[发明专利]用于占用估计的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及估计区域的占用(occupancy)，并且更具体地涉及基于占用者交通(traffic)模型估计该区域内人的占用。

背景技术

关于特定区域的占用的知识可以用于各种应用中。例如，建筑物内的占用的知识可以用来改善建筑物的效率、舒适性和便利性并且在紧急情形下通过提供关于占用者位置的信息而改善第一响应者的搜寻和营救努力。典型地，仅基于传感器提供的数据来确定建筑物占用。这些占用估计可能由于传感器数据的缺乏或者传感器数据误差随时间的累积而导致生成误差。

发明内容

本文描述了一种用于估计区域中的占用的系统。该系统包括用于执行算法的控制器，该算法生成与多个区段的每个内的预测的占用者移动相关联的占用估计。该算法是基于动力运动(KM)的模型，该基于KM的模型基于在每个区段的阻塞部分和未阻塞部分之间的建模区分来预测占用者移动。该系统还包括输出，该输出在工作中被连接到该控制器以传送由该算法生成的占用估计。

在另一个方面，本文描述了一种用于估计被划分成多个区段的区域中的占用的方法。该方法包括把多个区段的每个建模为包含阻塞部分和未阻塞部分。该方法还包括基于状态方程来计算多个区段内的基于模型的占用预测，所述状态方程建模每个区段的阻塞部分中的占用者移动、建模每个区段的未阻塞部分中的占用者移动、以及部分地基于特定区段的入口被建模为阻塞还是未阻塞来建模区段之间的占用者移动。

在另一个方面，本文描述了一种用于估计被划分成多个区段的区域中的占用的系统。该系统包括用于把多个区段的每个建模为包含阻塞部分和未阻塞部分的装置。该系统还包括用于基于状态方程来计算多个区段内的基于模型的占用预测的装置，所述状态方程建模每个区段的阻塞部分中的占用者移动、建模每个区段的未阻塞部分中的占用者移动、以及部分地基于特定区段的入口被建模为阻塞还是未阻塞来建模区段之间的占用者移动。

在另一个方面，本文描述了一种用机器可读计算机程序代码编码的计算机可读存储介质，所述机器可读计算机程序代码用于生成区域的占用估计，该计算机可读存储介质包括用于使控制器实施方法的指令。该计算机程序包括用于把多个区段的每个建模为包含阻塞部分和未阻塞部分的指令。该计算机程序还包括用于基于状态方程来计算多个区段内的基于模型的占用预测的指令，所述状态方程建模每个区段的阻塞部分中的占用者移动、建模每个区段的未阻塞部分中的占用者移动、以及部分地基于特定区段的入口被建模为阻塞还是未阻塞来建模区段之间的占用者移动。

附图说明

图1A是被划分成许多区的建筑物的楼层的示意图。

图1B是对建筑物楼层的各区之间的连接进行建模的图示。

图2是图解基于传感器数据、传感器模型和占用者交通模型计算占用估计的流程图。

图3A和3B是图解为计算占用估计而采用的扩展卡尔曼(Kalman)滤波器算法的示例性实施例的流程图。

图4A和4B是图解其中与区域之间的占用者流相关联的状态变量受约束的实施例之间的差别的曲线图。

图5A是建筑物的楼层的示意图。

图5B是图解如何解释建筑物的楼层平面以由基于动力运动(KM)的模型分析的图示。

图6A是图解使用基于KM的模型来建模单个房间中的占用者的图示。

图6B是图解使用基于KM的模型来建模单个房间中的占用者的图示，包括建模房间内的阻塞。

图7A-7E是图解扩展卡尔曼滤波器的实施例的估计准确性的曲线图。

图8是图解集中占用估计系统的框图。

图9A-9C是图解许多分布式占用估计系统的框图。

具体实施方式

本申请公开了一种与由Robert Tomastik于2007年9月19日提交的、被指定PCT序列号US07/20291且题为“System and Method forOccupancy Estimation”的申请有关的系统和方法。该申请公开了一种用于基于占用者交通模型估计占用的系统和方法。在一个示例性实施例中，仅基于占用者交通模型来估计占用。在另一个示例性实施例中，基于由占用者交通模型生成的占用预测来估计占用，基于所接收的传感器数据校正所述占用。本申请对先前申请的范围进行了扩展，公开了实施占用者估计的另外的实施例和方法。