触发检测条件后定时发射UWB信号,并持续接收UWB信号发生反射后的回波信号，根据回波信号确定单次发射周期内的有效CIR数据，形成有效CIR数据组，并获取最近连续预设次数发射周期的有效CIR数据组形成计算数组，判断计算数组中的CIR数据变化是否符合活体运动的条件，若是则判定车内存在活体，若否，则继续判断计算数组中的CIR数据变化是否符合活体呼吸的条件，若是则判定车内存在活体，通过不断的循环检测，实现了对车内活体的实时与精确检测，避免了现有技术中通过摄像头进行活体检测，存在检测不到位、隐私侵犯的问题，同时降低了检测成本。了检测成本。了检测成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB雷达的车载活体检测方法


[0001]本专利技术涉及车载活体检测领域，尤其涉及一种基于UWB雷达的车载活体检测方法。

技术介绍

[0002]儿童被遗忘在车内，导致过热死亡的社会关注度越来越高。研究发现，当气温达到35℃时，阳光照射15分钟，封闭车厢里的温度就能升至65℃；车内温度可以在不到20分钟内达到人体承受的临界水平(41℃)，这会导致孩子的大脑和肾脏受损，半个小时即可让孩子昏迷甚至身亡。现有技术中，主要包括两种技术方案：
[0003]技术方案一：采用摄像头识别；而采用摄像头做车内活体检测，会有侵犯用户隐私的风险；另外当小孩子在车内被衣服或毛毯遮盖时，或在摄像头覆盖不到的位置时，摄像头无法识别和检测到；
[0004]技术方案二：采用毫米波雷达进行检测，虽然能实现活体检测但是其成本较高；因此，为了解决上述技术问题，本专利技术基于车内原有的UWB雷达装置，提出了一种基于UWB雷达的车载活体检测方法。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中通过摄像头进行活体检测，存在检测不到位、隐私侵犯的问题，以及采用毫米波雷达进行检测，成本过高的问题，本专利技术提出了一种基于UWB雷达的车载活体检测方法，所述UWB雷达用于在触发检测条件后定时发射UWB信号,并持续接收UWB信号发生反射后的回波信号；所述检测方法包括步骤：
[0006]S1：实时获取回波信号，根据回波信号确定单次发射周期内的有效CIR数据，并形成有效CIR数据组；有效CIR数据为单次发射周期内的前预设序号路径的CIR数据；有效CIR数据组包括路径序号、周期序号以及对应的CIR数据；
[0007]S2：获取最近连续预设次数发射周期的有效CIR数据组形成计算数组；
[0008]S3：判断计算数组中的CIR数据变化是否符合活体运动的条件，若是则判定车内存在活体，否则进入S4步骤；
[0009]S4：判断计算数组中的CIR数据变化是否符合活体呼吸的条件，若是则判定车内存在活体。
[0010]进一步地，所述S3步骤具体为：
[0011]提取计算数组中相同路径序号但不同周期序号对应的CIR数据形成同路径CIR数据组，并计算各路径序号对应的同路径CIR数据组的幅值方差；
[0012]比较并确定最大的幅值方差；
[0013]判断最大的幅值方差是否超过方差阈值，若是则判定存在活体运动，否则进入下一步骤。
[0014]进一步地，所述S4步骤具体为：
[0015]获取最大的幅值方差对应的同路径CIR数据组；
[0016]将该同路径CIR数据组中的数据进行傅里叶变换并获取频谱图数据；
[0017]判断预设频率区域的分量能量与整个信号能量的能量比值是否超过比值阈值，若是则判定存在活体呼吸。
[0018]进一步地，所述S3步骤还包括：
[0019]判断最大的幅值方差是否超过方差阈值，若是，则生成控制信号并传输至车身控制器，通过车身控制器进行预警。
[0020]进一步地，所述S4步骤还包括：
[0021]判断预设频率区域的分量能量与整个信号能量的能量比值是否超过比值阈值，若是则生成控制信号并传输至车身控制器，通过车身控制器进行预警。
[0022]进一步地，所述S1步骤中，还包括对CIR信号进行滤波处理。
[0023]与现有技术相比，本专利技术至少含有以下有益效果：
[0024](1)本专利技术通过车内原有的UWB雷达，在触发检测条件后定时发射UWB信号,并持续接收UWB信号发生反射后的回波信号，根据回波信号确定单次发射周期内的有效CIR数据，形成有效CIR数据组，并获取最近连续预设次数发射周期的有效CIR数据组形成计算数组，判断计算数组中的CIR数据变化是否符合活体运动的条件，若是则判定车内存在活体，若否，则继续判断计算数组中的CIR数据变化是否符合活体呼吸的条件，若是则判定车内存在活体，通过不断的循环检测，实现了对车内活体的实时与精确检测，避免了现有技术中通过摄像头进行活体检测，存在检测不到位、隐私侵犯的问题，同时本专利技术基于车内原有的UWB雷达进行检测，也完全避免了采用毫米波雷达进行检测，成本过高的问题；
[0025](2)本专利技术基于收发一体的UWB雷达进行活体检测，覆盖度高，解决了现有技术中摄像头覆盖不到位的问题；
[0026](3)本专利技术基于收发一体的UWB雷达进行活体检测，不存在侵犯用户隐私的风险，另外，本专利技术检测所用的UWB雷达为车内原有的收发一体的UWB雷达，无需增加额外的成本。
附图说明
[0027]图1为一种基于UWB雷达的车载活体检测方法的流程图。
具体实施方式
[0028]以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。
[0029]实施例一
[0030]为了解决现有技术中通过摄像头进行活体检测，存在检测不到位、隐私侵犯的问题，以及采用毫米波雷达进行检测，成本过高的问题，本专利技术基于车内原有的UWB雷达，如图1所示，提出了一种基于UWB雷达的车载活体检测方法，所述UWB雷达用于在触发检测条件后定时发射UWB信号,并持续接收UWB信号发生反射后的回波信号；在车辆上锁或满足其他检测条件后，实时检测被触发；需要说明的是，所述UWB雷达具体包括两根UWB天线，其中一根UWB天线为UWB发射天线用于定时发射UWB信号，另外一根UWB天线为信号接收天线用于接收UWB信号发生反射后的回波信号。所述检测方法包括步骤：
[0031]S1：实时获取回波信号，根据回波信号确定单次发射周期内的有效CIR数据，并形
成有效CIR数据组；有效CIR数据为单次发射周期内的前预设序号路径的CIR数据；有效CIR数据组包括路径序号、周期序号以及对应的CIR数据；所述S1步骤中，还包括对CIR信号进行滤波处理。
[0032]本实施例中,UWB发射天线定时每50ms一次发射UWB信号，也即20Hz的发射频率,UWB接收天线持续接收并获取回波信号，由于回波信号是持续性的且具有以发射周期为周期的周期性变化，故而需要区别归属不同周期的CIR数据。
[0033]本实施例中有效CIR数据组中的有效CIR数据数量为16个，也即在单次发射周期的回波信号中，截取前16个路径对应的CIR数据为有效CIR数据；所述路径指的是信号传播路径，当UWB信号发射后，UWB信号在车内传播会经过各种不同位置的物体表面单次或多次反射后被信号接收天线接收，UWB信号通过不同位置的物体表面单次或多次反射后被就接收可以认定为该UWB信号通过不同的信号传播路径，由于各信号传播路径的经过实际距离有大有小，故而可以获得随时间变化而变化的信号强度数据，进而获得不同时间对应的CIR数据；由于正常情况下用户离开车辆并锁车之后，车内的环境是不变的，故而每次检测周期获得的回波信号也是基本相同，只是正常数值波动，故而可以将不同时间下对应的CIR数据简单转换为按序号路径对应的CIR数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB雷达的车载活体检测方法，其特征在于，所述UWB雷达用于在触发检测条件后定时发射UWB信号,并持续接收UWB信号发生反射后的回波信号；所述检测方法包括步骤：S1：实时获取回波信号，根据回波信号确定单次发射周期内的有效CIR数据，并形成有效CIR数据组；有效CIR数据为单次发射周期内的前预设序号路径的CIR数据；有效CIR数据组包括路径序号、周期序号以及对应的CIR数据；S2：获取最近连续预设次数发射周期的有效CIR数据组形成计算数组；S3：判断计算数组中的CIR数据变化是否符合活体运动的条件，若是则判定车内存在活体，否则进入S4步骤；S4：判断计算数组中的CIR数据变化是否符合活体呼吸的条件，若是则判定车内存在活体。2.根据权利要求1所述的一种基于UWB雷达的车载活体检测方法，其特征在于，所述S3步骤具体为：提取计算数组中相同路径序号但不同周期序号对应的CIR数据形成同路径CIR数据组，并计算各路径序号对应的同路径CIR数据组的幅值方差；比较并确定最大的幅值方差；判断最大的幅值方...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁李飞，龚建辉，徐晓潮，
申请(专利权)人：上海福宇龙汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：