JP2016135530A - ロボット制御装置及びロボット - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに自発的行動を促すようにロボットを制御するロボット制御装置を提供する。
【解決手段】ロボット（１）の制御部（１０）は、センサ部（６０）からの出力値が所定の範囲から外れると、出力値に応じた行動をユーザに促す表情の顔画像を表示する表示制御部（１１）と、促す度合いを設定する度合い設定部（１２）とを備え、表示制御部（１１）は、設定された度合いに応じた表情の顔画像を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロボット制御装置及びロボットに関する。

近年、ユーザを癒したり楽しませたりするペット型ロボットや家事や介護の代行を行う生活支援ロボットといったロボットが、徐々に人々の生活に浸透してきている。このようなロボットの中には、音声認識機能を有しユーザとコミュニケーションを取れるものも開発されている。例えば、顔を有し、出力する音声に応じて表情を変え、喜怒哀楽等の感情を表現するロボットもある。また、例えば、内蔵するセンサの検知により、例えば、「エアコンつけて」等の音声を出力して、環境を変えるための提案をユーザにするロボットもある。

特開２０１２−１７８０９２（２０１２年９月１３日公開） 特開２００６−４３７８０（２００６年２月１６日公開）

しかしながら、従来のロボットでは、ユーザにとって便利であるが、ロボットからの提案があたかもロボットから指示あるいは命令されているように感じ、ユーザは、憤慨したり、ロボットに対する親しみが芽生えず、提案を受け入れ難かったりすることがある。

そこで、本願発明は、前記課題に鑑みなされ、その目的は、ユーザに自発的行動を促すようにロボットを制御することが可能なロボット制御装置、及びロボットを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るロボット制御装置は、周囲の環境を検知するセンサ部と、顔画像を表示する表示部と、を備えたロボットを制御するロボット制御装置であって、前記センサ部による検知結果を示す出力値が所定の範囲から外れると、前記センサ部からの出力値に応じた行動をユーザに促す表情の顔画像を前記表示部に表示する表示制御部と、前記出力値、及び、前記出力値が前記所定の範囲から外れてからの経過時間の少なくとも一方に基づいて、前記行動をユーザに促す度合いを設定する度合い設定部と、を備え、前記表示制御部は、設定された前記度合いに応じた表情の顔画像を前記表示部に表示することを特徴とする。

上記構成によると、ロボットのセンサ部からの出力値が所定の範囲から外れると、センサ部からの出力値に応じた行動をユーザに促す度合いに応じた表情の顔画像を表示する。よって、促す度合に応じた表情の顔画像の表示により、センサ部の出力値が所定の範囲から外れていることをユーザに伝えることができ、センサ部からの出力値に応じた行動をユーザに促すことができる。所定の範囲をユーザに快適なあるいは安全な環境となる数値に設定しておくことで、ユーザにとって不快や危険といったよくない環境になることを未然に防ぐことができる。さらに、顔の表情によりユーザを促すため、威圧的でなく、ユーザを和ませたり癒したりしながら促すことができるという効果を奏する。このように、上記構成によると、ユーザに自発的行動を促すようにロボットを制御することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係るロボットの概略構成を示す図である。 上記ロボットの使用状況を示す図である。 上記ロボットが表示する顔画像の一例であり、（ａ）及び（ｂ）は、エアコンを操作し暖房運転するようユーザを促す表情の顔画像の図ある。 上記ロボットが表示する顔画像の一例であり、（ａ）及び（ｂ）は、エアコンを操作し除湿運転するようユーザを促す表情の顔画像の図ある。 上記ロボットが表示する顔画像の一例であり、（ａ）及び（ｂ）は、照明機器を点灯するようユーザを促す表情の顔画像の図である。 上記ロボットが表示する顔画像の一例であり、（ａ）は驚きの表情、（ｂ）は悲しみの表情、（ｃ）は喜びの表情、の顔画像の図である。 上記ロボットが表示する顔画像の一例であり、（ａ）はだるい表情、（ｂ）はしかめっ面、の顔画像の図である 本発明の実施の形態２に係るロボットの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係るロボットの概略構成を示す図である。

〔実施の形態１〕
以下、本発明の一実施形態について図１〜７に基づいて説明すれば以下の通りである。

（ロボットの構成）
本実施の形態に係るロボット１は、表情を表出可能なロボットであり、その外観は、図２に示すように頭部と胴体部とを有する雪だるま型である。胴体部には腕部が付随している。なお、ロボット１の外観は、図示したものに限定されず、例えば、図２の外観にさらに脚部を有していてもよい。あるいは、ヒューマノイド型であっても、ペット型であってもよい。

ロボット１は、その頭部の顔領域に顔画像が表示され、表情の変化は後述のセンサ部６０による検知結果を示す出力値に基づき行われる。また、ユーザとの対話内容に基づき表情が変化する。ロボット１は、本来の喜怒哀楽に加え、汗をかいたり震えていたりする顔画像を表示することで、人間により近い表情を映すことが可能である。このように、ロボット１は顔の表情を様々に変化できるため、ロボット１が感情を持っているように見せかけることができる。そのため、ユーザは、より親しみや愛着をもってロボット１に接することができる。

さらに、ロボット１は、音声認識機能及び発話機能を有しており、音声（音声信号）が入力されると音声認識を行い、その認識結果に応じた発話を行う。よって、ユーザは自然言語を用いた音声によってロボット１と対話することが可能である。

次に、ロボット１の構成の詳細について説明する。図１は、本実施の形態に係るロボット１の構成を示す図である。ロボット１は、制御部（ロボット制御装置）１０、表示部２０、音声出力部３０、音声入力部４０、動作部５０、センサ部６０、カメラ部７０、及びデータ格納部８０を備えている。

制御部１０は、ロボット１の各部を制御するブロックである。制御部１０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）や専用プロセッサなどの演算処理部などにより構成されるコンピュータ装置から成る。制御部１０は、データ格納部８０に記憶されているロボット１における各種制御を実施するためのプログラムを読み出して実行することで、ロボット１の各部の動作を統括的に制御する。制御部１０は、また、表示制御部１１、度合い設定部１２、発話制御部（音声制御部）１３、及び音声認識部１４としての機能を有する。これらの詳細については、後述する。

表示部２０は、ロボット１の顔領域に顔場像データを用いて様々な顔画像を表示することで、ロボット１にて喜怒哀楽等の表情を表出するブロックである。本実施の形態では、表示部２０は、リアプロジェクション方式で内蔵プロジェクタによりロボット１の顔領域に顔画像を映し出すものとするが、これには限定されない。

音声出力部３０は、スピーカ等の音声出力装置であり、音声入力部４０は、マイク等の音声入力装置である。

動作部５０は、ロボット１の各種動作を実行するブロックである。動作部５０が実行するロボット１における動作としては、例えば、頭部又は全体を回転させたり、手を動かしたりといった動作が挙げられるが、これらに限定されない。ロボット１の動作とは、ロボット１の少なくとも一部が物理的に移動することを指す。

センサ部６０は、ロボット１周囲の環境を検知するための装置である。本実施の形態では、センサ部６０は、温度センサ、湿度センサ、及び度センサを備えているものとする。これら以外のセンサが含まれていてもよい。カメラ部７０は、静止画像及び動画像を撮影する撮像装置である。

データ格納部８０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などを含み、ロボット１にて用いられる各種情報（データ）を記憶するブロックである。また、データ格納部８０には、ロボット１の顔領域に表示される顔画像データのデータベース８１と、ロボット１が発話する発話データのデータベース８２とが格納されている。

表示制御部１１は、表示部２０を制御し、ロボット１の頭部の顔領域に顔画像データを表示するブロックである。表示制御部１１は、センサ部６０による検知結果を示す出力値が所定の範囲から外れると、センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促す表情の顔画像であり、度合い設定部１２にて設定された度合いに応じた表情の顔画像を、表示部２０に表示させる。センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促す表情とは、例えば、センサ部６０からの出力値が温度である場合、エアコンを操作し冷房運転するようユーザを促す、汗をかいて辛そうな表情、エアコンを操作し暖房運転するようユーザを促す、青ざめて震えている表情、等である。促す度合いに応じた表情の顔画像の表示については、後段で具体例を用いて説明する。

度合い設定部１２は、センサ部６０からの出力値、及び、センサ部６０からの出力値が所定の範囲から外れてからの経過時間の少なくとも一方に基づいて、センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促す度合いを設定するブロックである。促す度合いの設定については、後段で具体例を用いて説明する。

発話制御部１３は、センサ部からの出力値またはカメラ部７０が取得した情報に応じた発話データを、あるいは、音声認識部１４の認識結果に応じた発話データを、データ格納部８０から読み出し、音声データ（音声、音声情報）を生成（音声合成）して、音声出力部３０から出力させるブロックである。なお、発話データが音声データとして生成されている（録音音声）場合には、発話制御部１３は、音声合成は行わない。

音声認識部１４は、ユーザからの入力音声を認識するブロックである。具体的には、音声認識部１４は、音声入力部４０から入力された音声データをテキストデータに変換して、そのテキストデータを解析して単語やフレーズを抽出する。なお、音声認識の処理について公知技術を用いることができる。

顔画像データのデータベース８１は、表示部２０に表示させる様々な表情の顔画像の画像データが、センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促す度合い毎に登録されているデータベースである。

発話データのデータベース８２は、センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促す度合いに対応させた発話データ登録されているデータベースである。また、発話データのデータベース８２には、単語やフレーズに対応させた発話データが登録されている。単語１つに対応したものだけでなく、複数の単語の組み合わせに対応したものが登録されていてもよい。また、ある単語やあるフレーズに対応させて複数の発話データが登録されていてもよく、この場合、実際に音声出力されるものを選択すればよい。なお、発話データは、テキストデータとして格納しておけばよい。このようなデータベースの構築については、公知技術が利用できる。

（促す度合いに応じた表情の具体例）
センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促す度合いに応じた表情の表示について、具体例を用いて説明する。

以下では、センサ部６０が温度を検知する場合について説明する。センサ部６０からの出力値が、温度について設定された所定の範囲を外れて高温である場合、度合い設定部１２は、出力値に応じてエアコンの冷房運転を行うようユーザを促す度合いを設定する。度合い設定部１２は、温度について設定された所定の範囲が２８℃未満であり、センサ部６０からの出力値が、２８℃以上３０℃未満の場合促す度合いを「小」として、３０℃以上の場合促す度合いを「中」として設定する。このように、まず、度合い設定部１２は、センサ部６０からの出力値に基づいて、センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促す度合いを設定する。

度合い設定部１２の設定に応じて、表示制御部１１は、促す度合いが小の場合には、促す度合いが小の場合に対応付けられた図３の（ａ）に示す少し汗でほほが少し赤くなる表情の顔画像を表示する。このとき、発話制御部１３は、度合いが小の場合に対応付けられた音声データ、例えば、「今日は暑いね」を音声出力する。表示制御部１１は、促す度合いが中の場合には、促す度合いが中の場合に対応付けられた図３の（ｂ）に示すように、やや多くの汗でほほがやや大きく赤くなる表情の顔画像を表示する。このとき、発話制御部１３は、促す度合いが中の場合に対応付けられた音声データであり、促す度合いが小の場合に対応付けられた音声データよりも多くの音声データ、例えば、「暑いね、汗がたくさん出てきたよ」を音声出力する。

図３の（ａ）の顔画像を表示してから所定時間経過後のセンサ部６０の出力値が、前回と同じあるいはさらに高くなっている場合、度合い設定部１２はす度合いを「中」として設定し、表示制御部１１は、表示制御部１１は、図３の（ｂ）の顔画像を表示し、発話制御部１３は、促す度合いが中の場合に対応付けられた音声データを音声出力する。

図３の（ｂ）の顔画像を表示してから所定時間経過後のセンサ部６０の温度センサからの出力値が、前回と同じあるいはさらに高くなっている場合、度合い設定部１２はす度合いを「大」として設定し、表示制御部１１は、表示制御部１１は、度合いが大の場合に対応付けられた図３の（ｃ）に示す多くの汗で顔中赤くなる表情顔画像を表示し、発話制御部１３は、促す度合いが大の場合に対応付けられた音声データ、例えば、「暑いよ、汗がたくさんで顔も赤くなっちゃった」を音声出力する。さらに所定時間経過後のセンサ部６０の温度センサからの出力値が、前回と同じあるいはさらに高くなっている場合には、図３の（ｃ）の表情の顔画像の表示を繰り返してもよいし、さらに度合いの大きい促す表情を表示してもよいし、表示を停止してもよい。このような表示を行い、エアコンの冷房運転を行うようユーザを促す。

上記では、高温の場合を例に挙げて説明したが、低温の場合も同様にエアコンの暖房運転を行うようユーザを促す度合いを設定して、設定された促す度合いに応じた表情の顔画像を表示すればよい。また、上記では、図３の（ａ）の顔画像の表示から始まる場合、３段階で度合いを大きくしており、図３の（ｂ）の顔画像の表示から始まる場合、２段階で度合いを大きくしているが、何段階で変化させてもよい。また、度合いを段階的に大きくする途中でセンサ部６０からの出力値に応じて度合いを小さくしたり、反対に度合いを段階的に小さくする途中でセンサ部６０からの出力値に応じて度合いを大きくしたりしてもよい。

以上のように、度合い設定部１２は、センサ部６０からの出力値及び当該出力値が所定の範囲から外れてからの経過時間の少なくとも一方に基づいて、センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促す度合いを設定する。そして、表示制御部１１は、出力値が所定の範囲から外れると、度合い設定部１２により設定された促す度合いに応じた表情の顔画像を表示する。よって、促す度合に応じた表情の顔画像の表示により、センサ部の出力値が所定の範囲から外れていることをユーザに伝えることができ、センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促すことができる。所定の範囲をユーザに快適なあるいは安全な環境となる数値に設定しておくことで、ユーザにとって不快や危険といったよくない環境になることを未然に防ぐことができる。さらに、顔の表情によりユーザを促すため、威圧的でなく、ユーザを和ませたり癒したりしながら促すことができるという効果を奏する。このように、制御部１０は、ユーザに自発的行動を促すようにロボット１を制御することが可能となる。

センサ部６０からの出力値に応じた行動をユーザに促す表情が、センサ部６０からの出力値を所定の範囲内に戻す（上記の例では温度を下げる）ための行動をユーザに促す表情であると、ロボット１のセンサ部６０からの出力値が所定の範囲から外れると、促す度合いに応じた表情の顔画像を表示することで、所定の範囲内に戻すための行動をユーザに促すことができる。

また、促す度合いに応じた音声データを出力することにより、さらに効果的にユーザを促すことができる。

また、度合い設定部１２は、センサ部からの出力値が所定の範囲に戻るまで、経過時間の長さに応じて、前記促す度合を段階的に大きくなるように設定する。段階的に大きくなるよう設定することで、効果的にユーザを促すことができる。

度合い設定部１２は、前記センサ部からの出力値が前記所定の範囲に近づく方向に変化すると、前記度合いを前回よりも小さくなるように設定し、センサ部６０からの出力値が前記所定の範囲から遠ざかる方向に変化すると、前記度合いを前回よりも大きくなるように設定してもよい。

このようにセンサ部６０からの出力値の変化に応じて、促す度合を前回よりも弱めたり強めたりすることで、促す度合がさらに大きい表情の顔画像を表示することができる。センサ部６０からの出力値が所定の範囲に近づく方向に変化する場合表示される別の表情の画像として、例えば、不快さが解消されつつあることを伝えるための喜びの表情の顔画像であってもよい。また、この喜びの表情の顔画像が段階的に変化してもよい。

また、度合い設定部１２は、音声認識部１４による音声認識結果に基づいて、促す度合いを変化させてもよい。このように構成されていると、ユーザによる入力音声に応じて促す度合いを変化させ、それに応じて表情も変化する。よって、変化のバリエーションを増やすことで表情がより豊かになり、ユーザにロボットへの愛着をより湧かせることができる。

なお、促す度合いに応じた表情の顔画像の表示は、ロボット１がユーザを検知した場合にのみ行うようにしてもよい。ユーザの検知は、カメラ部７０にて、あるいはセンサ部６０に人感センサが設けられている場合にはこの人感センサにて、実施すればよい。

センサ部６０が湿度を検知する場合も、上記と同様に、センサ部６０からの出力値が、湿度について設定された所定の範囲を外れて高湿である場合、度合い設定部１２は、出力値に応じてエアコンの除湿運転を行うようユーザを促す度合いを設定する。この度合いに応じて、表示制御部１１は表情の顔画像を表示する。促す度合いが「小」の場合には、促す度合いが小の場合に対応付けられた図４の（ａ）に示す少し汗をかいた表情の顔画像を表示し、促す度合いが「中」の場合には、促す度合いが中の場合に対応付けられた図４の（ｂ）に示すやや汗をかいた表情の顔画像を表示する。また、図４の（ａ）の顔画像を表示してから所定時間経過後のセンサ部６０の出力値が、前回と同じあるいはさらに高くなっている場合、表示制御部１１は、図４の（ｂ）の顔画像を表示する。図４の（ｂ）の顔画像を表示してから所定時間経過後のセンサ部６０の出力値が、前回と同じあるいはさらに高くなっている場合、表示制御部１１は、図４の（ｃ）に示す沢山汗をかいた表情の顔画像を表示する。

これらの場合も発話制御部１３は、促す度合いに対応付けられた音声データ、例えば、「蒸し蒸ししない？」、「蒸し蒸し、べたべたするよ」、「蒸し蒸しして気持ち悪いよ」を段階的に音声出力する。このような表示を行い、エアコンの除湿運転を行うようユーザを促す。また、低湿の場合も同様に加湿器の運転を行うようユーザを促す度合いを設定して、設定された促す度合いに応じた表情の顔画像を表示すればよい。

センサ部６０が照度を検知する場合も、上記と同様に、センサ部６０からの出力値が、照度について設定された所定の範囲を外れて低い場合、度合い設定部１２は、出力値に応じて照明機器を点灯するようユーザを促す度合いを設定する。この度合いに応じて、表示制御部１１は表情の顔画像を次のように表示する。促す度合いが「小」の場合には、図５の（ａ）に示す目を開けている表情の顔画像と図５の（ｂ）に示す目を閉じている顔画像との表示を交互に行う頻度を小にして、瞬きをし出す顔画像を表示する。促す度合いが「中」の場合には、図５の（ａ）に示す顔画像と図５の（ｂ）に示す顔画像との表示を交互に行う頻度を中にして、瞬きがやや多い表情の顔画像を表示する。また、促す度合いが「中」の場合には、図５の（ａ）に示す顔画像と図５の（ｂ）に示す顔画像との表示を交互に行う頻度を大にして、瞬きが多い表情の顔画像を表示する。これらの場合も発話制御部１３は、促す度合いに対応付けられた音声データ、例えば、「暗くなってきてない？」、「見えなくなってきた」、「見えないよ」を段階的に音声出力する。このような表示を行い、照明機器を点灯するようユーザを促す。

上記はあくまで例示であり、促す度合いに応じた表情の顔画像の表示は、上記したものに限定されない。また、上記では、温度センサ、湿度センサ、照度センサによる出力値に応じた表情について、それぞれのセンサ単独に用いる場合を説明したが、複数のセンサからの出力値に応じて、複雑な表情を表示するように構成されていてもよい。

また、センサ部６０に加速度センサが備えられていてもよい。この場合、加速度センサにより地震を検知し、図６の（ａ）に示すようなびっくりした表情の顔画像を表示することで、避難を促すことができる。また、状況に合わせた音声データを出力してもよい。

さらに、加速度センサによりユーザからの接触を検知し、検知結果に応じた表情の顔画像を表示してもよい。この場合、例えば、叩かれたことを検知すると、図６の（ｂ）に示すような悲しみの表情の顔画像を表示したり、例えば、撫でられたり抱き上げられたりしたことを検知すると、図６の（ｃ）に示すような喜びの表情の顔画像を表示する。また、こられの状況に合わせた音声データを出力してもよい。

また、センサ部６０に気圧センサが備えられていてもよい。この場合、気圧センサの出力値が気圧に対して設けられた所定の範囲から外れると（天気の崩れを予測して）、図７の（ａ）に示すようなだるそうな表情の顔画像を表示して、天気に対する対策（例えば、洗濯ものを取り込む、不要な外出は控える等）を促してもよい。また、状況に合わせた音声データを出力してもよい。

また、センサ部６０にニオイセンサ又はホコリセンサが備えられていてもよい。この場合、ニオイセンサ又はホコリセンサの出力値が、ニオイ（臭気）又はホコリに対して設けられた所定の範囲から外れると、図７の（ｂ）に示すようなしかめっ面の顔画像を表示し、掃除を促してもよい。また、状況に合わせた音声データを出力してもよい。

このように、センサ部６０が人間の生活環境に密接した状態を検知できるセンサを備えており、所定の範囲内をユーザにとって快適な値に設定しておくことで、ロボット１はその表情により、ユーザの周囲を安全で快適な空間するための自発的行動をユーザに促すことができる。

さらに、ロボット１は、バッテリー残量や故障の検知等のロボット１内部の状態、又は時間によって、表情を変化させてもよい。例えば、バッテリー残量が豊富な状態では満腹な表情、残量が減ってくるに従って、お腹を空かせた表情の顔画像を表示するようにしてもよい。また、故障が検知された場合、気分の悪さを示す表情の顔画像を表示してもよい。ロボットの起動時や、あるいは深夜や早朝などは、眠そうな表情の顔画像を表示させてもよい。また、状況に合わせた音声データを出力してもよい。

また、ロボット１は、カメラ部７０から入力された画像からユーザの表情や位置を解析してそれに基づきユーザと対話をするように構成されていていてもよい。例えば、ロボット１の正面から見てユーザの位置が右方向であると認識した場合、ロボットの頭部を実際に右に向ける、あるいは、頭部に顔が右に向いて移動する状態を表示することで、ユーザの方を向いている、つまり応答可能であるという状態を示す構成であってもよい。

〔実施の形態２〕
以下では、本発明のさらに別の実施の形態のロボットについて説明する。なお説明の便宜上、実施の形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

本実施の形態のロボット１ａは、図８に示すように、ロボット１の構成に加え、通信ネットワークにより外部との通信を行う通信部９０を備えている。通信ネットワークとしては、例えば、インターネットが利用できる。また、電話回線網、移動体通信網、ＣＡＴＶ（Cable Television）通信網、衛星通信網などを利用することもできる。

ロボット１ａは、通信部９０から管理サーバ装置（図示せず）と接続している。よって、外部の管理サーバ装置からロボット１ａを管理することができる。

通信部９０により管理サーバから顔画像データ及び発話データの更新データを取得できるように構成されていると、表情データのバリエーション及び発話のバリエーションをさらに増やすこととができる。また、ロボット１ａの制御部１０の一部の機能を管理サーバ装置にて行わせてもよい。このような構成であると、ロボット１の処理能力の向上やデータ格納部８０の容量の拡大を図ることなく、複雑な表情で表現することが可能になる。また、ロボット１ａの使用時間の経過（例えば、対話や接触の回数等）の増大に応じて、複雑な感情を表情で表現することが可能になるように、構成されていてもよい。

さらに、ロボット１ａは、外部の管理サーバ装置（図示せず）を介して、ユーザの携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等の携帯端末と通信するように構成されていてもよい。この場合、例えば、ユーザ宅４の外にいる母親が、スマートフォンにより、ユーザ宅４にいる子供の情報をロボット１ａのカメラ部７０からの映像により随時取得し、スマートフォンから、子供に勉強を促す表情の顔画像を、促す度合いが段階的に大きくなるように表示させるよう、ロボット１ａを遠隔操作するといった使用も可能である。

〔実施の形態３〕
以下では、本発明のさらに別の実施の形態のロボットについて説明する。なお説明の便宜上、実施の形態１または２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

ロボット１ｂは、図９に示すように、実施の形態１のロボット１の構成に加え、さらに、家電操作部９５を備えている。家電操作部９５は、ロボット１ｂ周囲の、例えば、ユーザ宅４等のロボット１ｂがいる空間にある家電を操作するためのブロックである。家電操作部９５は、家電を操作する操作信号を赤外線通信や無線ＬＡＮ通信などで送信する。

ロボット１ｂは、家電を操作可能な家電操作モードを家電毎に有しており、センサ部６０からの出力値から操作対象とする家電を判定し、判定した家電の家電操作モードに自装置を設定する。ロボット１ｂが操作可能な家電は、例えば、空気調和機（エアコン）、洗濯機、冷蔵庫、調理器具、照明装置、給湯機器、撮影機器、各種ＡＶ（Audio-Visual）機器、自装置以外の各種家庭用ロボット（例えば、掃除ロボット、家事支援ロボット、動物型ロボット等）等である。本実施の形態では、家電の例として、エアコン５−１及び照明機器５−２を用いて説明を行う。なお、ロボット１ｂのデータ格納部８０は、家電を操作できるように自装置を設定するための情報が家電毎に格納されている。

ロボット１ｂは、度合いに応じた表情の顔画像を表示部２０に表示後、所定時間経過しても、ユーザが行動しなかった場合、自ら家電を操作可能に構成されている。この場合、ロボット１ｂがいる空間においてユーザを検知した場合にのみ、自ら家電を操作するように構成されているのが好ましい。ユーザの検知は、カメラ部７０にて、あるいはセンサ部６０に人感センサが設けられている場合にはこの人感センサにて、実施すればよい。

高齢や病気などで動作が不自由であったり、例えば、別の作業で手がふさがっていたり等で、ユーザが家電を操作できない場合でも、ロボット１ｂにて対応（操作）することができる。例えば、ロボット１ｂがエアコン５−１を操作することで、ユーザを熱射病や脱水症状から予防できる。

また、ロボット１ｂは、音声入力部４０から入力された入力音声から操作対象とする家電を判定し、判定した家電の家電操作モードに自装置を設定するように構成されていてもよい。この場合、ロボット１ｂは、ユーザとの対話からエアコン５−１を操作したいことを類推した場合には、エアコン５−１を操作する家電操作モードにロボット１ｂを設定し、操作を行うことが可能となる。

ロボット１ｂからエアコン５−１又は照明機器５−２を操作する際には、赤外線を用いてエアコン５−１又は照明機器５−２の位置を検出してもよいし、ロボット１ｂのカメラ部７０から入手した情報を用いて、エアコン５−１又は照明機器５−２の位置を検出してもよい。

なお、ロボット１ｂからのエアコン５−１の操作前には、操作の実行を確認する音声、例えば、「エアコンつけていい？」といった音声データをロボット１ｂから出力させて、ユーザから実行を許可する音声、例えば、「つけて」、「ＯＮにして」、「ＯＫ」等といった肯定の音声が入力された場合に操作を実行する。このように、家電の操作を実行する前にはユーザの確認を取るのが安全性を確保する上で好ましい。

〔実施の形態４〕
実施の形態１から３にて説明したロボット１，１ａ，１ｂは、それぞれ、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、ロボット１，１ａ，１ｂは、それぞれ、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラム及び各種データがコンピュータ（又はＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）又は記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。そして、コンピュータ（又はＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路等を用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るロボット制御装置（制御部１０）は、周囲の環境を検知するセンサ部（６０）と、顔画像を表示する表示部（２０）と、を備えたロボット（１）を制御するロボット制御装置であって、前記センサ部による検知結果を示す出力値が所定の範囲から外れると、前記センサ部からの出力値に応じた行動をユーザに促す表情の顔画像を前記表示部に表示させる表示制御部（１１）と、前記出力値、及び、前記出力値が前記所定の範囲から外れてからの経過時間の少なくとも一方に基づいて、前記行動をユーザに促す度合いを設定する度合い設定部（１２）と、を備え、前記表示制御部は、設定された前記度合いに応じた表情の顔画像を前記表示部に表示させることを特徴とする。

上記構成によると、ロボットのセンサ部からの出力値が所定の範囲から外れると、センサ部からの出力値に応じた行動をユーザに促す度合いに応じた表情の顔画像を表示する。促す度合いは、センサ部からの出力値、及び、出力値が所定の範囲から外れてからの経過時間の少なくとも一方に基づいて設定される。

よって、促す度合に応じた表情の顔画像の表示により、センサ部の出力値が所定の範囲から外れていることをユーザに伝えることができ、センサ部からの出力値に応じた行動をユーザに促すことができる。所定の範囲をユーザに快適なあるいは安全な環境となる数値に設定しておくことで、ユーザにとって不快や危険といったよくない環境になることを未然に防ぐことができる。さらに、顔の表情によりユーザを促すため、威圧的でなく、ユーザを和ませたり癒したりしながら促すことができるという効果を奏する。このように、上記構成によると、ユーザに自発的行動を促すようにロボットを制御することが可能となる。

また、顔の表情は画像で表示するため、表情の種類を豊富に用意することがたやすく行え、ロボットにおいて複雑な処理をすることなく、顔の表情を様々に変化させることが可能である。

本発明の態様２に係るロボット制御装置は、上記態様１において、前記センサ部からの出力値に応じた行動は、前記センサ部からの出力値を前記所定の範囲内に戻すための行動である。

上記構成によると、ロボットのセンサ部からの出力値が所定の範囲から外れると、促す度合いに応じた表情の顔画像を表示することで、所定の範囲内に戻すための行動をユーザに促すことができる。

本発明の態様３に係るロボット制御装置は、上記態様１または２において、さらに音声出力部を備えた前記ロボットが制御対象であり、前記促す度合いに応じて設定された音声情報を、前記音声出力部から出力する音声制御部を備えている。

上記構成によると、促す度合いに応じて表情が変化する顔画像に加え、音声により、さらに効果的にユーザを促すことができる。

本発明の態様４に係るロボット制御装置は、上記態様１から３のいずれか１つにおいて、前記度合い設定部は、前記センサ部からの出力値が前記所定の範囲に戻るまで、前記経過時間の長さに応じて、前記促す度合を段階的に大きくなるように設定する。

上記構成によると、センサ部からの出力値が所定の範囲から外れてからの経過時間の長さに応じて、顔画像の表情の促す度合が段階的に大きくなるため、効果的にユーザを促すことができる。

本発明の態様５に係るロボット制御装置は、上記態様１から４のいずれか１つにおいて、前記度合い設定部は、前記センサ部からの出力値が前記所定の範囲に近づく方向に変化すると、前記度合いを前回よりも小さくなるように設定し、前記センサ部からの出力値が前記所定の範囲から遠ざかる方向に変化すると、前記度合いを前回よりも大きくなるように設定する。

上記構成によると、センサ部からの出力値の変化に応じて、促す度合を前回よりも弱めたり強めたりする。よって、促す度合がさらに大きい表情の顔画像を表示することができる。センサ部からの出力値が所定の範囲に近づく方向に変化する場合表示される別の表情の画像として、例えば、不快さが解消されつつあることを伝えるための喜びの表情の顔画像であってもよい。また、この喜びの表情の顔画像が段階的に変化してもよい。

本発明の態様６に係るロボット制御装置は、上記態様１から５のいずれか１つにおいて、前記センサ部は、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、気圧センサ、ニオイセンサ、ホコリセンサ、の少なくとも１つを含む。

上記構成によると、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、加速度センサ、気圧センサ、ニオイセンサ、ホコリセンサの少なくとも１の出力値が所定の範囲から外れると、出力値に応じた行動をユーザに促すことができる。温度、湿度、照度、例えば加速度センサで検知できる地震、気圧、ニオイ、ホコリ等は、人間の生活環境に密接したものである。そのため、上記構成によって、所定の範囲内をユーザにとって快適な値に設定しておくことで、ユーザの周囲を安全で快適な空間するための自発的行動をユーザに促すことができる。

本発明の態様７に係るロボット制御装置は、上記態様１から６のいずれか１つにおいて、前記ロボットは音声入力部を備えており、前記音声入力部から入力された音声を音声認識する音声認識部を備え、前記度合い設定部は、上記音声認識部による音声認識結果に基づいて、前記促す度合いを変化させる。

上記構成によると、ユーザによる音声に応じて促す度合いを変化させ、それに応じて表情も変化する。変化のバリエーションを増やすことで表情がより豊かになり、ユーザにロボットへの愛着をより湧かせることができる。

本発明の態様８に係るロボットは、周囲の環境を検知するセンサ部と、顔画像を表示する表示部と、上記態様１から６のいずれか１つに記載のロボット制御装置と、を備えたことを特徴とする。

上記構成によると、上記ロボット制御装置と同様の効果を奏し、自発的に行動するようユーザを促すことが可能なロボットを提供することができる。

また、本発明の各態様に係るロボット制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータをロボット制御装置が備える各部として動作させることによりロボット制御装置をコンピュータにて実現させるプログラム、及びそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の範疇に入る。

本発明は、周囲の環境を検知するセンサ部と顔画像を表示する表示部とを備えたロボットを制御するロボット制御装置及びロボットに利用可能である。

１，１ａ，１ｂ ロボット
４ ユーザ宅
５−１ エアコン（家電）
５−２ 照明機器（家電）
１０ 制御部（ロボット制御装置）
１１ 表示制御部
１２ 度合い設定部
１３ 発話制御部（音声制御部）
１４ 音声認識部
２０ 表示部
３０ 音声出力部
４０ 音声入力部
５０ 動作部
６０ センサ部
９０ 通信部
９５ 家電操作部

Claims (5)

1. 周囲の環境を検知するセンサ部と、顔画像を表示する表示部と、を備えたロボットを制御するロボット制御装置であって、
   前記センサ部による検知結果を示す出力値が所定の範囲から外れると、前記センサ部からの出力値に応じた行動をユーザに促す表情の顔画像を前記表示部に表示させる表示制御部と、
   前記出力値、及び、前記出力値が前記所定の範囲から外れてからの経過時間の少なくとも一方に基づいて、前記行動をユーザに促す度合いを設定する度合い設定部と、を備え、
   前記表示制御部は、設定された前記度合いに応じた表情の顔画像を前記表示部に表示させることを特徴とするロボット制御装置。
2. 前記センサ部からの出力値に応じた行動は、前記センサ部からの出力値を前記所定の範囲内に戻すための行動であることを特徴とする請求項１に記載のロボット制御装置。
3. 前記ロボットはさらに音声出力部を備えており、
   前記促す度合いに応じて設定された音声情報を、前記音声出力部から出力する音声制御部を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のロボット制御装置。
4. 前記度合い設定部は、前記センサ部からの出力値が前記所定の範囲に戻るまで、前記経過時間の長さに応じて、前記促す度合を段階的に大きくなるように設定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のロボット制御装置。
5. 周囲の環境を検知するセンサ部と、
   顔画像を表示する表示部と、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のロボット制御装置と、を備えたことを特徴とするロボット。

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