(57)【要約】【課題】  レンズアレイを有する熱センサモジュールを提供する。【解決手段】  監視空間内において存在及び動きを検知するように構成された装置は、１つ又は複数の熱検知装置と、レンズアレイとを含む。それぞれの熱検知装置は、熱検知装置において受け取られている熱エネルギーの量に実質的に比例したレベルにおいて維持される直流出力を生成するように構成されている。レンズアレイは、１つ又は複数の熱検知装置に対して結合され、且つ、複数のレンズを含み、これらのレンズのそれぞれは、監視空間内に配置された複数の異なる物理的ゾーンのうちの少なくとも個々のものからの入射熱エネルギーを１つ又は複数の熱検知装置上に導くように構成されている。【選択図】図１
2014215295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視空間内において存在及び動きを検知するように構成された装置であって、
１つ又は複数の熱検知装置であって、前記熱検知装置において受け取られている熱エネルギーの量に実質的に比例したレベルにおいて維持された直流出力を生成するようにそれぞれが構成されている熱検知装置と、
前記１つ又は複数の熱検知装置に結合されたレンズアレイであって、前記監視空間内に配置された複数の光学的に規定された空間的ゾーンのうちの個々のゾーンからの入射熱エネルギーを前記１つ又は複数の熱検知装置上に導くようにそれぞれが構成された複数のレンズを含むレンズアレイと、
を含む装置。
【請求項２】
前記レンズアレイは、交互に変化する前記入射熱エネルギーに対する相対的に大きな出力信号の領域及び前記入射熱エネルギーに対する相対的に小さな出力信号の領域を生成する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記相対的に小さな出力信号の領域は、前記レンズアレイ内の前記レンズのエッジに又は前記レンズの間に位置している請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記相対的に小さな出力信号の領域は、前記監視空間内の前記空間的ゾーンの間の仮想的な分割線に対応している請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記１つ又は複数の熱検知装置は、微小電気機械（ＭＥＭ）赤外線センサ、サーモパイル、ボロメータ、及び半導体に基づいた赤外線センサからなる群から選択される請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記レンズアレイの前記レンズは、フレネルレンズアレイ、フレネルゾーンアレイ、ホログラフ光学要素、回折光学要素、屈折光学要素、及びバイナリ光学要素からなる群から選択される請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記レンズは、前記レンズアレイ上において物理的に配置可能ではない光学パターンである請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記１つ又は複数の熱検知装置に結合されたコンピュータに基づいたプロセッサと、前記プロセッサに結合されたコンピュータに基づいたメモリストレージ装置と、を更に含み、
前記メモリストレージ装置は、命令を保存しており、前記命令は、前記プロセッサによって実行された際に、前記プロセッサに、
前記１つ又は複数の熱検知装置から受け取ったデータに基づいて、前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定させる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記１つ又は複数の熱検知装置、前記レンズアレイ、前記プロセッサ、及び前記メモリストレージ装置は、単一のチップレベルのパッケージ内に収容されている請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定するステップは、前記熱検知装置のうちの第１の熱検知装置からの第１直流出力及び前記熱検知装置のうちの第２の熱検知装置からの第２直流出力から導出された信号を評価するステップを含む請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定するステップは、前記熱検知装置うちの第１直流出力熱検知装置から導出された信号を評価し、且つ、前記導出された信号を前記熱検知装置のうちの第２の熱検知装置から出力された第２直流の出力と関連付けるステップを含む請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記メモリストレージ装置は、命令を保存しており、前記命令は、前記プロセッサによって実行された際に、前記プロセッサに、
前記１つ又は複数の熱検知装置から受け取った前記データに基づいて、前記監視空間内において移動している生物の移動の方向を判定させる請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記レンズアレイのうちの第１レンズは、前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの対応するゾーンからの入射熱エネルギーを前記熱検知装置のうちの第１の熱検知装置上に、且つ、前記熱検知装置のうちの第２の熱検知装置上に、導くように構成されている請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記レンズアレイのうちの第１レンズは、前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの対応する第１ゾーンからの前記入射熱エネルギーを、前記熱検知装置のうちの第２熱検知装置ではなく、前記熱検知装置のうちの第１熱検知装置上に導くように構成されており、且つ、
前記レンズアレイのうちの第２レンズは、前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの対応する第２ゾーンからの前記入射熱エネルギーを、前記熱検知装置のうちの前記第１熱検知装置ではなく、前記熱検知装置のうちの前記第２熱検知装置上に導くように構成されている請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記１つ又は複数の熱検知装置は、４μｍ〜２０μｍの波長を有する放射に対する感度を有する請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
到来する熱信号の全体的な強度を評価することにより、前記監視空間の全体における温度値を判定するように適合されている請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
監視空間内において存在及び動きを検知する方法であって、
前記監視空間内に配置された複数の物理的ゾーンからレンズアレイにおいて入射熱エネルギーを受け取るステップであって、前記レンズアレイは、複数のレンズを有する、ステップと、
それぞれのレンズにおいて受け取られた前記入射熱エネルギーを前記レンズアレイに光学的に結合された１つ又は複数の熱検知装置上に導くステップと、
前記１つ又は複数の熱検知装置により、前記レンズのうちの１つ又は複数によって前記１つ又は複数の熱検知装置に導かれている熱エネルギーの量に比例したレベルにおいて維持された直流出力を生成するステップと、
を有する方法。
【請求項１８】
前記レンズアレイは、光学ゾーンに前記個々のゾーン上における変化する出力信号を提供し、これにより、交互に変化する前記入射熱エネルギーに対する相対的に大きな出力信号の領域及び前記入射熱エネルギーに対する相対的に小さな出力信号の領域を生成し、
前記相対的に小さな出力信号の領域は、前記監視空間内の前記光学的に規定された空間的ゾーンの間の仮想的な分割線に対応しており、
前記監視空間内において前記動きを検知するステップは、
生物が前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの第１ゾーンから前記空間的ゾーンのうちの第２ゾーンに移動した際に、前記レンズアレイによって前記熱検知装置のうちの１つ又は複数に対して導かれている前記熱エネルギーの量の変化から結果的に得られる前記直流出力の変化を検知するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記１つ又は複数の熱検知装置は、微小電気機械（ＭＥＭ）赤外線センサ、サーモパイル、ボロメータ、及び半導体に基づいた赤外線センサからなる群から選択される請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記レンズアレイの前記レンズは、フレネルレンズアレイ、フレネルゾーンアレイ、ホログラフ光学要素、回折光学要素、屈折光学要素、及びバイナリ光学要素からなる群から選択される請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記１つ又は複数の熱検知装置からコンピュータに基づいたプロセッサにおいてデータを受け取るステップと、
前記コンピュータに基づいたプロセッサにより、前記１つ又は複数の熱検知装置から受け取った前記データに基づいて、前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定するステップと、
を更に含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記１つ又は複数の熱検知装置、前記レンズアレイ、前記プロセッサ、及びメモリストレージ装置は、単一のチップレベルのパッケージ内に収容されている請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定するステップは、前記熱検知装置のうちの第１熱検知装置からの第１直流出力及び前記熱検知装置のうちの第２熱検知装置からの第２直流出力から導出された差分信号を評価するステップを含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記プロセッサにより、前記１つ又は複数の熱検知装置から受け取った前記データに基づいて、前記監視空間内において移動している生物の運動の方向を判定するステップを更に含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
それぞれのレンズにおいて受け取られた前記入射熱エネルギーを１つ又は複数の熱検知装置上に導くステップは、
前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの対応するゾーンからの前記入射熱エネルギーの第１部分を、前記レンズアレイの第１レンズにより、前記熱検知装置のうちの第１熱検知装置及び前記熱検知装置のうちの第２熱検知装置上に導くステップを有する請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
それぞれのレンズにおいて受け取られた前記入射熱エネルギーを１つ又は複数の熱検知装置上に導くステップは、
前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの対応する第１ゾーンからの前記入射熱エネルギーの第１部分を、前記アレイの第１レンズにより、前記熱検知装置のうちの第１熱検知装置上に導くステップと、
前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの対応する第２ゾーンからの前記入射熱エネルギーの第２部分を、前記レンズアレイの第２のレンズにより、前記熱検知装置のうちの第２熱検知装置上に導くステップと、
を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２７】
前記直流出力は、４μｍ〜２０μｍの波長を有する前記１つ又は複数の熱検知装置に対して導かれている熱エネルギーの量に比例したレベルにおいて維持される請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本出願は、レンズアレイを有する熱センサモジュールに関し、且つ、更に詳しくは、レンズアレイを通過する入射熱エネルギーに基づいて直流（ＤＣ）出力を生成する熱センサモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
動き検出器（motion detector）は、運動する物体、特に、人間を検出する装置である。動き検出器は、しばしば、自動的に、タスクを実行するか又はエリア内の動きについてユーザーに警告するシステムのコンポーネントとして組み込まれている。動き検出器は、セキュリティ、自動照明制御、ホーム制御、及びその他のシステムの重要な部分を形成することができる。
【０００３】
動き検出器は、通常、焦電材料を利用し、室内の人間の運動を検出している。焦電材料は、（人体などの熱源から）到来する熱放射が変化した場合に信号を生成する。数学的には、焦電検出器は、到来する熱流束の時間微分に準拠した電気信号を生成する。従って、人物が検出器の視野（ＦＯＶ：filed-of-view）に進入するか又はこれから離脱した場合に、熱流束が変化し、且つ、個別の信号が生成される。信号の大きさは、熱源の温度と、所謂、視野の充填率と、によって左右される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱源の温度が高いほど、且つ、熱源による検出器のＦＯＶの充填率が高いほど、結果的に得られる信号が大きくなる。この信号は、熱流束が変化した後の限られた時間にわたってのみ存在することになり、且つ、従って、熱流束が一定の状態に留まっている場合には、信号は生成されない。従って、動かない温かい物体（例えば、静止した状態で起立している又はセンサエリアを離脱した人物）の存在又は不存在を検出することはできない。通常の実装形態において、本明細書に開示されている技術は、この欠点に対処している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
一態様においては、装置は、監視空間内において存在及び動きを検知するように構成されており、且つ、１つ又は複数の熱検知装置と、レンズアレイとを含む。
【０００６】
それぞれの熱検知装置は、熱検知装置において受け取られている熱エネルギーの量に実質的に比例したレベルにおいて維持される直流出力を生成するように構成されている。レンズアレイは、１つ又は複数の熱検知装置に対して光学的に結合され、且つ、複数のレンズを含み、これらレンズのそれぞれは、監視空間内に配置された複数の異なる物理的ゾーンのうちの少なくとも個々のゾーンからの入射熱エネルギーを１つ又は複数の熱検知装置上に導くように構成されている。
【０００７】
別の態様においては、監視空間内において、動きのみならず、存在をも検知する方法は、監視空間内に配置された複数の物理的ゾーンからレンズアレイにおいて入射熱エネルギーを受け取るステップと、レンズアレイ内のそれぞれのレンズにおいて受け取られた入射熱エネルギーをレンズアレイに対して光学的に結合された１つ又は複数の熱検知装置上に導くステップと、１つ又は複数の熱検知装置により、レンズのうちの１つ又は複数のレンズによって１つ又は複数の熱検知装置に導かれている熱エネルギーの量に比例したレベルにおいて維持された直流出力を生成するステップとを含む。
【０００８】
いくつかの実装形態には、以下の利点のうちの１つ又は複数のものが存在している。
【０００９】
例えば、単一の装置により、監視空間内において、運動している人物又は動いていない人物を検出することができる。装置は、小型で、高精度であり、相対的に低廉であり、且つ、通常は、検知されたパラメータに基づいた演算判定のためのソフトウェアを利用している。
【００１０】
マルチゾーンオプティクス（焦電検出器との関連において通常使用されている従来の又はフレネルマルチレンズアレイであってもよいが、ホログラフ光学要素（ＨＯＥ：holographic optical element）により、或いは、回折又はバイナリオプティクスを使用して光学表面内に光学パターンを生成することにより、製造されたオプティクスも含まれる）を利用することにより、ＤＣ応答型熱センサ（サーモパイル）の信号の改善が得られる。
【００１１】
検知装置の用途又は使用モード、即ち、例えば、温度の調節或いは過熱又は火災警報などに伴う動きの検出、存在の検知、運動の方向、ジェスチャの認識、温度の検知、及び計測をソフトウェアを使用して十分に実現することができる。
【００１２】
その他の特徴及び利点については、説明及び図面から、且つ、請求項から、明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
図面の簡単な説明
【図１】例示用の検出器の概略断面側面図である。
【図２】図１の検出器の部分平面図である。
【図３】図１の検出器の例示用の電気的レイアウトを示す概略図である。
【図４】空間を監視するべく位置決めされた図１の検出器を示す概略平面図である。
【図５】図４の監視空間の側面図であり、実質的に動かない人物が存在している。
【図６】検出器が監視空間内において人物の存在を識別することができる例示用のプロセスのフローチャートである。
【図７】検出器が監視空間内において人物の概略的場所を識別することができる例示用のプロセスのフローチャートである。
【図８】監視空間を通じて運動する人物を示す図４の監視空間の側面図である。
【図９】図８の人物が運動していることを検出器が識別することができる例示用のプロセスのフローチャートである。
【図１０】監視空間内において動きを検知するように適合された図１の検出器の具体的な一実装形態の概略図である。
【図１１】例示用の検出器を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面の詳細な説明
図１は、監視空間内において生物（例えば、人間）の存在、位置、動き、及び／又は方向を検出するように構成された例示用の検出器１００の概略断面側面図である。一般に、「監視空間」というフレーズは、検出器１００が位置決めされ、且つ、検出器１００が潜在的に生物を検出することができる物理的エリア（例えば、部屋、通路、屋外エリアなど）を意味している。
【００１５】
検出器１００は、１つ又は複数の熱検知装置（例えば、サーモパイル）を有するセンサモジュール１０２と、センサモジュール１０２を少なくとも部分的にカバーするレンズアレイ１０４とを有する。レンズアレイ１０４は、複数のレンズを有し、これらのレンズのそれぞれは、監視空間からの入射熱エネルギーをセンサモジュール１２０の少なくとも一部分上に導くように構成されている。いくつかの実装形態においては、それぞれの個々のレンズは、監視空間内の複数の異なる物理的ゾーンのうちの１つからの入射熱エネルギーをセンサモジュール１０２上に導いている。
【００１６】
レンズアレイは、この図におけるように、検出器１００に対して直接的に装着することも可能であるが、検出器から所定の距離において取り付けてもよい。
【００１７】
それぞれの熱検知装置は、一般に、その熱検知装置が受け取っている熱エネルギーの量に実質的に比例した直流（ＤＣ）出力を生成するように動作可能である。熱検知装置によって生成されるＤＣ出力は、一般に、その熱検知装置に供給されている熱エネルギーの量がほぼ一定の状態に留まる限り、一定の状態に留まる。熱検知装置に供給されている熱エネルギーの量の増大は、一般に、その検知装置によって生成されるＤＣ出力の比例した増大を結果的にもたらすことになる。同様に、熱検知装置に供給されている熱エネルギーの量の減少は、その検知装置によって生成されるＤＣ出力の比例した減少を結果的にもたらすことになる。
【００１８】
熱検知装置からのＤＣ出力は、ＤＣ電圧又はＤＣ電流であってもよい。
【００１９】
いくつかの実装形態においては、熱センサモジュール１０２は、１つの熱検知装置（例えば、１つのサーモパイル）のみを有する。一般に、サーモパイルは、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する電子装置である。サーモパイルは、一般に、単一の直流（ＤＣ）出力を生成するべく、通常は、直列に、或いは、あまり一般的ではないが、並列に、電気的に接続されたいくつかの熱電対から構成されている。
【００２０】
いくつかの実装形態においては、熱センサモジュール１０２は、複数の熱検知装置（例えば、複数のサーモパイル）を有する。いくつかの実装形態においては、センサモジュール１０２内の熱検知装置は、いずれも、センサモジュール１０２から単一のＤＣ出力信号を生成するべく電気的に１つに接続されている。いくつかの実装形態においては、熱検知装置は、センサモジュール１０２から複数の異なるＤＣ出力信号を生成するように構成されている。
【００２１】
図示の実装形態においては、センサモジュール１０２は、基板又はハウジング１１０に埋め込まれており、且つ、レンズアレイ１０４は、基板１１０上のセンサモジュール１０２の上方において支持されている。
【００２２】
レンズアレイ１０４は、可能な様々な構成を有することができる。例えば、レンズアレイは、フレネル又はその他のレンズ、フレネルゾーン、ゾーンプレート、ホログラフ光学要素、回折光学要素、屈折光学要素、バイナリ光学要素、及びこれらの任意の組合せ、並びに、複数のレンズを含む任意のその他の構成を含むことができる。
【００２３】
図２は、図１の検出器１００の部分平面図である。
【００２４】
この図は、検出器のレンズアレイ１０４の例示用の一実装形態を示している。レンズアレイのタスクは、監視空間を異なるセグメントに分割するというものである。このセグメント化は、特定のセグメントからモジュール１０２内の特定の熱検知装置に対してのみ放射を導く光学要素をレンズアレイ上に有することにより、実現される。これらの光学要素は、図２の図におけるように、個別の物理的領域と一致してもよいが、適宜、ホログラフ光学要素を使用してレンズアレイの表面上にわたって分散させることもできる。
【００２５】
それぞれの光学要素は、通常、監視空間を複数のセグメントに分割するのみならず、そのセグメントから入射する放射を特定の熱検知装置上に集中させることも実行する。人物がセグメントを通じて移動した場合に、個々の熱検知装置によって生成される信号は、Ｌｏｗ状態において始まり、且つ、人物がセグメントの中央に位置するのに伴って、極大値に到達する。人物が更に移動すると、信号は、再度、低下する。従って、複数のゾーンを通じて移動する人物は、変化する出力パターンを生成することになり、最大信号は、完全にセグメント内に位置しており、且つ、最小信号は、セグメントの間の境界線に位置している。
【００２６】
監視空間のセグメントの合計数は、レンズアレイ１０４の光学領域の数をモジュール１０２内の熱検知装置の数と乗算したもの以下であってもよい。
【００２７】
一実施形態においては、レンズアレイ１０４は、相対的に大きな透過率と相対的に小さな透過率の交互に変化する領域を有する。一般に、相対的に大きな透過率領域は、対象の波長を有する入射熱エネルギーの相対的に大きな部分がセンサモジュール１０２に通過することを許容し、相対的に小さな透過率領域は、対象の波長を有する熱エネルギーの相対的に小さな部分がセンサモジュール１０２に通過することを許容する。更なる実施形態においては、図２に示されているように、それぞれのレンズ２１４の中心部分２１６は、相対的に大きな出力信号を生成する領域を形成し、且つ、それぞれのレンズ２１４の周辺部分及び隣接するレンズ２１４の間の空間は、検知装置からの相対的に小さな出力信号を伴う領域を形成している。
【００２８】
レンズアレイ１０４の下方の熱センサモジュール１０２に到達する人物からの熱エネルギーの部分は、その人物が、例えば、レンズアレイ１０４の相対的に大きな出力信号領域に対応する空間からレンズアレイ１０４の相対的に小さな出力信号領域に移動するなどのように、監視空間を通じて移動するのに伴って変化することになるため、相対的に大きな出力信号及び相対的に小さな出力信号の交互に変化する領域は、動きの検出を円滑に実行するのに有用である。要すれば、レンズアレイは、事実上、人間の一定の熱エネルギーを取得し、且つ、その熱エネルギーを変調し、交互に変化する信号を検知装置において形成する。
【００２９】
一般に、「対象の波長」というフレーズは、熱検知装置が応答する波長（又は、波長の範囲）（即ち、熱検知装置からのＤＣ出力に対して影響を及ぼしうるなんらかの波長）を意味している。通常の実装形態においては、対象の波長は、生物（例えば、人間）によって放出される熱エネルギーに対応した波長となる。いくつかの実装形態においては、対象の波長は、４μｍ〜２０μｍである。
【００３０】
再度図１を参照すれば、図示の検出器１００は、集積回路１０６を有しており、この集積回路１０６は、いくつかの実装形態においては、コンピュータに基づいたプロセッサ、コンピュータに基づいたメモリストレージ装置、及び／又は本明細書に記述されている機能のうちの１つ又は複数の機能を実行及び／又はサポートするためのその他の回路を形成してもよい。検出器の電気コンポーネントを接続するべく、且つ、検出器を外部コンポーネントに接続するべく、導電体（例えば、基板１１０の上面及び／又は下面に沿って延在するトレース、基板を通じて延在するビア１０８、はんだバンプ１１０など）が設けられる。
【００３１】
図３は、図１の検出器１００の例示用の電気的レイアウトを示す概略図である。
【００３２】
例示用のレイアウトは、プロセッサ３０２と、ストレージ装置３０４と、上述の機能の少なくとも一部分を規定するその内部に保存されたソフトウェア３０８を有するメモリ３０６、入出力（Ｉ／Ｏ）装置３１０（又は、周辺装置）、センサモジュール１０２、並びに、検出器１００のサブコンポーネントに跨る通信を許容するローカルバス又はローカルインターフェイス３１２とを示している。
【００３３】
ローカルインターフェイス３１２は、例えば、１つ又は複数のバスであるか又はその他の有線又は無線接続であってもよい。ローカルインターフェイス３１２は、通信を可能にするために、コントローラ、バッファ（キャッシュ）、ドライバ、リピータ、及びレシーバなどの更なる要素を有してもよく、これらの更なる要素は、わかりやすくするために省略されている。更には、ローカルインターフェイス３１２は、上述のサブコンポーネントの間における適切な通信を可能にするべく、アドレス、制御、及び／又はデータ接続を含んでもよい。
【００３４】
プロセッサ３０２は、メモリ３０６内に保存されているソフトウェアなどのソフトウェアを実行するためのハードウェア装置である。プロセッサ３０２は、任意のカスタムメイド又は市販のシングルコア又はマルチコアプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）、検出器１０と関連するいくつかのプロセッサの間における補助プロセッサ、半導体に基づいたマイクロプロセッサ（マイクロチップ又はチップセットの形態を有するもの）、マクロプロセッサ、或いは、ソフトウェア命令を実行するための広く任意の装置であってもよい。プロセッサ３０２は、例えば、図１の集積回路１０６に組み込むことができる。
【００３５】
メモリ３０６は、揮発性メモリ要素（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭなどのようなＲＡＭ））及び／又は不揮発性メモリ要素（例えば、ＲＯＭ、ハードドライブ、テープ、ＣＤＲＯＭなど）のいずれか又はこれらの組合せを含むことができる。更には、メモリ３０６は、電子的、磁気的、光学的、且つ／又はその他のタイプのストレージ媒体を内蔵してもよい。メモリ３０６は、分散型アーキテクチャを有することが可能であり、この場合に、様々なコンポーネントは、互いに離れたところに位置しているが、プロセッサ３０２によってアクセスすることができることに留意されたい。メモリ３０６は、例えば、図１の集積回路１０６に組み込むことができる。
【００３６】
一般に、ソフトウェア３０８は、プロセッサ３０２によって実行された際に、プロセッサ３０２に、本明細書に開示されている検出器の機能のうちの１つ又は複数を実行させる命令を含む。メモリ３０６内のソフトウェア３０８は、１つ又は複数の別個のプログラムを含んでもよく、これらのプログラムのそれぞれは、実行可能な命令の順序付けされたリストを含む。メモリ３０６は、オペレーティングシステム（Ｏ／Ｓ）３２０を収容してもよい。オペレーティングシステムは、検出器１００内におけるプログラムの実行を制御するように動作可能であってもよく、且つ、スケジューリング、入出力制御、ファイル及びデータ管理、メモリ管理、及び通信制御、並びに関係するサービスを提供してもよい。
【００３７】
Ｉ／Ｏ装置３１０は、収集されたデータ又は命令を様々な周辺コンポーネントに出力できるようにするべく、外部装置に対するインターフェイスを含んでもよい。又、Ｉ／Ｏ装置３１０は、検出器１００に対するソフトウェア又はこれに類似したもののアップロードを円滑に実行してもよい。
【００３８】
センサモジュール１０２は、例えば、赤外線センサであるか又は熱エネルギーに応答する任意の種類のセンサであってもよい。センサモジュール１０２は、単一要素のセンサ又は２つ以上のセンサ要素を含むセンサアレイを含んでもよい。センサアレイは、単一のエンクロージャ内に複数のセンサ要素を含んでもよく、或いは、複数のエンクロージャを含んでもよく、この場合には、それぞれのエンクロージャが２つ以上のセンサ要素を含む。センサモジュール１０２は、赤外線放射のみを検出するように構成してもよいが、更に広い帯域幅を受け取るようにチューニングしてもよい。センサモジュール１０２は、電圧調節及びノイズ低減コンポーネントを更に含んでもよい。センサモジュール１０２は、例えば、周辺温度及び検知物体の温度などの検知パラメータをローカルインターフェイス３１２を介してプロセッサ３０２に伝達してもよい。同様に、アレイセンサの場合には、センサモジュール１０２は、それぞれの個々のアレイ要素のパラメータを伝達してもよく、或いは、個々のアレイセンサ要素のすべてと照合された導出パラメータを送信してもよい。センサモジュール１０２は、例えば、アナログフォーマットとデジタルフォーマットの間において信号を変換するべく、アナログ−デジタルコンバータを含んでもよい。更には、センサモジュール１０２は、例えば、スタートアップの際に、且つ、パラメータの変化が検出された際に、或いは、定期的なパラメータ報告を送信することにより、情報を自律的に伝達するように構成してもよい。センサモジュール１０２は、例えば、プロセッサ３０２により、問合せされるか又はポーリングされた際に、パラメータ情報を伝達するように構成してもよい。
【００３９】
ストレージ装置３０４は、任意のタイプのメモリストレージ装置であってもよい。一般に、ストレージ装置３０４は、検出器１００が本明細書に開示されている機能のうちの１つ又は複数の機能を実行することを支援する任意のデータを保存するように動作可能である。ストレージ装置３０４は、図１の集積回路１０６に組み込んでもよい。
【００４０】
検出器１００が動作中である際に、プロセッサ３０２は、メモリ３０６内に保存されているソフトウェア３０８を実行し、データをメモリ３０６及びストレージ装置３０４との間において伝達し、且つ、全般的に検出器１００の動作を制御する。いくつかの実施形態においては、例示用の実施形態の要素のうちの１つ又は複数は、存在しなくてもよいことに留意されたい。更には、いくつかの実装形態においては、例示用の実施形態の要素のうちの１つ又は複数は、検出器１００の外部に配置してもよい。
【００４１】
図４は、監視空間内における人物の存在、動き、位置、及び／又は方向について空間３２０を監視するように位置決めされた検出器１００を示す概略平面図である。
【００４２】
図示の実装形態においては、レンズアレイ１０４は、センサモジュール１０２を監視空間３２０内に複数回にわたって結像している。レンズアレイ１０４内のそれぞれのレンズは、監視空間内の複数の異なるゾーンのうちの個々のゾーンからの入射熱エネルギーを熱センサモジュール１０２上に導くように配列されている。従って、レンズアレイ１０４は、監視空間を複数の異なるゾーンに仮想的に分割している。図示の例においては、異なるゾーン３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、及び３２２ｄは、検出器１００から監視空間内に外向きに延在する破線により、仮想的に境界が画定されている。
【００４３】
図示の例におけるそれぞれのゾーン３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、及び３２２ｄは、実質的に楔又は円錐の形状であり、検出器１００において始まり、且つ、検出器１００から監視空間３２０内にフレア状に広がっている。いくつかの実装形態においては、それぞれのゾーンは、監視空間のフロアから監視空間の天井に延在することになろう。更には、ゾーンは、部屋を通じて歩行する人物が２つ以上のゾーンを横断することになるように構成される。通常の実装形態においては、センサのレンズアレイ内のそれぞれのレンズは、図示のゾーン３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、及び３２２ｄのうちの対応する１つ（又は、複数）からの入射熱エネルギーを検出器のセンサモジュール１０２の少なくとも一部分上に導くように構成されることになろう。
【００４４】
様々な実装形態においては、検出器１００は、センサモジュール１０２において受け取られた熱エネルギーに基づいて、人物が監視空間内に存在しているかどうかを判定することができる。いくつかの実装形態においては、検出器１００は、センサモジュール１０２において受け取られた熱エネルギーに基づいて、１つ又は複数のゾーン３２２ａ、３２２ｂ、３２２ｃ、及び３２２ｄのうちのいずれのゾーンに人物が位置しているのかを判定することができる。いくつかの実装形態においては、検出器１００は、センサモジュール１０２において受け取られた熱エネルギーに基づいて、人物が監視空間内において移動しているかどうかを判定することができる。いくつかの実装形態においては、検出器１００は、センサモジュール１０２において受け取られた熱エネルギーに基づいて、人物が監視空間内において移動している方向を判定することができる。本明細書においては、これらの機能（即ち、存在の検出、場所、動きの検出、及び方向の検出）のうちのそれぞれの機能の一例について記述している。
【００４５】
図５は、図４の監視空間内３２０において、コンピュータワークステーション４２６に着座している人物４２４を示す側面図である。図示の例においては、人物４２４は、ほぼ完全にゾーン３２２ｂ内において着座しており、且つ、コンピュータワークステーション４２６における作業と関連する相対的に小さな運動を除いては、人物４２４は、実質的に静止した状態に留まるものと予想することができる。
【００４６】
検出器１００は、図示の構成においては、人物４２４及びコンピュータワークステーション４２６が配置されている部屋の壁に取り付けられている。本明細書に記述されているように、いくつかの実装形態においては、検出器１００は、人物４２４の存在を検出することが可能であり、且つ、いくつかの実装形態においては、検出器１００は、監視空間３２０内における人物４２４の概略場所を検出することができる。ワークステーション４２６に位置した人物４２４は、特定波長を有する所定量の熱エネルギーを監視空間内に放出（即ち、放射）する。一般に、監視空間内のその他の物品（例えば、コンピュータなど）も、同様に、熱エネルギーを監視空間内に放射することになる。
【００４７】
図６は、図５の人物が監視空間３２０内に存在していることを検出器１００が識別することができる例示用のプロセスのフローチャートである。
【００４８】
図示の方法によれば、入射熱エネルギー（人物４２４からの且つ監視空間３２０内のその他の物品からの熱エネルギーを含む）は、部屋を通じて伝播し、且つ、検出器１００のレンズアレイ１０４に到来する（ステップ５３０）。
【００４９】
レンズアレイ１０４は、入射熱エネルギーの一部分を熱センサモジュール１０２の少なくとも一部分上に導く（ステップ５３２）。
【００５０】
これに応答し、熱センサモジュール１０２は、熱センサモジュール１０２に導かれている入射熱エネルギーの部分に実質的に比例したＤＣ出力を生成する（ステップ５３４）。ＤＣ出力は、熱センサモジュールにおいて受け取られている熱エネルギーが一定の状態に留まる限り、実質的に一定の状態に留まる。従って、ＤＣ出力は、人物４２４が監視空間３２０内において実質的に静止した状態に留まり、且つ、監視空間３２０内にその他の大きな熱の変化が存在しない限り、実質的に一定の状態に留まることになろう。
【００５１】
プロセッサ３０２は、熱センサモジュール１０２からのＤＣ出力が監視空間３２０内に人物が存在していることを示しているかどうかを（５３６において）検討する。この判定は、例えば、ＤＣ出力を閾値と比較することにより、実現してもよい。判定結果が肯定的である場合には、プロセッサは、その判定の適切な通知を（５３８において）提供する。この通知は、例えば、監視空間の様々な環境的側面を制御するべく（例えば、監視空間３２０内の照明を点灯するべく）、使用してもよい。
【００５２】
プロセッサが、ゾーン３２２ｂと関連する１つ又は複数の熱検知装置からのＤＣ出力が人物が監視空間３２０内に存在していることを通知していないと（５３６において）判定した場合には、プロセッサは、監視を継続する。
【００５３】
いくつかの実装形態においては、検出器１００は、監視空間３２０内における人物４２４の概略場所を判定することができる。更に詳しくは、これらの実装形態においては、検出器１００は、人物４２４がほぼ監視空間３２０のゾーン３２２ｂ内に存在していると判定することができよう。この情報により、プロセッサ３０２は、関連する様々な機能を制御することができよう（例えば、監視空間の特定ゾーン内に存在している照明の制御）。
【００５４】
図７は、監視空間３２０内のどのゾーン内に図５の人物４２４が存在しているのかを検出器１００が識別することができる例示用のプロセスのフローチャートである。
【００５５】
図示の方法によれば、入射熱エネルギー（人物４２４からの且つ監視空間３２０内のその他の物品からの熱エネルギーを含む）は、部屋を通じて伝播し、且つ、検出器１００のレンズアレイ１０４に到来する（ステップ６３０）。
【００５６】
レンズアレイ１０４は、入射熱エネルギーの一部分を熱センサモジュール１０２の少なくとも一部分上に導く（ステップ６３２）。更に詳しくは、人物４２４が位置しているゾーン３２２ｂに対応するアレイ内のレンズのうちの１つ又は複数は、そのゾーン３２２ｂからの入射熱エネルギーの大きな部分を熱センサモジュール１０２の特定の部分上（例えば、ゾーン３２２ｂと論理的に関連する１つ又は複数の熱検知装置上に）に導く。
【００５７】
ステップ６３２において、ゾーン３２２ｂと論理的に関連する１つ又は複数の熱検知装置は、これらの熱検知装置に導かれる入射熱エネルギーの部分に実質的に比例したＤＣ出力を（ステップ６３４において）生成する。これらの検知装置からのＤＣ出力は、これらの熱検知装置において受け取られている熱エネルギーが一定の状態に留まっている限り、実質的に一定の状態において留まる。従って、このＤＣ出力は、人物４２４が監視空間３２０のゾーン３２２ｂ内において実質的に静止した状態において留まり、且つ、ゾーン３２２ｂ内においてその他の大きな熱的変化が存在していない限り、実質的に一定の状態において留まる。
【００５８】
プロセッサ３０２は、ゾーン３２２ｂと関連する１つ又は複数の熱検知装置からのＤＣ出力が、人物がゾーン３２２ｂ内において存在していることを示しているかどうかを（６３６において）検討する。この判定は、例えば、ＤＣ出力を閾値と比較することにより、実現してもよい。判定結果が肯定的である場合には、プロセッサは、その判定の適切な通知を（６３８において）提供する。この通知は、例えば、ゾーン３２２ｂの様々な環境的側面を制御するべく（例えば、ゾーン３２２ｂ内の照明を点灯するべく）、使用してもよい。
【００５９】
ゾーン３２２ｂと関連する１つ又は複数の熱検知装置からのＤＣ出力が、人物がゾーン３２２ｂ内において存在していることを示していないとプロセッサが判定した場合には（６３６において）、プロセッサは、監視を継続する。
【００６０】
いくつかの実装形態においては、図１の検出器１００は、監視空間（例えば、３２０）の全体を通じた生物（例えば、人物）による動きを検出するように構成されている。
【００６１】
図８は、図５のコンピュータワークステーション４２６に着座していたが、立ち上がり、且つ、ゾーン３２２ｂからゾーン３２２ｃに歩いて移動した人物４２４を示す側面図である。
【００６２】
検出器１００は、人物４２４が歩いている部屋の壁に取り付けられている。
【００６３】
本明細書に記述されているように、いくつかの実装形態においては、検出器１００は、監視空間３２０の全体を通じて人物の動きを検出できるように構成されている。人物４２４は、特定の波長を有する所定量の熱エネルギーを監視空間内に放出する（即ち、放射する）。一般に、監視空間内のその他の物品（例えば、コンピュータなど）も、同様に、熱エネルギーを監視空間内に放射することになる。
【００６４】
図９は、図８の人物が監視空間３２０を通じて移動していることを検出器１００が識別することができる例示用のプロセスのフローチャートである。
【００６５】
上述のように、図５を参照すれば、人物が実質的に動いておらず、且つ、ゾーン３２２ｂ内においてコンピュータワークステーション４２６に着座している際には、レンズアレイ１０４は、実質的に一定の量の熱エネルギーを熱センサモジュール１０２の様々な部分に導くことになる。人物がゾーン３２２ｂから３２２ｃに（且つ、これを超えて）移動するのに伴って、熱センサモジュール１０２の様々な部分に供給されている熱エネルギープロファイルが変化する。これは、レンズアレイ１０４に起因した相対的に大きな出力信号及び小さな出力信号の交互に変化する領域に起因したものである。
【００６６】
更に詳しくは、人物がゾーン３２２ｂ（レンズアレイ内の第１大出力信号領域に対応してもよい）からゾーン３２２ｃ（レンズアレイ内の第２大出力信号領域に対応してもよい）に移動するのに伴って、人物は、レンズアレイの小出力信号領域に対応したエリアを通過する。この領域は、図８においては、ゾーン３２２ｂとゾーン３２２ｃの間の垂直の破線によって表されている。人物が、レンズアレイの小出力信号領域に対応したエリアを通じて歩行するのに伴って、熱センサモジュールの様々な部分に供給されている熱プロファイルが変化する。
【００６７】
通常の実装形態においては、この変化は、プロセッサ３０２によって検出することが可能であり、プロセッサ３０２は、適切な出力を生成することができる。
【００６８】
図１０は、監視空間（例えば、３２０）内の動きを検知するように適合された図１の検出器１００の特定の一実装形態を示す概略図である。
【００６９】
図１０の検出器１００は、２つの熱検知装置４２４ａ、４２４ｂを有するセンサモジュール１０２を有する。図示の検出器１００のレンズアレイは、監視空間３２０を６つの個別のゾーンに分割しており、これらのゾーンのそれぞれには、図示の例においては、「Ａ」又は「Ｂ」というラベルが付与されている。図９の例においては、ゾーン３２２ｂは、「Ａ」ゾーンと見なしてもよく、ゾーン３２２ｃは、「Ｂ」ゾーンと見なしてもよい。
【００７０】
図示の例における「Ａ」というラベルが付与されたゾーンは、熱検知装置４２４ａに対応しており、図示の例における「Ｂ」というラベルが付与されたゾーンは、熱検知装置４２４ｂに対応している。換言すれば、図示の検出器１００のレンズアレイ（図１０で図示せず）は、「Ａ」というラベルが付与されたゾーンからの入射熱エネルギーを熱検知装置４２４ａ上に導き、図示の検出器１００のレンズアレイは、「Ｂ」というラベルが付与されたゾーンからの入射熱エネルギーを熱検知装置４２４ｂ上に導く。
【００７１】
熱検知装置４２４ａ及び４２４ｂの出力端子は、図示のように、任意選択の出力装置４２６ａ及び４２６ｂに接続されている。出力装置４２６ａ及び４２６ｂは、増幅器又は任意のタイプの電気的結合であってもよい。それぞれの出力装置４２６ａ、４２６ｂは、熱検知装置のうちの対応する熱検知装置において受け取られた熱エネルギーに比例したＤＣ出力（図示の例においては、ＡＤＣ及びＢＤＣというラベルが付与されたもの）を生成する。
【００７２】
それぞれの出力装置４２６ａ及び４２６ｂは、図示のように、微分器４２８に接続されている。通常の実装形態においては、微分器４２８は、ＤＣ出力（ＡＤＣ及びＢＤＣ）に基づいて、ＤＣ出力（ＡＤＣ及びＢＤＣ）の間の差の変化率を表す出力信号を生成するように構成された回路を含む。微分器３２８の出力信号には、図示の例においては、「ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔ」というラベルが付与されている。
【００７３】
通常の実装形態においては、出力装置４２６ａ、４２６ｂの出力端子及び微分器４２８の出力端子は、プロセッサ（例えば、３０２）に接続されており、このプロセッサは、図１の集積回路１０６の一部であってもよく、或いは、検出器１００の完全に外部のものであってもよい。
【００７４】
マルチゾーン光学要素（例えば、図１のレンズアレイ１０４）をＤＣに基づいた熱検出器（例えば、図１におけるように１つ又は複数の熱検知装置を有する熱センサ１０２）に追加することにより、ゾーンの間における生物の移動において信号の変化を記録することができるという利点が得られることを理解されたい。
【００７５】
一般に、動作の際には、熱検知装置４２４ａのＤＣ出力は、人物が監視空間３２０内の「Ａ」ゾーンのうちの１つに進入した場合に、増大することになり、且つ、人物がその「Ａ」ゾーンから外に出た場合に、減少することになる。同様に、熱検知装置４２４ｂのＤＣ出力は、人物が監視空間３２０内の「Ｂ」ゾーンのうちの１つに進入した場合に、増大することになり、且つ、人物が監視空間３２０内の「Ｂ」ゾーンのうちの１つから外に出た場合に、減少することになる。従って、人物が「Ａ」ゾーンから隣接する「Ｂ」ゾーンに移動するのに伴って、熱検知装置４２４ａのＤＣ出力が減少し、且つ、同時に、熱検知装置４２４ｂのＤＣ出力が増大することになる。通常の実装形態においては、微分器４２８は、この種のイベントから、大きく、且つ、相対的に基本的なアナログ又はデジタル回路を使用して弁別することが相対的に容易である、時間微分信号を生成する。
【００７６】
特に、動作の際には、図示のセンサ装置１００は、人物が静止した状態において起立している場合にも、ＤＣ出力を生成する。この信号を使用し、生物の存在を検出することが可能であり、且つ、この信号は、特に、熱センサ１０２との関係において光学的ゾーンが構成されている方式に応じて、人物の概略場所に関する追加情報を提供してもよい。
【００７７】
いくつかの実装形態においては、監視空間の全体を通じた生物の動きの検出に加えて、検出器１００は、生物の動きの方向を判定することができる。この観点においては、レンズアレイ１０４から熱センサモジュール０２に対して供給される熱エネルギーの変化プロファイルに基づいて動きが検出されたら、熱エネルギープロファイルが複数の異なる熱センサ装置のそれぞれ（又は、熱検知装置のグループ）において変化している方式を正確に調べることにより、動きの方向を判定してもよい。例えば、「Ａ」ゾーンの信号の変化が「Ｂ」ゾーンの信号の前に発生するか、或いは、微分信号の極性が正である場合には、動きは、一方向におけるものであり、「Ｂ」信号が「Ａ」信号の前に発生するか、或いは、微分信号が負である場合には、動きは、反対方向におけるものである。
【００７８】
いくつかの実装形態においては、検出器１００の処理機能は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ：micro-controller unit）により、デジタルドメインにおいて実行される。図１１は、この一例を示す概略図であり、この場合には、検出器１００は、４つの熱検知装置４２４ａ〜４２４ｄを含む。マルチプレクサ及びアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ：analog-digital）コンバータ１１５０は、熱検知装置４２４ａ〜４２４ｄの出力を、デジタルドメインに転送し、且つ、この図示の例においてはＩ２Ｃバスである適切なインターフェイス１１５２を介して、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）１１５４に送信している。ＭＣＵは、センサ自体の外部に位置するものであってもよく、且つ、検出器１００のホストとして機能するその他の機器（例えば、ＴＶ、コンピュータ、モバイル装置、家庭用品）の一部分であってもよい。図示の実装形態においては、ソフトウェアアプリケーション自体は、通常、ＭＣＵ内に存在しており、且つ、ソフトウェアコードによって規定されている。
【００７９】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明した。但し、本発明の精神及び範囲を逸脱することなしに、様々な変更を実施してもよいことを理解されたい。
【００８０】
例えば、コンピュータに基づいたプロセッサ、コンピュータに基づいたメモリ、及び／又は本明細書に開示されている検出器の機能をサポートするための任意のその他の電気回路は、検出器自体の外部に配置してもよい。
【００８１】
本明細書は、多数の実装形態の詳細を提供している。但し、これらは、開示の範囲又は特許請求の範囲に対する限定として解釈してはならない。その代わりに、これらは、本開示の特定の実装形態又は実施形態に固有の特徴の説明である。別個の実装形態の文脈において記述されている特定の特徴は、単一の実装形態において、組み合わせて実装することができる。その一方で、単一の実装形態の文脈において記述されている様々な特徴は、異なる複数の実装形態において、又は特徴の任意の適切なサブ組合せにおいて、実装することができる。更には、特徴が特定の組合せにおいて機能するものとして記述されている場合があるが、これらの特徴のうちの１つ又は複数は、いくつかのケースにおいては、組合せから省略することもできる。
【００８２】
同様に、本明細書においては、動作は、特定の順序において実行されるものとして示されている。但し、これは、望ましい結果を実現するために、これらの動作を図示の順序において又は連続した順序において実行することを、或いは、すべての動作が実際に実行されることを、必要とするものとして理解してはならない。特定の例においては、マルチタスク処理及び並列処理を実装してもよく、且つ、これらが望ましい場合がある。更には、本明細書に開示されているプロセスのいくつかのステップ及び機能を完全に省略してもよい。
【００８３】
更には、本明細書に記述されている実装における様々なシステムコンポーネントの分離は、このような分離がすべての実装において必要とされるものとして理解してはならず、且つ、記述されているコンポーネント及びシステムは、一般に、単一の製品として１つに統合してもよく、或いは、複数の製品に分けてパッケージ化してもよいことを理解されたい。
【００８４】
コンポーネント及びサブコンポーネントの物理的寸法及び相対的配列は、相当に変化してもよい。レンズアレイの設計は、相当に変化してもよい。
【００８５】
プロセッサは、熱検知装置から受け取る情報に基づいて追加機能を提供するように適合することが可能であり、これには、すべてのゾーンにわたる平均温度の計測値及び個々のゾーン集合体の平均温度の計測値の提供が含まれる。プロセッサは、室温の制御や過熱の制御のためにサーモスタットを制御するように適合させることができる。検出器１００は、火災検出システムに組み込むことができる。透過ウィンドウがガスの吸収波長（例えば、ＣＯ２の場合には、４．２６μｍ）に対してチューニングされているケースにおいては、ガスの検出も同様に可能である。
【００８６】
検出器のその他の用途には、限定を伴うことなしに、照明のスイッチング、泥棒の警報、ディスプレイのスイッチング及び制御（例えば、ＴＶ、コンピュータ、モバイル装置）、家庭用品、家庭用電気製品の制御、自動車アプリケーション、スマートホームアプリケーション、並びに、場合によっては、ジェスチャ認識が含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
２  熱センサモジュール
１０  検出器
１００  検出器
１０２  熱センサモジュール
１０４  レンズアレイ
１０６  集積回路
１０８  ビア
１１０  基板
１２０  センサモジュール
２１４  レンズ
２１６  中心部分
３０２  プロセッサ
３０４  ストレージ装置
３０６  メモリ
３０８  ソフトウェア
３１０  Ｉ／Ｏ装置
３１２  ローカルインターフェイス
３２０  監視空間
３２２ａ  ゾーン
３２２ｂ  ゾーン
３２２ｃ  ゾーン
３２８  微分器
４２４  人物
４２４ａ  熱検知装置
４２４ｂ  熱検知装置
４２４ｃ  熱検知装置
４２４ｄ  熱検知装置
４２６  コンピュータワークステーション
４２６ａ  出力装置
４２６ｂ  出力装置
４２８  微分器
１１５０  コンバータ
１１５２  インターフェイス
【図１】
2014215295.tif 000003
【図２】
2014215295.tif 000004
【図３】
2014215295.tif 000005
【図４】
2014215295.tif 000006
【図５】
2014215295.tif 000007
【図６】
2014215295.tif 000008
【図７】
2014215295.tif 000009
【図８】
2014215295.tif 000010
【図９】
2014215295.tif 000011
【図１０】
2014215295.tif 000012
【図１１】
2014215295.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成26年4月22日(2014.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視空間内において存在及び動きを検知するように構成された装置であって、
１つ又は複数の熱検知装置であって、前記熱検知装置において受け取られている熱エネルギーの量に実質的に比例したレベルにおいて維持された直流出力を生成するようにそれぞれが構成されている熱検知装置と、
前記１つ又は複数の熱検知装置に結合されたレンズアレイであって、前記監視空間内に配置された複数の光学的に規定された空間的ゾーンのうちの個々のゾーンからの入射熱エネルギーを前記１つ又は複数の熱検知装置上に導くようにそれぞれが構成された複数のレンズを含むレンズアレイと、
を含む装置。
【請求項２】
前記レンズアレイは、交互に変化する前記入射熱エネルギーに対する相対的に大きな出力信号の領域及び前記入射熱エネルギーに対する相対的に小さな出力信号の領域を生成する請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記相対的に小さな出力信号の領域は、前記監視空間内の前記空間的ゾーンの間の仮想的な分割線に対応している請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記１つ又は複数の熱検知装置は、微小電気機械（ＭＥＭ）赤外線センサ、サーモパイル、ボロメータ、及び半導体に基づいた赤外線センサからなる群から選択される請求項１または２に記載の装置。
【請求項５】
前記レンズアレイの前記レンズは、フレネルレンズアレイ、フレネルゾーンアレイ、ホログラフ光学要素、回折光学要素、屈折光学要素、及びバイナリ光学要素からなる群から選択される請求項１または２に記載の装置。
【請求項６】
前記１つ又は複数の熱検知装置に結合されたコンピュータに基づいたプロセッサと、前記プロセッサに結合されたコンピュータに基づいたメモリストレージ装置と、を更に含み、
前記メモリストレージ装置は、命令を保存しており、前記命令は、前記プロセッサによって実行された際に、前記プロセッサに、
前記１つ又は複数の熱検知装置から受け取ったデータに基づいて、前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定させる、請求項１または２に記載の装置。
【請求項７】
前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定するステップは、前記熱検知装置のうちの第１の熱検知装置からの第１直流出力及び前記熱検知装置のうちの第２の熱検知装置からの第２直流出力から導出された信号を評価するステップを含む請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定するステップは、前記熱検知装置うちの第１の熱検知装置からの第１直流出力から導出された信号を評価し、且つ、前記導出された信号を前記熱検知装置のうちの第２の熱検知装置から出力された第２直流の出力と関連付けるステップを含む請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記レンズアレイのうちの第１レンズは、前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの対応するゾーンからの入射熱エネルギーを前記熱検知装置のうちの第１の熱検知装置上に、且つ、前記熱検知装置のうちの第２の熱検知装置上に、導くように構成されている請求項１または２に記載の装置。
【請求項１０】
前記レンズアレイのうちの第１レンズは、前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの対応する第１ゾーンからの前記入射熱エネルギーを、前記熱検知装置のうちの第２熱検知装置ではなく、前記熱検知装置のうちの第１熱検知装置上に導くように構成されており、且つ、
前記レンズアレイのうちの第２レンズは、前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの対応する第２ゾーンからの前記入射熱エネルギーを、前記熱検知装置のうちの前記第１熱検知装置ではなく、前記熱検知装置のうちの前記第２熱検知装置上に導くように構成されている請求項１または２に記載の装置。
【請求項１１】
監視空間内において存在及び動きを検知する方法であって、
前記監視空間内に配置された複数の物理的ゾーンからレンズアレイにおいて入射熱エネルギーを受け取るステップであって、前記レンズアレイは、複数のレンズを有する、ステップと、
それぞれのレンズにおいて受け取られた前記入射熱エネルギーを前記レンズアレイに光学的に結合された１つ又は複数の熱検知装置上に導くステップと、
前記１つ又は複数の熱検知装置により、前記レンズのうちの１つ又は複数によって前記１つ又は複数の熱検知装置に導かれている熱エネルギーの量に比例したレベルにおいて維持された直流出力を生成するステップと、
を有する方法。
【請求項１２】
前記レンズアレイは、光学ゾーンに前記個々のゾーン上における変化する出力信号を提供し、これにより、交互に変化する前記入射熱エネルギーに対する相対的に大きな出力信号の領域及び前記入射熱エネルギーに対する相対的に小さな出力信号の領域を生成し、
前記相対的に小さな出力信号の領域は、前記監視空間内の前記光学的に規定された空間的ゾーンの間の仮想的な分割線に対応しており、
前記監視空間内において前記動きを検知するステップは、
生物が前記監視空間内の前記物理的ゾーンのうちの第１ゾーンから前記空間的ゾーンのうちの第２ゾーンに移動した際に、前記レンズアレイによって前記熱検知装置のうちの１つ又は複数に対して導かれている前記熱エネルギーの量の変化から結果的に得られる前記直流出力の変化を検知するステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記１つ又は複数の熱検知装置からコンピュータに基づいたプロセッサにおいてデータを受け取るステップと、
前記コンピュータに基づいたプロセッサにより、前記１つ又は複数の熱検知装置から受け取った前記データに基づいて、前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定するステップと、
を更に含む請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記監視空間内に存在している又はその内部において移動している生物が存在するかどうかを判定するステップは、前記熱検知装置のうちの第１熱検知装置からの第１直流出力及び前記熱検知装置のうちの第２熱検知装置からの第２直流出力から導出された差分信号を評価するステップを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記プロセッサにより、前記１つ又は複数の熱検知装置から受け取った前記データに基づいて、前記監視空間内において移動している生物の運動の方向を判定するステップを更に含む請求項１３に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
ステップ６３４において、ゾーン３２２ｂと論理的に関連する１つ又は複数の熱検知装置は、これらの熱検知装置に導かれる入射熱エネルギーの部分に実質的に比例したＤＣ出力を（ステップ６３４において）生成する。これらの検知装置からのＤＣ出力は、これらの熱検知装置において受け取られている熱エネルギーが一定の状態に留まっている限り、実質的に一定の状態において留まる。従って、このＤＣ出力は、人物４２４が監視空間３２０のゾーン３２２ｂ内において実質的に静止した状態において留まり、且つ、ゾーン３２２ｂ内においてその他の大きな熱的変化が存在していない限り、実質的に一定の状態において留まる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
それぞれの出力装置４２６ａ及び４２６ｂは、図示のように、微分器４２８に接続されている。通常の実装形態においては、微分器４２８は、ＤＣ出力（ＡＤＣ及びＢＤＣ）に基づいて、ＤＣ出力（ＡＤＣ及びＢＤＣ）の間の差の変化率を表す出力信号を生成するように構成された回路を含む。微分器４２８の出力信号には、図示の例においては、「ｄ（Ａ−Ｂ）／ｄｔ」というラベルが付与されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2014215295.tif 000014
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2014215295.tif 000015
【外国語明細書】
2014215295000001.pdf