检测环境中物体存在的方法及装置与流程

检测环境中物体存在的方法及装置
本技术是申请号为201910102778.6，发明名称为检测环境中物体存在的方法及装置，申请日为2019.2.1申请案的分案申请。
技术领域
1.本发明是有关于物体存在的检测，特别是指一种能够检测环境中物体存在的方法及装置。


背景技术：

2.环境中是否有物体存在的检测可以应用在许多的领域中，例如智能家庭的装置或系统，以及家庭安全的监控系统。运动传感器(motion sensor)和接近传感器(proximity sensor)可以用来检测物体的存在。举例来说，被动式红外(passive infrared，pir)传感器可以用来检测是否有人进入或离开传感器的感测范围。然而，运动传感器和接近传感器可能无法对各种物体的存在与否，例如非生物、人类及动物，提供精确及/或实时的检测。此外，在许多不同的环境中，例如在较大的房间、开放的办公室、公共空间或户外环境中，运动传感器和接近传感器也有应用上的困难。


技术实现要素：

3.本发明的一实施例提供一种检测环境中物体存在的方法，方法包含在时框中接收频域上的多普勒(doppler)信号，将频域上的多普勒信号分离成复数个子频带信号，判断相对于复数个子频带信号的复数个子频带信号能量值，根据复数个子频带信号能量值的至少一子频带信号能量值及基准能量值判断是否检测到物体的运动，及当判断检测到物体的运动时，对应地设定物体存在旗标。
4.本发明的另一实施例提供一种检测环境中物体存在的方法，方法包含接收时域上的多普勒信号，根据时域上的多普勒信号及第一基准能量值判断是否检测到物体的运动，当根据时域上的多普勒信号及第一基准能量值判断检测到物体的运动时，对应地设定第一物体运动旗标，将时域上的多普勒信号转换为频域上的多普勒信号，根据频域上的多普勒信号及第二基准能量值判断是否检测到物体的运动，当根据频域上的多普勒信号及第二基准能量值判断检测到物体的运动时，对应地设定第二物体运动旗标，及根据第一物体运动旗标及第二物体运动旗标设定物体存在旗标。
5.本发明的另一实施例提供一种用来检测环境中物体存在的装置，其装置包含内存条及处理器。
6.内存条储存复数个指令。处理器执行内存条中所储存的指令以使装置在时框中接收频域上的多普勒信号，将频域上的多普勒信号分离成复数个子频带信号，判断相对于复数个子频带信号的复数个子频带信号能量值，根据复数个子频带信号能量值的至少一子频带信号能量值及基准能量值判断是否检测到物体的运动，及当判断检测到物体的运动时，对应地设定物体存在旗标。
附图说明
7.图1为本发明揭露的有些实施例中检测物体存在的例示性情境。图2为本发明揭露的有些实施例中，在时域上检测物体存在的系统的示意图。图3为本发明揭露的有些实施例中，在频域上检测物体存在的系统的示意图。图4为本发明揭露的有些实施例中，在时域及频域上检测物体存在的系统的示意图。图5是本发明揭露的有些实施例中，在时域上检测物体存在的方法的流程图。图6是本发明揭露的有些实施例中，在频域上检测物体存在的方法的流程图。图7是本发明揭露的有些实施例中，在时域及频域上检测物体存在的方法的流程图。图8是本发明揭露的有些实施例中检测物体存在的装置的示意图。【符号说明】100
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物体存在检测器110
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人体120、820
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天线140、840
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接收器160、860
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处理器200、300、400
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系统220
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带通滤波器240、340
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环境噪声预估器250、350
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基准噪声数据库260
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运动检测器xk(t)、xk(n)xk(f)、x
k,m
(f)
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多普勒信号n
k-1
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物体运动旗标
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物体存在旗标310
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傅立叶变换器320
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子频带分解器360
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子频带运动检测器380
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物体运动检测器
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基准能量值420
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时域物体运动检测器430
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频域物体运动检测器440
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物体存在检测器500、600、700
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方法510至560、610至650、710至770
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步骤800
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装置850
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通讯单元
specific integrated circuits，asics)来实作。举例来说，带通滤波器220的全部或部分、环境噪声预估器240、基准噪声数据库250及运动检测器260可以利用一个或多个专用集成电路、缓存器及/或内存条电路来实作。系统200的其他部分可以由一个或多个处理器，包括例如处理器160，所执行的程序来实作并能够与一个或多个专用集成电路互动。
14.在系统200的例示性情境中，当人体110走进环境时，系统200可接收自人体110反射的多普勒信号xk(t)，其中k为时框的索引编号。多普勒信号可以定义成因为人体110运动而导致产生多普勒频率偏移的信号。接收到的多普勒信号xk(t)可以是模拟或数字信号。当所接收到的多普勒信号xk(t)是模拟信号时，系统200可以在透过带通滤波器220过滤多普勒信号xk(t)的前，先根据取样频率fs来对接收到的多普勒信号进行取样。
15.系统200可以用来检查每一个时框以检测物体的存在。每一个时框可例如包含，200笔多普勒信号的取样。取样频率可例如至少为多普勒信号频率的两倍。举例来说，当系统200是用来检测频率为200赫兹、250赫兹或300赫兹的多普勒信号时，取样频率fs可分别至少为每秒400、500或600次取样。系统200可以根据所欲检测的目标来调整取样频率以检测不同频率的多普勒信号。
16.如图2所示，带通滤波器220可用来接收并过滤多普勒信号xk(t)以取出一频段上的信号。举例来说，带通滤波器220可用取出频段为0赫兹至200赫兹、50赫兹至250赫兹、或0至300赫兹的多普勒信号。带通滤波器220可以例如是带通滤波器、基频滤波器、根升余弦滤波器(root-raised-cosine filter)或是低通滤波器与高通滤波器的结合，使得在特定频段的多普勒信号能够通过。带通滤波器220过滤后的多普勒信号可表示为xk(n)，其中k为时框的索引编号，n可为0、1、2、
…
、n
s-1，而ns为一个时框中的取样数量。
17.当所接收到的多普勒信号xk(t)为模拟信号时，带通滤波器220可包含模拟滤波器以用来对多普勒信号进行过滤并取出在一频段中的信号，如同先前所说明的，而系统200可以对过滤后的多普勒信号进行取样以产生多普勒信号xk(n)。
18.环境噪声预估器240可用来预估在时域上的环境噪声。在系统200检测物体的运动之前，系统200会先用以取得环境中的环境噪声。举例来说，环境噪声预估器240可用来加总在目前的时框及先前的二十个时框中的多普勒信号xk(n)信号能量，并在取得平均后得出环境噪声的能量值。环境噪声能量值可以定义为环境中的基准能量值nk，并可用来检测在第k+1个时框中的物体存在。
19.当系统200检测到在一个时框中有物体存在时，系统200可用来将基准能量值维持在与先前一个时框相同的值。举例来说，当人体110被检测到时，可使得nk＝n
k-1
。在另一方面，当系统200并未在时框中检测到物体存在时，系统200可用以根据在此时框中所接收到的信号能量值(也可被视为环境噪声能量值)以及目前的基准能量值来更新基准能量值。举例来说，环境噪声预估器240可用以透过移动平均值(moving average)，如加权移动平均值(weighted moving average)，例如来更新基准能量值，其中，且wi为计算基准能量值时，第i个时框的环境噪声能量值的权重，而对应地，系统200可根据更新后的基准能量值nk来判断在第k+1个时框中是否有检测出物体存在。
20.在有些实施例中，当系统200并未在时框中检测出物体存在时，系统200可用以将
基准能量值维持在与先前时框相同的值。也就是说，系统200可用以不更新基准能量值。
21.在环境噪声预估器240预估出基准能量值的后，系统200可用以将预估的基准能量值储存在基准噪声数据库250中。举例来说，在环境噪声预估器240累加了二十个时框的多普勒信号xk(n)的信号能量值，并平均出基准能量值nk后，系统200可用以将基准能量值nk储存在基准噪声数据库250中。在另一个例子中，当系统200并未在时框中检测到物体存在时，环境噪声预估器240可利用前述的方式来更新基准能量值，且系统200可用以将更新后的基准能量值储存在基准噪声数据库250中。
22.运动检测器260可用来检测时框中的物体运动。举例来说，如图2所示，运动检测器260可在第k个时框中接收多普勒信号xk(n)，并在时域上决定多普勒信号xk(n)的信号能量值，例如其中ns是时框中的取样数量。运动检测器260还可用以根据多普勒信号及基准能量值来判断是否检测出物体的运动。举例来说，运动检测器260可根据多普勒信号的信号能量值sk及基准能量值n
k-1
，并以下列的判断条件来判断是否检测到人体110的运动。及
23.其中为第k个时框的时域中，物体运动的旗标，βn
k-1
为物体运动检测的临界值，而β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
24.当多普勒信号的能量值sk大于临界值βn
k-1
时，运动检测器260可判断检测出物体的运动，并设定物体运动的旗标，例如当多普勒信号能量值sk小于临界值βn
k-1
时，运动检测器260可判断未检测出物体的运动，而不去设定物体运动的旗标，例如环境噪声预估器240可根据前述的加权移动平均值，亦即来更新基准能量值。
25.在运动检测器260判断是否检测出物体运动，并对应地设定或不设定物体运动旗标之后，运动检测器260还可用以根据物体运动旗标来设定物体存在旗标举例来说，运动检测器260可以设定如下：
26.在有些实施例中，当系统200根据时域上的多普勒信号能量值及基准能量值并未检测到物体的运动时，系统200还可用以根据频域上的多普勒信号能量值及基准能量值来判断是否检测到物体的运动。当系统200根据频域上的多普勒信号能量值及基准能量值仍判断未检测到物体的运动时，系统200可根据多普勒信号判断未检测到物体的运动，并且可根据时域上的信号能量值来更新基准能量值。举例来说，环境噪声预估器240可利用前述的加权移动平均值，亦即来更新基准能量值。
27.图3是本发明揭露的有些实施例中在频域上检测物体存在的系统300的示意图。系统300可用以利用傅立叶变换器310来将多普勒信号转换到频域上，透过环境噪声预估器340在频域上预估环境噪声并将预估的环境噪声储存在基准噪声数据库350中，透过子频带
分解器320将多普勒信号分解成子频带信号，透过子频带运动检测器360检测子频带中物体的运动，并透过物体运动检测器380判断检测到物体存在。物体运动检测器380也可用以传送物体存在旗标至环境噪声预估器340以更新环境噪声。
28.类似于系统200的实作备选方案，系统300可以实作在物体存在检测器100中或实作在用于检测物体存在的装置中，亦即如同先前对系统200所做的说明。系统300可以利用一个或多个专用集成电路及/或程序来实作部分或全部的功能，亦即如同先前对系统200所做的说明。
29.在系统300的一个范例情境中，当人体110走进环境中，系统300可接收时域上的多普勒信号xk(t)，其中k是时框的索引编号。系统300接着可对多普勒信号进行带通滤波以取出一特定频带内的信号，例如0赫兹到250赫兹的频带，并产生多普勒信号xk(n)，其中k是时框的索引编号，n可为0、1、2、
…
、n
s-1，而ns为一个时框中的取样数量。
30.如图3所示，傅立叶变换器310可用以将时域上的多普勒信号xk(n)转换成频域上的多普勒信号xk(f)，其中k是时框的索引编号，f可为0、1、2、
…
、n
s-1，而ns为一个时框中的取样数量。举例来说，傅立叶变换器310可包含短时傅立叶变换(short-time fourier transform，stft)或滤波器组(filter bank)。如此一来，透过短时傅立叶变换或滤波器组，系统300就可将时域上的多普勒信号转换成频域上的多普勒信号。对应地，系统300便可接收到在一时框内，在频域上的多普勒信号xk(f)。
31.子频带分解器320可用来在频域上将多普勒信号分解成复数个子频带的信号。举例来说，如图3所示，子频带分解器320可在一个时框内接收频域上的多普勒信号xk(f)，并可将多普勒信号分解成五个子频带信号x
k,m
(f)，其中m是子频带的索引编号，而m可为0、1、2、3、4。在有些实施例中，五个子频带信号可分别在0赫兹至50赫兹、50赫兹至100赫兹、100赫兹至150赫兹、150赫兹至200赫兹及200赫兹至250赫兹等五个频带中。子频带分解器320接着将五个子频带信号x
k,m
(f)传送至子频带运动检测器360。
32.环境噪声预估器340可用以预估环境中在频域上的环境噪声。在系统300检测物体运动之前，系统300可用以取得环境中的环境噪声。举例来说，环境噪声预估器340可用以将目前的时框以及先前二十个时框中的信号能量值xk(f)相累加，并在取平均后得出频域上的环境噪声能量值。第k个时框的频域上的环境噪声能量值可以定义成在环境中频域上的基准能量值并且可以用来在第k+1个时框中检测物体存在。
33.当系统300检测到时框中有物体存在时，系统300可用以将基准能量值维持在与先前时框相同的基准能量值。举例来说，在检测到人体110的情况下，系统300可设定前时框相同的基准能量值。举例来说，在检测到人体110的情况下，系统300可设定在另一方面，当系统300并未在时框内检测到物体存在时，系统300可用以根据在此时框中所接收到的信号能量值(也可被视为环境噪声能量值)以及目前的基准能量值来更新基准能量值。举例来说，当环境噪声预估器340用以透过加权移动平均值，例如新基准能量值。举例来说，当环境噪声预估器340用以透过加权移动平均值，例如来更新基准能量值，其中，且wi为计算基准能量值时，第i个时框的环境噪声能量值的权重，而对应地，系统300可根据更新后的基准能量值来判断在第k+1个时框中是否有检测出物体存在。
34.在有些实施例中，当系统300并未在时框中检测出物体存在时，系统300可用以将基准能量值维持在与先前时框相同的值。也就是说，系统300可用以不更新基准能量值。
35.在环境噪声预估器340预估出基准能量值之后，系统300可用以将预估的基准能量值储存在基准噪声数据库350中。举例来说，在环境噪声预估器340累加了二十个时框的多普勒信号xk(f)的信号能量值，并平均出频域上的基准能量值后，系统300可用来将基准能量值储存在基准噪声数据库350中。在另一个例子中，当系统300并未在时框中检测到物体存在时，环境噪声预估器340可利用前述的方式来更新基准能量值，且系统300可用以将更新后的基准能量值储存在基准噪声数据库350中。
36.在有些实施例中，环境噪声预估器340可用以预估环境中每个子频带的环境噪声。因此，子频带分解器320可将子频带信号x
k,m
(f)传送至环境噪声预估器340。在系统300检测物体运动之前，系统300可用以取得环境中每个子频带的子频带环境噪声能量值。举例来说，环境噪声预估器340可用以累加目前的时框以及先前二十个时框中，五个子频带的多普勒信号x
k,m
(f)的信号能量值，并平均出频域上的子频带环境基准能量值。在环境中，对应于第k个时框且子频带为m的子频带环境基准能量值可定义成子频带基准能量值并且可用来检测第k+1个时框中的物体存在。
37.当系统300在时框中检测到物体存在时，系统300可用以将子频带基准能量值维持在与先前一个时框相同的值。举例来说，当人体110被检测到时，可使得在另一方面，当系统300并未在时框中检测到物体存在时，系统300可用以根据在此时框中所接收到的子频带信号能量值(也可被视为子频带环境噪声能量值)以及目前的子频带基准能量值来更新子频带基准能量值。举例来说，环境噪声预估器340可用以透过加权移动平均值，例如来更新子频带基准能量值，其中，且wi为计算子频带基准能量值时，第i个时框的环境噪声能量值的权重，而对应地，系统300可根据更新后的子频带基准能量值来判断在第k+1个时框中是否有检测出物体存在。
38.在有些实施例中，当系统300并未在时框中检测出物体存在时，系统300可用以将子频带基准能量值维持在与先前时框相同的值。也就是说，系统300可用以不更新子频带基准能量值。
39.在环境噪声预估器340预估出基准能量值之后，系统300可用以将预估的子频带基准能量值储存在基准噪声数据库350中。举例来说，在环境噪声预估器340累加了二十个时框的子频带信号x
k,m
(f)的信号能量值，并平均出子频带基准能量值后，系统300可用以将基准能量值储存在基准噪声数据库350中。在另一个例子中，当系统300并未在时框中检测到物体存在时，环境噪声预估器340可利用前述的方式来更新子频带基准能量值，且系统300可用以将更新后的子频带基准能量值储存在基准噪声数据库350中。
40.每当系统300需要基准能量值及/或子频带基准能量值时，系统300的每一个组件
便可以自基准噪声数据库350中读取基准能量值及/或子频带基准能量值。举例来说，当子频带运动检测器360欲判断子频带中有无物体运动时，子频带运动检测器360便可自基准噪声数据库350中读取子频带基准能量值。
41.子频带运动检测器360可用以在频域上检测时框中不同子频带的物体运动。举例来说，如图3所示，子频带运动检测器360可在第k个时框中接收频域上的五个子频带多普勒信号x
k,m
(f)，并且判断子频带多普勒信号x
k,m
(f)的信号能量值，例如(f)的信号能量值，例如其中k是时框的索引编号，m是子频带的索引编号，而ns则是时框中的取样数量。已决定的子频带信号能量值s
k,m
会对应到五个子频带信号x
k,m
(f)，其中m可为0、1、2、3、4。
42.子频带运动检测器360可根据一个子频带信号能量值及基准能量值来判断是否检测到物体运动。举例来说，子频带运动检测器360可根据子频带信号能量值s
k,m
及基准能量值并以下列的判断条件来判断是否检测到人体110的运动。及
43.其中为第k个时框中第m个子频带的物体运动旗标，为物体运动检测的临界值，而β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
44.当子频带信号能量s
k,m
相等于或大于临界值时，子频带运动检测器360可判断检测出物体的运动，并设定子频带的物体运动的旗标，例如举例来说，当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,2
大于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中检测到物体的运动，并可设定子频带的物体运动旗标，例如当s
k,m
小于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中并未检测到物体的运动，并可不设定子频带的物体运动旗标，例如其中m可为0、1、3、4。
45.在另一个例子中，子频带运动检测器360可根据子频带信号能量值s
k,m
及基准能量值并以下列的判断条件来判断是否检测到人体110的运动。及
46.其中为第k个时框中第m个子频带的物体运动旗标，为物体运动检测的临界值，而β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
47.当子频带信号能量s
k,m
相等于或大于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中检测出物体的运动，并设定子频带的物体运动的旗标，例如举
例来说，当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,1
大于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中检测到物体的运动，并可设定子频带的物体运动旗标，例如当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,2
大于临界值时，子频带运动检测器360也可判断在子频带中检测到物体的运动，并可设定子频带的物体运动旗标，例如当剩下的子频带信号能量值s
k,m
小于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中并未检测到物体的运动，并可不设定子频带的物体运动旗标，例如其中m可为0、3、4。
48.在有些实施例中，基准能量值可包含对应于复数个子频带的复数个子频带基准能量值。举例来说，环境噪声预估器340可以分别对环境中不同的子频带预估其环境噪声，并且平均出子频带的基准能量值其中m可为0、1、2、3及4。子频带运动检测器360可用以分别根据每个子频带的基准能量值来判断在时框中，不同子频带上是否检测到物体运动。举例来说，子频带运动检测器360可根据子频带信号能量值s
k,m
及基准能量值并以下列的条件判断在第k个时框中是否检测到人体110的运动。及
49.其中为第k个时框中第m个子频带的物体运动旗标，为物体运动检测的临界值，而β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
50.当子频带信号能量s
k,m
相等于或大于临界值时，子频带运动检测器360可判断检测出物体的运动，并设定子频带的物体运动的旗标，例如举例来说，当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,2
大于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中检测到物体的运动，并可设定子频带的物体运动旗标，例如当子频带信号能量值s
k,m
小于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中并未检测到物体的运动，并可不设定子频带的物体运动旗标，例如断在子频带中并未检测到物体的运动，并可不设定子频带的物体运动旗标，例如其中m可为0、1、3、4。
51.在另一个例子中，子频带运动检测器360可根据子频带信号能量值s
k,m
及基准能量值并以下列的判断条件来判断是否检测到人体110的运动。及
52.其中为第k个时框中第m个子频带的物体运动旗标，为物体运动检
测的临界值，而β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
53.当子频带信号能量s
k,m
相等于或大于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中检测出物体的运动，并设定子频带的物体运动的旗标，例如举例来说，当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,1
大于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中检测到物体的运动，并可设定子频带的物体运动旗标，例如当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,2
大于临界值时，子频带运动检测器360也可判断在子频带中检测到物体的运动，并可设定子频带的物体运动旗标，例如当剩下的子频带信号能量值s
k,m
小于临界值时，子频带运动检测器360可判断在子频带中并未检测到物体的运动，并可不设定子频带的物体运动旗标，例如其中m可为0、3、4。
54.当子频带运动检测器360在时框中检测到有子频带中有物体运动时，子频带运动检测器360可将所有的子频带物体运动旗标传送至物体运动检测器380。举例来说，如图3所示，子频带运动检测器360可将旗标(m可为0、1、2、3及4)传送至物体运动检测器380，并判断是否检测到物体运动。
55.物体运动检测器380可用以根据自子频带运动检测器360传来的子频带物体运动旗标来判断是否检测到物体运动。举例来说，当子频带运动检测器360根据临界值或及其标准判断是否在子频带中检测到物体运动时，如果五个子频带物体运动旗标中的任一个已被设定，则物体运动检测器380便可判断检测出物体运动，例如若若旗标中的任一个已被设定，则物体运动检测器380便可判断检测出物体运动，例如若若則则若則其中m为0、1、2、3或4。举例来说，当子频带物体运动旗标则物体运动检测器380便可判断检测出物体运动并对应地设定物体运动旗标，例如当五个子频带物体运动旗标都并未被设定，物体运动检测器380便会判断未检测出物体运动，而不另行设定物体运动旗标
56.在另一个例子中，当子频带运动检测器360根据临界值或及其标准来判断子频带的物体运动时，如果五个子频带物体运动旗标中有至少两个已被设定，则物体运动检测器380便可判断检测出物体运动，例如若且則則则且則其中i为0、1、2、3或4，j为0、1、2、3或4，且i≠j。举例来说，当子频带物体运动旗标且则物体运动检测器380便可判断检测出物体运动并对应地设定物体运动旗标，例如替代地，物体运动检测器380可以在五个子频带物体运动旗标中，有相邻的两个子频带的子频带物体
运动旗标都被设定时，才判断检测出物体运动，例如若且则其中i为0、1、2或3。当五个子频带物体运动旗标中只有一个子频带物体运动旗标或没有任何子频带物体运动旗标被设定时，物体运动检测器380便会判断未检测出物体运动，并且不会设定物体运动旗标
57.在有些实施例中，子频带运动检测器380可根据两个临界值及或者及以及前述子频带运动检测器360的检验标准来判断是否检测到物体运动。举例来说，物体运动检测器380及子频带运动检测器360可根据子频带信号能量值s
k,m
及子频带基准能量值并以下列的判断条件来判断在第k个时框内是否检测到人体110的运动。体110的运动。i＝0,1,2,3,or 4,j＝0,1,2,3,or 4,i≠j,以及
58.否则:
59.其中为第k个时框中第m个子频带的物体运动旗标，及为子频带中物体运动检测的临界值。
60.当子频带信号能量s
k,m
相等于或大于临界值时，物体运动检测器380及子频带运动检测器360可共同判断检测出物体的运动，并设定物体运动的旗标，例如当没有子频带信号能量s
k,m
大于临界值且有至少两个子频带信号能量值s
k,i
及s
k,j
皆分别大于临界值及时，物体运动检测器380及子频带运动检测器360可共同判断检测出物体的运动，并设定物体运动的旗标，例如反之，物体运动检测器380及子频带运动检测器360可共同判断并未检测到物体运动，也不会设定物体运动的旗标，例如
61.当物体运动检测器380检测出物体的运动时，环境噪声预估器340就不会根据该时框中的子频带信号能量值来更新子频带环境基准能量值。当物体运动检测器380并未检测出物体运动时，环境噪声预估器340可根据时框中的子频带信号能量值来更新子频带环境基准能量值。举例来说，环境噪声预估器340可透过加权移动平均值，例如基准能量值。举例来说，环境噪声预估器340可透过加权移动平均值，例如来更新子频带基准能量值，其中在有些实施例中，当物体运动检测器380并未检测出物体运动时，环境噪声预估器340就不会根据时框中的子频带信号能量值来更新基准能量值。
62.在物体运动检测器380判断是否检测到物体运动，并且对应地设定或不设定物体
运动旗标之后，物体运动检测器380也将用以根据物体运动旗标来设定物体存在旗标举例来说，物体运动检测器380可以设定成
63.图4是本发明揭露的有些实施例中在时域上及频域上检测物体存在的系统400的示意图。系统400可用以透过时域物体运动检测器420来检测时域上的物体运动，透过频域物体运动检测器430来检测频域上的物体运动，并透过物体存在检测器440根据时域上及频域上的物体运动旗标来检测物体的存在。
64.类似于系统200的实作备选方案，系统400可以实作在物体存在检测器100中或实作在用于检测物体存在的装置中，例如先前对系统200所做的说明。系统400可以利用一个或多个专用集成电路及/或程序来实作部分或全部的功能，如同先前对系统200所做的说明。
65.在系统400的一个范例情境中，当人体110走进环境中，系统400可接收时域上的多普勒信号xk(t)，其中k是时框的索引编号。系统400接着可对多普勒信号进行带通滤波以取出一特定频带内的信号，例如0赫兹到250赫兹的频带，并产生多普勒信号xk(n)，其中k是时框的索引编号，n可为0、1、2、
…
、n
s-1，而ns为一个时框中的取样数量。
66.时域物体运动检测器420可用以检测时域上的物体运动。举例来说，时域物体运动检测器420可接收时域上的多普勒信号xk(n)，并且可以根据时域上的多普勒信号xk(n)及基准能量值n
k-1
来判断是否检测到物体运动，并且在判断检测出物体运动时对应地设定时域物体运动旗标时域物体运动检测器420可用以执行前述系统200于图2中的操作。
67.频域物体运动检测器430可用以检测频域上的物体运动。举例来说，频域物体运动检测器430可将时域的多普勒信号xk(n)变换为频域的多普勒信号xk(f)，并且可以根据频域的多普勒信号xk(f)，以及基准能量值或子频带基准能量值来判断是否检测到物体运动，并且在判断检测出物体运动时对应地设定频域物体运动旗标频域物体运动检测器430可用以执行前述系统300于图3中的操作。
68.物体存在检测器440可用以根据时域物体运动旗标及频域物体运动旗标来检测物体的存在。举例来说，在图4中，物体存在检测器440可根据时域物体运动旗标及频域物体运动旗标检测出物体的存在，并设定物体存在旗标ofk。
69.在有些实施例中，频域物体运动检测器430可用以在符合判断条件时，进行频域上物体运动的检测。举例来说，频域物体运动检测器430可在以下其中一个条件被满足时，将时域多普勒信号xk(n)变换为频域多普勒信号xk(f)，并且进行频域上的物体运动检测。
70.(a)时域旗标未被设定，例如
71.(b)时域旗标已被设定，例如或
72.(c)时域旗标已被设定，例如且多普勒信号在时域上的信号能量值sk小于临界值。
73.根据判断条件(a)，当时域物体运动检测器420并未在时域上检测到物体运动时，频域物体检测器430会将时域多普勒信号xk(n)变换为频域多普勒信号xk(f)，并且在频域上进行物体运动的检测。
74.根据判断条件(b)，当时域物体运动检测器420在时域上检测到物体运动时，频域物体检测器430会将时域多普勒信号xk(n)变换为频域多普勒信号xk(f)，并且在频域上进行物体运动的检测。因此，频域物体运动检测器430只会在时域物体运动检测器420检测到物体运动时检测物体运动。如此一来，时域物体检测器420及频域物体检测器430都会检测物体运动，并且传送时域物体运动旗标及频域物体运动旗标至物体存在检测器440。
75.根据判断条件(c)，当时域物体运动检测器420在时域上检测到物体运动，但时域多普勒信号的能量值sk小于临界值，例如当sk《1.2βn
k-1
时，频域物体检测器430会将时域多普勒信号xk(n)变换为频域多普勒信号xk(f)，并且在频域上进行物体运动的检测。因此，频域物体运动检测器430会在时域物体运动检测器420检测到物体运动，但时域多普勒信号的强度不够强时，才进行物体运动的检测。
76.图5是本发明揭露的有些实施例中在时域上检测物体存在的方法500的流程图。方法500可以由物体存在检测器100及系统200、300及400来实行。方法500包含在一个时框内接收多普勒信号(步骤510)，过滤多普勒信号以取出一频带内的信号(步骤520)，判断过滤后的多普勒信号在时域中的信号能量值(步骤530)，根据多普勒信号及基准能量值判断是否检测到物体的运动(步骤540)，当根据信号能量值及基准能量值判断检测到物体的运动时对应地设定物体存在旗标(步骤550)，及当根据多普勒信号判断未检测到物体的运动时对应地根据信号能量值更新基准能量值(步骤560)。
77.步骤510包含在时框内接收多普勒信号。举例来说，如图2所示，系统200会在第k个时框中接收多普勒信号xk(t)。每个时框可例如包含所接到的多普勒信号的200个取样。
78.步骤520包含过滤多普勒信号以取出一频带内的信号。举例来说，如图2中的系统200所示，带通滤波器220可以在0赫兹至200赫兹、50赫兹至250赫兹或0赫兹至300赫兹的频带内，对接收到的多普勒信号xk(t)进行滤波。带通滤波器220对多普勒信号进行滤波的后所输出的多普勒信号可标示为xk(n)，其中k表示时框的索引编号，而n可以是0、1、2、
…
、ns
–
1，而ns表示在时框中的取样数量。
79.步骤530包含判断过滤后的多普勒信号在时域中的信号能量值。举例来说，如图2所示，运动检测器260可接收第k时框的多普勒信号xk(n)，并且判断多普勒信号xk(n)在时域上的信号能量值sk，例如其中ns为200。
80.步骤540包含根据多普勒信号及基准能量值判断是否检测到物体的运动。举例来说，如图2中的系统200所示，运动检测器260可根据多普勒信号能量值sk及基准能量值n
k-1
，以及下列的条件来判断在第k个时框中是否有检测到人体110的运动。及
81.其中为第k个时框中的物体运动旗标，βn
k-1
为物体运动检测的临界值，而β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
82.当多普勒信号能量值sk等于或大于临界值βn
k-1
时，运动检测器260判断检测出物体的运动，并且可设定物体运动旗标，例如当多普勒信号能量值sk小于临界值βn
k-1
时，运动检测器260判断未检测出物体的运动，并且不会设定物体运动旗标，例如临界值βn
k-1
可根据环境中的基准能量值(也就是环境噪声能量值)所决定，且β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
83.步骤550包含当根据信号能量值及基准能量值判断检测到物体的运动时，对应地设定物体存在旗标。举例来说，如图2中的系统200所示，当多普勒信号能量值sk大于临界值βn
k-1
，且运动检测器260判断检测出物体运动时，运动检测器260可设定物体运动旗标，例如也就是说，在运动检测器260判断是否检测到物体运动之后，运动检测器260会对应地设定或不设定物体运动旗标且运动检测器260可根据物体运动旗标来设定物体存在旗标例如运动检测器260可以设定
84.步骤560包含当根据多普勒信号判断未检测到物体的运动时，对应地根据信号能量值更新基准能量值。举例来说，如图2中的系统200所示，当多普勒信号能量sk小于临界值βn
k-1
，且运动检测器260判断未检测出物体运动时，运动检测器260可不设定物体运动旗标，例如环境噪声预估器240则可利用加权移动平均值，例如来更新基准能量值nk。
85.在有些实施例中，步骤540还可包含根据时域上的多普勒信号及频域上的多普勒信号来判断未检测出物体运动。举例来说，当系统200根据时域上的多普勒信号能量值及基准能量值判断未检测出物体运动时，系统200可例如图3所示，根据频域上的多普勒信号能量值及基准能量值来判断是否有物体运动。当系统200根据频域上的多普勒信号能量值及基准能量值仍判断未检测出物体运动时，系统200便可根据多普勒信号判断未检测出物体运动，并且可以根据时域上的信号能量值来更新基准能量值。举例来说，环境噪声预估器240可利用加权移动平均值，例如来更新基准能量值。
86.在有些实施例中，步骤540中的临界值可根据基准能量值及另一个临界值来决定。举例来说，临界值βn
k-1
可以根据环境中的基准能量值n
k-1
(也就是环境噪声能量值)及临界值β来产生，其中β＝c x snrthr，而c为常数，snrthr则是信噪比的临界值。因此，在步骤540中的临界值(βn
k-1
)是由基准能量值(例如基准能量值n
k-1
)及另一个临界值(例如snrthr)所决定。
87.在有些实施例中，步骤560可包含当根据多普勒信号判断未检测到物体的运动时，对应地根据信号能量值的加权平均及基准能量值来更新基准能量值。举例来说，如图2的系统200，当运动检测器260判断未检测出物体运动时，运动检测器260不会设定物体运动旗标，例如此外，环境噪声预估器240会利用加权移动平均值，例如此外，环境噪声预估器240会利用加权移动平均值，例如来更新基准能量值nk，其中是第k个时框中
的信号能量(也就是被视为环境噪声能量值)，而n
k-i-1
则是第k-i-1个时框的基准能量值。
88.在有些实施例中，步骤560可包含，当根据多普勒信号判断未检测到物体的运动时，对应地根据该时框的信号能量值及先前时框的信号能量值来更新基准能量值。举例来说，如图2的系统200，当运动检测器260判断未检测出物体运动时，运动检测器260不会设定物体运动旗标，例如此外，环境噪声预估器240会利用加权移动平均值，例如来更新基准能量值nk，其中是第k个时框中的信号能量(也就是被视为环境噪声能量值)，而n
k-i-1
则是第k-i-1个时框的基准能量值。
89.第k-i-1个时框是在第k个时框之前的时框。第k-i-1个时框的基准能量值可包含先前时框的信号能量值。举例来说，当运动检测器260判断在第k-1个时框中未检测出物体运动时，运动检测器260不会设定物体运动旗标，例如此时环境噪声预估器240可利用相似加权移动平均值，例如来更新基准能量值n
k-1
，其中是第k个时框的前的第k-1个时框中的信号能量(也就是被视为环境噪声能量值)。在这样的更新过程中，当时框中并未检测到物体运动时，就可以根据至少在第k-1个时框及第k个时框中的信号能量值的加权移动平均值来更新基准能量值nk。
90.在有些实施例中，在步骤540中的基准能量值可以是第一基准能量值，而方法500还可包含当未检测到物体的运动时，对应地根据信号能量值及第二基准能量值判断是否检测到物体的运动，及当根据信号能量值及第二基准能量值判断检测到物体的运动时，对应地设定物体存在旗标。
91.举例来说，如图2的系统200所示，基准能量值n
k-1
可以是第一基准能量值。当多普勒信号能量值sk小于临界值βn
k-1
时，运动检测器260会判断未检测出物体运动，并且不会设定物体运动旗标，例如当判断未检测出物体运动时，运动检测器260会对应地用以根据信号能量值sk及另一个临界值，例如根据第二基准能量值而得出的来判断是否检测到物体运动。对应地，运动检测器260可根据多普勒信号能量值sk及基准能量值以及以下的条件来判断在第k个时框中是否有检测到人体110的运动。及
92.其中为第k个时框中的物体运动旗标，为物体运动检测的临界值，而α＝c
st x snrthr
st
，其中c
st
是常数，而snrthr
st
则是信噪比的临界值。
93.当多普勒信号能量值sk等于或大于临界值时，运动检测器260可判断检测到物体运动，并设定物体运动旗标，例如当多普勒信号能量值sk小于临界值时，运动检测器260可判断未减测到物体运动，而不设定物体运动旗标，例如
临界值可根据环境中的基准能量值(也就是环境噪声能量值)及参数α产生，其中α＝c
st x snrthr
st
，c
st
是常数，而snrthr
st
则是信噪比的临界值。
94.在有些实施例中，当多普勒信号能量值sk小于临界值βn
k-1
，但等于或大于0.7βn
k-1
时，方法500含可包含前述根据第二基准能量值所做的操作。
95.在有些实施例中，步骤560还包含，当根据多普勒信号能量值及第二基准能量值判断未检测到物体的运动时，对应地根据信号能量值来更新第二基准能量值。举例来说，当多普勒信号能量值sk小于临界值且运动检测器260判断未检测出物体运动时，运动检测器260不会设定物体运动旗标，例如环境噪声预估器240可利用加权移动平均值，例如来更新第二基准能量值其中是第k个时框中的信号能量(也就是被视为环境噪声能量值)，而则是第k-i-1个时框的第二基准能量值。
96.在有些实施例中，当未检测到物体运动时，第二基准能量值可利用复数个信号能量值的加权移动平均值来决定，且相较于第一基准能量值，该些信号能量值是在较长的期间内所接收到的复数个多普勒信号的能量值。举例来说，当运动检测器260判断未检测出物体运动，且不设定物体运动旗标，例如时，环境噪声预估器240可利用加权移动平均值，例如来更新第二基准能量值其中是第k个时框中的信号能量(也就是被视为环境噪声能量值)，而则是第k-i-1个时框的第二基准能量值。
97.第k-i-1个时框是在第k个时框之前的时框。第k-i-1个时框中环境噪声的第二基准能量值可包含先前时框中的信号能量值。举例来说，当运动检测器260判断在第k-1个时框中未检测出物体运动时，运动检测器260不会设定物体运动旗标，例如此时环境噪声预估器240可利用相似加权移动平均值，例如此时环境噪声预估器240可利用相似加权移动平均值，例如来更新基准能量值其中是第k个时框之前的第k-1个时框中的信号能量(也就是被视为环境噪声能量值)。在这样的更新过程中，当时框中并未检测到物体运动时，就可以根据至少在第k-1个时框及第k个时框中的信号能量值的加权移动平均值来更新第二基准能量值
98.在有些实施例中，相较于第一基准能量值nk，第二基准能量值可利用在较长的期间内所接收到的复数个多普勒信号的能量值来决定。举例来说，第二基准能量值可以根据在四十个时框中所接收到的多普勒信号能量值(亦即被视为环境噪声能量值的部分)来决定，而第一基准能量值nk则是根据二十个时框中所接收到的多普勒信号能量值来决定。
99.替代地，第二基准能量值可以是透过将所有运动检测器260未检测到人体110
运动的时框加以平均以取得的静态的基准能量值。第一基准能量值nk可以是将最近二十个运动检测器260未检测到人体110运动的时框加以平均而产生的非静态的基准能量值。
100.在有些实施例中，方法500可用以检测非生物、人体或动物的存在。对应地，步骤510可包含在一个时框中，自非生物、人体或动物，例如移动的车辆、工作中的人110或在房间里走动的猫，接收多普勒信号。
101.图6是本发明揭露的有些实施例中在频域上检测物体存在的方法600的流程图。方法600可以由物体存在检测器100及系统300及400来实行。方法600包含在一个时框内接收频域上的多普勒信号(步骤610)，将频域上的多普勒信号分离为复数个子频带信号(步骤620)，判断每个子频带信号所对应的子频带信号能量值(步骤630)，根据复数个子频带信号能量值中的一个子频带信号能量值以及基准能量值来判断是否检测到物体的运动(步骤640)，当判断检测到物体的运动时，对应地设定物体存在旗标(步骤650)。
102.步骤610包含在时框内接收频域的多普勒信号。举例来说，如图3所示，傅立叶变换器310会将时域的多普勒信号xk(n)变换为频域上的多普勒信号xk(f)，而系统300便会接收到频域的多普勒信号xk(f)，其中k是时框的索引编号，f可为0、1、2、
…
及ns
–
1，而ns是在一个时框中的取样数量。
103.步骤620包含将频域上的多普勒信号分离为复数个子频带信号。举例来说，如图3中的系统300所示，子频带分解器320可在时框中接收频域的多普勒信号xk(f)，并将多普勒信号分离成五个子频带信号：x
k,m
(f)，其中m是子频带的索引编号，而m可为0、1、2、3、4。五个子频带信号可分别在0赫兹至50赫兹、50赫兹至100赫兹、100赫兹至150赫兹、150赫兹至200赫兹及200赫兹至250赫兹等五个频带中。子频带分解器320接着将五个子频带信号x
k,m
(f)传送至子频带运动检测器360。
104.步骤630包含判断每个子频带信号所对应的子频带信号能量值。举例来说，如图3所示，子频带运动检测器360可接收第k个时框中，频域上的五个子频带信号x
k,m
(f)，并判断频域上的信号能量值x
k,m
(f)：其中k是时框的索引编号，m是子频带的索引编号，f可为0、1、2、
…
及ns
–
1，而ns是在一个时框中的取样数量。决定好的子频带信号能量值s
k,m
会对应到五个子频带信号x
k,m
(f)，其中m可为0、1、2、3、4。
105.步骤640包含根据复数个子频带信号能量值中的一个子频带信号能量值以及基准能量值来判断是否检测到物体的运动。举例来说，如图3中的系统300所示，子频带运动检测器360可根据子频带信号能量值s
k,m
及环境噪声的基准能量值以及下列的条件来判断在第k个时框中是否有检测到人体110的运动。及
106.其中为第k个时框中第m个子频带的的子频带物体运动旗标，为物体运动检测的临界值，而β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
107.当子频带信号能量值s
k,m
等于或大于临界值时，子频带运动检测器360会
判断检测出物体的运动，并且可设定子频带物体运动旗标，例如举例来说，当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,2
大于临界值时，子频带运动检测器360会判断在该子频带中检测出了物体的运动，并且设定子频带物体运动旗标，例如
108.步骤650包含当判断检测到物体的运动时，对应地设定物体存在旗标。举例来说，如图3中的系统300所示，当子频带运动检测器360根据临界值或以及前述的判断条件判断出在子频带中检测到物体运动时，如果五个子频带物体运动旗标中有一个旗标已被设定，则物体运动检测器380便会判断已检测出物体运动，也就是如果则其中m可以是0、1、2、3、4。举例来说，当子频带物体运动旗标时，物体运动检测器380会判断检测到物体运动，并且设定物体运动旗标，例如当五个子频带物体运动旗标中没有任何旗标被设定时，则物体运动检测器380便会判断未检测出物体运动，且不会设定物体运动旗标
109.在物体检测器380判断是否检测到物体运动，并对应地设定或不设定物体运动旗标之后，物体运动检测器380会根据物体运动旗标来设定物体存在旗标举例来说，物体运动检测器380可设定：
110.在有些实施例中，步骤640包含当复数个子频带信号能量值中有至少两个子频带信号能量值等于或大于临界值时，判断检测到物体运动，并且当复数个子频带信号能量值中只有少于两个子频带信号能量值等于或大于临界值时，判断未检测到物体运动，其中临界值是根据基准能量值所决定。
111.举例来说，如图3中的系统300所示，子频带运动检测器360可根据子频带信号能量值s
k,m
及环境噪声的基准能量值以及下列的条件来判断在第k个时框中是否有检测到人体110的运动。及
112.其中为第k个时框中第m个子频带的子频带物体运动旗标，为物体运动检测的临界值，而β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
113.当子频带信号能量值s
k,m
等于或大于临界值时，子频带运动检测器360会判断检测出物体的运动，并且可设定子频带物体运动旗标，例如举例来说，当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,1
大于临界值时，子频带运动检测器360会判断在该子频带中检测出了物体的运动，并且设定子频带物体运动旗标，例如
当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,2
大于临界值时，子频带运动检测器360也会判断在该子频带中检测出了物体的运动，并且设定子频带物体运动旗标，例如当子频带运动检测器360判断剩下的子频带信号能量值s
k,m
小于临界值时，子频带运动检测器360会判断在剩下的这些子频带中未检测出物体的运动，并且不会设定子频带物体运动旗标，例如其中m可为0、3及4。
114.如果五个子频带物体运动旗标中有至少两个旗标被设定完成，则物体运动检测器380便会判断检测出物体的运动，例如，若且则其中i可为0、1、2、3或4，j可为0、1、2、3或4，且i≠j。举例来说，且则物体运动检测器380会判断检测出物体运动，并设定物体运动旗标，亦即替代地，如果五个子频带物体运动旗标中有两个相邻子频带的物体运动旗标被设定完成，则物体运动检测器380会判断检测出物体的运动，例如，若且则其中i可为0、1、2或3。当五个子频带物体运动旗标中只有一个旗标或者没有旗标被设定时，物体运动检测器380则会判断并未检测到物体运动，并且不会设定物体运动旗标
115.在有些实施例中，步骤610包含接收时域中的多普勒信号，并利用短时傅立叶变换或滤波器组将时域中的多普勒信号转换成频域上的多普勒信号。举例来说，如图3所示的系统300，傅立叶变换器310可接收时域的多普勒信号xk(n)，并将时域上的多普勒信号xk(n)转换成频域上的多普勒信号xk(f).。傅立叶变换器310可包含短时傅立叶变换或滤波器组。对应地，傅立叶变换器310可利用短时傅立叶变换或滤波器组将时域中的多普勒讯转换成频域上的多普勒信号。
116.在有些实施例中，环境噪声的基准能量值可包含对应于复数个子频带的复数个子频带基准能量值，而步骤640可包含根据多个子频带信号能量值及多个子频基准能量值来判断是否检测出物体运动。
117.举例来说，如图3中的系统300所示，环境噪声预估器340可对环境中的各个子频带预估其环境噪声，并平均出子频带的基准能量值其中m可为0、1、2、3及4。子频带运动检测器360可根据子频带信号能量值s
k,m
及环境噪声的基准能量值以及下列的条件来判断在第k个时框中是否有检测到人体110的运动。及
118.其中为第k个时框中第m个子频带的的子频带物体运动旗标，为物体运动检测的临界值，而β＝c x snrthr，其中c是常数，而snrthr则是信噪比的临界值。
119.当子频带信号能量值s
k,m
等于或大于临界值时，子频带运动检测器360
会判断检测出物体的运动，并且可设定子频带物体运动旗标，例如举例来说，当子频带运动检测器360判断子频带信号能量值s
k,2
大于临界值时，子频带运动检测器360会判断在该子频带中检测出了物体的运动，并且设定子频带物体运动旗标，例如当子频带信号能量值s
k,m
小于临界值时，子频带运动检测器360会判断在此子频带中未检测出物体的运动，并且不会设定子频带物体运动旗标，例如断在此子频带中未检测出物体的运动，并且不会设定子频带物体运动旗标，例如其中m为0、1、3及4。
120.在有些实施例中，当判断未检测出物体运动时，方法600还可包含根据复数个子频带信号能量值中的一个子频带信号能量值来更新基准能量值。举例来说，当系统300在时框内未检测出物体存在时，系统300会根据在该时框中接收到的子频带信号能量值(亦即子频带环境噪声能量值)及子频带基准能量值来更新子频带基准能量值。举例来说，环境噪声预估器340可用以利用加权移动平均值，例如来更新子频带基准能量值，其中wi是计算子频带基准能量值的更新值时，第i个时框的环境噪声能量值，而则是子频带的信号能量值，m为0、1、2、3及4。
121.在有些实施例中，方法600可用以检测非生物、人体或动物的存在。对应地，步骤610可包含在一个时框中，接收非生物、人体或动物在运动时所造成的频域上的多普勒信号，例如移动的车辆、走路的人110或在房间里走动的猫所造成的多普勒信号。
122.图7是本发明揭露的有些实施例中在频域及时域上检测物体存在的方法700的流程图。方法700可以由物体存在检测器100及系统200、300及400来实行。方法700包含接收时域的多普勒信号(步骤710)，根据时域上的多普勒信号及第一基准能量值判断是否检测出物体运动(步骤720)，当根据时域的多普勒信号及第一基准能量值判断检测出物体运动时，设定第一物体运动旗标(步骤730)，将时域多普勒信号转换为频域多普勒信号(步骤740)，根据频域上的多普勒信号及第二基准能量值判断是否检测出物体运动(步骤750)，当根据频域的多普勒信号及第二基准能量值判断检测出物体运动时，设定第二物体运动旗标(步骤760)，根据第一物体运动旗标及第二物体运动旗标设定物体存在旗标(步骤770)。
123.步骤710包含接收时域的多普勒信号。举例来说，如图4所示，时域物体运动检测器420会接收时域的多普勒信号xk(n)，亦即类似于图2中系统200于前述方法的操作。
124.步骤720包含根据时域上的多普勒信号及第一基准能量值判断是否检测出物体运动。举例来说，如图4的系统400所示，时域物体运动检测器420会根据时域的多普勒信号xk(n)及基准能量值n
k-1
来判断是否检测出物体运动，亦即类似于图2中系统200于前述方法的操作。
125.步骤730包含当根据时域的多普勒信号及第一基准能量值判断检测出物体运动时，设定第一物体运动旗标。举例来说，如图4的系统400所示，当检测出物体运动时，时域物体运动检测器420会设定时域的物体运动旗标以作为第一物体运动旗标，亦即类似于图2中系统200于前述方法的操作。
126.步骤740包含将时域多普勒信号转换为频域多普勒信号。举例来说，如图4的系统400所示，频域物体运动检测器430可将时域多普勒信号xk(n)转换为频域的多普勒信号xk(f)，亦即类似于图2中系统200于前述方法的操作。
127.步骤750包含根据频域上的多普勒信号及第二基准能量值判断是否检测出物体运动。举例来说，如图4的系统400所示，频域物体运动检测器430可根据频域的多普勒信号xk(f)，以及基准能量值或子频带基准能量值判断是否检测出物体运动，亦即类似于图3中系统300于前述方法的操作。
128.步骤760包含当根据频域的多普勒信号及第二基准能量值判断检测出物体运动时，设定第二物体运动旗标。举例来说，如图4的系统400所示，频域物体运动检测器430可在检测出物体运动时，设定频域的物体运动旗标，例如以做为第二物体运动旗标，亦即类似于图3中系统300于前述方法的操作。
129.步骤770包含根据第一物体运动旗标及第二物体运动旗标设定物体存在旗标。举例来说，如图4的系统400所示，物体存在检测器440会检测物体的存在，并根据时域物体运动旗标及频域物体运动旗标来设定物体存在旗标ofk。
130.在有些实施例中，步骤740包含在条件满足时，将时域的多普勒信号转换为频域的多普勒信号。举例来说，如图4的系统400所示，频域物体检测器430可在以下其中一个条件被满足时，将时域多普勒信号xk(n)变换为频域多普勒信号xk(f)，并且在频域上进行物体运动检测。
131.(a)时域旗标未被设定，例如
132.(b)时域旗标已被设定，例如或
133.(c)时域旗标已被设定，例如且多普勒信号在时域上的信号能量值sk小于临界值。
134.根据判断条件(a)，当时域物体运动检测器420并未在时域上检测到物体运动时，频域物体检测器430会将时域多普勒信号xk(n)变换为频域多普勒信号xk(f)，并且在频域上进行物体运动的检测。
135.根据判断条件(b)，当时域物体运动检测器420在时域上检测到物体运动时，频域物体检测器430会将时域多普勒信号xk(n)变换为频域多普勒信号xk(f)，并且在频域上进行物体运动的检测。因此，频域物体运动检测器430只会在时域物体运动检测器420检测到物体运动时检测物体运动。如此一来，时域物体检测器420及频域物体检测器430都会检测物体运动，并且会传送时域物体运动旗标及频域物体运动旗标至物体存在检测器440。
136.根据判断条件(c)，当时域物体运动检测器420在时域上检测到物体运动，但时域多普勒信号的能量值sk小于临界值，例如当sk《1.2βn
k-1
时，频域物体检测器430会将时域多普勒信号xk(n)变换为频域多普勒信号xk(f)，并且在频域上进行物体运动的检测。因此，频域物体运动检测器430会在时域物体运动检测器420检测到物体运动，但时域多普勒信号的强度不够强时，才进行物体运动的检测。
137.在有些实施例中，方法700可用以检测非生物、人体或动物的存在。对应地，步骤
710可包含接收非生物、人体或动物在运动时所造成的多普勒信号，例如移动的车辆、走路的人110或在房间里走动的猫所造成的多普勒信号。
138.图8是本发明揭露的有些实施例中检测物体存在的装置800的示意图。图1中的物体检测测器100可用以作为装置800。装置800包含天线820、接收器840、通讯单元850、处理器860、输入输出接口870及内存条880。装置800可包含一个或多个组件以检测环境中是否有物体存在。这些组件之间可用以传送数据或收发指令。图1中的天线120、接收器140及处理器160可分别用以作为天线820、接收器840及处理器860。
139.处理器860可包含任何适当类型的通用微处理器或特殊应用微处理器、数字信号处理器、或微控制器。处理器860可以代表物体存在检测器100中的一个或多个处理器。
140.内存条880可包含任何适当类型的大量储存装置以储存处理器860操作所需的任何类型的信息。内存条880可以是挥发性的、非挥发性的、磁性的、半导体式的、胶卷式的、光学的、可移除式的、不可移除式的，或任何其他类型的储存装置，或有形的(非暂时性的)计算机可读媒介，包含但不限于，只读存储器(read-only memory，rom)、闪存、动态随机存取内存条及静态随机存取内存条。内存条880可以用以储存处理器860所执行的一个或多个程序以检测环境中的物体存在，如本文所揭露的。
141.内存条880还可用以储存处理器860所使用的信息及数据。举例来说，内存条880可用以储存装置800所需的在环境噪声中所接收到的基准能量值。
142.输入输出接口870可用以促进装置800与其他装置之间的通讯。举例来说，输入输出接口870可接收其他装置(例如计算机)传来的信号，例如包含装置800的系统配置信息的信号。输入输出接口870也可将物体存在的检测结果输出至其他装置。
143.通讯单元850可包含一个或多个行动通讯模块，例如第5代通讯系统，长期演进(long term evolution，lte)通讯系统，高速分组接入(high speed packet access，hspa)，宽带码分多址(wideband code-division multiple access，wcdma)，全球移动通讯系统(global system for mobile communication，gsm))，蓝牙(bluetooth)及/或电气和电子工程师协会(institute of electrical and electronics engineers，ieee)所制定的通讯标准802.11或wi-fi通讯模块。
144.天线820可包含一个或多个导体(辐射体)，电性连接至接收器840。在接收信号期间，输入无线电波的振荡电场和磁场会对天线组件中的电子施力，使它们来回移动，从而在天线中产生振荡电流。因此，天线820可用以在环境中接收波动或信号。
145.接收器840可用以处理天线820所接收的波动或信号以检测物体的存在。举例来说，接收器840可以包括模拟数字转换电路以根据一特定取样率对天线820所接收的波动或信号进行取样，将取样信号转换为基频信号，并将结果馈送至处理器860。在有些实施例中，可接收器840可进一步用以执行图2所示的带通滤波器220的操作。
146.处理器860可由内存条880中的一个或多个程序来配置以执行装置800的操作，即如同前述对应于图1至图7的方法。
147.在有些实施例中，图1至图7所示方法中的信号能量值及/或基准能量值可以替代性地以信号强度及环境噪声强度代替，或以其他形式的信号能量值及环境噪声值代替。举例来说，图1至图7所示方法的一种替代方式包含比较信号强度、基准能量强度及一个或多个临界值以代替前述对应于图1至图7的方法中对信号能量值、基准能量值及一个或多个临
界值的操作。
148.本发明揭露的另一方面涉及一种存储指令的非暂时性的处理器可读介质，这些指令在被执行时，将使一个或多个处理器执行上述方法。处理器可读媒介可包含挥发性的或非挥发性的、磁性的、半导体式的、胶卷式的、光学的、可移除式的、不可移除式的，或任何其他类型的处理器可读媒介或处理器可读储存装置。举例来说，处理器可读媒介可以是储存有处理器指令的储存装置或内存条模块。在有些实施例中，处理器可读媒介可以是储存有处理器指令的硬盘或闪存。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

技术特征：
1.一种检测环境中物体存在的方法，其特征在于，包含：接收一时域上的一多普勒信号；根据该时域上的该多普勒信号及一第一基准能量值判断是否检测到该物体的运动；当根据该时域上的该多普勒信号及该第一基准能量值判断检测到该物体的运动时，对应地设定一第一物体运动旗标；将该时域上的该多普勒信号转换为一频域上的一多普勒信号；根据该频域上的该多普勒信号及一第二基准能量值判断是否检测到该物体的运动；当根据该频域上的该多普勒信号及该第二基准能量值判断检测到该物体的运动时，对应地设定一第二物体运动旗标；及根据该第一物体运动旗标及该第二物体运动旗标设定一物体存在旗标。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中将该时域上的该多普勒信号转换为该频域上的该多普勒信号包含：当一判断条件被满足时，执行该转换，该判断条件包含：该第一物体运动旗标未被设定；该第一物体运动旗标已被设定；或该第一物体运动旗标已被设定且该时域上的该多普勒信号的一信号能量值小于一临界值。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将该频域上的多普勒信号分离成复数个子频带信号；判断相对于该复数个子频带信号的复数个子频带信号能量值；根据该复数个子频带信号能量值的至少一子频带信号能量值及一基准能量值判断是否检测到该物体的运动；及当判断检测到该物体的运动时，对应地设定该物体存在旗标。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中根据该复数个子频带信号能量值的该至少一子频带信号能量值及该基准能量值判断是否检测到该物体的运动包含：当该复数个子频带信号能量值中的该至少一子频带信号能量值等于或大于一第一临界值时，判断检测到该物体的运动；或当该复数个子频带信号能量值中没有任何子频带信号能量值等于或大于该第一临界值时，判断未检测到该物体的运动；其中该第一临界值是至少根据该基准能量值所决定。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中根据该复数个子频带信号能量值的该至少一子频带信号能量值及该基准能量值判断是否检测到该物体的运动包含：当该复数个子频带信号能量值中的至少两个子频带信号能量值等于或大于一第一临界值时，判断检测到该物体的运动；或当该复数个子频带信号能量值中只有少于两个子频带信号能量值等于或大于该第一临界值时，判断未检测到该物体的运动；其中该第一临界值是根据该基准能量值所决定。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，其中该复数个子频带信号能量值中的该至少两个子频带信号能量值包含至少两个相邻的子频带的信号能量值。
7.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，其中该第一临界值是由该基准能量值及一第二临界值所决定。8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中将该时域上的该多普勒信号转换为该频域上的该多普勒信号包含：利用一短时傅立叶变换或一滤波器组将该时域上的该多普勒信号转换为该频域上的该多普勒信号。9.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中：该基准能量值包含对应于复数个子频带信号的复数个子频带基准能量值；及根据该复数个子频带信号能量值的该至少一子频带信号能量值及该基准能量值判断是否检测到该物体的运动包含：根据该复数个子频带信号能量值及该复数个子频带基准能量值判断是否检测到该物体的运动。10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，另包含：当判断未检测到该物体的运动时，对应地根据该至少一子频带信号能量值之一来更新该基准能量值。11.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中该物体的存在包含一非生物、一人体或一动物的存在。12.一种检测环境中物体存在的装置，其特征在于，包含：一内存条，用以储存复数个指令；及一处理器，用以执行该复数个指令以使该装置：接收一时域上的一多普勒信号；根据该时域上的该多普勒信号及一第一基准能量值判断是否检测到该物体的运动；当根据该时域上的该多普勒信号及该第一基准能量值判断检测到该物体的运动时，对应地设定一第一物体运动旗标；将该时域上的该多普勒信号转换为一频域上的一多普勒信号；根据该频域上的该多普勒信号及一第二基准能量值判断是否检测到该物体的运动；当根据该频域上的该多普勒信号及该第二基准能量值判断检测到该物体的运动时，对应地设定一第二物体运动旗标；及根据该第一物体运动旗标及该第二物体运动旗标设定一物体存在旗标。13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，该处理器用以执行该复数个指令以使该装置将该时域上的该多普勒信号转换为该频域上的该多普勒信号包含：当一判断条件被满足时，执行该转换，该判断条件包含：该第一物体运动旗标未被设定；该第一物体运动旗标已被设定；或该第一物体运动旗标已被设定且该时域上的该多普勒信号的一信号能量值小于一临界值。14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，其中该处理器用以执行该复数个指令以使该装置：将该频域上的该多普勒信号分离成复数个子频带信号；
判断相对于该复数个子频带信号的复数个子频带信号能量值；根据该复数个子频带信号能量值的至少一子频带信号能量值及一基准能量值判断是否检测到该物体的运动；及当判断检测到该物体的运动时，对应地设定该物体存在旗标。15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，其中该处理器用以执行该复数个指令以使该装置根据该复数个子频带信号能量值的该至少一子频带信号能量值及该基准能量值判断是否检测到该物体的运动包含：该处理器用以执行该复数个指令以使该装置当该复数个子频带信号能量值中的至少一子频带信号能量值等于或大于一第一临界值时，判断检测到该物体的运动；或该处理器用以执行该复数个指令以使该装置当该复数个子频带信号能量值中没有任何子频带信号能量值等于或大于该第一临界值时，判断未检测到该物体的运动；其中该第一临界值是根据该基准能量值所决定。16.如权利要求14所述的装置，其特征在于，其中该处理器用以执行该复数个指令以使该装置根据该复数个子频带信号能量值的该至少一子频带信号能量值及该基准能量值判断是否检测到该物体的运动包含：该处理器用以执行该复数个指令以使该装置当该复数个子频带信号能量值中的至少两个子频带信号能量值等于或大于一第一临界值时，判断检测到该物体的运动；或该处理器用以执行该复数个指令以使该装置当该复数个子频带信号能量值中只有少于两个子频带信号能量值等于或大于该第一临界值时，判断未检测到该物体的运动；其中该第一临界值是根据该基准能量值所决定。17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，其中该复数个子频带信号能量值中的该至少两个子频带信号能量值包含至少两个相邻的子频带的信号能量值。18.如权利要求15或16所述的装置，其特征在于，其中该第一临界值是由该基准能量值及一第二临界值所决定。19.如权利要求14所述的装置，其特征在于，其中该处理器用以执行该复数个指令以使该装置将该时域上的该多普勒信号转换为将频域上的将多普勒信号包含：利用一短时傅立叶变换或一滤波器组将该时域上的该多普勒信号转换为该频域上的该多普勒信号。20.如权利要求14所述的装置，其特征在于，其中：该基准能量值包含对应于复数个子频带信号的复数个子频带基准能量值；及该处理器用以执行该复数个指令以使该装置根据该复数个子频带信号能量值的该至少一子频带信号能量值及该基准能量值判断是否检测到该物体的运动包含：根据该复数个子频带信号能量值及该复数个子频带基准能量值来判断是否检测到该物体的运动。21.如权利要求14所述的装置，其特征在于，其中该处理器是另用以执行该复数个指令以使该装置：当判断未检测到该物体的运动时，对应地透过一移动平均值计算将该至少一子频带信号能量值加入该基准能量值。

技术总结
检测环境中物体存在的方法包含在时框中接收频域上的多普勒信号，将频域上的多普勒信号分离成复数个子频带信号，判断相对于复数个子频带信号的复数个子频带信号能量值，根据复数个子频带信号能量值的至少一子频带信号能量值及基准能量值判断是否检测到物体的运动，及当判断检测到物体的运动时，对应地设定物体存在旗标。存在旗标。存在旗标。


技术研发人员：郭胜中
受保护的技术使用者：立积电子股份有限公司
技术研发日：2019.02.01
技术公布日：2023/9/23