CN103959912A - 设备控制系统、设备控制方法和计算机可读记录介质 - Google Patents

设备控制系统、设备控制方法和计算机可读记录介质 Download PDF

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Abstract

一种设备控制系统，包括定位装置(100)和通过网络与所述定位装置(100)相连接的控制装置(200)。所述定位装置(100)包括：接收器，被配置为从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据；位置识别单元，被配置为基于检测数据识别处于控制目标区域中的人的位置；动作状态检测单元，被配置为基于所述检测数据检测人的动作状态；以及发送器，被配置为将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到控制装置(200)。控制装置(200)包括设备控制单元，被配置为基于人的位置和动作状态控制在控制目标区域中布置的设备。

Description

设备控制系统、设备控制方法和计算机可读记录介质
技术领域
本发明涉及设备控制系统、设备控制方法和计算机可读记录介质。
背景技术
使用动作传感器控制发光设备的通电和断电通常被执行为用于通过检测一个或多个人而不识别人来实现节能的技术。同时，使用无线射频识别(RFID)标签的技术通常被认知为用于识别和定位人的技术。这些技术使得可以检测在诸如建筑物或办公室之类的室内区域是否存在一个或多个人并且识别人，从而确定人的数量。这些技术还使得可以通过预先在受控的设备中存储控制条件来适当地基于一个人接着一个人地控制受控的设备。
在日本专利No.4640286中公开了这样的技术的示例。该技术通过定位人并且控制在人附近的空间中设置的空调器和发光设备的通电/断电来提升能源效率，并且通过调整空调器吹送的空气的方向来为人提供舒适。根据该技术，使用在墙壁和/或天花板等上布置的红外检测器或超声波检测器来三维地定位人。
在日本专利No.4044472中公开了另一个示例技术。根据该技术，唯一的标识(ID)码被分配给进入房间的每个人。在房间的地面上以固定的间隔布置多个检测单元，用于检测附着到进入该房间的人上的被检测的对象。通过检测ID码来定位进入房间的人。读取包含ID码的人员状况数据和与该ID码相关联的空调状况，以在适合于该人的空调状况下操作空调器。
其他已知的技术包括使用RFID标签检测人的位置并且基于与该人相关的历史位置数据来预测该人的下一个位置，从而有效地并且以提供舒适的方式来控制空调设备。在日本专利申请2009-250589中公开了这样的技术的示例。
然而，使用动作传感器的常规技术的缺陷在于，定位人的精度为数米，这不期望地相对较大。此外，该技术使得，当人长时间处于静止状态时，将会做出无人的错误识别，并且供应到设备的电力被不适当地切断。
使用RFID标签的常规技术的缺陷还在于，为了实现一米或更小的高精确度的检测，需要布置从RFID标签接收信号的数目众多的读取器。此外，使用RFID标签的技术的缺陷还在于，如果存在障碍，则检测精度降低。
同时，当采用超声波方法时，需要布置大量的检测器来增加检测精度。
减小二氧化碳排放量当前在世界范围上受到关注。还存在从建造新的核能工厂到无关于核能的再生能源的转变的趋势。在这样的背景环境下，在未来将需要进一步的省电和节能。为了实现它们，需要一直注意去除无用的功耗来手动地开关设备。然而，在实践中，要求办公室或工厂等中的每个人员一直注意开关设备是不实际的。
这就创造了基于人的意识加上通过自动控制节能的节能需求。期望这样的系统，其不但能够实现更高精确度的设备电力控制，而且还为人员提供了舒适并且提高了工作效率，这是利用常规的技术无法实现的。
发明内容
本发明的一个目的在于至少部分地解决现有技术中的问题。
根据一个实施例，提供了一种设备控制系统，包括：定位装置，被配置为检测处于控制目标区域中的至少一个人的位置和动作状态；以及控制装置，被配置为控制在所述控制目标区域中布置的设备，所述控制装置通过网络连接到所述定位装置。所述定位装置包括：第一接收器，被配置为从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据；位置识别单元，被配置为基于所述检测数据识别处于所述控制目标区域中的人的位置；动作状态检测单元，被配置为基于所述检测数据检测人的动作状态；以及发送器，被配置为将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到所述控制装置。所述控制装置包括：第二接收器，被配置为从所述定位装置接收人的位置和动作状态；以及设备控制单元，被配置为基于人的位置和动作状态控制所述设备。
根据另一个实施例，提供了一种由设备控制系统执行的设备控制方法，所述设备控制系统包括：定位装置，被配置为检测处于控制目标区域中的至少一个人的位置和动作状态，以及控制装置，被配置为控制在所述控制目标区域中布置的设备，所述控制装置通过网络连接到所述定位装置。所述设备控制方法包括：通过所述定位装置从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据；通过所述定位装置基于所述检测数据识别处于所述控制目标区域中的人的位置；通过所述定位装置基于所述检测数据检测人的动作状态；通过所述定位装置将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到所述控制装置；通过所述控制装置从所述定位装置接收人的位置和动作状态；以及通过所述控制装置基于所述人的位置和动作状态控制所述设备。
根据另一个实施例，提供了一种在其上存储有可执行程序的计算机可读记录介质。所述程序指示用于检测处于控制目标区域中的至少一个人的位置和动作状态的计算机执行：从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据；基于所述检测数据识别处于所述控制目标区域中的人的位置；基于所述检测数据检测所述人的动作状态；以及将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到控制装置，所述控制装置通过网络与所述计算机相连接并且控制处于所述控制目标区域中的设备。
通过结合附图阅读本发明当前优选实施例的具体实施方式，将能够更好地理解本发明的上述和其他目的、特征、优势、以及技术上和产业上的重要性。
附图说明
图1是根据本发明实施例的设备控制系统的网络配置图；
图2是说明了人如何并且以什么方位佩戴智能电话和传感器的图示；
图3是说明了由与智能电话分离的人佩戴能够检测人的动作的信息设备的示例的图示；
图4说明了由传感器检测到的方向；
图5是说明了监视照相机的布局的示例的图示；
图6是说明了LED发光设备、插座电源板和空调器的布局的示例的图示；
图7是说明了定位服务器的功能配置的框图；
图8是通过顺序执行的坐下动作和站起动作产生的垂直加速度分量的图示；
图9是通过顺序执行的下蹲动作和站起动作产生的水平角速度分量的图示；
图10是通过静止状态下的方位改变动作产生的垂直角速度分量的图示；
图11是与以坐下状态从显示器向上转移开他/她的眼睛的人的头部相关的水平角速度分量的图示；
图12是与以坐下状态从显示器向下转移开他/她的眼睛的人的头部相关的水平角速度分量的图示；
图13是说明了根据本实施例的控制服务器的功能配置的框图；
图14是说明了根据本实施例的要由定位服务器执行的检测处理的过程的流程图；
图15是说明了根据本实施例的设备控制处理的过程的流程图；以及
图16是示例之间的比较和对比例的图示。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1是根据本发明实施例的设备控制系统的网络配置图。如图1中所示，根据实施例的设备控制系统包括多个智能电话300、作为图像捕获设备的多个监视照相机400、定位服务器100、控制服务器200、多个发光二极管(LED)发光设备500、多个插座电源板600以及多个空调器700。设备500、600、700要被控制。
多个智能电话300、多个监视照相机400和定位服务器100通过例如Wi-Fi(注册商标)连接的无线通信网络连接。需要注意的是，可采用的无线通信方法并不限于Wi-Fi。或者，监视照相机400和定位服务器100可以有线连接。
定位服务器100和控制服务器200通过诸如互联网或局域网(LAN)之类的网络彼此连接。
多个LED发光设备500、多个插座电源板600和多个空调器700通过例如Wi-Fi连接的无线通信网络连接到控制服务器200。
控制服务器200、多个LED发光设备500、多个插座电源板600和多个空调器700之间的通信方法并不限于Wi-Fi，并且还可以使用其他的无线通信方法。此外替代地，可以利用使用以太网(Ethernet，注册商标)线缆或电力线通信(PLC)等的有线通信方法。
智能电话300可以用作要由人携带并且检测人的动作的信息设备。图2是说明了人如何佩戴智能电话300的图示。智能电话300可以由人的手等携带，或者可以如图2中所示那样佩戴在人的腰部。
回见图1，每个智能电话300均包括加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器，并且将从每个传感器输出的检测数据以固定的时间间隔(例如每秒)发送到定位服务器100。从加速度传感器输出的检测数据是加速度矢量。从角速度传感器输出的检测数据是角速度矢量。从地磁传感器输出的检测数据是磁矢量。
在本实施例中，智能电话300被用作检测人的动作的信息设备。然而，信息设备并不限于诸如智能电话300之类的便携式终端，并且还可以是包括加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器并且能够检测人的动作的任何信息设备。
可以采用这样的配置，在所述配置中，诸如加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器之类的用于检测人的动作的信息设备被包括在智能电话300中，并且由与智能电话300分离的人来佩戴用于检测人的动作的另一个信息设备。
图3是说明了由与智能电话300分离的人佩戴能够检测人的动作的信息设备的示例的图示。如图3中所示，可以在与智能电话300分离的人的头部佩戴包括加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器的小型耳机式传感器组301。在这种情形中，可以从传感器组301向定位服务器100直接发送由传感器组301获取的检测数据。或者，可以经由智能电话300将检测数据发送到定位服务器100。当在与智能电话300的传感器分离的人的头部处佩戴传感器组301时，可以检测到各种姿势。
图4说明了由传感器检测到的方向。图4的(a)中示出了由加速度传感器和地磁传感器检测到的方向。如图4的(a)中所示，使用加速度传感器可检测到行进方向、垂直方向和水平方向上的加速度分量；使用地磁传感器可检测到行进方向、垂直方向和水平方向上的地磁场分量。图4的(b)中示出了由角速度传感器检测到的角速度矢量A。在图4的(b)中，通过箭头B指示了角速度的正方向。在本实施例中，图4的(a)中的行进方向上的角速度矢量A的投影、垂直方向上的角速度矢量A的投影以及水平方向上的角速度矢量A的投影被分别称为行进方向上的角速度分量、垂直角速度分量和水平角速度分量。
回见图1，在作为控制目标区域的房间的顶部等附近布置用于捕获作为控制目标区域的房间的内部的图像的监视照相机400。图5是说明了监视照相机400的布局的示例的图示。在图5中所示的示例中，在房间内在门附近的两点处布置监视照相机400；然而，布局不限于此。每一个监视照相机400均捕获作为控制目标区域的房间内部的图像，并且将所捕获的图像(所捕获的视频)发送到定位服务器100。
回见图1，本实施例中的电力控制目标包括发光系统、插座电源板系统和空调系统。更具体而言，电力控制目标包括作为发光系统的多个LED发光设备500、作为插座电源板系统的多个插座电源板600和作为空调系统的多个空调器700。
多个LED发光设备500、多个插座电源板600和多个空调器700被安装在作为控制目标区域的房间内。图6是说明了LED发光设备500、插座电源板600和空调器700的布局的示例的图示。
如图6中所示，房间包括三组，其中每组均包括六个桌子。每个桌子被提供有LED发光设备500之一和插座电源板600之一。与之形成对比的是，每一个空调器700被布置为在所述组的两个组之间被共享。LED发光设备500、插座电源板600和空调器700的该布局仅是一个示例，并且可采用的布局不限于图6所示的该示例。
可以从在房间外布置的公共电网的电表(图6中未示出)获取与本实施例的房间中的功耗的总和相关的信息。
十八个用户正在房间中进行特定的业务活动。每个用户通过两个门之一进入和离开房间。在本实施例中，定义了布局、设备和用户数量等；然而，可用的应用包括不同的布局和设备。此外，该设备控制可高灵活度地适用于宽范围的空间尺寸和用户数量、以及宽范围的各个用户或用户组的用户属性和业务类型。应用并不限于诸如图5和图6中所示的室内空间，并且本实施例还可以被应用于室外等。
根据本实施例的定位服务器100和控制服务器200被布置在室外，如图5和图6中所示。或者，定位服务器100和控制服务器200可以被布置作为控制目标区域的房间内，以被包括在电力控制主体中。
在本实施例中，诸如Wi-Fi访问点、交换中心和路由器之类的在通信网络系统中包括的网络设备被排除在电力控制目标之外；然而，它们也可以被包括在电力控制目标之内。
同时，可以通过从总功耗中减去LED发光设备500、空调器700和插座电源板600的功耗总和来计算这些网络设备的功耗。
控制服务器200通过经由网络的远程控制来操作多个LED发光设备500、多个插座电源板600和多个空调器700中的每一个。
具体而言，控制服务器200通过远程控制来设置LED发光设备500的照明范围和照度。更具体而言，LED发光设备500具有可单独远程控制的通断开关。控制服务器200通过Wi-Fi无线电连接无线地接通和关断LED发光设备500。由于其具有低功耗，每一个LED发光设备500利用具有调光特征的LED灯，并且被配置为使得调光特征还能够被通过Wi-Fi连接远程控制。
发光系统并不限于LED发光设备500。例如，还可以替代性地使用白炽灯或荧光灯等。
控制设备200通过远程控制接通和关断空调器700。更具体而言，空调器700被配置为可单独地远程控制。要被控制的项目不仅包括每一个空调器700的接通/关断，而且还包括要由空调器700吹送的空气的方向和强度。在本实施例中并不控制要被吹送的空气的温度和湿度。然而，要被控制的项目并不限于本实施例中提及的这些，并且温度和湿度也可以包括在被控制的项目中。
每一个插座电源板600包括多个插座。控制设备200通过远程控制接通和关断每一个插座。更具体而言，每一个插座电源板600包括可基于逐个插座地被远程控制的通/断开关。控制服务器200通过Wi-Fi无线电连接无线地执行插座电源板600的通/断控制。在其中一个插座电源板600中包括的插座的数量可以是任意的数量。例如，可以使用四插座电源板。
如图6中所示，每个桌子被提供有插座电源板600之一。电气设备(未示出)可连接到插座电源板600。电气设备的具体示例包括桌上型PC、显示设备、笔记本PC、打印机装置和电池充电器。
在本实施例中，用户和显示设备之间的方位关系意义重大的显示设备的电插头被连接到插座电源板600的插座之一。控制服务器200可以通过接通和关断供应到插座的电力来控制显示设备。
然而，当桌上型PC主体或打印机装置连接到插座电源板600的插座时，控制服务器200无法通过接通和关断供应到插座的电力来控制桌上型PC主体或打印机装置，原因在于这些装置的结构。相应地，优选使用预先安装的控制软件来执行桌上型PC主体的节能控制。控制软件允许经由网络将桌上型PC主体设置为节能模式或关机状态。要通过用户执行的手动操作来从节能模式或关机状态恢复桌上型PC主体。
当电池充电器或笔记本型PC连接到插座电源板600以进行充电时，出于便捷的目的，电力被优选持续供应到插座，并且电池充电器或笔记本型PC连接到所述插座。需要注意的是，与插座电源板600的插座相连接的设备并不限于上述的这些设备。
回见图1，定位服务器100接收从传感器输出的检测数据，检测佩戴传感器的人的位置并且检测该人的动作状态，并且将所述位置和动作状态发送到控制服务器200。
图7是说明了定位服务器100的功能配置的框图。如图7中所述，定位服务器100包括通信单元101、位置识别单元102、动作状态检测单元103、校正单元104和存储单元110。
存储单元110是诸如硬盘驱动器(HDD)或存储器之类的存储介质。存储单元110存储与作为控制目标区域的房间中的布局相关的地图数据。
通信单元101从在智能电话300上安装的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器中的每一个或独立于智能电话300的传感器组301的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据。更具体而言，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，并且从地磁传感器接收地磁矢量。
通信单元101还从监视照相机400接收所捕获的图像。通信单元101发送将在后文中描述的动作状态发送给控制服务器200，所述动作状态包括人的绝对位置、方位和姿势。
位置识别单元102通过分析所接收到的检测数据，以人的肩宽和步长的精度来识别人的绝对位置。将在下文中更详细地描述位置识别单元102识别人的绝对位置的方法。
动作状态检测单元103通过分析所接收到的检测数据，检测人的动作状态。在本实施例中，动作状态检测单元103检测人的动作状态是静止状态和行走状态中的哪一个。当动作状态是静止状态时，动作状态检测单元103还基于检测数据，检测人相对于控制目标区域中的设备的方位以及人的姿势是站立状态和坐下状态中的哪一个。
更具体而言，当动作状态检测单元103基于从监视照相机400馈送的捕获图像检测到人已经进入门之一时，动作状态检测单元103使用从由进入房间的人佩戴的智能电话300的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器、或者与智能电话300独立的传感器组301中的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器持续接收到的检测数据当中的与加速度矢量相关的时间序列数据和与角速度矢量相关的时间序列数据，持续确定人的动作状态是行走状态和静止状态中的哪一个。同时，可以使用与在日本专利No.4243684中公开的推测领航设备相关的技术，实现用于使用加速度矢量和角速度矢量确定人的动作状态是行走状态和静止状态中的哪一个的方法。当利用该方法确定人并未处于行走状态时，动作状态确定单元103确定人处于静止状态。
更具体而言，动作状态检测单元103以与日本专利No.4243684中公开的推测领航设备执行的方式类似的方式，如下方式检测人的动作状态。
动作状态检测单元103根据从加速度传感器接收到的加速度矢量和从角速度传感器接收到的角速度矢量计算重力加速度矢量。动作状态检测单元103随后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，从而得到时间序列的剩余的加速度分量数据。动作状态检测单元103执行时间序列剩余加速度分量数据的主要分量分析，从而确定行走动作的行进方向。此外，动作状态检测单元103搜索垂直加速度分量来寻找一对峰值和谷值，并且搜索行进方向上的加速度分量以寻找一对峰值和谷值。动作状态检测单元103计算行进方向上的加速度分量的梯度。
动作状态检测单元103随后确定在检测到从垂直加速度分量的峰值到谷值的倾斜部分的谷值时的行进方向上的加速度分量的梯度是否等于或大于预定值。当该梯度等于或大于预定值时，动作状态检测单元103确定人的动作状态是行走状态。
另一方面，在上述的过程中，当在行进方向上的加速度分量和垂直加速度分量的至少一个中并未发现一对谷值和峰值，或者当在检测到垂直加速度分量的倾斜部分的峰值时的行进方向上的加速度分量的梯度小于预定值时，动作状态检测单元103确定人的动作状态处于静止状态。
当确定人处于静止状态时，位置识别单元102使用加速度矢量、角速度矢量和磁矢量计算相对于参考位置的距离确定人处于静止状态的位置的相对位移矢量，所述参考位置是门的位置。优选使用日本特开专利申请No.2011-47950中公开的推测领航设备的方法来执行使用加速度矢量、角速度矢量和磁矢量的相对位移矢量的计算。
更具体而言，位置识别单元102以与在日本特开专利申请No.2011-47950中公开的推测领航设备所执行的方式类似的方式，如下方式获取相对位移位置。
更具体而言，位置识别单元102根据从加速度传感器接收到的加速度矢量和从角速度传感器接收到的角速度矢量计算重力方向矢量。位置识别单元102随后根据重力方向矢量以及角速度矢量和从地磁传感器接收到的磁矢量中的任何一个计算人的空间方位角作为位移方向。位置识别单元102还从加速度矢量和角速度矢量获取重力加速度矢量，并且随后根据重力加速度矢量和加速度矢量计算通过行走动作产生的加速度矢量。位置识别单元102随后根据通过行走动作产生的重力加速度矢量和加速度矢量来分析行走动作以获取分析结果。位置识别单元102基于分析结果来计算行走动作的幅度以确定步长。位置识别单元102通过整合如上所述获得的位移方向和步长来获得相对于参考位置的相对位移矢量。换言之，位置识别单元102以人的步长或肩宽的精度来实时地定位人，该步长或肩宽例如大致为60cm或更小(更具体而言，大致为40cm或更小)。
当已经如上所述计算了相对位移矢量时，位置识别单元102基于在存储单元110中存储的房间地图数据和相对于门的相对位移矢量，来识别出人已经行进到的绝对位置。
因此，位置识别单元102能够识别人在房间中布置的桌子中的哪一个处。相应地，位置识别单元102能够以人的步长或肩宽的精度来识别人的位置，该步长或肩宽例如大致为60cm或更小(更具体而言，大致为40cm或更小)。
由于位置精度越高越好，因此对于这样的位置精度没有具体要求(例如，一厘米量级的精度)。在例如两个或更多的人正进行对话的情形下，他们很少会彼此进行接触，但是通常会彼此保持特定的距离。在本实施例中，假定确定哪个桌子是人所存在的适当精度大致是人的肩宽或步长；确定人是站立还是坐下的适当精度大致是从人的腰部到膝盖的长度。
由日本厚生劳动省发布的人体测量数据(Makiko Kouchi,MasaakiMochimaru,Hiromu Iwasawa,and Seiji Mitani,2000:Anthropometric database forJapanese Population1997-98,日本工业标准中心(AIST,MITI))包含与对应于肩宽的青年和老年男人和女人的双肩宽度相关的数据。根据该数据，老年女人的平均肩宽(其在平均值中是最小的)大致为35cm(34.8cm)，而青年男人的平均肩宽(其在平均值中是最大的)大致为40cm(39.7cm)。根据该人体测量数据，从腰部到膝盖的长度(胸骨高度和上髁高度之差)大致为34到38cm。同时，人大致用95步来行走50米。相应地，移动的人的步长可以被计算为大约53(＝50/95×10)cm。在本实施例中采用的定位方法可以实现该步长的精度。因此，基于该数据，基于60cm或更小(更有选地，40cm或更小)的精度是适当的假设来配置本实施例。在这里引用的数据可以被用作确定精度的参考数据；然而，该数据是基于对日本人进行的测量，并且可采用的参考数据并不限于这些数值。
当识别出人的绝对位置并且确定人在桌子的座位处处于静止状态时，动作状态检测单元103基于从地磁传感器接收到的磁矢量的方向来确定人相对于显示设备的方向(方位)。当确定人在桌子的座位处处于静止状态时，动作状态检测单元103基于加速度传感器的垂直加速度分量确定人的姿势，更具体而言，人是处于站立状态还是坐下状态。
优选以与日本专利No.4243684中公开的推测领航设备执行的方式类似的方式来做出人是处于站立状态还是坐下状态的确定。更具体而言，根据从加速度传感器接收到的加速度矢量和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，从而获取垂直加速度分量。更具体而言，动作状态检测单元103随后以与日本专利No.4243684中公开的推测领航设备执行的方式类似的方式，检测垂直加速度分量的峰值和谷值。
图8是通过顺序执行的坐下动作和站起动作产生的垂直加速度分量的图示。如图8中所示，通过坐下动作产生的垂直加速度分量的峰值-到-谷值的周期大致为0.5秒。通过站起动作产生的垂直加速度分量的谷值-到-峰值的周期大致为0.5秒。相应地，动作状态检测单元103基于这些峰值-到-谷值/谷值-到-峰值周期来确定人是处于坐下的状态还是站立的状态。更具体而言，在垂直加速度分量的峰值-到-谷值周期是在从0.5秒的预定范围内时，动作状态检测单元103确定人的动作状态是坐下状态。更具体而言，在垂直加速度分量的谷值-到-峰值周期是在从0.5秒的预定范围内时，动作状态检测单元103确定人的动作状态是站立状态。
如上所述，动作状态检测单元103确定人的动作状态是站立状态还是坐下状态，从而以大约50cm或更小(更具体而言，大约40cm或更小)的精度来检测人的垂直位置。
此外，当人如在图3中所示的示例中那样在腰部佩戴装配有用于检测人的动作的信息设备(例如，加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器)的智能电话300、以及在与智能电话300分离的头部处佩戴包括加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器的小型耳机式传感器组301时，动作状态检测单元103还能够检测如下所述的姿势和动作。
图9是通过顺序执行的下蹲动作和站起动作产生的水平角速度分量的图示。在从加速度传感器输出的加速度数据的图表中，观察到了与图8中所示的站立动作和坐下动作的图形的波形相类似的波形。然而，难于仅基于加速度数据在下蹲动作和站立动作之间进行区分。
由于这个原因，除了使用图8中所示的基于波形来区分坐下动作和站立动作的上述方法之外，动作状态检测单元103还通过确定从角速度传感器接收到的水平角速度数据随时间的变化是否匹配图9中所示的波形，来区分下蹲动作和站立动作。
更具体而言，首先动作状态检测单元103确定从加速度传感器接收到的垂直加速度分量的峰值-到-谷值周期是否在从0.5秒的预定范围内。
当垂直加速度分量的峰值-到-谷值周期处于从0.5秒的预定范围内时，动作状态检测单元103确定从角速度传感器接收到的角速度矢量的水平角速度分量是否在大致2秒内变化来形成例如如图9中所示的波形，在例如如图9中所示的波形中，水平角速度分量从零逐渐增加，之后急剧增加以到达峰值，随后急剧从峰值降低，随后逐渐降低以再次变为零。如果是这样，则动作状态检测单元103确定人的动作是下蹲动作。
动作状态检测单元103确定垂直加速度分量的谷值-到-峰值周期是否在从0.5秒的预定范围内。当垂直加速度分量的谷值-到-峰值周期处于从0.5秒的预定范围内时，动作状态检测单元103确定从角速度传感器接收到的角速度矢量的水平角速度分量是否在大致1.5秒内变化来形成例如如图9中所示的波形，在例如如图9中所示的波形中，水平角速度分量从零降低以到达阶段性的谷值，并且从该谷值逐渐增加以再次变为零。如果是这样，则动作状态检测单元103确定人的动作是站起动作。
作为由动作状态检测单元103使用在下蹲动作和站起动作之间做出该确定的角速度矢量，优选使用从在头部佩戴的角速度传感器接收到的角速度矢量。这是因为，从在执行下蹲动作和站起动作的人的头部佩戴的角速度传感器接收到的角速度矢量区别性地示出了图9中所示的波形。
图10是通过改变处于休息状态的人的方位大约90度的动作而产生的垂直角速度分量。当垂直角速度分量为正时，执行向右的方位改变动作，而当垂直角速度分量为负时，执行向左的方位改变动作。
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在大约3秒内变化以形成例如图10中所示的波形(在图10中所示的波形中，垂直角速度分量从零逐渐增加以到达峰值，并且随后逐渐减小以再次变为零)时，动作状态检测单元103确定执行向右的方位改变动作。
当垂直角速度分量在大约1.5秒内变化以形成例如图10中所示的波形(在图10中所示的波形中，垂直角速度分量从零逐渐减小以到达谷值，并且随后逐渐增加以再次变为零)时，动作状态检测单元103确定执行向左的方位改变动作。
从在头部的角速度传感器接收到的和从在腰部的智能电话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均随时间变化以形成与图10中所示的波形类似的波形时，动作状态检测单元103确定执行将整个身体的方位改变为右侧或左侧的动作。
另一方面，在尽管从在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变化以形成与图10中所示的波形类似的波形、但从在腰部的智能电话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变化以形成与图10中所示的波形完全不同的波形时，动作状态检测单元103确定执行仅将头部的方位改变到右侧或左侧的动作。例如，当人改变他/她的姿势以与邻近的用户进行交谈同时保持坐下时，可以想见地进行这样的动作。
图11是从以坐下状态从显示器向上转移开他/她的眼睛的人的头部处的角速度传感器接收到角速度矢量的水平角速度分量的图示。
在下文中，假定位置识别单元102已经识别出人的绝对位置是在桌子之前并且动作状态检测单元103已经确定在桌子处的人处于坐下状态的情形。在这种情形中，当从人的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在大约1秒内变化以形成例如图11中所示的波形(在图11中所示的波形中，水平角速度分量从零逐渐减小以到达谷值，并且随后急剧增加以再次变为零)时，动作状态检测单元103确定执行处于坐下状态的人的眼睛从显示器向上转移开的动作(向上看的动作)。当水平角速度分量在大约1.5秒内变化以形成诸如图11中所示的波形之类的波形(在图11中所示的波形中，水平角速度分量从零逐渐增加以到达峰值，并且随后逐渐减小以再次变为零)时，动作状态检测单元103还确定执行处于坐下状态的人从显示器已经向上转移开他/她的眼睛的状态至人的眼睛转移回到显示器的动作。
图12是从以坐下状态从显示器向下转移开他/她的眼睛的人的头部处的角速度传感器接收到角速度矢量的水平角速度分量的图示。
在下文中，假定位置识别单元102已经识别出人的绝对位置是在桌子之前并且动作状态检测单元103已经确定在桌子处的人处于坐下状态的情形。在这种情形中，当从人的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在大约0.5秒内变化以形成例如图12中所示的波形(在图12中所示的波形中，水平角速度分量从零急剧增加以到达峰值，并且随后急剧减小以再次变为零)时，动作状态检测单元103确定执行处于坐下状态的人的眼睛从显示器向下转移开的动作(向下看的动作)。
当水平角速度分量在大约1秒内变化以形成诸如图12中所示的波形之类的波形(在图12中所示的波形中，水平角速度分量从零急剧减小以到达谷值，并且随后急剧增加以再次变为零)时，动作状态检测单元103还确定执行处于坐下状态的人从显示器已经向上转移开他/她的眼睛的状态至他/她的眼睛转移回到显示器的动作。
动作状态检测单元103能够使用上述方法确定公司职员的日常的姿势和动作。姿势和动作包括行走(站立状态)、站立(静止状态)、坐在椅子上、在工作期间下蹲、在坐下状态或站立状态下改变方位(方向)、在坐下状态或站立状态下向上看、以及在坐下状态或站立状态下向下看。
当使用与在日本专利No.4243684中公开的推测领航设备相关的技术，还可以基于在日本专利No.4243684中公开的垂直加速度分量，做出与在电梯中被抬起或降下的人的升高或降低相关的确定。
然而，本实施例的动作状态检测单元103使用由在日本特开专利申请No.2009-14713中公开的地图匹配设备提供的功能。相应地，与在日本专利No.4243684中公开的确定是否执行电梯中的上升或下降动作的推测领航设备形成对比的是，当从处于并未提供电梯的位置处的人的垂直加速度分量获取诸如图8中所示的波形之类的波形时，动作状态检测单元103能够高准确度地确定人是否正执行站起动作或坐下动作。
校正单元104基于从监视照相机400馈送的所捕获的图像和/或在存储单元110中存储的地图数据，校正被识别出的绝对位置和所检测到的动作状态(方位和姿势)。更具体而言，校正单元104通过执行对从监视照相机400等馈送的所捕获的图像的图像分析和/或使用由在日本特开专利申请No.2009-14713中公开的地图匹配设备提供的地图数据和功能，确定如上所述的所确定的人的绝对位置、方位和姿势是否正确。当确定它们不正确时，校正单元104将它们校正到从捕获的图像和/或地图匹配功能获取的正确的绝对位置、正确的方位和正确的姿势。
校正单元104无需使用从监视照相机400馈送的所捕获的图像来执行校正。或者，校正单元104可以被配置为使用诸如RFID通信或蓝牙(Bluetooth，注册商标)、或光通信之类的短距离无线通信来执行校正。
在本实施例中，使用与在日本专利No.4243684中公开的、以及在日本特开专利申请No.2011-47950中公开的推测领航设备的技术相类似的技术和与在日本特开专利申请No.2009-14713中公开的地图匹配设备相关的技术，检测人的动作状态、相对位移矢量和姿势(站立状态或坐下状态)。然而，可采用的检测方法不限于此。
在下文中详细地描述控制服务器200。控制服务器200基于在房间中的人的位置和动作状态(方位和姿势)，通过经由网络的远程控制操作在作为控制目标区域的房间中安装的多个LED发光设备500、多个插座电源板600和多个空调器700中的每一个。
图13是说明了根据本实施例的控制服务器200的功能配置的框图。如图13中所述，根据本实施例的控制服务器200包括通信单元201、功耗管理单元202、设备控制单元210和存储单元220。
存储单元220是诸如HDD或存储器之类的存储介质，并且存储与作为控制目标区域的房间相关的位置数据。
通信单元201从定位服务器100接收与人的绝对位置和动作(方位和姿势)相关的信息。通信单元201还从多个LED发光设备500、与多个插座电源板600相连接的电气设备和多个空调器700接收功耗数据。通信单元201将用于电力控制的控制信号发送到多个LED发光设备500、多个插座电源板600和多个空调器700。
功耗管理单元202管理从多个LED发光设备500、与多个插座电源板600相连接的电气设备和多个空调器700接收的功耗数据。
设备控制单元210包括发光设备控制单元211、插座控制器213和空调器控制器215。发光设备控制单元211基于与人的绝对位置和动作(方位和姿势)相关的信息控制LED发光设备500。更具体而言，发光设备控制单元211经由通信单元201将控制信号发送到LED发光设备500中在所接收到的绝对位置附近的一个LED发光设备500。当人处于坐下状态时，该控制信号将LED发光设备500的照明范围设置为小于预定范围，并且将其的照度设置为比预定的阈值高的值。可以按照这种方式将照明范围和照度调整为适合于以坐下状态进行文书工作的人的值。
另一方面，当人处于站立状态时，发光设备控制单元211经由通信单元201将控制信号发送到LED发光设备500，其中所述控制信号将照明范围和照度分别设置为比预定范围大的范围和比预定的阈值低的值。因此，可以将照明范围和照度调整为使得处于站立状态的用户能够具有开阔的房间视野的范围和值。
插座控制器213基于与人的绝对位置和动作(方位和姿势)相关的信息，控制插座电源板600之一的插座的接通/关断。更具体而言，插座控制器213经由通信单元201将控制信号发送到插座电源板600中与所接收到的绝对位置附近的一个插座电源板600相连接的显示设备。该控制信号使得当用户处于坐下状态并且其方位为面向显示设备时，显示设备通过插座电源板600所连接到的插座被接通。
另一方面，当人处于站立状态并且其方位为与显示设备相对的方向时，插座控制器213将控制信号经由通信单元201发送到与插座电源板600相连接的显示设备，所述控制信号使得显示设备通过插座电源板600所连接到的插座被关断。
根据人相对于显示设备的方位执行电力控制的原因在于，对于显示设备而言，显示设备和人之间的方位关系意义重大，并且当人的方位为面向显示设备时，可以判断正在使用显示设备。对于人的姿势，当人处于坐下状态时，可以判断正在使用显示设备。在本实施例中，以如上所述考虑设备的实际使用的方式来执行电力控制，从而与仅根据与设备的距离执行电力控制相比，可以执行更适当的控制。
此外，根据本实施例的插座控制器213与用户的个人标识相协作地执行桌上型PC主体和显示设备的电力控制。
空调器控制器215基于人的绝对位置控制空调器700的通电/断电。更具体而言，空调器控制器215经由通信单元201发送控制信号，所述信号接通所述空调器700中的一个空调器，该空调器与组中包含所接收到的绝对位置的桌子的一个相关联。
在下文中更详细地描述如上所述配置的要由定位服务器100执行的检测过程。图14是说明了根据本实施例的要由定位服务器100执行的检测处理的过程的流程图。对多个智能电话300中的每一个智能电话300执行沿着该流程图的检测过程。
除了根据本流程图的检测过程之外，定位服务器100以预定的间隔从在多个智能电话300上安装的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器或从与智能电话300独立的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据(加速度矢量、角速度矢量和磁矢量)，并且还从多个监视照相机400接收所捕获的图像。
首先，定位服务器100基于打开/关闭的门的捕获图像来确定人是否已经进入了作为控制目标区域的房间(步骤S11)。当检测到人进入房间时(步骤S11中为“是”)，动作状态检测单元103使用上述方法检测进入的人的动作状态(步骤S12)。动作状态检测单元103确定人的动作状态是否是行走状态(步骤S13)。在动作状态是行走状态的周期上(步骤S13处为“是”)，动作状态检测单元103重复地执行动作状态检测。
当确定人的动作状态不是行走状态时(步骤S13处为“否”)，动作状态检测单元103确定人的动作状态是静止状态。位置识别单元102使用上述方法计算相对于作为参考位置的门的相对位移矢量(步骤S14)。
位置识别单元102基于在存储单元110中存储的与房间相关的地图数据和相对于门的相对位移矢量，识别处于静止状态的人的绝对位置(步骤S15)。因此，位置识别单元102甚至能够识别人处于房间中布置的桌子中的哪一个桌子处。相应地，位置识别单元102以人的肩宽(例如，其大致为60cm或更小；或更具体而言，大致40cm或更小)的精度来识别人的位置。
随后，动作状态检测单元103使用从地磁传感器接收到的地磁矢量来检测人相对于显示设备的方向(方位)作为处于静止状态的人的动作状态(步骤S16)。
随后，动作状态检测单元103使用上述方法检测人是处于坐下状态还是站立状态作为人的动作状态(步骤S17)。因此，动作状态检测单元103以大约50cm或更小(更具体而言，大约40cm或更小)的精度来检测人的垂直位置。
动作状态检测单元103可以检测人的动作状态是否为下蹲动作和站起动作中的任何一个、改变处于坐下状态的方位的动作和使得方位恢复的动作中的任何一个、在坐下的状态下眼睛向上转的动作和眼睛转回的动作中的任何一个、以及在坐下的状态下眼睛向下转的动作和眼睛转回的动作中的任何一个。
随后，校正单元104确定所识别出的绝对位置和所检测到的方位和姿势是否需要如上所述被校正，并且如果需要，则进行校正(步骤S18)。
通信单元101将绝对值和所检测到的方位和姿势(在执行校正的情况下，经校正的绝对位置和经校正的方位和姿势)发送到控制服务器200作为检测数据(步骤S19)。
另一方面，当检测到没有人进入时(步骤S11处为“否”)，定位服务器100基于打开/关闭的门的捕获图像来确定人是否已经离开作为控制目标区域的房间(步骤S20)。当检测到没有人离开房间时(步骤S20处为“否”)，过程返回到步骤S11；当检测到人离开房间时(步骤S20处为“是”)，则检测过程结束。
在下文中描述要由控制服务器200执行的设备控制过程。图15是说明了根据本实施例的设备控制处理的过程的流程图。
首先，通信单元201从定位服务器100接收人的绝对位置、方位和姿势作为检测数据(步骤S31)。随后，设备控制单元210的控制器211、213和215基于在所接收到的检测数据中包括的绝对位置，选择LED发光设备500之一、插座电源板600之一和空调器700之一作为受控的设备(步骤S32)。
更具体而言，发光设备控制单元211参考在存储单元220中存储的位置数据，从而选择LED发光设备500中的在与绝对位置对应的桌子处提供的一个LED发光设备500作为受控的设备。插座控制器213参考在存储单元220中存储的位置数据，从而选择插座电源板600中的在与绝对位置对应的桌子附近提供的一个插座电源板600作为受控的设备。空调器控制器215参考在存储单元220中存储的位置数据，从而选择空调器700中的针对包含与绝对位置对应的桌子的组安装的一个空调器700作为受控的设备。
随后，空调器控制器215发出接通所选择的空调器700的控制信号(步骤S33)。
随后，插座控制器213确定在所接收到的检测数据中包含的方位和姿势是否分别为正面对显示设备和坐下状态(步骤S34)。当人的方位为以坐下状态面对显示设备时(在步骤S34处为“是”)，插座控制器213发出控制信号，所述控制信号接通所述显示设备通过在步骤S32处所选择的插座电源板600所连接到的插座(步骤S35)。
当方位为与显示设备相反的方向时或当姿势是站立状态时(在步骤S34处为“否”)，插座控制器213发出控制信号，所述控制信号关断所述显示设备通过在步骤S32处所选择的插座电源板600所连接到的插座(步骤S36)。
随后，发光设备控制单元211确定在所接收到的检测数据中包含的姿势是否是坐下状态(步骤S37)。当姿势是坐下状态时(步骤S37处为“是”)，发光设备控制单元211发出控制信号，所述控制信号将在步骤32处所选择的LED发光设备500的照明范围设置为小于预定范围，并且将它的照度设置为高于预定的阈值(步骤S38)。
另一方面，当姿势是站立状态时(步骤S37处为“否”)，发光设备控制单元211发出控制信号，所述控制信号将在步骤S32处所选择的LED发光设备500的照明范围设置为大于预定范围，并且将它的照度设置为低于预定的阈值(步骤S39)。
设备控制单元210的控制器211、213和215可以被配置为对受控的设备执行与上述的控制操作不同的控制操作。
设备控制单元210的控制器211、213和215可以被配置以便根据人的动作状态是下蹲动作和站起动作中的哪一个、改变处于坐下状态的方位的动作和使得方位恢复的动作中的哪一个、在坐下状态下人的眼睛向上转的动作(向上看动作)和眼睛转回的动作中的哪一个、以及在坐下状态下人的眼睛向下转的动作(向下看动作)和眼睛转回的动作中的哪一个，来不同地控制受控的设备。
在下文中描述这样的动作、受控的设备和控制方法的具体示例。动作中的每一个是这样的动作，当人员坐在桌子前时，所述动作可以出现。要被控制的设备包括与个体空调器相对应的PC、PC的显示设备、桌灯和台扇。
例如，插座控制器213可以被配置为，当基于所接收到的检测数据确定了人员的下蹲动作在桌子前持续了预定的时间段或更长的时间段时，关断PC的电源所连接到的插座。再例如，设备控制单元210可以被配置为包括用于控制设备的模式的模式控制单元。模式控制单元可以被配置为使得PC的显示设备进入待机模式。
模式控制单元可以被配置为，在检测到处于坐下状态的人的站起动作之后、站起状态持续了预定的时间段或更长的时间段的情形下，使得PC进入待机模式。插座控制器213可以被配置为，当使得PC进入待机模式时，关断显示设备的电源同时连接到的插座。
涉及方位改变的动作的可采用的控制操作的示例包括以下。当在坐在桌子前的人员处检测到头部或上部身体的方位的改变之后该动作改变的状态持续了预定的时间段或更长的时间段时，该人员可以想见地与处于邻近的桌子前的另一个人员等进行交谈。相应地，在这种情形下，插座控制器213和模式控制单元可以被配置为使得PC、显示设备和发光设备(例如桌架)处于待机或关闭；同时当检测到人员的方位已经返回到其原始状态时，插座控制器213和模式控制单元接通PC、显示设备和发光设备(例如桌架)。
在桌子前阅读文档的人员可以想见地执行向下看的动作，而正努力想主意或思考的人员可以想见地执行向上看的动作。相应地，插座控制器213和模式控制单元可以被配置为执行控制，以使得当在预定的时间段或更长的时间段内持续检测到向上看的动作或向下看的动作时，使得PC进入待机模式或关断显示设备。此外，插座控制器213可以被配置为当检测到向下看动作时，不关断桌架。
如上所述，在本实施例中，基于以肩宽的精度被识别出的人的位置和人的检测到的方位和姿态，执行设备的功率控制。相应地，可以更高的精度执行设备的功率控制，并且可以实现进一步的节电和和节能，同时保持人员的舒适并增加工作效率。
换言之，根据本实施例，不仅检测到人，而且还可以基于逐个人地控制人所拥有的设备、发光设备、空调器、人所坐在其之前的桌子之上的办公室自动设备。此外，可以获取与每个人的功耗相关的信息。
尽管常规的技术能够实现建筑物、整个工厂或整个办公室的功耗的所谓的“视觉控制”，但常规的技术并不指示每个个体应当采取的节能动作。这使得难于继续采取节能动作，这是因为除非出现迫切情况(例如功耗已经超过了总目标值或电力供应)，否则人员不太可能意识到节电。然而，根据本实施例，可以实现进一步的节电和节能，同时保持人员的舒适并增加工作效率。
本实施例还允许通过不仅在人和设备之间执行协作控制而且在设备之间执行协作控制来提升受自动控制的设备的节电。
根据本实施例的定位服务器100和控制服务器200中的每一个均包括控制装置(例如中央处理单元(CPU))、存储设备(例如只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM))、外部存储设备(例如HDD或密制盘(CD)驱动器)、显示设备(例如监视设备)和输入设备(例如鼠标和键盘)。因此，定位服务器100和控制服务器200均具有利用常规计算机的硬件结构。
要由根据本实施例的定位服务器100执行的检测程序和要由根据本实施例的控制服务器200执行的控制程序均优选被提供为在诸如CD-ROM、软盘、CD-R或数字多用途盘(DVD)之类的计算机可读记录介质中记录的可安装格式或可执行格式的文件。
要由根据本实施例的定位服务器100执行的检测程序和要由根据本实施例的控制服务器200执行的控制程序均可以被配置为使得被存储在与诸如互联网之类的网络相连接的计算机中并且被通过经由网络进行下载来提供。要由根据本实施例的定位服务器100执行的检测程序和要由根据本实施例的控制服务器200执行的控制程序均可以被配置为使得被经由诸如互联网之类的网络提供或分发。
要由根据本实施例的定位服务器100执行的检测程序和要由根据本实施例的控制服务器200执行的控制程序均可以被配置为使得被提供为预先安装在ROM等中。
要由根据本实施例的定位服务器100执行的检测程序具有包括如上所述的单元(通信单元101、位置识别单元102、动作状态检测单元103和校正单元104)的模块配置。从实际硬件的观点看，CPU(处理器)从存储介质读取检测程序，并执行所述检测程序以将所述单元加载到主存储器中，从而在所述主存储器上生成通信单元101、位置识别单元102、动作状态检测单元103和校正单元104。
要由根据本实施例的控制服务器200执行的控制程序具有包括如上所述的单元(通信单元201、功耗管理单元202、发光设备控制单元211、插座控制器213和空调器控制器215)的模块配置。从实际硬件的观点看，CPU(处理器)从存储介质读取控制程序，并执行所述控制程序以将所述单元加载到主存储器中，从而在所述主存储器上生成通信单元201、功耗管理单元202、发光设备控制单元211、插座控制器213和空调器控制器215。
第一变形例
根据本实施例的设备控制可以被修改，以便根据人的方位执行显示设备的电力控制。
第二变形例
根据本实施例的设备控制可以被修改，以便既不执行根据人的方位的显示设备的电力控制，也不与人的人员标识协作地执行桌上型PC主体和显示设备的电力控制。
第三变形例
根据本实施例的设备控制可以被修改，以便不仅检测站立状态和坐下状态，而且还检测与站立状态和坐下状态相关的姿势，并且基于所检测到的姿势执行显示设备的电力控制。
示例
具有根据本实施例的配置的示例在下文中被示出为示例1，同时第一变形例、第二变形例和第三变形例分别被示出为示例2、示例3和示例4。
对比例1
在根本没有执行根据本实施例的设备控制的情况下测量了来自公共电网的电力的总电力消耗。更具体而言，发光设备被划分为均形成发光设备行的组(在本实施例中为三个组)。在门附近的为发光设备组中的每一个组提供的墙壁开关被各个用户酌情地开启和关断。对于两个空调器的设置，温度和湿度是固定的。由各个用户使用相应的空调器的两个远程控制器酌情地设置通电/断电和要吹送的空气的方向和强度。插座持续通电。完全使用PC和打印装置等的每一个的节电模式。鼓励十八个用户尽可能地节电。
对比例2
白噪声被有意地增加到根据第二变形例的设备控制中的每个用户的位置的计算的每个结果，从而创建其中明显位置检测精度被减小到大约400cm的条件。这可以被视为使用动作传感器的伪设备控制系统，所述动作传感器被通过定制到普通的红外动作传感器的检测区域进行配置。
试验结果
测量六个条件(或更具体而言，示例1到4以及比较例1和2)中的每一个的连续五天(周一到周五)(总共30天)的总功耗。该例程被执行了两个循环(总共60天)。图16中示出了不同条件下的总功耗中的比较结果。
图中示出了在被标准化到作为1的比较例1的条件处的结果的不同条件下的10天的总功耗的相对值(5天×2个循环)。出错条代表10天(5天×2个循环)的总功耗的可变性。
结果示出了示例1具有减小大约40％的总功耗的效果。该结果还示出了通过示例1所实现的减小影响超过了通过功能上制作的伪动作传感器系统所实现的减小影响。因此，示例1的高定位精度被验证为在节能控制中是有效的。在该示例中，示例1并不被验证为在节能效果上超过示例2。然而，在示例2的实验期间观测到了在背对背坐着的人正进行面对面的交谈的同时显示器被明显不必要地点亮的情形。相应地，发明人理解示例1能够产生在其他情况下与示例2的结果不同并且超过示例2的结果的结果。
可以推断出示例1的节电效果在一定程度上超过了示例3的效果。相应地，部分验证了能够实现无法通过控制模块实现的节电的示例1中的系统的优越性，其中所述控制模块利用动作传感器等但不具有人员识别功能。可以推断出示例4的节电效果在一定程度上超过了示例1的效果。相应地，部分验证了能够基于姿势信息实现控制的示例4的系统的优越性。
示例1到示例4允许使用在服务器中存储的数据分析与人的位置相关的信息和与针对人的要被控制的设备的功耗相关的信息，从而获取每个个体的功耗与总功耗的比值。该比值可以被显示在蜂窝电话和/或PC上。按照这种方式，除了通过自动控制的节电效果之外，示例1到示例4还产生了通过鼓励各个个人进行动作以便节能来增加节能的效果，这是仅通过常规的功耗的视觉化而无法实现的。此外通过自动控制的节电的益处至少在于，其并不损害工作的效率，这是因为该控制避免了人员要持续注意节电的必要性。
可以各种方式来修改基于示例1到示例4的功率控制系统。期望的是，它们均可以提供超过了常规的节电技术的节电效果的节电效果。
尽管出于完成和清晰公开的目的已经相关于具体实施例描述了本发明，但所附权利要求并不因此受限，而是可以被构造为体现对于本领域技术人员而言完全落入在本文中阐述的基本教示中的所有修改和替代构造。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改)一种设备控制系统，包括：
定位装置，被配置为检测处于控制目标区域中的至少一个人的位置和动作状态；以及
控制装置，被配置为控制在所述控制目标区域中布置的设备，所述控制装置通过网络连接到所述定位装置，其中
所述定位装置包括：
第一接收器，被配置为从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据，
位置识别单元，被配置为基于所述检测数据识别处于所述控制目标区域中的人的位置，
动作状态检测单元，被配置为基于所述检测数据检测人的动作状态，以及
发送器，被配置为将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到所述控制装置，并且
所述控制装置包括：
第二接收器，被配置为从所述定位装置接收人的位置和动作状态，以及
设备控制单元，被配置为基于所述人的位置和动作状态来控制所述设备，从而所述设备具有低功耗。
2.如权利要求1所述的设备控制系统，其中
所述检测数据包括从所述加速度传感器接收到的加速度矢量和从所述角速度传感器接收到的角速度矢量，并且
所述动作状态检测单元基于所述加速度矢量和所述角速度矢量，检测所述人的动作状态是静止状态还是行走状态。
3.如权利要求2所述的设备控制系统，其中当所述动作状态是静止状态时，所述动作状态检测单元基于所述加速度矢量和所述角速度矢量，检测人相对于所述控制目标区域中的设备的方位。
4.如权利要求2或3所述的设备控制系统，其中当所述动作状态是静止状态时，所述动作状态检测单元基于所述加速度矢量和所述角速度矢量，检测人的姿势。
5.如权利要求4所述的设备控制系统，其中所述动作状态检测单元还基于所述加速度矢量和所述角速度矢量，检测所述人的姿势是站立状态还是坐下状态。
6.如权利要求5所述的设备控制系统，其中所述动作状态检测单元还基于所述角速度矢量的水平角速度分量随时间的变化，检测人的动作是站起动作还是下蹲动作。
7.如权利要求3所述的设备控制系统，其中所述动作状态检测单元还基于所述角速度矢量的垂直角速度分量随时间的变化，检测方位改变的动作作为人的动作。
8.如权利要求7所述的设备控制系统，其中
所述角速度传感器包括在人的头部佩戴的传感器和在人的腰部佩戴的传感器，并且
所述动作状态检测单元基于从在所述头部和所述腰部处的传感器接收到的角速度矢量的垂直角速度分量随时间的变化，检测所述方位改变的动作是改变人的头部的方位的动作还是改变人的整个身体的方位的动作。
9.如权利要求8所述的设备控制系统，其中所述动作状态检测单元还基于从在所述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随时间的变化，检测眼睛向上转的动作和眼睛向下转的动作作为所述人的动作。
10.如权利要求1所述的设备控制系统，其中所述位置识别单元基于从所述加速度传感器接收到的加速度矢量、从所述角速度传感器接收到的角速度矢量和从所述地磁传感器接收到的地磁矢量，识别人在所述控制目标区域中的绝对位置。
11.如权利要求1所述的设备控制系统，其中
所述第一接收器从图像捕获设备接收所述控制目标区域的图像，并且
所述定位装置还包括校正单元，所述校正单元被配置为基于所捕获的图像校正人的位置和动作状态。
12.如权利要求1所述的设备控制系统，其中要被所述设备控制单元控制的设备包括发光设备、电气设备的电源所连接到的插座电源板和空调器。
13.如权利要求12所述的设备控制系统，其中所述设备控制单元控制所述发光设备的照明范围和照度。
14.如权利要求12或13所述的设备控制系统，其中所述设备控制单元控制所述电气设备的通电和断电。
15.如权利要求12所述的设备控制系统，其中所述设备控制单元控制由所述空调器吹送的空气的方向和强度。
16.(修改)一种由设备控制系统执行的设备控制方法，所述设备控制系统包括：定位装置，被配置为检测处于控制目标区域中的至少一个人的位置和动作状态，以及控制装置，被配置为控制在所述控制目标区域中布置的设备，所述控制装置通过网络连接到所述定位装置，所述设备控制方法包括：
通过所述定位装置从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据；
通过所述定位装置基于所述检测数据识别处于所述控制目标区域中的人的位置；
通过所述定位装置基于所述检测数据检测人的动作状态；
通过所述定位装置将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到所述控制装置；
通过所述控制装置从所述定位装置接收人的位置和动作状态；以及
通过所述控制装置基于所述人的位置和动作状态控制所述设备，从而所述设备具有低功耗。
17.(修改)一种在其上存储有可执行程序的计算机可读记录介质，其中所述程序指示用于检测处于控制目标区域中的至少一个人的位置和动作状态的计算机执行：
从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据；
基于所述检测数据识别处于所述控制目标区域中的人的位置；
基于所述检测数据检测人的动作状态；以及
将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到控制装置，所述控制装置通过网络与所述计算机相连接并且控制处于所述控制目标区域中的设备，从而所述设备具有低功耗。

Claims (17)

1.一种设备控制系统，包括：
定位装置，被配置为检测处于控制目标区域中的至少一个人的位置和动作状态；以及
控制装置，被配置为控制在所述控制目标区域中布置的设备，所述控制装置通过网络连接到所述定位装置，其中
所述定位装置包括：
第一接收器，被配置为从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据，
位置识别单元，被配置为基于所述检测数据识别处于所述控制目标区域中的人的位置，
动作状态检测单元，被配置为基于所述检测数据检测人的动作状态，以及
发送器，被配置为将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到所述控制装置，并且
所述控制装置包括：
第二接收器，被配置为从所述定位装置接收人的位置和动作状态，以及
设备控制单元，被配置为基于所述人的位置和动作状态来控制所述设备。
2.如权利要求1所述的设备控制系统，其中
所述检测数据包括从所述加速度传感器接收到的加速度矢量和从所述角速度传感器接收到的角速度矢量，并且
所述动作状态检测单元基于所述加速度矢量和所述角速度矢量，检测人的动作状态是静止状态还是行走状态。
3.如权利要求2所述的设备控制系统，其中当所述动作状态是静止状态时，所述动作状态检测单元基于所述加速度矢量和所述角速度矢量，检测人相对于所述控制目标区域中的设备的方位。
4.如权利要求2或3所述的设备控制系统，其中当所述动作状态是静止状态时，所述动作状态检测单元基于所述加速度矢量和所述角速度矢量，检测人的姿势。
5.如权利要求4所述的设备控制系统，其中所述动作状态检测单元还基于所述加速度矢量和所述角速度矢量，检测所述人的姿势是站立状态还是坐下状态。
6.如权利要求5所述的设备控制系统，其中所述动作状态检测单元还基于所述角速度矢量的水平角速度分量随时间的变化，检测人的动作是站起动作还是下蹲动作。
7.如权利要求3所述的设备控制系统，其中所述动作状态检测单元还基于所述角速度矢量的垂直角速度分量随时间的变化，检测方位改变的动作作为人的动作。
8.如权利要求7所述的设备控制系统，其中
所述角速度传感器包括在人的头部佩戴的传感器和在人的腰部佩戴的传感器，并且
所述动作状态检测单元基于从在所述头部和所述腰部处的传感器接收到的角速度矢量的垂直角速度分量随时间的变化，检测所述方位改变的动作是改变人的头部的方位的动作还是改变人的整个身体的方位的动作。
9.如权利要求8所述的设备控制系统，其中所述动作状态检测单元还基于从在所述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随时间的变化，检测眼睛向上转的动作和眼睛向下转的动作作为所述人的动作。
10.如权利要求1所述的设备控制系统，其中所述位置识别单元基于从所述加速度传感器接收到的加速度矢量、从所述角速度传感器接收到的角速度矢量和从所述地磁传感器接收到的地磁矢量，识别人在所述控制目标区域中的绝对位置。
11.如权利要求1所述的设备控制系统，其中
所述第一接收器从图像捕获设备接收所述控制目标区域的图像，并且
所述定位装置还包括校正单元，所述校正单元被配置为基于所捕获的图像校正人的位置和动作状态。
12.如权利要求1所述的设备控制系统，其中要被所述设备控制单元控制的设备包括发光设备、电气设备的电源所连接到的插座电源板和空调器。
13.如权利要求12所述的设备控制系统，其中所述设备控制单元控制所述发光设备的照明范围和照度。
14.如权利要求12或13所述的设备控制系统，其中所述设备控制单元控制所述电气设备的通电和断电。
15.如权利要求12所述的设备控制系统，其中所述设备控制单元控制由所述空调器吹送的空气的方向和强度。
16.一种由设备控制系统执行的设备控制方法，所述设备控制系统包括：定位装置，被配置为检测处于控制目标区域中的至少一个人的位置和动作状态，以及控制装置，被配置为控制在所述控制目标区域中布置的设备，所述控制装置通过网络连接到所述定位装置，所述设备控制方法包括：
通过所述定位装置从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据；
通过所述定位装置基于所述检测数据识别处于所述控制目标区域中的人的位置；
通过所述定位装置基于所述检测数据检测人的动作状态；
通过所述定位装置将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到所述控制装置；
通过所述控制装置从所述定位装置接收人的位置和动作状态；以及
通过所述控制装置基于所述人的位置和动作状态控制所述设备。
17.一种在其上存储有可执行程序的计算机可读记录介质，其中所述程序指示用于检测处于控制目标区域中的至少一个人的位置和动作状态的计算机执行：
从由人携带的加速度传感器、角速度传感器和地磁传感器接收检测数据；
基于所述检测数据识别处于所述控制目标区域中的人的位置；
基于所述检测数据检测人的动作状态；以及
将所识别出的位置和所检测到的动作状态发送到控制装置，所述控制装置通过网络与所述计算机相连接并且控制处于所述控制目标区域中的设备。
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