JP2008200843A - Sound reproducing robot - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sound reproducing robot for controlling a driving mechanism based on a sound outputted in response to personality and a taste characteristic of a user. <P>SOLUTION: This sound reproducing robot has: a genre analyzing part 36 analyzing a genre from an outputting sound data train; a behavior pattern data storage part 15 storing data on a plurality of behavior patterns realized by the driving mechanism 11; a buffer processing part 34 successively storing the outputting sound data train; a sound analyzing part 35 extracting a characteristic quantity on the sound including a tempo and/or the peak from the sound data train stored in the buffer processing part 34; and a driving mechanism control part 12 controlling the driving mechanism 11 based on the data on the behavior pattern acquired from the behavior pattern data storage part 15, based on a genre analyzing result of the genre analyzing part 36 and changing control to the driving mechanism 11 based on this data in response to input of the characteristic quantity extracted by the sound analyzing part 35. The robot behaves by the driving mechanism 11 in response to an outputting sound. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、出力される音響に対応させて駆動機構を制御することで音響に合わせて振る舞うことが可能な音響再生ロボットに関する。   The present invention relates to a sound reproduction robot that can behave in accordance with sound by controlling a driving mechanism in accordance with output sound.

移動ロボットとして、肩や脚などの各関節部に設けられた移動機構を作動して歩行する動物型ロボットや、肩や脚などの各関節部に設けられた移動機構を作動して自律歩行する二足歩行ロボットなどの人型ロボットが知られている。移動ロボットの一タイプとして、移動ロボットの周りの環境状況を検知してマッピングや位置推定を行い、指定された目的地への移動経路を計画し、この計画された移動経路に従って移動する、所謂自律移動ロボットも開発されている（特許文献１及び２）。自律移動型ロボットはロボットの周りの環境に応じて自律移動することができ、例えばユーザからの入力に応じて特定の動作を中止したり予めプログラムされた特定の動きを行ったりすることもできる。   As a mobile robot, an animal-type robot that walks by operating a moving mechanism provided at each joint such as a shoulder or a leg, or an autonomous walking that operates a moving mechanism provided at each joint such as a shoulder or a leg. Humanoid robots such as biped robots are known. As one type of mobile robot, so-called autonomous, which detects environmental conditions around the mobile robot, performs mapping and position estimation, plans a travel route to a specified destination, and moves according to the planned travel route Mobile robots have also been developed (Patent Documents 1 and 2). The autonomous mobile robot can move autonomously according to the environment around the robot. For example, a specific operation can be stopped or a preprogrammed specific movement can be performed in response to an input from the user.

一方、移動ロボットがインターネットを通じて音楽ＢＧＭをダウンロードして再生することも考えられている（特許文献３）。このようなロボットは単に利便性を求めた実用的な機能より、むしろ動作することで人を和ませ或いは楽しませたりするよう設計され、所謂エンタテイメントロボットとしても注目を浴びている。   On the other hand, it is also considered that a mobile robot downloads and plays music BGM through the Internet (Patent Document 3). Such a robot is designed to soften or delight people by operating rather than a practical function that simply seeks convenience, and is attracting attention as a so-called entertainment robot.

特開２００４−２８０４０４号公報JP 2004-280404 A 特開２００５−１１７６２１号公報JP 2005-117621 A 特開２００２−２０５２９１号公報JP 2002-205291 A

しかしながら、今日の社会においてユーザの嗜好性や価値観は多種多様であるにも拘らず、エンタテイメントロボットは一定の行動を行ったり、環境の変化やユーザから入力された情報により行動パターンを変えたりするよう設計されているため、ユーザ毎に行動パターンを決定することはできない。また、エンタテイメントロボットやバーチャルな世界では、従来繰り返し処理や動作を行うことで、一定の表現を示そうとしているが、実行される動きの変化が乏しく、エンターテイメント性に欠ける。   However, despite the variety of user preferences and values in today's society, entertainment robots perform certain actions and change behavior patterns according to changes in the environment and information input by users. Because of this design, it is not possible to determine a behavior pattern for each user. Also, entertainment robots and virtual worlds have traditionally tried to show a certain expression by performing repeated processes and operations, but the movements to be executed are rarely changed and lack entertainment.

本発明は上記課題に鑑み、ユーザの個性や嗜好性に対応して出力する音響に基づいて駆動機構を制御する、音響再生ロボットを提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a sound reproduction robot that controls a drive mechanism based on sound that is output in response to a user's personality and preference.

上記目的を達成するために、本発明に係る音響再生ロボットは、駆動機構と、音響データ列を順次蓄積するバッファー処理部と、バッファー処理部に蓄積した音響データ列から音響に関する特徴量を抽出する音響解析部と、音響解析部で抽出された特徴量の入力に応じて駆動機構を制御する駆動機構制御部と、を備える。
具体的には、音響データを出力しながら駆動機構で行動する音響再生ロボットであって、出力する音響データに関するジャンルを解析するジャンル解析部と、駆動機構で実現される複数の行動パターンに関しデータを格納する行動パターンデータ格納部と、音響データ列を順次蓄積するバッファー処理部と、バッファー処理部に蓄積した音響データ列からテンポ、ピーク及び／又はゲインを含む音響に関する特徴量を抽出する音響解析部と、ジャンル解析部におけるジャンル解析結果に基づいて行動パターンデータ格納部から行動パターンに関するデータを取得し、取得したデータに基づいて駆動機構を制御する一方、音響解析部で抽出した特徴量の入力に応じて該データに基づく駆動機構に対する制御を変化させる駆動機構制御部と、を備える。
上記構成において、好ましくは、ジャンル解析部は、出力する音響データのジャンル解析結果に拘らず特定の結果を出力し、駆動機構制御部は、音響解析部で抽出した特徴量としてのテンポ、ピーク及び／又はゲインに基づいて前記駆動機構を制御する。
駆動機構制御部は、音響解析部から特徴量としてピークを抽出した旨の入力を受ける毎に繰り返し数をカウントし、予め規定されている回数を超えると行動パターンデータ格納部から行動パターンに関する新たなデータを取得し、取得した新たなデータに基づいて駆動機構を制御することが好ましい。
本発明はさらに、段差や障害物を検知するためのセンサーを備え、駆動機構制御部は、センサーの検知状況に応じて駆動機構に対する制御を変化させる。 In order to achieve the above object, an acoustic reproduction robot according to the present invention extracts a feature amount related to sound from a drive mechanism, a buffer processing unit that sequentially stores an acoustic data sequence, and an acoustic data sequence stored in the buffer processing unit. An acoustic analysis unit; and a drive mechanism control unit that controls the drive mechanism in accordance with the input of the feature amount extracted by the acoustic analysis unit.
Specifically, a sound reproduction robot that acts on a drive mechanism while outputting sound data, and analyzes a genre analysis unit that analyzes a genre related to the output sound data, and data on a plurality of action patterns realized by the drive mechanism. A behavior pattern data storage unit for storing, a buffer processing unit for sequentially storing an acoustic data sequence, and an acoustic analysis unit for extracting feature quantities relating to acoustics including tempo, peak and / or gain from the acoustic data sequence stored in the buffer processing unit And acquiring data related to the behavior pattern from the behavior pattern data storage unit based on the genre analysis result in the genre analysis unit, and controlling the drive mechanism based on the acquired data, while inputting the feature amount extracted by the acoustic analysis unit And a drive mechanism control unit that changes control of the drive mechanism based on the data according to the data. That.
In the above configuration, preferably, the genre analysis unit outputs a specific result regardless of the genre analysis result of the acoustic data to be output, and the drive mechanism control unit outputs the tempo, the peak, and the feature amount extracted by the acoustic analysis unit. The drive mechanism is controlled based on the gain.
The drive mechanism control unit counts the number of repetitions every time it receives an input indicating that a peak has been extracted as a feature value from the acoustic analysis unit, and if the number exceeds a predetermined number of times, a new behavior pattern is stored from the behavior pattern data storage unit. It is preferable to acquire data and control the drive mechanism based on the acquired new data.
The present invention further includes a sensor for detecting a step or an obstacle, and the drive mechanism control unit changes control of the drive mechanism in accordance with a detection state of the sensor.

上記構成により、バッファー部に音響データ列を順次蓄積し、音響解析部がこの蓄積された音響データ列から音響に関する特徴量を抽出して駆動機構制御部に入力するので、駆動機構を制御する駆動機構制御部は、音響解析部で抽出された特徴量の入力に応じて駆動機構を変化させることができる。よって、ユーザが好みの音楽を流すことで、音響解析部で音響データ列を解析して解析結果に基づいて駆動機構を制御することができる。さらに、ジャンル解析部などを備えることで、より的確に再生される音響に沿って駆動機構を制御することができる。   With the above configuration, the acoustic data sequence is sequentially stored in the buffer unit, and the acoustic analysis unit extracts the feature quantity related to the sound from the stored acoustic data sequence and inputs it to the drive mechanism control unit. The mechanism control unit can change the drive mechanism according to the input of the feature amount extracted by the acoustic analysis unit. Therefore, when the user plays favorite music, the acoustic analysis unit can analyze the acoustic data sequence and control the drive mechanism based on the analysis result. Furthermore, by providing a genre analysis unit or the like, the drive mechanism can be controlled along the sound that is reproduced more accurately.

本発明の他の構成によれば、音響データを出力しながら駆動機構で行動する音響再生ロボットであって、出力する音響データに関するジャンルを解析するジャンル解析部と、駆動機構で実現される複数の行動パターンに関するデータと行動パターン毎に障害物を避けるために駆動機構で実現される回避パターンに関する補助データとを格納する行動パターンデータ格納部と、音響データ列を順次蓄積するバッファー処理部と、バッファー処理部に蓄積した音響データ列からテンポ、ピーク及び／又はゲインを含む音響に関する特徴量を抽出する音響解析部と、障害物の方向を検出する複数の障害物検出センサーと、ジャンル解析部におけるジャンル解析結果に基づいて行動パターンデータ格納部から行動パターンに関するデータを取得し、取得したデータに基づいて駆動機構を制御すると共に、音響解析部で抽出した特徴量の入力に応じて取得したデータに基づく駆動機構に対する制御を変化させる駆動機構制御部と、を備え、駆動機構制御部が、障害物検出センサーからの検出データに基づいて障害物の分布状況を把握し、障害物の多い方向に行動しないように行動パターンデータ格納部から補助データを取得し、補助データに基づいて駆動機構を制御する。   According to another configuration of the present invention, a sound reproduction robot that operates with a drive mechanism while outputting sound data, the genre analysis unit for analyzing the genre related to the output sound data, and a plurality of drives realized by the drive mechanism An action pattern data storage unit that stores data related to an action pattern and auxiliary data related to an avoidance pattern that is realized by a drive mechanism to avoid an obstacle for each action pattern, a buffer processing unit that sequentially accumulates an acoustic data string, and a buffer An acoustic analysis unit that extracts a feature quantity related to sound including tempo, peak, and / or gain from an acoustic data sequence stored in the processing unit, a plurality of obstacle detection sensors that detect the direction of the obstacle, and a genre in the genre analysis unit Based on the analysis results, acquire data related to behavior patterns from the behavior pattern data storage A drive mechanism control unit that controls the drive mechanism based on the obtained data and changes the control on the drive mechanism based on the data acquired in accordance with the input of the feature amount extracted by the acoustic analysis unit. However, based on the detection data from the obstacle detection sensor, grasp the distribution of obstacles, acquire auxiliary data from the behavior pattern data storage unit so as not to act in the direction with many obstacles, and drive based on the auxiliary data Control the mechanism.

上記構成により、行動パターン毎に障害物の方向に接近しないよう駆動機構を制御する補助データを備え、駆動機構制御部が、複数の障害物検出センサーからの検出データを受けて障害物分布情報を把握し、現に駆動機構を制御している行動パターンの補助データに基づいて障害物に向かって行動しないように駆動機構を制御する。障害物に近づかないで、同一の行動パターンに基づいて駆動機構を制御するので、音響再生ロボットは同じ行動パターンをとりながら障害物を回避する。   With the above configuration, auxiliary data for controlling the driving mechanism so as not to approach the direction of the obstacle for each behavior pattern is provided, and the driving mechanism control unit receives the detection data from the plurality of obstacle detection sensors and receives the obstacle distribution information. The driving mechanism is controlled so as not to act toward the obstacle based on the auxiliary data of the action pattern that is grasped and actually controlling the driving mechanism. Since the drive mechanism is controlled based on the same action pattern without approaching the obstacle, the sound reproduction robot avoids the obstacle while taking the same action pattern.

本発明によれば、出力する音響データの解析結果に基づいて駆動機構制御部が駆動機構を制御するので、出力する音響データにマッチした演出を行うことができる。従って、エンターテイメントに富んだ音響再生ロボットを実現することができる。また、ユーザの好みの音楽やユーザの居住環境に応じてロボットが駆動するので、ユーザの嗜好性などに適応することができる。   According to the present invention, since the drive mechanism control unit controls the drive mechanism based on the analysis result of the output sound data, it is possible to perform an effect that matches the output sound data. Therefore, a sound reproducing robot rich in entertainment can be realized. Further, since the robot is driven according to the user's favorite music or the user's living environment, it is possible to adapt to the user's preference.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る音響再生ロボット１を示す模式図である。音響再生ロボット１は自律走行するロボットであり、例えば図１に示すように、撮影センサーやセンサー窓部を介して内蔵されている測位センサーで自らの位置や移動速度を測定しながら駆動機構で左右一対の車輪２ａ，２ｂを回転することで、前後に直進したり左右に旋回したりすることができる。車輪２ａ，２ｂの外側には半円球状のスピーカーボックス３ａ，３ｂが、駆動機構で回転しないようにロボット本体４に固定されている。スピーカーボックス３ａ，３ｂには大小のスピーカー３ｃ，３ｄが設けられ、大小のスピーカー３ｃ，３ｄの一方は低音用、他方は高音用である。音響再生ロボット１のロボット本体４には、携帯音響デバイス５が取り外し可能に搭載される。携帯音響デバイス５は、内蔵メモリに音楽ファイルその他の一以上の音響ファイルを格納し、音響ファイルの再生機能によりユーザが選択した音響ファイルを再生することができる。また、ロボット本体４の正面には出力表示部６が設けられている。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a sound reproduction robot 1 according to an embodiment of the present invention. The sound reproduction robot 1 is a robot that autonomously travels. For example, as shown in FIG. 1, the sound reproduction robot 1 is controlled by a driving mechanism while measuring its position and moving speed with a positioning sensor built in through a photographing sensor and a sensor window. By rotating the pair of wheels 2a and 2b, it is possible to go straight back and forth or turn left and right. Semicircular speaker boxes 3a and 3b are fixed to the robot body 4 so as not to be rotated by a drive mechanism outside the wheels 2a and 2b. The speaker boxes 3a and 3b are provided with large and small speakers 3c and 3d. One of the large and small speakers 3c and 3d is for low sounds and the other is for high sounds. A portable acoustic device 5 is detachably mounted on the robot body 4 of the sound reproducing robot 1. The portable acoustic device 5 can store a music file and other one or more acoustic files in a built-in memory, and can reproduce the acoustic file selected by the user using the acoustic file reproduction function. Further, an output display unit 6 is provided on the front surface of the robot body 4.

図２は、図１に示す音響再生ロボット１に設けられている各種センサーを模式的に示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は車輪２ａの車輪２ｂと対向する面を部分的に示す図である。障害物検出センサー２１は５個備え付けられている。即ち、これらのセンサーは、ロボット本体４の前側即ちロボットの進行側において、進行方向の障害物を検知するための障害物検出センサー２１ａと、左側車輪２ａを支持する支持円盤部８ａの前側上部に進行方向右斜め前方の障害物を検知する障害物検出センサー２１ｂと、左側車輪２ａを支持する支持円盤部８ａの後側上部に後退方向右斜め後方の障害物を検知する障害物検出センサー２１ｃと、右側車輪２ｂを支持する支持円盤部８ｂの前側上部に進行方向左斜め前方の障害物を検知する障害物検出センサー２１ｄと、右側車輪２ｂを支持する支持円盤部８ｂの後側上部に後退方向左斜め後方の障害物を検知する障害物検出センサー２１ｅと、が具備されている。   2A and 2B are diagrams schematically showing various sensors provided in the sound reproduction robot 1 shown in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a partial view of a surface of the wheel 2a facing the wheel 2b. FIG. Five obstacle detection sensors 21 are provided. That is, these sensors are provided on the front side of the robot main body 4, that is, on the front side of the robot, on the front upper part of the obstacle disk sensor 21a for detecting the obstacle in the traveling direction and the support disk portion 8a for supporting the left wheel 2a. An obstacle detection sensor 21b that detects an obstacle in the forward direction diagonally forward and an obstacle detection sensor 21c that detects an obstacle in the backward direction right diagonally behind the support disk portion 8a that supports the left wheel 2a; An obstacle detection sensor 21d for detecting an obstacle on the left front side of the traveling direction on the front upper part of the support disk part 8b that supports the right wheel 2b, and a backward direction on the rear upper part of the support disk part 8b that supports the right wheel 2b. And an obstacle detection sensor 21e for detecting an obstacle on the left rear side.

一方、段差検出センサー２２は４個備え付けられている。即ち、左側車輪２ａを支持する支持円盤部８ａの前側下部に進行方向右斜め前方の段差を検知する段差検出センサー２２ａと、左側車輪２ａを支持する支持円盤部８ａの後側下部に後退方向右斜め後方の段差を検知する段差検出センサー２２ｂと、右側車輪２ｂを支持する支持円盤部８ｂの前側下部に進行方向左斜め前方の段差を検知する段差検出センサー２２ｃと、右側車輪２ｂを支持する支持円盤部８ｂの後側下部に後退方向右斜め後方の段差を検知する段差検出センサー２２ｄと、である。   On the other hand, four step detection sensors 22 are provided. That is, a step detection sensor 22a for detecting a step on the right front side of the traveling direction at the front lower portion of the support disc portion 8a that supports the left wheel 2a, and a rearward direction right at the rear lower portion of the support disc portion 8a that supports the left wheel 2a. A step detecting sensor 22b for detecting a step on the rear side, a step detecting sensor 22c for detecting a step on the left front side in the traveling direction at the front lower portion of the support disk portion 8b for supporting the right wheel 2b, and a support for supporting the right wheel 2b. A step detecting sensor 22d for detecting a step on the rear right side obliquely backward in the backward direction at the lower rear side of the disk portion 8b.

このように、車輪２ａ，２ｂを支持する支持円盤部８ａ，８ｂに、それぞれ対向する側に斜め方向に障害物を検出する障害物検出センサー２１、段差を検出する段差検出センサー２２が設けられている。   As described above, the support disk portions 8a and 8b that support the wheels 2a and 2b are provided with the obstacle detection sensor 21 that detects the obstacle in an oblique direction and the step detection sensor 22 that detects the step on the opposite sides. Yes.

図３は、図１に示す音響再生ロボット１の機能ブロック構成図である。音響再生ロボット１は、図１に示す左右一対の車輪２ａ，２ｂを回転させるなど移動手段を動作させる駆動機構１１と、駆動機構１１を制御する駆動機構制御部１２と、音響再生ロボット１の移動空間内の障害物位置情報をマップデータとして記憶するマップデータ格納部１３と、音響再生ロボット１の位置を推定する位置推定部１４と、音響再生ロボット１の行動パターンに関するデータを記憶する行動パターンデータ格納部１５と、現在位置から移動経路を計画し駆動機構制御部１２に対して移動経路情報として出力する移動経路計画部１６と、を備える。   FIG. 3 is a functional block configuration diagram of the sound reproduction robot 1 shown in FIG. The sound reproduction robot 1 includes a drive mechanism 11 that operates moving means such as rotating a pair of left and right wheels 2a and 2b illustrated in FIG. 1, a drive mechanism control unit 12 that controls the drive mechanism 11, and the movement of the sound reproduction robot 1. A map data storage unit 13 that stores obstacle position information in space as map data, a position estimation unit 14 that estimates the position of the acoustic reproduction robot 1, and behavior pattern data that stores data related to the behavior pattern of the acoustic reproduction robot 1. A storage unit 15 and a movement route planning unit 16 that plans a movement route from the current position and outputs the movement route information to the drive mechanism control unit 12 are provided.

これにより、移動経路計画部１６は、行動パターンデータ格納部１５から行動パターンに関するデータを参照し、かつマップデータ格納部１３に格納されているマップデータを参照しながら、位置推定部１４で推定した現在位置から移動経路を求めて移動経路情報として駆動機構制御部１２に出力する。移動経路情報の入力を受けた駆動機構制御部１２は、移動経路情報に基づいて駆動機構１１を制御し移動経路情報に基づいて移動経路に沿って自律移動する。   Accordingly, the movement route planning unit 16 refers to the data related to the behavior pattern from the behavior pattern data storage unit 15 and is estimated by the position estimation unit 14 while referring to the map data stored in the map data storage unit 13. A movement route is obtained from the current position and output to the drive mechanism control unit 12 as movement route information. Receiving the input of the movement path information, the drive mechanism control unit 12 controls the drive mechanism 11 based on the movement path information and autonomously moves along the movement path based on the movement path information.

また、図３に示す音響再生ロボット１には、衝突センサーや赤外線センサーなどの各種センサーからの出力信号を受けて障害物を検出する障害物検出センサー２１が設けられ、さらに、障害物検出センサー２１から障害物の存在及びその方向に関する情報の入力を受けると、位置推定部１４で推定された位置を参照し、最終的な障害物の位置情報を生成したり更新したりするマップデータ生成更新部１７が備えられている。衝突センサーはロボットの周囲との接触を検知する。赤外線センサーは、ロボットの進行方向及びその他の方向に所定距離離れてある物体を検知する。これらのセンサーからの出力信号を受けると、障害物検出センサー２１は、音響再生ロボット１近傍における障害物の有無やロボットからの障害物の方向を判定し、マップデータ生成更新部１７にその結果を出力する。マップデータ生成更新部１７は、障害物検出センサー２１から障害物の存在及びその方向に関する情報の入力を受けると、位置推定部１４で推定した位置を参照し、最終的な位置情報を作成してマップデータとして取得する。マップデータは、例えば格子状に区分された二次元空間座標に、障害物の有無に関する情報を対応して構成される。ここで、マップデータの作成や更新は、ＣＭＯＳやＣＣＤを搭載したカメラで撮影した情報に基づいて作成してもよい。   3 is provided with an obstacle detection sensor 21 that detects an obstacle by receiving output signals from various sensors such as a collision sensor and an infrared sensor, and further, the obstacle detection sensor 21 is provided. When receiving information on the presence and direction of an obstacle from the map, the map data generation / updating unit refers to the position estimated by the position estimation unit 14 and generates or updates the final obstacle position information. 17 is provided. The collision sensor detects contact with the surroundings of the robot. The infrared sensor detects an object that is a predetermined distance away in the traveling direction of the robot and other directions. Upon receiving the output signals from these sensors, the obstacle detection sensor 21 determines the presence or absence of an obstacle in the vicinity of the sound reproduction robot 1 and the direction of the obstacle from the robot, and sends the result to the map data generation / update unit 17. Output. When the map data generation / update unit 17 receives information on the presence and direction of an obstacle from the obstacle detection sensor 21, the map data generation / update unit 17 refers to the position estimated by the position estimation unit 14 and creates final position information. Get as map data. The map data is configured by associating information about the presence or absence of an obstacle with, for example, two-dimensional spatial coordinates divided into a grid. Here, the creation and update of the map data may be created based on information photographed by a camera equipped with a CMOS or CCD.

更に、音響再生ロボット１の周りの状況を入手するために、段差検出センサー２２を備えている。段差検出センサー２２は、赤外線を照射して床面や壁などで反射する光を検知し、照射から検出までの時間が連続している場合には段差なしと判断し、不連続になると段差ありと判断する。この判断結果によりマップデータ生成更新部１７でマップデータ格納部１３に格納されているマップデータに障害物の位置情報のほか、段差の有無に関する情報を付属させても良い。   Further, a step detection sensor 22 is provided to obtain the situation around the sound reproduction robot 1. The step detection sensor 22 detects the light reflected from the floor or wall by irradiating infrared rays, and determines that there is no step when the time from irradiation to detection is continuous. Judge. Based on the determination result, the map data generating / updating unit 17 may attach information on the presence or absence of a step in addition to the position information of the obstacle to the map data stored in the map data storage unit 13.

一方、駆動機構制御部１２で駆動機構１１が制御されることで音響再生ロボット１は移動するので、例えば左右一対の車輪２ａ，２ｂに測位センサー２３を設けることで、移動距離を計算することもできる。この測位センサー２３から出力される移動距離や移動方向に関する情報は位置推定部１４にフィードバックされ、音響再生ロボット１の現状位置を正確に求めることができる。   On the other hand, since the drive mechanism 11 is controlled by the drive mechanism control unit 12, the sound reproduction robot 1 moves. For example, by providing the positioning sensor 23 on the pair of left and right wheels 2 a and 2 b, the movement distance can be calculated. it can. Information relating to the movement distance and movement direction output from the positioning sensor 23 is fed back to the position estimation unit 14 so that the current position of the acoustic reproduction robot 1 can be accurately obtained.

以上のように、音響再生ロボット１は、自らロボット移動空間内の障害物位置情報をマップデータとして作成し、既にマップデータ格納部１３に記憶されている障害物位置情報が現状とあわない場合にはマップデータを更新し、移動経路に沿って移動することができる。   As described above, the sound reproduction robot 1 creates obstacle position information in the robot movement space as map data, and the obstacle position information already stored in the map data storage unit 13 is not the current state. Can update the map data and move along the moving path.

本発明の音響再生ロボット１は、携帯音響デバイス５を搭載することで携帯音響デバイス５の外部出力部として機能させることができる。即ち、音響再生ロボット１は、携帯音響デバイス５から配信される音響データを受けて必要な処理を行う音響処理部３２と、音響処理部３２から音響データの入力を受けスピーカー３ｃ，３ｄからの出力制御を行う音響信号出力制御部３３とを備えている。また、音響再生ロボット１に音響ファイルを格納するための音響ファイル格納部３１を設け、音響処理部３２で音響信号に変換して音響信号出力制御部３３を経由してスピーカー３ｃ及び３ｄから出力できるように構成されていてもよい。   The acoustic reproduction robot 1 of the present invention can function as an external output unit of the portable acoustic device 5 by mounting the portable acoustic device 5. That is, the acoustic reproduction robot 1 receives acoustic data distributed from the portable acoustic device 5 and performs necessary processing, and receives acoustic data from the acoustic processing unit 32 and outputs from the speakers 3c and 3d. An acoustic signal output control unit 33 that performs control is provided. In addition, an acoustic file storage unit 31 for storing an acoustic file is provided in the acoustic reproduction robot 1, and an acoustic processing unit 32 converts the acoustic file into an acoustic signal, which can be output from the speakers 3 c and 3 d via the acoustic signal output control unit 33. It may be configured as follows.

本発明の音響再生ロボット１は、自律走行機能と音響出力機能とを単に備えるだけでなく、出力する音響データに基づいて駆動機構制御部１２で駆動機構１１を制御することにより、「踊るロボット」として演じることもできる。以下詳細に説明する。   The sound reproduction robot 1 of the present invention not only includes an autonomous running function and a sound output function, but also controls the drive mechanism 11 with the drive mechanism control unit 12 based on the output sound data, thereby “dancing robot”. Can also be performed. This will be described in detail below.

本発明の音響再生ロボット１は、携帯音響デバイス５から順次配信される音響データ列を蓄積するバッファー処理部３４と、バッファー処理部３４に蓄積されている音響データ列から音響に関する特徴量を抽出して音響解析を行う音響解析部３５とを備える。   The acoustic reproduction robot 1 of the present invention extracts a feature quantity related to sound from a buffer processing unit 34 that accumulates an acoustic data sequence sequentially delivered from the portable acoustic device 5 and an acoustic data sequence accumulated in the buffer processing unit 34. And an acoustic analysis unit 35 for performing acoustic analysis.

バッファー処理部３４は音響データ列を順次蓄積する際、携帯音響デバイス５から一定の規則に従ってデータ列が配信されてバッファー処理を行う。バッファー処理を行う際、一定のデータ圧縮がなされるため、音響解析部３５で容易にかつ再生される音響出力とタイミングを合わせて音響解析を行うことができる。   When the buffer processing unit 34 sequentially accumulates the acoustic data strings, the data strings are distributed from the portable acoustic device 5 according to a certain rule, and buffer processing is performed. When buffer processing is performed, since constant data compression is performed, acoustic analysis can be easily performed by the acoustic analysis unit 35 and in synchronization with the reproduced sound output.

ここで、バッファー処理について説明する。
図４は、バッファー処理について模式的に示す図である。音響データは、例えば４．８ｋＨｚのサンプリング周波数で時系列に元データＤ０（ｉ）の列で構成される。この状態を図では最上段に元データＤ０として模式的に示している。ここで、ｉはデータの番号を示す数であるので任意の整数である。また、再生出力しようとするデータをＤ０（０）と表現することにする。このデータは音響信号波形の振幅に相当する。 Here, buffer processing will be described.
FIG. 4 is a diagram schematically showing buffer processing. The acoustic data is composed of a sequence of original data D 0 (i) in time series at a sampling frequency of 4.8 kHz, for example. The state figure is schematically shown as original data D 0 at the top. Here, since i is a number indicating a data number, it is an arbitrary integer. Further, data to be reproduced and output is expressed as D 0 (0). This data corresponds to the amplitude of the acoustic signal waveform.

先ず、一段階目の圧縮として、元データＤ０の３２サンプルを１サンプルとして圧縮する。一段階圧縮されたデータ列をＤ１（ｉ）とする。この状態を図では中段に一段階圧縮データＤ１として模式的に示している。即ち、例えばＤ０（−３１）からＤ０（０）までのデータを圧縮してＤ１（０）とする。次に、二段階目の圧縮として一段階圧縮データＤ１（ｉ）の１６サンプルを１サンプルとして圧縮する。この状態を図では最下段に二段階圧縮データＤ２として模式的に示している。即ち、例えばＤ１（−１５）からＤ１（０）までのデータを圧縮してＤ２（０）とする。 First, as the compression of the first step, to compress the 32 samples of the original data D 0 as one sample. Let D 1 (i) be a one-stage compressed data string. In FIG This state is schematically shown as a step compressed data D 1 in the middle. That is, for example, data from D 0 (−31) to D 0 (0) is compressed to D 1 (0). Next, 16 samples of the first-stage compressed data D 1 (i) are compressed as one sample as the second-stage compression. The state figure is schematically shown as two-stage compressed data D 2 at the bottom. That is, for example, data from D 1 (−15) to D 1 (0) is compressed to D 2 (0).

音響解析部３５は、バッファー処理部３４に蓄積されている音響データ列から、音響に関する特徴量を抽出する。ここで、音響に関する特徴量とは、テンポ、ピーク及びゲインの何れか一つ又はその組み合わせである。テンポは、音楽などの音調を決める単位時間当たりの拍数（Ｂｅａｔ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ：ＢＰＭ）であり、ビート密度に相当するものでもある。ピークは、横軸が時間軸で示した場合の音響波形の振幅が最大となる時点に相当する。ゲインはピーク時の音響波形の振幅に相当する。   The acoustic analysis unit 35 extracts a feature quantity related to sound from the acoustic data sequence stored in the buffer processing unit 34. Here, the acoustic feature amount is one or a combination of tempo, peak, and gain. The tempo is the number of beats per unit time (Beat Per Minute: BPM) that determines the tone of music or the like, and also corresponds to the beat density. The peak corresponds to the time point when the amplitude of the acoustic waveform becomes maximum when the horizontal axis indicates the time axis. The gain corresponds to the amplitude of the acoustic waveform at the peak.

音響解析部３５が、音響に関する特徴量をどのように抽出するかについて説明する。特徴量としてテンポの解析処理について説明する。
バッファー処理部３４には、前述のように圧縮処理されたデータ列Ｄ２が蓄積されている。よって、最新のＮサンプル区間（Ｎは例えば８）について、過去のデータ列のどの区間と似ているか判断する。ｘ秒前のＮ区間のデータ列と似ていると判断すると、（６０／ｘ）テンポとして求まる。具体的には、６０〜１２０をテンポ候補とし、例えば６０テンポの場合には１秒前のＮ区間のサンプルと比較し、１２０テンポの場合には０．５秒前のＮ区間と比較する。テンポ候補毎に類似する値を加算して最も類似する値が高いテンポ候補をその時点でのテンポとして求める。 A description will be given of how the acoustic analysis unit 35 extracts feature quantities related to sound. A tempo analysis process as a feature amount will be described.
The buffering unit 34, the data string D 2 which is compressed as described above are stored. Therefore, it is determined which section of the past data string is similar to the latest N sample sections (N is 8 for example). If it is determined that the data string is similar to the data string of the N section before x seconds, it is obtained as (60 / x) tempo. Specifically, 60 to 120 are set as tempo candidates. For example, in the case of 60 tempo, it is compared with the sample in the N section one second before, and in the case of 120 tempo, it is compared with the N section 0.5 seconds before. By adding similar values for each tempo candidate, a tempo candidate having the highest similar value is obtained as the tempo at that time.

ピーク解析及びゲイン解析の場合、バッファー処理部３４に蓄積されているデータ列Ｄ２が蓄積されているので、先ず、最新のＮ区間（Ｎは例えば５）についてＤ２の大小関係を検討する。次いでその区間での最大時点を求め、最大時点のデータ列の値が閾値を越えている場合に求めた最大時点にピークがあり、その時のデータ列の値をゲインとして求めることができる。
例えば、データ列の最小関係が次のような関係式で示される場合、
Ｄ２（−４）＜Ｄ２（−３）＜Ｄ２（−２）＞Ｄ２（−１）＞Ｄ２（−０）
Ｄ２（−２）が閾値を超えている場合に、ｉ＝−２のときピークがあり、即ち音響信号の振幅が最大と判断でき、Ｄ２（−２）がゲイン即ち音響信号の振幅の最大値と判断できる。ここで、次のピークが発見されると、ゲインが更新される。 If the peak analysis and gain analysis, the data string D 2 stored in the buffer unit 34 is accumulated, first, the most recent N sections (N is e.g. 5) to study the magnitude of D 2 for. Next, the maximum time point in the section is obtained, and when the value of the data string at the maximum time point exceeds the threshold, there is a peak, and the value of the data string at that time can be obtained as a gain.
For example, if the minimum relationship between data columns is expressed by the following relational expression:
D 2 (−4) <D 2 (−3) <D 2 (−2)> D 2 (−1)> D 2 (−0)
When D 2 (−2) exceeds the threshold value, there is a peak when i = −2, that is, it can be determined that the amplitude of the acoustic signal is maximum, and D 2 (−2) is the gain, that is, the amplitude of the acoustic signal. It can be judged as the maximum value. Here, when the next peak is found, the gain is updated.

ところで、本発明の音響再生ロボット１は一定の振る舞いを行うよう行動パターンデータ格納部１５には、音響再生ロボット１が人の姿を検知すると検知した人に追尾するような行動パターンや、障害物検出センサー２１で障害物を検出した際障害物を回避するような移動計画を行う行動パターンや、段差検出センサー２２で段差を検出した際段差を回避するような移動計画を行う行動パターンのほか、出力する音響、特に音楽のジャンルに合わせて行動パターンがデータとして複数格納されている。出力する音響に合わせて駆動させるための行動パターンに関するデータは、音楽ジャンルに合わせてグルーピングされて格納されている。一方、障害物や段差を回避する行動パターンとして、音響再生ロボット１の現在位置から前・後・左斜め前・右斜め前・左斜め後・右斜め前に移動するようデータが格納されている。   By the way, the sound reproduction robot 1 of the present invention has a behavior pattern that tracks the person detected when the sound reproduction robot 1 detects a person in the action pattern data storage unit 15 so as to perform a certain behavior, or an obstacle. In addition to an action pattern that makes a movement plan that avoids an obstacle when the detection sensor 21 detects an obstacle, and an action pattern that makes a movement plan that avoids a step when the step detection sensor 22 detects a step, A plurality of action patterns are stored as data in accordance with the sound to be output, particularly the genre of music. Data related to the action pattern for driving in accordance with the output sound is grouped and stored in accordance with the music genre. On the other hand, as behavior patterns for avoiding obstacles and steps, data is stored so as to move from the current position of the sound reproduction robot 1 to the front, rear, front left, front right, front left, back right, and front right. .

また、音響再生ロボット１には、行動パターンデータ格納部１５に格納されている複数の行動パターンデータを適切に選択できるよう、ジャンル解析部３６が備えられている。ジャンル解析部３６は、ジャンル名を特定するためのキーワード群がジャンル毎にテーブルとして有しているので、携帯音響デバイス５から音響データ列が配信されてくる際音響データの付属情報と照合してジャンル名を特定する。ここで、付属情報は、曲名、ジャンル名、アルバム名、アーティスト名など音響データに関係する情報である。一方、ジャンル解析部３６には、ジャンル特定用のキーワード群を格納したテーブルと、携帯音響デバイス５から配信される付属情報とこのテーブルとを照合しヒットしたテーブル名からジャンルを特定する照合機能とを備えている。付属情報のみならず音響データ中に含まれる歌詞を用いてジャンルを特定してもよい。一例を挙げると、付属情報として「フラダンス」、「ハワイ」、「癒し」、「ヒーリング」がある音響ファイルでは、「フラダンス」のジャンルであると特定できる。   In addition, the sound reproduction robot 1 includes a genre analysis unit 36 so that a plurality of behavior pattern data stored in the behavior pattern data storage unit 15 can be appropriately selected. The genre analysis unit 36 has a group of keywords for specifying the genre name as a table for each genre. Therefore, when the acoustic data string is distributed from the portable acoustic device 5, the genre analysis unit 36 compares it with the attached information of the acoustic data. Identify the genre name. Here, the attached information is information related to acoustic data such as a song name, a genre name, an album name, and an artist name. On the other hand, the genre analysis unit 36 includes a table storing a group of keywords for specifying a genre, a matching function for specifying a genre from a table name hit by matching the table with attached information distributed from the mobile acoustic device 5, and It has. The genre may be specified using lyrics included in the acoustic data as well as the attached information. For example, an acoustic file having “hula dance”, “hawaii”, “healing”, and “healing” as attached information can be identified as a genre of “hula dance”.

ところで、音響再生ロボット１には、ユーザとのインタフェースとなる制御指令情報入力部４１と、この制御指令情報入力部４１から入力されたユーザからの指令を解析する制御指令情報解析部４２とを備え、音響再生ロボット１に対してユーザからの指令入力を行える。ここで、制御指令情報入力部４１は押しボタン式やスイッチ式の入力部で構成されたり、リモートコントローラー（図示せず）から赤外線をキャリアとした遠隔操作をするための受光部で構成されたりしていてよい。   By the way, the sound reproduction robot 1 includes a control command information input unit 41 serving as an interface with a user, and a control command information analysis unit 42 that analyzes a command from the user input from the control command information input unit 41. The user can input commands to the sound reproduction robot 1. Here, the control command information input unit 41 may be configured as a push button type or switch type input unit, or may be configured as a light receiving unit for remote operation using infrared as a carrier from a remote controller (not shown). It may be.

一方、音響再生ロボット１には出力表示部６を制御するための出力表示制御部４４が備えられる。出力表示制御部４４は、出力表示部６に対し、ユーザから音響再生ロボット１に対する各種指令、例えば出力する音響データの選択メニューを表示したり、出力中の曲名などを出力表示する。   On the other hand, the sound reproduction robot 1 is provided with an output display control unit 44 for controlling the output display unit 6. The output display control unit 44 displays various commands from the user to the sound reproduction robot 1, for example, a selection menu of sound data to be output, and outputs and displays the name of the song being output, on the output display unit 6.

さらに、音響再生ロボット１には、外部コンピュータ（図示しない）とネットワーク接続するネットワーク接続部４３が備えられ、外部コンピュータからの指令を受けたり、音響処理部３２やバッファー処理部３４を受けとしてストリーミング配信を受けたりすることができる。   Further, the sound reproduction robot 1 is provided with a network connection unit 43 that is connected to an external computer (not shown) via a network, and receives streaming commands from the external computer or receives the sound processing unit 32 and the buffer processing unit 34 for streaming delivery. Can receive.

よって、音響再生ロボット１の制御指令情報入力部４１に、音響データの出力と同時に音響データの曲調に沿って演出するよう指令が入力されると、先ず、制御指令情報解析部４２において指令内容が解析される。すると、音響処理部３２は、携帯音響デバイス５から音響データの配信を受ける。これと同時に、配信されてくる音響データの付属情報からジャンル解析部３６は出力する音響のジャンルを解析し、解析結果に基づいて行動パターンデータ格納部１５からジャンルに対応した行動パターンデータを取得し、駆動機構制御部１２へ出力する。これにより、音響処理部３２は、順次配信される音響データを処理して音響信号出力制御部３３を経由してスピーカー３ｃ及び３ｄから音響出力すると同時に、駆動機構制御部１２は、出力する音響データのジャンルに沿った行動パターンを演じるよう、駆動機構１１を制御する。   Therefore, when a command is input to the control command information input unit 41 of the sound reproduction robot 1 to produce an effect along the tone of the acoustic data at the same time as the output of the sound data, the command content is first displayed in the control command information analysis unit 42. Analyzed. Then, the acoustic processing unit 32 receives distribution of acoustic data from the portable acoustic device 5. At the same time, the genre analysis unit 36 analyzes the genre of the sound to be output from the attached information of the distributed acoustic data, and acquires the behavior pattern data corresponding to the genre from the behavior pattern data storage unit 15 based on the analysis result. And output to the drive mechanism control unit 12. As a result, the acoustic processing unit 32 processes the acoustic data distributed in sequence and outputs the acoustic data from the speakers 3c and 3d via the acoustic signal output control unit 33. At the same time, the drive mechanism control unit 12 outputs the acoustic data to be output. The drive mechanism 11 is controlled so as to perform an action pattern according to the genre.

本発明の音響再生ロボット１は以上のように構成されているので、音響出力と同時に、出力される音響のジャンルに沿った行動パターンを演じる。さらに、出力されようとする音響データは順次バッファー処理部３４で圧縮処理され、音響解析部３５は圧縮データの解析により音響に関する特徴量、即ち、テンポ、ピーク及び／又はゲインを抽出する。そして新たに抽出した特徴量は駆動機構制御部１２に入力されるので、駆動機構制御部１２は入力された特徴量に応じて駆動機構１１を制御して、音響に沿って実演することができる。以下この点を詳しく説明する。   Since the sound reproducing robot 1 according to the present invention is configured as described above, it plays an action pattern according to the genre of sound to be output simultaneously with sound output. Further, the acoustic data to be output is sequentially compressed by the buffer processing unit 34, and the acoustic analysis unit 35 extracts a feature quantity related to sound, that is, a tempo, a peak, and / or a gain by analyzing the compressed data. Since the newly extracted feature amount is input to the drive mechanism control unit 12, the drive mechanism control unit 12 can control the drive mechanism 11 in accordance with the input feature amount and perform it along the sound. . This point will be described in detail below.

図５は、本発明の音響再生ロボット１における駆動機構制御部１２を主とした制御を示すフロー図である。
音響再生ロボット１は、前述のように、ジャンル解析部３６で出力する音楽ジャンルを特定し、この特定された音楽ジャンルに合った行動パターンを行動パターンデータ格納部１５から取得して駆動機構制御部１２に入力する。よって、駆動機構制御部１２は出力する音響データのジャンルに対応した行動パターンに沿って駆動機構１１を制御するので、音響再生ロボット１は出力する音響に合わせて実演している。 FIG. 5 is a flowchart showing control mainly performed by the drive mechanism control unit 12 in the sound reproduction robot 1 of the present invention.
As described above, the sound reproduction robot 1 specifies the music genre output by the genre analysis unit 36, acquires an action pattern suitable for the specified music genre from the action pattern data storage unit 15, and drives the drive mechanism control unit. 12 is input. Therefore, since the drive mechanism control unit 12 controls the drive mechanism 11 according to the behavior pattern corresponding to the genre of the sound data to be output, the sound reproduction robot 1 is performing according to the sound to be output.

いま、バッファー処理部３４に対して、出力されようとする音響データ列が入力され（ＳＴＥＰ１）、入力されたデータ列が圧縮処理される（ＳＴＥＰ２）とする。すると、音響解析部３５は、バッファー処理部３４に蓄積されているデータ列から音響に係る特徴量を抽出しようとする（ＳＴＥＰ３）。駆動機構制御部１２は、音響解析部３５から新たな特徴量の抽出がされなかった場合には、いま駆動機構１１で行っている行動パターンを続行してモーション再生を行う（ＳＴＥＰ４）。よって、音響再生ロボット１は、数秒間の規則的な動きを繰り返す。   Now, it is assumed that an acoustic data string to be output is input to the buffer processing unit 34 (STEP 1), and the input data string is compressed (STEP 2). Then, the acoustic analysis unit 35 tries to extract a feature amount related to the acoustic from the data string stored in the buffer processing unit 34 (STEP 3). If a new feature amount is not extracted from the acoustic analysis unit 35, the drive mechanism control unit 12 continues the action pattern currently performed by the drive mechanism 11 and performs motion reproduction (STEP 4). Therefore, the sound reproduction robot 1 repeats regular movement for several seconds.

一方、出力しようとする音響のスピードが変化するために音響解析部３５で新たにテンポが抽出されると、駆動機構制御部１２には抽出された新たなテンポに関する情報が入力される。すると、駆動機構制御部１２は入力された新たなテンポに対応するよう駆動機構１１を制御するので、音響再生ロボット１は、動きの速度を変化させる。即ち、音響再生ロボット１は再生出力しようとする音響のテンポに合わせてモーションの再生スピードを変動させる（ＳＴＥＰ４ａ）。例えば音響再生ロボット１は、テンポが６０の場合では一倍速の動きをするのに対し、１２０テンポでは二倍速の動きをする。   On the other hand, when the tempo is newly extracted by the acoustic analysis unit 35 because the speed of the sound to be output is changed, the drive mechanism control unit 12 is input with information on the extracted new tempo. Then, since the drive mechanism control unit 12 controls the drive mechanism 11 so as to correspond to the input new tempo, the sound reproduction robot 1 changes the speed of movement. That is, the sound reproduction robot 1 changes the motion reproduction speed in accordance with the tempo of the sound to be reproduced and output (STEP 4a). For example, the sound reproduction robot 1 moves at a single speed when the tempo is 60, while it moves at a double speed at the 120 tempo.

出力しようとする音響のゲインが変化するために音響解析部３５で新たにゲインが抽出されると、駆動機構制御部１２には抽出された新たなゲインに関する情報が入力される。すると、駆動機構制御部１２は入力された新たなゲインに対応するよう駆動機構１１を制御するので、音響再生ロボット１は、動きの大きさを変化させる。即ち、音響再生ロボット１は出力しようとする音響のゲインに合わせてモーションの大きさを変動させる（ＳＴＥＰ４ｂ）。これによりユーザに対し音響再生ロボット１の振り付けが大きくなったり小さくなったりすると感じさせることができる。   When a gain is newly extracted by the acoustic analysis unit 35 because the gain of the sound to be output changes, information about the extracted new gain is input to the drive mechanism control unit 12. Then, since the drive mechanism control unit 12 controls the drive mechanism 11 so as to correspond to the input new gain, the sound reproduction robot 1 changes the magnitude of the movement. That is, the sound reproduction robot 1 changes the magnitude of the motion in accordance with the gain of the sound to be output (STEP 4b). As a result, the user can feel that the choreography of the sound reproduction robot 1 is increased or decreased.

音響解析部３５において出力しようとする音響にピークを抽出すると、駆動機構制御部１２には抽出された新たなピークに関する情報が入力される。すると、駆動機構制御部１２は、ライフ値を１減少させる。ここで、ライフ値とはモーションの繰り返し回数であり、予めライフ値の初期値が定められており、ピークが生じる毎にライフ値を減少させて所定の繰り返し数を超えると、モーションの切り替えを行う。即ち、行動パターンデータ格納部１５で同一カテゴリーのジャンルの行動パターンから異なるデータを取得し、取得した行動パターンに沿って駆動機構１１を制御する。よって、音響再生ロボット１が演じるモーションの切り替えがなされる（ＳＴＥＰ4ｃ）。即ち、音響解析部３５から特徴量としてピークを抽出した旨の入力を受ける毎に繰り返し数をカウントし、予め規定されている回数（当初のライフ値）を超えると行動パターンデータ格納部１５から行動パターンに関する新たなデータを取得し、取得したデータに基づいて駆動機構１１を制御する。   When a peak is extracted from the sound to be output by the acoustic analysis unit 35, information regarding the extracted new peak is input to the drive mechanism control unit 12. Then, the drive mechanism control unit 12 decreases the life value by one. Here, the life value is the number of times the motion is repeated, and the initial value of the life value is determined in advance. When the peak value occurs, the life value is decreased and the motion is switched when the predetermined number of repetitions is exceeded. . That is, the action pattern data storage unit 15 acquires different data from the action patterns of the same category genre, and controls the drive mechanism 11 along the acquired action patterns. Therefore, the motion performed by the acoustic reproduction robot 1 is switched (STEP 4c). That is, the number of repetitions is counted every time an input indicating that a peak is extracted as a feature value is received from the acoustic analysis unit 35, and the behavior pattern data storage unit 15 performs an action when a predetermined number of times (original life value) is exceeded. New data relating to the pattern is acquired, and the drive mechanism 11 is controlled based on the acquired data.

ここで、駆動機構制御部１２は、当初のライフ値が大きい程モーションの切り替えがされ難いことになる。当初のライフ値は再生される音響のジャンル毎に設定されてもよい。ピークが生じ難い音響では当初のライフ値が大きいとモーションの切り替えが生じず、同じ行動パターンを繰り返しているに過ぎないと判断されるためである。   Here, the drive mechanism control unit 12 is less likely to switch motion as the initial life value is larger. The initial life value may be set for each genre of sound to be reproduced. This is because it is determined that the sound does not easily generate a peak and the motion value is not switched when the initial life value is large, and only the same action pattern is repeated.

逆に、当初のライフ値を再生される音響のジャンル毎にあまり変化させないようにして、音響がビートの利いた激しい曲の場合では、頻繁にモーションの切り替えが発生し、逆に穏やかな曲の場合では、なかなかモーションの切り替えが発生しないことになる。これにより、音響再生ロボット１がダンス音楽を出力しようとしても、曲調によってかなり異なった実演を行うことになるという利点がある。これは例えば、同じ繰り返しモーションにおいても、１繰り返し中に４回規則的にキックするモーションを行う場合を想定すると、おとなしい曲では規則的に４回キックしているように実演しているように見えるのに対し、激しい曲ではキックの途中で別のモーションに切り替えられるため、モーションの切り替えで音響再生ロボット１の動きを大きく変化させることができる。これにより、激しい曲では音のピークに合わせて複雑なキックを繰り出している印象をユーザに与えることができる。   On the contrary, the initial life value is not changed so much for each genre of sound to be played, and in the case of a song with intense beats, the motion frequently changes, and on the contrary, In some cases, it will be difficult to switch motions. Thereby, even if the acoustic reproduction robot 1 tries to output dance music, there is an advantage that the performance is considerably different depending on the tone. For example, in the same repetitive motion, assuming that a motion that kicks regularly four times during one repeat is performed, it seems that a gentle song is demonstrated to kick regularly four times. On the other hand, since the intense music can be switched to another motion in the middle of the kick, the motion of the sound reproduction robot 1 can be greatly changed by switching the motion. As a result, it is possible to give the user an impression that a complicated kick is being played out in accordance with the peak of the sound in intense music.

以上のように、駆動機構制御部１２は、音響解析部３５による音響に係る特徴量に応じて音響再生ロボット１の演じる行動の要素を変更する。特徴量としてのテンポに応じてモーションの再生スピードを変更し、特徴量としてのピークに応じてモーションの切り替えを生じさせ、特徴量としてのゲインに応じて再生振幅を変更する。   As described above, the drive mechanism control unit 12 changes the element of the action performed by the sound reproduction robot 1 according to the feature amount related to the sound by the sound analysis unit 35. The motion playback speed is changed according to the tempo as the feature amount, the motion is switched according to the peak as the feature amount, and the playback amplitude is changed according to the gain as the feature amount.

次に、音響再生ロボット１が同一のジャンルの音響データを出力して演じる場合について更に説明する。
行動パターンデータ格納部１５には、同じジャンルの行動パターンであっても、基本モーションとして例えば１０の行動パターンに関するデータが格納されており、さらに、音響再生ロボット１に設けられている段差検出センサー２２により段差を検出した場合に用いる段差回避の行動パターンに関するデータと、音響再生ロボット１に設けられている障害物検出センサー２１により障害物を検出した場合に用いる障害物回避の行動パターンに関するデータとが格納されている。 Next, the case where the sound reproduction robot 1 performs by outputting sound data of the same genre will be further described.
The behavior pattern data storage unit 15 stores, for example, data on ten behavior patterns as basic motions even for behavior patterns of the same genre, and further, the step detection sensor 22 provided in the acoustic reproduction robot 1. The data regarding the behavior pattern of the step avoidance used when the step is detected by the above and the data regarding the behavior pattern of the obstacle avoidance used when the obstacle detection sensor 21 provided in the sound reproduction robot 1 detects the obstacle. Stored.

駆動機構制御部１２は、音響データからジャンル解析部３６でジャンルが特定されると、行動パターンデータ格納部１５からジャンルに対応した行動パターンのうち基本パターンの一つを取得する。そして、前述したように音響解析部３５で出力しようとする音響データ列中にピークを発見したとする（図５のＳＴＥＰ３）。すると、駆動機構制御部１２は、行動パターンデータ格納部１５中の基本パターンから一つをランダムに選択するか否かを判断する。選択するか否かの判断は、再生中のモーションのライフ値に応じて決定され、例えばライフ値の逆数で求めることができる。よって、駆動機構制御部１２は、ライフ値の逆数で選択の有無を判断し、行動パターンデータ格納部１５に格納されている同一カテゴリー中の基本モーションから行動パターンに関するデータを取得し、取得した行動パターンのデータに基づいて駆動機構１１を制御する。その際、音響再生ロボット１が演じているモーションの終了如何を問わず、取得した行動パターンデータの最初のフレームから開始する。このようにして、音響再生ロボット１が演じるモーションの切り替えがなされる（ＳＴＥＰ4ｃ）。   When the genre is specified by the genre analysis unit 36 from the sound data, the drive mechanism control unit 12 acquires one of the basic patterns from the behavior pattern corresponding to the genre from the behavior pattern data storage unit 15. As described above, it is assumed that a peak is found in the acoustic data string to be output by the acoustic analysis unit 35 (STEP 3 in FIG. 5). Then, the drive mechanism control unit 12 determines whether or not one of the basic patterns in the behavior pattern data storage unit 15 is selected at random. The determination as to whether or not to select is determined according to the life value of the motion being reproduced, and can be obtained, for example, by the reciprocal of the life value. Therefore, the drive mechanism control unit 12 determines the presence / absence of selection based on the reciprocal of the life value, acquires data on the behavior pattern from the basic motion in the same category stored in the behavior pattern data storage unit 15, and acquires the acquired behavior The drive mechanism 11 is controlled based on the pattern data. In that case, it starts from the first frame of the acquired action pattern data regardless of the end of the motion performed by the sound reproduction robot 1. In this way, the motion performed by the sound reproduction robot 1 is switched (STEP 4c).

駆動機構制御部１２は、以上のように、出力しようとする音響データ列を音響解析した結果に基づいて駆動機構１１を制御する。ところで、駆動機構制御部１２は、音響再生ロボット１に設けられた障害物検出センサー２１や段差検出センサー２２により、音響再生ロボット１の周りの状況を把握することができる。従って、駆動機構制御部１２は、これらのセンサーの検出結果と組み合わせて駆動機構１１を制御する。   As described above, the drive mechanism control unit 12 controls the drive mechanism 11 based on the result of acoustic analysis of the acoustic data string to be output. By the way, the drive mechanism control unit 12 can grasp the situation around the sound reproduction robot 1 by the obstacle detection sensor 21 and the step detection sensor 22 provided in the sound reproduction robot 1. Therefore, the drive mechanism control unit 12 controls the drive mechanism 11 in combination with the detection results of these sensors.

再度図５を参照して説明する。段差検出センサー２２で段差を検出すると（ＳＴＥＰ６）、駆動機構制御部１２に検出結果が入力される。すると、マップデータ格納部１３からマップデータを参照し、位置推定部１４から音響再生ロボット１の現在の推定位置を取得し、段差を回避する必要があるか否かを判断する（ＳＴＥＰ７）。   A description will be given with reference to FIG. 5 again. When a step is detected by the step detection sensor 22 (STEP 6), the detection result is input to the drive mechanism control unit 12. Then, the map data storage unit 13 is referred to, the map data storage unit 13 is referred to, the current estimated position of the sound reproduction robot 1 is acquired from the position estimation unit 14, and it is determined whether or not it is necessary to avoid the step (STEP 7).

段差を回避することが必要であると駆動機構制御部１２が判断すると、行動パターンデータ格納部１５から同じジャンル中の段差回避の行動パターンに関するデータを取得し、この取得したデータに基づいて駆動機構１１を制御する。これにより、音響再生ロボット１が演じるモーションが切り替えられる（ＳＴＥＰ４ｃ）。このとき、駆動機構制御部１２は、段差回避の行動パターンに関するデータの最初のフレームから開始せず、回避前に用いた行動パターンのデータの中断するフレームに対応するフレームから開始する。これで、音響再生ロボット１が演じるモーションは、前に演じていたモーションの再生フレームを引き続いて再生する。よって、音楽性と関係のないタイミングでモーションを切り替えても、音響再生ロボット１はリズムを外さずダンスステップを演じるように見える。   When the drive mechanism control unit 12 determines that it is necessary to avoid the step, the drive mechanism control unit 12 acquires data regarding the step avoidance action pattern in the same genre from the action pattern data storage unit 15, and based on the acquired data, the drive mechanism 11 is controlled. Thereby, the motion performed by the sound reproduction robot 1 is switched (STEP 4c). At this time, the drive mechanism control unit 12 does not start from the first frame of the data related to the step avoidance action pattern, but starts from the frame corresponding to the frame in which the action pattern data used before avoidance is interrupted. As a result, the motion played by the acoustic playback robot 1 is played back in succession from the playback frame of the previously played motion. Therefore, even if the motion is switched at a timing unrelated to musicality, the sound reproduction robot 1 appears to perform a dance step without taking off the rhythm.

逆に、駆動機構制御部１２が、段差を回避する必要がないと判断した場合には、さらに障害物検出センサー２１から障害物の検出情報が入力されないと、音響再生ロボット１はモーションの切り替えを行わない。   On the contrary, if the drive mechanism control unit 12 determines that it is not necessary to avoid the step, if the obstacle detection information is not further input from the obstacle detection sensor 21, the sound reproduction robot 1 switches the motion. Not performed.

障害物検出センサー２１で障害物を検出すると（ＳＴＥＰ８）、駆動機構制御部１２に検出結果が入力される。すると、マップデータ格納部１３からマップデータを参照し、位置推定部１４から音響再生ロボット１の現在の推定位置を取得し、障害物を回避する必要があるか否かを判断する（ＳＴＥＰ９）。   When an obstacle is detected by the obstacle detection sensor 21 (STEP 8), the detection result is input to the drive mechanism control unit 12. Then, the map data storage unit 13 is referred to, the map data storage unit 13 is referred to, the current estimated position of the sound reproduction robot 1 is acquired from the position estimation unit 14, and it is determined whether or not an obstacle needs to be avoided (STEP 9).

駆動機構制御部１２が障害物を回避する必要があると判断すると、行動パターンデータ格納部１５から同じジャンル中の障害物回避の行動パターンに関するデータを取得し、この取得したデータに基づいて駆動機構１１を制御する。これにより、音響再生ロボット１が演じるモーションが切り替えられる（ＳＴＥＰ４ｃ）。このとき、駆動機構制御部１２は、障害物回避の行動パターンに関するデータの最初のフレームから開始せず、回避前に用いた行動パターンのデータの中断するフレームに対応するフレームから開始する。これで、音響再生ロボット１が演じるモーションは、前に演じていたモーションの再生フレームを引き続いて再生する。よって、障害物を回避する場合も段差を回避する場合と同様、音楽性と関係のないタイミングでモーションを切り替えても、音響再生ロボット１はリズムを外さずダンスステップを演じるように見える。   When the drive mechanism control unit 12 determines that it is necessary to avoid the obstacle, the drive mechanism control unit 12 acquires data related to the obstacle avoidance behavior pattern in the same genre from the behavior pattern data storage unit 15, and based on the acquired data, the drive mechanism 11 is controlled. Thereby, the motion performed by the sound reproduction robot 1 is switched (STEP 4c). At this time, the drive mechanism control unit 12 does not start from the first frame of the data related to the behavior pattern of obstacle avoidance, but starts from the frame corresponding to the frame where the data of the behavior pattern used before avoidance is interrupted. As a result, the motion played by the acoustic playback robot 1 is played back in succession from the playback frame of the previously played motion. Therefore, when the obstacle is avoided and the step is avoided, even if the motion is switched at a timing unrelated to musicality, the sound reproduction robot 1 appears to perform a dance step without taking off the rhythm.

逆に、駆動機構制御部１２が、障害物を回避する必要がないと判断した場合には、さらに音響解析部３５からピーク発見の入力がされないと、音響再生ロボット１はモーションの切り替えを行わない。   Conversely, when the drive mechanism control unit 12 determines that there is no need to avoid an obstacle, the acoustic reproduction robot 1 does not switch the motion unless the peak analysis is further input from the acoustic analysis unit 35. .

さらに、本発明の音響再生ロボット１は姿勢制御のために一軸、二軸又は三軸の加速度センサー２４を備え、常時許容範囲を超えて傾かないように駆動機構制御部１２で制御している。すなわち、駆動機構制御部１２は加速度センサー２４から傾きに関する情報の入力を受けると（ＳＴＥＰ１０）、音響再生ロボット１のロボット本体４が許容範囲を超えて傾斜していないか判断し（ＳＴＥＰ１１）、傾斜していると判断した場合にロボット本体４がさらに傾斜するように駆動機構１１を制御しようとするか否かを判断する（ＳＴＥＰ１２）。その結果、ロボット本体４がさらに傾斜する場合には、傾斜を抑制するために駆動機構１１の制御を補正して、ロボット本体４のモーション補正を行う（ＳＴＥＰ4ｄ）。これで、音響再生ロボット１に障害物検出センサー２１として設けたバンパー７ａ，７ｂが床面などの設置面と接触することが防止される。   Furthermore, the sound reproduction robot 1 of the present invention is equipped with a uniaxial, biaxial or triaxial acceleration sensor 24 for posture control, and is controlled by the drive mechanism control unit 12 so as not to tilt beyond an allowable range at all times. That is, when the drive mechanism control unit 12 receives input of information about the tilt from the acceleration sensor 24 (STEP 10), the drive mechanism control unit 12 determines whether the robot body 4 of the sound reproduction robot 1 is tilted beyond an allowable range (STEP 11). If it is determined that the robot main body 4 is further tilted, it is determined whether or not the drive mechanism 11 is to be controlled (STEP 12). As a result, when the robot body 4 is further tilted, the motion of the robot body 4 is corrected by correcting the control of the drive mechanism 11 to suppress the tilt (STEP 4d). This prevents the bumpers 7a and 7b provided as the obstacle detection sensor 21 in the sound reproduction robot 1 from coming into contact with the installation surface such as the floor surface.

次に、変形例を説明する。
変形例は、携帯音響デバイス５から配信される音響データ中にジャンルを特定するための付属情報が格納されていない場合や、ジャンルを特定できない場合に対処するためのものである。 Next, a modified example will be described.
The modification is for dealing with a case where the accessory information for identifying the genre is not stored in the acoustic data distributed from the portable acoustic device 5 or when the genre cannot be identified.

行動パターンデータ格納部１５は、予備的行動パターンに関するデータを、ジャンル毎の行動パターンに関するデータとは別に格納する。例えば、リズミカルな曲、穏やかな曲、クラシック的な曲の三種類の予備的行動パターンに関するデータを格納している。
ジャンル解析部３６は、出力する音響データのジャンルが解析できない場合には、ジャンル解析結果に拘らず所定の一定の結果を算出する。 The behavior pattern data storage unit 15 stores data related to the preliminary behavior pattern separately from the data related to the behavior pattern for each genre. For example, it stores data on three types of preliminary behavior patterns: rhythmic songs, gentle songs, and classic songs.
If the genre of the acoustic data to be output cannot be analyzed, the genre analysis unit 36 calculates a predetermined constant result regardless of the genre analysis result.

駆動機構制御部１２は、出力する音響のジャンルが特定不可又は不能である場合には、ジャンル解析部３６から一定の結果の入力を受けるので、この入力があった場合には、出力しようとする音響のジャンルが解析不可又は不能であると判断し、予め行動パターンデータ格納部１５中に格納されているデフォルトの行動パターンに関するデータを取得し、駆動機構１１を制御する。それと同時に、音響解析部３５では出力しつつある音響データのテンポ、ピーク及びゲインが適宜求められるので、この結果に基づいて、行動パターンデータ格納部１５にジャンル解析不可又は不能の場合に対処するために格納されている予備的行動パターンのうちのどれかを選択する。その際、テンポ、ピーク数及びゲイン毎に、行動パターンデータ格納部１５中の予備的行動パターンを一意に特定するためのテーブルを用いる。このテーブルは駆動機構制御部１２に参照可能に格納されている。   When the genre of the sound to be output cannot be specified or is impossible, the drive mechanism control unit 12 receives an input of a certain result from the genre analysis unit 36. If there is this input, the drive mechanism control unit 12 tries to output it. It is determined that the genre of sound is incapable of analysis or impossible, data regarding a default behavior pattern stored in the behavior pattern data storage unit 15 in advance is acquired, and the drive mechanism 11 is controlled. At the same time, since the tempo, peak, and gain of the acoustic data being output are obtained as appropriate in the acoustic analysis unit 35, based on this result, the behavior pattern data storage unit 15 copes with a case where genre analysis is impossible or impossible. Select one of the preliminary action patterns stored in. At this time, a table for uniquely identifying a preliminary action pattern in the action pattern data storage unit 15 is used for each tempo, peak number, and gain. This table is stored in the drive mechanism control unit 12 so that it can be referred to.

図６は、出力しようとする音響のジャンルが特定できない場合に使用されるテーブルの具体例を示す図である。テンポが６０〜７５、７６〜９０、９１〜１０５、１０６〜１２０のどれであっても、ゲインが大きくピークの回数が多い場合には再生しようとする音響は「リズミカルな曲」であり、ゲインが小さくピークの回数が少ない場合には再生しようとする音響は「穏やかな曲」であるとする。一方、テンポが不安定な場合には、ゲイン、ピークの回数を問わず「クラッシック的な曲」であるとする。   FIG. 6 is a diagram showing a specific example of a table used when the genre of sound to be output cannot be specified. If the tempo is any of 60 to 75, 76 to 90, 91 to 105, 106 to 120, and the gain is large and the number of peaks is large, the sound to be played is a “rhythmic song” and the gain Is small and the number of peaks is small, it is assumed that the sound to be reproduced is a “gentle song”. On the other hand, when the tempo is unstable, it is assumed that the song is a “classical song” regardless of the number of gains and peaks.

以上のように、実際に出力される音響データ列のテンポ、ピーク回数及びゲインを音響解析部３５で求め、この求めた各値から行動パターンデータ格納部１５中に予備的に備えている行動パターンのデータを選択し、予備的行動パターンのデータに沿って駆動機構１１を制御する。よって、ジャンルが特定されなくても、音響データ列の解析結果に基づいて、駆動機構１１を制御することができる。   As described above, the tempo, the number of peaks, and the gain of the acoustic data string that is actually output are obtained by the acoustic analysis unit 35, and the behavior pattern preliminarily provided in the behavior pattern data storage unit 15 from the obtained values. And the drive mechanism 11 is controlled along the preliminary action pattern data. Therefore, even if the genre is not specified, the drive mechanism 11 can be controlled based on the analysis result of the acoustic data string.

以上説明したように、駆動機構制御部１２は、出力される音響データ列の解析結果に基づいて行動パターンを選択して駆動機構１１を制御するので、音響再生ロボット１は出力される音響にマッチした演出を行うことができる。従ってエンターテイメントに富んだ音響再生ロボット１を実現することができる。また、出力される音響データ列を常に解析し、テンポ、ピーク及び／又はゲインを取得し、これらの特徴量に基づいて駆動機構１１を制御するので、これらの特徴量が変化し易い曲にも対応して演出することができる。なお、上述した例では携帯音響デバイス５からストリーミング配信される場合を想定して説明しているが、音響ファイル格納部３１を備えている場合には格納されている音響ファイルを再生する場合や、ネットワーク接続部４３を経由してインターネットと接続したり外部コンピュータから音楽のストリーミング配信など各種の配信を得て出力する場合にも適用できることは言うまでもない。   As described above, since the drive mechanism control unit 12 controls the drive mechanism 11 by selecting an action pattern based on the analysis result of the output acoustic data string, the sound reproduction robot 1 matches the output sound. Can be performed. Therefore, it is possible to realize the sound reproducing robot 1 rich in entertainment. In addition, since the output acoustic data sequence is always analyzed, the tempo, peak and / or gain are obtained, and the drive mechanism 11 is controlled based on these feature amounts, so that the feature amounts of these songs can be easily changed. It can produce correspondingly. In the above-described example, the case where streaming delivery is performed from the portable acoustic device 5 is described. However, when the acoustic file storage unit 31 is provided, the stored acoustic file is reproduced, Needless to say, the present invention can also be applied to the case of connecting to the Internet via the network connection unit 43 or obtaining and outputting various distributions such as music streaming distribution from an external computer.

次に音響再生ロボット１の別の実施形態を説明する。
図３に示す音響再生ロボット１内の駆動機構制御部１２において障害物検出センサー２１から障害物の検出情報を受けると、障害物を検出する度に障害物回避のモーションを行う。すると、音響再生ロボット１にとって障害物が多い空間では、音響再生ロボット１は再生する音響に基づいた振舞いを演じ得ない場合も生じる。そこで、図３に示す音響再生ロボット１の機能ブロック図を次のように変形してもよい。 Next, another embodiment of the sound reproduction robot 1 will be described.
When the drive mechanism control unit 12 in the sound reproduction robot 1 shown in FIG. 3 receives obstacle detection information from the obstacle detection sensor 21, an obstacle avoidance motion is performed each time an obstacle is detected. Then, in the space where there are many obstacles for the sound reproduction robot 1, the sound reproduction robot 1 may not be able to perform a behavior based on the sound to be reproduced. Therefore, the functional block diagram of the sound reproduction robot 1 shown in FIG. 3 may be modified as follows.

図７は音響再生ロボット１０の機能ブロック図である。図３とは以下の点で異なる。
行動パターンデータ格納部１５は、駆動機構１１で実現される複数の行動パターンに関するデータと、行動パターン毎に障害物を避けるために駆動機構１１で実現される回避パターンに関する補助データとを格納する。
駆動機構制御部１２は、さらに、障害物分布状況把握部１２Ａと、モーション決定部１２Ｂとを有する。これにより、障害物分布状況把握部１２Ａは障害物検出センサー２１からの検出データに基づいて障害物の分布状況を把握し、モーション決定部１２Ｂが、障害物の多い方向に行動しないように行動パターンデータ格納部１５から補助データを取得し、補助データに基づいて駆動機構１１を制御する。 FIG. 7 is a functional block diagram of the sound reproduction robot 10. It differs from FIG. 3 in the following points.
The behavior pattern data storage unit 15 stores data related to a plurality of behavior patterns realized by the drive mechanism 11 and auxiliary data related to avoidance patterns realized by the drive mechanism 11 in order to avoid obstacles for each behavior pattern.
The drive mechanism control unit 12 further includes an obstacle distribution state grasping unit 12A and a motion determining unit 12B. Thereby, the obstacle distribution state grasping unit 12A grasps the obstacle distribution state based on the detection data from the obstacle detection sensor 21, and the motion determining unit 12B does not act in the direction where there are many obstacles. Auxiliary data is acquired from the data storage unit 15, and the drive mechanism 11 is controlled based on the auxiliary data.

障害物分布状況把握部１２Ａは、絶対座標系のマップを備え、障害物検出センサー２１ｂ〜２１ｅから各検出データが入力されると、マップに障害物検出センサー２１の位置をプロットする。このプロットは一定時間経過するとマップから消去される。
以下、具体的に説明すると、図２に示すように、障害物検出センサー２１ｂで進行方向右斜め前方の障害物を検知し、障害物検出センサー２１ｃで後退方向右斜め後方の障害物を検知し、障害物検出センサー２１ｄで前方方向左斜め前方の障害物を検知し、障害物検出センサー２１ｅで後退方向右斜め後方の障害物を検知する。なお、前後方向及び左右方向は進行方向及び後退方向を問わず進行方向を基準にしている。各障害物検出センサー２１ｂ〜２１ｅは、音響再生ロボット１０からそれぞれの方向で所定の距離、例えば４０ｃｍ±５ｃｍ離れた点に障害物の位置を特定する。よって、障害物分布状況把握部１２Ａのマップには、近時の障害物の分布状況が観測点として表される。 The obstacle distribution state grasping unit 12A includes an absolute coordinate system map, and when each detection data is input from the obstacle detection sensors 21b to 21e, the position of the obstacle detection sensor 21 is plotted on the map. This plot disappears from the map after a certain period of time.
Specifically, as shown in FIG. 2, the obstacle detection sensor 21b detects an obstacle diagonally right forward in the traveling direction, and the obstacle detection sensor 21c detects an obstacle diagonally right backward in the backward direction, as shown in FIG. The obstacle detection sensor 21d detects an obstacle in the diagonally forward left direction, and the obstacle detection sensor 21e detects an obstacle in the backward diagonally rightward direction. The front-rear direction and the left-right direction are based on the traveling direction regardless of the traveling direction or the backward direction. Each of the obstacle detection sensors 21b to 21e specifies the position of the obstacle at a point away from the sound reproduction robot 10 by a predetermined distance, for example, 40 cm ± 5 cm in each direction. Therefore, the obstacle distribution status grasping unit 12A displays the recent obstacle distribution status as observation points.

モーション決定部１２Ｂは、音響再生ロボット１０の現に存在する位置及び音響再生ロボット１０の向きを基準として、音響再生ロボット１０の周りの空間を区分けし、その区分けされた各領域内の障害物スコアを計算する。以下、具体的に説明する。   The motion determination unit 12B divides the space around the sound reproduction robot 10 based on the actual position of the sound reproduction robot 10 and the direction of the sound reproduction robot 10, and calculates obstacle scores in the divided areas. calculate. This will be specifically described below.

図８は、音響再生ロボット１０の周りの空間がどのように区分けされるかを示す平面図である。音響再生ロボット１０はその中心の回りに等間隔で８領域に区分けされる。この区分け数は４区間でも１６区間でもよい。図示した例では、時計回りの順に、「前領域」、「右斜め前領域」、「右領域」、「右斜め後領域」、「後領域」、「左斜め後領域」、「左領域」、「左斜め前領域」の８領域である。   FIG. 8 is a plan view showing how the space around the sound reproduction robot 10 is divided. The sound reproduction robot 10 is divided into eight regions at equal intervals around its center. The number of divisions may be 4 sections or 16 sections. In the illustrated example, “front region”, “right diagonal front region”, “right region”, “right diagonal rear region”, “rear region”, “left diagonal rear region”, “left region” in the clockwise order. , “8 diagonally forward left areas”.

モーション決定部１２Ｂは、障害物分布状況把握部１２Ａに保持されている情報を元に、８領域に存在する障害物の数を求め、各領域の障害物スコアを計算する。各領域に存在する障害物観測数をＣ（ｉ）とする。なお、ｉは、８領域を示す変数であり、Ｆ（Front）、ＦＲ（Front of the Right）、Ｒ（Right）、ＢＲ（Back of the Right）、Ｂ（Back）、ＢＬ（Back of the Left）、Ｌ（Left）、ＦＬ（Front of the Left）とする。
各領域に存在する障害物数は、障害物分布状況把握部１２Ａ内のマップ上に現に存在するプロット数により決定される。これは、時間の経過によりマップ上のプロットは消去されるので、マップ上に存在するプロット数は障害物数を決定する毎に変化するからである。 The motion determination unit 12B obtains the number of obstacles existing in the eight regions based on the information held in the obstacle distribution state grasping unit 12A, and calculates the obstacle score of each region. Let C (i) be the number of obstacle observations present in each region. Note that i is a variable indicating eight regions, and F (Front), FR (Front of the Right), R (Right), BR (Back of the Right), B (Back), BL (Back of the Left). ), L (Left), and FL (Front of the Left).
The number of obstacles existing in each region is determined by the number of plots that currently exist on the map in the obstacle distribution status grasping unit 12A. This is because the plot on the map is erased over time, so the number of plots existing on the map changes every time the number of obstacles is determined.

一方、障害物分布状況把握部１２Ａは、左右一対の車輪２ａ，２ｂに設けた測位センサー２３により、左右の各車輪２ａ，２ｂの回転量、即ちオドメトリを常に得る。よって、駆動機構制御部１２により駆動機構１１を制御し始めた時、即ち音響再生を開始して音響に合わせて演出し始めた時、マップの原点（０，０）に音響再生ロボット１０が居るとして、左右の各車輪２ａ，２ｂの回転量から、絶対座標系での音響再生ロボット１０の位置と方向を絶えず計算することができる。つまり、マップを絶対座標系で規定し、音響再生ロボット１０が絶えず移動しても、マップ上での音響再生ロボット１０の位置と向きを正確に求めることできる。   On the other hand, the obstacle distribution state grasping unit 12A always obtains the rotation amounts of the left and right wheels 2a and 2b, that is, odometry, by the positioning sensor 23 provided on the pair of left and right wheels 2a and 2b. Therefore, when the drive mechanism 11 is started to be controlled by the drive mechanism control unit 12, that is, when sound reproduction is started and production is performed in accordance with sound, the sound reproduction robot 10 is at the origin (0, 0) of the map. As described above, the position and direction of the acoustic reproduction robot 10 in the absolute coordinate system can be continuously calculated from the rotation amounts of the left and right wheels 2a and 2b. That is, even if the map is defined by an absolute coordinate system and the sound reproduction robot 10 constantly moves, the position and orientation of the sound reproduction robot 10 on the map can be accurately obtained.

よって、障害物分布状況把握部１２Ａは、マップを用いて各領域の障害物スコアＳ（ｉ）を次の要領で計算する。
音響再生ロボット１０は例えば前に障害物があると後に避けるため、前領域の障害物観測数Ｃ（Ｆ）から後領域の障害物観測数Ｃ（Ｂ）を引いて求めた数を、前領域の障害物スコアＳ（Ｆ）として求める。即ち、Ｓ（Ｆ）＝Ｃ（Ｆ）−Ｃ（Ｂ）で求める。
音響再生ロボット１０は例えば後に障害物があると前に避けるため、後領域の障害物観測数Ｃ（Ｂ）から前領域の障害物観測数Ｃ（Ｆ）を引いて求めた数を、後領域の障害物スコアＳ（Ｂ）として求める。即ち、Ｓ（Ｂ）＝Ｃ（Ｂ）−Ｃ（Ｆ）で求める。
音響再生ロボット１０は例えば左に障害物があると右に避けるため、左領域の障害物観測数Ｃ（Ｌ）から右領域の障害物観測数Ｃ（Ｒ）を引いて求めた数を、左領域の障害物スコアＳ（Ｌ）として求める。即ち、Ｓ（Ｌ）＝Ｃ（Ｌ）−Ｃ（Ｒ）で求める。
音響再生ロボット１０は例えば右に障害物があると左に避けるため、右領域の障害物観測数Ｃ（Ｒ）から左領域の障害物観測数Ｃ（Ｌ）を引いて求めた数を、右領域の障害物スコアＳ（Ｒ）として求める。即ち、Ｓ（Ｒ）＝Ｃ（Ｒ）−Ｃ（Ｌ）で求める。
音響再生ロボット１０は例えば左斜め前に障害物があると左斜め後に避けるため、左斜め前領域の障害物観測数Ｃ（ＦＬ）から左斜め後領域の障害物観測数Ｃ（ＢＬ）を引いて求めた数を、左斜め前領域の障害物スコアＳ（ＦＬ）として求める。即ち、Ｓ（ＦＬ）＝Ｃ（ＦＬ）−Ｃ（ＢＬ）で求める。
音響再生ロボット１０は例えば右斜め前に障害物があると右斜め後に避けるため、右斜め前領域の障害物観測数Ｃ（ＦＲ）から右斜め後領域の障害物観測数Ｃ（ＢＲ）を引いて求めた数を、右斜め前領域の障害物スコアＳ（ＦＲ）として求める。即ち、Ｓ（ＦＲ）＝Ｃ（ＦＲ）−Ｃ（ＢＲ）で求める。
音響再生ロボット１０は例えば左斜め後に障害物があると左斜め前に避けるため、左斜め後領域の障害物観測数Ｃ（ＢＬ）から左斜め前領域の障害物観測数Ｃ（ＦＬ）を引いて求めた数を、左斜め後領域の障害物スコアＳ（ＢＬ）として求める。即ち、Ｓ（ＢＬ）＝Ｃ（ＢＬ）−Ｃ（ＦＬ）で求める。
音響再生ロボット１０は例えば右斜め後に障害物があると右斜め前に避けるため、右斜め後領域の障害物観測数Ｃ（ＢＲ）から右斜め前領域の障害物観測数Ｃ（ＦＲ）を引いて求めた数を、右斜め後領域の障害物スコアＳ（ＢＲ）として求める。即ち、Ｓ（ＢＲ）＝Ｃ（ＢＲ）−Ｃ（ＦＲ）で求める。
なお、各障害物スコアＳ（ｉ）の計算式は駆動機構１１が二軸構造であるので、障害物に接近する側の車輪を障害物に近づかないように逆側に回転させていることに基づいている。 Therefore, the obstacle distribution state grasping unit 12A calculates the obstacle score S (i) of each region using the map in the following manner.
For example, in order to avoid an obstacle before the sound reproduction robot 10, the number obtained by subtracting the obstacle observation number C (B) in the rear area from the obstacle observation number C (F) in the front area As an obstacle score S (F). That is, S (F) = C (F) −C (B).
For example, in order to avoid the presence of an obstacle later, the sound reproduction robot 10 subtracts the obstacle observation number C (B) in the rear area from the obstacle observation number C (B) in the rear area, As an obstacle score S (B). That is, S (B) = C (B) −C (F).
For example, in order to avoid an obstacle on the left when the sound reproducing robot 10 has an obstacle on the left, the number obtained by subtracting the obstacle observation number C (R) in the right area from the obstacle observation number C (L) in the left area The obstacle score S (L) of the area is obtained. That is, S (L) = C (L) −C (R).
For example, in order to avoid an obstacle on the right when the sound reproduction robot 10 has an obstacle on the right, the number obtained by subtracting the obstacle observation number C (L) in the left area from the obstacle observation number C (R) in the right area The obstacle score S (R) of the area is obtained. That is, S (R) = C (R) −C (L).
For example, the sound reproduction robot 10 subtracts the obstacle observation number C (BL) in the diagonally left rear area from the obstacle observation number C (FL) in the diagonally left front area in order to avoid the diagonally left diagonal front if there is an obstacle in the diagonally left front. Is obtained as the obstacle score S (FL) in the diagonally left front area. That is, S (FL) = C (FL) −C (BL).
For example, the sound reproduction robot 10 subtracts the obstacle observation number C (BR) in the rear right diagonal area from the obstacle observation number C (FR) in the front right diagonal area in order to avoid the diagonal right front if there is an obstacle right diagonally forward. Is obtained as an obstacle score S (FR) in the diagonally right front area. That is, S (FR) = C (FR) −C (BR).
For example, the sound reproduction robot 10 subtracts the obstruction observation number C (FL) in the left front area from the obstruction observation number C (BL) in the left rear area in order to avoid an obstacle left front if there is an obstruction behind the left. Is obtained as an obstacle score S (BL) in the diagonally left rear area. That is, S (BL) = C (BL) −C (FL).
For example, the sound reproduction robot 10 subtracts the obstacle observation number C (FR) in the right front area from the obstacle observation number C (BR) in the right rear area in order to avoid an obstacle right front if there is an obstacle right diagonally. Is obtained as the obstacle score S (BR) in the rear right diagonal region. That is, S (BR) = C (BR) −C (FR).
The calculation formula for each obstacle score S (i) is that the driving mechanism 11 has a biaxial structure, and therefore the wheel on the side approaching the obstacle is rotated in the opposite direction so as not to approach the obstacle. Is based.

モーション決定部１２Ｂは、上述のように求めた各障害物スコアＳ（ｉ）から最も点数の高い方向に向かないように、音響再生ロボット１０の動きを決定する。具体的には、モーション決定部１２Ｂは、先ず、現に駆動機構１１を制御している行動パターンに関するデータに対応した補助データを、行動パターンデータ格納部１５から取得する。なお、この補助データの取得は、行動パターンを選択して基本となるデータを取得する際に行ってもよい。この補助データは、各領域への移動を回避するために駆動機構１１をどのように制御すべきかに関するデータで構成されている。よって、モーション決定部１２Ｂは、補助データのうち、障害物スコアが最も大きい領域への移動を回避するためのデータを選択し、選択したデータに基づいて駆動機構を制御する。よって音響再生ロボット１０は、障害物の多い方向に行動しない。   The motion determination unit 12B determines the movement of the sound reproduction robot 10 so as not to go in the direction with the highest score from each obstacle score S (i) obtained as described above. Specifically, the motion determination unit 12 </ b> B first acquires auxiliary data corresponding to the data related to the behavior pattern currently controlling the drive mechanism 11 from the behavior pattern data storage unit 15. In addition, you may perform this acquisition of auxiliary data, when selecting action pattern and acquiring basic data. This auxiliary data is composed of data relating to how the drive mechanism 11 should be controlled in order to avoid movement to each region. Therefore, the motion determination unit 12B selects data for avoiding movement to the region having the largest obstacle score from the auxiliary data, and controls the driving mechanism based on the selected data. Therefore, the sound reproduction robot 10 does not act in a direction with many obstacles.

以上説明したように、図７に示すブロック機能を搭載した音響再生ロボット１０では、音響再生ロボット１０が置かれた状態において、障害物の分布状況を把握しながら、障害物に接近しないように駆動機構１１を駆動させることができる。よって、図５に示すフローにおいてＳＴＥＰ４ｃのようにモーション切替を行わないで、音響再生ロボット１０が障害物の分布状況を把握し、音響再生ロボット１０が接近すべきでない方向を障害物スコアから算出し、障害物スコアの低い方に誘導する。これにより、音響再生ロボット１０にとって障害物が多くあるような環境の下で、モーション切替が繰り返し行われることで音響再生ロボットの軌跡が直進やカーブに限定されない。即ち、音響再生ロボット１０がブレイクダンスのように高速回転する場合でも、その回転軸を僅かにずらしながら、再生される音響のリズムに沿って回転することができる。   As described above, the sound reproduction robot 10 having the block function shown in FIG. 7 is driven so as not to approach the obstacle while grasping the distribution state of the obstacle in the state where the sound reproduction robot 10 is placed. The mechanism 11 can be driven. Therefore, in the flow shown in FIG. 5, without switching the motion as in STEP 4 c, the sound reproduction robot 10 grasps the obstacle distribution state, and calculates the direction in which the sound reproduction robot 10 should not approach from the obstacle score. , Guide to the lower obstacle score. As a result, the trajectory of the acoustic reproduction robot is not limited to a straight line or a curve by repeatedly performing motion switching in an environment where there are many obstacles for the acoustic reproduction robot 10. That is, even when the sound reproduction robot 10 rotates at a high speed like break dance, the sound reproduction robot 10 can rotate along the rhythm of the sound to be reproduced while slightly shifting the rotation axis.

本発明は特許請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱しない範囲において、様々な形態で実施することができ、上述した具体例のみならず、自律移動型に限定されることなく、ミラーボールのような音響に合わせて駆動されるロボットにも適用される。   The present invention can be implemented in various forms without departing from the scope of the invention described in the claims, and is not limited to the specific examples described above, and is not limited to the autonomous mobile type. The present invention is also applied to a robot driven in accordance with such sound.

本発明の実施形態に係る音響再生ロボットを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the sound reproduction robot which concerns on embodiment of this invention. 図１に示す音響再生ロボットに設けられている各種センサーを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the various sensors provided in the sound reproduction robot shown in FIG. 図１に示す音響再生ロボットの機能ブロック構成図である。It is a functional block block diagram of the sound reproduction robot shown in FIG. バッファー処理について模式的に示す図である。It is a figure which shows typically about a buffer process. 本発明の音響再生ロボットにおける駆動機構制御部を主とした制御を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the control mainly by the drive mechanism control part in the sound reproduction robot of this invention. 出力しようとする音響のジャンルが特定できない場合に使用されるテーブルの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the table used when the genre of the sound which it is going to output cannot be specified. 本発明の別の実施形態に係る音響再生ロボットの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a sound reproduction robot according to another embodiment of the present invention. 音響再生ロボットの周りの空間がどのように区分けされるかを示す平面図である。It is a top view which shows how the space around a sound reproduction robot is divided.

符号の説明Explanation of symbols

１，１０：音響再生ロボット
２ａ，２ｂ：車輪
３ａ，３ｂ：スピーカーボックス
３ｃ，３ｄ：スピーカー
４：ロボット本体
５：携帯音響デバイス
６：表示出力部
７ａ，７ｂ：バンパー
８ａ，８ｂ：支持円盤部
１１：駆動機構
１２：駆動機構制御部
１２Ａ：障害物分布状況把握部
１２Ｂ：モーション決定部
１３：マップデータ格納部
１４：位置推定部
１５：行動パターンデータ格納部
１６：移動経路計画部
１７：マップデータ生成更新部
２１（２１ａ〜２１ｅ）：障害物検出センサー
２２（２２ａ〜２２ｄ）：段差検出センサー
２３：測位センサー
２４：加速度センサー
３１：音響ファイル格納部
３２：音響処理部
３３：音響信号出力制御部
３４：バッファー処理部
３５：音響解析部
３６：ジャンル解析部
４１：制御指令情報入力部
４２：制御指令情報解析部
４３：ネットワーク接続部
４４：出力表示制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,10: Sound reproduction | regeneration robot 2a, 2b: Wheel 3a, 3b: Speaker box 3c, 3d: Speaker 4: Robot main body 5: Portable acoustic device 6: Display output part 7a, 7b: Bumper 8a, 8b: Support disk part 11 : Drive mechanism 12: Drive mechanism control unit 12A: Obstacle distribution status grasping unit 12B: Motion determination unit 13: Map data storage unit 14: Location estimation unit 15: Action pattern data storage unit 16: Travel path planning unit 17: Map data Generation update unit 21 (21a to 21e): Obstacle detection sensor 22 (22a to 22d): Step detection sensor 23: Positioning sensor 24: Acceleration sensor 31: Acoustic file storage unit 32: Acoustic processing unit 33: Acoustic signal output control unit 34: Buffer processing unit 35: Acoustic analysis unit 36: Genre analysis unit 41: Control command information Information input unit 42: Control command information analysis unit 43: Network connection unit 44: Output display control unit

Claims (6)

駆動機構と、音響データ列を順次蓄積するバッファー処理部と、該バッファー処理部に蓄積した音響データ列から音響に関する特徴量を抽出する音響解析部と、該音響解析部で抽出された特徴量の入力に応じて上記駆動機構を制御する駆動機構制御部と、を備える、音響再生ロボット。   A drive mechanism, a buffer processing unit that sequentially stores an acoustic data sequence, an acoustic analysis unit that extracts acoustic feature values from the acoustic data sequence stored in the buffer processing unit, and a feature amount extracted by the acoustic analysis unit And a drive mechanism control unit that controls the drive mechanism in response to an input. 音響データを出力しながら駆動機構で行動する音響再生ロボットであって、
出力する音響データに関するジャンルを解析するジャンル解析部と、
上記駆動機構で実現される複数の行動パターンに関しデータを格納する行動パターンデータ格納部と、
音響データ列を順次蓄積するバッファー処理部と、
上記バッファー処理部に蓄積した音響データ列からテンポ、ピーク及び／又はゲインを含む音響に関する特徴量を抽出する音響解析部と、
上記ジャンル解析部におけるジャンル解析結果に基づいて上記行動パターンデータ格納部から行動パターンに関するデータを取得し、取得したデータに基づいて上記駆動機構を制御する一方、上記音響解析部で抽出した特徴量の入力に応じて該データに基づく上記駆動機構に対する制御を変化させる駆動機構制御部と、を備える、音響再生ロボット。 An acoustic reproduction robot that acts by a drive mechanism while outputting acoustic data,
A genre analysis unit for analyzing a genre related to output acoustic data;
An action pattern data storage unit for storing data regarding a plurality of action patterns realized by the drive mechanism;
A buffer processing unit for sequentially storing acoustic data strings;
An acoustic analysis unit that extracts a feature quantity related to sound including tempo, peak, and / or gain from the acoustic data sequence stored in the buffer processing unit;
Based on the genre analysis result in the genre analysis unit, data on the behavior pattern is acquired from the behavior pattern data storage unit, and the drive mechanism is controlled based on the acquired data, while the feature amount extracted by the acoustic analysis unit A sound reproduction robot comprising: a drive mechanism control unit that changes control of the drive mechanism based on the data according to an input. 前記ジャンル解析部は、出力する音響データのジャンル解析結果に拘らず特定の結果を出力し、
前記駆動機構制御部は、前記音響解析部で抽出した特徴量としてのテンポ、ピーク及び／又はゲインに基づいて前記駆動機構を制御する、請求項２に記載の音響再生ロボット。 The genre analysis unit outputs a specific result regardless of the genre analysis result of the acoustic data to be output,
The sound reproduction robot according to claim 2, wherein the drive mechanism control unit controls the drive mechanism based on a tempo, a peak, and / or a gain as a feature amount extracted by the acoustic analysis unit. 前記駆動機構制御部は、前記音響解析部から特徴量としてピークを抽出した旨の入力を受ける毎に繰り返し数をカウントし、予め規定されている回数を超えると前記行動パターンデータ格納部から行動パターンに関する新たなデータを取得し、取得した新たなデータに基づいて上記駆動機構を制御する、請求項２に記載の音響再生ロボット。   The drive mechanism control unit counts the number of repetitions every time it receives an input indicating that a peak has been extracted from the acoustic analysis unit, and when the number exceeds a predetermined number of times, the behavior pattern data storage unit The sound reproduction robot according to claim 2, wherein new data relating to the sound is acquired and the drive mechanism is controlled based on the acquired new data. 段差や障害物を検知するためのセンサーを備え、
前記駆動機構制御部は、上記センサーの検知状況に応じて前記駆動機構に対する制御を変化させる、請求項１乃至３の何れかに記載の音響再生ロボット。 It has a sensor to detect steps and obstacles,
The sound reproduction robot according to claim 1, wherein the drive mechanism control unit changes control of the drive mechanism in accordance with a detection state of the sensor. 音響データを出力しながら駆動機構で行動する音響再生ロボットであって、
出力する音響データに関するジャンルを解析するジャンル解析部と、
上記駆動機構で実現される複数の行動パターンに関するデータと行動パターン毎に障害物を避けるために上記駆動機構で実現される回避パターンに関する補助データとを格納する行動パターンデータ格納部と、
音響データ列を順次蓄積するバッファー処理部と、
上記バッファー処理部に蓄積した音響データ列からテンポ、ピーク及び／又はゲインを含む音響に関する特徴量を抽出する音響解析部と、
障害物の方向を検出する複数の障害物検出センサーと、
上記ジャンル解析部におけるジャンル解析結果に基づいて上記行動パターンデータ格納部から行動パターンに関するデータを取得し、取得したデータに基づいて上記駆動機構を制御すると共に、上記音響解析部で抽出した特徴量の入力に応じて該データに基づく上記駆動機構に対する制御を変化させる駆動機構制御部と、を備え、
上記駆動機構制御部が、上記障害物検出センサーからの検出データに基づいて障害物の分布状況を把握し、障害物の多い方向に行動しないように上記行動パターンデータ格納部から補助データを取得し、該補助データに基づいて上記駆動機構を制御する、音響再生ロボット。 An acoustic reproduction robot that acts by a drive mechanism while outputting acoustic data,
A genre analysis unit for analyzing a genre related to output acoustic data;
An action pattern data storage unit that stores data related to a plurality of action patterns realized by the drive mechanism and auxiliary data related to avoidance patterns realized by the drive mechanism in order to avoid obstacles for each action pattern;
A buffer processing unit for sequentially storing acoustic data strings;
An acoustic analysis unit that extracts a feature quantity related to sound including tempo, peak, and / or gain from the acoustic data sequence stored in the buffer processing unit;
A plurality of obstacle detection sensors for detecting the direction of the obstacle,
Based on the genre analysis result in the genre analysis unit, data related to the behavior pattern is acquired from the behavior pattern data storage unit, the drive mechanism is controlled based on the acquired data, and the feature amount extracted by the acoustic analysis unit A drive mechanism control unit that changes control of the drive mechanism based on the data according to the input,
The drive mechanism control unit grasps the obstacle distribution status based on the detection data from the obstacle detection sensor, and acquires auxiliary data from the behavior pattern data storage unit so as not to act in a direction with many obstacles. A sound reproduction robot that controls the drive mechanism based on the auxiliary data.
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