(57)【要約】  ロボット（２０００）は、顔面部（２０２０）、温度分布検出部（２０４０）、頭部方向算出部（２０６０）、及び第１顔面方向変更部（２０８０）を有する。温度分布検出部（２０４０）は、グリッド状に配置されている複数の受光素子を有する。温度分布検出部（２０４０）は、これら複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する。頭部方向算出部（２０６０）は、温度分布検出部（２０４０）によって検出された温度分布に従って、人の頭部が位置する方向を算出する。第１顔面方向変更部（２０８０）は、頭部方向算出部（２０６０）によって算出された方向に、顔面部（２０２０）を向ける。
2015045844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、
前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、
を有するロボット。
【請求項２】
前記頭部方向算出部は、
基準温度分布を格納する基準温度分布格納部と、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定部と、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定部と、
前記頭部位置特定部によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出部と、
を有する請求項１に記載のロボット。
【請求項３】
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出部は、前記温度分布に基づいて、前記基準温度分布格納部に格納されている前記基準温度分布を更新する基準温度分布更新部を有する、
請求項２に記載のロボット。
【請求項４】
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出部は、
前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類部と、
前記分類部によって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定部と、
を有し、
前記頭部位置特定部は、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する、
請求項２又は３に記載のロボット。
【請求項５】
前記顔面部は、眼球部を有し、
前記第１顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行うことで画像を生成する撮像部と、
前記画像から人の顔を検出する顔検出部と、
前記顔検出部による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出部と、
前記顔方向算出部によって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更部と、
を有する請求項１乃至４何れか一項に記載のロボット。
【請求項６】
前記第１顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行うことで画像を生成する撮像部と、
前記画像から人の顔を検出する顔検出部と、
前記顔検出部による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出部と、
前記顔面部が前記顔方向算出部によって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整部と、
を有する請求項１乃至４いずれか一項に記載のロボット。
【請求項７】
前記温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する人方向算出部と、
前記頭部方向算出部によって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ前記人方向算出部によって前記人が位置する方向が算出された場合のみ、前記人が位置する方向に前記顔面部を向ける第２顔面方向変更部と、
を有し、
前記撮像部は、前記第２顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記顔面部が向いている方向が前記画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行うことで複数の前記画像を生成し、
前記顔検出部は、前記撮像部によって生成された複数の前記画像の中から人の顔を検出する、
請求項５又は６に記載のロボット。
【請求項８】
前記頭部方向算出部は、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、
前記第１顔面方向変更部は、前記中心方向に前記顔面部を向ける、
請求項１乃至７いずれか一項に記載のロボット。
【請求項９】
ロボットを制御するコンピュータによって実行される制御方法であって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
を有し、
前記制御方法は、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、
前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、
を有する制御方法。
【請求項１０】
前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有し、
前記頭部方向算出ステップは、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定ステップと、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定ステップと、
前記頭部位置特定ステップによって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出ステップと、
を有する請求項９に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出ステップは、前記温度分布に基づいて、前記基準温度分布格納部に格納されている前記基準温度分布を更新する基準温度分布更新ステップを有する、
請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出ステップは、
前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類ステップと、
前記分類ステップによって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定ステップと、
を有し、
前記頭部位置特定ステップは、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する、
請求項１０又は１１に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記顔面部は、眼球部を有し、
前記ロボットは、撮像を行って画像を生成する撮像部を有し、
当該制御方法は、
前記第１顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像ステップと、
前記撮像ステップで生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出ステップと、
前記顔検出ステップによる検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出ステップと、
前記顔方向算出ステップによって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更ステップと、
を有する請求項９乃至１２何れか一項に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記ロボットは、撮像を行って画像を生成する撮像部を有し、
当該制御方法は、
前記第１顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像ステップと、
前記撮像ステップで生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出ステップと、
前記顔検出ステップによる検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出ステップと、
前記顔面部が前記顔方向算出ステップによって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整ステップと、
を有する請求項９乃至１２いずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する人方向算出ステップと、
前記頭部方向算出ステップによって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ前記人方向算出ステップによって前記人が位置する方向が算出された場合のみ、前記人が位置する方向に前記顔面部を向ける第２顔面方向変更ステップと、
を有し、
前記撮像ステップは、前記第２顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向が前記画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行わせ、
前記顔検出ステップは、前記撮像ステップで生成された複数の前記画像の中から人の顔を検出する、
請求項１３又は１４に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記頭部方向算出ステップは、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、
前記第１顔面方向変更ステップは、前記中心方向に前記顔面部を向ける、
請求項９乃至１５いずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１７】
コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせるプログラムであって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
を有し、
当該プログラムは、前記コンピュータに、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、
前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、
を持たせるプログラム。
【請求項１８】
前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有し、
前記頭部方向算出機能は、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定機能と、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定機能と、
前記頭部位置特定機能によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出機能と、
を有する請求項１７に記載のプログラム。
【請求項１９】
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出機能は、前記温度分布に基づいて、前記基準温度分布格納部に格納されている前記基準温度分布を更新する基準温度分布更新機能を有する、
請求項１８に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出機能は、
前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類機能と、
前記分類機能によって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定機能と、
を有し、
前記頭部位置特定機能は、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する、
請求項１８又は１９に記載のプログラム。
【請求項２１】
前記顔面部は、眼球部を有し、
前記ロボットは、撮像を行って画像を生成する撮像部を有し、
当該プログラムは、前記コンピュータに、
前記第１顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像機能と、
前記撮像機能で生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出機能と、
前記顔検出機能による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出機能と、
前記顔方向算出機能によって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更機能と、
を持たせる請求項１７乃至２０何れか一項に記載のプログラム。
【請求項２２】
前記ロボットは、撮像を行って画像を生成する撮像部を有し、
当該プログラムは、
前記第１顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像機能と、
前記撮像機能で生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出機能と、
前記顔検出機能による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出機能と、
前記顔面部が前記顔方向算出機能によって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整機能と、
を持たせる請求項１７乃至２０いずれか一項に記載のプログラム。
【請求項２３】
前記コンピュータに、
前記温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する人方向算出機能と、
前記頭部方向算出機能によって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ前記人方向算出機能によって前記人が位置する方向が算出された場合のみ、前記人が位置する方向に前記顔面部を向ける第２顔面方向変更機能と、
を持たせ、
前記撮像機能は、前記第２顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向が前記画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行わせ、
前記顔検出機能は、前記撮像機能で生成された複数の前記画像の中から人の顔を検出する、
請求項２１又は２２に記載のプログラム。
【請求項２４】
前記頭部方向算出機能は、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、
前記第１顔面方向変更機能は、前記中心方向に前記顔面部を向ける、
請求項１７乃至２３いずれか一項に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット、制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人とコミュニケーションを行うロボットが開発されている。例えば、介護ロボットや教育ロボットなどがある。これらのロボットは、例えば、「人から受け付けた要望に対して音声で返答をする」などの動作を行う。【０００３】
人とコミュニケーションを行うロボットにとって、人に違和感を与えずに自然なコミュニケーションを行うことが重要である。そこで、ロボットが人と自然なコミュニケーションを行えるようにする技術が開発されている。【０００４】
特許文献１のロボットは、周囲を撮像した画像から人の顔を検出して、その顔の方向にロボットの目や頭部を向けてからコミュニケーションを開始する。【０００５】
特許文献２のロボットは、周囲を撮像した画像から人の顔を検出してその人の顔を追従し、その人の視線とロボットの視線との一致度合いが大きくなった後に、その人に対してサービスを提供する。【０００６】
特許文献３のロボットは、周囲を撮像した画像から人の顔又は体の正面方向を算出し、人の顔又は体の正面方向に移動してから会話を行うロボットを開示している。【０００７】
特許文献４は、物体の高さと温度に基づいて、その物体が人であるか否かを検出する人体検出装置を開示している。この人体検出装置は、対象の物体の高さが所定の高さより高く、かつ対象の物体が所定の温度より高い場合に、その物体が人であるとみなす。この人体検出装置は、物体の高さを所定の高さと比較することで、小動物や器物と、人とを区別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−４２１５１号公報
【特許文献２】特開２０１３−９９８００号公報
【特許文献３】特開２００４−３４２７４号公報
【特許文献４】特開２００８−２１５９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者は、ロボットがより確実に人と自然なコミュニケーションを行えるようにする方法を検討した。特許文献１〜３のロボットは、人の顔を検出することで、人と自然なコミュニケーションを行う。しかし、これらのロボットは人の顔を検出することが難しい場合があるため、人と自然なコミュニケーションを行うことが難しい場合がある。【００１０】
特許文献１〜３のロボットは、周囲を撮像した画像から人の顔を検出する。そのため、例えば人がロボットと反対の方向を向いている場合、これらのロボットは、周囲を撮像した画像から人の顔を検知することが難しい。また、例えば周囲を撮像した画像に人の写真が写っている場合、これらのロボットは、写真に写っている顔を、実際の人の顔として誤検出しまう場合がある。さらに、これらのロボットは、暗い場所に設置されていると、周囲を撮像した画像から人の顔を検出することが難しい。【００１１】
特許文献４の人体検出装置をロボットに適用する場合、そのロボットは、人を検出することで、人と自然なコミュニケーションを行う。しかし、この人体検出装置は、人を検出することが難しい場合がある。この人体検出装置は、物体の高さを所定の高さと比較することで、小動物や器物と、人とを区別する。ここで、小動物や器物と人を区別するためには、判定に用いる所定の高さを、ある程度以上の高さにする必要がある。そのため、この人体検出装置は、人が低い姿勢を取っている場合（例：しゃがんでいる場合）などに、その人を検出することができない。【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、ロボットがより確実に人と自然なコミュニケーションを行える技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明が提供するロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、を有する。【００１４】
本発明が提供する制御方法は、ロボットを制御するコンピュータによって実行される。このロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、を有する。当該制御方法は、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、を有する。【００１５】
本発明が提供するプログラムは、本発明が提供するロボットが有する各機能構成部の機能をコンピュータに持たせることで、そのコンピュータに、本発明が提供するロボットとして動作する機能を持たせる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ロボットがより確実に人と自然なコミュニケーションを行える技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１８】
【図１】実施形態１に係るロボットを例示するブロック図である。
【図２】実施形態１に係るロボットのハードウエア構成を例示するブロック図である。
【図３】実施形態１に係るロボットによって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。
【図４】検出範囲の温度分布が８x８のグリッド型センサを有する温度分布検出部によって検出される様子を例示する図である。
【図５】温度分布検出部の検出範囲を水平方向の横から見た様子を例示する図である。
【図６】実施形態２に係るロボットが有する頭部方向算出部を例示するブロック図である。
【図７】実施形態２の頭部方向算出部によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。
【図８】実施形態３に係るロボットが有する頭部方向算出部を例示するブロック図である。
【図９】実施形態３の頭部方向算出部によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。
【図１０】実施形態４に係るロボットが有する頭部方向算出部を例示するブロック図である。
【図１１】温度分布に含まれる候補セルによって構成されるグループを例示する図である。
【図１２】実施形態４の頭部方向算出部によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。
【図１３】実施形態５に係るロボットを例示するブロック図である。
【図１４】実施形態５のロボットによって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。
【図１５】変形例１のロボットを例示するブロック図である。
【図１６】実施形態６に係るロボットを例示するブロック図である。
【図１７】、実施形態６のロボットによって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。
【図１８】実施例に係るロボットを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２０】
[実施形態１]
図１は、実施形態１に係るロボット２０００を例示するブロック図である。図１において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図１において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【００２１】
＜概要＞
ロボット２０００は、顔面部２０２０、温度分布検出部２０４０、頭部方向算出部２０６０、及び第１顔面方向変更部２０８０を有する。温度分布検出部２０４０は、グリッド状に配置されている複数の受光素子を有する。温度分布検出部２０４０は、これら複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する。頭部方向算出部２０６０は、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布に従って、人の頭部が位置する方向を算出する。第１顔面方向変更部２０８０は、頭部方向算出部２０６０によって算出された方向に、顔面部２０２０を向ける。
【００２２】
＜作用・効果＞
以上のように、本実施形態のロボット２０００は、温度分布検出部２０４０を用いて検出範囲の温度分布を検出し、検出された温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を検出する。そして、顔面部２０２０の向きを、検出した人の顔の方向へ変更する。ロボット２０００は、温度分布を用いて人の頭部が位置する方向を検出するため、人の顔がロボット２０００の方を向いているか否かに関係なく、人の頭部が位置する方向を検出することができる。したがって、本実施形態のロボット２０００によれば、画像から人の顔を検出する方法と異なり、人の顔がロボット２０００の方向を向いていなくても、人の頭部が位置する方向を検出できる。そのため、本実施形態のロボット２０００によれば、高い確率で顔面部２０２０を人の頭部が位置する方向に向けることできるため、人とロボット２０００とが自然なコミュニケーションを行える確率を高くすることができる。
【００２３】
ここで、人の頭部が位置する方向と、その人の顔が位置する方向は、おおよそ同じであると言える。また一般に、人は自分の方向を向いた物に対して反応し、その方向を向く習性がある。そのため、人の頭部の方向へロボット２０００の顔面部２０２０を向けることにより、顔面部２０２０が正確にその人の顔の方向を向いていなくても、その人が自ら顔面部２０２０の方を向く蓋然性が高い。その結果、人の顔と顔面部２０２０とが向き合うようになるため、人とロボット２０００との間で自然なコミュニケーションを取れるようになる。
【００２４】
また、ロボットが音声を発したりロボットが人の前に移動したりすることで人がロボット２０００の方を向くようにする方法を用いると、人は、ロボットとのコミュニケーションに違和感を覚えたり、ロボットからコミュニケーションを強要されたと感じたりしてしまう場合がある。そのため、人の視点からすると、このようなロボットとのコミュニケーションは、自然なコミュニケーションとは言い難い。一方、本実施形態のロボット２０００は、人の頭部が位置する方向へ顔面部２０２０を向けることで、人が自発的にロボット２０００の方を向くようにする。そのため、人が、ロボット２０００とのコミュニケーションに違和感を覚えたり、ロボット２０００からコミュニケーションを強要されたと感じたりする蓋然性が低い。よって、本実施形態のロボット２０００によれば、ロボット２０００と人とが自然にコミュニケーションを取れるようになる。
【００２５】
＜ハードウエア構成＞
ロボット２０００が有する各機能構成部は、例えば、個々に又は複数組み合わせられた状態で、少なくとも１つのハードウエア構成要素として実現される。その他にも例えば、各機能構成部は、少なくとも１つのソフトウエア構成要素として実現される。その他にも例えば、各機能構成部は、ハードウエア構成要素とソフトウエア構成要素の組み合わせにより実現される。
【００２６】
図２は、実施形態１に係るロボット２０００のハードウエア構成を例示するブロック図である。図２において、ロボット２０００は、バス１０２０、プロセッサ１０４０、メモリ１０６０、ストレージ１０８０、グリッド型センサ２０４２、及び顔面部２０２０を有する。グリッド型センサ２０４２は、温度分布検出部２０４０が有するグリッド型センサである。
【００２７】
バス１０２０は、プロセッサ１０４０、メモリ１０６０、ストレージ１０８０、グリッド型センサ２０４２、及び顔面部２０２０が相互にデータを送受信するためのデータ伝送路である。プロセッサ１０４０は、例えば CPU (Central Processing Unit) や GPU (Graphics Processing Unit) などの演算処理装置である。メモリ１０６０は、例えば RAM (Random Access Memory) や ROM (Read Only Memory) などのメモリである。ストレージ１０８０は、例えばハードディスク、SSD (Solid State Drive)、メモリカードなどの記憶装置である。また、ストレージ１０８０は、RAM や ROM 等のメモリであってもよい。
【００２８】
頭部方向算出モジュール１２６０は、ロボット２０００に、頭部方向算出部２０６０の機能を持たせるためのプログラムである。プロセッサ１０４０は、頭部方向算出モジュール１２６０を実行することで、頭部方向算出部２０６０の機能を実現する。
【００２９】
第１顔面方向変更モジュール１２８０は、ロボット２０００に、第１顔面方向変更部２０８０の機能を持たせるためのプログラムである。プロセッサ１０４０は、第１顔面方向変更モジュール１２８０を実行することで、第１顔面方向変更部２０８０の機能を実現する。
【００３０】
例えばプロセッサ１０４０は、上記各モジュールをメモリ１０６０上に読み出して実行する。ただし、プロセッサ１０４０は、上記各モジュールを、メモリ１０６０上に読み出さずに実行してもよい。
【００３１】
ストレージ１０８０は、上記各モジュールを格納する。
【００３２】
例えばグリッド型センサ２０４２は、検出した温度分布を、メモリ１０６０又はストレージ１０８０に記憶する。また、グリッド型センサ２０４２は、検出した温度分布を格納する格納部を、グリッド型センサ２０４２の内部に有していてもよい。
【００３３】
ロボット２０００のハードウエア構成は、図２に示した構成に限定されない。例えば、上記各モジュールは、メモリ１０６０に格納されてもよい。この場合、ロボット２０００は、ストレージ１０８０を備えていなくてもよい。
【００３４】
＜処理の流れ＞
図３は、実施形態１のロボット２０００によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。ステップＳ１０２において、温度分布検出部２０４０は、検出範囲の温度分布を検出する。ステップＳ１０４において、頭部方向算出部２０６０は、温度分布に基づいて人の頭部が位置する方向を検出する。ステップＳ１０６において、第１顔面方向変更部２０８０は、顔面部２０２０を人の頭部が位置する方向へ向ける。
【００３５】
以下、本実施形態について、さらに詳細に説明する。
【００３６】
＜顔面部２０２０の詳細＞
顔面部２０２０は、例えば人の顔や動物の顔を模して作られる。ただし、顔面部２０２０は、人や動物の顔を模したものでなくてもよい。例えば顔面部２０２０は、周囲を撮像するカメラ、音声を発するためのスピーカ、及び音声を受信するためのマイク等を備える。ロボット２０００は、これらを用いて人とコミュニケーションを取る。ただし、ロボット２０００が人とコミュニケーションを取る方法は、これらを利用する方法に限定されない。
【００３７】
＜温度分布検出部２０４０の詳細＞
例えば温度分布検出部２０４０は、赤外線を受光することで温度を検出する受光素子を複数有するグリッド型センサである。例えばこのグリッド型センサは、８ｘ８のグリッド状に配置された６４個の赤外線受光素子を有する。
【００３８】
図４は、検出範囲１０の温度分布が、８x８のグリッド型センサ２０４２を有する温度分布検出部２０４０によって検出される様子を例示する図である。図４の温度分布３０における各マス目は、１つの受光素子によって検出された温度を表す。以下、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布において、１つの受光素子によって検出された温度を表す部分（例：図４の温度分布３０における各マス目）をセルと表記する。
【００３９】
温度分布３０において、人２０が位置する方向に対応するセル４０は、人２０の体温に近い温度を示す。また、通常、何も置かれていない空間、壁、又は家具などが置かれている場所の温度は、人２０の温度より低い。温度分布３０において、斜線で塗られているセル４０が示す温度は、ドット柄で塗られているセル４０が示す温度よりも高い。そのため、斜線で塗られているセル４０は、人が位置する方向に対応するセルであると分かる。
【００４０】
ロボット２０００において、温度分布検出部２０４０を設置する位置は様々である。例えば温度分布検出部２０４０は、ロボット２０００の胴体や顔面部２０２０等に設置される。
【００４１】
ここで、温度分布検出部２０４０の検出範囲の角度は、１８０度未満である場合（例：６０度）がある。図５は、温度分布検出部２０４０の検出範囲を水平方向の横から見た様子を例示する図である。温度分布検出部２０４０が人の頭部より低いと考えられる位置（例：地面から 50cm の高さなど）に設置されている場合、図５（ｂ）に示すように、温度分布検出部２０４０を水平方向より上へ傾けて設置することが好ましい。逆に、温度分布検出部２０４０が人の頭部より高いと考えられる位置（例：地面から 2.5m の高さなど）に設置されている場合、図５（ｃ）に示すように、温度分布検出部２０４０を水平方向より下へ傾けて設置することが好ましい。このように温度分布検出部２０４０を適切に傾けて設置することで、人の頭部が検出範囲１０に含まれる確率を高くすることができる。
【００４２】
温度分布検出部２０４０は、同じ範囲について温度分布を繰り返し検出してもよいし、異なる範囲について温度分布を検出してもよい。例えば、ロボット２０００は、温度分布検出部２０４０の向きを変更することで、異なる範囲それぞれについて温度分布を検出する。例えばロボット２０００の胴体に温度分布検出部２０４０が設けられている場合、ロボット２０００は、胴体を回転させる等の動作をすることで、温度分布検出部２０４０の向きを変更する。
【００４３】
ロボット２０００に設置される温度分布検出部２０４０の数は、１つでもよいし、複数でもよい。ロボット２０００に設置する温度分布検出部２０４０の数を少なくすると、温度分布検出部２０４０を設けるためのコストが小さくなる。一方、ロボット２０００に設置する温度分布検出部２０４０の数を増やすと、温度分布検出部２０４０の向きを変更する頻度を少なくしても、広い範囲について温度分布を検出することができる。その結果、胴体を回転させる等の動作に利用する駆動部の劣化を遅くすることができる。
【００４４】
温度分布検出部２０４０が温度分布を検出する頻度は様々である。例えば温度分布検出部２０４０は、定期的に（例：200ms に１回）温度分布を検出する。また、温度分布検出部２０４０は、不定期に温度分布を検出してもよい。
【００４５】
例えば温度分布検出部２０４０は、グリッド型センサ２０４２によって検出された１つの温度分布を、温度分布検出部２０４０による１つの検出結果とする。その他にも例えば、温度分布検出部２０４０は、グリッド型センサ２０４２が同じ範囲について検出した異なる複数の温度分布を統計処理して１つの温度分布を生成し、生成した温度分布を１つの検出結果とする。例えばグリッド型センサ２０４２は、同じ範囲について検出された異なる複数の温度分布について、同じセルが示す温度の統計値を算出する。そして、グリッド型センサ２０４２は、各セルの温度が上記のように算出された統計値を示す１つの温度分布を、１つの検出結果とする。なお、上記統計処理は、グリッド型センサ２０４２の内部で行われてもよいし、温度分布検出部２０４０が有する別の処理部によって行われてもよい。
【００４６】
＜頭部方向算出部２０６０の詳細＞
頭部方向算出部２０６０は、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を検出する。例えば頭部方向算出部２０６０は、検出された温度分布の中から、温度が所定範囲（例：３０度以上３５度以下）に含まれるセルを、人を表すセルの候補として特定する。そして、頭部方向算出部２０６０は、人を表すセルの候補として特定されたセルのうち、地面と垂直な方向において最も高い位置に対応するセルを、人の頭部が位置する方向を表すセルとして特定する。また例えば、頭部方向算出部２０６０は、特定されたセルの中心位置を算出し、その中心位置に対応する方向を、人の頭部が位置する方向とする。所定範囲を人の体温に近い温度とすることで、頭部方向算出部２０６０は、温度分布から、人の体温に近い温度を持つセルを特定できる。
【００４７】
また、頭部方向算出部２０６０は、温度分布に含まれるセルのうち、そのセルの温度が上記所定範囲内であり、かつそのセルに隣接する各セルの温度のいずれか１つ以上が上記所定範囲に含まれている場合のみ、そのセルを、人を表すセルの候補としてもよい。つまり、あるセルについて、そのセルに隣接する各セルの温度がいずれも上記所定範囲内に含まれていない場合、そのセルは人を表していないとみなす。これは、人は複数のセルに跨る程度の大きさを持っていると考えられるためである。
【００４８】
例えば頭部方向算出部２０６０は、温度分布検出部２０４０の検出範囲の水平方向及び垂直方向の角度幅に基づいて、温度分布における位置から、その位置に対応する方向を算出する。また例えば、頭部方向算出部２０６０は、各セルに対応する方向を示す情報を、頭部方向算出部２０６０の内部又は外部から取得してもよい。
【００４９】
頭部方向算出部２０６０は、例えば温度分布検出部２０４０によって温度分布が検出される度に動作する。その他にも例えば、頭部方向算出部２０６０は、ある温度分布において人の頭部を検出した場合、その後所定時間は人の頭部の検出を行わなくてもよい。これは、頭部方向算出部２０６０が人の頭部を検出すると、その後のロボット２０００の動作によって人とロボット２０００との間でコミュニケーションが開始されるため、検出した位置から人が移動する確率が小さいと考えられるためである。このように、頭部方向算出部２０６０によって人の頭部が位置する方向が検出される頻度を少なくすることで、ロボット２０００の消費エネルギーを少なくすることができる。
【００５０】
また、頭部方向算出部２０６０は、ある温度分布において人の頭部を検出した場合、その後に検出される温度分布においても人の頭部の位置を検出し、人の頭部の位置が変化しているかどうかを判定してもよい。そして、頭部方向算出部２０６０は、人の頭部の位置が変化している場合のみ、人の頭部が位置する方向を算出する。こうすることで、人の頭部の位置が移動している場合のみ、第１顔面方向変更部２０８０が動作する。このようにした場合にも、ロボット２０００の消費エネルギーを少なくすることができる。
【００５１】
＜第１顔面方向変更部２０８０の詳細＞
顔面部２０２０の向きを指定した方向へ向ける方法は既知の技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００５２】
[実施形態２]
図６は、実施形態２に係るロボット２０００が有する頭部方向算出部２０６０を例示するブロック図である。実施形態２に係るロボット２０００は、頭部方向算出部２０６０が図６に示す各機能構成部を有する点を除き、実施形態１に係るロボット２０００と同様である。なお、図６において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図６において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【００５３】
実施形態２の頭部方向算出部２０６０は、基準温度分布格納部２０６１、候補位置特定部２０６２、頭部位置特定部２０６３、及び方向算出部２０６４を有する。
【００５４】
＜基準温度分布格納部２０６１＞
基準温度分布格納部２０６１は、基準温度分布を格納している。例えばロボット２０００は、基準温度分布格納部２０６１に基準温度分布を設定するための入力部を有する。この場合、ロボット２０００の利用者や管理者などが、基準温度分布格納部２０６１に基準温度分布を設定する。例えばこの場合、基準温度分布の各セルが示す温度を、ロボット２０００を設置する部屋の室温などにする。
【００５５】
その他にも例えば、ロボット２０００は、温度分布検出部２０４０に温度分布を検出させる可能性がある範囲について、人がいない状況で予め温度分布検出部２０４０を用いて温度分布を検出する。そして、ロボット２０００は、検出された温度分布を、基準温度分布格納部２０６１に格納する基準温度分布とする。ただし、人がいる状況で検出した温度分布を基準温度分布としてもよい。
【００５６】
＜候補位置特定部２０６２＞
候補位置特定部２０６２は、基準温度分布格納部２０６１から基準温度分布を取得する。そして、候補位置特定部２０６２は、温度分布の中から、基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示すセルを特定する。以下、このセルを候補セルと表記する。上記所定値は、例えば２度である。
【００５７】
＜頭部位置特定部２０６３＞
頭部位置特定部２０６３は、候補セルの中から、人の頭部が位置する方向に対応するセルを特定する。例えば頭部位置特定部２０６３は、候補セルの内、地面から最も高い位置に対応する候補セルを、人の頭部が位置する方向に対応するセルとして特定する。また例えば、頭部方向算出部２０６０は、候補セルの中心位置を算出し、その中心位置にあるセルを、人の頭部が位置する方向に対応するセルとして特定する。
【００５８】
＜方向算出部２０６４＞
方向算出部２０６４は、頭部位置特定部２０６３によって特定されたセルに基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する。
【００５９】
＜処理の流れ＞
図７は、実施形態２の頭部方向算出部２０６０によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。つまり、図７は、図３のステップＳ１０４において頭部方向算出部２０６０が行う処理の流れの一例を示す。
【００６０】
ステップＳ２０２において、候補位置特定部２０６２は、基準温度分布格納部２０６１から基準温度分布を取得する。ステップＳ２０４において、候補位置特定部２０６２は、温度分布の中から、基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示すセルを特定する。ステップＳ２０６において、頭部位置特定部２０６３は、候補セルの中から、人の頭部が位置する方向に対応するセルを特定する。ステップＳ２０８において、方向算出部２０６４は、頭部位置特定部２０６３によって特定されたセルに基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する。
【００６１】
＜作用・効果＞
本実施形態のロボット２０００によれば、基準温度分布格納部２０６１に格納されている基準温度分布における各セルが示す温度と、温度分布における各セルが示す温度との差異に基づいて、人の頭部が位置する方向に対応するセルの候補が決定される。ここで、人がいない方向について検出される温度のおおよその値は、ロボット２０００を動作させる部屋の室温や、予め人がいない方向について温度分布検出部２０４０を動作させることで検出した温度分布に近くなると予測できる。本実施形態のロボット２０００によれば、このような予測に基づく温度分布を基準温度分布として利用することができるため、基準温度分布を正確に設定することができる。したがって、人の頭部が位置する方向を、正確に算出することができる。その結果、顔面部２０２０の向きを、正確に人の頭部が位置する方向へ向けることができる。その結果、人とロボット２０００とが、より自然にコミュニケーションを取れるようになる。
【００６２】
[実施形態３]
図８は、実施形態３に係るロボット２０００が有する頭部方向算出部２０６０を例示するブロック図である。実施形態３に係るロボット２０００は、頭部方向算出部２０６０が図８に示す各機能構成部を有する点を除き、実施形態２に係るロボット２０００と同様である。なお、図８において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図８において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【００６３】
実施形態３の頭部方向算出部２０６０は、基準温度分布格納部２０６１に格納されている基準温度分布を更新する機能を有する。そのために、実施形態３の頭部方向算出部２０６０は、基準温度分布更新部２０６５を有する。ここで、実施形態３の温度分布検出部２０４０は、同一の検出範囲について温度分布を繰り返し検出する。つまり、同一の検出範囲について、異なる時点における複数の温度分布が検出される。
【００６４】
＜基準温度分布更新部２０６５＞
基準温度分布更新部２０６５は、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布に基づいて、基準温度分布格納部２０６１に格納されている基準温度分布を更新する。
【００６５】
例えば、基準温度分布更新部２０６５は、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布と、基準温度格納部２０６１に格納されている基準温度分布とを用いて、同一のセルそれぞれについて温度の統計値を算出する。そして、各セルの温度をこの統計値とする温度分布を、更新後の基準温度分布とする。
【００６６】
例えば、基準温度分布更新部２０６５は、数式（１）に従って新たな基準温度分布を算出する。数式（１）は、新たな基準温度分布の各セルの温度を、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布の各セルの温度と、基準温度格納部２０６１に格納されている基準温度分布の各セルの温度との重み付き平均値として算出する式である。数式（１）において、B'(i,j) は新たな基準温度分布における i 行目かつ j 列目のセルの温度を表す。また B(i,j) は、基準温度格納部２０６１に格納されている基準温度分布、つまり更新前の基準温度分布における i 行目かつ j 列目のセルの温度を表す。さらに、Ｅ(i,j) は、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布における i 行目かつ j 列目のセルの温度を表す。そして、αとβは、更新前の基準温度分布と、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布のそれぞれに付する重みである。例えば、αを 0.99、βを0.01 とする。
【数１】
2015045844.tif 000003
【００６７】
＜候補位置特定部２０６２＞
実施形態３の候補位置特定部２０６２は、例えば、最新の温度分布の中から候補セルを特定する。この場合、実施形態３の頭部方向算出部２０６０は、最新の温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する。例えば候補位置特定部２０６２は、温度分布検出部２０４０が温度分布を新たに検出したことを契機に処理を開始する。また、候補位置特定部２０６２は、定期的に処理を開始し、処理を開始した時点において最新の温度分布を利用してもよい。
【００６８】
ただし、候補位置特定部２０６２が利用する温度分布は、最新の温度分布でなくてもよい。
【００６９】
＜処理の流れ＞
図９は、実施形態３の頭部方向算出部２０６０によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。図７と同様に、図９は、図３のステップＳ１０４において頭部方向算出部２０６０が行う処理の流れの一例を示す。また、図９のステップＳ２０２〜２０８は、図７のステップＳ２０２〜２０８と同様の処理である。そのため、これらのステップに関する説明は省略する。ステップＳ３０２において、基準温度分布分布更新部２０６５は、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布に基づいて、新たな基準温度分布を算出する。そして、基準温度分布更新部２０６５は、算出した新たな基準温度分布で、基準温度分布格納部２０６１に格納されている基準温度分布を更新する。
【００７０】
＜作用・効果＞
本実施形態のロボット２０００は、基準温度分布を更新する基準温度分布更新部２０６５を有する。ここで、温度分布検出部２０４０によって検出される温度分布は、気温の変化や太陽光の影響など、環境の変化によって変化する。例えば、昼間に検出される温度分布の各セルが示す温度は、朝や夜における温度より高いと考えられる。そのため、温度分布検出部２０４０が検出する温度は、環境の変化に従って変化すると考えられる。
【００７１】
本実施形態のロボット２０００によれば、基準温度分布更新部２０６５によって基準温度分布が更新されるため、基準温度分布を、環境の変化に追従させることができる。これにより、本実施形態のロボット２０００によれば、人の頭部が位置する方向に対応するセルをさらに正確に特定することができる。その結果、顔面部２０２０の向きを、さらに正確に人の頭部が位置する方向へ向けることができる。その結果、人とロボット２０００とが、より自然にコミュニケーションを取れるようになる。
【００７２】
[実施形態４]
図１０は、実施形態４に係るロボット２０００が有する頭部方向算出部２０６０を例示するブロック図である。実施形態４に係るロボット２０００は、頭部方向算出部２０６０が図１０に示す各機能構成部を有する点を除き、実施形態２又は３に係るロボット２０００と同様である。なお、図１０において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図１０において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【００７３】
実施形態４の頭部方向算出部２０６０は、候補セルのグループを作成し、各グループが移動しているか否かを判定する。そして、頭部方向算出部２０６０は、移動しているグループから候補セルを特定する。そのために、実施形態４の頭部方向算出部２０６０は、分類部２０６６及び移動判定部２０６７を有する。ここで、実施形態４の温度分布検出部２０４０は、実施形態３の温度分布検出部２０４０と同様に、同一の検出範囲について温度分布を繰り返し検出する。
【００７４】
＜分類部２０６６＞
分類部２０６６は、候補位置特定部２０６２によって同一の温度分布から特定された候補セルをグループに分ける。例えば分類部２０６６は、縦方向、横方向、又は斜め方向のいずれかにおいて互いに隣接している候補セルを同一のグループに含めるように、候補セルをグループに分ける。
【００７５】
＜移動判定部２０６７＞
移動判定部２０６７は、分類部２０６６によって分けられたグループごとに、複数の温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する。例えば移動判定部２０６７は、各温度分布において、グループごとに中心位置を算出する。例えばグループの中心位置は、そのグループに含まれる候補セルの重心位置である。そして、移動判定部２０６７は、複数の温度分布それぞれにおける同一グループの中心位置を比較する。そして、移動判定部２０６７は、中心位置の変化が所定距離以上であるグループについては、「移動している」と判定し、中心位置の変化が所定距離より小さいグループについては、「移動していない」と判定する。
【００７６】
移動判定部２０６７は、異なる温度分布に含まれるグループから、同一のグループを特定する必要がある。移動判定部２０６７は、温度分布検出部２０４０がある時点において検出した温度分布（以下、温度分布Ａ）に含まれるグループと、温度分布検出部２０４０がその次の時点において検出した温度分布（以下、温度分布Ｂ）に含まれるグループとを比較することで、２つの温度分布から同一のグループを特定する。例えば、移動判定部２０６７は、次のような処理を行う。まず、移動判定部２０６７は、各グループについて、グループの中心位置を算出する。そして、移動判定部２０６７は、温度分布Ａに含まれるグループＸの中心位置を、温度分布Ｂに含まれる各グループの中心位置と比較する。ここで、グループＸの中心位置と、温度分布Ｂに含まれるグループＹの中心位置との間の距離が、所定距離以下であったとする。この場合、移動判定部２０６７は、グループＸとグループＹは同一のグループであると判定する。
【００７７】
＜頭部位置特定部２０６３＞
頭部位置特定部２０６３は、温度分布に含まれるセルのうち、移動していると判定されたグループに含まれるセルから、人の頭部が位置する方向に対応するセルを特定する。例えば頭部位置特定部２０６３は、移動していると判定されたグループに含まれるセルの内、地面から最も高い位置に対応するセルを、人の頭部が位置する方向に対応するセルとして特定する。また例えば、頭部位置特定部２０６３は、移動していると判定されたグループに含まれるセルの中心位置を算出し、その中心位置にあるセルを、人の頭部が位置する方向に対応するセルとして特定する。ここで、例えば頭部位置特定部２０６３は、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布のうち、最新の温度分布に含まれるセルの中から、人の頭部が位置する方向に対応するセルを特定する。
【００７８】
図１１を用いて、移動判定部２０６７が行う処理を具体的に説明する。図１１は、温度分布に含まれる候補セルによって構成されるグループを例示する図である。図１１において、候補セルは、斜線で塗られたセルである。
【００７９】
図１１（ｂ）に示す温度分布３０は、最新の温度分布である。図１１（ａ）に示す温度分布３０は、図１１（ｂ）に示す温度分布３０の１つ前に温度分布検出部２０４０が検出した温度分布である。なお、２つの温度分布は、同一の検出範囲における温度分布である。ここで、移動判定部２０６７は、各グループについて、図１１（ａ）における中心位置と図１１（ｂ）における中心位置との距離が１以上である場合に、そのグループは移動していると判定する。
【００８０】
図１１（ａ）において、グループ６０−１の中心位置の座標は（5.3, 3,8）である。また、図１１（ｂ）において、グループ６０−１の中心位置の座標は（4.1, 4.0）である。したがって、グループ６０−１の中心位置の移動距離は 1.48 であり、１以上である。そのため、移動判定部２０６７は、「グループ６０−１は移動している」と判定する。
【００８１】
一方、グループ６０−１の中心位置の座標は、図１１（ａ）と図１１（ｂ）の双方において、（7.0, 7.5）である。したがって、グループ６０−２の中心位置の移動距離は 0 である。そのため、移動判定部２０６７は、「グループ６０−２は移動していない」と判定する。
【００８２】
以上により、図１１の場合、頭部位置特定部２０６３は、グループ６０−１に含まれる候補セルから、人の頭部が位置する方向に対応するセルを特定する。
【００８３】
＜処理の流れ＞
図１２は、実施形態４の頭部方向算出部２０６０によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。図１２において、移動判定部２０６７は、分類部２０６６によって分けられた各グループの中心位置を算出し、グループ履歴情報として保存するとする。なお、図１２のステップＳ２０２及びＳ２０４は、図７のステップＳ２０２及びＳ２０４と同様の処理である。そのため、ステップＳ２０２及びＳ２０４に関する説明は省略する。
【００８４】
ステップＳ４０２において、分類部２０６６は、候補セルをグループに分ける。ステップＳ４０４において、移動判定部２０６７は、ステップＳ４０２で生成された各グループの中心位置を算出する。ステップＳ４０６において、移動判定部２０６７は、グループ履歴情報が保存されているか否かを判定する。グループ履歴情報が保存されていない場合、図１２の処理は、ステップＳ４１４に進む。ここで、グループ履歴情報が保存されていない場合とは、例えば、頭部方向算出部２０６０が初めて図１２に示す処理を行う場合である。一方、グループ履歴情報が保存されていない場合、図１２の処理は、ステップＳ４０８に進む。
【００８５】
ステップＳ４０８において、移動判定部２０６７は、グループ履歴情報として保存されている各グループの中心位置（過去の中心位置）と、ステップＳ４０４で算出した各グループの中心位置（現在の中心位置）とを比較する。そして、移動判定部２０６７は、各グループが移動しているか否かを判定する。
【００８６】
ステップＳ４１０において、頭部位置特定部２０６３は、温度分布に含まれるセルのうち、移動していると判定されたグループに含まれるセルから、人の頭部が位置する方向に対応するセルを特定する。ステップＳ４１２において、方向算出部２０６４は、ステップＳ４１０で特定されたセルに基づき、人の頭部が位置する方向を算出する。
【００８７】
ステップＳ４１４において、移動判定部２０６７は、ステップＳ４０４で算出した各グループの中心位置を、グループ履歴情報として保存する。
【００８８】
＜作用・効果＞
人の頭部と同程度の温度を持つ物体が温度分布検出部２０４０の検出範囲に含まれている場合、頭部方向算出部２０６０は、温度分布の各セルが示す温度のみからでは、人と、人と同程度の温度を持つ物体とを区別することが難しい。人と同程度の温度を持つ物体は、例えば、照明器具やヒータなどの家電製品である。
【００８９】
本実施形態のロボット２０００は、候補セルによって構成される各グループが移動しているか否かを判定し、移動しているグループに含まれる候補セルから、人の頭部が位置する方向に対応するセルを特定する。ここで、人は、立ち止まったり座ったりしている場合でも、姿勢を変えるなどの動作をするため、中心位置は変化する場合が多い。そのため、本実施形態のロボット２０００によれば、人と、人と同程度の温度を持つ静止物体とを区別することができる。そのため、本実施形態のロボット２０００によれば、顔面部２０２０を、より高い確率で、人の頭部が位置する方向へ向けることができる。
【００９０】
[実施形態５]
図１３は、実施形態５に係るロボット２０００を例示するブロック図である。図１３において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図１３において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【００９１】
実施形態５のロボット２０００は、顔面部２０２０の向きを人の頭部が位置する方向へ変更した後、さらに、顔面部２０２０の向きを人の顔の方向へ調整する機能を有する。そのために、ロボット２０００は、撮像部２１００、顔検出部２１２０、顔方向算出部２１４０、及び顔面方向調整部２１６０を有する。
【００９２】
＜撮像部２１００＞
撮像部２１００は、第１顔面方向変更部２０８０によって顔面部２０２０の向きが変更された場合に、顔面部２０２０が向いている方向を画角に含めて撮像を行うことで、画像の生成を行う。
【００９３】
撮像部２１００は、撮像を行うためのカメラ等を有する。撮像部２１００が設置される位置は様々である。例えば、顔面部２０２０が眼球部を有するとする。この場合、撮像部２１００は、例えば眼球部に設置される。また、撮像部２１００は、顔面部２０２０上の他の部分に設置されてもよいし、顔面部２０２０以外の部分、（例：胴体）に設置されてもよい。
【００９４】
＜顔検出部２１２０＞
顔検出部２１２０は、撮像部２１００によって生成された画像から人の顔を検出する。画像から人の顔の検出する方法は周知技術であるため、この方法の詳細な説明は省略する。
【００９５】
＜顔方向算出部２１４０＞
顔方向算出部２１４０は、顔検出部２１２０による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する。具体的には、顔方向算出部２１４０は、撮像部２１００が撮像を行った方向、撮像部２１００の画角、及び撮像された画像内における人の顔の位置から、人の顔が位置する方向を算出する。
【００９６】
＜顔面方向調整部２１６０＞
顔面方向調整部２１６０は、顔面部２０２０が、顔方向算出部２１４０によって算出された人の顔が位置する方向を向くように、顔面部２０２０の向きを調整する。
【００９７】
＜処理の流れ＞
図１４は、実施形態５のロボット２０００によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。実施形態５のロボット２０００は、図３のステップＳ１０２〜Ｓ１０６を実行した後で、ステップＳ５０２以降の処理を実行する。図を簡略化するため、図１４において、ステップＳ１０２〜１０６は省略されている。
【００９８】
ステップＳ５０２において、撮像部２１００は、顔面部２０２０が向いている方向を画角に含めて撮像を行う。ステップＳ５０４において、顔検出部２１２０は、撮像部２１００によって生成された画像から人の顔を検出する。ステップＳ５０６において、顔方向算出部２１４０は、顔検出部２１２０による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する。ステップＳ５０８において、顔面方向調整部２１６０は、顔面部２０２０が、顔方向算出部２１４０によって算出された人の顔が位置する方向を向くように、顔面部２０２０の向きを調整する。
【００９９】
＜作用・効果＞
顔面部２０２０の向きを人の頭部が位置する方向へ変更しない状態で撮像部２１００による撮像を行うと、人の顔がうまく撮像されない場合がある。例えば撮像部２１００が撮像を行う時に、人が横や後ろを向いている可能性がある。この場合、撮像部２１００によって生成された画像から人の顔を検出することが難しい。
【０１００】
そこで、実施形態５のロボット２０００は、顔面部２０２０の向きを人の頭部が位置する方向に変更した後で、顔面部２０２０が向いている方向を画角に含めて撮像を行う。前述したように、顔面部２０２０を人の頭部が位置する方向に向けると、その人が自発的に顔面部２０２０の方向を向く確率が高い。そのため、実施形態５のロボット２０００において撮像部２１００が生成する画像には、正面又は正面に近い方向を向いている人の顔が撮像されている確率が高い。そのため、顔検出部２１２０は、この画像から、高い確率で人の顔を検出できる。
【０１０１】
さらに、実施形態５のロボット２０００は、顔面部２０２０の向きを、人の顔が位置する方向へ調整する。これにより、人の視点から見ると、顔面部２０２０が人の頭部のうちの顔以外の部分（頭頂部など）を向いている場合と比較し、ロボット２０００がより自分の方を向いているように感じる。その結果、人とロボット２０００とが、より自然にコミュニケーションを取れるようになる。
【０１０２】
＜変形例１＞
図１５は、変形例１のロボット２０００を例示するブロック図である。図１５において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図１５において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【０１０３】
変形例１のロボット２０００は、顔面部２０２０が眼球部２０２２を有する。また、変形例１のロボット２０００は、顔面方向調整部２１６０の代わりに、眼球方向変更部２１５０を有する。変形例１のロボット２０００が有するその他の機能構成部は、実施形態５のロボット２０００と同様である。
【０１０４】
眼球方向変更部２１５０は、顔方向算出部２１４０によって算出された方向に、眼球部２０２２を向ける。これにより、人の視点と、眼球部２０２２とが向き合うようになる。その結果、人とロボット２０００との間で、自然なコミュニケーションが取れるようになる。
【０１０５】
なお、変形例１において、撮像部２１００は、例えば眼球部２０２２の内部に設置される。ただし、撮像部２１００は、眼球部２０２２以外の場所に設置されてもよい。
【０１０６】
[実施形態６]
図１６は、実施形態６に係るロボット２０００を例示するブロック図である。図１６において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図１６において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【０１０７】
実施形態６のロボット２０００は、人の頭部が位置する方向が検出できない場合に、人の頭部が位置していると推測できる複数の方向を撮像することで、人の顔を検出する。そして、ロボット２０００は、その顔が位置する方向へ、顔面部２０２０を向ける。そのために、実施形態４のロボット２０００は、人方向算出部２１８０及び第２顔面方向変更部２２００を有する。実施形態４のロボット２０００は、人方向算出部２１８０及び第２顔面方向変更部２２００を有する点を除き、実施形５のロボット２０００又は変形例１のロボット２０００と同様である。図１６は、人方向算出部２１８０及び第２顔面方向変更部２２００を有する点を除いて、ロボット２０００の構成が実施形態５のロボット２０００と同様である場合を示している。
【０１０８】
＜人方向算出部２１８０＞
人方向算出部２１８０は、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する。例えば人方向算出部２１８０は、温度分布検出部２０４０が検出する温度分布から特定した候補セルに基づいて、人が位置する方向を算出する。例えば人方向算出部２１８０は、複数の候補セルの中心位置を、人が位置する方向として算出する。
【０１０９】
＜第２顔面方向変更部２２００＞
第２顔面方向変更部２２００は、頭部方向算出部２０６０によって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ人方向算出部２１８０によって人が位置する方向が算出される場合のみ、人が位置する方向に顔面部２０２０を向ける。
【０１１０】
頭部方向算出部２０６０によって人の頭部が位置する方向が算出されない状況は、例えば、頭部方向算出部２０６０が、候補セルの中から、人の頭部が位置する方向に対応するセルを特定できなかった場合である。例えば頭部方向算出部２０６０が、候補セルのうち、所定範囲に含まれる温度を示すセルを、人の頭部が位置する方向に対応するセルとして特定するとする。この場合、候補セルの中に上記所定範囲に含まれる温度を示すセルがなかった場合、頭部方向算出部２０６０は、候補セルの中から人の頭部が位置する方向に対応するセルを特定できない。
【０１１１】
第２顔面方向変更部２２００によって顔面部２０２０の向きが変更された場合、撮像部２１００は、顔面部２０２０が向いている方向が画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行う。これにより、撮像部２１００は、それぞれ異なる方向を撮像した複数の画像を生成する。例えば撮像部２１００は、顔面部２０２０が向いている方向が画角の右上隅になる場合、左上隅になる場合、右下隅になる場合、及び左下隅になる場合の４通りについて撮像を行う。ただし、撮像部２１００が行う複数回の撮像は、この方法に限定されない。
【０１１２】
顔検出部２１２０は、撮像部２１００によって生成された複数の画像の中から、人の顔を検出する。顔方向算出部２１４０は、顔検出部２１２０によって検出された人の顔について、その顔が位置する方向を算出する。顔面方向調整部２１６０は、顔検出部２１２０によって算出された方向を向くように、顔面部２０２０の向きを調整する。
【０１１３】
＜処理の流れ＞
図１７は、実施形態６のロボット２０００によって実行される処理の流れを例示するフローチャートである。実施形態６のロボット２０００は、図３のステップＳ１０２及びＳ１０４を実行した後、図１７に示す各ステップを実行する。また、実施形態６のロボット２０００は、図１７に示す各ステップを実行した後、図１４に示すステップＳ５０６及びＳ５０８を実行する。図を簡略化するため、図１７において、ステップＳ１０２、Ｓ１０４、Ｓ５０６、及びＳ５０８は省略されている。
【０１１４】
ステップＳ６０２において、ロボット２０００は、頭部方向算出部２０６０によって人の頭部が位置する方向が算出されたか否かを判定する。頭部方向算出部２０６０によって人の頭部が位置する方向が算出された場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、図１７の処理は、ステップＳ１０６に進む。一方、頭部方向算出部２０６０によって人の頭部が位置する方向が算出されなかった場合（ステップＳ６０２：ＮＯ）、図１７の処理は、ステップＳ６０４に進む。
【０１１５】
ステップＳ６０４において、人方向算出部２１８０は、人が位置する方向を算出する。ステップＳ６０６において、ロボット２０００は、人方向算出部２１８０によって人が位置する方向が算出されたか否かを判定する。人方向算出部２１８０によって人が位置する方向が算出された場合（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）、図１７の処理は、ステップＳ６０８に進む。一方、人方向算出部２１８０によって人が位置する方向が算出されなかった場合（ステップＳ６０６：ＮＯ）、図１７の処理は終了する。
【０１１６】
ステップＳ６０８において、第２顔面方向変更部２２００は、人が位置する方向に顔面部２０２０を向ける。ステップＳ６１０において、撮像部２１００は、顔面部２０２０が向いている方向が画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行う。ステップＳ６１２において、顔検出部２１２０は、撮像部２１００によって生成された複数の画像の中から、人の顔を検出する。
【０１１７】
＜作用・効果＞
温度分布検出部２０４０によって検出される温度分布に、人の頭部が含まれないことがありえる。例えば、温度分布検出部２０４０の検出範囲に人の首から下しか含まれていない場合などである。このような場合、ロボット２０００は、温度分布検出部２０４０によって検出される温度分布から人の頭部が位置する方向を算出することが難しい。
【０１１８】
本実施形態のロボット２０００によれば、温度分布検出部２０４０によって検出された温度分布から人の頭部が位置する方向が算出することが難しい場合でも、ロボット２０００の顔面部２０２０を人の顔が位置する方向に向けることができる。そのため、人とロボット２０００とが自然なコミュニケーションを取れる確率がさらに高くなる。なお、実施形態６のロボット２０００が行う動作は、視界に人の一部が入った場合に、その視界に入った部分の周辺を見回すことで、人の顔を探すことに相当すると言える。
【０１１９】
[実施形態７]
実施形態７に係るロボット２０００は、上述したいずれかの実施形態に係るロボット２０００と同様の構成を有する。
【０１２０】
実施形態７の頭部方向算出部２０６０は、温度分布検出部２０４０によって検出される温度分布から複数の人の頭部が検出された場合、複数の頭の中心方向を算出する。例えば頭部方向算出部２０６０が、候補セルの中から、所定範囲に含まれる温度を示すセルを、人の頭部が位置する方向に対応するセルとして特定するとする。この場合、上記所定範囲に含まれる温度を示す候補セルが複数あると、例えば頭部方向算出部２０６０は、これら複数の候補セルを、人の頭部が位置する方向に対応するセルとして特定する。その結果、温度分布から複数の人の頭部が検出される。そこで、頭部方向算出部２０６０は、これら複数の候補セルの中心を算出することで、複数の頭の中心方向を算出する。
【０１２１】
そして、第１顔面方向変更部２０８０は、頭部方向算出部２０６０によって算出された中心方向に、顔面部２０２０を向ける。
【０１２２】
＜作用・効果＞
温度分布検出部２０４０の検出範囲に、複数の人が存在する場合がある。本実施形態のロボット２０００によれば、このような場合に、これら複数の人の頭部の中心方向に、顔面部２０２０が向けられる。ここで、顔面部２０２０を複数の人の頭部の中心方向に向けると、これら複数の人がそれぞれ顔面部２０２０の方を向く確率が高い。そのため、本実施形態のロボット２０００は、これら複数の人と自然にコミュニケーションを取ることができる。
【０１２３】
[実施例]
以下、ロボット２０００の実施例について説明する。図１８は、実施例に係るロボット２０００を示すブロック図である。図１８において、矢印は情報の流れを表している。さらに、図１８において、各ブロックは、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位の構成を表している。
【０１２４】
実施例のロボット２０００は、実施形態５のロボット２０００が有する機能構成部に加え、移動検出部２２２０及びタスク実行部２２４０を有する。
【０１２５】
＜タスク実行部２２４０＞
タスク実行部２２４０は、所定タスクを実行する。例えば所定タスクは、人に話しかける動作（例：音声メッセージを再生する動作）などである。こうすることで、ロボット２０００は、人とのコミュニケーションを実行する。
【０１２６】
タスク実行部２２４０は、顔面方向調整部２１６０によって顔面部２０２０の向きが調整された後、又は、移動検出部２２２０からの指示を受けた後に、上記所定タスクを実行する。移動検出部２２２０の動作については、以下で説明する。
【０１２７】
＜移動検出部２２２０＞
移動検出部２２２０は、顔面部２０２０が向いている方向を含む範囲に超音波を照射する。また、移動検出部２２２０は、物体に反射して返ってきた超音波を検出する。反射した超音波が検出された場合、移動検出部２２２０は、超音波を照射した時点と、反射して返ってきた超音波を検出した時点との差に基づいて、ロボット２０００と、超音波を反射した物体との間の距離を算出する。
【０１２８】
移動検出部２２２０は、上述した一連の動作を繰り返すことで、上記物体が、ロボット２０００に向かって移動しているか否かを判定する。そして、移動検出部２２２０は、物体がロボット２０００に対して移動していると判定した場合、タスク実行部２２４０に、所定タスクの実行を指示する。
【０１２９】
ロボット２０００は、撮像部２１００によって生成された画像から人の顔を検出できない場合がある。例えば、ロボット２０００が暗所に設置されている場合、撮像部２１００によって生成された画像から人の顔を検出することが難しい。
【０１３０】
本実施例のロボット２０００は、顔面方向調整部２１６０によって顔面部２０２０の顔の向きが調整された場合だけでなく、移動検出部２２２０によって物体がロボット２０００の方へ移動していることが検出された場合にも、所定タスクを実行する。移動検出部２２２０は、物体がロボット２０００に対して移動している場合、その物体が人であるとみなし、タスク実行部２２４０に所定タスクを実行させる。このようにすることで、ロボット２０００は、顔面部２０２０が向いている方向を撮像した画像から人の顔が検出できない場合でも、人がいると予測される場合に、所定タスクを実行する。そのため、ロボット２０００が人とコミュニケーションを取れる確率が高くなる。
【０１３１】
本実施例のロボット２０００は、実施形態５のロボット２０００に対して移動検出部２２２０及びタスク実行部２２４０を加えた構成である。しかし、その他の実施形態や変形例のロボット２０００に対して移動検出部２２２０やタスク実行部２２４０を加えることで、ロボット２０００を実施してもよい。例えば実施形態１〜４のロボット２０００に対して移動検出部２２２０及びタスク実行部２２４０を加える場合、ロボット２０００は、移動検出部２２２０によって物体がロボット２０００に対して移動していると判定された場合に、タスク実行部２２４０を用いて所定タスクを実行する。また、ロボット２０００は、第１顔面方向変更部２０８０が顔面部２０２０の向きを人の頭部が位置する方向に向けた場合に、タスク実行部２２４０を用いて所定タスクを実行してもよい。
【０１３２】
また、変形例のロボット２０００に対して移動検出部２２２０及びタスク実行部２２４０を加える場合、例えばロボット２０００は、移動検出部２２２０によって物体がロボット２０００に対して移動していると判定された場合又は眼球方向変更部２１５０が動作した後に、タスク実行部２２４０を用いて所定タスクを実行する。
【０１３３】
また、実施形態６のロボット２０００に対して移動検出部２２２０及びタスク実行部２２４０を加える場合、例えばロボット２０００は、移動検出部２２２０によって物体がロボット２０００に対して移動していると判定された場合又は顔面方向調整部２１６０が動作した後に、タスク実行部２２４０を用いて所定タスクを実行する。
【０１３４】
実施形態７のロボット２０００に対して移動検出部２２２０及びタスク実行部２２４０を加える場合、ロボット２０００は、実施形態１〜６又は変形例のロボット２０００のいずれかに対して移動検出部２２２０及びタスク実行部２２４０を加えた場合と同様の動作を行う。
【０１３５】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記実施形態の組み合わせ、及び上記実施形態以外の様々な構成を採用することもできる。
【０１３６】
例えば、顔面方向調整部２１６０を有する各実施形態のロボット２０００は、顔面方向調整部２１６０の代わりに、変形例のロボット２０００において説明した眼球方向変更部２１５０を有していてもよい。この場合、ロボット２０００は、人の顔が位置する方向を向くように顔面部２０２０の向きを調整する代わりに、人の顔が位置する方向に眼球部２０２２を向ける。なお、この場合、顔面部２０２０は、眼球部２０２２を有する。
【０１３７】
この出願は、２０１３年９月２７日に出願された日本出願特願２０１３−２００８７９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2015045844.tif 000004
【図２】
2015045844.tif 000005
【図３】
2015045844.tif 000006
【図４】
2015045844.tif 000007
【図５】
2015045844.tif 000008
【図６】
2015045844.tif 000009
【図７】
2015045844.tif 000010
【図８】
2015045844.tif 000011
【図９】
2015045844.tif 000012
【図１０】
2015045844.tif 000013
【図１１】
2015045844.tif 000014
【図１２】
2015045844.tif 000015
【図１３】
2015045844.tif 000016
【図１４】
2015045844.tif 000017
【図１５】
2015045844.tif 000018
【図１６】
2015045844.tif 000019
【図１７】
2015045844.tif 000020
【図１８】
2015045844.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月13日(2016.10.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、
前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、
を有し、
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出部は、
基準温度分布を格納する基準温度分布格納部と、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定部と、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定部と、
前記頭部位置特定部によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出部と、
前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類部と、
前記分類部によって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定部と、
を有し、
前記頭部位置特定部は、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する、ロボット。
【請求項２】
眼球部を有する顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、
前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、
前記第１顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行うことで画像を生成する撮像部と、
前記画像から人の顔を検出する顔検出部と、
前記顔検出部による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出部と、
前記顔方向算出部によって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更部と、を有するロボット。
【請求項３】
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、
前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、
前記第１顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行うことで画像を生成する撮像部と、
前記画像から人の顔を検出する顔検出部と、
前記顔検出部による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出部と、
前記顔面部が前記顔方向算出部によって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整部と、を有するロボット。
【請求項４】
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、
前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、
を有し、
前記頭部方向算出部は、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、
前記第１顔面方向変更部は、前記中心方向に前記顔面部を向ける、ロボット。
【請求項５】
前記温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する人方向算出部と、
前記頭部方向算出部によって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ前記人方向算出部によって前記人が位置する方向が算出された場合のみ、前記人が位置する方向に前記顔面部を向ける第２顔面方向変更部と、
を有し、
前記撮像部は、前記第２顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記顔面部が向いている方向が前記画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行うことで複数の前記画像を生成し、
前記顔検出部は、前記撮像部によって生成された複数の前記画像の中から人の顔を検出する、請求項２又は３に記載のロボット。
【請求項６】
前記頭部方向算出部は、
基準温度分布を格納する基準温度分布格納部と、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定部と、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定部と、
前記頭部位置特定部によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出部と、を有する請求項２乃至５いずれか一項に記載のロボット。
【請求項７】
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出部は、前記温度分布に基づいて、前記基準温度分布格納部に格納されている前記基準温度分布を更新する基準温度分布更新部を有する、請求項１又は６に記載のロボット。
【請求項８】
ロボットを制御するコンピュータによって実行される制御方法であって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
を有し、
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有し、
当該制御方法は、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、
前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、
を有し、
前記頭部方向算出ステップは、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定ステップと、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定ステップと、
前記頭部位置特定ステップによって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出ステップと、
前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類ステップと、
前記分類ステップによって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定ステップと、
を有し、
前記頭部位置特定ステップにおいて、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する、制御方法。
【請求項９】
ロボットを制御するコンピュータによって実行される制御方法であって、
前記ロボットは、
眼球部を有する顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
撮像を行って画像を生成する撮像部と、を有し、
当該制御方法は、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、
前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、
前記第１顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像ステップと、
前記撮像ステップで生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出ステップと、
前記顔検出ステップによる検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出ステップと、
前記顔方向算出ステップによって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更ステップと、を有する制御方法。
【請求項１０】
ロボットを制御するコンピュータによって実行される制御方法であって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
撮像を行って画像を生成する撮像部と、を有し、
当該制御方法は、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、
前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、
前記第１顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像ステップと、
前記撮像ステップで生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出ステップと、
前記顔検出ステップによる検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出ステップと、
前記顔面部が前記顔方向算出ステップによって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整ステップと、を有する制御方法。
【請求項１１】
ロボットを制御するコンピュータによって実行される制御方法であって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
を有し、
当該制御方法は、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、
前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、
を有し、
前記頭部方向算出ステップにおいて、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、
前記第１顔面方向変更ステップにおいて、前記中心方向に前記顔面部を向ける、制御方法。
【請求項１２】
前記温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する人方向算出ステップと、
前記頭部方向算出ステップによって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ前記人方向算出ステップによって前記人が位置する方向が算出された場合のみ、前記人が位置する方向に前記顔面部を向ける第２顔面方向変更ステップと、
を有し、
前記撮像ステップは、前記第２顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向が前記画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行わせ、
前記顔検出ステップは、前記撮像ステップで生成された複数の前記画像の中から人の顔を検出する、請求項９又は１０に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有し、
前記頭部方向算出ステップは、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定ステップと、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定ステップと、
前記頭部位置特定ステップによって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出ステップと、を有する請求項８乃至１２いずれか一項に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出ステップは、前記温度分布に基づいて、前記基準温度分布格納部に格納されている前記基準温度分布を更新する基準温度分布更新ステップを有する、請求項８又は１３に記載の制御方法。
【請求項１５】
コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせるプログラムであって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
を有し、
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有し、
当該プログラムは、前記コンピュータに、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、
前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、
を持たせ、
前記頭部方向算出機能は、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定機能と、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定機能と、
前記頭部位置特定機能によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出機能と、
前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類機能と、
前記分類機能によって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定機能と、
を有し、
前記頭部位置特定機能において、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する、プログラム。
【請求項１６】
コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせるプログラムであって、
前記ロボットは、
眼球部を有する顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
撮像を行って画像を生成する撮像部と、を有し、
当該プログラムは、前記コンピュータに、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、
前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、
前記第１顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像機能と、
前記撮像機能で生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出機能と、
前記顔検出機能による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出機能と、
前記顔方向算出機能によって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更機能と、を持たせるプログラム。
【請求項１７】
コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせるプログラムであって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
撮像を行って画像を生成する撮像部と、を有し、
当該プログラムは、前記コンピュータに、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、
前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、
前記第１顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像機能と、
前記撮像機能で生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出機能と、
前記顔検出機能による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出機能と、
前記顔面部が前記顔方向算出機能によって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整機能と、を持たせるプログラム。
【請求項１８】
コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせるプログラムであって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
を有し、
当該プログラムは、前記コンピュータに、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、
前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、
を有し、
前記頭部方向算出機能において、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、
前記第１顔面方向変更機能において、前記中心方向に前記顔面部を向ける、プログラム。
【請求項１９】
前記コンピュータに、
前記温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する人方向算出機能と、
前記頭部方向算出機能によって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ前記人方向算出機能によって前記人が位置する方向が算出された場合のみ、前記人が位置する方向に前記顔面部を向ける第２顔面方向変更機能と、
を持たせ、
前記撮像機能は、前記第２顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向が前記画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行わせ、
前記顔検出機能は、前記撮像機能で生成された複数の前記画像の中から人の顔を検出する、請求項１６又は１７に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有し、
前記頭部方向算出機能は、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定機能と、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定機能と、
前記頭部位置特定機能によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出機能と、を有する請求項１５乃至１９いずれか一項に記載のプログラム。
【請求項２１】
前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出機能は、前記温度分布に基づいて、前記基準温度分布格納部に格納されている前記基準温度分布を更新する基準温度分布更新機能を有する、請求項１５又は２０に記載のプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明が提供する第１のロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、を有する。前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出する。前記頭部方向算出部は、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部と、前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定部と、前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定部と、前記頭部位置特定部によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出部と、前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類部と、前記分類部によって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定部と、を有する。前記頭部位置特定部は、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する。
本発明が提供する第２のロボットは、眼球部を有する顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、前記第１顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行うことで画像を生成する撮像部と、前記画像から人の顔を検出する顔検出部と、前記顔検出部による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出部と、前記顔方向算出部によって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更部と、を有する。
本発明が提供する第３のロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、前記第１顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行うことで画像を生成する撮像部と、前記画像から人の顔を検出する顔検出部と、前記顔検出部による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出部と、前記顔面部が前記顔方向算出部によって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整部と、を有する。
本発明が提供する第４のロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、を有する。前記頭部方向算出部は、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、前記第１顔面方向変更部は、前記中心方向に前記顔面部を向ける。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明が提供する第１の制御方法は、ロボットを制御するコンピュータによって実行される。このロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、を有する。前記温度分布検出部において、同一の検出範囲について前記温度分布が繰り返し検出される。前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有する。当該制御方法は、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、を有する。前記頭部方向算出ステップは、前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定ステップと、前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定ステップと、前記頭部位置特定ステップによって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出ステップと、前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類ステップと、前記分類ステップによって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定ステップと、を有する。前記頭部位置特定ステップにおいて、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する。
本発明の第２の制御方法は、ロボットを制御するコンピュータによって実行される。前記ロボットは、眼球部を有する顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、撮像を行って画像を生成する撮像部と、を有する。当該制御方法は、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、前記第１顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像ステップと、前記撮像ステップで生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出ステップと、前記顔検出ステップによる検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出ステップと、前記顔方向算出ステップによって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更ステップと、を有する。
本発明の第３の制御方法は、ロボットを制御するコンピュータによって実行される。前記ロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、撮像を行って画像を生成する撮像部と、を有する。当該制御方法は、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、前記第１顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像ステップと、前記撮像ステップで生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出ステップと、前記顔検出ステップによる検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出ステップと、前記顔面部が前記顔方向算出ステップによって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整ステップと、を有する。
本発明の第４の制御方法は、ロボットを制御するコンピュータによって実行される。前記ロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、を有する。当該制御方法は、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、を有する。前記頭部方向算出ステップにおいて、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、前記第１顔面方向変更ステップにおいて、前記中心方向に前記顔面部を向ける。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明が提供する第１のプログラムは、コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせる。前記ロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、を有する。前記温度分布検出部において、同一の検出範囲について前記温度分布が繰り返し検出される。前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有する。当該プログラムは、前記コンピュータに、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、を持たせる。前記頭部方向算出機能は、前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定機能と、前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定機能と、前記頭部位置特定機能によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出機能と、前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類機能と、前記分類機能によって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定機能と、を有する。前記頭部位置特定機能において、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する。
本発明が提供する第２のプログラムは、コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせる。前記ロボットは、眼球部を有する顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、撮像を行って画像を生成する撮像部と、を有する。当該プログラムは、前記コンピュータに、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、前記第１顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像機能と、前記撮像機能で生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出機能と、前記顔検出機能による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出機能と、前記顔方向算出機能によって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更機能と、を持たせる。
本発明が提供する第３のプログラムは、コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせる。前記ロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、撮像を行って画像を生成する撮像部と、を有する。当該プログラムは、前記コンピュータに、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、前記第１顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像機能と、前記撮像機能で生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出機能と、前記顔検出機能による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出機能と、前記顔面部が前記顔方向算出機能によって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整機能と、を有する。
本発明が提供する第４のプログラムは、コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせる。前記ロボットは、顔面部と、グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、を有する。当該プログラムは、前記コンピュータに、前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、を有する。前記頭部方向算出機能において、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、前記第１顔面方向変更機能において、前記中心方向に前記顔面部を向ける。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３７】
この出願は、２０１３年９月２７日に出願された日本出願特願２０１３−２００８７９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
１．  顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出部と、
前記頭部方向算出部によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更部と、
を有するロボット。
２．  前記頭部方向算出部は、
基準温度分布を格納する基準温度分布格納部と、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定部と、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定部と、
前記頭部位置特定部によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出部と、
を有する１．に記載のロボット。
３．  前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出部は、前記温度分布に基づいて、前記基準温度分布格納部に格納されている前記基準温度分布を更新する基準温度分布更新部を有する、
２．に記載のロボット。
４．  前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出部は、
前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類部と、
前記分類部によって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定部と、
を有し、
前記頭部位置特定部は、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する、
２．又は３．に記載のロボット。
５．  前記顔面部は、眼球部を有し、
前記第１顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行うことで画像を生成する撮像部と、
前記画像から人の顔を検出する顔検出部と、
前記顔検出部による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出部と、
前記顔方向算出部によって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更部と、
を有する１．乃至４．何れか一つに記載のロボット。
６．  前記第１顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行うことで画像を生成する撮像部と、
前記画像から人の顔を検出する顔検出部と、
前記顔検出部による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出部と、
前記顔面部が前記顔方向算出部によって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整部と、
を有する１．乃至４．いずれか一つに記載のロボット。
７．  前記温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する人方向算出部と、
前記頭部方向算出部によって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ前記人方向算出部によって前記人が位置する方向が算出された場合のみ、前記人が位置する方向に前記顔面部を向ける第２顔面方向変更部と、
を有し、
前記撮像部は、前記第２顔面方向変更部によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記顔面部が向いている方向が前記画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行うことで複数の前記画像を生成し、
前記顔検出部は、前記撮像部によって生成された複数の前記画像の中から人の顔を検出する、
５．又は６．に記載のロボット。
８．  前記頭部方向算出部は、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、
前記第１顔面方向変更部は、前記中心方向に前記顔面部を向ける、
１．乃至７．いずれか一つに記載のロボット。
９．  ロボットを制御するコンピュータによって実行される制御方法であって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
を有し、
前記制御方法は、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出ステップと、
前記頭部方向算出ステップによって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更ステップと、
を有する制御方法。
１０．  前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有し、
前記頭部方向算出ステップは、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定ステップと、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定ステップと、
前記頭部位置特定ステップによって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出ステップと、
を有する９．に記載の制御方法。
１１．  前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出ステップは、前記温度分布に基づいて、前記基準温度分布格納部に格納されている前記基準温度分布を更新する基準温度分布更新ステップを有する、
１０．に記載の制御方法。
１２．  前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出ステップは、
前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類ステップと、
前記分類ステップによって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定ステップと、
を有し、
前記頭部位置特定ステップは、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する、
１０．又は１１．に記載の制御方法。
１３．  前記顔面部は、眼球部を有し、
前記ロボットは、撮像を行って画像を生成する撮像部を有し、
当該制御方法は、
前記第１顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像ステップと、
前記撮像ステップで生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出ステップと、
前記顔検出ステップによる検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出ステップと、
前記顔方向算出ステップによって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更ステップと、
を有する９．乃至１２．何れか一つに記載の制御方法。
１４．  前記ロボットは、撮像を行って画像を生成する撮像部を有し、
当該制御方法は、
前記第１顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像ステップと、
前記撮像ステップで生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出ステップと、
前記顔検出ステップによる検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出ステップと、
前記顔面部が前記顔方向算出ステップによって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整ステップと、
を有する９．乃至１２．いずれか一つに記載の制御方法。
１５．  前記温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する人方向算出ステップと、
前記頭部方向算出ステップによって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ前記人方向算出ステップによって前記人が位置する方向が算出された場合のみ、前記人が位置する方向に前記顔面部を向ける第２顔面方向変更ステップと、
を有し、
前記撮像ステップは、前記第２顔面方向変更ステップによって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向が前記画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行わせ、
前記顔検出ステップは、前記撮像ステップで生成された複数の前記画像の中から人の顔を検出する、
１３．又は１４．に記載の制御方法。
１６．  前記頭部方向算出ステップは、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、
前記第１顔面方向変更ステップは、前記中心方向に前記顔面部を向ける、
９．乃至１５．いずれか一つに記載の制御方法。
１７．  コンピュータに、ロボットを制御する機能を持たせるプログラムであって、
前記ロボットは、
顔面部と、
グリッド状に配置されている複数の受光素子を用いて、検出範囲の温度分布を検出する温度分布検出部と、
を有し、
当該プログラムは、前記コンピュータに、
前記温度分布に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する頭部方向算出機能と、
前記頭部方向算出機能によって算出された方向に、前記顔面部を向ける第１顔面方向変更機能と、
を持たせるプログラム。
１８．  前記コンピュータは、基準温度分布を格納する基準温度分布格納部を有し、
前記頭部方向算出機能は、
前記温度分布の中から、前記基準温度分布との差の絶対値が所定値以上である温度を示す位置である候補位置を特定する候補位置特定機能と、
前記候補位置の中から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する頭部位置特定機能と、
前記頭部位置特定機能によって特定された位置に基づいて、人の頭部が位置する方向を算出する方向算出機能と、
を有する１７．に記載のプログラム。
１９．  前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出機能は、前記温度分布に基づいて、前記基準温度分布格納部に格納されている前記基準温度分布を更新する基準温度分布更新機能を有する、
１８．に記載のプログラム。
２０．  前記温度分布検出部は、同一の検出範囲について前記温度分布を繰り返し検出し、
前記頭部方向算出機能は、
前記温度分布から特定した複数の前記候補位置をグループに分ける分類機能と、
前記分類機能によって分けられたグループごとに、複数の前記温度分布それぞれにおける同一のグループを比較することで、そのグループが移動しているか否かを判定する移動判定機能と、
を有し、
前記頭部位置特定機能は、前記温度分布の内、移動していると判定された前記グループに含まれる位置から、人の頭部が位置する方向に対応する位置を特定する、
１８．又は１９．に記載のプログラム。
２１．  前記顔面部は、眼球部を有し、
前記ロボットは、撮像を行って画像を生成する撮像部を有し、
当該プログラムは、前記コンピュータに、
前記第１顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合に、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像機能と、
前記撮像機能で生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出機能と、
前記顔検出機能による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出機能と、
前記顔方向算出機能によって算出された方向に前記眼球部を向ける眼球方向変更機能と、
を持たせる１７．乃至２０．何れか一つに記載のプログラム。
２２．  前記ロボットは、撮像を行って画像を生成する撮像部を有し、
当該プログラムは、
前記第１顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向を画角に含めて撮像を行わせる撮像機能と、
前記撮像機能で生成された前記画像から人の顔を検出する顔検出機能と、
前記顔検出機能による検出結果に基づいて、人の顔が位置する方向を算出する顔方向算出機能と、
前記顔面部が前記顔方向算出機能によって算出された方向を向くように、前記顔面部の向きを調整する顔面方向調整機能と、
を持たせる１７．乃至２０．いずれか一つに記載のプログラム。
２３．  前記コンピュータに、
前記温度分布に基づいて、人が位置する方向を算出する人方向算出機能と、
前記頭部方向算出機能によって人の頭部が位置する方向が算出されず、かつ前記人方向算出機能によって前記人が位置する方向が算出された場合のみ、前記人が位置する方向に前記顔面部を向ける第２顔面方向変更機能と、
を持たせ、
前記撮像機能は、前記第２顔面方向変更機能によって前記顔面部の向きが変更された場合、前記撮像部に、前記顔面部が向いている方向が前記画角に含まれるように、複数の方向に対して撮像を行わせ、
前記顔検出機能は、前記撮像機能で生成された複数の前記画像の中から人の顔を検出する、
２１．又は２２．に記載のプログラム。
２４．  前記頭部方向算出機能は、同一の前記温度分布から、人の頭部が位置する方向を複数算出した場合、算出した複数の方向の中心方向を算出し、
前記第１顔面方向変更機能は、前記中心方向に前記顔面部を向ける、
１７．乃至２３．いずれか一つに記載のプログラム。
【国際調査報告】
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