JP2017503325A - 温度検知 - Google Patents

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Abstract

屋外環境を照光するために１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御するための出力と；複数の温度検知素子を備える温度センサから温度情報を受信するための入力と；制御モジュールとを備える制御装置である。制御モジュールは、温度センサから受信された温度情報を使用して、温度センサの検知領域内での運動を検出し、検出された運動に基づいて１つ又は複数の照明デバイス制御し、更に、温度センサから受信された温度情報を使用して、検知領域内の環境の状況を検出し、検出された状況に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを更に制御するように構成される。

Description

本開示は、１つ又は複数の照明デバイスを制御するための屋外空間の温度検知に関する。
現在の照明用途では、エネルギー効率がより一層重要な主題となっている。照明システムのエネルギー消費を減らすための１つの可能なやり方は、物体（即ち車両又は歩行者）が空間内に存在しないときには照明システムの１つ又は複数の光源をオフに切り替え又は減光し、逆に物体が空間内に存在するときには光源をオンに切り替える又は増光することである。これを行うために、関連の空間内での物体の存在が検出されなければならない。センサ駆動式の光制御システムが強く求められている。なぜなら、そのような光制御システムは、システムの光源のエネルギー消費を減らし、それにより光源のコストを削減し、寿命を延ばすという利点を有するからである。
従来の熱センサは、典型的には、特定の接点の温度を測定する。しかし、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術の発達と共に、サーモパイルアレイセンサが、物体に接触することなく、指定された領域の温度を測定することができるようになっている。照明システムの光源を制御するためにサーモパイルアレイセンサを使用することが知られている。
本発明者等は、光源を制御する目的で物体の運動を検出するためにサーモパイルアレイセンサを使用することに加えて、光源の制御を向上させる目的で、照明システムの周囲のシーンに関する追加情報を決定するためにサーモパイルアレイセンサの出力が再使用され得ることを認識している。
本明細書で開示する一態様によれば、屋外環境を照光するために１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御するための出力と；複数の温度検知素子を備える温度センサから温度情報を受信するための入力と；制御モジュールとを備える制御装置であって、制御モジュールが、温度センサから受信された温度情報を使用して、温度センサの検知領域内での運動を検出し、検出された運動に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを制御し；且つ温度センサから受信された温度情報を使用して検知領域内の環境の状況を検出し、検出された状況に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを更に制御するように構成される制御装置が提供される。
更に、制御モジュールは、複数の物体タイプの１つとして物体を分類し、物体タイプに基づいて１つ又は複数の照明デバイスを制御するように構成され得る。
一実施形態では、検出される検知領域内の環境の状況は、道路レイアウト情報を含み、制御モジュールは、検出された道路レイアウト情報に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを制御するように構成される。
一実施形態では、検出される検知領域内の環境の状況は、天候状況を含み、ここで、制御モジュールは、温度センサの検知領域内に物体が存在しないときに温度センサによって測定されたピーク温度と、温度センサの検知領域内に物体が存在するときに温度センサによって測定されたピーク温度との比に基づいて天候状況を検出し；検出された天候状況に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを制御するように構成される。
制御モジュールは、温度センサの検知領域内に物体が存在しないときに温度センサによって測定されたピーク温度と、温度センサの検知領域内に物体が存在するときに温度センサによって測定されたピーク温度との比に基づいて、その運動検出感度を適合させるように構成され得る。
一実施形態では、制御モジュールは、（ｉ）制御モジュールに結合された更なる温度センサから受信された温度情報、又は（ｉｉ）制御モジュールに結合されたタイマから受信された時間帯情報に基づいて、その運動検出感度を適合させるように構成される。
一実施形態では、制御モジュールは、温度センサから受信された温度情報を使用して、検知領域内の環境での降雨を検出し、検出された降雨に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを更に制御するように構成される。
一実施形態では、検出される検知領域内の環境の状況は、検知領域内の表面上での水の停滞を含み、ここで、制御モジュールは、検出された水の停滞に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを制御するように構成される。
一実施形態では、検出される検知領域内の環境の状況は、検知領域内の表面への水の吸収を含み、ここで、制御モジュールは、検出された表面への水の吸収に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを制御するように構成される。
一実施形態では、温度センサは１次元サーモパイルアレイセンサであり、制御モジュールは、１次元サーモパイルアレイセンサから受信された温度情報に基づいて、１次元サーモパイルアレイセンサの検知領域内の物体の運動方向を検出し、検出された運動方向に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを制御するように更に構成される。
本明細書で開示される別の態様によれば、制御装置と、１つ又は複数の照明デバイスと、温度センサとを備える照明システムが提供される。
温度センサの検知領域の向きは、温度センサに結合された向き制御手段を使用して、検出された検知領域内の環境の状況に基づいて制御され得る。
温度センサは、遠隔情報源から向き情報を受信するための入力を備えていてよく、受信された向き情報に基づいて温度センサの検知領域の向きが制御される。
温度センサは、例えばサーモパイルアレイセンサでよい。
更なる態様によれば、コンピュータ可読媒体に具現化されたコードを備える、環境を照光するために１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御するためのコンピュータプログラム製品であって、プロセッサ上で実行されるときに、複数の温度検知素子を備える温度センサから温度情報を受信し；温度センサから受信された温度情報を使用して、温度センサの検知領域内での運動を検出し、検出された運動に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを制御し；且つ温度センサから受信された温度情報を使用して、検知領域内の環境の状況を検出し、検出された状況に基づいて１つ又は複数の照明デバイスを更に制御するように構成されたコンピュータプログラム製品が提供される。
これら及び他の態様は、以下に述べる実施形態から明らかになろう。本開示の範囲は、この概要によって限定されることは意図されておらず、また上記の全ての欠点を必ず解決する実装形態に限定されることも意図されていない。
本開示をより良く理解できるように、且つ実施形態が実施され得る態様を示すために、添付図面を参照する。
照明システムの概略ブロック図である。 例示的な１次元サーモパイルアレイセンサの画素を示す図である。 例示的な２次元サーモパイルアレイセンサの画素を示す図である。 ２次元サーモパイルアレイセンサの検知領域を示す図である。 ２次元サーモパイルアレイセンサによる車両運動検出を示す図である。 車両運動検出中の、２次元サーモパイルアレイセンサの各画素から出力された温度データをグラフで示す図である。 ２次元サーモパイルアレイセンサによる歩行者運動検出を示す図である。 歩行者運動検出中の、２次元サーモパイルアレイセンサの各画素から出力された温度データをグラフで示す図である。 ２次元サーモパイルアレイセンサの検知領域を示す図である。 ある時点で２次元サーモパイルアレイセンサの各画素から出力された温度データが、道路レイアウト情報を推定するために使用され得る様子を示す図である。 ある期間にわたって収集された２次元サーモパイルアレイセンサの各画素から出力された温度データが、道路レイアウト情報を推定するために使用され得る様子を示す図である。 ある期間にわたって収集された２次元サーモパイルアレイセンサの各画素から出力された温度データが、天候状況のために使用され得る様子を示す図である。 ある期間にわたって収集された２次元サーモパイルアレイセンサの各画素から出力された温度データが、天候状況のために使用され得る様子を示す図である。 ある期間にわたって収集された２次元サーモパイルアレイセンサの各画素から出力された温度データが、天候状況のために使用され得る様子を示す図である。 ある期間にわたって収集された２次元サーモパイルアレイセンサの各画素から出力された温度データが、天候状況のために使用され得る様子を示す図である。 ２次元サーモパイルアレイセンサの画素から出力された温度データが、降雨により、ある期間にわたって影響を及ぼされる様子を示す図である。 道路上の水が、２次元サーモパイルアレイセンサを使用してシーンの温度シグネチャを監視することによって検出され得る様子を示す図である。 道路上の水が、２次元サーモパイルアレイセンサを使用してシーンの温度シグネチャを監視することによって検出され得る様子を示す図である。 １次元サーモパイルアレイセンサの検知領域を示す図である。 歩行者運動検出中の、１次元サーモパイルアレイセンサの各画素から出力された温度データをグラフで示す図である。
まず第１を参照する。図１は、照明システム１００の概略ブロック図を示す。
照明システム１００は、複数の温度検知素子を備える温度センサ２に結合された制御装置１と、照明システム１００の屋外環境を照光するために光を放出するように動作可能な１つ又は複数の照明器具の形態での１つ又は複数の屋外照明デバイス４とを備える。図１は、温度センサ２をサーモパイルアレイセンサとして示す。
サーモパイルは、熱エネルギーを電気エネルギーに変換するために、電気的に接続された一連の熱電対から構成された受動赤外放射（ＩＲ）検出器である。サーモパイルアレイセンサ２は、シリコンチップ上に画素として配置された複数のサーモパイルを備える。複数のサーモパイルは、図２ａに示されるように、一列に配置されて、（画素ｐ１〜ｐ４を備える）１次元サーモパイルアレイ２００を形成してよい。代替として、複数のサーモパイルは、図２ｂに示されるように、グリッド状に配置されて、２次元サーモパイルアレイ２５０を形成してもよい。グリッドは、例えば、合計で１６個の画素（ｐ１〜Ｐ１６）を備える４×４アレイ、合計で６４個の画素を備える８×８アレイ、又は任意の他のサイズのアレイを備えていてよい。サーモパイルアレイセンサ２は、１次元でも２次元でもよく、任意の数の画素を備えることを理解されたい。
サーモパイルアレイセンサ２は、各画素に関する現実の温度データを表す出力信号を提供する。サーモパイルアレイセンサ２の出力インターフェース（図１には図示されていない出力インターフェース）は、例えばＩ２Ｃインターフェースを含んでいてよい。制御装置１は、制御モジュール５を備え、制御モジュール５は、第１のインターフェース６ａを介してサーモパイルアレイセンサ２に結合される。従って、制御モジュール５は、第１のインターフェース６ａを介して、サーモパイルアレイセンサ２からの温度情報を受信するように構成される。
更に、制御モジュール５は、インターフェース６ｂを介して適切な制御信号を照明器具４に送信することによって、照明器具４から放出される光の量を制御するように構成される。照明器具４は、本明細書で更に詳細に述べるように、複数の動作状態で動作するように構成される。制御装置１の制御モジュール５の機能は、１つ又は複数の記憶媒体を備えるメモリに記憶されているコード（ソフトウェア）として実装され、１つ又は複数の処理ユニットを備えるプロセッサ上で実行されるように構成され得る。コードは、メモリから取り出されてプロセッサ上で実行されるときに、以下に論じる実施形態に従って操作を行うように構成される。代替として、制御モジュール５の機能の幾つか又は全てが、専用のハードウェア回路構成、又はＦＰＧＡ等の設定可能なハードウェア回路構成で実装されることも除外されない。
図３に示されるように、照明システム１００は屋外環境に配置されてよく、例えば、１つ又は複数の照明デバイス４が、駐車場や道路等を照明するのに適した屋外街灯３００の構成要素でよい。図３は、屋外街灯３００に完全に組み込まれているサーモパイルアレイセンサ２を示すが、制御装置１及びサーモパイルアレイセンサ２の１つ又は複数は、屋外街灯３００の１つ又は複数の照明デバイス４に接続されているが屋外街灯３００とは別のユニットに収容されてもよい。
サーモパイルアレイセンサ２は、（サーモパイルアレイセンサ２に組み込まれ得る又は結合され得る）レンズを使用して、サーモパイルアレイセンサ２に関連付けられる検知領域（ＳＲ）３０２内部の温度を測定する。サーモパイルアレイセンサ２は、特定のフレームレート（例えば１０フレーム／秒又は１フレーム／秒）でそのＳＲ３０２内部の温度を測定し得る。
次に図４ａ及び図４ｂを参照する。これらの図は、４×４画素アレイを備えるサーモパイルアレイセンサ２によって物体の運動検出が行われる様子を示す。この例では、物体は車両である。
シーン４０２、４０４、及び４０６は、道路上に焦点を合わされたサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を示す。
シーン４０２では、車両が、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２に接近しているが、まだ入っていない。この時点（ｔ１）で、サーモパイルアレイセンサ２によって、各画素に関する温度データのサンプル（サンプル３）が捕捉され、インターフェース６ａを介して制御モジュール５に供給される。この温度データの受信に基づいて、制御モジュール５は、画素アレイ内の画素によって測定される、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに対応する温度範囲を識別することが可能であり、且つ第１の動作状態で動作するように照明器具４を制御することが可能である。第１の動作状態中、照明器具４は、第１の照光レベルで光を放出すること（これは、照明器具４が光を放出しない、即ち照明器具４がオフに切り替えられているときも含むことがある）によって、照明システム１００の環境を照光する。本明細書で用いられる用語「照光レベル」への言及は、照明器具４からの光出力の量を表す。照光レベルは、照度（単位はルクス）に関して表され得て、即ち、対象の平面（例えば路面）に入射する照明器具４から放出される光の量に関して表され得る。照明器具４からの光出力の量を表すために他の測光ユニットが使用されてもよいことを理解されたい。
車両がサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通過するとき（シーン４０４に示される）、サーモパイルアレイセンサ２によって、各画素に関する温度データのサンプルが捕捉され、インターフェース６ａを介して制御モジュール５に供給される。図４ａに示されるように、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に車両が存在することにより、画素アレイ内の画素によって測定される温度が上昇する（より明るい影で表される）。
制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２から受信される温度データを監視するように構成される。サーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの１つ又は複数の画素によって測定された温度データが、所定の閾値温度に達している場合、又はサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度を所定量だけ上回った場合、制御モジュール５は、第２の動作状態で動作するように照明器具４を制御するように構成される。第２の動作状態中、照明器具４は、第２の照光レベルで光を放出することによって照明システム１００の環境を照光し、第２の照光レベルは第１の照光レベルよりも高い。
シーン４０６で、車両は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２から出ている。この時点（ｔ５）で、サーモパイルアレイセンサ２によって、各画素に関する温度データのサンプル（サンプル７）が捕捉され、インターフェース６ａを介して制御モジュール５に供給される。画素によって測定された温度データが上記の温度範囲内にある（サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しない）所定の期間後、制御モジュール５は、再び第１の動作状態で動作するように照明器具４を制御する。第１の動作状態中、照明器具４は、第１の照光レベルで光を放出することによって照明システム１００の環境を照光する。
図４ｂは、複数のサンプルにわたる、サーモパイルアレイセンサ２の画素アレイ内の１６個の画素それぞれによって測定された温度を示し、特に、車両がサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通過したことに応答して画素アレイ内の画素によって測定された温度上昇を示す。
サーモパイルアレイセンサ２によって行われる物体の運動検出について、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通過する車両を参照して上述したが、車両以外の物体（例えば歩行者）がサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通過してもよいことを理解されたい。
図５ａは、シーン５０２、５０４、及び５０６を示し、ここでは、歩行者が、道路に焦点を合わされたサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２に接近し、入り、次いで出る。
図５ａ及び図５ｂに示されるように、歩行者の運動検出は、４×４画素アレイを備えるサーモパイルアレイセンサ２によって、車両の運動を検出するのと同様に行われる。
図４ｂと図５ｂを比較すると、車両がサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通過するときにサーモパイルアレイセンサ２によって検出される時空間的温度シグネチャは、歩行者がサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通過するときにサーモパイルアレイセンサ２によって検出される時空間的温度シグネチャと異なることが見て取れる。
図１に示されるように、制御モジュール５は、メモリ３に結合され得る。メモリ３は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通過し得る様々な物体タイプに関する時空間的温度シグネチャ情報を記憶するように構成され得る。検出された時空間的温度シグネチャを、メモリ３に記憶されている時空間的温度シグネチャ情報と比較することによって、制御モジュール５は、複数の物体タイプの１つ（例えば車両又は歩行者）として物体を分類し、それに従って照明器具４を制御するように構成され得る。
例えば、歩行者がサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通過したことに応答して（シーン５０４で示される）、サーモパイルアレイセンサ２によって、各画素に関する温度データのサンプルが捕捉され、インターフェース６ａを介して制御モジュール５に供給される。図５ａに示されるように、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に歩行者が存在することにより、画素アレイ内の画素によって測定される温度が上昇する。制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２から受信される温度データを監視するように構成される。検出された時空間的温度シグネチャを、メモリ３に記憶されている時空間的温度シグネチャ情報と比較することによって、制御モジュール５は、歩行者として物体を分類し、それにより第２の動作状態で動作するように照明器具４を制御するように構成される。第２の動作状態中、照明器具４は、第２の照光レベルで光を放出することによって照明システム１００の環境を照光する。
サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内で歩行者が検出されるときの第２の照光レベルが、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内で車両が検出されるときの第２の照光レベルよりも高いことがある。代替として、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内で車両が検出されるときの第２の照光レベルが、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内で歩行者が検出されるときの第２の照光レベルよりも高いことがある。
従って、制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内で検出される物体のタイプに応じて、物体が検出されたときに照明器具４から放出される光の増加のレベルを制御するように構成される。
本発明者等は、上述したような運動検出及び物体分類のためのサーモパイルアレイセンサ２の使用に加えて、照明設備の周囲のシーンに関する追加の詳細、特にサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の環境の状況が、照明インフラストラクチャに直接的な重要性を有することを認識している。即ち、検出されたサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の環境の状況に基づいて照明器具４の制御を向上させるために、サーモパイルアレイセンサ２から受信された温度情報が制御モジュール５によって再使用され得る。
サーモパイルアレイセンサ２から受信された温度情報に基づいて制御モジュール５によって検出され得るサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の環境の状況の様々なタイプを以下に概説する。
ここで図６ａを参照する。図６ａは、道路と歩道との両方に焦点を合わされているサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を例示するシーン６０２を示す。
アスファルト（道路）と砂（歩道）との異なる材質特性により、歩道に焦点を合わされたサーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの画素が、道路に焦点を合わされたサーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの画素とは異なる温度を測定する。
図６ｂは、１つのサンプルで捕捉された、サーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの各画素に関する測定温度を示す。図６ｂから分かるように、（歩道に焦点を合わされた）画素ｐ１４、ｐ１５、ｐ１６によって測定された温度は、サーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの残りの画素によって測定された温度よりも低い。図６ｃは、複数のサンプルで捕捉されたサーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの各画素に関する測定温度を示すことによって、ある期間にわたるこの効果を示す。
制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２から受信された温度データに基づいて道路レイアウトを推定するように構成され得る。例えば、制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの画素によって測定された温度の差の識別に基づいて道路レイアウトを推定することがある。
照明システム１００が複数の屋外照明デバイス４を備える場合、推定される道路レイアウト情報は、複数の照明器具を制御するために制御モジュール５によって使用され得る。例えば、制御モジュール５は、屋外照明デバイス４の幾つかが他のものよりも高い照光レベルで光を放出し、それにより、歩道に入射する光が道路に入射する光とは異なる（即ちより高い又はより低い）照光レベルになるように屋外照明デバイス４を制御することがある。
制御装置１は、（図１には図示されない）１つ又は複数の更なるセンサに結合されてよく、これらのセンサは、それらのＳＲとサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２との空間的マッピングを有する。推定される道路レイアウトは、交通タイプ（道端の歩行者、道路上の車両等）、交通速度、及び走行方向を表す。この情報は、１つ又は複数の更なるセンサを調整するために制御モジュール５によって使用され得る。例えば、この情報は、特定の／所望のパターンを有する物体（特定の方向／速度制限内の車両の検出、又は異なる空間領域／区域における異なる様式での運動の検出）のみに１つ又は複数の更なるセンサが応答するように、１つ又は複数の更なるセンサの処理をマスク／フィルタするために制御モジュール５によって使用され得る。
サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の環境の天候状況も、サーモパイルアレイセンサ２から受信された温度データに基づいて制御モジュール５によって検出され得る。
特に、制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度と、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度との比に基づいて、天候状況を識別することが可能である。
再び図４ｂを参照すると、暖かい乾燥した日には、制御モジュール５が、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定される約１８．５℃のピーク温度と、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに画素アレイ内の画素によって測定される約２１．５℃のピーク温度とを識別し得る。
対照的に、図７ａ及び図７ｂに示されるように、曇った夕方には、制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定された約１５℃のピーク温度と、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに画素アレイ内の画素によって測定された約１９℃のピーク温度とを識別することがある。
図７ｃ及び図７ｄに示されるように、寒い朝には、制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定された約９℃のピーク温度と、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに画素アレイ内の画素によって測定された約１７．５℃のピーク温度とを識別することがある。
上記の温度値は、天候状況に応じて温度読取値（及び、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度と、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度との比）が変化する様子を示すためにのみ提供されており、本開示を限定することは何ら意図されていない。
サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度と、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度との比に応じて、制御モジュール５は、第１の動作状態で動作するときに照明器具４によって放出されるべき光を変える（第１の照光レベルを調節する）ように構成され得る。従って、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに照明器具４によって放出される光の照光レベルは、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２の天候状況に応じて変化し得る。
同様に、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度と、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度との比に応じて、制御モジュール５は、第２の動作状態で動作するときに照明器具４によって放出されるべき光を変える（第２の照光レベルを調節する）ように構成され得る。従って、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに照明器具４によって放出される光の照光レベルは、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２の天候状況に応じて変化し得る。
また、本発明者等は、屋外条件下の物体が一日のうちに日光の様々な条件にさらされ、それにより、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内での物体の運動を制御モジュール５が検出する具合に対する影響を有することも認識している。即ち、本発明者等は、日暮れ及び日没時にはサーモパイルアレイセンサ２のロバスト性が低下すること、並びに制御モジュール５によるサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内での物体の運動の検出可能性が周囲温度に依存することを確認している。これは、制御モジュール５による運動検出の見逃がしを引き起こすことがあり、それにより照明システム１００の性能を低下させる。
従って、性能を高めるために、制御モジュールは、上述したピーク温度コントラスト比に基づいてサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の環境の天候状況を検出し、検出された天候状況に基づいて適切な閾値温度を選択するように構成され、この閾値温度は、制御モジュール５がサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内での運動を検出して、第２の動作状態で動作するように照明器具４を制御するために、サーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの１つ又は複数の画素によって測定されなければならず、第２の動作状態中、照明器具４は、第２の照光レベルで光を放出することによって照明システム１００の環境を照光する。
代替として、制御モジュール５は、上述したピーク温度コントラスト比に基づいてサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の環境の天候状況を検出し、検出された天候状況に基づいて、（サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定されるピーク温度を超える）適切な閾値温度上昇を選択するように構成され、この閾値温度上昇は、制御モジュール５がサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内での運動を検出して、第２の動作状態で動作するように照明器具４を制御するために、サーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの１つ又は複数の画素によって測定されなければならず、この第２の動作状態中、照明器具４は、第２の照光レベルで光を放出することによって照明システム１００の環境を照光する。
従って、制御モジュール５は、検出された天候状況（シーン内の背景温度に対する物体温度のコントラスト）に基づいて、その運動検出感度を適合させるように構成され得ることが理解されよう。
ＳＲ３０２内に物体が存在しないときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度と、ＳＲ３０２内に物体が存在するときに画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度との比が、運動検出感度を適合させるために使用され得ることを上述してきたが、制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２以外の情報源から温度情報を受信してもよい。例えば、温度情報は、制御モジュール５に結合された更なる温度センサ（図１には図示せず）から取得され得る。代替として、温度情報は、制御モジュール５に結合されたタイマ（図１には図示せず）からの時間帯情報の受信に基づいて推定されてもよい。上記の更なる温度センサ及びタイマは、制御装置１の内部構成要素でよい。代替として、上記の更なる温度センサ及びタイマは、制御装置１の外部にあってもよい。
サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内での降雨も、サーモパイルアレイセンサ２から受信された温度データに基づいて制御モジュール５によって検出され得る。図８を参照してこれを述べる。
図８は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の物体の検出が降雨によって影響を及ぼされる様子を示す。特に、図８は、サーモパイルアレイセンサ２の画素アレイ内の１つの画素によって測定された温度を示し、雨が降っていないときにも降っているときにも、物体がサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内にある。
図８において、雨が降っているときに、雨が降っていないときよりも低い温度を画素が測定することが分かる。制御モジュール５は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の物体の存在により引き起こされる測定温度の上昇が、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の物体の存在により典型的に報告される温度上昇の範囲よりも低い温度までしか上昇していない時を検出して、降雨を検出するように構成される。
サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の降雨の検出に応じて、制御モジュール５は、第１の動作状態で動作するときに照明器具４によって放出されるべき光を変える（第１の照光レベルを調節する）ように構成され得る。従って、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに照明器具４によって放出される光の照光レベルは、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の検出された降雨に応じて変化し得る。
同様に、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の降雨の検出に応じて、制御モジュール５は、第２の動作状態で動作するときに照明器具４によって放出されるべき光を変える（第２の照光レベルを調節する）ように構成され得る。従って、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに照明器具４によって放出される光の照光レベルは、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の検出された降雨に応じて変化し得る。
図８に示される温度値は、単なる例に過ぎず、本開示を限定することは何ら意図されていない。
サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の表面（例えば道路）上での水の停滞（即ち水溜まり）、及びサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の表面への水の吸収も、サーモパイルアレイセンサ２から受信される温度データに基づいて制御モジュール５によって検出され得る。特に、制御モジュール５が表面の加熱／冷却特性を監視することによって行われる。
図９ａは、サーモパイルアレイセンサ２の画素アレイのうちの１群の画素によって測定された温度がサーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの残りの画素によって測定された温度範囲よりも低いことを検出することによって、制御モジュール５が、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の表面（例えば道路）上での水の停滞９０２を検出することができる様子を示す。図９ａに示される熱的シグネチャは、水の停滞９０２に焦点を合わされた画素９５２が、水の停滞９０２に焦点を合わされていない画素よりも低い温度（より暗い影で表される）を報告する様子を示す。
時間と共に、水の停滞９０２は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の表面に吸収される。例えば、アスファルト表面上の水が、時間と共にアスファルト表面に吸収される。
サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の表面（例えば道路）への水の吸収は、サーモパイルアレイセンサ２から受信された温度データを制御モジュール５が監視することによっても検出され得る。
図９ｂは、制御モジュール５が、最初の群の画素９５２によって測定された温度と、最初の群の画素９５２に隣接するサーモパイルアレイセンサ２の画素アレイの画素によって測定された温度とが時間と共に変化する様子を監視することによって、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の表面（例えば道路）への水の吸収を検出することができる様子を示す。
サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２の表面上に溜まった水（又は表面に吸収された水）の検出に応じて、制御モジュール５は、第１の動作状態で動作するときに照明器具４によって放出されるべき光を変える（第１の照光レベルを調節する）ように構成され得る。従って、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在しないときに照明器具４によって放出される光の照光レベルは、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２の表面上に溜まった水（又は表面に吸収された水）の検出に応じて変化し得る。
同様に、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２の表面上に溜まった水（又は表面に吸収された水）の検出に応じて、制御モジュール５は、第２の動作状態で動作するときに照明器具４によって放出されるべき光を変える（第２の照光レベルを調節する）ように構成され得る。従って、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内に物体が存在するときに照明器具４によって放出される光の照光レベルは、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２の表面上に溜まった水（又は表面に吸収された水）の検出に応じて変化し得る。
従って、上述したように、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の環境の状況の様々なタイプ（道路レイアウト、天候状況、降雨、道路状態）は、サーモパイルアレイセンサ２から受信された温度情報に基づいて制御モジュール５によって検出され、照明器具４を制御するために使用され得る。
天候状況、降雨情報、及び道路状態情報（即ち、路面上に溜まった水及び吸収された水に関係付けられる情報）は、サーモパイルアレイセンサ２の環境内の状況について人々に警告するために、制御装置１によってインターフェース（図１には図示せず）を介して外部サービス（即ち天候監視ステーション又はハイウェイ管理ステーション）に報告され得る。
サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２は、任意選択的に、サーモパイルアレイセンサ２に結合された向き制御手段（図１には図示せず）を使用して制御可能であり得て、それにより、向き制御手段は、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内の環境の状況（道路レイアウト、天候状況、降雨、道路状態）に応じてサーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を制御するように構成される。向き制御手段は、１つ又は複数の電気機械モータを備えていてよい。
代替として又は追加として、サーモパイルアレイセンサ２は、入力（図１には図示せず）を備えていてよく、この入力を介して、遠隔情報源から向き情報が受信され得て、それにより、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２が監視及び補正又は補償され得る。
上述した実施形態では、サーモパイルアレイセンサ２は、１次元でも２次元でもよく、任意の数の画素を備える。
特定の道路トポロジーでは、物体の移動が特定の方向であると予想される。例えば、横断歩道では、道路を横断するために人が横断歩道の領域内を動くと予想され、歩道では、２つの予想される方向の一方で人が歩道に沿って動くと予想され、また、車両は、ハイウェイを走行するときには特定の方向に動くと予想される。
本発明者等は、１次元又は２次元サーモパイルアレイセンサ２に関連付けられるＳＲ３０２がそのような道路トポロジーに焦点を合わされるとき、１次元サーモパイルアレイセンサ２が、１次元サーモパイルアレイセンサ２の各画素から出力される温度データに基づいて制御モジュール５が１次元サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内での運動の方向を推定することが可能であるように最適に向けられ得る（そのような推定は、通常は、２次元サーモパイルアレイセンサを必要とする）ことを確認している。
図１０は、図２ａに示される（画素ｐ１〜ｐ４を備える）１次元サーモパイルアレイ２００のＳＲを示す。図１０は、屋外街灯１０００に完全に組み込まれている１次元サーモパイルアレイ２００を示すが、制御装置１及び１次元サーモパイルアレイ２００の少なくとも１つは、屋外街灯１０００の１つ又は複数の照明デバイス４に接続されているが屋外街灯１０００とは別のユニットに収容されてもよい。
１次元サーモパイルアレイセンサ２００の各画素から出力された温度データから方向情報が抽出され得る様子を例示するために、図１０の「Ａ」によって示される位置から歩き出す人が、図１０の「Ｂ」によって示される位置へ（第１の方向に）道路を横断し、次いで逆方向に位置「Ａ」へ戻る例示的なシナリオを考える。
図１１は、シーン１１０２、１１０４、及び１１０６を示し、ここで、位置Ａから歩き出す人が、道路を横断し、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通って歩き、位置Ｂに達する（図１１は、人が道路を横断して位置Ｂから位置Ａに戻るときに関するシナリオは示していないことに留意されたい）。
左側のグラフは、複数のサンプルにわたって、１次元サーモパイルアレイ２００の画素アレイ内の４つの画素（ｐ１〜ｐ４）それぞれによって測定された温度、特に、位置Ａから歩き出す人が道路を横断し、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通って歩いて、位置Ｂに達するときに４つの画素それぞれによって測定された温度の上昇及びその後の低下を示す。
右側のグラフは、複数のサンプルにわたって、１次元サーモパイルアレイ２００の画素アレイ内の４つの画素（ｐ１〜ｐ４）それぞれによって測定された温度、特に、位置Ｂから歩き出す人が道路を横断し、サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２を通って歩いて、位置Ａに達するときに４つの画素それぞれによって測定された温度の上昇及びその後の低下を示す。
図１１の右側のグラフに示される温度測定は、図１１の左側グラフに示される温度測定よりも一様でないことが明らかであろう。これは、図１１の右側のグラフで示される温度情報を取得するための実験において、人が、位置Ａから位置Ｂに歩いたときよりも遅い速度で位置Ｂから位置Ａに歩き、位置Ｂから位置Ａに道路を横断する間に一時的に止まったことによる。
一実施形態では、制御モジュール５は、アレイの画素が測定温度の上昇を報告する順序の識別に基づいて、１次元サーモパイルアレイセンサ２００のＳＲ３０２内での運動方向を推定するように構成される。例えば、図１１の左側のグラフで示されるように、位置Ａから位置Ｂに人が歩くとき、まず、画素ｐ４が測定温度の上昇を報告し、その後、画素ｐ３、次いで画素ｐ２、最後に画素ｐ１と続く。しかし、図１１の右側のグラフで示されるように、位置Ｂから位置Ａに人が歩くとき、まず、画素ｐ１が測定温度の上昇を報告し、その後、画素ｐ２、次いで画素ｐ３、最後に画素ｐ４と続く。
制御モジュール５は、画素によって測定される温度が、所定の閾値温度に達しているとき、又は１次元サーモパイルアレイセンサ２００のＳＲ３０２内に物体が存在しない状態で画素アレイ内の画素によって測定されたピーク温度を所定量だけ上回ったときに、画素の測定温度の上昇を識別し得る。
この実施形態では、制御モジュール５は、所与の道路トポロジーに関して、１次元サーモパイルアレイセンサ２００のＳＲ３０２内での物体の予想移動方向に物体が移動するときにアレイの画素が測定温度の上昇を報告する予想される順序の先験的な知識を有する。制御モジュール５は、（アレイの画素が測定温度の上昇を報告する順序に基づいて識別される）予想される方向での運動の検出に応じてのみ、照明器具４を制御するように構成される。
クロストークは、１つの画素で受信された放射線が外方向に放射して隣接する画素に影響を及ぼす現象を表す。隣接する画素間のクロストークは、ある画素及びその隣接画素での温度読取値の観察のされ方に影響を及ぼす。しばしば、このクロストークを最小限に抑える努力が成される；しかし、本発明者等は、１次元サーモパイルアレイセンサ２００の隣接する画素間の時空間的クロストークが、１次元サーモパイルアレイセンサ２００のＳＲ３０２内での運動方向を推定するために利用され得ることを認識している。
即ち、本発明者等は、入射放射線の方向が、１次元サーモパイルアレイセンサ２００が受けるクロストークを変えること、特に、クロストークが、画素から出力される測定温度上昇の勾配及び画素から出力される測定温度低下の勾配に影響を及ぼすこと、並びに入射放射線の方向が、１次元サーモパイルアレイセンサ２００の画素から出力される測定温度上昇及び温度低下の勾配を変えることを認識している。
一実施形態では、制御モジュール５は、１次元サーモパイルアレイセンサ２００の画素から出力された測定温度上昇及び温度低下の勾配に基づいて、１次元サーモパイルアレイセンサ２００のＳＲ３０２内での運動方向を推定するように構成される。
この実施形態では、制御モジュール５は、所与の道路トポロジーに関して、１次元サーモパイルアレイセンサ２００のＳＲ３０２内での物体の予想移動方向に物体が移動するときに１次元サーモパイルアレイセンサ２００の画素から出力される測定温度上昇及び温度低下の予想される勾配の先験的な知識を有する。制御モジュール５は、（１次元サーモパイルアレイセンサ２００の画素から出力された測定温度上昇及び温度低下の勾配に基づいて識別される）予想される方向での運動の検出に応じてのみ、照明器具４を制御するように構成される。
上記の実施形態では、１次元サーモパイルアレイセンサ２のＳＲ３０２内での運動方向を推定するために１次元サーモパイルアレイセンサ２００を使用できるようにするために、１次元サーモパイルアレイセンサ２００の向きは、その最高感度の方向（予想される方向と同じ方向）からいずれかの回転方向（時計回り又は反時計回り）に角度θだけオフセットされるべきである。角度θは、１次元サーモパイルアレイセンサ２００の感度／効率に応じて、０°＜θ＜９０°の範囲内にあり得る。
上記の実施形態は例として述べられているに過ぎないことを理解されよう。
サーモパイルアレイセンサ２である温度センサを参照して実施形態を上述してきたが、実施形態は、温度センサ２等のセンサの使用に限定されない。温度センサ２は、各温度検知素子に関する現実の温度データを表す出力信号を提供する複数の温度検知素子を備える任意のセンサでよい。例えば、温度センサ２は、（例えばＰＩＲカーテン運動検出器として）１組のカスケード型ＰＩＲ素子を備えていてよい。
開示される実施形態に対する他の変形は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から当業者によって理解され、特許請求される発明を実践する際に実施され得る。特許請求の範囲において、用語「備える」は、他の要素又はステップを除外せず、「１つの」は、複数を除外しない。単一の処理装置又は他のユニットが、特許請求の範囲に記載される幾つかの要素の機能を実現することができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されていることだけでは、これらの手段の組合せが有利に使用され得ないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に供給される、又は他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体やソリッドステート媒体等の適切な媒体に記憶／分散され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介する形態等、他の形態でも分散され得る。特許請求の範囲内の任意の参照符号は、範囲を限定するものとみなされるべきではない。

Claims (15)

  1. 屋外環境を照光するために１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御するための出力と；
    複数の温度検知素子を備える温度センサから温度情報を受信するための入力と；
    制御モジュールとを備える制御装置であって、
    前記制御モジュールが、前記温度センサから受信された前記温度情報を使用して、前記温度センサの検知領域内での物体の運動を検出し、検出された前記運動に基づいて前記１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御し；
    前記温度センサから受信された前記温度情報を使用して検知領域内の前記屋外環境の状況を検出し、検出された状況に基づいて前記１つ又は複数の屋外照明デバイスを更に制御する、制御装置。
  2. 前記制御モジュールは、複数の物体タイプの１つとして前記物体を分類し、前記物体タイプに基づいて前記１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御する、請求項１に記載の制御装置。
  3. 前記検知領域内の前記屋外環境の検出される状況は、道路レイアウト情報を含み、前記制御モジュールは、検出された前記道路レイアウト情報に基づいて前記１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御する、請求項１又は２に記載の制御装置。
  4. 前記検知領域内の前記屋外環境の検出される状況は、天候状況を含み、前記制御モジュールは、前記温度センサの前記検知領域内に物体が存在しないときに前記温度センサによって測定されたピーク温度と、前記温度センサの前記検知領域内に物体が存在するときに前記温度センサによって測定されたピーク温度との比に基づいて天候状況を検出し；検出された前記天候状況に基づいて前記１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の制御装置。
  5. 前記制御モジュールは、前記温度センサの前記検知領域内に物体が存在しないときに前記温度センサによって測定されたピーク温度と、前記温度センサの前記検知領域内に物体が存在するときに前記温度センサによって測定されたピーク温度との比に基づいて、その運動検出感度を適合させる、請求項４に記載の制御装置。
  6. 前記制御モジュールは、（ｉ）前記制御モジュールに結合された更なる温度センサから受信された温度情報、又は（ｉｉ）前記制御モジュールに結合されたタイマから受信された時間帯情報に基づいて、その運動検出感度を適合させる、請求項１乃至４の何れか一項に記載の制御装置。
  7. 前記制御モジュールは、前記温度センサから受信された温度情報を使用して、前記検知領域内の前記屋外環境での降雨を検出し、検出された降雨に基づいて前記１つ又は複数の照明デバイスを更に制御する、請求項１乃至６の何れか一項に記載の制御装置。
  8. 検出される前記検知領域内の前記屋外環境の状況は、前記検知領域内の表面上での水の停滞を含み、前記制御モジュールは、検出された水の停滞に基づいて前記１つ又は複数の照明デバイスを制御する、請求項１乃至７の何れか一項に記載の制御装置。
  9. 検出される前記検知領域内の前記屋外環境の状況は、前記検知領域内の表面への水の吸収を含み、前記制御モジュールは、検出された表面への水の吸収に基づいて前記１つ又は複数の照明デバイスを制御する、請求項１乃至８の何れか一項に記載の制御装置。
  10. 前記温度センサは１次元サーモパイルアレイセンサであり、前記制御モジュールは、前記１次元サーモパイルアレイセンサから受信された温度情報に基づいて、前記１次元サーモパイルアレイセンサの前記検知領域内の物体の運動方向を検出し、検出された運動方向に基づいて前記１つ又は複数の照明デバイスを制御する、請求項１乃至９の何れか一項に記載の制御装置。
  11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の制御装置と、前記１つ又は複数の屋外照明デバイスと、前記温度センサとを含む、屋外照明デバイス。
  12. 前記温度センサの前記検知領域の向きは、前記温度センサに結合された向き制御手段を使用して、前記検知領域内の前記屋外環境の検出された状況に基づいて制御される、請求項１１に記載の屋外照明デバイス。
  13. 前記温度センサは、遠隔情報源から向き情報を受信するための入力を備え、受信された前記向き情報に基づいて前記温度センサの前記検知領域の向きが制御される、請求項１１に記載の屋外照明デバイス。
  14. 前記温度センサは、サーモパイルアレイセンサである、請求項１１乃至１３の何れか一項に記載の屋外照明デバイス。
  15. コンピュータ可読媒体に具現化されたコードを備える、屋外環境を照光するために１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御するためのコンピュータプログラムであって、プロセッサ上で実行されるときに、複数の温度検知素子を備える温度センサから温度情報を受信し；前記温度センサから受信された温度情報を使用して、前記温度センサの検知領域内での運動を検出し、検出された運動に基づいて前記１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御し；且つ前記温度センサから受信された温度情報を使用して、前記検知領域内の前記屋外環境の状況を検出し、検出された状況に基づいて前記１つ又は複数の屋外照明デバイスを制御する、コンピュータプログラム。
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