專(zhuān)利名稱(chēng)：用于在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)對(duì)象的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)對(duì)象的領(lǐng)域，該基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)包括被布置用于監(jiān)視對(duì)象(例如汽車(chē)中的乘客)的傳感器陣列。
背景技術(shù)：
基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)在各種不同的應(yīng)用中用于監(jiān)視對(duì)象的生理功能或運(yùn)動(dòng)。例如，這樣的監(jiān)視系統(tǒng)用來(lái)檢測(cè)人的呼吸努力以便評(píng)估其放松狀態(tài)。通過(guò)檢測(cè)胸腔的運(yùn)動(dòng)，有可能監(jiān)視對(duì)象的呼吸節(jié)奏。這樣的基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)的一個(gè)重要的應(yīng)用是例如在事故之后乘客的基本生命體征的健康檢查。另一個(gè)應(yīng)用是基于引導(dǎo)的呼吸練習(xí)的生物反饋系統(tǒng)，該生物反饋系統(tǒng)被提供來(lái)幫助對(duì)象入睡。然而，這些應(yīng)用僅僅是選擇的要求監(jiān)視對(duì)象的呼吸活動(dòng)的應(yīng)用。一種監(jiān)視呼吸努力的測(cè)量原理是感應(yīng)式胸腔體積描記法，其中將帶圍繞對(duì)象的胸腔放置并且監(jiān)視由于呼吸而引起的胸腔截面面積的變化。盡管這樣的所謂呼吸帶(Respiband)常用在醫(yī)療應(yīng)用中，然而它在像上面提到的生物反饋系統(tǒng)或者交通工具中的駕駛員監(jiān)視系統(tǒng)那樣的消費(fèi)型產(chǎn)品應(yīng)用中是不可接受的，因?yàn)閹У母浇訉?duì)于普通用戶(hù)而言是不方便、麻煩且不可接受的。出于這個(gè)原因，無(wú)接觸方法是優(yōu)選的。存在這樣的基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)，其包括諸如基于多普勒雷達(dá)原理的雷達(dá)傳感器之類(lèi)的無(wú)接觸傳感器的陣列。這些傳感器中的每一個(gè)能夠檢測(cè)物體離傳感器的距離的變化。由于其工作原理的原因，多普勒雷達(dá)傳感器可以用于檢測(cè)與呼吸有關(guān)的胸腔運(yùn)動(dòng)以及與對(duì)象活動(dòng)有關(guān)的信息。雷達(dá)傳感器可以集成到諸如床、椅等等之類(lèi)的家具中或者汽車(chē)中的諸如汽車(chē)座椅或者方向盤(pán)之類(lèi)的裝備中。例如，對(duì)于上面提到的早期檢測(cè)駕駛員的睡意的應(yīng)用而言，可以將多普勒雷達(dá)傳感器陣列集成到駕駛員座椅的靠背中。這樣的應(yīng)用中的一個(gè)問(wèn)題是，從這樣的集成雷達(dá)傳感器獲取的信號(hào)在對(duì)象的諸如BM1、大致的體型、胸腔截面等等之類(lèi)的特性方面表現(xiàn)出強(qiáng)的靈敏度。而且，由于呼吸運(yùn)動(dòng)的區(qū)域?qū)τ诓煌叽绲膶?duì)象是不同的，因而希望僅僅使用所述陣列中的幾個(gè)傳感器來(lái)檢測(cè)呼吸活動(dòng)并且盡可能限制雷達(dá)傳感器發(fā)出的輻射功率。通常，可以說(shuō)優(yōu)選的是調(diào)節(jié)并且優(yōu)化傳感器的信號(hào)獲取以及以下關(guān)于特定于對(duì)象的呼吸模式的信號(hào)分析。然而，在給定傳感器陣列和信號(hào)處理方法的情況下，不存在使系統(tǒng)適應(yīng)單獨(dú)的用戶(hù)的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)對(duì)象的方法，其允許清晰且突出地標(biāo)識(shí)用戶(hù)，使得用于后續(xù)的監(jiān)視過(guò)程的系統(tǒng)的適應(yīng)性調(diào)節(jié)和配置成為可能。另一個(gè)目的是提供一種用于在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)對(duì)象的相應(yīng)標(biāo)識(shí)設(shè)備。這些目的通過(guò)依照權(quán)利要求1的方法以及通過(guò)依照權(quán)利要求12的標(biāo)識(shí)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。依照本發(fā)明的方法，傳感器陣列的傳感器在獲取步驟中獲取與對(duì)象有關(guān)的傳感器信號(hào)，該獲取步驟可以在對(duì)象接近傳感器陣列時(shí)發(fā)起。根據(jù)獲取的傳感器信號(hào)，導(dǎo)出信號(hào)模式。換言之，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)處理技術(shù)提取信號(hào)在時(shí)域、頻域和/或時(shí)頻域中的特有特征。在以下描述中，術(shù)語(yǔ)“信號(hào)模式”將描述這樣的信號(hào)特性集合，其足以表征從一個(gè)單獨(dú)的對(duì)象獲取的信號(hào)。在下面的標(biāo)識(shí)步驟中，將在先前的模式提取步驟中導(dǎo)出的信號(hào)模式與可能存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)裝置中的預(yù)定信號(hào)模式相比較。每個(gè)預(yù)定(存儲(chǔ)的)信號(hào)模式與對(duì)象簡(jiǎn)檔(稱(chēng)為一個(gè)對(duì)象的身份)有關(guān)。每個(gè)對(duì)象簡(jiǎn)檔可能與監(jiān)視系統(tǒng)的適合對(duì)象的特性的配置有關(guān)，所述配置例如監(jiān)視對(duì)象時(shí)使用的所述陣列內(nèi)的傳感器的數(shù)量和布置、傳感器發(fā)出的輻射功率、用于信號(hào)處理算法的特定于對(duì)象的參數(shù)，等等。依照本發(fā)明，在與其有關(guān)的預(yù)定信號(hào)模式匹配當(dāng)前從當(dāng)前對(duì)象導(dǎo)出的信號(hào)模式的情況下，標(biāo)識(shí)出對(duì)象簡(jiǎn)檔。本發(fā)明基于以下發(fā)現(xiàn):每個(gè)對(duì)象都可以通過(guò)傳感器獲取的信號(hào)的某些特性(即特有信號(hào)模式)來(lái)標(biāo)識(shí)。當(dāng)前導(dǎo)出的信號(hào)模式可以用來(lái)通過(guò)將當(dāng)前信號(hào)模式與和已知對(duì)象相應(yīng)的預(yù)存儲(chǔ)信號(hào)模式進(jìn)行比較而標(biāo)識(shí)對(duì)象，從而可以基于標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔自動(dòng)地配置系統(tǒng)。依照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，該方法進(jìn)一步包括標(biāo)識(shí)步驟之后的配置步驟，其中所述陣列被配置用于其中對(duì)象被監(jiān)視的后續(xù)監(jiān)視步驟，所述陣列依照標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔來(lái)配置。在監(jiān)視期間，陣列中的僅僅一個(gè)傳感器可以用于感測(cè)胸腔運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，配置步驟中陣列的配置包括確定陣列中包括的要用在監(jiān)視步驟中的傳感器子集。依照其中在監(jiān)視步驟中使用基于雷達(dá)的傳感器的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，配置步驟中陣列的配置包括確定監(jiān)視步驟中要由基于雷達(dá)的傳感器發(fā)出的輻射功率。依照另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，監(jiān)視步驟包括使用與對(duì)象有關(guān)的參數(shù)的信號(hào)分析，所述配置步驟包括依照標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔配置這些參數(shù)。依照另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，依照本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括接近檢測(cè)步驟，其中傳感器檢測(cè)對(duì)象是否接近傳感器并且在檢測(cè)到對(duì)象接近傳感器的情況下發(fā)起獲取步驟。該接近檢測(cè)步驟被提供來(lái)在對(duì)象存在于傳感器陣列處時(shí)自動(dòng)地啟動(dòng)獲取過(guò)程，從而可以在沒(méi)有用戶(hù)的任何進(jìn)一步的輸入活動(dòng)的情況下執(zhí)行標(biāo)識(shí)過(guò)程。優(yōu)選地，當(dāng)傳感器檢測(cè)到對(duì)象已經(jīng)離開(kāi)傳感器時(shí)，終止監(jiān)視步驟。因此，類(lèi)似于啟動(dòng)過(guò)程，當(dāng)對(duì)象離開(kāi)時(shí)，在這種情況下自動(dòng)地停止監(jiān)視對(duì)象。依照另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，在獲取步驟中和/或在監(jiān)視步驟中使用加速度傳感器。依照另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，依照本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括學(xué)習(xí)步驟，其中傳感器陣列的傳感器獲取與對(duì)象有關(guān)的傳感器信號(hào)，信號(hào)模式從獲取的傳感器信號(hào)導(dǎo)出，并且導(dǎo)出的信號(hào)模式作為與對(duì)象簡(jiǎn)檔有關(guān)的預(yù)定信號(hào)模式而存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。該學(xué)習(xí)步驟用來(lái)將與相應(yīng)信號(hào)模式有關(guān)的另一個(gè)對(duì)象簡(jiǎn)檔添加到已經(jīng)存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的對(duì)象簡(jiǎn)檔集合。例如，可以在系統(tǒng)斷定當(dāng)前對(duì)象為系統(tǒng)所未知，即不存在匹配的對(duì)象簡(jiǎn)檔時(shí)，自動(dòng)地發(fā)起學(xué)習(xí)步驟。在這種情況下，從傳感器中獲取信號(hào)，導(dǎo)出信號(hào)模式并且將其存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。優(yōu)選地，當(dāng)在標(biāo)識(shí)步驟中沒(méi)有預(yù)定信號(hào)模式匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式時(shí)，發(fā)起學(xué)習(xí)步驟。依照另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，該方法進(jìn)一步包括驗(yàn)證步驟，其中在標(biāo)識(shí)出與其有關(guān)的其預(yù)定信號(hào)模式匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式的對(duì)象簡(jiǎn)檔的情況下，要求對(duì)象驗(yàn)證標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔，所述驗(yàn)證步驟在標(biāo)識(shí)步驟之后。在該實(shí)施例中，不僅自動(dòng)地標(biāo)識(shí)出匹配的對(duì)象簡(jiǎn)檔，而且要求對(duì)象驗(yàn)證在標(biāo)識(shí)步驟中執(zhí)行的標(biāo)識(shí)。這使得所述方法和系統(tǒng)更為可靠。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)對(duì)象的標(biāo)識(shí)設(shè)備，所述設(shè)備包括:傳感器陣列；傳感器控制單元，其與所述陣列中包含的傳感器通信并且被提供來(lái)接收來(lái)自傳感器的信號(hào)數(shù)據(jù)；信號(hào)處理單元，其被提供來(lái)接收來(lái)自所述傳感器控制單元的信號(hào)數(shù)據(jù)，從所述信號(hào)數(shù)據(jù)導(dǎo)出信號(hào)模式并且將導(dǎo)出的信號(hào)模式與預(yù)定信號(hào)模式進(jìn)行比較；以及存儲(chǔ)單元，其被提供用于存儲(chǔ)預(yù)定信號(hào)模式和與其有關(guān)的對(duì)象簡(jiǎn)檔，所述存儲(chǔ)單元與所述信號(hào)處理單元通信。優(yōu)選地，所述陣列包括雷達(dá)傳感器和/或加速度傳感器。依照另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述陣列集成到家具部件中。這樣的家具部件可以是例如床的床墊、椅子或者座椅的靠背等等。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種交通工具，其包括如上文中所描述的用于標(biāo)識(shí)該交通工具的駕駛員和/或乘客的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。


本發(fā)明的這些和其他方面根據(jù)下文中描述的實(shí)施例將是清楚明白的，并且將參照這些實(shí)施例進(jìn)行闡述。在附圖中:
圖1為依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)的示意 圖2為如圖1中所示系統(tǒng)的傳感器陣列連同要監(jiān)視的兩個(gè)不同對(duì)象的示意 圖3為示出依照本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程 圖4為顯示出依照?qǐng)D3的方法的學(xué)習(xí)步驟的細(xì)節(jié)的流程圖；以及 圖5為示出依照本發(fā)明的標(biāo)識(shí)方法的另一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1中所示的基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)10代表交通工具的一部分，該交通工具包括不同的座椅，尤其是具有靠背14的駕駛員座椅12。不同傳感器18的陣列16集成到靠背14的后側(cè)中。這些傳感器18包括檢測(cè)位于座椅12上的對(duì)象的運(yùn)動(dòng)的多普勒雷達(dá)傳感器。依照多普勒雷達(dá)原理，駕駛員由于其呼吸引起的胸腔的運(yùn)動(dòng)可以由傳感器18測(cè)量和監(jiān)視。由于該運(yùn)動(dòng)在不同的位置(即胸腔高度)處是不同的，因而不同的傳感器18可以被布置成盡可能良好地監(jiān)視該運(yùn)動(dòng)。陣列16可以進(jìn)一步包括檢測(cè)靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)加速度以便識(shí)別座椅12的變形的加速度傳感器。在圖1中，僅僅示出了三個(gè)傳感器18。然而，傳感器的數(shù)量可以不同。圖1中未示出的是不同的傳感器18(包括多普勒雷達(dá)傳感器以及加速度傳感器)可以散布在靠背14的寬度上，使得傳感器18陣列16可以覆蓋作為要監(jiān)視的對(duì)象的駕駛員的背后的大區(qū)域。監(jiān)視系統(tǒng)10進(jìn)一步包括經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)地與傳感器通信的傳感器控制單元20。傳感器控制單元20接收由傳感器18獲取的傳感器數(shù)據(jù)。而且，傳感器控制單元20控制傳感器18的活動(dòng)。特別地，傳感器控制單元20在監(jiān)視對(duì)象期間確定陣列16的哪些傳感器18是活動(dòng)的。如下文中將解釋的，不是陣列16的所有傳感器18在監(jiān)視過(guò)程中可能是活動(dòng)的，而是活動(dòng)傳感器18的數(shù)量可能限于陣列16中包含的傳感器18子集。此外，要由基于雷達(dá)的傳感器18發(fā)出的輻射功率可以由傳感器控制單元20控制。希望的是將活動(dòng)傳感器18的數(shù)量及其輻射功率配置成使其盡可能良好地適應(yīng)對(duì)象的特性。監(jiān)視系統(tǒng)10進(jìn)一步包括被提供來(lái)接收來(lái)自傳感器控制單元20的信號(hào)數(shù)據(jù)的信號(hào)處理單元30。為此目的，信號(hào)處理單元30經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)地與傳感器控制單元20通信，該傳感器控制單元20將接收自傳感器18的傳感器數(shù)據(jù)傳輸至信號(hào)處理單元30。信號(hào)處理單元30能夠從信號(hào)數(shù)據(jù)導(dǎo)出信號(hào)模式，即分析這些信號(hào)數(shù)據(jù)在時(shí)域、頻域和/或時(shí)頻域中的特定信號(hào)特性。為了該分析，信號(hào)處理單元30配備有相應(yīng)的計(jì)算單元。系統(tǒng)10進(jìn)一步包括存儲(chǔ)單元40，該存儲(chǔ)單元被提供用于存儲(chǔ)預(yù)定信號(hào)模式和與其有關(guān)的對(duì)象簡(jiǎn)檔。這些對(duì)象簡(jiǎn)檔包括與每個(gè)存儲(chǔ)的信號(hào)模式有關(guān)的對(duì)象身份數(shù)據(jù)以及其他數(shù)據(jù)，例如用于信號(hào)處理算法的特定于對(duì)象的參數(shù)，以及要在監(jiān)視該對(duì)象簡(jiǎn)檔的標(biāo)識(shí)信息與其有關(guān)的特定對(duì)象時(shí)使用的陣列I6的最優(yōu)傳感器組合?？梢詫⒃搶?duì)象簡(jiǎn)檔傳輸至信號(hào)處理單元30以便經(jīng)由傳感器控制單元20配置傳感器陣列16。為了優(yōu)化特定對(duì)象的監(jiān)視過(guò)程，所討論的對(duì)象可以由系統(tǒng)自動(dòng)地標(biāo)識(shí)。當(dāng)對(duì)象(SP汽車(chē)的駕駛員)在座椅12上就座時(shí)，傳感器18檢測(cè)到該接近的對(duì)象并且發(fā)起傳感器數(shù)據(jù)的獲取。這些傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)由傳感器控制單元20傳輸至從這些信號(hào)數(shù)據(jù)導(dǎo)出信號(hào)模式的信號(hào)處理單元30。將當(dāng)前導(dǎo)出的信號(hào)模式與存儲(chǔ)單元40中存儲(chǔ)的預(yù)定信號(hào)模式進(jìn)行比較，并且確定是否預(yù)存儲(chǔ)的信號(hào)模式之一匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式。在本上下文中，術(shù)語(yǔ)“匹配”應(yīng)當(dāng)表示導(dǎo)出的信號(hào)模式以足夠的精確度適合預(yù)定信號(hào)模式之一，這意味著導(dǎo)出的信號(hào)模式與預(yù)定信號(hào)模式之一不必完全相同以滿(mǎn)足匹配條件。應(yīng)當(dāng)指出的是，這些信號(hào)模式可以不僅從基于雷達(dá)的傳感器18導(dǎo)出，而且從陣列16中包含的加速度傳感器導(dǎo)出。設(shè)置在座椅12的不同位置處的加速度傳感器的信號(hào)可以用來(lái)計(jì)算座椅12的物理“變形輪廓”，通過(guò)其可以標(biāo)識(shí)使用座椅的對(duì)象。在發(fā)現(xiàn)預(yù)定信號(hào)模式之一匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式的情況下，確定與該預(yù)定信號(hào)模式有關(guān)的對(duì)象簡(jiǎn)檔適合在座椅12上就座的對(duì)象。換言之，系統(tǒng)10標(biāo)識(shí)出該對(duì)象。該標(biāo)識(shí)通過(guò)經(jīng)由信號(hào)處理單元30將相應(yīng)對(duì)象簡(jiǎn)檔中包含的信息從存儲(chǔ)單元40傳輸至傳感器控制單元20而用于下面的監(jiān)視過(guò)程，使得傳感器18陣列16可以被配置成與對(duì)象相應(yīng)。圖2中示出了配置陣列16內(nèi)的傳感器18的潛在的一個(gè)問(wèn)題。圖2中示出了兩個(gè)不同的對(duì)象50、52，即具有較小胸腔的對(duì)象50以及具有較大胸腔的對(duì)象52。呼吸區(qū)域，即在對(duì)象50、52的呼吸期間執(zhí)行呼吸運(yùn)動(dòng)的區(qū)域在這兩種情況下是不同的。圖2中也示出了三個(gè)傳感器18、18’、18’ ’。對(duì)于較小的對(duì)象50而言，只有左下傳感器18和中心傳感器18’位于具有呼吸運(yùn)動(dòng)的區(qū)域54內(nèi)，其中較大對(duì)象52的用于呼吸運(yùn)動(dòng)的區(qū)域56包括中心傳感器18’和右上傳感器18’ ’。這意味著用于較小的對(duì)象50的最優(yōu)傳感器配置將僅僅包括傳感器18和18’，而用于較大的對(duì)象52的最優(yōu)配置是不同的并且包括傳感器18’和18’ ’。通過(guò)依照本發(fā)明的系統(tǒng)10，每個(gè)對(duì)象50或52自動(dòng)地被標(biāo)識(shí)并且與包括陣列16內(nèi)的最優(yōu)傳感
器配置的相應(yīng)對(duì)象簡(jiǎn)檔有關(guān)。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)象50、52的標(biāo)識(shí)也可以用來(lái)控制包括監(jiān)視系統(tǒng)10的汽車(chē)的其他設(shè)置，以便使其適應(yīng)當(dāng)前使用該汽車(chē)的對(duì)象50、52。出于這個(gè)原因，可以將信號(hào)處理單元30連接到汽車(chē)的CAN總線(xiàn)60以便向汽車(chē)的其他系統(tǒng)和設(shè)備提供身份信息。依照該對(duì)象身份信息，該汽車(chē)在使用中可以由特定對(duì)象50、52個(gè)性化，例如座椅、方向盤(pán)、加熱、空調(diào)、音頻系統(tǒng)的個(gè)性化設(shè)置。用于在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)10中標(biāo)識(shí)對(duì)象50、52的本方法將關(guān)于圖3中不出的流程圖更加詳細(xì)地進(jìn)行解釋。在第一檢測(cè)步驟100中，圖1的監(jiān)視系統(tǒng)10的傳感器18檢測(cè)對(duì)象50、52是否接近傳感器18。接近過(guò)程可以由雷達(dá)傳感器容易地檢測(cè)，因?yàn)槔走_(dá)信號(hào)提供了運(yùn)動(dòng)的方向，并且在對(duì)象50、52接近過(guò)程期間，與呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行比較，相對(duì)高的速度被測(cè)量。在檢測(cè)到接近的對(duì)象50、52的情況下，自動(dòng)地發(fā)起下面的信號(hào)獲取步驟110。在該獲取步驟內(nèi)，傳感器陣列16的傳感器18獲取來(lái)自對(duì)象50、52的傳感器信號(hào)。關(guān)于圖1，傳感器數(shù)據(jù)經(jīng)由傳感器控制單元20傳輸至信號(hào)處理單元30。在該獲取步驟110之后，執(zhí)行模式提取步驟120，其中從在先前的獲取步驟110中獲取的傳感器信號(hào)導(dǎo)出信號(hào)模式。這意味著分析獲取的傳感器數(shù)據(jù)，并且可以從這些信號(hào)中提取涉及時(shí)域、頻域和/或時(shí)頻域的特征。據(jù)發(fā)現(xiàn)，從與對(duì)象有關(guān)的傳感器信號(hào)導(dǎo)出的信號(hào)模式對(duì)于不同的對(duì)象50、52是不同的,這暗含了借助于與每個(gè)對(duì)象50、52有關(guān)的各信號(hào)模式中包含的信息區(qū)分不同的對(duì)象50、52的可能性。打個(gè)比方來(lái)說(shuō)，每個(gè)信號(hào)模式代表一個(gè)對(duì)象50、52的一定種類(lèi)的“指紋”，其可以在下文中用來(lái)標(biāo)識(shí)該對(duì)象50、52。在后續(xù)的標(biāo)識(shí)步驟130中，將模式提取步驟120中導(dǎo)出的信號(hào)模式與多個(gè)預(yù)定信號(hào)模式進(jìn)行比較。如上文中參照?qǐng)D1所描述的，這些預(yù)定信號(hào)模式存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元40內(nèi)。每個(gè)預(yù)定信號(hào)模式與描述該信號(hào)模式和其有關(guān)的對(duì)象50、52的身份的對(duì)象簡(jiǎn)檔有關(guān)，并且包含可以用來(lái)為監(jiān)視各對(duì)象50、52的過(guò)程配置監(jiān)視系統(tǒng)10的其他信息。這意味著每個(gè)對(duì)象簡(jiǎn)檔與用于監(jiān)視各對(duì)象50、52的監(jiān)視系統(tǒng)10的最優(yōu)配置相應(yīng)。鑒于圖2中針對(duì)不同尺寸的對(duì)象50和52的呼吸運(yùn)動(dòng)區(qū)域54和56不同，例如，該配置可以包括確定陣列16中包括的要用在監(jiān)視過(guò)程中的傳感器18子集。其他配置特征可以包括確定基于雷達(dá)的傳感器18發(fā)出的輻射功率，或者依照標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔配置后續(xù)信號(hào)分析的參數(shù)。在其中標(biāo)識(shí)了與其有關(guān)的其預(yù)定信號(hào)模式匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式的對(duì)象簡(jiǎn)檔的情況下，對(duì)象50、52的標(biāo)識(shí)完成，這意味著發(fā)現(xiàn)了匹配存在于傳感器18陣列16之前的座椅12上的對(duì)象50、52的對(duì)象簡(jiǎn)檔。在這種情況下，給予用戶(hù)顯示器上的視覺(jué)信號(hào)、音頻信號(hào)等等形式的反饋，以便向用戶(hù)通知該標(biāo)識(shí)結(jié)果。接著，發(fā)起配置步驟140，其中配置傳感器18陣列16以用于后續(xù)的用于監(jiān)視對(duì)象50、52的監(jiān)視步驟150。在配置步驟140中，如上文中所描述的依照標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔配置陣列16。該配置可以包括確定陣列16中包括的要用在監(jiān)視步驟150中的傳感器子集，確定這些傳感器18的輻射功率以及信號(hào)分析中使用的參數(shù)。當(dāng)然，可以配置監(jiān)視步驟150中執(zhí)行的監(jiān)視過(guò)程的其他參數(shù)。在監(jiān)視步驟150期間，在她/他的呼吸活動(dòng)方面監(jiān)視座椅12處存在的對(duì)象50、52。當(dāng)傳感器18檢測(cè)到對(duì)象50、52離開(kāi)傳感器18時(shí)，自動(dòng)地終止監(jiān)視步驟150。由于與呼吸運(yùn)動(dòng)的相對(duì)較低的速度相比，離開(kāi)座椅12的運(yùn)動(dòng)對(duì)象50、52的速度較高，這可以容易地檢測(cè)出。隨著過(guò)程的終止160，監(jiān)視系統(tǒng)10關(guān)斷或者設(shè)置為待機(jī)模式，監(jiān)視系統(tǒng)可以由接近檢測(cè)步驟100從該待機(jī)模式啟動(dòng)以便再次開(kāi)始上面關(guān)于圖3所描述的過(guò)程。當(dāng)標(biāo)識(shí)步驟130中沒(méi)能找到匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式的預(yù)定信號(hào)模式時(shí)，這意味著存在監(jiān)視系統(tǒng)10未知的對(duì)象50、52。在這種情況下，發(fā)起學(xué)習(xí)步驟170，其中根據(jù)從當(dāng)前對(duì)象50,52獲取的傳感器信號(hào)導(dǎo)出的信號(hào)模式與當(dāng)前對(duì)象簡(jiǎn)檔有關(guān)并且作為附加的預(yù)定信號(hào)模式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。該過(guò)程關(guān)于圖4更加詳細(xì)地進(jìn)行描述。此外，給予用戶(hù)反饋，通知他所述標(biāo)識(shí)不成功，并且將啟動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程。在學(xué)習(xí)步驟170內(nèi)，執(zhí)行第一獲取步驟120，其中從對(duì)象50、52獲取與對(duì)象有關(guān)的傳感器信號(hào)。在該步驟172中，陣列16的所有傳感器18都是活動(dòng)的。在下面的模式提取步驟174中，在獲取步驟172中獲取的信號(hào)的特有特征從這些信號(hào)中提取以得到與當(dāng)前對(duì)象50、52有關(guān)的信號(hào)模式。在模式提取步驟174之后的輸入步驟176中，要求用戶(hù)輸入可能與他/她的對(duì)象模式有關(guān)的標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)。輸入步驟176中獲取的輸入數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)信號(hào)的特定于對(duì)象的特征一起存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。而且，根據(jù)獲取的信號(hào)數(shù)據(jù)(和信號(hào)模式)，在可能在輸入步驟176之后的計(jì)算步驟180中計(jì)算用于特定于對(duì)象的數(shù)據(jù)分析的參數(shù)。在另外的存儲(chǔ)步驟190中，得到的計(jì)算的參數(shù)也存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。根據(jù)獲取的信號(hào)數(shù)據(jù)和信號(hào)模式，也可以導(dǎo)出應(yīng)當(dāng)選擇哪種傳感器布置以便可靠地檢測(cè)特定對(duì)象50、52的呼吸模式。該配置可以在另外的傳感器配置步驟200中執(zhí)行。在另一個(gè)存儲(chǔ)步驟210中，從該傳感器配置步驟200導(dǎo)出的最優(yōu)傳感器組合可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。結(jié)果，另一個(gè)預(yù)定信號(hào)模式與包含用于對(duì)應(yīng)對(duì)象的最優(yōu)監(jiān)視的信息的有關(guān)對(duì)象簡(jiǎn)檔一起存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，該信息包括用于測(cè)量的理想傳感器組合以及要用在測(cè)量和后續(xù)數(shù)據(jù)分析中的特定于對(duì)象的特征。圖5示出了用于在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)10中標(biāo)識(shí)對(duì)象的方法的另一個(gè)實(shí)施例，其與關(guān)于圖3所描述的非常相似。它也包括接近檢測(cè)步驟100、獲取步驟110、模式提取步驟120、標(biāo)識(shí)步驟130、配置步驟140、監(jiān)視步驟150、終止步驟160以及學(xué)習(xí)步驟170。然而，該方法要求對(duì)象的驗(yàn)證以便確認(rèn)標(biāo)識(shí)步驟130中執(zhí)行的自動(dòng)標(biāo)識(shí)。為此目的，在標(biāo)識(shí)步驟130與配置步驟140之間引入驗(yàn)證步驟220。在標(biāo)識(shí)步驟130中系統(tǒng)10自動(dòng)地標(biāo)識(shí)了對(duì)象，即發(fā)現(xiàn)了適合在模式提取步驟120中從在數(shù)據(jù)獲取步驟110中獲取的信號(hào)數(shù)據(jù)實(shí)際導(dǎo)出的信號(hào)模式的匹配的預(yù)定信號(hào)模式的情況下，相應(yīng)地通過(guò)對(duì)應(yīng)信號(hào)通知對(duì)象并且在驗(yàn)證步驟220中要求其驗(yàn)證標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔。然后，確定用戶(hù)輸入是否與標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔相應(yīng)，這意味著對(duì)象正確地驗(yàn)證了他/她的身份。只有在該確定的結(jié)果為肯定的情況下，才確定驗(yàn)證是成功的，并且如關(guān)于圖3所描述的那樣執(zhí)行配置步驟 140。在驗(yàn)證結(jié)果為否定的情況下，將對(duì)應(yīng)信息輸出到對(duì)象，并且如關(guān)于圖4所詳細(xì)地描述的，自動(dòng)地發(fā)起學(xué)習(xí)步驟170以便確定要存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的新的信號(hào)模式和相應(yīng)的對(duì)象簡(jiǎn)檔。上面關(guān)于圖5所描述的方法更加可靠地確定當(dāng)前對(duì)象50、52，因?yàn)橛脩?hù)必須驗(yàn)證在標(biāo)識(shí)步驟130中自動(dòng)地確定的身份。如果確定的身份未被用戶(hù)確認(rèn)，那么在學(xué)習(xí)步驟170中發(fā)起新的學(xué)習(xí)過(guò)程。應(yīng)當(dāng)指出的是，上述方法不僅適用于交通工具系統(tǒng)以便監(jiān)視對(duì)象呼吸活動(dòng)或者安裝交通工具的特定于對(duì)象的偏好，而且也可以用在其他系統(tǒng)中，例如基于引導(dǎo)的呼吸練習(xí)的生物反饋系統(tǒng)、或者其中執(zhí)行對(duì)象的呼吸活動(dòng)的監(jiān)視的任何其他系統(tǒng)。此外，如上所述的方法和標(biāo)識(shí)系統(tǒng)可以用于起居室中的椅子。由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)人的差異化。因此，不同人的胸腔運(yùn)動(dòng)的可靠監(jiān)視是可能的，因?yàn)閭鞲衅麝嚵袑⒒谒鰳?biāo)識(shí)而配置。該標(biāo)識(shí)可以進(jìn)一步用來(lái)個(gè)性化配置像電視機(jī)、高保真(Hifi)系統(tǒng)、家庭影院或照明系統(tǒng)那樣的設(shè)備。盡管在附圖和前面的描述中已經(jīng)詳細(xì)地圖示和描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和描述應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說(shuō)明性或示例性的，而不是限制性的；本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)施要求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)，根據(jù)對(duì)于附圖、本公開(kāi)內(nèi)容以及所附權(quán)利要求書(shū)的研究，應(yīng)當(dāng)能夠理解并實(shí)施所公開(kāi)實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求書(shū)中，措詞“包括/包含”并沒(méi)有排除其他的元件或步驟，并且不定冠詞“一”并沒(méi)有排除多個(gè)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述特定技術(shù)措施這一事實(shí)并不意味著這些技術(shù)措施的組合不可以加以利用。權(quán)利要求書(shū)中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)對(duì)象的方法，該基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)包括傳感器(18)的陣列(16)，所述方法包括以下步驟: 獲取步驟(110)，其中所述傳感器陣列(16)的傳感器(18)獲取與對(duì)象有關(guān)的傳感器信號(hào); 模式提取步驟(120)，其中從在先前的獲取步驟(110)中獲取的傳感器信號(hào)導(dǎo)出信號(hào)模式； 以及標(biāo)識(shí)步驟(130)，其中將在先前的模式提取步驟(120)中導(dǎo)出的信號(hào)模式與預(yù)定信號(hào)模式進(jìn)行比較以便標(biāo)識(shí)與其有關(guān)的其預(yù)定信號(hào)模式匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式的對(duì)象簡(jiǎn)檔，每個(gè)預(yù)定信號(hào)模式與對(duì)象簡(jiǎn)檔有關(guān)。
2.依照權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括: 在標(biāo)識(shí)步驟(130)之后的配置步驟(140), 其中所述陣列(16)被配置用于其中對(duì)象被監(jiān)視的后續(xù)監(jiān)視步驟(150)， 所述陣列(16)依照標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔來(lái)配置。
3.依照權(quán)利要求2的方法，其中所述配置步驟(140)中所述陣列(16)的配置包括確定陣列(16)中包括的要用在監(jiān)視 步驟(150)中的傳感器(18)子集。
4.依照權(quán)利要求2或3的方法，其中在監(jiān)視步驟(150)中使用基于雷達(dá)的傳感器(18)，并且所述配置步驟(140)中所述陣列(16)的配置包括確定監(jiān)視步驟(150)中要由基于雷達(dá)的傳感器(18)發(fā)出的輻射功率。
5.依照權(quán)利要求2、3或4的方法，其中所述監(jiān)視步驟(150)包括使用與對(duì)象有關(guān)的參數(shù)的信號(hào)分析， 所述配置步驟(140)包括依照標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔配置所述參數(shù)。
6.依照前面的權(quán)利要求之一的方法，進(jìn)一步包括: 接近檢測(cè)步驟(100)，其中傳感器(18)檢測(cè)對(duì)象是否接近傳感器(18)并且在檢測(cè)到對(duì)象接近傳感器(18)的情況下發(fā)起獲取步驟(I 10)。
7.依照前面的權(quán)利要求之一的方法，其中當(dāng)傳感器(18)檢測(cè)到對(duì)象已經(jīng)離開(kāi)傳感器(18)時(shí)，終止監(jiān)視步驟(150)。
8.依照前面的權(quán)利要求之一的方法，其中在獲取步驟(110)中和/或在監(jiān)視步驟(150)中使用加速度傳感器。
9.依照前面的權(quán)利要求之一的方法，進(jìn)一步包括: 學(xué)習(xí)步驟(170)，其中所述傳感器陣列(16)的傳感器(18)獲取與對(duì)象有關(guān)的傳感器信號(hào)，信號(hào)模式從獲取的傳感器信號(hào)導(dǎo)出，并且導(dǎo)出的信號(hào)模式作為與對(duì)象簡(jiǎn)檔有關(guān)的預(yù)定信號(hào)模式而存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
10.依照權(quán)利要求9的方法，其中當(dāng)在標(biāo)識(shí)步驟(130)中沒(méi)有預(yù)定信號(hào)模式匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式時(shí)，發(fā)起所述學(xué)習(xí)步驟(170)。
11.依照前面的權(quán)利要求之一的方法，進(jìn)一步包括: 驗(yàn)證步驟(220)，其中在標(biāo)識(shí)出與其有關(guān)的其預(yù)定信號(hào)模式匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式的對(duì)象簡(jiǎn)檔的情況下，要求對(duì)象驗(yàn)證標(biāo)識(shí)的對(duì)象簡(jiǎn)檔，所述驗(yàn)證步驟(220)在標(biāo)識(shí)步驟(130)之后。
12.一種用于在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)對(duì)象的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，包括:傳感器(18)的陣列(16)； 傳感器控制單元(20)，其與所述陣列(16)中包含的傳感器(18)通信并且被提供來(lái)接收來(lái)自傳感器(18)的信號(hào)數(shù)據(jù)； 信號(hào)處理單元(30)，其被提供來(lái)接收來(lái)自所述傳感器控制單元(20)的信號(hào)數(shù)據(jù)，從所述信號(hào)數(shù)據(jù)導(dǎo)出信號(hào)模式并且將導(dǎo)出的信號(hào)模式與預(yù)定信號(hào)模式進(jìn)行比較； 以及存儲(chǔ)單元(40)，其被提供用于存儲(chǔ)預(yù)定信號(hào)模式和與其有關(guān)的對(duì)象簡(jiǎn)檔，所述存儲(chǔ)單元(40)與所述信號(hào)處理單元(30)通信。
13.依照權(quán)利要求12的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，其中所述陣列(16)包括雷達(dá)傳感器(18)和/或加速度傳感器。
14.依照權(quán)利要求12或13之一的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，其中所述陣列(16)集成到家具部件中。
15.交通工具，包括依照權(quán)利要求12-14之一的用于標(biāo)識(shí)所述交通工具的駕駛員和/或乘客的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)中標(biāo)識(shí)對(duì)象的方法和設(shè)備。該方法包括獲取步驟，其中傳感器陣列的傳感器獲取與對(duì)象有關(guān)的傳感器信號(hào)；模式提取步驟，其中從在先前的獲取步驟中獲取的傳感器信號(hào)導(dǎo)出信號(hào)模式；以及標(biāo)識(shí)步驟，其中將在先前的模式提取步驟中導(dǎo)出的信號(hào)模式與預(yù)定信號(hào)模式進(jìn)行比較，以便標(biāo)識(shí)與其有關(guān)的其預(yù)定信號(hào)模式匹配導(dǎo)出的信號(hào)模式的對(duì)象簡(jiǎn)檔，每個(gè)預(yù)定信號(hào)模式與對(duì)象簡(jiǎn)檔有關(guān)。
文檔編號(hào)B60N2/00GK103109309SQ201180045774
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月22日
發(fā)明者J.梅爾斯特夫 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司