(57)【要約】【課題】活動化領域内の物体の存在を決定し、その物体が人間であるか否かを識別することが可能な、従来の欠点に対処する近傍検出器を提供する。【解決手段】受動型領域発見近傍検出器のための装置及び方法は、検出エリア内の物体によって放出される赤外線放射を検出するように構成されたセンサ要素を含む。センサは、大気温度、物体のサイズ、センサからの距離、又は動きの速度及び方向を検出するように構成される。センサは、１つ又は複数サイズしきい値、距離しきい値、又は速度及び方向しきい値に対して検出された物体のサイズ、距離、又は速度及び方向に基づいて、被制御デバイスに関するパラメータを設定するように構成される。【選択図】図２Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出エリア内の人間を検出するため及び被制御デバイスを制御するための、受動型近傍検出デバイスであって、
前記検出エリア内の所定の温度範囲内にある物体によって放出される赤外線放射を検出し、検出信号を生成するように構成された、ピクセルを含むセンサと、
前記センサと通信するプロセッサであって、前記検出信号を受信し、少なくとも部分的に前記検出信号に基づいて物体の距離を導出するように構成された、プロセッサと、
を備える、受動型近傍検出デバイス。
【請求項２】
前記センサが、前記検出エリアの大気温度を検出するようにさらに構成された、請求項１に記載の近傍検出デバイス。
【請求項３】
前記プロセッサが、前記物体の距離が所定の距離範囲内にあるかどうかを判別するようにさらに構成された、請求項１に記載の近傍検出デバイス。
【請求項４】
前記ピクセルが複数のピクセルを含むピクセル・アレイのうちの１つであり、
前記プロセッサが、少なくとも部分的に前記検出信号に基づいて物体のサイズを導出するようにさらに構成された、請求項２に記載の近傍検出デバイス。
【請求項５】
前記プロセッサが、前記物体のサイズが所定のサイズ範囲内にあるかどうかを判別するようにさらに構成された、請求項４に記載の近傍検出デバイス。
【請求項６】
前記プロセッサが、前記距離が前記所定の距離範囲内にある場合、第１の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項３に記載の近傍検出デバイス。
【請求項７】
前記プロセッサが、前記所定の距離範囲を受信するようにさらに構成された、請求項３に記載の近傍検出デバイス。
【請求項８】
前記第１の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第１のパラメータ状態を構成することである、請求項６に記載の近傍検出デバイス。
【請求項９】
前記プロセッサが、前記距離が前記所定の距離範囲内にない場合、第２の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項６に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１０】
前記第２の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第２のパラメータ状態を構成することである、請求項９に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１１】
前記プロセッサが、前記サイズが前記所定のサイズ範囲内にある場合、第３の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項５に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１２】
前記第３の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第３のパラメータ状態を構成することである、請求項１１に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサが、少なくとも部分的に前記検出信号に基づいて物体の位置を導出するようにさらに構成された、請求項４に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１４】
前記プロセッサが、前記物体の位置が所定の位置範囲内にあるかどうかを判別するようにさらに構成された、請求項１３に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１５】
前記プロセッサが、前記位置が前記所定の位置範囲内にある場合、第３の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項１４に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１６】
前記第３の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第３のパラメータ状態を構成することである、請求項１５に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１７】
前記プロセッサが、物体の速度及び物体の方向を導出するようにさらに構成された、請求項１３に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１８】
前記プロセッサが、前記物体の速度及び物体の方向が所定の速度及び方向の範囲内にあるかどうかを判別するようにさらに構成された、請求項１７に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１９】
前記プロセッサが、前記物体の速度及び物体の方向が前記所定の速度及び方向の範囲内にある場合、第３の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項１８に記載の近傍検出デバイス。
【請求項２０】
前記第３の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第３のパラメータ状態を構成することである、請求項１９に記載の近傍検出デバイス。
【請求項２１】
ピクセルを含む赤外線センサの検出エリア内の物体を検出する方法であって、
前記赤外線センサから信号を受信するステップと、
前記信号が温かい物体の検出を示すかどうかを判別するステップと、
前記温かい物体が検出された場合、前記温かい物体の前記センサからの距離を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項２２】
大気温度を決定するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも部分的に前記距離に基づいて第１の状態を設定するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の状態に基づいて第１のデバイス・パラメータを制御するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記赤外線センサが複数のセンサ・ピクセルを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記温かい物体のサイズを決定するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも部分的に前記サイズに基づいて第２の状態を設定するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の状態に基づいて第２のデバイス・パラメータを制御するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記温かい物体を検出するピクセルの数を決定するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも部分的に前記数に基づいて第３の状態を設定するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記第３の状態に基づいて第３のデバイス・パラメータを制御するステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも部分的に前記信号に基づいて物体の位置を導出するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３３】
前記物体の位置が所定の位置範囲内にあるかどうかを判別するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記物体の位置が前記所定の位置範囲内にあるかどうかに少なくとも部分的に基づいて、第２の状態を設定するステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第２の状態に基づいて第３のデバイス・パラメータを制御するステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
物体の速度を導出するステップと、
物体の方向を導出するステップと、
をさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記物体の速度及び物体の方向が所定の速度及び方向の範囲内にあるかどうかを判別するステップと、
前記物体の速度及び前記物体の方向が前記所定の速度及び方向の範囲内にある場合、第２の所定のアクションを実行するステップと、
をさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３８】
人間の存在を感知するためのシステムであって、
受動型赤外線放出センサと、
前記センサと通信するプロセッサと、
コンピュータ読み取り可能媒体であって、
前記赤外線センサ・アレイから信号を受信するステップと、
前記信号が温かい物体の検出を示すかどうかを判別するステップと、
前記温かい物体が検出されたかどうかに基づいて第１の状態を設定するステップと、
前記第１の状態に基づいて第１のデバイス・パラメータを制御するステップと、
前記温かい物体が検出された場合、前記センサからの前記温かい物体の距離を決定し、少なくとも部分的に前記距離に基づいて第２の状態を設定するステップと、
前記第２の状態に基づいて第２のデバイス・パラメータを制御するステップと、
を実行するように構成された、コンピュータ読み取り可能媒体と、
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は近傍検出器に関し、より具体的に言えば、赤外線感知式近傍検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近傍検出器は、存在センサの検出エリア内の物体の存在の有無を決定する。近傍検出器の一般的な用途は、照明器具を制御するために室内の人物の存在を検出することを含む。観念的に、こうした近傍検出器は、活動化領域と呼ばれるセンサからのある距離の領域内で人物が移動した時点を決定し、照明器具を活動化する。逆に、人物が活動化領域の外へ移動した場合、照明器具はしばしば特定の時間遅延後に非活動化される。
【０００３】
近傍検出器は、例えば光又は音の反射パルスの飛行時間計算或いは光角度検出を使用して、しばしば物体とセンサとの間の距離を測定する。これらはエミッタ検出器システムであり、検出器は信号を放出し、センサは受信した信号反射の特徴を検出する。こうしたエミッタ検出器システムは移動物体と固定物体との差異を決定することが可能である一方で、通常、動かない人物と無生物、例えば段ボール箱とを区別することができない。この状況で、活動化領域内の物体の有無を検出することのみによって検出器が活動化されるとすれば、例えばすべての人物が去った後に活動化領域内に段ボール箱が残っている場合、前述の例示の照明器具は点灯したままの可能性がある。いくつかの近傍検出器回路は、タイミング回路を使用すること、例えばある期間にわたって活動化領域内で動きが検出されない場合、照明器具を非活動化することによって、この欠点を補うことができる。しかしながらこれは、活動化領域内で人物が動かずに居た場合、照明器具を非活動化してしまう可能性である。
【０００４】
他にも従来の近傍検出器が不適切な可能性のある例が存在する。例えば、ネコが部屋を駆け回ったりハエがセンサの近くを飛んだりした場合、近傍検出器によって望ましくない状態の変化が起こる可能性がある。
【０００５】
近傍検出器は、構成可能領域を有することが望ましい場合がある。例えば、検出されるユーザの近傍に基づいてコンピュータ・モニタを活動化及び非活動化するために使用される近傍検出器は、モニタから５フィート（約１５２ｃｍ）以上離れた位置で物体が検出されても無視するが、モニタから１〜５フィート（約３０〜１５２ｃｍ）の間で物体が検出されることによって活動化される可能性がある。他の例はスマートフォンであり、ユーザがスマートフォンを耳に当てた場合はタッチセンサ画面を非活動化及び減光するが、ユーザがスマートフォンを耳から離すとタッチセンサ画面を再活動化することが望ましい場合がある。追加の例はスマートフォン又は他のコンピュータデバイスであり、手や指又は身体の動き（身振り）がデバイスを制御するためのコマンドとして解釈される。
【０００６】
エミッタは、活動化領域内で変化が発生しているかどうかを判別するために定期的に信号パルスを生成し反射を受信することによって、エネルギーを消費しなければならないため、エミッタ検出器ベースの近傍検出器によって使用されるエネルギー量も問題となる場合がある。例えばこうした電力消費の問題は、バッテリ使用デバイスの方が大きい場合がある。加えて、エミッタ検出器によって生成される信号は、近くで動作している他の電子機器に干渉を及ぼす可能性がある。また、可視スペクトル又は近赤外線光の感知に基づく近傍検出器は、周辺光、例えば窓で反射した太陽光又は窓から入ってくる移動する車のヘッドライトの光などの変化に基づいて、誤って起動する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって業界では、活動化領域内の物体の存在を決定し、その物体が人間であるか否かを識別することが可能な、前述の欠点に対処する近傍検出器が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態は、受動型赤外線領域発見近傍検出器を提供する。簡潔に言えば、本発明は、検出エリア内の所定の温度範囲内にある物体によって放出される赤外線放射を検出して検出信号を生成するように構成されたセンサを含む、検出エリア内の人間を検出するための受動型近傍検出デバイスを対象とするものである。デバイスは、センサと通信するプロセッサも含み、プロセッサは検出信号を受信し、少なくとも部分的にその検出信号に基づいて物体の距離及び／又は位置を導出するように構成される。
【０００９】
近傍検出デバイスは、検出エリアの大気温度を検出するか、又は物体の距離が所定の距離範囲内にあるかどうかを判別するように構成可能である。センサは１つ又は複数のピクセルを含むことが可能であり、各ピクセルは、単一の筐体内の同様のピクセルの列内にあるか、又は個々のピクセルがそれ自体の筐体内にあって必ずしも他のピクセルと物理的に隣接していないかの、いずれかであるが、まとめてプロセッサに接続されたすべてのピクセル及びプロセッサは、少なくとも部分的に検出信号に基づいて物体のサイズを導出するように、さらに構成可能である。プロセッサは、物体サイズが所定のサイズ範囲内にあるかどうかを判別するように、さらに構成可能である。プロセッサは、距離が所定の距離範囲内にある場合、又は実際に温度が所定の温度範囲内にある場合、所定のアクションを実行するように構成可能である。所定のアクションは、被制御デバイスのパラメータ状態を構成することであり得る。
【００１０】
本発明の第２の態様は、赤外線センサの検出エリア内の物体を検出する方法を対象とする。方法は、赤外線センサ・アレイから信号を受信するステップと、信号が温かい物体の検出を示すかどうかを判別するステップと、温かい物体が検出された場合、温かい物体のセンサからの距離を決定するステップと、を含む。方法は、大気温度を決定するステップと、距離、サイズ、又は位置、動きの方向、動きの速度などに少なくとも部分的に基づいて、状態を設定するステップと、第１の状態に基づいてデバイス・パラメータを制御するステップと、を含むことができる。赤外線センサは１つ又は複数のセンサ・ピクセルを含むことができる。
【００１１】
簡潔に言えば、アーキテクチャにおいて、本発明の第３の態様は人間の存在を感知するためのシステムを対象とする。システムは、受動型赤外線放出センサ、センサと通信するプロセッサ、及びコンピュータ読み取り可能媒体を含む。コンピュータ読み取り可能媒体は、赤外線センサ・アレイから信号を受信するステップと、信号が温かい物体の検出を示すかどうかを判別するステップと、温かい物体が検出されたかどうかに基づいて第１の状態を設定するステップと、第１の状態に基づいて第１のデバイス・パラメータを制御するステップと、温かい物体が検出された場合、温かい物体のセンサからの距離を決定するステップと、少なくとも部分的に距離に基づいて第２の状態を設定するステップと、第２の状態に基づいて第２のデバイス・パラメータを制御するステップと、を実行するように構成される。さらに、人体（手、指、又は身体）のサイズ、位置、動きの方向、動きの速度などの情報が、結果としてさらなる状態を生じさせる可能性もある。
【００１２】
当業者であれば、以下の図面及び詳細な説明を考察することによって、本発明の他のシステム、方法、及び特徴が明らかとなろう。こうしたすべての追加のシステム、方法、及び特徴は、本説明の範囲内に含まれ、本発明の範囲内にあり、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。
【００１３】
以下の定義は、本明細書で開示された実施形態の特徴に適用される用語を解釈するために有用であり、本開示内の要素を定義するためのみのものと意図される。特許請求の範囲内で使用される用語を制限することは意図されず、又はそれらによって導出されるべきではない。添付の特許請求の範囲内で使用される用語は、適用可能な分野内の慣例的な意味によってのみ制限されるものとする。
【００１４】
本開示で使用される場合、「被制御デバイス」は、領域／位置発見近傍検出器によって決定される１つ又は複数の状態を有し得るデバイスである。被制御デバイスは、領域発見近傍検出器の外部デバイスとするか、又は領域発見近傍検出器を組み込んだデバイスとすることができる。被制御デバイスの例は、切り替え可能照明器具とすることができる。
【００１５】
本開示で使用される場合、「状態」は構成可能条件である。例えば、単純な照明スイッチはオン及びオフという２つの状態を有することができるが、より複雑な照明は、例えばオフ、低輝度、中輝度、及び高輝度の、４つの状態を有することができる。別の例は、人体の位置又は距離に基づいて、被制御デバイスに対する適切なコマンドを決定することである。
【００１６】
本開示で使用される場合、「温かい物体」は、実質上健康な人間の体温、例えばおよそ華氏９８．６度（摂氏３７度）に、人間の皮膚温度、衣服温度、又は他の検出された温度に応じて、プラスマイナス華氏１０又は２０度（摂氏５．５５又は１１．１度）の偏差範囲であるが、これに限定されない温度の物体である。
【００１７】
「検出エリア」という用語は本明細書で使用される場合、存在センサが物体の存在を検出できる近傍検出器近くのスペースを指す。検出エリアは、例えば床又は壁によって物理的に境界を画されることが可能であるか、或いは物理的に境界を画されない代わりに、近傍検出器からの距離範囲として画定されることが可能である。検出エリアは、存在センサの全（最大）検出領域限界に従って境界を画されるか、又は、存在センサの最大検出領域内に画定されたより小さい区域とすることが可能である。
【００１８】
「存在センサ」という用語は本明細書で使用される場合、物体の感知が可能なデバイスを指す。存在センサは、例えば物体が感知されるか否かのブール結果を提供することが可能であるか、又は、例えば存在センサからの物体の距離などのより詳細な情報を提供することが可能である。「近傍検出器」という用語は本明細書で使用される場合、１つ又は複数の存在センサを含み、一般に存在センサによって提供されるデータを操作するためのプロセッサを含む、デバイス又はシステムを指す。近傍検出器は、操作された存在センサ・データに基づいて物体が存在するか又は物体が存在しないかを判別するための、論理回路を含むことができる。
【００１９】
「フラグ」という用語は本明細書で使用される場合、論理ブール状態を維持するための手段を指す。例えばフラグは、２進セマフォ又はブール変数を指すことができる。ブール状態の例はオン／オフ、真／偽などを含むが、これらに限定されない。フラグへの言及における「設定」及び「クリア」という用語は、フラグの状態の変更を指す。したがって、フラグの設定は、通常、フラグの状態を「オン」又は「真」に変更することを示し、フラグのクリアは、通常、フラグの状態を「オフ」又は「偽」に変更することを示す。例えばフラグは、意思決定分岐などの、論理フローチャートにおける一連のアクションを決定するために使用可能である。しかしながら当業者であれば、フラグとして働くことのできる追加の機構を理解されよう。
【００２０】
「ピクセル」という用語は本明細書で使用される場合、単一の存在センサ感知要素を指す。各ピクセルは、例えば検出フィールド内で異なるレベルの赤外線放射を放出する領域、各領域に関する赤外線放射のレベル、及び領域の相対的サイズを検出するように、構成可能である。
【００２１】
添付の図面は本発明をさらに理解するために含められ、本明細書に組み込まれ、その一部を構成する。図面は本発明の実施形態を図示し、説明と共に本発明の原理を説明する働きをする。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】領域発見近傍検出器の検出エリアを示す概略図である。
【図２Ａ】領域発見近傍検出器の第１の実施形態並びに検出エリアを出入りする物体のシナリオを示す、概略図である。
【図２Ｂ】領域発見近傍検出器の第１の実施形態並びに検出エリアを出入りする物体のシナリオを示す、概略図である。
【図２Ｃ】領域発見近傍検出器の第１の実施形態並びに検出エリアを出入りする物体のシナリオを示す、概略図である。
【図２Ｄ】領域発見近傍検出器の第１の実施形態並びに検出エリアを出入りする物体のシナリオを示す、概略図である。
【図３Ａ】領域発見近傍検出器における存在センサの第１の実施形態に関する出力電圧をセンサからの人物の距離に照らしてプロットする３つのシナリオのプロットを示す図である。
【図３Ｂ】領域発見近傍検出器における存在センサの第１の実施形態に関する出力電圧をセンサからの人物の距離に照らしてプロットする３つのシナリオのプロットを示す図である。
【図３Ｃ】領域発見近傍検出器における存在センサの第１の実施形態に関する出力電圧をセンサからの人物の距離に照らしてプロットする３つのシナリオのプロットを示す図である。
【図３Ｄ】領域発見近傍検出器における存在センサの第１の実施形態に関する出力電圧をセンサからの人物の距離に照らしてプロットする３つのシナリオのプロットを示す図である。
【図４Ａ】単一のピクセルを備える領域発見センサ要素を示す概略図である。
【図４Ｂ】２ピクセル・アレイを備える領域発見センサ要素を示す概略図である。
【図４Ｃ】２次元ピクセル・アレイを備える領域発見センサ要素を示す概略図である。
【図４Ｄ】１次元ピクセル・アレイを備える領域発見センサ要素を示す概略図である。
【図５】センサを用いて物体の存在を検出するためのコンピュータ・システムを示す概略図である。
【図６】領域発見近傍検出器の検出エリア内の人間の存在を感知するための第１の例示の方法を示すフローチャートである。
【図７】領域発見近傍検出器の検出エリア内の人間の存在を感知するための第２の例示の方法を示すフローチャートである。
【図８】領域発見近傍検出器の検出エリア内の人間の存在を感知するための第３の例示の方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、添付の図面にその例が示された本発明の実施形態を詳細に参照する。図面及び説明において、同じか又は同様の部分に言及する際には可能であれば必ず同じ参照番号が使用される。
【００２４】
領域発見近傍検出器の例示の実施形態は、検出エリア内の物体によって放出される赤外線放射を検出するように構成されたセンサ要素を含む。近傍検出器は、物体の温度、相対的サイズ、相対的位置、及びセンサからの相対的距離を検出するように構成可能である。近傍検出器は、１つ又は複数のサイズしきい値、近傍しきい値、及び／又は温度しきい値に対する、検出された物体のサイズ、温度、及び近傍に基づいて、被制御物体のパラメータを設定するように構成可能である。より簡単に言えば、被制御物体パラメータは、検出された物体が十分な大きさであるか、十分に近いか、及び／又は十分に温かいかに基づいて構成可能である。加えて、物体の動きの速度及び／又は方向が検出可能である。
【００２５】
第１の実施形態
領域発見近傍検出器の第１の例示の実施形態は、ＩＲセンサからのデータを処理し、被制御デバイスと通信するように構成された回路と通信する、単一ピクセル赤外線（ＩＲ）センサを含む。被制御デバイスは、領域発見近傍検出器に組み込まれるか、又は領域発見近傍検出器の外部にあるものとすることができる。
【００２６】
図１は、領域発見近傍検出器１００から外部へと展開する前部検出エリア１６０を示す、上方から見た領域発見近傍検出器１００を示す概略図である。検出エリア１６０は円弧によって画定されたエリアをカバーするものとして図１に示されているが、検出エリア１６０は、例えば円形又は半円形などの他の形状を有しても異議はない。第２のしきい値距離１９５は検出エリア１６０の外縁を画し、第１のしきい値距離１８５は、検出エリア１６０内の第１のゾーン１８０と第２のゾーン１９０との間の境界を画定する。領域発見近傍検出器１００は検出エリア１６０を超えて物体を感知できる場合があるが、領域発見近傍検出器１００は検出エリア１６０を超えた物体を無視するように構成可能である。
【００２７】
図２Ａ〜図２Ｄは、領域発見近傍検出器１００に応答するように構成された被制御デバイス２５０を示す図である。図２Ａでは、この例ではコンピュータ・モニタである被制御デバイス２５０は、オフ状態にある。椅子２２０が検出エリア１６０の第１のゾーン１８０内に配置されている。しかしながら、椅子は人間ではなく、したがって室内の大気温度であるため、領域発見近傍検出器１００の検出エリア１６０内の椅子２２０の存在によって、領域発見近傍検出器１００に被制御デバイス２５０の状態をオンに変更させることがないことが望ましい。
【００２８】
図２Ｂでは、皮膚温度が部屋の温度を超えている人物２１０が検出エリア１６０の第２のゾーン１９０に入る。しかしながら、人物２１０が被制御デバイス２５０を使用する意図があるのかどうかは明らかでないため、検出エリア１６０内に人物が存在するだけで被制御デバイス２５０の状態を変更させないことが望ましい。
【００２９】
図２Ｃでは、人物２１０はここで領域発見近傍検出器１００に近い椅子２２０に座る。特にここで人物２１０は第１のゾーン１８０の中にいる。人物２１０が領域発見近傍検出器１００にさらに近づくことで、被制御デバイス２５０の状態をオンに変更するようトリガするはずであることが望ましい。より冷たい無生物、例えば椅子２２０が領域発見近傍検出器１００のごく近傍内に存在するだけで、被制御デバイス２５０の状態を変更させるように領域発見近傍検出器１００をトリガしないことに留意されたい。領域発見近傍検出器１００は、人物２１０が動いているか否かにかかわらず、冷たい無生物２２０と温かい人物２１０とを識別することができる。特に領域発見近傍検出器１００は、たとえ人物２１０が長時間動かない場合であっても、検出エリア１６０内の人物２１０の存在を検出し続けることができる。領域発見近傍検出器１００は、例えば人物２１０によって放出される赤外線放射を検出することなど、人物２１０の体温を検出することによって、検出エリア１６０内の人物２１０と無生物２２０との相違を識別することができる。
【００３０】
被制御デバイス２５０は、人物が第１のゾーン１８０及び／又は第２のゾーン１９０内に残っている間、オン状態のままである。被制御デバイス２５０は、図２Ｄのように、人物２１０が検出エリア１６０の第１のゾーン１８０又は第２のゾーン１９０内でもはや検出されない場合、（しばしば特定の遅延時間の後に）オフ状態に変更される。
【００３１】
検出エリア１６０は図１、２Ａ〜２Ｄでほぼ標準形状として示されているが、領域発見近傍検出器１００が例えば半球形などの他の形状を有していても異議はなく、これに限定されるものではない。
【００３２】
領域発見近傍検出器１００は、例えば５マイクロメータから３０マイクロメータの波長範囲内のＦＡＲ赤外線放出を検出することができる。赤外線の２つの基本領域は、長波赤外線及び中波赤外線を含む。長波赤外線（ＬＷＩＲ）センサは時に「遠赤外線」と呼ばれ、８から１２マイクロメータで動作し得、かなりの距離から人間の体温などの熱源を見つけることができる。領域発見近傍検出器１００は絶対温度を測定することはできないが、平均局所温度又は温度勾配に比例して出力電圧を生成することができる。領域発見近傍検出器１００は、（例えば、ただし限定ではないが）通常の体温及び皮膚温度の人体を想定することによって、熱源からの放出によってセンサ・ピクセルのどれだけの視野が満たされるかを、さらに示すことができる。
【００３３】
領域発見近傍検出器は、一般に、受け取るＦＡＲ放出に比例した電圧レベルを備える信号を生成することができる。受け取るＦＡＲ放出のレベルは、他の要素の中でも、センサ検出エリア内の物体の温度、物体のサイズ、センサからの物体の距離、及び検出エリア内の大気温度を含む、いくつかの要素に依存することができる。物体のサイズは、検出器ピクセルの量、又は物体からの放出によって占有される検出エリアに対応することができる。
【００３４】
図３Ａ〜図３Ｄは、検出エリア内の人物を検出するセンサからの物体の距離に照らして、存在センサの出力電圧をプロットする。垂直軸は、存在センサによって出力される電圧又は信号レベルを表す。この信号は、アナログ又はデジタル形式とすることができる。電圧ｖａｃｔｕａｌは、存在センサのすぐ近隣に位置する人物の電圧レベルを示す。プロット・トレースによって示されるように、人物が存在センサから遠くへ移動するにつれて電圧レベルは下がる。図３Ａは、存在センサに関する第１のシナリオのプロットを示し、検出エリア内の大気温度はｖａｍｂ（ａ）で表されている。一般に、人物が存在センサから遠くへ移動するにつれてセンサの出力電圧はｖａｍｂ（ａ）に近づく。
【００３５】
センサからの第１の距離ｄｏｎは、第１のしきい値距離１８５に対応する「電源オン」しきい値である。領域発見近傍検出器は、人物がｄｏｎよりもセンサに近づいたときのセンサ電圧に対応して、電圧が第１の電圧ｖｏｎよりも上昇すると、被制御デバイスの電源をオンにするように構成可能である。その逆に、第２のしきい値距離１９５に対応して、人物が存在センサから第２の距離ｄｏｆｆを超えて移動すると、領域発見近傍検出器１００（図１）は、存在センサ出力電圧がｖｏｆｆ（ａ）よりも下がったことを検出することによって被制御デバイスの電源をオフにするように構成可能である。
【００３６】
一般に、ｄｏｆｆはｄｏｎよりも大きいことが望ましい。これは、存在センサに近づいてくる人物は制御デバイスの電源をオンにするようにトリガする一方で、例えばｄｏｎよりも遠い距離で存在センサを通り過ぎる人物は、制御デバイスの電源をオンにするようにトリガしないという挙動をサポートしている。ｄｏｆｆをｄｏｎよりも大きくすることによって、被制御デバイスは、人物がｄｏｆｆとｄｏｎとの間の領域にいる間はオンのままであり、ｄｏｆｆよりも遠くへ移動した場合にのみオフにすることができる。被制御デバイスは２つ（オン及びオフ）より多くの状態を有し得ることに留意されたい。例えば、被制御デバイスが照明の場合、人物の検出される距離は光の輝度を連続的に、又は一連の段階的輝度を通じて、変化させることができる。他の例は、人物が音源から離れていく距離を検出することであり、音源の音量レベルが音源から人物までの距離に基づいて調節されるか、又は、人物が点灯広告又は掲示板から離れていくとその広告の輝度がより明るくなり、人物が十分遠くに離れると点灯広告の電源はオフになる。
【００３７】
一般に、人物の検出によって被制御デバイスの電源のオン及びオフをトリガする距離は、存在センサからの人物の距離に対応して存在センサの出力電圧を決定することによって構成可能である。これらの電圧は、存在センサ検出エリア内の大気温度に応じて変化し得る。
【００３８】
図３Ｂは、電圧ｖａｍｂ（ｂ）に対応する検出エリア内の大気温度が、電圧ｖａｍｂ（ａ）に対応する大気温度より低いことを除き、図３Ａと同様の第２のシナリオのプロットである。図３Ｂでは、人物が存在センサから遠くへ移動するにつれて電圧レベルが下がり、距離ｄｏｎに対応する電圧レベルｖｏｎ（ｂ）は、大気温度がより高かったときのｄｏｎに対応した電圧レベルｖｏｎ（ａ）よりも低い。したがって、被制御デバイスをトリガする電圧レベルは、検出エリアの大気温度における差異のみに基づいて異なる。
【００３９】
図３Ｃは、図３Ａに示された第１のシナリオを便宜上複製している。図３Ｂの第２のシナリオは、ｄｏｎ及びｄｏｆｆを一定に維持しながら大気温度の変化の影響を示しているが、図３Ｄは、大気温度は第１のシナリオから一定に維持しているがｄｏｎ及びｄｏｆｆは変更された、第３のシナリオを示している。被制御デバイスは、ｄｏｎよりも存在センサに近い距離ｄｏｎ（ｄ）でオンにトリガされ、ｄｏｆｆよりも存在センサから遠い距離ｄｏｆｆ（ｄ）でオフにトリガされる。ｄｏｎをｄｏｎ（ｄ）で示されるように存在センサにより近づけることによって、対応する電圧しきい値ｖｏｎ（ｄ）が上昇し、ｖｏｎ（ｄ）はｖｏｎ（ａ）よりも高い。ｄｏｆｆをｄｏｆｆ（ｄ）で示されるように存在センサから遠ざけることによって、対応する電圧しきい値ｖｏｆｆ（ｄ）は低下し、ｖｏｆｆ（ｄ）はｖｏｆｆ（ａ）よりも低い。
【００４０】
したがって、領域発見近傍検出器の電圧しきい値は、存在センサからの所望のしきい値距離、及び検出エリア内の大気温度に依存することが可能である。検出エリアの大気温度は、近傍検出器内の、又はより一般的には存在検出器内のセンサによって検出可能である。検出器動作温度の範囲全体にわたって特定の近傍センサ挙動を維持するために、しきい値が大気温度に従って動的に調整されることは一般的であるか又は予想されることである。
【００４１】
第２の実施形態
領域発見近傍検出器の第１の実施形態に関するこれまでの考察は、領域発見近傍検出器が単一のピクセル放射線感知要素を有するものと想定していた。領域発見近傍検出器の第２の例示の実施形態は、放射線感知要素からのデータを処理し、被制御デバイスと通信するように構成された回路と通信する、２つ又はそれ以上の放射線感知要素ピクセルを備えた放射線感知アレイを含む。第１の実施形態と同様に、第２の実施形態では、被制御デバイスは領域発見近傍検出器に組み込まれるか、又は被制御デバイスの外部にあるものとすることができる。
【００４２】
領域発見近傍検出器の第２の例示の実施形態は、検出エリア内の物体によって放出される赤外線放射を検出するように構成されたピクセル・アレイを含む。ピクセル・アレイは、各ピクセルが検出エリアのサブエリアを監視するように、検出エリアを複数の検出エリアに分割することができる。ピクセル・アレイは１次元又は２次元とすることができる。第１の実施形態の下での領域発見近傍検出器と同様に、第２の実施形態の下での領域発見近傍検出器は、温度、相対的サイズ、及びセンサからの物体の相対的距離を検出するように構成可能である。領域発見近傍検出器は、物体の検出されたサイズ、温度、及び近傍に基づいて、被制御物体のパラメータを設定するようにも構成可能である。加えて、第２の実施形態の下で、領域発見近傍検出器は、物体を検出するピクセルの数及び物体を検出するピクセルの幾何学的向きに基づいて、被制御物体の追加のパラメータを設定するように構成可能である。例えば、２次元ピクセル・アレイを用いて物体が十分な大きさであるか、十分に近いか、及び十分に温かいかを感知することに加えて、被制御デバイスのパラメータは、検出された物体が十分な高さ及び／又は十分な幅であるかどうか、或いは検出エリア内の特定の位置にあるかどうかに基づいて、構成され得る。
【００４３】
加えてパラメータは、検出された物体によっていくつのピクセルが満たされるかに基づいて設定及びクリアすることができる。例えばスマートフォンの場合、スマートフォンの近くの温かい物体が、指であるか又は人間の顔全体であるかを検出できることが、有利な場合があり、指の場合、様々な動き又は身振りを介してタッチ画面の操作ができるはずであり、顔の場合、タッチ画面の操作はできないはずである。この例では、センサ・ピクセルのほとんど又はすべてが顔を検出できるが、より少ないピクセルでは指を検出できないため、領域発見近傍検出器は、少なくとも部分的に、顔又は指からの放射線によって満たされるピクセルの数によって顔と指とを区別することができる。したがって、例えばセンサが指を検出した場合、被制御デバイスの画面は明るくなるが、すべてのピクセルを明るくするように決定された際に顔全体が検出された場合、被制御デバイスの画面は、画面が顔に近過ぎてユーザが読み取れないことから電力を節約するために減光される。
【００４４】
図４Ａは、第１の実施形態に従った例示の領域発見近傍検出器のセンサ要素を示す概略図である。センサ要素４１０がプリント回路基板４５０に取り付けられる。センサ要素は、温かい物体によって放出される赤外線放射を検出するように構成可能である。プリント回路基板は、例えばノイズ・フィルタ、電圧コンディショナ、増幅器、及びアナログ・デジタル変換器などであるがこれらに限定されない、センサ要素４１０からの信号を条件付けするための回路を含むことができる。
【００４５】
図４Ｂ〜図４Ｄは、第２の実施形態に従った領域発見近傍検出器内で使用される例示のセンサのセンサ・アレイを示す概略図である。センサ・アレイ４２０、４３０、４４０は、それぞれのプリント回路基板４５０にそれぞれ取り付けられる。センサ・アレイ４２０、４３０、４４０は、温かい物体から放出される赤外線放射レベルを検出するように構成可能である。プリント回路基板は、例えばノイズ・フィルタ、電圧コンディショナ、増幅器、及びアナログ・デジタル変換器などであるがこれらに限定されない、センサ要素４１０からの信号を条件付けするための回路を含むことができる。プリント回路基板４５０は、センサ・アレイ４２０、４３０、４４０内の１つ又は複数の別個の感知要素を選択するための回路も含むことができる。
【００４６】
図４Ｂは、２つのセンサ要素を備えるセンサ・アレイ４２０を示す。図４Ｃは、２ｘ２配置構成の４要素センサ・アレイ４３０を示す。図４Ｄは、１ｘ４配置構成の４要素センサ・アレイ４４０を示す。もちろん、多くの他の構成が可能である。図４Ａ〜４Ｄによって示されるように、複数のセンサ・アレイ要素は、センサ・ハウジング内で共通の開口又はレンズを共有することに留意されたい。しかしながら、各センサ要素がセンサ・アレイ・ハウジング内に独自の開口を有する実施形態であっても異議はない。こうしたセンサは、例えばレンズ及び／又はリフレクタ、並びに当業者が熟知しているような同様の構成要素を備えることが可能であることにさらに留意されたい。
【００４７】
図３Ａに戻ると、第２の実施形態の下で、電圧は、例えば人間の熱放出を検出するピクセル数、又はアレイ４２０、４３０、４４０（図４Ｂ〜図４Ｄ）から出力される全信号を表すことができる。したがって、第２の実施形態の下での領域発見近傍検出器は、距離しきい値に対するより精密な確度、又はより大きな距離しきい値に対するより細かい細分性を求めるアプリケーションに、好適な可能性がある。第２の実施形態の下でのセンサは、制御可能なデバイスの追加のパラメータを制御するために、人間の熱放射を検出するピクセル数からの追加の情報を同様に使用することができる。例えば、照明のオン／オフ機能は、検出された人体のセンサへの近傍によって完全に制御可能であるが、照明の輝度は、人間の距離又は位置を示す人間の熱放出を検出するピクセル数によって制御可能である。
【００４８】
第３の実施形態
第２の実施形態の下でのセンサ・アレイの考察は、単一の筐体内の複数のピクセルについて説明してきたが、ピクセルが２つ又はそれ以上の筐体に分割され、その筐体が分散して配置されるピクセル・アレイの、第３の実施形態であっても異議はない。複数の筐体アレイは、例えばワイヤ、信号線、又は無線通信を使用して、複数の筐体間／内でプロセッサを共有することが可能であり、アレイの各センサ要素筐体はプロセッサと通信する。プロセッサは、例えばセンサ要素のうちの１つ又は複数によって感知された物体の位置、速度、及び方向のうちの１つ又は複数を決定するための、アレイ内のそれぞれのセンサ要素筐体の間隔及び向きに関する情報を用いて構成可能である。もちろん、複数の筐体と、及び互いに通信している、２つ又はそれ以上のプロセッサを有する複数筐体センサ・アレイであっても異議はない。
【００４９】
第３の実施形態の下で、検出された物体の位置は、センサ要素アレイ内のいずれのピクセルが物体を検出すること、及び物体を検出するピクセルの相対的な位置を認識することによって、決定することができる。その後、検出された物体の位置は、当業者に知られた方法、例えば三角測量を使用して決定可能である。検出された物体の経時的な位置の変化を決定することで、検出された物体の速度及び／又は方向を決定することができる。特に、位置の変化は、物体が１つのピクセルに向かって、及び別のピクセルから遠くへ移動する場合、検出された物体が異なるピクセルによって検出されることで検出可能である。
【００５０】
物体の位置、速度、及び方向の決定は、物体を検出する筐体内のピクセル数を決定することによっても支援され得る。例えば、物体が第１の筐体内に配置された３つのピクセル及び第２の筐体内に配置された１つのピクセルによって検出された場合、物体は第２の筐体よりも第１の筐体により近いものと想定することができる。
【００５１】
検出された物体の位置、速度、及び方向を使用して、被制御デバイスのパラメータを変更することができる。例えば、物体の位置が所定の位置領域内にあるものと決定された場合、被制御デバイスのパラメータを修正することができる。同様に、物体が所定の方向に、及び／又は所定の速度で、移動しているものと決定された場合、被制御デバイスの１つ又は複数のパラメータを適宜修正することができる。被制御デバイスのパラメータは被制御デバイス状態、例えばオン及びオフとすることができるが、これらに限定されない。
【００５２】
存在検出システム
図５は、本発明の機能を実行するためのシステムの例示的実施形態を示す概略図である。上記で詳細に説明された機能を実行するための本システムは、埋め込み型マイクロプロセッサ・システムとすることが可能であり、その例が図５の概略図に示されている。例示のシステム５００は、プロセッサ５０２、記憶デバイス５０４、前述の機能を定義するソフトウェア５０８が記憶されたメモリ５０６、入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス５１０（又は周辺装置）、センサ５１４、及び、システム５００内での通信を可能にするローカル・バス又はローカル・インターフェース５１２を含む。
【００５３】
ローカル・インターフェース５１２は、例えば１つ又は複数のバス或いは当分野で知られている他の有線又は無線の接続とすることができるが、これらに限定されない。ローカル・インターフェース５１２は、簡略化するために省略されている、コントローラ、バッファ（キャッシュ）、ドライバ、リピータ、及びレシーバなどの通信を可能にするための追加の要素を有することができる。さらにローカル・インターフェース５１２は、前述の構成要素間での適切な通信を可能にするためのアドレス、制御、及び／又はデータ接続を含むことができる。
【００５４】
プロセッサ５０２は、特にメモリ５０６内に記憶されたソフトウェアを実行するためのハードウェア・デバイスである。プロセッサ５０２は、任意のカスタムメイド又は市販のシングル・コア又はマルチ・コア・プロセッサ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、本システム５００に関連付けられたいくつかのプロセッサ間の補助プロセッサ、（マイクロチップ又はチップ・セットの形の）半導体ベース・マイクロプロセッサ、マクロプロセッサ、又はソフトウェア命令を実行するための一般的な任意のデバイスとすることができる。
【００５５】
メモリ５０６は、揮発性メモリ要素（例えばランダム・アクセス・メモリ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＳＤＲＡＭなどのＲＡＭ））、及び不揮発性メモリ要素（例えばＲＯＭ、ハード・ドライブ、テープ、ＣＤＲＯＭなど）のうちのいずれか１つ又はそれらの組み合わせを含むことができる。さらにメモリ５０６は、電子、磁気、光、及び／又は他のタイプの記憶媒体を組み込むことができる。メモリ５０６は、様々な構成要素が互いにリモートに位置しているがプロセッサ５０２によるアクセスが可能な、分散型アーキテクチャを有することが可能であることに留意されたい。
【００５６】
ソフトウェア５０８は、本発明に従い、システム５００によって実行される機能を定義する。メモリ５０６内のソフトウェア５０８は、１つ又は複数の別々のプログラムを含むことが可能であり、そのそれぞれが以下で説明するように、システム５００の論理機能を実装するための実行可能命令の順序付けリストを含む。メモリ５０６はオペレーティング・システム（Ｏ／Ｓ）５２０を含むことができる。オペレーティング・システムは本質的にシステム５００内のプログラムの実行を制御し、スケジューリング、入出力制御、ファイル及びデータ管理、メモリ管理、並びに通信制御及び関連サービスを提供する。
【００５７】
Ｉ／Ｏデバイス５１０は、入力デバイス、又は、例えばキーボード、マウス、スキャナ、マイクロフォンなどであるがこれらに限定されない外部デバイスへのインターフェースを含むことができる。さらにＩ／Ｏデバイス５１０は、出力デバイス、又は、例えばプリンタ、ディスプレイなどであるがこれらに限定されない外部デバイスへのインターフェースも含むことができる。最後にＩ／Ｏデバイス５１０は、入力及び出力の両方を介して通信するデバイス、例えば前述の被制御デバイスをさらに含むことができる。他の例は、（モデム；他のデバイス、システム、又はネットワークにアクセスするための）変調器／復調器、無線周波数（ＲＦ）又は他のトランシーバ、電話インターフェース、ブリッジ、ルータ、又は他のデバイスを含むがこれらに限定されない。
【００５８】
センサ５１４は、例えばＩＲセンサとすることができる。センサ５１４は図４Ａに示されるように単一要素センサを含むことができるか、又は図４Ｂ〜図４Ｄに示されるように２つ又はそれ以上のセンサ要素を含むセンサ・アレイを含むことができる。センサ・アレイは、単一の筐体内に複数のセンサ要素を含むことができるか、又は複数の筐体を含み、各筐体が２つ又はそれ以上のセンサ要素を含むことができる。センサは、赤外線放射のみを検出するように構成可能であるか、又はより広い帯域幅を受信するように調整可能である。センサ５１４は、電圧調整及びノイズ低減の構成要素をさらに含むことができる。センサ５１４は、いくつかの向きのうちの１つ、例えばフロント・センサ又はトップ・センサ用に構成可能である。センサ５１４は、例えば大気温度及び感知された物体の温度などの感知パラメータを、ローカル・インターフェース５１２を介してプロセッサ５０２に伝達することができる。同様にアレイ・センサの場合、センサ５１４は各個別のアレイ要素に関するパラメータを伝達するか、又はすべての個別のアレイ・センサ要素から照合された導出パラメータを送信することができる。センサは、受信した信号をデジタル形式に変換するためのアナログ・デジタル変換器も含むことができる。加えて、センサ５１４は、例えば起動時及びパラメータの変更が検出された場合、又は定期的にパラメータ報告を送信することによって、情報を自立的に伝達するように構成可能である。センサ５１４は、例えばプロセッサ５０２によって照会又はポーリングされた場合に、パラメータ情報を伝達するように構成可能である。
【００５９】
システム５００が動作中の場合、プロセッサ５０２は、上記で説明したように、メモリ５０６内に記憶されたソフトウェア５０８を実行すること、メモリ５０６との間でデータを通信すること、及びソフトウェア５０８に従ってシステム５００の動作を全般的に制御することを、実行するように構成される。他の実施形態において、例示の実施形態における要素のうちの１つ又は複数は存在しない場合があることに留意されたい。
【００６０】
検出方法
図６は、領域発見近傍検出器の検出エリア内での人間の存在を感知するための第１の例示の方法を示すフローチャートである。フローチャート内のいずれのプロセスの記述又はブロックも、プロセス内の特定の論理機能を実装するための１つ又は複数の命令を含むモジュール、セグメント、コードの一部、又はステップを表すものと理解されるべきであり、本発明の理性的な当業者であれば理解されるような関連する機能に応じて、ほぼ同時又は逆の順序を含む図示又は考察された順序以外で機能が実行可能な、代替の実装は、本発明の範囲内に含まれることに留意されたい。
【００６１】
例えば受動型赤外線センサから、信号が受信される。ブロック６１０で示されるように、物体がセンサ検出エリア内で赤外線放射を放出しているかどうかを検出するために、信号が検査される。ブロック６２０で示されるように、物体が検出されない場合、第１の状態が宣言される。第１の状態は、赤外線センサによって物体が検出されないことを示す。状態は、例えばソフトウェア・フラグ、メールボックス、リレー、又は状態テーブル内の入力によって、ハードウェア及び／又はソフトウェア内に記録可能である。物体が検出された場合、ブロック６３０で示されるように、物体とセンサとの間の距離が決定される。距離は、例えばセンサの出力電圧によって示されるように、例えば単一ピクセル・センサのピクセル・カバレージ量、又はピクセル・アレイを有するセンサ内のピクセル・カバレージを示すピクセルの数に基づいて、計算することができる。
【００６２】
次に、計算された距離が所定の範囲内にあるかどうかが判別される（ブロック６４０）。距離が所定の範囲内にない場合、ブロック６８０で示され上記で説明されたように、第１の状態が宣言される。しかしながら、距離が所定の範囲内にある場合、ブロック６９０で示されるように、第２の状態が宣言される。所定の範囲は、例えば温かい物体の検出が、例えば照明又はビデオ・モニタなどであるがそれらに限定されない外部の被制御デバイスの電源をオンにすることである、第２の状態によって示されるような応答をトリガするように意図される、センサの前のゾーンとすることができる。これに対して、第１の状態を使用して、照明又はビデオ・モニタの電源をオフにすることを示すことができる。
【００６３】
図７は、領域発見近傍検出器の検出エリア内での人間の存在を感知するための第２の例示の方法を示すフローチャートである。第２の例示の方法は、前述のように、例えばセンサ・ピクセルのアレイを有する領域発見近傍検出器を使用することによって、感知された物体のサイズを決定するための手段を想定する。
【００６４】
例えば受動型赤外線センサから、信号が受信される。ブロック６１０で示されるように、物体がセンサ検出エリア内で赤外線放射を放出しているかどうかを検出するために、信号が検査される。ブロック６２０で示されるように、物体が検出されたかどうかに関して判別される。物体が検出されない場合、第１の状態が宣言される。第１の状態は、赤外線センサによって物体が検出されないことを示す。状態は、例えばソフトウェア・フラグ、メールボックス、リレー、又は状態テーブル内の入力によって、ハードウェア及び／又はソフトウェア内に記録可能である。物体が検出された場合、ブロック６３０で示されるように、物体とセンサとの間の距離が決定される。距離は、例えばセンサの出力電圧によって示されるように、例えば単一ピクセル・センサのピクセル・カバレージ量、又はピクセル・アレイを有するセンサ内のピクセル・カバレージを示すピクセルの数に基づいて、計算することができる。
【００６５】
次に、計算された距離が所定の範囲内にあるかどうかが判別される（ブロック６４０）。距離が所定の範囲内にない場合、ブロック６８０で示され上記で説明されたように、第１の状態が宣言される。しかしながら、距離が所定の範囲内にある場合、ブロック６５０で示されるように物体のサイズが決定される。例えば、携帯電話の画面近くで感知された物体が指であるか顔であるか、或いはビデオ・モニタに向かって移動する物体が人間であるか飼いネコであるかを、判別することが望ましい可能性がある。その後、物体のサイズが所定の範囲内にあるかどうかが判別される（ブロック６６０）。サイズが所定の範囲内にない場合、ブロック６８０で示され上記で説明されたように第１の状態が宣言される。所定の範囲内にある場合、ブロック６９０で示されるように、第２の状態が宣言される。
【００６６】
図８は、領域発見近傍検出器の検出エリア内での人間の存在を感知するための第３の例示の方法を示すフローチャートである。第３の例示の方法は、前述のように、例えば２つ又はそれ以上の筐体間に分散されたセンサ・ピクセルのアレイを有する領域発見近傍検出器を使用することによって、感知された物体の位置を決定するための手段を想定する。
【００６７】
例えば受動型赤外線センサから、信号が受信される。ブロック８１０で示されるように、物体がセンサ検出エリア内で赤外線放射を放出しているかどうかを検出するために、信号が検査される。ブロック８２０で示されるように、２つ又はそれ以上の筐体によって物体が検出されたかどうかに関して判別される。物体が検出されない場合、プロセスは終了する。物体が複数の筐体によって検出された場合、ブロック８３０によって示されるように、センサ・アレイに対する物体の位置が決定される。位置は、例えば上記の第１の例示の方法によって決定されるような、例えば物体とそれぞれの筐体との間の相対的距離、及び、例えばセンサの出力電圧によって示されるような各筐体内のピクセル・カバレージを示すピクセル数に基づいて、計算可能である。
【００６８】
計算された位置が所定の範囲内であるかどうかに関して判別される（ブロック８４０）。位置が所定の範囲内でない場合、ブロック８８０で示されるように第１の状態が宣言される。第１の状態は、赤外線センサによって位置範囲内で物体が検出されないことを示す。状態は、例えばソフトウェア・フラグ、メールボックス、リレー、又は状態テーブル内の入力によって、ハードウェア及び／又はソフトウェア内に記録可能である。しかしながら、位置が所定の範囲内である場合、ブロック８５０で示されるように、物体の速度及び方向があれば決定される。例えば、携帯電話の画面近くで感知された物体、例えば指又は顔の移動が、携帯電話の画面に向かっているか又は遠ざかっているか、及びどの程度の速度であるかを、決定することが望ましい可能性がある。その後、物体の速度及び／又は方向が所定の範囲内であるかどうかに関して判別される（ブロック８６０）。速度及び／又は方向が、速度及び／又は方向の所定の範囲内でない場合、ブロック８８５で示されるように第２の状態が宣言される。所定の範囲内にある場合、ブロック８９０で示されるように、第３の状態が宣言される。前述の第１の状態と同様に、第２及び第３の状態は被制御物体のパラメータを決定するために使用可能である。
【００６９】
領域発見近傍検出器は、従来技術のいくつかの改良点を提示する。例えば受動型センサを動作させるために必要な電力は、エミッタ検出器システムよりも少ない。入力専用デバイスとしての受動型センサは、信号を生成し、反射を受信し、信号の送信と受信との間のタイミングを同期しなければならないエミッタ検出器システムよりも、複雑でなくコストもかからない。加えて、エミッタ検出器システムを用いると、一般的に動かない人物と無生物との区別が困難である。例えば、人物がエミッタ検出器型の近傍検出器の検出フィールド内に箱を持ち込み、その箱を置いて立ち去った場合、エミッタ検出器システムは、箱と同じ場所に座っていて移動しない人物と箱とを区別できない可能性がある。これに対して、現在開示されている領域発見近傍検出器は、箱と人物との温度差を検出することによって、２つのシナリオを区別することができる。
【００７０】
要約すると、受動型領域発見近傍検出器デバイス、システム、及び方法が提示される。当業者であれば、本発明の範囲又は趣旨を逸脱することなく、本発明の構造に対する様々な修正及び変形が実行可能であることが明らかとなろう。上記に鑑み、本発明は、以下の特許請求の範囲及びそれらの同等物の範囲内にある本発明の修正及び変形をカバーすることが意図される。
【図１】
2015512037.tif 000003
【図２Ａ】
2015512037.tif 000004
【図２Ｂ】
2015512037.tif 000005
【図２Ｃ】
2015512037.tif 000006
【図２Ｄ】
2015512037.tif 000007
【図４Ａ】
2015512037.tif 000008
【図４Ｂ】
2015512037.tif 000009
【図４Ｃ】
2015512037.tif 000010
【図４Ｄ】
2015512037.tif 000011
【図３Ａ】
2015512037.tif 000012
【図３Ｂ】
2015512037.tif 000013
【図３Ｃ】
2015512037.tif 000014
【図３Ｄ】
2015512037.tif 000015
【図５】
2015512037.tif 000016
【図６】
2015512037.tif 000017
【図７】
2015512037.tif 000018
【図８】
2015512037.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月21日(2014.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出エリア内の人間を検出するため及び被制御デバイスを制御するための、受動型近傍検出デバイスであって、
前記検出エリア内の所定の温度範囲内にある物体によって放出される赤外線放射を検出するように構成された、ピクセルを含むセンサであって、前記物体によって放出され前記センサによって受信された前記赤外線放射に比例した信号レベルを有する検出信号を、前記物体の検出に応答して生成するように構成された、センサと、
前記センサと通信するプロセッサであって、前記検出信号を受信し、少なくとも部分的に前記検出信号の信号レベルを用いて物体の距離を導出するように構成された、プロセッサと、
を備える、受動型近傍検出デバイス。
【請求項２】
前記センサが、前記検出エリアの大気温度を検出するようにさらに構成された、請求項１に記載の近傍検出デバイス。
【請求項３】
前記プロセッサが、前記物体の距離が所定の距離範囲内にあるかどうかを判別するようにさらに構成された、請求項１に記載の近傍検出デバイス。
【請求項４】
前記ピクセルが複数のピクセルを含むピクセル・アレイのうちの１つであり、
前記プロセッサが、少なくとも部分的に前記検出信号に基づいて物体のサイズを導出するようにさらに構成された、請求項２に記載の近傍検出デバイス。
【請求項５】
前記プロセッサが、前記物体のサイズが所定のサイズ範囲内にあるかどうかを判別するようにさらに構成された、請求項４に記載の近傍検出デバイス。
【請求項６】
前記プロセッサが、前記距離が前記所定の距離範囲内にある場合、第１の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項３に記載の近傍検出デバイス。
【請求項７】
前記プロセッサが、前記所定の距離範囲を受信するようにさらに構成された、請求項３に記載の近傍検出デバイス。
【請求項８】
前記第１の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第１のパラメータ状態を構成することである、請求項６に記載の近傍検出デバイス。
【請求項９】
前記プロセッサが、前記距離が前記所定の距離範囲内にない場合、第２の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項６に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１０】
前記第２の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第２のパラメータ状態を構成することである、請求項９に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１１】
前記プロセッサが、前記サイズが前記所定のサイズ範囲内にある場合、第３の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項５に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１２】
前記第３の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第３のパラメータ状態を構成することである、請求項１１に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１３】
前記プロセッサが、少なくとも部分的に前記検出信号に基づいて物体の位置を導出するようにさらに構成された、請求項４に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１４】
前記プロセッサが、前記物体の位置が所定の位置範囲内にあるかどうかを判別するようにさらに構成された、請求項１３に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１５】
前記プロセッサが、前記位置が前記所定の位置範囲内にある場合、第３の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項１４に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１６】
前記第３の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第３のパラメータ状態を構成することである、請求項１５に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１７】
前記プロセッサが、物体の速度及び物体の方向を導出するようにさらに構成された、請求項１３に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１８】
前記プロセッサが、前記物体の速度及び物体の方向が所定の速度及び方向の範囲内にあるかどうかを判別するようにさらに構成された、請求項１７に記載の近傍検出デバイス。
【請求項１９】
前記プロセッサが、前記物体の速度及び物体の方向が前記所定の速度及び方向の範囲内にある場合、第３の所定のアクションを実行するようにさらに構成された、請求項１８に記載の近傍検出デバイス。
【請求項２０】
前記第３の所定のアクションが、前記被制御デバイスの第３のパラメータ状態を構成することである、請求項１９に記載の近傍検出デバイス。
【請求項２１】
ピクセルを含む赤外線センサの検出エリア内の物体を検出する方法であって、
前記赤外線センサから信号を受信するステップと、
温かい物体によって放出され前記センサによって受信された赤外線放射に比例した前記信号の信号レベルを少なくとも部分的に用いて、前記信号が所定の温度範囲内の前記温かい物体の検出を示すかどうかを判別するステップと、
前記温かい物体が検出された場合、前記信号レベルを少なくとも部分的に用いて前記温かい物体の前記センサからの距離を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項２２】
大気温度を決定するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも部分的に前記距離に基づいて第１の状態を設定するステップをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の状態に基づいて第１のデバイス・パラメータを制御するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記赤外線センサが複数のセンサ・ピクセルを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記温かい物体のサイズを決定するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
少なくとも部分的に前記サイズに基づいて第２の状態を設定するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記第２の状態に基づいて第２のデバイス・パラメータを制御するステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記温かい物体を検出するピクセルの数を決定するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも部分的に前記数に基づいて第３の状態を設定するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
前記第３の状態に基づいて第３のデバイス・パラメータを制御するステップをさらに含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
少なくとも部分的に前記信号に基づいて物体の位置を導出するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３３】
前記物体の位置が所定の位置範囲内にあるかどうかを判別するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記物体の位置が前記所定の位置範囲内にあるかどうかに少なくとも部分的に基づいて、第２の状態を設定するステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記第２の状態に基づいて第３のデバイス・パラメータを制御するステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
物体の速度を導出するステップと、
物体の方向を導出するステップと、
をさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記物体の速度及び物体の方向が所定の速度及び方向の範囲内にあるかどうかを判別するステップと、
前記物体の速度及び前記物体の方向が前記所定の速度及び方向の範囲内にある場合、第２の所定のアクションを実行するステップと、
をさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
人間の存在を感知するためのシステムであって、
受動型赤外線放出センサと、
前記センサと通信するプロセッサと、
非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体であって、
前記赤外線センサから信号を受信するステップと、
温かい物体によって放出され前記センサによって受信された赤外線放射に比例した前記信号の信号レベルを少なくとも部分的に用いて、前記信号が所定の温度範囲内の前記温かい物体の検出を示すかどうかを判別するステップと、
前記温かい物体が検出されたかどうかに基づいて第１の状態を設定するステップと、
前記第１の状態に基づいて第１のデバイス・パラメータを制御するステップと、
前記温かい物体が検出された場合、前記センサからの前記温かい物体の距離を決定し、少なくとも部分的に前記距離に基づいて第２の状態を設定するステップと、
前記第２の状態に基づいて第２のデバイス・パラメータを制御するステップと、
を実行するように構成された、コンピュータ読み取り可能媒体と、
を備える、システム。
【請求項３９】
検出エリア内の物体を検出するため及び被制御デバイスを制御するための、受動型近傍検出デバイスであって、
前記検出エリア内の健康な人体の所定の温度範囲内にある物体によって放出される赤外線放射を検出するように構成された、ピクセルを含むセンサであって、前記物体によって放出され前記センサによって受信された前記赤外線放射に比例した信号レベルを有する検出信号を、前記物体の検出に応答して生成するように構成された、センサと、
前記センサと通信するプロセッサであって、前記検出信号を受信し、少なくとも部分的に前記検出信号の信号レベルを用いて物体の距離を導出し、前記物体の距離が所定の距離範囲内にあるかどうかを判別し、前記被制御デバイスの第１のパラメータ状態を構成するように構成された、プロセッサと、
を備える、受動型近傍検出デバイス。
【国際調査報告】
2015512037.tif 000020
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