コミュニケーションロボットシステム、コミュニケーションロボット制御方法およびプログラム
【課題】人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する。
【解決手段】コミュニケーションロボットシステム１は、基本条件ＤＢ２、制御装置１２、入力部７およびロボット部８を備える。基本条件ＤＢ２は、人に情報を伝達する動作を実行するときの、強制度合いの条件に対応して異なる動作をロボット部８に実行させる変化部分を有するプログラムを格納する。行動認識部５は、入力部７から入力したデータに基づいて、人の行動を表す情報を取得する。強制度合決定部４は、行動認識部５で取得した人の行動を表す情報に基づいて、プログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する。タスク決定部３は、ユーザの行動と、基本条件ＤＢ２のファイルを照合してプログラムを抽出し、強制度合いの条件に応じてプログラムの変化部分を選択する。ロボット部８は、変化部分が選択されたプログラムに従って動作する。
【解決手段】コミュニケーションロボットシステム１は、基本条件ＤＢ２、制御装置１２、入力部７およびロボット部８を備える。基本条件ＤＢ２は、人に情報を伝達する動作を実行するときの、強制度合いの条件に対応して異なる動作をロボット部８に実行させる変化部分を有するプログラムを格納する。行動認識部５は、入力部７から入力したデータに基づいて、人の行動を表す情報を取得する。強制度合決定部４は、行動認識部５で取得した人の行動を表す情報に基づいて、プログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する。タスク決定部３は、ユーザの行動と、基本条件ＤＢ２のファイルを照合してプログラムを抽出し、強制度合いの条件に応じてプログラムの変化部分を選択する。ロボット部８は、変化部分が選択されたプログラムに従って動作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コミュニケーションロボットシステム、コミュニケーションロボットの制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザとの間で情報を伝達することを目的とするロボットが出現している。特許文献２には、よりユーザフレンドリーに働きかけるロボットシステムが得られることが記載されている。システムは、映像装置に表示されるソフトウェアエージェントと実体のあるリアルエージェントを有し、各エージェントが連動してそれぞれ対応するジェスチャを行うと同時に、各エージェントが連動してそれぞれ対応するセリフを発音する技術を用いている。
【０００３】
特許文献３に記載のロボットの衣装によれば、着脱可能な構成とし、ロボットの動作の妨げにならない本体部に保持される構成とし、ロボットの冷却構造の妨げにならない構成とすることで、ロボットが人間に接触した場合の衝撃や人間の温度的な損傷を低減し、ロボット自体の筐体を外的な衝撃から保護し、ロボット自体に親近感を持たせ、娯楽性を発揮することが記載されている。
【０００４】
特許文献４のコミュニケーションロボットについて、入力される座標データから、自身の位置、人間の位置およびオブジェクトの位置を検出し、人間との距離、ロボットと人間とを結ぶ基線に対するロボットの視線および人間の視線に基づいて指示語決定モデルを決定し、発話することで、自然なコミュニケーションを実現することが記載されている。
【０００５】
特許文献５には、個別のユーザに適応して快適なインタラクションを行うコミュニケーションロボットが記載されている。ユーザの位置座標および顔方向情報から、インタラクションパラメータ（ユーザとコミュニケーションロボットとの距離、ユーザがコミュニケーションロボットを注視する時間、コミュニケーションロボットのモーション）を検出し、適切度を最適化するようにインタラクションパラメータを更新する技術である。
【０００６】
特許文献６には、印象に残るような説明を行うようにするロボットを目的としており、ロボット制御システムは、ロボットの近傍にいる視聴者の数を把握する視聴者状況把握部と、ロボットが説明を行う際にロボットが視聴者に対して行う動作パターンを複数記憶する動作パターン記憶部と、視聴者状況把握部が把握した視聴者の数に基づき、動作パターン記憶部から、いずれかの動作パターンを選択する動作パターン選択部と、動作パターン選択部が選択した動作パターンに基づき、ロボットの動作を決定し、視線モーションを生成する視線モーション生成部と、を含むことが記載されている。
【０００７】
特許文献７には、言葉によらないノンバーバルコミュニケーションのインタラクション自体をスムーズに行うことを実現可能とするロボット装置が記載されている。行動記述モジュールを自己の内部状態及び外部刺激に応じて選択して選択された行動記述モジュールに記述されたコマンドを出力する行動制御部からのコマンドに対して、関係性、関係性データ及び態度データと、自己の内部状態及び外部刺激とに応じて、動作又は姿勢を含む出力形態の一部又は全部を変更する。
【０００８】
特許文献８には、時間が経過しても飽きが来ないエージェント装置が記載されている。プログラム記憶部に、目的地の場所、季節等の状況別に、内容が種々異なるユーザ性格判別用の質問と、エージェントの性格別の容姿・仕草を画像表示するためのアニメーション画像データを用意しておき、表示装置とスピーカを用いて画像と音声により現出させたエージェントにより状況に応じた違和感の無いユーザ性格判別用の質問をさせ、マイク入力されたユーザの回答結果からユーザの性格を判別し、ユーザの性格に合わせてエージェントの性格を可変させる技術を用いる。
【０００９】
なお、生産現場に用いられるロボットには、作業を行う高さを変化させるものがある。特許文献１には、電気機器の鉄心組み立て方法について、接合部を撮像し、その撮像画面の一定範囲内にあるか否かを画像処理装置により判定し、一定範囲内に保持するように作業を行うロボットの高さを制御することで、手作業を要せずに、信頼性のある組立を実行可能としている。
【００１０】
また、特許文献９のロボットは、各種センサを含み、温度、湿度、床の汚れ、空気の汚れなどの環境状況を検出し、環境状況を検出した結果が設定した条件（設定温度、設定湿度、汚れ設定値、臭い設定値など）と異なるとき、環境状況を調整するための電気機器を制御し、人間の手を煩わすことなく、人間にとって快適な環境を実現することが記載されている。
【００１１】
非特許文献１では、人間に対してロボットの感情を表出する感情表現技術における、人工の目、眉、口などの表情によって感情を表現する顔ロボットが紹介されており、ロボットの表情を変化させることで、被験者に対して複数の印象を可変に与えることができるとしている。顔ロボットは、眉を下げる、えくぼを作る、瞬きするといった２４の表情の変化によって、驚き、恐怖、嫌悪、怒り、幸福、悲しみの６感情を表現することができる。
【００１２】
【特許文献１】特公平０７−００７７３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３２４０４号公報
【特許文献３】特開２００３−００１５８２号公報
【特許文献４】特開２００６−２３１４９７号公報
【特許文献５】特開２００６−２４７７８０号公報
【特許文献６】特開２００７−０５０４６１号公報
【特許文献７】特開２００７−１２５６２９号公報
【特許文献８】特開２００７−１３３７２８号公報
【特許文献９】特開２００７−１４７２１７号公報
【非特許文献１】原文雄，小林宏，顔という知能―顔ロボットによる「人工感情」の創発，共立出版，２００４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、コミュニケーションロボットのユーザへのインタラクション行動の効果を向上するために、コミュニケーションロボットがユーザへ与える印象を利用する研究が注目されている。この研究では、ユーザとコミュニケーションロボットとの距離、ユーザがコミュニケーションロボットを注視する時間、コミュニケーションロボットのモーション、コミュニケーションロボットの近傍にいるユーザの数、コミュニケーションロボットの衣装、複数のコミュニケーションロボットの連動、コミュニケーションロボットの表情などを用いてコミュニケーションロボットがユーザへ与える印象を操作している。
【００１４】
前述の関連する技術では、ロボットからユーザまでの距離を測定し、最適な距離でのコミュニケーションを行うことや、環境（音や周りの人数）を把握して対応する方法が記載されている。しかしながら、ユーザの動きに対して、その強制度合いを変化させることについては記載されていない。また、ロボットを用いる条件（対象の事柄や、対象の人の年齢など）が限定されており、汎用性に欠ける部分もあった。
【００１５】
参考文献１（本明 寛，話し上手 心をつかむ話し方，日本生産性本部，１９８１）において、本明らは、見上げる相手を強く感じ、見下げる相手を弱く感じる、などのコミュニケーションの性質を用いて印象を操作できることを述べている。相手に与える印象を操作して、話者がある目的をどの程度対話相手に対して強制したいか（以下強制度合と呼ぶ）を対話相手に伝えることで、依頼、説得、命令といった目的をもった対面コミュニケーションの円滑化を実現できると主張している。
【００１６】
参考文献２（森村祐子，遠田敦，渡辺仁史，生活空間における人間とロボットの対話距離に関する研究，日本建築学会，大会学術講演梗概集，２００７）では、ロボットへの話し掛け距離には、ロボットの外見と状況、場面が影響し、対話距離においては、空間特性が優先的に影響したことが記載されている。
【００１７】
例えば、コミュニケーションロボットとユーザとの対面コミュニケーションを円滑に進めるためには、コミュニケーションロボットがユーザへ与える上下関係の印象を操作する必要がある。ユーザよりも大きなコミュニケーションロボットを利用した場合、コミュニケーションロボットは高い角度からユーザを見下ろすため、親や上司のような強い立場の印象を与えることはできても、子供やペットといった弱い立場の印象を与えることが難しく、ユーザへ与える上下関係の印象に制限がある。そのため、コミュニケーションロボットを予めタスク別にデザインしなければならないという課題があった。
【００１８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行することのできるコミュニケーションロボットシステム、コミュニケーションロボット制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の第１の観点に係るコミュニケーションロボットシステムは、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有するプログラムを格納する記憶手段と、
人の行動を表す情報を取得する行動認識手段と、
前記行動認識手段で取得した人の行動を表す情報に基づいて、前記プログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定手段と、
前記強制度合いの条件に対応して前記異なる動作を実行する変化部分を選択して前記プログラムを実行するロボットと、
を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第２の観点に係るコミュニケーションロボット制御方法は、
人の行動を表す情報を取得する行動認識ステップと、
前記人の行動を表す情報に基づいて、前記人に情報を伝達するプログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定ステップと、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有する前記プログラムを、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して前記異なる変化部分を選択して、前記ロボットに実行させる情報伝達ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第３の観点に係るコミュニケーションロボットプログラムは、
コンピュータに、
人の行動を表す情報を取得する行動認識ステップと、
前記人の行動を表す情報に基づいて、前記人に情報を伝達するプログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定ステップと、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有する前記プログラムを、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して前記異なる変化部分を選択して、前記ロボットに実行させる情報伝達ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のコミュニケーションロボットシステムによれば、人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明でタスクとは、ロボットに実行させる動作であって、対象のユーザに情報を伝達する動作のことをいう。ユーザの行動を認識し対応するタスクをロボットが実行することで、ユーザがロボットにインタラクションをもつようになる。タスク内容とは、そのタスクを実行するロボットの具体的な動作をいう。例えば、タスクは、おじぎをすることであり、タスク内容は、３０度の傾きで３秒停止するおじぎをすることのように、タスクを実施する具体的なやり方を含む。
【００２４】
強制度合いとは、コミュニケーションの性質を用いて印象を操作することで、話者がある目的をどの程度対話相手に対して強制したいかを示す度合いのことで、強制したい内容には、依頼、説得、命令、警告といった目的で、対面コミュニケーションを円滑化する内容を含む。コミュニケーションにより感じる印象の１つに上下関係がある。上下関係とは、人と人の対面コミュニケーションにおける力関係のことで、例えば、相手を見上げることで強い人や優れた人に感じたり、相手に見下げられることで取るに足らない人のように感じられる。ここでは、人と人のコミュニケーションの他に、人とロボット部のコミュニケーションも含む。他に、コミュニケーションをとる相手との距離により感じる感覚の差もある。パーソナル・スペースと呼ばれ、社交的な関係は１２０ｃｍ〜３６０ｃｍの空間があれば、また親密な関係であれば４５ｃｍ以内であっても、不快感を感じないとされる。
【００２５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００２６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るロボットのコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。コミュニケーションロボットシステム１は、基本条件ＤＢ（database）２、制御装置１２、入力部７およびロボット部８から構成される。制御装置１２は、タスク決定部３と、強制度合決定部４と、行動認識部５と、実行部６とを備える。コミュニケーションロボットシステム１は、これらタスク決定部３、強制度合決定部４、行動認識部５および実行部６が自立的に行動可能に動作するよう、制御部２１（図１２参照）で動作するプログラム３０で実現される。
【００２７】
基本条件ＤＢ２は、ユーザの行動に対応するロボットのタスクおよびタスク内容などのプログラムを含むファイルを保存する。
【００２８】
タスク決定部３は、ユーザの行動と、基本条件ＤＢ２のファイルを照合し、タスクを抽出する。また、タスク決定部３に備えられた強制度合決定部４で、タスク内容を決定する。強制度合決定部４は、基本条件ＤＢ２から抽出したタスクをもとに、ユーザに対応した強制度合いを決定する。例えば強制度合いのレベルが５段階に分けられており、レベルにより、依頼や命令、指示などの行動パターンがある。ユーザの行動からレベルを選択し、そのレベルに対応したタスクを行うときの行動パターンが予め設定されており、タスク内容が決定する。
【００２９】
行動認識部５は、ユーザの行動を認識する。キーボードやタッチパネル、または音声マイクなどの入力部７に、ユーザもしくは第３者が情報を入力する。行動認識部５は、その入力された情報を受け、基本条件ＤＢ２に情報があるか照合を行う。基本条件ＤＢ２に記載されている情報であれば、ユーザの行動を認識できる。
【００３０】
実行部６は、タスク決定部３で決定したタスクを実行するための指示を、ロボット部８へ送信する。具体的には、実行部６の指示により、ロボット部８は手足を動かしたり、顔の表情を変化させたり、を行う。また、ロボット部８の背が高低するなどの外観形状を変化させることや、これらの動きを単独もしくは組み合わせて実行させることもある。
【００３１】
以下に、図１の構成図および図２と図３のフローチャート、図４と図５のロボットの実行に関する図を参照して、本実施の形態の全体の動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係るロボットの行動抽出を示すフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態に係るロボットのタスク実行を示すフローチャートである。
【００３２】
コミュニケーションロボットシステム１は、ユーザの行動を抽出し、ユーザの行動に対応して、ユーザの行動を支援するタスクを行う。まず、図２を参照して、ユーザの行動抽出を行う。
【００３３】
ユーザもしくは第３者が、キーボードなどの入力部７を用いて、ユーザの行動を入力する。行動認識部５は、入力された情報を受け、ユーザの行動を検知する（ステップＳ１１）。行動認識部５は検知した情報を基本条件ＤＢ２に入力し、基本条件ＤＢ２内の、記憶されているユーザの行動と照合を行う（ステップＳ１２）。予めユーザの行動を記憶している基本条件ＤＢ２に、入力されたユーザの行動があれば（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、行動認識部５はユーザ行動の決定をする（ステップＳ１４）。そして、新たに、ユーザなどによりユーザの行動が入力された場合、ステップＳ１１に戻る。
【００３４】
ステップＳ１２で、ユーザの行動と、基本条件ＤＢ２の情報を照合した際に、ユーザの行動がない場合（ステップＳ１３；ＮＯ）は、行動認識部５はユーザ行動の決定をせず、ステップＳ１１に戻る。このとき、ユーザの行動が基本条件ＤＢ２にないことを知らせる機能をプログラムしておいてもよい。
【００３５】
次に、図３を参照して、コミュニケーションロボットシステム１のタスク実行を行う。まず、行動認識部５は、ユーザの行動抽出を行う（ステップＳ２１）。行動認識部５は決定したユーザ行動を基本条件ＤＢ２へ入力し、ユーザ行動に対応するタスクの抽出を行う（ステップＳ２２）。強制度合決定部４は、ユーザの行動からレベルを選択し、強制度合いを決定する（ステップＳ２３）。レベルに合わせたタスク内容が抽出され、タスク決定部３はタスク内容を決定する（ステップＳ２４）。実行部６はロボット部８に決定したタスク内容を出力し、ロボット部８は決定したタスク内容の動作を実行する（ステップＳ２５）。
【００３６】
次に抽出する行動があれば（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、ステップＳ２１に戻り、再度、タスク内容の決定を行い、決定したタスクを実行する。また、次に抽出する行動がなければ（ステップＳ２６；ＮＯ）、タスク実行動作は終了となる。
【００３７】
図４と図５を用いて、強制度合いを決定する場合の一例について、ユーザが子供であり、その母親がユーザ（子供）の行動の入力を行う場合を例に挙げて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るロボットの強制度合い決定を示す図の一例で、強制度合いとロボットの実行の関係を示す。図５は、本発明の実施の形態に係るロボットの動きの一例で、ロボットの実行において、顔の表情が異なる場合を示す。図５（ａ）は笑顔、図５（ｂ）は普通の顔、図５（ｃ）は怒り顔を示す。実行部６の指示により、まゆの位置と口の向きを変化させ、表情を作る。
【００３８】
タスクの強制度合いを決定する際に、母親がユーザ（子供）の行動を、入力部７で入力する。そのときに、ロボット部８の実行に関する情報も併せて入力しておく。上下関係とは、ここではユーザからロボットへ対する感情についてであり、ユーザがロボットを先生のように感じている場合は上、友達のように感じている場合は中、ペットのように感じている場合は下と、３段階のレベルで入力しておく。ユーザは帰宅して宿題をする必要がある場合に、母親が、ユーザが宿題をすることと、上下関係の選択を中であること、宿題をして欲しいこと（依頼）を入力部７で入力する。
【００３９】
タスク決定部３は、タスクが宿題をさせることであることを、行動認識部５から出力された情報より認識する。強制度合決定部４は、行動認識部５から出力された情報より、強制度合いについて、上下関係は中の依頼という選択肢を選択し、実行部６へ情報を出力する。図４の表より、ロボット部８はタスクを笑顔で実行することが決定する。図５（ａ）の笑顔となるように、実行部６はロボット部８へ、まゆの位置と口の角度の変化を指示し、ロボット部８は笑顔となる。それからユーザに対して、宿題することを伝える。もし母親が宿題するように命令することを入力した場合は、ロボット部８は怒り顔でタスクを実行する。
【００４０】
タスク内容に、音声出力の項目がある場合は、依頼では声の大きさを普通で口調をゆっくりとする、命令では声の大きさを大きめで口調を早めにする、などの設定に合わせてタスクを実行する。また、タスク内容に、手の動きの項目がある場合は、依頼では手の位置を下にする、命令では手の位置を上にする、などの設定に合わせてタスクを実行する。顔の表情や音声の大きさ、手の位置などにより、ロボット部８がユーザへ与える印象を操作することが可能である。これらタスク内容は、予め基本条件ＤＢ２に入力しておいたものであり、動きを単独、もしくは組み合わせて用いることで、ユーザへ与える印象を操作できる。
【００４１】
以上説明したように、実施の形態では、ユーザおよびユーザの行動に対応するタスクを実行するコミュニケーションロボットシステムを実現できる。ユーザの行動に対応し、かつ、ロボットに対するユーザの印象（上下関係など）を利用することで、ユーザに適した強制度合いのタスクを実行することが可能となる。
【００４２】
（実施の形態の変形例１）
図６は、実施の形態の変形例１に係るロボットのコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。人とロボット間の距離や人からロボットへの視線角度を測定し、強制度合いの判定に用いる部分を備える。図７は、実施の形態の変形例１に係るロボットと人との関係を示す一例であり、図７（ａ）は視線角度を示し、図７（ｂ）は距離を示す。
【００４３】
コミュニケーションロボットシステム１は、図１に示す実施の形態のコミュニケーションロボットシステム１と基本的な構造は同じであるが、さらに、計測部９と検知部１０とを備える。
【００４４】
計測部９は、人とロボットの距離や視線角度を測定する。センサやカメラなどの検知部１０で、人とロボットの距離や、位置関係を検知し、検知した情報をもとに、計測部９で、距離や視線角度を算出する。より具体的には、ビデオカメラや加速度センサなどの検知部１０で瞳孔や顔の向きを検出し、計測部９でユーザのロボット部８への視線角度を算出する。ビデオカメラや音波センサなどの検知部１０で対象物体の距離計測やビデオカメラを用いた対象物体の３次元位置計測をし、計測部９でユーザとロボット部８との対人距離を算出する。検知部１０を備える場所は、ロボット部８側に限らずに、ユーザが何らかの形（例えば携帯電話などのような小型機器）で携帯してもよい。
【００４５】
人とロボットの距離は、パーソナル・スペースと呼ばれるコミュニケーションをとる相手との物理的な距離に関係する。通常は人と人との距離に用いられるものであり、対象がロボットの場合は、人に対する場合よりも不快感を感じることは少ない。ここでは、距離が近い場合は親密な関係を感じ、遠くなるにつれ、社会的（社交的や公式的）な関係を感じることを利用して、強制度合いを変化させる項目の１つに用いる。
【００４６】
例えば、ユーザに対してタスクを実行する際に、ロボット部８が実行するタスクが依頼形式であれば、ユーザが親密な感じを受けやすい４５ｃｍ程の距離で、タスクを実行する。
また、ロボット部８が実行するタスクが命令形式であれば、同じ４５ｃｍ程の距離だとユーザに威圧感を与える恐れがあるため、７０ｃｍ程の距離でタスクを実行する。タスクを実行する際に、顔の表情だけでなく、ユーザとロボット部８との距離をタスク内容に盛り込むことで、ユーザに与える印象を操作する効果がある。
【００４７】
人からロボットへの視線角度は、コミュニケーションをとる相手との上下関係と関係がある。見上げる行為には相手を上位として捉え、見下げる行為には相手を下位として捉えることが多い。ロボット部８の形状を、背を高低させて変化させることで、ユーザがロボットに対して感じる感覚（上下関係）を変化させ、コミュニケーションに役に立てるのに用いる。
【００４８】
図８は、実施の形態の変形例１に係るロボットの強制度合い決定を示す図の一例で、視線角度と上下関係をパラメータに用いる。θは視線角度を示し、Ｎは角度の閾値を示す。水平を見たときの角度を０度とし、見上げる方向を正、見下げる方向を負とおき、その角度をθとする。
【００４９】
上下関係は、ユーザがロボットを親、大人、子供として捉えることを指し、視線の角度により、相手を上、同等および下のいずれかに感じることを利用している。設定する上下関係を維持させるために、検知部１０で検知し、計測部９にて算出した視線角度を元に、強制度合決定部４で判定が行われる。実行部６は、上下関係にふさわしい視線角度となる背の高さになるようロボットの高さを変化する。
【００５０】
図９は、ロボットの高さが異なる場合の一例であり、図９（ａ）はユーザの０．５倍、図９（ｂ）はユーザの０．８倍、図９（ｃ）はユーザの１．０倍の大きさを示す。ユーザに対してロボットの高さを、ユーザの０．５倍とした場合は子供、０．８倍とした場合は大人、１．０倍とした場合は親であるとプログラムしておき、適したサイズにロボットの高さを変化させる。
【００５１】
ロボット部８の胴体部の作りは、入れ子になった筒状の外形をしており、内部に備えられたロボット部８の高さを変える機構により胴体部の長さを変化させる。ロボット部８の頭部はロボット部８の胴体部の上に備えられており、ロボット部８は胴体部が伸縮し、プログラムされた所定の高さに変化させることができる。ロボット部８の高さを変える機構としては、例えば、空気圧を用いるシリンダや、回転するねじとナットの嵌合によるねじ送り機構などが挙げられる。その他、ラック・アンド・ピニオンやパンタグラフなどの伸縮機構を採用することができる。また、ロボット部８の高さを変える部分も胴体部に限らずにさまざまな部位が挙げられる。
【００５２】
実行部６で高さを高低させた場合、再度、検知部１０で検知し、計測部９で算出し、好ましい角度（閾値内）となるか、強制度合決定部４で判定することが望ましい。
【００５３】
なお、視線角度や距離を計測するための検知部１０は、ロボット部８に備えられていてもよく、コミュニケーションロボットシステム１とは離れた場所に設置し、無線通信などでデータを取得できるようにしてもよい。
【００５４】
以上説明したように、実施の形態の変形例１では、ユーザのロボット部８へ対する印象を変え、ロボット部８の実行するタスクが、よりユーザに適したものとなる。ユーザがロボット部８に対して感じる印象は、人それぞれに異なるものであるが、上下関係や距離間を変化させることで、意図する印象を与えることは可能である。再度、入力部７を用いるなどして強制度合決定部４による強制度合いの変化の指示を行わない場合であっても、距離またはおよび視線角度を測定することで、ロボット部８は、ユーザに適したタスクを実行することができる。
【００５５】
（実施の形態の変形例２）
図１０は、実施の形態の変形例２に係るロボットの一例で、ロボットは仮想物体形状である場合（すなわち表示装置に表示される場合）を示す。仮想物体形状は表示されたクマの絵で、図１０（ａ）は依頼や指示のときに使用される画面、図１０（ｂ）は命令や警告のときに使用される画面の一例である。
【００５６】
ロボット部８は、擬人化された人形のように、物理的に存在するものに限らず、図１０に示すような、仮想物体形状であってもよい。表示装置に仮想物体を表示するだけでなく、タスク内容を文字で表示したり、音声で出力したりなど、表示の方法は様々である。また、入力部７は、表示装置付近にカメラなどの検知部１０を備え、ユーザの注視方向を確認してもよい。
【００５７】
以上説明したように、実施の形態の変形例２では、表示装置を用いて、ロボット部８はタスクを実行する。表示装置による仮想物体形状の場合、パソコンのディスプレイなどに表示することができ、実体があって作動する機械構造を用意する必要がなく、コミュニケーションロボットシステム１を容易に利用できる。ロボット部８が作動する機械構造を備えない場合、そのものの形状を変化させることはできないが、仮想物体形状としてのロボット部８の動作の種類を多くしたり、画面表示上の大きさを自由に変えたりできる。また、ユーザの好みのキャラクターをモチーフにするなどして、ユーザに適したタスクを実行することができる。
【００５８】
ロボット部８の動作は、実施の形態の変形例１、２に示す方法だけでなく、様々な方法がある。ロボット部８が実在する形状のものと表示装置（仮想物体形状）の両方であってもよく、実在する形状のもので手足の動作をし、表示装置で言葉を表示するなどして、併せてロボット部８としてもよい。また、ロボット部８の変形は、背の高低だけでなく、太さや丸みなどの形状を変化させてもよい。丸みのある形状は優しい印象を与えたり、太さは威圧感を与えたりなど、ユーザのロボット部８への印象を変化させることができる。
【００５９】
（実施の形態の変形例３）
図１１は、実施の形態の変形例３に係るロボットのコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。基本条件ＤＢ２に、ユーザの性格を示す性格条件ＤＢ１１を備える。
【００６０】
性格条件ＤＢ１１は、交流分析における人格に関する理論などを用いて推定されたユーザの性格に関する情報を格納している。ユーザの性格に関する情報とは、あるユーザが属する人格タイプとある人格タイプに適したタスクの強制度合の程度である。
【００６１】
タスク決定部３は、行動認識部５で認識した行動に合わせたタスクを基本条件ＤＢ２から抽出し、同時に、ユーザの性格条件を性格条件ＤＢ１１から抽出する。タスク決定部３は、強制度合決定部４でタスクの強制度合いを選択する際に、性格条件ＤＢ１１のユーザの性格に関する情報を照合し、適したタスク内容を決定する。ユーザの性格に合わせて、依頼・命令・指示などの情報伝達の仕方や、上下関係を変化させることで、ユーザに適した強制度合いを選択することができ、タスク決定部３はユーザの個性に合わせたタスク内容を決定することが可能となる。
【００６２】
実施の形態の変形例３を用いた例として、ユーザの行動がダイエットのときに、基本条件ＤＢ２から抽出されるタスクはユーザの間食を防止することであり、コミュニケーションロボットシステム１がタスクを実行する様子を説明する。
【００６３】
予め、性格条件ＤＢ１１に、交流分析における人格に関する理論などを用いて推定されたユーザの性格に関する情報を格納している。この理論を用いて、人間の心の構造を批判的な親心、養育的親心、合理的な大人の心、無邪気な子供の心、順応した子供の心の５つに大別し、人格に関するアンケートを用いて５つの心の中のどれが優位であるか傾向を見ることで、人間の性格を推定できる。
【００６４】
例えば、あるユーザの人格に関するアンケートの結果、批判的な親心と順応した子供の心がその他３つの心の構造に比べ優位であれば、そのユーザの性格は理屈タイプであると推定され、説得のためには理屈を重視すべきであると考えられている。また、他のユーザの人格に関するアンケートの結果、順応した子供の心がその他４つの心の構造に比べ優位であれば、そのユーザの性格は自己卑下タイプであると推定され、説得のためには命令を重視すべきであると考えられている。
【００６５】
ユーザの性格に関する情報とは、上記のアンケートの結果を予め入力したユーザが属する人格タイプと交流分析の理論に基づいた人格タイプに適したタスクの強制度合の程度である。強制度合決定部４は、性格条件ＤＢ１１を参照し、ユーザの性格に応じて、ユーザが間食を取ろうした際に間食を食べないように説得するタスクに適したタスクの強制度合を決定し、タスク決定部３へ強制度合いを出力する。ユーザの性格が理屈タイプであれば説得が有効であり、ユーザの性格が自己卑下タイプであれば命令が有効である。
【００６６】
以上説明したように、実施の形態の変形例３では、それぞれのユーザに対応したタスクを実行するコミュニケーションロボットシステム１を提供できる。同じ行動を認識した場合であっても、その行動を行うユーザに合わせたタスク内容を選択できる。なお、タスク決定部３でタスク内容を決定する際に、性格条件ＤＢ１１の性格に関する情報だけでなく、計測部９の距離や視線角度の情報をあわせてもよく、よりユーザに適したタスク内容を選択できる。
【００６７】
実施の形態において、コミュニケーションロボットシステム１のタスク決定部３で決定したタスク内容をロボット部８は実行し、ユーザに情報を伝達し、その情報によりユーザは行動する。ロボット部８により伝達した情報を受けて行動した事を、コミュニケーションロボットシステム１が、認識するシステムを備えてもよい。例えば、ユーザは行動を終えた場合に、ロボット部８に備えたセンサに触れたり、また、入力部７から行動を終了したことを入力し、コミュニケーションロボットシステム１は行動の終了を認識する。
【００６８】
コミュニケーションロボットシステム１は行動終了を認識するまで、ロボット部８がタスク内容を繰り返し実行するようにプログラムしてもよい。また、タスクを繰り返し実行する場合に、タスクの強制度合いのレベルが徐々に厳しくなるようにプログラムしてもよい。例えば、ロボット部８が大きくなっていったり、表情が怖くなっていったり、音声が大きくなったりするなどして、依頼から命令へ情報の伝達の仕方が変化する。このように強制度合いが変化することにより、ユーザへ与える印象を変化させることが可能である。
【００６９】
図１２は、図１、図６または図１１に示す制御装置１２および基本条件ＤＢ２のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御装置１２および基本条件ＤＢ２は、図１２に示すように、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、操作部２４、表示部２５、入出力部２６および送受信部２７から構成される。主記憶部２２、外部記憶部２３、操作部２４、表示部２５、入出力部２６および送受信部２７はいずれも内部バス２０を介して制御部２１に接続されている。
【００７０】
制御部２１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されている制御プログラム３０に従って、コミュニケーションロボットシステム１はタスク決定部３、行動認識部５、実行部６の各処理を実行する。
【００７１】
主記憶部２２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されている制御プログラム３０をロードし、制御部２１の作業領域として用いられる。
【００７２】
外部記憶部２３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、コミュニケーションロボットシステム１の処理を制御部２１に行わせるためのプログラムを予め記憶し、また、制御部２１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部２１に供給し、制御部２１から供給されたデータを記憶する。図１の基本条件ＤＢ２は、外部記憶部２３に構成される。
【００７３】
操作部２４はキーボード及びマウスなどのポインティングデバイス等と、キーボード及びポインティングデバイス等を内部バス２０に接続するインターフェース装置から構成されている。図１の入力部７を含む。操作部２４を介して、接触情報の判定条件などが入力され、制御部２１に供給される。
【００７４】
表示部２５は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）又はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などから構成され、図１のロボット部８が仮想物体形状である場合などに、ロボット部８を表示する。ロボット部８以外にも、タスク内容などを表示したり、コミュニケーションロボットシステム１の設定画面などの表示も行う。
【００７５】
入出力部２６は、シリアルインタフェースまたはパラレルインタフェースから構成されている。入出力部２６は、ロボット部８のセンサとアクチュエータが接続する。センサやカメラなどの検知部１０が附属する装置の場合や、表示装置型のロボット部８の場合は、それと接続する。さらに、音声、画像または映像などの情報を関連づけて入出力する場合は、それらの音声入力装置、画像入力装置なども接続する。
【００７６】
送受信部２７は、ネットワークに接続する網終端装置または無線通信装置、及びそれらと接続するシリアルインタフェース又はＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースから構成されている。送受信部２７は、ネットワークを介して、基本条件ＤＢ２にユーザの行動と対応するタスクなど、または性格条件ＤＢ１１のデータを送受信し、データの登録などの際にも利用する。
【００７７】
図１、図６または図１１に示すコミュニケーションロボットシステム１のタスク決定部３、行動認識部５および実行部６の処理は、制御プログラム３０が、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、操作部２４、表示部２５、入出力部２６および送受信部２７などを資源として用いて処理することによって実行する。
【００７８】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００７９】
本発明の第１の観点に係る活動記録作成システムについて、
好ましくは、前記ロボットはその少なくとも一部が変形する構造を備え、
前記プログラムの変化部分は、前記強制度合いの条件に対応して、前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を含む、
ことを特徴とする。
【００８０】
好ましくは、前記変形する構造は、前記ロボットの少なくともその長さの一部が変化することを含むことを特徴とする。
【００８１】
好ましくは、前記行動認識手段は、前記人と前記ロボットの間の距離、または、前記人の視線角度を検出する手段を備え、
前記強制度合決定手段は、前記距離および／または前記視線角度に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８２】
好ましくは、前記行動認識手段は、前記プログラムを実行する前と実行した後とで、それぞれ前記人の行動を表す情報を取得し比較する行動比較手段を備え、
前記強制度合い決定手段は、前記行動比較手段で比較した結果に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８３】
好ましくは、前記人の性格を表す情報を取得する性格取得手段を備え、
前記強制度合決定手段は、前記人の行動を表す情報に加えて、前記人の性格を表す情報に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８４】
好ましくは、表示装置を備え、
前記ロボットは、前記表示装置の画面に表示される仮想物体形状を伴う、
ことを特徴とする。
【００８５】
本発明の第２の観点に係る活動記録作成方法について、
好ましくは、前記ロボットはその少なくとも一部が変形する構造を備え、
前記プログラムの変化部分は、前記強制度合いの条件に対応して、前記ロボットの前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を含み、
前記情報伝達ステップは、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して、前記ロボットの前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を選択して、前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする。
【００８６】
好ましくは、前記行動認識ステップは、前記人と前記ロボットの間の距離、または、前記人の視線角度を検出するステップを備え、
前記強制度合決定ステップは、前記距離および／または前記視線角度に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８７】
好ましくは、前記行動認識ステップは、前記プログラムを実行する前と実行した後とで、それぞれ前記人の行動を表す情報を取得し比較する行動比較ステップを備え、
前記強制度合い決定ステップは、前記行動比較ステップで比較した結果に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８８】
好ましくは、人の性格を表す情報を取得する、性格取得ステップを備え、
前記強制度合決定ステップは、前記人の行動を表す情報に加えて、前記人の性格を表す情報に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８９】
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００９０】
基本条件ＤＢ２、タスク決定部３、強制度合決定部４、行動認識部５、実行部６等から構成されるロボットのコミュニケーション処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読みとり可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行するコミュニケーションロボットシステムを構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することでコミュニケーションロボットシステムを構成してもよい。
【００９１】
また、コミュニケーションロボットシステムを、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合等には、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００９２】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明によれば、コミュニケーションロボットがユーザへ与える印象を利用した、コミュニケーションロボットのユーザへのインタラクション行動の効果の高いコミュニケーションロボットシステムといった用途に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態に係るコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る行動抽出の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態に係るタスク実行の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】基本条件ＤＢに登録した強制度合の保存形式の一例を示す図である。
【図５】ロボット部の強制度合いの変化による動作の状態を表す例を示す図である。
【図６】実施の形態の変形例１に係るコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。
【図７】人とロボット部の位置関係の一例を示す図である。（ａ）は人からロボット部への視線角度の検出を示す図であり、（ｂ）は人とロボット部の距離の検出を示す図である。
【図８】ロボット部の強制度合いの変化による動作（ロボット部の形状）の状態を表す例を示す図である。
【図９】ロボット部の形状変化の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態の変形例２に係るロボット部の仮想物体形状の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態の変形例３に係るコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態に係る制御装置および基本条件ＤＢのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９５】
１ コミュニケーションロボットシステム
２ 基本条件ＤＢ
３ タスク決定部
４ 強制度合決定部
５ 行動認識部
６ 実行部
７ 入力部
８ ロボット部
９ 計測部
１０ 検知部
１１ 性格条件ＤＢ
１２ 制御装置
２１ 制御部
２２ 主記憶部
２３ 外部記憶部
２４ 操作部
２５ 表示部
２６ 入出力部
２７ 送受信部
３０ 制御プログラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コミュニケーションロボットシステム、コミュニケーションロボットの制御方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザとの間で情報を伝達することを目的とするロボットが出現している。特許文献２には、よりユーザフレンドリーに働きかけるロボットシステムが得られることが記載されている。システムは、映像装置に表示されるソフトウェアエージェントと実体のあるリアルエージェントを有し、各エージェントが連動してそれぞれ対応するジェスチャを行うと同時に、各エージェントが連動してそれぞれ対応するセリフを発音する技術を用いている。
【０００３】
特許文献３に記載のロボットの衣装によれば、着脱可能な構成とし、ロボットの動作の妨げにならない本体部に保持される構成とし、ロボットの冷却構造の妨げにならない構成とすることで、ロボットが人間に接触した場合の衝撃や人間の温度的な損傷を低減し、ロボット自体の筐体を外的な衝撃から保護し、ロボット自体に親近感を持たせ、娯楽性を発揮することが記載されている。
【０００４】
特許文献４のコミュニケーションロボットについて、入力される座標データから、自身の位置、人間の位置およびオブジェクトの位置を検出し、人間との距離、ロボットと人間とを結ぶ基線に対するロボットの視線および人間の視線に基づいて指示語決定モデルを決定し、発話することで、自然なコミュニケーションを実現することが記載されている。
【０００５】
特許文献５には、個別のユーザに適応して快適なインタラクションを行うコミュニケーションロボットが記載されている。ユーザの位置座標および顔方向情報から、インタラクションパラメータ（ユーザとコミュニケーションロボットとの距離、ユーザがコミュニケーションロボットを注視する時間、コミュニケーションロボットのモーション）を検出し、適切度を最適化するようにインタラクションパラメータを更新する技術である。
【０００６】
特許文献６には、印象に残るような説明を行うようにするロボットを目的としており、ロボット制御システムは、ロボットの近傍にいる視聴者の数を把握する視聴者状況把握部と、ロボットが説明を行う際にロボットが視聴者に対して行う動作パターンを複数記憶する動作パターン記憶部と、視聴者状況把握部が把握した視聴者の数に基づき、動作パターン記憶部から、いずれかの動作パターンを選択する動作パターン選択部と、動作パターン選択部が選択した動作パターンに基づき、ロボットの動作を決定し、視線モーションを生成する視線モーション生成部と、を含むことが記載されている。
【０００７】
特許文献７には、言葉によらないノンバーバルコミュニケーションのインタラクション自体をスムーズに行うことを実現可能とするロボット装置が記載されている。行動記述モジュールを自己の内部状態及び外部刺激に応じて選択して選択された行動記述モジュールに記述されたコマンドを出力する行動制御部からのコマンドに対して、関係性、関係性データ及び態度データと、自己の内部状態及び外部刺激とに応じて、動作又は姿勢を含む出力形態の一部又は全部を変更する。
【０００８】
特許文献８には、時間が経過しても飽きが来ないエージェント装置が記載されている。プログラム記憶部に、目的地の場所、季節等の状況別に、内容が種々異なるユーザ性格判別用の質問と、エージェントの性格別の容姿・仕草を画像表示するためのアニメーション画像データを用意しておき、表示装置とスピーカを用いて画像と音声により現出させたエージェントにより状況に応じた違和感の無いユーザ性格判別用の質問をさせ、マイク入力されたユーザの回答結果からユーザの性格を判別し、ユーザの性格に合わせてエージェントの性格を可変させる技術を用いる。
【０００９】
なお、生産現場に用いられるロボットには、作業を行う高さを変化させるものがある。特許文献１には、電気機器の鉄心組み立て方法について、接合部を撮像し、その撮像画面の一定範囲内にあるか否かを画像処理装置により判定し、一定範囲内に保持するように作業を行うロボットの高さを制御することで、手作業を要せずに、信頼性のある組立を実行可能としている。
【００１０】
また、特許文献９のロボットは、各種センサを含み、温度、湿度、床の汚れ、空気の汚れなどの環境状況を検出し、環境状況を検出した結果が設定した条件（設定温度、設定湿度、汚れ設定値、臭い設定値など）と異なるとき、環境状況を調整するための電気機器を制御し、人間の手を煩わすことなく、人間にとって快適な環境を実現することが記載されている。
【００１１】
非特許文献１では、人間に対してロボットの感情を表出する感情表現技術における、人工の目、眉、口などの表情によって感情を表現する顔ロボットが紹介されており、ロボットの表情を変化させることで、被験者に対して複数の印象を可変に与えることができるとしている。顔ロボットは、眉を下げる、えくぼを作る、瞬きするといった２４の表情の変化によって、驚き、恐怖、嫌悪、怒り、幸福、悲しみの６感情を表現することができる。
【００１２】
【特許文献１】特公平０７−００７７３８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３２４０４号公報
【特許文献３】特開２００３−００１５８２号公報
【特許文献４】特開２００６−２３１４９７号公報
【特許文献５】特開２００６−２４７７８０号公報
【特許文献６】特開２００７−０５０４６１号公報
【特許文献７】特開２００７−１２５６２９号公報
【特許文献８】特開２００７−１３３７２８号公報
【特許文献９】特開２００７−１４７２１７号公報
【非特許文献１】原文雄，小林宏，顔という知能―顔ロボットによる「人工感情」の創発，共立出版，２００４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
近年、コミュニケーションロボットのユーザへのインタラクション行動の効果を向上するために、コミュニケーションロボットがユーザへ与える印象を利用する研究が注目されている。この研究では、ユーザとコミュニケーションロボットとの距離、ユーザがコミュニケーションロボットを注視する時間、コミュニケーションロボットのモーション、コミュニケーションロボットの近傍にいるユーザの数、コミュニケーションロボットの衣装、複数のコミュニケーションロボットの連動、コミュニケーションロボットの表情などを用いてコミュニケーションロボットがユーザへ与える印象を操作している。
【００１４】
前述の関連する技術では、ロボットからユーザまでの距離を測定し、最適な距離でのコミュニケーションを行うことや、環境（音や周りの人数）を把握して対応する方法が記載されている。しかしながら、ユーザの動きに対して、その強制度合いを変化させることについては記載されていない。また、ロボットを用いる条件（対象の事柄や、対象の人の年齢など）が限定されており、汎用性に欠ける部分もあった。
【００１５】
参考文献１（本明 寛，話し上手 心をつかむ話し方，日本生産性本部，１９８１）において、本明らは、見上げる相手を強く感じ、見下げる相手を弱く感じる、などのコミュニケーションの性質を用いて印象を操作できることを述べている。相手に与える印象を操作して、話者がある目的をどの程度対話相手に対して強制したいか（以下強制度合と呼ぶ）を対話相手に伝えることで、依頼、説得、命令といった目的をもった対面コミュニケーションの円滑化を実現できると主張している。
【００１６】
参考文献２（森村祐子，遠田敦，渡辺仁史，生活空間における人間とロボットの対話距離に関する研究，日本建築学会，大会学術講演梗概集，２００７）では、ロボットへの話し掛け距離には、ロボットの外見と状況、場面が影響し、対話距離においては、空間特性が優先的に影響したことが記載されている。
【００１７】
例えば、コミュニケーションロボットとユーザとの対面コミュニケーションを円滑に進めるためには、コミュニケーションロボットがユーザへ与える上下関係の印象を操作する必要がある。ユーザよりも大きなコミュニケーションロボットを利用した場合、コミュニケーションロボットは高い角度からユーザを見下ろすため、親や上司のような強い立場の印象を与えることはできても、子供やペットといった弱い立場の印象を与えることが難しく、ユーザへ与える上下関係の印象に制限がある。そのため、コミュニケーションロボットを予めタスク別にデザインしなければならないという課題があった。
【００１８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたもので、人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行することのできるコミュニケーションロボットシステム、コミュニケーションロボット制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の第１の観点に係るコミュニケーションロボットシステムは、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有するプログラムを格納する記憶手段と、
人の行動を表す情報を取得する行動認識手段と、
前記行動認識手段で取得した人の行動を表す情報に基づいて、前記プログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定手段と、
前記強制度合いの条件に対応して前記異なる動作を実行する変化部分を選択して前記プログラムを実行するロボットと、
を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第２の観点に係るコミュニケーションロボット制御方法は、
人の行動を表す情報を取得する行動認識ステップと、
前記人の行動を表す情報に基づいて、前記人に情報を伝達するプログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定ステップと、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有する前記プログラムを、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して前記異なる変化部分を選択して、前記ロボットに実行させる情報伝達ステップと、
を備えることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第３の観点に係るコミュニケーションロボットプログラムは、
コンピュータに、
人の行動を表す情報を取得する行動認識ステップと、
前記人の行動を表す情報に基づいて、前記人に情報を伝達するプログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定ステップと、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有する前記プログラムを、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して前記異なる変化部分を選択して、前記ロボットに実行させる情報伝達ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のコミュニケーションロボットシステムによれば、人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明でタスクとは、ロボットに実行させる動作であって、対象のユーザに情報を伝達する動作のことをいう。ユーザの行動を認識し対応するタスクをロボットが実行することで、ユーザがロボットにインタラクションをもつようになる。タスク内容とは、そのタスクを実行するロボットの具体的な動作をいう。例えば、タスクは、おじぎをすることであり、タスク内容は、３０度の傾きで３秒停止するおじぎをすることのように、タスクを実施する具体的なやり方を含む。
【００２４】
強制度合いとは、コミュニケーションの性質を用いて印象を操作することで、話者がある目的をどの程度対話相手に対して強制したいかを示す度合いのことで、強制したい内容には、依頼、説得、命令、警告といった目的で、対面コミュニケーションを円滑化する内容を含む。コミュニケーションにより感じる印象の１つに上下関係がある。上下関係とは、人と人の対面コミュニケーションにおける力関係のことで、例えば、相手を見上げることで強い人や優れた人に感じたり、相手に見下げられることで取るに足らない人のように感じられる。ここでは、人と人のコミュニケーションの他に、人とロボット部のコミュニケーションも含む。他に、コミュニケーションをとる相手との距離により感じる感覚の差もある。パーソナル・スペースと呼ばれ、社交的な関係は１２０ｃｍ〜３６０ｃｍの空間があれば、また親密な関係であれば４５ｃｍ以内であっても、不快感を感じないとされる。
【００２５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付す。
【００２６】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係るロボットのコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。コミュニケーションロボットシステム１は、基本条件ＤＢ（database）２、制御装置１２、入力部７およびロボット部８から構成される。制御装置１２は、タスク決定部３と、強制度合決定部４と、行動認識部５と、実行部６とを備える。コミュニケーションロボットシステム１は、これらタスク決定部３、強制度合決定部４、行動認識部５および実行部６が自立的に行動可能に動作するよう、制御部２１（図１２参照）で動作するプログラム３０で実現される。
【００２７】
基本条件ＤＢ２は、ユーザの行動に対応するロボットのタスクおよびタスク内容などのプログラムを含むファイルを保存する。
【００２８】
タスク決定部３は、ユーザの行動と、基本条件ＤＢ２のファイルを照合し、タスクを抽出する。また、タスク決定部３に備えられた強制度合決定部４で、タスク内容を決定する。強制度合決定部４は、基本条件ＤＢ２から抽出したタスクをもとに、ユーザに対応した強制度合いを決定する。例えば強制度合いのレベルが５段階に分けられており、レベルにより、依頼や命令、指示などの行動パターンがある。ユーザの行動からレベルを選択し、そのレベルに対応したタスクを行うときの行動パターンが予め設定されており、タスク内容が決定する。
【００２９】
行動認識部５は、ユーザの行動を認識する。キーボードやタッチパネル、または音声マイクなどの入力部７に、ユーザもしくは第３者が情報を入力する。行動認識部５は、その入力された情報を受け、基本条件ＤＢ２に情報があるか照合を行う。基本条件ＤＢ２に記載されている情報であれば、ユーザの行動を認識できる。
【００３０】
実行部６は、タスク決定部３で決定したタスクを実行するための指示を、ロボット部８へ送信する。具体的には、実行部６の指示により、ロボット部８は手足を動かしたり、顔の表情を変化させたり、を行う。また、ロボット部８の背が高低するなどの外観形状を変化させることや、これらの動きを単独もしくは組み合わせて実行させることもある。
【００３１】
以下に、図１の構成図および図２と図３のフローチャート、図４と図５のロボットの実行に関する図を参照して、本実施の形態の全体の動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係るロボットの行動抽出を示すフローチャートである。図３は、本発明の実施の形態に係るロボットのタスク実行を示すフローチャートである。
【００３２】
コミュニケーションロボットシステム１は、ユーザの行動を抽出し、ユーザの行動に対応して、ユーザの行動を支援するタスクを行う。まず、図２を参照して、ユーザの行動抽出を行う。
【００３３】
ユーザもしくは第３者が、キーボードなどの入力部７を用いて、ユーザの行動を入力する。行動認識部５は、入力された情報を受け、ユーザの行動を検知する（ステップＳ１１）。行動認識部５は検知した情報を基本条件ＤＢ２に入力し、基本条件ＤＢ２内の、記憶されているユーザの行動と照合を行う（ステップＳ１２）。予めユーザの行動を記憶している基本条件ＤＢ２に、入力されたユーザの行動があれば（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、行動認識部５はユーザ行動の決定をする（ステップＳ１４）。そして、新たに、ユーザなどによりユーザの行動が入力された場合、ステップＳ１１に戻る。
【００３４】
ステップＳ１２で、ユーザの行動と、基本条件ＤＢ２の情報を照合した際に、ユーザの行動がない場合（ステップＳ１３；ＮＯ）は、行動認識部５はユーザ行動の決定をせず、ステップＳ１１に戻る。このとき、ユーザの行動が基本条件ＤＢ２にないことを知らせる機能をプログラムしておいてもよい。
【００３５】
次に、図３を参照して、コミュニケーションロボットシステム１のタスク実行を行う。まず、行動認識部５は、ユーザの行動抽出を行う（ステップＳ２１）。行動認識部５は決定したユーザ行動を基本条件ＤＢ２へ入力し、ユーザ行動に対応するタスクの抽出を行う（ステップＳ２２）。強制度合決定部４は、ユーザの行動からレベルを選択し、強制度合いを決定する（ステップＳ２３）。レベルに合わせたタスク内容が抽出され、タスク決定部３はタスク内容を決定する（ステップＳ２４）。実行部６はロボット部８に決定したタスク内容を出力し、ロボット部８は決定したタスク内容の動作を実行する（ステップＳ２５）。
【００３６】
次に抽出する行動があれば（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、ステップＳ２１に戻り、再度、タスク内容の決定を行い、決定したタスクを実行する。また、次に抽出する行動がなければ（ステップＳ２６；ＮＯ）、タスク実行動作は終了となる。
【００３７】
図４と図５を用いて、強制度合いを決定する場合の一例について、ユーザが子供であり、その母親がユーザ（子供）の行動の入力を行う場合を例に挙げて説明する。図４は、本発明の実施の形態に係るロボットの強制度合い決定を示す図の一例で、強制度合いとロボットの実行の関係を示す。図５は、本発明の実施の形態に係るロボットの動きの一例で、ロボットの実行において、顔の表情が異なる場合を示す。図５（ａ）は笑顔、図５（ｂ）は普通の顔、図５（ｃ）は怒り顔を示す。実行部６の指示により、まゆの位置と口の向きを変化させ、表情を作る。
【００３８】
タスクの強制度合いを決定する際に、母親がユーザ（子供）の行動を、入力部７で入力する。そのときに、ロボット部８の実行に関する情報も併せて入力しておく。上下関係とは、ここではユーザからロボットへ対する感情についてであり、ユーザがロボットを先生のように感じている場合は上、友達のように感じている場合は中、ペットのように感じている場合は下と、３段階のレベルで入力しておく。ユーザは帰宅して宿題をする必要がある場合に、母親が、ユーザが宿題をすることと、上下関係の選択を中であること、宿題をして欲しいこと（依頼）を入力部７で入力する。
【００３９】
タスク決定部３は、タスクが宿題をさせることであることを、行動認識部５から出力された情報より認識する。強制度合決定部４は、行動認識部５から出力された情報より、強制度合いについて、上下関係は中の依頼という選択肢を選択し、実行部６へ情報を出力する。図４の表より、ロボット部８はタスクを笑顔で実行することが決定する。図５（ａ）の笑顔となるように、実行部６はロボット部８へ、まゆの位置と口の角度の変化を指示し、ロボット部８は笑顔となる。それからユーザに対して、宿題することを伝える。もし母親が宿題するように命令することを入力した場合は、ロボット部８は怒り顔でタスクを実行する。
【００４０】
タスク内容に、音声出力の項目がある場合は、依頼では声の大きさを普通で口調をゆっくりとする、命令では声の大きさを大きめで口調を早めにする、などの設定に合わせてタスクを実行する。また、タスク内容に、手の動きの項目がある場合は、依頼では手の位置を下にする、命令では手の位置を上にする、などの設定に合わせてタスクを実行する。顔の表情や音声の大きさ、手の位置などにより、ロボット部８がユーザへ与える印象を操作することが可能である。これらタスク内容は、予め基本条件ＤＢ２に入力しておいたものであり、動きを単独、もしくは組み合わせて用いることで、ユーザへ与える印象を操作できる。
【００４１】
以上説明したように、実施の形態では、ユーザおよびユーザの行動に対応するタスクを実行するコミュニケーションロボットシステムを実現できる。ユーザの行動に対応し、かつ、ロボットに対するユーザの印象（上下関係など）を利用することで、ユーザに適した強制度合いのタスクを実行することが可能となる。
【００４２】
（実施の形態の変形例１）
図６は、実施の形態の変形例１に係るロボットのコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。人とロボット間の距離や人からロボットへの視線角度を測定し、強制度合いの判定に用いる部分を備える。図７は、実施の形態の変形例１に係るロボットと人との関係を示す一例であり、図７（ａ）は視線角度を示し、図７（ｂ）は距離を示す。
【００４３】
コミュニケーションロボットシステム１は、図１に示す実施の形態のコミュニケーションロボットシステム１と基本的な構造は同じであるが、さらに、計測部９と検知部１０とを備える。
【００４４】
計測部９は、人とロボットの距離や視線角度を測定する。センサやカメラなどの検知部１０で、人とロボットの距離や、位置関係を検知し、検知した情報をもとに、計測部９で、距離や視線角度を算出する。より具体的には、ビデオカメラや加速度センサなどの検知部１０で瞳孔や顔の向きを検出し、計測部９でユーザのロボット部８への視線角度を算出する。ビデオカメラや音波センサなどの検知部１０で対象物体の距離計測やビデオカメラを用いた対象物体の３次元位置計測をし、計測部９でユーザとロボット部８との対人距離を算出する。検知部１０を備える場所は、ロボット部８側に限らずに、ユーザが何らかの形（例えば携帯電話などのような小型機器）で携帯してもよい。
【００４５】
人とロボットの距離は、パーソナル・スペースと呼ばれるコミュニケーションをとる相手との物理的な距離に関係する。通常は人と人との距離に用いられるものであり、対象がロボットの場合は、人に対する場合よりも不快感を感じることは少ない。ここでは、距離が近い場合は親密な関係を感じ、遠くなるにつれ、社会的（社交的や公式的）な関係を感じることを利用して、強制度合いを変化させる項目の１つに用いる。
【００４６】
例えば、ユーザに対してタスクを実行する際に、ロボット部８が実行するタスクが依頼形式であれば、ユーザが親密な感じを受けやすい４５ｃｍ程の距離で、タスクを実行する。
また、ロボット部８が実行するタスクが命令形式であれば、同じ４５ｃｍ程の距離だとユーザに威圧感を与える恐れがあるため、７０ｃｍ程の距離でタスクを実行する。タスクを実行する際に、顔の表情だけでなく、ユーザとロボット部８との距離をタスク内容に盛り込むことで、ユーザに与える印象を操作する効果がある。
【００４７】
人からロボットへの視線角度は、コミュニケーションをとる相手との上下関係と関係がある。見上げる行為には相手を上位として捉え、見下げる行為には相手を下位として捉えることが多い。ロボット部８の形状を、背を高低させて変化させることで、ユーザがロボットに対して感じる感覚（上下関係）を変化させ、コミュニケーションに役に立てるのに用いる。
【００４８】
図８は、実施の形態の変形例１に係るロボットの強制度合い決定を示す図の一例で、視線角度と上下関係をパラメータに用いる。θは視線角度を示し、Ｎは角度の閾値を示す。水平を見たときの角度を０度とし、見上げる方向を正、見下げる方向を負とおき、その角度をθとする。
【００４９】
上下関係は、ユーザがロボットを親、大人、子供として捉えることを指し、視線の角度により、相手を上、同等および下のいずれかに感じることを利用している。設定する上下関係を維持させるために、検知部１０で検知し、計測部９にて算出した視線角度を元に、強制度合決定部４で判定が行われる。実行部６は、上下関係にふさわしい視線角度となる背の高さになるようロボットの高さを変化する。
【００５０】
図９は、ロボットの高さが異なる場合の一例であり、図９（ａ）はユーザの０．５倍、図９（ｂ）はユーザの０．８倍、図９（ｃ）はユーザの１．０倍の大きさを示す。ユーザに対してロボットの高さを、ユーザの０．５倍とした場合は子供、０．８倍とした場合は大人、１．０倍とした場合は親であるとプログラムしておき、適したサイズにロボットの高さを変化させる。
【００５１】
ロボット部８の胴体部の作りは、入れ子になった筒状の外形をしており、内部に備えられたロボット部８の高さを変える機構により胴体部の長さを変化させる。ロボット部８の頭部はロボット部８の胴体部の上に備えられており、ロボット部８は胴体部が伸縮し、プログラムされた所定の高さに変化させることができる。ロボット部８の高さを変える機構としては、例えば、空気圧を用いるシリンダや、回転するねじとナットの嵌合によるねじ送り機構などが挙げられる。その他、ラック・アンド・ピニオンやパンタグラフなどの伸縮機構を採用することができる。また、ロボット部８の高さを変える部分も胴体部に限らずにさまざまな部位が挙げられる。
【００５２】
実行部６で高さを高低させた場合、再度、検知部１０で検知し、計測部９で算出し、好ましい角度（閾値内）となるか、強制度合決定部４で判定することが望ましい。
【００５３】
なお、視線角度や距離を計測するための検知部１０は、ロボット部８に備えられていてもよく、コミュニケーションロボットシステム１とは離れた場所に設置し、無線通信などでデータを取得できるようにしてもよい。
【００５４】
以上説明したように、実施の形態の変形例１では、ユーザのロボット部８へ対する印象を変え、ロボット部８の実行するタスクが、よりユーザに適したものとなる。ユーザがロボット部８に対して感じる印象は、人それぞれに異なるものであるが、上下関係や距離間を変化させることで、意図する印象を与えることは可能である。再度、入力部７を用いるなどして強制度合決定部４による強制度合いの変化の指示を行わない場合であっても、距離またはおよび視線角度を測定することで、ロボット部８は、ユーザに適したタスクを実行することができる。
【００５５】
（実施の形態の変形例２）
図１０は、実施の形態の変形例２に係るロボットの一例で、ロボットは仮想物体形状である場合（すなわち表示装置に表示される場合）を示す。仮想物体形状は表示されたクマの絵で、図１０（ａ）は依頼や指示のときに使用される画面、図１０（ｂ）は命令や警告のときに使用される画面の一例である。
【００５６】
ロボット部８は、擬人化された人形のように、物理的に存在するものに限らず、図１０に示すような、仮想物体形状であってもよい。表示装置に仮想物体を表示するだけでなく、タスク内容を文字で表示したり、音声で出力したりなど、表示の方法は様々である。また、入力部７は、表示装置付近にカメラなどの検知部１０を備え、ユーザの注視方向を確認してもよい。
【００５７】
以上説明したように、実施の形態の変形例２では、表示装置を用いて、ロボット部８はタスクを実行する。表示装置による仮想物体形状の場合、パソコンのディスプレイなどに表示することができ、実体があって作動する機械構造を用意する必要がなく、コミュニケーションロボットシステム１を容易に利用できる。ロボット部８が作動する機械構造を備えない場合、そのものの形状を変化させることはできないが、仮想物体形状としてのロボット部８の動作の種類を多くしたり、画面表示上の大きさを自由に変えたりできる。また、ユーザの好みのキャラクターをモチーフにするなどして、ユーザに適したタスクを実行することができる。
【００５８】
ロボット部８の動作は、実施の形態の変形例１、２に示す方法だけでなく、様々な方法がある。ロボット部８が実在する形状のものと表示装置（仮想物体形状）の両方であってもよく、実在する形状のもので手足の動作をし、表示装置で言葉を表示するなどして、併せてロボット部８としてもよい。また、ロボット部８の変形は、背の高低だけでなく、太さや丸みなどの形状を変化させてもよい。丸みのある形状は優しい印象を与えたり、太さは威圧感を与えたりなど、ユーザのロボット部８への印象を変化させることができる。
【００５９】
（実施の形態の変形例３）
図１１は、実施の形態の変形例３に係るロボットのコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。基本条件ＤＢ２に、ユーザの性格を示す性格条件ＤＢ１１を備える。
【００６０】
性格条件ＤＢ１１は、交流分析における人格に関する理論などを用いて推定されたユーザの性格に関する情報を格納している。ユーザの性格に関する情報とは、あるユーザが属する人格タイプとある人格タイプに適したタスクの強制度合の程度である。
【００６１】
タスク決定部３は、行動認識部５で認識した行動に合わせたタスクを基本条件ＤＢ２から抽出し、同時に、ユーザの性格条件を性格条件ＤＢ１１から抽出する。タスク決定部３は、強制度合決定部４でタスクの強制度合いを選択する際に、性格条件ＤＢ１１のユーザの性格に関する情報を照合し、適したタスク内容を決定する。ユーザの性格に合わせて、依頼・命令・指示などの情報伝達の仕方や、上下関係を変化させることで、ユーザに適した強制度合いを選択することができ、タスク決定部３はユーザの個性に合わせたタスク内容を決定することが可能となる。
【００６２】
実施の形態の変形例３を用いた例として、ユーザの行動がダイエットのときに、基本条件ＤＢ２から抽出されるタスクはユーザの間食を防止することであり、コミュニケーションロボットシステム１がタスクを実行する様子を説明する。
【００６３】
予め、性格条件ＤＢ１１に、交流分析における人格に関する理論などを用いて推定されたユーザの性格に関する情報を格納している。この理論を用いて、人間の心の構造を批判的な親心、養育的親心、合理的な大人の心、無邪気な子供の心、順応した子供の心の５つに大別し、人格に関するアンケートを用いて５つの心の中のどれが優位であるか傾向を見ることで、人間の性格を推定できる。
【００６４】
例えば、あるユーザの人格に関するアンケートの結果、批判的な親心と順応した子供の心がその他３つの心の構造に比べ優位であれば、そのユーザの性格は理屈タイプであると推定され、説得のためには理屈を重視すべきであると考えられている。また、他のユーザの人格に関するアンケートの結果、順応した子供の心がその他４つの心の構造に比べ優位であれば、そのユーザの性格は自己卑下タイプであると推定され、説得のためには命令を重視すべきであると考えられている。
【００６５】
ユーザの性格に関する情報とは、上記のアンケートの結果を予め入力したユーザが属する人格タイプと交流分析の理論に基づいた人格タイプに適したタスクの強制度合の程度である。強制度合決定部４は、性格条件ＤＢ１１を参照し、ユーザの性格に応じて、ユーザが間食を取ろうした際に間食を食べないように説得するタスクに適したタスクの強制度合を決定し、タスク決定部３へ強制度合いを出力する。ユーザの性格が理屈タイプであれば説得が有効であり、ユーザの性格が自己卑下タイプであれば命令が有効である。
【００６６】
以上説明したように、実施の形態の変形例３では、それぞれのユーザに対応したタスクを実行するコミュニケーションロボットシステム１を提供できる。同じ行動を認識した場合であっても、その行動を行うユーザに合わせたタスク内容を選択できる。なお、タスク決定部３でタスク内容を決定する際に、性格条件ＤＢ１１の性格に関する情報だけでなく、計測部９の距離や視線角度の情報をあわせてもよく、よりユーザに適したタスク内容を選択できる。
【００６７】
実施の形態において、コミュニケーションロボットシステム１のタスク決定部３で決定したタスク内容をロボット部８は実行し、ユーザに情報を伝達し、その情報によりユーザは行動する。ロボット部８により伝達した情報を受けて行動した事を、コミュニケーションロボットシステム１が、認識するシステムを備えてもよい。例えば、ユーザは行動を終えた場合に、ロボット部８に備えたセンサに触れたり、また、入力部７から行動を終了したことを入力し、コミュニケーションロボットシステム１は行動の終了を認識する。
【００６８】
コミュニケーションロボットシステム１は行動終了を認識するまで、ロボット部８がタスク内容を繰り返し実行するようにプログラムしてもよい。また、タスクを繰り返し実行する場合に、タスクの強制度合いのレベルが徐々に厳しくなるようにプログラムしてもよい。例えば、ロボット部８が大きくなっていったり、表情が怖くなっていったり、音声が大きくなったりするなどして、依頼から命令へ情報の伝達の仕方が変化する。このように強制度合いが変化することにより、ユーザへ与える印象を変化させることが可能である。
【００６９】
図１２は、図１、図６または図１１に示す制御装置１２および基本条件ＤＢ２のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御装置１２および基本条件ＤＢ２は、図１２に示すように、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、操作部２４、表示部２５、入出力部２６および送受信部２７から構成される。主記憶部２２、外部記憶部２３、操作部２４、表示部２５、入出力部２６および送受信部２７はいずれも内部バス２０を介して制御部２１に接続されている。
【００７０】
制御部２１はＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されている制御プログラム３０に従って、コミュニケーションロボットシステム１はタスク決定部３、行動認識部５、実行部６の各処理を実行する。
【００７１】
主記憶部２２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部２３に記憶されている制御プログラム３０をロードし、制御部２１の作業領域として用いられる。
【００７２】
外部記憶部２３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、コミュニケーションロボットシステム１の処理を制御部２１に行わせるためのプログラムを予め記憶し、また、制御部２１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部２１に供給し、制御部２１から供給されたデータを記憶する。図１の基本条件ＤＢ２は、外部記憶部２３に構成される。
【００７３】
操作部２４はキーボード及びマウスなどのポインティングデバイス等と、キーボード及びポインティングデバイス等を内部バス２０に接続するインターフェース装置から構成されている。図１の入力部７を含む。操作部２４を介して、接触情報の判定条件などが入力され、制御部２１に供給される。
【００７４】
表示部２５は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）又はＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などから構成され、図１のロボット部８が仮想物体形状である場合などに、ロボット部８を表示する。ロボット部８以外にも、タスク内容などを表示したり、コミュニケーションロボットシステム１の設定画面などの表示も行う。
【００７５】
入出力部２６は、シリアルインタフェースまたはパラレルインタフェースから構成されている。入出力部２６は、ロボット部８のセンサとアクチュエータが接続する。センサやカメラなどの検知部１０が附属する装置の場合や、表示装置型のロボット部８の場合は、それと接続する。さらに、音声、画像または映像などの情報を関連づけて入出力する場合は、それらの音声入力装置、画像入力装置なども接続する。
【００７６】
送受信部２７は、ネットワークに接続する網終端装置または無線通信装置、及びそれらと接続するシリアルインタフェース又はＬＡＮ（Local Area Network）インタフェースから構成されている。送受信部２７は、ネットワークを介して、基本条件ＤＢ２にユーザの行動と対応するタスクなど、または性格条件ＤＢ１１のデータを送受信し、データの登録などの際にも利用する。
【００７７】
図１、図６または図１１に示すコミュニケーションロボットシステム１のタスク決定部３、行動認識部５および実行部６の処理は、制御プログラム３０が、制御部２１、主記憶部２２、外部記憶部２３、操作部２４、表示部２５、入出力部２６および送受信部２７などを資源として用いて処理することによって実行する。
【００７８】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００７９】
本発明の第１の観点に係る活動記録作成システムについて、
好ましくは、前記ロボットはその少なくとも一部が変形する構造を備え、
前記プログラムの変化部分は、前記強制度合いの条件に対応して、前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を含む、
ことを特徴とする。
【００８０】
好ましくは、前記変形する構造は、前記ロボットの少なくともその長さの一部が変化することを含むことを特徴とする。
【００８１】
好ましくは、前記行動認識手段は、前記人と前記ロボットの間の距離、または、前記人の視線角度を検出する手段を備え、
前記強制度合決定手段は、前記距離および／または前記視線角度に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８２】
好ましくは、前記行動認識手段は、前記プログラムを実行する前と実行した後とで、それぞれ前記人の行動を表す情報を取得し比較する行動比較手段を備え、
前記強制度合い決定手段は、前記行動比較手段で比較した結果に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８３】
好ましくは、前記人の性格を表す情報を取得する性格取得手段を備え、
前記強制度合決定手段は、前記人の行動を表す情報に加えて、前記人の性格を表す情報に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８４】
好ましくは、表示装置を備え、
前記ロボットは、前記表示装置の画面に表示される仮想物体形状を伴う、
ことを特徴とする。
【００８５】
本発明の第２の観点に係る活動記録作成方法について、
好ましくは、前記ロボットはその少なくとも一部が変形する構造を備え、
前記プログラムの変化部分は、前記強制度合いの条件に対応して、前記ロボットの前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を含み、
前記情報伝達ステップは、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して、前記ロボットの前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を選択して、前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする。
【００８６】
好ましくは、前記行動認識ステップは、前記人と前記ロボットの間の距離、または、前記人の視線角度を検出するステップを備え、
前記強制度合決定ステップは、前記距離および／または前記視線角度に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８７】
好ましくは、前記行動認識ステップは、前記プログラムを実行する前と実行した後とで、それぞれ前記人の行動を表す情報を取得し比較する行動比較ステップを備え、
前記強制度合い決定ステップは、前記行動比較ステップで比較した結果に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８８】
好ましくは、人の性格を表す情報を取得する、性格取得ステップを備え、
前記強制度合決定ステップは、前記人の行動を表す情報に加えて、前記人の性格を表す情報に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする。
【００８９】
その他、前記のハードウエア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００９０】
基本条件ＤＢ２、タスク決定部３、強制度合決定部４、行動認識部５、実行部６等から構成されるロボットのコミュニケーション処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読みとり可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行するコミュニケーションロボットシステムを構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することでコミュニケーションロボットシステムを構成してもよい。
【００９１】
また、コミュニケーションロボットシステムを、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合等には、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００９２】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板(BBS, Bulletin Board System)に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明によれば、コミュニケーションロボットがユーザへ与える印象を利用した、コミュニケーションロボットのユーザへのインタラクション行動の効果の高いコミュニケーションロボットシステムといった用途に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態に係るコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る行動抽出の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態に係るタスク実行の動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】基本条件ＤＢに登録した強制度合の保存形式の一例を示す図である。
【図５】ロボット部の強制度合いの変化による動作の状態を表す例を示す図である。
【図６】実施の形態の変形例１に係るコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。
【図７】人とロボット部の位置関係の一例を示す図である。（ａ）は人からロボット部への視線角度の検出を示す図であり、（ｂ）は人とロボット部の距離の検出を示す図である。
【図８】ロボット部の強制度合いの変化による動作（ロボット部の形状）の状態を表す例を示す図である。
【図９】ロボット部の形状変化の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態の変形例２に係るロボット部の仮想物体形状の一例を示す図である。
【図１１】実施の形態の変形例３に係るコミュニケーションロボットシステム全体の構成例を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態に係る制御装置および基本条件ＤＢのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９５】
１ コミュニケーションロボットシステム
２ 基本条件ＤＢ
３ タスク決定部
４ 強制度合決定部
５ 行動認識部
６ 実行部
７ 入力部
８ ロボット部
９ 計測部
１０ 検知部
１１ 性格条件ＤＢ
１２ 制御装置
２１ 制御部
２２ 主記憶部
２３ 外部記憶部
２４ 操作部
２５ 表示部
２６ 入出力部
２７ 送受信部
３０ 制御プログラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有するプログラムを格納する記憶手段と、
人の行動を表す情報を取得する行動認識手段と、
前記行動認識手段で取得した人の行動を表す情報に基づいて、前記プログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定手段と、
前記強制度合いの条件に対応して前記異なる動作を実行する変化部分を選択して前記プログラムを実行するロボットと、
を備えることを特徴とするコミュニケーションロボットシステム。
【請求項２】
前記ロボットはその少なくとも一部が変形する構造を備え、
前記プログラムの変化部分は、前記強制度合いの条件に対応して、前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項３】
前記変形する構造は、前記ロボットの少なくともその長さの一部が変化することを含むことを特徴とする請求項２に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項４】
前記行動認識手段は、前記人と前記ロボットの間の距離、または、前記人の視線角度を検出する手段を備え、
前記強制度合決定手段は、前記距離および／または前記視線角度に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項５】
前記行動認識手段は、前記プログラムを実行する前と実行した後とで、それぞれ前記人の行動を表す情報を取得し比較する行動比較手段を備え、
前記強制度合い決定手段は、前記行動比較手段で比較した結果に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項６】
前記人の性格を表す情報を取得する性格取得手段を備え、
前記強制度合決定手段は、前記人の行動を表す情報に加えて、前記人の性格を表す情報に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項７】
表示装置を備え、
前記ロボットは、前記表示装置の画面に表示される仮想物体形状を伴う、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項８】
人の行動を表す情報を取得する行動認識ステップと、
前記人の行動を表す情報に基づいて、前記人に情報を伝達するプログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定ステップと、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有する前記プログラムを、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して前記異なる変化部分を選択して、前記ロボットに実行させる情報伝達ステップと、
を備えることを特徴とするコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項９】
前記ロボットはその少なくとも一部が変形する構造を備え、
前記プログラムの変化部分は、前記強制度合いの条件に対応して、前記ロボットの前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を含み、
前記情報伝達ステップは、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して、前記ロボットの前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を選択して、前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項８に記載のコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項１０】
前記行動認識ステップは、前記人と前記ロボットの間の距離、または、前記人の視線角度を検出するステップを備え、
前記強制度合決定ステップは、前記距離および／または前記視線角度に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項８または９に記載のコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項１１】
前記行動認識ステップは、前記プログラムを実行する前と実行した後とで、それぞれ前記人の行動を表す情報を取得し比較する行動比較ステップを備え、
前記強制度合い決定ステップは、前記行動比較ステップで比較した結果に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項１２】
人の性格を表す情報を取得する、性格取得ステップを備え、
前記強制度合決定ステップは、前記人の行動を表す情報に加えて、前記人の性格を表す情報に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
人の行動を表す情報を取得する行動認識ステップと、
前記人の行動を表す情報に基づいて、前記人に情報を伝達するプログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定ステップと、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有する前記プログラムを、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して前記異なる変化部分を選択して、前記ロボットに実行させる情報伝達ステップと、を実行させることを特徴とするコミュニケーションロボットプログラム。
【請求項１】
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有するプログラムを格納する記憶手段と、
人の行動を表す情報を取得する行動認識手段と、
前記行動認識手段で取得した人の行動を表す情報に基づいて、前記プログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定手段と、
前記強制度合いの条件に対応して前記異なる動作を実行する変化部分を選択して前記プログラムを実行するロボットと、
を備えることを特徴とするコミュニケーションロボットシステム。
【請求項２】
前記ロボットはその少なくとも一部が変形する構造を備え、
前記プログラムの変化部分は、前記強制度合いの条件に対応して、前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項３】
前記変形する構造は、前記ロボットの少なくともその長さの一部が変化することを含むことを特徴とする請求項２に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項４】
前記行動認識手段は、前記人と前記ロボットの間の距離、または、前記人の視線角度を検出する手段を備え、
前記強制度合決定手段は、前記距離および／または前記視線角度に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項５】
前記行動認識手段は、前記プログラムを実行する前と実行した後とで、それぞれ前記人の行動を表す情報を取得し比較する行動比較手段を備え、
前記強制度合い決定手段は、前記行動比較手段で比較した結果に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項６】
前記人の性格を表す情報を取得する性格取得手段を備え、
前記強制度合決定手段は、前記人の行動を表す情報に加えて、前記人の性格を表す情報に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項７】
表示装置を備え、
前記ロボットは、前記表示装置の画面に表示される仮想物体形状を伴う、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボットシステム。
【請求項８】
人の行動を表す情報を取得する行動認識ステップと、
前記人の行動を表す情報に基づいて、前記人に情報を伝達するプログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定ステップと、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有する前記プログラムを、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して前記異なる変化部分を選択して、前記ロボットに実行させる情報伝達ステップと、
を備えることを特徴とするコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項９】
前記ロボットはその少なくとも一部が変形する構造を備え、
前記プログラムの変化部分は、前記強制度合いの条件に対応して、前記ロボットの前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を含み、
前記情報伝達ステップは、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して、前記ロボットの前記変形する構造を異なる変形度合いにする動作を選択して、前記ロボットに実行させる、
ことを特徴とする請求項８に記載のコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項１０】
前記行動認識ステップは、前記人と前記ロボットの間の距離、または、前記人の視線角度を検出するステップを備え、
前記強制度合決定ステップは、前記距離および／または前記視線角度に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項８または９に記載のコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項１１】
前記行動認識ステップは、前記プログラムを実行する前と実行した後とで、それぞれ前記人の行動を表す情報を取得し比較する行動比較ステップを備え、
前記強制度合い決定ステップは、前記行動比較ステップで比較した結果に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項１２】
人の性格を表す情報を取得する、性格取得ステップを備え、
前記強制度合決定ステップは、前記人の行動を表す情報に加えて、前記人の性格を表す情報に基づいて、前記強制度合いの条件を決定する、
ことを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載のコミュニケーションロボット制御方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
人の行動を表す情報を取得する行動認識ステップと、
前記人の行動を表す情報に基づいて、前記人に情報を伝達するプログラムを実行するときの強制度合いの条件を決定する強制度合決定ステップと、
人に情報を伝達する動作をロボットに実行させるプログラムであって、前記人に情報を伝達する動作を実行するときの強制度合いの条件に対応して異なる動作を実行する変化部分を有する前記プログラムを、前記強制度合決定ステップで決定した強制度合いの条件に対応して前記異なる変化部分を選択して、前記ロボットに実行させる情報伝達ステップと、を実行させることを特徴とするコミュニケーションロボットプログラム。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１１０８６２（Ｐ２０１０−１１０８６２Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８５６９２（Ｐ２００８−２８５６９２）
【出願日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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