專利名稱：基于雷達(dá)的監(jiān)視系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用雷達(dá)傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)和監(jiān)視方法。
背景技術(shù)：
雷達(dá)(Radar)傳感器通過將射頻(RF)信號(hào)用作雷達(dá)信號(hào)，來檢測和跟蹤進(jìn)入到監(jiān)視區(qū)域的對象并確定關(guān)于對象的位置的信息。圖11是包括收發(fā)器12的傳統(tǒng)雷達(dá)傳感器I的示意圖。參照圖11，傳統(tǒng)的雷達(dá)傳感器I包括天線11、收發(fā)器12和信號(hào)處理器13。收發(fā)器12經(jīng)由天線11將雷達(dá)信號(hào)輸出到對象，并接收被對象反射的信號(hào)。發(fā)送到對象的雷達(dá)信號(hào)沿直線傳播到對象，然后被對象反射以返回到收發(fā)器12。信號(hào)處理器13可通過測量信號(hào)被發(fā)送、反射和返回到收發(fā)器12的時(shí)間段來確定對象的距離、方向和海拔，并且可經(jīng)由對象的距離、方向和海拔來獲得關(guān)于對象的信息。由當(dāng)?shù)匾?guī)章約束的一般民用雷達(dá)傳感器由于在RF輻射功率的強(qiáng)度的限制而具有對于對象檢測范圍的限制。換言之，在如圖11所示的使用收發(fā)器的傳統(tǒng)雷達(dá)傳感器I中，例如，在由于RF輻射功率的限制而具有50m的檢測范圍的雷達(dá)傳感器中，無線雷達(dá)信號(hào)沿發(fā)送路徑移動(dòng)50m且沿接收路徑移動(dòng)50m，因此，全部的鏈路預(yù)算(Link Budget)對應(yīng)于IOOm0因此，例如，對象檢測范圍為50m或更大的應(yīng)用需要使用具有更大檢測范圍的其他雷達(dá)傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例提供了一種雷達(dá)發(fā)送器、雷達(dá)接收器、包括雷達(dá)發(fā)送器和雷達(dá)接收器的監(jiān)視系統(tǒng)以及使用能夠增加對象檢測范圍的監(jiān)視系統(tǒng)的監(jiān)視方法。根據(jù)示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種雷達(dá)接收器，包括信號(hào)接收單元，接收基于從雷達(dá)發(fā)送器發(fā)送的檢測信號(hào)的從對象反射的信號(hào)，其中，所述雷達(dá)發(fā)送器與所述雷達(dá)接收器和所述對象分離地設(shè)置在監(jiān)視區(qū)域中；信號(hào)處理器，基于反射的信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離，其中，所述對象的信號(hào)距離為從所述雷達(dá)發(fā)送器至所述對象的距離與從所述對象至所述雷達(dá)接收器的距離之和。所述信號(hào)可以是射頻(RF)信號(hào)。所述雷達(dá)接收器還可包括同步器，從雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)接收同步信號(hào)，并且可使用同步信號(hào)控制所述雷達(dá)接收器與雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)同步，其中，信號(hào)處理器還基于所述同步信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離。同步信號(hào)可以是特定的單個(gè)信號(hào)或特定的信號(hào)的序列。同步器可將同步請求信號(hào)發(fā)送到雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)，并且可接收響應(yīng)于所述同步請求信號(hào)的同步信號(hào)。
同步請求信號(hào)可包括第一時(shí)間戳，其中，所述第一時(shí)間戳表示同步器向雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)發(fā)送同步請求信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，以及，同步信號(hào)可包括第二時(shí)間戳，其中，所述第二時(shí)間戳表示雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)向雷達(dá)接收器的同步器發(fā)送同步信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，以及，同步器可通過使用同步信號(hào)來計(jì)算誤差值并控制所述雷達(dá)接收器與雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)同步。第二時(shí)間戳還可表示雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)接收到同步請求信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，并且同步器還可通過使用同步器接收到同步信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算所述誤差值。如果從雷達(dá)發(fā)送器接收到同步信號(hào)，則同步信號(hào)可包括將所述雷達(dá)發(fā)送器與其它雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器區(qū)分的標(biāo)識(shí)代碼。雷達(dá)接收器的信號(hào)接收單元還可接收從所述發(fā)送器發(fā)送的檢測信號(hào)，并且信號(hào)處理器基于反射的信號(hào)和檢測信號(hào)預(yù)測信號(hào)距離。根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種雷達(dá)發(fā)送器，包括信號(hào)發(fā)送單元，將檢測信號(hào)發(fā)送到在監(jiān)視區(qū)域中存在的對象；同步器，執(zhí)行與雷達(dá)接收器的同步，其中，所述雷達(dá)接收器與所述雷達(dá)發(fā)送器分離地存在于監(jiān)視區(qū)域中并接收基于檢測信號(hào)的從對象反射的信號(hào)，其中，雷達(dá)接收器基于反射的信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離，其中，所述對象的信號(hào)距離為所述雷達(dá)發(fā)送器和所述對象之間的距離與所述對象和所述雷達(dá)接收器之間的距離之和。雷達(dá)發(fā)送器的同步器可將同步信號(hào)發(fā)送到雷達(dá)接收器以執(zhí)行與雷達(dá)接收器的同步，或從安裝在雷達(dá)發(fā)送器外部的服務(wù)器接收同步信號(hào)以執(zhí)行與雷達(dá)接收器的同步。根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種包括上述的雷達(dá)發(fā)送器和雷達(dá)接收器的監(jiān)視系統(tǒng)。雷達(dá)發(fā)送器可包括信號(hào)發(fā)送單元，將檢測信號(hào)發(fā)送到對象；同步器，將同步信號(hào)發(fā)送到雷達(dá)接收器以與雷達(dá)接收器同步，其中，所述雷達(dá)接收器與所述雷達(dá)發(fā)送器分離地存在于監(jiān)視區(qū)域中并接收反射的信號(hào)。同步信號(hào)可以是特定的單個(gè)信號(hào)或特定的信號(hào)的序列。雷達(dá)接收器還可基于檢測信號(hào)和同步信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離。所述監(jiān)視系統(tǒng)還可包括視頻處理裝置，從雷達(dá)接收器接收信號(hào)距離以檢測對象的位置，并產(chǎn)生用于控制相機(jī)指向所述對象的控制信號(hào)，以控制相機(jī)的拍攝方向。根據(jù)示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種監(jiān)視方法，所述方法包括如下步驟在雷達(dá)接收器處，接收基于從發(fā)送器發(fā)送的檢測信號(hào)的從對象反射的信號(hào)，其中，所述發(fā)送器在監(jiān)視區(qū)域中與所述雷達(dá)接收器和所述對象分離地設(shè)置；基于反射的信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離，其中，所述對象的信號(hào)距離為從所述雷達(dá)發(fā)送器至所述對象的距離與從所述對象至所述雷達(dá)接收器的距離之和。所述方法還可包括如下步驟在雷達(dá)接收器處，從雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)接收同步信號(hào)；使用同步信號(hào)來控制雷達(dá)接收器，以與雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)同步，其中，還基于同步信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離。所述方法還可包括步驟將同步請求信號(hào)從雷達(dá)接收器發(fā)送到雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)，其中，響應(yīng)于同步請求信號(hào)而接收同步信號(hào)。
同步請求信號(hào)可包括第一時(shí)間戳，其中，所述第一時(shí)間戳表示雷達(dá)接收器向雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)發(fā)送同步請求信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)。同步信號(hào)可包括第二時(shí)間戳，其中，所述第二時(shí)間戳表示雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)向雷達(dá)接收器發(fā)送同步信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)?？赏ㄟ^使用同步信號(hào)計(jì)算誤差值，來執(zhí)行控制雷達(dá)接收器同步。第二時(shí)間戳還可表示雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)接收到同步請求信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)，還可使用雷達(dá)接收器接收到同步信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)來執(zhí)行計(jì)算所述誤差值。根據(jù)示例性實(shí)施例，通過分離地包括雷達(dá)發(fā)送器和雷達(dá)接收器的監(jiān)視系統(tǒng)，可增加對象檢測范圍。此外，可通過周期性同步，增加對象檢測的準(zhǔn)確度。


通過參考附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于雷達(dá)的監(jiān)視系統(tǒng)；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的基于雷達(dá)的監(jiān)視系統(tǒng)；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雷達(dá)發(fā)送器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雷達(dá)接收器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意框圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的視頻處理裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意框圖；圖6和圖7是用于示意性解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雷達(dá)發(fā)送器和雷達(dá)接收器之間的同步的不圖；圖8A和圖SB是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的雷達(dá)發(fā)送器與雷達(dá)接收器之間的同步的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的框圖；圖9和圖10是用于示意性解釋圖8A和圖8B的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)執(zhí)行的雷達(dá)發(fā)送器與雷達(dá)接收器之間的同步的示圖；圖11是包括收發(fā)器的傳統(tǒng)雷達(dá)傳感器的示意性示圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參照附圖更加充分地描述示例性實(shí)施例。相同標(biāo)號(hào)始終表示相同元件。在本發(fā)明的描述中，如果確定與本發(fā)明相關(guān)的常用技術(shù)或結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述可不必要地混淆本發(fā)明的主題，將省略所述詳細(xì)描述。應(yīng)該理解，雖然這里可使用術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等來描述各種元件，但是這些元件不應(yīng)被這些術(shù)語所限制。這些術(shù)語僅用于將一個(gè)元件與另一元件區(qū)分。例如，在不脫離本公開的教導(dǎo)的情況下，下面討論的第一元件可被稱作第二元件，類似地，第二元件可被稱作第一元件。此外，根據(jù)本發(fā)明的一系列的處理不僅包括順序執(zhí)行的處理，還包括單獨(dú)或并行執(zhí)行的處理。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基于雷達(dá)的監(jiān)視系統(tǒng)10A。參照圖1，基于雷達(dá)的監(jiān)視系統(tǒng)IOA包括具有雷達(dá)發(fā)送器100和雷達(dá)接收器200的雷達(dá)傳感器、以及視頻處理裝置300。雷達(dá)傳感器通過將射頻(RF)信號(hào)用作雷達(dá)信號(hào)，來檢測和跟蹤進(jìn)入到監(jiān)視區(qū)域的對象并檢測對象的位置。在根據(jù)本實(shí)施例的雷達(dá)傳感器中，雷達(dá)發(fā)送器100和雷達(dá)接收器200相互分離地安裝在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)。包括收發(fā)器的傳統(tǒng)雷達(dá)傳感器具有對象檢測范圍的限制，其原因是傳統(tǒng)雷達(dá)傳感器使用被對象反射而返回的信號(hào)來檢測對象。另一方面，根據(jù)本實(shí)施例的雷達(dá)傳感器可通過獨(dú)立使用雷達(dá)信號(hào)的發(fā)送路徑和接收路徑，來增加對象檢測范圍。例如，與檢測范圍為50m的傳統(tǒng)的基于收發(fā)器的雷達(dá)傳感器相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雷達(dá)傳感器可包括相隔IOOm的距離的雷達(dá)發(fā)送器和雷達(dá)接收器，并且可檢測在它們之間的IOOm的距離內(nèi)存在的對象以預(yù)測對象的距離。因此,對象檢測范圍可增加到100m。雷達(dá)發(fā)送器100周期性地輸出雷達(dá)信號(hào)。雷達(dá)接收器200接收雷達(dá)發(fā)送器100的輸出雷達(dá)信號(hào)Tx和通過輸出雷達(dá)信號(hào)Tx從對象反射而獲得的反射雷達(dá)信號(hào)Rx。雷達(dá)接收器200可分析輸出雷達(dá)信號(hào)Tx和反射雷達(dá)信號(hào)Rx，以檢測雷達(dá)信號(hào)被雷達(dá)發(fā)送器100發(fā)送、被對象反射以及被雷達(dá)接收器200接收所沿著的全部路徑的長度(以下，稱作對象的信號(hào)距離)。此時(shí)，雷達(dá)發(fā)送器100和雷達(dá)接收器200可通過同步信號(hào)而相互同步。雷達(dá)接收器200將對象的信號(hào)距離發(fā)送到視頻處理裝置300。視頻處理裝置300以有線/無線方式連接到相機(jī)400，從雷達(dá)接收器200接收對象的信號(hào)距離并通過與雷達(dá)接收器200的協(xié)作而計(jì)算檢測的對象的位置。視頻處理裝置300基于對象的信號(hào)距離預(yù)測對象的位置并使相機(jī)400指向?qū)ο?，以監(jiān)控對象。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的基于雷達(dá)的監(jiān)視系統(tǒng)10B。參照圖2，基于雷達(dá)的監(jiān)視系統(tǒng)IOB包括具有雷達(dá)發(fā)送器100和多個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c的雷達(dá)傳感器以及視頻處理裝置300。除了雷達(dá)接收器200a、200b和200c之外，圖2的實(shí)施例與圖1的實(shí)施例相同。視頻處理裝置300可基于對象的至少三個(gè)信號(hào)距離檢測關(guān)于對象的位置的信息，并預(yù)測對象的位置。因此，三個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c示出在本實(shí)施例中。如圖1的雷達(dá)傳感器那樣，在本實(shí)施例的雷達(dá)傳感器中，雷達(dá)發(fā)送器100和雷達(dá)接收器200a、200b和200c相互分離地安裝在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)。因此，如同圖1的雷達(dá)傳感器，與包括收發(fā)器的傳統(tǒng)雷達(dá)傳感器相比，圖2的雷達(dá)傳感器也可增加對象檢測范圍。雷達(dá)發(fā)送器100周期性地輸出雷達(dá)信號(hào)。雷達(dá)接收器200a、200b和200c接收雷達(dá)發(fā)送器100的輸出雷達(dá)信號(hào)Tx和通過輸出雷達(dá)信號(hào)Tx從對象反射而獲得的反射雷達(dá)信號(hào)Rxl、Rx2和Rx3。雷達(dá)接收器200a、200b和200c相互隔開。雷達(dá)接收器200a、200b和200c可分別分析輸出雷達(dá)信號(hào)Tx和反射雷達(dá)信號(hào)Rxl、Rx2和Rx3，以檢測對象的信號(hào)距離，即，雷達(dá)信號(hào)被雷達(dá)發(fā)送器100發(fā)送、被對象反射以及在雷達(dá)接收器200a、200b和200c的各個(gè)位置(xl, yl)、(x2, y2)和(x3, y3)被接收所沿著的全部路徑的長度。此時(shí)，雷達(dá)發(fā)送器100和雷達(dá)接收器200a、200b和200c可通過同步信號(hào)而相互同
止/J/ O雷達(dá)接收器200a、200b和200c將對象的三個(gè)信號(hào)距離發(fā)送到視頻處理裝置300。雖然一個(gè)雷達(dá)發(fā)送器100和三個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c示出在圖2中，但是雷達(dá)傳感器不限于此，并且可包括布置在監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)雷達(dá)發(fā)送器和至少一個(gè)雷達(dá)接收器。視頻處理裝置300以有線/無線方式連接到相機(jī)400，從雷達(dá)接收器200a、200b和200c接收對象的信號(hào)距離并通過與雷達(dá)接收器200a、200b和200c的協(xié)作而監(jiān)控檢測的對象。視頻處理裝置300基于對象的信號(hào)距離預(yù)測對象的位置并使相機(jī)400指向?qū)ο?，以監(jiān)控對象。圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雷達(dá)發(fā)送器100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意框圖。參照圖3，雷達(dá)發(fā)送器100可包括信號(hào)產(chǎn)生單元101、雷達(dá)發(fā)送單元103、第一同步控制單元105和第一同步收發(fā)單元107。第一同步控制單元105和第一同步收發(fā)單元107可共同地構(gòu)成同步器106。信號(hào)產(chǎn)生單元101產(chǎn)生將被發(fā)送的雷達(dá)信號(hào)。雷達(dá)信號(hào)是具有預(yù)定頻率的RF信號(hào)，且被轉(zhuǎn)換為脈沖類型的雷達(dá)信號(hào)。雷達(dá)發(fā)送單元103經(jīng)由天線將脈沖類型的雷達(dá)信號(hào)輸出到監(jiān)視區(qū)域。當(dāng)雷達(dá)發(fā)送器100固定或在預(yù)定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，雷達(dá)發(fā)送單元103可將雷達(dá)信號(hào)周期性地輸出到監(jiān)視區(qū)域。第一同步控制單元105與雷達(dá)接收器200或三個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c同步，其中，所述雷達(dá)接收器200或三個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c與雷達(dá)發(fā)送器100分離地布置。第一同步控制單元105可直接或經(jīng)由服務(wù)器與雷達(dá)接收器200或三個(gè)雷達(dá)接收器 200a,200b 和 200c 同步。當(dāng)經(jīng)由第一同步收發(fā)單元107從圖1所示的雷達(dá)接收器200或圖2所示的三個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c接收到同步請求信號(hào)時(shí)，第一同步控制單元105可產(chǎn)生同步信號(hào)，并將該同步信號(hào)經(jīng)由第一同步收發(fā)單元107發(fā)送到雷達(dá)接收器200或三個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c?？蛇x擇地，第一同步控制單元105可將同步請求信號(hào)經(jīng)由第一同步收發(fā)單元107發(fā)送到服務(wù)器并從服務(wù)器接收同步信號(hào)，以與服務(wù)器同步，從而與雷達(dá)接收器200或三個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c同步。同步請求信號(hào)和同步信號(hào)可沿與雷達(dá)信號(hào)的發(fā)送路徑和接收路徑不同的有線/無線網(wǎng)絡(luò)路徑被發(fā)送和接收。第一同步收發(fā)單元107可將雷達(dá)發(fā)送器100的標(biāo)識(shí)代碼包括在同步信號(hào)中。同步信號(hào)是在雷達(dá)發(fā)送器100與雷達(dá)接收器200或三個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c之間預(yù)布置的信號(hào)，且可被定義為特定的單個(gè)信號(hào)或特定的信號(hào)的序列。同步信號(hào)可以被周期性或非周期性地產(chǎn)生。同步請求信號(hào)和同步信號(hào)包括時(shí)間信息。另外，第一同步控制單元105可周期性地產(chǎn)生包括雷達(dá)發(fā)送器100自己的絕對時(shí)間的初始化信號(hào)，并且第一同步收發(fā)單元107可將初始化信號(hào)發(fā)送到雷達(dá)接收器200或三個(gè)雷達(dá)接收器200a、200b和200c。可選擇地，第一同步控制單元105可經(jīng)由第一同步收發(fā)單元107從服務(wù)器周期性地接收包括服務(wù)器的絕對時(shí)間的初始化信號(hào)并可執(zhí)行時(shí)間初始化。圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雷達(dá)接收器200的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意框圖。圖4的雷達(dá)接收器200可以是雷達(dá)接收器200a、200b和200c中的每一個(gè)雷達(dá)接收器，現(xiàn)在將要將圖1的雷達(dá)接收器200作為示例而描述。參照圖4，雷達(dá)接收器200可包括雷達(dá)接收單元201、信號(hào)處理單元203、距離預(yù)測單元205、發(fā)送單元207、第二同步收發(fā)單元209和第二同步控制單元211。信號(hào)處理單元203和距離預(yù)測單元205可共同地構(gòu)成信號(hào)處理器204。第二同步收發(fā)單元209和第二同步控制單元211可共同地構(gòu)成同步器210。雷達(dá)接收單元201經(jīng)由天線從雷達(dá)發(fā)送器100接收雷達(dá)信號(hào)，并接收從對象反射的雷達(dá)信號(hào)。信號(hào)處理單元203從接收的雷達(dá)信號(hào)去除擾亂回波(clutter)和噪聲。例如，信號(hào)處理單元203可使用環(huán)路濾波器算法、奇異值分解(SVD)算法等來去除擾亂回波和噪聲。但是，各種其它方法可被使用以去除擾亂回波和噪聲。距離預(yù)測單元205可基于由雷達(dá)發(fā)送器100輸出的雷達(dá)信號(hào)和被對象反射的雷達(dá)信號(hào)，預(yù)測對象的信號(hào)距離。距離預(yù)測單元205可使用互相關(guān)函數(shù)來測量由雷達(dá)發(fā)送器100輸出的雷達(dá)信號(hào)與被對象反射的雷達(dá)信號(hào)之前的時(shí)間差，并基于所述時(shí)間差預(yù)測對象的距離。發(fā)送單元207可以以有線/無線方式將關(guān)于預(yù)測的對象的距離的信息發(fā)送到視頻處理裝置300。第二同步控制單元211可產(chǎn)生用于與雷達(dá)發(fā)送器100進(jìn)行同步的同步請求信號(hào)，并將所述同步請求信號(hào)經(jīng)由第二同步收發(fā)單元209發(fā)送到雷達(dá)發(fā)送器100。第二同步控制單元211可經(jīng)由第二同步收發(fā)單元209從雷達(dá)發(fā)送器100接收同步信號(hào)，并且可根據(jù)同步信號(hào)與雷達(dá)發(fā)送器100和其它鄰近的雷達(dá)接收器同步。可選擇地，第二同步控制單元211可經(jīng)由第二同步收發(fā)單元209將同步請求信號(hào)發(fā)送到服務(wù)器，并從服務(wù)器接收同步信號(hào)以與服務(wù)器同步，從而與雷達(dá)發(fā)送器100和其它鄰近的雷達(dá)接收器同步。同步請求信號(hào)和同步信號(hào)可經(jīng)由與雷達(dá)信號(hào)的發(fā)送路徑和接收路徑不同的有線/無線網(wǎng)絡(luò)路徑發(fā)送和接收。同步請求信號(hào)和同步信號(hào)包括時(shí)間信息。第二同步控制單元211可從同步信號(hào)提取標(biāo)識(shí)代碼，并且可基于標(biāo)識(shí)代碼確定多個(gè)雷達(dá)發(fā)送器100中的哪個(gè)雷達(dá)發(fā)送器已發(fā)送了該同步信號(hào)。第二同步收發(fā)單元209可從雷達(dá)發(fā)送器100或服務(wù)器周期性地接收包括雷達(dá)發(fā)送器100的絕對時(shí)間或服務(wù)器的絕對時(shí)間的初始化信號(hào)，第二同步控制單元211可周期性地初始化其自己的時(shí)間。圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的視頻處理裝置300的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意框圖。參照圖5，視頻處理裝置300通過有線或無線地連接到任何各種類型的相機(jī)(諸如，搖攝-傾斜-變焦(PTZ)相機(jī)400)。視頻處理裝置300的示例可包括廣泛地用作閉路式TV(CCTV)系統(tǒng)的數(shù)字視頻記錄器(DVR)和網(wǎng)絡(luò)視頻記錄器(NVR)，還可包括個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)或用于在云環(huán)境下存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的服務(wù)器以及移動(dòng)裝置。視頻處理裝置300可包括第一信號(hào)處理單元301、第二信號(hào)處理單元302、控制單元303、存儲(chǔ)單元304、顯示單元305和輸入單元306。第一信號(hào)處理單元301從雷達(dá)接收器200接收關(guān)于對象的信號(hào)距離的信息。第一信號(hào)處理單元301可從多個(gè)雷達(dá)接收器200接收對象的距離。例如，參照圖2和圖5，第一信號(hào)處理單元301可基于從至少三個(gè)雷達(dá)接收器(即，雷達(dá)接收器200a、200b和200c)接收的各個(gè)對象的信號(hào)距離，檢測關(guān)于對象的位置的信息，并預(yù)測對象的位置。關(guān)于對象的位置的信息包括對象的距離、方向和海拔。
此時(shí)，雷達(dá)發(fā)送器100和雷達(dá)接收器200a、200b和200c可通過同步信號(hào)被相互同步。因此，第一信號(hào)處理單元301可使用雷達(dá)接收器200a、200b和200c已基于通過對象反射輸出雷達(dá)信號(hào)Tx而獲得的反射雷達(dá)信號(hào)Rx預(yù)測的各個(gè)對象的信號(hào)距離，來精確地檢測對象的位置。第一信號(hào)處理單元301可基于關(guān)于對象的位置的信息來產(chǎn)生相機(jī)控制信號(hào)，并且可將所述相機(jī)控制信號(hào)輸出到相機(jī)400，其中，所述相機(jī)控制信號(hào)控制相機(jī)400指向檢測的對象。相機(jī)控制信號(hào)包括用于沿水平和垂直方向旋轉(zhuǎn)相機(jī)400的搖攝(panning)值和傾斜值，和表示圖像放大率的變焦值，因此，相機(jī)控制信號(hào)可設(shè)置相機(jī)400的拍攝方向及其焦點(diǎn)。雖然在本實(shí)施例中,第一信號(hào)處理單兀301產(chǎn)生相機(jī)控制信號(hào)并將相機(jī)控制信號(hào)提供給相機(jī)400，但是第一信號(hào)處理單元301可將關(guān)于對象的位置的信息提供給相機(jī)400，從而相機(jī)400基于關(guān)于對象的位置的信息產(chǎn)生相機(jī)控制信號(hào)并設(shè)置相機(jī)400的拍攝方向及其焦點(diǎn)。第二信號(hào)處理單元302接收由指向檢測的對象的相機(jī)400捕獲的圖像，并根據(jù)預(yù)設(shè)置算法處理圖像?？刂茊卧?03控制視頻處理裝置300的每一個(gè)部件。當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)處理單元302從雷達(dá)接收器100接收對象的距離時(shí)，控制單元303可控制視頻處理裝置300在待機(jī)模式下被激活并從待機(jī)模式轉(zhuǎn)換為監(jiān)視模式。存儲(chǔ)單元304存儲(chǔ)由第二信號(hào)處理單元302輸出的圖像。控制單元303可在存儲(chǔ)單元304中設(shè)置用于存儲(chǔ)時(shí)間信息的字段和用于存儲(chǔ)關(guān)于對象的位置的信息的字段。因此，存儲(chǔ)單元304可以將時(shí)間信息和關(guān)于對象的位置的信息與圖像一起存儲(chǔ)。存儲(chǔ)單元304可以是可被嵌入或安裝到視頻處理裝置300中的磁盤、存儲(chǔ)卡、光盤等。顯示單元305顯示由第二信號(hào)處理單元302輸出的圖像或根據(jù)經(jīng)由輸入單元306接收的控制信號(hào)產(chǎn)生的菜單項(xiàng)等。當(dāng)用戶經(jīng)由輸入單元305請求圖像搜索時(shí)，顯示單元305可顯示允許用戶直接或間接選擇對象的類型和位置、特定時(shí)間等的菜單項(xiàng)等。顯示單元305可將視覺信息和/或聽覺信息提供給用戶，顯示單元305可以是液晶顯示(LCD)面板、有機(jī)發(fā)光顯示面板(OLED)、電泳顯示器(EPD)等。顯示單元305可采用觸摸屏的形式，以接收經(jīng)由觸摸的用戶輸入并且可操作為用戶接口?？赏ㄟ^使用硬件或軟件來實(shí)現(xiàn)輸入單元306。當(dāng)通過使用硬件實(shí)現(xiàn)輸入單元306時(shí)，輸入單元306可經(jīng)由有線/無線搖控器或經(jīng)由集成到顯示單元305中的菜單按鈕接收信號(hào)。當(dāng)通過使用軟件實(shí)現(xiàn)輸入單元306時(shí)，輸入單元306可顯示在顯示單元306的屏幕上，并且可經(jīng)由指示裝置(諸如，鼠標(biāo)、鍵盤或軌跡球)或經(jīng)由觸摸屏敏感性(諸如，手指、筆或觸控筆系統(tǒng))接收信號(hào)。圖6和圖7是用于示意性解釋根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的雷達(dá)發(fā)送器和雷達(dá)接收器之間的同步的示圖。參照圖6和圖7，首先，在操作S701，雷達(dá)接收器周期性地從雷達(dá)發(fā)送器接收初始化信號(hào)，并初始化雷達(dá)接收器自己的時(shí)間。雷達(dá)發(fā)送器周期性地(例如，一天一次)將包括雷達(dá)發(fā)送器的絕對時(shí)間的初始化信號(hào)發(fā)送到雷達(dá)接收器。在操作S703，時(shí)間初始化的雷達(dá)接收器將第一時(shí)間戳作為同步請求信號(hào)發(fā)送到雷達(dá)發(fā)送器。第一時(shí)間戳是雷達(dá)接收器的當(dāng)前時(shí)間，并包括雷達(dá)接收器向雷達(dá)發(fā)送器發(fā)送第一時(shí)間戳?xí)r的第一時(shí)間Tl。在操作S705，雷達(dá)接收器從雷達(dá)發(fā)送器接收包括第二時(shí)間戳的同步信號(hào)。雷達(dá)發(fā)送器基于第一時(shí)間戳產(chǎn)生第二時(shí)間戳，并將第二時(shí)間戳發(fā)送到雷達(dá)接收器。第二時(shí)間戳包括第一時(shí)間Tl、雷達(dá)發(fā)送器接收到來自雷達(dá)接收器的第一時(shí)間戳?xí)r的第二時(shí)間T2和雷達(dá)發(fā)送器向雷達(dá)接收器發(fā)送第二時(shí)間戳?xí)r的第三時(shí)間T3。在操作S707，雷達(dá)接收器使用同步信號(hào)計(jì)算誤差值Λ。雷達(dá)接收器可使用從雷達(dá)接收器向雷達(dá)發(fā)送器發(fā)送第一時(shí)間戳?xí)r的第一時(shí)間點(diǎn)Tl至雷達(dá)接收器接收到來自雷達(dá)發(fā)送器的包括第二時(shí)間戳的同步信號(hào)的第四時(shí)間點(diǎn)Τ4的往返時(shí)間(RTT)，來計(jì)算誤差值Λ。誤差值△是雷達(dá)發(fā)送器RTx與雷達(dá)接收器RRx之間的時(shí)鐘差?？墒褂玫仁?I)至等式(5)來計(jì)算誤差值Λ
權(quán)利要求
1.一種雷達(dá)接收器，包括 信號(hào)接收單元，接收基于從雷達(dá)發(fā)送器發(fā)送的檢測信號(hào)的從對象反射的信號(hào)，其中，所述雷達(dá)發(fā)送器與所述雷達(dá)接收器和所述對象分離地設(shè)置在監(jiān)視區(qū)域中； 信號(hào)處理器，基于反射的信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離，其中，所述對象的信號(hào)距離為從所述雷達(dá)發(fā)送器至所述對象的距離與從所述對象至所述雷達(dá)接收器的距離之和。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達(dá)接收器，還包括同步器，從雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)接收同步信號(hào)，并使用同步信號(hào)控制所述雷達(dá)接收器與雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)同步， 其中，信號(hào)處理器還基于所述同步信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷達(dá)接收器，其中，同步器將同步請求信號(hào)發(fā)送到雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)，并接收響應(yīng)于所述同步請求信號(hào)的同步信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雷達(dá)接收器，其中，同步請求信號(hào)包括第一時(shí)間戳，其中，所述第一時(shí)間戳表示同步器向雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)發(fā)送同步請求信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)， 其中，同步信號(hào)包括第二時(shí)間戳，其中，所述第二時(shí)間戳表示雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)向雷達(dá)接收器的同步器發(fā)送同步信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)， 其中，同步器通過使用同步信號(hào)來計(jì)算誤差值并控制所述雷達(dá)接收器與雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)同步。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雷達(dá)接收器，其中，第二時(shí)間戳還表示雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)接收到同步請求信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)， 其中，同步器還通過使用同步器接收到同步信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)來計(jì)算所述誤差值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雷達(dá)接收器，其中，如果從雷達(dá)發(fā)送器接收到同步信號(hào)，則同步信號(hào)包括將所述雷達(dá)發(fā)送器與其它雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器區(qū)分的標(biāo)識(shí)代碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雷達(dá)接收器，其中，信號(hào)接收單元還接收從雷達(dá)發(fā)送器發(fā)送的檢測信號(hào)，并且信號(hào)處理器基于反射的信號(hào)和檢測信號(hào)預(yù)測信號(hào)距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雷達(dá)接收器，還包括同步器，從雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)接收同步信號(hào)，并使用同步信號(hào)控制所述雷達(dá)接收器與雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)同步， 其中，信號(hào)處理器還基于所述同步信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離。
9.一種雷達(dá)發(fā)送器，包括 信號(hào)發(fā)送單元，將檢測信號(hào)發(fā)送到在監(jiān)視區(qū)域中存在的對象； 同步器，執(zhí)行與雷達(dá)接收器的同步，其中，所述雷達(dá)接收器與所述雷達(dá)發(fā)送器分離地存在于監(jiān)視區(qū)域中并接收基于檢測信號(hào)的從對象反射的信號(hào)， 其中，雷達(dá)接收器基于反射的信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離，其中，所述對象的信號(hào)距離為所述雷達(dá)發(fā)送器和所述對象之間的距離與所述對象和所述雷達(dá)接收器之間的距離之和。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雷達(dá)發(fā)送器，其中，雷達(dá)發(fā)送器的同步器將同步信號(hào)發(fā)送到雷達(dá)接收器以執(zhí)行與雷達(dá)接收器的同步，或從安裝在雷達(dá)發(fā)送器外部的服務(wù)器接收同步信號(hào)以執(zhí)行與雷達(dá)接收器的同步。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雷達(dá)發(fā)送器，其中，雷達(dá)接收器還基于同步信號(hào)預(yù)測信號(hào)距離。
12.—種監(jiān)視系統(tǒng),包括 權(quán)利要求1所述的雷達(dá)接收器；和 雷達(dá)發(fā)送器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中，雷達(dá)發(fā)送器包括 信號(hào)發(fā)送單元，將檢測信號(hào)發(fā)送到對象； 同步器，將同步信號(hào)發(fā)送到雷達(dá)接收器以與雷達(dá)接收器同步，其中，所述雷達(dá)接收器與所述雷達(dá)發(fā)送器分離地存在于監(jiān)視區(qū)域中并接收反射的信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的監(jiān)視系統(tǒng)，其中，雷達(dá)接收器還基于檢測信號(hào)和同步信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的監(jiān)視系統(tǒng)，還包括視頻處理裝置，從雷達(dá)接收器接收信號(hào)距離以檢測對象的位置，并產(chǎn)生用于控制相機(jī)指向所述對象的控制信號(hào)，以控制相機(jī)的拍攝方向。
16.一種監(jiān)視方法，所述方法包括如下步驟 在雷達(dá)接收器處，接收基于從雷達(dá)發(fā)送器發(fā)送的檢測信號(hào)的從對象反射的信號(hào)，其中，所述雷達(dá)發(fā)送器在監(jiān)視區(qū)域中與所述雷達(dá)接收器和所述對象分離地設(shè)置； 基于反射的信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離，其中，所述對象的信號(hào)距離為從所述雷達(dá)發(fā)送器至所述對象的距離與從所述對象至所述雷達(dá)接收器的距離之和。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括如下步驟 在雷達(dá)接收器處，從雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)接收同步信號(hào)； 使用同步信號(hào)來控制雷達(dá)接收器，以與雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)同步， 其中，還基于同步信號(hào)預(yù)測對象的信號(hào)距離。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括步驟將同步請求信號(hào)從雷達(dá)接收器發(fā)送到雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)， 其中，接收響應(yīng)于同步請求信號(hào)的同步信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，同步請求信號(hào)包括第一時(shí)間戳，其中，所述第一時(shí)間戳表示雷達(dá)接收器向雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)發(fā)送同步請求信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)， 其中，同步信號(hào)包括第二時(shí)間戳，其中，所述第二時(shí)間戳表示雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)向雷達(dá)接收器發(fā)送同步信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)， 其中，通過使用同步信號(hào)計(jì)算誤差值，來執(zhí)行控制雷達(dá)接收器同步。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，第二時(shí)間戳還表示雷達(dá)發(fā)送器和服務(wù)器中的至少一個(gè)接收到同步請求信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)， 其中，還使用雷達(dá)接收器接收到同步信號(hào)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)來執(zhí)行計(jì)算所述誤差值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于雷達(dá)的監(jiān)視系統(tǒng)和方法。提供了一種監(jiān)視系統(tǒng)，包括雷達(dá)發(fā)送器，將檢測信號(hào)發(fā)送到存在于監(jiān)視區(qū)域內(nèi)的對象；至少一個(gè)雷達(dá)接收器，與雷達(dá)發(fā)送器分離地安裝于監(jiān)視區(qū)域中，接收被對象反射的信號(hào)并預(yù)測對象的信號(hào)距離，其中，所述對象的信號(hào)距離為從所述雷達(dá)發(fā)送器至所述對象的距離與從所述對象至所述至少一個(gè)雷達(dá)接收器的距離之和。
文檔編號(hào)G01S13/08GK103048646SQ20121038564
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者全基湧 申請人:三星泰科威株式會(huì)社