ES2896070T3 - Sistema y método para proporcionar información sobre presencia en un espacio - Google Patents

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Acarreta Raúl Delgado
Pano Alejandro Perez
Alvarez José Cuesta
Alminana Bernardo Navarro
Sanz Daniel Osuna
Torrijos Alejandro Gallego
Lausin Javier Izcara
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Abstract

Sistema (100) para proporcionar información sobre presencia en un espacio (101), comprendiendo el sistema: - un sensor de movimiento (10), configurado para generar una primera señal al detectar movimiento dentro de su campo de detección de movimiento (11); - un sensor de presencia (20), configurado para generar una segunda señal al detectar presencia dentro de su campo de detección de presencia (21), siendo el sensor de presencia un sensor matricial basado en temperatura (20), que comprende un conjunto de elementos sensores; estando el campo de detección de movimiento (11) y el campo de detección de presencia (21) dentro del espacio (101); el sistema comprende: - medios de proceso y/o control (30) en comunicación con el sensor de movimiento y con el sensor de presencia, estando los control (30) configurados para generar una señal de presencia al recibir la primera señal y/o la segunda señal del sensor de movimiento (10) y/o del sensor de presencia (20), respectivamente; estando los medios de proceso y/o control (30) configurados para obtener información de fondo del campo de detección de presencia (21), comprendiendo la información de fondo valores de temperatura de referencia del conjunto de elementos sensores del sensor de presencia (20), obteniéndose la información de fondo: - al no detectar el sensor de movimiento (10) un movimiento dentro de su campo de detección de movimiento (11); y/o, - al detectar el sensor de presencia (20) una presencia dentro de su campo de detección de presencia (21), y para cada elemento sensor del conjunto de elementos sensores, en los que el sensor de presencia (20) ha detectado presencia, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana, o, si todos los elementos sensores circundantes tienen presencia humana, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores que rodean a los elementos sensores circundantes anteriores que no tienen presencia humana.

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y método para proporcionar información sobre presencia en un espacio
Campo técnico
La presente invención se refiere, en general, al campo de la mejora de la fiabilidad en la detección de presencia humana dentro de un área o de un espacio específico.
Estado de la técnica
El control de los sistemas eléctricos y, más específicamente, el control de los sistemas de iluminación, para asegurarse de que solo estén activos cuando sea necesario, por ejemplo, cuando la habitación no está vacía y la o las personas que están dentro no están dormidas, es un problema conocido. En este sentido, uno de los problemas es el de tener una información precisa de si hay presencia de un ser humano dentro de esa habitación, de manera que los sistemas de iluminación no se mantengan erróneamente encendidos mientras no haya presencia humana dentro de la habitación, o con menor frecuencia, pero también posible, que se apaguen mientras aún haya alguien en la habitación.
El documento de patente WO 2015/063479 A1 desvela un aparato para controlar una carga eléctrica de una habitación. El aparato comprende un sensor de ocupación (una matriz de termopilas) que responde a la presencia de una persona dentro de su campo de detección, un sensor de movimiento que responde al movimiento de una persona dentro de su campo de detección y un controlador que recibe señales de detección de la ocupación y los sensores de movimiento y, en respuesta, genera señales de control para la carga eléctrica. Al combinar la información proporcionada por estos dos sensores para generar señales de control para la carga eléctrica, puede lograrse una mejor detección de personas.
Sin embargo, el sistema desvelado en el documento WO 2015/063479 A1 simplemente detecta presencia y movimiento, pero no es capaz de distinguir de manera clara y eficaz a las personas de otros elementos de la habitación que pueden tener una temperatura similar a la de un ser humano.
El documento de patente US 2015/379851 desvela un sistema para capturar datos de una escena, que comprende un primer sensor, que proporciona un primer conjunto de datos; un segundo sensor, dispuesto espacialmente con respecto al primer sensor en una disposición predeterminada.
Por lo tanto, hay una necesidad de un sistema de bajo consumo energético sencillo que sea capaz de distinguir de manera fiable a personas y/o animales de otros elementos de una habitación o espacio específico que puede tener una temperatura similar a la de un ser humano y que podría conducir erróneamente a falsos positivos en la detección de presencia humana.
Descripción de la invención
La presente invención se define en las reivindicaciones independientes y resuelve los problemas mencionados anteriormente al desvelar un sistema para proporcionar información sobre presencia en un espacio, proporcionando el sistema información fiable sobre el fondo del espacio o habitación, pudiendo de este modo discriminar con mayor precisión a los seres humanos de otros elementos o puntos calientes en el mismo espacio.
Un primer aspecto de la invención se refiere a un sistema para proporcionar información sobre presencia en un espacio, comprendiendo el sistema:
- un sensor de movimiento configurado para generar una primera señal al detectar movimiento dentro de su campo de detección de movimiento;
- un sensor de presencia configurado para generar una segunda señal al detectar presencia dentro de su campo de detección de presencia, siendo el sensor de presencia un sensor matricial basado en temperatura que comprende un conjunto de elementos sensores;
el campo de detección de movimiento y el campo de detección de presencia están dentro del espacio;
- medios de proceso y/o control en comunicación con el sensor de movimiento y el sensor de presencia, estando los medios de proceso y/o control configurados para generar al menos una señal de presencia al recibir la primera señal y/o la segunda señal del sensor de movimiento y/o del sensor de presencia, respectivamente; estando los medios de proceso y/o control configurados para obtener información de fondo del campo de detección de presencia, comprendiendo la información de fondo valores de temperatura de referencia del conjunto de elementos sensores del sensor de presencia, obteniéndose la información de fondo:
- al no detectar el sensor de movimiento un movimiento dentro de su campo de detección de movimiento; y/o, - al detectar el sensor de presencia una presencia dentro de su campo de detección de presencia, y para cada elemento sensor del conjunto de elementos sensores en los que el sensor de presencia ha detectado presencia, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores circundantes, preferentemente todos los elementos sensores circundantes, que no tienen presencia humana, o, si todos los elementos sensores circundantes tienen presencia humana, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores (preferentemente todos) que rodean a los elementos sensores circundantes anteriores que no tienen presencia humana.
En determinadas realizaciones, los medios de proceso y/o control están configurados para obtener periódicamente la información de fondo del campo de detección de presencia.
Gracias a la configuración específica para obtener la información de fondo del campo de detección de presencia, de manera que la información de fondo se actualice, preferentemente de forma periódica, el sistema de la presente invención es capaz de discriminar con más precisión a los seres humanos de otros elementos o puntos calientes en el mismo espacio.
En determinadas realizaciones, el valor de temperatura medido de los elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana se promedia y el valor promedio resultante se usa como información de fondo para el elemento sensor en el que se ha detectado presencia. Preferentemente, todos los elementos sensores circundantes se usan y se promedian, para proporcionar una información de fondo más realista.
Además, cuando todos los primeros elementos sensores circundantes tienen presencia humana, y se usan los segundos elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana (es decir, los elementos sensores que rodean a los primeros elementos sensores circundantes), el valor de temperatura medido de los mismos se promedia y el valor promedio resultante se usa como información de fondo para el elemento sensor en el que se ha detectado presencia. Preferentemente, todos los elementos sensores circundantes se usan y se promedian, para proporcionar una información de fondo más realista.
En ambos casos (cuando se usan los primeros elementos sensores circundantes o los segundos elementos sensores circundantes), también es posible usar algunos elementos circundantes, no todos ellos, tales como:
- elementos circundantes alternativos; o
- elementos circundantes cuya temperatura medida no supere un valor umbral específico.
El espacio en donde se proporciona información de presencia puede ser un espacio interior (tal como una habitación dentro de un edificio) o un espacio exterior, en el que se desea o se necesita información fiable sobre presencia.
En algunas realizaciones, el sensor de presencia está configurado para detectar presencia dentro de su campo de detección de presencia usando una diferencia entre una temperatura medida en cada uno de sus valores de elementos sensores y el valor de temperatura de referencia de cada elemento sensor, ampliándose la diferencia con un factor de corrección. Este factor de corrección está destinado a amplificar la diferencia entre los valores de temperatura medidos y de referencia, con el fin de poder detectar presencia, incluso cuando la temperatura medida está demasiado cerca del valor de referencia proporcionado por la información de fondo. El uso de este factor de corrección proporciona resultados de detección óptimos, con muy pocos falsos positivos.
El sistema puede configurarse para operar en al menos dos modos de operación:
- un primer modo matricial; y,
- un segundo modo de tiempo/movimiento;
pudiendo los medios de proceso y de control cambiar del primer modo matricial al segundo modo de tiempo/movimiento cuando se determina que la segunda señal proporcionada por el sensor de presencia no es fiable.
En el primer modo matricial, la presencia se detecta en la mayoría de los casos. El sensor de movimiento se usa principalmente si la matriz de presencia no es fiable. En el segundo modo de tiempo/movimiento, la detección puede establecerse incluso cuando la matriz de presencia no es fiable, que es principalmente el caso en donde la temperatura de la información de fondo es similar a la de un ser humano o determinados animales. En estas circunstancias, se usa el sensor de movimiento y proporciona una mayor fiabilidad. Usando ambos modos y pudiendo combinar la información proporcionada por ambos modos, se logra una fiabilidad muy alta en la detección.
En determinadas realizaciones, el sensor de movimiento es un sensor de movimiento basado en temperatura, que proporciona una solución económica pero fiable, que puede ser inalámbrico y tiene un bajo consumo de batería.
Cabe señalar que el sistema puede comprender más de un sensor de movimiento y/o más de un sensor de presencia; de esta manera, los campos de detección de movimiento y de presencia cubiertos por el o los sensores de movimiento y de presencia respectivos pueden adaptarse a las necesidades específicas del espacio cuya presencia va a monitorizarse por el sistema de la invención.
En determinadas realizaciones, el campo de detección de movimiento está configurado para ser más grande que el campo de detección de presencia; es decir, el campo de detección de movimiento cubre un área que es mayor que un área cubierta por el campo de detección de presencia. Esta configuración específica tiene la ventaja de que el o los sensores de movimiento, que normalmente son más económicos, pueden proporcionar una primera detección más amplia, mientras que el sensor de presencia puede usarse para proporcionar una detección más precisa.
El sistema puede comprender además un sensor acústico y/o un sensor capacitivo para detectar que el espacio ha estado vacío durante un intervalo de tiempo preestablecido, proporcionando de este modo una prueba más de que no hay presencia en el espacio; a continuación, los medios de proceso y/o control pueden configurarse preferentemente para actualizar la información de fondo.
En determinadas realizaciones, la señal de presencia generada por los medios de proceso y control se usa para actuar sobre un sistema eléctrico, estando el sistema eléctrico asociado preferentemente a ese espacio. En algunas realizaciones, el sistema eléctrico a controlar es un sistema de iluminación y/o un sistema HVAC (un sistema de calentamiento, ventilación y acondicionamiento de aire), por ejemplo, en un hospital o edificio. El sistema eléctrico a controlar también puede ser un sistema de alarma; por ejemplo, en un edificio donde se ha establecido un peligro (tal como un incendio o cualquier otra situación de riesgo) y la evacuación es deseable (o incluso obligatoria), la señal de presencia generada por el sistema de la invención se usa para activar un sistema de alarma.
Los diferentes elementos del sistema no necesitan estar en el espacio cuya presencia se controla o se proporciona información de los mismos. Por ejemplo, en el caso de un sistema de acondicionamiento de aire, los sensores de presencia y movimiento pueden instalarse en una habitación o espacio, mientras que el sistema de acondicionamiento de aire probablemente se instale fuera de ese espacio, y puede usarse para ese espacio y para otros espacios o habitaciones dentro del mismo edificio.
En determinadas realizaciones, la señal de presencia se usa en un sistema de control de absentismo. En este caso, los sensores de presencia y movimiento pueden instalarse en el espacio o habitación en donde va a controlarse la presencia de un empleado (por ejemplo, la oficina de ese empleado, o la entrada de la oficina donde trabaja ese empleado).
La señal de presencia también puede usarse con fines estadísticos relacionados con ese espacio. Tal como el número de personas que se encuentran frente a un producto específico o un soporte publicitario, para evaluar el impacto de ese producto o anuncio en el público en una localización específica.
Un sensor de luces o brillo puede conectarse a los medios de proceso y/o control. Tener este sensor de luces adicional permite regular el nivel de luz del espacio en función de la iluminación ambiental del espacio a controlar. Sin este sensor de luces adicional, sólo es posible accionar el sistema de iluminación encendiéndolo o apagándolo. Este sensor adicional permite ajustar el nivel de brillo a las condiciones específicas del espacio. Por ejemplo, si el espacio recibe mucha luz solar durante la mañana, puede configurarse el sensor de brillo de la siguiente manera:
- Por la noche: 100 % de brillo
- Por la mañana: 30 % de brillo
- Por la tarde: 70 % de brillo
Las comunicaciones dentro del sistema pueden ser inalámbricas, preferentemente usando Bluetooth o BLE o Zigbee. Una configuración inalámbrica simplifica la instalación y adapta el sistema y sus componentes a las necesidades específicas del espacio o la habitación, y del edificio donde se localizan.
El sistema puede implementarse preferentemente en una sola carcasa, proporcionando una solución más compacta y facilidad de instalación.
Otro aspecto de la invención se refiere a un método para proporcionar información sobre presencia en un espacio, comprendiendo el método:
- generar una señal de presencia al recibir una primera señal y/o una segunda señal de un sensor de presencia y/o de un sensor de movimiento, respectivamente, estando el sensor de presencia y el sensor de movimiento localizados en el espacio, siendo el sensor de presencia un sensor matricial basado en temperatura que comprende un conjunto de elementos sensores;
el método comprende, además:
- obtener información de fondo de un campo de detección de presencia cubierto por el sensor de presencia, comprendiendo la información de fondo valores de temperatura de referencia del conjunto de elementos sensores del sensor de presencia:
- midiendo los valores de temperatura de todos los elementos sensores del conjunto de elementos sensores cuando el sensor de movimiento no detecta movimiento dentro de su campo de detección de movimiento; y, - cuando el sensor de presencia detecta presencia dentro de su campo de detección de presencia, para cada elemento sensor del conjunto de elementos sensores en los que el sensor de presencia ha detectado presencia, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana (preferentemente se usan todos los elementos sensores circundantes), o, si todos los elementos sensores circundantes tienen presencia humana, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores (preferentemente todos los elementos sensores) que rodean a los elementos sensores circundantes anteriores que no tienen presencia humana.
En determinadas realizaciones, el valor de temperatura medido de los elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana se promedia y el valor promedio resultante se usa como información de fondo para el elemento sensor en el que se ha detectado presencia. Preferentemente, todos los elementos sensores circundantes se usan y se promedian, para proporcionar una información de fondo más realista.
Además, cuando todos los primeros elementos sensores circundantes tienen presencia humana, y se usan los segundos elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana (es decir, los elementos sensores que rodean a los primeros elementos sensores circundantes), el valor de temperatura medido de los mismos se promedia y el valor promedio resultante se usa como información de fondo para el elemento sensor en el que se ha detectado presencia. Preferentemente, todos los elementos sensores circundantes se usan y se promedian, para proporcionar una información de fondo más realista.
Otro aspecto de la invención se refiere a un método para controlar un sistema eléctrico, que comprende usar la señal de presencia generada por el método o el sistema definido en cualquier aspecto o realización anterior para actuar sobre el sistema eléctrico. El sistema eléctrico puede ser un sistema de iluminación o un sistema HVAC.
Otro aspecto de la invención se refiere a un método para controlar el absentismo laboral, que comprende usar la señal de presencia generada por el método o el sistema definido en cualquier aspecto o realización anterior para alimentar un sistema de absentismo de personal.
El sistema y los métodos de la presente invención se refieren, en general, al campo de la mejora de la fiabilidad en la detección de la presencia humana dentro de un área o de un espacio específico. Y al uso de dicha información de presencia fiable para optimizar el consumo de energía en los edificios, y, más específicamente, para mantener los sistemas de iluminación o HVAC (calentamiento, ventilación y acondicionamiento de aire) apagados o en modo de bajo consumo siempre que sea posible. Y para controlar la presencia de empleados o personal en un entorno de trabajo.
Los diferentes aspectos y realizaciones de la invención definidos en lo anterior pueden combinarse entre sí, siempre que sean compatibles entre sí.
Las ventajas y características adicionales de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y se señalarán especialmente en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Con el fin de completar la descripción y para comprender mejor la invención, se adjunta un conjunto de dibujos. Estos dibujos forman parte integral de la descripción e ilustran una realización de la invención, no debiendo interpretarse como restrictivos del alcance de la invención, sino solo como un ejemplo de cómo puede llevarse a cabo la invención. Los dibujos comprenden las siguientes figuras:
La figura 1 muestra una representación esquemática del espacio y los campos de movimiento y detección.
La figura 2 es un diagrama de flujo que muestra las principales etapas y modos de operación del sistema de la presente invención.
La figura 3 es un diagrama de flujo que explica cuándo se determina que los datos proporcionados por los datos matriciales son fiables (etapa de decisión S4 y S12 del diagrama de flujo de la figura 2).
La figura 4 es un diagrama de flujo que explica cómo se actualiza la información de fondo (BG).
La figura 5 es un diagrama de bloques de los componentes funcionales del sistema de la invención.
Descripción de las realizaciones preferidas
La siguiente descripción no debe tomarse en un sentido limitante, sino que se proporciona únicamente con el fin de describir los principios generales de la invención. Las realizaciones de la invención se describirán a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos mencionados anteriormente.
De acuerdo con una realización preferida, la presente invención desvela un sistema 100 para controlar un sistema de iluminación o HVAC de un espacio 101. El sistema 100 comprende al menos dos sensores.
Uno de estos al menos dos sensores es un sensor de movimiento basado en temperatura, que en este ejemplo es un solo sensor PIR 10 montado en el techo de la habitación 101 (su proyección en el suelo se muestra en la figura 1). Aunque no se muestra, también es posible usar un sensor capacitivo como sensor de movimiento. Este sensor PIR 10 responde al movimiento dentro de un campo de detección de movimiento 11, que en el presente ejemplo coincide esencialmente con el tamaño de la habitación 101 en la que está instalado el sistema a controlar. Este sensor PIR tiene una lente Fresnel semiesférica, que puede modificarse para cambiar el campo de detección de movimiento 11 cubierto por el sensor PIR 10.
El otro de los al menos dos sensores es un sensor de presencia basado en temperatura, que en este ejemplo es un sensor matricial 20 también montado en el techo de la habitación 101. Este sensor matricial 20 comprende 64 elementos o píxeles, distribuidos en un conjunto de 8x8, midiendo cada elemento de los 64 elementos la temperatura de una zona dentro de la habitación. Las 64 zonas cubiertas por los 64 elementos o píxeles forman un área que, en el presente ejemplo, está dentro de la habitación 101 en la que está instalado el sistema a controlar, pero es más pequeña que el tamaño de la habitación 101; esta área constituye el campo de detección de presencia 21.
Cuando se inicia el sistema 100, se toman valores de temperatura de referencia para cada una de las 64 zonas, constituyendo estos valores de temperatura de referencia información de fondo (BG) o una matriz BG del campo de detección de presencia 21. Durante la operación del sistema, con el fin de establecer si hay presencia o no, la temperatura se mide en cada uno de estos 64 elementos o píxeles y se compara con los valores de temperatura de referencia para cada uno de los 64 elementos o píxeles. Para esta comparación, se usa una diferencia entre el valor de temperatura medido y el valor de temperatura de referencia de cada elemento sensor o píxel, ampliándose esta diferencia con un factor de corrección para poder detectar presencia incluso cuando los valores medidos están cerca de la información de fondo. El sensor matricial 20 determina que hay presencia dentro del campo de detección de presencia 21, cuando en al menos un píxel de los 64 píxeles, la comparación es mayor que un umbral de temperatura específico. El umbral de temperatura específico en el presente ejemplo se establece en 1 °C, pero podrían usarse otros valores de umbral en función de la aplicación específica.
El sistema 100 comprende además un procesador 30 o unidad central, que está conectado al sensor PIR 10 y al sensor matricial 20. En la presente invención, la comunicación entre los diferentes componentes se lleva a cabo de manera inalámbrica, usando Bluetooth de baja energía (BLE) en este ejemplo específico.
La operación del sistema 100 se explicará a continuación, con la ayuda de la figura 2.
El sistema 100 está en modo de reposo o de bajo consumo (etapa S0) hasta que el sensor PIR 10 detecta que hay movimiento dentro de su campo de detección de movimiento 11, es decir, dentro de la habitación 101 (etapa S1-S1a). Al detectar el sensor PIR 10 que hay movimiento dentro de la habitación, el sistema 100 se despierta y comienza a funcionar en un primer modo matriz; se envía una señal de movimiento a la unidad central 30, que actúa sobre el sistema de iluminación en el ejemplo, encendiéndolo (etapa S2).
Si el sensor PIR 10 no detecta movimiento (etapa S1-S1b), el sistema obtiene la información de fondo (etapa S02) y vuelve a su estado de modo de bajo consumo (etapa S0).
En este primer modo de operación (modo matricial), se inicia un temporizador matricial (etapa S3) y el sensor matricial 20 comienza a medir la temperatura de las 64 zonas a intervalos predefinidos. A continuación, el sensor matricial 20 determina en qué zona o zonas de las 64 zonas está la persona u objeto que se ha detectado.
Se comprueba si los datos proporcionados por el sensor matricial 20 son fiables o no (etapa S4). La fiabilidad de los datos matriciales se explica más adelante con referencia a la figura 3. Si se determina que los datos proporcionados por el sensor matricial 20 no son fiables (S4b), el sistema de iluminación se mantiene encendido (etapa S9) y el sistema entra en un segundo modo de operación de tiempo/movimiento (que se explicará más adelante).
Si en la etapa de decisión S4 los datos proporcionados por el sensor matricial 20 son fiables (S4a), y el sensor matricial 20 ha detectado presencia (S5-S5a), el sistema de iluminación se mantiene encendido y la información de fondo de la habitación se actualiza (etapa S6). La actualización de la información de fondo se explica más adelante con referencia a la figura 4. Si no se detecta presencia (etapa S5-S5b), se lleva a cabo una comprobación adicional (etapa S7) sobre si el sensor PIR 10 detecta movimiento o no (para asegurarse de que toda la habitación está en calma, no hay presencia ni movimiento en la misma) y si no se detecta movimiento, el sistema entra en un modo de protección en donde se apaga el sistema de iluminación (etapa S8). De nuevo, el sistema obtiene la información de fondo (etapa S02) y vuelve a su estado de modo de bajo consumo (etapa S0). Si en la etapa de decisión S7 se detecta algún movimiento, se reinicia el temporizador matricial (etapa S3).
En el segundo modo de operación (modo de tiempo/movimiento o T/M), se inicia un temporizador de tiempo/movimiento (etapa S10). Se realiza una comprobación de tiempo (etapa S11), si las luces han estado encendidas durante un período de tiempo específico (que se establece caso por caso). Si fuese el caso, hay una comprobación adicional de si los datos proporcionados por el sensor matricial 20 son fiables o no (etapa S12). Si se determina que los datos proporcionados por el sensor matricial 20 no son fiables, se lleva a cabo una comprobación de movimiento adicional (etapa S13). Si no se detecta movimiento durante un determinado intervalo de tiempo, el sistema de iluminación se apaga (etapa S8), con una comprobación previa de si el temporizador T/M ha finalizado (etapa S14) antes de que el sistema de iluminación o HVAC se apague realmente. Si en la etapa de decisión S13 se detecta algún movimiento, se reinicia el temporizador T/M. Si en la etapa de decisión S12 se determina que los datos proporcionados por el sensor matricial 20 son fiables, el sistema actualiza la información de fondo (etapa S16) y vuelve al modo matriz (en la etapa S3, donde se inicia el temporizador matricial).
El diagrama de flujo de la figura 3 explica cuándo se determina que los datos proporcionados por los datos matriciales son fiables o no. Es decir, la etapa de decisión S4 y S12 del diagrama de flujo de la figura 2, que se lleva a cabo para todos y cada uno de los píxeles de la matriz.
En la etapa de decisión S401, se determina si la temperatura del píxel de la matriz de fondo (BG) es similar a la de un ser humano o algunos animales (es decir, entre 26 °C y 31 °C), en cuyo caso el píxel BG se establece como no fiable (etapa S402); de lo contrario, el píxel BG se establece como fiable (etapa S403). Este proceso se repite hasta que se han analizado todos los píxeles de la matriz BG (etapa S404).
A continuación, se establece en la etapa de decisión S410, si hay presencia en el píxel que se está analizando. Si no hay presencia en ese píxel, el proceso continúa para el siguiente píxel (en S410). Si hay presencia en el píxel, se comprueba (en la etapa de decisión S411) si se ha establecido que ese píxel específico tiene un fondo fiable o no en la etapa S401. Si fuera fiable, a continuación, el píxel se establece como fiable (etapa S412). De lo contrario, se repite (etapa S413) hasta que se hayan analizado todos los píxeles de la matriz BG, y si ningún píxel se establece como fiable, entonces se determina que la matriz no es fiable (etapa S414).
De este modo, en primer lugar, se analiza la fiabilidad de la matriz de fondo (BG) (parte izquierda de la figura 3); este análisis da como resultado una matriz con píxeles fiables y no fiables. A continuación, los datos matriciales se analizan para determinar si hay presencia o no (parte derecha de la figura 3). A continuación, se comprueba si los píxeles que se ha establecido que tienen presencia son fiables o no (parte izquierda). Si hay un píxel en el que hay presencia y su información también es fiable, la matriz se considera fiable. Si ningún píxel de la matriz cumple estas dos condiciones, la matriz se establece como no fiable.
La figura 4 es un diagrama de flujo que explica cómo se actualiza la información de fondo (BG), cuando se ha detectado presencia (etapa S501) en un píxel. Cuando no se ha detectado presencia, la actualización de la información de fondo o la matriz BG tiene lugar periódicamente (etapa S502), a intervalos de tiempo preestablecidos. Si el píxel tiene presencia, se comprueba a continuación (en la etapa de decisión S503) si alguno de los píxeles vecinos no tiene presencia humana (o no hay presencia, o se establece que la presencia es un objeto o similar, pero no humano). Si uno o más de los píxeles vecinos al que se analiza no tiene presencia humana, a continuación, se actualiza la temperatura de ese píxel (etapa S504) con un promedio de la temperatura de todos los píxeles vecinos que no tienen presencia humana. Si todos los píxeles vecinos son humanos, a continuación, se comprueba la siguiente línea de píxeles vecinos (en la etapa de decisión S505) para ver si hay algún píxel sin presencia humana. Si de nuevo todos los píxeles vecinos de la segunda ronda tienen presencia humana, se establece que la matriz no puede actualizarse (etapa S506). Si en este análisis de los píxeles vecinos de segunda línea, uno o más de los segundos píxeles vecinos no tienen presencia humana, entonces se actualiza la temperatura del píxel (etapa S507) con un promedio de la temperatura de todos los segundos píxeles vecinos que no tienen presencia humana. En cualquier caso, el proceso se repite (etapa S508) hasta que no queda ningún píxel para analizar. Y la matriz de fondo se actualiza en consecuencia (etapa S509).
El alcance del sistema en el ejemplo que acaba de desvelarse es: altura de techo de 2,5 m; campo de detección de presencia de 9 m2 y campo de detección de movimiento de 25 m2.
Aunque no se muestra en los dibujos, el sistema 100 puede incluir además un micrófono o una conexión con el mismo, para determinar los periodos de tiempo en los que la habitación está vacía y así actualizar los valores de temperatura de referencia de la matriz.
Otro aspecto que se ha mejorado en el presente sistema son las comunicaciones entre los diferentes componentes del mismo, de manera que el sistema sea escalable. La figura 5 muestra cómo se establecen las comunicaciones entre los diferentes componentes del sistema 100.
Los componentes principales del sistema 100 pueden describirse funcionalmente de la siguiente manera:
- la unidad de configuración (UC), que se encarga de configurar las otras unidades y de recopilar información sobre si cada habitación (o espacio específico a monitorizar en cuanto a presencia) está ocupada o vacía;
- la unidad de accionamiento (UA), que recopila datos de las unidades de sensor (US) y toma la decisión de encender o apagar el sistema de iluminación o HVAC;
- las unidades de sensor (US), que en el presente ejemplo incluyen el sensor PIR 10 y el sensor matricial 20, y se encargan de medir determinados parámetros físicos de la habitación, tales como presencia, temperatura, movimiento, intensidad de luz, etc. Pueden incluirse más sensores en las unidades de sensor US, tales como sensores de luz, sensores acústicos, etc.
La unidad de configuración (UC) y la unidad de accionamiento (UA) pueden configurarse como unidades separadas, o pueden configurarse en un solo procesador 30 o unidad central. En una misma habitación es posible tener una sola unidad de accionamiento para varias unidades de sensor, una única unidad de sensor para varias unidades de accionamiento, o una unidad de accionamiento para cada unidad de sensor.
El sistema 100 puede comprender además una unidad de control remoto (CR) para el control remoto del sistema de iluminación. Esta unidad de control remoto (CR) también funciona a través de BLE y permite conectar o desconectar permanentemente el sistema de iluminación; también permite activar la operación automática del sistema.
En el presente texto, el término "comprende" y sus derivaciones (tales como "comprendiendo", etc.) no deberían entenderse en un sentido excluyente, es decir, no debe interpretarse que estos términos excluyen la posibilidad de que lo que se describe y se define pueda incluir más elementos, etapas, etc.
Por otro lado, la invención obviamente no se limita a la o las realizaciones específicas descritas en el presente documento, sino que también abarca cualquier variación que pueda considerarse por los expertos en la materia (por ejemplo, en cuanto a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.), dentro del alcance general de la invención como se define en las reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Sistema (100) para proporcionar información sobre presencia en un espacio (101), comprendiendo el sistema: - un sensor de movimiento (10), configurado para generar una primera señal al detectar movimiento dentro de su campo de detección de movimiento (11);
- un sensor de presencia (20), configurado para generar una segunda señal al detectar presencia dentro de su campo de detección de presencia (21), siendo el sensor de presencia un sensor matricial basado en temperatura (20), que comprende un conjunto de elementos sensores;
estando el campo de detección de movimiento (11) y el campo de detección de presencia (21) dentro del espacio (101);
el sistema comprende:
- medios de proceso y/o control (30) en comunicación con el sensor de movimiento y con el sensor de presencia, estando los control (30) configurados para generar una señal de presencia al recibir la primera señal y/o la segunda señal del sensor de movimiento (10) y/o del sensor de presencia (20), respectivamente;
estando los medios de proceso y/o control (30) configurados para obtener información de fondo del campo de detección de presencia (21), comprendiendo la información de fondo valores de temperatura de referencia del conjunto de elementos sensores del sensor de presencia (20), obteniéndose la información de fondo:
- al no detectar el sensor de movimiento (10) un movimiento dentro de su campo de detección de movimiento (11); y/o,
- al detectar el sensor de presencia (20) una presencia dentro de su campo de detección de presencia (21), y para cada elemento sensor del conjunto de elementos sensores, en los que el sensor de presencia (20) ha detectado presencia, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana, o, si todos los elementos sensores circundantes tienen presencia humana, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores que rodean a los elementos sensores circundantes anteriores que no tienen presencia humana.
2. El sistema de la reivindicación 1, en el que los medios de proceso y/o control (30) están configurados para obtener periódicamente la información de fondo del campo de detección de presencia.
3. El sistema de cualquier reivindicación anterior, en el que el valor de temperatura medido de los elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana se promedia y el valor promedio resultante se usa como información de fondo para el elemento sensor en el que se ha detectado presencia.
4. El sistema de cualquier reivindicación anterior, en el que se usan todos los elementos sensores circundantes.
5. El sistema de cualquier reivindicación anterior, en donde el sistema está configurado para operar en al menos dos modos de operación:
- un primer modo matricial; y,
- un segundo modo de tiempo/movimiento;
pudiendo los medios de proceso y control (30) cambiar del primer modo matricial al segundo modo de tiempo/movimiento, cuando se determina que la segunda señal proporcionada por el sensor de presencia (20) no es fiable.
6. El sistema de cualquier reivindicación anterior, en el que el sensor de movimiento (10) es un sensor de movimiento basado en temperatura.
7. El sistema de cualquier reivindicación anterior, que comprende además un sensor acústico y/o un sensor capacitivo para detectar que el espacio (101) ha estado vacío durante un intervalo de tiempo preestablecido, estando los medios de proceso y/o control (30) configurados preferentemente para actualizar información de fondo.
8. El sistema de cualquier reivindicación anterior, en el que la señal de presencia generada por los medios de proceso y/o control (30) se usa para actuar sobre un sistema eléctrico.
9. El sistema de la reivindicación 8, en el que el sistema eléctrico es un sistema de iluminación y/o un sistema HVAC y/o un sistema de alarma.
10. El sistema de cualquier reivindicación anterior, que comprende además un sensor de luces conectado a los medios de proceso y/o control (30).
11. Método para proporcionar información sobre presencia en un espacio (101), comprendiendo el método:
- generar una señal de presencia al recibir una primera señal y/o una segunda señal de un sensor de presencia (20) y/o de un sensor de movimiento (10), respectivamente, estando el sensor de presencia (20) y el sensor de movimiento (10) localizados en el espacio (101), siendo el sensor de presencia un sensor matricial basado en temperatura (20), que comprende un conjunto de elementos sensores;
el método comprende, además:
- obtener información de fondo de un campo de detección de presencia (21), cubierto por el sensor de presencia (20), comprendiendo la información de fondo valores de temperatura de referencia del conjunto de elementos sensores del sensor de presencia (20):
- midiendo los valores de temperatura de todos los elementos sensores del conjunto de elementos sensores, cuando el sensor de movimiento (10) no detecta movimiento dentro de su campo de detección de movimiento (11); y,
- cuando el sensor de presencia (20) detecta presencia dentro de su campo de detección de presencia (21), para cada elemento sensor del conjunto de elementos sensores, en donde el sensor de presencia (20) ha detectado presencia, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana, o, si todos los elementos sensores circundantes tienen presencia humana, usando el valor de temperatura medido de algunos elementos sensores que rodean a los elementos sensores circundantes anteriores que no tienen presencia humana.
12. El método de la reivindicación 11, en el que el valor de temperatura medido de los elementos sensores circundantes que no tienen presencia humana se promedia y el valor promedio resultante se usa como información de fondo para el elemento sensor en el que se ha detectado presencia.
13. Método para controlar un sistema eléctrico, que comprende usar la señal de presencia generada por el sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-10 o el método de cualquiera de las reivindicaciones 11-12 para actuar sobre el sistema eléctrico.
14. El método de la reivindicación 13, en el que el sistema eléctrico es un sistema de iluminación y/o un sistema HVAC y/o un sistema de alarma.
15. Método para controlar el absentismo laboral, que comprende usar la señal de presencia generada por el sistema de cualquiera de las reivindicaciones 1-10 o el método de cualquiera de las reivindicaciones 11-12 para alimentar un sistema de absentismo de personal.
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