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CN112805582A - 占用者计数装置 - Google Patents

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CN112805582A
CN112805582A CN201980065749.5A CN201980065749A CN112805582A CN 112805582 A CN112805582 A CN 112805582A CN 201980065749 A CN201980065749 A CN 201980065749A CN 112805582 A CN112805582 A CN 112805582A
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CN
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J·P·斯坦纳
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Lutron Electronics Co Inc
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Abstract

一种传感器可以被配置为确定已经进入或退出空间的人数。所述传感器可以包括能够响应于人员进入或退出所述空间而生成不同的输出信号模式的热释电红外(PIR)检测电路。所述传感器可以基于所述输出信号模式来确定人员是已经进入还是已经退出所述空间。所述传感器可以包括热电堆阵列、雷达检测电路或可见光感测电路。所述热电堆阵列、雷达检测电路或可见光感测电路能够检测由所述传感器监测的区域内的人员的位置和/或移动，并且基于所述检测到的移动来确定人员是已经进入还是已经离开所述空间。然后可由所述传感器或由系统控制器相应地确定所述空间的占用者计数。

Description

占用者计数装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年8月24日提交的美国临时专利申请第62/722,555号和于2018年12月21日提交的美国临时专利申请第62/783,525号的权益，上述申请的公开内容通过引用整体并入本文。
背景技术
为了管理诸如住宅或办公楼的用户环境，可能期望具有估计在给定时间占用用户环境的人数的能力。知道环境中的人数可以改善占用者驱动的控制措施，诸如能量控制、空气质量控制、房间分配和/或调度等。现有技术的占用者计数方法和装置准确度差和/或成本高，并且经常导致隐私问题。
发明内容
本文描述了用于确定空间中的占用者的计数(例如，占有者计数)的传感器装置。传感器装置安装在所述空间附近，以检测邻近所述装置的移动(例如，占用者的移动)。例如，传感器装置可以安装在空间的门口和/或入口中，以检测进入和/或退出空间的占用者。
控制电路可以通过在确定人员已经进入所述空间时增加计数并且在确定人员已经退出所述空间时减少计数来维护所述空间的占用者计数。传感器装置还可以包括通信电路，所述通信电路可以用于发送指示占用者计数的信号(例如，数字消息)。所述信号可以被发送到系统控制器或具有类似的占用者计数能力的另一个装置。传感器装置可在发送信号之后将占用者计数重置为零，例如，以防止任何错误计数的传播。系统控制器可以被配置为从传感器装置接收占用者计数数据(例如，进入/退出计数数据)，并且维护所述空间的占用者计数。例如，系统控制器可以被配置为从多个传感器装置接收占用者计数数据，并且维护所述空间的总占用者计数。
系统控制器还可以被配置为从占用传感器获得关于空间的占用状况的信息。系统控制器可以将传感器装置报告的占用者计数与占用传感器指示的占用状况进行比较，并且解决两条信息之间的不匹配。例如，如果由传感器装置报告的占用者计数大于零，但是占用传感器指示所述空间未被占用，则系统控制器可以将占用者计数重置为零。
传感器装置可以包括检测电路(诸如热释电红外(PIR)检测电路)和控制电路。PIR检测电路可以包括以反串联配置连接的多个PIR元件。PIR元件可以响应于人员在检测区域中的移动，并且PIR检测电路可以生成具有对应于不同移动方向的不同模式的输出信号。控制电路可以响应于检测到的人员的移动从PIR检测电路的输出收集多个样本。从多个样本中，控制电路可以标识具有相反极性和高于某个阈值的幅度的第一样本和第二样本。基于由多个样本展示的模式，诸如第一样本信号和第二样本信号被生成的顺序，控制电路可以确定人员是已经进入空间还是已经退出空间。
传感器装置可以包括热电堆阵列(例如，布置成N×N阵列的多个热敏元件)。热敏元件可以响应于二维区域中的热能，并且可以产生表示所述区域的热图或二维(2D)热图像的信号。控制电路可以从热电堆阵列接收信号，通过处理信号来确定能量发射对象在2D区域中的位置，并且进一步确定能量发射对象通过所述区域的多个区的移动。基于这些移动，控制电路可以确定能量发射对象是已经进入空间还是已经离开所述区域。传感器装置可以包括雷达感测电路、可见光感测电路和/或飞行时间感测电路(例如，代替热电堆阵列或除热电堆阵列之外)。雷达感测电路、可见光感测电路和/或飞行时间感测电路可以至少在具有确定由雷达感测电路、可见光感测电路或飞行时间感测电路监测的区域中的对象的位置和/或移动的能力方面以与热电堆阵列类似的方式起作用。
附图说明
图1是包括一个或多个占用者计数装置和占用传感器的示例性负载控制系统的简图。
图2是如本文所描述的示例性占用者计数传感器的透视图。
图3A是如本文所描述的示例性占用者计数传感器的框图。
图3B示出了当人员进入和退出由占用者计数传感器监测的空间时示例性占用者计数传感器的输出信号的示例性波形。
图4是示例性占用者计数程序的流程图。
图5是示出占用者计数传感器的示例图，所述占用者计数传感器被配置为基于在二维区域中占用者的移动来检测空间中的占用者。
图6是如图5中描述的示例性占用者计数传感器的框图。
图7A是当占用者进入空间时用于确定占用者的移动的示例性状态图。
图7B是当占用者离开空间时用于确定占用者的移动的示例性状态图。
图8是描绘包括两个占用者计数传感器和系统控制器的系统中的示例性消息流的通信序列图。
图9是用于重置占用者计数传感器的示例程序的流程图。
图10是示例性占用者计数接收程序的流程图。
图11是被配置为接收由占用者计数传感器发送的占用者计数信息的系统控制器的示例性框图。
具体实施方式
图1是用于控制从交流(AC)电源(未示出)输送到一个或多个电气负载的电力量的示例性负载控制系统100的简图。负载控制系统100可以安装在建筑物的房间102中。负载控制系统100可以包括多个控制装置，所述多个控制装置被配置为经由无线信号(例如，射频(RF)信号108)彼此通信。替代地或另外地，负载控制系统100可以包括有线数字通信链路，所述有线数字通信链路耦合到控制装置中的一个或多个以提供负载控制装置之间的通信。负载控制系统100的控制装置可以包括多个控制源装置(例如，可操作以响应于用户输入、占用/空置状况、所测量的光强度的变化等来发送数字消息的输入装置)和多个控制目标装置(例如，可操作以接收数字消息并且响应于接收到的数字消息来控制相应的电气负载的负载控制装置)。负载控制系统100的单个控制装置可以作为控制源装置和控制目标装置两者来操作。
控制源装置可以被配置为直接向控制目标装置发送数字消息。另外，负载控制系统100可以包括系统控制器110(例如，中央处理器或负载控制器)，所述系统控制器110可操作以向控制装置(例如，控制源装置和/或控制目标装置)传达数字消息和从控制装置传达数字消息。例如，系统控制器110可以被配置为从控制源装置接收数字消息，并且响应于从控制源装置接收到的数字消息，向控制目标装置发送数字消息。控制源装置和控制目标装置以及系统控制器110可以被配置为使用专有的RF协议(诸如，
Figure BDA0003006953760000041
协议)来发送和接收RF信号108。还可以使用其他RF协议来发送RF信号108，所述其他RF协议诸如标准协议(例如，WIFI、ZIGBEE、Z-WAVE、KNX-RF、ENOCEAN RADIO协议中的一者)，或者不同的专有协议。
负载控制系统100可以包括一个或多个负载控制装置，例如用于控制照明负载122的调光器开关120。调光器开关120可以适于壁装在标准电气壁盒中。调光器开关120可以包括台面或插入式负载控制装置。调光器开关120可以包括拨动致动器(例如，按钮)和强度调整致动器(例如，摇杆开关)。拨动致动器的致动(例如，连续的致动)可以拨动(例如，关闭和开启)照明负载122。强度调整致动器的上部或下部的致动可以相应地增加或减小输送到照明负载122的电力量，并且因此在最小强度(例如，约1％)到最大强度(例如，约100％)范围内增加或减少接受性照明负载的强度。调光器开关120可以包括多个视觉指示器(例如发光二极管(LED))，所述多个视觉指示器可以以线性阵列布置并且被点亮以提供照明负载122的强度的反馈。在1993年9月28日发布的标题为“照明控制装置(LIGHTING CONTROLDEVICE)”的美国专利第5,248,919号和在2017年6月13日发布的标题为“无线负载控制装置(WIRELESS LOAD CONTROL DEVICE)”的美国专利第9,676,696号中更详细地描述了壁装式调光器开关的示例，上述专利的全部公开内容通过引用并入本文。
调光器开关120可以被配置为经由RF信号108无线地接收数字消息(例如，来自系统控制器110)，并且响应于接收到的数字消息来控制照明负载122。在2009年8月20日公开的标题为“用于射频负载控制系统的通信协议(COMMUNICATION PROTOCOL FOR ARADIO-FREQUENCY LOAD CONTROL SYSTEM)”的共同转让的美国专利申请公开第2009/0206983号中更详细地描述了可操作以发送和接收数字消息的调光器开关的示例，上述美国专利申请公开的全部公开内容通过引用并入本文。
负载控制系统100可以包括一个或多个远程地定位的负载控制装置，诸如用于驱动LED光源132(例如，LED光引擎)的发光二极管(LED)驱动器130。例如，LED驱动器130可以远程地定位在LED光源132的照明器材中或邻近所述照明器材。LED驱动器130可以被配置为经由RF信号108(例如，来自系统控制器110)接收数字消息，并且响应于接收到的数字消息来控制LED光源132。LED驱动器130可以被配置为响应于接收到的数字消息来调整LED光源132的色温。在2017年1月3日发布的标题为“控制色温的系统和方法(SYSTEMS AND METHODSFOR CONTROLLING COLOR TEMPERATURE)”的共同转让的美国专利第9,538,603号中更详细地描述了被配置为控制LED光源的色温的LED驱动器的示例，上述专利的全部公开内容通过引用并入本文。负载控制系统100还可以包括其他类型的远程地定位的负载控制装置，例如，用于驱动荧光灯的电子调光镇流器。
负载控制系统100可以包括一个或多个日光控制装置，例如电动窗上用品150(诸如电动蜂窝遮光帘)，以用于控制进入房间102的日光量。每个电动窗上用品150可以包括从相应窗户104前面的顶轨154悬置的窗上用品织物152。每个电动窗上用品150还可以包括位于顶轨154内部的马达驱动单元(未示出)，以用于升高和降低窗上用品织物152，以控制进入房间102的日光量。电动窗上用品150的马达驱动单元可以被配置为经由RF信号108(例如，来自系统控制器110)接收数字消息并且响应于接收到的数字消息调整相应的窗上用品织物152的位置。负载控制系统100可以包括其他类型的日光控制装置，例如，蜂窝遮光帘、窗帘、罗马式遮光帘、威尼斯式帘、波斯式帘、百褶帘、张紧卷帘系统、电致变色或智能窗户和/或其他合适的日光控制装置。在2015年2月10日发布的标题为“电动窗上用品(MOTORIZED WINDOW TREATMENT)”的美国专利第8,950,461号和在2016年11月8日发布的标题为“用于电动窗上用品的集成式可触及电池室(INTEGRATED ACCESSIBLE BATTERYCOMPARTMENT FOR MOTORIZED WINDOW TREATMENT)”的美国专利第9,488,000号中更详细地描述了电池供电的电动窗上用品的示例，上述专利的全部公开内容通过引用并入本文。
负载控制系统100可以包括一个或多个温度控制装置，例如，用于控制房间102中的室温的恒温器160。恒温器160可以经由控制链路(例如，模拟控制链路或有线数字通信链路)耦合到加热、通风和空调(HVAC)系统162。恒温器160可以被配置为与HVAC系统162的控制器无线传达数字消息。恒温器160可以包括用于测量房间102的室温的温度传感器，并且可以控制HVAC系统162以将房间内的温度调整到设定点温度。负载控制系统100可以包括位于房间102中的一个或多个无线温度传感器(未示出)，以用于测量房间温度。HVAC系统162可以被配置为响应于从恒温器160接收到的控制信号而打开和关闭用于冷却房间102的压缩机并且打开和关闭用于加热房间的热源。HVAC系统162可以被配置为响应于从恒温器160接收到的控制信号来打开和关闭HVAC系统的风扇。恒温器160和/或HVAC系统162可以被配置为控制一个或多个可控风门以控制房间102中的气流。恒温器160可以被配置为经由RF信号108(例如，来自系统控制器110)接收数字消息，并且响应于接收到的数字消息来调整加热、通风和冷却。
负载控制系统100可以包括一个或多个其他类型的负载控制装置，例如：包括调光器电路和白炽灯或卤素灯的拧入式灯具；包括镇流器和紧凑型荧光灯的拧入式灯具；包括LED驱动器和LED光源的拧入式灯具；用于打开和关闭电器的电子开关、可控断路器或其他开关装置；用于控制一个或多个插入式负载的插入式负载控制装置、可控电插座或可控电源板；用于控制诸如吊扇或排气扇的马达负载的马达控制单元；用于控制电动窗上用品或投影屏的驱动单元；电动内部或外部百叶窗；用于加热和/或冷却系统的恒温器；用于控制HVAC系统的设定温度的温度控制装置；空调；压缩机；电踢脚板加热器控制器；可控阻尼器；可变空气量控制器；新鲜空气进气控制器；通风控制器；用于散热器和辐射供暖系统的液压阀；湿度控制单元；加湿器；除湿器；热水器；锅炉控制器；泳池泵；冰箱；冰柜；电视或计算机监视器；摄像机；音频系统或放大器；电梯；电源供应器；发电机；诸如电动车辆充电器的充电器；以及替代能源控制器。
负载控制系统100可以包括一个或多个输入装置，例如，遥控装置170、占用传感器180或占用者计数装置(例如，占用者计数传感器190)。输入装置可以是固定的或可移动的输入装置。系统控制器110可以被配置为响应于从遥控装置170、占用传感器180和/或占用者计数传感器190接收到的数字消息，向负载控制装置(例如，调光器开关120、LED驱动器130、电动窗上用品150和/或恒温器160)发送一个或多个数字消息。遥控装置170、占用传感器180和/或占用者计数传感器190可以被配置为直接向系统控制器110、调光器开关120、LED驱动器130、电动窗上用品150和/或恒温器160发送数字消息。
遥控装置170可以被配置为响应于遥控装置的一个或多个按钮的致动，经由RF信号108向系统控制器110(例如，直接向系统控制器)发送数字消息。例如，遥控装置170可以是电池供电的。
占用传感器180可以被配置为检测房间102中的占用状况和空置状况。占用传感器180可以是红外传感器(例如，无源红外传感器)。占用传感器180可以可移除地安装到天花板或墙壁。尽管图1中仅示出了一个占用传感器，但是本领域技术人员将会认识到，负载控制系统100可以包括用于检测房间102的不同区域中的占用状况的间隔开的一个以上占用传感器。占用传感器180可以包括内部检测器，诸如热释电红外(PIR)检测器、超声检测器、微波检测器或其任意组合。例如，内部PIR检测器可以容纳壳体中，所述壳体包括设置在壳体的前表面中的透镜(例如，向外圆顶形透镜)。内部PIR检测器可操作以经由透镜接收从空间中的占用者发射的能量(例如，红外能量)，从而感测空间中的占用状况。占用传感器180可操作以处理PIR检测器的输出，以例如通过将内部检测器的输出与预定的占用电压阈值进行比较来确定房间102中当前是出现占用状况还是空置状况。
占用传感器180可以响应于检测到占用或空闲状况而经由RF信号108(例如，使用本文所描述的专有协议)向系统控制器110发送数字消息。系统控制器110可以被配置为向相应的负载控制装置发送命令，以分别响应于接收到占用命令或空置命令来打开或关闭相应的照明负载(例如，照明负载122和/或LED光源132)。系统控制器110可以被配置为基于由占用传感器180检测到的占用或空置状况来调整由占用者计数传感器190提交的占用者计数(例如，校正其准确性)(例如，将在下面更详细地描述)。在以下专利中更详细地描述了具有占用和空置传感器的RF负载控制系统的示例：2008年9月3日2011年8月30日发布的标题为“具有占用感测的射频照明控制系统(RADIO-FREQUENCY LIGHTING CONTROL SYSTEMWITH OCCUPANCY SENSING)”的共同转让的美国专利第8,009,042号；2012年6月12日发布的标题为“用于配置无线传感器的方法和设备(METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING AWIRELESS SENSOR)”的美国专利第8,199,010号；以及2012年7月24日发布的标题为“电池供电的占用传感器(BATTERY-POWERED OCCUPANCY SENSOR)”的美国专利第8,228,184号，上述专利的全部公开内容通过引用并入本文。
占用传感器180可以另外地或替代地包括可见光感测电路，诸如摄像机和/或图像处理电路。摄像机可以指向房间102中并且可以被配置为记录房间102的图像。占用传感器180可以被配置为使用图像的记录图像来检测占用状况和空置状况。在2017年6月15日公开的共同转让的美国专利申请公开第2017/0171941号和2018年6月14日公开的美国专利申请公开第2018/0168019号(两者的标题都是“具有可见光传感器的负载控制系统(LOADCONTROL SYSTEM HAVING A VISIBLE LIGHT SENSOR)”)中更详细地描述了包括可见光感测电路的传感器的示例，上述美国专利申请公开的全部公开内容通过引用并入本文。
负载控制系统100可以包括其他类型的输入装置，例如温度传感器、湿度传感器、辐射计、阴天传感器、阴影传感器、压力传感器、烟雾检测器、一氧化碳检测器、二氧化碳检测器、空气质量传感器、运动传感器、安全传感器、接近传感器、固定装置传感器、分区传感器、小键盘、多区域控制单元、滑块控制单元、动能或太阳能遥控装置、钥匙扣、手机、智能电话、平板计算机、个人数字助理、个人计算机、膝上型计算机、时钟、视听控制装置、安全装置、电力监测装置(例如，功率表、能量表、实用分表、实用费率表等)、中央控制发送器、住宅、商业或工业控制器和/或它们的任何组合。
系统控制器110可以耦合到网络，诸如无线或有线局域网(LAN)，例如，以用于接入互联网。系统控制器110可以例如使用Wi-Fi技术无线连接到网络。系统控制器110可以经由网络通信总线(例如，以太网通信链路)耦合到网络。系统控制器110可以被配置为经由网络与一个或多个网络装置(例如，移动装置140，诸如个人计算装置和/或可穿戴无线装置)进行通信。移动装置140可以位于占用者142上(例如，可以附接到占用者的身体或衣服或者可由占用者保持)。移动装置140的特征可在于唯一地标识移动装置140并且由此标识占用者142的唯一标识符(例如，存储在存储器中的序列号或地址)。个人计算装置的示例可以包括智能电话(例如，
Figure BDA0003006953760000101
智能电话、
Figure BDA0003006953760000102
智能电话或
Figure BDA0003006953760000103
智能电话)、膝上型计算机和/或平板装置(例如，
Figure BDA0003006953760000104
手持计算装置)。可穿戴无线装置的示例可以包括活动跟踪装置(诸如
Figure BDA0003006953760000105
装置、
Figure BDA0003006953760000106
装置、和/或Sony
Figure BDA0003006953760000107
装置)、智能手表、智能服装(例如，
Figure BDA0003006953760000108
智能穿戴等)、和/或智能眼镜(诸如Google
Figure BDA0003006953760000109
眼镜)。另外，系统控制器110可以被配置为经由网络与一个或多个其他控制系统(例如，建筑物管理系统、安全系统等)进行通信。
移动装置140可以被配置为例如在一个或多个互联网协议分组中向系统控制器110发送数字消息。例如，移动装置140可以被配置为经由LAN和/或经由互联网向系统控制器110发送数字消息。移动装置140可以被配置为通过互联网向外部服务(例如，If ThisThen That
Figure BDA00030069537600001010
服务)发送数字消息，然后可由系统控制器110接收所述数字消息。移动装置140可以经由Wi-Fi通信链路、Wi-MAX通信链路、蓝牙通信链路、近场通信(NFC)链路、蜂窝通信链路、电视空白(TVWS)通信链路或其任意组合来发送和接收RF信号109。替代地或另外地，移动装置190可以被配置为根据专有协议来发送RF信号。负载控制系统100可以包括耦合到网络的其他类型的网络装置，诸如台式个人计算机、支持Wi-Fi或无线通信的电视、或任何其他合适的支持互联网协议的装置。可操作以与网络上的移动和/或网络装置通信的负载控制系统的示例在2013年1月31日公开的标题为“具有互联网连接性的负载控制装置(LOAD CONTROL DEVICE HAVING INTERNET CONNECTIVITY)”的共同转让的美国专利申请公开第2013/0030589号中有更详细的描述，上述美国专利申请公开的全部公开内容通过引用并入本文。
系统控制器110可以被配置为确定移动装置140和/或占用者142的位置。系统控制器110可以被配置为响应于确定移动装置140和/或占用者142的位置来控制(例如，自动控制)负载控制装置(例如，调光器开关120、LED驱动器130、电动窗上用品150和/或温度控制装置160)。负载控制系统100的控制装置中的一个或多个可以发送信标信号，例如，使用短程和/或低功率RF技术(诸如蓝牙技术)发送的RF信标信号。负载控制系统100还可以包括用于发送信标信号的至少一个信标发送装置144。移动装置140可以被配置为当位于当前正在发送信标信号的控制装置附近时接收信标信号。信标信号可以包括标识发送信标信号的负载控制装置的位置的唯一标识符。由于可以使用短程和/或低功率技术来发送信标信号，因此唯一标识符可以指示移动装置140的大致位置。移动装置140可以被配置为向系统控制器110发送唯一标识符，系统控制器110可以被配置为使用唯一标识符(例如，使用存储在存储器中或经由互联网检索的数据)确定移动装置140的位置。在2016年2月25日公开的标题为“对占用者和移动装置的位置有响应的负载控制系统(LOAD CONTROL SYSTEM RESPONSIVETO LOCATION OF AN OCCUPANT AND MOBILE DEVICES)”的共同转让的美国专利申请公开第2016/0056629号中更详细地描述了用于响应于建筑物内的移动装置和/或占用者的位置来控制一个或多个电气负载的负载控制系统的示例，上述美国专利申请公开的全部公开内容通过引用并入本文。
可以使用例如移动装置140或其他网络装置(例如，当移动装置是个人计算装置时)来编程和配置负载控制系统100的操作。移动装置140可以执行图形用户界面(GUI)配置软件，以用于允许用户对负载控制系统100将如何操作进行编程。例如，配置软件可以作为PC应用或Web接口运行。配置软件和/或系统控制器110(例如，经由来自配置软件的指令)可以生成限定负载控制系统100的操作的负载控制数据库。例如，负载控制数据库可以包括关于负载控制系统的不同负载控制装置(例如，调光器开关120、LED驱动器130、电动窗上用品150和/或恒温器160)的操作设置的信息。负载控制数据库可以包括关于负载控制装置和输入装置(例如，遥控装置170、占用传感器180、占用者计数传感器190等)之间的关联的信息。负载控制数据库可以包括关于负载控制装置如何响应从输入装置接收到的输入的信息。在以下专利中更详细地描述了用于负载控制系统的配置程序的示例：2008年6月24日发布的标题为“用于照明控制系统的手持编程器(HANDHELD PROGRAMMER FOR A LIGHTINGCONTROL SYSTEM)”的共同转让的美国专利第7,391,297号；在2008年4月17日公开的标题为“建立照明控制系统的数据库的方法(METHOD OF BUILDING A DATABASE OF A LIGHTINGCONTROL SYSTEM)”的美国专利申请公开第2008/0092075号；以及在2014年9月18日公开的标题为“调试负载控制系统(COMMISSIONING LOAD CONTROL SYSTEMS)”的美国专利申请公开第2014/0265568号，上述专利的全部内容通过引用并入本文。
占用者计数传感器190可能够检测人员何时进入或退出房间102。占用者计数传感器190可以包括多个PIR元件(例如，两个PIR检测器)。这些元件可以包括对热敏感的热释电材料(例如，红外辐射)。所述元件可以以反串联连接布置，使得各个PIR元件对发热体(例如，进入或退出房间102的人员)的响应(例如，输出电压)极性相反，例如，以消除寄生噪声。另外，反串联连接使得能够标识哪个单独的PIR元件首先产生响应(例如，首先检测到红外能量的变化)。PIR元件的这些特性可以用于确定与人员相关联的运动方向，并且进而确定人员是已经进入还是已经退出房间102。例如，当人员进入房间102时，他/她的移动可以被检测为在一个方向上的运动。当人员退出房间时，他/她的运动可以被确定为沿相反的方向。基于运动(以及由此得出的人员的进入/退出状态)，占用者计数传感器190可以被配置为通过在人员进入房间时增加占用者计数和在人员离开房间时减少占用者计数来确定房间102的占用者计数和/或占用者计数的变化。
占用者计数传感器190可以被安装和取向成检测移动通过门口的能量(例如，IR能量)发射体。如图1中示出的，可以将占用者计数传感器190安装在通向房间102的门口106的拐角(例如，上拐角)上，但是其他安装位置也是可能的。例如，占用者计数传感器190可以安装在门口106的下拐角、门口的中侧、门口的左侧或右侧、和/或门口的内侧或外侧。另外，占用者计数传感器190可以安装到门周围的门框、门框内部，和/或以其他方式安装到门周围的结构，以适当地检测移动通过门口106的占用者。另外，可以将多个占用者计数传感器安装到门口106的各种位置，以提高检测进入或退出房间102的人员的准确性。
占用者计数传感器190可以包括聚焦装置(诸如透镜(例如，菲涅尔透镜))，所述聚焦装置可以被配置为将来自占用者的IR能量聚焦到PIR元件上。透镜可以用于多种目的，包括，例如，增强占用者计数传感器190的运动检测的准确性和/或扩展其检测范围。例如，菲涅耳透镜可以捕获更多的IR辐射并且将其聚焦到小点(例如，占用者计数传感器190的内部的PIR元件处)上，从而扩展了占用者计数传感器190的检测范围。当IR源移动时，所述焦点可以跨占用者计数传感器190的PIR元件移动，并且可以一次将占用者计数传感器190的一组PIR元件暴露于所述焦点，从而触发如本文所描述的图案化输出信号的生成。
如图1中示出的，占用者计数传感器190的PIR元件中的第一PIR元件可以检测第一区域192中的移动，并且PIR元件中的第二PIR元件可以检测第二区域194中的移动。例如，占用者计数传感器190可以被定位和/或取向成使得当占用者通过门口106进入和/或退出房间102时，第一区域192和第二区域194穿过占用者的胸部。当占用者移入房间时，PIR元件中的第一PIR元件可在PIR元件中的第二PIR元件检测到第二区域194中的移动之前检测到第一区域192中的移动。由PIR元件生成的输出信号可以指示在特定方向上的运动。例如，如果输出包括正峰值随后是负峰值，则占用者计数传感器190可以确定人员已经进入房间102。如果输出包括负峰值随后是正峰值，则占用者计数传感器190可以确定人员已经离开房间102。应注意，对应于进入/退出确定的相应模式可以基于占用者计数传感器的安装取向而变化。
占用者计数传感器190可以包括开关(未示出)，所述开关可以被操纵以通知占用者计数传感器190关于安装的取向(例如，占用者计数传感器是安装到门口106的左侧还是右侧和/或门口的内侧还是外侧)。基于取向，占用者计数传感器190可以知道哪个特定输出信号模式对应于哪个移动的方向。例如，当占用者计数传感器190以第一取向安装时，所述传感器可以将正-负峰值信号模式与人员进入房间102相关联。当占用者计数传感器190以第二取向安装时，所述传感器可以将正-负峰值信号模式与人员离开房间102相关联。
占用者计数传感器190可以包括其他类型的检测电路。例如，占用者计数传感器190可以包括热电堆阵列(诸如热响应元件的N×N阵列)，所述阵列被配置为生成房间102的覆盖区域的二维热图像。占用者计数传感器190可以包括雷达感测装置，所述雷达感测装置利用发送天线阵列(例如，相控阵列)和/或接收天线阵列(例如，相控阵列)来记录进入位置的雷达图像。占用者计数传感器190可以包括可见光感测装置，所述可见光感测装置利用指向房间102的进入位置的摄像机来记录所述进入位置的图像。占用者计数传感器190可以包括能够提供房间102的区域的三维图像的飞行时间感测电路。由这些检测电路生成的图像可以被处理以确定在房间102的区域中的占用者的位置和/或移动，以便确定占用者是已经进入还是已经退出了房间102。例如，使用由热电堆阵列生成的热图(例如，2D热图像)，占用者计数传感器190的控制电路可以跟踪占用者通过覆盖区域的多个区(例如，在门口附近)的移动，以便控制电路可以基于移动的模式和/或方向来确定占用者是正在进入还是正在离开房间102。下面将更详细地描述基于图像的检测电路的示例。
响应于确定房间102的占用者计数或检测到占用者计数的变化，占用者计数传感器190可以经由RF信号108(例如，使用本文所描述的专有协议)向系统控制器110发送一个或多个数字消息。数字消息可以指示占用者计数或其变化。例如，占用者计数传感器190可以是单向发送器(例如，可能不被配置为接收数字消息)，并且可以被配置为发送(例如，周期性地发送)指示自从占用者计数传感器190的最后一次发送以来占用者计数的变化的传感器占用者计数。占用者计数传感器190可以被配置为在占用者计数传感器发送占用者计数的变化之后，重置存储在占用者计数传感器处的存储器中的占用者计数。例如，基于自从最后一次重置占用者计数以来有多少占用者进入或退出了房间102，传感器占用者计数可以是正的或负的。系统控制器110可以被配置为维护房间102的占用者计数(例如，房间占用者计数)。例如，每当系统控制器110从占用者计数传感器190接收到传感器占用者计数时，系统控制器110就可以将传感器占用者计数(例如，指示由所述特定占用者计数传感器检测到的占用者计数的变化)添加到房间占用者计数。
基于房间占用者计数，系统控制器110还可以被配置为确定房间的占用状况和/或空置状况。例如，当房间占用者计数大于零时，系统控制器110可以确定房间102被占用，并且当房间占用者计数达到零时，系统控制器110可以确定房间102是空的。
系统控制器110可以被配置为处理数字消息，并且基于数字消息和/或从负载控制系统100收集的其他信息来采取各种动作。例如，系统控制器110可以基于数字消息确定从在数字消息中接收到的传感器占用者计数确定的房间占用者计数和由占用传感器180报告的占用状况之间不匹配。例如，当由系统控制器110确定的房间102的房间占用者计数大于零而占用传感器180指示所述房间未被占用时，则可能出现示例性不匹配。系统控制器110可以被配置为例如通过将系统控制器所维护的房间占用者计数重置为零来解决此类不匹配。另外，如果系统控制器110基于由第一占用者计数传感器和第二占用者计数传感器发送的数字消息确定占用者计数小于零，则系统控制器110可以将房间102的占用者计数重置为零。
系统控制器110可以被配置为随时间的推移(例如，针对多个时间段)而收集和/或存储房间占用者计数数据，并因此维护房间的占用状态和/或占用者计数的历史记录(例如，历史视图)。历史记录可以包括多个数据点，每个数据点对应于特定时间段期间的房间占用者。系统控制器110还可以被配置为响应于解决根据从数字消息中接收到的传感器占用者计数确定的房间占用者计数和由占用传感器180报告的占用状况之间的不匹配，来校正房间102的占用状态和/或占用者计数的历史记录。例如，如果由系统控制器110确定的房间102的房间占用者计数大于零，而占用传感器180指示所述房间未被占用，则系统控制器110可以将房间占用者计数重置为零，并且更新房间的占用状态和/或占用者计数的历史记录(例如，将历史记录中对应于各种时间段期间的房间占用者计数的一个或多个数据点重置为零)。
在示例中，系统控制器110可以被配置为从与房间相关联的一个以上占用者计数传感器接收占用者计数信息。例如，除了占用者计数传感器190之外，图1中的负载控制系统100还可以包括邻近房间102的一个或多个其他门口安装的一个或多个另外的占用者计数传感器。这些另外的占用者计数传感器可以被配置为与占用者计数传感器190类似地起作用，并且可以提供用于确定房间102中的占用者数量的另外信息。例如，第一占用者计数传感器可以安装在房间102的入口附近，并且第二占用者计数传感器可以安装在房间的出口附近。两个传感器都能够确定在一段时间期间穿过相应门口的人数，并且将所述信息报告给系统控制器110。
系统控制器110可以被配置为接收由第一占用者计数传感器和第二占用者计数传感器发送的消息，并且汇总那些消息中指示的占用者计数(或其变化)。例如，如果第一占用者计数传感器指示在所述时间段期间有三个人进入房间102，并且第二占用者计数传感器指示在同一时间段期间有两个人离开房间102，则系统控制器110可以判定占用房间102的人数是一个。
如上所描述的，系统控制器110能够解决由占用者计数传感器报告的信息和从负载控制系统100中的其他装置收集的信息之间的不匹配。使用上面提供的示例，如果系统控制器110基于由第一占用者计数传感器和第二占用者计数传感器发送的数字消息确定房间102中有一个占用者，并且根据占用传感器180确定房间未被占用，则系统控制器110可以将房间102的占用者计数重置为零。
占用者计数传感器190可以是双向无线装置，并且可以被配置为例如向系统控制器110发送数字消息和从系统控制器110接收数字消息。占用者计数传感器190可以被配置为维护房间占用者计数(例如，除了或代替确定传感器占用者计数)。例如，占用者计数传感器190可以被配置为周期性地发送房间占用者计数(例如，其向系统控制器110指示当前在房间中的占用者数量)。当占用者计数传感器190被配置为维护房间占用者计数时，系统控制器可以解决由占用者计数传感器报告的信息和从负载控制系统100中的其他装置收集的信息之间的不匹配。例如，如果系统控制器110确定房间102中有一个占用者，并且根据占用传感器180确定所述房间未被占用，则系统控制器110可向占用者计数传感器190发送数字消息，以将房间102的占用者计数重置为零。
占用者计数传感器190可以被配置为执行系统控制器110的一些或全部功能。例如，占用者计数传感器190可能够从其他占用者计数传感器和/或从占用传感器180接收关于房间102的占用者计数(或其变化)或占用状态的信息(例如，数字消息)。占用者计数传感器190可以被配置为结合由占用者计数传感器190本身确定的占用者计数来处理接收到的信息，并且导出房间102中占用者数量的累积计数。类似于系统控制器110，占用者计数传感器190可能够解决由占用者计数传感器190接收或导出的各种信息之间的不匹配。
图2是示例性占用者计数传感器200(例如，图1的占用者计数传感器190)的放大透视图。占用者计数传感器200可以包括用于容纳占用者计数传感器的电路的壳体202。占用者计数传感器200的电路可以包括多个PIR元件(例如，两个PIR元件)，所述多个PIR元件能够检测空间中来自能量发射体(例如，占用者)的能量(例如，IR能量)。PIR元件可以被布置和/或取向成检测占用者计数传感器200前面的能量发射体的移动(例如，以检测进入或退出房间的人员)。
占用者计数传感器200可以包括聚焦装置(诸如菲涅耳透镜204)，所述聚焦装置被配置为捕获在透镜前面移动的能量发射体的能量，并且将捕获到的辐射聚焦到PIR元件处的小点上，从而增强占用者计数传感器200的检测范围和/或准确性。占用者计数传感器200可以邻近用户空间(例如，图1中示出的房间102)的门口安装。例如，占用者计数传感器200可以被安装在门口的拐角(例如，上拐角)处，并且被取向成面向门口的相对拐角。可以例如经由占用者计数传感器的取向致动器206来指示(例如，发信号通知)占用者计数传感器200的取向。例如，将取向致动器206设置到第一位置可向占用者计数传感器200指示菲涅耳透镜204安装在门口的左上拐角(例如，在门口的内侧上)并且指向右下方向，而将取向致动器206设置到第二位置可向占用者计数传感器200指示菲涅耳透镜204安装在门口的右上拐角(例如，在门口的内侧上)并且指向左下方向。
图3A是示例性占用者计数传感器300(例如，图1的占用者计数传感器190和/或图2的占用者计数传感器200)的示例性框图。占用者计数传感器200可以包括检测电路310，所述检测电路被配置为检测空间中的占用者(例如，进入和/或退出所述空间的占用者)。例如，检测电路310可以包括热释电红外(PIR)检测器电路312和放大器电路314。PIR检测电路312可以包括多个PIR元件(例如，两个PIR元件)，所述多个PIR元件能够检测来自空间中的能量发射体(例如，占用者)的能量(例如，IR能量)并且生成PIR电压VPIR。占用者计数传感器300可以包括聚焦装置(例如，图2中示出的菲涅耳透镜204)，所述聚焦装置被配置为捕获在透镜前面移动的能量发射体的能量，并且将捕获到的辐射聚焦到PIR检测器电路312的PIR元件上。放大器电路314可以耦合到PIR检测器电路312的输出端以接收PIR电压VPIR。放大器电路314可以被配置为生成检测电压VDETECT，所述检测电压可以指示能量发射体通过门口的移动(例如，以检测进入或退出房间的占用者)。
占用者计数传感器300可以包括控制电路315，所述控制电路被配置为从检测电路310接收检测电压VDETECT，以用于检测进入和退出房间的占用者。控制电路315可以包括例如微处理器、可编程逻辑装置(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何合适的处理装置。控制电路315可以被配置为基于由检测器电路310生成的检测电压VDETECT来确定已经进入或退出房间的人员的占用者计数。
PIR检测器电路312的每个PIR元件可以是热释电元件，所述热释电元件可以响应于温度变化和/或其他环境变化而产生跨PIR元件产生的电压变化。PIR检测器电路312的PIR元件可以以反串联连接的方式布置，使得由于振动、温度变化和/或其他环境变化导致的跨PIR元件中的每一个的电压变化将相互抵消，并且不会影响PIR检测器电路312的输出端处的PIR电压VPIR的幅度。由于PIR元件的反串联连接，当单独的PIR元件中的每一个暴露于IR能量时，PIR检测器电路312可以生成相反极性的响应(例如，峰值和/或脉冲)。这使得有可能标识哪个单独的PIR元件首先检测到运动(例如，红外能量的变化)。PIR检测器电路312的PIR元件的特性可以用于确定在占用者计数传感器300前面的占用者的移动方向，并且进而确定占用者是已经进入还是已经退出了房间。例如，如果由检测电路310生成的检测电压VDETECT包括正极性的第一峰值幅度随后是负极性的第二峰值幅度，则控制电路315可以确定占用者已经沿第一方向通过了门口(例如，进入房间)。如果由检测电路310生成的检测电压VDETECT包括负极性的第一峰值幅度随后是正极性的第二峰值幅度，则控制电路315可以确定占用者已经沿第二方向通过了门口(例如，退出房间)。
图3B示出了由检测电路310生成的检测电压VDETECT的信号的示例性波形。放大器电路314可以将DC偏移量添加到PIR电压VPIR，使得检测电压VDETECT以中点电压为中心，诸如供应电压VCC的一半(例如，Vcc/2)，如图3A中示出的。当PIR检测器电路312的PIR元件中的一个暴露于IR能量的变化、随后PIR元件中的另一个暴露于IR能量的变化时，检测电路310可以生成信号(例如，进入信号或退出信号)。例如，当IR辐射体跨占用者计数传感器移动时，PIR元件中的第一PIR元件可能暴露于由所述辐射体移动导致的IR能量的变化，然后PIR元件中的第二PIR元件可能暴露于IR能量的变化。因此，PIR检测电路的输出可以表现出对应于辐射体移动的特定模式。
如图3B中示出的，可在占用者进入由占用者计数传感器300监测的空间时生成第一信号(例如，进入信号)。此类第一信号可在第一时间点t1a处(例如，当PIR元件中的第一PIR元件暴露于IR能量时)达到最大峰值(例如，正峰值)幅度VMAX1，然后在第二时间点t2a处(例如，当PIR元件中的第二PIR元件暴露于IR能量时)达到最小峰值(例如，负峰值)幅度VMIN1。当占用者离开占用者计数传感器监测的空间时，PIR元件的相同特性可能导致生成第二信号(例如，退出信号)。如图3B中示出的，第二信号可在第一时间点t1b处(例如，当PIR元件中的第二PIR元件暴露于IR能量时)达到最小峰值(例如，负峰值)幅度，然后在第二时间点t2b处(例如，当PIR元件中的第一PIR元件暴露于IR能量时)达到最大峰值(例如，正峰值)幅度。
可能由检测器电路310生成的对应于占用者进入或退出房间的特定信号(例如，信号模式)(例如，检测电压VDETECT的信号的最大和最小峰值的顺序)可以取决于占用者计数传感器300的取向。例如，如果占用者计数传感器300邻近房间内部门口的右上拐角定位，则具有最大峰值(例如，正峰值)随后是最小峰值(例如，负峰值)的信号(例如，进入信号)可以指示占用者进入房间，而具有最小峰值随后是最大峰值的信号(例如，进入信号)可以指示占用者退出房间。如果占用者计数传感器300邻近房间内部门口的左上拐角定位，则具有最小峰值随后是最大峰值的信号(例如，进入信号)可以指示占用者进入房间，而具有最小峰值随后是最大峰值的信号(例如，进入信号)可以指示占用者退出房间。
占用者计数传感器300可以包括可以响应于取向致动器(例如，图2中示出的占用者计数传感器200的取向致动器206)的取向开关316。控制电路314可以经由取向开关316获取关于占用者计数传感器300的安装取向的信息。例如，可在占用者计数传感器300的配置期间响应于取向致动器的致动来设置取向开关316。例如，控制电路315可以被配置为将PIR检测器电路310的不同输出信号模式映射到对占用者进入或退出房间的确定。如本文所解释的，检测电压VDETECT的此类信号模式可以包括正峰值随后是负峰值或者负峰值随后是正峰值。
控制电路315可以维护(例如，确定和/或更新)房间的占用者计数。响应于对运动的检测，控制电路315可以获取从检测电路310接收到的检测电压VDETECT的多个样本(例如，在采样时间段内)并且确定是否可以标识映射的信号模式。如果确定已经出现映射的信号模式，则控制电路315可以相应地增加或减少占用者计数。如果占用者计数大于零，则控制电路315可以另外地推断出房间被占用。当占用者计数下降到零时，控制电路315可以另外地推断出房间已经变得未被占用。
控制电路315可以被配置为将占用者计数和/或占用状态存储在占用者计数传感器300的存储器318中。存储器318可以被实现为耦合到控制电路315的外部集成电路(IC)或者被实现为控制电路315的内部电路。控制电路315可以被配置为将与不同时间段相关联的不同的占用者计数保存在存储器318中，从而可以导出房间的占用状况的历史视图(例如，使用历史)。
占用者计数传感器300可以包括通信电路320，所述通信电路被配置为使用通信协议经由通信链路发送和/或接收数字消息。例如，通信链路可以包括无线通信链路，并且通信电路320可以包括耦合到天线的RF收发器。通信链路可以包括有线数字通信链路，并且通信电路320可以包括有线通信电路。通信协议可以包括专有协议，例如，ClearConnect协议。控制电路315可以被配置为在占用者计数传感器300的正常操作期间经由通信链路发送和/或接收数字消息。例如，控制电路315可以被配置为向系统控制器(例如，图1的系统控制器110)发送对房间的确定的占用者计数(或其变化)的指示。控制电路315还能够接收由另一个占用者计数传感器(例如，安装在所述房间的不同门口的占用者计数传感器)确定的所述房间的占用者计数(或其变化)的指示。在后一种情况下，如本文所描述的，占用者计数传感器300可以执行系统控制器的一些或全部功能。
占用者计数传感器300可以包括电源322，以用于产生DC供应电压VCC，以向控制电路315、存储器318、通信电路320和占用者计数传感器300的其他低压电路供电。电源322可以包括被配置为从外部电源(例如，AC干线电压电源和/或外部DC电源供应器)接收外部供应电压的电源供应器。另外，电源322可以包括电池，以用于给占用者计数传感器300的电路供电。
图4是示例性占用者计数程序400的简化流程图。在410处，可由占用者计数传感器的控制电路(例如，占用者计数传感器300的控制电路315)执行(例如，周期性地)占用者计数程序400。在412处，控制电路可以例如基于由检测电路(例如，检测电路310)生成的检测信号来确定是否已经在邻近占用者计数传感器处检测到运动(例如，如果任一个PIR元件检测到IR能量的变化)。例如，在412处，控制电路可以将检测信号的幅度与运动阈值进行比较，以确定是否已经检测到运动。如果在412处检测到运动(例如，检测信号的幅度大于运动阈值)，则在414处控制电路可以开始对检测电路的输出采样一段时间和/或直到已经收集/存储了多个样本(例如，输出电压的n个样本)。所述采样周期的持续时间和/或要收集的样本数量可以预先配置并且存储在占用者计数传感器的存储器中。
在416处，控制电路可以确定(例如，标识)收集的样本的最大幅度(例如，具有正极性的峰值电压)和最小幅度(例如，具有负极性的峰值电压)。在418处，控制电路可以基于样本信号的最大幅度和最小幅度，确定收集的样本是否表示响应于占用者进入或退出占用者计数传感器监测的空间而生成的有效信号。控制电路可以通过检查样本的最大幅度和最小幅度是否具有相反的极性和/或最大幅度和最小幅度的相应绝对值是否超过相应的最大阈值和最小阈值(例如，预先配置的阈值VTH-MAX和VTH-MIN，如图3B中示出的)来做出所述确定。阈值VTH-MAX和VTH-MIN的绝对值可以相同或可以彼此不同。连续的输出信号(诸如响应于占用者停止在门口和/或连续的人流通过安装有传感器的门口(例如，康加舞)而生成的输出信号)可能不会表现出上述模式，因此可能不会生成来自控制电路的响应。
如果控制电路确定收集的样本表示与占用者进入或退出所述空间相关联的有效信号(例如，样本的最大幅度和最小幅度具有相反的极性(例如，双极性)，并且最大幅度和最小幅度的绝对值超过相应阈值的绝对值)，则在420处控制电路还可以确定在收集的样本中反映的模式是对应于占用者进入所述空间还是对应于占用者退出所述空间。如本文所描述的，可以基于占用者计数传感器的安装取向来确定与占用者进入空间和退出空间相关联的相应模式，这可以经由开关装置(例如，取向开关206)向控制电路指示。同样如本文所描述的，与占用者进入空间和退出空间相关联的模式可以包括峰值正电压随后是峰值负电压、峰值负电压随后是峰值正电压，和/或反之亦然。
如果收集的样本的模式指示占用者已经进入所述空间，则在422处控制电路可以将占用者计数(例如，传感器占用者计数)加1。否则，在424处，控制电路可以将占用者计数减1。在调节占用者计数之后，在426处控制电路可以等待消隐周期(例如，具有可配置的持续时间)，然后在428处再次检查是否已经检测到邻近占用者计数传感器的另一个运动。消隐周期可能会阻止控制电路对由于占用者进入或退出房间而由检测电路生成的信号的任何残余峰值做出响应。如果在428处有运动，则控制电路可以重复上面描述的动作。如果在428处没有运动，则在430处，控制电路可进入睡眠模式达预先配置的时间段，或者直到控制电路被通知在其附近检测到运动。然后在432处控制电路可以退出程序400。
当在412处控制电路确定没有检测到运动时，控制电路也可进入在430处的睡眠模式。
图5示出了示例性占用者计数传感器500(例如，图1的占用者计数传感器190)，其被配置为检测占用者(例如，人员和/或能量发射体)进入或退出空间(例如，房间)。占用者计数传感器500可以安装在空间的门口502附近，因此具有门口502的视野。例如，占用者计数传感器500可以放置在门口502的上侧附近(例如，门口的上中心区段)、门口502的上拐角或下拐角、门口502的中侧区段、门口502的左侧或右侧、和/或门口502的内侧或外侧。占用者计数传感器500可以安装到门口502周围的门框504、门框504的内部，和/或以其他方式安装到门框504周围的结构，以适当地检测移动通过门口502的占用者。另外，尽管图5中仅示出了一个占用者计数传感器，但是可以将多个此类传感器安装到门口502附近的各种位置，以提高对进入或退出所述空间的人员的检测的准确性。
占用者计数传感器500可以包括检测电路(未示出)，所述检测电路被配置为检测覆盖区域(例如，门口502附近的区域)中的一个或多个占用者(例如，能量发射体)，并且生成指示覆盖区域中的一个或多个占用者的位置的一个或多个信号。检测电路可以被配置为生成占用者映射图，例如，指示占用者的位置的二维(2D)映射图或图像。占用者映射图还可以包括三维(3D)映射图或图像。例如，检测电路可以包括热电堆阵列，诸如热响应元件的N×N阵列。检测电路可以包括微测辐射热计阵列(例如，热响应元件的N×N阵列)或另一个合适类型的热感摄像机或检测器。热响应元件可以对覆盖区域501的各个点处的热能水平敏感，并且可以操作以将热能转换成指示覆盖区域中热能水平的电信号。因此，热电堆阵列的输出可以表示覆盖区域501的占用者映射图(例如，2D热图像或热图)，其中热电堆阵列的每个热响应元件对应于热图中的像素。当发热对象(例如，人员或占用者)移入和移出覆盖区域501和/或移动穿过覆盖区域501时，热电堆阵列的输出(例如，2D热图像)可以指示覆盖区域的各个点处的热能水平的变化(或没有变化)。因此，所述输出可以用于确定发热对象在覆盖区域501中的位置。检测电路还可以包括雷达感测电路、可见光感测电路(例如，摄像机)和/或飞行时间感测电路(例如，如下文将更详细描述的)。
占用者计数传感器500还可以包括控制电路(未示出)，所述控制电路耦合到检测电路(例如，热电堆阵列)并且被配置为接收检测电路的输出信号(例如，占用者映射图)。控制电路可以包括例如微处理器、可编程逻辑装置(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何合适的处理装置。控制电路可以被配置为处理检测电路的输出信号(例如，占用者映射图)，并且基于处理后的输出信号来确定覆盖区域501中人员的位置和/或移动。例如，占用者映射图可以用于监测门口502附近的覆盖区域501。覆盖区域501可以包括多个区。第一区(例如，图5中示出的A区508)可以对应于门口502的外侧的区域(例如，空间或房间的外部)，第二区(例如，图5中示出的B区510)可以对应于门口502的全部或一部分，并且第三区(例如，图5中示出的C区512)可以对应于门口502的内侧的区域(例如，空间或房间的内部)。控制电路可以响应于接收到来自检测电路的输出信号(例如，占用者映射图)，来检测人员相对于多个区508-512的位置和/或移动，并且基于检测到的人员的位置和/或移动来确定人员是已经进入还是已经退出所述空间。例如，如果控制电路基于检测电路的输出信号(例如，占用者映射图)确定人员已经以第一顺序(例如，从A区508通过B区510到C区512)移动通过多个区，则控制电路还可以确定所述人员已经进入所述空间。同样，如果控制电路基于检测电路的输出信号(例如，占用者映射图)确定人员已经以第二顺序(例如，从C区512通过B区510到A区508)移动通过多个区，则控制电路还可以确定所述人员已经离开所述空间。
控制电路可以响应于确定人员已经进入或退出所述空间来确定所述空间的占用者计数。例如，控制电路可以基于人员已经进入所述空间的确定来增加所述空间的占用者计数，并且可以基于人员已经离开所述空间的确定来减少占用者计数。
占用者计数传感器500可以被配置为响应于确定空间的占用者计数，经由RF信号(例如，使用本文所描述的专有协议)向系统控制器(例如，系统控制器110)发送一个或多个数字消息。数字消息可以指示占用者计数或其变化。例如，占用者计数传感器500可以是单向发送器(例如，可能不被配置为接收数字消息)，并且可以被配置为周期性地发送指示自从来自占用者计数传感器500的最后一次发送以来占用者数量的变化的传感器占用者计数。占用者计数传感器500可以被配置为在占用者计数传感器发送占用者计数的变化之后，重置存储在占用者计数传感器处的存储器中的占用者计数。例如，基于自从最后一次重置占用者计数以来有多少占用者进入或退出了空间，传感器占用者计数可以是正的或负的。系统控制器可以被配置为维护所述空间的中央占用者计数。例如，系统控制器可以响应于从占用者计数传感器500接收到传感器占用者计数而将传感器占用者计数(例如，指示空间的占用者计数的变化)添加到中央占用者计数。
占用者计数传感器500可以包括开关(未示出)，所述开关可以被操纵以通知占用者计数传感器500关于安装的取向和/或位置(例如，占用者计数传感器是否安装到门口502的中心、门口502的左侧或右侧上和/或门口502的内侧或外侧)。基于取向，占用者计数传感器500可以知道哪个特定输出信号对应于哪个移动方向。例如，当占用者计数传感器500以第一取向安装时，所述传感器可以将第一输出信号模式与人员通过门口502进入相关联。当占用者计数传感器500以第二取向安装时，所述传感器可以将第二输出信号模式与人员通过门口502离开相关联。
图6是示例性占用者计数传感器600(例如，图5的占用者计数传感器500)的示例性框图。占用者计数传感器600可以包括检测电路610和控制电路615。检测电路610可以被配置为生成占用者映射图，例如，指示占用者位置的二维(2D)映射图或图像。占用者映射图还可以包括三维(3D)映射图或图像。例如，检测电路610可以包括热电堆阵列612(例如，N×N个热响应元件，其中N可以等于8)。这些热响应元件可能够检测从覆盖区域(例如，图5中示出的覆盖区域501)中的能量发射体(例如，占用者)生成的热能(例如，热量)并且生成表示所述区域的占用者映射图(例如，2D热图像或热图)的一个或多个信号。每个热响应元件可以对应于占用者映射图中的像素(例如，2D热图像)，并且由热响应元件生成的信号可以表示覆盖区域的相应点处的热能水平。因此，检测电路610的输出可以用于确定占用者(例如，能量发射体)在覆盖区域中的位置(例如，因为能量发射体位置处的热能水平可能不同于覆盖区域其他位置处的热能水平)。
控制电路615可以被配置为接收由检测电路610生成的信号，并且确定占用者映射图(例如，2D热图像)或由检测电路610覆盖的区域中的占用者(例如，能量发射体)的X-Y坐标。控制电路615可以包括占用者映射图处理单元630(例如，用于处理占用者映射图的软件模块)、占用者跟踪滤波器632(例如，实现卡尔曼跟踪滤波器的软件模块)和/或控制单元634(例如，控制软件模块)。控制电路615可以包括微处理器、可编程逻辑装置(PLD)、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或任何合适的处理装置，它们可以被配置为执行占用者映射图处理单元630、占用者跟踪滤波器632和/或控制单元634的功能。尽管示出为包括占用者映射图处理单元630、占用者跟踪滤波器632和/或控制单元634中的全部三个，但是控制电路还可以包括这些部件的子集。
占用者映射图处理单元630可以被配置为接收来自检测电路610的输入，并且输出占用者映射图或由占用者计数传感器600覆盖的区域中的占用者的初步坐标。从检测电路610接收到的输入可以表示例如所覆盖区域的占用者映射图的多个像素(例如，2D热图像)，并且占用者映射图处理单元630可以标识占用者映射图的哪一个或多个像素表示占用者(例如，能量发射体)(例如，被其覆盖)。例如，可以通过以下方式来进行标识：将由检测电路610生成的2D热图像的每个像素处的热能水平与预定阈值进行比较，并且如果像素处的热能水平超过预定阈值，则确定所述像素被能量发射体覆盖。
在标识表示占用者的占用者映射图的一个或多个像素时，占用者映射图处理单元630还可以确定占用者的X-Y坐标。例如，如果占用者仅占据占用者映射图的像素中的一个，则占用者映射图处理单元630可以基于所述像素在占用者映射图中的位置来确定占用者的X-Y坐标。如果能量发射体占据占用者映射图的多个像素，则占用者映射图处理单元630可以基于多个像素的质心(例如，基于多个像素中的中心像素)来确定占用者的X-Y坐标。
由占用者映射图处理单元630确定的X-Y坐标可能偏离占用者映射图或由检测电路610覆盖的覆盖区域中的占用者的实际坐标(例如，由于测量热能水平时引入的误差)。通过使用滤波器(例如，占用者跟踪滤波器632)进一步处理由占用者映射图处理单元630确定的X-Y坐标，并且在滤波器的输出处获得占用者的改善的X-Y坐标，可以减小或消除此类偏差。
占用者的X-Y坐标(例如，改善的X-Y坐标)可以被提供给控制单元634，并且用于确定在由检测电路610覆盖的区域中的占用者的移动。如本文所描述的，检测电路610的覆盖区域可以包括多个区(例如，图5中示出的区508-512)。这些区可以对应于例如空间的入口或出口附近的区域。因此，通过跟踪这些区域中的占用者的移动，控制单元634可以确定占用者是已经进入还是已经退出所述空间。例如，控制单元634可以使用状态机来跟踪移动通过覆盖区域的区的占用者。控制单元634可以被配置为跟踪覆盖区域内的多个占用者。例如，控制单元634可以针对覆盖区域中的多个占用者中的每一个占用者使用单独的状态机。
当跟踪进入空间的占用者时，控制单元634可以基于占用者的X-Y坐标初始确定占用者已经进入了空间的入口或出口附近(例如，就在外面)的第一区(例如，图5中示出的A区508)。响应于检测到在所述区中的占用者，控制单元634可向占用者分配标识符(例如，跟踪号)。随后，控制单元634可以基于由检测电路610提供的占用者的更新后的X-Y坐标和分配给所述占用者的标识符来确定占用者已经从第一区移动通过第二区(例如，图5中示出的B区510)进入第三区(例如，图5中示出的C区510)。响应于检测到占用者进入第一区、移动通过所述区并且退出最后一个区，控制单元634可以确定占用者已经进入所述空间。
类似地，在最初检测到占用者之后，控制单元634可以稍后基于占用者的X-Y坐标和分配给占用者的标识符来确定占用者已经从第三区移动通过第二区进入第一区。在这种情况下，控制单元634可以确定占用者已经离开所述空间，并且可以使占用者与分配给占用者的标识符解除关联。
在某些情形中，控制单元634可能会失去对占用者的跟踪或者确定被跟踪的占用者已经显示出缺少移动(例如，在预先配置的持续时间内无移动)。作为响应，控制单元634可以将占用者标记为停顿占用者(例如，处于停顿状态)，并且可以使占用者与先前分配给占用者的标识符解除关联。随后，如果控制单元634再次检测到占用者(例如，当占用者进入A区、B区或C区时)，或者如果控制单元634确定占用者已经恢复移动，则控制单元634可以为占用者分配新的标识符，并且再次开始跟踪占用者。
占用者计数传感器600可以通过跟踪占用者穿过二维区域的多个区的移动并且基于所跟踪的移动确定占用者是否已经进入或退出所述空间，来更准确地检测占用者何时进入或离开所述空间。使用这些技术，占用者计数传感器600可以避免错误地确定占用者相对于特定空间的进入或退出状态。例如，如果占用者在所述空间的门口逗留(例如，如果占用者进入图5中示出的B区但没有离开)，则控制单元634可以不做出关于占用者进入或退出状态的确定，直到检测到占用者的进一步移动(例如，直到占用者移入图5中示出的A区或C区)。
控制单元634可以维护控制单元被配置为监测的空间的占用者计数。如果控制单元634确定占用者已经进入所述空间，则控制电路634可以相应地增加占用者计数。如果控制单元634确定占用者已经离开所述空间，则控制电路634可以相应地减少占用者计数。如果占用者计数大于零，则控制单元614可以另外推断出所述空间被占用。当占用者计数下降到零时，控制单元634可以推断出所述空间已经变得未被占用。
占用者计数传感器600可以包括取向开关616。可以操纵取向开关616来通知占用者计数传感器600关于安装的取向(例如，占用者计数传感器是否安装到门口502的中心、在门口502的左侧或右侧上和/或门口502的内侧或外侧)。基于取向，占用者计数传感器600可以知道如何解译从检测电路610接收到的信号(例如，2D热图像)，以便确定占用者的位置(例如，X-Y坐标)和/或移动。
占用者计数传感器600可以包括存储器618，所述存储器被配置为存储由占用者映射图处理单元630和/或占用者跟踪滤波器632提供的占用者的X-Y坐标。如本文所描述的，存储器618还可以被配置为存储关于覆盖区域的一个或多个区的信息(例如，边界信息)。存储器618还可以被配置为存储占用者的标识符(例如，跟踪号)以及状态机的状态(例如，占用者在覆盖区域的哪个(哪些)区)和/或与跟踪号相关联的X-Y坐标。如本文所描述的，控制单元634可以使用所存储的信息来跟踪占用者的移动和/或确定占用者的进入/退出状态。当占用者退出覆盖区域时，可以从存储器618中删除跟踪号和相关联的状态机状态(例如，X-Y坐标)。存储器618还可以被配置为存储空间的占用者计数和/或占用状态。例如，控制单元634可以被配置为将与不同时间段相关联的不同的占用者计数保存在存储器618中，使得可以导出空间的占用状况的历史视图(例如，使用情况历史)。此外，占用者计数传感器600的操作参数也可以存储在存储器618中。例如，控制单元634可以被配置为将用于确定占用者映射图中的像素是否对应于占用者的阈值存储在存储器618中。存储器618可以被实现为耦合到控制电路615的外部集成电路(IC)或者被实现为控制电路615的内部电路。
占用者计数传感器600可以包括通信电路620，所述通信电路被配置为使用通信协议经由通信链路发送和/或接收数字消息。例如，通信链路可以包括无线通信链路，并且通信电路620可以包括耦合到天线的RF收发器。通信链路可以包括有线数字通信链路，并且通信电路620可以包括有线通信电路。通信协议可以包括专有协议，例如，ClearConnect协议。控制电路615可以被配置为在占用者计数传感器600的正常操作期间经由通信链路发送和/或接收数字消息。例如，控制电路615可以被配置为使用通信电路620向系统控制器(例如，图1的系统控制器110)发送对空间的确定的占用者计数(或其变化)的指示。控制电路615还能够接收由另一个占用者计数传感器(例如，安装在所述空间的不同门口的占用者计数传感器)确定的所述空间的占用者计数(或其变化)的指示。在后一种情况下，如本文所描述的，占用者计数传感器600可以执行系统控制器的一些或全部功能。
占用者计数传感器600可以包括电源622，以用于产生DC供应电压VCC，以向检测电路610、控制电路615、存储器618、通信电路620和占用者计数传感器600的其他低压电路供电。电源622可以包括被配置为从外部电源(例如，AC干线电压电源和/或外部DC电源供应器)接收外部供应电压的电源供应器。另外，电源622可以包括电池，以用于给占用者计数传感器600的电路供电。
检测电路610还可以包括雷达感测电路、可见光感测电路和/或飞行时间感测电路。例如，当检测电路610包括雷达感测电路时，控制电路615的占用者映射图处理单元630可以包括雷达检测软件模块。雷达感测电路可以包括：发送天线阵列(例如，相控阵列)，其经由雷达发送器电路耦合到控制电路615(例如，雷达检测软件模块)；和/或接收天线阵列(例如，相控阵列)，其经由雷达接收器电路耦合到控制电路615(例如，雷达检测软件模块)。另外，当检测电路610包括可见光感测电路时，控制电路615的占用者映射图处理单元620可以包括图像处理软件模块。可见光感测电路可以包括摄像机，所述摄像机被配置为记录空间的图像，可由控制电路615的图像处理软件模块接收所述空间的图像。
图7A是当占用者进入空间(例如，房间)时占用者计数传感器(例如，图5的占用者计数传感器500和/或图6的占用者计数传感器600)可以用来确定占用者(例如，能量发射体)的移动的示例性状态图。占用者计数传感器可以使用单独的状态机来跟踪覆盖区域中的每一个占用者。占用者计数传感器在检测到可能进入所述空间的占用者之前(例如，当覆盖区域中没有占用者时)可以处于空闲状态。占用者可以进入由占用者计数传感器监测的区域的第一区(例如，A区)。可由占用者计数传感器(例如，如本文所描述的)检测此类进入，并且占用者计数传感器可向检测到的占用者分配标识符(例如，跟踪号)。占用者计数传感器可以保存标识符、状态机的状态(例如，占用者所在的覆盖区域的区)和/或占用者计数传感器的存储器(例如，存储器618)中的占用者的位置(例如，X-Y坐标)。当占用者从第一区移动到第二区(例如，B区)时，占用者计数传感器可以例如基于占用者和/或分配给占用者的标识符的更新坐标来跟踪(例如，记录)所述移动(例如，使用占用者跟踪滤波器632)。当占用者从第二区移动到第三区(例如，C区)时，占用者计数传感器可以类似地跟踪占用者的移动。当占用者退出第三区时，占用者检测传感器可能不再检测到所述覆盖区域的所述占用者。响应于检测到占用者穿过第一区、第二区和第三区(例如，以所述特定顺序)然后退出第三区的移动，占用者计数传感器可以确定占用者已经进入所述空间。因此，占用者计数传感器可以增加空间的占用者计数，以反映占用者已经进入空间。占用者计数传感器然后可以将占用者与先前分配给占用者的标识符解除关联(例如，占用者计数传感器可以破坏分配给占用者的标识符)并且消除状态机的所述实例。占用者计数传感器然后可以重新进入空闲状态。
当处于第一区、第二区或第三区中的任一个时，占用者可能变得静止(例如，表现出缺少移动和/或在门口逗留)或无法检测(例如，占用者已经退出由占用者计数传感器监测的覆盖区域)。在那些情形中，占用者计数传感器可以认为占用者已经进入停顿状态或静止状态，并且因此，占用者计数传感器可以使占用者与先前分配给占用者的标识符解除关联(例如，占用者计数传感器可以破坏分配给占用者的标识符)，并且消除状态机的所述实例。另外，占用者计数传感器可以确定占用者已经向后移动，例如，从第三区移动到第二区，或者从第二区移动到第一区。
图7B是当占用者退出空间(例如，房间)时占用者计数传感器(例如，图5的占用者计数传感器500和/或图6的占用者计数传感器600)可以用来确定占用者的移动的示例性状态图。占用者计数传感器可以使用单独的状态机来跟踪覆盖区域中的每一个占用者。如上所描述的，占用者计数传感器在检测到可能进入所述空间的占用者之前可以处于空闲状态。占用者可以被第三区中的占用者计数传感器检测到(例如，C区)。响应于所述检测，占用者计数传感器可向占用者分配标识符。占用者计数传感器可以保存标识符、状态机的状态(例如，覆盖区域的区)和/或占用者计数传感器的存储器(例如，存储器618)中的占用者的位置(例如，X-Y坐标)。当占用者从第三区移动到第二区(例如，B区)时，占用者计数传感器可以例如基于占用者的更新后的坐标和/或分配给占用者的标识符来跟踪(例如，记录)所述移动(例如，使用占用者跟踪滤波器632)。当占用者从第二区移动到第一区(例如，A区)时，占用者计数传感器可以类似地跟踪占用者的移动。当占用者退出第一区时，占用者检测传感器可能不再检测到在所述覆盖区域中的所述占用者。响应于检测到占用者穿过第三区、第二区和第一区(例如，以所述特定顺序)然后退出第一区的移动，占用者计数传感器可以确定占用者已经离开所述空间。因此，占用者计数传感器可以减少为所述空间维护的占用者计数。占用者计数传感器然后可以将占用者与先前分配给占用者的标识符解除关联(例如，占用者计数传感器可以破坏分配给占用者的标识符)，并且消除状态机的所述实例。占用者计数传感器然后可以重新进入空闲状态。
当处于第一区、第二区或第三区中的任一个时，占用者可能变得静止(例如，表现出缺少移动和/或在门口逗留)或无法检测(例如，占用者已经退出由占用者计数传感器监测的覆盖区域)。在那种情形中，占用者计数传感器可以认为占用者已经进入停顿状态或静止状态，并且因此，占用者计数传感器可以破坏分配给占用者的标识符并且消除状态机的所述实例。另外，占用者计数传感器可以确定占用者已经向后移动，例如，从第一区移动到第二区，或者从第二区移动到第三区。
尽管本文描述为包括热电堆阵列，但是占用者计数传感器(例如，占用者计数传感器500或占用者计数传感器600)可以替代地或另外地包括雷达感测电路。此类雷达感测电路进而可以包括：雷达检测处理器；发送天线阵列(例如，相控阵列)，其耦合到雷达检测处理器(例如，经由雷达发送器电路)；和/或接收天线阵列(例如，相控阵列)，其耦合到雷达检测处理器(例如，经由雷达接收器电路)。雷达感测电路可以使用调制连续波雷达技术或其他类型的雷达技术来实现，例如，脉冲雷达、连续波雷达、侧孔径雷达、相控阵列雷达、单基地雷达、多基地雷达等。雷达检测处理器可以被配置为经由发送天线阵列发送雷达信号(例如，啁啾)，并且经由接收天线阵列接收反射信号。雷达信号可以是在一段时间内频率增加的调频连续波形(FMCW)。雷达感测电路可以被配置为处理反射信号(例如，与发送的雷达信号相比)来确定反射信号的多普勒频移和关于空间的占用者的数据，诸如到占用者的距离、占用者的移动方向和/或占用者的加速度。
雷达检测处理器可以被配置为使用发送天线阵列和接收天线阵列来测量可以检测到移动对象(例如，占用者)的角度。雷达检测处理器可以被配置为测量各种检测角度并且在每个检测角度确定关于移动对象的数据。雷达检测处理器可在每个检测角度发送雷达信号，并且接收反射信号以进行处理。雷达检测处理器可以被配置为基于在每个检测角度确定的关于移动对象的数据，来构建由雷达感测电路监测的区域中的移动对象的映射图(例如，二维或三维映射图)。至少在映射图如何可以用于确定移动对象在所述映射图或所述映射图覆盖的区域中的位置(例如，X-Y坐标)方面，可以以与结合热电堆阵列描述的热图或2D热图像类似的方式来构建所述映射图。此类映射图可以用于确定移动对象的进入/退出状态和/或被监测区域中的占用者的数量。因此，上面描述的关于通过多个区跟踪移动对象以便确定移动对象的进入、退出或停顿状态的技术(例如，如图7A和图7B所示)可以等效地适用于包括雷达感测电路的占用者计数传感器。例如，当占用者计数传感器包括雷达感测电路时，占用者跟踪滤波器可以被实现为扩展的卡尔曼跟踪滤波器。
本文所描述的占用者计数传感器(例如，占用者计数传感器500或占用者计数传感器600)可以包括可见光感测装置，所述可见光感测装置利用指向空间的感兴趣区域的摄像机来记录所述区域的图像。这些图像可以包含关于所述区域的一个或多个特性(诸如对象在所述区域中的移动)的信息。可以对图像进行处理(例如，类似于上面描述的2D热图像的热图)，以确定所述区域的占用状况和/或占用者计数。因此，上面描述的关于通过多个区跟踪移动对象以便确定移动对象的进入、退出或停顿状态的技术(例如，如图7A和图7B所示)可以等效地适用于包括可见光传感装置的占用者计数传感器。在2017年6月15日公开的共同转让的美国专利申请公开第2017/0171941号和2018年6月14日公开的美国专利申请公开第2018/0168019号(两者的标题都是“具有可见光传感器的负载控制系统(LOAD CONTROLSYSTEM HAVING A VISIBLE LIGHT SENSOR)”)中更详细地描述了可见光感测装置的示例，上述美国专利申请公开的全部公开内容通过引用并入本文。
另外，本文所描述的占用者计数传感器(例如，占用者计数传感器500或占用者计数传感器600)可以包括飞行时间感测电路。除了提供X-Y坐标之外，飞行时间感测电路还可以提供覆盖区域中的占用者的Z坐标(例如，Z坐标可以指示从占用者计数传感器到占用者的距离)。占用者的X-Y-Z坐标可以指示在覆盖区域中的占用者的位置，并且因此可以以与本文所描述类似的方式用于跟踪占用者的移动。因此，上面描述的关于通过多个区跟踪移动对象以便确定移动对象的进入、退出或停顿状态的技术(例如，如图7A和图7B所示)可以等效地适用于包括飞行时间感测电路的占用者计数传感器。
本文所描述的占用者计数传感器的准确性可能受到许多因素的影响。例如，多个人肩并肩地走过门口、彼此紧跟着穿过门口、或者站在门口可能会使占用者计数传感器混淆。占用者计数传感器还可能遭受由占用者计数传感器的一个或多个部件导致的误动作干扰。为了防止和/或减少这些因素随时间的影响，例如为了防止任何错误计数存留或传播到不同的时间段，占用者计数传感器可以被配置为周期性地重置其占用者计数器。
在示例中，占用者计数传感器可以被配置为在将计数发送到另一个装置(例如，到系统控制器)时、在将计数存留到存储器时等，重置由传感器维护的占用者计数(例如，传感器占用者计数)。例如，系统控制器可以响应于从占用者计数传感器接收到传感器占用者计数来维护房间占用者计数。
重置占用者计数可以允许占用者计数传感器有效地仅报告空间中的占用者数量的变化。为了说明，占用者计数传感器可能误计数为有五个人进入房间，而实际上仅四个人进入了那个房间。通过能够将占用者计数重置为零并且有效地仅确定/报告房间中占用者数量的变化，在导致错误计数的一个或多个因素被移除或校正之后，占用者计数传感器仍然能够正确地确定/报告离开房间的人数。
如本文所描述的，占用者计数传感器(例如，占用者计数传感器190、占用者计数传感器200、占用者计数传感器300、占用者计数传感器500和/或占用者计数传感器600)可向另一个装置报告占用者计数或其变化。此类其他装置可以是系统控制器(例如，系统控制器110)、另一个占用者计数传感器(例如，其执行系统控制器的一些或全部功能)等。接收装置可以被配置为维护一个或多个用户空间的占用者计数(例如，房间占用者计数)，并且基于从发送传感器接收到的信息来调整这些计数。
图8是描绘系统800中的示例性消息流(例如，数字消息流)的通信序列图，所述系统800包括两个占用者计数传感器810、812(例如，占用者计数传感器190、300、500、600)和系统控制器(例如，系统控制器110)。例如，占用者计数传感器810、812可以安装在房间的不同门口和/或入口，以检测进入和/或退出房间的占用者。系统控制器814可以响应于两个占用者计数传感器810、812来维护房间占用者计数。占用者计数传感器810、812可以各自向系统控制器814发送(例如，周期性地发送)相应的传感器占用者计数，其中相应的传感器占用者计数可以指示自从最后一次发送传感器占用者计数以来房间占用者计数的变化。
例如，在820处第一占用者计数传感器810可检测到占用者进入房间，并且在822处可向系统控制器814发送为正1的传感器占用者计数。在824处第一占用者计数传感器810可以使其传感器占用者计数归零(例如，在822处发送传感器占用者计数之后)。在接收到在822处发送的传感器占用者计数之后，在826处系统控制器814可使房间占用者计数加1。在828处和在830处第二占用者计数传感器812可以检测到占用者进入房间。在832处第二占用者计数传感器812可向系统控制器814发送为正2的传感器占用者计数，并且在834处使其传感器占用者计数归零。在接收到在832处发送的传感器占用者计数之后，在836处系统控制器814可使房间占用者计数加2。
在838处第一占用者计数传感器810可以检测到占用者退出房间，在840处检测到占用者进入房间，并且在842处检测到占用者退出房间。在844处第一占用者计数传感器810可以发送为负1的传感器占用者计数，并且在846处使其占用者计数归零。在接收到在844处发送的传感器占用者计数之后，在848处系统控制器814可从房间占用者计数减去1。在850处和852处第二占用者计数传感器812可以检测到占用者进入房间，并且在854处检测占用者退出房间。在856处第二占用者计数传感器812可以发送为正1的传感器占用者计数，并且在858处使其占用者计数归零。在接收到在856处发送的传感器占用者计数之后，在860处系统控制器814可使房间占用者计数加1。
图9示出了用于在占用者计数传感器处发送和重置传感器占用者计数的示例程序900的流程图。在910处，可由占用者计数传感器的控制电路(例如，占用者计数传感器300的控制电路315和/或占用者计数传感器600的控制电路615)执行(例如，周期性地)程序900。在912处，在程序900退出之前，控制电路可以将由占用者计数传感器保持的占用者计数发送到另一个装置(例如，系统控制器、另一个占用者计数传感器、传感器所属的负载控制系统的另一个装置等)。在发送之后，在914处控制电路可将占用者计数重置为零，使得可以重新开始占用者计数。
图10示出了示例性占用者计数接收程序1000的流程图。在1010处，可由接收装置(诸如系统控制器(例如，系统控制器110)、另一个占用者计数传感器的控制电路(例如，占用者计数传感器300的控制电路315和/或占用者计数传感器600的控制电路615)等)执行示例性接收程序1000。在1012处，接收装置可以从占用者计数传感器(诸如占用者计数传感器200或占用者计数传感器600)接收与占用特定用户空间的人数或其变化相关的占用者计数信息(例如，传感器占用者计数)。占用者计数信息可以被包括在一个或多个数字消息中，并且经由有线或无线通信链路被发送到接收装置，例如，如本文所描述的。
接收装置可以维护用户空间的总体占用者计数(例如，房间占用者计数)，并且可以另外地维护用户空间的历史房间占用者数据。历史房间占用者数据可以例如包括与各种时间点(例如，各种时间段)相关联的相应房间占用者计数。响应于从占用者计数传感器接收到占用者计数信息，在1014处，接收装置可以基于接收到的信息调整用户空间的总占用者计数器。例如，当从占用者计数传感器接收到正的占用者计数时，接收装置可以增加总占用者计数，并且当从占用者计数传感器接收到负的占用者计数时，接收装置可以减少总占用者计数。当来自占用者计数传感器的占用者计数为零时，接收装置还可以维持总占用者计数器。
接收装置可能够基于由接收装置获取的其他信息来校正占用者的任何错误计数。例如，在1015处，接收装置可以确定房间占用者计数是否小于零。如果在1015处的确定是房间占用者计数小于零，则接收装置可以判定计数中存在错误，并且可以校正所述错误。例如，在1020处，接收装置可以通过将错误计数的值添加到每个相关数据点(例如，与相应时间段相关联的每个占用者计数)来更新用户空间的历史房间占用者计数数据。另外，在1022处，接收装置可以通过将总占用者计数器重置为零来使总占用者计数器归零。在1024处接收装置然后可以退出程序1000。
在1016处，接收装置可以基于从安装在用户空间中的占用传感器(例如，占用传感器180)接收到的信息来确定用户空间是否被占用。在1016处如果确定用户空间未被占用，但是在1018处确定用户空间的总占用者计数器大于零，则接收装置可以判定计数中存在错误，并且可以校正所述错误。例如，在1020处，接收装置可以通过从每个相关数据点(例如，与相应时间段相关联的每个占用者计数)减去错误计数的值来更新用户空间的历史房间占用者计数数据。另外，在1022处，接收装置可以通过将总占用者计数器重置为零来使总占用者计数器归零。在1024处接收装置然后可以退出程序1000。
如果在1016处确定用户空间被占用，并且在1018处确定用户空间的总占用者计数器大于零，则接收装置可以判定计数没有错误，并且在1024处可以退出程序1000。并且在1012处一旦确定没有接收到占用者计数，则接收装置也可以退出程序1000。
如本文所描述的，接收装置可以被配置为从一个以上占用者计数传感器接收占用者计数信息(例如，当用户空间具有多个门口时，每个门口都由传感器监测)。在那些情况下，接收装置可能够集成从多个传感器接收到的占用者计数信息，并且相应地调整用户空间的总占用者计数器。
图11是示出可以被配置为执行程序1000的示例系统控制器1100(诸如，本文所描述的系统控制器111)的框图。系统控制器1100可以包括控制电路1102，所述控制电路用于控制系统控制器1100的功能，所述功能包括执行程序1000。控制电路1102可以包括一个或多个通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、微处理器、集成电路、可编程逻辑装置(PLD)、专用集成电路(ASIC)等。控制电路1102可以执行信号编码、数据处理、图像处理、电力控制、输入/输出处理或使系统控制器1100能够执行本文所描述的功能的任何其他功能。控制电路1102可在存储器1104中存储信息和/或从存储器1104检索信息。存储器1104可以包括不可移动存储器和/或可移动存储器。不可移动存储器可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其他类型的不可移动存储器。可移动存储器可以包括订户标识模块(SIM)卡、记忆棒、存储卡或任何其他类型的可移动存储器。
系统控制器1100可以包括用于发送和/或接收信息的通信电路1106。通信电路1106可以执行无线和/或有线通信。系统控制器1100还可以或替代地包括用于发送和/或接收信息的通信电路1108。通信电路1108可以执行无线和/或有线通信。通信电路1106和1108可以与控制电路1102通信。通信电路1106和1108可以包括RF收发器或能够经由天线执行无线通信的其他通信模块。通信电路1106和通信电路1108可能够经由相同的通信信道或不同的通信信道执行通信。例如，通信电路1106可能够经由无线通信信道(例如，
Figure BDA0003006953760000411
近场通信(NFC)、
Figure BDA0003006953760000412
线程、
Figure BDA0003006953760000413
蜂窝等)(例如，与网络装置，通过网络等)进行通信，并且通信电路1108可能够经由另一个无线通信信道(例如，
Figure BDA0003006953760000414
或专有通信信道，诸如CLEAR CONNECTTM)(例如，与负载控制系统中的控制装置和/或其他装置)进行通信。
控制电路1102可以与LED指示器1112通信，用于向用户提供指示。控制电路1102可以与致动器1114(例如，一个或多个按钮)通信，所述致动器可由用户致动以将用户选择传达给控制电路1102。例如，致动器1114可以被致动以将控制电路1102置于关联模式和/或传达来自系统控制器1100的关联消息。
系统控制器1100内的模块中的每一个可由电源1116供电。例如，电源1116可以包括AC电源供应器或DC电源供应器。电源1116可以生成供应电压VCC，以用于给系统控制器1100内的模块供电。
尽管本文以特定的组合描述了特征和元件，但是每个特征或元件可以单独使用或者与其他特征和元件以任何组合形式使用。例如，本文所描述的功能可以被描述为由诸如遥控装置或照明装置的控制装置来执行，但是也可以类似地由集线器装置或网络装置来执行。本文所描述的方法可在包含在由计算机或处理器执行的计算机可读介质中的计算机程序、软件或固件中实现。计算机可读介质的示例包括电子信号(通过有线或无线连接发送)和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例包括但不限于只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可移动磁盘和光学介质(诸如CD-ROM磁盘和数字多功能磁盘(DVD))。

Claims (71)

1.一种被配置为检测进入或退出空间的占用者的装置，所述装置包括：
检测电路，其被配置为检测所述空间的覆盖区域中的所述占用者，并且生成指示所述占用者在所述覆盖区域中的位置的一个或多个信号；以及
控制电路，其被配置为：
从所述检测电路接收所述一个或多个信号；
基于所述一个或多个信号来确定所述占用者通过所述覆盖区域的多个区的移动；以及
基于所述占用者通过所述覆盖区域的所述多个区的所述移动来确定所述占用者是已经进入还是已经退出所述空间。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述检测电路被配置为生成指示所述占用者的所述位置的占用者映射图。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述控制电路被配置为基于所述占用者在所述占用者映射图中的坐标来确定所述占用者的所述位置。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述控制电路包括卡尔曼跟踪滤波器，所述控制电路被配置为使用所述卡尔曼跟踪滤波器来确定所述占用者的所述坐标。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述控制电路被配置为基于从所述检测电路接收到的所述一个或多个信号来确定所述占用者在所述占用者映射图中的初步坐标，并且使用所述卡尔曼跟踪滤波器来调整所述初步坐标。
6.如权利要求1所述的装置，其中所述检测电路包括具有多个热敏元件的热电堆阵列。
7.如权利要求6所述的装置，其中由所述检测电路生成的所述一个或多个信号包括所述覆盖区域的二维(2D)热图像，并且其中在所述热图像中指示了所述占用者在所述覆盖区域中的所述位置。
8.如权利要求1所述的装置，其中所述检测电路包括具有摄像机的可见光感测电路。
9.如权利要求8所述的装置，其中由所述检测电路生成的所述一个或多个信号包括所述覆盖区域的二维(2D)图像，并且其中在所述图像中指示了所述占用者在所述覆盖区域中的所述位置。
10.如权利要求1所述的装置，其中所述检测电路包括雷达感测电路。
11.如权利要求10所述的装置，其中由所述检测电路生成的所述一个或多个信号包括所述覆盖区域的二维(2D)占用者映射图，并且其中在所述占用者映射图中指示了所述占用者在所述覆盖区域中的所述位置。
12.如权利要求1所述的装置，其中所述控制电路被配置为响应于确定所述占用者已经以第一顺序移动通过所述多个区，来确定所述占用者已经进入所述空间。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述控制电路被配置为响应于确定所述占用者已经以第二顺序移动通过所述多个区，来确定所述占用者已经退出所述空间。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述多个区包括第一区、第二区和第三区，所述第一区包括在所述空间的进入位置外部的区域，所述第二区包括所述进入位置，所述第三区包括在所述进入位置内部的区域，所述控制电路被配置为响应于确定所述占用者已经从所述第一区通过所述第二区移动到所述第三区而确定所述占用者已经进入所述空间，所述控制电路还被配置为响应于确定所述占用者已经从所述第三区通过所述第二区移动到所述第一区而确定所述占用者已经退出所述空间。
15.如权利要求1所述的装置，其中所述控制电路还被配置为基于所述占用者缺少移动或者响应于对所述占用者的检测丢失来确定所述占用者已经进入停顿状态。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述控制电路被配置为基于在预先配置的时间段期间所述占用者缺少移动来确定所述占用者已经进入所述停顿状态。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述控制电路被配置为响应于检测到所述占用者已经从所述停顿状态进入所述多个区中的一个，向所述占用者分配标识符，所述控制电路还被配置为使用所述标识符来跟踪所述占用者通过所述多个区的所述移动。
18.如权利要求17所述的装置，其中所述控制电路被配置为响应于检测到所述占用者已经从所述多个区中的一个移动到所述停顿状态而使所述占用者与所述标识符解除关联。
19.如权利要求1所述的装置，其中所述控制电路还被配置为维护所述空间的占用者计数，所述控制电路被配置为响应于确定所述占用者已经进入所述空间而增加所述占用者计数，并且响应于确定所述占用者已经退出所述空间而减少所述占用者计数。
20.如权利要求19所述的装置，其还包括通信电路，其中所述控制电路被配置为经由所述通信电路发送指示所述占用者计数的消息。
21.如权利要求20所述的装置，其中所述控制电路还被配置为在所述消息被发送之后将所述占用者计数重置为零。
22.如权利要求20所述的装置，其中所述消息被发送到所述装置外部的控制器。
23.如权利要求19所述的装置，其还包括通信电路，所述通信电路被配置为从占用传感器接收指示所述空间的占用状况的信号。
24.如权利要求23所述的装置，其中所述控制电路还被配置为当从所述占用传感器接收到的所述信号指示所述空间未被占用时，将所述占用者计数设置为零。
25.如权利要求19所述的装置，其中所述控制电路还被配置为维护指示在各种时间段期间所述空间的相应占用者计数的历史数据。
26.一种占用者检测装置，其包括：
检测电路，其被配置为检测空间的覆盖区域中的占用者，并且生成所述覆盖区域的指示所述占用者在所述覆盖区域中的位置的图像；以及
控制电路，其响应于所述检测电路，并且被配置为基于所述图像确定所述占用者在所述覆盖区域中的移动，并且基于所述占用者在所述覆盖区域中的所述移动确定所述空间中的占用者数量的计数；
其中所述控制电路被配置为当所述占用者的所述移动指示所述占用者已经进入所述空间时增加所述空间中的所述占用者数量的所述计数，所述控制电路还被配置为当所述占用者的所述移动指示所述占用者已经退出所述空间时减少所述空间中的所述占用者数量的所述计数。
27.如权利要求26所述的占用者检测装置，其中所述检测电路包括热电堆阵列，并且所述图像包括所述覆盖区域的二维(2D)热图像。
28.如权利要求27所述的占用者检测装置，其中所述热电堆阵列包括多个热敏元件。
29.如权利要求26所述的占用者检测装置，其中所述控制电路包括卡尔曼跟踪滤波器，所述控制电路被配置为使用所述卡尔曼跟踪滤波器来确定所述占用者在所述图像中的坐标。
30.如权利要求29所述的占用者检测装置，其中所述控制电路被配置为基于所述占用者在所述图像中的所述坐标来确定所述占用者在所述覆盖区域中的位置。
31.如权利要求26所述的占用者检测装置，其中所述覆盖区域包括多个区，并且所述控制电路被配置为响应于确定所述占用者已经以第一顺序移动通过所述多个区，来确定所述占用者已经进入所述空间。
32.如权利要求31所述的占用者检测装置，其中所述控制电路被配置为响应于确定所述占用者已经以第二顺序移动通过所述多个区，来确定所述占用者已经退出所述空间。
33.如权利要求32所述的占用者检测装置，其中所述多个区包括第一区、第二区和第三区，所述第一区包括在所述空间的进入位置外部的区域，所述第二区包括所述进入位置，所述第三区包括在所述进入位置内部的区域，所述控制电路被配置为响应于确定所述占用者已经从所述第一区通过所述第二区移动到所述第三区而确定所述占用者已经进入所述空间，所述控制电路还被配置为响应于确定所述占用者已经从所述第三区通过所述第二区移动到所述第一区而确定所述占用者已经退出所述空间。
34.如权利要求26所述的占用者检测装置，其中所述控制电路还被配置为基于所述覆盖区域中的所述占用者缺少移动或者响应于对所述覆盖区域中的所述占用者的检测丢失，来确定所述占用者已经进入停顿状态。
35.如权利要求34所述的占用者检测装置，其中所述控制电路被配置为响应于确定所述占用者已经进入所述停顿状态而保持所述占用者数量的所述计数不变。
36.如权利要求26所述的占用者检测装置，其中所述检测电路包括可见光感测电路，所述可见光感测电路具有用于生成图像的摄像机。
37.如权利要求26所述的占用者检测装置，其中所述检测电路包括雷达感测电路，并且其中所述图像包括所述覆盖区域的占用者映射图。
38.如权利要求26所述的占用者检测装置，其还包括通信电路，其中所述控制电路被配置为经由所述通信电路发送指示所述占用者数量的所述计数的消息。
39.如权利要求38所述的占用者检测装置，其中所述控制电路还被配置为在所述消息被发送之后将所述占用者数量的所述计数重置为零。
40.如权利要求26所述的占用者检测装置，其还包括通信电路，所述通信电路被配置为从占用传感器接收指示所述空间的占用状况的信号。
41.如权利要求40所述的占用者检测装置，其中所述控制电路还被配置为当从所述占用传感器接收到的所述信号指示所述空间未被占用时，将所述占用者数量的所述计数设置为零。
42.如权利要求26所述的占用者检测装置，其中所述控制电路还被配置为维护指示在各种时间段期间所述占用者数量的所述计数的历史数据。
43.一种系统控制器，其被配置为确定空间的占用者计数，所述系统控制器包括：
通信电路，其被配置为从第一传感器接收一个或多个第一数字消息，所述一个或多个第一数字消息指示已经进入或退出所述空间的人数；以及
控制电路，其被配置为：
基于所述一个或多个第一数字消息确定所述空间的所述占用者计数，其中如果所述一个或多个第一数字消息指示所述空间中的所述人数已经增加，则所述空间的所述占用者计数增加，并且其中如果所述一个或多个第一数字消息指示所述空间中的所述人数已经减少，则所述占用者计数减少；
基于由第二传感器提供的指示来确定所述空间是否被占用；以及
基于由所述第二传感器提供的所述指示指示所述空间未被占用并且基于所述一个或多个第一数字消息确定的所述空间的所述占用者计数大于零这一状况，将所述空间的所述占用者计数重置为零。
44.如权利要求43所述的系统控制器，其中所述指示是经由所述通信电路接收的。
45.如权利要求43所述的系统控制器，其中所述控制电路还被配置为维护包括多个数据点的历史数据，每个数据点指示在相应时间段期间所述空间的所述占用者计数。
46.如权利要求45所述的系统控制器，其中所述控制电路还被配置为当所述数据点具有大于零的值并且由所述第二传感器提供的所述指示指示所述空间未被占用时，通过重置所述历史数据的所述数据点中的至少一个来调整所述历史数据。
47.如权利要求43所述的系统控制器，其中所述控制电路还被配置为基于从第三传感器接收到的一个或多个第二数字消息来调整所述占用者计数，所述一个或多个第二数字消息指示已经进入或退出所述空间的第二人数。
48.一种被配置为检测进入或退出空间的人员的装置，所述装置包括：
检测电路，其包括以反串联配置连接的至少两个热释电红外(PIR)元件，所述检测电路被配置为响应于检测到人员进入或退出空间而生成检测信号；以及
控制电路，其被配置为：
收集由所述检测电路生成的所述检测信号的多个样本；
标识所述多个样本中的第一极性的第一峰值样本和所述多个样本中的第二极性的第二峰值样本，所述第一极性和所述第二极性彼此相反；以及
基于由所述检测电路生成所述第一峰值样本和所述第二峰值样本的顺序来确定人员是已经进入所述空间还是已经退出所述空间，其中如果所述第一峰值样本是在所述第二峰值样本之前生成的，则确定所述人员已经进入所述空间，并且其中如果所述第二峰值样本是在所述第一峰值样本之前生成的，则确定所述人员已经退出所述空间。
49.如权利要求48所述的装置，其中所述第一极性是正极性或负极性中的一者，并且所述第二极性是所述正极性或负极性中的另一者。
50.如权利要求49所述的装置，其中所述控制电路被配置为标识所述第一峰值样本包括所述控制电路被配置为确定所述第一峰值样本的幅度高于第一阈值，并且其中所述控制电路被配置为标识所述第二峰值样本包括所述控制电路被配置为确定所述第二峰值样本的幅度高于第二阈值。
51.如权利要求50所述的装置，其中所述第一阈值的绝对值不同于所述第二阈值的绝对值。
52.如权利要求48所述的装置，其中所述控制电路被配置为响应于确定已经由所述检测电路检测到运动而开始收集所述多个样本。
53.如权利要求52所述的装置，其中所述控制电路被配置为响应于确定由所述检测电路生成的检测信号的幅度超过阈值来确定已经由所述检测电路检测到运动。
54.如权利要求48所述的装置，其中所述控制电路被配置为在采样周期内收集所述多个样本。
55.如权利要求54所述的装置，其中所述采样周期的持续时间是预定的。
56.如权利要求54所述的装置，其中所述控制电路被配置为在所述采样周期内收集预定数量的检测信号。
57.如权利要求54所述的装置，其中在确定所述人员是已经进入还是已经退出所述空间时，所述控制电路被配置为在第二时间段内暂停收集由所述检测电路生成的所述检测信号。
58.如权利要求57所述的装置，其中在所述第二时间段之后，所述控制电路被配置为确定所述检测电路是否已经检测到运动，并且如果没有检测到运动，则进入睡眠模式。
59.如权利要求48所述的装置，其中所述装置被配置为邻近所述空间的门口安装。
60.如权利要求59所述的装置，其中所述装置被配置为安装在所述门口的上拐角中。
61.如权利要求48所述的装置，其还包括能够被操纵以指示所述装置的安装取向的开关；
其中当所述开关处于第一位置时，所述控制电路被配置为如果所述第一峰值样本在所述第二峰值样本之前生成，则确定所述人员已经进入所述空间，并且如果所述第二峰值样本在所述第一峰值样本之前生成，则确定所述人员已经退出所述空间；并且
其中当所述开关处于第二位置时，所述控制电路被配置为如果所述第二峰值样本在所述第一峰值样本之前生成，则确定所述人员已经进入所述空间，并且如果所述第一峰值样本在所述第二峰值样本之前生成，则确定所述人员已经退出所述空间。
62.如权利要求48所述的装置，其中所述控制电路还被配置为确定所述空间中的占用者数量的计数，所述控制电路被配置为响应于确定所述人员已经进入所述空间而增加所述计数，并且响应于确定所述人员已经退出所述空间而减少所述计数。
63.如权利要求62所述的装置，其还包括通信电路，其中所述控制电路被配置为经由所述通信电路发送指示所述空间中的所述占用者数量的所述计数的消息。
64.如权利要求63所述的装置，其中所述控制电路还被配置为在所述消息被发送之后，将所述空间中的所述占用者数量的所述计数重置为零。
65.如权利要求63所述的装置，其中所述消息被发送到所述装置外部的控制器。
66.如权利要求62所述的装置，其还包括通信电路，所述通信电路被配置为从占用传感器接收指示所述空间的占用状况的指示。
67.如权利要求66所述的装置，其中所述控制电路还被配置为当从所述占用传感器接收到的所述指示指示所述空间未被占用时，将所述占用者数量的所述计数设置为零。
68.如权利要求67所述的装置，其中所述控制电路还被配置为维护包括多个数据点的历史数据，每个数据点指示在相应时间段期间所述空间中的所述占用者数量的所述计数。
69.如权利要求68所述的装置，其中所述控制电路被配置为当所述数据点具有大于零的值并且从所述占用传感器接收到的所述指示指示所述空间未被占用时，通过将所述历史数据的所述数据点中的至少一个重置为零来调整所述历史数据。
70.如权利要求62所述的装置，其还包括通信电路，所述通信电路被配置为从第二装置接收信号，所述信号指示已经进入或退出所述空间的人数。
71.如权利要求70所述的装置，其中所述控制电路还被配置为从由所述控制电路确定的所述占用者数量的所述计数添加或减去所述人数。
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