JP2000233386A - ロボット装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロボット装置とロボット装置との間でコミュ
ニケーションをとる。 【解決手段】 信号比較回路５は、信号分離回路３の特
徴検出結果と、信号パターン記憶回路４に記憶されてい
るＬＥＤ−ロボット個体表と比較する。信号比較回路５
は、上記ＬＥＤ−ロボット個体表に基づいて、上記ＬＥ
Ｄの点滅は所定のロボット装置によるものだと認識し、
信号パターン記憶回路４から上記所定のロボット装置に
関するロボットＩＤを読み出して、これを外部出力決定
回路６に供給する。外部出力決定回路６は、上記所定の
ロボット装置に対しては「頭を振って挨拶」するように
制御プログラムが記憶されている。従って、外部出力決
定回路６は、上記信号比較回路５から上記所定のロボッ
ト装置のロボットＩＤが供給されると動作を決定し、上
記制御プログラムに従って「頭を振って挨拶」する制御
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボット間でコミ
ュニケーションをとるロボット装置及びその制御方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】今日では、犬や猫等の生体動物を形取っ
た多足歩行型のロボット装置が提案されている。このよ
うなロボット装置は、所定の自由度を持つアクチュエー
タと所定の物理量を検出するセンサ等を所定の位置に配
置された機構部とを有し、マイクロコンピュータを用い
た制御部によって、各種センサの出力及び制御プログラ
ムに従って上記各アクチュエータを制御して、自走可能
に構成されている。

【０００３】また、上記ロボット装置は、上記各種セン
サとして、光を検出する光センサや音を検出するマイク
等も備え、外界の光や音に反応して所定の行動をするよ
うになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、２台以上の
ロボットが他のロボットの動作等によって自らの動作を
変更して動作を行うことが提案されている。これを、群
ロボット協調という。群ロボット協調については、従来
より様々な研究がなされている。また、ロボットが人間
と同様に状況に応じた反応をすることについて、特願平
１０−４９１８８号において開示されている。

【０００５】しかし、かかる技術は、全体を制御する手
段を使用して個々を制御したり、また、人間が何らかの
入力を当該ロボットに与えた時のみに動作するものであ
る。

【０００６】本発明は、このような実情に鑑みて提案さ
れたものであり、ロボット間でコミュニケーションをと
ることができるロボット装置及びその制御方法を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明に係るロボット装置は、他のロボット装置
の特徴を検出する検出手段と、ロボット装置毎に、その
特徴とそのロボット装置に対応する自己の動作パターン
とを記憶する特徴記憶手段と、上記検出手段で検出した
上記他のロボット装置の特徴と上記記憶手段に記憶され
ているロボット装置毎の特徴とを比較して、特徴が一致
したロボット装置に対応する自己の動作パターンを上記
特徴記憶手段から読み出す比較手段と、上記比較手段に
よって読み出される自己の動作パターンに基づいて動作
を制御する動作制御手段とを備える。

【０００８】本発明に係るロボット装置の制御方法は、
ロボット装置毎に、その特徴とそのロボット装置に対応
する自己の動作パターンとを記憶する特徴記憶工程と、
他のロボット装置の特徴を検出する検出工程と、上記検
出工程で検出した上記他のロボット装置の特徴と上記記
憶工程で記憶されたロボット装置毎の特徴とを比較する
比較工程と、特徴が一致したロボット装置に対応する自
己の動作パターンを読み出す読出し工程と、上記読出し
工程によって読み出される自己の動作パターンに基づい
て動作を制御する動作制御工程とを備える。

【０００９】本発明に係るロボット装置は、目標物を検
出する検出手段と、目標物毎に所定の距離における当該
目標物のみかけの大きさを記憶する記憶手段と、上記検
出手段で検出した目標物のみかけの大きさと上記記憶手
段に記憶されている目標物の大きさとを比較して、上記
目標物までの距離を算出する算出手段とを備える。

【００１０】本発明に係るロボット装置の制御方法は、
目標物を検出する検出工程と、目標物毎に所定の距離に
おける当該目標物のみかけの大きさを記憶する記憶工程
と、上記検出工程で検出した目標物のみかけの大きさと
上記記憶工程で記憶した目標物の大きさとを比較するこ
とによって上記目標物までの距離を算出する算出工程と
を備える。

【００１１】本発明に係るロボット装置は、他のロボッ
ト装置の動作パターンを検出する動作パターン検出手段
と、複数の動作パターンと各動作パターンにおける内部
状態とを記憶する記憶手段と、上記動作パターン検出手
段で検出される動作パターンと上記記憶手段に記憶され
ている動作パターンとを比較し、一致する動作パターン
における内部状態を上記他のロボット装置の内部状態と
して認識する認識手段とを備える。

【００１２】本発明に係るロボット装置の制御方法は、
他のロボット装置の動作パターンを検出する動作パター
ン検出工程と、複数の動作パターンと各動作パターンに
おける内部状態とを記憶する記憶工程と、上記動作パタ
ーン検出工程で検出される動作パターンと上記記憶工程
で記憶した動作パターンとを比較する比較工程と、上記
比較工程で一致した動作パターンにおける内部状態を上
記他のロボット装置の内部状態として認識する認識工程
とを備える。

【００１３】本発明に係るロボット装置は、自己の複数
の内部状態と、上記各内部状態に対応する動作パターン
とを記憶する記憶手段と、自己の内部状態に対応する動
作パターンを読み出す読出し手段と、上記読出し手段に
よって読み出された動作パターンに基づいて動作を制御
する動作制御手段とを備える。

【００１４】本発明に係るロボット装置の制御方法は、
自己の複数の内部状態と、上記各内部状態に対応する動
作パターンとを記憶する記憶工程と、自己の内部状態に
対応する動作パターンを読み出す読出し工程と、上記読
出し工程で読み出された動作パターンに基づいて動作を
制御する動作制御工程とを備える。

【００１５】本発明に係るロボット装置は、主動作を制
御する主動作制御手段と、複数の主動作の状態と、上記
各主動作の状態に対応する副動作パターンとを記憶する
記憶手段と、上記主動作制御手段によって制御される主
動作と上記記憶手段に記憶されている主動作とに対応す
る副動作パターンを上記記憶手段から読み出す読出し手
段と、上記読出し手段により読み出された副動作パター
ンに基づいて副動作を制御する副動作制御手段とを備え
る。

【００１６】本発明に係るロボット装置の制御方法は、
複数の主動作の状態と、上記各主動作の状態に対応する
副動作パターンとを記憶する記憶工程と、主動作を制御
する主動作制御工程と、上記主動作制御工程により制御
される主動作と上記記憶工程で記憶されていた主動作と
に対応する副動作パターンを読み出す読出し工程と、上
記読出し工程により読み出された副動作パターンに基づ
いて副動作を制御する副動作制御工程とを備える。

【００１７】本発明に係るロボット装置は、所定の情報
と、当該所定の情報の送信先の個体識別情報とを有する
パケットを生成するパケット生成手段と、上記パケット
生成手段で生成されたパケットを上記送信先へ送信する
送信手段とを備える。

【００１８】本発明に係るロボット装置の制御方法は、
所定の情報と、当該所定の情報の送信先の個体識別情報
とを有するパケットを生成するパケット生成工程と、上
記パケット生成工程で生成されたパケットを上記送信先
へ送信する送信工程とを備える。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００２０】本発明は、例えば図１に示す構成のロボッ
ト装置１に適用される。上記ロボット装置１は、外部入
力から信号を検出する信号検出回路２と、検出された信
号を分離する信号分離回路３と、予め信号パターンを記
憶している信号パターン記憶回路４と、検出された信号
と信号パターン記憶回路４に記憶されている信号パター
ンとを比較する信号比較回路５と、信号の比較結果に基
づいて外部出力する内容を決定する外部出力決定回路６
と、決定された外部出力の内容に従って出力する信号出
力回路７と、システム全体を制御する制御回路８とを備
える。

【００２１】ここで、外部入力としては、例えば動作，
音声，ＬＥＤの点滅，模様，色等がある。信号検出回路
２は、例えば動作，色，模様等を検出するためのＣＣＤ
イメージセンサや、音声を検出するためのマイク等が該
当する。

【００２２】信号パターン記憶回路４は、例えば個々の
ロボット装置を識別するためのＩＤ，音声，信号波形，
模様，色，大きさ，動作パターン，感情遷移パターン等
を記憶している。

【００２３】信号比較回路５は、信号分離回路３からの
信号と信号パターン記憶回路４とのパターン信号とを比
較して、内部状態判別，動作判別，個体識別，その他情
報判別を行い、その比較結果を外部出力決定回路６に供
給する。ここで、「内部状態」とは、ロボット装置１の
感情、例えば「楽しい」、「悲しい」、「怒っている」
等のことをいう。

【００２４】外部出力決定回路６は、信号比較回路５の
信号比較結果に基づいて、動作を決定し、それを信号出
力回路７を介して出力する。なお、信号出力回路７とし
ては、様々な色を出力するＬＥＤ，音声を出力するスピ
ーカ，動作出力のための手足等が該当する。したがっ
て、外部出力としては、動作，音声，ＬＥＤの点滅，Ｌ
ＥＤを所定の色に発光すること等が該当する。

【００２５】このような構成のロボット装置１は、他の
ロボット装置による外部入力に応じて、以下に示すよう
な様々な動作を行うようになっている。

【００２６】１．ＬＥＤによる識別 （１−１） ロボット個体の識別 ここでは、３体のロボット装置１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）
からなるロボット集団がある場合を例に挙げながら説明
する。なお、上述したロボット装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの
各回路についても、例えば信号比較回路５Ａ，５Ｂ，５
Ｃとするように、回路の符号にＡ，Ｂ，Ｃを付するもの
とする。

【００２７】ロボット装置１Ａは、上述した信号検出回
路２Ａとしてテレビカメラ２Ａと、信号出力回路７とし
て赤色を発光するＬＥＤ７１Ａ及び関節部分に相当する
アクチュエータ７２Ａとを備える。同様に、ロボット装
置１Ｂは、黄色を発光するＬＥＤ７１Ｂを備える。ロボ
ット装置１Ｃは、緑色を発光するＬＥＤ７１Ｃを備え
る。ＬＥＤ７１Ａ，７１Ｂ，７１Ｃは、それぞれ１秒間
で３回，１秒間で２回，３秒間で１回点滅するようにな
っている。

【００２８】また、各ロボット装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃに
おいて、信号パターン記憶回路４Ａ，４Ｂ，４Ｃには、
図２に示すように、ＬＥＤ−ロボット個体表が記憶され
ている。上記ＬＥＤ−ロボット個体表は、具体的には、
ロボット装置１Ａは赤色のＬＥＤを１秒間に１回点滅
し、ロボット装置１Ｂは黄色のＬＥＤを１秒間に２回点
滅し、ロボット装置１Ｃは緑色のＬＥＤを３秒間に１回
点滅することを示している。

【００２９】そして、例えばロボット装置１Ａが、他の
ロボット装置１Ｂ等を認識するときは、内部の各回路は
以下のように動作する。

【００３０】すなわち、テレビカメラ１２Ａは、点滅し
ているＬＥＤ７１Ｂを撮像し、撮像出力たる画像信号を
信号分離回路３Ａに供給する。信号処理回路３Ａは、上
記画像信号から一定周期、例えば黄色が１秒間に２回点
滅しているという特徴を検出し（図３に示すステップＳ
Ｔ１）、この検出結果を信号パターン記憶回路４Ａ及び
信号比較回路５Ａに供給する。

【００３１】信号比較回路５Ａは、信号分離回路３Ａの
特徴検出結果と、信号パターン記憶回路４Ａに記憶され
ているＬＥＤ−ロボット個体表と比較する（ステップＳ
Ｔ２）。信号比較回路５Ａは、上記ＬＥＤ−ロボット個
体表に基づいて、上記ＬＥＤの点滅はロボット装置１Ｂ
によるものだと認識し、信号パターン記憶回路４Ａから
ロボット装置１Ｂに関するロボットＩＤを読み出して、
これを外部出力決定回路６Ａに供給する。

【００３２】外部出力決定回路６Ａは、ロボット装置１
Ｂに対しては「頭を振って挨拶」するように制御プログ
ラムが記憶されている。従って、外部出力決定回路６Ａ
は、上記信号比較回路５からロボット装置１Ｂのロボッ
トＩＤが供給されると動作を決定し（ステップＳＴ
３）、上記制御プログラムに従って「頭を振って挨拶」
する制御を行うべく（ステップＳＴ４）、制御信号をア
クチュエータ７１Ａに供給する。アクチュエータ７１Ａ
は、当該ロボット装置１Ａの首の関節に相当するもので
あり、上記制御信号により首を振って挨拶するような動
作をすることができる。

【００３３】なお、本実施の形態では「首を振って挨
拶」する場合を例に挙げて説明したが、この代わりに、
例えば前足で相手を威嚇したりその他の制御を行うよう
にしてもよい。

【００３４】（１−２） ロボット群の識別 つぎに、ロボット群Ｘ，Ｙがある場合について説明す
る。なお、各ロボット装置１は、所属するロボット群に
よって、異なる動作を行うようになっている。

【００３５】各ロボット装置１の信号パターン記憶回路
４には、ロボットの動作パターンと当該動作パターンを
するロボット群の群ＩＤとからなるロボット群対応表が
記憶されている。上記ロボット群対応表は、例えば、ロ
ボット群Ｘは比較的動きの遅いロボットからなり、ロボ
ット群Ｙは立ち止まると地面を掻く動作を行うロボット
からなるものとする。

【００３６】このような構成のロボット装置１におい
て、信号検出回路たるテレビカメラ１２は、あるロボッ
ト群のロボット装置を撮像し、その画像信号を信号分離
回路３に供給する。信号分離回路３は、あるロボット群
のロボット装置の行動パターンを検出して、この検出結
果を信号パターン記憶回路４及び信号比較回路５に供給
する。

【００３７】信号比較回路５は、信号分離回路３の検出
結果と、信号パターン記憶回路４に記憶されているロボ
ット群対応表と比較する。信号比較回路５は、上記ロボ
ット群対応表に基づいて、撮像したロボット装置の行動
パターンは例えばロボット群Ｙのものだと認識し、信号
パターン記憶回路４からロボット群Ｙに関するロボット
ＩＤを読み出して、これを外部出力決定回路６に供給す
る。

【００３８】外部出力決定回路６は、ロボット群Ｙの各
ロボット装置に対しては「頭を振って挨拶」するように
制御プログラムが記憶されている。従って、外部出力決
定回路６は、上記信号比較回路５からロボット群Ｙのロ
ボットＩＤが供給されると、上記制御プログラムに従っ
て「頭を振って挨拶」する制御信号をアクチュエータ７
１に供給する。アクチュエータ７１は、当該ロボット装
置１の首の関節に相当するものであり、上記制御信号に
より首を振って挨拶するような動作をすることができ
る。

【００３９】したがって、例えばロボット群Ｘのロボッ
ト装置１Ｘが、ロボット群Ｙのロボット装置１Ｙに相対
した場合には、上記ロボット装置１Ｙが立ち止まって地
面を掻いていることを検出すると、上記ロボット装置１
Ｙがロボット群Ｙに属すると認識し、制御プログラムに
従って「頭を振って挨拶」するように行動する。

【００４０】なお、上述したようなロボット装置１やロ
ボット群を認識するものとしては、上述した例の他に、
ロボット装置１のボディの色，形状，模様，バーコー
ド，番号，記号，光，その他の識別番号，ボディランゲ
ージ等の視覚によって識別することができるものや、音
等であってもよい。

【００４１】２．ロボット間の距離の測定 つぎに、ロボット装置１Ａ，１Ｂ間の距離を測定するこ
とについて説明する。ここで、例えばロボット装置１Ａ
には「○」の記号が付され、ロボット装置１Ｂには
「×」の記号が付されている。

【００４２】各ロボット装置１Ａの信号パターン記憶回
路４Ａには、「○」や「×」等の記号と、ある所定の距
離と、その距離における各記号のみかけの直径，みかけ
の辺の長さ等から構成される距離対応表が記憶されてい
る。

【００４３】信号検出回路たるテレビカメラ２Ａは、ロ
ボット装置１Ｂに付されている記号を撮像し、この画像
信号を信号分離回路３Ａに供給する。信号分離回路３Ａ
は、テレビカメラ２Ａからの画像信号に基づいて、記号
が「○」や「×」であることの特徴を検出し（図４に示
すステップＳＴ１１）、この検出結果を信号パターン記
憶回路４Ａ及び信号比較回路５Ａに供給する。

【００４４】信号比較回路５Ａは、検出された記号と上
記距離対応表とを比較し（ステップＳＴ１２）、検出さ
れた記号を特定すると共に、その記号のみかけ直径やみ
かけ線の長さ等を算出する。ここで、信号比較回路５Ａ
は、記号を特定し、上記距離対応表を参照することによ
って、相対したロボット装置を認識することができる。

【００４５】さらに、信号比較回路５Ａは、記号のみか
け直径やみかけ長さ等と上記距離対応表とを比較するこ
とによって、撮像したロボット装置１Ｂとの位置を決定
することができる（ステップＳＴ１３）。すなわち、信
号比較回路５Ａは、上記距離対応表に示されている直径
等と検出したみかけの直径等との違いから、実際のロボ
ット装置１Ｂまでの距離を決定することができる。

【００４６】３．ロボットの内部状態判別 つぎに、ロボット装置１Ａ，１Ｂが互いの感情を判別す
る場合について説明する。

【００４７】（３−１） ＬＥＤの発光パターンに基づ
く判別 ロボット装置１Ａは、信号出力回路７Ａとして赤色のＬ
ＥＤ７１Ａを備える。同様に、ロボット装置１Ｂは、黄
色のＬＥＤ７１Ａを備える。各ＬＥＤ７１Ａ，７１Ｂ
は、当該ロボット装置１Ａ，１Ｂの感情に応じて、点滅
速度が異なるように、制御回路８によって制御されてい
る。

【００４８】各ロボット装置１Ａ，１Ｂの信号パターン
記憶回路４Ａ，４Ｂには、図５に示すような信号−状態
対応表が記憶されている。信号−状態対応表は、複数の
信号パターンと、各信号パターンのときの内部状態とか
らなる。上記信号−状態対応表によると、平静の状態の
時は、図５（Ａ）に示すように、ＬＥＤは一定時間オン
した後、比較的長い時間が経過してから再び一定時間オ
ンすることを示している。楽しい状態の時は、図５
（Ｂ）に示すように、ＬＥＤは短い期間オン／オフした
後、長い時間オン／オフして繰り返し行うことを示して
いる。怒りの状態の時は、図５（Ｃ）に示すように、Ｌ
ＥＤは短い時間オン／オフ／オンをした後、再び短い時
間オン／オフ／オンを繰り返すことを示している。

【００４９】そして、ロボット装置１Ａがロボット装置
１Ｂに相対すると、その各回路は以下のように動作す
る。すなわち、信号検出回路たるテレビカメラ２Ａは、
ロボット装置１Ｂの発光しているＬＥＤ７Ａを撮像し、
この画像信号を信号分離回路３Ａ供給する。信号分離回
路３Ａは、テレビカメラ２Ａからの画像信号に基づいて
ＬＥＤによる信号、すなわちＬＥＤの発光周期や色を検
出し（図６に示すステップＳＴ２１）、この検出結果を
信号パターン記憶回路４Ａ及び信号比較回路５Ａに供給
する。

【００５０】信号比較回路５Ａは、検出されたＬＥＤの
発光周期と信号パターン記憶回路４Ａに記憶されている
信号−状態対応表とを比較する（ステップＳＴ２２）。
信号比較回路５Ａは、例えば、検出したＬＥＤ７Ｂの発
光周期が図５（Ｃ）に示す信号パターンのときはロボッ
ト装置１Ｂが怒っていると判別して、上記ロボット装置
１Ｂの内部状態を判別することができる（ステップＳＴ
２３）。

【００５１】（３−２） 行動パターンに基づく判別 ロボット装置１Ａは、ロボット装置１Ｂの動作に基づい
て、その内部状態を判別することもできる。ここで、ロ
ボット装置１Ａの信号パターン記憶回路４には、動作−
状態対応表が記憶されている。動作−状態対応表は、上
述した信号−状態対応表と同様に構成されており、複数
の動作パターンと、各動作パターンのときの内部状態と
からなる。

【００５２】そして、ロボット装置１Ａがロボット装置
１Ｂに相対すると、その各回路は以下のように動作す
る。すなわち、信号検出回路たるテレビカメラ２Ａは、
ロボット装置１Ｂの動作を撮像し、この画像信号を信号
分離回路３Ａ供給する。信号分離回路３Ａは、テレビカ
メラ２Ａからの画像信号に基づいてロボット装置１Ｂの
動作パターンを検出し（図７に示すステップＳＴ３
１）、この検出結果を信号パターン記憶回路４Ａ及び信
号比較回路５Ａに供給する。

【００５３】信号比較回路５Ａは、検出された動作パタ
ーンと、信号パターン記憶回路４Ａに記憶されている動
作−状態対応表とを比較する（ステップＳＴ３２）。信
号比較回路５Ａは、検出した動作パターンと一致する動
作パターンを上記動作−状態対応表から検索し、一致す
る動作パターンに対応する内部状態を選択する。

【００５４】ロボット装置１Ａは、このように選択され
た内部状態をロボット装置１Ｂの内部状態と判別する
（ステップＳＴ３３）。これにより、ロボット装置１Ａ
は、ロボット装置１Ｂの動作内容から、その内部状態を
認識することができる。

【００５５】４．ロボットの内部状態の表現 （４−１） ＬＥＤ発光による表現 ロボット装置１が感情、すなわち内部状態を外部に表現
する場合について説明する。上記ロボット装置１は、一
定の周期で点滅するＬＥＤ７１を頭部前面に２つ備えて
いるものとする。１つは赤色のＬＥＤ７１で、もう１つ
は青色のＬＥＤ７１である。

【００５６】例えば、ロボット装置１の内部状態が「楽
しい」状態であるときは、外部出力決定回路６は、赤色
のＬＥＤ７１を５回点滅させる制御信号をＬＥＤ７１に
供給する。一方、外部出力決定回路６は、内部状態が
「悲しい」状態であるときは、例えば青色のＬＥＤ７を
点滅させる制御信号をＬＥＤ７１に供給する。これによ
り、ロボット装置１は、自己の感情、すなわち自己の内
部状態をＬＥＤ７１の点滅によって外部に出力すること
ができる。

【００５７】（４−２） 音声出力による表現 また、ロボット装置１は、音声を出力することによっ
て、内部状態を外部に出力することもできる。信号比較
回路５は、例えば、内部状態が「楽しい」状態と認識し
て、その内部状態を外部出力決定回路６に供給する。

【００５８】外部出力決定回路６は、音声を出力するた
めのＣメジャーコード，Ａマイナーコードの中から、内
部状態「楽しい」に対応するＣメジャーコードを選択し
て、信号出力回路たるスピーカ７に供給する。これによ
り、スピーカ７は、Ｃメジャーコードによる音声を出力
する。また、外部出力決定回路６は、信号比較回路５か
ら内部状態「悲しい」が供給されたときは、内部状態
「悲しい」に対応するＡマイナーコードを選択してスピ
ーカ７に供給する。これにより、スピーカ７は、Ａマイ
ナーコードによる音声を出力する。

【００５９】以上のように、ロボット装置１は、「楽し
い」，「悲しい」等の様々な内部状態に応じて、その内
部状態を示すための音声を出力することができる。

【００６０】（４−３）行動による表現 また、ロボット装置１は、音声と同様にして、所定の行
動をすることによって、内部状態を外部に出力すること
もできる。信号比較回路５は、例えば、内部状態が「楽
しい」状態と認識して、その内部状態を外部出力決定回
路６に供給する。

【００６１】外部出力決定回路６は、両手を上げたり手
を振ったりするような所定の動作パターンの中から内部
状態「楽しい」に対応する動作パターン、例えば「両手
を上に上げて振る」を選択して、この制御信号を信号出
力回路７に供給する。これにより、信号出力回路７は、
両手を上に上げる動作を行う。また、外部出力決定回路
６は、信号比較回路５から内部状態「悲しい」が供給さ
れたときは、内部状態「悲しい」に対応する動作パター
ンを選択して信号出力回路７に供給する。これにより、
信号出力回路７は、上記動作パターンに基づく動作を行
うことができる。

【００６２】以上のように、ロボット装置１は、「楽し
い」，「悲しい」等の様々な内部状態に応じて、その内
部状態を行動によって外部に示すことができる。

【００６３】５．ロボットの内部状態の変化 ロボット装置１Ａは、他のロボット装置１Ｂの感情を判
別した結果、当該ロボット装置１Ａもそれに対応して、
感情すなわち内部状態を変化させることができる。

【００６４】なお、ロボット装置１Ａは、他のロボット
装置１Ｂの内部状態を判別する手法としては、上述の図
５に示すように、ロボット装置１ＢのＬＥＤの発光パタ
ーンを判別したり、ロボット装置１Ｂの行動パターンを
判別することによって行ってもよい。

【００６５】上記ロボット装置１Ａの信号パターン記憶
回路４Ａには、図８に示すように、ロボット内部状態テ
ーブルが記憶されている。信号比較回路５Ａは、上述し
たようにして他のロボット装置の感情を判別すると、上
記ロボット内部状態テーブルに基づいて自身の感情が変
化する。なお、図８における「Ａ」はロボット装置１Ａ
の内部状態を示し、「Ｂ」はロボット装置１Ｂの内部状
態を示す。

【００６６】上記ロボット内部状態テーブルによると、
例えば、ロボット装置１自身の内部状態が「楽しい」の
ときであってロボット装置１Ｂの内部状態が「楽しい」
のときは、ロボット装置１Ａの内部状態は「より楽し
い」となる。また、ロボット装置１Ａの内部状態が「平
常」であってロボット装置１Ｂの内部状態が「怒ってい
る」のときは、ロボット装置１Ａの内部状態は「少し怒
る」となる。

【００６７】そして、ロボット装置１Ａの信号比較回路
５Ａは、自己の内部状態を判別すると共に、ロボット装
置１Ｂの内部状態も判別する（図９に示すステップＳＴ
４１）。信号比較回路５Ａは、上記ロボット内部状態テ
ーブルから、次に変化すべき内部状態を選択する。外部
出力決定回路６Ａは、その選択された内部状態になるた
めの動作を決定し（ステップＳＴ４２）、信号出力回路
７Ａを介して動作を出力する（ステップＳＴ４３）。

【００６８】以上のように、ロボット装置１Ａは、ロボ
ット装置１Ｂの内部状態の応じて自己の内部状態も変化
して、変化した内部状態にあった行動を行うようにな
る。

【００６９】６．ロボットの行動の判別 ロボット装置１Ａは、所定の副動作をすることによっ
て、自己の主たる動作を他のロボット装置１Ｂに伝達す
ることができる。ここでは、ロボット装置１Ａ及びロボ
ット装置１Ｂが例えばサッカーをする場合において、ロ
ボット装置１Ａがドリブルをしてシュートするという場
面を例に挙げて説明する。

【００７０】ロボット装置１Ａは、信号出力回路７Ａと
して赤色及び緑色のＬＥＤ７１Ａを備え、制御回路８に
よりＬＥＤ７１Ａの発光を制御している。そして、上記
ロボット装置１Ａがドリブルをするときは、上記制御回
路８は、副動作として、赤色のＬＥＤ７１を１秒間に２
回点滅させ、シュートをするときは、緑色のＬＥＤ７１
を１秒間に２回点滅させる。

【００７１】これにより、ロボット装置１Ａは、主たる
動作としてドリブルをしてシュートすることをロボット
装置１Ｂに知らせることができる。

【００７２】つぎに、ロボット装置１Ａが、ドリブルを
してロボット装置１Ｂにパスを出す場合について説明す
る。ここでは、ロボット装置１Ａの信号パターン記憶回
路４Ａには、「パスを出す」という行動パターンに対し
て「右前足で２回地面を蹴る」という動作を行ってから
パスを出す制御プログラムが記憶されているものとす
る。

【００７３】そして、ロボット装置１Ａは、上述したよ
うにドリブルをするときは赤色ＬＥＤ７１を点滅させ、
ロボット装置１Ｂにパスを出すときは、信号パターン記
憶回路４に記録されている制御プログラムに従って「右
前足で２回地面を蹴る」という動作を行ってからパスを
出す。

【００７４】これにより、ロボット装置１Ａは、自身が
次にどのような動作を行うかをロボット装置１Ｂに知ら
せることができる。すなわち、ロボット装置１Ｂは、ロ
ボット装置１Ａが次にどのような動作を行うかを判断す
ることができる。

【００７５】７．ロボット間の情報伝達 一般に、情報伝達においては、伝達すべき情報に加え
て、送信者を識別するための個体ＩＤと、当該送信者の
指定する受信者を識別するための個体ＩＤとを送信して
いる。これにより、伝達すべき情報を送信者の指定する
受信者に対して確実に送信することができる。ここで
は、ロボット装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃの３体がある場合に
おいて、かかる情報伝達の手法を用いて、ロボット装置
１Ａがロボット装置１Ｂ等に情報を伝達することについ
て説明する。

【００７６】ロボット装置１Ａは、信号検出回路２Ａと
して、情報を受信する受信回路２１Ａと、外部出力決定
回路６Ａとして、情報を送信する送信回路７３Ａとを備
える。また、信号パターン記憶回路４Ａには、伝達情報
や、自己の個体ＩＤ，他のロボット装置の個体ＩＤを識
別するための情報等が記憶されている。なお、ロボット
装置１Ｂ，１Ｃも、同様に、受信回路２１Ｂ，２１Ｃ
と、送信回路７３Ｂ，７３Ｃと、上述した情報が記憶さ
れている信号パターン記憶回路４Ｂ，４Ｃとを備える。

【００７７】そして、ロボット装置１Ａがロボット装置
１Ｂに対して「こっちに来い」とメッセージを送信する
場合には、各回路は以下のように動作する。

【００７８】ロボット装置１Ａの送信回路７３Ａは、図
１０に示すように、「送信者の個体ＩＤ」と、「指定し
た受信者の個体ＩＤ」と、「伝達情報」とからなるパケ
ットを生成して、このパケットをロボット装置１Ｂに対
して送信する。

【００７９】ロボット装置１Ｂの受信回路２１Ｂは、複
数のパケットのうち、「指定した受信者の個体ＩＤ」に
自己の個体ＩＤが示されているパケットを選択して、こ
のパケットを受信する。受信回路２１Ｂは、「送信者の
個体ＩＤ」と「伝達情報」とを、信号分離回路３Ｂを介
して信号パターン記憶回路４Ｂ及び信号比較回路５Ｂに
供給する。信号比較回路５Ｂは、「送信者の個体ＩＤ」
を信号パターン記憶回路４Ｂに記憶されているＩＤとを
比較することによって、「伝達情報」の送信者をロボッ
ト装置１Ａと判別する。

【００８０】以上のように、ロボット装置１Ｂは、ロボ
ット装置１Ａが「送信者の個体ＩＤ」の部分に自身の個
体ＩＤを挿入することによって、「こっち」とはロボッ
ト装置１Ａの存在する方向であることを認識することが
できる。さらに、ロボット装置１Ａは、「受信者の個体
ＩＤ」の部分にロボット装置１Ｂの個体ＩＤを挿入する
ことによって、「こっちに来い」という指令情報をロボ
ット装置１Ｂだけものにしている。これにより、ロボッ
ト装置１Ｃの行動に影響を及ぼすことも防止している。

【００８１】また、「受信者の個体ＩＤ」に、あるロボ
ット群のＩＤが挿入されている場合には、上記パケット
は当該ロボット群に属するロボット装置に対する指令に
なる。

【００８２】一方、特にロボット装置を特定していない
番号が「受信者の個体ＩＤ」に挿入されたパケットは、
送信者が全てのロボット装置に伝えたいメッセージであ
り、全てのロボット装置に送信される。

【００８３】以上のように、図１０に示すパケットを送
受信することによって、様々な情報伝達形態に対応する
ことができ、例えば上述したサッカーをやっている場合
であっても、パスを出す相手を明確にすることができ
る。

【００８４】８．ロボット間の行動内容の伝達 ロボット装置１Ａが、次に行う行動をロボット装置１Ｂ
に伝達することについて説明する。ここで、ロボット装
置１Ａ，１Ｂがサッカーをしている場合を例に挙げて説
明する。

【００８５】ロボット装置１Ａは、赤色，青色，緑色，
黄色のＬＥＤ７１Ａを備え、制御回路８Ａによって各Ｌ
ＥＤ７１Ａの点滅を制御している。

【００８６】ロボット装置１Ａがサッカーのドリブルを
しているときは、制御回路８Ａは、赤色のＬＥＤ７１Ａ
を点滅させている。ロボット装置１Ａがシュート体勢に
移行すると、制御回路８Ａは、赤のＬＥＤ７１Ａを一定
の期間点灯させる。このように、ロボット装置１Ａの動
作が移行するときにＬＥＤ７１Ａの点滅を変化させるこ
とによって、次の動作に移行することをロボット装置１
Ｂに知らせることができる。

【００８７】また、黄色のＬＥＤ７１Ａを所定の信号パ
ターンで点滅させることによって「送信者の個体ＩＤ」
を示し、緑色のＬＥＤ７１Ａを点滅させることによって
次に行う動作の内容である「伝達情報」を示してもよ
い。

【００８８】これにより、ロボット装置１Ｂは、ロボッ
ト装置１Ａが次にどんな動作をするのかが分かり、その
動作に対応する行動を行うことができる。

【００８９】なお、ロボット装置１Ａは、さらに青色の
ＬＥＤ７１Ａを所定のパターンで点滅させることによっ
て「指定した受信者の個体ＩＤ」を示してもよい。

【００９０】これにより、ロボット装置１Ａは、図１０
に示す構成のパケットと同じ情報を送信することがで
き、例えばロボット装置１Ｂを指定して一定の動作に対
する応答を制御することができる。

【００９１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るロボット装置及びその制御方法によれば、ロボット装
置毎に、その特徴とそのロボット装置に対応する自己の
動作パターンとを記憶し、検出した上記他のロボット装
置の特徴と記憶されたロボット装置毎の特徴とを比較
し、特徴が一致したロボット装置に対応する自己の動作
パターンを読み出して、これに基づいて動作を制御する
ことにより、他のロボット装置を認識し、当該他のロボ
ット装置の種類に応じて所定の動作を行うことができ
る。

【００９２】本発明に係るロボット装置及びその制御方
法によれば、目標物毎に所定の距離における当該目標物
のみかけの大きさを記憶し、上記検出した目標物のみか
けの大きさと記憶されている目標物の大きさとを比較し
て、上記目標物までの距離を算出することにより、自己
と上記目標物までの距離を正確に算出することができ
る。

【００９３】本発明に係るロボット装置及びその制御方
法によれば、複数の動作パターンと各動作パターンにお
ける内部状態とを記憶し、他のロボット装置の動作パタ
ーンを検出し、上記検出される動作パターンと上記記憶
手段に記憶されている動作パターンとを比較し、一致す
る動作パターンにおける内部状態を上記他のロボット装
置の内部状態として認識することにより、自己が相対し
ている上記他のロボット装置が怒っているか、楽しんで
いるかの内部状態を判別することができる。

【００９４】本発明に係るロボット装置及びその制御方
法によれば、自己の複数の内部状態と、上記各内部状態
に対応する動作パターンとを記憶し、自己の内部状態に
対応する動作パターンを読み出し、上記読み出された動
作パターンに基づいて動作を制御することにより、自己
が怒っているか、楽しんでいるかの内部状態を他のロボ
ット装置に対して知らせることができる。

【００９５】本発明に係るロボット装置及びその制御方
法によれば、複数の主動作の状態と、上記各主動作の状
態に対応する副動作パターンとを記憶し、制御されてい
る主動作と上記記憶されている主動作とに対応する副動
作パターンを読み出し、上記読み出された副動作パター
ンに基づいて副動作を制御することにより、自己が実行
している主行動を、副動作の内容を介して他のロボット
装置に対して知らせることができる。

【００９６】本発明に係るロボット装置及びその制御方
法によれば、所定の情報と、当該所定の情報の送信先の
個体識別情報とを有するパケットを生成し、上記生成し
たパケットを上記送信先へ送信することにより、送信先
へ送信すべき情報を確実に送信することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したロボット装置の概略的な構成
を示すブロック図である。

【図２】上記ロボット装置が備える信号パターン記憶回
路に記憶されているＬＥＤ−ロボット個体表の内容を示
す図である。

【図３】上記ロボット装置の動作内容を説明するフロー
チャートである。

【図４】上記ロボット装置の動作内容を説明するフロー
チャートである。

【図５】上記信号パターン記憶回路に記憶されている信
号−状態対応表の内容を示す図である。

【図６】上記ロボット装置の動作内容を説明するフロー
チャートである。

【図７】上記ロボット装置の動作内容を説明するフロー
チャートである。

【図８】上記信号パターン記憶回路に記憶されているロ
ボット内部状態テーブルの内容を示す図である。

【図９】上記ロボット装置の動作内容を説明するフロー
チャートである。

【図１０】上記ロボット装置が送信するパケットの構成
を示す図である。

【符号の説明】

１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ） ロボット装置、２ 信号検出
回路、３ 信号分離回路、４ 信号パターン記憶回路、
５ 信号比較回路、６ 外部出力決定回路、７信号出力
回路、８ 制御回路、２１ 受信回路、７１ ＬＥＤ、
７２ アクチュエータ、７３ 送信回路

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 他のロボット装置の特徴を検出する検出
   手段と、 ロボット装置毎に、その特徴とそのロボット装置に対応
   する自己の動作パターンとを記憶する特徴記憶手段と、 上記検出手段で検出した上記他のロボット装置の特徴と
   上記記憶手段に記憶されているロボット装置毎の特徴と
   を比較して、特徴が一致したロボット装置に対応する自
   己の動作パターンを上記特徴記憶手段から読み出す比較
   手段と、 上記比較手段によって読み出される自己の動作パターン
   に基づいて動作を制御する動作制御手段とを備えるロボ
   ット装置。
2. 【請求項２】 上記検出手段は、複数の他のロボット装
   置からなるロボット装置群の行動パターンを検出し、 上記特徴記憶手段は、ロボット装置群毎に、そのロボッ
   ト装置群の行動パターンとそのロボット装置群に対応す
   る自己の動作パターンとを記憶し、 上記比較手段は、上記検出手段で検出したロボット装置
   群の行動パターンの特徴と上記記憶手段に記憶されてい
   るロボット装置毎の行動パターンの特徴とを比較して、
   行動パターンが一致したロボット装置群に対応する自己
   の動作パターンを上記特徴記憶手段から読み出すことを
   特徴とする請求項１記載のロボット装置。
3. 【請求項３】 ロボット装置毎に、その特徴とそのロボ
   ット装置に対応する自己の動作パターンとを記憶する特
   徴記憶工程と、 他のロボット装置の特徴を検出する検出工程と、 上記検出工程で検出した上記他のロボット装置の特徴と
   上記記憶工程で記憶されたロボット装置毎の特徴とを比
   較する比較工程と、 特徴が一致したロボット装置に対応する自己の動作パタ
   ーンを読み出す読出し工程と、 上記読出し工程によって読み出される自己の動作パター
   ンに基づいて動作を制御する動作制御工程とを備えるロ
   ボット装置の制御方法。
4. 【請求項４】 上記特徴記憶工程は、ロボット装置群毎
   に、そのロボット装置群の行動パターンとそのロボット
   装置群に対応する自己の動作パターンとを記憶し、 上記検出工程は、複数の他のロボット装置からなるロボ
   ット装置群の行動パターンを検出し、 上記比較工程は、上記検出工程で検出したロボット装置
   群の行動パターンの特徴と上記記憶工程に記憶されてい
   るロボット装置毎の行動パターンの特徴とを比較し、 上記動作制御工程は、行動パターンが一致したロボット
   装置群に対応する自己の動作パターンを読み出すことを
   特徴とする請求項３記載のロボット装置の制御方法。
5. 【請求項５】 目標物を検出する検出手段と、 目標物毎に所定の距離における当該目標物のみかけの大
   きさを記憶する記憶手段と、 上記検出手段で検出した目標物のみかけの大きさと上記
   記憶手段に記憶されている目標物の大きさとを比較し
   て、上記目標物までの距離を算出する算出手段とを備え
   るロボット装置。
6. 【請求項６】 目標物を検出する検出工程と、 目標物毎に所定の距離における当該目標物のみかけの大
   きさを記憶する記憶工程と、 上記検出工程で検出した目標物のみかけの大きさと上記
   記憶工程で記憶した目標物の大きさとを比較することに
   よって上記目標物までの距離を算出する算出工程とを備
   えるロボット装置の制御方法。
7. 【請求項７】 他のロボット装置の動作パターンを検出
   する動作パターン検出手段と、 複数の動作パターンと各動作パターンにおける内部状態
   とを記憶する記憶手段と、 上記動作パターン検出手段で検出される動作パターンと
   上記記憶手段に記憶されている動作パターンとを比較
   し、一致する動作パターンにおける内部状態を上記他の
   ロボット装置の内部状態として認識する認識手段とを備
   えるロボット装置。
8. 【請求項８】 上記認識手段によって認識された上記他
   のロボット装置の内部状態に基づいて自己の動作を制御
   する動作制御手段を備えることを特徴とする請求項７記
   載のロボット装置。
9. 【請求項９】 上記認識手段によって認識された上記他
   のロボット装置の内部状態に基づいて自己の内部状態を
   変更する内部状態変更手段を備えることを特徴とする請
   求項７記載のロボット装置。
10. 【請求項１０】 複数の信号パターンと各信号パターン
    における内部状態とを記憶する記憶手段と、 他のロボット装置が出力する信号の信号パターンを検出
    する信号パターン検出手段と、 上記信号パターン検出手段で検出される信号パターンと
    上記記憶手段に記憶されている信号パターンとを比較
    し、一致する信号パターンにおける内部状態を上記他の
    ロボット装置の内部状態として認識する認識手段とを備
    えるロボット装置。
11. 【請求項１１】 上記認識手段によって認識された上記
    他のロボット装置の内部状態に基づいて信号を出力する
    信号出力手段を備えることを特徴とする請求項１０記載
    のロボット装置。
12. 【請求項１２】 上記認識手段によって認識された上記
    他のロボット装置の内部状態に基づいて自己の内部状態
    を変更する内部状態変更手段を備えることを特徴とする
    請求項１０記載のロボット装置。
13. 【請求項１３】 他のロボット装置の動作パターンを検
    出する動作パターン検出工程と、 複数の動作パターンと各動作パターンにおける内部状態
    とを記憶する記憶工程と、 上記動作パターン検出工程で検出される動作パターンと
    上記記憶工程で記憶した動作パターンとを比較する比較
    工程と、 上記比較工程で一致した動作パターンにおける内部状態
    を上記他のロボット装置の内部状態として認識する認識
    工程とを備えるロボット装置の制御方法。
14. 【請求項１４】 上記認識工程で認識された上記他のロ
    ボット装置の内部状態に基づいて動作を制御する動作制
    御工程を備えることを特徴とする請求項１３記載のロボ
    ット装置の制御方法。
15. 【請求項１５】 上記認識工程で認識された上記他のロ
    ボット装置の内部状態に基づいて自己の内部状態を変更
    する内部状態変更工程を備えることを特徴とする請求項
    １３記載のロボット装置の制御方法。
16. 【請求項１６】 複数の信号パターンと各信号パターン
    における内部状態とを記憶する記憶工程と、 他のロボット装置が出力する信号の信号パターンを検出
    する信号パターン検出工程と、 上記信号パターン検出工程で検出される信号パターンと
    上記記憶工程で記憶された信号パターンとを比較する比
    較工程と、 上記比較工程で一致した信号パターンにおける内部状態
    を上記他のロボット装置の内部状態として認識する認識
    工程とを備えるロボット装置の制御方法。
17. 【請求項１７】 上記認識工程で認識された上記他のロ
    ボット装置の内部状態に基づいて信号を出力する信号出
    力工程を備えることを特徴とする請求項１６記載のロボ
    ット装置の制御方法。
18. 【請求項１８】 上記認識工程で認識された上記他のロ
    ボット装置の内部状態に基づいて自己の内部状態を変更
    する内部状態変更工程を備えることを特徴とする請求項
    １６記載のロボット装置の制御方法。
19. 【請求項１９】 自己の複数の内部状態と、上記各内部
    状態に対応する動作パターンとを記憶する記憶手段と、 自己の内部状態に対応する動作パターンを読み出す読出
    し手段と、 上記読出し手段によって読み出された動作パターンに基
    づいて動作を制御する動作制御手段とを備えるロボット
    装置。
20. 【請求項２０】 上記記憶手段は、自己の複数の内部状
    態と、上記各内部状態に対応する信号パターンとを記憶
    し、 上記読出し手段は、自己の内部状態に対応する信号パタ
    ーンを読み出し、 上記動作制御手段は、上記読出し手段によって読み出さ
    れた信号パターンに基づいて信号を出力するように制御
    することを特徴とする請求項１９記載のロボット装置。
21. 【請求項２１】 自己の複数の内部状態と、上記各内部
    状態に対応する動作パターンとを記憶する記憶工程と、 自己の内部状態に対応する動作パターンを読み出す読出
    し工程と、 上記読出し工程で読み出された動作パターンに基づいて
    動作を制御する動作制御工程とを備えるロボット装置の
    制御方法。
22. 【請求項２２】 上記記憶工程は、自己の複数の内部状
    態と、上記各内部状態に対応する信号パターンとを記憶
    し、 上記読出し工程は、自己の内部状態に対応する信号パタ
    ーンを読み出し、 上記動作制御工程は、上記読出し工程で読み出された信
    号パターンに基づいて信号を出力するように制御するこ
    とを特徴とする請求項２１記載のロボット装置の制御方
    法。
23. 【請求項２３】 主動作を制御する主動作制御手段と、 複数の主動作の状態と、上記各主動作の状態に対応する
    副動作パターンとを記憶する記憶手段と、 上記主動作制御手段によって制御される主動作と上記記
    憶手段に記憶されている主動作とに対応する副動作パタ
    ーンを上記記憶手段から読み出す読出し手段と、 上記読出し手段により読み出された副動作パターンに基
    づいて副動作を制御する副動作制御手段とを備えるロボ
    ット装置。
24. 【請求項２４】 上記副動作制御手段は、所定の信号パ
    ターンからなる信号を出力するように信号出力を制御す
    る信号出力制御手段からなることを特徴とする請求項２
    ３記載のロボット装置。
25. 【請求項２５】 複数の主動作の状態と、上記各主動作
    の状態に対応する副動作パターンとを記憶する記憶工程
    と、 主動作を制御する主動作制御工程と、 上記主動作制御工程により制御される主動作と上記記憶
    工程で記憶されていた主動作とに対応する副動作パター
    ンを読み出す読出し工程と、 上記読出し工程により読み出された副動作パターンに基
    づいて副動作を制御する副動作制御工程とを備えるロボ
    ット装置の制御方法。
26. 【請求項２６】 上記副動作制御工程は、所定の信号パ
    ターンからなる信号を出力するように信号出力を制御す
    る信号出力工程からなることを特徴とする請求項２５記
    載のロボット装置の制御方法。
27. 【請求項２７】 所定の情報と、当該所定の情報の送信
    先の個体識別情報とを有するパケットを生成するパケッ
    ト生成手段と、 上記パケット生成手段で生成されたパケットを上記送信
    先へ送信する送信手段とを備えるロボット装置。
28. 【請求項２８】 上記パケット生成手段は、自己がこれ
    から起こす行動に関する情報を上記所定の情報としてパ
    ケットを生成することを特徴とする請求項２７記載のロ
    ボット装置。
29. 【請求項２９】 上記ポケット生成手段は、送信元の情
    報を有するパケットを生成することを特徴とする請求項
    ２７記載のロボット装置。
30. 【請求項３０】 所定の情報と、当該所定の情報の送信
    先の個体識別情報とを有するパケットを生成するパケッ
    ト生成工程と、 上記パケット生成工程で生成されたパケットを上記送信
    先へ送信する送信工程とを備えるロボット装置の制御方
    法。
31. 【請求項３１】 上記パケット生成工程は、自己がこれ
    から起こす行動に関する情報を上記所定の情報としてパ
    ケットを生成することを特徴とする請求項３０記載のロ
    ボット装置の制御方法。
32. 【請求項３２】 上記ポケット生成工程は、送信元の情
    報を有するパケットを生成することを特徴とする請求項
    ３０記載のロボット装置の制御方法。