(57)【要約】  本発明によれば、ＰＩＲセンサシステム１００は、第１の感知領域１１に関連付けられる第１のＰＩＲセンサ１と、第２の感知領域１２に関連付けられる第２のＰＩＲセンサ２とを含む。第１及び第２の感知領域は部分的に重なり、検出セル４６ａ乃至４６ｆ、４５ａ乃至４５ｄに分割される。各検出セルは、第１及び第２の出力信号の所定の特性によって表され、当該出力信号は、各ＰＩＲセンサの第１及び第２の感知素子４−７からの入力信号に基づいている。これにより、様々な検出セルが、第１及び第２の出力信号の信号特性（振幅及び符号）の特定の組み合わせによってコード化される。更に、ＰＩＲセンサシステムは、どの検出セルに熱源が位置付けられているのかを決定するために、第１及び第２の出力信号の特性を、検出セルのうちの１つに関連付ける処理ユニット１５を含む。本発明は、ＰＩＲセンサシステムの製造費が削減される点で有利である。設置時に検出セルと出力信号との対応を特定する校正方法も提供される。
2015512041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の感知領域に関連付けられ、前記第１の感知領域の第１のゾーングループからの熱放射線を感知する第１の感知素子と、前記第１の感知領域の第２のゾーングループからの熱放射線を感知する第２の感知素子とを含む第１のパッシブ赤外線センサと、
第２の感知領域に関連付けられ、前記第２の感知領域の第１のゾーングループからの熱放射線を感知する第１の感知素子と、前記第２の感知領域の第２のゾーングループからの熱放射線を感知する第２の感知素子とを含む第２のパッシブ赤外線センサと、
を含み、
前記第１及び第２の感知領域は、前記第２の感知領域のゾーンに重なる前記第１の感知領域のゾーンが、検出セルを画定し、重ならないゾーンが別の検出セルを画定するように、部分的に重なり、
各検出セルは、前記第１のパッシブ赤外線センサの前記第１及び第２の感知素子からの入力信号に基づく第１の出力信号の所定の振幅及び所定の符号と、前記第２のパッシブ赤外線センサの前記第１及び第２の感知素子からの入力信号に基づく第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号とによって表され、
どの検出セルに熱源が位置付けられているのかを決定するために、前記第１の出力信号の前記所定の振幅及び前記所定の符号と前記第２の出力信号の前記所定の振幅及び前記所定の符号とを、検出セルのうちの１つに関連付ける処理ユニットを更に含む、パッシブ赤外線センサシステム。
【請求項２】
前記第１の感知領域の前記第１のゾーングループのゾーンと、前記第１の感知領域の前記第２のゾーングループのゾーンとは、交互に配置され、前記第２の感知領域の前記第１のゾーングループのゾーンと、前記第２の感知領域の前記第２のゾーングループのゾーンとは、交互に配置される、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項３】
前記第１の出力信号を、少なくとも２つ、好適には少なくとも４つのレベルに量子化し、及び／又は、前記第２の出力信号を、少なくとも２つ、好適には少なくとも４つのレベルに量子化する量子化手段を更に含む、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項４】
前記第１のパッシブ赤外線センサにおいて配置され、前記第１の出力信号を、少なくとも２つ、好適には少なくとも４つのレベルに量子化する第１の量子化手段、及び／又は、
前記第２のパッシブ赤外線センサにおいて配置され、前記第２の出力信号を、少なくとも２つ、好適には少なくとも４つのレベルに量子化する第２の量子化手段を更に含む、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項５】
重なり合うゾーンを有する前記検出セルの数は、量子化レベルの数以上である、請求項３又は４に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項６】
各検出セルは、前記第１の出力信号の所定の振幅及び所定の符号と、前記第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号との一意の組み合わせによって表される、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項７】
前記第１の感知領域の前記第１のゾーングループからの熱放射線を、前記第１のパッシブ赤外線センサの前記第１の感知素子上に、また、前記第１の感知領域の前記第２のゾーングループからの熱放射線を、前記第１のパッシブ赤外線センサの前記第２の感知素子上に向ける第１の光学的手段と、
前記第２の感知領域の前記第１のゾーングループからの熱放射線を、前記第２のパッシブ赤外線センサの前記第１の感知素子上に、また、前記第２の感知領域の前記第２のゾーングループからの熱放射線を、前記第２のパッシブ赤外線センサの前記第２の感知素子上に向ける第２の光学的手段と、
を更に含む、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項８】
前記第１のパッシブ赤外線センサの前記第１及び第２の感知素子が、相対する入力部に有線接続され、前記第１のパッシブ赤外線センサの前記第１及び第２の感知素子からの前記入力信号に基づいて前記第１の出力信号を提供する第１の差動電子コンポーネントと、
前記第２のパッシブ赤外線センサの前記第１及び第２の感知素子が、相対する入力部に有線接続され、前記第２のパッシブ赤外線センサの前記第１及び第２の感知素子からの前記入力信号に基づいて前記第２の出力信号を提供する第２の差動電子コンポーネントと、
を更に含む、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項９】
前記第１の差動電子コンポーネントは、前記第１のパッシブ赤外線センサの前記第１及び第２の感知素子からの入力信号を減算することによって、前記第１の出力信号を提供し、前記第２の差動電子コンポーネントは、前記第２のパッシブ赤外線センサの前記第１及び第２の感知素子からの入力信号を減算することによって、前記第２の出力信号を提供する、請求項８に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項１０】
ノイズ及び／若しくは連続信号成分を除去するために前記第１の出力信号をフィルタリングする第１のフィルタ、並びに／又は、
ノイズ及び／若しくは連続信号成分を除去するために前記第２の出力信号をフィルタリングする第２のフィルタを更に含む、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項１１】
前記処理ユニットは、所定の時間間隔において、どの検出セルに熱源が位置付けられているのかを決定する、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項１２】
前記処理ユニットは、熱源の動き方向を決定する、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項１３】
前記第１及び第２の出力信号に基づいて前記第１及び第２の感知領域の構成を決定する校正ユニットを更に含む、請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項１４】
前記校正ユニットは、前記第１及び第２の感知領域のカバレッジ、向き及び空間的重なりのうちの１つ以上を決定する、請求項１３に記載のパッシブ赤外線センサシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載のパッシブ赤外線センサシステムを含む照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、熱源の位置を検出するパッシブ赤外線センサシステムの分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
動き検出は、人の存在が検出されると起動されるインテリジェント照明システムにおいて重要な特徴である。一般的で比較的安価な動き検出用センサは、パッシブ赤外線（ＰＩＲ）センサである。従来のＰＩＲセンサは、加熱又は冷却されたときに一時的な電圧を生成する焦電素子と、特定の領域（ＰＩＲセンサの感知領域）からの赤外線（ＩＲ）を焦電素子に集中させるフレネル（Fresnel）レンズ（又は他の光学的手段）とを含む。通常は、２つ又は４つの焦電素子が、差動増幅器の相対する入力部（反転及び非反転入力部）に有線接続され、感知領域における一般的な温度増加を起因とする感知領域全体のＩＲエネルギーの増加を相殺する。
【０００３】
一般的に利用可能なＰＩＲセンサは、通常、バイナリセンサであり、すなわち、ＰＩＲセンサの感知領域において熱源が存在するか否かを検出できるが、当該感知領域における熱源の位置を決定することはできない。米国特許出願公開第２００９／０２１９３８８号は、同じ観察領域に合焦する４つのＰＩＲセンサを含み、その視野は、変調されコード化されるＰＩＲシステムを示す。これを行うために、ＰＩＲセンサのそれぞれについて、レンズ、したがってビームの組み合わせはマスキングされる。当該組み合わせは、一意のコードを各ビームに関連付け、熱源の位置及び動作を突き止めるためにデータを提供するように、各センサに対して異なる。しかし、このようなＰＩＲセンサシステムは、カスタムメイドされたマスキング素子が各センサに対しデザインされ設置されなければならないという欠点を有し、これは製造費及び設置費が高いことを意味する。更に、すべてのＰＩＲセンサが同じ領域に合焦されなければならず、これは位置及び動作検出機能を実現するためには、幾つかのＰＩＲセンサが標準存在検出システムに追加されなければならないということを意味する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の欠点を解決し、改良型ＰＩＲセンサシステムを提供することを目的とする。より具体的には、本発明は、低価格で製造可能である、熱源の位置を検出するＰＩＲセンサシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
これらの及び他の目的は、独立請求項に規定される特徴を有するＰＩＲセンサシステムによって達成される。本発明の好適な実施形態は、従属請求項によって特徴付けられる。
【０００６】
したがって、本発明の第１の態様によれば、ＰＩＲセンサシステムが提供される。当該システムは、第１の感知領域に関連付けられる第１のＰＩＲセンサと、第２の感知領域に関連付けられる第２のＰＩＲセンサとを含む。第１のＰＩＲセンサは、第１の感知領域の第１のゾーングループからの熱放射線を感知する第１の感知素子と、第１の感知領域の第２のゾーングループからの熱放射線を感知する第２の感知素子とを含む。第２のＰＩＲセンサは、第２の感知領域の第１のゾーングループからの熱放射線を感知する第１の感知素子と、第２の感知領域の第２のゾーングループからの熱放射線を感知する第２の感知素子とを含む。第１及び第２の感知領域は、第２の感知領域のゾーンに重なる第１の感知領域のゾーンが、検出セルを画定し、重ならないゾーンが別の検出セルを画定するように、部分的に重なる。各検出セルは、第１のＰＩＲセンサの第１及び第２の感知素子からの入力信号に基づく第１の出力信号の所定の振幅及び所定の符号と、第２のＰＩＲセンサの第１及び第２の感知素子からの入力信号に基づく第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号とによって表される。また、ＰＩＲセンサシステムは、どの検出セルに熱源が位置付けられているのかを決定するために、第１の出力信号の振幅及び符号と第２の出力信号の振幅及び符号とを、検出セルのうちの１つに関連付ける処理ユニットを含む。
【０００７】
本発明は、少なくとも２つのＰＩＲセンサの重なり合う感知領域を有することで複数の検出セルが提供されるという概念を利用する。各検出セルは、第１及び第２の出力信号の信号特性（振幅及び符号）の特定の組み合わせによって表される（又は当該組み合わせを用いてコード化される）。したがって、処理ユニットは、第１及び第２のＰＩＲセンサによって提供される出力信号の特性を、特定の検出セルに関連付ける。例えば検出セルのうちの１つは、−０．５Ｖである第１の出力信号及び−１Ｖである第２の出力信号によって表される。熱源が当該検出セルに入ると、対応する第１及び第２の出力信号が生成され、処理ユニットに提供される。したがって、処理ユニットは、熱源が当該特定の検出セルに存在することを、第１及び第２の出力信号の信号特性（上記のとおり、それぞれ、−０．５Ｖと−１Ｖ）を特定の検出セルに関連付けることによって、決定することができる。
【０００８】
発明者は、感知領域を部分的に重ねる（又は重複させる）ことによって、ある領域をコード化するために少なくとも２つの感知素子を有するＰＩＲセンサの感知領域のゾーンを利用できることを見出した。したがって、従来のＰＩＲセンサの特性が、ＰＩＲセンサシステムの感知領域をコード化するために利用され、これにより、感知エリア内での熱源の位置特定が可能になる。したがって、（従来技術における）マスキングは不要となり、すぐに入手可能なコンポーネントを使用することができ、これは、製造費を削減する。各検出セルの様々な信号特性（即ち、振幅及び符号）は、例えば検出セルが重ならないゾーンを含む（その結果、出力信号のうちの１つはゼロ又は均一である）場合は、検出セルのＰＩＲセンサまでの距離（ＰＩＲセンサまでの近接性は、より高い振幅を意味する）に依存し、また、検出セルが向けられる１つ以上の感知素子の極性（第１及び第２の入力信号の符号を決定する）に依存する。
【０００９】
更に、本発明は、少ない数のＰＩＲセンサでＰＩＲセンサシステムの感知領域が増大される点で有利である。これは、第１及び第２の感知領域が、４つのＰＩＲセンサが同じ領域に合焦される（したがって、単一のＰＩＲセンサとして同じ面積がカバーされる）従来技術に比べて、部分的にしか重ならない（したがって、単一のＰＩＲセンサよりも大きい面積がカバーされる）ことによる。更に、本発明では、ＰＩＲセンサシステムの感知エリアをコード化するために２つのＰＩＲセンサしか必要とせず、したがって、位置検出機能が、少ない数のＰＩＲセンサで達成される。しかし、当然ながら、本発明の実施形態に係るＰＩＲセンサシステムは、システムの感知エリアを増大させ、２次元位置検出を容易にし、及び／又は、第１及び第２の出力信号の信号特性の一意の組み合わせによって表される検出セルの数を増加させるために、３つ以上のＰＩＲセンサを含んでもよい。
【００１０】
また、当然ながら、第１及び第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号は、製造段階において事前に決定されてもよいが、設置時に、インストーラによって手動で、又は、校正ユニット（本開示の後の方で更に詳細に説明される）によって推定されることがより好適である。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、第１の感知領域の第１のゾーングループのゾーンと、第１の感知領域の第２のゾーングループのゾーンとは、交互に配置される。同様に、第２の感知領域の第１のゾーングループのゾーンと、第２の感知領域の第２のゾーングループのゾーンとは、交互に配置される。例えば感知領域のゾーンは、第１のゾーングループの列が、第２のゾーングループの列と交互にされてストライプのパターンに配置される。或いは、感知領域のゾーンは、チェックのパターンに配置されてもよい。本実施形態は、第１の感知領域のゾーンと第２の感知領域のゾーンとの界面／分岐合流点の数が増加されるので、位置決定の精度が向上される点で有利である。出力信号特性の変化は、熱源が第１及び第２の感知素子のうちの１つに関連付けられた１つのゾーンから第１及び第２の感知素子のもう１つに関連付けられた隣接ゾーンに移動するといったように、熱源がゾーンに入るたびに提供される。
【００１２】
本発明の一実施形態では、ＰＩＲセンサシステムは、第１の出力信号を、少なくとも２つ、好適には少なくとも４つのレベルに量子化し、及び／又は、第２の出力信号を、少なくとも２つ、好適には少なくとも４つのレベルに量子化する量子化手段（即ち、量子化器）を更に含み、これは、第１及び／又は第２の出力信号のより際立った信号特性が提供される点で有利であり、また、際立った信号特性により、出力信号の処理及び分析が容易にされる。２つの量子化レベルの場合、出力信号は、例示的な（かつ非限定的な）例によれば、１つの閾値Ｔ１を用いて量子化され、出力信号は、その振幅及び符号がＴ１と−Ｔ１との間である場合は０に丸められ、その振幅及び符号がＴ１より大きい場合は０．５Ｖに丸められ、その振幅及び符号がＴ１より小さい場合には−０．５Ｖに丸められる。したがって、２レベル量子化では、出力信号の３つの顕著な信号特性値（振幅及び符号）が得られる。４つの量子化レベルの場合、２つの閾値が使用されて、５つの顕著な信号特性値が同じ原理に従って得られる。出力信号を量子化することによって、各検出セルは、第１の出力信号の顕著な量子化値（例えば０、０．５Ｖ及び−０．５Ｖのうちの１つ）と第２の出力信号の顕著な量子化値（例えば０、０．５Ｖ及び−０．５Ｖのうちの１つ）との組み合わせによって表される。
【００１３】
量子化レベル及び／又は閾値の数は、例えば製造段階において決定されても、ユーザによって決定されても、システムが使用される間の統計的学習によって決定されてもよい。量子化手段は、例えば、各ＰＩＲセンサ、処理ユニットにおいて配置されても、別個のユニットとして配置されてもよい。
【００１４】
代替実施形態によれば、ＰＩＲセンサシステムは、第１のＰＩＲセンサにおいて配置され、第１の出力信号を、少なくとも２つ、好適には少なくとも４つのレベルに量子化する第１の量子化手段、及び／又は、第２のＰＩＲセンサにおいて配置され、第２の出力信号を、少なくとも２つ、好適には少なくとも４つのレベルに量子化する第２の量子化手段を含む。（第１及び／又は第２の出力信号のより際立った信号特性といった）量子化自体によって得られる上記の利点以外に、本実施形態は、量子化された信号は、生の（量子化されていない）信号よりも運ぶ情報は少ないので、ＰＩＲセンサから処理ユニットに転送される情報量が少なくて済む点で有利である。
【００１５】
一実施形態によれば、重なり合うゾーンを有する検出セルの数は、量子化レベルの数以上である。したがって、第１及び第２の感知領域の部分的な重なりの程度は、量子化レベルの数によって決定される。本実施形態は、検出セルに対し、第１の出力信号の振幅及び符号と第２の出力信号の振幅及び符号とのより一意な組み合わせを提供する点で有利である。つまり、同じ信号特性の組み合わせで表される検出セルの数が少なく、熱源の位置の誤検出の危険性が減少される。
【００１６】
一実施形態では、各検出セルは、第１の出力信号の所定の振幅及び所定の符号と、第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号との一意の組み合わせによって表される。本実施形態は、熱源の位置の誤検出の危険性を減少させる。したがって、第１及び第２の出力信号の信号特性の特定の組み合わせは、検出セルのうちの１つにしか関連付けられない。
【００１７】
或いは、検出セルのうちの幾つかは、出力信号特性の同じ組み合わせによって表されてもよい。
【００１８】
一実施形態によれば、ＰＩＲセンサシステムは更に、第１の感知領域の第１のゾーングループからの熱放射線を、第１のＰＩＲセンサの第１の感知素子上に、また、第１の感知領域の第２のゾーングループからの熱放射線を、第１のＰＩＲセンサの第２の感知素子上に向ける第１の光学的手段を含む。更に、当該システムは、第２の感知領域の第１のゾーングループからの熱放射線を、第２のＰＩＲセンサの第１の感知素子上に、また、第２の感知領域の第２のゾーングループからの熱放射線を、第２のＰＩＲセンサの第２の感知素子上に向ける第２の光学的手段を含んでもよい。光学的手段は、フレネルレンズといったレンズを含むことが好適であるが、ＩＲ放射線を向けるためのセグメント化された放物面鏡を含んでもよい。例えば光学的手段のそれぞれは、第１のゾーングループからのＩＲ放射線を第１の感知素子上に向ける第１のレンズグループと、第２のゾーングループからのＩＲ放射線を第２の感知素子上に向ける第２のレンズグループとを含んでもよい。
【００１９】
一実施形態によれば、ＰＩＲセンサシステムは更に、第１のＰＩＲセンサの第１及び第２の感知素子が、相対する入力部に有線接続される第１の差動電子コンポーネントを含み、当該第１の差動電子コンポーネントは、第１のＰＩＲセンサの第１及び第２の感知素子からの入力信号に基づいて、第１の出力信号を提供する。更に、当該システムは、第２のＰＩＲセンサの第１及び第２の感知素子が、相対する入力部に有線接続される第２の差動電子コンポーネントを含み、当該第２の差動電子コンポーネントは、第２のＰＩＲセンサの第１及び第２の感知素子からの入力信号に基づいて、第２の出力信号を提供する。本実施形態は、感知領域全体に及ぶ温度変化が相殺され、これにより、誤検出の危険性が減少される点で有利である。差動電子コンポーネントは、例えば差動増幅器である。
【００２０】
更に、第１の差動電子コンポーネントは、第１のＰＩＲセンサの第１及び第２の感知素子からの入力信号を減算することによって、第１の出力信号を提供し、第２の差動電子コンポーネントは、第２のＰＩＲセンサの第１及び第２の感知素子からの入力信号を減算することによって、第２の出力信号を提供する。したがって、ＰＩＲセンサの一方の感知領域において全体的に温度が増加すると、当該ＰＩＲセンサの両感知素子が電圧を生成するが、当該電圧は、互いから減算され、したがって、相殺され、ゼロ（又は均一な）出力信号がもたらされる。
【００２１】
一実施形態によれば、ＰＩＲセンサシステムは、ノイズ及び／若しくは連続信号成分を除去するために第１の出力信号をフィルタリングする第１のフィルタ、並びに／又は、ノイズ及び／若しくは連続信号成分を除去するために第２の出力信号をフィルタリングする第２のフィルタを更に含み、これは、第１及び／又は第２の出力信号の処理及び分析を容易にする点で有利である。フィルタは、例えば各ＰＩＲセンサにおいて、処理ユニットにおいて、又はシステム内の別個のユニットとして配置されてもよい。
【００２２】
本発明の一実施形態によれば、処理ユニットは、所定の時間間隔において、どの検出セルに熱源が位置付けられているのかを決定する。これにより、熱源の位置のマッピングが経時的に得られ、当該マッピングは、熱源の動き方向及び／又は動きパターンを決定するために使用される。
【００２３】
一実施形態では、処理ユニットは、熱源の動き方向を決定する。これは、例えば、上記のとおり、所定の時間間隔において、熱源の位置を決定することによって、及び／又は、信号の符号の変化といったように第１及び第２の出力信号の変化をモニタリングすることによって達成される。熱源の動き方向を決定することは、例えば照明システムにおいて有利である。これは、照明システムは、例えば動きの方向に点灯される、また、より多くの光が熱源の前に提供され（即ち、投射され）少ない光が熱源の背後に提供される（即ち、投射される）といったように、動きの方向に基づいて制御されるからである。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、ＰＩＲセンサシステムは、第１及び第２の出力信号に基づいて、第１及び第２の感知領域の構成を決定する校正ユニットを更に含む。これは、ＰＩＲセンサシステムは、当該システムがセットアップされているローカル環境に適応可能であるという点で有利である。更に、校正ユニットは、第１及び第２の感知領域のカバレッジ、向き及び空間的重なりのうちの１つ以上を決定する。本実施形態は、第１及び第２の感知領域のカバレッジ、向き及び空間的重なりといった情報を、事前に知る必要がない点で有利である。当該情報は、ＰＩＲセンサと光学的手段とのあらゆる組み合わせについて、特に光学的手段とＰＩＲセンサとが異なる製造業者から提供される場合、必ずしも入手可能ではない。感知領域の構成マップが入手可能であっても、当該マップは、依然として指示的に過ぎず、ＰＩＲセンサの取付け高さ及び向きを考慮していない場合がある。本実施形態では、ＰＩＲセンサシステムは、校正されて、システム内の実際のＰＩＲセンサ、即ち、システムが配置されている環境に対するその感知領域及びその構成に対して適応される。
【００２５】
本発明の一実施形態によれば、先の実施形態の何れか１つに規定されるＰＩＲセンサシステムを含む照明システムが提供される。本実施形態は、照明システムが、照明をＰＩＲセンサシステムによって検出された熱源の存在及び／又は位置に適応させる点で有利である。
【００２６】
別の実施形態では、先の実施形態の何れか１つに規定されるＰＩＲセンサシステムを含むＨＶＡＣ（冷暖房空調）システムが提供される。更に、本発明に係るＰＩＲセンサシステムは、熱源の位置の検出が所望される任意のシステムに含まれてよい。当然ながら、本発明に係るＰＩＲセンサシステムは、照明システム及びＨＶＡＣシステムといった幾つかの異なるシステムに情報を提供するために使用されてもよい。
【００２７】
なお、本発明は、請求項に記載される特徴のあらゆる可能な組み合わせに関する。本発明の更なる目的及び特徴、並びにその利点は、以下の詳細な開示、図面及び添付の請求項を検討することにより明らかとなろう。当業者であれば、本発明の様々な特徴が組み合わされて、以下に説明される実施形態以外の実施形態も作成可能であることは認識できよう。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明のこれらの及び他の態様は、本発明の実施形態を示す添付図面を参照して以下により詳細に説明される。
【００２９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るＰＩＲセンサシステムの概略図である。
【図２ａ】図２ａは、図１に示されるＰＩＲセンサシステムのＰＩＲセンサの感知領域を示す。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａに示される感知領域を人が歩いたときにＰＩＲセンサによって提供される出力信号を示す。
【図３】図３は、図１に示されるＰＩＲセンサシステムの検出セルを有する感知領域と、各検出セルを表す第１及び第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号とを示す。
【図４ａ】図４ａは、図１のＰＩＲセンサシステムが設置された部屋の中を人が歩いた場合のテスト状況であって、特定の時点における当該部屋の略平面図を示す。
【図４ｂ】図４ｂは、図１のＰＩＲセンサシステムが設置された部屋の中を人が歩いた場合のテスト状況であって、時間の関数として生成された出力信号を示す。
【図４ｃ】図４ｃは、図１のＰＩＲセンサシステムが設置された部屋の中を人が歩いた場合のテスト状況であって、量子化後の出力信号を示す。
【図４ｄ】図４ｄは、図１のＰＩＲセンサシステムが設置された部屋の中を人が歩いた場合のテスト状況であって、ＰＩＲセンサシステムの処理ユニットによって推定される人の位置を示す。
【図５ａ】図５ａは、本発明の一実施形態に係る校正方法を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、本発明の一実施形態に係る校正方法を示す。
【図５ｃ】図５ｃは、本発明の一実施形態に係る校正方法を示す。
【図５ｄ】図５ｄは、本発明の一実施形態に係る校正方法を示す。
【図６】図６は、時間の関数として出力信号エネルギーを示す。
【図７】図７は、正規化された出力信号を示す。
【図８】図８は、量子化された平均出力信号を示す。
【図９ａ】図９ａは、校正方法によって得られた第１及び第２のＰＩＲセンサの感知領域のマップを示す。
【図９ｂ】図９ｂは、校正方法によって得られた第１及び第２のＰＩＲセンサの感知領域のマップを示す。
【００３０】
図面はすべて概略的であり、必ずしも縮尺通りではない。また、概して、本発明を説明するために必要な部分のみを示し、他の部分は省略されているか又は単に示唆されている。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１を参照して、本発明の一実施形態に係るＰＩＲセンサシステムが説明される。
【００３２】
図１は、第１の感知領域１１に関連付けられる第１のＰＩＲセンサ１と、第２の感知領域１２に関連付けられる第２のＰＩＲセンサ２とを含むＰＩＲセンサシステム１００の概略図を示す。第１及び第２のＰＩＲセンサ１、２は、第１及び第２の感知領域１１、１２が部分的に重なるように配置される。第１のＰＩＲセンサ１は、第１の感知素子４と、第２の感知素子５と、第１の感知領域１１の第１のゾーングループ（図１には図示せず）からの熱放射線を第１の感知素子４に向け（合焦させ）、第１の感知領域１１の第２のゾーングループ（図１には図示せず）からの熱放射線を第２の感知素子５に向ける（合焦させる）第１のフレネルレンズ８（又は任意の他の適切な光学的手段）とを含む。同様に、第２のＰＩＲセンサ２は、第１の感知素子６（第３の感知素子６とも呼ばれる）と、第２の感知素子７（第４の感知素子７とも呼ばれる）と、第２の感知領域１２の第１のゾーングループ（図１には図示せず）からの熱放射線を第３の感知素子６に向け（合焦させ）、第２の感知領域１２の第２のゾーングループ（図１には図示せず）からの熱放射線を第４の感知素子７に向ける（合焦させる）第２のフレネルレンズ９（又は任意の他の適切な光学的手段）とを含む。
【００３３】
感知素子４−７は、加熱又は冷却されると一時的な電圧を生成する焦電材料を含む。好適には、感知素子４−７は、人体からのＩＲ放射線が最も強い波長である約９．４μｍの波長のＩＲ放射線に対し反応する。例えば感知素子４−７は、１−２０μｍの範囲内の波長に対し反応する。例えば感知素子は、窒化ガリウム、窒化セシウム又はポリビニルフッ化物といった広い範囲にわたるＩＲ放射線に対し反応する焦電材料で作られる。焦電材料に到達するＩＲ放射線を８−１４μｍの範囲内の放射線に制限するために、フィルタ窓が各感知素子の前に配置されてもよい。
【００３４】
第１及び第２の感知素子４、５は、当該第１及び第２の感知素子４、５からの入力信号に基づいて第１の出力信号を提供する、差動増幅器といった第１の差動電子コンポーネント１３の相対する入力部に有線接続される。したがって、加熱又は冷却された感知素子によって生成された一時的電圧は、入力信号を提供するが、当該入力信号に当該出力信号は基づいている。好適には、第１の差動電子コンポーネント１３は、第１の感知領域１１全体における全体的な温度変化が相殺されるように、第１及び第２の感知素子４、５によって生成された入力信号を減算することによって第１の出力信号を提供する。同様に、第３及び第４の感知素子６、７も、当該第３及び第４の感知素子６、７からの入力信号に基づいて第２の出力信号を提供する、差動増幅器といった差動電子コンポーネント１４の相対する入力部に有線接続される。好適には、第２の差動電子コンポーネント１４は、第２の感知領域１２全体における全体的な温度変化が相殺されるように、第３及び第４の感知素子６、７によって生成された入力信号を減算することによって第２の出力信号を提供する。第１及び第２の差動電子コンポーネント１３、１４は、例えば第１及び第２のＰＩＲセンサ１、２にそれぞれ配置されてもよいし、又は、別箇のユニットとして配置されてもよい。
【００３５】
更に、ＰＩＲセンサシステム１００は、第１及び第２の差動電子コンポーネント１３、１４によって提供される第１及び第２の出力信号に基づいて、ＰＩＲセンサシステム１００の感知領域（即ち、第１及び第２の感知領域１１、１２によってカバーされる領域）内の熱源の位置を決定する中央処理演算ユニット（ＣＰＵ）１５といった処理ユニット１５を含む。ノイズ及び／又は連続信号成分を除去するために、第１及び／又は第２の出力信号をフィルタリングするフィルタ（図示せず）が設けられてもよい。フィルタは、各ＰＩＲセンサ１、２に設けられることが好適ではあるが、ＣＰＵ１５に又は別箇のユニットとして配置されてもよい。ＣＰＵ１５は、照明システム又は照明デバイス（図示せず）に接続され、熱源の位置検出に基づいて照明システムを制御してもよい。
【００３６】
図２ａ及び図２ｂを参照して、ＰＩＲセンサシステム１００内の第１のＰＩＲセンサ１の第１の感知領域１１について説明される。
【００３７】
図２ａは、第１のＰＩＲセンサ１の感知領域１１を示す。フレネルレンズ８は、第１の感知素子４の第１のゾーングループのゾーン２１と第２のゾーングループのゾーン２２とからのＩＲ放射線を第２の感知素子５に向ける。好適には、フレネルレンズ８は、図２ａに示されるように、第１のゾーングループのゾーン２１が、第２のゾーングループのゾーン２２とストライプパターンで交互に配置されるように構成される。任意選択的に、各ゾーン２１、２２は、列状に配置されたサブゾーン２６に分割され（明瞭とするために、図２ａでは、２つのサブゾーンにしか参照符号を付していない）、各列がゾーン２１、２２を提供する。
【００３８】
本実施形態では、人２０（即ち、熱源）の位置及び／又は動作は、ゾーン２１、２２の横方向に延在する、矢印３１によって示される方向に沿って求められる。人２０が、方向３１において、第１の感知領域１１を横断するように歩くと、したがって、交互に配置されたゾーン２１、２２を横断すると、第１のＰＩＲセンサ１は、図２ｂに示されるように、経時的に変化する第１の出力信号２５を提供する。本実施例では、第１の感知素子４は、正の入力部として、第２の感知素子５は、負の入力部として、第１の差動コンポーネント１３に有線接続され、これにより、人２０が第１のゾーングループのゾーン２１に入ると、第１の出力信号２５の正のピークが提供され、人２０が第２のゾーングループのゾーン２２に入ると、負のピークが提供される。
【００３９】
当然ながら、第２の感知領域１２の構造及び第２のＰＩＲセンサ２の動作原理は、上記されたような第１の感知領域１１の構造及び第１のＰＩＲセンサ１の動作原理と同一であってよい。
【００４０】
図３を参照するに、ＰＩＲセンサシステム１００の感知エリア４０（即ち、カバレッジエリア）について更に説明される。感知エリア４０は、第１及び第２のＰＩＲセンサ１、２の２つの重なり合う感知領域１１、１２によって形成される。第１及び第２の感知領域１１、２２は、第２の感知領域１２のゾーンに重なる第１の感知領域１１のゾーンが、検出セル４６ａ乃至４６ｆを画定し、重ならないゾーンが、他の検出セル４５ａ乃至４５ｄを画定するように部分的に重なり合う。本実施例では、２つの最左の検出セル４５ａ、４５ｂは、それぞれ、第１の感知領域１１の重なっていない１つのゾーンを含み、２つの最右の検出セル４５ｃ、４５ｄは、それぞれ、第２の感知領域１２の重なっていない１つのゾーンを含む。また、中央にある６つの検出セル４６ａ乃至４６ｆは、第１及び第２の感知領域１１、１２の重ね合わされた（即ち、重複）ゾーンを含む。
【００４１】
各検出セルは、参照符号４７によって示される行内に示された第１の出力信号の所定の振幅及び所定の符号と、参照符号４８によって示される行内に示された第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号との特定の組み合わせによって表される。振幅は、感知領域の端により近いゾーンがより低い振幅（−及び＋で示される）によって表され、感知領域の中心により近いゾーンがより大きい振幅（−−及び＋＋で示される）によって表されるように、検出セルからＰＩＲセンサまでの距離によって決定される。符号は、ゾーンに関連付けられる感知素子の入力部と差動電子コンポーネントとの間の配線によって決定される。本実施例では、第１の感知領域１１の第１のゾーングループのゾーン２１と、第２の感知領域１２の第１のゾーングループのゾーンとは、正符号（＋及び＋＋で示される）で表され、第１の感知領域１１の第２のゾーングループ２２のゾーンと、第２の感知領域１２の第２のゾーングループのゾーンとは、負符号（−及び−−で示される）で表される。例えば参照符号４５ａによって示される検出セルは、所定の第１及び第２の出力信号特性＋及び０によって表される。検出セル４５ａは、第１の感知領域１１の端における重なっていないゾーンを含むが、第２の感知領域１２のゾーンは含まないため、＋は第１の出力信号を表し、０は第２の出力信号を表す。したがって、第１の出力信号が、小さい正の信号（例えば特定の閾値を使用して決定される）であり、第２の出力信号が、ゼロ（又は均一）である場合、人（即ち、熱源）は、参照符号４５ａによって示される検出セル内に、即ち、感知エリア４０の最左側にいることが検出される。更なる例として、参照符号４６ｃによって示される検出セルは、所定の第１及び第２の信号特性＋＋及び＋＋によって表される。したがって、第１及び第２の出力信号が共に大きい正の信号（例えば特定の閾値を使用して決定される）である場合、人は、参照符号４６ｃによって示される検出セル内に、即ち、感知エリア４０の中心付近にいることが検出される。
【００４２】
ＰＩＲセンサシステム１００は更に、量子化スキームに従って第１及び第２の出力信号を量子化する量子化手段又は量子化器（図示せず）を含む。信号は、例えば、２つの閾値Ｔ１及びＴ２を使用して、以下のスキームに従って、４つのレベル（０レベルを除く）に量子化される。
【数１】
2015512041.tif 000003
ここで、ｓは、量子化されていない出力信号であり、ｓｑは、量子化された信号である。閾値は、例えばＴ１＝０．０５Ｖであり、Ｔ２＝０．４Ｖである。当然ながら、符号＋、＋＋、−及び−−は、象徴的に使用されるに過ぎず、例えばそれぞれ０．５Ｖ、１Ｖ、−０．５Ｖ及び−１Ｖといった量子化された信号の実際の信号値を表す。
【００４３】
検出セルを表す（又はコード化するために使用される）信号特性の組み合わせは、第１及び第２の感知領域１１、１２の重なりの度合い及び構成によって決定される。本実施例では、各検出セルは、図３に示されるように、第１の出力信号の所定の振幅及び所定の符号と、第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号との一意の組み合わせによって表される。第１及び第２の出力信号の信号特性の１つの組み合わせが単一の検出セルに関連付けられるため、一意の組み合わせを使用することは好適である。一意の組み合わせの数を増加させるために、重なり合うゾーンを有する検出セルの数は、量子化レベルの数以上にされる。本実施例では、量子化レベルの数は、４量子化レベルであり、少なくとも４つの検出セルが重なり合ったゾーンを有することを意味する。重なり合うゾーンを含む検出セルの数が少ない場合、非一意の組み合わせがもたらされる。一実施形態（図示せず）では、検出セルは、部分的に重なり合うゾーンを含んでもよく、これにより、より細かく熱源の位置を突き止めることができるが、ノイズが多い。
【００４４】
図４ａ乃至図４ｄを参照して、本発明の一実施形態に係るＰＩＲセンサシステム１００の動作原理について説明される。図４ａは、特定の時点における部屋３０の略平面図であり、図４ｂは、時間の関数としてＰＩＲセンサシステム１００において生成された第１及び第２の出力信号を示し、図４ｃは、量子化後の第１及び第２の出力信号を示し、図４ｄは、ＰＩＲセンサシステム１００のＣＰＵ１５によって推定される人２０の位置を示す。
【００４５】
ＰＩＲセンサシステム１００は、第１及び第２のＰＩＲセンサ１、２が、部屋３０内で床から約２．５ｍの距離に配置され、ＰＩＲセンサシステム１００によってカバーされる感知エリア４０が約６×７．５ｍである実験的なセットアップにおいてテストされた。感知エリア４０（及び重なり合う部分の）レイアウトは、図３を参照して上で説明された通りに構成された。図４ａに示されるように、テスト中、人２０が、部屋３０の左側から右側へと２回往復して歩き、その後、部屋３０の左側で数秒間立ち止まった。
【００４６】
図４ｂに、テスト中に第１及び第２のＰＩＲセンサ１、２によってそれぞれ生成された、量子化されていない第１及び第２の出力信号がプロットされ、図４ｃに、式１に従った量子化後の第１及び第２の出力信号がプロットされる。ＣＰＵ１５は、どの検出セルに人２０が位置付けられていたのかを決定するために、第１の出力信号の振幅及び符号と第２の出力信号の振幅及び符号とを、１つの検出セルに関連付ける。したがって、量子化された第１及び第２の出力信号の振幅（又は大きさ）及び符号を分析することによって、ＣＰＵ１５は、図３に示されるコード化を使用することによって、感知エリア４０内の人２０の位置を決定した（即ち、突き止めた）。図４ｄは、ＣＰＵ１５によって推定される人の位置を示し、ここでは、人２０の場所は、０．４秒ごとにプロットされている。部屋３０の中の人２０の位置は、矢印３２によって示される部屋の大きさのある範囲にわたって延在する四角形６１（明瞭とするために、１つの四角形にしか参照符号６１を付していない）によって示される。図４ａ及び図４ｄに見られるように、ＣＰＵ１５によって推定される位置特定は、部屋３０の左側から右側へと２回往復する人２０の動きに従っている。（図４ｄにおいて、最右列によって表される）テストの最後の数秒間、人２０は、部屋３０の左側において静止して立っていたので、当該エリアでは３つの検出しか生じなかった。
【００４７】
熱源の位置特定は、カルマン（Kalman）フィルタ、粒子フィルタ又は隠れマルコフモデル（Hidden Markov Model）といったトラッキング技術を使用して（マイナー）エラーを補正することによって更に高められ、位置特定はよりロバストにされる。
【００４８】
ＰＩＲセンサシステムの機能を向上させるために、第１及び第２の感知領域（又はＰＩＲセンサシステムの感知エリア）の構成が、処理ユニットに知られていることが好適である。第１及び第２の感知領域の構成は、第１及び第２の感知領域のカバレッジ、向き及び空間的重なりのうちの１つ以上を含み、ＰＩＲセンサ、光学的手段の構成、並びに、互いに対する向き及び距離に依存する。感知エリアの構成に関する情報から、第１及び第２の出力信号の予想される構成が導出でき、第１及び第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号を各検出セルに対し設定することができる。
【００４９】
感知エリアの構成に関する情報は、ＰＩＲセンサ及び光学的手段の製造業者から入手でき、ＰＩＲセンサシステムの設置前又は設置中にあらかじめ設定されてもよい。しかし、この情報は、特にＰＩＲセンサと光学的手段とが違う製造業者からのものである場合、必ずしも入手可能なわけではなく、また、情報が入手可能であっても、当該情報は、多くの場合、指示的に過ぎず、設置セッティング（主に設置高さの変動）に依存して変わる。したがって、ＰＩＲセンサシステムは、本発明の一実施形態によれば、第１及び第２の出力信号に基づいて、第１及び第２の感知領域の構成を決定する校正ユニットを含む。校正ユニットは、第１及び第２の感知領域のカバレッジ、向き及び空間的重なりのうちの１つ以上を決定する。ＰＩＲセンサシステムを校正する校正方法が、以下に説明される。校正ユニットは、ＣＰＵ内に含まれていても、別箇のユニットであってもよい。
【００５０】
当該校正方法は、インストーラ又はユーザが、ＰＩＲセンサシステムによってほぼカバーされるエリア（即ち、感知エリア）内の所定の軌道（パターン又は経路）に従って歩くことを含む。軌道点がＰＩＲセンサによって検出され、メモリを含むことが好適である（図１を参照して説明されたＣＰＵといった）処理ユニットに信号が送られる。所定の軌道は、校正済みのＰＩＲセンサシステムの構成に適応される。例えばＰＩＲセンサが、図１を参照して説明されたように、それぞれ、２つの感知素子を含む場合、ＰＩＲセンサが、それぞれ、４つの感知素子を含む場合よりも単純な校正パターンが必要となる。
【００５１】
更に、校正ユニット（又は処理ユニット）は、この既知の動き（即ち、所定の軌道に沿ったインストーラの動き）に反応して生成された第１及び第２の出力信号の構成（又はＰＩＲセンサの出力電圧の形状）を分析し、例えば光学的手段の幾何学的形状（又は構成）、並びに／又は、第１及び第２のＰＩＲセンサ間の空間変位を求めることによって、当該分析に基づいて、第１及び第２の感知領域の構成を決定（又は計算）する。更に、校正ユニット（又は処理ユニット）は、各検出セルに対し、第１及び第２の出力信号の所定の振幅及び所定の符号を設定し、これにより、ＰＩＲセンサシステムの感知エリアをコード化する。校正方法の完了後、ＰＩＲセンサシステムは、位置特定及び熱源の追跡のための準備が整う。
【００５２】
図５ａ乃至図９ｂを参照して、校正方法のより詳細な例が説明される。本実施例では、校正手順は、（図４ａ乃至図４ｄを参照して説明されたような）テスト部屋３０の中に設置された、図１乃至図３を参照して説明されたようなＰＩＲセンサシステム１００について行われた。しかし、当然ながら、以下に説明されるシステム及び方法は、４つの検出素子を有するタイプも含む他のタイプのＰＩＲセンサにも拡張されてもよい。
【００５３】
各ＰＩＲセンサ１、２の感知領域１１、１２は、３つのタイプの領域を有し、図２ａに示されるように、その構成を表すマップに反映される。予期されるＰＩＲセンサ応答は、０（応答なし／範囲外）、＋１（正の差分電圧）及び−１（負の差分電圧）として表現され、＋１は、図２ａにおける暗いゾーン２１に対応し、−１は明るいゾーン２２に対応する（又はその反対であってもよい）。ＰＩＲセンサシステム１００の構成を推定するために、インストーラは、ＰＩＲセンサ１、２によってカバーされるエリア４０内を所定パターンに従って歩くことによってシステムを校正する。校正手順の開始及び終了は、例えば遠隔制御器を使用して、ＰＩＲセンサシステム１００に信号で伝えられる。この場合、２感知素子タイプのＰＩＲセンサでは、歩行パターンは、ＰＩＲセンサ１、２の下を、２つの垂直方向（列状のゾーン２１、２２の長手方向と平行な１つの方向と、当該長手方向に対し垂直な１つの方向）に歩くことを含む。標準的な取り付けシステムが使用される場合、ＰＩＲセンサ１、２の関連の光学的手段８、９に対する向きが観察可能であるため、既知である。
【００５４】
本実施例では、図５ａに示されるように、人２０は、まず、ＰＩＲセンサ１、２の下を左から右に往復２回歩き、これにより、（部屋の左側にある机が占める約７０ｃｍは除き）部屋３０のエリア全体をカバーする。図５ｂに、２つのＰＩＲセンサ１、２の結果として得られる出力信号がプロットされる。実線は、第１の出力信号を表し、破線は、第２の出力信号を表す。出力信号は、連続信号成分と任意の高周波ノイズを除去するために、０．３Ｈｚ及び８Ｈｚにおけるカットオフ周波数でバンドパスフィルタリングされていることが好適である。
【００５５】
更に、インストーラ２０は、図５ｃに示されるように、第１のＰＩＲセンサ１の下で、前後の垂直方向に４回歩き、第２のＰＩＲセンサ２の下で、前後に４回歩く（図示せず）。図５ｄに、第１のＰＩＲセンサ１の下の歩行から結果として得られる出力信号がプロットされる。図５ｄにおけるｙ軸の範囲は、図５ｂのｙ軸における範囲と同じであり、また、図面に見られるように、図５ｄに示される出力信号の振幅は、図５ｂに示される出力信号の振幅よりも著しく小さい。これは、２感知素子タイプのＰＩＲセンサは、列状のゾーン２１、２２の長手方向に垂直な方向において、温度の変化に対してより敏感であり、列状のゾーン２１、２２の長手方向と平行な方向において、あまり敏感ではないことによる。これは、感知領域の幾何学的形状によるものである。インストーラが、第２のＰＩＲセンサ２の下で図５ｃに示されるのと同じ方向に歩いた場合の出力信号は、図５ｄに示される出力信号と同様である。
【００５６】
感知された出力信号を分析し、インストーラが２つの垂直方向に歩いたときの平均出力信号エネルギー間の比を計算することによって、ＰＩＲセンサの向きが推測される。図６に、インストーラ２０が左から右に４回歩く場合（即ち、図５ａに示される歩行）と、インストーラ２０が部屋の前部から後部に４回歩く場合（即ち、図５ｃに示される歩行として、図面の上部から下部への歩行）の第１の出力信号のエネルギーがプロットされている。図６における２つの場合における１サンプルあたりの平均エネルギー間の比は、１０である。即ち、出力信号エネルギーは、誰かが部屋を左から右に歩いた場合に、部屋の前部から後部に（即ち、図面の上部から下部に）歩く場合よりも、平均で１０倍高い。この尺度を利用して、どのように第１のＰＩＲセンサ１が方向付けられているのか、垂直方向に沿って低い感度を有し、水平方向に沿って高い感度を有することを決定することが可能である。本実施例では、より高い感度の方向に沿って感知領域の構成を決定することが最も興味深いが、当該方向は、図６を参照して説明されたエネルギー分析を使用して決定される水平（左右）方向である。
【００５７】
校正手順後、校正中に記録された出力信号を正規化するために、各ＰＩＲセンサにおいて記録された最大値が使用される。正規化後、校正時の最大値は、１であり、他の値はすべて適宜増減される。以下では、インストーラ２０が部屋３０において水平方向（左右）に歩いた場合の正規化された信号が考慮され、図５ｂに示される第１の出力信号に重点を置く。出力電圧信号が、４つの歩行に対応する４つの部分にセグメント化される場合、そのうちの２つは、歩行方向を考慮して反転され、４つの信号が共にプロットされ、図７に示されるようなグラフがもたらされる。図７に見られるように、信号は非常に似ている。図７では、４つの信号の平均が太黒線でプロットされている。次に平均信号は、第１の感知領域の構成を知るために、以下の規則：
【数２】
2015512041.tif 000004
に従って、閾値Ｔを使用して量子化される。
【００５８】
本実施例では、Ｔ＝０．１（最大信号値の１０％）である。図８に、図７に示される量子化された平均信号が示される。この時点で、図９ａに示されるマップに示されるように、各ゾーン（又は部屋の位置）に対する第１の出力信号の予期される極性が推定される。当然ながら、マップは、現在の設置に適応される。明るいパッチ９２は、これらのゾーンにおいて負の出力電圧が予期されることを示し、暗いパッチ９１は、正の出力電圧が予期されることを示し、パッチ９１、９２の間及びそれらの外側の領域では、ゼロ（又は非常に低い）応答が予期される。第２のＰＩＲセンサに対する同様の手順によって、図９ｂに示される同様のマップをもたらし、図９ｂでは、明るいパッチ９４は、これらのゾーンにおいて負の出力電圧が予期されることを示し、暗いパッチ９３は、正の出力電圧が予期されることを示し、これらのパッチ９３、９４の間及びそれらの外側の領域では、ゼロ（又は非常に低い）応答が予期されることを示す。
【００５９】
当業者であれば、本発明は、上記の好適な実施形態に必ずしも限定されないことを認識するであろう。それどころか、多くの修正態様及び変形態様が添付の請求項の範囲内で可能である。例えば４つの感知素子を有するセグメント化されたＰＩＲセンサを使用することによって、又は、ＰＩＲセンサの対を、（例えばＰＩＲセンサの第１の対がＰＩＲセンサの第２の対に対し垂直に方向付けられるように）様々な方向に沿って配置することによって、２次元空間位置特定が達成される。
【００６０】
更に、必要な通信量を削減するために隣接センサのサブグループに対し、位置推定プロセスが行われてもよい。この場合、複数のセンサが、フィルタリング及び／又は量子化といった基本動作を行い、少ない数のよりスマートでよりパワフルなセンサが隣接センサからの情報を集めて一体にし、ローカルレベルで熱源の位置特定を行うハイブリッドセンサネットワークトポロジーが提供されてもよい。
【図１】
2015512041.tif 000005
【図２ａ】
2015512041.tif 000006
【図２ｂ】
2015512041.tif 000007
【図３】
2015512041.tif 000008
【図５ａ】
2015512041.tif 000009
【図５ｃ】
2015512041.tif 000010
【図９ａ】
2015512041.tif 000011
【図９ｂ】
2015512041.tif 000012
【図４ａ】
2015512041.tif 000013
【図４ｂ】
2015512041.tif 000014
【図４ｃ】
2015512041.tif 000015
【図４ｄ】
2015512041.tif 000016
【図５ｂ】
2015512041.tif 000017
【図５ｄ】
2015512041.tif 000018
【図６】
2015512041.tif 000019
【図７】
2015512041.tif 000020
【図８】
2015512041.tif 000021
【国際調査報告】
2015512041.tif 000022
2015512041.tif 000023
2015512041.tif 000024