[发明专利]用于确定房间占用的系统和方法

说明书

系统和方法基于由移动设备测量的一个或多个无线信号确定移动设备在房间中的占用。移动设备接收并处理在房间中可检测的一个或多个无线信号以生成被输入到分类器的特征向量。无线信号可以源自房间内或房间外。特征向量包括由移动设备测量的对于房间基本上唯一的无线信号特性(例如，时间平均功率、傅立叶系数)。分类器可以是人工神经网络，它根据特征向量预测移动设备在房间中的占用。可替换地，可验证移动设备在房间中的位置，其中特征向量可形成训练示例以训练分类器。

相关申请的交叉参考

本申请要求在2018年1月17日提交的美国临时申请序列号62/618,244的优先权及其权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

占用传感器允许系统确定在给定时间的房间的占用。特定占用传感器是二元的(例如，被占用的房间、未被占用的房间)，诸如经由运动传感器。一种类型的占用系统使用专用的基于房间的硬件设备，硬件设备通过气压变化、光流和/或其他遥感技术来测量个体在房间中的存在。对于特定的房间，这些方法在确定房间是否处于两种可能状态(被占用或空的)中的一个方面是相当准确的。因为传感器直接测量房间的特性，所以它通常不能区分单个占用者和多个占用者。通常，房间占用传感器连接到处理系统，处理系统处理占用信号用于其他任务(例如，为房间照明供电)。当使用诸如这些传感器时，输出“被占用/空的”不需要随着时间而被学习/训练，因为传感器直接测量与房间占用功能相关的特征。与房间相关联的单个传感器，即使它可以在房间中的一个或多个个体之间进行区分，通常也不能将占用与特定的设备相关联。另外，这些占用传感器方法需要专用的设备，专用的设备的唯一作用是房间的占用检测。

直接集中于测量特定的个体的存在的其它方法通常从设备发送(或简单地接收)信号，信号通知房间中的传感器关于特定的设备的存在。这些方法已经被用于测量到基站的距离，用于包括对象跟踪、商业和寻路的各种应用。其它技术依赖于无线(802.11)信号强度或甚至声学传感器以将信号强度映射到距离。这些方法存在若干缺点。例如，即使假设信号强度是可以用于确定距离的稳定特征(通常在房间中的特定的点处的干扰将使这些测量失真)，确定距离也是不够的。必须限定对于到基站的给定距离确定该设备是“进入”还是“离开”房间的次级映射。至少，次级映射需要房间大小的估计，因此它可以被阈值化。假定房间可以具有不同尺寸和形状的，这通常是手动完成的，并且因此是麻烦并且不准确的。更重要的是，如果房间不是从基站圆形地成形的，则在相同的距离处，设备可以在房间“中”或在房间“外”。简单地说，这是距离到位置的一对多映射，对于该映射不存在已知函数。

其它现有技术方法试图通过替代地对房间中的许多这样的信号进行三角测量以确定设备的特定的位置/定位以避免直接距离函数的问题。多个传感器对估计进行三角测量以提高准确性，并将被测设备的位置映射到笛卡尔平面。这些方法是不利的，因为它们仍然需要明确的次级映射，一旦估计了位置，次级映射就确定占用。次级映射需要关于房间形状相对于位置估计的特定的并且更详细的信息，使得算法(诸如多边形内点测试)可以确定设备是否在房间内。另外，三角测量需要来自位于整个房间的固定且已知位置的多个硬件设备的数据。

发明内容

房间中的一个或多个无线信号可以用于预测移动设备在房间中的占用，即，移动设备物理上是位于房间中还是房间外。预测基于由房间中的移动设备测量的无线信号的特性。测量的信号特性的示例包括平均功率、频率响应(例如，傅立叶系数)或傅立叶系数的比率。无线信号可源自与移动设备相同的房间内或其它地方，诸如建筑物的其它房间、其它建筑物、蜂窝式通信收发器和建筑物外的其它附近设备。