[发明专利]基于超声波的人员检测系统和方法

说明书

一种基于超声波的人员检测方法。该方法包括以下步骤：(a)从发射器发射超声波信号，该超声波信号包括处于第一频率的分量；(b)接收该超声波信号的反射，接收信号包括频率高于和低于该第一频率的分量；(c)确定包含高于该第一频率的频率的该接收信号的上部与包含低于该第一频率的频率的该接收信号的下部之间的区别；和(d)根据该上部和该下部之间的区别确定是否有人员存在。

技术领域

本发明涉及一种超声波人员检测系统和方法。

背景技术

诸如协作端点之类的视频会议设备通常具有待机状态，这意味着在设备不使用时处于活动状态。有益的是，待机状态降低了功耗，例如通过关闭不需要的组件(例如监视器)。待机状态的另一个好处是增加了诸如相机传感器、投影仪灯泡等组件的预期寿命。

具有待机状态的设备必须具有将设备置于待机状态并再次唤醒它的方法。例如，以前的视频会议设备在定时器和人员输入法上运行。该设备被编程为在预定的不活动时间(例如10分钟)后进入待机模式，并通过人员输入到控制面板或类似设备来唤醒。然而，这对某些用户来说并不是特别直观，尤其是在控制面板不容易访问或隐藏在视图之外的情况下。

还已知使用人员检测器，其中当设备确定附近没有人员时将设备置于待机模式。在US 9,319,633 B1中公开了一个这样的示例，其中超声波被传输到空间区域中。控制器然后接收反射的超声波，并计算代表无回波接收的超声波信号的估计的误差信号。该控制器然后计算误差信号随时间的功率估计，并基于该功率估计的变化检测人员的存在。

然而，上面讨论的超声波方法的问题是它容易出现误报。上面讨论的系统在相对窄的频率范围内进行检测。然而，不是由发射器产生的瞬态噪声(例如关门声或拍手声)在频率上相对较宽，因此将具有落在检测范围内的分量。这可能会导致误报，其中在设备附近检测到的瞬态噪声(但不表示房间内有人员)会导致设备从待机模式中唤醒。

因此需要一种更稳健的人员检测方法，该方法不太容易出现误报。

发明内容

因此，在第一方面，本发明实施例提供了一种基于超声波的人员检测方法，包括以下步骤：

(a)从发射器发射超声波信号，所述超声波信号包括处于第一频率f₀的分量；

(b)接收所述超声波信号的反射，接收信号包括频率高于和低于所述第一频率的分量；

(c)确定包含高于所述第一频率的频率的所述接收信号的上部与包含低于所述第一频率的频率的所述接收信号的下部之间的区别；和

(d)根据所述上部和所述下部之间的区别确定是否有人员存在。

这种方法在检测是否有人员实际存在方面更加稳健，通过减轻由不表示移动的宽带噪声引起的误报。对于可能在f₀附近发射超声波信号的其他设备，该方法也更加稳健。此外，该方法不依赖于发射器和接收器在时间上同步。

该方法可以具有以下可选特征中的任意一个或任意组合，只要它们兼容即可。

确定可以基于上频部分和下频部分之间的区别。

所述接收信号的上部可以包含紧邻所述第一频率的较高频率，并且所述接收信号的下部可以包含紧邻所述第一频率的较低频率。

所述方法可以包括将所述接收信号分成多个区间，每个区间表示所述接收信号的频率范围，并且其中所述上部是上频区间，包含所述接收信号中频率高于所述第一频率的部分，并且所述下部是下频区间，包含所述接收信号中频率低于所述第一频率的部分。

所述确定可以是基于所述上频区间的归一化功率估计和所述下频区间的归一化功率估计之间的区别来执行的。归一化因子可以是所述上频区间和所述下频区间的功率估计的总和。归一化可以通过减去所述上频区间和所述下频区间的平均值的估计来执行。