[發明專利]基于調頻聲波的空間擾動檢測方法與裝置

有效

• 申請號: 201710480182.0
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107543569B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 林昶宏;陳明彥;冀泰石
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G01D5/48
• 分類號: G01D5/48;H04B11/00
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

本發明涉及一種基于調頻聲波的空間擾動檢測方法與裝置。此檢測方法包括下列步驟：分別在不同的多個時間點上將多個調頻聲波的其中之一發送于空間中；依序接收這些調頻聲波于空間中變化后的多個聲波以產生多個空間響應聲波信號，并依據這些空間響應聲波信號取得空間的多個空間狀態特征參數；通過比對這些空間狀態特征參數的其中之二來檢測空間狀態的變化。本發明以聲音當作檢測媒介，具有較低的成本，而且由于聲波可在空間中經過多次反射而被接收，因此也可減少信號死角與信號收發指向性的問題，并且本發明無須建模時間啟動后即可檢測，還可有效降低空間響應聲波與背景噪音的相關性。

技術領域

本發明涉及空間狀態檢測領域，特別涉及一種基于調頻聲波的空間擾動檢測方法與裝置。

背景技術

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，智慧家庭成為近年來的發展趨勢。在現有智慧家庭的應用中，以居家保全及安全照護為例，可透過檢測網絡與檢測信息分析來判斷空間中可能發生的事件，以達成安全監控的功能。

一般而言，安全監控系統中的硬件裝置成本較高，而采購成本更是一般使用者選購時的重要考量之一。因此，如何降低安全監控/檢測裝置的硬件成本，已成為相關領域技術發展的重要課題之一。

此外，由于真實環境中充斥著環境噪音(例如寬帶、隨時間變化的聲音信號)，利用聲波建立起始空間模型的空間擾動檢測技術可能需要花費時間，并且可能因為量測信號混雜背景噪音使得檢測結果受到影響，因此環境噪音的干擾也成為考量的要素之一。

發明內容

本發明內容提供一種基于調頻聲波的空間擾動檢測方法與裝置，可降低檢測裝置的成本，可減少信號死角與信號收發指向性的問題，且可降低空間響應聲波與背景噪音的相關性。

為了解決上述技術問題，本發明目的在于提供一種基于調頻聲波的空間擾動檢測方法，其中包括：

分別在不同的多個時間點上將多個調頻聲波的其中之一發送于空間中；

依序接收該些調頻聲波于該空間中變化后的多個聲波以產生多個空間響應聲波信號，并依據該些空間響應聲波信號取得該空間的多個空間狀態特征參數；以及

通過比對該些空間狀態特征參數的其中之二來檢測該空間狀態的變化。

該基于調頻聲波的空間擾動檢測方法，其中該些空間狀態特征參數的其中之二是對應于該些調頻聲波中相鄰的二個調頻聲波的二個空間狀態特征參數。

該基于調頻聲波的空間擾動檢測方法，其中所述依據該些空間響應聲波信號取得該空間的該些空間狀態特征參數步驟包括：

采集該些空間響應聲波信號中的多個有效信號；以及

根據該些有效信號來產生該些空間狀態特征參數。

該基于調頻聲波的空間擾動檢測方法，其中所述采集該些空間響應聲波信號中的該些有效信號的步驟包括：

對該些空間響應聲波信號進行濾波并分別切割成多個音框；

計算該些音框的多個特征數據，各該些特征數據包括該些音框中所對應的音框的能量；以及

通過分析該些特征數據來采集該些有效信號。

該基于調頻聲波的空間擾動檢測方法，其中所述通過分析該些特征數據來采集該些有效信號的步驟包括：

根據該些特征數據的一個比較結果與該些調頻聲波的發送間隔時間從該些空間響應聲波信號來采集多個響應樣本區段，其中各該些響應樣本區段包括直達聲區段以及反射聲區段，其中該些時間點的發送間隔時間是一定值或一變化值。

該基于調頻聲波的空間擾動檢測方法，其中所述通過分析該些特征數據來采集該些有效信號的步驟還包括：