【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能座舱，尤其是指一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法。
技术介绍
1、汽车后排分区属于智能座舱领域，随着人们对于隐私性的要求越来越高，毫米波雷达在智能座舱领域开始扮演越来越重要的角色。后排分区指的是对汽车后排准确区分左右区域，建模与仿真技术能够提前模拟出算法的呈现效果，对实际的算法测试效果进行对比以进一步分析。目前基于毫米波雷达的后排分区建模与仿真方法的文献资料较少，需要进一步的补充和完善，以验证算法的有效性，提高算法研发效率。
技术实现思路
1、为此，本专利技术的目的时提供一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，以验证算法的有效性，提高算法研发效率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，包括：
3、提供人体模型并根据所述人体模型建立呼吸模型；
4、根据汽车后排空间和所述人体模型，按照左边占位、右边占位以及左右同时占位建立不同区域的占位模型；
5、通过毫米波雷达根据所述呼吸模型、所述不同的占位模型采集预定帧数的一维fft信号；
6、对所述一维fft信号进行处理，得到归一化后的距离-强度曲线；
7、根据所述距离-强度曲线进行峰值目标搜索，将所述峰值所在的距离维索引与预设的距离维索引范围作对比，以识别不同区域的占位情况，所述预设的距离维索引范围为各个区域有活体占用时对应的距离维索引范围。
8、在本专利技术的一种实施方式中
9、建立obj格式的人体网格化模型；
10、解析所述人体网格化模型；
11、确定初始人体模型三维尺寸在各个轴的范围；
12、根据需要将所述初始人体模型放大预定倍数，以得到所述人体模型。
13、在本专利技术的一种实施方式中，所述人体网格化模型为obj格式；解析之后包含面集合与点集合，每个面由四个点定义，点之间的距离基本小于或等于0.0448m；初始人体模型三维尺寸在各个轴的范围为：x[-16.8136,16.8153]，y[-0.0131,72.0111]，z[-6.5434，6.6784]；按照成年男子平均身高1.73m，将所述初始人体模型放大2.4倍，以得到所述人体模型。
14、在本专利技术的一种实施方式中，根据所述人体模型建立呼吸模型，包括：
15、定义所述人体模型的呼吸运动方程；
16、使用二维高斯分布来表述呼吸运动方程中胸腔点呼吸振幅和雷达距离之间的关系。
17、在本专利技术的一种实施方式中，所述人体模型的呼吸运动方程为：
18、y＝y0+0.003*rspratio*sin(2π*0.3*(i-1)*frameperiod+10-6)，i＝1，2，...150
19、其中，i为帧号，frameperiod为帧周期，y0为人体模型的初始距离雷达纵向方向的距离；rspratio为胸腔点呼吸振幅系数，0.003*rspratio为人体模型的呼吸运动振幅。
20、在本专利技术的一种实施方式中，使用二维高斯分布来表述胸腔点呼吸振幅和雷达距离之间的关系，包括：
21、距离雷达最近的胸腔点振幅最大，距离最远的胸腔点振幅最小。x为横轴，y为纵轴，z为竖轴，x、y、z相互独立，ρ＝0；则
22、
23、令期望μ1，μ2都为0，方差σ1，σ2都为0.1，归一化得到胸腔点呼吸振幅系数rspratio。
24、在本专利技术的一种实施方式中，在所述左右同时占位模型中，设置左边人体模型的呼吸运动振幅为3mm，右边人体模型的呼吸运动振幅为6mm。
25、在本专利技术的一种实施方式中，在建立所述占位模型时，设定空间模型的长宽高尺寸分别为1.5m、1m、1.5m；整个空间模型的点距隔按照距离bin设置，并对所述人体模型进行切分，只保留所述人体模型的上半身。
26、在本专利技术的一种实施方式中，对所述一维fft信号进行处理，得到归一化后的距离-强度曲线，包括：
27、对通过毫米波雷达采集的多个天线通道的一维fft数据在帧维进行非相干积累后，进行静态杂波滤除；对滤除后的数据进行各个天线的距离-强度曲线归一化，得到归一化后的距离-强度曲线。
28、在本专利技术的一种实施方式中，将所述峰值所在的距离维索引与预设的距离维索引范围作对比，以识别不同区域的占位情况，包括：
29、若所述峰值所在的距离维索引在所述预设的距离维索引范围内，则代表该区域存在活体。
30、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
31、本专利技术所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，通过建立空间模型与人体占位模型以模拟简易的汽车后排环境，为后排分区算法提供线上简易环境的测试，通过建模仿真能够一定程度代替实车试验，为算法查漏补缺，提高研发效率。
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1.一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，所述人体模型的建立方法包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，所述人体网格化模型为obj格式；解析之后包含面集合与点集合，每个面由四个点定义，点之间的距离基本小于或等于0.0448m；初始人体模型三维尺寸在各个轴的范围为：x[-16.8136,16.8153]，y[-0.0131,72.0111]，z[-6.5434，6.6784]；按照成年男子平均身高1.73m，将所述初始人体模型放大2.4倍，以得到所述人体模型。
4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，根据所述人体模型建立呼吸模型，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，所述人体模型的呼吸运动方程为：
6.根据权利要求5所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真
7.根据权利要求5所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，在所述左右同时占位模型中，设置左边人体模型的呼吸运动振幅为3mm，右边人体模型的呼吸运动振幅为6mm。
8.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，在建立所述占位模型时，设定空间模型的长宽高尺寸分别为1.5m、1m、1.5m；整个空间模型的点距隔按照距离bin设置，并对所述人体模型进行切分，只保留所述人体模型的上半身。
9.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，对所述一维FFT信号进行处理，得到归一化后的距离-强度曲线，包括：
10.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，将所述峰值所在的距离维索引与预设的距离维索引范围作对比，以识别不同区域的占位情况，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，所述人体模型的建立方法包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，所述人体网格化模型为obj格式；解析之后包含面集合与点集合，每个面由四个点定义，点之间的距离基本小于或等于0.0448m；初始人体模型三维尺寸在各个轴的范围为：x[-16.8136,16.8153]，y[-0.0131,72.0111]，z[-6.5434，6.6784]；按照成年男子平均身高1.73m，将所述初始人体模型放大2.4倍，以得到所述人体模型。
4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，根据所述人体模型建立呼吸模型，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于毫米波雷达的汽车后排分区建模与仿真方法，其特征在于，所述人体模型的呼吸运动方程为：
6.根据权利要求5所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦涛，施丹霞，徐旭宇，屈操，陈帅，
申请(专利权)人：无锡威孚高科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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