JP7442027B2 - 物体の検知 - Google Patents

Description

[0001]本発明は、物体、詳細には、限定はしないが、有害生物（ｐｅｓｔ）を検知するためのフリンジ容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）センサーと、１つまたは複数のフリンジ容量センサーを備えるセンサーユニットと、メッシュトポロジーまたは他のワイヤレスネットワークにおける複数のセンサーユニットを備えるシステムと、有害生物、たとえば、齧歯動物、あるいは這う虫（ｃｒａｗｌｉｎｇ ｉｎｓｅｃｔ）、潜る虫（ｂｕｒｒｏｗｉｎｇ ｉｎｓｅｃｔ）または飛ぶ虫（ｆｌｙｉｎｇ ｉｎｓｅｃｔ）の存在など、物体の活動をインテリジェントに検出するための方法とに関する。

[0002]本発明はまた、野外または飼育場にかかわらず、動物の管理に適用することができる。

[0003]物体、特に、有害生物などの生きている物体の検知または監視は珍しくない。たとえば、ＥＰ２８３１４２は、有害生物監視システムを開示し、たとえば、圧力、温度、におい、音および／または容量の変化に反応する検知デバイスの使用を教示する。ＵＳ６９３７１５６は、少なくとも２つのセンサー電極と容量検知回路とを含むセンサーシステムを開示する。ＵＳ６９３７１５６は、有害生物など、空気よりも高い誘電率を有する非容量性物体が、２つの離間したセンサー電極に接近するとき、２つのセンサー電極間の容量が増加し、したがって、有害生物が、監視されているエリアに入ったという信号を提供することを教示する。このタイプのセンサーは、フリンジ容量を使用せず、したがって、制限を有する。対照的に、たとえば、本明細書の図１Ｂおよび図２Ｂ、図３Ｂおよび図４、ならびに図５Ｃに示されているように、物体、たとえば有害生物がセンサー導体に接近した（またはセンサー導体から離れて移動した）とき、フリンジ容量が測定される。これを可能にするための好ましいセンサーは、本発明の第１の態様の好ましい実施形態による、センサー導体の両側に非接地（ｕｎ－ｇｒｏｕｎｄｅｄ）導体を有するものである。ただし、他のセンサータイプを使用してもよい。

[0004]平行プレート容量検知に関する１つの問題は、いくつかの状況では、プレート間の誘電体の存在により、センサーが偽陽性（ｆａｌｓｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅ）結果を与えやすいことである。たとえば、葉が偽陽性結果をトリガし、雨天が偽陽性結果をトリガすることがあり、センサーを横切って通る齧歯動物が、ほこりまたは湿気を残すことがあり、このほこりまたは湿気は、偽陽性結果をトリガし続ける。

[0005]本発明の目的は、物体、詳細には、限定はしないが、齧歯動物、這う虫、飛ぶ虫、さらにはシロアリなどの地下に潜るかまたは損害をもたらす動物など、有害生物を検知する、より汎用性のあるインテリジェントなセンサー、センサーユニット、システムおよび方法を提供することである。

[0006]この目的は、フリンジ容量を使用することによって達成される。フリンジ容量はもちろん知られている。たとえば、容量性検知および適用例の基礎を提示する、Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｐｏｒｔ（アプリケーションレポート）ＳＮＯＡ９２７ ２０１４年１２月を参照されたい。このレポートは、様々な適用例で平行プレートおよびフリンジング効果の基礎をカバーする。このレポートは、平行プレートトポロジーと平行フィンガートポロジーとの差を提示し、後者は、フリンジ
ング容量の原理の下で動作してもよい。主要なセンサーおよびＧＮＤ電極の裏面上のシールドが、ターゲットへの方向性を提供する。多くの結果および適用例が論じられるが、それは、有害生物監視適用例においてフリンジ容量を使用することを識別しないか、あるいは、実際どのようにそのようなセンサーが、方向を測定するように製造されるか（たとえば、離間したトリプレットをもつセンサーを作ることによる）、または所与の有害生物のために調整される場合があるかを識別しない。

[0007]多くの異なるロケーションおよび状況において、様々な有害生物のための自律的でフレキシブルで回復力のある有害生物監視サービスを提供する必要性が現実的に認識されている。トラップの手動検査および保守の必要性を大幅に低減または解消することができ、報告および分析のための統計データを収集する能力を有し、そのようなデータを直接またはリモートのいずれかで要求に応じて、定期的に、またはリアルタイムで報告するシステム、ユーザに接続する特定の手段に限定されないシステムであって、すなわち、そのシステムが、限定はしないが、ＰＣへのＲＦドングルを介した、またはＧＳＭ（登録商標）／ＧＰＲＳおよび多くの他のワイヤレス技術を介した接続を利用することができるシステム、複数の環境において配備することができる、トラップに結合されないシステム、その作業環境に対して最小限に侵襲的であり、容易に配備されるシステム、有害生物の偽検出の見込みを最小限まで低減するシステム。

[0008]多くの異なる所有物を保守する顧客は、統計的分析および報告生成のための標準中央データベースを有するか、あるいはローカルまたはリモートサイトからの報告および統計値を生成することができる。

[0009]スマートセンサーデバイス、すなわち、有害生物の活動に関する情報を検知、記憶、通信、および報告することができるものが使用できることは、著しい進展である。
[0010]シールドまたはガードをもつセンサー（図５Ｃ参照）を使用することで、ターゲット有害生物に反応するようにフリンジフィールドを調整することによる、フリンジ容量による改善された検知を可能にする。したがって、スマートセンサーは、スイッチドキャパシタ回路を使用して、電極から電荷を転送し、電荷量を測定することができる。フリンジ容量を使用することによるさらなる利益は、有害生物を、誘電体材料を通して検出を可能にする電極の上方または側部で検出することができることである。対照的に、従来技術の構成は、２つの電極間の検出と、電極間の誘電体の変化とを必要とする。

[0011]測定されるフリンジ容量は、自己容量検知または相互容量検知から導出されてもよい。
[0012]自己容量検知が使用される場合、システムは、センサーに接続されたピン上に電流を駆動し、電流を測定することによって動作する。有害生物の存在は、測定された容量を増加させる。

[0013]相互容量検知が使用される場合、システムは、２つの電極間の容量を測定する。電極のうちの一方は送信電極（ＴＸ）であり、他方は受信電極（ＲＸ）である。有害生物の存在は、ＲＸ電極における測定された容量を低減する。

[0014]本発明の第１の態様によれば、フリンジ容量の変化を検出するためのセンサーであって、離間した導電性導体のペアを備え、導体の一方または両方が帯電していてもよく、各々がエッジを備え、エッジの周りにフリンジフィールドが生成されるようになり、フィールドが、導体の間と導体の上方の両方に延在し、
ｉ） 各導体の材料、その幅および厚さの選択と、
ｉｉ） 導体間の距離と、
ｉｉｉ） 導体上に加えられた電荷と
によって決定され、その結果、センサーは、ターゲットにされた動物がフリンジに干渉したとき、動物を検出または識別するように調整される、センサーが提供される。

[0015]特に有利な実施形態では、フリンジ容量の変化を検出するためのセンサーは、導電性センサー導体と、トリプレットを形成するようにセンサー導体の両側に１つずつ配設された、２つの導電性非接地導体とを備え、前記導体は、前記導体から電気的に絶縁された非接地導電性基板上で支持され、各導体は、ある幅および厚さのものであり、別の導体からある距離だけ離間され、その結果、センサーは、所与の動物を検出または識別するように調整される。

[0016]センサーは、相互容量検知または自己容量検知を使用してフリンジ容量の変化を検出する。容量のこの変化は、動物または有害生物など、物体を検出または識別するために使用される。

[0017]好ましくは、センサーは、自己容量方法または相互容量方法を使用してフリンジ容量の変化を測定することができるエレクトロニクスを備えるセンサーユニットへの接続のための電気的接触を備える。

[0018]センサー導体および非接地導体は、たとえば銅など、適切に導電性の材料から作られる。
[0019]前記導体から電気的に絶縁された非接地導電性基板上で支持されたセンサー導体の両側の非接地導体の提供が、一定のフィールドを保証し、その結果、物体によるフリンジ容量の何らかの変化を検知し、いずれかの個々のセンサー上にデブリが残る場合に較正するか、または物体がセンサーを離れた場合に記録するかのいずれかを行うことができる。前記導体から電気的に絶縁された非接地導電性基板は、センサーの下からの最小の干渉を保証し、場合によっては、これは、たとえば金属部品上に配置されたとき、影響を及ぼすことになる。前記導体から電気的に絶縁された非接地導電性基板が、導体の外周境界を著しく越えて延在する場合、干渉からの影響は減少するが、容量の感度およびダイナミックレンジも減少し、したがって理想的には、非接地導電性基板は、比較的小さい程度で導体を越えて延在する。センサーと、前記導体から電気的に絶縁された非接地導電性基板との間の距離を最小限に抑えることが、より良い結合および有効性を保証する。感度および分解能は、導体の幅および厚さと、導体間の距離と、絶縁材料の厚さとに依存する。したがって、各センサーを、その所与の使用のために設計および構成することが望ましい。

[0020]前記導体から電気的に絶縁された非接地導電性基板上で１つまたは複数の導電性トリプレットを支持することによって、容量は、上方から影響を及ぼされるにすぎず、したがって、センサーを任意の表面上に配置し、そのセンサーを既存のセンサーよりもはるかに汎用性があるようにすることができる。

[0021]好ましい実施形態では、センサーは細長いストリップの形態をとり、細長いストリップは５～３０ｃｍのオーダーで短くてもよいが、長さが数メートルまでであってもよい。したがって、センサーは、ベイトステーション（ｂａｉｔ ｓｔａｔｉｏｎ）またはトラップ中に配置されたセンサーユニット中のセンサーであってもよいが、センサーは、従来通りでない様式でも使用することができる。たとえば、センサーは、パレットの周囲で、ドア開口の周囲で、およびダクトの内側または周りでなど、非導電性ベイトステーションまたはトラップの下に配置することができる。したがって、センサーは、齧歯動物を検出するのに理想的である。

[0022]齧歯動物の検出のための好ましい導体構成は、ストリップの長さに沿って平行に
一連のセンサートリプレットを走らせて、センサーアレイを形成することである。一連のセンサーを平行に走らせることは、齧歯動物または別の動物の存在を検出する際だけでなく、移動方向を追跡するためにも有用となることがある。

[0023]検出のための手段としてフリンジ容量を使用するセンサーは、広範囲の状況において使用することができ、異なる構成を使用することによって、限定はしないが、ゴキブリおよびトコジラミなど、這う虫を含む様々な有害生物（および他の物体）を検出することができるセンサーを設計することができる。

[0024]小さい這う虫の場合、導体が実質的に同心中空の円またはらせんとして配設されたものなど、センサー導体および非接地導体の代替構成を使用して、センサーを設計することが望ましいことがある。別の代替構成は、センサー導体と非接地導体の両方が、概してくし形（ｃｏｍｂ ｓｈａｐｅｄ）であるものである。センサー導体は、複数のセンサー導体に対応する複数の歯を備える実質的にくし形の要素である。非接地導体は、複数の非接地導体ペアに対応する複数の歯を備える第２の実質的にくし形の要素である。２つのセンサーは、それらのそれぞれの歯が交差するように、対向して噛み合う「Ｅ」のように配設される。このようにして、実質的に、各センサー導体（歯）は、両側に非接地導体ペア（２つの歯）が並ぶ。

[0025]センサー導体および非接地導体ペアの構成にかかわらず、好ましいセンサーは、平坦で可撓性であり、より好ましくは、プラスチックで覆われており、センサーは耐久性があるようになる。

[0026]導体は、導体の特定の適用例のために選択された幅および厚さのものであり、適切な距離だけ互いに離間される。その選択は、いくつかのパラメータと、導体のタイプ、通常は銅と、意図した目的とに依存し、その選択は、ケースバイケースベースで実験によって決定される。

[0027]上述のように、検出方法としてのフリンジ容量の使用は、物体が２つのプレート間を通るときに誘電体の変化を測定することとは対照的に、正確な測定値を取得し、偽陽性を低減する際に驚くほど有効であると証明されており、したがって、有害生物管理において特に有益である。

[0028]限定はしないが、ラットおよびマウスを含む齧歯動物と、限定はしないが、ゴキブリおよびトコジラミなどの這う虫を含む虫とを検出または監視するように適応されたセンサーが、特に求められる。

[0029]例として、齧歯動物のセンサーは、銅センサーと２つの銅非接地導体の両方で作ることができ、各々、約３ｍｍの幅、および約０．０５ｍｍ、より詳細には０．０６ｍｍの厚さをもち、センサーと両側の非接地ワイヤとの間の距離は約２．５ｍｍ、より詳細には２．５４ｍｍであり、ワイヤは、５メートルまで走らせることができる。

[0030]小さい這う虫の場合、異なる構成およびサイズを使用してもよく、避難所（ｈａｒｂｏｕｒａｇｅ）の周囲にセンサーを配置することが望ましい場合があることを当業者は諒解されよう。

[0031]齧歯動物の場合、センサーは、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つのセンサートリプレット（非接地導体－検知導体－非接地導体）を備えることが好ましい。
[0032]本発明の第２の態様によれば、センサーユニットであって、電源と、少なくとも１つのマイクロプロセッサと、不揮発性メモリと、トランシーバと、クロックと、フリン
ジ容量（Ａ）の変化（Δ）を測定し、所与の動物を検出するように調整される、センサーを上記センサーユニットに動作可能に連結するコネクタとを含んでいるハウジングを備える、センサーユニットが提供される。

[0033]センサーユニットを調整することは、ユニットが、検出することだけでなく、動物、特に、有害生物を識別および弁別する能力があることをも可能にする。
[0034]好ましくは、センサーユニットは、たとえばカメラなど、追加の検出または記録手段を有する。

[0035]好ましくは、センサーユニットは、バッテリーを再充電するための誘導コイルをさらに備える。
[0036]本発明のセンサーユニットを使用して得られる特定の利点は、センサーユニットが、ベースライン容量を連続的にまたは間欠的に再較正するために、そのマイクロプロセッサを利用することである。したがって、本当の陽性検出イベントと偽陽性イベントとをより良く区別することが可能であり、さもなければ、たとえば、デブリまたは環境条件あるいは非ターゲット動物が、陽性読取りをトリガすることがある。

[0037]本発明のセンサーユニットの別の利点は、電力使用を節約するための電力管理システムの、センサーユニットの使用である。実際、フリンジ容量を使用する検出は、容量の変化を検出するための電力を必要とする従来の誘電体容量センサーを使用する検出とは対照的に、バッテリー使用を節約する。

[0038]本発明のセンサーユニットは、トラップまたはベイトステーションに組み込んでもよいか、または「スマート」検出器システムにおいて独立して使用してもよい。
[0039]本発明の第３の態様によれば、メッシュトポロジーまたは他のワイヤレスネットワークにおいて配設された本発明の第２の態様の複数のセンサーユニットを備えるシステムが提供される。

[0040]好ましくは、システムは無線周波数（ｒｆ）を介して通信する。
[0041]特に好ましい実施形態では、ネットワークは自己回復する。
[0042]好ましくは、システムは中央ノードに供給し、したがって、データ収集およびデータ配布を中央で制御することができる。

[0043]一実施形態では、システムは、本発明の第２の態様によるセンサーユニットに適合した、ベイトステーションおよび／またはトラップを備える。
[0044]好ましい実施形態では、システムおよびシステムの一部を形成するセンサーユニットに、モバイルデバイスを介して問い合わせることができる。

[0045]本発明の第４の態様によれば、検出が、フリンジ容量の変化を測定することによって決定される、容量センサーを使用して動物を検知する方法が提供される。
[0046]物体（一般に有害生物）が、非接地導体間のセンサー導体のほうへまたはセンサー導体から離れて移動するとき、フリンジ容量の変化が検出される。物体がセンサー導体に接近するとき、容量は増加し、物体がセンサー導体から離れて移動するとき、容量は低下する。

[0047]好ましくは、方法は、少なくとも２つのセンサートリプレットを備える容量センサーまたはセンサーアレイを採用し、その場合、方法は、物体の存在だけでなく、その移動方向をも検出することができる。

[0048]移動方向は、少なくとも２つのトリプレットの時限式連続トリガリングから決定
される。
[0049]方法は、容量に対する変化によって有害生物の出現（ａｒｒｉｖａｌ）と退去（ｄｅｐａｒｔｕｒｅ）の両方を検出することが可能であり、退去に基づいて存在をシグナリングするように構成される。

[0050]第５の独立した本発明の態様によれば、動物の存在をインテリジェントに検出するためのセンサーユニットであって、
ｉ） 動物の出現を検知するための第１のセンサーカプレットと、動物のその後の退去を検知するための第２のセンサーカプレットとを備える容量センサーと、
ｉｉ） 時間非依存様式で単なる出現および／または退去から生じる偽陽性検知イベントのものとは対照的に、陽性検知イベントの時間依存認証を可能にする、出現と退去との間の時間を監視するためのクロックと、
ｉｉｉ） 偽陽性イベントを弁別することができるように、時間依存様式でベースライン容量を連続的に再較正するためのマイクロプロセッサと、
ｉｖ） データを記録および記憶するための不揮発性メモリと
を備える、センサーユニットが提供される。

[0051]好ましくは、センサーユニットは、少なくとも２つ、より好ましくは３つの隣接する容量センサーを備え、それにより、センサーアレイを形成する。
[0052]第６の独立した本発明の態様によれば、容量センサーにおいて動物の活動をインテリジェントに検出する方法であって、
ｉ） 第１の時間において第１のセンサーカプレットにおいて動物の出現を検出するステップと、
ｉｉ） 第２の時間において第２のセンサーカプレットからの動物のその後の退去を検出するステップと、
ｉｉｉ） 第１の時間および第２の時間が、事前設定された基準内にあると決定するステップであって、その結果、出現および退去は、時間非依存様式で単なる出現および／または退去から生じる偽陽性検知イベントのものとは対照的に、陽性検知イベントをトリガする、決定するステップと
を含む、方法が提供される。

[0053]好ましくは、方法は、進行方向を決定することができるように、第２の隣接するセンサーにおいて繰り返される。
[0054]本発明のまたさらなる態様では、センサーユニットおよびシステムは、コンプライアンスおよび保守活動をサービスすることを監視し、たとえば、構成要素が交換されるときなど、詳細を記録する。

[0055]本発明のセンサーは、いくつかの利益を有する。そこでは、可撓性の性質は、センサーを不均一な表面上に配置し、物体の周囲にまたは物体にわたって曲げることができることを意味する。センサーはまた、たとえば、ドア開き窓または配管（ｄｕｃｔｉｎｇ）の周囲に、垂直向きと水平向きの両方で配置することができる。

[0056]センサーを覆うことによって、センサーを、動物または有害生物の尿、およびきつい洗浄化学物質など、薬剤に対して、バイオハザードおよび化学物質の耐性があるようにすることができる。センサーはまた、湿っているかまたは汚れているときに効果的に作用することになり、金属索道上にまたは本線電圧電力ケーブル上に配置することができる。

[0057]センサーユニットは、密閉し、内部バッテリーを備えることができ、内部バッテリーは、誘導充電または他の接触充電システムによって再充電することができ、１回の充
電が６カ月間までの拡張された使用を可能にすることができることを保証する。

[0058]ユニットトランシーバは、無線周波数を使用して通信することができるので、センサーユニットは、無線周波数波が伝搬するための通気口またはグリルが、ダクト中に存在する限り、シートメタル配管の内側に配置することができる。

[0059]システムによるＲＦメッシュネットワークの使用は、ベースユニットに対するデータの自律ルーティングを可能にし、データ送信は、（レンジ内の場合）直接的であるか、または他のユニットを介して中継することができる。したがって、各センサーユニットは、レンジエクステンダまたはデータリピータ、ならびに検出器および送信機として働くことができ、あつらえのレンジエクステンダの必要性を解消する。

[0060]システムは好ましくは適応的であり、その結果、ベースノードが、単一のセンサーユニットまたはメッシュ全体によって検出されないとき、メッシュまたは孤立した（スタンドアロン）センサーユニットは、自動的にイベント記憶モードに入る。次いで、イベント記憶モード中のメッシュまたはスタンドアロンセンサーユニットが、有効なベースノードの存在を検出した場合、メッシュまたはスタンドアロンセンサーユニットは、ベースノードに報告し始める。これは、ハンドヘルドまたはポータブルデバイスをもつ、技術者または他の有害生物管理担当者が、複数のスタンドアロンセンサーユニットを訪問し、報告を受信することを可能にすること、あるいはシステムが、大部分のデータ損失なしにメッシュネットワークのセクションの損失に適応し、その損失から回復することを可能にするなど、システムの耐性およびフレキシビリティを増加させる。

[0061]特に有益なのは、一定の「存在」警報が発生した場合に検出するセンサー能力である。ベースラインを連続的に検知および再較正するプロセスによって、センサーは、有意なデブリまたは液体がセンサー上に蓄積した場合でも、偽陽性を弁別することができ、陽性イベントを検出することができる。センサーを連続的に検知および再較正するプロセスはまた、ベースライン再較正が、液体が蒸発すること、またはダストが気流によって除去されることなど、そのような蓄積物の漸進的な除去に配慮することを可能にする。このプロセスは時間依存であり、センサーユニットが、検出を、出現と退去との組合せに基づかせることは重要である。

[0062]偽陽性をさらに軽減するために、好ましいセンサーは、複数のセンサートリプレットを備え、システムは、有効な読取りを取得するために読取りの連続整合を必要とするようにセットアップされてもよい。

[0063]センサーは、常に物体の出現および存在を登録するが、本発明のセンサーとの著しい差は、本発明のセンサーが、代わりに、センサーの検出エリアからの検出された物体の退去に焦点を当てることである。デブリは、蓄積し、一般に日常的な保守中に除去されるまで、比較的長い時間期間の間、センサーの検出エリア内に残る傾向がある。有害生物は、センサーの検出エリア内を通り、そこから出る。検出された出現の後に検出された退出（ｅｘｉｔ）が続くことを保証することによって、これは、偽陽性イベントの数を軽減する。有害生物検出イベントをトリガするために出現および退去イベントが発生しなければならない時間期間は、調整可能であり、再較正サイクルに関するそれらの時間期間よりも小さい。

[0064]複数の隣接するセンサーの使用も、有害生物の活動と他の活動との弁別を増強し、移動方向の検知を可能にする。たとえば、第１のセンサーが、有害生物の出現に対して作動し、次いで、有害生物の退去に対して作動する。次に、隣接する第２のセンサーが、有害生物の出現に対して作動し、次いで、有害生物の退去に対して作動する。イベントのこのシーケンスは、動きおよび方向を指示する。物理的なセンサーの離間が、移動している有害生物の活動と他の非有害生物の活動とを弁別するために使用される。この離間は、有害生物タイプをターゲットにする。

[0065]センサーの独自の性質は、有害生物の進行方向が、キャプチャ、記録および送信されることを可能にする。
[0066]有害生物制御団体（Ｐｅｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎｓ）は、管理コストを低減し、より多くの有意味なデータを取得し、さらに後続の行為を通知するために、システムを使用することができる。

[0067]本発明のセンサーは、平坦な可撓性のケーブル、または導電プリントフレキシブル回路板、またはリジッドプリント回路板を備えてもよい。
[0068]センサーは、技術者または現場作業者が、容易に撤去および交換することができる。

[0069]各センサーユニットは、ＲＦネットワーク上に一意の識別子を備えることができ、各ＲＦメッシュネットワークを一意に識別することができる。これは、場合によっては共有建築物中の異なるＰＣＯによる、同じロケーション内の複数のシステム配備を可能にする。

[0070]また、一意のオーバージエアコードプレフィックスおよび暗号化システムが、同じＲＦ周波数上の他の機器（すなわち、スマートメーター、遠隔制御照明など）の送信による報告された結果との干渉を防ぐ。

[0071]また、システム固有のフレキシビリティは、その使用が、出発地から目的地への品物の輸送を監視することを可能にする。これは、トラック内にあるのか、バン内にあるのか、輸送コンテナ内にあるのかにかかわらず、輸送品の内側または周囲にセンサーユニットを配置することによって達成される。検知ユニットが、ＲＦメッシュネットワークを通して、ベースユニット、ＰＣまたはアップリンクポイントに接続されないとき、検知ユニットは、イベントを検出し、イベントにタイムスタンプを付け、ベースユニット、ＰＣまたはアップリンクポイントの存在が検出される時間までイベントを記憶する。したがって、有害生物イベントが、品物の輸送の途中に検出された場合、有害生物イベントは、輸送プロセス中の特定の時点に、時間によって相関させることができる。これは、イベント、すなわち、コンテナからローカルなバンに転送し、その後に有害生物イベントが発生したことの正確な決定を可能にし、したがって、有害生物問題への正しく、正確にターゲットにされた応答を可能にする。

[0072]限定はしないが、穀物サイロまたは食品貯蔵倉庫を含む、重要なロケーションでは、センサーユニットの本体に組み込まれたイメージングデバイスを、完全な識別のために、検出された有害生物のデジタル画像を提供するようにトリガすることができる。次いで、この画像は、他の情報とともに送信されるか、または後の送信のために記憶される。

[0073]システムは、好ましくは、回復力のある自己回復する無線周波数メッシュトポロジーネットワークによってリンクされた、いくつかのリモート検知デバイスを備える。リモート検知デバイスは、リモート検知デバイスが既存の有害生物ベイトステーション（bait station）およびトラップ内に組み込むことができるだけでなく、独自に、リモート検知デバイスが、限定はしないが、周辺、天井空間、廊下、戸口、パレットおよび輸送コンテナなど、様々な他のロケーションの監視を可能にするように、設計される。フロアタッチセンサーユニットも、戸口を監視するために使用することができ、他のセンサーまたは他の設定のいずれかと組み合わせて、齧歯動物と人間とを弁別することができる。監視は、検出器として機能するために、トラップまたはベイトステーションに関連付けられる必要がない。

[0074]システムは、様々な動物のリモートの検出および監視を、それらが、齧歯動物などの脊椎動物であれ、または虫などの無脊椎動物であれ、可能にする。一般に、システムは、有害生物として分類される種を検出および監視するために配備されることになるが、システムはこれらに限定されない。

[0075]システムは、メッシュネットワーク上に存在する個々のデバイスのステータスを連続的に監視し、故障する可能性があるかまたは故障したデバイスに関して報告することができる。

[0076]システムは、接着剤ボード、蛍光灯および有害生物ベイト（ｂａｉｔ）など、消耗アイテムの交換など、イベントを自動的に検出および記録することが可能である。システムはまた、エリアまたは有害生物制御結果がサービスされたか、あるいは手動で検査されたことを識別することができる。

[0077]即時の警報およびデータ送信を特徴とするだけでなく、システムは、記憶されたデータの定期的なトリガ式または時限式の報告をも特徴とする。
[0078]フレキシブルなシステムは、たとえば、ＧＰＲＳ、衛星モデム、ＡＤＳＬ回線または標準固定電話線を使用して、ＰＣまたはラップトップにワイヤレスに報告することができる。

[0079]システムは、有害生物の存在を検証するためにあらゆるロケーションを手動で検査する必要性、またはシステム内の監視される結果のステータスを決定する必要性を取り除く。

[0080]本発明の実施形態が、添付の図面を参照しながら、以下でさらに説明される。

[0081]図１ａは、本発明の第１の態様による、好ましいセンサーの上面図である。 [0082]図１ｂは、本発明の第１の態様による、好ましいセンサーの側面図である。 [0083]図２ａは、導体トリプレット間の関係を示す図である。 [0084]図２ｂは、物体がＹ軸の方向にセンサー上を移動するときの容量を示す図である。 [0085]図３ａは、互いに離間した３つのセンサートリプレットを備える好ましいセンサー（アレイ）を示す斜視図である。 [0086]図３ｂは、互いに離間した３つのセンサートリプレットを備える好ましいセンサー（アレイ）を示す端面図である。 [0087]たとえば、ラットが、センサーを横切って移動するとき、ラットは、３つのセンサートリプレットをどのようにトリガすることがあるかを示す図である。 [0088]非接地導体と、容量に関して前記導体から電気的に絶縁された非接地導電性基板との重要性を示す図である。 [0089]非接地導体と、容量に関して前記導体から電気的に絶縁された非接地導電性基板との重要性を示す図である。 [0090]非接地導体と、容量に関して前記導体から電気的に絶縁された非接地導電性基板との重要性を示す図である。 [0091]センサーの長さに沿った進行のとき、這う虫を検出することに適している、導体の代替構成を示す図である。 [0092]本発明の一態様による、センサーユニットを示す図である。 [0093]本発明の一態様による、システムの重要な構成要素を示す図である。 [0094]本発明の一態様による、ネットワーク化されたシステムを示す図である。 [0095]本発明の一態様による、何らかの配管の内側および外側で構成されたセンサーユニットを示す図である。 [0096]パレットの周りに配備されたセンサーユニットを示す図である。 [0097]建築物中のシステムの配備を示す図である。

[0098]図１ａおよび図１ｂを参照すると、本発明の第１の態様の好ましい実施形態による、センサー（１０）が示されている。センサー（１０）は、フリンジ容量（Ａ）の変化（Δ）を検出することができ、離間関係（ｄａ、ｄｂ）で両側（１６ａ、１６ｂ）に２つの非接地導体（１４ａ、１４ｂ）が並ぶセンサー導体（１２）を備える。それら３つの導体は、トリプレット（１４ａ－１２－１４ｂ）を形成し、前記導体（１２、１４ａ、１４ｂ）およびその周囲から電気的に絶縁された（２０）非接地導電性基板（１８）上で支持される。センサー導体と非接地導体とは、両方とも導電性材料、一般に銅の導体であり、電気的に絶縁されるが導電性基板（１８）、一般にアルミニウム上に設置されたワイヤまたはパッドの形態であってもよく、導電性基板（１８）は、センサーが配置された表面からセンサーを遮蔽する。

[0099]図２ａおよび図２ｂからわかるように、物体が、第１の側面非接地導体（１４ａ）から第２の側面非接地導体（１４ｂ）にｙ軸を横断するにつれて、物体が、センサー導体（１２）に接近する（２２）かまたはセンサー導体（１２）から離れて移動する（２４）とき、容量の変化（Δ）を検出するセンサーは、容量の変化を検出するフリンジキャパシタとして働く。したがって、たとえば、ラットがセンサーを横切って通る場合、図２ｂに示されているように容量（Δ）の変化が発生し、最初に増加し（２２）、次いで減少する（２４）。

[00100]センサーの感度、したがって、異なる物体、一般に有害生物であると考えられ
る動物を検出するセンサーの能力は、トリプレット（１４ａ－１２－１４ｂ）を作る際に使用される材料、それらの幅（ｗ）、厚さ（ｔ）、およびセンサー導体（１２）と非接地導体（１４ａ、１４ｂ）との間隔（ｄａおよびｄｂ）、ならびに遮蔽支持体を形成する導電性構造物（１８、２０）の性質を含む、いくつかのファクタに依存する。

[00101]したがって、ラットを検出するのに好適な例示的なセンサー（１０）が、図３
ａおよび図３ｂに示されている。センサー（１０）は細長いストリップの形態をとり、細長いストリップは１００ｍｍ幅であり、長さが数メートルまでであってもよい。センサー（１０）は、事実上、３つのセンサーのアレイ（１０－１、１０－２、および１０－３）を備える。３つのセンサーは同等であり、各々がトリプレット（１４ａ－１２－１４ｂ）を備える。この実施形態では、トリプレットの各導体は、約２ｍｍの幅（ｗ）および約０．０５ｍｍの厚さ（ｔ）をもつ銅のストリップである。センサー導体（１２）は、各非接地導体（１４ａ、１４ｂ）から約３ｍｍの距離（ｄａ、ｄｂ）だけ離間され、各非接地導体（１４ａ、１４ｂ）は、電気的に絶縁された支持基板（１８、２０）のエッジから約５ｍｍのところに挿入され、支持基板（１８、２０）は、アルミニウム（１８）コーティングされたものであるか、または絶縁性プラスチック（２０）で覆われている。各トリプレットは、約２７ｍｍだけ互いに離間される（ｄｃ）。実施形態では、センサー全体が、保護プラスチック膜で覆われている。

[00102]容量についての理解がある当業者は、与えられたサイズが、例示的なものにす
ぎず、サイズ／材料が、所与のタイプの有害生物のための所望の感度を達成するために変更することができることを認識されよう。

[00103]図４は、ラットが矢印Ｙの方向に図３ａのセンサー（１０）を横断するときに
取得されるタイプの読出しを示す。ラットが、第１のセンサー（１０－１）上を通るとき、ラットが、非接地導体（１４ａ）からセンサー導体（１２）に接近するとき、容量の最初の増加、立上りエッジイベント（２２）があり、次いで、ラットが、センサー導体（１２）を離れ、非接地導体（１４ｂ）に接近するとき、立下りエッジイベント（２４）がある。次いで、もちろん、矢印Ｙによって示される一方向にラットが進行すると仮定すると、第２のセンサー（１０－２）において同じことを観察し、第３のセンサー（１０－３）において同じことが当てはまる。３つのセンサー信号は、ラットの存在（検出）に関する情報だけでなく、ラットの移動方向（５０）、速度、および、ベイトステーション中で使用されるときにラットの躊躇／摂食時間に関する情報をも提供するために使用することができる情報を提供する。センサーは、毎秒数十回、容量を測定することによって動作し、アルゴリズムは、連続読取り（２６、２８、３０）、たとえば、現在、前、次を比較し、ベースラインを連続的に再較正し、それにより、偽陽性読取りを低減することができる。言い換えれば、システムは、ラットを、たとえば、葉、または動物が残した汚れて湿った足跡と区別することが可能である。

[00104]立上りエッジイベント（２２）の検出は、バッテリー電力管理において使用す
ることができ、その結果、イベント検出は、マイクロプロセッサ（図示せず）に電力節約「スリープ」モードから「全電力」モードにモードを変更させる、外部割込みを始動することができる。

[00105]図５ａから図５ｃは、導体構成と、前記導体（１２、１４ａ、１４ｂ）および
その周囲から電気的に絶縁された（２０）非接地導電性基板（１８）上の導体構成の位置決めとの重要性について説明するのを助ける。基板は接着剤を含んでもよく、したがって、基板は表面に固着することができる。

[00106]図５ａは、シールドのない３導体センサー（１４ａ－１２－１４ｂ）と非接地
平行導体とを示す。「Ｃ」は、銅の単純な量、センサーに問い合わせるために使用される周波数におけるそのインダクタンスおよび全体的な抵抗によって引き起こされる「ゴースト」容量である。

[00107]図５ｂは、アースされたシールドをもつ３導体センサーと非接地平行導体とを
示し、望ましくない。容量値「Ａ」は望ましいが、「Ｂ」値は望ましくない。
[00108]図５ｃは、（本発明のような）アースされないシールド（１８、２０）をもつ
３導体センサー、すなわち、センサー導体（１２）および非接地平行導体のペア（１４ａ、１４ｂ）を示す。生じる容量は、大部分が、（望ましくない）ゴースト容量のない（望ましい）「Ａ」である。

[00109]これらの３つの図が示すことは、ゴースト容量「Ｃ」の値が増加するにつれて
、正常に「有害生物を検出する」ために必要とされる容量「Ａ」の変化の量が増加し、センサーが反応しにくくなることである。これは、センサー導体（１２）と２つの隣接する非接地導体（１４ａ、１４ｂ）との間で生成されるフリンジ容量フィールドの急激な変化を検出することによって、センサー（１０）が動作するからである。図５ｃでは、センサーはその下側で遮蔽されて（１８、２０）、複数の表面タイプ上でのセンサーの配置を可能にする。

[00110]センサーがその下側で遮蔽されることによるさらなる利点は、センサーは、金
属表面を含む複数の表面タイプ上に配置することができることである。
[00111]また、そのセンサー構造は、フリンジフィールドの全体的レベルに対する遅い
または持続的な変化が、較正することができることを意味する。これは、液体、デブリまたは蓄積されたほこりが、センサーの動作を停止しないことを意味する。

[00112]センサーのダイナミックレンジは、多倍長のセンサーの場合でも、平坦な銅導
体の厚さ（ｔ）と、検知導体（１２）と比較した非接地導体（１４ａ、１４ｂ）の間の間隔（ｄａ、ｄｂ）との比によって制御される。これは、様々なセンサー構成が、たとえばトコジラミからラットまで（さらには、人間を含む、より大きい動物）、様々なサイズの有害生物を検出するために使用されることを可能にする。

[00113]センサーは、物体がフリンジフィールドに干渉するときのみアクティブ化し、
センサーは、非接地平行導体（１４ａ、１４ｂ）と、電気的に絶縁された（２０）非接地導電性基板（１８）からの遮蔽とによって指向性にされる。これは、センサーからの極めてシャープな応答を与える。

[00114]出願人は、フリンジフィールドへの有害生物の進入（７０）を検出し、より重
要なことには、フィールドからの有害生物の退出（８０）を検出する（図２ｂ）。
[00115]少なくとも２つおよび（図３に示されているような）好ましくは３つまたはそ
れ以上のセンサーの物理的レイアウトは、センサーユニットがセンサー上で有害生物の進行方向（５０）をさらに検出することを可能にし、顧客への有益な追加情報を追加する。システムによって設定された制御される時間期間（ｓ）内に、たとえば複数のイベント（たとえば、１０－１および１０－２における活動）にのみ応答してトリガするように警報／アラームを設定することによって、偽陽性読取りは、著しく低減することができる。これらの特性の全体的な組合せは、様々な環境において大いに信頼できる検出を提供し、有害生物の動きの方向の検出をも可能にする。

[00116]フリンジ容量の使用は、活動がないとき、プロセッサおよびＲＦメッシュが休
止状態であることを可能にすることによって、電力の低減（および非常に増加したバッテリー寿命）をも可能にする。

[00117]這う虫など、より小さい有害生物の検出の場合、異なる構成をもつセンサーが
望ましいことがある。１つのそのような好適な構成が、図６を参照しながら説明される。
[00118]図６の構成では、センサー導体（１２）は、直線ではなく、実質的にくし形の
要素であり、くしの歯（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ．．．）が、複数のセンサー導体（１２）として機能する。同様に、非接地導体（１４）は、２つの直線の非接地導体（１４ａ、１４ｂ）ではなく、実質的にくし形の要素であり、歯のペア（１４ａ、１４ｂ）が、各センサー導体（１２ａ、１２ｂ）などの側面に位置する。したがって、それぞれのセンサー導体と非接地導体とは、対向して噛み合う「Ｅ」のように配設される。これらは、図５Ｃで示されている様式では、非接地（ｕｎｇｒｏｕｎｄｅｄ）導電性物質（図示せず）上で電気的に絶縁される。

[00119]使用中に、虫は、矢印Ｙの方向に、重複するトリプレット（１４ａ－１２－１
４ｂ）を横切って移動する。
[00120]齧歯動物のセンサーとは対照的に、センサーストリップはより狭い（例示され
たストリップの場合、約１４ｍｍ）。導体センサーは約２ｍｍの幅を有し、非接地センサーは約２ｍｍの幅を有し、その２つの間の離間した距離（ｄａ、ｄｂ）は約１ｍｍである。この場合も、両方のセンサーの厚さは約０．０５ｍｍである。

[00121]ただし、ここでも、当業者は、それらのサイズがガイダンスを提供するために
与えられるにすぎないことを諒解され、多くの変形形態が可能であることを諒解されよう。

[00122]本発明のセンサーのすべてが、センサーユニット（１００）に組み込まれ、１
つのそのようなユニットの一例が、図７を参照しながら説明される。図７では、センサーユニットは、ハウジング（１１０）を備え、ハウジング（１１０）は、電源（１２０）と、マイクロプロセッサ（１３０）、不揮発性メモリ（１４０）、トランシーバ（１５０）およびクロック（１６０）を備える回路板とを含んでいる。ユニットはまた、ユニットにセンサー（１０）を接続するためのコネクタ（見えない）を有する。

[00123]好ましくは、センサーユニットは、ＩＲ ｌｅｄ「フラッシュ」をもつ赤外線
カメラなど、カメラ（１８０）を有する。電源は、好ましくは、高容量（ｈｉｇｈ ｃａｐａｃｉｔｙ）で広温度レンジのバッテリーであり、センサーユニットは、バッテリー充電のための誘導コイル（１９０）を含む。好ましくは、不揮発性メモリは、センサーコントローラとして働き、トランシーバは、無線周波数ユニットを含む。図示のように、センサー（１０）は、容易な接続を可能にする電気的接触（図示せず）をその上にもつストリップの形態である。

[00124]センサーユニット（１００）は、理想的には、ネットワーク化されたシステム
（２００）、最も好ましくはメッシュトポロジーネットワーク（２１０）への統合に適している。

[00125]図８は、中央ノード（２３０）、この場合はＰＣにデータ（２２０）を供給す
る３つのセンサーユニット（１００）を採用する単純なシステム（２００）を示す。ＰＣは、インターネットに接続され、リモートモニタ（２４０）がアクセスすることができる。

[00126]図９は、本発明のセンサーユニット（１００）が、無線周波数（ＲＦ）メッシ
ュネットワーク（２１０）にどのように統合することができるかを示す。この図は、ＲＦメッシュネットワークの基礎を示す。（この図では１～６の番号を付けられた）各センサーユニット（１００）が、中央ノードＰＣ（２３０）に直接リンクすることを試みる。この試みが失敗した場合、ユニットは、レンジ内の他のユニットを探索し、ユニットのステータスを示すメッセージを他のユニットに送る。レンジ内の他のユニットもこれを行うので、リンクを探索するユニットは、すべての「レンジ内の」ユニットのステータスを示す１つまたは数個のメッセージを受信するか、または受信しないかのいずれかである。メッセージが受信されない場合、ユニットはスタンドアロンモードに入る。ユニットが、「リンクされた」ユニットからメッセージを受信した場合、ユニットは、中央ノードにフォワーディングされるべきメッセージを送る。中央ノードは、すべての受信されたメッセージの内容から、メッシュのトポグラフィを決定することができる。中央ノードは、次いで、メッシュ上のすべてのユニットに「ルート命令（ｒｏｕｔｅ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）」を送信する。これらの命令は、たとえば、以下のルール、すなわち、ＳＰＦ－最短経路優先（Ｓｈｏｒｔｅｓｔ Ｐａｔｈ Ｆｉｒｓｔ）とＡＥＰ－代替等価経路（Ａｌｔｅｒｎａｔｅ Ｅｑｕａｌ Ｐａｔｈ）とによって、すべてのトラフィックをルーティングする。

[00127]たとえば、ユニット１は、ユニット２とユニット３とを交互に介してメッセー
ジを送り、ユニット３が、ユニット１からメッセージを受信するとき、ユニット３は、常に、ユニット４を介して中央ノードにメッセージを送る。ユニット２が、ユニット１からメッセージを受信したとき、ユニット２は、ユニット４を介して送ることとユニットと５を介して送ることとを交互に行う。この方法は、考えられる最も少ない数のユニットを使用して、メッセージ送信を均等に分散させるのを助け、したがって、全体的なバッテリー寿命を延長する。

[00128]メッシュは、容易に配備されるように、およびリンクが失われたかまたは阻止
された場合には自己回復するように設計される。ユニット１とユニット２との間のリンクが失われた場合、ユニット１は、ユニット３へのリンクに切り替え、中央ノードに、ユニット１とユニット２との間の「リンクの損失」を報告する。通常動作中、ユニット２は、ユニット２とユニット３との間のリンクを使用しないが、２と４との間のリンクおよび２と５との間のリンクが失われた場合、そのリンクがアクティブになる。ユニット４が中央ノードへのその直接リンクを失った場合、ユニット４は、ユニット４とユニット５との間のリンクをアクティブ化する。中央ノードへの経路がある限り、他のユニットのチェーンを介してこの経路に接続された任意のユニットが、中央ノードに報告することが可能である。正しいＩＤをもつノードは、直ちにメッシュに配備することができ、この配備は、自動的にメッシュのトポグラフィを再マッピングする。配備の後でメッシュ中に切断されたユニットまたはブレークがあった場合、中央ノードはこれを報告する。

[00129]本発明のセンサーの１つの特定の利益は、それらの汎用性である。図１０は、
エアダクト（９０）内のセンサーユニット（１００）の例示的な配備を示し、ダクトの内面全体の周囲に配備されたセンサー（９２）と、外面の周囲の別のセンサー（９４）とを示す。配管が金属から作られる場合でも、センサー技術は、それが依然として正しく動作するようなものである。

[00130]ＲＦメッシュネットワーク論理の性質と、たとえば２．４ＧＨＺトランシーバ
の特性とにより、ユニットは、金属配管のためにユニットがグリルまたは空気出口のレンジ内に配置されるという条件で、配管の外部のＲＦメッシュネットワークの一部のままであることができる。

[00131]図１１は、パレット（９８）上で品物（９６）を監視するためのセンサーユニ
ット（１００）の配備を示す。センサーユニット（１００）は、品物の上または周囲に配置することができ、センサー（１０）自体の長さおよび可撓性の性質は、センサーを部材に巻きつけることができることを意味する。

[00132]図１２は、１～７の番号を付けられたセンサーユニット（１００）と、３つの
異なる会社によって共有される建築物中のシステムセットアップとを示す。各会社は、フレキシブルな齧歯動物監視システムをインストールした。これらは、（センサーユニットへのサフィックスとしてａ、ｂ、およびｃを指定された）３つの独立した指定されたメッシュネットワークである。ＲＦメッシュ（ａ、ｂまたはｃ）は互いに独立している。ＲＦメッシュネットワークプロトコルは、メッシュが互いに干渉しないことを意味する。「メッシュａ」の活動は、「メッシュｂ」または「メッシュｃ」を電力節約モードから「起動する」こと、あるいは第三者の中央ノード（２３０）にアップリンクすることを引き起こさない。

Claims (6)

1. センサーユニット（１００）であって、
   電源と、少なくとも１つのマイクロプロセッサ（１３０）と、不揮発性メモリ（１４０）と、トランシーバ（１５０）と、クロック（１６０）と、フリンジ容量（Ａ）の変化（Δ）を検出し、両側（１６ａ、１６ｂ）に２つの非接地導体（１４ａ、１４ｂ）が間隔（ｄａ、ｄｂ）を開けて並ぶセンサー導体（１２）を備える少なくとも１つのトリプレットを備えるセンサー（１０）と、を備え、このトリプレットは、電気的に絶縁された（２０）非接地導電性基板（１８）上で支持され、このセンサーは、
   （ｉ）各導体の材料、その幅（ｗ）および厚さ（ｔ）の選択と、
   （ｉｉ）前記導体間の距離（ｄａ、ｄｂ）と、
   （ｉｉｉ）前記導体上に加えられた電荷と
   によって、物体の存在を検出するように調整されており、その結果、前記物体が前記センサー導体（１２）に接近するか又は前記センサー導体（１２）から離れると、前記物体がフリンジフィールドに干渉し、前記マイクロプロセッサ（１３０）は、前記フリンジ容量（Ａ）の増加を検出する第１のセンサーカプレット（１４ａ－１２）と、前記フリンジ容量（Ａ）の低下を検出する第２のセンサーカプレット（１２－１４ｂ）により、事前設定された基準内で前記物体の前記存在を示す陽性イベントを弁別できるように、ベースライン容量を連続的に再較正するためにプログラミングされている、センサーユニット。
2. カメラ（１８０）をさらに備える、請求項１に記載のセンサーユニット（１００）。
3. バッテリー充電のための誘導コイル（１９０）をさらに備える、請求項１または２に記載のセンサーユニット（１００）。
4. トラップまたはベイトステーションの中または下に配設された、請求項１から３のいずれか１項に記載のセンサーユニット（１００）。
5. メッシュ型のトポロジーネットワークにおいて配設された請求項４に記載の複数のセンサーユニット（１００）を備えるシステム（２００）。
6. ベイトステーションまたはトラップの少なくともいずれか一方をさらに備える、請求項５に記載のシステム（２００）。