(57)【要約】【課題】ユーザが外出する際にロボットを携行していると、外出先近隣のローカルな情報をロボットが短時間で検索して、音声、画像、動作などの手段を用いてユーザに伝えることができる。【解決手段】パーソナルガイドロボット（１）は、汎用ネットワーク（１００）を通じてネットワークサーバ（１１０）にアクセス可能な第１の無線通信手段（９１）と、第１の無線通信手段（９１）によるネットワークサーバ（１１０）へのアクセスに優先してローカル情報サーバ（２１０）と接続し、ローカル情報サーバ（２１０）からローカル情報サーバ（２１０）が有するローカル情報を取得可能な第２の無線通信手段（９２）と、第２の無線通信手段（９２）により取得したローカル情報を保持し、ユーザからの要求に応じてそのローカル情報を報知する報知手段（９０）とを備える。【選択図】図１４
2005169508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汎用ネットワークを通じてネットワークサーバにアクセス可能な第１の無線通信手段と、
前記第１の無線通信手段による前記ネットワークサーバへのアクセスに優先してローカル情報サーバと接続し、前記ローカル情報サーバから該ローカル情報サーバが有するローカル情報を取得可能な第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段により取得した前記ローカル情報を保持し、ユーザからの要求に応じて当該ローカル情報を報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とするパーソナルガイドロボット。
【請求項２】
汎用ネットワークを通じてネットワークサーバにアクセス可能な第１の無線通信手段と、
前記第１の無線通信手段による前記ネットワークサーバへのアクセスに優先してローカル情報サーバと接続し、前記ローカル情報サーバから該ローカル情報サーバが有するローカル情報を取得可能な第２の無線通信手段と、
前記第２の無線通信手段により取得した前記ローカル情報を保持し、ユーザからの要求に応じて当該ローカル情報に含まれる当該ユーザ要求をキーワードとする情報を検索して報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とするパーソナルガイドロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザとのコミュニケーションを実現し、生活面でガイドするパーソナルガイドロボットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インターネットに接続可能なロボットが開発されている。このようなロボットによれば、ユーザとのインタラクションに応じてＷＷＷ（World Wide Web）情報空間を探索して、例えば、ニュースなどの生活・情報系のサービス、占いやゲームなどのエンターティンメント系のサービス、店舗案内や辞書引きなどのデータベース系のサービス、モバイル・バンキングなどの取引系のサービスなどをユーザに提供することができる。また、これに加えて、ロボット自身の行動制御を規定するプログラム・コードなどもインターネットを通じて随時取得して、新規の行動様式や新規の動作制御を発現することができる。
【０００３】
このように、インターネットに接続して情報を検索し、取得した情報を言葉や動作でユーザに提供できるロボットとして、特許文献１に記載のロボットが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１１１９８１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、特許文献１に記載されているような従来のものは、あまりに広範な情報を検索しようとしているため、つぎのような問題点がある。
【０００５】
すなわち、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルをロボット本体に持たせないように中継サーバを設ける必要がある。また、情報を検索するためのＵＲＬをあらかじめ登録しておかなければならない。登録していないＵＲＬを検索しようとすれば検索エンジンを利用するが、広範囲な情報から所望の情報を得ようとすれば多大な時間がかかる。さらに、情報検索に時間がかかるため、ユーザとの会話がとぎれないように対話を生成しなければならない。
【０００６】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ユーザが外出する際にロボットを携行していると、外出先近隣のローカルな情報をロボットが短時間で検索して、音声、画像、動作などの手段を用いてユーザに伝えることのできるパーソナルガイドロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであって、請求項１に係る発明は、汎用ネットワークを通じてネットワークサーバにアクセス可能な第１の無線通信手段と、前記第１の無線通信手段による前記ネットワークサーバへのアクセスに優先してローカル情報サーバと接続し、前記ローカル情報サーバから該ローカル情報サーバが有するローカル情報を取得可能な第２の無線通信手段と、前記第２の無線通信手段により取得した前記ローカル情報を保持し、ユーザからの要求に応じて当該ローカル情報を報知する報知手段とを備えたパーソナルガイドロボットである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、汎用ネットワークを通じてネットワークサーバにアクセス可能な第１の無線通信手段と、前記第１の無線通信手段による前記ネットワークサーバへのアクセスに優先してローカル情報サーバと接続し、前記ローカル情報サーバから該ローカル情報サーバが有するローカル情報を取得可能な第２の無線通信手段と、前記第２の無線通信手段により取得した前記ローカル情報を保持し、ユーザからの要求に応じて当該ローカル情報に含まれる当該ユーザ要求をキーワードとする情報を検索して報知する報知手段とを備えたパーソナルガイドロボットである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は以上のように、汎用ネットワークを通じてネットワークサーバにアクセス可能な第１の無線通信手段と、第１の無線通信手段によるネットワークサーバへのアクセスに優先してローカル情報サーバと接続し、このローカル情報サーバからローカル情報サーバが有するローカル情報を取得可能な第２の無線通信手段と、第２の無線通信手段により取得したローカル情報を保持し、ユーザからの要求に応じてそのローカル情報を報知する報知手段とを備えた構成としたので、ユーザが外出する際にロボットを携行していれば、外出先近隣のローカルな情報をロボットが短時間で検索してユーザに伝える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】
【００１０】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明のパーソナルガイドロボットの一実施形態を示す前方から見た斜視図、図２は後方から見た斜視図であり、このパーソナルガイドロボット１は、胴体部１０、頭部２０および４本の脚部３０，４０（前脚３０ａ，３０ｂおよび後脚４０ａ，４０ｂ）で構成される。
【００１２】
頭部２０の目に相当する部位には、ＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂが取り付けられている。また、頭部２０は、胴体部１０に取り付けられる首に相当する部位が、ヨー（回動する）とピッチ（前後に動く）の２自由度に構成されている。
【００１３】
各前脚３０は、胴体部１０に取り付けられる肩に相当する部位が、ピッチ（前後に動く）とロール（左右に動く）の２自由度に構成され、また、肘に相当する部位が、胴体部１０の内側に曲がるようなロール方向の１自由度に構成されている。
【００１４】
各後脚４０は、胴体部１０に取り付けられる脚の付け根に相当する部位が、ピッチ（前後に動く）とロール（左右に動く）の２自由度に構成され、また、膝に相当する部位が、ピッチ方向の１自由度に構成されている。
【００１５】
このような各関節に相当する部位の自由度は、例えばモータなどの適宜のアクチュエータを用いることで実現可能であり、この種のアクチュエータ（モータ）およびその駆動機構は周知のものが利用可能であるから、一例として前脚３０についてその機構を簡単に説明し、その他についての説明は省略する。
【００１６】
図３に示すように、パーソナルガイドロボット１の肩に相当する部位の胴体部内に肩ピッチギアモータ５０が固定され、この肩ピッチギアモータ５０の回転力が、すぐばかさ歯車からなる肩ピッチピニオン５１を介して肩ピッチギア５２に伝達されることで、前脚３０のピッチ方向の回転を行う。この回転角は肩ピッチ回転センサ５３により検出され、所定の回転角度になるように制御される。
【００１７】
同様に、パーソナルガイドロボット１の上腕に相当する部位内に肩ロールギアモータ６０が配置され、この肩ロールギアモータ６０の回転力が、すぐばかさ歯車からなる肩ロールピニオン６１を介して肩ロールギア６２に伝達されることで、上腕のロール方向の回転を行う。この回転角は肩ロール回転センサ６３により検出され、所定の回転角度になるように制御される。
【００１８】
また、パーソナルガイドロボット１の肘から先の腕に相当する部位内に肘ロールギアモータ７０が配置され、この肘ロールギアモータ７０の回転力が、すぐばかさ歯車からなる肘ロールピニオン７１を介して肘ロールギア７２に伝達されることで、肘から先の腕のロール方向の回転を行う。この回転角は肘ロール回転センサ７３により検出され、所定の回転角度になるように制御される。
【００１９】
各ギアモータ５０，６０，７０のギアは１：１００以上の遊星歯車を利用するが、平歯車によるギアでもかまわない。また、各ギアモータ５０，６０，７０は部材の強度を確保するため、ストレスメンバ構造をなすようにモータカバー５４，６４，７４と一体に構成され、このモータカバー５４，６４，７４で各部を結合してある。
【００２０】
図３には示していないが、肘ロールギアモータ７０のモータカバー７４の先には、パーソナルガイドロボット１の手に相当する部材が固定されている。
【００２１】
図１、図２に示すように、パーソナルガイドロボット１の前脚３０ａ，３０ｂの先部（手先）および後脚４０ａ，４０ｂの先部（足先）には、パーソナルガイドロボット１の歩行時に手（前脚３０ａ，３０ｂ）や足（後脚４０ａ，４０ｂ）が床に接触しているか否かを調べるためのタッチセンサ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂが取り付けられている。
【００２２】
これらのタッチセンサ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂは、適宜のタッチスイッチで構成され、表面がゴムで覆われている。また、２足歩行ロボットの場合は、圧力センサを用いることで加重を検出し、それにより高度な制御を行うように構成することも可能である。
【００２３】
また、図２に示すように、パーソナルガイドロボット１の胴体部１０における頭部の反対側となる部位（尻部に相当する部位）には駆動ローラ１１が取り付けてある。この駆動ローラ１１は、図４に示すように、ギヤと一体となったモータ１２の外周に図示しないベアリングを介してギヤモータ１２と駆動ローラ１１の中心軸が一致するように配置されている。また、ギヤモータ１２の出力軸がカム１３を介して駆動ローラ１１と接続され、カム１３の延長上には角度センサとしてロータリエンコーダ１４が取り付けられている。
【００２４】
駆動ローラ１１は主としてエンジニアリングプラスチックで構成されている。この駆動ローラ１１の外周に低粘度のゴムを巻いてもよい。外周を低粘度ゴムにすることにより、後述するローラ走行時においてその外周にほこり等が付着することを低減させることができる。
【００２５】
また、胴体部１０の尾部に相当する部位にはタッチセンサ１５が取り付けられている。また、パーソナルガイドロボット１の後脚４０ａ，４０ｂの踵に相当する部位、すなわち後脚先端部の後方側（駆動ローラ側）の部位には、回転自在のフリーローラ（自由回転部材）４２ａ，４２ｂが取り付けられている。
【００２６】
さらに、図１に示すように、パーソナルガイドロボット１の胴体部１０の胸に相当する部位には、ＬＣＤ表示器１６が取り付けられている。
【００２７】
図５に、パーソナルガイドロボット１が４足歩行する状態を概略的に示す。すなわち、前脚３０ａ，３０ｂおよび後脚４０ａ，４０ｂに所定の動作を行わせることで、パーソナルガイドロボット１は、ペットロボットとして通常の動物のように歩かせることが可能で、不整地などでも歩行できる。
【００２８】
この４足歩行状態において、パーソナルガイドロボット１の胴体部１０は４本の脚部３０，４０によって床から持ち上げられているため、駆動ローラ１１が床面ＦＬに接触することはない。また、後脚４０ａ，４０ｂのフリーローラ４２ａ，４２ｂも歩行状態では床面ＦＬに接触しない。したがって、駆動ローラ１１およびフリーローラ４２ａ，４２ｂが４足歩行の障害になることはない。
【００２９】
図６に、パーソナルガイドロボット１がローラ走行する状態を概略的に示す。図５に示す４足歩行姿勢から、パーソナルガイドロボット１の前脚３０ａ，３０ｂを床についたまま、後脚４０ａ，４０ｂの膝に相当する部位を曲げながら膝を胴体部１０側に引き寄せて、尻に相当する部位を床面ＦＬに下ろした後、膝に相当する部位を伸ばすことで、胴体部１０の頭部２０側が起きあがり前脚３０ａ，３０ｂが床から持ち上げられて、図６に示すローラ走行姿勢となる。
【００３０】
このローラ走行姿勢において、パーソナルガイドロボット１の胴体部１０の尻に相当する部位に配置された駆動ローラ１１と、パーソナルガイドロボット１の後脚４０ａ，４０ｂの踵に相当する部位に配置されたフリーローラ４２ａ，４２ｂとが床面ＦＬに良好に接触し、他の部分は床から持ち上げられている。すなわち、駆動ローラ１１は平坦な床面ＦＬに対しては線接触しているが、これを便宜上点接触とすれば、パーソナルガイドロボット１は、駆動ローラ１１およびフリーローラ４２ａ，４２ｂによって３点支持されている。
【００３１】
そのため、ギヤモータ１２の回転方向を選択して駆動ローラ１１を正転または逆転させることで、ローラ走行姿勢のパーソナルガイドロボット１を前進または後退させることが可能である。しかも、図７に示すように、胴体部１０の向きに対して後脚４０ａ，４０ｂの向きを正面前方に向けておくと、駆動ローラ１１の正転によりパーソナルガイドロボット１は直進する。
【００３２】
これに対し、図８に示すように、胴体部１０の向きに対して後脚４０ａ，４０ｂの延出する向きを左斜め前方に向けておくと、駆動ローラ１１の正転によりパーソナルガイドロボット１は左向きに旋回する。しかも、その旋回角度（旋回半径）は、胴体部１０の向きに対する後脚４０ａ，４０ｂの延出する左向き角度によって決定される。
【００３３】
同様に、図９に示すように、胴体部１０の向きに対して後脚４０ａ，４０ｂの延出する向きを右斜め前方に向けておくと、駆動ローラ１１の正転によりパーソナルガイドロボット１は右向きに旋回する。しかも、その旋回角度（旋回半径）は、胴体部１０の向きに対する後脚４０ａ，４０ｂの右向き角度によって決定される。
【００３４】
このようにしてパーソナルガイドロボット１を前進させるとき、図１０に示すように、前脚３０ａ，３０ｂの手先に取り付けたタッチセンサ３１ａ，３１ｂを、前方障害物センサとして用いることが可能である。パーソナルガイドロボット１を前進させて例えば壁Ｗ１に当たると、タッチセンサ３１ａまたは３１ｂのスイッチがＯＮしてこれ以上前進できないことが認識できる。ここで停止して後退させるか、または方向転換して前進させたりして移動方向を変更すればよい。
【００３５】
同様に、パーソナルガイドロボット１を後退させるとき、胴体部１０の尾部に相当する部位に取り付けたタッチセンサ１５を、後方障害物センサとして用いることが可能である。パーソナルガイドロボット１を後退させて例えば壁Ｗ２に当たると、タッチセンサ１５のスイッチがＯＮしてこれ以上後退できないことが認識できる。ここで停止して前進させるか、または方向転換して後退させたりして移動方向を変更すればよい。
【００３６】
このように、パーソナルガイドロボット１が図６に示すようなローラ走行姿勢をとっているときは、前進または後退にかかわらず前脚３０ａ，３０ｂは走行に使用されない。そこで、前脚３０ａ，３０ｂをさらに別の走行以外の目的に使用することができる。
【００３７】
例えば、図１１に示すように、前脚３０ａ，３０ｂを上下に繰り返し動かすことで、腕を振る動作をさせることができる。これにより、人に呼ばれたときに手を振って応答したり、走行しながら手を動かして感情表現することが可能である。
【００３８】
また、図１２、図１３に示すように、前脚３０ａ，３０ｂの肩に相当する部位のロール駆動と肘に相当する部位のロール駆動によって、両腕でボールを持つ動作をさせることができる。このとき、両手の内側に適宜の圧力センサ３２ａ，３２ｂを取り付けて、所定の圧力が得られるまでロール駆動することが望ましい。
【００３９】
このように、通常の４足歩行ロボットの場合は、ものを腕で持って移動することはできないが、このパーソナルガイドロボット１はそれが実現可能である。
【００４０】
図１４は、パーソナルガイドロボット１の制御装置を示すブロック図であり、この制御装置８０は、全体の制御を行うメインＣＰＵ８１を備えている。メインＣＰＵ８１には、フラッシュメモリ８２およびサブＣＰＵ８３が接続され、サブＣＰＵ８３にはシリアルバス８４を介して、１４自由度プラス１ローラの各モータ制御ユニット８５が接続されている。
【００４１】
ここで、「１４自由度」とは、頭部２０のヨーとピッチの２自由度、各前脚３０の肩に相当する部位のピッチとロールの２自由度および肘に相当する部位のロール方向の１自由度、各後脚４０の脚の付け根に相当する部位のピッチとロールの２自由度および膝に相当する部位のピッチ方向の１自由度、を合わせたものである。また、「１ローラ」とは駆動ローラ１１のことである。
【００４２】
各モータ制御ユニット８５は、モータ制御ＣＰＵ８６と、モータ制御ＣＰＵ８６に接続された駆動モータ８７および角度センサ８８とを備える。このようなモータ制御ユニット８５は、１４自由度プラス１ローラの合計１５個設けることもできるが、例えば、頭部２０の２自由度に１つ、各前脚３０の３自由度に１つずつ、各後脚４０の３自由度に１つずつ、１ローラに１つ、の合計６個で構成することができる。
【００４３】
例えば、片方の前脚３０の３自由度に１つ設けたモータ制御ユニット８５を例に挙げて説明すると、図１４に示すように、モータ制御ＣＰＵ８６には、肩ピッチギアモータ５０としての駆動モータ８７（５０）および肩ピッチ回転センサ５３としての角度センサ８８（５３）と、肩ロールギアモータ６０としての駆動モータ８７（６０）および肩ロール回転センサ６３としての角度センサ８８（６３）と、肘ロールギアモータ７０としての駆動モータ８７（７０）および肘ロール回転センサ７３としての角度センサ８８（７３）とが接続される。また、駆動ローラ１１のモータ制御ユニット８５Ｒにおいては、角度センサはロータリエンコーダ１４である。
【００４４】
制御装置８０を歩行に関して説明すると、メインＣＰＵ８１は、フラッシュメモリ８２に記憶してある歩行プログラムに基づいて、所定のタイミングで各関節の角度の目標値を生成し、これをサブＣＰＵ８３に送るものである。また、サブＣＰＵ８３は、メインＣＰＵ８１から送られた目標角度データをシリアル変換して各モータ制御ユニット８５のモータ制御ＣＰＵ８６に送るものである。
【００４５】
各モータ制御ユニット８５のモータ制御ＣＰＵ８６は、サブＣＰＵ８３から送られた目標角度データと、各関節に取り付けられた角度センサ８８の出力とを比較して、両者が同じになるように駆動モータ８７の回転を制御するものである。これにより、各関節は歩行プログラムに基づく所定の角度となるように制御される。
【００４６】
メインＣＰＵ８１には、タッチセンサ１５が接続され、また、タッチセンサ３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂおよび圧力センサ３２ａ，３２ｂが接続されている。
【００４７】
また、メインＣＰＵ８１には、ＣＣＤカメラ（撮像手段）２１ａ，２１ｂが接続され、メインＣＰＵ８１は画像認識が可能で、ＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂで得られた画像データに基づき床面ＦＬがローラ移動可能か否かを判定する床面判定機能を有している。
【００４８】
すなわち、ＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂで得られた画像データをメインＣＰＵ８１に送ると、メインＣＰＵ８１が、例えば床面ＦＬが荒れていて凹凸が多いと判定した場合は４足歩行を選択し、平坦と判定した場合はローラ走行を選択することが可能である。４足歩行を選択した場合には、荒れた床でも移動することが可能である。この床面判定は、ＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂで得られた画像の陰影サイズや位置等の識別による方法や、他の周知の方法を用いて行うことができる。
【００４９】
また、メインＣＰＵ８１には、バッテリ残量検出部８９が接続され、バッテリの残量が少なくなったときは、床面ＦＬが荒れていない限りローラ走行を選択するように設定されている。そのため、例えば、自動充電のための充電ステーションを設けた場合、バッテリが消耗してその充電ステーションに向かって移動する際に、途中でバッテリ切れで動けなくなるような事故を未然に防止することが可能である。
【００５０】
さらに、メインＣＰＵ８１には、入出力部（報知手段）９０、無線通信部（第１の無線通信手段）９１、および無線通信部（第２の無線通信手段）９２が接続されている。
【００５１】
入出力部（報知手段）９０には、画像データを取り込むＣＣＤカメラ２１ａ，２１ｂ、および画像情報を表示するＬＣＤ表示器１６の他、音声を入力するマイクロホン、音声を出力するスピーカなどが含まれる。
【００５２】
図１、図２には示してないが、マイクロホンは、例えば、パーソナルガイドロボット１の頭部２０の耳に相当する部位に取り付けることができ、あるいは、胴体部１０の適宜位置に配置することも可能である。
【００５３】
また、スピーカは、例えば、パーソナルガイドロボット１の頭部２０の口に相当する部位に取り付けることができ、あるいは、胴体部１０の適宜位置に配置することも可能である。
【００５４】
また、タッチセンサ１５，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂや圧力センサ３２ａ，３２ｂも、入出力部（報知手段）９０に含めることができ、さらに、ロボットの感情的な表現を行う図示しないＬＥＤ群なども、入出力部（報知手段）９０に含めることが可能である。
【００５５】
図１５は、パーソナルガイドロボット１をローラ走行させるときの制御装置８０のタイムチャートであり、この場合は、メインＣＰＵ８１が、駆動ローラ１１の回転する回数と停止するカウント値をサブＣＰＵ８３にパラレルデータとして送る。サブＣＰＵ８３はこのデータをシリアル変換してモータ制御ユニット８５のモータ制御ＣＰＵ８６に送り、モータ制御ＣＰＵ８６は、このデータに基づいて制御を行う。
【００５６】
例えば、角度センサであるロータリエンコーダ１４の出力を読み込みローラを２回転半させる場合には、図１５に示すように、ロータリエンコーダ１４の出力値が最大から最小になるとき駆動をホールドして回転を持続させる。起動したときのカウント値になるごとに１回転としてカウントし、２回転カウントしたのちさらに１／２回転したところで回転を停止させる。
【００５７】
図１６は、パーソナルガイドロボット１の２種類の通信系統を示す模式図であり、この模式図を用いて、図１４に示す無線通信部９１、９２について説明する。
【００５８】
無線通信部（第１の無線通信手段）９１は、Bluetoothのような近距離無線通信インタフェースや、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのような標準的な無線ＬＡＮ規格を用いて、公衆アクセススポット１０１経由でインターネット１００に接続することができるものである。
【００５９】
また、無線通信部９１は、インターネット１００のような広域ネットワークに限らず、ＬＡＮなどの小規模ネットワークを含む汎用ネットワークに接続可能なものである。そのため、無線通信部９１は、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）を備えている。
【００６０】
すなわち、無線通信部９１は、ＷＷＷ（World Wide Web）のような情報提供空間に対して、ＨＴＴＰ（Hyper Text Transfer Protocol）メッセージを利用して所望のコンテンツを引き出すことができる。そして、そのために必要な、あらかじめ検索すべき情報を保持している機能、または、情報を保持しているデータベース１１１のＵＲＬ情報を記憶しておく機能を有している。
【００６１】
一方、無線通信部（第２の無線通信手段）９２は、好ましくはＵＰｎＰ（Universal Plug＆Play）を用いて、店舗２００等に設置してあるローカルアクセススポット２０１を経由して店舗内のローカル情報サーバ２１０とコネクションをとることができるものである。
【００６２】
そして、店舗内のローカル情報サーバ２１０とリンクが確立したら、ローカル情報サーバ２１０が保持している店舗２００に関する情報や商品販売情報等をダウンロードすることができる。
【００６３】
このような無線通信部９２は、ハード的には無線通信部９１と共用でもかまわないし、別でもかまわない。また、無線通信部９２は、無線通信部９１に優先してネットワークに接続する手段として選択される。
【００６４】
上記のようなパーソナルガイドロボット１には、ユーザから与えられた指示を認識する能力、あるいは、パーソナルガイドロボット１が自らの行動のために必要と判断するプログラムが存在する。また、パーソナルガイドロボット１は、４足歩行などの移動機構がなく、電気的なブロックのみを備えたぬいぐるみ形態であったり、ポケットサイズでももちろん実現可能である。
【００６５】
ここで、ＺＤNet Broadband News(2002/10/18)を参考にして、ＵＰｎＰ（Universal Plug＆Play）の概要について、以下に説明する。
【００６６】
ＵＰｎＰのコンセプトは、１９９９年に米マイクロソフト社が提唱したものである。インターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワークに接続される、あらゆるデバイスが互いに認識しあい、また物理的に異なるネットワークに存在するデバイスであっても、シームレスに接続されることを目指している。「Plug＆Play」は、Windows95（登録商標）に実装された、デバイスをＰＣにプラグするだけで簡単に動作させるための仕組みだが、それと同じようにネットワークにプラグするだけで簡単に動作を行えるネットワーク上の仕組みを実現する。
【００６７】
ＵＰｎＰを用いれば、ネットワークパラメータを機器自身が正しく設定でき、またネットワーク上にどのような機器が存在しているか、他機器がどんな機能を持ったものなのかを知ることもできる。ネットワークに参加する機器同士はＨＴＴＰを使って情報交換をする。つまり、ＵＰｎＰにおける共通言語はＨＴＴＰということになる。さらに話す内容（やりとりする情報）はＸＭＬによって定義される。あるＵＰｎＰ機器が別のＵＰｎＰ機器に何かの依頼をするとき、ＸＭＬ形式のメッセージを送り、その返答をＸＭＬ形式で受け取る。ＸＭＬが情報を整理して受け渡す際の共通書式になる。
【００６８】
またＵＰｎＰでは、ネットワーク上に接続されたＵＰｎＰ対応機器の所在を確かめ、さらにその機器がどのような特徴を持ったものであるか、といった情報をやりとりするための仕組みが提供される。その内容は前述したようにＸＭＬによって構造化されたデータである。ＸＭＬは構造化可能なため、基本的な機器の分類や基礎要件を伝えるだけでなく、拡張次第で、より細かな機能を伝えることもできる。
【００６９】
一般的にＵＰｎＰのプロトコルによる通信の確立は下記のように行う。
【００７０】
１）ＩＰアドレス割り当て
ＩＰネットワークに参加するためには、機器ごとにＩＰアドレスが割り振らなければならない。ＩＰアドレスの配布は、ＰＣのＩＰネットワークと同じようにＤＨＣＰを利用する。インターネットに接続するゲートウェイ機器（パソコンやダイヤルアップルータ）がある場合、その機器にＤＨＣＰサーバが組み込まれ、アドレス配布を行うと共にＩＰマスカレードやＤＮＳリレーを行うことになっている。
【００７１】
２）名前解決
ＴＣＰ／ＩＰのネットワークでは、名前とＩＰアドレスの対応を示したhostsファイルなど静的な定義と、ＤＮＳサーバによる名前データベースへの問い合わせで名前とＩＰアドレスの対応を調べる、２種類の名前解決方法が使われる。しかしＵＰｎＰネットワークの場合、さまざまな機器がオンデマンドに参加するため、どちらの方法を用いてもＵＰｎＰでの利用に適していない。もちろん名前解決を行わず、ＩＰアドレスだけで通信をしても良いが、人間が介在する操作の時に名前がなければ、操作性が大きく損なわれる。
【００７２】
そこで、ＵＰｎＰでは名前参照と解決をＩＰブロードキャストによって行う。これは「この中にＡさんはいますか？」と大きな声で叫ぶようなものだ。自分がＡさんならばＩＰアドレスの返事を問い合わせた相手に送信する。なお、ネットワーク上にＤＮＳサーバが存在するならばそれが優先される。
【００７３】
３）デバイスの発見と機能の把握
ネットワーク上に接続されたデバイスの発見と機能の把握は、ＳＳＤＰ（Simple Service Discover Protocol）を用いる。ＳＳＤＰは、ＵＰｎＰを構成するための基幹部分で、ＩＥＴＦから標準仕様がすでに発行されている。
【００７４】
デバイスの発見も、名前解決と同じくＩＰブロードキャストを用いる。たとえば「デジタルビデオストリームを再生できる機器は？」とブロードで送信すると、条件に合うデバイスが自主的に問い合わせ元に対してＩＰアドレスとホスト名を送信する。また、具体的にどのような機能を持っているかなど、機器固有の情報もこのときに交換する。これがＳＳＤＰのもっとも単純な通信パターンだが、ＳＳＤＰにはディレクトリサーバの機能を持つデバイスがネットワーク上に存在する場合も決められている。
【００７５】
ネットワーク上にディレクトリサーバが存在する場合は、ネットワークに新たに接続された機器が自ら参加したことをＩＰブロードキャストでアナウンスし、そのメッセージを受け取ったディレクトリサーバが新しい機器の参加を検知する。するとディレクトリサーバは、新加入の機器に対して、どのような機器なのか、どのような機能を持っているかなどの情報を聞きとり調査してディレクトリデータベースに登録する。あとはＬＤＡＰを用いてディレクトリサーバに問い合わせを行えば、その機器の情報をいつでも参照できるようになる。
【００７６】
以上が、ＵＰｎＰ（Universal Plug＆Play）の概要説明である。
【００７７】
図１７は、パーソナルガイドロボット１が実施することのできるガイドサービスの一例を示すチャートである。ユーザがパーソナルガイドロボット１を携行して街に出て、通りかかったある店舗の情報を取得することを例にとって説明する（ショッピングストリート、デパート、スーパーマーケットでの情報収集）。
【００７８】
図１７に示した一連のインタラクションにおいて、パーソナルガイドロボット１からのインタラクションがはじめに行われるのが特徴である。またそれに対するユーザからパーソナルガイドロボット１へのリクエストは、３回発生している。なおダウンロードした情報はパーソナルガイドロボット１内のメモリに保持している。
【００７９】
図１６に示すように、店舗２００内には、店舗情報をネットによって配信するために、ローカルアクセススポット２０１を設置してある。
【００８０】
（１）ある店舗２００の前を通ると、パーソナルガイドロボット１は、公衆ネットワークよりも優先されるＵＰｎＰプロトコルによる無線通信に切り替えて、その店舗２００のローカルアクセススポット２０１に接続しようとする。
【００８１】
決まった手順に従ってパーソナルガイドロボット１と店舗のローカル情報サーバ２１０のリンクが確立すると、ローカル情報サーバ２１０はパーソナルガイドロボット１に「お得情報」を送ることを打診してくる（情報提供の許可要求）。
【００８２】
（２）パーソナルガイドロボット１は、許可して良いかをユーザに確認するため、「お得情報」があることをユーザに知らせる。
【００８３】
（３）「何があるの？」：ユーザは情報を取るようにパーソナルガイドロボット１に指示する。
【００８４】
（４）パーソナルガイドロボット１は、ローカル情報サーバ２１０に情報提供の許可を送信し、ローカル情報サーバ２１０からの商品に関する情報をダウンロードする。
【００８５】
（５）「秋物の洋服をセールしています」：パーソナルガイドロボット１は、ダウンロードした情報の中から筆頭にあるものをユーザに音声または画像によって伝える。
【００８６】
あるいは、あらかじめユーザが登録している興味のあるものを選択して優先的に伝えても良い。
【００８７】
（６）「アクセサリは？」：ユーザの問いに対し、パーソナルガイドロボット１は、ダウンロードしてメモリに保持している情報を検索して、アクセサリに関する情報を得る。
【００８８】
（７）「ネックレスが半額です」：パーソナルガイドロボット１は、検索の結果、筆頭にあるものをユーザに音声または画像によって伝える。
【００８９】
あるいは、あらかじめユーザが登録している興味のあるものを選択して優先的に伝えても良い。
【００９０】
（８）「他の店はどう？」：ユーザの問いに対し、パーソナルガイドロボット１は、近隣のローカルアクセススポット２０１をサーチし、また公衆アクセススポット１０１をサーチしてリンクを確立し、ＷＷＷ情報空間上で「アクセサリ」に関して「お得情報」をキーワードとする情報検索を行い、近郊店舗の情報をダウンロードする。
【００９１】
（９）「隣の○○ショップにあります」：パーソナルガイドロボット１は、ダウンロードした情報の中からもっとも近くにある店舗をユーザに音声または画像によって伝える。
【００９２】
あるいは、あらかじめユーザが登録している興味のあるものを選択して優先的に伝えても良い。
【００９３】
また、パーソナルガイドロボット１が実施することのできるガイドサービスの他の例として、スーパーマーケットのような大きな店舗の場合について説明する。
【００９４】
このような場合は、その店舗の入口で、パーソナルガイドロボット１が店舗情報を一式ダウンロードしておく。そして、ユーザが売り場を移動するのに応じて、パーソナルガイドロボット１が、各売り場におけるキーワードを音声または画像にて認識し、そのキーワードを元にダウンロードした情報を検索して、ユーザに提供する。
【００９５】
例えば、魚売り場であれば、「魚」という看板をパーソナルガイドロボット１が画像認識し、これをキーワードとして情報から検索する。または、ユーザの「今日はさしみにしようか」の問いかけに対し、パーソナルガイドロボット１が「さしみ」というキーワードを認識し、これに関する情報をユーザに提供する。
【００９６】
これらのパーソナルガイドロボット１とローカル情報サーバ２１０の間で受け渡される情報は、ＸＭＬ形式で記述されている。ＸＭＬドキュメントはタグによって構造化されたデータであり、所定の文書解析を行うことにより、「お得情報」は「秋物の洋服」「アクセサリ、ネックレス」であることが分かる。このようなタグ付きデータの解析処理により、パーソナルガイドロボット１からのリクエストに対する応答メッセージを作成することができる。
【００９７】
上記の実施形態の説明では、本発明のパーソナルガイドロボット１として、図１、図２に示すような外見的に具体的形態を有するいわゆる「ロボット」を例示して説明したが、本発明はこれに限定するものでなく、必ずしも「ロボット」と称される製品には限定されない。
【００９８】
すなわち、電気的または磁気的な作用を用いて人間の動作に似せた運動を行う機械装置であるならば、例えば玩具などのような他の産業分野に属する製品であっても、同様に本発明を適用することができる。また機械的な動作を伴わない音声認識等を備えたＰＤＡのような形態であってもかまわない。
【００９９】
本発明のパーソナルガイドロボット１は、上記のように構成されているので、下記のような各種の作用効果がある。
【０１００】
（１）ユーザに役に立つ外部情報をパーソナルガイドロボット１から能動的に提供することができる。
【０１０１】
（２）パーソナルガイドロボット１が保持していない近隣の情報を検索するのに公衆ネットでは時間がかかるが、近隣の情報を得るためにＵＰｎＰを利用して直接接続するので、情報を入手するのに時間を短縮できる。
【０１０２】
（３）ローカル情報検索に時間がかからないためユーザとの不必要な対話を生成する必要がない。
【０１０３】
（４）店舗での買い物の前にリアルタイムで情報が得られる。
【０１０４】
（５）ＵＲＬを検索するのではなく、画像認識によってＵＲＬ情報を直接入手できるので、検索を使う必要がなく直接ＷＷＷサーバにアクセスすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明のパーソナルガイドロボットの一実施形態を示す前方から見た斜視図である。
【図２】パーソナルガイドロボットの後方から見た斜視図である。
【図３】パーソナルガイドロボットの前脚の機構図である。
【図４】パーソナルガイドロボットの駆動ローラの構成図である。
【図５】パーソナルガイドロボットの４足歩行姿勢を示す説明図である。
【図６】パーソナルガイドロボットのローラ走行姿勢を示す説明図である。
【図７】パーソナルガイドロボットの直進状態を示す説明図である。
【図８】パーソナルガイドロボットの左旋回状態を示す説明図である。
【図９】パーソナルガイドロボットの右旋回状態を示す説明図である。
【図１０】パーソナルガイドロボットの傷害物検知状態を示す説明図である。
【図１１】パーソナルガイドロボットの前脚動作を示す説明図である。
【図１２】パーソナルガイドロボットのボール保持動作を示す前方から見た斜視図である。
【図１３】パーソナルガイドロボットのボール保持動作を示す後方から見た斜視図である。
【図１４】パーソナルガイドロボットの制御装置のブロック図である。
【図１５】制御装置のタイムチャートである。
【図１６】パーソナルガイドロボットの２種類の通信系統を示す模式図である。
【図１７】パーソナルガイドロボットのガイドサービスの一例を示すチャートである。
【符号の説明】
【０１０６】
１  パーソナルガイドロボット
１０  胴体部
１１  駆動ローラ
１２  ギヤモータ
１３  カム
１４  ロータリエンコーダ
１５  タッチセンサ
１６  ＬＣＤ表示器
２０  頭部
２１ａ，２１ｂ  ＣＣＤカメラ（撮像手段）
３０（３０ａ，３０ｂ）  脚部（前脚）
３１ａ，３１ｂ  タッチセンサ
３２ａ，３２ｂ  圧力センサ
４０（４０ａ，４０ｂ）  脚部（後脚）
４１ａ，４１ｂ  タッチセンサ
４２ａ，４２ｂ  フリーローラ（自由回転部材）
５０  肩ピッチギアモータ
５１  肩ピッチピニオン
５２  肩ピッチギア
５３  肩ピッチ回転センサ
５４  モータカバー
６０  肩ロールギアモータ
６１  肩ロールピニオン
６２  肩ロールギア
６３  肩ロール回転センサ
６４  モータカバー
７０  肘ロールギアモータ
７１  肘ロールピニオン
７２  肘ロールギア
７３  肘ロール回転センサ
７４  モータカバー
８０  制御装置
８１  メインＣＰＵ
８２  フラッシュメモリ
８３  サブＣＰＵ
８４  シリアルバス
８５  モータ制御ユニット
８６  モータ制御ＣＰＵ
８７  駆動モータ
８８  角度センサ
８９  バッテリ残量検出部
９０  入出力部（報知手段）
９１  無線通信部（第１の無線通信手段）
９２  無線通信部（第２の無線通信手段）
１００  インターネット
１０１  公衆アクセススポット
１１０  ＷＷＷサーバ
１１１  データベース（ＤＢ）
２００  店舗
２０１  ローカルアクセススポット
２１０  ローカル情報サーバ
【図１】
2005169508.tif 000003
【図２】
2005169508.tif 000004
【図３】
2005169508.tif 000005
【図４】
2005169508.tif 000006
【図５】
2005169508.tif 000007
【図６】
2005169508.tif 000008
【図７】
2005169508.tif 000009
【図８】
2005169508.tif 000010
【図９】
2005169508.tif 000011
【図１０】
2005169508.tif 000012
【図１１】
2005169508.tif 000013
【図１２】
2005169508.tif 000014
【図１３】
2005169508.tif 000015
【図１４】
2005169508.tif 000016
【図１５】
2005169508.tif 000017
【図１６】
2005169508.tif 000018
【図１７】
2005169508.tif 000019