运动检测的制作方法

技术领域

本发明主体涉及运动检测。更具体地，本发明主题涉及多输出红外辐射检测器和使用这种红外检测器的运动传感器。

相关技术描述

利用红外(IR)辐射检测器的运动传感器是众所周知的。此类传感器通常用于保安系统或照明系统以检测在监测空间中的移动。红外检测器检测具有约6至14微米的波长的中红外(IR)辐射的变化。这些变化是因温热对象(诸如温血动物)与温热对象在移动通过环境时的其背景环境之间的温差所致。在检测运动时，运动传感器通常激活听觉警报器(诸如警笛)、打开灯、和/或发送已检测到运动的指示。

典型的红外检测器利用带有检测器元件的热电或压电基底，该检测器元件由在基底的相对两侧上的导电区域组成，用作电容器。当基底改变温度时，电容器增加或减少电荷，从而改变电容器两端的电压。击中检测器元件的中红外辐射量确定该基底区域的温度，并且因此确定跨越构成检测器元件的电容器的电压。一些运动传感器利用包括多个检测器元件的红外检测器。为减少错误警报的几率，一些红外检测器包括一对极性相反大小相同的检测器元件。非聚焦带外辐射以及环境温度变化或物理撞击相等地发生在这两个检测器元件上，从而导致来自相等或相反元件的信号大致相互抵消。

许多运动传感器并入光学阵列(包括光学元件，诸如透镜、聚焦镜等)以便能够使用单个红外检测器监测大的空间。光学阵列将来自多个监测体积的IR辐射引导至红外检测器上，该红外检测器有时包括滤波器以将在期望的中红外范围以外的辐射最小化而避免到达红外检测器。监测体积中的每个通常为延伸到待监测空间中的金字塔型体积，其中金字塔的顶点在运动传感器处。来自每个金字塔的辐射的集中通过光学阵列而投影在这些金字塔叠加所在位置处的红外检测器上，并且基于从叠加图像接收到的IR辐射量，红外检测器的不同区域被加热。在红外检测器上的检测器元件通过改变它们的电压而对局部加热作出反应。所得的检测器元件两端电压变化被监测并用于检测被监测空间中的运动。

附图简述

并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出本发明的各种实施例。附图与一般描述一起用于解释本发明的原理。然而，它们不应认为是将本发明限制于所描述的具体实施例，而是仅仅用于说明和理解。在图中：

图1A和图1B是红外检测器实施例的前视图和后视图；

图1C为图1A/图1B的红外检测器的实施例的示意图；

图1D为图1A/图1B的红外检测器的封装形式的实施例的等轴视图；

图2A和图2B为根据图1的红外检测器的实施例的示例性波形；

图3示出红外检测器的可选实施例；

图4A和图4B为个红外检测器的另一个实施例的前视图和后视图；

图4C为图4A/图4B的运动检测器的实施例的示意图；

图4D为图4A/图4B的红外检测器的封装形式的实施例的等轴视图；

图5A至图5D示出用于与红外检测器一起使用的电路的实施例；

图6A和图6B分别示出人类和动物行走通过运动传感器的实施例的监测体积；

图7A和图7B分别为根据在图6A和图6B的运动传感器的红外检测器的实施例的示例性波形；

图8示出用于在房间内的运动传感器的监测体积实施例的侧视图和顶视图；

图9A至图9C示出用于在运动传感器中使用的光学系统的实施例；

图10示出运动传感器的实施例的框图；以及

图11示出检测运动的方法的实施例的流程图。

详细描述

在下面的详细描述中，以举例的方式阐述了许多具体细节，以提供对相关教导的透彻理解。然而，本领域的技术人员应当清楚的是，本发明的教导可以在没有此类细节的情况下实践。在其他情况中，为避免不必要地模糊本发明概念的各方面，概括而不是详细地描述熟知的方法、过程和组件。许多描述性术语和短语用于描述本公开的各种实施例。这些描述性术语和短语用于表达本领域的技术人员一致认同的意义，除非在本说明书中给出不同的定义。为清楚起见，在下面的段落中，一些描述性术语和短语可以被提供与它们的通常被认同的定义不同的意义。

热电材料是一种在其被加热或冷却时暂时产生电压的材料。如果温度保持恒定，那么电压由于泄漏电流而逐渐消失，这取决于所使用的热电材料。热电材料的示例包括矿物电气石以及化合物氮化镓、硝酸铯、钴酞菁、和锂钽。压电材料是一种响应于机械应力而产生电压的材料。压电材料的示例包括电气石、石英、黄玉、蔗糖和酒石酸钠钾四水合物。一些材料同时表现出热电特性和压电特性，并且压电材料的局部加热可致使机械应力，其然后产生电压。因此，虽然热电材料和压电材料的具体物理特性是不同的，但在本文和权利要求中，这两个术语用作同义词。因此，对热电材料的参考同时包括热电材料和压电材料。

红外辐射检测器、或简单的红外检测器或IR检测器，是具有一个或多个输出端以提供与在红外检测器的视场中的温热对象有关的信息的组件。红外检测器在热电基底上具有一个或多个检测器元件。检测器元件接收电磁辐射，诸如中红外辐射，并且接收来自基底的热电荷，该热电荷然后在红外检测器的输出端处被呈现。

运动传感器是用于检测在监测空间中的运动的系统。运动传感器包括一个或多个红外检测器、将来自监测空间的电磁辐射引导至红外检测器上的光学系统、以及接收来自红外检测器的与运动有关的信息并且基于该信息采取操作的电路。可以采取任何类型的操作，但多种实施例采取操作诸如但不限于启动声音报警器、打开或关闭灯、或者发送指示运动被检测到的消息。

在至少一些实施例中，运动传感器具有至少两层互相偏移的监测体积。电磁辐射，诸如红外光线，被从监测体积引导至至少两组检测器元件上，这两组检测器元件在红外检测器的热电基底上具有单独的输出端。随着温热对象，诸如人类或动物移动通过监测体积，来自对象的温热致使在红外检测器的输出端上的电压改变。比较所得波形，并且如果这两个波形具有对应于基于监测体积的间距和监测体积的各层之间的偏移的临界相位角的相位关系，则生成动物免除运动指示(animal-immune motion indication)、或主要运动指示。动物免除运动指示、或主要运动指示响应于大型温热身体(诸如人类)移动通过监测体积而被生成的。小型温热身体(诸如狗或猫)的运动不产生动物免除运动指示、或主要运动指示。

如在本公开(包括权利要求书)中使用的术语“对应于临界相位角”指的是相位差或相位关系接近于临界相位角，或者在包含该临界相位角的范围之内。在一些实施例中，如果相位关系在临界相位角的约±10°的范围内，则可认为相位关系对应于临界相位角。在至少一个施例中，如果相位关系在临界相位角的约±30°的范围内，则可认为相位关系对应于临界相位角。在其他实施例中，对应于临界相位角的范围可以是任何大小和/或可以关于临界相位角不对称。

根据本公开建立的运动传感器实施例将来自第一组监测体积的红外光线从监测空间内引导至第一组检测器元件上，并且将来自第二组监测体积的红外线从监测空间内引导至第二组检测器元件上。第一组监测体积和第二组监测体积具有与运动传感器不同的方位角，或者彼此偏移，并且交错，使得当对象移动通过监测体积时，来自第一组检测器元件的输出和来自第二组检测器元件的输出是类似的但具有相位差。通过检测对应于方位(临界相位角)差的输出之间的相位差，相比于常规的运动传感器，误判被减少。

在一些实施例中，光学系统针对两组监测体积产生不同的方位角，但在其他实施例中，在红外检测器上的检测器元件的布置产生不同的方位角。在一些实施例中，两个输出的相位差是除90度的倍数(0°、90°、180°、270°等)之外的角度。

在一些实施例中，第一组监测体积和第二组监测体积处于相对于运动传感器不同的高度处，以允许这两组监测体积相对于运动传感器伸出不同的距离。如果两组监测体积具有相同的高度，则足够大而相交于这两组监测体积的对象可以与足够小而仅仅相交于一组监测体积的对象区别开来。这允许了一些实施例在主要运动(例如，行走的人类的运动，而不是小动物(诸如宠物)的普通运动)和次要运动之间进行区分(例如，由于监测的由坐着或轻微移动的人类所占据的体积占有率，或者由于小动物(诸如宠物)的普通运动)。

现在对在附图中示出并在下文论述的示例做出详细参考。

图1A和图1B分别为红外检测器100实施例的前视图和后视图。该红外检测器包括由热电材料制成的基底101。在一些实施例中，基底101完全或几乎完全由热电材料制成，但在其他实施例中，基底101由带有一个或多个涂层或一层或多层热电材料的惰性绝缘体制成。其他实施例使用基底101的不同构造，但仍然在基底101中包括热电材料。

红外检测器100包括第一组检测器元件，其包括具有在基底101的前侧110上的垫片113和在基底101的后侧120上的垫片123的一个检测器元件130，和包括在基底101的前侧110上的垫片114和在基底101的后侧120上的垫片124的另一个检测器元件140。应注意，垫片123几乎直接相对于在基底101上的垫片113，并且垫片124几乎直接相对于在基底101上的垫片114。第一组检测器元件的两个检测器元件130、140被定位在基底101上并且以间距距离131分隔开。在一些实施例中，两个检测器元件130、140的尺寸大致相同，但在其他实施例中，它们可以具有不同的尺寸。检测器元件130耦合在输出垫片122和检测器元件140之间，检测器元件140耦合到另一个输出垫片125。因此，第一组检测器元件包括至少两个串联耦合的检测器元件130、140。在所示实施例中，检测器元件130经配置响应于温度的正向变化而在输出垫片125和输出垫片122之间提供正电压，并且检测器元件140经配置响应于温度的正向变化而在输出垫片125和输出垫片122之间提供负电压。

红外检测器100还包括第二组检测器元件，其包括具有在基底101的前侧110上的垫片117和在基底101的后侧120上的垫片127的一个检测器元件170，和具有在基底101的前侧110上的垫片118和在基底101的后侧120上的垫片128的另一个检测器元件180。应注意，垫片127几乎直接相对于在基底101上的垫片117，并且垫片128几乎直接相对于在基底101上的垫片118。第二组检测器元件的两个检测器元件170、180被定位在基底101上并且以间距距离132分隔开。在实施例中，第一组检测器元件的间距距离131与第二组检测器元件的间距距离132大致相同。在实施例中，检测器元件170与检测器元件130的尺寸大致相同，并且检测器元件180与检测器元件140的尺寸大致相同。在一些实施例中，所有这四个检测器元件130、140、170、180的尺寸大致相同。检测器元件170耦合在输出垫片126和检测器元件180之间，检测器元件180耦合到另一个输出垫片129。因此，第二组检测器元件包括至少两个串联耦合的检测器元件170、180。在所示实施例中，检测器元件170经配置响应于温度升高而在输出垫片129和输出垫片126之间提供正电压，并且检测器元件180经配置响应于温度升高而在输出垫片129和输出垫片126之间提供负电压。

在图1A/图1B的实施例中，第一组检测器元件130、140和第二组检测器元件170、180在一个方向(例如在图1A/图1B中竖直)上重叠并且大致对齐，但在垂直方向(例如在图1A/图1B中水平)上交错并且被定位成具有偏移133。偏移133可以表征为间距距离131、132的百分比。如果偏移133为间距距离131、132的一半(50％)，则偏移133可称作正交偏移，因为间距距离131、132代表波形的完整周期的一半，其中一组检测器元件中的第一检测器元件(例如检测器元件130)代表周期的开始，并且该组检测器元件中的第二检测器元件(例如检测器元件140)由于其相反极性而代表周期的后半周期的开始。如果偏移133不等于间距距离131、132的一半，则偏移133可称作非正交偏移。非正交偏移是相对于公共轴线的不是间距距离一半的倍数且非零的物理偏移。在图1A/图1B所示的实施例中，第二组检测器元件170、180被定位成相对于第一组检测器元件130、140具有非正交偏移133。在一些实施例中，非正交偏移133介于间距距离131、132的约5％和间距距离131、132的约45％之间，或者介于间距距离131、132的约55％和间距距离131、132的约95％之间。在至少一个实施例中，非正交偏移133为间距距离131、132的约三分之一或约三分之二。

图1C为图1A/图1B红外检测器100的实施例的示意图。第一组串联耦合的检测器元件112被示出为极化电容器130、140，以指示响应于温度升高而由检测器元件产生的电压的极性。电容器130、140的电极用检测器元件的其对应垫片的参考标号进行标记。这样的话，检测器元件、或电容器130包括垫片123和垫片113，并且检测器元件、或电容器140包括垫片114和垫片124。第一组检测器元件112耦合到输出垫片122并且耦合到输出垫片125。

第二组串联耦合的检测器元件116被示出为极化电容器170、180，以指示响应于温度升高而由检测器元件产生的电压的极性。电容器170、180的电极用检测器元件的其对应垫片的参考标号进行标记。这样的话，检测器元件、或电容器170包括垫片127和垫片117，并且检测器元件、或电容器180包括垫片118和垫片128。第二组检测器元件116耦合到输出垫片126和输出垫片129。在至少一些实施例中，输出垫片125和输出垫片129耦合到地面，输出垫片122为红外检测器100的第一输出端，并且输出垫片126为红外检测器100的第二输出端。因此，在至少一些实施例中，第一输出端122耦合到第一组检测器元件112，并且第二输出端126耦合到第二组检测器元件116。

图1D为图1A/图1B红外检测器100的封装形式190的实施例的等轴视图。封装形式190包括封装191，诸如标准TO-5金属外壳或一些其他类型的封装，并且红外检测器100的基底101安装在封装191内侧并在中IR透射窗(或窗/滤波器)后面，所述安装的方式允许外部的中IR电磁能影响红外检测器100的基底101并且同时屏蔽基底101免受非中IR的影响。封装形式190包括从封装的外面能够触及的至少一个端子192-199。封装形式190包括安装在封装191中并且耦合在红外检测器100的检测器元件之间的电路和至少一个输出端子192-199。在一些实施例中，电路仅提供基底101与至少一个端子192-199之间的电连接。在至少一个实施例中，输出端子192耦合到输出垫片122，输出端子195耦合到输出垫片125，输出端子196耦合到输出垫片126，并且输出端子199耦合到输出垫片129。在其他实施例中，电路可以检测对第一组检测器元件112的第一热电效应和对第二组检测器元件116的第二热电效应，并且在至少一个输出端子192-199处提供关于第一热电效应和第二热电效应的信息。在至少一个实施例中，输出端子195为包括晶体管缓冲器的电路的电源输入端，输出端子199为接地端子并且耦合到输出垫片125和输出垫片129，输出垫片122通过晶体管缓冲器耦合到输出端子192，并且输出垫片126通过晶体管缓冲器耦合到输出端子196。在另一个实施例中，输出端子195为包括两个模数转换器(ADC)的电路的电源输入端，输出端子199为接地端子并且耦合到输出垫片125和输出垫片129，输出垫片122耦合到第一ADC，第一ADC的输出端耦合到输出端子192，并且输出垫片126耦合到第二ADC，第二ADC的输出端耦合到输出端子196。在另一个实施例中，输出端子195为包括模数转换器(ADC)的电路的电源输入端，输出端子199为接地端子并且耦合到输出垫片125和输出垫片129，并且输出垫片122和输出垫片126均耦合到该ADC，该ADC的输出端耦合到输出端子192，并且输出端子196从该实施例中省略或不耦合到电路或红外检测器100。

图2A和图2B为根据图1A/图1B红外检测器100的实施例的示例性波形。图2A示出波形200，其代表红外检测器100对于从移动经过监测空间的温热对象直接引导至红外检测器100上的红外光线的响应。应注意，波形210可以不代表任何特定的移动对象或实际的监测空间环境，而是在这里提供用于帮助说明红外检测器100的操作。波形200包括代表第一组检测器元件112两端的电压或在输出垫片122处的电压的波形201，假设输出垫片125接地。波形200还包括代表第二组检测器元件116两端的电压或在输出垫片126处的电压的波形205，假设输出垫片129接地。

响应于红外光线从移动通过监测体积的温热对象引导至第一检测器元件130上，检测器元件130产生波形201的正电压202。当温热对象从红外辐射被引导至检测器元件130上的监测体积移动至红外辐射被引导至检测器元件170上的监测体积时，波形201上的电压开始下降，并且检测器元件170产生波形205的正电压206。当温热对象从红外辐射被引导至检测器元件170上的监测体积移动至红外辐射被引导至检测器元件140上的监测体积时，波形205上的电压开始下降，并且检测器元件140产生波形201的负电压203。然后，当温热对象从红外辐射被引导至检测器元件140上的监测体积移动至红外辐射被引导至检测器元件180上的监测体积时，波形201上的电压开始上升，并且检测器元件180产生波形205的负电压207。波形201的从最大电压202到最小电压203所经历的时间204可被认为是波形201的一个完整循环或周期的一半。波形205的从最大电压206到最小电压207所经历的时间208可被认为是波形205的一个完整循环或周期的一半。

温热对象的运动产生跨越第一组检测器元件112的第一波形201，和跨越第二组检测器元件116的第二波形205。由于第一组检测器元件112和第二组检测器元件116具有大致相同的尺寸和间距，因此第一波形201和第二波性202是大致相等的并且具有大约相同的半周期204、208。但是，由于第一组检测器元件112和第二组检测器元件116具有偏移133，因此这两个波形201、205之间存在相移，该相移由相位延迟209表示。相移或相位角差值可通过将相位延迟209与半周期204、208进行比较来计算出。相移可以被计算为半周期204、208的百分比，其对应于第一组检测器元件112与第二组检测器元件116之间的偏移，但其他实施例可将相移计算为通过将所计算的百分比乘以180°所得的角度。如果所计算的相移对应于这两组检测器元件112、116之间的偏移133，则波形201、205很有可能是由温热对象通过监测体积的实际移动造成的。如果发现两个波形201、205之间的相移不对应于两组检测器元件112、116之间的偏移，则波形201、205可能不是由实际移动而是由一些其他原因造成的。这种行为可用于减少错误的移动检测或错误警报的生成。

如在本公开(包括权利要求)中使用的，术语“对应于偏移”指的是作为半周期(180°)的百分比的所检测波形的相位差或相位关系接近于被计算为检测器元件间距的百分比的偏移，或在包含该偏移的范围内。在一些实施例中，如果相位关系落入在约为间距的约±6％的偏移的范围内(例如如果偏移为33％，则约27％到约39％的范围)，则可认为该相位关系对应于临界相位角。在至少一个实施例中，如果相位关系落入在约为间距的约±20％的偏移的范围内(例如如果偏移为33％，约13％至约53％的范围)，则可认为该相位关系对应于临界相位角。在其他实施例中，对应于偏移的范围可以是任何大小，和/或可以是关于该偏移不对称。

图2B示出波形210，其代表红外检测器100对于红外检测器100的温度突变、或对于由红外检测器100接收到的可导致以前系统中的错误移动检测的某种机械振动的响应。应注意，波形210可以不代表实际事件，而是在这里提供用于帮助说明红外检测器100的操作。波形210包括代表第一组检测器元件112两端的电压或在输出垫片122处的电压的波形211，假设输出垫片125接地。波形210还包括代表第一组检测器元件116两端的电压或在输出垫片126处的电压的波形215，假设输出垫片129接地。应注意，第一波形211和第二波形一起分别上升到最大值212和最大值216，并且然后一起分别下降至最小值213和最小值217。这两个波形211、215均具有相等的半周期214，但是两个波形211、215之间不存在相移。如此，可以确定波形210不指示移动，并且运动传感器实施例并不响应于这些波形而产生移动的指示。

图3示出红外(IR)检测器的可选实施例。所示实施例均包括具有多个检测器元件的热电基底。红外检测器300的第一可选实施例包括第一组两个串联耦合的检测器元件301和第二组两个串联耦合的检测器元件302。第一组串联耦合的检测器元件301包括第一排，并且第二组检测器元件302包括与第一排不重叠的第二排。在红外检测器300中，第一组检测器元件301具有相对于第二组检测器元件302的非正交偏移，但检测器元件的尺寸设定成使得第一组检测器元件301中的各个检测器元件与第二组检测器元件302中的各个检测器元件重叠。因此，通过红外检测器300的竖直线可以相交于第一排301中的检测器元件和第二排302中的检测器元件。

红外检测器310的第二可选实施例包括第一组串联耦合的检测器元件311和第二组串联耦合的检测器元件312。第一组串联耦合的检测器元件311包括第一排，并且第二组检测器元件312包括与第一排不重叠的第二排。在红外检测器310中，第一组检测器元件311具有相对于第二组检测器元件312的正交偏移，并且检测器元件的尺寸设定成使得第一组检测器元件311中的各个检测器元件与第二组检测器元件312中的各个检测器元件不重叠，在但两组检测器元件311、312之间保留小的未覆盖的水平空间，这样便没有通过红外检测器310的竖直线可以相交于一个以上的检测器元件，并且非常少的可能通过红外检测器310的竖直线将不相交于任何检测器元件。

红外检测器320的第三可选实施例包括第一组串联耦合的检测器元件321和第二组串联耦合的检测器元件322。第一组串联耦合的检测器元件321包括第一排，并且第二组检测器元件322包括与第一排部分重叠的第二排。在红外检测器320中，第一组检测器元件321具有相对于第二组检测器元件322的非正交偏移，并且检测器元件的尺寸设定成使得第一组检测器元件321中的各个检测器元件不与第二组检测器元件322中的各个检测器元件水平重叠，并且在两组检测器元件321、322之间保留未覆盖的水平空间，使得没有通过红外检测器320的竖直线可以相交于一个以上的检测器元件，并且一些可能的通过红外检测器320的竖直线将不相交于任何检测器元件。然而，这两组检测器元件321、322竖直地重叠，使得至少一条水平线可以相交于该实施例中的所有四个检测器元件。

红外检测器330的第四可选实施例包括第一组四个串联耦合的检测器元件331、第二组四个串联耦合的检测器元件332、第三组四个串联耦合的检测器元件333、和第四组串联耦合的检测器元件334。这四组检测器元件331-334在竖直方向上不重叠。第一组检测器元件331和第三组检测器元件333水平地彼此对齐，并且第二组检测器元件332和第四组检测器元件334彼此对齐，但相对于第一组330和第三组333具有非正交偏移。

对于红外检测器的各种实施例，可以预想许多种实施例。各种实施例可以具有任何数量的组的检测器元件，其中每组具有任何数量的检测器元件。这些组在第一方向上可以是重叠或非重叠的，但至少一些组在垂直于第一方向的方向上相对于其他组偏移。在一些实施例中，该偏移可以是正交偏移，但在其他实施例中为非正交偏移。检测器元件可具有任何尺寸，并且在垂直于第一方向的方向上，一组中的各个检测器元件可以或可以不与相邻组中的各个检测器元件重叠，这取决于实施例。每组检测器元件可以具有单独的输出端，或者可以与一个或多个其他组的检测器并联耦合，这取决于实施例。在一些实施例中，每组串联耦合的检测器元件的一个端部一起耦合到接地端子，并且每组串联耦合的检测器元件的另一个端部具有单独的输出端。在其他实施例中，每组串联耦合的检测器元件的一个端部一起耦合到接地端子，并且串联耦合的检测器元件的偶数排的另一个端部耦合到另一个输出端，并且串联耦合的检测器元件的奇数排耦合到另一个输出端。

图4A和图4B为红外检测器400的另一个实施例的前视图和后视图。红外检测器包括由至少一些热电材料制成的基底401。红外检测器400包括第一排检测器元件412，其包括具有在基底401的前侧410上的垫片413和在基底401的后侧420上的垫片423的一个检测器元件430，以及具有在基底401的前侧410上的垫片414和在基底401的后侧420上的垫片424的另一个检测器元件440。应注意，垫片423相对于在基底401上的垫片413，并且垫片424相对于在基底401上的垫片414。第一排检测器元件412的两个检测器元件430、440被定位在基底401上并且在排方向(图4A/图4B中水平)上以间距距离431分隔开。在所示实施例中，两个检测器元件430、440的尺寸大致相同。第一排检测器元件412包括耦合在输出垫片422和输出垫片425之间的至少两个串联耦合的检测器元件430、440。在所示实施例中，检测器元件430经配置响应于温度升高而在输出垫片425和输出垫片422之间提供正电压，并且检测器元件440经配置响应于温度升高而在输出垫片425和输出垫片422之间提供负电压。

红外检测器400还包括第二排检测器元件416，其包括具有在基底401的前侧410上的垫片417和在基底401的后侧420上的垫片427的一个检测器元件470，以及具有在基底401的前侧410上的垫片418和在基底401的后侧420上的垫片428的另一个检测器元件480。应注意，垫片427相对于在基底401上的垫片417，并且垫片428相对于在基底401上的垫片418。第二排检测器元件418的两个检测器元件470、480被定位在基底401上且在平行于第一排412的排方向上，并且以间距距离432分隔开，该间距距离432与第一排412的间距距离431大约相同。在所示实施例中，所有四个检测器元件430、440、470、480的尺寸大致相同。第二排检测器元件416包括耦合在输出垫片426和输出垫片429之间的至少两个串联耦合的检测器元件470、480。在所示实施例中，检测器元件470经配置响应于温度升高而在输出垫片429和输出垫片426之间提供正电压，并且检测器元件480经配置响应于温度升高而在输出垫片429和输出垫片426之间提供负电压。

在图4A/图4B的实施例中，第一排检测器元件412和第二排检测器元件416基本上不重叠。如在本文中和在权利要求中使用的，基本上不重叠指的是第一排412的检测器元件430、440的80％以上的高度(即垂直于排方向、或在图4A/图4B中竖直的维度)不与第二排418的检测器元件470、480重叠。然而，第二排416的检测器元件470、480被定位在排方向(图4A/图4B中水平)上相对于第一排检测器元件412的非零偏移433处。偏移433可以表征为间距距离431、432的百分比。在一些实施例中，非零偏移介于间距距离的约5％和间距距离的约95％之间。在一些实施例中，偏移433约为间距距离431、432的一半，并且可以称作正交偏移。在一些实施例中，偏移433不等于间距距离431、432的一半，并且偏移433可以称作非正交偏移。

图4C为图4A/图4B的红外检测器400的实施例的示意图。第一排串联耦合的检测器元件412被示出为极化电容器430、440，以指示响应于温度升高而由检测器元件产生的电压的极性。电容器430、440的电极用检测器元件的其对应垫片的参考标号进行标记。因此，检测器元件或电容器430包括垫片423和垫片413，并且检测器元件或电容器440包括垫片414和垫片424。第一排检测器元件412耦合到输出垫片422并且耦合到输出垫片425。

第二排串联耦合的检测器元件416被示出为极化电容器470、480，以指示响应于温度升高而由检测器元件产生的电压的极性。电容器470、480的电极用检测器元件的其对应垫片的参考标号进行标记。因此，检测器元件或电容器470包括垫片427和垫片417，并且检测器元件或电容器480包括垫片418和垫片428。第二排检测器元件416耦合到输出垫片426并且耦合到输出垫片429。在至少一些实施例中，输出垫片425和输出垫片429耦合到地面，并且输出垫片422为红外检测器400的第一输出端，并且输出垫片426为红外检测器400的第二输出端。

图4D为图4A/图4B的红外检测器400的封装形式490的实施例的等轴视图。封装形式490包括封装491，并且红外检测器400的基底401安装在封装491内侧并在中IR透射窗(或窗/滤波器)后面，所述安装的方式允许外部的中IR电磁能影响红外检测器400的基底401并且同时屏蔽基底101免受非中IR的影响。封装形式490包括从封装的外面能够触及的至少一个端子492-499。在至少一个实施例中，输出端子492耦合到输出垫片422，输出端子495耦合到输出垫片425，输出端子496耦合到输出垫片426，并且输出端子499耦合到输出垫片429。封装形式490的一些实施例包括电路，诸如图5A至图5D所示，该电路安装在封装491中并且耦合在红外检测器400和至少一个输出端子492-199之间。

图5A至图5D示出用于与图1A至图1D的红外检测器100或图4A至图4D的红外检测器400一起使用的电路的实施例。图5A示出封装的红外检测器500的实施例的示意图。该封装的红外检测器500包括具有两组检测器元件的基底509。第一组检测器元件501包括串联耦合到第二检测器元件503的第一检测器元件502。第二组检测器元件505包括串联耦合到第二检测器元件507的第一检测器元件506。电路，图5A所示实施例中的电路受限于导体(诸如连接导线)将第一组检测器元件501和第二组检测器元件505这两组的一个端部耦合到接地端子519。电路还将第一组检测器元件501的另一个端部耦合到第一输出端511，并将第二组检测器元件505的另一个端部耦合到第二输出端512。

因此，在图5A所示实施例中，红外检测器包括第一组检测器元件501和第二组检测器元件505、第一输出端511、第二输出端512、以及接地端子。在本实施例中，第一组检测器元件501由第一检测器元件502和第二检测器元件503组成，并且第二组检测器元件505由第三检测器元件506和第四检测器元件507组成。第一检测器元件502、第二检测器元件503、第三检测器元件506和第四检测器元件507各自包括具有基底509作为电介质的电容器。在本实施例中，第一输出端511连接至第一检测器元件502的第一端子，第一检测器元件502的第二端子连接至第二检测器元件503的第一端子，并且第二检测器元件503的第二端子连接到接地端子519。在本实施例中，第二输出端512连接到第三检测器元件506的第一端子，第三检测器元件506的第二端子连接至第四检测器元件507的第一端子，并且第四检测器元件507的第二端子连接至接地端子519。

图5B示出封装的红外检测器520的实施例的示意图，其包括具有两组检测器元件521、525的基底529。封装的红外检测器520包括电路540、第一组检测器元件521和第二组检测器元件525，该电路540安装在封装531中并且耦合到封装输出端530、538、539。第一组检测器元件521包括串联耦合到第二检测器元件523的第一检测器元件522。第二组检测器元件525包括串联耦合到第二检测器元件527的第一检测器元件526。第一组检测器元件521和第二组检测器元件525这两组的一个端部耦合到接地端子539。第一组检测器元件521的另一个端部耦合到电路540的第一输入端524，并且第二组检测器元件525的另一个端部耦合到电路540的第二输出端528。电路540还耦合到电源端子538以对电路540提供电力，并且耦合到接地端子539。电路540的一个或多个输出端耦合到封装的红外检测器520的输出端530。在一些实施例中，电路540可以检测对于第一组检测器元件521的第一热电效应和对第二组检测器元件525的第二热电效应，并且在至少一个输出端子530处提供关于第一热电效应和第二热电效应的信息。在一些实施例中，该信息以一个或多个模拟波形的形式提供。在其他实施例中，该信息作为数字数据提供。一些实施例可将该信息作为模拟信息和数字信息的组合来提供。

图5C示出适用于在封装的红外检测器520中用作电路540的电路540A的实施例。第一输入端524耦合到第一晶体管缓冲器541，并且第二输入端528耦合到第二晶体管缓冲器542。第一晶体管缓冲器541和第二晶体管缓冲器542可以具有任何设计，从单个晶体管缓冲器到完全基于运算放大器的设计，并且可以使用任何类型的晶体管，包括双极晶体管，耗尽型场效应晶体管，以及增强型场效应晶体管，以及其它无源或有源电子部件，诸如但不限于二极管、电阻器和电容器，这取决于实施例。在一个实施例中，晶体管缓冲器541、542具有单位增益，但其他实施例可以提供非单位增益以改变来自由热电效应产生的输出的输出的电压范围。第一晶体管缓冲器541驱动输出端531，该输出531为至少一个输出端子530中的一个，其具有第一模拟电压波形以提供与对第一组检测器元件521的热电效应有关的信息。第二晶体管缓冲器542驱动输出端532，该输出532为至少一个输出端子530中的一个，其具有第二模拟电压波形以提供与对第二组检测器元件525的热电效应有关的信息。

图5D示出适用于在封装的红外检测器520中用作电路540的电路540B的实施例。电路540B包括控制电路551，其具有耦合到模拟多路复用器553的输出端552，以选择两个输入端524、528中的一个以提供作为到模数转换器(ADC)557的输入端555。ADC557可以具有任意的分辨率，这取决于实施例，但是在至少一个实施例中，ADC 557为单调的14位ADC。控制电路551还使用一个或多个控制线556控制ADC 557，并且使得ADC 557的输出端558在至少一个输出端子530处可用。因此，在至少一个实施例中，电路540B包括至少一个模数转换器557，并且在至少一个输出端子530处的关于第一热电效应和第二热电效应的信息包括代表至少一个电压波形的数字数据。

在一些实施例中，控制电路551包括耦合到封装的外部控制端子的一个或多个控制线，其中ADC 558的输出端在外部端子上直接可用，但在所示实施例中，控制电路551接收ADC 557的输出558并且通过双向输入/输出(I/O)线535传输，该双向输入/输出(I/O)线535为至少一个输出端子530中的一个。在I/O线535上可以使用任何协议，但在一个实施例中，I/O线535上的捕获和发送周期开始于外部设备将I/O线535在至少第一预定时间段内保持为低，然后驱动其为高并且将其释放。控制电路551检测这种情况，并且使用多路控制线552来选择第一输入端524。控制电路551然后使用ADC控制线556，以使ADC 557将第一输入端524的电压转换成ADC输出端558上的数字值，其中所述数字值由控制电路551捕获。一旦第一输入端524的数字值已被捕获，控制电路551使用多路控制线552来选择第二输入端528。控制电路551然后使用ADC控制线556，以使ADC 557将第二输出端528的电压转换成ADC的输出端558上的数字值，其中所述数字值由控制电路551捕获。

在I/O线535已被驱动为高并且由外部设备释放时，控制电路551在第二预定时间段内驱动来自I/O线535上的所捕获数字值的信息中的一位，并且然后释放I/O线535。外部设备等待至少第二预定时间段，捕获I/O线535的值，并且然后驱动I/O线535为低并且再次返回为高。控制电路551检测从低到高的过渡，并且对于信息中的下一位重复该过程。持续该过程，直到来自ADC输出558的所有数字信息均被传递。其他实施例使用不同的协议在一个或多个线路上传递数字信息。一些实施例可包括多个ADC和多个输出端，以允许对数字信息的更快和/或更简单的访问。

图6A和图6B分别示出人601和动物602行走通过实施例的监测空间600的示例。监测空间600包括若干监测体积，它们的横截面(人601或动物602所经过的地方)被示出为矩形，但其他实施例对于监测体积可具有其他形状。第一监测体积611和第二监测体积612被包括在第一排监测体积610中，并且第三监测体积621和第四监测体积622被包括在第二排监测体积620中。在所示实施例中，第一排监测体积610和第二排监测体积620基本上不重叠。其他实施例在监测空间600的至少一些相交平面处具有两排以上的监测体积。

在监测空间600中的第一排监测体积610具有间距631或监测体积611、612之间的距离，该间距与第二排监测体积620的间距大约相同。然而，在监测空间600中，第二排监测体积620具有相对于第一排监测体积610的非零偏移633。偏移633在与各排流动方向相同的方向上或在图6A/图6B中水平。一种测量偏移633的方式是找到从第一监测体积611的左边缘到第三监测体积621的左边缘的距离。偏移633还可以被计算为间距631的百分比，或者计算为相位角，其中相位角等于：

在各种实施例中，非零偏移633可以是任何非零值，但在大多数实施例中，非零偏移633将不大于所述间距。因此在许多实施例中，偏移限制于：

在一些实施例中，相位角约为90°，使得来自第一排610的热信息和来自第二排620的热信息为正交信号，但在其他实施例中，相位角不接近于0°、90°、或180°，使得：

在图6A中，人601从左向右穿过监测空间600。当人601移动时，她首先移动进入第一排监测体积610的第一监测体积611中。来自人601的热信息被引导至在运动传感器中的红外检测器的检测器元件上，其中所述运动传感器监测第一监测体积611。当人601继续移动时，来自人601的热信息被引导至在运动传感器的红外检测器的各种检测器元件上。当人601移动离开第一监测体积611时，她移动进入第三监测体积621中，然后进入第二监测体积612中，并且最后进入第四监测体积622中。在至少一些实施例中，来自第一排监测体积610的热信息是基于在第一监测体积611中热对象对于热信息的正向贡献和在第二监测体积612中的热对象对于热信息的负向贡献，并且来自第二排监测体积620的热信息是基于在第三监测体积621中的热对象对于热信息的正向贡献和在第四监测体积622中的热对象对于热信息的负向贡献。

在一些实施例中，运动传感器包括耦合到红外检测器的电路，所述红外检测器检测从来自第一排监测体积610的热信息和来自第二排监测体积620的热信息中提取的波形的相位关系。如果相位关系对应于临界相位角，其中临界相位角大于0度并且基于偏移633和间距631，则在运动传感器中的电路可以产生动物免除(主要运动)指示。

应注意，出于许多不同的原因，相位关系、或相位延迟可以对应于临界相位角而不需要正好相等。为允许在各种方向上的运动以及角度计算方式的变型，一些实施例使用相位延迟的绝对值来确定相位延迟是否对应于临界相位角。一些实施例还归一化所述角度，使得相位延迟和临界相位角均介于0°和180°之间以便确定对应关系。一些实施例还确定如果：

则该相位角对应于临界相位角。

在一些实施例中，使用预定的容差因子，使得如果相位延迟与临界相位角之差小于该容差因子，则这两者被认为是对应的。容差因子允许在移动对象的过程中的速度或路径的一些变化被容许并且仍然产生有效的运动检测。预定的容差因子在不同实施例中不同，但在至少一个实施例中为±10°并且在另一个实施例中为间距的±6％。在一些实施例中，容差因子根据波形的幅值或两个波形之间的相关因子而有所不同。

在图6B中，动物602从左向右穿过监测空间600。当动物602移动时，其首先移动进入第二排所监测体积620的第三监测体积621中，而不进入第一排监测体积610的第一监测体积611中，因为其高度不足以进入第一排监测体积610。来自动物602的热信息被引导至在运动传感器中的红外检测器的检测器元件上，其中所述运动传感器监测第三监测体积621。当动物602继续移动时，来自动物602的热信息被引导至在运动传感器中的红外检测器的各种检测器元件上。当动物602移动离开第三监测体积621时，其移动进入第四监测体积622中，而不进入第二监测体积612中。因此来自动物602的热信息可从第二排监测体积620得到，但是由于动物602的高度不足以到达监测空间600的第一排监测体积610，因此没有来自动物602的热信息可从第一排监测体积610得到。这样允许实施例将移动通过监测空间600的人类601和动物602区分开来。

图7A和图7B示出来自图6A和图6B运动传感器中的红外检测器实施例的示例性波形。图7A示出当人类601行走通过监测空间600时，代表来自第一排监测体积610的热信息的第一波形701和代表来自第二排监测体积620的热信息的第二波形705。当人类601进入第一监测体积611时，第一波形701的电压开始上升至波峰702。然后当人类601从第一监测体积611穿过进入第三监测体积621中时，第一波形701的电压开始下降，并且第二波形705的电压开始上升至波峰706。当人类601从第三监测体积621穿过到达第二监测体积612时，第二波形705开始下降并且第一波形701下降至波谷703。当人类601从第二监测体积612穿过到达第四监测体积622时，第一波形701开始上升并且第二波形705下降至波谷707，并且然后当人类601离开第四监测体积622时，第一波形701开始再次升高。

第一波形701示出半周期704，其基于第一排监测体积610的间距631和人类601横过监测空间600时的速度。由于第二排监测体积620具有与第一排610相同的间距，并且人类以与她移动通过第一排时的速度相同的速度移动通过第二排监测体积620，因此，第二波形705的半周期708与第一波形701的半周期704大约相同。但是由于第二排监测体积620具有相对于第一排610的非零偏移633，因此第二波形705具有相对于第一波形701的相位延迟709。通过检测第一波形701和第二波形705以对应于根据监测体积的间距631和第二排监测体积620相对于第一排监测体积610的非零偏移633所计算的临界相位角的相位延迟709分隔开的，动物免除运动检测可通过实施例实现。

图7B示出当动物602行走通过监测空间600时，代表来自第一排监测体积610的热信息的第一波形711和代表来自于第二排监测积620的热信息的第二波形715。当动物602在第一监测体积611下方穿过时，第一波形711的电压不受影响。然后当动物602进入第三监测体积621中时，第二波形715的电压开始上升至波峰716。当动物602从第三监测体积621经过并且在第二监测体积612下方时，第二波形715开始下降并且第一波形711保持不受影响。当动物602进入第四监测体积622中时，第二波形715下降至波谷717，并且当动物602离开第四监测体积622时，第二波形715开始再次上升。

第一波形711不受动物602的影响，是因为动物602的高度不足以进入第一排监测体积610中。第二波形711示出半周期718，其基于第一排监测体积610的间距和动物602横过监测空间600时的速度。通过检测两个波形711、715之间的差值大于预定阈值，次要运动检测可通过实施例实现。一些实施例可以对两个波形执行另外的信号处理以平滑化差值，或者以其他方式处理区别波形的各个波形以减少误判或提高检出率。

虽然未在图7A/图7B中示出，但环境温度的总体变化或机械振动可导致来自红外检测器的两个波形几乎相同而不具有相位延迟，如图2B所示。通过检测第一波形与第二波形不具有相位差，以及两个波形之间的差值不超过预定阈值，误判可通过实施例减少。

图6A/图6B和图7A/图7B共同示出在红外检测区域或所监测空间600内区分人类运动与动物运动的方法如何在一些实施例中实施。感测在红外检测区域600内的红外强度。至少两个堆叠的非重叠检测层610、620被设置在红外检测区域600内。每个检测层610、620包括多个非重叠的监测体积。所述至少两个检测层610、620的多个非重叠的监测体积在水平方向上以偏移633互相移位。一些实施例忽略仅仅发生在至少两个堆叠的非重叠检测层的一个检测层上的红外强度的变化，因为其可以由动物导致，但一些实施例可以生成次要运动指示，或者在一些实施例中在一些模式下，响应于仅仅一个检测层的变化而产生一般运动指示。响应于记录了在具有对应于临界相位角的相位关系的至少两个堆叠的检测层的竖直相邻检测层上的红外强度的充分变化，实施例产生指示人类存在的运动指示。临界相位角可以被计算为180度乘以由偏移633表示的非重叠监测体积的间距631的百分比，并且大于0度。在一些实施例中，临界相位角介于约10度和约80度之间，或者介于约100度和约170度之间。实施例忽略在具有不对应于临界相位角的相位关系的至少两个堆叠的检测层的竖直相邻检测层上的红外强度变化。在一些实施例中，所述方法通过计算机代码实施，所述计算机代码存储在至少一个机器可读介质上。

图8分别示出用于在房间800内的运动传感器810的监测体积实施例的侧视图801和顶视图802。侧视图801示出如由顶视图802中的横截面线A:A所示的房间800的竖直平面横截面。首先参见侧视图801，运动传感器810安装在房间800的墙壁上。运动传感器810可以安装在任何高度处，这取决于实施例，但在所示实施例中，运动传感器810安装在稍微高于人类平均身高的高度处，或地板以上的约2米(m)处。运动传感器810监测在不同高度处从运动传感器810伸出的若干层或排的监测体积。在侧视图801中，不带有剖面线的监测体积，诸如监测体积824在横截面A:A后面，并且带有剖面线的监测体积，诸如监测体积834相交于横截面A:A。各种层以弧线相交于房间800的地板，如顶视图802中所示。在顶视图802中，偶数编号的层击中地板所在的位置被示出为不具有剖面线，而奇数编号的层击中地板所在的位置被示出为具有剖面线。

现在一起参见侧视图801和顶视图802，最高层820(其包括监测体积824并且被认为是偶数编号的层)由于其小的向下偏转角和房间的大小而未击中房间800的地板。层820包括由于未击中房间800的地板而未被示出的其他监测体积，但这些其他监测体积与其他偶数编号的层的图案一致。监测体积834为第二最高层830的一部分，其被示为奇数编号的层，并且还包括未击中房间800的地板但与其他奇数编号层的图案一致的其他监测体积。下一个偶数编号的层840包括监测体积841-846，下一个奇数编号的层850包括监测体积851-856，并且下一个偶数编号的层860包括监测体积861-866。另外的交替奇数层871、873、875、877和偶数层872、874、876各自包括一组监测体积。图8中所示的层的数量和每层的监测体积的数量作为示例示出，但在各种实施例中可以使用任何数量的层和每层的监测体积。其他实施例可包括更多或更少的层或排的监测体积。其他实施例还可包括在一层中的更多或更少的监测体积。一些实施例可以包括监测体积的数量与其他层不同的层。

在所示实施例中，第一组监测体积包括两层或更多层监测体积，本例中的偶数层，并且第二组监测体积包括两层或更多层监测体积，本例中的奇数层，这些奇数层与第一组监测体积的两层或更多层监测体积交错。在至少一个实施例中，来自第一组监测体积或偶数层的红外线被引导至在运动传感器810中的红外检测器上的第一排或组的检测器元件上，并且来自第二组监测体积或奇数层的红外线被引导至在运动传感器810中的红外检测器上的第二排或组的检测器元件上。

一层的监测体积以间距811分隔开，对于一些实施例，间距811可以度为单位进行测量。在所示实施例中，间距811约为15°，但该间距可以是任何角度，这取决于实施例。在实施例中，各层的这两组监测体积中的至少一些具有与间距811大约相同的间距。第二组监测体积中的监测体积以偏移813与第一组监测体积中的监测体积偏移。在许多实施例中，所述偏移可以是任何角度，但不大于所述间距。在实施例中，所示的偏移为约5°，其为间距的三分之一。

在下面的论述中，人类891和动物893均在图8中示出但被认为是独立的，如同另外一个不在那里。当人类891在方向892上移动通过房间800时，她穿过多个层的多个监测体积。在她的初始位置处，人类891相交于层850的监测体积854和层830的监测体积834，这两个监测体积是第二组监测体积的一部分。由她身体的温热所产生的红外辐射被从两个监测体积834、854引导至在运动传感器810中的一个或多个检测器元件上。在所示实施例中，来自监测体积834和监测体积854的红外线均被引导至第二排检测器元件的第二检测器元件上，其中所述第二检测器元件响应于升温而产生负电压。

当人类891在方向892上移动时，她移动离开监测体积854和监测体积834，并且进入监测体积864、监测体积844和监测体积824中，这三个监测体积为第一组监测体积的一部分。在所示实施例中，来自监测体积864、监测体积844和监测体积824的红外线被引导至第一排检测器元件的第二检测器元件上，其中所述第二检测器元件响应于升温而产生负电压。

当人类891继续在方向892上移动时，她移动离开第一组监测体积中的监测体积，并且返回到第二组监测体积中的监测体积、层850的监测体积855和层830的监测体积中，红外线被从这里引导至第二排检测器元件的第一检测器元件上，所述第一检测器元件响应于升温而产生正电压。当人类891继续在方向892上移动时，她移动离开第二组监测体积中的监测体积，并且返回到第一组监测体积的监测体积、层860的监测体积865、层840的监测体积845以及层820的监测体积中，红外线被从这里引导至第一排检测器元件的第一检测器元件上，所述第一检测器元件响应于升温而产生正电压。

因此当人类891在方向892上移动通过房间800时，在运动传感器810中的红外检测器产生两个波形，一个波形针对每排检测器元件。这两个波形具有大约相同的形状，但由于两组所监测体积之间的偏移813而具有不同的相位。通过人类891的运动产生的两个波形具有相差约60°的相位关系，其对应于临界相位角，该临界相位角是通过将偏移813除以间距811再乘以180°计算出的，(5÷15)×180°＝60°。由于两个波形具有对应于临界角的相位差，因此检测到人类891的运动并且生成动物免除运动指示，该动物免除运动指示也可称作主要运动指示或人类运动指示，该免除运动指示可以是听觉指示(诸如警笛或警报声音)、视觉指示(诸如打开灯或者开启闪光灯或旋转式信号灯)、在布线电路上产生指示(诸如关闭开关或者发送以太网消息)和/或发送射频消息(诸如通过Wi-Fi(IEEE800.11)网络或无线个域网(IEEE 802.15)网络发送的消息)中的一个或多个。

现在参见动物893而不是人891的运动，动物893在方向894上移动通过房间800。在其初始位置处，动物893相交于监测体积854，其中动物893的非常少的部分相交于任何其他监测体积。当动物893在方向894上移动时，其移动离开监测体积854并且最终进入监测体积855中。当通过动物893身体的温热产生的红外辐射被引导至运动传感器810的红外检测器上时，由第二排检测器元件而不是由第一排检测器元件产生电压，因为从第一层监测体积探测出非常少的来自动物893的红外辐射，并且红外辐射被引导至第一排检测器元件上。因此，通过运动传感器810中的红外检测器产生的两个波形具有不同的形状，并且因此确实不具有相位关系。

因此在实施例中，人类运动是通过接收红外检测器的第一输出以及接收红外检测器的第二输出而被检测到的，所述第一输出代表温热身体穿过第一层监测体积，所述第二输出代表温热身体穿过第二层监测体积。第二层所监测体积位于第一层监测体积下方，并且相对于第一层监测体积具有水平偏移。实施例基于对应于临界角的红外检测器的第一输出与第二输出之间的相位差而产生动物免除运动指示。临界相位角在各实施例之间可以有所不同，但在一些实施例中大于0°并且介于约10°和约170°之间。根据实施例，动物免除运动指示可包括视觉指示、听觉指示和/或发送射频消息。在一些实施例中，在补偿第一输出和第二输出的背景水平之后，确定第一输出与第二输出之间的平滑差值是否超过预定值，并且响应于平滑差值超过预定值而产生次要运动指示。一些实施例还包括获取用于次要运动检测的模式设置，其用于确定是否要产生次要运动指示。在一些实施例中，人类运动检测是使用包括至少一个非暂时性计算机可读存储介质的计算机程序产品来实施的，所述非暂时性计算机可读存储介质具有实施于其中的计算机可读程序代码。

图9A至图9C示出用于在运动传感器中使用的光学系统的实施例。图9A示出使用透镜来生成各层监测体积之间的偏移的实施例。图9A的红外检测器900具有第一排的两个检测器元件(检测器元件901和检测器元件902)以及第二排的两个检测器元件(检测器元件903和检测器元件904)，所述第二排检测器元件与所述第一排检测器元件对齐。第一排的第一检测器元件901在第二排的第一检测器元件903的正上方，并且第一排的第二检测器元件902在第二排的第二检测器元件904的正上方。示出了红外检测器900的前部。

图9A包括由监测体积在墙壁上的投影所表示的实施例的监测体积的子集的几个光路的顶视图910和侧视图920。第一层监测体积包括监测体积913、监测体积914、监测体积923、和监测体积924。第二层监测体积包括监测体积911、监测体积912、监测体积921、和监测体积922。第一层监测体积和第二层监测体积均在顶视图910中示出，但其他较低的层未在顶视图910中示出。侧视图920示出四层的端部监测体积，第一层的端部监测体积924、第二层的端部监测体积922、第三层的端部监测体积928和第四层的端部监测体积926。实施例可以包括在每层和/或更多层中的另外的监测体积。

在图9A的实施例中，透镜，诸如第一透镜905和第二透镜906，将电磁辐射(诸如红外光线)从监测体积引导至红外检测器900的检测器元件上。红外检测器900的顶部在顶视图910中示出，并且红外检测器900的左侧在侧视图920中示出。在顶视图910和侧视图920这两个图中，红外检测器900的前面面向右边。第一透镜905被定位成将来自第一层监测体积的一部分的光线引导至第二排检测器元件上，使得来自监测体积913的光线被引导至检测器元件903上，并且来自监测体积914的光线被引导至检测器元件904上。第二透镜906被定位成将来自第二层监测体积的偏移部分的光线引导至红外检测器900的第一排检测器元件上，使得来自监测体积911的光线被引导至检测器元件901上，并且来自监测体积912的光线被引导至检测器元件902上。在图9A的实施例中，其他透镜907将第一层监测体积和第二层监测体积的其它部分分别引导至第二排检测器元件和第一排检测器元件上，使得来自监测体积921的光线被引导至检测器元件901上，来自监测体积922的光线被引导至检测器元件902上，来自监测体积923的光线被引导至检测器元件903上，并且来自监测体积924的光线被引导至检测器元件904上。

另外的透镜将其它层监测体积的部分引导至检测器元件上。在图9A的实施例的侧视图920所示的示例中，透镜908将来自监测体积928以及该层另一个所监测体积(未示出但在侧视图920中的监测体积928后面)的光线引导至第二排检测器元件上，因此来自监测体积928的光线被引导至检测器元件904上并且该层的其他监测体积被引导至检测器元件903上。透镜908还将来自监测体积926以及该层的另一个监测体积(未示出但在侧视图920中的所监测体积926后面)的光线引导至第一排检测器元件上，使得来自监测体积926的光线被引导至检测器元件902上，并且来自该层的其他监测体积的光线被引导至检测器元件901上。

在实施例中可以使用大量的单独透镜，但一些实施例利用一个或多个菲涅尔透镜(Fresnel lenses)来引导电磁辐射，如图9A所示。对于利用带有两排每排两个对齐的检测器元件的红外检测器的至少一些实施例而言，具有四层每层四个监测体积的实施例包括至少八个透镜或不同的菲涅尔元件。对于具有12层每层6个监测体积的至少一些实施例而言，如图8所示，至少36个透镜或不同的菲涅尔元件被使用。一些实施例对于每个监测体积使用一个透镜。

在图9A的实施例中，透镜用于创建各层监测体积之间的偏移，即使红外检测器上的各排或各组检测器元件之间没有偏移。因此在运动传感器的一些实施例中，红外检测器包括第一组检测器元件、在第一检测器方向(即在红外检测器的基底上的方向)上相对于第一组偏移的第二组检测器元件，以创建两排检测器元件。第二组检测器元件被定位成在垂直于第一检测器方向的第二检测器方向上，相对于第一组检测器元件不具有显著的偏移(即各组或各排对齐)。在此类实施例中，光学系统包括第一组光学元件，以将来自第一组监测体积的电磁能引导至在具有第一几何形状的第一路径上的第一组检测器元件上。透镜905为将来自第一层监测体积的电磁能引导至在具有虚线所示几何形状的路径上的第二排检测器元件上的第一组光学元件的透镜的示例。光学系统还包括第二组光学元件，以将来自第二组监测体积的电磁能引导至在第二路径上的第二组检测器元件上，所述第二路径具有与第一几何形状不同的第二几何形状。透镜906为将来自第二层监测体积的电磁能引导至在具有实线所示几何形状的路径上的第一排检测器元件上的第二组光学元件的透镜的示例。图9A所示实施例可用于一组监测体积覆盖小的偏转角。

实施例还可包括水平阻挡壁，以将上排检测器元件901、902的光学路径与下排检测器元件903、904的光学路径分开。水平阻挡壁可用于阻止透镜905将来自另外的监测体积的电磁能引导至上排检测器元件901、902，并且阻止透镜906将来自另外的监测体积的电磁能引导至下排检测器元件903、904。

图9B示出利用各排检测器元件之间的偏移来产生各层监测体积之间的偏移的实施例。图9B的红外检测器930具有第一排的两个检测器元件(检测器元件931和检测器元件932)以及第二排的两个检测器元件(检测器元件933和检测器元件934)，所述第二排在平行于排方向的方向上具有相对于第一排检测器元件的偏移。第二排的第一检测器元件933相对于第一排的第一检测器元件931偏移，所述第一检测器元件931在与排方向相同的方向上移位(针对图9B的红外检测器930示出为水平)。第二排的第二检测器元件934也相对于第一排的第二检测器元件932偏移。示出了红外检测器930的前部。

图9B包括由监测体积在墙壁上的投影所表示的实施例的监测体积的子集的几个光路的顶视图940和侧视图950。第一层监测体积包括监测体积943、监测体积944、监测体积953和监测体积954。第二层监测体积包括监测体积941、监测体积942、监测体积951和监测体积952。第一层监测体积和第二层监测体积均在顶视图940中示出，但其他较低的层未在顶视图940中示出。侧视图950示出四层的端部监测体积，第一层的端部监测体积954、第二层的端部监测体积952、第三层的端部监测体积958和第四层的端部监测体积956。实施例可以包括在每层和/或更多层中的另外的监测体积。

在图9B的实施例中，透镜，诸如透镜935、937、938，将电磁辐射(诸如红外光线)从监测体积引导至红外检测器930的检测器元件上。红外检测器930的顶部在顶视图940中示出，并且红外检测器930的左侧在侧视图950中示出。在顶视图940和侧视图950这两个图中，红外检测器930的前面面向右边。第一透镜935被定位成将来自第一层监测体积和第二层监测体积的一部分的光线引导至红外检测器930上，使得来自监测体积943的光线被引导至检测器元件933上，来自监测体积944的光线被引导至检测器元件934上，来自监测体积941的光线被引导至检测器元件931上，并且来自监测体积942的光线被引导至检测器元件932上。另一个透镜937将第一层监测体积和第二层监测体积的其它部分引导至红外检测器930上，使得来自监测体积951的光线被引导至检测器元件931上，来自监测体积952的光线被引导至检测器元件932上，来自监测体积953的光线被引导至检测器元件933上，并且来自监测体积954的光线被引导至检测器元件934上。

其他透镜将其它成对的各层监测体积的部分引导至红外检测器930上。在图9B实施例的侧视图950所示的示例中，透镜938将来自监测体积958和监测体积956以及这些层的其他监测体积(未示出但在侧视图950中的所监测体积958、956后面)的光线引导至红外检测器930上，因此来自监测体积958的光线被引导至检测器元件934上，来自该层的相邻监测体积的光线被引导至检测器元件933上，来自监测体积956的光线被引导至检测器元件932上，并且来自该层的相邻监测体积的光线被引导至检测器元件931上。

在实施例中可以使用大量的单独透镜，但一些实施例利用一个或多个菲涅尔透镜来引导电磁辐射，如图9B所示。对于利用带有两排每排两个对齐的检测器元件的红外检测器的至少一些实施例而言，具有四层每层四个监测体积的实施例包括至少四个透镜或不同的菲涅尔元件。对于具有12层每层6个监测体积的至少一些实施例而言，如图8所示，至少18个透镜或不同的菲涅尔元件被使用。一些实施例对于每个监测体积使用一个透镜。

在图9B的实施例中，在红外检测器上的各排检测器元件之间的偏移用于创建各层监测体积之间的偏移。因此在运动传感器的一些实施例中，红外检测器包括第一组检测器元件和在第一检测器方向(即在红外检测器的基底上的方向)上相对于第一组具有第一偏移的第二组检测器元件，以创建两排检测器元件。第二组检测器元件被定位成在垂直于第一检测器方向的第二检测器方向上，相对于第一组检测器元件具有第二偏移(即各组或各排彼此对齐)。

图9C示出使用反射元件、反射器、或镜子以产生各层监测体积之间的偏移的实施例。图9C的红外检测器960具有第一排的两个检测器元件(检测器元件961和检测器元件962)以及第二排的两个检测器元件(检测器元件963和检测器元件964)，所述第二排检测器元件与所述第一排检测器元件对齐。第一排的第一检测器元件961位于第二排的第一检测器元件963正上方，并且第一排的第二检测器元件962位于第二排的第二检测器元件964正上方。示出了红外检测器960的前面。

图9C包括由监测体积在墙壁上的投影所表示的实施例的监测体积的子集的几个光路的顶视图980和侧视图990。第一层监测体积包括监测体积983、监测体积984、监测体积993和监测体积994。第二层监测体积包括监测体积981、监测体积982、监测体积991和监测体积992。第一层监测体积和第二层监测体积均在顶视图980中示出，但其他较低的层未在顶视图980中示出。侧视图990示出四层的端部监测体积，第一层的端部监测体积994、第二层的端部监测体积992、第三层的端部监测体积998和第四层的端部监测体积996。实施例可以包括在每层和/或更多层中的另外的监测体积。

在图9C的实施例中，一个或多个反射元件(其中仅一些被示出)用于将来自监测体积的光线反射到红外检测器960，其中在红外检测器960上的各排检测器元件之间的偏移用于产生各层监测体积之间的偏移。红外检测器960的顶部在顶视图980中示出，并且红外检测器960的右侧在侧视图990中示出。在顶视图980和侧视图990这两个图中，红外检测器960的前面面向左边并且稍微向下。第一反射元件973被定位成将来自第一层监测体积和第二层监测体积的一部分的光线反射至红外检测器960上，使得来自监测体积981的光线被反射至检测器元件961，来自监测体积982的光线被反射至检测器元件962，来自监测体积983的光线被反射至检测器元件963，并且来自监测体积984的光线被反射至检测器元件964。另一个反射元件974将第一层监测体积和第二层监测体积的其它部分反射至红外检测器960上，使得来自监测体积991的光线被反射至检测器元件961，来自监测体积992的光线被反射至检测器元件962，来自监测体积993的光线被反射至检测器元件963，并且来自监测体积994的光线被反射至检测器元件964。

另外的反射元件将其它层监测体积的部分反射在红外检测器960上。在图9C实施例的侧视图990所示的示例中，反射元件976将来自监测体积998以及该层另一个相邻监测体积(未示出但在侧视图990中的所监测体积998后面)的光线反射在第一排检测器元件上，使得来自监测体积998的光线被反射至检测器元件962，并且该层的相邻监测体积被引导至检测器元件961上。反射元件976还将来自监测体积996以及该层的另一个相邻监测体积(未示出但在侧视图990中的所监测体积996后面)的光线反射在第二排检测器元件上，使得来自监测体积996的光线被反射到检测器元件964，并且该层的其他相邻监测体积被引导至检测器元件963上。

在实施例中可以使用大量的单独反射元件，其还可包括一个或多个透镜或菲涅尔透镜。对于利用带有两排每排两个偏移检测器元件的红外检测器的至少一些实施例而言，具有四层每层四个监测体积的实施例包括至少四个反射元件。对于具有12层每层6个监测体积的至少一些实施例而言，如图8所示，至少18个反射元件被使用。一些实施例对于每个监测体积使用单独的反射元件。

在图9C的实施例中，反射元件用于将来自偏移监测体积的光线引导至红外检测器960上，所述红外检测器960在各排检测器元件之间具有偏移。在其他实施例中，反射元件用于创建各层监测体积之间的偏移，即使在红外检测器上的各排或各组的检测器元件之间没有偏移。

运动传感器的光学系统可以使用常规透镜、菲涅尔透镜、复合透镜、衍射透镜、反射元件、聚焦镜、衍射镜、平面反射器、狭缝、光导、滤波器、光学镀膜、前述光学元件中任一个的阵列、或任何其他类型的光学部件，来将来自监测体积的电磁辐射引导至红外检测器的检测器元件上，这取决于实施例。各层、各排或各组的监测体积之间的偏移可以使用在红外检测器上的各排、或各组的检测器元件之间的偏移来创建，通过使用运动传感器的光学系统，或者通过组合红外检测器的几何形状和光学系统的特性，这取决于实施例。

图10示出运动传感器1000实施例的框图。运动传感器1000包括红外检测器1002，其具有第一组检测器元件和第二组检测器元件。运动传感器1000还包括光学系统1004以将来自第一组监测体积的电磁能1006引导至第一组检测器元件上，并且将来自第二组监测体积的电磁能1008引导至第二组检测器元件上。在实施例中，被引导至检测器元件上的电磁能包括红外光线。第一组监测体积以一个间距分隔开，并且第二组监测体积以相同的间距分隔开。第二组监测体积在平行于所述间距的方向上具有相对于第一组监测体积的偏移，如图8所示。在一些实施例中，光学系统1004创建两组监测体积之间的偏移，并且在一些实施例中，两组监测体积之间的偏移通过在红外检测器1002上的两组检测器元件之间的偏移来创建。偏移可以是间距的任何百分比，这取决于实施例，但在一些实施例中，偏移为非正交偏移，例如偏移不等于间距的50％。在一些实施例中，第二组监测体积在垂直于第一方向的第二方向上具有相对于第一组监测体积的第二偏移。第二偏移可以创建两层或更多层监测体积，这些监测体积可以或可以不重叠，这取决于实施例。

图10的实施例中的运动传感器1000还包括电路1010，诸如耦合到红外检测器1002的处理器1011。在实施例中，可存储计算机代码1020的存储器1012耦合到处理器1011，并且处理器1011可以从存储器1012中读取计算机代码1020，并且在一些实施例中执行计算机代码1020以执行本文所述方法中的一个或多个。无线网络接口1014耦合到天线1016以及耦合到处理器1011，以允许运动传感器1000通过无线计算机网络(诸如但不限于Wi-Fi网络或无线个域网)发送和/或接收射频消息。其他实施例包括不同类型的电路1010，其可以或可以不包括处理器1011，但可以包括专用硬连线或专用电路以执行一个或多个本文所述方法。

在实施例中，电路1010接收关于运动传感器1002的第一组检测器元件的第一热信息和关于运动传感器1002的第二组检测器元件的第二热信息。在实施例中，第一热信息包括来自第一组监测体积的热信息，并且第二热信息包括来自第二组监测体积的热信息。在至少一个实施例中，第一组监测体积包括对齐的多排监测体积，并且第二组监测体积包括相对于第一组的各排偏移并且与第一组的各排交替的对齐的多排监测体积。

在一些实施例中，电路1010记录第一热信息的第一背景水平和第二热信息的第二背景水平。电路1010然后将代表在减去第一背景水平之后的第一热信息的第一波形与代表在减去第二背景水平之后的第二热信息的第二波形进行比较。在一些实施例中，背景水平未被记录或补偿，因为环境的稳态条件可被假设为恒定和/或由热电效应产生的任何电荷已经通过红外检测器中的泄漏电流放电。如果第二波形对应于具有与偏移相对应的相移的第一波形，则第一种类型的运动指示(其可称作动物免除运动指示、主要运动指示、或人类运动指示)由电路1010产生。在一些实施例中，第一种类型的运动指示包括通过天线1016发送的射频消息、视觉指示和/或听觉指示。在一些实施例中，电路1010还确定第一波形与第二波形之间的平滑差值是否超过预定值，并且如果该平滑差值超过预定值，则产生第二种类型的运动指示。在一些实施例中，第二种类型的运动指示(其可称作次要运动指示、固定不动的人类运动指示、小的动物运动指示或非动物免除运动指示)包括通过天线1016发送的射频消息、视觉指示和/或听觉指示。

在一些实施例中，通过电路1010获得模式设置。在一些实施例中，模式设置是通过运动传感器1000上的物理开关来设置的，但在其他实施例中，模式设置通过天线1016经由无线网络作为消息接收的。在实施例中，模式设置可以被设置为若干不同状态中的一种，包括检测主要运动而非次要运动的第一状态、检测主要运动或次要运动中的任一种但不指示差值(例如一般运动检测)的第二状态、检测次要运动而非主要运动的第三状态、检测主要运动或次要运动中的任一种并且报告差值的第四状态以及禁用任何运动(次要或主要的)的检测的第五状态。各种实施例可以实施所述五种状态的任何子组以及其他状态。在实施次要运动检测的实施例中，如果两个波形之间的平滑差值超过预定值并且模式被设置用于次要运动检测，则产生运动指示。如果模式设置具有运动类型将被报告的状态，则所产生的运动指示示出所检测的运动的类型，诸如次要或主要的。如果模式被设置成忽略动物(即仅用于主要运动检测)，则响应于两个波形之间的平滑差值超过预定值而不产生运动指示。在至少一个实施例中，模式设置被包括在通过天线接收的第一消息中，第一种类型的运动指示、或主要运动指示包括通过天线发送的第二消息，并且第二种类型的运动指示、或次要运动指示包括通过天线发送的第三消息。在至少一些实施例中，这三个消息中的每个包括不同的内容。

图11示出检测运动的方法实施例的流程图1100。运动检测开始于方框1101，并且通过在方框1102处接收代表温热身体穿过第一层监测体积的红外检测器第一输出而继续。在方框1103处，代表温热身体穿过第二层监测体积的红外检测器的第二输出被接收。在实施例中，第二层监测体积位于第一层监测体积上方，并且具有相对于第一层监测体积的水平偏移。在方框1104处，红外检测器的第一输出与第二输出之间的相位差被检查。在方框1105处，如果相位角对应于大于0°的临界相位角，则产生动物免除(主要运动)指示，并且在方框1109处，运动传感器继续监测运动。实施例的临界相位角基于监测体积的间距和各层监测体积之间的水平偏移。在一些实施例中，临界相位角介于约10°和约170°之间。在一些实施例中，临界相位角介于约10°和约80°之间，或者介于约100°和约170°之间。在一些实施例中，动物免除运动指示包括视觉指示或听觉指示。在一些实施例中，动物免除运动指示包括射频消息。

如果，在方框1104处，相位角不对应于临界相位角，或者如果两个输出之间不具有相位关系，则在方框1106处，一些实施例检查模式设置以查看动物检测是否被启用。如果动物检测未被启用，则在方框1109处，任何次要运动指示被抑制，并且运动传感器继续监测运动。如果动物检测已被启用，则在方框1107处，确定在补偿(在一些实施例中)第一输出和第二输出的背景水平之后，第一输出与第二输出之间的平滑差值是否超过预定值。如果平滑差值超过预定值，则在方框1108处，产生次要运动指示。在一些实施例中，主要运动指示和次要运动指示是不同的，并且提供关于所检测运动的类型的信息。在其他实施例中，主要运动指示和次要运动指示是难以区分的。

如将被本领域的技术人员所理解的，各种实施例的各方面可以被具体实施为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采用完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或者将软件和硬件方面组合在一起(其在本文中可统称为“电路”、“块”、“运动传感器”或“系统”)的实施例的形式。另外，各种实施例的各方面可以采用其上存储有具有计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中实施的计算机程序产品的形式。

一个或多个计算机可读存储介质的任何组合可以被利用。计算机可读存储介质可以被实施为，例如电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置、或设备、或本领域技术人员已知的其他类似存储设备、或本文所述计算机可读存储介质的任何合适组合。在本文的背景下，计算机可读存储介质可以是可包含或存储用于由指令执行系统、装置、或设备使用或与它们结合使用的程序和/或数据的任何有形介质。

用于实施各种实施例各方面的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任何组合来编写，包括面向对象的编程语言，诸如Java、Smalltalk、C++等，以及常规的过程程序设计语言，诸如“C”编程语言或类似的编程语言。根据各种实施方式，程序代码可以完全在实施例的处理器上执行，部分在实施例的处理器上执行而部分在另一个处理器(其可在运动传感器本地或远程)上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用因特网服务供应商的因特网)。一些是实施例可以是单机软件包。

如果由处理器执行，则计算机程序代码导致处理器的电子设备中的物理变化，该变化改变通过设备的物理电子流。这样改变设备之间的连接，从而改变电路的功能性。例如，如果处理器中的两个晶体管连接以在计算机程序代码的控制下执行多路复用操作，如果第一计算机指令被执行，则来自第一来源的电子通过第一晶体管流动到目的地，但是如果不同的计算机指令被执行，则来自第二来源的电子被允许通过第二晶体管流动到目的地。因此经编程以执行任务的处理器从其被编程以执行该任务之前的状态转换，就像是带有多个阀的物理管道系统，其可被控制以改变流体的物理流动。

各种实施例的各方面参考根据本文公开的各种实施例的方法、装置、系统、和计算机程序产品的流程图图解和/或框图进行描述。应当理解，流程图图解和/或框图的各种方框、以及流程图图解和/或框图中的方框的组合可以通过计算机程序指令来实施。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机的处理器、或者其他可编程数据处理装置以生产机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实施在流程图和/或一个或多个框图方框中指定的功能/操作的方式。

这些计算机程序指令还可存储在可以命令计算机的计算机可读介质、其他可编程数据处理装置、或其他设备中以特定方式发挥功能，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实施在流程图和/或一个或多个框图方框中指定的功能/操作的指令的制品。计算机程序指令还可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，以致使一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施在流程图和/或一个或多个框图方框中执行的功能/操作的过程。

附图中的流程图和/或框图帮助说明各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的体系结构、功能、以及操作。鉴于此，在流程图或框图中的每个方框可以代表模块、段、或代码部分，其包括用于实施指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在一些可选的实施方式中，在方框中指出的功能可以不以图中指出的次序发生。例如，连续示出的两个方框可以实际上基本上同时执行，或者所述方框有时可以一相反的次序执行，这取决于所涉及的功能。还应注意，框图中的每个方框和/或流程图图解、以及框图中的方框和/或流程图图解的组合可通过基于硬件的专用系统实施，其执行指定功能或操作、或专用硬件和计算机指令的组合。

各种实施例的示例在下面的段落中描述：

一种示例性红外检测器包括：包含热电材料的基底；第一组检测器元件，所述第一组检测器元件被定位在所述基底上并且以一间距距离分隔开；以及第二组检测器元件，所述第二组检测器元件被定位在所述基底上并且以大约所述间距距离分隔开；其中所述第二组检测器元件被定位成相对于所述第一组检测器元件具有非正交偏移。在一些示例性红外检测器中，所述第一组检测器元件包括至少两个串联耦合的检测器元件，并且所述第二组检测器元件包括至少两个串联耦合的检测器元件。在一些示例性红外检测器中，所述第一组检测器元件包括第一排检测器元件，并且所述第二组检测器元件包括与所述第一排基本上不重叠的第二排检测器元件。在一些示例性红外检测器中，所述非正交偏移介于所述间距距离的5％和所述间距距离的45％之间，或者介于所述间距距离的55％和所述间距距离的95％之间。在一些示例性红外检测器中，所述非正交偏移为所述间距距离的约三分之一或约三分之二。一些示例性红外检测器还包括：耦合到所述第一组检测器元件的第一输出端；以及耦合到所述第二组检测器元件的第二输出端。一些示例性红外检测器还包括接地端子；其中所述第一组检测器元件包含第一检测器元件和第二检测器元件；所述第二组检测器元件包含第三检测器元件和第四检测器元件；所述第一检测器元件、第二检测器元件、第三检测器元件和第四检测器元件各自包括使用所述基底作为电介质的电容器；所述第一输出端连接到所述第一检测器元件的第一端子；所述第一检测器元件的第二端子连接到所述第二检测器元件的第一端子；所述第二检测器元件的第二端子连接到所述接地端子；所述第二输出端连接到所述第三检测器元件的第一端子；所述第三检测器元件的第二端子连接到所述第四检测器元件的第一端子；以及所述第四检测器元件的第二端子连接到所述接地端子。一些示例性红外检测器还包括：封装，其中所述基底安装在所述封装中并且被定位成允许外部电磁能影响所述基底；从所述封装的外部能够触及的至少一个端子；以及电路，所述电路安装在所述封装中并且耦合到所述至少一个端子、所述第一组检测器元件以及所述第二组检测器元件，以便检测在所述第一组检测器元件上的第一热电效应和在所述第二组检测器元件上的第二热电效应，以及以便在所述至少一个端子处提供关于所述第一热电效应和所述第二热电效应的信息。在一些示例性红外检测器中，所述电路包括至少一个模数转换器；以及在所述至少一个端子处的关于所述第一热电效应和所述第二热电效应的所述信息包括代表至少一个电压波形的数字数据。在一些示例性红外检测器中，所述电路包括耦合到所述第一组检测器元件的第一晶体管缓冲器和耦合到所述第二组检测器元件的第二晶体管缓冲器；以及所述至少一个端子包括第一输出端子、第二输出端子、电源端子以及接地端子；以及关于所述第一热电效应的所述信息包括在所述第一输出端子处的第一模拟电压波形，并且关于所述第二热电效应的所述信息包括在所述第二输出端子处的第二模拟电压波形。在本段中描述的元件的任何组合可以在各种实施例中使用。

一种示例性运动传感器包括：红外检测器，所述红外检测器包括第一组检测器元件和第二组检测器元件；以及光学系统，以将来自在第一方向上以一间距距离分开的第一组监测体积的电磁能引导至所述第一组检测器元件上，并且将来自在所述第一方向上以所述间距距离分开的第二组监测体积的电磁能引导至所述第二组检测器元件上；其中所述第二组监测体积在所述第一方向上相对于所述第一组监测体积具有偏移。在一些示例性运动传感器中，所述电磁能包括红外光线。在一些示例性运动传感器中，所述光学系统至少包括菲涅尔透镜。在一些示例性运动传感器中，所述光学系统包括多个反射元件。在一些示例性运动传感器中，所述偏移为非正交偏移。在一些示例性运动传感器中，所述第二组监测体积在垂直于所述第一方向的第二方向上相对于所述第一组监测体积具有第二偏移。在一些示例性运动传感器中，所述第一组监测体积包括两层或更多层监测体积；以及所述第二组监测体积包括与所述第一组监测体积的所述两层或更多层监测体积交错的两层或更多层监测体积。在一些示例性运动传感器中，所述第二组检测器元件被定位成在热电基底上的第一检测器方向上相对于所述第一组检测器元件具有第一偏移；以及所述第二组检测器元件被定位成在热电基底上的垂直于第一检测器方向的第二检测器方向上相对于所述第一组检测器元件的第二偏移处。在一些示例性运动传感器中，所述第二组检测器元件被定位成在热电基底上的第一检测器方向上相对于所述第一组检测器元件没有显著的偏移，并且所述第二组检测器元件被定位成在热电基底上的垂直于第一检测器方向的第二检测器方向上相对于所述第一组检测器元件的一偏移处；以及所述光学系统包括：第一组光学元件，以将来自所述第一组监测体积的所述电磁能在具有第一几何形状的第一路径上引导至所述第一组检测器元件上；以及第二组光学元件，以将来自所述第二组监测体积的所述电磁能在具有与所述第一几何形状不同的第二几何形状的第二路径上引导至所述第二组检测器元件上。一些示例性运动传感器还包括用于以下操作的电路：接收关于所述第一组检测器元件的第一热信息和关于所述第二组检测器元件的第二热信息；将代表所述第一热信息的第一波形与代表所述第二热信息的第二波形进行比较；以及如果所述第二波形对应于所述第一波形且具有对应于所述偏移的相移，则生成第一种类型的运动指示。一些示例性运动传感器还包括用于以下操作的电路：记录所述第一热信息的第一背景水平和所述第二热信息的第二背景水平；从所述第一热信息减去所述第一背景水平以创建所述第一波形，并且从所述第二热信息减去所述第二背景水平以创建所述第二波形。一些示例性运动传感器还包括耦合到所述电路的天线；其中所述第一种类型的运动指示包括通过所述天线发送的射频消息。在一些示例性运动传感器中，所述第二组监测体积在垂直于所述第一方向的第二方向上相对于所述第一组监测体积具有第二偏移；以及所述运动传感器还包括用于以下操作的电路：确定所述第一波形与所述第二波形之间的平滑差值是否超过预定值；以及如果所述平滑差值超过所述预定值，则生成第二种类型的运动指示。一些示例性运动传感器还包括用于以下操作的电路：接收用于动物检测的模式设置；确定所述第一波形与所述第二波形之间的平滑差值是否超过预定值；如果所述平滑差值超过所述预定值并且所述模式被设置用于动物检测，则生成第二种类型的运动指示；以及如果所述模式未被设置用于动物检测，则抑制所述第二种类型的运动指示。一些示例性运动传感器还包括耦合到所述电路的天线；其中所述模式设置被包括在通过所述天线接收的第一消息中；所述第一种类型的运动指示包括通过所述天线发送的第二消息；以及所述第二种类型的运动指示包括通过所述天线发送的第三消息。本段所述的元件的任何组合可以在各种实施例中使用。

另一种示例性运动传感器包括：红外检测器，以便提供来自第一排监测体积的第一热信息和来自第二排监测体积的第二热信息，所述第一排监测体积具有间距，所述第二排监测体积具有所述间距并且在平行于所述第一排的方向上以一偏移移位；以及耦合到所述红外检测器的电路，以便检测从所述第一热信息和所述第二热信息提取的波形之间的相位关系，并且以便如果所述相位关系对应于临界相位角，则生成动物免除运动指示；其中所述临界相位角大于0度，并且基于所述偏移和所述间距。在一些示例性运动传感器中，所述临界相位角介于10度和80度之间或介于100度和170度之间。在一些示例性运动传感器中，所述临界相位角为180度乘以由所述偏移代表的所述间距的百分比。在一些示例性运动传感器中，所述第一排监测体积和所述第二排监测体积基本上不重叠。一些示例性运动传感器还包括耦合到所述红外检测器的电路，以便检测从所述第一热信息和所述第二热信息中提取的所述波形之间的平滑差值，并且以便如果所述平滑差值超过预定值则生成次要运动指示。在一些示例性运动传感器中，所述第一热信息包括来自对齐的第一多排监测体积的热信息，其中所述对齐的第一多排监测体积包括所述第一排监测体积，以及来自对齐的所述第二多排监测体积的热信息，其中所述对齐的第二多排监测体积包括所述第二排监测体积；其中所述对齐的第一多排监测体积与所述对齐的第二多排监测体积交替。在一些示例性运动传感器中，所述动物免除运动指示包括视觉指示或听觉指示。在一些示例性运动传感器中，所述动物免除运动指示包括射频消息。本段所述的元件的任何组合可以在各种实施例中使用。

一种示例性的检测运动的方法包括：接收红外检测器的第一输出，所述第一输出代表温热身体通过第一层监测体积；接收红外检测器的第二输出，所述第二输出代表所述温热身体通过第二层监测体积，其中所述第二层监测体积位于所述第一层监测体积上方并且相对于所述第一层监测体积具有水平偏移；以及基于对应于临界相位角的、所述红外检测器的所述第一输出与所述第二输出之间的相位差，生成动物免除运动指示；其中所述临界相位角大于0度。在一些示例性方法中，所述临界相位角介于10度和170度之间。在一些示例性方法中，所述临界相位角介于10度和80度之间或者介于100度和170度之间。在一些示例性方法中，所述动物免除运动指示包括视觉指示或听觉指示。在一些示例性方法中，所述动物免除运动指示包括射频消息。一些示例性方法还包括：确定所述第一输出与所述第二输出之间的平滑差值是否超过预定值；以及响应于确定所述平滑差值超过所述预定值，生成次要运动指示。一些示例性方法还包括：在计算所述平滑差值的过程中，补偿所述第一输出和所述第二输出的背景水平。一些示例性方法还包括：获取用于动物检测的模式的设置；以及确定所述第一输出与所述第二输出之间的平滑差值是否超过预定值，并且响应于所述平滑差值超过所述预定值，如果所述模式被设置用于动物检测，则生成次要运动指示；并且如果所述模式未被设置用于动物检测，则抑制所述次要运动指示。在一些示例性方法中，所述次要运动指示和所述动物免除运动指示是不可区分的。在一些示例性方法中，所述获取用于动物检测的模式的所述设置包括通过无线网络接收所述设置；所述动物免除运动指示包括通过所述无线网络发送的第一消息；以及所述次要运动指示包括通过所述无线网络发送的第二消息。本段所述的元素的任何组合可以在各种实施例中使用。任何示例性方法可以至少部分地使用至少一个机器可读介质实施，所述至少一个机器可读介质包括响应于在计算设备上执行而致使计算设备实施根据本段所述的方法的一个或多个指令。

一种示例性的用于检测运动的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括：其中实施有计算机可读程序代码的至少一个非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读程序代码包括：接收红外检测器的第一输出的计算机可读程序代码，所述第一输出代表温热身体通过第一层监测体积；接收所述红外检测器的第二输出的计算机可读程序代码，所述第二输出代表所述温热身体通过第二层监测体积，其中所述第二层监测体积位于所述第一层监测体积下方并且相对于所述第一层监测体积具有水平偏移；以及基于所述红外检测器的所述第一输出与所述第二输出之间的相位差而生成动物免除运动指示的计算机可读程序代码，所述相位差对应于大于0度的临界相位角。在一些示例性计算机程序产品中，所述临界相位角介于10度和170度之间。在一些示例性计算机程序产品中，所述临界相位角介于10度和80度之间或者介于100度和170度之间。一些示例性计算机程序产品还包括生成视觉指示或听觉指示作为所述动物免除运动指示的至少一部分的计算机可读代码。一些示例性计算机程序产品还包括发送射频消息作为所述动物免除运动指示的至少一部分的计算机可读代码。一些示例性计算机程序产品还包括：确定在补偿所述第一输出和所述第二输出的背景水平之后所述第一输出与所述第二输出之间的平滑差值是否超过预定值的计算机可读代码；以及响应于所述平滑差值超过所述预定值而生成次要运动指示的计算机可读代码。一些示例性计算机程序产品还包括：获取用于动物检测的模式的设置的计算机可读代码；确定在补偿所述第一输出和所述第二输出的背景水平之后所述第一输出与所述第二输出之间的平滑差值是否超过预定值的计算机可读代码；以及以响应于所述平滑差值超过所述预定值如果所述模式被设置用于动物检测则生成次要运动指示并且如果所述模式未被设置用于动物检测则抑制所述次要运动指示的计算机可读代码。一些示例性计算机程序产品还包括：通过无线网络接收用于所述模式的所述设置的计算机可读代码；通过所述无线网络发送所述动物免除运动指示作为第一消息的计算机可读代码；以及通过所述无线网络发送所述次要运动指示作为第二消息的计算机可读代码。本段所述元素的任何组合可以在各种实施例中使用。

另一种示例性的检测在红外检测区域内的人类运动的方法，其包括：感测在所述红外检测区域内的从至少两个堆叠的非重叠检测层接收到的红外强度，每个非重叠检测层具有多个非重叠的监测体积，所述至少两个检测层的所述多个非重叠的监测体积在水平方向上以一偏移互相移位；响应于记录在至少两个堆叠的检测层的竖直相邻检测层上的所述红外强度的充分变化，如果所述变化具有对应于临界相位角的相位关系，则生成指示人类的存在的主要运动指示；以及如果所述变化具有与所述临界相位角不对应的相位关系，则忽略在所述至少两个堆叠的检测层的竖直相邻检测层上的所述红外强度的变化；其中所述临界相位角为大于0度。一些示例性方法还包括：忽略仅发生在所述至少两个堆叠的非重叠检测层的一个检测层上的所述红外强度的变化。一些示例性方法还包括：响应于仅发生在所述至少两个堆叠的非重叠检测层的一个检测层上的所述红外强度的变化，生成指示动物的存在的次要运动指示。一些示例性方法还包括：获取用于动物检测的模式的设置；以及响应于仅发生在所述至少两个堆叠的非重叠检测层的一个检测层上的所述红外强度的变化，如果所述模式被设置用于动物检测，则生成指示动物的存在的次要运动指示，并且如果所述模式未被设置用于动物检测，则抑制所述次要运动指示。在一些示例性方法中，所述临界相位角介于10度和80度之间或者介于100度和170度之间。在一些示例性方法中，所述临界相位角为180度乘以由所述偏移代表的所述非重叠的监测体积的间距的百分比。本段所述的元素的任何组合可以在各种实施例中使用。任何示例性方法可以至少部分地使用至少一个机器可读介质实施，所述至少一个机器可读介质包括响应于在计算设备上执行而致使计算设备实施根据本段所述的方法的一个或多个指令。

另一种红外检测器包括：包含热电材料的基底；第一排检测器元件，所述第一排检测器元件被定位在所述基底上并且以一间距距离分隔开；以及第二排检测器元件，所述第二排检测器元件被定位在所述基底上并且以大约所述间距距离分隔开；其中所述第一排和所述第二排基本上不重叠，并且所述第二排检测器元件被定位在平行于所述第一排的方向上相对于所述第一排检测器元件的非零偏移处。在一些示例性红外检测器中，所述第一排检测器元件包括至少两个串联耦合的检测器元件，并且所述第二排检测器元件包括至少两个串联耦合的检测器元件。在一些示例性红外检测器中，所述非零偏移介于所述间距距离的5％和所述间距距离的95％之间。在一些示例性红外检测器中，所述非零偏移约为所述间距距离的一半。在一些示例性红外检测器中，所述非零偏移为非正交偏移。一些示例性红外检测器还包括：耦合到所述第一排检测器元件的第一输出端；以及耦合到所述第二排检测器元件的第二输出端。一些示例性红外检测器还包括：封装，其中所述基底安装在所述封装上并且被定位成允许外部电磁能影响所述基底；从所述封装的外部能够触及的至少一个端子；以及电路，所述电路安装在所述封装中并且耦合到所述至少一个端子、所述第一排检测器元件和所述第二排检测器元件，以便检测在所述第一排检测器元件上的第一热电效应和在所述第二排检测器元件上的第二热电效应，以及以便在所述至少一个端子处提供关于所述第一热电效应和所述第二热电效应的信息。在一些示例性红外检测器中，所述电路包括至少一个模数转换器；以及在所述至少一个端子处的关于所述第一热电效应和所述第二热电效应的所述信息包括代表至少一个电压波形的数字数据。在一些示例性红外检测器中，所述电路包括耦合到所述第一排检测器元件的第一晶体管缓冲器和耦合到所述第二排检测器元件的第二晶体管缓冲器；其中所述至少一个端子包括第一输出端子、第二输出端子、电源端子和接地端子；以及关于所述第一热电效应的所述信息包括在所述第一输出端子处的第一模拟电压波形，并且关于所述第二热电效应的所述信息包括在所述第二输出端子处的第二模拟电压波形。本段所述元素的任何组合可以在各种实施例中使用。

如在本说明书和所附权利要求中使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”包括复数形式的引用，除非内容另外明确地指示。因此，例如，对于被描述为“监测体积”的元素的参考可以指的单个监测体积、两个监测体积、或任何其他数量的监测体积。如在本说明书和所附权利要求中使用的，术语“或”一般采用其包括“和/或”的意义，除非内容另外明确指明。如在本文中使用的，术语“耦合”包括直接和间接连接。另外，当第一设备和第二设备耦合时，包括有源设备的介入设备可以位于其间。除非另外指明，在本说明书和权利要求中使用的表达元素的数量、百分比等等的所有数量均被理解为在所有实例中被术语“大约”修正。术语“大约”的解释是背景指定的，但当不存在其他指示时，应当被一般解释为所修正数量、测量值、或距离的±5％。通过端值表述的数值范围的引用包括归入在该范围内的所有数值(例如1到5包括1、2.78、3.33、和5)。未明确陈述用于执行指定功能的“装置”或用于执行指定功能的“步骤”的权利要求书中的任何元素不应解释为如35U.S.C.§112中规定的“装置”或“步骤”条款。

上面提供的各种实施例的描述本质上是说明性的，而非旨在限制本发明、其应用、或使用。因此，在本文所描述内容之外的不同变型被认为落入本发明实施例的范围之内。此类变型不应视为脱离本发明的范围。因此，本发明的广度和范围不应限制于上述示例性实施例，而是仅仅根据下面的权利要求及其等价物来定义。