用于检测存在的系统和方法技术方案

提供了一种用于检测运动或存在或占用状态的系统和方法。例如，提供了一种系统，其包括处理器和包括指令的存储器，所述指令在由处理器执行时使处理器执行某些操作。所述操作包括基于超声波接收器的采样输出信号的功率谱的第一信号特征、第二信号特征和第三信号特征来确定在由超声波接收器覆盖的范围内是否发生运动。第一信号特征是功率谱中旁瓣的峰值，第二信号特征是旁瓣的宽度，第三信号特征是旁瓣的不对称性。

Systems and methods for detecting presence

A system and method for detecting a state of motion or presence or occupancy are provided. For example, a system is provided that includes a processor and a memory including instructions that cause the processor to perform certain operations when executed by the processor. The operation includes determining whether movement occurs within the range covered by the ultrasonic receiver based on the first signal feature, the second signal feature and the third signal feature of the power spectrum of the sampled output signal of the ultrasonic receiver. The first signal feature is the peak value of the side lobe in the power spectrum, the second signal feature is the width of the side lobe, and the third signal feature is the asymmetry of the side lobe.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测存在的系统和方法相关申请的交叉引用本公开要求于2017年4月3日提交的美国临时专利申请No.62/481,074的权益，其内容通过引用整体并入本文中。
技术介绍
随着物联网(IoT)的出现，许多设备配备有提供附加功能的通信硬件。例如，可经由智能电话远程激活照明系统。虽然IoT设备主要由基于RF的通信协议(仅举几例，如Wi-Fi、和)主导，但其他通信和感测形态已与物联网IoT相耦接。例如，已经在房间中部署红外(IR)模块以感测IR光电探测器附近的存在或变化。这些方法可能是昂贵的，并且它们可能需要部署特定硬件以与现有系统接口。然而，更重要的是，这些传感器可能没有拾取附近的小扰动的分辨率和灵敏度，因为它们可能是视距传感器。
技术实现思路
一个实施方式提供了一种用于确定房间中的存在的系统。该示例性系统包括处理器和包括指令的存储器，所述指令当由处理器执行时，使处理器执行某些操作。操作可包括从时域数据生成功率谱；确定功率谱是否包括旁瓣，并且响应于功率谱包括旁瓣，将旁瓣的宽度与旁瓣阈值进行比较。此外，响应于宽度超过旁瓣阈值，操作可包括确定旁瓣的峰值相对于不对称阈值的不对称性。此外，响应于峰值的不对称性超过不对称阈值，操作可包括将所述时域数据指示为包括指示在所述超声波接收器附近检测到运动的数据。另一示例性实施方式提供了一种系统，其包括处理器和包括指令的存储器，所述指令在由处理器执行时使处理器执行某些操作。所述操作包括基于超声波接收器的采样输出信号的功率谱的第一信号特征(signature)、第二信号特征和第三信号特征来确定在由超声波接收器覆盖的范围内是否发生运动。第一信号特征是功率谱中旁瓣的峰值，第二信号特征是旁瓣的宽度，并且第三信号特征是旁瓣的不对称性。另一示例性实施方式提供了一种感测运动的方法。该方法包括由包括超声波收发器的系统发送窄带超声波信号。该方法还包括由系统的处理器生成来自超声波收发器的接收器的测量信号的功率谱。该方法还包括：基于功率谱的第一信号特征、第二信号特征和第三信号特征，确定在接收器覆盖的范围内是否发生运动。第一信号特征是功率谱中旁瓣的峰值，第二信号特征是旁瓣的宽度，并且第三信号特征是旁瓣的不对称性。下面参考附图描述各种实施方式的附加特征、操作模式、优点和其他方面。注意，本公开不限于本文描述的具体实施方式。提供这些实施方式是为了说明的目的。基于所提供的教导，附加实施方式或所公开的实施方式的变形对于相关领域的技术人员而言将是显而易见的。附图说明说明性实施方式可采用各种组件和组件布置的形式。在附图中示出了说明性实施方式，在所有附图中，相同的附图标记可指示各个附图中的对应或类似的部分。附图仅用于说明实施方式的目的，而不应被解释为限制本公开。给出以下对附图的可能描述，本公开的新颖方面对于相关领域的普通技术人员而言应该是显而易见的。图1示出了根据一个或多个实施方式的系统。图2示出了根据实施方式的方法。图3示出了根据实施方式的频谱。图4示出了根据实施方式的频谱。图5示出了根据实施方式的频谱。图6示出了根据实施方式的方法。图7示出了根据实施方式的信号。图8示出了根据实施方式的信号。图9示出了根据实施方式的信号。图10示出了根据实施方式的时域数据。图11示出了根据实施方式的微处理器。具体实施方式虽然本文针对特定应用描述了说明性实施方式，但应理解，本公开不限于此。本领域技术人员和获得本文提供的教导的人将认识到其范围和本公开将具有显著效用的其他领域内的附加应用、修改和实施方式。本文描述的示例性实施方式提供优于典型存在或占用表征系统的若干优点。例如，它们允许非视距监视，因为传感器可放置在房间的任何地方，从视野中隐藏，并且仍然允许拾取房间的声分布(acousticprofile)的轻微变化。此外，相对于其基于红外线的相对应的部件，可以以低成本实现本公开的实施方式。图1示出了根据一个示例性实施方式的系统100的框图。系统100包括多个设备，这些设备协作地起作用以使系统100执行与超声波感测和/或持久存在占用感测相关联的一个或多个任务。例如，系统100包括配备有天线116的射频(RF)设备106、微处理器104、存储器112、数模转换器(DAC)102、模数转换器(ADC)114、超声波发送器108和超声波接收器110。在一个示例性实现中，RF设备106可根据被配置为支持Wi-Fi或蓝牙应用的通信协议来运行。然而，通常，RF设备106可以是被配置为支持基于RF的协议以在系统100与一个或多个远程设备之间提供无线连接的设备。例如，一个或多个远程设备可以是配备有RF收发硬件的照明系统，并且其状态(例如，光输出强度)可利用系统100远程查询和/或其状态可在接收来自系统100的命令时被改变。微处理器104是专用微处理器或计算设备，其由包括在存储器112中的指令编程，以执行专用于超声波感测和/或存在感测的任务。如下面将在图11的上下文中描述的，微处理器104是这样一种装置，即，其构造成使得它可执行与超声波感测和/或存在感测相关的任务，然而，这是常规或传统计算机无法实现的。DAC102被配置为从微处理器104接收数字命令并输出模拟电压，该模拟电压然后可用于经由发送器108发送超声波脉冲。不受限制，但仅作为实例，DAC102可输出对应于唯一数字输入字的固定模拟电平的电压，固定模拟电平可相应地使发送器108输出具有仅对应于固定模拟电平的强度的超声波音调。在上述示例性配置中，微处理器104可通过向DAC102的一个或多个输入端输出一系列不同的数字字来调制发送器108的超声波输出。此外，不受限制，但作为实例，DAC102可以是基于R-2R梯形的DAC、电阻器串DAC、电流舵型DAC、电荷缩放DAC、循环DAC和流水线DAC中的任何一个。通常，系统100不限于特定的DAC架构，并且本领域普通技术人员将基于专用的约束容易地识别合适的DAC架构。ADC114被配置为将超声波接收器110的模拟输出转换为可保存在存储器112中的数字字。再次，类似于DAC102，ADC114被配置为提供其输入和输出信号之间的一对一对应关系。换句话说，ADC114输出的数字字对于其输入端口处的特定模拟电压电平是唯一的。并且进而，特定模拟电压电平对于由接收器110转换的超声波信号的强度是唯一的。如在DAC102的情况下，系统100不限于特定的ADC架构。例如但不限于，ADC114可以是闪速ADC、流水线ADC、单斜率ADC、逐次逼近型ADC和电荷再分配逐次逼近型ADC中的任何一种，仅举几个可能的架构。发送器108可以是超声波发送装置，其可被编程为以预定频率发送窄带超声波或宽带超声波信号。相应地，接收器110可以是超声波传感器，其被配置为拾取具有特定中心频率或在宽带超声波频率内的超声波信号。此外，接收器110还可以是宽带接收器，其被配置为拾取音频频率以及超声波频率。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定房间中存在的系统，所述系统包括：/n处理器；/n存储器，包括指令，所述指令当由所述处理器执行时使得所述处理器执行的操作包括以下操作：/n对超声波接收器的输出电压进行采样以获得时域数据；/n从所述时域数据产生功率谱；/n确定所述功率谱是否包括旁瓣；/n响应于所述功率谱包括所述旁瓣，将所述旁瓣的宽度与旁瓣阈值进行比较；/n响应于所述宽度超过所述旁瓣阈值，确定所述旁瓣的峰值相对于不对称阈值的不对称性；和/n响应于所述峰值的不对称性超过所述不对称阈值，将所述时域数据指示为包括指示在所述超声波接收器附近检测到运动的数据。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170403 US 62/481,0741.一种用于确定房间中存在的系统，所述系统包括：
处理器；
存储器，包括指令，所述指令当由所述处理器执行时使得所述处理器执行的操作包括以下操作：
对超声波接收器的输出电压进行采样以获得时域数据；
从所述时域数据产生功率谱；
确定所述功率谱是否包括旁瓣；
响应于所述功率谱包括所述旁瓣，将所述旁瓣的宽度与旁瓣阈值进行比较；
响应于所述宽度超过所述旁瓣阈值，确定所述旁瓣的峰值相对于不对称阈值的不对称性；和
响应于所述峰值的不对称性超过所述不对称阈值，将所述时域数据指示为包括指示在所述超声波接收器附近检测到运动的数据。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括发送以峰值频率为中心的窄带超声波信号。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，响应于发送所述窄带超声波信号执行所述采样。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，基于所述功率谱的区域与所述功率谱的噪声基底的比较，确定所述功率谱包括所述旁瓣。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：响应于所述功率谱不包含所述旁瓣，指示尚未检测到所述运动。


6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：响应于所述宽度不超过所述旁瓣阈值，指示尚未检测到所述运动。


7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：响应于所述峰值的不对称性不超过所述不对称阈值，指示尚未检测到所述运动。


8.根据权利要求1所述的系统，还包括：响应于已经检测到的所述运动，由所述处理器指示远程设备执行动作。


9.根据权利要求1所述的系统，还包括：响应于已经检测到所述运动，基于所述功率谱对所述运动进行分类。


10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述分类包括确定幅度和方向。


11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：里克·代安·杜列伊科，托马斯·克利内，
申请(专利权)人：GE照明解决方案有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US