(57)【要約】【課題】  ロボット間でコミュニケーションをとることができるロボット装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】  ロボット装置の内部状態を示す信号パターンを記憶する信号パターン記憶回路４と、他のロボット装置の内部状態を示す信号パターンを検出する信号検出回路２と、上記信号検出回路２により検出された情報と上記信号パターン記憶回路４に記憶されている情報とを信号比較回路５により比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識する。【選択図】        図１
2007320032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロボット装置の内部状態を示す情報を記憶する記憶手段と、
他のロボット装置の内部状態を示す情報を検出する検出手段と、
上記検出手段により検出された情報と上記記憶手段に記憶されている情報とを比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識する認識手段と
を備えることを特徴とするロボット装置。
【請求項２】
上記記憶手段は、ロボット装置の複数の動作パターンと各動作パターンにおける内部状態とを記憶しており、
上記検出手段は、上記他のロボット装置の動作パターンを検出する動作パターン検出手段からなり、
上記認識手段は、上記動作パターン検出手段で検出される動作パターンと上記記憶手段に記憶されている動作パターンとを比較し、一致する動作パターンにおける内部状態を上記他のロボット装置の内部状態として認識することを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
【請求項３】
上記認識手段によって認識された上記他のロボット装置の内部状態に基づいて自己の動作を制御する動作制御手段を備えることを特徴とする請求項２記載のロボット装置。
【請求項４】
上記認識手段によって認識された上記他のロボット装置の内部状態に基づいて自己の内部状態を変更する内部状態変更手段を備えることを特徴とする請求項２記載のロボット装置。
【請求項５】
上記記憶手段は、ロボット装置の複数の信号パターンと各信号パターンにおける内部状態とを記憶しており、
上記検出手段は、上記他のロボット装置が出力する信号の信号パターンを検出する信号パターン検出手段からなり、
上記認識手段は、上記信号パターン検出手段で検出される信号パターンと上記記憶手段に記憶されている信号パターンとを比較し、一致する信号パターンにおける内部状態を上記他のロボット装置の内部状態として認識することを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
【請求項６】
上記認識手段によって認識された上記他のロボット装置の内部状態に基づいて信号を出力する信号出力手段を備えることを特徴とする請求項５記載のロボット装置。
【請求項７】
上記認識手段によって認識された上記他のロボット装置の内部状態に基づいて自己の内部状態を変更する内部状態変更手段を備えることを特徴とする請求項５記載のロボット装置。
【請求項８】
ロボット装置の内部状態を示す情報を記憶する記憶手段と、他のロボット装置の内部状態を示す情報を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された情報と上記記憶手段に記憶されている情報をとを比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識する認識手段とを備えるロボット装置により内部状態が認識される他のロボット装置であって、
自己の複数の内部状態と、上記各内部状態に対応する動作パターンとを記憶する記憶手段と、
自己の内部状態に対応する動作パターンを読み出す読出し手段と、
上記読出し手段によって読み出された動作パターンに基づいて動作を制御する動作制御手段とを備える特徴とするロボット装置。
【請求項９】
上記記憶手段は、自己の複数の内部状態と、上記各内部状態に対応する信号パターンとを記憶し、上記読出し手段は、自己の内部状態に対応する信号パターンを読み出し、上記動作制御手段は、上記読出し手段によって読み出された信号パターンに基づいて信号を出力するように制御することを特徴とする請求項８記載のロボット装置。
【請求項１０】
ロボット装置の内部状態を示す情報を記憶する記憶工程と、
他のロボット装置の内部状態を示す情報を検出する検出工程と、
上記検出工程で検出された情報と上記記憶工程で記憶された情報とを比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識する認識工程と
を備えることを特徴とするロボット装置の制御方法。
【請求項１１】
上記記憶工程では、ロボット装置の複数の動作パターンと各動作パターンにおける内部状態とを記憶し、
上記検出工程では、上記他のロボット装置の内部状態を示す情報として上記他のロボット装置の動作パターンを検出し、
上記認識工程では、上記検出工程で検出される動作パターンと上記記憶手段に記憶されている動作パターンとを比較し、一致する動作パターンにおける内部状態を上記他のロボット装置の内部状態として認識することを特徴とする請求項１０記載のロボット装置の制御方法。
【請求項１２】
さらに、上記認識工程によって認識された上記他のロボット装置の内部状態に基づいて自己の動作を制御する動作制御工程を備えることを特徴とする請求項１１記載のロボット装置の制御方法。
【請求項１３】
さらに、上記認識工程で認識された上記他のロボット装置の内部状態に基づいて自己の内部状態を変更する内部状態変更工程を備えることを特徴とする請求項１１記載のロボット装置の制御方法。
【請求項１４】
上記記憶工程は、ロボット装置の複数の信号パターンと各信号パターンにおける内部状態とを記憶しており、
上記検出工程では、上記他のロボット装置の内部状態を示す情報として上記他のロボット装置が出力する信号の信号パターンを検出し、
上記認識工程では、上記検出工程で検出された信号パターンと上記記憶工程に記憶された信号パターンとを比較し、一致する信号パターンにおける内部状態を上記他のロボット装置の内部状態として認識することを特徴とする請求項１０記載のロボット装置の制御方法。
【請求項１５】
さらに、上記認識工程で認識された上記他のロボット装置の内部状態に基づいて信号を出力する信号出力工程を備えることを特徴とする請求項１４記載のロボット装置の制御方法。
【請求項１６】
さらに、上記認識工程で認識された上記他のロボット装置の内部状態に基づいて自己の内部状態を変更する内部状態変更工程を備えることを特徴とする請求項１４記載のロボット装置の制御方法。
【請求項１７】
ロボット装置の内部状態を示す情報を記憶する記憶手段と、他のロボット装置の内部状態を示す情報を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された情報と上記記憶手段に記憶されている情報をとを比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識する認識手段とを備えるロボット装置により内部状態が認識される他のロボット装置の制御方法であって、
自己の複数の内部状態と、上記各内部状態に対応する動作パターンとを記憶する記憶工程と、
自己の内部状態に対応する動作パターンを読み出す読出し工程と、
上記読出し工程によって読み出された動作パターンに基づいて動作を制御する動作制御工程とを備える特徴とするロボット装置の制御方法。
【請求項１８】
上記記憶工程では、自己の複数の内部状態と、上記各内部状態に対応する信号パターンとを記憶し、上記読出し工程では、自己の内部状態に対応する信号パターンを読み出し、上記動作制御工程では、上記読出し工程で読み出した信号パターンに基づいて信号を出力するように制御することを特徴とする請求項１７記載のロボット装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボット間でコミュニケーションをとるロボット装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日では、犬や猫等の生体動物を形取った多足歩行型のロボット装置が提案されている。このようなロボット装置は、所定の自由度を持つアクチュエータと所定の物理量を検出するセンサ等を所定の位置に配置された機構部とを有し、マイクロコンピュータを用いた制御部によって、各種センサの出力及び制御プログラムに従って上記各アクチュエータを制御して、自走可能に構成されている。
【０００３】
また、上記ロボット装置は、上記各種センサとして、光を検出する光センサや音を検出するマイク等も備え、外界の光や音に反応して所定の行動をするようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５１５９１号公報
【特許文献２】特開平１０−９９５５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、２台以上のロボットが他のロボットの動作等によって自らの動作を変更して動作を行うことが提案されている。これを、群ロボット協調という。群ロボット協調については、従来より様々な研究がなされている。また、ロボットが人間と同様に状況に応じた反応をすることについて、特願平１０−４９１８８号において開示されている。
【０００６】
しかし、かかる技術は、全体を制御する手段を使用して個々を制御したり、また、人間が何らかの入力を当該ロボットに与えた時のみに動作するものである。
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、ロボット間でコミュニケーションをとることができるロボット装置及びその制御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】
【０００８】
本発明に係るロボット装置は、ロボット装置の内部状態を示す情報を記憶する記憶手段と、他のロボット装置の内部状態を示す情報を検出する検出手段と、 上記検出手段により検出された情報と上記記憶手段に記憶されている情報とを比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識する認識手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明は、ロボット装置の内部状態を示す情報を記憶する記憶手段と、他のロボット装置の内部状態を示す情報を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された情報と上記記憶手段に記憶されている情報をとを比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識する認識手段とを備えるロボット装置により内部状態が認識される他のロボット装置であって、自己の複数の内部状態と、上記各内部状態に対応する動作パターンとを記憶する記憶手段と、自己の内部状態に対応する動作パターンを読み出す読出し手段と、上記読出し手段によって読み出された動作パターンに基づいて動作を制御する動作制御手段とを備える特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るロボット装置の制御方法は、ロボット装置の内部状態を示す情報を記憶する記憶工程と、他のロボット装置の内部状態を示す情報を検出する検出工程と、上記検出工程で検出された情報と上記記憶工程で記憶された情報とを比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識する認識工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明は、ロボット装置の内部状態を示す情報を記憶する記憶手段と、他のロボット装置の内部状態を示す情報を検出する検出手段と、上記検出手段により検出された情報と上記記憶手段に記憶されている情報をとを比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識する認識手段とを備えるロボット装置により内部状態が認識される他のロボット装置の制御方法であって、自己の複数の内部状態と、上記各内部状態に対応する動作パターンとを記憶する記憶工程と、自己の内部状態に対応する動作パターンを読み出す読出し工程と、上記読出し工程によって読み出された動作パターンに基づいて動作を制御する動作制御工程とを備える特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上詳細に説明したように、本発明に係るロボット装置及びその制御方法によれば、ロボット装置の内部状態を示す情報を記憶手段に記憶し、他のロボット装置の内部状態を示す情報を検出し、検出された情報と上記記憶手段に記憶されている情報とを比較して、上記他のロボット装置の内部状態を認識することにより、自己が相対している上記他のロボット装置が怒っているか、楽しんでいるかの内部状態を判別することができる。
【００１３】
例えば、複数の動作パターンと各動作パターンにおける内部状態とを記憶手段に記憶し、他のロボット装置の動作パターンを検出し、上記検出される動作パターンと上記記憶手段に記憶されている動作パターンとを比較し、一致する動作パターンにおける内部状態を上記他のロボット装置の内部状態として認識することにより、自己が相対している上記他のロボット装置が怒っているか、楽しんでいるかの内部状態を判別することができる。
【００１４】
また、本発明に係るロボット装置及びその制御方法によれば、自己の複数の内部状態と、上記各内部状態に対応する動作パターンとを記憶し、自己の内部状態に対応する動作パターンを読み出し、上記読み出された動作パターンに基づいて動作を制御することにより、自己が怒っているか、楽しんでいるかの内部状態を他のロボット装置に対して知らせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本発明は、例えば図１に示す構成のロボット装置１に適用される。上記ロボット装置１は、外部入力から信号を検出する信号検出回路２と、検出された信号を分離する信号分離回路３と、予め信号パターンを記憶している信号パターン記憶回路４と、検出された信号と信号パターン記憶回路４に記憶されている信号パターンとを比較する信号比較回路５と、信号の比較結果に基づいて外部出力する内容を決定する外部出力決定回路６と、決定された外部出力の内容に従って出力する信号出力回路７と、システム全体を制御する制御回路８とを備える。
【００１７】
ここで、外部入力としては、例えば動作，音声，ＬＥＤの点滅，模様，色等がある。信号検出回路２は、例えば動作，色，模様等を検出するためのＣＣＤイメージセンサや、音声を検出するためのマイク等が該当する。
【００１８】
信号パターン記憶回路４は、例えば個々のロボット装置を識別するためのＩＤ，音声，信号波形，模様，色，大きさ，動作パターン，感情遷移パターン等を記憶している。
【００１９】
信号比較回路５は、信号分離回路３からの信号と信号パターン記憶回路４とのパターン信号とを比較して、内部状態判別，動作判別，個体識別，その他情報判別を行い、その比較結果を外部出力決定回路６に供給する。ここで、「内部状態」とは、ロボット装置１の感情、例えば「楽しい」、「悲しい」、「怒っている」等のことをいう。
【００２０】
外部出力決定回路６は、信号比較回路５の信号比較結果に基づいて、動作を決定し、それを信号出力回路７を介して出力する。なお、信号出力回路７としては、様々な色を出力するＬＥＤ，音声を出力するスピーカ，動作出力のための手足等が該当する。したがって、外部出力としては、動作，音声，ＬＥＤの点滅，ＬＥＤを所定の色に発光すること等が該当する。
【００２１】
このような構成のロボット装置１は、他のロボット装置による外部入力に応じて、以下に示すような様々な動作を行うようになっている。
【００２２】
１．ＬＥＤによる識別
（１−１） ロボット個体の識別
ここでは、３体のロボット装置１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）からなるロボット集団がある場合を例に挙げながら説明する。なお、上述したロボット装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの各回路についても、例えば信号比較回路５Ａ，５Ｂ，５Ｃとするように、回路の符号にＡ，Ｂ，Ｃを付するものとする。
【００２３】
ロボット装置１Ａは、上述した信号検出回路２Ａとしてテレビカメラ２Ａと、信号出力回路７として赤色を発光するＬＥＤ７１Ａ及び関節部分に相当するアクチュエータ７２Ａとを備える。同様に、ロボット装置１Ｂは、黄色を発光するＬＥＤ７１Ｂを備える。ロボット装置１Ｃは、緑色を発光するＬＥＤ７１Ｃを備える。ＬＥＤ７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃは、それぞれ１秒間で３回，１秒間で２回，３秒間で１回点滅するようになっている。
【００２４】
また、各ロボット装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいて、信号パターン記憶回路４Ａ，４Ｂ，４Ｃには、図２に示すように、ＬＥＤ−ロボット個体表が記憶されている。上記ＬＥＤ−ロボット個体表は、具体的には、ロボット装置１Ａは赤色のＬＥＤを１秒間に１回点滅し、ロボット装置１Ｂは黄色のＬＥＤを１秒間に２回点滅し、ロボット装置１Ｃは緑色のＬＥＤを３秒間に１回点滅することを示している。
【００２５】
そして、例えばロボット装置１Ａが、他のロボット装置１Ｂ等を認識するときは、内部の各回路は以下のように動作する。
【００２６】
すなわち、テレビカメラ１２Ａは、点滅しているＬＥＤ７１Ｂを撮像し、撮像出力たる画像信号を信号分離回路３Ａに供給する。信号処理回路３Ａは、上記画像信号から一定周期、例えば黄色が１秒間に２回点滅しているという特徴を検出し（図３に示すステップＳＴ１）、この検出結果を信号パターン記憶回路４Ａ及び信号比較回路５Ａに供給する。
【００２７】
信号比較回路５Ａは、信号分離回路３Ａの特徴検出結果と、信号パターン記憶回路４Ａに記憶されているＬＥＤ−ロボット個体表と比較する（ステップＳＴ２）。信号比較回路５Ａは、上記ＬＥＤ−ロボット個体表に基づいて、上記ＬＥＤの点滅はロボット装置１Ｂによるものだと認識し、信号パターン記憶回路４Ａからロボット装置１Ｂに関するロボットＩＤを読み出して、これを外部出力決定回路６Ａに供給する。
【００２８】
外部出力決定回路６Ａは、ロボット装置１Ｂに対しては「頭を振って挨拶」するように制御プログラムが記憶されている。従って、外部出力決定回路６Ａは、上記信号比較回路５からロボット装置１ＢのロボットＩＤが供給されると動作を決定し（ステップＳＴ３）、上記制御プログラムに従って「頭を振って挨拶」する制御を行うべく（ステップＳＴ４）、制御信号をアクチュエータ７１Ａに供給する。アクチュエータ７１Ａは、当該ロボット装置１Ａの首の関節に相当するものであり、上記制御信号により首を振って挨拶するような動作をすることができる。
【００２９】
なお、本実施の形態では「首を振って挨拶」する場合を例に挙げて説明したが、この代わりに、例えば前足で相手を威嚇したりその他の制御を行うようにしてもよい。
【００３０】
（１−２） ロボット群の識別
つぎに、ロボット群Ｘ，Ｙがある場合について説明する。なお、各ロボット装置１は、所属するロボット群によって、異なる動作を行うようになっている。
【００３１】
各ロボット装置１の信号パターン記憶回路４には、ロボットの動作パターンと当該動作パターンをするロボット群の群ＩＤとからなるロボット群対応表が記憶されている。上記ロボット群対応表は、例えば、ロボット群Ｘは比較的動きの遅いロボットからなり、ロボット群Ｙは立ち止まると地面を掻く動作を行うロボットからなるものとする。
【００３２】
このような構成のロボット装置１において、信号検出回路たるテレビカメラ１２は、あるロボット群のロボット装置を撮像し、その画像信号を信号分離回路３に供給する。信号分離回路３は、あるロボット群のロボット装置の行動パターンを検出して、この検出結果を信号パターン記憶回路４及び信号比較回路５に供給する。
【００３３】
信号比較回路５は、信号分離回路３の検出結果と、信号パターン記憶回路４に記憶されているロボット群対応表と比較する。信号比較回路５は、上記ロボット群対応表に基づいて、撮像したロボット装置の行動パターンは例えばロボット群Ｙのものだと認識し、信号パターン記憶回路４からロボット群Ｙに関するロボットＩＤを読み出して、これを外部出力決定回路６に供給する。
【００３４】
外部出力決定回路６は、ロボット群Ｙの各ロボット装置に対しては「頭を振って挨拶」するように制御プログラムが記憶されている。従って、外部出力決定回路６は、上記信号比較回路５からロボット群ＹのロボットＩＤが供給されると、上記制御プログラムに従って「頭を振って挨拶」する制御信号をアクチュエータ７１に供給する。アクチュエータ７１は、当該ロボット装置１の首の関節に相当するものであり、上記制御信号により首を振って挨拶するような動作をすることができる。
【００３５】
したがって、例えばロボット群Ｘのロボット装置１Ｘが、ロボット群Ｙのロボット装置１Ｙに相対した場合には、上記ロボット装置１Ｙが立ち止まって地面を掻いていることを検出すると、上記ロボット装置１Ｙがロボット群Ｙに属すると認識し、制御プログラムに従って「頭を振って挨拶」するように行動する。
【００３６】
なお、上述したようなロボット装置１やロボット群を認識するものとしては、上述した例の他に、ロボット装置１のボディの色，形状，模様，バーコード，番号，記号，光，その他の識別番号，ボディランゲージ等の視覚によって識別することができるものや、音等であってもよい。
【００３７】
２．ロボット間の距離の測定
つぎに、ロボット装置１Ａ，１Ｂ間の距離を測定することについて説明する。ここで、例えばロボット装置１Ａには「○」の記号が付され、ロボット装置１Ｂには「×」の記号が付されている。
【００３８】
各ロボット装置１Ａの信号パターン記憶回路４Ａには、「○」や「×」等の記号と、ある所定の距離と、その距離における各記号のみかけの直径，みかけの辺の長さ等から構成される距離対応表が記憶されている。
【００３９】
信号検出回路たるテレビカメラ２Ａは、ロボット装置１Ｂに付されている記号を撮像し、この画像信号を信号分離回路３Ａに供給する。信号分離回路３Ａは、テレビカメラ２Ａからの画像信号に基づいて、記号が「○」や「×」であることの特徴を検出し（図４に示すステップＳＴ１１）、この検出結果を信号パターン記憶回路４Ａ及び信号比較回路５Ａに供給する。
【００４０】
信号比較回路５Ａは、検出された記号と上記距離対応表とを比較し（ステップＳＴ１２）、検出された記号を特定すると共に、その記号のみかけ直径やみかけ線の長さ等を算出する。ここで、信号比較回路５Ａは、記号を特定し、上記距離対応表を参照することによって、相対したロボット装置を認識することができる。
【００４１】
さらに、信号比較回路５Ａは、記号のみかけ直径やみかけ長さ等と上記距離対応表とを比較することによって、撮像したロボット装置１Ｂとの位置を決定することができる（ステップＳＴ１３）。すなわち、信号比較回路５Ａは、上記距離対応表に示されている直径等と検出したみかけの直径等との違いから、実際のロボット装置１Ｂまでの距離を決定することができる。
【００４２】
３．ロボットの内部状態判別
つぎに、ロボット装置１Ａ，１Ｂが互いの感情を判別する場合について説明する。
（３−１） ＬＥＤの発光パターンに基づく判別
ロボット装置１Ａは、信号出力回路７Ａとして赤色のＬＥＤ７１Ａを備える。同様に、ロボット装置１Ｂは、黄色のＬＥＤ７１Ａを備える。各ＬＥＤ７１Ａ，７１Ｂは、当該ロボット装置１Ａ，１Ｂの感情に応じて、点滅速度が異なるように、制御回路８によって制御されている。
【００４３】
各ロボット装置１Ａ，１Ｂの信号パターン記憶回路４Ａ，４Ｂには、図５に示すような信号−状態対応表が記憶されている。信号−状態対応表は、複数の信号パターンと、各信号パターンのときの内部状態とからなる。上記信号−状態対応表によると、平静の状態の時は、図５（Ａ）に示すように、ＬＥＤは一定時間オンした後、比較的長い時間が経過してから再び一定時間オンすることを示している。楽しい状態の時は、図５（Ｂ）に示すように、ＬＥＤは短い期間オン／オフした後、長い時間オン／オフして繰り返し行うことを示している。怒りの状態の時は、図５（Ｃ）に示すように、ＬＥＤは短い時間オン／オフ／オンをした後、再び短い時間オン／オフ／オンを繰り返すことを示している。
【００４４】
そして、ロボット装置１Ａがロボット装置１Ｂに相対すると、その各回路は以下のように動作する。すなわち、信号検出回路たるテレビカメラ２Ａは、ロボット装置１Ｂの発光しているＬＥＤ７Ａを撮像し、この画像信号を信号分離回路３Ａ供給する。信号分離回路３Ａは、テレビカメラ２Ａからの画像信号に基づいてＬＥＤによる信号、すなわちＬＥＤの発光周期や色を検出し（図６に示すステップＳＴ２１）、この検出結果を信号パターン記憶回路４Ａ及び信号比較回路５Ａに供給する。
【００４５】
信号比較回路５Ａは、検出されたＬＥＤの発光周期と信号パターン記憶回路４Ａに記憶されている信号−状態対応表とを比較する（ステップＳＴ２２）。信号比較回路５Ａは、例えば、検出したＬＥＤ７Ｂの発光周期が図５（Ｃ）に示す信号パターンのときはロボット装置１Ｂが怒っていると判別して、上記ロボット装置１Ｂの内部状態を判別することができる（ステップＳＴ２３）。
【００４６】
（３−２） 行動パターンに基づく判別
ロボット装置１Ａは、ロボット装置１Ｂの動作に基づいて、その内部状態を判別することもできる。ここで、ロボット装置１Ａの信号パターン記憶回路４には、動作−状態対応表が記憶されている。動作−状態対応表は、上述した信号−状態対応表と同様に構成されており、複数の動作パターンと、各動作パターンのときの内部状態とからなる。
【００４７】
そして、ロボット装置１Ａがロボット装置１Ｂに相対すると、その各回路は以下のように動作する。すなわち、信号検出回路たるテレビカメラ２Ａは、ロボット装置１Ｂの動作を撮像し、この画像信号を信号分離回路３Ａ供給する。信号分離回路３Ａは、テレビカメラ２Ａからの画像信号に基づいてロボット装置１Ｂの動作パターンを検出し（図７に示すステップＳＴ３１）、この検出結果を信号パターン記憶回路４Ａ及び信号比較回路５Ａに供給する。
【００４８】
信号比較回路５Ａは、検出された動作パターンと、信号パターン記憶回路４Ａに記憶されている動作−状態対応表とを比較する（ステップＳＴ３２）。信号比較回路５Ａは、検出した動作パターンと一致する動作パターンを上記動作−状態対応表から検索し、一致する動作パターンに対応する内部状態を選択する。
【００４９】
ロボット装置１Ａは、このように選択された内部状態をロボット装置１Ｂの内部状態と判別する（ステップＳＴ３３）。これにより、ロボット装置１Ａは、ロボット装置１Ｂの動作内容から、その内部状態を認識することができる。
【００５０】
４．ロボットの内部状態の表現
（４−１） ＬＥＤ発光による表現
ロボット装置１が感情、すなわち内部状態を外部に表現する場合について説明する。上記ロボット装置１は、一定の周期で点滅するＬＥＤ７１を頭部前面に２つ備えているものとする。１つは赤色のＬＥＤ７１で、もう１つは青色のＬＥＤ７１である。
【００５１】
例えば、ロボット装置１の内部状態が「楽しい」状態であるときは、外部出力決定回路６は、赤色のＬＥＤ７１を５回点滅させる制御信号をＬＥＤ７１に供給する。一方、外部出力決定回路６は、内部状態が「悲しい」状態であるときは、例えば青色のＬＥＤ７を点滅させる制御信号をＬＥＤ７１に供給する。これにより、ロボット装置１は、自己の感情、すなわち自己の内部状態をＬＥＤ７１の点滅によって外部に出力することができる。
【００５２】
（４−２） 音声出力による表現
また、ロボット装置１は、音声を出力することによって、内部状態を外部に出力することもできる。信号比較回路５は、例えば、内部状態が「楽しい」状態と認識して、その内部状態を外部出力決定回路６に供給する。
【００５３】
外部出力決定回路６は、音声を出力するためのＣメジャーコード，Ａマイナーコードの中から、内部状態「楽しい」に対応するＣメジャーコードを選択して、信号出力回路たるスピーカ７に供給する。これにより、スピーカ７は、Ｃメジャーコードによる音声を出力する。また、外部出力決定回路６は、信号比較回路５から内部状態「悲しい」が供給されたときは、内部状態「悲しい」に対応するＡマイナーコードを選択してスピーカ７に供給する。これにより、スピーカ７は、Ａマイナーコードによる音声を出力する。
【００５４】
以上のように、ロボット装置１は、「楽しい」，「悲しい」等の様々な内部状態に応じて、その内部状態を示すための音声を出力することができる。
【００５５】
（４−３）行動による表現
また、ロボット装置１は、音声と同様にして、所定の行動をすることによって、内部状態を外部に出力することもできる。信号比較回路５は、例えば、内部状態が「楽しい」状態と認識して、その内部状態を外部出力決定回路６に供給する。
【００５６】
外部出力決定回路６は、両手を上げたり手を振ったりするような所定の動作パターンの中から内部状態「楽しい」に対応する動作パターン、例えば「両手を上に上げて振る」を選択して、この制御信号を信号出力回路７に供給する。これにより、信号出力回路７は、両手を上に上げる動作を行う。また、外部出力決定回路６は、信号比較回路５から内部状態「悲しい」が供給されたときは、内部状態「悲しい」に対応する動作パターンを選択して信号出力回路７に供給する。これにより、信号出力回路７は、上記動作パターンに基づく動作を行うことができる。
【００５７】
以上のように、ロボット装置１は、「楽しい」，「悲しい」等の様々な内部状態に応じて、その内部状態を行動によって外部に示すことができる。
【００５８】
５．ロボットの内部状態の変化
ロボット装置１Ａは、他のロボット装置１Ｂの感情を判別した結果、当該ロボット装置１Ａもそれに対応して、感情すなわち内部状態を変化させることができる。
【００５９】
なお、ロボット装置１Ａは、他のロボット装置１Ｂの内部状態を判別する手法としては、上述の図５に示すように、ロボット装置１ＢのＬＥＤの発光パターンを判別したり、ロボット装置１Ｂの行動パターンを判別することによって行ってもよい。
【００６０】
上記ロボット装置１Ａの信号パターン記憶回路４Ａには、図８に示すように、ロボット内部状態テーブルが記憶されている。信号比較回路５Ａは、上述したようにして他のロボット装置の感情を判別すると、上記ロボット内部状態テーブルに基づいて自身の感情が変化する。なお、図８における「Ａ」はロボット装置１Ａの内部状態を示し、「Ｂ」はロボット装置１Ｂの内部状態を示す。
【００６１】
上記ロボット内部状態テーブルによると、例えば、ロボット装置１自身の内部状態が「楽しい」のときであってロボット装置１Ｂの内部状態が「楽しい」のときは、ロボット装置１Ａの内部状態は「より楽しい」となる。また、ロボット装置１Ａの内部状態が「平常」であってロボット装置１Ｂの内部状態が「怒っている」のときは、ロボット装置１Ａの内部状態は「少し怒る」となる。
【００６２】
そして、ロボット装置１Ａの信号比較回路５Ａは、自己の内部状態を判別すると共に、ロボット装置１Ｂの内部状態も判別する（図９に示すステップＳＴ４１）。信号比較回路５Ａは、上記ロボット内部状態テーブルから、次に変化すべき内部状態を選択する。外部出力決定回路６Ａは、その選択された内部状態になるための動作を決定し（ステップＳＴ４２）、信号出力回路７Ａを介して動作を出力する（ステップＳＴ４３）。
【００６３】
以上のように、ロボット装置１Ａは、ロボット装置１Ｂの内部状態の応じて自己の内部状態も変化して、変化した内部状態にあった行動を行うようになる。
【００６４】
６．ロボットの行動の判別
ロボット装置１Ａは、所定の副動作をすることによって、自己の主たる動作を他のロボット装置１Ｂに伝達することができる。ここでは、ロボット装置１Ａ及びロボット装置１Ｂが例えばサッカーをする場合において、ロボット装置１Ａがドリブルをしてシュートするという場面を例に挙げて説明する。
【００６５】
ロボット装置１Ａは、信号出力回路７Ａとして赤色及び緑色のＬＥＤ７１Ａを備え、制御回路８によりＬＥＤ７１Ａの発光を制御している。そして、上記ロボット装置１Ａがドリブルをするときは、上記制御回路８は、副動作として、赤色のＬＥＤ７１を１秒間に２回点滅させ、シュートをするときは、緑色のＬＥＤ７１を１秒間に２回点滅させる。
【００６６】
これにより、ロボット装置１Ａは、主たる動作としてドリブルをしてシュートすることをロボット装置１Ｂに知らせることができる。
【００６７】
つぎに、ロボット装置１Ａが、ドリブルをしてロボット装置１Ｂにパスを出す場合について説明する。ここでは、ロボット装置１Ａの信号パターン記憶回路４Ａには、「パスを出す」という行動パターンに対して「右前足で２回地面を蹴る」という動作を行ってからパスを出す制御プログラムが記憶されているものとする。
【００６８】
そして、ロボット装置１Ａは、上述したようにドリブルをするときは赤色ＬＥＤ７１を点滅させ、ロボット装置１Ｂにパスを出すときは、信号パターン記憶回路４に記録されている制御プログラムに従って「右前足で２回地面を蹴る」という動作を行ってからパスを出す。
【００６９】
これにより、ロボット装置１Ａは、自身が次にどのような動作を行うかをロボット装置１Ｂに知らせることができる。すなわち、ロボット装置１Ｂは、ロボット装置１Ａが次にどのような動作を行うかを判断することができる。
【００７０】
７．ロボット間の情報伝達
一般に、情報伝達においては、伝達すべき情報に加えて、送信者を識別するための個体ＩＤと、当該送信者の指定する受信者を識別するための個体ＩＤとを送信している。これにより、伝達すべき情報を送信者の指定する受信者に対して確実に送信することができる。ここでは、ロボット装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの３体がある場合において、かかる情報伝達の手法を用いて、ロボット装置１Ａがロボット装置１Ｂ等に情報を伝達することについて説明する。
【００７１】
ロボット装置１Ａは、信号検出回路２Ａとして、情報を受信する受信回路２１Ａと、外部出力決定回路６Ａとして、情報を送信する送信回路７３Ａとを備える。また、信号パターン記憶回路４Ａには、伝達情報や、自己の個体ＩＤ，他のロボット装置の個体ＩＤを識別するための情報等が記憶されている。なお、ロボット装置１Ｂ，１Ｃも、同様に、受信回路２１Ｂ，２１Ｃと、送信回路７３Ｂ，７３Ｃと、上述した情報が記憶されている信号パターン記憶回路４Ｂ，４Ｃとを備える。
【００７２】
そして、ロボット装置１Ａがロボット装置１Ｂに対して「こっちに来い」とメッセージを送信する場合には、各回路は以下のように動作する。
【００７３】
ロボット装置１Ａの送信回路７３Ａは、図１０に示すように、「送信者の個体ＩＤ」と、「指定した受信者の個体ＩＤ」と、「伝達情報」とからなるパケットを生成して、このパケットをロボット装置１Ｂに対して送信する。
【００７４】
ロボット装置１Ｂの受信回路２１Ｂは、複数のパケットのうち、「指定した受信者の個体ＩＤ」に自己の個体ＩＤが示されているパケットを選択して、このパケットを受信する。受信回路２１Ｂは、「送信者の個体ＩＤ」と「伝達情報」とを、信号分離回路３Ｂを介して信号パターン記憶回路４Ｂ及び信号比較回路５Ｂに供給する。信号比較回路５Ｂは、「送信者の個体ＩＤ」を信号パターン記憶回路４Ｂに記憶されているＩＤとを比較することによって、「伝達情報」の送信者をロボット装置１Ａと判別する。
【００７５】
以上のように、ロボット装置１Ｂは、ロボット装置１Ａが「送信者の個体ＩＤ」の部分に自身の個体ＩＤを挿入することによって、「こっち」とはロボット装置１Ａの存在する方向であることを認識することができる。さらに、ロボット装置１Ａは、「受信者の個体ＩＤ」の部分にロボット装置１Ｂの個体ＩＤを挿入することによって、「こっちに来い」という指令情報をロボット装置１Ｂだけものにしている。これにより、ロボット装置１Ｃの行動に影響を及ぼすことも防止している。
【００７６】
また、「受信者の個体ＩＤ」に、あるロボット群のＩＤが挿入されている場合には、上記パケットは当該ロボット群に属するロボット装置に対する指令になる。
【００７７】
一方、特にロボット装置を特定していない番号が「受信者の個体ＩＤ」に挿入されたパケットは、送信者が全てのロボット装置に伝えたいメッセージであり、全てのロボット装置に送信される。
【００７８】
以上のように、図１０に示すパケットを送受信することによって、様々な情報伝達形態に対応することができ、例えば上述したサッカーをやっている場合であっても、パスを出す相手を明確にすることができる。
【００７９】
８．ロボット間の行動内容の伝達
ロボット装置１Ａが、次に行う行動をロボット装置１Ｂに伝達することについて説明する。ここで、ロボット装置１Ａ，１Ｂがサッカーをしている場合を例に挙げて説明する。
【００８０】
ロボット装置１Ａは、赤色，青色，緑色，黄色のＬＥＤ７１Ａを備え、制御回路８Ａによって各ＬＥＤ７１Ａの点滅を制御している。
【００８１】
ロボット装置１Ａがサッカーのドリブルをしているときは、制御回路８Ａは、赤色のＬＥＤ７１Ａを点滅させている。ロボット装置１Ａがシュート体勢に移行すると、制御回路８Ａは、赤のＬＥＤ７１Ａを一定の期間点灯させる。このように、ロボット装置１Ａの動作が移行するときにＬＥＤ７１Ａの点滅を変化させることによって、次の動作に移行することをロボット装置１Ｂに知らせることができる。
【００８２】
また、黄色のＬＥＤ７１Ａを所定の信号パターンで点滅させることによって「送信者の個体ＩＤ」を示し、緑色のＬＥＤ７１Ａを点滅させることによって次に行う動作の内容である「伝達情報」を示してもよい。
【００８３】
これにより、ロボット装置１Ｂは、ロボット装置１Ａが次にどんな動作をするのかが分かり、その動作に対応する行動を行うことができる。
【００８４】
なお、ロボット装置１Ａは、さらに青色のＬＥＤ７１Ａを所定のパターンで点滅させることによって「指定した受信者の個体ＩＤ」を示してもよい。
【００８５】
これにより、ロボット装置１Ａは、図１０に示す構成のパケットと同じ情報を送信することができ、例えばロボット装置１Ｂを指定して一定の動作に対する応答を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明を適用したロボット装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】上記ロボット装置が備える信号パターン記憶回路に記憶されているＬＥＤ−ロボット個体表の内容を示す図である。
【図３】上記ロボット装置の動作内容を説明するフローチャートである。
【図４】上記ロボット装置の動作内容を説明するフローチャートである。
【図５】上記信号パターン記憶回路に記憶されている信号−状態対応表の内容を示す図である。
【図６】上記ロボット装置の動作内容を説明するフローチャートである。
【図７】上記ロボット装置の動作内容を説明するフローチャートである。
【図８】上記信号パターン記憶回路に記憶されているロボット内部状態テーブルの内容を示す図である。
【図９】上記ロボット装置の動作内容を説明するフローチャートである。
【図１０】上記ロボット装置が送信するパケットの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）  ロボット装置、２  信号検出回路、３  信号分離回路、４  信号パターン記憶回路、５  信号比較回路、６  外部出力決定回路、７  信号出力回路、８  制御回路、２１  受信回路、７１  ＬＥＤ、７２  アクチュエータ、７３  送信回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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