传感器设备制造技术

本发明专利技术涉及单像素热电堆（SPT）的应用。本发明专利技术提供了一种传感器设备，其包括单像素热电堆和控制器，其中单像素热电堆被配置成监控检测区域并随时间测量所述检测区域的温度信号；其中检测区域由表面界定，并且单像素热电堆以垂直于表面的至少20度的角度定向；其中检测区域到表面上的投影呈现具有长度轴和宽度轴的细长检测区域。其中控制器被配置为：获得检测区域的温度信号；通过检测检测区域的温度信号中的模式来确定跨所述表面移动的人的移动特征；输出输出信号，该输出信号被配置成在确定移动特征时控制电气设备。移动特征时控制电气设备。移动特征时控制电气设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】传感器设备


[0001]本专利技术涉及一种包括单像素热电堆和控制器的传感器设备。本专利技术还涉及一种包括传感器设备和至少一个电气设备的系统。本专利技术还涉及一种包括传感器设备和至少一个照明设备的照明系统。本专利技术还涉及一种包括外壳、光源和传感器设备的灯具。本专利技术还涉及一种确定跨表面移动的人的移动特征的方法，以及一种对应的计算机程序产品。

技术介绍

[0002]建筑环境变得越来越配备有可以用于控制各种致动器的感测解决方案。例如，办公室通常配备有存在传感器来确定办公室中人的存在，以便例如控制照明、百叶窗和/或HVAC。相机、无源红外传感器（PIR）或热电堆阵列经常用于这种存在检测，并且甚至可以进一步用于更复杂解决方案中的活动检测。然而，这种传感器可能是昂贵的、隐私敏感的，并且在操作上过于复杂。因此，在建筑环境内存在对隐私保护、更直接和便宜的感测解决方案的明确需求，以便控制其中的各种电气设备。

技术实现思路

[0003]本专利技术涉及单像素热电堆（SPT）的应用。单像素热电堆（SPT）将热能转化为电能。由于SPT的测量限于单像素，因此SPT不提供空间分辨率，并且只可以随时间测量其相应检测区域（或：视场）内的单个温度值。因为SPT相对便宜，所以SPT对于一些有限的应用领域仍然可以是有利的。例如：耳温表是一个众所周知的一般SPT应用的示例。另一个示例可以涉及利用单像素热电堆（SPT）的存在检测，其中触发SPT指示人的一般存在。
[0004]尽管单像素热电堆（SPT）的应用由于成本而可能非常有吸引力，但是单像素热电堆（SPT）的有限（空间）能力使得其不利于在建筑环境中的更广泛应用。
[0005]因此，本专利技术的一个目的是提供一种用于控制电气设备（优选为照明设备）的改进的传感器设备，其至少减轻了上述问题和缺点。此外，本专利技术提供了一种传感器设备，其包括适于相对于表面定向的单像素热电堆、和控制器，其中该单像素热电堆被配置成监控检测区域并随时间测量所述检测区域的温度信号；其中检测区域由表面界定，并且单像素热电堆以垂直于所述表面的至少20度的角度定向；其中检测区域到表面上的投影呈现具有长度轴和宽度轴的细长检测区域；其中控制器被配置为：获得所述检测区域的温度信号；检测检测区域的温度信号中的不对称模式；通过检测检测区域的温度信号中的不对称模式来确定跨所述表面移动的人的移动方向；其中不对称模式包括通向（lead towards）峰值的初始斜率和远离峰值的后续斜率，其中初始斜率和后续斜率是不对称的；输出输出信号，该输出信号被配置成在确定移动方向时控制电气设备。
[0006]根据本专利技术的单像素热电堆可以适于在操作中相对于表面定向，并且控制器可以被配置为在操作中执行上述步骤。
[0007]在示例中，根据本专利技术的传感器设备可以包括被布置用于将传感器设备安装到安装表面上的外壳表面，其中单像素热电堆可以以垂直于所述安装表面的至少20度的角度定
向。因此，单像素热电堆可以在传感器设备本身内并且相对于传感器设备的外壳表面以特定倾斜角定向。因此，当将传感器设备安装到所述安装表面时，通过传感器设备本身的构造和其结构部件的放置，SPT可能不垂直于所述安装表面定向，而是总是相对于其成一定角度或倾斜。
[0008]根据本专利技术的传感器设备包括单像素热电堆（SPT）和控制器。SPT和控制器操作地耦合，或者不同地表述为彼此通信和交互。单像素热电堆（SPT）（在操作中）监控检测区域。检测区域可以对应于SPT的单像素分辨率。检测区域可以替代地被表述为检测体积、或视场、或检测区域。
[0009]因此，单像素热电堆（SPT）随时间测量所述检测区域的温度信号。温度信号可以包括（完整）检测区域的（瞬态）温度（响应）。在示例中，温度信号可以不同地表述为热信号。
[0010]此外，单像素热电堆（SPT）的检测区域由表面界定。单像素热电堆以垂直于所述表面的至少20度的角度定向（或倾斜）。因此，检测区域到表面上的投影可以呈现具有长度轴和宽度轴的细长检测区域。
[0011]作为上述取向（或：倾斜）的结果，单像素热电堆可能呈现非均匀的温度信号（或：传感器响应）。因此，尽管单像素热电堆具有单像素分辨率，但是当人在检测区域内的不同位置（或：移动）时，人可能在温度信号中呈现不同的和/或特有的模式。因此，根据本专利技术的传感器设备可以确定跨所述表面移动的人的各种移动特征，例如移动方向、移动位置和/或移动速度。
[0012]即，控制器可以获得检测区域的温度信号。控制器由此被配置成通过检测检测区域的温度信号中的模式来确定跨所述表面移动的人的移动特征。在确定所述移动特征时，控制器被配置成输出输出信号，该输出信号被配置成控制电气设备。电气设备可以例如与检测区域相关联。
[0013]因此，本专利技术提供了一种传感器设备，用于在确定跨所述表面移动的人的移动特征时控制电气设备。这提供了明显的优势，并且提供了优于具有单像素热电堆的传感器设备的现有应用的新颖特性。因此，SPT的可能应用通过这种传感器设备得以扩展。此外，传感器设备是成本有效的。
[0014]遍及本申请，人可以被重新表述为物体或动物，因为单像素热电堆和相关联的控制器也可以适用于检测跨所述表面移动的物体或动物。
[0015]该表面可以是平坦表面。该表面例如可以是地板或墙壁。安装表面可以是平坦表面。安装表面例如可以是天花板。细长检测区域例如可以是矩形或椭圆形。替代地，输出信号可以是通知信号。在示例中，输出信号可以包括用于控制电气设备的指令、代码或命令。在诸方面中，控制器可以被配置成控制电气设备。
[0016]在实施例中，控制器可以被配置为输出输出信号，其中输出信号被配置为基于移动特征（例如，移动方向、移动位置和/或移动速度）来控制电气设备。
[0017]如所述，移动特征可以是移动方向；并且其中该模式可以是不对称模式。由于单像素热电堆以垂直于表面的角度定向（或倾斜），因此检测区域的温度信号中的不对称模式可以指示跨所述表面移动的人的移动方向，因为检测区域由于倾斜角度而在特定方向上偏置。
[0018]如所述，不对称模式包括通向峰值的初始斜率和远离峰值的后续斜率，其中初始
斜率和后续斜率是不对称的。所述初始斜率和所述后续斜率可以分别定义为平均初始斜率和平均后续斜率。因此，可以认为斜率是平滑的，而与温度信号上的噪声无关。
[0019]此外，在其另外的实施例中，控制器可以被配置为：如果初始斜率比后续斜率更陡，则确定人在（基本上）沿着所述长度轴的第一移动方向上移动，第一移动方向是朝向单像素热电堆向其定向的一侧的方向。例如，第二移动方向可以是相对于固定原点的“向右”。
[0020]此外，在其另外的实施例中，控制器被配置为：如果后续斜率比初始斜率更陡，则确定人在（基本上）沿着所述长度轴的第二移动方向上移动，第二移动方向是朝向单像素热电堆不向其定向的一侧的方向。例如，第二移动方向可以相对于上述固定原点“向左”。
[0021]在另外的实施例中，控制器可以被配置成：（至少部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种传感器设备（10，40），包括适于相对于表面定向的单像素热电堆（11，41）、和控制器（12，42），其中所述单像素热电堆（11，41）被配置成监控检测区域（13，43）并随时间测量所述检测区域（13，43）的温度信号（20，20
’
，50，50
’
）；其中所述检测区域（13，43）由所述表面（14，44）界定，并且所述单像素热电堆（11，41）以垂直于所述表面（14，44）的至少20度的角度（15，45）定向；其中所述检测区域（13，43）到所述表面（14，44）上的投影呈现具有长度轴（17，47）和宽度轴（18，48）的细长检测区域（16，46）；其中所述控制器（12，42）被配置成：
‑
获得所述检测区域（13，43）的温度信号（20，20
’
，50，50
’
）；
‑
检测所述检测区域（13，43）的温度信号（20，20
’
，50，50
’
）中的不对称模式；
‑
通过检测所述检测区域（13，43）的温度信号（20，20
’
，50，50
’
）中的不对称模式来确定跨所述表面（14，44）移动的人（19，19
’
，49，49
’
）的移动方向，其中所述不对称模式包括通向峰值（22）的初始斜率（21）和远离峰值（22）的后续斜率（23），其中所述初始斜率（21）和所述后续斜率（23）是不对称的；
‑
输出输出信号（31，61），所述输出信号被配置成在确定所述移动方向时控制电气设备（30，60）。2.根据权利要求1所述的传感器设备（10，40），其中所述控制器（12）被配置成：
‑
如果所述初始斜率（21）比所述后续斜率（23）更陡，则确定人（19）沿着所述长度轴（18）在第一移动方向（25）上移动，所述第一移动方向（25）是朝向所述单像素热电堆（11）向其定向的一侧（2）的方向。3.根据权利要求1所述的传感器设备（10，40），其中所述控制器（12）被配置成：
‑
如果所述后续斜率（23）比所述初始斜率（21）更陡，则确定人（19）沿着所述长度轴（18）在第二移动方向（26）上移动，所述第二移动方向（26）是朝向所述单像素热电堆（11）不向其定向的一侧（1）的方向。4.根据前述权利要求2
‑
3中任一项所述的传感器设备（10，40），其中，所述控制器（12）被配置为：
‑
基于所述初始斜率（21）和所述后续斜率（23）之间的时间段（24）确定人（19）跨所述表面（14）移动的速度。5.根据权利要求1所述的传感器设备（40），其中所述控制器（42）被配置成：
‑
基于所述温度信号（50，50
’
）中的峰值（52）或平稳段（52
’
）的持续时间（53，54），确定沿着所述宽度轴（48）...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：昕诺飞控股有限公司，
类型：发明
国别省市：