[发明专利]用于在基于传感器的监视系统中标识对象的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及在基于传感器的监视系统中标识对象的领域，该基于传感器的监视系统包括被布置用于监视对象（例如汽车中的乘客）的传感器阵列。

背景技术

基于传感器的监视系统在各种不同的应用中用于监视对象的生理功能或运动。例如，这样的监视系统用来检测人的呼吸努力以便评估其放松状态。通过检测胸腔的运动，有可能监视对象的呼吸节奏。这样的基于传感器的监视系统的一个重要的应用是例如在事故之后乘客的基本生命体征的健康检查。另一个应用是基于引导的呼吸练习的生物反馈系统，该生物反馈系统被提供来帮助对象入睡。然而，这些应用仅仅是选择的要求监视对象的呼吸活动的应用。

一种监视呼吸努力的测量原理是感应式胸腔体积描记法，其中将带围绕对象的胸腔放置并且监视由于呼吸而引起的胸腔截面面积的变化。尽管这样的所谓呼吸带（Respiband）常用在医疗应用中，然而它在像上面提到的生物反馈系统或者交通工具中的驾驶员监视系统那样的消费型产品应用中是不可接受的，因为带的附接对于普通用户而言是不方便、麻烦且不可接受的。出于这个原因，无接触方法是优选的。存在这样的基于传感器的监视系统，其包括诸如基于多普勒雷达原理的雷达传感器之类的无接触传感器的阵列。这些传感器中的每一个能够检测物体离传感器的距离的变化。由于其工作原理的原因，多普勒雷达传感器可以用于检测与呼吸有关的胸腔运动以及与对象活动有关的信息。雷达传感器可以集成到诸如床、椅等等之类的家具中或者汽车中的诸如汽车座椅或者方向盘之类的装备中。例如，对于上面提到的早期检测驾驶员的睡意的应用而言，可以将多普勒雷达传感器阵列集成到驾驶员座椅的靠背中。

这样的应用中的一个问题是，从这样的集成雷达传感器获取的信号在对象的诸如BMI、大致的体型、胸腔截面等等之类的特性方面表现出强的灵敏度。而且，由于呼吸运动的区域对于不同尺寸的对象是不同的，因而希望仅仅使用所述阵列中的几个传感器来检测呼吸活动并且尽可能限制雷达传感器发出的辐射功率。通常，可以说优选的是调节并且优化传感器的信号获取以及以下关于特定于对象的呼吸模式的信号分析。然而，在给定传感器阵列和信号处理方法的情况下，不存在使系统适应单独的用户的可能性。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于在基于传感器的监视系统中标识对象的方法，其允许清晰且突出地标识用户，使得用于后续的监视过程的系统的适应性调节和配置成为可能。

另一个目的是提供一种用于在基于传感器的监视系统中标识对象的相应标识设备。

这些目的通过依照权利要求1的方法以及通过依照权利要求12的标识设备来实现。

依照本发明的方法，传感器阵列的传感器在获取步骤中获取与对象有关的传感器信号，该获取步骤可以在对象接近传感器阵列时发起。根据获取的传感器信号，导出信号模式。换言之，通过标准信号处理技术提取信号在时域、频域和/或时频域中的特有特征。在以下描述中，术语“信号模式”将描述这样的信号特性集合，其足以表征从一个单独的对象获取的信号。

在下面的标识步骤中，将在先前的模式提取步骤中导出的信号模式与可能存储在对应存储装置中的预定信号模式相比较。每个预定（存储的）信号模式与对象简档（称为一个对象的身份）有关。每个对象简档可能与监视系统的适合对象的特性的配置有关，所述配置例如监视对象时使用的所述阵列内的传感器的数量和布置、传感器发出的辐射功率、用于信号处理算法的特定于对象的参数，等等。依照本发明，在与其有关的预定信号模式匹配当前从当前对象导出的信号模式的情况下，标识出对象简档。

本发明基于以下发现：每个对象都可以通过传感器获取的信号的某些特性（即特有信号模式）来标识。当前导出的信号模式可以用来通过将当前信号模式与和已知对象相应的预存储信号模式进行比较而标识对象，从而可以基于标识的对象简档自动地配置系统。

依照本发明的一个优选的实施例，该方法进一步包括标识步骤之后的配置步骤，其中所述阵列被配置用于其中对象被监视的后续监视步骤，所述阵列依照标识的对象简档来配置。在监视期间，阵列中的仅仅一个传感器可以用于感测胸腔运动。

优选地，配置步骤中阵列的配置包括确定阵列中包括的要用在监视步骤中的传感器子集。

依照其中在监视步骤中使用基于雷达的传感器的另一个优选的实施例，配置步骤中阵列的配置包括确定监视步骤中要由基于雷达的传感器发出的辐射功率。

依照另一个优选的实施例，监视步骤包括使用与对象有关的参数的信号分析，所述配置步骤包括依照标识的对象简档配置这些参数。