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コミュニケーションロボット コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P07A012485
整理番号 ID5131
掲載日 2007年12月28日
出願番号 特願2006-042780
公開番号 特開2007-216363
登録番号 特許第4512830号
出願日 平成18年2月20日(2006.2.20)
公開日 平成19年8月30日(2007.8.30)
登録日 平成22年5月21日(2010.5.21)
発明者
  • 久野 義徳
出願人
  • 国立大学法人埼玉大学
発明の名称 コミュニケーションロボット コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】円滑なコミュニケーションを実現することができるコミュニケーションロボットを提供する。
【解決手段】第1の対象者301と対面してコミュニケーションを行い、第2の対象者40と通信手段を介してコミュニケーションを行うコミュニケーションロボット10であって、自律的に動作を行う第1のモードと、第2の対象者40から指示された動作を行う第2のモードと、第2の対象者40の動作を反映する動作を行い、第1の対象者301と第2の対象者40とのコミュニケーションを媒介する第3のモードとを実行する。このロボット10は、対面する人301に対して円滑なコミュニケーションを行うことができ、また、通信手段を介して接触する人40との円滑なコミュニケーションが可能であり、さらに、対面する人301と通信手段を介して接触する人40との間の円滑なコミュニケーションを取り持つことができる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


我が国では、ロボットに関する研究開発が盛んであり、多種類のロボットが製作されている。
下記特許文献1には、指示者が手振りや身振りで指示を出すと、その指示に応じた行動を始めるロボットが開示されている。このロボットは、指示者の姿勢と指示内容との関係が定義された設定ファイルを保持し、カメラで撮影した画像から人物の姿勢を認識して、その姿勢に対応した指示内容を実行する。
例えば、ロボットに付いて来るように合図すると、ロボットは、指示を出した人物に追従する。このとき、「ロボットが人間との距離を一定に保ちながら移動する場合に、安全を確保するための距離が第一の所定距離(例えば150cm)になるように移動する」、「人間との距離が第二の所定距離(例えば90cm)未満になった場合は停止する」、「人間との距離が第二の所定距離(例えば、90cm)以上~第一の所定距離(例えば、150cm)未満になった場合は後退または歩調を合わせる」等の条件が設定されていると、ロボットの動作は、この条件を満たすように制御される。



また、下記特許文献2には、離れて位置する二人のコミュニケーションを支援するロボットが記載されている。このロボットは、自律動作のための走行手段、駆動手段、各種センサ、コントローラ等と共に、スピーカ、マイク、カメラ、表示画面を備え、さらに、このロボットを遠隔操作するコントロール装置との通信手段を具備している。
例えば、接客係の手許にコントロール装置が置かれ、入店者を映すロボットのカメラの映像がコントロール装置に表示される。接客係は、この映像から来客を発見すると、遠隔操作でロボットを客に近付ける。接客係の顔は、コントロール装置のカメラで撮影されてロボットの表示画面に表示され、接客係の声はロボットに送られてスピーカから音声出力される。一方、客の顔は、ロボットのカメラで撮影されてコントロール装置に表示され、客の音声は、ロボットのマイクで集音されて接客係側に送られる。
そのため、コミュニケーションロボットとコントロール装置との間で映像及び音声をリアルタイムに送受信することができ、コントロール装置の操作者とロボットに対面している人とは、コミュニケーションを行うことができる。

【特許文献1】特開2004-78316号公報

【特許文献2】特開2004-261941号公報

産業上の利用分野


本発明は、人間とコミュニケーションを行うロボットに関し、特に、円滑なコミュニケーションの実現を図るものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
移動可能な腕と、向きや傾きを変えることができる頭部と、カメラと、マイクロホンと、スピーカとを有し、第1の対象者と対面してコミュニケーションを行い、第2の対象者と通信手段を介してコミュニケーションを行うコミュニケーションロボットであって、
自律的に動作を行う第1のモードと、
前記第2の対象者から指示された動作を行う第2のモードと、
前記第2の対象者の動作を反映する動作を行い、前記第1の対象者と前記第2の対象者とのコミュニケーションを媒介する第3のモードと
切り替えて実行する制御部を有し、
前記制御部は、
前記第2の対象者から前記通信手段を介して音声の指示が入力されると、前記第1のモードから前記第2のモードに移行して、前記通信手段を通じて取得した前記第2の対象者の顔方向または指差し方向に前記頭部を向けて、前記第2の対象者から指示された動作を実行し、前記動作が終了すると、前記第2のモードから前記第1のモードに移行し、
前記第1の対象者から当該コミュニケーションロボットに向けて問い掛けがあると、前記第1のモードから前記第3のモードに移行して、前記頭部及び腕の方向を、前記通信手段を通じて取得した前記第2の対象者の顔方向及び指差し方向に一致させながら、前記第2の対象者から前記通信手段を通じて送られてきた音声を前記スピーカから発声することにより、前記第1の対象者と前記第2の対象者とのコミュニケーションを媒介し、前記第1の対象者と前記第2の対象者とのやり取りが終了すると、前記第3のモードから前記第1のモードに移行する
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】
請求項1に記載のコミュニケーションロボットであって、前記第1のモードにおいて、前記カメラの画像から当該コミュニケーションロボットの方を見ている対象者を検出し、検出された対象者の方向に前記頭部を向け、前記カメラの画像から前記対象者の顔画像を抽出して、当該コミュニケーションロボットの方を見ている時間を計測し、前記時間が所定時間を超えた場合に、当該対象者に近付く動作を行うことを特徴とするコミュニケーションロボット。

【請求項3】
請求項1に記載のコミュニケーションロボットであって、前記第1のモードにおいて、前記カメラの画像から当該コミュニケーションロボットの方を見ている対象者を検出し、検出された対象者の方向に前記頭部を向け、前記カメラの画像から前記対象者の顔画像を抽出して、当該コミュニケーションロボットの方を見ている時間を計測し、前記時間が所定時間を超えた場合に、当該対象者に予め記録された音声データを前記スピーカから発声する動作を行うことを特徴とするコミュニケーションロボット。

【請求項4】
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であって、前記第2のモードにおいて、前記第2の対象者から指示されたパンフレット等を指示された対象者に渡す動作を行うことを特徴とするコミュニケーションロボット。

【請求項5】
移動可能な腕と、向きや傾きを変えることができる頭部と、カメラと、マイクロホンと、スピーカとを有し、第1の対象者と対面してコミュニケーションを行い、第2の対象者と通信手段を介してコミュニケーションを行うコミュニケーションロボットであって、
自律的に動作を行う第1のモードと、
前記第2の対象者から指示された動作を行う第2のモードと、
前記第2の対象者の動作を反映する動作を行い、前記第1の対象者と前記第2の対象者とのコミュニケーションを媒介する第3のモードと
を切り替えて実行する制御部を有し、
前記制御部は、
前記第2の対象者から前記通信手段を介して音声の指示が入力されると、前記第3のモードから前記第2のモードに移行して、前記第2の対象者から指示された動作を実行し、前記動作が終了すると、前記第2のモードから前記第3のモードに移行して、前記頭部及び腕の方向を、前記通信手段を通じて取得した前記第2の対象者の顔方向及び指差し方向に一致させながら、前記第2の対象者から前記通信手段を通じて送られてきた音声を前記スピーカから発声することにより、前記第1の対象者と前記第2の対象者とのコミュニケーションを媒介し、
移動中に障害物を発見すると、前記第3のモードから前記第1のモードに移行して、前記障害物の方に前記頭部を向け、前記通信手段を通じて取得した前記第2の対象者の顔方向が当該コミュニケーションロボットの前記頭部の向きに一致すると、前記第1のモードから前記第3のモードに移行する
ことを特徴とするコミュニケーションロボット。

【請求項6】
請求項5に記載のコミュニケーションロボットであって、前記第2のモードにおいて、前記第2の対象者から指示された場所を目標地点に設定し、当該第2のモードから移行した前記第3のモードにおいて、前記目標地点まで移動しながら前記第1の対象者と前記第2の対象者とのコミュニケーションを媒介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7】
請求項5に記載のコミュニケーションロボットであって、前記第2のモードにおいて、前記第2の対象者から指示された人物を同伴対象に設定し、当該第2のモードから移行した前記第3のモードにおいて、前記人物に従って移動しながら前記第1の対象者と前記第2の対象者とのコミュニケーションを媒介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8】
移動可能な腕と、向きや傾きを変えることができる頭部と、カメラと、マイクロホンと、スピーカとを有し、第1の対象者と対面してコミュニケーションを行い、第2の対象者と通信手段を介してコミュニケーションを行うコミュニケーションロボットと、前記第2の対象者が前記コミュニケーションロボットへのアクセスに使用する操作側装置とを備えるコミュニケーションロボットシステムであって、
前記コミュニケーションロボットは、請求項1から請求項7のいずれかに記載の構成を有し、
前記操作側装置は、前記コミュニケーションロボットから前記通信手段を通じて送られた画像を表示するモニタと、前記コミュニケーションロボットから前記通信手段を通じて送られた音声を出力するスピーカと、前記第2の対象者の音声を電気信号に変換するマイクロホンと、前記第2の対象者を撮影するカメラと、前記カメラの画像から前記第2の対象者の顔方向を検出する顔方向検出手段と、前記第2の対象者の指差し方向を検出する指差し方向検出手段と、を備え、前記マイクロホンから入力した前記第2の対象者の音声、前記顔方向検出手段で検出された前記第2の対象者の顔方向、及び、前記指差し方向検出手段で検出された前記第2の対象者の指差し方向が、前記通信手段を通じて前記コミュニケーションロボットに送られることを特徴とするコミュニケーションロボットシステム。
産業区分
  • その他運輸
  • 工業用ロボット
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006042780thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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