[發(fā)明專利]用于檢測與環(huán)境中的可移動物體相關(guān)的特性的基于超寬帶的系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910241409.5
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN111665480A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設計）人: 李健強;E·J·杰克遜;樊家倫
• 申請（專利權(quán)）人: 物流及供應鏈多元技術(shù)研發(fā)中心有限公司
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

一種用于檢測與諸如室內(nèi)環(huán)境的環(huán)境中的可移動物體相關(guān)的特性的基于超寬帶的系統(tǒng)和方法。該方法包括使用超寬帶發(fā)送器將超寬帶雷達信號發(fā)送到環(huán)境，以及使用超寬帶接收器接收由于所述第一超寬帶雷達信號的發(fā)送而從所述環(huán)境反射的多個信號。該方法還包括使用處理器處理反射的多個信號并基于處理后的反射信號確定與環(huán)境中的可移動物體相關(guān)聯(lián)的特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及使用超寬帶雷達信號來檢測與環(huán)境中的可移動物體相關(guān)的特性的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

用于檢測物體的位置的系統(tǒng)和方法是已知的。其中一類系統(tǒng)和方法使用對由攝像機捕獲的數(shù)據(jù)的自動圖像處理。這類系統(tǒng)和方法通常需要大的計算能力才能正常運行，并且在某些情況下會引起隱私問題。另一類系統(tǒng)和方法基于標簽和錨，即，由目標物體攜帶并且適于使用例如RFID或其他近場技術(shù)將位置信息發(fā)送到基站(錨)的可穿戴設備(標簽)。為了使標簽和錨類型起作用，在測量時，目標物體必須佩戴或攜帶可穿戴設備。這似乎是很平常的，但是要記住佩戴或攜帶設備對于諸如老年人或老年癡呆癥患者的目標物體可能并不容易。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是解決上述需求，克服或基本上改善上述缺點，或者更一般地，提供用于檢測與環(huán)境中的可移動物體相關(guān)的特性的替代或改進的系統(tǒng)和方法。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于檢測與環(huán)境中的可移動物體相關(guān)的特性的基于超寬帶的方法，包括：使用第一超寬帶發(fā)送器將多個第一超寬帶雷達信號發(fā)送到環(huán)境中；使用第一超寬帶接收器接收由于所述第一超寬帶雷達信號的發(fā)送而從所述環(huán)境反射的多個第一信號；使用處理器處理反射的第一信號；以及使用處理器，基于處理后的反射的第一信號確定與所述環(huán)境中的可移動物體相關(guān)聯(lián)的特性。

在第一方面的一個實施例中，確定步驟包括確定環(huán)境中可移動物體的存在(或不存在)。

在第一方面的一個實施例中，處理步驟包括從每個反射的第一信號中移除參考背景信號。參考背景信號可以是預定的(固定的)。可選地，參考背景信號可以在操作中調(diào)整(例如，基于反射的第一信號)。

在第一方面的一個實施例中，處理步驟包括確定每兩個在時間上相鄰的反射的第一信號之間的相應差異。這涉及識別在反射的第一信號的相鄰幀之間已經(jīng)改變的信號分量。

在第一方面的一個實施例中，確定步驟包括基于處理后的反射的第一信號確定可移動物體和第一超寬帶接收器之間的距離。

在第一方面的一個實施例中，確定步驟還包括確定可移動物體和第一超寬帶接收器之間的距離的變化。通過確定距離的變化，可以跟蹤可移動物體的移動趨勢(朝向或遠離接收器)。

在第一方面的一個實施例中，處理步驟還包括分析處理后的反射的第一信號的信號強度和頻率中的至少一個。在分析中可以使用各種信號處理技術(shù)，例如域變換、閾值處理、濾波、縮放等。

在第一方面的一個實施例中，該方法還包括基于分析將可移動物體分類為處于活動狀態(tài)或非活動狀態(tài)。

在第一方面的一個實施例中，分類步驟包括將處理后的反射的第一信號與分類閾值進行比較。如果確定處理后的反射的第一信號高于分類閾值，則認為該物體處于活動狀態(tài)。如果確定處理后的反射的第一信號低于分類閾值，則認為該物體處于非活動狀態(tài)。當處理后的反射的第一信號等于分類閾值時，可以認為該物體處于活動狀態(tài)或處于非活動狀態(tài)。在一些實施例中，例如，可以使用多個分類閾值，以更好地和更精細地對物體的活動水平進行分類。

在第一方面的一個實施例中，分類閾值取決于可移動物體和第一超寬帶接收器之間的距離。例如，當確定距離在第一預定距離范圍內(nèi)時，則使用第一分類閾值，并且當確定距離在第二預定距離范圍內(nèi)(與第一預定距離范圍不同)時，則使用第二分類使用閾值(與第一分類閾值不同)。在實踐中，每個距離范圍可以指代環(huán)境中的相應區(qū)域，每個區(qū)域可以具有不同的設置和功能，使得物體具有不同的活動水平。