CN109979139A - 具有可调整安装高度的pir镜子的吊顶安装式入侵检测器 - Google Patents
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Abstract
本发明总体上涉及吊顶安装式入侵检测器。更具体地,本发明涉及具有可调整安装高度的被动红外(PIR)镜子的吊顶安装式入侵检测器。
Description
技术领域
本发明总体上涉及吊顶安装式入侵检测器。更具体地,本发明涉及具有可调整安装高度的被动红外(PIR)镜子的吊顶安装式入侵检测器。
背景技术
已知的吊顶安装式入侵检测器使用PIR传感器。然而,已知的吊顶安装式入侵检测器的最大挑战之一是安装高度上的不确定性,所述安装高度取决于吊顶安装式入侵检测器所安装的区域中的吊顶的高度。
许多吊顶安装式入侵检测器声称在安装高度范围内操作,以便使用在多个不同环境中。虽然如此,如果检测器在安装时未被恰当地调整,则不能保证在所声称的安装高度范围内的所有安装高度处都有良好性能。此外,已知的是,所声称的安装范围内的一个安装高度产生检测器的最佳性能,并且该性能随着安装高度移动离开所述那个安装高度而下降。
例如,一些已知的吊顶安装式入侵检测器声称在2.4m-3.3m或3.65m-4.8m的安装高度范围内操作。对于具有2.4m-3.3m的安装高度范围的检测器,已知的是,在该安装高度范围内的产生检测器的最佳性能的安装高度是2.7m,并且该性能随着安装高度移动离开2.7m并朝2.4m或3.3m移动而下降。类似地,对于具有3.65m-4.8m的安装高度范围的检测器,已知的是,在该安装高度范围内的产生检测器的最佳性能的安装高度是4.2m,并且该性能随着安装高度移动离开4.2m并朝3.65m或4.8m移动而下降。在最坏情况场景中,性能将下降到检测器将不会识别警报条件的点。此外,以上提到的两种检测器都未覆盖3.3m-3.65m的安装高度范围,因此不能保证在这样的范围内安装的检测器的性能。
为了保证安装高度范围内的性能,已知的吊顶安装式入侵检测器包括通过调整检测器的PIR光学系统来调整检测器的安装高度的机构。然而,包括用于调整检测器的安装高度的机构的所有已知的吊顶安装式入侵检测器包括菲涅尔透镜并且不包括镜子。虽然如此,与菲涅尔透镜相比较,镜子提供若干优势。因此,对于吊顶安装式入侵检测器而言,将合乎期望的是包括镜子以及用于调整安装高度的机构。
发明内容
本发明包括如下技术方案:
方案1. 一种吊顶安装式入侵者检测器,包括:
传感器;
用于使所收集的能量指向传感器的镜子;以及
用于调整所述镜子以应对多个不同的安装高度的机构。
方案2. 如方案1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述传感器包括被动红外(PIR)传感器。
方案3. 如方案1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述传感器包括单个双元件热电传感器。
方案4. 如方案1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述镜子包括多个抛物线型镜子部件。
方案5. 如方案4所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述多个抛物线型镜子部件形成环。
方案6. 如方案1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述镜子的性能是非旋转对称的。
方案7. 如方案1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述镜子包括多个层级。
方案8. 如方案1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述机构使所述镜子朝向所述传感器移动以应对从多个不同的安装高度中的第一安装高度下降到多个不同的安装高度中的第二安装高度。
方案9. 如方案1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述机构使所述镜子远离所述传感器移动以应对从多个不同的安装高度中的第一安装高度上升到多个不同的安装高度中的第二安装高度。
方案10. 如方案1所述的吊顶安装式入侵者检测器,还包括标度条,所述标度条包括多个不同的安装高度中的每一个安装高度的标度,所述标度对应于用以使所述镜子移动的多个距离中的相应的一个距离。
方案11. 如权利要求10所述的吊顶安装式入侵者检测器,还包括处理器,所述处理器响应于选择所述多个不同的安装高度中的一个安装高度的用户输入来指示所述机构使所述镜子移动所述多个不同的距离中的相应的一个距离。
方案12. 如方案1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述机构通过在不使所述镜子旋转的情况下向上或向下移动所述镜子来调整所述镜子。
方案13. 一种方法,包括:
在吊顶安装式入侵者检测器中提供传感器;
在吊顶安装式入侵者检测器中提供镜子以用于使所述吊顶安装式入侵者检测器所收集的能量指向所述传感器;
吊顶安装式入侵者检测器中的机构调整所述镜子以应对多个不同的安装高度。
方案14. 如方案13所述的方法,其中,所述传感器包括单个双元件PIR热电传感器。
方案15. 如方案13所述的方法,其中,所述镜子包括多个抛物线型镜子部件,所述多个抛物线型镜子部件形成环或多个层级。
方案16. 如方案13所述的方法,其中,所述镜子的性能是非旋转对称的。
方案17. 如方案13所述的方法,还包括:所述机构使所述镜子朝向所述传感器移动以应对从多个不同的安装高度中的第一安装高度下降到多个不同的安装高度中的第二安装高度。
方案18. 如方案13所述的方法,还包括:所述机构使所述镜子远离所述传感器移动以应对从多个不同的安装高度中的第一安装高度上升到多个不同的安装高度中的第二安装高度。
方案19. 如方案13所述的方法,还包括:
提供标度条,所述标度条包括多个不同的安装高度中的每一个安装高度的标度,所述标度对应于用以使所述镜子移动的多个距离中的相应的一个距离,以及
响应于选择所述多个不同的安装高度中的一个安装高度的用户输入,所述吊顶安装式入侵者检测器的处理器指示所述机构使所述镜子移动所述多个不同的距离中的相应的一个距离。
方案20. 如方案13所述的方法,还包括:所述机构通过在不使所述镜子旋转的情况下向上或向下移动所述镜子来调整所述镜子。
附图说明
图 1A是本领域已知的检测器和PIR视场的视图;
图 1B是本领域已知的检测器和PIR视场的视图;
图 1C是本领域已知的检测器和PIR视场的视图;
图 2是本领域已知的检测器的检测性能的图表;
图 3是从入侵者发射并指向本领域已知的检测器的传感器的能量的图表;
图 4是由本领域已知的检测器检测到的能量的峰值与谷值之比的表格;
图 5是由本领域已知的检测器检测到的能量的峰值与谷值之比的表格;
图 6是根据所公开的实施例的PIR镜子的透视图;
图 7A是根据所公开的实施例的检测器和PIR视场的视图;
图 7B是根据所公开的实施例的检测器和PIR视场的视图;
图 7C是根据所公开的实施例的检测器和PIR视场的视图;
图 8是由根据所公开的实施例的检测器检测到的能量的峰值与谷值之比的表格;
图 9A是根据所公开的实施例的吊顶安装式入侵检测器的镜子和传感器的俯视图;
图 9B是根据所公开的实施例的吊顶安装式入侵检测器的镜子和传感器的侧视图;
图 9C是根据所公开的实施例的吊顶安装式入侵检测器的镜子和传感器的透视图;
图 10A是根据所公开的实施例的包括标度的直线型标度条的视图;以及
图 10B是根据所公开的实施例的包括标度的圆形标度条的视图。
具体实施方式
尽管本发明容许有许多不同形式的实施例,但是在附图中示出并将在本文详细描述有其特定实施例,应理解的是,本公开应被认为是本发明的原理的范例。不意图将本发明限制于特定说明的实施例。
本文公开的实施例可以包括吊顶安装式入侵检测器,其具有可调整安装高度的被动红外(PIR)镜子。有利地,本文公开的吊顶安装式入侵检测器可以包括用于调整镜子的机构,以便补偿检测器的安装高度以使检测器的操作安装高度范围得到扩展,以便调整操作安装高度范围内的图案大小,以及以便维持操作安装高度范围内的良好性能。
如上文所解释的,检测器所安装的区域的吊顶高度会影响检测器的性能。然而,如利用图1A-1C中示出的如本领域已知的具有固定设计的检测器所看到的,如果吊顶高度是固定的,则检测器中镜子的每一部件(piece)仅能够收集从固定方向传输的能量。此外,当吊顶高度上升或下落时,镜子就不能够再收集从入侵者发射的能量或使所收集的能量指向检测器中的传感器。
例如,如果在4.3m的吊顶高度处安装包括PIR镜子、3.3m-5.3m的安装高度范围和18m的检测范围但是不包括高度调整机构的吊顶安装式入侵检测器,则可以通过图2的示例性图表中图示的图案示出检测器的检测性能。应理解的是,因为图案是对称的,所以图2仅图示了图案的一半和其上的边界点。例如,图2的图案包括线P1-1、P1-2……P16-1、P16-2,使得每一对线(例如P1-1和P1-2)具有公共边界点(例如P1)。
当入侵者沿由图2的图表中图示的图案中的线表示的每一条线走动时,从入侵者发射并指向检测器中的传感器的能量会改变,例如,如图3的示例性图表中所示的那样。图2的图表中图示的图案包括16个边界点(P1-P16),并且因为入侵者会沿两个方向跨过16个边界点中的每一个,所以包括32条线(P1-1、P1-2……P16-1、P16-2)。相应地,当入侵者通过沿图2中图示的32条线中每一条走动并跨过16个边界点中的每一个而执行走动测试时从入侵者发射并指向检测器中的传感器的能量可以利用与图3的示例性图表类似的相应图表来图示。在此方面,图4是在走动测试期间检测到的能量的示例性峰值与谷值之比的表格。
如在图4中所看到的, 最小峰值与谷值之比可以是0.68µW,最大峰值与谷值之比可以是1.06µW,并且平均峰值与谷值之比可以是0.87µW。在这些实施例中,当峰值与谷值之比是0.3µW或更低时,检测器仅能够区分警报信号与噪声,并且检测器的性能会是不佳的。然而,当峰值与谷值之比为0.5µW或更高时,检测器可以识别清楚警报信号,并且检测器的性能会是良好的,并且当峰值与谷值之比大于0.3µW且小于0.5µW时,则检测器的性能会是平均水平。相应地,当在4.3m的吊顶高度处安装检测器并且平均峰值与谷值之比为0.87µW时,检测器的性能会是良好的。
在一些实施例中,本领域已知的吊顶安装式入侵检测器可以包括3.3m-5.3m的安装高度范围,并且图5是当在3.3m、3.7m、5.0m和5.3m的吊顶高度处安装本领域已知的检测器时在走动测试期间检测到的能量的示例性峰值与谷值之比的表格。如在图5中所看到的,当在3.3m的吊顶高度处安装检测器时,平均峰值与谷值之比可以为0.22µW,因此检测器的性能会是不佳的。然而,当在3.7m的吊顶高度处安装检测器时,平均峰值与谷值之比可以为0.51µW,因此检测器的性能会是良好的。此外,当在5.0m的吊顶高度处安装检测器时,平均峰值与谷值之比可以为0.43µW,因此检测器的性能会是平均水平,并且当在5.3m的吊顶高度处安装检测器时,平均峰值与谷值之比会是0.28µW,因此检测器的性能会是不佳的。相应地,包括PIR镜子和18m检测范围的吊顶安装式入侵检测器仅能够在3.6m-4.8m的安装高度范围内操作以实现可接受的性能。
为了克服这样的限制,本文公开的实施例可以包括用于调整吊顶安装式入侵检测器的镜子的机构,使得当吊顶高度改变时,镜子可以改变,使得镜子可以收集从入侵者发射的能量并且使所收集的能量指向检测器中的传感器。存在两种方式调整镜子的反射角:旋转镜子或者移动镜子。图6是根据所公开的实施例的PIR镜子的透视图,并且如所看到的,PIR镜子由多个镜子集成地形成。不可能旋转多个镜子中的每一个镜子,因此必须使PIR镜子移动以调整反射角。
例如,如关于图7A-7C中示出的具有用于调整镜子的机构的检测器所看到的,当吊顶高度上升或下落时,镜子可以收集从入侵者发射的能量并使所收集的能量指向检测器中的传感器。在此方面,图8是当在3.3m、3.7m、4.3m、5.0m和5.3m的吊顶高度处安装根据所公开的实施例的具有用于调整镜子的机构的吊顶安装式入侵检测器时在走动测试期间由该检测器检测到的能量的示例性峰值与谷值之比的表格。如所看到的,当在3.3m、3.7m、4.3m、5.0m和5.3m的吊顶高度处安装检测器时,平均峰值与谷值之比可以分别为0.62µW、0.79µW、0.87µW、0.85µW和0.78µW,因此在3.3m、3.7m、4.3m、5.0m和5.3m的吊顶高度处的检测器的性能会是良好的。相应地,在本文公开的一些实施例中,用于调整吊顶安装式入侵检测器的镜子的机构可以为了良好性能而适应检测器并在高达2m的吊顶高度变化的情况下操作。此外,被设计用于4.3m的吊顶高度的镜子可以在3.3m-5.3m的安装高度范围中的任何吊顶高度处使用。
根据所公开的实施例,吊顶安装式入侵检测器可以包括传感器和镜子,所述传感器可以包括单个双元件热电传感器(dual element pyroelectirc sensor),所述镜子可以是可以被调整以应对高达2m的吊顶高度变化的高性能能量收集器。在一些实施例中,检测器的检测范围可以是16m-20m,并且在一些实施例中,镜子可以在检测范围改变时以每次0.2m的标度来调整。此外,在一些实施例中,检测器可以包括标度条(bar),所述标度条包括标度以指导用户以该标度调整镜子。再进一步,在一些实施例中,镜子可以促进检测器通过3级检测器标准。
如上文所解释的,本文公开的吊顶安装式入侵检测器的镜子可以是能量收集器,使得镜子可以从入侵者收集PIR信号并使所收集的信号指向检测器的传感器。在一些实施例中,检测器不包括菲涅尔透镜并且不需要菲涅尔透镜来收集来自入侵者的能量。
图 9A、9B和9C分别是根据所公开的实施例的吊顶安装式入侵检测器的镜子和传感器的俯视图、侧视图和透视图。如在图9A-9C中所看到的,镜子可以包括三个层级(tier)。另外地或替代地,在一些实施例中,镜子可以包括四个层级。在任何实施例中,每一个层级可以近似为相应的环,并且每一个层级可以包括相应多个抛物线型镜子部件(parabolicmirror piece)。
镜子可以被设计以在例如4.3m的吊顶安装高度处具有良好性能。如上文所解释的,合乎期望的是调整镜子来适应检测器以在高达2m的吊顶高度变化(即,±1m)的情况下具有良好性能和操作。相应地,安装高度范围可以是3.3m-5.3m。在此方面,当安装高度从4.3m改变到3.3m时,本文公开的系统和方法可以调整镜子以使镜子朝向传感器移动。相应地,当检测器被安装在吊顶上并且传感器被安装在镜子上方时,可以竖直向上移动镜子。类似地,当安装高度从4.3m改变到5.3m时,本文公开的系统和方法可以调整镜子以使镜子远离传感器而移动。相应地,当检测器被安装在吊顶上并且传感器被安装在镜子上方时,可以竖直向下移动镜子。
如上文所解释的,检测器可以包括标度条,所述标度条包括标度以指导用户以该标度调整镜子。例如,图10A是根据所公开的实施例的直线型标度条的视图,并且图10B是根据所公开的实施例的圆形标度条的视图。在一些实施例中,标度条可以安装在检测器的外壳中或外壳上或者集成到检测器的外壳。
如所看到的,可以在检测范围改变时以每次0.2m的标度调整镜子。相应地,当安装高度范围是3.3m到5.3m时,镜子可以被调整到11个不同位置。在使用中,用户可以调整指向检测器的安装高度的箭头以标识镜子的移动的距离和方向,来实现检测器的最佳性能。例如,4.3m的安装高度可以对应于标度条上的标度0,并且当安装高度从4.3m改变到3.3m时,镜子可以向上移动2.6mm以实现检测器的最佳性能。类似地,当安装高度从4.3m改变到5.3m时,镜子可以向下移动2.6m以实现检测器的最佳性能。
在一些实施例中,用户可以手动或经由手动输入(即,旋钮或拨盘)来以按照标度所标识的距离和方向调整镜子。另外地或替代地,在一些实施例中,检测器可以响应于用户按照标度设置安装高度而自动地检测按照标度标识的距离和方向,并且相应地例如使用执行控制逻辑的处理器等来自动地调整镜子的距离和方向。在任何实施例中,用于调整镜子的机构可以类似于用于调整变焦镜头的机构,其中机械环可以旋转以向上或向下驱动镜子而不使镜子旋转。实际上,镜子的性能可以是非旋转对称的。
尽管上文已经详细地描述了几个实施例,但是其它修改是可能的。例如,上文描述的逻辑流不需要所描述的特定顺序或相继顺序来实现期望结果。可提供其它步骤,可从所描述的流中消除步骤,并且可向所描述的系统添加其它部件或从所描述的系统移除其它部件。其它实施例可在本发明的范围内。
从前述内容,将会观察到,可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下施行许多变型和修改。应理解,不意图存在或不应当推断出关于本文描述的特定系统或方法的限制。当然,意图覆盖落入本发明的精神和范围内的所有这样的修改。
Claims (10)
1.一种吊顶安装式入侵者检测器,包括:
传感器;
用于使所收集的能量指向传感器的镜子;以及
用于调整所述镜子以应对多个不同的安装高度的机构。
2.如权利要求1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述传感器包括被动红外(PIR)传感器。
3.如权利要求1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述传感器包括单个双元件热电传感器。
4.如权利要求1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述镜子包括多个抛物线型镜子部件。
5.如权利要求4所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述多个抛物线型镜子部件形成环。
6.如权利要求1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述镜子的性能是非旋转对称的。
7.如权利要求1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述镜子包括多个层级。
8.如权利要求1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述机构使所述镜子朝向所述传感器移动以应对从多个不同的安装高度中的第一安装高度下降到多个不同的安装高度中的第二安装高度。
9.如权利要求1所述的吊顶安装式入侵者检测器,其中,所述机构使所述镜子远离所述传感器移动以应对从多个不同的安装高度中的第一安装高度上升到多个不同的安装高度中的第二安装高度。
10.如权利要求1所述的吊顶安装式入侵者检测器,还包括标度条,所述标度条包括多个不同的安装高度中的每一个安装高度的标度,所述标度对应于用以使所述镜子移动的多个距离中的相应的一个距离。
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