特許 6095041 空間制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6095041

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】空間制御システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20060101AFI20170306BHJP

【ＦＩ】

   G05D1/02 H

   G05D1/02 P

【請求項の数】6

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-119562(P2012-119562)

(22)【出願日】2012年5月25日

(65)【公開番号】特開2013-246617(P2013-246617A)

(43)【公開日】2013年12月9日

【審査請求日】2015年4月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】593006630

【氏名又は名称】学校法人立命館

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】李 周浩

(72)【発明者】

【氏名】朴 鍾承

【審査官】 藤島 孝太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０６９０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３１４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０６２７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２００９７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２５３８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−００４２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９７２２６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １／００− １／１２

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空間内の状況を認識し、前記空間内における情報提示サービス又は前記空間内において物理的な作用を生じさせるサービスを提供する空間制御システムであって、
前記空間内の状況を検出するセンシングデバイスと、
前記センシングデバイスが設けられ、前記空間内を移動する第１移動モジュールと、
前記空間内における情報提示サービス又は前記空間内において物理的な作用を生じさせるサービスを提供するサービスデバイスと、
前記サービスデバイスが設けられ、前記空間内を移動する第２移動モジュールと、
前記センシングデバイスの検出情報に基づき、前記空間内において移動し得る対象体の位置に応じて前記第１移動モジュールを移動させるコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記対象体の位置に応じて、前記サービスデバイスによるサービス提供のための前記サービスデバイスの位置を計算し、計算された前記位置へ前記サービスデバイスが配置されるように前記第２移動モジュールを移動させ、
前記第１移動モジュール及び前記第２移動モジュールは、前記空間を形成する面に沿って移動するよう構成され、
前記面は、前記第１移動モジュール及び前記第２移動モジュールが固定される固定具を複数備え、
前記第１移動モジュール及び前記第２移動モジュールは、移動中においていずれかの固定具へ固定された状態を維持しつつ、他の固定具に対する固定と解除とを行いながら移動するよう構成されている
空間制御システム。

【請求項2】

前記コントローラは、前記第１移動モジュールが固定されている固定具の位置を基準にして、前記第１移動モジュールの位置を把握する
請求項１記載のシステム。

【請求項3】

前記コントローラは、前記第２移動モジュールが固定されている固定具の位置を基準にして、前記第２移動モジュールの位置を把握する
請求項１記載のシステム。

【請求項4】

前記コントローラは、前記対象体の移動に追従して前記第１移動モジュール及び前記第２移動モジュールが移動するように制御を行う
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項5】

前記面は、建造物の天井面又は壁面である
請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。

【請求項6】

前記固定具は、ネジ穴を有して構成され、
前記移動モジュールは、前記ネジ穴に螺合するネジ部を備え、前記ネジ部を前記ネジ穴に螺合させることで前記移動モジュールが前記面に固定される
請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、空間制御システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

建造物の部屋などの所定の空間内にいる人間等に対して、情報サービス又は物理的なサービス等を提供するための「インテリジェントスペース」という概念が本発明者らによって提案されている。インテリジェントスペースなどの機能的な空間では、空間内の人間の位置、人間からの要求、空間内のその他の対象体の位置、及びその他の空間内の状況を認識し、必要なサービスを提供することなどが行える。

【0003】

したがって、ある空間をインテリジェントスペース等の機能的空間として構築するためには、空間内の人間の位置など、空間内の状況を認識するためのセンサ（カメラなど）が必要となる。また、インテリジェントスペースは、情報サービス又は物理的なサービス等を提供するための機器（プロジェクタ、照明）も必要とする。以下、センサ及びサービス提供用の機器のように、空間をインテリジェントスペース等の機能的空間として構築するために空間内に設置されるものを総称して「デバイス」という。

【0004】

デバイスは、有線又は無線ネットワークを介して、コントローラに接続される。コントローラは、センサからの検出情報に基づいて、サービス提供用機器などを制御して、空間をインテリジェントスペースとして機能させる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】Joo-Ho Lee, Hideki Hashimoto, “Intelligent Space - Its concept and contents -”, Advanced Robotics Journal, Vol. 16, No. 4, pp. 265-280,2002.

【非特許文献2】Z. Zhang, “A flexile new technique for camera calibration”, IEEE Pattern analysis and machine intelligence, Vol. 22, No. 11, pp.1330-1334, 2000.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

空間内の様々な位置における様々な状況を正確に認識するには、空間内に分散配置された多数のセンサが必要となる。また、サービス提供用機器も、サービスを提供すべき人間の位置の変化に対応するには、空間内に多数設置されている必要がある。
しかし、センサやサービス提供機器などのデバイスを空間内に多数設置することはコストの増大を招く。

【0007】

そこで、従来は、少ない数のセンサで、より広いエリアをカバーする方法が提案されている（非特許文献２参照）。しかし、そのような方法を用いても、空間内の全ての位置をセンサがカバーできるとは限らないため、結局、ある程度、多くのセンサが必要となる。

【0008】

そこで、本発明は、センサ等のデバイスの数の増加を抑制しつつ、インテリジェントスペース等の機能的空間が構築できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明は、空間に設置される１又は複数のデバイスと、前記空間内を移動する移動モジュールと、前記移動モジュールを制御するコントローラと、を備え、前記１又は複数のデバイスとして、前記移動モジュールに設けられて移動可能とされた移動可能デバイスを含み、前記コントローラは、前記空間内において移動し得る対象体の位置を認識し、前記対象体の位置に応じて、前記移動モジュールが前記空間内を移動するように制御を行うことを特徴とする空間制御システムである。

【0010】

（２）前記移動モジュールは、前記空間を形成する面に沿って移動するよう構成され、前記面は、前記移動モジュールが固定される固定具を複数備え、前記移動モジュールは、移動中においていずれかの固定具へ固定された状態を維持しつつ、他の固定具に対する固定と解除とを行いながら移動するよう構成されているのが好ましい。

【0011】

（３）前記コントローラは、前記移動モジュールが固定されている固定具の位置を基準にして、前記移動モジュールの位置を把握するのが好ましい。

【0012】

（４）前記コントローラは、前記対象体の移動に追従して前記移動モジュールが移動するように制御を行うのが好ましい。

【0013】

（５）前記デバイスとして、１又は複数のセンサを含み、前記コントローラは、前記センサの検出情報に基づいて、前記空間内において移動し得る対象体の位置を認識し、前記対象体の位置に応じて、前記移動モジュールが移動するように制御を行うのが好ましい。

【0014】

（６）前記１又は複数のセンサとして、前記移動モジュールに設けられて移動可能とされた移動可能センサを含み、前記コントローラは、前記移動可能センサが設けられた前記移動モジュールの移動後における前記移動可能センサの検出情報に基づいて、前記対象体の位置を認識し、移動後に認識した対象体の位置に応じて、前記移動可能センサが設けられた前記移動モジュール及び／又は前記移動可能センサが設けられた移動モジュール以外の他の移動モジュールが移動するように制御を行うのが好ましい。

【0015】

（７）前記面は、建造物の天井面又は壁面であるのが好ましい。

【0016】

（８）前記固定具は、ネジ穴を有して構成され、前記移動モジュールは、前記ネジ穴に螺合するネジ部を備え、前記ネジ部を前記ネジ穴に螺合させることで前記移動モジュールが前記面に固定されるのが好ましい。

【0017】

（９）他の観点からみた本発明は、移動モジュールと、前記移動モジュールが移動するため移動面を有する移動面部材と、を備え、前記移動面は、前記移動モジュールが固定される固定具を複数備え、前記移動モジュールは、移動中においていずれかの固定具へ固定された状態を維持しつつ、他の固定具に対する固定と解除とを行いながら移動するよう構成されていることを特徴とする移動システムである。

【0018】

（１０）さらに他の観点からみた本発明は、移動面に複数備えられた固定具のうちのいずれかの固定具への固定と解除を行う固定部を備え、前記固定部によって、いずれかの固定具へ固定された状態を維持しつつ、他の固定具に対する固定と解除とを行いながら移動するよう構成されていることを特徴とする移動モジュールである。

【0019】

（１１）さらに他の観点からみた本発明は、移動モジュールが移動するための移動面を有する移動面部材であって、前記移動面は、前記（１０）項記載の移動モジュールが備える前記固定部によって固定される固定具を複数備えていることを特徴とする移動面部材である。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】インテリジェントスペースの概念図である。

【図2】インテリジェントスペースのためのシステムのブロック図である。

【図3】（ａ）はコントローラの機能ブロック図であり、（ｂ）は移動モジュールの機能ブロック図である。

【図4】インテリジェントスペースの再構築処理を示すフローチャートである。

【図5】デバイスの配置（初期状態）を示す図である。

【図6】デバイスが再配置された状態を示す図である。

【図7】デバイスが再配置された状態を示す図である。

【図8】移動システムの斜視図である。

【図9】移動モジュールの斜視図である。

【図10】移動システムの側面図である。

【図11】移動モジュールの移動例を示す図である。

【図12】移動モジュールの移動例を示す図である。

【図13】固定機構の第１変形例を示す図である。

【図14】固定機構の第２変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

【0022】

［１．システムの全体構成］
図１及び図２は、空間を、例えば、インテリジェントスペースとして機能させるためのシステム１を示している。システム１は、空間内にいる人間等に対して、情報サービス又は物理的なサービス等を提供するため空間内に設置される１又は複数のデバイス２を有している。本実施形態では、空間として、建造物の部屋内の空間を例として説明するが、空間としては、廊下、屋外の道路などの他の空間であってもよい。
なお、本実施形態では、システム１によって実現される機能的な空間を、「インテリジェントスペース」とよぶが、システム１が実現する機能的な空間は、スマートスペース、pervasive computing、sensor networkなどであってもよい。

【0023】

本実施形態では、前記デバイス２として、空間内の状況を検出するセンサ（センシングデバイス）２１と、空間内で何らかの作用を生じさせる作用デバイス（サービスデバイス）２２とが、含まれる。

【0024】

以下では、センサ２１として、カメラ（イメージセンサ）を例として説明するが、センサ２１としては、音響センサ、触覚センサ、その他空間における状況を検出することができる様々なセンサを採用することができる。

【0025】

作用デバイス２２は、空間内において何らかの情報を人間に提示する作用を生じさせ、又は、何らかの物理的な作用を人間に与えるためのものであり、主に、空間内の人間へのサービス提供に用いられる。
以下では、図２に示すように、作用デバイス２２として、プロジェクタ２２ａと、照明２２ｂを例として説明するが、作用デバイス２２としては、スピーカー、スクリーン、ポインティングデバイス、スイッチなど、様々な機器を採用することができる。

【0026】

さらに、本実施形態では、デバイス２として、図２に示すように、移動モジュール３に設けられて空間内を移動可能とされた移動可能デバイス２１，２２と、移動モジュール３が備わっていない据置デバイス２３，２４と、が含まれる。

【0027】

前述のセンサ２１、プロジェクタ２２ａ、及び照明２２ｂは、移動モジュール３に設けられており、移動可能デバイスとされている。本実施形態の移動モジュール３は、空間を形成する天井面又は壁面に沿って移動可能とされており、床面上の移動は行わない。移動モジュール３の詳細については後述する。

【0028】

据置デバイス２３，２４としても、センサ２３及び作用デバイス２４それぞれが設けられている。据置デバイスとしてのセンサ２３も、カメラ（イメージセンサ）であり、空間全体をカバーする画像を取得できるような位置に設置されている。
なお、据置デバイス２３，２４は省略してもよい。

【0029】

複数の移動モジュール３それぞれは、ネットワーク５経由で、コントローラ（制御サーバ）４と通信可能である。コントローラ４は、移動モジュール３を制御するための指令を移動モジュール３に与えたり、移動モジュール３から情報を取得したりすることができる。なお、本実施形態では、ネットワーク５としては、無線ネットワークが採用されるが、有線ネットワークであってもよい。

【0030】

移動可能デバイス２１，２２は、移動モジュール３を介して又は移動モジュール３を介さず自ら、ネットワーク５経由でコントローラ４と通信可能である。据置デバイス２３，２４も、ネットワーク５経由でコントローラ４と通信可能である。
コントローラ４は、デバイス２を制御するための指令をデバイス２に与えたり、デバイス２から情報を取得したりすることができる。

【0031】

コントローラ４は、センサ２１，２３からの検出情報（例えば、空間内を撮影した画像）に基づいて、対象体の位置などの空間内の状況を認識する。本実施形態において、センサ２１，２３によって位置が検出される「対象体」は、人間とする。ただし、検出の「対象体」には、人間に限られず、動物、車両、ロボット等、空間内において移動し得る様々なものがなり得る。

【0032】

コントローラ４は、コンピュータ（サーバ）によって構成されており、コンピュータにインストールされたコンピュータプログラムが、当該コンピュータによって実行されることで、コントローラ４としての各機能を発揮する。

【0033】

図３（ａ）は、プログラムの実行によって発揮されるコントローラ４の機能を示している。コントローラ４は、プログラムの実行によって発揮される機能ブロックとして、位置認識部４１と、操作認識部４２と、デバイス配置計算部４３と、移動モジュール制御部４４と、デバイス制御部４５と、を備えている。

【0034】

位置認識部４１は、センサ２１，２３からの検出情報（空間を撮像した画像）に基づいて、検出の対象体であるユーザ（人間）の空間内位置を認識する。また、位置認識部４１は、必要に応じて、ユーザの顔の向き（視線方向）又は動作方向なども認識する。

【0035】

操作認識部４１は、インテリジェントスペース内のユーザが行ったシステム１への操作を認識する。システム１への操作は、操作のための物理的な操作デバイスを介して行われてもよいが、プロジェクタ２２ａによって空間内のいずれかの場所に投影された操作画像（仮想的な操作デバイス）に対して、ユーザが操作のための動作を行うことでなされてもよい。また、システム１への操作は、ユーザの音声で行われてもよい。
仮想的な操作デバイスに対して行われた操作の認識は、カメラ２１，２３又は音響センサなどのセンサ２の検出情報に基づいて、操作のためのユーザの動作を解析することで行われる。

【0036】

コントローラ４は、操作認識部４１によって認識された操作内容に応じて、作用デバイス２２，２４等に対する制御を行い、各デバイス２２，２４を適宜動作させる。

【0037】

デバイス配置計算部４３は、位置認識部４１によって認識されたユーザの位置に応じて、移動可能デバイス２１，２２の配置を計算する。デバイス配置計算部４３は、例えば、ユーザの近傍であって、各デバイス２が機能を発揮するのに適した配置を計算する。

【0038】

移動モジュール制御部４４は、デバイス配置計算部４３によって計算されたデバイス配置に従って、デバイス２を搭載した各移動モジュール３の移動を制御し、移動モジュール３及び当該移動モジュール３に搭載されたデバイス２を、デバイス配置計算部４３によって計算された位置へ移動させる。

【0039】

デバイス制御部４５は、各デバイス２の動作を制御する。デバイス制御部４５は、例えば、カメラ２１に対しては、撮影のＯＮ／ＯＦＦ、ズーム、パン、チルトなどの制御を行う。また、プロジェクタ２２ａに対しては、投影のＯＮ／ＯＦＦ、投影画像の送信、パン、チルトなどの制御を行う。さらに、照明２２ｂに対しては、照明のＯＮ／ＯＦＦ、光量の調整、パン、チルトなどの制御を行う。

【0040】

［２．インテリジェントスペースの再構築処理］
本実施形態のシステム１では、移動可能デバイス２は、移動モジュール３によって位置を変更可能である。すなわち、インテリジェントスペースの再構築がリアルタイムで行える。
デバイス２がユーザの移動に追従して移動することで、空間内にデバイス２を多数設けなくても、デバイス２は、ユーザ（対象体）との関係において、適切に動作することができる。例えば、ユーザが空間のどの位置に移動しても、デバイス２はユーザの近傍又はデバイス２によるサービス提供のための適切な位置をとることができる。

【0041】

図４は、インテリジェントスペースの再構築処理の例を示している。
また、図５は、再構築前の空間の様子を示している。つまり、図５は、天井面を移動可能な移動モジュール３に搭載された複数の移動可能デバイス２（センサ２１、プロジェクタ２２ａ、照明２２ｂ）の、再構築前の配置を示している。図５において、空間内にユーザ（人間）は存在しない。

【0042】

図６は、図５に示す空間にユーザが入ってきた様子を示している。ユーザが空間に入ってくると、インテリジェントスペースの再構築が行われる。また、インテリジェントスペースの再構築は、ユーザの空間内移動に応じて、リアルタイムで行われる。

【0043】

空間内にユーザが入ってくると、空間全体をモニタリングするために位置固定的に設けられた据置センサ２３の検出情報によって、コントローラ４の位置認識部４１は、ユーザの出現及びその位置を認識する（ステップＳ１）。なお、ステップＳ１において、可能であれば、移動可能デバイス２であるセンサ２１の検出情報を用いて位置認識を行ってもよい。

【0044】

また、ステップＳ１のユーザ検出を据置センサ２３の検出情報に基づいて行うことに代えて、コントローラ４が、空間内にユーザが不在の場合には、センサ２１を搭載した第１移動モジュール３１を、空間全体をモニタリング可能な位置（初期位置）に待機させておき、当該移動可能センサ２１が、空間内にユーザに入ってきたユーザを検出するようにしてもよい。

【0045】

位置認識部４１がユーザの位置を認識すると、デバイス配置計算部４３は、認識したユーザ位置に基づいて、各デバイス３の適切な配置を計算する（ステップＳ２）。デバイス配置計算部４３は、センサ２１については、例えば、ユーザにより近い位置、又は複数のユーザが存在すれば、複数のユーザを同時に撮像できる位置を計算し、プロジェクタ２２ａであれば、例えば、ユーザが画像を視認可能な位置に対して当該画像を適切に投影できる位置を計算し、照明であれば、例えば、ユーザに光を当てることができる位置を計算する。なお、プロジェクタ２２ａの位置を計算する際には、ユーザの顔の向きなどを考慮してもよい。

【0046】

デバイス配置計算部４３が各デバイス２の配置を計算すると、移動モジュール制御部４４は、その計算結果に基づいて、移動モジュール３を移動させる（ステップＳ３）。
これにより、移動モジュール３に搭載された各デバイス２（センサ２１、プロジェクタ２２ａ、照明２２ｂ）が、デバイス配置計算部４３によって計算された位置に移動する。したがって、各デバイス２は、空間において新たな配置をとり、再構築されたインテリジェントスペースとなる。

【0047】

センサ２１を搭載した第１移動モジュール３１が、移動モジュール制御部３からの指令に応じて移動して、当該センサ２１がユーザ（対象体）を捉えると、位置認識部４１は、当該センサ２１の検出情報に基づいて、ユーザのより正確な位置を認識する。ユーザの新たな位置が新たに認識されると、デバイス配置計算部４３は、新たなユーザ位置に基づいて、各デバイス３の適切な配置を再計算する。そして、移動モジュール制御部４４は、再計算されたデバイス配置に基づいて、移動モジュール３を移動させる（ステップＳ４）。これにより、各デバイス２の位置が微調整され、より適切なデバイス配置（図６参照）が得られる。

【0048】

図６では、各デバイス２１，２２ｂ，２２ｂは、ユーザの近傍に位置している。例えば、照明２２ｂは、ユーザのほぼ上方に位置し、プロジェクタ２２ａは、ユーザの正面の壁面に映像投影できる位置に存在している。

【0049】

ステップＳ３及びＳ４におけるデバイス移動に際しては、それぞれのステップにおいて、全てのデバイス２を移動させてもよいし、ステップＳ３では、全てのデバイス２を移動させ、ステップＳ４では、センサ２１が搭載された第１移動モジュール３１だけを移動させるか、又は、プロジェクタ２２ａ及び照明２２ｂが搭載された第２及び第３移動モジュール３２ａ，３２ｂを移動させてもよい。
また、ステップＳ３及びＳ４におけるデバイス移動に際しては、ステップＳ３でセンサ２１だけを移動させて、ステップＳ４で残りのデバイス２２ａ，２２ｂ又は全デバイス２を移動させてもよい。

【0050】

さらに、図７に示すようにユーザが空間内を移動すると、位置認識部４１は、センサ２１及び／又はセンサ２３の検出情報に基づいて、ユーザの新たな位置を認識し（ステップＳ５）、コントローラ４は、ステップＳ２〜Ｓ４の処理を繰り返す。これにより、コントローラ４は、ユーザの移動に追従して、移動モジュール３（デバイス２）を移動させることができる。

【0051】

そして、作用デバイス２は、移動後の各位置において、適切に機能を発揮して、ユーザに対する情報提示などのサービスを提供することができる。

【0052】

［３．移動モジュール（移動システム）］
図８〜図１０は、本実施形態の移動モジュール３と、移動モジュール３が移動する移動面部材６と、を備えた移動システム７を示している。
移動面部材６は、空間を形成する天井面となる天井面部材、及び／又は、空間を形成する壁面となる壁面部材として用いられる。

【0053】

図８に示すように、移動面部材６は、略平坦な板状の本体６１の表面に、複数の固定具６２を設けて構成されている。本実施形態の固定具６２は、ネジ穴６３を有するナット具によって構成されている。図１０に示すように、固定具６２は、本体６１の表面側に埋設されており、ネジ穴６３は、本体６１の表面６１ａにおいて開口している。
ネジ穴６３には、移動モジュール３に設けられたネジ部（固定部）３２４ｂ（後述）が螺合する。ネジ穴６３にネジ部３２４ｂが螺合することで、移動モジュール３（及びデバイス２）を、移動面部材６に固定することができる。

【0054】

固定具６２は、移動面部材６において、２次元状に規則的に配置されている。換言すると、移動面部材本体６１の表面に２方向に直交する格子を想定した場合に、固定具６２は当該格子の格子点となる位置に配置されており、隣接する固定具６２の間隔（格子間距離）は全て一定とされている。

【0055】

図９及び図１０に示すように、移動モジュール３は、正面側にデバイス２を取り付け可能なモジュール本体３１と、モジュール本体３１に設けられた複数（４個）の脚部３２と、複数の脚部３２それぞれに設けられたネジ装置３３と、を備えている。

【0056】

本実施形態のモジュール本体３１は、デバイス２が取り付けられるベース部材として構成されている。デバイス２は、図示しないネジなどの固定部材によってモジュール本体３１に取り付けられる。
本実施形態のモジュール本体３１は、矩形状に形成されているが、デバイス２を支持できる構造であれば足り、その形状は特に限定されない。

【0057】

本実施形態の複数の脚部３２は、矩形状のモジュール本体３１の４隅それぞれに設けられている。脚部３２は、モジュール本体３１から背面側（移動面部材６側）に向けて延びるように設けられている。

【0058】

脚部３２は、モジュール本体３１に取り付けられた脚部本体３２１と、脚部本体３２１の内部に設けられたモータ３２２と、を備えている。モータ３２２は、そのモータ回転軸３２２ａの軸方向Ａが、モジュール本体３１から移動面部材６側に向かう方向に設けられている。モータ回転軸３２２ａは、ネジ装置３３と接続されている。ネジ装置３３は、モータ回転軸３２２ａの回転によって、当該モータ回転軸３２２ａの軸回りに回動可能とされている。

【0059】

複数(４個)のモータ３２２の回転軸３２２ａ同士の間隔は、固定具３２の間隔と等しく設定されている。
モータ３２２は、複数の脚部３２それぞれに設けられているため、各ネジ装置３３は、独立して回動可能である。

【0060】

なお、本実施形態では、モータ回転軸３２２ａとネジ装置３３とは直結されているが、ギア等を介して連結されていてもよい。
また、脚部３２をネジ装置３３と一体的に設けておき、脚部３２を、モジュール本体３１に対して回転可能としてもよい。この場合も、ネジ装置３３は、モータ回転軸３２２ａの回転によって、当該モータ回転軸３２２ａの軸回りに回動可能となる。

【0061】

ネジ装置３３は、ネジ装置本体３３１と、モータ３３２と、モータ３３２のモータ回転軸３３２ａに設けられたモータギア３３３と、モータギア３３３と噛み合うスクリューギア３３４と、を備えている。

【0062】

ネジ装置本体３３１は、脚部３２のモータ回転軸３２２ａに連結されており、モータ回転軸３２２ａの回転によって回動可能である。また、ネジ装置本体３３１には、モータ３３２及びスクリューギア３３４が支持されている。

【0063】

スクリューギア３３４は、その軸方向が、軸方向Ａ（移動面部材の表面と直交する方向）に対して平行になるように設けられている。スクリューギア３３４は、軸方向の一端側に、モータギア３３３と噛み合うギア部３３４ａを備え、軸方向の他端側に、ネジ穴６３に螺合するネジ部（固定部）３３４ｂを備えている。

【0064】

スクリューギア３３４は、モータ３３２の回転によって、スクリューギア軸心回りに回転することで、スクリューギア軸方向に移動可能である。モータ３３２の回転方向の切り替えによって、スクリューギア３２４は、移動面部材６に対して近接／離反移動が可能である。

【0065】

スクリューギア３３４のネジ部３３４ｂが（例えば、時計回りに）回転しながらネジ穴６３内に挿入されることで、ネジ部３３４ｂがネジ穴６３に螺合される。また、挿入時とは逆方向（例えば、反時計回り）にスクリューギア３３４を回転させることで、ネジ部３３４ｂがネジ穴６３から抜け出る。
ネジ部３３４ｂがネジ穴６３に螺合することで、ネジ装置３３を有する脚部３２は、移動面部材６１に固定される。すなわち、移動モジュール３及びデバイス２は、移動面部材６に対して固定される。また、螺合を解除することもできるため、螺合（固定）とその解除を繰り返すことで、移動モジュール３を移動面部材６上で移動させることもできる（詳細は後述）。
なお、モータ３３２は、複数のネジ装置３３１それぞれに設けられているため、各スクリューギア３３４は、独立して、ネジ穴６３への螺合（固定）とその解除が行える。

【0066】

移動モジュール３は、複数の脚部３２それぞれにネジ部３３４ｂを備えているため、複数の脚部３２のうちのいずれかを、移動面部材６（移動面）に固定しつつ、他の脚部３２が固定されるネジ穴６３（固定具４２）を変更させることで、移動モジュール３全体を移動させることが可能となる。

【0067】

ネジ装置３３は、脚部３２のモータ３２２の回転軸３２２ａの軸心から、スクリューギア３３４の軸心までの長さが、ネジ穴６３（固定具６２）の間隔の１／２に設定されている。したがって、ある脚部３２に設けられたネジ装置３３のネジ部（固定部）３３４ｂが、あるネジ穴（固定具）６３に固定されている場合に、そのネジ部３３４ｂのネジ穴６３への締結を解除し、そのネジ装置３３を回転軸３２２ａ回りに１８０°回転させると、そのネジ部３３４ｂは、他のネジ穴６３に挿入可能な位置に移動することができる。

【0068】

ネジ部３３４ｂが固定されるネジ穴６３の変更は、４個の脚部３２それぞれについて行える。また、移動モジュール３は、移動面に沿った任意の方向への移動が可能である。

【0069】

図３（ｂ）に示すように、移動モジュール３の各モータ３２２，３３２及びデバイス３は、移動モジュール３に設けられた駆動制御部３４によって制御される。駆動制御部３４は、コントローラ４からの指令（移動モジュール制御情報、デバイス制御情報）を受け取って、当該指令に従って、モータ等を駆動制御する。

【0070】

図１１は、移動モジュール３の移動の仕方の例を示している。図１１においてハッチングで示す部材は、移動した部材を直前の状態から移動した部材を示している。
図１１（ａ）は、移動面６の左上角の位置（初期位置）において図示の姿勢で移動面６に固定されている。移動面６が壁面であるとすると、移動モジュール３は、壁面６に固定されているし、４つのネジ装置３３が、ネジ穴６３（固定具６２）の位置から下方（重力方向）に垂れ下がった配置（安定状態配置）となっているため、移動モジュール３は、図１１（ａ）に示す姿勢を維持するためにエネルギーを必要としない。なお、図１１に示す格子は仮想的なものであり、格子点の位置にネジ穴６３（固定具６２）が設けられている。

【0071】

移動モジュール３が、図１１（ａ）の位置から図１１（ｆ）の位置に移動するには、図１１（ｂ）〜図１１（ｆ）に示す動作を行う。なお、以下に説明する動作は、コントローラ４からの指令に基づいて駆動制御部３４がモータ３２２，３３２を駆動制御することで行われる。

【0072】

まず、移動モジュール３は、図１１（ａ）の位置において、全ての脚部３２のモータ３２２を回転させ、図１１（ｂ）に示すようにモジュール本体３１を右上方へ移動させる。
そして、移動モジュール３は、右下の脚部３２に設けられたネジ装置３３のネジ部３３４ｂによる締結を解除して、図１１（ｃ）に示すように右下のネジ装置３３を１８０°回転させ、その位置にあるネジ穴６３（元のネジ穴の右隣のネジ穴）に対して、右下の脚部３２に設けられたネジ装置３３のネジ部３３４ｂを螺合させる。

【0073】

また、図１１（ｄ）に示すように、左下の脚部３２についても、ネジ装置３３のネジ部３３４ｂを、同様に、元のネジ穴の右隣のネジ穴６３に螺合させる。
さらに、図１１（ｅ）（ｆ）に示すように、右上及び左上の脚部３２についても、ネジ装置３３のネジ部３３４ｂを、同様に、元のネジ穴の右隣のネジ穴６３に螺合させる。
このように、ネジ装置３３の回転は、複数の脚部３２それぞれにおいて順番に行われ、いずれかのネジ装置３３の回転中も、他の３個のネジ装置３３による固定が維持される。したがって、移動デバイス３は、移動中も移動面部材６への安定的な固定が維持される。

【0074】

そして、移動モジュール３は、図１１（ｂ）〜図１１（ｆ）に示すような動作を、適宜繰り返すことにより、最終的に図１１（ｇ）に示す位置に移動することができる。

【0075】

本実施形態では、移動モジュール３は、停止しているときにおいても、移動中においても、いずれかの固定具６２に固定されている。したがって、コントローラ４は、移動面部材６における固定具６２の位置を基準にして、移動モジュール３の位置を正確に把握することができる。

【0076】

コントローラ４が、移動モジュール３の各ネジ部３２４ｂが螺合しているネジ穴６３の位置（座標）を把握しておき、それらのネジ穴６３の位置と移動モジュール３の姿勢に基づいて、移動モジュール３の位置を把握する。
例えば、図１１（ａ）に示す移動モジュール３の位置の場合、図１２のＡ１の位置に移動モジュール３の中心が位置するが、このＡ１の位置は、移動モジュール３のネジ部３２４ｂが固定されているネジ穴６３の座標（Ｘ_１，Ｙ_１），（Ｘ_２，Ｙ_１），（Ｘ_１，Ｙ_２），（Ｘ_２，Ｙ_２）と、移動モジュール３の姿勢によって計算できる。

【0077】

なお、移動モジュール３の姿勢は、脚部３２に対するネジ装置３３の角度によって検出でき、脚部３２に対するネジ装置３３の角度は、モータ３２２の回転量及び回転方向によって検出できる。

【0078】

同様に、図１２のＡ２の位置も、移動モジュール３のネジ部３２４ｂが固定されているネジ穴６３の座標（Ｘ_３，Ｙ_１），（Ｘ_４，Ｙ_１），（Ｘ_３，Ｙ_２），（Ｘ_４，Ｙ_２）と、移動モジュール３の姿勢によって計算できる。

【0079】

さらに、位置Ａ１，Ａ２だけでなく、図１１に示す移動モジュール３の移動の仕方による移動モジュールの移動軌跡Ｒが、図１２に示すようになった場合、移動軌跡Ｒ上の任意の位置も、移動モジュール３のネジ部３２４ｂが固定されているネジ穴６３の座標と、移動モジュール３の姿勢によって計算できる。

【0080】

本実施形態では、移動モジュール３の移動可能範囲は、固定具６２が設けられている範囲及び位置に限定されるが、固定具６２の位置を基準に移動モジュール３の位置を正確に検出することができる。
この結果、コントローラ４が把握する移動可能デバイス２１，２２の位置と移動可能デバイス２１，２２の実際の位置とに、誤差が生じ難い。したがって、移動可能デバイス２１，２２の位置を正確に把握して、インテリジェントスペースの適切な再構築が行える。

【0081】

また、本実施形態では、移動モジュール３が移動面部材６に固定されている状態を維持するため、電気などのエネルギーを必要としない。つまり、ネジ部（固定部）３２４がネジ穴６３（固定具６２）に螺合しているため、移動モジュール３は、移動面部材６に固定的に取り付けられた状態となる。したがって、センサ２１、プロジェクタ２２ａ、照明２２ｂなどの移動可能デバイスを、位置固定的に使用する場合には、移動モジュールの電源をＯＦＦにしておくことができ、エネルギーロスを抑えることができる。

【0082】

さらに、本実施形態の移動システム７においては、天井面又は壁面に固定具６２が設けられて当該天井面及び／又は壁面が移動可能範囲に設定され、空間の底面である床面などは固定具６２が設けられていない。したがって、移動モジュール３は、天井面又は壁面を移動することはできるが、床面は移動しない。よって、空間内のユーザ及びその他のものの移動又は設置の邪魔にならず、有利である。

【0083】

さらに、本実施形態では、複数（４個）の脚部３２のうち、少なくとも３個の脚部３２が常に移動面部材６のネジ穴６３（固定具６２）に固定された状態を維持しつつ、残りの一つの脚部３２が固定されるネジ穴６３（固定具６２）の変更を行う。したがって、移動モジュール３は、常に、少なくとも３箇所で移動面部材６に固定され、移動面が天井面のような下方を向く面であったり、壁面のような垂直面であったりしても、安定した固定状態が得られる。なお、脚部３２の数は、４である必要はなく、２以上であればよい。２以上の脚部３２があれば、少なくとも１箇所で、移動モジュール３を移動面部材６に固定しつつ、移動することができる。

【0084】

［４．移動面に対する移動モジュールの固定機構の変形例］
［４．１ 第１変形例］
図１３は、移動面（移動面部材）に対する移動モジュール３の固定機構の第１変形例を示している。第１変形例では、球体７１の係止による固定機構が採用されている。

【0085】

具体的には、移動面部材６に埋設された固定具６２には、移動モジュール３の固定部４３２ｂが挿入される穴６４を有し、当該穴６４の内面に球体７１が進入可能な凹部６５が形成されている。

【0086】

移動モジュール３の固定部３３４ｂは、穴６４に対して挿入される筒体７２と、当該筒体７２の先端付近の外周面から筒体７２の径内外方向に移動自在に支持された球体７１と、筒体７２の内周側において軸方向移動自在に設けられたウォーム７３と、当該ウォーム７３に噛合するウォームホイール７４と、を備えている。
固定部４３２ｂ全体は、前述のスクリューギアと同様に、モータ３３２の回転によって、軸方向に移動可能（移動面部材６に対して近接離反可能）とされている。

【0087】

球体７２は、板バネ７５によって筒体７２の内径方向に付勢されており、筒体７２の外周面から径外方向に突出しないようになっている。

【0088】

固定部３３４ｂを固定具６２に固定するには、図１３（ａ）に示す状態から、固定部４３２ｂ全体を上方に移動させて、図１３（ｂ）に示すように、筒体７２の先端を穴６４に挿入させる。そして、図示しないモータによってウォームホイール７４を回転させて、ウォーム７３を上方に移動させる。これにより、球体７１が径外方向に移動して、凹部６５に進入する。これにより、球体７１が凹部６５に係止して抜け止めとなり、固定部３３４ｂが固定具６２に固定される。

【0089】

なお、ウォーム７３は、ウォームホイール７４に噛合しているため、ウォームホイールを回転させるモータに電源供給がなされてなくても、ウォーム７３は自重で下方に移動することが防止され、固定状態が維持される。

【0090】

［４．２ 第２変形例］
図１４は、移動面（移動面部材）に対する移動モジュール３の固定機構の第２変形例を示している。第２変形例では、円弧状のフック８１の係止による固定機構が採用されている。

【0091】

具体的には、移動面部材６に埋設された固定具６２には、移動モジュール３の固定部４３２ｂが挿入される穴６４を有し、当該穴６４の上面に、フック８１が挿入されるガイド穴６７が形成されている。

【0092】

移動モジュール３の固定具３３４ｂは、先端が穴６４に挿入される支持体８２と、支持体８２の先端に回転自在に支持された円弧状のフック８１と、を備えている。フック８１は、その外周面にウォームが形成されており、支持体８２に設けられたウォームホイール８４と噛合している。
固定部４３２ｂ全体は、前述のスクリューギアと同様に、モータ３３２の回転によって、軸方向に移動可能（移動面部材６に対して近接離反可能）とされている。

【0093】

固定部３３４ｂを固定具６２に固定するには、図１４（ａ）に示す状態から、固定部４３２ｂ全体を上方に移動させて、図１４（ｂ）に示すように、支持体８２の先端を穴６４に挿入させる。そして、図示しないモータによってウォームホイール８４を回転させて、フック８１を回転させ、ガイド穴６７に進入させる。これにより、フック８１がガイド穴６７に係止して抜け止めとなり、固定部３３４ｂが固定具６２に固定される。

【0094】

なお、フック８１は、ウォームホイール８４に噛合しているため、ウォームホイールを回転させるモータに電源供給がなされてなくても、フック８１の回転が防止され、固定状態が維持される。

【0095】

［５．付記］
なお、上記において開示した事項は、例示であって、本発明を限定するものではなく、様々な変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、一つの移動モジュール３に一つのデバイス２を搭載したが、複数の移動モジュール３に一つのデバイス２を搭載したり、一つの移動モジュール３に複数のデバイス２を搭載してもよい。

【0096】

また、移動モジュール３及びデバイス２への電源供給は、移動モジュール３又はデバイス２に搭載された電池によって行ってもよいし、移動面部材６からの無線又は有線給電によって行ってもよい。移動面部材６からの電源供給を行う場合、固定具６２に給電ポイントを設けておき、移動モジュール３が当該給電ポイントを介して給電を受けられるようにすることができる。

【符号の説明】

【0097】

１ システム
２ デバイス
３ 移動モジュール
４ コントローラ
６ 移動面部材
７ 移動システム
２１ センサ（移動可能デバイス）
２２ａ プロジェクタ（移動可能デバイス）
２２ｂ 照明（移動可能デバイス）
６２ 固定部
６３ ネジ穴
３３４ｂ ネジ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】