设备机器控制系统、用户终端、设备机器控制方法以及程序与流程

1.本公开涉及设备机器控制系统、用户终端、设备机器控制方法以及程序。


背景技术：

2.已知一种空调系统，推测在办公大厦等建筑物内逗留的用户的位置，使用所推测的用户的位置来控制设置于该建筑物内的空调机器(例如专利文献1)。
3.在专利文献1中，记载了在设置于空调对象区域的发射机(transmitter)与用户所持有的智能手机之间进行无线通信，发射机根据从智能手机接收到的电波的电波强度，使用三点测量的技术来推测用户的位置。
4.现有技术文献
5.专利文献1：日本特开2019-27603号公报


技术实现要素：

6.然而，电波强度由于多路径的影响、对象区域内的金属物等的影响而产生误差，所以仅通过三点测量难以高精度地取得用户的位置，其结果，存在对空调机器等设备机器的恰当的控制带来障碍这样的问题。
7.本公开是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供通过高精度地确定用户的位置而能够实现针对设备机器的恰当的控制的设备机器控制系统等。
8.为了达到上述目的，本公开所涉及的设备机器控制系统具备：
9.4台以上的发射机；以及
10.用户终端，
11.各发射机发射包含识别该发射机的识别信息的无线信号，
12.所述用户终端具备：
13.电场强度取得单元，取得接收到所述无线信号时的电场强度；
14.设置位置存储单元，将所述各发射机中的所述识别信息与设置位置对应起来存储；
15.位置取得单元，针对从所述4台以上的发射机中选择3台的每个组合，根据该3台的各发射机中的取得的所述电场强度以及设置位置，取得所述用户终端的推测位置；
16.位置确定单元，根据针对每个所述组合而取得的所述推测位置来确定所述用户终端的位置；以及
17.控制单元，根据确定的所述位置来控制设备机器。
18.根据本公开，通过高精度地确定用户的位置，能够实现针对设备机器的恰当的控制。
附图说明
19.图1是示出实施方式1中的设备机器控制系统的整体结构的图。
20.图2是示出实施方式1中的发射机的硬件结构的框图。
21.图3是示出实施方式1中的用户终端的硬件结构的框图。
22.图4是示出实施方式1中的用户终端的功能结构的框图。
23.图5是用于说明实施方式1中的发射机表格的图。
24.图6是用于说明实施方式1中的设备机器表格的图。
25.图7是示出实施方式1中的用户位置画面的一个例子的图。
26.图8是示出实施方式1中的设备机器控制处理的过程的流程图。
27.图9是示出实施方式2中的设备机器控制系统的整体结构的图。
28.图10是示出实施方式2中的机器人的硬件结构的框图。
29.图11是示出实施方式2中的用户终端的功能结构的框图。
具体实施方式
30.以下，参照附图，详细说明本公开的实施方式。
31.本公开的设备机器控制系统例如是对在办公大厦、商业大厦等建筑物内设置的多个设备机器进行控制的系统。
32.(实施方式1)
33.图1是示出实施方式1中的设备机器控制系统1的整体结构的图。设备机器控制系统1具备：设置于楼层f的顶棚的6台发射机2、以及用户所持有的用户终端3。
34.发射机2被设置成散布于楼层f的顶棚。如图2所示，发射机2具备无线信号发射电路20，定期地发射包含有id(identification，标识)的无线信号(以下称为id信号)，其中，id是用于识别本机(即该发射机2)的识别信息。例如，发射机2基于wi-fi(日本注册商标)、wi-sun(日本注册商标)、ble(bluetooth(日本注册商标)low energy，低功耗蓝牙)等公知的无线通信标准来发射id信号。
35.用户终端3是智能手机、平板终端等可便携的电子机器。如图3所示，用户终端3具备显示器30、操作受理部31、通信接口32、cpu(central processing unit，中央处理单元)33、rom(read only memory，只读存储器)34、ram(random access memory，随机存取存储器)35以及辅助存储装置36。这些结构部经由总线37相互连接。
36.显示器30构成为包括液晶显示器、有机el(electro luminescence，电致发光)显示器等显示设备。显示器30在cpu33的控制下显示与用户操作对应的各种画面等。
37.操作受理部31构成为包括按压按钮、触摸面板(touch panel)、触摸板(touch pad)等1个以上的输入设备，受理来自用户的操作输入，将与受理的操作相关的信号送出到cpu33。
38.通信接口32是用于接收从各发射机2发射的id信号、并且与设置于楼层f的顶棚的各空调机器4以及各照明机器5(参照图1)进行数据通信的硬件。在本实施方式中，例如基于wi-fi(日本注册商标)、wi-sun(日本注册商标)、ble(bluetooth(日本注册商标)low energy)等公知的无线通信标准，进行用户终端3与各发射机2、各空调机器4以及各照明机器5之间的通信。
39.cpu33总体地控制用户终端3。关于通过cpu33来实现的用户终端3的功能的详情，在后面叙述。rom34存储多个固件以及在这些固件的执行时所使用的数据。ram35被用作
cpu33的作业区域。
40.辅助存储装置36是设置位置存储单元的一个例子，构成为包括eeprom(electrically erasable programmable read-only memory，电可擦可编程只读存储器)、闪存存储器等可读写的非易失性的半导体存储器等。在辅助存储装置36中，存储包括用于对设备机器进行控制的应用程序(以下称为设备机器应用)在内的各种程序、以及在这些程序的执行时所使用的数据。能够从由空调机器4以及照明机器5的厂商、销售公司等运用的服务器、其它的程序分发服务器等，将设备机器应用下载到用户终端3。
41.另外，还能够将设备机器应用储存到cd-rom(compact disc read only memory，高密度盘只读存储器)、dvd(digital versatile disc，数字多功能盘)、磁光盘(magneto-optical disc)、usb(universal serial bus，通用串行总线)存储器、存储卡、hdd(hard disk drive，硬盘驱动器)、ssd(solid state drive，固态驱动器)等计算机可读取的记录介质并分发。
42.接下来，详细说明用户终端3的功能。图4是示出用户终端3的功能结构的框图。如图4所示，用户终端3具备无线信号接收部300、位置取得部301、位置确定部302、设备机器控制部303以及用户位置显示部304。通过由cpu33执行上述设备机器应用，实现这些功能部。
43.无线信号接收部300是电场强度取得单元的一个例子。无线信号接收部300接收来自各发射机2的上述id信号，并且测量并取得接收到id信号时的电场强度(还称为电波强度)。在本实施方式中，无线信号接收部300测量并取得从各发射机2接收到的id信号的rssi(received signal strength indicator：接收信号强度)。无线信号接收部300将从接收到的id信号抽出的该发射机2的id以及所取得的电场强度供给到位置取得部301。
44.位置取得部301是位置取得单元的一个例子。位置取得部301针对从设置于楼层f的顶棚的所有的发射机2中选择3台的每个组合，根据该3台的各发射机2中的所取得的电场强度以及设置位置，利用三角测量(还称为三点测量)的原理而取得自身(即，该用户终端3)的推测位置。在此取得的推测位置是楼层f的平面中的xy坐标。位置取得部301参照发射机表格360来取得各发射机2的设置位置。
45.发射机表格360是如图5所示将包括“id”项目和“设置位置”项目的记录项登记与发射机2的总数相应的量(在本实施方式中是6台量)而得到的数据表格，被存储于辅助存储装置36。在“id”项目中储存该发射机2的id，在“设置位置”项目中储存该发射机2的设置位置(例如三维坐标值)。
46.在本实施方式中，设置有6台发射机2，所以上述组合的总数为6c3＝20，由位置取得部301取得的用户终端3的推测位置的总数成为20。位置取得部301将取得的每个组合的用户终端3的推测位置供给到位置确定部302。
47.位置确定部302是位置确定单元的一个例子。位置确定部302根据针对每个上述组合而取得的用户终端3的推测位置，确定自身(即，该用户终端3)的位置。例如，位置确定部302通过以下的(1)至(3)中的任意的方法来确定用户终端3的位置。
48.(1)取得由位置取得部301取得的各推测位置的平均。
49.(2)以重视电场强度高的(换言之，电场强度强的)组合的方式针对各推测位置进行加权而取得加权平均。
50.(3)通过ai(artificial intelligence，人工智能)进行推测，其中，该ai是使用针
对从设置于楼层f的顶棚的所有的发射机2中选择3台的每个组合利用三角测量的原理来取得的多个推测位置、以及利用其它手段(由用户进行的输入、相机图像等)得到的成为正确数据的位置而预先学习的ai。
51.另外，在采用上述(1)至(3)中的任意的方法时，位置确定部302也可以在针对每个组合而取得的用户终端3的推测位置之中，去除从最近刚确定的用户终端3的位置(即，上次确定的用户终端3的位置)离开预先决定的距离以上的推测位置。该情况的初始位置既可以是楼层f的出入口的位置，也可以通过另行设置的未图示的入退室检测部来得到。
52.位置确定部302将如上所述确定的用户终端3的位置供给到设备机器控制部303。设备机器控制部303是控制单元的一个例子。设备机器控制部303根据由位置确定部302确定的用户终端3的位置，控制空调机器4以及照明机器5。详细而言，首先设备机器控制部303确定与包括所确定的用户终端3的位置的空调对象区域对应的空调机器4、以及与包括所确定的用户终端3的位置的照明对象区域对应的照明机器5。
53.此时，设备机器控制部303参照设备机器表格361，确定与上述相应的空调机器4以及照明机器5。设备机器表格361是如图6所示将包括“id”项目、“设置位置”项目以及“对象区域”项目的记录项登记与空调机器4以及照明机器5的总数相应的量(在本实施方式中是18台量)而得到的数据表格，被存储于辅助存储装置36。在“id”项目中储存该设备机器(即，空调机器4或者照明机器5)的id，在“设置位置”项目中储存该设备机器的设置位置(例如，楼层f的顶棚中的xy坐标)，在“对象区域”项目中储存表示与该设备机器对应的对象区域的信息(用楼层f中的2点以上的xy坐标来表示。)。
54.设备机器控制部303针对所确定的空调机器4以及照明机器5，指示运转开始。详细而言，设备机器控制部303将表示运转开始指令的空调控制信号发送到所确定的空调机器4。接收到该空调控制信号的空调机器4开始制冷运转或者制热运转。另外，设备机器控制部303将表示点亮开始指令的照明控制信号发送到所确定的照明机器5。接收到该照明控制信号的照明机器5进行点亮动作。
55.另外，设备机器控制部303将所确定的用户终端3的位置以及针对设备机器(空调机器4以及照明机器5)的控制结果供给到用户位置显示部304。用户位置显示部304是用户位置显示单元的一个例子。用户位置显示部304将表示楼层f中的用户终端3的位置、即用户的位置的画面(称为用户位置画面。)显示于显示器30。在用户位置画面中，如图7所示，根据用户终端3的位置来显示表示用户的图标，根据各设备机器的设置位置来显示表示各设备机器(即，各空调机器4以及各照明机器5)的图标。而且，与根据该用户的位置来控制的设备机器对应的图标以能够与其它设备机器的图标区分的样式显示。
56.图8是示出由用户终端3执行的设备机器控制处理的过程的流程图。在通过用户的操作而起动机器控制应用后，用户终端3定期地反复执行设备机器控制处理。
57.无线信号接收部300接收来自各发射机2的id信号，并且测量并取得接收到id信号时的电场强度(步骤s101)。
58.位置取得部301针对从设置于楼层f的顶棚的所有的发射机2中选择3台的每个组合，根据该3台的各发射机2中的由无线信号接收部300取得的电场强度以及从发射机表格360取得的设置位置，利用三角测量的原理来依次取得用户终端3的推测位置(步骤s102)。
59.在针对所有的组合取得了推测位置时(步骤s103；“是”)，位置确定部302根据针对
每个上述组合而取得的用户终端3的推测位置，确定用户终端3的位置(步骤s104)。
60.设备机器控制部303根据由位置确定部302确定的用户终端3的位置，控制空调机器4以及照明机器5(步骤s105)。
61.用户位置显示部304将基于由位置确定部302确定的用户终端3的位置的用户位置画面(参照图7)显示于显示器30(步骤s106)。
62.如以上说明那样，根据本实施方式的设备机器控制系统1，用户终端3接收从设置于楼层f的顶棚的所有的发射机2(即，6台发射机2)定期地发送的、作为包含有该发射机2的id的无线信号的id信号，并且测量并取得接收到id信号时的电场强度。用户终端3针对从所有的发射机2中选择3台的每个组合，根据该3台的各发射机2中的所取得的电场强度以及设置位置，利用三角测量的原理来取得楼层f中的用户终端3的推测位置。并且，用户终端3从上述各推测位置，利用上述方法来确定楼层f中的用户终端3的位置。
63.因此，能够高精度地确定用户终端3的位置、即持有该用户终端3的用户的位置。而且，用户终端3根据这样高精度地确定的用户的位置，控制设置于楼层f的设备机器(空调机器4以及照明机器5)。由此，能够根据用户的位置而恰当地控制设备机器，其结果，实现用户的舒适性的提高以及节能性的提高。
64.另外，用户终端3将表示楼层f中的用户的位置和根据该用户的位置来控制的设备机器的用户位置画面显示于显示器30。由此，用户能够容易地掌握自己的位置以及由于逗留在该位置而被控制的设备机器。
65.(实施方式2)
66.接下来，说明本公开的实施方式2。此外，在以下的说明中，关于与实施方式1共同的构成要素等，附加同一符号，并省略其说明。
67.图9是示出实施方式2中的设备机器控制系统1a的整体结构的图。设备机器控制系统1a具备设置于楼层f的顶棚的6台发射机2、用户所持有的用户终端3a以及1个或者多个机器人6。
68.机器人6是在楼层f中自主地行驶的机器人，例如是进行如下等的用于大厦管理的作业的机器人：将地面的尘土吸入而扫除，或者探测并通报可疑人员、火灾等的紧急事态，或者配送资料、货物等。如图10所示，机器人6具备移动机构60、相机61、位置测量电路62、无线信号发射电路63、cpu64、rom65、ram66以及辅助存储装置67。这些结构部经由总线68相互连接。另外，除此以外，机器人6还具备与大厦管理作业(例如扫除等)对应的硬件。
69.移动机构60是用于在楼层f中行驶的机构，例如由多个轮胎以及马达等构成，根据来自cpu64的指令进行动作。相机61是可见光相机，例如由ccd(charge-coupled device，电荷耦合器件)、cmos(complementary metal oxide semiconductor，互补金属氧化物半导体)等图像传感器构成，依照来自cpu64的指令进行摄像，输出表示所摄像的图像的图像数据。
70.位置测量电路62例如是由陀螺仪、加速度传感器、旋转编码器等多个传感器构成的电路，依照来自cpu64的指令进行测量，并输出测量的结果。
71.无线信号发射电路63根据与发射机2同样的无线通信标准，发射后述的位置信号。
72.cpu64总体地控制机器人6。rom65存储多个固件以及在这些固件的执行时所使用的数据。ram66被用作cpu64的作业区域。辅助存储装置67构成为包括eeprom、闪存存储器等
可读写的非易失性的半导体存储器。在辅助存储装置67中，存储用于定期地发射作为包含有机器人6的id和当前位置的无线信号的位置信号的程序、用于自主行驶的程序、用于大厦管理作业的程序、以及在这些程序的执行时所使用的数据。
73.机器人6在成为预先决定的时刻时，从楼层f中的预先决定的待机场所(例如设置有机器人6的充电设备的场所)开始行驶，根据预先存储于辅助存储装置67的楼层f的地图数据和巡视规则，在楼层f中进行巡视。在行驶时，机器人6在从相机61的摄像图像探测到障碍物时，避开该障碍物而继续巡视。并且，在楼层f的巡视结束时，机器人6返回到待机场所，并进行待机直至成为下次的巡视开始时刻。
74.另外，机器人6定期地发射作为包含有自身的id和当前位置的无线信号的位置信号。当前位置例如是三维坐标值，根据预先存储于辅助存储装置67的待机场所的三维坐标值、位置测量电路62的测量结果以及楼层f的地图数据来导出。
75.用户终端3a的硬件结构与实施方式1的用户终端3相同(参照图3)。但是，用户终端3a的功能结构与实施方式1的用户终端3(参照图4)不同。以下，参照图11，详细说明所涉及的不同点。
76.如图11所示，用户终端3a具备无线信号接收部300a、位置取得部301a、位置确定部302、设备机器控制部303以及用户位置显示部304。通过由用户终端3a的cpu33执行存储于辅助存储装置36的作为用于对设备机器进行控制的应用程序的设备机器应用，从而实现这些功能部。
77.无线信号接收部300a是电场强度取得单元的一个例子。无线信号接收部300a与实施方式1的无线信号接收部300同样地，接收从各发射机2发射的id信号，并且测量并取得接收到id信号时的电场强度。无线信号接收部300a将从接收到的id信号抽出的该发射机2的id和所取得的电场强度供给到位置取得部301a。
78.另外，无线信号接收部300a接收从机器人6发射的位置信号，并且测量并取得接收到位置信号时的电场强度。在本实施方式中，无线信号接收部300a测量并取得从机器人6接收到的位置信号的rssi。无线信号接收部300a将从接收到的位置信号抽出的机器人6的id以及当前位置、和所取得的电场强度供给到位置取得部301a。
79.位置取得部301a是位置取得单元的一个例子。位置取得部301a针对从设置于楼层f的顶棚的所有的发射机2以及所有的机器人6中选择3台的每个组合，根据该3台各自中的所取得的电场强度、以及设置位置或当前位置，利用三角测量的原理来取得自身(即，该用户终端3a)的推测位置。在此取得的推测位置与实施方式1同样地是楼层f的平面中的xy坐标。位置取得部301a将所取得的每个组合的用户终端3a的推测位置供给到位置确定部302。
80.位置确定部302、设备机器控制部303以及用户位置显示部304与实施方式1相同，所以省略说明。
81.如以上说明那样，根据本实施方式的设备机器控制系统1a，用户终端3a接收从设置于楼层f的顶棚的所有的发射机2(即，6台发射机2)定期地发射的作为包含有该发射机2的id的无线信号的id信号，并且测量并取得接收到id信号时的电场强度。另外，用户终端3a接收从在楼层f中巡视的1个或者多个机器人6定期地发射的作为包含有该机器人6的id和当前位置的无线信号的位置信号，并且测量并取得接收到位置信号时的电场强度。
82.并且，用户终端3a针对从所有的发射机2以及所有的机器人6中选择3台的每个组
合，根据该3台各自中的所取得的电场强度、以及设置位置或当前位置，利用三角测量的原理来取得楼层f中的用户终端3a的推测位置。并且，用户终端3a根据上述的各推测位置，利用在实施方式1中说明的方法来确定楼层f中的用户终端3a的位置。
83.因此，能够高精度地确定用户终端3a的位置、即持有该用户终端3a的用户的位置。而且，用户终端3a根据这样高精度地确定的用户的位置，控制设置于楼层f的设备机器(空调机器4以及照明机器5)。由此，能够根据用户的位置而恰当地控制设备机器，其结果，实现用户的舒适性的提高以及节能性的提高。
84.另外，用户终端3a将表示楼层f中的用户的位置和根据该用户的位置来控制的设备机器的用户位置画面显示于显示器30。由此，用户能够容易地掌握自己的位置以及由于逗留在该位置而被控制的设备机器。
85.本公开不限定于上述的各实施方式，显然能够在不脱离本公开的要旨的范围中进行各种变更。
86.例如，在用户终端3、3a中，位置确定部302也可以将楼层f中的任意一个空调对象区域和楼层f中的任意一个照明对象区域确定为用户终端3、3a的位置。详细而言，在楼层f中划分的多个空调对象区域之中，位置确定部302将由位置取得部301、301a取得的用户终端3、3a的推测位置被包含得最多的空调对象区域确定为用户终端3、3a的位置。同样地，在楼层f中划分的多个照明对象区域之中，位置确定部302将由位置取得部301、301a取得的用户终端3、3a的推测位置被包含得最多的照明对象区域确定为用户终端3、3a的位置。
87.另外，在用户终端3、3a中，设备机器控制部303在用户逗留在一个空调对象区域中的情况下，也可以不仅使与该空调对象区域对应的空调机器4运转，而且为了使该用户更舒适，根据该用户的位置，通过该空调机器4来调整气流、即调整风向以及风速。
88.另外，即使在持有用户终端3、3a的多个用户逗留在楼层f的情况下，设备机器控制系统1、1a显然也能够实现与各用户的位置对应的恰当的设备机器控制。
89.另外，在设置有对所有的空调机器4进行集中管理的空调控制器的情况下，用户终端3、3a也可以并非直接控制空调机器4，而是经由该空调控制器来控制空调机器4。在该情况下，空调控制器也可以根据逗留在一个空调对象区域中的用户的数量来调整该空调对象区域的空调的强度。例如，在用户的数量是一定数量以上的情况下，增大该空调对象区域的空调的强度。在增大空调的强度的控制中，例如包括使空调机器4的风速上升的控制、使空调机器4的设定温度在制冷时变得更低或者在制热时变得更高的控制等。
90.另外，上述空调控制器是运转中的空调机器4，在该空调机器4的空调对象区域中在一定时间以上不存在用户的情况下，也可以使该空调机器4的运转停止。
91.另外，在设置有对所有的照明机器5进行集中管理的照明控制器的情况下，用户终端3、3a也可以并非直接控制照明机器5，而是经由该照明控制器来控制照明机器5。在该情况下，照明控制器是点亮中的照明机器5，在该照明机器5的照明对象区域中在一定时间以上不存在用户的情况下，也可以使该照明机器5熄灭。
92.另外，用户终端3、3a的功能部(参照图4、图11)的全部或者一部分也可以用专用的硬件来实现。专用的硬件是指例如单一电路、复合电路、被编程的处理器、asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)、fpga(field-programmable gate array，现场可编程门阵列)或者它们的组合。
93.上述的各变形例所涉及的技术思想既可以分别单独地实现，也可以适当组合来实现。
94.本公开能够不脱离广义的精神和范围而实现各种实施方式以及变形。另外，上述实施方式只是用于说明本公开，并未限定本公开的范围。即，本公开的范围并非是实施方式而是通过权利要求书来示出。并且，在权利要求书内以及与其同等的公开的意义的范围内实施的各种变形被视为是本公开的范围内。
95.产业上的可利用性
96.本公开适用于对设置于大厦等的设备机器进行控制的系统。
97.符号的说明
98.1、1a：设备机器控制系统；2：发射机；3、3a：用户终端；4：空调机器；5：照明机器；6：机器人；20、63：无线信号发射电路；30：显示器；31：操作受理部；32：通信接口；33、64：cpu；34、65：rom；35、66：ram；36、67：辅助存储装置；37、68：总线；60：移动机构；61：相机；62：位置测量电路；300、300a：无线信号接收部；301、301a：位置取得部；302：位置确定部；303：设备机器控制部；304：用户位置显示部；360：发射机表格；361：设备机器表格。