JP6259817B2 - 制御装置及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、デジタルセルラーシステム、パーソナル通信システム(「PCS」)、強化型特殊移動無線(enhanced specialized mobile radios)(「ESMR」)、無線周波数(「RF」)ベースの追跡システム(Bluetooth(登録商標)、WiFi)および他のワイヤレス通信システムにおいて使用されるものなど、ユーザ携帯モバイルデバイスの位置を特定するユーザ位置追跡システム(「追跡システム」)および方法に関する。より詳細には、ただし非限定的に、本開示は、個別に追跡されたユーザの位置を使用して、ホテルの対応する借りられた部屋(「借り部屋」)を含む監視空間にユーザが到着する時刻(「到着時刻」)、および関連した条件の制御のための監視空間における追跡されるユーザの総数を決定する方法に関する。
ホテルで滞在する客(「ユーザ」)は、2つの主なユーティリティ源である暖房、換気および空調システム(「HVAC」)並びに温水により、借り部屋の使用の際のエネルギー消費をもたらす。従来のHVACシステムでは、借り部屋内の温度は複数の動作レベルに上昇または下降される。室内温度は、典型的には3つの異なるレベルで維持される。設定レベルは、借り部屋に入ったときにユーザによって選択されることが多い。借り部屋が占有されていないとき、設定レベルへの迅速な回復を可能にしながら、快適なレベルが省エネルギーのために設定温度から数度のところで維持される。借りられていない部屋の最大限の省エネルギーのためには自由レベルが使用される。さらに、ハウスキーピングサービスは、借り部屋にゲストがいない間に提供されることが好ましい。デバイスの制御および監視空間に関するセキュリティなど他のサービスは、他の自動化システムによって現在実施されている。
監視空間の快適レベルの一般的な問題は、多くは、セットバック温度が、借り部屋に誰かが戻ったときに十分な快適さを提供するのには設定温度から離れ過ぎている、または適切な省エネルギーを達成するのには設定温度に近過ぎることである。快適レベルの室内温度には、設定温度に回復する駆動時間が必要であり、したがって、対応する推定される最小限必要とされる駆動時間がかなり不正確になる。「短サイクリング(Short Cycling)」現象が不十分な動作時間により生じることがあり、それにより、ユーザの設定温度の行過ぎ、および所与の期間内の際限のない上昇/下降温度サイクルがもたらされる。その結果、HVACシステムの不可避的損傷、および全般的動作寿命の短縮が生じる。
また、設定温度の温水が監視空間に容易に供給される必要がある。温水器は、2つのカテゴリー、すなわち1.タンクレス型温水器および、2.貯蔵タンク型温水器のいずれかに分類される。温水の消費量は、1日の時間帯、さらに1年の時期によって大きく変動するばかりでなく、量はその場にいるユーザの数によっても異なる。1日の間に監視空間にいるユーザの予測数に基づいて温水供給が計画される場合、1ユーザあたりに割り振られた温水の量が相互に関係するレベルで維持される。
加えて、監視空間内のデバイスは、意図したユーザの使用に制限されない。家庭用電化製品は、プログラムされた設定および遠隔制御によりかなり自動化されているが、ユーザの識別に応じて対応することができない。
本発明は、セットバック温度、温水消費の量、サービス提供のスケジューリングの決定のために、占有されていない監視空間へのユーザの到着時刻を決定するシステムおよび方法を提供する。監視空間に関係するデバイスの動作モードは、意図したユーザの存在の検出または予想に応じて変更される。
占有されていない監視空間のセットバック温度は、ユーザに設定された設定レベルから最も遠いレベルにドリフトされる可能性があり、システムが決定した1つまたは複数のユーザの到着時刻に従って設定レベルまで駆動される。容易に供給される温水の量は、監視空間に残るまたは到着するユーザの期待される数に応じてドリフトおよび駆動される。最大限の省エネルギーが達成され得る。さらに、意図したユーザに制限される、借り部屋に関係するデバイスの動作モードの変更により、ユーザ体験を向上させるだけでなく、セキュリティも強化される。
様々な態様において、ワイヤレス通信のための1つまたは複数の送信機を含むユーザ携帯モバイルデバイスの位置に関係付けられた近接ログを、時間に対して特定し記録するためのシステムが開示される。一実施形態では、上記モバイルデバイスは、位置分析機能性をさらに備え、所定のジオフェンス(地図上でエリアを限定する仮想的な壁)領域に対するその位置の近接ログを含むメッセージを選択的に送信する。このシステムは、メッセージを受信し、ユーザの借り部屋への到着時刻を決定するアプリケーションサーバを含む。さらに、アプリケーションサーバは、1日を通した時間に対して追跡されるユーザの総数の計算を進める。さらに別の態様では、制御局が、得られた属性をアプリケーションサーバに送信し、アプリケーションサーバから送られた受信近接ログに従って、接続された属性の局および外部デバイスを制御する。制御局には、ビル管理システム(Building Management System)、およびインターネットおよびWLAN接続性を備えるゲートウェイが含まれるが、これらに限定されない。
一実施形態では、アプリケーションサーバは、先行の駆動動作の開始点、中間点、および終了点において室内温度を取得するステップと、開始、中間および終了温度を使用して、駆動曲線を計算するステップと、駆動曲線を使用して、所望の温度に達する時点を推定するステップとによって、HVACで制御される部屋における温度応答の駆動時間を推定する。代替的実施形態では、駆動時間を推定することは、先行の駆動動作に対応する期間にわたる複数の室内温度データサンプルを取得するステップと、各部分がデータサンプルのサブセットを使用して計算される複数の駆動曲線部分を計算するステップと、すべての計算された駆動曲線部分を結合するステップとを含むことができる。
別の実施形態では、1日を通して温水消費の量を計算するための方法が提供される。アプリケーションサーバは、履歴動作に基づいて消費速度対時間を利用し、日毎の消費速度対時間の曲線を作成し、複数の受信した近接ログ、したがって追跡されるユーザの到着時刻に基づいて、ホテルのユーザの予測数を使用して、温水消費量の日毎のピークに達する時間を予測することによって、実際の水の消費量の日毎のピークを予測する。
この方法のさらなる実施形態では、アプリケーションサーバが、占有されていないステータスの各借り部屋の持続時間を推定し、優先するハウスキーピングサービスのスケジュールを作成する。動的情報が、サーバに接続されたメモリ手段に記憶される。さらに別の実施形態では、現在のユーザ位置に基づいて、また事前設定された動作パラメータまたはユーザの認証に従って、借り部屋と関係付けられた選択されたデバイスの動作モードを決定し設定するための方法が提供される。
図面は本発明の実施形態を構成し、装置のインフラストラクチャおよび動作の原理を図示する役割をする。
追跡システムの本発明のブロック図の表現である。
多角形のジオフェンス領域に対するユーザ携帯モバイルデバイスの移動軌跡を示す図である。
円形のジオフェンス領域に対する異なる瞬間のユーザ携帯モバイルデバイスの位置を示す図である。
非線形方程式を使用する、監視空間内の計算された熱ドリフトおよび駆動の関係を示すグラフである。
ある期間にわたる記録されたデータサンプルを識別する、監視空間内の熱ドリフトおよび駆動の関係を示すグラフである。
ユーザ位置、およびホテルへのユーザの予測到着時刻を使用して、セットバック室温設定および予測温水消費量を計算する方法を示すフローチャートである。
ホテルにおける平均的な日の履歴温水消費速度を示すグラフである。
記録された温水消費速度と、複数の予測されたユーザのホテルへの到着時刻に基づく予測温水消費速度とを示すグラフである。
借り部屋のユーザの到着時刻に応じて、優先順位を付けてサービス提供に人的資源を割り振るためのスケジュールを示す図である。
監視空間を住宅監視(house watch)する方法を示すフローチャートである。
本発明は、図面を支持して示される実施形態を参照するとより良く理解できるが、本発明はこれらの図示の実施形態に限られるものではない。特許請求の範囲によって規定される本発明の真の範囲から逸脱することなく変形および修正が行われ得ることは当業者には理解されよう。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲に入るそのようなすべての変形および修正が本発明の範囲内に含まれることが意図される。
図1は、ジオフェンスの詳細のいくつかのプリファレンス、動作パラメータ、および制御情報がアプリケーションサーバ110からモバイルデバイス103に選択的に送られる環境100における本発明を示す。モバイルデバイス103は、データロギングのためにアプリケーションサーバ110に好ましいメッセージを送信することが可能になる。アプリケーションサーバ110は、ユーザが携帯するモバイルデバイス103の借り部屋への到着時刻の予測を行う。いつでも、ユーザは、モバイルデバイス103を介して、手動で入力した到着時刻をアプリケーションサーバ110に送ることができる。
ジオロケーションシステム101は、地上または衛星ベースの測位システムであり、それらの一部として、以下に限定されないが、全地球航法衛星システム(「GNSS」)に関して、北斗導航系統(Beidou Navigation System)、差分GPS(「DGPS」)、Eurofix DGPS、全地球測位システム(「GPS」)がある。他のタイプの測位システムでは、ジオロケーションシステム101は、セルラー通信塔または基準点を提供する他のシステムを含み、モバイルデバイス103に受信されるRF信号を送信する。
モバイルデバイス103は、組込みデバイス104(たとえば、メモリ手段(図示せず)および限られた機能性を有するオンボードコンピュータ)、ジオ受信機(geo-receiver)105、テレマティクスデバイス106、および対応するアンテナ108、107を含む。組込みデバイス104は、ジオフェンス境界定義、クロックタイム、およびポーリング間隔などを含むがこれらに限定されない動作パラメータを、ワイヤレスで読み込む。モバイルデバイス103は、セルラー電話、および、タブレットコンピュータなどワイヤレス通信接続性を所有する携帯デバイスを含む。
通常、ジオ受信機105は、ジオロケーションシステム101が送信しアンテナ108で受信した信号を処理して、モバイルデバイス103の現在位置を取得する。一実施形態では、モバイルデバイス103は、その位置を、三辺測量プロセスを行うことによって決定する。テレマティクスデバイス106は、モバイルデバイス103の現在位置および固有識別子を含む符号化ワイヤレスメッセージを、事前設定されたポーリング間隔に従って一定または可変の特定の時間頻度で、アンテナ107を介してアプリケーションサーバ110に送信する。代替的実施形態では、モバイルデバイス103は、上記の符号化ワイヤレスメッセージを、アプリケーションサーバ110から送信され受信した周期的プローブ要求による定義されたポーリング間隔で、テレマティクスデバイス106によってアンテナ107を介してアプリケーションサーバ110に送信する。
アプリケーションサーバ110は、ネットワーク102を介して、モバイルデバイス103の位置および固有識別子を含む情報を受信する。アプリケーションサーバ110は、借り部屋へのユーザの到着時刻に関するリードタイム(所要)期間を計算するプログラムを実行する。代替的には、アプリケーションサーバ110は、モバイルデバイス103が位置するジオフェンス境界に関係付けられたジオフェンス領域に基づいて、予め定義されたリードタイム期間を割り当てる。モバイルデバイス103のリードタイム期間および動作パラメータは、モバイルデバイス103が位置するジオフェンス領域の変化に応じて変更され得る。アプリケーションサーバ110は、モバイルデバイス103上のテレマティクスデバイス106との双方向通信を容易にすることができる任意の機器とすることができる。別の実施形態では、モバイルデバイス103は、関係する借り部屋へのユーザの到着時刻に関するリードタイム期間を計算し、少なくとも計算されたリードタイム期間および固有識別子を含む最新の近接ログを、上記符号化ワイヤレスメッセージでアプリケーションサーバ110に送る。
予め定義されたジオフェンス境界、アプリケーションサーバ110とモバイルデバイス103の間のデータロギングを指示する一定または可変の頻度でのポーリング間隔、アプリケーションサーバ110によって行われる定量的計算、ならびにユーザの個人データなど他の情報のライブラリが、メモリ手段111に記憶され、有線または無線の通信ネットワークを介してアプリケーションサーバ110によって取得される。アプリケーション110と共にまたはアプリケーション110内で動作するメモリ手段111は、磁気、光、または固体メモリを含む任意のデバイスとすることができ、そこで記憶された情報は、通信可能に接続されたシンクライアント113を介して変更され得る。
ジオロケーションシステム101とともに使用される屋外環境において、ネットワーク102は、セルラー通信システムおよびインターネットなどのワイヤレスおよび有線通信インフラストラクチャの組み合わせを使用し、テレマティクスデバイス106とアプリケーションサーバ110の間の双方向データロギングを提供する。
他方、図1に示されるように、屋内追跡システムに関するネットワーク102のワイヤレスおよび有線通信インフラストラクチャは、一般的にWLAN/イーサネット(登録商標)の組み合わせを含む。そこで、ブルートゥース(Bluetooth(登録商標))通信構成要素および機能性を有するユーザ携帯モバイルデバイス103が、複数のブルートゥースビーコン112に基づいて構築されたノードベースのメッシュネットワーク(図示せず)を介して継続的に追跡される。ブルートゥースビーコン112は、室内環境にあるモバイルデバイス103に信号を送信し、通信可能に接続されたアプリケーションサーバ110に返送信号を移送する。上記屋外追跡システムと動作的に同様に、関係する借り部屋へのユーザの到着時刻に関するリードタイム期間を含む近接ログが、アプリケーションサーバ110によってモバイルデバイス103の位置に基づいて得られる。
図2Aを参照すると、ジオフェンス領域203は多角形のジオフェンス境界204内の領域である。ジオフェンス領域203は、重心201、ならびに計算された重心201とジオフェンス境界204の最も離れた縁端との間の最大オフセットに対応する半径202を有する計算された円形近似205を有する。点線の軌跡220は、ジオフェンス境界204を交差し、一実施形態ではホテルの関係する借り部屋にある重心201から離れるように進む、モバイルデバイス103の例示的な経路を示す。
図2Aでは、レベル0のゾーンは、円形近似205外の領域として画定され、レベル1のゾーンは、円形近似205内の領域として画定され得る。アプリケーションサーバ110は、トラフィック状態に関する事前調整因子、1日の時間帯、モバイルデバイス103の固有識別子、およびユーザまたは関係する借り部屋の特性などに応じて、ゾーンレベル1内のジオフェンス境界204の形状を変更することができる。
一実施形態では、アプリケーションサーバ110は、ユーザが携帯するモバイルデバイス103の実時間位置に関するデータを、現在時刻と重心201へのユーザの予測到着時刻との間の期間である事前設定されたリードタイム期間Δtと相互に関係付ける。たとえば、モバイルデバイス103が位置211にあってジオフェンス領域203内にあるとき、事前設定値がリードタイム期間Δta1に割り当てられ、モバイルデバイス103がジオフェンス境界204外である位置212にあるとき、別の事前設定値がリードタイム期間Δta2に割り当てられる。
次に図2Bを参照すると、円形ジオフェンス境界254に関するジオフェンス領域253が示されている。半径252を有するジオフェンス境界254が、一実施形態のようにホテルの借り部屋である中心点251を中心に画定されている。点線の軌跡221は、ジオフェンス境界254を交差し、中心点251に向かって進む、モバイルデバイス103の例示的な経路を示す。レベル0のゾーンは、ジオフェンス境界254外の領域として画定され、レベル1のゾーンは、ジオフェンス境界254内の領域である。アプリケーションサーバ110は、トラフィック状態に関する事前調整因子、1日の時間帯、モバイルデバイス103の固有識別子、およびユーザまたは関係する借り部屋の特性などに応じて、ジオフェンス境界254内のゾーンレベル1の範囲を変更することができる。
代替的実施形態では、アプリケーションサーバ110は、モバイルデバイス103の実時間位置に関するデータを、以下のようにリードタイム期間Δtの数学的計算と相互に関係付ける。
Δt=γ・d/v [1]
上式で、Δtは、現在時刻と中心点251の借り部屋へのユーザの予測到着時刻との間のリードタイム期間であり、γは、1日の時間帯、モバイルデバイス103の固有識別子、およびユーザまたは関係する借り部屋の特性など、リードタイム期間Δtに影響する不確実な前提条件に関する事前設定された因子を表し、dは、モバイルデバイス103の現在位置と中心点251との間の距離であり、vは、ユーザの移動速度であり、以下を用いて計算され得る。
v=(d−d)/(t−t) [2]
ここで、vは、ある位置から別の位置に移動する時間差に基づいて定期的に算出される。たとえば、vは、d(第1の位置261と中心点251の間の移動距離)とd(第2の位置262と中心点251の間の移動距離)との差をt(第1の位置261で記録された瞬間的時間)とt(第1の位置262で記録された瞬間的時間)との差で割ったものによって示される。他の式および方法が異なる状況で適宜に当てはまると思われることがあり、したがってリードタイム期間Δtの計算に適用されることがある。アプリケーションサーバ110は計算を行って、リードタイム期間Δtの計算値を制御局120および他のシステムに送信する。
本明細書に開示される例示的な方法は、任意の数の形状およびサイズにより表されるジオフェンス領域に適用され得ることは当業者には理解されよう。重心の周りのジオフェンスは、複雑さが、直線から、ホテルの建物および周辺の景観により正確に従うより著しく不規則な形状に及んでもよい。これらのジオフェンスを構築するための当業者には明らかないくつかの方法が存在する。
熱ドリフトおよび駆動の関係
図3は、室内空間の例示的な温度変化を示し、ここでは室外温度が空間の室内設定温度Tsetよりも低い。周囲温度Tambは、HVAC加熱動作がオフのときに時間tの無期限の増加に従って室内温度T(t)が理論的に達する温度であり、この事例では説明のために一定のレベルである。
ドリフト曲線300−1は、時間に対する室内温度T(t)の「ドリフトプロセス」を表し、当初は速度が高く、設定温度Tsetから、室内温度T(t)が周囲温度Tambと実質的に同じ定常温度に接近するに従って低下する。駆動曲線300−2は、空間の室内温度T(t)の「駆動プロセス」を表し、HVAC加熱動作中に時間に対して周囲温度Tambから設定温度Tsetにまで駆動される。駆動速度は、室内温度T(t)が設定温度Tsetに近づくに従って低下する。室内温度T(t)があるレベルから別のレベルへドリフトするのに必要な期間は、時間帯および季節、ならびに天候および空間内のエネルギーシンクなど他の因子に応じて変動する。一方、駆動曲線300−2は、固有の空間環境、およびHVACシステムの性能に依存する。室内温度T(t)があるポイントから別のポイントへドリフトする期間、および、室内温度T(t)をあるポイントから別のポイントへ駆動する期間を予測するために、HVAC動作に対する温度応答間の関係に関するデータを得る必要がある。暖かい日に冷却される部屋の場合、原理は同じであるが、y軸上の温度が上昇する方向が逆になる。
一実施形態では、ドリフト曲線300−1および駆動曲線300−2を介する温度応答を記述するために数学関数を使用することができる。例示的な使用の場合、ニュートンの冷却の法則がドリフトおよび駆動のパフォーマンスの計算に使用される。時間に対する室内温度T(t)の変化率dT/dtは、室内温度T(t)と周囲温度Tambの差に比例する。数学的形式で微分方程式が以下のように使用される。
SdT/(T−Tamb)=k・Sdt [3]
上式で、室内温度T(t)が設定温度Tsetから周囲温度Tamb。へのドリフトプロセスに対応する。微分方程式を解いて、
時間の関数として室内温度T(t)を有する式が得られる。
T(t)=Tamb+(Tset−Tamb)e−kt [4]
式中、kは、空間内の周囲環境に依存する定数である。任意の時間tの室内温度T(t)を測定し、周囲温度Tambを知ることにより、kの値が容易にソートされ得る。
代替的実施形態では、アプリケーションサーバ110は、環境属性手段130から、周囲温度Tambならびにドリフトおよび駆動データに関する室内温度T(t)を取得し、メモリ手段111にデータを記録および記憶する。さらに別の実施形態では、アプリケーションサーバ110は、制御局120または他の外部ソースから、室内温度T(t)のドリフトおよび駆動データならびに周囲温度Tambを含むデータ供給を受け取る。ドリフトデータ、駆動データおよび周囲温度Tambの取得に関する計算、データ記録および外部情報ソースは、継続的に処理され、メモリ手段111に記憶され、空間内のHVAC冷却または加熱動作の間の室内温度T(t)応答対時間tを調べるために使用され得る。
図4は、ドリフト曲線400−1および駆動曲線400−2による例示的な室内温度T(t)応答を示す。変動する周囲温度Tambの点線曲線400−3は、1日の間の室外温度の変化に従って変動する。
セットバック温度Tsbは、HVACシステムにより維持される占有されていない借り部屋の温度レベルであり、ユーザの入室後に短時間で設定温度Tsetに回復することが意図される。セットバック温度Tsbを設定温度Tsetへ駆動するのに必要な時間は、回復期間Δtであり、回復期間ΔtはHVACシステム性能に依存する。これは以下により良く表現される。
Δt=tset−tsb [5]
式中、tsetは、室内温度T(t)が設定温度Tsetに向かって駆動される時間であり、tsbは、駆動プロセスの開始時間であり、開始時間において室内温度T(t)はセットバック温度Tsbに等しい。
一実施形態では、アプリケーションサーバ110は、取得されたユーザの到着リードタイム期間Δtに基づいて、回復期間Δtを計算し、次いで、ドリフトプロセスおよび駆動プロセスにおける温度応答と時間の関係に基づいて、対応する室内セットバック温度Tsbを推定する。セットバック温度Tsbから設定温度Tsetへの駆動を完了するために、回復期間Δtがリードタイム期間Δt内であるようにすべきことに注意されたい。すなわち、
Δt≦Δt
または、
Δt=α・Δt [6]
となる。
式中、αは、リードタイム期間Δtに影響する不確実性を数学的に記述する事前設定された係数を表す。別の実施形態では、回復期間Δtは以下のようにも表現される。
Δt=r・|Tset−Tsb| [7]
式中、回復速度r(単位温度当たりの単位時間、1℃当たりの秒などとして表される)は、HVACシステムが室内温度を設定温度Tsetに向けて駆動する速度である。回復速度rは、以下のように計算される。
r=(Tset−t)/|Tset−T(t)| [8]
式中、T(t)は、任意の時間tにおける空間の室内温度である。
周囲温度Tambと関係する回復速度rを含むデータが、メモリ手段111に記憶され得る。最新の計算された回復速度rと保管された回復速度rとを計算し組み合わせる任意の技法が利用されてもよい。
式[8]または他で得られる回復速度r以外にも、HVACシステムの製造者は、最適な動作有効性および機器寿命を保証する異なる環境条件のもとで推奨される回復速度rも提供する。したがって、回復速度rは、以下のように、推奨される回復速度rを超えない速度で維持されるべきである。
r≦r
または、
r=β・r [9]
式中、βは、温度駆動動作で回復速度rに影響する変数を数学的に記述する事前設定された係数を表す。式[6]および[9]を以下のように式[7]に代入すると、
sb=Tset−(α・Δt)/(β・r) [10]
リードタイム期間Δtを使って空間のセットバック室内温度Tsbが得られる。
これらのドリフトおよび駆動パラメータは、図5のフローチャート500に示されるように、対応するセットバック温度Tsbを決定するための本発明の方法で使用される。一般に、アプリケーションサーバ110は、モバイルデバイス103に関する異なる位置に関係する情報を受け取りながら、占有されていない借り部屋におけるセットバック温度Tsbの値を決定する。アプリケーションサーバ110が、別個のシステムから、借り部屋のステータスが非占有であるかどうかを含む情報を受け取ることが実現される。
ステップ510で、アプリケーションサーバ110は、制御局120から、設定温度Tset、室内温度T(t)、および周囲温度Tambを含む借り部屋に関するデータを定期的に受信し、図4に例示的なグラフ形状に示した熱ドリフトおよび駆動の関係を数学的に確立するために、メモリ手段111にデータを記憶する。Tambなど客観的条件が継続的に変化し、上記熱ドリフトおよび駆動の関係が、計算結果に影響する継続的に更新される数学的プラットフォーム上にあることを指摘することは有意義である。
一実施形態において、ユーザが携帯するモバイルデバイス103は借り部屋から離れる。ステップ520で、アプリケーションサーバ110は、借り部屋のユーザに携帯されるモバイルデバイス103から近接ログを受け取り、その情報には、室外または室内に位置するモバイルデバイス103を追跡するための動作環境を示すものが含まれるが、これに限定されない。同時に、アプリケーションサーバ110は、少なくとも1つの他の通信可能に接続されたシステムから受け取った情報に基づいて、借り部屋が占有されていないかどうかを決定する。アプリケーションサーバ110は、借り部屋のステータスが「チェックアウト済み」として識別された場合、近接ログを分析しプロセスを終了する。逆に、アプリケーションサーバ110は、借り部屋にユーザが戻る時刻を予測し、保管された数値による熱ドリフトおよび駆動データに基づいて対応するセットバック室内温度Tsbを決定する。プロセスは、ステップ530に進む。
図2Bを参照すると、アプリケーションサーバ110は、第1の瞬間的時間tに記録された第1の位置261に対応するモバイルデバイス103からの近接ログを受け取り、d(第1の位置261と中心点251の間の移動距離)の値を決定する。ステップ530で、アプリケーションサーバ110は、一実施形態では、ジオフェンス領域253の外側にある位置261に基づいてリードタイム期間Δta1の事前設定値を使用し、式[6]を用いて対応する回復期間Δtr1を計算する。アプリケーションサーバ110は、図4に示されるように借り部屋のドリフトプロセスおよび駆動プロセスにおける温度応答に基づいて、対応するセットバック室内温度Tsb1を推定する。代替的には、アプリケーションサーバ110は、式[10]を使用することによりセットバック温度Tsb1を計算する。ステップ540で、アプリケーションサーバ110は、セットバック温度Tsb1に関するデータを制御局120に送り、環境属性手段130のHVACシステムを制御して、より少ないエネルギー需要のセットバック温度Tsb1で借り部屋の温度を維持する。プロセスは、ステップ510に戻る。
さらなる実施形態では、アプリケーションサーバ110は、第2の瞬間的時間tに記録された第2の位置262に対応するモバイルデバイス103からの近接ログを受け取り、d(第2の位置262と中心点251の間の移動距離)の値を決定する。ステップ530で、アプリケーションサーバ110は、式[2]を用いてユーザの移動速度vを計算する。
v=(d−d)/(t−t) [2]
速度vを式[1]に代入することによりリードタイム期間Δta2が得られ、アプリケーションサーバ110は、式[6]を用いて対応する回復期間Δtr2を計算する。
アプリケーションサーバ110は、図4に示されるように借り部屋のドリフトプロセスおよび駆動プロセスにおける温度応答に基づいて、対応するセットバック室内温度Tsb2を推定する。代替的には、アプリケーションサーバ110は、式[10]を使用することによりセットバック温度Tsb2を計算する。ステップ540で、アプリケーションサーバ110は、セットバック温度Tsb2に関するデータを制御局120に送る。制御局120は、環境属性手段130のHVACシステムを起動して、室内温度T(t)をセットバック温度Tsb1からセットバック温度Tsb2に調節する。セットバック温度Tsb2は、回復期間Δtr2内に設定温度Tsetへ駆動されることになる。
温水およびサービスの提供
本発明の別の態様では、追跡システムが、時間に対するホテルにおける追跡されるユーザの総数の予測に適用される。ユーザの近接ログに従って各追跡されるユーザの出発時刻およびホテルへの到着時刻を得ることにより、1日の任意の時間のホテルにおけるユーザの推定総数が求められる。さらに、環境属性手段130のホテルの給湯システムの設定温度および貯蔵量が予測され得る。
ホテルの毎日の温水消費パターンはユーザの数および時間の関数である一方、温水供給の制御が水流量ならびに熱流量にも適用される。図6Aは、例示的なプロファイル600において70%の利用率を有するホテルでの典型的な1日の温水消費速度を示し、記録されるピークは、午前6時〜午前7時(90%〜100%の在室ユーザ)の間、午後12時〜午後1時(30%〜45%の在室ユーザ)の間、および午後7時〜午後8時(60%〜80%の在室ユーザ)の間に存在する。
図6B内の例示的なプロファイル601は、利用率が90%のホテルでの平均的な日の温水消費速度を示し、記録データは午前9:30の現在時間まで利用可能である。保管されたプロファイル600を含むがこれに限定されないメモリ手段111(図1)に記憶される典型的な履歴記録、およびホテルにいるユーザの予測数は、プロファイル601を確立する属性となる。第1の記録されるピーク601−1は、午前6時〜午前7時(90%〜100%の在室ユーザ)の間に存在する。
一実施形態では、アプリケーションサーバ110は、記録された出発時刻に基づいて各出発する追跡対象ユーザを差し引き、存在する追跡されていないユーザの推定数に加えて、ホテルへの予測到着時刻に基づいて到着する追跡対象ユーザを加えることによって、任意の時間のホテルにおけるユーザの総数を予測する。ピーク需要における温水の典型的なユーザ当たりの消費速度は、45リットル毎時であり、温水の典型的な1日のユーザ当たりの消費量は、60〜160リットルである。温水消費速度の予測は、現在時間から4時間内の最良の精度を有する午前9:30〜午後1:30と、午後1:30〜午前12時までの第2の精度とに分離され得る。午後12時〜午後1時の予測ピーク601−2、および午後7時〜午後9時の予測ピーク601−3がプロファイル601に示されており、このプロファイルは、各追跡されるユーザに関する最も新しく記録および計算されたリードタイム期間Δtによって継続的に修正される。
さらに別の実施形態では、アプリケーションサーバ110は、設定温度における貯蔵タンク型温水器内の温水の必要な量を計算し、それは、典型的には使用が容易な48℃から60℃の間である。設定温度でユーザ当たり最小限の30リットルの温水量すなわちVを一貫して維持することにより、省エネルギーが達成され得る。任意の時点の貯蔵中の必要な総温水量Vtotは、以下のように求めることができる。
tot=n・V [11]
式中、nはホテルにおけるユーザの総数である。
期間Δt内の温水消費量ΔVは、以下の式を用いて求めることができる。
ΔV=n・Q・Δt [12]
式中、Qは、温水の使用のユーザ当たりの流速である。
アプリケーションサーバ110は、プロファイル601に関するデータベースの確立のために、ユーザの総数nを継続的に予測する。図5のステップ540で、アプリケーションサーバ110は、関係する情報を、制御局120と環境属性手段130の温水器システムとの少なくとも一方を含む1つまたは複数の別個のシステムに移送する。
資源割振りおよびサービス提供
本発明の追跡システムは、ホテル経営者の業務における人的資源の割振りにも適用される。図7Aを参照すると、表700は、5階建てホテルでハウスキーピングサービスを提供する際の優先度を示す例示的な動的スケジュールである。このスケジュールは、モバイルデバイス103およびシンクライアント113(図1)を含むがこれらに限定されない通信可能に接続されたデバイスを介して表示することができる。
スロット701は、追跡システムによって使用される時刻を示す。スロット702は、借り部屋の様々な状態を示す。アプリケーションサーバ110は、別個の通信可能に接続されたシステムから、ホテルの各部屋のステータスを「借りられていない」、「占有されていない」などとして示すメッセージを受け取る。図2Aを参照すると、重心201における借り部屋に関するユーザのリードタイム期間Δtが、20分の交通時間に関するジオフェンス領域203を有する単一のジオフェンス境界204に基づいて決定される。ユーザが重心201に戻る前の期間に関するリードタイム期間Δtが、追跡されるユーザの位置がジオフェンス領域内であるとすると、「20分」と決定される。そうでない場合、リードタイム期間Δtは、「20分+」と示唆される。アプリケーションサーバ110は、対応する追跡されるユーザの定期的に更新される近接ログに従って、表700内の各占有されていない借り部屋に関係付けられたリードタイム期間Δtを変更する。ハウスキーピングスタッフは、サービスする占有されていない借り部屋の優先順位を付けることができ、ハウスキーピング作業を完了すると、上記通信可能に接続されたデバイスを介して部屋のステータスを「清掃済みの部屋」に変更することができる。
監視空間の住宅監視
本発明の追跡システムは、継続的に更新される属性、ならびに関係する追跡されるユーザによって携帯される1つまたは複数のモバイルデバイス103の近接ログに従って、監視空間を住宅監視する。一態様では、追跡システムは、図7Bの例示的なプロセス750に従って、セキュリティステータス、および監視対象の住宅内のまたは住宅に関係付けられた複数のデバイス140の動作モードを決定する。
図1を参照すると、アプリケーションサーバ110は、対応する近接ログに従って、1つまたは複数のモバイルデバイス103が当該監視対象の住宅の中であるかそれとも外であるかを決定する。プロセス750のステップ751で、アプリケーションサーバ110は、監視対象の住宅に関する占有属性手段150、ならびに上記1つまたは複数のモバイルデバイス103から、占有属性を含むデータが含まれるがこれに限定されない信号伝送を定期的に受け取る。
ステップ752で、アプリケーションサーバ110は信号伝送を分析する。一実施形態では、信号伝送は中断または中止され、アプリケーションサーバ110がネットワーク102を介して制御局120にプローブ信号を送り、その応答は事前設定されたパラメータに適合しない。ステップ753で、アプリケーションサーバ110は、特性管理、セキュリティ組織、モバイルデバイス103、およびシンクライアント113のうちの少なくとも1つを含む第三者にアラートを送る。これと異なる実施形態では、制御局120とアプリケーションサーバ110の間の信号伝送不適合を経ないで、プロセス750がステップ754に進む。ここで、アプリケーションサーバ110は上記占有属性を分析する。
一実施形態では、アプリケーションサーバ110は住宅が「占有されている」と決定し、あるいは、アプリケーションサーバ110が住宅の上記占有状態の変更を含むメッセージを受け取り、そのような変更はいくつかの態様を含む。1つの例示的な態様では、ドアロックを備えるデバイス140が、ロック状態から非ロック状態に切り替えようとする訪問者の試みを検出し、対応する信号をアプリケーションサーバ110に送る。
ステップ755で、アプリケーションサーバ110は、上記1つまたは複数のモバイルデバイス103の近接ログを分析する。アプリケーションサーバ110が、占有された住宅の占有者の身元、または占有されていない住宅に関するドアロックをロック状態から非ロック状態に切り替えようと試みる上記訪問者の身元を確認するのに失敗した場合、ステップ753に従ってアラートが上記第三者に送られる。異なる実施形態では、占有者の身元が確認され、あるいは上記訪問者の身元が確認される。さらなる実施形態では、アプリケーションサーバ110は、1つまたは複数のモバイルデバイス103が近接閾値内の住宅に接近していることを、近接ログに従って決定する。プロセス750はステップ756に進む。
ステップ756で、アプリケーションサーバ110は、識別子および対応する近接ログを分析することにより、上記確認された占有者、上記確認された訪問者、または上記確認された接近している1つもしくは複数のモバイルデバイス103を識別する。身元の識別結果に応じて、アプリケーションサーバ110は、上記複数のデバイス140によって受信される1つまたは複数の信号を送って、動作モードを「不在状態」から「ユーザ設定状態」、または「不在状態」から「管理状態」に変更する。一実施形態では、アプリケーションサーバ110は、身元の確認および識別の結果に応じて、デバイス140に関するドアロックから追跡記録を受け取り、メモリ手段111(図1)に記録し、すべての立ち入りおよび退去の入出時間を上記第三者に送る。
代替的実施形態では、アプリケーションサーバ110は、監視対象の住宅が「占有されていない」と決定する。ステップ757で、アプリケーションサーバ110は、複数のデバイス140に受信される1つまたは複数の信号を制御局120へ送って、動作モードを「不在状態」に変更する。プロセス750は、ステップ758に進む。
ステップ758で、アプリケーションサーバ110は、上記1つまたは複数のモバイルデバイス103と上記監視対象の住宅との間の関連性を含むがこれに限定されない変更があるかどうかを決定する。一実施形態では、アプリケーションサーバ110は、上記の変更がないと決定し、プロセス750はステップ751に戻る。代替的実施形態では、アプリケーションサーバ110は上記変更があると決定する。1つの例示的な態様では、上記1つまたは複数のモバイルデバイス103と上記住宅(貸し)との間の関連性がチェックアウト次第打ち切られる。プロセス750が終了する。
このように、本発明は1つまたは複数の好ましい実施形態に関係して本明細書に詳細に説明されているが、この開示は、本発明の説明および例示にすぎず、単に本発明の完全で実施可能な開示を与える目的でなされたことを理解されたい。上記の開示は、本発明を限定する、あるいは任意のそうした他の実施形態、適合、変形、修正、または等価構成を除外すると解釈されることを意図せず、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等物のみによって限定される。
発明の態様
本発明は、室内の環境および水供給の貯蔵、選択されたデバイスの動作モード、ならびに監視空間の関係するユーザの予測到着時刻の送信の制御を支配する追跡システムに関する。
本発明の一態様は、借りられたホテルの部屋および住宅におけるエネルギー最適化、およびオンデマンドデバイス動作の駆動に関する。
さらなる態様では、上記監視空間に到着するユーザの予測到着時刻に関する動的データを有するスケジュールが、サービス提供および人的資源の割振りの計画を可能にする。
さらに別の態様では、システムは、未確認の占有を検出するとアラートを生成し送信することによって、上記監視空間のセキュリティを有効にする。また、システムは、未確認のユーザにより開閉される際に、通信可能に接続されたデバイスがアラートを作動させることを可能にする。
配列表テキスト
外部デバイス−ドアロック、照明器具、家庭用電化製品、金庫などを含むがこれらに限定されないシステムに通信可能に接続される。
シンクライアント−マイクロコンピュータまたはハンドヘルド個人情報端末(「PDA」)など、コンピューティング能力を有するネットワークにリンクされた電子デバイス。
オフモード−電源断。
動作モード−不特定のレベルで動作する電源接続を有するデバイス。
管理状態−電源消費の低減を含むがこれに限定されない特性管理によって課せられる構成で動作するデバイスの動作モード。
不在状態−「スリープ」モードおよび「スタンドバイ」モードを含むがこれらに限定されない電源消費の低減と、代替的に、デバイスが、「ロック」から「ロック解除」、「閉」から「開」を含むがこれらに限定されない物理状態の変更があるとアラームを始動するように構成されることと、開くことまたは使用を試みるためのコード/PINエントリとを含む様々なレベルで動作するデバイスの動作モード。
ユーザ設定状態−機能、セキュリティレベル、または電力消費から選択された1つまたは複数のユーザ指定レベルで機能するデバイスの動作モード。
























Claims (10)

  1. クラウドベースのサーバが監視空間を住宅監視する方法であって、
    少なくとも1つのモバイルデバイスにメッセージを送信するステップであって、前記メッセージは、固有識別子、現在位置、または前記現在位置に応じて決定される近接ログを、更新頻度および期間を含む1組の動作パラメータに従って前記サーバに送信するための少なくとも1つのコマンドを含む、ステップと、
    通信可能に接続された制御局を介して、環境属性手段および占有属性手段の少なくとも一方にメッセージを送信するステップであって、前記メッセージは、前記更新頻度および前記期間を含む1組の動作パラメータに従って、対応する属性を前記サーバに送信するための少なくとも1つのコマンドを含む、ステップと、
    前記少なくとも1つのモバイルデバイスから、前記現在位置または前記近接ログを含むメッセージを受信するステップと、
    前記環境属性手段から、前記対応する属性を含むメッセージを受信するステップと、
    前記占有属性手段から、前記対応する属性を含むメッセージを受信するステップと、
    前記監視空間が占有されていないと決定すると、前記少なくとも1つのモバイルデバイスの前記近接ログを含むメッセージを、第三者に受信されるように送信するステップと
    を含む方法。
  2. 前記少なくとも1つのモバイルデバイスが、前記現在位置を取得し、前記近接ログを決定するために前記サーバに送信するステップ、または
    前記少なくとも1つのモバイルデバイスが、前記現在位置を取得し、前記近接ログを決定するために処理し、前記近接ログを前記サーバに送信するステップ
    を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記少なくとも1つのモバイルデバイスの前記近接ログは、
    時間に対する少なくとも2つの位置に応じて決定される、前記少なくとも1つのモバイルデバイスに関する移動速度、
    前記監視空間に到着するまでの期間を示す決定されたリードタイムであって、対応する前記少なくとも1つのモバイルデバイスが前記監視空間内にある場合に、ヌルであるリードタイム、または、
    前記監視空間への決定された到着時刻であって、前記少なくとも1つのモバイルデバイスが前記監視空間内にある場合に、現在時刻である到着時刻、または
    前記少なくとも1つのモバイルデバイスと前記監視空間との間の移動距離であって、前記少なくとも1つのモバイルデバイスが前記監視空間内にある場合に、ヌルである移動距離
    を含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. i.前記監視空間が占有されているかどうかを決定するステップと、
    ii.前記監視空間に対して入ることが許されないことを示す、前記少なくとも1つのモバイルデバイスから送信されたメッセージを、受信するステップと、
    iii.前記少なくとも1つのモバイルデバイスに関する前記近接ログが第1の閾値を超えるかどうか決定するステップと、
    iv.前記監視空間が占有されていると決定し、かつ前記近接ログが前記第1の閾値を超える場合、第三者に受信されるようにアラートを送信するステップと
    を含む、前記サーバがアラートを送信するステップを含む、請求項1に記載の方法。
  5. i.中止、中断された信号または前記サーバが送信した動作パラメータと適合しない信号を、前記環境属性手段と前記占有属性手段のうちの少なくとも一方から受信するかどうかを決定するステップと、
    ii.応答を促す信号またはコードのうちの少なくとも一方を含むメッセージを、前記制御局、前記環境属性手段、および前記占有属性手段のうちの少なくとも1つに送信するステップと、
    iii.前記制御局、前記環境属性手段、および前記占有属性手段のうちの少なくとも1つから応答として中止、中断された信号を受信する場合、第三者に受信されるようにアラートを送信するステップと
    を含む、前記サーバがアラートを送信するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記サーバがサービス提供のためのスケジュールの確立をさらに含む方法であって、
    前記少なくとも1つのモバイルデバイスおよび少なくとも1つの監視空間に関する前記近接ログに従って優先付けがされた前記スケジュールを第三者に送信するステップと、
    時間に対する前記監視空間の占有状態を示す前記少なくとも1つの対応する属性を記録し第三者に送信するステップと
    を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記第三者は、前記監視空間の管理、ならびに通信可能に接続されたモバイルデバイスと、ワイヤレス接続性および視覚ディスプレイを有する携帯手段と、シンクライアントコンピュータとのうちの少なくとも1つを含む、請求項1、4、5または6に記載の方法。
  8. i.前記監視空間の占有状態を示す前記少なくとも1つの対応する属性に従って、前記監視空間が占有されているかどうかを決定するステップと、
    ii.前記少なくとも1つのモバイルデバイスに関する前記近接ログが第2の閾値を超えるかどうかを決定するステップと、
    iii.前記監視空間が占有されていない、または前記少なくとも1つのモバイルデバイスに関する前記近接ログが前記第2の閾値を超える場合、前記監視空間に関する通信可能に接続された外部デバイスに受信されるようにメッセージを送信するステップであって、前記メッセージは、前記外部デバイスを不在状態に変更するための信号またはコードの少なくとも一方を含む、ステップと、
    iv.前記監視空間が占有されている、または前記少なくとも1つのモバイルデバイスに関する前記近接ログが前記第2の閾値内である場合、前記外部デバイスに受信されるようにメッセージを送信するステップであって、前記メッセージは、前記外部デバイスをユーザ設定状態に変更するための信号またはコードの少なくとも一方を含む、ステップと、
    を含み、前記外部デバイスのモードを前記サーバが変更するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  9. 不在状態は、オフモードまたは電力低減モードの前記外部デバイスを含み、
    不在状態は、事前設定された期間内に前記外部デバイスが前記オフモードまたは前記電力低減モードに切り替わることを含み、または、
    ユーザ設定状態は、前記外部デバイスが、ユーザの指定に従って1つもしくは複数のレベルまたは動作構成で動作することを含み、
    前記外部デバイスは、照明器具、家庭用電化製品、および電子機器のうちの少なくとも1つを含む、請求項8に記載の方法。
  10. 不在状態は、前記外部デバイスの状態が閉から開にもしくはロックからロック解除に変化した場合、あるいはコードまたはPIN番号のエントリがあると、あるいは前記監視空間の占有状態を示す前記対応する属性が非占有から占有に変化した場合、前記外部デバイスがアラートを始動すること、またはアラートを始動する信号を送信することを含み、
    ユーザ設定状態は、前記外部デバイスが前記アラートを無効にすることを含み、
    前記外部デバイスは、金庫、ドアロック、および前記占有属性手段のうちの少なくとも1つを含む、請求項8に記載の方法。
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