[发明专利]低压占位传感器

说明书

本申请要求2005年8月22日提交的临时申请第60/710,062的优先权。

技术领域

这里公开的内容涉及占位传感器，更具体的说，涉及低压占位传感器。

背景技术

占位传感器是设计用于通过探测特定的预定覆盖区域内运动物体的存在并根据该运动物体的存在来开关光源，以节约能量。具体而言，当在覆盖区域内探测到运动物体时，打开光源。按照一种可选方式，当没有探测到运动、表明覆盖区域没被占据时，光源在预定时间段后关闭。这样，通过接管灯开关或者电插座的功能，能使占位传感器用于减少电能的浪费。占位传感器的目的是当一定区域被占据时保持受控灯打开，而一旦该区域没被占据时将这些灯关闭。占位传感器依据运动探测做出关于空间占据状态的假定。每个传感器都有一个能够进行运动探测的特定视场(FOV)。重要的是，一个或者多个传感器的FOV全部覆盖空间的可用面积，因此，能探测到来自占据物的运动。

典型占位传感器设计采用超声波以及无源红外(PIR)或者热电传感器技术来感测运动。一些实施方式仅仅使用超声波，而其他方式仅仅使用PIR。在仅仅使用一种技术的场合，这种占位传感器被称为“单”技术型占位传感器。一些实施方式使用这两种技术的组合来感测运动。这后一种类型被叫做“双”或者“多”技术型占位传感器。双技术型传感器基于运动探测打开灯，并基于来自另外技术的探测保持灯打开。这种布局对于误打开和误关闭提供了更大的安全性。

占位传感器采用盖住入孔的菲涅耳透镜阵列。在操作中，来自感兴趣的运动物体的热红外线照射到透镜阵列，其中，对于任何的特定入射角度，透镜阵列中的每个透镜都产生焦斑。当感兴趣物体运动通过透镜阵列的视场时，焦斑系运动通过传感器的敏感区域。结果，传感器产生变化的电输出信号，对该信号进行处理而得到关于覆盖区域内运动状态的信息。

典型情形下，占位传感器探测由预设坐标限定的特定预定区域中运动物体的存在。但是有时除了其他变量外，这些坐标也需要调整。这样，新安装的传感器可能需要一些调整，以在特定位置上最佳地发挥作用。然而，目前的占位传感器设计不允许容易的、无需工具的手动接近来调整用来对传感器性能进行调整的调整旋钮和开关。大多数占位传感器要求使用小改锥取下机盖，以进行调整。有时，工具不容易得到；但即使这些工具是容易取得的，调整可能需要拆卸和重装一些零件，包括传感器本体。这种形式的调整不仅麻烦、困难，而且在重新组装过程中可能会发生损坏。

具体地说，装设占位传感器要求事先想好正确的安装和定向。当传感器指向占据区域时工作得最好。不过，这个占据区域的坐标在安装传感器时常常并不知道。一旦房间变得总是变动，或者例如，当发生了家具布置等改变房间占据格局的变化时，占位传感器的定向必须常常改变。但是现有占位传感器在这种情形下不是非常好用，因为改变定向经常要求传感器部分地进行拆卸和重装。

有各种手段来适应改变定向的需要。一些已知的占位传感器设计允许装设人员在安装板用螺杆装设时转动包括安装板在内的整个传感器。但传感器只有在螺杆没有紧密拧紧就位时才能转动。相比之下，更简单的现有占位传感器如果用螺钉安装则不允许转动。

其他已知的占位传感器设计在用螺钉固定安装板时允许传感器只能绕着安装板部分转动。因此，这种设计只允许有限的转动程度。为了获得某些定位角度，装设人员将需要取下安装板螺钉，并将安装板重新装设到新的希望角度。这样做是费时的。

除了提供定向可达性，占位传感器必须允许容易接近透镜，透镜是占位传感器的关键部件。透镜用薄软的塑料制成，并具有高度敏感的表面。透镜的位置一般是在传感器的中心，以实现最大视场，并覆盖传感器的大表面积。不幸的是，由于透镜较大的暴露表面积，透镜可能会由于运输和搬运过程中或者装设过程中的意外而被划伤或者损坏。相应地，如果透镜被损坏，那么，传感器将不会最佳地表现。在大多数已知占位传感器设计中，当透镜受损时，必须更换整个传感器。但取下并重装传感器是件费时的事。

可选用的是，在一些已知的占位传感器设计中，透镜用小塑料圈保持就位。为了取下透镜，这个圈必须从壳体上抠下。不幸的是，当抠下这个圈时，不可避免的是，透镜表面会被取下透镜的人碰到，因为圈的尺寸很小。因此，由于取下透镜的人的手带来的油和脏物，取下透镜可能会降低透镜性能。