JP5974708B2 - 表示制御装置、表示制御方法およびプログラム - Google Patents

表示制御装置、表示制御方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、表示制御装置、表示制御方法およびプログラムに関する。
現在、セキュリティは極めて重要視されている。例えば、特定のユーザにしか見せてはいけない機密コンテンツが存在する。このようなコンテンツについては、アクセス権を有するユーザである許可ユーザのみにログインIDやパスワードを付与し、アクセス権を有さないユーザである不許可ユーザには使用や閲覧をさせないようセキュリティが管理される。
しかしながら、ログインIDやパスワードでコンテンツのセキュリティ管理をしていても、ログイン後、許可ユーザがコンテンツをディスプレイなどに表示させると、不許可ユーザから盗み見される可能性があった。このようにログインIDやパスワードのみでは十分にセキュリティが管理されていないという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コンテンツの利用を許可されていないユーザが当該コンテンツを盗み見することを防止できる表示制御装置、表示制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、表示装置と接続される表示制御装置であって、制御対象領域内のユーザが所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する受信部と、前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記ユーザの位置を検出する位置検出部と、前記検知データに基づいて、前記ユーザの動作を検出する動作検出部と、検出された前記ユーザの位置および動作に基づいて、前記表示装置に対する表示情報の表示を制御する表示制御部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明は、制御対象領域内のユーザが所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する受信ステップと、前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記ユーザの位置を検出する位置検出ステップと、前記検知データに基づいて、前記ユーザの動作を検出する動作検出ステップと、検出された前記ユーザの位置および動作に基づいて、表示装置に対する表示情報の表示を制御する表示制御ステップと、を含むことを特徴とする表示制御方法である。
また、本発明は、表示装置と接続されるコンピュータを、制御対象領域内のユーザが所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する受信部と、前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記ユーザの位置を検出する位置検出部と、前記検知データに基づいて、前記ユーザの動作を検出する動作検出部と、検出された前記ユーザの位置および動作に基づいて、前記表示装置に対する表示情報の表示を制御する表示制御部と、として機能させるためのプログラムである。
本発明によれば、コンテンツの利用を許可されていないユーザが当該コンテンツを盗み見することを防止できるという効果を奏する。
図1は、本実施の形態の機器制御システムのネットワーク構成図である。 図2は、スマートフォン、センサの装着状態及び方向を定義した図である。 図3は、人間の動作を検知できる情報機器をスマートフォンと別個に装着した例を示す図である。 図4は、各センサが検知する方向を示す図である。 図5は、監視カメラの設置状態の一例を示す図である。 図6は、LED照明機器、タップ、空調機の設置状態の一例を示す図である。 図7は、測位サーバ装置の機能的構成を示すブロック図である。 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9は、しゃがむ動作と起立動作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。 図10は、静止状態で向きを変える動作をおこなった際の鉛直方向の角速度成分の波形を示す図である。 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水平方向の角速度成分の波形を示す図である。 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水平方向の角速度成分の波形を示す図である。 図13は、本実施の形態の制御サーバ装置の機能的構成を示すブロック図である。 図14は、本実施の形態の測位サーバ装置による検出処理の手順を示すフローチャートである。 図15は、本実施の形態の機器制御処理の手順を示すフローチャートである。 図16は、本実施の形態の表示制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図17は、測位サーバ装置、PC、および、ユーザの位置関係の一例を示す図である。 図18は、表示制御処理の一例を説明するための図である。 図19は、画面表示制御の一例を説明するための図である。 図20は、画面表示制御の一例を説明するための図である。 図21は、画面表示制御の一例を説明するための図である。 図22は、画面表示制御の一例を説明するための図である。 図23は、画面表示制御の一例を説明するための図である。 図24は、本実施形態にかかる装置のハードウェア構成例を示す説明図である。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる表示制御装置、表示制御方法およびプログラムの一実施形態を詳細に説明する。
特許文献1は、表示コンテンツを中心に指定範囲を決め、指定範囲内に不許可ユーザが存在すると表示制御する技術を提案している。しかし、この技術では、指定範囲外の場所から不許可ユーザからコンテンツを盗み見される可能性があった。逆に、指定範囲内に存在するが、コンテンツを盗み見ずに素通りする人物(ユーザ)が存在した場合であっても表示制御されるという問題があった。
そこで、本実施形態の表示制御装置は、表示装置に対する不許可ユーザの位置および動作に応じてコンテンツ(表示情報)の表示を制御する。例えば、表示装置の前を移動している際の移動速度から、不許可ユーザが盗み見しているか素通りしているかを推測し、素通りしていると判断すれば表示制御を行わない。また、移動速度が特定速度より遅い場合には表示制御を行う。また、許可ユーザの間近に不許可ユーザが存在すれば表示制御を行う。このように、本実施形態では、不許可ユーザの位置および動作も考慮することにより、例えば素通りしても表示制御されるという従来技術の問題を解決し、無駄な表示制御を抑えて許可ユーザに負荷を与えないコンテンツ盗み見防止を実現する。
以下では、本実施形態の表示制御装置を、ユーザの位置等に応じて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。適用可能なシステム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。
図1は、本実施の形態の機器制御システムのネットワーク構成図である。本実施の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、撮像装置としての複数の監視カメラ400と、表示制御装置としての測位サーバ装置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照明機器500、複数のタップ600および複数の空調機700と、PC(パーソナルコンピュータ)800と、表示装置としての表示部850とを備えている。
PC800は、ユーザがコンテンツの表示等の操作を行うための装置である。表示部850は、PC800に接続され、ユーザの指示等に応じてコンテンツを表示する。なお、コンテンツを表示する装置の形態はこれらに限られるものではない。例えば、PC800と表示部850とが一体化されたノート型PCなどを用いてもよい。PC800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、PC800と測位サーバ装置100とは有線で接続されていてもよい。
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。
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。
また、制御サーバ装置200と、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。
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および複数の空調機700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良い他、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。
スマートフォン300は、人間に所持されて、人間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、人間が手等で所持する他、図2に示すように、人間の腰に装着されてもよい。
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。
なお、本実施形態では、人間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。
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人間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とは別個に人間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。
例えば、図3は、人間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、人間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。
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。
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、制御対象領域である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。
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。
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に設置されている。図6は、LED照明機器500、タップ600、空調機700の設置状態の一例を示す図である。
図6に示すように、室内には、6個の机で一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、LED照明機器500とタップ600は、一つの机に対してそれぞれ一つが設けられている。一方、空調機700は、2つのグループの間に1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。
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。
室内では、18名のユーザが特定の業務活動を実施しており、室外への出入りは、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。
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、6に示す室の外部に設置されている。測位サーバ装置100、制御サーバ装置200を、制御対象領域の室内に設け、電力制御の対象とすることも可能である。
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など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。
尚、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における電力総和を、上記系統電力総和から除した電力量として算出することができる。
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。
すなわち、LED照明機器500は、照明範囲と照度が、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、且つ調光機能に関してもWi−Fi経由での遠隔制御が可能な構成としている。
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、例えば、白熱灯や蛍光灯などを用いることができる。
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。
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。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。
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、充電器類が接続可能である。
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。
なお、デスクトップ型PC本体やプリンタ装置をタップ600に接続した場合でも、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。
また、充電器類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。
図1に戻り、測位サーバ装置100は、各センサの検知データを受信して、各センサを装着した人間の位置や動作状況を検出し、当該位置や動作状況を制御サーバ装置200に送信する。
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、位置検出部102と、速度算出部103と、動作検出部104と、補正部105と、判定部106と、表示制御部107と、記憶部110とを主に備えている。
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、制御対象領域の室内の地図データを記憶している。
通信部101は、一定時間ごとに、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、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、地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する。すなわち、通信部101は、加速度センサから加速度ベクトルを受信し、角速度センサから角速度ベクトルを受信し、地磁気センサから磁気方位ベクトルを受信する。
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、後述する人間の絶対位置、および方向、姿勢等の動作状況を、制御サーバ装置200に送信する。
位置検出部102は、受信した検知データを解析して、室内での人間の絶対位置を人間の肩幅または歩幅の精度で特定する。位置検出部102による人間の絶対位置の特定手法の詳細については後述する。
速度算出部103は、受信した検知データから、人間の移動速度を算出する。例えば、速度算出部103は、位置検出部102が検出した人間の絶対位置の移動量と、当該移動量の検出のために用いた検知データの受信時間(検知データ数)とから、人間の移動速度を算出する。
動作検出部104は、受信した検知データを解析して、人間の動作状況を検出する。本実施形態では、動作検出部104は、動作状況として、人間が静止状態か歩行状態かを検出する。また、動作検出部104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人間の方向、人間の姿勢が起立状態か着座状態かの動作状況を検出する。
すなわち、動作検出部104は、監視カメラ400からの撮像画像により、人間が扉から入室したことを検知した場合に、当該入室した人間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、人間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、人間の動作状況が歩行状態かを判定する手法は、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で実現する。そして、動作検出部104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。
より具体的には、動作検出部104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。
すなわち、動作検出部104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、動作検出部104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、動作検出部104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、動作検出部104は、進行方向の加速度成分の勾配を算出する。
さらに、動作検出部104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、人間の動作状況は歩行状態であると判定する。
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、動作検出部104は、人間の動作状況は静止状態であると判定する。
そして、人間が静止状態であると判定されたら、位置検出部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、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。
より具体的には、位置検出部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。
すなわち、位置検出部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、位置検出部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、位置検出部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、位置検出部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、リアルタイムに人間の位置を検出していることになる。
このようにして相対移動ベクトルが算出されたら、位置検出部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、人間の移動後の絶対位置を特定する。
これにより、位置検出部102は、人間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、人間の位置を特定することが可能となる。
このような位置精度は、高ければ高いほど良く、1cmレベルまでできれば良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が本実施形態では適切な精度としている。
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、本発明で用いる位置検出方法は、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。
また、人間の絶対位置を特定し、人間が机の前の席で静止状態である場合には、動作検出部104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、人間のディスプレイ装置に対する方向(向き)を判定する。また、動作検出部104は、人間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、人間の姿勢、すなわち起立状態か着座状態かを判定する。
ここで、起立状態か着座状態かの判定は、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。そして、動作検出部104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。
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、動作検出部104は、かかるピークの間隔により、人間が着座状態か起立状態かを判断している。すなわち、動作検出部104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、人間の動作状態は着座状態であると判定する。また、動作検出部104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、人間の動作状態は起立状態であると判定する。
このように、動作検出部104が人間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、人間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。
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、動作検出部104は、さらに、以下のような人間の姿勢や動作を検出することができる。
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。
このため、動作検出部104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。
具体的には、動作検出部104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。
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、動作検出部104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、人間の動作がしゃがむ動作であると判定する。
また、動作検出部104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、動作検出部104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、人間の動作が起立動作であると判定する。
このような動作検出部104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。
図10は、人間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。
動作検出部104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。
また、動作検出部104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。
動作検出部104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。
一方、動作検出部104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、ユーザが着座したまま、隣のユーザ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。
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。
位置検出部102が人間の絶対位置を机の前であると特定し、かつ動作検出部104が当該机の前にいる人間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、動作検出部104は、その人間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、動作検出部104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。
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。
位置検出部102が人間の絶対位置を机の前であると特定し、かつ動作検出部104が当該机の前にいる人間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、動作検出部104は、その人間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。
そして、さらに、動作検出部104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。
このように、動作検出部104は、オフィスの作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。
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。
このため、本実施形態では、動作検出部104は、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。
補正部105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105は、上述のように判断された人間の絶対位置、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、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105は、撮像画像やマップマッチング機能から得られる、正しい絶対位置、方向、姿勢に補正する。
なお、補正部105は、監視カメラ400からの撮像画像に限らず、RFIDやBluetooth(登録商標)などの短距離無線、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。
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、人間の動作状態、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。
判定部106は、検出されたユーザの絶対位置および動作状況に基づいて、検出されたユーザが、表示部850に表示されるコンテンツに対するアクセス権を有する許可ユーザであるか、アクセス権を有さない不許可ユーザであるかを判定する。例えば、判定部106は、表示部850を基準とする所定の領域内に存在し、表示部850の方向に向いており、表示部850からの距離が最も小さいユーザを許可ユーザであると判定する。また、判定部106は、許可ユーザ以外のユーザを不許可ユーザであると判定する。
なお、許可ユーザの判定方法はこれに限られるものではない。表示されるコンテンツに対してアクセス権を有すると判定できる他の絶対位置および動作状況の基準を用いて判定してもよい。例えば、動作状況等が予め定められた基準に適合する1以上のユーザを許可ユーザであると判定し、その他のユーザを不許可ユーザであると判定してもよい。
許可ユーザおよび不許可ユーザそれぞれに対して検出される絶対位置および動作状況は、例えば記憶部110に記憶される。
表示制御部107は、検出されたユーザの絶対位置および動作状況に基づいて、表示部850に対するコンテンツの表示を制御する。例えば、表示制御部107は、表示部850を基準とする複数の領域IおよびIIと、不許可ユーザの位置との関係に応じてコンテンツの表示を制御する。領域Iは、例えば表示部850をじっくり見なければコンテンツの内容が分からない領域として定める。また、領域IIは、例えば領域Iの内部の領域であって、表示部850が目の前に存在するため直ちにコンテンツの内容が分かる領域として定める。
表示制御部107は、不許可ユーザが領域Iに入った際は、不許可ユーザの速度(移動速度)によって表示制御を行う。速度が遅いほど盗み見される恐れがあるため、表示制御部107は、不許可ユーザの速度が所定の速度閾値(以下、Z(m/s)とする)より遅ければ表示制御を行う。これにより、不許可ユーザが表示部850の前を素通りする際に表示制御されてしまうことも防止できる。また、不許可ユーザが領域IIに入った場合は、表示制御部107は、直ぐにコンテンツ内容が盗み見される恐れがあると推測し、不許可ユーザの速度に限らず直ぐに表示制御を行う。これにより、コンテンツを盗み見されることを効率的に防止できる。
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人間の位置、動作状態(方向、姿勢)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。
図13は、本実施の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。本実施の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。
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の位置データを記憶している。
通信部201は、測位サーバ装置100から、人間の絶対位置、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に対して電力制御を行うための制御信号を送信する。
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。
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。照明機器制御部211は、人間の絶対位置、動作情報(方向、姿勢)に基づいてLED照明機器500を制御する。より具体的には、照明機器制御部211は、受信した絶対位置の近傍に配置されたLED照明機器500に対して、人間が着座状態であれば、その照明範囲を所定範囲より狭く設定し、照度を所定の閾値より高く設定する制御信号を通信部201を介して送信する。これにより、着座状態で作業を行っているユーザに対して、細かい作業に適した照明範囲や照度に制御することが可能となる。
一方、照明機器制御部211は、当該LED照明機器500に対して、人間が起立状態であれば、その照明範囲を所定範囲より広く設定し、照度を所定の閾値より低く設定する制御信号を通信部201を介して送信する。これにより、起立状態のユーザが室全体を見渡せるような照明範囲や照度に制御することが可能となる。
コンセント制御部213は、人間の絶対位置、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、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、人間が着座状態であり、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。
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、人間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。
このように、ディスプレイ装置に対する人間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人間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、人間の姿勢も着座状態の場合に、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、本実施の形態では、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。
さらに本実施の形態のコンセント制御部213は、ユーザ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。
空調機制御部215は、人間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、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。
次に、以上のように構成された本実施の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、本実施の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。
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。
まず、人間が制御対象領域である室内に入室したか否かを、開閉する扉の撮像画像などにより判断する(ステップS11)。入室していない場合(ステップS11:No)、測位サーバ装置100は、人間が室内から退室したか否かを判断する(ステップS20)。退室していない場合(ステップS20:No)、ステップS11に戻り処理を繰り返す。退室した場合(ステップS20:Yes)、検出処理を終了する。入室した場合には(ステップS11:Yes)、動作検出部104は、入室した人間の動作状況を、上述した手法により検出する(ステップS12)。そして、動作検出部104は、人間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。
一方、ステップS13で人間の動作状況が歩行状態でない場合には(ステップS13:No)、動作検出部104は、人間の動作状況が静止状態であると判断する。そして、位置検出部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)。
そして、位置検出部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、静止状態となった人間の絶対位置を特定する(ステップS15)。これにより、位置検出部102は、人間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(略60cm以下、より具体的には略40cm以下)の精度で、人間の位置を特定することになる。なお、特定された位置等を基に、速度算出部103が人間の移動速度を算出してもよい。
次に、動作検出部104は、さらに静止状態の人間の動作状況として、人間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)。
次いで、動作検出部104は、人間の動作状況として、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、動作検出部104は、人間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。
さらに、動作検出部104は、人間の動作状況として、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。
次に、補正部105は、特定された絶対位置、検出された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)。
そして、通信部101は、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、検出結果データとして、制御サーバ装置200に送信する(ステップS19)。
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、本実施の形態の機器制御処理の手順を示すフローチャートである。
まず、通信部201は、測位サーバ装置100から、検出結果データとしての人間の絶対位置、方向、姿勢を受信する(ステップS31)。次に、機器制御部210の各制御部211,213,215は、受信した検出結果データの絶対位置から、制御対象のLED照明機器500、タップ600、空調機700を特定する(ステップS32)。
より具体的には、照明機器制御部211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に設置されたLED照明機器500を制御対象として特定する。また、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。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。
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)。
次に、コンセント制御部213は、受信した検出結果データの方向が前方であり、かつ当該検出結果データの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)。
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)。
次に、照明機器制御部211は、受信した検出結果データの姿勢が着座状態であるか否かを再度判断する(ステップS37)。そして、姿勢が着座状態である場合には(ステップS37:Yes)、照明機器制御部211は、ステップS32で特定したLED照明機器500の照明範囲を所定範囲より狭く設定し、照度を所定の閾値より高く設定する制御を行う(ステップS38)。
一方、ステップS37において、姿勢が起立状態である場合には(ステップS37:No)、照明機器制御部211は、ステップS32で特定したLED照明機器500の照明範囲を所定範囲より広く設定し、照度を所定の閾値より低く設定する制御を行う(ステップS39)。
なお、機器制御部210の各制御部211、213、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。
また、人間の動作状況として、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の各制御部211、213、215を構成してもよい。
このような場合の各動作と制御対象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、作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などである。
例えば、作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。
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。
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、隣接する席の他の作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、作業者の向きが元の状態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。
また、作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、作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。
このように本実施の形態では、人間の位置を肩幅の精度で特定し、人間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、作業者の快適性、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。
すなわち、本実施の形態では、人間を検出するだけでなく、その人間が所有する機器、その人間が座る机の直上の照明機器、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。
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良いか不明であり、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などにより、継続的に進めることができないが、本実施の形態によれば、作業者の快適性、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。
また、本実施の形態によれば、機器の自動制御においても、人と機器だけでなく、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。
次に、測位サーバ装置100による表示制御処理について説明する。図16は、本実施の形態の表示制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。表示制御処理は、図14のような検出処理が常時実行され、その結果、各ユーザの絶対位置や動作状況が得られることを前提としている。
まず、位置検出部102は、表示部850の位置を検出する(ステップS101)。例えば、位置検出部102は、表示部850に装着される位置センサから受信する信号に基づき、表示部850の位置を検出する。なお、表示部850の位置検出方法はこれに限られるものではない。例えば、位置検出部102が、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から表示部850の位置を検出してもよい。
判定部106は、表示部850に向いていて距離が最も近いユーザである許可ユーザが存在するかを判定する(ステップS102)。また、判定部106は、許可ユーザ以外の不許可ユーザが存在するか否かを判定する(ステップS103)。存在する場合(ステップS103:Yes)、判定部106は、不許可ユーザが領域I内に存在するか否かを判定する(ステップS104)。領域Iは、上記のように例えば表示部850をじっくり見なければコンテンツの内容が分からない領域である。
不許可ユーザが領域Iに存在しない場合(ステップS104:No)、判定部106は、不許可ユーザが領域II内に存在するか否かを判定する(ステップS105)。領域IIは、上記のように例えば領域Iの内部の領域であって直ちにコンテンツの内容が分かる領域である。
不許可ユーザが領域IIに存在する場合(ステップS105:Yes)、表示制御部107は、不許可ユーザの移動速度に関わらず画面表示制御を実行する(ステップS108)。なお、画面表示制御とは、表示部850に表示する表示情報を、通常と異なる表示態様で表示するように制御することを意味する。
ステップS104で、不許可ユーザが領域Iに存在すると判断した場合(ステップS104:Yes)、判定部106は、不許可ユーザの移動速度が速度閾値Z(m/s)より小さいか否かを判定する(ステップS107)。移動速度がZ(m/s)より小さい場合(ステップS107:Yes)、表示制御部107は、画面表示制御を実行する(ステップS108)。このように、表示制御部107は、不許可ユーザが領域Iに存在する場合は、不許可ユーザの速度に応じて画面表示制御を行う。
不許可ユーザが存在しないと判定された場合(ステップS103:No)、不許可ユーザが領域II内に存在しない場合(ステップS105:No)、および、不許可ユーザの移動速度がZ(m/s)以上の場合(ステップS107:No)、表示制御部107は、画面表示制御を実行せず(ステップS106)、表示制御処理を終了する。
このように、本実施形態では、ユーザが存在する領域やユーザの動作に応じて画面表示制御を行うため、不許可ユーザがコンテンツを盗み見することを防止できる。
不許可ユーザが領域I内に存在する場合は、不許可ユーザの移動速度がZ(m/s)より遅い場合にのみ画面表示制御を行う。一方、不許可ユーザの移動速度がZ(m/s)より遅い速度であっても、不許可ユーザがコンテンツを見ていなければ、無駄な画面表示制御が実行されることになる。
動作検出部104による検出方式として、PDR(Pedestrian Dead Reckoning)を用いる場合、例えば、PDRのセンサモジュールを搭載した端末(スマートフォン300など)を各ユーザが腰に装着していることが前提となる。このため、動作検出部104は、ユーザの体の向きは測位できても顔の向きまでは測位できない場合がある。そこで、表示部850に撮像装置を取り付け、この撮像装置により撮像された画像によってユーザの顔の向きを検出可能としてもよい。例えば、撮像装置は、コンテンツが表示されている表示部850の前方の背景が撮像されるよう設置される。
動作検出部104は、撮像装置により撮像された画像からユーザの顔の向きを検出する。動作検出部104による顔の向きの検出方法としては、例えばパターンマッチングによりユーザの顔の向きを検出する方法などの、従来から用いられているあらゆる方法を適用できる。なお、撮像装置がユーザの顔の向きを検出する機能を備えるように構成してもよい。また、動作検出部104が、例えば上述のようにディスプレイに目線を戻した動作を検出することにより、ユーザの顔がディスプレイ(表示部850)に向いていると推定するように構成してもよい。
表示制御部107は、領域Iに存在する不許可ユーザがZ(m/s)より遅い速度で移動し、かつ、この不許可ユーザの顔がコンテンツに向いている(または、向いている状態に近い)場合に、画面表示制御を行う。このような画面表示制御を行うことにより、無駄な画面表示制御を行うことなく、より効率的な制御を実現できる。
以下に、本実施形態の表示制御装置(測位サーバ装置100)による表示制御処理の具体例について図17〜図23を用いて説明する。図17は、測位サーバ装置100、PC800、および、ユーザ410a、410bの位置関係の一例を示す図である。
コンテンツを表示する表示部850は、ディスプレイなどである。表示部850は、位置センサ860と、コンテンツが表示される部分を表す前方部(表示部850内の黒い矩形)とを含む。ユーザ410a、410bは、それぞれ位置の検出に用いられるスマートフォン300a、300bを所持する。なお、図17では、説明の便宜のため、机401の上に測位サーバ装置100を載せた例を示しているが、測位サーバ装置100の設置場所は任意である。コンテンツはPC800などの任意の端末から起動できるものとする。
測位サーバ装置100は、位置検出部102、速度算出部103、および、動作検出部104などによって、スマートフォン300を所持しているユーザ410aおよび410bの位置、体の向き、および、速度を検出する。検出された情報(測位情報)は、例えば記憶部110に記憶される。同様に、測位サーバ装置100の位置検出部102は、位置センサ860からの信号により表示部850の位置を検出し、検出された位置情報を記憶部110に記憶する。表示制御部107は、測位情報、表示部850の位置情報に応じて画面表示制御を行い、不許可ユーザによる盗み見の防止を実現する。
図18は、不許可ユーザ(ユーザ410b)が表示部850の方向に移動する場合の表示制御処理の一例を説明するための図である。許可ユーザであるユーザ410aが、ある機密コンテンツを利用するためにPC800にログインし、表示部850に機密コンテンツを表示させているものとする。ここで、コンテンツに向かって操作しているユーザ410aは、許可ユーザとして検出されているものとする。領域511および512は、それぞれ領域Iおよび領域IIに相当する。
表示制御部107は、不許可ユーザ(ユーザ410b)が領域Iに入った場合は、不許可ユーザの速度に応じて表示制御を行う。図18に示すようにx軸方向およびy軸方向を定めた場合、表示制御部107は、例えば領域I内で表示部850に向かうベクトルのx軸方向(図18では例えば矢印501の方向)の速度がZ(m/s)より遅ければ、画面表示制御を行う。なお、x軸方向の速度だけでなく、y軸方向の速度も考慮して画面表示制御を行ってもよい。例えば、表示制御部107が、実際の移動方向の速度と閾値(Z(m/s))とを比較するように構成してもよい。
ユーザ410bは、ユーザ410aの後ろから表示部850に向かって移動している。しかし、ここではx軸方向の速度が0(<Z(m/s))であるため、ユーザ410bが領域Iに入ると画面表示制御されることになる。
また、ここでは例えば表示部850の後方に壁があることを想定して、領域IおよびIIを半円の領域としている。領域IおよびIIの範囲や形状はこれに限られるものではない。例えば、表示部850の後方に壁が存在せず、ユーザが表示部850の後方に存在したとしてもコンテンツを見られないように画面表示制御を行うことを想定し、表示部850を中心とする円形の領域を、領域IおよびIIの少なくとも一方として用いてもよい。また、例えばセキュリティレベルに応じて領域IおよびIIの大きさ(半径など)を変更可能としてもよい。
画面表示制御としては、例えば以下のような制御を適用できる。
(1)コンテンツを表示しないよう制御する(非表示)
(2)コンテンツの表示代替用コンテンツを表示するよう制御する
(3)コンテンツを縮小して表示するよう制御する
(4)コンテンツの一部分を表示するよう制御する
(5)不許可ユーザの顔の向きを検出し表示制御する
(1)は、例えば表示部850の電源を遮断することにより実現できる。この場合、(2)〜(5)と比較すると、不許可ユーザの盗み見が防止できるだけでなく、最も省エネルギーを実現できている。
図19は、(1)の画面表示制御の一例を説明するための図である。不許可ユーザ410bが、図18の領域511(領域I)内に、x軸方向の速度がZ(m/s)より遅いY(m/s)で入ったとする。この場合、図19に示すように、表示制御部107は、元のコンテンツ601を、画面602のように非表示にする画面表示制御を実行する。
図20は、(2)の画面表示制御の一例を説明するための図である。上記と同様に不許可ユーザ410bが領域I内にx軸方向の速度Y(m/s)で入ったとすると、表示制御部107は、元のコンテンツ701の代わりに、代替コンテンツ702を表示するよう画面表示制御を実行する。
図21は、(3)の画面表示制御の一例を説明するための図である。上記と同様に不許可ユーザ410bが領域I内にx軸方向の速度Y(m/s)で入ったとすると、表示制御部107は、元のコンテンツ801を、画面802のように縮小表示する画面表示制御を実行する。
図22は、(4)の画面表示制御の一例を説明するための図である。上記と同様に不許可ユーザ410bが領域I内にx軸方向の速度Y(m/s)で入ったとすると、表示制御部107は、画面902に示すように、元のコンテンツ901の一部分を表示するよう画面表示制御を実行する。
図23は、(5)の画面表示制御の一例を説明するための図である。(5)の例では、表示部850−2は、ユーザの顔の向きを検出するための撮像装置1001をさらに備えている。撮像装置1001の視野角は、図23では視野角1002で示される。図23は、不許可ユーザ410bが、許可ユーザ410aの背後を素通りする場合の例である。(5)の場合、不許可ユーザ410bのx軸方向の速度がZ(m/s)より遅い速度Y(m/s)であったとしても、コンテンツを盗み見していないため画面表示制御を実行しない。
上述のように、PDR等によれば不許可ユーザ410bが矢印の方向に体を向けて移動していることが検出できる。一方、表示部850−2を見ているかを判別するために顔の向きまでは検出できない場合がある。そのため、動作検出部104は、撮像装置1001から得られる画像によって顔の向きを検出する。表示制御部107は、位置検出部102等により取得できた測位情報に加え、検出した不許可ユーザ410bの顔の向きの情報によって画面表示制御するか否かを決定する。
図23の例では、不許可ユーザ410bは、顔の向きが表示部850−2に向いてない。このため、領域I内で如何なる速度で移動していても、表示制御部107は画面表示制御を実行しない。これにより、無駄な画面表示制御を行うことなく、より効率的な制御による盗み見防止が実現できる。
次に、本実施形態にかかる装置(測位サーバ装置100、制御サーバ装置200)のハードウェア構成について図24を用いて説明する。図24は、本実施形態にかかる装置のハードウェア構成例を示す説明図である。
本実施の形態の測位サーバ装置100、制御サーバ装置200は、CPU51などの制御装置と、ROM(Read Only Memory)52やRAM53などの記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信I/F54と、HDD、CDドライブ装置などの外部記憶装置と、ディスプレイ装置などの表示装置と、キーボードやマウスなどの入力装置と、各部を接続するバス61と、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。
本実施の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又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。
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良い。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良い。
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、ROM52等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。
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、位置検出部102、速度算出部103、動作検出部104、補正部105、判定部106、表示制御部107)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CPU51(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、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
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、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CPU51(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、各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。
(変形例1)
本実施の形態における機器制御から、人間の方向に応じたディスプレイ装置の電力制御を行わないように構成することができる。
(変形例2)
本実施の形態における機器制御から、人間の方向に応じたディスプレイ装置の電力制御と、個人認識情報に連動したデスクトップ型PC本体やディスプレイ装置の電力制御を行わないように構成することができる。
(変形例3)
本実施の形態における機器制御に対して、起立状態、着座状態の他、さらに、起立状態、着座状態に相関関係のある姿勢を検出し、当該姿勢に基づいてディスプレイ装置の電力制御を行うように構成することができる。
(変形例4)
画面表示制御の判定に用いる領域の個数は2に限られるものではない。1つの領域を定め、この領域に不許可ユーザが侵入したときに画面表示制御を実行してもよい。3つ以上の領域を定め、領域ごとに異なる画面表示制御を実行してもよい。
(変形例5)
測位サーバ装置100を表示制御装置として機能させる例を説明したが、表示制御処理に必要な機能の一部または全部を、制御サーバ装置200などの他の装置内に備えるように構成してもよい。
(変形例6)
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。
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。
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。
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。
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。
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、本実施の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。
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。
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。
これらの技術に対し、本実施の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、本実施の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。
このため、本実施の形態では、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、例えば、上述した他の方法の1つまたは複数の組み合わせにより従業者の絶対位置および動作状況を検出するようにしてもよく、また、測位サーバ装置100が実施する上述した方法に上述した他の方法の1つまたは複数を組み合わせて、従業者の絶対位置および動作状況を検出するようにしてもよい。
100 測位サーバ装置
101 通信部
102 位置検出部
103 速度算出部
104 動作検出部
105 補正部
106 判定部
107 表示制御部
110 記憶部
200 制御サーバ装置
201 通信部
202 消費電力管理部
210 機器制御部
211 照明機器制御部
213 コンセント制御部
215 空調機制御部
220 記憶部
300 スマートフォン
400 監視カメラ
500 LED照明機器
600 タップ
700 空調機
特開2007−188264号公報

Claims (9)

  1. 表示装置と接続される表示制御装置であって、
    制御対象領域内のユーザが所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する受信部と、
    前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記ユーザの位置を検出する位置検出部と、
    前記検知データに基づいて、前記ユーザの動作を検出する動作検出部と、
    検出された前記ユーザの位置および動作に基づいて、前記表示装置に対する表示情報の表示を制御する表示制御部と、
    を備えることを特徴とする表示制御装置。
  2. 検出された前記ユーザの位置および動作に基づいて、前記ユーザが、前記表示情報に対するアクセス権を有する許可ユーザであるか、前記表示情報に対するアクセス権を有さない不許可ユーザであるか、を判定する判定部をさらに備え、
    前記表示制御部は、前記不許可ユーザの位置および動作に基づいて、前記表示装置に対する表示情報の表示を制御すること、
    を特徴とする請求項1に記載の表示制御装置。
  3. 前記判定部は、前記表示装置の方向を向いて前記表示装置に最も近いユーザを前記許可ユーザであると判定し、前記許可ユーザ以外のユーザを前記不許可ユーザであると判定すること、
    を特徴とする請求項2に記載の表示制御装置。
  4. 前記受信部は、前記制御対象領域を撮像する撮像装置から、前記制御対象領域の撮像画像を受信し、
    前記動作検出部は、さらに、前記撮像画像に基づいて、前記ユーザの顔の向きを検出し、
    前記表示制御部は、さらに、前記不許可ユーザの顔の向きに基づいて、前記表示装置に対する表示情報の表示を制御すること、
    を特徴とする請求項2に記載の表示制御装置。
  5. 前記検知データに基づいて、前記ユーザの移動速度を算出する速度算出部をさらに備え、
    前記表示制御部は、さらに、前記不許可ユーザの移動速度に基づいて、前記表示装置に対する表示情報の表示を制御すること、
    を特徴とする請求項2に記載の表示制御装置。
  6. 前記表示制御部は、前記不許可ユーザの位置および動作が、前記表示情報を見る位置および動作である場合に、前記表示装置に対する表示情報の表示を制御すること、
    を特徴とする請求項2に記載の表示制御装置。
  7. 前記表示制御部は、前記表示情報を表示しない制御、表示する前記表示情報を変更する制御、前記表示情報の大きさを変更する制御、および、前記表示情報の一部を表示する制御の少なくとも1つを実行すること、
    を特徴とする請求項3から請求項6のいずれか1つに記載の表示制御装置。
  8. 制御対象領域内のユーザが所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する受信ステップと、
    前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記ユーザの位置を検出する位置検出ステップと、
    前記検知データに基づいて、前記ユーザの動作を検出する動作検出ステップと、
    検出された前記ユーザの位置および動作に基づいて、表示装置に対する表示情報の表示を制御する表示制御ステップと、
    を含むことを特徴とする表示制御方法。
  9. 表示装置と接続されるコンピュータを、
    制御対象領域内のユーザが所持する加速度センサ、角速度センサおよび地磁気センサのそれぞれから検知データを受信する受信部と、
    前記検知データに基づいて、前記制御対象領域内での前記ユーザの位置を検出する位置検出部と、
    前記検知データに基づいて、前記ユーザの動作を検出する動作検出部と、
    検出された前記ユーザの位置および動作に基づいて、前記表示装置に対する表示情報の表示を制御する表示制御部と、
    として機能させるためのプログラム。
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