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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Detektieren unbefugten
Betretens und sein Verfahren und insbesondere ein System zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung eines mobilen Roboters, zum
Beispiel eine robotische Reinigungsvorrichtung, und sein Verfahren.
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Im
Allgemeinen ist ein mobiler Roboter eine Vorrichtung zum automatischen
Reinigen eines Bereichs durch Wegsaugen von Stoffen, wie zum Beispiel
Staub, vom Boden bei einer Bewegung in einem Raum (z. B. ein Wohnzimmer
oder ein Innenraum etc.) eines Hauses durch sich selbst ohne Benutzerbedienung.
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Beim
Reinigen beurteilt die robotische Reinigungsvorrichtung einen Abstand
von sich selbst bis zu einem Hindernis, wie zum Beispiel ein Möbel, Bürobedarf
oder eine Wand, in einem Reinigungsbereich mittels eines Abstandssensors
und steuert selektiv einen Motor zum Drehen seines linken Rades und
einen Motor zum Drehen seines rechten Rades gemäß dem beurteilten Abstand,
um dadurch seine Richtung zu ändern
und automatisch den Reinigungsbereich zu reinigen. Hierbei führt die
robotische Reinigungsvorrichtung den Reinigungsbetrieb aus, während sie
sich in dem Reinigungsbereich mittels Karteninformationen bewegt,
die in einer internen Speichereinheit gespeichert sind.
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Zum
Beispiel umfasst die robotische Reinigungsvorrichtung einen Gyrosenor
zum Erfassen einer Richtung der robotischen Reinigungsvorrichtung, einen
Kodierer zum Ermitteln einer Bewegungsstrecke durch Erfassen der
Anzahl an Drehungen des Rads der robotischen Reinigungsvorrichtung;
einen Ultraschallsensor zum Erfassen eines Abstands zwischen der
robotischen Reinigungsvorrichtung und einem Ziel; einen Intrarotstrahlensensor
zum Erfassen eines Hindernisses; und viele andere Sensoren.
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Jedoch
hat die herkömmliche
robotische Reinigungsvorrichtung zahlreiche Unzulänglichkeiten
dahingehend, dass ihre interne Struktur kompliziert ist und Herstellungskosten
zunehmen, weil viele teuere Sensoren installiert sind, um eine Reinigung durch
präzise
Bewegung entlang eines vorab festgelegten Reinigungsweges durchzuführen.
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Um
ein derartiges Problem zu lösen,
ist eine robotische Reinigungsvorrichtung entwickelt worden, um
eine Reinigung durch Bewegung entlang eines willkürlichen
Reinigungsweges in zufälliger
Weise durchzuführen.
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Eine
Bewegungsvorrichtung der robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß herkömmlicher
Technik wird nun beschrieben.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das die Konstruktion der Bewegungsvorrichtung
einer robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß herkömmlicher Technik zeigt.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst die Bewegungsvorrichtung eines
herkömmlichen
Robotors: eine Hindernisdetektionseinheit 1 zum Detektieren eines
Hindernisses auf der Grundlage einer Zusammenstoßgröße, die erzeugt wird, wenn
eine robotische Reinigungsvorrichtung, die sich geradeaus in einem
spezifischen Bereich geradeaus bewegt, dem Hindernis kollidiert
und ein Hindernisdetektionssignal erzeugt; einen Kontroller zum
Stoppen einer Bewegung der robotischen Reinigungseinheit auf der Grundlage
des Hindernisdetektionssignals, das von der Hindernisdetektionseinheit 1 erzeugt
wird, zum zufälligen
Erzeugen eines Zufallswinkels und zum Erzeugen eines Steuersignals
zum Drehen der robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß dem Zufallswinkel;
eine linke Motortreibereinheit 3 zum Drehen eines linken
Motors (ML) 5 der robotischen Reinigungsvorrichtung bei
einer bestimmten Geschwindigkeit gemäß dem Steuersignal des Kontrollers 2; und
eine rechte Motortreibereinheit 4 zum Drehen eines rechten
Motors (MR) 6 der robotischen Reinigungsvorrichtung bei
einer bestimmten Geschwindigkeit gemäß dem Steuersignal des Kontrollers 2.
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2 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bewegen einer robotischen
Reinigungsvorrichtung gemäß herkömmlicher
Technik.
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Der
Kontroller 2 erzeugt zuerst, wenn ein Benutzer ein Reinigungsanweisungssignal
(Schritt S1) eingibt, ein Steuersignal, um die Drehzahl des linken Motors 5 und
des rechten Motors 6 gleich zu machen, um die robotische
Reinigungsvorrichtung zu veranlassen, sich geradeaus zu bewegen,
und gibt gleichzeitig das Steuersignal an die linke Motortreibereinheit 3 und
die rechte Motortreibereinheit 4 aus (Schritt S2).
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Die
linke Motortreibereinheit 3 dreht den linken Motor 5 gemäß dem Steuersignal
des Kontrollers 2. Gleichzeitig dreht die rechte Motortreibereinheit 4 den
rechten Motor 6 gemäß dem Steuersignal
des Kontrollers 2. Die robotische Reinigungsvorrichtung bewegt
sich nämlich
geradeaus, wenn die linken und rechten Motoren 5 und 6 gleichzeitig
gedreht werden.
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Die
Hindernisdetektionseinheit detektiert ein Hindernis auf der Grundlage
einer Zusammenstoßgröße, die
erzeugt wird, wenn die robotische Reinigungsvorrichtung mit dem
Hindernis kollidiert, erzeugt ein Hindernisdetektionssignal und
führt das Hindernisdetektionssignal
dem Kontroller 2 zu (Schritt S3). Wenn das Hindernisdetektionssignal nicht
erzeugt wurde, führt
die robotische Reinigungsvorrichtung fortlaufend ihren Reinigungsbetrieb durch.
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Der
Kontroller 2 stoppt eine Bewegung der robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß dem Hindernisdetektionssignal,
erzeugt zufällig
einen Zufallswinkel (Schritt S4), erzeugt ein Steuersignal zum Drehen
der robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß dem Zufallswinkel und gibt
dann das erzeugte Steuersignal an die linken und rechten Motortreibereinheiten 3 und 4 aus.
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Die
linke Motortreibereinheit 3 dreht den linken Motor 5 gemäß dem Steuersignal
des Kontrollers 2 und die rechte Motortreibereinheit 4 dreht
den rechten Motor 6 gemäß dem Steuersignal
des Kontrollers. Mit anderen Worten, die Richtung der robotischen Reinigungsvorrichtung
zu einem Zufallswinkel geändert
(Schritt S5), indem die Drehzahl des linken Motors 5 und
die Drehzahl des rechten Motors 6 unterschiedlich gesteuert
werden.
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Danach
ermöglicht
es der Kontroller der robotischen Reinigungsvorrichtung, sich geradeaus
zu bewegen (Schritt S6), wenn die robotische Reinigungsvorrichtung
soweit wie der Zufallswinkel gedreht ist. Wenn der Reinigungsbetrieb
der robotischen Reinigungsvorrichtung abgeschlossen ist, beendet
der Kontroller den Reinigungsbetrieb (Schritt S7). Wenn die Reinigungsbetriebsart
der robotischen Reinigungsvorrichtung nicht abgeschlossen ist, ermöglicht es
der Kontroller der robotischen Reinigungsvorrichtung, den Reinigungsbetrieb
wiederholt auszuführen.
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Jüngst sind
robotische Reinigungsvorrichtungen mit einer Multimediafunktion
sowie einer Reinigungsfunktion entwickelt worden. Die robotischen Reinigungsvorrichtungen
können
nämlich
verschiedene Inhalte herunterladen, indem sie sich mit einem Internetnetzwerk
oder mit einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk verbindet und die
heruntergeladenen Inhalte wiedergibt. Die robotische Reinigungsvorrichtung
weist auch eine Funktion zum Fotografieren eines Reinigungsbereiches
mit einer Kamera und zum Übertragen
der fotografierten Bilder an ein externes Benutzerendgerät auf.
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Zusätzlich ist
eine robotische Reinigungsvorrichtung mit einer verbesserten Sicherheitsfunktion entwickelt
worden, die eine gefährliche
Zone periodisch zu voreingesteliten Zeitintervallen patroulliert und über eine
interne Situation berichtet (zum Beispiel die Situation im Wohnzimmer
oder im Innenraum etc.). Jedoch hat dieses Verfahren ein Problem, dass
die robotische Reinigungsvorrichtung keinen spezifizierten Bereich
auf Echtzeitbasis überwachen kann.
Zum Beispiel kann, unter der Annahme, dass die robotische Reinigungsvorrichtung
zum Patroullieren sowohl des Wohnzimmers als auch des Innenraums
5 Minuten braucht und alle 5 Minuten eine Tür des Wohnzimmers überwacht,
wenn ein Unbefugter das Wohnzimmer eines Hauses durch die Tür betritt, während die
robotische Reinigungsvorrichtung den Innenraum patroulliert, die
robotische Reinigungsvorrichtung den Eindringling im Wohnzimmer
nicht fotografieren.
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US 4,857,912 offenbart einen
mobilen Wachroboter mit einer Mehrzahl daran befestigten Detektorsensoren.
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Somit
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren
zum Detektieren unbefugten Betretens bereitzustellen, das für eine verbesserte
Sicherheitsfunktion geeignet ist, indem ein spezifischer Innenbereich
auf Echtzeitbasis überwacht
wird, der spezifische Bereich schnell fotografiert wird, wenn ein
Unbefugter in dem spezifizierten Bereich detektiert wird, und das
fotografierte Bild an einen Benutzer übertragen wird.
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Um
diese und andere Vorteile zu erreichen und gemäß dem Zweck der vorliegenden
Erfindung, wie ausgeführt
und allgemein hier beschrieben, wird ein System zum Detektieren
unbefugten Betretens bereitgestellt, das umfasst: einen Bewegungsdetektor,
der in einem spezifischen Bereich installiert ist, bestimmte Bewegung
detektiert und in Antwort darauf ein Bewegungsdetektionssignal erzeugt,
und das erzeugte Bewegungsdetektionssignal überträgt. Das System umfasst ferner
einen mobilen Roboter zum Fotografieren des spezifischen Bereichs
auf der Grundlage des Bewegungsdetektionssignals und zum Übertragen
des Signals des fotografierten Bilds; und einen Netzwerkanschluss
zum Übertragung
des Bewegungsdetektionssignals und des Bildssignals an ein Benutzerendgerät durch
ein Netzwerk, wie zum Beispiel das Internet.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird auch ein System zum Detektieren
unbefugten Betretens bereitgestellt, das umfasst: einen Bewegungsdetektor,
der in einem als eine gefährliche
Zone betrachteten spezifischen Bereich installiert ist, bestimmte
Bewegung detektiert und in Antwort darauf ein Bewegungsdetektionssignal
erzeugt und das Bewegungsdetektionssignal überträgt; einen mobilen Roboter zum
Fotografieren eines Reinigungsbereichs mittels einer Kamera, Fotografieren
des spezifischen Bereichs auf der Grundlage des Bewegungsdetektionssignals
und Übertragen
eines Bildsignals des fotografierten spezifischen Bereichs. Dieses
System umfasst ferner einen Netzwerkanschluss zum Übertragen
des Bewegungsdetektionssignals und des Bildsignals an ein mobiles
Endgerät
eines Benutzers über ein
drahtloses Netzwerk, wie zum Beispiel das Internet.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird auch ein System zum Detektieren
unbefugten Betretens bereitgestellt, das umfasst: einen Bewegungsdetektor
mit Infrarotstrahlentransceivern zum Detektieren, ob eine bestimmte
Bewegung eines Unbefugten in einem spezifischen Bereich existiert,
einen Kontroller zum Erzeugen eines Bewegungsdetektionssignals, wenn
eine bestimmte Bewegung des Unbefugten von den Infrarotstrahlentransceivern
detektiert wurde, und eine erste Einheit zur drahtlosen Kommunikation
zum Konvertieren des von dem Kontroller in ein drahtloses Kommunikationssignal
ausgegebenen Bewegungsdetektionssignals und zum Übertragen des konvertierten
Signals für
drahtlose Kommunikation. Das System umfasst auch eine robotische
Reinigungsvorrichtung mit einer zweiten Einheit zur drahtlosen Kommunikation
zum Empfangen des Bewegungsdetektionssignals, einen Mikrocomputer
zum Erzeugen eines Steuersignals zum Fotografieren des spezifischen
Bereichs, und eine Kamera zum Fotografieren des spezifischen Bereichs
auf Grundlage des Steuersignals und Ausgeben eines Bildsignals des
fotografieren spezifischen Bereichs. Das System umfasst ferner eine
Netzwerkanschlusseinheit mit einer dritten Einheit zur drahtlosen
Kommunikation zum Empfangen des Bewegungsdetektionssignals und des
Bildsignals von der zweiten Einheit zur drahtlosen Kommunikation,
eine CPU zum Konvertieren des Bewegungsdetektionssignals und des über die dritte
Einheit zur drahtlosen Kommunikation empfangenen Bildsignals, in
ein Übertragungsprotokoll
zur Netzwerkkommunikation und Übertragen
der in das Übertragungsprotokoll
konvertierten Signale zu einem mobilen Endgerät eines Benutzers über ein drahtloses
Netzwerk, wie zum Beispiel das Internet. Das System umfasst auch
einen Speicher zum Speichern des über die dritte Einheit zur drahtlosen
Kommunikation empfangenen Bildsignals. Der Mikrocomputer gibt das
von der Kamera ausgegebene Bild an die zweite Einheit zur drahtlosen
Kommunikation aus und die zweite Einheit zur drahtlosen Kommunikation überträgt das von
dem Mikrocomputer ausgegebene Bildsignal an den Netzwerkanschluss
mittels drahtloser Kommunikation.
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Um
das obige Ziel zu erreichen, wird auch ein Verfahren zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung
bereitgestellt, das umfasst: Umschalten einer Betriebsart einer
robotischen Reinigungsvorrichtung in eine Betriebsart zum Detektieren
unbefugten Betretens, Detektieren einer Bewegung eines Unbefugten,
der einen spezifischen Bereich unbefugt betritt, mittels eines Infrarotstrahlen-Senders/Empfängers und
Erzeugen eines Bewegungsdetektionssignals. Das Verfahren umfasst
ferner den spezifischen Bereich mittels eine Kamera der Roboterkamera
auf Grundlage des Bewegungsdetektionssignals zu fotografieren und
ein Bewegungsdetektionssignal des fotografierten spezifischen Bereichs
auszugeben; und das Bildsignal an ein mobiles Endgerät des Benutzers über ein
drahtloses Netzwerk zu übertragen,
wie zum Beispiel das Internet.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren
zum Detektieren unbefugten Betretens zur Verwendung mit einem mobilen
Roboter, eine Bewegung eines Unbefugten in einem Bereich zu detektieren,
und ein Bewegungsdetektionssignal in Antwort auf das Detektieren
zu erzeugen. Das Verfahren umfasst auch, das Bewegungsdetektionssignal
an den mobilen Roboter zu übertragen,
und den Bereich mit einer Kamera des mobilen Roboters auf Grundlage
des Bewegungsdetektionssignals zu fotografieren. Das Verfahren umfasst
ferner, ein Bildsignal auf Grundlage des Fotos auszugeben, und Übertragen
das Bildsignal und das Bewegungsdetektionssignal über ein
drahtloses Netzwerk (z. B. CDMA oder GSM) an ein Endgerät eines
Benutzers zu übertragen.
Das Verfahren kann auch umfassen, Anweisungen zu empfangen, eine Betriebsart
des mobilen Roboters in eine Betriebsart zur Detektion unbefugten
Betretens umzuschalten. Bei alternativen Ausführungsformen ist das drahtlose Netzwerk
statt eines GSM- oder CDMA-Netzwerks ein
UMTS-Netzwerk, TDMA-Netzwerk, GPRS-Netzwerk, EDGE-Netzwerk, W-CDMA-Netzwerk
oder WiMax 802.16-Netzwerk.
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Bei
einer anderen Ausführungsform
umfasst ein mobiles Robotersystem zum Detektieren eines Unbefugten
einen mobilen Roboter mit einem Empfänger, der ein Bewegungsdetektionssignal
empfängt,
das in Antwort auf eine Detektion eines Unbefugten in einem überwachten
Bereich erzeugt wird. Das System umfasst ferner auch eine Kamera,
die den überwachten
Bereich in Antwort auf einen Empfang des Bewegungsdetektionssignals
fotografiert. Das System umfasst auch einen Signalgenerator, der ein
Bildsignal auf Grundlage des Fotografierens erzeugt. Zusätzlich umfasst
das System einen Sender, der das Bildsignal an ein Benutzerendgerät über ein Netzwerk,
wie zum Beispiel ein CDMA-Netzwerk oder ein GSMA-Netzwerk, überträgt.
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Der
Sender kann Teil eines Netzwerksanschlusses sein, der das Bildsignal
von einem Sender des mobilen Roboters empfängt. Der Sender des mobile
Roboters kann auch das Bewegungsdetektionssignal zu dem Netzwerkanschluss übertragen,
und der Sender kann auch das Bewegungsdetektionssignal an das Benutzerendgerät über das
CDMA- oder GSM-Netzwerk übertragen.
Bei einer Ausführungsform
ist der mobile Roboter eine robotische Reinigungsvorrichtung. Anstelle
eines CDMA- oder GSM-Netzwerks kann das Netzwerk ein UMTS-Netzwerk,
ein TDMA-Netzwerk, GPRS-Netzwerk, ein EDGE- Netzwerk, W-CDMA-Netzwerk oder ein WiMax
802.16-Netzwerk oder jedes andere Netzwerk sein.
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Die
vorherigen und weiteren Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der
vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen
ersichtlicher.
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die aufgenommen sind, um für ein weitergehendes Verständnis der
Erfindung zu sorgen und die in diese Beschreibung integriert sind
und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die
Prinzipien der Erfindung zu erläutern.
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In
den Zeichnungen:
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1 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion einer Bewegungsvorrichtung
einer robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß herkömmlicher Technik zeigt;
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2 ist
ein Flussdiagramm eines Bewegungsverfahrens der robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß herkömmlicher
Technik;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion eines Systems zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion eines Systems zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion eines Systems zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren unbefugten Betretens
unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
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7 ist
ein Blockdiagramm, das eine Konstruktion eines Systems zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Ein
System und ein Verfahren zum Detektieren unbefugten Betretens, das
gemäß bevorzugter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung für eine
verbesserte Sicherheitsfunktion geeignet ist, indem ein spezifischer
Innenbereich auf Echtzeitbasis verwendet wird, de spezifische Bereich
schnell fotografiert wird, wenn ein Unbefugter in dem spezifischen
Bereich detektiert wird, und das fotografierte Bild an einen Benutzer übertragen
wird, wird nun in Bezug auf 3 bis 6 beschrieben.
Obwohl ein „Unbefugter" genannt ist, ist
kein Unbefugter im rechtlichen Sinne gemeint. Vielmehr kann ein „Unbefugter" jede Person oder
jedes Objekt sein, das in dem spezifischen Bereich detektiert wird
(das kann auch ein Außenbereich
sein). Zum Beispiel kann ein Kind, eine ältere Person oder ein Tier,
das das Gebäude
verlässt
(über den
spezifischen Bereich), detektiert werden. In gleicher Weise könnte jede
Person oder jedes Objekt, das das Grundstück über den spezifischen Bereich
betreten, detektiert werden.
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3 ist
ein Blockdiagramm, das die Konstruktion des Systems zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie
in 3 gezeigt, umfasst ein System zum Detektieren
unbefugten Betretens, das eine robotische Reinigungsvorrichtung,
wie zum Beispiel ein mobiler Roboter, verwendet: einen in einem
Unbefugtenbereich (z. B. eine Vordertür eines Hauses), der als gefährliche
Zone betrachtet wird, in die ein Unbefugter eintreten kann, ortsfest
angebrachten Bewegungsdetektor 100, der eine bestimmte
Bewegung (z. B. Bewegung eines unbefugten Eintretens) in dem Unbefugtenbereich
detektiert und ein Bewegungsdetektionssignal überträgt; eine robotische Reinigungsvorrichtung 200 zum
Durchführen
einer Reinigungsfunktion, Fotografieren des Unbefugtenbereichs auf
der Grundlage des vom Bewegungsdetektor 100 übertragenen
Bewegungsdetektionssignals und Übertragen
eines Bildsignals des fotografierten Unbefugtenbereichs; und einen
Netzwerkanschluss 300 zum Übertragen des von dem Bewegungsdetektor 100 übertragenen
Bewegungsdetektionssignals und des Bildsignals an ein mobiles Endgerät eines
Benutzers über
ein drahtloses Internetnetzwerk.
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Die
Reinigungsfunktion der robotischen Reinigungsvorrichtung 200 ist
die gleiche wie die der herkömmlichen
Technik, deren detaillierte Beschreibung daher weggelassen wird.
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Die
allgemeine Konstruktion des Bewegungsdetektors 100 der
robotischen Reinigungsvorrichtung 200 und des Netzwerkanschlusses 300 wird nun
im Detail beschrieben. Die spezifische Konstruktion des Bewegungsdetektors 100,
der robotischen Reinigungsvorrichtung 200 und des Netzwerkanschlusses 300 können konstrukteursgemäß variieren.
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Zunächst umfasst
der Bewegungsdetektor 100: erste und zweite Infrarotstrahlentransceiver 101 zum
Detektieren einer bestimmten Bewegung eines Unbefugten in einem
Unbefugtenbereich; einen Kontroller zum Erzeugen eines Bewegungsdetektionssignals,
wenn eine Bewegung eines Unbefugten von den ersten und zweiten Infrarotstrahlentransceivern 101 und 102 detektiert
wird; und einen HF-Signalgenerator 104 zum Erzeugen eines
HF-Signals (nachfolgend als „HF-Bewegungsdetektionssignal" bezeichnet), um
auf der Grundlage des vom Kontroller 103 erzeugten Bewegungsdetektionssignals über unbefugtes
Betreten zu informieren.
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Der
Bewegungsdetektor 100 kann bei einem Fenster des Wohnzimmers,
eines Fensters des Innenraums, einer Veranda usw. eines Hauses,
die als gefährliche
Zone eines Hauses betrachtet werden, sowie bei einer Tür des Hauses
angebracht sein. Vorzugsweise weist der Bewegungsdetektor 100 eine derartige
Struktur auf, dass er befestigt und entfernt werden kann.
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Die
robotische Reinigungsvorrichtung 200 umfasst einen HF-Signaltransceiver 202 zum
Empfangen des vom Bewegungsdetektor 100 ausgegebenen HF-Bewegungsdetektionssignals;
einen Mikrocomputer 203 zum Erzeugen eines Steuersignals, um
den Unbefugtenbereich auf der Grundlage des von dem HF-Signaltransceiver 202 ausgegebenen HF-Bewegungsdetektionssignals
zu fotografieren; und eine Kamera 201 zum Fotografieren
des Unbefugtenbereichs gemäß einem
Steuersignal des Mikrocomputers 203 und Ausgeben eines Bildsignals des
fotografierten Unbefugtenbereichs an den Mikrocomputer 203.
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Der
Mikrocomputer 203 verarbeitet das von der Kamera 201 ausgegebene
Bildsignal und gibt das verarbeitete Bildsignal an den HF-Signaltransceiver 202 aus.
Der HF-Signaltransceiver 202 konvertiert das von dem Mikrocomputer 203 ausgegebene
Bildsignal in ein HF-Bildsignal und gibt das konvertierte HF-Bildsignal an den
Netzwerkanschluss 300 aus.
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Der
Netzwerkanschluss 300 umfasst einen HF-Signalempfänger 301 zum
Empfangen des HF-Bewegungsdetektionssignals und des HF-Bildsignals
von dem HF-Signalstransceiver 202; eine CPU 302 zum
Konvertieren der vom HF-Signalempfänger 301 empfangenen
HF-Bewegungsdetektions- und HF-Bildsignale in ein Übertragungsprotokoll
für Netzwerkverbindung
und Übertragen
des konvertierten Übertragungsprotokolls
an das mobile Endgerät
des Benutzers über
das drahtlose Internetnetzwerk; und eine Speichereinheit 303 zum
Speichern eines von dem HF-Empfänger 301 empfangenen
Bildsignals.
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Der
Betrieb des Systems zum Detektieren unbefugten Betretens unter Verwendung
einer robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 3 im
Einzelnen beschrieben.
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Wenn
eine Reinigungsbetriebsart der robotischen Reinigungsvorrichtung 200 in
eine Betriebsart zur Detektion unbefugten Betretens umgeschaltet wird, überprüfen zunächst die
ersten und zweiten Infrarotstrahlentransceiver 101 und 102 des
Bewegungsdetektors 100, ob es eine bestimmte Bewegung eines
Unbefugten im Unbefugtenbereich gibt. Ein Verfahren zum Detektieren
einer Bewegung kann leicht von einem Fachmann umgesetzt werden,
weshalb dessen Beschreibung weggelassen wird. Hier ist der erste
Infrarotstrahlentransceiver 101 an einer Position des Bewegungsdetektors 100 installiert,
die der Höhe
der robotischen Reinigungsvorrichtung 200 entspricht, und
der zweite Infrarotstrahlentransceiver 102 ist an einer
Position installiert, die höher
als die Position des ersten Infrarotstrahlentransceivers 101 liegt.
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Wenn
eine bestimmte Bewegung eines Unbefugten von dem zweiten bei dem
Bewegungsdetektor 100 angebrachten Infrarotstrahlentransceiver 102 detektiert
wird oder wenn eine bestimmte Bewegung eines Unbefugten gleichzeitig
von den ersten und zweiten Infrarotstrahlentransceivern 101 und 102 detektiert
wird, erzeugt der Kontroller 103 ein Bewegungsdetektionssignal
und gibt das erzeugte Bewegungsdetektionssignal an den HF-Signalgenerator 104 aus.
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Der
HF-Signalgenerator 104 konvertiert das von dem Kontroller 103 ausgegebene
Bewegungsdetektionssignal in ein HF-Signal und überträgt das konvertierte HF-Signal
an den HF-Signaltransceiver 202 der
robotischen Reinigungsvorrichtung 200. Hier überträgt der HF-Signalgenerator 104 das
HF-Signal an den HF-Signaltransceiver 202 der robotischen Reinigungsvorrichtung 200 mittels
drahtloser Kommunikation, wobei das HF-Signal ein HF-Bewegungsdetektionssignal
zum Informieren über
ein unbefugten Betreten eines Unbefugten ist.
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Danach
empfängt
der HF-Signalstransceiver 202 der robotischen Reinigungsvorrichtung 200 das von
dem Bewegungsdetektor 100 ausgegebene HF-Bewegungsdetektionssignal
und gibt das empfangene HF-Bewegungsdetektionssignal an den Mikrocomputer 203 aus.
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Der
Mikrocomputer 203 erzeugt ein Steuersignal zum Fotografieren
des Unbefugtenbereichs auf der Grundlage des von dem HF-Signaltransceiver 202 ausgegebenen
HF- Bewegungsdetektionssignals
und gibt das erzeugte Steuersignal an die Kamera 201 aus.
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In
dieser Hinsicht bewegt der Mikrocomputer 203, wenn das
HF-Bewegungsdetektionssignal
von dem HF-Signaltransceiver 202 eingegeben wird, die robotische
Reinigungsvorrichtung zu einer vorab festgelegten Position (z. B.
eine Position, wo die Haustür
fotografiert werden kann) und gibt dann ein Steuersignal zum Fotografieren
des Unbefugtenbereichs (z. B. die Tür) an die Kamera aus. Die vorab festgelegte
Position kann sich mit einer Reinigungsposition zum Reinigen überschneiden.
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Die
Kamera 201 fotografiert den Unbefugtenbereich gemäß dem von
dem Mikrocomputer 203 ausgegebenen Steuersignal und gibt
ein Bildsignal des fotografierten Unbefugtenbereichs an den Mikrocomputer 203 aus.
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Der
Mikrocomputer 203 verarbeitet das von der Kamera 201 ausgegebene
Bildsignal und gibt das verarbeitete Bildsignal an den HF-Signaltransceiver 202 aus.
Zu diesem Zeitpunkt konvertiert der HF-Signaltransceiver 202 das
von dem Mikrocomputer 203 ausgegebene Bildsignal in ein
HF-Bildsignal und gibt das konvertierte HF-Bildsignal an den HF-Signalempfänger 301 des
Netzwerkanschlusses 300 aus.
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Danach
empfängt
der HF-Signalempfänger 301 des
Netzwerkanschlusses 300 das HF-Bewegungsdetektionssignal
und das HF-Bildsignal von dem HF-Signaltransceiver 202 und
gibt die empfangenen HF-Bild- und HF-Bewegungsdetektionssignale
an die CPU 302 aus. Zu diesem Zeitpunkt speichert die Speichereinheit 303 das
von dem HF-Signalempfänger 301 empfangene
HF-Bildsignal.
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Die
CPU 302 konvertiert die von dem HF-Signalempfänger 301 empfangenen
HF-Bewegungsdetektions- und HF-Bildsignale in ein Übertragungsprotokoll
zur Netzwerkkommunikation und überträgt die in
das Übertragungsprotokoll
konvertierte Bewegungsdetektions- und Bildsignale an das mobile
Endgerät
des Benutzers über
das drahtlose Internetnetzwerk. Hierbei ist der Netzwerkanschluss 303 bei
einer Ladestation angebracht, um der robotischen Reinigungsvorrichtung 200 Leistung
bereit zu stellen, und erhält
von der Ladestation bereitgestellte Leistung.
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Ein
System zum Detektieren unbefugten Betretens gemäß der zweiten und dritten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden beschrieben.
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4 ist
Blockdiagramm, das eine Konstruktion eines Systems zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie
in 4 gezeigt, ist ein System zum Detektieren unbefugten
Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, dass ein Bewegungsdetektionssignal
und ein Bildsignal statt von den HF-Kommunikationseinheiten 104, 202 und 301 über drahtlose LANs 105, 204 und 304 übertragen
werden. Der Aufbau der zweiten Ausführungsform ist nämlich abgesehen
von den drahtlosen LANs 105, 204 und 304 der
gleiche wie bei der ersten Ausführungsform,
weshalb eine Beschreibung des gleichen Aufbaus weggelassen wird.
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5 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau eines Systems zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie
in 5 gezeigt, ist ein System zum Detektieren unbefugten
Betretens unter Verwendung der robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß der dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung so aufgebaut, dass ein Bewegungsdetektionssignal und
ein Bildsignal statt von den HF-Kommunikationseinheiten 104, 202 und 301 mittels
Bluetooth-Kommunikationseinheiten 106, 205 und 305 übertragen werden.
Der Aufbau der dritten Ausführungsform
ist nämlich
abgesehen von den Bluetooth-Kommunikationseinheiten 106, 205 und 305 der
gleiche wie bei der ersten Ausführungsform,
weshalb eine Beschreibung des Aufbaus weggelassen wird.
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Ein
Verfahren zum Detektieren unbefugten Betretens unter Verwendung
der robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird
mit Bezug auf die 3 bis 5 wie folgt
beschrieben.
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6 ist
ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Detektieren unbefugten Betretens
unter Verwendung der robotischen Reinigungsvorrichtung gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung.
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Zunächst wird
ein Bewegungsdetektor 100 bei einem Bereich angebracht,
der von einem Benutzer als gefährlich
betrachtet wird. Dann, wenn der Benutzer ausgeht oder zu Bett geht,
wird die Betriebsart der robotischen Reinigungsvorrichtung 200 von
dem Benutzer in eine Betriebsart zur Detektion unbefugten Betretens
umgeschaltet (Schritt S11). Wenn die robotische Reinigungsvorrichtung 200 in die
Betriebsart zur Detektion unbefugten Betretens umgeschaltet wird,
wird nämlich
auch eine Betriebsart des Bewegungsdetektors 100 für die Betriebsart zur
Detektion unbefugten Betretens aktiviert.
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Danach überprüft der Bewegungsdetektor 100 unter
Verwendung der ersten und zweiten Infrarotstrahlentransceiver 101 und 102,
ob eine bestimmte Bewegung eines Unbefugten in dem Unbefugtenbereich
auf Echtzeitbasis detektiert wird. Wenn zum Beispiel eine bestimmte
Bewegung von dem zweiten Infrarotstrahlentransceiver 202 detektiert wird,
der an dem Bewegungsdetektor 100 installiert ist, oder
eine bestimmte Bewegung von den ersten und zweiten Infrarotstrahlentransceivern 101 und 102 detektiert
wird, legt der Kontroller 103 fest, dass sich ein Unbefugter
in dem Unbefugtenbereich befindet. Eine Detektion der Bewegung mittels
des Infrarotstrahlentransceivers kann leicht von einem Fachmann
vorgenommen werden, so dass eine detaillierte Beschreibung davon
weggelassen wird.
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Wenn
die bestimmte Bewegung des Unbefugten detektiert wird, sendet der
Bewegungsdetektor 100 ein Bewegungsdetektionssignal an
die robotische Reinigungsvorrichtung 200.
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Die
robotische Reinigungsvorrichtung 200 ermittelt, ob das
Bewegungsdetektionssignal empfangen wird (Schritt S13), und, wenn
das Bewegungsdetektionssignal empfangen wird, wird die robotische
Reinigungsvorrichtung zu dem Unbefugtenbereich (z. B. die Tür eines
Hauses) bewegt, wird der Unbefugtenbereich von der Kamera 201 fotografiert und
wird dann ein Bildsignal des fotografierten Unbefugtenbereichs an
den Netzwerkanschluss 300 ausgegeben (Schritt S14).
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Das
Bewegungsdetektionssignal und das Bildsignal können in ein HF-Signal konvertiert
und von den HF-Transceivern 104 und 202 übertragen werden,
können
in ein drahtloses Kommunikationssignal konvertiert und über die
drahtlosen LANs 105 und 204 übertragen werden oder können in
das Bluetooth- Kommunikationssignal
konvertiert und von den Bluetooth-Kommunikationseinheiten 106 und 205 übertragen
werden.
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Danach
konvertiert der Netzwerkanschluss 300 das von der robotischen
Reinigungsvorrichtung 200 übertragene Bewegungsdetektionssignal
und Bildsignal in ein Übertragungsprotokoll
zur Netzwerkkommunikation und überträgt dann
die in das Übertragungsprotokoll
konvertierten Signale an ein mobiles Endgerät des Benutzers über das
drahtlose Internetnetzwerk (Schritt S15).
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Dementsprechend
kann der Benutzer mittels dem mobilen Endgerät auf Echtzeitbasis überprüfen, ob
ein Unbefugter sein/ihr Haus betreten hat, oder schnell eine Identifikation
des Unbefugten der Polizei mitteilen.
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Zusätzlich kann
der Unbefugte in dem Unbefugtenbereich eingeschlossen werden, indem
die Tür des
Unbefugtenbereichs von dem mobilen Endgerät, das die Tür fernsteuert,
verschlossen wird.
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Mit
anderen Worten, der Detektor zum Detektieren einer Bewegung ist
an einer Position angebracht, wo ein Unbefugter eindringen kann,
und, wenn ein Unbefugter in ein Haus eindringt, wird das unbefugte
Betreten des Unbefugten schnell dem Benutzer mitgeteilt, indem die
Bewegungsdetektionsfunktion des Detektors und die Patroullierfunktion
der robotischen Reinigungsvorrichtung verwendet werden.
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Wie
in 7 gezeigt, ist ein System zum Detektieren unbefugten
Betretens unter Verwendung einer robotischen Reinigungsvorrichtung
gemäß einer weiteren
Ausführungsform
so aufgebracht, dass ein Bewegungsdetektionssignal und ein Bildsignal
statt von HF-Kommunikationseinheiten 104, 202, 301 von einem
Signalgenerator 107, einem Transceiver 206 und
einem Empfänger 306 übertragen
werden. Der Aufbau dieser Ausführungsform
ist nämlich
abgesehen davon der ersten Ausführungsform ähnlich,
dass der Signalgenerator jeder Typ eines Signalgenerators sein kann,
wie zum Beispiel ein HF-Signalgenerator,
eine Bluetooth-Signalkommunikationseinheit etc. Der Transceiver 206 und
ein Empfänger 306 unterscheiden
sich von den bei der ersten Ausführungsform
darin, dass der Transceiver 206 und der Empfänger 306 jeder
Typ eines Transceivers und Empfängers
sein können,
wie zum Beispiel ein HF-Signaltransceiver-/Empfänger, ein Signaltransceiver-/Empfänger für drahtlose
LANs, eine Bluetooth-Signalkommunikationseinheit
etc. Eine Beschreibung der Elemente, die den bei der ersten Ausführungsform beschriebenen
Elementen ähnlich
sind, wird weggelassen.
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Ein
weiterer in 7 gezeigter Unterschied ist
die Kommunikation mit dem mobilen Endgerät des Benutzers. Bei dieser
Ausführungsform
erfolgt die Kommunikation nicht über
ein drahtloses Internetnetzwerk. Vielmehr wird stattdessen ein Netzwerk 400,
wie zum Beispiel ein CDMA-, GSM-, UMTS-, TDMA-, GPRS-, EDGE-, W-CDMA
oder WiMax-Netzwerk verwendet. In diesem Fall konvertiert der Netzwerkanschluss 300 das
Bewegungsdetektionssignal und/oder das Bildsignal in das geeignete Protokoll
und überträgt dann
das (die) konvertierte(n) Signal(e) über das Netzwerk 400.
Obwohl diese Netzwerke als Beispiele für Netzwerke zur Kommunikation
mit dem Benutzerendgerät
aufgeführt
sind, sind die Beispiele nicht einschränkend, und es könnten statt
dessen beliebige äquivalente
oder vergleichbare Netzwerke verwendet werden.
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Soweit
wie beschrieben, weist das System und das Verfahren zum Detektieren
unbefugten Betretens unter Verwendung des mobilen Roboters gemäß der vorliegenden
Erfindung die folgenden Vorteile auf.
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Das
heißt,
es wird zum Beispiel ein spezifischer Bereich eines Hauses auf Echtzeitbasis überwacht,
und, wenn ein Unbefugter in dem spezifischen Bereich detektiert
wird, werden der spezifische Bereich schnell fotografiert und das
fotografierte Bild an den Benutzer übertragen. Somit kann eine
verbesserte Sicherheitsfunktion umgesetzt werden.