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专利号: 2020114315360
申请人: 四川写正智能科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-20
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于毫米波雷达传感器的儿童智能管理方法,其特征在于,包括:通过毫米波雷达传感器检测其周边环境中是否存在生命体;

若存在,确定所述生命体存在的目标区域;

通过所述毫米波雷达传感器检测所述目标区域中是否存在儿童;

若存在,通过所述毫米波雷达传感器检测所述儿童是否处于健康状态;

若所述儿童未处于健康状态,对其家长进行提醒;

通过毫米波雷达传感器检测其周边环境中是否存在生命体,具体包括:控制所述毫米波雷达传感器对所述周边环境进行全方位扫描;

当所述毫米波雷达传感器进行全方位扫描时,其产生表征所述毫米波雷达传感器发送第一发射信号后在所述周边环境中任一物体上反射形成的第一反射信号的第一雷达数据;

解析所述第一雷达数据,当所述第一雷达数据中存在满足预设的生命体征条件的生命体征数据时,确定所述周边环境中存在所述生命体,否则不存在所述生命体;

确定所述生命体存在的目标区域,具体包括:

若所述周边环境中存在所述生命体,获取所述毫米波雷达传感器产生所述生命体数据对应的发射点,将与所述发射点对应的扫描区域作为目标区域;

所述方法还包括:

根据所述第一雷达数据确定所述物体的物体轮廓信息和位置信息;

基于所述物体轮廓信息和所述位置信息生成所述周边环境的环境模型;

以所述毫米波雷达传感器的位置为原点构建三维坐标系;

当检测到所述目标区域中存在儿童时,在所述三维坐标系中基于目标轮廓信息获取第时刻表示所述儿童第 个特征位置的第 位置点 ;

在所述三维坐标系中基于所述物体轮廓信息获取所述环境模型中任一物体模型的第个轮廓位置的第 轮廓点 ;

在预设的第一时间段内,若所述第 位置点和所述第 轮廓点满足下式关系,则确定所述儿童站在所述物体上方:其中, 表示取极小值, 表示取极大值, 为预设的下限值, 为预设的上限值,为预设的误差系数, , 为第一时间段内的时刻总数目;

在所述三维坐标系中获取所述环境模型中表示地面的平面 ;

计算所述物体的高度:

其中, 为物体的高度,为第 位置点的总数目, 为常数;

在预设的第二时间段内,基于所述第 位置点中的三轴坐标 、 和 分别绘制 目标曲线、 目标曲线和 目标曲线,此时, , 为第二时间段内的时刻总数目;

获取预设标准曲线数据库中分别与 目标曲线、 目标曲线和 目标曲线对应的 标准曲线、标准曲线和 标准曲线;

分别计算 目标曲线和 标准曲线的第 匹配度、 目标曲线和 标准曲线的第 匹配度以及 目标曲线和 标准曲线的第 匹配度;

若所述物体的高度大于等于预设的高度阈值,

和/或,

所述第 匹配度、第 匹配度和第 匹配度均大于等于预设的匹配度阈值时,对所述儿童以及其家长进行提醒。

2.如权利要求1所述的一种基于毫米波雷达传感器的儿童智能管理方法,其特征在于,通过所述毫米波雷达传感器检测所述目标区域中是否存在儿童,具体包括:控制所述毫米波雷达传感器对所述目标区域进行第一定向扫描;

当所述毫米波雷达传感器进行第一定向扫描时,其产生表征所述毫米波雷达传感器发送第二发射信号在所述生命体上反射形成的第二反射信号的第二雷达数据;

根据所述第二雷达数据确定所述生命体的目标轮廓信息;

将所述目标轮廓信息与预设的标准轮廓信息数据库中的标准轮廓信息进行比对,判断所述目标轮廓信息是否指向儿童;

若所述目标轮廓信息指向儿童,则确定所述目标区域中存在儿童,否则确定所述目标区域中不存在儿童。

3.如权利要求1所述的一种基于毫米波雷达传感器的儿童智能管理方法,其特征在于,通过所述毫米波雷达传感器检测所述儿童是否处于健康状态,具体包括:控制所述毫米波雷达传感器对所述目标区域进行第二定向扫描;

当所述毫米波雷达传感器进行第二定向扫描时,其产生表征所述毫米波雷达传感器发送第三发射信号在所述生命体上反射形成的第三反射信号的第三雷达数据;

根据所述第三雷达数据确定所述儿童的呼吸数据和心率数据;

若所述呼吸数据落在预设的正常呼吸数据区间内且所述心率数据落在预设的正常心率数据区间内时,则确定所述儿童处于健康状态,否则确定所述儿童未处于健康状态;

若所述儿童未处于健康状态,对其家长进行提醒,具体包括:若所述儿童未处于健康状态,通过无线通讯装置向所述儿童对应家长的客户端发送提醒信息和定位信息。

4.如权利要求1所述的一种基于毫米波雷达传感器的儿童智能管理方法,其特征在于,采用以下预设的方法计算各目标曲线与对应标准曲线的匹配度,包括:基于所述第二时间段和所述标准曲线数据库中的曲线数量确定采样点的个数:其中, 为采样点的个数, 为第二时间段的时间长度, 为预设的标准时间间隔,为标准曲线数据库中的曲线数量,为预设的确定系数;

分别获取所述目标曲线上与所述采样点对应的第一坐标集以及所述标准曲线上与所述采样点对应的第二坐标集;

计算目标曲线与对应标准曲线的匹配度:

其中,为匹配度, 为第一坐标集中第 个第一坐标的横坐标, 为第一坐标集中第个第一坐标的纵坐标, 为第二坐标集合中第 个第二坐标的横坐标, 为第二坐标集合中第 个第二坐标的纵坐标, 为第一坐标集中第 个第一坐标的横坐标, 为第一坐标集中第 个第一坐标的纵坐标, 为第二坐标集合中第 个第二坐标的横坐标, 为第二坐标集合中第 个第二坐标的纵坐标,为各坐标集中对应坐标的总数目,为常数,  和 为预设的权重值。

5.一种基于毫米波雷达传感器的儿童智能健康管理系统,其特征在于,包括:第一检测模块,用于通过毫米波雷达传感器检测其周边环境中是否存在生命体;

确定模块,用于若存在,确定所述生命体存在的目标区域;

第二检测模块,用于通过所述毫米波雷达传感器检测所述目标区域中是否存在儿童;

第三检测模块,用于若存在,通过所述毫米波雷达传感器检测所述儿童是否处于健康状态;

提醒模块,用于若所述儿童未处于健康状态,对其家长进行提醒;

所述第一检测模块执行包括如下操作:

控制所述毫米波雷达传感器对所述周边环境进行全方位扫描;

当所述毫米波雷达传感器进行全方位扫描时,其产生表征所述毫米波雷达传感器发送第一发射信号后在所述周边环境中任一物体上反射形成的第一反射信号的第一雷达数据;

解析所述第一雷达数据,当所述第一雷达数据中存在满足预设的生命体征条件的生命体征数据时,确定所述周边环境中存在所述生命体,否则不存在所述生命体;

所述确定模块执行包括如下操作:

若所述周边环境中存在所述生命体,获取所述毫米波雷达传感器产生所述生命体数据对应的发射点,将与所述发射点对应的扫描区域作为目标区域;

所述提醒模块还执行如下操作:

根据所述第一雷达数据确定所述物体的物体轮廓信息和位置信息;

基于所述物体轮廓信息和所述位置信息生成所述周边环境的环境模型;

以所述毫米波雷达传感器的位置为原点构建三维坐标系;

当检测到所述目标区域中存在儿童时,在所述三维坐标系中基于目标轮廓信息获取第时刻表示所述儿童第 个特征位置的第 位置点 ;

在所述三维坐标系中基于所述物体轮廓信息获取所述环境模型中任一物体模型的第个轮廓位置的第 轮廓点 ;

在预设的第一时间段内,若所述第 位置点和所述第 轮廓点满足下式关系,则确定所述儿童站在所述物体上方:其中, 表示取极小值, 表示取极大值, 为预设的下限值, 为预设的上限值,为预设的误差系数, , 为第一时间段内的时刻总数目;

在所述三维坐标系中获取所述环境模型中表示地面的平面 ;

计算所述物体的高度:

其中, 为物体的高度,为第 位置点的总数目, 为常数;

在预设的第二时间段内,基于所述第 位置点中的三轴坐标 、 和 分别绘制 目标曲线、 目标曲线和 目标曲线,此时, , 为第二时间段内的时刻总数目;

获取预设标准曲线数据库中分别与 目标曲线、 目标曲线和 目标曲线对应的 标准曲线、标准曲线和 标准曲线;

分别计算 目标曲线和 标准曲线的第 匹配度、 目标曲线和 标准曲线的第 匹配度以及 目标曲线和 标准曲线的第 匹配度;

若所述物体的高度大于等于预设的高度阈值,

和/或,

所述第 匹配度、第 匹配度和第 匹配度均大于等于预设的匹配度阈值时,对所述儿童以及其家长进行提醒。

6.如权利要求5所述的一种基于毫米波雷达传感器的儿童智能健康管理系统,其特征在于,所述第二检测模块执行包括如下操作:控制所述毫米波雷达传感器对所述目标区域进行第一定向扫描;

当所述毫米波雷达传感器进行第一定向扫描时,其产生表征所述毫米波雷达传感器发送第二发射信号在所述生命体上反射形成的第二反射信号的第二雷达数据;

根据所述第二雷达数据确定所述生命体的目标轮廓信息;

将所述目标轮廓信息与预设的标准轮廓信息数据库中的标准轮廓信息进行比对,判断所述目标轮廓信息是否指向儿童;

若所述目标轮廓信息指向儿童,则确定所述目标区域中存在儿童,否则确定所述目标区域中不存在儿童。

7.一种基于毫米波雷达传感器的儿童智能健康管理移动设备,所述移动设备上存储有应用程序,其特征在于,所述应用程序执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的基于毫米波雷达传感器的儿童智能管理的方法。