(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出器素子の第１のセットおよび検出器素子の第２のセットを含む赤外線検出器と、
第１の方向でのピッチだけ間隔が空いた監視空間領域の第１のセットから検出器素子の前記第１のセットまで電磁エネルギーを送り、前記第１の方向での前記ピッチだけ間隔が空いた監視空間領域の第２のセットから検出器素子の前記第２のセットまで電磁エネルギーを送るための光学システムと
を備え、
監視空間領域の前記第２のセットが、前記第１の方向で監視空間領域の前記第１のセットとの間に前記ピッチよりも小さい第１のオフセットおよび前記第１の方向と直交する第２の方向の第２のオフセットを有する、モーション・センサ。
【請求項２】
前記光学システムが少なくとも１つのフレネル・レンズまたは複数の反射素子を備える、請求項１に記載のモーション・センサ。
【請求項３】
前記第１のオフセットが非直交オフセットである、請求項１に記載のモーション・センサ。
【請求項４】
監視空間領域の前記第１のセットが、監視空間領域の２つ以上の階層を含み、
監視空間領域の前記第２のセットが、監視空間領域の前記第１のセットの監視空間領域の前記２つ以上の階層と交互に配置されている、監視空間領域の２つ以上の階層を含む、請求項１に記載のモーション・センサ。
【請求項５】
検出器素子の前記第２のセットが、焦電性基板上の第１の検出器方向で検出器素子の前記第１のセットから第１のオフセットだけずらして配置され、
検出器素子の前記第２のセットが、前記第１の検出器方向と直交している前記焦電性基板上の第２の検出器方向で検出器素子の前記第１のセットから第２のオフセットだけずらして配置される、請求項１に記載のモーション・センサ。
【請求項６】
検出器素子の前記第２のセットが、焦電性基板上の第１の検出器方向で検出器素子の前記第１のセットから大きくオフセットすることなく配置され、検出器素子の前記第２のセットが、前記第１の検出器方向と直交している前記焦電性基板上の第２の検出器方向で検出器素子の前記第１のセットからあるオフセットだけずらして配置され、
前記光学システムが、
第１の幾何形状を有する第１の経路上で、監視空間領域の前記第１のセットから検出器素子の前記第１のセットまで電磁エネルギーを送るための光学素子の第１のセットと、
前記第１の幾何形状とは異なる第２の幾何形状を有する第２の経路上で、監視空間領域の前記第２のセットから検出器素子の前記第２のセットまで電磁エネルギーを送るための光学素子の第２のセットと
を含む、請求項１に記載のモーション・センサ。
【請求項７】
ピッチを有する監視空間領域の第１の列からの第１の熱情報、および、前記ピッチを有し、前記第１の列に平行な方向に、あるオフセットだけシフトした監視空間領域の第２の列からの第２の熱情報を提供するための赤外線検出器と、
前記赤外線検出器に結合されて、前記第１の熱情報および前記第２の熱情報から抽出された波形の位相関係を検出し、前記位相関係が臨界位相角に対応する場合に、動物が対象外となる動きを示す通知を生成するための回路と
を備え、
監視空間領域の前記第１の列と、監視空間領域の前記第２の列が、実質的にオーバラップせず、前記臨界位相角が０度よりも大きく、前記臨界位相角が前記オフセットおよび前記ピッチに基づいている、モーション・センサ。
【請求項８】
前記臨界位相角が、１０度〜８０度の間、または１００度〜１７０度の間である、請求項７に記載のモーション・センサ。
【請求項９】
前記第１の熱情報が、監視空間領域の前記第１の列を含む監視空間領域の第１の位置合せされた複数の列からの熱情報を含み、前記第２の熱情報が、監視空間領域の前記第２の列を含む監視空間領域の第２の位置合せされた複数の列からの熱情報を含み、
監視空間領域の前記第１の位置合せされた複数の列が、監視空間領域の前記第２の位置合せされた複数の列と交互に配置されている、請求項７に記載のモーション・センサ。
【請求項１０】
暖かい物体が監視空間領域の第１の階層を通過することを表す、赤外線検出器の第１の出力を受信するステップと、
前記暖かい物体が監視空間領域の第２の階層を通過することを表す、前記赤外線検出器の第２の出力を受信するステップであって、監視空間領域の前記第１の階層との間に水平オフセットを有する監視空間領域の第２の階層が、監視空間領域の前記第１の階層の上方に配置されるステップと、
臨界位相角に対応する、前記赤外線検出器の前記第１の出力と前記第２の出力の間の位相差に基づいて動物が対象外となる動きを示す通知を生成するステップと
を含み、
前記臨界位相角が０度よりも大きい、動きを検出する方法。
【請求項１１】
前記臨界位相角が、１０度〜８０度の間、または１００度〜１７０度の間である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
動物検出用のモードの設定を取得するステップと、
前記第１の出力と前記第２の出力の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうか判定するステップと、
前記平滑化された差が前記所定の値を超えることに応答して、前記モードが動物検出用に設定される場合に、軽微な動きを示す通知を生成するステップと、
前記モードが動物検出用に設定されない場合に、軽微な動きを示す通知を抑制するステップと
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも２つの上下に並んだオーバラップしない検出階層から受信するときに赤外線検出領域内で赤外線強度を検知するステップであって、それぞれが複数のオーバラップしない監視空間領域を有し、前記少なくとも２つの検出階層の前記複数のオーバラップしない監視空間領域が水平方向にあるオフセットだけ互いにシフトしているステップと、
前記少なくとも２つの上下に並んだ検出階層の垂直に隣接する検出階層での前記赤外線強度の十分な変化が、臨界位相角に対応する位相関係を有する場合は、この変化を記録することに応答して、人の存在を表す主要な動きを示す通知を生成するステップと、
前記少なくとも２つの上下に並んだ検出階層の垂直に隣接する検出階層での前記赤外線強度の変化が、前記臨界位相角に対応しない位相関係を有する場合には、前記変化を無視するステップと
を含み、
前記臨界位相角が０度よりも大きい、赤外線検出領域内で人の動きを検出する方法。
【請求項１４】
前記少なくとも２つの上下に並んだオーバラップしない検出階層のうちの１つの検出階層だけで生じる前記赤外線強度の変化を無視するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも２つの上下に並んだオーバラップしない検出階層のうちの１つの検出階層だけで生じる前記赤外線強度の変化に応答して、動物の存在を表す軽微な動きを示す通知を生成するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記臨界位相角が、１０度〜８０度の間、または１００度〜１７０度の間である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
コンピューティング装置上で実行されるのに応答して、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の方法を前記コンピューティング装置が実行できるようにする１つまたは複数の命令を含む、少なくとも１つの機械読取り可能な媒体。
【請求項１８】
焦電性材料を含む基板と、
ピッチ距離だけ間を空けて前記基板上に配置された検出器素子の第１の列と、
ほぼ前記ピッチ距離だけ間を空けて前記基板上に配置された検出器素子の第２の列と
を備え、
前記第１の列および前記第２の列が実質的にオーバラップしておらず、検出器素子の前記第２の列が、検出器素子の前記第１の列と平行な方向で、前記第１の列との間にゼロ以外のオフセットで配置され、前記ゼロ以外のオフセットは前記ピッチ距離とは等しくない、赤外線検出器。
【請求項１９】
検出器素子の前記第１の列が、少なくとも２つの直列結合された検出器素子を備え、検出器素子の前記第２の列が、少なくとも２つの直列結合された検出器素子を備える、請求項１８に記載の赤外線検出器。
【請求項２０】
前記ゼロ以外のオフセットが、前記ピッチ距離の約半分である、請求項１８に記載の赤外線検出器。
【請求項２１】
前記ゼロ以外のオフセットが非直交オフセットである、請求項１８に記載の赤外線検出器。
【請求項２２】
検出器素子の第１のセットおよび検出器素子の第２のセットを含む赤外線検出器と、
第１の方向でのピッチだけ間隔が空いた監視空間領域の第１のセットから検出器素子の前記第１のセットまで電磁エネルギーを送り、前記第１の方向での前記ピッチだけ間隔が空いた監視空間領域の第２のセットから検出器素子の前記第２のセットまで電磁エネルギーを送るための光学システムと
を備え、
監視空間領域の前記第２のセットが、前記第１の方向で監視空間領域の前記第１のセットからの非直交オフセットを有し、監視空間領域の前記第２のセットが、前記第１の方向と直交する第２の方向で、監視空間領域の前記第１のセットからの第２のオフセットを有するモーション・センサ。
【請求項２３】
監視空間領域の前記第１のセットが、監視空間領域の２つ以上の階層を含み、
監視空間領域の前記第２のセットが、監視空間領域の前記第１のセットの監視空間領域の前記２つ以上の階層と交互に配置されており、監視空間領域の２つ以上の階層を含む、請求項２２に記載のモーション・センサ。
【請求項２４】
検出器素子の前記第２のセットが、焦電性基板上の第１の検出器方向で検出器素子の前記第１のセットから第１のオフセットだけずらして配置され、
検出器素子の前記第２のセットが、前記第１の検出器方向と直交している前記焦電性基板上の第２の検出器方向で検出器素子の前記第１のセットから第２のオフセットだけずらして配置される、請求項２２に記載のモーション・センサ。
【請求項２５】
検出器素子の前記第２のセットが、焦電性基板上の第１の検出器方向で検出器素子の前記第１のセットから大きくオフセットすることなく配置され、検出器素子の前記第２のセットが、前記第１の検出器方向と直交している前記焦電性基板上の第２の検出器方向で検出器素子の前記第１のセットからあるオフセットだけずらして配置され、
前記光学システムが、
第１の幾何形状を有する第１の経路上で、監視空間領域の前記第１のセットから検出器素子の前記第１のセットまで電磁エネルギーを送るための光学素子の第１のセットと、
前記第１の幾何形状とは異なる第２の幾何形状を有する第２の経路上で、監視空間領域の前記第２のセットから検出器素子の前記第２のセットまで電磁エネルギーを送るための光学素子の第２のセットと
を含む、請求項２２に記載のモーション・センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は動き検出に関する。より詳細には、本主題は、複数出力赤外線放射検出器、およびこのような赤外検出器を使用する動きセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線（ＩＲ）検出器を利用する動きセンサがよく知られている。このようなセンサは、セキュリティ・システムまたは照明システムでしばしば使用されて、監視空間内での動きを検出する。赤外線検出器は、波長が約６〜１４ミクロンの中赤外（ＩＲ）放射での変化を検出する。これらの変化は、温血動物などの暖かい物体がその背景環境を横切るときの、その暖かい物体と背景環境の間の温度差に起因する。動きを検出すると、モーション・センサは通常、サイレンなどの可聴警報を起動し、照明をオンにし、かつ／または動きが検出されたとの指示を伝送する。
【０００３】
典型的な赤外線検出器は、集電性または圧電性の基板を利用し、この基板の両側の導電性領域からなる検出器素子がコンデンサの役割を果たす。基板が温度を変化させるとき、コンデンサに電荷を加えるか、またはそこから取り出して、コンデンサの両端の電圧を変化させる。検出器素子に到達する中赤外放射の量が、基板のその領域での温度を決定し、したがって、検出器素子を構成するコンデンサの両端の電圧を決定する。モーション・センサによっては、複数の検出器素子を備える赤外線検出器を利用する。誤警報の可能性を低減するために、赤外線検出器によっては、赤外線検出器は、サイズが等しく逆極性の１対の検出器素子を備える。非合焦の帯域外放射、ならびに周囲温度の変化または物理的衝撃が両方の検出器素子に等しく入射し、したがって、同じ素子と逆の素子からの信号が、互いにほぼ相殺し合うようになる。
【０００４】
多くのモーション・センサが、（レンズ、集束ミラーなどの光学素子からなる）光学アレイを組み込んで、単一の赤外線検出器を用いて大きな空間を監視できるようになる。光学アレイが、複数の監視空間領域から赤外線検出器までＩＲ放射を導き、この赤外線検出器は、所望の中赤外範囲から外れる放射を赤外線検出器に届かないよう最小限に抑えるフィルタを備える。監視空間領域のそれぞれは通常、ピラミッド形状の空間領域であり、これが監視される空間まで延び、このピラミッドの頂点がモーション・センサに位置する。ピラミッドのそれぞれからの集中放射が、光学アレイによって赤外線検出器上に投射され、ここで重畳され、また、重畳された像から受け取ったＩＲ放射の量に基づいて赤外線検出器の様々な領域が加熱される。赤外線検出器上の検出器素子は、その電圧を変化させることによって局部加熱に反応する。その結果として生じる検出器素子の両端の電圧変化が監視され、それを使用して、監視される空間内での動きを検出する。
【０００５】
添付図面は、本明細書に組み込まれ、かつその一部分を構成し、本発明の様々な実施形態を示す。概要とともに、各図面は、本発明の原理を説明する働きをする。しかし、各図面は、説明する（１つまたは複数の）特定の実施形態に本発明を限定するものと解釈すべきではなく、もっぱら説明し、理解するためのものである。各図面において以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ−１Ｂ】赤外線検出器の一実施形態の前面図および背面図である。
【図１Ｃ】図１Ａ／Ｂの赤外線検出器の実施形態の概略図である。
【図１Ｄ】図１Ａ／Ｂの赤外線検出器のパッケージ化バージョンの一実施形態の等角図である。
【図２Ａ−２Ｂ】図１Ａ／Ｂの赤外線検出器の実施形態からの例示的な波形である。
【図３】赤外線検出器の代替実施形態を示す。
【図４Ａ−４Ｂ】赤外線検出器の別の実施形態の正面図および背面図である。
【図４Ｃ】図４Ａ／Ｂの赤外線検出器の実施形態の概略図である。
【図４Ｄ】図４Ａ／Ｂの赤外線検出器のパッケージ化バージョンの一実施形態の等角図である。
【図５Ａ−５Ｄ】赤外線検出器とともに使用するための回路の実施形態を示す。
【図６Ａ−６Ｂ】モーション・センサの一実施形態の監視空間領域を通って歩く、それぞれ人および動物の例を示す。
【図７Ａ−７Ｂ】それぞれ図６Ａおよび６Ｂのモーション・センサ内の、赤外線検出器の一実施形態からの例示的な波形である。
【図８】部屋内のモーション・センサにおける監視空間領域の一実施形態の側面図および上面図を示す。
【図９Ａ−９Ｃ】モーション・センサで使用するための光学システムの実施形態を示す。
【図１０】モーション・センサの一実施形態のブロック図を示す。
【図１１】動きを検出するための方法の一実施形態の流れ図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の詳細な説明では、例として数多くの具体的な詳細を説明して、関連する教示を完全に理解できるようにする。しかし、このような詳細がなくても、これらの教示を実施してもよいことが、当業者には明白になるはずである。他の例では、この概念の各態様を必要以上に曖昧にしないよう、よく知られた方法、手順、および構成要素は、詳細な説明を省いて相対的に高いレベルで説明してきた。本開示の様々な実施形態を説明する際に、数多くの記述用語および記述語句が使用される。本明細書において互いに異なる定義がなされない限り、これらの記述用語および記述語句を使用して、一般的に合意された意味を当業者に伝える。一般的に受け入れられた定義とは意味が異なってもよいいくつかの記述用語および記述語句が、明確にするため以下の段落に提示される。
【０００８】
焦電性材料は、加熱または冷却されると一時的に電圧を発生させる材料である。温度が一定のままであれば、この電圧は、使用する焦電性材料に応じて、漏洩電流に起因して徐々に消失することがある。集電性材料の例には、鉱物の電気石、ならびに化合物の窒化ガリウム、硝酸セシウム、コバルトフタロシアニン、およびタンタル酸リチウムが含まれる。圧電性材料は、機械的応力に応答して電圧を発生させる材料である。圧電性材料の例には、電気石、水晶、トパーズ、ショ糖、および酒石酸ナトリウムカリウム四水和物が含まれる。材料によっては、焦電特性と圧電特性を示すものがあり、圧電性材料を局部加熱することで機械的応力が生じ、次いで電圧が発生する。したがって、集電性材料および圧電性材料の詳細な物理的特性は異なるが、本明細書および特許請求の範囲において、この２つの用語は同義語として使用される。したがって、集電性材料に言及する場合は、集電性材料と圧電性材料の両方を含む。
【０００９】
赤外線放射検出器、または単に赤外線検出器もしくはＩＲ検出器は、赤外線検出器の視野内の暖かい物体に関係する情報を提供するための、１つまたは複数の出力を有する構成要素である。赤外線検出器は、焦電性基板上に１つまたは複数の検出器素子を有する。検出器素子は、中赤外放射などの電磁放射を受け、また基板からの集電性電荷を受け、次いで、この電荷が赤外線検出器の出力に現れる。
【００１０】
モーション・センサは、監視空間内の動きを検出するためのシステムである。モーション・センサは、１つまたは複数の赤外線検出器と、監視空間から（１つまたは複数の）赤外線検出器に電磁放射を導く光学システムと、（１つまたは複数の）赤外線検出器から動きに関係する情報を受け取り、その情報に基づいて動作開始するための回路とを備える。どんなタイプの動作でも開始することができるが、様々な実施形態では、たとえば可聴警報を鳴らしたり、照明をオン／オフしたり、またはメッセージを送信したりすることだがそれに限定されない動作を開始する。
【００１１】
少なくともいくつかの実施形態では、モーション・センサは、互いにオフセットされた少なくとも２つの階層の監視空間領域を有する。赤外線検出器の焦電性基板上に別々の出力部を有する少なくとも２組の検出器素子に、監視空間領域から赤外光などの電磁放射が導かれる。人または動物などの暖かい物体が監視空間領域を通って移動すると、この物体からの暖かさによって、赤外線検出器の出力部での電圧が変化する。その結果得られる波形が比較され、２つの波形の位相関係が、監視空間領域のピッチおよび監視空間領域の階層間のオフセットに基づく臨界位相角に対応する場合、動物が対象外となる動き、すなわち主要な動きを示す通知が生成される。動物が対象外となる動き、すなわち主要な動きを示す通知は、人などの大きくて暖かい物体が監視空間領域を通って移動することに応答して生成される。犬または猫など小さくて暖かい物体が移動しても、動物が対象外となる動き、すなわち主要な動きを示すデータは生成されない。
【００１２】
特許請求の範囲を含む本開示で使用される用語「臨界角に対応する」では、位相差すなわち位相関係が、臨界位相角に近いか、または臨界位相角を含む範囲内にあることを意味する。実施形態によっては、位相関係は、臨界位相角の約±１０°内にある場合には、臨界位相角に対応すると考えてもよい。少なくとも１つの実施形態では、位相関係は、臨界位相角の約±３０°内にある場合に、臨界位相角に対応すると考えてもよい。他の実施形態では、臨界位相角に対応する範囲は、どんなサイズでもよく、かつ／または臨界位相角前後で非対称でもよい。
【００１３】
本開示に従って組み立てられるモーション・センサの実施形態では、監視空間内からの監視空間領域の第１のセットから検出素子の第１のセットに向けて、かつ監視空間内からの監視空間領域の第２のセットから検出素子の第２のセットに向けて赤外光を導く。監視空間領域の第１のセットおよび監視空間領域の第２のセットは、モーション・センサからの方位角が互いに異なり、互いにオフセットしており、交互に配置されているので、物体が監視空間領域を通って移動するとき、検出器素子の第１のセットからの出力および検出器素子の第２のセットからの出力は、類似しているが位相差を有する。方位角差に対応する出力間の位相差（臨界位相角）を検出することによって、従来のモーション・センサと比較して誤判定が減少する。
【００１４】
実施形態によっては、光学システムが監視空間領域の２つのセットについて様々な方位角を作り出すが、実施形態によっては、赤外線検出器上での検出器素子の配置によって様々な方位角を作り出す。実施形態によっては、２つの出力の位相差は、９０度の倍数（０°、９０°、１８０°、２７０°など）以外の角度である。
【００１５】
実施形態によっては、監視空間領域の第１のセットおよび監視空間領域の第２のセットは、モーション・センサとは異なる高さにあって、監視空間領域の２つのセットが、モーション・センサから互いに異なる距離に突出できるようになる。監視空間領域の２つのセットの高さが互いに異なる場合、監視空間領域の両方のセットを横切るのに十分大きい物体は、監視空間領域のうちの１つのセットしか横切ることができないほど十分に小さい物体と区別することができる。これにより、実施形態によっては、（たとえば、歩行する人の動きだが、ペットなどの小動物の通常の動きではない）主要な動きと、（たとえば、座っていたりわずかに動いたりしている人が監視空間領域を占有していることによる、またはペットなどの小動物の通常の動きによる）軽微な動きとの間で区別できるようになる。
【００１６】
次に、添付図面に示して以下で論じる各例を詳細に参照する。
【００１７】
図１Ａおよび１Ｂは、赤外線検出器１００の一実施形態のそれぞれ前面図および背面図である。赤外線検出器は、集電性材料で作製された基板１０１を備える。実施形態によっては、基板１０１は、完全またはほぼ完全に集電性材料から作製されるが、実施形態によっては、基板１０１は、集電性材料の１つまたは複数のコーティングまたは層を有する不活性絶縁体から作製される。他の実施形態は、基板１０１の様々な構造物を使用するが、それでもなお基板１０１には集電性材料を含む。
【００１８】
赤外線検出器１００は、基板１０１の表側１１０にパッド１１３を含み、基板１０１の裏側１２０にパッド１２３を含む１つの検出器素子１３０と、基板１０１の表側１１０にパッド１１４を含み、基板１０１の裏側１２０にパッド１２４を含む別の検出器素子１４０を含む検出器素子の第１のセットを含む。パッド１２３は、基板１０１上のパッド１１３のほぼ正反対側に位置し、パッド１２４は、基板１０１上のパッド１１４のほぼ正反対側に位置することに留意されたい。検出器素子の第１のセットでの２つの検出器素子１３０、１４０は、ピッチ距離１３１だけ離して基板１０１上に配置される。実施形態によっては、この２つの検出器素子１３０、１４０は、サイズがほぼ同じであるが、実施形態によっては、サイズが異なっていてもよい。検出器素子１３０は、出力パッド１２２と検出器素子１４０の間で結合され、この検出器素子１４０は、別の出力パッド１２５に結合される。したがって、検出器素子の第１のセットは、直列結合された少なくとも２つの検出器素子１３０、１４０を備える。図に示す実施形態では、検出器素子１３０は、温度が正に変化するのに応答して、出力パッド１２５と出力パッド１２２の間に正電圧を供給するように構成され、検出器素子１４０は、温度が正に変化するのに応答して、出力パッド１２５と出力パッド１２２の間に負電圧を供給するように構成される。
【００１９】
赤外線検出器１００はまた、基板１０１の表側１１０にパッド１１７を含み、基板１０１の裏側１２０にパッド１２７を含む１つの検出器素子１７０と、基板１０１の表側１１０にパッド１１８を含み、基板１０１の裏側１２０にパッド１２８を含む別の検出器素子１８０を含む検出器素子の第２のセットを含む。パッド１２７は、基板１０１上のパッド１１７のほぼ正反対側に位置し、パッド１２８は、基板１０１上のパッド１１８のほぼ正反対側に位置することに留意されたい。検出器素子の第２のセットでの２つの検出器素子１７０、１８０は、基板１０１上にピッチ距離１３２だけ離して配置される。各実施形態では、検出器素子の第１のセットのピッチ距離１３１は、検出器素子の第２のセットのピッチ距離１３２とほぼ同じである。各実施形態では、検出器素子１７０のサイズは、検出器素子１３０とほぼ同じであり、検出器素子１８０のサイズは、検出器素子１４０とほぼ同じである。実施形態によっては、４つの検出器素子１３０、１４０、１７０、１８０全てのサイズは、ほぼ同じである。検出器素子１７０は、出力パッド１２６と検出器素子１８０の間で結合され、この検出器素子１８０は、別の出力パッド１２９に結合される。したがって、検出器素子の第２のセットは、直列結合された少なくとも２つの検出器素子１７０、１８０を備える。図に示す実施形態では、検出器素子１７０は、温度が上昇するのに応答して、出力パッド１２９と出力パッド１２６の間に正電圧を供給するように構成され、検出器素子１８０は、温度が上昇するのに応答して、出力パッド１２９と出力パッド１２６の間に負電圧を供給するように構成される。
【００２０】
図１Ａ／Ｂの実施形態では、検出器素子１３０、１４０の第１のセットと、検出器素子１７０、１８０の第２のセットはオーバラップしており、１方向（たとえば、図１Ａ／Ｂでは垂直）にほぼ整列しているが、直交方向（たとえば、図１Ａ／Ｂでは水平）には、オフセット１３３で交互に配置されている。オフセット１３３は、ピッチ距離１３１、１３２の百分率とみなすことができる。オフセット１３３がピッチ距離１３１、１３２の半分（５０％）である場合、このオフセット１３３は直交オフセットと呼ぶことができるが、それというのも、ピッチ距離１３１、１３２は波形の全サイクルの半分を表し、ここで、検出器素子のセットの第１の検出器素子（たとえば検出器素子１３０）がサイクルの始まりを表し、検出器素子のセットの第２の検出器素子（たとえば検出器素子１４０）が、その逆極性によりサイクルの後半の始まりを表すからである。オフセット１３３は、ピッチ距離１３１、１３２の半分に等しくない場合、これを非直交オフセットと呼ぶことができる。非直交オフセットは、ピッチ距離の半分の倍数ではなく、ゼロでもない、共通軸に対する物理的なオフセットである。図１Ａ／Ｂに示す実施形態では、検出器素子１７０、１８０の第２のセットが、検出器素子１３０、１４０の第１のセットから非直交オフセット１３３だけずらして配置される。実施形態によっては、非直交オフセット１３３は、ピッチ距離１３１、１３２の約５％から、ピッチ距離１３１、１３２の約４５％までの間、またはピッチ距離１３１、１３２の約５５％から、ピッチ距離１３１、１３２の約９５％までの間である。少なくとも１つの実施形態では、非直交オフセット１３３は、ピッチ距離１３１、１３２の約１／３または約２／３である。
【００２１】
図１Ｃは、図１Ａ／Ｂの赤外線検出器１００の実施形態の概略図である。直列結合された検出器素子の第１のセット１１２が、分極したコンデンサ１３０、１４０として示してあって、温度が上昇するのに応答して検出器素子が生成する電圧の極性を示す。コンデンサ１３０、１４０の電極には、検出器素子の対応するパッドの参照番号がマーキングしてある。したがって、検出器素子すなわちコンデンサ１３０は、パッド１２３およびパッド１１３を含み、検出器素子すなわちコンデンサ１４０は、パッド１１４およびパッド１２４を含む。検出器素子の第１のセット１１２は、出力パッド１２２および出力パッド１２５に結合される。
【００２２】
直列結合された検出器素子の第２のセット１１６が、分極したコンデンサ１７０、１８０として示してあって、温度が上昇するのに応答して検出器素子が生成する電圧の極性を示す。コンデンサ１７０、１８０の電極には、検出器素子の対応するパッドの参照番号がマーキングしてある。したがって、検出器素子すなわちコンデンサ１７０は、パッド１２７およびパッド１１７を含み、検出器素子すなわちコンデンサ１８０は、パッド１１８およびパッド１２８を含む。検出器素子の第２のセット１１６は、出力パッド１２６および出力パッド１２９に結合される。少なくともいくつかの実施形態では、出力パッド１２５および出力パッド１２９はアースに結合されており、出力パッド１２２は赤外線検出器１００の第１の出力であり、出力パッド１２６は赤外線検出器１００の第２の出力である。したがって、少なくともいくつかの実施形態では、第１の出力１２２は検出器素子の第１のセット１１２に結合され、第２の出力１２６は検出器素子の第２のセット１１６に結合される。
【００２３】
図１Ｄは、図１Ａ／Ｂでの赤外線検出器１００のパッケージ化バージョン１９０の一実施形態の等角図である。パッケージ化バージョン１９０は、標準のＴＯ−５金属ハウジングまたは他の何らかのタイプのパッケージなど、パッケージ１９１を含み、赤外線検出器１００の基板１０１は、外部の中赤外電磁エネルギーが赤外線検出器１００の基板１０１に作用し、同時に中赤外ではない影響物から基板１０１を遮蔽するように、パッケージ１９１の内側で中赤外透過窓（または窓／フィルタ）の背後に取り付けられている。パッケージ化バージョン１９０は、パッケージの外側からアクセス可能な少なくとも１つの端子１９２〜１９９を備える。パッケージ化バージョン１９０は回路を含んでおり、この回路は、パッケージ１９１内に取り付けられ、赤外線検出器１００の検出器素子と、少なくとも１つの出力端子１９２〜１９９との間に結合される。実施形態によっては、この回路はもっぱら、基板１０１と少なくとも１つの端子１９２〜１９９との間の電気接続性をもたらす。少なくとも１つの実施形態では、出力端子１９２は出力パッド１２２に結合されており、出力端子１９５は出力パッド１２５に結合されており、出力端子１９６は出力パッド１２６に結合されており、出力端子１９９は出力パッド１２９に結合されている。他の実施形態では、この回路は、検出器素子の第１のセット１１２への第１の焦電効果、および検出器素子の第２のセット１１６への第２の焦電効果を検出し、少なくとも１つの出力端子１９２〜１９９での第１の集電効果および第２の集電効果についての情報を提供することができる。少なくとも１つの実施形態では、出力端子１９５はトランジスタ・バッファを含む回路用の電源入力であり、出力端子１９９はアース端子であり、出力パッド１２５および出力パッド１２９に結合されており、出力パッド１２２はトランジスタ・バッファを介して出力端子１９２に結合されており、出力パッド１２６はトランジスタ・バッファを介して出力端子１９６に結合されている。さらに他の実施形態では、出力端子１９５は２つのアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）を含む回路用の電源入力であり、出力端子１９９はアース端子であり、出力パッド１２５および出力パッド１２９に結合されており、出力パッド１２２は第１のＡＤＣに結合されており、その出力が出力端子１９２に結合されており、出力パッド１２６は第２のＡＤＣに結合されており、その出力が出力端子１９６に結合されている。さらに他の実施形態では、出力端子１９５はアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）を含む回路用の電源入力であり、出力端子１９９はアース端子であり、出力パッド１２５および出力パッド１２９に結合されており、出力パッド１２２と出力パッド１２６は両方ともＡＤＣに結合されており、その出力が出力端子１９２に結合されており、出力パッド１９６は、この実施形態から省略されているか、または回路もしくは赤外線検出器１００に結合されていない。
【００２４】
図２Ａおよび２Ｂは、図１Ａ／Ｂの赤外線検出器１００の実施形態からの例示的な波形である。図２Ａには、監視空間を横切って移動する暖かい物体から赤外線検出器１００上に導かれる赤外光に対する、赤外線検出器１００の応答を表す波形２００が示してある。波形２１０は、任意の具体的な移動物体、または実際の監視空間環境を表していなくてもよく、ここでは、赤外線検出器１００の動作を説明する助けとするために提示されていることに留意されたい。波形２００は、検出器素子の第１のセット１１２の両端の電圧、または出力パッド１２５が接地されていると仮定した場合の出力パッド１２２での電圧を表す波形２０１を含む。波形２００はまた、検出器素子の第２のセット１１６の両端の電圧、または出力パッド１２９が接地されていると仮定した場合の出力パッド１２６での電圧を表す波形２０５を含む。
【００２５】
監視空間領域を通って移動する暖かい物体から、第１の検出器素子１３０上に赤外光が導かれるのに応答して、この検出器素子１３０は、波形２０１において正電圧２０２を生成する。暖かい物体が、赤外線放射が検出器素子１３０上に導かれる起点となる監視空間領域から、赤外線放射が検出器素子１７０上に導かれる起点となる監視空間領域まで移動するとき、波形２０１の電圧が降下し始め、検出器素子１７０が、波形２０５において正電圧２０６を生成する。暖かい物体が、赤外線放射が検出器素子１７０上に導かれる起点となる監視空間領域から、赤外線放射が検出器素子１４０上に導かれる起点となる監視空間領域まで移動するとき、波形２０５の電圧が降下し始め、検出器素子１４０が、波形２０１において負電圧２０３を生成する。次いで、暖かい物体が、赤外線放射が検出器素子１４０上に導かれる起点となる監視空間領域から、赤外線放射が検出器素子１８０上に導かれる起点となる監視空間領域まで移動するとき、波形２０１の電圧が上昇し始め、検出器素子１８０が、波形２０５において負電圧２０７を生成する。波形２０１の最大電圧２０２から最低電圧２０３までの時間２０４は、波形２０１の全周期すなわち全期間の半分と考えることができる。波形２０５の最大電圧２０６から最低電圧２０７までの時間２０８は、波形２０５の全周期すなわち全期間の半分と考えることができる。
【００２６】
暖かい物体の動きが、検出器素子の第１のセット１１２を横切る第１の波形２０１、および検出器素子の第２のセット１１６を横切る第２の波形２０５を生成する。検出器素子の第１のセット１１２および検出器素子の第２のセット１１６は、そのサイズおよびピッチがほぼ同じなので、第１の波形２０１および第２の波形２０５は、ほぼ同等であり、その半周期２０４、２０８がほぼ同じである。しかし、検出器素子の第１のセット１１２および検出器素子の第２のセット１１６はオフセット１３３を有するので、２つの波形２０１、２０５の間には、位相遅れ２０９で示される位相シフトが存在する。位相シフトまたは位相角差は、位相遅れ２０９と半周期２０４、２０８とを比較することによって計算することができる。位相シフトは、半周期２０４、２０８の百分率として計算することができ、これは検出器素子の第１のセット１１２と検出器素子の第２のセット１１６との間のオフセットに対応するが、他の実施形態では、計算された百分率に１８０°を乗算することによって角度として位相シフトを計算してもよい。計算された位相シフトが、検出器素子の２つのセット１１２と１１６の間のオフセット１３３に対応する場合、波形２０１、２０５が、暖かい物体が監視空間を通って実際に移動することによって引き起こされた可能性は非常に高い。検出器素子の２つのセット１１２と１１６の間のオフセットに対応しない位相シフトが、２つの波形２０１と２０５の間にあると分かる場合、波形２０１、２０５は、実際の動きによって引き起こされたのではなく、何か他の原因で引き起こされた可能性が高い。この動作を使用して、動きの誤検出または誤警報の生成を抑えることができる。
【００２７】
特許請求の範囲を含む本開示で使用される「オフセットに対応する」という用語は、半周期（１８０°）の百分率としての、検出波形の位相差または位相関係が、検出器素子のピッチの百分率として計算されるオフセットに近いか、またはこのオフセットを含む範囲内にあることを意味する。実施形態によっては、位相関係は、ピッチの約±６°のオフセット周辺の範囲（たとえば、オフセットが３３％の場合は、約２７％〜約３９％）に入る場合、臨界位相角に対応するものと考えてもよい。少なくとも１つの実施形態では、位相関係は、ピッチの約±２０°のオフセット周辺の範囲（たとえば、オフセットが３３％の場合は、約１３％〜約５３％）に入る場合、臨界位相角に対応するものと考えてもよい。他の実施形態では、オフセットに対応する範囲は、どんなサイズでもよく、かつ／またはオフセット前後で非対称でもよい。
【００２８】
図２Ｂには、従来システムにおいて動きの誤検出を引き起こすことにもなる、赤外線検出器１００の温度の突然の変化、または赤外線検出器１００が受けるある種の機械的衝撃に対する、赤外線検出器１００の応答を表す波形２１０が示してある。波形２１０は、実際の事象を表していなくてもよく、ここでは、赤外線検出器１００の動作を説明する助けとするために提示されていることに留意されたい。波形２１０は、検出器素子の第１のセット１１２の両端の電圧、または出力パッド１２５が接地されていると仮定した場合の出力パッド１２２での電圧を表す波形２１１を含む。波形２１０はまた、検出器素子の第１のセット１１６の両端の電圧、または出力パッド１２９が接地されていると仮定した場合の出力パッド１２６での電圧を表す波形２１５を含む。第１の波形２１１および第２の波形は、それぞれ最大値２１２および最大値２１６までともに上昇し、次いで、それぞれ最小値２１３および最小値２１７までともに下降することに留意されたい。波形２１１と２１５は両方とも半周期２１４が等しいが、２つの波形２１１、２１５の間には位相シフトがない。したがって、波形２１０が動きを示すことはなく、これらの波形に応答して、モーション・センサの実施形態によって動きの通知が生成されることもないことを確定することができる。
【００２９】
図３には、赤外線（ＩＲ）検出器の代替実施形態が示してある。図示してある実施形態は全て、複数の検出器素子を備える集電性基板を含む。赤外線検出器の第１の代替実施形態３００は、直列結合された２つの検出器素子の第１のセット３０１、および直列結合された２つの検出器素子の第２のセット３０２を含む。直列結合された検出器素子の第１のセット３０１は第１の列を含み、検出器素子の第２のセット３０２は第２の列を含み、これは第１の列とオーバラップしていない。赤外線検出器３００では、検出器素子の第１のセット３０１が、検出器素子の第２のセット３０２との間の非直交オフセットを有するが、検出器素子の第１のセット３０１の個々の検出器素子が、検出器素子の第２のセット３０２の個々の検出器素子とオーバラップするように、各検出器素子がサイズ調整される。したがって、赤外線検出器３００を通る縦線は、第１の列３０１の検出器素子および第２の列３０２の検出器素子と交差することがある。
【００３０】
赤外線検出器の第２の代替実施形態３１０は、直列結合された検出器素子の第１のセット３１１、および直列結合された検出器素子の第２のセット３１２を含む。直列結合された検出器素子の第１のセット３１１は第１の列を含み、検出器素子の第２のセット３１２は第２の列を含み、これは第１の列とオーバラップしていない。赤外線検出器３１０では、検出器素子の第１のセット３１１が、検出器素子の第２のセット３１２との間に直交オフセットを有し、検出器素子の第１のセット３１１の個々の検出器素子が、検出器素子の第２のセット３１２の個々の検出器素子とオーバラップせずに、検出器素子の２つのセット３１１と３１２の間に覆いのない水平空間をわずかに残すように各検出器素子がサイズ調整され、その結果、赤外線検出器３１０を通る縦線は、２つ以上の検出器素子と交差することができず、赤外線検出器３１０を通る可能性のあるごくわずかな縦線は、どんな検出器素子と交差することもなくなる。
【００３１】
赤外線検出器の第３の代替実施形態３２０は、直列結合された検出器素子の第１のセット３２１、および直列結合された検出器素子の第２のセット３２２を含む。直列結合された検出器素子の第１のセット３２１は第１の列を含み、検出器素子の第２のセット３２２は第２の列を含み、これは第１の列と部分的にオーバラップしている。赤外線検出器３２０では、検出器素子の第１のセット３２１が、検出器素子の第２のセット３２２との間に非直交オフセットを有し、検出器素子の第１のセット３２１の個々の検出器素子が、検出器素子の第２のセット３２２の個々の検出器素子と水平方向にはオーバラップせずに、検出器素子の２つのセット３２１と３２２の間に覆いのない水平空間を残すように各検出器素子がサイズ調整され、その結果、赤外線検出器３２０を通る縦線は、２つ以上の検出器素子と交差することができず、赤外線検出器３２０を通る可能性のあるいくつかの縦線は、どんな検出器素子と交差することもなくなる。しかし、検出器素子の２つのセット３２１、３２２は垂直にオーバラップし、その結果、この実施形態では少なくとも１つの水平線が４つの検出器素子全てと交差してもよい。
【００３２】
赤外線検出器の第４の代替実施形態３３０は、直列結合された４つの検出器素子の第１のセット３３１、直列結合された４つの検出器素子の第２のセット３３２、直列結合された４つの検出器素子の第３のセット３３３、および直列結合された４つの検出器素子の第４のセット３３４を含む。検出器素子の４つのセット３３１〜３３４は、垂直方向にはオーバラップしていない。検出器素子の第１のセット３３１と検出器素子の第３のセット３３３は、水平方向に互いに位置が揃っており、検出器素子の第２のセット３３２と検出器素子の第４のセット３３４は、互いに位置が揃っているが、第１のセット３３０および第３のセット３３３との間に非直交オフセットを有する。
【００３３】
赤外線検出器の様々な実施形態について、多種多様な実施形態が考えられる。様々な実施形態は、検出器素子のいくつかのセットを有することができ、このセットごとにいくつかの検出器素子を有する。各セットは、第１の方向でオーバラップしていても、またはオーバラップしていなくてもよいが、少なくともいくつかのセットは、第１の方向と直交する方向で、他のセットからオフセットされる。オフセットは、実施形態によっては直交オフセットとすることができるが、実施形態によっては非直交オフセットである。実施形態に応じて、検出器素子のサイズは任意とすることができ、セットの個々の検出器素子は、第１の方向と直交する方向で隣接セットの個々の検出器素子とオーバラップしてもよく、またはオーバラップしなくてもよい。検出器の各セットは、個々の出力を有することができ、または実施形態に応じて検出器の１つもしくは複数の他のセットと並列に結合することができる。実施形態によっては、直列結合された検出器素子の各セットの一端はともにアース端子に結合され、直列結合された検出器素子の各セットの他端は個々の出力部を有する。他の実施形態では、直列結合された検出器素子の各セットの一端はともにアース端子に結合され、直列結合された検出器素子の偶数列の他端はある１つの出力に結合され、直列結合された検出器素子の奇数列は別の出力に結合される。
【００３４】
図４Ａおよび４Ｂは、赤外線検出器４００の別の実施形態の正面図および背面図である。赤外線検出器は、少なくとも何らかの集電性材料で作製された基板４０１を備える。赤外線検出器４００は、基板４０１の表側４１０にパッド４１３を含み、基板４０１の裏側４２０にパッド４２３を含む１つの検出器素子４３０と、基板４０１の表側４１０にパッド４１４を含み、基板４０１の裏側４２０にパッド４２４を含む別の検出器素子４４０を含む検出器素子の第１の列４１２を備える。パッド４２３は、基板４０１上のパッド４１３の反対側に位置し、パッド４２４は、基板４０１上のパッド４１４の反対側に位置することに留意されたい。検出器素子の第１の列４１２での２つの検出器素子４３０、４４０は、列方向に（図４Ａ／Ｂでは水平）ピッチ距離４３１だけ離して基板４０１上に配置される。図に示す実施形態では、２つの検出器素子４３０、４４０のサイズはほぼ同じである。検出器素子の第１の列４１２は、直列結合された少なくとも２つの検出器素子４３０、４４０を含み、これらは出力パッド４２２と出力パッド４２５の間に結合される。図に示す実施形態では、検出器素子４３０は、温度が上昇するのに応答して、出力パッド４２５と出力パッド４２２の間に正電圧を供給するように構成され、検出器素子４４０は、温度が上昇するのに応答して、出力パッド４２５と出力パッド４２２の間に負電圧を供給するように構成される。
【００３５】
赤外線検出器４００はまた、基板４０１の表側４１０にパッド４１７を含み、基板４０１の裏側４２０にパッド４２７を含む１つの検出器素子４７０と、基板４０１の表側４１０にパッド４１８を含み、基板４０１の裏側４２０にパッド４２８を含む別の検出器素子４８０を含む検出器素子の第２の列４１６を備える。パッド４２７は、基板４０１上のパッド４１７の反対側に位置し、パッド４２８は、基板４０１上のパッド４１８の反対側に位置することに留意されたい。検出器素子の第２の列４１８での２つの検出器素子４７０、４８０は、第１の列４１２と平行な列方向に、第１の列４１２のピッチ距離４３１とほぼ同じピッチ距離４３２だけ離して、基板４０１上に配置される。図に示す実施形態では、４つの検出器素子４３０、４４０、４７０、４８０全てのサイズは、ほぼ同じである。検出器素子の第２の列４１６は、直列結合された少なくとも２つの検出器素子４７０、４８０を含み、これらは出力パッド４２６と出力パッド４２９の間に結合される。図に示す実施形態では、検出器素子４７０は、温度が上昇するのに応答して、出力パッド４２９と出力パッド４２６の間に正電圧を供給するように構成され、検出器素子４８０は、温度が上昇するのに応答して、出力パッド４２９と出力パッド４２６の間に負電圧を供給するように構成される。
【００３６】
図４Ａ／Ｂの実施形態では、検出器素子の第１の列４１２および検出器素子の第２の列４１６は、実質的にオーバラップしない。本明細書および特許請求の範囲では、実質的にオーバラップしないというのは、第１の列４１２の検出器素子４３０、４４０の高さ（すなわち、図４Ａ／Ｂでの列方向に直交する、すなわちそれに垂直な寸法）の８０％超が、第２の列４１８の検出器素子４７０、４８０とオーバラップしないことを意味する。しかし、第２の列４１６の検出器素子４７０、４８０は、（図４Ａ／Ｂでは水平の）列方向で検出器素子の第１の列４１２から、ゼロ以外のオフセット４３３で配置される。オフセット４３３は、ピッチ距離４３１、４３２の百分率とみなすことができる。実施形態によっては、ゼロ以外のオフセットは、ピッチ距離の約５％〜ピッチ距離の約９５％の間にある。実施形態によっては、オフセット４３３は、ピッチ距離４３１、４３２の約半分であり、これを直交オフセットと呼ぶことができる。実施形態によっては、オフセット４３３は、ピッチ距離４３１、４３２の半分に等しくなく、このオフセット４３３を非直交オフセットと呼ぶことができる。
【００３７】
図４Ｃは、図４Ａ／Ｂの赤外線検出器４００の実施形態の概略図である。直列結合された検出器素子の第１の列４１２が、分極したコンデンサ４３０、４４０として示してあって、温度が上昇するのに応答して検出器素子が生成する電圧の極性を示す。コンデンサ４３０、４４０の電極には、検出器素子の対応するパッドの参照番号がマーキングしてある。したがって、検出器素子すなわちコンデンサ４３０は、パッド４２３およびパッド４１３を含み、検出器素子すなわちコンデンサ４４０は、パッド４１４およびパッド４２４を含む。検出器素子の第１の列４１２は、出力パッド４２２および出力パッド４２５に結合される。
【００３８】
直列結合された検出器素子の第２の列４１６が、分極したコンデンサ４７０、４８０として示してあって、温度が上昇するのに応答して検出器素子が生成する電圧の極性を示す。コンデンサ４７０、４８０の電極には、検出器素子の対応するパッドの参照番号がマーキングしてある。したがって、検出器素子すなわちコンデンサ４７０は、パッド４２７およびパッド４１７を含み、検出器素子すなわちコンデンサ４８０は、パッド４１８およびパッド４２８を含む。検出器素子の第２の列４１６は、出力パッド４２６および出力パッド４２９に結合される。少なくともいくつかの実施形態では、出力パッド４２５および出力パッド４２９はアースに結合されており、出力パッド４２２は赤外線検出器４００の第１の出力であり、出力パッド４２６は赤外線検出器４００の第２の出力である。
【００３９】
図４Ｄは、図４Ａ／Ｂでの赤外線検出器４００のパッケージ化バージョン４９０の一実施形態の等角図である。パッケージ化バージョン４９０はパッケージ４９１を含み、赤外線検出器４００の基板４０１は、外部の中赤外電磁エネルギーが赤外線検出器４００の基板４０１に作用し、同時に中赤外ではない影響物から基板４０１を遮蔽するように、パッケージ４９１の内側で中赤外透過窓（または窓／フィルタ）の背後に取り付けられている。パッケージ化バージョン４９０は、パッケージの外側からアクセス可能な少なくとも１つの端子４９２〜１９９を備える。少なくとも１つの実施形態では、出力端子４９２は出力パッド４２２に結合されており、出力端子４９５は出力パッド４２５に結合されており、出力端子４９６は出力パッド４２６に結合されており、出力端子４９９は出力パッド４２９に結合されている。パッケージ化バージョン４９０の実施形態によっては、図５Ａ〜Ｄに示すような回路を含んでおり、この回路は、パッケージ４９１内に取り付けられ、赤外線検出器４００と、少なくとも１つの出力端子４９２〜１９９との間に結合される。
【００４０】
図５Ａ〜Ｄには、図１Ａ〜Ｄの赤外線検出器１００または図４Ａ〜Ｄの赤外線検出器４００とともに使用するための、回路の実施形態が示してある。図５Ａには、パッケージ化された赤外線検出器５００の実施形態の概略図が示してある。パッケージ化された赤外線検出器５００は、検出器素子の２つのセットを有する基板５０９を備える。検出器素子の第１のセット５０１は、第１の検出器素子５０２を備え、これが第２の検出器素子５０３に直列結合される。検出器素子の第２のセット５０５は、第１の検出器素子５０６を備え、これが第２の検出器素子５０７に直列結合される。図５Ａに示す実施形態ではボンディング・ワイヤなどの導体に限定される回路が、検出器素子の第１のセット５０１と検出器素子の第２のセット５０５の両方の一端をアース端子５１９に結合する。この回路はまた、検出器素子の第１のセット５０１の他端を第１の出力部５１１に結合し、検出器素子の第２のセット５０５を第２の出力部５１２に結合する。
【００４１】
したがって、図５Ａに示す実施形態では、赤外線検出器は、検出器素子の第１のセット５０１および検出器素子の第２のセット５０５、第１の出力部５１１、第２の出力部５１２、ならびにアース端子を備える。この実施形態では、検出器素子の第１のセット５０１は、第１の検出器素子５０２および第２の検出器素子５０３からなり、検出器素子の第２のセット５０５は、第３の検出器素子５０６および第４の検出器素子５０７からなる。第１の検出器素子５０２、第２の検出器素子５０３、第３の検出器素子５０６、および第４の検出器素子５０７は、それぞれコンデンサを含んでおり、基板５０９が誘電体として働いている。この実施形態では、第１の出力部５１１が第１の検出器素子５０２の第１の端子に接続され、第１の検出器素子５０２の第２の端子が第２の検出器素子５０３の第１の端子に接続され、第２の検出器素子５０３の第２の端子がアース端子５１９に接続される。この実施形態では、第２の出力部５１２が第３の検出器素子５０６の第１の端子に接続され、第３の検出器素子５０６の第２の端子が第４の検出器素子５０７の第１の端子に接続され、第４の検出器素子５０７の第２の端子がアース端子５１９に接続される。
【００４２】
図５Ｂには、パッケージ化された赤外線検出器５２０の一実施形態の概略図が示してあり、これは、検出器素子の２つのセット５２１、５２５を有する基板５２９を備える。パッケージ化された赤外線検出器５２０は回路５４０を備え、この回路は、パッケージ５３１内に取り付けられ、パッケージの出力部５３０、５３８、５３９、検出器素子の第１のセット５２１、および検出器素子の第２のセット５２５に結合される。検出器素子の第１のセット５２１は、第１の検出器素子５２２を備え、これが第２の検出器素子５２３に直列結合される。検出器素子の第２のセット５２５は、第１の検出器素子５２６を備え、これが第２の検出器素子５２７に直列結合される。検出器素子の第１のセット５２１と検出器素子の第２のセット５２５の両方の一端が、アース端子５３９に結合される。検出器素子の第１のセット５２１の他端が回路５４０の第１の入力部５２４に接合され、検出器素子の第２のセット５２５の他端が回路５４０の第２の入力部５２８に結合される。回路５４０はまた、この回路５４０に電力を供給するための電源端子５３８、およびアース端子５３９に結合される。回路５４０の１つまたは複数の出力部が、パッケージ化された赤外線検出器５２０の出力部５３０に結合される。実施形態によっては、回路５４０は、検出器素子の第１のセット５２１への第１の焦電効果、および検出器素子の第２のセット５２５への第２の焦電効果を検出し、少なくとも１つの出力端子５３０での第１の集電効果および第２の集電効果についての情報を提供することができる。実施形態によっては、この情報は、１つまたは複数のアナログ波形の形で提供される。他の実施形態では、この情報は、デジタル・データとして提供される。実施形態によっては、アナログ情報とデジタル情報の組合せとして、この情報を提供してもよい。
【００４３】
図５Ｃには、回路５４０としてパッケージ化された赤外線検出器５２０で使用するのに適した回路５４０Ａの一実施形態が示してある。第１の入力部５２４は第１のトランジスタ・バッファ５４１に接合され、第２の入力部５２８は第２のトランジスタ・バッファ５４２に結合される。第１のトランジスタ・バッファ５４１および第２のトランジスタ・バッファ５４２は、任意の設計とすることができ、単一のトランジスタ・バッファ・ベースの設計から完全演算増幅器ベースの設計までを範囲とすることができ、実施形態に応じて、バイポーラ・トランジスタ、空乏層式電界効果トランジスタ、およびエンハンスメント型電界効果トランジスタを含め、任意のタイプのトランジスタを使用することができ、ならびに、たとえばダイオード、抵抗器、コンデンサなどだがそれに限定されない他の受動または能動の電子構成部品を使用することができる。一実施形態では、トランジスタ・バッファ５４１、５４２は単位利得を有するが、実施形態によっては非単位利得を可能にして、出力の電圧範囲を、焦電効果によって生成される電圧範囲から変更してもよい。第１のトランジスタ・バッファ５４１は、少なくとも１つの出力端子５３０のうちの１つである出力５３１を駆動し、この出力は、検出器素子の第１のセット５２１への焦電効果についての情報を提供するための第１のアナログ電圧波形を有する。第２のトランジスタ・バッファ５４２は、少なくとも１つの出力端子５３０のうちの１つである出力５３２を駆動し、この出力は、検出器素子の第２のセット５２５への焦電効果についての情報を提供するための第２のアナログ電圧波形を有する。
【００４４】
図５Ｄには、回路５４０としてパッケージ化された赤外線検出器５２０で使用するのに適した回路５４０Ｂの一実施形態が示してある。回路５４０Ｂは制御回路５５１を備えており、その出力５５２がアナログ・マルチプレクサ５５３に結合されて、２つの入力５２４、５２８のうちの１つを選択して、入力５５５をアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）５５７に供給する。ＡＤＣ５５７は、実施形態に応じて任意の分解能を有することができるが、少なくとも１つの実施形態では、ＡＤＣ５５７は単調な１４ビットＡＤＣである。制御回路５５１はまた、１つまたは複数の制御線５５６を使用してＡＤＣ５５７を制御し、このＡＤＣ５５７の出力５５８は、少なくとも１つの出力端子５３０において利用可能になる。したがって、少なくとも１つの実施形態では、回路５４０Ｂは、少なくとも１つのアナログ・デジタル変換器５５７を備え、少なくとも１つの出力端子５３０での第１の焦電効果および第２の焦電効果についての情報が、少なくとも１つの電圧波形を表すデジタル・データを含む。
【００４５】
実施形態によっては、制御回路５５１は、パッケージの外部制御端子に結合された１つまたは複数の制御線を含み、ＡＤＣの出力５５８が外部端子で直接利用可能であるが、図に示した実施形態では、制御回路５５１は、ＡＤＣ５５７の出力５５８を受信し、少なくとも１つの出力端子５３０のうちの１つである双方向の入力／出力（Ｉ／Ｏ）線５３５を介して通信する。Ｉ／Ｏ線５３５では任意のプロトコルを使用することができるが、一実施形態では、少なくとも第１の所定の期間においてＩ／Ｏ線５３５を低く保持することにより、Ｉ／Ｏ線での取込みおよび伝送のサイクルが外部装置によって開始され、次いでこのＩ／Ｏ線５３５を高くなるようにして解放する。制御回路５５１はこれを検出し、マルチプレクサ（ＭＵＸ）制御線５５２を使用して、第１の入力５２４を選択する。次いで、制御回路５５１は、ＡＤＣ制御線５５６を使用して、ＡＤＣ５５７が第１の入力５２４の電圧をＡＤＣ出力５５８でのデジタル値に変換するようにし、ここでそのデジタル値が制御回路５５１によって取り込まれる。第１の入力５２４のデジタル値が取り込まれると、制御回路５５１は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）制御線５５２を使用して、第２の入力５２８を選択する。次いで、制御回路５５１は、ＡＤＣ制御線５５６を使用して、ＡＤＣ５５７が第２の入力５２８の電圧をＡＤＣ出力５５８でのデジタル値に変換するようにさせ、ここで、そのデジタル値が制御回路５５１によって取り込まれる。
【００４６】
外部装置によってＩ／Ｏ線５３５が高く駆動されて解放された後、制御回路５５１は、Ｉ／Ｏ線５３５で第２の所定期間にわたって取り込まれたデジタル値からの情報のうち１ビットを駆動し、次いでこのＩ／Ｏ線５３５を解放する。外部装置は、少なくとも第２の所定期間だけ待ち、Ｉ／Ｏ線５３５の値を取り込み、次いでＩ／Ｏ線５３５を駆動して低く設定し、再び高い値に戻す。制御回路５５１は、この低い値から高い値への遷移を検出し、情報の次のビットについてのプロセスを繰り返す。ＡＤＣ出力５５８からのデジタル情報全てが転送されるまで、これが継続する。他の実施形態では、様々なプロトコルを使用して、１つまたは複数の線上でデジタル情報を転送する。実施形態によれば、デジタル情報へのさらに高速かつ／または簡略なアクセスを可能にするため、複数のＡＤＣおよび複数の出力を備えてもよい。
【００４７】
図６Ａおよび６Ｂには、一実施形態の監視空間６００を通って歩く、それぞれ人６０１および動物６０２の例が示してある。監視空間６００は、複数の監視空間領域を含み、人６０１または動物６０２が通過するその断面は長方形で示してあるが、他の実施形態では、監視空間領域に他の形状を含むことができる。第１の監視空間領域６１１および第２の監視空間領域６１２は、監視空間領域の第１の列６１０に含まれ、第３の監視空間領域６２１および第４の監視空間領域６２２は、監視空間領域の第２の列６２０に含まれる。図に示す実施形態では、監視空間領域の第１の列６１０と、監視空間領域の第２の列６２０は、実質的にオーバラップしない。他の実施形態では、監視空間６００の少なくともいくつかの交差面において、監視空間領域の３つ以上の列を有する。
【００４８】
監視空間６００内の監視空間領域の第１の列６１０は、ピッチ６３１、すなわち監視空間領域６１１と６１２の間の距離を有し、これは、監視空間領域の第２のセット６２０のピッチとほぼ同じである。しかし、監視空間領域の第２のセット６２０は、監視空間６００内の監視空間領域の第１の列６１０との間で、ゼロ以外のオフセット６３３を有する。オフセット６３３は列の流れと同じ方向にあり、すなわち、図６Ａ／Ｂでは水平である。オフセット６３３を測定する一方式は、第１の監視空間領域６１１の左端から第３の監視空間領域６２１の左端までの距離を知ることである。オフセット６３３は、ピッチ６３１の百分率として、または位相角として計算することもでき、ここで位相角は以下に等しい。
【数１】
0006449321.tif 000002
【００４９】
様々な実施形態では、ゼロ以外のオフセット６３３はゼロ以外の任意の値とすることができるが、ほとんどの実施形態では、ゼロ以外のオフセット６３３はピッチ以下となる。したがって、多くの実施形態では、オフセットは以下に制限される。
０°＜φ＜１８０°
【００５０】
実施形態によっては、位相角は約９０°であり、したがって、第１の列６１０からの熱情報と第２の列６２０からの熱情報とは直交信号であるが、実施形態によっては、位相角は０°、９０°、または１８０°に近接しておらず、したがって以下の通りである。
１０°≦φ≦８０°  ∪  １００°≦φ≦１７０°
【００５１】
図６Ａでは、人６０１が、監視空間６００を左から右に通過している。人６０１は、移動するにつれて、まず監視空間の第１の列６１０の第１の監視空間領域６１１内に入る。人６０１からの熱情報が、第１の監視空間領域６１１を監視しているモーション・センサ内の、赤外線検出器の検出器素子上に送られる。人６０１が移動し続けると、この人６０１からの熱情報が、モーション・センサ内の赤外線検出器の様々な検出器素子に送られる。人６０１は、第１の監視空間領域６１１から出ると、第３の監視空間領域６２１に入り、次いで第２の監視空間領域６１２に入り、最後に第４の監視空間領域６２２に入る。少なくともいくつかの実施形態では、監視空間領域の第１の列６１０からの熱情報は、第１の監視空間領域６１１内の熱い物体による熱情報への正の寄与、および第２の監視空間領域６１２内の熱い物体による熱情報への負の寄与に基づいており、監視空間領域の第２の列６２０からの熱情報は、第３の監視空間領域６２１内の熱い物体による熱情報への正の寄与、および第４の監視空間領域６２２内の熱い物体による熱情報への負の寄与に基づいている。
【００５２】
実施形態によっては、モーション・センサは、監視空間領域の第１の列６１０からの熱情報、および監視空間領域の第２の列６２０からの熱情報から抽出された波形の位相関係を検出するための赤外線検出器に結合された回路を備える。次いで、位相関係が臨界位相角に対応する場合は、モーション・センサ内の回路は、動物が対象外となる動き（主要な動き）を示す通知を生成することができ、ここで、臨界位相角は０度よりも大きく、オフセット６３３およびピッチ６３１に基づいている。
【００５３】
多くの様々な理由から、位相関係または位相遅れ（φ’）は、必ずしも等しくはないが臨界位相角（φ）に対応できることに留意されたい。様々な方向での動き、ならびに角度を計算する方式での変形形態を可能にするため、実施形態によっては、位相遅れの絶対値（｜φ’｜）を使用して、位相遅れが臨界位相角に対応するかどうか判定する。対応関係を判定するため、また実施形態によっては、位相遅れと臨界位相角の両方が０°〜１８０°の間になるよう角度を正規化する。また実施形態によっては、以下の場合には、位相角が臨界位相角に対応すると判定する。
１８０°−｜φ’｜≒φ
【００５４】
実施形態によっては、所定の許容係数を使用し、したがって位相遅れと臨界位相角との差がこの許容係数未満の場合に、これら２つが対応しているとみなされる。この許容係数によって、移動物体の速度または経路での何らかのばらつきが許容可能になり、やはり動きを有効に検出できるようになる。所定の許容係数は様々な実施形態で変化するが、少なくとも１つの実施形態では±１０°であり、別の実施形態ではピッチの±６％である。実施形態によっては、波形の振幅または２つの波形間の相関係数に応じて許容係数が変化する。
【００５５】
図６Ｂでは、動物６０２が、監視空間６００を左から右に通過している。動物６０２は、移動するにつれて、まず監視空間領域の第２の列６２０の第３の監視空間領域６２１内に入り、監視空間領域の第１の列６１０の第１の監視空間領域６１１には入らないが、それと言うのも、この動物は、監視空間領域の第１の列６１０に入るだけの十分な背丈がないからである。動物６０２からの熱情報が、第３の監視空間領域６２１を監視しているモーション・センサ内の、赤外線検出器の検出器素子上に送られる。動物６０２が移動し続けると、この動物６０２からの熱情報が、モーション・センサ内の赤外線検出器の様々な検出器素子に送られる。動物６０２は、第３の監視空間領域６２１から出ると、第４の監視空間領域６２２に入り、第２の監視空間領域６１２には入らない。したがって、動物６０２からの熱情報は、監視空間領域の第２の列６２０から利用可能であるが、動物６０２は、監視空間６００の監視空間領域の第１の列６１０に届くほど十分に背が高くないので、動物６０２からの熱情報は、監視空間領域の第１の列６１０から利用可能ではない。これにより、各実施形態は、監視空間６００を通って移動する人６０１と動物６０２の間で区別できるようになる。
【００５６】
図７Ａおよび７Ｂには、図６Ａおよび６Ｂのモーション・センサ内の、赤外線検出器の一実施形態からの例示的な波形が示してある。図７Ａには、人６０１が監視空間６００を通って歩くときの、監視空間領域の第１の列６１０からの熱情報を表す第１の波形７０１、および監視空間領域の第２の列６２０からの熱情報を表す第２の波形７０５が示してある。人６０１が第１の監視空間領域６１１に入ると、第１の波形７０１の電圧がピーク７０２まで上昇し始める。次いで、人６０１が第１の監視空間領域６１１から第３の監視空間領域６２１に入ると、第１の波形７０１の電圧が下降し始め、第２の波形７０５の電圧がピーク７０６まで上昇し始める。人６０１が第３の監視空間領域６２１から第２の監視空間領域６１２に入ると、第２の波形７０５が下降し始め、第１の波形７０１が谷部７０３まで下降する。人６０１が第２の監視空間領域６１２から第４の監視空間領域６２２に入ると、第１の波形７０１が上昇し始め、第２の波形７０５が谷部７０７まで下降し、次いで、人６０１が第４の監視空間領域６２２を離れると再び上昇し始める。
【００５７】
第１の波形７０１が半周期７０４を示し、この半周期は、監視空間領域の第１の列６１０のピッチ６３１、および人６０１が監視空間６００を横切る際の速度に基づく。監視空間領域の第２の列６２０のピッチは、第１の列６１０と同じであり、人は、第１の列を通って移動しているのと同じ速度で、監視空間領域の第２の列６２０を通って移動しているので、第２の波形７０５の半周期７０８は、第１の波形７０１の半周期７０４とほぼ同じである。しかし、監視空間領域の第２の列６２０は、第１の列６１０との間でゼロ以外のオフセット６３３を有するので、第２の波形７０５は、第１の波形７０１からの位相遅れ７０９を有する。第１の波形７０１および第２の波形７０５が、各監視空間領域のピッチ６３１から計算される臨界位相角、および監視空間領域の第１の列６１０と監視空間領域の第２の列６２０との間のゼロ以外のオフセット６３３に対応する位相遅れ７０９によって分離されることを検出することによって、動物が対象外となる動きの検出を各実施形態によって実現することができる。
【００５８】
図７Ｂには、動物６０２が監視空間６００を通って歩くときの、監視空間領域の第１の列６１０からの熱情報を表す第１の波形７１１、および監視空間領域の第２の列６２０からの熱情報を表す第２の波形７１５が示してある。動物６０２が第１の監視空間領域６１１の下を通過するとき、第１の波形７１１の電圧は影響を受けない。次いで、動物６０２が第３の監視空間領域６２１に入ると、第２の波形７１５の電圧がピーク７１６まで上昇し始める。動物６０２が第３の監視空間領域６２１から第２の監視空間領域６１２の下に入ると、第２の波形７１５が下降し始め、第１の波形７１１が影響を受けないままである。動物６０２が第４の監視空間領域６２２に入ると、第２の波形７１５が谷部７１７まで下降し、次いで、動物６０２が第４の監視空間領域６２２を離れると再び上昇し始める。
【００５９】
第１の波形７１１は動物６０２による影響を受けないが、それというのも動物６０２は、監視空間領域の第１の列６１０に入るだけの十分な背丈がないからである。第２の波形７１１が半周期７１８を示し、この半周期は、監視空間領域の第１の列６１０のピッチ、および動物６０２が監視空間６００を横切る際の速度に基づく。２つの波形７１１と７１５の間の差が所定の閾値よりも大きいことを検出することにより、各実施形態によって軽微な動きの検出を実現することができる。実施形態によっては、この２つの波形に追加の信号処理を実行して、差分を平滑化し、または差分波形の個々の波形を他の方法で処理して、誤判定を減らし、または検出率を上げてもよい。
【００６０】
図７Ａ／Ｂには示していないが、周囲温度の全体的な変化または機械的衝撃によって、結果として、赤外線検出器がほぼ同等であることから、図２Ｂに示すように位相遅れのない２つの波形を得ることもできる。第１の波形と第２の波形に位相差がないこと、および２つの波形間の差が所定の閾値を超えないことを検出することによって、誤判定を減らすことができる。
【００６１】
図６Ａ／Ｂおよび図７Ａ／Ｂにはともに、赤外線検出領域または監視空間領域６００内で動物の動きから人の動きを区別する方法が、いくつかの実施形態でどのように実装されているのかを示してある。赤外線検出領域６００内からの赤外線強度が検知される。少なくとも２つの上下に並んだオーバラップしない検出階層６１０、６２０が、赤外線検出領域６００内に設けられる。各検出階層６１０、６２０は、複数のオーバラップしない監視空間領域を含む。少なくとも２つの検出階層６１０、６２０の複数のオーバラップしない監視空間領域は、水平方向にオフセット６３３だけ互いにシフトしている。少なくとも２つの上下に並んだオーバラップしない検出階層のうちの１つの検出階層だけで生じる赤外線強度の変化は、動物に起因していた可能性があるので実施形態によっては無視されるが、実施形態によっては軽微な動きを示す通知を生成してもよく、または実施形態によっては、１つの検出階層だけでの変化に応答して、いくつかのモードで全般的な動きを示す通知を生成してもよい。臨界位相角に対応する位相関係を有する少なくとも２つの上下に並んだ検出階層の垂直に隣接する検出階層での、赤外線強度の十分な変化を示すことに応答して、人の存在を表す動きを示す通知が各実施形態によって生成される。臨界位相角は、オフセット６３３で表される、オーバラップしない監視空間領域のピッチ６３１の百分率に、１８０度を掛け合わせたものとして計算することができ、０度よりも大きい。実施形態によっては、臨界位相角は、約１０度〜約８０度の間、または約１００度〜約１７０度の間である。臨界位相角に対応しない位相関係を有する少なくとも２つの上下に並んだ検出階層の垂直に隣接する検出階層での、赤外線強度の変化は、各実施形態によって無視される。この方法は、実施形態によってはコンピュータ・コードによって実施され、このコンピュータ・コードは、少なくとも１つの機械読取り可能な媒体に記憶される。
【００６２】
図８には、部屋８００内のモーション・センサ８１０での監視空間領域の一実施形態の、それぞれ側面図８０１および上面図８０２が示してある。側面図８０１には、上面図８０２での断面ラインＡ−Ａによって示した、部屋８００の垂直平面の断面が示してある。まず側面図８０１を見ると、モーション・センサ８１０が部屋８００の壁に取り付けられている。モーション・センサ８１０は、実施形態に応じて任意の高さに取り付けることができるが、図示した実施形態では、このモーション・センサ８１０は、人の平均的な高さよりもいくらか上の高さ、すなわち床の上方約２メートル（ｍ）の高さに取り付けられている。モーション・センサ８１０は、様々な仰角でこのモーション・センサ８１０から延びている、監視空間領域のいくつかの階層、すなわち列を監視する。側面図８０１では、監視空間領域８２４など斜線のない監視空間領域は、断面Ａ−Ａの背後にあり、監視空間領域８３４など斜線のある監視空間領域は、断面Ａ−Ａと交差する。上面図８０２に示すように、様々な階層が、部屋８００の床と弧状に交差する。上面図８０２では、偶数の階層が床に当たる場所は斜線なしで示してあり、奇数の階層が床に当たる場所は斜線ありで示してある。
【００６３】
次に、側面図８０１と上面図８０２をともに見ると、監視空間領域８２４を含んでいて偶数の階層とみなされる最も高い階層８２０は部屋８００の床には当たらないが、それは、その下向きの偏向角度がわずかであること、および部屋のサイズに起因している。階層８２０は、部屋８００の床に当たらないことから図示されていない他の監視空間領域を含むが、他の偶数階層のパターンと一致している。監視空間領域８３４は、奇数階層とみなされる２番目に高い階層８３０の一部分であり、やはり部屋８００の床に当たらない他の監視空間領域を含むが、他の奇数階層のパターンと一致している。次の偶数階層８４０は監視空間領域８４１〜８４６を含み、その次の奇数階層８５０は監視空間領域８５１〜８５６を含み、その次の偶数階層８６０は監視空間領域８６１〜８６６を含む。さらに、交互に存在する奇数階層８７１、８７３、８７５、８７７、および偶数階層８７２、８７４、８７６は、それぞれ１組の監視空間領域を含む。図８に示した階層の数、および階層ごとの監視空間領域の数を一例として示してあるが、様々な実施形態において、任意の数の階層、および階層ごとの監視空間領域を使用することができる。他の実施形態では、監視空間領域の階層または列を多くすることも、少なくすることも可能である。他の実施形態では、階層内の監視空間領域を多くすることも、少なくすることも可能である。実施形態によっては、他の階層と異なる数の監視空間領域を有する階層を含んでもよい。
【００６４】
図に示す実施形態では、監視空間領域の第１のセットが、監視空間領域の２つ以上の階層、この例では偶数階層を含み、監視空間領域の第２のセットが、監視空間領域の２つ以上の階層、この例では奇数階層を含み、この奇数階層は、監視空間領域の第１のセットの監視空間領域の２つ以上の階層と交互に配置されている。少なくとも１つの一実施形態では、監視空間領域の第１のセット、すなわち偶数階層からの赤外線が、モーション・センサ８１０内の赤外線検出器上の検出器素子の第１の列またはセットに送られ、監視空間領域の第２のセット、すなわち奇数階層からの赤外線が、モーション・センサ８１０内の赤外線検出器上の検出器素子の第２の列またはセットに送られる。
【００６５】
ある階層の監視空間領域は、ピッチ８１１で間隔を空けて配置され、実施形態によっては角度で測定することができる。図に示す実施形態では、ピッチ８１１は約１５°であるが、このピッチは、実施形態に応じて任意の角度とすることができる。各実施形態では、監視空間領域の両方のセットでの階層のうち少なくともいくつかは、ほぼ同じピッチ８１１を有する。監視空間領域の第２のセットの監視空間領域は、監視空間領域の第１のセットの監視空間領域から、オフセット８１３分だけオフセットしている。このオフセットは任意の角度とすることができるが、多くの実施形態ではピッチ以下である。この実施形態では、オフセットが約５°で示してあり、これはピッチの１／３である。
【００６６】
人８９１および動物８９３が両方とも図８に示してあるが、これらは、以下の考察で他方が存在しない場合と同様に、独立したものとしてみなされる。人８９１は、方向８９２で部屋８００を通って移動するとき、複数の階層の複数の監視空間領域を通過する。人８９１は、その最初の場所において、階層８５０の監視空間領域８５４、および階層８３０の監視空間領域８３４と交差しており、これらは監視空間領域の第２のセットの一部分である。人体の暖かさによって生成される赤外線放射が、２つの監視空間領域８３４、８５４から、モーション・センサ８１０内の１つまたは複数の検出器素子に送られる。図示した実施形態では、監視空間領域８３４および監視空間領域８５４からの赤外線が両方とも、検出器素子の第２の列の第２の検出器素子上に送られ、これが暖かさに応答して負電圧を生成する。
【００６７】
人８９１は、方向８９２で移動すると、監視空間領域８５４および監視空間領域８３４から出て、監視空間領域８６４、監視空間領域８４４、および監視空間領域８２４に入る。これらは監視空間領域の第１のセットの一部分である。図示した実施形態では、監視空間領域８６４、監視空間領域８４４、および監視空間領域８２４からの赤外線が、検出器素子の第１の列の第２の検出器素子上に送られ、これが暖かさに応答して負電圧を生成する。
【００６８】
人８９１は、方向８９２で移動し続けると、監視空間領域の第１のセットの監視空間領域から出て、監視空間領域の第２のセットの監視空間領域、階層８５０の監視空間領域８５５および階層８３０の監視空間領域まで戻り、そこから、赤外線が検出器素子の第２の列の第１の検出器素子に送られ、これが暖かさに応答して正電圧を生成する。人８９１は、方向８９２で移動し続けると、監視空間領域の第２のセットの監視空間領域から出て、監視空間領域の第１のセットの監視空間領域、階層８６０の監視空間領域８６５、階層８４０の監視空間領域８４５、および階層８２０の監視空間領域まで戻り、そこから、赤外線が検出器素子の第１の列の第１の検出器素子に送られ、これが暖かさに応答して正電圧を生成する。
【００６９】
したがって、人８９１が方向８９２で部屋８００を通って移動するとき、モーション・センサ８１０内の赤外線検出器は２つの波形を生成し、検出器素子のそれぞれの列につき１つの波形である。２つの波形の形状はほぼ同じであるが、監視空間領域の２つのセットの間のオフセット８１３が原因で、その位相は異なる。人８９１の動きによって生成される２つの波形は、その位相関係が約６０°異なっており、これは、オフセット８１３をピッチ８１１で除算し、１８０°を乗算することによって（（５÷１５）×１８０°＝６０°）計算される臨界位相角に対応する。２つの波形は、臨界角に対応する位相差を有するので、人８９１の動きが検出され、主要な動きを示す通知または人間の動きを示す通知と呼んでもよい、動物が対象外となる動きを示す通知が生成され、これは、サイレンもしくは警報メッセージなどの可聴通知、ライトをつけること、もしくはストロボもしくは回転灯を起動することなどの視覚通知、スイッチを閉じること、もしくはイーサネット（登録商標）・メッセージを送ることなど、有線回路上で通知を生成すること、および／またはＷｉ−Ｆｉ（ＩＥＥＥ８００．１１）ネットワークもしくはＺｉｇｂｅｅ（ＩＥＥＥ８０２．１５）ネットワーク上で送信されるメッセージなどの無線周波数メッセージを送信することのうちの、１つまたは複数とすることができる。
【００７０】
次に、人８９１の代わりに動物８９３の動きに目を向けると、動物８９３は、方向８９４で部屋８００を通って移動する。その初期の位置では、動物８９３は監視空間領域８５４と交差し、動物８９３のほんのわずかしか、他の任意の監視空間領域と交差していない。動物８９３は、方向８９４で移動すると、監視空間領域８５４から出て、最後には監視空間領域８５５に入る。動物８９３の身体の暖かさによって生成される赤外線放射が、モーション・センサ８１０の赤外線検出器に送られるとき、検出器素子の第２の列によって電圧が生成されるが、検出器素子の第１の列によって電圧は生成されない。それは、監視空間領域の第１の階層から取り出されて、検出器素子の第１の列に送られる動物８９３からの赤外線放射がごくわずかしかないからである。したがって、モーション・センサ８１０内の赤外線検出器によって生成される２つの波形は、その形状が異なり、したがって位相関係は特にない。
【００７１】
したがって、暖かい物体が監視空間領域の第１の階層を通過することを表す、赤外線検出器の第１の出力を受信し、暖かい物体が監視空間領域の第２の階層を通過することを表す、赤外線検出器の第２の出力を受信することによって、各実施形態で人の動きが検出される。監視空間領域の第２の階層は、監視空間領域の第１の階層の下に配置されており、監視空間領域の第１の階層から水平方向にオフセットされている。臨界位相角に対応する、赤外線検出器の第１の出力と第２の出力との間の位相差に基づく実施形態によって、動物が対象外となる動きを示す通知が生成される。臨界位相角は、各実施形態の間で変化することがあるが、０°よりも大きく、実施形態によっては約１０°〜約１７０°の間である。実施形態によっては、動物が対象外となる動きを示す通知には、視覚通知、可聴通知、および／または無線周波数メッセージが含まれ得る。実施形態によっては、第１の出力および第２の出力の背景レベルを相殺した後、第１の出力と第２の出力の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうか判定され、平滑化された差が所定の値を超えるのに応答して、軽微な動きを示す通知が生成される。実施形態によっては、軽微な動きを示す通知用のモード設定を得るステップも含み、これを使用して、軽微な動きを示す通知を生成するかどうか判定する。実施形態によっては、コンピュータ読取り可能なプログラム・コードを組み込んだ、少なくとも１つの持続的なコンピュータ読取り可能な記憶媒体を含むコンピュータ・プログラム製品を使用して、人の動き検出が実装される。
【００７２】
図９Ａ〜Ｃには、モーション・センサで使用するための光学システムの実施形態が示してある。図９Ａには、レンズを使用して、監視空間領域の階層間のオフセットを生成する一実施形態が示してある。図９Ａの赤外線検出器９００は、２つの検出器素子、検出器素子９０１および検出器素子９０２の第１の列、および２つの検出器素子、検出器素子９０３および検出器素子９０４の第２の列を有し、この第２の列は、検出器素子の第１の列と位置が揃っている。第１の列の第１の検出器素子９０１は、第２の列の第１の検出器素子９０３の真上にあり、第１の列の第２の検出器素子９０２は、第２の列の第２の検出器素子９０４の真上にある。赤外線検出器９００の前部が示してある。
【００７３】
図９Ａは、監視空間領域の壁への投影によって表される、一実施形態の監視空間領域のサブセットにおける光路のいくつかの上面図９１０および側面図９２０を含む。監視空間領域の第１の階層は、監視空間領域９１３、監視空間領域９１４、監視空間領域９２３、および監視空間領域９２４を含む。監視空間領域の第２の階層は、監視空間領域９１１、監視空間領域９１２、監視空間領域９２１、および監視空間領域９２２を含む。監視空間領域の第１の階層と監視空間領域の第２の階層の両方が上面図９１０に示してあるが、相対的に低い他の階層は上面図９１０には示していない。側面図９２０には、４つの階層の端部監視空間領域、すなわち、第１の階層の端部監視空間領域９２４、第２の階層の端部監視空間領域９２２、第３の階層の端部監視空間領域９２８、および第４の階層の監視空間領域９２６が示してある。各実施形態は、各階層および／またはさらに多くの階層において、さらなる監視空間領域を含むことができる。
【００７４】
図９Ａの実施形態では、第１のレンズ９０５や第２のレンズ９０６などのレンズが、赤外光などの電磁放射を、各監視空間領域から赤外線検出器９００の各検出器素子に送る。赤外線検出器９００の上端が上面図９１０に示してあり、赤外線検出器９００の左側部が側面図９２０に示してある。赤外線検出器９００の正面は、上面図９１０でも、側面図９２０でも右を向いている。第１のレンズ９０５は、監視空間領域の第１の階層の一部分から検出器素子の第２の列に光を送るように配置され、その結果、監視空間領域９１３からの光が検出器素子９０３に送られ、監視空間領域９１４からの光が検出器素子９０４に送られる。第２のレンズ９０６は、監視空間領域の第２の階層のオフセット部分から赤外線検出器９００の検出器素子の第１の列に光を送るように配置され、その結果、監視空間領域９１１からの光が検出器素子９０１に送られ、監視空間領域９１２からの光が検出器素子９０２に送られる。他のレンズ９０７は、監視空間領域の第１および第２の階層の他の部分を、図９Ａの実施形態においてそれぞれ検出器素子の第２および第１の列に送り、その結果、監視空間領域９２１からの光が検出器素子９０１に送られ、監視空間領域９２２からの光が検出器素子９０２に送られ、監視空間領域９２３からの光が検出器素子９０３に送られ、監視空間領域９２４からの光が検出器素子９０４に送られる。
【００７５】
さらなるレンズが、監視空間領域の他の階層の各部分を各検出器素子に送る。図９Ａの実施形態の側面図９２０に示した例では、レンズ９０８が、監視空間領域９２８、ならびに、その階層の別の監視空間領域（図示しないが側面図９２０での監視空間領域９２８の背後にある）からの光を検出器素子の第２の列に送り、したがって、監視空間領域９２８からの光は、検出器素子９０４に送られ、その階層のその他の監視空間領域は検出器素子９０３に送られる。レンズ９０８はまた、監視空間領域９２６、ならびに、その階層の別の監視空間領域（図示しないが側面図９２０での監視空間領域９２６の背後にある）からの光を検出器素子の第１の列に送り、したがって、監視空間領域９２６からの光は、検出器素子９０２に送られ、その階層のその他の監視空間領域からの光は検出器素子９０１に送られる。
【００７６】
一実施形態では多数の個々のレンズを使用することができるが、実施形態によっては、図９Ａに示すように、１つまたは複数のフレネル・レンズを利用して電磁放射を送る。位置合せされた２つの検出器素子の２つの列を有する赤外線検出器を利用する、少なくともいくつかの実施形態では、４つの監視空間領域の４つの階層を有する実施形態が、少なくとも８つのレンズまたは様々なフレネル素子を備える。図８に示す６つの監視空間領域の１２の階層を有する少なくともいくつかの実施形態では、少なくとも３６のレンズ、または様々なフレネル素子が使用される。実施形態によっては、各監視空間領域に１つのレンズを使用する。
【００７７】
図９Ａの実施形態では、監視空間領域の各階層間にオフセットを生成するためにレンズが使用されるが、赤外線検出器上の検出器素子の各列または各セットの間にはオフセットがない。したがって、モーション・センサの実施形態によっては、赤外線検出器は、検出器素子の第１のセット、および第１の検出器方向（すなわち、赤外線検出器の基板の方向）で第１のセットからオフセットされて、検出器素子の２つの列を形成する検出器素子の第２のセットを含む。検出器素子の第２のセットは、第１の検出器方向と直交する第２の検出器方向で（すなわち、各セットまたは列が位置合せされている）、検出器素子の第１のセットから大きくオフセットすることなく配置される。このような実施形態では、光学システムは、監視空間領域の第１のセットから、第１の幾何形状を有する第１の経路上の検出器素子の第１のセットに、電磁エネルギーを送るための光学素子の第１のセットを含む。レンズ９０５は、光学素子の第１のセットのレンズの一例であり、監視空間領域の第１の階層から、破線で示した幾何形状を有する経路上の検出器素子の第２の列に電磁エネルギーを送る。光学システムはまた、監視空間領域の第２のセットから、第１の幾何形状とは異なる第２の幾何形状を有する第２の経路上の検出器素子の第２のセットに、電磁エネルギーを送るための光学素子の第２のセットを含む。レンズ９０６は、光学素子の第２のセットのレンズの一例であり、監視空間領域の第２の階層から、実線で示した幾何形状を有する経路上の検出器素子の第１の列に電磁エネルギーを送る。図９Ａに示す実施形態は、わずかな偏向角を包含する１組の監視空間領域向けに使用してもよい。各実施形態はまた、検出器素子の下列９０３、９０４の光路から検出器素子の上列９０１、９０２の光路を分離するための水平の遮断壁を備える。水平の遮断壁を使用して、さらなる監視空間領域から検出器素子の上列９０１、９０２まで、レンズ９０５が電磁エネルギーを送るのを防止し、さらなる監視空間領域から検出器素子の下列９０３、９０４まで、レンズ９０６が電磁エネルギーを送るのを防止することができる。
【００７８】
図９Ｂには、検出器素子の各列間のオフセットを利用して、監視空間領域の各階層間のオフセットを生成する一実施形態が示してある。図９Ｂの赤外線検出器９３０は、２つの検出器素子の第１の列、すなわち検出器素子９３１および検出器素子９３２、ならびに２つの検出器素子の第２の列、すなわち検出器素子９３３および検出器素子９３４を有し、この第２の列は、列方向に平行な方向で検出器素子の第１の列からオフセットしている。第２の列の第１の検出器素子９３３は、第１の列の第１の検出器素子９３１からオフセットしており、この検出器素子９３１は、列の方向と同じ方向（図９Ｂの赤外線検出器９３０において図示するように水平）にシフトしている。第２の列の第２の検出器素子９３４も、第１の列の第２の検出器素子９３２からオフセットしている。赤外線検出器９３０の前部が示してある。
【００７９】
図９Ｂは、監視空間領域の壁への投影によって表される、一実施形態の監視空間領域のサブセットにおける光路のいくつかの上面図９４０および側面図９５０を含む。監視空間領域の第１の階層は、監視空間領域９４３、監視空間領域９４４、監視空間領域９５３、および監視空間領域９５４を含む。監視空間領域の第２の階層は、監視空間領域９４１、監視空間領域９４２、監視空間領域９５１、および監視空間領域９５２を含む。監視空間領域の第１の階層と監視空間領域の第２の階層の両方が上面図９４０に示してあるが、相対的に低い他の階層は上面図９４０には示していない。側面図９５０には、４つの階層の端部監視空間領域、すなわち、第１の階層の端部監視空間領域９５４、第２の階層の端部監視空間領域９５２、第３の階層の端部監視空間領域９５８、および第４の階層の監視空間領域９５６が示してある。各実施形態は、各階層および／またはさらに多くの階層において、さらなる監視空間領域を含むことができる。
【００８０】
図９Ｂの実施形態では、レンズ９３５、９３７、９３８などのレンズが、赤外光などの電磁放射を、各監視空間領域から赤外線検出器９３０の各検出器素子に送る。赤外線検出器９３０の上端が上面図９４０に示してあり、赤外線検出器９３０の左側部が側面図９５０に示してある。赤外線検出器９３０の正面は、上面図９４０でも、側面図９５０でも右を向いている。第１のレンズ９３５は、監視空間領域の第１および第２の階層の一部分から、赤外線検出器９３０に光を送るように配置され、その結果、監視空間領域９４３からの光が検出器素子９３３に送られ、監視空間領域９４４からの光が検出器素子９３４に送られ、監視空間領域９４１からの光が検出器素子９３１に送られ、監視空間領域９４２からの光が検出器素子９３２に送られる。別のレンズ９３７は、監視空間領域の第１および第２の階層の別の部分を赤外線検出器９３０に送り、その結果、監視空間領域９５１からの光が検出器素子９３１に送られ、監視空間領域９５２からの光が検出器素子９３２に送られ、監視空間領域９５３からの光が検出器素子９３３に送られ、監視空間領域９５４からの光が検出器素子９３４に送られる。
【００８１】
他のレンズが、監視空間領域の階層の他の対の各部分を赤外線検出器９３０に送る。図９Ｂの実施形態の側面図９５０の示す例では、レンズ９３８が、監視空間領域９５８および監視空間領域９５６、ならびに（図示していないが、側面図９５０での監視空間領域９５８、９５６の背後にある）それら階層の他の監視空間領域からの光を、赤外線検出器９３０に送り、したがって、監視空間領域９５８からの光が検出器素子９３４に送られ、その階層の隣接する監視空間領域からの光が検出器素子９３３に送られ、監視空間領域９５６からの光が検出器素子９３２に送られ、その階層の隣接する監視空間領域からの光が検出器素子９３１に送られる。
【００８２】
一実施形態では多数の個々のレンズを使用することができるが、実施形態によっては、図９Ｂに示すように、１つまたは複数のフレネル・レンズを利用して電磁放射を送る。位置合せされた２つの検出器素子の２つの列を有する赤外線検出器を利用する、少なくともいくつかの実施形態では、４つの監視空間領域の４つの階層を有する実施形態が、少なくとも４つのレンズまたは様々なフレネル素子を備える。図８に示す６つの監視空間領域の１２の階層を有する少なくともいくつかの実施形態では、少なくとも１８のレンズ、または様々なフレネル素子が使用される。実施形態によっては、各監視空間領域に１つのレンズを使用する。
【００８３】
図９Ｂの実施形態では、赤外線検出器上の検出器素子の各列間のオフセットを使用して、監視空間領域の各階層間にオフセットを生成する。したがって、モーション・センサの実施形態によっては、赤外線検出器は、検出器素子の第１のセット、および第１の検出器方向（すなわち、赤外線検出器の基板の方向）で第１のセットとの間に第１のオフセットを有して、検出器素子の２つの列を形成する検出器素子の第２のセットを含む。検出器素子の第２のセットは、第１の検出器方向と直交する第２の検出器方向で（すなわち、各セットまたは列が互いにオフセットされている）、検出器素子の第１のセットとの間に第２のオフセットを有するように配置される。
【００８４】
図９Ｃには、反射素子、反射器、または鏡を使用して、監視空間領域の各階層間のオフセットを生成する一実施形態が示してある。図９Ｃの赤外線検出器９６０は、２つの検出器素子、検出器素子９６１および検出器素子９６２の第１の列、および２つの検出器素子、検出器素子９６３および検出器素子９６４の第２の列を有し、この第２の列は、検出器素子の第１の列と位置からオフセットしている。第１の列の第１の検出器素子９６１は、第２の列の第１の検出器素子９６３からオフセットしており、第１の列の第２の検出器素子９６２は、第２の列の第２の検出器素子９６４からオフセットしている。赤外線検出器９６０の前部が示してある。
【００８５】
図９Ｃは、監視空間領域の壁への投影によって表される、一実施形態の監視空間領域のサブセットにおける光路のいくつかの上面図９８０および側面図９９０を含む。監視空間領域の第２の階層は、監視空間領域９８３、監視空間領域９８４、監視空間領域９９３、および監視空間領域９９４を含む。監視空間領域の第１の階層は、監視空間領域９８１、監視空間領域９８２、監視空間領域９９１、および監視空間領域９９２を含む。監視空間領域の第１の階層と監視空間領域の第２の階層の両方が上面図９８０に示してあるが、相対的に低い他の階層は上面図９８０には示していない。側面図９９０には、４つの階層の端部監視空間領域、すなわち、第１の階層の端部監視空間領域９９２、第２の階層の端部監視空間領域９９４、第３の階層の端部監視空間領域９９８、および第４の階層の監視空間領域９９６が示してある。各実施形態は、各階層および／またはさらに多くの階層において、さらなる監視空間領域を含むことができる。
【００８６】
図９Ｃの実施形態では、１つまたは複数の反射素子のうちいくつかの反射素子した図示していないが、それらの反射素子を使用して、監視空間領域から赤外線検出器９６０まで光を反射し、ここで、赤外線検出器９６０上の検出器素子の各列間のオフセットを使用して、監視空間領域の各階層間のオフセットを生成する。赤外線検出器９６０の上端が上面図９８０に示してあり、赤外線検出器９６０の右側部が側面図９９０に示してある。赤外線検出器９６０の正面は、上面図９８０でも、側面図９９０でも、左およびわずかに下を向いている。第１の反射素子９７３は、監視空間領域の第１および第２の階層の一部分から、赤外線検出器９６０まで光を反射するように配置され、その結果、監視空間領域９８１からの光が検出器素子９６１まで反射され、監視空間領域９８２からの光が検出器素子９６２まで反射され、監視空間領域９８３からの光が検出器素子９６３まで反射され、監視空間領域９８４からの光が検出器素子９６４まで反射される。別の反射素子９７４は、監視空間領域の第１および第２の階層の別の部分を、赤外線検出器９６０まで反射し、その結果、監視空間領域９９１からの光が検出器素子９６１まで反射され、監視空間領域９９２からの光が検出器素子９６２まで反射され、監視空間領域９９３からの光が検出器素子９６３まで反射され、監視空間領域９９４からの光が検出器素子９６４まで反射される。
【００８７】
さらなる反射素子が、赤外線検出器９６０上の監視空間領域の他の階層の各部分を反射する。図９Ｃの実施形態の側面図９９０に示した例では、反射素子９７６は、監視空間領域９９８、ならびにその階層の隣接する別の監視空間領域（図示しないが、側面図９９０で監視空間領域９９８の背後にある）からの光を、検出器素子の第１の列まで反射し、したがって、監視空間領域９９８からの光が検出器素子９６２まで反射され、その階層の隣接する監視空間領域からの光が検出器素子９６１に送られる。反射素子９７６はまた、監視空間領域９９６、ならびにその階層の隣接する別の監視空間領域（図示しないが、側面図９９０で監視空間領域９９６の背後にある）からの光を、検出器素子の第２の列まで反射し、したがって、監視空間領域９９６からの光が検出器素子９６４まで反射され、その階層の隣接する他の監視空間領域からの光が検出器素子９６３に送られる。
【００８８】
一実施形態では、多数の個々の反射素子を使用することができ、それには、１つまたは複数の、レンズまたはフレネル・レンズも含まれ得る。オフセットされた２つの検出器素子の２つの列を有する赤外線検出器を利用する、少なくともいくつかの実施形態では、４つの監視空間領域の４つの階層を有する実施形態が、少なくとも４つの反射素子を備える。図８に示す６つの監視空間領域の１２の階層を有する少なくともいくつかの実施形態では、少なくとも１８の反射素子が使用される。実施形態によっては、各監視空間領域に個々の反射素子を使用する。
【００８９】
図９Ｃの実施形態では、反射素子を使用して、オフセットされた監視空間領域からの光を、検出器素子の各列間にオフセットを有する赤外線検出器９６０に送る。他の実施形態では、監視空間領域の各階層間にオフセットを生成するために反射素子が使用されるが、赤外線検出器上の検出器素子の各列または各セットの間にはオフセットがない。
【００９０】
実施形態によっては、モーション・センサの光学システムは、従来のレンズ、フレネル・レンズ、複合レンズ、回折レンズ、反射素子、集束ミラー、回折ミラー、平面反射器、スリット、光ガイド、フィルタ、オプティカル・コーティング、前述の光学素子のうちの任意のアレイ、または他の任意のタイプの光学構成部品任意の組合せを使用して、監視空間領域電磁放射を、赤外線検出器の検出器素子に送ることができる。実施形態によっては、モーション・センサの光学システムを使用することにより、または赤外線検出器の幾何形状と、光学システムの特性との組合せにより、監視空間領域の各階層、各列、または各セット間のオフセットは、赤外線検出器上の検出器素子の各列、または各セット間のオフセットを使用して生成することができる。
【００９１】
図１０には、モーション・センサ１０００の一実施形態のブロック図が示してある。モーション・センサ１０００は、検出器素子の第１のセット、および検出器素子の第２のセットを有する赤外線検出器１００２を備える。モーション・センサ１０００はまた、光学システム１００４を備えていて、監視空間領域の第１のセットからの電磁エネルギー１００６を検出器素子の第１のセットに送り、監視空間領域の第２のセットからの電磁エネルギー１００８を検出器素子の第２のセットに送る。各実施形態では、検出器素子に送られる電磁エネルギーは、赤外光を含む。監視空間領域の第１のセットは、あるピッチで間隔が空いており、監視空間領域の第２のセットは、同じピッチで間隔が空いている。図８に示すように、監視空間領域の第２のセットは、ピッチと平行な方向で監視空間領域の第１のセットとの間にオフセットを有する。実施形態によっては、光学システム１００４は、監視空間領域の２つのセットの間にオフセットを生成し、実施形態によっては、監視空間領域の２つのセットの間のオフセットは、赤外線検出器１００２上の検出器素子の２つのセットの間のオフセットによって生成される。実施形態によっては、オフセットはピッチの任意の百分率とすることができるが、実施形態によっては、オフセットは非直交オフセットであり、たとえば、オフセットはピッチの５０％と等しくない。実施形態によっては、監視空間領域の第２のセットは、第１の方向と直交する第２の方向で、監視空間領域の第１のセットとの間に第２のオフセットを有する。実施形態によっては、第２のオフセットは、オーバラップしてもしなくてもよい監視空間領域の２つ以上の階層を生成することができる。
【００９２】
図１０の実施形態のモーション・センサ１０００はまた、赤外線検出器１００２に結合されたプロセッサ１０１１などの回路１０１０を備える。コンピュータ・コード１０２０を記憶できるメモリ１０１２は、各実施形態においてプロセッサ１０１１に結合されており、このプロセッサ１０１１は、メモリ１０１２からコンピュータ・コード１０２０を読み取り、このコンピュータ・コード１０２０を実行して、いくつかの実施形態における本明細書に記載の各方法の１つまたは複数を実行することができる。無線ネットワーク・インターフェース１０１４が、アンテナ１０１６ならびにプロセッサ１０１１に結合されて、たとえばＷｉ−ＦｉネットワークまたはＺｉｇｂｅｅネットワークだがそれに限定されない無線コンピュータ・ネットワークを介して、モーション・センサ１０００によって無線周波数メッセージを送信および／または受信できるようにする。他の実施形態は、プロセッサ１０１１を含んでも含まなくてもよい様々なタイプの回路１０１０を備えるが、本明細書に記載の１つまたは複数の方法を実行するための専用のハードワイヤード回路または専用回路を備えてもよい。
【００９３】
各実施形態では、回路１０１０は、モーション・センサ１００２の検出器素子の第１のセットについての第１の熱情報、およびモーション・センサ１００２の検出器素子の第２のセットについての第２の熱情報を受信する。各実施形態では、第１の熱情報は、監視空間領域の第１のセットからの熱情報を含み、第２の熱情報は、監視空間領域の第２のセットからの熱情報を含む。少なくとも１つの実施形態では、監視空間領域の第１のセットは、監視空間領域の位置合せされた複数の列を含み、監視空間領域の第２のセットは、監視空間領域の位置合せされた複数の列を含み、これらは、第１のセットの各列からオフセットされており、第１のセットの各列と交互に配置されている。
【００９４】
実施形態によっては、回路１０１０は、第１の熱情報における第１の背景レベル、および第２の熱情報における第２の背景レベルを記録する。次いで、回路１０１０は、第１の背景レベルを差し引いた後の第１の熱情報を表す第１の波形と、第２の背景レベルを差し引いた後の第２の熱情報を表す第２の波形とを比較する。実施形態によっては、環境の定常状態が一定であると仮定することができ、かつ／または焦電効果によって生成される任意の電荷が、赤外線検出器での漏洩電流によって放電されてしまうので、背景レベルは記録または相殺されない。第１のタイプの動きを示す通知は、動物が対象外となる動きを示す通知、主要な動きを示す通知、または人の動きを示す通知と呼んでもよく、これは、オフセットに対応する位相シフトを有する第１の波形に第２の波形が対応する場合に、回路１０１０によって生成される。実施形態によっては、第１のタイプの動きを示す通知は、アンテナ１０１６を介して送信される無線周波数メッセージ、視覚通知、および／または可聴通知を含む。実施形態によっては、回路１０１０はまた、第１の波形と第２の波形の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうか判定し、この平滑化された差が所定の値を超える場合に、第２のタイプの動きを示す通知を生成する。実施形態によっては、第２のタイプの動きを示す通知は、軽微な動きを示す通知、座っている人の動きを示す通知、小動物の動きを示す通知、または動物が対象外とならない動きを示す通知と呼んでもよく、アンテナ１０１６を介して送信される無線周波数メッセージ、視覚通知、および／または可聴通知を含む。
【００９５】
実施形態によっては、回路１０１０によってモード設定が得られる。実施形態によっては、モード設定は、モーション・センサ１０００の物理スイッチによって設定されるが、他の実施形態では、モード設定は、アンテナ１０１６を介した無線ネットワーク上のメッセージとして受信される。各実施形態でのモード設定は、いくつかの異なる状態のうちの１つの状態に設定することができ、この状態には、主要な動きは検出するが、軽微な動きは検出しない第１の状態と、主要な動きまたは軽微な動きのいずれかを検出し、その差は通知しない（たとえば、全般的な動きの検出）第２の状態と、軽微な動きは検出するが、主要な動きは検出しない第３の状態と、主要な動きまたは軽微な動きのいずれかを検出して、その差を報告する第４の状態と、軽微な動きであっても主要な動きであっても、任意の動きの検出を無効化する第５の状態とを含む。様々な実施形態は、説明した５つの状態ならびに他の状態の任意のサブセットを実施することができる。軽微な動きの検出を実装する実施形態では、２つの波形間の平滑化された差が所定の値を超え、軽微な動きの検出用のモードが設定される場合に、動きを示す通知が生成される。モード設定が、動きのタイプを報告する状態を有する場合、生成される動きを示す通知は、軽微な動きまたは主要な動きなど、検出された動きのタイプを示す。モードが、動物を無視するように設定される場合（すなわち、主要な動きの検出だけの場合）、２つの波形間の平滑化された差が所定の値を超えるのに応答して、動きを示す通知が生成されることはない。少なくとも１つの実施形態では、モード設定は、アンテナを介して受信される第１のメッセージに含まれ、第１のタイプの動きを示す通知、すなわち主要な動きを示す通知は、アンテナを介して送信される第２のメッセージを含み、第２のタイプの動きを示す通知、すなわち軽微な動きを示す通知は、アンテナを介して送信される第３のメッセージを含む。少なくともいくつかの実施形態では、３つのメッセージのそれぞれは、互いに異なる内容を含む。
【００９６】
図１１には、動きを検出するための方法の一実施形態の流れ図１１００が示してある。動き検出は、ブロック１１０１で開始し、暖かい物体が監視空間領域の第１の階層を通過することを表す、赤外線検出器の第１の出力をブロック１１０２で受信することによって継続する。ブロック１１０３で、暖かい物体が監視空間領域の第２の階層を通過することを表す、赤外線検出器の第２の出力を受信する。各実施形態では、監視空間領域の第２の階層は、監視空間領域の第１の階層の上に配置されており、監視空間領域の第１の階層から水平方向にオフセットされている。赤外線検出器の第１の出力と第２の出力の間の位相差が、ブロック１１０４で検査される。位相角が、０°よりも大きい臨界位相角に対応する場合、動物が対象外となる（主要な動きの）通知がブロック１１０５で生成され、モーション・センサは、ブロック１１０９で動きを監視し続ける。一実施形態の臨界位相角は、監視空間領域のピッチ、および監視空間領域の各階層間の水平オフセットに基づく。実施形態によっては、臨界位相角は、約１０度〜約１７０度の間である。実施形態によっては、臨界位相角は、約１０度〜約８０度の間、または約１００度〜約１７０度の間である。実施形態によっては、動物が対象外となる動きを示す通知は、視覚通知または可聴通知を含む。実施形態によっては、動物が対象外となる動きを示す通知は、無線周波数メッセージを含む。
【００９７】
ブロック１１０４で、位相角が臨界位相角に対応しない場合、または２つの出力間に位相関係が存在しない場合、実施形態によっては、ブロック１１０６で動物の検出が有効になったかどうか確認するためモード設定を検査する。動物の検出が無効になった場合、任意の軽微な動きを示す通知が抑制され、モーション・センサが、ブロック１１０９で動きを監視し続ける。動物の検出が有効になった場合、実施形態によっては、第１の出力および第２の出力の背景レベルを相殺した後、第１の出力と第２の出力の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうかブロック１１０７で判定される。平滑化された差が所定の値を超える場合、軽微な動きを示す通知がブロック１１０８で生成される。実施形態によっては、主要な動きを示す通知および軽微な動きを示す通知は互いに異なり、検出された動きのタイプについての情報を提供する。他の実施形態では、主要な動きを示す通知と軽微な動きを示す通知の区別ができない。
【００９８】
当業者には理解されるように、様々な実施形態の各態様は、システム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品として実施してもよい。したがって、本発明の各態様は、もっぱらハードウェアの実施形態、もっぱらソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、または、本明細書では全て一般に「回路」、「ブロック」、「モーション・センサ」、もしくは「システム」と呼んでもよい、ソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせた実施形態の形をとってもよい。さらに、様々な実施形態の各態様は、コンピュータ読取り可能なプログラム・コードを内部に記憶した、１つまたは複数のコンピュータ読取り可能な媒体に実施されたコンピュータ・プログラム製品の形をとってもよい。
【００９９】
１つまたは複数のコンピュータ読取り可能な記憶媒体の任意の組合せを利用してもよい。コンピュータ読取り可能な記憶媒体は、たとえば、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線、もしくは半導体のシステム、装置、もしくはデバイス、または当業者に知られている他の同様の記憶装置、または本明細書に記載のコンピュータ読取り可能な記憶媒体の適切な任意の組合せとして実施してもよい。この文書においては、コンピュータ読取り可能な記憶媒体は、命令実行のシステム、装置、もしくはデバイスによって、またはそれらとともに使用するためのプログラムおよび／またはデータを包含、または記憶することができる任意の有形媒体でもよい。
【０１００】
様々な実施形態の態様向けの動作を実行するためのコンピュータ・プログラム・コードは、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書いてもよく、それらの言語には、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向のプログラミング言語、および、「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語など、従来の手続き型プログラミング言語が含まれる。様々な実装形態によれば、プログラム・コードは、実施形態のプロセッサ上でその全てを実行してもよく、実施形態のプロセッサ上で部分的に実行し、モーション・センサの内部もしくは外部にあってもよい別のプロセッサ上で部分的に実行してもよく、または、遠隔コンピュータもしくは遠隔サーバ上でその全てを実行してもよい。後者の状況では、遠隔コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含め、任意のタイプのネットワークを介してユーザのコンピュータに接続してもよく、外部コンピュータ（たとえば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）に接続してもよい。実施形態によっては、独立型のソフトウェア・パッケージでもよい。
【０１０１】
コンピュータ・プログラム・コードは、プロセッサで実行される場合、プロセッサの電子デバイス内の物理的変化を引き起こし、その変化によって、デバイスを通る電子の物理的な流れが変化する。これにより、デバイス間の接続が変更され、回路の機能が変更される。たとえば、プロセッサ内の２つのトランジスタが結線されて、コンピュータ・プログラム・コードの制御下で多重化動作を実行する場合、第１のコンピュータ命令が実行されると、第１の供給源からの電子が第１のトランジスタを通って受け側まで流れる。しかし、それとは異なるコンピュータ命令が実行されると、第１の供給源からの電子は受け側まで到達しないように阻止されるが、第２の供給源からの電子は、第２のトランジスタを介して受け側まで流れることができるようになる。したがって、流体の物理的な流れを変更するよう、様々なバルブを有する物理的な配管システムを制御することができるように、タスクを実行するようにプログラムされたプロセッサは、そのタスクを実行するようにプログラムされる前の状態から変更される。
【０１０２】
本明細書に開示された様々な実施形態による、方法、装置、システム、およびコンピュータ・プログラム製品の流れ図ならびに／またはブロック図を参照して、様々な実施形態の各態様が説明してある。流れ図および／またはブロック図の様々なブロック、ならびに、流れ図および／またはブロック図での各ブロックの組合せは、コンピュータ・プログラム命令によって実施できることが理解されよう。これらのコンピュータ・プログラム命令が、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに送られてマシンを生成し、その結果、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを用いて実行される命令は、流れ図および／または１つもしくは複数のブロック図のブロックで指定された機能／動作を実施するための手段を生成する。
【０１０３】
これらのコンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理装置、または特定のやり方で機能する他の装置に指示を与えることのできるコンピュータ読取り可能な媒体に記憶することができ、その結果、コンピュータ読取り可能な媒体に記憶された命令は、流れ図および／または１つもしくは複数のブロック図のブロックで指定された機能／動作を実施する命令を含む製品を生成する。コンピュータ・プログラム命令はまた、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理装置、またはコンピュータ、他のプログラム可能な装置、もしくはコンピュータに実装されたプロセスを生成する他の装置で一連の動作ステップを実行する他の装置にロードしてもよく、その結果、コンピュータ、または他のプログラム可能な装置上で実行される命令は、流れ図および／または１つもしくは複数のブロック図のブロックで指定された機能／動作を実施するためのプロセスを提供する。
【０１０４】
各図における流れ図および／またはブロック図は、様々な実施形態のシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の実現可能な実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を説明する助けとなる。この点に関して、流れ図またはブロック図における各ブロックは、コードのモジュール、セグメント、または一部分を表してもよく、これは、指定された（１つまたは複数の）論理機能を実施するための、１つまたは複数の実行可能な命令を含む。代替実装形態によっては、ブロックに記された各機能が、図に記された順序と異なって実行されてもよいことにも留意されたい。たとえば、連続して示した２つのブロックは、実際には実質上同時に実行してもよく、各ブロックは、必要とする機能に応じて逆の順序で実行してもよい場合がある。ブロック図および／または流れ図の各ブロック、ならびにブロック図および／または流れ図での各ブロックの組合せは、指定された機能もしくは動作を実行する特殊目的のハードウェア・ベースのシステム、または特殊目的のハードウェアとコンピュータ命令の組合せによって実施できることに留意されよう。
【０１０５】
様々な実施形態の例を、以下の段落で説明する。
【０１０６】
例示的な赤外線検出器は、集電性材料を含む基板と、ピッチ距離だけ間を空けて基板上に配置された検出器素子の第１のセットと、ほぼピッチ距離だけ間を空けて基板上に配置された検出器素子の第２のセットとを備え、この検出器素子の第２のセットは、検出器素子の第１のセットから非直交オフセットだけずらして配置される。例示的な赤外線検出器によっては、検出器素子の第１のセットは、少なくとも２つの直列結合された検出器素子を備え、検出器素子の第２のセットは、少なくとも２つの直列結合された検出器素子を備える。例示的な赤外線検出器によっては、検出器素子の第１のセットは検出器素子の第１の列を含み、検出器素子の第２のセットは検出器素子の第２の列を含み、これは第１の列と実質的にオーバラップしていない。例示的な赤外線検出器によっては、非直交オフセットは、ピッチ距離の５％〜ピッチ距離の４５％の間にあり、またはピッチ距離の５５％〜ピッチ距離の９５％の間にある。例示的な赤外線検出器によっては、非直交オフセットは、ピッチ距離の約１／３または約２／３である。例示的な赤外線検出器によっては、検出器素子の第１のセットに結合された第１の出力、および検出器素子の第２のセットに結合された第２の出力をも備える。例示的な赤外線検出器によってはアース端子も備え、検出器素子の第１のセットが、第１の検出器素子および第２の検出器素子からなり、検出器素子の第２のセットが、第３の検出器素子および第４の検出器素子からなり、前記第１、第２、第３、および第４の検出器素子がそれぞれ、誘電体として基板を使用するコンデンサを含み、第１の出力が第１の検出器素子の第１の端子に接続され、第１の検出器素子の第２の端子が第２の検出器素子の第１の端子に接続され、第２の検出器素子の第２の端子がアース端子に接続され、第２の出力が第３の検出器素子の第１の端子に接続され、第３の検出器素子の第２の端子が第４の検出器素子の第１の端子に接続され、第４の検出器素子の第２の端子がアース端子に接続される。例示的な赤外線検出器によってはまた、パッケージであって、基板が、このパッケージに取り付けられ、外部電磁エネルギーが基板に影響を及ぼすことができるように配置されたパッケージと、このパッケージの外側からアクセス可能な少なくとも１つの端子と、パッケージ内に取り付けられ、少なくとも１つの端子、検出器素子の第１のセット、および検出器素子の第２のセットに結合されて、検出器素子の第１のセットへの第１の焦電効果、および検出器素子の第２のセットへの第２の焦電効果を検出し、少なくとも１つの端子での第１の焦電効果および第２の焦電効果についての情報を提供する回路とを備える。例示的な赤外線検出器によっては、回路は、少なくとも１つのアナログ・デジタル変換器を備え、少なくとも１つの出力端子での第１の焦電効果および第２の焦電効果についての情報が、少なくとも１つの電圧波形を表すデジタル・データを含む。例示的な赤外線検出器によっては、回路は、検出器素子の第１のセットに結合された第１のトランジスタ・バッファ、および検出器素子の第２のセットに結合された第２のトランジスタ・バッファを備え、少なくとも１つの端子が第１の出力端子、第２の出力端子、電源端子、およびアース端子を含み、第１の焦電効果についての情報が、第１の出力端子での第１のアナログ電圧波形を含み、第２の焦電効果についての情報が、第２の出力端子での第２のアナログ電圧波形を含む。この段落で延べた素子の任意の組合せを、様々な実施形態で使用してもよい。
【０１０７】
例示的なモーション・センサは、検出器素子の第１のセットおよび検出器素子の第２のセットを含む赤外線検出器と、第１の方向でのピッチだけ間隔が空いた監視空間領域の第１のセットから検出器素子の第１のセットまで電磁エネルギーを送り、第１の方向でのピッチだけ間隔が空いた監視空間領域の第２のセットから検出器素子の第２のセットまで電磁エネルギーを送るための光学システムとを備え、監視空間領域の第２のセットは、第１の方向で監視空間領域の第１のセットとの間にオフセットを有する。例示的なモーション・センサによっては、電磁エネルギーは赤外光を含む。例示的なモーション・センサによっては、光学システムは少なくともフレネル・レンズを備える。例示的なモーション・センサによっては、光学システムは複数の反射素子を備える。例示的なモーション・センサによっては、オフセットは非直交オフセットである。例示的なモーション・センサによっては、監視空間領域の第２のセットは、第１の方向と直交する第２の方向で、監視空間領域の第１のセットとの間に第２のオフセットを有する。例示的なモーション・センサによっては、監視空間領域の第１のセットが、監視空間領域の２つ以上の階層を含み、監視空間領域の第２のセットが、監視空間領域の２つ以上の階層を含み、この階層は、監視空間領域の第１のセットの監視空間領域の２つ以上の階層と交互に配置されている。例示的なモーション・センサによっては、検出器素子の第２のセットは、焦電性基板上の第１の検出器方向で検出器素子の第１のセットから第１のオフセットだけずらして配置され、検出器素子の第２のセットは、第１の検出器方向と直交している焦電性基板上の第２の検出器方向で検出器素子の第１のセットから第２のオフセットだけずらして配置される。例示的なモーション・センサによっては、検出器素子の第２のセットは、焦電性基板上の第１の検出器方向で検出器素子の第１のセットから大きくオフセットすることなく配置され、検出器素子の第２のセットは、第１の検出器方向と直交している焦電性基板上の第２の検出器方向で検出器素子の第１のセットからあるオフセットだけずらして配置され、光学システムは、第１の幾何形状を有する第１の経路上で、監視空間領域の第１のセットから検出器素子の第１のセットまで電磁エネルギーを送るための光学素子の第１のセットと、第１の幾何形状とは異なる第２の幾何形状を有する第２の経路上で、監視空間領域の第２のセットから検出器素子の第２のセットまで電磁エネルギーを送るための光学素子の第２のセットとを含む。例示的なモーション・センサによっては、検出器素子の第１のセットについての第１の熱情報、および検出器素子の第２のセットについての第２の熱情報を受信し、第１の熱情報を表す第１の波形と第２の熱情報を表す第２の波形とを比較し、オフセットに対応する位相シフトを有する第１の波形に第２の波形が対応する場合に、第１のタイプの動きを示す通知を生成するための回路も含む。例示的なモーション・センサによっては、第１の熱情報における第１の背景レベル、および第２の熱情報における第２の背景レベルを記録するための回路も含み、第１の熱情報から第１の背景レベルを差し引いて第１の波形を生成し、第２の熱情報から第２の背景レベルを差し引いて第２の波形を生成する。例示的なモーション・センサによっては、回路に結合されたアンテナも含み、第１のタイプの動きを示す通知が、アンテナを介して送信される無線周波数メッセージを含む。例示的なモーション・センサによっては、監視空間領域の第２のセットは、第１の方向と直交する第２の方向で、監視空間領域の第１のセットとの間に第２のオフセットを有し、このモーション・センサはさらに、第１の波形と第２の波形の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうか判定し、この平滑化された差が所定の値を超える場合に、第２のタイプの動きを示す通知を生成するための回路を備える。例示的なモーション・センサによっては、動物検出用のモード設定を受信し、第１の波形と第２の波形の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうか判定し、この平滑化された差が所定の値を超え、モードが動物検出用に設定される場合に、第２のタイプの動きを示す通知を生成し、モードが動物検出用に設定されない場合に、第２のタイプの動きを示す通知を抑制するための回路も備える。例示的なモーション・センサによっては、回路に結合されたアンテナも備え、モード設定は、アンテナを介して受信される第１のメッセージに含まれ、第１のタイプの動きを示す通知は、アンテナを介して送信される第２のメッセージを含み、第２のタイプの動きを示す通知は、アンテナを介して送信される第３のメッセージを含む。この段落で延べた素子の任意の組合せを、様々な実施形態で使用してもよい。
【０１０８】
別の例示的なモーション・センサは、あるピッチを有する監視空間領域の第１の列からの第１の熱情報、および、このピッチを有し、第１の列に平行な方向に、あるオフセットだけシフトした監視空間領域の第２の列からの第２の熱情報を提供するための赤外線検出器と、この赤外線検出器に結合されて、第１の熱情報および第２の熱情報から抽出された波形の位相関係を検出し、この位相関係が臨界位相角に対応する場合に、動物が対象外となる動きを示す通知を生成するための回路とを備え、この臨界位相角が０度よりも大きく、オフセットおよびピッチに基づいている。例示的なモーション・センサによっては、臨界位相角は、１０度〜８０度の間、または１００度〜１７０度の間である。例示的なモーション・センサによっては、臨界位相角は、オフセットで表されるピッチの百分率に１８０度を掛け合わせたものである。例示的なモーション・センサによっては、監視空間領域の第１の列と、監視空間領域の第２の列は、実質的にオーバラップしない。例示的なモーション・センサによっては、赤外線検出器に結合されて、第１の熱情報から抽出された波形と第２の熱情報から抽出された波形との間の平滑化された差を検出し、この平滑化された差が所定の値を超える場合に、軽微な動きを示す通知を生成するための回路も含む。例示的なモーション・センサによっては、第１の熱情報は、監視空間領域の第１の列を含む監視空間領域の第１の位置合せされた複数の列からの熱情報を含み、第２の熱情報は、監視空間領域の第２の列を含む監視空間領域の第２の位置合せされた複数の列からの熱情報を含み、監視空間領域の第１の位置合せされた複数の列は、監視空間領域の第２の位置合せされた複数の列と交互に配置されている。例示的なモーション・センサによっては、動物が対象外となる動きを示す通知は、視覚通知または可聴通知を含む。例示的なモーション・センサによっては、動物が対象外となる動きを示す通知は、無線周波数メッセージを含む。この段落で延べた素子の任意の組合せを、様々な実施形態で使用してもよい。
【０１０９】
動きを検出する例示的な方法は、暖かい物体が監視空間領域の第１の階層を通過することを表す、赤外線検出器の第１の出力を受信するステップと、暖かい物体が監視空間領域の第２の階層を通過することを表す、赤外線検出器の第２の出力を受信するステップであって、監視空間領域の第１の階層との間に水平オフセットを有する監視空間領域の第２の階層が、監視空間領域の第１の階層の上方に配置されるステップと、臨界位相角に対応する、赤外線検出器の第１の出力と第２の出力の間の位相差に基づいて動物が対象外となる動きを示す通知を生成するステップであって、この臨界位相角が０度よりも大きいステップとを含む。例示的な方法によっては、臨界位相角は、１０度〜１７０度の間である。例示的な方法によっては、臨界位相角は、１０度〜８０度の間、または１００度〜１７０度の間である。例示的な方法によっては、動物が対象外となる動きを示す通知は、視覚通知または可聴通知を含む。例示的な方法によっては、動物が対象外となる動きを示す通知は、無線周波数メッセージを含む。例示的な方法によってはまた、第１の出力と第２の出力の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうか判定するステップと、平滑化された差が所定の値を超えると判定するのに応答して、軽微な動きを示す通知を生成するステップと含む。例示的な方法によってはまた、平滑化された差を計算する際に、第１の出力および第２の出力の背景レベルを相殺するステップを含む。例示的な方法によってはまた、動物検出用のモードの設定を取得するステップと、第１の出力と第２の出力の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうか判定するステップと、この平滑化された差が所定の値を超えることに応答して、モードが動物検出用に設定される場合に、軽微な動きを示す通知を生成するステップと、モードが動物検出用に設定されない場合に、軽微な動きを示す通知を抑制するステップとを含む。例示的な方法によっては、軽微な動きを示す通知と動物が対象外となる動きを示す通知の区別ができない。例示的な方法によっては、動物検出用のモードの設定を取得するステップは、無線ネットワークを介して設定を受信するステップを含み、動物が対象外となる動きを示す通知は、無線ネットワークを介して送信される第１のメッセージを含み、軽微な動きを示す通知は、無線ネットワークを介して送信される第２のメッセージを含む。この段落で延べた素子の任意の組合せを、様々な実施形態で使用してもよい。任意の例示的な方法は、少なくとも部分的には、コンピューティング装置上で実行されるのに応答して、この段落による方法をコンピューティング装置が実行できるようにする１つまたは複数の命令を含む、少なくとも１つの機械読取り可能な媒体を使用して実施してもよい。
【０１１０】
動きを検出するための例示的なコンピュータ・プログラム製品は、コンピュータ読取り可能なプログラム・コードを組み込んだ少なくとも１つの持続的なコンピュータ読取り可能な記憶媒体を含み、このコンピュータ読取り可能なプログラム・コードは、暖かい物体が監視空間領域の第１の階層を通過することを表す、赤外線検出器の第１の出力を受信するためのコンピュータ読取り可能なプログラム・コードと、暖かい物体が監視空間領域の第２の階層を通過することを表す、赤外線検出器の第２の出力を受信するためのコンピュータ読取り可能なプログラム・コードであって、監視空間領域の第１の階層との間に水平オフセットを有する監視空間領域の第２の階層が、監視空間領域の第１の階層の下方に配置されるコンピュータ読取り可能なプログラム・コードと、０度よりも大きい臨界位相角に対応する、赤外線検出器の第１の出力と第２の出力の間の位相差に基づいて動物が対象外となる動きを示す通知を生成するためのコンピュータ読取り可能なプログラム・コードとを含む。例示的なコンピュータ・プログラム製品によっては、臨界位相角は、１０度〜１７０度の間である。例示的なコンピュータ・プログラム製品によっては、臨界位相角は、１０度〜８０度の間、または１００度〜１７０度の間である。例示的なコンピュータ・プログラム製品によっては、動物が対象外となる動きを示す通知の少なくとも一部として、視覚通知または可聴通知を生成するためのコンピュータ読取り可能なコードも含む。例示的なコンピュータ・プログラム製品によっては、動物が対象外となる動きを示す通知の少なくとも一部として、無線周波数メッセージを送信するためのコンピュータ読取り可能なコードも含む。例示的なコンピュータ・プログラム製品によってはまた、第１の出力および第２の出力の背景レベルを相殺した後、第１の出力と第２の出力の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうか判定するためのコンピュータ読取り可能なコードと、平滑化された差が所定の値を超えるのに応答して、軽微な動きを示す通知を生成するためのコンピュータ読取り可能なコードとを含む。例示的なコンピュータ・プログラム製品によってはまた、動物検出用のモードの設定を取得するためのコンピュータ読取り可能なコードと、第１の出力および第２の出力の背景レベルを相殺した後、第１の出力と第２の出力の間の平滑化された差が所定の値を超えるかどうか判定するためのコンピュータ読取り可能なコードと、平滑化された差が所定の値を超えるのに応答して、モードが動物検出用に設定される場合は軽微な動きを示す通知を生成し、モードが動物検出用に設定されない場合には軽微な動きを示す通知を抑制するためのコンピュータ読取り可能なコードとを含む。例示的なコンピュータ・プログラム製品によってはまた、無線ネットワークを介してモード用の設定を受信するためのコンピュータ読取り可能なコードと、無線ネットワークを介して第１のメッセージとしての動物が対象外となる動きを示す通知を送信するためのコンピュータ読取り可能なコードと、無線ネットワークを介して第２のメッセージとしての軽微な動きを示す通知を送信するためのコンピュータ読取り可能なコードとを含む。この段落で延べた素子の任意の組合せを、様々な実施形態で使用してもよい。
【０１１１】
赤外線検出領域内で人の動きを検出する別の例示的な方法は、少なくとも２つの上下に並んだオーバラップしない検出階層から受信するときに赤外線検出領域内で赤外線強度を検知するステップであって、それぞれが複数のオーバラップしない監視空間領域を有し、少なくとも２つの検出階層の複数のオーバラップしない監視空間領域が水平方向にあるオフセットだけ互いにシフトしているステップと、少なくとも２つの上下に並んだ検出階層の垂直に隣接する検出階層での赤外線強度の十分な変化が、臨界位相角に対応する位相関係を有する場合は、この変化を記録することに応答して、人の存在を表す主要な動きを示す通知を生成するステップと、少なくとも２つの上下に並んだ検出階層の垂直に隣接する検出階層での赤外線強度の変化が、臨界位相角に対応しない位相関係を有する場合には、この変化を無視するステップとを含み、この臨界位相角は０度よりも大きい。例示的な方法によっては、少なくとも２つの上下に並んだオーバラップしない検出階層のうちの１つの検出階層だけで生じる赤外線強度の変化を無視するステップも含む。例示的な方法によっては、少なくとも２つの上下に並んだオーバラップしない検出階層のうちの１つの検出階層だけで生じる赤外線強度の変化に応答して、動物の存在を表す軽微な動きを示す通知を生成するステップも含む。例示的な方法によってはまた、動物検出用のモードの設定を取得するステップと、このモードが動物検出用に設定される場合は、少なくとも２つの上下に並んだオーバラップしない検出階層のうちの１つの検出階層だけで生じる赤外線強度の変化に応答して、動物の存在を表す軽微な動きを示す通知を生成するステップと、このモードが動物検出用に設定されない場合には、軽微な動きを示す通知を抑制するステップとを含む。例示的な方法によっては、臨界位相角は、１０度〜８０度の間、または１００度〜１７０度の間である。例示的な方法によっては、臨界位相角は、オフセットで表されるオーバラップしない監視空間領域のピッチの百分率に１８０度を掛け合わせたものである。この段落で延べた素子の任意の組合せを、様々な実施形態で使用してもよい。任意の例示的な方法は、少なくとも部分的には、コンピューティング装置上で実行されるのに応答して、この段落による方法をコンピューティング装置が実行できるようにする１つまたは複数の命令を含む、少なくとも１つの機械読取り可能な媒体を使用して実施してもよい。
【０１１２】
別の赤外線検出器は、集電性材料を含む基板、ピッチ距離だけ間を空けて基板上に配置された検出器素子の第１の列、ほぼピッチ距離だけ間を空けて基板上に配置された検出器素子の第２の列を備え、第１の列および第２の列は実質的にオーバラップしておらず、検出器素子の第２の列は、検出器素子の第１の列と平行な方向で、この第１の列との間にゼロ以外のオフセットで配置される。例示的な赤外線検出器によっては、検出器素子の第１の列は、少なくとも２つの直列結合された検出器素子を備え、検出器素子の第２の列は、少なくとも２つの直列結合された検出器素子を備える。例示的な赤外線検出器によっては、ゼロ以外のオフセットは、ピッチ距離の５％〜ピッチ距離の９５％の間にある。例示的な赤外線検出器によっては、ゼロ以外のオフセットは、ピッチ距離の約半分である。例示的な赤外線検出器によっては、ゼロ以外のオフセットは非直交オフセットである。例示的な赤外線検出器によっては、検出器素子の第１の列に結合された第１の出力、および検出器素子の第２の列に結合された第２の出力をも含む。例示的な赤外線検出器によってはまた、パッケージであって、基板が、このパッケージに取り付けられ、外部電磁エネルギーが基板に影響を及ぼすことができるように配置されたパッケージと、このパッケージの外側からアクセス可能な少なくとも１つの端子と、パッケージ内に取り付けられ、少なくとも１つの端子、検出器素子の第１の列、および検出器素子の第２の列に結合されて、検出器素子の第１の列への第１の焦電効果、および検出器素子の第２の列への第２の焦電効果を検出し、少なくとも１つの端子での第１の焦電効果および第２の焦電効果についての情報を提供する回路とを備える。例示的な赤外線検出器によっては、回路は、少なくとも１つのアナログ・デジタル変換器を備え、少なくとも１つの出力端子での第１の焦電効果および第２の焦電効果についての情報が、少なくとも１つの電圧波形を表すデジタル・データを含む。例示的な赤外線検出器によっては、回路は、検出器素子の第１の列に結合された第１のトランジスタ・バッファ、および検出器素子の第２の列に結合された第２のトランジスタ・バッファを備え、少なくとも１つの端子が第１の出力端子、第２の出力端子、電源端子、およびアース端子を含み、第１の焦電効果についての情報が、第１の出力端子での第１のアナログ電圧波形を含み、第２の焦電効果についての情報が、第２の出力端子での第２のアナログ電圧波形を含む。この段落で延べた素子の任意の組合せを、様々な実施形態で使用してもよい。
【０１１３】
本明細書および添付特許請求の範囲で使用されているように、単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈から明らかにそうでないことが示されていなければ、複数の参照先を含む。したがって、たとえば、「監視空間領域」と記述される要素への言及は、単一の監視空間領域、２つの監視空間領域、または他の任意の数の監視空間領域を指してもよい。本明細書および添付特許請求の範囲で使用されているように、内容から明らかに別の意味に規定されていない限り、用語「または（ｏｒ）」は一般に、「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」を含む意味で利用される。本明細書では、用語「結合される」は、直接および間接の接続を含む。さらに、第１の装置と第２の装置が結合される場合、能動装置を含む介在装置を、その間に配置してもよい。別段の定めがない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される要素、百分率などの数量を表す全ての数は、全ての場合において用語「約」によって修飾されものと理解すべきである。用語「約」の解釈は内容次第であるが、別段の指示がなければ、概ね、修飾された数量、測定値、または距離の±５％と解釈すべきである。端点による数値範囲の列挙は、その範囲内に包含される数を全て含む（たとえば、１〜５は、１、２．７８、３．３３、および５を含む）。指定された機能を実行する「手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」、または指定された機能を実行する「ステップ（ｓｔｅｐ  ｆｏｒ）」を明瞭に記載していない請求項での任意の要素は、米国特許法第１１２条（ｆ）に指定された「手段（ｍｅａｎｓ）」または「ステップ（ｓｔｅｐ）」の条項と解釈すべきではない。
【０１１４】
前述に様々な実施形態の説明は、当然のことながら例示的なものであり、本発明、その用途、または使用法を限定するものではない。したがって、本明細書に記載の変形形態以外の様々な変形形態は、本発明の各実施形態の範囲内に存在するものである。こうした変形形態は、本発明の所期の範囲から逸脱するものとみなすべきではない。したがって、本発明の幅および範囲は、前述の例示的な実施形態によって限定すべきではなく、添付の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ規定すべきである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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