JP2014089841A - Illumination control device and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明制御装置およびプログラムに関する。 The present invention relates to a lighting control device and a program.
従来、照明機器により照明される空間の照度分布を目標照度分布に近づけるように照明機器を制御する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、照明機器の基本特性と現在の発光強度から当該照明機器による空間の照度分布を推定し、推定した照度分布と目標照度分布とに基づいて照明機器に対する制御量を決定する技術が開示されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for controlling a lighting device so that the illuminance distribution of a space illuminated by the lighting device approaches a target illuminance distribution is known (see, for example, Patent Document 1). Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 estimates a illuminance distribution of a space by the lighting device from the basic characteristics of the lighting device and the current emission intensity, and determines a control amount for the lighting device based on the estimated illuminance distribution and the target illuminance distribution. Is disclosed.
しかし、特許文献1に記載された技術では、予め調べて情報として保持した照明機器の基本特性(配光特性や動程特性)に基づいて当該照明機器による空間の照度分布を推定するため、例えば照明機器の経時劣化や交換等によって個々の照明機器の特性が変動した場合は、空間の照度分布を正しく推定することができず、空間の照度分布を目標照度分布に近づけるための制御を安定して行うことができない。
However, in the technique described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、照明機器の特性が変動しても空間の照度分布を目標照度分布に近づけるように照明機器を適切に制御することができる照明制御装置およびプログラムを提供することを主な目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an illumination control apparatus capable of appropriately controlling an illumination device so that the illuminance distribution in the space approaches the target illuminance distribution even when the characteristics of the illumination device fluctuate, and The main purpose is to provide a program.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る照明制御装置は、空間に分散配置された複数の照明機器の少なくとも1つの発光強度を変化させることにより、複数の前記照明機器による発光強度分布を変化させる第1制御部と、複数の前記発光強度分布ごとに計測された前記空間の照度分布の計測結果に基づいて、個々の前記照明機器が前記空間内の各位置の照度に与える影響度合を表す照度寄与率を算出する算出部と、前記照度寄与率に基づいて、前記空間の照度分布が目標照度分布となるように複数の前記照明機器の発光強度を制御する第2制御部と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an illumination control apparatus according to the present invention changes a plurality of illumination devices by changing at least one light emission intensity of the plurality of illumination devices distributed in space. Based on the measurement result of the illuminance distribution in the space measured for each of the plurality of luminescence intensity distributions, the individual illumination devices are illuminance at each position in the space A calculation unit that calculates an illuminance contribution rate that represents a degree of influence on the light source, and a second unit that controls the light emission intensities of the plurality of lighting devices based on the illuminance contribution rate so that the illuminance distribution in the space becomes the target illuminance distribution And a control unit.
また、本発明に係るプログラムは、コンピュータに、空間に分散配置された複数の照明機器の少なくとも1つの発光強度を変化させることにより、複数の前記照明機器による発光強度分布を変化させる機能と、複数の前記発光強度分布ごとに計測された前記空間の照度分布の計測結果に基づいて、個々の前記照明機器が前記空間内の各位置の照度に与える影響度合を表す照度寄与率を算出する機能と、前記照度寄与率に基づいて、前記空間の照度分布が目標照度分布となるように複数の前記照明機器の発光強度を制御する機能と、を実現させる。 Further, the program according to the present invention has a function of changing at least one light emission intensity of a plurality of lighting devices distributed in space in a computer, thereby changing a light emission intensity distribution by the plurality of lighting devices. A function of calculating an illuminance contribution ratio that represents the degree of influence of each lighting device on the illuminance at each position in the space, based on the measurement result of the illuminance distribution of the space measured for each of the emission intensity distributions of Based on the illuminance contribution rate, a function of controlling the light emission intensity of the plurality of lighting devices so that the illuminance distribution in the space becomes the target illuminance distribution is realized.
本発明によれば、個々の照明機器の照度寄与率に基づいて複数の照明機器の発光強度を制御するので、照明機器の特性が変動しても空間の照度分布を目標照度分布に近づけるように照明機器を適切に制御することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, since the light emission intensity of a plurality of lighting devices is controlled based on the illuminance contribution rate of each lighting device, the illuminance distribution in the space is brought closer to the target illuminance distribution even if the characteristics of the lighting device fluctuate. There is an effect that the lighting device can be appropriately controlled.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る照明制御装置およびプログラムの実施形態を詳細に説明する。以下では、この発明に係る照明制御装置を、制御対象領域である室内で特定の業務活動を実施する人間(以下、従業者という。)の位置等に応じて、室内に設けられた各種機器の電力を制御する機器制御システムの一部の装置として実現する例を説明する。なお、実施可能な形態はこのような機器制御システムに限られるものではない。 Embodiments of a lighting control device and a program according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the lighting control device according to the present invention is applied to various devices provided in the room according to the position of a person (hereinafter referred to as an employee) who performs a specific business activity in the room that is the control target area. An example will be described in which the device is realized as a part of a device control system that controls power. In addition, the form which can be implemented is not restricted to such an apparatus control system.
図1は、本実施形態の機器制御システムのネットワーク構成図である。本実施形態の機器制御システムは、図1に示すように、複数のスマートフォン300と、複数の監視カメラ400と、複数の照度センサ800と、測位サーバ装置100と、制御サーバ装置200と、制御対象の機器としての複数のLED(Light Emitting Diode)照明機器500、複数のタップ600および複数の空調機700とを備えている。
FIG. 1 is a network configuration diagram of the device control system of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the device control system of the present embodiment includes a plurality of
複数のスマートフォン300および複数の監視カメラ400と、測位サーバ装置100とは、例えば、Wi−Fi(Wireless Fidelity)等の無線通信ネットワークで接続されている。なお、無線通信の方式は、Wi−Fiに限定されるものではない。また、監視カメラ400と測位サーバ装置100とは有線で接続されていてもよい。
The plurality of
測位サーバ装置100と制御サーバ装置200とは、インターネットやLAN(Local Area Network)等のネットワークに接続されている。
The
また、制御サーバ装置200と、複数のLED照明機器500、複数のタップ600および複数の空調機700とは、例えば、Wi−Fi等の無線通信ネットワークで接続されている。また、複数の照度センサ800と、制御サーバ装置200とは、例えば、Wi−Fi等の無線通信ネットワークで接続されている。
In addition, the
なお、制御サーバ装置200と、複数のLED照明機器500、複数のタップ600、複数の空調機700、および複数の照度センサ800との通信方式はWi−Fiに限定されるものではなく、その他の無線通信方式を利用してもよい他、Ethernet(登録商標)ケーブルやPLC(Power Line Communications)等の有線通信方式を利用することもできる。
Note that the communication method between the
スマートフォン300は、従業者に所持されて、従業者の動作を検知する情報機器である。図2は、スマートフォン300の装着状態を示す図である。スマートフォン300は、従業者が手等で所持する他、図2に示すように、従業者の腰に装着されてもよい。
The
図1に戻り、スマートフォン300のそれぞれには、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサが搭載されており、1秒等の一定時間ごとに、各センサでの検知データを測位サーバ装置100に送信している。ここで、加速度センサの検知データは、加速度ベクトルである。角速度センサの検知データは、角速度ベクトルである。地磁気センサの検知データは、磁気方位ベクトルである。
Returning to FIG. 1, each of the
なお、本実施形態では、従業者の動作を検知する情報機器としてスマートフォン300を用いているが、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサを備えて人間の動作を検知できる情報機器であれば、スマートフォン300等の携帯端末に限定されるものではない。
In the present embodiment, the
また、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサ等の従業者の動作を検知する情報機器をスマートフォン300に備えるとともに、スマートフォン300とは別個に従業者の動作を検知する情報機器を装着するように構成してもよい。
In addition, the
例えば、図3は、従業者の動作を検知できる情報機器をスマートフォン300と別個に装着した例を示す図である。図3に示すように、スマートフォン300とは別個に、加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサを備えた小型のヘッドセットタイプのセンサ群301を頭部に装着することができる。この場合、センサ群301で検知した検知データは、センサ群301が直接、測位サーバ装置100に送信する他、スマートフォン300経由で測位サーバ装置100に送信することができる。このように、従業者の頭部にスマートフォン300の各センサとは別個にセンサ群301を装着することにより、種々の姿勢検出を行うことが可能となる。
For example, FIG. 3 is a diagram illustrating an example in which an information device capable of detecting an employee's operation is mounted separately from the
図4は、各センサが検知する方向を示す図である。図4(a)は、加速度センサ、地磁気センサが検知する方向を示している。図4(a)に示すように、加速度センサ、地磁気センサにより、進行方向、鉛直方向、水平方向の加速度成分、地磁気方位成分のそれぞれの検知が可能となる。また、図4(b)は、角速度センサにより検知される角速度ベクトルAを示している。ここで、矢印Bが、角速度の正方向を示している。本実施形態では、角速度ベクトルAの、図4(a)に示す進行方向、鉛直方向、水平方向への射影を考え、それぞれ、進行方向の角速度成分、鉛直方向の角速度成分、水平方向の角速度成分という。 FIG. 4 is a diagram illustrating a direction detected by each sensor. FIG. 4A shows directions detected by the acceleration sensor and the geomagnetic sensor. As shown in FIG. 4A, the acceleration sensor and the geomagnetic sensor can detect the traveling direction, the vertical direction, the horizontal direction acceleration component, and the geomagnetic direction component, respectively. FIG. 4B shows an angular velocity vector A detected by the angular velocity sensor. Here, the arrow B indicates the positive direction of the angular velocity. In the present embodiment, the projection of the angular velocity vector A onto the traveling direction, the vertical direction, and the horizontal direction shown in FIG. 4A is considered, and the angular velocity component in the traveling direction, the angular velocity component in the vertical direction, and the angular velocity component in the horizontal direction, respectively. That's it.
図1に戻り、監視カメラ400は、制御対象領域である室内を撮像するものであり、例えば室の上部付近等に設置される。図5は、監視カメラ400の設置状態の一例を示す図である。図5の例では、室内の扉付近の2か所に監視カメラ400が設置されているが、これに限定されるものではない。監視カメラ400は、制御対象領域である室内を撮像して、その撮像画像(撮像映像)を、測位サーバ装置100に送信する。
Returning to FIG. 1, the
図1に戻り、本実施形態では、照明系システム、タップ系システム、空調系システムを電力制御の対象としている。照明系システムとして複数のLED照明機器500、タップ系システムとして複数のタップ600、空調系システムとして複数の空調機700を電力制御の対象としている。
Returning to FIG. 1, in the present embodiment, the illumination system, the tap system, and the air conditioning system are targeted for power control. A plurality of
複数のLED照明機器500、複数のタップ600、複数の空調機700は、制御対象領域である室内(空間)に設置されている。また、室内の照度分布を計測して複数のLED照明機器500を適切に制御するために、室内の複数の箇所に照度センサ800が各々設置されている。図6は、LED照明機器500、タップ600、空調機700、および照度センサ800の設置状態の一例を示す図である。
The plurality of
図6に示すように、室内には、6個の机で1つのグループが形成され、3つのグループが設けられている。そして、タップ600は、1つの机に対してそれぞれ1つが設けられている。また、LED照明機器500は、2管のLED灯を1組として構成されて、向かい合う2つの机に対してそれぞれ1つずつ設けられている。一方、空調機700は、2つのグループの間に一つずつ設けられている。なお、このようなLED照明機器500、タップ600、空調機700の配置は一例であり、図6に示す例に限定されるものではない。
As shown in FIG. 6, one group is formed by six desks in the room, and three groups are provided. One
また、照度センサ800は、例えば図6に示すように、1つのLED照明機器500に対して1つずつ設けられている。照度センサ800は、LED照明機器500自体に取り付けられていてもよいし、LED照明機器500の直下の机上などに設置されていてもよい。なお、照度センサ800は室内の照度分布を計測可能に配置されていればよく、図6に示す例に限定されるものではない。ただし、照度センサ800をLED照明機器500自体に取り付けるようにすれば、照度センサ800が作業者の業務の妨げになることがなく、スペースの有効活用を図る上で有利である。
Further, for example, as shown in FIG. 6, one
なお、図6には図示されていないが、室外に設置された系統電力計測機器により、本実施形態の室内の全電力の総和情報を把握できるようになっている。 Although not shown in FIG. 6, the sum total information of the total power in the room according to the present embodiment can be grasped by the grid power measuring device installed outside the room.
室内では、18名の従業者が特定の業務活動を実施しており、室内外への出入りは、2つの扉で行われる。本実施形態では、レイアウトや機器類やユーザ数等を限定しているが、より多種多様なレイアウト並びに機器類へ適用することができる。さらに、空間規模やユーザ数のスケーラビリティにおける任意性や、個人単位もしくは集団単位で見た場合のユーザ属性や携わる業務種のバリエーションにおける任意性に対しても、幅広く拡張して適用することができる。また、図5、6に示すような屋内空間に限らず、屋外等で本実施形態を適用してもよい。 Inside the room, 18 employees are carrying out specific business activities, and entering and exiting the room is done through two doors. In the present embodiment, the layout, devices, the number of users, and the like are limited, but the present invention can be applied to a wider variety of layouts and devices. Furthermore, the present invention can be widely extended and applied to the arbitraryness in scalability of the space scale and the number of users, and the arbitraryness in the user attribute and the type of business involved when viewed in individual units or group units. Moreover, this embodiment may be applied not only to indoor spaces as shown in FIGS.
なお、本実施形態の測位サーバ装置100、制御サーバ装置200は、図5、図6に示す室の外部に設置されている。本実施形態では、測位サーバ装置100、制御サーバ装置200を電力制御の対象外としたが、これらを電力制御の対象とすることも可能である。
Note that the
また、本実施形態では、通信ネットワーク系を構成するWi−Fiアクセスポイントやスイッチングハブやルータ等のネットワーク機器類に関しては、電力制御の対象外としたが、電力制御の対象とすることも可能である。 In this embodiment, network devices such as Wi-Fi access points, switching hubs, and routers that constitute a communication network system are not subject to power control, but can also be subject to power control. is there.
なお、これらネットワーク機器類が消費する電力量は、LED照明機器500と空調機700とタップ600における消費電力の総和を、上記系統電力計測機器により計測される消費電力の総和から除した電力量として算出することができる。
Note that the amount of power consumed by these network devices is the amount of power obtained by dividing the total power consumption of the
複数のLED照明機器500、複数のタップ600、複数の空調機700のそれぞれは、制御サーバ装置200により、ネットワークを介して遠隔制御される。
Each of the plurality of
すなわち、LED照明機器500は、電源のオン/オフと発光強度が、制御サーバ装置200により遠隔制御される。具体的には、LED照明機器500は、個別に遠隔制御可能なオン/オフスイッチが設置されており、オン/オフ制御はWi−Fiによる無線制御方式で制御サーバ装置200により行われる。LED照明機器500は、低消費電力性を考慮して調光機能付きのLED灯を利用し、調光レベルを変化させることによって発光強度を制御できるようにしており、且つ調光レベル(発光強度)に関してもWi−Fi経由での遠隔制御が可能な構成としている。
That is, the
なお、照明系システムとしては、LED照明機器500に限定されるものではなく、発光強度を制御可能な構成であれば、例えば、白熱灯や蛍光灯等を用いることができる。
Note that the illumination system is not limited to the
空調機700は、その電源のオンオフが制御サーバ装置200により遠隔制御される。すなわち、空調機700は、個別に遠隔制御が可能な構成となっており、制御対象は空調機700のオン/オフに加えて、風向き、送風強度となっている。本実施形態では、送風する温度や湿度について制御を行っていないが、これに限定されるものではなく、温度や湿度を制御対象とすることもできる。
The
タップ600は、複数のタップ口を備えたものであり、各タップ口は電源供給のオンオフが制御サーバ装置200により遠隔制御される。すなわち、タップ600は、タップ口単位に個別に遠隔制御可能なオン/オフスイッチが設けられている。タップ600は、制御サーバ装置200との間で通信する通信型タップとして構成され、オン/オフ制御はWi−Fiによる無線制御方式で制御サーバ装置200により行われる。一つのタップ600に含まれるタップ口は任意の数とすることができるが、一例として4口のタップ口で一つのタップを構成したものを用いることができる。
The
タップ600は、図6に示すように、各机に一つずつ設置されている。タップ600には、不図示の電気機器、具体的には、デスクトップ型PC(パーソナルコンピュータ)やディスプレイ装置のほか、ノートブック型PC、プリンタ装置、スマートフォン300のバッテリを充電する充電器等が接続可能である。
As shown in FIG. 6, one
本実施形態では、タップ600のタップ口に、人間との正対関係が重要となる機器であるディスプレイ装置の電源が接続されている。ディスプレイ装置は、制御サーバ装置200によって、タップ口へ供給する電力のオン/オフによる制御が可能な機器である。
In the present embodiment, a power source of a display device, which is a device in which a direct relationship with a person is important, is connected to the tap opening of the
なお、デスクトップ型PC本体やプリンタ装置をタップ600に接続した場合は、装置の構成上、制御サーバ装置200によって、タップ口へ供給する電力のオン/オフによる制御ができない。このため、デスクトップ型PC本体に関しては、ネットワーク経由で省電力モードもしくはシャットダウンに移行できるような制御ソフトウェアをインストールしておくことにより、省電力への制御を行い、省電力モードあるいはシャットダウン状態からの復帰はユーザ自身によるマニュアル操作とする。
When a desktop PC main body or a printer device is connected to the
また、スマートフォン300のバッテリを充電する充電器や充電時のノートブック型PCをタップ600に接続する場合には、利便性を考慮して常時オンとする。なお、タップ600のタップ口に接続する機器については、これらに限定されるものではない。
Further, when a charger for charging the battery of the
図1に戻り、測位サーバ装置100は、制御対象領域である室内に滞在する従業者が所持する各スマートフォン300から、上述した各センサの検知データを受信して、各スマートフォン300を所持する従業者の室内における絶対位置や方向、姿勢等を検出する。そして、測位サーバ装置100は、検出した従業者の絶対位置を表す位置情報や従業者の方向や姿勢等を表す動作情報を制御サーバ装置200に送信する。
Returning to FIG. 1, the
図7は、測位サーバ装置100の機能的構成を示すブロック図である。測位サーバ装置100は、図7に示すように、通信部101と、位置特定部102と、動作状況検出部103と、補正部104と、記憶部110とを主に備えている。
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of the
記憶部110は、ハードディスクドライブ装置(HDD)やメモリ等の記憶媒体であり、制御対象領域である室内の地図データ等、測位サーバ装置100の処理に必要な各種情報を記憶している。
The
通信部101は、一定時間ごとに、室内に滞在する従業者が所持する各スマートフォン300から、スマートフォン300に搭載された加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれの検知データを受信する。また、従業者がスマートフォン300とは別個にセンサ群301を装着している場合は、センサ群301の加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサのそれぞれの検知データも合わせて受信する。すなわち、通信部101は、室内に滞在する従業者が所持する各スマートフォン300から、従業者の動作に応じた加速度センサの検知データである加速度ベクトル、角速度センサの検知データである角速度ベクトル、および地磁気センサの検知データである磁気方位ベクトルのそれぞれを受信する。
The
また、通信部101は、監視カメラ400から撮像画像を受信する。さらに、通信部101は、室内における従業者の絶対位置を表す位置情報や、従業者の方向や姿勢等を表す動作情報を制御サーバ装置200に送信する。
In addition, the
位置特定部102は、スマートフォン300から受信した検知データを解析して、室内での従業者の絶対位置を人間の肩幅または歩幅の精度で特定する。位置特定部102による従業者の絶対位置の特定手法の詳細については後述する。
The position specifying unit 102 analyzes the detection data received from the
動作状況検出部103は、スマートフォン300から受信した検知データを解析して、従業者の動作状況を検出する。本実施形態では、動作状況検出部103は、動作状況として、従業者が静止状態か歩行状態かを検出する。また、動作状況検出部103は、動作状況が静止状態である場合に、検知データに基づいて、制御対象領域内の機器に対する従業者の方向を検出し、さらに、従業者の姿勢が起立状態か着座状態かを検出する。
The operation
すなわち、動作状況検出部103は、監視カメラ400からの撮像画像により、従業者が扉から入室したことを検知した場合に、当該入室した従業者に装着されたスマートフォン300の加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサ、あるいはスマートフォン300とは別個のセンサ群301の加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサから逐次受信している検知データのうち加速度ベクトルと角速度ベクトルのそれぞれの時系列データを用いて、従業者の動作状況が歩行状態か静止状態かを逐次判定する。ここで、加速度ベクトルと角速度ベクトルを用いて従業者の動作状況が歩行状態かを判定する手法は、例えば特許第4243684号公報に開示されているデッドレコニング装置による処理で実現することができる。そして、動作状況検出部103は、この手法により人間が歩行状態でないと判断された場合に、人間が静止状態であると判定することができる。
That is, when it is detected from the captured image from the
より具体的には、動作状況検出部103は、特許第4243684号公報に開示されているデッドレコニング装置による処理と同様に、以下のように人間の動作状態を検出することができる。
More specifically, the operation
すなわち、動作状況検出部103は、加速度センサから受信した加速度ベクトルと角速度センサから受信した角速度ベクトルから重力加速度ベクトルを求めて、加速度ベクトルから重力加速度ベクトルを差し引き、鉛直方向の加速度を除去して、残差加速度成分の時系列データを得る。そして、動作状況検出部103は、この残差加速度成分の時系列データに対して主成分解析を行って、歩行動作の進行方向を求める。さらに、動作状況検出部103は、鉛直方向の加速度成分の山ピークと谷ピークのペアを探索し、進行方向の加速度成分の谷ピークと山ピークのペアを探索する。そして、動作状況検出部103は、進行方向の加速度成分の勾配を算出する。
That is, the operation
さらに、動作状況検出部103は、鉛直方向の加速度成分が山ピークから谷ピークに変化する当該谷ピークの検出時刻における、上記進行方向の加速度成分の勾配が所定値以上であるか否かを判断し、所定値以上である場合に、従業者の動作状況は歩行状態であると判定する。
Furthermore, the operation
一方、上記処理において、鉛直方向の加速度成分の山ピークと谷ピークのペアが探索されず、あるいは、進行方向の加速度成分の谷ピークと山ピークのペアが探索されず、若しくは、鉛直方向の加速度成分が山ピークから谷ピークに変化する当該谷ピークの検出時刻における、上記進行方向の加速度成分の勾配が所定値未満である場合には、動作状況検出部103は、従業者の動作状況は静止状態であると判定する。
On the other hand, in the above processing, a peak-to-valley peak pair in the vertical acceleration component is not searched, or a trough peak-to-peak peak pair in the traveling acceleration component is not searched, or a vertical acceleration is detected. When the gradient of the acceleration component in the traveling direction is less than a predetermined value at the time of detection of the valley peak at which the component changes from the peak to the valley peak, the movement
そして、従業者が静止状態であると判定されたら、位置特定部102は、加速度ベクトル、角速度ベクトルおよび磁気方位ベクトルを用いて、扉の位置を基準位置として、当該基準位置から静止状態であると判定された位置までの相対移動ベクトルを求める。ここで、加速度ベクトル、角速度ベクトルおよび磁気方位ベクトルを用いた相対移動ベクトルの算出手法は、例えば特開2011−47950号公報のデッドレコニング装置の処理で開示されている手法を用いることができる。 When it is determined that the employee is in a stationary state, the position specifying unit 102 uses the acceleration vector, the angular velocity vector, and the magnetic orientation vector as a reference position, and determines that the employee is in a stationary state from the reference position. A relative movement vector to the determined position is obtained. Here, as a calculation method of the relative movement vector using the acceleration vector, the angular velocity vector, and the magnetic azimuth vector, for example, a method disclosed in the processing of the dead reckoning device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-47950 can be used.
より具体的には、位置特定部102は、特開2011−47950号公報のデッドレコニング装置の処理と同様に、以下のように相対移動ベクトルを求めることができる。 More specifically, the position specifying unit 102 can obtain the relative movement vector as follows, similarly to the processing of the dead reckoning device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-47950.
すなわち、位置特定部102は、加速度センサから受信した加速度ベクトルと角速度センサから受信した角速度ベクトルから重力方位ベクトルを求め、重力方位ベクトルと、角速度ベクトルまたは地磁気センサから受信した磁気方位ベクトルとから人間の姿勢角を移動方位として算出する。また、位置特定部102は、加速度ベクトルと角速度ベクトルとから重力加速度ベクトルを求め、重力加速度ベクトルと加速度ベクトルとから、歩行動作によって発生している加速度ベクトルを算出する。そして、位置特定部102は、重力加速度ベクトルと、歩行動作によって発生している加速度ベクトルとから、歩行動作を解析して検出し、検出結果に基づいて、歩行動作の大きさを、重力加速度ベクトルと歩行動作によって発生している加速度ベクトルとに基づいて計測して、計測結果を歩幅とする。そして、位置特定部102は、このようにして求めた移動方位と歩幅とを積算することにより、基準位置からの相対移動ベクトルを求める。すなわち、人間の歩幅あるいは肩幅、例えば、略60cm以下(より具体的には略40cm程度以下)の精度で、リアルタイムに従業者の位置を検出していることになる。 That is, the position specifying unit 102 obtains a gravity azimuth vector from the acceleration vector received from the acceleration sensor and the angular velocity vector received from the angular velocity sensor, and from the gravity azimuth vector and the magnetic azimuth vector received from the angular velocity vector or the geomagnetic sensor, The attitude angle is calculated as the moving direction. The position specifying unit 102 obtains a gravitational acceleration vector from the acceleration vector and the angular velocity vector, and calculates an acceleration vector generated by the walking motion from the gravitational acceleration vector and the acceleration vector. Then, the position specifying unit 102 analyzes and detects the walking motion from the gravitational acceleration vector and the acceleration vector generated by the walking motion, and determines the magnitude of the walking motion based on the detection result. And the acceleration vector generated by the walking motion, and the measurement result is used as a stride. Then, the position specifying unit 102 obtains a relative movement vector from the reference position by integrating the movement direction and the stride thus obtained. In other words, the position of the person in charge is detected in real time with an accuracy of human stride or shoulder width, for example, approximately 60 cm or less (more specifically, approximately 40 cm or less).
このようにして相対移動ベクトルが算出されたら、位置特定部102は、扉からの相対移動ベクトルと、記憶部110に記憶されている室内の地図データとから、従業者の移動後の絶対位置を特定する。
When the relative movement vector is calculated in this way, the position specifying unit 102 determines the absolute position after the movement of the employee from the relative movement vector from the door and the indoor map data stored in the
これにより、位置特定部102は、従業者が室内に配置されたどの机の位置にいるかまでを特定することができ、その結果、人間の肩幅、例えば、略60cm以下(より具体的には略40cm程度以下)の精度で、従業者の位置を特定することが可能となる。 Thereby, the position specifying unit 102 can specify up to which desk the employee is placed in the room, and as a result, the shoulder width of the person, for example, approximately 60 cm or less (more specifically, approximately The position of the employee can be specified with an accuracy of about 40 cm or less.
このような位置精度は、高ければ高いほどよいというものではない。例えば、2人以上が会話をしている場面を想定すると、体を接して話しをすることは少なく、ある程度の距離は離れている。そこで、精度を考える場合、人間の肩幅または歩幅相当の精度、立っているか、座っているかは、腰から膝までの長さ相当を本実施形態では適切な精度としている。 The higher the positional accuracy, the better. For example, assuming a scene in which two or more people are having a conversation, it is rare that they talk in contact with each other, and they are separated by a certain distance. Therefore, when considering the accuracy, in this embodiment, the accuracy corresponding to the length from the waist to the knee is used as the accuracy appropriate for the accuracy equivalent to the human shoulder width or stride, whether standing or sitting.
厚生労働省の公表している人体計測データ(河内まき子,持丸正明,岩澤洋,三谷誠二(2000):日本人人体寸法データベース1997−98,通商産業省工業技術院くらしとJISセンター)によれば、青年、高齢者の男女の肩幅に相当するデータ(肩峰幅)は、平均値の幅が最も低い高齢者女性で約35cm(34.8cm)、最も高い青年男性で約40cm(39.7cm)となっている。また、腰から膝までの長さ(恥骨結合上縁高―大腿骨外側上顆高)の差は、同様に、約34cm〜約38cmである。一方、人間が移動する場合の歩幅は、50m歩いた場合、95歩となり、これから約53cm(50÷95×10)となり、本実施形態による位置検出方法は、歩幅相当の精度が可能である。従って、上記データから、精度としては、60cm以下、好ましくは40cm以下が妥当であるとして本実施形態を構成している。これらデータは精度を考えるための基準の目安になるが、日本人に基づいたものであり、この数値に限定されるものではない。 According to the anthropometric data published by the Ministry of Health, Labor and Welfare (Makiko Kawachi, Masaaki Mochimaru, Hiroshi Iwasawa, Seiji Mitani (2000): Japanese Human Body Size Database 1997-98, Ministry of International Trade and Industry, Industrial Technology Institute and JIS Center) The data (shoulder width) corresponding to the shoulder width of adolescents and elderly men and women is about 35 cm (34.8 cm) for the elderly women with the lowest average value, and about 40 cm (39.7 cm) for the highest adolescent men It has become. Similarly, the difference between the length from the waist to the knee (pubic bone joint upper edge height−femoral outer epicondyle height) is about 34 cm to about 38 cm. On the other hand, the stride when a person moves is 95 steps when walking 50 m, and is about 53 cm (50 ÷ 95 × 10) from now on, and the position detection method according to the present embodiment can have an accuracy equivalent to the stride. Therefore, the present embodiment is configured based on the above data on the assumption that the accuracy is 60 cm or less, preferably 40 cm or less. These data serve as a standard for considering accuracy, but are based on the Japanese and are not limited to these values.
また、従業者の絶対位置を特定し、従業者が机の前の席で静止状態である場合には、動作状況検出部103は、地磁気センサから受信した磁気方位ベクトルの向きにより、従業者のディスプレイ装置に対する方向(向き)を判定する。また、動作状況検出部103は、従業者が机の前の席で静止状態である場合には、加速度ベクトルの鉛直方向の加速度成分から、従業者の姿勢、すなわち起立状態か着座状態かを判定する。
In addition, when the employee's absolute position is specified and the employee is stationary at the seat in front of the desk, the operation
ここで、起立状態か着座状態かの判定は、例えば特許第4243684号公報に開示されているデッドレコニング装置と同様に、加速度センサから受信した加速度ベクトルと角速度センサから受信した角速度ベクトルから重力加速度ベクトルを求めて、鉛直方向の加速度成分を求めることができる。そして、動作状況検出部103は、例えば特許第4243684号公報に開示されているデッドレコニング装置と同様に、鉛直方向の加速度成分の山と谷のピークを求めることができる。
Here, as in the dead reckoning device disclosed in, for example, Japanese Patent No. 4243684, the determination as to the standing state or the sitting state is based on the acceleration vector received from the acceleration sensor and the angular velocity vector received from the angular velocity sensor. Thus, the acceleration component in the vertical direction can be obtained. And the operation
図8は、着座動作と起立動作のそれぞれを行った場合における鉛直方向の加速度成分の波形を示す図である。図8に示すように、着座動作の場合には、鉛直方向の加速度成分の山のピークから谷のピークまでの間隔が約0.5秒前後である。一方、起立動作の場合には、鉛直方向の加速度成分の谷のピークから山のピークまでの間隔が約0.5秒である。このため、動作状況検出部103は、かかるピークの間隔により、従業者が着座状態か起立状態かを判断している。すなわち、動作状況検出部103は、鉛直方向の加速度成分の山のピークから谷のピークまでの間隔が0.5秒から所定範囲内である場合には、従業者の動作状態は着座状態であると判定する。また、動作状況検出部103は、鉛直方向の加速度成分の谷のピークから山のピークまでの間隔が0.5秒から所定範囲内である場合には、従業者の動作状態は起立状態であると判定する。
FIG. 8 is a diagram illustrating waveforms of acceleration components in the vertical direction when the sitting operation and the standing operation are performed. As shown in FIG. 8, in the case of the seating operation, the interval from the peak of the peak of the acceleration component in the vertical direction to the peak of the valley is about 0.5 seconds. On the other hand, in the standing motion, the interval from the peak of the vertical acceleration component to the peak of the peak is about 0.5 seconds. For this reason, the operation
このように、動作状況検出部103が従業者の動作状態が起立状態か着座状態かを判定することにより、従業者の高さ方向の位置を、略50cm以下(より具体的には、略40cm以下)の精度で検出したことを意味する。
As described above, when the operation
さらに、図3に示した例のように、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサ等の人間の動作を検知する情報機器を搭載したスマートフォン300を腰に装着し、さらに、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサを備えた小型のヘッドセットタイプのセンサ群301を頭部に装着した場合には、動作状況検出部103は、さらに、以下のような従業者の姿勢や動作を検出することができる。
Further, as in the example shown in FIG. 3, a
図9は、しゃがむ動作と起立動作とをそれぞれ行った場合における水平方向の角速度成分の波形を示す図である。加速度センサからの加速度データからは、図8に示す着座動作と起立動作と類似の波形が検出されるが、加速度データのみでしゃがむ動作と起立動作を判別することは困難である。 FIG. 9 is a diagram showing waveforms of angular velocity components in the horizontal direction when the squatting operation and the standing operation are performed. From the acceleration data from the acceleration sensor, waveforms similar to those of the seating motion and the standing motion shown in FIG. 8 are detected, but it is difficult to discriminate the squatting motion and the standing motion only from the acceleration data.
このため、動作状況検出部103は、図8の波形に基づく、上述した着座動作と起立動作の判別の手法とともに、角速度センサから受信した水平方向の角速度データの経時的変化が図9の波形に一致するか否かを判断することにより、しゃがむ動作と起立動作の判別を行っている。
For this reason, the motion
具体的には、動作状況検出部103は、まず、加速度センサから受信した加速度ベクトルに基づく鉛直方向の加速度成分の山のピークから谷のピークまでの間隔が0.5秒から所定範囲内であるか否かを判断する。
Specifically, the operation
そして、鉛直方向の加速度成分の山のピークから谷のピークまでの間隔が0.5秒から所定範囲内である場合には、動作状況検出部103は、角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分が、図9に示す波形のように、0から徐々に増加した後急激な増加で山のピークに達し、山のピークから急激に下がった後徐々に0に戻り、かつこの間の時間が約2秒である場合に、従業者の動作がしゃがむ動作であると判定する。
When the interval from the peak of the peak of the acceleration component in the vertical direction to the peak of the valley is within a predetermined range from 0.5 seconds, the motion
また、動作状況検出部103は、鉛直方向の加速度成分の谷のピークから山のピークまでの間隔が0.5秒から所定範囲内であるか否かを判断する。そして、鉛直方向の加速度成分の谷のピークから山のピークまでの間隔が0.5秒から所定範囲内である場合には、動作状況検出部103は、角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分が、図9に示す波形のように、0から段階的に谷のピークに達し、谷のピークから徐々に0に戻り、かつこの間の時間が約1.5秒である場合に、従業者の動作が起立動作であると判定する。
In addition, the operation
このような動作状況検出部103におけるしゃがむ動作と起立動作の判定で用いる角速度ベクトルとしては、頭部に装着した角速度センサから受信した角速度ベクトルを用いることが好ましい。しゃがむ動作と起立動作において、頭部に装着した角速度センサからの角速度ベクトルに基づく水平方向の角速度成分が、図9に示す波形を顕著に示すからである。
As the angular velocity vector used in the determination of the squatting motion and the standing motion in the motion
図10は、従業者が静止状態で方向をほぼ90度変化させる動作を行った場合の鉛直方向の角速度成分の波形を示す図である。鉛直方向の角速度成分が正であれば右側に向きを変える動作であり、負であれば左側に方向を変化させる動作である。 FIG. 10 is a diagram illustrating a waveform of the angular velocity component in the vertical direction when the employee performs an operation of changing the direction by approximately 90 degrees in a stationary state. If the angular velocity component in the vertical direction is positive, the direction is changed to the right side, and if it is negative, the direction is changed to the left side.
動作状況検出部103は、角速度センサから受信した角速度ベクトルの鉛直方向の角速度成分の経時的変化が、図10に示す波形のように、0から徐々に山のピークに達した後徐々に0に戻り、かつこの間の時間が約3秒である場合に、方向が右に変化する動作と判定する。
The operation
また、動作状況検出部103は、鉛直方向の角速度成分の経時的変化が、図10に示す波形のように、0から徐々に谷のピークに達した後徐々に0に戻り、かつその間の時間が約1.5秒である場合に、方向が左に変化する動作と判定する。
Further, the operation
動作状況検出部103は、頭部の角速度センサおよび腰のスマートフォン300の角速度センサの双方から受信した角速度ベクトルの鉛直方向の角速度成分が、共に、上述のような判断で図10の波形と類似する経時的変化を示す場合には、体全体の向きが右若しくは左に変わる動作と判定する。
The motion
一方、動作状況検出部103は、頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの鉛直方向の角速度成分が、上述のような図10の波形に類似する経時的変化を示すが、腰のスマートフォン300の角速度センサからの角速度ベクトルの鉛直方向の角速度成分が、図10の波形と全く異なる経時的変化を示す場合には、頭部だけ方向を右若しくは左に変える動作と判定する。このような動作としては、例えば、従業者が着座したまま、隣の従業者とコミュニケーションをとる場合の姿勢動作が考えられる。
On the other hand, the motion
図11は、着座状態でディスプレイから上方向に目線を外した場合の頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分の波形を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the waveform of the angular velocity component in the horizontal direction of the angular velocity vector received from the angular velocity sensor of the head when the line of sight is removed from the display in the sitting state.
位置特定部102が従業者の絶対位置を机の前であると特定し、かつ動作状況検出部103が当該机の前にいる従業者が着座状態であることを検出した場合を考える。そして、このような場合に、動作状況検出部103は、その従業者の頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分が、図11に示す波形のように、0から徐々に谷のピークに達し、その後急激に0に戻り、かつその間の時間が約1秒である場合に、着座状態でディスプレイから上方向に目線を外した動作(見上げる動作)であると判定する。そして、さらに、動作状況検出部103は、水平方向の角速度成分が、図11に示す波形のように、0から徐々に増加しながら山のピークに達し、その後徐々に0に戻り、かつこの間の時間が約1.5秒である場合に、着座状態でディスプレイから上方向に目線を外した状態からディスプレイに目線を戻した動作であると判定する。
Consider a case where the position specifying unit 102 specifies the absolute position of the employee as being in front of the desk, and the operation
図12は、着座状態でディスプレイから下方向に目線を外した場合の頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分の波形を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing the waveform of the angular velocity component in the horizontal direction of the angular velocity vector received from the angular velocity sensor of the head when the line of sight is removed from the display in the sitting state.
位置特定部102が従業者の絶対位置を机の前であると特定し、かつ動作状況検出部103が当該机の前にいる従業者が着座状態であることを検出した場合を考える。そして、このような場合に、動作状況検出部103は、その従業者の頭部の角速度センサから受信した角速度ベクトルの水平方向の角速度成分が、図12に示す波形のように、0から急激に山のピークに達し、その後急激に0に戻り、かつその間の時間が約0.5秒である場合に、着座状態でディスプレイから下方向に目線を外した動作(見下げる動作)であると判定する。
Consider a case where the position specifying unit 102 specifies the absolute position of the employee as being in front of the desk, and the operation
そして、さらに、動作状況検出部103は、水平方向の角速度成分が、図12に示す波形のように、0から急激に減少しながら谷のピークに達し、その後急激に0に戻り、かつこの間の時間が約1秒である場合に、着座状態でディスプレイから下方向に目線を外した状態からディスプレイに目線を戻した動作であると判定する。
Further, the operation
このように、動作状況検出部103は、オフィスの従業者が日常取り得る姿勢や動作、すなわち、歩く(立った状態)、起立する(静止状態)、椅子に着座する、作業時にしゃがむ、着座状態あるいは起立状態で向き(方向)を変える、着座状態あるいは起立状態で天を仰ぐ、着座状態あるいは起立状態で俯く等を、上述の手法で判定することが可能になる。
As described above, the motion
なお、特許第4243684号公報のデッドレコニング装置の手法を用いる場合、特許第4243684号公報に開示されているように、エレベータによる人間の昇降動作も、鉛直方向の加速度成分を用いて判断している。 In addition, when using the technique of the dead reckoning device of patent 4243684, as disclosed in patent 4243684, the lifting and lowering motion of a human by an elevator is also determined using the acceleration component in the vertical direction. .
このため、本実施形態では、動作状況検出部103は、例えば特開2009−14713号公報に開示されているマップマッチング装置の機能を用い、エレベータのない場所で、鉛直方向の加速度成分が図8に示す波形で検出された場合には、特許第4243684号公報のデッドレコニング装置によるエレベータによる昇降動作とは異なり、起立動作または着座動作であることを高精度に判定することができる。
For this reason, in the present embodiment, the operation
補正部104は、監視カメラ400からの撮像画像や記憶部110に保存された地図データに基づいて、特定された絶対位置や動作状況(方向、姿勢)を補正する。より具体的には、補正部104は、上述のように判断された従業者の絶対位置、方向、姿勢を、監視カメラ400の撮像画像の画像解析等により正しいか否かを判断したり、地図データと、例えば特開2009−14713号公報に開示されているマップマッチング装置の機能とを用いて正しいか否かを判断する。そして、誤っている場合には、補正部104は、撮像画像やマップマッチング装置の機能から得られる、正しい絶対位置、方向、姿勢に補正する。
The
なお、補正部104は、監視カメラ400からの撮像画像に限らず、RFID(Radio Frequency IDentification)やBluetooth(登録商標)等の短距離無線、光通信等の限定的な手段を用いて補正を行うように構成してもよい。
The
また、本実施形態では、特許第4243684号公報および特開2011−47950号公報に開示されたデッドレコニング装置と同様の技術、特開2009−14713号公報に開示されたマップマッチング装置と同様の技術を用いて、従業者の動作状態、基準位置からの相対移動ベクトル、姿勢(起立状態か着座状態か)を検出しているが、検出手法はこれらの技術に限定されるものではない。また、以上の説明では、従業者の動作状況が静止状態と判定された場合に、その従業者の室内における絶対位置を特定するとともに方向、姿勢等の動作状況を検出しているが、従業者の動作状態が歩行状態である場合にも同様に、その従業者の室内における絶対位置を特定するとともに方向、姿勢等の動作状況を検出してもよい。 In this embodiment, the same technology as the dead reckoning device disclosed in Japanese Patent No. 4243684 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-47950, and the same technology as the map matching device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-14713. Are used to detect the worker's motion state, relative movement vector from the reference position, and posture (whether standing or seated), but the detection method is not limited to these techniques. In the above description, when an employee's movement status is determined to be stationary, the absolute position in the employee's room is specified and the movement status such as direction and posture is detected. Similarly, when the movement state is the walking state, the absolute position of the employee in the room may be specified and the movement state such as the direction and the posture may be detected.
なお、人間の位置を検出可能な技術としては、加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサの検知データに基づいて測位サーバ装置100が実施する上述した方法の他に、例えば、ICカード等による入退室管理、人感センサによる人間の検知、無線LANを用いる方法、屋内GPS(IMES:Indoor MEssaging System)を用いる方法、カメラの撮像画像を画像処理する方法、アクティブRFIDを用いる方法、および可視光通信を用いる方法等が知られている。
In addition, as a technique capable of detecting a human position, in addition to the method described above performed by the
ICカード等による入退室管理は、個人識別は可能であるが、測位精度が管理対象のエリア全体となり極めて低い。そのため、誰がそのエリアにいるかを知ることはできるものの、そのエリア内での人間の活動状況を把握することができない。 In the entrance / exit management using an IC card or the like, personal identification is possible, but the positioning accuracy is extremely low for the entire management target area. Therefore, although it is possible to know who is in the area, it is not possible to grasp the human activity status in the area.
人感センサによる人間の検知は、人感センサの検知範囲となる1〜2m程度の測位精度が得られるが、個人識別を行うことができない。また、エリア内での人間の活動状況を把握するためには、多数の人感センサを分散してエリア内に配置する必要がある。 Human detection by a human sensor can obtain a positioning accuracy of about 1 to 2 m which is a detection range of the human sensor, but individual identification cannot be performed. In addition, in order to grasp the human activity state in the area, it is necessary to disperse and arrange a large number of human sensors in the area.
無線LANを用いる方法は、人間が所持する1台の無線LAN端末とエリア内に設置された複数台のLANアクセスポイントとの間の距離を測定し、三角測量の原理によりエリア内における人間の位置を特定する。この方法は、個人識別は可能であるが、測位精度の環境依存性が大きく、一般的に測位精度は3m以上と比較的低い精度となる。 In the method using a wireless LAN, the distance between one wireless LAN terminal possessed by a human and a plurality of LAN access points installed in the area is measured, and the position of the human in the area is determined by the principle of triangulation. Is identified. Although this method enables individual identification, the positioning accuracy is highly dependent on the environment, and the positioning accuracy is generally as low as 3 m or more.
屋内GPSを用いる方法は、GPS衛星と同じ周波数帯の電波を発する専用の送信機を屋内に設置し、その送信機から通常のGPS衛星が時刻情報を送信する部分に位置情報を埋め込んだ信号を送信する。そして、その信号を屋内の人間が所持する受信端末で受信することにより、屋内における人間の位置を特定する。この方法は、個人識別は可能であるが、測位精度が3〜5m程度と比較的低い精度となる。また、専用の送信機を設置する必要があり導入コストが嵩む。 In the method using indoor GPS, a dedicated transmitter that emits radio waves in the same frequency band as GPS satellites is installed indoors. Send. Then, the signal is received by a receiving terminal possessed by an indoor person, thereby specifying the position of the person inside. Although this method can identify individuals, the positioning accuracy is as low as about 3 to 5 m. In addition, it is necessary to install a dedicated transmitter, which increases the introduction cost.
カメラの撮像画像を画像処理する方法は、数十cm程度の比較的高い測位精度が得られるが、個人識別を行うことが難しい。このため、本実施形態の測位サーバ装置100では、従業者の絶対位置、方向、姿勢を補正する場合にのみ、監視カメラ400の撮像画像を用いている。
Although the method for image processing of the captured image of the camera can obtain a relatively high positioning accuracy of about several tens of centimeters, it is difficult to perform individual identification. For this reason, in the
アクティブRFIDを用いる方法は、電池を内蔵するRFIDタグを人間が所持し、RFIDタグの情報をタグリーダで読み取ることで人間の位置を特定する。この方法は、個人識別は可能であるが、測位精度の環境依存性が大きく、一般的に測位精度は3m以上と比較的低い精度となる。 In the method using active RFID, a person has an RFID tag with a built-in battery, and the position of the person is specified by reading information of the RFID tag with a tag reader. Although this method enables individual identification, the positioning accuracy is highly dependent on the environment, and the positioning accuracy is generally as low as 3 m or more.
可視光通信を用いる方法は、個人識別が可能であり、しかも数十cm程度の比較的高い測位精度が得られるが、可視光が遮られる場所では人間を検知できず、また、自然光や他の可視光等のノイズ源、干渉源が多いため、検出精度の安定性を維持することが難しい。 The method using visible light communication enables individual identification and relatively high positioning accuracy of about several tens of centimeters. However, humans cannot be detected in places where the visible light is blocked, and natural light and other Since there are many noise sources and interference sources such as visible light, it is difficult to maintain the stability of detection accuracy.
これらの技術に対し、本実施形態の測位サーバ装置100が実施する方法は、個人識別が可能で、しかも人間の肩幅または歩幅相当の高い測位精度が得られ、その上、人間の位置だけでなく、人間の動作状況を検出することができる。具体的には、本実施形態の測位サーバ装置100が実施する方法によれば、人間の動作状況として、オフィスの従業者が日常取り得る姿勢や動作、すなわち、歩く(立った状態)、起立する(静止状態)、椅子に着座する、作業時にしゃがむ、着座状態あるいは起立状態で向き(方向)を変える、着座状態あるいは起立状態で天を仰ぐ、着座状態あるいは起立状態で俯く等を検知することができる。
In contrast to these technologies, the method performed by the
このため、本実施形態では、測位サーバ装置100が、スマートフォン300やセンサ群301の加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサの検知データに基づいて、上述した方法により、制御対象領域であるオフィス内の従業者の絶対位置および従業者の動作状況を検出するようにしている。しかし、制御対象領域である室内における従業者の位置を検出する方法は、測位サーバ装置100が実施する上述した方法に限定されるものではなく、従業者が所持する携帯機器を用いて従業者の位置を検出できる方法であれば、どのような方法を採用してもよい。
For this reason, in this embodiment, the
次に、制御サーバ装置200の詳細について説明する。制御サーバ装置200は、制御対象領域である室内の従業者の位置、動作状況(方向、姿勢等)に基づいて、当該室内に設置された複数のLED照明機器500、複数のタップ600、複数の空調機700のそれぞれを、ネットワークを介して遠隔制御する。
Next, details of the
図13は、本実施形態の制御サーバ装置200の機能的構成を示すブロック図である。本実施形態の制御サーバ装置200は、図13に示すように、通信部201と、消費電力管理部202と、機器制御部210と、記憶部220とを主に備えている。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
記憶部220は、HDDやメモリ等の記憶媒体であり、制御対象領域である室内に設置された制御対象の機器(複数のLED照明機器500、複数のタップ600および複数の空調機700)それぞれの位置データ等、制御サーバ装置200の処理に必要な各種情報を記憶している。
The
通信部201は、測位サーバ装置100から、従業者の絶対位置を表す位置情報と、動作情報(方向、姿勢)を受信する。また、通信部201は、複数のLED照明機器500、複数のタップ600に接続された電気機器、複数の空調機700から消費電力を受信する。また、通信部201は、複数のLED照明機器500、複数のタップ600、複数の空調機700に対して制御信号を送信する。
The communication unit 201 receives position information indicating the absolute position of the employee and operation information (direction and posture) from the
消費電力管理部202は、複数のLED照明機器500、複数のタップ600に接続された電気機器、複数の空調機700から受信した消費電力を管理する。消費電力管理部202は、これら制御対象の機器ごとの消費電力だけでなく、上述した系統電力計測機器から系統ごとの消費電力の総和を取得して、制御対象領域であるオフィス全体の総消費電力量を把握、管理することができる。消費電力管理部202が管理する消費電力の情報は、例えば、いわゆる「見える化」を実現するためにディスプレイに表示するといった用途で用いることができる。
The power
機器制御部210は、照明機器制御部211と、コンセント制御部213と、空調機制御部215とを備えている。
The
照明機器制御部211は、測位サーバ装置100から受信した位置情報と動作情報とに基づいて、制御対象領域である室内(空間)の目標照度分布を設定し、この目標照度分布を達成するように、室内に分散配置された複数のLED照明機器500それぞれの発光強度を制御する。一例として、本実施形態では、制御対象領域である室内を、複数のLED照明機器500の各々に対応する複数の小領域(以下、各小領域を単にエリアという。)に区分し、エリアごとに従業者が滞在しているか否かを判定する。そして、照明機器制御部211は、従業者が滞在しているエリア(以下、滞在エリアという。)については、当該滞在エリアに滞在している従業者の姿勢(着座状態であるか、あるいは起立状態であるか)に応じて予め定められた照度を目標照度とする。また、従業者が滞在していないエリア(以下、非滞在エリアという。)については、当該非滞在エリアが直近の滞在エリアからどれだけ離れているかを示す滞在エリアからの距離に応じて予め定められた照度を目標照度とする。そして、室内の各エリアの目標照度を結合して室内の目標照度分布を設定する。一般的には、滞在エリアの目標照度は、非滞在エリアの目標照度よりも高くなるように設定される。また、着座状態の従業者が滞在している滞在エリアの目標照度は、起立状態の従業者が滞在している滞在エリアの目標照度よりも高くなるように設定される。また、非滞在エリアの目標照度は、滞在エリアからの距離が小さいほど高くなるように設定される。
The lighting
また、照明機器制御部211は、室内の照度分布を目標照度分布にするための各LED照明機器500の目標発光強度を求めるために、まず、各LED照明機器500の室内空間に対する照度寄与率を算出する。ここで、照度寄与率とは、個々のLED照明機器500が室内の各位置の照度に与える影響度合を表している。具体的には、照明機器制御部211は、複数のLED照明機器500の少なくとも1つの発光強度を変化させることにより、複数のLED照明機器500による発光強度分布を変化させながら、室内に分散配置された複数の照度センサ800の計測値を入力して、それぞれの発光強度分布ごとの室内の照度分布の計測結果を取得する。そして、照明機器制御部211は、取得した発光強度分布ごとの照度分布の計測結果に基づいて、各LED照明機器500の照度寄与率を算出する。
Moreover, in order to obtain the target light emission intensity of each
例えば、照明機器制御部211は、複数のLED照明機器500の全てを基準発光強度で点灯させたときの照度分布の計測結果と、複数のLED照明機器500のうちの1つのみを消灯させ、他のLED照明機器500を基準発光強度で点灯させたときの照度分布の計測結果との差分から、消灯させた1つのLED照明機器500が室内の各位置に与える照度の大きさを求めることができる。基準発光強度は、任意の値を予め定めておけばよい。照明機器制御部211は、この処理を、消灯するLED照明機器500を順次切り換えながら繰り返すことで、複数のLED照明機器500の全てについて、室内の各位置に与える照度の大きさを求めることができる。そして、照明機器制御部211は、例えば上述した室内のエリアごとに、どのLED照明機器500がどれだけの割合で照度を与えているかを求めることで、室内の各エリアに対する各LED照明機器500の照度寄与率を算出することができる。なお、本実施形態では、上述したエリアごとに各LED照明機器500の照度寄与率を算出するようにしているが、これに限られるものではない。照度センサ800の検知範囲内の位置であれば、照度センサ800の計測値からその位置に対する各LED照明機器500の照度寄与率を求めることができる。また、照度センサ800の検知範囲外の位置であっても、近傍の1つまたは複数の照度センサ800の計測値から、既知の近似法等の補間処理によって、その位置に対する各LED照明機器500の照度寄与率を求めることができる。
For example, the lighting
なお、照明機器制御部211は、上記の方法とは逆に、複数のLED照明機器500の全てを消灯させたときの照度分布の計測結果と、複数のLED照明機器500のうちの1つのみを基準発光強度で点灯させ、他のLED照明機器500を消灯させたときの照度分布の計測結果との差分から、基準発光強度で点灯させた1つのLED照明機器500が室内の各位置に与える照度の大きさを求めることもできる。また、照明機器制御部211は、複数のLED照明機器500の全てを基準発光強度で点灯(あるいは消灯)させたときの照度分布の計測結果と、複数のLED照明機器500のうち、互いに照度が干渉しない程度に離れた2つ以上のLED照明機器500を消灯(あるいは基準発光強度で点灯)させ、他のLED照明機器500を基準発光強度で点灯(あるいは消灯)させたときの照度分布の計測結果との差分から、消灯(あるいは基準発光強度で点灯)させた2つ以上のLED照明機器500が室内の各位置に与える照度の大きさを求めることもできる。
In contrast to the above method, the lighting
また、照明機器制御部211は、各LED照明機器500の照度寄与率を算出したら、この照度寄与率に基づいて、室内の照度分布が目標照度分布となるように複数のLED照明機器500の発光強度を制御する。具体的には、照明機器制御部211は、例えば、複数のLED照明機器500のそれぞれについて算出した上述の照度寄与率を条件とした最適化アルゴリズムによって、室内の照度分布を目標照度分布にするための各LED照明機器500の目標発光強度を算出することができる。そして、照明機器制御部211は、複数のLED照明機器500の発光強度がそれぞれ目標発光強度となるように、各LED照明機器500を制御する。最適化アルゴリズムは、室内の照度分布と目標照度分布との差分を最小にする複数のLED照明機器500の発光強度の組み合わせを最適解として求めるアルゴリズムであり、例えば、組み合わせ最適化アルゴリズムとして知られる局所探索法等、既知のアルゴリズムを用いることができる。
In addition, after calculating the illuminance contribution rate of each
コンセント制御部213は、従業者の絶対位置、動作情報(方向、姿勢)に基づいてタップ600のタップ口に対して電源のオンオフを制御する。より具体的には、コンセント制御部213は、例えば、受信した絶対位置の近傍に配置されたタップ600に接続されたディスプレイ装置に対して、従業者が着座状態であり、かつディスプレイ装置に対する方向が前方である場合には、タップ600においてディスプレイ装置が接続されたタップ口のスイッチをオンにする制御信号を通信部201を介して送信する。
The outlet control unit 213 controls power on / off of the tap opening of the
一方、コンセント制御部213は、当該タップ600に接続されたディスプレイ装置に対して、従業者が起立状態であるか、またはディスプレイ装置に対する方向が後方である場合には、タップ600においてディスプレイ装置が接続されたタップ口のスイッチをオフにする制御信号を通信部201を介して送信する。
On the other hand, the outlet control unit 213 connects the display device connected to the
このように、ディスプレイ装置に対する従業者の方向によって電力制御を行うのは、ディスプレイ装置が従業者との正対関係で重要となる機器であり、方向が前方の場合にディスプレイ装置が使用されていると判断することができるからである。また、従業者の姿勢が着座状態の場合に、ディスプレイ装置が使用されていると判断することができる。このように、本実施形態では、実際の機器の利用を考慮して電力制御を行うことになり、単に機器からの距離によって電力制御を行う場合に比べて、より細かな制御を行うことが可能となる。 As described above, the power control is performed according to the direction of the employee with respect to the display device. The display device is an important device in the direct relationship with the employee, and the display device is used when the direction is forward. It is because it can be judged. Further, it can be determined that the display device is being used when the posture of the employee is in the sitting state. As described above, in the present embodiment, power control is performed in consideration of the actual use of the device, and finer control can be performed as compared with the case where the power control is simply performed based on the distance from the device. It becomes.
さらに本実施形態のコンセント制御部213は、従業者の個人認識情報に連動させてデスクトップ型PC本体やディスプレイ装置の電力制御を行っている。従業者の個人認証情報は、例えば、従業者が保持するスマートフォン300から測位サーバ装置100に送られ、測位サーバ装置100から制御サーバ装置200に伝達される。制御サーバ装置200は、この個人認証情報を用いて、従業者が専有して使用するデスクトップ型PC本体やディスプレイ装置を対象に電力制御を行うことができる。
Further, the outlet control unit 213 of the present embodiment performs power control of the desktop PC main body and the display device in conjunction with the employee's personal recognition information. For example, the personal authentication information of the employee is transmitted from the
空調機制御部215は、従業者の絶対位置に基づいて空調機700の電源のオン/オフを制御する。より具体的には、空調機制御部215は、例えば、受信した絶対位置の席が存在するグループに設定された空調機700の電源をオンにする制御信号を通信部201を介して送信する。
The air
次に、以上のように構成された本実施形態の測位サーバ装置100による検出処理について説明する。図14は、本実施形態の測位サーバ装置100による検出処理の手順を示すフローチャートである。かかるフローチャートによる検出処理は、複数のスマートフォン300のそれぞれに対応して実行される。
Next, the detection process by the
なお、測位サーバ装置100は、このフローチャートによる検出処理とは別個に、複数のスマートフォン300に搭載された加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサあるいはスマートフォン300とは別個の加速度センサ、角速度センサ、地磁気センサのそれぞれの各センサから検知データ(加速度ベクトル、角速度ベクトル、磁気方位ベクトル)を一定間隔で受信し、複数の監視カメラ400から撮像画像を受信している。
In addition to the detection process according to this flowchart, the
まず、従業者が制御対象領域である室内に入室したか否かを、例えば、開閉する扉の撮像画像等により判断する(ステップS11)。そして、従業者の入室が確認されなければ(ステップS11:No)、室内から退室したか否かを判断し(ステップS20)、退室が確認された場合は(ステップS20:Yes)、当該従業者に対する図14のフローチャートによる処理を終了する。また、入室も退室も確認されない場合は(ステップS20:No)、入退出の確認を繰り返す。一方、ステップS11で従業者の入室が確認された場合には(ステップS11:Yes)、動作状況検出部103は、入室した従業者の動作状況を、上述した手法により検出する(ステップS12)。そして、動作状況検出部103は、従業者の動作状況が歩行状態であるか否かを判断し(ステップS13)、歩行状態である間は(ステップS13:Yes)、動作状況の検出を繰り返し行う。
First, whether or not the employee has entered the room that is the control target area is determined based on, for example, a captured image of a door that opens and closes (step S11). If the employee's entry is not confirmed (step S11: No), it is determined whether the employee has left the room (step S20). If the employee is confirmed to exit (step S20: Yes), the employee The process according to the flowchart of FIG. Further, when neither entry nor exit is confirmed (step S20: No), confirmation of entry / exit is repeated. On the other hand, when the employee's entry into the room is confirmed in step S11 (step S11: Yes), the operation
一方、ステップS13で従業者の動作状況が歩行状態でない場合には(ステップS13:No)、動作状況検出部103は、従業者の動作状況が静止状態であると判断する。そして、位置特定部102は、基準位置を扉として、扉からの相対移動ベクトルを、上述の手法で算出する(ステップS14)。
On the other hand, when the employee's operation state is not the walking state in step S13 (step S13: No), the operation
そして、位置特定部102は、記憶部110に保存されている室の地図データと、扉からの相対移動ベクトルにより、静止状態となった従業者の絶対位置を特定する(ステップS15)。これにより、位置特定部102は、従業者が室内に配置されたどの机の位置にいるかまでを特定することができ、その結果、従業者の肩幅(略60cm以下、より具体的には略40cm以下)の精度で、従業者の位置を特定することになる。
And the position specific | specification part 102 specifies the absolute position of the employee who became the stationary state with the map data of the room preserve | saved at the memory |
次に、動作状況検出部103は、さらに静止状態の従業者の動作状況として、従業者のディスプレイ装置に対する方向(向き)を、地磁気センサから受信した磁気方位ベクトルから検出する(ステップS16)。
Next, the operation
次いで、動作状況検出部103は、従業者の動作状況として、着座状態か起立状態かという姿勢を、上述の手法で検出する(ステップS17)。これにより、動作状況検出部103は、従業者の高さ方向の位置を、略50cm以下(より具体的には、略40cm以下)の精度で検出したことになる。
Next, the operation
さらに、動作状況検出部103は、従業者の動作状況として、しゃがむ動作か起立動作か、着座状態で向きを変更する動作か戻す動作か、着座状態で目線を上げる動作か目線を戻す動作か、着座状態で目線を下げる動作か目線を戻す動作か、をそれぞれ検出してもよい。
Further, the operation
次に、補正部104は、特定された従業者の絶対位置、検出された従業者の方向および姿勢に対して、上述のとおり、補正が必要か否かを判断して、必要であれば補正する(ステップS18)。
Next, the
そして、通信部101は、従業者の絶対位置、検出された方向および姿勢(補正された場合には、補正後の絶対位置、検出された方向および姿勢)を、位置情報および動作情報として制御サーバ装置200に送信する(ステップS19)。なお、以上の説明では、従業者の動作状況が静止状態と判定された場合に、従業者の絶対位置、方向および姿勢を検出して位置情報および動作情報として制御サーバ装置200に送信するようにしているが、従業者の動作状態が歩行状態である場合にも同様に、その従業者の絶対位置、方向および姿勢を検出して位置情報および動作情報として制御サーバ装置200に送信するようにしてもよい。
Then, the
次に、制御サーバ装置200による機器制御処理について説明する。図15は、本実施形態の機器制御処理のうち、コンセント制御部213および空調機制御部215による機器制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、照明機器制御部211によるLED照明機器500に対する制御の手順については後述する。
Next, device control processing by the
まず、通信部201は、測位サーバ装置100から、従業者の絶対位置を表す位置情報と、従業者の方向および姿勢を表す動作情報とを受信する(ステップS31)。次に、機器制御部210のコンセント制御部213および空調機制御部215は、受信した従業者の位置情報から、制御対象のタップ600および空調機700を特定する(ステップS32)。
First, the communication unit 201 receives position information representing the absolute position of the employee and operation information representing the direction and posture of the employee from the positioning server device 100 (step S31). Next, the outlet control unit 213 and the air
より具体的には、コンセント制御部213は、記憶部220に保存された位置データを参照して、絶対位置に相当する机の近傍に設置されたタップ600を制御対象として特定する。また、空調機制御部215は、記憶部220に保存された位置データを参照して、絶対位置に相当する机があるグループに対応して設置された空調機700を制御対象として特定する。
More specifically, the outlet control unit 213 refers to the position data stored in the
次に、空調機制御部215は、特定した空調機700の電源をオンにする制御を行う(ステップS33)。
Next, the air
次に、コンセント制御部213は、受信した動作情報が表す方向が前方であり、かつ当該動作情報が表す姿勢が着座状態であるか否かを判断する(ステップS34)。そして、方向が前方であり、かつ姿勢が着座状態である場合には(ステップS34:Yes)、コンセント制御部213は、ステップS32で特定したタップ600においてディスプレイ装置が接続されたタップ口のスイッチをオンにする制御を行う(ステップS35)。
Next, the outlet control unit 213 determines whether or not the direction represented by the received motion information is forward and whether the posture represented by the motion information is a seated state (step S34). When the direction is the front and the posture is the seating state (step S34: Yes), the outlet control unit 213 switches the switch of the tap mouth to which the display device is connected in the
一方、ステップS34において、方向が後方であるか、または、姿勢が起立状態である場合には(ステップS34:No)、コンセント制御部213は、ステップS32で特定したタップ600においてディスプレイ装置が接続されたタップ口のスイッチをオフにする制御を行う(ステップS36)。
On the other hand, when the direction is rearward or the posture is standing in step S34 (step S34: No), the outlet control unit 213 connects the display device at the
なお、機器制御部210のコンセント制御部213および空調機制御部215は、各制御対象の機器に対して上述した制御以外の制御を行うように構成してもよい。
The outlet control unit 213 and the air
また、従業者の動作状況として、しゃがむ動作か起立動作か、着座状態で向きを変更する動作か戻す動作か、着座状態で目線を上げる動作(見上げる動作)か目線を戻す動作か、着座状態で目線を下げる動作(見下げる動作)か目線を戻す動作かにより、各制御対象の機器に対する制御を行うように、機器制御部210のコンセント制御部213および空調機制御部215を構成してもよい。
In addition, the operation status of the employee may be a squatting or standing operation, an operation to change the orientation in the sitting state, an operation to return, or an operation to raise the line of sight in the sitting state (an operation to look up) or an operation to return the line of sight. The outlet control unit 213 and the air
このような場合の各動作と制御対象の機器および制御方法として、以下のような例があげられる。これらの動作は、従業者が机の前に着座している状態を想定した場合に起こり得る動作であり、制御対象機器は、PCあるいはPCのディスプレイ装置、電気スタンド、個別空調に相当する卓上扇風機等である。 The following examples can be given as examples of each operation, device to be controlled, and control method in such a case. These operations are operations that can occur when an employee is seated in front of a desk. The control target device is a PC or a display device of a PC, a desk lamp, and a tabletop fan corresponding to individual air conditioning. Etc.
例えば、従業者が机にいる場合で、受信した検出結果データから、一定時間以上しゃがむ動作が継続していると判断した場合には、PCの電源が接続されたタップ口のスイッチをオフにするようにコンセント制御部213を構成することができる。また、機器制御部210に機器のモードを制御するモード制御部を設け、PCのディスプレイ装置をスタンバイモードに移行させるように、モード制御部を構成することができる。
For example, when the employee is at a desk and the detected detection result data determines that the operation of squatting continues for a certain period of time or longer, the switch of the tap port to which the PC power supply is connected is turned off. Thus, the outlet control unit 213 can be configured. In addition, the mode control unit can be configured so that the
また、着座状態から、起立動作を検出して、起立状態が一定時間以上継続した場合には、PCをスタンバイモードに移行するようにモード制御部を構成したり、同時にディスプレイ装置の電源が接続されたタップ口のスイッチをオフにするようにコンセント制御部213を構成することができる。 In addition, when the standing operation is detected from the sitting state and the standing state continues for a certain time or more, the mode control unit is configured to shift the PC to the standby mode, or the power supply of the display device is connected at the same time. The outlet control unit 213 can be configured to turn off the switch of the tapped port.
向きの変化という動作に対しては以下のような制御が一例としてあげられる。机の前に着座した状態から、顔あるいは上半身の向きの変化が検出され、この状態が一定時間以上継続した場合には、隣接する席の他の従業者と会話している等の状況が考えられ、PC、ディスプレイ装置、電気スタンド等の照明機器をスタンバイあるいはオフとし、従業者の向きが元の状態に戻った、元の姿勢に戻ったことを検出した場合には、PC、ディスプレイ装置、電気スタンド等の照明機器をオンにする等ようにコンセント制御部213、モード制御部を構成することができる。 The following control is given as an example for the operation of changing the direction. When a change in the orientation of the face or upper body is detected from the state of sitting at the desk, and this state continues for a certain period of time, the situation may be such as talking to another employee in the adjacent seat. If the lighting device such as a PC, a display device, a desk lamp, etc. is set to standby or turned off and the orientation of the employee is returned to the original state, and it is detected that the posture is returned to the original posture, the PC, the display device, The outlet control unit 213 and the mode control unit can be configured to turn on a lighting device such as a desk lamp.
また、従業者が机で書類を読むような場合には見下げる動作を行い、従業者がアイデアを思いつく、あるいは考えるような場合には天井方向を見上げる動作を行うことが考えられる。このため、一定時間以上見上げる動作または見下げる動作が継続して検出された場合には、PCをスタンバイモードに移行したり、ディスプレイ装置をオフにするような制御を行うようにコンセント制御部213、モード制御部を構成することができる。さらに、見下げる動作の場合には、電気スタンドをオフにしない制御を行うようにコンセント制御部213を構成してもよい。 In addition, when the employee reads a document at a desk, an operation of looking down is performed, and when the employee comes up with an idea or thinks of the idea, an operation of looking up at the ceiling direction can be performed. For this reason, when an operation of looking up or looking down for a certain time or longer is continuously detected, the outlet control unit 213 performs control to shift the PC to the standby mode or to turn off the display device. A mode control unit can be configured. Further, in the case of an operation to look down, the outlet control unit 213 may be configured to perform control without turning off the desk lamp.
このように本実施形態では、従業者の位置を肩幅の精度で特定し、従業者の方向や姿勢を検出して、機器の電力制御を行っているので、より細かい精度での機器の電力制御が可能となり、従業者の快適性、仕事の高効率化を維持しつつ、より一層の省電力化および省エネルギー化を実現することができる。 As described above, in the present embodiment, the position of the employee is specified with the accuracy of the shoulder width, the direction and posture of the employee is detected, and the power control of the device is performed. Therefore, the power control of the device with finer precision is performed. Therefore, it is possible to realize further power saving and energy saving while maintaining employee comfort and high work efficiency.
すなわち、本実施形態では、従業者を検出するだけでなく、その従業者が専有して使用する機器、その従業者が座る机の近傍の照明機器、空調機、オフィス機器を個別に制御することができ、かつ一人一人の電力使用量を同時に把握することが可能となる。 That is, in this embodiment, not only the employee is detected, but also the equipment that the employee uses exclusively, the lighting equipment, the air conditioner, and the office equipment in the vicinity of the desk where the employee sits are individually controlled. It is possible to grasp the power consumption of each person at the same time.
従来技術では、ビル、オフィス、工場全体、オフィス全体の電力がいわゆる「見える化」を実現することができても、個人個人がどのように省電力をしたらよいか不明であり、全体の目標値を超える、供給電力量を超えるといった逼迫した状況でないと、省電力化を意識しにくい等により、継続的に進めることができないが、本実施形態によれば、従業者の快適性を維持して業務の効率低下を抑制しながら、より一層の省電力化を実現することができる。 In the prior art, even if the power of buildings, offices, entire factories, and entire offices can be realized so-called `` visualization '', it is unclear how individuals should save power, and the overall target value If the situation is not tight, such as exceeding the amount of power supplied, it is difficult to continue power consumption because it is difficult to be aware of power savings, etc., but according to this embodiment, the comfort of employees is maintained. It is possible to realize further power saving while suppressing a decrease in business efficiency.
また、本実施形態によれば、機器の自動制御においても、従業者と機器だけでなく、機器間の協調制御をすることにより、省電力をより向上させることができる。 Further, according to the present embodiment, in automatic device control, power saving can be further improved by performing cooperative control between devices as well as employees and devices.
次に、本実施形態の機器制御システムにおけるLED照明機器500の制御について、具体例を挙げながら詳細に説明する。
Next, control of the
図16は、本実施形態の機器制御システムの構成のうち、制御サーバ装置200の照明機器制御部211に関わる部分を抜き出して示したブロック図である。制御サーバ装置200の照明機器制御部211は、図16に示すように、設定部231と、第1制御部232と、取得部233と、算出部234と、第2制御部235と、を備える。
FIG. 16 is a block diagram in which a portion related to the lighting
設定部231は、測位サーバ装置100から送信された従業者の位置情報および動作情報に基づいて、制御対象領域である室内の目標照度分布を設定する。
The
第1制御部232は、室内に分散配置された複数のLED照明機器500の少なくとも1つの発光強度を変化させることにより、これら複数のLED照明機器500による発光強度分布を変化させる。第1制御部232による各LED照明機器500の発光強度の制御は、例えば、各LED照明機器500に対して制御信号を送信することにより行う。
The
取得部233は、第1制御部232の制御によって切り替えられる複数の発光強度分布ごとに、室内に分散配置された複数の照度センサ800の計測値を入力し、室内の照度分布の計測結果を取得する。
The acquisition unit 233 inputs the measurement values of the plurality of
算出部234は、取得部233が取得した複数の発光強度分布ごとの室内の照度分布の計測結果に基づいて、室内の各位置に対する個々のLED照明機器500の照度寄与率を算出する。例えば、算出部234は、室内に分散配置された複数のLED照明機器500のうちの1つを対象照明機器としたときに、この対象照明機器の発光強度が変化する前の室内の照度分布の計測結果と、対象照明機器の発光強度が変化した後の室内の照度分布の計測結果との差分から、室内の各位置に対する対象照明機器の照度寄与率を算出する。
The
第2制御部235は、算出部234が算出した各LED照明機器500の照度寄与率に基づいて、室内の照度分布が、設定部231が設定した目標照度分布となるように、各LED照明機器500の発光強度を制御する。例えば、第2制御部235は、算出部234が算出した各LED照明機器500の照度寄与率を条件とし、既知の最適化アルゴリズムに従って、各LED照明機器500の発光強度の組み合わせのうちで、設定部231が設定した目標照度分布を実現するための最適な発光強度の組み合わせを求める。そして、第2制御部235は、求めた各LED照明機器500の発光強度を目標発光強度とし、各LED照明機器500の発光強度が目標発光強度となるように、各LED照明機器500を制御する。なお、第2制御部235による各LED照明機器500の発光強度の制御は、第1制御部232と同様に、各LED照明機器500に対して制御信号を送信することにより行う。各LED照明機器500の発光強度の制御は、各LED照明機器500に対して制御信号を送信することにより行う。
Based on the illuminance contribution ratio of each
次に、本実施形態の照明機器制御部211によるLED照明機器500に対する制御の具体的な処理手順について説明する。図17は、本実施形態の照明機器制御部211が実施する処理の概要を示すフローチャートである。
Next, a specific processing procedure for controlling the
まず、上述した制御サーバ装置200の通信部201が、測位サーバ装置100から送信された位置情報および動作情報を受信する(ステップS101)。
First, the communication unit 201 of the
次に、設定部231が、ステップS101で通信部201が受信した位置情報(制御対象エリアである室内における従業者の位置情報)と、室内の各エリアの座標情報とに基づいて、滞在エリア判定処理を行う(ステップS102)。なお、滞在エリア判定処理の詳細は後述する。
Next, the
次に、設定部231が、ステップS102の滞在エリア判定の結果と、ステップS101で通信部201が受信した動作情報(制御対象エリアである室内における従業者の姿勢)を用いて、目標照度分布設定処理を行う(ステップS103)。なお、目標照度分布設定処理の詳細は後述する。
Next, the
次に、第1制御部232、取得部233および算出部234が、照度寄与率算出処理を行う(ステップS104)。なお、照度寄与率算出処理の詳細は後述する。
Next, the
次に、第2制御部235が、ステップS104で算出された各LED照明機器500の照度寄与率に基づいて、室内の照度分布をステップS103で設定された目標照度分布にするための各LED照明機器500の目標発光強度を算出する(ステップS105)。
Next, each LED illumination for the
最後に、第2制御部235が、各LED照明機器500の発光強度がステップS105で算出した目標発光強度となるように、各LED照明機器500に対して通信部201を介して制御信号を送信し、各LED照明機器500の発光強度を制御する(ステップS106)。
Finally, the
ここで、上記ステップS102の滞在エリア判定処理に用いるエリアの座標情報を算出する方法について説明する。図18は、制御対象領域である室内におけるLED照明機器500の位置に応じて区分された複数のエリアを説明する図であり、図19は、エリアの座標情報を算出する方法の一例を説明する図である。なお、図18および図19は、図6に例示した室内におけるLED照明機器500のレイアウトを前提としている。
Here, a method for calculating the coordinate information of the area used for the stay area determination process in step S102 will be described. FIG. 18 is a diagram illustrating a plurality of areas divided according to the position of the
図18の例では、制御対象領域である室内に、2管のLED灯を1組として構成されるLED照明機器500が9つ(LED照明機器500_1〜500_9)配置されている。この例の場合、制御対象領域である室内は、LED照明機器500_1に対応するエリアA_1と、LED照明機器500_2に対応するエリアA_2と、LED照明機器500_3に対応するエリアA_3と、LED照明機器500_4に対応するエリアA_4と、LED照明機器500_5に対応するエリアA_5と、LED照明機器500_6に対応するエリアA_6と、LED照明機器500_7に対応するエリアA_7と、LED照明機器500_8に対応するエリアA_8と、LED照明機器500_9に対応するエリアA_9とに区分される。つまり、区分される各エリアは、そのエリアの照度に主に影響を与えるLED照明機器500が一意に対応付けられている。各LED照明機器500に対応するエリアの座標は、例えば、各LED照明機器500の座標に基づいて算出される。各LED照明機器500の座標は、上述した位置データとして記憶部220に格納されている。なお、各エリアA_1〜A_9の照度は、照度センサ800_1〜800_9によって個別に計測される。
In the example of FIG. 18, nine LED lighting devices 500 (LED lighting devices 500_1 to 500_9) configured with two LED lamps as one set are arranged in a room that is a control target region. In the case of this example, the room that is the control target area includes an area A_1 corresponding to the LED lighting device 500_1, an area A_2 corresponding to the LED lighting device 500_2, an area A_3 corresponding to the LED lighting device 500_3, and an LED lighting device 500_4. Area A_4 corresponding to the LED lighting device 500_5, area A_6 corresponding to the LED lighting device 500_6, area A_7 corresponding to the LED lighting device 500_7, and area A_8 corresponding to the LED lighting device 500_8. And the area A_9 corresponding to the LED lighting device 500_9. That is, each divided area is uniquely associated with the
図19の例において、室内の中央に設置されたLED照明機器500_5に対し、図中の左側にLED照明機器500_2、図中の上側にLED照明機器500_4、図中の下側にLED照明機器500_6、図中の右側にLED照明機器500_8がそれぞれ隣り合っているものとする。ここで、LED照明機器500_2の座標を(x2,y2)、LED照明機器500_4の座標を(x4,y4)、LED照明機器500_5の座標を(x5,y5)、LED照明機器500_6の座標を(x6,y6)、LED照明機器500_8の座標を(x8,y8)とする。これらの座標(x2,y2)、(x4,y4)、(x5,y5)、(x6,y6)、(x8,y8)は、位置データとして記憶部220に格納されている。
In the example of FIG. 19, with respect to the LED lighting device 500_5 installed in the center of the room, the LED lighting device 500_2 on the left side in the drawing, the LED lighting device 500_4 on the upper side in the drawing, and the LED lighting device 500_6 on the lower side in the drawing. It is assumed that the LED lighting devices 500_8 are adjacent to each other on the right side in the drawing. Here, the coordinates of the LED lighting device 500_2 are (x2, y2), the coordinates of the LED lighting device 500_4 are (x4, y4), the coordinates of the LED lighting device 500_5 are (x5, y5), and the coordinates of the LED lighting device 500_6 are ( x6, y6), and the coordinates of the LED lighting device 500_8 are (x8, y8). These coordinates (x2, y2), (x4, y4), (x5, y5), (x6, y6), (x8, y8) are stored in the
このような前提のもと、室内の中央に設置されたLED照明機器500_5に対応するエリアA_5の座標情報を算出する場合について考える。LED照明機器500_5に対応するエリアA_5をP1,P2,P3,P4の4点で囲まれた領域と規定するとき、各点の座標はそれぞれ、P1(x5a,y5a)、P2(x5a,y5b)、P3(x5b,y5b)、P4(x5b,y5a)と記述することができ、LED照明機器500_5に対応するエリアA_5は、x5a、x5b、y5a、y5bの4つの数値で表現できる。そして、x5a、x5b、y5a、y5bの4つの数値は、LED照明機器500_5および隣り合う4つのLED照明機器500_2,500_4,500_6,500_8それぞれの座標(x2,y2),(x4,y4),(x5,y5),(x6,y6),(x8,y8)を用いて、下記式(1)〜(4)のように算出することができる。
x5a=(x2+x5)/2 ・・・(1)
x5b=(x5+x8)/2 ・・・(2)
y5a=(y6+y5)/2 ・・・(3)
y5b=(y5+y4)/2 ・・・(4)
Consider the case where the coordinate information of the area A_5 corresponding to the LED lighting device 500_5 installed in the center of the room is calculated under such a premise. When the area A_5 corresponding to the LED lighting device 500_5 is defined as an area surrounded by four points P1, P2, P3, and P4, the coordinates of each point are P1 (x5a, y5a) and P2 (x5a, y5b), respectively. , P3 (x5b, y5b), P4 (x5b, y5a), and the area A_5 corresponding to the LED lighting device 500_5 can be expressed by four numerical values x5a, x5b, y5a, and y5b. The four numerical values of x5a, x5b, y5a, and y5b are the coordinates (x2, y2), (x4, y4), ( By using x5, y5), (x6, y6), and (x8, y8), calculation can be performed as in the following formulas (1) to (4).
x5a = (x2 + x5) / 2 (1)
x5b = (x5 + x8) / 2 (2)
y5a = (y6 + y5) / 2 (3)
y5b = (y5 + y4) / 2 (4)
以上の方法により、制御対象領域である室内に分散配置された各LED照明機器500_1〜500_9のそれぞれに対応するエリアA_1〜A_9の座標を算出することができる。なお、隣り合うLED照明機器500が存在しない方向がある場合は、その方向のエリア境界の座標として、室内の壁の座標を用いればよい。例えば、図18および図19に例示したLED照明機器500_6は、図中の下側に隣り合うLED照明機器500が存在しないので、図中の下側のエリア境界を規定する点P1,P4のy座標y6aとして、図中の下側の壁のy座標(=0)を用いればよい。
With the above method, it is possible to calculate the coordinates of the areas A_1 to A_9 corresponding to the LED lighting devices 500_1 to 500_9 distributed in the room which is the control target area. If there is a direction where there is no adjacent
次に、設定部231が実行する滞在エリア判定処理(図17のステップS102)の具体例について説明する。図20は、滞在エリア判定処理の手順を示すフローチャートである。設定部231は、予め定めた一定時間ごとに、図20のフローチャートで示す滞在エリア判定処理を繰り返し実行する。なお、以下の説明では、室内における従業者の位置情報を座標(x,y)として表すものとする。
Next, a specific example of the stay area determination process (step S102 in FIG. 17) executed by the
まず、設定部231は、判定の対象となるエリアをエリアA_nとし、nに初期値(n=1)を設定する(ステップS201)。
First, the
次に、設定部231は、エリアA_nの座標情報を取得する(ステップS202)。エリアA_nの座標情報は、上述したようにxna,xnb,yna,ynbの4つの数値で表される。これらの数値は、例えば、予め算出されて記憶部220等に格納されている。
Next, the
次に、設定部231は、室内における従業者の位置情報(x,y)と、エリアA_nの座標情報xna,xnb,yna,ynbとを比較して、エリアA_nが滞在エリアであるか否かを判定する。すなわち、設定部231は、xの値がxna〜xnbの範囲内であるか否かを判定するとともに(ステップS203)、yの値がyna〜ynbの範囲内であるか否かを判定する(ステップS204)。そして、xの値がxna〜xnbの範囲内であり(ステップS203:Yes)、かつ、yの値がyna〜ynbの範囲内である場合に(ステップS204:Yes)、エリアA_nを滞在エリアと判定し、エリアA_nが滞在エリアであることを示す情報を記憶部220等に一時的に記憶させる(ステップS205)。一方、xの値がxna〜xnbの範囲内でない(ステップS203:No)、あるいは、yの値がyna〜ynbの範囲内でない場合は(ステップS204:No)、エリアA_nを非滞在エリアと判定して情報の記憶は行わない。
Next, the
次に、設定部231は、nの値をインクリメント(+1)して(ステップS206)、nの値がエリア数を超えたか否か、つまり全てのエリアに対して滞在エリアであるか非滞在エリアであるかの判定が終了したか否かを判定する(ステップS207)。そして、nの値がエリア数以下であれば(ステップS207:No)、ステップS202に戻って新たなエリアA_nの座標情報を取得して以降の処理を繰り返す。一方、nの値がエリア数を超えたら(ステップS207:Yes)、滞在エリア判定処理を終了する。
Next, the
次に、設定部231が実行する目標照度分布設定処理(図17のステップS103)の具体例について説明する。図21は、目標照度分布設定処理の手順を示すフローチャートである。
Next, a specific example of the target illuminance distribution setting process (step S103 in FIG. 17) executed by the
まず、設定部231は、処理対象として選択するエリアをエリアA_nとし、nに初期値(n=1)を設定する(ステップS301)。
First, the
次に、設定部231は、上述した滞在エリア判定処理の結果として例えば記憶部220等に一時的に記憶させた情報を参照し、エリアA_nが滞在エリアであるか否かを判定する(ステップS302)。そして、設定部231は、エリアA_nが滞在エリアであれば(ステップS302:Yes)、室内における従業者の動作情報に基づいて、エリアA_nに滞在する従業者の動作状態が着座であるか、あるいは起立であるかを判定する(ステップS303)。そして、設定部231は、エリアA_nに滞在する従業者の動作状況が着座であれば(ステップS303:Yes)、エリアA_nの目標照度を、着座状態の従業者が滞在している滞在エリアに対応する照度として予め定められた照度に設定する(ステップS304)。一方、エリアA_nに滞在する従業者の動作状況が起立であれば(ステップS303:No)、設定部231は、エリアA_nの目標照度を、起立状態の従業者が滞在している滞在エリアに対応する照度として予め定められた照度に設定する(ステップS305)。
Next, the
また、ステップS302でエリアA_nが非滞在エリアであると判定した場合(ステップS302:No)、設定部231は、エリアA_nに最も近い滞在エリアを検索し、最も近い滞在エリアからのエリアA_nの距離を算出する(ステップS306)。そして、設定部231は、エリアA_nの目標照度を、滞在エリアからの距離に応じて予め定められた照度に設定する(ステップS307)。
When it is determined in step S302 that the area A_n is a non-stay area (step S302: No), the
次に、設定部231は、nの値をインクリメント(+1)して(ステップS308)、nの値がエリア数を超えたか否か、つまり室内の全てのエリアに対して目標照度を設定したか否かを判定する(ステップS309)。そして、nの値がエリア数以下であれば(ステップS309:No)、ステップS302に戻って、新たなエリアA_nに対する処理が繰り返される。一方、nの値がエリア数を超えたら(ステップS309:Yes)、設定部231は、各エリアに対して設定した目標照度を結合することにより、目標照度分布を設定する(ステップS310)。
Next, the
次に、第1制御部232、取得部233および算出部234が実行する照度寄与率算出処理(図17のステップS104)の具体例について説明する。図22は、照度寄与率算出処理の手順を示すフローチャートである。なお、ここで説明する照度寄与率算出処理はあくまで一例であり、様々な変形が可能である。例えば、以下の照度寄与率算出処理では、複数のLED照明機器500を1つずつ順番に消灯させることで発光強度分布を変化させているが、複数のLED照明機器500を1つずつ順番に基準発光強度で点灯させたり、2つ以上のLED照明機器500を同時に消灯(あるいは基準発光強度で点灯)させたりすることで、発光強度分布を変化させるようにしてもよい。
Next, a specific example of the illuminance contribution rate calculation process (step S104 in FIG. 17) executed by the
まず、第1制御部232が、室内に分散配置された全てのLED照明機器500を基準発光強度で点灯状態となるように制御する(ステップS401)。
First, the
次に、取得部233が、室内に分散配置された各照度センサ800の計測値を入力し(ステップS402)、全てのLED照明機器500が基準発光強度で点灯している状態での室内の照度分布を求めて、これを第1基準照度分布として記憶部220等に記憶させる(ステップS403)。
Next, the acquisition unit 233 inputs the measurement values of the
次に、第1制御部232が、発光強度を変化させる対象となるLED照明機器500の番号(照明番号)をiとし、iに初期値(i=1)を設定する(ステップS404)。なお、室内に分散配置された各LED照明機器500の照明番号は、適当な順序で予め定めておけばよい。
Next, the
次に、第1制御部232が、i番目のLED照明機器500を消灯状態となるように制御する(ステップS405)。
Next, the
次に、取得部233が、室内に分散配置された各照度センサ800の計測値を入力し(ステップS406)、i番目のLED照明機器500のみが消灯し、その他のLED照明機器500が基準発光強度で点灯している状態での室内の照度分布を求めて、これを照明番号iと対応付けて記憶部220等に記憶させる(ステップS407)。
Next, the acquisition unit 233 inputs the measurement value of each
次に、第1制御部232が、iの値をインクリメントして(ステップS408)、iの値がLED照明機器500の総数を超えたか否か、つまりLED照明機器500を1つずつ順番に消灯状態にしたときの室内の照度分布が全て得られたか否かを判定する(ステップS409)。そして、iの値がLED照明機器500の総数以下であれば(ステップS409:No)、ステップS405に戻って以降の処理を繰り返す。一方、iの値がLED照明機器500の総数を超えたら(ステップS409:Yes)、第1制御部232は、室内に分散配置された全てのLED照明機器500を消灯状態となるように制御する(ステップS410)。
Next, the
次に、取得部233が、室内に分散配置された各照度センサ800の計測値を入力し(ステップS411)、全てのLED照明機器500が消灯している状態での室内の照度分布を求めて、これを第2基準照度分布として記憶部220等に記憶させる(ステップS412)。
Next, the acquisition unit 233 inputs the measured values of the
次に、算出部234が、ステップS403で記憶された第1基準照度分布と、ステップS407で照明番号iと対応付けて記憶された照度分布とを記憶部220等から読み出して、これらの照度分布を用いて、室内に分散配置された各LED照明機器500の各エリアに対する照度寄与率を算出する(ステップS413)。具体的には、算出部234は、照明番号iと対応付けられた照度分布と第1基準照度分布との差分から、i番目のLED照明機器500が基準発光強度で点灯することで室内の各エリアに対してどれだけの照度を与えているかを求める。そして、算出部234は、全ての照明番号iについて同様の処理を繰り返して、全てのLED照明機器500について、室内の各エリアに与える照度の大きさをそれぞれ求める。そして、算出部234は、室内の各エリアごとに、当該エリアに照度を与えているLED照明機器500を特定して、特定したLED照明機器500がどれだけの割合で照度を与えているかを求めることで、室内の各エリアに対する各LED照明機器500の照度寄与率を算出する。
Next, the
例えば、図18に示した例において、エリアA_1に対してLED照明機器500_1と、LED照明機器500_2と、LED照明機器500_4と、LED照明機器500_5が照度を与えていると特定されたとする。このとき、エリアA_1に与えるLED照明機器500_1の照度の大きさが560lx、LED照明機器500_2の照度の大きさが120lx、LED照明機器500_4の照度の大きさが80lx、LED照明機器500_5の照度の大きさが40lxであった場合、エリアA_1に対するLED照明機器500_1の照度寄与率は70%、LED照明機器500_2の照度寄与率は15%、LED照明機器500_4の照度寄与率は10%、LED照明機器500_5の照度寄与率は5%とそれぞれ算出される。 For example, in the example illustrated in FIG. 18, it is assumed that the LED lighting device 500_1, the LED lighting device 500_2, the LED lighting device 500_4, and the LED lighting device 500_5 are specified to have illuminance with respect to the area A_1. At this time, the illumination intensity of the LED illumination device 500_1 given to the area A_1 is 560 lx, the illumination intensity of the LED illumination device 500_2 is 120 lx, the illumination intensity of the LED illumination device 500_4 is 80 lx, and the illumination intensity of the LED illumination device 500_5 When the size is 40 lx, the illuminance contribution rate of the LED lighting device 500_1 to the area A_1 is 70%, the illuminance contribution rate of the LED lighting device 500_2 is 15%, and the illuminance contribution rate of the LED lighting device 500_4 is 10%. The illuminance contribution ratio of the device 500_5 is calculated as 5%.
次に、算出部234が、ステップS403で記憶された第1基準照度分布と、ステップS412で記憶された第2基準照度分布とを記憶部220等から読み出して、これら第1基準照度分布と第2基準照度分布との差分に基づき、室内の各エリアの照度に影響を与えている外光強度を算出する(ステップS414)。なお、制御対象領域である室内に外光が入らない場合は、ステップS410〜ステップS412およびステップS414の処理は省略される。
Next, the
最後に、算出部234が、ステップS413で算出した各LED照明機器500の照度寄与率と、必要に応じてステップS414で算出した外光強度とを、室内の各エリアに対応させて記述した照度寄与テーブルを生成し(ステップS415)、図22に示す一連の照度寄与率算出処理を終了する。
Lastly, the
以上のように本実施形態では、第1制御部232が、複数のLED照明機器500の全てを基準発光強度で点灯させた状態から、LED照明機器500を1つずつ順番に消灯させることで、複数のLED照明機器500による発光強度分布を変化させている。図23は、発光強度分布を変化させるために第1制御部232が送信する制御信号の一例を示す図である。図23に示す制御信号は、HiレベルでLED照明機器500を基準発光強度で点灯させ、LoレベルでLED照明機器500を消灯させる制御信号である。図中(a)は、図18に示したLED照明機器500_1に送信する制御信号の波形を示し、(b)はLED照明機器500_2に送信する制御信号の波形を示し、(c)はLED照明機器500_3に送信する制御信号の波形を示し、(d)はLED照明機器500_4に送信する制御信号の波形を示し、(e)はLED照明機器500_5に送信する制御信号の波形を示し、(f)はLED照明機器500_6に送信する制御信号の波形を示し、(g)はLED照明機器500_7に送信する制御信号の波形を示し、(h)はLED照明機器500_8に送信する制御信号の波形を示し、(i)はLED照明機器500_9に送信する制御信号の波形を示している。
As described above, in the present embodiment, the
図23の例では、時刻T0において、全てのLED照明機器500に対してHiレベルとなる制御信号が送信され、その後、時刻T1〜T9のそれぞれのタイミングでLED照明機器500_1〜500_9に送信する制御信号が一時的にLoレベルとされた後、時刻T10のタイミングで全てのLED照明機器500に送信される制御信号が一時的にLoレベルとされる。そして、時刻T1〜T10のそれぞれのタイミングで照度センサ800の計測値が入力され、室内の照度分布が計測される。これにより、LED照明機器500_1〜500_9による発光強度分布を変化させながら、それぞれの発光強度分布での室内の照度分布の計測結果を得ることができる。
In the example of FIG. 23, at time T0, a control signal that is at a high level is transmitted to all
ここで、制御信号を一時的にLoレベルとする時間間隔(消灯時間)、つまり個々のLED照明機器500の発光強度を変化させる時間間隔は、人間がLED照明機器500の発光強度の変化を感知できない時間間隔として予め定められた時間間隔(例えば、0.01秒)よりも短い時間間隔とすることが望ましい。これにより、室内に滞在する従業者に意識させることなく、発光強度分布を変化させながら室内の照度分布の計測結果を取得して各LED照明機器500の照度寄与率を算出することができ、照度寄与率を算出するためのLED照明機器500に対する制御が従業者に違和感を与える不都合を有効に抑制することができる。なお、1つのLED照明機器500に対する制御信号をLoレベルからHiレベルに戻した後に、次のLED照明機器500に対する制御信号をLoレベルにするまでの時間間隔(消灯間隔)は、上述した消灯時間と同等以上であればよい。例えば、消灯時間を0.005秒、消灯間隔を0.005秒とし、各LED照明機器500を100Hzの周期で順番に消灯させて発光強度分布を変化させることで、室内の従業者に照明のちらつき(フリッカ)を感知させることなく、各発光強度分布での室内の照度分布を取得できることが確認できた。
Here, the time interval at which the control signal is temporarily set to the Lo level (light-out time), that is, the time interval at which the light emission intensity of each
図24は、図22で示した照度寄与率算出処理のステップS415において算出部234が生成した照度寄与テーブルの一例を示す図である。照度寄与テーブルは、例えば図24に示すように、室内の各エリアのそれぞれについて、照度に影響を与える各LED照明機器500の照度寄与率と外光の強度とを表している。この照度寄与テーブルは、例えば記憶部220等に記憶され、算出部234によって新たな照度寄与テーブルが生成されるたびに更新される。そして、第2制御部235によって最新の照度寄与テーブルが参照され、最新の照度寄与テーブルを用いて、室内の照度分布が目標照度分布となるように、各LED照明機器500の発光強度が制御される。
FIG. 24 is a diagram illustrating an example of the illuminance contribution table generated by the
ここで、図24の照度寄与テーブルを用いた第2制御部235による制御の具体例について、簡単な例を挙げて説明する。ここでは、図24の照度寄与テーブルを用いて、図18に示したエリアA_1〜A_3の3つのエリアの照度をそれぞれ約800lxにする場合の制御例を説明する。
Here, a specific example of control by the
図24の照度寄与テーブルによると、エリアA_1〜A_3の3つのエリアの照度に影響を与えるLED照明機器500は、LED照明機器500_1〜500_6である。また、図24の照度寄与テーブルによると、エリアA_1の照度に影響を与えている外光強度は120lx、エリアA_2の照度に影響を与えている外光強度は170lx、エリアA_3の照度に影響を与えている外光の強度は300lxである。そこで、エリアA_1〜A_3のそれぞれに対するLED照明機器500_1〜500_6の照度寄与率を条件とし、LED照明機器500_1〜500_6によってエリアA_1で680lxの照度が得られ、エリアA_2で630lxの照度が得られ、エリアA_3で500lxの照度が得られるようにするためのLED照明機器500_1〜500_6の発光強度の最適な組み合わせを、既知の最適化アルゴリズムによって求める。その結果、LED照明機器500_1の発光強度を800lx、LED照明機器500_2の発光強度を700lx、LED照明機器500_3の発光強度を550lx、LED照明機器500_4の発光強度を100lx、LED照明機器500_5の発光強度を100lx、LED照明機器500_6の発光強度を60lxとすることが最適であることが分かった。そして、得られた最適な発光強度を目標発光強度として、LED照明機器500_1〜500_6の発光強度を制御したところ、エリアA_1〜A_3のそれぞれで外光と合わせた照度がほぼ800lxで均一となることが確認できた。
According to the illuminance contribution table of FIG. 24, the
以上、具体的な例を挙げながら詳細に説明したように、本実施形態に係る制御サーバ装置200では、照明機器制御部211の設定部231が、制御対象領域である室内における従業者の位置と動作状況とに基づいて室内の目標照度分布を設定する。そして、第1制御部232が、室内に分散配置された複数のLED照明機器500の少なくとも1つの発光強度を変化させることにより、複数のLED照明機器500による発光強度分布を変化させ、取得部233が、複数の発光強度分布ごとに計測された室内の照度分布の計測結果を取得する。そして、算出部234が、複数の発光強度分布ごとの室内の照度分布の計測結果に基づいて、各LED照明機器500の照度寄与率を算出し、第2制御部235が、算出部234により算出された各LED照明機器500の照度寄与率に基づいて、空間の照度分布が設定部231により設定された目標照度分布となるように、複数のLED照明機器500の発光強度を制御する。このように、本実施形態によれば、個々のLED照明機器500の照度寄与率に基づいて複数のLED照明機器500の発光強度を制御するので、LED照明機器500の特性が変動しても空間の照度分布を目標照度分布に近づけるように各LED照明機器500を適切に制御することができる。
As described above in detail with reference to specific examples, in the
本実施形態の測位サーバ装置100、制御サーバ装置200は、CPU等の制御装置と、ROMやRAM等の記憶装置と、HDD、CDドライブ装置等の外部記憶装置と、ディスプレイ装置等の表示装置と、キーボードやマウス等の入力装置を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
The
本実施形態の測位サーバ装置100で実行される検出プログラム、本実施形態の制御サーバ装置200で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disc)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
The detection program executed by the
また、本実施形態の測位サーバ装置100で実行される検出プログラム、本実施形態の制御サーバ装置200で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、本実施形態の測位サーバ装置100で実行される検出プログラム、本実施形態の制御サーバ装置200で実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
In addition, the detection program executed by the
また、本実施形態の測位サーバ装置100で実行される検出プログラム、本実施形態の制御サーバ装置200で実行される制御プログラムを、ROM等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
Further, the detection program executed by the
本実施形態の測位サーバ装置100で実行される検出プログラムは、上述した各部(通信部101、位置特定部102、動作状況検出部103、補正部104)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記記憶媒体から検出プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、通信部101、位置特定部102、動作状況検出部103、補正部104が主記憶装置上に生成されるようになっている。
The detection program executed by the
本実施形態の制御サーバ装置200で実行される制御プログラムは、上述した各部(通信部201、消費電力管理部202、照明機器制御部211(設定部231、第1制御部232、取得部233、算出部234、第2制御部235)、コンセント制御部213、空調機制御部215を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記記憶媒体から制御プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、通信部201、消費電力管理部202、照明機器制御部211(設定部231、第1制御部232、取得部233、算出部234、第2制御部235)、コンセント制御部213、空調機制御部215が主記憶装置上に生成されるようになっている。
The control program executed by the
以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えて具体化することができる。つまり、上述した実施形態の具体的な構成や動作はあくまで一例であり、用途や目的に応じて様々な変形や変更が可能である。 Although specific embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and various modifications and changes are made without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Can be embodied. That is, the specific configuration and operation of the above-described embodiment are merely examples, and various modifications and changes can be made according to the application and purpose.
例えば、上述した実施形態では、室内における従業者の位置および動作状況に応じて目標照度分布を設定した後に照度寄与率算出処理を行うようにしているが、照度寄与率算出処理は、目標照度分布を設定した後に限らず、任意のタイミングで実施することができる。例えば、予め定めた一定の周期で、照度寄与率算出処理を定期的に実施するようにしてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the illuminance contribution rate calculation process is performed after setting the target illuminance distribution according to the position of the employee in the room and the operation status. It is not limited to after setting, but can be performed at any timing. For example, the illuminance contribution rate calculation process may be periodically performed at a predetermined period.
また、上述した実施形態では、制御対象領域である室内に分散配置された複数の照度センサ800の計測値から室内の照度分布を求めるようにしているが、例えば、監視カメラ400が撮像した室内の撮像画像を制御サーバ装置200に入力し、この監視カメラ400の撮像画像を解析することで、室内の照度分布を計測するようにしてもよい。また、複数の照度センサ800の計測値と監視カメラ400の撮像画像の双方を用いて、室内の照度分布を計測するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the illuminance distribution in the room is obtained from the measurement values of the plurality of
また、上述した実施形態では、全てのLED照明機器500を基準発光強度で点灯させたときの照度分布の計測結果と、あるLED照明機器500のみを消灯させたときの照度分布の計測結果との差分に基づいて、当該LED照明機器500の照度寄与率を算出しているが、他の方法で照度寄与率を算出するようにしてもよい。例えば、あるLED照明機器500のみを基準発光強度で点灯させ、他のLED照明機器500をすべて消灯させたときの照度分布の計測結果から、当該LED照明機器500の照度寄与率を算出することもできる。ただし、上述した差分を用いる方法では、外光の影響をキャンセルして各LED照明機器500の照度寄与率が算出されるのに対し、あるLED照明機器500のみを基準発光強度で点灯させたときの照度分布の計測結果から照度寄与率を算出する方法では、外光の影響を受けた状態での照度寄与率が算出される。このため、各LED照明機器500の目標発光強度を算出する際は、この照度寄与率に影響を与えている外光成分も加味して、目標発光強度を決定する必要がある。
In the embodiment described above, the measurement result of the illuminance distribution when all the
また、上述した実施形態では、測位サーバ装置100と制御サーバ装置200とをそれぞれ独立の装置として実現しているが、これら測位サーバ装置100と制御サーバ装置200のそれぞれの機能を1つの装置で実現するようにしてもよい。また、上述した実施形態では、1つの制御サーバ装置200において、LED照明機器500を制御する機能(照明機器制御部211)と、タップ600を制御する機能(コンセント制御部213)と、空調機700を制御する機能(空調機制御部215)とを実現しているが、これらの機能を個別の装置で実現するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
100 測位サーバ装置
200 制御サーバ装置
201 通信部
210 機器制御部
211 照明機器制御部
220 記憶部
231 設定部
232 第1制御部
233 取得部
234 算出部
235 第2制御部
300 スマートフォン
400 監視カメラ
500 LED照明機器
800 照度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
複数の前記発光強度分布ごとに計測された前記空間の照度分布の計測結果に基づいて、個々の前記照明機器が前記空間内の各位置の照度に与える影響度合を表す照度寄与率を算出する算出部と、
前記照度寄与率に基づいて、前記空間の照度分布が目標照度分布となるように複数の前記照明機器の発光強度を制御する第2制御部と、を備えることを特徴とする照明制御装置。 A first control unit that changes a light emission intensity distribution of the plurality of lighting devices by changing at least one light emission intensity of the plurality of lighting devices dispersedly arranged in the space;
Calculation that calculates an illuminance contribution ratio that represents the degree of influence that each lighting device has on the illuminance at each position in the space, based on the measurement result of the illuminance distribution in the space measured for each of the plurality of emission intensity distributions And
A lighting control device comprising: a second control unit that controls light emission intensities of the plurality of lighting devices based on the illuminance contribution rate so that the illuminance distribution in the space becomes a target illuminance distribution.
空間に分散配置された複数の照明機器の少なくとも1つの発光強度を変化させることにより、複数の前記照明機器による発光強度分布を変化させる機能と、
複数の前記発光強度分布ごとに計測された前記空間の照度分布の計測結果に基づいて、個々の前記照明機器が前記空間内の各位置の照度に与える影響度合を表す照度寄与率を算出する機能と、
前記照度寄与率に基づいて、前記空間の照度分布が目標照度分布となるように複数の前記照明機器の発光強度を制御する機能と、を実現させるためのプログラム。 On the computer,
A function of changing the light emission intensity distribution by the plurality of lighting devices by changing at least one light emission intensity of the plurality of lighting devices distributed in space;
A function of calculating an illuminance contribution ratio that represents the degree of influence that each lighting device has on the illuminance at each position in the space, based on the measurement result of the illuminance distribution in the space measured for each of the plurality of emission intensity distributions. When,
A program for realizing, based on the illuminance contribution rate, a function of controlling light emission intensities of the plurality of lighting devices so that an illuminance distribution in the space becomes a target illuminance distribution.
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---|---|---|---|---|
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2012
- 2012-10-29 JP JP2012238168A patent/JP2014089841A/en active Pending
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