[发明专利]用于检测与环境中的可移动物体相关的特性的基于超宽带的系统和方法

说明书

一种用于检测与诸如室内环境的环境中的可移动物体相关的特性的基于超宽带的系统和方法。该方法包括使用超宽带发送器将超宽带雷达信号发送到环境，以及使用超宽带接收器接收由于所述第一超宽带雷达信号的发送而从所述环境反射的多个信号。该方法还包括使用处理器处理反射的多个信号并基于处理后的反射信号确定与环境中的可移动物体相关联的特性。

技术领域

本发明涉及使用超宽带雷达信号来检测与环境中的可移动物体相关的特性的系统和方法。

背景技术

用于检测物体的位置的系统和方法是已知的。其中一类系统和方法使用对由摄像机捕获的数据的自动图像处理。这类系统和方法通常需要大的计算能力才能正常运行，并且在某些情况下会引起隐私问题。另一类系统和方法基于标签和锚，即，由目标物体携带并且适于使用例如RFID或其他近场技术将位置信息发送到基站(锚)的可穿戴设备(标签)。为了使标签和锚类型起作用，在测量时，目标物体必须佩戴或携带可穿戴设备。这似乎是很平常的，但是要记住佩戴或携带设备对于诸如老年人或老年痴呆症患者的目标物体可能并不容易。

发明内容

本发明的一个目的是解决上述需求，克服或基本上改善上述缺点，或者更一般地，提供用于检测与环境中的可移动物体相关的特性的替代或改进的系统和方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于检测与环境中的可移动物体相关的特性的基于超宽带的方法，包括：使用第一超宽带发送器将多个第一超宽带雷达信号发送到环境中；使用第一超宽带接收器接收由于所述第一超宽带雷达信号的发送而从所述环境反射的多个第一信号；使用处理器处理反射的第一信号；以及使用处理器，基于处理后的反射的第一信号确定与所述环境中的可移动物体相关联的特性。

在第一方面的一个实施例中，确定步骤包括确定环境中可移动物体的存在(或不存在)。

在第一方面的一个实施例中，处理步骤包括从每个反射的第一信号中移除参考背景信号。参考背景信号可以是预定的(固定的)。可选地，参考背景信号可以在操作中调整(例如，基于反射的第一信号)。

在第一方面的一个实施例中，处理步骤包括确定每两个在时间上相邻的反射的第一信号之间的相应差异。这涉及识别在反射的第一信号的相邻帧之间已经改变的信号分量。

在第一方面的一个实施例中，确定步骤包括基于处理后的反射的第一信号确定可移动物体和第一超宽带接收器之间的距离。

在第一方面的一个实施例中，确定步骤还包括确定可移动物体和第一超宽带接收器之间的距离的变化。通过确定距离的变化，可以跟踪可移动物体的移动趋势(朝向或远离接收器)。

在第一方面的一个实施例中，处理步骤还包括分析处理后的反射的第一信号的信号强度和频率中的至少一个。在分析中可以使用各种信号处理技术，例如域变换、阈值处理、滤波、缩放等。

在第一方面的一个实施例中，该方法还包括基于分析将可移动物体分类为处于活动状态或非活动状态。

在第一方面的一个实施例中，分类步骤包括将处理后的反射的第一信号与分类阈值进行比较。如果确定处理后的反射的第一信号高于分类阈值，则认为该物体处于活动状态。如果确定处理后的反射的第一信号低于分类阈值，则认为该物体处于非活动状态。当处理后的反射的第一信号等于分类阈值时，可以认为该物体处于活动状态或处于非活动状态。在一些实施例中，例如，可以使用多个分类阈值，以更好地和更精细地对物体的活动水平进行分类。

在第一方面的一个实施例中，分类阈值取决于可移动物体和第一超宽带接收器之间的距离。例如，当确定距离在第一预定距离范围内时，则使用第一分类阈值，并且当确定距离在第二预定距离范围内(与第一预定距离范围不同)时，则使用第二分类使用阈值(与第一分类阈值不同)。在实践中，每个距离范围可以指代环境中的相应区域，每个区域可以具有不同的设置和功能，使得物体具有不同的活动水平。