JP2018170744A - リモコン制御システム、リモコン制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
ユーザがリモコンを制御対象の家電機器に対して向け、リモコンの制御盤の所定のボタンを押下することにより、ボタンに対応する制御を行なわせるための制御信号を出力する。たとえば、リモコンが赤外線リモコンであれば、リモコンに搭載されている赤外線LEDから、制御の種類に対応した赤外線のパルスパターンが放射される。
この学習型リモコンを用いることにより、遠隔地から学習型リモコンを、チャットなどのアプリケーションを用いて制御し、この学習型リモコンが配置されている室内における複数の家電機器の各々の制御を、インターネット等の通信回線を用いて行なうことができる。
したがって、上述したように、遠隔地から学習型リモコンを制御し、家電機器を稼働させる操作を行なっても、家電機器が所望の状態に遷移し、正常に稼働したか否かは判らない。
しかし、家電機器毎に上記通信方式の機能を組み込むため、家電機器の製造コストが増加し、一般家庭に広く普及されておらず、かつこの機能が組み込まれていない家電機器を、上記通信方式のネットワーク下で使用することができない。
また、タイマーなどで時間指定した場合など、指定した時間に、システムからの家電機器の稼働の状態を示す通知の内容を確認し、制御どおりに正常に稼働しているか否かを判定する必要があるが、指定した時間において一々対応することが困難である。
制御結果判定部が、前記検出データにより前記家電機器が前記制御信号の指示に対応する稼働状態に遷移したか否かの判定を行なう制御結果判定過程と、通知機能部が、前記制御結果判定部の判定結果をユーザに通知する通知過程とを含むことを特徴とする。
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態のリモコン制御システムの構成例を示す図である。
図1において、リモコン制御システムは、ロボット装置11、リモコン制御装置12及び記憶装置13の各々を備えている。ロボット装置11、リモコン制御装置12及び記憶装置13は、ホームネットワークなどの通信網100により接続されている。通信網100は、インターネットなどを介して携帯端末200と接続される。ロボット装置11及びリモコン制御装置12の各々は、以下に説明する機能それぞれに対応するアプリケーションプログラムがインストールされて、それぞれの機能を実行する。また、本実施形態においては、リモコン制御システムがロボット装置11及びリモコン制御装置12の各々に分離して構成された例を示しているが、ロボット装置11及びリモコン制御装置12を一つのサーバなどのコンピュータシステムで一体化して構成してもよい。また、ロボット装置11、リモコン制御装置12及び記憶装置13を一つのサーバなどのコンピュータシステムで一体化して構成してもよい。また、機能それぞれを、個々のコンピュータシステムで構成し、連携して動作する構成としてもよい。
マイク装置111は、指向性を有するマイクセンサが備えられており音の検出(取得)を行ない音情報(強度及び周波数など)を出力する。ここで、ロボット装置11は、マイク装置111が検出した音情報を状態データベース133に書き込んで記憶させる。
すなわち、対話エージェント113は、ユーザとの対話を行なう際、例えば、スピーカ装置114から質問をユーザに対して音声で通知し、ユーザからの回答の音声をマイク装置111により入力する。ここで、対話エージェント113は、自身に内包された音声合成サーバ及び音声認識サーバの各々により、ユーザに行なう質問の音声の合成、ユーザからの回答の音声の内容の認識それぞれの処理を行なう。
また、ロボット装置11は、家電機器300_1から家電機器300_mの各々の近傍に配置されているセンサ14_1、…、センサ14_nそれぞれからのセンサ検出データを読み出し、状態データベースに書き込んで記憶させる。以下、家電機器300_1から家電機器300_mを総称する際、家電機器300と示し、センサ14_1からセンサ14_nを総称する際、センサ14と称する。
また、ロボット装置11は、家電機器300の各々の個々のリモコンのコマンドを、学習型リモコン400に学習させ、コマンド名及びこのコマンド名のコマンドを識別するコマンドIDを付与し、機器データベース132に書き込んで記憶させる。このとき、ロボット装置11は、上記コマンドIDに対応させ、各コマンドIDの示すコマンドに対応して放射される赤外線のパルスパターンの情報をコマンドデータベース131に対して書き込んで記憶させる。このコマンドデータベース131は、ロボット装置11、記憶装置13及び学習型リモコン400のいずれに備える構成としてもよい。
また、ロボット装置11は、ウェブ上において家電機器300の各々のリモコンのコマンドが登録されているデータベースから、学習対象の家電機器300のリモコンのコマント及び赤外線のパルスパターンを読み込んで取得し、学習型リモコン400に対して学習させてもよい。
さらに、ユーザが自身の操作により、家電機器300の各々のリモコンのコマンドを、学習型リモコン400に対して入力することで、コマンドIDの示すコマンドに対応して放射される赤外線のパルスパターンの情報を学習させてもよい。
制御結果判定部121は、状態データベース133に記憶されている音情報、画像データ及びセンサ検出データの各々のデータを用い、家電機器300の各々の状態を推定する。また、制御結果判定部121は、推定した状態から、学習型リモコン400から放射した制御信号に対応する制御が、家電機器300において行なわれたか否かの判定を行なう。制御結果判定部121は、上記対話エージェント113を介して、ユーザの携帯端末200に対して、判定結果の通知を行う。
リモコン制御部122は、学習型リモコン400に対し、家電機器300の各々を制御するための制御信号を放射させる。このとき、リモコン制御部122は、ロボット装置11の方向調整機構を制御して、学習型リモコン400の放射方向を調整する。
図2は、機器データベース132に書き込まれて記憶されている機器データテーブルの構成例を示す図である。図2において、機器データテーブルは、レコード毎に、機器IDの各々に対応付けられ、名称(メーカ名)、コマンド名リスト、コマンドIDリスト、画像及び位置の各々の欄が設けられている。名称(メーカ名)は、家電機器の名前、例えば製品名であり、メーカ名とともに記載される。コマンド名は、リモコンで制御するときのコマンドの名称であり、例えば、家電機器300がエアコンであれば、暖房ON、暖房OFFなどである。コマンドIDは、コマンドを識別する識別情報である。画像は、家電機器300の形状を示す画像データである。位置は、家電機器300の取り付け位置を示す情報、すなわちロボット装置11を原点とした方向調整機構の制御情報を示している。
図3は、ロボット装置11、記憶装置13及び学習型リモコン400内のいずれかに備えられたコマンドデータベース131に書き込まれて記憶されているコマンドテーブルの構成例を示す図である。図3において、コマンドテーブルは、レコード毎に、コマンドIDの各々に対応付けられ、信号パターン(パルスパターン)の欄が設けられている。信号パターンは、コマンドIDの示すコマンドに対応して、学習型リモコン400が放射する、家電機器300を制御するパルスパターンの情報(周波数、パルス幅など)が記載されている。
そして、ロボット装置11は、検索した家電機器300のメーカのホームページ、またはマザーデータベースのレコードから、家電機器300の形状を示す画像データを取得する。このとき、ロボット装置11は、取得した画像データに対応する家電機器300に機器IDを付与し、この家電機器300の画像データを、機器データベース132の機器データテーブルに書き込んで記憶させる。
そして、リモコン制御部122は、制御を行うコマンドIDに対応するパルスパターンの情報を、コマンドデータベース131のコマンドテーブルから読み出し、学習型リモコン400に送信する。
同様に、リモコン制御装置12は、マイク装置111により取得された家電機器300の発生する音声データをマイク入力として、コマンドIDに対応させて状態データベース133の状態データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
また、リモコン制御装置12は、家電機器300あるエアコンのルーバーの風の出口に配置された風量を検出するセンサ14から取得された、エアコンの吹き出す空気の風量データを、センサ出力としてコマンドIDに対応して状態データベース133の状態データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
また、制御結果判定部121は、状態データベース133の状態データテーブルから音声データを読み出して、読み出した音声データの音声解析を行い、例えばルーバーの稼働音や学習型リモコン400コマンド受付音を検出するなどし、家電機器300の稼働状態を推定する。
同様に、制御結果判定部121は、状態データベース133の状態データテーブルから風量データを読み出して、読み出した風量データの風量解析を行い、例えばエアコンの吹き出し口からの風量を検出するなどし、家電機器300の稼働状態を推定する。
また、上記判定器は、いずれかの判定結果が閾値を超えている場合、家電機器300が正常に稼働し、一方、全ての判定結果が閾値以下である場合、家電機器300が正常に稼働していないと判定するように構成されていてもよい。
このとき、制御結果判定部121は、家電機器300が正常に稼働していると判定器により判定された場合、処理をステップS27へ進める。
一方、制御結果判定部121は、家電機器300が正常に稼働していないと判定器により判定された場合、処理をステップS28へ進める。
また、リモコン制御装置12は、異常処理であった場合、ステップS22に処理を戻し、再度、家電機器300に対して赤外線を放射する処理を行い、この処理を行ったことを携帯端末200に対して通知する構成としてもよい。
また、本実施形態によれば、ユーザの所望する制御結果が得られない場合、リモコン制御装置12が、再度、ユーザから指定された家電機器の制御を自動で行うため、ユーザの対話エージェントを介しての、家電機器300の制御の負荷を低減させることができる。
以下、図面を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。図7は、本発明の第2の実施形態のリモコン制御システムの構成例を示す図である。
図7において、リモコン制御システムは、ロボット装置11、リモコン制御装置12A及び記憶装置13Aの各々を備えている。リモコン制御装置12Aは、制御結果判定部121A、リモコン制御部122、判定モデル学習部123の各々を備えている。記憶装置13Aは、コマンドデータベース131、機器データベース132、状態データベース133A、制御履歴データベース134の各々を備えている。
以下、第2の実施形態が第1の実施形態と異なる構成及び動作についてのみ説明する。図7において、第1の実施形態と同様の構成に対しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態において、制御結果判定部121Aにおける判定器は、機械学習により生成された制御結果判定モデルである。この制御結果判定モデルは、SVM(support vector machine)やニューラルネットワークなどデータの特性に合わせて選択したアルゴリズムが用いられた推定モデルである。
この制御結果判定モデルは、家電機器300毎に一個のモデルとして機械学習により作成してもよいし、複数の家電機器300に対して一個のモデルとして機械学習により作成してもよい。
判定モデル学習部123は、機械学習において、対話エージェント113を介して、ユーザに対して家電機器300の制御を学習型リモコンに行わせ、その後、家電機器300が制御に対応して正しく稼働したか否かの判定を行わせる。
このとき、ロボット装置11は、機械学習を行ったコマンドID毎に、撮像装置112、マイク装置111及びセンサ14の各々から、画像データ、音声データ、センサ出力それぞれを取得し、状態データベース133A、制御履歴データベース134に書き込んで記憶させる。
また、リモコン制御部122は、リモコン制御装置12Aが特定した家電機器300に対し、学習型リモコン400の赤外線の放射方向が向くように、ロボット装置11の方向調整機構を制御する。これにより、リモコン制御部122は、学習型リモコン400の赤外線の放射方向を、制御対象の家電機器300の配置位置に対して向ける。このとき、撮像装置112の撮像方向及びマイク装置111の集音方向の各々も、学習型リモコン400の赤外線の放射方向と同一の方向を向く。このとき、リモコン制御部122は、対話エージェント113を介して、コマンドIDをユーザより取得する。
そして、ロボット装置11は、制御IDを付与し、制御履歴データベース134の制御履歴データテーブルに対し、制御ID、コマンドID、状態IDの各々を書き込んで記憶させる。また、ロボット装置11は、上記制御IDに対応した状態ID、データを取得した時刻、カメラ情報、マイク入力、センサ出力の各々を、状態データベース133Aの状態データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
そして、ロボット装置11は、制御履歴データベース134の制御履歴データテーブルにおいて、対応する制御IDのレコードに対し、コマンドID、状態IDの各々を書き込んで記憶させる。また、ロボット装置11は、上記制御IDに対応した状態ID、データを取得した時刻、カメラ情報、マイク入力、センサ出力の各々を、状態データベース133Aの状態データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
ロボット装置11は、制御結果判定モデルの機械学習を行うモードにおいて、上記フローチャートの処理を、教師データの取得として、学習型リモコン400に登録されている複数のリモコンのコマンドの全てのコマンドIDのコマンドの全てに対して行う。
また、リモコン制御部122は、リモコン制御装置12が特定した家電機器300に対し、学習型リモコン400の赤外線の放射方向が向くように、ロボット装置11の方向調整機構を制御する。また、リモコン制御部122は、対話エージェント113を介して、コマンドIDをユーザより取得する。
また、リモコン制御装置12は、家電機器300あるエアコンのルーバーの風の出口に配置された風量を検出するセンサ14から取得された、エアコンの吹き出す空気の風量データを、センサ出力としてコマンドIDに対応して状態データベース133Aの状態データテーブルに対して、赤外線を放射する前のデータとして書き込んで記憶させる。
また、リモコン制御装置12は、家電機器300あるエアコンのルーバーの風の出口に配置された風量を検出するセンサ14から取得された、エアコンの吹き出す空気の風量データを、センサ出力としてコマンドIDに対応して状態データベース133Aの状態データテーブルに対して、赤外線を放射した後のデータとして書き込んで記憶させる。
このとき、制御結果判定部121Aは、家電機器300が正常に稼働していると制御結果判定モデルにより判定された場合、処理をステップS47へ進める。
一方、制御結果判定部121Aは、家電機器300が正常に稼働していないと制御結果判定モデルにより判定された場合、処理をステップS48へ進める。
また、リモコン制御装置12は、異常処理であった場合、ステップS22に処理を戻し、再度、家電機器300に対して赤外線を放射する処理を行い、この処理を行ったことを携帯端末200に対して通知する構成としてもよい。
これにより、制御結果判定モデルの画像データ、音声データ及びセンサ出力の各々から、家電機器300の稼働状態を推定する精度を向上させ、制御結果判定部121Aの家電機器300の稼働状態の正否の判定を行う精度を向上させることができる。
以下、図面を参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、本発明の第2の実施形態のリモコン制御システムと同様の構成をしている。
第3の実施形態が第2の実施形態と異なる点は、判定モデル学習部123による制御結果判定モデルの学習のアルゴリズムが異なる。以下、第2の実施形態と異なる点のみを説明する。
なお、本実施形態においても、第2の実施形態と同様に、判定モデル学習部123が正確な推定を行なっていないとユーザが判断した場合、その際に判定モデル学習部が用いた画像データ、音声データ及びセンサ出力の各々を入力データと、この入力データに対するユーザが示す正しい状態とを教師データに加えて、制御結果判定モデルの再学習を行い、上記閾値の調整を行なう構成としてもよい。これにより、予め恣意的に設定した閾値が適切でない場合でも、学習によって閾値を修正しつつ、適切な制御結果判定モデルを獲得することができる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
12,12A…リモコン制御装置
13,13A…記憶装置
14,14_1,_14_n…センサ
100…通信網
111…マイク装置
112…撮像装置
113…対話エージェント
114…スピーカ装置
121,121A…制御結果判定部
122…リモコン制御部
123…判定モデル学習部
131…コマンドデータベース
132…機器データベース
133,133A…状態データベース
134…制御履歴データベース
200…携帯端末
300,300_1,300_m…家電機器
400…学習型リモコン
Claims (7)
- リモコンが放射する制御信号を受信した家電機器の稼働の状態を検出するセンサからの検出データを入力する状態検出機能部と、
前記検出データにより前記家電機器が前記制御信号の指示に対応する稼働状態に遷移したか否かの判定を行なう制御結果判定部と、
前記制御結果判定部の判定結果をユーザに通知する通知機能部と
を備えることを特徴とするリモコン制御システム。 - 少なくとも前記制御信号の示す制御コマンドと、前記稼働の状態を検出する複数の前記センサの各々からの前記検出データと、これらを用いた際の実際の制御結果とを教師データとした機械学習を行い、入力される前記制御信号の示す制御コマンドと、前記稼働の状態を検出する複数の前記センサの各々からの前記検出データから、前記制御結果の判定を推定する制御結果判定モデルを生成する判定モデル学習部をさらに有し、
前記制御結果判定部が、前記リモコンの前記制御信号による指示前及び指示後それぞれの時点において、少なくとも前記制御信号の示す制御コマンドと、前記稼働の状態を検出する複数の前記センサの各々からの前記検出データとを入力とする制御結果判定モデルを用い、前記家電機器の制御結果を推定し、当該推定結果により前記判定を行う
ことを特徴とする請求項1に記載のリモコン制御システム。 - ユーザの指定する操作に対応する制御信号を、前記リモコンに対して放射させる制御を行なうリモコン制御部をさらに備え、
前記制御結果判定部が、前記家電機器の制御結果が前記制御信号に対応した状態でないと判定した場合、
前記リモコン制御部が、前記リモコンに対して前記制御信号を再放射させる
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のリモコン制御システム。 - 前記リモコンを搭載し、前記制御信号の放射方向を制御する放射方向調整機構を備え、
前記リモコン制御部が、前記放射方向調整機構を制御し、制御対象の前記家電機器の配置位置に、前記リモコンの制御信号の放射方向を調整する
ことを特徴とする請求項3に記載のリモコン制御システム。 - ユーザと対話する対話エージェントをさらに備え、
前記対話エージェントが、前記ユーザとの対話により、当該ユーザの前記家電機器の制御の指令を前記リモコン制御部へ伝達し、前記機械学習の処理を前記判定モデル学習部へ伝達する
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載のリモコン制御システム。 - 状態検出機能部が、リモコンからの制御信号を受信した家電機器の稼働の状態を検出するセンサからの検出データを入力する状態検出過程と、
制御結果判定部が、前記検出データにより前記家電機器が前記制御信号の指示に対応する稼働状態に遷移したか否かの判定を行なう制御結果判定過程と、
通知機能部が、前記制御結果判定部の判定結果をユーザに通知する通知過程と
を含むことを特徴とするリモコン制御方法。 - コンピュータを、
リモコンからの制御信号を受信した家電機器の稼働の状態を検出するセンサからの検出データを入力する状態検出機能手段、
前記検出データにより前記家電機器が前記制御信号の指示に対応する稼働状態に遷移したか否かの判定を行なう制御結果判定手段、
前記制御結果判定部の判定結果をユーザに通知する通知機能手段
として機能させるプログラム。
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