CN110520755B

CN110520755B - 用于检测存在的系统和方法

Info

Publication number: CN110520755B
Application number: CN201880023204.3A
Authority: CN
Inventors: 里克·代安·杜列伊科; 托马斯·克利内
Original assignee: Saiwante Technology Co ltd
Current assignee: Saiwante Technology Co ltd
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2023-08-11
Anticipated expiration: 2038-04-03
Also published as: US10914710B2; CA3058796C; CN110520755A; WO2018187339A1; US20180284070A1; CA3058796A1; US20180287714A1; US10794868B2

Abstract

提供了一种用于检测运动或存在或占用状态的系统和方法。例如，提供了一种系统，其包括处理器和包括指令的存储器，所述指令在由处理器执行时使处理器执行某些操作。所述操作包括基于超声波接收器的采样输出信号的功率谱的第一信号特征、第二信号特征和第三信号特征来确定在由超声波接收器覆盖的范围内是否发生运动。第一信号特征是功率谱中旁瓣的峰值，第二信号特征是旁瓣的宽度，第三信号特征是旁瓣的不对称性。

Description

用于检测存在的系统和方法

相关申请的交叉引用

本公开要求于2017年4月3日提交的美国临时专利申请No.62/481,074的权益，其内容通过引用整体并入本文中。

背景技术

随着物联网(IoT)的出现，许多设备配备有提供附加功能的通信硬件。例如，可经由智能电话远程激活照明系统。虽然IoT设备主要由基于RF的通信协议(仅举几例，如Wi-Fi、和/>)主导，但其他通信和感测形态已与物联网IoT相耦接。

例如，已经在房间中部署红外(IR)模块以感测IR光电探测器附近的存在或变化。这些方法可能是昂贵的，并且它们可能需要部署特定硬件以与现有系统接口。然而，更重要的是，这些传感器可能没有拾取附近的小扰动的分辨率和灵敏度，因为它们可能是视距传感器。

发明内容

一个实施方式提供了一种用于确定房间中的存在的系统。该示例性系统包括处理器和包括指令的存储器，所述指令当由处理器执行时，使处理器执行某些操作。操作可包括从时域数据生成功率谱；确定功率谱是否包括旁瓣，并且响应于功率谱包括旁瓣，将旁瓣的宽度与旁瓣阈值进行比较。此外，响应于宽度超过旁瓣阈值，操作可包括确定旁瓣的峰值相对于不对称阈值的不对称性。此外，响应于峰值的不对称性超过不对称阈值，操作可包括将所述时域数据指示为包括指示在所述超声波接收器附近检测到运动的数据。

另一示例性实施方式提供了一种系统，其包括处理器和包括指令的存储器，所述指令在由处理器执行时使处理器执行某些操作。所述操作包括基于超声波接收器的采样输出信号的功率谱的第一信号特征(signature)、第二信号特征和第三信号特征来确定在由超声波接收器覆盖的范围内是否发生运动。第一信号特征是功率谱中旁瓣的峰值，第二信号特征是旁瓣的宽度，并且第三信号特征是旁瓣的不对称性。

另一示例性实施方式提供了一种感测运动的方法。该方法包括由包括超声波收发器的系统发送窄带超声波信号。该方法还包括由系统的处理器生成来自超声波收发器的接收器的测量信号的功率谱。该方法还包括：基于功率谱的第一信号特征、第二信号特征和第三信号特征，确定在接收器覆盖的范围内是否发生运动。第一信号特征是功率谱中旁瓣的峰值，第二信号特征是旁瓣的宽度，并且第三信号特征是旁瓣的不对称性。

下面参考附图描述各种实施方式的附加特征、操作模式、优点和其他方面。注意，本公开不限于本文描述的具体实施方式。提供这些实施方式是为了说明的目的。基于所提供的教导，附加实施方式或所公开的实施方式的变形对于相关领域的技术人员而言将是显而易见的。

附图说明

说明性实施方式可采用各种组件和组件布置的形式。在附图中示出了说明性实施方式，在所有附图中，相同的附图标记可指示各个附图中的对应或类似的部分。附图仅用于说明实施方式的目的，而不应被解释为限制本公开。给出以下对附图的可能描述，本公开的新颖方面对于相关领域的普通技术人员而言应该是显而易见的。

图1示出了根据一个或多个实施方式的系统。

图2示出了根据实施方式的方法。

图3示出了根据实施方式的频谱。

图4示出了根据实施方式的频谱。

图5示出了根据实施方式的频谱。

图6示出了根据实施方式的方法。

图7示出了根据实施方式的信号。

图8示出了根据实施方式的信号。

图9示出了根据实施方式的信号。

图10示出了根据实施方式的时域数据。

图11示出了根据实施方式的微处理器。

具体实施方式

虽然本文针对特定应用描述了说明性实施方式，但应理解，本公开不限于此。本领域技术人员和获得本文提供的教导的人将认识到其范围和本公开将具有显著效用的其他领域内的附加应用、修改和实施方式。

本文描述的示例性实施方式提供优于典型存在或占用表征系统的若干优点。例如，它们允许非视距监视，因为传感器可放置在房间的任何地方，从视野中隐藏，并且仍然允许拾取房间的声分布(acoustic profile)的轻微变化。此外，相对于其基于红外线的相对应的部件，可以以低成本实现本公开的实施方式。

图1示出了根据一个示例性实施方式的系统100的框图。系统100包括多个设备，这些设备协作地起作用以使系统100执行与超声波感测和/或持久存在占用感测相关联的一个或多个任务。例如，系统100包括配备有天线116的射频(RF)设备106、微处理器104、存储器112、数模转换器(DAC)102、模数转换器(ADC)114、超声波发送器108和超声波接收器110。

在一个示例性实现中，RF设备106可根据被配置为支持Wi-Fi或蓝牙应用的通信协议来运行。然而，通常，RF设备106可以是被配置为支持基于RF的协议以在系统100与一个或多个远程设备之间提供无线连接的设备。例如，一个或多个远程设备可以是配备有RF收发硬件的照明系统，并且其状态(例如，光输出强度)可利用系统100远程查询和/或其状态可在接收来自系统100的命令时被改变。

微处理器104是专用微处理器或计算设备，其由包括在存储器112中的指令编程，以执行专用于超声波感测和/或存在感测的任务。如下面将在图11的上下文中描述的，微处理器104是这样一种装置，即，其构造成使得它可执行与超声波感测和/或存在感测相关的任务，然而，这是常规或传统计算机无法实现的。

DAC 102被配置为从微处理器104接收数字命令并输出模拟电压，该模拟电压然后可用于经由发送器108发送超声波脉冲。不受限制，但仅作为实例，DAC 102可输出对应于唯一数字输入字的固定模拟电平的电压，固定模拟电平可相应地使发送器108输出具有仅对应于固定模拟电平的强度的超声波音调。

在上述示例性配置中，微处理器104可通过向DAC 102的一个或多个输入端输出一系列不同的数字字来调制发送器108的超声波输出。此外，不受限制，但作为实例，DAC 102可以是基于R-2R梯形的DAC、电阻器串DAC、电流舵型DAC、电荷缩放DAC、循环DAC和流水线DAC中的任何一个。通常，系统100不限于特定的DAC架构，并且本领域普通技术人员将基于专用的约束容易地识别合适的DAC架构。

ADC 114被配置为将超声波接收器110的模拟输出转换为可保存在存储器112中的数字字。再次，类似于DAC 102，ADC 114被配置为提供其输入和输出信号之间的一对一对应关系。换句话说，ADC 114输出的数字字对于其输入端口处的特定模拟电压电平是唯一的。并且进而，特定模拟电压电平对于由接收器110转换的超声波信号的强度是唯一的。

如在DAC 102的情况下，系统100不限于特定的ADC架构。例如但不限于，ADC 114可以是闪速ADC、流水线ADC、单斜率ADC、逐次逼近型ADC和电荷再分配逐次逼近型ADC中的任何一种，仅举几个可能的架构。

发送器108可以是超声波发送装置，其可被编程为以预定频率发送窄带超声波或宽带超声波信号。相应地，接收器110可以是超声波传感器，其被配置为拾取具有特定中心频率或在宽带超声波频率内的超声波信号。此外，接收器110还可以是宽带接收器，其被配置为拾取音频频率以及超声波频率。

本领域普通技术人员将容易认识到，图1中示出的各种组件可在单个电路板上实现，或者它们可分布在多个电路板上，这些电路板共同位于单个外壳中或单个母板上，或者是分布的但经由有线或无线连接通信地耦接。

此外，本领域普通技术人员将容易认识到，在应用中，可并行使用像系统100这样的多个系统，例如像系统100这样的两个或更多系统可部署在房间中以提供房间的增加的覆盖范围。在又一实现中，微处理器104可以是中心或几对超声波接收器和超声波发送器，从而允许基于系统100实现分布式超声波收发器系统。

已经阐述了系统100的结构和功能，现在参考图2描述与其操作一致的方法200。方法200可体现在保存到存储器112中的专用指令中，该指令使微处理器104执行下面关于图2所示的流程图所讨论的步骤。

本领域技术人员将容易认识到，方法200(以及本文所述的任何其他方法)可在生产工厂预加载到存储器112中，或者可作为固件或软件加载到存储器112中，经由通过RF设备106提供的无线链路或直接写入机构，诸如通过经由系统100的输入/输出(I/O)端口从硬盘驱动器加载到存储器112中。

在一个示例性使用情况中，系统100位于其功能用于评估房间中存在的房间中。在该示例性使用情况中，方法200在步骤202开始，在系统100通电时或者在系统100经由RF设备106接收到用于运行的命令时。系统100然后对房间的超声波分布进行采样(步骤206)。

具体地，步骤206可包括由微处理器104执行来自存储器112中的指令以使发送器108利用发送器108发送一个或多个超声波脉冲或连续信号。

例如但不限于，发送器108可输出以40kHz为中心的窄带超声波信号。输出的脉冲信号可具有预定的幅度，并且如下所述，输出脉冲可具有特定的频谱特性(例如，预定的全宽半最大值，其为脉冲给予特定频谱内容，发送器108每次发送的一样)。

仍然在步骤206的上下文中，响应于发送器108产生上述输出信号，接收器110拾取超声波能量并且使用ADC 114将其输出数字化，并且相应的数字信号保存在存储器112中。ADC 114可被配置为以预定速率和预定的预定采样周期进行采样。

例如但不限于，ADC 114可被配置为以96kHz的采样速率进行采样并且持续一段时间，其产生总共16千样本(kS)。可理解，该采样速率和样本数量仅用于说明目的而非限制。

一旦数字化样本被保存在存储器112中，仍然在步骤206下，方法200可包括将数字化样本(其是时域序列)转换为频域序列。换句话说，生成数字化样本的功率谱。通过实例而非限制，这可使用本领域中的已知变换方法(例如，快速傅立叶变换(FFT))来实现。用于执行功率谱生成的程序可由微处理器104从存储器112获取。

方法200继续到步骤208，系统100可基于时域数据和/或生成的功率谱从该步骤确定特性。例如，系统100可通过将时域数据的幅度与对应于没有由发送器108生成的超声波脉冲的预定幅度水平进行比较来测量接收到的信号的噪声基底。

可确定其他信号度量。例如，利用所生成的功率谱，可测量旁瓣高度和宽度并将其保存到存储器112中。通常，步骤208可包括对采样信号执行分析以用于系统100由此推断出某些信号特征。

如对于本领域普通技术人员显而易见的，在步骤208下执行的分析绝不是常规的，因为系统100可推断出与它所位于的房间的运动和/或存在或占用有关的特定特征。换句话说，并且通常，系统100可通过测量信号中的特定信号特征来推断特定的环境变化。

方法200继续到判定框210，在该框，由系统100确定测量和采样功率谱中的旁瓣峰值是否大于噪声基底。如果确定旁瓣峰值不大于噪声基底(判定框210处的“否”)，则方法200返回到步骤206，其中执行另一次采集。换句话说，判定框210处的“否”指示没有检测到变化，并且因此在系统100所处的房间中没有可感知的运动或可感知的占用变化。

在判定框210处为“是”的情况下，系统100执行附加检查以确保房间的状态确实发生变化。这样，方法200移动到判定框212，其中确定旁瓣的宽度是否大于预定宽度阈值。在旁瓣的宽度不大于(在判定框212处为“否”)的情况下，方法200返回到步骤206，指示没有检测到运动或占用的变化。相反，当在判定框212处观察到“是”时，系统100通过移动到判定框214来进行附加测试以确定房间中是否存在运动或占用或存在的变化。

在该阶段，系统100测试第一旁瓣和第二旁瓣之间是否存在不对称性；第一旁瓣和第二旁瓣分别设置在功率谱的中心峰值(例如，大约40kHz)的第一侧和第二侧上。在一个实现方式中，可通过取第一旁瓣的峰值与第二旁瓣的峰值的比率来测量不对称性，并且可将结果与预定的不对称阈值比率进行比较。如果测量的不对称性不大于不对称阈值(判定框214处的“否”)，则系统100返回到步骤206。相反，如果测量的不对称性大于不对称阈值，则系统100确定房间中存在运动或占用或存在的变化。

或者通常，如果在判定框214处观察到“是”，则系统100确定其附近的状态发生变化，此时它可返回步骤216以在该步骤处对观察到的运动或变化进行分类。状态变化的分类可取决于旁瓣峰值高度和积分功率。这些措施可识别检测到的运动的方向和大小。总之，在一些实施方式中，为了估计已发生变化，系统100必须基于测量的超声波信号的各种信号特征处理(clear)至少三个检查。此外，可通过查看测量信号的其他特征来对变化进行分类，诸如具有旁瓣峰值高度和/或功率谱的积分。

从步骤216，系统100可移动到步骤206以执行另一次采集并且连续地探测环境的其他改变。替代地或同时地，系统100可指示通信地耦接到其的一个或多个远程系统(例如，经由RF设备106)基于分类的运动来执行动作。

例如但不限于，系统100可指示照明系统响应于在判定框214处检测到的变化和在步骤216分类的运动而增加光输出。在又一实例中，系统100可向远程设备报告其附近发生了变化。

在不失一般性的情况下，可通过校准系统100并将这些阈值保存在存储器112中来确定上述阈值。可在系统100的调试时执行校准，或者存储器112可包括指令，该指令使得系统100重复或偶尔进行自校准程序并更新这些阈值。此外，虽然已经仅在一个系统的上下文中描述了方法200，但是可使用像系统100的两个或更多个系统来协作地确定是否发生了变化。

以下附图示出了对应于系统100在执行方法200时生成的典型测量和计算的若干迹线。例如，图3示出了由ADC 114从接收器110采样的信号的功率谱300。该频谱可包括人耳的听觉范围304中的低频分量，即高达20kHz。超过范围304，即在大于20kHz的频率，频谱300包括由峰值302指示的单个超声波音调，其是由发送器108发送的窄带超声波信号的中心频率。如前所述，在不脱离本公开的范围的情况下，可在系统100中使用其他超声波中心频率。

图4示出了当执行诸如方法200的示例性方法时可由系统100生成的频谱400。频谱402是以峰值302为中心的超声波音调的详细示图。相比而言，频谱404是测量的频谱，其中存在旁瓣并且大于估计的噪声基底，即当在判定框212处观察到“是”时。旁瓣可具有旁瓣拾取宽度408和旁瓣峰值高度410，其可被测量并当正在执行方法200时，用于进一步的计算和决策。在频谱404中，在峰值302的右侧示出了旁瓣，而在频谱406中，在峰值302的左侧示出了旁瓣。

在方法200的一些替换实施方式中，可选择频谱300中的特定频率以用作分类运动或用于检测系统100所在的房间中的存在的参考。例如，如

图5所示，第一参考频率502和第二参考频率504各自位于频谱500的峰值302周围。可选择这些参考频率以便在峰值302周围形成预定频带。在一个实现中，可选择它们处于频谱500的全宽半最大值。

图6示出了利用上述参考频率来感测房间中的存在或占用的示例性方法600。如在方法200中那样，方法600以存储器112中的指令的形式体现，微处理器104可提取、解码和执行该指令以执行图6所示的流程图中描述的各种操作。

方法600可在步骤602开始，其中可初始化诸如不存在检测计数器和不存在检测标记之类的跟踪变量。这些跟踪变量可以是存储器112的存储位置，其可在系统100执行方法600时递增(或重置)。然后，方法600移动到步骤604，其中从接收器110测量的数据被采样并保存在存储器112中。在具有频谱500中所示的频谱的超声波脉冲由发送器108发送之后，进行采样和保存。

例如但不限于，来自接收器110的输出端的数据可以以96kHz采样并持续一段时间，使得收集16kS。随后将采样数据转换为功率谱。

方法600还包括基于从采样数据生成的功率谱的前述参考频率来确定和记录功率比(步骤606)。例如，功率比可由P(f_i-1)/P(f_i+1)给出，其中f_i-1是第一参考频率502并且f_i+1是第二参考频率504并且f_i是中心频率，即峰值302出现的频率。

然后，方法600移动到步骤608，在步骤608中，它利用在步骤606中获得的时域数据上的预定宽度(例如256个样本宽)的滚动窗口来获得频域功率谱。然后，方法600移动到步骤610，其中对特定感兴趣频带(f₀，f₁)中的功率进行积分以产生和。

在判定框612处相对不存在阈值的预定值来检查总和。如果总和小于不存在阈值，则在判定框612处观察到“否”，并且重置不存在检测计数器(步骤614)，此时方法600返回到步骤604。换句话说，检测到存在。

这样，在步骤614，方法600可包括指示连接到系统100的远程设备执行动作，如在方法200的情况下一样。如果在判定框612处观察到“是”，即，如果总和小于不存在阈值，则在步骤616递增不存在检测计数器。然后在判定框618处相对计数器阈值检查不存在检测计数器值。

如果不存在检测计数器值大于计数器阈值(“是”)，则在步骤620设置不存在标记，并且方法600返回到步骤604，其中系统100在接收器110处执行另一个采样。这样，在步骤620，方法600可包括指示连接到系统100的远程设备执行动作，如方法200的情况一样。如果不存在检测计数器值小于计数器阈值(即，在判定框618处“否”)，方法600返回到步骤604。

以下附图示出了当系统100正在执行方法600时可生成的一个或多个示例性信号。例如，图7示出了信号700，其包括由数据采集产生的示例性时域数据702和随后记录的功率比数据。然后计算功率比以沿着时域数据702滚动256样本窗口。这产生功率谱704。此外，然后对时域数据702进行积分以产生积分功率706。在信号700的情况下，没有检测到存在，如功率谱704所证明的那样，该功率谱704在感兴趣的特定频率范围(例如，1<f指数<3)内几乎没有能量，并且鉴于积分功率706单调递减。

相反，图8示出了针对检测到存在的情况的信号800。时域数据802指示时间帧的后半部分上的特征，其清楚地指示自时间帧的前半部分中的基线信号的扰动。这样，相应的功率谱804包括感兴趣的特定频率范围(例如，1<f指数<3)中的特征，与在接收器110附近发生的变化一致。积分功率806显示单调减少部分和增加部分；该变化与系统100检测到的扰动或存在一致。

图9示出了信号900，其中在方法600的后续执行中检测到不存在并且检测到存在。如从信号900可看到的，时域数据902包括活动增加和无活动的特定区域。同样，功率谱904包括宽频率范围的能量，并且积分功率906指示时域数据902中存在更多能量的明显(clear)时刻，对应于变化，相对时间指数，时域数据902中存在更少能量。

给定系统100的灵敏度，如信号900所示，当连续执行方法600时，房间的气压水平(即，声学和超声波)分布中的非常小的扰动可被感测、表征并分类。例如，在一个实施方式中，系统100可检测房间中存在的人的心肺变化。这在时域数据1000中示出，如图10中所示。如迹线所示，第一特征1002对应于正常呼吸的人。

特征1004对应于屏住呼吸的人，并且特征1006对应于进行轻微头部运动的人。这样，虽然系统100可检测房间中的存在或不存在，但是它具有合适的分辨率和准确度，以表征人在场时的气压水平(即，声学和超声波)分布的微小变化。

图11呈现了微处理器104的更详细示图。如前所述，微处理器104是专用处理器，其被配置为执行专用于超声波感测、存在或占用检测和表征(characterization)的任务。微处理器104可包括具有特定结构的处理器1114。可通过其中包括的存储器1102中存储的指令和/或通过指令1118将特定结构赋予处理器1114。指令1118可由处理器1114从存储装置1120或从存储器112提取。存储装置1120例如可与微处理器104位于同一地方，或者它可位于其他地方并且可例如经由通信接口1116通信地耦接到微处理器104。

微处理器104可以是独立的可编程系统，或者它可以是位于更大系统中的可编程模块。例如，微处理器104可以是包括若干超声波收发器的分布式感测网络的一部分。微处理器104可包括一个或多个硬件和/或软件组件，其被配置为提取、解码、执行、存储、分析、分发、评估和/或分类信息。

此外，微处理器104可包括I/O模块1112，其可被配置为与系统100的其他组件接口。处理器1114可包括一个或多个处理设备或核(未示出)。在一些实施方式中，处理器1114可以是多个处理器，每个处理器具有一个或多个核。处理器1114可被配置为执行从存储器1102提取的指令，即从存储器块1104、存储器块1106、存储器块1108和存储器块1110中的一个提取的指令。

在不失一般性的情况下，存储装置1120和/或存储器1102可包括易失性或非易失性、磁性、半导体、磁带、光学、可移除、不可移除、只读、随机存取或任何临时性计算机可读计算机介质的类型。存储装置1120和/或存储器1102可包括可由处理器1114使用的程序和/或其他信息。此外，存储装置1120可被配置为记录在微处理器104的操作期间处理、记录或收集的数据。可以以与数据存储实施一致的各种方式对数据进行时间标记、位置标记、编目、索引或组织。

在一个实施方式中，例如，存储器块1106可包括指令，当由处理器1114执行时，使得处理器1114执行与方法200的一些或所有步骤或与方法600的某些或所有步骤一致的某些操作。

相关领域的技术人员将理解，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可配置上述实施方式的各种改编和修改。例如，虽然已经在房间的存在和占用的背景下描述示例性实施方式，但是本公开的实施方式可部署在其他设置中，例如汽车挡风玻璃，以便检测雨或雪，或者在室外灯具处，以确定天气的变化或附近交通模式，或在商店中以确定顾客流量和商店占用率。因此，应理解，在所附权利要求的范围内，本文所述的教导可不同于本文具体描述的方式实施。

Claims

1.一种用于确定房间中存在的系统，所述系统包括：

处理器；

存储器，包括指令，所述指令当由所述处理器执行时使得所述处理器执行的操作包括以下操作：

对超声波接收器的输出电压进行采样以获得时域数据；

从所述时域数据产生功率谱；

确定所述功率谱是否包括旁瓣；

响应于所述功率谱包括所述旁瓣，将所述旁瓣的宽度与旁瓣阈值进行比较；

响应于所述宽度超过所述旁瓣阈值，确定所述旁瓣的峰值相对于不对称阈值的不对称性；和

响应于所述峰值的不对称性超过所述不对称阈值，将所述时域数据指示为包括指示在所述超声波接收器附近检测到运动的数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括发送以峰值频率为中心的窄带超声波信号。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，响应于发送所述窄带超声波信号执行所述采样。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，基于所述功率谱的区域与所述功率谱的噪声基底的比较，确定所述功率谱包括所述旁瓣。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：响应于所述功率谱不包含所述旁瓣，指示尚未检测到所述运动。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：响应于所述宽度不超过所述旁瓣阈值，指示尚未检测到所述运动。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：响应于所述峰值的不对称性不超过所述不对称阈值，指示尚未检测到所述运动。

8.根据权利要求1所述的系统，还包括：响应于已经检测到所述运动，由所述处理器指示远程设备执行动作。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括：响应于已经检测到所述运动，基于所述功率谱对所述运动进行分类。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述分类包括确定幅度和方向。

11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述分类基于旁瓣峰值高度和所述功率谱的积分。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作还包括：基于所述功率谱的第一参考频率和第二参考频率来计算功率比。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一参考频率位于峰值频率的第一侧，并且所述第二参考频率位于所述峰值频率的第二侧。

14.一种感测运动的系统，包括：

处理器；

基于超声波接收器的采样输出信号的功率谱的第一信号特征、第二信号特征和第三信号特征，确定在所述超声波接收器覆盖的范围内是否发生运动；

其中，所述第一信号特征是所述功率谱中旁瓣的峰值；

其中，所述第二信号特征是所述旁瓣的宽度；并且

其中，所述第三信号特征是所述旁瓣的不对称性。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述操作还包括：发送窄带超声波信号并响应于发送所述窄带超声波信号确定是否已经发生所述运动。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述窄带超声波信号具有约40kHz的峰值频率。

17.根据权利要求15所述的系统，其中，所述窄带超声波信号具有大于20kHz的峰值频率。

18.一种感测运动的方法，该方法包括：

由包括超声波收发器的系统发送窄带超声波信号；

由所述系统的处理器产生来自所述超声波收发器的接收器的测量信号的功率谱；

基于所述功率谱的第一信号特征、第二信号特征和第三信号特征确定在所述接收器覆盖的范围内是否发生运动；

其中，所述第一信号特征是所述功率谱中旁瓣的峰值；

其中，所述第二信号特征是所述旁瓣的宽度；并且

其中，所述第三信号特征是所述旁瓣的不对称性。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括基于旁瓣峰值高度和所述功率谱的积分对所述运动进行分类。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述分类包括确定所述运动的幅度和方向。