(57)【要約】【課題】ロボットの姿勢を、音声入力に好適なものに制御する。【解決手段】主制御部（１）は、ロボット（１００）の音声入力部（３１ａ〜３１ｃ）に音声入力を開始させる指令である音声入力要求を検出する操作検出部（１１）と、音声入力要求が検出されたとき、音声入力に適した音声入力部（３１ａ〜３１ｃ）間の相対的な位置関係が実現されるようにあらかじめ規定された複数パターンの姿勢のうちの１つの特定姿勢に、ロボット（１００）の姿勢を変更するように可動部（４０ａ〜４０ｃ）を制御する駆動制御部（１２）と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリンク部材よりなるロボットの姿勢を、上記リンク部材間を接続する可動部を駆動することにより制御する姿勢制御装置であって、
上記複数のリンク部材のうちの少なくとも２つには、それぞれ音声入力部が設けられており、
上記音声入力部に音声入力を開始させる指令である音声入力要求を検出する要求検出手段と、
上記音声入力要求が検出されたとき、音声入力に適した上記音声入力部間の相対的な位置関係が実現されるようにあらかじめ規定された複数パターンの姿勢のうちの１つの特定姿勢に、上記ロボットの姿勢を変更するように上記可動部を制御する駆動制御手段と、を備えていることを特徴とする姿勢制御装置。
【請求項２】
上記駆動制御手段は、上記複数パターンの姿勢のうち、上記音声入力要求が検出されたときの上記ロボットの姿勢と最も近い姿勢を、上記特定姿勢として選択することを特徴とする請求項１に記載の姿勢制御装置。
【請求項３】
上記要求検出手段は、上記音声入力要求を、上記音声入力部より入力された音声に含まれる所定のキーワードとして検出することを特徴とする請求項１または２に記載の姿勢制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の姿勢制御装置を備えていることを特徴とするロボット。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか１項に記載の姿勢制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロボットの姿勢を制御する姿勢制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の音声入力部（例えばマイク）に取り込んだ音声データを、好適に処理するための様々な技術が開発されている。例えば、特許文献１には、可動部が設けられており、第１の筐体に対して、第２の筐体の相対的な位置を変更することが可能な音データ処理装置が開示されている。特許文献１の音データ処理装置では、第１の筐体および第２の筐体にはそれぞれマイクロホンが配置されており、第１の筐体と第２の筐体との位置関係から、各マイクロホンの位置関係が算出される。そして、各マイクロホンの位置関係に基づいて、各マイクロホンから取り込んだ音声データに音源分離処理が施されることによって、特定の音源からのデータが強調または減衰される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７８９１８号公報（２０１０年１２月９日公開）
【発明の概要】
【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の音データ処理装置に設けられた可動部は、ユーザによる手動の操作が必要なヒンジ等の機構である。従って、音データ処理装置において、複数の音声入力部の位置関係を自動的に制御することが可能な構成を実現することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に解決するためになされたものであり、その目的は、複数の音声入力部が設けられたロボットの姿勢を、音声入力に好適なものに制御することが可能な姿勢制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る姿勢制御装置は、複数のリンク部材よりなるロボットの姿勢を、上記リンク部材間を接続する可動部を駆動することにより制御する姿勢制御装置であって、上記複数のリンク部材のうちの少なくとも２つには、それぞれ音声入力部が設けられており、上記音声入力部に音声入力を開始させる指令である音声入力要求を検出する要求検出手段と、上記音声入力要求が検出されたとき、音声入力に適した上記音声入力部間の相対的な位置関係が実現されるようにあらかじめ規定された複数パターンの姿勢のうちの１つの特定姿勢に、上記ロボットの姿勢を変更するように上記可動部を制御する駆動制御手段と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様に係る姿勢制御装置によれば、ロボットの姿勢を、音声入力に好適なものに制御することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係るロボットの要部の構成を例示する機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るロボットの概略的な構成を例示する正面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るロボットの姿勢パターンを例示する図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るロボットにおいて、（ａ）は、操作検出部の動作を例示する図であり、（ｂ）は、駆動制御部の動作を例示する図であり、（ｃ）は、音声入力制御部の動作を例示する図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るロボットにおける姿勢制御および音声入力の処理の流れを示す図である。
【図６】本発明の実施形態２に係るロボットの要部の構成を例示する機能ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態２に係るロボットにおいて、（ａ）は、キーワード検出部の動作を例示する図であり、（ｂ）は、駆動制御部の動作を例示する図であり、（ｃ）は、音声入力制御部の動作を例示する図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るロボットにおける姿勢制御および音声入力の処理の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜図５に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態では、主制御部１（姿勢制御装置）が２足歩行ヒューマノイドロボットとしてのロボット１００に設けられている場合を例示して説明を行う。しかしながら、本発明の一態様に係る姿勢制御装置による制御対象となるロボットは、２足歩行ヒューマノイドロボットに限らず、例えば、多関節のロボットアームによって構成された産業用ロボットを含むロボット全般であってもよい。
【００１０】
（ロボット１００の概略的な構成）
はじめに、図２を参照し、本実施形態のロボット１００の概略的な構成について説明する。図２は、ロボット１００の概略的な構成を例示する正面図である。ロボット１００は、複数の筐体（リンク部材）によって構成されている。特に、本実施形態においては、ロボット１００を構成する筐体について、上半身部を構成する筐体を筐体１００ａ、左足部を構成する筐体を筐体１００ｂ、は右足部を構成する筐体を筐体１００ｃとしてそれぞれ表す。なお、本発明において「リンク部材」とは、関節によって互いに接続される部材（筐体）を意味し、末端の部材も含まれる。例えば、本実施形態のような２足歩行ヒューマノイドロボットであれば、上部胴体部、下部胴体部、脚部、足部、前腕部、上腕部、手部、頭部等がそれぞれリンク部材である。
【００１１】
筐体１００ａには可動部４０ａが、筐体１００ｂには可動部４０ｂが、筐体１００ｃには可動部４０ｃが、それぞれ設けられている。より具体的には、可動部４０ａはロボット１００の腰に設けられており、可動部４０ｂおよび４０ｃのそれぞれは、ロボット１００の左足および右足の大腿部に設けられている。筐体１００ａ〜１００ｃは、可動部４０ａ〜４０ｃによって接続されている。従って、可動部４０ａ〜４０ｃを駆動させることにより、ロボット１００の姿勢を制御できる。可動部４０ａ〜４０ｃは、例えばロボット１００の関節部分に設けられたサーボモータである。
【００１２】
さらに、筐体１００ａには音声入力部３１ａが、筐体１００ｂには音声入力部３１ｂが、筐体１００ｃには音声入力部３１ｃが、それぞれ固定して設けられている。より具体的には、音声入力部３１ａはロボット１００の背中の首の根本付近に、音声入力部３１ｂおよび３１ｃのそれぞれはロボット１００の左足先および右足先に、固定して設けられている。音声入力部３１ａ、３１ｂ、および３１ｃは、例えばマイクである。
【００１３】
また、ロボット１００の背中には、後述する操作入力部２０が設けられている。本実施形態において、操作入力部２０は例えばタッチパネルである。図２では、音声入力部３１ａが、操作入力部２０の上方に配置された構成が示されている。
【００１４】
なお、本実施形態では、筐体ごとに１つの音声処理部が設けられる場合が例示されているが、これに限定されず、１つの筐体に複数の音声入力部が設けられていてもよい。また、ロボット１００が複数の筐体によって構成されている場合が例示されているが、本発明の一態様に係るロボットを構成するリンク部材は、筐体のみに限定されない。例えば、ロボットは、ロボットアームのように筐体を有しないものであってもよい。
【００１５】
（ロボット１００の要部の構成）
次に、図１を参照し、ロボット１００の要部の構成について説明する。図１は、ロボット１００の要部の構成を例示する機能ブロック図である。ロボット１００は、主制御部１、操作入力部２０、音声入出力部３０、駆動機構４０、センサ５０、および記憶部６０を備えている。
【００１６】
主制御部１は、ロボット１００の動作を統括的に制御する。特に、主制御部１は、ロボット１００の姿勢を制御するための各種処理を実行する姿勢制御装置として機能するものであり、その詳細については後述する。また、主制御部１の機能は、記憶部６０に記憶されたプログラムを、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が実行することによって実現される。記憶部６０は、主制御部１が実行する各種のプログラム、およびプログラムによって使用されるデータを格納する記憶装置である。なお、記憶部６０に格納されているデータの詳細については後述する。
【００１７】
操作入力部２０は、ユーザがロボット１００に対して施した入力操作を取得する。操作入力部２０は、上述したようにタッチパネルであってよいし、あるいは、例えば、ボタンまたは光学式センサ等が用いられてよい。駆動機構４０は、上述の可動部４０ａ〜４０ｃを総称的に表した部材である。なお、駆動機構４０は、必ずしもサーボモータに限定されず、油圧シリンダ、空圧シリンダ、またはリニアアクチュエータ等の自動制御が可能なアクチュエータであってもよい。
【００１８】
音声入出力部３０は、音声入力ユニット３１、音声処理部３２、および音声出力部３３を備えている。音声入力ユニット３１は、上述の音声入力部３１ａ〜３１ｃを総称的に表した部材である。音声入力ユニット３１には、ユーザの発話音または周辺環境のノイズ等の様々な音声信号（音波）が入力される。音声入力ユニット３１は、外部から入力された複数ストリーム（本実施形態では、音声入力部３１ａ〜３１ｃに対応する３チャンネル）の音声信号を、音声データ６２として記憶部６０に格納する。音声処理部３２は、記憶部６０に格納された音声データ６２に対して、各種の処理を行う。具体的には、音声処理部３２は、周辺環境のノイズの除去、音源の位置の特定、または音源の分離等のプリプロセッシング処理を行う機能を有している。
【００１９】
例えば、音声入力部３１ｂをメインマイク（発話者であるユーザの音声を入力するためのマイク）とし、音声入力部３１ａおよび３１ｃをサブマイク（周辺環境のノイズを集音するためのマイク）として用いる場合には、ユーザの発話音声をよりクリアにするために、メインマイクである音声入力部３１ｂへ入力されたユーザの発話音声から、サブマイクである音声入力部３１ａおよび３１ｃへ入力された周辺環境のノイズを除去するプリプロセッシング処理を、音声処理部３２において行うことができる。
【００２０】
また、音声処理部３２では、音声入力部３１ａ〜３１ｃのそれぞれに入力される音声信号の音量の差を検出することにより、音源の位置を特定するプリプロセッシング処理を行うことができる。さらに、音源の位置を特定した後に、音源位置を特定した上で、特定の方向に配置された音源のみからの音入力を疑似的に可能にする音源の分離のプリプロセッシング処理を行うことができる。
【００２１】
そして、音声処理部３２は、プリプロセッシング処理を施した処理後音声データをアプリケーション実行部１８（例えば、音声認識エンジン）に供給し、音声処理を実行させる。なお、音声処理部３２は、音声データ６２にプリプロセッシング処理を施したデータ（処理後音声データ）を、音声出力部３３に与えてもよい。
【００２２】
アプリケーション実行部１８は、音声認識エンジン等の各種のアプリケーションである。具体的には、アプリケーション実行部１８は、音声処理部３２にてプリプロセッシング処理が施された処理後音声データに対して、さらに音声処理を実行する。なお、アプリケーション実行部１８は、音声処理後の音声データを音声出力部３３に与えてもよい。ここで、上記アプリケーションは、上記のようにロボット１００（アプリケーション実行部１８）において実行されるものであってもよいし、ロボット１００の外部の装置において実行されるものであってもよい。
【００２３】
音声出力部３３は、例えばスピーカであり、音声信号を出力する機能を有する。音声出力部３３は、例えば、ロボット１００の顔に対応する筐体における適当な部位（例えば、口の部位）に設けられてよい。そして、ロボット１００の内部（アプリケーション実行部１８）あるいは外部においてアプリケーションによって処理された音声データを、音声出力部３３から出力してもよい。なお、音声出力部３３は、音声データ６２にプリプロセッシング処理を施したデータ（処理後音声データ）を音声処理部３２から取得し、出力してもよい。
【００２４】
センサ５０は、例えば加速度センサ（６軸加速度センサ）またはジャイロセンサ等であってよい。センサ５０が加速度センサである場合には、ロボット１００の重力の向きに対する傾斜角度を検出する。また、センサ５０がジャイロセンサである場合には、ロボット１００の角加速度を検出する。後述するように、姿勢検出部１２ａは、センサ５０の検出結果に基づいて、ロボット１００の現在の姿勢を検出することができる。
【００２５】
（ロボット１００の動作）
図１に示されるように、主制御部１は、以下に述べる操作検出部１１（要求検出手段）、駆動制御部１２（駆動制御手段）、および音声入力制御部１３を備えている。そして、駆動制御部１２は、姿勢検出部１２ａおよびドライバ１２ｂを備えている。また、記憶部６０には、上述した音声データ６２に加えて、以下に述べる姿勢パターン情報６１（複数パターンの姿勢を示す情報）が格納されている。なお、本実施形態では、姿勢検出部１２ａとドライバ１２ｂとを別体として設けた構成を例示して説明を行っているが、姿勢検出部１２ａとドライバ１２ｂとは一体の部材として設けられていてもよい。また、主制御部１は、上述したアプリケーション実行部１８を備えている。
【００２６】
図３は、姿勢パターン情報６１の一例を示す表である。姿勢パターン情報６１において、ロボット１００が取り得る複数の姿勢（姿勢パターン）は、音声入力部３１ａ〜３１ｃの音響パラメータと対応付けられている。具体的には、姿勢パターン情報６１において、姿勢１（直立している姿勢）、姿勢２（座っている姿勢）、および姿勢３（横たわっている姿勢）の３通りの姿勢が、ロボット１００が音声入力時に取り得る複数の姿勢として、あらかじめ規定されている。
【００２７】
また、図３に示されるように、姿勢パターン情報６１では、可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度（回転量）を示す情報も、音声入力部３１ａ〜３１ｃの音響パラメータと同様に、複数の姿勢のそれぞれに対応付けられて格納されている。なお、図３に示されるように、姿勢１と姿勢３とでは、可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度がともに同じである。後述するように、姿勢１と姿勢３との区別は、可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度に加えて、センサ５０の検出結果に基づいて行うことが可能である。
【００２８】
なお、図３では、簡単のために、姿勢パターンと対応付けられた音響パラメータとして、音声入力部３１ａ〜３１ｃのゲインのみが示されているが、音響パラメータは、これに限定されない。例えば、音声入力部３１ａ〜３１ｃのそれぞれに対して、各種周波数フィルタまたはＤＲＣ（Dynamic Range Controller）のパラメータを個別に設定できるため、これらのパラメータを、姿勢パターンと対応付けられた音響パラメータとしてもよい。
【００２９】
ここで、姿勢パターン情報６１におけるロボット１００の複数の姿勢（より具体的には、複数の姿勢に対応する可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度）は、音声入力部３１ａ〜３１ｃが所定の相対的な位置関係となるように規定されている。また、音声入力部３１ａ〜３１ｃの所定の相対的な位置関係は、音声処理部３２による音声処理が好適に行われる（換言すれば、プリプロセッシング機能の高いパフォーマンスが実現される）、音声入力部３１ａ〜３１ｃの相対的な位置関係として決定されている。
【００３０】
具体的には、音声入力部３１ａ〜３１ｃの所定の相対的な位置関係は、プリプロセッシング機能のパフォーマンスの評価結果に基づいて決定されている。ここで、プリプロセッシング機能のパフォーマンスの評価方法は、例えば以下の通りである。
【００３１】
例えば、周辺環境のノイズの除去に関しては、プリプロセッシング処理を行う前後の音声データから、ＳＮＲ（Signal-Noise Ratio，信号雑音比）を算出し、ＳＮＲの値がどの程度改善されているかをパフォーマンスの性能指標とすることができる。また、プリプロセッシング処理を行った後の音声データを音声認識エンジンに認識させ、認識率がどれくらい改善されているかをパフォーマンスの性能指標としてもよい。
【００３２】
また、音源の分離に関しては、周辺環境のノイズの除去と同様に、ＳＮＲの値をパフォーマンスの性能指標とすることができる。例えば、Ａ方向とＢ方向とから同時に音声を発生させ、Ａ方向の音声だけを分離（録音）する場合には、Ａ方向の音に対するＳＮＲをパフォーマンスの指標とすればよい。
【００３３】
また、音源の位置の特定に関しては、例えば、３次元空間上の様々な方向から音を発生させ、音源位置特定処理によって正しい方向からの情報が取得されているかの結果をパフォーマンスの性能指標としてもよい。なお、全てのプリプロセッシング機能に関して、ＭＯＳ（Mean Opinion Score）試験等の主観的な試験の結果を、パフォーマンスの性能指標としてもよい。
【００３４】
ここで、図１を再び参照し、主制御部１の機能について説明する。操作検出部１１は、操作入力部２０に対して施されたユーザの入力操作を取得する。そして、操作検出部１１は、ユーザの入力操作に含まれる音声入力要求を検出する。操作検出部１１は、音声入力要求を検出すると、姿勢の検出指示を姿勢検出部１２ａに与える。
【００３５】
なお、音声入力要求とは、例えば、音声認識、カムコーダ向けの録音、音声メモ、音声通話、ＶＯＩＰ（Voice over Internet Protocol）通話、および超音波録音等の音声の入力を伴うアプリケーションを使用するために、音声入力ユニット３１に音声入力を開始させる要求（指令）である。
【００３６】
図４の（ａ）は、操作検出部１１の動作の一例を示す図である。図４の（ａ）では、ロボット１００の現在（現時点）の姿勢が「歩行中の姿勢」である時に、操作検出部１１が音声入力要求を検出したケースが例示されている。なお、図４の（ａ）〜（ｃ）では、簡単のために、ロボット１００の音声入力部３１ａ〜３１ｃのみを図示している。
【００３７】
姿勢検出部１２ａは、操作検出部１１から姿勢の検出指示を取得すると、ロボット１００の現在の姿勢を検出する。例えば、姿勢検出部１２ａは、可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度（回転量）が、所定の回転角度（例えば、回転角度の初期値）からどの程度変化しているかを検出する。なお、回転角度の検出対象となる可動部は、可動部４０ａ〜４０ｃの全てでなくともよい。例えば、可動部４０ａ〜４０ｃのうちの特定の１つ、または特定の２つのものを、回転角度の検出対象としてもよい。
【００３８】
そして、姿勢検出部１２ａは、可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度の変化量を、所定の閾値と比較することによって、ロボット１００の現在の姿勢を検出（判定）する。例えば、姿勢検出部１２ａは、（ｉ）回転角度の変化量が所定の閾値以上であれば、ロボット１００の現在の姿勢を「座っている姿勢」（姿勢２）であると判定し、また、（ｉｉ）回転角度の変化量が所定の閾値未満であれば、ロボット１００の現在の姿勢が「直立している姿勢」（姿勢１）であると判定する。
【００３９】
なお、姿勢検出部１２ａは、可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度に加えて、センサ５０の検出結果に基づいて、ロボット１００の現在の姿勢を検出してもよい。例えば、センサ５０が６軸加速度センサである場合には、ロボット１００の筐体が所定のＸＹＺ軸に対してどの程度傾斜しているか（すなわち、ロボット１００の筐体の傾斜角）をセンサ５０によって検出することができる。従って、例えば、姿勢検出部１２ａは、（ｉ）傾斜角が所定の閾値以上であれば、ロボット１００の現在の姿勢を「横たわっている姿勢」（姿勢３）であると判定し、また、（ｉｉ）傾斜角が所定の閾値未満であれば、ロボット１００の現在の姿勢を「直立している姿勢」（姿勢１）であると判定する。
【００４０】
続いて、姿勢検出部１２ａは、姿勢パターン情報６１から複数の姿勢を読み出し、ロボット１００の現在の姿勢に最も近い姿勢を選択する。より具体的には、姿勢検出部１２ａは、複数の姿勢のそれぞれに対応する可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度を示す情報を読み出す。そして、姿勢検出部１２ａは、当該複数の姿勢の中から、ロボット１００の現在の姿勢における可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度に対して最も近い回転角度を有する姿勢を、音声入力時の姿勢として変更する特定姿勢として選択する。
【００４１】
そして、姿勢検出部１２ａは、ロボット１００を現在の姿勢から選択した特定姿勢へと姿勢を変更するために必要とされる可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度の変化量を示す駆動情報を、姿勢パターン情報６１とともにドライバ１２ｂに与える。
【００４２】
ドライバ１２ｂは、姿勢検出部１２ａから取得した駆動情報を用いて、ロボット１００の姿勢が姿勢検出部１２ａにおいて選択された特定姿勢になるように（換言すれば、可動部４０ａ〜４０ｃの回転角度が、姿勢検出部１２ａにおいて選択された特定姿勢に対応する値となるように）、可動部４０ａ〜４０ｃを駆動する。これにより、ロボット１００の姿勢が、現在の姿勢から特定姿勢へと変更される。
【００４３】
このように、現在のロボット１００の姿勢と最も近い特定姿勢へと、ロボット１００の姿勢を変更することにより、ロボット１００の姿勢の変更に要する時間を短縮することができる。そして、ドライバ１２ｂは、特定姿勢に対応する音響パラメータ、および当該音響パラメータを用いた音声入力の開始指示を、音声入力制御部１３に与える。
【００４４】
図４の（ｂ）は、駆動制御部１２の動作の一例を示す図である。図４の（ｂ）では、ロボット１００の現在の姿勢（図４の（ａ）の「歩行中の姿勢」）が、特定姿勢である「直立している姿勢」（図３の姿勢１）へと変更されたケースが例示されている。
【００４５】
音声入力制御部１３は、ドライバ１２ｂから取得した音響パラメータを用いた音声入力の開始指示を、音声入力ユニット３１に与える。これにより、音声入力部３１ａ〜３１ｃが、音声処理部３２による音声処理が好適に行われる所定の相対的な位置関係となるようにロボット１００の姿勢を変更した後に、姿勢パターン情報６１において規定された姿勢と対応付けられた音響パラメータを用いて、音声入力ユニット３１に音声入力を開始させることができる。
【００４６】
図４の（ｃ）は、音声入力制御部１３の動作の一例を示す図である。図４の（ｃ）では、図４の（ｂ）において、ロボット１００の姿勢が「直立している姿勢」へと変更された後に、音声入力部３１ａ〜３１ｃが音声入力を開始するケースが例示されている。この場合、「直立している姿勢」（図３の姿勢１）に対応する音響パラメータ（音声入力部３１ａのゲイン：＋０ｄＢ、音声入力部３１ｂのゲイン：＋０ｄＢ、音声入力部３１ｃのゲイン：＋０ｄＢ）を用いて、音声入力ユニット３１による音声入力が行われる。
【００４７】
（ロボット１００における姿勢制御および音声入力の処理の流れ）
以下、図５を参照し、ロボット１００における姿勢制御および音声入力の処理の流れについて簡単に説明する。図５は、ロボット１００における姿勢制御および音声入力の処理（処理Ｓ１〜Ｓ５）の流れを示すフローチャートである。
【００４８】
はじめに、操作検出部１１は、音声入力要求を検出したか否かを判定する（Ｓ１）。操作検出部１１が音声入力要求を検出した場合には（Ｓ１においてＹＥＳ）、操作検出部１１は、姿勢検出部１２ａに姿勢の検出指示を与える。他方、操作検出部１１が音声入力要求を検出しない場合には（Ｓ１においてＮＯ）、Ｓ１に戻り、音声入力要求を検出するまで待ち受け処理を行う。
【００４９】
続いて、姿勢検出部１２ａは、操作検出部１１から姿勢の検出指示を取得すると、ロボット１００の現在の姿勢を検出する。そして、姿勢検出部１２ａは、姿勢パターン情報６１に含まれる複数の姿勢のうち、ロボット１００の現在の姿勢に最も近い姿勢を、特定姿勢として選択する（Ｓ２）そして、ドライバ１２ｂは、可動部４０ａ〜４０ｃを駆動し、ロボット１００の現在の姿勢を、姿勢検出部１２ａにおいて選択された特定姿勢へと変更する（Ｓ３）。そして、ドライバ１２ｂは、音声入力制御部１３に、特定姿勢に対応する音響パラメータ、および当該音響パラメータを用いた音声入力の開始指示を与える。
【００５０】
続いて、音声入力制御部１３は、音声入力ユニット３１に音声入力を開始させる（Ｓ４）。音声入力ユニット３１は、音声信号を音声データ６２として記憶部６０に格納する。そして、音声処理部３２は、音声データ６２に対して、音声処理（プリプロセッシング処理）を行う（Ｓ５）。
【００５１】
（ロボット１００の効果）
本実施形態のロボット１００では、ロボット１００の様々な動作に応じて、複数の音声入力部３１ａ〜３１ｃの相対的な位置関係が固定されない。しかしながら、ロボット１００に駆動制御部１２を設けることにより、音声入力要求が与えられると、音声入力部３１ａ〜３１ｃによる音声入力の開始に先立ち、可動部４０ａ〜４０ｃを駆動して、ロボット１００の姿勢を変更できる。
【００５２】
従って、音声入力部３１ａ〜３１ｃの相対的な位置関係が音声処理に適した所定のものとなるように、ロボット１００の姿勢を変更した後に、音声入力部３１ａ〜３１ｃに入力される音声データを処理することができる。それゆえ、本実施形態のロボット１００によれば、高精度な音声処理を行うことが可能となるという効果を奏する。
【００５３】
また、上述の特許文献１の音データ処理装置では、音声入力部（マイクロホン）の相対的な位置関係のパターンごとに、個別に音響パラメータを保持する必要がある。しかしながら、特許文献１の音データ処理装置は、音声入力部間の相対的な位置関係のパターン数が比較的限定されている場合を前提としていた。このため、特許文献１の音データ処理装置では、本実施形態のロボット１００のように、自動制御が可能な可動部を設けることにより、音声入力部間の相対的な位置関係のパターンが比較的自由となる場合には、実現され得る全ての位置関係（例えば、１００通りの位置関係）のそれぞれに対応する音響パラメータを保持する必要が生じるため、音響パラメータを保持するメモリの容量が増大するという問題が生じる。
【００５４】
しかしながら、本実施形態のロボット１００によれば、音声入力部３１ａ〜３１ｃの相対的な位置関係を、音声処理に適した所定の姿勢パターン（例えば、図３に示された姿勢１〜姿勢３に相当する３通りの位置関係のパターン）のいずれかに変更した後に、音声処理を行うことができる。それゆえ、音響パラメータを保持するメモリの容量を低減することなく、高精度な音声処理を行うことが可能となるという効果を奏する。
【００５５】
〔変形例〕
（１）なお、上述の実施形態１では、筐体１００ａ〜１００ｃのそれぞれに、音声入力部３１ａ〜３１ｃが１つずつ設けられている場合を例示して説明を行った。しかしながら、１つの筐体に音声入力部が２つ以上設けられていてもよい。例えば、筐体１００ａに２つの音声入力部が、筐体１００ｂおよび１００ｃのそれぞれに１つの音声入力部が設けられていてもよい。
【００５６】
この場合でも、図３と同様に、各音声入力部の音響パラメータとロボット１００の姿勢パターンとの対応関係を規定した姿勢パターン情報６１をあらかじめ準備しておけば、ロボット１００の姿勢を変更し、高精度な音声処理を行うことができる。
【００５７】
また、可動部をロボット１００の首に設けた場合には、音声入力部３１ａの位置をそのままとして、音声入力部３１ｂおよび３１ｃをロボットの頭部に設けるケースが想定される。この場合、ロボット１００の首に設けられた可動部の駆動によって、音声入力部３１ａに対する、音声入力部３１ｂおよび３１ｃのそれぞれの相対位置が変化し得る。この場合でも、上述したように、各音声入力部の音響パラメータとロボット１００の姿勢パターンとの対応関係を規定した姿勢パターン情報６１をあらかじめ準備しておけばよい。
【００５８】
（２）また、上述の実施形態１では、プリプロセッシング処理として、周辺環境のノイズの除去、音源の位置の特定、または音源の分離等の処理を例示して説明を行った。しかしながら、プリプロセッシング処理はこれらに限定されない。例えば、プリプロセッシング処理として、エコーキャンセラ処理を行ってもよい。エコーキャンセラ処理とは、例えば、音声出力部３３から発せられた音声（ロボット１００の発話音）のうち、音声入力部３１ａ〜３１ｃへ回り込む音声を除去する処理である。
【００５９】
エコーキャンセラ処理を行うことにより、音声出力部３３から発せられた音声が音声入力部３１ａ〜３１ｃへ回り込むことを抑制することができるので、音声出力部３３から発せられた音声が音声入力部３１ａ〜３１ｃに入力され、ロボット１００の意図しない音声認識の処理が発生する事態を防止することができる。
【００６０】
ここで、エコーキャンセラ処理を好適に行うためには、音声出力部３３と音声入力部３１ａ〜３１ｃとの間の相対的な位置関係が、所定の位置関係となっている必要がある。このため、プリプロセッシング処理としてエコーキャンセラ処理を行う場合には、ロボット１００の姿勢を、音声入力部３１ａ〜３１ｃの音響パラメータに加え、音声出力部３３の音響パラメータとも対応付けられた姿勢としてあらかじめ指定しておくことが好ましい。これにより、ロボット１００の姿勢を変更することにより、エコーキャンセラ処理の高いパフォーマンスが得られるように、音声出力部３３と音声入力部３１ａ〜３１ｃとの間の相対的な位置関係を調整することができる。
【００６１】
（３）また、上述の実施形態１では、操作入力部２０に対して施されたユーザの入力操作によってロボット１００に与えられた音声入力要求をトリガとして、ロボット１００の姿勢変更の処理を行わせる場合について説明を行った。例えば、操作入力部２０がタッチパネル（またはボタン）である場合には、入力操作はタッチパネルのタッチ（またはボタンの押下）であってよい。また、例えば、操作入力部２０が無線機器である場合には、入力操作はリモコン等の外部の無線機器からロボット１００に向けて無線信号を送信する操作であってよい。
【００６２】
しかしながら、ロボット１００の姿勢変更の処理を行わせるトリガとしての音声入力要求は、これに限定されない。例えば、操作入力部２０が光学式センサ等の近接センサである場合には、当該近接センサがロボット１００に対するユーザの近接を検知したことを示す信号を、音声入力要求としてもよい。
【００６３】
また、ユーザの画像を撮影するカメラと、撮影された画像に対する画像認識を行う画像認識処理部とがロボット１００に設けられている場合には、ユーザが発話開始を示すジェスチャー等をとっている画像を、画像認識処理部が認識したことを示す信号を、音声入力要求としてもよい。このように、音声入力要求としては、ロボット１００が利用される動作シーン、およびロボット１００の製品仕様等を考慮し、様々な信号を利用できる。
【００６４】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図６〜図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６５】
（ロボット２００の要部の構成および動作）
図６は、本実施形態のロボット２００の要部の構成を例示する機能ブロック図である。本実施形態のロボット２００は、実施形態１のロボット１００において、主制御部１を主制御部２（姿勢制御装置）に置き換えることによって得られる構成である。そして、本実施形態の主制御部２は、実施形態１の主制御部１に、キーワード検出部２１（要求検出手段）を付加することによって得られる構成である。
【００６６】
キーワード検出部２１は、音声入力ユニット３１に入力された音声に所定のキーワードが含まれていることを検出（認識）する。キーワード検出部２１におけるキーワード検出には、公知の音声認識アルゴリズムが用いられてよい。所定のキーワードは、キーワード検出部２１にあらかじめ登録されている。
【００６７】
なお、所定のキーワードは、例えば、ユーザが他の人間に呼びかける時に使用する適当な（「ロボットくん」等）であってよい。但し、所定のキーワードはこれに限定されず、例えば、音声入力要求を示唆する適当なキーワード（「音声入力スタンバイ」、「録音スタンバイ」等）が、所定のキーワードとして利用されてもよい。
【００６８】
図７の（ａ）は、本実施形態におけるキーワード検出部２１の動作の一例を示す図である。図７の（ａ）では、ロボット２００の現在（現時点）の姿勢が「歩行中の姿勢」である時に、キーワード検出部２１が所定のキーワード「ロボットくん」を検出したケースが例示されている。
【００６９】
続いて、キーワード検出部２１は、所定のキーワードを検出すると、姿勢の検出指示を姿勢検出部１２ａに与える。すなわち、本実施形態では、ユーザによるロボット２００に対する所定のキーワードの発話を入力操作として、ロボット２００（および主制御部２）に音声入力要求を施すことができる。
【００７０】
以降、姿勢検出部１２ａ、ドライバ１２ｂ、および音声入力制御部１３は、実施形態１と同様の動作を行う。図７の（ｂ）は、本実施形態における駆動制御部１２の動作の一例を示す図であり、上述の図４の（ｂ）と同様の図である。また、図７の（ｃ）は、本実施形態における音声入力制御部１３の動作の一例を示す図であり、上述の図４の（ｃ）と同様の図である。
【００７１】
（ロボット２００における姿勢制御および音声入力の処理の流れ）
以下、図８を参照し、ロボット２００における姿勢制御および音声入力の処理の流れについて簡単に説明する。図８は、ロボット２００における姿勢制御および音声入力の処理（処理Ｓ１１〜Ｓ１５）の流れを示すフローチャートである。なお、図８の処理Ｓ１２〜Ｓ１５は、上述の図４の処理Ｓ２〜Ｓ５と同様の処理であるので、処理Ｓ１１についてのみ説明する。
【００７２】
はじめに、キーワード検出部２１は、所定のキーワードを検出したか否かを判定する（Ｓ１１）。キーワード検出部２１が、所定のキーワードを検出した場合には（Ｓ１１においてＹＥＳ）、キーワード検出部２１は、姿勢検出部１２ａに姿勢の検出指示を与える。他方、キーワード検出部２１が所定のキーワードを検出しない場合には（Ｓ１１においてＮＯ）、Ｓ１１に戻り、所定のキーワードを検出するまで、キーワード検出の処理を続行する。以降、処理Ｓ１２〜Ｓ１５において、図４の処理Ｓ２〜Ｓ５と同様にして、ロボット２００の姿勢制御および音声入力の各処理が行われる。
【００７３】
（ロボット２００の効果）
本実施形態のロボット２００によれば、ユーザがロボット２００に対して所定のキーワードを発話することにより、音声入力要求を施すことができるため、ユーザの操作の利便性を向上させることができるという効果を奏する。
【００７４】
なお、本実施形態のロボット２００において、キーワード検出部２１は、常時音声待ち受け機能によって、所定のキーワードを検出することが好ましい。常時音声待ち受け機能によれば、ロボット２００のホストＣＰＵ（例えば、主制御部２の操作検出部１１、駆動制御部１２、および音声入力制御部１３）がスリープ状態であっても、キーワード検出部２１はキーワード検出の処理を行うことができる。
【００７５】
そして、キーワード検出部２１が所定のキーワードを検出した場合に、キーワード検出部２１からホストＣＰＵに割り込みを通知することにより、ホストＣＰＵの動作を開始させることができる。これにより、ホストＣＰＵの消費電力を低減することが可能となる。
【００７６】
例えば、キーワード検出部２１に常時音声待ち受け機能を実装させるためには、キーワード検出部２１を、ホストＣＰＵに外付けされたオーディオチップ（音声処理チップ）として設ければよい。
【００７７】
〔実施形態３〕
ロボット１００および２００の制御ブロック（特に主制御部１および２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。後者の場合、ロボット１００および２００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路等を用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００７８】
本発明の態様１に係る姿勢制御装置（主制御部１）は、複数のリンク部材（筐体１００ａ〜１００ｃ）よりなるロボット（１００）の姿勢を、上記リンク部材間を接続する可動部（４０ａ〜４０ｃ）を駆動することにより制御する姿勢制御装置であって、上記複数のリンク部材のうちの少なくとも２つには、それぞれ音声入力部（３１ａ〜３１ｃ）が設けられており、上記音声入力部に音声入力を開始させる指令である音声入力要求を検出する要求検出手段（操作検出部１１）と、上記音声入力要求が検出されたとき、音声入力に適した上記音声入力部間の相対的な位置関係が実現されるようにあらかじめ規定された複数パターンの姿勢のうちの１つの特定姿勢に、上記ロボットの姿勢を変更するように上記可動部を制御する駆動制御手段（駆動制御部１２）と、を備えている。
【００７９】
上記の構成によれば、ユーザから音声入力要求が与えられると、駆動制御手段によって可動部を制御することができる。従って、複数の音声入力部が音声入力に適した位置関係となるように、ロボットの姿勢を変更することができる。それゆえ、高精度な音声処理を行うことが可能となるという効果を奏する。
【００８０】
本発明の態様２に係る姿勢制御装置は、上記態様１において、上記駆動制御手段は、上記複数パターンの姿勢のうち、上記音声入力要求が検出されたときの上記ロボットの姿勢と最も近い姿勢を、上記特定姿勢として選択することが好ましい。
【００８１】
上記の構成によれば、上記音声入力要求が検出されたとき、そのときのロボットの姿勢と最も近い特定姿勢へと、ロボットの姿勢を変更することができるため、ロボットの姿勢の変更に要する時間を短縮することができるという効果を奏する。
【００８２】
また、本発明の態様３に係る姿勢制御装置は、上記態様１または２において、上記要求検出手段（キーワード検出部２１）は、上記音声入力要求を、上記音声入力部より入力された音声に含まれる所定のキーワードとして検出することが好ましい。
【００８３】
上記の構成によれば、ユーザが所定のキーワードを含んだ発話を行うことによって、音声入力要求を姿勢制御装置に対して与えることができるため、ユーザの操作の利便性を向上させることができるという効果を奏する。
【００８４】
本発明の態様４に係るロボットは、上記態様１から３のいずれか１つに係る姿勢制御装置を備えていることが好ましい。
【００８５】
上記の構成によれば、本発明の一態様に係る勢制御装置を備えたロボットを実現することができるという効果を奏する。
【００８６】
また、本発明の各態様に係る姿勢制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記姿勢制御装置が備える各手段として動作させることにより上記姿勢制御装置をコンピュータにて実現させる姿勢制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【００８７】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせて、新しい技術的特徴を形成できる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、ロボットの姿勢を制御する姿勢制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１，２  主制御部（姿勢制御装置）、  １１  操作検出部（要求検出手段）、
１２  駆動制御部（駆動制御手段）、
２１  キーワード検出部（要求検出手段）、  ３１ａ〜３１ｃ  音声入力部、
４０ａ〜４０ｃ  可動部、  ６１  姿勢パターン情報、
１００，２００  ロボット、１００ａ〜１００ｃ  筐体（リンク部材）
【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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