(57)【要約】【課題】周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に応じた呼び込み動作を行うことができる呼び込みロボット、呼び込みロボットの制御方法及び制御プログラムを得ることを目的とする。【解決手段】動作状況観測部４により観測された人物の動作状況と周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルに応じてロボットの動作内容を決定する動作内容決定部９を設け、身体制御部１０が動作内容決定部９により決定された動作内容にしたがって身体を制御する。【選択図】図１
2008213082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲に存在する人物を検出して、上記人物の動作状況を観測する動作状況観測手段と、
周囲の環境を観測する環境観測手段と、
上記動作状況観測手段により観測された人物の動作状況と上記環境観測手段により観測された周囲の環境に応じてロボットの動作内容を決定する動作内容決定手段と、
上記動作内容決定手段により決定された動作内容にしたがって身体を制御する身体制御手段と
を備えた呼び込みロボット。
【請求項２】
身体制御手段は、動作状況観測手段により観測された人物の動作状況と環境観測手段により観測された周囲の環境に応じて身体の挙動速度を決定し、その挙動速度で身体を制御することを特徴とする請求項１記載の呼び込みロボット。
【請求項３】
身体制御手段は、動作状況観測手段により人物の動作状況として、周囲に存在する人物までの距離が観測された場合、その距離に応じた挙動範囲で身体を制御することを特徴とする請求項１または請求項２記載の呼び込みロボット。
【請求項４】
環境観測手段は、周囲の環境として、周囲の騒音又は明るさを観測することを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の呼び込みロボット。
【請求項５】
環境観測手段により観測された周囲の環境に応じて音量レベルを決定し、その音量レベルで台詞を音声出力する台詞再生手段を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の呼び込みロボット。
【請求項６】
動作内容決定手段は、動作状況観測手段により検出された人物の数を考慮してロボットの動作内容を決定することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の呼び込みロボット。
【請求項７】
動作状況観測手段は、複数の人物が周囲に存在する場合、複数の人物の動作状況を観測して、複数の観測結果の平均値を出力することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の呼び込みロボット。
【請求項８】
動作状況観測手段は、複数の人物が周囲に存在する場合、一番近い位置に存在する人物の動作状況を観測することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の呼び込みロボット。
【請求項９】
動作状況観測手段は、複数の人物が周囲に存在する場合、一番遠い位置に存在する人物の動作状況を観測することを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の呼び込みロボット。
【請求項１０】
動作状況観測手段が周囲に存在する人物を検出して、上記人物の動作状況を観測する動作状況観測ステップと、
環境観測手段が周囲の環境を観測する環境観測ステップと、
動作内容決定手段が上記動作状況観測手段により観測された人物の動作状況と上記環境観測手段により観測された周囲の環境に応じてロボットの動作内容を決定する動作内容決定ステップと、
身体制御手段が上記動作内容決定手段により決定された動作内容にしたがって身体を制御する身体制御ステップと
を備えた呼び込みロボットの制御方法。
【請求項１１】
周囲に存在する人物を検出して、上記人物の動作状況を観測する動作状況観測処理手順と、
周囲の環境を観測する環境観測処理手順と、
上記動作状況観測処理手順により観測された人物の動作状況と上記環境観測処理手順により観測された周囲の環境に応じてロボットの動作内容を決定する動作内容決定処理手順と、
上記動作内容決定処理手順により決定された動作内容にしたがって身体を制御する身体制御処理手順と
をコンピュータに実行させるための呼び込みロボットの制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、周囲に存在する人物を検出し、その人物に対する呼び込み動作を行う呼び込みロボット、呼び込みロボットの制御方法及び制御プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、検査技術者の頭部の動作を検知する動き解析装置を実装し、その動き解析装置の検知結果を参照して、ロボットの頭部が検査技術者の頭部と同じ動作を行うように、ロボットの頭部を制御する技術が開示されている。
ただし、このロボットは、動き解析装置が検査技術者の頭部の動作を検知するようにしているが、周囲に存在する人物を検出して、人物の動作状況を観測するものではなく、また、周囲の環境を観測するものでもない。
このため、ロボットの動作は、特定の検査技術者の動作のみに依存し、不特定の人物の動作や周囲の環境との対応関係は存在しない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１１８９５３号公報（段落番号［００１４］から［００２５］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のロボットは以上のように構成されているので、特定の検査技術者の頭部と同じ動作を行うように頭部が制御されるが、周囲に存在する不特定の人物の動作状況や周囲の環境と無関係に頭部が制御される。このため、周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に応じた呼び込み動作を行うことができないなどの課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に応じた呼び込み動作を行うことができる呼び込みロボット、呼び込みロボットの制御方法及び制御プログラムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明に係る呼び込みロボットは、周囲に存在する人物を検出して、人物の動作状況を観測する動作状況観測手段と、周囲の環境を観測する環境観測手段と、動作状況観測手段により観測された人物の動作状況と環境観測手段により観測された周囲の環境に応じてロボットの動作内容を決定する動作内容決定手段と、動作内容決定手段により決定された動作内容にしたがって身体を制御する身体制御手段とを備えるようにしたものである。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に応じた呼び込み動作を行うことができる効果が得られる。
【０００８】
請求項２記載の発明に係る呼び込みロボットは、身体制御手段が動作状況観測手段により観測された人物の動作状況と環境観測手段により観測された周囲の環境に応じて身体の挙動速度を決定し、その挙動速度で身体を制御するようにしたものである。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に見合う速さで身体を動かすことができる効果が得られる。
【００１０】
請求項３記載の発明に係る呼び込みロボットは、動作状況観測手段により人物の動作状況として、周囲に存在する人物までの距離が観測された場合、身体制御手段がその距離に応じた挙動範囲で身体を制御するようにしたものである。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、周囲に存在する人物までの距離に見合う大きさで身体を動かすことができる効果が得られる。
【００１２】
請求項４記載の発明に係る呼び込みロボットは、環境観測手段が周囲の環境として、周囲の騒音又は明るさを観測するようにしたものである。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、周囲の騒音や明るさに見合う呼び込み動作を行うことができる効果が得られる。
【００１４】
請求項５記載の発明に係る呼び込みロボットは、環境観測手段により観測された周囲の環境に応じて音量レベルを決定し、その音量レベルで台詞を音声出力する台詞再生手段を設けるようにしたものである。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、周囲の音に応じて音量レベルの適正化が図られるため、周囲の音が大きい状況下でも、ロボットの台詞を周囲に存在する人物に伝えることができる効果が得られる。
【００１６】
請求項６記載の発明に係る呼び込みロボットは、動作内容決定手段が動作状況観測手段により検出された人物の数を考慮してロボットの動作内容を決定するようにしたものである。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、周囲に存在する人物の数に応じた呼び込み動作を行うことができる効果が得られる。
【００１８】
請求項７記載の発明に係る呼び込みロボットは、複数の人物が周囲に存在する場合、動作状況観測手段が複数の人物の動作状況を観測して、複数の観測結果の平均値を出力するようにしたものである。
【００１９】
請求項７記載の発明によれば、複数の人物が周囲に存在する場合でも、ロボットの動作内容や挙動速度等の適正化を図ることができる効果が得られる。
【００２０】
請求項８記載の発明に係る呼び込みロボットは、複数の人物が周囲に存在する場合、動作状況観測手段が一番近い位置に存在する人物の動作状況を観測するようにしたものである。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、ロボットの動作内容や挙動速度等を一番近い位置に存在する人物に合わせることができる効果が得られる。
【００２２】
請求項９記載の発明に係る呼び込みロボットは、複数の人物が周囲に存在する場合、動作状況観測手段が一番遠い位置に存在する人物の動作状況を観測するようにしたものである。
【００２３】
請求項９記載の発明によれば、ロボットの動作内容や挙動速度等を一番遠い位置に存在する人物に合わせることができる効果が得られる。
【００２４】
請求項１０記載の発明に係る呼び込みロボットの制御方法は、動作状況観測手段が周囲に存在する人物を検出して、人物の動作状況を観測する動作状況観測ステップと、環境観測手段が周囲の環境を観測する環境観測ステップと、動作内容決定手段が動作状況観測手段により観測された人物の動作状況と環境観測手段により観測された周囲の環境に応じてロボットの動作内容を決定する動作内容決定ステップと、身体制御手段が動作内容決定手段により決定された動作内容にしたがって身体を制御する身体制御ステップとを備えようにしたものである。
【００２５】
請求項１０記載の発明によれば、周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に応じた呼び込み動作を行うことができる効果が得られる。
【００２６】
請求項１１記載の発明に係る呼び込みロボットの制御プログラムは、周囲に存在する人物を検出して、人物の動作状況を観測する動作状況観測処理手順と、周囲の環境を観測する環境観測処理手順と、動作状況観測処理手順により観測された人物の動作状況と環境観測処理手順により観測された周囲の環境に応じてロボットの動作内容を決定する動作内容決定処理手順と、動作内容決定処理手順により決定された動作内容にしたがって身体を制御する身体制御処理手順とを備えようにしたものである。
【００２７】
請求項１１記載の発明によれば、周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に応じた呼び込み動作を行うことができる効果が得られる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、動作状況観測手段により観測された人物の動作状況と環境観測手段により観測された周囲の環境に応じてロボットの動作内容を決定する動作内容決定手段を設け、身体制御手段が動作内容決定手段により決定された動作内容にしたがって身体を制御するように構成したので、周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に応じた呼び込み動作を行うことができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による呼び込みロボットを示す構成図であり、図において、カメラ１は所定の領域を撮影して、所定の領域の映像を映像格納部２に蓄積する。
映像格納部２はカメラ１により撮影された所定の領域の映像を一定期間蓄積するメモリである。
人物検出部３は例えばＣＰＵ等を実装している半導体集積回路基板などから構成されており、映像格納部２に蓄積されている映像を解析して、ロボットの周囲に存在する人物（カメラ１の撮影範囲に存在する人物）を検出する処理を実施する。
【００３０】
動作状況観測部４は例えばＣＰＵ等を実装している半導体集積回路基板などから構成されており、人物検出部３がロボットの周囲に存在する人物を検出すると、映像格納部２に蓄積されている映像を解析して、その人物の動作状況を観測する処理を実施する。
なお、カメラ１、映像格納部２、人物検出部３及び動作状況観測部４から動作状況観測手段が構成されている。
【００３１】
マイク５はロボットの周囲音を集音して、周囲音の音信号を出力する。
周囲音観測部６は例えばＣＰＵ等を実装している半導体集積回路基板などから構成されており、ロボットの周囲環境として、マイク５から出力された音信号からロボット周囲の騒音レベルを観測する処理を実施する。
なお、マイク５及び周囲音観測部６から環境観測手段が構成されている。
【００３２】
ポイント判定テーブル記憶部７は動作内容決定部９が人物の動作状況と周囲の環境に応じてロボットの動作内容を決定する際に参照する動作ポイントＰ（例えば、距離に関するポイントＰ１、移動速度に関するポイントＰ２、移動方向に関するポイントＰ３、周囲音に関するポイントＰ４）や、動作係数（例えば、距離に関する距離係数Ｄ、移動速度に関する移動速度係数Ｓ、周囲音に関する音量係数Ｎ）を格納しているメモリである。
ロボット動作記憶部８はロボットの周囲に存在する人物の数毎に、動作ポイントＰに対応するロボット動作を記憶しているメモリである。
【００３３】
動作内容決定部９は例えばＣＰＵ等を実装している半導体集積回路基板などから構成されており、動作状況観測部４により観測された人物の動作状況と周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベル（周囲の環境）に応じてロボットの動作内容を決定する処理を実施する。即ち、ポイント判定テーブル記憶部７を参照して、動作状況観測部４により観測された人物の動作状況と周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルから動作ポイントＰを算出し、ロボット動作記憶部８を参照して、その動作ポイントＰに対応するロボット動作を検索する処理を実施する。
なお、ポイント判定テーブル記憶部７、ロボット動作記憶部８及び動作内容決定部９から動作内容決定手段が構成されている。
【００３４】
身体制御部１０は例えばＣＰＵ等を実装している半導体集積回路基板などから構成されており、動作内容決定部９により決定された動作内容にしたがって身体を制御する処理を実施する。
ただし、身体制御部１０は身体を制御する際、動作状況観測部４により観測された人物の動作状況と周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルに応じて身体の挙動速度を決定し、その挙動速度で身体を制御する。
なお、身体制御部１０は身体制御手段を構成している。
【００３５】
台詞再生部１１は例えばオーディオ装置などから構成されており、周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルに応じて音量レベルを決定し、その音量レベルで台詞をスピーカ１２から音声出力する処理を実施する。
なお、台詞再生部１１及びスピーカ１２から台詞再生手段が構成されている。
【００３６】
図２はこの発明の実施の形態１による呼び込みロボットの人物検出部３を示す構成図であり、図において、特徴抽出部２１は映像格納部２に蓄積されている映像上に存在する物体を検出して、その物体の輪郭を検出し、その輪郭の特徴を抽出する処理を実施する。
人物認定部２２は特徴抽出部２１により抽出された輪郭の特徴と、予め設定された人物映像の特徴とを比較し、双方の特徴量の差分が所定の閾値より小さければ、人物の存在を認定する処理を実施する。
【００３７】
図３はこの発明の実施の形態１による呼び込みロボットの動作状況観測部４を示す構成図であり、図において、映像収集部３１は人物検出部３がロボットの周囲に存在する人物を検出すると、映像格納部２に蓄積されている映像を収集する。
距離算出部３２は映像収集部３１により収集された映像を参照して、カメラ１の設置位置からロボットの周囲に存在する人物までの距離を算出する処理を実施する。
【００３８】
移動速度算出部３３は映像収集部３１により収集された複数の映像を比較して、ロボットの周囲に存在する人物の移動速度を算出する処理を実施する。
移動方向特定部３４は映像収集部３１により収集された複数の映像を比較して、ロボットの周囲に存在する人物の移動方向を特定する処理を実施する。
【００３９】
図４はこの発明の実施の形態１による呼び込みロボットを示す正面図である。また、図５はこの発明の実施の形態１による呼び込みロボットを示す側面図である。
図４及び図５では、上肢（左上腕部４１Ｌ、右上腕部４１Ｒ、左下腕部４２Ｌ、右下腕部４２Ｒ）などのアクチュエータを動かして、人物の呼び込み動作を行う呼び込みロボットの例を示している。
図４及び図５において、呼び込みロボットの左上腕部４１Ｌは一端が可動自在に左肩関節部４３Ｌに取り付けられており、左下腕部４２Ｌは一端が可動自在に左肘関節部４４Ｌに取り付けられている。
左肩関節部４３Ｌは身体制御部１０の指示の下、例えば、左上腕部４１Ｌを矢印Ａ方向に回転させるアクチュエータや、左上腕部４１Ｌを矢印Ｂ方向にスイングさせるアクチュエータなどからなる機械要素である。
左肘関節部４４Ｌは身体制御部１０の指示の下、例えば、左下腕部４２Ｌを矢印Ｃ方向に回転させるアクチュエータなどからなる機械要素である。
【００４０】
呼び込みロボットの右上腕部４１Ｒは一端が可動自在に右肩関節部４３Ｒに取り付けられており、右下腕部４２Ｒは一端が可動自在に右肘関節部４４Ｒに取り付けられている。
右肩関節部４３Ｒは身体制御部１０の指示の下、例えば、右上腕部４１Ｒを矢印Ａ方向に回転させるアクチュエータや、右上腕部４１Ｒを矢印Ｂ方向にスイングさせるアクチュエータなどからなる機械要素である。
右肘関節部４４Ｒは身体制御部１０の指示の下、例えば、右下腕部４２Ｒを矢印Ｃ方向に回転させるアクチュエータなどからなる機械要素である。
【００４１】
移動ローラ４５Ｌ，４５Ｒは身体制御部１０の指示の下、呼び込みロボットを移動させる移動機構である。
首関節部４６Ｎは身体制御部１０の指示の下、呼び込みロボットの首を上下に向けたり、左右に回転させたりするアクチュエータなどからなる機械要素である。
【００４２】
図１の例では、呼び込みロボットの構成要素であるカメラ１、人物検出部３、動作状況観測部４、マイク５、周囲音観測部６、動作内容決定部９、身体制御部１０及び台詞再生部１１がそれぞれ専用のハードウェアで構成されていることを想定しているが、呼び込みロボットがコンピュータで構成されている場合、カメラ１、人物検出部３、動作状況観測部４、マイク５、周囲音観測部６、動作内容決定部９、身体制御部１０及び台詞再生部１１の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。
図６はこの発明の実施の形態１による呼び込みロボットの処理内容を示すフローチャートである。
【００４３】
次に動作について説明する。
カメラ１は、予め、所定の領域を撮影するように設置されており、所定の領域を連続的に撮影して、所定の領域の映像を映像格納部２に蓄積する（ステップＳＴ１）。
人物検出部３は、映像格納部２に蓄積されている映像を解析して、ロボットの周囲に存在する人物（カメラ１の撮影範囲に存在する人物）を検出する（ステップＳＴ２）。
以下、人物検出部３による人物の検出処理内容を具体的に説明する。
【００４４】
人物検出部３の特徴抽出部２１は、映像格納部２に蓄積されている映像上に存在する物体を検出して、その物体の輪郭を検出し、その輪郭の特徴を抽出する。
人物検出部３の人物認定部２２は、特徴抽出部２１が物体の輪郭の特徴を抽出すると、その物体の輪郭の特徴と、予め設定された人物映像の特徴とを比較し、双方の特徴量の差分が所定の閾値より小さければ、その物体の輪郭が人間の輪郭である可能性が高いので、ロボットの周囲に人物が存在していると認定する。
一方、双方の特徴量の差分が所定の閾値より大きければ、その物体の輪郭が人物以外の移動物体（例えば、犬、猫）の輪郭である可能性が高いので、ロボットの周囲には人物が存在していないと認定する。
【００４５】
ここでは、映像上に存在する人物が一人である例を示したが、映像から複数の物体の輪郭の特徴を抽出して、各物体の輪郭の特徴と人物映像の特徴を比較するようにすれば、映像上に存在する複数の人物を検出することができる。
また、ここでは、人物検出部３が物体の輪郭を抽出する処理や特徴を抽出する処理などを実施して、ロボットの周囲に存在している人物を検出するものについて示したが、これに限るものではなく、例えば、公知の顔認識アルゴリズムを使用して、映像が顔画像であるか否かを判別することにより、ロボットの周囲に存在している１人以上の人物を検出するようにしてもよい。
公知の顔認識アルゴリズムは、例えば、「電子情報通信学会論文誌Ｄ−II  ｖｏｌ．Ｊ８８−Ｄ−II  Ｎｏ．８  ｐｐ．１３３９−１３４８  ２００５」などに開示されている。
【００４６】
動作状況観測部４は、人物検出部３がロボットの周囲に存在する人物を検出すると、映像格納部２に蓄積されている映像を解析して、その人物の動作状況を観測する（ステップＳＴ３）。
以下、動作状況観測部４による人物の動作状況の観測処理を具体的に説明する。ここでは、人物の動作状況として、カメラ１の設置位置からロボットの周囲に存在する人物までの距離、人物の移動速度及び人物の移動方向を観測する例を説明する。
【００４７】
動作状況観測部４の映像収集部３１は、人物検出部３がロボットの周囲に存在する人物を検出すると、人物が検出された時刻の映像を収集する。
動作状況観測部４の距離算出部３２は、映像収集部３１が映像格納部２から人物が検出された時刻の映像を収集すると、人物検出部３の特徴抽出部２１と同様に、その映像上に存在する物体を検出して、その物体の輪郭を検出する。
距離算出部３２は、映像上に存在する物体の輪郭は人物の輪郭であり、その輪郭の下端部は人物の下端であるので、図７に示すように、映像の下端部（カメラ１の設置位置に相当する）から輪郭の下端部までの距離Ｋを測定する。
映像の下端部から輪郭の下端部までの距離Ｋは、例えば、下記の式（１）に示すように、カメラ１の設置位置からロボットの周囲に存在する人物までの距離ｄに比例するので、距離算出部３２が下記の式（１）を演算して、カメラ１の設置位置からロボットの周囲に存在する人物までの距離ｄを求める。
ｄ＝Ｋ×Ｂ                                          （１）
ただし、Ｂはカメラ１のレンズ倍率などから決定される定数
【００４８】
ここでは、距離算出部３２が式（１）を演算することにより、カメラ１の設置位置からロボットの周囲に存在する人物までの距離ｄを求めるものについて示したが、距離ｄの演算方法は、これに限るものではなく、例えば、ステレオ視技術を利用して、距離ｄを求めるようにしてもよい。
ステレオ視技術は、左右対のレンズを有するステレオカメラ（ステレオ視）を用いて、２次元平面から測定対象物である人物の３次元位置情報を取得して、人物までの距離ｄを計測する技術である。
【００４９】
動作状況観測部４の移動速度算出部３３は、映像収集部３１から人物が検出された時刻の映像（例えば、撮影時刻Ｔの映像ＩTと撮影時刻Ｔ＋１の映像ＩT+1）を収集する。
次に、移動速度算出部３３は、人物検出部３の特徴抽出部２１と同様にして、映像ＩT，ＩT+1上に存在する物体の輪郭を検出する。
そして、移動速度算出部３３は、映像ＩT上に存在する物体の輪郭の位置ＨTと、映像ＩT+1上に存在する物体の輪郭の位置ＨT+1との差分（物体のずれ量）を、映像ＩTの撮影時刻Ｔと映像ＩT+1の撮影時刻Ｔ＋１との時刻差ｔで除算して、映像上に存在する物体である人物の移動速度ｓを算出する。
ｓ＝｜ＨT+1−ＨT｜／ｔ                            （２）
【００５０】
動作状況観測部４の移動方向特定部３４は、映像収集部３１から人物が検出された時刻の映像（例えば、撮影時刻Ｔの映像ＩTと撮影時刻Ｔ＋１の映像ＩT+1）を収集する。
次に、移動方向特定部３４は、移動速度算出部３３と同様に、映像ＩT，ＩT+1上に存在する物体の輪郭を検出し、映像ＩT上に存在する物体の輪郭の位置ＨTに対する映像ＩT+1上に存在する物体の輪郭の位置ＨT+1の方向を特定することにより、ロボットの周囲に存在する人物の移動方向を特定する処理を実施する。
例えば、位置ＨT+1が位置ＨTの右側にあれば、人物の移動方向が右方向であると認定し、位置ＨT+1が位置ＨTの左側にあれば、人物の移動方向が左方向であると認定する。
また、位置ＨT+1が位置ＨTの上側にあれば、人物の移動方向がロボットから離れていく方向であると認定し、位置ＨT+1が位置ＨTの下側にあれば、人物の移動方向がロボットに近づいてくる方向であると認定する。
【００５１】
マイク５は、ロボットの周囲音を集音して、周囲音の音信号を周囲音観測部６に出力する（ステップＳＴ４）。
周囲音観測部６は、マイク５から周囲音の音信号を受けると、ロボットの周囲環境として、その音信号からロボット周囲の騒音レベルｎを観測する（ステップＳＴ５）。
【００５２】
動作内容決定部９は、動作状況観測部４が人物の動作状況（人物までの距離、人物の移動速度、人物の移動方向）を観測し、周囲音観測部６がロボット周囲の騒音レベルｎを観測すると、人物の動作状況とロボット周囲の騒音レベルｎに応じてロボットの動作内容を決定する（ステップＳＴ６）。
以下、動作内容決定部９によるロボットの動作内容の決定処理を具体的に説明する。
【００５３】
動作内容決定部９は、ポイント判定テーブル記憶部７を参照して、動作状況観測部４により観測された人物の動作状況と周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルｎから動作ポイントＰを算出する。
ここで、図８はポイント判定テーブル記憶部７に記憶されているポイント判定テーブルの一例を示す説明図である。
【００５４】
即ち、動作内容決定部９は、動作状況観測部４の距離算出部３２が人物までの距離ｄを算出すると、図８（ａ）の距離に関するポイント判定テーブルを参照して、人物までの距離ｄに対応するポイントＰ１を取得する。
例えば、人物までの距離ｄが１．２ｍであれば、ポイントＰ１として“２”を取得し、また、人物までの距離ｄが２．６ｍであれば、ポイントＰ１として“５”を取得する。
【００５５】
動作内容決定部９は、動作状況観測部４の移動速度算出部３３が人物の移動速度ｓを算出すると、図８（ｂ）の移動速度に関するポイント判定テーブルを参照して、人物の移動速度ｓに対応するポイントＰ２を取得する。
例えば、人物の移動速度ｓが１．８ｍ／ｓであれば、ポイントＰ２として“３”を取得し、また、人物の移動速度ｓが３．３ｍ／ｓであれば、ポイントＰ２として“６”を取得する。
【００５６】
動作内容決定部９は、動作状況観測部４の移動方向特定部３４が人物の移動方向を特定すると、図８（ｃ）の移動方向に関するポイント判定テーブルを参照して、人物の移動方向に対応するポイントＰ３を取得する。
例えば、人物の移動方向が右方向であれば、ポイントＰ３として“３”を取得し、また、人物の移動方向がロボットから離れていく方向であれば、ポイントＰ３として“５”を取得する。
【００５７】
動作内容決定部９は、周囲音観測部６がロボット周囲の騒音レベルｎを観測すると、図８（ｄ）の周囲音に関するポイント判定テーブルを参照して、周囲音に関するポイントＰ４を取得する。
例えば、騒音レベルｎが４５ｄｂであれば、ポイントＰ４として“２”を取得し、また、騒音レベルｎが６７ｄｂであれば、ポイントＰ４として“４”を取得する。
【００５８】
動作内容決定部９は、人物までの距離ｄに対応するポイントＰ１、人物の移動速度ｓに対応するポイントＰ２、人物の移動方向に対応するポイントＰ３、周囲音に関するポイントＰ４を取得すると、例えば、下記に示すように、ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４から動作ポイントＰを計算する。
Ｐ＝Ｐ１＋Ｐ２＋Ｐ３＋Ｐ４                            （３）
【００５９】
動作内容決定部９は、上記のようにして、動作ポイントＰを計算すると、ロボット動作記憶部８を参照して、その動作ポイントＰに対応するロボット動作を検索する。
即ち、動作内容決定部９は、図９に示すように、ロボット動作記憶部８がロボットの周囲に存在する人物の数毎に、動作ポイントＰに対応するロボット動作を記憶しているので、例えば、人物検出部３により検出された人物の数が１人であれば、図９（ｂ）の１人用のテーブルを参照し、例えば、動作ポイントＰが“２”であれば、身体制御部１０に係るロボットの動作内容を「右手で手招き」に決定し、台詞再生部１１に係るロボットの動作内容を「声をかける」に決定する。
また、人物検出部３により検出された人物の数が３人であれば、図９（ｃ）の２〜５人用のテーブルを参照し、例えば、動作ポイントＰが“４”であれば、身体制御部１０に係るロボットの動作内容を「両手で交互に手招き」に決定し、台詞再生部１１に係るロボットの動作内容を「声をかける」に決定する。
【００６０】
身体制御部１０は、動作内容決定部９が動作内容を決定すると、ロボットがその動作内容通りに動作する制御信号をロボットのアクチュエータに出力する（ステップＳＴ７）。
例えば、動作内容が「右手で手招き」であれば、右肩関節部４３Ｒ及び右肘関節部４４Ｒに係るアクチュエータに制御信号を出力することにより、ロボットの右手が手招きするように動作させる。
【００６１】
ただし、身体制御部１０は、ロボットの身体を制御する際、動作状況観測部４により観測された人物の動作状況と周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルに応じて身体の挙動速度を決定し、その挙動速度で身体を制御する。
即ち、身体制御部１０は、動作状況観測部４が人物の動作状況（人物までの距離ｄ、人物の移動速度ｓ）を観測し、周囲音観測部６がロボット周囲の騒音レベルｎを観測すると、ポイント判定テーブル記憶部７を参照して、人物までの距離ｄ、人物の移動速度ｓ及び騒音レベルｎに対応する動作係数（距離に関する距離係数Ｄ、移動速度に関する移動速度係数Ｓ、周囲音に関する音量係数Ｎ）を検索する。
【００６２】
例えば、人物までの距離ｄが１．６ｍであれば、距離係数Ｄとして“１．１”を取得し、また、人物までの距離ｄが３．２ｍであれば、距離係数Ｄとして“１．２”を取得する。
例えば、人物の移動速度ｓが０．３ｍ／ｓであれば、移動速度係数Ｓとして“１．０”を取得し、また、人物の移動速度ｓが１．７ｍ／ｓであれば、移動速度係数Ｓとして“１．１”を取得する。
例えば、騒音レベルｎが５５ｄｂであれば、音量係数Ｎとして“１．３”を取得し、また、騒音レベルｎが８８ｄｂであれば、音量係数Ｎとして“１．６”を取得する。
【００６３】
身体制御部１０は、ポイント判定テーブル記憶部７から距離に関する距離係数Ｄ、移動速度に関する移動速度係数Ｓ、周囲音に関する音量係数Ｎを検索すると、例えば、下記に示すように、距離係数Ｄ、移動速度係数Ｓ及び音量係数Ｎから身体の挙動速度ＫＳを決定する。
ＫＳ＝基準速度×Ｄ×Ｓ×Ｎ                          （４）
【００６４】
また、身体制御部１０は、ロボットの身体を制御する際、動作状況観測部４により観測された人物までの距離ｄに応じて身体の挙動範囲を決定し、その挙動範囲で身体を制御する。
例えば、下記に示すように、人物までの距離ｄに対応する距離係数Ｄから身体の挙動範囲ＫＨを決定する
ＫＨ＝基準挙動範囲×Ｄ                              （５）
ここでは、身体制御部１０が人物までの距離ｄに応じて身体の挙動範囲ＫＨを決定するものについて示したが、距離以外の人物の動作状況（例えば、移動速度、騒音レベル）に応じて身体の挙動範囲ＫＨを決定するようにしてもよい。
【００６５】
台詞再生部１１は、動作内容決定部９が動作内容を決定すると、ポイント判定テーブル記憶部７を参照し、身体制御部１０によるロボットの身体制御と並行して、周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルｎに対応する音量係数Ｎを検索する。
そして、台詞再生部１１は、その音量係数Ｎから動作内容である台詞の音量レベルを決定する。
台詞の音量レベル＝基準音量×Ｎ                      （６）
台詞再生部１１は、台詞の音量レベルを決定すると、スピーカ１２からその音量レベルで台詞を音声出力する（ステップＳＴ８）。
【００６６】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、動作状況観測部４により観測された人物の動作状況と周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルに応じてロボットの動作内容を決定する動作内容決定部９を設け、身体制御部１０が動作内容決定部９により決定された動作内容にしたがって身体を制御するように構成したので、周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に応じた呼び込み動作を行うことができる効果を奏する。
【００６７】
また、この実施の形態１によれば、動作状況観測部４により観測された人物の動作状況と周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルに応じて身体の挙動速度を決定し、その挙動速度で身体を制御するように構成したので、周囲に存在する人物の動作状況や周囲の環境に見合う速さで身体を動かすことができる効果を奏する。
【００６８】
また、この実施の形態１によれば、動作状況観測部４により観測された人物までの距離に応じた挙動範囲で身体を制御するように構成したので、周囲に存在する人物までの距離に見合う大きさで身体を動かすことができる効果を奏する。
【００６９】
また、この実施の形態１によれば、周囲の環境として、周囲の騒音又は明るさを観測するように構成したので、周囲の騒音や明るさに見合う呼び込み動作を行うことができる効果を奏する。
【００７０】
また、この実施の形態１によれば、台詞再生部１１が周囲音観測部６により観測されたロボット周囲の騒音レベルに応じて音量レベルを決定し、その音量レベルで台詞を音声出力するように構成したので、周囲の音に応じて音量レベルの適正化が図られるようになり、その結果、周囲の音が大きい状況下でも、ロボットの台詞を周囲に存在する人物に伝えることができる効果を奏する。
【００７１】
さらに、この実施の形態１によれば、動作内容決定部９が人物検出部３により検出された人物の数を考慮してロボットの動作内容を決定するように構成したので、周囲に存在する人物の数に応じた呼び込み動作を行うことができる効果を奏する。
【００７２】
なお、この実施の形態１では、周囲音観測部６が周囲の環境として、ロボット周囲の騒音レベルｎを観測するものについて示したが、周囲の環境として、例えば、ロボット周囲の明るさを観測するようにしてもよい。
この場合、動作内容決定部９は、音量係数Ｎの代わりに、明るさ係数Ｌを使用するが、ポイント判定テーブル記憶部７には、ロボット周囲の明るさが暗い程、大きな明るさ係数Ｌ（大きなポイントＰ４）が記憶されるので、ロボット周囲の明るさが暗い程、大きな動作ポイントＰが計算されることになる。
また、身体制御部１０は、ロボット周囲の明るさが暗い程、挙動速度を速くし、また、挙動範囲を大きくする。
【００７３】
また、この実施の形態１では、動作状況観測部４が人物検出部３により人物が検出された時刻Ｔ，Ｔ＋１の映像ＩT，ＩT+1を参照して、人物の動作状況を観測するものについて示したが、人物検出部３が既に映像格納部２に格納されている過去の映像を解析して人物を検出するような場合には、最新の映像ＩTより古い映像（例えば、映像ＩT-1，ＩT-2）を参照して、人物の動作状況を観測するようにしてもよい。
【００７４】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、人物検出部３がロボットの周囲に存在する人物を検出すると、動作状況観測部４が当該人物の動作状況を観測するものについて示したが、人物検出部３が複数の人物を検出した場合、動作状況観測部４が複数の人物の動作状況をそれぞれ観測し、複数の観測結果の平均値を動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにしてもよい。
【００７５】
即ち、動作状況観測部４の距離算出部３２は、ロボットの周囲に人物がＮ人存在する場合、カメラ１の設置位置から各人物までの距離ｄ1〜ｄNをそれぞれ求めて、Ｎ人の距離の平均値ｄaveを算出し、Ｎ人の距離の平均値ｄaveを動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにする。
ｄave＝（ｄ1＋ｄ2＋・・・＋ｄN）／Ｎ
【００７６】
動作状況観測部４の移動速度算出部３３は、ロボットの周囲に人物がＮ人存在する場合、各人物の移動速度ｓ1〜ｓNをそれぞれ算出して、Ｎ人の移動速度の平均値ｓaveを算出し、Ｎ人の移動速度の平均値ｓaveを動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにする。
ｓave＝（ｓ1＋ｓ2＋・・・＋ｓN）／Ｎ
【００７７】
動作状況観測部４の移動方向特定部３４は、ロボットの周囲に人物がＮ人存在する場合、各人物の移動方向をそれぞれ特定して、Ｎ人の移動方向の平均値を特定し、Ｎ人の移動方向の平均値を動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにする。
例えば、人物Ａ，Ｂが存在するとき、人物Ａの移動方向が左方向、人物Ｂの移動方向が右方向であれば、その平均をとって人物が立ち止まっていると特定する。
また、人物Ａ，Ｂ，Ｃが存在するとき、人物Ａの移動方向が左方向、人物Ｂの移動方向が左方向、人物Ｃの移動方向が右方向であれば、その平均をとって人物の移動方向が左方向であると特定する。
【００７８】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、人物検出部３が複数の人物を検出した場合、動作状況観測部４が複数の人物の動作状況をそれぞれ観測し、複数の観測結果の平均値を動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するように構成したので、複数の人物がロボットの周囲に存在する場合でも、ロボットの動作内容や挙動速度等の適正化を図ることができる効果を奏する。
【００７９】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、人物検出部３が複数の人物を検出した場合、動作状況観測部４が複数の人物の動作状況をそれぞれ観測し、複数の観測結果の平均値を動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するものについて示したが、動作状況観測部４がロボットの周囲に存在する人物の中で、一番近い位置に存在する人物の動作状況を観測するようにしてもよい。
【００８０】
即ち、動作状況観測部４の距離算出部３２は、ロボットの周囲に人物がＮ人存在する場合、カメラ１の設置位置から各人物までの距離ｄ1〜ｄNをそれぞれ求め、各人物までの距離ｄ1〜ｄNの中で最小の距離ｄminを動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにする。
動作状況観測部４の移動速度算出部３３は、最小の距離ｄminにある人物の移動速度ｓを算出し、その移動速度を動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにする。
動作状況観測部４の移動方向特定部３４は、最小の距離ｄminにある人物の移動方向を特定し、その移動方向を動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにする。
【００８１】
以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、人物検出部３が複数の人物を検出した場合、動作状況観測部４がロボットの周囲に存在する人物の中で、一番近い位置に存在する人物の動作状況を観測するように構成したので、ロボットの動作内容や挙動速度等を一番近い位置に存在する人物に合わせることができる効果を奏する。
【００８２】
実施の形態４．
上記実施の形態２では、人物検出部３が複数の人物を検出した場合、動作状況観測部４が複数の人物の動作状況をそれぞれ観測し、複数の観測結果の平均値を動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するものについて示したが、動作状況観測部４がロボットの周囲に存在する人物の中で、一番遠い位置に存在する人物の動作状況を観測するようにしてもよい。
【００８３】
即ち、動作状況観測部４の距離算出部３２は、ロボットの周囲に人物がＮ人存在する場合、カメラ１の設置位置から各人物までの距離ｄ1〜ｄNをそれぞれ求め、各人物までの距離ｄ1〜ｄNの中で最大の距離ｄmaxを動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにする。
動作状況観測部４の移動速度算出部３３は、最大の距離ｄmaxにある人物の移動速度ｓを算出し、その移動速度を動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにする。
動作状況観測部４の移動方向特定部３４は、最大の距離ｄmaxにある人物の移動方向を特定し、その移動方向を動作内容決定部９及び身体制御部１０に出力するようにする。
【００８４】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、人物検出部３が複数の人物を検出した場合、動作状況観測部４がロボットの周囲に存在する人物の中で、一番遠い位置に存在する人物の動作状況を観測するように構成したので、ロボットの動作内容や挙動速度等を一番遠い位置に存在する人物に合わせることができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】この発明の実施の形態１による呼び込みロボットを示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による呼び込みロボットの人物検出部３を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による呼び込みロボットの動作状況観測部４を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１による呼び込みロボットを示す正面図である。
【図５】この発明の実施の形態１による呼び込みロボットを示す側面図である。
【図６】この発明の実施の形態１による呼び込みロボットの処理内容を示すフローチャートである。
【図７】動作状況観測部４の人物の動作状況観測処理を示す説明図である。
【図８】ポイント判定テーブル記憶部７に記憶されているポイント判定テーブルの一例を示す説明図である。
【図９】ロボット動作記憶部８に記憶されているロボット動作テーブルの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８６】
１  カメラ（動作状況観測手段）
２  映像格納部（動作状況観測手段）
３  人物検出部（動作状況観測手段）
４  動作状況観測部（動作状況観測手段）
５  マイク（環境観測手段）
６  周囲音観測部（環境観測手段）
７  ポイント判定テーブル記憶部（動作内容決定手段）
８  ロボット動作記憶部（動作内容決定手段）
９  動作内容決定部（動作内容決定手段）
１０  身体制御部（身体制御手段）
１１  台詞再生部（台詞再生手段）
１２  スピーカ（台詞再生手段）
２１  特徴抽出部
２２  人物認定部
３１  映像収集部
３２  距離算出部
３３  移動速度算出部
３４  移動方向特定部
４１Ｌ  左上腕部
４１Ｒ  右上腕部
４２Ｌ  左下腕部
４２Ｒ  右下腕部
４３Ｌ  左肩関節部
４３Ｒ  右肩関節部
４４Ｌ  左肘関節部
４４Ｒ  右肘関節部
４５Ｌ，４５Ｒ  移動ローラ
４６Ｎ  首関節部
【図１】
2008213082.tif 000003
【図２】
2008213082.tif 000004
【図３】
2008213082.tif 000005
【図４】
2008213082.tif 000006
【図５】
2008213082.tif 000007
【図６】
2008213082.tif 000008
【図７】
2008213082.tif 000009
【図８】
2008213082.tif 000010
【図９】
2008213082.tif 000011