(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【発明を実施するための形態】
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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I
2C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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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(t
1)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。
【0033】
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)。
【0034】
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。
【0035】
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(t
5)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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
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。
【0060】
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。
【0061】
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。
【0062】
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。
【0063】
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。
【0064】
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。
【0065】
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。
【0066】
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。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
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。
【0070】
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。
【0071】
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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
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。
【0076】
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。
【0077】
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。
【0078】
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。
【0079】
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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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。
【0084】
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。
【0085】
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。
【0086】
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。
【0087】
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。
【0088】
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)。
【0089】
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。
【0090】
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。
【0091】
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。
【0092】
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。
【0093】
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。
【0094】
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。
【0095】
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。
【0096】
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。
【0097】
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。
【0098】
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。
【0099】
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。
【0100】
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。
【0101】
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。
【0102】
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。