装置控制系统、控制设备以及计算机可读介质.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380048332.0

申请日:

2013.07.19

公开号:

CN104641728A

公开日:

2015.05.20

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H05B 37/02申请公布日:20150520|||实质审查的生效IPC(主分类):H05B 37/02申请日:20130719|||公开

IPC分类号:

H05B37/02; F24F11/02

主分类号:

H05B37/02

申请人:

株式会社理光

发明人:

让原肇; 稻留孝则; 塚本武雄; 荒谷英章

地址:

日本东京都

优先权:

2012-163062 2012.07.23 JP; 2013-089495 2013.04.22 JP

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所11105

代理人:

安之斐

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内容摘要

电气装置控制系统包括:定位设备,检测人的位置与运动状态;以及控制设备,控制电气装置,定位设备包括:第一接收单元,接收来自人的数据;位置确定单元,获得人的信息;运动状态检测单元,获得人的状态信息;以及发送单元,将人的位置信息与运动状态信息发送至控制设备,并且控制设备包括:第二接收单元,接收位置信息以及运动状态信息,确定单元,基于位置信息与运动状态信息为人分配优先级,以及装置控制单元,根据优先级控制与人相关联的装置,使得与人相关联的装置变为人的预定的状态。

权利要求书

权利要求书1.  一种电气装置控制系统,包括: 定位设备,检测控制目标区域中人的位置与运动状态;以及 控制设备,控制所述控制目标区域中至少一个电气装置,所述控制设备 通过网络与所述定位设备连接, 所述定位设备包括: 第一接收单元,接收来自所述人的检测数据; 位置确定单元,基于所述检测数据确定并获得所述人在所述控制目标区 域中的位置信息; 运动状态检测单元,基于所述检测数据检测并获得所述人的运动状态信 息;以及 发送单元,将所获得的所述人的位置信息与所获得的所述人的运动状态 信息发送至所述控制设备,并且 所述控制设备包括: 第二接收单元,从所述定位设备接收所述人的所述位置信息以及所述运 动状态信息, 确定单元,基于所述人的所述位置信息与所述运动状态信息中的至少一 者为所述人分配预定的优先级,以及 装置控制单元,根据所述优先级控制与所述人相关联的装置,使得与所 述人相关联的所述装置基于所述人的所述位置信息与所述运动状态信息中的 至少一者而变为预定的状态。 2.  根据权利要求1所述的电气装置控制系统,其中 当能够做出在预定的时间段期间所述至少一个电气装置的功耗总量将超 过目标值的预测时,所述确定单元给所述人分配所述预定的优先级并且 当能够做出在预定的时间段期间所述至少一个电气装置的功耗总量将超 过所述目标值的所述预测时,所述装置控制单元根据所述优先级来控制与所 述人相关联的所述装置,使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所述 位置信息与所述运动状态信息中的至少一者而变为预定的状态。 3.  根据权利要求2所述的电气装置控制系统,其中 当能够做出在预定的时间段期间所述至少一个电气装置的功耗总量超过 所述目标值的预测时,即使所述控制器控制与被分配有第一优先级的所述人 相关联的所述至少一个装置使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所 述位置信息与所述运动状态信息中的至少一者而变为预定的状态,所述控制 器也控制与被分配有低于所述第一优先级的第二优先级的所述人相关联的所 述至少一个装置,使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所述位置信 息与所述运动状态信息中的至少一者而变为预定的状态。 4.  根据权利要求3所述的电气装置控制系统,其中 当能够做出在预定的时间段期间所述至少一个电气装置的功耗总量超过 所述目标值的预测时,即使所述控制器控制与所述人相关联的所述至少一个 装置使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所述位置信息与所述运动 状态信息中的至少一者而变为预定的第一状态,所述控制器也控制与所述人 相关联的所述至少一个装置使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所 述位置信息与所述运动状态信息中的至少一者变为第二状态,在所述第二状 态中,在预定的时间段期间所述至少一个电气装置的功耗总量小于所述第一 状态。 5.  根据权利要求1所述的电气装置控制系统,其中 当能够做出与所述人相关联的所述至少一个电气装置的总功率的峰值超 过上限值的预测时,所述确定单元为所述人分配所述优先级, 当能够做出与所述人相关联的所述至少一个电气装置的总功率的峰值超 过上限值的预测时,所述控制器根据所述优先级控制与所述人相关联的所述 至少一个电气装置,使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所述位置 信息与所述运动状态信息中的至少一者变为预定的状态。 6.  根据权利要求5所述的电气装置控制系统,其中 当能够做出所述至少一个电气装置的总功率的峰值超过所述上限值的预 测时,即使所述控制器控制与被分配有第一优先级的所述人相关联的所述至 少一个装置使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所述位置信息与所 述运动状态信息中的至少一者变为预定的状态,所述控制器也控制与被设置 有低于所述第一优先级的第二优先级的所述人相关联的所述至少一个装置, 使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所述位置信息与所述运动状态 信息中的至少一者变为预定的状态。 7.  根据权利要求6所述的电气装置控制系统,其中 当能够做出与所述人相关联的所述至少一个电气装置的总功率的峰值超 过所述上限值的预测时,即使所述控制器控制与所述人相关联的所述至少一 个装置使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所述位置信息与所述运 动状态信息中的至少一者而变为第一预定的状态,所述控制器也控制与所述 人相关联的所述至少一个装置,使得与所述人相关联的所述装置基于所述人 的所述位置信息与所述运动状态信息中的至少一者而变为预定的第二状态, 在所述预定的第二状态中所述至少一个电气装置的总功率小于所述第一状 态。 8.  根据权利要求1所述的电气装置控制系统,其中 由所述运动状态检测单元所获得的所述运动状态信息包括如下运动状 态,在所述运动状态中处于所述控制目标区域中的所述人为至少坐立、站立 以及走路,并且 所述确定单元基于所获得的运动状况信息给站立或走路的人分配第一优 先级,并且给坐立的人分配第二优先级,所述第二优先级低于所述第一优先 级。 9.  根据权利要求8所述的电气装置控制系统,其中 所述第一优先级包括第三优先级和第四优先级,所述第四优先级低于所 述第三优先级但高于所述第二优先级, 所述确定单元给走路的所述人分配所述第三优先级,并且给站立的所述 人分配所述第四优先级。 10.  根据权利要求1所述的电气装置控制系统,其中 所述第一接收单元接收通过图像采集设备采集的所述控制目标区域的图 像数据,并且 所述定位设备进一步包括修正单元,其基于所述图像数据修正所述人的 所述位置信息与所述运动状态信息。 11.  根据权利要求1所述的电气装置控制系统,其中 与所述人相关联的所述装置包括至少配备在所述控制目标区域中的照明 装置与空调。 12.  一种控制器,与定位设备相连,所述定位设备检测控制目标区域中 人的位置与运动状态,并且所述控制器配置来控制所述控制目标区域中至少 一个电气装置, 所述定位设备包括: 第一接收单元,接收来自所述人的检测数据; 位置确定单元,基于所述检测数据确定并获得所述人在所述控制目标区 域中的位置信息; 运动状态检测单元,基于所述检测数据检测并获得所述人的运动状态信 息;以及 发送单元,将所获得的所述人的位置信息与所获得的所述人的运动状态 信息发送至所述控制设备,并且 所述控制设备包括: 第二接收单元,从所述定位设备接收所述人的所述位置信息与所述运动 状态信息, 确定单元,基于所述人的所述位置信息与所述运动状态信息中至少一者 给所述人分配预定的优先级,以及 装置控制单元,根据所述优先级控制与所述人相关联的装置,使得与所 述人相关联的所述装置基于所述人的所述位置信息与所述运动状态信息中至 少一者而变为预定的状态。 13.  一种存储指令的计算机可读介质,配置来执行由控制器可执行的方 法,所述控制器与定位设备连接,所述定位设备检测控制目标区域中的人的 位置与运动状态,并且所述控制器配置来控制所述控制目标区域中至少一个 电气装置, 所述定位设备包括: 第一接收单元,接收来自所述人的检测数据; 位置确定单元,基于所述检测数据确定并获得所述人在所述控制目标区 域中的位置信息; 运动状态检测单元,基于所述检测数据检测并获的所述人的运动状态信 息;以及 发送单元,将所获得的所述人的位置信息与所获得的所述人的运动状态 信息发送至所述控制设备,并且所述方法包括: 从所述定位设备接收所述人的所述位置信息以及所述运动状态信息; 基于所述人的所述位置信息与所述运动状态信息中的至少一者给所述人 分配预定的优先级;以及 根据所述优先级控制与所述人相关联的装置,使得与所述人相关联的所 述装置基于所述人的所述位置信息与所述运动状态信息中的至少一者而变为 预定的状态。

说明书

说明书装置控制系统、控制设备以及计算机可读介质
技术领域
本发明涉及装置控制系统、控制设备、装置控制方法、以及计算机可读 介质。
背景技术
近几年提出多种对设置在家、办公室等的各种类型的电气装置进行控制 的系统,以减少功耗并增加舒适度。例如,一种已知的用于家庭网络系统的 技术如下这样控制家用电气装置。从各人携带的发射器接收到分配了优先级 的ID代码。依据高优先级的人的位置控制电气装置,例如个人电脑、空调、 照明装置、电视、以及音频装置(见日本专利特开公报第2000-275318号)。
根据另一项用于控制住宅中装置的系统的已知技术,用户在住宅内与外 的位置通过近场通信、GPS等确定。基于所确定的用户位置与用户位置附近 的照明装置及空调的操作历史之间的关系获取关于用户行为历史的信息。由 用户的行为历史预测在经过预定的一段时间后将进行的用户行为。控制与所 预测的用户行为相对应的照明装置与空调(见日本专利第4809805号)。
根据又一项用于控制办公室中的照明装置、空调、以及OA装备的系统 的已知技术,预先将功耗减少优先级分配给办公室中的装置。当装置的总功 耗变为等于或者高于参考值时,依优先级递减的顺序一台装置接一台装置地 减少装置的功耗(见日本专利第4145198号)。
但是,很难将日本专利第4809805号中所描述的技术应用在优先级无法 预先分配的情况;这是因为此技术包括预先将优先级分配给各个人并且控制 装置以便提高高优先级的人的舒适度与便捷性。例如,在多个人在办公室进 行活动的情况中,希望对执行任务的人的便捷性与舒适度相较于休息的人的 便捷性与舒适度给予较高的优先级。但是,由于人的行为随时都在变化,因 此无法预先给这些人分配优先级。
日本专利第4809805号中描述的技术通过从人的行为历史预测他/她未来 的行为来控制装置,并因此在人重复相似的形为模式的情况下行之有效。但 是,在人的行为与他/她过去的行为模式不同的情况中,此技术无法适当地控 制装置。
日本专利第4145198号中描述的技术在装置的总功耗变为等于或者高于 参考值时,依优先级递减的顺序一台装置接一台装置地减少装置的功耗。于 是,当例如将高优先级分配给消耗大量能源的空调时,此技术可以高效节能。 但是此技术可能损害办公室中执行任务的人的舒适度并且导致任务生产率的 下降。
希望办公室里执行任务的人通过随时降低无用消耗的意识来手动开关装 置,以实现办公室里的节能。但是,每个人完全随时具有该意识来行事是有 限的。因此需要一个系统,能够在维持执行任务的人的舒适度从而减少任务 生产率的下降的同时通过自动控制来节能。
鉴于前述,本发明的主要目的在于提供一种装置控制系统、一种控制设 备、以及一种包括计算机可读介质的装置控制方法,其可在维持执行任务的 人的舒适度从而减少任务生产率的下降的同时进一步实现节能。
发明内容
根据发明的一个方面,提供一种电气装置控制系统。电气装置控制系统 包括:定位设备,检测控制目标区域中人的位置与运动状态;以及控制设备, 控制所述控制目标区域中至少一个电气装置,所述控制设备通过网络与所述 定位设备连接,所述定位设备包括:第一接收单元,接收来自所述人的检测 数据;位置确定单元,基于所述检测数据确定并获得所述人在所述控制目标 区域中的位置信息;运动状态检测单元,基于所述检测数据检测并获得所述 人的运动状态信息;以及发送单元,将所获得的所述人的位置信息与所获得 的所述人的运动状态信息发送至所述控制设备,并且所述控制设备包括:第 二接收单元,从所述定位设备接收所述人的所述位置信息以及所述运动状态 信息,确定单元,基于所述人的所述位置信息与所述运动状态信息中的至少 一者为所述人分配预定的优先级,以及装置控制单元,根据所述优先级控制 与所述人相关联的装置,使得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所述 位置信息与所述运动状态信息中的至少一者而变为预定的状态。
根据发明的另一方面,提供一种与定位设备相连的控制器。所述控制器 与定位设备连接,所述定位设备检测控制目标区域中人的位置与运动状态, 并且所述控制器配置来控制所述控制目标区域中的至少一个电气装置,所述 定位设备包括:第一接收单元,接收来自所述人的检测数据;位置确定单元, 基于所述检测数据确定并获得所述人在所述控制目标区域中的位置信息;运 动状态检测单元,基于所述检测数据检测并获得所述人的运动状态信息;以 及发送单元,将所获得的所述人的位置信息与所获得的所述人的运动状态信 息发送至所述控制设备,并且所述控制设备包括:第二接收单元,从所述定 位设备接收所述人的所述位置信息与所述运动状态信息,确定单元,基于所 述人的所述位置信息与所述运动状态信息中至少一者给所述人分配预定的优 先级,以及装置控制单元,根据所述优先级控制与所述人相关联的装置,使 得与所述人相关联的所述装置基于所述人的所述位置信息与所述运动状态信 息中至少一者而变为预定的状态。
根据发明的另一方面,提供一种存储指令的计算机可读介质,配置来执 行由控制器可执行的方法。所述计算机可读介质存储配置来执行由控制器可 执行的方法的指令,所述控制器与定位设备连接,所述定位设备检测控制目 标区域中的人的位置与运动状态,并且所述控制器配置来控制控制目标区域 中的至少一个电气装置,所述定位设备包括:第一接收单元,接收来自所述 人的检测数据;位置确定单元,基于所述检测数据确定并获得所述人在所述 控制目标区域中的位置信息;运动状态检测单元,基于所述检测数据检测并 获的所述人的运动状态信息;以及发送单元,将所获得的所述人的位置信息 与所获得的所述人的运动状态信息发送至所述控制设备,并且所述方法包括: 从所述定位设备接收所述人的所述位置信息以及所述运动状态信息;基于所 述人的所述位置信息与所述运动状态信息中的至少一者给所述人分配预定的 优先级;以及根据所述优先级控制与所述人相关联的装置,使得与所述人相 关联的所述装置基于所述人的所述位置信息与所述运动状态信息中的至少一 者而变为预定的状态。
根据本发明的实施例,在保持执行任务的人的舒适度以减少任务生产率 的降低的同时,可以实现进一步的节能。
附图说明
图1为根据一实施例的装置控制系统的网络配置图。
图2为示出如何穿戴智能手机的示图。
图3为示出例如工人穿戴能够独立于智能手机来检测工人的运动的信息 装置的示例。
图4A是示出由传感器检测的方向的示图。
图4B是示出由角速度传感器检测的方向的示图。
图5是示出一般办公区域中放置监控相机的示例的示图。
图6为说明一般办公区域中放置LED照明装置、电源插座以及空调的示 例的示图。
图7是示出位置服务器的功能配置的框图。
图8是当执行坐立运动与站立运动中的每个时所产生的垂直加速度分量 的波形图。
图9是当执行下蹲运动与站立运动中的每个时所产生的水平角速度分量 的波形图。
图10是由休息状态中改变方位的运动所产生的垂直角速度分量的波形 图。
图11是在坐立状态人将人的眼睛向上转远离显示器的、人的头部的水平 角速度分量的波形图。
图12是在坐立状态人将人的眼睛向下转远离显示器的、人的头部的水平 角速度分量的波形图。
图13是示出根据实施例的控制服务器的功能配置的框图。
图14是示出根据实施例由位置服务器所执行的检测处理的步骤的流程 图。
图15是示出根据实施例的装置控制处理的步骤的流程图。
图16是示出整个办公室的布局以及每个区域中LED照明装置、电源插 座以及空调的放置的示例的示图。
图17是示出用于节能控制的控制表的示例的示图。
图18是示出节能控制的步骤的流程图。
图19是示出LED照明装置节能水平与工人主观任务生产率下降之间的 关系的测量结果的示图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述示例性实施例。下面所描述的实施例为用于控制 办公室中的装置的装置控制系统的应用示例。图1为实施例的装置控制系统 的网络配置示图。如图1中所示,实施例的装置控制系统包括多个智能电话 300、作为图像采集设备的多个监控相机400、位置服务器100、控制服务器 200、以及受控装置。受控装置为多个发光二极管(LED)照明装置500、多 个电源插座600、以及多个空调700。
多个智能手机300与多个监控相机400例如通过无线保真(Wi-Fi)的无 线通信网络与位置服务器100连接。值得注意的是无线通信的方法并不限于 Wi-Fi。可选择地,监控相机400与位置服务器100可以有线连接。
位置服务器100与控制服务器200与诸如因特网或局域网(LAN)这样 的网络连接。
多个LED照明装置500、多个电源插座600、以及多个空调700例如通 过Wi-Fi的无线通信网络与控制服务器200连接。
控制服务器200、与多个LED照明装置500、多个电源插座600、以及 多个空调700之间通信的方法不限于Wi-Fi;可以利用另一种无线通信方法。 此外可选择地,可以利用使用以太网(注册商标)电缆、电力线通信(PLC) 等的有线通信方法。
智能电话300为在办公室中执行任务的人(以下称为“工人”)携带的信 息装置,用以发送从工人检测到的数据信号。即,在本实施例中,智能手机 300为用以检测并发送工人的运动信息的信息装置。图2为示出如何穿戴智 能手机300的示图。智能手机300可以由工人的手等携带,或者,如图2中 所示穿戴在工人的腰部。
返回参照图1,每个智能手机300包括加速度传感器、角速度传感器、 以及地磁传感器并且在固定的时间间隔,例如每秒钟,将从每个传感器输出 的检测数据发送至位置服务器100。来自加速度传感器的检测数据为加速度 矢量(vector)。来自角速度传感器的检测数据为角速度矢量。来自地磁传感 器的检测数据为磁矢量。
在实施例中,智能手机300用作检测工人运动的信息装置。但是,信息 装置并不限于智能手机300这样的便携终端,并且可以是包括加速度传感器、 角速度传感器、以及地磁传感器的并且能够检测人的运动的任何信息装置。
可以采用另一种配置,在该配置中,智能手机300包括用以检测人的运 动的信息装置,例如加速度传感器、角速度传感器以及地磁传感器,并且, 进一步地,工人穿戴另一与智能手机300分离的、用以检测人的运动的信息 装置。
图3是示出一示例的示图,在该示例中,工人穿戴与智能手机300分离 的、能够检测工人的运动的信息装置。如图3所示,工人可以穿戴小型头带 式传感器组301,其包括加速度传感器、角速度传感器、以及地磁传感器, 位于工人的头部与智能手机300分离。在该情形中,由传感器组301所获取 的检测数据可以直接从传感器组301发送至位置服务器100或者经由智能手 机300发送至位置服务器100。当传感器组301以此方式穿戴在工人的头部 与智能手机300的传感器分离时,可以检测到各种姿势。
图4A与4B是示出由传感器检测到的方向的示图。图4A示出由加速度 传感器与地磁传感器检测到的方向。如图4A中所示,通过使用加速度传感 器与地磁传感器可检测在行进方向、垂直方向以及水平方向上的加速度分量 以及地磁分量。图4B示出由角速度传感器检测到的角速度矢量A。角速度的 正向方向由箭头B指示。在实施例中,图4A中所示的角速度矢量A在行进 方向上的投影、其在垂直方向上的投影、以及其在水平方向上的投影分别称 为行进方向上的角速度分量、垂直角速度分量、以及水平角速度分量。
返回参照图1,采集控制目标区域的图像的监控相机400靠近控制目标 区域的顶部或类似位置。这里,控制目标区域定义了应该实施装置功率控制 (power control)的区域。例如,控制目标区域是办公室的一个房间。图5是 示出办公室的一般办公区域中放置监控相机400的示例,该一般办公区域是 控制目标区域之一。在图5中所示的示例中,监控相机400设置于,但不限 于,一般办公区域中的靠近门的两个点上。监控相机400采集控制目标区域 的图像并且将所采集的图像(所采集的视频)发送至位置服务器100。
返回参照图1,在实施例中,在照明系统、电源插座系统、空调系统上 实施功率控制。更具体地,在与照明系统相对应的多个LED照明装置500、 与电源插座系统相对应的多个电源插座600、以及与空调系统相对应的多个 空调700上实施功率控制。
多个LED照明装置500、多个电源插座600、以及多个空调700位于办 公室中,即控制目标区域中。图6是示出在办公室的一般办公区域中,即控 制目标区域之一中,放置LED照明装置500、电源插座600、以及空调700 的示例的示图。
图5与图6中所示的办公室的一般办公区域包含三个组,每个组由六个 办公桌组成。每个办公桌提供有一个LED照明装置500以及一个电源插座 600。相比之下,每个空调700设置在这些组的每个相邻对之间。LED照明装 置500、电源插座600、以及空调700的这种放置仅是一个示例,且不限定于 图6中所示的示例。
图5与图6中未示出的系统电能表设置在一般办公区域之外,能够获取 一般办公区域的总功耗。
在图5与图6中所示在一般办公区域中,十八个工人正在执行特定任务。 每个工人经两个门中的任意一个进出一般办公区域。尽管通过示例的方式在 下文对根据本实施例的基本操作进行了描述,其中控制目标区域局限于图5 与图6中所示的一般办公区域,但是本实施例可以应用于更多样的布局与装 置。而且,通过对本实施例进行高度灵活的调整,其还可应用于范围广泛的 空间尺寸与使用者数量,以及用户属性与个体用户或用户群所执行的任务类 型的更广泛的变化。例如,除一般办公区域之外,办公室空间通常还包含行 政区域、任务支持区域、信息管理区域、生活支持区域、通行区域等。放置 在这些区域中的装置同样可以以相似的方式控制。本实施例的应用并不限于 室内空间;本实施例还可以应用于室外等。
本实施例的位置服务器100与控制服务器200例如设置在信息管理区域 中,该信息管理区域在图5与图6中示出的办公室的一般办公区域之外。在 本实施例中,在位置服务器100与控制服务器200之上不执行功率控制。但 是可选择地,可以在这些服务器上执行功率控制。
在本实施例中,在组成通信网络系统的Wi-Fi接入点、交换集线器以及 路由器上不执行功率控制。然而可选择地,可以在这些装置上执行功率控制。
这些网络装置的功耗可以通过从由系统电能表所测量的总功耗中减去 LED照明装置500、空调700、以及电源插座600的总功耗而计算得出。
控制服务器200通过经由网络的远程控制来控制多个LED照明装置500、 多个电源插座600、以及多个空调700中的每个。
更具体地,控制服务器200通过远程控制来控制LED照明装置500的照 明范围与光强度。更具体地,LED照明装置500具有双位开关(on-off switch), 其分别远程可控。控制服务器200经由Wi-Fi来以无线方式开关LED照明装 置500。每个LED照明装置500均具有这样的配置:该配置利用具有昏暗特 性的LED灯来利用其低功耗,并且能够经由Wi-Fi远程控制该昏暗特性。
照明系统并不限定于LED照明装置500。例如可选择地,可使用白炽灯, 荧光灯等。
控制服务器200通过远程控制打开和关闭空调700的电源。更具体地, 空调700配置用于分别远程可控。对空调700的控制要素不仅包括电源开/关 还包括吹风的方向与强度。在本实施例中,控制要素不包括吹风的温度与湿 度,但是可以包括温度与湿度。
每个电源插座600包括多个插口。控制服务器200通过远程控制打开和 关闭对每个插口的电源供应。更具体地,每个电源插座600包括开启/关闭开 关,它们基于逐个插口远程可控。控制服务器200经由Wi-Fi无线控制开启/ 关闭开关。电源插座600的每个中所包含的插口的数量可以是任意数量。例 如,可使用由四个插口组成的电源插座。
在图6中所示的一般办公区域中,每个办公桌提供有一个电源插座600。 电气装置(未示出)可以插入电源插座600中。除了台式PC与显示装置外, 电气装置的具体示例还包括笔记本PC、打印机设备、以及电池充电器。
在实施例中,显示装置插入电源插座600的一个插口中,对于该显示装 置而言,与人面对的关系十分重要。控制服务器200可以通过将电源切换至 插口开启与关闭来控制显示装置。
但是,当台式PC主机或者打印机设备插入电源插座600的插口中时, 由于设备结构的原因,控制服务器200无法通过将电源切换至开启与关闭来 控制台式PC主机或者打印机设备。因此,台式PC主机的节能控制优选地通 过预先安装的控制软件来执行,该控制软件经由网络使得台式PC主机处于 节能模式或关机状态。从节能模式或关机状态中恢复将由用户执行的手动操 作来实现。
当处于充电模式的电池充电器或笔记本PC插入电源插座600中时,优 选地,为了方便起见,将电源持续地设置为开启。值得注意的是,插入电源 插座600的插口的装置并不限定于上文所描述的装置。
返回参照图1,位置服务器100从传感器接收检测数据以检测穿戴传感 器的工人的位置与运动状态,并且将位置与运动状态发送至控制服务器200。 在本实施例中,运动状态不仅包括主动运动(active motions),例如走路、站 立、坐在椅子上、下蹲、以及改变方位(方向),还包括由这些运动带来的姿 势、方位等。更具体地,由站立运动带来的站立状态、由坐立运动带来的坐 立状态等也包含在本实施例的运动状态中。
图7是示出位置服务器100的功能配置的框图。如图7中所示,位置服 务器100包括通信单元101、位置确定单元102、运动状态检测单元103、修 正单元104、以及存储单元110。
存储单元110是诸如硬盘驱动器(HDD)或者存储器这样的存储介质, 并且其存储用于由位置服务器100所执行的处理所必须的各种信息。信息包 括关于办公室即控制目标区域的地图数据。
通信单元101从安装在智能手机300上的加速度传感器、角速度传感器 以及地磁传感器中的每一个或者从独立于智能手机300的传感器组301的加 速度传感器、角速度传感器以及地磁传感器来接收检测数据。更具体地,通 信单元101从加速度传感器接收加速度矢量、从角速度传感器接收角速度矢 量、以及从地磁传感器接收磁矢量。
通信单元101同样从监控相机400接收所采集的图像。通信单元101将 工人的位置以及包括方位和姿势的运动状态作为检测数据发送至控制服务器 200,稍后将对工人的位置以及包括方位和姿势的运动状态进行描述。
位置确定单元102通过分析所接收到的检测数据来确定每个工人的位置 (绝对位置),精确到工人的肩宽或者步长。位置确定单元102确定工人的位 置的方法将在后文详述。
运动状态检测单元103通过分析所接收到的检测数据来检测每个工人的 运动状态。在本实施例中,运动状态检测单元103首先检测工人的运动状态 是休息状态还是走路状态。当运动状态为休息状态时,运动状态检测单元103 基于检测数据进一步检测工人在控制目标区域中相对于装置的方位、工人的 姿势是站立状态还是坐立状态、以及类似的运动状态。
更具体地,当运动状态检测单元103基于监控相机400所提供的采集图 像检测到工人已经通过某个门进入到区域中时,运动状态检测单元103持续 地确定工人的运动状态是走路状态还是休息状态。利用检测数据的关于加速 度矢量的时序数据以及关于角速度矢量的时序数据进行这种确定,该检测数 据从进入区域的工人所穿戴的智能电话300的加速度传感器、角速度传感器 以及地磁传感器或者从独立于智能手机300的传感器组301的加速度传感器、 角速度传感器以及地磁传感器持续地接收到。同时,利用加速度矢量以及角 速度矢量来确定工人的运动状态是走路状态还是休息状态的方法可以利用与 例如在日本专利第4243684号中所公开的定位推算装置(dead reckoning  device)相关的技术来实现。当利用此方法确定工人不在走路状态时,运动状 态检测单元103可以确定工人处于休息状态。
更具体地,运动状态检测单元103如下这样检测工人的运动状态,其与 日本专利第4243684号中所公开的定位推算装置所执行的处理类似。
运动状态检测单元103由从加速度传感器接收到的加速度矢量以及从角 速度传感器接收到的角速度矢量获得重力加速度矢量。然后,运动状态检测 单元103从加速度矢量中减去重力加速度矢量以去除垂直方向上的加速度, 从而获取时序余量加速度分量数据。运动状态检测单元103对时序余量加速 度分量数据执行主分量分析,从而确定走路运动的行进方向。此外,运动状 态检测单元103搜索垂直加速度分量以找寻一对峰值与谷值,并且搜索行进 方向上的加速度分量以找寻一对峰值与谷值。运动状态检测单元103计算行 进方向上加速度分量的梯度(gradient)。
然后,当检测到垂直加速度分量从峰值到谷值的下降部分的谷值时,运 动状态检测单元103确定行进方向上的加速度分量的梯度是否等于或大于预 定值。当梯度等于或大于预定值时,运动状态检测单元103确定工人的运动 状态为走路状态。
另一方面,在上述处理中,当垂直加速度分量中没有发现一对谷值与峰 值或者行进方向上的加速度分量中没有发现一对谷值与峰值时,或者当检测 到垂直加速度分量的下降部分的谷值时行进方向上的加速度分量的梯度小于 预定值时,运动状态检测单元103确定工人的运动状态为休息状态。
当确定工人处于休息状态时,位置确定单元102利用相对于参考位置(即 门的位置)的加速度矢量、角速度矢量以及磁矢量来获得至确定工人处于休 息状态的位置的相对位移矢量。同时,利用加速度矢量、角速度矢量以及磁 矢量计算相对位移矢量的方法的示例包括日本专利申请特开第2011-47950号 中所公开的技术,日本专利申请特开第2011-47950号涉及由定位推算装置执 行的处理。
更具体地,位置确定单元102如下这样获得相对位移矢量,其与日本专 利申请特开第2011-47950号中所公开的定位推算装置所执行的处理相似。
就是说,位置确定单元102根据由加速度传感器接收到的加速度矢量以 及由角速度传感器接收到的角速度矢量来计算重力方向矢量。然后,位置确 定单元102由重力方向矢量以及角速度矢量与从地磁传感器接收到的磁矢量 二者之一计算人的姿态角作为位移方向。位置确定单元102同样根据加速度 矢量与角速度矢量来获得重力加速度矢量,并且根据重力加速度矢量与加速 度矢量计算走路运动所产生的加速度矢量。然后,位置确定单元102通过分 析由走路运动所产生的重力加速度矢量与加速度矢量来检测走路运动。基于 该检测的结果,位置确定单元102基于由走路运动所产生的重力加速度矢量 与加速度矢量来测量走路运动的幅度以获得步长,其为该测量的结果。位置 确定单元102通过整合位移方向与上述获得的步长来获得相对于参考位置的 相对位移矢量。因此,位置确定单元102实时检测工人的位置,精确到人的 步长或肩宽,例如,其大致为60厘米或更小(更具体地,大致为40厘米或 更小)。
当已如上所述计算出相对位移矢量时,位置确定单元102基于相对于门 的相对位移矢量以及存储在存储单元110中的房间地图数据,确定工人已移 动到的绝对位置。
位置确定单元102甚至能够以此方法确定工人处于设置在一般办公区域 内的哪一张办公桌处。因此,对工人位置的确定可以精确到人的步长或肩宽, 例如,其大致为60厘米或更小(更具体地,大致为40厘米或更小)。
位置精确度越高就越好并不总是适用的。例如,在两个或者更多个人正 在交谈的情形中,他们几乎不接触彼此而通常彼此相距一定距离。在本实施 例中,关于精确度,认为大致为人的肩宽或步长的精确度是适当的;在确定 是采用站立状态或坐立状态中的哪一个时,认为从腰部到膝盖的大致长度的 精确度是适当的。
由健康、劳动与保障部发布的人体测量数据(Makiko Kouchi、Masaaki  Mochimaru、Hiromu Iwasawa、以及Seiji Mitani,(2000):日本人口的人体测 量数据库1997-98,日本工业标准中心(AIST,MITI))包括关于年轻人、 成年男女的双肩宽度的数据,其对应于肩宽。
根据此数据,老年女性的平均肩宽为平均值中最小的,大致为35厘米 (34.8厘米),同时年轻男性的平均肩宽为平均值中最大的,大致为40厘米 (39.7厘米)。根据人体测量数据,从腰部到膝盖的长度之间的差异((胸骨 上高度)-(外上髁高度))大致为34至38厘米。同时,由于人步行50米大 致需要95步,因此可以计算出人移动的步长大致为53(=50/95×10)厘米。 根据本实施例的位置检测的方法可以实现大致为步长的精确度。因此,基于 该数据,假设本实施例这样配置:精确度为60厘米或更小是适当的,更优选 地为40厘米或更小。此处所涉及的数据可以作为在确定精确度时的参考数 据;但是该数据基于对日本人所进行的测量,并且所采用的精确度并不局限 于这些数值。
当确定工人在办公桌的位子上处于休息状态作为工人位置的确定结果 时,运动状态检测单元103基于从地磁传感器接收到的磁矢量来确定工人相 对于显示装置的方向(方位)。当工人在办公桌的位子上处于休息状态时,运 动状态检测单元103确定工人的姿势,或者,更具体地,基于加速度矢量的 垂直加速度分量来确定工人处于站立状态还是坐立状态。
可以如下这样确定关于工人处于站立状态还是坐立状态的确定,其与日 本专利第4243684号中公开的定位推算装置所执行的处理相似。根据从加速 度传感器接收到的加速度矢量以及从角速度传感器接收到的角速度矢量来计 算重力加速度矢量,以获得垂直加速度分量。然后,运动状态检测单元103 例如以与日本专利第4243684号中公开的定位推算装置相似的方式检测垂直 加速度分量的峰值与谷值。
图8为执行坐立运动与站立运动中的每个时所产生的垂直加速度分量的 波形图。如图8中所示,由坐立运动所产生的垂直加速度分量的峰谷期大致 为0.5秒。由站立运动所产生的垂直加速度分量的谷峰期大致为0.5秒。因此, 运动状态检测单元103基于这些峰谷/谷峰期来确定工人是处于坐立状态还是 站立状态。更具体地,当垂直加速度分量的峰谷期在0.5秒的预定范围内时, 运动状态检测单元103确定工人的运动状态为坐立状态。当垂直加速度分量 的谷峰期在0.5秒的预定范围内时,运动状态检测单元103确定工人的运动 状态为站立状态。
如上所述,运动状态检测单元103确定工人的运动状态是站立状态还是 坐立状态,因而以大致为50厘米或更小(更具体地,大致为40厘米或更小) 的精确度来检测工人的垂直位置。
进一步地,如图3中所示的示例,当工人在腰部穿戴智能手机300,以 及除此之外,在头部穿戴与智能手机300相分离的小型头戴式传感器组301 时,运动状态检测单元103可以进一步检测下文描述的姿势与运动,其中该 智能手机300装备有信息装置,例如加速度传感器、角速度传感器以及地磁 传感器以检测工人的运动,该小型头戴式传感器组301包括加速度传感器、 角速度传感器以及地磁传感器。
图9为执行下蹲运动与站立运动中的每个时所产生的水平角速度分量的 波形图。与图8中所示的坐立运动及站立运动的波形相似,其由从加速度传 感器输出的加速度数据的绘图中观察得到。但是,仅基于加速度数据难以分 辨下蹲运动与站立运动。
基于此原因,运动状态检测单元103,除利用上文描述的基于图8中所 示的波形来分辨坐立运动与站立运动的方法之外,还通过确定从角速度传感 器接收到的以时间划分的水平角速度数据是否与图9中所示的波形相符,来 分辨下蹲运动与站立运动。
更具体地,运动状态检测单元103首先确定基于从加速度传感器接收到 的加速度矢量的垂直加速度分量的峰谷期是否在0.5秒的预定范围内。
当垂直加速度分量的峰谷期在0.5秒的预定范围内时,运动状态检测单 元103在下列情形中确定工人的运动为下蹲运动。即,从角速度传感器接收 到的角速度矢量的水平角速度分量以如下这种方式改变为与图9中所示的波 形相符:该方式为水平角速度分量从零逐渐增加,此后迅速增加至峰值,然 后迅速自峰值减小,并且此后逐渐减小至再次为零,耗时大致2秒。
运动状态检测单元103确定垂直加速度分量的谷峰期是否在0.5秒的预 定范围内。当垂直加速度分量的谷峰期在0.5秒的预定范围内时,运动状态 检测单元103确定在下列情形中工人的运动为站立运动。即,从角速度传感 器接收到的角速度矢量的水平角速度分量以如下这种方式改变为与图9中所 示的波形相符:该方式为水平角速度分量从零逐步减小至谷值并且从谷值逐 渐增加至再次为零,耗时大致1.5秒。
优选地,从头部穿戴的角速度传感器接收到的角速度矢量用作由运动状 态检测单元103在确定下蹲运动与站立运动中所使用的角速度矢量。这是因 为基于从工人头部穿戴的角速度传感器接收到的角速度矢量的水平角速度分 量特别展现了图9中所示的与下蹲运动及站立运动相关的波形。
图10为将休息状态中工人的方位大致改变90度的运动所产生的垂直角 速度分量的波形图。当垂直角速度分量为正时,执行向右的方位改变运动, 而当垂直角速度分量为负时,执行向左的方位改变运动。
当从角速度传感器接收到的角速度矢量的垂直角速度分量以如下这种方 式随时间改变以与图10中所示的波形相符时,运动状态检测单元103确定执 行向右的方位改变运动,该方式为垂直角速度分量逐渐从零增大至达到峰值 并且之后逐渐减小至再次为零,耗时大致3秒。
当垂直角速度分量以如下这种方式随时间改变以与图10中所示的波形 相符时,运动状态检测单元103确定执行向左的方位改变运动,该方式为垂 直角速度分量逐渐从零减小至达到谷值,然后逐渐增大至再次为零,耗时大 致1.5秒。
在上文所述的确定中,当从头部处的角速度传感器接收到的角速度矢量 的垂直角速度分量与从腰部处的智能手机300的角速度传感器接收到的垂直 角速度分量二者随时间相似地改变为图10中所示波形时,运动状态检测单元 103确定执行将整体的方位向右或向左改变的运动。
另一方面,运动状态检测单元103确定在下面的情形中仅执行将头部的 方位向右或向左改变。就是说,尽管从头部的角速度传感器接收到的角速度 矢量的垂直角速度分量随时间改变为与图10中所示的波形相似,然而从腰部 的智能手机300的角速度传感器接收到的角速度矢量的垂直角速度分量随时 间改变为与图10中所示的波形完全不同。例如,当工人在保持坐立的同时改 变工人的姿势以与邻近的工人交谈时,容易想到进行此运动。
图11为从工人头部的角速度传感器接收到的角速度矢量的水平角速度 分量的波形图,该工人在坐立状态中将工人的眼睛转向上远离显示器。
下文中假设一种情况,在该情况中位置确定单元102已确定工人的位置 处于一办公桌旁并且运动状态检测单元103已确定处于办公桌旁的该工人处 于坐立状态。在该情况中,运动状态检测单元103确定在下列情形中执行在 坐立状态中将工人的眼睛转向上远离显示器的运动(向上看运动)。就是说, 从工人头部处的角速度传感器接收到的角速度矢量的水平角速度分量以如下 这样的方式改变以符合图11中所示的波形,该方式为水平角速度分量从零逐 渐减小至达到谷值并且之后迅速增大再次到零,耗时大致1秒钟。运动状态 检测单元103进一步确定在下面的情形中执行在坐立状态中从工人已将眼睛 转向上远离显示器的状态将工人的眼睛转回到显示器的运动。就是说,水平 角速度分量以如下这样的方式改变以符合图11中所示的波形,该方式为水平 角速度分量从零逐渐增大至达到峰值并且此后逐渐减小至再次为零,耗时大 致1.5秒。
图12是从工人头部的角速度传感器接收到的角速度矢量的水平角速度 分量的波形图,其中该工人在坐立状态中将工人的眼睛转向下远离显示器。
下文中假设一种情况,在该情况中位置确定单元102已确定工人的位置 处于一办公桌旁并且运动状态检测单元103已确定处于办公桌旁的该工人处 于坐立状态。在该情况中,运动状态检测单元103确定在下列情形中执行在 坐立状态中将工人的眼睛转向下远离显示器的运动(向下看运动)。就是说, 从工人头部的角速度传感器接收到的角速度矢量的水平角速度分量以如下这 样的方式改变以符合图12中所示的波形,该方式为水平角速度分量从零迅速 增大至达到峰值并且之后迅速减小至再次为零,耗时大致0.5秒。
运动状态检测单元103还确定在下面的情形中执行在坐立状态中从工人 已将眼睛转向下远离显示器的状态将工人的眼睛转回到显示器的运动。就是 说,水平角速度分量以如下这样的方式改变以与图12中所示波形相符,该方 式为水平角速度分量迅速从零减小至达到谷值并且此后迅速增大至再次为 零,耗时大致1秒。
利用上文所述的方法,运动状态检测单元103可以确定运动状态,例如 办公室工人每天可能采用的姿势与运动。姿势与运动包括走路(站立状态)、 站立(休息状态)、坐在椅子上、工作中的下蹲、在坐立状态或站立状态中改 变方位(方向)、在坐立状态或站立状态中向上看、以及在坐立状态或站立状 态中向下看。
当使用与日本专利第4243684号中所公开的定位推算装置相关的技术 时,电梯中人的上升/下降运动同样利用如日本专利第4243684号中所公开的 垂直加速度分量来判断。
因此,在本实施例中,当例如使用由日本专利申请特开第2009-14713号 中所公开的地图匹配装置所提供的功能来在未提供电梯的位置处检测到符合 图8中所示的波形的垂直加速度分量时,运动状态检测单元103能够高度精 确地确定执行站立运动或坐立运动,而非日本专利第4243684号中所公开的 定位推算装置所检测到的电梯中的上升/下降运动。
修正单元104基于监控相机400所提供的采集的图像以及在存储单元110 中所存储的地图数据来修正由位置检测单元102所确定的工人的位置以及由 运动状态检测单元103所检测到的工人的运动状态。更具体地,通过对监控 相机400等提供的采集图像执行图像分析和/或利用例如日本专利申请特开第 2009-14713中所公开的地图匹配装置的功能,修正单元104确定如上所述的 确定出的工人的位置与运动状态是否正确。当确定出位置或运动状态不正确 时,修正单元104将上文确定为不正确的位置或运动状态修正为从采集图像 中所获得的和/或使用地图匹配装置的功能所获得的正确的位置或正确的运 动状态。
修正单元104并非必须使用从监控相机400提供的采集图像来执行修正。 可选择地,修正单元104可配置来使用诸如短距离无线通信或光通信这样的 限制手段来执行修正,所述段距离无线通信例如射频识别(RFID)或蓝牙(注 册商标)。
在本实施例中,使用与日本专利第4243684号中所公开的定位推算装置 以及日本专利申请特开第2011-47950号中所公开的定位推算装置相似的技术 以及与日本专利申请特开第2009-14713号中所公开的地图匹配装置相似的技 术来检测工人是处于坐立状态或走路状态、距参考位置的相对位移矢量、姿 势(工人处于站立状态还是坐立状态)等。但是,检测方法并不局限于此。 上文中已描述当工人的运动状态确定为休息状态时确定工人的位置。可以采 用一种配置,其中当工人的运动状态为走路状态时,同样类似地持续确定工 人的位置。
除已描述的由位置服务器100基于来自加速度传感器、角速度传感器以 及地磁传感器的检测数据所执行的方法外,还有已知的其它能够检测人的位 置的方法。其它方法包括:利用IC卡等的房间进/出管理;利用运动传感器 检测人;利用无线LAN的方法;利用室内GPS(室内信息系统(IMES))的 方法;对由相机所采集的图像执行图像处理的方法;使用主动RFID的方法; 以及使用可见光通信的方法。
使用IC卡等的房间进/出管理能够识别个体;但是,位置确定的精确度 是整个待管理的区域,该精确度相当低。因此,尽管能够获取关于谁在区域 中的信息,但是无法获取关于区域中的人的活动状态的信息。
利用运动传感器检测人将使位置确定的精确度控制在大致1至2米,其 是运动传感器的检测区域;但是,无法识别个体。除此之外,需要在整个一 区域中放置并分布大量运动传感器以获得该区域中关于人的活动状态的信 息。
通过测量人携带的单个无线LAN终端与放置在区域中的多个LAN接入 点之间的距离并且利用三角原理确定区域中人的位置来执行使用无线LAN 的方法。该方法能够识别个体;但是,由于位置确定的精确度很大程度取决 于环境,因此位置确定的精确度通常为3米或更大,该精确度相对低。
通过放置发送机并且使该发送机发送信号来执行使用室内GPS的方法, 其中该发送机专用于该目的,其在建筑物内发送与GPS卫星相同的频带的无 线电波,其中位置信息嵌入于初始用于由GPS卫星发送时间信息的某部分。 信号由建筑物中的人所携带的接收器终端来接收。由此,确定建筑物中的人 的位置。该方法能够识别个体;但是位置确定的精确度大致为3至5米,该 精确度相对低。此外,必须安装专用于该目的的发送机,增大了引进该方法 的开销。
对由相机采集的图像执行图像处理的方法产生几十厘米的位置确定精确 度,该精确度相对高;但是,难以识别个体。由于这一原因,在本实施例的 位置服务器100中,从监控相机400所提供的采集图像仅用于修正工人的位 置与运动状态。
通过使人携带具有内部电池的RFID标签以及利用标签读取器从RFID标 签读取信息从而确定人的位置来执行使用主动RFID的方法。该方法能够识 别个体;但是由于位置确定的精确度很大程度取决于环境,因此位置确定的 精确度通常为3米或更大,该精确度相对低。
利用可见光通信的方法能够识别个体并且,此外,将位置确定的精确度 控制在几十厘米,该精确度相对较高。但是无法在遮挡可见光的地方检测到 人;而且,由于存在大量噪声源与干扰源,例如自然光与其它可见光,所以 难以保持检测精确度的稳定。
与这些技术相比,由本实施例的位置服务器100所执行的方法不仅能够 识别个体而且能够将位置确定控制在大致人的肩宽或步长的高精确度。此外, 该方法不仅能够检测人的位置而且能够检测人的运动状态。更具体地,通过 由本实施例的位置服务器100所执行的方法,可以将由办公室工人日常可能 采用的下列姿势与运动检测作为人的运动状态。运动状态包括走路(站立状 态)、站立(休息状态)、坐在椅子上、工作中的下蹲、在坐立状态或站立状 态中改变方位(方向)、在坐立状态或站立状态中向上看、以及在坐立状态或 站立状态中向下看。
因此,在本实施例中,位置服务器100配置来基于来自智能手机300或 传感器组301的加速度传感器、角速度传感器以及地磁传感器利用上文所述 的方法来检测作为控制目标区域的办公室中的人的位置与运动状态。但是, 用于检测作为控制目标区域的办公室中的工人的位置与运动状态的方法并不 限定于上文所述的由位置服务器100所执行的方法。例如,可选择地,工人 的位置与运动状态可以由上文所述的多个其它方法中的一个或其组合来检 测。进一步可选择地,工人的位置与运动状态可以由服务器100所执行的上 文所述的方法与上文所述的其它方法中的一个或者更多个的组合来检测。
下文详细描述了控制服务器200。控制服务器200基于办公室中工人的 位置与运动状态经由网络的远程控制来控制放置在办公室,即控制目标区域 中的多个LED照明装置500、多个电源插座600、以及多个空调700的每一 个。
图13为示出根据实施例的控制服务器200的功能配置的框图。如图13 中所示,根据实施例的控制服务器200包括通信单元201、能耗管理单元202、 装置控制单元210、预测单元203、确定单元204、以及存储单元220。
存储单元220为诸如HDD或存储器这样的存储介质,并且存储用于由控 制服务器220的处理所需的各种类型的信息。信息包括关于配置在办公室, 即控制目标区域中的每个受控装置(多个LED照明装置500、多个电源插座 600以及多个空调700)的位置数据,以及用于节能控制的控制表,稍后将对 其进行描述。
通信单元201从位置服务器100接收指示每个工人的位置与运动状态(方 向、姿势、和/或诸如此类)的检测数据。通信单元201还接收来自多个LED 照明装置500、插入到多个电源插座600中的电气装置、以及多个空调700 的功耗。通信单元201将在功率控制中使用的控制信号发送至多个LED照明 装置500、多个电源插座600以及多个空调700。
功耗管理单元202管理从多个LED照明装置500、插入到多个电源插座 600中的电气装置、以及多个空调700接收的功耗。通过不仅获取以每个受 控装置为基础的功耗而且还获取来自上文所述的系统电能表的逐个系统的功 耗总量,功耗管理单元202能够获取并管理关于整个办公室,即控制目标区 域的总功耗的信息。关于由功耗管理单元202所管理的功耗的信息可以显示 在显示器上以实现所谓的“视觉形式信息展现”或者可用于确定是否执行节能 控制,稍后将对其进行描述。
装置控制单元210包括照明装置控制单元211、电源插座控制单元213、 以及空调控制单元215。照明装置控制单元211基于工人的位置与运动状态 (方位、姿势、和\或诸如此类)来控制LED照明装置500。更具体地,照明 装置控制单元211经由通信单元201将控制信号发送至例如位于一工人的位 置附近的一个LED照明装置500。当工人处于坐立状态时,该控制信号将LED 照明装置500的照明范围以及光强度分别设置为小于预定范围的一个范围以 及高于预定的阈值的一个值。因此,照明范围以及光强度可被调整为适合工 人在坐立状态下进行精密工作的范围与值。
另一方面,当工人处于站立状态时,照明装置控制单元211向LED照明 装置500发送控制信号,该控制信号经由通信单元201将照明范围以及光强 度分别设置为大于预定范围的一个范围以及低于预定阈值的一个值。因此, 照明范围以及光强度可被调整为例如允许站立状态的工人查看整个一般办公 区域的范围与值。
电源插座控制单元213基于工人的位置与运动状态(方位、姿势、和/或 诸如此类)来控制电源插座600的插口的开/关。更具体地,例如,当工人处 于坐立状态并且工人相对于插入到工人位置附近的电源插座600中的一个中 的显示装置的方位为面向方位(facing orientation)时,电源插座控制单元213 经由通信单元201发送控制信号,其使得显示装置插入的电源插座600的插 口开启。
另一方面,当工人处于站立状态或相对于显示装置的方位为背向方位时, 电源插座控制单元213经由通信单元201发送控制信号,该控制信号使得显 示装置插入的电源插座600的插口关闭。
依据工人相对于显示装置的方位来执行功率控制的原因如下:与工人的 面向关系关乎显示装置,并且当方位为面向方位时可以将显示装置判断为正 被使用。当工人的姿势为坐立状态时,可以将显示装置判断为正被使用。在 本实施例中,以此方式通过考虑装置的实际使用来执行功率控制。因此,与 仅依据工人与装置之间的距离来执行的功率控制相比能够执行更好的控制。
此外,本实施例的电源插座控制单元213根据工人的个体识别信息对台 式PC主机与显示装置执行功率控制。例如,工人的个人验证信息自工人携 带的智能手机300发送至位置服务器100,并且之后从位置服务器100发送 至控制服务器200。控制服务器200通过利用这种个人验证信息可以对专供 工人使用的台式PC主机以及显示装置执行功率控制。
空调控制单元215基于工人的位置来控制空调700的开/关。更具体地, 空调控制单元215发送控制信号,该控制信号例如经由通信单元201开启或 调整由工人位置附近的空调700中的一个所吹风的强度或方向。
如上所述,根据工人的位置与运动状态通过控制受控装置可减少控制目 标区域的功耗总量。但是,即使当执行如上所述的此类功率控制时,也可能 存在需要进一步减少功耗的情形。同样可能存在未预期到的电力供应短缺的 紧急情况或需要减少峰值功率以主动降低电力成本的情形。鉴于上述情况, 在下列情形中,本实施例的装置控制单元210执行节能控制以进一步减少整 个办公室的总功耗。这些情形包括预测出整个办公室的功耗总量将超过预设 目标值的情形以及预测出整个办公室即控制目标区域的总功率的峰值将超过 预设的上限值的情形,其中功耗总量被定义为在预定期间(例如,从办公室 的上班时间至下班时间期间)内的整数值(integral value)。
预测单元203基于关于由功耗管理单元202所管理的功耗的信息来预测 整个办公室在预定的期间(例如,从办公室上班时间至下班时间期间)内的 功耗总量是否将超过预设目标值。例如,预测单元203估计整个办公室在办 公室上班时间至下班时间期间内的功耗总量并且确定整个办公室的所估计的 功耗总量是否将超过目标值。预测单元203还基于关于由功耗管理单元202 所管理的功耗的信息来预测整个办公室的总功率的峰值是否将超过预设上限 值。例如,预测单元203由历史数据估计整个办公室的总功率的峰值,并且 确定所估计的峰值是否将超过上限值,其中该历史数据指示装置每个时区的 操作模式以及装置的当前操作模式。当预测单元203预测整个办公室的功耗 总量将超过目标值或峰值将超过上限值时,预测单元203请求确定单元204 为工人分配优先级。同时,预测单元203请求装置控制单元210执行节能控 制。
当由预测单元203请求为工人分配优先级时,确定单元204基于工人的 位置与运动状态至少其中之一来向每个工人分配减少与一个工人相关联的装 置的功耗量的优先级,在此时间点由位置服务器100检测到工人的位置与运 动状态。与工人相关联的装置可以包括例如在已检测到的工人的位置附近的 LED照明装置500之一以及空调700之一,或者仅该工人专用的台式PC主 机以及显示装置。与被分配有较高优先级的工人相关联的装置的功耗先于比 被分配有较低优先级的工人相关联的装置而降低。在该方式中,确定单元204 向使用装置或从装置获益的工人而非向受控装置分配减少装置的功耗的优先 级。通过以如下这种方式考虑办公室即控制目标区域中的工人动态行为来分 配优先级,该方式中装置的功耗减少导致工人生产率下降的可能性越小,则 向工人分配的优先级就越高。在该分配中,工人的位置以及运动状态作为用 以追踪工人的动态行为的索引。更具体地,能够由工人的位置以及运动状态 猜测工人在哪儿以及工人在做什么。由此,基于工人的位置与运动状态二者 之一或二者将优先级分配给工人。
当从预测单元203请求执行节能控制时,装置控制单元210基于由确定 单元204向工人分配的优先级,执行节能控制以进一步减少整个办公室的总 功耗。稍后将详细描述由装置控制单元210所执行的节能控制。
下文对如上所述配置的实施例的装置控制系统的基本操作进行详细描 述。图14是示出由本实施例的位置服务器100所执行的检测处理的步骤的流 程图。对于多个智能手机300中的每一个执行此流程图中的检测处理。图14 示出在工人进入图5与图6中示出的一般办公区域的情形中,由位置服务器 100所执行的检测处理的步骤。当工人在控制目标区域而非一般办公区域中 进行活动时,位置服务器100同样以类似的步骤执行检测处理。
除此流程图中的检测处理之外,位置服务器100在预定的时间间隔从安 装在多个智能手机300上的加速度传感器、角速度传感器以及地磁传感器, 或者除了智能手机300的那些传感器之外的其它加速度传感器、角速度传感 器以及地磁传感器接收检测数据(加速度矢量、角速度矢量以及磁矢量)。位 置服务器100还从多个监控相机400接收采集图像。
首先,位置服务器100例如基于或开或关的门的采集图像来确定工人是 否已经进入一般办公区域,即控制目标区域(步骤S11)。当没有工人进入一 般办公区域(步骤S11中的否)时,位置服务器100确定工人是否已经离开 一般办公区域(步骤S20)。当没有工人离开一般办公区域(步骤S20中的否) 时,处理返回到步骤S11以重复此处理。当工人已经离开一般办公区域(步 骤S20中的是)时,检测处理结束。另一方面,当工人已经进入一般办公区 域(步骤S11中的是)时,运动状态检测单元103利用上述方法开始检测工 人的运动状态(步骤S12)。运动状态检测单元103确定工人的运动状态是否 为走路状态(步骤S13)。运动状态检测单元103在一段期间内重复执行运动 状态检测,其中运动状态为走路状态(步骤S13中的是)。
另一方面,当工人的运动状态不是走路状态(步骤S13中的否)时,运 动状态检测单元103确定工人的运动状态为休息状态。位置确定单元102利 用上述方法计算关于门的相对位移矢量,所述门作为参考位置(步骤S14)。
位置确定单元102根据在存储单元110中存储的关于一般办公区域的地 图数据以及关于门的相对位移矢量来确定处于休息状态的工人的位置(在一 般办公区域中的绝对位置)(步骤S15)。因而,即使工人处于设置在一般办 公区域中的一张办公桌旁时,位置确定单元102也能够确定。因此,以工人 肩宽(大致为60厘米或更小;更具体地,大致为40厘米或更小)的精确度 来确定工人的位置。
随后,运动状态检测单元103利用从地磁传感器接收到的磁矢量检测工 人相对于显示装置的方向(方位)作为处于休息状态的工人的运动状态(步 骤S16)。
随后,运动状态检测单元103利用上述的方法检测或为坐立状态或为站 立状态的姿势来作为工人的运动状态(步骤S17)。因此,运动状态检测单元 103以大致为50厘米或更小(更具体地,大致为40厘米或更小)的精确度 来检测工人的垂直位置。
运动状态检测单元103可以进一步检测或为下蹲运动或为站立运动、或 为在坐立状态中改变方位的运动或为方位回复的运动、或为坐立状态中眼睛 转向上的运动或为眼睛回复的运动、以及或为坐立状态中眼睛转向下的运动 或为眼睛回复的运动来作为工人的运动状态。
随后,修正单元104确定已确定的位置以及已检测到的运动状态(方位、 姿势、和/或诸如此类)是否需要如上所述的修正,以及,如果必要的话执行 修正(步骤S18)。
通信单元101将已确定的位置以及已检测到的运动状态(如果已修正, 则为已修正的位置和/或已修正的运动状态)发送至控制服务器200作为检测 数据(步骤S19)。
下文对由控制服务器200所执行的装置控制处理进行描述。图15是示出 本实施例的装置控制处理的步骤的流程图。值得注意的是,下文所述的实施 例的装置控制处理的基本处理的步骤不包括节能控制,并且节能控制的步骤 将稍后描述。
首先,通信单元201从位置服务器100接收工人的位置与运动状态作为 检测数据(步骤S31)。随后,装置控制单元210的控制单元211、213以及 215基于接收到的检测数据中所包含的位置来指定LED照明装置500中的一 者、电源插座600中的一者以及空调700中的一者作为受控装置(步骤S32)。
更具体地,照明装置控制单元211参考在存储单元220中所存储的位置 数据来将与距工人的位置最近的办公桌相对应的一个LED照明装置500指定 为受控装置。电源插座控制单元213同样参考在存储单元220中所存储的位 置数据来将距工人的位置最近的办公桌上的一个电源插座600指定为受控装 置。空调控制单元215同样参考在存储单元220中所存储的位置数据来将工 人的位置附近的一个空调700指定为受控装置。
随后,空调控制单元215对指定的空调700执行开启控制(步骤S33)。
随后,电源插座控制单元213确定在接收到的检测数据中所包含的运动 状态是否指示工人的方位与姿势分别为面向方位以及坐立状态(步骤S34)。 当工人的方位与姿势分别为面向方位与坐立状态(步骤S34中的是)时,电 源插座控制单元213对显示装置所插入的、步骤S32中指定的电源插座600 的插口执行开启控制(步骤S35)。
另一方面,当步骤S34中工人的方位为背向方位或者当工人的姿势为站 立状态(步骤S34中的否)时,电源插座控制单元213对显示装置所插入的、 步骤S32中指定的电源插座600的插口执行关闭控制(步骤S36)。
随后,照明装置控制单元211再次确定在接收到的检测数据中所包含的 运动状态是否指示工人的姿势为坐立状态(步骤S37)。当工人的姿势为坐立 状态(步骤S37中的是)时,照明装置控制单元211对步骤S32中指定的LED 照明装置500的照明范围以及光强度的设置执行控制,分别设置为小于预定 范围的一个范围以及高于预定阈值的一个值(步骤S38)。
另一方面,当步骤S37中工人的姿势为站立状态(步骤S37中的否)时, 照明装置控制单元211对步骤S32中指定的LED照明装置500的照明范围以 及光强度的设置执行控制,分别设置为大于预定范围的一个范围以及低于预 定阈值的一个值(步骤S39)。
装置控制单元210的控制单元211、213以及215可以配置来对受控的每 个装置执行除上述那些操作之外的其它控制操作。
可以对装置控制单元210的控制单元211、213以及215进行配置以便分 别依据工人的运动状态是下蹲运动与站立运动中的哪一个、坐立状态中改变 方位的运动与回复方位的运动中的哪一个、坐立状态中工人的眼睛转向上的 运动(向上看的运动)与眼睛回复的运动中的哪一个、以及坐立状态中工人 的眼睛转向下的运动(向下看的运动)与眼睛回复的运动中的哪一个来控制 受控装置。
下文将对运动、受控装置以及控制方法的具体例子进行描述,所述运动、 所述受控装置以及所述控制方法可在如上文所述的这种检测中涉及。每个运 动是当工人坐在办公桌旁时可能发生的运动。受控装置的例子包括PC、PC 的显示装置、台灯、以及作为个人空调的台式风扇。
例如,电源插座控制单元213可以配置来当根据接收到的检测数据中所 包含的运动状态确定出办公桌旁的工人的下蹲运动持续了预定时间段或者更 长时关闭PC所插入的插口。另一个例子,装置控制单元210可以配置来包 括模式控制单元,其控制装置的模式以便使PC的显示装置进入待机模式。
在检测到处于坐立状态的工人的站立运动之后,模式控制单元可以配置 来在该站立状态持续了预定的时间段或者更长的时间的情况下,使PC进入 待机模式。电源插座控制单元213可以配置来当PC进入待机模式的同时关 闭显示装置所插入的插口。
响应于方位改变运动所执行的控制的示例包括如下。在检测到坐在办公 桌旁的工人的头部或者上身方位的变化之后,此状态持续了预定的时间段或 者更长的时间,可以想象的情况是该工人与邻近的办公桌等的另一工人进行 交谈。电源插座控制单元213与模式控制单元可以配置来在此情况下使PC、 显示装置以及照明装置(例如台灯)待机或关闭它们。电源插座控制单元213 与模式控制单元可以配置来当检测到工人的方位与姿势已经恢复时,开启 PC、显示装置以及照明装置(例如台灯)。
工人在办公桌旁阅读文档很可能执行向下看的运动。试图提出想法或者 见解的工人很可能执行向上看的运动。因此,电源插座控制单元213与模式 控制单元可以配置来当向上看的运动或向下看的运动被持续检测到预定的时 间段或者更长的时间时,执行控制以使PC进入待机模式或关闭显示装置。 此外,电源插座控制单元213可以配置来当检测到向下看的运动时不关闭台 灯。
如上所述,在本实施例中,通过以肩宽的精确度确定工人的位置以及检 测工人的运动状态(方位、姿势、和/或诸如此类)来执行装置的功率控制。 因此,装置的功率控制可以以更好的精确度来执行,并且进一步地,在维持 工人的舒适度以及增加任务生产率的同时,可以实现省电与节能。
更具体地,根据本实施例,可以依据每个工人的运动状态来单独地控制 装置,所述装置包括由工人专门使用的装置、以及照明装置、空调、以及工 人所处的办公桌附近的OA装备。而且,可以获得关于每个工人的功耗的信 息。
传统技术可以实现所谓的建筑物、办公室、整个工厂、或整个办公室功 耗的“视觉形式展现”,但是不能指示每个人所需的节能动作。因此,每个人 不太可能意识到节能除非迫切的情况发生,例如,发生功耗超过总目标值或 可用的能源供给的情况。这使得难以持续执行节能。但是,根据本实施例, 可以在保持执行任务的工人的舒适度以避免任务的生产率下降的同时来实现 节能。
本实施例还能够通过不仅在工人与装置之间的协同还在装置与装置之间 的协同中执行装置的自动控制来实现更好的节能。
下面以具体示例的方式来对由控制服务器200的装置控制单元210所执 行的节能控制进行描述。如上所述,本实施例的装置控制单元210在下面的 情形中执行节能控制以进一步减少整个办公室的总功耗。这些情形包括预测 经过预定的时间段(例如,从办公室的上班时间到下班时间的时间段)整个 办公室即控制目标区域的功耗总量将超过预设目标值的情形以及预测整个办 公室即控制目标区域的总功率的峰值将超过预设上限值的情形。
所执行的用以减少整个办公室的功耗总量或峰值的典型的传统控制是通 过最高优先级停止耗能大的装置,例如空调。这种控制方法的示例包括操作 耗能大的空调的间歇操作方法,例如将空调停止大致30分钟,以及经过设定 的时间段强制停止空调的方法。但是,这种方法存在很多问题。例如,任务 生产率可能因某些原因减低,其中需要在办公室中执行任务的工人忍受不舒 服。相比之下,由装置控制单元210所执行的节能控制减少装置的功耗从而 避免经过预定的时间段整个办公室的功耗总量超过预设目标功率值或者避免 整个办公室的总功率的峰值超过预设的上限值。此外,执行任务的员工的舒 适度得以保持从而减少任务生产率的降低。因此,通过对工人的动态行为设 置优先级来执行装置的功率控制。
下文以具体示例的方式本实施例的装置控制单元210所执行的节能控制 进行详细描述。首先,下文对具体示例中被假定为控制目标区域的整个办公 室的布局的示例进行描述。
图16是示出整个办公室的布局与每个区域中LED照明装置、电源插座 以及空调的位置的示例。如图16中所示,办公室空间通常可以分为六个区域, 即一般办公区域SP1a和SP1b、行政区域SP2、任务支持区域SP3a以及SP3b、 信息管理区域SP4、生活支持区域SP5、以及通行区域SP6。
一般办公区域SP1a和SP1b是占据办公室中最大区域的区域并且为一般 任务提供刚好必需的功能。
行政区域SP2是主管专门使用的空间并且包括主管办公室、董事会办公 室等。当主管的办公桌位于一般办公区域SP1a、SP1b中时,无需考虑行政区 域SP2。
任务支持区域SP3a与SP3b是用来对任务进行支持的地方并且可以包括 会议室、接待室、前台区域、放置诸如复印机与传真机这样的OA设备的地 方等。
信息管理区域SP4是用于管理执行任务所必需信息的位置并且包括用于 存储文档等的储藏室、放置各种类型的服务器的服务器机房等。
生活支持区域SP5是与非工作活动相关的区域,由工人在任务的空闲时 间使用并且包括员工餐厅、吸烟室以及休息室等。
通行区域SP6是工人行走所穿过的通道与走廊区域。
在下文的描述中,假定办公室即控制目标区域具有如图16中所示的布局 并且将执行的节能控制的装置限定于LED照明装置500与空调700。以一种 方式对LED照明装置500以及空调700执行节能控制,以使在工人附近的 LED照明装置500与空调700处于一种状态(功耗水平),该状态根据工人的 位置与运动状态预先确定。
图17是示出用于节能控制的控制表的示例的图示。此控制表存储在控制 服务器200的存储单元220中并且在节能控制期间由确定单元204与装置控 制单元210查询。
图17中所示的控制表定义了受控装置在不同条件的控制优先级以及能 源消耗水平。条件是工人的位置与运动状态的组合。控制优先级指示在减少 装置功耗中的优先级并且其依下列方式排列,该方式为减少功耗导致任务生 产率下降的可能性越小,则控制优先级就越高。在节能控制中,确定单元204 可以基于与办公室中所有工人的位置与运动状态相关联的控制优先级给每个 工人分配优先级。换言之,由确定单元204给每个工人分配的优先级与控制 表中存在的控制优先级相对应。
功耗水平指示依据条件即工人的位置与运动状态的组合来将受控装置的 功耗减少到哪种程度。功耗水平以装置的目标功耗与该装置在未受控状态下 的功耗的百分比来表示。每种条件的功耗水平被划分为图17中所示的控制表 中的三个阶段。在节能控制中,装置控制单元210能够根据与对应于装置(在 本示例中,为工人附近的LED照明装置500与空调700)的工人的位置及运 动状态相关联的功耗水平,对每个装置以分配给工人的优先级的降序来执行 功率控制。此时,装置控制单元210能够参考功耗水平的三个阶段来逐个阶 段执行装置的功率控制。
更具体地,装置控制单元210以优先级降序来对装置执行功率控制,其 中与具有高优先级的工人相关联的装置为第一个,以便使每个装置达到功耗 水平的第一阶段的状态。在下面的情形中,装置控制单元210以优先级降序 来对装置执行功率控制,其中与具有高优先级的工人相关联的装置为第一个, 以便使每个装置达到功耗水平的第二阶段的状态;该情形是当预测出在经过 预定的时间段后整个办公室的功耗总量将超过目标值或即使在已执行功率控 制以使与具有最低优先级的工人相关联的装置达到功耗水平的第一阶段的状 态之后,整个办公室的总功率的峰值仍将超过上限值。此外,在下面的情形 中,装置控制单元210以优先级降序来对装置执行功率控制,其中与具有高 优先级的工人相关联的装置为第一个,以便使每个装置达到功耗水平的第三 阶段的状态;该情形是当预测出在经过预定的时间段后整个办公室的功耗总 量将超过目标值或即使在已执行功率控制以使与具有最低优先级的工人相关 联的装置达到功耗水平的第二阶段的状态之后,整个办公室的总功率的峰值 将超过上限值。
可选择地,装置控制单元210可以执行功率控制如下。即,装置控制单 元210对与具有高优先级的工人相关联的装置执行功率控制以便使该装置以 此顺序达到功耗水平的第一阶段的状态、第二阶段的状态、以及第三阶段的 状态。以此方式受装置控制单元210控制的装置以相应工人的优先级降序逐 个地增加直到预测出经过预定的时间段后整个办公室的功耗总量变为等于或 小于目标值或者整个办公室的总功率的峰值变为等于或小于上限值。
在节能控制中使用的控制表中与工人的位置及运动状态相关联的控制优 先级、功耗水平等能够根据办公室即控制目标区域中的任务与业务分类来任 意设置。
图17中所示的控制表是用于节能控制的控制表的示例。在该控制表中, 与位置及运动状态的组合相关联“照明”的功耗水平的值基于图19中所示的此 类调查的结果来设置。
图19是示出对LED照明装置500的功耗水平与工人主观生产率下降之 间关系的调查结果的图示。适用于此调查的方法包括在典型办公室环境中人 为改变LED照明装置500的光强度状态,以及访问工人以询问在每个光强度 状态下生产率是否下降。关于下列每种情况访问工人,情况为工人使用PC 执行任务以及工人使用文档执行任务。因此,如图19中所示,所有工人声称 当光强度状态为百分之四十功耗(即,减少了百分之六十)或更高时生产率 没有下降。基于此结果,不考虑一般办公区域、任务支持区域以及行政区域 (这些区域很可能在很长一段时间内使用PC或文档来执行任务)的状态, 将与坐立状态相关联的LED照明装置500的功耗水平设置为高于百分之四 十。另一方面,在信息管理区域、生活支持区域以及通行区域(这些区域不 大可能使用PC或文档来执行任务)中,LED照明装置500的功耗水平允许 设置为低于百分之四十。
对于空调700,提供了一份关于减少空调的功耗在工作效率上的效果程 度的报告(Tawada,Ikaga等,“由办公室的温度环境产生的表现与功耗的总 体效果”,2010年2月,环境工程期刊(AIJ学报),75卷,第648,213-219 页)。因此,即使在功耗水平的第三阶段,图17中所示的控制表中的“空调” 的功耗水平的值仍被设置为不少于80%。
如何在用于节能控制的控制表中来对条件即位置与运动状态的组合进行 分类也可以从多种角度任意设置。例如,工人的运动状态划分为图17中所示 的控制表中的三个状态,即坐立状态、站立状态以及走路状态。利用麦克风 等工具可以检测的交谈状态可以额外地包括在这些状态中。以此方式在运动 状态中额外地包括交谈状态可以在下列情况中带来最适宜的装置控制,该情 况中面对面地或利用电话等来进行通信。
图18是示出基于图17中所示的控制表所执行的节能控制的步骤的流程 图。图18的流程图中示出的一系列操作自办公室上班时间至下班时间以固定 时间间隔重复执行。同时,图18示出当预测单元203预测出经过预定的时间 段整个办公室的功耗总量将超过预设目标值时所要执行的节能控制的步骤。 当预测单元203预测出整个办公室的总功率的峰值将超过预定上限值时,同 样使用相似的步骤来执行节能控制。
首先,预测单元203确定经过预定的时间段整个办公室的功耗总量是否 将超过目标值(步骤S101)。当预测经过预定的时间段整个办公室的功耗总 量将超过目标值(步骤S101中的是)时,通信单元201从位置服务器100接 收关于办公室内的所有工人(n个工人)的检测数据(位置与运动状态)(步 骤S102)。另一方面,当预测经过预定的时间段整个办公室的功耗总量将不 超过目标值(步骤S101中的否)时,节能控制结束。
随后,确定单元204读取在存储单元220中存储的控制表(步骤S103)。 确定单元204基于在步骤S102中从位置服务器100接收到的检测数据以及在 步骤S103中读取的控制表给办公室中所有工人分配优先级。每个优先级对应 于控制优先级,其取决于条件,即位置与运动状态的组合。更具体地,确定 单元204重复执行操作,该操作包括为关于其获取检测数据的工人以i编号, 即从1至n编号,以及以1递增i值的同时为第i个工人分配控制优先级k(i) (步骤S104至步骤S107)。
当控制优先级k(i)被分配给第n个工人(步骤S105中的否)时,装置控 制单元210指定执行控制的装置,并且对该装置执行控制。装置的指定与控 制是为了利用关于分配给工人的控制优先级k以及被划分为三个阶段的功耗 水平的信息来使经过预定的时间段整个办公室的功耗总量等于或者低于目标 值。更具体地,装置控制单元210将功耗耗水平的三个阶段以j编号,j为从 1至3的数字。装置控制单元210将j的数字初设为1以读取关于在存储单元 220中存储的功耗水平第一阶段的信息(步骤S108与步骤S110)。随后,装 置控制单元210计算可实现的节能总量,其可通过控制与分配有等于或低于 k的控制优先级的工人相对应的装置达到功耗水平的第一阶段,同时将作为 分配给每个工人的控制优先级的k的值从1逐一从1递增至18来实现。预测 单元203确定功耗总量是否仍然超过目标值(步骤S111至步骤S115)。
当即使k的值超过18而功耗总量仍然未能变为等于或低于目标值(步骤 S114中的是以及步骤S112中的否)时,装置控制单元210增加j的值以读取 关于在存储单元220中存储的功耗水平的第二阶段的信息(步骤S116与步骤 S110)。装置控制单元210使用关于功耗水平的第二阶段的信息同时将k的值 从1逐一递增至18来重复与上述操作相似的操作(步骤S111与步骤S115)。
当即使在功耗水平切换至第二阶段之后k的值超过18,而功耗总量仍然 未能变为等于或低于目标值(步骤S114中的是以及步骤S112中的否)时, 装置控制单元210增加j的值以读取在存储单元220中存储的功耗水平第三 阶段的信息(步骤S116与步骤S110)。装置控制单元210使用关于功耗水平 的第三阶段的信息同时将k的值从1逐一从1递增至18来重复与上文的步骤 相似的步骤(步骤S111与步骤S115)。
当确定出功耗总量在上述处理期间将变为等于或低于目标值时,装置控 制单元210此时指定与分配有等于或低于k的控制优先级的工人相对应的装 置作为受控装置,并且执行控制以便使每个所指定的装置进入功耗水平的第 j个阶段的状态(步骤S117)。当即使j的值超过3而功耗总量仍然未能变为 等于或低于目标值(步骤S109中的否)时,节能控制结束。
在本实施例的装置控制系统中,控制服务器200在下列情形中执行上述 节能控制。情形包括预测出经过预定的时间段(例如,从办公室上班时间到 下班时间的时间段)整个办公室即控制目标区域的功耗总量将超过预设目标 值的情形以及预测出整个办公室即控制目标区域的总功率的峰值将超过预设 的上限值。因此,在保持执行任务的工人的舒适度由此减少任务生产率的降 低的同时,装置控制系统可以实现进一步的节能。
在上述实施例中,在预测出经过预定的时间段功耗总量将超过目标值的 情形中以及预测出总功率的峰值将超过上限值的情形中,但不限于这些情形, 执行节能控制。可选地,节能控制可以在与装置控制系统的基本操作相关联 的适当时机来执行。
在上述实施例中,控制服务器200的确定单元204在节能控制期间基于, 但不限定于,工人的位置与运动状态的组合来给工人分配优先级。可选择地, 例如可以仅基于工人的位置或仅基于工人的运动状态来分配优先级。
仅基于工人的运动状态来分配优先级可以以这种方式来执行:例如,运 动状态为站立状态或走路状态的工人被分配的优先级高于运动状态为坐立状 态的工人。其原因是由于运动状态为坐立状态的工人正在执行任务的可能性 更高,所以如果执行控制以通过优先级来减少与该工人相关联的装置的功耗, 则任务的生产率可能下降。对于运动状态为站立状态的工人以及运动状态为 走路状态的工人而言,优选地,运动状态为走路状态的工人较运动状态为站 立状态的工人被分配更高的优先级。其原因是由于运动状态为走路状态的工 人并不停留在一个位置,因此即使当与该工人相关联的装置的功耗通过优先 级而减少时,该工人的舒适度也不会减损很多。
根据本实施例的位置服务器100与控制服务器200中的每一个均具有在 典型计算机中实现的硬件配置并且包括诸如CPU这样的控制装置、诸如ROM 和RAM这样的存储装置、诸如HDD和/或CD驱动器这样的外部存储器、显 示装置、以及诸如键盘和/或鼠标这样的输入装置。
由本实施例的位置服务器100所执行的检测程序以及由本实施例的控制 服务器200执行的控制程序均被提供作为在非瞬时有形计算机可读存储介质 中存储的计算机程序产品作为可安装格式或可执行格式的文档。计算机可读 存储介质可以为,例如,CD-ROM、软盘(FD)、CD-R、或者数字通用盘(DVD)。
由本实施例的位置服务器100所执行的检测程序与由本实施例的控制服 务器200执行的控制程序中的每个均可以配置来存储在与诸如因特网这样网 络连接的计算机中,并且通过经由网络下载而提供。由本实施例的位置服务 器100执行的检测程序与由本实施例的控制服务器200执行的控制程序中的 每个均可以配置来经由诸如因特网这样网络来提供或分布。
由本实施例的位置服务器100所执行的检测程序与由本实施例的控制服 务器200所执行的控制程序中的每个均可以配置来预先安装在ROM等上来 提供。
由本实施例的位置服务器100所执行的检测程序具有模块结构,其包括 如上所述的单元(通信单元101、位置检测单元102、运动状态检测单元103、 以及连接单元104)。从实际硬件的角度看,CPU(处理器)从存储介质读取 检测程序并且执行该程序以将单元加载在主存储器装置上,从而在主存储器 装置上生成通信单元101、位置检测单元102、运动状态检测单元103、以及 连接单元104。
由本实施例的控制服务器200所执行的控制程序具有模块结构,其包括 如上所述的单元(通信单元201、功耗管理单元202、装置控制单元210(照 明装置控制单元211、电源插座控制单元213以及空调控制单元215)、预测 单元203、以及确定单元204)。从实际硬件的角度看,CPU(处理器)从存 储介质读取控制程序并且执行程序以将单元加载在主存储器装置上,从而在 主存储器装置上生成通信单元201、功耗管理单元202、装置控制单元210(照 明装置控制单元211、电源插座控制单元213以及空调控制单元215)、预测 单元203、以及确定单元204。
示例1
在办公室空间中持续检测工人的位置,办公室空间的布局如图17中所 示,从而在没有工人出现的区域中将提供给LED照明装置500、空调700、 以及插入电源插座600的电气装置的电能尽可能地减少。而且,在有工人出 现的区域中,基于图17中示出的控制表来执行节能控制。如此,可以实现通 过手动控制无法实现的大型节能的目标,而不降低主观任务生产率。
示例2
第一实施例的实现方式通过使工人执行主观装置控制来进行。主观装置 控制的示例包括:增加被认为是暗的LED照明装置500的光强度;减少被认 为是亮的LED照明装置500的光强度;增加被认为是弱的空调700的功率; 减少被认为是强的空调700的功率;当工人认为有必要为装置提供电能时将 电气装置插入电源插座600;以及当工人认为没有必要为装置提供电能时将 电气装置从电源插座600拔出。因此,不仅实现大体上与第一示例的实现方 式的相同的大型节能的目标,而且任务的主观舒适度可以进一步增加。利用 安装在每个工人携带的智能电话300中的远程控制应用软件来由工人执行主 观装置控制。
示例3
仅对每个工人是否处于坐立状态进行确定,并且对与未处于坐立状态的 工人相对应的装置基于图17中所示的控制表来执行节能控制,而不考虑工人 的位置。因此,尽管节能不像第一实施例的实现方式那般大型,但可以实现 大型节能的目标,而不降低主观任务生产率。
示例4
仅对每个工人是否处于走路状态进行确定,并且对与未处于走路状态的 工人相对应的装置基于图17中所示的控制表来执行节能控制,而不考虑工人 位置。因此,尽管节能不像第一实施例的实现方式的那般大型,但可以实现 大型节能的目标,而不降低主观任务生产率。
可以以各种方式对基于示例的实现方式的电气装置控制系统进行修改。 可以预计此类变形中的任意一个均能够提供节能效果,其优于传统公开的功 率控制技术的节能效果。

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电气装置控制系统包括:定位设备,检测人的位置与运动状态;以及控制设备,控制电气装置,定位设备包括:第一接收单元,接收来自人的数据;位置确定单元,获得人的信息;运动状态检测单元,获得人的状态信息;以及发送单元,将人的位置信息与运动状态信息发送至控制设备,并且控制设备包括:第二接收单元,接收位置信息以及运动状态信息,确定单元,基于位置信息与运动状态信息为人分配优先级,以及装置控制单元,根据优先级控制与。

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