JP2023027755A - 環境センサをコミッショニングするための方法及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】建物用環境センサをコミッショニングするための方法及びシステムを提供する。【解決手段】システムは、建物の環境（内部及び／又は外部）を動き回り、環境内に設置されている建物用環境センサ１１３ａ～１１３ｋを検出するコミッショニングデバイス１０１を含む。システムは、環境センサの各々について、環境センサの検出に応じて、環境センサの識別子を取り出し、環境センサがシステムに登録されているか否かを判定し、環境センサがシステムに登録されている場合、環境センサとのコミッショニングプロセスを自動的に実行せず、閑居センサが制御システムに登録されていない場合、環境センサとのコミッショニングプロセスを自動的に実行する。【選択図】図１

Description

ほとんどの現代の建物は、様々な位置に配置された複数の環境センサを有する。サーモスタット及び他の温度センサ、光センサ、並びに動作検出器などのセンサを使用して、建物の状態についての１つ以上の変数を測定し、それらの測定値を使用して、ＨＶＡＣ（建物の暖房、換気、及び空調）システム、照明システム、並びに他のシステムを制御し得る。更に、ドア及び窓開放センサ、カメラ、録音機、並びに動作検出器などのセキュリティセンサを使用して、建物のセキュリティが破られたか否かを判定することができる。

新しいセンサが建物に設置されるとき、及びメンテナンス又はアップグレードが行われるときなどの他のタイミングにおいて定期的に、多くのセンサは、それらが有効な動作を提供することができる前に、コミッショニングされなければならない。センサのコミッショニングは、センサの識別子及び位置を中央システムにそのような登録すること、センサに動作のパラメータを適用すること（例えば、センサが信号をトリガする設定値及び／又は条件）、センサが適切な測定を行うようにセンサを較正すること、センサを試験すること、及び／又は他のアクションをとることを含む。

センサ及び関連する構成要素又はシステムをコミッショニングするプロセスは多くの場合、費用が高く、また、信頼性が低い可能性がある。例えば、センサが故障した場合、又はセンサのコミッショニングプロセスが適切に完了されない場合、センサの動作が損なわれている可能性があることを特定するための容易な方法はない。多くのシナリオにおいて、これは、設置可能なデバイスの数及びタイプを制限する可能性がある。例えば、ほとんどの建物は部屋ごとに１つのみの温度センサを有し、多くの建物が、単一の温度センサを使用して複数の部屋をモニタリングする。多くの建物用ＨＶＡＣシステムは、より包括的なモニタリングデータが利用可能である場合、よりインテリジェントかつ効率的に動作され得る。更に、建物用ＨＶＡＣシステムを動作させる際の大きなコストは、センサ間の関係、建物の占有者の快適さ、及びセンサに対するアクチュエータの効果の判定にかかるコストことである。これは通常、様々なアクチュエータが広範囲にわたって調整されて、アクチュエータへの建物及びセンサの応答が確認されるシステム識別期間を要する。この手順は、そのときに行われている占有者の活動に支障をきたす可能性がある。この支障を最小限に抑えることができる方法が望まれる。

本文書は、上で説明される技術的課題及び／又は他の問題に対処することを対象とする方法及びシステムを説明する。

様々な実施形態において、自律型又は他の方法でポータブル電子デバイスを含むシステムが、建物用環境センサをコミッショニングするようにプログラムされている。ポータブルデバイスは、建物の環境（内部及び／又は外部）を動き回り、環境内に設置されている建物用環境センサデバイスを検出するデバイスを含む。センサデバイスの各々について、センサデバイスの検出に応じて、システムは、センサデバイスの識別子を取り出し、センサデバイスが制御システムに登録されているか否かを判定する。センサデバイスが制御システムに登録されている場合、システムは、センサデバイスとのコミッショニングプロセスを自動的に実行しない（すなわち、以下で説明されるように、１つ以上の条件が満たされるか否かを判定することなく）。センサデバイスが制御システムに登録されていない場合、システムは、センサデバイスとのコミッショニングプロセスを自動的に実行する。

コミッショニングプロセスを実行するために、システムは、各センサについて、（ａ）センサデバイスの位置及び識別子を制御システムに送信すること、（ｂ）無線ネットワークを介して制御システムと通信するために、センサデバイスが使用することができるトークンをセンサデバイスに伝送すること、又は（ｃ）１つ以上の又は構成パラメータをセンサデバイスに伝送することと、のうちの１つ以上を実行し得る。加えて又は代替的に、コミッショニングプロセスにおいて、システムは、電子デバイスの環境センサを使用して環境パラメータの第１の値を検出し、感知デバイスの構成要素によって検出された環境パラメータの第２の値について、センサデバイスに問い合わせ、第１の値と第２の値とを比較して、第１の値と第２の値とが一致するか否かを判定する（ここで、「一致する」との用語は、必ずしも厳密な一致を意味せず、許容レベル又は閾値相違を含み得る）ことによって、センサデバイスが較正を必要とするか否かを判定し得る。値が一致しない場合、システムは、感知デバイスが較正を必要とすると判定し得る。

システムがカメラを含む場合、建物用環境センサデバイスを検出するために、システムは、カメラによってキャプチャされた画像を分析して、画像内のセンサに対応するコードを認識し得る。好適なコードとしては、例えば、二次元バーコード、三次元バーコード、又は英数字コードが挙げられる。加えて、又は代替的に、システムは、物体分類器を使用して、カメラによってキャプチャされた画像を分析し、画像内のセンサである物体を識別し得る。

任意選択的に、センサデバイスの位置を判定するために、システムは、（ａ）システムのカメラから画像を受信し、画像を処理して画像内の既知のランドマークを認識し、環境のマップにアクセスし、位置をマップ内の既知のランドマークの場所に対応すると判定すること、（ｂ）カメラから画像を受信し、ポータブル電子デバイス若しくはリモート制御システムのディスプレイ上に画像を出力し、ポータブル電子デバイス若しくはリモート制御システムのユーザインターフェースを介して位置を受信すること、（ｃ）システムが移動している環境内のビーコンから信号を受信し、三角測量プロセスを使用して信号を処理することによって、位置を得ること、又は（ｄ）自律型モバイルロボットデバイスが環境を動き回っているとき、カメラを持ち運ぶ自律型モバイルロボットデバイスにおいて、同時位置特定及びマッピングアルゴリズムを実行することと、のうちの１つ以上を実行し得る。

任意選択的に、ポータブル電子デバイスは、バッテリレベルレポートについてセンサデバイスに問い合わせ、クエリに応じてセンサデバイスから受信された信号を分析し得る。信号が、センサデバイスのバッテリレベルが閾値を下回ることを示しているとき、システムはローバッテリ警告を生成する。

建物用環境センサが設置されている環境の例を示す。 システムが建物用環境センサのセットをコミッショニングし得るプロセスを示す。 建物用環境センサが含む可能性がある構成要素の例を示す。 コミッショニングデバイスの構成要素の例を示す。

本文書で使用される際、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈がそうでない旨を明確に指示しない限り、複数の指示内容を含む。別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当業者によって一般的に理解される意味と同じ意味を有する。本文書で使用される際、「備える（comprising又はcomprises）」という用語は、「限定するものではないが、含む（including又はincludes）」を意味する。本文書で使用されるとき、「例示的な」という用語は、「例として」を意味することを意図するものであり、特定の例示的な項目が好ましいか又は必要であることを示すことを意図するものではない。

本文書では、そのような「第１の」及び「第２の」という用語が名詞を修飾するために使用される場合、そのような使用は、単に１つの項目を別の項目と区別することを意図するものであり、具体的に記載されない限り、連続的な順序を必要とすることを意図するものではない。「およそ」という用語は、数値に関連して使用されるとき、その数字に近いが正確にはその数字ではない値を含むことが意図される。例えば、いくつかの実施形態では、「およそ」という用語は、値の＋／－１０パーセント以内の値を含み得る。

本開示に関連する更なる用語は、本発明を実施するための形態の部分の最後に定義される。

図１は、複数の部屋１１２ａ．．．１１２ｊ、及び各部屋の入口につながっている通路１１８を有する建物レイアウトである環境の例を示す。部屋、通路、又は他の建物エリアに設置されている任意の数の建物用環境センサ、１１３ａ．．．１１３ｋ。センサは、（ｉ）部屋若しくは通路の壁、天井、床、又は（ｉｉ）部屋若しくは通路内の家具若しくは他の物品に取り付けられるか、又はそれらと一体化され得る。代替的に、一部のセンサは、部屋又は通路の任意の特定の要素に取り付けられていない自立型センサであり得る。センサは、温度感知デバイス、光センサ、湿度センサ、ガス検出センサ、音圧若しくは他のオーディオセンサ、モーションセンサ、及び／又は他のセンサであり得る。

コミッショニングデバイスの実施形態１０１の機能を提供するポータブル電子デバイスは、環境の中を移動し、様々なセンサ１１３ａ．．．１１３ｋを検出する。コミッショニングデバイス１０１は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、又は専用データ収集ユニットなどのポータブルコンピューティングデバイスであり得る。デバイスは、人によって持ち運ばれ得るか、又は、視聴者が現実世界環境上に重ね合わせて見るために画像を生成及び表示することを可能にするシースルーディスプレイを含むウェアラブル電子デバイス、例えば、拡張現実（augmented reality、ＡＲ）ヘッドセット、ＡＲ眼鏡、若しくは他のウェアラブルＡＲデバイスなどと一体化され得る。代替的に、コミッショニングデバイス１０１は、記憶されたマップ及び１つ以上のカメラなどの１つ以上の位置センサ、並びにレーダ、ソナー、又はＬｉＤＡＲセンサを使用して施設内を自動的に（又は人間によるガイダンスを用いて）進行するロボット車両によって持ち運ばれ得るか、又はロボット車両と一体化され得る。

コミッショニングデバイス１０１は、一部の実施形態では、デバイス及びセンサが互いに通信距離内にあるときに近距離通信（ＮＦＣ）又は短距離通信プロトコルを使用して建物センサと通信するように構成された第１の送受信機を含み得る。例えば、図１では、コミッショニングデバイス１０１が近く、センサ１１３ｃの通信距離内にある。コミッショニングデバイス１０１はまた、無線通信ネットワーク１２３を介してサーバ１２０などの外部サービスと通信するように構成された第２の送受信機を含み得る。無線通信ネットワーク１２３は、コミッショニングデバイス１０１が、建物の外部の受信機との通信を行うセルラーネットワーク、及び／又は建物全体の様々な位置にある１つ以上の無線アクセスポイント１２５を介してコミッショニングデバイス１０１が通信を行うローカルエリアネットワークであり得る。

図２は、コミッショニングデバイスが建物の環境を動き回っているとき、デバイスが建物用環境センサをコミッショニングし得るプロセスを示す。センサは、環境内の所定の位置にあり得、及び／又はプロセスは、ステップ２０１において１つ以上の新しいセンサを設置することを含み得る。設置は、既存の又は新しいセンサにラベル又はタグを追加することを含み得、ラベル又はタグは、以下で説明されるように、センサを識別するコードを含む。（２０２において）デバイスが環境の中を移動しているとき、デバイスは２０３において、環境内に設置された環境センサを検出する。デバイスは、任意の数の方法でセンサを検出し得る。例えば、デバイスは、カメラを含む情報受信システムを有し得、その場合、カメラによって受信された画像を処理して、カメラの視野内にあるセンサを検出し得る。システムは、任意の好適な方法で、例えば、畳み込みニューラルネットワークを使用して画像を分類するものなどの既知の画像認識プロセス、主成分分析若しくは線形判別分析を用いたプロセス、又は他の機能によって、これを行い得る。センサはまた、センサのディスプレイ上、又はセンサに取り付けられたラベル若しくはタグ上に可視コードを示し得る。コードが文字又は数字を含む場合、システムは、任意の好適な光学文字認識（optical character recognition、ＯＣＲ）プロセスを使用してそれらの文字を認識し得る。加えて、又は代替的に、センサは、センサのハウジング上に印された１つ以上の認識可能なコードを含み得、システムはそのコードを検出及び解析して、そのデバイスがセンサであると判定し得る。コードは、マトリックスコード、ＱＲコード、及び他の二次元バーコード、三次元バーコード、若しくは英数字記号（すなわち、文字及び数字）、又は他のコードであり得る。

代替的に、センサは、ＲＦＩＤ（radio frequency identification）伝送、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、又は他の近距離若しくは短距離通信プロトコルなどのプロトコルを使用して識別信号を発する送信機を有し得る。感知デバイスは、様々な通信プロトコルのいずれかに従う信号を検出するように構成されたアンテナ及び他の構成要素を有する受信機を含み得、信号が受信されると信号を解析し、信号からデバイスの識別子を抽出し得る。

感知デバイスのコード又は信号は、シリアル番号などのセンサデバイスの一意の識別子を含み得る。コミッショニングデバイスは、コード内の一意の識別子を検出し得（２０４）、識別子を使用して、センサデバイスが制御システムに登録されているか否かを判定し得る（２０５において）。これを行うために、センサは、ローカルに記憶されている、登録されているデバイスのデータベースにアクセスし、そのＩＤがデータベース内のＩＤに対応するか否かを判定し得る。代替的に、システムは、登録されているデバイスのデータベースを有するリモートサーバにＩＤを送信し得、そのＩＤがデータベース内のＩＤに対応するか否かの指標を返すようにリモートサーバに問い合わせ得る。システムが、２０５においてそのＩＤがデータベース内のＩＤに対応していないと判定した場合、システムは２０６において、センサのコミッショニングプロセスを開始する。そうでない場合、システムは、コミッショニングプロセスを自動的に開始しない可能性があり、代わりに、システムは移動を続けて他のセンサデバイスを探すか、又は２１２において、他の条件が、センサデバイスを再コミッショニングするのに相応しいか否かを判定し得、これらの例は、以下でより詳細に考察される。

システムがセンサデバイスの一意の識別子を検出することができない場合、又はデバイスの一意の識別子が認識されない場合、その後２０４においてデバイスのＩＤを判定するとき、コミッショニングデバイスは任意選択的にセンサに新しいＩＤを割り当て得る。デバイスがセンサと電子的に通信する用途では、デバイスは、新しいＩＤをセンサに送信し得る。次いで、センサは、センサのメモリ又はファームウェア内にＩＤを記憶し得る。デバイスがセンサに信号を送信することによってセンサと通信しない用途では、デバイスは、ＩＤを有するラベル又はタグをセンサに設ける必要があることを示すメッセージとともに、外部コンピューティングデバイスにプロンプトを出力するか、又は通信を送信し得る。

コミッショニングプロセスは、様々なステップのうちの任意のものを含み得る。例えば、センサが制御システムにまだ登録されていない場合、コミッショニングデバイスは２０７において、センサが制御システムと通信するために使用できる一意のアクセストークンを取り出すか、生成するか、又は他の方法でそのようなアクセストークンにアクセスし得、コミッショニングデバイスはトークンをセンサに送信することによってトークンをセンサに渡すことができる。トークンは、例えば、コミッショニングデバイスが制御システムから取り出すもの、又は制御システムが使用するトークンベースの認証プロトコルに従ってコミッショニングデバイスが生成するものであり得る。

コミッショニングプロセスの一部として、システムは２１０において、センサ情報を制御システムに送信することによって、センサデバイスを制御システムに登録し得る。センサ情報は少なくともセンサのＩＤを含み得る。加えて、コミッショニングデバイスは、２０９においてセンサの位置を判定し得、２１０において、送信されるセンサ情報内に位置データを含み得る。コミッショニングデバイスは、センサが発する信号のうちの１つ以上に含まれているか、又はコーディングデバイスのカメラが検出したコードの一部としての位置データを受信し得る。代替的に、コミッショニングデバイスは２０８において、任意の好適な位置判定プロセスを使用してセンサの位置を判定し得、例えば、
－カメラから画像を受信することによって、画像内の既知のランドマークを認識するように画像を処理し、環境のマップにアクセスし、位置をマップ内の既知のランドマークの場所に対応すると判定すること、
－カメラから画像を受信することによって、コミッショニングデバイスのディスプレイ上若しくはリモート制御システム上に画像を出力し、コミッショニングデバイス若しくはリモート制御システムのユーザインターフェースを介して位置を受信すること、
－コミッショニングデバイスが移動している環境内のビーコンから信号を受信し、三角測量プロセスを使用して信号を処理することによって、位置を得ること、
－コミッショニングデバイスのグローバル・ポジショニング・システム・センサを介して信号内の位置データを受信すること、又は、
－デバイスが環境を動き回っているとき、ＳＬＡＭ（simultaneous localization and mapping algorithm）を実行すること、などが挙げられる。

コミッショニングプロセスはまた、２０７において、バッテリレベル、動作時間、ある期間にかけて感知されたデータ、又は他の情報などの１つ以上のパラメータについてセンサに問い合わせることを含み得る。システムは、このデータのうちの一部を、２１０において、コントロールシステムに送信する情報内に含めることができる。任意選択的に、コミッショニングデバイス及び／又は制御システムは、情報の一部を分析して、センサがメンテナンスを必要とするか否かを判定し得る。例えば、システムは、バッテリレベルレポートについてセンサに問い合わせ得、センサのバッテリレベルが閾値を下回るか否かを判定するために応答を分析し得る。バッテリレベルが閾値を下回る場合、又は他の返されたデータが、センサがメンテナンスを必要とすることを示す場合、システムは、警告を生成し、制御システムに送信する情報内に含み得、かつ／又はセンサは、コミッショニングデバイスのローカルユーザインターフェース上で警告を出力し得る。

別の例として、コミッショニングプロセスは、センサの較正を含み得る。例えば、コミッショニングデバイスが、温度、湿度、又は光感知デバイスなどの環境センサを含む場合、その後、２０７においてセンサに問い合わせるとき、コミッショニングシステムは、センサ及びコミッショニングデバイスの両方が現在感知している環境条件のうちのいずれか又はすべての現在の値をリクエストし得る。センサ及びコミッショニングデバイスによって検出された値が互いに一致しない場合、コミッショニングデバイスは、センサに較正プロセスを開始させるメッセージをセンサに送信し得るか、較正が必要であることを示すメッセージを制御システムに送信し得るか、又はその両方を送信し得る（この文脈において、「一致」とは、厳密な一致を必要としない可能性があり、値が互いに対して、指定された閾値許容誤差以下である場合、値は一致すると見なされ得る）。

コミッショニングプロセスはまた、２１１において、構成データをセンサに送信することを含み得る。上記のように、構成データは、制御システムがセンサを認識するために使用する一意のＩＤを含み得る。構成データはまた、デバイスの動作のための構成パラメータ、例えば１つ以上の設定値、例えば温度設定、オン／オフ時間、又は他の設定若しくは動作パラメータなどを含み得る。コミッショニングデバイスは、ローカルメモリから、又は通信リンクを介して制御システムから構成データを取り出すことができる。

上記のように、センサデバイスがシステムに登録されていない場合、コミッショニングデバイスは２０６において、コミッショニングプロセスを自動的に開始する。なお、この状況での「自動的に」とは、ユーザ入力を伴わないことを意味し得、又は、コミッショニングが必要であることを示すプロンプトを出力するか、コミッショニングが必要であることを示すクエリをリモートサーバに送信することも含み得る。実際のコミッショニングは、コミッショニングが進行すべきであることを示すプロンプト又はクエリへの応答の受信時に開始し得る。更に、２０５においてセンサデバイスが制御システムに登録されている場合、その後２１２において、システムは、センサデバイスが再コミッショニングを必要とするか否かを判定し得る。システムは、これを判定するための任意の好適なルールセットを使用し得、例えば、（ａ）センサデバイスが最後にコミッショニングされたのが閾値期間よりも前である場合、（ｂ）センサデバイスが最後にコミッショニングされた後、センサデバイスがソフトウェア若しくはファームウェア更新を受けた場合、（ｃ）センサデバイスが最後にコミッショニングされた後、センサデバイスがメンテナンスを受けた場合、（ｄ）センサが新しい位置に移動された場合、又は（ｅ）他の基準が満たされた場合、再コミッショニングが必要とされると判定することによって、これが判定され得る。

図３は、環境センサ１１３が含み得る構成要素の例を示す。コンポーネントは、感知要素３０１、メモリ３０２、プロセッサ３０３、通信システム３０４、及び電源３０５を含む。任意選択的に、センサはまた、測定されたパラメータ、ステータスメッセージ（メンテナンスが必要であることを示すメッセージなど）、又は他のメッセージを表示するためのディスプレイ、オーディオスピーカ、及び／又は１つ以上のインジケータライトなどのユーザインターフェース３０６を含み得る。

センサ１１３が温度センサである場合、感知要素３０１は、例えば、熱電対、バイメタルサーモスタット、サーミスタ、又は抵抗温度検出器（resistive temperature detector、ＲＴＤ）を含み得る。センサ１１３が光センサである場合、感知要素３０１は、例えば、光電若しくは光導電セル、光依存性抵抗、光起電力セル、フォトダイオード若しくは光トランジスタなどの光接合デバイス、又は他のデバイスを含み得る。他のタイプのセンサも可能である。センサ１１３が湿度センサである場合、感知要素３０１は、例えば、２つの電極間に金属酸化物の薄いストリップを含む容量性センサを含み得る。センサ１１３がガス検出センサである場合、感知要素３０１は、例えば、一酸化炭素若しくは他のガスを測定することができる感知電極を備えた電気化学センサ、送信光を反射された受信光と比較し、２つの光の流れの間の差が、炭化水素ガスが存在し得ることを示すか否かを判定する赤外線送信機及び受信機、又は可燃性ガスと接触すると酸化するコイルを有する触媒センサを含むことができる。センサ１１３がモーションセンサである場合、感知要素３０１は、例えば、送信光を反射された受信光と比較し、移動物体が光路を妨害しているか否かを判定するパッシブ赤外線センサ送信機及び受信機を含み得る。他のタイプのセンサが使用され得る。

センサ１１３の電源３０５は、例えば、バッテリ、ソーラーパネル、又は外部電源につながっているワイヤ若しくは他の導体を含み得る。

センサがメモリデータ３０２を含む場合、センサは、感知要素によって取得されたデータを記憶するデバイス又はセグメント（メモリセクタなど）、及びメモリ内に記憶されたデータを管理するためにセンサのプロセッサ３０３によって使用されるプログラミング命令を記憶するデバイス又はセクタを含むことができる。センサの通信システム３０４は、無線通信のための送信機及び／若しくは受信機、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ、若しくは任意の他のタイプの有線通信リンクを受容するように構成された通信ポート、又は他のデバイスにデータを送信及び／若しくは他のデバイスからデータを受信するように設計された、これらのうちの任意のものの組み合わせを含み得る。無線通信システムが利用可能であるとき、他のデバイスは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、Ｚｉｇｂｅｅ、若しくはＺ－ｗａｖｅ；ＮＦＣプロトコル、例えばＲＦＩＤタグを使用するもの；又は別のオープン若しくはプロプライエタリ伝送プロトコルなど、比較的低エネルギーでの短距離データ伝送プロトコルを用いたモノのインターネット（Internet-of-Things、ＩＯＴ）型構成に構成され得る。一部の実施形態では、システムはまた、ローカルＷｉーＦｉネットワークを介して中央又はリモート制御システムと通信するように構成された送受信機を含み得る。使用されるプロトコルに関係なく、センサのプログラミング命令は、プロトコルに従って伝送又は別の方法で送信するためにデータを構成するようにプロセッサに指示し得る。

上記のように、一部のセンサデバイスはハウジングを含み得、ハウジング上には、二次元バーコード、（図示されているような）マトリックスバーコード、三次元バーコード、又は別のコードなどのコード３０７が印され得る。コード３０７はハウジング上に直接、又はハウジングに取り付けられているラベル若しくはタグ上に印され得る。

本文書は、環境センサ１１３をコミッショニングするための用途に焦点を当てているが、方法及びシステムはまた、図３に示される特徴の一部又はすべてを含む他の機器にも適用され得る。例えば、環境センサの代わりに、方法及びシステムは、暖房若しくは空調機などのＨＶＡＣ機器、製造施設内の生産センサ若しくは製造機器、プリントショップ若しくはオフィス環境内の印刷デバイス、及び／又は他のデバイスをコミッショニングするために使用され得る。機器はまた、個人用の扇風機、又は小さな個別のユニット若しくは暖房ユニットなどの１つ以上のネットワーク化された個人用のコンフォートデバイスを含み得る。機器はまた、リモート制御されるシェード又はブラインドなどの窓の覆いなどの他のデバイスを含み得る。占有者がこれらのデバイスを調整する場合、個人の快適さを達成するための動作設定値が、建物の快適さのパーソナライズされた尺度として機能し得る。そのような用途の場合、本明細書の関連する部分における「センサ」又は「環境センサ」という単語が、適切なデバイスの名称で置換される。

図４は、コミッショニングデバイス１０１の構成要素の例を示す。コミッショニングデバイスは、プロセッサ４０１と、本文書において説明される方法を実行するようにプロセッサに命令するためのプログラミング命令４０２を有するメモリと、を含む。コミッショニングデバイス１０１はまた、デバイスが近くの建物用環境センサに送る設定値及び／又は他のデータを記憶するためのデータストア４０３を含むことができる。第１の通信システム４０６は、アンテナ若しくは他の送受信機、通信ポート、又はその両方を含み得、上で説明されるように、ＮＦＣ又は短距離通信プロトコルを介して近くのセンサと通信することによってデータを受信するように構成され得る。第２の通信システム４０７は、例えばＷｉ－Ｆｉ又はセルラーネットワークを介してデータを外部サービスに送るように構成された送受信機を含み得る。追加の通信デバイスが含まれ得、各々が、第１及び第２の通信システムによって提供されるものとは異なる伝送プロトコルを介して伝送されたデータを受信するように構成されている。データ収集デバイスはまた、デバイスのユーザに情報を出力するための、及び／又はユーザから情報を受信するためのユーザインターフェース４０９を含むことができる。例として、ユーザインターフェース４０９は、システムがマップ、ナビゲーション命令、又は他の情報を出力し得る表示デバイスを含み得る。コミッショニングデバイスがウェアラブルＡＲデバイスである場合、ユーザインターフェース４０９はシースルーディスプレイデバイスであり得る。そのような状況では、システムは、ウェアラブルＡＲデバイスが環境の中を移動しているとき、ＡＲデバイスの視野に対応する画像をキャプチャするためにコミッショニングデバイスのカメラ４１１を使用し得るか、また、図２の考察において上で説明されるような認識プロセスを使用して、ＡＲデバイスが動いているときに視野内のセンサをリアルタイムで識別及び認識し得る。

ユーザインターフェース４０９はまた、システムがナビゲーション命令又は他の情報をオーディオ出力し得るスピーカを含み得る。一部の実施形態では、データ収集デバイスはまた、温度センサ、光センサ、湿度センサ、又はガス検出センサなどの１つ以上の環境センサ４１０を含み得る。上記のように、コミッショニングデバイスはまた、デバイスが環境の中を移動しているときに環境の画像をキャプチャするための１つ以上のカメラ４１１を含み得る。

一部の実施形態では、データ収集デバイスは、モバイルロボットデバイスの構成要素であり得るか、又はモバイルロボットデバイスによって持ち運ばれ得る。モバイルロボットデバイスは、プロセッサからのコマンドに応じて、デバイスに建物の中を移動させることができる車輪及びモータなどの運動制御ハードウェアコンポーネント４０８を含む。ロボットデバイスは、最小限の人間の介入で、又は人間の介入を伴わずにロボットデバイスの軌道を生成及び実施する自律型運動制御システムを含み得る。代替的に、ロボットデバイスは、ローカル又はリモートユーザインターフェースを介して、人間のオペレータからナビゲーションコマンドを受信し得る。ロボットデバイスは、マップデータ４０４をメモリ内に記憶するか、又は外部サービスからマップデータを受信する。また、ロボットデバイスは、ロボットデバイスが移動している環境内のロボットデバイス付近の特徴を検出するように構成された１つ以上のオンボード近接センサ４０５を有する。近接センサ４０５の例は、グローバル・ポジショニング・システム（global positioning system、ＧＰＳ）受信機、カメラ、及び／又はレーダ、ソナー、若しくはＬｉＤＡＲセンサを含む。ロボットデバイスのプロセッサのプロセッサ４０１は、マップデータ４０４、及びオンボードセンサから受信されたデータを処理して施設内のロボットデバイスの位置を判定し、施設全体にかけてロボットデバイスを移動させる。現在知られているか、又は将来開発される任意のロボットデバイス及びナビゲーションプロセスが使用され得、例えば、その開示が参照により本文書に完全に組み込まれる米国特許第１０，５６２，１８４号に説明されているものが使用され得る。

本開示に関連する用語は、以下を含む。

「電子デバイス」又は「コンピューティングデバイス」は、プロセッサ及びメモリを含むデバイス又はシステムを指す。各デバイスは、それ自体のプロセッサ及び／若しくはメモリを有し得るか、又はプロセッサ及び／若しくはメモリは、仮想機械若しくはコンテナ構成のように他のデバイスと共有され得る。メモリは、プロセッサによって実行されるとき、電子デバイスに、プログラミング命令に従って１つ以上の動作を実行させるプログラミング命令を含有するか、又は受信する。電子デバイスの例としては、パーソナルコンピュータ、サーバ、メインフレーム、仮想マシン、コンテナ、ゲームシステム、テレビ、デジタルホームアシスタント、及びスマートフォン、フィットネストラッキングデバイス、ウェアラブル仮想現実デバイス、スマートウォッチ及びスマートアイウェアなどのインターネット接続されたウェアラブル機器、携帯情報端末、カメラ、タブレットコンピュータ、ノートパソコン、メディアプレーヤなどのモバイル電子デバイスが挙げられる。電子デバイスはまた、スマートサーモスタット、冷蔵庫、接続されている電球、及び他のデバイスなど、モノのインターネット構成において通信可能な電気製品及び他のデバイスを含み得る。電子デバイスはまた、ダッシュボードエンターテイメントシステム及びナビゲーションシステムなどの車両の構成要素、並びに車載車両診断及び動作システムを含み得る。クライアント－サーバ構成では、クライアントデバイス及びサーバが電子デバイスであり、サーバは、１つ以上の通信ネットワーク内の１つ以上の通信リンクを介してクライアントデバイスがアクセスする命令及び／又はデータを含有する。仮想機械構成では、サーバは電子デバイスであり得、各仮想機械又はコンテナもまた、電子デバイスと見なされ得る。上記の考察において、クライアントデバイス、サーバデバイス、仮想機械又はコンテナは、簡潔さのために単に「デバイス」と称され得る。データ収集デバイスである電子デバイスに含まれ得る追加の要素は、図４に関連して上で考察されている。

「プロセッサ」及び「処理デバイス」という用語は、プログラミング命令を実行するように構成された電子デバイスのハードウェア構成要素を指す。具体的に記載される場合を除いて、単数形の用語「プロセッサ」及び「処理デバイス」は、単一の処理デバイスの実施形態、及び複数の処理デバイスが一緒に又は集合的にプロセスを実行する実施形態の両方を含むことが意図される。

「メモリ」、「メモリデバイス」、「コンピュータ可読媒体」、「データストア」、「データ記憶設備」などの用語は各々、コンピュータ可読データ、プログラミング命令、又はその両方が記憶される非一時的なデバイスを指す。具体的に記載される場合を除いて、「メモリ」、「メモリデバイス」、「コンピュータ可読媒体」、「データストア」、「データ記憶設備」などの用語は、単一のデバイスの実施形態、複数のメモリデバイスがデータ又は命令のセットを一緒に又は集合的に記憶する実施形態、並びにそのようなデバイス内の個々のセクタを含むことが意図される。メモリは、本文書において上で説明されるアクションのいずれかをプロセッサに実行させるように構成されたプログラミング命令を含み得る。コンピュータプログラム製品は、プログラミング命令が記憶されているメモリデバイスである。

本文書において、「ロボットデバイス」及び「ロボットシステム」という用語は、プロセッサ、プログラミング命令、及び、プロセッサからのコマンドに応じて、最小限の人間の介入で、又は人間の介入を伴わずに動くことができる１つ以上の物理的なハードウェアコンポーネントを含む電子デバイス又はシステムを指す。そのような動きを通して、ロボットデバイスは、１つ以上の自動機能又は機能セットを実行し得る。そのような動作、機能、又はタスクの例としては、運転、飛行、若しくは他の輸送アクションを達成するために車輪若しくはプロペラを動作させること、及び／又は荷積み、荷下ろし、医療関連プロセス、建設関連プロセスなどのためにロボットリフトを動作させることが挙げられ得るが、これらに限定されない。上記のように、ロボットデバイスは、最小限の人間の介入で、又は人間の介入を伴わずにロボットデバイスの軌道を生成及び実装する自律運動制御システムを含み得る。代替的に、ロボットデバイスは、ローカル又はリモートユーザインターフェースを介して、人間のオペレータからナビゲーションコマンドを受信し得る。ロボットデバイスの例としては、デリバリロボット、自律車両、ドローン、及び他の自律型ロボットデバイスが挙げられ得るが、これらに限定されない。

本文書において、「送受信機」という用語は、無線通信経路を介して１つ以上の他のデバイスにデータを送信することができ、かつ／又は１つ以上の他のデバイスからデータを受信することができるアンテナ及び他の構成要素を含むデバイスを指す。

本文書では、「通信リンク」及び「通信経路」という用語は、第１のデバイスが通信信号を１つ以上の他のデバイスに送信する、及び／又は１つ以上の他のデバイスから受信する有線又は無線経路を意味する。デバイスが通信リンクを介してデータを送信及び／又は受信することができる場合、デバイスは、「通信可能に接続されている」。「電子通信」は、有線ネットワークを通じてか無線ネットワークを通じてかに関わらず、かつ１つ以上の中間デバイスを介して直接的か間接的かに関わらず、２つ以上の電子デバイス間の１つ以上の信号を介したデータの送信を指す。

上で説明される特徴及び機能、並びに代替物は、多くの他の異なるシステム又は用途に組み合わされ得る。様々な代替物、修正、変形、又は改善が当業者によって行われ得、これらの各々はまた、開示される実施形態によって包含されることを意図される。

Claims (21)

1. 建物用環境センサをコミッショニングするためのシステムであって、前記システムが、
   プロセッサと、受信機と、プログラミング命令を含むコンピュータ可読媒体と、を含む、ポータブル電子デバイスを備え、前記プログラミング命令は、前記デバイスが環境を動き回っているとき、前記プロセッサに、
   前記受信機を介して、前記環境内に設置された複数の建物用環境センサデバイスの各々を検出させ、
   前記センサデバイスの各々について、前記センサデバイスの検出に応じて、
   前記センサデバイスの識別子を判定させ、
   前記センサデバイスが制御システムに登録されているか否かを判定させ、
   前記センサデバイスが前記制御システムに登録されている場合、前記センサデバイスとのコミッショニングプロセスを自動的に実行させず、
   前記センサデバイスが前記制御システムに登録されていない場合、前記センサデバイスとの前記コミッショニングプロセスを自動的に実行させる、ように構成されている、システム。
2. 前記コミッショニングプロセスを自動的に実行する前記命令が、
   前記センサデバイスの位置を判定し、
   前記位置及び前記識別子を前記制御システムに送信する、命令を含む、請求項１に記載のシステム。
3. 前記コミッショニングプロセスを実行する前記命令が、
   無線ネットワークを介して、前記制御システムと通信するために、前記センサデバイスが使用することができる、前記制御システムからのトークンを識別し、
   前記トークンを前記センサデバイスに伝送する、命令を更に含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記受信機が、カメラを含み、
   前記建物用環境センサデバイスの各々を検出する前記命令は、
   前記カメラによってキャプチャされた画像を分析して、前記画像内のコードであって、前記コードが、二次元バーコード、三次元バーコード、又は英数字コードのうちの１つ以上を含む、前記画像内のコードを認識し、
   前記コードのうちの１つの検出時に、前記検出されたコードを解析して、前記検出されたコードから前記センサデバイスの前記識別子を抽出する、命令を含む、請求項１に記載のシステム。
5. 前記受信機が、カメラを含み、
   前記建物用環境センサデバイスの各々を検出する前記命令が、前記カメラによってキャプチャされた画像を分析して、前記画像内のセンサデバイスである物体を識別する命令を含む、請求項１に記載のシステム。
6. 前記受信機が、カメラを含み、
   前記システムが、シースルーディスプレイを含むウェアラブル拡張現実デバイスを備え、
   前記建物用環境センサデバイスを検出する前記命令は、
   前記ウェアラブル拡張現実デバイスが前記環境の中を移動しているとき、前記カメラに、リアルタイムで前記シースルーディスプレイの視野に対応するように前記画像をキャプチャさせ、
   前記センサデバイスのうちのいずれかが、前記シースルーディスプレイの前記視野内にリアルタイムで現れているか否かを判定する、命令を含む、請求項１に記載のシステム。
7. 前記建物用環境センサデバイスの各々を検出する前記命令は、
   前記受信機を介して受信された信号であって、前記信号が、無線周波数信号、近距離通信信号、又は光信号のうちの１つ以上を含む、受信された信号分析し、
   前記信号のうちの１つの検出時に、前記検出された信号を解析して、前記検出された信号から前記デバイスの前記識別子を抽出する、命令を含む、請求項１に記載のシステム。
8. 前記センサデバイスの前記位置を判定する前記命令が、
   前記システムのカメラから画像を受信して、前記画像を処理して前記画像内の既知のランドマークを認識し、前記環境のマップにアクセスし、前記位置を前記マップ内の前記既知のランドマークの場所に対応すると判定すること、
   前記カメラから画像を受信し、前記ポータブル電子デバイス若しくはリモート制御システムのディスプレイ上に前記画像を出力し、前記ポータブル電子デバイス若しくは前記リモート制御システムのユーザインターフェースを介して前記位置を受信すること、又は、
   前記システムが移動している前記環境内の複数のビーコンから信号を受信し、三角測量プロセスを使用して前記信号を処理し、前記位置を得ること、のうちの１つ以上を行う命令を含む、請求項２に記載のシステム。
9. 前記コミッショニングプロセスを実行する前記命令が、
   前記ポータブル電子デバイスの環境センサを介して、環境パラメータの第１の値を検出し、
   感知デバイスの構成要素によって検出された前記環境パラメータの第２の値について、前記センサデバイスに問い合わせ、
   前記第１の値と前記第２の値とを比較して、前記第１の値と前記第２の値とが一致するか否かを判定し、
   前記第１の値と前記第２の値とが一致しないとの判定に応じて、前記センサデバイスが較正を必要とすると判定する、命令を更に含む、請求項１に記載のシステム。
10. 前記システムが、モバイルロボットシステムを備える、請求項１に記載のシステム。
11. 前記位置を判定する前記命令が、前記自律型モバイルロボットデバイスが前記環境を動き回っているとき、同時位置特定及びマッピングアルゴリズムを実行する命令を含む、請求項２に記載のシステム。
12. 前記センサデバイスとの前記コミッショニングプロセスを自動的に実行する前記命令が、
    前記センサデバイスに対する１つ以上の構成パラメータを判定し、
    前記１つ以上の構成パラメータを前記センサデバイスに送信する、命令を更に含む、請求項１に記載のシステム。
13. 前記センサデバイスの各々について、前記センサデバイスの検出に応じて、
    バッテリレベルレポートについて前記センサデバイスに問い合わせ、
    前記問い合わせに応じて前記センサデバイスから受信された信号を分析し、
    前記信号が、前記センサデバイスのバッテリレベルが閾値を下回ることを示しているとき、警告を生成する、命令を更に含む、請求項１に記載のシステム。
14. 前記命令が、前記センサデバイスが前記制御システムに登録されていると前記システムが判定すると、
    前記センサデバイスが再コミッショニングを必要とするか否かを判定し、
    前記センサデバイスが再コミッショニングを必要とすると前記システムが判定するとき、前記センサデバイスとの前記コミッショニングプロセスを実行する、命令を更に含む、請求項１に記載のシステム。
15. 前記センサデバイスが再コミッショニングを必要とするか否かを判定する前記命令が、
    前記センサデバイスが、閾値期間よりも前に、最後にコミッショニングされたか否かを判定すること、
    前記センサデバイスが最後にコミッショニングされた後、前記センサデバイスがソフトウェア若しくはファームウェア更新を受けたか否かを判定すること、
    前記センサデバイスが最後にコミッショニングされた後、前記センサデバイスがメンテナンスを受けたか否かを判定すること、又は、
    前記センサデバイスが新しい位置に移動されたか否かを判定すること、のうちの１つ以上を判定することを含む、請求項１４に記載のシステム。
16. 建物用環境センサをコミッショニングする方法であって、前記方法は、
    プロセッサ及び受信機を含む電子デバイスが環境を動き回っているとき、前記電子デバイスによって、
    前記受信機を介して、前記環境内に設置された複数の建物用環境センサデバイスの各々を検出することと、
    前記センサデバイスの各々について、前記センサデバイスの検出に応じて、
    前記センサデバイスの識別子を取り出すことと、
    前記センサデバイスが制御システムに登録されているか否かを判定することと、
    前記センサデバイスが前記制御システムに登録されている場合、前記センサデバイスとのコミッショニングプロセスを自動的に実行しないことと、
    前記センサデバイスが前記制御システムに登録されていない場合、前記センサデバイスとの前記コミッショニングプロセスを自動的に実行することと、を含む、方法。
17. 前記コミッショニングプロセスを自動的に実行することが、各センサについて、
    前記センサデバイスの位置及び前記識別子を前記制御システムに送信することと、
    無線ネットワークを介して前記制御システムと通信するために、前記センサデバイスが使用することができるトークンを前記センサデバイスに伝送することと、
    １つ以上の又は構成パラメータを前記センサデバイスに伝送することと、
    前記センサデバイスが較正を必要としているか否かを、
    前記コミッショニングデバイスの環境センサを使用して、環境パラメータの第１の値を検出すること、
    感知デバイスの構成要素によって検出された前記環境パラメータの第２の値について、前記センサデバイスに問い合わせること、
    前記第１の値と前記第２の値とを比較して、前記第１の値と前記第２の値とが一致するか否かを判定すること、及び
    前記第１の値と前記第２の値とが一致しないとき、前記センサデバイスが較正を必要とすると判定すること、によって、判定することと、のうちの１つ以上を含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記受信機が、カメラを含み、
    前記建物用環境センサデバイスの各々を検出することが、
    前記カメラによってキャプチャされた画像を分析して、前記画像内のセンサに対応するコードを認識することであって、前記コードが、二次元バーコード、三次元バーコード、若しくは英数字コードのうちの１つ以上を含む、認識すること、又は
    前記カメラによって取得された画像を分析して、前記画像内のセンサである物体を識別することを含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記センサデバイスの前記位置を判定することが、
    前記システムのカメラから画像を受信し、前記画像を処理して前記画像内の既知のランドマークを認識し、前記環境のマップにアクセスし、前記位置を前記マップ内の前記既知のランドマークの場所に対応すると判定すること、
    前記カメラから画像を受信し、前記ポータブル電子デバイス若しくはリモート制御システムのディスプレイ上に前記画像を出力し、前記ポータブル電子デバイス若しくは前記リモート制御システムのユーザインターフェースを介して前記位置を受信すること、又は、
    前記システムが移動している前記環境内の複数のビーコンから信号を受信し、三角測量プロセスを使用して前記信号を処理し、前記位置を得ること、若しくは
    前記自律型モバイルロボットデバイスが前記環境を動き回っているとき、前記カメラを持ち運ぶ自律型モバイルロボットデバイスにおいて、同時位置特定及びマッピングアルゴリズムを実行することと、のうちの１つ以上を行うことを含む、請求項１６に記載の方法。
20. 前記ポータブル電子デバイスによって、
    バッテリレベルレポートについて前記センサデバイスに問い合わせることと、
    前記問い合わせに応じて前記センサデバイスから受信された信号を分析することと、
    前記信号が、前記センサデバイスのバッテリレベルが閾値を下回ることを示しているとき、警告を生成することと、を更に含む、請求項１６に記載の方法。
21. 前記センサデバイスが前記制御システムに登録されていると判定されたとき、前記ポータブル電子デバイスによって、
    前記センサデバイスが再コミッショニングを必要とするか否かを、
    前記センサデバイスが、閾値期間よりも前に、最後にコミッショニングされたか否かを判定すること、
    前記センサデバイスが最後にコミッショニングされた後、前記センサデバイスがソフトウェア若しくはファームウェア更新を受けたか否かを判定すること、
    前記センサデバイスが最後にコミッショニングされた後、前記センサデバイスがメンテナンスを受けたか否かを判定すること、又は
    前記センサデバイスが新しい位置に移動されたか否かを判定すること、によって、判定することと、
    前記センサデバイスが再コミッショニングを必要とすると前記システムが判定したとき、前記センサデバイスとの前記コミッショニングプロセスを実行することと、を更に含む、請求項１６に記載の方法。
    

Images