JP2012527823A - マルチポイントセンシングシステム - Google Patents
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Abstract
自己給電エネルギハーベスティングユニット/コントローラが1つ以上の自己給電センサから低電力ワイヤを介してモーションデータを受信する。エネルギハーベスティングユニットはシステムにワイヤレスで信号を送り、受信されたモーション信号またはこのようなモーション信号の欠如の結果としてある機能を実施する。
Description
(発明の背景)
Verve Living Systems社等のいくつかの会社がワイヤレスかつバッテリレスのモーションセンシング製品を持っている。さらに、有線および/またはバッテリ給電モーションセンシング製品を提供するいくつかの会社がある。
Verve Living Systems社等のいくつかの会社がワイヤレスかつバッテリレスのモーションセンシング製品を持っている。さらに、有線および/またはバッテリ給電モーションセンシング製品を提供するいくつかの会社がある。
(発明の概要)
本発明に従って、自己給電(self−powered)エネルギーハーベスティング・センサ/コントローラが1つ以上のセンサからデータを受信する。これらいくつかの感知素子は低電力ケーブルによりハーベスティングユニットに接続される。
本発明に従って、自己給電(self−powered)エネルギーハーベスティング・センサ/コントローラが1つ以上のセンサからデータを受信する。これらいくつかの感知素子は低電力ケーブルによりハーベスティングユニットに接続される。
本発明の実施例に従って、エネルギーハーベスティング・センサ/コントローラはシステムにワイヤレスで信号を送り、受信された感知信号またはこのような信号の欠如の結果としてある機能を実施する。
本発明のマルチポイントセンシング/エネルギーハーベスティングシステムは作動するための外部電力を必要としないため、特に、複雑なジオメトリを有する部屋あるいはハードワイヤード電源がセンサの位置を指示する部屋では、完全な空間的カバレッジ(spatial coverage)に必要な別々の感知ユニットの数は最小限に抑えられる。光を利用できる場所にエネルギハーベスタが配置される。
最適感知カバレッジ(best sensing coverage)に対する最適場所に追加感知素子を配置することができる。ハーベスティングユニットをセンサの近くに保つ必要がないので、ハーベスティングユニットはより効率的なエネルギハーベスティングとするための最適場所内、すなわち、連続的に点灯される出口標識等の不変光源近く、に配置してハーベスティング(エネルギーの収集)およびセンシングの性能を最適化することができる。
本発明のこれらの特徴および他の特徴は下記の明細書および図面から最も良く理解することができ、以下はその簡単な説明である。
(好ましい実施例の詳細な説明)
図1を参照して、本発明のマルチポイントセンシングシステムが説明される。本システムはソーラー給電ワイヤレス、バッテリレス・ハーベスティングおよびセンシングユニット(「HU(;harresting(and sensing)unit)」)10と、アラーム、照明システムまたはアラーム会社や他の公知の機能との通信システム等の負荷をコントロールする負荷コントローラ20と、複数の受動赤外センサ(PIR;passive infrared sensor)50、60等と、負荷コントローラ20をコントロールするバッテリレスワイヤレススイッチ40とを含んでいる。この例では、PIR60はモーション(motion;動き、振動など)を感知するが、当業者ならば他のパラメータを感知するのに他のセンサを使用できることを認識するであろう。PIRは音の出ないアドレス指定できない装置であり、感知素子の状態、たとえば、モーションが感知されている状態を送るだけである。システム内での通信はPIRからHUへの一方向だけである。
図1を参照して、本発明のマルチポイントセンシングシステムが説明される。本システムはソーラー給電ワイヤレス、バッテリレス・ハーベスティングおよびセンシングユニット(「HU(;harresting(and sensing)unit)」)10と、アラーム、照明システムまたはアラーム会社や他の公知の機能との通信システム等の負荷をコントロールする負荷コントローラ20と、複数の受動赤外センサ(PIR;passive infrared sensor)50、60等と、負荷コントローラ20をコントロールするバッテリレスワイヤレススイッチ40とを含んでいる。この例では、PIR60はモーション(motion;動き、振動など)を感知するが、当業者ならば他のパラメータを感知するのに他のセンサを使用できることを認識するであろう。PIRは音の出ないアドレス指定できない装置であり、感知素子の状態、たとえば、モーションが感知されている状態を送るだけである。システム内での通信はPIRからHUへの一方向だけである。
HU10はコントローラ65の操作を提供しかつ負荷コントローラ20にモーション信号を送るために電気エネルギに変換されて保存される光を集める1つ以上の太陽電池(PV)セル70を有する。当業者ならば、HUはとりわけ熱やマイクロ波エネルギ等の他の形のアクセス可能(入手しやすい)なエネルギでも給電できることが理解されるであろう。
HU10内のコントローラ65はPV70により集められた電力を管理し、PIR50、60に電力を供給してそこから信号を受信し、コントロールユニット20に信号を送る。Verve Living System社はHU10、部品番号X4110、を提供している。前記したように、HU10はその中に一体的にPIR50を備えることができるが、ユーザのニーズに応じて必ずしもそうする必要はない。
負荷コントローラ20は遠隔手動アクチュエータ40によりコントロールされて負荷30をオン/オフしたり、必要に応じて任意他の関連機能を実施することができる。負荷30はアラーム、監視会社に通報する電話信号装置、ロックダウンシステム、照明システムまたは複数の機能の中の任意他の機能とすることができる。
図2を参照して、各PIR60は低電圧ケーブル100、110に取り付けられたコネクタ120を受け入れるための少なくとも1つの開口95を有する。コネクタによりPIRは分岐または他の形の配列を含む部屋の制約が要求するようにHU10に接続することができる。
動作において、設置者すなわちユーザは構造または環境のどのエリアをモーションまたは他のパラメータのために監視する必要があるかを決定する。PIR60は低電圧ケーブル100によりHU10に接続される。典型的に、ハーベスティングユニット10は光を少ししか必要としない。しかしながら、ハーベスティングユニット10は商業ビル等内の窓または出口灯等の他の光源の近くに配置することができる。モーション(または、他のパラメータ)が感知されているという信号を任意のPIR60から受信すると、HU10は負荷コントローラに信号を送って負荷30を始動させる。
システムは僅かな電力で作動するため、コントローラはPIRに送られる電力を管理しなければならない。一実施例では、PIRからのモーション等のパラメータを感知し負荷コントローラ20に信号を送って負荷30を始動させた後で、HUは定められた量の時間だけPIRに電力を送らない。たとえば、始動される負荷30が照明システムであれば、HUは負荷30(たとえば、照明システム)が「オン」とされるようにプログラムされる時間よりも短い時間だけそのシステムをそのセル70を介して再充電し、HUに再充電時間を与える。
したがって、システムの効率ゆえに、ソーラーハーベスティングユニットを負荷コントローラ20または外部電源に接続する電線が不要である。システムの柔軟性により、監視すべきエリアへの既存の(あるいは、もっと重要なのは、存在しない)電源コンセントの分布を無視することができる。次に、センサ50、60を多くの異なるエリアに配列して理想的な監視パターンを生成することができる。追加センサが必要であれば、各PIR60に関連する簡便なプラグイン機能95、120により他のセンサをシステムにデイジーチェーン接続することができる(図2参照)。出口灯のような定エネルギ源を使用すれば、追加電力を必要としないためシステムは非常に効率的に作動する。
本発明の好ましい実施例が開示されたが、当業者ならばある修正も本発明の範囲内に入ることを理解するであろう。大概の応用は命令/モーションアラームに関連しているが、カウントシステム等、ドア閉塞コントロール、監視者がエリアを通過する時間の感知、等の他の応用も想像することができる。そのため、特許請求の範囲を調べて本発明の真の範囲および内容を決定しなければならない。
Claims (17)
- パラメータを感知するマルチポイントセンシングシステムであって、
ケーブルと、
前記ケーブルに接続されたセンサであって、前記パラメータを感知する前記センサと、
前記ケーブルに接続されたエネルギハーベスティングコントローラであって、エネルギを集めて前記パラメータの発生に関する信号を前記センサから受信する前記エネルギハーベスティングコントローラと、
を含むシステム。 - 請求項1記載のパラメータを感知するマルチポイントセンシングシステムであって、前記コントローラは前記パラメータの前記発生感知の関数としての信号を遠隔場所に送るシステム。
- モーションを感知するマルチポイントセンシングシステムであって、
ケーブルと、
各々が前記ケーブルにより接続された複数のPIRセンサであって、前記モーションを感知する前記PIRセンサと、
前記ケーブルに接続されたエネルギハーベスティングコントローラであって、エネルギを集めて前記モーションの発生に関する信号を前記PIRセンサから受信する前記エネルギハーベスティングコントローラと、
を含むシステム。 - パラメータを感知する装置であって、
前記パラメータを感知する少なくとも1つの給電センサ(powered sensor)であって、前記パラメータに関連する前記給電センサの状態に関する第1の信号を提供する給電センサと、
前記少なくとも1つの給電センサに接続されたエネルギハーベスティングユニットであって、前記センサに電力を供給し、前記給電センサから前記第1の信号を受信し、前記エネルギハーベスティングユニットによる前記第1の信号の受信に関する第2の信号を送る前記エネルギハーベスティングユニットと、
を含む装置。 - 請求項4記載の装置であって、さらに、
2つ以上のセンサを含み、前記センサのいずれか1つは前記パラメータが発生すると前記第1の信号を送る装置。 - 請求項4記載の装置であって、前記パラメータはモーションである装置。
- 請求項4記載の装置であって、前記センサはアドレス可能ではない装置。
- 請求項4記載の装置であって、前記センサは第1の信号を送るだけである装置。
- 請求項4記載の装置であって、前記エネルギハーベスティングユニットは前記パラメータが発生すると電力を管理する装置。
- エリア内のモーションを感知する方法であって、
少なくとも1つのセンサをエネルギハーベスタに接続するステップと、
パラメータに対して監視すべきエリア内に前記センサを配置するステップと、
前記パラメータの発生感知に関するデータを前記センサから受信するステップと、
エネルギを集めて前記センサに給電するステップと、
を含む方法。 - 請求項10記載の方法であって、さらに、
前記センサから受信したデータに関連する信号を遠隔場所にワイヤレスで送るステップを含む方法。 - 請求項10記載の方法であって、さらに、
前記エネルギハーベスタをエネルギ源の近くに配置して前記エネルギ源からエネルギを拾い集めるステップを含む方法。 - 請求項12記載の方法であって、前記エネルギ源は光源である方法。
- 請求項12記載の方法であって、前記エネルギ源は熱源である方法。
- 請求項10記載の方法であって、さらに、
前記集められたエネルギを管理するステップを含む方法。 - 請求項15記載の方法であって、前記パラメータが発生しても前記センサにエネルギが送られない方法。
- 請求項16記載の方法であって、定められた期間前記センサに前記エネルギが送られない方法。
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