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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022071167
(43)【公開日】2022-05-13
(54)【発明の名称】物体の検知
(51)【国際特許分類】
   G01N 27/22 20060101AFI20220506BHJP
【FI】
G01N27/22 C
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022034981
(22)【出願日】2022-03-08
(62)【分割の表示】P 2018563072の分割
【原出願日】2017-06-02
(31)【優先権主張番号】1609756.0
(32)【優先日】2016-06-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(71)【出願人】
【識別番号】510075974
【氏名又は名称】ブランデンバーグ (ユーケイ) リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100162846
【弁理士】
【氏名又は名称】大牧 綾子
(72)【発明者】
【氏名】ケイ,マシュー・ヴァーギーズ
(72)【発明者】
【氏名】ジャックス,マーク
(57)【要約】      (修正有)
【課題】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を提供する。
【解決手段】フリンジ容量の変化を検出するための好ましいセンサーが、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る。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、幅および厚さを有し、別の導体から距離を有して離間され、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。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
フリンジ容量(A)の変化(Δ)を検出するためのセンサー(10)であって、離間した導電性導体(12、14)のペアを備え、前記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、前記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、前記フィールドが、前記導体の間と前記導体の上方の両方に延在し、
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(d)と、
iii) 前記導体上に加えられた電荷と
によって決定され、その結果、前記センサーは、ターゲットにされた動物が前記フリンジに干渉したとき、前記動物を検出または識別するように調整される、
センサー(10)。
【請求項2】
フリンジ容量(A)の変化(Δ)を検出するためのセンサー(10)であって、導電性センサー導体(12)と、トリプレット(14a-12-14b)を形成するように前記センサー導体(12)の両側(16a、16b)に1つずつ配設された、2つの導電性非接地導体(14a、14b)とを備え、前記導体(12、14a、14b)が、前記導体(12、14a、14b)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、各導体(14a、12、14b)が、幅(w)および厚さ(t)のものであり、別の導体から距離(d)だけ離間され、その結果、前記センサーが、所与の動物を検出または識別するように調整される、センサー(10)。
【請求項3】
センサーユニット(100)への接続のための電気的接触をさらに備える、請求項2に記載のセンサー(10)。
【請求項4】
前記センサー導体(12)が銅を含む、請求項2または3に記載のセンサー(10)。
【請求項5】
前記非接地導体(14a、14b)が銅を含む、請求項2から4のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項6】
前記非接地導電性基板(18)がアルミニウムを含む、請求項2から5のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項7】
前記非接地導電性基板(18)が、プラスチック層またはコーティングで電気的に絶縁された、請求項2から6のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項8】
前記センサーが細長いストリップである、請求項2から7のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項9】
前記導体(12、14a、14b)が、前記ストリップに沿って延在し、実質的に平行に配設された、請求項8に記載のセンサー(10)。
【請求項10】
複数のセンサー導体(12a、12b、12cなど)に対応する複数の歯を備える第1の実質的にくし形の要素と、複数の非接地導体ペア(14a、14b)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とを備え、前記くし形の要素は、それらのそれぞれの歯が交差するように配設され、その結果、実質的に、各センサー導体(12a、12b、12c)は、両側に非接地導体ペア(14a、14b)が並ぶ、請求項2から7のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項11】
前記第1のくし形の要素と前記第2のくし形の要素とが、対向して噛み合う「E」のよ
うに配設された、請求項10に記載のセンサー(10)。
【請求項12】
前記センサー導体(12)および前記非接地導体(14a、14b)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、請求項2から7のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項13】
前記センサーが平坦である、請求項2から12のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項14】
前記センサーが可撓性である、請求項2から13のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項15】
前記センサーがプラスチックで覆われている、請求項2から14のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項16】
前記動物が有害生物である、請求項2から15のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項17】
前記有害生物が齧歯動物である、請求項16に記載のセンサー。
【請求項18】
前記有害生物が虫である、請求項16に記載のセンサー(10)。
【請求項19】
前記虫が、ゴキブリまたはトコジラミなど、這う虫である、請求項18に記載のセンサー。
【請求項20】
銅導体の場合、w、tおよびdが、w=3mm、t=0.05mmおよびd=2.5mmの大きさのものである、請求項2に記載のセンサー(10)。
【請求項21】
少なくとも2つ(10a、10b、10c)のセンサートリプレット(12-14a-14b)を備える、請求項2から20のいずれかに記載のセンサー(10)。
【請求項22】
3つまたはそれ以上のトリプレット(12-14a-14b)を備える、請求項21に記載のセンサー(10)。
【請求項23】
センサーユニット(100)であって、電源(120)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)を測定し、所与の動物を検出または識別するように調整される、センサー(10)を前記センサーユニット(100)に動作可能に連結するコネクタ(170)とを含んでいるハウジング(110)を備える、センサーユニット(100)。
【請求項24】
カメラ(180)をさらに備える、請求項23に記載のセンサーユニット(100)。
【請求項25】
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23または24に記載のセンサーユニット(100)。
【請求項26】
前記マイクロプロセッサ(130)がベースライン容量を連続的に再較正するようにプログラムされた、請求項23に記載のセンサーユニット(100)。
【請求項27】
電力使用を管理するようにプログラムされた、請求項23から26のいずれかに記載のセンサーユニット(100)。
【請求項28】
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23から27のいずれかに記載のセンサーユニット(100)。
【請求項29】
請求項1、2から22のいずれかに記載の複数のセンサー(10)または請求項23から27のいずれかに記載のセンサーユニット(100)を備え、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(210)において配設された、システム(200)。
【請求項30】
無線周波数(rf)を介して通信する、請求項29に記載のシステム(200)。
【請求項31】
自己回復する、請求項29または30に記載のシステム(200)。
【請求項32】
中央ノードにデータを供給する、請求項28から30のいずれかに記載のシステム(200)。
【請求項33】
ベイトステーションおよび/またはトラップをさらに備える、請求項29から32のいずれかに記載のシステム(200)。
【請求項34】
モバイルデバイス(240)を介して問い合わせることができる、請求項29から33のいずれかに記載のシステム(200)。
【請求項35】
検出が、フリンジ容量(A)の変化(Δ)を測定することによって決定される、容量センサー(10)を使用して動物を検知する方法。
【請求項36】
物体が前記容量センサー上を通るとき、前記容量センサーが、非接地導体(14a、14b)に対応するフリンジにおける容量の立上り(22)および立下り(24)をシグナリングする、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
前記容量センサーが、少なくとも2つのセンサートリプレット(14a-12-14b)を備え、前記動物の移動の存在(40)と方向(50)の両方を検出する、請求項35または36に記載の方法。
【請求項38】
前記移動方向(50)が、少なくとも2つのトリプレット(14a-12-14b)の連続トリガリングによって決定される、請求項37に記載の方法。
【請求項39】
フリンジフィールド(A)に対する変化(Δ)によって前記動物の出現(70)と退去(80)の両方を検出し、退去(80)に基づいて存在(40)をシグナリングする、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
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(100)であって、
i) 前記動物の出現(70)を検知するための第1のセンサーカプレット(14a-12)と、前記動物のその後の退去(80)を検知するための第2のセンサーカプレット(12-14b)とを備える容量センサー(10)と、
ii) 時間非依存様式で単なる前記出現および/または前記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(40)の時間依存認証を可能にする、出現(70)と退去(80)との間の時間を監視するためのクロック(140)と、
iii) 前記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(130)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(100)。
【請求項41】
少なくとも2つの隣接する容量センサー(14a、12、14b)を備える、請求項40に記載のセンサーユニット(10)。
【請求項42】
電源(120)とトランシーバ(150)とをさらに備える、請求項40または41に記載のセンサーユニット(10)。
【請求項43】
容量センサー(10)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(s1)において第1のセンサーカプレット(14a-12)において前記動物の出現(70)を検出するステップと、
ii) 第2の時間(s2)において第2のセンサーカプレット(12-14b)からの前記動物のその後の退去(80)を検出するステップと、
iii) 前記第1の時間(s1)および前記第2の時間(s2)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、前記出現(70)および前記退去(80)は、時間非依存様式で単なる前記出現または前記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(40)をトリガする、決定するステップとを含む、方法。
【請求項44】
進行方向を決定することができるように、プロセスが、第2の隣接するセンサーにおいて繰り返される、請求項43に記載の方法。
【請求項45】
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さらに監視する、請求項35から39または43から44のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[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】
[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。
【背景技術】
【0003】
[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】
[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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
[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】
[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】
[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】
[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】
[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。
【0010】
[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。
【0011】
[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。
【課題を解決するための手段】
【0012】
[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。
【0013】
[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。
【0014】
[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。
【0015】
[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。
【0016】
[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。
【0017】
[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。
【0018】
[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。
【0019】
[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。
【0020】
[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。
【0021】
[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。
【0022】
[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。
【0023】
[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。
【0024】
[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。
【0025】
[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。
【0026】
[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。
【0027】
[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。
【0028】
[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。
【0029】
[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。
【0030】
[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。
【0031】
[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。
【0032】
[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。
【0033】
[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。
【0034】
[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。
【0035】
[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。
【0036】
[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。
【0037】
[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。
【0038】
[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。
【0039】
[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。
【0040】
[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。
【0041】
[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。
【0042】
[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。
【0043】
[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。
【0044】
[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。
【0045】
[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。
【0046】
[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。
【0047】
[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。
【0048】
[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。
【0049】
[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。
【0050】
[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。
【0051】
[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。
【0052】
[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。
【0053】
[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。
【0054】
[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。
【0055】
[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。
【0056】
[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。
【0057】
[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。
【0058】
[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。
【0059】
[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。
【0060】
[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。
【0061】
[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。
【0062】
[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。
【0063】
[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。
【図面の簡単な説明】
【0064】
図1】[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。
図2】[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。
図3】[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。
図4】[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。
図5A】[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。
図5B】[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。
図5C】[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。
図6】[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。
図7】[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。
図8】[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。
図9】[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。
図10】[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。
図11】[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。
図12】[0097]建築物中のシステムの配備を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0065】
[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。
【0066】
[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)。
【0067】
[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。
【0068】
[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。
【0069】
[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。
【0070】
[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。
【0071】
[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。
【0072】
[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。
【0073】
[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。
【0074】
[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。
【0075】
[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。
【0076】
[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。
【0077】
[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。
【0078】
[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。
【0079】
[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。
【0080】
[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。
【0081】
[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。
【0082】
[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。
【0083】
[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。
【0084】
[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。
【0085】
[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。
【0086】
[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。
【0087】
[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。
【0088】
[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。
【0089】
[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。
【0090】
[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。
【0091】
[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。
【0092】
[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。
【0093】
[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。
【0094】
[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。
図1
図2
図3
図4
図5A
図5B
図5C
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
【手続補正書】
【提出日】2022-03-08
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項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)を検出するセンサー(10)と、離間した導電性導体(12、14)のペアとを備え、前記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、前記導体の間と前記導体の上方の両方に延在し、
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(d)と、
iii)前記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有害生物がフリンジフィールドに干渉したとき、前記有害生物を検出または識別するように調整され、前記センサーは、非接地平行導体(14a、14b)と、電気的に絶縁された非接地導電性基板(18)からの遮蔽によって指向性にされており、コネクタ(170)は前記センサー(10)に接続され、偽陽性イベントを弁別することができるように、前記マイクロプロセッサ(130)は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にプログラミングされている、センサーユニット。
【請求項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)。
【請求項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)。
【請求項4】
電力使用を管理するようにプログラムされた、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)。
【請求項5】
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4のいずれか1項に記載のセンサーユニット(100)。
【請求項6】
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(210)において配設された請求項1から5のいずれか1項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)。
【請求項7】
無線周波数(rf)を介して通信する請求項6に記載のシステム(200)。
【請求項8】
自己回復する請求項6または7に記載のシステム(200)。
【請求項9】
データを中央ノードに供給する請求項6から8のいずれか1項に記載のシステム(200)。
【請求項10】
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6から9のいずれか1項に記載のシステム(200)。
【請求項11】
モバイルデバイス(240)を介して問い合わせすることができる、請求項6から10のいずれか1項に記載のシステム(200)。
【外国語明細書】