(57)【要約】      （修正有）【課題】ハザード検出装置を提供する。【解決手段】ユーザがタッチしないジェスチャを行うことによりハザード検出システムと対話することを可能にするよう動作する。上記タッチしないジェスチャは、ハザード検出システムへの物理的なアクセスを必要とすることなくハザード検出システムの近傍で実行され得る。これにより、ハザード検出システムが手の届かないところにあっても、ユーザはハザード検出システムと対話し得る。ハザード検出システムはジェスチャを検出し、検出されたジェスチャに応答して適切なアクションを実行し得る。一実施形態において、ハザード検出システムは、その可聴アラームを静かにさせるか、または、検出されたジェスチャに応答して先制してその可聴アラームをオフにし得る。ジェスチャは１つ以上の超音波センサ３２０を使用して検出され得るか、または、ジェスチャはモーション検出器を１つ以上の超音波センサ３２０と組み合わせて使用して検出され得る。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ハザード検出システムであって、
少なくとも１つのハザード検出センサと、
前記少なくとも１つのハザード検出センサによって検出されるハザードイベントに応答して可聴アラームを鳴らすように動作するアラーム生成回路と、
少なくとも１つの対象の動きを検出するために広い視野を有する受動赤外線（ＰＩＲ）センサと、
少なくとも１つの対象の存在を検出するために、前記広い視野より小さい狭い視野を有する少なくとも１つの超音波センサと、
制御回路とを含み、前記制御回路は、
前記ＰＩＲセンサおよび前記超音波センサによって取得されるデータを処理し、
ジェスチャイベントが、処理された前記データに存在するかどうかを判定し、
前記ジェスチャイベントが存在すると判定されると、前記可聴アラームの音を止めるように動作する、ハザード検出システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの超音波センサの各々の前記狭い視野が前記広い視野内に存在する、請求項１に記載のハザード検出システム。
【請求項３】
前記ジェスチャイベントは、少なくとも１つの対象が前記狭い視野内に存在する間の前記少なくとも１つの対象の動きを含む、請求項１に記載のハザード検出システム。
【請求項４】
前記制御回路は、ジェスチャ消音イベントを生成することを担う前記少なくとも１つの対象が前記狭い視野内に存在しない場合、ジェスチャイベントを示す処理されたデータを廃棄するよう動作する、請求項１に記載のハザード検出システム。
【請求項５】
前記制御回路は、前記少なくとも１つの対象が前記狭い視野内に存在する場合、前記ＰＩＲセンサから取得されるデータのサンプルレートを増加させるよう動作する、請求項１に記載のハザード検出システム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの超音波センサは、複数の超音波センサを含み、前記制御回路は、前記複数の超音波センサから取得されるデータを処理するよう動作する、請求項１に記載のハザード検出システム。
【請求項７】
電力バスと、
前記電力バスに前記少なくとも１つの超音波センサを選択的に結合および切り離す電力ゲーティング回路とをさらに含み、前記制御回路はさらに、
前記少なくとも１つのハザード検出センサがハザードイベントを監視するかどうかに基づき、前記電力バスに超音波トランスデューサを選択的に結合および切り離すよう動作する、請求項１に記載のハザード検出システム。
【請求項８】
記録メッセージを再生するよう動作するスピーカをさらに含む、請求項１に記載のハザード検出システム。
【請求項９】
前記制御回路は、検出された前記ハザードイベントの間、前記記録メッセージを再生するように前記スピーカに指示するよう動作する、請求項８に記載のハザード検出システム。
【請求項１０】
前記制御回路は、検出された前記ハザードイベントの間および前記狭い視野内における前記少なくとも１つの対象の存在の検出に応答して、前記記録メッセージを再生するよう
に前記スピーカに指示するよう動作する、請求項８に記載のハザード検出システム。
【請求項１１】
前記制御回路は、前記少なくとも１つのハザード検出センサによって検出されるプレアラームハザードイベントに応答して、前記記録メッセージを再生するように前記スピーカに指示するよう動作する、請求項８に記載のハザード検出システム。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記ジェスチャイベントが存在すると判定されると、前記スピーカに前記記録メッセージの再生を少なくとも一時的に止めさせるよう動作する、請求項１１に記載のハザード検出システム。
【請求項１３】
ハザード検出システムによって実現される、ハザードアラームを静かにさせるための方法であって、
検出されるハザードイベントに応答して可聴アラームを発することと、
少なくとも一時的に前記可聴アラームを静かにさせる方法について指示を提供する記録物を再生することと、
前記記録物の前記指示に従って前記ハザード検出システムの近傍で対象が動いていることを検出することと、
前記記録物の前記指示に従って前記対象が動いていることを検出することに応答して、少なくとも一時的に前記可聴アラームを静かにさせることとを含む、方法。
【請求項１４】
前記対象の存在について少なくとも１つの超音波検出フィールドを監視することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記対象が前記少なくとも１つの超音波検出フィールド内に存在する場合、前記記録物が再生される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記対象を検出することは、前記対象の動きについて受動赤外線検出フィールドを監視することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
検出されたプレアラームイベントに応答してプレアラーム記録物を再生することと、
前記検出されたプレアラームイベントの間に、動いている対象を検出することとをさらに含み、
前記プレアラームの再生は、前記動いている対象を検出することに応答して、一時的に停止される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つのハザード検出センサと、
可聴アラームを鳴らすよう動作するアラーム生成回路と、
記録メッセージを再生するためのスピーカと、
ジェスチャイベントを検出するよう動作するジェスチャ検出回路と、
制御回路とを含み、前記制御回路は、
ユーザが前記ハザード検出システムの近傍で前記ジェスチャイベントを実行するための指示を含む記録メッセージを前記スピーカを通じて再生し、
前記ジェスチャイベントが実行されたかどうかを判定するために、前記ジェスチャ回路から取得されるデータを処理し、
前記ジェスチャイベントが実行されたという判定に応答して前記ハザード検出システムの状態を変更するよう動作する、ハザード検出システム。
【請求項１９】
前記制御回路はさらに、
前記少なくとも１つのハザード検出センサがハザードイベントを検出することに応答して、前記アラーム生成回路を指示することにより前記可聴アラームを鳴らし、
前記ハザードイベントの間に前記記録メッセージを再生し、
前記ジェスチャイベントが実行されたという判定に応答して前記ハザード検出システムの状態を変更するよう前記可聴アラームを鳴らすのを止めるよう動作する、請求項１８に記載のハザード検出システム。
【請求項２０】
前記制御回路はさらに、
前記少なくとも１つのハザード検出センサがプレアラームイベントを検出すると、前記記録メッセージを再生し、
前記ジェスチャイベントが実行されたという判定に応答して、前記ハザード検出システムの状態を変更するよう、前記記録メッセージを再生するのを止めるよう動作する、請求項１９に記載のハザード検出システム。
【請求項２１】
前記ジェスチャ検出回路は受動赤外線センサを含む、請求項１９に記載のハザード検出システム。
【請求項２２】
前記ジェスチャ検出回路は超音波センサを含む、請求項１９に記載のハザード検出システム。
【請求項２３】
前記少なくとも１つのハザード検出センサは、煙センサ、一酸化炭素センサ、サーミスタ、湿度センサおよびその組合せからなる群から選択される、請求項１９に記載のハザード検出システム。
【請求項２４】
ハザード検出システムによって実現される、可聴アラームの状態を変更するようジェスチャを処理するための方法であって、
可聴アラームを発するようアラーム生成回路を活性化することと、
少なくとも１つの対象の存在について少なくとも１つの超音波検出フィールドを監視することと、
前記少なくとも１つの対象が前記少なくとも１つの超音波検出フィールドに存在する間に、当該少なくとも１つの対象がジェスチャに従って動いているかどうかを判定することと、
前記少なくとも１つの対象が前記少なくとも１つの超音波検出フィールドに存在する間、前記少なくとも１つの対象が前記ジェスチャに従って動いていると判定されると、前記可聴アラームを発するのを止めるよう前記アラーム生成回路を非活性化することとを含む、方法。
【請求項２５】
少なくとも１つの動いている対象について、前記ハザード検出システムの近傍におけるスペースを監視することと、
任意の監視される動いている対象が、前記少なくとも１つの超音波検出フィールドの外にある場合、前記監視される動いている対象を無視することとをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
少なくとも１つの超音波検出フィールドを監視することは、前記少なくとも１つの検出フィールド内の前記少なくとも１つの対象の存在を検出するために少なくとも１つの超音波センサを使用することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの超音波検出フィールドを監視することは、少なくとも１つの対象の存在について第１および第２の超音波検出フィールドを監視することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記第１の超音波検出フィールドは前記第２の超音波検出フィールドと重ならない、請
求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記第１および第２の超音波検出フィールドは少なくとも部分的に互いに重なる、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
ハザード検出システムであって、
検出されるハザードイベントに応答して可聴アラームを生成するためのアラーム生成回路と、
少なくとも１つの対象の存在を監視するための検出フィールドを各々が有する少なくとも１つの超音波センサと、
制御回路とを含み、前記制御回路は、
前記検出されるハザードイベントの間に前記可聴アラームを発するように前記アラーム生成回路に指示し、
前記少なくとも１つの超音波センサを含む少なくとも１つのセンサからセンサデータを受け取り、
受け取られる前記センサデータによって消音ジェスチャがキャプチャされているかどうかを判定するよう前記センサデータを処理し、
受け取られる前記センサデータによって前記消音ジェスチャがキャプチャされている場合、前記可聴アラームを発するのを少なくとも一時的に止めるように前記アラーム生成回路に指示するよう動作する、ハザード検出システム。
【請求項３１】
消音ジェスチャは少なくとも１つの対象の検出を含み、前記制御回路は、
受け取られる前記センサデータによって前記消音ジェスチャがキャプチャされたかどうかを判定するよう前記センサデータを処理する際に、前記少なくとも１つの対象が前記少なくとも１つの超音波センサの前記検出フィールド内に存在することを確認するよう動作する、請求項３０に記載のハザード検出システム。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの超音波センサは、オンおよびオフに電力ゲーティングされることが可能であり、前記制御回路はさらに、
検出される前記ハザードイベントの間に前記少なくとも１つの超音波センサを選択的に電源オンするよう動作する、請求項３０に記載のハザード検出システム。
【請求項３３】
前記センサデータは、超音波センサデータおよびモーションセンサデータを含む、請求項３０に記載のハザード検出システム。
【請求項３４】
前記ハザード検出システムは、壁にマウントされる方位と天井にマウントされる方位とのうちの１つに従ってマウント可能である、請求項３０に記載のハザード検出システム。
【請求項３５】
前記少なくとも１つの超音波センサは、壁にマウントされる超音波センサと、天井にマウントされる超音波センサとを含む、請求項３４に記載のハザード検出システム。
【請求項３６】
前記制御回路は、前記ハザード検出システムが前記壁にマウントされる方位にある場合には、前記壁にマウントされる超音波センサからのセンサデータを使用し、前記ハザード検出システムが前記天井にマウントされる方位にある場合には、前記天井にマウントされる超音波センサからのセンサデータを使用するよう動作する、請求項３５に記載のハザード検出システム。
【請求項３７】
ハザード検出システムであって、
前記ハザード検出システムの近傍における環境を監視するよう動作する少なくとも１つのハザード検出センサを含み、前記ハザード検出システムは、アイドルモード、プレアラ
ームモードおよびアラームモードのうちの１つに従って動作しており、前記ハザード検出システムはさらに、
前記アラームモードにおいて可聴アラームを鳴らすよう動作するアラーム生成回路と、
少なくとも１つの記録メッセージを再生するよう動作するスピーカと、
ジェスチャについて前記近傍を監視するよう動作するジェスチャ検出回路と、
制御回路とを含み、前記制御回路は、
前記少なくとも１つのハザード検出センサから取得されるデータに基づいて、前記アイドルモード、前記プレアラームモードおよび前記アラームモードのうちの１つを選択し、
前記ハザード検出システムが前記プレアラームモードである場合、前記制御回路はさらに、
前記スピーカを通じて記録メッセージを再生し、
前記ジェスチャが前記ジェスチャ検出回路によって監視されるかどうか検出し、
前記ジェスチャが検出され、かつ、前記少なくとも１つのハザード検出センサから取得される前記データが前記プレアラームモードから前記アラームモードに前記システムの動作を変更するのに十分である場合に、前記アラーム生成回路を先制して無効にするよう動作する、ハザード検出システム。
【請求項３８】
前記ジェスチャ検出回路は、
少なくとも１つの対象の動きを検出するために広い視野を有する受動赤外線（ＰＩＲ）センサと、
少なくとも１つの対象の存在を検出するために、前記広い視野より小さい狭い視野を各々が有する少なくとも１つの超音波センサとを含む、請求項３７に記載のハザード検出システム。
【請求項３９】
前記プレアラームモードの間に前記スピーカ制御回路を通じて再生される前記記録メッセージは、指示メッセージを含む、請求項３８に記載のハザード検出システム。
【請求項４０】
前記制御回路はさらに、検出されるジェスチャに応答して確認メッセージを再生するよう動作する、請求項３９に記載のハザード検出システム。
【請求項４１】
前記アラームモードは、消音可能アラームモードと消音不可能アラームモードとを含む、請求項３７に記載のハザード検出システム。
【請求項４２】
前記制御回路はさらに、前記システムが前記消音可能アラームモードである間、前記アラーム生成回路の先制的な無効化を許可するよう動作する、請求項４１に記載のハザード検出システム。
【請求項４３】
前記制御回路はさらに、前記システムが前記消音不可能アラームモードである間、前記アラーム生成回路の先制的な無効化を止めるよう動作する、請求項４１に記載のハザード検出システム。
【請求項４４】
ジェスチャ検出システムであって、
少なくとも１つの対象の動きを検出するよう動作する受動赤外線（ＰＩＲ）センサと、
少なくとも１つの対象の存在を検出するよう動作する超音波センサと、
回路とを含み、前記回路は、
静的環境モデルを作成するよう前記超音波センサを使用し、
動的環境モデルを作り出すよう前記超音波センサを使用し、
少なくとも１つの新しい対象が存在するかどうかを判定するよう前記動的モデルを前記静的モデルと比較するよう動作する、ジェスチャ検出システム。
【請求項４５】
前記静的モデルは、検出された距離の第１のマトリックスを含んでおり、各検出された距離は距離範囲によって表わされる、請求項４４に記載のシステム。
【請求項４６】
前記静的モデルは各検出された距離についての分散の第２のマトリックスを含む、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
前記動的モデルは、検出された距離の第３のマトリックスを含んでおり、各検出された距離は、前記第１のマトリックスにおける各距離範囲と対応して類似する距離範囲によって表わされる、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記回路は、前記第１のマトリックス、前記第２のマトリックスおよび前記第３のマトリックスに基づいて確信度値を判定するよう動作し、距離に関連付けられる前記確信度値が分散しきい値を越える場合、対象が当該距離に存在すると検出される、請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
少なくとも１つの対象が存在すると検出された後、前記回路は、ジェスチャが検出されたかどうかを判定するようにＰＩＲデータを分析するよう動作する、請求項４４に記載のシステム。
【請求項５０】
前記回路は、前記ＰＩＲデータにおけるモーションイベントを分析するよう動作し、各モーションイベントは、振幅特性および期間特性の少なくとも１つに従って分析される、請求項４９に記載のシステム。
【請求項５１】
前記静的環境モデルは、距離バケットの較正ヒストグラムを含んでおり、各距離バケットは、各々が固定間隔だけ分離されるある範囲の距離間に存在し、各バケットは、対象が当該バケットに関連付けられる距離にて検出されるかどうかを表わすバイナリ数を含む、請求項４４に記載のシステム。
【請求項５２】
前記動的環境モデルは、距離バケットの非較正ヒストグラムを含んでおり、各距離バケットは、各々が固定間隔だけ分離されるある範囲の距離間に存在し、各バケットは、対象が当該バケットに関連付けられる距離にて検出されるかどうかを表わすバイナリ数を含む、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記回路はさらに、多くの追加されたまたは失われた対象の数を判定するために、前記較正および非較正ヒストグラムを比較するよう動作し、前記非較正ヒストグラムが、前記較正ヒストグラムに存在しなかった特定の距離バケットに対象の存在を示す場合、対象が追加され、前記較正ヒストグラムにおいて対象として存在するがもはや前記非較正ヒストグラムにおいて検出されない場合、対象が失われる、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記数がしきい値を越える場合、前記コントローラは、対象が存在することを示すよう動作する、請求項５３に記載のシステム。
【請求項５５】
前記システムの方位に依存して、前記しきい値は変化する、請求項５４に記載のシステム。
【請求項５６】
前記新しい対象が十分に定まっていると判定される場合、前記回路は、選択的にＰＩＲデータを分析するよう動作する、請求項４４に記載のシステム。
【請求項５７】
少なくとも１つの対象が定まっていると検出および判定された後、前記回路は、ジェスチャが検出されたかどうか判定するために前記ＰＩＲデータにおいてジェスチャイベント
を分析するよう動作する、請求項５６に記載のシステム。
【請求項５８】
前記回路は、前記ＰＩＲデータにおけるピークと、隣接するピーク同士間の振幅と、隣接するピーク同士間の期間とを判定するよう動作する、請求項５７に記載のシステム。
【請求項５９】
前記回路は、前記ピークを判定するよう傾き変化検出またはゼロクロス検出のうちの１つを使用するよう動作する、請求項５８に記載のシステム。
【請求項６０】
前記回路は、
前記振幅と前記期間とが予め規定された基準を満たすかどうか判定し、
前記予め規定された基準が満たされる場合、ローリングバッファにジェスチャイベントとして前記振幅と前記期間とを格納するよう動作する、請求項５８に記載のシステム。
【請求項６１】
前記ローリングバッファが少なくとも２つのジェスチャイベントを格納する場合、前記回路は、２つのジェスチャイベントに関連付けられるデータを使用して、それらのデータが検出されたジェスチャとして認定されるマッチされたジェスチャペア条件を満たすかどうか判定するよう動作する、請求項６０に記載のシステム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
この特許出願は、２０１３年７月１８日（１８．０７．２０１３）に出願された米国仮特許出願番号第６１／８４７，９６０号と、２０１３年１０月９日（０９．１０．２０１３）に出願された米国仮特許出願番号第６１／８８９，０１３号との各々に対する優先権を主張する。上記の参照された特許出願の各々は、すべての目的についてその全体が参照により援用される。
【０００２】
技術分野
この特許明細書は、ハザード検出システムと対話するためのシステムおよび方法に関する。より特定的には、この特許明細書は、ハザード検出システムの近隣において行なわれるジェスチャを検出するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
煙検出器、一酸化炭素検出器、煙および一酸化炭素の組合せ検出器といったハザード検出システム、ならびに、他の危険状態を検出するためのシステムは、安全上の考慮のために、居住環境、商業環境および産業環境において用いられている。これらのシステムは、危険状態の存在を検出すると、しばしば可聴アラームを鳴らす。このアラームはしばしば、非常に大きい音または耳を刺すような音を有することを特徴としており、人間の聴き手に対して不愉快または非常に不快であり得る。いくつかのハザード検出器は、アラームが料理の煙のような非緊急事態によって引き起こされることをユーザが知っている場合、ユニットのカバーに配置される消音ボタンまたは一時的無音ボタンと時に称されるボタンをユーザが押すことを許可し得る。消音ボタンまたは一時的無音ボタンが押されると、可聴アラームノイズは、たとえば４〜１０分の範囲の所定の時間間隔の間、一時的に静かにされる。その間、ユーザは、アラームの耳を刺すような音に耐える必要なく、たとえば窓を開けることによって当該状況に対応する機会を有する。この状態が当該所定の時間間隔の終わりでも持続している場合、可聴アラームノイズが再開する。多くの実際的な状況において発生し得る１つの問題は、ハザード検出器ユニットは、ユーザが届かない壁または天井に高くマウントされており、消音ボタンまたは一時的無音ボタンを押すために多くのユーザは梯子、椅子またはほうきの柄を探さなければならなくなり、これは、不便で、非実用的で、および／または安全でないシナリオにつながり得るということである。この開示を考慮すると、他の問題が発生することは当業者に明らかであろう。
【考案の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
本願明細書に記載される実施形態に従ったハザード検出システムおよび方法は、ユーザがタッチしないジェスチャを行うことによりハザード検出システムと対話することを可能にするよう動作する。タッチしないジェスチャは、ユーザにハザード検出システムを物理的にタッチすることを要求することなくハザード検出システムの近傍で実行され得る。これにより、ハザード検出システムが手の届かないところにあっても、ユーザはハザード検出システムと対話することが可能である。ハザード検出システムはジェスチャを検出し、検出されたジェスチャに応答して適切なアクションを実行し得る。一実施形態において、ハザード検出システムは、検出されたジェスチャに応答してその可聴アラームを静かにさせ得る。別の実施形態において、ハザード検出システムは、検出されたジェスチャに応答して先制してその可聴アラームをオフにし得る。たとえば、ユーザは、アラームイベント
であるが必ずしも正当とされないアラームイベントにつながり得るアクティビティ（たとえば料理）を行っている場合、可聴アラームが鳴るのを先制して防止したい場合がある。
【０００５】
ジェスチャは、さまざまな実施形態に従ったジェスチャ検出回路および方法を使用して検出され得る。ジェスチャ検出回路は、ジェスチャを実行している場合がある１つ以上の対象を検出するよう１つ以上のセンサを使用し得る。一実施形態において、ジェスチャは１つ以上の超音波センサを使用して検出され得る。別の実施形態において、ジェスチャは、１つ以上の超音波センサと組み合わせてモーション検出器を使用して検出され得る。
【０００６】
一実施形態において、ハザード検出システムは少なくとも１つのハザード検出センサを含み得る。ハザード検出センサの１つ以上は煙、熱、湿度、一酸化炭素、二酸化炭素またはラドンを検出するよう動作し得る。上記システムは、少なくとも１つのハザード検出センサによって検出されるハザードイベントに応答して可聴アラームを鳴らすように動作するアラーム生成回路を含み得る。上記システムは、少なくとも１つの対象の動きを検出するために相対的に広い視野を有する受動赤外線（ＰＩＲ）センサと、少なくとも１つの対象の存在を検出するために相対的に狭い視野を各々が有する少なくとも１つの超音波センサとを含み得る。狭い視野は広い視野より小さい。上記システムは、ＰＩＲセンサおよび超音波センサによって取得されるデータを処理し、ジェスチャ消音イベントが、処理されたデータに存在するかどうかを判定し、ジェスチャ消音イベントが存在すると判定されると、可聴アラームの音を止めるよう動作する制御回路を含み得る。
【０００７】
別の実施形態において、ハザード検出システムは、少なくとも１つのハザード検出センサと、可聴アラームを鳴らすよう動作するアラーム生成回路と、記録メッセージを再生するためのスピーカと、ジェスチャイベントを検出するための少なくとも１つの対象検出センサとを含み得る。上記システムは、記録メッセージをスピーカを通じて再生するよう動作する制御回路を含み得る。記録メッセージは、ユーザがハザード検出システムの近傍でジェスチャイベントを実行するための指示を含み得る。制御回路は、ジェスチャイベントが実行されたかどうかを判定するために少なくとも１つの対象検出センサから取得されるデータを処理し、ジェスチャイベントが実行されたという判定に応答してハザード検出システムの状態を変更するようさらに動作する。
【０００８】
別の実施形態において、ハザード検出システムのハザードアラームを静かにさせるための方法が提供される。上記方法は、検出されたハザードイベントに応答して可聴アラームを発することと、少なくとも一時的に可聴アラームを静かにさせる方法について指示を提供する記録物を再生することと、記録物の指示に従ってハザード検出システムの近傍で対象が動いていることを検出することと、記録物の指示に従って対象が動いていることを検出することに応答して、少なくとも一時的に可聴アラームを静かにさせることとを含み得る。
【０００９】
別の実施形態において、ハザード検出システムは、検出されるハザードイベントに応答して可聴アラームを生成するためのアラーム生成回路と、少なくとも１つの対象の存在を監視するための検出フィールドを各々が有する少なくとも１つの超音波センサとを含み得る。上記システムは、検出されるハザードイベントの間に可聴アラームを発するようにアラーム生成回路に指示し、少なくとも１つの超音波センサを含む少なくとも１つのセンサからセンサデータを受け取り、受け取られるセンサデータによって消音ジェスチャがキャプチャされたかどうか判定するようセンサデータを処理し、受け取られるセンサデータによって消音ジェスチャがキャプチャされている場合、可聴アラームを発するのを少なくとも一時的に止めるようにアラーム生成回路に指示するよう動作する制御回路を含み得る。
【００１０】
別の実施形態において、可聴アラームの状態を変更するためにジェスチャを処理するた
めの方法が提供される。上記方法は、可聴アラームを発するようアラーム生成回路を活性化することと、少なくとも１つの対象の存在について少なくとも１つの超音波検出フィールドを監視することと、少なくとも１つの対象が少なくとも１つの超音波検出フィールドに存在する間に、当該少なくとも１つの対象がジェスチャに従って動いているかどうかを判定することと、少なくとも１つの対象が少なくとも１つの超音波検出フィールドに存在する間、少なくとも１つの対象がジェスチャに従って動いていると判定されると、可聴アラームを発するのを止めるようアラーム生成回路を非活性化することとを含み得る。
【００１１】
別の実施形態において、ハザード検出システムは、ハザード検出システムの近傍における環境を監視するよう動作する少なくとも１つのハザード検出センサを含み得る。ハザード検出システムは、アイドルモード、プレアラームモードおよびアラームモードのうちの１つに従って動作し得る。上記システムは、アラームモードにおいて可聴アラームを鳴らすよう動作するアラーム生成回路と、少なくとも１つの記録メッセージを再生するよう動作するスピーカと、ジェスチャについて近傍を監視するよう動作するジェスチャ検出回路とを含み得る。上記システムは、少なくとも１つのハザード検出センサから取得されるデータに基づいて、アイドルモード、プレアラームモードおよびアラームモードモードのうちの１つを選択するよう動作する制御回路を含み得る。上記ハザード検出システムがプレアラームモードである場合、制御回路はさらに、スピーカを通じて記録メッセージを再生し、ジェスチャがジェスチャ検出回路によって監視されるかどうか検出し、ジェスチャが検出され、かつ、少なくとも１つのハザード検出センサから取得されるデータがプレアラームモードからアラームモードにシステムの動作を変更するのに十分である場合に、アラーム生成回路を先制して無効にするよう動作する。
【００１２】
別の実施形態において、ジェスチャ検出システムは、少なくとも１つの対象の動きを検出するよう動作する受動赤外線（ＰＩＲ）センサと、少なくとも１つの対象の存在を検出するよう動作する超音波センサと、回路とを含み得る。上記回路は、静的環境モデルを作成するよう超音波センサを使用し、動的環境モデルを作り出すよう超音波センサを使用し、少なくとも１つの新しい対象が存在するかどうかを判定するよう動的モデルを静的モデルと比較するよう動作し得る。
【００１３】
明細書の残りの部分および添付の図面への参照によって、本願明細書において論じられる実施形態の性質および利点がさらに理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】いくつかの実施形態に従った、ハザード検出システムを有する構内の図である。
【図２】いくつかの実施形態に従った、例示的な構内において使用されているハザード検出システムの例示的なブロック図を示す図である。
【図３】いくつかの実施形態に従った、ハザード検出システムの例示的な概略回路図を示す図である。
【図４Ａ】いくつかの実施形態に従った、いくつかのインターフェイスセンサのその例示的な位置決めとともにハザード検出システムを示す図である。
【図４Ｂ】いくつかの実施形態に従った、いくつかのインターフェイスセンサのその例示的な位置決めとともにハザード検出システムを示す図である。
【図４Ｃ】いくつかの実施形態に従った、いくつかのインターフェイスセンサのその例示的な位置決めとともにハザード検出システムを示す図である。
【図４Ｄ】いくつかの実施形態に従った、いくつかのインターフェイスセンサのその例示的な位置決めとともにハザード検出システムを示す図である。
【図４Ｅ】いくつかの実施形態に従った、いくつかのインターフェイスセンサのその例示的な位置決めとともにハザード検出システムを示す図である。
【図５Ａ】いくつかの実施形態に従った、第１の位置においてマウントされるハザード検出システムのインターフェイスセンサから発出する例示的な検出フィールドを示す図である。
【図５Ｂ】いくつかの実施形態に従った、第２の位置においてマウントされるハザード検出システムのインターフェイスセンサから発出する例示的な検出フィールドを示す図である。
【図６Ａ】いくつかの実施形態に従った、人が可聴アラームを静かにさせるジェスチャを使用する時における例示的なスナップショットを示す図である。
【図６Ｂ】いくつかの実施形態に従った、人が可聴アラームを静かにさせるジェスチャを使用する時における例示的なスナップショットを示す図である。
【図６Ｃ】いくつかの実施形態に従った、人が可聴アラームを静かにさせるジェスチャを使用する時における例示的なスナップショットを示す図である。
【図６Ｄ】いくつかの実施形態に従った、人が可聴アラームを静かにさせるジェスチャを使用する時における例示的なスナップショットを示す図である。
【図７】いくつかの実施形態に従った、ハザード検出システムのさまざまなコンポーネントの例示的なタイミング図を示す図である。
【図８】いくつかの実施形態に従った、ＰＩＲセンサについての例示的な検出フィールドを示す図である。
【図９Ａ】いくつかの実施形態に従った、ＰＩＲセンサデータを示す例示的なグラフを示す図である。
【図９Ｂ】いくつかの実施形態に従った、ＰＩＲセンサデータを示す例示的なグラフを示す図である。
【図９Ｃ】いくつかの実施形態に従った、ＰＩＲセンサデータを示す例示的なグラフを示す図である。
【図９Ｄ】いくつかの実施形態に従った、ＰＩＲセンサデータを示す例示的なグラフを示す図である。
【図１０】いくつかの実施形態に従った、生およびフィルタリングされたＰＩＲデータの例示的な波形を示す図である。
【図１１】いくつかの実施形態に従った、ジェスチャの監視に応答してハザード検出システムが可聴アラームを静かにさせる例示的なプロセスを示す図である。
【図１２】例示的なシナリオに従った、２つの異なる超音波センサの較正基準を形成し得る例示的な波形図を示す図である。
【図１３】例示的なシナリオに従った例示的な波形図を示す図である。
【図１４Ａ】いくつかの実施形態に従った、ジェスチャ消音能力を有するハザード検出システムを動作するための例示的なプロセスを示す図である。
【図１４Ｂ】いくつかの実施形態に従った、ジェスチャ消音能力を有するハザード検出システムを動作するための例示的なプロセスを示す図である。
【図１４Ｃ】いくつかの実施形態に従った、ジェスチャ消音能力を有するハザード検出システムを動作するための例示的なプロセスを示す図である。
【図１５】いくつかの実施形態に従った、ジェスチャの監視に応答してハザード検出システムが可聴アラームを静かにさせる例示的なプロセスを示す図である。
【図１６】いくつかの実施形態に従った、少なくとも１つの超音波センサを備えるハザード検出システムを動作するための例示的なプロセスを示す図である。
【図１７】いくつかの実施形態に従った、ＰＩＲセンサおよび少なくとも１つの超音波センサを備えるハザード検出システムを動作するための例示的なプロセスを示す図である。
【図１８】いくつかの実施形態に従った例示的な較正マトリックスを示す図である。
【図１９Ａ】いくつかの実施形態に従った、時間にわたって超音波センサのうちの１つによって検出される距離を表わし得る例示的な波形を示す図である。
【図１９Ｂ】いくつかの実施形態に従った、図１９Ａの波形の微分波形を示す図である。
【図２０】いくつかの実施形態に従った、手を振るジェスチャを表わし得る例示的なジェスチャ波形を示す図である。
【図２１】いくつかの実施形態に従った、ジェスチャ波形を含む例示的なバッファを示す。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
開示の詳細な説明
以下の詳細な説明において、説明目的のために、さまざまな実施形態の完全な理解を提供するよう多くの特定の詳細が記載される。これらのさまざまな実施形態は単に例示的であって、如何なる態様でも限定的であるようには意図されないということを当業者は認識するであろう。この開示の利益を有するそのような当業者には、他の実施形態が容易に示唆されるであろう。
【００１６】
さらに、明瞭さのために、本願明細書に記載される実施形態の通常の特徴のすべてが示されるまたは記載されるわけではない。任意のそのような実際の実施形態の開発において、特定の設計目的を達成するために多くの実施形態に特有な決定が必要とされ得るということを当業者は容易に認識するであろう。これらの設計目的は、実施形態ごとおよびデベロッパごとに変動するであろう。さらに、そのような開発の取り組みは、複雑かつ時間を消費するものであり得るが、それでも、この開示の利益を有する当業者にとって日常的なエンジニアリング業務であることが認識されるであろう。
【００１７】
本願明細書において、単身家族居住用ホームのような居住用ホームにて使用される文脈で１つ以上のハザード検出の実施形態がさらに記載されているが、本教示の範囲はそのように限定されないということが認識されるべきである。より一般的には、ハザード検出システムは、たとえば、複式マンション、タウンホーム、マルチユニットアパートメントビルディング、ホテル、小売店、オフィスビルディングおよび工業ビルディングといった様々な構内に適用可能である。さらに、ユーザ、顧客、設置者、住宅所有者、居住者、ゲスト、賃借人、家主、修理人などといった用語は、本願明細書において記載される１つ以上のシナリオの文脈においてハザード検出器と相互作用する人物を言及するよう使用され得るが、これらの言及はそのようなアクションを行なっている人物に関して本教示の範囲を限定するとは決して考えられるべきでないということが理解される。
【００１８】
図１は、いくつかの実施形態に従った例示的な構内１００を示す図であり、構内１００は、ハザード検出システム１０５、遠隔ハザード検出システム１０７、サーモスタット１１０、遠隔サーモスタット１１２、暖房、冷房および換気（ＨＶＡＣ）システム１２０、ルータ１２２、コンピュータ１２４および中央パネル１３０を用いる。構内１００はたとえば、単身住居、複式マンション、アパートメントビルディング内のアパートメント、倉庫、または、オフィスもしくは小売店のような商業構造であり得る。ハザード検出システム１０５は、バッテリで給電されるか、電力線で給電されるか、バッテリバックアップとともに電力線で給電され得る。ハザード検出システム１０５は、所望の安全性監視およびユーザインターフェイス機能を提供するために、１つ以上のプロセッサ、複数のセンサ、不揮発性ストレージおよび他の回路を含み得る。いくつかのユーザインターフェイス機能は、物理的制約および電力制約により、電力線で給電される実施形態においてのみ利用可能である。さらに、電力線およびバッテリの両方で給電される実施形態に一般的ないくつかの機能は、異なった態様で実現され得る。ハザード検出システム１０５は、小電力無線パーソナルエリアネットワーク（６ＬｏＷＰＡＮ）回路、システムプロセッサ、セーフティプロセッサ、不揮発性メモリ（たとえばフラッシュ）、ＷｉＦｉ回路、環境光センサ（ＡＬＳ：ambient light sensor）、煙センサ、一酸化炭素（ＣＯ）センサ、１つ以上の温度センサ、１つ以上の超音波センサ、受動赤外線（ＰＩＲ： passive infra-red）センサ
、スピーカ、１つ以上のＬＥＤ、およびブザーといった電力を消費するコンポーネントを含み得る。同じコンポーネントの複数の場合が存在し得る一方、他のコンポーネントは１つの場合においてのみ存在し得るということが理解される。
【００１９】
ハザード検出システム１０５は、構内１００に関連付けられる環境状態を監視し得、ある環境状態が所定のしきい値を上回ると、居住者にアラームを発する。監視された状態はたとえば、煙、熱、湿度、一酸化炭素、二酸化炭素、ラドンおよび他のガスを含み得る。環境の安全性を監視することに加えて、ハザード検出システム１０５は、従来のアラームシステムには見つからないいくつかのユーザインターフェイス機能を提供し得る。これらのユーザインターフェイス機能はたとえば、音声アラーム、音声セットアップ指示、クラウド通信（たとえば、監視されたデータをクラウドにプッシュ送信するか、携帯電話にプッシュ通知するか、または、クラウドからソフトウェア更新を受け取る）、デバイス間通信（たとえば、ハザード検出システム同士の間のソフトウェア更新の通信を含む、構内における他のハザード検出システムとの通信）、視覚的なセーフティインジケータ（たとえば、緑色の光の表示は安全であることを示し、赤色の光の表示は危険を示す）、触覚的および非触覚的な入力コマンド処理、およびソフトウェア更新を含み得る。
【００２０】
ハザード検出システム１０５はスマートホームデバイスとして実現され得るということが理解されるべきである。したがって、ハザード検出システムの議論は主として特定のハザード（たとえば煙、ＣＯ、熱）を参照して記載されるが、ハザード検出システムは、それらのハザードに関係ない付加的な機能および機能性を提供し得る。たとえば、ハザード検出システムは多くの異なる状態を監視し得る。これらの状態は、モーション、音、臭いを含み得る。これらの状態はさらに、（たとえばアームバンド、ドアセンサ、窓センサ、パーソナルメディアデバイス）遠隔センサによって供給されるデータを含み得る。
【００２１】
ハザード検出システム１０５は、プレアラームのような高度なハザード検出および高度なユーザインターフェイス機能を提供するために、本願明細書において記載されるさまざまな実施形態に従った多基準状態機械を実現し得る。さらに、多基準状態機械は、アラーム状態およびプレアラーム状態を管理し得、アラーム状態を制御し得る１つ以上のセンサ状態機械と、プレアラーム状態を制御する１つ以上のシステム状態機械とを含み得る。各状態機械は、センサデータ値、消音イベントおよび遷移条件に基づいて、自身の状態の任意の１つの間で遷移し得る。遷移条件は、どのように状態機械がある状態から別の状態に遷移するかを定義し得、究極的には、ハザード検出システム１０５がどのように動作するかを定義し得る。ハザード検出システム１０５は、さまざまな実施形態に従って多基準状態機械を実行するようデュアルプロセッサ構成を使用し得る。デュアルプロセッサ構成によって、ハザード検出システム１０５は、相対的にフェールセーフのハザード検出およびアラーム機能を同時に提供しつつ最小の電力を使用する態様でアラーム状態およびプレアラーム状態を管理することが可能になる。たとえば、多基準状態機械の付加的な詳細は、「多基準アラームのためのシステムおよび方法（Systems and Methods for Multi-Criteria Alarming）」という名称を有し、本願と同時に出願され、共通に譲渡された同時係属米国特許出願番号第１４／３３４，００３号（代理人処理番号ＧＰ−５７４３−００−ＵＳ）において発見され得、その開示は本願明細書において全文参照により援用される。
【００２２】
構内１００は、任意の数のハザード検出システムを含み得る。たとえば、示されるように、ハザード検出システム１０７は、システム１０５と同様であり得る別のハザード検出システムである。一実施形態において、システム１０５および１０７の両方はバッテリにより給電されるシステムであり得る。別の実施形態では、システム１０５は電力線により給電されてもよく、システム１０７はバッテリにより給電されてもよい。さらに、ハザード検出システムは構内１００の外部に設置され得る。
【００２３】
サーモスタット１１０は、いくつかのサーモスタットのうち、ＨＶＡＣシステム１２０を制御するサーモスタットであり得る。サーモスタット１１０は、ＨＶＡＣシステム１２０につながるＨＶＡＣ制御ワイヤ（たとえばＷ、Ｇ、Ｙなど）への電気的接続によって、ＨＶＡＣシステムのすべてまたは部分を始動させるために電気的に接続されるので、「一次」サーモスタットと称され得る。サーモスタット１１０は、構内１００に関連付けられる環境からデータを集めるために１つ以上のセンサを含み得る。たとえば、センサは、構内１００内の占有（在室）、温度、光および他の環境状態を検出するために使用され得る。遠隔サーモスタット１１２は、ＨＶＡＣシステム１２０を始動させるために電気的に接続され得ないが、同様に構内１００に関連付けられる環境からデータを集めるために１つ以上のセンサを含み得るとともに有線または無線リンクを介してサーモスタット１１０にデータを送信し得るので、「補助」サーモスタットと称され得る。たとえば、サーモスタット１１２は、ＨＶＡＣシステム１２０の制御の向上のために、サーモスタット１１０と無線で通信および協同し得る。サーモスタット１１２は、構内１００内の自身の位置を示す付加的な温度データを提供し得、付加的な占有情報を提供し得、または、（たとえば温度セットポイントを調節するよう）ユーザのために別のユーザインターフェイスを提供し得る。
【００２４】
ハザード検出システム１０５および１０７は、有線または無線リンクを介してサーモスタット１１０またはサーモスタット１１２と通信し得る。たとえば、ハザード検出システム１０５は、ＨＶＡＣシステム１２０を制御する際に、より良好に情報が与えられた決定を行うために付加的なデータが提供されるように、その監視されたデータ（たとえば温度および占有検出データ）をサーモスタット１１０に無線で送信し得る。さらに、いくつかの実施形態において、データはサーモスタット１１０および１１２のうちの１つ以上から有線または無線リンクを介してハザード検出システム１０５および１０７のうちの１つ以上に送信され得る。
【００２５】
中央パネル１３０は、構内１００のセキュリティシステムまたは他のマスター制御システムの一部であり得る。たとえば、中央パネル１３０は、侵入に対して窓およびドアを監視し得るとともにモーションセンサによって提供されるデータを監視し得るセキュリティシステムであり得る。いくつかの実施形態において、中央パネル１３０はさらに、サーモスタット１１０および１１２とハザード検出システム１０５および１０７とのうちの１つ以上と通信し得る。中央パネル１３０は、有線リンク、無線リンクまたはその組合せを介してこれらの通信を行ない得る。たとえば、煙がハザード検出システム１０５によって検出されると、中央パネル１３０は、煙の存在について警報を受け得、構内１００内の特定のゾーンがハザード状態になっているというインジケータを表示するといったように適切な通知を行い得る。
【００２６】
構内１００はさらに、無線および有線接続の両方によりアクセス可能であり、さらにローカルエリアネットワークすなわちＬＡＮと称され得るプライベートネットワークを含み得る。プライベートネットワーク上のネットワークデバイスは、ハザード検出システム１０５および１０７と、サーモスタット１１０および１１２と、コンピュータ１２４と、中央パネル１３０とを含み得る。一実施形態において、プライベートネットワークはルータ１２２を使用して実現されており、ルータ１２２は、ルーティング、ワイヤレスアクセスポイント機能、ファイアウォール、および、コンピュータ１２４のようなさまざまな有線ネットワークデバイスに接続するための複数の有線接続ポートを提供し得る。ルータ１２２とネットワークデバイスとの間の無線通信は、８０２．１１プロトコルを使用して行われ得る。ルータ１２２はさらに、ケーブルモデム、ＤＳＬモデム、インターネットサービスプロバイダ、または他の公衆ネットワークサービスのプロバイダを通じて、インターネットまたはクラウドのような公衆ネットワークへのアクセスをネットワークデバイスに提供することができる。インターネットのような公衆ネットワークは時に、ワイドエリアネ
ットワークまたはＷＡＮと称される。
【００２７】
たとえば、インターネットへのアクセスによって、システム１０５またはサーモスタット１１０のようなネットワーク接続されたデバイスは、構内１００に対して遠隔であるデバイスまたはサーバと通信することが可能になる。遠隔サーバまたは遠隔デバイスは、構内１００に含まれるさまざまなネットワーク接続されたデバイスを管理するアカウント管理プログラムをホストし得る。たとえば、本願明細書において論じられる実施形態に従ったハザード検出システムの文脈において、システム１０５は、ルータ１２２を介して周期的に遠隔サーバにデータをアップロードし得る。さらに、ハザードイベントが検出されると、システム１０５がルータ１２２を介して通知を通信した後、遠隔サーバまたは遠隔デバイスには当該イベントが通知され得る。同様に、システム１０５は、ルータ１２２を介してアカウント管理プログラムからデータ（たとえばコマンドまたはソフトウェア更新）を受け取り得る。
【００２８】
ハザード検出システム１０５は、いくつかの異なる電力消費モードのうちの１つで動作し得る。各モードは、異なる量の電力を消費する、システム１０５によって行なわれる機能およびシステム１０５の構成によって特徴付けられる。各電力消費モードは、ハザード検出システム１０５によって消費される電力の量に対応しており、消費される電力の量は、最低量から最高量までの範囲にあり得る。これらの電力消費モードのうちの１つは最低量の電力消費に対応し、また別の電力消費モードは最高量の電力消費に対応しており、すべての他の電力消費モードは、最低量の電力消費と最高量の電力消費との間のどこかに該当する。電力消費モードの例は、アイドルモード、ログ更新モード、ソフトウェア更新モード、アラームモード、プレアラームモード、消音モード、およびナイトライトモードを含み得る。これらの電力消費モードは単に例示であって、限定することを意図しない。付加的な電力消費モードまたはより少ない電力消費モードが存在し得る。さらに、本願明細書において記載される異なるモードの如何なる定義の特徴もすべて包括的であることを意図しておらず、むしろ、各モードの一般的な文脈を提供することを意図している。
【００２９】
図２は、いくつかの実施形態に従った、例示的な構内２００において使用されるハザード検出システム２０５の例示的なブロック図を示す。図２はさらに、随意のハザード検出システム２０７およびルータ２２２を示す。ハザード検出システム２０５および２０７は図１におけるハザード検出システム１０５および１０７と同様であり得、構内２００は図１における構内１００と同様であり得、ルータ２２２は図１におけるルータ１２２と同様であり得る。ハザード検出システム２０５は、システムプロセッサ２１０と、高電力無線通信回路２１２およびアンテナと、低電力無線通信回路２１４およびアンテナと、不揮発性メモリ２１６と、スピーカ２１８と、１つ以上のセーフティセンサ２２１および１つ以上の非セーフティセンサ２２２を含み得るセンサ２２０と、セーフティプロセッサ２３０と、アラーム２３４と、電源２４０と、電力変換回路２４２と、高品質電力回路２４３と、電力ゲーティング回路２４４とを含むいくつかのコンポーネントを含み得る。ハザード検出システム２０５は、フェールセーフのセーフティ検出機能と、電力消費を最小化する回路トポロジおよび電力割当方法を使用するユーザインターフェイス機能とを提供するよう動作する。システム２０５および例示的な回路トポロジのコンポーネントが図２および図３に関連して論じられ、また、ジェスチャを検出するための方法および回路が図４〜図２１に関連して論じられる。
【００３０】
ハザード検出システム２０５は、システム２０５の機能を取り扱うための、分岐プロセッサ回路トポロジ（bifurcated processor circuit topology）を使用し得る。システムプロセッサ２１０およびセーフティプロセッサ２３０の両方は、システム２０５内の同じ回路基板上に存在し得るが、異なるタスクを行い得る。システムプロセッサ２１０は、セーフティプロセッサ２３０よりも多くの電力を消費し得るより大きくより能力のあるプロ
セッサである。すなわち、プロセッサ２１０および２３０の両方がアクティブである場合、プロセッサ２１０はプロセッサ２３０よりも多くの電力を消費する。同様に、両方のプロセッサが非アクティブである場合でも、プロセッサ２１０はプロセッサ２３０よりも多くの電力を消費する。システムプロセッサ２１０は、ユーザインターフェイス機能を処理するとともに、インターフェイスセンサ２２０を監視するよう動作し得る。たとえば、プロセッサ２１０は、高電力無線通信回路２１２および低電力無線通信回路２１４の両方上の無線データトラフィックを方向付け得、不揮発性メモリ２１６にアクセスし得、プロセッサ２３０と通信し得、スピーカ２１８からオーディオを発させ得る。別の例として、プロセッサ２１０は、任意のアクションがなされる（たとえばアラームを消音させるユーザの検出されたアクションに応答して、鳴り響くアラームを止める）必要があるかどうか判定するようインターフェイスセンサ２２０を監視し得る。
【００３１】
セーフティプロセッサ２３０は、システム２０５のセーフティに関連付けられるタスク、または、ハザード検出システム２０５の外の（温度、湿度、煙、一酸化炭素、動き、光の強度などといった）環境の状態を監視することを含む他のタイプのタスクを扱うよう動作し得る。セーフティプロセッサ２３０は、センサ２２０の１つ以上をポーリングし得、センサ２２０の１つ以上がハザードイベントが検出されることを示す場合、アラーム２３４を活性化する。プロセッサ２３０は、プロセッサ２１０から独立して動作し得、プロセッサ２１０がどの状態にあるかにかかわらずアラーム２３４を活性化し得る。たとえば、プロセッサ２１０がアクティブな機能を実行している場合（たとえばＷｉＦｉ更新を実行している場合）または電力の制約によりシャットダウンされる場合でも、ハザードイベントが検出されるとプロセッサ２３０はアラーム２３４を活性化し得る。いくつかの実施形態において、プロセッサ２３０上で実行されるソフトウェアは永久的に固定され得、システム２０５が工場を出荷した後、ソフトウェアまたはファームウェア更新を介して更新されない場合がある。
【００３２】
プロセッサ２１０と比較して、プロセッサ２３０は消費する電力が少ないプロセッサである。したがって、センサ２２０のサブセットを監視するためにプロセッサ２１０の代わりにプロセッサ２３０を使用することによって、省電力が与えられる。プロセッサ２１０がセンサ２２０を絶えず監視するものであった場合、省電力は実現され得ない。センサ２２０のサブセットの監視のためにプロセッサ２３０を使用することにより実現された省電力に加えて、プロセッサを分岐することにより、プロセッサ２１０が機能しているかどうかにかかわらずシステム２０５のセーフティ監視およびコアアラーム機能は動作するということを保証する。限定としてではなく例示として、システムプロセッサ２１０は、フリースケール半導体Ｋ６０マイクロコントローラ（Freescale Semiconductor K60 Microcontroller）のような相対的に高電力のプロセッサを含み得る一方、セーフティプロセッサ２３０は、フリースケール半導体ＫＬ１５マイクロコントローラのような相対的に低電力のプロセッサを含み得る。ハザード検出システム２０５の全体的な動作は、システムプロセッサ２１０およびセーフティプロセッサ２３０の思慮深く設計された機能的なオーバーレイを必要としており、システムプロセッサ２１０は、（たとえば、より高度なユーザインターフェイスおよび通信機能と、ユーザ挙動におけるパターンまたは環境状態におけるパターンを感知するさまざまな計算集中的なアルゴリズムと、たとえば周囲の輝度レベルの関数としてＬＥＤナイトライトの輝度を管理するためのアルゴリズムと、たとえばホームインターコム機能のためのオンボードのスピーカのサウンドレベルを管理するためのアルゴリズムと、たとえばユーザへの音声コマンドの発行を管理するためのアルゴリズムと、ログデータを中央サーバにアップロードするためのアルゴリズムと、ネットワークメンバーシップを確立するためのアルゴリズムと、セーフティプロセッサ２３０、高電力無線通信回路２１２、低電力無線通信回路２１４、システムプロセッサ２１０自体などといったハザード検出システム２０５の１つ以上の要素のプログラムされた機能に対する更新を促進するためのアルゴリズムといった）従来ハザード検出ユニットに関連付けられ得なか
った選択されたより高いレベルの高度な機能を実行し、セーフティプロセッサ２３０は、（たとえば煙およびＣＯ監視と、アラーム検出の際の甲高い音のアラーム／ブザーアラームの作動といった）従来ハザード検出ユニットにより関連付けられ得るより基本的な機能を行なう。限定としてではなく例示として、システムプロセッサ２１０は、相対的に高電力のアクティブ状態にあるとともにその割り当てられた高度な機能の１つ以上を実行している際に約１８ｍＷを消費し得る一方、セーフティプロセッサ２３０は、その基本的な監視機能を実行している際に約０．０５ｍＷのみを消費し得る。しかしながら、また限定としてではなく例示として、システムプロセッサ２１０は、相対的に低電力の非アクティブ状態の場合、約０．００５ｍＷのみ消費し得、システムプロセッサ２１０が行なうような高度な機能は思慮深く選択され、システムプロセッサが相対的に高電力のアクティブ状態にある時間は時間の約０．０５％のみになるように調整され、相対的に低電力の非アクティブ状態で残りの時間を過ごす。一方、その基本的な監視機能を実行しているときに０．０５ｍＷの平均的な電力引き抜きのみを必要とするセーフティプロセッサ２３０は、もちろん１００％の時間、その基本的な監視機能を実行しているはずである。１つ以上の実施形態に従うと、システムプロセッサ２１０およびセーフティプロセッサ２３０の思慮深く設計された機能的なオーバーレイは、セーフティプロセッサ２３０の進行中の動作によってシステムプロセッサ２１０が不活性化または無能力化される場合であってもハザード検出システム２０５が、基本的な監視およびハザード状態について甲高い音／ブザーアラームを実行し得るように設計されている。したがって、システムプロセッサ２１０は、ハザード検出ユニット２０５を、スマートホーム環境を向上させるための魅力的で、望ましく、更新可能で、使用が容易であり、インテリジェントで、ネットワーク接続された感知および通信ノードとするための多くの異なる能力を提供するよう構成およびプログラムされる一方、その機能は、セーフティプロセッサ２３０によって管理されるコアセーフティ動作に対するオーバーレイまたは付加の意味において有利に提供されるので、システムプロセッサ２１０およびその高度な機能について動作上の問題または課題が存在する場合であっても、システムプロセッサ２１０およびその高度な機能とともにまたは当該機能なしで、セーフティプロセッサ２３０の動作によるハザード検出器２０５の基本となるセーフティ関連の目的および機能は継続することになる。
【００３３】
たとえば、高電力無線通信回路２１２は、８０２．１１プロトコルのうちのいずれかに従って通信することができるＷｉ−Ｆｉモジュールであり得る。たとえば、回路２１２は、Ｍｕｒａｔａのモジュールにおいて利用可能であるブロードコムパーツ番号ＢＣＭ４３３６２を使用して実現され得る。システム２０５の動作モードに依存して、回路２１２は、低電力の「スリープ」状態または高電力の「アクティブ」状態で動作し得る。たとえば、システム２０５がアイドルモードである場合、回路２１２は「スリープ」状態であり得る。システム２０５がＷｉ−Ｆｉ更新モード、ソフトウェア更新モード、またはアラームモードのような非アイドルモードである場合、回路２１２はアクティブ状態であり得る。たとえば、システム２０５がアクティブアラームモードである場合、高電力回路２１２は、メッセージが遠隔サーバまたはデバイスに送信され得るようにルータ２２２と通信し得る。
【００３４】
低電力無線通信回路２１４は、８０２．１５．４プロトコルに従って通信することができる低電力の無線パーソナルエリアネットワーク（６ＬｏＷＰＡＮ）モジュールまたはＺｉｇＢｅｅモジュールであり得る。たとえば、一実施形態において、回路２１４は、Silicon Laboratoriesから利用可能であるパーツ番号ＥＭ３５７であるＳｏＣであり得る。システム２０５の動作モードに依存して、回路２１４は、相対的に低電力の「リスン（listen）」状態または相対的に高電力の「送信」状態で動作し得る。システム２０５が、アイドルモード、（高電力通信回路２１２の使用を必要とし得る）ＷｉＦｉ更新モード、またはソフトウェア更新モードである場合、回路２１４は「リスン」状態であり得る。システム２０５がアラームモードである場合、回路２１４は、システム２０７における低電力無
線通信回路がシステム２０５がアラームを発していることを示すデータを受け取り得るようにデータを送信し得る。したがって、アラームイベントをリスンするために高電力無線通信回路２１２が使用され得るが、この目的のためには、低電力回路２１４を使用するのが電力効率がより良い。省電力は、いくつかのハザード検出システムまたは低電力回路２１４を有する他のシステムが相互接続されたワイヤレスネットワークを形成する場合にさらに実現される。
【００３５】
また、低電力回路２１４が他の低電力回路から送信されるデータを絶えずリスンするために、回路２１４は絶えずその「リスニング」状態で動作していなければならないので、省電力が実現される。この状態は電力を消費し、スリープ状態で動作する高電力回路２１２よりも多くの電力を消費し得るが、周期的に高電力回路２１４を活性化しなければならないことに対する節約された電力はかなりのものになる。高電力回路２１２がそのアクティブ状態であるとともに低電力回路２１４がその送信状態である場合、高電力回路２１２は、低電力回路２１４よりも実質的に多くの電力を消費する。
【００３６】
いくつかの実施形態において、低電力無線通信回路２１４は、その相対的に低い電力消費と、相対的に低いデータ速度によって特徴付けられる第１のプロトコルに従って無線通信するその能力とによって特徴付けられ得る一方、高電力無線通信回路２１２は、その相対的に高い電力消費と、相対的に高いデータ速度によって特徴付けられる第２のプロトコルに従って無線通信するその能力とによって特徴付けられ得る。第２のプロトコルは、第１のプロトコルよりはるかに複雑なモジュレーションを有し得る。
【００３７】
いくつかの実施形態において、低電力無線通信回路２１４は、ネットワークにおけるデバイスと通信するためにアクセスポイントまたはルータを必要としないメッシュネットワーク互換モジュールであり得る。メッシュネットワーク互換性は、データが隣接するモジュールを通過し得るようにメッシュネットワーク互換モジュールが他の近くのメッシュネットワーク互換モジュールを追跡することを可能にする規定を含む。メッシュネットワーク互換性は、本質的に８０２．１５．４プロトコルの特徴である。対照的に、高電力無線通信回路２１２は、メッシュネットワーク互換モジュールではなく、ネットワークにおけるデバイスに通信するためにアクセスポイントまたはルータを必要とする。したがって、回路２１２を有する第１のデバイスが回路２１２を有する別のデバイスにデータを通信することを望む場合、第１のデバイスはルータと通信する必要があり、ルータは次いで第２のデバイスに上記データを送信する。したがって、回路２１２がルータの使用を必要とする場合、デバイス間通信は本質的には存在しない。他の実施形態において、回路２１２は、Ｗｉ−Ｆｉダイレクト通信プロトコルを使用してデバイス間通信を実行し得る。Ｗｉ−Ｆｉダイレクト通信規格によって、デバイス同士がルータを必要とすることなく互いに容易に接続することが可能になり得る。たとえば、Ｗｉ−Ｆｉダイレクトの例示的な使用によって、ハザード検出システム１０５がサーモスタット１１０と直接的に通信することが可能になり得る。
【００３８】
不揮発性メモリ２１６は、たとえばＮＡＮＤフラッシュ、ハードディスクドライブ、ＮＯＲ、ＲＯＭまたは相変化メモリといった任意の好適なパーマネントメモリストレージであり得る。一実施形態において、不揮発性メモリ２１６は、スピーカ２１８により再生され得るオーディオクリップを格納し得る。オーディオクリップは、１つ以上の言語での取り付け説明または警告を含み得る。スピーカ２１８は、サウンドまたはオーディオファイルを再生するように動作可能な任意の好適なスピーカであり得る。スピーカ２１８は、増幅器（図示せず）を含み得る。
【００３９】
インターフェイスセンサ２２０は、システムプロセッサ２１０によって監視されるセンサを含み得、セーフティセンサ２３２はセーフティプロセッサ２３０によって監視される
センサを含み得る。センサ２２０および２３２は、プリント回路基板（たとえばプロセッサ２１０および２３０がマウントされる同じ基板）、フレキシブルプリント回路基板、システム２０５の筐体、またはその組合せにマウントされ得る。インターフェイスセンサ２２０は非セーフティ関係のセンサであり得る。インターフェイスセンサ２２０は１つ以上の超音波センサ２２１を含み得、超音波センサ２２１は、高周波数の音波を生成するとともに、どの波がセンサによって受け取られるか判定する。インターフェイスセンサ２２０は受動赤外線（ＰＩＲ）センサ２２２を含み得る。ＰＩＲセンサ２２２はさまざまなモーション検出機能のために使用され得る。ＰＩＲセンサは、その視野において、対象から放射する赤外線光を測定し得る。一実施形態において、ユーザインターフェイス機能のうちの１つはジェスチャ消音機能であり、ジェスチャ消音機能は、大きな音が鳴っている場合にアラーム２３４をオフにするかまたは静かにさせるようにユーザがシステム２０５の近傍においてジェスチャ（たとえば手を振るモーション）を実行する機能である。さまざまな実施形態に従うと、超音波センサ２２１の１つ以上、ＰＩＲセンサ２２０、または両方の超音波センサ２２１の組合せがこのジェスチャを検出するために使用され得る。ジェスチャ消音機能と、ジェスチャ消音機能を検出および処理するためのシステムおよび方法とが図４〜図１３に関連して以下により詳細に論じられる。インターフェイスセンサ２２０は随意に、環境光（ＡＬＳ）センサおよびプッシュボタンセンサを含み得る。ＡＬＳセンサは環境光を検出し、プッシュボタンセンサはたとえば、ユーザのスイッチの押下を検出するスイッチであり得る。
【００４０】
セーフティセンサ２３２は、煙検出器と、一酸化炭素（ＣＯ）センサと、温度湿度センサと、１つ以上のサーミスタとを含み得る。煙検出器は、煙を検出し、典型的には、光学的検出、イオン化、または空気サンプリング技術を使用する。ＣＯセンサは、ホームにおいて典型的に火気、スペースヒータ、温水器、塞がった煙突、および自動車によって生成される一酸化炭素ガスの存在を検出し得る。電気化学ＣＯセンサにおいて使用される材料は典型的に５〜７年の寿命を有する。したがって、５〜７年の期間が終了した後はＣＯセンサは置換されるべきである。温度湿度センサは、温度および相対湿度の相対的に正確な読み取り値を提供し得る。サーミスタは、その抵抗が温度に基づき変動するタイプの抵抗器である。サーミスタは、ＮＴＣタイプのサーミスタまたはＰＴＣタイプのサーミスタを含み得る。セーフティセンサ２３２は随意に、ＰＩＲセンサ、環境光センサおよびプッシュボタンセンサを含み得る。インターフェイスセンサ２２０がＰＩＲセンサ、環境光センサまたはプッシュボタンセンサを含まない場合、セーフティセンサ２３２がそれらを含み得る。
【００４１】
センサ２２０はセーフティプロセッサ２３０（およびいくつかの実施形態ではシステムプロセッサ２１０）によって監視され得、セーフティセンサ２２１および非セーフティセンサ２２２を含み得る。センサ２２０の１つ以上は、システムプロセッサ２１０およびセーフティプロセッサ２３０のうちの１つによって排他的に監視され得る。本願明細書において定義されるように、センサを監視することは、その監視されるセンサからデータを取得するプロセッサの能力を指す。すなわち、１つの特定のプロセッサがセンサデータを取得することを担うとともに場合によってはセンサログにそれを格納することを担い得るが、ひとたび当該データが取得されると、ログデータまたはリアルタイムデータのいずれかの形態で当該データは別のプロセッサに利用可能になり得る。たとえば、一実施形態において、システムプロセッサ２１０は、非セーフティセンサ２２２のうちの１つを監視し得るが、セーフティプロセッサ２３０はその同じ非セーフティセンサを監視し得ない。別の実施形態において、セーフティプロセッサ２３０は、セーフティセンサ２２１の各々を監視し得るが、取得したセンサデータをシステムプロセッサ２１０に提供し得る。
【００４２】
セーフティセンサ２２１は、ハザード検出システム２０５が、危険な状態についてその環境を監視し、危険な状態が検出されるとユーザに警報を発し得ることを保証するために
必要なセンサを含み得、危険な状態を検出するために必要でない他のすべてのセンサは、非セーフティセンサ２２２である。いくつかの実施形態において、セーフティセンサ２２１は、危険な状態を検出するために必要なそれらのセンサのみを含む。たとえば、当該危険な状態が煙および火事を含む場合、セーフティセンサは煙センサと少なくとも１つの熱センサとのみを含む。非セーフティセンサのような他のセンサはシステム２０５の一部として含まれ得るが、煙または火事を検出するためには必要とされない。別の例として、危険な状態が一酸化炭素を含む場合、セーフティセンサは一酸化炭素センサであり、他のセンサはこのタスクを実行するためには必要とされない。
【００４３】
したがって、必要であると認められるセンサはハザード検出システム２０５の機能および特徴に基づき変動し得る。一実施形態において、ハザード検出システム２０５は、煙、火事および一酸化炭素の組合せアラームシステムであり得る。そのような実施形態において、検出システム２０５は、煙検出器、一酸化炭素（ＣＯ）センサおよび１つ以上の熱センサといったセーフティセンサ２２１を含み得る。煙検出器は、煙を検出し、典型的には、光学的検出、イオン化、または空気サンプリング技術を使用する。ＣＯセンサは、ホームにおいて典型的に火気、スペースヒータ、温水器、塞がった煙突、および自動車によって生成される一酸化炭素ガスの存在を検出し得る。電気化学ＣＯセンサにおいて使用される材料は典型的に５〜７年の寿命を有する。したがって、５〜７年の期間が終了した後はＣＯセンサは置換されるべきである。熱センサは、その抵抗が温度に基づき変動するタイプの抵抗器であるサーミスタであり得る。サーミスタは、負温度係数（ＮＴＣ： negative temperature coefficient）タイプのサーミスタまたは正温度係数（ＰＴＣ： positive
temperature coefficient）タイプのサーミスタを含み得る。更に、この実施形態において、検出システム２０５は、湿度センサ、環境光センサ、プッシュボタンセンサ、受動赤外線（ＰＩＲ）センサおよび１つ以上の超音波センサといった非セーフティセンサ２２２を含み得る。温度湿度センサは、温度および相対湿度の相対的に正確な読み取り値を提供し得る。環境光センサ（ＡＬＳ）は環境光を検出し、プッシュボタンセンサはたとえば、ユーザのスイッチの押下を検出するスイッチであり得る。ＰＩＲセンサ２２２はさまざまなモーション検出機能のために使用され得る。ＰＩＲセンサは、その視野において、対象から放射する赤外線光を測定し得る。超音波センサは対象の存在を検出するために使用され得る。そのようなセンサは、高周波数の音波を生成し得るとともに、どの波がセンサによって受け取られるか判定する。センサ２２０は、プリント回路基板（たとえばプロセッサ２１０および２３０がマウントされる同じ基板）、フレキシブルプリント回路基板、システム２０５の筐体またはその組合せにマウントされ得る。
【００４４】
いくつかの実施形態において、１つ以上の非セーフティセンサ２２２から取得されるデータは、１つ以上のセーフティセンサ２２１からデータを取得するために使用される同じプロセッサによって取得され得る。たとえば、上で論じたように、省電力の理由のために、セーフティプロセッサ２３０は、セーフティセンサ２２１および非セーフティセンサ２２２の両方を監視するよう動作し得る。セーフティプロセッサ２３０は、そのハザード監視および警報機能を実行するために、非セーフティセンサ２２２から取得されるデータのいずれも必要としないが、拡張されたハザードシステム２０５の機能を提供するために、非セーフティセンサデータが利用され得る。
【００４５】
アラーム２３４は、ハザード状態の存在について、システム２０５の近傍のユーザに警報する任意の好適なアラームであり得る。さらに、アラーム２３４は、テストシナリオの間に活性化され得る。たとえば、アラーム２３４は圧電ブザーであり得る。
【００４６】
電源２４０は、システム２０５の動作を可能にするよう電力を供給し得るとともに、任意の好適なエネルギー源を含み得る。本願明細書において論じられる実施形態は、ＡＣ電力線給電、バッテリ給電、ＡＣ電力線給電とバッテリバックアップとの組合せ、および外
部から供給されたＤＣ電力（たとえばＵＳＢ供給電力）を含み得る。ＡＣ電力線の電力、バッテリバックアップを伴うＡＣ電力線の電力、または外部から供給されたＤＣ電力を使用する実施形態は、バッテリのみの実施形態とは異なる電力制限制約に晒され得る。バッテリ給電の実施形態は、ハザード検出システム２０５が最小の期間の間動作するように、その有限のエネルギー供給の電力消費を管理するよう設計される。いくつかの実施形態において、最小の期間は１年、３年または７年であり得る。他の実施形態において、最小の期間は、少なくとも７年、８年、９年または１０年であり得る。電力線による給電の実施形態は、それらのエネルギー供給が実質的に無制限であるので、制限されない。バッテリバックアップを伴って電力線により給電される実施形態は、バックアップバッテリの寿命を長くするよう電力制限方法を使用し得る。
【００４７】
バッテリのみの実施形態では、電源２４０は、１つ以上のバッテリまたはバッテリパックを含み得る。バッテリは、異なる組成物（たとえばアルカリまたはリチウム二硫化鉄）から構築され得るとともに、異なるエンドユーザ構成（たとえばパーマネント、ユーザ取り替え可能、またはユーザ取り替え不可能）が使用され得る。一実施形態では、Ｌｉ−ＦｅＳ２の６つのセルが３つの２スタックで構成され得る。そのような構成は、システム２０５について合計で約２７０００ｍＷｈの利用可能な電力を産出し得る。
【００４８】
電力変換回路２４２は、電力を１つのレベルから別のレベルに変換する回路を含む。複数の場合の電力変換回路２４２が、システム２０５内のコンポーネントに必要とされる異なる電力レベルを提供するために使用され得る。１つ以上の場合の電力変換回路２４２は、電源２４０によって供給された信号を異なる信号に変換するよう動作し得る。そのような場合の電力変換回路２４２は、バックコンバータまたは昇圧コンバータの形態で存在し得る。たとえば、アラーム２３４は、高電力無線通信回路２１２より高い動作電圧を必要とし得、高電力無線通信回路２１２はプロセッサ２１０より高い動作電圧を必要とし得、そのため、すべての必要な電圧は、電源２４０によって供給される電圧とは異なる。したがって、この例において認識され得るように、少なくとも３つの異なる場合の電力変換回路２４２が必要とされる。
【００４９】
高品質電力回路２４３は、特定の場合の電力変換回路２４２（たとえばバックコンバータ）から供給された信号を別の信号へとコンディショニングするよう動作する。高品質電力回路２４３は、ロードロップアウトレギュレータの形態で存在し得る。ロードロップアウトレギュレータは、電力変換回路２４２によって提供される信号よりも高品質の信号を提供可能であり得る。したがって、あるコンポーネントには他のコンポーネントより「高い」品質の電力が提供され得る。たとえば、煙検出器およびＣＯセンサといったあるセーフティセンサは、適切に動作するために、相対的に安定した電圧を必要とし得る。
【００５０】
電力ゲーティング回路２４４は、選択的に電力バスにコンポーネントを結合するとともに電力バスから切り離すよう使用され得る。電力バスからコンポーネントを切り離すことは、当該コンポーネントが如何なる静止電流ロスも引き起こさず、したがって、コンポーネントが電力バスからそのように切り離されなかった場合のバッテリ寿命を超えてバッテリ寿命を延ばし得ることを保証する。電力ゲーティング回路２４４はたとえばＭＯＳＦＥＴトランジスタのようなスイッチであり得る。コンポーネントが電力バスから切り離されかつ如何なる電流損失も引き起こさなくても、電力ゲーティング回路自身は有限量の電力を消費し得る。しかしながら、この有限の電力消費は、コンポーネントの静止電力損失よりも小さい。
【００５１】
ハザード検出システム２０５は、電力消費に関する利点と、高度な機能の提供問題の場合におけるコアセーフティ監視およびアラームの残存性に関する利点とを含む上記および下記に記載されるようなある利点を提供し得るシステムプロセッサ２１０およびセーフテ
ィプロセッサ２３０といった２つの別個のプロセッサを有するものとして記載されるが、本願明細書において論じられるさまざまな実施形態の１つ以上について、１つのプロセッサによって実行されることまたは２つより多いプロセッサによって実行されることは、本教示の範囲外ではないということが理解される。
【００５２】
図３は、実施形態に従ったハザード検出システム３００の例示的な回路概略図を示す。この回路概略図は、（図２の）ハザード検出システム２０５のより詳細な例示的な図であり、たとえば電力を消費するコンポーネントと、当該コンポーネントに電力を供給する電力バスと、コンポーネントを電力バスに結合および電力バスから切り離すことを選択するためのゲーティング回路とを示す。ハザード検出システム３００には単に１つ以上のバッテリによって電力が供給され得、ハザード検出システム３００は、最小の動作寿命（たとえば少なくとも７年）の間、１つ以上のバッテリがシステム３００に電力を供給することができるように電力割当スキーム（power budgeting scheme）を使用する。さらに、電力割当スキームによって、システム３００は、最小の動作寿命の間に、モードに固有の期間（たとえば、ＷｉＦｉ更新モードは一日に一度実行される）、いくつかの異なるモード（たとえばアイドルモード、ＷｉＦｉ更新モード、ソフトウェア更新モード、およびアラームモード）のうちのいずれか１つに従って動作することが可能になる。以下の議論において、システム３００の回路構成は、ユーザ対話機能の向上と堅牢なハザード検出とを提供しつつシステム３００がどのようにその電力消費を管理することができるか示す。
【００５３】
ハザード検出システム３００は、電力バス３０８にＤＣ電源を提供するよう動作するバッテリシステム３０１を含む。ＤＣ電源は、第１の電圧レベルにて電力バス３０８上に存在し得る。電圧レベルは、温度の変更のようなさまざまな状態に依存して若干変化し得る。ＤＣ電源の組成（たとえばアルカリまたはリチウムベースの化学）に依存して、システム３００の動作寿命の間、電圧レベルは相対的に一定の電圧レベル（たとえば４．５ボルト）のままであり得るか、または、あらかじめ定義された範囲内の電圧レベルのままであり得る。電圧レベルは、バッテリシステム３０１に格納されるエネルギーが所定のしきい値を下回る（たとえばバッテリが事実上消耗する）と、実質的に低下し得る。バッテリシステム３０１は、バッテリセルグループ３０２およびバッテリセルグループ３０５を含み得る。バッテリセルグループ３０２および３０５の各々は、１つ以上のバッテリセルを含み得る。一実施形態において、各セルグループは３つのバッテリセルを含む。示されるように、バッテリセルグループ３０２は、バス３０３およびゲーティング回路３５１を介してダイオード３０４およびセーフティプロセッサ３３０に結合される。セーフティプロセッサ３３０は、（図２に関連して上に論じられた）セーフティプロセッサ２３０に多くの点で類似している。バッテリセルグループ３０５は、バス３０６およびゲーティング回路３５２を介してダイオード３０７およびセーフティプロセッサ３３０に結合される。セーフティプロセッサ３３０は、バッテリグループ３０２および３０５の電圧をそれぞれ測定するために、ゲーティング回路３５１および３５２を一時的に閉じ得る。測定が完了した後、セーフティプロセッサ３３０は、ゲーティング回路３５１および３５２を開き得る。ダイオード３０４および３０７は電力バス３０８に結合される。
【００５４】
電力バス３０８は、電力ゲーティング回路３５３を介して、電力変換回路３４０、電力変換回路３４２、電力変換回路３４４、電力変換回路３４６、超音波センサ３２０、煙検出器３２４およびディスプレイモジュール３２８（たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ））に結合される。図２に関連して上で論じたように、電力変換回路は、信号を１つのレベルから別のレベルに変換するよう動作する。超音波センサ３２０は、（図２の）インターフェイスセンサ２２０に関連して参照された超音波センサと同様であり得る。１つの超音波センサのみが示されるが、システム３００は１つより多い超音波センサを含み得る。一実施形態において、システム３００は２つの超音波センサを含み得る。たとえば、１つの超音波センサは、天井へマウントされた際に超音波イベントを検出するようシステムの筐体
内に位置決めされ得、他のセンサは、壁にマウントされる際に超音波イベントを検出するよう筐体内に位置決めされ得る。煙検出器３２４は、（以前に論じられたように）セーフティセンサのうちの１つであり得る。ディスプレイモジュール３２８は任意の好適なディスプレイ装置であり得る。一実施形態において、ディスプレイモジュール３２８は、システム３００のステータスを示すために異なる色の光を発する１つ以上のＬＥＤを含み得る。たとえば、緑色の光の表示は良好なステータスを示し得、オレンジ色の光は低バッテリのような警告状態を示し得、赤色の光はハザード状態を示し得る。電力バス３０８のコンポーネントの各々は第１の電圧レベルのＤＣ電力を受け取るよう結合される。超音波センサ３２０、煙検出器３２４およびディスプレイモジュール３２８は第１の電圧レベルのＤＣ電力を使用して動作することができるが、システム３００における他のコンポーネントは、異なる動作電圧を必要とし得る。さらに、超音波センサ３２０、煙検出器３２４およびディスプレイモジュール３２８のようなさまざまなコンポーネントが電力バス３０８から第１の電圧レベルの電力を受け取り得るが、これらのコンポーネントの１つ以上は内部電力変換回路を有し得るということが理解される。たとえば、超音波センサ３２０およびディスプレイモジュール３２８は各々、昇圧コンバータを含み得る。
【００５５】
電力変換回路３４０、３４２、３４４および３４６は各々、電力バス３０８上に提供されるＤＣ電力信号を異なる電圧レベルを有する信号に変換するよう動作する。電力変換回路３４０、３４２および３４４はすべて、ＤＣ電力信号を第１の電圧レベルより低い３つの異なる電圧レベルにダウンコンバートするよう動作し得る。より特定的には、電力変換回路３４０は、第２の電圧レベル（たとえば１．８ボルト）を有する信号を電力バス３４１に提供するバックコンバータであり得る。電力バス３４１は、電力ゲーティング回路３６１と、（たとえば図２の高電力無線通信回路２１２と同様であり得る）ＷｉＦｉモジュール３１２と、電力ゲーティング回路３６３と、（たとえば不揮発性メモリ２１６と同様であり得る）不揮発性メモリ３１６と、電力ゲーティング回路３６５とを介して、（たとえば図２のプロセッサ２１０と同様であり得る）システムプロセッサ３１０と、セーフティプロセッサ３３０と、（たとえば図２の低電力無線通信回路２１４と同様であり得る）６ＬｏＷＰＡＮモジュール３１４とに結合される。
【００５６】
センサのうちのいくつかは、別個の電力要件を有するサブコンポーネントを含み得、したがって、電力が別々に供給される必要があり得る。そのようなセンサは、サブコンポーネントに適切な電力が供給されるように、２つ以上の電力バスから電力を受け取るために結合され得る。いくつかの実施形態において、センサのサブコンポーネントの１つ以上は、オンおよびオフに電力ゲーティングされる。たとえば、煙検出器３２４は、アクティブＩＲ信号を用いて、チャンバ内に含まれる空気に「尋問（interrogate）」し、その後、その信号のどれだけが散乱されるかを確かめるよう当該ＩＲ信号を測定するアクティブセンサであり得る。したがって、いくつかの実施形態において、煙検出器３２４は、煙検出光学源（第１のサブコンポーネント）と、煙検出光センサ（第２のサブコンポーネント）とを含み得、これらのコンポーネントの各々には電力が別々に供給される。特に、電力バス３０８は、煙検出光学源に電力を提供し得、電力バス３４３は、電力ゲーティング回路３５４を介して煙検出光センサに電力を提供し得る。ハザード検出システム３００の動作の間に、電力ゲーティング回路３５４による電力バス３４３に対する制御された結合および切り離しを介して、煙検出光センサに電力が選択的に供給され得る。煙検出光学源は、電力バス３０８に結合されるが、（たとえばセーフティプロセッサ３３０によって提供される）駆動信号に応答してオンおよびオフされ得る。したがって、この実施形態において、（１）煙検出光学源を信号駆動することと、（２）煙検出光センサを電力ゲーティングすることとによって省電力が達成され得る。
【００５７】
別の例として、超音波センサ３２０は、送信／昇圧サブコンポーネントと、トランスデューササブコンポーネントとを含み得、これらのサブコンポーネントの各々には電力が別
々に供給される。送信／昇圧コンポーネントは、電力バス３０８から電力を受け取るよう結合され得、トランスデューササブコンポーネントは、電力ゲーティング回路３６４を介して電力バス３４９から電力を受け取るよう結合され得る。ハザード検出システム３００の動作の間に、たとえば、トランスデューササブコンポーネントは電力ゲーティング回路３６４を介してオンおよびオフに電力ゲーティングされ得、送信／昇圧サブコンポーネントは、オンおよびオフに信号駆動され得る。したがって、送信／昇圧サブコンポーネントは電力バス３０８に直接的に結合され得るが、送信／昇圧サブコンポーネントは、（たとえばシステムプロセッサ３１０によって提供される信号によって）オンに信号駆動されなければ、オンされ得ず、これにより、電力消費が最小化される。したがって、超音波センサ３２０による電力消費は、電力ゲーティングおよび信号駆動といった２つの異なるアプローチを使用して最小化され得る。他のセンサが電力消費を最小化しかつバッテリ寿命を延ばすために同様のアプローチを利用してもよいということが理解される。いくつかのセンサは、電力ゲーティング回路に結合されるサブコンポーネントを含まなくてもよいが、そのようなサブコンポーネントは信号駆動を介してオンおよびオフされ得るということがさらに理解される。
【００５８】
電力変換回路３４２は、第３の電圧レベル（たとえば３．０ボルト）を有する信号を電力バス３４３に提供するバックコンバータであり得る。電力バス３４３は、電力ゲーティング回路３６２と、超音波センサ３２０と、電力ゲーティング回路３６４と、ＡＬＳセンサ３２２および温度湿度センサ３２３の両方と、電力ゲーティング回路３５５と、ロードロップアウトレギュレータ３４８とを介してＲＦフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）３１５に結合される。超音波センサ３２０は、電力バス３０８および３４３上の電力を受け取る。ＲＦ  ＦＥＭ３１５は、６ＬｏＷＰＡＮモジュール３１４に関連して動作しており、データを送信するための電力増幅器（ＰＡ）と、データを受け取るための低雑音増幅器（ＬＮＡ）と、随意のアンテナスイッチと、随意の送信／受信スイッチとを含み得る。ＰＡは、信号範囲を向上させるよう送信信号の電力を昇圧し、ＬＮＡは、信号を受け取る際に感度を向上させる。６ＬｏＷＰＡＮモジュール３１４は、その性能を向上させるために随意にＦＥＭ３１５にレバレッジをかけ得るが、そうすると電力ペナルティが引き起こされる。ＡＬＳセンサ３２２および温度湿度センサ３２３は、図２に関連して上で論じられたセーフティセンサ２３２と同様であり得る。
【００５９】
電力変換回路３４４は、第４の電圧レベル（たとえば３．３ボルト）を有する信号を電力バス３４５に提供するバックコンバータであり得る。電力変換回路３４４は、ノード３６８に適用される信号に依存して、選択的にオンおよびオフされるように動作され得る。ノード３６８に適用される信号は、システムプロセッサ３１０によって提供され得る。電力バス３４５は、ＷｉＦｉモジュール３１２およびスピーカ３１８に結合され得る。スピーカ３１８は、（図２に関連して上で論じられた）スピーカ２１８と同様であり得る。第４の電圧レベルは第３の電圧レベルより高くあり得る。ＷｉＦｉモジュール３１２およびスピーカ３１８は第３の電圧レベルを使用して動作し得るが、第４の電圧レベルを使用すると性能が上昇する。動作電圧の増加は、ＷｉＦｉモジュール３１２の無線範囲を増加し得るとともに、スピーカ３１８の音の大きさを増加し得る。いくつかの実施形態において、電力変換回路３４４は省略され得、ＷｉＦｉモジュール３１２およびスピーカ３１８は電力バス３４３に結合され得る。ＷｉＦｉモジュール３１２は、そのデジタル回路、ロジックのための電力を受け取るとともにシステムプロセッサ３１０と通信するよう、ゲーティング回路３６３を介して電力バス３４１に結合され、かつ、その無線およびトランシーバのための電力を受け取るよう電力バス３４５に結合される。したがって、示されるように、ＷｉＦｉモジュール３１２は、ゲーティング回路３６３によってオンおよびオフに電力ゲーティングされるそのデジタルロジック回路を有し得、電力変換回路３４４がオンされるかどうかに依存してその無線およびトランシーバが電源オンおよびオフされ得る。
【００６０】
電力変換回路３４６は、ＤＣ電力信号を第１の電圧レベルより高い電圧レベルにアップコンバートするよう動作し得る。電力変換回路３４６は、ノード３５８に適用される信号に依存して、選択的にオンおよびオフされるように動作され得る。電力変換回路３４６は、第５の電圧（たとえば１２ボルト）を有する信号を電力バス３４７に提供する昇圧コンバータであり得る。アラーム３３４は、（図２に関連して上で論じられた）アラーム２３４と同様であり得る。
【００６１】
電力変換回路３４０、３４２、３４４、３４６はバック変換トポロジまたは昇圧変換トポロジを有すると上で記載されたが、任意の好適な変換トポロジが使用され得るということが理解される。たとえば、バックブーストのような他のＤＣ−ＤＣ変換トポロジが使用され得る。さらに、たとえばフルブリッジフォワードコンバータ、ハーフブリッジフォワードコンバータ、シングルエンドコンバータ、プッシュプルコンバータ、およびクランプコンバータといったトランスフォーマを使用する変換トポロジが使用されてもよい。
【００６２】
ロードロップアウトレギュレータ３４８は、「高」品質で安定した電力を電力バス３４９へ提供するよう動作する。ロードロップアウトレギュレータ３４８は、自身が電力バス３４３上で受け取った信号の電圧レベルを変更して、第６の電圧レベルを電力バス３４９に提供する。電力バス３４９上の信号の品質は、電力バス３４３上の信号の品質より高い。信号品質は、任意の数の異なる特性によって測定され得る。いくつかの特性は、電圧リップル、平均電圧レベルからの偏差、過渡応答およびノイズを含む。
【００６３】
例示としての説明において、電力変換回路３４２は、第３の電圧レベル（たとえば３．０ボルト）を有する信号を電力バス３４３に提供するよう動作し、かつ、レギュレータ３４８は、第３の電圧レベルを第６の電圧レベル（たとえば２．７ボルト）に変更するとする。システム３００の動作の間、電力バス３４３上の電力需要によって、第３の電圧レベルの信号を提供する電力変換回路３４２の能力が一時的に中断され得る。たとえば、超音波センサ３２０がオンされると、センサ３２０によって要求される電流によって、電力バス３４３に提供される信号の電圧が瞬間的に第３の電圧レベルを下回るよう低下する。この電圧レベルの低下にもかかわらず、レギュレータ３４８は、第６の電圧レベルにその出力信号を維持するよう動作し、これにより、電力バス３４９に結合されるすべてのコンポーネントが電力バス３４３上の信号の変化に影響されずに動作し続けることを保証する。
【００６４】
電力バス３４９は、電力ゲーティング回路３５４、ＣＯセンサ３２５およびＰＩＲセンサ３２７を介して煙検出器３２４に結合され得る。ＣＯセンサ３２５は、図２に関連して上で論じられたセーフティセンサ２３２のうちの１つであり得る。ＣＯセンサ３２５は、ＣＯガスを検出するために電気化学センサを使用し得る。この特定タイプのセンサは、適切に機能するために相対的に安定した信号を必要としており、また、常に電力を受け取らなければならないタイプのセンサである。オンおよびオフに電力ゲーティングされると、当該センサが正確なＣＯ読み取り値を安定化および取得するのに長くかかりすぎるので、一定電力要件は必要であり得る。ＣＯセンサ３２５は、電力バス３４９上にてレギュレータ３４８から安定した電力信号を受け取り、電力ゲーティングされず、これにより、電力バス３４９から常に電力を受け取るよう動作する。ＰＩＲセンサ３２７は、適切に機能するために相対的に安定した信号を必要とする別のタイプのセンサであり、電力を常に受け取ってなければならない。
【００６５】
煙検出器３２４は電力バス３０８および３４９に結合される。電力バス３０８は赤外線（ＩＲ）ＬＥＤに電力を供給し、電力バス３５９は、受信および信号増幅回路に電力を供給する。いくつかの実施形態において、電力バス３０８は、調整可能ＬＤＯ（図示せず）を通じて電力をＩＲ  ＬＥＤ（たとえば、煙検出器光学源）に供給し得る。このＬＤＯは、セーフティプロセッサ３３０によって選択的に有効にされ得、ＬＥＤパルスが必要な場
合にのみトグルされる。セーフティプロセッサ３３０は煙検出器光学源に（オンおよびオフにするよう）駆動信号を提供し得、さらに、受信および信号増幅回路に選択的に電力を供給するよう電力ゲーティング回路３５４の動作を制御し得る。ＩＲ  ＬＥＤパルスが必要でない場合、ＬＤＯは無効にされ、電力ゲーティング回路３５４は、電力バス３５９を受信および信号増幅回路（煙検出器光検出器）に対して切り離す。結果として、ＬＤＯが無効にされるとともに電力ゲーティング回路３５４が開であると、煙検出器３２４は最小の電力引き抜き（たとえば１μＡ未満）を有し得る。
【００６６】
システム３００は、システム３００内のさまざまな位置において位置する１つ以上のサーミスタ３２６を含み得る。サーミスタ３２６は、以前に図２に関連して論じられたように、セーフティセンサの別のものであり得る。示されるように、サーミスタ３２６はＮＴＣタイプのサーミスタであるが、他のタイプのサーミスタが使用され得ることが理解される。サーミスタ３２６は、電力バス３３１を介してセーフティプロセッサ３３０に結合される。セーフティプロセッサ３３０は、電力バス３３１に電力信号を選択的に提供し得る。たとえば、セーフティプロセッサ３３０は、サーミスタ３２６から温度読み取り値を取得することを望む場合、電力バス３３１に電力を提供し得る。読み取り値が取得された後、プロセッサ３３０は、電力バス３３１への電力を遮断する。別の実施形態において、プロセッサ３３０は、電力バス３３１に常に電力を供給し得る。
【００６７】
ハザード検出システム３００のさまざまなコンポーネントおよび電力バスは、１つ以上のプリント回路基板またはフレキシブルプリント基板上に存在し得る。一実施形態において、ＰＩＲセンサ３２７およびディスプレイモジュール３２８はフレキシブルプリント回路基板３２９上に存在し得、他のすべてのコンポーネントはプリント回路基板（図示せず）上に存在し得る。別の実施形態において、すべてのコンポーネントは、プリント回路基板上に存在し得る。
【００６８】
図３は、システム３００のさまざまなコンポーネント同士の間を曲がりながら延在する破線３７０を示す。破線３７０は、１）セーフティ機能と２）拡張機能との提供に専用であるコンポーネントの例示的な境界を定めており、特に、どのように電力がプロセッサ３１０および３３０によって管理されるかを一般的に示す。セーフティ機能に一般的に関連付けられるコンポーネントは破線３７０の下に示され、拡張機能に一般的に関連付けられるコンポーネントは破線３７０の上に示される。破線３７０はさらに、セーフティプロセッサ３３０がセーフティ機能に専用であるとともにシステムプロセッサ３１０が拡張機能および一般的なシステムアドミニストレーションを扱うことに専用である分岐プロセッサ実施形態を示すよう機能する。以下により詳細に論じられるように、破線は、セーフティプロセッサ３３０が「セーフティ」コンポーネントの電力消費を管理し、システムプロセッサが他のコンポーネントの電力消費を管理するということを示す。
【００６９】
システム３００のセーフティ機能は、堅牢で、電力効率がよく、確実に動作する。セーフティ機能の堅牢かつ電力効率のよい使用を保証するために、システム３００は以下のように動作し得る。電力変換回路３４０および３４２は、その最小の動作寿命の全体にわたって、（少なくともシステム３００の意図される通常使用の間）常にオンであるように動作し得る。システム３００がフルパワーのサイクルリセットを行なう場合のように、電力変換回路３４０および３４２が常にオンではない場合があり得る。これにより、電力バス３４１および３４３上に供給される電力は常に、下流のコンポーネントに利用可能である。これらのコンポーネントは、システムプロセッサ３１０、セーフティプロセッサ３３０、不揮発性メモリ３１６、ロードロップアウトレギュレータ３４８およびセーフティセンサ（たとえばＡＬＳセンサ３２２、温度湿度センサ３２３、煙検出器３２４、ＣＯセンサ３２５、サーミスタ３２６およびＰＩＲセンサ３２７）を含み得る。そのセーフティプロセッサ３３０およびセーフティセンサは、常にオンの電力変換回路３４０および３４２を
介して電力へのアクセスを有し、システム３００がハザードイベントについて絶えず監視することを保証する。
【００７０】
システムプロセッサ３１０ではなくセーフティプロセッサ３３０がハザード状態についてセーフティセンサを監視するのに専用であるので、省電力が実現され得る。付加的な省電力が、さまざまなコンポーネントを電力ゲーティングすることによって実現され得る。特に、セーフティプロセッサ３３０は、電力ゲーティング回路３５３、３５４および３５５の各々を独立して制御し得る。したがって、プロセッサ３３０は、それぞれ電力ゲーティング回路３５３、３５４および３５５を制御することによって、ディスプレイモジュール３２８と電力バス３０８とを、煙検出器３２４と電力バス３４９とを、ＡＬＳセンサ３２２および温度湿度センサ３２３の両方と電力バス３５３とを選択的に結合および切り離し得る。ディスプレイモジュール３２８と、煙検出器３２４と、ＡＬＳセンサ３２２および温度湿度センサ３２３の両方とは、完全にオンおよびオフされている場合でも適切に動作し得るので、システム３００は、それらをそれぞれの電力バスから選択的に切断することによってさらに電力消費を管理し得る。またさらに、プロセッサ３３０は、選択的に電力バス３３１に電力を提供することによって付加的な省電力を抽出し得る。
【００７１】
セーフティプロセッサ３３０はさらに、選択的に電力変換回路３４６を有効にすることによって電力消費を管理し得る。プロセッサ３３０は、制御ノード３５８に適切な信号を適用することにより回路３４６を有効または無効にし得る。変換回路３４６は、有効にされると、第５の電圧レベルの信号を電力バス３４７に提供し得る。ハザードイベントが検出されると、プロセッサ３３０は回路３４６を有効にし得、ひとたび回路３４６が有効にされると、アラーム３３４は自身のアラームを鳴らすよう動作する。ハザードイベントが検出されない場合またはアラーム３３４がアクティブである必要がない場合、プロセッサ３３０は回路３４６を無効にし得る。回路３４６を無効にすることによって、回路３４６の動作の間に損失される電力と、そうでなければアラーム３３４によって消費されたであろう電力とを節約する。
【００７２】
さらに、プロセッサ３１０によって電力管理が行われ得る。プロセッサ３１０は、電力ゲーティング回路３６１、３６２、３６３、３６４および３６５の各々を独立して制御し得る。したがって、プロセッサ３１０は、それぞれ電力ゲーティング回路３６１、３６２、３６３、３６４および３６５を制御することによって、６ｌｏＷＰＡＮモジュール３１４と電力バス３４１とを、ＦＥＭ３１５と電力バス３４３とを、ＷｉＦｉモジュール３１２と電力バス３４１とを、不揮発性メモリ３１６と電力バス３４１とを、超音波センサ３２０と電力バス３４３とを選択的に結合および切り離し得る。これらの電力ゲーティング互換コンポーネントは、完全に電力バスから切断され得、それでも、それぞれの電力バスに再度接続されると、適切に機能することができる。
【００７３】
システムプロセッサ３１０は、選択的に電力変換回路３４４を有効にすることにより、電力消費をさらに管理し得る。プロセッサ３１０は、制御ノード３６８に適切な信号を適用することにより、回路３４４を有効または無効にし得る。変換回路３４４は、有効にされると、電力バス３４５に第４の電圧レベルの信号を提供し得る。ＷｉＦｉモジュール３１２およびスピーカ３１８が電力を必要とすると、プロセッサ３１０は回路３４４を有効にし得る。回路３４４を無効にすることによって、回路３４４の動作の間に損失される電力と、そうでなければＷｉＦｉモジュール３１２およびスピーカ３１８によって消費されたであろう電力とを節約する。
【００７４】
システムプロセッサ３１０およびセーフティプロセッサ３３０は、いくつかの異なる電力モードに従って動作し得る。たとえば、非常に単純化した意味において、両方のプロセッサ３１０および３３０は、アクティブモードおよびスリープモードにおいて動作し得る
。別の例として、プロセッサ３１０および３３０の１つ以上は、各々が異なる電力消費レベルを有する複数のアクティブモードおよび複数のスリープモードを有し得る。各プロセッサが動作する特定のモードは、システム３００のモード動作に依存し得る。たとえば、システム３００が動作のアイドルモードである場合、システムプロセッサ３１０は相対的に深いスリープモードであり得、セーフティプロセッサ３３０は相対的に低い電力アクティブモードであり得る。
【００７５】
システム３００はバッテリシステム３０１を含むよう示されるとともに記載されるが、バッテリシステム３０１は、電力線による給電の電源と置換され得るということが理解される。たとえば、電力線による給電の電源は、たとえばＡＣ信号をバス３０８に提供されるＤＣ信号に変換するようＡＣ−ＤＣ変換器を含み得る。たとえば、電力線によって給電されるハザード検出システムの付加的な詳細は、「電力線により給電されるハザード検出システムにおける電力管理（Power Management in Line Powered Hazard Detection Systems）」という名称を有する、本願と同時に出願され共通して譲渡される同時係属米国特許出願番号第１４／３３３，９６０号（代理人処理番号ＧＰ−５７４４−００−ＵＳ）において発見され得、その開示は本願明細書において全文参照により援用される。
【００７６】
図４Ａ〜図４Ｄは、さまざまな実施形態に従った、いくつかのセンサのその例示的な位置決めとともに入力処理検出システム４００の異なる図を示す。詳細には、図４Ａはシステム４００の上面図を示し、図４Ｂはシステム４００の側面図を示し、図４Ｃは図４Ａの線Ｃ−Ｃに沿ったシステム４００の断面図を示し、図４Ｄは図４Ａの線Ｄ−Ｄに沿ったシステム４００の断面図を示す。検出システム４００の上部分は、図４Ａにおいて紙面から上を向くように示されているが、システム４００の上部分は下方に向くよう示される（天井にマウントされれば、それがどのように向くことになるかである）。図４Ａは、検出システム４００が筐体内または筐体上の異なる位置に位置する４つのセンサを含むことを示す。一実施形態において、これらのセンサは、ＰＩＲセンサ４１０、超音波センサ４２０、超音波センサ４２２、ボタン４４０および環境光センサ（図示せず）を含み得る。ＰＩＲセンサ４１０および超音波センサ４２０は、システム４００内の相対的に中央の位置に位置し得る。さらに、センサ４１０および４２０の両方はシステム４００の上面または当該上面の近傍に位置決めされ、いくつかの実施形態において、上面を規定する面を越えて延在し得る。たとえば、図４Ｃに示されるように、ＰＩＲセンサ４１０は上面の面を越えて延在し得る。別の例として、図４Ｄに示されるように、超音波センサ４２０は、当該上面と実質的に同一平面上にあるよう位置決めされ得る。
【００７７】
超音波センサ４２２は、（示されるように）システム４００の縁部の近くに位置決めされ得るか、または、システム４００上の他のどこかに位置決めされ得る。たとえば、センサ４２２はセンサ４２２に隣接して位置決めされ得る。さらに、センサ４２０と同様に、センサ４２２はシステム４００の上面または当該上面の近傍に位置決めされ、いくつかの実施形態において、上面を規定する面を越えて延在し得る。たとえば、図４Ｂに示されるように、センサ４２２は、当該上面と実質的に同一平面上にあるよう位置決めされ得る。ボタン４４０は、ユーザがそれを押し下げ得るように、ハザードシステム４００上のいずれかの場所に位置決めされ得る。たとえば、図４Ａに示されるように、ボタン４４０は、ハザードシステム４００の境界内に引っ込ませて取り付けられ得る。
【００７８】
図４Ｅは、図４Ａの線Ｅ−Ｅに沿ったハザードシステム４００の例示的な断面図を示す。この図は、センサ４１０、４２０、および４２２と、それぞれの検出フィールド４１１、４２１および４２３とを示す。検出フィールド４１１、４２１および４２３は、１つ以上の静止しているまたは動いている対象を検出するための、各センサの「視野」を示す。各センサの「視野」のサイズおよび形状は異なり得る。たとえば、ＰＩＲセンサ４１０は相対的にどこにでもある検出フィールドを有し得、超音波センサ４２０および４２２は相
対的に集中された検出フィールドを有し得る。一実施形態において、検出フィールド４１１は、検出フィールド４２１および４２３の両方を包含し得る。検出フィールド４２１および４２３は互いに重なってもよく重ならなくてもよいが、各フィールドは異なる視野を監視するように構成され得る。たとえば、検出フィールド４２１はハザードシステム４００の上面に垂直な軸を中心とし得、検出フィールド４２３はハザードシステム４００の上面に垂直でない軸を中心とし得る。別の例において、検出フィールド４２１および検出フィールド４２３の中心軸は互いに平行ではない。動作の間、超音波センサ４２０および４２２は、検出フィールド４２１および４２３の間で干渉を回避するために、交互にサンプリングされ得る。
【００７９】
超音波および赤外線センサの組み合わされた使用によって、１つ以上の対象が特定の視野内に実際に存在するかどうかを識別するとともに１つ以上の対象がその視野内に存在する間に受け取られる入力を処理するための超音波プラスＩＲ検出方法（ultrasound-plus-IR detection methodology）が可能になる。図５Ａおよび図５Ｂに関連して以下により詳細に説明および論じられるように、超音波センサは、高周波数の音波を発するとともに、その視野内の任意の対象から受け取られるエコーについて監視することによって相対的に集中された視野を提供しており、赤外線センサは、その視野における対象から発せられているエネルギーを監視することにより、超音波センサの視野のすべてまたは一部を包含し得る相対的に集中されていない視野を提供している。したがって、両方のセンサが対象を検出し得るが、これらのセンサの異なる性質によって、異なる動いている対象を区別し相対的に高い精度で入力を処理する検出方法が可能になる。特に、超音波センサは「存在」検出を提供し得、赤外線センサは「入力処理」検出を提供し得る。赤外線センサはその視野内の如何なる場所での１つ以上の対象の動きも検出し得るが、当該検出方法は、超音波センサがその動いている対象の「存在」を感知するかどうかに基づいて、「入力」として赤外線検出された動いている対象を処理するべきかどうか決定し得る。したがって、一実施形態において、超音波センサが動いている対象の存在を検出しなければ、当該検出方法は、赤外線検出された動いている対象を選択的にフィルタリングし得る。これにより、偽陽性が低減または完全に除去され得る。たとえば、赤外線センサは、その視野内において対象の動きを検出し得るが、その同じ対象が超音波センサによって検出されなければ、当該検出方法は、その検出された動いている対象を無視し得、入力としてそれを処理しない。別の例として、赤外線センサが対象の動きを検出し、その同じ対象が超音波センサによって検出されれば、当該検出方法は、それを入力として処理し得る。
【００８０】
超音波プラスＩＲ検出方法は、多くの異なる用途で用いられ得る。いくつかの実施形態において、さまざまな実施形態に従った検出方法は、１つ以上の対象が入力処理システムから相対的に遠く（たとえば数メートル）で動いていることに応答して、入力を処理するために用いられ得る。他の実施形態において、当該検出方法は、１つ以上の対象が入力処理システムの相対的に近く（たとえば数フィート）で動いていることに応答して、入力を処理するために用いられ得る。動いている対象の近接にかかわらず、入力処理システムは、異なる動きのパターンまたはジェスチャを認識し得る。各認識された動きのパターンは、特定のアクションが実行されることを引き起こし得る。行なわれる特定のアクションは超音波プラスＩＲ検出方法を用いるシステムの設計に依存するということが理解される。パーソナルコンピューティングシステムでは、たとえば、上下運動のパターンは、スクローリングＵＩインターフェイスアクションに対応し得る。別のパーソナルコンピューティングの例として、左右運動のパターンは、ページめくりＵＩインターフェイスアクションに対応し得る。ハザード検出システムにおいて、たとえば、手を振るモーションパターンは、アラームインターフェイスアクションを静かにさせることに対応し得る。たとえばステレオシステムは、２つの手の間の相対的な距離に応答して、ボリュームを調節し得、これら手の間の距離が増加すると、ボリュームは増加する。
【００８１】
上記の超音波プラスＩＲ検出方法は、本願明細書における実施形態に従った超音波プラス放射線検出方法の具体的な例である。超音波プラス放射線検出方法は、超音波センサと、特に非電離放射線といった任意のタイプの放射線を監視する別のセンサとを使用し得る。超音波センサをレバレッジする他の実施形態は、光センサ（たとえばカメラ）の使用を組み込み得る。そのような実施形態は、超音波センサが存在検出に使用されるとともに画像が入力の処理のために使用される超音波プラス画像検出方法を使用し得る。
【００８２】
本願明細書において論じられるさまざまな実施形態は、超音波センサを「存在」検出のために使用し、ＰＩＲセンサを「入力処理」検出のために使用しているが、存在検出および入力処理検出を実行するために異なるセンサが使用されてもよいということが理解される。たとえば、存在検出のために、サーモパイルセンサ、二酸化炭素センサ、（反射光強度を測定するための）レーザ／ＩＲ  ＬＥＤ近接センサ、（光がターゲットに当たり戻ってくる時間を測定するための）レーザ／ＩＲ  ＬＥＤ飛行時間センサ、（反射音を測定するための）超音波センサ、（ドップラーシフトを測定するための）超音波センサ、カメラ、レーダ、無線周波数といったものが使用され得る。たとえば、モーション検出には、ＰＩＲセンサ、マルチピクセルサーモパイル、単一または複数のレーザ／ＩＲ  ＬＥＤ近接センサ、単一または複数のレーザ／ＩＲ  ＬＥＤ飛行時間センサ、超音波（反射音）、超音波（ドップラーシフト）、単一または複数のカメラ、レーダ、および無線周波数といったものが使用され得る。
【００８３】
ここで図５Ａおよび図５Ｂを集合的に参照して、さまざまな実施形態に従った、ハザード検出システム５００のセンサ（図示せず）から発出する例示的な検出フィールドが示される。特に、図５Ａでは、ハザード検出システム５００が構内５１０の天井５１２にマウントされ、図５Ｂでは、ハザード検出システム５００が構内５１０の壁５１４にマウントされることが実施形態に従って示される。ハザード検出システム５００は、図５Ａおよび図５Ｂの両方について同じであり得るので、一方の図に関連して記載されるさまざまな局面は他方の図に該当し得る。たとえば、検出フィールドと、それぞれの視野角度および中心軸位置とは、両方の図について同じであり得る。図５Ａおよび図５Ｂの間の主な差は、ハザード検出システム５００がどこにマウントされているかである。図５Ａでは、天井（または地面と実質的に平行な他の対象）へマウントされており、図５Ｂでは、壁（または地面に実質的に垂直な他の対象）にマウントされている。構内５００は天井５１２と、壁５１４および５１６と、床５１８とを含み得る。
【００８４】
ＰＩＲ検出フィールド５２０、超音波検出フィールド５３０および超音波検出フィールド５４０といった３つの異なる検出フィールドが示される。各検出フィールドは、各フィールドの外側の境界を表わす破線の連なりを示す。ＰＩＲ検出フィールド５２０はＰＩＲセンサ（図示せず）から生じ得、超音波検出フィールド５３０および５４０は超音波センサ（図示せず）から生じ得る。フィールドは２次元のように見えるが、フィールドが３次元の空間を占有することが理解される。示されるように、ＰＩＲ検出フィールド５２０は、その相対的に大きく広い角度の視野により構内５１０の大部分を占有し得る。特に、示されるように、ＰＩＲ検出フィールド５２０は視野角度Ａを有し得る。超音波検出フィールド５３０および５４０は各々、それらの相対的に小さく狭い角度の視野により、構内５１０の少ない部分を占有し得る。特に、示されるように、検出フィールド５３０および５４０はそれぞれ視野角度Ｂ１およびＣ１を有し得る。角度Ａの値は、角度Ｂ１およびＣ１の値より大きくあり得る。角度Ｂ１およびＣ１の値は同じまたは異なり得る。
【００８５】
検出フィールド５３０および５４０は、それぞれの中心軸５３１および５４１を有することが示される。検出フィールド５２０は中心軸を有し得るが、図を煩雑にすることを回避するために、示されていない。いくつかの実施形態において、検出フィールド５２０および５３０の中心軸は同一平面または同一軸上に存在し得るが、検出フィールド５３０お
よび５４０の中心軸は同一平面または同一軸上に存在し得ない。基準面５０１に対する中心軸の位置は変動する。示されるように、Ｂ２の角度が中心軸５３１と基準面５０１との間に存在し、Ｃ２の角度が中心軸５４１と基準面５０１との間に存在する。角度Ｂ２は角度Ｃ２より大きくあり得る。
【００８６】
角度Ｂ２およびＣ２の値は、ハザード検出システム５００がどのようにマウントされるかにかかわらず、１つ以上の動いているまたは静止している対象の存在を検出するために超音波センサ（図示せず）について電位を最大化するよう選択され得る。たとえば、検出フィールド５３０についての角度Ｂ２は、天井にマウントされた適用例について選択され得、検出フィールド５４０についての角度Ｃ２は、壁にマウントされた適用例について選択され得る。この例を継続して、角度Ｂ２は８０〜１００°の範囲であり得、角度Ｃ２は、５〜８０°の範囲であり得る。角度Ｂ２およびＣ２について任意の好適な角度がそれぞれ選択され得るということが理解される。たとえば、一実施形態において、角度Ｂ２は９０〜１８０°の範囲であり得、角度Ｃ２は０〜９０°の範囲であり得る。この実施形態の特定の例として、角度Ｃ２は４５°であり得、角度Ｂ２は１３５°であり得る。
【００８７】
図５Ｂにおいて示されるように、中心軸５３１は壁５１４に実質的に垂直であり、結果として、検出フィールド５３０が壁５１４に実質的に垂直の方向に突出する。いくつかの実施形態において、システム５００がマウントされる高さに依存して、検出フィールド５３０は、対象（たとえば可聴アラームを消音させるジェスチャを試みる人）を検出することについて理想的に適していない場合がある。これは、その人が検出フィールド５３０に到達するのに十分に背が高くないからであり得る。床５１８に向かうよう下方に方向付けされる検出フィールド５４０が、対象を検出するためにより良好に適し得る。これは、人はどれくらい背が高いかにかかわらず最終的に検出フィールド５４０に入るからであり得る。したがって、壁にマウントされる適用例では、検出フィールド５４０において検出される対象は、検出フィールド５３０において検出されるいずれの対象にも優先し得る。
【００８８】
対照的に、天井にマウントされる適用例（図５Ａ）では、検出フィールド５３０において検出される対象は、検出フィールド５４０において検出される対象に優先し得る。示されるように、中心軸５３１は天井５１８に実質的に垂直であり、結果として、天井が床に対してどれくらい高いかにかかわらず、検出フィールド５３０は直接的に床５１８に向かって突出する。検出フィールド５４０も床へと下方に方向付けられているが、検出フィールド５３０ほど直接的ではない。いくつかの実施形態において、天井の高さに依存して、検出フィールド５４０は、効果的に対象（たとえば、可聴アラームを消音させるジェスチャをすることを試みる人）を検出するために、ハザード検出システム５００から遠くに放たれすぎている場合がある。したがって、検出フィールド５３０は、天井にマウントされる適用例において、対象を検出するのにより良好に適し得る。
【００８９】
いくつかの実施形態において、ハザード検出システム５００は、自身の超音波センサの１つ以上を選択的に有効または無効にし得る。たとえば、システム５００は、システム５００がどのようにマウントされるかに基づいて、超音波センサを無効にし得る。システム５００は、たとえば自身のマウントされた方位を判定するための多軸加速度計のような方位センサを有し得る。システム５００は、壁にマウントされる場合、当該センサが放つ検出フィールド５３０を無効にし得る。システム５００は、天井にマウントされる場合、当該センサが放つ検出フィールド５４０を無効にし得る。
【００９０】
一実施形態において、角度Ｂ２およびＣ２は永久的に固定される。別の実施形態において、角度Ｂ２およびＣ２の１つ以上は調整可能である。たとえば、超音波センサ（図示せず）の１つ以上は、基準面５０１に対してその中心軸の角度を変更するよう、回転軸に対して旋回し得る。一実施形態において、ユーザは手動で超音波センサを旋回し得る。別の
実施形態において、ハザードシステム５００は、１つ以上の超音波センサの旋回位置を制御し得る。たとえば、センサはモータ制御のジンバルプラットフォームにマウントされ得る。中心軸角度を変更する能力は、さまざまな高さの壁マウントに対応するのに特に有利であり得る。たとえば、ハザード検出システムは、マウント高さに基づいて、検出フィールドの中心軸角度を調節し得る。
【００９１】
図６Ａ〜図６Ｄは、実施形態に従った、ある人が可聴アラームを消音するジェスチャを使用する時間における例示的なスナップショットを示しており、図７は、実施形態に従った、ハザード検出システムのさまざまなコンポーネントの例示的なタイミング図を示す。図６Ａ〜図６Ｄのスナップショットは、図７の時間ｔ１〜ｔ４にそれぞれ対応し得る。実施形態に従った任意の好適なハザード検出システムが使用され得るが、議論の都合および簡便さのために、図５Ａのハザード検出システム５００が図６Ａ〜図６Ｄおよび図７に関連して参照される。したがって、既に上に論じられるように、システム５００は、示されるように検出フィールド５２０、５３０および５４０を放ち得る。さらに、ハザード検出システムは、他のコンポーネントの間に、ＰＩＲセンサ、２つの超音波センサ、アラーム、スピーカおよび１つ以上のハザード検出センサを含み得る。
【００９２】
図７は、アラームイベント７０２、ＰＩＲセンササンプルレート７０４、超音波センサ有効化７０５、第１の超音波センサ対象検出波形７０６、第２の超音波センサ対象検出波形７０８、ＰＩＲジェスチャ検出波形７１０、スピーカ出力７１２、および可聴アラーム出力７１４についての例示的なタイミング波形を示す。アラームイベント７０２は、アラームイベントをトリガする状態をハザード検出システムが感知するかどうか示し得る。たとえば、ハザード検出システムが煙を感知すると、アラームイベント７０２はローからハイ（時間ｔ１で行うように）まで遷移し得る。ＰＩＲサンプルレート７０４は、ＰＩＲデータがサンプリングされるレートを示す。超音波センサ有効化７０５は、超音波センサが有効にされるかどうか示す。たとえば、超音波センサは、使用されていない際に、オフに電力ゲーティングされる。超音波センサ対象検出波形７０６および７０８は、超音波センサが対象を検出するかどうか示し得る。波形７０６は、検出フィールド５４０において検出される対象に対応し得、波形７０８は、検出フィールド５３０において検出される対象に対応し得る。ＰＩＲジェスチャ検出波形は、ジェスチャが検出フィールド５２０内で認識されるかどうか示す。スピーカ出力７１２は、スピーカがメッセージを再生しているかどうかを示し、可聴アラーム出力７１４はアラームが鳴っているかどうかを示す。
【００９３】
時間ｔ０とｔ１との間では、アラームイベント７０２、超音波センサ有効化７０５、第１および第２の超音波センサ検出波形７０６および７０８、ＰＩＲジェスチャ検出波形７１０、スピーカ出力７１２、ならびに可聴アラーム出力７１４についての波形は、すべてローである。この状態において、超音波センサはオフに電力ゲーティングされ得る。たとえば、電力ゲーティング回路３６４は、超音波センサ３２０がオフになるように開であり得る。さらに、ＰＩＲサンプルレート７０４は第１のサンプルレートに設定される。時間ｔ１では、アラームイベント７０２はハイになり、これによりアラームが鳴ることになり得る。時間ｔ１では、可聴アラーム出力７１４がハイになる。超音波センサ有効化７０５がハイになり、これにより超音波センサを電源オンする。さらに、ＰＩＲサンプルレート７０４は第１のサンプルレートから第２のサンプルレートに変化し得、第２のサンプルレートは第１のサンプルレートより高い周波数を有する。図６Ａにおいて、ハザード検出システム５００は、そこから発出する「ブー、ブー、ブー」によって示されるように、自身のアラームを鳴らしている。人６００が、検出フィールド５２０内であるが検出フィールド５３０および５４０の外部である位置６０１にいるのが示される。
【００９４】
時間ｔ２では、人６００は位置６０１から、検出フィールド５２０内であるが検出フィールド５３０および５４０の外部である位置６０２に動いている。人６００は、検出フィ
ールド５２０内で動いているので、その動きはＰＩＲセンサによって検出され得る。これは、時間ｔ２でのＰＩＲジェスチャ検出波形７１０における段状の変化として示される。ＰＩＲセンサは検出フィールド５２０内においてジェスチャ（たとえば人６００の動き）を検出するが、これはアラームを消音させない。
【００９５】
時間ｔ３では、人６００は位置６０２から、検出フィールド５２０および５３０内であるが検出フィールド５４０内ではない位置６０３へ動いている。人６００は検出フィールド５３０内に存在するので、そのフィールドを監視する超音波センサは、人６００の存在を感知し得る。これは、時間ｔ３にてローからハイに遷移する超音波センサ対象検出波形７０８に示される。さらに、超音波センサの１つが対象を検出することに応答して、スピーカはメッセージを再生し得る。図６Ｃにおいて示されるように、当該メッセージは「アラームを消音するには手を振ってください」である。任意の言語で任意の好適なメッセージが再生され得る。スピーカメッセージ再生の始まりは、時間ｔ３にてローからハイにスピーカ出力７１２が遷移することとして図７に示される。人６００が検出フィールド５３０内に存在すると検出される場合、オーディオメッセージに加えてまたはオーディオメッセージの代わりに、示されないビジュアルインジケータ（たとえば図３のＬＥＤ３２８）が提示され得る。ビジュアルインジケータは、人６００が検出フィールド５３０内に存在する場合、点灯または急速に点滅し得る。オーディオおよび／またはビジュアルインジケータは、ハザード検出システムは、居住者が行ない得る任意のジェスチャを検出および処理する準備ができているということを居住者に通知し得る。さらに、オーディオおよび／またはビジュアルインジケータは、（たとえば、居住者が検出フィールド５３０または検出フィールド５４０の外部でジェスチャを実行する場合、ハザード検出システムは居住者のジェスチャを無視し得るので）居住者がいつジェスチャモーションを実行するべきかを知るように居住者に有用なフィードバックを提供し得る。
【００９６】
時間ｔ４では、人６００は、位置６０３にいる間、１本以上の腕を振り得る。当該ジェスチャの検出に応答して、ハザード検出システムは可聴アラームを静かにさせ得る。図６Ｄにおいて、「ブー、ブー、ブー」という音はなくなった。図７において、ＰＩＲジェスチャ検出波形７１０は、ジェスチャが時間ｔ４で検出されることを示す。ＰＩＲセンサによるジェスチャと、超音波検出フィールド５３０内での人６００の存在との同時の検出によって、ハザード検出システムはそのアラームを静かにさせ得る。これは、可聴アラーム出力７１４がハイからローに遷移する時間ｔ４にて示される。アラームイベント７０２は時間ｔ４ではまだハイであるので、所定の時間期間が経過した後、アラームは再び鳴り得、アラームイベント７０２はまだハイである。さらに、所望の場合、アラームが消音されたことを示すためにビジュアルインジケータが提示され得る。また、さらに所望の場合、アラームが消音されたことを示すために可聴メッセージが再生され得る。可聴メッセージは、どのアラームが消音されたかを特定し得る。たとえば、アラームが煙アラームである場合、可聴メッセージは、この煙アラームが消音されたことを特定し得る。別の例として、アラームがセルフテストである場合、可聴メッセージはセルフテストが消音されたと特定し得る。さらに、可聴メッセージは、アラームがどれくらい長く消音させられるかを特定し得る。たとえば、可聴メッセージは、「煙アラームは５分間静かにされます」と言い得る。
【００９７】
図８は、実施形態に従ったＰＩＲセンサ８００のための例示的な検出フィールドを示す。ＰＩＲセンサ８００は、検出フィールド８０２を規定するために複数のサブフィールド８１０ａ−ｉを放ち得、対象が１つのサブフィールドから別のサブフィールドに移動すると、生データの形で出力を提供し得る。たとえば、ある対象がサブフィールド８１０ｅからサブフィールド８１０ｆまで移動すると、センサ８００は、当該対象の動きを検出し、その生データ出力の一部としてそれを提供する。センサ８００によって出力された生データは、実際の物理的な測定値（たとえばジュール）に対応しないかもしれないが、所与の
時刻窓内においてサブフィールド８１０ａ−ｉによって見られる組み合わされた赤外線デルタ（infrared delta）に対応し得る。１つのサブフィールドから別のサブフィールドへの対象の検出された動きは赤外線デルタに寄与する。したがって、１つのフィールドから別のフィールドに通過しているいくつかの対象が存在する場合、これらの検出された動作の各々は、組み合わされた赤外線デルタに寄与し得る。しかしながら、対象が動かず１つのサブフィールド内に完全に静止してとどまる場合、センサ８００は、対象の動きを検出し得ず、赤外線デルタは事実上０であり得る。いくつかの実施形態において、生データ出力は、環境赤外線ノイズを除去するようフィルタリングされ得る。たとえば、ＰＩＲセンサ８００の生データ出力は、カットオフ周波数が３Ｈｚであるローパスバターワースフィルタによってフィルタリングされ得る。フィルタリングされたＰＩＲ出力の例示的な例が図９Ａ〜図９Ｄに示される。
【００９８】
ここで図９Ａ〜図９Ｄを参照して、ＰＩＲセンサデータを示すいくつかの異なる例示的なグラフが示される。さまざまな実施形態に従ったジェスチャ検出アルゴリズムがジェスチャイベントが検出されているかどうか確認するために、ＰＩＲセンサから受け取られた連続的な生データまたはフィルタリングされたＰＩＲデータがセグメンテーションアルゴリズムによって処理され得る。セグメンテーションアルゴリズムは、検出されたモーションの振幅および期間の統計を確認し、これらの統計は、ジェスチャイベント運動が検出されたかどうか判定するようジェスチャ検出アルゴリズムによって使用されるものであり得る。各グラフは、組み合わされた赤外線デルタ対時間の大きさを示す。大きさは、どれだけの検出された質量が１つのサブフィールドから別のサブフィールドに動くかの関数であり得、検出されたモーションの周波数は、対象がどれくらい速く移動しているかの関数であり得る。図９Ａは、ＰＩＲセンサによって動きが検出されていないグラフを示す。示されるように、波形９１０は平坦である。図９Ｂは、「通常の」スピードで動く１つの質量単位（たとえば１本の腕）を表わし得る波形９２０を示す。示されるように、波形９２０は期間Ｔおよび振幅Ａを有する。図９Ｃは、「遅い」スピードで動く１つの質量単位を表わし得る波形９３０を示す。示されるように、波形９３０は期間１／２Ｔおよび振幅Ａを有する。図９Ｄは、「通常の」スピードで動く２つの質量単位（たとえば２本の腕）を表わし得る波形９４０を示す。示されるように、波形９４０は２Ａの振幅（たとえば単一の質量単位によって生成される振幅の２倍）を有し、Ｔの期間を有する。
【００９９】
図１０は、実施形態に従った、生およびフィルタリングされたＰＩＲデータの例示的な波形を示す。Ｘ軸はサンプル番号を示し、Ｙ軸はＰＩＲセンサによって測定されるエネルギーデルタを示す。波形１０１０は生ＰＩＲデータ波形であり得、波形１０２０はフィルタリングされたＰＩＲデータ波形であり得る。波形１０２０は、変曲点１０２１、１０２２、１０２３および１０２４を含み得る。変曲点は、波形の傾きが正から負または負から正に変化する場合に発生し得る。図１０に示される変曲点は、波形１０２０の傾きが正から負に変化する場合に存在する。以下により詳細に論じられるように、変曲点は、検出されたモーションイベント（たとえば検出された手を振るモーション）の境界を規定し得る。示されるように、波形１０２０は、変曲点１０２１および１０２２によって境界付けされる検出モーションイベント１０３０と、変曲点１０２２および１０２３によって境界付けされる検出されたモーションイベント１０４０と、変曲点１０２３および１０２４によって境界付けされる検出されたモーションイベント１０５０とを含む。各検出されたモーションイベントの期間および振幅の統計は、セグメンテーションプロセスを適用することにより判定され得る。このようなプロセスについての擬似コードは、次のように表わされ得る。
１．  最後の３つのフィルタリングされたＰＩＲセンサデータ値を取得
２．  フィルタリングされたデータ値に変曲点が存在するかどうか判定
３．  変曲点が存在する場合、
ａ．以前の変曲点が観察されていれば
ｉ．    ｔｐｅｒｉｏｄ＝ｔｃｕｒｒｅｎｔ−ｔｂｅｇｉｎとし、
ｉｉ．  ｙａｍｐｌｉｔｕｄｅ＝ｙｍａｘ−ｙｍｉｎとし、
ｂ．ｙｍｉｎおよびｙｍａｘを現在のフィルタリングされたＰＩＲセンサ値にリセット
ｃ．ｔｂｅｇｉｎをｔｃｕｒｒｅｎｔにセット
４．  現在のフィルタリングされたＰＩＲセンサ値がｙｍｉｎ未満である場合、ｙｍｉｎを現在のフィルタリングされたＰＩＲセンサ値にセット
５．  現在のフィルタリングされたＰＩＲセンサ値がｙｍａｘより大きい場合、ｙｍａｘを現在のフィルタリングされたＰＩＲセンサ値にセット
ｔｐｅｒｉｏｄは検出されたモーションイベントの期間であり、ｔｃｕｒｒｅｎｔは、最後の３つのフィルタリングされたＰＩＲセンサデータ値において検出された変曲点に対応する時間であり、ｔｂｅｇｉｎは以前の変曲点に対応する時間である。Ｙａｍｐｌｉｔｕｄｅは検出されたモーションイベントの振幅であり、ｙｍｉｎは検出されたモーションイベント内で観察される最小の振幅値であり、ｙｍａｘは検出されたモーションイベント内で観察される最大振幅値である。
【０１００】
図１１は、本発明の実施形態に従った、検出センサを較正するとともにモーションイベントを検出するための例示的な状態機械１１００を示す。議論の容易さのために、図の右側は一般に状態機械１１００の較正局面を指し、左側は一般に状態機械１１００のモーション検出局面を指す。状態機械１１００の議論の間に、さまざまな実施形態の説明の補助するために、図１２および図１３が参照される。状態機械１１００は、パーソナルコンピューティングデバイス、セキュリティシステムまたはハザード検出システムのような任意の好適なシステムで実現され得る。システムは、その設計基準に従って動作し、時に、状態機械１１００に状態を変更させ得る。システムが状態機械１１００の如何なるアクションも必要としない場合、状態機械１１００はオフ状態１１０２にあり、これは、センサがモーションイベントを検出するためには使用されておらず較正されていない状態を表わし得る。いくつかの実施形態において、状態機械１１００は好ましくは、電力消費を最小化するために、その動作寿命の大部分についてオフ状態１１０２にある。
【０１０１】
ジェスチャが認識されるために、システムは較正を必要とし得る。較正は、さまざまな検出器が、１つ以上のセンサから受け取られているデータを正確に解釈することができるベースラインを規定し得る。一実施形態において、対象の存在およびシステムからのその対象の距離を判定するために、存在検出器が較正される必要があり得る。存在検出器は、（ユーザのような）対象がシステムの所定の近傍（たとえば図５Ａの検出フィールド５３０）内に存在するかどうかを判定するために、１つ以上の超音波センサを使用し得る。較正の間、存在検出器は、どの対象がそのスペースに存在するかを判定することによって、その所定の近傍の「静的な」環境モデルを作成し得る。したがって、静的な環境モデルは、対象がジェスチャを試みていない場合に存在検出器が「見る」ものを表わす。これにより、「新しい」対象が存在するかどうか判定するために、存在検出器が「リアルタイム」のセンサデータを静的モデルと比較することが可能になり得る。さらに、静的モデルによって、「新しい」対象が所定の近傍内で動いていなくても、存在検出器が「新しい」対象を検出するのがさらに可能になり得る。
【０１０２】
図の右側から始めて、システムがセルフテストまたはセンサ較正プロセス（ステップ１１１０）を始めると、状態機械１１００は較正休止状態１１１２に遷移し得る。状態１１１２は、動作検出器１１１４によって検出されるように最近の動きがあったので、較正がまだ始まっていない状態、または、較正が延期された状態を表し得る。たとえば、動作検出器１１１４はＰＩＲセンサを使用し得、以下により詳細に論じられる。動作検出器１１１４が動きを検出すると、状態機械は較正休止状態１１１２に戻り得る。動きが検出されない場合、状態機械は較正状態１１１６に進み得る。状態１１１６において、１つ以上の
超音波センサが静的環境モデルを生成し得る。較正が完了すると（ステップ１１１８）、状態機械はオフ状態１１０２に進み得る。
【０１０３】
ここで、静的環境モデルを作成するための実施形態が論じられる。図１８に関連して、静的環境モデルを作成するための代替的な実施形態も以下に論じられる。当該モデルは、各超音波センサ（たとえば図３の超音波センサ３２０）の検出フィールドにおいて検出される距離のマトリックスによって規定され得る。マトリックスは、検出された距離を、カウントでポピュレートされる別個のバケットに離散化し、これらのバケットのカウントが静的環境モデルを規定する。当該マトリックスは、Ｒｉｊｓによって規定されるｎ×ｍマトリックスであり得、Ｓは特定の超音波センサであり、ｉは距離バケットのインデックス（ｄｂｉ）であり、ｊはサンプルのインデックスである。合計ｍ個（ｍは整数）のサンプルが取られ得る。たとえば、一実施形態において、ｍは１００であり得る。１００のサンプリングサイズは、１０ヘルツのサンプリングレートで１０秒間各超音波センサを較正することにより達成され得る。上で論じたように、複数の超音波センサがシステムに存在し得る。システム４００を参照して、たとえば、超音波センサＳはセンサ４２０または４２２であり得る。各距離バケット（ｄｂｉ）は、超音波センサによって検出され得る特定の距離を表わす。距離バケットは、最小距離から最大距離までの距離の範囲にあり得、各バケットは所定の分解能によって分離され得る。たとえば、一実施形態において、最小距離は約６６０ｍｍであり、最大距離バケットは約３３３３ｍｍであり、分解能は約６０ｍｍであり得る。したがって、この例示的な実施形態に従うと、第１の距離バケット（ｄｂ１）は６６０ｍｍにて存在し得、第２の距離バケット（ｄｂ２）は７２０ｍｍにて存在し得、第３の距離バケット（ｄｂ３）は７８０ｍｍにて存在し得るといった態様で、最後の距離バケットが３３３３ｍｍにて存在し得る。
【０１０４】
Ｒｉｊｓは、超音波センサＳによって反復ｊの上で観察される距離バケット（ｄｂｉ）の予め規定された近接内である距離の数である。一実施形態において、（ｄｂｉ）−３０＜ｄ＜（ｄｂｉ）＋３０である場合、観察された距離（ｄ）は、特定の距離バケット内に存在し得る。この±３０の値が、各距離バケットについて予め規定された近接の境界を規定し得る。たとえば、ｉは５であり、ｊは１２であり、ｄｂ５は１０００ｍｍであると仮定し、さらに超音波センサＳが、サンプル反復１２で、９９０ｍｍおよび１０１３ｍｍにて距離（ｄ）を検出したと仮定する。結果として、Ｒ５，１２ｓは２である。
【０１０５】
各超音波センサは較正され、自身のＲモデルが割り当てられる。たとえば、システム４００を参照して、Ｒモデルは超音波センサ４２０および４２２について較正される。ひとたびＲモデルが超音波センサについて得られると、ｒＳおよびｑＳという２つの付加的な配列が規定され得る。ｒＳは、各距離バケットについての平均を含む配列である。したがって、ｒｉＳ＝ｓｕｍｊ＝１，…，ｍ（ＲｉｊＳ）／ｍである。この配列において発見される相対的に大きな値が対象の存在を表わし得る。ｑＳは、各距離バケットについての分散を含む配列である。したがって、ｑｉＳ＝ｖａｒｊ＝１，…，ｍ（ＲｉｊＳ）である。このアレイにおいて発見される相対的に大きな値は、対象が断続的に見られるか、または、検出することが困難であることを示し得る。机の縁部、天井の扇風機、または吸音材が、相対的に大きな分散を産出し得る対象の例である。どの距離にノイズがあるかについての知見によって、存在検出器が、さらに良好に、「新しい」対象の誤った検出を回避することが可能になる。
【０１０６】
図１２は、例示的なシナリオに従った、２つの異なる超音波センサの較正基準を形成し得る例示的な図１２００および図１２１０を示す。特に、図１２００は、第１の超音波センサ（たとえばセンサ４２０）に関連付けられる平均値に対応し得るｒＳ波形１２０１を含み得る。図１２１０は、第２の超音波センサ（たとえばセンサ４２２）に関連付けられる平均値に対応し得るｒＳ波形１２１１を含み得る。Ｘ軸は、距離（単位はフィート）を
示し、Ｙ軸は平均値を表わす。図１２００において１２０２〜１２０５としてラベル付されるとともに図１２１０において１２１２〜１２１４としてラベル付けされる上昇部は、検出された対象を表わし得る。たとえば、図１２００において、対象は、約３．９フィート、５．４フィート、７．８フィートおよび９．４フィートの距離で検出される。
【０１０７】
ここで図１１を参照するとともに特に当該図の左側を参照して、ユーザによるモーションまたは他の何らかのジェスチャアクションを誘発し得る状態へシステムが入る（ステップ１１２０）と、状態機械１１００は、示されるように、アクティビティなし状態１１２２に遷移し得る。たとえば、ハザード検出システムの文脈において、そのようなシステムがアラームモードまたはプレアラームモードにある場合、当該システムは、アラームまたはプレアラームメッセージを静かにさせるよう、ユーザベースのモーションを監視することを予想し得、したがって、モーションの監視は必要になり得る。アクティビティなし状態１１２２は、動きが検出されておらずユーザが現在存在しない状態を表わし得る。さらに、状態機械１１００が状態１１２２である場合、超音波センサは使用されず、電源オフにされ得る。
【０１０８】
動作検出器１１２４（たとえばＰＩＲセンサデータを使用する検出器）が如何なる動きも検出しない場合、状態機械１１００はアクティビティなし状態１１２２のままであり得る。動作検出器１１２４は、各検出されたモーションイベントの振幅（たとえばｙａｍｐｌｔｉｕｄｅ）をしきい値と比較するよう、ＰＩＲセンサデータセグメンテーションプロセスにレバレッジをかけ得る。振幅がしきい値に合致するかまたはしきい値を越える場合、動作検出器１１２４は、何らかの対象がＰＩＲセンサの視野内で動いたと結論付ける。いくつかの実施形態において、動作検出器１１２４は動作検出器１１１４と同じである。動作検出器１１２４がモーションを検出すると、状態機械１１００はモーション検出状態１１２６に遷移し得る。モーション検出状態１１２６は、ＰＩＲセンサまたは光センサのような放射線感知センサが少なくとも１つの対象のモーションを検出したがその対象がシステムの予め規定された近傍内に存在するという確認がまだない状態を表し得る。
【０１０９】
存在検出器１１２８は、対象がシステムの近傍内に存在するかどうかを確認し得る。存在検出器１１２８は、「新しい」対象が存在するかどうか判定するために、リアルタイム超音波センサデータに基づいて「動的な」モデルを構築し、静的なモデルと比較する。存在が検出されない場合、状態機械はモーション検出器１１２４に戻り得る。存在が検出されると、状態機械は対象存在状態１１３０に進み得る。対象存在状態１１３０は、対象がシステムの予め規定された近傍内に存在することを表わし得る。システムは、対象存在状態１１３０にある場合、居住者が存在するものとして現在検出されていることと、システムが居住者からジェスチャ入力を受け取る準備ができていることとを居住者に通知するために、可聴メッセージおよび／またはビジュアルキューを提供し得る。可聴メッセージおよび／またはビジュアルキューの提示によって、居住者がジェスチャを実行しているかどうかをシステムがより良好に識別することが可能であるように、ハザード検出システムの適切な視野内に居住者が自身を位置決めするのを支援することができる。
【０１１０】
ここで、動的環境モデルを作成するための実施形態が論じられるが、図１８〜図２１に関連して代替的な実施形態が以下に論じられる。動的環境モデルは、静的環境モデルを作成するよう、較正エンジンによって使用される要素と同じ要素の多くを具現化し得る。このモデルは、各超音波センサ（たとえば図３の超音波センサ３２０）の検出フィールドにおいて検出される距離のマトリックスによって規定され得る。マトリックスは、検出された距離を、カウントでポピュレートされる別個のバケットに離散化し、これらのバケットのカウントが動的環境モデルを規定する。当該マトリックスは、Ｄｉｊｓによって規定されるｎ×ｍマトリックスであり得、Ｓは特定の超音波センサであり、ｉは距離バケットのインデックス（ｄｂｉ）であり、ｊはサンプルのインデックスである。合計ｍ個（ｍは整
数）のサンプルが取られ得る。たとえば、一実施形態において、ｍは２０であり得る。２０のサンプリングサイズは、１０ヘルツのサンプリングレートで２秒のサンプリング窓を得ることができる。Ｄマトリックスは、システムに存在する複数の超音波センサの各１つについて維持される。各Ｄマトリックスは新しいセンサデータで更新され、古いデータは廃棄され得る。Ｄマトリックスにおいて使用される距離バケット（ｄｂｉ）は、Ｒマトリックス（上に論じられた）において使用される距離バケットと同じであり得る。
【０１１１】
Ｄｉｊｓは、超音波センサＳによって反復ｊの上で観察される距離バケット（ｄｂｉ）の予め規定された近接内である距離の数である。予め規定された近接はＲマトリックスと同じ制約によって制限することができる。一実施形態において、（ｄｂｉ）−３０＜ｄ＜（ｄｂｉ）＋３０である場合、観察された距離（ｄ）は、特定の距離バケット内に存在し得る。リアルタイムで観察された距離の平均は、ｄｉＳ＝ｓｕｍｊ＝１，…，ｍ（ＤｉｊＳ）／ｍによって規定され得る。較正アレイｒｉＳおよびｑｉＳと組み合わせてｄｉＳを使用して、存在検出器１１２８は、各距離バケットについて確信度値（ｃｉＳ）を判定し得る。特に、確信度値（ｃｉＳ）は、ｉ＝１，２，…，ｎについてｃｉＳ＝（ｒｉＳ−ｄｉＳ）２／ｑｉＳとして規定され得る。確信度値は、検出された距離が特定の距離バケットについて予想された分散を上回っている確信度を表わし得る。ｃｉＳが所定の「新しい対象」の分散しきい値を越えていれば、存在検出器１１２８は、新しい対象が超音波センサＳの距離バケット（ｄｂｉ）の距離位置にて存在すると結論付け得る。この距離は、本願明細書において存在距離と称され得る。所定の分散しきい値は、存在検出器１１２８について所望の特定性／感度のバランスを得るために調整され得る。たとえば、しきい値を増加させることにより感度が減少し特定性が増加され得、しきい値を減少させることにより感度が増加し特定性が減少され得る。
【０１１２】
新しい対象の存在距離は、最初はｕ＝（ｕｍａｘ＋ｕｍｉｎ）／２として規定され得、式中、ｕは新しい対象の平均距離であり、ｕｍａｘは新しい対象の最大距離であり、ｕｍｉｎは新しい対象の最小距離である。所望の場合、ノイズが新しい対象の距離の正確さを妨げる可能性を最小化するために、ｕの値を更新するために平滑化関数が使用され得る。たとえば、新しい対象の初期距離値が得られた後、ｕ＝（ａ）（ｄｂｉ）＋（１−ａ）ｕという平滑化関数が使用され得、式中、ａは０．０５〜０．１の範囲内にあり得る。
【０１１３】
図１３は、例示的なシナリオに従った、例示的な波形図１３００および１３１０を示す。両方の図１３００および図１３１０は、２つの異なる超音波センサについて較正波形およびリアルタイムデータ波形を含む。特に、図１３００は、ｒＳ波形１２０１（図１２に示されるのと同じ波形）と、第１の超音波センサに関連付けられるリアルタイムデータ波形１３０１とを含む。リアルタイムデータ波形１３０１は、上に記載されたｄｉＳのような、リアルタイムで観察された距離の平均であり得る。波形１２０１を波形１３０１と比較すると、２つの波形間に相対的に小さな変動が存在する。これは、波形１２０１および１３０１に関連付けられる超音波センサが新しい対象を検出していないことを示唆する。図１３１０は、ｒＳ波形１２１１（図１２に示されるのと同じ波形）と、第２の超音波センサに関連付けられるリアルタイムデータ波形１３１１とを含む。波形１２１１と波形１３１１との間の比較は、新しい対象が、９．３フィートの距離を有すると示される存在距離１３２０にて存在し得るということを示す。
【０１１４】
図１１を再び参照して、状態機械１１００は対象存在状態１１３０であり、ジェスチャ検出器１１３２は、ユーザがジェスチャを実行しているかどうか判定し得る。すなわち、状態機械１１００がモーション検出状態１１２６から対象存在状態１１３０に進んだ場合、ジェスチャ検出器１１３２が利用され得る。ジェスチャ検出器１１３２は、ユーザがジェスチャを実行しているかどうか判定を行う場合に、モーション検出器１１２４および／または存在検出器１１２８によって処理されたデータを評価し得る。一実施形態において
、ジェスチャ検出器１１３２は、所定の数の最近受取られたモーション検出イベントに基準のセットを適用し得る。たとえば、当該所定の数は、最後の２つ、３つまたは４つの受け取られたモーションイベントであり得る。したがって、所定の数が３である場合、ジェスチャ検出器１１３２がそれらの３つのモーションイベントをユーザが生成したジェスチャであると認識するためには、すべての３つのモーションイベントが当該基準を満たさなければならない。所定の数は、ジェスチャ検出器１１３２の所望の感度および特定性パラメータに基づいて選択され得る。たとえば、所定の数が増加すると、これは感度を減少させ、特定性を増加させ得る。反対に、所定の数が減少すると、これは感度を増加させ、特定性を減少させ得る。
【０１１５】
基準のうちのいくつかは、各モーションイベントに個々に適用され得、いくつかの基準はモーションイベントの組合せに適用され得る。基準はモーションイベント継続時間制限を含み得る。したがって、モーションイベントの期間（たとえばｔｐｅｒｉｏｄ）がモーションイベント継続時間制限を越える場合、そのモーションイベントはジェスチャとして不認定され得る。上記時間制限の代替例として、基準は、各モーションイベントの期間が該当しなければならない期間の範囲を特定し得る。基準は、ジェスチャイベントとしての認定するために、モーションイベントの振幅（たとえばｙａｍｐｌｉｔｕｄｅ）が該当しなければならない振幅の範囲を特定し得る。振幅の範囲は、上で規定される存在距離ｕに基づき変動し得る。基準は、各モーションイベントの振幅に標準偏差しきい値を適用し得る。したがってモーションイベントが認定されるために、各モーションイベントの振幅は、組み合わされたモーションイベントの平均振幅の所定の数の標準偏差内に存在しなければならない。基準は、さらにモーションイベントに分散しきい値を適用し得る。したがって、組み合わされたモーションイベントが認定されるためには、期間の分散は所定の分散しきい値未満でなければならない。いくつかの実施形態において、ジェスチャ検出器１１３２は複数の異なるジェスチャを認識し得る。
【０１１６】
ジェスチャ検出器１１３２がジェスチャを認識しない場合、状態機械は存在検出器１１２８に戻り得る。ジェスチャが認識されれば、状態機械はジェスチャ認識状態１１３４に進み得る。ひとたび状態機械１１００が状態１１３４に到達すると、システムは、ジェスチャが認識されたという確認に応答して、適切なアクションを取り得る。たとえば、ハザード検出システムの文脈において、認識されたジェスチャによって、大きな音のアラームが静かにされることになり得るか、または、プレアラームメッセージの再生を停止することになり得る。状態１１３４に到達した後、状態機械は、示されるように、オフ状態１１０２に進み得る。
【０１１７】
存在検出器１１２８内のさまざまなパラメータは、所望の特定性／感度バランスを得るよう調整され得る。距離分解能は、存在検出器１１２８の感度および特定性ならびにその較正を変更し得る調整可能なパラメータであり得る。上述したように、距離分解能は距離バケットを規定する。分解能の増加によって、特定性が増加され得、感度が減少され得る。たとえば、分解能を増加させることによって、新しい対象がより正確な距離にて検出され得、したがって周囲環境における対象によって遮られる可能性が低くなり得るが、各距離バケットにおける相対的に少ない数のサンプルにより新しい対象は誤って検出される場合がある。反対に、分解能の減少によって、特定性が減少され得、感度が増加され得る。たとえば、分解能を減少させることによって、サンプルサイズが増加され、新しい対象が存在するかどうかの確信度を向上させるより多くの堅牢な統計を提供し得るが、周囲環境における対象が干渉する傾向があり得る。
【０１１８】
新しい対象を存在すると認定するための分散しきい値は、所望の感度／特定性バランスを得るために調整され得る。上で論じたように、分散しきい値は、異なる距離での確信度値と比較されるしきい値である。分散しきい値は、存在検出器１１２８の感度および特定
性パラメータを変更し得る調整可能なパラメータであり得る。
【０１１９】
図１４Ａ〜図１４Ｃは、実施形態に従った、ジェスチャ消音能力を有するハザード検出システムを動作するための例示的なプロセスを示す。このプロセスはたとえば、少なくとも１つのハザードセンサと、アラーム生成回路と、ＰＩＲセンサと、少なくとも１つの超音波センサとを含むハザード検出システムにおいて実現され得る。たとえば、ハザード検出システムは、上で論じたようにシステム２００、３００、４００、または５００であり得る。ステップ１００２から始めて、少なくとも１つのハザード検出センサからデータが受け取られる。たとえば、データは、センサ（たとえばＡＬＳセンサ３２２、温度湿度センサ３２３、煙検出器３２４、ＣＯセンサ３２５およびサーミスタ３２６）の１つ以上から得られ得る。センサデータは、プレアラームイベントまたはアラームイベントがハザードシステムの近傍に存在するかどうか判定するよう分析され得る。プレアラームイベントは、アラームイベントと同様のセンサデータを有すると特徴付けられ得るが、アラームイベントを引き起こす大きさと同じ大きさを有していない。言いかえれば、プレアラームイベントは、（プレアラームイベントをトリガするのに十分である）第１のしきい値を越えるが（アラームイベントをトリガするのに十分である）第２のしきい値未満であるデータ品質を示し得る。アラームイベントは、第２のしきい値と等しいかまたは第２のしきい値を越えるデータ品質を示し得、いくつかの実施形態において、第２のしきい値より高い第３のしきい値をさらに越え得る。
【０１２０】
いくつかの実施形態において、アラームイベントは、消音可能アラームイベントまたは消音不可能アラームイベントとして分類され得る。消音可能アラームイベントは、（たとえばハザードシステム上のボタンを押すことによってか、または、システムの近傍でジェスチャ消音を実行することによって）可聴アラームが静かにされ得るアラームイベントであり、消音不可能アラームイベントは可聴アラームが静かにされ得ないアラームイベントである。消音可能アラームイベントは、第２のしきい値と等しいかまたは第２のしきい値を越えるが第３のしきい値未満であるデータ品質を示し得る。消音不可能アラームイベントは、第３のしきい値と等しいかまたは第３のしきい値を越えるデータ品質を示し得る。アラームイベントの異なるカテゴリー分類は、異なる管轄区域の要件を満たすために必要であり得る。たとえば、米国において、データ品質が第３のしきい値を越える場合、可聴アラームはオフにされ得ない。
【０１２１】
ステップ１４０２の後、プロセスはステップ１４１０に進む。ステップ１４１０では、少なくとも１つのハザード検出センサについてのセンサデータが第２のしきい値ではなく第１のしきい値を越えたかどうか判定が行なわれる。判定がＮＯである場合、プロセスはステップ１４１５に進み得、その後、プロセスはステップ１４０２に戻る。判定がＹＥＳである場合、ハザード検出システムはプレアラームモードへ入り得、プロセスは図１４Ｂのステップ１４１２に進む。ステップ１４１２では、プレアラーム記録物が再生され得る。プレアラーム記録物は、ハザード検出システムのスピーカを通じて再生され得る任意の好適なメッセージであり得る。プレアラーム記録物は、アラームが差し迫ったものであることを示す通知メッセージであり得る。プレアラームはさらに、アラームイベントの存在を示すセンサデータが受け取られる場合に、ハザードシステムがその可聴アラームを鳴らすのを防ぐために、ジェスチャイベントを実行するようにユーザに指示し得る。ステップ１４１３では、少なくとも１つの対象検出センサから取得されるセンサデータが監視される。監視されるセンサデータは、ＰＩＲセンサ、１つ以上の超音波センサ、または任意の他の放射線検出センサもしくはイメージキャプチャセンサから得られるデータを含み得る。
【０１２２】
ステップ１４１４では、監視されるデータがジェスチャイベントが実行されたことを示すかどうかに関して判定がなされる。判定がＮＯである場合、プロセスはステップ１４１
５に進み得、その後、プロセスはステップ１４０２に戻る。判定がＹＥＳである場合、プロセスはステップ１４１６に進む。ステップ１４１６では、プレアラーム記録物の再生が終わり得る。いくつかの実施形態において、検出されたジェスチャイベントに応答して、別の記録メッセージが再生され得る。たとえば、ジェスチャイベントが認識されたということ、可聴アラームが一時的に無効にされることになるということを他のメッセージがユーザに通知し得る。ステップ１４１７では、少なくとも１つのハザード検出センサについてのセンサデータが第３のしきい値ではなく第２のしきい値を越える場合に、可聴アラームは先制して静かにされる。したがって、ハザード検出システムにおける環境条件およびハザード検出システムの周りの環境条件が、そうでなければアラームイベントをトリガしたであろう増加したレベルを示す場合、当該増加したレベルに先立って受け取られた監視されたジェスチャイベントが、可聴アラームが鳴るのを防止する。ステップ１４１７の後、プロセスはステップ１４１５に進み得、これにより、プロセスはステップ１４０２に戻る。
【０１２３】
図１４Ａを再び参照して、ステップ１４１０の判定がＮＯである場合、プロセスはステップ１４２０に進み得る。ステップ１４２０では、少なくとも１つのハザード検出センサについてのセンサデータが第３のしきい値ではなく第２のしきい値を越えたかどうか判定がなされる。判定がＹＥＳである場合、ハザード検出システムは消音可能アラームモードへ入り得、プロセスは図１０Ｃのステップ１４２２に進み得る。ステップ１４２２では、可聴アラームが鳴らされる。たとえば可聴アラームは、相対的に大きく、一定間隔で脈打ち得る。ステップ１４２３では、少なくとも１つの対象検出センサから取得されるセンサデータが監視される。監視されるセンサデータは、ＰＩＲセンサ、１つ以上の超音波センサ、または任意の他のモーション検出センサから得られるデータを含み得る。
【０１２４】
ステップ１４２４では、監視されるデータがジェスチャイベントが実行されたことを示すかどうかに関して判定がなされる。判定がＮＯである場合、プロセスはステップ１４２５に進み得、その後、プロセスはステップ１４０２に戻る。判定がＹＥＳである場合、プロセスはステップ１４２６に進む。ステップ１４２６では、可聴アラームが静かにされ得る。いくつかの実施形態において、可聴アラームは、ハザード検出センサ読み取り値にかかわらず、所定の時間期間の間、静かにされ得る。他の実施形態において、可聴アラームは、所定の時間期間の間、静かにされ得るが、ハザード検出センサ読み取り値に基づいて、要求により鳴らされ得る。ステップ１４２６の後、プロセスはステップ１４２５に進み得る。
【０１２５】
図１４Ａを再び参照して、ステップ１４２０の判定がＮＯである場合、プロセスはステップ１４３０に進み得る。ステップ１４３０では、少なくとも１つのハザード検出センサについてのセンサデータが、第３のしきい値を越えたかどうか判定がなされる。判定がＹＥＳである場合、ハザード検出システムは消音不可能アラームモードに入り得、プロセスはステップ１４３２に進み得る。ステップ１４３２では、可聴アラームは、無期限の時間の間、鳴らされ得るか、または、少なくとも、少なくとも１つのハザード検出センサについてのセンサデータが第３のしきい値を下回るまで鳴らされ得る。ステップ１４３０において判定がＮＯである場合、プロセスはステップ１４０２に進み得る。
【０１２６】
ステップ１４１０、１４２０、１４３０の条件は単に例示であり、かつ、プレアラームイベントまたはアラームイベントが存在するかどうかを判定するために任意の好適な条件が使用され得るということが理解される。たとえば、プレアラームおよびアラームイベントが存在する場合を判定するためのさまざまな条件は、「多基準アラームのためのシステムおよび方法（Systems and Methods for Multi-Criteria Alarming）」という名称を有し、共通に譲渡された同時係属米国特許出願番号第１４／３３４，００３号（代理人処理番号ＧＰ−５７４３−００−ＵＳ）において発見され得る。
【０１２７】
図１５は、実施形態に従った、ハザード検出システムがジェスチャの監視に応答して可聴アラームを静かにさせる例示的なプロセスを示す。ステップ１５０２から始めて、検出されたハザードイベントに応答して可聴アラームが発せられる。たとえば、検出されたハザードイベントは、ハザード検出システムの近傍における煙の存在であり得る。可聴アラームは、図３のアラーム３３４のように、オーディオ生成回路によって発され得る。
【０１２８】
その後、ステップ１５０４において、少なくとも一時的に可聴アラームを静かにさせる方法について指示を提供する記録物が再生され得る。たとえば、図３をスピーカ３１８を通じて事前に記録されたメッセージが再生され得る。いくつかの実施形態において、ハザード検出システムがモーションを検出すると、記録物が再生され得る。たとえば、ＰＩＲセンサのようなモーション検出センサがその視野内のモーションを検出すると、これは記録物の再生をトリガし得る。別の例として、超音波センサがその視野内の対象の存在を検出する場合、記録物の再生がトリガされ得る。
【０１２９】
ステップ１５０６では、対象が記録物の指示に従ってハザード検出システムの近傍で動くのが検出される。このステップにおいて、１つ以上の対象検出センサが、それぞれの視野内で動く対象を検出し得る。さらに、これらのセンサから取得されるデータは、ジェスチャイベントが検出されたことを示し得る。ジェスチャイベントは任意の好適な動きまたは動きの組合せであり得る。一例において、ジェスチャイベントは１本または２本の腕を振るモーションであり得る。
【０１３０】
ステップ１５０８では、可聴アラームは、記録物の指示に従って対象が動くことを検出することに応答して、少なくとも一時的に静かにされる。このステップでは、可聴アラームはユーザによる肯定的なコマンドに応答してオフにされる。可聴アラームは、再活性化される前に所定の時間期間の間、オフのままであり得、その時、ユーザは、それを静かにさせるために別のジェスチャイベントを始めなければならない場合がある。
【０１３１】
図１６は、実施形態に従った、少なくとも１つの超音波センサを備えるハザード検出システムを動作するための例示的なプロセスを示す。ステップ１６０２から始めて、アラーム生成回路は可聴アラームを発するよう活性化され得る。たとえば、可聴アラームは、１つ以上のハザード検出センサによって受け取られるデータに応答して活性化され得る。次に、ステップ１６０４では、少なくとも１つの対象の存在について、少なくとも１つの超音波検出フィールドが監視され得る。たとえば、超音波検出フィールドは、図５Ａまたは図６Ｄの検出フィールド５３０であり得る。ステップ１６０６では、少なくとも１つの対象が少なくとも１つの超音波検出フィールドに存在する間に、当該少なくとも１つの対象がジェスチャに従って動いているかどうか判定がなされる。たとえば、図６Ｄにおける人６００の動いている腕は、超音波検出フィールド５３０内に存在する間にジェスチャに従って動く対象であり得る。
【０１３２】
ステップ１６０８では、少なくとも１つの対象が少なくとも１つの超音波検出フィールドに存在する間、少なくとも１つの対象がジェスチャに従って動いていると判定されると、アラーム生成回路は可聴アラームを発するのを止めるよう非活性化される。動いている対象および超音波フィールド内に存在する対象は、同じまたは異なり得る。たとえば簡単に図６Ｄを参照して、人６００の身体は検出フィールド５３０内に存在し静止しているが、その腕は検出フィールド５３０内および外で動き得る。身体の存在は、超音波フィールド内の存在要件を満たすのに十分であり得、腕の動きはジェスチャ動きを満たすのに十分であり得る。
【０１３３】
図１７は、実施形態に従った、ＰＩＲセンサと少なくとも１つの超音波センサとを備え
るハザード検出システムを動作するための例示的なプロセスを示す。ステップ１７０２から始めて、可聴アラームは、少なくとも１つのハザード検出センサによって検出されたハザードイベントに応答して発され得る。ステップ１７０４では、センサデータが受動赤外線（ＰＩＲ）センサから受け取られ得る。ＰＩＲセンサは、少なくとも１つの対象の動きを検出するための相対的に広い視野を有する。ステップ１７０６では、センサデータが少なくとも１つの超音波センサから受け取られる。各超音波センサは、少なくとも１つの対象の存在の検出するための相対的に狭い視野を有する。狭い視野は広い視野より小さい。
【０１３４】
その後、ステップ１７０８では、ＰＩＲセンサおよび少なくとも１つの超音波センサによって取得されたデータが処理され得る。たとえば、データは、制御回路（たとえばシステムプロセッサ３１０）によって処理され得る。ステップ１７１０では、ジェスチャ消音イベントが処理されたデータに存在するかどうか判定がなされる。たとえば、制御回路は、処理データにおける波形の振幅および期間を分析し得る。これらの波形の例は、図９Ａ〜図９Ｄに関連して上で論じられる。その後、ステップ１７１２では、可聴アラームは、ジェスチャ消音イベントが存在すると判定する場合に、鳴るのが止まる。
【０１３５】
ここで、図１１の状態機械をしばしば参照して、超音波センサを較正し、超音波センサを使用する新しい対象の存在を検出し、かつ、ジェスチャを検出するための代替的な実施形態が論じられる。ここで、超音波センサの較正が論じられる。特に、図１１の右側に示される較正プロセスは、各超音波センサによって感知されるすべての距離のヒストグラムを生成することにより実現され得る。ヒストグラムを生成すると、超音波センサによって感知される各距離バケットにカウントが追加される。距離バケットは、固定間隔だけ分離される、あらかじめ規定された範囲の距離の間に存在し得る。たとえば、当該範囲は１フィートと１０フィートとの間であり得、バケットは０．２フィートだけ隔てられる。したがって、第１の距離バケットは１フィートと１．２フィートとの間に存在し得、次の距離バケットは１．２フィートと１．４フィートとの間に存在し得、次の距離バケットは１．４フィートと１．６フィートとの間に存在し得、その態様で、最後のバケットが１０フィートに到達するまで続く。さらに、各検出された距離について、隣接する距離バケットの両方にカウントが追加される。たとえば、対象が距離バケットＸの内に検出されると、カウントが距離バケットＸに加えられるとともに、カウントが距離バケットＸ−１およびＸ＋１に加えられる。隣接する距離バケットにカウントを追加することは、異なる距離にて対象を検出する超音波センサの能力における分散を説明し得る。
【０１３６】
各超音波センサについての距離バケットのヒストグラムが得られた後、それにフィルタが適用され得、これにより、各センサについてバイナリマトリックスが生成される。バイナリマトリックスは、距離の全範囲について各距離バケットにて対象が存在するかどうかを表す。そのバケットにおけるカウント数が、フィルタによってセットされたしきい値に合致または超える場合、対象が特定の距離バケットにて存在すると考えられ得る。したがって、所与のバケットについてのカウント数がそのしきい値に合致または越える場合、その距離バケットに対応するバイナリマトリックスにバイナリ「１」が格納され得る。所与のバケットについてのカウント数がそのしきい値に合致または越えない場合、そのバケットはバイナリ「０」として格納される。このフィルタしきい値は、ヒストグラムに存在し得る如何なるノイズも除去するのを補助し得る。いくつかの実施形態において、フィルタは、マトリックスにおけるさまざまな距離バケットに割り当てられるバイナリの１は、対象がそれらの距離にて存在しない場合よりもより高い尤度を示すことを保証し得る。例示的な較正マトリックス１８０１が図１８に示されており、図中、Ｃは超音波センサの１つについてのバイナリ較正マトリックスを表わす。示されるように、マトリックス１８０１は、ｄｂｎまでｄｂ１、ｄｂ２、ｄｂ３などによって示されるように、ｎ個の異なる距離バケットを有する。マトリックス１８０１における各位置は異なる距離バケットに対応する。「１」は、対象がその距離バケットに存在することを示し、「０」は、対象がその距
離バケットに存在しないことを示す。較正マトリックスは、一定間隔（たとえば一日に一度）で各超音波センサについて得られ得る。
【０１３７】
図１１のフローチャートの左側の実行の間といった超音波センサの非較正使用の間、特に存在検出ステップ１１２８の間、各超音波センサについてリアルタイムバイナリセンサマトリックスが生成され得る。較正マトリックスを生成するために使用される同じ基準が、センサマトリックスを生成するために使用されてもよい。例示的なリアルタイムセンサマトリックス１８１１が図１８に示されており、図中、Ｓは超音波センサの１つについてのリアルタイムバイナリセンサマトリックスを表わす。示されるように、マトリックス１８１１はマトリックス１８０１と同じ数の距離バケットを含んでおり、対象が存在すると検出されるかどうかに依存して、マトリックス１８１１における各位置には「１」または「０」のいずれかがポピュレートされる。
【０１３８】
マトリックス１８０１とマトリックス１８１１との間の比較は、任意の新しい対象が追加されたかまたは任意の古い対象が失われたかどうかを示す。リアルタイムセンサマトリックスが、較正マトリックスに存在しなかった特定の距離バケットにて対象の存在を示す場合、対象が追加される。たとえば、両方のマトリックスのｄｂ２を比較すると、「１」が現在マトリックス１８１１に存在するので新しい対象が追加される一方、較正マトリックス１８０１では、その距離バケットには対象は以前に存在しなかった。対象が較正マトリックスに存在する対象として存在するが、もはやリアルタイムセンサマトリックスでは存在すると検出されない場合に、対象は失われる。両方のマトリックスｄｂ７を比較すると、マトリックス１８０１が対象の存在を以前に検出したがマトリックス１８１１によればその対象はもはや存在しないので、古い対象は失われる。たとえば、較正の間に、センサはｄｂ７にて壁を検出し得たが、使用の間に、ユーザの存在によって、センサがその壁を見るのが防止され得る。
【０１３９】
マトリックス１８０１とマトリックス１８１１との間の比較の結果は、対象が存在するかどうかを示し得る。対象が超音波センサの視野内に存在するかどうかを判定するために、任意の好適な式または基準が使用され得る。たとえば、一実施形態において、新しく追加された対象の数が第１の所定の数（たとえば２）以上である場合、または、新しく追加された対象の数が第２の所定の数（たとえば１）以上であるとともに失われた対象の数が第３の所定の数（たとえば１）以上である場合、対象は存在すると考えられ得る。図１１を簡単に参照して、対象がステップ１１２８にて存在することをマトリックス１８０１とマトリックス１８１１との間の比較が示す場合、図１１の状態機械は対象存在状態１１３０に遷移し得る。
【０１４０】
いくつかの実施形態において、超音波センサの１つ以上について、異なる基準が使用され得る。たとえば、ハザード検出デバイスが天井にマウントされていれば、基準の第１のセットが使用され得る。しかしながら、ハザード検出デバイスが壁にマウントされていれば、基準の第２のセットが使用され得る。天井にマウントされるデバイスは、壁にマウントされるデバイスよりも厳格でない基準を必要とし得る。これらの異なる基準は、図１１の状態機械の異なるステージにおいて使用され得る。いくつかの実施形態において、デバイスは、加速度計を備えている場合、加速度計データに基づいて、自身がどのようにマウントされているかを判定し得る。デバイス方位を示す加速度計または他のデバイスが存在しない場合、デバイスは、超音波センサから得られるデータに基づいて、自身がどのようにマウントされているか推測し得る。たとえば、傾けられた超音波センサ（たとえばセンサ４２３）が、相対的に大きなパーセンテージ（たとえば６０％以上、７０％以上または８０％以上）の存在する対象を検出している場合、デバイスが壁にマウントされていることが推測され得る。真っすぐおよび傾けられたセンサ（たとえばセンサ４２１および４２３）が、ほぼ等しいパーセンテージで対象を検出している場合、デバイスが天井にマウン
トされていることが推測され得る。
【０１４１】
対象が存在すると検出された後、ジェスチャ検出器１１３２は、どの超音波センサが対象の存在を検出しているかを知る必要があり得る。この判定は、どのセンサが距離変化の最も大きな数を有しているかを計算することによって動的になされ得る。距離変化の数は、失われた対象の数に新しく追加された対象の数を加えることにより計算され得る。たとえば、図１８のマトリックス１８０１および１８１１を参照して、１つの追加された対象と１つの失われた対象とが存在するので、特定のその超音波センサについての距離変化の数は２である。たとえば、他の超音波センサ（図示せず）についての距離変化の数が１である場合、マトリックス１８０１および１８１１に関連付けられる超音波センサは、対象の存在を感知する実際のセンサとして見なされ得る。センサが「正しい」センサに選ばれると、状態機械は、当該センサがもはや対象を見なくなるまで、ジェスチャがステップ１１３２にて検出されるかどうかを判定することについてこのセンサを堅持し得る。
【０１４２】
さらに、ステップ１１３２でのジェスチャ検出の一部として、状態機械は、偽陽性の可能性を低減するために、距離整定アルゴリズムを使用し得る。距離整定アルゴリズムは、居住者が超音波センサの視野内に検出されるとともにハザード検出デバイスに近づいていないまたはハザード検出デバイスから離れていない期間を判定することが可能であり得る。たとえば、距離整定アルゴリズムは、居住者がハザード検出システムを含む部屋に入る時と、ユーザがハザード検出システムに向かうようにまたはハザード検出システムから離れるように移動することをやめる時と、ユーザが部屋を出る時とを識別し得る。偽陽性を最小化または防止するために、居住者が相対的に静止していなければ、ＰＩＲジェスチャモーションを無視することが望ましくあり得る。したがって居住者が動いている（たとえば、部屋に入るまたは部屋から出る）場合、如何なるＰＩＲジェスチャモーションも無視され得る。しかしながら、ユーザが相対的に静止しているとともに腕および手を動かしてジェスチャモーションを実現している場合、このモーションは潜在的なジェスチャモーションとして処理され得る。
【０１４３】
ここで図１９Ａを参照して、例示的な波形１９０１が示される。波形１９０１は、時間にわたって超音波センサのうちの１つによって検出される距離を表わし得る。一実施形態において、波形１９０１は、対象の存在を検出していると判定される超音波センサから得られたデータに基づき得る。波形１９０１は、各サンプル期間の間に追加される最も近い距離を確認することにより生成され得る。示されるように、時間ｔ１では、センサから相対的に遠くに離れた距離（ｄ１として示される）にて新しい距離が追加されるが、時間が進むにつれて、追加された当該新しい距離は、距離がｄ２のまわりで定まるまで、センサへの距離が減少しているように思われる。居住者は時間ｔ１と時間ｔ２との間で部屋に入り、時間ｔ２と時間ｔ３との間で、センサに向かってまたはセンサから離れるよう動くのをやめ得る。しかしながら、ユーザは、時間ｔ２と時間ｔ３との間で自身の腕または手を動かしている場合がある。時間ｔ３の後、居住者は部屋から歩き去り得る。なぜならば、新しい追加された距離が、センサから離れて距離において増加しているからである。
【０１４４】
図１９Ｂにおいて示されるように、距離整定アルゴリズムは、図１９Ａに関連して上で記載された最も近い距離のサンプリングに基づいて、微分波形１９１１を生成し得る。微分波形１９１１は、波形１９０１の差の絶対値によって表わされ得る。示されるように、波形１９１１のピークは、時間ｔ１と時間ｔ２との間および時間ｔ３と時間ｔ４との間で相対的に大きい距離変化に対応する。さらに、波形１９１１の平らな部分は、波形１９０１の相対的に変化のない部分に対応する。距離整定アルゴリズムは、居住者が定まっている時を判定するよう、波形１９１１にしきい値１９１３を課し得る。波形１９１１のいずれかの部分がしきい値１９１３を越える場合、居住者は定まっていないと考えられ得、波形１９１１が定まっていないと考えられる間は、ジェスチャ処理入力は処理されない。し
たがって、示されるように、時間ｔ１と時間ｔ２との間および時間ｔ３と時間ｔ４との間で波形１９１１がしきい値１９１３を越えるので、これらの時間フレーム内にジェスチャ入力が考慮され得ない。したがって、ＰＩＲセンサが時間ｔ１と時間ｔ２との間または時間ｔ３と時間ｔ４の間に手を振るモーションを検出しても、これらのＰＩＲセンサ読み取り値は廃棄され得る。しかしながら、たとえば、ＰＩＲセンサが時間ｔ２と時間ｔ３との間にモーションを検出している場合、この時間期間の間に得られるＰＩＲセンサデータは、ジェスチャ検出アルゴリズムによって使用され得る。
【０１４５】
（図１１のステップ１１３２にて処理されたアルゴリズムのような）ジェスチャ検出アルゴリズムは、ジェスチャモーション（たとえば手を振ること）がＰＩＲセンサデータに存在するかどうか判定するよう、距離整定アルゴリズムによって判定されるような定められた期間にＰＩＲセンサデータを分析し得る。ＰＩＲセンサデータは、ＰＩＲセンサデータにおいてピークを最初に判定することにより分析され得る。ピークは、たとえば、傾き変化検出方法またはゼロクロス検出方法を使用して確認することができる。傾き変化検出方法において、正の傾きから負の傾きへの変化がピークの最大をマークし得、負から正への変化はピークの最小をマークし得る。所望の場合、突然かつ急激な傾き変化を無視するよう、ヒステリシスが傾き変化検出器に組み込まれ得る。これは、最大ピークまたは最小ピークとしてピークを認定するよう、しきい値を適用することにより達成され得る。たとえば、あるピークが最大ピークであると考えられるためには、その波形は、所定の数だけ最大ピークを下回らなければならない。そうである場合、当該ピークは最大ピークであると認識され得る。これは、ピークが到達される状況を防止し得、その後、波形は小さい量だけ低下し、また別のピークへと再び上昇し始める。しきい値がなかったならば、この小さなピークはピークとして登録されたであろう。同じ基本原理が最小ピークにも適用される。最小のピークが到達されると、波形は少なくとも所定の量だけ上昇するはずである。ひとたび最大および最小ピークは分かると、ジェスチャの振幅および期間が確認され得る。ゼロクロス方法において、ＰＩＲセンサデータの平均値が得られ、生のＰＩＲセンサデータと比較される。ＰＩＲセンサデータの平均値が生のＰＩＲセンサデータと交差する場合、ゼロクロスが発生する。ＰＩＲセンサデータの振幅および期間がゼロクロスから得られ得る。いくつかの実現例において、傾き変化検出器がより適用可能であり得、他の実現例において、ゼロクロス検出器がより適用可能であり得る。たとえば、手を振るようなジェスチャモーションがかなり一貫しており、これにより相対的にノイズのない信号が生成されるので、傾き変化検出器は、手を振ることを検出するためにより好適な検出器であり得る。しかしながら、ＰＩＲデータに相対的にノイズがある場合、ＰＩＲデータにおけるモーションを検出するために、ゼロクロス検出器がより好適な検出器であり得る。
【０１４６】
どの検出器が使用されるかにかかわらず、各ジェスチャモーションの振幅および期間が得られる。たとえば、図２０は、手を振るジェスチャを表わし得る例示的なジェスチャ波形２００１を示す。波形２００１は振幅Ａ１および期間Ｐ１を有する。波形の振幅および期間が予め規定された基準を満たす場合、その後、その波形の振幅および期間は、手を振るジェスチャのローリングバッファに格納される。予め規定された基準は、振幅について下境界および上境界を規定し、期間の下境界および上境界を規定し得る。図２１は例示的なバッファ２１０１を示す。手を振るジェスチャのローリングバッファは、固定された数の手の振りを格納し得る。たとえば、バッファ２１０１に示されるように、４つの手の振りが格納される。予め規定された基準を満たす各新しい手の振りが得られると、バッファにロールされる。バッファが満杯の場合、新しい手の振りは古い手の振りを押し出し得る。これにより、バッファは、基準を満たす最新の手の振りを格納する。予め規定された基準を満たす新しい手の振りが所定の時間期間内に受け取られなければ、当該バッファはクリアされる。
【０１４７】
バッファ２１０１が２つ以上の手の振りを格納している場合、手の振りのペアの組合せ
が比較され、２つの手の振りの間の比較が条件のセットを満たすかどうか判定する。図２１に示されるように、Ｐｗ１、Ｐｗ２およびＰｗ３といった３つの異なるペアの組合せが示される。Ｐｗ１は、Ａ１およびＰ１を含む手の振り１と、Ａ２およびＰ２を含む手の振り２との間の比較であり得る。Ｐｗ２は、Ａ２およびＰ２を含む手の振り２と、Ａ３およびＰ３を含む手の振り３との間の比較であり得る。Ｐｗ３は、Ａ３およびＰ３を含む手の振り３と、Ａ４およびＰ４を含む手の振り４との間の比較であり得る。所望の場合、ペアの組合せは、波１と波３との間または波２と波４との間で作成され得る。
【０１４８】
各ペアの比較について、２つの手の振りの平均振幅および平均期間が、条件のセットに適用され得る。当該条件は、平均振幅の上境界および下境界と、平均期間の上境界および下境界とを特定し得る。ペアの組合せの平均振幅および平均期間が条件を満たす場合、２つの手の振りは、マッチした手の振りペアであると考えられ得る。いくつかの実施形態において、１つのマッチした手の振りペアは、検出された手の振りジェスチャと認定するのに十分であり得る。他の実施形態において、ＰＩＲセンサデータが検出された手の振りジェスチャとして認定されるためには、２つ以上のマッチした手の振りペアが必要であり得る。ペアの比較が、定められたＰＩＲデータおよび定められていないＰＩＲデータを用いてなされ得るということが理解されるとともに、さまざまな実施形態に従ったジェスチャ検出アルゴリズムは、ＰＩＲデータを評価する際に、定められたファクタおよび定められていないファクタをどのように最良に用いるかを決定し得るということが理解される。
【０１４９】
図１１、図１４Ａ〜図１４Ｃおよび図１５〜図１７の１つ以上のフローチャートにおいて示されるステップは単に例示的であり、既存のステップが修正または省略されてもよく、付加的なステップが追加されてもよく、あるステップの順序が変更されてもよいということが理解されるべきである。
【０１５０】
本願明細書において実施形態はハザード検出システムに関して記載されたが、これらの実施形態は、システムまたはデバイスの１つ以上のコンポーネントの動作能力を更新している間に他のイベントの感知および監視を維持することが所望である任意のシステムまたはデバイスにおいても使用されてもよいということが理解される。たとえば、他のイベントは、煙、ＣＯおよび熱のようなハザードに必ずしも関連しないイベントを含み得るが、モーション検出および音検出などを含み得る。遠隔デバイスによって報告されるイベントも考慮に入れられ得る。たとえば、システムにフィードバックを提供する、窓およびドアセンサのようなセキュリティデバイスならびにモーション検出センサは他のイベントとして認定され得る。
【０１５１】
さらに、図１〜図２１に関して記載されたプロセスと、本発明の任意の他の局面とは各々ソフトウェアによって実現され得るが、ハードウェア、ファームウェア、または、ソフトウェア、ハードウェアおよびファームウェアの任意の組合せでも実現され得る。さらに、それらは各々、機械またはコンピュータ読取可能媒体上に記録された機械またはコンピュータ読取可能コードとして具現化され得る。コンピュータ読取可能媒体は、後でコンピュータシステムによって読み出され得るデータまたは指示を格納し得る任意のデータストレージデバイスであり得る。コンピュータ読取可能媒体の例は、リードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、磁気テープおよび光学データストレージデバイスを含み得るがこれらに限定されない。コンピュータ読取可能媒体はさらに、コンピュータ読取可能コードが分散された態様で格納および実行されるように、ネットワークに結合されたコンピュータシステム上で分散され得る。たとえば、コンピュータ読取可能媒体は、任意の好適な通信プロトコルを使用して１つの電子サブシステムまたはデバイスから別の電子サブシステムまたはデバイスに通信され得る。コンピュータ読取可能媒体は、コンピュータ読取可能コード、指示、データ構造、プログラムモジュールまたは他のデータを、搬送波または他の移送メカニズムのような変調データ信号に
おいて具現化し得るとともに、任意の情報送達媒体を含み得る。変調データ信号は、信号において情報をエンコードするような態様でセットまたは変更されるその特性の１つ以上を有する信号であり得る。
【０１５２】
本願明細書において論じられるモジュールのいずれかまたは各々は、ソフトウェア構成、ファームウェア構成、１つ以上のハードウェアコンポーネント、またはその組合せとして提供されてもよいということが理解されるべきである。たとえば、１つ以上のコンピュータまたは他のデバイスによって実行され得るプログラムモジュールのようなコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈においてモジュールのうちのいずれか１つまたはそれ以上が記載され得る。一般に、プログラムモジュールは、１つ以上の特定のタスクを実行し得るか、または、１つ以上の特定の抽象データタイプを実現し得る１つ以上のルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネントおよび／またはデータ構造を含み得る。モジュールまたは状態機械の数、構成、機能および相互接続は単に例示であり、既存のモジュールの数、構成、機能および相互接続は修正または省略されてもよく、付加的なモジュールが追加されてもよく、あるモジュールの相互接続が変更されてもよいということが理解されるべきである。
【０１５３】
上記の記載を読んだ後の当業者には本発明の多くの変更例および修正例が明らかであるが、例示として示されるとともに記載された特定の実施形態は、限定していると考えられるようには決して意図されないということが理解されるべきである。したがって、好ましい実施形態の詳細への参照は、それらの範囲を限定するようには意図されない。
【図１】
0003205420.tif 000003
【図２】
0003205420.tif 000004
【図３】
0003205420.tif 000005
【図４Ａ】
0003205420.tif 000006
【図４Ｂ】
0003205420.tif 000007
【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
0003205420.tif 000009
【図４Ｅ】
0003205420.tif 000010
【図５Ａ】
0003205420.tif 000011
【図５Ｂ】
0003205420.tif 000012
【図６Ａ】
0003205420.tif 000013
【図６Ｂ】
0003205420.tif 000014
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
0003205420.tif 000016
【図７】
0003205420.tif 000017
【図８】
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【図９Ａ】
0003205420.tif 000019
【図９Ｂ】
0003205420.tif 000020
【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
0003205420.tif 000023
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
0003205420.tif 000030
【図１６】
0003205420.tif 000031
【図１７】
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【図１８】
0003205420.tif 000033
【図１９Ａ】
0003205420.tif 000034
【図１９Ｂ】
0003205420.tif 000035
【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年3月16日(2016.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのハザードセンサと、
アラーム生成回路と、
記録メッセージを再生するスピーカと、
ジェスチャ検出回路と、
前記ハザード検出回路、前記アラーム生成回路、前記スピーカおよび前記ジェスチャ検出回路に結合される制御回路とを含む、ハザード検出装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのハザードセンサは煙センサ、一酸化炭素センサまたは熱センサを含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項３】
前記アラーム生成回路は圧電ブザーを含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項４】
前記ジェスチャ検出回路は受動赤外線（ＰＩＲ）センサを含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項５】
前記ジェスチャ検出回路は少なくとも１つの超音波センサを含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項６】
前記制御回路に結合される環境光センサをさらに含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項７】
上面および底面を含む筐体をさらに含み、前記ジェスチャ検出回路は前記上面に隣接して位置決めされる、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項８】
前記ジェスチャ検出回路は、前記筐体の相対的に中心位置に位置決めされる、請求項７に記載のハザード検出装置。
【請求項９】
前記制御回路は、システムプロセッサおよびセーフティプロセッサを含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項１０】
前記制御回路に結合される８０２．１１回路と、
前記制御回路に結合される８０２．１５．４回路とをさらに含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項１１】
前記制御回路に結合されるバッテリ電源をさらに含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのセンサに結合される電力ゲーティング回路をさらに含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのセンサに結合されるロードロップアウトレギュレータをさらに含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項１４】
前記ジェスチャ検出回路は、カメラ、二酸化炭素検出器およびサーモパイルセンサの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のハザード検出装置。
【請求項１５】
少なくとも１つのハザードセンサと、
アラーム生成回路と、
記録メッセージを再生するスピーカと、
占有検出回路と、
前記ハザード検出回路、前記アラーム生成回路、前記スピーカおよび前記占有検出回路に結合される制御回路とを含む、ハザード検出装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つのハザードセンサは煙センサ、一酸化炭素センサまたは熱センサを含む、請求項１５に記載のハザード検出装置。
【請求項１７】
前記アラーム生成回路は圧電ブザーを含む、請求項１５に記載のハザード検出装置。
【請求項１８】
前記制御回路に結合されるジェスチャ検出回路をさらに含む、請求項１５に記載のハザード検出装置。
【請求項１９】
前記ジェスチャ検出回路は、少なくとも１つの超音波センサを含む、請求項１８に記載のハザード検出装置。
【請求項２０】
前記制御回路に結合される環境光センサをさらに含む、請求項１５に記載のハザード検出装置。
【請求項２１】
前記占有検出回路は受動赤外線（ＰＩＲ）センサを含む、請求項１５〜２０のいずれか１項に記載のハザード検出装置。
【請求項２２】
上面および底面を含む筐体をさらに含み、前記占有検出回路は前記上面に隣接して位置決めされる、請求項２１に記載のハザード検出装置。
【請求項２３】
前記占有検出回路は、前記筐体の相対的に中心位置に位置決めされる、請求項２２に記載のハザード検出装置。
【請求項２４】
前記制御回路はシステムプロセッサおよびセーフティプロセッサを含む、請求項１５に記載のハザード検出装置。
【請求項２５】
少なくとも１つのハザードセンサと、
アラーム生成回路と、
記録メッセージを再生するスピーカと、
占有検出回路と、
８０２．１１回路と、
８０２．１５．４回路と、
環境光センサと、
前記ハザード検出回路、前記アラーム生成回路、前記スピーカ、前記８０２．１１回路、前記８０２．１５．４回路、前記環境光センサおよび前記占有検出回路に結合される制御回路とを含む、ハザード検出装置。
【請求項２６】
前記制御回路に結合される発光ダイオードと、
前記制御回路に結合される不揮発性メモリと、
前記制御回路に結合されるバッテリ電源と、
前記少なくとも１つのセンサに結合される電力ゲーティング回路とをさらに含む、請求項２５に記載のハザード検出装置。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのハザードセンサは煙センサ、一酸化炭素センサまたは熱センサを含む、請求項２５に記載のハザード検出装置。
【請求項２８】
前記アラーム生成回路は圧電ブザーを含む、請求項２５に記載のハザード検出装置。
【請求項２９】
前記制御回路に結合される超音波センサをさらに含む、請求項２５に記載のハザード検出装置。
【請求項３０】
上面および底面を含む筐体をさらに含み、前記占有検出回路は前記上面に隣接して位置決めされる、請求項２５に記載のハザード検出装置。
【請求項３１】
前記占有検出回路は、前記筐体の相対的に中心位置に位置決めされる、請求項３０に記載のハザード検出装置。
【請求項３２】
前記占有検出回路は受動赤外線（ＰＩＲ）センサを含む、請求項２５〜３１のいずれか１項に記載のハザード検出装置。
【請求項３３】
前記制御回路はシステムプロセッサおよびセーフティプロセッサを含む、請求項２５に記載のハザード検出装置。
【請求項３４】
バッテリと、
バッテリに結合される電力変換回路とをさらに含む、請求項２５に記載のハザード検出装置。
【請求項３５】
前記電力変換回路に結合されるロードロップアウトレギュレータをさらに含む、請求項３４に記載のハザード検出装置。
【請求項３６】
前記バッテリは複数のＬｉ−ＦｅＳ２セルを含む、請求項３４に記載のハザード検出装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
0003205420.tif 000038