本申請涉及安全系統(tǒng)，并且更具體地涉及安全系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

已知系統(tǒng)在安保區(qū)域內(nèi)保護人們和財產(chǎn)。這樣的系統(tǒng)通常基于一個或更多個在區(qū)域內(nèi)檢測威脅的傳感器的使用。

對人們和財產(chǎn)的威脅可能源自于任何數(shù)量個不同的來源。例如，火災可能致死或者傷害困于家中火災的住戶。類似地，來自于火災的一氧化碳可能致死在他們睡夢中的人們。

另外，諸如入室盜賊的未授權(quán)闖入者可能對區(qū)域內(nèi)的財產(chǎn)呈現(xiàn)威脅。還已知闖入者傷害或者致死區(qū)域內(nèi)居住的人們。

在闖入者的情況中，傳感器可以基于不同區(qū)域各自的用途而放置于這些區(qū)域中。例如，如果人們在正常一天中一些時段出現(xiàn)而在其它時間不出現(xiàn)，則傳感器可以沿空間外圍放置，以在該空間被占用時提供保護，而額外的傳感器可以放置于該空間的內(nèi)部并且在該空間未被占用時被使用。

在多數(shù)情況下，威脅檢測器連接到本地控制面板。一旦經(jīng)由傳感器之一檢測到威脅，控制面板可以通過聲音發(fā)出本地可聽聞的警報?？刂泼姘暹€可以向中央監(jiān)控站發(fā)送信號。

盡管常規(guī)的安全系統(tǒng)工作良好，但是有時其難以在建筑物內(nèi)開放區(qū)域中或者在具有低頂棚的房間處檢測到闖入者。因此，存在對用于被動檢測闖入者的更好方法和裝置的需求。

附圖說明

圖1圖示根據(jù)本文的安全系統(tǒng)的框圖；

圖2是圖1的系統(tǒng)所使用的闖入傳感器組件；

圖3圖示圖2的組件的熱釋電（pyroelectric）傳感器；

圖4是圖3的傳感器的剖開細節(jié)；

圖5圖示與圖2的檢測器組件一起使用的鏡組件；

圖6圖示在行走測試期間圖2的組件的信號輸出；以及

圖7圖示傳感器組件的各個特征的比較結(jié)果。

具體實施方式

盡管所公開的實施例可以采取很多不同的形式，但其具體實施例在附圖中示出并且將在此詳細描述，其中應理解的是，本公開將被視作其原理及實踐其最佳方式的例示，并且并不意圖將本申請和權(quán)利要求限制到所說明的具體實施例。

圖1描繪根據(jù)所圖示實施例總地示出的安全系統(tǒng)10。系統(tǒng)內(nèi)包括的是多個在安保地理區(qū)域16內(nèi)檢測威脅（例如人類闖入者）的傳感器12、14。

傳感器可以以多種不同形式中的任何形式來體現(xiàn)。例如，傳感器中的至少一些可以是放置在提供安保區(qū)域出入的門和/或窗上。其它傳感器可以是被動式紅外（pir）傳感器，放置在區(qū)域中以檢測已經(jīng)能夠規(guī)避沿安保區(qū)域周邊放置的傳感器的闖入者。

系統(tǒng)內(nèi)還包括的是監(jiān)控傳感器的控制面板18。一檢測到傳感器之一致動，控制面板就向中間監(jiān)控站20發(fā)送警報信號。中央監(jiān)控站可以通過招來警察作為響應。

控制面板和每個傳感器內(nèi)包括的可以是一個或更多個處理器裝置（處理器）22、24，這些處理器裝置在從非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)（存儲器）30加載的一個或更多個計算機程序26、28的控制之下操作。如在這里使用的，對計算機程序所執(zhí)行步驟的引用也是對執(zhí)行該步驟的處理器的引用。

例如，處理器之一可以是監(jiān)控傳感器的警報處理器。傳感器之一一致動，警報處理器就可以構(gòu)造要被發(fā)送到中央監(jiān)控站的警報消息。該消息可以包括警報系統(tǒng)的標識符（例如地址、賬號等）、傳感器類型標識符、安保區(qū)域內(nèi)位置、以及時間。

圖2圖示用作圖1中所示傳感器之一的pir傳感器組件50的使用。pir傳感器50安裝在安保區(qū)域54內(nèi)的頂棚52上。

pir組件內(nèi)包括的可以是差分pir設備56和鏡組件58。如所示出的，來自于闖入者62的紅外能量51被鏡組件反射到pir設備中。如此，鏡組件使得pir傳感器組件的橫向范圍相較于常規(guī)pir檢測器顯著地增加。

圖3圖示出圖2的pir設備的例子。如所示出的，pir設備包括載于殼體58內(nèi)的第一正紅外檢測元件62和第二負紅外檢測元件64。殼體所載的紅外窗60允許源自于pir設備外部（例如源自于圖2的闖入者）的紅外能量穿過殼體外表面并沖擊到pir元件中的一個或更多個上。

圖4a示出圖2中所示出的pir設備和鏡組件的鏡66的簡化例子。圖4b示出pir設備的放大側(cè)面剖開視圖。如從圖4a可以看到的，鏡已經(jīng)從垂直平面傾斜小角度68。該小角度或者傾斜確定pir傳感器組件對地板之上某特定安裝高度的檢測范圍。

如從圖3和圖4可以注意到的，窗具有這樣的縱向形狀，即長度72平行于pir元件之間的空間70。還應當注意，窗的寬度顯著地小于兩個pir元件的組合寬度加上pir元件之間的空間。使用相對窄的窗使得要被掩蔽的pir元件之一接近pir傳感器組件檢測范圍的界限。該掩蔽改善在設備檢測范圍界限處的ir信號的信號強度。

圖4示出圖2的鏡組件的一個元件，其包圍圖4中所示的兩個pir檢測元件。如圖5中所示出的，鏡組件可以包括多個環(huán)74、76、78，每個環(huán)由排布為圓的鏡組成。圖5的鏡組件可以用在這樣的應用中，在所述應用中所期望的范圍是9米并且pir組件的安裝高度是地面之上4.3米。如果檢測范圍大于20米并且頂棚高度高于6米，則可以使用4組環(huán)。如果檢測范圍小于25米并且頂棚高度小于3.6米，則可以使用2組環(huán)。

一般來說，每個環(huán)一般具有圓環(huán)形狀，其中鏡的反射表面在圓環(huán)的內(nèi)部。在圖5中所示出的例子中，外環(huán)可以具有28個鏡。

在一個所圖示的實施例中，繞圓環(huán)的方向的鏡的寬度可以被逐漸調(diào)整以改善信號響應。例如，沿圖5中所示出的水平線相對端（橫跨縱向窗長度）上的弱軸的鏡可以是在頂部和底部的鏡的寬度的3倍。

圖6示出pir設備對于正在行走測試設備的人的信號響應。圖6右下角的小圖示出縱橫穿越9米最大范圍（半徑）的該人的路徑。如右下角圖中所示出的，該人沿每個半球穿越該最大范圍16次，由此提供32個測試點。圖6中-左側(cè)的32個圖形示出pir設備對行走測試的信號響應。

如可以觀察到的，圖形p1示出pir設備響應于人穿越最大范圍閾值而提供負向脈沖。這個負向脈沖示出正pir元件已經(jīng)被窗掩蔽的情況下負pir元件的響應。圖形p7-p10示出pir元件僅部分被掩蔽的情況下脈沖的正和負部分。

圖7示出pir傳感器組件的三種不同實施例的行走測試結(jié)果比較。1號例子（在左側(cè)）示出使用常規(guī)pir（其中窗未曾被縮窄至掩蔽pir元件之一）的結(jié)果。2號例子（中間）示出具有窄窗和等尺寸鏡的修改的pir設備。3號例子示出使用縮窄的窗和變化的鏡寬度的最佳結(jié)果。

一般來說，常規(guī)pir傳感器廣泛用于頂棚安裝的運動檢測。然而，360度操作的要求對于基于常規(guī)技術(shù)的可靠操作來說是嚴峻的挑戰(zhàn)。因為pir檢測元件不是旋轉(zhuǎn)對稱的，所以基于闖入者靠近檢測器的方向而存在著顯著的性能差異。例如，檢測范圍大于12米的情況下，這些設備的檢測能力中存在明顯的強軸和弱軸。由于強軸和弱軸之間的差異，錯過闖入者是不可避免的。

過去解決信號強度差異問題的努力已經(jīng)涉及使用多個熱釋件（pyro）元件設計（例如3個熱釋件、4個熱釋件等），使得每個熱釋件僅檢測120度（3個熱釋件）或者90度（4個熱釋件）而不是所要求的360度。然而，多個熱釋件涉及要求多個光學部件、電路和機械支撐的設計，并且這樣的設計增加成本且加劇壓縮這樣的設備的尺寸的難度。

圖2的pir傳感器組件包括新穎的鏡和熱釋件設計，其解決兩個熱釋件設計的非對稱操作的問題。使用該新穎設計，相對于pir設備從任何方向移動的闖入者將產(chǎn)生相同水平的輸出信號強度。

一般來說，圖2的pir組件提供多個重要的優(yōu)點。例如，該組件通過將浪費的信號能量從強軸轉(zhuǎn)移到弱軸而提供顯著的性能改進，由此避免錯過警報和誤警報。新的組件提供360度覆蓋，并且通過所有可應用規(guī)程標準而無錯過警報。該組件僅要求單對pir元件，而不會有四元件熱釋件、雙通道熱釋件等的花費和難度。該pir設備具有小物理尺寸（例如小于60毫米寬度乘以25毫米高），由此提供相比于18米范圍中其它產(chǎn)品來說非常緊湊的尺寸。

圖7圖示設計的優(yōu)點。從圖1（1號模型，左邊一組兩列），可以觀察到盡管鏡的尺寸相等，來自于每個區(qū)的能量輸出是非常不同的。例如，最大值約為最小值的六倍。取決于熱釋件的朝向，存在著強區(qū)域和弱區(qū)域。1號模型的最小數(shù)據(jù)太低了，這可能容易導致錯過警報，并且最大值太高了，這可能容易導致誤警報。

模型2（圖7，中間兩列）使用等尺寸的鏡和優(yōu)化的pir設備。如可以注意到的，模型2在信號水平方面是顯著的改善。

模型3（圖7，右邊兩列）進一步改善性能。模型3包括優(yōu)化的熱釋件窗來抑制共模效應，否則該共模效應將增強沿強軸的差分信號效應。（這是由于熱釋件設備是使用正負pir元件的差分設備。）模型3通過增寬度弱軸上的鏡并減小強軸上鏡的寬度來平衡鏡的尺寸。

模型1具有強區(qū)（p1到p4和p13到p16）和弱區(qū)（p7到p11）。模型1的一些行走點幾乎完全不提供信號。模型3的新設計改善了這些弱點，平衡了最大值和最小值，并且為檢測器組件提供更可靠的性能。

模型3提供兩個主要的益處。通過限制窗的寬度抑制了共模效應。非對稱鏡設計消除了熱釋件元件的非對稱信號響應。

模型1的熱釋件設計具有廣角窗。當廣角窗用于頂棚安裝式pir檢測器組件時，熱釋件在弱區(qū)中的正元件和負元件將同時看到闖入者。因為熱釋件是差分元件，輸出信號將非常低。為了解決該問題，模型2和模型3盲化（blind）一個元件。相應地，模型2和模型3的熱釋件的特征在于，在弱區(qū)中窗將阻止不想要的能量以改善整體性能。

為了實現(xiàn)對一個pir元件的掩蔽，縮小了窗的寬度。窗的寬度對于新的熱釋件盲化一個元件的能力具有顯著的影響。如果窗太小，通過的能量太低而不能產(chǎn)生警報。否則，如果尺寸太大，它不能抑制共模。

還結(jié)合鏡來考慮窗的寬度。圖4圖示寬度選擇的原理。在此，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)2.5毫米提供最好結(jié)果。窗的長度不是如此重要。一般來說，窗越長度越好。

接下來，考慮每個鏡的尺寸。鏡的寬度部分控制每個區(qū)中熱釋件的性能。新的鏡組件有兩個特征。首先，強區(qū)中的尺寸（鏡的寬度）小并且從強區(qū)向弱區(qū)逐漸增大。同一層中所有的鏡具有相同的高度，因此它們具有不同的寬度（部分用角度來描述寬度）。第二，靠近弱軸的最大一個的寬度（最寬度鏡的寬度）是靠近強軸的最小一個的寬度的三倍（忽略鏡長度的光線占用）。圖5僅示出28個鏡的四分之一，因為它們是對稱的。

一般來說，系統(tǒng)使用這樣的熱釋電傳感器組件，所述熱釋電傳感器組件具有封裝、位于封裝內(nèi)的正熱釋電感測元件、位于封裝內(nèi)緊鄰正熱釋電感測元件的負熱釋電感測元件、以及置于封裝中具有細長度形狀的窗，其中窗的寬度平行于接合上述感測元件的各自中心的線且窗的長度垂直于該線，其中窗在上述感測元件上居中以將來自于外源的紅外能量傳導到上述感測元件上，并且其中窗的寬度小于上述感測元件的組合寬度加上隔開上述感測元件的任何空間。

可替換地，系統(tǒng)使用這樣的熱釋電傳感器組件，所述熱釋電傳感器組件具有封裝、位于封裝內(nèi)的第一熱釋電感測元件、位于封裝內(nèi)緊鄰正熱釋電感測元件的第二熱釋電感測元件、置于封裝中具有細長度形狀的窗、以及排布在封裝外緊鄰窗的多個鏡，其中窗的寬度平行于接合上述感測元件的各自中心的線且窗的長度垂直于該線，其中窗在上述感測元件上居中以將來自于外源的紅外能量傳導到上述感測元件上，并且其中窗的寬度小于上述感測元件的組合寬度加上隔開所述上述感測元件的任何空間，所述多個鏡將入射光反射到第一和第二熱釋電元件上。

可替換地，系統(tǒng)包括保護安保地理區(qū)域的安全系統(tǒng)、檢測安保區(qū)域內(nèi)的威脅的熱釋電傳感器組件、以及排布在封裝外緊鄰窗的多個鏡，所述熱釋電傳感器組件還包括封裝、位于封裝內(nèi)的第一熱釋電感測元件、位于封裝內(nèi)緊鄰正熱釋電感測元件的第二熱釋電感測元件、以及置于封裝中具有細長度形狀的窗，其中窗的寬度平行于接合上述感測元件的各自中心的線且窗的長度垂直于該線，其中窗在上述感測元件上居中以將來自于外源的紅外能量傳導到感測元件上，并且其中窗的寬度小于上述感測元件的組合寬度加上隔開上述感測元件的任何空間，所述多個鏡將入射光反射到第一和第二熱釋電元件上。

從前述將觀察到可以實施許多變型和修改而不偏離其精神和范圍。應當理解，關(guān)于本文所說明的具體裝置并不意圖有或應當推斷出任何限制。當然，意圖由所附權(quán)利要求覆蓋如落入權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有這些修改。另外，圖中描繪的邏輯流并不要求所示出的特定順序或依次順序來實現(xiàn)合乎期望的結(jié)果?？梢蕴峁┢渌牟襟E或者可以從所描述的流中消除步驟，并且可以向所描述的實施例增加其它部件或者從所描述的實施例去除其它部件。