[發(fā)明專利]基于聲波的空間狀態(tài)檢測裝置、系統(tǒng)與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410733942.0
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號(hào): CN105721066B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳明彥;王家慶;張振魁;林昶宏
• 申請（專利權(quán)）人: 財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H04B11/00
• 分類號(hào): H04B11/00
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

一種基于聲波的空間狀態(tài)檢測裝置、系統(tǒng)與方法。檢測裝置包括發(fā)音單元、收音單元、信號(hào)處理單元與決策單元。發(fā)音單元用于向空間中發(fā)送聲波。收音單元用于接收聲波于空間中變化后的聲波以做為聲音感應(yīng)信號(hào)。信號(hào)處理單元耦接到收音單元以接收聲音感應(yīng)信號(hào)，且根據(jù)聲音感應(yīng)信號(hào)的特征產(chǎn)生空間狀態(tài)特征參數(shù)。決策單元耦接到信號(hào)處理單元以接收空間狀態(tài)特征參數(shù)，且根據(jù)空間狀態(tài)特征參數(shù)的比對來檢測空間狀態(tài)的變化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種空間狀態(tài)檢測裝置，且特別涉及一種基于聲波的空間狀態(tài)檢測裝置、系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

由于科技的日新月異，再加上人們對于生活水平的要求不斷提高，智能家庭成為近年來的發(fā)展趨勢。在現(xiàn)有智能家庭的應(yīng)用中，以居家安保系統(tǒng)及安全照護(hù)較為成熟與普遍，只要透過感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)與感應(yīng)信息分析，即可達(dá)成安全監(jiān)控的功能。

一般而言，安全監(jiān)控系統(tǒng)中的硬件裝置成本通常費(fèi)用不菲，而采購成本更是一般使用者選購時(shí)的重要考慮之一。因此，如何降低安全監(jiān)控/檢測裝置的硬件成本，已成為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的重要課題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于聲波的空間狀態(tài)檢測裝置、系統(tǒng)與方法，可降低檢測裝置的成本，且可減少信號(hào)死角與信號(hào)收發(fā)指向性的問題。

本發(fā)明的基于聲波的空間狀態(tài)檢測裝置包括發(fā)音單元、收音單元、信號(hào)處理單元以及決策單元。發(fā)音單元用于向空間中發(fā)送聲波。收音單元用于接收聲波于空間中的變化后的聲波以作為聲音感應(yīng)信號(hào)。信號(hào)處理單元耦接到收音單元以接收聲音感應(yīng)信號(hào)，且根據(jù)聲音感應(yīng)信號(hào)產(chǎn)生空間狀態(tài)特征參數(shù)。決策單元耦接到信號(hào)處理單元以接收空間狀態(tài)特征參數(shù)，且根據(jù)空間狀態(tài)特征參數(shù)來檢測空間狀態(tài)的變化。

本發(fā)明的基于聲波的空間狀態(tài)檢測系統(tǒng)包括電子裝置以及上述基于聲波的空間狀態(tài)檢測裝置。其中檢測裝置還包括網(wǎng)絡(luò)單元。當(dāng)檢測裝置檢測到空間狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，檢測裝置透過網(wǎng)絡(luò)單元傳送信息到電子裝置。

本發(fā)明的基于聲波的空間狀態(tài)檢測方法包括如下步驟。首先，向空間中發(fā)送聲波，并接收聲波于此空間中變化后的聲波以做為聲音感應(yīng)信號(hào)。接著，基于聲音感應(yīng)信號(hào)取得空間狀態(tài)特征參數(shù)。然后，透過空間狀態(tài)特征參數(shù)來檢測空間狀態(tài)的變化。

基于上述，本發(fā)明的基于聲波的空間狀態(tài)檢測裝置、系統(tǒng)與方法可透過發(fā)音單元在空間中發(fā)送聲波，并透過收音單元接收聲波在此空間中變化后的聲波以產(chǎn)生聲音感應(yīng)信號(hào)。之后再根據(jù)聲音感應(yīng)信號(hào)取得空間狀態(tài)特征參數(shù)，并透過空間狀態(tài)特征參數(shù)來檢測空間狀態(tài)是否發(fā)生變化。由于本發(fā)明是以聲音當(dāng)作感應(yīng)媒介，因此可使用一般揚(yáng)聲器(喇叭)和麥克風(fēng)來做為聲音的傳送與接收裝置。如此一來，可以降低檢測裝置的成本。除此之外，由于聲波可在空間中(特別是室內(nèi)空間)經(jīng)過多次反射而被接收，因此也可減少信號(hào)死角與信號(hào)收發(fā)指向性的問題。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

下面的所附圖式是本發(fā)明說明書的一部分，描繪了本發(fā)明的示例實(shí)施例，所附圖式與說明書的描述一起說明本發(fā)明的原理。

圖1是依照本發(fā)明一實(shí)施例所描繪基于聲波的空間狀態(tài)檢測裝置的方塊示意圖。

圖2A是依照本發(fā)明一實(shí)施例所描繪在小房間的室內(nèi)脈沖響應(yīng)圖。

圖2B是依照本發(fā)明一實(shí)施例所描繪在大房間的室內(nèi)脈沖響應(yīng)圖。

圖2C是依照本發(fā)明一實(shí)施例所描繪在不同房間大小的脈沖振幅分布的峰值比較圖。

圖2D是依照本發(fā)明一實(shí)施例所描繪在空曠房間的室內(nèi)脈沖響應(yīng)能量頻譜圖。

圖2E是依照本發(fā)明一實(shí)施例所描繪在擺設(shè)物品房間的室內(nèi)脈沖響應(yīng)能量頻譜圖。

圖3是依照本發(fā)明圖1實(shí)施例所描繪在信號(hào)處理單元的方塊示意圖。