(57)【要約】【課題】  ロボットの発話音声を対話者が聞き取ることができたか確認しながら再調整し、対話者にストレスを感じさせることなく、円滑なコミュニケーションが図れるロボットを提供する。【解決手段】  対話者の音声を入力する入力部と、対話者およびロボットが発話する複数の会話パターンを登録したデータベースと、データベースを参照して対話者の音声から会話パターンを認識する音声認識部と、データベースを参照して対話者の会話パターンに呼応するロボットの会話パターンを決定する会話パターン決定部と、ロボットの会話パターンを発話音声として出力する出力部と、ロボットの発話音声を対話者が聞き取れたかどうか判断する対話者反応検出部を備え、対話者反応検出部で対話者が聞き取れなかったと判断したとき、出力部で発話音声を調整して再出力することを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対話者の音声を入力する入力部と、
前記対話者およびロボットが発話する複数の会話パターンを登録したデータベースと、
前記データベースを参照して前記対話者の音声から会話パターンを認識する音声認識部と、
前記データベースを参照して前記対話者の会話パターンに呼応する前記ロボットの会話パターンを決定する会話パターン決定部と、
前記ロボットの会話パターンを発話音声として出力する出力部と、
前記ロボットの発話音声を前記対話者が聞き取れたかどうか判断する対話者反応検出部を備え、
前記対話者反応検出部で前記対話者が聞き取れなかったと判断したとき、前記出力部で前記発話音声を調整して再出力することを特徴とするコミュニケーションロボット。
【請求項２】
前記対話者の会話パターンは、前記対話者が聞き取れないときに発話するＮＧワードを含み、前記対話者反応検出部は、前記音声認識部で前記ＮＧワードが検出されると前記対話者が聞き取れなかったと判断することを特徴とする請求項１に記載のコミュニケーションロボット。
【請求項３】
前記対話者反応検出部は、前記音声認識部で前記対話者の音声が認識されない無音時間が検出されると前記対話者が聞き取れなかったと判断することを特徴とする請求項１に記載のコミュニケーションロボット。
【請求項４】
前記対話者反応検出部で前記対話者が前記発話音声を聞き取れなかったと判断したとき、前記出力部において前記発話音声の音量、発話速度、発話周波数、発話抑揚の何れかを変更することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコミュニケーションロボット。
【請求項５】
前記対話者反応検出部で前記対話者が前記発話音声を聞き取れなかったと判断したとき、前記ロボットの会話パターンを前記対話者が聞き取れたかどうか確認する内容に変更することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコミュニケーションロボット。
【請求項６】
前記対話者反応検出部で前記対話者が前記発話音声を聞き取れなかったと判断したとき、前記ロボットの会話パターンを別の会話を提案する内容に変更することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のコミュニケーションロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人と対話するコミュニケーションロボットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一人暮らしの高齢者が増え、話し相手となって寂しさを紛らわせてくれるコミュニケーションロボットの需要が増えている。しかし、高齢者においては聴覚機能が低下して、ロボットの発話音声を聞き取ることができない場合があった。
【０００３】
これまで、従来技術としては、発話音声の音の高さと音色を状況に応じて変える音声合成応用装置（特許文献１）や、音声信号を適切な話速に変換して出力する補聴器（特許文献２）や、対話者の急ぎ具合を推定して急いでいないなら話速を遅くする話速変換装置（特許文献３）等があった。
【０００４】
また、音声処理の誤認識による対話者の負担を軽減する技術として、対話者の特異的な発声（ピッチ周波数、パワー）を検出すると、誤認識があったと判断して復元処理を行う情報処理装置（特許文献４）等もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３１８１００号公報
【特許文献２】特開平１０−７０７９０号公報
【特許文献３】特開２０１０−２１２７８３号公報
【特許文献４】特開平８−３０２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１から３の技術は、発話音声の音の高さや音色、話速を変えて、対話者に聞き取り易くしようとしているが、対話者が実際に聞き取れたか確認しておらず、対話者の聴覚機能に合わせて発話音声を調整するものではなかった。
【０００７】
また、特許文献４は、ロボット側の誤認識による対話者の違和感を判断するものであり、対話者がロボットの発話音声を聞き取れたか判断するものではない。
【０００８】
したがって、従来技術では、対話者がロボットの発話音声を聞き取れないにも関わらず、ロボットが一方的に会話を進めてしまう場合があり、対話者がロボットとの会話においてストレスを感じる問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ロボットの発話音声を対話者が聞き取ることができたか確認しながら再調整し、対話者にストレスを感じさせることなく、円滑なコミュニケーションが図れるロボットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のコミュニケーションロボットは、対話者の音声を入力する入力部と、対話者およびロボットが発話する複数の会話パターンを登録したデータベースと、データベースを参照して対話者の音声から会話パターンを認識する音声認識部と、データベースを参照して対話者の会話パターンに呼応するロボットの会話パターンを決定する会話パターン決定部と、ロボットの会話パターンを発話音声として出力する出力部と、ロボットの発話音声を対話者が聞き取れたかどうか判断する対話者反応検出部を備え、対話者反応検出部で対話者が聞き取れなかったと判断したとき、出力部で発話音声を調整して再出力することを特徴とする。
【００１１】
また、コミュニケーションロボットにおいて、対話者の会話パターンは、対話者が聞き取れないときに発話するＮＧワードを含み、対話者反応検出部は、音声認識部でＮＧワードが検出されると対話者が聞き取れなかったと判断することを特徴とする。
【００１２】
また、コミュニケーションロボットにおいて、対話者反応検出部は、音声認識部で対話者の音声が認識されない無音時間が検出されると対話者が聞き取れなかったと判断することを特徴とする。
【００１３】
また、コミュニケーションロボットにおいて、対話者反応検出部で対話者が発話音声を聞き取れなかったと判断したとき、出力部において発話音声の音量、発話速度、発話周波数、発話抑揚の何れかを変更することを特徴とする。
【００１４】
また、コミュニケーションロボットにおいて、対話者反応検出部で対話者が発話音声を聞き取れなかったと判断したとき、ロボットの会話パターンを対話者が聞き取れたかどうか確認する内容に変更することを特徴とする。
【００１５】
また、コミュニケーションロボットにおいて、対話者反応検出部で対話者が発話音声を聞き取れなかったと判断したとき、ロボットの会話パターンを別の会話を提案する内容に変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ロボットの発話音声を対話者が聞き取ることができたか確認しながら再調整し、対話者にストレスを感じさせることなく、円滑なコミュニケーションが図れるロボットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のコミュニケーションロボット１００の基本構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態１における音声処理のフローチャートである。
【図３】実施形態２における音声処理のフローチャートである。
【図４】実施形態３における音声処理のフローチャートである。
【図５】実施形態４における音声処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明のコミュニケーションロボット１００の基本構成を示すブロック図である。図１を参照して、本発明のコミュニケーションロボット１００の構成と機能について説明する。
【００２０】
本発明のコミュニケーションロボット１００は、入力部１０、データベース２０、音声認識部２１、会話パターン決定部２２、対話者反応検出部２３、出力部３０を備えている。
【００２１】
入力部１０は、発話速度検出部１１、音声周波数検出部１２、音声抑揚検出部１３、音量検出部１４を備える。入力部１０は、上記構成により、対話者１が発話する音声を入力し、対話者１の音声から発話速度、音声周波数、音声抑揚、音量を検出する。
【００２２】
データベース２０は、対話者およびロボットが発話する可能性がある複数の会話パターンを登録している。音声認識部２１は、データベース２０を参照して、対話者１が発話する音声を会話パターンとして認識する。音声認識部２１で認識された対話者１の会話パターンは、会話パターン決定部２２または対話者反応検出部２３に送られる。
【００２３】
会話パターン決定部２２は、データベース２０を参照して、対話者１の会話パターンに呼応するロボットの会話パターンを決定し、出力部３０に出力する。
【００２４】
出力部３０は、発話速度制御部３１、音声周波数制御部３２、音声抑揚制御部３３、音量制御部３４を備える。出力部３０は、ロボットの会話パターンの発話速度、音声周波数、音声抑揚、音量を調整して、ロボットの発話音声として対話者１に出力する。
【００２５】
対話者反応検出部２３は、ロボットの発話音声に対して対話者１の反応を検出する。対話者反応検出部２３の詳細については後述する。
【００２６】
図２は、実施形態１のコミュニケーションロボットにおける音声処理のフローチャートである。図２を参照してコミュニケーションロボットにおける音声処理について説明する。
【００２７】
まず、対話者１が発話した音声(S11)を入力部１０に入力し(S12)、発話速度、音声周波数、音声抑揚、音量を検出して、音声認識部２１で対話者１の会話パターンとして音声認識する(S13)。会話パターン決定部２２では、データベース２０を参照して、対話者１の会話パターンに対してロボットが呼応するための会話パターンを決定する(S14)。ロボットの会話パターンは、出力部３０で発話速度、音声周波数、音声抑揚、音量が調整され、スピーカ等から発話音声として対話者１に出力される(S15)。
【００２８】
続いて、ロボットの発話音声が対話者１に聞き取れなかった場合の対応に説明する。
【００２９】
対話者反応検出部２３は、ロボットが発話した音声を対話者１が聞き取ることができたかどうか対話者１の反応を検出する(S16)。具体的には、対話者１が聞き取れなかったことを示すＮＧワード、例えば、「聞こえなかった」、「何て言ったの？」、「もう一度言って」等の言葉が対話者１の会話パターンとしてデータベース２０に登録されており、対話者反応検出部２３は、音声認識部２１がデータベース２０を参照してＮＧワードを音声認識すると、対話者１がロボットの発話音声を聞き取れなかったと判断している。
【００３０】
ロボットの発話音声を対話者１が聞き取れなかった場合(S17)、対話者反応検出部２３は、ＮＧカウンターをカウントアップ（＋１）し(S19)、ＮＧカウント数を出力部３０に送信する。出力部３０は、ＮＧカウンターのカウント数に応じて(S22〜S24)、ロボットの発話音声を再調整(S25〜S28)してスピーカ等から再出力する(S15)。
【００３１】
図２に示す音声処理のフローでは、ＮＧカウント数が所定回数Ｎ１になるまでは(S22)、発話音声の音量を上げながら(S25)、スピーカ等から再出力(S15)して対話者１の反応を確認(S16)している。聞き取れない状況が継続する場合、ＮＧカウント数が所定回数Ｎ２になる(S23)までは、発話音声の発話速度を変更するステップ(S26)へ移行する。
【００３２】
聞き取れない状況がさらに継続する場合、ＮＧカウント数が所定回数Ｎ３になるまでは(S24)、発話音声の発話周波数を変更するステップ(S27)、ＮＧカウント数が所定回数Ｎ３を超えると発話音声の発話抑揚を変更するステップ(S28)へ移行させる等、対話者１がロボットの発話音声を聞き取れるように調整し続ける。
【００３３】
対話者１がロボットの発話音声を聞き取れるようになると(S17)、ＮＧカウンターをリセットして(S18)、対話者１との次の会話に進める(S19)。
【００３４】
なお、ロボットが発声する発話音声を調整する際、発話音量、発話速度、発話周波数、発話抑揚の変更の順序は、上記実施形態に限定されるものではない。
【００３５】
以上のように、本発明のコミュニケーションロボットは、ロボットの発話音声を対話者が聞き取ることができたか確認しながら再調整を行っているため、ロボットからの会話が一方的になって対話者がストレスを感じることなく、対話者との円滑なコミュニケーションを図ることができる。
【００３６】
（実施の形態２）
図３は、実施形態２のコミュニケーションロボットにおける音声処理のフローチャートである。図３を参照して実施形態２のコミュニケーションロボットにおける音声処理について説明する。
【００３７】
実施形態２のコミュニケーションロボットでは、ロボットの発話音声を再調整しても対話者の聞き取り状況が改善されない場合に、ロボットの会話パターンを対話者１が聞き取れたか確認する内容に変更して調整するステップ(S32、S33)を追加したことを特徴としている。コミュニケーションロボットの基本的な構成や音声書処理フローについては、実施形態１と同じであるため詳細な説明は省略する。
【００３８】
実施形態２のコミュニケーションロボットでは、図３に示すように、ロボットの発話音声に対して発話音量、発話速度、発話周波数、発話抑揚等の変更を行っても聞き取り状況が改善されない場合(S31)、対話者１に対して聞き取れたかどうか確認するようにロボットの会話パターンを変更(S32)している。
【００３９】
聞き取れたかどうか確認するとは、ロボットから、例えば、「分かった？」、「聞き取れた？」等、対話者に聞こえ具合を問いかけるような会話パターンを発話させることである。
【００４０】
実施形態２のコミュニケーションロボットによれば、ロボットから聞き取れたかどうか確認する会話パターンで問いかけられることで、対話者がロボットからの気遣いを感じることができ、いつまでも同じ内容の会話パターンを繰り返されることによるストレスを軽減することができる。
【００４１】
（実施の形態３）
図４は、実施形態３のコミュニケーションロボットにおける音声処理のフローチャートである。図４を参照して実施形態３のコミュニケーションロボットにおける音声処理について説明する。
【００４２】
実施形態３のコミュニケーションロボットでは、発話音声の調整によっても対話者の聞き取り状況が改善されない場合に、ロボットの会話パターンを別の会話に変更するステップ(S34)を追加したことを特徴としている。コミュニケーションロボットの基本的な構成や音声書処理フローについては、実施形態１と同じであるため詳細な説明は省略する。
【００４３】
実施形態３のコミュニケーションロボットでは、図４に示すように、ロボットが発声する発話音声に対して発話音量、発話速度、発話周波数、発話抑揚の変更を行っても聞き取り状況が改善されない場合(S31)、ロボットの会話パターンを対話者に別の会話を提案するような内容に変更している。
【００４４】
別の会話の提案とは、ロボットから、例えば、「別の話をしよう」、「他の話ある？」等の会話パターンを発話させることである。
【００４５】
実施形態３のコミュニケーションロボットによれば、対話者がどうしても聞き取れない場合、別の会話に展開することで、いつまでもロボットから同じ内容の会話パターンが繰り返されることによるストレスを軽減することができる。
【００４６】
（実施の形態４）
図５は、実施形態４のコミュニケーションロボットにおける音声処理のフローチャートである。図５を参照して実施形態４のコミュニケーションロボットにおける音声処理について説明する。
【００４７】
実施形態４のコミュニケーションロボットでは、対話者が聞き取れたかどうかの確認を、音声認識部２１で検出した対話者の無音時間により判断していることを特徴としている。コミュニケーションロボットの基本的な構成や音声書処理フローについては、実施形態１と同じであるため詳細な説明は省略する。
【００４８】
実施形態４のコミュニケーションロボットでは、図５に示すように、ロボットの発話音声に対して対話者の発話が無い無音時間を音声認識部２１で計測し、無音時間が所定の時間Ｔ（例えば、５秒）よりも長いときに(S36)、ＮＧカウンターをカウントアップ(S21)し、ＮＧカウント数に応じて、ロボットの発話音声の発話音量、発話速度、発話周波数、発話抑揚の変更を行うものである。
【００４９】
実施形態４のコミュニケーションロボットによれば、対話者の無音時間により聞き取れたかどうか判断することで、対話者が全く聞き取れずに反応できなかった場合でも、対話者が聞き取り易いようにロボットの発話音声を調整することができる。
【００５０】
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合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。
【符号の説明】
【００５１】
１  対話者
１０  入力部
１１  発話速度検出部
１２  音声周波数検出部
１３  音声抑揚検出部
１４  音量検出部
２０  データベース
２１  音声認識部
２２  会話パターン決定部
２３  対話者反応検出部
３０  出力部
３１  発話速度制御部
３２  音声周波数制御部
３３  音声抑揚制御部
３４  音量制御部
１００  コミュニケーションロボット
【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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