用于处理由第一电子感测设备检测到的干扰的方法、电子感测设备和系统与流程

本公开总体上涉及感测，并且更具体地，涉及用于处理由第一电子感测设备检测到的干扰的方法、电子感测设备和系统。

背景技术：

1、感测技术是使用传感器通过检测物理、化学或生物特性量来获取信息，并将其转换成可读信号的技术。目前，传感器可用于检测从运动和距离到热量到压力的各种真实属性。

2、一种使用主动测量方法的传感器向要测量或检测的目标或物体给出信号，并检测来自目标的反射。这种传感器需要能量源来向测量目标或物体给出或发射诸如光、电磁波、辐射和声音的信号，并接收其反射、透射和吸收，以及检测目标或物体的特征量。

3、ep3591423a1是关于在微波传感器上增加电容器路径，检测压力，只为避免由振动引起的微波传感器误触发。如果微波传感器路径被触发并且压力检测电容器上没有检测到，则微波传感器的触发为真；否则，如果有压力检测，微波传感器的触发很可能是由振动引起的错误触发。

4、wo2021013514a1是关于传感器信号数据的处理。如果捕获的传感器信号数据的特征轮廓与该组预定特征轮廓中的至少一个匹配，则由传感器设备本地执行(14)传感器信号数据的处理。如果所生成的特征轮廓与该组预定特征轮廓中的至少一个不匹配，则例如由云服务器远程执行传感器信号数据的处理。

5、us2016077197a1公开了一种信号处理模块，该信号处理模块包括用于检测具有损害感测的可能性的干扰的控制逻辑，其中该信号处理模块被配置为通过监听回波频带之外的频谱区域中的不想要的信号来检测该干扰，并且根据检测到的干扰来调整感测。

6、us20153310193a1公开了一种用在多个传感器之一中的装置，每个传感器具有发射用于感测的脉冲的相应发射器、控制从相应发射器发射的脉冲的时序的相应时钟、以及接收脉冲的回波实例的相应接收器。它旨在调整相应发射器的脉冲时序。

7、例如，运动检测感测设备，例如微波传感器，也称为雷达传感器，被广泛用于检测人或其他物体的运动或存在。雷达传感器的操作基于多普勒雷达的原理。具体地，微波辐射的持续的波由雷达传感器的发射器发射，并且由于物体朝向或远离雷达传感器的接收器的运动而导致的反射微波中的相移导致低频处的外差信号。

8、最近，照明器材通常与微波传感器集成在一起，以便为例如驾驶员的用户提供更好的照明体验。将微波传感器与照明器材集成产生的一个问题是微波传感器之间所谓的“串扰”。

9、“串扰”是电子感测设备之间的一种干扰，并且可以简单地理解为来自一个电子感测设备(例如微波传感器)的传输tx辐射被另一个电子感测设备(例如另一个微波传感器)的接收器rx作为伪多普勒效应拾取和处理。如果两个微波传感器的操作频率ftx1和ftx2不同，即ftx1-ftx2≠0，串扰将总是存在，这对于所有现有的微波传感器几乎都是如此。

10、作为微波传感器的输出信号，中频(if)信号通常经由带通滤波器bpf和运算放大器op一起进行处理。如果两个微波传感器的操作频率之间的差异ftx1-ftx2落入bpf通带，则串扰会出现在传感器的if输出信号中，作为一种导致误报的可见干扰。

11、目前，通常使用两种方法来最小化由微波传感器之间的串扰引起的影响。对于第一种方法，微波传感器的tx频率设置在较大的范围内，这有助于保持足够的件到件和批到批带宽余量，使得操作频率差超出bpf通带。这种方法只能在工厂手工完成，这需要很高的制造附加值(mva)成本。

12、对于第二种方法，微波传感器彼此保持足够远的距离，使得串扰的影响可以最小化。传感器制造商通常会在他们的安装指南中添加警告，要求端用户让传感器之间至少保持几米的距离。

13、第二种方法只是一种变通解决方案，并不能真正解决串扰本身，但通过降低应用覆盖范围来最小化影响。在实际应用中，往往需要两个甚至更多的微波传感器安装在很近的地方，这无法通过变通方法补救。

14、因此，需要一种新颖的方法，该方法能够有效地处理例如微波传感器的电子感测设备之间的干扰或串扰，使得能够有效地使用频带，同时能够根据需要将电子感测设备布置成彼此接近。

技术实现思路

1、在本公开的第一方面，提供了一种处理由第一电子感测设备检测到的干扰的方法，该方法包括以下步骤：

2、-由第二电子感测设备从第一电子感测设备接收包括信号特征轮廓的消息，该信号特征轮廓表示由第一电子感测设备在其接收的信号中检测到的可疑干扰；

3、-由第二电子感测设备将包括在接收的消息中的信号特征轮廓与存储的特征轮廓进行匹配，该存储的特征轮廓是由第二电子感测设备在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内从其自身接收的信号中获得的，以及

4、-如果信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配，则由第二电子感测设备确定对第一电子感测设备的干扰是由第二电子感测设备引起的。

5、发明人基于理论和实验研究对串扰现象的见解表明，由两个相互干扰的电子感测设备(例如微波传感器)检测到的串扰干扰在时间序列上呈现出相似的频率图案，这代表了两个电子感测设备之间的操作频率差δf的变化。

6、在本公开中有利地使用上述见解来处理由一个电子感测设备检测到的可疑干扰或串扰，使得可以准确且有效地判定可疑串扰的来源，即引起串扰的第二电子感测设备，然后可以有效地消除串扰。

7、根据本公开的解决方案，经历干扰的第一电子感测设备将发射包括信号特征轮廓的消息，该信号特征轮廓表示第一电子感测设备在其接收的信号中检测到的可疑干扰。包括该信号特征轮廓的消息由第二或另外的电子感测设备接收。

8、然后，第二电子感测设备将尝试将接收的消息中的信号特征轮廓与其自身存储的特征轮廓进行匹配。这种存储的特征轮廓表示在刚好从第一电子感测设备接收信号特征轮廓之前的时间段期间第二电子感测设备在其接收的信号中检测到的信号，也可能是干扰。

9、当接收的信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配时，可以确定第二电子感测设备是第一电子感测设备的干扰源。

10、上述解决方案简单直接且易于实施，并且能够准确地标识电子感测设备所经历的干扰的源。这是因为只有当接收的信号特征轮廓和存储的特征轮廓之间存在匹配时，才能确定干扰源。第一和第二电子感测设备之间串扰的相互确认防止了任何可能的误报。

11、当可疑串扰信号特征轮廓来自真实运动信号时，接收的信号特征轮廓的第二电子感测设备将不能与其存储的特征轮廓相匹配。因此，不会给出干扰源的错误标识。

12、在本公开的示例中，信号特征轮廓由第一电子感测设备通过对其接收的信号应用变换算法来获得，具体地，变换算法是快速傅立叶变换(fft)算法，根据所述算法获得具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，每个fft帧包括多个频率分量，每个频率分量具有能量。

13、在电子感测设备的接收的信号中存在的可疑干扰，例如微波传感器的中频if输出，在频域中比在时域中更容易标识，因为干扰具有代表引起干扰的第一电子感测设备和第二电子感测设备的操作频率之间的差值的变化的频率图案。

14、因此，变换算法可以应用于由第一电子感测设备接收的信号，以获得干扰的频域表示，例如基于生成频率的时间按顺序排列的频率图案，这允许第一电子感测设备更容易地标识干扰。

15、由第二电子感测设备存储的特征轮廓以类似的方式通过将变换算法应用于第二电子感测设备接收的信号而获得。

16、变换算法的具体示例是快速傅立叶变换(fft)算法，该算法用于获得具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，每个fft帧包括多个频率分量，每个频率分量具有能量。

17、就包括处理和存储容量二者的计算资源需求而言，fft算是相对简单的数据结构，代表了用于评估由电子感测设备检测到的可疑干扰的频率特性的有用物理信息。

18、当发现从fft获得的多个连续fft帧在它们的频率范围内具有持续大于或高于阈值的峰值能量时，例如在某个时间段(例如两秒钟)，可疑干扰被标识。

19、如下面详细描述的，根据可用于处理可疑干扰的计算和网络资源，由第一电子感测设备发射的信号特征轮廓可以包括标识的具有高于阈值的峰值能量的连续fft帧，或者简单地包括由从每个fft帧标识的频率形成的图案或轮廓。

20、在本公开的示例中，信号特征轮廓包括具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，消息还包括信号特征轮廓的持续时间，预定时间段长于信号特征轮廓的持续时间，

21、匹配步骤包括以下步骤：

22、-由第二电子感测设备从消息中检索信号特征轮廓的多个连续fft帧；

23、-由第二电子感测设备形成包括多个频率的另一轮廓，每个频率被标识为信号特征轮廓的相应fft帧的频率分量中具有峰值能量的频率分量，以及

24、-由第二电子感测设备将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。

25、在该示例中，具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧作为信号特征轮廓被发射到第二电子感测设备。

26、接收包括如上所述的信号特征轮廓的消息的第二电子感测设备将首先解码该消息，以便从该消息中检索连续的fft帧。

27、此后，信号特征轮廓的fft帧被进一步处理，以标识从第一电子感测设备接收的所有连续fft帧的具有峰值能量的频率。

28、具体地，选择每个fft帧的所有频率分量中具有峰值能量的频率作为fft帧的代表频率。基于从每个fft帧中选择的频率，由相对于fft帧的序列号在能量方面具有最强信号的fft帧的频率形成另一个轮廓、图案或波形。

29、将另一个轮廓的频率与由第二电子感测设备获得并存储的特征轮廓的fft帧组的频率进行比较。

30、信号特征轮廓被进一步编码以包括信号特征轮廓的持续时间，并且可选地包括电子感测设备的设备标识，它们一起形成由第一电子感测设备发射的消息。

31、该持续时间可以由信号特征轮廓的时间段或帧的数量来表示。它允许接收的第二电子感测设备标识接收的信号图案轮廓的长度，该长度将在匹配步骤中用于确定刚好在检测到信号特征轮廓的时间之前要与接收的信号特征轮廓匹配的存储的特征轮廓的时间段。

32、当电子感测设备在例如过去两秒内根据fft结果标识出信号特征轮廓时，它可以经由射频rf消息广播在这两秒内整个fft帧。如果没有来自信号处理和rf通信的延迟，接收的第二电子感测设备可以直接进行比较。

33、然而，实际上，第一电子感测设备花费时间来进行信号处理以生成其fft帧，并且rf通信也具有一定程度的延迟时间，因此接收的第二电子感测设备将在更长的时间段内，例如在过去的5秒内，而不是在2秒内，在其自己的fft结果内进行fft帧比较。因此，利用3秒的余量，可以确保所有的延迟时间都已经被考虑到了。

34、因此，通过窗口滑动算法进行比较，以找到与信号特征轮廓匹配的两秒的存储特征轮廓。

35、设备标识允许第二电子感测设备标识消息的发送者。

36、在可替代的示例中，由第一电子感测设备发射的信号特征轮廓包括多个频率，每个频率被标识为在多个连续fft帧的相应一个fft帧的频率分量中的具有峰值能量的频率分量。在这种情况下，匹配步骤包括以下步骤：

37、-由第二电子感测设备从消息中检索包括多个频率的信号特征轮廓，以及

38、-由第二电子感测设备将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。

39、在该示例中，由每个fft帧中具有峰值能量的频率形成的轮廓在检测到可疑干扰的第一电子感测设备处被标识，并作为信号特征轮廓被发射到第二电子感测设备。

40、除了用于标识具有峰值能量的频率的处理在第一电子感测设备处执行之外，该可替代的示例与上述示例相同。当可用于在电子感测设备之间发射信息的网络资源有限时，这是特别有利的，因为被发射的信号特征轮廓就大小而言非常小。

41、在本公开的示例中，当合格数量的具有峰值能量的频率和存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率彼此相同时，信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配。

42、在仅存在串扰信号而没有任何其他信号(例如来自其他源(如led驱动器或环境)的运动或干扰)的情况下，表示由第一电子感测设备检测到的可疑干扰的信号特征轮廓的频率和表示由第二电子感测设备检测到的信号的存储的特征轮廓的频率将是相同的，也就是说，在对应的帧之间存在100％的匹配。

43、在实践中，考虑到其他干扰的存在，可以定义阈值来确定匹配。作为示例，当20个fft帧的20个频率被包括在信号特征(另一)轮廓中时，当信号特征轮廓和存储的特征轮廓中的20个频率中的19个相同时，可以确定匹配。

44、对于以上示例，本领域技术人员可以想到，基于应用相关的要求，例如干扰报告的准确性、电子感测设备的可用资源等，被比较的每对fft帧中的相同频率分量的合格数量或者信号特征轮廓和存储的特征轮廓的相同频率的合格数量可以被设置为不同的数量。

45、作为示例，标准可以是形成信号特征(另一)轮廓和存储的特征轮廓的频率的95％、90％、85％或80％是相同的。

46、在本公开的示例中，该方法还包括以下步骤：

47、-由第二电子感测设备将其操作频率以预设的偏移频率进行调整，使得对第一电子感测设备的干扰被消除。

48、由于第二电子感测设备已经确定其自身是对第一电子感测设备的干扰源，所以它可以方便地调整其自身的操作频率，以使其偏离当前的操作频率，这将使第二电子感测设备和第一电子感测设备之间的频率差移出第一电子感测设备的带通滤波器的通带，从而消除对第一电子感测设备以及第二电子感测设备自身的干扰。

49、在本公开的示例中，调节由第二电子感测设备在第二电子感测设备本身、中央控制设备和操作者中的至少一个的控制下执行。

50、这允许更灵活地选择更合适的方式来校正干扰。

51、在本公开的示例中，第一和第二电子感测设备包括微波传感器。

52、该方法可以有利地被干扰或经历串扰的微波传感器和另一个微波传感器使用，以标识干扰源，并且然后通过调整传感器中的一个的操作频率来消除干扰。

53、在本公开的第二方面，提供了一种电子感测设备，特别是微波传感器，用于处理由第一电子感测设备检测到的干扰，该电子感测设备包括收发器和处理器，其中：

54、收发器被布置成从第一电子感测设备接收消息，该消息包括表示由第一电子感测设备在其接收的信号中检测到的可疑干扰的信号特征轮廓；

55、该处理器包括：

56、-匹配模块，其被布置用于将包括在接收的消息中的信号特征轮廓与存储的特征轮廓进行匹配，该存储的特征轮廓是由电子感测设备在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内从其自身接收的信号中获得的，以及

57、-确定模块，其被布置用于如果信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配，则确定对第一电子感测设备的干扰是由电子感测设备引起的。

58、电子感测设备根据本公开的第一方面中公开的方法操作，以处理第一电子感测设备经历的干扰。

59、由电子感测设备执行的各种步骤可以被认为是由电子感测设备的处理器的相应功能模块执行的。

60、在本公开的示例中，信号特征轮廓由第一电子感测设备通过对其接收的信号应用变换算法来获得，具体地，变换算法是快速傅立叶变换(fft)算法，根据所述算法获得具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，每个fft帧包括具有能量的多个频率分量。

61、在本公开的示例中，信号特征轮廓包括具有高于阈值的峰值能量的多个连续fft帧，消息还包括信号特征轮廓的持续时间，预定时间段长于信号特征轮廓的持续时间，

62、匹配模块被布置用于：

63、-从消息中检索信号特征轮廓的多个连续fft帧，

64、-形成包括多个频率的另一个轮廓，每个频率被标识为信号特征轮廓的相应fft帧的频率分量中具有峰值能量的频率分量，以及

65、-将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。

66、在本公开的可替代的示例中，信号特征包括多个频率，每个频率被标识为在多个连续fft帧的相应一个fft帧的频率分量中具有峰值能量的频率分量，消息还包括信号特征轮廓的持续时间，预定时间段长于信号特征轮廓的持续时间，

67、匹配模块被布置用于：

68、-从消息中检索包括多个频率的信号特征轮廓，以及

69、-将具有峰值能量的频率与经由滑动窗口算法在接收信号特征轮廓之前的预定时间段内获得的存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率进行比较。

70、在本公开的示例中，当合格数量的具有峰值能量的频率和存储的特征轮廓的fft帧组的对应频率彼此相同时，信号特征轮廓与存储的特征轮廓匹配。

71、在本公开的示例中，处理器还包括调整模块，该调整模块被布置用于将电子感测设备的操作频率调整预设的偏移频率，使得对第一电子感测设备的干扰被消除。

72、当这种感测设备和第一电子感测设备之间存在干扰或串扰时，根据本公开，可以有效地消除干扰。

73、上述方法和电子感测设备可以用在用于处理由第一电子感测设备检测到的干扰的系统中，该系统包括按照根据本公开第一方面的方法操作的第一电子感测设备和第二电子感测设备。

74、在本公开的第三方面，提供了一种计算机程序产品，包括存储指令的计算机可读介质，当在至少一个处理器上执行时，所述指令使得所述至少一个处理器操作根据本公开的第一方面的电子感测设备。

75、从下面参照附图的描述中，将会更好地理解本公开的上述和其他特征和优点。在附图中，相同的附图标记表示相同的部件或执行相同或类似功能或操作的部件。