JPH07140997A - パーソナルロボット装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小規模な回路構成で音声合成手段及び音声検出
手段を用いることにより、行動を制御できるロボット装
置を提供すること。 【構成】メモリ手段１１６に記憶されたプログラムに従
ってマイコン１１４で制御され、メモリ内に格納された
波形情報により音声合成する音声出力ブロック、外部の
音声の音量の大小を判定する音声入力ブロック１１１を
有するパーソナルロボット装置である。 【効果】ロボットはユーザの音声を大小のみで認識し、
ユーザとロボット装置の間で肉声により対話することが
可能なため、簡単な装置構成で、ユーザが手を使わずに
ロボット装置を制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、民生用のパーソナルロ
ボット装置に係り、特に、撮像画像から被写体を認識す
ることと音声合成を用いることにより学習しながら行動
する知的なパーソナルロボット装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像認識のための被写体抽出に関する従
来の技術としては、例えば、１９９３年テレビジョン学
会年次大会予行集、第９１頁、「逐次成長による画像抽
出処理の一検討」に記載されているように、光から電気
信号に変換された撮像信号を輝度信号と色差信号に変換
した後に、目標物体の色と輝度による抽出条件を用いて
撮像信号中から対象物体を抽出する技術が知られてい
る。また、パーソナルロボットにおいては、特開昭６１
−８２７７７号公報「ホビー用走行ロボット」に見られ
るように、パーソナルコンピュータを介してプログラミ
ングし、そのプログラムによって走行するロボットが知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの技術を用いて
知的なパーソナルロボットを作成するにあたり、以下の
課題を解決することが望まれる。

【０００４】（１）ユーザインターフェースにおいて、
ユーザが手を使わずに肉声によりロボットを制御する構
成をできるだけ簡単な構成で実現すること。

【０００５】（２）ユーザがロボットを制御する回数を
できるだけ減らすため、ロボットがユーザの要望に沿っ
て行動させること。しかし、ユーザの要望を、ロボット
の作成段階で特定することは困難であるし、ロボットが
使用される環境も特定できない。

【０００６】（３）コンピュータやＡＶ機器などの電子
機器は日進月歩であり、技術の進歩が大変速ので購入し
た機器が直ぐに古くなり、買い替えると地球環境に悪
い。

【０００７】（４）マルチタスク性である。高度なロボ
ットでは見たり聞いたり動いたりといった行動を取る
が、これらを順番に行なうのではなく同時に行うマルチ
タスク性を備えること。

【０００８】（５）一般にロボットはバッテリーを電力
源にしており、少しでも電力の消費量を減らしてバッテ
リー交換の頻度を下げること。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題（１）を解決す
るため、本発明のパーソナルロボット装置は、該ロボッ
トの置かれた状況に応じてユーザに行動の指示を仰ぐ音
声信号を生成する音声合成手段、該音声合成手段により
生成された音声信号を出力する音声出力手段、外部の音
声を入力する音声入力手段、該音声出力手段による音声
の出力の後、該音声入力手段により入力された音声の音
量を検出する音量検出手段、及び、該音量検出手段の検
出結果に従って該ロボットの行動を決定する手段を有す
る。

【００１０】前記課題（２）を解決するため、本発明の
パーソナルロボット装置は、ロボットがユーザの要望や
使用される環境に応じて徐々にかしこくなるようにする
ため、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ手段を更
に設け、前記決定された行動音量検出手段の検出結果に
従って該不揮発性メモリ手段に記憶されたデータを逐次
更新することにより、ロボットがユーザの要望や使用さ
れる環境に応じて徐々にかしこくなる学習型にした。

【００１１】前記課題（３）を解決するため、本発明の
パーソナルロボット装置は、機能ごとにブロック化した
ボードを設け、これらをマザーボードから抜き差しでき
るようにし、新しい部分だけを交換したり、追加したり
できる拡張性を持たせた。

【００１２】前記課題（４）を解決するため、メインの
計算手段以外に画像処理手段や音声合成手段の中に、そ
れ専用の計算手段を設けた。

【００１３】前記課題（５）を解決するため、触覚セン
シング手段またはパワーセーブ手段を設け、ユーザから
の命令が無いときには、命令の検出に必要な電力以外は
オフさせることにした。

【００１４】

【作用】本発明では、音声合成手段により、必要に応じ
て「言葉」を発することが出来る。更に、ロボットが発
した「言葉」に対する「返事」を音声入力手段と音量検
出手段により、声の「大」「小」の情報として検出する
ことができ、ユーザと肉声による対話が簡単な構成で可
能になる。音声合成にれば、かなり複雑な「言葉」き発
することができるので、仮りに、「返事」が「大」
「小」しか判断出来なくともかなり高等なやり取りが可
能になる。また、音声入力手段のペアを複数設けた場合
には、ユーザの位置する方向も同時に知ることができる
ので、より高度な判断や動作が行われる。

【００１５】また本発明では、電気的書き換え可能な非
破壊メモリ手段（ＥＥＰＲＯＭ等）を設けているので、
例えばニューラルネットの係数をこれに記憶させて、ユ
ーザとのやり取りの結果からよりユーザの意図にあうよ
うに係数を更新することが出来る。これにより、ユーザ
とのやり取りを繰り返すうちに徐々にユーザの意図にあ
った行動を取るようになり、ユーザが頻繁に制御しなく
ても所望の動作を行われる。

【００１６】また本発明では、ブロックごとにボードが
抜き差しできるので一部のボードを交換したり追加した
りすることにより容易にバージョンアップされる。

【００１７】また本発明では、メインの計算手段以外に
も画像認識手段や音声合成手段の中に計算手段を持って
いるので、同時に動いたり、見たり、聞いたり、話した
りする。仮りに１つのフォンノイマン型の計算手段だけ
で制御すると、話している間は画像認識が出来なかった
り、動きを変えられなかったりしてぎこちないロボット
になってしまう。しかし、本発明のように複数の計算手
段を設ければ、話している間にも画像の観察などを続け
ることができるので突然の変化にも対応できるし、また
同時にニューラルネットの計算を行なうことが可能にな
るので効率が良い。

【００１８】また本発明では、メインの電源を「オン」
にしても、ユーザから命令が無い限り命令の検出に必要
なブロック以外の電源を「オフ」にさせるのことで、電
力の無駄遣い避ける。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。図１は本発明におけるロボット装置の構成を示した
一実施例である。このうち、図１（ａ）は本発明におけ
るロボット装置のボディカバー１０３を取外した状態を
前方から見たところである。同図に示した様に、該ロボ
ット装置は、マザーボード１０１をベースに構成されて
いる。そして、センサブロック１１０、音声入力ブロッ
ク１１１、音声出力ブロック１１２、画像入力ブロック
１１３、マイコンブロック１１４、非破壊メモリブロッ
ク１１５、外部ＲＯＭブロック１１６というように、各
々の機能ごとにユニット化され、これら各ブロックはマ
ザーボード１０１上に設けられたコネクタ１１９に接続
される。また、マザーボード１０１には、コントロール
スイッチ１０２（詳細図は図７）が取り付けられてい
て、ロボットの動作モードの切り替えを行う。更にま
た、マザーボード１０１の下部には、ロボット装置を走
行させるための駆動輪１０５Ｒ、Ｌと、駆動装置１０６
Ｒ、Ｌが備え付けられている。また更に、該マザーボー
ド１０１の下部には、ニッケルカドミウム電池やニッケ
ル水素電池の様な充電式の電池から成る電源ブロック１
０４を配する。次に、図１（ｂ）と図１（ｃ）を用いて
該ロボット装置の外観についてさらに説明する。図１
（ｂ）は該ロボット装置のボディカバー１０３を上方か
ら眺めたものである。同図に示すように、ボディカバー
１０３には撮像用レンズ１１７がロボット装置の真正面
方向に光軸が向くように取り付けられている。そして、
該撮像レンズ１１７の光軸に対して軸対象になるように
一対のマイクロフォン１０９ａと１０９ｂが取り付けら
れている。そして更に、該ロボット装置の真後に向かっ
てマイクロフォン１０９ｃが一つ取り付けられいる。そ
して、マザーボード１０１上の外部ＲＯＭが接続される
ソケットがある部分にあわせて外部ＲＯＭ挿入口１０８
が設けられている。図１（ｃ）は該ロボット装置のボデ
ィカバー１０３を正面から見た図である。同図に示され
ているようにボディカバー１０３の正面には、撮像レン
ズ１１７とスピーカ１１８が配され手いる。そして、そ
れらを左右から挟むような形にタッチセンサ１０７ａ、
１０７ｂが取り付けられている。該ロボット装置は、以
上に示したように、ボディカバー１０３をマザーボード
１０１の上に載せた構成である。

【００２０】また、コントロールスイッチ１０２は、本
ロボット装置の主電源の「オン」「オフ」を切替たり、
外部ＲＯＭモード、通信モードなどのモードの切替を行
なうものである。図７では、その切替スイッチをダイヤ
ル式にしたものである。モードの切り替えはダイヤル７
を回して「▼」の位置に「●」をあわせることによって
行う。各モードの説明をすると、「ＲＯＭ］は外部ＲＯ
Ｍモード、「ＯＦＦ」は主電源オフ、「ＯＮ」は主電源
音、「ＬＯＡＤ」はプログラムロード又は、デ−タロー
ドのモードである。

【００２１】次に、各ブロックの構成と働きについて説
明する。図２は画像入力ブロック１１３の一実施例を示
すブロック図である。同図において、撮像レンズ１１７
により撮像素子２０１上に結像された光は、撮像素子に
より撮像信号に変換される。該撮像信号は、オートゲイ
ンコントロールアンプ（ＡＧＣ）２０２によりゲイン調
整がなされる。そして、このアナログの撮像信号はＡ／
Ｄ変換器２０３によりディジタル信号に変換されて画像
抽出処理ブロック２０４に供給される。画像抽出処理ブ
ロック２０４は、撮像信号をマトリクス処理することに
より輝度信号や色差信号の生成を行なう機能と、画像抽
出マイコン２０５から指定される色や輝度で条件のあて
はまる被写体の抽出を行ない、その結果を形状メモリ内
に書き込む。また、該画像抽出処理ブロック２０４は照
度、色温度の検出機能などの多数の機能を持ち合わせて
いる。そして、画像抽出マイコン２０５は該形状メモリ
内に書かれた物体の形状のデータを読みだして、色、位
置、面積等の物体情報の計算と、照度、色温度、輝度分
布、色分布といった映像に関する情報を入手する。

【００２２】図３は音声出力ブロック１１２の一実施例
を示すブロック図である。同図において音声合成マイコ
ン３０１は音声合成ＲＯＭ３０２を動作させて言葉を発
生させるためのマイコンである。音声合成ＲＯＭ３０２
は夫れ夫れ母音と子音とに分解された音声のデータを、
各々の音声を表現する波形のデータとしてメモリ内に記
憶している。音声を発生させるには、先ず、音声合成マ
イコン３０１から音素（母音と子音）の波形デ−タが書
き込まれている先頭アドレスをカウンタ３０８に転送す
る。カウンタ３０８の出力は音声合成ＲＯＭ３０２のア
ドレス入力部に入力されており、カウンタ３０８をカウ
ントアップさせることにより音素の波形デ−タが音声合
成ＲＯＭ３０２から順々に読みだされる。また、音声合
成マイコン３０１には、予め、各単語ごとにその単語を
構成する子音と母音の先頭アドレスが登録されている。
これにより、音声合成マイコン３０１に予め用意されて
いる単語の各子音と母音の先頭アドレスをカウンタ３０
８に順序良く転送し、音声の合成を行なう。また、音声
と音声のつなぎ目において滑らかに音声を変化させるた
めに、ＲＡＭ３０３と、内挿回路３０４と、さらに、ア
ップダウンカウンタ３０５を設ける。そして、内挿した
合成音声信号をＤ／Ａ変換器３０６によりアナログ信号
に変換する。そして、低帯域通過型増幅回路３０７によ
り増幅して、スピーカ１１８より出力する。ここで、内
挿の仕組みは以下のとおりである。今、音声出力ブロッ
クの出力信号を”ａ”という出力から”ｂ”という出力
へ切り換えようとするとき、まずＲＡＭ３０３に”ａ”
という信号を書き込んでおく、そして、音声合成ＲＯＭ
３０２から”ｂ”という信号を出力させながらＲＡＭ３
０３より”ａ”という信号を読みだす、この時、アップ
ダウンカウンタ３０５の出力を”ｃ”とすると、内挿回
路３０４の出力”ｙ”が ｙ＝（１−ｃ÷ｄ）×ａ＋ｃ÷ｄ×ｂ で表わされるのであれば、内挿回路３０４出力を”ａ”
から”ｂ”に滑らかに変化させるにはアップダウンカウ
ンタ３０５の出力”ｃ”を”０”から”ｄ”までカウン
トアップさせれば良い。

【００２３】また、音声合成マイコン３０１の単語デ−
タの各単語ごとに、アップダウンカウンタ３０５のカウ
ントアップ／ダウンの動作速度を変えるデ−タを合わせ
て持たせることによりより自然な音声合成を行う。

【００２４】また、更に、カウンタ３０８の動作速度を
変化させることにより、合成される音声の音の高さの調
節を行うこともできる。音の高さの調節は、例えば、
「あ」という音声を合成するとき、通常、“ａ”という
信号の先頭アドレスをカウンタ３０８に転送し、音声合
成ＲＯＭ３０２から音声を出力させるとすれば、“ａ”
“ａ”というように“ａ”という信号を２回続けて通常
の倍の速さで波形データを読みだし音声合成すれば、通
常よりも１オクターブ高い音声を合成することが出来
る。

【００２５】図４は、センサブロックの一実施例を表わ
すブロック図である。センサブロックは、二つのタッチ
センサ１０７ａと１０７ｂを具備し、これら二つのセン
サの出力は、増幅回路４ａと４ｂによりゲイン調整が行
なわれる。そして、各々の出力はマイコンブロック１１
４に伝送され時分割でＡ／Ｄポートから取り込まれる。
これにより、ロボット装置が障害物や壁などに接触した
とき、その状況を認識できる。

【００２６】図５は、音声入力ブロック１１１の一実施
例を表わすブロック図である。音声入力ブロックでは、
図１で示した様に取り付けた３つのマイクロフォン１０
９ａと１０９ｂと１０９ｃにより周囲の音波を電気信号
に変換する。そして検出された音声信号はＡＧＣアンプ
５０１ａ、５０１ｂ、５０１ｃによりゲイン調整が行な
われる。そして、ゲイン調整された音声信号を検波手段
５０２ａ、５０２ｂ、５０２ｃにより整流する。そし
て、整流された音声信号はローパスフィルタ５０３ａ、
５０３ｂ、５０３ｃにより直流成分だけにする。この直
流成分だけの音声信号は、マイコンブロック１１４のＡ
／Ｄポートに伝送されセンサブロックの出力と同様に時
分割で処理される。この時、マイコンブロック１１４は
音声ブロックからの入力レベルの大小で音の有り、無し
を判定する。また、３つのマイクロフォンの各々の入力
レベルの差分から音の到来方位を判定する。

【００２７】図６はマイコンブロック１１４と他のブロ
ックの接続関係を示したものである。マイコンブロック
１１４には、データとアドレスのＩ／Ｏバスが設けら
れ、そこには外部ＲＯＭブロック１１６と非破壊メモリ
ブロック１１５が接続される。この二つのメモリにはマ
イコンブロック１１４に内蔵のＲＯＭと共通のアドレス
バスよりアドレスが与えられており、各々を差し示すア
ドレスは夫れ夫れ異なったアドレスが割り当てられてい
る。また、マイコンブロック１１４にはＡ／Ｄ変換用の
入力ポートを設け、そこには音声入力ブロック１１１で
拾われた音声信号とセンサブロック１１０で検出された
信号が入力される。そして、マイコンブロック１１４は
時分割でこの入力信号を処理する。また更に、マイコン
ブロック１１４は、Ｉ／Ｏポートを具備しており、この
Ｉ／Ｏポートに走行装置制御回路６、音声出力ブロック
１１２、画像入力ブロック１１３が接続される。そし
て、マイコンブロック１１４が指定する画像情報は、画
像入力ブロック１１３から出力されて、マイコンブロッ
ク１１４に取り込まれる。そして、音声出力ブロック１
１２や走行装置制御回路６には、画像、音声、センサの
各入力の結果に応じて制御信号が転送される。また、非
破壊メモリブロック１１５はバッテリーバックアップＲ
ＡＭやＥＥＰＲＯＭ等の読み書き自由な不揮発性のメモ
リから成り、ユーザーのプログラムや、ロボット装置が
学習した結果を記憶しておく。また、外部ＲＯＭブロッ
クは、ゲームソフトやセキュリティソフトなどが予めプ
ログラミングされているＲＯＭで、ロボット装置本体と
ＲＯＭとを自在に着脱を出来るようにパッケージングし
たものである。ユーザはこの外部ＲＯＭブロックをロボ
ットの使用目的に応じて交換する。これにより、ユーザ
がプログラムをしなくても目的に応じてロボット装置を
動作させて楽しむことが可能になる。

【００２８】次に、本発明におけるロボット装置のプロ
グラム例について説明する。図８は、物体に近寄って観
察したり、喋べったりさせるためのプログラム例を表す
フローチャートである。以下このフローチャートを用い
てこのプログラム例について説明する。電源が投入され
ハードウエアをリセットした後、「スタンバイモード」
で待機状態（８００）になる。「スタンバイモード」で
は、音声入力ブロック１１１とマイコンブロック１１４
だけが電源オン状態であり、先ず、音声入力の有無につ
いてチェックする（８０１）。そこで、音声入力が無け
れば音声入力があるまで待機し、音声入力があれば音声
出力ブロック１１２を動作状態にして起動確認を行なう
（８０２）。そして、起動確認の結果ユーザが「起動不
許可」とすれば、再び「スタンバイモード」に戻り、
「起動許可」とすれば「パワーオン」状態にする（８０
３）。「パワーオン」状態では、先ず最初に、行動の選
択が行なわれる。行動の選択はニューラルネットによる
計算の結果を用いて行なわれる（８０４）。計算の結果
にはプラスの符号が付く場合とマイナスの符号が付く場
合があり、選択される行動パターンは、「選択フラッ
グ」の立っていないものの中でプラス出力で最大の行動
パターンである。そして、行動パターンが決定されたら
（８０５）、その行動パターンに対して「選択フラッ
グ」を立てて、行動の確認を行なう（８０８）。行動確
認の結果「許可」であれば、「選択フラッグ」を全て解
除して（８０９）、その入力パターンに対して選択され
た行動パターンの選択出力であるニューラルネットの計
算結果が増加する様に、ニューラルネットの係数を変更
し（８１０）、行動の実行に移る（８１１）。行動を実
行した後、次の行動の選択を行なう。また、行動確認の
結果「不許可」であれば、その入力パターンに対する選
択出力が減少する方向にニューラルネットの係数を変更
する（８１２）。そして、再び行動の選択を行なう（８
０４）。また、行動の選択の結果、選択する行動パター
ン（プラスの出力で、選択フラッグの足っていないも
の）が無くなってしまったとき、全ての行動パターンの
「選択フラッグ」を解除して（８０６）、その時の入力
パターンに対する計算の結果の中でマイナス符号の行動
パターン（選択フラッグが立たなかった行動パターン）
の選択出力が、ゼロに近づくようにニューラルネットの
係数を変更する（８０７）。そして再び、スタンバイモ
ードに戻り音が入力されるのを待つ。

【００２９】次に、音声出力装置と音声入力装置を用い
た、ロボット装置との対話法について説明する。図９
は、図８における「起動の確認」のプログラムのフロー
チャートである。起動の確認は、音声が検出さることを
きっかけにして開始され、先ずは、音が静まるまで待つ
ことからスタートする（９０１）。そして、音が止んだ
ら、音声合成ブロックに単語を出力させるための制御信
号を転送して『ハイ、オヨビデスカ』と発声する（９０
２）。そして、２秒間経過する間に音が検出されれば
「起動不許可」であると判定し（９０３、９０４）、音
が検出されなければ起動中止の確認を行なう。起動中止
の確認は、『モウスコシ、ネマス』と発声させる（９０
５）。そして、２秒経過する間に音の検出がされなけれ
ば「起動不許可」と判定し（９０６、９０７）、音が検
出されれば「起動許可」と判定する。このプログラムで
はロボット装置の言動を否定するとき「ＮＯ」と大声で
叫ぶこととした。図１０は、図８における「行動の確
認」のプログラムのフローチャートである。「行動の確
認」では、先ず始めに音の入力かあるかどうかをチェッ
クし（１００１）、音が有れば音が止むまで待つ。そし
て、音が止んだら『○○シマス』と発声し（１００
２）、その後２秒経過する間に音が無ければ「行動許
可」であると判定する（１００３、１００４）。２秒経
過するまでの間に、音が検出されたら音が止むまで待つ
（１００５）。そして、音が止んだら『ヤメマス』と発
声する（１００６）。その後２経過する間に音が検出さ
れなければ、「行動不許可」と判定し（１００７、１０
０８）、音が検出されれば、止めることを否定されたと
判断して始めに戻り音が止むまで待つ。以上の様にロボ
ット装置をプログラムすることにより、ロボット装置に
起動や行動の「許可」「不許可」を音の大小で確認させ
ることが出来る。以上により、該ロボット装置は、音声
の内容を認識する音声認識機能を持たずとも、ロボット
のユーザに対する伺にユーザがロボットに音の有無で答
えることによりロボットとユーザの間でコミュニケーシ
ョンを取ることが可能になる。

【００３０】次に、該ロボット装置の行動パターンのプ
ログラムとして、物体の観察する時のプログラムを図１
１のフローチャートに示す。物体の観察は、先ず物体の
方向をむく（１１０１）。そして、前進を開始し（１１
０２）、物体が画面一杯になるか（１１０４）接触する
か（１１０３）のいづれかの状態になるまで前進させ
る。そして、停止（１１０５）後、画像入力ブロックか
ら得られる情報を言葉に変える。そして、言葉の単語情
報を音声出力ブロックに送り、認識情報を音声合成して
音声出力ブロックから言葉で出力することにより物体の
解説を行なう（１１０６）。

【００３１】図１２は、行動の選択で用いるニューラル
ネットの一例である。このニューラルネットの入力は要
素は、映像入力装置から得られるあらゆる情報（照度、
色温度、物体の大きさ、物体の動き、物体の色）、音の
大きさ、音の到来方位、時間（昼らしい、夜らしい
等）、前回の行動などである。また、これらの入力は非
破壊メモリ内に保存された係数を用いて計算される。計
算結果は中間層をいくつか通過した後に最終出力へ出力
されてくる。これら最終出力は、夫れ夫れの行動パター
ンに対する実行の可能性を表す数値で、プラスの符号が
付いたものとマイナス符号が付いたものがある。行動パ
ターンとしては動き周る、観察する、喋べる、画面解
説、追い掛ける、近づく、遠のく、周り込むなど他多数
の行動パターンがあり、該行動パターンの数とニューラ
ルネットの出力の数は一致している。また、ニューラル
ネットによる計算は非破壊メモリ上に保持されている係
数を用いてソフトウエアで逐次行なわれる。また、各係
数は、入力と出力の関係に対するユーザの評価をフィー
ドバックすることにより変更されることがある。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、まず第１にパーソナル
ロボット装置において、簡易な構成で、ユーザとロボッ
ト装置の間で肉声により対話することが可能なため、ユ
ーザが手を使わずにロボット装置を制御することが可能
である。

【００３３】第２に、非破壊メモリに行動パターンを決
定するニューラルネットの計算の係数をユーザとのやり
取りの結果からユーザの意図にあうように更新して記憶
しておくことによりユーザが頻繁に制御すること無く、
ロボットは、ユーザの所望の行動を取る。

【００３４】第３に、各機能のブロックをボード状と
し、マザーボードと自由に着脱できるようにしたので、
バージョンアップや新機能の追加が容易である。

【００３５】第４に、各機能ブロックごとに各々専用の
計算手段を用たので、ロボットは、同時に複数の作業を
こなすことができ、滑らかな動きをすることができる。

【００３６】第５に、状況に応じて最低限必要な機能だ
けを動作させるように電源コントロールを行うので、消
費電力を常に最低限に押さえることができる。

【００３７】第６に、目的に応じて外部ＲＯＭでソフト
ウェア供給を受けるので、ユーザがプログラムしなくて
も様々な目的で該ロボット装置を動作させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ロボット装置の構成の一実施例を示す外観図で
ある。

【図２】画像入力ブロックの一実施例を示すブロック図
である。

【図３】音声出力ブロックの一実施例を示すブロック図
である。

【図４】センサブロックの一実施例を示すブロック図で
ある。

【図５】音声入力ブロックの一実施例を示すブロック図
である。

【図６】各ブロックの接続関係を示すブロック図であ
る。

【図７】コントロールスイッチの一実施例を示す図であ
る。

【図８】ロボット装置のメインプログラムのプログラム
を示すフローチャートである。

【図９】ロボット装置の「起動の確認」のプログラムを
示すフローチャートである。

【図１０】ロボット装置の「行動の確認」のプログラム
を示すフローチャートである。

【図１１】ロボット装置の「行動」プログラムを示すフ
ローチャートである。

【図１２】ニューラルネットを用いた行動選択を実現す
るの一実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０１ マザーボード １０８ 外部ＲＯＭ挿入口 １０９ａ、ｂ、ｃ マイクロフォン １１０ センサブロック １１１ 音声入力ブロック １１２ 音声出力ブロック １１３ 画像入力ブロック １１４ マイコンブロック １１５ 非破壊メモリブロック １１６ 外部ＲＯＭブロック １１７ 撮像レンズ １１８ スピーカ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】行動を制御するプログラムをメモリ手段に
   記憶し、該プログラムを計算手段で実行することにより
   該プログラムに応じた行動を行うパーソナルロボット装
   置であって、 該ロボットの置かれた状況に応じてユーザに行動の指示
   を仰ぐ音声信号を生成する音声合成手段、 該音声合成手段により生成された音声信号を出力する音
   声出力手段、 外部の音声を入力する音声入力手段、 該音声出力手段による音声の出力の後、該音声入力手段
   により入力された音声の音量を検出する音量検出手段、
   及び該音量検出手段の検出結果に従って該ロボットの行
   動を決定する手段を設けたパーソナルロボット装置。
2. 【請求項２】前記音声検出手段は、音量が一定値より大
   きいか小さいかで音量を検出する請求項１記載のパーソ
   ナルロボット装置。
3. 【請求項３】前記音声入力手段と前記音量検出手段の対
   を複数組設けた請求項１記載のパーソナルロボット装
   置。
4. 【請求項４】前記音声入力手段と前記音量検出手段の対
   は３個である請求項３記載のパーソナルロボット装置。
5. 【請求項５】電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ手
   段を更に設け、前記決定された行動音量検出手段の検出
   結果に従って該不揮発性メモリ手段に記憶されたデータ
   を逐次更新することにより学習を行う請求項１記載のパ
   ーソナルロボット装置。
6. 【請求項６】複数のボードの差し替えを行なうことの出
   来るマザーボードを設け、該ロボットの使用目的に応じ
   たボードを装着する請求項１記載のパーソナルロボット
   装置。
7. 【請求項７】前記音声合成手段は、前記プログラムとは
   別のプログラムを記憶する第２のメモリ手段、及び該別
   のプログラムを実行する第２の計算手段により制御され
   る請求項６記載のたパーソナルロボット装置。
8. 【請求項８】前記プログラムとは別のプログラムを記憶
   する第２のメモリ手段、及び該別のプログラムを実行す
   る第２の計算手段により制御される画像処理手段を設け
   た請求項１記載のパーソナルロボット装置
9. 【請求項９】外部の物体との接触を検出する触覚センシ
   ング手段を設け、該触覚センシング手段の出力が所定の
   値を越えた場合に走行を中止する請求項１記載のパーソ
   ナルロボット装置。
10. 【請求項１０】前記計算手段は、複数の「電源入」モー
    ドに係る複数系統の電源を制御する請求項１記載のパー
    ソナルロボット装置。
11. 【請求項１１】ユーザからの指令を受信する手段を設
    け、前記計算手段は、該指令が無いときには最も消費電
    力の少ない「電源入」モード設定し待機する請求項１０
    記載のパーソナルロボット装置。
12. 【請求項１２】電源の「入」「切」のスイッチを設け、
    該スイッチを「入」の状態にしたとき、前記計算手段
    は、最も消費電力の少ない「電源入」モードを設定する
    請求項１０記載のパーソナルロボット装置。
13. 【請求項１３】行動を制御するプログラムをメモリ手段
    に記憶し、該プログラムを計算手段で実行することによ
    り該プログラムに応じた行動を制御するパーソナルロボ
    ット装置の制御方法であって、 該ロボットの置かれた状況に応じてユーザに行動の指示
    を仰ぐ音声を発生し、 外部の音声を入力し、 入力された該外部の音声の音量を検出し、 検出された該音量から該ロボットの行動を決定すること
    を特徴とするパーソナルロボット装置の制御方法。
14. 【請求項１４】前記音量の検出は、音量が一定値より大
    きいか小さいかで行う請求項１３記載のパーソナルロボ
    ット装置の制御方法。
15. 【請求項１５】前記音声の入力は、複数の個所から行
    い、前記音量の検出は、該複数の個所からの入力ごとに
    行う請求項１３記載のパーソナルロボット装置の制御方
    法。
16. 【請求項１６】前記音声の入力の個所は、３個所である
    請求項１５記載のパーソナルロボット装置の制御方法。
17. 【請求項１７】前記行動の決定に関するデータは、電気
    的に書き換え可能な不揮発性メモリに逐次記憶し、前記
    行動の決定は、該記憶されたデータに基づいて行われる
    請求項１３記載のパーソナルロボット装置の制御方法。