第1の発明は、通信ネットワークを介して通信可能な電気機器と、電気機器情報サーバ及び情報端末と、前記電気機器と前記情報端末とが近距離で相互に通信が行える近接無線通信手段と、前記電気機器に設けた記憶手段と、前記情報端末に設けた撮影手段、表示手
段、操作手段及び演算処理手段と、を備え、前記電気機器情報サーバは、前記電気機器の外観写真データ及び寸法データを保持し、前記撮影手段により、前記電気機器と床面限界線(床面と壁面等との接合部)とを含めて撮影された画像データが生成され、前記表示手段と前記操作手段により、前記画像データの前記床面限界線に対して線(直線、曲線等)が追加され、前記演算処理手段は、前記電気機器情報サーバから取得した前記電気機器の外観写真データ及び寸法データと、前記線が追加された画像データとを用い、前記電気機器の位置及び前記床面限界線の位置を含む地図データを生成し、前記地図データは、前記近接無線通信手段により前記電気機器に送信され、前記電気機器は、受信した前記地図データを前記記憶手段に保存するとともに、受信した時の自己の位置と、前記地図データに含まれる前記電気機器の位置を対応させるもので、使用者が情報端末を用いて床面限界線を入力するため、高価なデバイスを用いることなく、精度の高い地図データの生成が可能で、床面境界線を認識して精度よく走行することができる。
また、地図データ生成で必要となる寸法データ等の入力は不要であり、使用者への負担は少ない。また、情報端末から電気機器への地図データの送信は、近接無線通信を用いるため、ネットワーク環境がなくても送信が行えると共に、プライバシーにかかわる地図データが外部に漏れるリスクも低い。また、電気機器が地図データを利用するためには、地図データを送受信するまでの間は、電気機器の位置が変動しないことが重要となるが、近接無線通信を用いることで、送受信の瞬間まで、電気機器の位置が変動していないことを使用者によって見届けられることとなり、不整合が発生すること等が排除される。
第2の発明は、特に、第1の発明における電気機器システムに中継装置を備え、宅内ネットワーク及び宅外ネットワークを使用可能としたもので、電気機器と情報端末との間の通信を複数の経路から選択可能とし、利便性を向上させることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1における電気機器システムについて図1〜17を用いて説明する。図1は、本実施の形態における電気機器システムの構成図である。
図1に示すように、本実施の形態における電気機器システムは、電気機器であるロボット掃除機1と、電気機器情報サーバ300(以下「サーバ300」という)と情報端末10を備えている。
RFID(Radio Frequency IDentification)又はNFC(Near Field Communication)によってリーダ/ライタと通信可能な機器であるロボット掃除機1は、ロボット掃除機1に搭載されたループアンテナ27を介して近接無線通信を利用して、同じくループアンテナ106を有する情報端末10と通信する。ロボット掃除機1は、また、自走して掃除をする機能を備えている。サーバ300は、公知のサーバコンピュータ等から構成され、宅外ネットワーク200を介して情報端末10と通信可能に接続されている。
図2は、ある掃除動作において実施する工程の一例を示す図である。この例では、使用者が電源ONし、開始の操作を行うと、その後は、ロボット掃除機1が、移動、掃除実行、待機位置(充電台(図示せず))へ移動、充電開始等の動作を自動的に実行する工程の流れが示されている。
情報端末10は、例えば携帯電話機等の通信装置から構成され、ループアンテナ106
を介して近接無線通信を利用してロボット掃除機1と通信するとともに、宅外ネットワーク200を介してサーバ300と通信可能に接続されている。情報端末10は、ロボット掃除機1のRFID又はNFCと通信可能なリーダ/ライタを備える機器であればどのような機器であってもよいが、可搬性のある機器がより好ましい。
図3は、本実施の形態における電気機器システムの詳細な構成を示す図である。
図3において、情報端末10は、第1通信手段101、第2通信手段102、報知手段103、操作手段104、制御手段105、ループアンテナ106、撮影手段107及び記憶手段108を備えている。
第1通信手段101は、ループアンテナ106を介して近接無線通信を利用してロボット掃除機1と通信する。
ループアンテナ106は、近接無線通信を行うためのアンテナである。本実施の形態では、近接無線通信として、例えば13.56MHz帯を用いる高周波数帯域のRFID又はNFCを想定しているが、この周波数帯に限定されることはない。近接無線通信の周波数帯は、90MHz〜1GHzのUHF帯であってもよく、2GHz帯を越える周波数帯であってもよい。
近接無線通信は、通信距離が短く、通信を行う2つの無線通信機器のループアンテナ同士を接近させる必要がある。無線通信機器のループアンテナが実装されている面には、ループアンテナの位置を表すマークが付されており、使用者は2つの無線通信機器のマーク同士を接近させて、2つの無線通信機器間で通信を行わせる。携帯電話機に内蔵されるRFIDはループアンテナの出力を上げることができないため、例えば数mm単位でのループアンテナ同士の位置合わせが必要であり、互いのループアンテナを正確に接近させる必要がある。
なお、本実施の形態では、第1通信手段101は、ループアンテナ106を介して近接無線通信を利用してロボット掃除機1と通信しているが、本発明は特にこれに限定されず、ロボット掃除機1との通信距離が数m程度と限定される通信方式であれば、近接無線通信以外の電波又は光等を用いた他の無線通信を利用してもよい。
第2通信手段102は、宅外ネットワーク200を利用してサーバ300と通信する。
報知手段103は、使用者に電気機器をサーバ300に登録するための画面や、登録した電気機器の一覧の画面、登録した電気機器を操作・制御するための画面を表示する表示手段となるものである。操作手段104は、例えばタッチパネル又は操作キー等で構成され、使用者による入力操作を受け付け、報知手段103で表示される画面での入力操作に利用される。撮影手段107は、写真撮影機能を提供する。
制御手段105は、情報端末10全体を制御し、表示制御部105a、第1通信制御部105b、第2通信制御部105c及び演算処理手段である演算処理部105dを備えている。表示制御部105aは、報知手段103に表示する表示画面を切り替える。例えば、電気機器を登録するための画面の表示の後に、登録した電気機器を含む電気機器の一覧画面に切り換えるといった具合である。第1通信制御部105bは、第1通信手段101を制御する。第2通信制御部105cは、第2通信手段102を制御する。演算処理手段である演算処理部105dは、地図データの作成等の計算を行う。記憶手段108は、作成した地図データ等を記憶する。
本実施の形態において、通信指示画面は、第1通信手段101とロボット掃除機1とが通信するために第1通信手段101とロボット掃除機1とを近接させることを使用者に指示するための画面である。第1通信手段101は、第1通信手段101とロボット掃除機1とが通信可能な距離に近接された後、機器特定情報をロボット掃除機1から読み出す。
第2通信手段102は、ロボット掃除機1から読み出した機器特定情報をサーバ300の通信手段301を介して送信する。さらに、第2通信手段102は、サーバ300が決定した情報端末10で表示する画面情報を受信する。表示する画面情報とは、使用者に電気機器を登録するための情報を入力させる画面や、登録した電気機器の一覧画面である。
ロボット掃除機1は、ロボット掃除機1の本来の機能である自走するとともに吸引によりゴミを収集する掃除手段21、近接無線通信手段である第1通信手段22、制御手段23、記憶手段24、操作手段25、表示手段26及びループアンテナ27を備えている。
掃除手段21は、自走、掃除の各機能を実現するものであり、特に図示しないが、駆動輪やブラシ、ブロワ等を回すモータ、障害物を検知する各種センサ等から構成される。
第1通信手段22は、ループアンテナ27を介して近接無線通信により双方向で種々の情報を情報端末10との間で送信及び受信する。ループアンテナ27は、近接無線通信を行うためのアンテナである。なお、第1通信手段22が受信部と送信部の一例に相当する。
制御手段23は、マイクロコンピュータであり、ロボット掃除機1を機能させるために予め作成されたプログラムとデータ等を格納するメモリ(図示せず)を備えている。また、制御手段23は、地図データの管理等を行う地図データ制御部23aと、地図データに基づき自律走行制御を行う自律走行制御部23b及び応答内容決定部23cを備えている。
応答内容決定部23cは、情報端末10から第1通信手段22を経由して、機器特定情報の問い合わせを受けた際に、その問い合わせに対する応答内容を決定する処理を行う。また、ロボット掃除機1の現在の状態等、ロボット掃除機1の情報を問い合わせる信号を受信した時には、その問い合わせ信号に対する応答内容を決定する処理も行う。
記憶手段24は、機器特定情報記憶部24a、地図データ記憶部24bを備えている。機器特定情報記憶部24aには、ロボット掃除機1を特定するための機器特定情報が製造時等に予め記憶されている。機器特定情報は下記のような複数の情報を一体としているものである。機器特定情報には、電気機器を複数種類の電気機器の中から特定するための情報として品番を備える。さらに品番が同一の電気機器の中でさらに電気機器の個体を特定するために製造時のシリアル番号を備える。さらに機器特定情報には、電気機器の形状特徴を表現する色情報を備える。さらにロボット掃除機1の場合の機器特定情報には、電気機器の種別等を表現する情報を備える。
地図データ記憶部24bは、情報端末10から送信される地図データを記憶する。操作手段25は、例えば操作ボタン等で構成され、使用者による入力操作を受け付ける。表示手段26は、例えば7セグLED(図示せず)で構成され、運転状態、現在時刻等をデジタル表示する。ここで、操作手段25を操作ボタン、表示手段26を7セグLEDによる表示としたが、これに限定されるものではない。表示手段26を液晶パネルで構成しても良いし、操作手段25をタッチパネルで構成しても良い。
サーバ300は、通信手段301、記憶手段302及び制御手段303を備えている。
通信手段301は、宅外ネットワーク200を利用して情報端末10と通信する。記憶手段302には、使用者ごとに登録された電気機器を記憶している使用者登録機器データベース302aを含む。
図4は、本実施の形態における使用者登録機器データベース302aの一例である。1行ごとが、それぞれセットとして記憶されている。各列の項目は、次の情報を示す。
使用者特定情報:使用者に関する情報
機器名称:使用者によって入力される機器に対して付与される名称
機器特定情報:機器を特定するための情報
外観写真データ参照コード:写真データに対応付けられたコード
寸法データ:機器の形状寸法
ここで、特定の使用者が複数の電気機器を登録している場合の例として、使用者Aのケースが記載されている。使用者Aは、ロボット掃除機という名称を登録時に入力した、機器特定情報がMC−SB1000G−W−00000001というロボット掃除機と、エアコンという名称を登録時に入力した、機器特定情報がCS−X1000C−W−00000001というエアコンを登録している。さらに、機器特定情報がMC−SB1000G−W−00000001は、使用者Aとは別の使用者Bにも登録されている。これは、使用者Aと使用者Bが家族であって1つの電気機器を共有している状態であることを想定したものである。
図9は、図4の使用者登録機器データベースの一例の中の機器特定情報のうち、MC−SB1000G−W−00000001を例にあげて説明するものである。機器特定情報は4つのブロックに分けられる。まず、複数種類の電気機器の中から特定するための情報として品番情報1602を備える。電気機器の機能が同じであれば、品番情報1602は同じとなる。次に、ロボット掃除機の場合には、種別を表現する情報として情報1603を備える。図9の例では、Gという種別を示す。
次に、形状特徴を表現する情報として電気機器の色を示す色情報1604を備える。図9の例では、WはWhiteの略であり白色を意味する。ほかにも例えば、黒色の場合には、Bとする等で電気機器の色を特定することが可能となる情報である。さらに、品番が同一の電気機器の中でさらに電気機器の個体を特定するために製造時のシリアル番号情報1605を備えている。
記憶手段302には、また、ロボット掃除機1の機器特定情報に対応した外観写真データと寸法データが保存されている。外観写真データは、電気機器の外観を写真撮影した画像データであり、寸法データは、電気機器の外形寸法等に関するデータである。
制御手段303は、CPU等から構成され、通信手段301の動作を制御するとともに、通信手段301を介して受信した情報及び記憶手段302で記憶された情報を元に、情報端末10に通信手段301を介して送信すべき情報を生成する。制御手段303は、また、使用者登録機器データベース302aに機器特定情報等を登録する時に、機器特定情報に基づき、対応する外観写真データ及び寸法データを抽出し、これらを、使用者登録機器データベース302aに追加登録する。
図4の最初の2行は、追加登録された状態を示している。外観写真データ参照コードの項目に登録されている記号は、外観写真データを読み出す時に使用する参照コードを示す。寸法データの項目に登録されているのは、電気機器の寸法を示すデータである。上段の値は、外形部の3点以上の識別可能な箇所間の長さに関する値、下段は各点の、床面からの高さに関する値である。図4のロボット掃除機及びお掃除ロボットのデータは、識別可能な箇所として3点を用いる場合を示している。
なお、外観写真データ参照コード及び寸法データの項目の「−」は、該当するデータが存在しないことを示す。また、本実施の形態では、使用者登録機器データベース302aに、外観写真データ参照コード及び寸法データが登録されている例を示したが、これらデータを、別のデータベースで管理し、機器特定情報を用いて、随時読み出す構成としてもよい。
次に本実施の形態における電気機器システムの動作を説明する。図5〜8は、本実施の形態における電気機器が含まれるシステムの動作を説明するためのフローチャートである。なお、電気機器は、ロボット掃除機1である。
最初に図5を用いて説明する。まず、ステップS501において、情報端末10の制御手段105は、電気機器であるロボット掃除機1を制御するための画面を報知手段103に表示するためのアプリケーションを起動する。このとき、操作手段104は、使用者による当該アプリケーションの起動指示を受け付ける。制御手段105は、受け付けられた起動指示に基づいてアプリケーションを起動する。
次に、ステップS502において、表示制御部105aは、使用者情報を使用者に入力させるための画面を表示する。使用者情報とは、使用者を特定するためのID番号と、パスワードからなる情報であり、本ステップ以前に使用者によって設定され、サーバ300に記録されている情報である。情報端末10の報知手段103によってID番号とパスワードを入力する画面を表示し、操作手段104を介して使用者がID番号とパスワードを入力する。
次に、ステップS503において、情報端末10はサーバ300に、入力されたID番号とパスワードを送信する。サーバ300は、ステップS531において、送信されたID番号とパスワードを受信し、次のステップS532において予めサーバ300に記録されているID番号とパスワードと、ステップS531で受信したものとを比較し一致するか否かによって、予め登録された使用者か否かを認証し、その結果をステップS533にて情報端末10に送信する。
情報端末10はステップS504にて使用者に対する認証結果を受信し、ステップS505にて認証結果がOKで有った場合にはステップS600へ、認証がなされなかった場合にはステップS502へ戻り、使用者情報入力画面を再表示して再度正しいID番号とパスワードを使用者に入力させる。
次ステップS600以降については図6を用いて説明する。まず、ステップS601において、情報端末10は認証された使用者に対して登録されている機器の一覧情報をサーバ300に要求するための送信を行う。サーバ300はステップS611で要求を受信した後、ステップS612にて登録機器の一覧を作成する。すなわち、制御手段303は、通信手段301による要求の受信を受け、記憶手段302中の使用者登録機器データベース302aから認証された使用者が登録している電気機器を検索し、それらの一覧情報を作成する。
次にステップS613にてサーバ300は作成した登録機器一覧を送信し、情報端末10はS602にて登録機器一覧を受信し、ステップS603にて表示を行う。
図13はステップS603にて行われる情報端末10の報知手段103にて提示される登録機器一覧表示の一例である。当該使用者には4つの電気機器が登録されており、それらの機器一覧が画面G4中に表示されている。4つの電気機器は、表示801、表示80
3、表示804、表示805で表されている。
表示801はロボット掃除機の形状特徴を表したアイコンが表示されており、アイコン上にあるロボット掃除機という文字列は使用者によってあらかじめ登録されている機器の名称である。表示803と804は個別のTVをあらわしており、表示804には使用者によって入力された居間のTVという機器の名称が、表示803には同じく使用者によって入力された寝室のTVという機器の名称がTVの形状を表したアイコンとともに表示される。
本実施の形態では使用者には2つのTVが登録されているが、使用者によって入力された機器の名称が表示されることで、容易に機器を特定し、選択することができる。表示801、803〜805は、情報端末10の操作手段104によって選択可能なボタンとして機能し、使用者によって当該ボタンが選択されると、それぞれの機器を操作・制御するための各機器ごとの操作画面が情報端末10の報知手段103に表示されることとなる。図6のフローチャートで言えば、ステップS604で登録済み機器が選択されたことを判断した場合はステップS800以降の処理となる。
図13の画面G4にはさらに、当該使用者が新たに電気機器を追加登録するための表示802が表示されており、操作手段104によって選択された場合には、後述する電気機器の登録のための処理を実行するようになっている。すなわち、図6のフローチャートで言えば、S604で登録済み機器が選択されず、S605で新規機器登録が選択され、ステップS606以降の処理を実行する内容である。
ステップS605で新規機器登録が選択されると、ステップS606で、第1通信手段101とロボット掃除機1とが通信するために第1通信手段101とロボット掃除機1とを近接させることを使用者に指示するための通信指示画面を表示するように報知手段103を制御する。報知手段103は、通信指示画面を表示する。なお、より具体的には、通信指示画面は、情報端末10のループアンテナ106と、ロボット掃除機1のループアンテナ27とを近接させることを使用者に指示するための画面である。また、通信指示画面は、情報端末10が備える記憶手段(図示せず)に予め記憶されており、表示制御部105aは、記憶手段から通信指示画面を読み出して表示する。
図10は、本実施の形態における通信指示画面の一例を示す図である。図10に示す通信指示画面G1では、例えば「対応家電にタッチしてください」というメッセージが表示される。通信指示画面G1は、情報端末10をロボット掃除機1に近接させるように使用者を誘導する画面である。情報端末10の報知手段103に通信指示画面G1が表示されると、使用者は、情報端末10とロボット掃除機1とが近接無線通信により通信可能な距離になるように、情報端末10のループアンテナ106と、ロボット掃除機1のループアンテナ27とを近接させる。
次に、ステップS607(図6)において、第1通信制御部105bは、報知手段103に通信指示画面が表示された後、ロボット掃除機1を特定するための機器特定情報を要求する要求情報をロボット掃除機1へ送信するように第1通信手段101を制御する。第1通信手段101は、報知手段103に通信指示画面が表示された後、要求情報をロボット掃除機1へ送信する。なお、第1通信手段101は、報知手段103に通信指示画面が表示されたことに連動して、ロボット掃除機1へ要求情報の送信を開始する。
次に、ステップS671において、ロボット掃除機1の第1通信手段22は、情報端末10の第1通信手段101とロボット掃除機1とが通信可能な距離に近接された後、情報端末10の第1通信手段101によって送信された要求情報を受信する。
次に、ステップS672において、ロボット掃除機1の応答内容決定部23cは、機器特定情報記憶部24aから機器特定情報を読み出す。
次に、ステップS673において、応答内容決定部23cは、機器特定情報を情報端末10へ送信するよう第1通信手段22を制御する。第1通信手段22は、機器特定情報を情報端末10へ送信する。なお、要求情報には、情報端末10を特定するためのアドレス情報が含まれており、ロボット掃除機1の第1通信手段22は、要求情報に含まれるアドレス情報に基づいて機器特定情報を情報端末10へ送信する。
なお、応答内容決定部23cは、機器特定情報とともにロボット掃除機1の使用履歴及びエラー情報等の状態情報を情報端末10へ送信してもよい。エラー情報は、例えば掃除手段21でモータ等の負荷の状態や、各種センサのセンシング情報を監視することによって検知される。
次に、ステップS608において、情報端末10の第1通信手段101は、ロボット掃除機1の第1通信手段22によって送信された機器特定情報を受信する。
S608以降の処理については、図7に示すステップS700に進む。
ステップS701において、第2通信制御部105cは、第1通信手段101によって受信された機器特定情報をサーバ300へ送信するように第2通信手段102を制御する。第2通信手段102は、第1通信手段101によって受信された機器特定情報をサーバ300へ送信する。ロボット掃除機1によって送信される機器特定情報は、サーバ300を特定するためのアドレス情報とともに送信され、第2通信手段102は、機器特定情報とともに送信されるアドレス情報に基づいて機器特定情報をサーバ300へ送信する。
なお、本実施の形態では、ロボット掃除機1によって送信される機器特定情報とともにサーバ300を特定するためのアドレス情報が送信されるが、本発明は特にこれに限定されず、情報端末10がサーバ300を特定するためのアドレス情報を記憶するようにしてもよい。
次に、ステップS711において、サーバ300の通信手段301は、情報端末10の第2通信手段102によって送信された機器特定情報を受信する。
次にステップS712において、制御手段303は、記憶手段302の使用者登録機器データベース302aに、ステップS532(図5)にて認証された使用者の登録機器としてステップS711にて受信した機器特定情報を記録する。
次にステップS713において、サーバ300の制御手段303は使用者に機器登録のための追加情報の入力を促す画面情報を作成し、次のステップS714にて通信手段301を介して情報端末10に送信する。
情報端末10はステップS702にて、第2通信手段102及び第2通信制御部105cによってサーバ300から送信された画面情報を受信し、ステップS703にて当該画面を報知手段103に表示する。
図12はステップS703にて表示される電気機器登録のための画面の一例である。画面G3には、登録情報の入力を促す表示701とともに、ロボット掃除機1から情報端末10を介して電気機器情報サーバ300へと送られた機器特定情報から品番表示702が表示されている。それらに加えて、使用者に新規登録しようとしている電気機器の名称を
入力するための表示及び操作手段703が提示されている。
使用者は情報端末10の操作手段104をもって電気機器の名称の文字列を入力・編集することができる。図12にはロボット掃除機という名称が入力された状態となっているが、これは品番から決まる一般的な名称を、サーバ300での画面情報作成時に一時的につけているためである。通常はサーバ300によって提示された一般的な名称をそのまま登録すれば特に使用者が入力に煩わされることはない。
操作手段703によって、図12の例で言えばロボット掃除機であるが、同一種の電気機器を複数台登録する際等に、それらを使用者が区別できるような名称に変更することができる。この名称を変更・入力するステップがS704である。
使用者によって登録情報の入力もしくは確認が終わって図12の例の操作手段704が選択されると、登録情報の確定が行われる。図7のフローチャートではS705からS706へと移行することを意味する。
S706では使用者によって入力された電気機器名称を含む登録用情報がサーバ300に送信され、S761にてサーバ300で受信される。
サーバ300では、次のステップS762にて使用者登録機器データベース302a上の機器名称を、使用者が入力し、受信された機器名称で更新する。次にS763にて、登録された電気機器、本実施の形態では、ロボット掃除機1を操作・制御するためのロボット掃除機1に応じたメニュー画面情報を作成し、S764にて情報端末10に送信する。情報端末10はステップS707にて機器用のメニュー画面情報を受信し、S708にて表示する。以降は、当該機器のメニュー画面による機器の操作・制御を行うことができるようになる。
図11は本実施の形態における情報端末10によるメニュー画面の一例を示す図である。図11に示すメニュー画面G2では、ロボット掃除機1の製品名及び製品番号を表す製品名501、地図データ作成モードに移行するための地図作成ボタン502、ロボット掃除機1のサポート情報を表示するためのサポート情報表示ボタン503、現在のロボット掃除機1の本体の状態を問い合わせる状態確認表示ボタン504、及びロボット掃除機1の各種設定を行うための設定表示ボタン505が表示される。
地図作成ボタン502、サポート情報表示ボタン503、状態確認表示ボタン504及び設定表示ボタン505は、操作手段104を介して選択可能である。地図作成ボタン502が選択されると、地図作成モードの画面が表示され、サポート情報表示ボタン503が選択されると、ロボット掃除機1をサポートするための情報を表す画面が表示され、状態確認表示ボタン504が選択されると、現在のロボット掃除機1の本体の状態を問い合わせる為に情報端末10とロボット掃除機1とを通信させる通信指示画面が表示される。
なお、メニュー画面G2に表示される項目は、図11に示す項目に限定されず、種々の項目を表示することが可能である。
図8を使って、登録機器一覧表示から登録済み機器を選択した場合の、ステップS800(図6も参照のこと)以降の処理について説明する。
ステップS801にて登録機器一覧表示から選択された登録済み機器情報を、情報端末10からサーバ300に送信し、ステップS811にてサーバ300で受信する。これ以降の処理は、図7で既に説明済みのS763以降の処理と同じである。
すなわち、ステップS812にて電気機器、本実施の形態ではロボット掃除機1を操作・制御するためのロボット掃除機に応じたメニュー画面情報を作成し、S813にて情報端末10に送信する。情報端末10はS802にて機器用のメニュー画面情報を受信し、ステップS803にて表示する。以降は、当該機器のメニュー画面による機器の操作・制御を行うことができるようになる。
次に、情報端末10により地図データを作成し、作成された地図データを、ロボット掃除機1の地図データ記憶部24bに記憶する動作について説明する。
図11に示すメニュー画面G2において、地図作成ボタン502が選択されると、情報端末10は、地図作成モードに移行する。
地図作成モードに移行すると、情報端末10は、サーバ300より、ロボット掃除機1の機器特定情報に対応した外観写真データと寸法データを取得する。本実施の形態におけるロボット掃除機1は三角形状であり、また外観は、床面上での姿勢(向き)が識別可能な特徴(形状、表示等)を有するものとする。
寸法データの内容は、図4の寸法データの項目に記載されているものと同様な内容であり、ロボット掃除機1の上面に存在する3つの頂点それぞれの間隔(各辺の長さ)と、それら3つの頂点の床面からの高さを示す値である。なお、本実施の形態では、間隔は全て300mm、高さは全て100mmである場合を示しているが、形状によっては、必ずしも同じ値になるとは限らない。
地図作成モードにおいて、情報端末10を用いて、使用者が、ロボット掃除機1と、床面限界線(床面と壁面等との接合部)とを一枚の写真に撮影すると、画像データが生成される。図14の画面G5は、生成された画像が表示されている状態の一例を示す。
情報端末10は、表示されている画像データの上に、指やタッチペン等により線分を描画する機能を備える。この機能は、図3の報知手段103と操作手段104とにより実現される。図15の画面G6は、この機能を利用し、使用者が、床面限界線に対して、線分L1、L2、L3を追加した状態を示す。本実施の形態では簡略化のため、壁面のみを示しているが、通常は家具等が配置されるため、床面限界線の一部は、壁面と家具等との接合部に対して描画されることとなる。また、床面限界線が曲線等を含む場合は、追加される線も、曲線等を含む線となる。
線分を追加した状態で、計算ボタン1102を操作すると、情報端末10は、ロボット掃除機1の位置と姿勢、及び床面限界線の位置を計算する。情報端末10の演算処理部105dで実行される計算について、図15を参照して説明する。
まず、図15の画像データ内で、外観写真データに該当する箇所をパターン認識等の手法により抽出し、画像データ内のロボット掃除機1の箇所を特定する。次に、画像データ内のロボット掃除機1の画像における3つの頂点A、B、Cの間隔の計測値と、本来の大きさを示す寸法データ(各辺300mm)、及び撮影手段の光学系の仕様に基づき、後方交会法等の手法により、ロボット掃除機1の上面に対する情報端末10の位置と方向を算出する。
なお、本実施の形態では、ロボット掃除機1の姿勢(向き)が識別可能な特徴として、図15に示すように、頂点A付近に黒色部分を設けているが、通常は、本来の意匠や形状に基づきパターン認識等により姿勢の識別が可能であるため、特別な表示等は不要である
。
床面(平面H)に対する情報端末10の位置と方向は、床面がロボット掃除機1の上面と平行であることから、高さのみ、寸法データ(100mm)を用いて補正することで求まる。次に、床面に対する情報端末10の位置と方向に基づき、頂点A、B、C直下の床面上の点A’、B’、C’と、線分L1、L2、L3の部分について、射影変換等の手法により、床面に対して垂直方向、上方から見た画像に変換する。
図16に、射影変換を行った後の画像データのイメージ図を示す。本実施の形態では、線分L1、L2、L3が直線と見なせると認識された場合には、変換時に、完全な直線に補正することとしている。また、変換後の画像データは、内部で生成するが、表示は行わないこととしている。
上記計算が終了すると、演算処理部105dは、算出された頂点や、線分の位置データを記憶手段108に記憶する。
一枚の写真についての処理が終わると、他の壁面についても、同様に写真撮影から、計算までを繰り返す。撮影は、撮影ボタン1101を操作することにより行う。部屋の大きさによって異なるが、通常、2枚〜4枚の写真撮影を行う。最初の写真撮影から最後の写真撮影を完了するまでの間、さらには以下に示す地図データ送信の操作を完了するまでの間は、ロボット掃除機1の位置は変更しないこととする。
写真撮影を全て完了したら、終了ボタン1103を操作する。終了ボタン1103が操作されると、演算処理部105dは、複数の写真(画像データ)から生成された線分の位置を合成する。合成する時には、何れの画像データにも共通に含まれている点A’、B’、C’の位置を利用する。合成により、地図データ(部屋の外周を示す床面限界線の位置と、ロボット掃除機1の位置を示す点A’、B’、C’の位置)が生成される。
図17に、生成された地図データのイメージ図を示す。本実施の形態では、地図データについても、内部で生成するが、表示は行わないこととしている。
地図データが生成され、ロボット掃除機1への送信準備が整うと、情報端末10には、図10に示す画面G1が表示される。
使用者が、情報端末10をロボット掃除機1に近接させると、近接無線通信により地図データがロボット掃除機1に送信される。
ロボット掃除機1は、地図データを受信すると、これを地図データ記憶部24bに記憶する。また、受信時(近接操作時)の自己の位置と地図データに含まれる点A’、B’、C’の位置とを対応させることで、実空間における床面限界線を認識可能な状態となる。
以後、掃除等を行うためにロボット掃除機1が自走して移動する時は、例えば、点A’、B’、C’の中心位置を原点、ロボット掃除機1の姿勢は、地図データ受信時の方向を0度と定義する等により、相対的な移動量と回転角を検出することで、地図データ上の何れの位置に、どのような姿勢で存在するかを推定し、床面限界線の内側を、漏れなく掃除する等の動作が可能となる。
以上のように本実施の形態における電気機器システムによれば、使用者が情報端末10を用いて床面限界線を入力するので、高価なデバイスを用いることなく、精度の高い地図データの生成が可能で、床面限界線を認識して精度よく走行することができる。また、地
図データ生成で必要となる寸法データ等の入力は不要であり、使用者への負担は少ない。
また、情報端末10からロボット掃除機1への地図データの送信は、近接無線通信を用いるため、ネットワーク環境がなくても送信が行えると共に、プライバシーにかかわる地図データが外部に漏れるリスクも低い。
また、ロボット掃除機1が地図データを利用するためには、地図データを送受信するまでの間は、ロボット掃除機1の位置が変動しないことが重要となるが、近接無線通信を用いることで、送受信の瞬間まで、ロボット掃除機1の位置が変動していないことを使用者によって見届けられることとなり、不整合が発生すること等が排除される。
(実施の形態2)
図18は、本発明の実施の形態2における電気機器システムの構成図、図19は、同電気機器システムの情報端末での接続方法選択画面の例を示す図、図20は、同情報端末での機器操作メニュー画面の例を示す図、図21は、同電気機器システムの構成、機能等の設定を示す図である。なお上記実施の形態1における電気機器システムと同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
本実施の形態における電気機器システムは、図18に示すように上記実施の形態1における電気機器システムに中継装置400を追加したものであり、これにより宅外からロボット掃除機1の操作等を行うことができ、またロボット掃除機1から離れた位置であっても、情報端末10からロボット掃除機1への地図データの送信を可能とするものである。他の構成は上記実施の形態1と同じであり、詳細な説明は省略する。
図18において、中継装置400は、無線LANルーター、宅内ゲートウェイ等であり、宅内ネットワーク500を構築するための宅内通信インターフェース401、操作パネル402、及び宅外ネットワーク600を介した通信を行うための外部通信インターフェース403を備え、それらの動作は制御部404により制御される。操作部402には、特に図示しないが、入力操作部と表示のためのLED又は液晶画面等の表示部が含まれる。操作部402により、中継装置400の動作設定や、宅内ネットワーク500に接続された電気機器の動作を設定するための操作を行うことができる。
宅内ネットワーク500は、無線、有線、何れでもよい。無線の場合は、無線LAN、特定小電力無線、Bluetooth(登録商標)、ZigBee(登録商標)等が想定される。IrDA等の赤外線無線通信であってもよい。有線であれば、Ethernet(登録商標)等が想定される。
ロボット掃除機1には、宅内ネットワーク500に接続し、中継装置400と通信する第2通信手段28が備えられている。宅内ネットワーク500には、ロボット掃除機1以外の電気機器が接続されてもよいが、ここでは図示の簡略化のため、ロボット掃除機1のみを示す。本実施の形態においては、宅外ネットワーク200と宅外ネットワーク600とを区別している。すなわち宅外ネットワーク200は、移動体通信網等を、宅外ネットワーク600は、光通信等による固定通信を想定している。
次に、本実施の形態における電気機器システムの情報端末10により、宅外ネットワーク200、600を介してロボット掃除機1に接続するときの動作について説明する。
図19は、宅外ネットワーク200、600から中継装置400を経由し、宅内ネットワーク500からロボット掃除機1に接続する場合のメニュー画面の一例を示す図である。
図19に示すメニュー画面G7で、移動体通信網ボタン1204を選択すると、情報端末10からサーバ300に接続要求が送信され、サーバ300で認証を行う。認証により、接続が許可されると、当該機器のメニュー画面による機器の操作・制御を行うことができるようになる。
図20に、操作・制御を行うメニュー画面G8を示す。メニュー画面からのボタン操作等に応じて、情報端末10からの処理要求(現在状態の確認、予約時間の変更等)が、サーバ300、中継装置400を経由してロボット掃除機1に送信され、結果等が、逆の経路を通って、情報端末10に返信される。
地図作成ボタン1302を操作した後から、写真撮影を全て完了するまでの操作等は、実施の形態1と同じであるが、終了ボタン1103(図15参照)を操作した時には、図10に示す画面G1は表示されず、地図データは、宅外ネットワーク200、600を介してロボット掃除機1に送信される。
図20の画面G8に表示されている操作ボタン1303は、ロボット掃除機1を遠隔操作等する時に使用するボタンである。操作ボタン1303を操作すると、ロボット掃除機1を操作するための画面(図示せず)に切り替わり、遠隔操作等が可能となる。操作は、宅内、宅外、何れからでも可能である。
なお、上記実施の形態において、サーバ300が備える機能の一部(認証処理、画面生成、データの記憶等)を、中継装置400に持たせることにより、サーバ300を介さず、情報端末10から直接中継装置400に接続する構成としてもよい。
また、情報端末10が無線LAN等の機能を備え、宅内ネットワーク500に接続可能な場合には、宅内からは、宅外ネットワーク200、600を介さずに宅内ネットワーク500に直接接続することが可能となる。図19の画面G7に表示されているネットワークボタン1205は、宅外ネットワーク200、600を介さずに宅内ネットワーク500に直接接続することを選択する時に使用するボタンである。地図データの送信等に近接無線通信を使用する場合は、図19の画面G7に表示されているタッチボタン1203を操作する。
以上のように、本実施の形態における電気機器システムは、ロボット掃除機1と情報端末10との間の通信経路を、複数の経路から選択可能とし、利便性を向上したものである。地図データの送信に、近接無線通信以外の経路を用いた場合には、近接無線通信を用いることによる特有の効果(ロボット掃除機1の位置が変動していないことを容易に確認可能等)は得ることはできないが、他の効果については、実施の形態1と同様である。
本実施の形態における電気機器システムは、ネットワークの利用法用や、データの保存場所、計算実行場所等について、各種設定することが可能である。また、各種の機能を追加することで、より利便性の高い電気機器システムとすることもできる。図21は、各種システム構成を示す図である。各項目の設定内容を組み合わせることにより、各種のシステム構成を設定することができる。
例えば、実施の形態1は、各項目を以下のように設定した場合に該当する。
宅内ネットワーク :不使用
宅外ネットワーク(固定通信) :不使用
移動体通信網 :使用
近接無線通信 :使用
中継装置 :不使用
宅外サーバ :使用
外観写真、寸法データ保存場所 :宅外サーバ
地図データ生成場所 :情報端末
拡張、追加機能等 :無し
また、実施の形態2は、各項目を以下のように設定した場合に該当する。
宅内ネットワーク :使用
宅外ネットワーク(固定通信) :使用
移動体通信網 :使用
近接無線通信 :使用
中継装置 :使用
宅外サーバ :使用
外観写真、寸法データ保存場所 :宅外サーバ
地図データ生成場所 :情報端末
拡張、追加機能等 :無し
上記実施の形態では、ロボット掃除機1の形状は三角形としたが、これに限定されるものではない。床面上での姿勢(向き)が識別可能な特徴を有し、最低3点の間の寸法が特定できるのであれば、四角形や円形等の形状でもよい。なお、寸法データとして、4点以上の点に関する値を定義する場合は、各辺の長さの他に、内角や対角線の長さも寸法データに含めることにより、各点の位置関係を特定することができる。また、電気機器としてロボット掃除機1を例に説明したがこれに限定されるものではない。自走する機能を備える電気機器であれば、掃除機能はなくてもよい。
また、機器特定情報は、電気機器から情報端末を介してサーバ300に送られるとしたが、これに限定されるものではない。電気機器が宅外ネットワーク200,600に接続してサーバ300と直接情報を送受信するようにしても良い。この場合は電気機器の操作表示手段等を用いて、登録のための追加情報の入力を使用者に促し、追加情報とともにサーバ300に機器を登録するようにしても良いし、追加情報は別途編集することとして機器の登録のみを初回のネットワーク接続時にサーバに登録するようにしても良い。