マルチポイントセンシングシステム
自己給電エネルギハーベスティングユニット／コントローラが１つ以上の自己給電センサから低電力ワイヤを介してモーションデータを受信する。エネルギハーベスティングユニットはシステムにワイヤレスで信号を送り、受信されたモーション信号またはこのようなモーション信号の欠如の結果としてある機能を実施する。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（発明の背景）
Ｖｅｒｖｅ Ｌｉｖｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社等のいくつかの会社がワイヤレスかつバッテリレスのモーションセンシング製品を持っている。さらに、有線および／またはバッテリ給電モーションセンシング製品を提供するいくつかの会社がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
（発明の概要）
本発明に従って、自己給電（ｓｅｌｆ−ｐｏｗｅｒｅｄ）エネルギーハーベスティング・センサ／コントローラが１つ以上のセンサからデータを受信する。これらいくつかの感知素子は低電力ケーブルによりハーベスティングユニットに接続される。
【０００３】
本発明の実施例に従って、エネルギーハーベスティング・センサ／コントローラはシステムにワイヤレスで信号を送り、受信された感知信号またはこのような信号の欠如の結果としてある機能を実施する。
【０００４】
本発明のマルチポイントセンシング／エネルギーハーベスティングシステムは作動するための外部電力を必要としないため、特に、複雑なジオメトリを有する部屋あるいはハードワイヤード電源がセンサの位置を指示する部屋では、完全な空間的カバレッジ（ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）に必要な別々の感知ユニットの数は最小限に抑えられる。光を利用できる場所にエネルギハーベスタが配置される。
【０００５】
最適感知カバレッジ（ｂｅｓｔ ｓｅｎｓｉｎｇ ｃｏｖｅｒａｇｅ）に対する最適場所に追加感知素子を配置することができる。ハーベスティングユニットをセンサの近くに保つ必要がないので、ハーベスティングユニットはより効率的なエネルギハーベスティングとするための最適場所内、すなわち、連続的に点灯される出口標識等の不変光源近く、に配置してハーベスティング（エネルギーの収集）およびセンシングの性能を最適化することができる。
【０００６】
本発明のこれらの特徴および他の特徴は下記の明細書および図面から最も良く理解することができ、以下はその簡単な説明である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のマルチポイントセンシングシステムの略図である。
【図２】図１のマルチポイントセンシングシステムで使用されるセンサの略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（好ましい実施例の詳細な説明）
図１を参照して、本発明のマルチポイントセンシングシステムが説明される。本システムはソーラー給電ワイヤレス、バッテリレス・ハーベスティングおよびセンシングユニット（「ＨＵ（；ｈａｒｒｅｓｔｉｎｇ（ａｎｄ ｓｅｎｓｉｎｇ）ｕｎｉｔ）」）１０と、アラーム、照明システムまたはアラーム会社や他の公知の機能との通信システム等の負荷をコントロールする負荷コントローラ２０と、複数の受動赤外センサ（ＰＩＲ；ｐａｓｓｉｖｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｅｎｓｏｒ）５０、６０等と、負荷コントローラ２０をコントロールするバッテリレスワイヤレススイッチ４０とを含んでいる。この例では、ＰＩＲ６０はモーション（ｍｏｔｉｏｎ；動き、振動など）を感知するが、当業者ならば他のパラメータを感知するのに他のセンサを使用できることを認識するであろう。ＰＩＲは音の出ないアドレス指定できない装置であり、感知素子の状態、たとえば、モーションが感知されている状態を送るだけである。システム内での通信はＰＩＲからＨＵへの一方向だけである。
【０００９】
ＨＵ１０はコントローラ６５の操作を提供しかつ負荷コントローラ２０にモーション信号を送るために電気エネルギに変換されて保存される光を集める１つ以上の太陽電池（ＰＶ）セル７０を有する。当業者ならば、ＨＵはとりわけ熱やマイクロ波エネルギ等の他の形のアクセス可能（入手しやすい）なエネルギでも給電できることが理解されるであろう。
【００１０】
ＨＵ１０内のコントローラ６５はＰＶ７０により集められた電力を管理し、ＰＩＲ５０、６０に電力を供給してそこから信号を受信し、コントロールユニット２０に信号を送る。Ｖｅｒｖｅ Ｌｉｖｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ社はＨＵ１０、部品番号Ｘ４１１０、を提供している。前記したように、ＨＵ１０はその中に一体的にＰＩＲ５０を備えることができるが、ユーザのニーズに応じて必ずしもそうする必要はない。
【００１１】
負荷コントローラ２０は遠隔手動アクチュエータ４０によりコントロールされて負荷３０をオン／オフしたり、必要に応じて任意他の関連機能を実施することができる。負荷３０はアラーム、監視会社に通報する電話信号装置、ロックダウンシステム、照明システムまたは複数の機能の中の任意他の機能とすることができる。
【００１２】
図２を参照して、各ＰＩＲ６０は低電圧ケーブル１００、１１０に取り付けられたコネクタ１２０を受け入れるための少なくとも１つの開口９５を有する。コネクタによりＰＩＲは分岐または他の形の配列を含む部屋の制約が要求するようにＨＵ１０に接続することができる。
【００１３】
動作において、設置者すなわちユーザは構造または環境のどのエリアをモーションまたは他のパラメータのために監視する必要があるかを決定する。ＰＩＲ６０は低電圧ケーブル１００によりＨＵ１０に接続される。典型的に、ハーベスティングユニット１０は光を少ししか必要としない。しかしながら、ハーベスティングユニット１０は商業ビル等内の窓または出口灯等の他の光源の近くに配置することができる。モーション（または、他のパラメータ）が感知されているという信号を任意のＰＩＲ６０から受信すると、ＨＵ１０は負荷コントローラに信号を送って負荷３０を始動させる。
【００１４】
システムは僅かな電力で作動するため、コントローラはＰＩＲに送られる電力を管理しなければならない。一実施例では、ＰＩＲからのモーション等のパラメータを感知し負荷コントローラ２０に信号を送って負荷３０を始動させた後で、ＨＵは定められた量の時間だけＰＩＲに電力を送らない。たとえば、始動される負荷３０が照明システムであれば、ＨＵは負荷３０（たとえば、照明システム）が「オン」とされるようにプログラムされる時間よりも短い時間だけそのシステムをそのセル７０を介して再充電し、ＨＵに再充電時間を与える。
【００１５】
したがって、システムの効率ゆえに、ソーラーハーベスティングユニットを負荷コントローラ２０または外部電源に接続する電線が不要である。システムの柔軟性により、監視すべきエリアへの既存の（あるいは、もっと重要なのは、存在しない）電源コンセントの分布を無視することができる。次に、センサ５０、６０を多くの異なるエリアに配列して理想的な監視パターンを生成することができる。追加センサが必要であれば、各ＰＩＲ６０に関連する簡便なプラグイン機能９５、１２０により他のセンサをシステムにデイジーチェーン接続することができる（図２参照）。出口灯のような定エネルギ源を使用すれば、追加電力を必要としないためシステムは非常に効率的に作動する。
【００１６】
本発明の好ましい実施例が開示されたが、当業者ならばある修正も本発明の範囲内に入ることを理解するであろう。大概の応用は命令／モーションアラームに関連しているが、カウントシステム等、ドア閉塞コントロール、監視者がエリアを通過する時間の感知、等の他の応用も想像することができる。そのため、特許請求の範囲を調べて本発明の真の範囲および内容を決定しなければならない。
【背景技術】
【０００１】
（発明の背景）
Ｖｅｒｖｅ Ｌｉｖｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ社等のいくつかの会社がワイヤレスかつバッテリレスのモーションセンシング製品を持っている。さらに、有線および／またはバッテリ給電モーションセンシング製品を提供するいくつかの会社がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
（発明の概要）
本発明に従って、自己給電（ｓｅｌｆ−ｐｏｗｅｒｅｄ）エネルギーハーベスティング・センサ／コントローラが１つ以上のセンサからデータを受信する。これらいくつかの感知素子は低電力ケーブルによりハーベスティングユニットに接続される。
【０００３】
本発明の実施例に従って、エネルギーハーベスティング・センサ／コントローラはシステムにワイヤレスで信号を送り、受信された感知信号またはこのような信号の欠如の結果としてある機能を実施する。
【０００４】
本発明のマルチポイントセンシング／エネルギーハーベスティングシステムは作動するための外部電力を必要としないため、特に、複雑なジオメトリを有する部屋あるいはハードワイヤード電源がセンサの位置を指示する部屋では、完全な空間的カバレッジ（ｓｐａｔｉａｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）に必要な別々の感知ユニットの数は最小限に抑えられる。光を利用できる場所にエネルギハーベスタが配置される。
【０００５】
最適感知カバレッジ（ｂｅｓｔ ｓｅｎｓｉｎｇ ｃｏｖｅｒａｇｅ）に対する最適場所に追加感知素子を配置することができる。ハーベスティングユニットをセンサの近くに保つ必要がないので、ハーベスティングユニットはより効率的なエネルギハーベスティングとするための最適場所内、すなわち、連続的に点灯される出口標識等の不変光源近く、に配置してハーベスティング（エネルギーの収集）およびセンシングの性能を最適化することができる。
【０００６】
本発明のこれらの特徴および他の特徴は下記の明細書および図面から最も良く理解することができ、以下はその簡単な説明である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明のマルチポイントセンシングシステムの略図である。
【図２】図１のマルチポイントセンシングシステムで使用されるセンサの略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（好ましい実施例の詳細な説明）
図１を参照して、本発明のマルチポイントセンシングシステムが説明される。本システムはソーラー給電ワイヤレス、バッテリレス・ハーベスティングおよびセンシングユニット（「ＨＵ（；ｈａｒｒｅｓｔｉｎｇ（ａｎｄ ｓｅｎｓｉｎｇ）ｕｎｉｔ）」）１０と、アラーム、照明システムまたはアラーム会社や他の公知の機能との通信システム等の負荷をコントロールする負荷コントローラ２０と、複数の受動赤外センサ（ＰＩＲ；ｐａｓｓｉｖｅ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｓｅｎｓｏｒ）５０、６０等と、負荷コントローラ２０をコントロールするバッテリレスワイヤレススイッチ４０とを含んでいる。この例では、ＰＩＲ６０はモーション（ｍｏｔｉｏｎ；動き、振動など）を感知するが、当業者ならば他のパラメータを感知するのに他のセンサを使用できることを認識するであろう。ＰＩＲは音の出ないアドレス指定できない装置であり、感知素子の状態、たとえば、モーションが感知されている状態を送るだけである。システム内での通信はＰＩＲからＨＵへの一方向だけである。
【０００９】
ＨＵ１０はコントローラ６５の操作を提供しかつ負荷コントローラ２０にモーション信号を送るために電気エネルギに変換されて保存される光を集める１つ以上の太陽電池（ＰＶ）セル７０を有する。当業者ならば、ＨＵはとりわけ熱やマイクロ波エネルギ等の他の形のアクセス可能（入手しやすい）なエネルギでも給電できることが理解されるであろう。
【００１０】
ＨＵ１０内のコントローラ６５はＰＶ７０により集められた電力を管理し、ＰＩＲ５０、６０に電力を供給してそこから信号を受信し、コントロールユニット２０に信号を送る。Ｖｅｒｖｅ Ｌｉｖｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ社はＨＵ１０、部品番号Ｘ４１１０、を提供している。前記したように、ＨＵ１０はその中に一体的にＰＩＲ５０を備えることができるが、ユーザのニーズに応じて必ずしもそうする必要はない。
【００１１】
負荷コントローラ２０は遠隔手動アクチュエータ４０によりコントロールされて負荷３０をオン／オフしたり、必要に応じて任意他の関連機能を実施することができる。負荷３０はアラーム、監視会社に通報する電話信号装置、ロックダウンシステム、照明システムまたは複数の機能の中の任意他の機能とすることができる。
【００１２】
図２を参照して、各ＰＩＲ６０は低電圧ケーブル１００、１１０に取り付けられたコネクタ１２０を受け入れるための少なくとも１つの開口９５を有する。コネクタによりＰＩＲは分岐または他の形の配列を含む部屋の制約が要求するようにＨＵ１０に接続することができる。
【００１３】
動作において、設置者すなわちユーザは構造または環境のどのエリアをモーションまたは他のパラメータのために監視する必要があるかを決定する。ＰＩＲ６０は低電圧ケーブル１００によりＨＵ１０に接続される。典型的に、ハーベスティングユニット１０は光を少ししか必要としない。しかしながら、ハーベスティングユニット１０は商業ビル等内の窓または出口灯等の他の光源の近くに配置することができる。モーション（または、他のパラメータ）が感知されているという信号を任意のＰＩＲ６０から受信すると、ＨＵ１０は負荷コントローラに信号を送って負荷３０を始動させる。
【００１４】
システムは僅かな電力で作動するため、コントローラはＰＩＲに送られる電力を管理しなければならない。一実施例では、ＰＩＲからのモーション等のパラメータを感知し負荷コントローラ２０に信号を送って負荷３０を始動させた後で、ＨＵは定められた量の時間だけＰＩＲに電力を送らない。たとえば、始動される負荷３０が照明システムであれば、ＨＵは負荷３０（たとえば、照明システム）が「オン」とされるようにプログラムされる時間よりも短い時間だけそのシステムをそのセル７０を介して再充電し、ＨＵに再充電時間を与える。
【００１５】
したがって、システムの効率ゆえに、ソーラーハーベスティングユニットを負荷コントローラ２０または外部電源に接続する電線が不要である。システムの柔軟性により、監視すべきエリアへの既存の（あるいは、もっと重要なのは、存在しない）電源コンセントの分布を無視することができる。次に、センサ５０、６０を多くの異なるエリアに配列して理想的な監視パターンを生成することができる。追加センサが必要であれば、各ＰＩＲ６０に関連する簡便なプラグイン機能９５、１２０により他のセンサをシステムにデイジーチェーン接続することができる（図２参照）。出口灯のような定エネルギ源を使用すれば、追加電力を必要としないためシステムは非常に効率的に作動する。
【００１６】
本発明の好ましい実施例が開示されたが、当業者ならばある修正も本発明の範囲内に入ることを理解するであろう。大概の応用は命令／モーションアラームに関連しているが、カウントシステム等、ドア閉塞コントロール、監視者がエリアを通過する時間の感知、等の他の応用も想像することができる。そのため、特許請求の範囲を調べて本発明の真の範囲および内容を決定しなければならない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメータを感知するマルチポイントセンシングシステムであって、
ケーブルと、
前記ケーブルに接続されたセンサであって、前記パラメータを感知する前記センサと、
前記ケーブルに接続されたエネルギハーベスティングコントローラであって、エネルギを集めて前記パラメータの発生に関する信号を前記センサから受信する前記エネルギハーベスティングコントローラと、
を含むシステム。
【請求項２】
請求項１記載のパラメータを感知するマルチポイントセンシングシステムであって、前記コントローラは前記パラメータの前記発生感知の関数としての信号を遠隔場所に送るシステム。
【請求項３】
モーションを感知するマルチポイントセンシングシステムであって、
ケーブルと、
各々が前記ケーブルにより接続された複数のＰＩＲセンサであって、前記モーションを感知する前記ＰＩＲセンサと、
前記ケーブルに接続されたエネルギハーベスティングコントローラであって、エネルギを集めて前記モーションの発生に関する信号を前記ＰＩＲセンサから受信する前記エネルギハーベスティングコントローラと、
を含むシステム。
【請求項４】
パラメータを感知する装置であって、
前記パラメータを感知する少なくとも１つの給電センサ（ｐｏｗｅｒｅｄ ｓｅｎｓｏｒ）であって、前記パラメータに関連する前記給電センサの状態に関する第１の信号を提供する給電センサと、
前記少なくとも１つの給電センサに接続されたエネルギハーベスティングユニットであって、前記センサに電力を供給し、前記給電センサから前記第１の信号を受信し、前記エネルギハーベスティングユニットによる前記第１の信号の受信に関する第２の信号を送る前記エネルギハーベスティングユニットと、
を含む装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置であって、さらに、
２つ以上のセンサを含み、前記センサのいずれか１つは前記パラメータが発生すると前記第１の信号を送る装置。
【請求項６】
請求項４記載の装置であって、前記パラメータはモーションである装置。
【請求項７】
請求項４記載の装置であって、前記センサはアドレス可能ではない装置。
【請求項８】
請求項４記載の装置であって、前記センサは第１の信号を送るだけである装置。
【請求項９】
請求項４記載の装置であって、前記エネルギハーベスティングユニットは前記パラメータが発生すると電力を管理する装置。
【請求項１０】
エリア内のモーションを感知する方法であって、
少なくとも１つのセンサをエネルギハーベスタに接続するステップと、
パラメータに対して監視すべきエリア内に前記センサを配置するステップと、
前記パラメータの発生感知に関するデータを前記センサから受信するステップと、
エネルギを集めて前記センサに給電するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、さらに、
前記センサから受信したデータに関連する信号を遠隔場所にワイヤレスで送るステップを含む方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法であって、さらに、
前記エネルギハーベスタをエネルギ源の近くに配置して前記エネルギ源からエネルギを拾い集めるステップを含む方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法であって、前記エネルギ源は光源である方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の方法であって、前記エネルギ源は熱源である方法。
【請求項１５】
請求項１０記載の方法であって、さらに、
前記集められたエネルギを管理するステップを含む方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、前記パラメータが発生しても前記センサにエネルギが送られない方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法であって、定められた期間前記センサに前記エネルギが送られない方法。
【請求項１】
パラメータを感知するマルチポイントセンシングシステムであって、
ケーブルと、
前記ケーブルに接続されたセンサであって、前記パラメータを感知する前記センサと、
前記ケーブルに接続されたエネルギハーベスティングコントローラであって、エネルギを集めて前記パラメータの発生に関する信号を前記センサから受信する前記エネルギハーベスティングコントローラと、
を含むシステム。
【請求項２】
請求項１記載のパラメータを感知するマルチポイントセンシングシステムであって、前記コントローラは前記パラメータの前記発生感知の関数としての信号を遠隔場所に送るシステム。
【請求項３】
モーションを感知するマルチポイントセンシングシステムであって、
ケーブルと、
各々が前記ケーブルにより接続された複数のＰＩＲセンサであって、前記モーションを感知する前記ＰＩＲセンサと、
前記ケーブルに接続されたエネルギハーベスティングコントローラであって、エネルギを集めて前記モーションの発生に関する信号を前記ＰＩＲセンサから受信する前記エネルギハーベスティングコントローラと、
を含むシステム。
【請求項４】
パラメータを感知する装置であって、
前記パラメータを感知する少なくとも１つの給電センサ（ｐｏｗｅｒｅｄ ｓｅｎｓｏｒ）であって、前記パラメータに関連する前記給電センサの状態に関する第１の信号を提供する給電センサと、
前記少なくとも１つの給電センサに接続されたエネルギハーベスティングユニットであって、前記センサに電力を供給し、前記給電センサから前記第１の信号を受信し、前記エネルギハーベスティングユニットによる前記第１の信号の受信に関する第２の信号を送る前記エネルギハーベスティングユニットと、
を含む装置。
【請求項５】
請求項４記載の装置であって、さらに、
２つ以上のセンサを含み、前記センサのいずれか１つは前記パラメータが発生すると前記第１の信号を送る装置。
【請求項６】
請求項４記載の装置であって、前記パラメータはモーションである装置。
【請求項７】
請求項４記載の装置であって、前記センサはアドレス可能ではない装置。
【請求項８】
請求項４記載の装置であって、前記センサは第１の信号を送るだけである装置。
【請求項９】
請求項４記載の装置であって、前記エネルギハーベスティングユニットは前記パラメータが発生すると電力を管理する装置。
【請求項１０】
エリア内のモーションを感知する方法であって、
少なくとも１つのセンサをエネルギハーベスタに接続するステップと、
パラメータに対して監視すべきエリア内に前記センサを配置するステップと、
前記パラメータの発生感知に関するデータを前記センサから受信するステップと、
エネルギを集めて前記センサに給電するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、さらに、
前記センサから受信したデータに関連する信号を遠隔場所にワイヤレスで送るステップを含む方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法であって、さらに、
前記エネルギハーベスタをエネルギ源の近くに配置して前記エネルギ源からエネルギを拾い集めるステップを含む方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の方法であって、前記エネルギ源は光源である方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の方法であって、前記エネルギ源は熱源である方法。
【請求項１５】
請求項１０記載の方法であって、さらに、
前記集められたエネルギを管理するステップを含む方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の方法であって、前記パラメータが発生しても前記センサにエネルギが送られない方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法であって、定められた期間前記センサに前記エネルギが送られない方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１２−５２７８２３（Ｐ２０１２−５２７８２３Ａ）
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１１８３７（Ｐ２０１２−５１１８３７）
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３０３３７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３５０３８
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５１１２８１０３９）リバティー ハードウェア マニュファクテュアリング コーポレイション (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０３０３３７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１３５０３８
【国際公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【出願人】（５１１２８１０３９）リバティー ハードウェア マニュファクテュアリング コーポレイション (3)
【Ｆターム（参考）】
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