(57)【要約】【課題】ユーザの画像を取得するのに安定した光量が得られない環境下においてもユーザ認証を短時間で実現させることのできるユーザ認証装置およびその方法を提供することを目的とする。【解決手段】カメラ５１と、カメラ５１からの画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証部５２と、認証部５２による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を発する発話部５３と、認証部５２による認証結果およびその信頼度と質問に対する回答とに基づいて、ユーザを特定する人物特定部５５とを具備するユーザ認証装置を提供する。【選択図】図３
2007156688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式ロボットに搭載されるユーザ認証装置であって、
撮影手段と、
該撮影手段からの画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証手段と、
前記認証手段による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を発する発話手段と、
前記認証手段による認証結果およびその信頼度と前記質問に対する回答とに基づいて、ユーザを特定する人物特定手段と
を具備するユーザ認証装置。
【請求項２】
前記発話手段が前記認証手段による認証結果の信頼度に応じた質問を発する請求項１に記載のユーザ認証装置。
【請求項３】
前記質問に対する回答が前記認証手段による認証結果と相違した場合に、前記人物特定手段が、前記認証手段による認証結果を採用する請求項１または請求項２に記載のユーザ認証装置。
【請求項４】
前記質問を発してから該質問に対する回答を受け付けるまでの間に、前記認証手段による認証結果の信頼度が前記判断基準値以上となった場合には、前記人物特定手段は、認証手段による認証結果を採用する請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ認証装置。
【請求項５】
前記認証手段は、一定の時間間隔でユーザ認証を行い、
前記発話手段は、前記判断基準値以上の信頼度を持つ認証結果が過去一定期間内に得られなかった場合に、前記質問を発する請求項１から請求項４のいずれかの項に記載のユーザ認証装置。
【請求項６】
ユーザ認証装置を搭載する自走式ロボットであって、
前記ユーザ認証装置が、
撮影手段と、
該撮影手段からの画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証手段と、
前記認証手段による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を発する発話手段と、
前記認証手段による認証結果およびその信頼度と前記質問に対する回答とに基づいて、ユーザを特定する人物特定手段と
を有する自走式ロボット。
【請求項７】
撮像手段を備える自走式ロボットと情報伝達媒体を介して接続され、該ロボットから受信した情報に基づいてユーザ認証を行うユーザ認証装置であって、
前記ロボットに搭載された前記撮像手段により取得された画像情報を受信する受信手段と、
受信した前記画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証手段と、
前記認証手段による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を作成する質問作成手段と、
前記質問をロボットに送信する送信手段と、
前記ロボットから受信した前記質問に対応する回答ならびに前記認証手段による認証結果およびその信頼度に基づいて、前記ユーザを特定するユーザ特定手段と
を備え、
前記送信手段が前記ユーザ特定手段による特定結果を前記ロボットに送信するユーザ認証装置。
【請求項８】
自走式ロボットに用いられるユーザ認証方法であって、
撮影手段からの画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証過程と、
認証過程における認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を発する発話過程と、
前記認証過程における認証結果およびその信頼度と前記質問に対する回答とに基づいて、ユーザを特定する人物特定過程と
を具備するユーザ認証方法。
【請求項９】
自走式ロボットに搭載されるユーザ認証装置であって、
ユーザ認証を行う認証手段と、
前記ユーザ認証に関連する質問を発するとともに、前記認証手段の認証結果の信頼度に応じて前記質問の内容を切り替える発話手段と、
前記認証手段の認証結果の信頼度および前記発話手段の発話内容に対するユーザからの回答の少なくともいずれかに基づいてユーザを特定する人物特定手段と
を具備するユーザ認証装置。
【請求項１０】
前記発話手段は、前記認証手段による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、発話を行う請求項９に記載のユーザ認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザ認証に係り、特に、自走式ロボットに利用されて好適なユーザ認証装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、個々の人物を識別する個人認証技術として、種々の手法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照。）。
特許文献１には、対象となるユーザの顔の向きを自動的に検出し、その顔の向きに応じた顔認証を実行してユーザ認証を行うユーザ認証装置が開示されている。
特許文献２には、移動ロボット（本発明の「自走式ロボット」に相当）等のように、カメラをユーザの顔の動きに追従して迅速に移動できない場合でも、ユーザ認証を高い精度で実現できる技術が開示されている。具体的には、ユーザの体の正面方向を検出し、このユーザの体の正面方向における画像データを取得し、この画像データから顔の画像を抽出して顔認証に用いている。
【特許文献１】特開２００２−２８８６７０号公報
【特許文献２】特開２００４−４６３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した特許文献２のように、屋内にて移動し、所定の仕事やユーザとの会話を実現させるような自走式ロボットにてユーザ認証を行う場合、ユーザ認証を実行する場所は屋内の任意の場所となる。ユーザ認証を行う場合、顔の特徴点を抽出できる程度に明瞭な画像を取得する必要があるが、屋内においては、安定した光量を得ることが非常に難しい。従って、上述の特許文献１や特許文献２に開示されている技術を用いて、ユーザ認証を行ったとしても、光量不足のためにユーザ認証に失敗する確率が高く、ユーザ認証に時間がかかってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ユーザの画像を取得するのに安定した光量が得られない環境下においてもユーザ認証を短時間で実現させることのできるユーザ認証装置およびその方法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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、自走式ロボットに搭載されるユーザ認証装置であって、撮影手段と、該撮影手段からの画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証手段と、前記認証手段による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を発する発話手段と、前記認証手段による認証結果およびその信頼度と前記質問に対する回答とに基づいて、ユーザを特定する人物特定手段とを具備するユーザ認証装置を提供する。
【０００６】
このような構成によれば、撮影手段により自走式ロボット周辺の様子が画像情報として取得されて認証手段に出力され、この画像情報を用いたユーザ認証が認証手段により行われ、この認証結果およびその信頼度が出力される。この場合において、認証結果の信頼度が認証成功と判断する判断基準値以下であった場合には、発話手段からユーザ認証に関連する質問が発せられ、この質問に対する回答に基づく人物の特定が人物特定手段にて行われることとなる。このように、画像情報に基づくユーザ認証が成功しなかった場合には、ユーザに対して質問を投げかけ、この質問に対する回答も考慮したユーザ認証を行うことが可能となるので、ユーザの画像を取得するのに安定した光量が得られない環境下においても、ユーザ認証を実現させることができる。
上記信頼度とは、例えば、認証結果がどの程度信頼できるものかを示すパラメータであり、このパラメータが高い程、本人である確率が高いことを示すものである。また、信頼度、判断基準値は、認証手段がどのような認証手法を採用するかにより、適切な範囲で任意に設定される値である。
【０００７】
上記のユーザ認証装置において、前記発話手段が前記認証手段による認証結果の信頼度に応じた質問を発することとしても良い。
【０００８】
このような構成によれば、認証手段による認証結果の信頼度に応じた質問が発話手段から発せられるので、ユーザに対して違和感がなく、更に、ユーザ認証に要する時間を短縮することができる。
例えば、信頼度が高い場合には、「××さんですね？」と比較的断定的な質問をすることにより、ユーザの応対の負担を軽減させ、一方、信頼度が低い場合には、「どなたですか？」などのように、ユーザ自身から本人の情報を引き出すような質問を行うことにより、認証時間の短縮を図ることが可能となる。
【０００９】
上記のユーザ認証装置において、前記質問に対する回答が前記認証手段による認証結果と相違した場合に、前記人物特定手段が、前記認証手段による認証結果を採用することとしても良い。
【００１０】
このような構成によれば、質問に対する回答が認証手段による認証結果と相違した場合には、人物特定手段により認証手段による認証結果が採用されるので、なりすましなどによるユーザ認証の誤認を防止することが可能となる。つまり、音声にて「はい」、「××です」と回答することにより他の人物に成りすますことは容易であるが、画像認証においては、なりすましが困難なため、画像認証による認証結果を採用することにより、ユーザ認証の誤検知を防止することができる。
【００１１】
上記のユーザ認証装置において、前記質問を発してから該質問に対する回答を受け付けるまでの間に、前記認証手段による認証結果の信頼度が前記判断基準値以上となった場合には、前記人物特定手段が、認証手段による認証結果を採用することとしても良い。
【００１２】
このような構成によれば、質問を発してから該質問に対する回答を受け付けるまでの間に、認証手段による認証結果の信頼度が判断基準値以上となった場合には、人物特定手段により、認証手段による認証結果が採用されるので、ユーザの回答を待つことなく、速やかにユーザの特定を行うことができる。また、画像情報に基づくユーザ認証結果を採用することにより、なりすましを回避し、ユーザ認証の誤検知を防止することができる。
【００１３】
上記のユーザ認証装置において、前記認証手段は、一定の時間間隔でユーザ認証を行い、前記発話手段は、前記判断基準値以上の信頼度を持つ認証結果が過去一定期間内に得られなかった場合に、前記質問を発することとしても良い。
【００１４】
上記構成によれば、ユーザ認証を行う時点だけでなく、その時点から過去一定期間内に得られた認証結果も参照してユーザの特定を行うため、過去一定期間内において一度でもユーザ認証に成功していた場合には、その認証結果に基づいてユーザを特定することができるので、認証時間を短縮することが可能となる。
【００１５】
本発明は、ユーザ認証装置を搭載する自走式ロボットであって、前記ユーザ認証装置が、撮影手段と、該撮影手段からの画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証手段と、前記認証手段による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を発する発話手段と、前記認証手段による認証結果およびその信頼度と前記質問に対する回答とに基づいて、ユーザを特定する人物特定手段とを有する自走式ロボットを提供する。
【００１６】
このような構成によれば、画像情報に基づくユーザ認証が成功しなかった場合には、ユーザに対して質問を投げかけ、この質問に対する回答も考慮したユーザ認証を行うことが可能となるので、安定した光量を得ることができないような環境下であってもユーザ認証を短時間で行うことができる。
【００１７】
本発明は、撮像手段を備える自走式ロボットと情報伝達媒体を介して接続され、該ロボットから受信した情報に基づいてユーザ認証を行うユーザ認証装置であって、前記ロボットに搭載された前記撮像手段により取得された画像情報を受信する受信手段と、受信した前記画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証手段と、前記認証手段による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を作成する質問作成手段と、前記質問をロボットに送信する送信手段と、前記ロボットから受信した前記質問に対応する回答ならびに前記認証手段による認証結果およびその信頼度に基づいて、前記ユーザを特定するユーザ特定手段とを備え、前記送信手段が前記ユーザ特定手段による特定結果を前記ロボットに送信するユーザ認証装置を提供する。
【００１８】
このような構成とすることで、自走式ロボットの外部にユーザ認証装置を設置することが可能となる。これにより、自走式ロボット自身の処理負担を軽減させることが可能となる。上記情報伝達媒体は、有線、無線のいずれでも良い。また、自走式ロボットとユーザ認証装置とは、専用の回線を通じて互いに接続されていてもよく、インターネット等を介して互いに接続されていても良い。
【００１９】
本発明は、自走式ロボットに用いられるユーザ認証方法であって、撮影手段からの画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証過程と、認証過程における認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を発する発話過程と、前記認証過程における認証結果およびその信頼度と前記質問に対する回答とに基づいて、ユーザを特定する人物特定過程とを具備するユーザ認証方法を提供する。
【００２０】
本発明は、自走式ロボットに搭載されるユーザ認証装置であって、ユーザ認証を行う認証手段と、前記ユーザ認証に関連する質問を発するとともに、前記認証手段の認証結果の信頼度に応じて前記質問の内容を切り替える発話手段と、前記認証手段の認証結果の信頼度および前記発話手段の発話内容に対するユーザからの回答の少なくともいずれかに基づいてユーザを特定する人物特定手段とを具備するユーザ認証装置を提供する。
【００２１】
このような構成によれば、発話手段によりユーザ認証の認証結果の信頼度に応じたユーザ認証に関連する内容の質問がなされ、人物特定手段により、上記質問に対するユーザからの回答および認証手段の認証結果の信頼度の少なくともいずれかに基づいてユーザが特定される。このように、質問に関するユーザからの回答ならびに認証手段の認証結果の信頼度などが考慮されて人物特定が行われるので、認証手段によるユーザ認証に失敗した場合でも効率的に短時間でユーザ認証を行うことが可能となる。
【００２２】
上記のユーザ認証装置において、前記発話手段は、前記認証手段による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、発話を行うこととしても良い。このような構成によれば、認証手段による認証が成功した場合には、発話が行われないので、効率よく認証を行うことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ユーザの画像を取得するのに安定した光量が得られない環境下においてもユーザ認証を短時間で実現させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明に係る自走式ロボット（以下、単に「ロボット」という。）の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一の実施形態に係るロボットの正面図、図２は、図１に示したロボットの左側面図である。
図１および図２に示すように、ロボット本体１には、頭部２と、この頭部２を下方から支持する胸部３と、この胸部３の右側に設けられた右腕部４ａ、胸部３の左側に設けられた左腕部４ｂと、胸部３の下方に接続された腰部５と、この腰部５の下方に接続されたスカート部６と、このスカート部６の下方に接続された脚部７とが設けられている。
【００２５】
頭部２には、頭頂部近傍に全方位カメラ１１が一つ設けられている。この全方位カメラ１１の外周に沿って複数の赤外線ＬＥＤ１２が所定の間隔で円環上に配置されている。
頭部２の前面の中央近傍には、図１に示すように、前方を撮像するための前方カメラ１３が正面視して右側に一つ、マイクロフォン１４が正面視して左側に一つ、それぞれ設けられている。
【００２６】
胸部３の前面の中央近傍には、モニタ１５が一つ設けられている。このモニタ１５の上方には、人を検知するための超音波距離センサ１６が一つ設けられている。モニタ１５の下方には、電源スイッチ１７が一つ設けられている。超音波距離センサ１６の上方には、２つのスピーカ１８が左右に一つずつ設けられている。また、図２に示すように、胸部３の背面には、荷物を収納することができるランドセル部３３が設けられている。ランドセル部３３には、上部に設けたヒンジ周りに回動可能な開閉扉３３ａが設けられている。図１に示すように、胸部３の左右の肩部には、マンマシンインターフェースとして機能する肩スイッチ１９がそれぞれ一つずつ設けられている。肩スイッチ１９には、例えば、タッチセンサが採用されている。
【００２７】
右腕部４ａおよび左腕部４ｂには、多関節構造が採用されている。右腕部４ａ、左腕部４ｂにおいて、胸部３との接続部近傍には、体や物の挟み込みを検知して腕の動作を止めるための脇スイッチ２０がそれぞれ設けられている。図１に示すように、右腕部４ａの手のひら部分には、マンマシンインターフェースとして機能する握手スイッチ２１が内蔵されている。これら脇スイッチ２０や握手スイッチ２１には、例えば、押圧センサが採用される。
【００２８】
腰部５の前面の中央近傍には、人を検知するための超音波距離センサ２２が左右に一つずつ設けられている。これら超音波距離センサ２２の下方には、複数の赤外センサ２３が配列されたセンサ領域２４が設けられている。これら赤外線センサ２２は、ロボット本体１の下方前方にある障害物等を検出するためのものである。図１および図２に示すように、腰部５の下方には、前面および背面において、音源方向を検出するためのマイクロフォン２５が左右に一つずつ、計４つ設けられている。図２に示すように、腰部５の側面の左右には、本体を持ち上げるときに使用する取手部２６がそれぞれ一つずつ設けられている。取手部２６は、凹所とされており、操作者の手が挿入できるようになっている。
【００２９】
スカート部６の前面下方には、段差を検出するための赤外線センサ２７が、中央および左右に計３つ設けられている。図２に示すように、スカート部６の背面には、充電コネクタ２８が設けられている。
【００３０】
図１に示すように、脚部７の前面には、側方の距離を検出するための赤外線センサ２９が左右に一つずつ設けられている。これら赤外線センサ２９は、主に段差検出に用いられるものである。
図２に示すように、脚部７の背面には、充電ステーションにロボット本体１を位置固定するためのフック３０が設けられている。脚部７は、走行用車輪３１および４つのボールキャスタ３２を備えた台車とされている。
【００３１】
このようなロボットは、ロボット本体１に内蔵されたバッテリからの電源供給により、作業空間を自立的に移動することが可能な構成を備えており、一般家庭等の屋内を作業空間として人間と共存し、例えば、一般家庭内でロボットの所有者や操作者などのユーザの生活を補助・支援・介護するための各種サービスを提供するために用いられる。
そのため、ロボットは、ユーザとの会話を実現させる会話機能のほか、ユーザの行動を見守ったり、ユーザの行動を補助したり、ユーザと一緒に行動したりする機能を備えている。具体的には、ロボットは、「留守電機能」、「伝言機能」、「声かけ機能」、「情報提供機能」等を備えている。また、このような機能を実現させる前提としてユーザ認証が必要となるため、本実施形態に係るロボットは、ユーザ認証機能を備えている。
上述したような各種機能は、例えば、ロボット本体１の内部に内蔵されたマイクロコンピュータ等からなる制御装置により実現されるものである。具体的には、制御装置には、図１および図２に示した各種カメラや各種センサ等が接続されており、カメラからの画像情報やセンサからのセンサ検出情報を取得し、これらの情報に基づいて各種プログラムを実行することにより、上述した各種機能を実現させる。なお、ロボット本体１の形状としては、図１および図２に示した形状に限られず、愛玩用に動物を模したものなど、種々のものを採用することが可能である。
【００３２】
次に、本発明の特徴部分であるユーザ認証機能について説明する。このユーザ認証機能は、上述した制御装置が備えるユーザ認証装置により実現される機能である。このユーザ認証機能によるユーザ認証結果は、上述した「留守電機能」においてユーザが帰宅したことを確認する際に用いられるほか、「伝言機能」においてメッセージを伝えるユーザを識別するなどの各種機能にて適宜使用されるものである。
【００３３】
図３に示すように、本実施形態に係るユーザ認証装置は、カメラ（撮影手段）５１と、カメラ５１からの画像情報に基づいてユーザ認証を行う認証部（認証手段）５２と、認証部５２による認証結果の信頼度が、認証成功と判断する判断基準値未満であった場合に、ユーザ認証に関連する質問を発する発話部５３と、マイクロフォン１４と、マイクロフォン１４から入力された音声を認識する音声認識部５４と、認証部５２による認証結果およびその信頼度が入力されるとともに、音声認識部５４から音声認識結果が入力され、これらの入力情報に基づいて、ユーザを特定する人物特定部５５とを備えている。
【００３４】
カメラ５１は、例えば、図１および図２に示した全方位カメラ１１や前方カメラ１３であり、ロボット本体１の周囲３６０°の情報や頭部２の前方に関する周囲情報を画像として取得し、この画像情報を認証部５２に出力する。認証部５２は、カメラ５１から取得した画像情報において、人物の顔を検出し、その顔の特徴点を抽出する。そして、抽出した特徴点と予め登録されている各ユーザの特徴点とを照合し、その照合結果に基づいてユーザを識別する。この顔認証の手法については、上記手法に限られず、公知の手法を採用することが可能である。認証部５２は、このようにしてユーザを認証すると、その認証結果と該認証結果の信頼度とを人物特定部５５へ出力する。ここで、信頼度とは、例えば、認証結果がどの程度信頼できるものかを示すパラメータであり、このパラメータが高い程、本人である確率が高いことを示すものである。例えば、上述のように、画像情報から抽出したユーザの特徴点と、予め登録されているユーザの特徴点とを照合してユーザ認証を行う場合、上記信頼度は、これらの特徴点がどの程度、合致するかを示す割合に相当する。
【００３５】
人物特定部５５は、認証部５２から受け付けた認証結果の信頼度を予め設定されている判断基準値と比較し、信頼度が判断基準値以上であれば、認証部５２から受け付けた認証結果を採用し、人物を特定する。一方、人物特定部５５は、該信頼度が判断基準値未満であった場合には、認証結果を採用せずに、認証部５２から取得した認証結果とその信頼度を発話部５３へ出力する。ここで、上記判断基準値は、カメラ５１で撮影された人物が認証部５２により認証されたユーザと同一人物であると判断する基準値であり、ユーザ認証の精度に応じて適宜設定することが可能な値である。
また、人物特定部５５は、後述する発話部５３により発話された内容に対するユーザの回答を音声認識部から受け付け、この音声認識結果も考慮して、人物の特定を行う。なお、詳細については後述する。
【００３６】
発話部５３は、例えば、音声データ記憶部６０と、音声データ作成部６１と、音声合成処理部６２と、スピーカ１８とを備えて構成されている。
音声データ記憶部６０には、当該ロボットに登録されているユーザ名の音声データおよびユーザ認証に関連する質問を行う際に用いられる音声データ等が格納されている。ユーザ認証に関連する質問を行う際に用いられる音声データは、多段階構造を有する音声データファイルとして作成されている。そして、この音声データファイルは、認証結果の信頼度に応じて複数作成されており、各音声データファイルは認証結果の信頼度とそれぞれ対応付けられて音声データ記憶部６０に格納されている。
【００３７】
音声データ作成部６１は、人物特定部５５から認証部５２による認証結果およびその信頼度を受け付け、受け付けた信頼度に対応する音声データファイルおよび認証結果に対応するユーザ名の音声データを音声データ記憶部６０から抽出し、抽出した音声データファイルおよびユーザ名の音声データを用いて発話用音声データを作成し、この発話用音声データを音声合成処理部６２に出力する。
【００３８】
音声合成処理部６２は、音声データ作成部６２から受け付けた音声データに基づいて、スピーカ１８から発すべき音声信号を生成する音声合成処理を実行し、この音声信号をスピーカ１８に出力する。スピーカ１８は、音声合成処理部６３からの音声信号を音声として出力する。
【００３９】
マイクロフォン１４は、ユーザの音声や電話のベル、呼び鈴、テレビ・ラジオ等の生活雑音を取り込み、これらの音声を電気信号に変換して音声認識部５２に出力する。音声認識部５２は、マイクロフォン１４から入力される音声信号を認識する音声認識処理を実行し、この音声認識結果を人物特定部５５に出力する。
【００４０】
次に、本実施形態に係るロボットに対してユーザからユーザ認証を前提とする機能である「伝言機能」の要求がなされた場合におけるユーザ認証装置の作用について図４乃至図７を参照して説明する。図４乃至図７において、横軸は時間軸であり、横軸の上段にはロボットによる処理ならびに発話の内容を示し、下段にユーザによる音声入力の内容を示す。
【００４１】
まず、本実施形態に係るロボットでは、図３に示したユーザ認証装置のカメラ５１により、常時、ロボット本体１の周辺の様子が画像情報として取得されて認証部５２に出力される。認証部５２では、常時、カメラから提供される画像情報に基づいてユーザ認証が行われ、この認証結果およびその信頼度が人物特定部５５へ出力されている。
【００４２】
このような状態において、「伝言機能」を要求するキーワードである「伝えて」の音声入力がユーザによりなされると、この「伝えて」という音声情報はマイク１４、音声認識部５４を介して人物特定部５５にて受け付けられる。人物特定部５５は、この「伝えて」の音声認識結果を受け付けると、この時点から過去所定期間Ｔにおいて、信頼度Ｑが判断基準値（本実施形態では、一例として「１２０」に設定されている）以上である認証結果を認証部５２から受け付けたか否かを判定する。
【００４３】
この結果、図４（ａ）に示すように、「伝えて」の音声認識結果を受け付けた時点から過去所定期間Ｔ以内において、判断基準値以上の信頼度Ｑをもつ認証結果が得られていた場合には、人物特定部５５は、認証部５２から受け付けた認証結果である「ユーザＩＤ＝４」を採用し、当該「伝言機能」の要求を出した人物が「ユーザＩＤ＝４」として登録されているユーザ「Ａ子」であると特定し、この認証結果を最終的な認証結果として出力する。
なお、図４（ａ）において、上段はロボットの発話内容および認証結果等、下段はユーザからの音声入力を示している（以下、図４（ｂ）乃至（ｄ）、並びに図５乃至図７において同様とする）。
【００４４】
次に、上述した「伝えて」という音声認識結果を受け付けた時点から過去所定期間Ｔ以内において、信頼度Ｑとして判断基準値（例えば、スコア１２０）未満、かつ、推定可能値（例えば、スコア１００）以上である認識結果「ユーザＩＤ＝５」が得られた場合について図４（ｂ）を参照して説明する。ここで、推定可能値は、カメラ５１で撮影された人物が認証部５２により認証されたユーザと同一人物であると推定可能な基準値であり、上記判断基準値よりも低く設定される値である。
【００４５】
この場合、人物特定部５５は、認証部５２による認証結果である「ユーザＩＤ＝４」を採用せずに、該認証結果「ユーザＩＤ＝４」とその信頼度Ｑを発話部５３の音声データ作成部６１に出力する。
音声データ作成部６１は、人物特定部５５から取得した確信度（１２０＞Ｑ≧１００）に対応づけられている音声データファイルおよび認証結果「ユーザＩＤ＝４」に対応するユーザ名「Ａ子」の音声データを音声データ記憶部６０から取得し、これらの情報に基づいて、発話用音声データを作成する。例えば、「Ａ子さんですか？」というように、ユーザが「はい」、「いいえ」で回答できるような内容の発話用音声データを作成する。これにより、この発話用音声データが音声データ作成部６１を介してスピーカ１８へ出力されることにより、「Ａ子さんですか？」という発話が行われる。
【００４６】
この質問に対して、「はい」などの肯定の言葉がユーザにより発せられると、この情報は、マイク１４、音声認識部５４を介して人物特定部５５に入力される。人物特定部５５は、この肯定的な内容を示す音声情報を音声認識部５４から受け付けると、認証部５２の認証結果が正しいと判断して、認証部５２の認証結果を採用することにより、当該「伝言機能」の要求を出した人物が「ユーザＩＤ＝４」として登録されているユーザ「Ａ子」であると特定し、この認証結果を最終的なユーザ認証結果として出力する。
【００４７】
一方、図４（ｃ）に示すように、上述の発話部５３が発した質問に対して、「いいえ」などの否定の内容がユーザにより音声入力されると、この情報は、マイク１４、音声認識部５４を介して人物特定部５５に入力される。人物特定部５５は、否定的な内容を示す音声情報を音声認識部５４から受け付けると、この否定的な回答を受け付けた旨の情報を発話部５３に出力する。発話部５３は、否定的な回答があった旨の情報を取得すると、更に、「どなたですか？」というように、ユーザから名前を直接的に聞き出すような内容の発話を行う。
【００４８】
このような質問に対して、ユーザから「Ｂ子」という情報が音声入力されると、この情報は、マイク１４、音声認識部５４を介して人物特定部５５に出力される。人物特定部５５は、名前に関する情報を受け付けると、この情報を発話部５３に出力する。これにより、発話部５３から「Ｂ子さんですね。」という確認を促す内容の発話がなされる。この問いかけに対して「はい」という肯定的な情報が音声入力された場合には、人物特定部５５は、先ほどユーザから入力された「Ｂ子」をユーザ認証結果として採用し、このユーザ認証結果を最終的なユーザ認証結果として出力する。
【００４９】
次に、上述した「伝えて」という音声認識結果を受け付けた時点から過去所定期間Ｔ以内において、信頼度Ｑとして推定可能値（例えば、スコア１００）未満である認識結果「ＩＤ＝４」が得られた場合について図４（ｄ）を参照して説明する。
【００５０】
この場合、人物特定部５５は、認証部５２による認証結果である「ユーザＩＤ＝４」を採用せずに、該認証結果「ユーザＩＤ＝４」とその信頼度Ｑを発話部５３の音声データ作成部６１に出力する。
音声データ作成部６１は、人物特定部５５から取得した確信度（１００＞Ｑ）に対応づけられている音声データファイルの音声データを音声データ記憶部６０から取得し、これらの情報に基づいて、発話用音声データを作成する。例えば、「どなたですか？」というように、ユーザに対して直接的に名前を尋ねるような問いかけを行うための発話用音声データを作成する。これにより、この発話用音声データが音声合成処理部６２を介してスピーカ１８へ出力されることにより、「どなたですか？」という発話が行われる。
【００５１】
この質問に対して、「Ａ子」などの名前に関する内容がユーザにより音声入力されると、この情報は、マイク１４、音声認識部５４を介して人物特定部５５に入力される。人物特定部５５は、音声情報を音声認識部５４から受け付けると、この情報を発話部５３に出力する。これにより、発話部５３から「Ａ子さんですね。」という「はい」、「いいえ」で回答できる問いかけがなされ、この問いかけに対して「はい」という肯定的な情報が入力された場合には、人物特定部５５は、この音声認識結果に基づいて、先ほどユーザから入力された「Ａ子」をユーザ認証結果として採用し、このユーザ認証結果を最終的なユーザ認証結果として出力する。
【００５２】
次に、図４（ｂ）および（ｃ）のように、所定期間Ｔ以内において判断基準値以上の認証結果が認証部５２により得られず、上述したような発話部５３の作用によるユーザとの対話が行われている場合に、人物特定部５５が認証部５２から判断基準値以上の信頼度Ｑを有する認証結果を取得した場合について図５乃至図７を参照して説明する。
【００５３】
図５（ａ），（ｂ）に示すように、発話部５３から「Ａ子さんですか？」という問いかけがなされ、この問いかけに対して肯定を示す「はい」、或いは、否定を示す「いいえ」という情報がユーザから音声入力された場合、この「はい」あるいは「いいえ」に対応する次の発話を行う前に、認証部５２から判断基準値以上の信頼度Ｑを有する認証結果、例えば、「ユーザＩＤ＝５」を受け付けた場合には、人物特定部５５は、ユーザからの音声入力を無効とし、認証部５２からの認証結果を採用する。つまり、当該「伝言機能」の要求を出した人物が「ユーザＩＤ＝５」として登録されている「Ｂ子」であると特定し、この結果を最終的なユーザ認証結果として出力する。
このように、ユーザからの音声入力よりも画像情報に基づいて認証が行われる認証部５２の認証結果を優先して採用することにより、第三者がユーザに成りすます等の事態を防止することができる。
【００５４】
また、図６（ａ）のように、「Ａ子さんですか」という発話部５３からの問いかけに対して、「いいえ」という否定を示す音声がユーザから入力された場合には、「どなたですか？」という問いかけが発話部５３から行われる。これに対して、「Ｂ子」という音声入力がユーザによりなされた場合、更に、この音声入力に対する発話、例えば、「Ｂ子さんですね」等の発話が行われる。この場合において、図６（ａ）に示すように、上記発話を行う前に、認証部５２により判断基準値以上の認識結果、例えば、「ユーザＩＤ＝４」が得られ、この結果が人物特定部５５に入力された場合には、人物特定部５５は、ユーザからの音声入力を無効とし、認証部５２からの認証結果を採用する。つまり、当該「伝言機能」の要求を出した人物が「ユーザＩＤ＝４」として登録されている「Ａ子」であると特定し、この結果を最終的なユーザ認証結果として出力する。
【００５５】
また、図６（ｂ）に示すように、発話部５３が「Ｂ子さんですね？」という問いかけを行った後からユーザの入力を受け付けるまでの期間や、図６（ｃ）に示すように、「Ｂ子さんですね」という問いかけに対する「はい」という音声入力を受け、この音声入力に対して発話を行うまでの期間において、認証部５２から判断基準値以上の認識結果、例えば、「ユーザＩＤ＝４」が得られ、この結果が人物特定部５５に入力された場合には、人物特定部５５は、ユーザからの音声入力を無効とし、認証部５２からの認証結果を採用する。つまり、当該「伝言機能」の要求を出した人物が「ユーザＩＤ＝４」として登録されている「Ａ子」であると特定し、この結果を最終的なユーザ認証結果として出力する。
【００５６】
また、同様に、図７（ａ）乃至（ｃ）に示すように、所定期間Ｔ以内に推定可能値未満の認証結果しか得られなかった場合には、発話部５３から「どなたですか？」という問いかけがなされることとなる。この問いかけに対して「Ｂ子」という情報がユーザから音声入力された場合、この「Ｂ子」に対応する次の発話を行う前に、認証部５２から判断基準値以上の信頼度Ｑを有する認証結果、例えば、「ユーザＩＤ＝４」を受け付けた場合には、人物特定部５５は、ユーザからの音声入力を無効とし、認証部５２からの認証結果を採用する。つまり、当該「伝言機能」の要求を出した人物が「ユーザＩＤ＝４」として登録されている「Ａ子」であると特定し、この結果を最終的なユーザ認証結果として出力する。
【００５７】
また、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、「Ｂ子さんですね？」という問いかけを行った後からユーザからの入力を受け付けるまでの期間や、図７（ｃ）に示すように、「Ｂ子さんですね」という問いかけに対する「はい」という音声入力を受け、この音声入力に対して発話を行うまでの期間において、認証部５２から判断基準値以上の認識結果、例えば、「ユーザＩＤ＝４」を受け付けた場合には、人物特定部５５は、ユーザからの音声入力を無効とし、認証部５２からの認証結果を採用する。つまり、当該「伝言機能」の要求を出した人物が「ユーザＩＤ＝４」として登録されている「Ａ子」であると特定し、この結果を最終的なユーザ認証結果として出力する。
このように、ユーザからの音声入力よりも画像情報に基づいて認証が行われる認証部５２の認証結果を優先して採用することにより、第三者がユーザに成りすます等の事態を防止することができる。
【００５８】
以上、説明してきたように、本実施形態に係るユーザ認証装置によれば、カメラ５１により自走式ロボット周辺の様子が画像情報として取得されて認証部５２に出力され、この画像情報を用いたユーザ認証が認証部５２により行われ、この認証結果およびその信頼度が出力される。この場合において、認証結果の信頼度が認証成功と判断する判断基準値以下であった場合には、発話部５３からユーザ認証に関連する質問が発せられ、この質問に対する回答に基づく人物の特定が人物特定部５５にて行われることとなる。このように、画像情報に基づくユーザ認証が成功しなかった場合には、ユーザに対して質問を投げかけ、この質問に対する回答も考慮したユーザ認証を行うことが可能となるので、ユーザの画像を取得するのに安定した光量が得られない環境下においても、ユーザ認証を実現させることができる。
【００５９】
更に、本実施形態に係るユーザ認証装置によれば、認証部５２による認証結果の信頼度に応じた質問が発話部５３から発せられるので、ユーザに対して違和感がなく、更に、ユーザ認証に要する時間を短縮することができる。例えば、信頼度が高い場合には、「××さんですね？」と比較的断定的な質問をすることにより、ユーザの応対の負担を軽減させ、一方、信頼度が低い場合には、「どなたですか？」などのように、ユーザ自身から本人の情報を引き出すような質問を行うことにより、認証時間の短縮を図ることが可能となる。
更に、本実施形態に係るユーザ認証装置によれば、質問に対する回答が認証部５２による認証結果と相違した場合には、人物特定部５５により認証部５２による認証結果が採用されるので、なりすましなどによるユーザ認証の誤認を防止することが可能となる。つまり、音声にて「はい」、「××です」と回答することにより他の人物に成りすますことは用意であるが、画像認証においては、なりすましが困難なため、画像認証による認証結果を採用することにより、ユーザ認証の誤検知を防止することができる。
【００６０】
更に、本実施形態に係るユーザ認証装置によれば、質問を発してから該質問に対する回答を受け付けるまでの間に、認証部５２による認証結果の信頼度が判断基準値以上となった場合には、人物特定部５５により、認証部５２による認証結果が採用されるので、ユーザの回答を待つことなく、速やかにユーザの特定を行うことができる。また、画像情報に基づくユーザ認証結果を採用することにより、なりすましを回避し、ユーザ認証の誤検知を防止することができる。
【００６１】
なお、上述した発話内容は、一例であり、画像情報によるユーザ認証が困難な場合には、更に、ユーザを特定するための情報をガイダンス形式で問いかけるような構成としても良い。例えば、図４（ｂ）において、ロボットが「Ａ子さんですか？」と質問をした場合に、ユーザから所定期間に渡って回答が得られなかった場合には、「Ａ子さんであれば「はい」といって下さい。」などと、どのようにユーザが答えれば良いのかをより詳細に説明するガイダンスを発することとしても良い。
また、図４（ｄ）において、ロボットが「どなたですか？」という質問をしたときに、ユーザから所定期間に渡って回答が得られなかった場合には、例えば、「あなたは、Ａ子さんですか？それともＢ子さんですか？」、「Ａ子さんである場合には、はいと答えて下さい」などのように、ユーザの回答を誘導（ガイダンス）するような内容を発話することとしても良い。
このように、ガイダンスを行うことで、ユーザは、自分がどのように答えたらいいのかを把握することができるので、利便性を向上させることが可能となる。また、ロボット側では、ユーザからの応答の語句を絞ることが可能となるので、音声認識の成功率を向上させることができるという効果が得られる。
【００６２】
また、直接的にユーザの名前を聞くのではなく、予め各ユーザに対応するパスワードやキーワード等を登録しておき、パスワードを問いかけることにより、音声入力によるユーザ認証の精度を高めることとしても良い。また、上記発話内容をユーザに応じて変更することとしても良い。
【００６３】
更に、上述した実施形態においては、ロボット本体内においてユーザ認証が行われる場合について説明したが、この例に限られず、上述のユーザ認証装置の一部を外部に設けられた装置に搭載することとしても良い。例えば、ロボット本体１に内蔵された制御装置と外部装置とをインターネット、ＬＡＮなどの情報伝達媒体を介して接続し、双方向通信を可能とする。そして、ロボット本体１には、例えば、カメラ５１、マイク１４、発話部５３の音声合成処理部６２およびスピーカ１８を搭載し、外部装置には、認証部５２、人物特定部５５、および発話部５３の音声データ作成部６１並びに音声データ記憶部６０を搭載する。そして、ロボット本体１に設けられたカメラ５１からの情報をネットワークを介してロボット本体１から外部装置へ送信することにより、外部装置に設けられている認証部５２にてユーザ認証を行い、更に、この情報に基づいて人物特定部５５がユーザの特定を行うこととしてもよい。そして、認証部５２による認証結果の信頼度が基準判断値未満であった場合には、音声データ作成部（質問作成手段）６１が音声データ記憶部６０に格納されている音声データ等に基づいて発話用音声データを作成し、この発話用音声データを通信伝達媒体を介してロボット本体１に送信することとしても良い。これにより、当該発話用音声データは、ロボット本体１が備える音声合成処理部６２、スピーカ１８を介して音声として出力されることとなる。また、この質問に対するユーザの回答は、マイク１４、音声認識部５４により解析され、この解析結果が情報伝達媒体を介してロボット本体１から外部装置へ送信されることより、外部装置にて当該音声結果も考慮したユーザ認証を実現させることが可能となる。なお、外部装置に設ける各部については、一例であり、他の各部を外部装置に設けることとしても良いし、ロボット本体に設けることとしても良い。
【００６４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボットの正面図である。
【図２】図１に示したロボットの左側面図である。
【図３】図１に示したロボット本体に内蔵されるユーザ認証装置の一構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るユーザ認証装置の作用を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るユーザ認証装置の作用を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るユーザ認証装置の作用を説明するための図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るユーザ認証装置の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  ロボット本体
１１  全方位カメラ
１３  前方カメラ
１４  マイクロフォン
１８  スピーカ
５１  カメラ
５２  認証部
５３  発話部
５４  音声認識部
５５  人物特定部
６０  音声データ記憶部
６１  音声データ作成部
６２  音声合成処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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