微波探测器和微波探测方法及智能设备与流程

本发明涉及微波探测领域，特别涉及一微波探测器和微波探测方法及智能设备。

背景技术：

微波探测器具有灵敏度高、抗干扰能力强、可靠性高、不受环境温度影响等优势，被广泛地应用于工业生产、交通以及各种民用装置中，例如应用于车辆测速、自动盥洗、自动门以及智能灯具等。藉由一微波探测装置对一目标空间进行探测，并能够判断所述目标空间内的物体的移动状态，比如说判断所述目标空间内是否有人或车辆进入等，以在后续的应用中根据所述目标空间内的物体的移动作出一系列的控制与响应。

具体来说，现有的所述微波探测装置基于微波多普勒效应原理进行工作，所述微波探测装置通过脉冲方式或是连续发射的方式发射一微波于所述目标空间，同时接收来自所述目标空间内的一反射回波，当所述微波遇到静止的物体时，产生的所述反射回波的频率不会发生变化，当所述微波遇到运动的物体时，对应的所述反射回波的频率发生变化。所述微波探测装置的一混频检波器根据所述微波和对应的所述反射回波之间的差频得到与运动物体的移动幅度和移动速度相对应的一多普勒信号。运动物体的每一次移动会产生一串所述多普勒信号，输出的持续时间与物体相对运动的时间相等，物体运动的速度与幅度不同，所述多普勒信号的频率与幅度也存在差异。因此，利用所述微波探测装置能够探测所述目标区域内是否存在运动的物体，并能够对运动的物体的运动速度和幅度进行检测。

目前的微波探测技术通常通过对所述多普勒信号进行放大和分析处理，以识别人体的移动，具体地，在获取所述多普勒信号后，藉由所述微波探测装置的一信号放大器对所述多普勒信号进行一定倍率的放大，并滤除所述多普勒信号中的高频信号和会产生干扰的供电电网频率信号及其倍频频率信号，以减少干扰，进而提高对人体移动检测的准确性。然而，通过这样的方式，由于同时滤除了相关的频率信号和对所述多普勒信号的放大倍率不能过大，造成现有的微波探测装置无法对人体的细微动作，如呼吸、心跳以及肢体微动等进行检测和监测。也就是说，现有的所述微波探测装置的探测内容单一，不利于所述微波探测装置在智能化领域的应用。

技术实现要素：

本发明的一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器通过处理一波动信号的方式获取一探测空间内的物体的动作特征，如连续的缓慢运动、以一定节奏的缓慢运动、小幅度的运动、大幅度的运动或者高速运动等，以利于提高所述微波探测器的探测精确性和实用性。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器能够准确地获取所述探测空间内的人体的移动、微动、呼吸以及心跳等动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中根据所述波动信号的波动频率和/或波动幅度能够判断不同的动作特征，以利于提高所述微波探测器的探测精确性。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器将一差异信号的变化趋势特征转换成所述波动信号，且所述波动信号对应于所述探测空间内的物体的动作特征，以在后续通过处理所述波动信号得到所述探测空间内的物体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器将所述差异信号的幅度变化转换为以此为基准的所述波动信号，以在后续通过处理所述波动信号得到所述探测空间内的物体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器将所述差异信号的相位变化转换为以此为基准的所述波动信号，以在后续通过处理所述波动信号得到所述探测空间内的物体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器将所述差异信号的频率变化转换为以此为基准的所述波动信号，以在后续通过处理所述波动信号得到所述探测空间内的物体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器将所述差异信号的脉冲宽度的变化转换为以此为基准的所述波动信号，以在后续通过处理所述波动信号得到所述探测空间内的物体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器将所述差异信号的频率变化转换为以此为基准的所述波动信号，以在后续通过处理所述波动信号得到所述探测空间内的物体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器利用基于脉冲幅度的包络滤波方式将所述差异信号转换成所述波动信号。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器利用基于脉冲宽度的积分方式将所述差异信号转换成所述波动信号。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器通过选择所述波动信号中处于一特定频率范围的所述波动信号的方式能够判断所述探测空间内的物体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中藉由一信号放大模块放大所述波动信号，进而能够更精确地获得所述探测空间内的物体的具体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述信号放大模块对所述差异信号进行放大，以利于精确地识别和计算微弱的所述差异信号，以得到所述波动信号，进而保障所述微波探测器的探测精确性。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中选择频率范围在50hz以内的所述波动信号，有利于减小所述波动信号受到其他环境因素的干扰，例如但不限于周围的供电线路产生的电磁辐射和其他电路的干扰。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中选择频率范围在25hz以内的所述波动信号，更进一步地减小所述波动信号受到其他环境因素的干扰，例如但不限于周围的供电线路产生的电磁辐射和其他电路的干扰，允许对所述波动信号进行几十倍、上百倍、上千倍甚至上万倍的放大而不被干扰，以利于获得所述探测空间内的人体的移动、微动、呼吸以及心跳等微弱动作信号。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中适用于25hz以内的所述信号放大模块，所述信号放大模块工作于极低频率范围，在此极低频率的范围内，周边环境中极少存在有电磁辐射和其他干扰信号的来源，相当于形成了电磁静默环境，从而有利于提高所述微波探测器的精确性和稳定性。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中通过选择频率在3hz及以内的所述波动信号，能够获得所述探测空间内的人体的心跳和呼吸的动作信号。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中通过选择频率在1hz-3hz以内的所述波动信号，能够获得所述探测空间内的人体的心跳的动作信号。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中通过选择频率在1hz及以内的所述波动信号，能够获得所述探测空间内的人体的呼吸信号。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述信号放大模块允许将人体的呼吸、心跳等微小动作的信号进行几十倍、上百倍、上千倍甚至上万倍的放大到基于需求的幅度，以利于更精确地获取人体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器探测人体活动时，探测到的所述差异信号经转换为所述波动信号后，由于所述波动信号中对应于人体的动作特征的所述波动信号的频率处于低频范围，有利于避免周围环境中的其他干扰，比如说空调与排风机引起的振动、小动物引起的误动作、风雨的干扰等等，进而提高所述微波探测器的准确性和稳定性。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器包括一微波发射单元和一回波接收单元，其中所述微波发射单元发射一微波于所述探测空间，所述回波接收单元接收所述微波对应的一回波，当所述探测空间内的物体运动时，所述微波和所述回波的频率和相位存在差异，并在后续根据所述微波和所述回波的频率和/或相位差异得到所述差异信号。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器包括一处理单元，其中所述处理单元根据所述微波和所述回波的频率和/或相位差异得到所述差异信号。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器包括一信号转换模块，其中所述信号转换模块能够将所述差异信号转换为所述波动信号，且所述波动信号对应于所述探测空间内的物体的动作特征，以在后续通过处理所述波动信号得到所述探测空间内的物体的动作特征。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述信号转换模块能够对所述波动信号进行选择，以在后续根据所述信号转换模块选择的所述波动信号获取所述探测空间内的物体的动作特征。

本发明的另一个目的在与提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器的所述信号放大模块对所述波动信号进行放大，有利于对所述波动信号进行精确地识别，进而更准确地获取所述探测空间内的物体的动作特征，以提高所述微波探测器的精确性。

本发明的另一个目的在于提供一微波探测器和微波探测方法及智能设备，其中所述微波探测器能够被应用于一智能设备，并使得所述智能设备能够根据所述探测空间内的物体的动作特征自动地控制和调节，从而提供智能化的服务。

依本发明的一个方面，本发明进一步提供一微波探测器，其适用于探测一探测空间内的物体的一动作特征，所述微波探测器包括：

一微波探测模块，其中所述微波探测模块基于多普勒效应原理产生一差异信号；和

一信号转换模块，其中所述信号转换模块被可通信地连接于所述微波探测模块，所述信号转换模块将所述差异信号转换为一波动信号，其中所述波动信号对应于所述探测空间内的物体的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，所述微波探测模块发射一微波于所述探测空间，所述探测空间内的物体反射所述微波并形成相应的一回波，所述微波探测模块根据所述微波和所述回波的频率差异输出所述差异信号。

根据本发明的一个实施例，所述微波探测模块发射一微波于所述探测空间，所述探测空间内的物体反射所述微波并形成相应的一回波，所述微波探测模块根据所述微波和所述回波的相位差异输出所述差异信号。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块将所述差异信号的变化趋势特征转换成所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块将所述差异信号的幅度变化转换为以此为基准的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块将所述差异信号的相位变化转换为以此为基准的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块将所述差异信号的脉冲宽度的变化转换为以此为基准的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块将所述差异信号的频率变化转换为以此为基准的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块输出处于一特定频率范围的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，所述特定频率范围为小于50hz。

根据本发明的一个实施例，所述特定频率范围为小于等于25hz。

根据本发明的一个实施例，所述特定频率范围为小于等于1hz。

根据本发明的一个实施例，所述特定频率范围为小于等于3hz。

根据本发明的一个实施例，所述特定频率范围为1hz-3hz。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块为一模拟滤波器。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块为一数字滤波器。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块集成数字滤波和模拟滤波。

根据本发明的一个实施例，所述微波探测器包括至少一信号放大模块，其中所述信号放大模块被可通信地连接于所述微波探测模块和所述信号转换模块，所述信号放大模块放大所述差异信号，经过所述信号放大模块的所述差异信号被所述信号转换模块转换为所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，所述微波探测器包括至少一信号放大模块，其中所述信号放大模块被可通信地连接于所述信号转换模块，所述信号转换模块放大所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，所述微波探测器的至少一个所述信号放大模块放大所述差异信号，并且至少一个所述信号放大模块放大所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，所述微波探测器进一步包括一中央处理模块，其中所述中央处理模块被可通信地连接于所述信号转换模块，所述中央处理模块对所述波动信号进行分析处理，并确定所述波动信号对应的具体的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，所述中央处理模块根据所述波动信号的波动频率和/或波动幅度判断不同的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，所述中央处理模块根据不同的所述波动信号的相位差异判断不同的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，所述中央处理模块根据所述波动信号持续的时间判断不同的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，所述中央处理模块根据一个周期的所述波动信号的幅度变化判断不同的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，所述中央处理模块包括一信号采样单元、一数据处理单元以及一输出单元，其中所述信号采样单元、所述数据处理单元以及所述输出单元被相互可通信地连接，且所述信号采样单元、所述数据处理单元以及所述输出单元被一体集成。

根据本发明的一个实施例，所述信号放大模块、所述中央处理模块的所述信号采样单元、所述数据处理单元以及所述输出单元被一体集成。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块、所述中央处理模块的所述信号采样单元、所述数据处理单元以及所述输出单元被一体集成。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块、所述信号放大模块、所述中央处理模块的所述信号采样单元、所述数据处理单元以及所述输出单元被一体集成。

根据本发明的一个实施例，所述微波探测模块和所述信号放大模块被一体集成。

根据本发明的一个实施例，所述微波探测模块、所述信号放大模块以及所述信号转换模块被一体集成。

根据本发明的一个实施例，所述微波探测模块、所述信号转换模块、所述信号放大模块、所述中央处理模块的所述信号采样单元、所述数据处理单元以及所述输出单元被一体集成。

根据本发明的一个实施例，所述信号转换模块和所述信号放大模块被一体集成。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一智能设备，其包括：

至少一的微波探测器，其中所述微波探测器，适用于探测一探测空间内的物体的一动作特征，且所述微波探测器包括：

一微波探测模块，其中所述微波探测模块产生一差异信号；

一信号转换模块，其中所述信号转换模块被可通信地连接于所述微波探测模块，所述信号转换模块将所述差异信号转换为一波动信号，其中所述波动信号对应于所述探测空间内的物体的动作特征；

一执行电路模块，其中所述执行电路模块被连接于所述微波探测器；以及

一设备主体，其中所述执行电路模块被可通信地连接于所述设备主体，所述执行电路模块根据所述微波探测器获得的所述动作特征控制所述设备主体。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一微波探测方法，其中所述微波探测方法包括如下步骤：

(a)转换一差异信号为一波动信号，其中所述波动信号对应于一探测空间内的物体的一动作特征；以及

(b)处理所述波动信号，以获取所述探测空间内的物体的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之前进一步包括如下步骤：

发射一微波于一探测空间，并接收所述探测空间内的物体对所述微波的反射产生的相应的一回波；和

根据所述微波和所述回波的相位和/或频率差异输出一差异信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中，基于所述差异信号的变化趋势特征转换所述差异信号为所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，基于所述差异信号的幅度变化转换所述差异信号为所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，基于所述差异信号的相位变化转换所述差异信号为所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，基于所述差异信号的脉冲宽度的变化转换所述差异信号为所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，基于所述差异信号的频率变化转换所述差异信号为所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中，利用基于脉冲幅度的包络滤波方式将所述差异信号转换成所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中，利用基于脉冲宽度的积分方式将所述差异信号转换成所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)中，选择处于一特定频率范围的所述波动信号的方式获取所述探测区域内的物体的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，以过滤其他频率范围的所述波动信号的方式选择所述特定频率范围为小于50hz的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，以过滤其他频率范围的所述波动信号的方式选择所述特定频率范围为小于等于25hz的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，以过滤其他频率范围的所述波动信号的方式选择所述特定频率范围为小于等于3hz的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，以过滤其他频率范围的所述波动信号的方式选择处于所述特定频率范围为1hz-3hz的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，以过滤其他频率范围的所述波动信号的方式选择处于所述特定频率范围为小于等于1hz的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之前，进一步包括步骤：放大所述差异信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之后，进一步包括步骤：放大所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(a)之后，进一步包括步骤：放大所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，藉由一模拟滤波器将所述差异信号转换为所述波动信号，同时选择处于所述特定频率的所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，藉由一数字滤波器利用滤波算法提取所述差异信号的峰值或平均值，再将峰值或是平均值相互连接，以形成所述波动信号。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，根据所述波动信号的波动频率和/或波动幅度判断不同的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，在上述方法中，根据不同的所述波动信号的相位差异判断不同的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，根据所述波动信号持续的时间判断不同的所述动作特征。

根据本发明的一个实施例，在所述步骤(b)中，根据一个周期的所述波动信号的幅度变化判断不同的所述动作特征。

附图说明

图1是根据本发明一较佳实施例的一微波探测器的结构图示意图。

图2是根据本发明的上述较佳实施例的所述微波探测器的一信号放大模块的示意图。

图3a是根据本发明的上述较佳实施例的所述微波探测器的一信号转换模块的示意图。

图3b是根据本发明的上述较佳实施例的所述微波探测器的所述信号转换模块的变形实施方式示意图。

图4a是是根据本发明的一较佳实施例的所述微波探测器用于探测人体呼吸时，所述信号转换模块将一差异信号转换成一波动信号的过程图示意图。

图4b是根据本发明的一较佳实施例的所述微波探测器的所述信号转换模块将所述差异信号转换成所述波动信号的过程图示意图。

图5a是根据本发明的一较佳实施例的所述微波探测器用于探测高速移动的汽车的应用场景示意图。

图5b是根据本发明的上述较佳实施例的所述微波探测器用于探测高速移动的汽车时，所述信号转换模块将所述差异信号转换成所述波动信号的过程图示意图。

图6是根据本发明的另一较佳实施例的所述微波探测器的结构图示意图。

图7是根据本发明的另一较佳实施例的所述微波探测器的结构图示意图。

图8是根据本发明的另一较佳实施例的所述微波探测器的结构图示意图。

图9是根据本发明的一较佳实施例的所述微波探测器的一应用图示意图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照说明书附图1至图4a，根据本发明的一较佳实施例的所述微波探测器100将在接下来的描述中被阐述，其中所述微波探测器100通过处理一波动信号101的方式获取一探测空间内的物体的动作特征，所述探测空间内的物体的动作特征例如但不限于连续的缓慢动作、以一定的节奏的缓慢动作、小幅度的运动、大幅度的运动或是高速运动等。也就是说，所述微波探测器100能够全面地掌握所述探测空间内的物体的运动状态，以提高所述微波探测器100的精确性和实用性。具体来说，所述微波探测器100将一差异信号102的变化趋势特征转化成所述波动信号101，且所述波动信号101对应于所述探测空间内的物体的动作特征，以在后续通过处理所述波动信号来获取所述探测空间内的物体的动作特征。值得一提的是，通过这样的方式，能够准确地获取所述探测空间内人体的移动、微动、呼吸以及心跳等动作特征。

参照图1，所述微波探测器100包括一微波探测模块110和一信号转换模块120，其中所述信号转换模块120被可通信地连接于所述微波探测模块110。所述微波探测模块110能够输出所述差异信号102，所述信号转换模块120接收所述差异信号102，并将所述差异信号102转换为对应所述探测空间内的物体的动作特征的所述波动信号101。进一步地，所述信号转换模块120对所述波动信号101进行选择，以获得所述探测空间内的物体的具体动作特征。

参照图1，所述微波探测模块110包括至少一微波发射单元111、一回波接收单元112以及至少一处理单元113，其中所述处理单元113被可通信地连接于所述微波发射单元111和所述回波接收单元112。所述微波发射单元111被设置能够发射一微波于所述探测空间，所述回波接收单元112被设置能够接收所述微波对应的所述回波，当所述探测空间内的物体运动时，所述回波和所述微波之间的频率发生变化，所述处理单元113根据所述微波和所述回波的频率差异和/或相位差异得到所述差异信号102。优选地，所述处理单元113被实施为一混频检波器，所述混频检波器对所述微波和所述回波相混差频，以得到所述差异信号。可选地，所述处理单元113被实施为两个，其中一个所述处理单元113根据所述微波和一基准波的频率和/或相位得到一第一中间数据，另一个所述处理单元113根据所述回波和所述基准的频率和/或相位得到一第二中间数据，并在后续，根据所述第一中间数据和所述第二中间数据能够得到所述差异信号102。本领域技术人员应该理解的是，所述处理单元113的具体实施方式以及获取所述差异信号102的具体实施方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述微波探测器及其微波探测方法的内容和范围的限制。

值得一提的是，用于探测所述探测空间内的物体的动作所采用的所述微波的频率不受限制，优选地，所述微波的频率选自为ism频段的5.8ghz、10.525ghz或24.125ghz频段，所述微波的波源的频率越高，对微小的动作的反应也越灵敏，产生的所述差异信号102的频率越高，以利于提高所述差异信号102的分辨率，进而提高所述微波探测器100的准确性。

进一步地，所述信号转换模块120将所述差异信号102的变化趋势特征转换成所述波动信号101，且所述波动信号101对应于所述探测空间内的物体的动作特征，以在后续通过处理所述波动信号101而得到所述探测空间内的物体的动作特征。优选地，所述信号转换模块120将所述差异信号102的幅度变化转换为以此为基准的所述波动信号101。优选地，所述信号转换模块120将所述差异信号102的相位变化转换为以此为基准的所述波动信号101。优选地，所述信号转换模块120将所述差异信号102的脉冲宽度的变化转换为以此为基准的所述波动信号101。优选地，所述信号转换模块120将所述差异信号102的频率变化转换为以此为基准的所述波动信号101。

值得一提的是，通过这样的方式，处于不同频段的所述微波被所述探测空间内的同一物体反射后形成所述回波，所述处理模块113接收所述微波和所述回波形成不同的所述差异信号102，所述差异信号102经过所述信号转换模块120后，被转换形成的所述波动信号101一致，且所述波动信号101的每个参数分别对应所述探测空间内的物体的不同的动作特征。

根据本发明的一较佳实施例，所述信号转换模块120对所述差异信号102进行包络处理以得到所述波动信号101。例如但不限于，所述信号转换模块120利用基于脉冲幅度的包络滤波方式将所述差异信号102转换成所述波动信号101。优选地，所述信号转换模块120利用基于脉冲宽度的积分方式将所述差异信号102转换成所述波动信号101。

本领域技术人员应该理解的是，将所述差异信号102转换为所述波动信号101的具体实施方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述微波探测器100及其差异信号的处理方法的内容和范围的限制。

进一步地，所述信号转换模块120通过选择处于一特定频率范围的所述波动信号101的方式获取所述探测空间内的物体的动作特征。举例来说，当所述微波探测器100被应用于人们的日常生活或是工作的环境中，并对人体进行探测时，成年人的静息呼吸频率一般为0.2-0.4次/秒，新生儿的静息呼吸频率一般为每分钟0.33-0.75次/秒，生病可能会导致呼吸频率升高或降低，但均在每秒1次以内，通过设置所述信号转换模块120的相关参数，过滤处于其他频率段的所述波动信号101，选择处于所述特定频率范围为1hz以内的所述波动信号101，能够探测到呼吸动作的信号；安静状态下，正常人的心率为1.0-1.7次/秒，大多数为1.0-1.3次/秒，3岁以下的小孩常在1.3次/秒以上，通常低于2.5次/秒，通过设置所述信号转换模块120的相关参数，过滤处于其他频率段的所述波动信号101，选择处于所述特定频率范围为1hz-3hz的所述波动信号101，能够探测到心跳的动作信号。

参照图3a，在本发明所述的微波探测器100的一个具体的实施例中，所述信号转换模块120为一模拟滤波器，其中所述模拟滤波器被配置为包括电容、电阻、电感以及集成滤波电路组合的模拟滤波器。由于rc的存在，经过所述模拟滤波器的所述差异信号102被积分成平均值，形成具有平缓上升或是平缓下降的趋势的所述波动信号101，此时，所述模拟滤波器100输出的所述波动信号101为一模拟信号。并且，通过将所述模拟滤波器设置为不同的参数，能够有效地限制不需要的频率范围的所述波动信号101，以选择需要的频率范围的所述波动信号101。举例来说，放大后的所述差异信号102经过所述信号转换模块120后，不需要的频率段的信号，如超高频率信号和高频率信号被限制，有用的所述超低频率信号和低频率信号被保留，此时，所述信号转换模块120为一模拟低通滤波器。

值得一提的是，所述模拟滤波器的类型不受限制，所述模拟滤波器可以选自由lc和rc中的一种或组合所组成的低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、介质滤波器、有源滤波器、无源滤波器或是其他本领域技术人员已知的模拟滤波器中的一种或多种的组合。本领域技术人员应该理解的是，所述模拟滤波器的具体实施方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述微波探测器100及所述差异信号102处理方法的内容和范围的限制。

在本发明的另一较佳实施例中，所述信号转换模块120为一数字滤波器，所述数字滤波器提取所述差异信号102的数值特征，依提取的所述差异信号102的数值特征得到所述波动信号101。优选地，利用滤波算法提取放大后的所述差异信号102的峰值或平均值，再依据峰值或是平均值的变化趋势形成所述波动信号101，此时，所述信号转换模块120输出的所述波动信号101为一数字信号。并且，所述数字滤波器利用计算机将需要运算的公式和算法进行编程以让计算机完成数字滤波动作，通过将所述数字滤波器设置为不同的参数，能够过滤不需要的频率范围的所述波动信号101，以选择需要频率范围的所述波动信号101。

参照附图3b，在本发明的一个具体的实施例中，所述数字滤波器被配置为包括一adc转换模块、一中央处理器以及一dac转换模块的一数字低通滤波器，其中所述adc转换模块、所述中央处理器以及所述dac转换模块被相互可通信地连接，所述中央处理器提供运行数字滤波器算法的硬件环境；或者，所述adc转换模块和所述dac转换模块被内置于所述中央处理器。本领域技术人员应该理解的是，所述数字滤波器的具体硬件配置及算法不受限制，例如但不限于，所述数字滤波器被设置为支持相应算法软件运行的mcu，dsp，fpga，外部高精度adc集成芯片，带运算放大器组成的数字逻辑单元芯片或是本领域技术人员已知的芯片中的一种或是多种的组合，其中相应的算法包括但不限于傅立叶(fft/dft)算法、巴特沃斯(butterworthfilter)算法、卡尔曼滤(kalmanfilter)算法、有限脉冲响应滤波器、非递归型滤波器(fir)算法、用希尔伯特黄变换(hht)，线性系统变换、小波变换、无限脉冲响应滤波器、递归型滤波器(iir)算法或是本领域技术人员已知的算法中的一种或是多种。

举例来说，参照图4a和图4b，在本发明的一个实施例中，所述微波探测器100被用于探测人体的呼吸，肺部由a点向外扩张到最大值b点时，放大后的所述差异信号102的幅度先由低变高，后由高变低，频率由低变高，后由高变低，当肺部从扩张的最大值b点向内收缩至c点时，所述差异信号102先由低到高，后由高到低，频率先由低到高，后由高到低，到达c点则完成一个波动周期。通过软件滤波、积分平均、傅立叶(fft/dft)算法、巴特沃斯(butterworthfilter)算法、卡尔曼滤(kalmanfilter)算法、有限脉冲响应滤波器或者非递归型滤波器(fir)算法以及无限脉冲响应滤波器或者递归型滤波器(iir)算法、希尔伯特黄变换(hht)，线性系统变换、小波变换、无限脉冲响应滤波器、递归型滤波器(iir)算法等能够得到对应的所述波动信号101。值得一提的是，图4a和图4b中示出的所述差异信号101和所述波动信号102的波的形状、周期、波动幅度、宽度等仅仅作为示意，不代表实际的人体的呼吸对应的所述差异信号101和所述波动信号102，不能成为对本发明所述的微波探测器100和微波探测方法的内容和范围的限制。

参照图5a和图5b，在本发明的一个实施例中，所述微波探测器100被安装于公路旁的路灯，用于探测高速移动的汽车，当汽车从a点进入所述探测区域，以朝向所述微波探测器100的方向运动，在运动至与所述微波探测其100相对静止的位置b点的过程中，放大后的所述差异信号102的幅度先由低变高，后由高变低，频率由低变高，后由高变低，车辆经过b点后，远离所述微波探测器100运动，所述差异信号102先由低到高，后由高到低，频率先由低到高，后由高到低，汽车从c点离开所述探测区域，则完成一个波动周期。通过软件滤波、积分平均、傅立叶(fft/dft)算法、巴特沃斯(butterworthfilter)算法、卡尔曼滤(kalmanfilter)算法、有限脉冲响应滤波器或者非递归型滤波器(fir)算法以及无限脉冲响应滤波器或者递归型滤波器(iir)算法、希尔伯特黄变换(hht)，线性系统变换、小波变换、无限脉冲响应滤波器、递归型滤波器(iir)算法等能够得到对应的所述波动信号101。值得一提的是，图5a和图5b中示出的所述差异信号101和所述波动信号102的波的形状、频率、周期、波动幅度、宽度等仅仅作为示意，不代表实际情况下，高速运动的车辆的对应的所述差异信号101和所述波动信号102，不能成为对本发明所述的微波探测器100和微波探测方法的内容和范围的限制。

本领域技术人员应该理解的是，所述信号转换模块120的具体实施方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述微波探测装置100及其所述差异信号102处理方法的内容及范围的限制。在本发明其他的实施例中，所述信号转换模块120可以被实施为集成数字滤波和模拟滤波，例如但不限于所述信号转换模块120为集成数字滤波和模拟滤波的芯片。

根据本发明的一较佳实施例，所述微波探测器100进一步包括至少一信号放大模块130，其中所述信号放大模块130被可通信地连接于所述信号转换模块120，所述信号放大模块130能够按照特定的倍率有针对性地对处于不同频率范围的所述波动信号101进行放大，以获取所述探测空间内的物体的具体动作。并且，藉由所述信号放大模块130可以更清晰地判断出波动微弱、不连续或是不规则的所述波动信号101，以便于在后续分析所述波动信号101的过程中，减小干扰，更准确地获取所述探测空间内的物体的具体动作。

优选地，所述信号转换模块120选择的所述特定频率范围小于供电电网的频率，即，能够通过所述信号转换模块120的所述波动信号101的频率小于供电电网的频率，这样，供电线路产生的电磁辐射和其他电路不会对所述波动信号101造成干扰，允许对所述波动信号101进行几十倍、上百倍、上千倍甚至上万倍的放大，且不会影响所述波动信号101的准确性。优选地，所述信号转换模块120选择的所述特定频率范围为50hz以内，即，所述波动信号101的频率为小于50hz，通过这样的方式能够有效地减小了供电线路产生的电磁辐射和其他电路的干扰，以利于提高所述微波探测器100的探测精确性。本领域技术人员应该理解的是，所述特定频率范围的具体实施方式仅仅作为示例，不能成为对本发明所述微波探测器100的内容和范围的限制。而且应该知道的是，不同国家的供电电网的频率存在差异，所述特定频率范围可以根据不同的使用环境中的供电电网的频率而定。

优选地，所述信号转换模块120选择的所述特定频率范围为25hz及以内，且所述信号放大模块130为一放大器，适用于25hz以内的各种所述放大器，无论放大倍率被设置为几十倍、几百倍、几千倍甚至上万倍，所述放大器被设置于极低频率的范围下工作，由于所述波动信号101的频率低于供电电网的频率一倍以下，在正常的电磁环境中不会受到其他环境因素的干扰，从而有利于提高所述微波探测器100的精确性。

也就是说，所述信号放大模块130工作于极低频率范围，在此极低频率的范围内，周边环境中极少存在有电磁辐射和其他干扰信号，相当于形成了电磁静默环境，以允许所述信号放大模块130将所述波动信号101放大至非常大的级数和倍数，以得到准确有用的所述波动信号101，从而有利于提高所述微波探测器100的精确性和稳定性。比如说，所述波动信号101对应于人体的所述波动信号的频率均比较低，通过将人体的呼吸、心跳等微小动作放大到基于需求的幅度，以利于更准确地获取人体的动作特征。值得一提的是，所述微波探测器100探测人体活动时，探测到的所述差异信号102经转换为所述波动信号101后，由于所述波动信号101中对应于人体的动作特征的所述波动信号101的频率处于低频范围，有利于避免周围环境中的其他干扰，比如说空调与排风机引起的振动、小动物引起的误动作、风雨的干扰等等，进而提高所述微波探测器100的准确性。

根据本发明的一较佳实施例，所述信号放大模块130被可通信地连接于所述微波探测模块110的所述处理单元113和所述信号转换单元120。所述信号放大模块130放大所述差异信号102，以利于在后续的处理过程中，微弱的所述差异信号102也能够被所述信号转换单元120准确地识别和计算，有利于保障所述微波探测器100的准确性。比如说，人体的移动、肢体的微动以及车的移动等动作特征对应的所述差异信号102的频率范围并不高，仅在0.0001hz-200hz之间，所述差异信号102非常微弱，通过设置所述信号放大模块130能够对所述差异信号102进行放大，以提高所述波动信号101的准确性。

具体来说，经过所述信号放大模块130的所有的所述差异信号102都被所述信号放大模块130进行了放大，其中所述差异信号102包括超高频率的信号、高频率的信号、低频率的信号以及极低频率的信号。被放大的所述差异信号102经过所述信号转换模块120后形成所述波动信号101，并且，所述信号转换模块120选择处于所述特定频率范围段的所述波动信号101，以获取所述探测空间内的物体的动作特征。

参照图6，在本发明的另一实施例中，所述信号放大模块130被实施为两个，其中一个所述信号放大模块130放大所述差异信号102，被放大后的所述差异信号102被所述信号转换模块120转换为所述波动信号101，并藉由另一个所述信号放大模块130对所述波动信号101进行放大，进一步有利于提高所述微波探测器100的准确性。

本领域技术人员应该理解的是，在本发明的其他实施例中，所述信号放大模块130和所述信号转换模块120可以被实施为同一模块，也就是说，所述模块可以同时对所述差异信号102进行放大和转换，以得到所述波动信号101。例如但不限于，所述模块被实施为一运算放大器。

值得一提的是，所述信号放大模块130的类型不受限制，所述信号放大模块130可以被实施为包括电容、电阻、电感以及运算放大器组成的多种类型的放大器。例如但不限于，所述信号放大模块130可以被设置为选自一级和一级以上的直流放大模块，以及一级和一级以上的交流放大模块中的一个及其组合。所述信号放大模块130能够对所述差异信号102和所述波动信号101进行单级或是多级放大。

参照图1，所述微波探测器100进一步包括一中央处理模块140，其中所述中央处理模块140被可通信地连接于所述信号转换模块120，所述中央处理模块140能够获取所述波动信号101，并对所述波动信号101进行分析处理，以确定所述波动信号101对应的具体的所述动作特征。具体地，所述波动信号101的每个参数，例如但不限于波动频率、波动幅度、持续时间、都反映所述探测空间内的物体的所述动作特征，所述中央处理模块140对所述波动信号101的参数进行分析处理，能够确定所述探测空间内的物体的具体的动作特征，或者区分不同的动作特征。通过这样的方式，能够更准确地获取和/区分人体的移动、肢体微动、呼吸以及心跳，同时有利于排出环境中的其他因素的影响，比如说，过滤空调、排风机引起的振动、小动物引起的误动作、风雨的干扰等等。

具体来说，优选地，所述中央处理模块140根据所述波动信号101的波动频率和/或波动幅度判断不同所述动作特征，以利于提高所述微波探测器100的精确性。举例来说，当所述微波探测器100被用于探测人体的动作特征时，人们的正常步行速度为0.3-1米/秒，节奏为0.5-1次/秒，低头、抬头、身体前倾、后顷、身体的左转以及右转等肢体微动的频次均发生在0.5秒每次以上，通常人体在正常呼吸的过程中，可能会伴有这些肢体微动发生时，当所述信号转换模块120选择处于所述特定频率范围被设定为1hz以内的所述波动信号101时，被选择的所述波动信号101可能对应于人体的呼吸动作和肢体微动，但是，由于呼吸引起的胸部扩张与腹部起伏动作幅度和低头、抬头、身体的前倾、后顷、身体的左转以及右转等肢体微动的动作幅度差异较大，所以，根据所述波动信号101的波动频率和/或波动幅度能够判断出不同动作特征。可选地，所述中央处理模块140根据不同的所述波动信号101的相位差异判断不同的动作特征。

优选地，在本发明其他的实施例中，所述中央处理模块140根据所述波动信号101持续的时间和/或变化周期判断出不同的动作特征。比如说，由于呼吸引起的胸部扩张与腹部起伏动作持续发生，且动作变化周期具有规律性，而低头、抬头、身体的前倾、后顷、身体的左转以及右转等肢体微动发生的时间和动作变化不规律，所以，根据所述波动信号101持续的时间和变化周期能够判断出不同的动作特征。

在本发明其他的实施例中，所述中央处理模块140根据一个周期内的所述波动信号的幅度变化判断不同的所述动作特征。比如说，当所述微波探测器100的所述信号转换模块120的所述特定频率范围小于等于25hz时，所述波动信号101能够对应于人体的移动、微动、呼吸以及心跳，而在同一个周期内，对应于人体的移动、微动、呼吸以及心跳的所述波动信号101的幅度变化不同，可以通过对所述波动信号101的幅度进行分析以区分不同的所述动作特征。

或者，所述微波探测器100用于探测所述探测区域内的物体时，当所述探测区域内有高速移动的物体经过，例如但不限于所述探测区域有车辆快速穿过或是雨水滴下，对应于高速移动的车辆和雨滴的所述波动信号101的波动频率、波动幅度、持续的时间等参数与人体的移动、微动、呼吸以及心跳对应的所述波动信号101的波动频率、波动幅度、持续的时间等参数存在较大差异，所述中央处理模块140对不同的所述波动信号101的波动频率、波动幅度、持续时间等参数中的一个或是多个参数进行分析比较，能够区分不同物体的动作特征，进一步获得所述探测空间内目标物体的动作特征。

参照图1，所述中央处理模块140包括一信号采样单元141、一数据处理单元142以及一输出单元143，其中所述信号采样单元141、所述数据处理单元142以及所述输出单元143被相互可通信地连接。所述信号采样单元141被可通信地连接于所述信号转换模块120，所述信号采样单元141能够获取所述波动信号101，所述数据处理单元142允许根据不同的目标需求，选择不同的算法和程序，以分析所述波动信号101对应的具体的动作特征，并将分析结果自所述输出单元143输出。

参照图1，在本发明的一个实施例中，所述微波探测器100的所述中央处理模块140的所述信号采样单元141、所述数据处理单元142以及所述输出单元143被一体集成。可选地，所述信号放大模块130、所述中央处理模块140的所述信号采样单元141、所述数据处理单元142以及所述输出单元143被一体集成。可选地，参照图7，所述信号转换模块120、所述中央处理模块140的所述信号采样单元141、所述数据处理单元142以及所述输出单元143被一体集成。可选地，参照图7，所述信号转换模块120、所述信号放大模块130、所述中央处理模块140的所述信号采样单元141、所述数据处理单元142以及所述输出单元143被一体集成。可选地，所述微波探测模块110和所述信号放大模块130被一体集成。可选地，所述微波探测模块110、所述信号放大模块130以及所述信号转换模块120被一体集成。可选地，所述微波探测模块110、所述信号转换模块120、所述信号放大模块130、所述中央处理模块140的所述信号采样单元141、所述数据处理单元142以及所述输出单元143被一体集成。

所述微波探测器100进一步包括一供电模块150，其中所述供电模块150被电连接于所述微波探测模块110、所述信号转换模块120、所述信号放大模块130以及所述中央处理模块140，并能够为所述微波探测模块110、所述信号转换120、所述信号放大模块130以及所述中央处理模块140提供电能。

所述微波探测器100能够被应用于一智能设备1000，并使得所述智能设备能够根据所述探测空间内的物体的动作特征自动地调节，从而提供智能化的服务。具体来说，参照附图9，所述智能设备1000包括至少一微波探测器100、一执行电路模块200以及一设备主体300，其中所述执行电路模块200被可通信地连接于所述微波探测器100。所述执行电路单元200根据所述微波探测器100的所述中央处理单元140输出的分析结果控制所述设备主体300的工作状态，以使得所述智能设备1000的工作状态适合使用环境中的人体的需求，进而提供更具人性化和智能化的服务。

优选地，所述执行电路模块200包括一开关单元210和一调节单元220，所述开关单元210和所述调节单元220分别被可通信地连接于所述设备主体300。所述开关单元210能够根据所述中央处理模块140的所述输出单元143输出的所述分析结果控制所述设备主体300的处于打开状态或是关闭状态，所述调节单元200能够根据所述输出单元143输出的所述分析结果调节处于打开状态的所述设备主体300的运行参数。比如说，所述设备主体300为一灯具，所述执行电路模块200可以根据所述分析结果反应的人体的动作特征开灯、关灯、调节灯光亮度、调节灯光色调或是调节灯源朝向等。

值得一体的是，所述设备主体300的具体实施方式不受限制，例如但不限于，所述设备主体300可以被实施为空调、音响、窗帘等电子设备。所述执行电路模块200能够根据反应所述探测空间内的人体的动作特征控制空调、音响、窗帘打开或是关闭，或是调节空调的温度高低，出风口朝向，风速大小等，或是调节音响音量的大小、播放的音乐的类型等，或是控制窗帘向上移动或是向下移动的距离等。

根据本发明的另一个方面，本发明进一步提供一微波探测方法，其中所述微波探测方法包括如下步骤：

(a)转换所述差异信号102为所述波动信号101，其中所述波动信号101对应于所述探测空间内的物体的动作特征；以及

(b)处理所述波动信号101，以获取所述探测空间内的物体的动作特征。

具体来说，在所述步骤(a)之前进一步包括如下步骤：

发射所述微波于所述探测空间，并接收所述微波对应的所述回波；以及

根据所述微波和所述回波的频率和/或相位差异输出所述差异信号102。

根据本发明的一较佳实施例，在所述步骤(a)中，基于所述差异信号102的变化趋势特征转换所述差异信号102为所述波动信号101。优选地，基于所述差异信号102的幅度变化转换所述差异信号102为所述波动信号101。优选地，基于所述差异信号102的相位变化转化所述差异信号102为所述波动信号101。优选地，基于所述差异信号的脉冲宽度的变化转换所述差异信号102为所述波动信号101。优选地，基于所述差异信号102的频率变化转化所述差异信号102为所述波动信号101。

根据本发明的一较佳实施例，在所述步骤(a)中，利用基于脉冲幅度的包络滤波方式将所述差异信号102转换成所述波动信号101。

根据本发明的一较佳实施例，在所述步骤(a)中，利用基于脉冲宽度的积分方式将所述差异信号102转换成所述波动信号101。

在上述方法中，在所述步骤(a)中，选择处于一特定频率范围的所述波动信号101的方式获取所述探测空间内的物体的动作特征。优选地，选择所述特定频率范围为25hz以内的所述波动信号101，使得被选择的所述波动信号101处于“电磁波静默”段，以允许所述信号放大模块130将所述波动信号101放大至非常大的级数和倍数，以得到准确有用的所述波动信号101。优选地，选择所述特定频率范围为小于等于50hz的所述波动信号101，并过滤和限制处于其他频率段的所述波动信号101。优选地，选择处于所述特定频率范围为1hz以内的所述波动信号101，过滤和限制处于其他频率段的所述波动信号101，以探测人体的呼吸动作的信号。优选地，选择处于所述特定频率范围为1hz-3hz的所述波动信号101，过滤和限制处于其他频率段的所述波动信号101，以探测人体心跳的动作信号。

优选地，在上述方法中，藉由所述模拟滤波器将所述差异信号102转换为所述波动信号101，同时选择处于所述特定频率范围的所述波动信号101。优选地，在上述方法中，藉由所述数字滤波器利用滤波算法提取所述差异信号102的峰值和平均值，再将峰值或是平均值相互连接，进而形成所述波动信号101。

根据本发明的一较佳实施例，在所述步骤(a)之前，进一步包括步骤：放大所述差异信号102，使得微弱的所述差异信号102也能够被精确地识别和计算，进而保障了所述波动信号101的准确性。

根据本发明的一较佳实施例，在所述步骤(a)之后，进一步包括步骤：放大所述波动信号101，以利于在后续更准确地获取所述探测空间内的物体的具体动作。并且，被选择的所述波动信号101处于“电磁波静默”段，使得所述信号放大模块130能够将所述波动信号101放大至非常大的级数和倍数，以得到准确有用的所述波动信号101。

优选地，在所述步骤(b)中，根据所述波动信号101的波动频率和/或波动幅度判断不同的动作特征，以利于提高所述微波探测器100的准确性。优选地，在所述步骤(b)中，根据不同的所述波动信号101的相位差异判断不同的所述动作特征。

优选地，在所述步骤(b)中，根据所述波动信号101持续的时间判断不同的所述动作特征。

优选地，在所述步骤(b)中，根据一个周期的所述波动信号101的幅度变化判断不同的所述动作特征，以准确地获取所述探测空间内的物体的具体动作特征。

本领域的技术人员可以理解的是，以上实施例仅为举例，其中不同实施例的特征可以相互组合，以得到根据本发明揭露的内容很容易想到但是在附图中没有明确指出的实施方式。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。