CN106408835B - 防篡改运动检测器 - Google Patents

Abstract

一种防篡改运动检测器。本发明提供了一种方法，包括：读取来自位于侵入检测器内的电容性传感器的数据;将来自所述电容性传感器的数据与基线进行比较，以确定来自所述电容性传感器的数据是否指示遮蔽材料在所述侵入检测器的光学窗之上或是在其附近;以及当来自所述电容性传感器的数据指示所述遮蔽材料在所述侵入检测器的光学窗之上或是在其附近时，激活抗遮蔽系统，以捕获来自周围环境的附加数据从而确定是否激活遮蔽警报。

Description

防篡改运动检测器

技术领域

本发明一般地涉及运动检测器。更具体地，本发明涉及防篡改运动检测器。

背景技术

运动检测器可以形成侵入安全系统的一部分，但运动检测器可以在质量和运动检测器中所包括的特征这两方面变化。描述检测准则和运动检测器特征的能力的行业标准由欧洲机电标准化委员会编写：针对被动红外（PIR）检测器的EN50131-2-2和针对组合PIR和微波检测器的EN50131-2-4。这些标准标识了四个不同等级的运动检测器：等级1具有最低灵敏度和最小特征集，并且等级4具有最高灵敏度和最大特征集。等级1和等级2无线检测器是本领域中公知的。然而，在市场中不存在无线等级3或等级4运动检测器。

当未装配关联的运动检测系统时，可能发生遮蔽（mask），并且，运动检测系统的需要对所监视区域的查看的任何部分可能被遮蔽。例如，如果运动检测系统包括PIR传感器，则将热能集中于PIR传感器上的菲涅耳透镜或窗可能被遮蔽。类似地，如果运动检测系统包括成像器并且该成像器的透镜被暴露，则透镜可能被遮蔽。如果成像器的透镜凹陷到外壳的内部且被覆盖有透明窗，则该透明窗也可能被遮蔽。

与等级1和等级2检测器不同，等级3运动检测器必须包括有效的抗遮蔽系统。例如，有效的抗遮蔽系统能够检测到对关联的运动检测系统的达到下述程度的篡改：该运动检测系统不再能够检测到运动。当该运动检测系统包括被动红外（PIR）传感器时，阻止系统检测到运动的篡改可以包括利用遮蔽材料阻挡通往PIR传感器的透镜或窗。例如，遮蔽材料可以包括IR不透明材料、纸、聚苯乙烯泡沫、卡板、喷涂料和透明漆，其允许可见光穿过，但阻挡PIR传感器检测的IR能量。

在市场中不存在无线等级3运动检测器的原因在于：有效的抗遮蔽系统（诸如，分布在透镜或窗周围的近红外（NIR）发射器和检测器）消耗太多能量。当太多能量被消耗时，将需要过多数目的电池来创建具有可行电池寿命的传感器。

鉴于上述内容，存在对包括有效抗遮蔽系统的无线等级3运动检测器的持续不断的需要。

附图说明

图1是根据所公开的实施例的操作电容性抗遮蔽系统的方法的流程图；

图2是根据所公开的实施例的操作电容性感测系统以唤醒NIR抗遮蔽系统的方法的流程图；

图3是根据所公开的实施例的操作电容性感测系统以唤醒成像器和PIR运动传感器的方法的流程图；

图4是根据所公开的实施例的运动检测器的框图；

图5是根据所公开的实施例的用于执行图1的方法等等的系统的框图；

图6是根据所公开的实施例的用于执行图2的方法等等的系统的框图；

图7是根据所公开的实施例的用于执行图3的方法等等的系统的框图；

图8A是根据所公开的实施例的系统的内部的透视图；以及

图8B是根据所公开的实施例的系统的外部的透视图。

具体实施方式

尽管本发明可容许许多不同形式的实施例，但是在本公开应被视为本发明的原理的例证这一理解下，在附图中示出并将在本文中在本发明的详细具体实施例中描述本发明。并不意图将本发明限于特定的所说明的实施例。

本文公开的实施例包括有线或无线运动检测器，其可以包括视频成像器和数字信号处理器以许可真实物体识别和鉴别。本文公开的有线或无线运动传感器可以符合等级3行业标准。相应地，本文公开的运动检测器可以包括运动检测系统和有效抗遮蔽系统二者。

例如，图4是根据所公开的实施例的运动检测器400的框图。如图4中可见，运动检测系统410可以与抗遮蔽系统420进行双向通信。在一些实施例中，抗遮蔽系统420可以在将遮蔽材料施加到运动检测器400的大约三分钟内有效地检测遮蔽材料。在一些实施例中，抗遮蔽系统420可以通过在喷剂处于空气中时且在喷剂处于运动检测器400的透镜或窗上之前检测遮蔽材料的喷剂（诸如涂料）来有效地检测遮蔽材料。

应当理解，本文公开的运动检测器和系统的窗可以包括如本领域技术人员将理解的所有实施例。例如，该窗可以包括填充外壳中的孔隙且用于通过该外壳孔隙将来自侵入者的能量传递至光或热传感器的任何光或热透射介质。例如，本文公开的孔隙填充介质可以包括但不限于成像器的透镜、PIR系统的菲涅耳透镜、PIR镜前面的膜、以及覆盖成像器透镜的光学透明隔膜。

在一些有线实施例中，可以在运动检测器400的寿命的所有时间处对抗遮蔽系统420进行激活和/或上电。这是可能的，因为运动检测器400的有线实施例可以被提供有连续的功率供给，这足以连续地操作抗遮蔽系统420。

然而，在一些无线实施例中，在装配了运动检测器400时或者在装配了包括运动检测器400的系统时，可以对至少抗遮蔽系统420进行去激活和/或将其置于低功率休眠状态中。在这些实施例中，抗遮蔽系统420可以操作达每天中的大约一半时间。然而，即使当被供电达每天中的一半时间时，抗遮蔽系统420也将消耗太多能量而无法允许创建可行的无线等级3运动检测器。相应地，需要消耗极低电流的抗遮蔽系统和/或抗遮蔽唤醒系统。

本文公开的实施例可以包括低电流有效抗遮蔽系统。例如，根据所公开的实施例的电容性传感器可以感测外部物体（诸如遮蔽材料）的接近度，并且当满足预定条件时，本文公开的电容性传感器可以使抗遮蔽系统退出低功率休眠状态。

本文公开的电容性传感器可以是活动的，即，处于满功率，即使当装配了抗遮蔽系统和/或运动检测器时亦如此。在一些实施例中，活动电容性传感器可以消耗低功率，例如大约为3V处5μA。在这些实施例中，如果系统和/或检测器被解除达5年的时间的50%，则电容性传感器将消耗大约109mA小时。这完全处于遵守等级3行业标准的无线运动检测器的能量预算内。作为比较，串联的两个AA电池将提供大约3V处2900mA小时。相应地，根据所公开的实施例的电容性传感器可以消耗在限于两个AA电池时的可用能量的大约3.5%。

根据本文公开的一个实施例，电容性传感器可以是独立抗遮蔽系统的一部分，并在满足预定条件时使独立抗遮蔽系统退出低功率休眠状态。在一些实施例中，电容性传感器可以检测由作为单独或独立抗遮蔽系统的一部分的等级3行业标准指定的范围处的遮蔽材料。即，在一些实施例中，电容性传感器不必然需要第二独立抗遮蔽系统。

图1是根据所公开的实施例的操作电容性抗遮蔽系统的方法100的流程图。如图1中可见，方法100可以包括如在105中那样从电容性传感器读取数据。例如，如在105中那样从电容性传感器读取数据可以包括：快速接续地读取多个数据样本；以及对该多个数据样本求平均。在一些实施例中，如在105中那样从电容性传感器读取数据可以包括以大约1微秒间隔读取大约50个样本。

在方法100如在105中那样从电容性传感器读取数据之后，方法100可以如在110中那样确定所读取的数据是否大于来自基线的Ta。例如，Ta可以是比基线高的第一阈值，并可以指示由遮蔽事件（例如，侵入者的手置于运动检测器的窗和/或透镜前面）导致的尖峰（spike）。

如果方法100如在110中那样确定了所读取的数据不大于来自基线的Ta，则方法100可以如在115中那样计算新基线并如在105中那样从电容性传感器读取数据。例如，如在115中那样计算出的新基线可以包括在最后XX数目的分钟中读取的数据的平均。XX可以包括用于形成新基线的时间段，并且XX可以大于或等于大约1分钟且小于或等于大约30分钟，即，1≤XX≤30。

然而，如果方法100如在110中那样确定了所读取的数据大于来自基线的Ta，则方法100可以如在120中那样启动定时器，并将定时器设置为0秒。然后，方法100可以如在125中那样等待YY秒并从电容性传感器读取数据达ZZ秒。例如，YY可以包括用于许可侵入者退出遮蔽检测区域的时间段，并且YY可以大于或等于大约5秒且小于或等于大约30秒，即，5≤YY≤30秒。类似地，ZZ可以包括用于计算平均值并确定读数是否偏离于该平均值的时间段。ZZ可以大于或等于大约1秒且小于或等于大约10秒，即，1≤ZZ≤10。

在方法100如在125中那样从电容性传感器读取数据达ZZ秒之后，方法100可以如在130中那样确定数据读数是否稳定。如果方法100如在130中那样确定了数据读数不稳定，则方法100可以如在135中那样确定定时器是否已超过180 – YY – ZZ秒。

等级3行业标准要求：在遮蔽应用的180秒内发布遮蔽警报。相应地，如果传感器前面的活动未许可在180秒内评估读数的稳定集合，则必须发布遮蔽警报。鉴于这些标准，如果方法100如在135中那样确定了定时器已超过180 – YY – ZZ秒，则方法100可以如在140中那样发布遮蔽警报。然而，如果方法100如在135中那样确定了定时器未超过180 – YY –ZZ秒，则方法100可以如在125中那样等待YY秒并继续从电容性传感器读取数据达ZZ秒。

如果方法100如在130中那样确定了数据读数是稳定的，则方法100可以如在145中那样确定所读取的数据是否大于来自基线的Tb。例如，Tb可以是比基线高但比Ta低的第二阈值，并可以指示遮蔽物体（诸如一张纸）位于检测器的窗和/或透镜前面预定距离（例如，大约50mm）。

如果方法100如在145中那样确定了所读取的数据大于来自基线的Tb，则方法100可以如在150中那样发布遮蔽警报。然而，如果方法100如在145中那样确定了所读取的数据部大于来自基线的Tb，则方法100可以如在115中那样计算新基线并如在105中那样从电容性传感器读取数据。

在一些实施例中，在方法100如在145中那样确定了所读取的数据不大于来自基线的Tb之后，方法100可以如在155中那样开启视频成像器、捕获一个或更多图像并关闭成像器。然后，方法100可以如在160中那样确定所捕获的图像是否模糊或空白。如果方法100如在160中那样确定了所捕获的图像是模糊或空白的，则方法100可以如在150中那样发布遮蔽警报。然而，如果方法100如在160中那样确定了所捕获的图像不是模糊或空白的，则方法100可以如在115中那样计算新基线并如在105中那样从电容性传感器读取数据。

图5是根据所公开的实施例的用于执行图1的方法等等的系统500的框图。如图5中可见，运动检测器510可以容纳电容性传感器520、定时器530、遮蔽警报器540、控制电路550、一个或多个可编程处理器552、以及存储在暂时或非暂时计算机可读介质上的可执行控制软件554，该计算机可读介质包括但不限于计算机存储器、RAM、光学存储介质、磁存储介质、闪存等。在一些方法中，可执行控制软件554可以实现图1中所示的方法100以及本文公开的其他方法的步骤。

例如，控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以从电容性传感器520读取数据，并将所读取的数据与基线进行比较以确定所读取的数据是否指示遮蔽事件。如果所读取的数据不指示遮蔽事件，则控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以计算新基线并继续从电容性传感器520读取数据。

然而，如果所读取的数据指示遮蔽事件，则控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以启动定时器530并将定时器530设置为0秒。然后，控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以在足够时间段内等待侵入者离开遮蔽检测区域，并从电容器传感器520读取数据达足够时间段，以计算平均值并确定读数是否偏离于所计算出的平均值。

控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以确定数据读数是否相对于平均值而稳定。如果数据读数不稳定，则控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以确定定时器530是否已超过预定时间段，并在超过的情况下激活遮蔽警报器540。然而，如果定时器530未超过预定时间段，则控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以在足够时间段内等待侵入者离开遮蔽检测区域，并继续从电容性传感器520读取数据达足够时间段，以计算平均值并确定读数是否偏离于所计算出的平均值。

如果数据读数是稳定的，则控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以确定所读取的数据是否指示有遮蔽物体被置于检测器510前面预定距离内。如果所读取的数据指示了该遮蔽物体，则控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以激活遮蔽警报器540。然而，如果所读取的数据未指示遮蔽物体，则控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以计算新基线并继续从电容性传感器520读取数据。

在一些实施例中，运动检测器500可以包括视频成像器560，并且，在控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554确定所读取的数据不指示遮蔽物体之后，控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以开启视频成像器560，指示视频成像器560捕获一个图像，并关闭视频成像器560。然后，控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以确定所捕获的图像是否模糊或空白。如果所捕获的图像是模糊或空白的，则控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以激活遮蔽警报器560。然而，如果所捕获的图像不是模糊或空白的，则控制电路550、可编程处理器552和/或可执行控制软件554可以计算新基线并从电容性传感器520读取数据。

尽管图5示出了包括电容性抗遮蔽系统的运动检测器，但是应当理解，本文公开的电容性抗遮蔽系统不限于运动检测器。例如，本文公开的电容性抗遮蔽系统可以结合玻璃破碎检测器而采用。玻璃破碎检测器可以在外壳外面包括声入口孔或孔隙，其通往索环（grommet），该索环通往麦克风。可以通过填塞外壳中的声入口孔（例如，通过将一片口香糖放置在孔中）来遮蔽玻璃破碎检测器。然而，当玻璃破碎检测器包括根据所公开的实施例的电容性抗遮蔽系统时，电容性抗遮蔽系统可以检测到外壳的声入口孔中的口香糖。

根据本文公开的另一实施例，电容性传感器可以向独立抗遮蔽系统传输在满足预定条件时使抗遮蔽系统退出低功率休眠状态的信号。例如，本文公开的电容性传感器可以检测落入到运动检测器的预定距离内（例如，运动检测器的大约12英寸内）的遮蔽材料（例如，人手大小或更大的物体）。当电容性传感器检测到距运动检测器预定距离内的遮蔽材料时，电容性传感器可以传输使独立抗遮蔽系统退出低功率休眠状态的信号。

本文公开的独立抗遮蔽系统的一些实施例可以包括鲁棒近红外（NIR）发射器/检测器系统。在一些实施例中，NIR抗遮蔽系统可以消耗大约1.5mA。如果即使装配了当抗遮蔽系统和/或运动检测器时NIR抗遮蔽系统也是活动的，以及如果装配了该系统和/或检测器达5年时间的50%，则NIR抗遮蔽系统将消耗大约33,000mA小时。这等效于大约11 节AA电池中的能量。

然而，仅当在距运动检测器预定距离内检测到遮蔽材料时（即，当NIR抗遮蔽系统接收到退出低功率休眠状态的信号时），才可以激活本文公开的一些实施例的NIR抗遮蔽系统。例如，如果对于每个遮蔽事件，遮蔽材料处于距运动检测器预定距离内达5秒，并且遮蔽事件每周发生一次达5年，则NIR抗遮蔽系统将在大约0.36小时内活动，并消耗大约0.54mA小时。这小于单个AA电池中的能量的1%。相应地，即使当将NIR抗遮蔽系统所消耗的大约0.54mA小时与电容性传感器自身所消耗的大约109mA小时进行组合时，运动检测器的能量预算仍可以与符合等级3行业标准的无线运动检测器的能量预算一致。

图2是根据所公开的实施例的操作电容性感测系统以唤醒NIR抗遮蔽系统的方法200的流程图。如图2中可见，方法200可以包括如在205中那样从电容性传感器读取数据。然后，方法200可以如在210中那样确定所读取的数据是否大于来自基线的Tc。例如，Tc可以是指示距电容性传感器预定距离内的遮蔽物体（例如，距传感器大约12英寸内的人手大小的物体）的电容性系统阈值。

如果方法200如在210中那样确定了所读取的数据不大于来自基线的Tc，则方法200可以如在215中那样计算新电容性基线。例如，如在215中那样计算出的新基线可以包括在最后XX数目的分钟中读取的数据的平均。然后，方法200可以如在205中那样继续从电容性传感器读取数据。

然而，如果方法200如在210中那样确定了所读取的数据大于来自基线的Tc，则方法200可以如在220中那样激活NIR抗遮蔽系统并读取NIR抗遮蔽系统数据达至少预定时间段，例如大约5秒。然后，方法200可以如在225中那样确定所读取的NIR抗遮蔽系统数据是否大于来自NIR基线的Td。例如，Td可以是指示被置于运动检测器的窗和/或透镜前面预定距离处的遮蔽物体（例如，被置于窗和/或透镜前面大约50mm的黑纸）的NIR阈值。

如果方法200如在225中那样确定了所读取的NIR抗遮蔽系统数据不大于来自基线的Td，则方法200可以如在230中那样去激活NIR抗遮蔽系统。然后，方法200可以如在235中那样开启视频成像器，捕获一个图像，并关闭视频成像器，并且如在240中那样确定所捕获的图像是否模糊或空白。

如果方法200如在240中那样确定了所捕获的图像是模糊或空白的，则方法200可以如在245中那样发布遮蔽警报。然而，如果方法200如在240中那样确定了所捕获的图像不是模糊或空白的，则方法200可以如在215中那样计算新电容性基线，并如在205中那样继续从电容性传感器读取数据。

如果方法200如在225中那样确定了所读取的NIR抗遮蔽系统数据大于来自基线的Td，则方法200可以如在250中那样关闭NIR抗遮蔽系统并等待该预定时间段，例如大约120秒。在一些实施例中，方法200可以等待该预定时间段以排除对假遮蔽（诸如鸡毛掸子或其他临时阻塞物）的检测。然而，等级3行业标准要求：在遮蔽应用的180秒内发布遮蔽警报。

相应地，在该方法如在250中那样关闭NIR抗遮蔽系统并等待该预定时间段之后，方法200可以如在255中那样重启NIR抗遮蔽系统并读取NIR抗遮蔽系统数据达至少预定时间段，例如5秒。然后，方法200可以如在260中那样确定从NIR抗遮蔽系统读取的数据是否大于来自NIR基线的Td。

如果方法200如在260中那样确定了从NIR抗遮蔽系统读取的数据大于来自NIR基线的Td，则方法200可以如在265中那样发布遮蔽警报并如在270中那样关闭NIR抗遮蔽系统。然而，如果方法200如在260中那样确定了从NIR抗遮蔽系统读取的数据不大于来自NIR基线的Td，则方法200可以如在275中那样关闭NIR系统并如在205中那样继续从电容性传感器读取数据。

在一些实施例中，在方法200如在275中那样关闭NIR系统之后，方法200可以如在280中那样开启视频成像器，捕获一个或多个图像，并关闭视频成像器。然后，方法200可以如在285中那样确定所捕获的图像是否模糊或空白。如果方法200如在285中那样确定了所捕获的图像是模糊或空白的，则方法200可以如在290中那样发布遮蔽警报。然而，如果方法200如在285中那样确定了所捕获的图像不是模糊或空白的，则方法200可以如在205中那样继续从电容性传感器读取数据。

图6是根据所公开的实施例的用于执行图2的方法200等等的系统600的框图。如图6中可见，运动检测器610可以容纳电容性传感器620、遮蔽警报器630、NIR抗遮蔽系统640、视频成像器660、控制电路650、一个或多个可编程处理器652、以及存储在暂时或非暂时计算机可读介质上的可执行控制软件654，该计算机可读介质包括但不限于计算机存储器、RAM、光学存储介质、磁存储介质、闪存等。在一些方法中，可执行控制软件654可以实现图2中所示的方法200以及本文公开的其他方法的步骤。

例如，控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以从电容性传感器620读取数据并确定所读取的数据是否指示距电容性传感器620预定距离内的遮蔽物体。如果所读取的数据未指示距电容性传感器预定距离内的遮蔽物体，则控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以计算新电容性基线并可以继续从电容性传感器620读取数据。

然而，如果控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654确定了所读取的数据指示了距电容性传感器预定距离内的遮蔽物体，则控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以激活NIR抗遮蔽系统640并从NIR抗遮蔽系统640读取数据达至少预定时间段。然后，控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以确定从NIR抗遮蔽系统640读取的数据是否指示距运动检测器610预定距离内存在遮蔽物体。

如果控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654确定了从NIR抗遮蔽系统640读取的数据未指示距运动检测器预定距离内存在遮蔽物体，则控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以去激活NIR抗遮蔽系统640。然后，控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以开启视频成像器660，指示视频成像器660捕获一个或多个图像，并关闭视频成像器660。控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654还可以确定所捕获的图像是否模糊或空白。

如果控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654确定了所捕获的图像是模糊或空白的，则控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以激活遮蔽警报器630。然而，如果控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654确定了所捕获的图像不是模糊或空白的，则控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以计算新电容性基线并继续从电容性传感器620读取数据。

如果控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654确定了从NIR抗遮蔽系统640读取的数据指示了距运动检测器预定距离内存在遮蔽物体，则控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以关闭NIR抗遮蔽系统640并等待预定时间段。然后，控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以重启NIR抗遮蔽系统640并继续从NIR抗遮蔽系统640读取数据达至少预定时间段。控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654还可以确定从NIR抗遮蔽系统640读取的数据是否指示距运动检测器预定距离内存在遮蔽物体。

如果控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654确定了从NIR抗遮蔽系统640读取的数据指示了距运动检测器预定距离内存在遮蔽物体，则控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以激活遮蔽警报器630并关闭NIR抗遮蔽系统640。然而，如果控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654确定了从NIR抗遮蔽系统640读取的数据未指示距运动检测器预定距离内存在遮蔽物体，则控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以关闭NIR系统640并继续从电容性传感器640读取数据。

在一些实施例中，在控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654关闭NIR系统之后，控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以开启视频成像器660，指示视频成像器660捕获一个或多个图像，并关闭视频成像器660。然后，控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654可以确定所捕获的图像是否模糊或空白，并在模糊或空白的情况下激活遮蔽警报器630。然而，如果所捕获的图像不是模糊或空白的，则控制电路650、可编程处理器652和/或可执行控制软件654继续从电容性传感器620读取数据。

本文公开的一些实施例可以消除对采用NIR发射器/检测器系统的NIR抗遮蔽系统的需要。取而代之，这些实施例可以采用运动检测器的成像器和PIR系统，其包括视频成像器和PIR传感器。在这些实施例中，抗遮蔽系统可以从电容性传感器接收指示成像器和PIR系统退出低功率休眠状态的信号。

在一些实施例中，本文公开的视频成像器不能捕获被直接置于运动检测器的PIR部分的透镜或窗上的遮蔽物体。然而，视频成像器可以捕获距运动检测器的透镜或窗多于预定距离（例如，大约50mm）的任何物体。

在一些实施例中，视频成像器可以捕获和/或跟踪距运动检测器第一预定距离（例如，大约35英尺）内的物体。相应地，视频成像器可以随着该物体在距运动检测器第一预定距离内的区域内移动而跟踪该物体。在这些实施例中，运动检测器内的PIR传感器可以基于所保护的区域内的物体的热能来检测运动。电容性传感器可以感测何时物体已落入距运动检测器的透镜或窗第二预定距离（例如，12英寸）内。然后，电容性传感器可以感测何时该物体已离开距透镜或窗第二预定距离内的区域。此时，成像器可以随着该物体离开该区域而跟踪该物体，并且，来自PIR传感器的信号可以被检查。

例如，在成像器跟踪物体的同时，如果PIR传感器传输指示物体在第一预定距离内的区域内的信号，则抗遮蔽系统可以确定不应当传输遮蔽警报信号。然而，在成像器跟踪物体的同时，如果PIR传感器未传输指示物体在第一预定距离内的区域内的信号，则抗遮蔽系统可以确定应当传输遮蔽警报信号。

图3是根据所公开的实施例的操作电容性感测系统以唤醒成像器和PIR运动传感器的方法300的流程图。电容性感测系统、成像器和PIR运动传感器均可以被包含在单个运动检测器内。

如图3中可见，方法300可以包括如在305中那样从电容性传感器读取数据。然后，方法300可以如在310中那样确定所读取的数据是否大于来自基线的Tc。例如，Tc可以是指示距电容性传感器预定距离内的遮蔽物体（例如，距传感器大约12英寸内的人手大小的物体）的电容性系统阈值。

如果方法300如在310中那样确定了所读取的数据不大于来自基线的Tc，则方法300可以如在315中那样计算新电容性基线。例如，如在315中那样计算出的新基线可以是在最后XX数目的分钟中读取的数据的平均。然后，方法300可以如在305中那样继续从电容性传感器读取数据。

然而，如果方法300如在310中那样确定了所读取的数据大于来自基线的Tc，即，如果方法300确定了所读取的数据指示了距运动检测器预定距离内的物体，则方法300可以如在320中那样启动定时器并如在325中那样继续从电容性传感器读取数据。然后，方法300可以如在330中那样确定所读取的数据是否小于来自基线的Tc。

如果方法300如在330中那样确定了所读取的数据不小于来自基线的Tc，即，如果方法300确定了物体仍然处于距运动检测器预定距离内，则方法300可以如在335中那样确定定时器是否大于预定时间段，例如，大约150秒。在一些实施例中，方法300可以等待该预定时间段以排除对假遮蔽（诸如鸡毛掸子或其他临时阻塞物）的检测。

如果方法300如在335中那样确定了定时器不大于该预定时间段，则方法300可以如在325中那样继续从电容性传感器读取数据。然而，如果方法300如在335中那样确定定时器大于该预定时间段，则该方法可以如在340中那样发布遮蔽警报。

如果方法300如在330中那样确定了所读取的数据小于来自基线的Tc，即，如果方法300确定了物体已离开距运动检测器预定距离内的区域，则方法300可以如在345中那样激活运动检测器的成像器和PIR运动检测系统，即，激活视频成像器和PIR传感器，并如在350中那样确定由视频成像器捕获的图像是否模糊或空白。

如果方法300如在350中那样确定了所捕获的图像是模糊或空白的，则方法300可以如在355中那样发布遮蔽警报，并如在360中那样去激活成像器和PIR系统，即，去激活视频成像器和PIR传感器。然而，如果方法300如在350中那样确定了所捕获的图像不是模糊或空白的，则方法300可以如在365中那样确定是否人运动处于由视频成像器捕获的视图内。

如果方法300如在365中那样确定了人运动不处于由视频成像器捕获的视图内，则方法300可以如在370中那样去激活成像器和PIR系统，即，去激活视频成像器和PIR传感器，并如在305中那样继续从电容性传感器读取数据。然而，如果方法300如在365中那样确定了人运动处于由视频成像器捕获的视图内，则方法300可以如在375中那样确定PIR传感器是否检测到人体。

如果方法300如在375中那样确定了PIR传感器未检测到人体，则方法300可以如在380中那样发布遮蔽警报，并如在385中那样去激活成像器和PIR系统，即，去激活视频成像器和PIR传感器。然而，如果方法300如在375中那样确定了PIR传感器检测到人体，则方法300可以如在390中那样去激活成像器和PIR系统，即，去激活视频成像器和PIR传感器，并如在305中那样继续从电容性传感器读取数据。

图7是根据所公开的实施例的用于执行图3的方法300等等的系统700的框图。如图7中可见，运动检测器710可以容纳电容性传感器720、遮蔽警报器730、定时器740、成像器运动检测系统750、PIR运动检测系统760、控制电路770、一个或多个可编程处理器772、以及存储在暂时或非暂时计算机可读介质上的可执行控制软件774，该计算机可读介质包括但不限于计算机存储器、RAM、光学存储介质、磁存储介质、闪存等。在一些方法中，可执行控制软件774可以实现图3中所示的方法300以及本文公开的其他方法的步骤。

例如，控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以从电容性传感器720读取数据并确定所读取的数据是否指示距电容性传感器预定距离内的遮蔽物体。如果否，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以计算新电容性基线并继续从电容性传感器720读取数据。

然而，如果所读取的数据指示了距电容性传感器预定距离内的遮蔽物体，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以启动定时器740并继续从电容性传感器720读取数据。然后，控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以确定遮蔽物体是否仍然处于距电容性传感器720预定距离内。

如果遮蔽物体仍然处于距电容性传感器预定距离内，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以确定定时器740是否大于预定时间段。如果是，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以激活遮蔽警报器730，但是如果否，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以继续从电容性传感器720读取数据。

如果来自电容性传感器720的信号指示了遮蔽物体已移动到距电容性传感器720预定距离外，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以激活成像器运动检测系统750和PIR运动检测系统760（即，激活视频成像器和PIR传感器），指示运动检测系统750的视频成像器捕获图像，并确定所捕获的图像是否模糊或空白。

如果所捕获的图像是模糊或空白的，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以激活遮蔽警报器730并去激活成像器运动检测系统750和PIR运动检测系统760，即，去激活视频成像器和PIR传感器。然而，如果所捕获的图像不是模糊或空白的，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以确定是否人运动处于由成像器运动检测系统750的视频成像器捕获的视图内。

如果人运动不处于由成像器运动检测系统750的视频成像器捕获的视图内，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以去激活成像器运动检测系统750和PIR运动检测系统760（即，去激活视频成像器和PIR传感器），并继续从电容性传感器720读取数据。然而，如果人运动处于由视频成像器捕获的视图内，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以确定PIR运动检测系统760的PIR传感器是否检测到人体。

如果PIR运动检测系统760的PIR传感器未检测到人体，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以激活遮蔽警报器730并去激活成像器运动检测系统750和PIR运动检测系统760，即，去激活视频成像器和PIR传感器。然而，如果PIR运动检测系统760的PIR传感器检测到人体，则控制电路770、可编程处理器772和/或可执行控制软件774可以去激活成像器运动检测系统750和PIR检测系统760（即，去激活视频成像器和PIR传感器），并继续从电容性传感器720读取数据。

在本文公开的一些实施例中，电容性传感器可以被并入到PIR光学系统中。例如，在一些实施例中，电容性传感器可以包括电容性天线，该电容性天线可以包括大的导电表面，例如镜（mirror）。图8A和8B分别是并入镜810的系统800的内部和外部的透视图。

如图8中可见，系统800可以包括微处理器805，微处理器805可以包括模数转换器（ADC）和内部复用器（MUX）。微处理器805可能能够读取多个管脚，这可以许可微处理器805读取热和光传感器信号二者。在一些实施例中，微处理器805的ADC和MUX可以对PIR传感器（例如镜810）以及例如来自电池815或其他带能源的供给电压Vdd进行采样。相应地，系统800可以使用如本领域中公知的电容性分压器（CVD）方法来执行电容性感测。

在一些实施例中，至少微处理器805和镜810可以被包括在外壳820中，外壳820可以包括红外透射透镜或窗820。镜810可以被直接置于窗820后面，以允许来自侵入者的热能到达镜810并因此集中于PIR传感器上。意图遮蔽或蒙蔽系统800的PIR传感器的侵入者将利用遮蔽物体或材料来覆盖窗820，因此，在电容性系统中使用镜810作为天线可以直接与侵入者的遮蔽材料成直线地放置天线。

在一些实施例中，微处理器805的ADC可以读取来自电池815的供给电压Vdd，电池815可以对ADC的内部采样和保持电容Chold充电。例如，Vdd可以是3.3V，Chold可以是100pf，并且传感器电容（例如，镜805的电容）Csensor可以是10pf。如果MUX中的切换器从Vdd改变至输入，则跨Chold的电压可以基于Csensor而下降。

（1）Chold = Vdd – (Vdd * (Csensor/(Csensor + Chold)))

即，Chold可以变为3V：3.3 – (3.3 * (10/(10 + 100))) = 3V。

根据所公开的实施例，当物体被引入到传感器（例如镜810）周围的区域时，传感器810的电容可以改变，如上所解释的那样，这可以改变跨Chold的电压。例如，如果物体被置于传感器（例如镜801）附近，则Csensor可以上升至10.5pf。相应地，Chold可以变为2.985V：3.3 – (3.3 * (10.5/(10 + 100))) = 2.985。即，Chold可以向下转移大约15mV。

在遮蔽事件期间，当手靠近传感器810并将遮蔽材料放置在通往传感器810的窗820上时，电容性传感器（例如镜810）可以感测到大的信号转移。然而，当手被移除时，信号的量值可以减小。如果遮蔽材料被留在通往传感器810的窗820上或附近，则电容性基线中的可测量转移可以保持，并且系统800可以激活遮蔽警报。

在一些实施例中，可以使用电容中的改变来检测被直接置于通往传感器810的窗820上的遮蔽材料。然而，在一些实施例中，当遮蔽材料被置于通往传感器810的窗820前面预定距离（例如，大约50mm）时，传感器810可以传输使更鲁棒的NIR抗遮蔽系统退出低功率休眠状态的信号。

在这些实施例中，当物体进入系统800周围的预定区域（例如，大约12英寸半径半球）时，处于抗遮蔽系统中和通往传感器810的窗820后面的NIR发射器可以以高速率施以脉冲，并且窗820后面的检测器可以测量所反射的NIR能量。当物体阻挡窗820时，来自NIR发射器的信号可以增大，并且当增大的信号电平保持达多于预定时间段（例如，大约2分钟）时，系统800可以激活遮蔽警报。在一些实施例中，NIR抗遮蔽系统可以保持活动，直到物体已退出系统800周围的预定区域为止或直到遮蔽警报被激活为止。

尽管上面详细地描述了几个实施例，但是其他修改是可能的。例如，上述逻辑流程不要求所描述的特定次序或相继的次序以实现期望结果。可以提供其他步骤，或者可以从所描述的流程中消除步骤，并且可以向所描述的系统添加其他部件或从所描述的系统移除其他部件。其他实施例可以处于本发明的范围内。

从上述内容中将观察到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以实施许多变型和修改。应当理解，不意图或不应当推断关于本文描述的特定系统或方法的限制。当然，意图是覆盖如落入本发明的精神和范围内的所有这种修改。

Claims (10)

1.一种侵入检测方法，所述方法包括：

读取来自位于侵入检测器内的电容性传感器的数据；

将来自所述电容性传感器的数据与基线进行比较，以确定来自所述电容性传感器的数据是否指示遮蔽材料在所述侵入检测器的光学窗之上或是在其附近；以及

当来自所述电容性传感器的数据指示所述遮蔽材料在所述侵入检测器的光学窗之上或是在其附近时，激活抗遮蔽系统，以捕获来自周围环境的附加数据从而确定是否激活遮蔽警报， 其中捕获来自周围环境的附加数据以确定是否激活所述遮蔽警报包括：

等待第一预定时间段；

在所述第一预定时间段期满后，在第二预定时间段从所述电容性传感器读取数据；

确定在所述第二预定时间段期间来自所述电容性传感器的数据是否是稳定的；

当在所述第二预定时间段期间来自所述电容性传感器的数据是稳定的时：

确定在所述第二预定时间段期间来自所述电容性传感器的数据是否指示所述遮蔽材料位于距离所述侵入检测器的光学窗的预定距离之内；以及

当在所述第二预定时间段期间来自所述电容性传感器的数据指示所述遮蔽材料位于距离所述侵入检测器的光学窗的预定距离之内时，激活所述遮蔽警报；以及

当在所述第二预定时间段期间来自所述电容性传感器的数据不稳定时：

确定第三预定时间段是否已经逝去；以及

当所述第三预定时间段已经逝去时，激活所述遮蔽警报。

2.按照权利要求1所述的方法，还包括，当在所述第二预定时间段期间来自所述电容性传感器的数据没有指示所述遮蔽材料位于距离所述侵入检测器的所述光学窗的预定距离之内时，激活视频成像器以捕获至少一个图像，确定所述视频成像器所捕获的至少一个图像是否是模糊或空白的，并且当所述视频成像器所捕获的至少一个图像是模糊或空白的时，激活所述遮蔽警报。

3.一种侵入检测方法，所述方法包括：

读取来自位于侵入检测器内的电容性传感器的数据;

将来自所述电容性传感器的数据与基线进行比较，以确定来自所述电容性传感器的数据是否指示遮蔽材料在所述侵入检测器的光学窗之上或是在其附近；以及

当来自所述电容性传感器的数据指示所述遮蔽材料在所述侵入检测器的光学窗之上或是在其附近时，激活抗遮蔽系统，以捕获来自周围环境的附加数据从而确定是否激活遮蔽警报， 其中所述抗遮蔽系统包括近红外NIR抗遮蔽系统，以及

其中捕获来自周围环境的附加数据以确定是否激活所述遮蔽警报包括：

在第一预定时间段从所述NIR抗遮蔽系统读取数据；

确定在所述第一预定时间段来自所述NIR抗遮蔽系统的数据是否指示所述遮蔽材料位于距离所述侵入检测器的光学窗的预定距离之内；

当在所述第一预定时间段来自所述NIR抗遮蔽系统的数据指示所述遮蔽材料位于距离所述侵入检测器的光学窗的预定距离之内时：

去激活所述NIR抗遮蔽系统；

等待第二预定时间段；

激活所述NIR抗遮蔽系统；

在第三预定时间段从所述NIR抗遮蔽系统读取数据；

确定在所述第三预定时间段来自所述NIR抗遮蔽系统的数据是否指示所述遮蔽材料位于距离所述侵入检测器的光学窗的预定距离之内；以及

当在所述第三预定时间段来自所述NIR抗遮蔽系统的数据指示所述遮蔽材料位于距离所述侵入检测器的光学窗的预定距离之内时，激活所述遮蔽警报并去激活所述NIR抗遮蔽系统。

4.按照权利要求3所述的方法，其中，当在所述第三预定时间段来自所述NIR抗遮蔽系统的数据没有指示所述遮蔽材料位于距离所述侵入检测器的所述光学窗的预定距离之内时，去激活所述NIR抗遮蔽系统，激活视频成像器以捕获至少一个图像，确定所述视频成像器所捕获的至少一个图像是否是模糊或空白的，并且当所述视频成像器所捕获的至少一个图像是模糊或空白的时，激活所述遮蔽警报。

5.一种侵入检测方法，所述包括：

读取来自位于侵入检测器内的电容性传感器的第一数据;

将来自所述电容性传感器的第一数据与基线进行比较，以确定来自所述电容性传感器的第一数据是否指示遮蔽材料在所述侵入检测器的光学窗之上或是在其附近；以及

当来自所述电容性传感器的第一数据指示所述遮蔽材料在所述侵入检测器的光学窗之上或是在其附近时，激活抗遮蔽系统，以捕获来自周围环境的附加数据从而确定是否激活遮蔽警报，其中所述抗遮蔽系统包括视频成像器和被动红外PIR传感器，以及

其中捕获来自周围环境的附加数据以确定是否激活所述遮蔽警报包括：

从所述电容性传感器读取附加数据；

确定来自所述电容性传感器的附加数据是否指示所述遮蔽材料仍然停留在距离所述侵入检测器的光学窗的预定距离之内；

当来自所述电容性传感器的附加数据指示所述遮蔽材料退出距离所述侵入检测器的光学窗的预定距离时：

指示所述视频成像器捕获至少一个图像；

确定所述视频成像器所捕获的至少一个图像是否是模糊或空白的；以及

当所述视频成像器所捕捉的至少一个图像是模糊或空白的时，激活所述遮蔽警报并去激活所述视频成像器和PIR传感器；以及

当来自所述电容性传感器的附加数据指示所述遮蔽材料仍然停留在距离所述侵入检测器的光学窗的预定距离之内时：

确定预定时间段是否已经逝去；以及

当所述预定时间段已经逝去时，激活所述遮蔽警报。

6.按照权利要求5所述的方法，其中，当所述视频成像器所捕获的至少一个图像不是模糊或空白的时，确定所述视频成像器所捕获的至少一个图像是否包括人的运动，并且当所述视频成像器所捕获的至少一个图像中不包括人的运动时，去激活所述视频成像器和所述PIR传感器。

7.按照权利要求6所述的方法，其中，当所述视频成像器所捕获的至少一个图像包括人的运动时，确定所述PIR传感器是否检测到人的存在，并且当所述PIR传感器没有检测到人的存在时，激活所述遮蔽警报并去激活所述视频成像器和所述PIR传感器。

8.按照权利要求7所述的方法，其中，当所述PIR传感器检测到人的存在时，去激活所述视频成像器和所述PIR传感器。

9.一种侵入检测器，包括：

含有光学窗的光学系统；

电容性传感器；

遮蔽警报；

抗遮蔽系统；

可编程处理器；以及

存储在非暂时计算机可读介质上的可执行控制软件， 其中所述可编程处理器和所述可执行控制软件从所述电容性传感器读取数据，其中所述可编程处理器和所述可执行控制软件将来自所述电容性传感器的数据与基线进行比较，以确定来自所述电容性传感器中的数据是否指示由在光学窗上或在其附近施加遮蔽材料而引起的尖峰，

其中，当来自所述电容性传感器的数据指示由在光学窗上或在其附近施加遮蔽材料而引起的尖峰时，所述可编程处理器和所述可执行控制软件激活所述抗遮蔽系统，以从周围环境捕获额外数据以确定是否激活所述遮蔽警报，

其中所述抗遮蔽系统包括视频成像器和近红外NIR抗遮蔽系统，

其中，当来自所述电容性传感器的数据指示所述遮蔽材料在光学窗之上或在其附近时，所述可编程处理器和所述可执行控制软件激活所述NIR抗遮蔽系统并从所述NIR抗遮蔽系统读取数据，

其中，当来自所述NIR抗遮蔽系统的数据指示所述遮蔽材料位于距离所述光学窗的预定距离之内时，所述可编程处理器和所述可执行控制软件激活所述遮蔽警报，以及

其中，当来自所述NIR抗遮蔽系统的数据没有指示所述遮蔽材料位于距离所述光学窗的预定距离之内时，所述可编程处理器和所述可执行控制软件去激活所述NIR抗遮蔽系统，激活所述视频成像器，确定由所述视频成像器捕获到的图像是否是模糊或空白的，而且，当所述视频成像器所捕获的图像是模糊或空白的时，激活所述遮蔽警报。

10.一种侵入检测器，包括：

含有光学窗的光学系统；

电容性传感器；

遮蔽警报；

抗遮蔽系统；

可编程处理器；以及

存储在非暂时计算机可读介质上的可执行控制软件，

其中所述可编程处理器和所述可执行控制软件从所述电容性传感器读取第一数据，

其中所述可编程处理器和所述可执行控制软件将来自所述电容性传感器的第一数据与基线进行比较，以确定来自所述电容性传感器中的第一数据是否指示由在所述光学窗上或在其附近施加遮蔽材料而引起的尖峰，

其中，当来自所述电容性传感器的第一数据指示由在所述光学窗上或在其附近施加遮蔽材料而引起的尖峰时，所述可编程处理器和所述可执行控制软件激活所述抗遮蔽系统，以从周围环境捕获附加数据以确定是否激活所述遮蔽警报，

其中所述可编程处理器和所述可执行控制软件从所述电容性传感器读取所述附加数据，并确定何时来自所述电容性传感器的附加数据指示所述遮蔽材料是在所述光学窗之上或在其附近，

其中，当来自所述电容性传感器的附加数据指示所述遮蔽材料是在所述光学窗之上或在其附近时，所述可编程处理器和所述可执行控制软件激活所述遮蔽警报，

其中所述抗遮蔽系统包括视频成像器和被动红外PIR传感器，以及

其中，当来自所述电容性传感器的附加数据没有指示所述遮蔽材料是在所述光学窗之上或在其附近时，所述可编程处理器和所述可执行控制软件激活所述视频成像器和所述PIR传感器并分析来自所述视频成像器和所述PIR传感器的数据，以确定是否激活所述遮蔽警报。