(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗物の表現動作を制御する乗物の表現動作制御システムであって、
乗物の動作状態又は乗物に設けられた機器の操作状態を検知する乗物状態検知手段と、
前記乗物状態検知手段で検知された乗物の状態に基づいて、乗物の自己反応を決定し、乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、決定された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、
を含むことを特徴とする乗物の表現動作制御システム。
【請求項２】
乗物の表現動作を制御する乗物の表現動作制御システムであって、
乗物に乗車する乗員の状態又は乗員の指示入力を検知する乗員状態検知手段と、
前記乗員状態検知手段で検知された乗員の状態に基づいて、乗物の自己反応を決定し、乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、決定された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、
を含むことを特徴とする乗物の表現動作制御システム。
【請求項３】
乗物の表現動作を制御する乗物の表現動作制御システムであって、
乗物に同乗し、外部の状況又は指示入力に基づいて、自己反応の表現機能に基づく所定の動作を行う電子パートナーの状態又は該電子パートナーへ与えられた指示入力を検知する電子パートナーの状態検知手段と、
前記電子パートナーの状態検知手段で検知された電子パートナーの状態に基づいて、乗物の自己反応を決定し、乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、決定された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、
を含むことを特徴とする乗物の表現動作制御システム。
【請求項４】
乗物の自己反応を生成し、生成された自己反応に対応する表現動作を制御する乗物の表現動作制御システムであって、
乗物の自己反応を含む、自己状態を認識する自己状態認識手段と、
乗物の動作状態又は乗物に設けられた機器の操作状態を検知する乗物状態検知手段と、
前記乗物状態検知手段で検知された乗物の状態と、前記自己状態認識手段で認識された自己状態と、に基づいて乗物の自己反応を生成する自己反応生成手段と、
乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、前記自己反応生成手段で生成された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、
を含むことを特徴とする乗物の表現動作制御システム。
【請求項５】
乗物の自己反応を生成し、生成された自己反応に対応する表現動作を制御する乗物の表現動作制御システムであって、
乗物の自己反応を含む、自己状態を認識する自己状態認識手段と、
乗物に乗車する乗員の状態又は乗員の指示入力を検知する乗員状態検知手段と、
前記乗員状態検知手段で検知された乗員の状態と、前記自己状態認識手段で認識された自己状態と、に基づいて乗物の自己反応を生成する自己反応生成手段と、
乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、前記自己反応生成手段で生成された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、
を含むことを特徴とする乗物の表現動作制御システム。
【請求項６】
請求項４に記載の乗物の表現動作制御システムであって、
更に、
乗物に乗車する乗員の状態又は乗員の指示入力を検知する乗員状態検知手段を含み、
前記自己反応生成手段は、前記乗員状態検知手段で検知された乗員の状態に基づいて、前記自己状態認識手段で認識された自己状態から自己反応を生成することを特徴とする乗物の表現動作制御システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の乗物の表現動作制御システムであって、
前記反応制御手段は、乗物に設けられた各機器の制御タイミングを示すタイミングチャートに従って、乗物の各機器を順次駆動させて、自己反応に対応する表現動作を行うように制御することを特徴とする乗物の表現動作制御システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の乗物の表現動作制御システムであって、
乗物に設置され、乗物の自己反応又は表現動作を出力する出力手段を含むことを特徴とする乗物の表現動作制御システム。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれかに記載の乗物の表現動作制御システムと、
乗物に同乗し、外部の状況又は指示入力に基づいて、自己反応の表現機能に基づく所定の動作を行う電子パートナーと、
で構成される乗物のコミュニケーションシステムであって、
前記乗物の表現動作制御システムと前記電子パートナーは、相互にデータの送受信が可能であることを特徴とする乗物のコミュニケーションシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載の乗物のコミュニケーションシステムであって、
前記電子パートナーは、前記乗物の表現動作制御システムから乗物の自己反応を取得し、取得した自己反応に基づいて所定の動作を行うことを特徴とする乗物のコミュニケーションシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の乗物のコミュニケーションシステムであって、
前記電子パートナーの自己反応は、乗物の自己反応と同じであることを特徴とする乗物のコミュニケーションシステム。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれかに記載の乗物のコミュニケーションシステムであって、
前記乗物の表現動作制御システムは、前記電子パートナーへ与えられた指示入力又は外部の状況を取得し、
前記乗物の表現動作制御システムの自己反応生成手段は、前記電子パートナーへ与えられた指示入力又は外部の状況に基づいて、自己反応を生成することを特徴とする乗物のコミュニケーションシステム。
【請求項１３】
請求項９又は請求項１０のいずれかに記載の乗物のコミュニケーションシステムであって、
前記乗物の表現動作制御システムは、前記電子パートナーの自己反応を取得し、
前記乗物の表現動作制御システムの自己反応生成手段は、前記電子パートナー自己反応に基づいて、乗物の自己反応を生成することを特徴とする乗物のコミュニケーションシステム。
【請求項１４】
表現動作を行う乗物であって、
請求項１〜８のいずれかに記載の乗物の表現動作制御システムを備え、前記乗物の表現動作制御システムによって、乗物の各機器の外観が変化させられ表現動作を行うことを特徴とする表現動作を行う乗物。
【請求項１５】
表現動作を行う乗物であって、
請求項９〜１３のいずれかに記載の乗物のコミュニケーションシステムを備え、前記乗物のコミュニケーションシステムによって、乗物の各機器の外観が変化させられ表現動作を行うことを特徴とする表現動作を行う乗物。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の表現動作を行う乗物であって、
乗物の各機器の表現動作を補助する表現動作補助部材を備えることを特徴とする表現動作を行う乗物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗物及び乗物に関わるシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
人や動物の姿を見ることで、他の人は、楽しそうとか怒っているとか感覚的に察知することができる。それは、人や動物は、口や目を使って笑うとか泣くといった表現をすることができ、それらの表現に共通する感情を共通認識として持っているからである。
【０００３】
一方、車両や列車等の乗物は、移動手段として利用されており、今日において、ごく近い場所への移動であっても車両を利用する等、乗物の利用率は高く、その交通量は多い。道路に着目すれば、徒歩で移動する人よりも、車両の交通量の方が遙かに多い。
【０００４】
従来から、車両は、その移動手段として果たすべき本来の機能のエンジン、ブレーキ等の改良が重ねられている。一方で、車両は、本来の機能以外の人や動物のような表現機能に関する改良は、ほとんどされておらず、無機質な車両が道路を移動していくだけである。また、車両内のドライバーが車外にドライバーの感情や意思を伝達するためには、車両に表現機能を持たせていないため、クラクションを鳴らしたり、ライトを点滅させることにより行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、今日において、車両の利用率は高く、その交通量が多い現在では、無機質な車両が移動するよりも、人や動物のような笑う、泣く等の表現機能を持つ車両が移動すれば、道路空間が華やかなものとなる。また、このような車両は、ドライバー、乗員に親近感を持たせることができ、ドライバー自身の運転自体を快適なものにする可能性がある。
【０００６】
また、ドライバーの意思伝達の方法として、クラクションを鳴らす方法では、「道を譲って欲しい」時も「道を譲ってもらった後の感謝の気持ち」を表すときも同じクラクションを鳴らすことにより行われており、クラクションを鳴らされた者は、何を伝えられているのかわからない場合が多い。このような場合に、車両に様々な表現機能があれば、その表現機能を使って、ドライバーの意思を伝達することができれば、車外の者とのコミュニケーションの幅を広げることができる。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、様々な状況に応じて車両に分かりやすい表現動作を行わせる乗物の表現動作制御システム及び乗物のコミュニケーションシステム、表現動作を行う乗物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明の乗物の表現動作制御システムは、乗物の表現動作を制御する乗物の表現動作制御システムであって、乗物の動作状態又は乗物に設けられた機器の操作状態を検知する乗物状態検知手段と、前記乗物状態検知手段で検知された乗物の状態に基づいて、乗物の自己反応を決定し、乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、決定された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
（２）本発明の乗物の表現動作制御システムは、乗物に乗車する乗員の状態又は乗員の指示入力を検知する乗員状態検知手段と、乗員状態検知手段で検知された乗員の状態に基づいて、乗物の自己反応を決定し、乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、決定された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
（３）本発明の乗物の表現動作制御システムは、乗物に同乗し、外部の状況又は指示入力に基づいて、自己反応の表現機能に基づく所定の動作を行う電子パートナーの状態又は該電子パートナーへ与えられた指示入力を検知する電子パートナーの状態検知手段と、電子パートナーの状態検知手段で検知された電子パートナーの状態に基づいて、乗物の自己反応を決定し、乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、決定された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
（４）本発明の乗物の表現動作制御システムは、乗物の自己反応を生成し、生成された自己反応に対応する表現動作を制御する乗物の表現動作制御システムであって、乗物の自己反応を含む、自己状態を認識する自己状態認識手段と、乗物の動作状態又は乗物に設けられた機器の操作状態を検知する乗物状態検知手段と、乗物状態検知手段で検知された乗物の状態と、自己状態認識手段で認識された自己状態と、に基づいて乗物の自己反応を生成する自己反応生成手段と、乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、自己反応生成手段で生成された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
（５）本発明の乗物の表現動作制御システムは、乗物の自己反応を生成し、生成された自己反応に対応する表現動作を制御する乗物の表現動作制御システムであって、乗物の自己反応を含む、自己状態を認識する自己状態認識手段と、乗物に乗車する乗員の状態又は乗員の指示入力を検知する乗員状態検知手段と、前記乗員状態検知手段で検知された乗員の状態と、前記自己状態認識手段で認識された自己状態と、に基づいて乗物の自己反応を生成する自己反応生成手段と、乗物が全体で擬態化、協調するように乗物の各機器を駆動させ、乗物の外部に対して、前記自己反応生成手段で生成された自己反応に対応する表現動作を行うように制御する反応制御手段と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
（６）また、本発明の乗物の表現動作制御システムは、（４）に記載された乗物の表現動作制御システムであって、更に、乗物に乗車する乗員の状態又は乗員の指示入力を検知する乗員状態検知手段を含み、自己反応生成手段は、乗員状態検知手段で検知された乗員の状態に基づいて、自己状態認識手段で認識された自己状態から自己反応を生成することを特徴とする。
（７）また、本発明の乗物の表現動作制御システムにおいて、前記反応制御手段は、乗物に設けられた各機器の制御タイミングを示すタイミングチャートに従って、乗物の各機器を順次駆動させて、自己反応に対応する表現動作を行うように制御することを特徴とする。
（８）また、本発明の乗物の表現動作制御システムにおいて、乗物に設置され、乗物の自己反応又は表現動作を出力する出力手段を含むことを特徴とする。
【００１４】
（９）本発明の乗物のコミュニケーションシステムは、乗物の自己反応を生成し、生成された自己反応に対応する表現動作を制御する乗物の表現動作制御システムと、乗物に同乗し、外部の状況又は指示入力に基づいて、自己反応の表現機能に基づく所定の動作を行う電子パートナーと、で構成される乗物のコミュニケーションシステムであって、乗物の表現動作制御システムと電子パートナーは、相互にデータの送受信が可能であることを特徴とする。
【００１５】
（１０）また、本発明の乗物のコミュニケーションシステムは、電子パートナーは、乗物の表現動作制御システムから乗物の自己反応を取得し、取得した自己反応に基づいて所定の動作を行うことを特徴とする。
【００１６】
（１１）さらに、本発明の乗物のコミュニケーションシステムは、電子パートナーの自己反応は、乗物の自己反応と同じであることを特徴とする。
【００１７】
（１２）さらに、本発明の乗物のコミュニケーションシステムは、乗物の表現動作制御システムは、電子パートナーへ与えられた指示入力又は外部の状況を取得し、乗物の表現動作制御システムの自己反応生成手段は、電子パートナーへ与えられた指示入力又は外部の状況に基づいて、自己反応を生成することを特徴とする。
【００１８】
（１３）さらに、本発明の乗物のコミュニケーションシステムは、乗物の表現動作制御システムは、電子パートナーの自己反応を取得し、乗物の表現動作制御システムの自己反応生成手段は、電子パートナー自己反応に基づいて、乗物の自己反応を生成することを特徴とする。
【００１９】
（１４）本発明の表現動作を行う乗物は、乗物の表現動作制御システムを備え、前記乗物の表現動作制御システムによって、乗物の各機器の外観が変化させられ表現動作を行うことを特徴とする。
【００２０】
（１５）本発明の表現動作を行う乗物は、乗物のコミュニケーションシステムを備え、前記乗物のコミュニケーションシステムによって、乗物の各機器の外観が変化させられ表現動作を行うことを特徴とする表現動作を行うことを特徴とする。
【００２１】
（１６）また、本発明の表現動作を行う乗物は、乗物の各機器の表現動作を補助する表現動作補助部材を備える。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）について、図面を参照し説明する。なお、同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
実施形態の概要
図１は、本発明を車両に適用した全体イメージを示す図である。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、同じ車両を示している。図１に示す車両は、ヘッドライトにシャッターと、可動式のアンテナとを設け、かつ、フロントガラスは電圧等で透過率を変化させられる素材、また、外板は熱により変色する素材とから構成されている。
【００２４】
図１において、ヘッドライトを目、アンテナをしっぽ、フロントガラス及び外板を体表と見なして、図１（Ａ）は、「眠り」の表現をしており、図１（Ｂ）は、「目覚め」の表現をしている。図１（Ａ）は、目の部分であるシャッターを閉じ、アンテナを垂らし、また、ガラスや外板を暗い色に変色させて、車高を下げて、「眠り」を表現している。そして、図１（Ｂ）は、シャッターを開けて、ヘッドライトに補助的に眉毛を付け、目を表現し、アンテナを上げて、また、ガラスや外板を明るい色に変色させて、「目覚め」を表現している。
【００２５】
このように、実施形態における車両は、車両に設けられた各機器を擬態化させ、外観を変化させて、理解しやすい様々な表現動作が行われる。
【００２６】
実施形態におけるシステムは、車両の状態等の様々な状況に基づいて、車両の表現動作を制御するシステムである。
【００２７】
以下で説明する実施形態においては、本発明の乗物を車両を例に取り説明する。
【００２８】
実施形態１
システムの構成
図２は、実施形態１の乗物の表現動作制御システムの装置構成を示す図である。
【００２９】
実施形態１の乗物の表現動作制御システム１は、乗物の状態に基づいて、乗物の自己反応を生成し、生成された自己反応に対応する表現動作を行うように制御するシステムである。
【００３０】
ここで、自己反応に対応する表現動作とは、車両が、車両のおかれた状況に応じて、「怒る」、「嬉しい」等の感情や「元気」、「眠り」等の状態の自己反応を生成し、これらの自己反応に基づいて車両の各機器等を駆動させて、外部に自己反応を表出する表現動作を行うことをいう。
【００３１】
乗物の表現動作システム１は、各種データ処理を行い全体動作を制御する制御部１０を有している。この制御部１０は、通常ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどで構成され、デジタルデータの処理を行う。
【００３２】
操作情報収集部１２には、乗物に設けられた機器が接続されおり、これら機器の操作状態を収集する。例えば、ハンドル切り角、アクセル開度、ブレーキの踏み圧等が検出されて、操作情報収集部１２に供給される。また、操作情報収集部１２に、ドライバー等の乗員のシステムに対する命令を入力する専用スイッチを接続し、ドライバーからの入力を供給することができる。
【００３３】
検知データ収集部１４は、各種センサが接続されており、これらセンサからの乗物の動作状態に関する検出信号を収集する。センサとして、車間距離センサ、角度センサ、車速センサ、温度センサ等が含まれ、車間距離、方位角、車速等が検知される。これらの検知結果は、デジタルデータとして供給する。また、車外カメラ、オーディオ装置、エアコンなどの動作状態も検知データ収集部１４によって検知してもよい。また、検知データ収集部１４に画像認識装置、音声認識装置、乗員の心拍数、脈拍の検知装置を接続し、乗員の状態を収集する。これらの検知結果は、デジタルデータとして供給する。
【００３４】
情報判断部１６には、操作情報収集部１２から乗物に設けられた機器の操作状態、検知データ収集部１４から車両、乗員の状態が供給される。情報判断部１６は、所定の閾値以下のデータを無視する等処理を行い、制御部１０に各種データを供給する。
【００３５】
ナビゲーションシステム１８は、検知データ収集部１４から車速等のデータを取得し、車両の位置、地図、道路形状に関する情報を制御部１０に供給する。
【００３６】
記憶部２０は、乗物の表現動作制御システムにおいて必要なデータを記憶する。自己反応に関するデータや過去の履歴データ等が記憶されており、例えば、過去に行われた自己反応に基づく表現動作の時間、内容の過去の履歴データ等を記憶している。また、制御部１０による処理結果のデータなど各種のデータが記憶される。また、動作プログラムもここに記憶するとよい。
【００３７】
ステータス記録部２２は、現在の車両の自己反応等の自己状態に関する情報を記憶する。
【００３８】
状態認識部２４は、記憶部２０、ステータス記録部２２、ナビゲーションシステム１８の情報が制御部１０を介して供給され、車両の状態を認識する。例えば、ステータス記録部２２から現在の自己反応の状態が供給され、状態認識部２４は、現在の自己反応の状態を認識している。
【００３９】
自己反応生成部２６は、状態認識部２４と情報判断部１６とから自己反応を生成し、生成された自己反応に対応する表現動作を決定する。この自己反応生成部２６は、請求項の自己反応生成手段と反応制御手段に対応する処理を行っている。例えば、自己反応生成部２６は、状態認識部２４から「いらいら」の自己反応の状態を取得し、情報判断部１６から急な割り込みによる急ハンドルの操作情報が供給されると、自己反応生成部２６は、「いらいら」から「怒る」自己反応を生成し、車両に「怒る」表現動作を行うよう制御する。なお、自己反応生成部２６は、記憶部２０に記憶された自己反応に関するデータ、自己反応を生成する場合の閾値等も参照する。
【００４０】
自己反応生成部２６は、自己反応に基づく表現動作を制御する動作信号を制御部１０に出力する。自己反応生成部２６での処理結果は、制御部１０を介してステータス記録部２２に供給され、ステータス記録部２２の情報が更新される。
【００４１】
動作制御部２８は、車両に設けられた各種機器を制御するものであり、自己反応生成部２６で生成された自己反応の表現動作に基づいて、各機器の制御部に動作命令を出力し、各種機器を制御する。例えば、アンテナ、シート、ライト、ボディー色、車高調整等の動作がこの動作制御部２８によって制御される。すなわち、アンテナを揺らす、ヘッドライトを点灯させる、車高を上げる等の動作が動作制御部２８によって制御される。
【００４２】
出力部３０は、車両内に設置されるディスプレイ、スピーカ等で構成されている。出力部３０は、車両の自己反応や表現動作を映像、音等で出力し、車内の乗員は車両の自己反応や表現動作を確認することができる。
【００４３】
乗物の表現動作システムの動作（自己反応の生成）
図３は、乗物の表現動作制御システムの動作を示すフローチャートであり、図４は、自己反応生成の処理モデルを示す図である。「怒り」の自己反応を生成し、所定の動作を行う場合について説明する。
【００４４】
無理な割り込みがあった場合に、検知データ収集部１４には、車速、車間距離の検知データが収集され、操作情報収集部１２には、ハンドル切り角、ブレーキ踏圧の情報が収集され、情報判断部１６に供給される（Ｓ１０）。
【００４５】
これらの情報は、制御部１０を介して自己反応生成部２６に供給される（Ｓ１２）。自己反応生成部２６は、状態認識部２４の自己状態を参照し、自己反応の生成処理を行う（Ｓ１４）。
【００４６】
ここで、図４を参照して、自己反応の生成処理について説明する。情報判断部１６からの情報は、例えば、怒りに対する要素の点数に換算される。自己状態が（１）の時に、怒りに対する要素の点数が加算され、（２）の状態になった場合でも、怒りの自己反応は生成されない。一方、（２）の状態から、怒りに対する要素の点数が加算され、記憶部２０に記憶されている閾値を超えて、（３）の状態になった場合に、「怒り」の自己反応を生成する。また、現在の状態が「楽しい」状態であっても、怒り出す境界値の点数が加算されると、「怒り」の自己反応を生成する。また、怒り出す境界付近は「いらいら」した状態であり、車両の些細な状態変化ですぐ「怒り」の自己反応を生成する。これらの自己状態は、ステータス記録部２２に記憶されており、状態認識部２４が認識している。
【００４７】
図３に戻り、上述したような処理を行い、自己反応生成部２６で、「怒り」の自己反応を生成すると、「怒り」という自己反応に基づく表現動作を制御する動作信号を制御部１０に出力する（Ｓ１６）。制御部１０は、動作信号を動作制御部２８に供給し、動作制御部２８は、所定の動作を行う機器に動作命令を出力し、車両はライトを点灯するなどの表現動作を行う（Ｓ１８）。一方でステータス記録部２２の自己状態を更新する（Ｓ２０）。
【００４８】
一方、自己反応生成部２６が、現時点で「怒り」の自己反応を生成しない場合は、ステータス記録部２２の自己状態のみが更新される（Ｓ２０）。たとえば、図４に示すように、（１）から（２）へ状態が更新する等の処理を行う。
【００４９】
このように、本実施形態においては、ステータス記録部２２に記録されている自己状態に基づいて、自己反応を生成し、生成された自己反応に基づいて車両の表現動作が行われることになるので、突然怒って、泣いて、笑うというような自己反応の表現動作が防止され、表現動作の連続性を表現することができる。
【００５０】
なお、「怒り」の状態は、情報判断部１６から時間の経過や乗員のなだめるような言葉の情報が供給されると、怒りに対する要素の点数が減算され、閾値を下回った時点で、「怒り」がない状態になる。また、乗員の怒りを沈める等の専用スイッチが検出された場合も、「怒り」がない状態することができる。
【００５１】
車両の自己反応と表現動作
次に、車両の自己反応と表現動作の例について説明する。
【００５２】
図５は、本実施形態の表現動作を行う車両の外観を説明する図である。図５に示すように、車両１００は、本体部１０２と車輪１０４から構成され、本体部１０２のフードの両サイドにＬＥＤ（発光ダイオード）が埋め込まれた帯状のフードモール１０６と、その内側にＬＥＤが埋め込まれた２本のライン状の装飾ライン１０８と、が形成されている。フードモール１０６の領域内に位置するヘッドライト１１０には、可変シェード１１２が組み込まれ、本体部１０２の後部には、アンテナ１１４が配置されている。装飾ライン１０８は、表現動作を分かりやすくしたり、強調するために補助的に設けられている。
【００５３】
これらの機器は、動作制御部２８で制御されている。フードモール１０６、装飾ライン１０８のＬＥＤは、その表現動作に基づいて全体的に又は一部が、オレンジ、赤、青、緑色に発光させられる。各機器は、以下のように擬態化される。すなわち、ヘッドライト１１０で目全体を表現し、可変シェード１１２の開閉によって瞼を表現する。フードモール１０６のＬＥＤの一部を発光させて、眉毛や涙を表現する。また、フードモール１０６、装飾ライン１０８のＬＥＤは、表現動作を分かりやすくするために全体を発光させることもできる。車輪１０４は、それぞれ独立で車高を調整することができ、起きあがりや、よろけ、眠り等を表現する。アンテナ１１４は、振動させることにより、しっぽを表現する。
【００５４】
図６は、自己反応とそれに対応する表現動作の例を示す図である。図６において、自己反応として「いらいら」、「怒り」、「悲しい」、「泣く」・・・・の項目に対して、状態、乗物の状態、車両の表現動作の内容が示されている。状態とは、上述した図４に示す（１）〜（３）の自己状態を示している。例えば、「いらいら」の状態はフェーズ１、「怒り」の状態はフェーズ３となっており、車両などの状態が変わり、フェーズ１からフェーズ３になった場合に、「いらいら」の自己反応から「怒り」の自己反応が生成され、「怒り」の表現動作を行う。図６において、車両の表現動作は、車両の主要な部分について表現動作を上げている。
【００５５】
図６において、例えば、「いらいら」の自己反応を表現動作する場合、図５に示す車両１００の装飾ライン１０８を赤色、フードモール１０６内で「怒り」を示す眉毛を点灯（眉毛の表現例については後述する）、アンテナ１１４、車高位置は動かさず（図中、ＳＴＤ）に表現動作を行う。次に、自己状態が変化し、「怒り」の自己反応を表現動作する場合、装飾ライン１０８をより赤色に発光させ、「怒り」を示す眉毛を点灯、ヘッドライト１１０のシェード１１２を左右対抗させて斜めに閉じ、車輪１０４の前輪をさげて、表現動作を行う。
【００５６】
このように、車両の各機器を擬態化させて、全体を強調させて制御することにより、分かりやすい表現動作を行うことができる。
【００５７】
自己反応と表現動作で使用される色の関係
上述したように、表現動作として装飾ライン１０８等を赤色に発光させているが、本実施形態においては、表現動作で制御される色は、心理学を参考にして選択している。このように色を選択すれば、車両を見る者に、表現動作が理解されやすいからである。
【００５８】
自己反応として「ウィンク」、「元気」、「キョロキョロ」等はオレンジ色、「怒り」、「驚き」、「嫌がる（図６の項目にはなし）」等は赤色の暖色系の色で表現する。これらの色は、活動的で興奮を呼び起こす色であり、歓喜、激情、怒り、危険などを表している。また、「哀しい」、「泣く」、「恐怖（図６の項目にはなし）」等は青色の寒色系の色で表現する。寒色系の色は、霊感があり、落ち着き、寂しさ、悲哀、洗練等を表している。「眠い」は、緑色で表現し、安らぎのある状態を表している。
【００５９】
目の表現動作（ヘッドライトと可変シェードと眉毛、涙の動作）
車両の細部の表現動作の例として、目の表現動作を例に取り説明する。図７は、目の表現動作の例を示す図である。図７に示すように、「怒り」、「哀しい」、「泣く」等の自己反応に基づく表現動作の例として、ヘッドライト１１０、可変シェード１１２、フードモール１０６の発光による眉毛、涙の表現例が示されている。
【００６０】
この場合において、瞼、眉毛は、ヘッドライト１１０の上側のフードモール１０６の発光により、涙は、ヘッドライト１１０の下側のフードモール１０６の発光により、表現されている。図７において、↑は、矢印の方向に順次発光させその状態を所定時間持続させ、Ｕ字型の矢印は、矢印の方向に順番に発光させることを所定時間繰り返す。ｃｕｔ    ｉｎは、全体を瞬時に表示させ、ｆａｄｅ  ｉｎは、全体を徐々に発光させ、全体が浮かび上がる様に見えるように、制御する。＞＜は、可変シェード１１２を全閉させることで、まばたきを表現している。
【００６１】
図７に示すように、可変シェード１１２は、上下方向、斜め方向から開閉することができる。フードモール１０６の発光による眉毛、涙の形状は、ライン、半楕円形等で、発光することができる。フードモール１０６の眉毛、涙の発光色は、「泣く」は青色で発光させる等、前述した自己反応に対応してそれぞれオレンジ、赤、青、緑色で発光させることが好適である。
【００６２】
全体の制御タイミング
図８〜図１４は、表現動作の全体の制御タイミングを示すタイミングチャートである。図８は、「怒り」、図９は、「哀しい」、図１０は、「泣く」、図１１は、「眠い」、図１２は、「ウィンク」、図１３は、「キョロキョロ」、図１４は、「元気」の表現動作の制御タイミングを示している。
【００６３】
図８〜図１４において、縦軸の項目は、乗物に設けられた各機器であり、横軸は、時間（秒）の経過を表しており、表現動作の制御タイミングを示している。縦軸の項目中、インパネは、車両内前部に設けられたメータ、各種スイッチ等の格納部材のインストルメントパネルの略であり、ロッカは、車両下部の両側縁に車両前後方向に延設されるパネルである。例えば、ロッカ等には、図５に示すようにＬＥＤが埋め込まれている。
【００６４】
図中の項目の自己反応がｏｎの状態が、自己反応生成部２６で自己反応が生成された状態であり、これにより表現動作が開始される。図中、黒く塗りつぶされた時間がＬＥＤを発光させたり、アンテナを駆動させたり、表現動作を行っている時間を表している。図８に示す「怒り」では、しっぽ（アンテナ）が駆動され、図１２に示す「ウィンク」では、しっぽは駆動されていない。このように、自己反応に応じて制御すべき機器を選択して、全体で協調するように、表現動作を制御している。これにより、見る者が車両の自己反応、表現動作が理解しやすいものとなっている。また、図８の「怒り」の装飾ラインの周囲と中央のＬＥＤの発光タイミングを０．６秒ずらすことにより、変化のある表現動作を行っている。図中の一番下のスピーカ、ディスプレイは、図２の出力部３０に相当し、図８の「怒り」では、ディスプレイに「怒り」の表現動作が表示されると共に、スピーカは、「今、怒っています。」等と音声出力を行っている。
【００６５】
シート制御
本実施形態においては、更に、ドライバーが車両に近づいたとき、ドライバーが車両から離れたときに、自己反応を生成すると共に、車両内のシートの向きを制御している。
【００６６】
図１５は、ドライバーが車両に近づいた場合の「ウェルカム」モードの制御タイミングを示すタイミングチャートであり、図１６は、ドライバーが車両から離れた場合の「ファウェル」モードの制御タイミングを示すタイミングチャートである。図１５、図１６は、図８〜図１４と同様の内容を説明する図であり、各項目については、上述したとおりである。
【００６７】
図１５に示すように、ドライバーが車両に近づくと、「嬉しい」に似た「ウェルカム」の自己反応が生成され、各機器はそれに対応した表現動作が制御される。「ウェルカム」モードでは、各機器の表現動作が制御されると共に、車両内のシートをドア側に向け、ドライバーがシートに座りやすいように、制御している。これにより、ドライバーは、車両が自分が来たことを嬉しがっていることを認識でき、車両との親近感を向上させることができる。また、シートの向きを変えることで、ドライバーにとって車両の利便性が向上されている。
【００６８】
図１６に示すように、ドアが開いたことが検知されると、「哀しい」に似た「ファウェル」の自己反応が生成され、各機器はそれに対応した表現動作が制御される。「ファウェル」モードでは、上述した「ウェルカム」モードと同様に、車両内のシートをドア側に向け、ドライバーがシートから離れやすいように制御している。各機器の表現動作により、乗員は、車両が自分が車両から離れることを悲しがっていることを認識できる。
【００６９】
このように、本実施形態によれば、車両の状態等によって、自己反応を生成し、乗物の機器を制御してそれに対応する表現動作をすることとしたので、乗員や他の者は、車両があたかも感情を有するように感じることができる。また、自己状態に基づいて、自己反応を生成するので、表現動作の連続性を保持することができる。
【００７０】
実施形態２
システムの構成
図１７は、実施形態２の乗物のコミュニケーションシステムの概念構成を示す図であり、図１８は、実施形態２の乗物のコミュニケーションシステムの装置構成を示す図である。
【００７１】
図１７に示すように、乗物のコミュニケーションシステム２は、乗物の表現動作制御システム３と乗物の操作者（通常はドライバー）と共に同乗可能な電子パートナー４が、相互にデータの送受信が可能に接続されて、構成されている。このように、乗物の表現動作制御システム３と電子パートナー４が相互にデータの送受信を行うことにより、電子パートナー４によってシステムを制御したり、車両と電子パートナー４とがコミュニケーションを行っているような制御が可能になる。本実施形態において、電子パートナー４は、ペット型ロボットで構成されている。
【００７２】
図１８（上）に示すように、乗物の表現動作制御システム３は、基本的に実施形態１の乗物の表現動作制御システム１と基本的に同様の構成であり、同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。異なる点は、送受信部３２が設けられている点である。
【００７３】
送受信部３２は、ペット型ロボット４と通信するためのものであり、制御部１０からのデータをペット型ロボット４に送信し、ペット型ロボット４から送られてくる信号を受信し、これを制御部１０に供給する。ペット型ロボット４との通信は、無線で行ってもよいし、有線で行ってもよい。
【００７４】
ペット型ロボット４は、基本的に、自己のおかれた状況に応じて自己反応を決定し、決定された自己反応に対応する表現動作を行う機能を有する。
【００７５】
ここで、自己反応に対応する表現動作とは、ペット型ロボットが、自己のおかれた状況に応じて、「怒る」、「嬉しい」等の感情や「空腹」、「眠気」等の内部状態等の自己反応を決定し、これらの自己反応に基づいてペット型ロボットの各部を駆動させて、外部に自己反応を表出する表現動作を行うことをいう。この場合において、ペット型ロボットがおかれている状況は、通常はセンサや操作者の指示入力によって判断される。ペット型ロボットは、外部の状況又は指示入力等によって、自己反応の表現機能を変化させ、向上させる学習する機能を有している。
【００７６】
ペット型ロボット４は、図１８（下）のような構成を有しており、基本的構成は乗物の表現動作制御システム３と同様である。制御部４０は、各種データ処理および全体制御を行う。
【００７７】
センサ部４２は、外部の状況又はドライバーの操作に基づく指示入力を検出する。例えば、ペット型ロボット４の頭、背中などをなでる（タッチする）操作や、頭を左右や、上下に動かす操作を検出する。センサ部４２には、音を検出する聴覚センサ、ペット型ロボット４への接触を検出する接触センサ、周辺の状態を視覚的に捕らえるＣＣＤ装置等のセンサやスイッチやボタン等の入力手段等が含まれる。また、ペット型ロボット４は、車両に同乗されることから、センサ部４２は、車両走行により生じる加速度、減速度を検出するセンサを含んでもよい。
【００７８】
記憶部４４は、ペット型ロボット４において必要なデータを記憶する。ペット型ロボット４は、過去の動作の履歴を学習しておき将来の動作を決定することができる。このため、このような学習に必要な動作履歴データ等のデータもここに記憶する。なお、この記憶部４４に動作プログラムを記憶することも好適である。
【００７９】
反応制御部４６は、ペット型ロボット４が実行する各種の自己反応について決定する。すなわち、乗物の表現動作制御システム３から供給される各種のデータを処理して、ペット型ロボット４が行う表現動作などを決定する。
【００８０】
駆動制御部４８は、ペット型ロボット４内の各種アクチュエータを制御して、手足首耳しっぽ等の動きを制御するとともに、音声出力なども制御する。すなわち、ペット型ロボット４による首を振る、しっぽを振る、声を出す、立ち上がる、耳を動かすなどの各種動作が駆動制御部４８によって制御される。
【００８１】
送受信部５０は、乗物の表現動作制御システム３における送受信部３２との間で通信を行うものである。取り付け検知部５２は、乗物の表現動作制御システム３との関係が樹立したことを検知する。送受信部５０は、この取り付け検知部５２が取り付けを検知したときに、乗物の表現動作制御システム３と通信を開始しても好適である。
【００８２】
乗物のコミュニケーションシステムの動作
乗物のコミュニケーションシステム２の動作について説明する。
【００８３】
同調動作
図１９は、同調動作を示すフローチャートであり、図１９を参照し、乗物の表現動作制御システム３で「怒り」の自己反応が生成された場合の動作について説明する。
【００８４】
乗物の表現動作制御システム３の自己反応生成部２６で「怒り」の自己反応が生成されると（Ｓ３０）、動作制御部２８は、その自己反応に対応する車両の各機器の表現動作を制御する。送受信部３２は、自己反応生成部２６で生成された車両が「怒り」の自己反応である情報をペット型ロボット４の送受信部５０に送信し（Ｓ３２）、ペット型ロボット４の送受信部５０がこれを受信する（Ｓ３４）。
【００８５】
送受信部５０で受信された車両の「怒り」の自己反応は、制御部４０を介して、反応制御部４６に供給される（Ｓ３６）。反応制御部４６は、記憶部４４の自己反応に関するデータを参照し、ペット型ロボット４の自己反応を「怒り」に決定し、「怒り」という自己反応に基づく表現動作を制御する（バタバタする等）駆動信号を制御部４０に出力する（Ｓ３８）。制御部４０は、駆動信号を駆動制御部４８に供給し、駆動制御部４８は、所定の動作を行う各部に音声出力命令や駆動命令を出力し、各部は、駆動制御部４８の音声出力命令や駆動命令によって、バタバタするなど「怒り」の表現動作を行う（Ｓ４０）。
【００８６】
このように、車両の自己反応が送信されると、ペット型ロボットは、車両と同じ自己反応を決定し、これに基づいて、表現動作を行うので、ドライバーはペット型ロボットを見ることで車両の自己反応を認識することができる。
【００８７】
ドライバーは、ペット型ロボット４の「怒り」の表現動作をみて、ペット型ロボット４を慰めるために頭をなでると、ペット型ロボット４のセンサ部４２がこれを検知する（Ｓ４２）。センサ部４２で検知された頭をなでられた情報は、制御部４０を介して送受信部５０に供給される。
【００８８】
送受信部５０は、乗物の表現動作制御システム３の送受信部３２に送信し（Ｓ４４）、送受信部３２は、これを受信する（Ｓ４６）。送受信部３２で受信したペット型ロボット４へ与えられた「頭をなでる」という指示入力は、制御部１０を介して、自己反応生成部２６に供給される（Ｓ４８）。そして、自己反応生成部２６は、「頭をなでる」という指示入力に基づいて自己反応を生成し（Ｓ５０）し、これに基づいて表現動作を行う。例えば、ペット型ロボット４へ与えられた「頭をなでる」という指示入力があたかも車両に与えられたかのように、例えば、「怒り」が静まったような自己反応を生成する。
【００８９】
これによって、実施形態１の乗物の表現動作制御システムでは、言葉をかけて慰める方法しか選択できなかったが、本実施形態においては頭をなでる、ペット型ロボット４にしゃべりかける等の方法も選択でき、ドライバーは、様々なコミュニケーションを体験することができる。
【００９０】
協調動作
図２０は、協調動作を示すフローチャートであり、図２０を参照し、乗物の表現動作制御システム３で「怒り」の自己反応が生成された場合の動作について説明する。
【００９１】
乗物の表現動作制御システム３の自己反応生成部２６で「怒り」の自己反応が生成されると、車両の「怒り」の自己反応は、上述したように、反応制御部４６に供給される（Ｓ６０）。反応制御部４６は、記憶部４４の自己反応に関するデータ、動作履歴データを参照し、車両の「怒り」の自己反応に対して、「同情」という自己反応を決定し、（まぁまぁといった）なだめる表現動作を制御する（Ｓ６２）。ペット型ロボット４は、（まぁまぁといった）なだめる表現動作を行う（Ｓ６４）。
【００９２】
このペット型ロボット４の「同情」の自己反応は、制御部４０を介して送受信部５０に供給される。
【００９３】
送受信部５０は、乗物の表現動作制御システム３の送受信部３２に送信し（Ｓ６６）、送受信部３２は、これを受信する（Ｓ６８）。送受信部３２で受信したペット型ロボット４の「同情」の自己反応は、制御部１０を介して、自己反応生成部２６に供給される（Ｓ７０）。そして、自己反応生成部２６は、これに基づいて自己反応を生成し（Ｓ７２）、表現動作を行う。例えば、ペット型ロボット４の「同情」という自己反応に基づいて、例えば、「怒り」が静まったような自己反応を生成する。
【００９４】
これによって、ドライバーは、何もしなくても、乗物の表現動作制御システム３で制御される車両とペット型ロボット４とがストーリーのあるコミュニケーションを見ることができ、車両やペット型ロボットに親近感を感じることができる。
【００９５】
なお、車両が「悲しい」の自己反応の時に、ペット型ロボット４が「同情」し、うなずくなどの表現動作を行ったり、車両が「暇そう」な時に、ペット型ロボット４が「楽しい」状態を作るために歌を歌って和ませたり、車両が「眠い」時に、「怒って」吠えて、目覚めさせる様にすることができる。
【００９６】
実施形態３
図２１は、実施形態３の乗物の表現動作制御システム５の装置構成を示す図である。
【００９７】
実施形態３の乗物の表現動作制御システム５は、基本的に実施形態１の乗物の表現動作制御システム１と基本的に同様の構成であり、同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００９８】
本実施形態においては、反応制御部６０が実施形態１の自己反応生成部２６と異なっている。
【００９９】
反応制御部６０は、記憶部２０の自己反応に関するデータを参照して、車両の状態に基づいて、各種の自己反応を決定する。すなわち、操作情報収集部１２からの車両に設けられた機器の操作状態、検知データ収集部１４からの車両の動作状態の情報を処理して、車両が行う表現動作を決定する。本実施形態においては、車両の状態が自己反応のほぼ一対一の関係が対応しており、実施形態１と異なり、自己の状態等に基づいて自己反応を生成する処理は行われていない。従って、ある車両の状態が検知されると、記憶部２０等に対応する自己反応があると、自己反応を決定し、これに対応する表現動作を行う。例えば、「急ハンドル」が検知されると、「怒り」の自己反応を決定し、車両は表現動作を行う。
【０１００】
これにより、車両の状態に基づいて、車両は様々な表現動作を行うことができ、車両の外部の者は、車両の表現動作を見ることで、車両の状況を把握することができる。
【０１０１】
実施の形態４
図２２は、実施形態４の乗物の表現動作制御システム６の装置構成を示す図である。
【０１０２】
実施形態４の乗物の表現制御システム６は、基本的に実施形態１の乗物の表現動作制御システム１と基本的に同様の構成であり、同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０３】
本実施形態においては、反応制御部７０は、記憶部２０の自己反応に関するデータを参照して、乗員の状態に基づいて各種の自己反応を決定し、車両が行う表現動作を決定する。
【０１０４】
乗員の状態は、検知データ収集部１４に接続された画像認識装置、各種センサなどにより、乗員の顔の状態や、車両に対する指示、怒っている等の語調、乗員の心拍数、脈拍などが検出される。
【０１０５】
また、操作情報収集部１２に接続された専用スイッチによって、乗員の指示入力を収集する。
【０１０６】
例えば、ドライバーがウィンクをすると、これが画像認識装置などで検出され、反応制御部７０は、「ウィンク」の自己反応を決定し、車両が「ウィンク」を行うように表現動作を制御する。また、ドライバーが初心者で、心拍数が高い状態が検知されると、反応制御部７０は、「緊張」している自己反応を決定しこれに対応する表現動作を行う。
【０１０７】
これにより、信号のない交差点において、道を譲ろうとしているのか、道を譲って欲しいのかクラクションで伝えることが困難であったドライバーの細かな考えを他の車に、正確に伝えることができる。従来のように、クラクションでのコミュニケーションと比べて、ドライバーと他の車両や人とのコミュニケーションの幅が広がる。
【０１０８】
また、ドライバーの状態、初心者であるか等の状態を車両が表現動作することにより、他の車両や人にドライバーの状態を理解させることができ、他の車両の車間距離を多めにとってもらえ、ドライバーの運転環境を自然に向上させることができる。また、ドライバーが右を見ている場合に、ライトの方向を右方向に変えることができ、運転の操作性を向上させることができる。
【０１０９】
なお、本実施形態においては、乗員の状態に基づいて（連動して）、車両の自己反応を決定しているが、実施形態２のペット型ロボットの状態に連動させても好適である。この場合においては、実施形態２のシステム構成のように、乗物の表現動作制御システムとペット型ロボットに送受信部を設け、相互にデータを送受信することで、ペット型ロボットの状態を送信して実現させても好適である。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、乗物、乗員等の状況に基づいて、乗物は、様々な表現動作を行うことができ、乗員、他の者は、乗物を見ることで乗物の状態や乗員の状態を認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を車両に適用した全体イメージを示す図である。
【図２】実施形態１の乗物の表現動作制御システムの装置構成を示す図である。
【図３】乗物の表現動作制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】自己反応生成の処理モデルを示す図である。
【図５】表現動作を行う車両の外観を説明する図である。
【図６】自己反応とそれに対応する表現動作の例を示す図である。
【図７】目の表現動作の例を示す図である。
【図８】表現動作の全体の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】表現動作の全体の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１０】表現動作の全体の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１１】表現動作の全体の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１２】表現動作の全体の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１３】表現動作の全体の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１４】表現動作の全体の制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１５】ドライバーが車両に近づいた場合の「ウェルカム」モードの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１６】ドライバーが車両から離れた場合の「ファウェル」モードの制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１７】実施形態２の乗物のコミュニケーションシステムの概念構成を示す図である。
【図１８】実施形態２の乗物のコミュニケーションシステムの装置構成を示す図である。
【図１９】乗物のコミュニケーションシステムの同調動作を示すフローチャートである。
【図２０】乗物のコミュニケーションシステムの協調動作を示すフローチャートである。
【図２１】実施形態３の乗物の表現制御システムの装置構成を示す図である。
【図２２】実施形態３の乗物の表現制御システムの装置構成を示す図である。
【符号の説明】
１，３，５，６  乗物の表現動作制御システム、２  乗物のコミュニケーションシステム、４  電子パートナー（ペット型ロボット）、１０  制御部、１２  操作情報収集部、１４  検知データ収集部、１６  情報判断部、１８  ナビゲーションシステム、２０  記憶部、２２  ステータス記録部、２４  状態認識部、２６  自己反応生成部、２８  動作制御部、３０  出力部、３２  送受信部、４０  制御部、４２  センサ部、４４  記憶部、４６  反応制御部、４８  駆動制御部、５０  送受信部、５２  取り付け検知部、６０，７０  反応制御部。
【図１】
0003632607.tif 000002
【図２】
0003632607.tif 000003
【図３】
0003632607.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003632607.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003632607.tif 000008
【図８】
0003632607.tif 000009
【図９】
0003632607.tif 000010
【図１０】
0003632607.tif 000011
【図１１】
0003632607.tif 000012
【図１２】
0003632607.tif 000013
【図１３】
0003632607.tif 000014
【図１４】
0003632607.tif 000015
【図１５】
0003632607.tif 000016
【図１６】
0003632607.tif 000017
【図１７】
0003632607.tif 000018
【図１８】
0003632607.tif 000019
【図１９】
0003632607.tif 000020
【図２０】
0003632607.tif 000021
【図２１】
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【図２２】
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