CN111476988A - 确定和控制待控设备的方法及该方法的装置、使用和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于通过设置在包括至少一个定位单元的空间中的便携式控制物体来确定待控设备的方法，所述至少一个定位单元能够确定所述控制物体相对于该定位单元的相对位置，所述方法包括：根据所述至少一个定位单元的位置来确定控制物体在空间中的位置和取向的步骤，根据由此确定的控制物体的位置和取向来确定控制物体所指的方向和指向的步骤，以及根据由此确定的方向和指向来确定空间中的待控设备的步骤。

Description

确定和控制待控设备的方法及该方法的装置、使用和系统
本申请是分案申请，其原案申请是申请号为PCT/EP2015/066839、申请日为2015年7月23日的PCT申请并且于2017年2月27日进入中国国家阶段，国家申请号为201580046115.7，名称为“用于确定和控制待控设备的方法，实施这些方法的装置、使用和系统”。
技术领域
本发明涉及远程控制器的领域。更具体地说，本发明涉及用于确定和控制待控设备的方法。本发明还涉及实施这些方法的使用、装置和系统。
背景技术
在现有技术中已知用于基于在地图上确定远程控制器的位置及其取向来确定和控制待控设备的远程控制器。
例如，已知杂志“International Journal on Human Machine Interaction”在2013年公开的Dhao等人的文档“Home Appliance Control System based on RobustIndoor User Localization using Wifi”。该文档描述了一种包括在自动模式中被用户所指向(pointée)的设备的远程控制器的系统。在这种自动模式中，用户控制被指向的设备，所述设备与其实际存在于其中的地理区域相关联。该文档描述了一种基于用户的定位和远程控制器的取向来确定设备的系统。
然而，该已知的方案具有许多限制。一方面，在使用远程控制器前该系统需要在设备的位置方面进行训练。
另一方面，服务器必须储存环境的地图，所述环境的地图包含与楼层、区域边界、墙壁、每个设备的位置以及将区域与设备相关联的测绘有关的信息。这种地图的制订在使用远程控制器之前进行。此外，设备的添加、移除或移动需要对地图进行更新。
最后，通过训练所有区域(训练称为“指纹识别”)实现远程控制器的定位。这种训练必须在使用远程控制器之前进行，并且必须定期进行。例如，添加或移动环境中的WiFi站点要求根据该文档的教导进行新的训练。因此该方法不能用于私人家中的简单布置。
作为参考，室内定位技术是已知的，例如UWB或EMF。
超宽带(英文为“Ultra Wide Band”，UWB)技术是一种允许以几厘米至几十厘米量级的精度对室内物品进行地理定位的技术。为了确定取向，需要另一种技术。
电磁场(英文为“Electromagnetic field”，EMF)技术是另一种技术，其能够确定位置和取向。该技术的范围为2.5至5米的量级。该技术在文档US6073043中被完全公开。
发明内容
家庭自动化已经存在了几十年。家庭自动化产品所提供的便利是显著的：对灯、窗帘、入口门、供暖、连接的物品等的控制。然而，家庭自动化从未成功延伸到技术爱好者的小圈子之外而及于普通公众。这主要是由于所有这些产品的配置和使用的复杂性。几种首创产品，如飞利浦(Philips)的Hue灯泡或用于控制电动窗帘的尚飞(Somfy)iPhone应用程序已经在公众中取得了一定成功。然而，这些首创产品仍限于单一应用：每个远程控制器仅对与其一起提供的设备起作用，而不用于控制其他产品。
一些市场中的参与者提出多用途的家庭自动化远程控制器以同时控制几个设备，但这些产品配置起来非常复杂。远程控制器的按钮必须与具体动作相关联：按钮1用于开启/关闭客厅灯，按钮2用于减少供暖，按钮3用于增加供暖，等等。记忆按钮与哪种功能相关联很快变得困难。
针对智能电话或平板计算机的家庭自动化应用也在经历迅速的发展。这些装置允许用户浏览菜单并访问其想要控制的设备。该方案对用户而言更符合人体工程学，但仍有局限性。例如，为了开启客厅的灯，用户必须开启其智能电话或平板计算机，选择家庭自动化应用程序，进入针对灯的控制菜单或“客厅”菜单，选择其想要控制的灯泡，并且按下“开启”按钮。开启灯泡的步骤数量仍旧太多，而且用户必须记忆待控设备在应用程序的菜单和子菜单内的位置。
本发明的目的在于允许在没有任何复杂配置并且不需要经过大量步骤的情况下对屋内可以控制的一切进行控制。
本发明的目的尤其在于，通过提出借助放置在包括定位单元的空间中的便携式控制物体来确定待控设备的方法，从而克服前述弊端中的所有或部分。为此目的，本发明依靠定位单元的实施，所述定位单元能够确定其相对于彼此的相对位置。
这些定位单元可以例如利用基于超宽带(英文为“Ultra Wide Band”，UWB)技术在封闭环境中的定位芯片。
这些定位单元还可以基于测量定位、三边测量定位或多边测量定位方法来进行定位。
本发明所基于的构思在于将这些定位单元与便携式控制物体相关联。根据本发明，便携式控制物体可以有利地能够确定其相对于不同定位单元的相对位置。
允许定位单元确定其相对于彼此的相对位置的相同的众所周知的方法，也允许远程控制器或第三装置了解该远程控制器相对于不同定位单元的相对位置。
在本文的全部其余内容中，应理解的是，对设备进行控制的概念可以概括为远程控制器获得与该设备有关的控制接口。
对设备进行控制的概念还可以概括为与设备有关的简单信息命令。因此，使用远程控制器来控制烤箱指的是为了获得剩余烹饪时间的目的而将该远程控制器指向该烤箱的可能性，即便不可能物理地控制烤箱。这是烤箱查询命令。
对设备进行控制的概念还可以覆盖对该设备的实际物理控制。
更一般而言，与设备的任何交互都将被理解为其的命令。
因此，根据本发明的第一方面，提出一种通过放置在包括定位单元的空间中的便携式控制物体来确定待控设备的方法，所述定位单元能够确定所述控制物体相对于该定位单元的相对位置，所述方法包括：
-基于至少一个定位单元的位置来确定所述控制物体在所述空间中的位置和取向的步骤，
-基于由此确定的所述控制物体的位置和取向，确定所述控制物体所指的方向和指向的步骤，
-基于由此确定的方向和指向来确定空间中待控设备的步骤。
根据本发明的特征，确定待控设备的步骤包括向所述控制方法的用户通知该确定。优选地，通过发出声音或控制物体振动来进行所述通知。有利地，发出声音或控制物体振动允许用于确定待控设备的该方法的用户在不看着控制物体的情况下对空间中的物品进行定位。
有利地，所述控制物体可以为远程控制器。
有利地，所述空间可以包括多个定位单元，所述多个定位单元能够确定其相对于彼此的相对位置。
通过定位单元确定其相对于另一定位单元的位置，可以生成发送给所述确定方法的用户的、与该确定有关的信息的通知。这些信息可以例如显示在控制物体的显示装置上。这些信息可以提示用户定位单元中的一个或更多个的不良定位。例如当障碍物或墙壁位于两个定位单元之间时可以如此。(此外或可替换地)当三个定位单元对齐时也是如此：三个定位单元的对齐使对控制物体的位置和/或取向的确定的精度降低。
因此，实施能够确定其相对于彼此的相对位置的定位单元允许确定设备而不需要预先制订包含与楼层、区域边界、墙壁、每个设备的位置以及将该区域与该设备相关联的测绘地图相关的信息的环境地图。
然而，这种类型的信息可以有利地用于根据控制物体的位置/取向对来有效区别待控设备。
设备可以为电插座，卷帘窗，视听或计算机装置，防盗报警器，烟雾探测器，CO探测器，恒温器，门，锁，诸如电动车之类的玩具，诸如咖啡机、闹钟、时钟之类的电器，诸如烤箱、吸油烟机、冰箱、洗碗机之类的厨房设备等等。
而且，定位单元的定位改变或新的定位单元的添加不需要进行新的训练以确定控制物体在空间中相对于定位单元的位置。
有利地，确定位置的步骤和/或确定控制物体在空间中的取向的步骤可以包括计算所述控制物体和定位单元之间的或几个定位单元之间的无线电信号的行程时间的步骤。
有利地，确定位置的步骤和/或确定控制物体在所述空间中的取向的步骤能够包括计算由所述控制物体或由至少一个定位单元接收的无线电信号的功率的步骤。
有利地，确定位置的步骤和/或确定控制物体在空间中的取向的步骤可以包括确定由所述控制物体或由至少一个定位单元接收的无线电信号的接收角的步骤。
有利地，确定位置的步骤和/或确定控制物体在所述空间中的取向的步骤可以实施电磁场的使用和测量。
有利地，确定控制物体的位置的步骤和/或确定在该相对空间中的取向的步骤可以实施测量定位、三边测量定位或多边测量定位的步骤。
优选地，确定控制物体在所述空间中的位置的步骤可以实施使用无线电信号的到达时间(例如TOA技术)和/或到达时间差(例如TDOA技术)和/或到达角(例如AOA技术)的技术的步骤。
有利地，确定位置的步骤和/或确定控制物体在该相对空间中的取向的步骤可以实施三角测量定位的步骤。
优选地，确定控制物体在该空间中的位置和取向的步骤可以实施使用电磁场的测量的步骤。
控制物体和定位单元之间的距离可以根据几种方法来确定。这种方法的第一族对控制物体和定位单元之间的无线电信号的行程时间实施计算。第二族对定位单元侧或控制物体侧上接收的无线电信号的功率实施计算。这些方法的结合可以有利地用于改进控制物体在包括定位单元的空间中的定位的精度。
有利地，根据本发明的方法可以包括实施对由控制物体或由至少一个定位单元接收的无线电信号的接收角进行确定的步骤。对于给定数量的定位单元，无线电信号的接收角可以有利地改进便携式控制物体的位置和取向的精度。无线电信号的接收角可以有利地允许通过使用更少的定位单元来实施三角测量定位。
有利地，根据本发明的方法可以包括实施由控制物体获取空间中的物理量的步骤。
由控制物体获取空间中的物理量可以有利地改进控制物体的取向的精度。所述物理量可以例如由加速度计、陀螺仪或地磁场传感器来获取。可以获取几个物理量以进一步改进控制物体的定位和/或取向的确定的精度。压力或高度传感器可以更进一步地改进这些确定。
有利地，根据本发明的方法可以包括实施由控制物体获取所述控制物体和位于所述控制物体所指的指向上的障碍物之间的距离的步骤。
由控制物体获取所述控制物体和位于所述控制物体所指的指向上的障碍物之间的距离可以有利地改进所述精度。
有利地，根据本发明的方法可以包括将相联于所述控制物体的参考系与相联于所述至少一个定位单元的参考系相关联的步骤。优选地，将相联于所述控制物体的参考系与相联于所述至少一个定位单元的参考系相关联的步骤包括针对所述定位单元中的每一个、包括用户将该控制物体指向定位单元并且在所述控制物体上按压的步骤。因此，当定位所述定向单元的步骤不在与远程控制器的取向的步骤相同的参考系中进行时，这两个参考系被相联系。在这种情况下，可以要求用户指向某些定位单元并按压按钮，并且获取为每个定位单元获取取向。因此能够将远程控制器的取向与定位单元的空间相连。优选地，在这种情况下，可以激活每个待控设备，使得用户知道应指向哪个设备。可以利用灯泡的闪烁、窗帘的升起和/或下降等来看到所述激活。
有利地，根据本发明的方法可以包括限定至少一个待控设备的虚拟轮廓的步骤。在此情况下，确定待控设备的步骤可以使用为至少一个待控设备所限定的虚拟轮廓。有利地，限定虚拟轮廓允许公差余量的实施，使得即使所述控制物体不完全指向其虚拟轮廓，也可以确定所述待控设备。
有利地，可以基于控制物体在空间中的位置和取向的多次确定来限定虚拟轮廓。例如，可以通过在特定体积上确定所指的指向的投影的凸轮廓来限定所述虚拟轮廓。控制物体可以实施通过指向待控设备的虚拟轮廓而对其定位进行训练的方法。可以要求用户从几个不同位置指向空间中的同一个设备或同一个虚拟轮廓，以便能够确定设备或虚拟轮廓在空间中的相对位置。
有利地，确定虚拟轮廓的步骤可以包括激活待控设备中的至少一个以使其能够被用户视觉识别的步骤和包括用户将控制物体指向该至少一个设备以及用户在所述控制物体上按压的步骤。例如，为了控制窗帘，可以要求用户指向窗户的两个角落，例如顶部左侧和底部右侧。虚拟轮廓界定待控设备在空间中的区域。当用户指向窗户上的任意位置时，系统都辨识出所指向的区域对应于窗帘的控制。
有利地，至少一个待控设备的虚拟轮廓可以包括待控设备的物理轮廓的至少一部分，优选为物理轮廓的全部。例如，电视的虚拟轮廓因此可以至少包括所述电视的物理轮廓。
可替换地且有利地，至少一个设备的虚拟轮廓不包括待控设备的物理轮廓的任何点。因此当控制物体指向公寓的壁炉中心时，允许限定待控设备为公寓的、可能位于与所述壁炉的房间不同的房间中的暖/冷空调系统，而不是正被指向的壁炉。用户可以例如指向窗户以使室外天气显示在远程控制器上。其也可以控制非直接可见的物体。
有利地，根据本发明的方法可以包括移动待控设备和用户对控制物体做出动作的步骤，在用户对控制物体做出动作之后，再次实施根据本发明的方法，以确定所述被移动的设备的新虚拟轮廓。该再次实施优选为一旦测试得到验证就自动进行。所述测试可以例如包括将之前确定的、所有设备之间的距离和新确定、所有设备之间的距离进行比较。因此，当用户改变灯泡的位置时，其新位置会在在所述远程控制器上按下命令时自动得到考虑。
可替换地，确定待控设备的步骤可以包括确定设备为待控设备的概率的步骤。然后可以基于该概率确定待控设备。可以有利地实施对概率的确定，以在所指的指向不对应于任何虚拟轮廓或对应于多于一个虚拟轮廓时确定待控设备。因此，当控制物体指向一个方向时，并且如果其所指的方向不对应于任何设备，则算法根据控制物体的位置和所指的方向来识别在空间中与其最接近的或最可能的待控设备。
有利地，根据本发明的方法可以包括通过强化数据对待控设备进行情景增强的步骤，以及确定待控设备的步骤实施这种情景增强。这种增强可以优选实施如下物理量数据：时间、日期、控制物体的位置、用户对问题的回答、或由用户执行的命令重复模式。例如，所述情景增强可以通过要求用户告知有关待控设备的信息的步骤来实施。该要求可以通过移动应用程序或计算机上的配置软件来进行。所述信息会确定灯泡是吊顶灯还是落地灯，或者会知道每个物品位于哪个楼层上。因此，该信息允许确定所述定位单元相对于彼此的相对高度。
优选地，确定待控设备的步骤可以包括确定概率的步骤。然后可以基于该概率来确定待控设备。例如，当所确定的方向和指向朝向至少两个虚拟轮廓时，所确定的设备可以为其虚拟轮廓最接近于控制物体的那个。例如，当所确定的方向和指向不朝向任何虚拟轮廓时，基于其虚拟轮廓和由所述方向限定的中线之间的距离来确定每个设备的概率。距离和接近度的概念基于所使用的度量。可以使用例如由所确定的方向限定的直线和虚拟轮廓的点之间的最小欧几里得距离的度量。因此，提出自动校正的步骤：所述方法取消之前所发送的命令并且将所述命令施加给最可能的待控设备。
本发明的主题还在于一种用于通过控制物体对至少一个待控设备中的待控设备进行控制的方法。根据本发明的该控制方法包括实施根据本发明的方法来确定待控设备的步骤。
有利地，根据本发明的控制方法可以包括由控制物体向待控设备发送控制数据的步骤。
优选地，确定控制物体的位置和指向的步骤以及由控制物体向待控设备发送控制数据的步骤可以实施相同的无线电技术。
有利地，根据本发明的控制方法可以根据设备在空间中的位置和取向向所述设备自动发送命令。
有利地，在确定待控设备的步骤之后可以是对由此确定的待控设备进行确认的步骤和/或进行无效的步骤。
优选地，进行确认的步骤和/或进行无效的步骤可以通过用户与控制物体的预定义交互来实施。当用户指向待控设备并且激活命令但所述命令被发送到另一个物体时，远程控制器允许用户经由“校正”或“帮助”按钮来指示该待控设备是错误的。用户按压该按钮并且手动指示其想要控制哪个待控设备。在此情况下，各种方法可以考虑这种信息，使得当用户指向该方向时总是控制其想要控制的待控设备。
有利地，在对待控设备进行无效的步骤后，可以通过根据本发明的控制方法自动实施新的确定待控设备的步骤。所述方法还可以包括取消控制物体所发送的第一发送的步骤。
有利地，进行确认的步骤和/或进行无效的步骤可以实施获取物理量。所述预定义交互优选为用户对待控设备进行的预定义移动。例如，用户可以对控制物体做出特定手势，其向各种过程指示所执行的命令不是用户所想要的命令。该手势可以由集成到远程控制器中的加速度计来获取，并且可以例如为摇动远程控制器的手势。
有利地，根据本发明的控制方法可以包括自动发现的步骤以发现所述待控设备中的每一个。
有利地，根据本发明的控制方法可以包括根据待控设备适配控制物体的控制接口。
有利地，根据本发明的控制方法可以包括通过触敏表面来解读用户的至少一根手指在所述触敏表面上至少一次移动。优选地，基于该解读来生成所述控制数据。
有利地，根据本发明的控制方法可以包括根据所确定的设备由控制接口显示信息项。当待控设备为恒温器或散热器时，显示当前温度和/或设定温度。当待控设备为灯或灯泡时，显示灯泡的开启和/或关闭状态。当待控设备为彩色灯泡时，显示当前颜色。当待控设备为窗帘时，显示窗帘的状态：打开或闭合。当待控设备为门时，显示打开或关闭状态或在门处按铃的人的影像。当待控设备为烤箱时，显示烤箱的剩余烹饪时间和/或温度。
当控制物体包括显示装置并且当其包括检测步骤时，训练步骤通过网络网关来进行。因此，用作网关的集线器可以自动检测连接到与所述集线器相同的计算机网络的所有可控物体。
当控制物体包括屏幕时，训练可以直接在控制物体的屏幕上进行。
当其包括显示装置并且当其包括检测步骤时，经由位于连接到网络的装置上的应用程序来进行训练步骤。所述应用程序可以是在计算机上实施的应用程序或在智能电话或平板计算机上实施的应用程序。在后两者的情况下，通过有线(通过USB线缆连接)或无线(通过WiFi或蓝牙型连接)来连接可以是计算机、平板计算机或智能电话的控制物体，以允许在训练阶段进行交互。
本发明的目的还在于提出一种控制方法的使用，其特征在于其执行根据本发明的控制方法。
定位单元集合的最大子集合称为拓扑结构，使得无论所述拓扑结构的定位单元是哪些，都可以通过所述拓扑结构的任意其他的定位单元来直接或间接地确定其位置。
因此当不能通过第二拓扑结构的任一个定位单元来直接或间接知道第一拓扑结构的定位单元的位置时，可以将两种拓扑结构限定为独立的。
根据所述控制方法的使用的特征，定位单元集合仅包括一种拓扑结构。
根据所述控制方法的使用的另一特征，定位单元集合包括至少两种拓扑结构。
优选地，根据本发明的使用可以包括检测由用户预限定的动作。优选地，该检测自动实施。该动作可以为用户用手拿起远程控制器。一旦用户拿起远程控制器，就实时地动态适配远程控制器的显示装置，并且其显示装置显示与被指向的一切相关联的信息。
优选地，根据本发明的使用可以包括检测物理量、例如控制物体的加速度的步骤。优选地，该检测自动实施。因此加速度计可以检测远程控制器的移动并且打开显示装置，和/或相反地，当远程控制器被放下而不再移动时，则自动关闭显示装置。
有利地，根据本发明的使用可以包括基于该检测来管理控制装置的显示装置。该管理可以自动进行。因此，当用户抓握控制物体时，显示装置管理可以为显示装置供电。当用户放下控制物体时，显示装置管理可以关闭显示装置。
有利地，根据本发明的使用可以包括多次自动实施根据本发明的控制方法。因此，控制物体能够根据所述其位置和取向持续控制设备。在控制物体具有显示装置的情况下，根据控制物体所确定的设备来自动和/或动态地适配所述显示装置所示出的显示。在两个远离的房间之间移动与根据本发明的控制方法的自动实施相关联的控制物体还具有以下优势：即当控制物体从两个房间中的一个移动到另一个时，允许利用同一控制物体控制两个远程设备，尽管所述两个设备不必属于相同的拓扑结构也是如此。
有利地，根据本发明的使用可以包括限定习惯数据的步骤。根据本发明的使用可以包括根据所述习惯数据多次实施所述控制方法。所述习惯数据可以与用户的手势或在控制物体上的按压相关联。例如，当用户激活按键或指向房间区域的方向时，所有的命令都被排序。因此能够设想虽然指向房间的特定区域，但是用户想要同时控制其所有的灯。这有利地使其避免指向房间中的每一个灯以对其进行单独控制。
有利地，根据本发明的使用可以包括对用户执行的命令的习惯进行训练以限定习惯数据的步骤。用户可以借助于习惯训练方法来创建宏命令。宏命令为在用户的单个动作后所发出的命令序列。例如，习惯训练方法可以要求用户指向和执行其想要与该宏命令相关联的所有命令，并将该命令序列与按键或房间的区域相关联。
有利地，对用户执行的命令的习惯进行训练的步骤可以包括通过强化数据进行情景增强的步骤。这种情境增强可以优选实施如下物理量数据：时间、日期、控制物体的位置、用户对问题的回答、或用户进行的命令重复模式。所述情景元素可以例如为时间或日期或还可以为远程控制器的位置。考虑这些元素被用来改进宏命令或命令的关联性并因此预测用户的意愿。一个示例是当用户在早上指向窗帘并按下命令时打开窗帘。另一个示例是用户在同一个时间范围内几次对多个待控设备的连续激活的使用方法的步骤来检测。然后习惯训练方法可以仅在情境元素的时间范围是相同的时候使用该检测步骤的结果来判断所述多个物体的激活。
本发明的又一主题在于提出一种通过至少一个便携式控制物体对空间中的至少一个待控设备进行控制的装置。所述装置的特征在于，其包括：
-用于确定所述至少一个便携式控制装置在所述空间中相对于至少一个定位单元的位置和取向的部件，
-用于确定所述至少一个便携式控制装置在所述空间中相对于至少一个定位单元的位置和取向的部件，
-用于基于由此确定的所述至少一个控制物体的位置和取向，确定该控制物体所指的方向和指向的部件，
-用于基于由此确定的方向和指向来确定待控设备的部件，
-发送部件，其配置为向由确定部件所确定的待控设备发送命令。
优选地，根据本发明的控制装置还包括触敏表面和用来解读用户的至少一根手指在该触敏表面上的至少一次移动的解读部件，所述发送部件还配置为从来自所述解读部件的数据生成所述命令。
有利地，根据本发明的装置还可以包括显示装置，所述显示装置配置为显示与由此确定的待控设备有关的信息。
有利地，根据本发明的装置可以包括声音传感器和分析部件，所述分析部件配置为根据所述声音传感器所获取的声音确定结果并且将所述结果显示在所述显示装置上。例如，当控制物体指向音乐源时，所述装置自动启动对
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型的当前音乐的搜索并且将结果(例如音乐名称、专辑名称或甚至艺术家的名字)显示在所述显示装置上。
本发明的目的还在于提出一种系统，其包括：
-布置在空间中的至少一个便携式控制物体，
-在该空间中的至少一个定位单元，所述至少一个定位单元能够确定控制物体的位置和/或其相对于其他定位单元的相对位置，
-用于控制根据本发明的至少一个待控设备的装置。
有利地，所述至少一个定位单元集成到待控设备中。所述待控设备可以为连接的灯泡、灯、灯座、壁式插座、壁式开关、恒温器、用于卷帘窗的机构或开关等。
有利地，包括在所述控制物体和/或所述至少一个定位单元和/或所述控制装置中的通信部件配置为实施相同的无线电技术。在此情况下，控制命令的通信还可以使用与用于定位的技术相同的无线电技术，例如UWB技术。
有利地，所述至少一个控制装置可以集成到所述至少一个控制物体中。
有利地，所述控制装置可以集成到至少一个定位单元中。
有利地，所述控制装置可以集成到所述待控设备中。
有利地，根据本发明的系统还可以包括网络网关。
优选地，网络网关可以配置为自动检测所述至少一个待控设备中的每一个。
优选地，网络网关可以包括所述控制装置，所述控制装置经由该网络网关通过有线或无线链路连接到所述控制物体和/或所述至少一个定位单元。
优选地，网络网关可以配置为依序控制所述待控设备中的至少一部分。因此，所述网络网关可以单独激活每一个待控设备，使得用户可以在视觉上对其进行识别。这可以例如为闪烁灯泡、窗帘的升起和下降等。
有利地，所述控制物体可以配备有可再充电的电能储存部件，并且所述系统还可以包括能够对所述电能储存部件进行再充电的基座。
有利地，所述控制物体为包括所述控制装置的发送部件的电话。
有利地，所述控制物体可以包括配备有配件的电话，所述控制物体包括所述控制装置的发送部件。当向智能电话再添加另外的配件时就是如此：该配件可以包括室内定位所需的技术。到智能电话的物理连接要么通过插头、USB、闪电接口(Lightning)型的插座进行，要么经由蓝牙、BLE、WiFi型的技术等无线地进行。该配件联结到智能电话：因此可以确定所述智能电话的位置。
附图说明
通过阅读对绝非限制性的实施方式和实施例的详细说明并且参照附图，本发明的其他优势和特征将会显现，在附图中：
-图1示意性地示出根据本发明的用于确定待控设备的方法的一般实施例；
-图2示意性地示出根据本发明的用于确定待控设备的方法的第一实施例；
-图3示意性地示出根据本发明的用于确定待控设备的方法的第二实施例；
-图4示意性地示出根据本发明的“自动”类型的控制系统；
-图5示意性地示出根据本发明的“手动”类型的控制系统。
实施例说明
下文所描述的实施例是绝非限制性的，如果下文所描述的、与所描述的其他特征孤立的特征的选集足以带来技术优势或使本发明与现有技术区别开，那么可以尤其考虑仅包括该特征选集的本发明变型(即使该选集是在包含这些其他特征的语句中抽出的也是如此)。该选集包括至少一个特征该特征优选为功能性的、不具有结构细节，或者如果结构细节的一部分单独足以带来技术优势或使本发明与现有技术区别开的话，可以仅具有结构细节的这部分。
图1示意性地示出通过放置在包括定位单元的空间中的控制物体来确定待控设备的方法100的一般实施例，所述定位单元能够确定其相对于彼此的相对位置。
步骤102为在给定空间中随机布置几个节点的步骤。这些节点是可控的设备、数据处理设备或定位单元。
步骤104是实施定位技术的步骤。这些技术是基于与接收信号有关的数据(例如到达角(英文为Angle Of Arrival，AOA)、到达时间(英文为Time Of Arrival，TOA)、到达时间差(英文为Time Difference Of Arrival，TDOA)、接收强度(英文为Received SignalStrength Indication，RSSI)、接收信号质量(链路质量，英文为Link Quality，LQ))的三边测量定位或三角测量定位、或甚至是电磁场测量技术。这些技术可以单独使用或与源自于加速度计、磁强计或压力检测单元的数据结合使用。
步骤106是实施相对于节点确定取向的技术的步骤。所述方法使用基于与接收信号有关的数据(例如EMF、EMF、AOA)的一种或更多种技术、利用定向天线的传输或实施一个或更多个传感器(例如加速度计、磁强计或陀螺仪)。
在作为可选步骤的步骤108中，由用户为待控设备确定虚拟轮廓，并且用户确定其相对于节点的位置。
在步骤110中，所述方法确定控制物体所指向的虚拟区域。
在步骤112中，所述方法对在预先步骤中选择的待控设备实施控制物体的控制接口(其显示装置、其触摸屏和/或其按钮)的自动适应：在控制物体上显示与待控设备相关联的信息，用户可获得该用于也可以可替换地或相结合地执行动作的控制物体的按钮。
在步骤114中，将与用户所执行的动作相关联的命令发送给与控制物体所指向的虚拟区域相关联的待控设备。
现在描述确定定位单元在空间中的位置。这种确定是相对的或绝对的：当定位单元相对于彼此定位时，所述位置被称为相对的；当定位单元相对于已知参考系、例如借助于对GPS位置的了解进行定位时，所述位置被称为绝对的。几种定位技术是可能的：
-第一种技术通过使用以下方法之一或二者的结合来实施距离计算：
o第一种方法对控制物体和定位单元之间以及定位单元之间的无线电信号的行程时间实施计算，
o第二种方法对接收的无线电信号的功率实施计算。所述接收要么在控制物体侧进行，要么在定位单元侧进行，
-第二种技术实施对接收角AOA的计算和三角测量法，
-第三种技术实施电磁场的使用，以确定空间中的位置和取向，
-当然，可以结合几种技术和使用多个传感器以改进定位的精度。还可以再添加传感器以便对空间中的各定位单元进行定位。
例如可以在每个定位单元中再添加压力传感器。这具有的优点在于获得每个定位单元的高度并因而确定定位单元相对于地球参考系的空间取向。
在第一种情况下，一些定位单元相对于参考系(带有GPS或其他的地球参考系)的位置是已知的(有锚点)。于是几种定位技术是可能的。这允许获得定位单元相对于参考系的绝对位置。
在第二种情况下，没有一个定位单元相对于参考系(带有GPS或其他的地球参考系)的位置是已知的(无锚点)。于是几种定位技术是可能的。这允许获得定位单元相对于彼此的相对位置。
现在描述确定控制物体的位置。定位单元允许计算控制物体在空间中的位置坐标。控制物体和定位单元之间的距离被计算并且被用来确定控制物体在空间中的位置。可以使用与用于确定定位单元的位置的那些相同的定位技术。由于便携式控制物体是可移动的，因此实时地确定其位置，并且计算其全部移动(跟踪)。
现在描述确定控制物体相对于定位单元的取向。
在第一方面，相对于地球坐标系确定所述取向。传感器，例如加速度计和磁强计，允许确定控制物体相对于地球参考系的角度和取向。
在第二方面，相对于已知参考系确定所述取向：可以例如使用电磁场来确定空间中的位置和取向。
当定位单元的定位不是相对于与控制物体的取向相同的坐标系来进行时，将二者相联系是合适的。在这种情况下，可以要求用户指向一些定位单元并按压控制物体的按钮，以获取每个定位单元的取向。因此能够将控制物体的取向与定位单元的空间相联系。能够受控的每个设备都可以被激活，使得用户了解应该指向哪个设备。通过灯的闪烁、窗帘的下降或升起等来使得所述激活可见。
通过使用物体在命令空间中的取向和位置，能够确定控制物体所指向的方向并因此识别待控设备。
现在描述对控制物体的位置精度的改进。
在第一方面，通过使用由定位单元接收的控制物体的信号的接收角来改进精度。有利地，对于相等数量的定位单元，这允许获得更大精度的控制物体定位。此外，这允许使用更少(一个而不是两个，两个而不是三个，等等)的定位单元对控制物体的位置进行三角测量定位。
在第二方面，通过在控制物体中添加另外的传感器(陀螺仪、地磁场传感器等)来改进角度计算的精度，从而改进精度。
在第三方面，通过在控制物体中添加另外的传感器(加速度计、陀螺仪、地磁场传感器等)来改进精度，所述另外的传感器允许给出移动和位移的信息，从而改进对控制物体在空间中的地理位置的计算。
在第四方面，通过添加压力或高度传感器以确定例如控制物体在具有若干楼层的建筑中所处的高度和/或楼层，从而改进精度。
现在将描述对控制物体所指向的待控设备的识别精度的进行改进的可能性。
通过在控制物体上添加距离传感器来使这成为可能：由该距离传感器计算控制物体和被指向的待控设备之间的距离。这种信息允许更好地确定控制物体所指向的待控设备或控制物体所指向的区域，并且避免对处于相同房间中乃至另一房间中在所指向的方向的延伸中的待控设备进行控制。
现在将描述通过使用情境方法改进系统精度的可能性。这通过要求用户经由移动应用程序或计算机上的配置软件告知与待控物体有关的情境指示而成为可能。例如，有关灯泡的情境指示可以是将灯泡归类为吊顶灯或落地灯，或/和指示其所位于的楼层。这些信息可以用来确定定位单元相对于彼此的相对高度。
现在将描述一组可以被控制的待控设备：灯或插座；卷帘；音乐装置；恒温器；门或锁；诸如电动车之类的玩具；咖啡机；燃气暖炉；诸如电视、DVD或蓝光播放器、照相机之类的视听设备；计算机设备；诸如Volets
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Philips
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Nest
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之类的第三方设备；防盗报警器，烟雾探测器，CO探测器；闹钟和时钟；诸如烤箱、吸油烟机、冰箱、洗碗机之类的厨房设备。
对待控设备的发现可以要么通过自动检测连接到同一个网络的所有待控设备的网关、要么由用户手动输入应由所述系统控制的待控设备来进行。
如果控制物体包括屏幕，则对待控设备的发现可以直接在控制物体的屏幕上进行。所述发现还可以在计算机上或经由智能电话或平板计算机上的应用程序来进行。在此情况下，远程控制器和计算机、平板计算机或智能电话通过有线(USB线缆)或无线(Wifi或蓝牙)连接，以允许在发现阶段期间进行交互。
在第一发现模式(称作插入和播放)中，待控设备包括地理定位芯片。因此，待控设备相对于控制物体的位置是已知的：不需要训练。从第一次使用开始，一旦用户指向应被控制的待控设备，所述系统就自动确定所述待控设备。用户还能够改变：即使指向其他，也控制特定功能或特定待控设备。所述系统自动生成所有待控设备的测绘地图。不需要输入地图或进行“训练”。每当用户按下命令时，所述系统自动重新计算待控设备的坐标：不需要储存地图。因此，如果用户改变灯泡的位置，那么当在所述控制物体上按下命令时，其新位置会自动得到考虑。可替换地，例如当存在许多待控设备而系统必须在用户按下命令时非常迅速地进行响应时，还可以永久储存待控设备的测绘地图。
在被称作自动的第二发现模式中，待控设备不包括地理定位芯片。用户进入自动训练模式。网关单独激活每个待控设备，使得用户可以对其进行视觉识别。因而要求用户指向所激活的待控设备并在控制物体的按钮上或触摸屏上按压。当控制物体不具有距离传感器时，可以要求用户从几个不同位置几次指向待控设备，使得所述系统可以对空间中的目标进行地理定位。因此，由于用户的指向动作，网关在其已经激活的待控设备和其坐标之间自动建立联系。然后网关激活下一个待控设备。实施相同的方法直到房屋中的所有识别物体都已被系统定位。当用户指向待控设备时，所述系统自动生成测绘地图。当控制物体具有距离传感器时，单个指向动作就足够了。
在被称为手动的第三发现模式中，存在虚拟轮廓与物理物体的关联。在此情况下，虚拟轮廓不包括物理的待控设备。当用户想要指向壁炉以控制恒温器或甚至指向窗户以了解外部天气并且将结果显示在控制物体上时就是这种情况。当用户想要控制系统尚未自动检测的新功能时或当用户想要改变待控设备的设置时，也实施这种模式。然后通过指向另一区域或另一待控设备，用户可以控制连接的待控设备或功能。在此情况下，每当用户指向该区域时，用户进入手动训练模式，指向所期望的区域并向系统指示其想要控制的待控设备。例如，用户可能想要通过指向壁炉或散热器而不是指向位于另一房间中的恒温器来控制房间中的温度。系统自动地生成测绘地图。当控制物体具有距离传感器时，单个指向动作就足够了。
在被称为宏命令的第四训练模式中，用户可以创建宏命令。宏命令是在用户的单个动作后所执行的命令序列。用户进入宏命令训练模式：用户指向和执行其想要与该宏命令相关联的所有命令，并将该命令序列与触摸或与房间的区域相关联。因此，当用户激活宏命令时，所有命令都由网关来执行。宏命令要么通过按压宏命令键要么通过指向与该宏命令相关联的区域来激活。例如，用户可能想要通过指向房间的具体区域来同时控制其所有的灯，以避免为了单独控制房间中的灯而需要指向房间中的每一个灯。
现在将描述校正和错误管理过程。
根据第一方面，提出一种训练算法。训练算法允许每当控制所指向的待控设备时都改进系统的可靠性。然后所述系统记录待控设备的坐标并向数据库添加其新坐标。例如窗户具有相当大的表面，而用户可能指向窗户但不总是指向相同的位置。于是可以要求用户在待控设备的不同点处一次或更多次地指向设备，以借助于训练算法校正所述系统。例如，为了控制窗帘，可以要求用户在顶部左侧、底部右侧指向窗户的几个角落。因此所述系统学习界定空间中的待控设备的区域。当用户指向窗户上的任一点时，所述系统辨识出所指向的区域对应于窗帘的控制。
根据第二方面，提出一种容差算法。将某一容差余量插入到所述系统中，使得即使用户不完全指向待控设备，所述系统也能识别出用户想要控制的所述待控设备。因此，如果所指向的待控设备的定位的结果不完全对应于数据库中记录的坐标但与其接近，则所述系统仍然使针对该待控设备的命令生效。
根据第三方面，提出一种概率算法。该算法允许在几个概率中确定最可能的待控设备。当用户指向某一方向以控制待控设备并且所指的方向不对应于任一坐标或对应于数据库中的几个坐标时，所述算法根据例如最接近用户和控制物体的各种数据来识别最可能的待控设备。
根据第四方面，提出一种错误管理算法。当用户指向待控设备并激活命令，但所述命令被发送到另一待控设备时，控制物体包括“校正”或“帮助”按钮，其允许用户指示控制了错误的待控设备。用户在该按钮上按压并且手动指示其想要控制的待控设备。在此情况下，各种算法考虑该信息，使得在用户指向该方向时总是控制其想要控制的待控设备。用于替代“校正”或“帮助”按钮，用户可以对控制物体做出特定手势，向系统指示所执行的命令不是用户所想要的命令。通过集成到控制物体中的加速度计来获取该手势。该手势可以例如为摇动控制物体。在此情况下，所述系统取消所述命令并将所述命令施加给第二最可能的待控设备。
根据第五方面，提出一种宏命令或习惯训练算法。该算法允许检测用户的反复控制模式。一旦检测到反复模式，网关就可以决定以宏命令的形式对命令自动进行排序而不需要用户来做这个。例如，反复模式可以为连续开启两个灯并同时关闭客厅的窗帘。在几次反复后，所述算法得知用户总是想要开启这两个灯并且同时关闭窗帘。然后网关可以决定总是在用户开启第一个灯时就开启第二个灯并且关闭窗帘。
根据该第五方面的子方面，可以考虑某些情境元素，例如时间、日期、甚至控制物体的位置，以改进宏命令或命令的关联性并且因此预测用户意愿。例如，当用户在早上指向窗帘且按下命令键时，所述算法确定用户想要打开窗帘。如果用户总是在相同的时间范围内几次依序激活三个待控设备，那么所述算法可以决定创建仅在相同的时间范围内同时激活三个待控设备的自动宏命令。
现在将描述所述系统概述。
所述系统可选地包括网关。网关为集中定位单元和控制物体的相对位置、接受来自用户的命令并且包括用于根据所有元件的相对位置和指向参数确定哪些应受到控制的装置的元件。该确定装置可以要么直接位于控制物体中或者位于定位单元之一中，要么位于单独的网关中。
定位单元可以接入到主电力供应或电池中。在此情况下，定位单元仅有此功能而其不具有其他功能。可替换地，定位单元可以集成到可控设备中。在此情况下，控制命令的通信可以使用与用于定位的技术相同的技术(UWB技术或其他)。所述训练在该情况下并非不可或缺的，这是因为所述系统知道可控的待控设备相对于控制物体的相对位置。
控制物体可以要么是远程控制器，要么是标签，要么是智能电话。
远程控制器可以包括：
-室内地理位置电子设备；
-诸如陀螺仪之类的角度传感器、诸如加速度计之类的运动传感器。加速度计还允许在没有检测到移动时使远程控制器进入待机模式以节电；
-磁场传感器；
-用于确定在具有若干楼层的房屋或建筑中的高度的压力传感器，用于计算远程控制器和其所指向的待控设备之间的距离的距离传感器；
-显示装置，其配置为根据待控设备或所指向的区域自动显示数据。
所述数据可以是：
ο恒温器或散热器的当前或设定温度；
ο灯或灯泡的状态，关闭或开启；
οRGB灯的当前颜色；
ο窗帘的状态，打开或关闭；
ο在音乐源情况下，音量、歌曲名称、播放列表或无线电台名称；
ο在门的情况下打开或关闭状态，或者还可以是在门处按铃的人的影像，显示装置可以对其进行显示；
ο当用户指向烤箱时，烤箱的剩余烹饪时间或当前温度。
当指向音乐源时，自动生成对正在播放音乐的Shazam型搜索并且将结果显示在显示装置上。所述结果可以是音乐名称、专辑的名称或甚至艺术家。在此情况下，远程控制器包含声音传感器。
远程控制器可以没有显示装置。
远程控制器配置为使得一旦远程控制器被拿起就实时地动态适应其显示。远程遥控器显示与其所指向的一切相关联的信息。加速度计允许检测远程控制器的移动并开启其显示装置，并且相反地，在远程控制器被放下并不再移动时关闭其显示装置。
可以通过用户更换的电池或通过可再充电电池对远程控制器进行供电。在后一种情况下，用户将远程控制器放置在基座上以对远程控制器的电池进行再充电。
控制物体可以为标签。在标签的情况下，只存在用于定位的传感器。当用户在房屋内移动时，用户带着标签跟他一起，例如使得灯和音乐跟随用户。在这种假想情况下，用户不指向任何待控设备，这是被动控制。
控制物体可以为智能电话：
-要么智能电话包含室内地理定位技术以及角度和距离计算所需要的其他传感器；
-要么向智能电话添加另外的配件：该配件包括室内地理定位所需的技术，并且要么物理连接(插头、USB、闪电接口)要么经由蓝牙、BLE、WiFi等无线连接到智能电话。这种配件联结到智能电话，使得可以确定所述智能电话的位置。
现在将描述命令。
可以根据下述命令矩阵利用触摸屏来执行命令。
可替换地或与触摸屏相结合，所述命令可以以按钮的形式实施，例如
-+和-按钮，
-开启/关闭按钮，
-改变颜色按钮，
-1、2、3、A、B、C等按钮。这些按钮可以允许激活：
ο宏命令；
ο或预储存的环境效果。环境效果可以是缓和的暖光、明亮的冷光、关闭窗帘并降低光强以观看电影、关闭所有灯并降下所有窗帘等。
所述命令要么是主动的要么是被动的。
在主动命令的情况下，用户指向待控设备以控制直接可见的待控设备或控制非直接可见的待控设备。控制不可见的待控设备的示例是从厨房控制客厅灯或者控制房屋中的所有卷帘窗。
在被动命令的情况下，用户带着在其口袋中放置的远程控制器或标签移动。根据远程控制器或标签的位置自动激活待控设备。灯和音乐根据远程控制器或标签的位置自动开启并因而根据用户的位置从房间到房间跟随用户。例如，不存在用户的房间的灯和音乐被关闭，而相反地，用户所在的房间中的灯和音乐被开启。在另一个示例中，在用户带着在其钥匙环上的标签靠近门时，车库的门打开。在又一示例中，当用户离开房屋时，窗帘关闭，灯熄灭，并且门关闭。
图2示意性地示出通过放置在包括定位单元的空间中的控制物体来确定待控设备的方法200的第一实施例，所述定位单元能够确定其相对于彼此的相对位置。
步骤202是随机布置定位单元的步骤。这些定位单元中的一些能够知道其相对于地球的绝对位置，因此被称为锚定单元。
步骤204是实施定位技术的步骤。这些技术是基于与接收信号有关的数据(例如到达角(英文为Angle Of Arrival，AOA)、到达时间(英文为Time Of Arrival，TOA)、到达时间差(英文为Time Difference Of Arrival，TDOA)、接收强度(英文为Received SignalStrength Indication，RSSI)、接收信号质量(链路质量，英文为Link Quality，LQ))的三边测量定位或三角测量定位、或甚至电磁场(EMF)测量的技术。
在中间结果步骤206中，所有定位单元相对于锚定单元的位置都是已知的。因而所有定位单元相对于地球的绝对位置都是已知的。
在步骤206后，所述方法选择性地实施这两个步骤中的一个或另一个：
-在步骤208a中，所述方法实施关于由定位单元形成的空间的取向的传感器。这些传感器可以实施例如EMF、AOA、定向传输等技术；
-在步骤208b中，所述方法实施相对于地球的绝对取向的传感器。这些传感器例如为加速度计或磁强计。
在步骤208a和208b后，所述方法实施中间结果步骤210。
在步骤210中，控制物体关于地球的取向是已知的。因此由此容易推导出控制物体关于节点的取向。
因此，根据图2的方法实施基于定位单元的位置来确定控制物体在空间中的位置和取向的步骤。
随后实施基于由此确定的控制物体的位置和取向来确定所述控制物体所指的指向的步骤。例如已知控制物体的两点相对于控制物体位置的位置就足以确定控制物体所指的指向。
然后所述方法实施基于由此确定的指向来确定待控设备的步骤。下文将描述基于由此确定的指向来确定待控设备的不同可能性。
图3示意性地示出通过放置在包括定位单元的空间中的控制物体来确定待控设备的方法300的第二实施例，所述定位单元能够确定其相对于彼此的相对位置。
步骤302是随机布置定位单元的步骤。这些定位单元中没有一个知道其相对于地球的绝对位置。
步骤304为基于与接收信号有关的数据(例如到达角(英文为Angle Of Arrival，AOA)、到达时间(英文为Time Of Arrival，TOA)、到达时间差(英文为Time Difference OfArrival，TDOA)、接收强度(英文为Received Signal Strength Indication，RSSI)、LQ、EMF等)实施所选择的、无锚定的定位技术(例如三边测量定位或三角测量定位)的步骤。
在步骤306中，确定所有定位单元在与定位单元相关的空间中相对于彼此的位置。
在步骤308中，用户一个接一个地将控制物体指向每个定位单元的方向。
在步骤308后，该方法选择性地执行两个步骤：
-在步骤308a中，所述方法实施相对于由定位单元形成的空间的取向的传感器。这些传感器可以实施诸如EMF、AOA、定向传输之类的技术；
-在步骤308b中，所述方法实施相对于地球的绝对取向的传感器。这些传感器例如为加速度计或磁强计。
在步骤308a和308b后，该方法执行步骤310。
在步骤310中，推断出控制物体相对于定位单元的空间的取向。
因此，根据图3的方法实施基于定位单元的位置来确定控制物体在空间中的位置和取向的步骤。
然后实施基于由此确定的控制物体的位置和取向来确定所述控制物体所指的指向的步骤。例如知道控制物体的两点相对于控制物体位置的位置就足以确定控制物体所指的指向。
然后所述方法实施基于由此确定的指向来确定待控设备的步骤。下文描述基于由此确定的指向来确定待控设备的不同可能性。
图4示出根据本发明的控制系统400的实施例。
控制系统400包括：
-布置在空间中的控制物体402，
-该空间中的三个定位单元4041、4042、4043。
三个定位单元4041、4042、4043能够确定其相对于彼此的相对位置。此外，定位单元中的每一个都是待控设备。
定位单元4042包括：
-处理器40421，
-连接于处理器40421的通信部件40422，以及
-连接于处理器4021的定位部件40423。
定位单元中的每一个都包括与定位单元4042的设备类似的设备。定位单元的各通信部件配置为彼此交换信息数据。这些通信部件每个都还配置为与控制物体交换信息数据。
控制物体402包括用于控制根据本发明的至少一个待控设备的装置406和通信部件。控制物体402还包括触敏显示屏和/或控制物体的按钮。装置406包括设置为用于确定三个定位单元在空间中的相对位置的部件，
-用于基于所确定的定位单元的位置来确定控制物体402在空间中的位置和取向的部件，
-用于基于由此确定的该控制物体的位置和取向来确定控制物体402所指的指向S的部件。
因此，控制装置406配置为实施根据本发明的用于确定待控设备和对设备进行控制的方法。
上文已经参照前两张图给出了对两个实施例的描述，以：
-基于定位单元的位置来确定控制物体402在空间中的位置和取向，
-基于由此确定的控制物体的位置和取向来确定控制物体402所指的指向S。
在控制装置和定位单元之间进行各种交换，其由图4中的箭头CT1、CT2和CT3示出。
在“插入和播放”类型的该实施例中，待控设备因而包括定位单元。因此，不需要对待控设备的位置进行训练。与控制物体有关的定位是已知的。从第一次使用开始，一旦指向控制物体所指的指向S，系统就自动知道应控制哪个设备。
该系统自动生成所有可控设备的测绘地图。每当用户实施控制物体的功能时，系统就自动重新计算待控设备的虚拟轮廓，并且不需要储存地图。例如，如果用户改变灯泡的位置，那么其新位置会在远程控制器上的按键被按压时自动得到考虑。
可替换地，还可以永久地储存待控设备的测绘地图。当存在大量待控设备并且期望系统快速反应时，这可以是有利的。
图5示出根据本发明的控制系统500的第二实施例。
控制系统500包括：
-布置在空间中的控制物体502，
-该空间中的两个定位单元5041、5042，以及
-三个待控设备5081、5082、5083。
两个定位单元5041和5042能够确定其相对于彼此的相对位置。这些定位单元中没有一个是待控设备。
定位单元5042包括：
-处理器50421，
-连接于处理器50421的通信部件50422，以及
-连接于处理器5021的定位部件50423。
定位单元中的每一个都包括与定位单元5042的设备类似的设备。定位单元5041和5042的各通信部件都别配置为彼此交换信息数据。
控制物体502包括用于控制根据本发明的至少一个待控设备的装置506。装置506包括被设置为用于确定三个定位单元在空间中的相对位置的部件，
-用于基于所确定的定位单元5041和5042的位置来确定控制物体502在空间中的位置和取向的部件，
-用于基于由此确定的该控制物体的位置和取向来确定控制物体502所指的指向S的部件。
因此，控制装置506配置为实施根据本发明的用于确定待控设备和对设备进行控制的方法。
上文已经参照前两张图给出对两个实施例的描述，以：
-基于定位单元的位置来确定控制物体402在空间中的位置和取向，
-基于由此确定的控制物体的位置和取向，确定控制物体502所指的指向S。
在控制装置和定位单元之间进行各种交换，其由图5中的箭头CT1、CT2和CT3示出。
在自动类型的该实施例中，待控设备5081、5082、5083不具有地理定位单元。要求控制装置406的用户实施自动训练模式。在该训练模式中，根据本发明的系统依序单独激活待控设备4081、4082、4083中的每一个，使得用户可以视觉识别出该设备。
对于由系统激活的每个待控设备，用户必须基于不同的位置/指向对使用控制物体502数次指向该待控设备5081、5082、5083的虚拟轮廓，并且在控制物体上进行特定动作，例如按压控制物体上的按钮或其触摸屏。
当控制物体具有距离传感器时，该系统需要单个位置/指向对。
因此，该系统学会在待控设备和通过使用由此限定的、与该待控设备相关联的虚拟轮廓的一部分之间建立联系。
然后该系统激活下一个待控设备，以此类推，直到所有在房屋中识别出的待控设备都由系统定位为止。
当用户指向待控设备时，系统自动生成测绘地图。必须保留该测绘地图，以便不会丢失对虚拟轮廓的定位的训练。
因此，通过基于定位单元的定位多次确定控制物体在空间中的位置和取向以及基于由此确定的控制物体的多个位置和取向多次确定控制物体所指的指向，限定至少一个待控设备的虚拟轮廓。
如根据图5的描述而理解的，于是定位单元仅起到定位单元的作用。
参照图4，定位单元集成待控设备中。在此情况下，待控设备的控制可以有利地实施与定位所用的技术相同的通信技术。有利地，可以使用例如超宽频(英文为“Ultra WideBand”，UWB)的技术。
现在更详细地描述根据本发明基于由此通过控制装置确定的指向来确定待控设备的步骤。
待控设备与最接近于由通过控制装置所确定的控制物体的指向S所指的轴线的虚拟轮廓相关联。
当控制物体所指的指向对应于待控设备的虚拟轮廓的多种可能性时，选择最可能的虚拟轮廓：所指向的最可能的虚拟轮廓为在空间中最接近控制物体(因此最接近用户)的虚拟轮廓。
而且，当用户认为系统基于控制物体的指向所确定的待控设备不正确时，用户可以指示所确定的待控设备是错误的。在此情况下，用于管理与该设备相关联的虚拟轮廓的算法考虑该信息，以便在用户指向该方向时总是控制该设备。在此情况下，系统可以自动取消用户认为错误的第一命令并且将相同的命令施加给继第一之后第二最可能的虚拟轮廓。
为了指示命令是错误的，用户可以要么按压按钮(物理的或触摸区域)，要么对控制物体做出特定手势，该手势会被加速度计型的传感器获取并且被控制物体解读。
待控设备还可以与一个或更多个另外的虚拟轮廓相关联。为此，该系统执行常规训练模式。因此，系统可以检测用户通常在短时间内开启两个灯并关闭客厅的窗帘的习惯。于是一旦基于控制物体所指的指向确定待控设备为这两个灯之一，系统就控制另一灯打开和窗帘关闭。
虚拟轮廓被限定为定位单元的空间中与待控设备相关联的区域。现在描述确定虚拟轮廓的不同可能性。
虚拟轮廓部分通过训练算法的实施来限定。训练算法允许在每次对设备进行控制时改进系统的可靠性。系统记录与所确定的控制物体的指向相关的信息并利用该信息扩充待控设备的虚拟轮廓。能够通过与用户的交互来限定待控设备的虚拟轮廓。例如，为了控制窗帘，可以要求用户在顶部左侧、底部右侧指向窗户的几个角落。系统因而学会界定窗户在空间的虚拟轮廓。当用户指向窗户上(即，有关窗帘的虚拟轮廓内)的任一点时，系统辨识出所指向的区域对应于窗帘的控制。
还通过容差算法的实施来限定虚拟轮廓。容差算法增加之前所限定的虚拟轮廓的体积。
在控制物体的实施例中，所述控制物体包括按钮和显示屏。根据待控设备来适配控制物体的控制接口。控制物体包括：
-+和-按钮，其分别用于增加或减小有关待控设备的强度，例如音量或照明亮度，
-开启、关闭按钮，其分别用于开启或关闭待控设备，
-用于改变颜色(例如用于改变灯的颜色)的按钮，
-用于控制宏命令的按钮，例如用于控制多个设备或甚至控制预储存的环境效果，例如缓和的暖光、明亮的冷光、关闭窗帘并降低光强以观看电影、依序关闭所有灯并降下所有窗帘等。
当然，可以设想控制物体的其他实施例，例如触敏表面的实施。根据待控设备来适配控制物体的控制接口和命令本身。还可以根据所使用的手指数量(一根手指、两根手指、三个手指等)和利用这些手指在触敏表面上进行的移动(从底部到顶部，从左侧到右侧等)来适配命令。因此，根据控制物体所指向的区域和手指在触敏表面上所做出的移动的结合来适配被传达来控制受控设备的命令。
当然，用户可以如其所希望地配置控制物体，以控制待控设备的所有功能。
当然，本发明不限于刚刚已经描述的示例，在不超出本发明的范围的情况下，可以对这些示例进行许多调整。此外，如果并非互不兼容的或互相排斥的，本发明的不同特征、形式、变型和实施例可以根据各种组合而结合在一起。
控制装置可以例如是添加到该控制物体的配件。控制物体可以以智能电话的形式实现。

Claims (10)

1.一种用于通过放置在包括至少一个定位单元的空间中的便携式控制物体来确定待控设备的方法，所述至少一个定位单元能够确定所述控制物体相对于该定位单元的相对位置，所述方法包括：
-基于所述至少一个定位单元的所述位置来确定所述控制物体在所述空间中的位置和取向的步骤，
-基于由此确定的所述控制物体的所述位置和取向，确定所述控制物体所指的方向和指向的步骤，
-基于由此确定的所述方向和指向来确定所述空间中的待控设备的步骤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间包括多个定位单元，所述多个定位单元能够确定其相对于彼此的相对位置。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，确定所述位置的步骤和/或确定所述控制物体在所述空间中的取向的步骤包括计算所述控制物体和定位单元之间的或几个定位单元之间的无线电信号的行程时间的步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述位置的步骤和/或确定所述控制物体在所述空间中的取向的步骤包括计算由所述控制物体或由所述至少一个定位单元接收的无线电信号的功率的步骤。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述位置的步骤和/或确定所述控制物体在所述空间中的取向的步骤包括确定由所述控制物体或由所述至少一个定位单元接收的无线电信号的接收角的步骤。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述位置的步骤和/或确定所述控制物体在所述空间中的取向的步骤实施电磁场的使用和测量。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述位置的步骤和/或确定所述控制物体在所述空间中的取向的步骤实施测量定位、三边测量定位或多边测量定位的步骤。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述位置的步骤和/或确定所述控制物体在所述空间中的取向的步骤实施三角测量定位的步骤。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，其包括实施由所述控制物体获取所述空间中的物理量的步骤。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，其包括实施由所述控制物体来获取该控制物体和位于所述控制物体所指的指向上的障碍物之间的距离的步骤。
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