CN103512594A - 架空占用传感器 - Google Patents

Abstract

一种架空占用传感器组件包括外壳、部署在外壳中的透镜、部署在透镜后并且配置成检测光的感测元件及光阻隔元件，光阻隔元件配置成阻隔光到达感测元件。光阻隔元件是可重新成形滤波器元件或透镜的抑制模式。连续范围的运动延伸适配器可包括在内以允许传感器装置的最佳定位，用于改进检测。

Description

架空占用传感器

技术领域

本公开内容一般涉及运动检测器，并且更具体地说，涉及架空占用（occupancy）传感器，诸如安装在天花板的或高机架占用传感器等。

背景技术

架空占用传感器是在诸如商用和办公室天花板、仓库、走廊及生产设施等高安装区域中使用的照明控制装置。这些类型的传感器检测如在空间中的人或其它对象的运动的存在，并且响应其的检测到或不存在，启动照明电路，打开或关闭电源，控制气候调节系统及诸如此类。由于此布置的特定要求的原因，工业惯例是使用无源红外技术来感测运动。架空占用传感器经常直接附着到标准照明器具，如工业T8或T5荧光照明器具、LED照明器，或者借助于工业标准1/2英寸导管穿眼（knockout）端口附着到电接线盒。一般情况下，此照明器具位于挑高天花板，其给予传感器大面积的监视空间的视域。然而，如果传感器透镜不是在照明器具主体的下方，照明器具本身将阻隔传感器的至少部分视场。因此，这些传感器经常包括设计成允许传感器的定位有一定灵活性的延伸适配器。另外，这些适配器提供伸展线电压AC配线到传感器装置而不安装另外的电缆的部件。这些延伸适配器一般提供一定数量的离散传感器放置位置，这些位置可不是始终对应于所需定位。将有利的是提供延伸适配器，该延伸适配器提供允许传感器放置在确切所需高度的连续范围运动。

红外(IR)滤波器（也称为IR阻隔滤波器）能够与传感器的透镜相邻放置，并且一般情况下用于阻隔红外光或来自空间的某部分的辐射，使得传感器对那个区域中的运动不敏感。一般为固定形状的滤波器的形状能够用于确定传感器的敏感度模式，如走廊或过道。虽然滤波器本身可以可旋转，但这些滤波器不可重新成形。相反，如果希望采用不同的监视布置，则能够将滤波器替换为另一形状的滤波器。

典型的传感器也能够具有径向对称透镜，该径向对称透镜与单独的IR滤波器配对以实现非对称敏感度。在一些情况下，滤波器可旋转，但不可重新成形。

提供架空占用传感器装置将是有利的，该架空占用传感器装置具有连续的运动范围定位和灵活滤波器布置，以允许传感器装置的精细定位，来避免传感器由于漫射光而误触发，并且向传感器的透镜提供最佳视场以捕获在所需区域中的活动。

相应地，将希望提供解决以上指出问题的至少一些的架空占用传感器装置。

发明内容

如本文中所述，示范实施例克服了技术领域中熟知的上述和其它缺点中的一个或多个。

示范实施例的一方面涉及一种架空占用传感器组件。在一个实施例中，占用传感器组件包括外壳、部署在外壳中的透镜、部署在透镜后的光感测元件及光阻隔元件，光阻隔元件配置成阻隔光到达光感测元件。光阻隔元件是可重新成形滤波器元件或透镜的抑制模式。

示范实施例的另一方面涉及一种用于耦合到支撑固定装置的架空占用传感器。在一个实施例中，占用传感器包括外壳、部署在外壳内的透镜、部署在外壳内和透镜后的光感测元件及将所述外壳耦合到支撑固定装置的可延伸附着支架。可延伸附着支架具有第一端、第二端和在第一端与第二端之间的保持装置。附着支架配置成提供非离散运动范围以便相对于支撑固定装置定位外壳。

又一方面，示范实施例涉及一种架空占用传感器。在一个实施例中，占用传感器包括外壳、部署在外壳中的透镜、部署在透镜后的光感测元件及部署在透镜与感测元件之间的可成形滤波元件。可成形滤波器元件包括形成感测元件的视场的多个单独可径向移动段。

通过结合附图考虑下面的详细描述，示范实施例的这些和其它方面和优点将变得显而易见。然而，应理解的是，附图的设计只是为了便于说明，而不是作为本发明的限制的定义，本发明的限制的定义应参照随附权利要求书。另外，附图不必按比例画出，并且除非另有说明，否则它们只是打算从概念上示出本文中所述的结构和过程。另外，任何适合大小、形状或类型的元件或材料均能够使用。

根据本公开的一个方面，一种架空占用传感器组件，包括：外壳；部署在所述外壳中的透镜；部署在所述透镜后的光感测元件；以及光阻隔元件，所述光阻隔元件配置成至少部分阻隔光到达所述感测元件，其中所述光阻隔元件是可重新成形滤波器元件或所述透镜的抑制模式。

其中所述光阻隔元件包括所述可重新成形滤波器元件，所述滤波器元件部署在所述透镜与所述感测元件之间，所述滤波器元件包括多个单独的可径向移动段。

其中所述可移动段在所述透镜与所述感测元件之间可单独移动。

其中所述可移动段形成可移动段的反向对，每个对一致移动。

其中所述光感测元件是红外光感测元件，并且所述光阻隔元件配置成阻隔红外光。

其中所述光阻隔元件是所述透镜的抑制模式，所述抑制模式包括在所述透镜上或其之中的涂层、所述透镜的材料梯度或在所述透镜上形成的菲涅耳模式。

其中所述透镜包括多个区域，第一区域具有不同于第二区域的红外透光度或焦点模式的红外透光度或焦点模式。

其中所述透镜的红外透光度或焦点模式不是径向对称的。

其中所述透镜可旋转。

包括耦合到所述外壳的可延伸附着支架，所述可延伸附着支架配置成提供连续的运动范围以便相对于支撑固定装置定位所述外壳。

可滑动附着包括第一端和第二端，以及在所述第一端与所述第二端之间的可滑动保持装置，所述第一端耦合到所述外壳，并且所述第二端耦合到所述固定装置。

根据本公开的另一方面，一种用于耦合到支撑固定装置的架空占用传感器装置，包括：外壳；部署在所述外壳内的透镜；部署在所述外壳内和所述透镜后的光感测元件，以及将所述外壳耦合到支撑固定装置的可延伸附着支架，所述可延伸附着支架具有第一端、第二端和在所述第一端与所述第二端之间的保持装置，所述可滑动附着支架配置成提供连续的运动范围以便相对于所述支撑固定装置定位所述外壳。

其中所述可延伸保持装置包括第一构件和第二构件，所述第一构件以可伸缩方式容纳在所述第二构件中。

包括可放松和可滑动保持所述第一构件和所述第二构件的销构件。

根据本公开的又一方面，一种架空占用传感器，包括：外壳；部署在所述外壳中的透镜；部署在所述透镜后的光感测元件；以及可成形滤波元件，部署在所述透镜与所述感测元件之间，所述可成形滤波器元件包括形成所述感测元件的视场的多个单独可径向移动段。

其中所述可移动段可单独移动。

其中所述可移动段形成可移动段的反向对，每个对一致移动。

其中可移动段的反向对能够沿单个轴移动。

其中所述光感测元件配置成检测红外光。

所述透镜包括分段光阻隔透镜，每个段具有不同的透镜透光度或焦点模式，并且其中所述分段光阻隔透镜可旋转。

附图说明

在附图中：

图1是包含本公开内容的方面的架空占用传感器装置的示范实施例的透视图。

图2-5是用于包含本公开内容的方面的架空占用传感器的附着支架的实施例的透视图。

图6-7是用于包含本公开内容的方面的架空占用传感器的滤波器组件的实施例的顶视图。

图8是图6的滤波器组件的横截面视图。

图9是用于包含本公开内容的方面的架空占用传感器的红外阻隔滤波器的一个实施例的透视图。

具体实施方式

参照图1，包含公开实施例的方面的示范架空占用传感器装置组件通常由附图标记100标示。公开实施例的方面涉及架空占用传感器，该传感器包括光传感器、可成形滤波器、可旋转的选择性滤波透镜及连续的运动范围延伸适配器中的一项或多项。

如图1所示，传感器组件100通常包括外壳10和附着支架20。外壳10将包括透镜40。在一个实施例中，透镜40由盖50保持或者在盖50中。透镜40可以是选择性滤波透镜，如在透镜的一部分通过红外(IR)光并且在透镜40的剩余部分阻隔IR光的透镜。术语“红外光”在本文中使用时通常要表示具有比可见光的波长更长的波长的电磁辐射。通常，“红外光”在本文中使用时将不包括可见光谱。虽然公开实施例的方面通常在本文中将相对于滤波红外光进行描述，但公开实施例的方面不受此限制，并且能够包括可见光的滤波。例如，就基于视频的占用传感器应用而言，可能希望滤波来自占用传感器的某些区域的可见光以防止传感器的误触发。在此类型的应用中，传感器组件100能够配置成提供除了包括红外光以外的适合的选择性光滤波方案或光抑制模式。例如，在一个实施例中，透镜40能够对所有光完全是不透明的，而不只是对红外光不透明。

在一个实施例中，光感测元件41一般部署在透镜40后的外壳10内。为便于本文中的描述，感测元件41将相对于无源红外光感测元件进行描述，无源红外光感测元件配置成检测红外光以便以已知方式激励传感器100。在备选实施例中，光感测元件41能够是任何适合的光感测元件，包括配置成检测可见光的感测元件。在一个实施例中，如通常熟知的一样，感测元件41包括用于在到达红外辐射模式存在更改时生成交流电信号的双元高温计。感测元件41也能够包括本文中所述占用传感器组件100的适当光感测和操作所必需的此类其它适合的电子器件和电路。

外壳10适当地附着到附着支架20，附着支架在图1中示出的实施例中包括诸如带螺纹连接器等连接器70以便将传感器组件100附着到固定盒、电气盒或照明器具。在备选实施例中，附着支架20能够包括用于将传感器组件100附着或固定到所需位置或装置的任何适合部件。虽然外壳10和附着支架20示为配置成固定在一起的单独元件，但在一个实施例中，外壳10和附着支架20能够包括集成组件或单元。在一个实施例中，传感器100不包括附着支架20，在该情况下，传感器100配置成直接附着到诸如照明器具或电接线盒的穿眼端口的固定装置。在此情况下，传感器组件100能够包括公对公连接器以将传感器组件100直接附着到照明器具或电穿眼端口。

在传感器组件100包括附着支架20时，在一个实施例中，附着支架20能够使用传感器组件100的外壳10上的穿眼端口耦合到传感器组件100。连接器70能够用于将附着支架20耦合到照明器具或电插座或其它适合的结构。

在一个实施例中，附着支架20包括固定部分22和可移动部分24。固定部分22固定到外壳10或者是其一部分。可移动部分24和固定部分22以可伸缩方式配置，使得附着支架20具有可延伸长度并且能够包括连接器70。固定部分22和可移动部分24在可延伸布置中耦合在一起，可延伸布置提供相对于传感器组件100固定到的固定装置或其它安装位置的传感器组件100的连续或非离散运动范围。虽然图1中的实施例参照元件22和24描述附着支架20的固定和可移动部分，但在备选实施例中，元件22能够包括可移动部分，而元件24能够包括固定部分。

图2-5示出在延伸和缩回位置的附着支架20的实施例。图2和4示出在延伸位置的附着支架20的透视图，而图3和5示出在缩回位置的附着支架20。如图2-5所示，在此实施例中，附着支架20配置为两段组件22、24，其中第一端74配置成固定到诸如照明器具的支撑物，并且第二端76配置成固定到外壳10或是其一部分。如所示一样，能够相对于安装结构和外壳10反转端74、76的定位。

在一个实施例中，每端74、76包括相应连接器70、72。连接器70、72可有螺纹，或者包括用于耦合端74、76到其相应结构的适合连接机件。在一个实施例中，如通常所理解的一样，每个连接器70、72配置成容纳和固定在穿眼端口中。附着支架20提供一定行进长度的连续的运动范围，其在此实施例中由通道或槽28限定。在此实施例中，保持装置26用于滑动接合附着支架20的固定和可移动部分22、24。保持装置26能够拧松以允许部分22、24相对于彼此移动，并且拧紧或固定以防止部分22、24的进一步移动。此配置允许外壳10充分地移动到或定位在准确需要的位置或方位。在一个实施例中，保持装置26包括螺杆或螺销25和螺母26组件。杆25配置成在固定和可移动部分22、24的每个上滑动接合槽28。在备选实施例中，保持机件26包括在外壳10位于相对于其安装位置的所需位置时允许部分22、24滑动接合并保持在固定位置的任何适合的装置。

在一个实施例中，参照图4和5，保持机件26是螺丝或螺栓，并且螺母27用于将部分22、24保持在固定位置中。图4示出在延伸位置的附着支架20，而图5示出在部分缩回位置的附着支架20。在备选实施例中，附着支架20能够包括允许附着支架20延伸和缩回的任何已知可伸缩机件。这能够包括螺纹管和钮锁保持装置。

参照图6，在一个实施例中，外壳10包括用于图1所示透镜40的可成形或可重新成形红外（或其它选择性光）滤波器60。在一个实施例中，滤波器60是与透镜40分开的元件。滤波器60通常包括诸如使传感器41对在其视场的一个或多个区域中的运动不敏感的阻隔材料的材料。最常见的是滤波器60将由足够厚的热塑性塑料制成，以便提供恰当的红外阻隔。在一个实施例中，滤波器60配置成取决于具体应用允许传感器41，特别是透镜窗口42的视场变窄和变宽。例如，在商店或仓库应用中，可能希望使用传感器组件100监视诸如走廊的更封闭的区域。在此类应用中，可能希望将传感器41的视场限制到在监视的区域，走廊。通过允许滤波器可成形或重新成形，本公开内容的方面有利地允许单个滤波器用于多个应用，而无需旋转或可替换零件。

在图6所示实施例中，滤波器60由若干段组成，在此示例中这些段示为段61、62、63和64。在备选实施例中，滤波器60能够不同于包括四个而包括任何适合数量的段。段61-64可移动，并且能够定位以调整传感器覆盖区域。每个段61-64能够沿至少一个轴运动，但通常不能够旋转。通过调整段61-64中的至少一个的位置，能够将滤波器60重新成形。段61-64通过以连续的方式延伸或滑动或以离散步进，沿径向移动。

在图6所示实施例中，每个段61-64的形状实质上是矩形，但在备选实施例中，能够使用任何适合的形状。在一个实施例中，滤波器60提供的光抑制模式由滤波器段61-64的每个的位置确定。在图6所示示例中，滤波器段61-64不遮掩或阻隔透镜40的任何部分，并且透镜窗口42为传感器组件100提供最大覆盖区域。相对于图6所示示例，在图7的实施例中，滤波器段61-64已移动或定位以阻隔透镜40的侧边部分。

如图6-8所示，每个段61-64布置在成对轨道66上，成对轨道66允许段61-64向内和向外滑动地移动。用成对的定位夹65将每个段61-64通过过盈配合固定到位。定位夹65提供足够的压力以便防止段61-64的无意移动而不阻止对每个段61-64的位置的调整。如图6所示，每个段61-64包括一对导板68，导板沿切入段61-64的对应轨道66或在其内移动以便限制段61-64的径向运动。在一个实施例中，每个段61-64由能够在生产组件期间通过变宽的槽口67安装到导向杆68中的塑料材料制成。在一个实施例中，段61-64能够单独沿导板68移动，或者段61-64能够一起或一致统一移动。在一个实施例中，诸如对61和63或62和64的成对段能够配置成一致移动，或者作为单元移动。

在图7的示例中，透镜窗口42已从图6中的实施例变窄，并且提供更窄或更集中的覆盖区域。在图7的示例中，覆盖区域能够是走廊区域。图8示出图6所示组件的横截面视图。

在一个实施例中，透镜40配置为部分阻隔透镜，其中，光抑制模式或光阻隔是透镜本身的特性。就典型的PIR传感器而言，传感器具有配置成将来自所有方向的进入辐射直接集中到双元高温计的透镜。单独的滤波器装置能够用于阻隔来自不需要方向的光。公开实施例的方面允许透镜40配置成提供阻隔或抑制来自某些预定义角的进入光的光阻隔或抑制模式。

图9示出包含公开实施例的方面，配置为部分光阻隔透镜90的透镜40的实施例。在此实施例中，由将不需要的红外光引导离开图1所示感测元件41的焦点模式的本性形成了透镜90提供的光抑制模式。例如，如图9所示示范透镜90所示的那样，透镜90的红外聚焦特性的红外光透光度、透明度不是径向对称的。透镜90的一些区域阻隔红外光的传送，或者不将那个红外光聚焦在图1所示感测元件41上，而透镜90的其它区域透射和聚焦红外光。在一个实施例中，透镜90的第一区域92能够具有红外透光度或焦点模式（在本文中也称为光抑制模式），该红外透光度或焦点模式不同于第二区域94的红外透光度或焦点模式。

参照图9，在一个实施例中，通过使用在透镜90的一个或多个区域上放置的IR阻隔涂层95，形成透镜90的光抑制模式。在图9的实施例中，透镜90的区域91包括光阻隔涂层95，而区域93没有光阻隔涂层。通过涂层、材料梯度、菲涅耳（Fresnel）模式或其它适合的涂层和定型技术，可改变透镜透明度。在此示例中，区域91和93面积大约是透镜90的面积的一半。在备选实施例中，每个区域91、93能够包括透镜90的任何适合面积。例如，备选实施例可适合用于带有90度敏感度模式的安装在拐角的传感器，或商用空间，其中敏感度匹配商用走道的形状。在另一实施例中，透镜90的不同区域91-94的一个或多个区域能够具有不同的材料组成，其中，不同区域91-94能够以所需方式布置和定型以抑制不需要的光。不同的抑制模式和抑制模式的组合能够在公开实施例的传感器组件100中实现。

在一个实施例中，透镜90可旋转，并且能够进行适当调整以便阻隔红外光的透镜90的部分相对于图1所示传感器41得到适当定位。在一个实施例中，包括公开实施例的架空占用传感器装置组件100的套件能够包括带有各种光阻隔或抑制模式的多种不同透镜40。这允许为特定使用应用选择适合的透镜。

通常，如果透镜40配置成如上所述执行光阻隔，则诸如可重新成形滤波器60的单独的滤波器可以是不必要的。类似地，如果可重新成形滤波器60已使用，则透镜40将无需配置有光阻隔或抑制能力。备选地，本公开内容的方面考虑到了与图9的布置不同，部分阻隔光的透镜布置和透镜布置的组合。

在另一实施例中，透镜40配置成通过将不需要的辐射引导离开感测元件41的焦点模式的本性来抑制红外光的期望范围。在另一实施例中，透镜41通过在某些区域中的其材料成分的本性来抑制不需要的辐射。

用于本公开内容的架空占用传感器装置的安装和使用方法的实施例的示例能够包括将占用传感器装置附着到诸如照明器具的支撑物。在这些实施例中，占用传感器装置包括透镜40和感测元件外壳10及也称为延伸适配器的附着支架20。外壳10能够包括透镜40、可重新成形滤波器60或光阻隔透镜90中的一项或多项。附着支架20能够用于在外壳10与附着支架附着到的固定装置或支撑物之间提供连续的运动移位的范围。可重新成形滤波器60可配置成调整透镜40和感测元件的覆盖区域。透镜40是光阻隔透镜90时，光阻隔透镜90能够使透镜本身的不同部分定型以提供红外透射和阻隔区域。

公开实施例的方面涉及增强的架空占用传感器。公开实施例的传感器的滤波器设计是灵活的，并且能够适用于不同使用、安装和应用。可成形滤波器能够用于阻隔光到达光传感器，而透镜本身能够配置以包括光抑制模式，光抑制模式抑制来自某些区域和角度的光。能够旋转透镜允许创建和使用不同的抑制模式。公开实施例的传感器的附着和延伸方面提供了在定位传感器装置时连续的运动范围。

因此，虽然如应用于本发明的示范实施例的本发明的基本新颖特性已示出、描述和指出，但将理解的是，在不脱离本发明的精神的情况下，本领域的技术人员可对所示装置的形式和细节及其操作中进行各种忽略、替代和更改。另外，明确预计以实质相同方式执行实质相同功能以得到相同结果的那些元件和/或方法步骤的所有组合是在本发明的范围内。另外，应认识到的是，结合本发明的任何公开形式或实施例所示和/或所述的结构和/或元件和/或方法步骤可合并在任何其它公开或描述或建议的形式或实施例中作为一般设计选择的素材。因此，其目的在于只受如这里所附权利要求书的范围所指示限制。

Claims (10)

1.一种架空占用传感器组件，包括：

外壳；

部署在所述外壳中的透镜；

部署在所述透镜后的光感测元件；以及

光阻隔元件，所述光阻隔元件配置成至少部分阻隔光到达所述感测元件，其中所述光阻隔元件是可重新成形滤波器元件或所述透镜的抑制模式。

2.如权利要求1所述的占用传感器组件，其中所述光阻隔元件包括所述可重新成形滤波器元件，所述滤波器元件部署在所述透镜与所述感测元件之间，所述滤波器元件包括多个单独的可径向移动段。

3.如权利要求2所述的占用传感器组件，其中所述可移动段在所述透镜与所述感测元件之间可单独移动。

4.如权利要求2所述的占用传感器组件，其中所述可移动段形成可移动段的反向对，每个对一致移动。

5.如权利要求1所述的占用传感器组件，其中所述光感测元件是红外光感测元件，并且所述光阻隔元件配置成阻隔红外光。

6.如权利要求1所述的占用传感器组件，其中所述光阻隔元件是所述透镜的抑制模式，所述抑制模式包括在所述透镜上或在其之中的涂层、所述透镜的材料梯度或在所述透镜上形成的菲涅耳模式。

7.如权利要求6所述的占用传感器组件，其中所述透镜包括多个区域，第一区域具有不同于第二区域的红外透光度或焦点模式的红外透光度或焦点模式。

8.如权利要求6所述的占用传感器组件，其中所述透镜的红外透光度或焦点模式不是径向对称的。

9.如权利要求6所述的占用传感器组件，其中所述透镜可旋转。

10.如权利要求1所述的占用传感器组件，包括耦合到所述外壳的可延伸附着支架，所述可延伸附着支架配置成提供连续的运动范围以便相对于支撑固定装置定位所述外壳。

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