JP2006338059A - Article management system, and control program and control method therefor - Google Patents

Article management system, and control program and control method therefor Download PDF

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善彦 松川
Shusaku Okamoto
修作 岡本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an article management system for managing articles within a living environment, capable of operating articles hidden in a facility (a refrigerator, a drawer, a closet, a box or the like) through an interface means performing operation of articles on a screen in comforming with the real situation. <P>SOLUTION: The article management system 100 comprises a display means 119 displaying the real situation within a room, an article operation means 118 performing designation of an article using the display means 119, a facility inside display means 125 generating data for displaying information for the articles within the facility 104 on the display means 119, and a control means 120 displaying, upon designating the facility 104 by the operation means 118, information for the articles hidden within the facility 104 on the display means 119. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、居住環境内に存在する物品を管理する物品管理システム及びその制御用プログラム並びにその制御方法に係り、特に、ユーザによる物品に対する操作を容易化するシステム、プログラム及び制御方法に関する。   The present invention relates to an article management system that manages articles present in a living environment, a control program for the article management system, and a control method therefor, and more particularly, to a system, program, and control method that facilitate operations on articles by a user.

ロボットに物品を移動させて何らかの仕事をさせることは、実に多くの分野で行われている。例えば、工場での自動製品組み立てラインにおける部品の把持運搬、自動化された倉庫での在庫品の運搬・管理などである。一方で今日では、かくのごとく産業用としては成熟してきたロボット技術を生かし、家庭内でロボットに仕事をさせる試みがなされている。すなわち、ロボットが家庭で人間と共存しながら人間の生活を支援するという壮大な目標に向けて、家庭向けのロボットの研究開発がさかんに行われるようになってきた。   It is actually performed in many fields to make a robot do some work by moving an article. For example, gripping and transportation of parts in an automatic product assembly line in a factory, transportation and management of inventory items in an automated warehouse. On the other hand, today, attempts are being made to allow robots to work at home using the robot technology that has matured for industrial use. In other words, research and development of robots for home use has been increasingly carried out toward the grand goal of supporting human life while coexisting with humans at home.

例えば、ペットの飼えない環境でペットのような振る舞いをすることで人の心を癒すなどのエンタテイメント系のロボットや、多数のセンサを備え、部屋の中の障害物をセンサで検知してよけながら自動で部屋の中を掃除するなどの、いわゆる家事支援系のロボットなどが、実際に開発、製品化されている。また要素技術としては、様々な家事支援を実際に行うために必要不可欠な技術、例えば家庭内の物品を自由に把持し運搬するハンドリング技術、ロボットが移動する空間内の様子を認識するセンシング技術なども、さかんに開発されている。   For example, it is equipped with an entertainment robot that heals a person's heart by behaving like a pet in an environment where no pets can be kept, and a number of sensors that can detect obstacles in the room. However, so-called housework support robots, such as automatically cleaning the room, have been developed and commercialized. In addition, as elemental technologies, technologies that are indispensable for actually providing various housekeeping support, such as handling technologies for freely grasping and transporting items in the home, sensing technologies for recognizing the situation in the space where the robot moves, etc. It has also been developed extensively.

ところが、上記ハンドリング技術やセンシング技術が成熟したとしても、それによって直ちにロボットによる家事支援が実現できるとは限らない。なぜならば、前記技術の他に、ロボットに簡単に指示を与えるための技術、すなわちインターフェース技術の開発が必要不可欠だからである。言い換えると、ユーザの使い勝手を良くする技術が必要であるからである。例えば、家庭内の物品をある場所から別の場所に運んだり、ゴミを捨てたりという操作を、簡単に指示できるような技術である。   However, even if the handling technology and sensing technology are matured, it is not always possible to realize housework support by robots immediately. This is because, in addition to the above-described technology, it is indispensable to develop a technology for easily giving instructions to the robot, that is, an interface technology. In other words, it is necessary to have a technique for improving the user-friendliness. For example, it is a technique that can easily instruct operations such as carrying an article in the home from one place to another, or throwing away trash.

産業用のロボットの場合、このような操作指示は比較的簡単である。例えば、特許文献1には、扱う物品を限定し、その物品をパレットに積載する指示を簡単に行う方法が開示されている。本方法では、実状況に則した仮想物品図をモニタに表示し、ユーザは前記仮想物品図を見ながら指示を行う。すなわち、ユーザは、パレットに直方体形状の物品を積み込む作業手順を、仮想物品図上で物品を移動させて位置を入力することで指示する。このような移動作業は、マウスのドラッグとドロップなどの直感操作によって行われる。上記方法では、このような指示作業を繰り返すことで、パレットへの物品の積載手順が完成される。   In the case of an industrial robot, such an operation instruction is relatively simple. For example, Patent Literature 1 discloses a method for simply limiting an article to be handled and instructing to load the article on a pallet. In this method, a virtual article diagram corresponding to the actual situation is displayed on the monitor, and the user gives an instruction while viewing the virtual article diagram. That is, the user instructs an operation procedure for loading a rectangular parallelepiped article on the pallet by moving the article on the virtual article diagram and inputting the position. Such a moving operation is performed by an intuitive operation such as mouse dragging and dropping. In the above method, the procedure for loading articles on the pallet is completed by repeating such instruction work.

上記方法を実行するシステムは、これらの指示作業によって、全ての物品の移動前の場所と移動後の場所とを作業情報として順に蓄積していく。そして、指示が終わると、それぞれの物品についてロボットが移動前の場所に行き、それを把持して移動後の場所まで運び、把持を解放することで設置する。この物品運搬操作が全て終わると、作業が完了する。   The system that executes the above method sequentially accumulates the location before moving and the location after moving all items as work information through these instruction operations. Then, when the instruction is finished, the robot goes to the place before the movement for each article, holds it, carries it to the place after the movement, and installs it by releasing the holding. When all the article transport operations are completed, the work is completed.

したがって、上記システムでは、モニタ表示された荷扱い物品の積載状況を見ながら直感的に荷扱い設定の入力作業を行うことができるため、操作が簡単になる。
特開平7−237159号公報
Therefore, in the above system, the input operation of the load handling setting can be performed intuitively while looking at the load status of the load handled article displayed on the monitor, and thus the operation is simplified.
JP 7-237159 A

上記特許文献1に開示された、仮想物品図内で荷扱い手順を設定するという技術は、家庭用ロボットに対して物品の把持運搬作業を指示することにも適用可能である。例えば、老人など筋力の低下によって物品の持ち運びが不自由な人が、モニタ画面を見ながら屋内の物品の把持移動を行えるようなシステムに適用できる。   The technique disclosed in Patent Document 1 for setting a cargo handling procedure in a virtual article diagram is also applicable to instructing a household robot to grasp and carry an article. For example, the present invention can be applied to a system in which a person who cannot carry an article due to a decrease in muscle strength, such as an elderly person, can grip and move an article indoors while looking at a monitor screen.

しかしながら、予め画一的処理が可能なように物品の形状や配置が整えられている産業用分野と異なり、家庭内においては、物品は必ずしも目に見える位置に配置されているとは限らない。具体的には、家庭内の物品は床やテーブルの上に配置されているだけではなく、設備(冷蔵庫、引き出し、押入、箱等)内にも配置されている。また、物品が設備の陰に隠れている場合もある。そのため、家庭等の居住環境内において従来技術をそのまま適用することは困難であり、このような設備内の物品等をもインタフェース手段を用いて簡単に操作できる技術が待ち望まれている。   However, unlike the industrial field in which the shape and arrangement of articles are arranged so that uniform processing can be performed in advance, the articles are not always arranged in a visible position in the home. Specifically, home goods are not only placed on the floor or table, but also in equipment (refrigerator, drawer, push-in, box, etc.). In addition, the article may be hidden behind the equipment. For this reason, it is difficult to apply the conventional technology as it is in a living environment such as a home, and there is a demand for a technology that can easily operate an article or the like in the facility using an interface unit.

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、インターフェース手段を介した操作を、設備の内部又は陰に隠れている物品に対しても容易に行うことを可能にすることにある。   The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to easily perform an operation via an interface unit even on an article hidden inside or behind a facility. Is to make it.

本発明に係る物品管理システムは、居住環境内に存在する物品を管理するシステムであって、前記居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段と、前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成する表示データ生成手段と、前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示する表示制御手段と、を備えているものである。   An article management system according to the present invention is a system for managing articles existing in a living environment, comprising a database for managing information on articles in the living environment, and structure information of facilities and spaces in the living environment. An environment map to be managed, a display means for displaying the actual status of the living environment, an article operation means for performing an operation for designating at least an article on the display by the display means, information on the database and the environment map Based on the display data generating means for generating data for displaying information on the article inside or behind the equipment on the display means, and when the equipment is designated by the article operating means, the inside of the equipment Or the display control means which displays the information of the article hidden behind on the said display means is provided.

本発明に係るプログラムは、居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段とを備えた物品管理システムを制御するプログラムであって、前記物品管理システムに、前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成するステップと、前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するステップと、を実行させるものである。   A program according to the present invention includes a database for managing information on articles in a living environment, an environment map for managing structural information of facilities and spaces in the living environment, and display means for displaying the actual status of the living environment; A program for controlling an article management system comprising at least an article operation means for performing an operation for designating an article on display by the display means, wherein the database and the environment map information are stored in the article management system. And generating data for displaying information on an article hidden inside or behind the equipment on the display means, and when the equipment is designated by the article operating means, the equipment inside or behind the equipment. And displaying the information of the article hidden in the display means on the display means.

本発明に係る物品管理システムの制御方法は、上記ステップを包含する方法である。   The control method of the article management system according to the present invention includes the above steps.

上記物品管理システムでは、ユーザが物品操作手段(マウス等)を用いて表示手段の表示(ディスプレイの画像等)上で設備を指示すると、表示手段には当該設備の内部又は陰に隠れた物品の情報が表示される。したがって、ユーザは表示手段の表示を見ながら、設備の外部に存在する物品だけでなく、設備の内部又は陰に隠れている物品の情報をも得ることができる。そのため、不規則又は無秩序に配置された物品に対しても、容易に操作を行うことができる。したがって、居住環境内に存在する様々な物品に対して操作を行うことが可能となる。   In the article management system, when a user instructs an equipment on a display (display image, etc.) on a display means using an article operation means (such as a mouse), the display means displays an article hidden inside or behind the equipment. Information is displayed. Therefore, the user can obtain information on not only articles existing outside the equipment but also articles hidden inside or behind the equipment while viewing the display on the display means. Therefore, an operation can be easily performed even on articles that are irregularly or randomly arranged. Therefore, it is possible to perform operations on various articles existing in the living environment.

本発明に係る他の物品管理システムは、居住環境内に存在する物品を管理するシステムであって、前記居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段と、前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部及び陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成する表示データ生成手段と、前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部に隠れた物品の情報及び前記設備の陰に隠れた物品の情報のいずれか一方を前記表示手段に選択的且つ切替自在に表示する表示制御手段と、を備えているものである。   Another article management system according to the present invention is a system for managing articles existing in a living environment, and a database for managing information on articles in the living environment, and structures of facilities and spaces in the living environment. An environment map for managing information, a display means for displaying the actual status of the living environment, an article operation means for performing an operation for designating at least an article on the display by the display means, the database, and the environment map Based on the information, when the equipment is designated by the display data generating means for generating data for displaying information on the goods inside and behind the equipment on the display means, and the equipment operating means, the equipment Display control means for selectively and switchably displaying on the display means either information on an article hidden inside the equipment or information on an article hidden behind the equipment It is one that is equipped with a.

本発明に係る他のプログラムは、居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段とを備えた物品管理システムを制御するプログラムであって、前記物品管理システムに、前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部及び陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成するステップと、前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部に隠れた物品の情報及び前記設備の陰に隠れた物品の情報のいずれか一方を前記表示手段に選択的且つ切替自在に表示するステップと、を実行させるものである。   Another program according to the present invention includes a database that manages information on articles in a living environment, an environment map that manages structural information of facilities and spaces in the living environment, and a display that displays the actual status of the living environment An article operating means for performing an operation for designating at least an article on the display by the display means, and an article operating means for performing an operation for designating at least the article on the display by the display means A program for controlling a management system, wherein data for displaying information on articles inside and behind the equipment on the display means is displayed on the display unit based on the information of the database and the environment map. When the equipment is specified by the generating step and the article operation means, information on the article hidden inside the equipment and hidden behind the equipment. Comprising the steps of one of the article information selectively and switchable displayed on said display means is one in which to run.

本発明に係る他の制御方法は、上記ステップを包含する方法である。   Another control method according to the present invention is a method including the above steps.

上記物品管理システムにおいても、ユーザは表示手段の表示を見ながら、設備の外部に存在する物品だけでなく、設備の内部又は陰に隠れている物品の情報をも得ることができる。さらに、上記物品管理システムでは、前記設備の内部に隠れた物品の情報及び前記設備の陰に隠れた物品の情報のいずれか一方が選択的且つ切替自在に表示されるので、設備の内部及び陰の部分のいずれにも物品が存在する場合であっても、それら物品の情報を別々に表示させることができる。したがって、ユーザは物品の操作を容易に行うことができる。   Also in the article management system, the user can obtain information not only on articles existing outside the equipment but also on articles inside or behind the equipment while viewing the display on the display means. Furthermore, in the article management system, either the information on the article hidden inside the equipment or the information on the article hidden behind the equipment is selectively and switchably displayed. Even if an article exists in any of these parts, information on the article can be displayed separately. Therefore, the user can easily operate the article.

本発明によれば、物品操作手段を用いて表示手段の表示上で設備を指定するだけの簡単な操作によって、ユーザは設備の内部又は陰に隠れている物品の情報を得ることができる。したがって、設備の外部に存在する物品だけでなく、設備の内部又は陰に隠れている物品の情報も容易に取得することができるので、不規則かつ無秩序に配置されている物品に対しても、操作を容易に実行することが可能となる。したがって、物品操作手段(インターフェース手段)を介して、居住空間内の物品の操作を容易に実行することができる。   According to the present invention, the user can obtain information on an article hidden inside or behind the equipment by a simple operation of specifying the equipment on the display of the display means using the article operating means. Therefore, since not only articles existing outside the equipment but also information on articles hidden inside or behind the equipment can be easily obtained, even for articles arranged irregularly and randomly, The operation can be easily executed. Therefore, the operation of the article in the living space can be easily executed via the article operation means (interface means).

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本実施形態に係る物品管理システムの全体構成について説明し、続いて物品管理システムの動作を具体例と共に説明する。   First, the overall configuration of the article management system according to the present embodiment will be described, and then the operation of the article management system will be described together with a specific example.

−物品管理システムの全体構成−
図1は、本実施形態におけ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4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、物品移動手段としてのロボット102と、操作端末103と、設備104とから構成される。以下では、環境管理サーバ101、設備104、操作端末103、ロボット102の順に、それぞれのサブシステムの構成及び動作を説明することとする。
-Overall configuration of the article management system-
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the overall configuration of an article management system 100 according to the present embodiment. The article management system 100 is roughly divided into four subsystems, that is, an environment management server 101 (hereinafter also referred to simply as a server), a robot 102 as an article moving means, an operation terminal 103, and equipment 104. Composed. Hereinafter, the configuration and operation of each subsystem will be described in the order of the environment management server 101, the facility 104, the operation terminal 103, and the robot 102.

−環境管理サーバ−
1番目のサブシステムである環境管理サーバ101は、居住環境(以下、単に環境という)内の状況を把握するセンシング手段105と、把握した状況に基づいて環境内に存在する物品及び移動体(例えば人やロボット等)の管理や検索を行う物品検索・管理手段106と、そのためのデータを蓄える物品データベース107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108と、その管理のためのデータを蓄える環境マップ109と、物品データベース107や環境マップ109等のデータに関する問い合わせを外部から受け、また、それに応えて外部に情報を発信等する送受信手段110と、それら各手段を制御する制御手段111とを備えている。
-Environmental management server-
The environment management server 101, which is the first subsystem, includes a sensing means 105 for grasping the situation in the living environment (hereinafter simply referred to as the environment), and articles and moving objects (for example, existing in the environment based on the grasped situation) Article search / management means 106 for managing and searching humans, robots, etc.), an article database 107 for storing data therefor, an environment map management means 108 for managing information on the entire environment other than articles, and for the management Environment map 109 that stores the data, the transmission / reception means 110 that receives inquiries about data from the article database 107, the environment map 109, etc. from the outside, and sends information to the outside in response thereto, and the control that controls these means Means 111 are provided.

なお、本実施形態における居住環境とは、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環境を意味する。   In addition, the living environment in this embodiment means the environment where people and goods exist in mutual relations, such as a house and an office, for example.

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)の構造情報からなる。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、座標系と形状とによる表示などにより表される。   The map information includes structural information of an object (non-animal body) that usually does not move, such as a room or furniture. The structure information is the area information (for example, the surface of the floor, if it is a room, and the shelf if it is stored) that exists in and above the space occupied by at least the inanimate object on which other objects can be placed. Of the circumscribed polygon). The area information is represented by a display using a coordinate system and a shape.

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。   Hereinafter, each component of the environment management server 101 will be described in order.

<センシング手段>
センシング手段105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102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105は、新たな物品が人やロボット102等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。
<Sensing means>
The sensing means 105 always monitors the position and state of all monitoring objects existing in the operating environment (for example, houses, offices, stores, etc.), that is, articles, furniture, people existing in the environment, the robot 102, etc. It is. The sensing means 105 also detects when a new article is newly brought into the environment by a person, a robot 102, or the like.

センシング手段105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。   Although the specific configuration of the sensing unit 105 is not particularly limited, for example, a unit using an image sensor or a unit using an electronic tag can be suitably used. Here, as a specific example of a method for detecting an article or a moving body, a method using an image sensor and a method using an electronic tag will be described.

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(画像センサ)を好適に用いることができる。すなわち、カメラを天井や壁などに固定して設置し、それらの撮影画像を使って、物品の検出などを行ってもよい。   First, a method using an image sensor will be described. Although the kind of image sensor used here is not specifically limited, A camera (image sensor) can be used suitably as what monitors efficiently a wide range like indoors with few facilities. That is, a camera may be fixed to a ceiling or a wall, and articles may be detected using the captured images.

環境内に設置されたカメラ画像を用いて物品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105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、環境内に物品等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。   A background difference method is known as a general method for detecting an article using a camera image installed in an environment. The background difference method is a method of obtaining a target object from an image by preparing a model image as a background in advance and taking the difference between the current input image and the model image. The sensing means 105 according to this embodiment is intended to detect and monitor articles and moving objects in the environment. Therefore, as a model image, for example, when there is no environmental change, a single image in which no article or the like exists in the environment can be used. On the other hand, when the environmental fluctuation is severe, an image obtained by averaging images taken continuously at a certain time may be used.

図2(a)〜(c)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(b)は前記モデル画像の例を示した図である。図2(a)は、図2(b)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(a)の入力画像から図2(b)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、使用するカメラの台数は1台でもよいが、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。   2A to 2C are auxiliary diagrams for specifically explaining the background subtraction method, and FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the model image. FIG. 2A is a diagram showing an input image at a certain point of time taken using the same camera as the camera that took the image of FIG. 2B, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a background difference image obtained by subtracting the model image of FIG. 2B from the input image of FIG. As can be seen from FIG. 2C, only the difference between the input image and the model image appears in the background difference image. As described above, in the background difference method, it is possible to detect an article in the environment by taking out only the portions that are raised in the background difference image. Note that the number of cameras used may be one, but if two or three or more cameras are used, the shape and orientation information of the article can be acquired using a three-dimensional measurement technique based on stereo vision.

次に、電子タグを用いた物品の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ている。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。   Next, a method for detecting an article using an electronic tag will be described. In recent years, a method for detecting the position of an article or a moving body 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 Laid-Open No. 2000-357251 can be used.

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タグに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。   Here, the electronic tag is a device including an IC for storing data and an antenna capable of transmitting data wirelessly, and information can be written to the tag or read by a device called a reader / writer. .

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。そうすれば、例えば、形状及び重さを物品の把持や設置に際して利用したり、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が可能になる等、ユーザに大きなメリットをもたらすことになる。また、タグ自体には業界で規格化された商品コード(バーコードと同様)だけを記憶させておき、インターネットなどの通信手段を用いて製造元にその物品の前記属性データを問い合わせるよう構成してもよい。   The tag can store attribute data that characterizes the article, that is, data such as the kind of article, date of manufacture, shape, weight, and article image. By storing such data in an electronic tag and making the data freely referable, more advanced article management is possible. Then, for example, it is possible to use the shape and weight when grasping or installing the article, use the date of manufacture for managing the quality deadline, use the kind of article for searching for items, etc. This will bring great benefits to the user. In addition, the tag itself may be configured to store only an industry standardized product code (similar to a barcode) and inquire the manufacturer for the attribute data of the article using communication means such as the Internet. Good.

以上、センシング技術の具体例として、カメラ及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105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105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。   As described above, the detection method of the article and the moving body using the camera and the electronic tag has been described as a specific example of the sensing technology, but the sensing means 105 may of course use other methods. The sensing means 105 includes at least one of a camera, an electronic tag, and other sensors.

なお、センシング手段105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、後述の物品検索・管理手段106を介して物品データベース107に登録・更新される。   When a new article or moving object is detected by the sensing means 105, the information is registered / updated in the article database 107 via the article search / management means 106 described later.

<物品データベース>
物品データベース107は、どのような物品がいつどの場所に置かれたか等のデータを蓄えておくデータベースである。以下、図面を用いてその詳細を説明する。
<Article database>
The article database 107 is a database for storing data such as what kind of articles are placed in which place. The details will be described below with reference to the drawings.

図3(a)及び(b)は、物品データベース107のデータの構成と記載内容例とを示した概念図である。図3の(a)と(b)とは同一の構成を示しており、それらのデータ内容のみが異なっている。図3において2種類のデータベースの例を示している理由は、時間の経過に伴ってデータ内容が変更されていく様子を説明するためである。   FIGS. 3A and 3B are conceptual diagrams showing the data structure of the article database 107 and examples of description contents. 3A and 3B show the same configuration, and only the data contents thereof are different. The reason why two types of databases are shown in FIG. 3 is to explain how data contents are changed over time.

本例においては、物品データベース107を構成する個々の物品データは、以下に説明する5つの属性を持つ。   In this example, each item data constituting the item database 107 has five attributes described below.

1)物品ID:個々の物品を区別するためのIDである。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。   1) Article ID: An ID for distinguishing individual articles. Even if the same type of article exists physically differently, it is necessary to treat them as different articles. For this reason, different IDs are assigned even to the same type of article.

2)物品名称:当該物品の種類を表す名称である。前記物品IDとは異なり、種類が同一であれば、名称は同一となる。   2) Article name: a name indicating the type of the article. Unlike the article ID, if the type is the same, the name is the same.

3)時刻:当該物品が最も最近に操作された時刻のことである。   3) Time: Time when the article was most recently operated.

4)場所:当該物品が最も最近に操作されたときに、当該物品が移動した場所のことである。場所については、後述する環境マップ109に登録されている環境属性データ601又は設備属性データ602のID番号で指定される(図6参照)。また、ID番号だけでは空間的位置が特定しにくい、またはできないものについては、座標値を設定する。例えば、場所が「冷蔵室」や「冷凍室」となっていれば、それだけで当該物品がそれらの中に存在するということが特定できるため、座標値は指定しない。一方、「床」のように、指定された場所が広い範囲に渡り、場所名だけでは具体的な物品の存在位置が特定できない場合は、前記位置を特定するための座標値を付与する。物品の存在場所値の初期設定および移動した場合の更新や付加情報としての前記座標値の付与は、前記センシング手段105によって自動的に行われることが好ましい。しかしながら、人手で行っても構わないことは勿論である。物品の場所を示す際に座標値を付与するか否かの判断は、前記物品を把持運搬するロボット102の性能によって決めればよい。もしロボット102の性能が非常に低く、例えば、冷蔵室内にある物品を把持する場合でも正確な座標が必要であれば、冷蔵室内の物品の場所(座標)を付与するようにしてもよい。   4) Place: The place where the article has moved when the article was most recently operated. The place is specified by the ID number of environment attribute data 601 or facility attribute data 602 registered in an environment map 109 described later (see FIG. 6). In addition, a coordinate value is set for an object whose spatial position is difficult or cannot be specified only by the ID number. For example, if the place is “refrigeration room” or “freezer room”, it is possible to specify that the article exists in the room alone, and therefore no coordinate value is designated. On the other hand, when the designated place covers a wide range such as “floor” and the specific position of the article cannot be specified only by the place name, a coordinate value for specifying the position is given. It is preferable that the initial setting of the presence location value of the article, the update when moved, and the provision of the coordinate value as additional information are automatically performed by the sensing means 105. However, it goes without saying that it may be performed manually. Whether or not to give a coordinate value when indicating the location of the article may be determined by the performance of the robot 102 that holds and conveys the article. If the performance of the robot 102 is very low, for example, if an accurate coordinate is required even when an article in the refrigerator compartment is gripped, the location (coordinate) of the article in the refrigerator compartment may be given.

5)物品画像:当該物品の画像のことである。   5) Article image: An image of the article.

ここでは、各物品の特徴を区別するために5つの属性を持たせた例を示したが、もちろん必要に応じてそれ以外の属性を持たせてもよい。例えば、物品の3次元形状、物品の正確な位置・姿勢のデータ(図示せず)などを属性として付与してもよい。このような属性を付与することにより、ロボット102の物品把持をより容易に行うことができる。また、時刻・場所・物品画像は時刻毎に記録し、履歴として保持することも可能である。これにより、過去のある時点での物品の位置を指示したり、画像を表示することが可能となる。   Here, an example is shown in which five attributes are provided to distinguish the characteristics of each article, but other attributes may be provided as necessary. For example, the three-dimensional shape of the article, accurate position / posture data (not shown) of the article, and the like may be assigned as attributes. By giving such an attribute, the robot 102 can more easily grasp the article. Also, the time / location / article image can be recorded for each time and stored as a history. Thereby, it becomes possible to instruct the position of the article at a certain point in the past and to display an image.

次に、物品データベース107の内容と実際の状況とを対比させながら、データの内容が時間の経過に伴って変更されていく様子を説明する。   Next, how the contents of the data are changed as time passes will be described while comparing the contents of the article database 107 with the actual situation.

図4(a)及び(b)は、ある環境の様子を異なる2つの時刻において撮影した模式図である。ここでは、図4(a)及び(b)がそれぞれ図3(a)及び(b)に対応しているものとする。すなわち、それぞれの時刻における前記環境に存在する物品データを格納したデータベースが、それぞれ図3(a)及び(b)のデータベースと一致しているものとする。   FIGS. 4A and 4B are schematic diagrams obtained by photographing a certain environment at two different times. Here, it is assumed that FIGS. 4A and 4B correspond to FIGS. 3A and 3B, respectively. That is, it is assumed that the database storing the article data existing in the environment at each time coincides with the databases of FIGS. 3 (a) and 3 (b).

図3(a)は、例として、2002年10月10日9時の時点でのデータベースの内容を表している。このデータベースには、
缶ジュース、弁当、手帳、バナナ、紙くず、アイスクリーム、アイスキャンデー
の7つの物品が登録されている。このうち、
缶ジュース、弁当、手帳、バナナ、紙くず
の5つの物品については、図4(a)の例で分かるように床上に散乱している。そのため、図3(a)に示すように、データベースにおける各物品の場所の値としては、「床」(floor#0001)だけではなく、それぞれの床上の座標位置も付加情報として付与されている。
FIG. 3A shows the contents of the database at 9:00 on October 10, 2002 as an example. This database contains
Seven items of can juice, lunch box, notebook, banana, paper waste, ice cream and popsicle are registered. this house,
As can be seen from the example of FIG. 4 (a), the five articles of can juice, lunch box, notebook, banana, and waste paper are scattered on the floor. Therefore, as shown in FIG. 3A, as the value of the location of each article in the database, not only “floor” (floor # 0001) but also the coordinate position on each floor is given as additional information.

一方、下記の残りの物品、
アイスクリーム、アイスキャンデー
については、いずれも冷凍室内に保存されており(図4(a)では明示されていない。)、場所がある程度限定できるため、データベースにおける各物品の場所の値としては「冷凍室」(freezer#0001)とだけ記されている。
Meanwhile, the remaining items below,
Both ice cream and popsicles are stored in a freezer (not explicitly shown in FIG. 4A), and the location can be limited to some extent. Only “chamber” (freezer # 0001).

次に、2002年10月10日10時の時点に、下記の環境変化があったとする。すなわち、
1)ユーザによって床上の物品の片づけが指示され(それぞれの片づけ先は図4(a)の矢印付き曲線に示した通り。)、その指示を受けてロボット102が物品の片づけを実行した。
Next, it is assumed that the following environmental change occurs at 10 o'clock on October 10, 2002. That is,
1) The user instructed to clean up the articles on the floor (the respective clean-up destinations are as indicated by the curves with arrows in FIG. 4A), and in response to the instruction, the robot 102 cleaned up the articles.

2)ユーザが冷凍室内のアイスクリーム、アイスキャンデーを食した。   2) The user ate ice cream and popsicles in the freezer compartment.

図3(b)は、このような環境変化の後、少し時間が経過した2002年10月10日20時のデータベースの様子を示している。   FIG. 3B shows the state of the database at 20:00 on October 10, 2002, after a while after such environmental changes.

図4(b)に示すように、図4(a)の時点で床上に散乱していた下記物品、
缶ジュース、弁当、手帳、バナナ、紙くず
の5つの物品は、前記指示通りに片づけられ、それに伴ってデータベースの場所の値は書き変わっている(図3(b)参照)。また、食されることで消滅した下記物品、
アイスクリーム、アイスキャンデー
については、データベースから削除されている様子が分かる(図3(b)参照)。この削除の処理は人手で行ってもよいし、またタグなどのセンサを使って自動的に行ってもよい。また、食べ物については誰かが食べることによって実世界から事実上消滅するので、場所データには、場所を記述する代わりに食べた人を記述するようにしてもよい。
As shown in FIG. 4B, the following articles scattered on the floor at the time of FIG.
The five items of can juice, lunch box, notebook, banana, and paper scraps were cleared according to the above instructions, and the value of the database location was rewritten accordingly (see FIG. 3B). In addition, the following items disappeared by eating,
It can be seen that ice cream and popsicles are deleted from the database (see FIG. 3B). This deletion process may be performed manually or automatically using a sensor such as a tag. In addition, since food is virtually disappeared from the real world when someone eats it, the place data may be written instead of describing the place.

このように、物品が移動したり環境内から消滅すると、物品データベース107のデータ内容は逐次更新され、物品データベース107には常に最新の情報が保たれる。以上、物品データベース107の内容を説明した。   As described above, when the article moves or disappears from the environment, the data content of the article database 107 is sequentially updated, and the article database 107 always keeps the latest information. The contents of the article database 107 have been described above.

<物品検索・管理手段>
物品検索・管理手段106は、環境内に置かれているあらゆる物品に関して、センシング手段105やユーザの手入力によって得られた物品の情報を物品データベース107に蓄積したり、環境管理サーバ101の外部から送受信手段110及び制御手段111を介して物品等に関する問い合わせがあった場合には、その問い合わせの内容に応じて必要な情報を物品データベース107から取り出し、問い合わせ先に送るという処理を行う。なお、物品データベース107へのアクセスは物品検索・管理手段106のみに許可されており、同じ物品データに対して、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。ロボット102及び操作端末103から物品の情報登録・更新の要請を受けたときには、本物品検索・管理手段106を介して物品データベース107の登録・更新を行う。また、後述する操作端末103を用い、日付や物品の種類など、知りたい物品の属性を絞り込むための検索キーを指定することで、探している物品の場所を検索することも可能である。
<Article search / management means>
The article search / management means 106 accumulates information on articles obtained by manual input by the sensing means 105 and the user for any article placed in the environment in the article database 107, or from outside the environment management server 101. When there is an inquiry about an article or the like via the transmission / reception means 110 and the control means 111, processing is performed in which necessary information is extracted from the article database 107 according to the content of the inquiry and sent to the inquiry destination. Note that access to the article database 107 is permitted only to the article search / management means 106, and the same article data is managed so that writing and reading are not performed simultaneously. When receiving an article information registration / update request from the robot 102 and the operation terminal 103, the article database 107 is registered / updated via the article search / management means 106. It is also possible to search for the location of the article being searched for by specifying a search key for narrowing down the attributes of the article to be known, such as date and article type, using the operation terminal 103 described later.

<環境マップ管理手段>
環境マップ管理手段108は環境内のマップの管理を行う。図5は環境マップ109の例を実状況と対比して示した概念図であり、図5(a)は実際の状況を表した図、図5(b)は環境マップ109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5(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109は、このように立体データとして表してもよいし、より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5(b)のモデルはそのような例である。図5(b)では、図5(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5(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5(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。なお、以降の説明の都合上、この図5(a)〜(c)に記載のX軸-Y軸-Z軸で構成された座標系を世界座標系と呼ぶこととする。
<Environmental map management means>
The environment map management means 108 manages maps in the environment. FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of the environment map 109 in comparison with the actual situation. FIG. 5A shows the actual situation, and FIG. 5B shows the actual situation as the environment map 109. FIG. 5C is a diagram showing a simplified three-dimensional model, and FIG. 5C is a diagram showing the actual situation further simplified by a plane model. The environment map 109 may be represented as three-dimensional data in this way, or may be planar data more easily. Data can be created according to the purpose of the map and the time required to create the map. That's fine. For example, the model in FIG. 5B is such an example. In FIG.5 (b), the table located in the center in Fig.5 (a) is modeled by the rectangular parallelepiped. The same applies to the plane data. In the model of FIG. 5C, the table located at the center is represented by a rectangular area (rectangular area of the hatched portion in FIG. 5C) that is orthogonally projected onto the plane. It is defined as a non-movable area. For convenience of the following description, a coordinate system constituted by the X axis, the Y axis, and the Z axis shown in FIGS. 5A to 5C is referred to as a world coordinate system.

<環境マップ>
図6は環境マップ109のデータの一例を示した図である。環境マップ109は、大きく分けて環境属性データ601と設備属性データ602との2つの要素から構成される。
<Environment map>
FIG. 6 is a diagram showing an example of the data of the environment map 109. The environment map 109 is roughly composed of two elements: environment attribute data 601 and equipment attribute data 602.

環境属性データ601は、簡単に言い換えると部屋の詳細なデータのことであり、本例では環境属性データ601に2つの床面データ(floor#0001,floor#0002)が記録されている(floor#0002のデータは図示せず)。前記床面データには、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、また、その床面の材質が面毎に付されている。例えば、四角形の床面のデータの場合、図6に示したように、
((X1,Y1,Z1),
(X2,Y2,Z2),
(X3,Y3,Z3),
(X4,Y4,Z4),0)
と表される。但し、座標の基準として、その部屋で最も低い床の高さを0としている。最初の4つの座標は頂点の座標を示し、最後の数値「0」は床面の材質を示している。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。部屋内に高さの異なる複数の床面が存在する場合には、これらの床面データはその床面の数だけ用意すればよい。
In other words, the environment attribute data 601 is detailed room data. In this example, two floor surface data (floor # 0001, floor # 0002) are recorded in the environment attribute data 601 (floor # 0001). 0002 data not shown). In the floor surface data, the coordinates of the vertex of the surface (the coordinate position in real world coordinates) are described, and the material of the floor surface is given for each surface. For example, in the case of square floor data, as shown in FIG.
((X1, Y1, Z1),
(X2, Y2, Z2),
(X3, Y3, Z3),
(X4, Y4, Z4), 0)
It is expressed. However, the lowest floor height in the room is set as 0 as a reference of coordinates. The first four coordinates indicate vertex coordinates, and the last numerical value “0” indicates the floor material. The material of the floor is, for example, “0” for flooring, “1” for tatami mat, “2” for carpet, etc., and corresponding numbers are predetermined for each material. When there are a plurality of floor surfaces having different heights in the room, these floor surface data may be prepared for the number of the floor surfaces.

設備属性データ602は、環境属性データ601で構成される環境(具体的には部屋)の中に存在する設備104を列挙したものである。ここでいう設備104とは、通常の状態では移動させて使うことのない家庭用品等であり、例えば家具や大型家電製品などがこれに相当する。   The facility attribute data 602 lists the facilities 104 existing in the environment (specifically, a room) configured by the environment attribute data 601. The equipment 104 here is household goods that are not moved and used in a normal state, and for example, furniture, large household appliances, and the like.

図6に示す例では、環境としての部屋の中には、テーブルと冷凍室と冷蔵室とゴミ箱等が存在するので、環境マップ109にはそれぞれのデータが保存されており、設備属性データ602にそれらの属性が保存されている。なお、本来は冷凍室と冷蔵室とは一体となって冷蔵庫と呼ばれるが、本例では物品を収納する場所単位で設備を区別しているため、冷蔵庫を一つの設備として扱うのではなく、冷凍室と冷蔵室とをそれぞれ独立した一つの設備として区別している。   In the example shown in FIG. 6, there are a table, a freezer compartment, a refrigerator compartment, a trash can, and the like in the room as the environment. Those attributes are stored. Originally, the freezer compartment and the refrigerator compartment are integrally called a refrigerator. However, in this example, the facilities are distinguished by the unit where the articles are stored, so the refrigerator is not handled as one facility. And the refrigerator compartment are distinguished as one independent facility.

設備属性データ602には、各設備の属性として、当該設備の表面を多面体で近似したときの複数の面のデータ、当該設備の種類、当該設備の設置可能な面に設置される主な物品形状と姿勢等が保存されている。設備の面のデータには、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、また、その面に物品が設置できるか否かのフラグが面毎に付されている。例えば、頂点の数が4つの面のデータの場合、
((X1,Y1,Z1),
(X2,Y2,Z2),
(X3,Y3,Z3),
(X4,Y4,Z4),1)
となる。最初の3つの座標は頂点の座標を示し、最後の数値「1」は物品が設置できることを意味する。この数値が「0」の面は、物品を設置することができない面である。そして、設備の種類によっては、このフラグを状況に応じて切り替えられるようにする。このような状況としては、例えばドアが開いているか閉じているか、などが挙げられる。図7は、そのような典型例を示すための補助図である。
In the equipment attribute data 602, as the attributes of each equipment, the data of a plurality of surfaces when the surface of the equipment is approximated by a polyhedron, the type of the equipment, the main article shape installed on the surface where the equipment can be installed And posture etc. are preserved. The equipment surface data describes the coordinates of the vertex of the surface (coordinate position in real world coordinates), and a flag indicating whether or not an article can be placed on the surface is attached to each surface. Yes. For example, if the number of vertices is 4 face data,
((X1, Y1, Z1),
(X2, Y2, Z2),
(X3, Y3, Z3),
(X4, Y4, Z4), 1)
It becomes. The first three coordinates indicate the coordinates of the vertex, and the last numerical value “1” means that the article can be placed. The surface having this numerical value “0” is a surface on which an article cannot be placed. Depending on the type of equipment, this flag can be switched according to the situation. Examples of such situations include whether the door is open or closed. FIG. 7 is an auxiliary diagram for showing such a typical example.

図7の例では、冷凍室に関する設備の属性データが示されている。すなわち、図7(a)は冷凍室のドアが閉まっている状態での属性データ、図7(b)は冷凍室のドアが開いている状態での属性データをそれぞれ示す。これらの図から、冷凍室の開閉に応じて前記フラグの最後の値が替わっていることが分かる。すなわち、冷凍室のドアが閉じている場合は、そのままの状態では内部に物品を保存できないため、前記フラグは「0」となる。一方、冷凍室のドアが開いている場合は、そのままの状態で内部に物品を保存できる状況になっているため、前記フラグは「1」となる。なお、図7(b)における冷凍室では、ロボット102を使って内部に物品を出し入れできるように、物品を設置する面はドアが開いた時に前面にせり出してくるような機構を備えている。このため、物品を設置する面の座標値には、このせり出した状態における面の四隅の座標値が与えられている。そして、ロボット102は、当該面がせり出している状態で(つまりドアが開いている状態で)のみ、物品の出し入れを行う。当該面に物品を設置する操作、また、当該面に設置されている物品を取り出す操作を、面の座標値を参照しながら行うことも可能である。ドアを閉じると、当該面(物品設置面)は冷凍室内に収納される。これにともない、当該面の実座標値は変化する。しかし、ドアを閉じている状態ではロボット102が冷凍室内に物品を入れたり取り出したりすることは無いので、設備属性データ602として記載されている座標値は変更しないでそのままにする。   In the example of FIG. 7, the attribute data of the equipment regarding the freezer compartment is shown. 7A shows attribute data when the freezer compartment door is closed, and FIG. 7B shows attribute data when the freezer compartment door is open. From these figures, it can be seen that the last value of the flag is changed according to the opening and closing of the freezer compartment. That is, when the door of the freezer compartment is closed, since the article cannot be stored inside as it is, the flag is “0”. On the other hand, when the door of the freezer compartment is open, the flag can be set to “1” because the article can be stored inside as it is. In the freezer compartment in FIG. 7B, the surface on which the article is installed has a mechanism that protrudes to the front when the door is opened so that the article can be taken in and out using the robot 102. For this reason, the coordinate values of the four corners of the surface in the protruding state are given to the coordinate values of the surface on which the article is placed. Then, the robot 102 takes in and out the article only when the surface is protruding (that is, when the door is open). It is also possible to perform an operation for placing an article on the surface and an operation for taking out an article placed on the surface with reference to the coordinate values of the surface. When the door is closed, the surface (article installation surface) is stored in the freezer compartment. Along with this, the actual coordinate value of the surface changes. However, when the door is closed, the robot 102 does not put in or take out articles from the freezer compartment, so the coordinate values described as the equipment attribute data 602 are left unchanged.

なお、本例では、設備属性データ602として物品の設置が可能かどうかの識別フラグのみを示したが、もちろん必要に応じて他の情報を追加してもよい。例えば、環境属性データ601と同様に面の材質を付加してもよい。また、その面に物品を設置したり、その面から物体を取り出したりするための、当該面へのロボットハンドのアプローチの軌跡を追加してもよい。さらには、ロボットハンドを動かすためのプログラムを記憶し利用することも可能である。例えば、ロボットアームを動かすための標準的なプログラム仕様を予め決めておき、その仕様に準ずるアーム制御が可能なロボット102を使う場合に、前記設備属性データ602の一部として記憶されたプログラムをロボット102に適宜ダウンロードし、そのダウンロードされたプログラムによってロボット102を動かすようにしてもよい。これにより、ロボット102は全ての設備に対して個々の把持制御プログラムを用意しなくて済み、プログラムを記憶するためのメモリ容量を減らすことができる。   In this example, only the identification flag indicating whether or not an item can be installed is shown as the equipment attribute data 602, but other information may be added as needed. For example, the surface material may be added in the same manner as the environment attribute data 601. Further, a locus of approach of the robot hand to the surface may be added to install an article on the surface or take out an object from the surface. Furthermore, a program for moving the robot hand can be stored and used. For example, when a standard program specification for moving the robot arm is determined in advance and the robot 102 capable of arm control according to the specification is used, the program stored as a part of the equipment attribute data 602 is stored in the robot. The robot 102 may be downloaded as appropriate, and the robot 102 may be moved by the downloaded program. As a result, the robot 102 does not have to prepare individual grip control programs for all the facilities, and the memory capacity for storing the programs can be reduced.

<環境管理サーバの制御手段>
環境管理サーバ101の制御手段111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。
<Control means of environmental management server>
The control means 111 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.

すなわち、制御手段111は、サーバ101内の各種データに関して送受信手段110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検索・管理手段106又は環境マップ管理手段108に対し、前記データの参照要求を出す。   That is, when there is an inquiry from the outside via the transmission / reception means 110 regarding the various data in the server 101, the control means 111, with respect to the article search / management means 106 or the environment map management means 108, depending on the content, A data reference request is issued.

また、制御手段111は、前記要求に対して物品検索・管理手段106又は環境マップ管理手段108から送られてきた結果を、送受信手段110を介して問い合わせ元に送る。   In addition, the control unit 111 sends a result sent from the article search / management unit 106 or the environment map management unit 108 to the inquiry source via the transmission / reception unit 110 in response to the request.

さらに、制御手段111は、送受信手段110を介して外部から送られてきたサーバ101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検索・管理手段106又は環境マップ管理手段108に、前記データの登録・更新要求を出す。   Further, the control unit 111 interprets a request for registration / update regarding various data in the server 101 sent from the outside via the transmission / reception unit 110, and according to the contents, the article search / management unit 106 or the environment map A request to register / update the data is sent to the management means 108.

−設備−
本実施形態の物品管理システム100の2番目のサブシステムである設備104は、一定の目的を持って物品を収納する場所を有する設備である。ここで、「目的を持って」という意味は、例えば冷蔵庫であれば「保存する」、電子レンジであれば「温める」、などである。また収納という言葉は一般的には保管などの意味として使われるが、本発明における収納には、前記目的を施すための場所に物品を一時的に入れることも含まれる。従って、例えば冷蔵庫や電子レンジに食品を入れることも収納と呼ぶ。
-Equipment-
The facility 104, which is the second subsystem of the article management system 100 of the present embodiment, is a facility having a place for storing articles with a certain purpose. Here, the phrase “having a purpose” means, for example, “store” for a refrigerator, “warm” for a microwave oven, and the like. The word “storage” is generally used as a meaning of storage or the like, but “storage” in the present invention includes temporarily placing an article in a place for the purpose. Therefore, for example, putting food in a refrigerator or microwave oven is also called storage.

図1に示すように、設備104は、その基本構成として、外部からの操作指示を受けて当該設備104の操作を行うための設備操作情報記憶手段122と 、当該設備内の物品の属性データを取得するためのセンシング手段123と、前記操作指示を外部から受信し又は前記操作を行った結果を指示元に送信する送受信手段110と、それら各手段110,122,123を制御する制御手段121とからなる。   As shown in FIG. 1, the facility 104 has, as its basic configuration, facility operation information storage means 122 for operating the facility 104 in response to an operation instruction from the outside, and attribute data of articles in the facility. Sensing means 123 for obtaining, transmission / reception means 110 for receiving the operation instruction from the outside or transmitting the result of the operation to the instruction source, and control means 121 for controlling the means 110, 122, 123.

<設備のセンシング手段>
センシング手段123は、環境管理サーバ101のセンシング手段105と同様なので、ここでは詳細な説明は省略する。ただし、センシングされた情報及び設備の構造情報は、環境管理サーバ101の物品データベース107や環境マップ109に対し、ネットワークを介して蓄積されるものとする。また、センシング手段123をカメラで構成することにより、設備内の実画像を用いた直感的なGUI(Graphical User Interface)を実現することができる。
<Equipment sensing method>
Since the sensing means 123 is the same as the sensing means 105 of the environment management server 101, detailed description thereof is omitted here. However, it is assumed that sensed information and facility structure information are stored in the article database 107 and the environment map 109 of the environment management server 101 via the network. Further, by configuring the sensing means 123 with a camera, an intuitive GUI (Graphical User Interface) using an actual image in the facility can be realized.

<設備操作情報記憶手段>
設備操作情報記憶手段122は、主として、当該設備104を外部から遠隔操作するためのコマンド(設備操作コマンド)を記憶するものである。図8は設備操作情報記憶手段122に記憶されている設備操作コマンドを表形式で示した図である。表の記述情報は、左の列から順に、環境内に存在する設備を区別するための設備ID、外部から当該設備を制御するための設備操作コマンド名、前記コマンドに対応した処理手続き、前記処理を行った結果の戻り値となっている。
<Facility operation information storage means>
The facility operation information storage means 122 mainly stores a command (facility operation command) for remotely operating the facility 104 from the outside. FIG. 8 is a diagram showing facility operation commands stored in the facility operation information storage means 122 in a table format. The description information of the table includes, in order from the left column, a facility ID for distinguishing facilities existing in the environment, a facility operation command name for controlling the facility from the outside, a processing procedure corresponding to the command, and the processing This is the return value of the result of performing.

ここでは、設備の例として、設備IDで区別されるRefrigerator#0001(冷蔵室)、Freezer#0001(冷凍室)、Microwave#oven#0001(電子レンジ)の3種類が挙げられ、それぞれについての操作指示コマンドが示されている。次に、その例を用いて前記記述情報の意味を説明する。   Here, as an example of equipment, there are three types: Refrigerator # 0001 (refrigerator room), Freezer # 0001 (freezer room), and Microwave # oven # 0001 (microwave oven) that are distinguished by equipment ID. Directive commands are shown. Next, the meaning of the description information will be described using the example.

最初の2つの例である冷蔵室および冷凍室では、それぞれ設備操作コマンドとして、
・door#open
・door#close
の2つが用意されている。冷蔵室および冷蔵室がこれらのコマンドを外部から受信すると、処理手続きにも書いてあるように、それぞれ「ドアを開く」、「ドアを閉める」という処理を設備自身が行う。そのため、冷蔵室および冷凍室のドアは自動で開閉する機構になっている。次に、それぞれの設備操作コマンドの処理が正常に終わると、コマンドの発信元にAckを、また設備操作コマンドの処理が失敗すると、コマンドの発信元にNackを、それぞれ戻り値として返す。また、設備が冷蔵室や冷凍室の場合は、ドアを開けずに内部が閲覧できるのが望ましく、透過・非透過の切り替え可能なドアを用意し、door#transparent#on,door#transparent#offという2つのコマンドを用意してもよい。透過・非透過切り替え可能なドアとは、例えば、透明なドアに液晶シャッターやブラインドを付けることで実現することができる。
In the first two examples, the refrigerator compartment and freezer compartment,
・ Door # open
・ Door # close
Two are prepared. When the refrigeration room and the refrigeration room receive these commands from the outside, the facility itself performs the processes of “opening the door” and “closing the door” as described in the processing procedure. For this reason, the doors of the refrigerator compartment and the freezer compartment are automatically opened and closed. Next, when processing of each equipment operation command ends normally, Ack is returned to the command transmission source, and when processing of the equipment operation command fails, Nack is returned to the command transmission source as a return value. If the equipment is a refrigerator or freezer, it is desirable to be able to view the interior without opening the door. Prepare a door that can be switched between transparent and non-transparent, door # transparent # on, door # transparent # off Two commands may be prepared. The door that can be switched between transmission and non-transmission can be realized, for example, by attaching a liquid crystal shutter or a blind to a transparent door.

3つ目の例である電子レンジでは、設備操作コマンドとして、
・door#open
・door#close
・warm#start
・warm#end
・is#object#in
の5種類が用意されている。これらのうち、door#open, door#close については、冷蔵室および冷凍室と同じなので説明を省略する。
In the third example, the microwave oven, as an equipment operation command,
・ Door # open
・ Door # close
・ Warm # start
・ Warm # end
・ Is # object # in
There are five types. Of these, door # open and door # close are the same as those in the refrigerator compartment and the freezer compartment, and thus description thereof is omitted.

設備操作コマンド warm#start を受信すると、処理手続きにも書いているように、温めを開始する。この際、レンジ内に物品が入っており温め処理が開始できればコマンドの発信元にAckを、またそれ以外の場合はコマンドの発信元にNackを、それぞれ戻り値として返す。設備操作コマンド warm#end を受信すると、温め終わったかどうかを調べ、温め完了の場合はTrue、まだ温め処理中の場合はFalseをコマンドの発信元に戻り値として返す。設備操作コマンド is#object#inを受信すると、電子レンジの庫内に物品があるかどうかを調べ、もし物品がある場合はTrueを、無い場合はFalseをコマンドの発信元に戻り値として返す。この際、物品の有無の確認は、画像センサや重量センサ、あるいは物品に電子タグが付与されていれば電子タグセンサを用いればよい。   When the equipment operation command warm # start is received, warming starts as described in the processing procedure. At this time, if the article is in the range and the warming process can be started, Ack is returned to the command source, and Nack is returned to the command source in other cases as a return value. When the equipment operation command warm # end is received, it is checked whether the warming is completed. If warming is complete, True is returned, and if warming is still in progress, False is returned to the command source. When the equipment operation command is # object # in is received, it is checked whether or not there is an article in the microwave oven. If there is an article, True is returned, and False is returned to the command source as a return value. At this time, the presence or absence of the article may be confirmed using an image sensor, a weight sensor, or an electronic tag sensor if an electronic tag is attached to the article.

以上、設備104について3種類の例を挙げ、設備操作コマンドの例を簡単に説明したが、必要な設備操作コマンドは各設備104の機能に応じてそれぞれ用意すればよい。また、設備104の製造元で新たな設備操作コマンドを用意したら、それを何らかの記憶媒体などを用いて当該設備104に書き込むか、あるいは当該設備104が外部ネットワークを介して製造元とつながっていれば、上記設備操作コマンドをネットワークを介して設備104に送るようすることもできる。   As described above, three examples of the facility 104 are given and the example of the facility operation command is briefly described. However, the necessary facility operation command may be prepared according to the function of each facility 104. Also, when a new equipment operation command is prepared by the manufacturer of the equipment 104, it is written in the equipment 104 using some storage medium or the like, or if the equipment 104 is connected to the manufacturer via an external network, the above Equipment operation commands may be sent to the equipment 104 via a network.

−操作端末−
物品管理システム100の3番目のサブシステムである操作端末103は、ユーザが環境内の物品操作を指示する為の端末である。
-Operation terminal-
The operation terminal 103, which is the third subsystem of the article management system 100, is a terminal for the user to instruct article operations in the environment.

図1に示すように、操作端末103はその基本構成として、物品を指定する操作や当該物品を所定場所に移動する操作等によって物品移動指示を行う物品操作手段118と、操作画面を表示する表示手段119と、前記操作画面に設備内の物品や場所を指示できるような表示形態を生成し合成する設備内表示手段124と、物品操作手段118にて入力された物品操作の指示内容を環境管理サーバ101に送る送受信手段110と、それら各手段を制御する制御手段120とからなる。   As shown in FIG. 1, the operation terminal 103 has, as its basic configuration, an article operation means 118 for giving an article movement instruction by an operation for designating an article, an operation for moving the article to a predetermined location, and the like, and a display for displaying an operation screen. Environment management of means 119, in-facility display means 124 for generating and synthesizing a display form capable of instructing the article and location in the facility on the operation screen, and the article operation instruction content input by the article operation means 118 It comprises transmission / reception means 110 for sending to the server 101, and control means 120 for controlling these means.

<物品操作手段>
物品操作手段118では、利用者は、表示手段119に表示された画像を参照しながら、物品操作の指示を出す。例えば実状況をカメラなどで撮影したリアルタイムの映像をそのまま表示手段119に表示し、利用者はその映像を見ながら物品操作を行う。この物品操作には、例えばポインティングデバイス(マウス、タッチパネル、視線入力)やキーボードによるカーソル移動などが用いられる。
<Article operation means>
In the article operation means 118, the user gives an instruction to operate the article while referring to the image displayed on the display means 119. For example, a real-time video obtained by photographing the actual situation with a camera or the like is displayed on the display means 119 as it is, and the user operates the article while watching the video. For this article operation, for example, a pointing device (mouse, touch panel, line-of-sight input) or cursor movement using a keyboard is used.

図4(a)及び(b)は、前述の物品データベース107の内容説明に用いたが、一方で、この図は実状況をカメラなどで撮影したリアルタイムの映像をそのまま表示したものにも相当する。すなわち、図4(a)及び(b)は、それぞれ物品操作前と操作後の操作画面例を示している。   4 (a) and 4 (b) are used to explain the contents of the article database 107 described above. On the other hand, this figure also corresponds to a real-time image obtained by photographing a real situation with a camera or the like. . 4A and 4B show examples of operation screens before and after the article operation, respectively.

ここで、図4(a)及び(b)の操作画面を用い、物品を指定する操作及び指定した物品を所定場所に移動する操作の一例として、以下の操作が行われたこととする。すなわち、
1)画面上で操作したい物品までマウスカーソルを移動。
Here, it is assumed that the following operation has been performed as an example of an operation for designating an article and an operation for moving the designated article to a predetermined location using the operation screens of FIGS. That is,
1) Move the mouse cursor to the item you want to operate on the screen.

2)ドラッグによって物品を確定し、そのまま移動したい場所までカーソルを動かしドロップする。   2) Confirm the article by dragging, move the cursor to the place you want to move, and drop it.

上記の操作は、2ステップからなる非常に簡単な操作である。図4(a)中の矢印付き曲線は、ドラッグ&ドロップの間におけるマウスカーソルの移動軌跡の例である。例えば手帳 S#0001 をテーブルの上に置きたい場合、まずマウスカーソルを手帳 S#0001 の所まで移動してドラッグし、その状態のままカーソルをテーブルの上に移動させ、マウスをドロップする。   The above operation is a very simple operation consisting of two steps. A curve with an arrow in FIG. 4A is an example of the movement locus of the mouse cursor during drag and drop. For example, when the notebook S # 0001 is to be placed on the table, the mouse cursor is first moved to the notebook S # 0001 and dragged, the cursor is moved onto the table in that state, and the mouse is dropped.

ところで、このような操作を後述の指示データに変換するためには、単にカメラのリアルタイムな映像を画面にそのまま表示するだけでは十分ではなく、以下の1)及び2)の処理が必要となる。つまり、
1)画面上においてマウスで指示した物品が何であるか、また、ドロップした場所がどこであるかということの認識処理(設備外部の操作)
2)カメラ映像では見ることのできない領域にある物品、例えば設備104の内部や陰に隠れた物品を指示するため、あるいは、指示した物品をカメラ映像では見ることのできない領域に移動する場合の場所を指示する処理(設備内部等の操作)
が必要になる。次に、これら2点についての実施例を説明する。
By the way, in order to convert such an operation into instruction data to be described later, it is not sufficient to simply display the real-time video of the camera on the screen as it is, and the following processes 1) and 2) are required. That means
1) Recognition processing of what is the item pointed to by the mouse on the screen and where it is dropped (operation outside the facility)
2) A place for indicating an article in an area that cannot be seen in the camera image, for example, an article hidden inside or behind the facility 104, or when the designated article is moved to an area that cannot be seen in the camera picture Processing (operation inside the equipment)
Is required. Next, examples of these two points will be described.

<設備外部の操作>
まず、設備内部等(冷蔵室の室内など)以外の物品及び場所の指示の仕方について説明する。例えば、直前に説明した手帳の移動の例では、利用者は画面上で手帳 S#0001 の場所にマウスカーソルを移動させ、手帳 S#0001 をクリックする操作を行う。この際、移動操作対象物品が手帳 S#0001 であることをシステムが理解するためには、表示画面と1対1に対応した手帳 S#0001 の画面位置データが必要となる。前記位置データの最も簡単な表現方法は、表示画面と1対1に対応した物品マスクデータを用いる方法である。ここでいう「1対1に対応した」とは、座標値が対応しているという意味である。
<Operation outside equipment>
First, a description will be given of how to designate articles and places other than the inside of the facility (such as in the refrigerator compartment). For example, in the example of moving the notebook just described, the user moves the mouse cursor to the location of the notebook S # 0001 on the screen and clicks the notebook S # 0001. At this time, in order for the system to understand that the article to be moved is the notebook S # 0001, the screen position data of the notebook S # 0001 corresponding one-to-one with the display screen is required. The simplest expression method of the position data is a method using article mask data corresponding one-to-one with the display screen. Here, “corresponding to one-to-one” means that coordinate values correspond.

表示画面においてある物品の位置を座標値で指定すると、次に物品マスクデータにて同じ座標値を参照する。物品マスクデータでは、物品の存在する座標に、その属性として物品データへのポインタが記載されている。そのポインタをたどって物品データを参照することで、表示画面の物品が何であるかが分かる。   When the position of an article on the display screen is designated as a coordinate value, the same coordinate value is then referred to in the article mask data. In the article mask data, a pointer to the article data is described as an attribute of the coordinates where the article exists. By tracing the pointer and referring to the article data, it is possible to know what the article on the display screen is.

ここで問題となるのは、前記物品マスクデータをどのように作成するかである。もし前述の背景差分法を使って、物品を検出するためのカメラ画像がそのまま物品操作のための表示画面に使われるならば、背景差分法の結果を用いればよい。なぜなら背景差分を行った結果として物品の画面内の位置が検出されるので、それをそのままマスクデータとして使えるからである。   The problem here is how to create the article mask data. If the camera image for detecting the article is used as it is on the display screen for article manipulation using the background difference method, the result of the background difference method may be used. This is because the position in the screen of the article is detected as a result of the background difference, and can be used as it is as mask data.

一方、移動場所を認識する処理は、例えば、予め操作画面の映像と座標とが対応した画面マップを使って行う。図9は操作画面とそれに対応した画面マップとの例を示した概念図であり、図9(a)操作画面を示し、図9(b)は画面マップを示している。この例で分かるように、画面マップとは、前述の環境マップ109で指定された環境属性データ601および設備属性データ602に相当する実体が、操作画面のどの場所に存在するかを区別するデータである。画面マップは、例えば画像データとして格納しておくことができる。例えば、画面マップをそれぞれの画素が整数値で表された画像データとし、その値と場所とのペアを、
0:何もなし
1:床(floor#0001)
2:テーブル(table#0001)
3:冷蔵室(refrigerator#0001)
4:冷凍室(freezer#0001)
5:一般ゴミ箱(wastebasket#0001)
6:リサイクルゴミ箱(wastebasket#0002)
などと予め決めておけばよい。操作画面の適当な場所を指定したときにその場所に何が存在するかを調べるためには、対応する環境マップ109で同じ場所の画素の値を調べることで判断する。但しこの判断処理は、まず物品が存在するか否かを調べる処理を行い、その場所に物品が無いことが確認されてから行われることはいうまでもない。
On the other hand, the process of recognizing the moving location is performed using, for example, a screen map in which the video and coordinates of the operation screen correspond in advance. FIG. 9 is a conceptual diagram showing an example of an operation screen and a screen map corresponding to the operation screen. FIG. 9A shows the operation screen, and FIG. 9B shows the screen map. As can be seen in this example, the screen map is data that distinguishes where the entity corresponding to the environment attribute data 601 and the equipment attribute data 602 specified in the environment map 109 is present on the operation screen. is there. The screen map can be stored as image data, for example. For example, the screen map is image data in which each pixel is represented by an integer value, and a pair of the value and location is
0: Nothing 1: Floor (floor # 0001)
2: Table (table # 0001)
3: Cold room (refrigerator # 0001)
4: Freezer room (freezer # 0001)
5: General trash (wastebasket # 0001)
6: Recycle trash (wastebasket # 0002)
It may be determined in advance as such. In order to check what is present at a suitable place on the operation screen, it is determined by examining the value of the pixel at the same place in the corresponding environment map 109. However, it goes without saying that this determination process is performed after first checking whether or not an article exists and confirming that there is no article at that location.

ここで挙げた例には内部構造を持つ冷蔵室や冷凍室が含まれているが、その内部のさらに具体的な物品や場所を指示するには、後述する設備内部の操作処理が必要である。もちろん、物品を収める場所が冷蔵室及び冷凍室内のどの位置でも構わない場合は、ここで説明した場所の指示方法で十分である。   Although the example given here includes a refrigerator compartment and a freezer compartment having an internal structure, an operation process inside the facility described later is required to indicate a more specific article or place inside the compartment. . Of course, when the place for storing the article may be any position in the refrigerator compartment or the freezer compartment, the location indication method described here is sufficient.

なお環境マップ109に登録する設備104は、一度設置すると原則として殆ど動かさないものなので、環境マップ109の作成の自動化が困難な場合は手作業で作成してもよい。もちろんそれぞれの設備104の立体モデルが既知でありかつ設置場所が正確に計算できるのであれば、環境マップ109の作成も自動化することができる。   The equipment 104 to be registered in the environment map 109 hardly moves as a general rule once installed. Therefore, if it is difficult to automate the creation of the environment map 109, it may be created manually. Of course, if the three-dimensional model of each facility 104 is known and the installation location can be calculated accurately, the creation of the environment map 109 can be automated.

<設備内部等の操作>
画面上で指示したい物品や場所が設備104の内部にあったり、設備104の後側に隠れている場合などでは、カメラ映像にはそれら物品や場所は陽に現れない為、そのままでは指示ができない。次に、これら設備104の内部等の物品及び場所を指示するための簡単な手法の例を説明する。
<Operation inside equipment>
If the item or location you want to indicate on the screen is inside the facility 104 or hidden behind the facility 104, the item or location will not appear explicitly in the camera image, so you cannot specify it as it is. . Next, an example of a simple method for instructing an article and a place such as the inside of the facility 104 will be described.

まず、操作する物品のドラッグの有無に関わらず、マウスカーソルで指定している場所が設備であるかどうかは、上述したように画面マップ(図9(b)参照)を用いて知ることができる。   First, regardless of whether or not the article to be operated is dragged, whether or not the location specified by the mouse cursor is a facility can be known using the screen map (see FIG. 9B) as described above. .

そして、マウスカーソルで指定した場所が設備104であれば、設備104の内部の構造及び内部の物品を何らかの形態で表示し、設備内部の位置及び物品を指示できるようにする。設備内部の構造及び物品は、環境マップ109及び物品データベース107を参照することで知ることができる。前述のように物品データベース107では、例えば物品を設備104の内部に収納する場合に、その都度自動もしくは手動で、物品データベース107の物品収納場所の情報を更新している。従って、それぞれの設備104にどんな物品が収納されているかどうかは、物品データベース107を参照するだけで容易に把握できる。設備104の内部の構造及び物品の表示形態としては、例えば、以下のようなものが考えられる。   If the location designated by the mouse cursor is the facility 104, the internal structure of the facility 104 and the articles inside the facility 104 are displayed in some form so that the location and the article inside the facility can be indicated. The structure and articles inside the facility can be known by referring to the environment map 109 and the article database 107. As described above, in the article database 107, for example, when an article is stored in the facility 104, information on the article storage location in the article database 107 is updated automatically or manually each time. Accordingly, it is possible to easily grasp what items are stored in each facility 104 by simply referring to the item database 107. As the internal structure of the facility 104 and the display form of articles, for example, the following can be considered.

(1)第1表示形態
第1表示形態では、図10(a)のように、設備内部のそれぞれの物品画像を、例えばポップアップ表示で一定時間表示する。特定の物品の指定は、各物品が一定時間表示されている間に特定物品の表示位置にマウスカーソルを移動する方法で行っても良いし、もちろん他の方法を用いても構わない。図10(a)では、冷蔵室および冷凍室にマウスカーソルを移動したときに、それらの内部に収納されている物品の画像をポップアップで表示している例を示している。この表示例は設備内の物品を他へ移動するときに適している。もちろん前記画像の代わりに文字を用いてもよい。この表示形態では、物品を設備内に移動するときには、設備内のどの場所に置くかはシステムに任される。
(1) First Display Form In the first display form, as shown in FIG. 10A, each article image inside the facility is displayed for a certain period of time, for example, in a pop-up display. Designation of a specific article may be performed by moving the mouse cursor to the display position of the specific article while each article is displayed for a certain period of time, or of course other methods may be used. FIG. 10A shows an example in which, when the mouse cursor is moved to the refrigerating room and the freezing room, an image of an article stored therein is displayed in a pop-up. This display example is suitable when an article in the facility is moved to another location. Of course, you may use a character instead of the said image. In this display mode, when an article is moved into the facility, it is left to the system to place the item in the facility.

(2)第2表示形態
第2表示形態では、図10(b)のように、種類毎に階層表示を行う。設備が冷蔵室であれば、まず肉、野菜などの食品カテゴリーを表示し、次に階層的に選ばれたカテゴリーに相当する食品を表示する。この表示形態は、設備内の構造を操作者に意識させず、欲しいものを探すのに適している。
(2) Second Display Form In the second display form, hierarchical display is performed for each type as shown in FIG. If the facility is a refrigerated room, first the food category such as meat and vegetables is displayed, and then the food corresponding to the hierarchically selected category is displayed. This display form is suitable for searching for a desired thing without making the operator aware of the structure in the facility.

ここで、設備内には複数の収納場所(棚など)が存在するものがあるが、この収納場所毎に階層表示させてもよい。第1表示形態のように物品の画像を表示する場合、多数の物品がその設備内にあると、煩雑な画面になることが想定される。従って、このように階層的に表示するのが効果的である。   Here, some facilities have a plurality of storage locations (such as shelves), but they may be displayed hierarchically for each storage location. When displaying an image of an article as in the first display mode, it is assumed that a complicated screen is displayed when a large number of articles are in the facility. Therefore, it is effective to display hierarchically in this way.

また、設備が冷蔵庫の場合には、食品(物品)の賞味期限の早いものから順に10個ずつ表示したり、色や文字の大きさを変えて表示してもよい。また、出し入れの回数の多いものから表示するなど、適宜見やすいように表示を工夫することも可能である。出し入れの回数に応じて表示するというのは、例えば食品の場合、出し入れ回数が多いほど品質の劣化が激しくなるので、そういうものほど目立つように表示する、という意味もあるし、また良く使うものをより優先的に表示する、という意味もある。また、操作者の情報を入力できるようにし、操作者の持ち物であるかどうかや好みに応じて、表示する物品をフィルタリングしてもかまわない。   In addition, when the equipment is a refrigerator, ten pieces of food (articles) may be displayed in order from the earliest expiry date, or may be displayed with different colors and character sizes. It is also possible to devise the display so that it is easy to see, such as displaying from the one with the largest number of withdrawals. Displaying according to the number of withdrawals, for example, in the case of foods, the greater the number of withdrawals, the more severe the quality degradation. It also means that it is displayed with higher priority. Also, the operator's information can be input, and the displayed items may be filtered according to whether or not the operator's belongings are belonging to the user.

(3)第3表示形態
図10(c)のように、設備内にカメラを設置して物品をセンシングしている場合(例えばセンシング手段123を使用)、その設備内の映像を表示し、床やテーブル上の物品や場所を指示するのと同様の技術で、前記設備内の映像上の物品や場所をマウスカーソルで指示する。このとき、表示する設備内の映像を拡大表示すると、より操作性がよくなる。また、設備内はそのドアが閉まっていると内部が暗くカメラで撮影できないので、設備内部に照明を設置し、撮影する際に前記照明を点灯するのが望ましい。さらに、撮影された設備内の映像を画面上の設備のドアに表示することで、いつもと同様の見え方で直感的に指示操作することもできる。
(3) Third display mode As shown in FIG. 10 (c), when a camera is installed in the facility to sense an article (for example, using the sensing means 123), an image in the facility is displayed, The article or location on the image in the facility is designated with the mouse cursor by the same technique as that for designating the article or location on the table. At this time, if the video in the equipment to be displayed is enlarged and displayed, the operability is improved. Moreover, since the inside of the facility is dark when the door is closed and the camera cannot be photographed, it is desirable to install illumination in the facility and turn on the illumination when photographing. Furthermore, by displaying the captured video of the equipment on the equipment door on the screen, it is possible to intuitively instruct and operate in the same way as usual.

(4)第4表示形態
第4表示形態では、図10(d)のように、設備にマウスカーソルを重ねる等の指示操作を行ったときに、設備のドアを自動的に開くことで、直接表示画面に設備内部を表示させる。前述したように、各設備には操作指示コマンドが用意されており、この操作指示コマンドを用いて、このような処理が実現できる。
(4) Fourth display mode In the fourth display mode, as shown in FIG. 10 (d), when an instruction operation such as hovering the mouse cursor over the equipment is performed, the equipment door is automatically opened to directly The inside of equipment is displayed on the display screen. As described above, an operation instruction command is prepared for each facility, and such processing can be realized by using this operation instruction command.

具体的には、マウスカーソルで所望の設備(例えば冷蔵室)を指示操作すると、Refrigerator#0001(冷蔵室)にdoor#openコマンドが送信され、冷蔵室のドアが開き、表示画面に冷蔵室内部が直接映し出される。そして、物品又は場所の指示が終わったら、door#closeコマンドを送信する。なお、この表示形態は実際のドアを開閉するので、冷蔵庫等よりもクローゼット、靴箱などのように温度や湿度を管理していない設備の方がより適している。図10(e)に示すように、冷蔵室や冷凍室等、温度や湿度などを管理している設備の場合は、その壁面の一部または全部を透過・非透過切り替え可能な壁にしておき、上述したドアの開閉と同様のタイミングで壁面を透過・非透過させてもよい。冷蔵室や冷凍室にそのようなドアを設置し、door#transparent#on、door#transparent#offコマンドを用意することにより、このようなコマンドを用いて上記表示形態が実現できる。   Specifically, when a desired operation (for example, refrigeration room) is instructed with the mouse cursor, a door # open command is sent to Refrigerator # 0001 (refrigeration room), the door of the refrigeration room opens, and the display screen displays the inside of the refrigeration room Is projected directly. Then, when the instruction of the article or place is finished, a door # close command is transmitted. In addition, since this display form opens and closes an actual door, equipment that does not control temperature and humidity, such as a closet and a shoe box, is more suitable than a refrigerator or the like. As shown in Fig. 10 (e), in the case of facilities that manage temperature, humidity, etc., such as refrigerator compartments and freezer compartments, leave some or all of the walls as walls that can be switched between transmission and non-transmission. The wall surface may be transmitted / non-transmitted at the same timing as the door opening / closing described above. By installing such doors in the refrigerator compartment or freezer compartment and preparing door # transparent # on and door # transparent # off commands, the above display mode can be realized using such commands.

また、これらの表示形態を状況または設備の種類に応じて切り替えることも有効である。例えば、ドラッグした物品を設備の中に収めるときには第1表示形態で表示する一方、設備内の物品を指示するときには第2〜第4表示形態のいずれかで表示する。このような切替処理を実現するには、図11で示したような表示形態テーブルを用意し、設備内表示手段124は、このテーブルに基づいてユーザーの操作及び設備に応じて表示形態を切り替える。図11の表示形態の番号は図10中の表記と対応している。また、これとは別に、操作する人に応じて、操作する設備に応じて、あるいは操作する物品に応じて、表示形態を変えてもよい。すなわち、各種の属性に応じて表示形態を適宜選択するようにしてもよい。   It is also effective to switch these display forms according to the situation or the type of equipment. For example, the dragged article is displayed in the first display mode when it is placed in the facility, while it is displayed in one of the second to fourth display modes when the article in the facility is indicated. In order to realize such switching processing, a display form table as shown in FIG. 11 is prepared, and the in-facility display means 124 switches the display form according to the user's operation and equipment based on this table. The number of the display form in FIG. 11 corresponds to the notation in FIG. In addition to this, the display form may be changed according to the person operating, according to the equipment to be operated, or according to the article to be operated. That is, the display form may be appropriately selected according to various attributes.

次に、画面上で指示したい物品や場所が設備104に隠蔽されている場合の表示形態について説明する。設備に隠蔽された領域は、上述した設備内部と同様、マウス等で指示することができる。しかしこの場合、その後に、設備内部であるかその背後であるか、あるいはその背後の設備内であるか、といったカメラ視線からの奥行き方向への位置の指示が必要となる。これを実現する1つの方法として、最も前面にある設備に関しては、その背後に隠蔽されているその他の設備や部屋の床等を自分自身の構造の一部と見なすことで、上述した第1〜第4表示形態をそのまま適応できる。図12はその様子を上記第1表示形態のポップアップリスト形式で実現した例である。マウスカーソルを食器棚に合わせる(又は、クリックする)と、食器棚及びその向こうにある冷蔵庫や床の内容がポップアップされ、所望の物品を指示することが可能となる。   Next, a display form in the case where an article or place to be designated on the screen is hidden by the equipment 104 will be described. The area concealed in the facility can be designated with a mouse or the like as in the above-described interior of the facility. However, in this case, after that, it is necessary to indicate the position in the depth direction from the camera line of sight, such as whether it is inside the equipment, behind it, or inside the equipment behind it. As one method for realizing this, regarding the equipment in the forefront, other equipment hidden behind it, the floor of the room, etc. are regarded as a part of its own structure. The fourth display form can be applied as it is. FIG. 12 shows an example in which this state is realized in the pop-up list form of the first display form. When the mouse cursor is placed on (or clicked on) the cupboard, the cupboard and the contents of the refrigerator and floor over the pop-up pop up, and the desired item can be indicated.

ここで、指示した点の背後にどれだけの設備が隠れているかを知る方法が必要となる。上述したように、指示した点が設備であるかどうかを調べる方法として、画面マップ(図9(b)参照)を用いた方法がある。ここではこれを拡張し、十分な数の画面マップ(階層化画面マップ)を用意し、全ての設備をそれぞれの画面マップに重ねることなく配置する。そして、マウスで指示した点を含む複数の設備及びその複数の設備のいずれかに隠蔽された床や壁が、前記ポップアップリストの内容として表示される。図13は図12の環境に対応した階層化画面マップである。図13(a)は最も奥の画面マップ、図13(b)は奥から1つ手前の画面マップ、図13(c)はさらに1つ手前の画面マップ、図13(d)は最も手前の画面マップである。図13から分かるように、それぞれの画面マップ内で設備が重なり合っていることはない。   Here, a method is needed to know how much equipment is hidden behind the indicated point. As described above, there is a method using a screen map (see FIG. 9B) as a method for checking whether or not the designated point is equipment. Here, this is expanded, a sufficient number of screen maps (hierarchical screen maps) are prepared, and all the facilities are arranged without overlapping each screen map. Then, a plurality of facilities including the point designated by the mouse and a floor or wall concealed in any of the plurality of facilities are displayed as the contents of the pop-up list. FIG. 13 is a hierarchical screen map corresponding to the environment of FIG. 13 (a) is the screen map at the back, FIG. 13 (b) is the screen map from the back, FIG. 13 (c) is the screen map at the front, and FIG. 13 (d) is the screen at the front. It is a screen map. As can be seen from FIG. 13, the facilities do not overlap in each screen map.

さらに、マウスで指示した点の背後の設備内の表示を、別のスイッチ的な入力手段(例えばホイールマウスのホイールやキーボードの上下矢印キーなど)を1度入力する毎に手前あるいは奥から順に変えることも可能である。例えば、図12の例で、マウスカーソルを食器棚に合わせると食器棚の中の内容がポップアップ表示され、次に「上」矢印キーを一度押すとその1つ向こうの冷蔵庫内部の内容がポップアップ表示され、さらにもう一度「上」矢印キーを押すと床の上に置かれた物品の内容がポップアップ表示される、等である。そして、もう一度「上」矢印キーを押すことで、再度食器棚の内容に戻すようにもできる。逆に、「下」矢印キーで反対の順にその内容をポップアップ表示することもできる。   Further, the display in the equipment behind the point designated by the mouse is changed in order from the front or back every time another switch-like input means (for example, the wheel of the wheel mouse or the up / down arrow keys of the keyboard) is input once. It is also possible. For example, in the example of FIG. 12, when the mouse cursor is moved to the cupboard, the contents in the cupboard are displayed in a pop-up, and when the “up” arrow key is pressed once, the contents in the refrigerator beyond that one are displayed in a pop-up. Then, pressing the “up” arrow key again will pop up the contents of the item placed on the floor, etc. Then, by pressing the “up” arrow key again, the contents of the cupboard can be restored. Conversely, the contents can be popped up in the reverse order using the “down” arrow key.

<操作端末の制御手段>
制御手段120は、物品操作手段118から上述の操作指示を受けて指示データを生成し、当該指示データをロボット102に対して送信する。指示データとは、ロボット102の行動計画作成手段117によるロボット102の行動計画を作成する元になるデータである。この指示データは、
(操作する物品、移動先)
の2組の値を持つ。例えば手帳をテーブル上に移動させる場合には、
(手帳 S#0001、テーブル)
が指示データとなる。移動先には、前記環境属性データ601もしくは設備属性データ602で登録された場所のみが指定可能である。また、移動先がある程度広い範囲を持つため移動先の名称だけでは場所が特定できない場合は、移動先に付加して具体的な座標値を世界座標系(環境を基準にした座標系であり、図5で示した座標系)で指定すればよい。例えば、ある物品を床の決められた場所に置く場合などがこれに当たり、
(物品、床(x1,y1,0))
などと指定する。表示画面で指示した場所の世界座標系における座標は、環境マップ109として例えば図5(b)の立体モデル版環境マップ109を備えておき、前記立体モデルと表示画面を映しているカメラパラメータ(カメラの位置、姿勢、画角など)とから計算することが可能である。なお、このような計算方法はコンピュータグラフィックスの基本的な公知技術であるので、その説明は省略する。また、前記立体モデルおよび前記カメラパラメータが既知であれば、前述の環境マップ109も計算によって求めることが可能となる。
<Control means for operation terminal>
The control unit 120 receives the above operation instruction from the article operation unit 118, generates instruction data, and transmits the instruction data to the robot 102. The instruction data is data on which the action plan of the robot 102 is created by the action plan creation means 117 of the robot 102. This instruction data is
(Articles to be operated, destination)
Have two sets of values. For example, when moving a notebook to the table,
(Notebook S # 0001, table)
Is the instruction data. Only the location registered in the environment attribute data 601 or the facility attribute data 602 can be specified as the destination. In addition, because the destination has a certain wide range, if the location can not be specified only by the destination name, add a specific coordinate value to the destination in the world coordinate system (the coordinate system is based on the environment, The coordinates may be specified in the coordinate system shown in FIG. For example, when placing an article on a predetermined place on the floor,
(Goods, floor (x1, y1,0))
And so on. The coordinates in the world coordinate system of the location indicated on the display screen are provided with, for example, the three-dimensional model environment map 109 shown in FIG. 5B as the environment map 109, and the camera parameters (cameras) displaying the three-dimensional model and the display screen. Position, orientation, angle of view, etc.). Since such a calculation method is a basic known technique of computer graphics, its description is omitted. If the three-dimensional model and the camera parameters are known, the above-described environment map 109 can be obtained by calculation.

−ロボット−
4番目のサブシステムであるロボット102は、本実施形態に係る物品管理システム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。
-Robot-
The robot 102, which is the fourth subsystem, plays a role of actually grasping and carrying an article in the environment in the article management system 100 according to the present embodiment.

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102周囲の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112と、物品を把持する把持手段113と、環境マップ109を使って移動計画を立てる移動計画作成手段114と 、ユーザからの指示を実行するため当該ロボット102の行動計画をその指示内容に応じて立案する行動計画作成手段117と 、移動のための移動手段115と、環境管理サーバ101や操作端末103とさまざまなデータの送受信を行う送受信手段110と、それら各手段を制御する制御手段116とからなる。   As shown in FIG. 1, the robot 102 has, as its basic configuration, a sensor 112 that detects obstacles in the vicinity of the robot 102 and obtains information on an article to be grasped, a grasping means 113 that grasps an article, an environment, and the like. A movement plan creation means 114 for making a movement plan using the map 109; an action plan creation means 117 for drafting an action plan for the robot 102 in accordance with the content of the instruction to execute an instruction from the user; It includes a moving means 115, a transmitting / receiving means 110 for transmitting / receiving various data to / from the environment management server 101 and the operation terminal 103, and a control means 116 for controlling these means.

ロボット102の物品把持及び運搬操作に際しては、操作端末103を介してユーザが指示を出し、その指示内容をコード化した指示データがネットワークを介して当該ロボット102に送信される。ロボット102が当該指示データを受信すると、行動計画作成手段117は前記指示データからロボット102自身が行動するためのロボット制御コマンドのリストを生成し、ロボット102はそれらロボット制御コマンドを順に処理することによって、物品の把持及び運搬操作を実行する。   When gripping and transporting an article by the robot 102, a user issues an instruction via the operation terminal 103, and instruction data in which the instruction content is encoded is transmitted to the robot 102 via the network. When the robot 102 receives the instruction data, the action plan creation means 117 generates a list of robot control commands for the robot 102 to act from the instruction data, and the robot 102 processes the robot control commands in order. Execute the gripping and transporting operation of the article.

ここでいうロボット制御コマンドは、ロボット102の把持や移動、さらには前記設備104の制御を行うためのコマンドであり、大きく分けると主に、
・移動
・把持
・解放
・設備操作
の4種類がある。以下、これらを説明する。
The robot control command here is a command for gripping and moving the robot 102, and further controlling the equipment 104.
・ Movement ・ Grip ・ Release ・ Four types of equipment operation. These will be described below.

「移動」は、(move,座標)または(move,設備ID)で表される。このコマンドを受けると、ロボット102は現在位置から上記座標で指定された位置または上記設備IDで指定された設備104まで移動する。ここでは、座標は世界座標系で指定し、移動経路の計画は移動計画作成手段114が立案する。設備104に移動するときは設備104に対して所定の距離まで近づくような経路を作成する。なお、設備104の場所座標は、環境マップ109内の設備属性データ602を参照することで得ることができる。   “Move” is represented by (move, coordinates) or (move, equipment ID). Upon receiving this command, the robot 102 moves from the current position to the position designated by the coordinates or the equipment 104 designated by the equipment ID. Here, the coordinates are specified in the world coordinate system, and the movement plan creation means 114 drafts the movement route plan. When moving to the facility 104, a route that approaches the facility 104 to a predetermined distance is created. The location coordinates of the facility 104 can be obtained by referring to the facility attribute data 602 in the environment map 109.

「把持」は、(grab,物品ID)で表される。このコマンドを受けると、ロボット102は物品IDで指定された物品を把持する。物品の場所は前述した物品データベース107を参照することによって把握し、把持手段113による把持計画を実行する。   “Grip” is represented by (grab, article ID). Upon receiving this command, the robot 102 holds the article specified by the article ID. The location of the article is grasped by referring to the article database 107 described above, and a grasping plan by the grasping means 113 is executed.

「解放」は、(release)で表される。このコマンドを受けると、ロボット102は把持手段113を構成するハンド202を解放する。   “Release” is represented by (release). Upon receiving this command, the robot 102 releases the hand 202 constituting the gripping means 113.

「設備操作」は、(自身のID,設備ID,設備操作コマンド)で表される。このコマンドを受けると、ロボット102は設備IDで指定された設備104に対して、指定された設備操作コマンドを送る。設備操作コマンドとは、個々の設備104が外部から受ける操作指示コマンドであり、各設備は、前記操作指示コマンドを受けると当該コマンドに相当する処理を行う。ここで、コマンドの中に自身のIDを添付する理由は、ある設備104に設備操作コマンドを送る場合、受け取った設備104が設備操作コマンドに従って処理を行った後、当該設備104からその処理結果を自身に返信してもらうためである。   “Equipment operation” is represented by (own ID, equipment ID, equipment operation command). Upon receiving this command, the robot 102 sends the designated equipment operation command to the equipment 104 designated by the equipment ID. The facility operation command is an operation instruction command received by each facility 104 from the outside, and each facility performs processing corresponding to the command when receiving the operation instruction command. Here, the reason for attaching its own ID in the command is that when a facility operation command is sent to a certain facility 104, the received facility 104 performs processing according to the facility operation command, and then the processing result is received from the facility 104. This is to have you reply yourself.

以上、代表的な例として、4種類のロボット制御コマンドを説明した。ただし、ロボット制御コマンドはこの4種類に限らず、必要に応じて増減しても良いことはいうまでもない。   As described above, four types of robot control commands have been described as typical examples. However, it goes without saying that the robot control commands are not limited to these four types, and may be increased or decreased as necessary.

図14はロボット102の一例を示した模式図である。以下、図14においてアームの先端が向いている方向をロボット102の前面として、ロボット102の各手段の説明を行う。   FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of the robot 102. Hereinafter, each unit of the robot 102 will be described with the direction in which the tip of the arm is facing in FIG.

<移動手段>
移動手段115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115として車輪の例を示したが、移動手段115にはロボット102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113が家屋内全域を可動域とする場合には、この移動手段115は必ずしも必要ではない。
<Movement means>
Two moving means 115 are provided on one side of the robot body, and are constituted by a total of four wheels on both sides. In this example, an example of a wheel is shown as the moving unit 115, but an optimal unit may be selected as the moving unit 115 according to the place and environment where the robot 102 is used. For example, when moving on uneven ground, a crawler type or multi-legged moving means may be used. In addition, when the gripping means 113 including the arm 201 and the hand 202 makes the entire area of the house movable, the moving means 115 is not always necessary.

<センサ>
センサ112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112a、視覚センサとしてのステレオカメラ112b、及び衝突センサ112cからなる。超音波センサ112a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112a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112b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112cは、当該センサ112cに所定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102自身が移動中にぶつかったことを、この衝突センサ112cで検知する。
<Sensor>
The sensor 112 detects obstacles in the vicinity of the robot, and in this example, includes an ultrasonic sensor 112a, a stereo camera 112b as a visual sensor, and a collision sensor 112c. The ultrasonic sensor 112a is attached to each of three locations on the front, back, and left and right sides, and by measuring the time it takes to emit the ultrasonic wave and receive the reflected wave, the approximate distance from the sensor to the obstacle Is calculated. In this embodiment, the ultrasonic sensor 112a detects an obstacle at a short distance before the collision. The stereo camera 112b inputs the surrounding situation as an image, and performs processing such as recognition on the image, thereby determining the presence / absence of an obstacle and obtaining more accurate information on the object to be grasped. The collision sensor 112c is a sensor that detects that the sensor 112c has an impact of a predetermined force, and it has hit an obstacle that cannot be detected by other sensors, or the robot 102 itself moves. The collision sensor 112c detects that the collision has occurred.

<移動計画作成手段>
移動計画作成手段114は、ロボット102を指定場所に移動させる旨のロボット制御コマンドを受信したとき、現在位置から前記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109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109には前述のようにロボット102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。一度移動経路を作成して移動し始めた後で前記センサが障害物を検知した場合には、その障害物を避けるための新たな経路を、その都度作成し直す。移動経路作成に当たっては、最も一般的な手法であるダイクストラ法等が用いられる。
<Movement plan creation means>
When the movement plan creation means 114 receives the robot control command for moving the robot 102 to the designated location, the movement plan creation means 114 uses the environment map 109 acquired from the environment management server 101 for the movement route from the current position to the designated location. Create. Naturally, if there is an obstacle between the current position and the destination, a route to avoid it is necessary, but the environment map 109 has an area where the robot 102 can move as described above. Is written in advance, and a movement route within the area may be created. If the sensor detects an obstacle after creating a movement route and starting moving, a new route for avoiding the obstacle is recreated each time. In creating the movement route, the Dijkstra method, which is the most common method, is used.

<把持手段>
把持手段113は物品を把持する手段であり、本実施形態では、図14の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。把持手段113は、後述のロボット制御コマンドで把持位置を指示されると、アーム201の先端をその場所まで移動させ、ハンド202の把持操作を行う。ハンド202を把持位置まで移動させるためのアーム制御は、この把持手段113で行えばよい。把持手段113はまた、ロボット制御コマンドで解放を指示されると、ハンド202の解放操作を行う。
<Gripping means>
The gripping means 113 is a means for gripping an article. In the present embodiment, the gripping means 113 includes an arm 201 having a multi-joint and a hand 202 disposed at the tip of the arm 201 as shown in FIG. When a gripping position is instructed by a robot control command, which will be described later, the gripping means 113 moves the tip of the arm 201 to that position and performs a gripping operation of the hand 202. The arm control for moving the hand 202 to the gripping position may be performed by the gripping means 113. The gripping means 113 also performs the release operation of the hand 202 when instructed to release by the robot control command.

<ロボットの制御手段>
制御手段116は、外部から送受信手段110を介して送られてきたロボット制御コマンドのリストを解釈し、順にロボット制御コマンドを実行していく。送られてきたロボット制御コマンドが前述の指示データである場合には、当該指示データを当該ロボット102の実行可能なロボット制御コマンドに変換するためにその内容を行動計画作成手段117に送り、そこで処理された結果を受け取って、順にロボット制御コマンドを実行していく。
<Robot control means>
The control means 116 interprets a list of robot control commands sent from the outside via the transmission / reception means 110, and executes the robot control commands in order. If the robot control command that has been sent is the aforementioned instruction data, the instruction data is sent to the action plan creation means 117 to convert the instruction data into an executable robot control command for the robot 102, and processed there. The robot control commands are executed in order.

<行動計画作成手段>
行動計画作成手段117は、操作端末103における物品操作手段118にて、ユーザが物品を指定し当該指定物品を所定場所に移動するという簡単な操作をするだけで、ロボット102への作業指示を行えるようにするために設けた手段である。具体的には、当該ロボット102がネットワークを介して操作端末103から指示データを受信すると、行動計画作成手段117は、必要に応じてロボット制御コマンドDB(データベース)を参照しながら、前記指示データに基づいて、ロボット102が一連の動作を実行するためのロボット制御コマンドのリストを生成する。
<Action plan creation means>
The action plan creation means 117 can give a work instruction to the robot 102 simply by performing a simple operation in which the user designates an article and moves the designated article to a predetermined location by the article manipulation means 118 in the operation terminal 103. It is means provided for doing so. Specifically, when the robot 102 receives instruction data from the operation terminal 103 via the network, the action plan creation unit 117 refers to the robot control command DB (database) as necessary, and stores the instruction data. Based on this, the robot 102 generates a list of robot control commands for executing a series of operations.

ここで、ロボット制御コマンドDBには、ロボット102が設備操作を行う場合のロボット制御コマンドのリストを、設備毎に分けて予め記憶させておく。その理由は以下の通りである。   Here, in the robot control command DB, a list of robot control commands when the robot 102 performs equipment operations is stored in advance for each equipment. The reason is as follows.

前述の通り指示データには2つのデータ、すなわち、(操作する物品、移動先)からなる2つのデータしか情報を含んでいない。もし、目的とする物品がロボット102の直前においてそのまま把持できる状態にあり、あるいは移動場所が空間的に開放された場所であれば、ロボット制御コマンドDBは特に必要でない。しかし実際には、目的とする物品がロボット102の直前にあることはほとんどなく、通常、ロボット102(あるいは把持手段113)は操作する物品の付近にまで移動しなければならない。また、その物品がドアで閉鎖された設備の内部に存在する場合には、そのドアを開けて物品を把持し、その後、当該ドアを閉めなければならない。さらに、設備104によっては物品を収納した後、もっと複雑な処理をしなければならない場合もある。ところが、これらの処理をユーザが操作画面を使って一つ一つ順に指示するのでは、使いやすいシステムとは言い難い。できることならば、先ほどの指示データを生成するだけの簡単な指示操作、すなわち、物品を選択し、移動場所を指定する、という主に2つの操作だけで、ロボット102への指示が行えることが望ましい。   As described above, the instruction data includes only two pieces of data, that is, two pieces of data including (article to be operated, destination of movement). The robot control command DB is not particularly required if the target article is in a state where it can be gripped as it is immediately before the robot 102, or the moving place is a spatially open place. However, in reality, the target article is rarely in front of the robot 102, and the robot 102 (or the gripping means 113) usually has to move to the vicinity of the article to be operated. In addition, when the article exists inside the facility closed by the door, the door must be opened to grasp the article, and then the door must be closed. In addition, some equipment 104 may require more complicated processing after the article is stored. However, it is difficult to say that the system is easy to use if the user instructs these processes one by one using the operation screen. If possible, it is desirable that the robot 102 can be instructed with only a simple instruction operation for generating the instruction data as described above, that is, only two operations of selecting an article and specifying a moving place. .

従って、簡単な指示操作で生成された指示データから、設備104の操作も含めてロボット102に所定の作業をさせるためのロボット制御コマンドを作成するための知識データが必要となる。ロボット制御コマンドDBとは前記知識データを記憶したものである。   Therefore, knowledge data for creating a robot control command for causing the robot 102 to perform a predetermined work including the operation of the facility 104 from the instruction data generated by a simple instruction operation is required. The robot control command DB stores the knowledge data.

図15は、ロボット制御コマンドDBに記憶されたロボット制御コマンドのリストの例を示した表形式の図である。本図には、設備の異なる2つの表が含まれている。各表の一番左の列には、ロボット102が操作する設備104のIDが記載されている。その右の列の「場所の属性」とは、移動元または移動先を指示するものであり、それぞれ、
・移動元:物品がある設備104に収納されている状況で、その物品を取り出したい場合
・移動先:物品をある設備104に収納し、さらには必要に応じて前記設備104の各種機能を用いて収納した物品に何らかの処理を行いたい場合
を意味する。一番右の列は、場所の属性に対応するロボット制御コマンドリストを示している。
FIG. 15 is a table format showing an example of a list of robot control commands stored in the robot control command DB. This figure includes two tables with different facilities. In the leftmost column of each table, the ID of the facility 104 operated by the robot 102 is described. The “location attribute” in the right column indicates the source or destination,
・ Movement source: When the article is stored in a certain facility 104 and wants to take out the article. ・ Destination: Store the item in a certain facility 104, and further use various functions of the facility 104 as necessary. This means that it is necessary to perform some processing on the stored article. The rightmost column shows a robot control command list corresponding to the location attribute.

例として、設備IDがRefrigerator#0001(冷蔵室)であり、場所の属性が移動元である場合のロボット制御コマンドリストを説明する。これは、指示データの最初の値に入っている物品に関して物品データベース107を参照した結果、それがRefrigerator#0001(冷蔵室)の中に収納されている場合のロボット制御コマンドのリストである。ここでの3つのコマンドは順に、
・Refrigerator#0001(冷蔵室)のドアを開け、
・物品を把持して取り出し、
・Refrigerator#0001(冷蔵室)のドアを閉める、
という操作に相当する。ここで2つ目のロボット制御コマンド、
(grab, $object)
の$objectは、操作する物品のIDが入ることを意味する。状況によって値が変わる情報については頭に$を付けることで変数として扱い、それを扱う物品が具体的に指示データによって決まった場合に、前記変数に値を設定するようにする。このようにすることで、ロボット制御コマンドに一般性を持たせることができる。
As an example, a robot control command list when the equipment ID is Refrigerator # 0001 (refrigerator room) and the location attribute is the movement source will be described. This is a list of robot control commands when the article database 107 is referred to for the article included in the first value of the instruction data and is stored in the Refrigerator # 0001 (refrigerator room). The three commands here are
・ Open the door of Refrigerator # 0001 (refrigerator room)
・ Grip and take out articles
・ Close the door of Refrigerator # 0001 (refrigerator room),
It corresponds to the operation. Where the second robot control command,
(grab, $ object)
$ Object means that the ID of the article to be operated is entered. Information whose value changes depending on the situation is treated as a variable by adding $ to the head, and when the article to be handled is specifically determined by the instruction data, the value is set in the variable. In this way, the robot control command can be generalized.

なおここでは、ロボット制御コマンドの内容理解のために、非常に簡単な例を用いて説明したが、実用に向けては、さらに必要なロボット制御コマンドを加えるようにしてもよい。例えば電子レンジの移動先のコマンドリストは、
(Robot#0001, Microwave#oven#0001,door#open)
(release, $object)
(Robot#0001, Microwave#oven#0001,door#close)
(Robot#0001, Microwave#oven#0001,warm#start)
の4つのコマンドから構成されているが、実際には電子レンジにすでに物が入っている状態ではさらに物を入れることができないので、これら4つのコマンドの前に、電子レンジの中に物品があるかどうかを確認するコマンド、
(Robot#0001, Microwave#oven#0001,is#object#in)
を設けることが好ましい。そして、このコマンドの戻り値がTRUE、すなわち電子レンジの庫内に物が入っている場合には、その後のコマンドを実行する代わりに、ユーザに電子レンジの庫内に物が入っている旨を伝え、処理を終了する、などしてもよい。
Here, for the purpose of understanding the contents of the robot control command, a very simple example has been described. However, for practical use, a further necessary robot control command may be added. For example, the command list of the movement destination of the microwave oven is
(Robot # 0001, Microwave # oven # 0001, door # open)
(release, $ object)
(Robot # 0001, Microwave # oven # 0001, door # close)
(Robot # 0001, Microwave # oven # 0001, warm # start)
However, since there are actually no items in the microwave oven, there is an article in the microwave oven before these four commands. Command to check if
(Robot # 0001, Microwave # oven # 0001, is # object # in)
Is preferably provided. If the return value of this command is TRUE, that is, there is an object in the microwave oven, instead of executing the subsequent command, the user is informed that the object is in the microwave oven. It is also possible to communicate and end the process.

また、このコマンド列を当該電子レンジに入れる物品に適用してしまうと、どんなものに対しても「温め」という処理が行われてしまう、という問題が生じる。このため、例えば当該電子レンジには、物品の内容を認識し、それに応じて「温め」処理の具体的な温め方を切り替える仕組みを設けても構わない。例えば、当該電子レンジの「温め」の詳細な機能として、「料理の温め」と「解凍」とを備えている場合、庫内に入れられた物を何らかの方法、例えば画像処理や物に付与された電子タグなどで認識し、その結果に応じて、前記「料理の温め」と「解凍」とを適宜切り替えるようにしてもよい。この切替にはもちろん他の方法を用いてもよい。例えば電子レンジに前記認識機能が無い場合は、ロボット102にその機能を持たせ、ロボット102が物の内容を認識したうえで、その結果を電子レンジに送るようにしてもよい。   Further, if this command sequence is applied to an article to be put in the microwave oven, there arises a problem that a process of “warming” is performed on any object. For this reason, for example, the microwave oven may be provided with a mechanism for recognizing the contents of the article and switching the specific warming method of the “warming” process accordingly. For example, when “warming” and “thawing” are provided as detailed functions of “warming” of the microwave oven, the object placed in the cabinet is given to some method, for example, image processing or an object. It may be recognized by an electronic tag or the like, and the “warming of cooking” and “defrosting” may be switched appropriately according to the result. Of course, other methods may be used for this switching. For example, when the microwave oven does not have the recognition function, the robot 102 may have the function, and the robot 102 may recognize the contents of the object and send the result to the microwave oven.

以上のように、本実施形態では、このようなロボット制御コマンドDBを用いて、指示データを実現するための一連のロボット制御コマンドリストを生成し、実行する。   As described above, in this embodiment, a series of robot control command lists for realizing instruction data is generated and executed using such a robot control command DB.

なお、このロボット制御コマンドリストの生成が完了したのち、ユーザの確認なしに実行に移ってもよいが、前記物品指示操作手段によって指示した内容が間違っており、ユーザがそのことに気が付かない場合もありうる。例えば、図4(b)の環境において、冷蔵室内の弁当を電子レンジに入れて温める処理をしようとしたところ、ユーザのマウスの操作ミスにより、冷蔵室内の弁当を電子レンジの直下にある冷凍室に入れてしまう場合もありうる。その結果、いつまで経っても暖かい弁当ができない、ということが起こる場合もある。このような事態をなるべく防ぐために、前記行動計画作成手段117によって作成されたロボット102の行動計画を、実行する前にユーザに提示することにより、ユーザに物品操作の誤りが無いかの確認を促すことが好ましい。   In addition, after the generation of the robot control command list is completed, the process may be executed without confirmation by the user. However, there is a case where the content instructed by the article instruction operation unit is incorrect and the user does not notice it. It is possible. For example, in the environment of FIG. 4B, when trying to warm the lunch box in the refrigerator compartment by placing it in the microwave oven, the lunch box in the refrigerator compartment is placed directly below the microwave oven due to a user's mouse operation error. It may be put in As a result, it may happen that a warm lunch cannot be made. In order to prevent such a situation as much as possible, the action plan of the robot 102 created by the action plan creation means 117 is presented to the user before execution, thereby prompting the user to check whether there is an error in the article operation. It is preferable.

図16は、物品の移動指示を確認する画面を表示したものである。この例では、移動する物品である「弁当」、その移動元である「冷蔵室」、移動先である「電子レンジ」、移動先での処理である「温め」を、それぞれ文字によって表示し、さらに移動元と移動先とを明確にするため、移動元から移動先へ向かう点線の矢印付き曲線を示している。もし移動元または移動先が設備でなければ、何も表示しないようにしてもよい。例えば弁当が床上にある場合は、移動元は設備ではないためその表示はせず、移動先の「電子レンジ」のみ表示すればよい。もちろんこの確認画面の表示の仕方としては、設備や物品を文字で表したり、もとの図に強調表示をしてもよい。   FIG. 16 shows a screen for confirming an instruction to move an article. In this example, “Bento” that is a moving article, “Refrigerator” that is the source, “Microwave” that is the destination, and “Warm” that is the process at the destination are indicated by characters, respectively. Further, in order to clarify the movement source and the movement destination, a dotted curve with an arrow from the movement source to the movement destination is shown. If the source or destination is not equipment, nothing may be displayed. For example, when the lunch box is on the floor, the movement source is not equipment, so it is not displayed, and only the “microwave oven” of the movement destination is displayed. Of course, as a method of displaying this confirmation screen, equipment and articles may be represented by letters, or highlighted in the original drawing.

さらには、もし間違いが生じていた場合には、この確認処理において修正を行っても良い。例えば、上記の例で電子レンジに移動する物品が「弁当」ではなく「冷凍肉」の場合には、電子レンジでの処理は「温め」ではなく「解凍」であるべきである。しかし、図15で示したように、ロボット制御コマンドにおいて、電子レンジの移動先におけるロボット制御コマンド列の最後のコマンドが「温め(warm#start)」のみであれば、それを実行してしまう。そのため、かりに電子レンジに入れた物品が「冷凍肉」であっても、ユーザが何もしなければ、電子レンジはこの「冷凍肉」を「温め」てしまうことになる。このような処理ミスが起こった場合には、ユーザによって処理実行前に修正すればよい。   Furthermore, if an error has occurred, correction may be performed in this confirmation process. For example, when the article moving to the microwave oven in the above example is “frozen meat” instead of “lunch”, the treatment in the microwave oven should be “thaw” rather than “warm”. However, as shown in FIG. 15, in the robot control command, if the last command in the robot control command sequence at the movement destination of the microwave oven is only “warm (start)”, it is executed. Therefore, even if the article placed in the microwave oven is “frozen meat”, if the user does nothing, the microwave oven “warms” this “frozen meat”. When such a processing error occurs, the user may correct it before executing the processing.

また、以上説明したように、図1に基づく本物品管理システム100は、環境管理サーバ 101とロボット102と設備104と操作端末103との4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している。しかしながら、操作端末103が環境管理サーバ101、設備104、あるいはロボット102に付随されている構成でもよい。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。   Further, as described above, the present article management system 100 based on FIG. 1 includes four subsystems of the environment management server 101, the robot 102, the facility 104, and the operation terminal 103, and these subsystems are wireless or wired. It is configured to exchange information with each other via the network. However, a configuration in which the operation terminal 103 is attached to the environment management server 101, the facility 104, or the robot 102 may be employed. Further, the configuration may be such that not only one robot 102 but also a plurality of robots cooperate to perform work in parallel.

また、以上の説明では、ある物品をある場所から別の場所へ移動するという一つの操作のみをユーザが指示して、それを実行する場合のシステムの動作の仕組みを説明した。しかしながら、実際には、ユーザにとって2つ以上の指示を行いたい場合がある。この場合、1つの指示の処理が終えてから次の指示を入力する、というふうにしてしまうと、ユーザは所望のすべての指示を出し終えるまでシステムから離れることができなくなり、ユーザにとって使いにくいシステムとなる。従ってシステムは、ユーザが行いたいすべての操作を一度に受け付け、それらを順次処理していくように設計されていることが望ましい。これにより、例えば冷蔵庫にある弁当を温め、その後に食べるようにシステムに要求する場合には、次の2つの指示(図示しない)、
・冷蔵庫の弁当を電子レンジに入れて温める
・電子レンジの弁当を、自分の所まで運ぶ
を、最初に入れておくだけでよい。すなわち、ユーザが上記2つの指示を出した後、そのまま待っているだけで、システムは上記動作を自動的に実行する。その結果、ユーザは暖かい弁当が自分のところに来るまで別のことができるようになり、時間を効率よく使うことができるようになる。
In the above description, the mechanism of the system operation when the user instructs only one operation of moving a certain article from one place to another and executes it is described. However, in practice, there are cases where the user wants to give two or more instructions. In this case, if one instruction is processed and then the next instruction is input, the user cannot leave the system until all desired instructions have been issued, and the system is difficult for the user to use. It becomes. Therefore, it is desirable that the system is designed to accept all operations that the user wants to perform at a time and process them sequentially. Thus, for example, if you require the system to warm the lunch in the refrigerator and then eat it, the following two instructions (not shown):
-Put the refrigerator lunch in the microwave and warm.-Bring the microwave lunch to your place. That is, after the user issues the above two instructions, the system automatically executes the above operation simply by waiting. As a result, the user can do other things until the warm lunch box comes to him, and can use his time efficiently.

さらには、その際に、複数の処理を効率化するスケジューリング機能を備えておくことが好ましい。例えば、ある設備から複数種類の物品を取り出し、それぞれを別々の場所に移動させる場合、それら複数種類の物品を取り出す処理のみは一度に行うことで、全部の処理を効率化するようスケジューリングしてもよい。そのためには、作業ロボット102のアーム201等の個数を1つに限定する必要はなく、一度に複数の物品を同時に扱えるように複腕構成にしておいてもよい。   Furthermore, it is preferable to provide a scheduling function for improving the efficiency of a plurality of processes at that time. For example, if you take out multiple types of goods from a facility and move them to different locations, you can schedule all the processing to be efficient by performing only the process of taking out the multiple types of goods at a time. Good. For this purpose, it is not necessary to limit the number of arms 201 and the like of the work robot 102 to one, and a multi-arm configuration may be adopted so that a plurality of articles can be handled simultaneously.

なお、前述した実施形態及びその変形例は、コンピュータプログラムを用いて実現することができる。本発明に係るプログラムは、前述した実施形態及びその変形例の一部又は全部の動作を実行するコンピュータプログラムを含むものである。   It should be noted that the above-described embodiment and its modifications can be realized using a computer program. The program according to the present invention includes a computer program that executes part or all of the operations of the above-described embodiment and its modifications.

以上説明したように、本発明は、家屋やオフィス等の居住環境内における物品を管理する物品管理システム及びその制御用プログラムについて有用である。特に、物品操作手段としてコンピュータや携帯情報端末(携帯電話など)等の種々の電子機器を用いて物品に対する操作を指示し、その指示に基づいてロボット等の物品移動手段により物品を移動等させるシステム及びプログラムに有用である。   As described above, the present invention is useful for an article management system that manages articles in a living environment such as a house or an office, and a program for controlling the article management system. In particular, a system for instructing operations on an article using various electronic devices such as a computer or a portable information terminal (such as a mobile phone) as an article operating means, and moving the article by an article moving means such as a robot based on the instruction. And useful for programs.

実施形態に係る物品管理システムの全体構成を示したブロック図である。It is a block diagram showing the whole article management system composition concerning an embodiment. (a)〜(c)は背景差分法を説明するための説明図である。(A)-(c) is explanatory drawing for demonstrating a background difference method. 物品データの構成と記載内容例を示した概念図であり、(a)は片づけ前、(b)は片づけ後の状態を示す。It is the conceptual diagram which showed the structure and description content example of article | item data, (a) shows the state before cleaning, (b) shows the state after cleaning. (a)〜(b)は、ある環境の様子を異なる2つの時刻において撮影した模式図である。(A)-(b) is the schematic diagram which image | photographed the mode of a certain environment in two different time. 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)は立体モデルを表し、(c)は(a)の平面モデルを表している。It is a figure for demonstrating an environment map, (a) represents an actual condition, (b) represents a stereo model, (c) represents the plane model of (a). 環境マップのデータの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the data of an environment map. (a)〜(b)は、設備属性データの一例を示した図である。(A)-(b) is a figure showing an example of equipment attribute data. 設備操作情報記憶手段に記憶されている設備操作コマンドを表形式で示した図である。It is the figure which showed the equipment operation command memorize | stored in the equipment operation information storage means in tabular form. (a)は操作画面の例、(b)は(a)の操作画面に対応した画面マップの例を示した概念図である。(A) is the example of an operation screen, (b) is the conceptual diagram which showed the example of the screen map corresponding to the operation screen of (a). (a)〜(e)は、設備内部に収納されている物品の表示形態の例を示した図である。(A)-(e) is the figure which showed the example of the display form of the articles | goods accommodated in the inside of an installation. 設備内部の表示形態を切り替える条件と表示形態との対応を表した図である。It is a figure showing the correspondence with the conditions which switch the display form inside an installation, and a display form. 設備及びその背後の設備・床面の場所や物品の表示形態の一例を表した図である。It is a figure showing an example of the display form of an installation, the place behind the installation, the floor surface, and articles | goods. (a)〜(d)は、図12の環境に対応した階層化画面マップの例を示した概念図である。(A)-(d) is the conceptual diagram which showed the example of the hierarchical screen map corresponding to the environment of FIG. ロボットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a robot. ロボット制御コマンドDBに記憶されたロボット制御コマンドのリストの例を示した表形式の図である。It is the figure of the table format which showed the example of the list | wrist of the robot control command memorize | stored in robot control command DB. 確認画面の例を示した図である。It is the figure which showed the example of the confirmation screen.

符号の説明Explanation of symbols

101 環境管理サーバ
102 ロボット
103 操作端末
104 設備
105 センシング手段
106 物品検索・管理手段
107 物品データベース(データベース)
108 環境マップ管理手段
109 環境マップ
110 送受信手段
111 環境管理サーバの制御手段
112 センサ
113 把持手段
114 移動計画作成手段
115 走行手段
116 ロボットの制御手段
117 行動計画作成手段
118 物品操作手段
119 表示手段
120 操作端末の制御手段
121 設備の制御手段
122 設備操作情報記憶手段
123 センシング手段
124 設備内表示手段(表示データ生成手段)
601 環境属性データ
602 設備属性データ
101 Environmental management server
102 robot
103 Operation terminal
104 facilities
105 Sensing means
106 Goods retrieval and management means
107 Goods database (database)
108 Environmental map management means
109 Environmental Map
110 Transmission / reception means
111 Control method of environmental management server
112 sensors
113 Grasping means
114 Movement plan creation means
115 Traveling means
116 Robot control means
117 Action plan creation means
118 Article operation means
119 Display means
120 Control method of operation terminal
121 Equipment control means
122 Equipment operation information storage means
123 Sensing means
124 In-facility display means (display data generation means)
601 Environmental attribute data
602 Equipment attribute data

Claims (16)

居住環境内に存在する物品を管理するシステムであって、
前記居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、
前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、
前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、
前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段と、
前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成する表示データ生成手段と、
前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示する表示制御手段と、
を備えている物品管理システム。
A system for managing articles present in a living environment,
A database for managing information on articles in the living environment;
An environment map for managing structural information of facilities and spaces in the living environment;
Display means for displaying the actual situation of the living environment;
Article operation means for performing an operation of designating at least an article on the display by the display means;
Display data generating means for generating data for displaying information on articles hidden inside or behind equipment on the display means based on the information of the database and the environment map;
When the equipment is designated by the article operation means, display control means for displaying information on the article hidden inside or behind the equipment on the display means,
An article management system comprising:
居住環境内に存在する物品を管理するシステムであって、
前記居住環境の実状況を表示する表示手段における表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段と、
前記居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップとの情報に基づいて、設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成する表示データ生成手段と、
前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示する表示制御手段と、
を備えている物品管理システム。
A system for managing articles present in a living environment,
Article operation means for performing an operation of designating at least an article on the display in the display means for displaying the actual situation of the living environment;
Based on information of a database for managing information on articles in the living environment and an environment map for managing structural information on equipment and space in the living environment, information on articles hidden inside or behind the equipment is displayed. Display data generating means for generating data to be displayed on the means;
When the equipment is designated by the article operation means, display control means for displaying information on the article hidden inside or behind the equipment on the display means,
An article management system comprising:
居住環境内に存在する物品を管理するシステムであって、
前記居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、
前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、
前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、
前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段と、
前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部及び陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成する表示データ生成手段と、
前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部に隠れた物品の情報及び前記設備の陰に隠れた物品の情報のいずれか一方を前記表示手段に選択的且つ切替自在に表示する表示制御手段と、
を備えている物品管理システム。
A system for managing articles present in a living environment,
A database for managing information on articles in the living environment;
An environment map for managing structural information of facilities and spaces in the living environment;
Display means for displaying the actual situation of the living environment;
Article operation means for performing an operation of designating at least an article on the display by the display means;
Display data generating means for generating data for displaying information on the inside of the equipment and the hidden article on the display means based on the information of the database and the environment map;
When the equipment is designated by the article operating means, either one of the information on the article hidden inside the equipment and the information on the article hidden behind the equipment is selectively and freely displayed on the display means. Display control means for
An article management system comprising:
居住環境内に存在する物品を管理するシステムであって、
前記居住環境の実状況を表示する表示手段における表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段と、
前記居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップとの情報に基づいて、設備の内部及び陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成する表示データ生成手段と、
前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部に隠れた物品の情報及び前記設備の陰に隠れた物品の情報のいずれか一方を前記表示手段に選択的且つ切替自在に表示する表示制御手段と、
を備えている物品管理システム。
A system for managing articles present in a living environment,
Article operation means for performing an operation of designating at least an article on the display in the display means for displaying the actual situation of the living environment;
Based on information of a database that manages information on articles in the living environment and an environment map that manages structural information on equipment and space in the living environment, information on articles hidden inside and behind the equipment is displayed. Display data generating means for generating data to be displayed on the means;
When the equipment is designated by the article operating means, either one of the information on the article hidden inside the equipment and the information on the article hidden behind the equipment is selectively and freely displayed on the display means. Display control means for
An article management system comprising:
物品の情報を検出するセンシング手段と、
前記センシング手段の検出結果に基づいて前記データベースの情報を更新するデータベース制御手段と、
を備えている請求項1〜4のいずれか一つに記載の物品管理システム。
Sensing means for detecting information on the article;
Database control means for updating information in the database based on the detection result of the sensing means;
The article management system according to claim 1, further comprising:
物品を移動させる物品移動手段と、
前記物品操作手段によって物品と当該物品の移動場所とが指示操作されると、前記物品移動手段により前記物品を前記移動場所へ移動させる物品移動制御手段と、
を備えている請求項1〜5のいずれか一つに記載の物品管理システム。
Article moving means for moving the article;
An article movement control means for causing the article movement means to move the article to the movement location when the article and the movement location of the article are instructed by the article operation means;
The article management system according to claim 1, further comprising:
前記物品操作手段は、前記表示手段の表示上に物品操作のためのカーソルを表示させ、
前記表示制御手段は、前記表示手段の表示上において前記カーソルが設備に重ねられると、前記設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を単独であるいは前記設備の構造情報と共にポップアップリスト形式で表示する請求項1〜6のいずれか一つに記載の物品管理システム。
The article operation means displays a cursor for article operation on the display of the display means,
When the cursor is overlaid on the equipment on the display of the display means, the display control means displays information on the article hidden inside or behind the equipment alone or together with the structure information of the equipment in a pop-up list format. The article management system according to any one of claims 1 to 6.
前記物品操作手段は、前記表示手段の表示上に物品操作のためのカーソルを表示させ、
前記居住環境内の設備の少なくとも一つには、前記設備の内部又は陰の領域を撮影する撮影手段が設けられ、
前記表示制御手段は、前記表示手段の表示上において前記カーソルが前記設備に重ねられると、前記設備の内部又は陰に隠れた物品の映像を表示する請求項1〜6のいずれか一つに記載の物品管理システム。
The article operation means displays a cursor for article operation on the display of the display means,
At least one of the facilities in the living environment is provided with photographing means for photographing the interior or shadow area of the facility,
The display control means displays an image of an article hidden inside or behind the equipment when the cursor is superimposed on the equipment on the display of the display means. Goods management system.
前記物品操作手段は、前記表示手段の表示上に物品操作のためのカーソルを表示させ、
前記居住環境内の設備の少なくとも一つには、前記設備の内部又は陰の領域を視認自在とする透過手段が設けられ、
前記表示制御手段は、前記表示手段の表示上において前記カーソルが前記設備に重ねられると、前記設備の内部又は陰に隠れた物品を透過表示する請求項1〜6のいずれか一つに記載の物品管理システム。
The article operation means displays a cursor for article operation on the display of the display means,
At least one of the facilities in the living environment is provided with a transmission means for making the inside or shadow area of the facility visible.
The display control means transparently displays an article hidden inside or behind the equipment when the cursor is superimposed on the equipment on the display of the display means. Goods management system.
前記設備は、所定の動作を行う設備からなり、
前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備に前記動作を実行させる制御手段を備えている請求項1〜9のいずれか一つに記載の物品管理システム。
The equipment consists of equipment that performs a predetermined operation,
The article management system according to claim 1, further comprising a control unit that causes the facility to execute the operation when the facility is designated by the article operating unit.
前記設備は、開閉自在なドアを備え、
前記制御手段は、前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備のドアを開放又は閉鎖する請求項10に記載の物品管理システム。
The facility includes a door that can be opened and closed,
11. The article management system according to claim 10, wherein the control means opens or closes a door of the equipment when the equipment is designated by the article operation means.
前記表示データ生成手段は、物品情報を前記表示手段に複数の表示形態で表示させる複数のデータを生成し、
前記表示制御手段は、前記設備の属性、前記物品の属性、操作者の属性、及び操作内容の少なくとも一つに基づいて前記表示形態を選択する請求項1〜11のいずれか一つに記載の物品管理システム。
The display data generation means generates a plurality of data for displaying article information in a plurality of display forms on the display means,
The said display control means selects the said display form based on at least one of the attribute of the said equipment, the attribute of the said article, the attribute of an operator, and operation content, The Claim 1 any one of Claims 1-11. Goods management system.
居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段とを備えた物品管理システムを制御するプログラムであって、前記物品管理システムに、
前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成するステップと、
前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するステップと、
を実行させるプログラム。
A database for managing information on articles in the living environment, an environment map for managing structural information on facilities and spaces in the living environment, display means for displaying the actual status of the living environment, and display on the display means A program for controlling an article management system comprising at least an article operation means for performing an operation of designating an article, wherein the article management system includes:
Generating data for displaying on the display means information on an article hidden inside or behind the facility based on the information of the database and the environment map;
When the equipment is designated by the article operating means, displaying information on an article hidden inside or behind the equipment on the display means;
A program that executes
居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段とを備えた物品管理システムを制御するプログラムであって、前記物品管理システムに、
前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部及び陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成するステップと、
前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部に隠れた物品の情報及び前記設備の陰に隠れた物品の情報のいずれか一方を前記表示手段に選択的且つ切替自在に表示するステップと、
を実行させるプログラム。
A database for managing information on articles in the living environment, an environment map for managing structural information on facilities and spaces in the living environment, display means for displaying the actual status of the living environment, and display on the display means A program for controlling an article management system comprising at least an article operating means for performing an operation for designating an article and an article operating means for performing an operation for designating at least an article on a display by the display means. In the article management system,
Generating data for displaying on the display means information on articles hidden inside and behind the facility based on the information of the database and the environment map;
When the equipment is designated by the article operating means, either one of the information on the article hidden inside the equipment and the information on the article hidden behind the equipment is selectively and freely displayed on the display means. And steps to
A program that executes
居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段とを備えた物品管理システムを制御する方法であって、
前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成するステップと、
前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部又は陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するステップと、
を包含する制御方法。
A database for managing information on articles in the living environment, an environment map for managing structural information on facilities and spaces in the living environment, display means for displaying the actual status of the living environment, and display on the display means A method for controlling an article management system comprising at least an article operation means for performing an operation of designating an article,
Generating data for displaying on the display means information on an article hidden inside or behind the facility based on the information of the database and the environment map;
When the equipment is designated by the article operating means, displaying information on an article hidden inside or behind the equipment on the display means;
A control method comprising:
居住環境内の物品の情報を管理するデータベースと、前記居住環境内の設備及び空間の構造情報を管理する環境マップと、前記居住環境の実状況を表示する表示手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段と、前記表示手段による表示上で少なくとも物品を指定する操作を行うための物品操作手段とを備えた物品管理システムを制御する方法であって、
前記データベース及び前記環境マップの情報に基づいて、設備の内部及び陰に隠れた物品の情報を前記表示手段に表示するためのデータを生成するステップと、
前記物品操作手段によって前記設備が指定されると、前記設備の内部に隠れた物品の情報及び前記設備の陰に隠れた物品の情報のいずれか一方を前記表示手段に選択的且つ切替自在に表示するステップと、
を包含する制御方法。
A database for managing information on articles in the living environment, an environment map for managing structural information on facilities and spaces in the living environment, display means for displaying the actual status of the living environment, and display on the display means A method for controlling an article management system comprising at least an article operating means for performing an operation for designating an article and an article operating means for performing an operation for designating at least an article on a display by the display means. ,
Generating data for displaying on the display means information on articles hidden inside and behind the facility based on the information of the database and the environment map;
When the equipment is designated by the article operating means, either one of the information on the article hidden inside the equipment and the information on the article hidden behind the equipment is selectively and freely displayed on the display means. And steps to
A control method comprising:
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010020521A (en) * 2008-07-10 2010-01-28 Yahoo Japan Corp Item management guidance device, method, and program
JP2013246801A (en) * 2012-05-29 2013-12-09 Funai Electric Co Ltd Information terminal
JP2016118926A (en) * 2014-12-19 2016-06-30 株式会社ニコン Electronic apparatus
JP6132940B1 (en) * 2015-12-11 2017-05-24 ▲れい▼達科技股▲ふん▼有限公司Leadot Innovation, Inc. How to track the location of stored items
WO2019125094A3 (en) * 2019-03-29 2020-02-13 엘지전자 주식회사 Refrigerator and method for managing articles in refrigerator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05265684A (en) * 1992-03-18 1993-10-15 Fujitsu Ltd Method for controlling window popup
JPH0961045A (en) * 1995-08-24 1997-03-07 Takashi Wakabayashi Refrigerator
JP3601737B2 (en) * 1996-03-30 2004-12-15 技術研究組合医療福祉機器研究所 Transfer robot system
SE521047C2 (en) * 1999-02-19 2003-09-23 Rutger Roseen Device and method for providing information about the contents of a cabinet

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010020521A (en) * 2008-07-10 2010-01-28 Yahoo Japan Corp Item management guidance device, method, and program
JP2013246801A (en) * 2012-05-29 2013-12-09 Funai Electric Co Ltd Information terminal
JP2016118926A (en) * 2014-12-19 2016-06-30 株式会社ニコン Electronic apparatus
JP6132940B1 (en) * 2015-12-11 2017-05-24 ▲れい▼達科技股▲ふん▼有限公司Leadot Innovation, Inc. How to track the location of stored items
JP2017107520A (en) * 2015-12-11 2017-06-15 ▲れい▼達科技股▲ふん▼有限公司Leadot Innovation, Inc. Method of tracking locations of stored items
WO2019125094A3 (en) * 2019-03-29 2020-02-13 엘지전자 주식회사 Refrigerator and method for managing articles in refrigerator
US11499773B2 (en) 2019-03-29 2022-11-15 Lg Electronics Inc. Refrigerator and method for managing articles in refrigerator

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