(57)【要約】【課題】  テレビ、ビデオの音声が流れる場所でも、これらを区別して、人からの音声について音声認識を行うことができるロボット装置を提供する。【解決手段】  マイク１６で受信した音声信号に基づいて音声認識を行う自走機能を備えたロボット装置１０であって、双方向通信機能を備えたテレビまたはビデオのリモコンから送信される赤外線信号を登録する赤外線信号登録部２１と、登録された赤外線信号を元に擬似赤外線信号を発信する擬似赤外線信号発信部２２と、擬似赤外線信号を受信したテレビまたはビデオからの応答信号からテレビまたはビデオの方向を解析する応答信号解析部２３と、テレビまたはビデオの方向をノイズ音源の方向として記憶するノイズ音源記憶部２４と、ノイズ音源の方向以外の方向からの音声を音声認識する音声認識部２５を備える。【選択図】図１
2005250233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクで集音した音声に基づいて音声認識を行うロボット装置であって、
双方向通信機能を備えたテレビまたはビデオのリモコンから送信される赤外線信号を登録する赤外線信号登録部と、
登録された赤外線信号を元に、擬似赤外線信号を発信する擬似赤外線信号発信部と、
擬似赤外線信号を受信したテレビまたはビデオからの応答信号からテレビまたはビデオの方向を解析する応答信号解析部と、
テレビまたはビデオの方向をノイズ音源の方向として記憶するノイズ音源記憶部と、
ノイズ音源の方向以外の方向からの音声を音声認識する音声認識部とを備えたことを特徴とするロボット装置。
【請求項２】
ノイズ音源の方向に応じてマイクの方向を変化可能に構成してなることを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
【請求項３】
自走機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭内などで使用されるロボット装置に関し、さらに詳細には、人とロボットとのインターフェースに音声認識機能を用いたロボット装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ロボット装置は、工場等の特殊な環境で使用されてきたが、近年、ロボット装置の外観形態を人や動物に似せて、ロボット装置にかわいい動作やユーモラスな動作を行わせて人を楽しませることや、音声を発して人とコミュニケーションを図ることがなされている。このようなロボット装置の登場により、ロボット装置の活用場所は、家庭内に進出してきている。
【０００３】
従来のロボット装置では、ユーザインターフェースとして、液晶パネル（タッチパネル）方式や、音声認識・音声合成方式、その他の方式が用いられていた。しかしながら、家庭内にロボット装置が進出した場合、専門のオペレータがロボット装置を扱うのではなく、一般のユーザが扱うことになるため、一般にユーザに扱いやすいインターフェースが必要になる。そのようなインターフェースとしては、音声認識機能を利用したものが望ましい。音声認識機能を利用して、ロボット装置と人とが擬似的に対話することが開示されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−１８８５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、家庭内で音声認識機構を用いてロボット装置を使用した場合、家庭内にあるテレビ・ビデオはノイズ源となる。すなわち、家庭内では、人が発する声とともに、テレビからの音声が流れており、ロボット装置に音声信号が入力された場合に、家庭内の人からロボット装置に向けられて発せられた音声であるのか、それとも、テレビから発せられたノイズ音声なのかを判断することができない。
【０００５】
人からの音声か、テレビからの音声かを判断するため、ロボット装置に画像認識装置と複雑な画像認識ソフトとを搭載し、テレビ・ビデオの置かれている方向を画像認識により解析し、その方向からの音声を無視するようにすることも考えられる。
【０００６】
しかしながら、高価なカメラ、複雑な画像認識技術を必要とし、家庭内ロボットとして非常に高価な装置にならざるを得なくなる。
また、室内のレイアウト情報をロボットに予め記憶させておき、その記憶情報の中にテレビ・ビデオの位置を記憶させておくこともできるが、テレビ・ビデオを移動させるごとに、再び記憶作業を行わなければならず、手間がかかる。テレビ・ビデオを移動させた後に、再記憶させないでおくと、テレビ・ビデオからの音声を誤って人の声と判断してしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、音源が家庭内の人の音声か、テレビ・ビデオからのノイズ音声かを推定して、音声認識を行うようにしたロボット装置を提供することを目的とする。
また、家庭内のレイアウト情報などを予め記憶させておく必要がなく、また、複雑な画像認識処理をする必要なく、テレビ・ビデオからのノイズ音声を推定することができるロボット装置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】
【０００８】
上記課題を解決するためになされたロボット装置は、マイクで集音した音声に基づいて音声認識を行うロボット装置であって、双方向通信機能を備えたテレビまたはビデオのリモコンから送信される赤外線信号を登録する赤外線信号登録部と、登録された赤外線信号を元に、擬似赤外線信号を発信する擬似赤外線信号発信部と、擬似赤外線信号を受信したテレビまたはビデオからの応答信号からテレビまたはビデオの方向を解析する応答信号解析部と、テレビまたはビデオの方向をノイズ音源の方向として記憶するノイズ音源記憶部と、ノイズ音源の方向以外の方向からの音声を音声認識する音声認識部とを備えるようにしている。
また、ノイズ音源の方向に応じてマイクの方向を変化可能に構成するようにしてもよい。
また、自走機構を備えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ロボット装置は、予め赤外線双方向通信機能を備えたテレビまたはビデオのリモコンから送信される赤外線信号を赤外線信号登録部に登録しておく。すなわち、ロボット装置にリモコンと同じ赤外線信号を登録させておく。
続いて、擬似赤外線信号発信部が、登録された赤外線信号を元にして、擬似赤外線信号を発信する。テレビまたはビデオは、擬似赤外線信号を受信すると、その信号に対応する応答信号を発信する。
擬似赤外線信号を受信したテレビまたはビデオから応答信号が発せられると、応答信号解析部は、その信号を検出して、テレビまたはビデオの方向を解析する。そして、ノイズ音源記憶部に、テレビまたはビデオの方向をノイズ音源の方向として記憶する。
音声認識部は、ノイズ音源の方向からの音声はテレビの音声であると判断し、ノイズ音源以外の方向からの音声を音声認識する。
【００１０】
これにより、テレビの音声とそれ以外の音声とを区別して、テレビからの音声は無視して音声認識を行うことができる。
また、これによれば、テレビ・ビデオ側は、本来付属品として備えられているリモコンを利用するだけであり、テレビ、ビデオ側に機能、設備を追加する必要がない。
また、普段から使い慣れているリモコンを使って設定することができるので、音声認識のための声紋登録等に比べて導入が容易である。
また、ロボット装置にカメラを搭載しない場合には、さらに安価な装置とすることができる。
【００１１】
また、ノイズ音源の方向に応じてマイクの方向を変化可能に構成すれば、ノイズ方向からくる音声を有効に除去することができる。
また、ロボット装置に自走機構を備えるようにすれば、ロボットを利用可能な範囲を広げることができる。また、ロボット装置がどこに移動した場合でも、テレビからの音声とそれ以外の音声とを区別することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明のロボット装置について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態であるロボット装置の構成を示すブロック図であり、図２はこのロボット装置の外観構成図である。
【００１３】
このロボット装置１０は、歩行動作を行う脚機構１３、首の回転運動を行う首回転機構１４、音声情報を取得するマイク１５、映像情報を取得するカメラ１６、ロボットが発声する音声を出力するスピーカ１７、ロボット装置全体の制御を行う制御部（ＣＰＵ）１８を備えている。
【００１４】
最初に、これら各部とロボット装置１０の外観構成との関係について説明する。図２に示すように、ロボット装置１０は、頭部１、首部２、胴部３、４本の脚部４により構成され、首部２には、頭部１を回転するための首回転機構１４が設けられ、脚部４には、４脚歩行動作を行うための脚機構１３が設けられている。脚機構１３や首回転機構１４は、図示しないモータを駆動することにより、機械的な運動が行われるようにしてある。
【００１５】
頭部１には、カメラ１５が取り付けられており、比較的高い位置から映像情報を取得することができるようにしてある。
首部２には、指向性のマイク１６が取り付けられ、片側方向からの音声を選択的に音声信号として受信するようにしてある。
胴部３の前面にはスピーカ１７が取り付けられ、ロボット装置１０の発する音声が、ここから外部に発するようにしてある。
また、胴部３の周囲には、複数の赤外線受信器２１、赤外線発信器２２が搭載されており、全方位からの赤外線信号を検知することができるようにしてある。
なお、首部２に指向性マイクを取り付けるのに代えて、頭部１にもマイクを取り付けて、首の回転運動により、マイクの方向を変えるようにして指向性を持たせてもよい。
【００１６】
次に、制御部１８の機能について図１のブロック図を用いて説明する。
制御部１８は、赤外線信号登録部２１、擬似赤外線信号発信部２２、応答信号解析部２３、ノイズ音源記憶部２４、音声認識部２５、脚制御部２６、首回転制御部２７により、構成されている。
【００１７】
赤外線信号登録部１８は、双方向通信機能を備えたテレビまたはビデオのリモコンから送信される赤外線信号を、登録する。ここで、テレビまたはビデオとしているのは、テレビのリモコンでは、リモコン側からテレビ本体にのみ赤外線信号を送信する片側方向通信が主流であって双方向通信可能なものが少ないため、ビデオのリモコンを利用するためである。すなわち、通常、テレビ近傍にはビデオが配置されており、ビデオのリモコンは双方向通信可能なものがほとんどであることから、テレビのリモコンの代用として、双方向通信可能なビデオのリモコンを利用するようにしている。
登録に用いる赤外線信号は、赤外線信号による制御内容自体には特に意味がないので、テレビやビデオの電源を切る信号以外の信号、例えば、音量を調整するときの信号、Ｇコード予約のエラー信号などあまり大きな影響がない制御信号を利用するのが好ましい。
【００１８】
擬似赤外線信号発信部２２は、登録された赤外線信号を元に、これをコピーした擬似赤外線信号を発信する。擬似赤外線信号は、一定間隔で全方位に向けて発信する。これにより、双方向通信機能を備えたテレビまたはビデオは、擬似赤外線信号を本来の赤外線信号として受信し、通常の応答信号を出力するようになる。
【００１９】
応答信号解析部２３は、擬似赤外線信号を受信したテレビまたはビデオからの応答信号からテレビまたはビデオの方向を解析する。すなわち、受信した側の赤外線受信器３１の方向をテレビまたはビデオの方向として認識する。
【００２０】
ノイズ音源記憶部２４は、テレビまたはビデオの方向をノイズ音源の方向として、図示しない制御部内蔵メモリに記憶する。
音声認識部２５は、マイク１５から音声信号が入力されたときに、その音声の方向を確認し、ノイズ音源の方向以外の方向からの音声であれば、周知の音声認識技術により、音声認識動作を行う。
【００２１】
次に、上記構成のロボット装置により、音声認識を行うときの動作について図３のフローチャートを用いて説明する。以下の動作は、大きく、学習工程、ノイズ音源推定工程、音声認識工程に分けられる。
【００２２】
（学習工程）
まず、初回設定時に、検出したい双方向通信機能を備えたテレビまたはビデオのリモコンを用いて、ロボット装置に赤外線信号を学習させる。学習は、テレビまたはビデオのリモコンをロボット装置の赤外線受信器３１に向け、適当な制御内容の赤外線信号を送信する（Ｓ１０１）。
ロボット装置は、送信されたリモコンの赤外線制御信号を受信し、これを制御部１８の内蔵メモリに記憶する（Ｓ１０２）。
【００２３】
（ノイズ音源推定工程）
ロボット装置は、一定周期で、あるいは、移動した後に、登録した赤外線制御信号を元にしてコピーした擬似赤外線信号を全方位に向けて赤外線発信器３２から発信し、テレビ、ビデオの方向を探索する（Ｓ１０３）。
テレビ、ビデオは、ロボット装置からの擬似赤外線信号と本来のリモコンからの真の赤外線信号とを区別することはないので、擬似赤外線信号を受信すると、応答信号を発信する。ロボット装置は、この応答信号を赤外線受信器３１により検出することにより、ノイズ音源方向を推定する（Ｓ１０４）。
推定したノイズ音源の方向を制御部内蔵メモリに記憶する（Ｓ１０５）。
【００２４】
（音声認識工程）
以上の動作により、ノイズ音源の方向が推定できるようになったので、以後、音声が発せられると、音源の方向を検出し、ノイズ方向の音声については、無視し、ノイズ音源以外の方向の音声については音声認識を行う。あるいは、ノイズ音源以外の方向の音声から優先的に音声認識を行う（Ｓ１０６）。
【００２５】
以上の動作により、音声認識を行う際に、テレビからの音声が流れていたとしても、これをノイズ音声と認識して無視することができるようになり、不要な音声認識をする必要がなくなる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、音声認識機能を備えたロボット装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態であるロボット装置の構成を示すブロック構成図。
【図２】本発明の一実施形態であるロボット装置の概観構成図。
【図３】本発明の一実施形態であるロボット装置による動作フロー図。
【符号の説明】
【００２８】
１０  ロボット装置
１３  脚機構
１６  マイク
１８  制御部
２１  赤外線信号登録部
２２  擬似赤外線信号発信部
２３  応答信号検出部
２４  ノイズ音源記憶部
２５  音声認識部
２６  脚制御部
３１  赤外線受信器
３２  赤外線発信器
【図１】
2005250233.tif 000003
【図２】
2005250233.tif 000004
【図３】
2005250233.tif 000005