JP5780534B2 - 存在検出センサを設定する設定ユニット及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、存在検出センサを設定するための設定ユニット、方法及びコンピュータプログラムに関する。

実用的効果又は審美的効果を達成するために人工照明を使用することがますます増加している。屋内用途及び屋外用途の双方において照明システムの数多くの例があり、それらには例えば、オフィス、レストラン、美術館、広告板、住宅、店舗、店舗ウィンドウなどの電球、ＬＥＤ及びスポットライトが含まれる。

しかしながら、光源が何であろうと、エネルギーを節減することが望まれる。この目的において、存在検出センサソリューションは、例えば室内における人物の位置、人物の移動軌跡及び／又は人数の情報をセンサが提供し得るようにして、エネルギー効率に優れた照明システムを実現する上で中心的な役割を形成し得る。この情報は、光源の照明機能を制御する照明制御システムに伝送され、より多くの光又はより少ない光が人物の予測位置に供給されるようにし得る。例えば、人物が室内の特定位置にいると推定される場合、部屋のその特定位置に光が供給されるように光源がターンオンされ得る。この位置は人物がいることが予見される例えば机、本棚又は椅子などに近い場合があり、光源の制御は、例えば机で勉強する、本棚で本を探す、あるいは読み物のために椅子に座ろうとする人物のために照明を向上させ得る。

しかしながら、現在の存在検出センサはしばしば、センサの設定を変更することに関して厄介且つ／或いは困難な据え付け手順を伴う。故に、より簡便且つ／或いは効率的なセンサ設定を実現する新たな装置及び方法が望まれる。

本発明の１つの目的は、上述の問題を緩和し、存在検出センサの設定を改善する設定ユニットを提供することである。

この目的及びその他の目的は、独立項に規定される特徴を有する設定ユニット及び方法を提供することによって達成される。好適実施形態が従属項に規定される。

従って、本発明の第１の態様によれば、送信器と複数の受信器とを有するセンサを設定する設定ユニットが提供される。設定ユニットは、前記送信器と前記複数の受信器とに動作的に接続され、且つ前記送信器によって送信される探査信号と前記複数の受信器によって受信される戻り信号とに基づいて静止要素の位置を推定するように適応される。戻り信号は、静止要素での探査信号の反射によって生成される。さらに、設定ユニットは、静止要素の推定された位置に基づいて、ターゲットの存在検出用にセンサを設定するように適応される。

本発明の第２の態様によれば、センサを設定する方法が提供される。当該方法は、探査信号を送信するステップと、静止要素での探査信号の反射によって生成される戻り信号を受信するステップとを有する。また、当該方法は、戻り信号に基づいて静止要素の位置を推定するステップを有する。さらに、当該方法は、静止要素の推定された位置に従って、ターゲットの存在検出用にセンサを設定するステップを有する。

本発明の第３の態様によれば、ターゲットの存在検出用のセンサにロード可能なコンピュータプログラムが提供され、当該コンピュータプログラムは、センサの処理手段に、本発明の上記第２の態様に係る方法のステップ群を実行させるソフトウェアコードを有する。具体的には、処理手段は、送信するステップ、受信するステップ、推定するステップ及び設定するステップを実行するように設定される。

以上のように、本発明は、探査信号を送信し、且つ該探査信号に応答した少なくとも１つの戻り信号を受信することによって、静止要素の位置を推定する、ように適応された設定ユニット又は方法を提供するという考えに基づく。探査信号は、設定されるべきセンサの送信器によって送信され、戻り信号は、同センサの複数の受信器によって受信され得る。設定ユニットは、静止要素の存在及び位置を推定するように適応される。実際には、センサ自体が人物のような移動物体を検出するように意図されるが、センサの設定のために、送信器及び複数の受信器が静止要素の存在（特に、それらの位置）を検出することに使用され得る。設定ユニットは、静止要素の推定された位置に基づいて、（後の測定セッションにおける）ターゲットの存在検出用にセンサを設定するように適応される。本発明は、存在検出センサの自動的な設定、調整及び／又はチューニングを提供する点で有利である。従来技術においては、存在検出センサの例えば送信範囲などのパラメータは、例えばセンサの向きを変えて検出領域を変えることによって、手動で調整されている。しかしながら、センサ設定を調整するためのそのような手動操作は、厄介で、状況的で、且つ／或いは困難であることが多い。本発明に係る設定ユニット及び方法は、手動センサ調整に関する問題を軽便する点で有利である。本発明に係る設定ユニット及び方法は、より簡便な存在検出センサの設定をもたらす。

認識されることになるが、本発明の発明者は、送信器と複数の受信器とを有するセンサは、本発明の上記第２の態様に係る方法に従って、それ自身の自動設定を行うことができることに気付いた。具体的には、発明者が悟ったことには、センサはそれ自身、その近傍にある静止要素の存在を決定することが可能であり、それにより、自身をそれらの静止要素に対して設定し得る。この目的のために、センサの送信器が探査信号を送信し、センサの複数の受信器が、そのような静止要素での探査信号の反射によって生成される少なくとも１つの戻り信号を受信し得る。設定ユニットは、センサの一体化部分又は別個の構成要素とし得る。

また、本発明は、複数の受信器によって受信された信号の分析により得られる静止要素の推定（検出）位置に設定が基づくので、手動調整より信頼性の高い設定を実現するという点で有利である。

本発明において、静止要素（すなわち、屋内用途においては例えば本棚、机及び／又は椅子などの家具とし得る静止した物体）が具体的な位置（例えば、部屋内）に存在すると推定され、その後、設定ユニットにより、それらの静止要素の推定位置に関してセンサが設定され得る。

また、静止要素の推定位置を用いて、例えば部屋といった環境の地図作成が提供され得る。設定ユニットは、この静止要素の地図作成に関してセンサを設定し、それにより、部屋内でターゲットが移動しそうな部屋のエリアにセンサの検出範囲を調整し得る。

本発明の別の１つの利点は、本発明に係る設定ユニット及び／又は方法によって提供される設定は、従来技術に係るシステムと比較して存在検出センサのエネルギー消費を低減することである。静止要素の推定位置に基づき、設定ユニットは、静止要素が検出されたエリアは動作セッション中（すなわち、人物のような移動ターゲットをセンサが検出することが意図される時であり、以下では測定セッションとも称する）にセンサによって探索あるいはスキャンされないようにセンサを設定し、それによりセンサのカバレッジエリアを制限し得る。例えば、壁付近の本棚などの２つの静止要素間の距離又は空間が比較的小さい（所定の閾値未満）と推定された場合、設定ユニットは、これらの静止要素を有する区画及びこれら２つの静止要素間の空間（例えば、本棚を有する区画、及び／又は本棚と壁との間に可能な小さい空間）に対して、測定回数を制限したり、あるいは場合により、送信器からの送信電力をオフにしたりするように、センサを設定し得る。上述の区画内に例えば人物などのターゲットが存在する可能性はかなり低くなり得るからである。

設定ユニットは送信器と複数の受信器とを有し、設定ユニットはこれらの送信器及び複数の受信器に動作的に接続される。“動作的に接続される”は、ここでは、送信器及び複数の受信器が情報を設定ユニットに送信することができ、その逆も然りであることを意味する。例えば、複数の受信器は、例えば静止要素の位置を推定することなどのために設定ユニットによって処理され得る信号を送信ユニットに送信し得る。また、設定ユニットは、例えば設定セッションを開始したり、後に（測定セッションすなわち動作セッションの前に）送信器のパラメータ（例えば、送信電力及び／又は送信方向の角度）を設定したりすることなどのために、信号を送信器に送信し得る。

設定ユニットは、送信器によって送信される探査信号と複数の受信器によって受信される戻り信号とに基づいて静止要素の位置を推定するように適応される。ここで、戻り信号は、静止要素での探査信号の反射によって生成される。故に、送信器から放射される探査信号が伝播する領域内に静止要素が存在する場合、その静止要素は探査信号又はその少なくとも一部を反射し、それにより戻り信号を生成し得る。この戻り信号は、その後、複数の受信器によって受信され（それにより、後に分析される複数の電気信号が生成され）得る。用語“静止要素”は、ここでは、静止した物体、すなわち、動かない物体を意味し、一例は部屋内の家具とし得る。屋外用途では、用語“静止要素”は例えば樹木、家屋及び／又は岩となり得る。

設定ユニットは、静止要素の推定位置に基づいて、ターゲットの存在検出のために（すなわち、測定セッションのために）センサを設定するように適応される。用語“ターゲット”は、ここでは、例えば部屋内を歩く人物など、移動する物体を意味する。しかしながら、椅子に座っている人物も“ターゲット”なる表現に該当する。なぜなら、その人物は、或る期間中はじっと座っていても、いつかは椅子から移動し得るからである。用語“設定”は、ここでは、センサが特定の環境でのターゲットの存在検出に合わせて設定されるようにセンサのパラメータを調整、適応、微調整、制御、且つ／或いは調節することとして解釈され得る。本発明においては、認識されることになるように、送信するステップ、受信するステップ、推定するステップ、及び設定するステップは、センサによって実行される測定セッション（すなわち、動作セッション）の前に行われる設定処理又は設定セッションの一部である。

本発明の一実施形態によれば、設定ユニットは、探査信号の方向又は送信器の送信範囲を決定することによってセンサを設定するように適応される。この実施形態は、設定ユニットが、検出された１つ以上の静止要素の１つ以上の位置に適応された探査信号の或る１つの特定の方向又は一組の特定の方向に対してセンサを設定し、それにより効率的な測定セッションを実現し得る点で有利である。用語“送信範囲（送信レンジ）”は、測定セッション中に探査信号が送信器から伝播することができる領域又は区画として解釈され得る。例えば、静止要素の背後の領域又は区画は、ターゲット及び／又は静止要素が該静止要素の後ろに“影”を投じ得るので、探査信号が到達可能でないことがある。そのような場合、この区画又は領域では、探査信号が伝播することができず、あるいは少なくとも適正には伝播することができず、設定ユニットは、この特定の領域が送信範囲の一部を形成しないようにセンサを設定してもよい。代替的に、“送信範囲”は、探査信号によってスキャンされる領域又は区画として解釈されてもよい。設定ユニットは、そのような送信範囲を、静止要素の位置に基づいて決定し得る。

静止要素の推定位置に基づき、設定ユニットは、探査信号の方向が第１の領域又は第２の領域をカバーするように調整されるよう、センサを設定するように適応される。換言すれば、静止要素の推定位置に基づき、設定ユニットは、有利な探査方向が選択されるようにセンサを設定することができる。実際、例えば本棚である静止要素がセンサの近傍に位置する場合、その本棚はその方向及び／又は範囲において探査信号を遮断し得る。故に、そのような方向及び／又は範囲は破棄されてもよく、設定ユニットはそれに従ってセンサを設定し得る。斯くして、センサは、探査信号が遮断され得る方向又は領域に信号を送信することを回避し、あるいはその虞を少なくとも低減し得る。

この実施形態に伴う別の１つの利点は、探査信号の方向又は送信器の送信範囲の適応化が、センサの多用途性を高めることである。例えば、送信器の水平方向及び／又は鉛直方向での回転が可能であることは、センサを用いるその後の測定セッションの条件を改善し得る。

方向決定の別の１つの利点は、探査信号の方向又は送信器の送信範囲が、ターゲットの存在検出の可能性が増大する方向及び／又は送信範囲の方に変更され得ることである。

本発明の一実施形態によれば、設定ユニットは、探査信号の送信電力を決定することによってセンサを設定するように適応されることができ、これは、センサの測定セッション中の探査信号の送信電力が静止要素の位置に適応される点で有利である。故に、この実施形態は電力消費に関して有利である。また、この実施形態は、測定セッション中にセンサによる一層効率的な検出を実現する。

本発明はまた、設定ユニットが、静止要素の位置に基づいて既に決定された送信器の方向及び／又は送信範囲（先の実施形態にて説明）に関して、センサの送信電力を設定し得るという更なる利点を有し得る。ここで、ターゲットの存在検出に関して、より高い関心が特定の方向／範囲にあることがある。例えば、第１の方向は、第２の方向と比較して低い優先度を有すると考えられる場合、優先度が第２の方向に与えられるように、第１の方向での送信電力が低減され、あるいは更に消滅され得る。例えば、設定ユニットは、例えば棚によって探査信号が遮断される方向では送信電力を低減するように適応され得る。

一実施形態によれば、設定ユニットは、探査信号の方向及び送信電力（又は送信器の送信範囲）の双方を決定することによってセンサを設定するように適応されることができ、これにより、存在検出センサの効率が更に向上される。例えば、背後の大きいエリアを“影”にする静止要素に向かう探査信号の方向又は送信範囲で高い送信電力を用いることは、ターゲットの存在検出に関して非効率なものとなり得る。故に、設定ユニットは、そうすることに代えて、この実施形態では、その方向でのより低い送信電力、又は別の探査方向、の何れかが適用されるように、探査信号の方向及び電力（又は送信器の送信範囲）の双方を調整することができ、それにより更に効率的な存在検出センサが提供され得る。

本発明の一実施形態によれば、設定ユニットは、複数の静止要素の推定位置によって定められる区画の境界を決定することによって前記センサを設定するように適応される。この実施形態は、設定ユニットがセンサの動作ゾーンを決定し、それによりセンサの信頼性及び／又は検出効率を向上させる点で有利である。具体的には、センサの検出領域（又は送信範囲）が、決定された区画に適応され、それにより、決定された区画の外側での測定セッション中のセンサによる偽陽性の虞が低減される。換言すれば、センサは、センサの検出限界として与えられる空間の寸法に関して設定され得る。用語“区画（ゾーン）”は、ここでは例えば、部屋内のエリア又は部屋自体を意味する。例えば、区画が部屋である場合、静止要素は例えば部屋の壁を表し、壁が区画の境界を構成してもよい。例えば、検出の区画を定める静止要素が窓又は壁である（すなわち、部屋に制限される）場合、この実施形態は、部屋の外側を歩く人物及び／又は部屋の窓の傍を通り過ぎる物体の存在検出の虞が低減される点で有利である。

本発明の一実施形態によれば、設定ユニットは、送信器の送信範囲を設定するために区画の大きさを決定するように適応される。この実施形態に伴う利点は、設定ユニットが存在検出センサのエネルギー効率を更に向上させることである。例えば、例えば部屋である区画の大きさを決定することにより、センサは、ターゲットの存在検出を部屋に限定するように設定され得る。より具体的には、設定ユニットは、例えば開いたドア及び／又は窓によって到達可能になる部屋の外側のエリアなどの、原理的には送信器の送信範囲内となり得るエリアを除外するようにセンサを設定し得る。従って、センサの目的が部屋内でのターゲットの存在検出であり、部屋の外側ではない場合、設定ユニットは、存在検出を部屋に限定することによって、よりエネルギー効率の良い存在検出を提供する。例えば、検出範囲は、例えばソフトウェア手段を介して、パルス反復時間、又は送信器からの２つのパルスの送信間の時間インターバルを制御することによって限定され得る。結果として、測定セッションにおいて、限られた数の方向が送信器によってスキャンされることになる。

概して、設定ユニットは、例えば屋内用途及び／又は屋外用途において、異なる環境に合わせてセンサを設定するように適応され得る。この目的のため、設定ユニットは、設計が行われるべき環境の種類を指し示す情報を受信する受信手段を備え得る。設定ユニットは故に、センサの設定が部屋、廊下、ビルのフロア全体、道路、校庭、又はその他の種類の環境でのセンサの使用を目的とすることを前もって知り得る。このような情報を用いることで、センサの設定がより効率的にされ、それにより更に向上される。非常に特有な環境ではない、その最も単純な形態において、設定ユニットは、センサが屋内用途又は屋外用途の何れで使用されるのかを指し示す情報を受信する受信手段を備え得る。他の例では、設定ユニットはそれ自身で、検出した静止要素の位置から、センサが何れの種類の環境で使用されることを意図されるのかを特定してもよい。この目的のため、設定ユニットは、例えば検出された静止要素の位置を比較することが可能な基準マップを含んだルックアップテーブルを備え得る。そして、センサが動作すべき特定された環境に従って設定が行われ得る。

他の一例は、例えば本棚、ソファー及び／又は机のうちの１つ以上など、１つ以上の静止要素を有する部屋内の区画の大きさを決定する場合である。この場合、設定ユニットは、区画の大きさ（又は複数の区画の大きさ）を決定し、それにより、区画の大きさ及び推定された静止要素の位置に関して送信器の送信範囲を調整するように適応され得る。また、設定ユニットは、１つ以上の区画サイズを、その１つ以上の区画内でのターゲットの存在検出の実現性及び／又は可能性に関して決定するように適応され得る。

本発明の一実施形態によれば、設定ユニットは、（設定セッション中に得られる）戻り信号にて測定された雑音レベルに基づいて、センサによる測定セッション中に得られる戻り信号に関する少なくとも１つの閾値を決定することによって、センサを設定するように適応され得る。この実施形態は、測定セッション中にセンサによって為される存在検出を更に向上させるという利点をもたらす。閾値に基づき、設定ユニットは、対応する探査信号の方向又は送信範囲に静止要素が存在するかを決定する。

本発明の一実施形態によれば、設定ユニットは、探査信号及び戻り信号の飛行時間に基づいて静止要素の位置を推定するように適応され得る。用語“飛行時間”は、ここでは、探査信号、及び戻り信号が、それぞれ、ターゲットまでの距離を進む、及びターゲットから戻る、のに要する時間の測定結果を意味する。設定セッションにおいて、単一の送信パルスに応答して得られる戻り信号が処理され、送信パルスの放出と送信パルスに応答した戻り信号の受信との間の時間長さが測定され得る。結果として、測定された時間長さに基づいて、送信器と静止要素との間の距離が計算され得る。従って、静止要素での探査信号の反射によって生成される戻り信号が、送信器と静止要素との間の距離の観点から静止要素の位置が決定されるように処理され得る。

本発明の一実施形態によれば、設定ユニットは、送信器から送信される２つの連続した同様のパルスへの応答として得られる２つの戻り信号の減算を行うことによって、静止要素の存在を決定するように適応され得る。この実施形態においては、２つの連続した送信パルスに応答して得られる戻り信号が減算され得る。静止要素からの戻り信号は時間変化しないので（静止要素は静止している、すなわち、動いていないため）、２つの連続した送信パルス又は２つの同様の送信パルス（方向及び電力が同じ）に応答して得られる２つの戻り信号の差へのその寄与はゼロであり、あるいは、少なくとも無視できる。この実施形態は、ターゲットからの静止要素の区別を容易にするので有利である。他の例では、戻り信号内で静止要素を区別するために、特に、ターゲットから静止要素を区別するために、その他のフィルタリング処理が実行されてもよい。

本発明の一実施形態によれば、設定ユニットは、センサに動作的に接続された装置の位置に関する情報を受信する受信手段を有していてもよく、設定ユニットは、この情報を用いて、上記装置に対するターゲットの相対位置に関してセンサを設定するように適応され得る。用語“受信手段”は、ここでは、例えば１つ以上の受信器など、情報を受信する如何なる手段をも意味する。用語“装置”は、ここでは、例えば光源、ヒーター、換気装置、空調システム、又はこれらの組合せなど、屋内又は屋外に設けられ得る装置を意味する。例えば、装置の位置に関する情報は、試運転計画又はこれに類するものとし得る。該情報は、部屋内あるいはビルのフロアに分散された複数の装置（例えば、複数の光源）の位置の地図であってもよい。また、装置はセンサに動作的に接続され、すなわち、装置はセンサから情報を受信し得る（場合により、この逆も然りである）。装置は、例えば部屋内でのターゲットの位置に関する信号をセンサから受信し、あるいは、装置（例えば、光源）がアクティブにされることを指し示す信号を受信し得る。一般に、センサは、例えば光源の光の増加／減少やヒーターの熱の増加／減少など、装置の動作に関する情報を送信し得る。また、この実施形態において、設定ユニットは、装置に対するターゲットの相対位置に関してセンサを設定するように適応される。それは、センサからターゲットまでの測定距離を装置からターゲットまでの距離に変換するためのパラメータを含み得る。

この実施形態の１つの利点は、装置の位置に対応する位置でセンサがターゲットの存在を検出したときにのみ装置がアクティブにされ得るように設定ユニットによって設定された、複数の装置とセンサとを有するシステムのエネルギー効率が、設定ユニットによって向上されることである。例えば、光源などの装置が、光源に対するターゲットの位置の関数として一層多くの光又は一層少ない光が供給されるように動作され得る。認識されるように、上記センサは複数の装置に接続されることができ、故に、受信される情報は、例えば部屋の天井の様々な位置に配置された複数の光源など、複数の装置の位置に関係し得る。

本発明の一実施形態によれば、設定ユニットは、静止要素の位置の推定を開始するために、センサがターゲットの存在検出に関して非動作になっているかを決定するように適応され得る。従って、設定ユニットは、静止要素の位置の推定を開始するために、例えば人物などのターゲットの検出のためにセンサが動作している（アクティブ）か、すなわち、“オン”にされているか、あるいは、ターゲット検出に関してセンサが非動作になっている（インアクティブ）か、すなわち、“オフ”にされているかを決定するよう適応され得る。換言すれば、設定ユニットは、センサが測定セッションを実行しているかを決定するように適応され得る。センサがターゲットの存在検出に関して非動作である場合、設定ユニットは、静止要素の推定位置に基づくセンサの設定のために、静止要素の位置の推定を開始し得る。この実施形態に伴う１つの利点は、設定ユニットが、干渉又は雑音を生じさせ得る移動ターゲットの検出の影響なしで、静止要素の位置に関してセンサを設定し得ることである。実際には、この設定は有利には、センサによって如何なる測定も行われていない静寂期間中に実行される。

本発明の一実施形態によれば、少なくとも１つの送信器と、複数の受信器と、上述の実施形態のうちの何れか一にて規定される設定ユニットと、を有するターゲットの存在検出用のセンサが提供され、当該センサは（測定セッション中に）、上記送信器によって送信される探査信号と、上記複数の受信器によって受信される戻り信号とに基づいて、ターゲットの位置を推定するように適応される。ターゲットの存在検出のため、センサは、上述の実施形態のうちの何れか一に従い、設定ユニットによって静止要素の推定位置に基づいて設定され得る。従って、この実施形態は、設定されたセンサが従来技術に係る他のシステムと比較して改善されたターゲットの存在検出を提供する点で有利である。設定ユニットは静止要素の推定位置に関してセンサを自動的に設定することができるので、センサによるターゲットの存在検出が向上される。具体的には、センサは、設定ユニットに関する実施形態にて述べたように、例えば探査信号の方向、送信器の送信範囲、センサが動作すべき区画の境界見積もり、及び／又は戻り信号の閾値決定などの、パラメータに関して設定され得る。故に、測定セッション中、この設定によって存在検出センサの性能が向上される。

本発明の一実施形態によれば、光源の照明機能を制御する照明制御システムが提供され、当該照明制御システムは、先述の実施形態にて規定されるセンサを有し、センサによって推定されたターゲットの位置に基づいて照明機能を制御するように適応される。この実施形態に伴う１つの利点は、従来技術に係る他のシステムと比較して改善されたエネルギー効率を有する照明制御システムが提供されることである。センサはターゲットの位置を推定することができるので、この照明制御システムは、ターゲットの推定位置に一層多くの光又は一層少ない光が供給されるように、光源の照明機能を制御し得る。従って。より位置特定的な照明が実現されるとともに、使用されていないエリアを照明することが回避され、それによりエネルギーの浪費が防止される。

例えば、人物が部屋内の或る家具の近くにいるとセンサが推定した場合、照明制御システムは、実用的且つ／或いは審美的な目的のために、光源によって、その特定の家具に光を供給し得る。また、例えば商店の棚又は美術館の絵画などの製造物又はその他の品目が位置するところに近い位置に人物がいると推定された場合、照明制御システムは、その人物の推定位置に基づいてその位置の光源を制御し得る。斯くして、照明機能は、光源によって照らされた位置にその人物の注意を向けさせる。他の例では、照明制御システムは、人物が存在すると推定された位置にある光源の照明を低減させるとともに、その人物が向き直すことが望ましい位置にある別の光源の照明を増大させるように設定されてもよい。

また、照明制御システムは、ターゲットが存在すると推定された位置で一様な照明を達成するように光源の照明機能を制御してもよい。同様に、センサは、ターゲットが存在しないことが予期されるエリアにおいて、エネルギーを節減するため、光源の照明を最低限に、あるいは少なくとも低減して、あるいは比較的低く設定するように構成され得る。用語“一様な照明”は、照度のバラつきが或る一定の閾値より低い照明として解釈されるべきである。

本発明の一実施形態によれば、センサは更に、ターゲットの軌跡が時間の関数として推定されるように、ターゲットの位置と速度とを推定するように適応され得る。従って、本発明のこの実施形態において、センサは、ターゲットの軌跡が時間の関数として見積もられ得るように、例えばｘ_１，ｙ_１といった２次元でのターゲットの位置と例えばｖ_ｘ，ｖ_ｙといった２次元でのターゲットの速度との双方を見積もるように適応される。この実施形態は照明制御システムのエネルギー効率に関して有利である。ターゲットの推定軌跡に基づいて、照明制御システムは、所望の照明が軌跡に沿って供給されるように、光源の照明を適応させ得る。また、光源の照明機能の制御は、例えば人物であるターゲットの推定軌跡を前もって“ライトアップ”してもよい。この実施形態の別の１つの利点は、人物の推定軌跡に基づいて光源によって光を供給されたエリアに、その人物が注意を向け得ることである。例えば、商店内の光源は、或る製品が置かれたエリアに光を放射して、該エリアの近傍にいると推測される推定位置を持つ人物に、該光源が光を放射している先の製品に注意を向けさせるようにし得る。

この照明制御システムは屋内及び屋外での用途に適している。例えば、隣接し合う光源の調光が、ターゲットの推定軌跡に応じて制御され得る。

認識されるように、設定ユニットを参照して上述した具体的実施形態及び更なる特徴は、本発明の第２の態様に係る方法、及び本発明の第３の態様に係るコンピュータプログラムに対しても、同様に適用可能であり、組合せ可能である。

本発明の詳細な説明及び他の態様は以下にて示す。

以下、本発明のこれら及びその他の態様を、本発明の現段階で好適な実施形態を示す添付図面を参照しながら、より詳細に説明する。
本発明の一実施形態に従ったセンサを設定するための設定ユニットを示す模式図である。 本発明の一実施形態に従った存在検出センサの設定のための受信電力及び閾値を示す図である。 本発明の実施形態に従った、センサを設定するための設定ユニット、ターゲットの存在検出のためのセンサ、及び照明制御システムを示す模式図である。 本発明の一実施形態に従ったセンサによって得られたターゲットの軌跡を示す図である。 本発明の一実施形態に従ったセンサを設定する方法を示す模式ブロック図である。

以下の説明においては、送信器と複数の受信器とを有するセンサを設定するための設定ユニットを参照して本発明を説明する。

図１は、センサ２を設定するための設定ユニット１の模式図であり、センサ２は、長さｌと幅ｗと高さｈとを有する部屋３内の壁に位置付けられている。センサ２は、１つ又は複数の探査（プロービング）信号５を送信する送信器４と、複数の受信器６とを有している。他の例では、送信器４及び複数の受信器６は別個の構成要素であってもよい。例えば、探査信号５は、およそｆ_Ｃ＝４０ｋＨｚの周波数を有する正弦波超音波信号とし得る。しかしながら、認識されるように、その他の信号波形及びその他の周波数が用いられてもよい。

複数の受信器６は、直線、長方形、三角形若しくは円形のアレイ状に配列されることができ、あるいはそれに代えて、その他の不規則なアレイ構成に配列されてもよい。例えば、複数の受信器６は、例えば部屋３の壁上で直線状の配列で等間隔に配置されることができ、２つの隣り合う受信器６の間隔は、グレーティングローブ（grating lobe）が観測されないようにされ得る。

送信器４からの探査信号５は静止した要素８によって反射され、複数の受信器６によって受信される戻り信号７が得られる。ここで、探査信号５は、部屋３内に配置された机８ａ、椅子８ｂ及び本棚８ｃとして模式的に描写された複数の静止要素８で反射される。複数の受信器６は、通常は静止要素８より高い高さに配置され得る。

設定ユニット１は、送信器４及び複数の受信器６に動作的に接続され、静止要素８の位置を推定するように適応される。推定される位置は、静止要素８に対する探査信号５の反射部分に相当する戻り信号７に基づく。また、設定ユニット１は、静止要素８の推定位置に基づいて、ターゲット９の存在検出用にセンサ２を設定するように適応される。図１において、ターゲット９は、部屋３のほぼ中央に位置する人物として模式的に描写されている。

設定ユニット１は、探査信号５の方向又は送信器４の送信範囲を決定することによってセンサ２を設定するように適応され得る。設定ユニット１は、静止要素８の位置に対する探査信号５の方向又は送信器４の送信範囲を適応することによって、効果的な測定セッションのためにセンサ２を設定し得る。例えば、本棚８ｃの背後の領域は、本棚８ｃが本棚８ｃの後ろに“影”を投じるので、探査信号５にとって到達可能ではないことがある。そのような場合、設定ユニット１は、後のセンサ２の測定セッション中のターゲット９の存在検出の効率を高めるために、その方向に探査信号５を送信しないようにセンサ２を設定し得る。

設定ユニット１は、例えば、水平方向内で送信器４を回転させ、それにより送信器４の送信範囲を変化させることによって、センサ２を設定するよう適応され得る。例えば、送信範囲が例えば部屋３の右部分から部屋３の左部分へと変化されるように、センサが回転され得る。また、送信器は鉛直方向内で回転されてもよい。例えば、送信範囲は、送信器４を鉛直方向で下方に回転させることによって、送信器４から離れた部屋３の部分上に焦点を有すエリアから、送信器４に近い部屋３の部分へと変化されてもよい。また、設定ユニット１は、探査信号５の１つ以上の方向（又は、送信器４の送信範囲）において、例えば静止要素８同士の間の経路及び／又は本棚８ｃなどの正面のエリアといった、測定セッションにおける例えば人物などのターゲット９の存在検出の可能性がその他のエリアと比較して高くなり得るエリア及び／又は経路にセンサ２を設定するように適応されてもよい。

設定ユニット１は更に、探査信号５の送信電力を決定することによってセンサ２を設定するように適応されてもよい。例えば、センサ２から本棚８ｃに向かう方法が、センサ２から机８ａ及び／又は椅子８ｂに向かう方向と比較して低い優先度を有すると考えられる場合、本棚８ｃの方向で送信パワーが低減あるいは更に消滅されてもよい。

設定ユニット１は更に、多数の静止要素８の推定位置によって定められる区画（ゾーン）１１の境界１０を決定することによってセンサ２を設定するように適応されてもよい。図１において、区画１１は部屋３の床エリア又は部屋３の全体そのものにされ得る。例えば、部屋３の壁１０が静止要素であって、壁１０が区画１１の境界１０を構成することがある。区画１１の大きさは、送信器４の送信範囲を設定するために設定ユニット１によって決定され得る。例えば部屋３などの区画１１の大きさを決定することによって、設定ユニット１は、例えば開いたドア及び／又は窓などによって到達可能になる部屋３の外側のエリア１２などのエリアを除外するようにセンサ２を設定し得る。検出区画の大きさを制限することは、そうでない場合には例えば除外エリア１２内に存在する人物１３は測定セッション中に存在検出を生じさせ得るので、偽陽性の虞を低減する。他の例では、設定ユニット１は、例えば机８ａ、椅子８ｂ及び／又は本棚８ｃなどの静止要素８を有する、あるいはそれら静止要素８によって定められる部屋３内の区画１１の大きさを決定してもよい。また、設定ユニット１は、区画１１の大きさを、測定セッション中のその区画１１内でのターゲット９の存在検出の実現性及び／又は可能性に関して決定するように適応されてもよい。

図２は、戻り信号７の受信電力２０を送信器４からの距離の関数として示している。既知の静寂期間において、すなわち、部屋３内に移動ターゲット９が存在しないときの静止条件において、様々な範囲瓶及び到来方向角度において、複数の連続した信号パルスから得られる戻り信号７の差に基づいて信号電力が計算され得る。一般に、静寂期間中の２つの連続した信号パルスの差は、雑音に双方のパルスの干渉を足し合わせたものの寄与に等しい。しかしながら、実際には、この差は、静止要素から到来する戻り信号７の残留信号をも含み得る。図２において、受信電力２０は、より小さい距離で鋭いピークを示しており、より大きい距離では受信電力２０は比較的低くなっている。図２には、送信器４からの距離の関数としての閾値２１も示されており、閾値２１は距離が大きいほど小さくなる。小さめの距離では受信電力２０のピークが閾値２１より高い一方で、大きめの距離では閾値２１が受信電力２０より高い。

大きめの距離に関して描写されるように、戻り信号７の受信電力２０が、設定ユニット１によって決定される閾値２１より低いように測定される場合、センサ２は、対応する探査信号５の方向又は送信器４の送信範囲内に静止要素８が存在する可能性が低い、あるいは可能性が全くないことについて設定され得る。対照的に、小さめの距離に関して描写されるように、戻り信号７の受信電力２０が閾値２１より高いように測定される場合には、センサ２は、対応する探査信号５の方向又は送信器４の送信範囲内に静止要素８が存在するとの情報について設定され得る。

他の例では、設定ユニット１は、検出された要素が静止しているか否かの決定のため、戻り信号７にて測定される雑音レベルに基づいて閾値を決定し得る。例えば、検出された要素が動作しているか静止しているかの決定において設定ユニット１によってドップラー効果が適用される場合、発生する雑音に起因して、静止要素８が移動要素すなわちターゲット９として解釈されることがある。本発明のこの実施形態において、設定ユニット１は、当該設定ユニット１が閾値と戻り信号７との間の関係に基づいて静止要素８をターゲット９から区別し得るように、戻り信号７の雑音レベルに基づいて閾値２１を決定し得る。

図３において、設定ユニット１は、装置３２（この図において、センサ２に動作的に接続された３つの光源３２ａ、３２ｂ及び３２ｃとして示す）の位置に関する情報を受信する受信手段３１を有している。設定ユニット１は、複数の光源３２に対するターゲット９の相対位置に関してセンサ２を設定するように適応される。例えば人物であるターゲット９が部屋３内の或る位置にいると推定される場合、部屋３のその位置に光が供給されるように光源３２ａ、３２ｂ及び／又は３２ｃがターンオンされ得る。その位置は、人物９がいる例えば机、本棚又は椅子などの近くである場合があり、光源の制御は、例えば机で勉強する、あるいは本棚で本を探す人物のために照明を向上させ得る。

また、図３のセンサ２は、ターゲットの存在検出のために設けられることができ、センサ２は、送信器４と複数の受信器６と設定ユニット１とを有している。センサ２は、送信器４から送信される探査信号５と複数の受信器６によって受信される戻り信号７とに基づいて、ターゲット９の位置を推定するように適応される。

図３には、光源３２の照明機能を制御する照明制御システム４１が模式的に示されている。照明制御システム４１はセンサ２を有し、照明制御システム４１は、センサ２によって推定されたターゲット９の位置に基づいて照明機能を制御するように適応される。例えば、照明制御システム４１は、光源３２とターゲット９との間の距離３３に関して、光源３２の照明機能を制御するように適応され得る。例えば、図３に示すように、人物９が光源３２ａに近い位置にいて、光源３２ｂ及び３２ｃからはもっと離れた位置にいることがセンサ２によって推定された場合、光源３２ａは強い光強度を有するようにされ、光源３２ｂ及び３２ｃはより低い光強度を有するようにされ得る。

図４は、部屋３内でのターゲット９の軌跡５１（例えば、進路、ルート又は経路）を示している。ターゲット９の軌跡５１は、時間の関数として見積もられる。従って、ここで意味されることは、例えば時間ｔ_１に位置ｘ_１，ｙ_１に推定されたターゲット９が、時間ｔ_２では位置ｘ_２，ｙ_２にいると推定され、更に時間ｔ_３では位置ｘ_３，ｙ_３にいると推定される等々、ということである。

送信器４と複数の受信器６とを有するセンサ２は、部屋３の左手側の壁の中央部に配置されている。センサ２の近くに光源３２が設けられている。

多数の星印によってマークされた軌跡５１が示すように、人物として描写されたターゲット９は、部屋３の長い側面のほぼ中央から部屋３に入り、その後、左に向きを変えて部屋３の短い側面に向かって部屋３の左側まで歩いている。そこから、ターゲット９は右に向きを変えて、この人物が部屋３に入った長い側面とは反対側の部屋３の長い側面に沿って歩いている。そして、ターゲット９は部屋３の右側の側面から部屋３を出ていっている。

センサ２が、部屋３内でのターゲット９の位置及び速度を見積もるように構成されるとき、（この部屋３内での）ターゲット９の軌跡５２を時間の関数として効果的に推定することができる。このような実験の結果が図４に示されており、多数のアスタリスクとして示された推定軌跡５２は、部屋３内でのターゲット９の実際の軌跡５１をしっかりと辿っている。

光源３２は、以下の位置がターゲットの推定軌跡に含まれるとして、ターゲット９が時間ｔ_１に例えばｘ_１，ｙ_１にいて時間ｔ_２に例えばｘ_２，ｙ_２にいるとセンサ２によって推定される場合に、座標ｘ_１，ｙ_１に比較的近い光源３２が時間ｔ_１又はそれに近い時間に“オン”され、且つ／或いは座標ｘ_２，ｙ_２に比較的近い光源３２が時間ｔ_２又はそれに近い時間に“オン”にされるように制御され得る。同様に、それぞれの光源３２の照明は、ターゲット９が時間ｔ_１での推定位置ｘ_１，ｙ_１及び時間ｔ_２での例えばｘ_２，ｙ_２から比較的離れたときに“オフ”にされ得る。例えば、ターゲット９が部屋３に入るとき、光源３２は“オン”され得る。他の例では、光源３２は、ターゲット９が光源３２の方向に動くときに“オン”され得る。同様に、光源３２は、ターゲット９が部屋３を去るときに“オフ”され得る。

図５は、センサを設定する方法６０の模式ブロック図である。方法６０は、探査信号を送信（６１）して戻り信号を受信（６２）するステップを有し、戻り信号は、静止要素での探査信号の反射によって生成される。また、方法６０は、戻り信号に基づいて静止要素の位置を推定（６３）し、静止要素の推定位置に従って、ターゲットの存在検出用にセンサを設定（６４）するステップを有する。

本発明をその特定の典型実施形態を参照して説明してきたが、数多くの様々な改変及び変更などが当業者に明らかになるであろう。故に、記載された実施形態は、添付の請求項によって定められる本発明の範囲を限定するものではない。

例えば、１つの送信器を有するセンサを説明したが、センサは複数の送信器を有してもよいことが想定される。

例えば、静止要素８は、図示した家具以外の如何なる家具、物体又は壁であってもよい。さらに、静止要素８の数は及び静止要素８の大きさは様々であり得る。

これまた認識されるように、本発明に係る方法に従った設定ユニットによるセンサの設定は、有利にはセンサの据え付け時に行われるが、設定セッションは、例えセンサの据え付け後であっても、如何なるときに行われてもよい。故に、設定ユニット（又は、センサそれ自体）は、更新された設定をもたらすように、所定の時間間隔でセンサの設定セッションを実行するように構成されてもよい。センサの周囲の環境は据え付け以降に変化し得る（家具は移動され得る）ので、このような実現例は有利である。

また、認識されるように、設定セッションは、センサの意図される検出領域内のターゲット（すなわち、移動センサ）の存在の有／無にかかわらずに実行されてもよい。

また、図２は受信電力を送信器からの距離の関数として示しているが、戻り信号の分析は、受信器アレイ（又は複数の受信器）の照準、すなわち、受信器アレイの法線、からの戻り信号の角度に関して行われてもよい。

さらに、上述の例のうちの一部においてセンサは超音波センサであると説明したが、認識されるように、本発明は例えば無線周波数センサなどのその他の種類のセンサにも適用され得る。概して、本発明は、例えば無線周波数センサ方式又は超音波センサ方式など、様々なアクティブセンサ方式に適用され得る。また、認識されるように、アクティブセンサは、送信部（少なくとも１つの送信器を備える）と受信部（複数の受信器を備える）とを有するセンサとし得る。

Claims (14)

1. 少なくとも１つの送信器と複数の受信器とを有するセンサを設定する設定装置であって、当該設定装置は、前記少なくとも１つの送信器と前記複数の受信器とに動作的に接続され、且つ：
   − 前記少なくとも１つの送信器によって送信される少なくとも１つの探査信号と、前記複数の受信器によって受信される少なくとも１つの戻り信号とに基づいて、少なくとも１つの静止要素の位置を推定し、ここで、前記少なくとも１つの戻り信号は、前記少なくとも１つの静止要素での前記少なくとも１つの探査信号の反射によって生成され；且つ
   − 前記少なくとも１つの静止要素の前記推定された位置に基づいて、ターゲットの存在検出用に前記センサを設定する；
   ように適応されており、
   当該設定装置は、前記少なくとも１つの静止要素の前記推定された位置に基づき、有利な探査方向が選択されるように前記探査信号の方向が第１の領域又は第２の領域をカバーするように調整されるよう、前記センサを設定するように適応されている、
   設定装置。
2. 前記少なくとも１つの探査信号の送信電力を決定することによって、前記センサを設定する、ように適応されている請求項１に記載の設定装置。
3. 複数の静止要素の前記推定された位置によって定められる区画の境界を決定することによって、前記センサを設定する、ように適応されている請求項１又は２に記載の設定装置。
4. 前記送信器の送信範囲を設定するために前記区画の大きさを決定する、ように適応されている請求項３に記載の設定装置。
5. 前記少なくとも１つの戻り信号にて測定された雑音レベルに基づいて、前記センサによる測定セッション中に得られる戻り信号に関する少なくとも１つの閾値を決定することによって、前記センサを設定する、ように適応されている請求項１乃至４の何れか一項に記載の設定装置。
6. 前記少なくとも１つの探査信号及び前記少なくとも１つの戻り信号の飛行時間に基づいて、前記少なくとも１つの静止要素の位置を推定する、ように適応されている請求項１乃至５の何れか一項に記載の設定装置。
7. 前記送信器から送信される２つの連続した同様のパルスへの応答として得られる２つの戻り信号の減算を行うことによって、前記少なくとも１つの静止要素の位置を推定する、ように適応されている請求項１乃至６の何れか一項に記載の設定装置。
8. 前記センサに動作的に接続された少なくとも１つの装置の位置に関する情報を受信する受信手段を更に有し、当該設定装置は、前記情報を用いて、前記装置に対する前記ターゲットの相対位置に関して前記センサを設定するように適応されている、請求項１乃至７の何れか一項に記載の設定装置。
9. 前記少なくとも１つの静止要素の位置の推定を開始するために、前記センサが前記ターゲットの存在検出に関して非動作になっているかを決定する、ように適応されている請求項１乃至８の何れか一項に記載の設定装置。
10. 少なくとも１つの送信器と複数の受信器とを有する、ターゲットの存在検出用のセンサと、
    請求項１乃至９の何れか一項に記載の設定装置と、
    を有し、
    前記センサは、測定セッション中に、前記少なくとも１つの送信器によって送信される少なくとも１つの探査信号と、前記複数の受信器によって受信される少なくとも１つの戻り信号とに基づいて、少なくとも１つのターゲットの位置を推定するように適応されている、
    システム。
11. 少なくとも１つの光源の照明機能を制御する照明制御システムである請求項１０に記載のシステムであって、当該照明制御システムは、前記センサによって推定された前記ターゲットの位置に基づいて前記照明機能を制御するように適応されている、照明制御システム。
12. 前記センサは更に、前記ターゲットの軌跡が時間の関数として推定されるように、前記ターゲットの位置と速度とを推定するように適応されている、請求項１１に記載の照明制御システム。
13. センサを設定する方法であって：
    − 少なくとも１つの探査信号を送信するステップ；
    − 少なくとも１つの静止要素での前記少なくとも１つの探査信号の反射によって生成される少なくとも１つの戻り信号を受信するステップ；
    − 前記少なくとも１つの戻り信号に基づいて、前記少なくとも１つの静止要素の位置を推定するステップ；及び
    − 前記少なくとも１つの静止要素の前記推定された位置に従って、ターゲットの存在検出用に前記センサを設定するステップ；
    を有し、
    前記少なくとも１つの静止要素の前記推定された位置に基づき、前記センサは、有利な探査方向が選択されるように前記探査信号の方向が第１の領域又は第２の領域をカバーするように調整されるよう、設定される、
    方法。
14. ターゲットの存在検出用のセンサにロード可能なコンピュータプログラムであって、前記センサの処理手段に、請求項１３に記載の方法の送信するステップ、受信するステップ、推定するステップ及び設定するステップを実行させるソフトウェアコードを有するコンピュータプログラム。

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