JP2007134817A

JP2007134817A - ホームネットワークシステム

Info

Publication number: JP2007134817A
Application number: JP2005323927A
Authority: JP
Inventors: Hiroyoshi Konishi; 博善小西
Original assignee: Maspro Denkoh Corp
Current assignee: Maspro Denkoh Corp
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2005-11-08
Publication date: 2007-05-31

Abstract

【課題】高速で安定した通信ができるホームネットワークを提供する。
【解決手段】ホームネットワークと外部ネットワークとを宅内に配設したゲートウェイを介してインターネット接続するように構成されたホームネットワークシステムにおいて，１又は２つ以上の固定アクセスポイントが備えられ，該固定アクセスポイントと前記ゲートウェイとは有線通信リンクによって接続され，該固定アクセスポイントとの間で無線データ通信を行うためのクライアントを備えた端末側装置とは，ミリ波帯の電波を使った無線通信リンクによって接続するように構成した。該端末装置は介護用ロボット，防犯用ロボットであり，公衆電話回線ネットワークと接続可能な端末装置からロボットが得た情報を確認できると共に，該端末装置から各ロボットを制御できるよう構成する。

【選択図】図１

Description

本発明は，ホームネットワークと外部ネットワークとを宅内に配設したゲートウェイを介してインターネット接続するように構成されたホームネットワークシステムに関し，詳しくは，そのホームネットワークは主に無線通信リンクで構成され，その無線通信リンクはミリ波帯を使用して行うように構成されたホームネットワークシステムに関する。

従来，携帯端末の一種である携帯電話を使用して，遠隔地にある掃除機ロボットを稼動させる技術としては，通信機能を有し稼動指示に応じて家屋内を掃除する掃除用ロボットと，携帯電話網，インターネット及び無線ＬＡＮ基地を介して掃除用ロボットに稼動指示を与える携帯電話と，からなる家屋内清掃システムが知られている。この従来の家屋内清掃システムは，携帯電話機を使って掃除機ロボットから情報を集め，掃除機ロボットの制御を行うものである。
（例えば，特許文献１参照）

特開２００５−１１８３５４号公報

しかしながら，上記従来のシステムにおいては，固定アクセスポイントと，クライアント機能を備えた掃除機ロボットとの無線通信に無線ＬＡＮを使用している。一般的に無線ＬＡＮと言えば，ＩＥＥＥ(米国電気電子学会)で定められた無線ＬＡＮの規格の一つである２．４ＧＨｚ帯の無線で通信を行う場合が多く，無線免許なしで自由に使え，端末間で通信を行うことができる。
ところで，この２．４ＧＨｚ無線ＬＡＮは，宅内にあって同じ２．４ＧＨｚ帯の電波を使う電子レンジや医療用機器などが近くにあると電波干渉で通信速度が落ちたり，無線通信が不能になったりすると言った問題があった。
更に加えて，宅内にあるノートパソコンなどの端末側装置が，同時に固定アクセスポイントと無線通信している時，各機器１系統当たりの通信データ伝送速度が遅くなるため，リアルタイムに掃除機ロボットを遠隔稼動できないと言った問題があった。
同様にして遠隔操作又は遠隔監視する対象が，例えば介護用ロボット若しくは防犯用ロボット等のようなものであれば，安定した通信でリアルタイムの監視が求められ，上述のような通信障害は，異常が発生した場合の初動の対応が遅れることになり問題となる。
本発明は，上記従来の事情に鑑みてなされたものであって，遠隔地から支障なく介護用ロボット若しくは防犯用ロボットの遠隔操作又は遠隔監視するシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために，請求項１の発明は，ホームネットワークと外部ネットワークとを宅内に配設したゲートウェイを介してインターネット接続するように構成されたホームネットワークシステムにおいて，１又は２つ以上の固定アクセスポイントが備えられ，該固定アクセスポイントと前記ゲートウェイとは有線通信リンクによって接続され，該固定アクセスポイントとの間で無線データ通信を行うためのクライアントを備えた端末側装置とは，ミリ波帯の電波を使った無線通信リンクによって接続するように構成した。

請求項２の発明は，請求項１に記載のホームネットワークシステムにおいて，前記端末側装置の何れか若しくは全てが移動型の端末側装置であるように構成した。

請求項３の発明は，請求項２に記載のホームネットワークシステムにおいて，前記移動型の端末側装置は，介護用ロボット若しくは防犯用ロボットからなり，該介護用ロボットと防犯用ロボットを両方若しくはどちらか一方を備えた。

請求項４の発明は，請求項３に記載のホームネットワークシステムにおいて，前記介護用ロボット，防犯用ロボットが得た情報は，前記ゲートウェイを介して他の端末側装置の１つ若しくは全てで確認できると共に，他の端末側装置の１つ若しくは全てから前記介護用ロボット，防犯用ロボットを制御できるように通信機能を備えた。

請求項５の発明は，請求項３又は請求項４の何れか一項に記載のホームネットワークシステム前記外部ネットワークは公衆電話回線ネットワークであり，前記介護用ロボット，防犯用ロボットが得た情報は，該公衆電話回線ネットワークと接続可能な端末装置から確認できると共に，該端末装置から前記介護用ロボット，防犯用ロボットを制御できるように構成した。

請求項１の発明によれば，ホームネットワークと外部ネットワークとを宅内に配設したゲートウェイを介してインターネット接続するように構成されたホームネットワークシステムにおいて，１又は２つ以上の固定アクセスポイントが備えられ，該固定アクセスポイントと前記ゲートウェイとは有線通信リンクによって接続され，該固定アクセスポイントとの間で無線データ通信を行うためのクライアントを備えた端末側装置とは，ミリ波帯の電波を使った無線通信リンクによって接続するように構成した。
この発明によれば，ゲートウェイを介してインターネット等のＷＡＮと超高速大容量の通信が行うことができる。また，超高速大容量の通信ができることから，複数のロボット，パソコン及びインターネットテレビ等の端末装置を使っての同時超高速通信が可能になるのである。
また，家庭内に有る電子レンジや医療機器等から発生する電波による妨害を受けないことから安定した無線通信が行えるのである。
更に，ミリ波帯はその直進性によって，家屋内から外部に漏洩する電波を最小限にすることができ，隣人宅に不要電波が漏れでて妨害を与えたり，不法にアクセスされたりすることが防止できるのである。

請求項２の発明によれば，請求項１に記載のホームネットワークシステムにおいて，前記端末側装置の何れか若しくは全てが移動型の端末側装置であるように構成した。
この発明によれば，ホームネットワーク内であれば，何処にあっても超高速大容量通信が可能になる。

請求項３の発明によれば，請求項２に記載のホームネットワークシステムにおいて，前記移動型の端末側装置は，介護用ロボット若しくは防犯用ロボットからなり，該介護用ロボットと防犯用ロボットを両方若しくはどちらか一方を備えた。
この発明によれば，ゲートウェイを介してインターネット等のＷＡＮと超高速大容量の通信が行うことができるので，介護用ロボット若しくは防犯用ロボットをホームネットワークに備えても，これらのロボットが取得したデータを，例えば毎秒３０コマ以上の動画映像や，音声，取得データ等を使って，リアルタイムに，且つ，電子レンジ等から発生する電波による妨害を受けずに安定した通信することを可能にするホームネットワークを提供できるのである。

請求項４の発明によれば，請求項３に記載のホームネットワークシステムにおいて，前記介護用ロボット，防犯用ロボットが得た情報は，前記ゲートウェイを介して他の端末側装置の１つ若しくは全てで確認できると共に，他の端末側装置の１つ若しくは全てから前記介護用ロボット，防犯用ロボットを制御できるように通信機能を備えた。
この発明によれば，宅内に有る端末装置において，各ロボットからの映像・音声・各種取得データをリアルタイムに受け，それに基づいて警報を受けたり，監視したりすることができる。

請求項５の発明によれば，請求項３又は請求項４の何れか一項に記載のホームネットワークシステム前記外部ネットワークは公衆電話回線ネットワークであり，前記介護用ロボット，防犯用ロボットが得た情報は，該公衆電話回線ネットワークと接続可能な端末装置から確認できると共に，該端末装置から前記介護用ロボット，防犯用ロボットを制御できるように構成した。
本発明によれば，例えば携帯電話等の端末装置を用いて，遠隔地から支障なくリアルタイムに介護用ロボット若しくは防犯用ロボットの遠隔操作又は遠隔監視をすることができる。

以下に，本発明を具体化した実施形態の例を，図面を基に詳細に説明する。図１は本発明に係るホームネットワークを示す概略構成図である。この図に示すように本発明の実施形態のホームネットワークは，無線ＬＡＮによる通信にミリ波帯の信号を使用することによって，外部ネットワークを介して超高速大容量通信が行うものであり，携帯電話等の端末装置から，宅内にある介護用ロボット若しくは防犯用ロボット等を操作又は監視することができるシステムを提供するものである。

図１において１０はインターネット１００とホームネットワーク１とを相互に接続するためのゲートウェイであり，インターネット１００とは光ファイバ９０と接続されている。尚，本実施形態における１１０は公衆電話回線ネットワークであり，例えば携帯電話などの携帯端末１１１からは公衆電話回線ネットワーク１１０，インターネット１００，光ファイバ９０を介してホームネットワークシステム１と接続される。

本実施形態におけるホームネットワークシステム１は，ホームネットワーク１と外部ネットワーク１００とを介して通信を行うように接続するためのゲートウェイ１０と，ミリ波帯の電波を使って通信を行うように構成された１又は２つ以上の固定アクセスポイント１５と，ゲートウェイ１０と固定アクセスポイント１５を接続するためのＰＯＦ（ＰｌａｓｔｉｃＯｐｔｉｃａｌＦｉｂｅｒ）若しくはＵＴＰ（ＵｎｓｈｉｅｌｄｅｄＴｗｉｓｔＰａｉｒｃａｂｌｅ）等の通信伝送線路１２に挿設されるハブ１３と，さらに前記固定アクセスポイント１５との間でミリ波帯の電波を使った無線データ通信を行うためのクライアント１６を備えた端末側装置２０，２１，２２と，ＩＰ電話２３などの通信機器，エアコン２４などの家電製品，防犯カメラ２５などの防犯機器からなる。
尚，１１はサーバであり，ゲートウェイ１０を介してホームネットワーク１内の各端末装置は相互に通信可能に構成されている。
尚，以下に示す本発明の実施形態においては，有線リンク部分に光ファイバを用いた例を示し説明する。

ゲートウェイ１０を介して引き込まれた光ファイバ１２はハブ１３を介して住宅５等のリビングや寝室，廊下，トイレ等に適宜に引き込まれる。引き込まれた各引込線の先端には固定アクセスポイント１５が接続されている。
この固定アクセスポイント１５は，図示されていないが，光信号から得られるデータをミリ波帯の周波数である６０ＧＨｚ帯の信号に変調したり，端末装置２０，２１，２２に備えたミリ波クライアント１６から送信された６０ＧＨｚ帯の信号からデータを復調して光信号として光ケーブルに送出したりするアクセスポイント側変・復調部と，６０ＧＨｚ帯の信号を送受信するためのミリ波アンテナとからなる。この固定アクセスポイント１５は，使用する電波が６０ＧＨｚ帯のミリ波であることから直進性が強く，アクセスポイントの設置場所としては，一般的にリビングや寝室，廊下，トイレ等の天井に設置することが望ましく，これによって各部屋にミリ波の電波を家具等に邪魔されることなく照射できるのである。

ミリ波クライアント１６は，図示されていないが，６０ＧＨｚ帯の信号を送受信するためのミリ波アンテナと，該ミリ波アンテナによって受信した６０ＧＨｚ帯の信号からデータを復調して端末装置２０，２１，２２に送出したり，端末装置２０，２１，２２から得られたデータをミリ波帯の周波数である６０ＧＨｚ帯の信号に変調したりするクライアント側変・復調部とからなり，このミリ波クライアントは，各端末装置２０にインターフェースするように夫々端末装置２０，２１，２２に組み込まれていても良いし，別体として接続するように構成されていてもよい。このミリ波クライアントと固定アクセスポイントとの間でディスクトップパソコンなどの固定型の端末装置であってもノートパソコンなどの移動型の端末装置であっても，どこでも無線ＬＡＮ接続ができるのである。

ここで本実施形態のホームネットワーク１に備えられた端末装置２０，２１，２２について説明する。端末装置２０の内の２０ａはミリ波クライアント１６ａから出力されたデータをテレビに対応するＲＦ信号に変換するデータ／ＲＦ信号変換装置１２０と液晶テレビ１２１やプラズマテレビからなり，ホームネットワーク１に接続することによって外部のインターネット１００と接続されている。このテレビ１２１とホームネットワーク１との接続は６０ＧＨｚ帯のミリ波を使っていることから，インターネット１００などから超高速大容量通信によってインターネット放送や映画等を見ることができる。また，図には示されないが，ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅｒ）を備えれば大容量のデータが素早くダウンロードできる。また，無線ＬＡＮを使うことで，従来のようにテレビ端子からテレビ１２１まで，部屋内に同軸ケーブルを引き回すこともないので，部屋の美観を損なうことがない。更に，従来のようにテレビ１２１をテレビ端子の近くに配設する必要がなくなるので，テレビのレイアウトが自由にできる。更には，テレビ１２１が小型のパーソナルテレビであれば，テレビ１２１をキッチンに置いたり，書斎に置いたり，寝室に置いたりが，何処でもテレビを見ることができる。

端末装置２０ｂはミリ波クライアント１６ｂを介してホームネットワーク１内端末装置やインターネット等のＷＡＮと接続されたディスクトップパソコンである。このディスクトップパソコン２０ｂにおいても無線リンクに６０ＧＨｚ帯のミリ波を使っているので超高速大容量通信でインターネットと接続することができる。
端末装置２０ｃも同様にミリ波クライアント１６ｃを介してインターネット等のＷＡＮと相互に接続することができる移動型のＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｃｅ）やノートパソコンである。
端末装置２０ｇは図示されないミリ波クライアントを備えた車載用装置である。この車載用装置は車に搭載された制御装置とインターフェースする事によって，ホームネットワーク１内の端末装置において，車３１から得られる各種データ（燃料，バッテリーの充電状態，ドアロック，ガラスの開閉状態など）を見ることもできるし，エンジン始動等の制御をすることができるように構成されている。
端末装置２１はミリ波クライアント１６ｄを備えた防犯用ロボットであり，端末装置２２はミリ波クライアント１６ｅを備えた介護用ロボットである。

更に，この実施形態におけるホームネットワーク１には，上記各端末装置２０ばかりでなく，ＩＰ電話１７に示されるような通信機器や，エアコンなどの家電製品，防犯カメラ１９などの防犯機器が接続されている。これらの機器は，前記各端末装置２０，２１，２２のようにゲートウェイ１０を介して外部ネットワーク１００に接続されると共に，テレビ２０ａ，パソコン２０ｂ，２０ｃ等とも接続されており，例えばパソコン２０ｂ，２０ｃによってエアコンのＯＮ／ＯＦＦ制御，温度制御等を行うことができたり，パソコン２０ｂ，２０ｃやテレビ２０ａに防犯カメラの映像や音声を出力することもできたりするのである。
更に，これらホームネットワーク１に接続された各機器２０，２１，２２はゲートウェイ１０を介して外部ネットワーク１００から公衆電話回線ネットワーク１１０を介して例えば携帯電話などの携帯端末１１１とも接続されて，外出先から携帯端末１１１によって各端末との通信が可能なように構成されている。

ここで本発明の実施形態に示される防犯用ロボット２１及び介護用ロボット２２について説明する。これらのロボットには，前記ゲートウェイ１０を介して，外部ネットワーク１００に接続された公衆電話回線ネットワーク１１０に接続できる携帯電話などの携帯端末１１１や，ホームネットワーク１に接続された端末装置２０の１つ若しくは全てから，ロボットが得た情報を確認できると共に，携帯端末１１１やホームネットワーク１に接続された端末装置２０の１つ若しくは全てから防犯用ロボット２１，介護用ロボット２２に対して作業指示を与えることができる通信機能を備えさせている。

本発明の実施形態を実現するために，ホームネットワークシステム１は，前記携帯端末１１１と前記防犯用ロボット２１若しくは介護用ロボット２２とが，ホームネットワーク１と外部ネットワーク（インターネット１００と通信会社通信回線１１１）とを介して，所定のプロトコルにしたがって情報を送受信するよう構成してもよい。このプロトコルを用いれば携帯端末からの作業指示に応じて防犯用ロボット２１若しくは介護用ロボット２２が作業するため，遠隔地からであっても宅内の遠隔操作又は遠隔監視ができる。また，宅内５においても，パソコンやテレビから，例えば寝室に居ながら防犯ロボット２１からの情報を得ることができし，キッチンやリビングに居ながら介護ロボット２２からの情報を得ることができる事は言うまでもない。
更に加えて，各ロボットによって得られたデータはユーザーの家族が持つ携帯端末１１１に送られるばかりでなく，警備会社，デイサービス，病院等にも送られるように構成しておけば，異常に対して素早く最適な対応ができるのである。

更に，各ロボットは６０ＧＨｚ帯のミリ波帯を使ってネットワークに無線リンクしていることから，２．４ＧＨｚ無線ＬＡＮを使用している従来システムのように，宅内にあって使用周波数がほぼ同じであるキッチンにある電子レンジや要介護者に必要な医療用機器の放射ノイズ妨害を受けて無線通信が不能になったり，無線通信データ欠落による誤動作を生じたり，通信速度が落ちたりすることが無く，防犯用ロボット２１若しくは介護用ロボット２２からの被介護者の異常状態に関する情報又は宅内の異常状態に関する情報を，携帯端末１１１の使用者（家族若しくは警備会社等）は，支障無く素早く知ることができる。

また，ホームネットワーク１内において，たとえ，他の端末装置２０がネットワークと接続した状態にあっても，これらに妨げることなく高速大容量通信を維持し，関係各所にデータをリアルタイムで送ることができるのである。
また，各ロボットは，駆動装置を備えることによって，予めプログラムされた範囲を移動できるように構成してもよいし，端末装置２０や携帯端末１１１から操作して移動させるよううに構成してもよく，このようなロボットの移動においても，無線通信は良好に維持されるように構成されている

また，前記防犯用ロボット２１若しくは介護用ロボット２２には，ビデオカメラ又はマイクから得られる映像情報又は音声情報を記録するハードディスクなどの情報記憶装置を備えさせると共に，この情報を前記携帯端末１１１に送信するように構成すれば，前記防犯用ロボット２１若しくは介護用ロボット２２から宅内の異常状態や被介護者の異常状態に関する情報が送信されることにより，携帯端末１１１の使用者（家族若しくは警備会社等）は，前記防犯用ロボット２１若しくは介護用ロボット２２の作業状態をデータからだけでなくリアルタイムに直接的に知ることができる。

また，個人が持ったり，警備会社に設置されたりする前記携帯端末１１１に前記防犯用ロボット２１若しくは介護用ロボット２２から送信された情報を表示する表示手段（図には示されていない）を備えさせるようにしてもよい。これによれば表示手段に被介護者の異常状態に関する情報又は宅内の異常状態に関する情報が表示されるため，携帯端末の使用者（家族若しくは警備会社等）は，前記防犯用ロボット２１若しくは介護用ロボット２２の作業状態を素早く知ることができる。

以上本発明によれば，ホームネットワーク１と外部ネットワーク１００とを宅内に配設したゲートウェイ１０を介してインターネット接続するように構成されたホームネットワークシステムにおいて，
１又は２つ以上の固定アクセスポイント１５が備えられ，該固定アクセスポイント１５と前記ゲートウェイ１０とは有線通信リンクによって接続され，該固定アクセスポイント１５との間で無線データ通信を行うためのクライアント１６を備えた端末装置とは，ミリ波帯の電波を使った無線通信リンクによって接続するように構成したことによって，宅内にある電子レンジや寝室に置かれた医療機器等による妨害を受けて途切れたり，通信速度を落としたりすることなく超高速大容量通信を実現することができる。
また，この超高速大容量通信が安定的に実現できる特性を最も効果的に利用するための好適な例として，端末装置として防犯ロボット２１や介護ロボット２２を備えさせれば，ホームネットワーク１内の端末装置２０を使って各ロボットが得たデータや映像・音声等の情報をリアルタイムで確実且つ素早く得ることができるのである。
更に，公衆電話回線ネットワーク１１０に接続できる携帯電話や専用監視専用の携帯端末１１１からインターネット１００を介してホームネットワーク１内の各端末装置と接続できるようにすれば，防犯ロボット２１や介護ロボット２２が得たデータや映像・音声等の情報を携帯端末１１１からリアルタイムで確実且つ素早く得ることができ，加えてこのデータや映像・音声等の情報を警備会社送り，そのデータ等に基づいて状態表示をさせる表示手段等を備えるようにすれば更に確実に対応できるのである。

尚，本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく，本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の構成を適宜に変更して実施することも可能である。

本発明に係るホームネットワークを示す概略構成図である。

符号の説明

１…ホームネットワーク，５…家屋，１０…ゲートウェイ，１１…サーバ，１２…通信伝送線路，１３…ハブ，１５…固定アクセスポイント，１６…ミリ波クライアント，２０…端末装置，２０ａ…テレビ，２０ｂ…ディスクトップパソコン，２０ｃ…ノートパソコン，２０ｇ…車載装置，２１…防犯ロボット，２２…介護ロボット，２３…ＩＰ電話，２４…エアコン，２５…防犯カメラ，３０…ベッド，３１…自動車，９０…光ファイバ，１００…インターネット，１１０…公衆電話回線ネットワーク，１１１…携帯端末。

Claims

ホームネットワークと外部ネットワークとを宅内に配設したゲートウェイを介してインターネット接続するように構成されたホームネットワークシステムにおいて，
１又は２つ以上の固定アクセスポイントが備えられ，該固定アクセスポイントと前記ゲートウェイとは有線通信リンクによって接続され，該固定アクセスポイントとの間で無線データ通信を行うためのクライアントを備えた端末側装置とは，ミリ波帯の電波を使った無線通信リンクによって接続するように構成したことを特徴としたホームネットワークシステム。
前記端末側装置の何れか若しくは全てが移動型の端末側装置であるように構成したことを特徴とした請求項１に記載のホームネットワークシステム。
前記移動型の端末側装置は，介護用ロボット若しくは防犯用ロボットからなり，該介護用ロボットと防犯用ロボットを両方若しくはどちらか一方を備えたことを特徴とした請求項２に記載のホームネットワークシステム。
前記介護用ロボット，防犯用ロボットが得た情報は，前記ゲートウェイを介して他の端末側装置の１つ若しくは全てで確認できると共に，他の端末側装置の１つ若しくは全てから前記介護用ロボット，防犯用ロボットを制御できるように通信機能を備えたことを特徴とした請求項３に記載のホームネットワークシステム。
前記外部ネットワークは公衆電話回線ネットワークであり，前記介護用ロボット，防犯用ロボットが得た情報は，該公衆電話回線ネットワークと接続可能な端末装置から確認できると共に，該端末装置から前記介護用ロボット，防犯用ロボットを制御できるように構成したことを特徴とした請求項３又は請求項４の何れか一向に記載のホームネットワークシステム。