JP2004323135A - Article management system - Google Patents

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Japanese (ja)
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Tomonobu Naruoka
知宣 成岡
Shusaku Okamoto
修作 岡本
Yoshihiko Matsukawa
善彦 松川
Osamu Yamada
修 山田
Satoshi Sato
智 佐藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an article management system for assisting installation and storage or purchase of an article corresponding to dimension and attribute of the article and a situation of a living space. <P>SOLUTION: This article management system 100 is provided with an article moving body data base 106 having article information in the living space, an article moving body retrieval/management means 105 for managing the article moving body data base 106, an environment map 108 having map information, an environment map management means 107 for managing the environment map 108, a sensing means 104 for detecting the article, a retrieval means 119 for retrieving an empty region for the article in the living space based on the article information and the map information and preparing a list of articles to be installed, and a display means 117 for displaying the list. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、居住空間内に存在する物品を管理する物品管理システムに係り、特に、物品(棚やタンスなどの収納家具、それら収納家具に収納される物を含む)を居住空間内に新たに搬入する際などに、居住空間内の状況に合わせて適切な物品を選択すること等を支援するシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、居住空間内に存在する物品を管理するシステムとして、家庭における物の在庫管理を行い、購入した商品の有効利用及び経済的な買い物を支援する家計管理支援システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
図24に、前記特許文献1に開示された家計管理支援システムの構成を示す。この家計管理支援システムでは、発注/購入処理5001において、商品の発注又は購入に際して家計管理用データ5006及び商品情報データ5008を作成する。在庫データ更新処理5002では、家計管理用データ5006中の在庫情報データ5007の作成又は更新を行う。在庫データ調査/分析処理5003では、家計管理用データ5006及び商品情報データ5008に基づいて、在庫情報データ5007の使用状況等を分析し、在庫品の使用警告、使用提案処理5004に際しての在庫品の使用提案の指示、並びに商品購入検討/買物リスト作成処理5005に際しての在庫切れ品物の購入の指示を行う。上記家計管理支援システムは、上記構成に基づいて、ユーザの手入力の負担を軽減して在庫管理を行い、購入した商品を無駄なく有効利用できるようにしたものである。
【0004】
【特許文献1】
特開平9−265492号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術によれば、家庭内の物品の在庫管理を行うため、物品の過不足に応じて商品の購入を検討したり、買い物リストを作成することが可能となる。すなわち、上記従来技術によれば、物品の個数に関する情報に基づいて購入物品の検討等を行うことができた。
【0006】
しかし、商品情報データ5008には、物品の大きさに関する情報は登録・管理されていなかった。そのため、上記買い物リストに基づいて物品を購入した場合に、当該物品が適切な箇所に設置できるかどうかは分からなかった。つまり、従来のシステムでは、寸法的な制約からその物品が家屋内の適当な箇所に設置可能か否かについては、何ら考慮されていなかった。したがって、購入物品が食料品や日用品などのように比較的小さい物品である場合には特に問題とはならないが、棚やタンスなどのように大きな物品である場合には、設置ができなくなるという問題が生じるおそれがあった。すなわち、物品を購入してみたものの十分な設置スペースがなく、結局その物品を廃棄せざるを得ない事態等を招くおそれがあった。
【0007】
また、たとえ設置スペースがあったとしても、物品の性質上、当該物品を当該設置スペースに設置することが不適切な場合もあり得る。例えば、部屋の中央部分に十分な設置スペースがあったとしても、タンスという物品を部屋の中央部分に置くことは適当ではない。しかし、物品の属性を考慮に入れないと、部屋の中央部分に設置スペースがあることに基づいて、実際には適当な設置スペースがないにも拘わらず、タンスの購入を促す場合もあり得る。従来技術は、物品の在庫管理を行うに過ぎなかったため、物品の属性を考慮したうえで設置スペースを決定しなければならない場合には、ユーザを効果的に支援することができなかった。
【0008】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、物品の寸法や属性等及び居住空間の状況等に対応した物品の設置、収容又は購入等を支援することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る物品管理システムは、居住空間内に存在する物品を管理するシステムであって、少なくとも前記居住空間内のマップ情報を有するデータベースと、前記データベースのマップ情報を登録又は更新するデータベース管理手段と、前記データベースに蓄えられたマップ情報に基づいて、前記居住空間内における物品用の空き領域を検索する検索手段と、検索された空き領域の情報を出力する出力手段とを備えているものである。
【0010】
前記データベースは、前記居住空間内の物品の情報と前記居住空間内のマップ情報とを有するデータベースであってもよく、前記データベース管理手段は、前記データベースの物品情報又はマップ情報を登録又は更新するものであってもよく、前記検索手段は、前記データベースに蓄えられた物品情報及びマップ情報に基づいて、前記居住空間内における物品用の空き領域を検索するものであってもよい。
【0011】
上記物品管理システムによれば、利用者は、居住空間内に物品用の空き領域がどの程度あるかを容易に把握することができる。そのため、搬入しようとする物品(例えば、新規に購入することを予定している物品等)を適切な箇所に設置できるか否かを容易に判断することができ、搬入後における設置スペースに関するトラブルなどを未然に防止することができる。
【0012】
前記物品管理システムは、居住空間内の物品を検知するセンシング手段を備え、前記データベース管理手段は前記センシング手段の検知情報に基づいて情報の登録又は更新を行ってもよい。
【0013】
検索手段は、前記空き領域及び前記居住空間外の物品データベースのデータに基づいて前記居住空間内に設置可能な物品の物品リストを作成してもよい。
【0014】
これにより、物品(棚やタンスなどの収納家具、及び収納家具に収納される収納物等を含む)を新規購入等するときに、家屋内の状況に合わせた適切なサイズの購入品を容易に選択することができる。
【0015】
物品データベースは、インターネット上の物品データベースであってもよい。
【0016】
このことにより、選択対象となる物品の範囲が広くなる。
【0017】
検索手段は、利用者が搬入物品の条件を指定すると、居住空間内に設置可能な物品の中から前記条件を満たす物品を抽出したうえで物品リストを作成することが好ましい。
【0018】
このことにより、利用者のニーズに応じた物品リストが作成され、利便性が向上する。
【0019】
前記検索手段は、利用者が搬入物品として物品を収納し又は設置させる収容物品を選択すると、居住空間内に設置可能な収容物品を抽出したうえで物品リストを作成することが好ましい。
【0020】
これにより、例えば棚やタンスなどの収容物品を新規購入するとき等に、居住空間内のわずかなスペース(例えば、他の収容物品間の隙間等)にも設置が可能な収容物品を選択することができ、収容物品の効率的な配置が可能となる。また、収容物品をきれいに並べることが容易になり、見栄えを向上させることができる。
【0021】
なお、収容物品とは、物品を内部に収納する収納物品(例えばタンス等)、物品の一部が外部から認識できる状態で物品を収納する収納物品(例えば本棚等)、物品を設置させる被設置物品(例えばテーブル等)などを含むものである。
【0022】
検索手段は、利用者が収容物品及び該収容物品に収容しようとする物品を指定すると、居住空間内に設置可能な物品の中から前記指定物品のサイズ以上の収容量を有する収容物品を抽出することが好ましい。
【0023】
これにより、例えば棚やタンスなどの収納家具を新規購入するとき等に、購入後に収納したい物品のサイズに合わせた適切なサイズの収納家具を選択することができる。
【0024】
検索手段は、利用者が指定物品の属性を指定したときは、前記物品リストの中から前記指定物品の属性に合った属性を有する収容物品を抽出することが好ましい。
【0025】
このことにより、物品と収容物品との適合性を利用者自らが判断しなくても済み、利便性が向上する。
【0026】
検索手段は、利用者が搬入物品として収容物品を指定すると、前記居住空間内に既に存在している収容物品と共に用いられることによって予め定められた収容条件又は前記利用者が指定した収容条件を満たすこととなる収容家具を抽出することが好ましい。
【0027】
このことにより、購入予定の収容物品と既設の収容物品との適合性(例えば、大きさや外観等の統一性などに基づく適合性)を利用者自らが判断する必要がなくなり、利便性が向上する。
【0028】
検索手段は、居住空間内に既に存在する物品を該物品の必要度に応じて廃棄するか否かを判定し、廃棄するときには廃棄後に前記収容条件を満たすこととなる収容物品を抽出することが好ましい。
【0029】
このことにより、既存物品の廃棄も含めて、居住空間内の物品配置の好適化又は最適化を図ることができる。
【0030】
検索手段は、利用者が搬入物品としての収容物品と該収容物品を設置する部屋とを指定すると、前記部屋内に設置可能な収容物品の中から前記部屋の属性に合った属性を有する収容物品を抽出することが好ましい。
【0031】
このことにより、収容物品と設置部屋との適合性を利用者自らが判断する必要がなくなり、利便性が向上する。
【0032】
検索手段は、居住空間内において所定の属性を有する未収容の物品が所定数以上であるか否かを前記データベースの物品情報又はマップ情報に基づいて判定し、未収容物品が所定数以上になると前記空き領域及び前記物品データベースのデータに基づいて、前記居住空間内に設置可能であり且つ前記未収容物品を収容し得る収容物品のリストを作成してもよい。
【0033】
このことにより、例えば収容されていない物品が増えたときに、棚やタンスなどの収容物品の新規購入を居住空間内の状況に合わせた適切なサイズの購入品リストとともに提案することができる。
【0034】
利用者が前記リストの1又は2以上の物品を指定すると、該物品を前記居住空間内に設置した仮想的な状況を表示手段に表示することが好ましい。
【0035】
このことにより、物品の搬入前に、搬入後における配置状況を把握することができる。
【0036】
利用者の指示を受けると前記仮想的な状況に合うように物品を移動させる作業ロボットを備えていることが好ましい。
【0037】
このことにより、利用者による物品の移動作業の負担が軽減する。
【0038】
利用者が前記リストの中から物品を指定すると該物品の注文を行う注文手段を備えていることが好ましい。
【0039】
このことにより、利用者による注文作業が不要となり、利便性が向上する。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず本実施形態に係る物品管理システムの基本的構成について説明する。
【0041】
−物品管理システムの全体構成−
図1は、本発明に係る物品管理システム100の全体構成の例を示したブロック図である。物品管理システム100は、大きく分けて3つのサブシステム、すなわち環境管理サーバ101(以下、単にサーバと称することもある)と、作業ロボット102(以下、単にロボットと称することもある)と、操作端末103とから構成される。以下では、環境管理サーバ101、作業ロボット102、操作端末103の順に、それぞれのサブシステムの構成を説明することとする。
【0042】
−環境管理サーバの構成−
1番目のサブシステムである環境管理サーバ101は、環境内の状況を把握するセンシング手段104と、環境内に存在する物品と移動体とを管理する物品移動体検索・管理手段105と、上記管理のためのデータを蓄える物品移動体データベース106と、物品以外の環境全体の情報を管理する環境マップ管理手段107と、その管理のためのデータを蓄える環境マップ108と、物品移動体データベース106や環境マップ108のデータに関する問い合わせを外部から受け、また、それに答えて外部に情報を発信等する送受信手段109と、検索手段119と、それら各手段104〜109,119を制御する第1制御手段110とからなっている。
【0043】
物品移動体データベース106及び環境マップ108は、居住空間内の物品の情報と居住空間内のマップ情報とを有する「データベース」を構成している。物品移動体検索・管理手段105及び環境マップ管理手段107は、「データベース管理手段」を構成している。
【0044】
なお、本実施形態における環境とは、例えば家屋やオフィスなど、人と物品とが相互に関わり合いをもって存在し合う空間(居住空間)を意味する。
【0045】
また、マップ情報は、部屋や家具などのように、通常はほとんど移動しない物体(不動物体)の構造情報から成る。構造情報とは、少なくとも不動物体が占める空間内部及びその上部に存在する、他の物体を設置可能な面(例えば、部屋であれば床、収納であれば棚)の領域情報(例えば、その面の外接多角形の頂点)を言う。領域情報は、座標系表示、座標系と形状とによる表示などにより表される。物品を設置する際の制約条件、例えば設置可能な物品の高さや重量等の条件に関する情報も、マップ情報に含まれる。
【0046】
「物品」という用語は、基本的には不動物体及び移動物体(移動容易な物体)の双方を含む用語であるが、以下では文脈に応じて移動物体のみを意味する場合もある。
【0047】
以下、環境管理サーバ101の各構成要素について順に説明していく。
【0048】
<センシング手段>
センシング手段104は、操作環境内(例えば家屋やオフィス、店舗など)に存在するすべての監視対象物、すなわち物品、家具、環境内に存在する人、ロボット等の位置や状態を常に監視するものである。また、センシング手段104は、新たな物品が人やロボット等の移動体によって環境内に新たに持ち込まれた場合には、それも検出する。
【0049】
センシング手段104の具体的構成は特に限定されないが、例えば、画像センサを用いる手段や電子タグを用いる手段などを好適に利用することができる。ここでは、物品や移動体を検出する方法の具体例として、画像センサを使う方法と電子タグを使う方法とを説明する。
【0050】
まず、画像センサを用いる方法について説明する。ここで用いる画像センサの種類は特に限定されないが、屋内のような広い範囲を少ない設備で効率よく監視するものとして、カメラを好適に用いることができる。以下では、カメラを天井や壁などに設置し、カメラによる撮影画像を使って物品や移動体の検出などを行う例を説明する。
【0051】
カメラ画像を用いて物品や移動体を検出する一般的な方法として、背景差分法が知られている。背景差分法とは、あらかじめ背景としてのモデル画像を用意しておき、現在の入力画像と前記モデル画像との差分を取ることにより、対象物を画像から得る方法である。本実施形態に係るセンシング手段104では、環境内の物品や移動体を検出及び監視することを目的としている。そのため、モデル画像として、例えば環境変動が無い場合は、環境内に物品移動体の全く存在しない一枚の画像を使うことができる。一方、環境変動が激しい場合は、ある時間に連続して撮影された画像を平均して得られた画像を使っても良い。
【0052】
図2は背景差分法を具体的に説明するための補助図であり、図2(a)は前記モデル画像の例を示した図である。図2(b)は、図2(a)の画像を撮影したカメラと同じカメラを用いて撮影されたある時点における入力画像を示した図であり、図2(c)は、図2(b)の入力画像から図2(a)のモデル画像を差し引いて得られた背景差分画像の例を示した図である。図2(c)から分かるように、入力画像とモデル画像とで差のある部分のみが、背景差分画像において浮き出てくる。このように、背景差分法では、背景差分画像で浮き出てきた部分のみをそれぞれ取り出すことにより、環境内の物品を検出することができる。なお、使用するカメラの個数は1台でも良いが、2又は3台以上のカメラを用いれば、ステレオ視による三次元計測技術を用いて物品の形状及び姿勢情報も取得することが可能となる。
【0053】
次に、電子タグを用いる検出方法について説明する。近年、電子タグを用いて物品や移動体の位置を検出する方法が開発されつつある。本発明では、それら方法のほとんどすべてを応用することができ、例えば、特開2000−357251号公報に開示された技術を利用することができる。
【0054】
ここで電子タグとは、データを蓄えるICとデータを無線で送信できるアンテナとからなるデバイスであり、リーダライタと呼ばれる装置によって情報を書き込んだり、書き込まれた情報を読みとったりすることができるものである。
【0055】
タグには、物品を特徴づける属性データ、すなわち物品の種類、製造年月日、形状、重さ、物品画像などのデータを記憶させることが可能である。このようなデータを電子タグに記憶させ、そのデータを参照自在にすることにより、より高度な物品管理が可能となる。例えば、ロボットによる物品把持や設置の際に物品の形状や重さのデータを用いたり、製造年月日を品質期限の管理に用いたり、物品の種類を捜し物の検索に用いること等が可能になる。その結果、ユーザに大きなメリットをもたらすことになる。また、移動体にもその移動体に関するデータ、例えば人の名前や生年月日などの情報を書き込んだタグを付与することが可能である。人の場合には、常に携帯するような携帯物、例えば腕時計、携帯電話、眼鏡などにタグを埋め込むようにしてもよい。
【0056】
以上、センシング技術の具体例として、カメラおよび電子タグを用いた物品及び移動体の検出方法を説明したが、センシング手段104は、もちろんこれ以外の方法を用いるものであってもかまわない。前記センシング手段104は、カメラ、電子タグ及びその他のセンサのうち少なくとも一つ以上を含むものとする。
【0057】
なお、センシング手段104によって新たな物品や移動体が検出されると、その情報は、後述する物品移動体検索・管理手段105を介して物品移動体データベース106に登録・更新される。例えば、物品の置かれている場所や物品の姿勢、移動体の存在場所等が物品移動体データベース106に登録される。ただし、物品移動体データベース106に登録される情報は、センシング手段104によって直接検出された情報のみに限られない。ある物品が移動している場合には、センシング手段104から受け取った情報を元に、それがどの移動体によって移動させられているかを推論し、その推論結果も登録するようにしてもよい。
【0058】
図3を参照しながら上記推論方法の一例を詳述する。図3は本発明に係る物品移動体検索・管理手段105の基本構成を概念的に示すブロック図である。図3の物品移動体検索・管理手段105は、前記物品移動体データベース106に登録されている物品が移動体によって操作されていることを検出する物品操作者検出手段301と、物品操作者検出手段301により検出された、操作物品を操作している移動体の情報を取得する移動体情報取得手段302とを備えている。
【0059】
物品操作者検出手段301は、センシング手段104を利用することにより、物品が移動体によって操作されていることを検出する。例えば、前述のようにセンシング手段104が背景差分法を利用している場合には、入力画像とモデル画像とを比較し、経時的に差のある部分が生じたときに、その領域で物品が操作されていると推定する。もちろん、物品操作者検出手段301による検出方法は上記方法に限ったものではなく、例えば電子タグを使ってもかまわない。
【0060】
移動体情報取得手段302は、物品が移動体によって操作されていることを物品操作者検出手段301が検出したときに、その物品を操作している移動体の情報を取得する。例えば、前述のようにセンシング手段104としてカメラを利用している場合、操作の行われた領域の画像をカメラで取得し、その画像に対して顔認証処理を行なう。こうして同定された移動体は、物品が操作された際にその近傍にいたと考えられるので、この移動体を操作者と推定する。もちろん、背景差分法では通常、広域を撮影するカメラを利用するため、顔認証を行なうには解像度が足りない場合もある。そこで、背景差分法のためのカメラとは別に顔認証用に狭角の高分解能カメラを設置し、物品操作者検出手段301によって物品の操作が検出された領域に上記狭角カメラを向けて、認証を行なうようにしてもよい。もちろん、移動体の同定を行なう方法は顔認証に限ったものではなく、虹彩認証などであっても構わない。また、認証まで行なわず、操作が行なわれている領域の画像をカメラで撮影し、その画像を他の手段で利用するようにしてもよい。これらの画像を、認証がうまくいかなかったときにのみ利用するようにしてもよい。
【0061】
センシング手段104として電子タグを用いる場合には、タグリーダライタを適宜配置することにより、物品及び移動体の情報を収集することができる。また、特定の場所での物品の操作を管理する場合、タグリーダライタを特定の場所に配置することにより、物品情報と移動体情報とを取得することが望ましい。この場合、物品の操作を精度よく検出するために、ゲート型のタグリーダライタを配置するのが好ましい。この方法では、図4に示したように、部屋のドアや窓にタグリーダライタを設けることが好ましい。図4のようにタグリーダライタを設置することにより、ドアや窓を通過した物品や移動体を漏れなく検出することができる。これは、物品の持ち出しなどを管理する場合に特に効果的である。図4において、タグリーダライタA,Bはドアや窓を上下左右に囲むように設置されているが、これはタグリ−ダライタを通過する電子タグの向きに依存しない精度のよい検出を行なうためである。もちろん、タグリーダライタは、窓やドアの上下のみ、左右のみ、または中央に設置してもよい。
【0062】
このようなタグリーダライタを利用する場合、物品と一緒にドアや窓を通過した移動体の情報を、その物品の持出者として物品移動体データベース106に蓄積していくことが望ましい。このことにより、物品の持出者の管理を自動的に簡単な処理で行うことができる。
【0063】
また、このようなタグリーダライタA,Bをドアや窓の内外に二重に設置することにより、物品が持ち込まれたのか、あるいは持ち出されたのかを検出することができる。例えば、タグリーダライタA,Bのそれぞれにつき、まず、第1のタグリーダライタを作業量域外にあたる、ドアや窓の外側に設置する。また、第2のタグリーダライタをドアや窓の部屋側、つまり作業領域内に設置する。このように第1及び第2のタグリーダライタを内外に設置しておくことにより、ある物品が外側の第1リーダライタで検出された後、部屋側の第2リーダライタで検出されたときには、この物品は外部から部屋内に持ち込まれたものと推定することができる。逆に、ある物品が部屋側の第2リーダライタで検出された後、外側の第1リーダライタで検出されたときには、この物品は部屋から外部に持ち出されたと推定することができる。
【0064】
もちろん、このようなタグリーダライタの設置場所は部屋のドアや窓に限られるものではない。例えば、冷蔵庫にこのようなタグリーダライタを設置し、冷蔵庫内の物品の管理に利用してもかまわない。
【0065】
<物品移動体データベース>
物品移動体データベース106は、前記データを蓄えておくデータベースである。図5及び図6は物品移動体データベース106の構成とデータの記載内容例を示した概念図である。物品移動体データベース106は、大別すると、物品を扱うデータベース(図5参照)と移動体を扱うデータベース(図6参照)とからなる。
【0066】
物品を扱うデータベースは、各々種類の異なるデータを蓄積する3種類のサブデータベース、すなわち物品データ501と物品履歴データ502と物品属性データ503とをそれぞれ蓄積するデータベースからなり、それぞれのデータ内容は下記の通りである。
【0067】
物品データ501は、個々の物品を区別するためのIDと、当該物品の操作履歴である物品履歴データ502へのポインタと、その物品の物的属性が記載された物品属性データ503へのポインタとから構成される。種類の同じ物品であっても物理的に別の存在であれば、それらを別の物品として扱う必要がある。そのため、同種の物品であっても、異なるIDが割り当てられる。一方、種類の同じ物品はIDが異なるが、同じ物的属性を持つ。そのため、同種物品であれば同じ物品属性データ503へのポインタを指し示すようにし、データベースの容量を無駄に使わないようにしている。
【0068】
物品履歴データ502は、当該物品の操作履歴を格納するものであり、操作が行われた時刻、操作内容、操作者、及び操作後の位置からなる。位置のデータについては様々な表し方があるが、本例では6つのパラメータで位置を表すこととする。最初の3つのパラメータ(x1,y1,z1)は、物品の位置(例えば物品の重心位置等を代表位置として用いることができる。)を表し、後の3つのパラメータ(α1,β1,γ1)は物品の姿勢を角度で表している。なお、物品の姿勢の表し方については後述する。これら、位置及び姿勢のデータは、前記センシング手段104又は後述するロボットのセンサ111(図1参照)によって取得される。なお、操作者は、後述する移動体データとして登録された移動体のいずれかから、前述したような推論によって選ばれる。
【0069】
物品属性データ503は、当該物品の持つ固有の物理属性情報を蓄えるものであり、図5では形状(縦、横、高さなどのサイズを含む)、重さ、外観の画像等が一例として挙げられている。これらの属性データは、事前に人手を介してそれぞれの属性に適した計測方法で取得され、登録されている。
【0070】
次に、図7を参照しながら、物品の形状データ及び姿勢データについて説明する。
【0071】
まず、物品の形状データについて説明する。図7(a)は本来の物品(例えば飲み物の缶)の形状(円筒)を示している。このような物品に対し、ステレオ視による三次元計測技術等を用いることにより、図7(b)のように物品の表面を複数の面で近似したポリゴンデータを得ることができる。各面は適当に定めた物品座標(図中のX’、Y’、Z’)上での頂点の座標の集合として記述される。
【0072】
次に、物品の姿勢データについて説明する。図7(c)は、この物品が実世界に置かれている状況を示している。なお、座標X−Y−Zは実世界の座標を示し、座標X’−Y’−Z’は物品を基準とした座標(物品座標)を示している。実世界に置かれた物品の形状は、前述したように、環境管理サーバ101のセンシング手段104又は作業ロボット102のセンサ111を2つのカメラで構成し、ステレオ視による三次元計測を行うこと等により得ることができる。そして、前記物品の形状データ(ポリゴンモデル)とのマッチングを取ることにより、物品が実世界上でどのように3次元的に回転させられているかを知ることができ、そのマッチングに基づいて物品の姿勢データを得ることができる。
【0073】
具体的には、物品の形状データ(ポリゴンモデル)と実世界上での形状データとのマッチングを行った後に、物品の形状データに付随する前記物品座標が実世界上でどのように3次元的に回転しているかを求める。そのために、まず、X’軸がX軸に対して水平方向に角度αだけ回転し、上下方向に角度βだけ回転していると仮定し、それら角度α及びβの値を求める。なお、図8(a)は、X’軸を水平方向に−αだけ回転し、上下方向に−βだけ回転した図である。次に、図8(b)に示すように、Z’軸がZ軸に対して角度γだけ回転しているとし、その角度γの値を求める。このようにして、物品が実世界に置かれている時の姿勢データを、変数(α、β、γ)を用いて特定することができる。
【0074】
なお、このような姿勢データは、ロボット102により把持物品を設置する際、設置位置の状況と物品の把持姿勢とが合致しないときに、当該物品を適正な姿勢に変更する等の目的で使用される。
【0075】
次に、移動体を扱うデータベース(図6参照)について説明する。移動体を扱うデータベースは、それぞれ移動体データ601、移動体履歴データ602、及び移動体属性データ(図示せず)の3種類のデータを蓄積するサブデータベースからなり、それぞれのデータ内容は下記の通りである。
【0076】
移動体データ601は、個々の移動体を区別するためのIDと、当該移動体の移動履歴を格納した移動体履歴データ602へのポインタとから構成される。
【0077】
移動体履歴データ602は、時刻と、当該時刻における移動体の位置と、当該時刻における移動体の状態とから構成される。なお、移動体の位置は、平面上における座標(X、Y)と、向きrの3値によって表される。
【0078】
移動体属性データは、当該移動体の持つ固有の物理属性情報を蓄えるものであり、重さ、形状等がその一例として挙げられる。
【0079】
なお、移動体履歴データ602において、移動体の状態とは、移動体が人物であれば「座る」、「立つ」、「寝る」、「歩く」などの一般的な人間の動作を表し、移動体がロボットであれば「把持」、「解放」など、ロボットが物品に対して行うことのできる操作を表す。これらは、あらかじめ移動体毎に可能な状態を決めておき、それらのうちのどれかを選択するようにすればよい。なお、移動体がロボットの場合には、操作内容だけでなく、操作対象物品IDと操作内容とを組にして表すこととする。
【0080】
<物品移動体検索・管理手段>
物品移動体検索・管理手段105は、センシング手段104によって得られた物品や移動体の情報を物品移動体データベース106に蓄積したり、環境管理サーバ101の外部から送受信手段109及び第1制御手段110を介して物品や移動体の情報に関する問い合わせがあった場合に、その問い合わせの内容に応じて必要な情報を物品移動体データベース106から取り出し、問い合わせ先に送るという処理を行う。また、作業ロボット102及び操作端末103から物品や移動体の情報の登録・更新の要請を受けたときには、物品移動体データベース106に対して登録・更新を行う。
【0081】
また、物品移動体データベース106へのアクセスは物品移動体検索・管理手段105にのみ許可されており、同じ物品及び移動体データに対して書き込みと読み出しとが同時に行われないよう管理されている。
【0082】
なお、後述する操作端末103を用いて日付、操作者、物品の種類など、知りたい物品の属性を絞り込むための検索キーを入力することにより、物品移動体検索・管理手段105を介して、探している物品の場所を検索することも可能である。
【0083】
<環境マップ管理手段>
環境マップ管理手段107は、作業環境内のマップの管理を行う。図9は環境マップの例を実状況と対比して示した概念図であり、図9(a)は実際の状況を表した図、図9(b)は環境マップとして実際の状況を簡略化した立体モデルで示した図、図9(c)は実際の状況をさらに簡略化して平面モデルで示した図である。環境マップは、このように立体データとして表してもよいし、もっと簡単に平面データとしてもよい。データはマップの用途やマップ作成に要する手間に応じて作成すればよく、例えば立体モデルを非常に短時間で作る必要があれば、立体物に関してはそれを覆う最小の直方体でモデル化するなどすればよい。例えば、図9(b)のモデルはそのような例である。図9(b)では、図9(a)において中央に位置するテーブルは直方体でモデル化されている。平面データでも同様であり、図9(c)のモデルにおいては、中央に位置するテーブルを平面に正射影した矩形領域(図9(c)のハッチ部分の矩形領域)で表し、この領域をロボット移動不可領域として定めている。
【0084】
<環境マップ>
図10は環境マップ108のデータの一例を示した図であり、図9に対応したデータを示している。環境マップ108は、環境マップ801及び家具属性データ806を備えている。
【0085】
本例では部屋の中に“テーブル”と“本棚”と“ゴミ箱”とが存在するので、環境マップ801には、部屋のデータ805と共にそれぞれのデータ802〜804が保存されている。家具属性データ806には、部屋や家具等のそれぞれの属性が保存されている。例えば、家具属性データ806中の部屋の属性807には、部屋内に高さの異なる床面が複数ある時にはその床面の数だけの床面データが記録されている。
【0086】
前記床面のデータは、その面の頂点の座標(実世界座標での座標位置)が記述されており、その他、天井までの高さ、及び床面の材質が面毎に付されている。例えば、長方形の床面のデータの場合、データは、
((X1,Y1,Z1), (X2,Y2,Z2), (X3,Y3,Z3)(X4,Y4,Z4),2200,0)
と表される。但し、高さの基準としては、その部屋で最も低い床の高さを0とする。最初の4つの座標は頂点の座標を表し、次の値2200は天井までの高さ(2200mm)を表し、最後の数値は床面の材質を表している。床面の材質は、例えば、「0」はフローリング、「1」は畳、「2」は絨毯、等であり、材質毎に予め対応する数字が定められている。
【0087】
また、各家具の属性には、家具の表面を多面体で近似したときの複数の面のデータ、家具の種類、物品の設置可能面、設置可能面に設置される主な物品の形状と姿勢等が記録されている。
【0088】
前記家具の面のデータは、その面の頂点の座標(実世界座標での座標位置)が記述されており、その他、その面に物品が設置できるか否かを示すフラグ、及びその面が物品を設置できる面であれば、その面の面積や上方への高さが付されている。上方への高さとは、例えばテーブルの天板であれば天井までの高さ、棚であればもう一つ上の棚までの距離を示す。ただし、上方への高さとは、設置面に対して実質的に垂直な方向への距離を言い、必ずしも上下方向の距離のみを意味する訳ではない。
【0089】
例えば、頂点の数が3つの面のデータの場合、
((X1,Y1,Z1), (X2,Y2,Z2), (X3,Y3,Z3),1,400)
と表される。最初の3つの座標は頂点の座標、次の数値「1」は物品が設置できることを意味する。この数が「0」の面は、物品が設置できない面である。最後の数値400は上方への高さ400mmを示している。また、家具の種類のデータは、その位置にある家具がどの家具(テーブル、本棚、ゴミ箱等)かを判定するのに利用される。
【0090】
家具の設置可能面に設置される主な物品形状と姿勢等とは、例えば、その家具が本棚の場合、主に収納される物品である「本」の形状(通常本棚に立てかけられた状態において、幅に比べて奥行きと高さが極端に長い直方体)と、その本を設置するときの通常の姿勢とを表している。ただし、テーブルやゴミ箱のように、そこに設置される物品の形状や姿勢に限定がない場合もある。家具属性データ806がこのような属性を持つことで、作業ロボット102が把持物品を設置する際に、設置姿勢を良好なものにすることができる。例えば、作業ロボット102が把持した物品が本に似た形状であり、その設置位置に本棚が指定された場合に、通常本棚に本を立てかけるが如く把持物品を設置することができる。もちろん、本棚と本との関係以外にも、例えば靴棚と靴、食器乾燥機と食器といった収納にも用いることが可能である。
【0091】
ロボット102がこの環境内で移動する際には、これらの環境マップ108を用いながら移動経路計画を立てていく。例えば、図9(c)の平面モデルを用いた環境マップを用いてロボット102をA1地点からA2地点まで移動させる際には、ロボット102の形状や大きさを踏まえて、前記移動不可領域を回避するルート(図9(c)の曲線矢印参照)を計算して決めればよい。
【0092】
<環境管理サーバの制御手段>
環境管理サーバ101の第1制御手段110は、サーバ101の全体を制御する部分であり、前述したように、主な制御内容として以下のものが挙げられる。
【0093】
すなわち、第1制御手段110は、サーバ101内の各種データに関して送受信手段109を介して外部から問い合わせがあった場合に、その内容に応じて物品移動体検索・管理手段105または環境マップ管理手段107に対し、前記データの参照要求を出す。
【0094】
また、第1制御手段110は、前記要求に対して物品移動体検索・管理手段105または環境マップ管理手段107から送られてきた結果を、送受信手段109を介して問い合わせ元に送る。
【0095】
また、第1制御手段110は、送受信手段109を介して外部から送られてきたサーバ内にある各種データに関する登録・更新の要請を解釈し、その内容に応じて物品移動体検索・管理手段105または環境マップ管理手段107に対し、前記データの登録・更新要求を出す。
【0096】
<検索手段>
検索手段119は、物品移動体データベース106及び環境マップ108のデータに基づいて、環境内の空き領域の検索、空き領域に設置可能な物品の検索、それら物品のリストの作成、利用者の指定する条件の解析、表示手段117を通じての利用者への通知等を行い、新規に物品を購入すること等を検討している利用者を支援するものである。
【0097】
図11に示すように、検索手段119は、条件解析手段51、データベース検索手段52、リスト作成手段53、及び注文手段54を備えている。これら各手段51〜54の機能については、後述する各実施例において詳述する。
【0098】
以上、環境管理サーバ101の構成について、各構成要素毎に順に説明を行った。
【0099】
−作業ロボットの構成−
次に、2番目のサブシステムである作業ロボット102の構成を説明する。作業ロボット102は、物品管理システム100において、環境内の物品を実際に把持して持ち運ぶ役目を担う。ロボット102による物品把持および運搬操作は、その一部又は全部が自動化されていてもよい。例えば、後述する操作端末103を通じてユーザによって指示が出され、ロボット102はその指示に従って作動するようになっていてもよい。
【0100】
図1に示すように、ロボット102はその基本構成として、ロボットの周囲近辺の障害物などを検知したり、把持する物品の情報を得るセンサ111と、物品を把持する把持手段112と、環境マップ108を使って移動計画を立てる移動計画作成手段113と、移動のための移動手段114と、環境管理サーバ101や操作端末103とデータの送受信を行う送受信手段109と、それら各手段をコントロールする第2制御手段115とからなる。
【0101】
図12は、本実施形態に係るロボット102の一例を示した模式図である。以下、図においてアーム201の先端が向いている方向をロボットの前面として、ロボット102の各手段の説明を行う。
【0102】
移動手段114は、ロボット本体の片側に2つずつ設けられ、両側で合計4つの車輪によって構成されている。本例では移動手段114として車輪の例を示したが、移動手段114としては、ロボットの使われる場所や環境に応じて最適な手段を選べばよい。例えば凹凸の多い地面を移動する場合ならば、クローラ型や多足歩行の移動手段を使ってもかまわない。なお、アーム201やハンド202からなる把持手段112が家屋内全域を可動域とする場合には、この移動手段114は必ずしも必要とはしない。
【0103】
センサ111はロボット周囲の近辺の障害物などを検知するものであり、本例では超音波センサ111a、視覚センサとしてのステレオカメラ111b、及び衝突センサ111cからなる。超音波センサ111aは前面、背面、左右の側面にそれぞれ3カ所ずつ取り付けられ、超音波を発してその反射波を受信するまでの時間を測定することで、当該センサから障害物までのおおよその距離を計算するものである。本実施形態では、超音波センサ111aにより、近距離の障害物を衝突前に検知することとしている。ステレオカメラ111bは、周囲の状況を画像として入力し、その画像に認識などの処理を行うことで、障害物の有無の判断や把持対象物品のより正確な情報を得る。衝突センサ111cは、当該センサ111cに所定の力の衝撃があったことを検知するセンサであり、他のセンサで検知できない障害物に対して、それが外部からぶつかってきたことやロボット自身が移動中にぶつかったことを検知する。
【0104】
移動計画作成手段113は、指定された場所への移動命令がロボットに対して発せられたとき、現在位置から指定場所への移動経路を、前記環境管理サーバ101から取得した環境マップ108のデータを使って作成する。当然のことながら、現在位置から目的地までの間に障害物が存在する場合はそれを回避するための経路が必要となるが、環境マップには前述のようにロボットが移動可能な領域が予め記されているので、その領域内での移動経路を作成すればよい。移動経路作成に当たっては、最も一般的なダイクストラ法等が用いられる。
【0105】
把持手段112は物品を把持する手段であり、本実施形態では、図12に示すように多関節からなるアーム201と、アーム201の先端に配設されたハンド202とから構成される。
【0106】
第2制御手段115は、外部から送受信手段109を介して送られてきたロボット操作コマンドリストを解釈し、順にコマンドを実行していく。
【0107】
以上が作業ロボット102の構成である。
【0108】
−操作端末の構成−
3番目のサブシステムである操作端末103は、物品管理システム100においてユーザが環境内の物品操作や環境内に搬入する物品の指示等に用いる端末である。
【0109】
図1に示すように、操作端末103はその基本構成として、物品操作や搬入物品の問い合わせ等に使用されるインターフェース手段116と、操作画面を表示する表示手段117と、インターフェース手段116にて入力された物品操作の指示内容等を環境管理サーバ101に送信する等の送受信動作を行う送受信手段109と、それら各手段をコントロールする第3制御手段118とからなる。
【0110】
オペレータは、インターフェース手段116及び表示手段117を用いて物品の移動操作を指示したり、物品や移動体の情報を入力する。物品に対する移動操作であれば、インターフェース手段116を介して入力された前記移動操作の命令は、送受信手段109を介して作業ロボット102に送られ、当該命令を受けた作業ロボット102は指示通りに物品を移動させる。また、インターフェース手段116を介して物品や移動体の情報を入力した場合、及び物品の検索を行った場合には、前記環境管理サーバ101に対してこれらの要求が送信され、環境管理サーバ101から回答を受信する。第3制御手段118は上記各手段の制御を行うものである。
【0111】
なお、表示手段117は、文字又は画像を表示するものであり、例えばCRT、液晶表示装置、プラズマディスプレイ等を好適に用いることができる。表示手段として、プリンタ等を用いることも可能である。また、表示手段は他の通知手段に置き換えることも可能である。通知手段は、表示手段に限らず、ユーザに音声で通知するもの等であってもよい。
【0112】
以上、物品管理システム100の基本的構成について、各サブシステム101,102,103毎に順に説明を行った。
【0113】
なお、上記実施形態(図1参照)では、本物品管理システム100が環境管理サーバ101、作業ロボット102、及び操作端末103の3つのサブシステムからなり、それらサブシステムが無線または有線などのネットワークを介して互いに情報をやりとりするような構成をなす例を示した。しかし、本発明に係る物品管理システムの構成は、上記構成に限定されるものではない。例えば、操作端末103が環境管理サーバ101あるいは作業ロボット102に付随されている構成であってもよい。また、ロボット102も1台ではなく、複数台が協調しながら作業を並行して行う構成でも構わない。
【0114】
−実施例1−
次に、物品管理システム100の実施例として、家具等を新規購入するユーザに対し購入家具等の決定を支援する例について説明する。
【0115】
本実施例に係る物品管理システム100は、家屋内に存在する物品を管理するシステムであって、新しい物品、主に棚やタンスなどの収納家具、を新規購入するときに、ユーザが家屋内の状況に合わせた適切な購入品を選択できるようにユーザを支援する機能を有しているシステムである。
【0116】
本実施例では、上記機能を発揮するために、物品移動体データベース106及び環境マップ108に以下のような変更を加えている。
【0117】
すなわち、図13に示すように、本実施例に係る物品移動体データベース106は、物品データ1001、物品履歴データ1002、及び物品属性データ1003の3種類のデータを蓄積するサブデータベースからなり、それぞれのデータ内容は下記の通りである。
【0118】
物品データ1001は、個々の物品を区別するためのIDと、当該物品の操作履歴である物品履歴データ1002へのポインタと、その物品の最新の位置情報を示す現在状態と、その物品の属性が記載された物品属性データ1003へのポインタと、その物品が必要なものか捨てても良いものかを示す必要度とから構成される。ただし、物品データ1001の項目はこれらに限定されず、物品データ1001に他の項目が含まれていてもよいことは勿論である。
【0119】
物品履歴データ1002は、当該物品の操作履歴を格納するものであり、操作が行われた時刻、操作内容、操作者、操作後の位置、及び操作後の状態からなる。なお、操作後の状態は操作後の位置から求めることができる。
【0120】
物品属性データ1003は、当該物品の持つ固有の物理属性情報を蓄えるものであり、図13では形状(縦・横・高さなどのサイズを含む)、重量、外観の画像等が情報の一例として挙げられている。
【0121】
図14は、購入品の候補を決定する際に用いられる環境マップを、平面モデルで示した図である。図中のハッチ部分は空き領域1101を表しており、家具を設置するときの候補領域となる部分である。
【0122】
空き領域1101は、物理的に空いている領域であり、且つ、禁止領域を除いた領域である。禁止領域とは、家具の設置条件等を考慮すると家具を置くことが不適当な領域のことである。
【0123】
例えば、タンス等の家具であれば、通常は部屋の中央には設置しないが壁際であれば設置可能であるので、タンス等を購入する際には、部屋の中央部は禁止領域となる。また、タンス等をドア、窓、又はコンセントの前に設置すると、ドア等を使用することができなくなるので、ドア等の前方の領域が物理的に空いているとしても、このような領域は禁止領域となり、上記空き領域1101からは除かれる。また、通常、部屋の中には通行のための空き領域が必要であるので、そのような空き領域も禁止領域となる。
【0124】
ところで、家具によっては扉や引き出し等を備えているものがあり、そのような家具では、家具本体を設置するスペースの他に、扉を開いたり引き出しを引いたりする余分なスペースが必要となる。そのため、そのような家具を購入する場合には、家具本体の設置スペースと上記余分なスペースとを加えたスペースが必要となる。
【0125】
なお、空き領域1101は、必ずしも床面から天井までのすべてにおいて、空き領域である必要はない。例えば、窓の前方に位置する空き領域の場合、窓よりも下側の空間であれば、家具等を設置することが可能である。このような場合には、窓よりも上側を禁止領域とし、窓よりも下側の空間を空き領域1101としてもよい。また、壁面の上方に換気扇等の障害物がある場合には、床面から上記障害物までの高さを空き領域1101としてもよい。既に設置してある家具の上に他の家具を設置できる場合には、既に設置してある家具の上方の空間を空き領域1101とすることもできる。このように、空き領域1101は、3次元情報を考慮して決定してもよい。設置候補の家具の高さに関して上限値を設けることにより、高さ方向の一部のみが空いている領域も有効に活用することができる。
【0126】
なお、家具が重量物である場合には、その家具を支えることができるか否かも考慮すべきである。例えば、台の上にテレビを置く場合に、当該台ではテレビの重量を支えきれないときには、当該台の上方の空間はテレビ用の空き領域1101とはならない。また、家具がピアノ等の場合、補強していない床面は空き領域1101から除かれる。
【0127】
また、部屋の属性を考慮して、その部屋に適した家具を配置するように空き領域1101を決定してもよい。例えば、部屋がキッチンであれば、この部屋には食器棚、冷蔵庫、レンジ台、食卓等、予め決められた設置可能家具以外は置かないように空き領域を決定してもよい。また、部屋が寝室であれば、この部屋には食器棚、本棚等、予め決められた設置不可能家具以外を置くように空き領域を決定してもよい。すなわち、予め定められた設置可能家具が選択された場合にのみ、空き領域が存在するように取り扱ってもよい。また、予め決められた設置不可能家具が選択された場合には、空き領域が存在しないように取り扱ってもよい。
【0128】
なお、空き領域1101の条件は、ユーザが環境マップ管理手段107を用いて自由に調整することが可能である。
【0129】
図15は、図14に対応した環境マップ108のデータ例を示している。この環境マップ108は、環境マップ1102と家具属性データ1105と空き領域データ1106とを備えている。環境マップ1102には、室内に存在する家具のデータ1103と、家具を設置するときの候補領域である空き領域のデータ1104とが保存されている。家具のデータ1103、空き領域のデータ1104の属性は、それぞれ家具属性データ1105、空き領域データ1106に保存されている。各家具の属性データ1105aには、家具の表面を多面体で近似したときの複数の面のデータ、家具の種類、家具の設置可能な面に設置する主な物品形状とサイズと姿勢、家具の最大収納容量等が記録されている。それぞれの空き領域のデータ1106aには、前述のような、高さまでを含めた領域の情報や、その領域に家具を設置する際の制限情報(例えば重量制限など)等が記録されている。なお、この図15では図示を省略しているが、この環境マップにおいても、図10に示した例と同じように床面のデータも登録されている。
【0130】
本物品管理システム100は、ユーザが新しい物品(棚やタンスなどの収納家具だけでなく、それらに収納される物品等も含む)を新規購入するときに、家屋内の状況に合わせた適切な購入品を選択できるようにユーザを支援する。
【0131】
具体的には、本物品管理システム100は、物品に関する情報(物品情報)と部屋に関する情報(部屋情報)とに基づいて、その物品を適切に配置できるか否かを調べ、その結果に基づいて購入品の候補を決定する。物品情報としては、例えば、その物品の縦・横・高さなどのサイズに関する情報、その物品が収納家具であればどのようなサイズのものが何個収納可能かどうか等の情報、その物品がどこに置かれているかという位置や向きに関する情報、その物品が何であるか(本や食器や洋服など)という属性(品名)についての情報、その物品が必要なものか捨てても良いものかという必要度に関する情報等が挙げられる。一方、部屋情報としては、部屋の大きさについての情報、その部屋に既に設置されている家具のサイズや配置などの情報、それらの情報から求められる部屋の空き領域に関する情報等が挙げられる。物品管理システム100は、これらの情報を基に所定の条件、例えば室内に設置が可能なサイズであること、所定冊数以上の本を収納できること、などの条件に合わせて、適切な購入品を選択できるようにユーザを支援する。
【0132】
次に、物品管理システム100の動作を説明する。
【0133】
図16は、物品管理システム100の処理の流れを示している。まず、ステップS1において、ユーザは操作端末103のインターフェース手段116を用いて、環境管理サーバ101に物品新規購入の問い合わせを行う。図17は、問い合わせの際の表示手段117における表示例を示している。なお、問い合わせの際には条件を指定することも可能である。条件の指定については後述する。
【0134】
環境管理サーバ101が上記問い合わせを受けると、検索手段119のデータベース検索手段52が問い合わせに応じて環境マップ108及び物品移動体データベース106の一方又は両方を検索し(ステップS2)、その検索結果に基づいてリスト作成手段53が結果リストを作成する(ステップS3)。
【0135】
データベース検索は、以下のようにして行われる。すなわち、検索手段119は、環境マップ108から空き領域データ1106を参照し、設置することのできる家具のサイズをリストアップする。さらに、検索手段119は、環境マップ108の家具属性データ1105と物品移動体データベース106の物品データ1001とを参照し、家屋内の各物品が現在どの位置に置かれているか(あるいは、どの家具に収納されているか)等の情報と、各家具にどれだけの物品が更に収納できるという情報(具体的には、収納できる物品のサイズ及び数等に関する情報)とをリストアップする。
【0136】
ステップS3において作成された結果リストは、表示手段117において表示される。図18に、その画面表示例を示す。なお、図18の表示例では、候補となる物品のリストのみを表示しているが、候補となる物品のリストに加えて空き領域を表示するようにしてもよい。また、データベースの検索に先だって、表示手段117に空き領域を表示しておいてもよい。
【0137】
以上より、ユーザは表示手段117による表示画面を参照することによって、適切な購入物品を容易に選択することができる。
【0138】
−実施例2−
前述したように、ステップS1における問い合わせの際には、条件を指定することが可能である。次に、条件を指定する例について説明する。
【0139】
まず、物品管理システム100の外部にある商品情報を検索することを条件として指定する場合について説明する。
【0140】
本例では、図19に示すように、まずステップS1において、ユーザから条件付きの問い合わせが行われる。次に、問い合わせを受けた検索手段119は、条件解析手段51によって条件を解析する(ステップS11)。本例では、商品情報の検索が条件として指定されているので、検索手段119は、ステップS2におけるデータベースの検索に際して、インターネットなどに公開されている商品情報1206の中から、前記例でリストアップした空き領域や収納可能サイズに合う物品だけを抽出し、商品名やサイズや価格などの仕様を含む物品リストを作成する(ステップS3)。なお、この際、条件に物品の品名(例えば、「収納家具」、「タンス」、「食器棚」、「食器」、「フライパン」等)を追加指定すると、さらに絞り込んだリストを作成することができる。ここで、商品情報1206は、インターネット上の製造会社のサイトであってもよく、販売店のサイトであってもよく、あるいは、このような情報を提供する専門のサイトであってもよい。商品情報1206の形式や内容等は、何ら限定されるものではない。
【0141】
続いて、ステップS4において、作成されたリストが表示手段117に表示される。表示手段117による表示方法は何ら限定されないが、例えば商品別や価格順などに基づきソートして表示することとすれば、ユーザの利便性を向上させることができる。図20は、そのような表示画面例を示している。
【0142】
その結果、ユーザは、表示手段117による表示画面を参照することにより、適切な購入物品を容易に選択することができる。
【0143】
−実施例3−
次に、家屋内の既存の物品を収納することを条件として、条件指定を行う例を説明する。すなわち、本例は、新規に購入する収納家具に収納しようとする物品(収納物品)のサイズや属性を指定する例である。
【0144】
本例では、処理の流れは前記例(図19参照)と同様である。本例では、検索手段119は条件解析(ステップS11)を行った後、データベース検索(ステップS2)において、物品移動体データベース106の物品データ1001を参照し、条件として指定された物品が既に片づけられている(家具等に収納されている)物品か、あるいは未だ片づけられていない物品(言い換えると、新規に購入する家具によってこれから収納しようとする物品)かを判定する。そして、指定された物品が未だ片づけられていない物品の場合には、当該物品を収納する家具であって現在の家屋内に設置可能なサイズの家具をリストアップする。
【0145】
例えば、これから収納しようとする物品がグラスや皿であれば、これらを収納可能なサイズの食器棚をリストアップする。一方、収納しようとする物品が本や雑誌であれば、これらを収納可能なサイズの本棚をリストアップする。
【0146】
なお、新規購入する家具に収納する物品は、物品データ1001を参照することにより、物品管理システム100が自動的に決定することができる。ただし、新規に購入する家具に収納する物品は、ユーザが手動で設定してもよいことは勿論である。
【0147】
上記のようにしてリストアップされた結果は、表示手段117に表示される。その結果、ユーザは、適切な購入物品を容易に選択することができる。
【0148】
−実施例4−
上に示した例は、既に収納されている物品や既に物品を収納している収納家具に関しては、リストアップの際の考慮には入れていなかった。しかし、これらを考慮に入れ、今までのリストに加えて次のような結果もリストに追加することができる。すなわち、家具属性データ1105には収納可能な量が記載されているので、条件として、既に収納されている物品や既に物品を収納している収納家具の移動や廃棄を許可すると、現在収納されている物品を移動または廃棄することによって、様々な収納パターンを考慮することが可能となる。つまり、現在収納されていない物品を新規に購入する家具に収納する場合だけでなく、現在は他の家具に収納されている物品を新規に購入する家具に収納し直すことも考慮できるようになる。この結果、ユーザに対して、新たな選択肢を追加して提案することが可能となる。
【0149】
既存物品の廃棄を伴う例について、更に詳しく説明する。
【0150】
本例では、物品が廃棄可能か否かは、物品移動体データベース106の物品データ1001を参照し、各物品のデータに登録されている必要度に基づいて判断する。この必要度は、物品の操作履歴や状態を考慮したうえで、その物品の個々の判断基準に基づいて決定することができる。例えば、その物品が一定期間使用されなければ必要度は小さい、指定回数以上使用されると必要度は大きい、一定期間以上連続で使用されると必要度は大きい、等によって決定することができる。
【0151】
必要度は、必要か不要かの二者択一的なデータに限らず、必要度合という形式で数値化されたデータ等であってもよい。必要度は、物品管理システム100が自動的に決定するだけでなく、ユーザが適宜に変更又は設定することも可能である。
【0152】
廃棄を伴う例には、種々のものが考えられる。例えば、既存の小さな家具を廃棄し、この家具に収納されていた物品を新規購入する大きな家具に収納し直してもよい。家庭内の子供が成長すると、子供用の小さな衣服は不要となる。そこで、家族構成に基づいて、子供服の廃棄を促すようにしてもよい。
【0153】
−実施例5−
次に、図21を参照しながら、リスト作成時に最適化処理を行う例を説明する。
【0154】
例えば、収納したい物品のサイズが20cm×20cm×20cmであるとすると、前記の購入支援例のリストでは、20cm×20cm×20cm以上のサイズを収納できる家具のみがリストアップされることになる。しかし、30cm×30cm×30cmのサイズの物品が収納できる棚を有する家具が既に家屋内に存在しており、その棚には10cm×10cm×10cmのサイズの物品が収納されているとする。この場合、この10cm×10cm×10cmのサイズの物品を移動し、収納したい20cm×20cm×20cmのサイズの物品を前記物品の代わりに前記棚に収納することとすれば、新たに購入する家具は、移動する10cm×10cm×10cmのサイズの物品を収納できればよいことになる。このような場合には、新規に購入する家具として、10cm×10cm×10cmのサイズの物品を収納できる家具も選択肢に追加することができる。図22に、このような最適化処理(ステップS21)を伴うフローチャートを示す。
【0155】
どのような状態が最適であるかは、ユーザや状況などによって様々である。そのため、最適の定義又は基準は、任意に設定することができる。例えば、収納されていない物品を最小数または最小容量にする、全ての物品がその属性に応じた家具に収納される(例えば、本棚に文具が収納されることが無い等)、家具同士または収納されている周辺の物品同士において、色、デザイン、メーカー、シリーズ、種類などを揃える、並べて設置されたり収納される物品同士では、高さや奥行きなどのサイズを揃えたり順番に並べる等、同時に利用される物品同士が近くに設置又は収納されている、使用頻度の高い物品は取り出しやすい所に収納される、見栄えをよくする、などが最適の定義として考えられる。また、上記のような定義に優先度を与え、複数の定義を組み合わせたものなども考えられる。
【0156】
最適化処理に際しては、既存の物品(収納家具を含む)を廃棄しないことを前提として最適化を行ってもよいが、既存物品の廃棄を含めて最適化するようにしてもよい。
【0157】
上記のような最適の定義に基づき、解やパラメータを設定することにより、それぞれの最適の定義に沿った状態を得ることができる。例えば、上述の例(図21参照)では、収納されていない物品の数を最小にすること(つまり、家屋内に存在する物品をできるだけ片づけること)を解とし、各物品のサイズや各家具の収納領域のサイズ等をパラメータして設定すればよい。
【0158】
このような条件を具体的に与えることにより、ユーザに対してより望ましい結果を与えることができる。
【0159】
なお、最適化を実現する方法としては、ニューラルネットワークや遺伝的アルゴリズム(GA)を用いた方法などを用いることができる。最適化の具体的手法は、何ら限定されるものではない。
【0160】
−実施例6−
前述した支援例は、検索手段119がユーザからの問い合わせに応じてリストを作成し、表示する例であった。しかし、あらかじめ条件を設定しておくことにより、検索手段119が表示手段117に自動的にリストを表示するようにすることもできる。例えば、収納されていない物品が所定数以上になると自動的にリスト表示を行うようにしてもよい。このように、収納されていない物品の個数、属性又はサイズに基づいて条件を設定することができる。また、検索の条件を予め設定しておくことも可能である。
【0161】
本例では、検索手段119は物品移動体データベース106を逐次監視しており、設定条件を満たした際に、前述の例のようにリストを作成し、表示手段117に表示する。例えば、外部から家屋内に新たな物品が運び込まれた場合に、検索手段119はそれら物品の収納に適した家具のリストを表示手段117に表示する。したがって、ユーザ自らが収納家具の必要性を認識して問い合わせ作業を行わなくても、検索手段119が自動的に提案を行うので、ユーザは適切な家具を容易に選択し、購入することができる。
【0162】
−実施例7−
前記支援例では、検索手段119は、購入家具の候補を検索した後、その結果を表示手段117に一覧表示していた(図18,図20参照)。しかし、検索結果の表示方法は一覧表示に限定されず、他の様々な表示方法を採用することが可能である。また、一覧表示に加えて、他の表示方法を併用するようにしてもよい。
【0163】
例えば、ユーザがインターフェース手段116を用いて、物品リストに記載されている特定の物品を選択したときに、検索手段119は環境マップ108のデータに基づいて、その物品を設置した場合の家屋内の予想状況を表示手段117に表示させるようにしてもよい。例えば、図23に示すように、選択した収納家具と収納したい物品がその収納家具に収納されている様子をモデル化して表示してもよい。あるいは、実際の室内や家具の画像を用いて表示してもよい。このことにより、家具を設置したときの様子や雰囲気などをあらかじめ知ることができる。
【0164】
最適化を伴う場合には、選択した収納家具だけでなく、移動や廃棄するように指定された物品や、その物品を収納していた収納家具も含めて表示することにより、購入後の状況が分かりやすくなり、リストの中からどれを実際に購入すべきかを判断しやすくなる。特に廃棄を伴う場合には、ユーザの知らないうちに物品が廃棄されてしまったりすることのないように、廃棄の前にユーザに問い合わせ、ユーザの判断の後に処理することが望ましい。このときに、物品移動体検索・管理手段105を用いて廃棄の判断基準などを再設定することも可能である。これにより、以降の無駄な問い合わせが順次少なくなるという効果が期待できる。
【0165】
−実施例8−
前記の各支援例は、ユーザの購入家具の決定を支援する例であったが、物品管理システム100はユーザの決定を支援するだけでなく、その決定後の処理を実行するものであってもよい。
【0166】
例えば、前記の各例において、ユーザが購入家具を決定すると、検索手段119の注文手段54がその家具をインターネット等のネットワークを通じて販売店等に自動的に注文するようにしてもよい。すなわち、購入品の決定と購入手続きとを連動させてもよい。これにより、ユーザの購入手続きを省略することができる。
【0167】
−実施例9−
また、物品管理システム100は、家具の購入に伴って必要となる物品の移動等を、作業ロボット102に補助又は実行させることができる。
【0168】
例えば、前記リストアップした収納家具を実際に新規購入した後に、現在収納されていない物品を新たに収納する場合や、現在収納されている物品を別の収納家具に収納する場合や、現在収納されている物品を廃棄する場合等に、作業ロボット102に物品を把持させ、移動先に設置させることができる。
【0169】
本物品管理システム100では、前述したように、購入後の予想状況を表示手段117に表示することができるので、その状態になるように作業ロボット102に指示を与え、物品の配置作業を行うことができる。作業ロボット102への指示は、購入後の予想状況になるように自動的に与えても良いし、購入後の予想状況を考慮しながらユーザが適宜与えても良い。
【0170】
−他の実施例−
以上、家庭における家具等の新規購入の支援例を説明してきた。しかし、物品管理システム100の実施例は、前記支援例に限定されるものではない。物品管理システム100の利用主体は、物品を購入する者に限らず、物品を製造する者、販売する者、コーディネートする者等であってもよい。前記例における処理は、家具販売業者、引越業者、住宅販売業者等におけるアプリケーションにも適用可能である。
【0171】
例えば、家具販売業者がユーザに対して適切な商品を提案するサービスを提供する際に、本物品管理システム100を利用することも可能である。具体的には、家具販売業者が、ユーザの物品移動体データベース106を参照し、少なくとも空き領域の情報及び既存の家具の情報を読み込み、また、ユーザの必要に応じて物品のデータや属性なども読み込み、更にユーザに応じた最適な条件で商品を絞り込むこと等によって、適切な商品を提案することができる。
【0172】
また、引越業者が上記物品管理システム100を利用することにより、引っ越し作業をより効率化することができる。具体的には、引越業者は、ユーザの物品移動体データベース106を参照し、物品のサイズや数量などに関するデータを読み込むことにより、運搬する荷物の量を正確に見積もることができる。そのため、トラックの手配などを簡便にすることができる。また、引越先の環境マップ108を入手することができれば、これと物品移動体データベース106を用いることによって、ユーザの要求に応じた物品の最適な配置が前記最適化の処理により求められるので、引越作業時にユーザが物品の配置を指示しなくても、引越業者自身が物品をユーザの考える最適な配置に設置することができる。また、引越作業時に作業ロボット102が運搬を補助することも可能であるので、作業ロボット102を用いることにより、作業の効率化を図ることができる。
【0173】
住宅販売業者においては、本物品管理システム100を用いることにより、引越業者と同様に、販売住宅における物品の最適配置を提案することができる。また、家具メーカや電器メーカなどと提携して、新しく購入する家具や電化製品なども含めた住宅全体のコーディネートを提案することもできる。
【0174】
なお、上記のような例では、ユーザ以外の者がユーザのデータベースにアクセスする必要があるので、この際にはセキュリティを十分に考慮してアクセスするようにしなければならない。すなわち外部からのアクセス時には、データベース上の必要最低限の情報のみしか読みとれないようにする、などの処理が必要となる。
【0175】
また、本物品管理システム100は、家庭において部屋の模様替えをするときや、オフィスにおいて増えた書類を収納するときや、新入社員が来て配置を変更するときなどにも有効である。
【0176】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、物品の寸法や属性等、又は居住空間の状況等に対応した物品の設置、収容又は購入等を支援することができる。そのため、物品搬入後における設置スペースに関するトラブルや、収納家具と収納物との不適合、見栄えの低下等を未然に防止することができる。例えば、新しい物品(例えば棚やタンスなどの収納家具)を新規購入するときに、居住空間内の状況に合わせた適切な購入品を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る物品管理システムの構成図である。
【図2】センシング手段における物品検出処理の説明図である。
【図3】物品移動体検索・管理手段の基本構成を概念的に示すブロック図である。
【図4】ゲート型のタグリーダライタをドアや窓に配置した部屋を示す概念図である。
【図5】物品移動体データベースにおける物品データのデータ構造の説明図である。
【図6】物品移動体データベースにおける移動体データのデータ構造の説明図である。
【図7】物品の形状及び姿勢を説明するための図であり、(a)は本来の物品の形状を示し、(b)はモデル化された物品の形状を示し、(c)は実世界に置かれた状況下でのモデル化物品の形状を示す。
【図8】実世界の座標と物品座標との関係を示す図である。
【図9】環境マップを説明するための図であり、(a)は実際の状況を表し、(b)は(a)の立体モデルを表し、(c)は(a)の平面モデルを表している。
【図10】環境マップのデータ構造の説明図である。
【図11】検索手段の構成図である。
【図12】作業ロボットの斜視図である。
【図13】実施例に係る物品移動体データベースのデータ構造の説明図である。
【図14】実施例に係る環境マップの説明図である。
【図15】実施例に係る環境マップのデータ構造の説明図である。
【図16】実施例1に係る物品管理システムの処理のフローチャートである。
【図17】表示手段における表示例を示す説明図である。
【図18】表示手段における表示例を示す説明図である。
【図19】実施例2に係る物品管理システムの処理のフローチャートである。
【図20】表示手段における表示例を示す説明図である。
【図21】最適化処理の例を説明するための説明図である。
【図22】実施例5に係る物品管理システムの処理のフローチャートである。
【図23】表示手段における表示例を示す説明図である。
【図24】従来技術の家計管理支援システムの説明図である。
【符号の説明】
100・・・物品管理システム
101・・・環境管理サーバ
102・・・作業ロボット
103・・・操作端末
104・・・センシング手段
105・・・物品移動体検索・管理手段
106・・・物品移動体データベース
107・・・環境マップ管理手段
108・・・環境マップ
109・・・送受信手段(通信手段)
110・・・第1制御手段
111・・・センサ
112・・・把持手段
113・・・移動計画作成手段
114・・・移動手段
115・・・第2制御手段
116・・・インターフェース手段
117・・・表示手段(通知手段)
118・・・第3制御手段
119・・・検索手段
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an article management system that manages articles existing in a living space, and in particular, newly stores articles (including storage furniture such as shelves and closets and objects stored in the storage furniture) in the living space. The present invention relates to a system for supporting selection of an appropriate article in accordance with a situation in a living space when carrying in the article.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a system for managing articles present in a living space, a household management support system that manages inventory of goods at home, supports effective use of purchased products, and supports economical shopping (for example, there is known a system for managing household goods). And Patent Document 1).
[0003]
FIG. 24 shows a configuration of a household management support system disclosed in Patent Document 1. In this household management support system, in order placement / purchase processing 5001, household order management data 5006 and product information data 5008 are created when ordering or purchasing a product. In the stock data update process 5002, the stock information data 5007 in the household management data 5006 is created or updated. In the inventory data survey / analysis processing 5003, the usage status of the inventory information data 5007 is analyzed based on the household management data 5006 and the product information data 5008, and the use of the inventory in the use warning and the use proposal processing 5004 is performed. An instruction of a use proposal and an instruction of purchase of an out-of-stock product at the time of product purchase consideration / shopping list creation processing 5005 are issued. The household management support system performs inventory management by reducing the burden of manual input by the user based on the configuration described above, so that purchased products can be effectively used without waste.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-9-265492
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to such a conventional technique, it is possible to consider purchasing goods or create a shopping list according to excess or deficiency of goods in order to manage inventory of goods at home. That is, according to the above-described related art, it is possible to examine purchased articles based on information on the number of articles.
[0006]
However, information on the size of the article was not registered and managed in the product information data 5008. For this reason, when an article was purchased based on the shopping list, it was not known whether the article could be installed at an appropriate location. That is, in the conventional system, no consideration has been given to whether the article can be installed at an appropriate place in the house due to dimensional restrictions. Therefore, this is not a problem particularly when the purchased article is a relatively small article such as food or daily necessities, but it cannot be installed when the purchased article is a large article such as a shelf or a closet. Was likely to occur. In other words, there is a possibility that although the product is purchased, there is not enough installation space, and the product must be discarded after all.
[0007]
Even if there is an installation space, it may be inappropriate to install the article in the installation space due to the properties of the article. For example, even if there is sufficient installation space in the center of the room, it is not appropriate to place an article called a closet in the center of the room. However, if the attributes of the article are not taken into account, the purchase of a closet may be encouraged based on the installation space in the center of the room even though there is not actually an appropriate installation space. In the related art, since only the inventory management of the articles is performed, the user cannot be effectively supported when the installation space has to be determined in consideration of the attributes of the articles.
[0008]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to support the installation, storage, or purchase of articles corresponding to the dimensions and attributes of the articles and the conditions of living space. is there.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An article management system according to the present invention is a system for managing articles existing in a living space, and a database having at least map information in the living space, and database management means for registering or updating map information in the database. And search means for searching for an empty area for articles in the living space based on the map information stored in the database, and output means for outputting information on the searched empty area. is there.
[0010]
The database may be a database having information on articles in the living space and map information in the living space, and the database management means registers or updates the article information or map information in the database. The search means may search for a free area for articles in the living space based on the article information and map information stored in the database.
[0011]
According to the article management system, the user can easily grasp how much free space for articles is in the living space. Therefore, it is possible to easily determine whether or not an article to be carried in (for example, an article to be newly purchased, etc.) can be installed at an appropriate place, and troubles relating to an installation space after the carry-in, etc. Can be prevented beforehand.
[0012]
The article management system may include sensing means for detecting an article in a living space, and the database management means may register or update information based on detection information of the sensing means.
[0013]
The search means may create an article list of articles that can be installed in the living space based on the data in the empty area and the article database outside the living space.
[0014]
Thereby, when purchasing new articles (including storage furniture such as shelves and closets and storage items stored in the storage furniture), it is easy to purchase goods of an appropriate size according to the indoor situation. You can choose.
[0015]
The article database may be an article database on the Internet.
[0016]
Thereby, the range of articles to be selected is widened.
[0017]
It is preferable that, when the user designates the condition of the carried-in article, the search unit extracts an article satisfying the condition from articles that can be installed in the living space, and then creates the article list.
[0018]
Thereby, an article list according to the needs of the user is created, and the convenience is improved.
[0019]
It is preferable that, when the user selects a stored article to store or install the article as a carry-in article, the search unit extracts a stored article that can be installed in the living space and creates an article list.
[0020]
Thereby, for example, when newly purchasing a stored article such as a shelf or a closet, it is possible to select a stored article that can be installed even in a small space in the living space (for example, a gap between other stored articles). This makes it possible to arrange the stored articles efficiently. Further, it is easy to arrange the stored articles neatly, and the appearance can be improved.
[0021]
Note that a stored article is a stored article (for example, a closet or the like) that stores an article inside, a stored article (for example, a bookshelf or the like) that stores an article in a state where a part of the article can be recognized from the outside, It includes an article (for example, a table).
[0022]
When the user specifies a stored article and an article to be stored in the stored article, the search unit extracts a stored article having a storage amount equal to or larger than the size of the specified article from articles that can be installed in the living space. Is preferred.
[0023]
Thus, for example, when newly purchasing storage furniture such as a shelf or a closet, it is possible to select storage furniture of an appropriate size according to the size of an article to be stored after purchase.
[0024]
It is preferable that, when the user designates the attribute of the designated article, the retrieval unit extracts a contained article having an attribute matching the attribute of the designated article from the article list.
[0025]
This eliminates the need for the user to judge the suitability of the article and the stored article, and improves convenience.
[0026]
When the user designates a stored article as a carry-in article, the search means satisfies a predetermined storage condition or a storage condition specified by the user by being used together with a stored article already existing in the living space. It is preferable to extract the different housing furniture.
[0027]
This eliminates the need for the user to judge the suitability (for example, suitability based on uniformity of size, appearance, and the like) between the stored article to be purchased and the existing stored article, thereby improving convenience. .
[0028]
The search means determines whether or not to discard an article already existing in the living space according to the necessity of the article, and when discarding, extracts stored articles that satisfy the storage condition after discarding. preferable.
[0029]
This makes it possible to optimize or optimize the arrangement of articles in the living space, including the disposal of existing articles.
[0030]
When the user designates a housed article as a carry-in article and a room in which the housed article is to be installed, the search means selects a housed article having an attribute matching the attribute of the room from among the housed articles which can be installed in the room. Is preferably extracted.
[0031]
This eliminates the need for the user to judge the suitability of the accommodation article and the installation room, and improves convenience.
[0032]
The search means determines whether or not the number of uncontained articles having a predetermined attribute in the living space is equal to or more than a predetermined number based on the article information or the map information of the database. Based on the empty area and the data of the article database, a list of accommodated articles that can be installed in the living space and that can accommodate the unaccommodated articles may be created.
[0033]
Thus, for example, when the number of unaccommodated articles increases, it is possible to propose a new purchase of an accommodated article such as a shelf or a closet together with a purchase item list of an appropriate size according to the situation in the living space.
[0034]
When a user designates one or more items in the list, it is preferable to display on the display means a virtual situation in which the items are installed in the living space.
[0035]
As a result, before the article is carried in, the arrangement state after the article can be grasped.
[0036]
It is preferable to include a work robot that moves an article so as to match the virtual situation when receiving a user's instruction.
[0037]
As a result, the burden on the user for moving the articles is reduced.
[0038]
It is preferable that an ordering means for ordering the article when the user designates the article from the list is provided.
[0039]
This eliminates the need for the user to place an order, and improves convenience.
[0040]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a basic configuration of the article management system according to the present embodiment will be described.
[0041]
-Overall configuration of article management system-
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of an article management system 100 according to the present invention. The article management system 100 is roughly divided into three subsystems: an environment management server 101 (hereinafter, sometimes simply referred to as a server), a work robot 102 (hereinafter, sometimes simply referred to as a robot), and an operation terminal. 103. Hereinafter, the configuration of each subsystem will be described in the order of the environment management server 101, the work robot 102, and the operation terminal 103.
[0042]
-Configuration of environmental management server-
The environment management server 101, which is the first subsystem, includes a sensing means 104 for grasping the situation in the environment, an article moving object search / management means 105 for managing articles and moving objects existing in the environment, Moving object database 106 for storing data for the environment, environment map management means 107 for managing information on the entire environment other than the goods, an environment map 108 for storing data for the management, the article moving object database 106 and the environment. A transmission / reception unit 109 for receiving an inquiry about the data of the map 108 from outside and transmitting information to the outside in response to the inquiry, a search unit 119, and a first control unit 110 for controlling the units 104 to 109 and 119; Consists of
[0043]
The article moving object database 106 and the environment map 108 constitute a “database” having information on articles in the living space and map information in the living space. The article moving object search / management means 105 and the environment map management means 107 constitute "database management means".
[0044]
The environment in the present embodiment refers to a space (living space) in which a person and an article exist in a mutually related manner, such as a house or an office.
[0045]
The map information is composed of structural information of an object (immovable object) that hardly moves usually, such as a room or furniture. The structural information is area information (for example, the floor in a room and the shelf in a storage room) on which at least other objects can be installed in and above the space occupied by the inanimate object Vertex of the circumscribed polygon). The area information is represented by a coordinate system display, a display using a coordinate system and a shape, and the like. The map information also includes information on constraints when installing articles, for example, conditions such as the height and weight of articles that can be installed.
[0046]
The term "article" is a term that basically includes both non-animals and moving objects (movable objects), but in the following, may refer only to moving objects depending on the context.
[0047]
Hereinafter, each component of the environment management server 101 will be described in order.
[0048]
<Sensing means>
The sensing means 104 constantly monitors the positions and states of all monitoring objects existing in the operating environment (for example, houses, offices, stores, and the like), that is, articles, furniture, people, robots, and the like existing in the environment. is there. In addition, the sensing unit 104 detects, when a new article is newly brought into the environment by a mobile object such as a person or a robot, the new article is also detected.
[0049]
Although the specific configuration of the sensing unit 104 is not particularly limited, for example, a unit using an image sensor, a unit using an electronic tag, or the like can be suitably used. Here, a method using an image sensor and a method using an electronic tag will be described as specific examples of a method of detecting an article or a moving object.
[0050]
First, a method using an image sensor will be described. The type of image sensor used here is not particularly limited, but a camera can be suitably used as a device that efficiently monitors a wide area such as an indoor area with a small number of facilities. Hereinafter, an example will be described in which a camera is installed on a ceiling, a wall, or the like, and an object or a moving object is detected using an image captured by the camera.
[0051]
Background Art As a general method for detecting an article or a moving object using a camera image, a background subtraction method is known. The background subtraction method is a method in which a model image as a background is prepared in advance, and a difference between a current input image and the model image is obtained to obtain an object from the image. The sensing means 104 according to the present embodiment aims to detect and monitor articles and moving objects in the environment. Therefore, for example, when there is no environmental change, a single image in which no article moving object exists in the environment can be used as the model image. On the other hand, when the environmental fluctuation is severe, an image obtained by averaging images continuously photographed at a certain time may be used.
[0052]
FIG. 2 is an auxiliary diagram for specifically explaining the background subtraction method, and FIG. 2A is a diagram showing an example of the model image. FIG. 2B is a diagram illustrating an input image at a certain point in time captured using the same camera as the camera that captured the image in FIG. 2A, and FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of a background difference image obtained by subtracting the model image of FIG. 2A from the input image of FIG. As can be seen from FIG. 2C, only a part having a difference between the input image and the model image emerges in the background difference image. As described above, in the background subtraction method, it is possible to detect articles in the environment by extracting only the portions that emerge from the background difference image. The number of cameras used may be one, but if two or three or more cameras are used, it is possible to acquire the shape and posture information of the article using a stereoscopic three-dimensional measurement technique.
[0053]
Next, a detection method using an electronic tag will be described. In recent years, a method for detecting the position of an article or a moving object using an electronic tag has been developed. In the present invention, almost all of these methods can be applied. For example, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-357251 can be used.
[0054]
Here, the electronic tag is a device including an IC that stores data and an antenna that can wirelessly transmit the data, and can write information and read the written information by a device called a reader / writer. is there.
[0055]
The tag can store attribute data characterizing the article, that is, data such as the type, date of manufacture, shape, weight, and article image of the article. By storing such data in an electronic tag and making the data freely accessible, more advanced article management becomes possible. For example, robots can use data on the shape and weight of articles when gripping and installing articles, use the date of manufacture to manage quality expiration dates, use the type of article to search for items, etc. Become. As a result, a great advantage is brought to the user. It is also possible to attach a tag in which data on the mobile object, for example, information such as a person's name and date of birth, is written. In the case of a person, the tag may be embedded in a portable object that is always carried, for example, a watch, a mobile phone, glasses, or the like.
[0056]
As described above, a method of detecting an article and a moving object using a camera and an electronic tag has been described as a specific example of the sensing technique. However, the sensing unit 104 may use other methods. The sensing means 104 includes at least one of a camera, an electronic tag, and other sensors.
[0057]
When a new article or moving object is detected by the sensing means 104, the information is registered and updated in the article moving object database 106 via an article moving object search / management means 105 described later. For example, the location of the article, the attitude of the article, the location of the moving object, and the like are registered in the article moving object database 106. However, the information registered in the article moving object database 106 is not limited to the information directly detected by the sensing unit 104. When a certain article is moving, it may be configured to infer which moving body is moving the article based on the information received from the sensing unit 104 and to register the inference result.
[0058]
An example of the above inference method will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram conceptually showing the basic configuration of the article moving object search / management means 105 according to the present invention. The article moving object search / management means 105 in FIG. 3 includes an article operator detecting means 301 for detecting that an article registered in the article moving object database 106 is operated by a moving object, and an article operator detecting means 105 And a moving body information acquiring unit 302 for acquiring information on the moving body operating the operation article detected by the moving object 301.
[0059]
The article operator detecting means 301 detects that the article is being operated by the moving body by using the sensing means 104. For example, when the sensing means 104 uses the background subtraction method as described above, the input image and the model image are compared, and when a portion having a difference over time occurs, the article is detected in the region. It is assumed that it has been operated. Of course, the detection method by the article operator detection means 301 is not limited to the above method, and for example, an electronic tag may be used.
[0060]
When the article operator detecting means 301 detects that the article is operated by the moving body, the moving body information acquiring means 302 acquires information on the moving body operating the article. For example, when a camera is used as the sensing unit 104 as described above, an image of the operated area is acquired by the camera, and face authentication processing is performed on the image. Since the moving body thus identified is considered to have been in the vicinity when the article was operated, this moving body is assumed to be the operator. Of course, since the background difference method usually uses a camera that captures a wide area, the resolution may not be sufficient to perform face authentication. Therefore, a high-resolution camera with a narrow angle is installed for face authentication separately from the camera for the background subtraction method, and the narrow-angle camera is directed to an area where the operation of the article is detected by the article operator detection unit 301. Authentication may be performed. Of course, the method of identifying a moving object is not limited to face authentication, but may be iris authentication or the like. Instead of performing authentication, an image of an area where an operation is being performed may be captured by a camera, and the image may be used by other means. These images may be used only when authentication fails.
[0061]
When an electronic tag is used as the sensing unit 104, information on articles and moving objects can be collected by appropriately disposing a tag reader / writer. In addition, when managing the operation of an article at a specific place, it is desirable to acquire the article information and the moving body information by arranging the tag reader / writer at the specific place. In this case, it is preferable to dispose a gate-type tag reader / writer in order to accurately detect the operation of the article. In this method, as shown in FIG. 4, it is preferable to provide a tag reader / writer at a door or window of a room. By installing a tag reader / writer as shown in FIG. 4, it is possible to detect an article or a moving object that has passed through a door or a window without leakage. This is particularly effective when managing taking out of an article or the like. In FIG. 4, the tag reader / writers A and B are installed so as to surround doors and windows vertically and horizontally, so as to perform accurate detection independent of the direction of an electronic tag passing through the tag reader / writer. . Of course, the tag reader / writer may be installed only at the top and bottom of the window or door, only at the left and right, or at the center.
[0062]
In the case of using such a tag reader / writer, it is desirable to accumulate information of a moving object that has passed through a door or a window together with an article in the article moving object database 106 as a borrower of the article. As a result, management of the person who carries out the article can be automatically performed by a simple process.
[0063]
In addition, by installing such tag reader / writers A and B inside and outside doors and windows doubly, it is possible to detect whether an article is brought in or taken out. For example, for each of the tag reader / writers A and B, first, the first tag reader / writer is set outside the door or window outside the work area. Also, the second tag reader / writer is installed on the room side of the door or window, that is, in the work area. By installing the first and second tag reader / writers inside and outside in this manner, when a certain article is detected by the outer first reader / writer and then detected by the room-side second reader / writer, It can be assumed that the article has been brought into the room from the outside. Conversely, when an article is detected by the first reader / writer on the outside after being detected by the second reader / writer on the room side, it can be estimated that the article has been taken out of the room.
[0064]
Of course, the place where such a tag reader / writer is installed is not limited to a room door or window. For example, such a tag reader / writer may be installed in a refrigerator and used for managing items in the refrigerator.
[0065]
<Article moving object database>
The article moving object database 106 is a database that stores the data. FIGS. 5 and 6 are conceptual diagrams showing an example of the configuration of the article moving object database 106 and the description contents of data. The article moving object database 106 is roughly divided into a database for handling articles (see FIG. 5) and a database for handling moving objects (see FIG. 6).
[0066]
The database for handling articles is composed of three types of sub-databases each storing different types of data, that is, databases storing article data 501, article history data 502, and article attribute data 503, respectively. It is on the street.
[0067]
The article data 501 includes an ID for distinguishing each article, a pointer to article history data 502 which is an operation history of the article, and a pointer to article attribute data 503 in which physical attributes of the article are described. Consists of If the same kind of article is physically different, it is necessary to treat them as different articles. Therefore, different IDs are assigned to the same kind of articles. On the other hand, articles of the same type have different IDs but have the same physical attributes. Therefore, if the articles are of the same kind, the pointer to the same article attribute data 503 is pointed to, so that the capacity of the database is not wasted.
[0068]
The article history data 502 stores the operation history of the article, and includes the time at which the operation was performed, the operation content, the operator, and the position after the operation. There are various ways to represent position data. In this example, the position is represented by six parameters. The first three parameters (x1, y1, z1) represent the position of the article (for example, the center of gravity of the article can be used as the representative position), and the last three parameters (α1, β1, γ1) The posture of the article is represented by an angle. How to represent the posture of the article will be described later. These position and orientation data are acquired by the sensing means 104 or a robot sensor 111 (see FIG. 1) described later. The operator is selected from any of the moving objects registered as moving object data, which will be described later, by inference as described above.
[0069]
The article attribute data 503 stores the unique physical attribute information of the article. In FIG. 5, the shape (including the size such as length, width, and height), weight, and appearance image are exemplified. Have been. These attribute data are acquired and registered in advance by a measurement method suitable for each attribute manually.
[0070]
Next, shape data and posture data of an article will be described with reference to FIG.
[0071]
First, the shape data of an article will be described. FIG. 7A shows the shape (cylinder) of an original article (for example, a drink can). By using a stereoscopic three-dimensional measurement technique or the like for such an article, it is possible to obtain polygon data in which the surface of the article is approximated by a plurality of surfaces as shown in FIG. 7B. Each surface is described as a set of coordinates of vertices on appropriately determined article coordinates (X ', Y', Z 'in the figure).
[0072]
Next, the posture data of the article will be described. FIG. 7C shows a situation where the article is placed in the real world. The coordinates XYZ represent the coordinates in the real world, and the coordinates X′-Y′-Z ′ represent the coordinates (article coordinates) based on the article. As described above, the shape of the article placed in the real world can be determined by forming the sensing unit 104 of the environment management server 101 or the sensor 111 of the work robot 102 with two cameras and performing three-dimensional measurement by stereo vision. Obtainable. By performing matching with the shape data (polygon model) of the article, it is possible to know how the article is rotated three-dimensionally in the real world. Attitude data can be obtained.
[0073]
Specifically, after matching the shape data of the article (polygon model) with the shape data in the real world, how the article coordinates attached to the shape data of the article are three-dimensionally changed in the real world. Ask if it is rotating. For this purpose, first, it is assumed that the X ′ axis is rotated by an angle α in the horizontal direction with respect to the X axis and is rotated by an angle β in the up and down direction, and the values of the angles α and β are obtained. FIG. 8A is a diagram in which the X ′ axis is rotated by −α in the horizontal direction and −β in the vertical direction. Next, as shown in FIG. 8B, it is assumed that the Z ′ axis is rotated by an angle γ with respect to the Z axis, and the value of the angle γ is obtained. In this manner, the posture data when the article is placed in the real world can be specified using the variables (α, β, γ).
[0074]
Note that such posture data is used for the purpose of changing the article to an appropriate posture when the gripped article is installed by the robot 102 and the situation of the installation position does not match the gripping attitude of the article. You.
[0075]
Next, a database for handling moving objects (see FIG. 6) will be described. The database dealing with the moving object is composed of sub-databases storing three types of data, namely, moving object data 601, moving object history data 602, and moving object attribute data (not shown). It is.
[0076]
The moving object data 601 includes an ID for distinguishing each moving object and a pointer to moving object history data 602 that stores the moving history of the moving object.
[0077]
The moving body history data 602 includes a time, a position of the moving body at the time, and a state of the moving body at the time. Note that the position of the moving object is represented by three values of coordinates (X, Y) on the plane and the direction r.
[0078]
The moving object attribute data stores the unique physical attribute information of the moving object, and its weight, shape, and the like are given as an example.
[0079]
In the moving body history data 602, the state of the moving body indicates a general human motion such as "sit,""stand,""sleep," or "walk" if the moving body is a person. If the body is a robot, it indicates an operation that the robot can perform on an article, such as “gripping” or “release”. These may be determined in advance for each movable body, and any one of them may be selected. When the moving object is a robot, not only the operation content but also the operation target article ID and the operation content are represented as a set.
[0080]
<Article moving object search and management means>
The article moving object search / management means 105 stores information on articles and moving objects obtained by the sensing means 104 in the article moving object database 106, and transmits / receives the information from the outside of the environment management server 101 to the transmitting / receiving means 109 and the first control means 110 When there is an inquiry about the information of the article or the moving object via the PC, necessary information is extracted from the article moving object database 106 in accordance with the contents of the inquiry, and is sent to the inquiry destination. Further, when a request for registration / update of information on an article or a moving object is received from the work robot 102 and the operation terminal 103, the registration / update is performed on the article moving object database 106.
[0081]
Access to the article moving object database 106 is permitted only to the article moving object search / management means 105, and management is performed so that writing and reading of the same article and moving object data are not performed simultaneously.
[0082]
By inputting a search key for narrowing down attributes of an article that the user wants to know, such as a date, an operator, and the type of the article, using the operation terminal 103 described later, the search is performed via the article moving object search / management unit 105. It is also possible to search for the location of the article in question.
[0083]
<Environment map management means>
The environment map management unit 107 manages a map in the work environment. FIG. 9 is a conceptual diagram showing an example of an environment map in comparison with an actual situation. FIG. 9 (a) is a diagram showing an actual situation, and FIG. 9 (b) is an environment map to simplify the actual situation. FIG. 9C is a diagram showing the actual situation further simplified and shown as a plane model. The environment map may be represented as three-dimensional data as described above, or may be more simply planar data. Data should be created according to the purpose of the map and the time required to create the map.For example, if it is necessary to create a three-dimensional model in a very short time, for a three-dimensional object, model it with the smallest cuboid that covers it. Just fine. For example, the model in FIG. 9B is such an example. In FIG. 9B, the table located at the center in FIG. 9A is modeled as a rectangular parallelepiped. The same applies to the plane data. In the model of FIG. 9C, the table located at the center is represented by a rectangular area orthogonally projected on the plane (the rectangular area of the hatched portion in FIG. 9C), and this area is represented by the robot. It is defined as a non-movable area.
[0084]
<Environment map>
FIG. 10 is a diagram showing an example of data of the environment map 108, and shows data corresponding to FIG. The environment map 108 includes an environment map 801 and furniture attribute data 806.
[0085]
In this example, there are a “table”, a “bookshelf”, and a “trash can” in the room, and thus the environment map 801 stores data 802 to 804 together with room data 805. Furniture attribute data 806 stores respective attributes of a room, furniture, and the like. For example, in the room attribute 807 in the furniture attribute data 806, when there are a plurality of floors having different heights in the room, floor data corresponding to the number of the floors is recorded.
[0086]
In the data of the floor surface, the coordinates of the vertices of the surface (coordinate positions in real world coordinates) are described, and the height to the ceiling and the material of the floor surface are added for each surface. For example, for rectangular floor data, the data is
((X1, Y1, Z1), (X2, Y2, Z2), (X3, Y3, Z3) (X4, Y4, Z4), 2200, 0)
It is expressed as However, as the height standard, the lowest floor height in the room is set to 0. The first four coordinates represent the coordinates of the vertex, the next value 2200 represents the height to the ceiling (2200 mm), and the last value represents the material of the floor. The material of the floor surface is, for example, “0” is flooring, “1” is tatami, “2” is carpet, etc., and a corresponding number is determined in advance for each material.
[0087]
In addition, the attributes of each piece of furniture include data on a plurality of faces when the surface of the piece of furniture is approximated by a polyhedron, the type of furniture, the surface on which the article can be installed, the shape and posture of the main article installed on the installable surface, and the like. Is recorded.
[0088]
The furniture surface data describes the coordinates of the vertices of the surface (coordinate positions in real world coordinates), a flag indicating whether or not an article can be installed on the surface, and If the surface can be installed, the area of the surface and the height upward are attached. The upward height indicates, for example, the height to the ceiling in the case of a table top, and the distance to the shelf one level higher in the case of a shelf. However, the upward height refers to a distance in a direction substantially perpendicular to the installation surface, and does not necessarily mean only a distance in the vertical direction.
[0089]
For example, if the number of vertices is data for three faces,
((X1, Y1, Z1), (X2, Y2, Z2), (X3, Y3, Z3), 1,400)
It is expressed as The first three coordinates are the coordinates of the vertex, and the next numeral “1” means that the article can be installed. The surface whose number is “0” is a surface on which articles cannot be placed. The last value 400 indicates an upward height of 400 mm. Furniture type data is used to determine which furniture (table, bookshelf, trash can, etc.) the furniture at that position is.
[0090]
For example, when the furniture is a bookshelf, the main article shape, posture, and the like installed on the surface on which furniture can be installed are, for example, the shape of a “book” that is an article mainly stored (in a state where the furniture is normally leaned on the bookshelf). , A rectangular parallelepiped whose depth and height are extremely longer than the width) and a normal posture when the book is installed. However, there is a case where there is no limitation on the shape and posture of an article placed there, such as a table or a trash can. With the furniture attribute data 806 having such an attribute, when the work robot 102 installs the gripped article, the installation posture can be made favorable. For example, when an article gripped by the work robot 102 has a shape similar to a book and a bookshelf is designated at the installation position, the gripped article can be installed as if the book normally leans against the bookshelf. Of course, in addition to the relationship between bookshelves and books, the present invention can also be used for storing, for example, shoe shelves and shoes, tableware dryers and dishes.
[0091]
When the robot 102 moves in this environment, a moving route plan is made using these environment maps 108. For example, when the robot 102 is moved from the point A1 to the point A2 using the environment map using the plane model of FIG. 9C, the movement impossible area is avoided based on the shape and size of the robot 102. The route to be performed (see the curved arrow in FIG. 9C) may be calculated and determined.
[0092]
<Control means of environmental management server>
The first control unit 110 of the environment management server 101 is a part that controls the entire server 101. As described above, the main control contents include the following.
[0093]
That is, when there is an external inquiry about various data in the server 101 via the transmission / reception means 109, the first control means 110 sends the article moving object search / management means 105 or the environment map management means 107 according to the contents thereof. , A reference request for the data is issued.
[0094]
Further, the first control means 110 sends the result sent from the article moving object search / management means 105 or the environment map management means 107 to the inquiry source via the transmission / reception means 109 in response to the request.
[0095]
Further, the first control means 110 interprets a registration / update request for various data in the server transmitted from the outside via the transmission / reception means 109, and according to the contents thereof, the article moving object search / management means 105 Alternatively, a request for registration / update of the data is issued to the environment map management means 107.
[0096]
<Search means>
The search unit 119 searches for an empty area in the environment, searches for articles that can be installed in the empty area, creates a list of those articles, and specifies a user based on the data of the article mobile database 106 and the environment map 108. Analysis of conditions, notification to the user through the display means 117, and the like are performed to support the user who is considering purchasing a new article.
[0097]
As shown in FIG. 11, the search means 119 includes a condition analysis means 51, a database search means 52, a list creation means 53, and an order means 54. The function of each of these means 51 to 54 will be described in detail in each embodiment described later.
[0098]
As above, the configuration of the environment management server 101 has been sequentially described for each component.
[0099]
-Work robot configuration-
Next, the configuration of the work robot 102 as the second subsystem will be described. The work robot 102 plays a role in the article management system 100 in actually holding and carrying an article in the environment. Some or all of the article grasping and carrying operations by the robot 102 may be automated. For example, an instruction may be issued by a user through an operation terminal 103 described later, and the robot 102 may operate according to the instruction.
[0100]
As shown in FIG. 1, the robot 102 has, as its basic components, a sensor 111 for detecting an obstacle near the robot and obtaining information on an article to be gripped, a gripper 112 for gripping the article, and an environment map. 108, a moving plan creating means 113 for making a moving plan, a moving means 114 for moving, a transmitting / receiving means 109 for transmitting and receiving data to and from the environment management server 101 and the operation terminal 103, and a second means for controlling these means. 2 control means 115.
[0101]
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of the robot 102 according to the present embodiment. Hereinafter, each unit of the robot 102 will be described with the direction in which the tip of the arm 201 faces in the drawing as the front surface of the robot.
[0102]
Two moving means 114 are provided on one side of the robot main body, and are constituted by a total of four wheels on both sides. In this example, an example of wheels is shown as the moving means 114, but as the moving means 114, an optimum means may be selected according to the place or environment where the robot is used. For example, when moving on the ground with a lot of unevenness, a crawler type or multi-legged moving means may be used. When the gripping means 112 including the arm 201 and the hand 202 makes the entire area of the house a movable area, the moving means 114 is not always necessary.
[0103]
The sensor 111 detects an obstacle around the robot and the like. In this example, the sensor 111 includes an ultrasonic sensor 111a, a stereo camera 111b as a visual sensor, and a collision sensor 111c. The ultrasonic sensor 111a is attached to each of three places on the front, back, and right and left sides, and measures the time until the ultrasonic wave is emitted and the reflected wave is received, so that the approximate distance from the sensor to the obstacle is measured. Is calculated. In the present embodiment, a short-range obstacle is detected by the ultrasonic sensor 111a before the collision. The stereo camera 111b inputs the surrounding situation as an image and performs processing such as recognition on the image to determine the presence or absence of an obstacle and obtain more accurate information on the article to be grasped. The collision sensor 111c is a sensor that detects that an impact of a predetermined force is applied to the sensor 111c. The collision sensor 111c hits an obstacle that cannot be detected by another sensor from the outside or the robot itself moves. Detects a collision inside.
[0104]
The movement plan creating means 113, when a movement instruction to the designated place is issued to the robot, determines the movement route from the current position to the designated place by using the data of the environment map 108 acquired from the environment management server 101. Create using Naturally, if there is an obstacle between the current position and the destination, a route to avoid the obstacle is required, but the environment map contains the area where the robot can move in advance, as described above. Since it is described, a moving route in the area may be created. The most general Dijkstra method or the like is used for creating the moving route.
[0105]
The gripping means 112 is a means for gripping an article. In the present embodiment, the gripping means 112 includes an articulated arm 201 and a hand 202 provided at the tip of the arm 201 as shown in FIG.
[0106]
The second control means 115 interprets the robot operation command list sent from the outside via the transmission / reception means 109 and executes the commands in order.
[0107]
The above is the configuration of the work robot 102.
[0108]
-Configuration of operation terminal-
The operation terminal 103, which is the third subsystem, is a terminal used by the user in the article management system 100 to operate articles in the environment or to instruct articles to be carried into the environment.
[0109]
As shown in FIG. 1, the operation terminal 103 has, as its basic configuration, interface means 116 used for article operations and inquiries of articles to be carried in, display means 117 for displaying an operation screen, and input by the interface means 116. The transmission / reception unit 109 performs a transmission / reception operation such as transmitting the instruction content of the article operation to the environment management server 101, and the third control unit 118 controlling the respective units.
[0110]
The operator uses the interface unit 116 and the display unit 117 to instruct a moving operation of the article or to input information of the article or the moving body. In the case of a movement operation on an article, the command of the movement operation input via the interface means 116 is sent to the work robot 102 via the transmission / reception means 109, and the work robot 102 receiving the command sends the work robot 102 as instructed. To move. In addition, when information of an article or a moving object is input via the interface means 116, and when an article is searched, these requests are transmitted to the environment management server 101, and the environment management server 101 Receive an answer. The third control means 118 controls each of the above means.
[0111]
The display means 117 displays characters or images, and for example, a CRT, a liquid crystal display device, a plasma display, or the like can be suitably used. It is also possible to use a printer or the like as the display means. Further, the display means can be replaced with another notification means. The notification unit is not limited to the display unit, and may be a unit that notifies the user by voice.
[0112]
As above, the basic configuration of the article management system 100 has been sequentially described for each of the subsystems 101, 102, and 103.
[0113]
In the above-described embodiment (see FIG. 1), the article management system 100 includes three subsystems: an environment management server 101, a work robot 102, and an operation terminal 103, and these subsystems are connected to a wireless or wired network. An example is shown in which the configuration is such that information is exchanged with each other via the Internet. However, the configuration of the article management system according to the present invention is not limited to the above configuration. For example, the configuration may be such that the operation terminal 103 is attached to the environment management server 101 or the work robot 102. Also, the configuration may be such that a plurality of robots 102 work in parallel while cooperating, instead of one robot.
[0114]
-Example 1-
Next, as an embodiment of the article management system 100, an example will be described in which a user who newly purchases furniture or the like is assisted in determining the furniture to be purchased or the like.
[0115]
The article management system 100 according to the present embodiment is a system for managing articles existing in a house, and when a user newly purchases a new article, mainly a storage furniture such as a shelf or a closet, the user can use the article management system 100 in the house. This is a system that has a function to support the user so that the user can select an appropriate purchase item according to the situation.
[0116]
In the present embodiment, the following changes are made to the article moving object database 106 and the environment map 108 in order to exhibit the above function.
[0117]
That is, as shown in FIG. 13, the article moving object database 106 according to the present embodiment is composed of sub-databases storing three types of data: article data 1001, article history data 1002, and article attribute data 1003. The data contents are as follows.
[0118]
The article data 1001 includes an ID for distinguishing each article, a pointer to article history data 1002 that is an operation history of the article, a current state indicating the latest position information of the article, and attributes of the article. It consists of a pointer to the described item attribute data 1003 and a degree of necessity indicating whether the item is necessary or discarded. However, the items of the article data 1001 are not limited to these, and it goes without saying that other items may be included in the article data 1001.
[0119]
The article history data 1002 stores the operation history of the article, and includes the time at which the operation was performed, the operation content, the operator, the position after the operation, and the state after the operation. The state after the operation can be obtained from the position after the operation.
[0120]
The article attribute data 1003 stores unique physical attribute information possessed by the article. In FIG. 13, the shape (including the size such as length, width, height, etc.), weight, and appearance image are examples of information. Are listed.
[0121]
FIG. 14 is a diagram showing an environment map used to determine a candidate for a purchased product in a plane model. The hatched portion in the figure represents a free area 1101, and is a candidate area when installing furniture.
[0122]
The free area 1101 is an area that is physically free and excluding the prohibited area. The prohibited area is an area where it is inappropriate to place furniture in consideration of furniture installation conditions and the like.
[0123]
For example, furniture such as a closet is not usually installed in the center of a room, but can be installed near a wall. Therefore, when purchasing a closet or the like, the central part of the room is a prohibited area. If a closet is placed in front of a door, window, or outlet, the door cannot be used, so even if the area in front of the door is physically vacant, such an area is prohibited. Area and is excluded from the free area 1101. In addition, since a room usually requires an empty area for traffic, such an empty area is also a prohibited area.
[0124]
By the way, some furniture is provided with a door, a drawer, and the like, and such furniture requires an extra space for opening the door or pulling out the drawer, in addition to a space for installing the furniture main body. Therefore, when purchasing such furniture, a space is required in which the installation space for the furniture body and the extra space are added.
[0125]
The empty area 1101 does not necessarily need to be an empty area from the floor to the ceiling. For example, in the case of an empty area located in front of a window, furniture and the like can be installed in a space below the window. In such a case, the area above the window may be the prohibited area, and the space below the window may be the empty area 1101. When there is an obstacle such as a ventilation fan above the wall surface, the height from the floor surface to the obstacle may be set as the empty area 1101. When another piece of furniture can be installed on the already installed furniture, the space above the already installed furniture can be used as the empty area 1101. As described above, the empty area 1101 may be determined in consideration of the three-dimensional information. By setting an upper limit value for the height of the installation candidate furniture, an area where only a part in the height direction is vacant can be effectively used.
[0126]
When the furniture is heavy, it is necessary to consider whether the furniture can be supported. For example, when a television is placed on a stand and the stand cannot support the weight of the television, the space above the stand does not become a free space 1101 for the television. When the furniture is a piano or the like, the unreinforced floor is removed from the empty area 1101.
[0127]
In addition, in consideration of the attributes of the room, the empty area 1101 may be determined so that furniture suitable for the room is arranged. For example, if the room is a kitchen, an empty area may be determined in this room so as to place no furniture other than a settable furniture such as a cupboard, a refrigerator, a range table, a dining table, and the like. Further, if the room is a bedroom, the empty area may be determined in this room such that cupboards, bookshelves, and the like other than the predetermined non-installable furniture are placed. That is, it may be handled such that an empty area exists only when predetermined installable furniture is selected. Further, when predetermined non-installable furniture is selected, it may be handled so that there is no empty area.
[0128]
The condition of the free area 1101 can be freely adjusted by the user using the environment map management unit 107.
[0129]
FIG. 15 shows a data example of the environment map 108 corresponding to FIG. The environment map 108 includes an environment map 1102, furniture attribute data 1105, and free space data 1106. The environment map 1102 stores data 1103 of furniture existing in a room and data 1104 of a free area which is a candidate area when installing furniture. The attributes of the furniture data 1103 and the free area data 1104 are stored in the furniture attribute data 1105 and the free area data 1106, respectively. The attribute data 1105a of each piece of furniture includes data of a plurality of faces when the surface of the piece of furniture is approximated by a polyhedron, the type of furniture, the shape, size and attitude of the main article to be installed on the face on which furniture can be installed, and the maximum size of the piece of furniture. The storage capacity and the like are recorded. In the data 1106a of each free area, information on the area including the height up to the above, restriction information (for example, weight restriction) when furniture is installed in the area are recorded. Although illustration is omitted in FIG. 15, floor environment data is also registered in this environment map, as in the example shown in FIG.
[0130]
When the user newly purchases a new article (including not only stored furniture such as shelves and chests, but also articles stored therein, etc.), the present article management system 100 appropriately purchases the article according to the indoor situation. Help the user to select items.
[0131]
Specifically, the article management system 100 checks whether or not the article can be appropriately arranged based on information on the article (article information) and information on the room (room information), and based on the result. Determine the purchase candidate. As the article information, for example, information on the size of the article, such as length, width, height, etc., if the article is storage furniture, information on how many and how many items can be stored, etc. Information on the location and orientation of where it is placed, information on the attribute (article name) of what the article is (books, tableware, clothes, etc.), necessity of whether the article is necessary or discarded Related information. On the other hand, the room information includes information on the size of the room, information on the size and arrangement of furniture already installed in the room, information on the empty area of the room obtained from the information, and the like. The article management system 100 selects an appropriate purchase item based on such information according to predetermined conditions, for example, a size that can be installed in a room, a capacity of storing a predetermined number of books or more, and the like. Help the user to do it.
[0132]
Next, the operation of the article management system 100 will be described.
[0133]
FIG. 16 shows the flow of processing of the article management system 100. First, in step S <b> 1, the user uses the interface unit 116 of the operation terminal 103 to inquire the environment management server 101 about a new article purchase. FIG. 17 shows a display example on the display means 117 at the time of inquiry. Note that it is also possible to specify conditions when making an inquiry. The specification of the condition will be described later.
[0134]
When the environment management server 101 receives the above inquiry, the database search means 52 of the search means 119 searches one or both of the environment map 108 and the article moving object database 106 according to the inquiry (step S2), and based on the search result. Then, the list creation means 53 creates a result list (step S3).
[0135]
The database search is performed as follows. That is, the search unit 119 refers to the free space data 1106 from the environment map 108 and lists the sizes of furniture that can be installed. Further, the search means 119 refers to the furniture attribute data 1105 of the environment map 108 and the article data 1001 of the article moving object database 106 to determine at which position each article in the house is currently located (or to which furniture). And information indicating how many articles can be further stored in each piece of furniture (specifically, information on the size and number of articles that can be stored).
[0136]
The result list created in step S3 is displayed on the display means 117. FIG. 18 shows an example of the screen display. In the display example of FIG. 18, only a list of candidate articles is displayed, but an empty area may be displayed in addition to the list of candidate articles. In addition, the empty area may be displayed on the display means 117 before the database search.
[0137]
As described above, the user can easily select an appropriate purchase item by referring to the display screen of the display unit 117.
[0138]
Example 2
As described above, when making an inquiry in step S1, it is possible to specify conditions. Next, an example of specifying a condition will be described.
[0139]
First, a case will be described in which the search is made for product information outside the article management system 100 as a condition.
[0140]
In this example, as shown in FIG. 19, first, in step S1, a user makes a conditional inquiry. Next, the search means 119 having received the inquiry analyzes the condition by the condition analysis means 51 (step S11). In this example, since the search for the product information is specified as a condition, the search unit 119 lists up the product information 1206 published on the Internet or the like in the above-described example when searching the database in step S2. Only items that match the free space and the storable size are extracted, and an item list including specifications such as a product name, size, and price is created (step S3). At this time, if an item name of an article (for example, “storage furniture”, “closet”, “cupboard”, “dishware”, “frying pan”, etc.) is additionally specified as a condition, a further narrowed list can be created. it can. Here, the product information 1206 may be a site of a manufacturer on the Internet, a site of a store, or a specialized site that provides such information. The format and contents of the product information 1206 are not limited at all.
[0141]
Subsequently, in step S4, the created list is displayed on the display unit 117. The display method by the display means 117 is not limited at all. For example, if the display method is to be sorted and displayed on the basis of product classification or price order, user convenience can be improved. FIG. 20 shows an example of such a display screen.
[0142]
As a result, the user can easily select an appropriate purchase item by referring to the display screen of the display unit 117.
[0143]
Example 3
Next, an example in which condition designation is performed on condition that existing articles in the house are stored will be described. That is, this example is an example in which the size and attributes of an article (storage article) to be stored in newly purchased storage furniture are specified.
[0144]
In this example, the processing flow is the same as in the above example (see FIG. 19). In this example, after performing the condition analysis (step S11), the search unit 119 refers to the article data 1001 of the article moving object database 106 in the database search (step S2), and the article specified as the condition is already cleared. Item (stored in furniture or the like) or an item that has not been cleared (in other words, an item that is to be stored with furniture to be newly purchased). If the designated article has not been cleared, furniture that stores the article and has a size that can be installed in the current house is listed.
[0145]
For example, if the article to be stored is a glass or a dish, a cupboard of a size that can store these is listed. On the other hand, if the articles to be stored are books or magazines, bookshelves of a size that can store these are listed.
[0146]
The articles stored in the newly purchased furniture can be automatically determined by the article management system 100 by referring to the article data 1001. However, it is a matter of course that the user may manually set the articles to be stored in newly purchased furniture.
[0147]
The results listed as described above are displayed on the display means 117. As a result, the user can easily select an appropriate purchase item.
[0148]
Example 4
In the example shown above, the items already stored or the storage furniture that already stores the items were not taken into consideration when listing up. However, taking these into account, the following results can be added to the list in addition to the existing list. That is, since the furniture attribute data 1105 describes the amount that can be stored, as a condition, if the movement or disposal of articles already stored or storage furniture that already stores articles is permitted, By moving or discarding the existing article, various storage patterns can be considered. In other words, it is possible to consider not only the case where articles not currently stored are stored in newly purchased furniture, but also the case where articles currently stored in other furniture are stored in newly purchased furniture. . As a result, it is possible to add and propose a new option to the user.
[0149]
An example involving the disposal of an existing article will be described in more detail.
[0150]
In this example, whether or not the article can be discarded is determined based on the necessity registered in the data of each article by referring to the article data 1001 of the article moving object database 106. The degree of necessity can be determined based on the individual judgment criteria of the article in consideration of the operation history and state of the article. For example, the degree of necessity may be determined if the article is not used for a certain period, the degree of necessity is small, if the article is used more than a specified number of times, the degree of necessity is large, if the article is used continuously for a certain period or more, or the like.
[0151]
The degree of necessity is not limited to alternative or unnecessary data, and may be numerical data in the form of necessity. The degree of necessity is not only automatically determined by the article management system 100, but also can be appropriately changed or set by the user.
[0152]
Various examples are possible with the disposal. For example, existing small furniture may be discarded, and articles stored in this furniture may be stored again in newly purchased large furniture. As children grow up in the home, small children's clothing is no longer needed. Therefore, the disposal of children's clothes may be encouraged based on the family structure.
[0153]
Example 5
Next, an example in which optimization processing is performed at the time of list creation will be described with reference to FIG.
[0154]
For example, if the size of an article to be stored is 20 cm × 20 cm × 20 cm, only furniture that can store a size of 20 cm × 20 cm × 20 cm or more will be listed in the above list of purchase support examples. However, it is assumed that furniture having shelves capable of storing articles of 30 cm × 30 cm × 30 cm already exists in the house, and the shelves store articles of 10 cm × 10 cm × 10 cm. In this case, if the article having the size of 10 cm × 10 cm × 10 cm is moved, and the article having the size of 20 cm × 20 cm × 20 cm to be stored is stored in the shelf instead of the article, the furniture to be newly purchased is That is, it is only necessary to be able to store a moving article having a size of 10 cm × 10 cm × 10 cm. In such a case, as furniture to be newly purchased, furniture capable of storing an article having a size of 10 cm × 10 cm × 10 cm can be added to the options. FIG. 22 shows a flowchart involving such optimization processing (step S21).
[0155]
The optimal state varies depending on the user, the situation, and the like. Therefore, the optimal definition or criterion can be set arbitrarily. For example, the number of unstored articles is reduced to the minimum number or the minimum capacity, all articles are stored in furniture according to their attributes (for example, stationery is not stored in a bookshelf, etc.), or furniture is stored together or stored. The same color, design, maker, series, type, etc., are used among the neighboring items that are used. It is considered that the most suitable definition is that articles which are placed or stored close to each other, frequently used articles are stored in a place where they can be easily taken out, and appearance is improved. Further, it is also conceivable to give a priority to the above definitions and combine a plurality of definitions.
[0156]
In the optimization process, the optimization may be performed on the assumption that the existing articles (including the storage furniture) are not discarded, but may be optimized including the discard of the existing articles.
[0157]
By setting solutions and parameters based on the above-described optimal definitions, it is possible to obtain states according to the respective optimal definitions. For example, in the above-described example (see FIG. 21), the solution is to minimize the number of unstored articles (that is, to clear as much of the articles in the house as possible), and to determine the size of each article and each piece of furniture. The size of the storage area may be set as a parameter.
[0158]
By giving such conditions specifically, more desirable results can be given to the user.
[0159]
As a method for realizing the optimization, a method using a neural network, a genetic algorithm (GA), or the like can be used. The specific method of optimization is not limited at all.
[0160]
-Example 6-
The support example described above is an example in which the search unit 119 creates and displays a list in response to an inquiry from a user. However, by setting conditions in advance, the search unit 119 can automatically display the list on the display unit 117. For example, a list display may be automatically performed when the number of unstored articles exceeds a predetermined number. As described above, the condition can be set based on the number, attribute, or size of the articles that are not stored. It is also possible to set search conditions in advance.
[0161]
In this example, the search means 119 sequentially monitors the article moving object database 106, and when a set condition is satisfied, creates a list as in the above example and displays it on the display means 117. For example, when new articles are brought into the house from the outside, the search unit 119 displays a list of furniture suitable for storing the articles on the display unit 117. Therefore, even if the user himself does not recognize the necessity of the storage furniture and does not perform the inquiry work, the search means 119 automatically makes a proposal, so that the user can easily select and purchase appropriate furniture. .
[0162]
-Example 7-
In the support example, the search unit 119 searches for a candidate for purchased furniture, and then displays a list of the results on the display unit 117 (see FIGS. 18 and 20). However, the display method of the search result is not limited to the list display, and various other display methods can be adopted. Further, in addition to the list display, another display method may be used together.
[0163]
For example, when the user selects a specific item described in the item list using the interface unit 116, the search unit 119 uses the data in the environment map 108 to set the item in the house when the item is installed. The expected situation may be displayed on the display means 117. For example, as shown in FIG. 23, a state in which the selected storage furniture and the article to be stored are stored in the storage furniture may be modeled and displayed. Or you may display using the image of an actual room or furniture. This makes it possible to know beforehand the appearance and atmosphere when the furniture is installed.
[0164]
When optimization is required, not only the selected storage furniture, but also the items designated to be moved or disposed of, and the storage furniture that stored the items are displayed, so that the situation after purchase can be displayed. It's easier to understand, and it's easier to determine which one to actually buy from the list. In particular, in the case where disposal is involved, it is desirable to inquire the user before disposal and process after the user's judgment so that the article is not disposed without the user's knowledge. At this time, it is also possible to reset the discarding criterion and the like using the article moving object search / management means 105. As a result, the effect that the subsequent useless inquiries are sequentially reduced can be expected.
[0165]
-Example 8-
Although each of the above support examples is an example of supporting the user to determine the furniture to be purchased, the article management system 100 may not only support the user's determination but also execute processing after the determination. Good.
[0166]
For example, in each of the above examples, when the user determines the furniture to be purchased, the ordering means 54 of the search means 119 may automatically order the furniture from a store or the like via a network such as the Internet. That is, the determination of the purchase item and the purchase procedure may be linked. Thereby, the purchase procedure of the user can be omitted.
[0167]
-Example 9-
In addition, the article management system 100 can make the work robot 102 assist or execute the movement of the article necessary for the purchase of furniture.
[0168]
For example, after actually purchasing the listed storage furniture, a new storage of an article that is not currently stored, a storage of the currently stored article in another storage furniture, For example, when discarding an existing article, the work robot 102 can cause the article to be gripped and installed at the destination.
[0169]
In the article management system 100, as described above, the expected situation after purchase can be displayed on the display means 117, so that the work robot 102 is instructed so as to be in that state, and the article placement work is performed. Can be. The instruction to the work robot 102 may be automatically given so as to be in the expected situation after purchase, or may be given as appropriate by the user in consideration of the expected situation after purchase.
[0170]
-Other examples-
The example of support for new purchase of furniture and the like at home has been described above. However, the embodiment of the article management system 100 is not limited to the support example. The use subject of the article management system 100 is not limited to the person who purchases the article, and may be a person who manufactures, sells, or coordinates the article. The processing in the above example is also applicable to applications in furniture dealers, moving companies, home sellers, and the like.
[0171]
For example, the article management system 100 can be used when a furniture dealer provides a service for proposing an appropriate product to a user. Specifically, the furniture dealer refers to the user's article moving object database 106, reads at least the information on the empty area and the information on the existing furniture, and also reads the article data and attributes as needed by the user. It is possible to propose an appropriate product by reading, and further narrowing down the product under optimal conditions according to the user.
[0172]
In addition, by using the article management system 100 by a moving company, the moving operation can be made more efficient. Specifically, the moving trader can accurately estimate the amount of luggage to be transported by referring to the user's article mobile database 106 and reading data on the size and quantity of the articles. Therefore, truck arrangement and the like can be simplified. In addition, if the environment map 108 of the moving destination can be obtained, by using this and the article moving object database 106, the optimum arrangement of articles according to the user's request can be obtained by the above-described optimization processing. Even when the user does not instruct the arrangement of the articles during the operation, the moving company can install the articles in the optimal arrangement considered by the user. In addition, since the work robot 102 can assist transportation during the moving operation, the use of the work robot 102 can increase the efficiency of the work.
[0173]
By using the article management system 100, a home seller can propose an optimal arrangement of articles in a home for sale, like a moving company. In addition, in cooperation with furniture manufacturers and electric appliance manufacturers, it is possible to propose coordination of the entire house including newly purchased furniture and electric appliances.
[0174]
In the above example, a person other than the user needs to access the user database. In this case, the access must be made with due consideration given to security. That is, at the time of access from outside, it is necessary to perform processing such that only the minimum necessary information on the database can be read.
[0175]
Further, the article management system 100 is also effective when changing the layout of a room at home, storing an increased number of documents in an office, or changing the arrangement when a new employee comes.
[0176]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to support the installation, storage, purchase, or the like of an article corresponding to the dimensions and attributes of the article or the state of the living space. For this reason, it is possible to prevent troubles related to the installation space after carrying in the articles, incompatibility between the stored furniture and the stored items, deterioration in appearance, and the like. For example, when newly purchasing a new article (for example, storage furniture such as a shelf or a closet), it is possible to select an appropriate purchase item according to the situation in the living space.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an article management system according to an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of an article detection process in a sensing unit.
FIG. 3 is a block diagram conceptually showing a basic configuration of an article moving object search / management unit.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a room in which a gate-type tag reader / writer is arranged at a door or a window.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a data structure of article data in an article moving object database.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a data structure of moving object data in an article moving object database.
7A and 7B are diagrams for explaining the shape and posture of an article, wherein FIG. 7A shows the shape of an original article, FIG. 7B shows the shape of a modeled article, and FIG. 2 shows the shape of the modeled article under the situation placed in the model.
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between coordinates in the real world and article coordinates.
9A and 9B are diagrams for explaining an environment map, where FIG. 9A shows an actual situation, FIG. 9B shows a three-dimensional model of FIG. 9A, and FIG. 9C shows a plane model of FIG. ing.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a data structure of an environment map.
FIG. 11 is a configuration diagram of a search unit.
FIG. 12 is a perspective view of a work robot.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a data structure of an article moving object database according to the embodiment.
FIG. 14 is an explanatory diagram of an environment map according to the embodiment.
FIG. 15 is an explanatory diagram of a data structure of an environment map according to the embodiment.
FIG. 16 is a flowchart of a process of the article management system according to the first embodiment.
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a display example on a display means.
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a display example on a display means.
FIG. 19 is a flowchart of a process of the article management system according to the second embodiment.
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a display example on a display means.
FIG. 21 is an explanatory diagram for describing an example of an optimization process.
FIG. 22 is a flowchart of a process of the article management system according to the fifth embodiment.
FIG. 23 is an explanatory diagram showing a display example on a display means.
FIG. 24 is an explanatory diagram of a conventional household management support system.
[Explanation of symbols]
100 ... article management system
101: Environmental management server
102 ・ ・ ・ Work robot
103 ・ ・ ・ Operation terminal
104 sensing means
105 ・ ・ ・ Article moving object search / management means
106 ・ ・ ・ Article moving object database
107 ・ ・ ・ Environment map management means
108 ・ ・ ・ Environment map
109 ··· Transmission / reception means (communication means)
110... First control means
111 ・ ・ ・ Sensor
112 ・ ・ ・ Grip means
113 ・ ・ ・ Transfer plan creation means
114 ・ ・ ・ Transportation means
115... Second control means
116 interface means
117... Display means (notification means)
118... Third control means
119 ... search means

Claims (15)

居住空間内に存在する物品を管理するシステムであって、
少なくとも前記居住空間内のマップ情報を有するデータベースと、
前記データベースのマップ情報を登録又は更新するデータベース管理手段と、
前記データベースに蓄えられたマップ情報に基づいて、前記居住空間内における物品用の空き領域を検索する検索手段と、
検索された空き領域の情報を出力する出力手段と、
を備えている物品管理システム。
A system for managing articles present in a living space,
A database having at least map information in the living space;
Database management means for registering or updating the map information of the database,
Search means for searching for an empty area for articles in the living space based on the map information stored in the database,
Output means for outputting information on the searched free space;
An article management system comprising:
居住空間内に存在する物品を管理するシステムであって、
前記居住空間内の物品の情報と前記居住空間内のマップ情報とを有するデータベースと、
前記データベースの物品情報又はマップ情報を登録又は更新するデータベース管理手段と、
前記データベースに蓄えられた物品情報及びマップ情報に基づいて、前記居住空間内における物品用の空き領域を検索する検索手段と、
検索された空き領域の情報を出力する出力手段と、
を備えている物品管理システム。
A system for managing articles present in a living space,
A database having information on the articles in the living space and map information in the living space,
Database management means for registering or updating article information or map information of the database,
Search means for searching for an empty area for articles in the living space based on the article information and map information stored in the database,
Output means for outputting information on the searched free space;
An article management system comprising:
請求項1又は2に記載の物品管理システムであって、
インターフェース手段と、
前記居住空間外の物品のデータを有する物品データベースと通信を行う通信手段とを備え、
前記検索手段は、利用者が前記インターフェース手段を介して前記居住空間外から所定種類の物品を搬入できるか否かの問い合わせを行うと、前記空き領域及び前記物品データベースのデータに基づいて前記居住空間内に設置可能な前記所定種類の物品を検索したうえで設置可能物品の物品リストを作成し、
前記出力手段は、前記空き領域の情報に代えて又は前記空き領域の情報と共に、前記リストを出力する物品管理システム。
An article management system according to claim 1 or 2,
Interface means;
Communication means for communicating with an article database having data of articles outside the living space,
When the user makes an inquiry as to whether or not a user can carry in a predetermined type of article from outside the living space via the interface means, the search means, based on the empty space and the data of the article database, Create an article list of installable articles after searching for the predetermined type of articles that can be installed in the
The article management system, wherein the output unit outputs the list in place of the free space information or together with the free space information.
請求項3に記載の物品管理システムであって、
前記物品データベースは、物品のサイズと該物品の商品名及び価格の少なくとも一つを含んだ物品仕様とを含むインターネット上の物品データベースからなり、
前記通信手段は、インターネットを通じて前記物品データベースと通信を行う物品管理システム。
The article management system according to claim 3, wherein
The article database comprises an article database on the Internet including an article size and an article specification including at least one of a product name and a price of the article,
An article management system, wherein the communication means communicates with the article database via the Internet.
請求項3又は4に記載の物品管理システムであって、
前記検索手段は、利用者が前記インターフェース手段を介して搬入物品の条件を指定すると、前記居住空間内に設置可能な物品の中から前記条件を満たす物品を抽出したうえで物品リストを作成する物品管理システム。
The article management system according to claim 3 or 4,
When the user specifies a condition of a carried-in article through the interface means, the search means extracts an article satisfying the condition from articles which can be installed in the living space, and creates an article list. Management system.
請求項3又は4に記載の物品管理システムであって、
前記検索手段は、利用者が前記インターフェース手段を介して搬入物品として物品を収納し又は設置させる収容物品を選択すると、前記居住空間内に設置可能な収容物品を抽出したうえで物品リストを作成する物品管理システム。
The article management system according to claim 3 or 4,
When the user selects a stored article to store or install an article as a carry-in article via the interface means, the search means extracts a stored article that can be installed in the living space and creates an article list. Article management system.
請求項3〜5のいずれか一つに記載の物品管理システムであって、
前記検索手段は、利用者が前記インターフェース手段を介して搬入物品として物品を収納し又は設置させる収容物品を選択し且つ該収容物品に収納又は設置しようとする1又は2以上の物品を指定すると、前記居住空間内に設置可能な収容物品の中から前記指定物品のサイズ以上の収容量を有する収容物品を抽出し、抽出後の収容物品のリストを作成する物品管理システム。
An article management system according to any one of claims 3 to 5,
The search means, when the user selects, via the interface means, an article to be stored or placed as an article to be carried in or installed, and specifies one or more articles to be stored or installed in the article, An article management system that extracts stored articles having a storage amount equal to or larger than the size of the designated article from among the stored articles that can be installed in the living space, and creates a list of the extracted stored articles.
請求項7に記載の物品管理システムであって、
前記検索手段は、利用者が前記インターフェース手段を介して前記指定物品の属性を指定したときは、前記物品リストの中から前記指定物品の属性に合った属性を有する収容物品を抽出し、抽出後の収容物品のリストを作成する物品管理システム。
The article management system according to claim 7, wherein
When the user designates the attribute of the designated article via the interface means, the search means extracts a contained article having an attribute matching the designated article attribute from the article list. Management system that creates a list of stored goods.
請求項3〜5のいずれか一つに記載の物品管理システムであって、
前記検索手段は、利用者が前記インターフェース手段を介して搬入物品として物品を収納し又は設置させる収容物品を指定すると、前記居住空間内に設置可能な収容物品の中から、前記居住空間内に既に存在している収容物品と共に用いられることによって予め定められた収容条件又は前記利用者が指定した収容条件を満たすこととなる収容物品を抽出し、抽出後の収容物品のリストを作成する物品管理システム。
An article management system according to any one of claims 3 to 5,
The search means, when the user designates a stored article to store or install an article as a carry-in article via the interface means, from among the stored articles that can be installed in the living space, An article management system that extracts stored articles that satisfy predetermined storage conditions or storage conditions specified by the user when used with existing stored articles, and creates a list of extracted stored articles. .
請求項9に記載の物品管理システムであって、
前記検索手段は、前記収容条件を満たすか否かを判断する際に、居住空間内に既に存在する物品を該物品の必要度に応じて廃棄するか否かを判定し、廃棄するときには廃棄後に前記収容条件を満たすこととなる収容物品を抽出する物品管理システム。
The article management system according to claim 9,
The search means, when determining whether or not the accommodation condition is satisfied, determines whether or not to discard an article already existing in the living space according to the necessity of the article, and when discarding, after discarding An article management system for extracting stored articles that satisfy the storage conditions.
請求項3〜5のいずれか一つに記載の物品管理システムであって、
前記検索手段は、利用者が前記インターフェース手段を介して搬入物品として物品を収納し又は設置させる収容物品と該収容物品を設置する部屋とを指定すると、前記部屋内に設置可能な収容物品の中から前記部屋の属性に合った属性を有する収容物品を抽出し、抽出後の収容物品のリストを作成する物品管理システム。
An article management system according to any one of claims 3 to 5,
When the user specifies, via the interface means, a storage article to store or install articles as a carry-in article and a room to install the storage articles, a search is performed among the storage articles that can be installed in the room. An article management system that extracts stored articles having attributes that match the attributes of the room from the list, and creates a list of the extracted stored articles.
請求項2に記載の物品管理システムであって、
前記居住空間外の物品のデータを有する物品データベースと通信を行う通信手段を備え、
前記検索手段は、前記居住空間内において所定の属性を有する未収容の物品が所定数以上であるか否かを前記データベースの物品情報又はマップ情報に基づいて判定し、未収容物品が所定数以上になると前記空き領域及び前記物品データベースのデータに基づいて、前記居住空間内に設置可能であり且つ前記未収容物品を収容し得る収容物品のリストを作成し、
前記出力手段は、前記空き領域の情報に代えて又は前記空き領域の情報と共に、前記リストを出力する物品管理システム。
An article management system according to claim 2,
Communication means for communicating with an article database having data of articles outside the living space,
The search means determines whether or not the number of uncontained articles having a predetermined attribute in the living space is equal to or more than a predetermined number based on the article information or the map information of the database, and the number of uncontained articles is equal to or more than a predetermined number. When becomes, based on the data of the free space and the article database, to create a list of accommodated articles that can be installed in the living space and can accommodate the unaccommodated articles,
The article management system, wherein the output unit outputs the list in place of the free space information or together with the free space information.
請求項3〜11のいずれか一つに記載の物品管理システムであって、
前記出力手段は、前記リストを表示する表示手段を有し、
前記表示手段は、利用者が前記インターフェース手段を介して前記リストの1又は2以上の物品を指定すると、該物品を前記居住空間内に設置した仮想的な状況を表示する物品管理システム。
An article management system according to any one of claims 3 to 11,
The output means has a display means for displaying the list,
The article management system, wherein when the user designates one or more articles in the list via the interface means, the display means displays a virtual situation where the articles are installed in the living space.
請求項13に記載の物品管理システムであって、
利用者の指示を受けると、前記仮想的な状況に合うように物品を移動させる作業ロボットを備えている物品管理システム。
The article management system according to claim 13,
An article management system including a work robot that moves an article in accordance with the virtual situation when receiving an instruction from a user.
請求項3〜11、13、及び14のいずれか一つに記載の物品管理システムであって、
利用者が前記インターフェース手段を用いて前記リストの中から物品を指定すると、該物品の注文を行う注文手段を備えている物品管理システム。
An article management system according to any one of claims 3 to 11, 13, and 14,
An article management system comprising ordering means for ordering an article when a user designates an article from the list using the interface means.
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