TWI677314B - 移動裝置及其控制方法、遠端控制系統及電腦程式產品 - Google Patents

移動裝置及其控制方法、遠端控制系統及電腦程式產品 Download PDF

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Abstract

一種控制方法，適用於可自主移動於一環境中的一移動裝置。控制方法包括下列步驟：藉由一影像擷取元件，於移動過程中擷取該環境之環境特徵資訊；根據該環境特徵資訊與相應於一第一電子設備之一既定特徵資訊，辨識出該第一電子設備在該環境中之一第一位置；以及根據一遠端訊號，控制一移動元件，使該移動裝置移動至相應於該第一位置之一第二位置並藉由一訊號發射器，於該第二位置送出一第一訊號至該第一電子設備，以控制該第一電子設備之運行。

Description

移動裝置及其控制方法、遠端控制系統及電腦程 式產品
本發明係有關於一種移動裝置及其控制方法，特別是有關於一種可用以控制一環境中之電子設備之移動裝置及其控制方法及遠端控制系統及電腦程式產品。
近年來，隨著科技日新月異，使得許多具有自主移動能力的移動裝置(例如掃地機器人)以及智慧家電愈來愈普遍。舉例而言，家庭主婦可藉由一些具自動清潔功能的機器人如掃地機器人來進行地板的自動清潔作業，而掃地機器人可於設定後自動行走於地板上，並且藉由其清潔模組來進行自動清潔作業如地板清潔工作，使得居家清潔工作變得更為容易。另一方面，家庭主婦也可操作智慧家電的各項功能來輔助各項家庭工作。
然而，一般的掃地機器人通常無法與其他智慧家電互動且也不具備偵測環境其他狀況的功能，例如無法得知所在的環境是否有煙霧及超標的一氧化碳產生，以及無法發現除了家庭成員外的人員侵入房間等等。此外，目前的智慧家電設 備都必須置放在可發送到遙控設備的有限距離及方位，要是多個地方如客廳及房間、廚房等都有著遙控的需求時就要買多台遙控設備以控制這些家電，造成使用上的不方便。
本發明提供一種移動裝置及其控制方法及遠端控制系統。
本發明一實施例提供一種控制方法，適用於可自主移動於一環境中的一移動裝置。控制方法包括下列步驟：藉由一影像擷取元件，於移動過程中擷取該環境之環境特徵資訊；根據該環境特徵資訊與相應於一第一電子設備之一既定特徵資訊，辨識出該第一電子設備在該環境中之一第一位置；以及根據一遠端訊號，控制一移動元件，使該移動裝置移動至相應於該第一位置之一第二位置並藉由一訊號發射器，於該第二位置送出一第一訊號至該第一電子設備，以控制該第一電子設備之運行。
在一實施例中，既定特徵資訊包括電子設備之一形狀特徵描述資料且辨識出第一電子設備在環境中之第一位置之步驟更包括：根據環境特徵資訊，產生相應於環境之一立體模型，其中立體模型包括複數形狀特徵描述資料；以及比對形狀特徵描述資料以及立體模型，以確定第一位置。
在一實施例中，控制方法更包括：藉由一環境偵測元件，偵測該環境並於偵測到該環境發生異常時，送出包括環境異常之資訊之一警告訊號至一遠端控制裝置。在一實施例中，控制方法更包括：提供一延伸輔助支架，用以置放訊號發 射器，其中訊號發射器係設置該延伸輔助支架上，延伸輔助支架可使訊號發射器由一第一高度揚起至一第二高度並於第二高度的位置送出第一訊號至第一電子設備。在一實施例中，控制方法更包括：藉由影像擷取元件，擷取相應於第一電子設備之運行狀態之一第一影像並傳送第一影像至一遠端控制裝置。在一實施例中，控制方法更包括：藉由一清潔元件，對環境進行一清潔作業。在一實施例中，環境更包括一第二電子設備且控制方法更包括：接收一訊息，得到第二電子設備在環境中之一第三位置；以及根據一遠端訊號，控制移動元件，使移動裝置移動至相應於第三位置之一第四位置並藉由訊號發射器，於第四位置送出一第二訊號至第二電子設備，以控制第二電子設備之運行。
在一實施例中，控制方法更包括：提供複數既定臉部影像；以及藉由影像擷取元件，取得一待驗證臉部影像，比對待驗證臉部影像與既定臉部影像，並於待驗證臉部影像非為既定臉部影像之一者時送出環境已被入侵之一警告訊號至一遠端控制裝置。在一實施例中，環境更包括設置於固定位置之一環境物件且控制方法更包括：分別提供環境物件之一第一影像特徵資訊以及一第二影像特徵資訊，其中第一影像對應於該環境物件之一第一狀態，第二影像對應於環境物件之一第二狀態；藉由影像擷取元件，擷取環境物件之一目前影像特徵資訊；以及根據第一影像特徵資訊、第二影像特徵資訊以及目前影像特徵資訊，判斷環境物件之狀態並於判定環境物件之狀態改變時送出一警告訊號至一遠端控制裝置。
本發明另一實施例提供一種移動裝置，可自主移動於具有至少一電子設備的一環境中，其包括一影像擷取元件、一處理器、一移動元件、一儲存裝置以及一訊號發射器。影像擷取元件用以於移動過程中擷取環境之環境特徵資訊。處理器電性連接影像擷取元件，用以根據環境特徵資訊與相應於至少一電子設備之一既定特徵資訊，辨識出至少一電子設備在環境中之一第一位置並根據一遠端訊號，決定相應於第一位置之一第二位置。移動元件受控於處理器，用以使移動裝置移動至第二位置。訊號發射器受控於處理器，用以於第二位置送出一第一訊號至至少一電子設備，以控制至少一電子設備之運行。
本發明又一實施例提供一種遠端控制系統，用以於一環境中進行遠端控制，其包括至少一第一電子設備以及一移動裝置。至少一第一電子設備設置於環境中之一第一位置。移動裝置自主移動於環境中，並於移動過程中擷取環境之環境特徵資訊，根據環境特徵資訊與相應於至少一第一電子設備之一既定特徵資訊，辨識出至少一第一電子設備在環境中之第一位置並根據一遠端訊號，移動至相應第一位置之一第二位置並於第二位置送出一第一訊號至至少一第一電子設備，以控制至少一第一電子設備之運行。
關於本發明其他附加的特徵與優點，此領域之熟習技術人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可根據本案實施方法中所揭露之移動裝置及其相關控制方法做些許的更動與潤飾而得到。
10‧‧‧遠端控制系統
20‧‧‧環境
22、24‧‧‧電子設備
100‧‧‧移動裝置
S1、S2‧‧‧控制訊號
110‧‧‧影像擷取元件
112‧‧‧通訊模組
120‧‧‧處理器
130‧‧‧儲存裝置
140‧‧‧導航模組
150‧‧‧移動元件
160‧‧‧訊號發射器
170‧‧‧清掃模組
180‧‧‧環境偵測元件
190‧‧‧延伸輔助支架
200‧‧‧遠端控制裝置
300‧‧‧網路
S302、S304、S306‧‧‧步驟
S51、S52‧‧‧訊號範圍
第1圖顯示本發明一實施例之遠端控制系統之示意圖。
第2圖顯示本發明一實施例所述之移動裝置之示意圖。
第3圖顯示依據本發明一實施例之控制方法的流程圖。
第4A圖與第4B圖顯示本發明實施例所述之電子設備的既定形狀特徵描述資料之示意圖。
第5A圖與第5B圖顯示本發明實施例所述之延伸輔助支架操作之示意圖。
為使本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。注意的是，本章節所敘述的是實施本發明之最佳方式，目的在於說明本發明之精神而非用以限定本發明之保護範圍，應理解下列實施例可經由軟體、硬體、韌體、或上述任意組合來實現。
本發明實施例提供一種移動裝置及相關控制方法及遠端控制系統，可於一室內環境中利用移動裝置的影像擷取以及機器視覺能力建立室內環境的立體模型，透過機器學習，自動偵測或手動設定環境中可被遙控的電子設備如智慧家電的位置，並發出對應的控制訊號以遙控需要作動的電子設備，有效結合移動裝置的機動性與智慧家電的遙控能力並以最少的設備建置家庭的智慧環境。
第1圖顯示本發明一實施例之遠端控制系統之示 意圖。如第1圖所示，遠端控制系統10可包括一或多個電子設備22、24、一移動裝置100以及一遠端控制裝置200，其中移動裝置100可經由一連接的網路300(例如：任何有線或無線通訊網路，如網際網路、3G網路及/或無線區域網路(WLAN)等等)來與遠端控制裝置200進行通訊。移動裝置100可自目前連接的網路300接收訊號並且將訊號傳送至目前連接網路300並且可允許利用一無線網路來與一或多個附加裝置、電腦及/或伺服器進行通訊。遠端控制裝置200可自目前連接的網路300接收訊號，以及將訊號傳送至目前連接的網路300並且可允許利用一無線網路來與一或多個附加裝置、電腦及/或伺服器進行通訊。舉例來說，移動裝置100可自目前連接的網路300接收來自遠端控制裝置200的用以啟動電子設備22的一遠端訊號，並且透過網路300傳送一警告訊號至遠端控制裝置200。類似地，遠端控制裝置200可自網路300接收來自移動裝置100的各種訊號並且透過網路300傳送遠端訊號至移動裝置100。遠端控制裝置200可為位在網路300的另一端的遠端電腦及/或伺服器或一可攜式裝置或手持裝置，例如是數位個人助理(PDA)、智慧型手機(smartphone)、平板電腦(tablet)、行動電話、行動上網裝置(Mobile Internet Device,MID)、筆記型電腦、車用電腦、數位相機、數位媒體播放器、遊戲裝置或任何類型的行動計算裝置，然而，本領域熟習技藝者應可理解本發明並不限於此。遠端控制裝置200可支援各種通信協定，例如分碼多工存取系統(CDMA)、全球移動通信系統(GSM)、增強數據GSM環境(EDGE)、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)，Wi-Fi(例如： IEEE的802.11a/b/g/n)、藍芽和Wi-MAX的通信協定，以及電子郵件、即時信息(IM)、以及智慧信息服務(SMS)等的協定，但本發明不限於此。
一或多個電子設備22、24設置於環境20中的固定位置。舉例而言，電子設備22、24可以是具有智能家電功能的家電設備，例如：電視、冷氣機、電冰箱或空氣清淨機等，或任何具有遙控功能的其他設備，但本發明並不限於此。上述電子設備22、24係設置在環境20(例如：客廳、臥室或餐廳等任一室內空間)的固定位置且可分別被一對應的控制訊號S1、S2所控制而運行對應的操作。移動裝置100可自主移動於環境20中並且可分別傳送控制訊號S1、S2以對應控制電子設備22、24的運行，其相關內容將在後面章節中介紹。控制訊號S1係為對應於電子設備22的一控制訊號，而控制訊號S2係為對應於電子設備24的一控制訊號。控制訊號S1以及S2可為射頻(RF)控制訊號或是紅外線(IR)控制訊號，但本發明並不限於此。舉例來說，在一實施例中，電子設備22可為設置在客廳中的第一位置的一家電設備(例如：電視)，可被一紅外線控制訊號所控制而開始或停止運行，電子設備24可為設置在客廳或其他位置的第二位置的另一家電設備(例如：冷氣機)，可被一射頻控制訊號所控制而開始或停止運行。移動裝置100可為任何具有自主移動能力與導航功能的行動裝置，例如一掃地機器人(cleaning robot)或其他機器人，其可隨意移動或者依既定路線移動於環境20的任意位置，且可於完成任務或電力不足時返回一充電站(未繪示)停泊或進行充電。
第2圖顯示本發明一實施例所述之移動裝置100之示意圖。請參閱第1圖與第2圖，移動裝置100包括影像擷取元件110、通訊模組112、處理器120、儲存裝置130、導航模組140、移動元件150以及訊號發射器160。影像擷取元件110可為任何可用以擷取影像並偵測移動裝置100所在的環境20中的物體如家電設備22、24或其他障礙物與移動裝置100之間的相對距離與方位之感測器或影像擷取裝置，例如是景深相機(例如飛行時間(TOF)相機)、光達(Lidar)、影像感測器、超音波(Ultrasound)感測器、雷射(Laser)感測器或者是前述多種元件的組合，但本發明不限於此。
在一實施例中，影像擷取元件110可設置於移動裝置100的上方，其可360度轉動以對移動裝置100的周圍環境的物體與分布等進行掃描，並取得物體的特徵點資訊，建立環境20的立體模型，但本發明並不限於此。舉例而言，以影像擷取元件110為光達為例，移動裝置100可透過光達發射1束或多束雷射光掃描周圍環境及接收物體的反射訊號並進行解析，測量光脈衝的飛行時間，進而判斷移動裝置100和物體之間的相對距離與方位角度，掌握移動裝置100的四周是否有物體，並根據移動裝置100與物體的相對距離與方位，產生物體的特徵點資訊。其中，某一物體的特徵點資訊可用以表示該物體的外觀的特徵，係由影像擷取元件110掃描物體時根據反射訊號產生。明確來說，上述物體為環境中的立體物件，影像擷取元件110會發出訊號(例如：雷射光等)掃描一定角度，當影像擷取元件110發出訊號(例如：雷射光等)掃描周圍環境而掃描訊號接觸 到某一物體表面時，隨著物體的外觀的不同，感測器110可在不同的角度與距離接收到一些反射訊號，因此，影像擷取元件110便可依據接收到這些反射訊號時的相對角度與距離資訊產生表示該物體的外觀特徵的特徵點資訊。
在一些實施例中，移動裝置100也可包括用以偵測移動裝置100的方位資訊的感測器(未繪示)，可提供移動裝置100的行進方位資訊，並且還可協助移動裝置100辨識轉向時的轉向角度等，例如是電子羅盤(Electronic Compass)、陀螺儀(Gyroscope)或其他慣性量測裝置等，但本發明並不限於此。
通訊模組112可自目前連接網路300接收訊號以及可將訊號傳送至目前連接網路300。通訊模組112可包括無線模組，可以耦接至一或多個天線(未繪示)，並且可允許利用一無線網路來與遠端控制裝置200進行通訊。移動裝置100可支援各種通信協定，例如Wi-Fi(例如：IEEE的802.11a/b/g/n)、藍芽和Wi-MAX等的通信協定，但本發明不限於此。
儲存裝置130可為非揮發性儲存媒體(例如：唯讀記憶體(Read-Only Memory，ROM)、快閃記憶體(Flash memory)、硬碟、光碟等)、揮發性儲存媒體(例如：隨機存取記憶體(Radom Access Memory，RAM))、或兩者之任意組合，用以儲存相關資料，例如運算過程中的中間資料及執行結果資料等。儲存裝置130也可用以儲存可供處理器120執行之指令集及/或程式碼程式模組。一般而言，程式模組包含常序(routines)、程式(program)、物件(object)、元件(component)等。儲存裝置130可更儲存有運算所需的各項資料，例如：圖資、 感測器資訊或關於電子設備22、24的多個既定形狀特徵資訊等等。儲存裝置130中可更包括一待比對資料庫(未繪示)，待比對資料庫中可儲存有環境20中的各電子設備22、24對應的既定特徵點資訊及/或電子設備22、24的相對位置與控制訊號種類等資訊。在本文中，一電子設備的既定形狀特徵資訊表示當移動裝置100的感測器110對該電子設備進行特徵點偵測時所偵測到的電子設備的3維外觀特徵點相關資訊。
處理器120係分別耦接至影像擷取元件110、通訊模組112、儲存裝置130、導航模組140、移動元件150以及訊號發射器160，可從儲存裝置130中載入並執行指令集及/或程式碼，以控制影像擷取元件110、通訊模組112、儲存裝置130、導航模組140、移動元件150以及訊號發射器160之運作來執行本發明所述之控制方法，其相關細節將在後面章節中介紹。處理器120可為通用處理器、中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、微處理器(Micro-Control Unit，MCU)、圖形處理器(Graphics Processing Unit,GPU)或數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)等，用以提供資料分析、處理及運算之功能。
導航模組140可根據移動裝置100的目前位置以及一目的地，進行一路徑規劃，從而得到一規劃路徑，處理器120可控制導航模組140進行一導航，使移動裝置100可以依據規劃路徑前進至目的地。於一些實施例中，導航模組140可更包括一全域規劃器(global planner)(未繪示)以及一區域規劃器(local planner)(未繪示)，用以產生一條到目的地的規劃路徑並 適合進行避障以進行導航。其中全域規劃器負責進行從移動裝置100的到指定地點的最佳全局路徑的規劃，而區域規劃器(local planner)負責根據移動裝置100所在現實環境的周遭資訊，配合全域規劃器(global planner)所提供的全局路徑，規劃出最佳的局部路徑與進行動態避障操作，最後處理器120控制移動元件150驅動移動裝置100依據規劃的路徑開始行走，以移動至指定的位置。
移動元件150可為滾輪、履帶或類似的元件。移動裝置100可藉由移動元件150而可以移動於環境20之中，處理器120可透過控制移動元件150來控制移動裝置100的行進路線，藉由移動元件150，將移動裝置100移動至環境20中的任何位置。在一可能實施例中，處理器120係控制移動元件150的滾輪的轉速及/或轉向，進而控制移動裝置100的行進路徑。
訊號發射器160可送出對應的控制訊號至電子設備22、24，以遙控電子設備22、24的運行。舉例而言，訊號發射器160可以送出一IR訊號或一RF訊號來控制電子設備22、24的開啟、關閉或執行其他功能，但本發明並不限於此。處理器120係控制訊號發射器160，用以根據電子設備22、24所對應的訊號類型，使訊號發射器160發出對應的控制訊號。
可理解的是，上述各元件或模組係為一具有對應功能的裝置，可具有適當的硬體電路或元件以執行對應功能，然而，該裝置並不以具有實體為限，其亦得為一虛擬的具有對應功能的程式、軟體，或是具有處理、運行該程式、軟體能力的裝置。而上述各元件運作的方式，可進一步的參閱以下對應 之方法之說明。
第3圖顯示依據本發明一實施例之控制方法的流程圖。依據本發明實施例之控制方法可以適用於第1圖與第2圖中所示的移動裝置100。舉例而言，方法可由第1圖與第2圖中所示的移動裝置100的處理器120來執行。請同時參照第1圖、第2圖與第3圖。
首先，如步驟S302，處理器120藉由影像擷取元件110，於移動過程中擷取環境20的環境特徵資訊。其中，環境特徵資訊包括移動裝置100所在環境20的立體模型，立體模型包括環境20中各電子設備(例如：電子設備22、24)及門窗房間的相對位置及室內環境之地圖資訊。明確來說，影像擷取元件110可為裝有機器視覺之鏡頭設備例如具有一TOF鏡頭的相機，設置於移動裝置100上方，處理器120藉由上方影像擷取元件110的鏡頭的旋轉，透過同步定位與地圖構建(Simultaneous Localization and Mapping，簡稱SLAM)演算法，逐步在行走過程中對室內環境及深度、位置定位，捕捉環境20的立體模型，建構出完整室內結構，運算並分析出各電子設備及門窗房間之相對位置，從而建立室內環境之地圖資訊及目前自身處在何處相對位置。明確來說，在步驟S302中，處理器120可以根據影像擷取元件110在移動過程中對環境20及深度、位置定位所得到的資訊，透過SLAM演算法，建構完成環境20的立體模型，並從建構的立體模型中知道環境20中有多少個立體物件及其相對位置。
於建構完成包括環境20的立體模型的環境特徵資 訊之後，如步驟S304，處理器120根據環境特徵資訊與相應於一第一電子設備的既定特徵資訊，辨識出第一電子設備在環境中所在的第一位置。其中，既定特徵資訊包括第一電子設備的一形狀特徵描述資料，例如第一電子設備的長寬比或其他外觀特徵。在一些實施例中，處理器120辨識出第一電子設備在環境中的第一位置的步驟可包括：根據環境特徵資訊，產生相應於環境之一立體模型，其中立體模型包括複數形狀特徵描述資料；以及比對形狀特徵描述資料以及立體模型的形狀特徵描述資料，以確定第一位置。舉例來說，第一電子設備可為電視，處理器120可根據環境特徵資訊，產生相應於環境的一立體模型，其中立體模型包括多個立體物件的形狀特徵描述資料。接著，處理器120再從儲存裝置130中取得預先儲存的既定形狀特徵描述資料與立體模型中的形狀特徵描述資料進行比對，藉此判斷出立體物件是否為一指定的家電設備。舉例來說，處理器120可比對電視的既定形狀特徵描述資料以從立體模型的多個立體物件中辨識出電視所在的第一位置並且記錄電視對應的第一位置在儲存裝置130。在一實施例中，第一電子設備的既定形狀特徵描述資料可以是第一電子設備的一三維描述資料，如第4A圖所示。在另一實施例中，既定形狀特徵描述資料可以是第一電子設備的一二維描述資料，例如一圖片，如第4B圖所示。也就是說，處理器120可分別利用各電子設備的三維描述資料或二維描述資料進行影像辨識與特徵比對，藉此知道各電子設備的位置並於比對符合後記錄其對應的位置。
之後，當處理器120接收到遠端控制裝置200所送 出的一遠端訊號之後，如步驟S306，處理器120根據遠端訊號，控制移動元件150，使移動裝置100移動至相應於第一位置的一第二位置並於移動至第二位置之後，藉由訊號發射器180，於第二位置送出一第一訊號至第一電子設備，以控制第一電子設備的運行。其中，第二位置係依據第一電子設備的訊號感應範圍而決定。明確來說，當使用者想要從遠端遙控一第一家電設備(例如：電視)時，使用者可以透過手機上安裝的應用程式發出表示欲對第一電子設備進行的操作的遠端訊號至家中的移動裝置100。當移動裝置100接收到遠端訊號之後，可以分析遠端訊號，從遠端訊號中解析出第一電子設備的種類並比對儲存裝置130中的位置資訊，找出其對應的第一位置及控制訊號種類，再利用第一位置，決定第一電子設備可以接收到發射訊號的第二位置以及要發出何種控制訊號，再控制移動元件150，使移動裝置100移動至發射訊號的第二位置並於移動至第二位置之後，藉由訊號發射器180，在第二位置送出對應的第一訊號至第一電子設備。藉此，移動裝置100可根據使用者的遠端訊號中的控制命令自動移動至適合的訊號發射位置，以使使用者遠端控制環境20中的多種電子設備的運行，因此可有效結合移動裝置100的機動性與各電子設備的遙控能力，並能以最少的設備建置智慧環境。
在一些實施例中，移動裝置100可在發出控制訊號至第一電子設備之後，再藉由影像擷取元件110，擷取相應於第一電子設備的運行狀態的一第一影像並經由通訊模組112傳送第一影像至遠端控制裝置200。舉例來說，當移動裝置100的 處理器120發送出控制訊號來開啟一家電設備例如開啟一電視時，可在送出控制訊號一段時間之後，藉由影像擷取元件110擷取電視的目前靜態或動態影像，並傳送此影像至遠端控制裝置200。遠端控制裝置200的使用者便可藉由所傳送的影像中的畫面(例如：電視畫面是否為黑畫面)來得知電視是否已經成功開啟。當影像非為黑畫面，表示啟動成功，遠端控制裝置200的使用者可以要求控制裝置100送出其他控制訊號。當影像為黑畫面，表示啟動失敗，遠端控制裝置200的使用者可以重新要求控制裝置100送出控制訊號。
在一些實施例中，當環境20中有新的或者位置未知的一第二電子設備時，使用者也可以發出訊息手動地指定第二電子設備的位置，而移動裝置100的處理器120可接收此訊息，得到第二電子設備在環境中的一第三位置，並藉知道去哪裡發送訊號，再根據對應於第二電子設備的一遠端訊號，控制移動元件150，使移動裝置100移動至相應於第三位置之一第四位置並藉由訊號發射器160，於第四位置送出一第二訊號至第二電子設備，以控制第二電子設備之運行。
在一些實施例中，移動裝置100更包括一清掃模組170，用以進行一清潔任務，如吸塵或拖地。本發明並不限定清掃模組170的內部架構。只要是移動裝置100進行清潔時所需的裝置，均可設置於清掃模組170中。舉例而言，清掃模組170具有一集塵盒、一風扇、一清潔刷，但本發明並不限於此。在一可能實施例中，處理器120係控制清掃模組170，用以使移動裝置100對環境20進行一清潔作業。
在一些實施例中，移動裝置100可更包括一環境偵測元件180，用以偵測環境20的狀態，處理器120可根據偵測結果判斷環境是否發生異常並於偵測到環境發生異常時，送出包括環境異常之資訊的一警告訊號。警告訊號可發送至預先指定的遠端控制裝置200。舉例而言，環境偵測元件180可為煙霧感測器，用以偵測所在的環境是否有煙霧及超標的一氧化碳產生，但本發明並不限於此。環境偵測元件180也可以是其他能測得環境發生危險狀況的裝置。當環境偵測元件180偵測到環境20發生異常時，處理器120送出包括環境異常之資訊的警告訊號至遠端控制裝置200。舉例而言，當環境偵測元件180偵測到所在的環境有煙霧及/或超標的一氧化碳產生，此時環境偵測元件180可產生表示有煙霧及/或超標的一氧化碳產生的異常偵測結果，而處理器120可產生環境異常之資訊為”異常-煙霧及/或一氧化碳超標”的警告訊號發送至預先指定的遠端控制裝置200例如遠端的保全中心的伺服器或屋主的手機。當遠端控制裝置200接收到上述警告訊號之後，可根據警告訊號中的環境異常之資訊判斷屬於哪種異常狀況並且據此判斷是否需要立即處理或者持續追蹤後續狀態變化，從而能快速進行相關處置以排除異常狀況。
在一些實施例中，對於設置在較高處的一些電子設備而言(例如：設置於牆上的冷氣機)，由於移動裝置100通常在高度較低的平面上移動，當移動裝置100移動到這些電子設備的所在位置附近，由於高度差異，使得移動裝置100也可能沒辦法進入電子設備的訊號接收範圍內而無法順利控制電子 設備的運行。因此，為了解決上述問題，移動裝置100可更提供一延伸輔助支架，用以置放訊號發射器160，其中訊號發射器160係設置於延伸輔助支架上。延伸輔助支架可使訊號發射器160由一第一高度揚起至一第二高度並於第二高度的位置送出第一訊號至第一電子設備。處理器120可判斷是否需要拉起延伸輔助支架，當判斷訊號不良時，可控制延伸輔助支架的揚起一既定高度，以使訊號發射器160可以落在第一電子設備的訊號接收的有效範圍內，以順利地發出控制訊號遙控第一電子設備。
參閱第5A圖以及第5B圖，係顯示本發明實施例所述之延伸輔助支架操作之示意圖，其中移動裝置100包括一延伸輔助支架190且訊號發射器160設置在延伸輔助支架190的頂端。如第5A圖所示，當移動裝置100移動至位置P1時，此時延伸輔助支架190未被拉起，訊號發射器160的訊號發射範圍S51沒辦法落在電子設備22的訊號接收範圍S52之內。如第5B圖所示，當延伸輔助支架190被拉起，使訊號發射器160由一第一高度(例如0度)揚起至一第二高度(例如90度)，並於第二高度處(P2)送出第一訊號至電子設備22，由於此時訊號發射器160的訊號發射範圍S51已落在電子設備22的訊號接收範圍S52之內，因此可順利地發出控制訊號遙控電子設備22。
在一些實施例中，移動裝置100也可利用影像擷取元件110輔助進行居家安全的偵測與判斷，以偵測是否有外人入侵。在一實施例中，儲存裝置130中可事先儲存有複數既定臉部影像(例如：環境20的相關人員的臉部影像)，而使用者可 在設定的時間例如上班時間或外出時設定啟動移動裝置100的居家安全的偵測與判斷功能。啟動移動裝置100的居家安全的偵測與判斷功能之後，處理器120藉由影像擷取元件110持續監控環境20，並且當取得一待驗證臉部影像時，比對待驗證臉部影像與儲存的所有既定臉部影像，藉此判斷是否待驗證臉部影像為外人，並於待驗證臉部影像非為既定臉部影像的一者時，表示可能是外人入侵，送出環境20已被入侵之警告訊號至遠端控制裝置200。在另一實施例中，處理器120也可主動通報警政單位以派員進行了解。
在另一實施例中，環境20更包括設置於固定位置的一環境物件(例如：大門、窗戶)且處理器120分別提供環境物件的一第一影像特徵資訊以及一第二影像特徵資訊，藉由影像擷取元件110，擷取環境物件的一目前影像特徵資訊，並且根據第一影像特徵資訊、第二影像特徵資訊以及目前影像特徵資訊，判斷環境物件的狀態並於判定環境物件的狀態改變時送出一警告訊號至遠端控制裝置200。其中，第一影像特徵資訊對應於環境物件的一第一狀態，第二影像特徵資訊對應於環境物件的一第二狀態。舉例來說，環境物件可以是環境20中需要監控的物件例如：一窗戶，第一影像特徵資訊可以是表示窗戶關閉時的第一狀態的影像或特徵資料，第二影像特徵資訊可以是表示窗戶未關閉時的第二狀態的影像或特徵資料。當使用者在設定的時間例如上班時間或外出時啟動移動裝置100的居家安全的偵測與判斷功能之後，由於環境物件如窗戶的位置可藉由前述建構室內立體模型時得知，移動裝置100便可移動至適合 的位置，處理器120藉由影像擷取元件110持續監控並擷取窗戶的目前影像，比對第一影像特徵資訊、第二影像特徵資訊以及目前影像特徵資訊，判斷窗戶是否有被打開，並於判定環境物件的狀態改變(由關閉變成打開)時送出一警告訊號至遠端控制裝置200。
因此，依據本發明之移動裝置及其控制方法及遠端控制系統，可於一室內環境中利用移動裝置的影像擷取以及機器視覺能力建立室內環境的立體模型，自動偵測或手動設定環境中可被遙控的電子設備如智慧家電的位置，並發出對應的控制訊號以遙控需要作動的電子設備，有效結合移動裝置的機動性與智慧家電的遙控能力並可以最少的設備建置家庭的智慧環境。此外，依據本發明之移動裝置及其控制方法及遠端控制系統可進一步提供各項環境監控與異常警告的功能，利用移動裝置輔助偵測環境並於環境中發生異常或有外人入侵時及時發出警告，可有效達到居家安全防護的目的。
本發明之方法，或特定型態或其部份，可以以程式碼的型態存在。程式碼可以包含於實體媒體，如軟碟、光碟片、硬碟、或是任何其他機器可讀取(如電腦可讀取)儲存媒體，亦或不限於外在形式之電腦程式產品，其中，當程式碼被機器，如電腦載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。程式碼也可透過一些傳送媒體，如電線或電纜線、光纖、或是任何傳輸型態進行傳送，其中，當程式碼被機器，如電腦接收、載入且執行時，此機器變成用以參與本發明之裝置。當在一般用途處理單元實作時，程式碼結合處理單元提供一操作 類似於應用特定邏輯電路之獨特裝置。
此外，多種說明性之邏輯區塊、模組、及電路以及在此所揭露之各種情況可實施在積體電路(Integrated Circuit，IC)、存取終端、存取點；或由積體電路、存取終端、存取點執行。積體電路可由一般用途處理器、數位信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、特定應用積體電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、現場可編程閘列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或其他可編程邏輯裝置、離散閘(discrete gate)或電晶體邏輯(transistor logic)、離散硬體元件、電子元件、光學元件、機械元件、或任何以上之組合之設計以完成在此文內描述之功能；並可能執行存在於積體電路內、積體電路外、或兩者皆有之執行碼或指令。一般用途處理器可能是微處理器，但也可能是任何常規處理器、控制器、微控制器、或狀態機。處理器可由電腦設備之組合所構成，例如：數位訊號處理器及一微電腦之組合、多組微電腦、一組至多組微電腦以及一數位訊號處理器核心、或任何其他類似之配置。
申請專利範圍中用以修飾元件之「第一」、「第二」等序數詞之使用本身未暗示任何優先權、優先次序、各元件之間之先後次序、或方法所執行之步驟之次序，而僅用作標識來區分具有相同名稱(具有不同序數詞)之不同元件。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中包括通常知識者，在不脫離本發明之精神與範圍內，當可作些許之更動與潤飾。舉例 而言，本發明實施例所述之系統以及方法可以硬體、軟體或硬體以及軟體的組合的實體實施例加以實現。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種移動裝置，可自主移動於具有至少一電子設備的一環境中，包括：一影像擷取元件，用以於移動過程中擷取該環境之環境特徵資訊；一處理器，電性連接該影像擷取元件，用以根據該環境特徵資訊與相應於該至少一電子設備之一既定特徵資訊，辨識出該至少一電子設備在該環境中之一第一位置；一儲存裝置，耦接該處理器，其中，該處理將該第一位置儲存於該儲存裝置，且當該處理器接收到一遠端訊號時，根據該遠端訊號自該儲存裝置讀取該第一位置且決定相應於該第一位置之一第二位置；一移動元件，受控於該處理器，用以使該移動裝置移動至該第二位置；以及一訊號發射器，受控於該處理器，用以於該第二位置送出一第一訊號至該至少一電子設備，以控制該至少一電子設備之運行。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之移動裝置，其中該既定特徵資訊包括儲存在該儲存裝置的該至少一電子設備之一既定形狀特徵描述資料，且該處理器用以根據該環境特徵資訊產生相應於該環境之一立體模型，其中該立體模型包括複數形狀特徵描述資料，以及該處理器比對該既定形狀特徵描述資料以及該立體模型的該等形狀特徵描述資料以確定該第一位置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之移動裝置，更包括：一環境偵測元件，受控於該處理器，用以偵測該環境並於偵測到該環境發生異常時，該處理器送出包括環境異常之資訊之一警告訊號至一遠端控制裝置；及/或，一延伸輔助支架，受控於該處理器，用以置放該訊號發射器，其中該訊號發射器係設置於該延伸輔助支架上，該延伸輔助支架用以使該訊號發射器由一第一高度揚起至一第二高度並於該第二高度的位置送出該第一訊號至該至少一電子設備。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之移動裝置，其中該處理器更用以藉由該影像擷取元件，擷取相應於該至少一電子設備之運行狀態之一第一影像並傳送該第一影像至一遠端控制裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之移動裝置，其中該處理器根據該至少一電子設備的訊號感應範圍來決定該第二位置，且該至少一電子設備係為至少一家電設備。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之移動裝置，更包括：一清潔元件，受控於該處理器，用以對該環境進行一清潔作業。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之移動裝置，其中該儲存裝置更儲存複數既定臉部影像，以及其中該處理器用以藉由該影像擷取元件，取得一待驗證臉部影像，比對該待驗證臉部影像與該儲存裝置中的該等既定臉部影像，並於該待驗證臉部影像非為該等既定臉部影像之一者時送出該環境已被入侵之一警告訊號至一遠端控制裝置。
  8. 一種控制方法，用以控制如申請專利範圍第1-7項中任一項所述之移動裝置。
  9. 一種遠端控制系統，用以於一環境中進行遠端控制，包括：一第一電子設備，設置於該環境中之一第一位置；如申請專利範圍第1-7項中任一項所述之移動裝置，自主移動於該環境中；以及一遠端控制裝置，透過一網路耦接至該移動裝置，產生相應於該第一電子設備之該遠端訊號並透過該網路傳送該遠端訊號至該移動裝置。
  10. 一種電腦可讀取儲存媒體，其包括儲存的電腦程式，當一設備運行該電腦程式時執行如申請專利範圍第8項所述之控制方法。
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