运动检测器装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及运动检测器装置(1)，该装置包括布置用于接收由对应来源（6、7、8）传送的对应传送的电磁信号（3a、4a、5a）构成并且受对应信道（9；9a、9b、9c）影响的至少一个电磁信号（3b、4b、5b）的接收器(2)。运动检测器装置(1)包括有关每个传送的电磁信号（3a、4a、5a）的预确定的信息。运动检测器装置(1)还包括布置成借助于预确定的信息，分析收到信号的所有分量以确定每个传送的电磁信号（3a、4a、5a）的某些参数如何受每个对应信道（9；9a、9b、9c）影响的分析部件(10)。分析部件(10)也布置成分析在某个时间内所述某些参数的时间变化。确定所述时间变化是否超过预确定的阈值。本发明也涉及对应的方法。
【专利说明】运动检测器装置【技术领域】
[0001]本发明涉及包括布置用于接收至少一个电磁信号的接收器的运动检测器装置。每个收到的电磁信号由受对应信道影响的传送的电磁信号构成。每个传送的电磁信号由对应来源传送，其中，运动检测器装置包括有关此类传送的电磁信号的预确定的信息。
[0002]本发明涉及用于运动的检测方法，方法包括接收至少一个电磁信号的步骤。每个收到的电磁信号由受对应信道影响的传送的电磁信号构成。每个传送的电磁信号由对应来源传送。
【背景技术】
[0003]无源雷达技术通过分析来自第三方无线电信号源的传送的信号如何随着时间的过去而更改，用于运动的检测和目标的定位。第三方无线电信号源例如可以由电视和无线电的广播、诸如GSM等无线通信网络构成。
[0004]W02009/128002公开了一种用于确定环境中的存在或运动的无源检测器。检测器包括接收器，接收器带有配置成确定要监视的最佳信道的信道估计模块。监视器配置成测量在最佳信道中的波动。
[0005]然而，还需要改进检测过程的可靠性的运动检测器。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的是提供与现有技术相比，改进检测过程的可靠性的运动检测器。
[0007]此目的借助地包括布置用于接收至少一个电磁信号的接收器的运动检测器装置而获得。每个收到的电磁信号由受对应信道影响的传送的电磁信号构成。每个传送的电磁信号由对应来源传送，其中，运动检测器装置包括有关此类传送的电磁信号的预确定的信肩、O
[0008]运动检测器装置还包括布置成借助于预确定的信息，分析收到信号的所有分量以确定每个传送的电磁信号的某些参数如何受每个对应信道影响的分析部件。分析部件也布置成分析在某个时间内所述某些参数的时间变化。运动检测器装置还包括布置成确定所述时间变化是否超过预确定的阈值的确定部件。
[0009]此目的借助于用于运动的检测的方法而获得，方法包括接收至少一个电磁信号的步骤。每个收到的电磁信号由受对应信道影响的传送的电磁信号构成。每个传送的电磁信号由对应来源传送。
[0010]方法还包括以下步骤:
借助于有关每个传送的电磁信号的预确定的信息，分析收到信号的所有分量以确定每个传送的电磁信号的某些参数 如何受每个对应信道影响；
分析在某个时间内所述某些参数的时间变化；以及 确定所述时间变化是否超过预确定的阈值。[0011]根据以上所述，使用运动检测器装置执行方法。
[0012]根据示例，运动检测器装置能够检测附近对象的运动和/或运动检测器装置本身是否移动。
[0013]根据另一示例，接收器布置用于接收已由至少两个空间分隔来源传送的至少两个电磁信号。
[0014]根据另一示例，分析部件布置成将产生至少两个空间分隔来源传送的收到信号的信道的时间波动相关。这允许分析部件区分相比任何对应来源更靠近运动检测器装置的附近对象和相比运动检测器装置更靠近任何对应来源的附近对象。
[0015]根据另一示例，分析部件布置成形成在某个时间内用于多个信道响应的平均信道响应。在某个时间内所述某些参数的时间变化的分析包括在平均信道响应周围的变化的分析。
[0016]根据另一示例，平均信道响应周围的变化包括在瞬间信道响应中峰值和衰落的振幅的变化和/或峰值和衰落的位置的变化。这些变化包括在所述时间变化中。
[0017]根据另一示例，在某个时间内所述某些参数的时间变化的分析包括多普勒频移的分析。
[0018]从相关权利要求项中可明白其它示例。
[0019]借助于本发明，提供了多个优点。例如:
-使用完整的收到信号，允许检测波动最明显之处的波动；以及 -可考虑所有类型的信号波动。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]现在将参照附图更详细地描述本发明，其中:
图1示出来源和运动检测器的示意图；
图2示出三个来源和一个运动检测器的示意图，其中，对象靠近运动检测器；
图3示出运动检测器的示意图；
图4示出第一类型的波动的示意图；
图5示出第二类型的波动的示意图；
图6示出三个来源和一个运动检测器的示意图，其中，对象靠近来源；以及 图7示出根据本发明的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]参照图1，无线通信信号源6将信号3传送到无线电波传播环境9，所谓的信道。也参照图3，运动检测器I包括接收天线23和接收器2，其中，接收器2接收收到信号11。收至IJ信号11由传送信号3和信道9的影响构成，其中，此影响例如可以是由于信道9中包括的不同对象的反射原因。
[0022]假定接收器2相对于通信信号源6的位置是不变的，信道9的更强分量通常随时间的过去较慢更改，但在信号源6和/或接收器2附近的对象赋予由于信道中波动的原因造成收到信号11的可检测到更改。如果运动检测器I本身移动，则对于每个新位置将存在新信道，这也将导致收到信号11的可检测到的更改。[0023]在第一示例中，信道9包括对象13，其中，对象13影响信道9的传播属性，这是因为传送的信号3将被对象13反射，并且因此，对象13造成在传送的信号3与收到信号11之间的不同，如果对象13更改位置，则该不同将更改。应注意的是，可能有造成在传送的信号3与收到信号11之间不同的信道9的许多其它对象和属性，但如上所提及的一样，如果对象13更改位置，则对象13造成的不同将更改。
[0024]在第二示例中，运动检测器I本身移动，这意味着由于随着运动检测器I的移动，原来的信道将更改到用于其不同位置的新信道，在运动检测器I移动时持续建立新传送路径，因此，收到的信号11将发生更剧烈的更改。
[0025]对于这两个示例，无线通信信号源6是基站的形式，其中，接收器2布置成检测包括在收到信号11中的预确定的信息，此信息是预确定的参考信号的形式。这些参考信号为运动检测器I已知，有关这些信号的数据存储在运动检测器I中的存储器中，这允许运动检测器I借助于在运动检测器I中包括的分析部件10，分析传送的信号的信道的影响。
[0026]根据本发明，分析部件10布置成借助于预确定的信息分析收到信号11的所有分量，以确定传送的电磁信号的某些参数如何受信道9影响。分析部件10也布置成分析在某个时间内所述某些参数的时间变化，下面将论述此分析的多个示例。
[0027]参照图4和图5，在其某些参数要分析的第一备选中，分析部件10布置成形成在某个时间内用于多个复信道响应的平均复信道频率响应21a，21b。在此情况下，在某个时间内所述某些参数的时间变化的分析包括在平均复信道响应21a，21b周围的变化14a，14b，14c, 14d ； 15a, 15b, 15c, 15d 的分析。
[0028]参照图4，在检测运动检测器附近的对象13的移动时，在平均复信道响应21a周围的变化包括在瞬间信道响应22a中峰值和衰落的振幅和相位(未示出)的变化14a，14b，14c, 14d。此变化14a, 14b, 14c, 14d包括在更普通术语时间变化中。要注意的是，图4所示峰值和衰落14a，14b，14c, 14d只是这些变化的示例；为清晰起见，图本身包括未指示的更多峰值和衰落。
[0029]参照图5，检测移动时，平均复信道响应21b周围的变化包括瞬间信道响应22b中的峰值和衰落的位置及对应相位的更改15a，15b，15c，15d。此变化15a，15b，15c，15d包括在更普通术语时间变化中。
[0030]因此，通常，通过比较可能随频率变化的长期平均和瞬间收到功率，可能检测运动检测器是否在移动。如果运动检测器本身在移动，则长期平均信道更改。相反，运动检测器是固定型时，只发生长期平均信道的小更改。这在图4中示出，图中，由于运动检测器是固定型，因此，长期平均信道的形状是固定的，而在图5中，由于运动检测器在移动，因此，长期平均的衰落和峰值的位置有位移。因此，可能区分在运动检测器I的运动和在运动检测器I附近由于例如人产生的身体活动。要注意的是，图5所示峰值和衰落15a，15b，15c, 15d只是这些变化的示例；为清晰起见，图本身包括未指示的更多峰值和衰落。
[0031]第二备选是为对应复信道脉冲响应执行上述分析；由于只需要傅立叶变换以便在复信道频率响应与复信道脉冲响应之间更改，因此，这些参数实际上是相关的。通常，这些称为复信道响应。
[0032]第三备选是转而检测多普勒频移。此处，以熟知的方式更改由信道对传送的信号3造成的频移，从而获得多普勒扩展。[0033]在所有示例和备选中，运动检测器装置I还包括布置成确定所述时间变化是否超过预确定的阈值的确定部件12。在该情况下，触发警报。
[0034]运动检测器由于只需要接收信号，而不需要传送能力，因此，它能够由相对不复杂的装置构成。由于不要求接入无线电网络，因此，不支付SIM (订户身份模块)或预订费。
[0035]当然，普通移动终端可用作运动检测器，包括要求的功能性。根据示例，无线电接入网络布置成与中心进行通信，以便触发警报，但其它部件也是可能的。运动检测器例如能够触发象摄像机等监视的部件，可能与警报一起触发。
[0036]应用的一个示例将是在汽车内留下诸如移动电话或更不复杂装置等用户终端形式的运动检测器I。如果有人强行进入汽车中，则由于检测到在附近的对象的运动，在此情况下为窃贼的运动，因此，早期警报被发送到拥有者。随后，汽车移动时，运动检测器I检测到本身在移动时，便发送紧急警报。在此示例中，运动检测器布置用于检测周围对象13的运动及运动检测器装置I本身是否移动，但根据本发明的运动检测器I可只布置用于这些应用之一。
[0037]在3GPP长期演进标准(LTE)中，无线电接入网络的每个基站，演进节点B (eNB)不断传送小区特定参考，每个基站可与其它基站区分，使得该种类的网络极其适合本发明。相同的想法可直接应用到eNB传送的其它非用户终端特定参考信号，如MBSFN(单频网络内的多媒体广播)参考信号、定位参考信号、同步参考信号和CSI (信道状态信息)参考信号。在一个实施例中，可转而使用预期用于另一用户终端的用户终端特定参考信号。
[0038]在参照图2的本发明的优选版本中，至少两个无线通信信号源在传送信号，在此情况下，第一基站6、第二基站7和第二基站8,这些基站6、7、8在空间上是分隔的。这些基站6、7、8属于无线电接入网络R，无线电接入网络R例如属于类型LTE。
[0039]第一基站6传送第一传送的信号3a，第二基站7传送第二传送的信号4a，并且第三基站8传送第三传送的信号5a。运动检测器2接收对应的第一收到信号3b、第二收到信号4b和第三收到信号5b，其中，每个收到信号3b、4b、5b已受信道9影响。具体而言，对象13具有可检测到的某些影响。
[0040]接收来自诸如这些基站6、7、8等几个空间分隔无线通信信号源的信号的优点是，能够区分对象13或运动检测器I本身进行的检测到的运动和由于远处环境更改原因造成的信道变化，以便增大可靠性。通过将不同信道的波动相关，能够估计移动。
[0041]这参照图6示出，图6中，在第三基站8的附近存在对象13’。通过接收来自第一基站6、第二基站7和第三基站8的信号3b’、4b’、5b’，可能检测由于在此处为第三基站8b的无线通信信号源附近的对象13’原因而发生的波动，这是因为在此情况下，对象13’将只影响用于第三收到信号5b而是任何其它收到信号3b’、4b’的信道9。
[0042]换而言之，更普遍地说，参照图2和图6，分析部件10布置成将至少两个空间分隔的无线通信信号源6、7、8传送的收到信号3b、4b、5b ;3b’、4b’、5b’相关，从而允许分析部件10区分相比任何对应无线通信信号源6、7、8更靠近运动检测器装置I的附近对象13和相比运动检测器装置I更靠近任何对应无线通信信号源6、7、8的附近对象13’。
[0043]参照图6的另一可能性是至少基站6、7、8之一监视用户终端20，并且报告用户终端20的无线电信道变化。定位信息用于确定用户终端20与运动检测器I空间分隔。
[0044]如果用户终端20与运动检测器I空间分隔，并且在这些装置与基站6、7、8的共同子集之间的链路的时间变化相关，则可能信道变化是由于在靠近基站(图6中为第三基站8)的环境中移动对象13’的原因。
[0045]换而言之，使用更普遍的术语，至少无线通信信号源6、7、8之一布置成向运动检测器装置I提供有关用于至少一个用户终端20的收到信号特性，所述用户终端20与运动检测器I在空间上是分隔的，分析部件10布置成将所述信息和收到电磁信号3b、4b、5b的共同子集相关，以便区分相比所述无线通信信号源6、7、8更靠近运动检测器装置I的附近对象13和相比运动检测器装置I更靠近所述无线信号源6、7、8的附近对象13’。
[0046]根据示例，此操作模式可对无线电接入网络R是透明的。例如，其实现可类似于在通过无线电接入网络R与服务器进行通信的智能电话中的第三方应用。根据另一示例，使用标准已经支持的报告和测量，如RSRP (参考信号收到功率)、PMI (预编码器矩阵指示符)和CQI (信道质量指示符)。在此情况下，能够对用户终端和/或运动检测器透明进行监视。无线电接入网络R也能够具有通过分析用户终端20传送的上行链路参考信号，直接监视多个用户终端1、20的功能性。通过分析每个估计的上行链路信道响应，能够分隔固定和移动用户终端。如前面所述，运动检测器可包括在用户终端中。
[0047]此外，通过利用传送器和/或接收器上的多个天线，可能监视诸如极化和空间方向等参数，从而也增大置信。
[0048]参照图7，本发明也涉及包括以下步骤的方法:
16:接收至少一个电磁信号3b、4b、5b，每个收到的电磁信号3b、4b、5b由受对应信道9 ；9a、9b、9c影响的传送的电磁信号构成,每个传送的电磁信号由对应来源6、7、8传送；
17:通过使用有关每个传送的电磁信号的预确定的信息，分析收到信号的所有分量以确定每个传送的电磁信号的某些参数如何受每个对应信道9 ;9a、9b、9c影响；
18:分析在某个时间内所述某些参数的时间变化14a、14b、14c、14d ; 15a、15b、15c、15d;以及
19:确定所述时间变化14a、14b、14c、14d ;15a、15b、15c、15d是否超过预确定的阈值。
[0049]本发明不限于以上示例，而是可在权利要求范围内自由地变化。
[0050]LTE的参考信号只表示一个示例，并且其它解决方案是可能的。例如，可使用诸如GSM (全球移动通信系统)、WCDMA (宽带码分多址)和WiFi (无线保真)等其它系统和诸如CPICH (公共导频信道)等其它信号。
[0051]解决方案能够基于现有宏网络或室内网络。不对已经存在的准则添加额外的设计准则。只要有基本服务覆盖，运动检测便是可能的。在一个实施例中，使用专用基础设施而不是已经存在的网络，可能部署在自由频带，例如在2.4 GHz。
[0052]本发明的一个特定优点是收到信号的所有分量均用于分析。如果应只使用信道的最强分量，则此分量可能是视线分量或者是对诸如人或动物等周围环境中更小对象的运动不敏感的强反射。视线分量例如在室内部署中或者对于诸如体育场的内部等专用室外开放区域是相关的。
[0053]通过使用诸如基站和UE/装置等多个来源，可大幅降低由于基站附近或者远离移动检测UE/装置的环境的更改(例如，风中摇摆的树)造成的信道变化而导致的误警风险。
[0054]通过使用基于LTE的参考信号，信道的频率域分析是直接的。在一个实施例中，选择分析信道的频率域表示的衰落部分。由于环境更改的原因，这些部分要受更高得多的波动影响，由此适用更高检测灵敏度。
[0055]每个无线通信信号源6、7、8可以是任何形式的适合来源。
[0056]可分析对信道造成的任何类型的波动，而不只是上面提及的波动。
[0057]通常，信道响应无需是复数的，并且因此只指示信道响应。
【权利要求】
1.一种运动检测器装置(1)，包括布置用于接收至少一个电磁信号(3b、4b、5b)的接收器(2),每个收到的电磁信号(3b、4b、5b)由受对应信道(9 ;9a、9b、9c)影响的传送的电磁信号(3a、4a、5a)构成,每个传送的电磁信号(3a、4a、5a)由对应来源(6、7、8)传送,其中，所述运动检测器装置(I)包括有关每个传送的电磁信号(3a、4a、5a)的预确定的信息，其特征在于所述运动检测器装置(I)还包括分析部件(10)，所述分析部件布置成借助于所述预确定的信息，分析所述收到信号的所有分量以确定每个传送的电磁信号(3a、4a、5a)的某些参数如何受每个对应信道(9 ;9a、9b、9c)影响，以及分析在某个时间内所述某些参数的时间变化，其中所述运动检测器装置(I)还包括布置成确定所述时间变化是否超过预确定的阈值的确定部件(12)。
2.如权利要求1所述的运动检测器装置，其特征在于它布置成检测附近对象(13)的运动和/或所述运动检测器装置(I)本身是否移动。
3.如权利要求1或2任一项所述的运动检测器装置，其特征在于所述接收器(2)布置用于接收已由至少两个空间分隔来源(6、7、8)传送的至少两个电磁信号(3b、4b、5b)。
4.如权利要求3所述的运动检测器装置，其特征在于所述分析部件(10)布置成将产生所述至少两个空间分隔来源(6、7、8)传送的收到信号(3b、4b、5b)的所述信道的时间波动相关，允许所述分析部件(10)区分相比任何对应来源(6、7、8)更靠近所述运动检测器装置(I)的附近对象(13)和相比所述运动检测器装置(I)更靠近任何对应来源(6、7、8)的附近对象(13’)。
5.如前面权利要求任一项所述的运动检测器装置，其特征在于每个来源(6、7、8)布置成提供有关用于至少一个用户终端(20)的收到信号特性的信息到所述运动检测器装置(I)，所述用户终端(20)与所述运动检测器装置(I)空间分隔，所述分析部件(10)布置成将所述信息与所有收到的电磁 信号(3b、4b、5b)相关以便区分相比所述来源(6、7、8)更靠近所述运动检测器装置(I)的附近对象(13)和相比所述运动检测器装置(I)更靠近所述来源(6、7、8)的附近对象(13’)。
6.如前面权利要求任一项所述的运动检测器装置，其特征在于所述分析部件(10)布置成形成在某个时间内用于多个信道响应的平均信道响应(21a，21b)，其中在某个时间内所述某些参数的时间变化的所述分析包括在所述平均信道响应(21a，21b)周围的变化(14a, 14b, 14c, 14d ； 15a, 15b, 15c, 15d)的分析。
7.如权利要求6所述的运动检测器装置，其特征在于所述平均信道响应(21a，21b)周围的所述变化包括在瞬间信道响应(22a，22b)中峰值和衰落的振幅的变化(14a，14b，14c，14d)，所述变化(14a，14b，14c，14d)包括在所述时间变化中。
8.如权利要求6所述的运动检测器装置，其特征在于所述平均信道响应(21a，21b)周围的所述变化包括在所述瞬间信道响应(22a，22b)中峰值和衰落的位置的变化(15a，15b，15c，15d)，所述变化(15a，15b，15c，15d)包括在所述时间变化中。
9.如前面权利要求任一项所述的运动检测器装置，其特征在于每个来源(6、7、8)是无线通信来源的形式。
10.如前面权利要求任一项所述的运动检测器装置，其特征在于在某个时间内所述某些参数的时间变化的所述分析包括多普勒频移的分析。
11.一种用于运动的检测的方法，所述方法包括以下步骤:(16)接收至少一个电磁信号(3b、4b、5b),每个收到的电磁信号(3b、4b、5b)由受对应信道(9 ;9a、9b、9c)影响的传送的电磁信号构成，每个传送的电磁信号由对应来源(6、7、8)传送，其特征在于所述方法还包括以下步骤: (17)通过使用有关每个传送的电磁信号的预确定的信息，分析所述收到信号的所有分量以确定每个传送的电磁信号的某些参数如何受每个对应信道(9 ;9a、9b、9c)影响； (18)分析在某个时间内所述某些参数的时间变化(14a，14b，14c，14d；15a, 15b，15c，15d);以及 (19)确定所述时间变化(14a，14b，14c，14d；15a, 15b，15c，15d)是否超过预确定的阈值。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述方法包括检测在用于所述运动的检测的运动检测器装置(I)附近的对象(13)的运动和/或检测所述运动检测器装置(I)是否移动。
13.如权利要求11或12任一项所述的方法，其特征在于所述方法包括接收由至少两个空间分隔来源(6、7、8)传送的信号(3,4, 5)形式的环境电磁福射。
14.如权利要求11-13任一项所述的方法，其特征在于所述方法包括形成在某个时间内用于多个信道响应的平均信道响应(21a，21b)，其中分析在某个时间内所述某些参数的时间变化的所述步骤包括分析在所述平均信道响应(21a，2Ib)周围的变化(14a，14b，14c，14d ；15a,15b,15c,15d)。
15.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述平均信道响应(21a，21b)周围的所述变化包括在所述瞬间信道响应 (22a，22b)中峰值和衰落的振幅变化(14a，14b，14c，14d)，所述变化(14a，14b，14c，14d)包括在所述时间变化中。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于所述平均信道响应(21a，21b)周围的所述变化包括在所述瞬间信道响应(22a，22b)中峰值和衰落的位置变化(15a，15b，5c，15d)，所述变化(15a，15b，15c，5d)包括在所述时间变化中。
17.如权利要求11-16任一项所述的运动检测器装置，其特征在于分析在某个时间内所述某些参数的时间变化的所述步 骤包括分析多普勒频移。
【文档编号】G01S13/00GK103891369SQ201180074236
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2011年10月19日 优先权日:2011年10月19日
【发明者】J.富鲁斯科格, J.梅德博, M.林格斯特雷姆 申请人:瑞典爱立信有限公司
文档序号 :
【 6159424 】
技术研发人员：J.富鲁斯科格,J.梅德博,M.林格斯特雷姆
技术所有人：瑞典爱立信有限公司
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
声 明 ：此信息收集于网络，如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们，我们会在第一时间删除
技术研发人员：J.富鲁斯科格,J.梅德博,M.林格斯特雷姆
技术所有人：瑞典爱立信有限公司
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