专利名称：用于配置存在检测传感器的配置单元和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于配置存在检测传感器的配置单元、方法和计算机程序产品。
背景技术：
用以实现实际效果或美学效果的人工照明的使用持续增加。对于室内和室外应用来说，存在照明系统的若干实例，例如包括用于办公室、餐厅、博物馆、广告牌、家庭、商店、橱窗等的灯泡、LED和聚光灯。然而，无论是何种灯源，都希望节能。为了实现这个目的，存在检测传感器的方案可以对实现高效节能的照明系统起到重要作用，其中这些传感器可以提供关于例如(例如，房间中的)人员位置、人员移动轨迹和/或人员数目的信息。此信息可以传送到控制光源的照明功能的照明控制系统，从而使得可以在人员的预测位置提供或多或少的光。例如，如果估计一个人存在于房间中的特定位置处，那么可以打开光源，以使得在房间的该特定位置 提供光。这个位置可以靠近预测该人员将会处在的例如桌子、书架或椅子处，并且光源的控制可以改进对于例如将在桌子处学习、在书架中找书或坐在椅子上阅读的人员的照明。然而，当前的存在检测传感器通常与用于改变传感器设置的繁杂且/或难以安装的程序相关。因此，需要用于提供更加方便且/或有效的传感器配置的新装置和方法。
发明内容
本发明的一个目的在于缓解上述问题，并提供一种配置单元，所述配置单元提供存在检测传感器的改进的配置。这个目的和其它目的是通过提供具有在独立权利要求中定义的特征的配置单元和方法来实现。在附属权利要求中定义优选实施例。因此，根据本发明的第一个方面，提供一种用于配置包括发射器和多个接收器的传感器的配置单元。该配置单元操作地连接至所述发射器和多个接收器，并且适配成基于由发射器发射的探测信号并基于由多个接收器接收到的返回信号来估计静态元件的位置。返回信号由探测信号对着静态元件进行反射而产生。此外，该配置单元适配成配置传感器，以基于静态元件的估计位置来对目标进行存在检测。根据本发明的第二个方面，提供一种用于配置传感器的方法。所述方法包括发射探测信号和接收通过探测信号对着静态元件进行反射而产生的返回信号的步骤。另外，所述方法包括基于返回信号估计静态元件的位置的步骤。此外，所述方法包括配置传感器以根据静态元件的估计位置来对目标进行存在检测的步骤。根据本发明的第三个方面，提供一种可载入用于目标的存在检测的传感器中的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括用于使传感器的处理构件执行根据本发明的第二个方面的方法的步骤的软件代码部分。具体来说，所述处理构件被配置成执行发射、接收、估计和配置的步骤。因此，本发明基于提供配置单元或方法的想法，所述配置单元或方法被适配成通过发射探测信号并接收响应于该探测信号的至少一个返回信号来估计静态元件位置。所述探测信号可以由发射器发送，并且所述返回信号可以由传感器的多个接收器接收以进行配置。所述配置单元被适配成估计静态元件的存在和位置。确切地说，尽管传感器本身是打算检测如人类的移动物体，但是发射器和多个接收器可以用以检测静态元件(具体来说是其位置)的存在，以对传感器进行配置。基于静态元件的估计出的位置，所述配置单元被适配成配置传感器以用于目标的存在检测(在随后的测量会话期间)。本发明的优点在于，其提供存在检测传感器的自动配置、调整和/或调谐。在现有技术中，存在检测传感器的参数(如发射范围)是手动调整，例如，通过改变传感器的方向从而改变检测区域。然而，这种用于调整传感器设置的手动操作通常是繁杂的、与环境有关的且/或困难的。本发明的配置单元和方法的优点在于，其缓解了与手动传感器调整有关的问题。本发明的配置单元和方法提供存在检测传感器的更方便配置。将了解，发明者已经认识到，包括发射器和多个接收器的传感器可能能够根据本发明的第二个方面的方法对其本身执行自动配置。具体来说，发明者已经认识到，传感器本身可以确定其附近的静态元件的存在，借此可以将其本身相对于这些静态元件进行配置。为了实现这个目标，传感器的发射器可以发射探测信号，并且多个接收器可以接收由探测·信号对着这些静态元件进行反射而产生的至少一个返回信号。配置单元可以是传感器的集成部分或者为一个独立实体。此外，本发明的优点在于，其提供比手工调整更可靠的配置，这是因为该配置基于对由多个接收器所接收到的信号进行分析而获得的静态元件的估计出(或检测出)的位置。本发明中，静态元件(B卩，可为室内应用中的书架、桌子和/或椅子的多件家具的静态物体)被估计为存在于特定位置(例如，室内)，并且配置单元随后可以相对于这些静态元件的估计出的一个或多个位置来配置传感器。此外，使用静态元件的估计出的位置，可以提供环境(例如，房间)映射。配置单元随后可以相对于静态元件的此映射来配置传感器，借此调整传感器对房间区域的检测范围，其中目标可能在该房间内移动。本发明的另一个优点在于，由创造性配置单元和/或创造性方法提供的配置与其它现有技术系统相比减少了存在检测传感器的能量消耗。基于静态元件的估计出的位置，配置单元可以配置该传感器，以使得已检测到的静态元件的区域在操作会话期间(即，当该传感器打算检测如人类的移动目标时，以下也称为测量会话)不会由传感器搜索或扫描，从而限制传感器的覆盖区域。例如，如果两个静态元件(例如，靠近例如墙壁的书架)之间的距离或空间被估计为相对小(例如，小于预定阈值)，那么配置单元随后可以对于包括静态元件和这两个静态元件之间的空间的区(例如，包括书架和/或书架与墙壁之间的可能的小空间的区)而言，配置传感器以限制测量数目，或者可能关闭来自发射器的发射功率，因为目标(如人类)存在于所提及区中的可能性可能相当小。配置单元包括发射器和多个接收器，并且配置单元操作地连接到所述发射器和多个接收器。“操作地连接”在此意味着发射器和多个接收器可以将信息发射到配置单元，反之亦然。例如，多个接收器可以将信号发射到配置单元，这些信号可以由配置单元处理以例如估计静态元件的位置。此外，配置单元可以将信号发射到发射器，以例如开始配置会话或者稍后(在测量或操作会话之前)配置发射器的一些参数(如发射功率和/或发射方向的角度)。所述配置单元被适配成基于由发射器发射的探测信号并基于由多个接收器接收到的返回信号来估计静态元件的位置。其中该返回信号由探测信号对着静态元件进行反射而产生。因此，如果静态元件存在于从发射器发出的探测信号传播的区域中，那么该静态元件可以反射探测信号或其至少一部分，借此产生返回信号。这种返回信号随后可以由多个接收器接收(借此产生随后将被分析的多个电信号)。术语“静态元件”在此意味着静止的物体，即，不移动，其中实例为室内的一件家具。对于室外应用，术语“静态元件”可以为例如树、房屋和/或岩石。所述配置单元被适配成基于静态元件的估计出的位置来配置传感器以进行目标的存在检测(即，进行测量会话)。术语“目标”在此意味着移动的目标，如在室内行走的人。然而，坐在椅子上的人也可以归入表达“目标”，这是因为人尽管在某段时间期间安静就坐，但会最终离开椅子移动。术语“配置”在此可以解释为调整、适配、调谐、控制和/或调节传 感器的参数，从而使得传感器被配置成用于对于特定环境的目标进行存在检测。本发明中， 将了解，发射、接收、估计和配置的步骤为在由传感器执行的测量会话(或操作会话)之前发生的配置过程或配置会话的一部分。根据本发明的一个实施例，配置单元可以被适配成通过确定探测信号的方向或发射器的发射范围来配置传感器。本实施例的优点在于，配置单元可以配置传感器以用于适配于任何检测出的静态元件位置的探测信号的一个特定方向或特定方向组，借此提供有效的测量会话。术语“发射范围”可以被解释为在测量会话期间探测信号能够从发射器传播的区域或区。例如，探测信号不能访问在静态元件后面的区域或区，因为目标和/或静态元件可以将“阴影”投到静态元件后面。在这种情况下，探测信号不能在此区或区域中传播，或者至少不能适当传播，并且配置单元随后可以配置传感器以使得此特定区域不形成发射范围的一部分。或者，“发射范围”可以解释为由探测信号扫描的区域或区。配置单元随后可以基于任何静态元件的位置来确定此发射范围。例如，基于静态元件的估计出的位置，配置单元可以配置传感器，以使得探测信号的方向被调整成覆盖第一区域或第二区域。换句话说，基于静态元件的估计出的位置，配置单元可以配置传感器，以使得选择有利的探测方向。确切地说，如果静态元件(例如书架)靠近传感器定位，那么书架可以阻挡在所述方向和/或范围中的探测信号。因此，可以丢弃这个方向和/或范围，并且配置单元可以相应地配置传感器。以此方式，传感器可以消除或者至少减少将信号发射到探测信号可能受阻挡的方向或区域内的风险。本实施例的另一个优点在于，探测信号的方向或发射器的发射范围的适配增加了传感器的通用性。例如，发射器的水平和/或垂直旋转的可能性可能导致改进与传感器进行随后测量会话的条件。方向确定的另一个优点在于，探测信号的方向或发射器的发射范围可以朝着增加目标的存在检测的可能性的方向和/或发射范围改变。根据本发明的一个实施例，配置单元可以适配成通过确定探测信号的发射功率来配置传感器，其优点在于，在探测信号的发射功率在传感器的测量会话期间适用于静态元件的位置。因此，本实施例对于功率消耗来说是有利的。另外，本实施例通过传感器在测量会话期间提供更有效的检测。
本实施例可以具有的另一个优点在于，配置单元可以基于任何静态元件的位置相对于已经确定的发射器的方向和/或发射范围(如先前实施例中所提及)来配置传感器的发射功率，其中某些方向/范围可以更加关注关于目标的存在检测。例如，如果认为第一方向与第二方向相比具有较低优先级，那么可以降低或者甚至停止沿所述方向的发射功率，从而对第二方向提供优先级。例如，配置单元可以被适配成降低传感器沿探测信号被例如书架所阻挡的方向的发射功率。根据一个实施例，配置单元可以被适配成通过确定探测信号的方向和发射功率(或发射器的发射范围)来配置传感器，这更进一步改进了存在检测传感器的效率。例如，朝向“遮住”其后面的大面积的静态元件具有高发射功率的探测信号方向或发射范围相对于目标的存在检测来说可能效率不高。因此，在本发明中，所述配置单元可替代地调整探测信号的方向和功率(或发射器的发射范围)，从而使得另一个探测方向或沿该方向的较低发射功率得以施加，借此提供更有效的存在检测传感器。根据本发明的一个实施例，所述配置单元可以被适配成通过确定由若干静态元件的估计出的位置所界定的区的边界来配置传感器。本实施例的优点在于，所述配置单元确 定传感器的操作区，借此提高传感器的可靠性和/或检测效率。具体来说，传感器的检测区域(或发射范围)可以适用于确定的区，借此降低在所确定的区外的测量会话期间由传感器发出假警报的风险。换句话说，传感器可以相对于空间尺寸来配置，其中提供所述尺寸以作为传感器的检测限度。术语“区”在此意味着例如房间内或房间本身的区域。例如，在区为房间的情况下，静态元件可以表示例如该房间的墙壁，并且墙壁可以构成区的边界。例如，如果界定用于检测的区的静态元件是窗户和墙壁(即，限于房间)，那么本实施例的优点在于，降低了对在房间外行走的人和/或经过房间窗户的物体的存在检测的风险。根据本发明的一个实施例，配置单元可以被适配成确定用于配置发射器的发射范围的区的大小。本实施例的优点在于，配置单元进一步改进了存在检测传感器的能效。例如，通过确定如房间的区大小，传感器可以被配置成用于对限于房间的目标进行存在检测。更具体来说，配置单元可以配置传感器以排除掉原则上可能在发射器的发射范围内的可通过例如打开门和/或窗户到达的区域(如房间外的区域)。因此，如果传感器的目标是对房间内而不是房间外的目标进行存在检测，那么配置单元通过限制对房间的存在检测来提供更加能量有效的存在检测。例如，检测范围可以通过控制(例如，通过软件构件)来自发射器的两个脉冲的脉冲重复时间或发射之间的时间间隔来限制。因此，有限数目的方向将由发射器在测量会话期间进行扫描。通常，配置单元可以被适配成传感器以用于不同环境，例如，用于室内和/或室外应用。为了实现这个目的，配置单元可以配备有接收构件以用于接收指示将执行的配置的环境类型的信息。因此，配置单元可以预先知道传感器的配置是打算用于室内传感器、走廊、建筑物的整层、街道、校园或其它类型的环境。通过这类信息，使得传感器的配置更加有效，借此更进一步改进了传感器的配置。以其最简单形式(而不是非常具体的环境)，配置单元可以配备有用于接收指示传感器是用于室内还是室外应用的信息的接收构件。或者，配置单元可以从静态元件的检测出的位置来识别自己，传感器是打算用于哪类环境。为了实现这个目的，配置单元可以配备有查找表，该查找表包括例如可以将静态元件的检测出的位置与其相比的参考地图。随后可以根据传感器即将操作的所识别出的环境来执行配置。
另一个实例可以为确定包括一个或多个静态元件(例如，书架、沙发和/或桌子中的一个或多个)的房间内的区大小的情况。在此，配置单元可以被适配成确定区大小(或多个区的大小)，因此相对于区大小和静态元件的估计出的位置来调整发射器的发射范围。另外，配置单元可以被适配成相对于一个或多个区中的目标的存在检测的可行性和/或可能性来确定该一个或多个区大小。根据本发明的一个实施例，配置单元可以被适配成通过确定将在测量会话期间由传感器基于在返回信号(在配置会话期间获得)中测量出的噪音水平获得的返回信号的阈值来配置传感器。本实施例提供进一步改进了由传感器在测量会话期间进行的存在检测的优点。基于所述阈值，配置单元确定在相应探测信号的方向或发射范围中是否存在静态元件。根据本发明的一个实施例，配置单元可以被适配成基于探测信号和返回信号的飞行时间来估计静态元件的位置。术语“飞行时间”在此意味着探测信号和返回信号分别行 进一段距离到达目标并从目标返回所用的时间的测量。在配置会话期间，可以处理响应于单个发射脉冲获得的返回信号，其中测量出发射脉冲的发出与响应于发射脉冲的返回信号的接收之间的持续时间。因此，可以基于测量出的持续时间计算出发射器与静态元件之间的距离。因此，可以处理通过探测信号对着静态元件进行反射而产生的返回信号，从而使得可以根据发射器与静态元件之间的距离来确定静态元件的位置。根据本发明的一个实施例，配置单元可以被适配成通过减去响应于从发射器发射的两个连续类似脉冲而获得的两个返回信号来确定静态元件的存在。在本实施例中，可以减去响应于两个连续发射脉冲获得的返回信号。由于来自静态元件的返回信号不随时间变化(因为静态元件是静止的，即，不移动)，所以其对响应于两个连续发射脉冲或两个类似发射脉冲(相同方向和功率)获得的两个返回信号的差异的作用为零，或至少可忽略。本实施例的优点在于，其促进静态元件与目标的区分。或者，可以执行其它过滤操作来区分返回信号中的静态元件，尤其是区分静态元件与目标。根据本发明的一个实施例，配置单元可以包括用于接收与操作地连接到传感器的设备位置有关的信息的接收构件，所述配置单元可以被适配成配置传感器以使用所述信息来将目标相对于该设备进行相对定位。术语“接收构件”在此意味着用于接收信息的任何构件，如一个或多个接收器。术语“设备”在此意味着可以提供在室内或室外的设备，如光源、加热器、通风设备、空调系统或其任何组合。例如，与设备位置有关的信息可以为运行计划等。所述信息可以为分布在房间中或建筑物楼层上的设备(例如，光源)位置的地图。另夕卜，该设备操作地连接到传感器，这意味着该设备可以从传感器接收信息(且可能地反之亦然)。所述设备可以从传感器接收与目标位置(例如，房间中)有关的信号，或者可以接收指示该设备(例如，光源)将被启动的信号。通常，传感器可以发射与设备操作有关的信息，例如，增加/减少光源的光，增加/减少加热器的热量。另外，在本实施例中，配置单元被适配成配置传感器以将目标相对于设备进行相对定位，这例如可以包括将测量出的从传感器到目标的距离转换为从设备到目标的距离的参数。本发明的优点在于，配置单元提高了包括多个设备和传感器的系统的能效，所述传感器被配置单元配置成设备可仅在该传感器检测到目标在对应于该设备位置的位置(或方位)处存在时被启动。例如，如光源的设备可以被操作成使得根据目标相对于光源的位置提供或多或少的光。将了解，传感器可以连接到多个设备，因此接收到的信息可以与多个设备(如布置在不同位置(例如，房间天花板)的多个光源)的位置有关。根据本发明的一个实施例，配置单元可以被适配成确定传感器相对于目标的存在检测来说是否无源，以用于开始静态元件的位置估计。因此，配置单元可以被适配成确定对于开始静态元件的位置估计来说，如果传感器有源或“打开”，那么进行如人的目标的检测，或者如果传感器为无源或“关闭”，那么进行目标检测。换句话说，配置单元可以被适配成确定传感器是否执行测量会话。如果传感器相对于目标存在检测来说为无源的，那么配置单元可以开始静态元件位置的估计，以基于任何静态元件的估计出的位置来配置传感器。本实施例的优点在于，配置单元可以相对于静态元件位置来配置传感器，而不会影响可能会导致干扰或噪音的移动目标的任何检测。确切地说，在传感器不执行任何测量的平静期期间有利地执行该配置。根据本发明的一个实施例，提供一种用于对目标进行存在检测的传感器，包括至少一个发射器、多个接收器和如上述实施例的任一个中定义的配置单元，所述传感器被适配成基于从发射器发射的探测信号和由多个接收器接收到的返回信号来估计(在测量对话期间)目标位置。为了对目标进行存在检测，传感器可以由配置单元基于根据上述实施例中的任一个的静态元件的估计出的位置来配置。因此，本实施例的优点在于，与其它现有技术系统相比，所配置的传感器提供对目标的改进的存在检测。由于配置单元可以相对于静态 元件的估计出的位置来自动配置传感器，所以改进了由传感器对目标进行的存在检测。具体来说，可以相对于以下参数来配置传感器如探测信号的方向、发射器的发射范围、传感器将在其中工作的区的边界估计、和/或对返回信号的阈值确定，如在结合配置单元的实施例中所描述的那样。因此，在测量会话期间，由于所述配置而改进了存在检测传感器的性倉泛。根据本发明的一个实施例，提供一种用于控制光源的照明功能的照明控制系统，所述照明控制系统包括如以上实施例中所定义的传感器，其中所述照明系统被适配成基于由传感器估计出的目标的位置来控制照明功能。本实施例的优点在于，其提供了与其它现有技术系统相比具有提高的能效的照明控制系统。由于传感器可以估计目标位置，所以照明控制系统可以控制光源的照明功能，从而使得在目标的估计出的位置处提供或多或少的光。因此，可以提供位置更具体的照明，而可以避免不使用的区域中的照明，借此阻止了能量损耗。例如，如果传感器估计靠近房间中的一件家具的人，那么照明控制系统可以通过光源为了实际和/或美学效果而对该件特定家具提供光。此外，估计存在于靠近产品或其它物品所定位的位置处(例如，商店中的货架或博物馆中的油画)的位置的人，照明控制系统可以基于估计出的人的位置来控制此位置处的光源。以此方式，照明功能使得留意该位置的人由光源照亮。或者，照明控制系统可以被配置成减少估计人所存在之处的位置处的光源的照明，并增加希望将该人重新定位到的位置处的另一个光源的照明。此外，照明控制系统可以控制光源的照明功能以实现估计目标存在之处的位置处的均匀照明。类似地，在不期望目标存在的区域中，传感器可以被配置成设定最小或至少降低的或相对低的光源照明，以节省能量。术语“均匀照明”应被解释为光照强度的变化低于某个阈值的照明。
根据本发明的一个实施例，传感器可以进一步被适配成估计目标的位置和速度，从而使得作为时间的函数来估计目标的轨迹。因此，在本发明的此实施例中，传感器被适配成估计目标例如沿两个维度的位置(例如，Xp Y1)和目标沿两个维度的速度(例如，vx, Vy),从而使得可以作为时间的函数来估计目标的轨迹。本实施例在照明控制系统的能效方面具有优点。基于估计出的目标轨迹，照明控制系统可以适配光源的照明，以使得沿该轨迹提供所希望的照明。另外，光源的照明功能的控制可以预先“点亮”估计出的目标(例如，人)的轨迹。本实施例的另一个优点在于，人可以基于估计出的人的轨迹将其注意力转向提供有来自光源的光的区域。例如，商店中的光源可以对放置商品的区域发光，从而使得预测估计出的位置位于该区域附近的人将其注意力转向光源发光于其上的商品。所述照明控制系统适用于室内和室外应用。例如，可以取决于估计出的目标轨迹来控制邻近光源的变暗。将了解，以上参照配置单元描述的具体实施例和任何额外特征同样适用于根据本发明的第二个方面的方法以及根据本发明的第三个方面的计算机程序产品且可与之组合。
现在将参考附图来更详细描述本发明的这些和其它方面，附图展示本发明的当前优先实施例，其中
图I为根据本发明的一个实施例的用于配置传感器的配置单元的示意图，
图2为根据本发明的一个实施例的用于配置存在检测传感器的接收到的功率和阈值的 图3为根据本发明的实施例的用于配置传感器的配置单元、用于对目标进行存在检测的传感器和照明控制系统的示意图，
图4为由根据本发明的一个实施例的由传感器获得的目标轨迹的视图，以及 图5为根据本发明的一个实施例的用于配置传感器的方法的示意性框图。
具体实施例方式在以下描述中，参考用于配置传感器的配置单元来描述本发明，所述传感器包括发射器和多个接收器。图I为用于配置传感器2的配置单元I的示意图，其中传感器2位于房间3中的墙壁上，具有长度I、宽度为w和高度h。传感器2包括用于发射一个或多个探测信号5的发射器4和多个接收器6。或者，发射器4和多个接收器6可以为独立的实体。例如，探测信号5可以为正弦形超声信号，其频率为约4=40 kHz。然而，将了解，可以使用其它信号波形和其它频率。多个接收器6可以布置在线性、矩形、三角形或圆形阵列中，或者，布置在任何其它不规则阵列几何形状中。例如，多个接收器6可以等间距布置在线性阵列中，例如，布置在房间3的墙壁上，其中两个相邻接收器6之间的间隔可以提供成使得不会观察到栅瓣(grating lobe)。来自发射器4的探测信号5可以在静态元件8上反射，从而导致由多个接收器6接收到的返回信号7。在此，探测信号5在多个静态元件8上反射，所述静态元件示意性地描绘为位于房间3内的桌子8a、椅子8b和书架8c。多个接收器6可以布置在通常在静态元件8上方的高度处。配置单元I操作地连接至发射器4和多个接收器6，并且被适配成估计静态元件8的位置。估计出的位置是基于对应于探测信号5的对着静态元件8的反射部分的返回信号
7。此外，配置单元I被适配成基于静态元件8的估计出的位置来配置传感器2，以对目标9进行存在检测。图I中，目标9被示意性地描绘为大约位于 房间4中间的人。配置单元I可以被适配成通过确定探测信号5的方向或发射器4的发射范围来配置传感器2。配置单元I可以通过相对于静态元件8的位置适配探测信号5的方向或发射器4的发射范围来配置传感器2以进行有效的测量会话。例如，探测信号5可能不能到达书架8c后的区域，因为书架Sc将“阴影”投到书架Sc后。在这种情况下，配置单元I可以配置传感器2使其不发射沿该方向的探测信号5，以改进在传感器2的测量会话期间目标9的后续存在检测的效率。配置单元I可以例如被适配成通过沿水平方向调节发射器4借此改变发射器4的发射范围来配置传感器2。例如，传感器可以被打开成使得发射范围从例如房间3的右侧部分变为房间3的左侧部分。此外，发射器可以沿垂直方向打开。例如，通过使发射器4向下竖直旋转，使得发射范围可以从例如集中于房间3中远离发射器4的部分的区域变为房间3中靠近发射器4的部分。此外，配置单元I可以被适配成对于区域和/或通道(例如，静态元件8之间的通道和/或书架Sc前的区域等)沿探测信号5的一个或多个方向(或发射器4的发射范围)来配置传感器2，其中在测量会话中对目标9 (例如人)的存在检测的可能性与其它区域相比有所增加。配置单元I可以进一步被适配成通过确定探测信号5的发射功率来配置传感器2。例如，如果从传感器2朝向书架8c的方向被认为与从传感器2朝向桌子8a和/或椅子8b的方向来说具有较低优先级，那么沿书架8c的方向的发射功率可能降低甚至消失。配置单元可以进一步被适配成通过确定由多个静态元件8的估计出的位置界定的区11的边界10来配置传感器2。图I中，区11可以为房间3的楼层区域，或者整个房间3本身。例如，房间3的墙壁10在此可以为静态元件，并且墙壁10可以构成区11的边界10。区11的大小可以由用于配置发射器4的发射范围的配置单元I确定。通过确定如房间3的区11的大小，配置单元11可以配置传感器2，以使其不包括可以通过例如打开门和/或窗户到达的诸如房间3外的区域12的区域。限制检测区的大小降低了假警报的风险，因为例如存在于所排除掉的区域12中的人13否则会导致测量会话期间的存在检测。或者，配置单元I可以确定房间3内区11的大小，区11包括静态元件8 (如桌子8a、椅子Sb和/或书架Sc)或由静态元件8界定。另外，配置单元I可以被适配成相对于在测量会话期间该区11中目标9的存在检测的可行性和/或可能性来确定区11的大小。图2示出作为到发射器4的距离的函数的返回信号7的接收到的功率20。在已知的安静周期期间，即在房间3内没有移动目标9的静止条件期间，可以基于以各个距离筐和到达方向的角度从连续信号脉冲所获得的各返回信号7的差异来计算信号功率。通常，在安静周期期间的两个连续信号脉冲的差异等于噪音加上两个脉冲干扰的作用。然而，实际上，该差异也可以含有来自静态元件的返回信号7的残留信号。图2中，接收到的功率20示出对于较小差异的尖峰，而对于较大差异，接收到的功率20相对低。图2中也示出作为到发射器4的距离的函数的阈值21，其中阈值21对于较大距离减少。接收到的功率20的峰值高于对于较小距离的阈值21，而阈值21高于对于较大距离的接收到的功率20。如果返回信号7的接收到的功率20被测量出为低于由配置单元I确定的阈值21，如对于较大距离所描绘的那样，那么传感器2可以相对于相应探测信号5的方向上或发射器4的发射范围中存在静态元件8的低可能性或根本无可能性来配置。相比之下，如果返回信号7的接收到的功率20被测量出为高于阈值21，如对于较小距离所描绘的那样，那么传感器2可以相对于相应探测信号5的方向或发射器4的发射范围中存在静态兀件8的信息来配置。或者，配置单元I可以基于在返回信号7中测量出的噪音水平来确定阈值，以确定检测出的元件为静态或者不是静态。例如，如果在确定检测出的元件是运动还是静止的过程中由配置单元I施加多普勒效应，那么静止元件8可能由于出现噪音反而被解释为移动元件(即，目标9)。在本发明的实施例中，配置单元I可以基于返回信号7中的噪音水平来确定阈值21，从而使得配置单元I可以基于阈值与返回信号7之间的关系来分离静态元件 8与目标9。图3中，配置单元I包括用于接收与设备32的位置有关的信息的接收构件31，如图中示为操作地连接到传感器2的三个光源32a、32b和32c。配置单元I被适配成配置传感器2以相对于多个光源32来对目标9进行相对定位。如果目标9 (例如，人)被估计为位于房间3中的位置处，那么可以打开光源32a、32b和/或32c，以对房间3的该位置提供光。该位置可以靠近人9所处的例如桌子、书架或椅子，并且对光源的控制可以改进对例如将在桌子处学习或在书架中找书的人9的照明。另外，可以提供图3中的传感器2以对目标9进行存在检测，其中传感器2包括发射器4、多个接收器6和配置单元I。传感器2被适配成基于从发射器4发射的探测信号5和由多个接收器6接收到的返回信号7来估计目标9的位置。图3中示意性地描绘了照明控制系统41，以控制光源32的照明功能。照明控制系统41包括传感器2，其中照明控制系统41被适配成基于由传感器2估计出的目标9的位置来控制照明功能。例如，照明控制系统41可以被适配成相对于光源32与目标9之间的距离33来控制光源32的照明功能。例如，如果人9由传感器2估计为位于靠近光源32a的位置，但是更远离光源32b和32c,如图3所示,那么光源32a可以具有高光强度,而光源32b和32c可具有较低的光强度。图4为目标9在房间3中的轨迹51 (例如，路径、路线或道路)的视图。目标9的轨迹51是作为时间的函数来估计。因此，在此意味着在时间h在例如位置Xl、yi处进行估计的目标9被估计为在时间t2位于例如X2、y2，并且进一步在时间h位于例如x3、y3，等等。包括发射器4和多个接收器6的传感器2位于房间3左侧的墙壁的中间。靠近传感器2提供光源32。如由多个星形所标记的轨迹51所示，目标9 (描绘为人)从房间3的长边的大约中间进入房间3，并且随后左转并朝向房间3的短端步入房间3的左侧。从这里，目标9右转并沿房间3的长边与人进入房间3的长边相对的方向行走。目标9随后在房间3的右侧处离开房间3。由于传感器2被配置为估计房间3中目标9的位置和速度，所以(房间3内)目标9的轨迹52可以作为时间函数来有效地估计。图4中示出该实验的结果，其中估计出的轨迹52 (展示为若干星号)紧密跟随房间3中目标9的实际轨迹51。光源32可以被控制成使得如果目标9由传感器2估计出在时间h存在于例如Xl、Y1处并且在时间t2存在于例如x2、y2&，其中所述位置包括在目标的所估计出的轨迹中，那么相对靠近坐标Xl、Y1的光源32可以在时间h或靠近h的时间被“打开”，和/或相对靠近坐标x2、y2的光源32可以在时间t2或靠近t2的时间被“打开”。类似地，相应的光源32的照明可以在目标9相对远离在时间h所估计的位置Xl、yi和在时间t2在例如x2、y2时被“关闭”。例如，当目标9进入房间3时，光源32可以被“打开”。或者，当目标9沿光源32的方向移动时，光源32可以被“打开”。类似地，当目标9离开房间3时，光源32可以被“关闭”。图5为用于配置传感器的方法60的示意性框图。方法60包括发射探测信号的步骤61和接收返回信号的步骤62，其中返回信号由探测信号对着静态元件进行反射而产生。此外，方法60包括基于返回信号估计静态元件的位置的估计步骤63，和根据静态元件的估计出的位置来配置传感器以对目标进行存在检测的步骤64。·即使参照本发明的具体示例性实施例来描述本发明，许多不同的变化、修改等也将会对本领域技术人员变得显而易见。因此，所描述的实施例并不意欲限制由随附权利要求界定的本发明的范围。例如，尽管已经描述了包括一个发射器的传感器，但是想象传感器可以包括多个发射器。例如，静态元件8可以是除了所描绘的那些件家具之外的任何种类的家具、物体或墙壁。另外，静态元件8的数目以及静态元件8的大小可以不同。还将了解，尽管由配置单元并根据本发明的方法对传感器的配置可以在传感器安装期间有利地执行，但是配置会话可以在任何时间执行，甚至在安装传感器之后执行。因此，配置单元(或传感器本身)可以被配置成以预定时间间隔来执行传感器的配置会话，以提供更新的配置。这种实施是有利的，因为传感器周围的环境可能在安装之后发生改变(家具可能被移位)。另外，将了解，配置会话可以在传感器的预期检测域中存在或不存在目标(S卩，移动传感器)的情况下来执行。另外，尽管图2示出的接收到的功率作为到发射器的距离的函数，但是可以相对于返回信号的角度来执行返回信号的分析，所述返回信号形成接收器阵列(或多个接收器)的视轴，即，与接收器阵列垂直。另外，尽管在一些上述实例中已经描述了传感器为超声波传感器，但是将了解，本发明可以适用于其它类型的传感器，如射频传感器。总之，本发明可以适用于各种有源传感器形态，如射频传感器形态或超声波传感器形态。另外，将了解，有源传感器可以为包括发射部分(具有至少一个发射器)和接收部分(具有多个接收器)的传感器。
权利要求
1.一种用于配置传感器(2)的配置单元(I)，所述传感器包括至少一个发射器(4)和多个接收器(6)，所述配置单元操作地连接到所述至少一个发射器和所述多个接收器，并且所述配置单元被适配成 基于由所述至少一个发射器发射的至少一个探测信号(5)并基于由所述多个接收器接收到的至少一个返回信号(7)来估计至少一个静态元件(8)的位置；以及 基于所述至少一个静态元件的所估计出的位置来配置所述传感器，以对目标(9)进行存在检测。
2.如权利要求I所述的配置单元(I)，其被适配成通过确定所述至少一个探测信号(5)的方向或所述发射器的发射范围来配置所述传感器(2)。
3.如权利要求I或2所述的配置单元(I)，其被适配成通过确定所述至少一个探测信号(5)的发射功率来配置所述传感器(2)。
4.如前述权利要求中任一项所述的配置单元(I)，其被适配成通过确定由多个静态元件(10)的所估计出的位置所界定的区的边界来配置所述传感器(2)。
5.如权利要求4所述的配置单元(I)，其被适配成确定用于配置所述发射器的发射范围的所述区的大小。
6.如前述权利要求中任一项所述的配置单元(I)，其被适配成通过基于在所述至少一个返回信号中测量出的噪音水平确定将由所述传感器在测量会话期间获得的返回信号的至少一个阈值来配置所述传感器(2)。
7.如前述权利要求中任一项所述的配置单元(I)，其被适配成基于所述至少一个探测信号(5)和所述至少一个返回信号(7)的飞行时间来估计所述至少一个静态元件(8)的位置。
8.如前述权利要求中任一项所述的配置单元(I)，其被适配成通过减去响应于从所述发射器(4)发射的两个连续类似脉冲而获得的两个返回信号(7)来估计所述至少一个静态元件⑶的位置。
9.如前述权利要求中任一项所述的配置单元(I)，进一步包括接收构件，所述接收构件用于接收与操作地连接至所述传感器(2)的至少一个设备(32)的位置有关的信息，所述配置单元被适配成使用所述信息来配置所述传感器以将所述目标(9)相对于所述设备进行相对定位。
10.如前述权利要求中任一项所述的配置单元(I)，其被适配成确定所述传感器(2)相对于所述目标(9)的存在检测来说是否无源，以用于开始估计所述至少一个静态元件(8)的位置。
11.一种用于目标(9)的存在检测的传感器(2)，所述传感器包括如前述权利要求中任一项所述的至少一个发射器(4)、多个接收器(6)和配置单元(I)，所述传感器被适配成在测量会话期间基于从所述至少一个发射器发射的至少一个探测信号(5)并基于由所述多个接收器接收到的至少一个返回信号(7)来估计至少一个目标的位置。
12.一种用于控制至少一个光源(32)的照明功能的照明控制系统(41)，其包括如权利要求11所述的传感器(2)，其中所述照明控制系统被适配成基于由所述传感器估计出的所述目标(9)的位置来控制所述照明功能。
13.如权利要求12所述的照明控制系统(41)，其中所述传感器(2)被进一步适配成估计所述目标(9)的位置和速度，从而使得所述目标的轨迹被作为时间函数来估计。
14.一种用于配置传感器(2)的方法(60)，包括以下步骤 发射(61)至少一个探测信号(5)； 接收(62)至少一个返回信号，所述至少一个返回信号由所述至少一个探测信号对着至少一个静态元件(8)进行反射来产生； 基于所述至少一个返回信号来估计(63)所述至少一个静态元件的位置；以及根据所述至少一个静态元件的所估计出的位置来配置￠4)所述传感器，以对目标(9)进行存在检测。
15.一种计算机程序产品，其可加载到传感器(2)中以对目标(9)进行存在检测，所述计算机程序产品包括软件代码部分，以用于使所述传感器的处理构件执行以下步骤根据权利要求14的发射(61)、接收(62)、估计(63)和配置(64)步骤。
全文摘要
提供一种用于配置传感器(2)的配置单元(1)和方法，该传感器包括发射器(4)和多个接收器(6)。该配置单元操作地连接至所述发射器和多个接收器，并且适配成基于由发射器发射的探测信号(5)并基于由多个接收器接收到的返回信号(7)来估计静态元件(8)的位置。返回信号由探测信号对着静态元件进行反射而产生。此外，该配置单元适配成配置传感器，以基于静态元件的估计位置来对目标(9)进行存在检测。
文档编号H05B37/02GK102907179SQ201180027385
公开日2013年1月30日 申请日期2011年5月30日 优先权日2010年6月3日
发明者A.V.潘德哈里潘德, D.R.赛塞多 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司