JP2002120181A - ロボット装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のロボット装置では、複雑な感情表現を行
い難い問題があった。また従来のロボット装置では、ユ
ーザがシステム状態を認識し難く、このため不要な誤解
や不安を与えるおそれがあった。 【解決手段】ロボット装置及びその制御方法において、
外見上の目として機能する第１の発光手段及びシステム
系の状態を表示するための第２の発光手段をロボット装
置に配設し、感情を表現するように第１の発光手段を点
滅制御すると共に、システム系の状態を表現するように
第２の発光手段を点滅制御するようにした。また感情を
表現する発光手段を必要に応じてパルス幅変調方式によ
り制御しながら点滅駆動するようにした。さらにセンサ
出力に基づいて外部若しくは内部の状況及び又は外部か
らの入力を認識し、認識結果に基づいて、感情を表現す
るように各発光手段をそれぞれ個別に点滅制御するよう
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロボット装置及びそ
の制御方法に関し、例えばペットロボットに適用して好
適なものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ユーザからの指示や周囲の環境に
応じて自律的に行動するようになされたペットロボット
が本願特許出願人により開発されている。かかるペット
ロボットは、一般家庭において飼育される犬や猫に似せ
た外観を有し、それぞれ所定位置に配設されたＣＣＤ
（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメ
ラ、マイクロホン及びタッチセンサ等の出力に基づいて
周囲及び自己内部の状況や、ユーザからの指令及び働き
かけの有無などを認識し、認識結果に基づいて行動する
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでかかるペット
ロボットにおいて、例えばユーザからの「叩く」や「撫
でる」といった働きかけに対して「怒り」や「喜び」な
どの感情を表現し得るようにすることができれば、ユー
ザとペットロボットのコミュニケーションを円滑させる
ことができ、その分ペットロボットに対するユーザの愛
着心及び好奇心を向上させて、そのエンターテイメント
性をより一層向上させ得るものと考えられる。

【０００４】そして従来ではこのような考えのもとに、
外見上の「目」として機能する発光体を点滅させること
によってペットロボットの感情を表現する方法が広く用
いられている。

【０００５】ところが従来のペットロボットに採用され
ているかかる方法では、左右の各「目」に相当する発光
体を単に同時にオン／オフさせるだけであったため、複
雑な感情表現を行い難く、この結果としてユーザに飽き
を感じさせ易いおそれがあった。

【０００６】またかかる従来のペットロボットは、上述
のように自律的に行動するものであるが故に、ユーザか
らの働きかけ等に対して必ずしも反応したり決まった反
応を起こすものではない。このためかかるペットロボッ
トにおいては、例えばもともと動きのない姿勢にある場
合（例えば寝ていたり、又は単に座っているだけの場
合）や、意識的に動きを発現しない動作モード時に、ユ
ーザにペットロボットが壊れてしまったとの誤解を与え
るおそれがあった。

【０００７】従ってかかるペットロボットにおいて、よ
り複雑な表情表現を行い得るようにすることができれ
ば、ユーザに飽きを感じさせ難くすることができ、その
分ペットロボットとしてのエンターテイメント性をより
一層向上させ得るものと考えられる。

【０００８】またかかるペットロボットにおいて、ユー
ザがペットロボットのシステムの状態を容易に認識でき
るようにすることができれば、ユーザに不要の誤解や心
配を与えるのを防止して、エンターテイメント性をより
一層向上させ得るものと考えられる。

【０００９】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、エンターテイメント性を向上させ得るロボット装置
及びその制御方法を提案しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、ロボット装置において、外見上の
目として機能する第１の発光手段と、外部若しくは内部
の状況及び又は外部からの入力を検出するセンサと、セ
ンサの出力に基づいて、感情を表現するように第１の発
光手段を点滅制御する制御手段と、システム系の状態を
表示するための第２の発光手段とを具え設け、制御部
が、システム系の状態に基づいて第２の発光手段を点滅
制御するようにした。この結果このロボット装置では、
ユーザが第２の発光手段の発光状態に応じてシステム系
の状態を容易に認識することができる。

【００１１】また本発明においては、ロボット装置にお
いて、外見上の目として機能する発光手段と、外部若し
くは内部の状況及び又は外部からの入力を検出するセン
サと、センサの出力に基づいて、感情を表現するように
発光手段を点滅制御する制御手段とを設け、制御手段
が、発光手段の発光輝度をパルス幅変調方式により制御
するようにした。この結果このロボット装置では、発光
手段を多様な発光パターンで点滅駆動することができ
る。

【００１２】さらに本発明においては、ロボット装置に
おいて、外見上の目として機能する複数の発光手段と、
外部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を検出
するセンサと、センサの出力に基づいて、感情を表現す
るように各発光手段をそれぞれ個別に点滅制御する制御
手段とを設けるようにした。この結果このロボット装置
では、発光手段を多様な発光パターンで点滅駆動するこ
とができる。

【００１３】さらに本発明においては、ロボット装置の
制御方法において、外見上の目として機能する第１の発
光手段及びシステム系の状態を表示するための第２の発
光手段をロボット装置に配設する第１のステップと、外
部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を検出す
るセンサの出力に基づいて、感情を表現するように第１
の発光手段を点滅制御すると共に、システム系の状態を
表現するように第２の発光手段を点滅制御する第２のス
テップとを設けるようにした。この結果このロボット装
置の制御方法によれば、ユーザが第２の発光手段の発光
状態に応じてシステム系の状態を容易に認識することが
できる。

【００１４】さらに本発明においては、外見上の目とし
て機能する発光手段と、外部若しくは内部の状況及び又
は外部からの入力を検出するセンサを有するロボット装
置の制御方法において、センサの出力に基づいて外部若
しくは内部の状況及び又は外部からの入力を認識する第
１のステップと、認識結果に基づいて、感情を表現する
ように発光手段を点滅制御する第２のステップとを設
け、第２のステップでは、必要に応じて発光手段の発光
輝度をパルス幅変調方式により制御するようにした。こ
の結果このロボット装置の制御方法によれば、発光手段
を多様な発光パターンで点滅駆動することができる。

【００１５】さらに本発明においては、外見上の目とし
て機能する複数の発光手段と、外部若しくは内部の状況
及び又は外部からの入力を検出するセンサとを有するロ
ボット装置の制御方法において、センサの出力に基づい
て外部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を認
識する第１のステップと、認識結果に基づいて、感情を
表現するように各発光手段をそれぞれ個別に点滅制御す
る第２のステップとを設けるようにした。この結果この
ロボット装置の制御方法によれば、発光手段を多様な発
光パターンで点滅駆動することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。

【００１７】（１）本実施の形態によるペットロボット
１の構成 図１において、１は全体として本実施の形態によるペッ
トロボットを示し、胴体部ユニット２の前後左右にそれ
ぞれ脚部ユニット３Ａ〜３Ｄが連結されると共に、胴体
部ユニット２の前端部及び後端部にそれぞれ頭部ユニッ
ト４及び尻尾部ユニット５が連結されることにより構成
されている。

【００１８】この場合胴体部ユニット２には、図２に示
すように、このペットロボット１全体の動作を制御する
コントローラ１０と、このペットロボットの動力源１と
してのバッテリ１１と、バッテリセンサ１２、温度セン
サ１３及び加速度センサ１４等からなる内部センサ部１
５となどが収納されている。

【００１９】また頭部ユニット４には、このペットロボ
ット１の実質上の「目」として機能するＣＣＤカメラ１
６、実質上の「耳」として機能するマイクロホン１７及
びタッチセンサ１８などからなる外部センサ部１９と、
外見上の「目」としての機能を有する複数のＬＥＤ（Ｌ
ｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、発光ダイオ
ード）からなるＬＥＤ部２０と、実質上の「口」として
機能するスピーカ２１となどがそれぞれ所定位置に配設
されている。

【００２０】さらに尻尾部ユニット５には、駆動自在に
尻尾５Ａが配設されると共に、当該尻尾５Ａには、その
ときのペットロボット１の心理状態を表示するための青
色又はオレンジ色に発光可能なＬＥＤ（以下、これを心
理状態表示用ＬＥＤと呼ぶ）２３が配設されている。

【００２１】さらに各脚部ユニット３Ａ〜３Ｄの関節部
分や、各脚部ユニット３Ａ〜３Ｄ及び胴体部ユニット２
の各連結部分、頭部ユニット４及び胴体部ユニット２の
連結部分、並びに尻尾部ユニット５における尻尾５Ａの
付根部分などには、それぞれ対応する自由度数分のアク
チュエータ２２_１〜２２_ｎが配設されている。

【００２２】そして外部センサ部１９のＣＣＤカメラ１
６は、周囲の状況を撮像し、得られた画像信号Ｓ１Ａを
コントローラ１０に送出する。またマイクロホン１７
は、ユーザから図示しないサウンドコマンダを介して音
階として与えられる「歩け」、「伏せ」又は「ボールを
追いかけろ」等の指令音を集音し、得られた音声信号Ｓ
１Ｂをコントローラ１０に送出する。

【００２３】さらにタッチセンサ１８は、図１において
明らかなように、頭部ユニット４の上部に設けられてお
り、ユーザからの「撫でる」や「叩く」といった物理的
な働きかけにより得られた圧力を検出し、検出結果を圧
力検出信号Ｓ１Ｃとしてコントローラ１０に送出する。

【００２４】一方、内部センサ部１５のバッテリセンサ
１２は、バッテリ１１の残量を検出し、検出結果をバッ
テリ残量検出信号Ｓ２Ａとしてコントローラ１０に送出
する。また温度センサ１３は、ペットロボット１内部の
温度を検出し、検出結果を温度検出信号Ｓ２Ｂとしてコ
ントローラ１０に送出する一方、加速度センサ１４は、
３軸（Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸）方向の加速度を検出し、検
出結果を加速度検出信号Ｓ２Ｃとしてコントローラ１０
に送出する。

【００２５】コントローラ１０は、外部センサ部１９の
ＣＣＤカメラ１６、マイクロホン１７及びタッチセンサ
１８からそれぞれ供給される画像信号Ｓ１Ａ、音声信号
Ｓ１Ｂ及び圧力検出信号Ｓ１Ｃ（以下、これらをまとめ
て外部センサ信号Ｓ１と呼ぶ）と、内部センサ部１５の
バッテリセンサ１２、温度センサ１３及び加速度センサ
１４からそれぞれ与えられるバッテリ残量検出信号Ｓ２
Ａ、温度検出信号Ｓ２Ｂ及び加速度検出信号Ｓ２Ｃ（以
下、これらをまとめて内部センサ信号Ｓ２と呼ぶ）とな
どに基づいて、ペットロボット１の周囲及び内部の状況
や、ユーザからの指令、ユーザからの働きかけの有無な
どを判断する。

【００２６】そしてコントローラ１０は、この判断結果
と、予めメモリ１０Ａに格納された制御プログラムとに
基づいて続く行動を決定し、決定結果に基づいて必要な
アクチュエータ２２_１〜２２_ｎを駆動させることによ
り、頭部ユニット４を上下左右に振らせたり、尻尾部ユ
ニット５の尻尾部５Ａを動かせたり、各脚部ユニット３
Ａ〜３Ｄを駆動して歩行させるなどの行動を行わせる。

【００２７】またこの際コントローラ１０は、必要に応
じて所定の音声信号Ｓ３をスピーカ２１に与えることに
より当該音声信号Ｓ３に基づく音声を外部に出力させ、
外見上の「目」としてのＬＥＤ部２０にＬＥＤ駆動信号
Ｓ４を出力することによりこれをかかる判断結果に応じ
た所定の発光パターンで発光させ、及び又は尻尾部ユニ
ット５の心理状態表示用ＬＥＤ２３にＬＥＤ駆動信号Ｓ
５を送出することによりこれをそのときの心理状態に応
じた発光パターンで発光させる。

【００２８】このようにしてこのペットロボット１にお
いては、周囲及び内部の状況や、ユーザからの指令及び
働きかけの有無などに基づいて自律的に行動することが
できるようになされている。

【００２９】なおペットロボット１の外見上の「目」と
しての機能を有するＬＥＤ部２０の具体的な構成を図３
に示す。この図３からも明らかなように、ＬＥＤ部２０
は、感情を表現するための感情表現用ＬＥＤとして、そ
れぞれ赤色光を発光する一対の第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ
_１１、２０Ｒ_１２及び一対の第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ
_２１、２０Ｒ_２２と、それぞれ青緑色光を発光する一対
の青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＧＢ_２とを有してい
る。

【００３０】この場合各第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、
２０Ｒ_１２は、それぞれ発光部が所定長さの直線形状を
有しており、矢印ａで示す頭部ユニット４の前方向に行
くに従って先窄みの位置関係となるように頭部ユニット
４の前後方向のほぼ中段部に配設されている。

【００３１】また各第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０
Ｒ_２２は、それぞれ発光部が所定長さの直線形状を有し
ており、頭部ユニット４の前方向に行くに従って先広が
りの位置関係となるように、かつ各第１の赤色ＬＥＤ２
０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２と合わせてほぼ放射状の位置関係
となるように頭部ユニット４の中段部に配設されてい
る。

【００３２】これによりこのペットロボット１において
は、各第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２を同時
に点灯することによって、図４（Ａ）のようにあたかも
目をつり上げて怒っているかのような「怒り」の表情
や、嫌悪感を感じているかのような「嫌悪」の表情など
を表現することができ、各第２の赤色ＬＥＤ２０
Ｒ_２１、２０Ｒ_２２を同時に点灯することによって、図
４（Ｂ）のようにあたかも悲しんでいるかのような「悲
しみ」の表情などを表現することができ、さらには各第
１及び第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、２０
Ｒ_２１、２０Ｒ_２２を全て同時に点灯することによっ
て、図４（Ｃ）のように恐怖を感じているかのような
「恐怖」の表情や、驚いているかのような「驚き」の表
情などを表現することができるようになされている。

【００３３】これに対して各青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、
２０ＢＧ_２は、それぞれ発光部が所定長さの弓なり形状
を有しており、それぞれ頭部ユニット４における対応す
る第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２の直前位置
に、弓なりの内側を前方（矢印ａ）に向けた状態で配設
されている。

【００３４】これによりこのペットロボット１では、各
青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２を同時に点灯する
ことによって、図４（Ｄ）のようにあたかも笑っている
かのような「喜び」の表情を表現することができるよう
になされている。

【００３５】そしてかかるボットロボット１では、頭部
ユニット４の前端近傍からタッチセンサ１８の直前まで
の筐体の上部部分に、これら第１及び第２の赤色ＬＥＤ
２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２並び
に青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２を覆い隠すよう
に、例えば合成樹脂材からなる黒色の半透明カバー２４
（図１）が配設されている。

【００３６】これによりこのペットロボット１において
は、第１、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、
２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２や青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２
０ＢＧ_２が点灯していない状態のときにはこれらが外側
から見えず、これに対して第１、第２の赤色ＬＥＤ２０
Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２や青緑色
ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２が点灯している状態のと
きにはこれを外側から確実に見えるようにすることがで
き、かくして３種類の形状の「目」が存在することに起
因する違和感を有効に防止することができるようになさ
れている。

【００３７】かかる構成に加えてこのペットロボット１
の場合、ＬＥＤ部２０には、後述するように当該ペット
ロボット１のシステムが特別な状態にあるときに点滅駆
動されるシステム情報表示用の緑色ＬＥＤ２０Ｇが設け
られている。

【００３８】この場合この緑色ＬＥＤ２０Ｇは、発光部
が所定長さの直線形状を有する緑色に発光可能なＬＥＤ
であり、頭部ユニット４における第１の赤色ＬＥＤ２０
Ｒ_１１、２０Ｒ_１２の僅か上側で、かつ半透明カバー２
４によって覆い隠される位置に配設されている。

【００３９】これによりこのペットロボット１では、半
透明カバー２４越しに見えるこの緑色ＬＥＤ２０Ｇの点
滅状態に基づいて、ユーザが当該ペットロボット１のシ
ステム状態を容易に認識することができるようになされ
ている。

【００４０】（２）コントローラ１０の処理 次にこのペットロボット１におけるコントローラ１０の
具体的な処理について説明する。

【００４１】コントローラ１０は、メモリ１０Ａに格納
された制御プログラムに従って上述のような各種処理を
実行する。かかるコントローラ１０の処理内容を機能的
に分類すると、図５に示すように、外部及び内部の状態
を認識する状態認識部４０と、状態認識部４０の認識結
果に基づいてこのペットロボット１の感情及び本能の状
態を決定する感情・本能モデル部４１と、状態認識部４
０の認識結果及び感情・本能モデル部４１の出力に基づ
いて続く行動を決定する行動決定部４２と、行動決定部
４２の決定結果に応じた行動をペットロボット１に生成
（発現）させる行動生成部４３とに分けることができ
る。

【００４２】以下、これら状態認識部４０、感情・本能
モデル部４１、行動決定部４２及び行動生成部４３につ
いて詳細に説明する。

【００４３】（２−１）状態認識部４０の構成 状態認識部４０は、外部センサ部１９（図２）から与え
られる外部センサ信号Ｓ１と、内部センサ部１５（図
２）から与えられる内部センサ信号Ｓ２とに基づいて特
定の状態を認識し、認識結果を状態認識情報Ｓ１０とし
て感情・本能モデル部４１及び行動決定部４２に通知す
る。

【００４４】実際上、状態認識部４０は、外部センサ部
１９のＣＣＤカメラ１６（図２）から与えられる画像信
号Ｓ１Ａを常時監視し、当該画像信号Ｓ１Ａに基づく画
像内に例えば「丸い赤いもの」や、「何らかの物体」を
検出したときには、「ボールがある」、「障害物があ
る」と認識し、認識結果を感情・本能モデル部４１及び
行動決定部４２に通知する。

【００４５】また状態認識部４０は、マイクロホン１７
（図２）から与えられる音声信号Ｓ１Ｂを常時監視し、
当該音声信号Ｓ１Ｂに基づいて「歩け」、「伏せ」、
「ボールを追いかけろ」などの指令音が入力されたこと
を認識すると、かかる認識結果を感情・本能モデル部４
１及び行動決定部４２に通知する。

【００４６】さらに状態認識部４０は、タッチセンサ１
８（図２）から与えられる圧力検出信号Ｓ１Ｃを常時監
視し、当該圧力検出信号Ｓ１Ｃに基づいて所定の閾値以
上のかつ短時間（例えは２秒未満）の圧力を検出したと
きには「叩かれた（叱られた）」と認識し、所定の閾値
未満で長時間（例えば２秒以上）かつ広範囲の圧力を検
出したときには「撫でられた（誉められた）」と認識
し、認識結果を感情・本能モデル部４１及び行動決定部
４２に通知する。

【００４７】さらに状態認識部４０は、内部センサ部１
５の温度センサ１３（図２）から与えられる温度検出信
号Ｓ２Ｂを常時監視し、当該温度検出信号Ｓ２Ｂに基づ
いて所定の温度以上の温度を検出したときには「内部温
度が上昇した」と認識し、認識結果を感情・本能モデル
部４１及び行動決定部４２に通知する。

【００４８】また状態認識部４０は、加速度センサ１４
（図２）から与えられる加速度検出信号Ｓ２Ｃを常時監
視し、当該加速度検出信号Ｓ２Ｃに基づいて例えば上向
きの大きな加速度を検出した場合には「抱き上げられ
た」と認識し、認識結果を感情・本能モデル部４１及び
行動決定部４２に通知する。

【００４９】（２−２）感情・本能モデル部４１の構成 感情・本能モデル部４１は、「喜び」、「悲しみ」、
「驚き」、「恐怖」、「嫌悪」及び「怒り」の合計６つ
の情動について、各情動ごとにその情動の強さを表すパ
ラメータを保持している。そして感情・本能モデル部４
１は、これら各情動のパラメータ値を、それぞれ状態認
識部４０から状態認識情報Ｓ１０として与えられる「叩
かれた」や「撫でられた」などの特定の認識結果と、後
述のように行動決定部４２から与えられる決定された出
力行動を表す行動決定情報Ｓ１１と、経過時間となどに
基づいて順次更新する。

【００５０】具体的に感情・本能モデル部４１は、状態
認識情報Ｓ１０に基づき得られる認識結果及び行動決定
情報Ｓ１１に基づく出力行動がその情動に対して作用す
る度合い（予め設定されている）と、他の情動から受け
る抑制及び刺激の度合いと、経過時間となどに基づいて
所定の演算式により算出されるその情動の変化量ΔＥ
〔ｔ〕、現在のその情動のパラメータ値をＥ〔ｔ〕、認
識結果等に応じてその情動を変化させる割合を表す係数
をｋ_ｅとして、所定周期で次式

【００５１】

【数１】

【００５２】を用いて次の周期におけるその情動のパラ
メータ値Ｅ〔ｔ＋１〕を算出する。

【００５３】そして感情・本能モデル部４１は、この演
算結果を現在のその情動のパラメータ値Ｅ〔ｔ〕と置き
換えるようにしてその情動のパラメータ値を更新する。
なお各認識結果や各出力行動に対してどの情動のパラメ
ータ値を更新するかは、予め決められており、例えば
「叩かれた」といった認識結果が与えられた場合には
「怒り」の情動のパラメータ値が上がると共に「喜び」
の情動のパラメータ値が下がり、「撫でられた」といっ
た認識結果が与えられた場合には「喜び」の情動のパラ
メータ値が上がると共に「悲しみ」及び「怒り」の各情
動のパラメータ値が下がる。

【００５４】これと同様にして、感情・本能モデル部４
１は、「運動欲」、「愛情欲」、「食欲」、「好奇心」
及び「睡眠欲」の互いに独立した５つの欲求について、
これら欲求ごとにその欲求の強さを表すパラメータ値を
保持している。そして感情・本能モデル部４１は、これ
ら各欲求のパラメータ値を、それぞれ状態認識部４０か
らの認識結果や、経過時間及び行動決定部４２からの通
知などに基づいて順次更新する。

【００５５】具体的に感情・本能モデル部４１は、「運
動欲」、「愛情欲」及び「好奇心」については、ペット
ロボット１の出力行動、経過時間及び認識結果などに基
づいて所定の演算式により算出されるその欲求の変動量
ΔＩ〔ｋ〕、現在のその欲求のパラメータ値をＩ
〔ｋ〕、その欲求の感度を表す係数をｋ_ｉとして、所定
周期で次式

【００５６】

【数２】

【００５７】を用いて次の周期におけるその欲求のパラ
メータ値Ｉ〔ｋ＋１〕を算出し、この演算結果を現在の
その欲求のパラメータ値Ｉ〔ｋ〕と置き換えるようにし
てその欲求のパラメータ値を更新する。この場合、出力
行動や認識結果等に対してどの欲求のパラメータ値を変
化させるかは予め定められており、例えば行動決定部４
２から何らかの行動を行ったとの通知があったときには
「運動欲」のパラメータ値が下がる。

【００５８】また感情・本能モデル部４１は、「食欲」
については、状態認識部４０を介して与えられるバッテ
リ残量検出信号Ｓ１Ａ（図２）に基づいて、バッテリ残
量をＢ_Ｌとして所定周期で次式

【００５９】

【数３】

【００６０】により「食欲」のパラメータ値Ｉ〔ｋ＋
１〕を算出し、この演算結果を現在の食欲のパラメータ
値Ｉ〔ｋ〕と置き換えるようにして当該「食欲」のパラ
メータ値を更新する。

【００６１】さらに感情・本能モデル部４１は、「睡眠
欲」については１日を１同期として、所定時間ごとにパ
ラメータ値を増減変更する。

【００６２】なお本実施の形態においては、各情動及び
各欲求のパラメータ値がそれぞれ０から１００までの範
囲で変動するように規制されており、また係数ｋ_ｅ、ｋ
_ｉの値も各情動及び各欲求ごとに個別に設定されてい
る。

【００６３】（２−３）行動決定部４２の構成 行動決定部４２は、状態認識部４０から与えられる状態
認識情報１０と、感情・本能モデル部４１における各情
動及び各欲求のパラメータ値と、予めメモリ１０Ａに格
納された行動モデルと、経過時間となどに基づいて次の
行動を決定し、決定結果を行動決定情報Ｓ１１として感
情・本能モデル部４１及び行動生成部４３に出力する。

【００６４】この場合、行動決定部４２は、次の行動を
決定する手法として、図６に示すように１つのノード
（状態）ＮＯＤＥ_０から同じ又は他のどのノードＮＯＤ
Ｅ_０〜ＮＯＤＥ_ｎに遷移するかを各ノードＮＯＤＥ_０〜
ＮＯＤＥ_ｎ間を接続するアークＡＲＣ_０〜ＡＲＣ_ｎに対
してそれぞれ設定された遷移確率Ｐ_０〜Ｐ_ｎに基づいて
確率的に決定する確率オートマトンと呼ばれるアルゴリ
ズムを用いる。

【００６５】より具体的には、メモリ１０Ａには、行動
モデルとして、各ノードＮＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎごとの
図７に示すような状態遷移表４４が格納されており、行
動決定部４２がこの状態遷移表４４に基づいて次の行動
を決定する。

【００６６】ここで状態遷移表４４では、そのノードＮ
ＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎにおいて遷移条件とする入力イベ
ント（状態認識部４０の認識結果）が「入力イベント」
の行に優先順に列記され、その条件についてのさらなる
条件が「データ名」及び「データ範囲」の行における対
応する列に記述されている。

【００６７】従って図７の状態遷移表４４で定義された
ノードＮＯＤＥ_１００では、「ボールを検出した（ＢＡ
ＬＬ）」という認識結果が与えられた場合に、当該認識
結果と共に与えられるそのボールの「大きさ（ＳＩＺ
Ｅ）」が「０から１００の範囲（０，１０００）」であ
ることや、「障害物を検出（ＯＢＳＴＡＣＬＥ）」とい
う認識結果が与えられた場合に、当該認識結果と共に与
えられるその障害物までの「距離（ＤＩＳＴＡＮＣ
Ｅ）」が「０から１０００の範囲（０，１０００）」で
あることが自己又は他のノードＮＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎ
に遷移するための条件となる。

【００６８】またこのノードＮＯＤＥ_１００では、認識
結果の入力がない場合においても、行動決定部４２が周
期的に参照する感情・本能モデル部４１の各情動及び各
欲求のパラメータ値のうち「喜び（ＪＯＹ）」、「驚き
（ＳＵＰＲＩＳＥ）」又は「悲しみ（ＳＵＤＮＥＳ
Ｓ）」のいずれかの情動のパラメータ値が「５０から１
００の範囲（５０，１００）」であるときには自己又は
他のノードＮＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎに遷移することがで
きる。

【００６９】さらに状態遷移表４４では、「他のノード
への遷移確率」の欄における「遷移先ノード」の列にそ
のノードＮＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎから遷移できるいくつ
かのノードＮＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎが列記されると共
に、「入力イベント名」、「データ値」及び「データの
範囲」の各行に記述された全ての条件が揃った場合にお
けるそのノードＮＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎへの遷移確率が
「他のノードへの遷移確率」の欄におけるそのノードＮ
ＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎの行に記述され、このとき出力さ
れる行動及び動作が「出力行動」の行に記述される。な
お「他のノードへの遷移確率」の欄における各行の遷移
確率の和は１００〔％〕となっている。

【００７０】従ってこの例のノードＮＯＤＥ_１００で
は、例えば「ボールを検出（ＢＡＬＬ）」し、そのボー
ルの「大きさ（ＳＩＺＥ）」が「０から１０００の範囲
（０，１０００）」であるという認識結果が与えられた
場合には、「３０〔％〕」の確率で「ノードＮＯＤＥ
_１２０（ｎｏｄｅ１２０）」に遷移でき、そのとき「Ａ
ＣＴＩＯＮ １」の行動又は動作が出力されることとな
る。

【００７１】そして行動モデルは、このような状態遷移
表４４として記述されたノードＮＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎ
がいくつも繋がるようにして形成されている。

【００７２】かくして行動決定部４２は、状態認識部４
０から状態認識情報Ｓ１０が与えられたときや、最後に
行動を発現してから一定時間が経過したときなどに、メ
モリ１０Ａに格納されている行動モデルのうちの対応す
るノードＮＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎの状態遷移表４４を利
用して次の行動や動作（「出力行動」の行に記述された
行動又は動作）を確率的に決定し、決定結果を行動決定
情報Ｓ１１として感情・本能モデル部４２及び行動生成
部４３に出力する。

【００７３】（２−４）行動生成部４３の構成 行動生成部４３は、行動決定部４２から与えられる行動
決定情報Ｓ１１に基づいて、必要に応じてアクチュエー
タ２２_１〜２２_ｎ（図２）に駆動信号Ｓ１３_１〜Ｓ１３
_ｎを送出したり、スピーカ２１（図２）に音声信号Ｓ３
を出力したり、ＬＥＤ群２０に第１のＬＥＤ駆動信号Ｓ
４を送出する。

【００７４】この結果、駆動信号Ｓ１３_１〜Ｓ１３_ｎに
基づいて必要なアクチュエータ２２_１〜２２_ｎが駆動
し、音声信号Ｓ３に基づく音声がスピーカ２１から出力
され、及び又は第１のＬＥＤ駆動信号Ｓ４に基づいてＬ
ＥＤ部２０が対応する発光パターンで発光することによ
り、上述のように行動決定部４２において決定された行
動又は動作がペットロボット１により発現される。

【００７５】このようにしてこのペットロボット１にお
いては、コントローラ１０の制御のもとに、周囲及び内
部の状況や、ユーザからの指令及び働きかけの有無など
に基づいて自律的に行動し得るようになされている。

【００７６】（３）ＬＥＤ部２０の点滅制御 次にこのペットロボット１の頭部ユニット４に設けられ
たＬＥＤ部２０の点滅制御について説明する。

【００７７】このペットロボット１では、上述のように
コントローラ１０の機能の１つである行動決定部４２に
おいて、対応する状態遷移表４４（図７）を利用して続
く行動や動作を決定する。この場合、このようにして決
定される行動や動作のうちの一部には、外見上の「目」
として機能を有するＬＥＤ部２０の第１の赤色ＬＥＤ２
０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、
２０Ｒ_２２及び又は青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ
_２を発光させる動作が関連付けられている。また行動決
定部４２において決定される行動又は動作自体が第１の
赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ
２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び又は青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ
_１、２０ＢＧ_２の発光動作である場合もある。

【００７８】このためメモリ１０Ａ（図２）には、ＬＥ
Ｄ部２０を、各種行動や動作にそれぞれ関連付けられた
対応する発光パターンで発光させ、又は他の行動や動作
と関連付けられていない独立した動作として各種発光パ
ターンで発光させるためのＬＥＤ駆動データがそれぞれ
ファイル化（以下、このファイルを第１の発光パターン
データファイルと呼ぶ）されて格納されている。

【００７９】そして行動生成部４３は、行動決定部４２
からペットロボット１が次に発現すべき行動又は動作と
してＬＥＤ部２０の発光動作が関連付けられた行動又は
動作が指定されたときや、ペットロボット１が次に発現
すべき行動又は動作としてＬＥＤ部２０を所定パターン
で発光する動作が指定されたときには、メモリ１０Ａ内
の対応する第１の発光パターンデータファイルを再生
し、かくして得られたＬＥＤ駆動データを上述のＬＥＤ
駆動信号Ｓ４としてＬＥＤ部２０に送出することによ
り、ＬＥＤ部２０内の対応する第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ
_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０
Ｒ_２２及び又は青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２を
対応する発光パターンで点滅させる。

【００８０】具体的には、例えば図７に示す状態遷移表
４４における「撫でられた（ＰＡＴ）」という認識結果
と対応付けられた出力行動（例えば「ＡＣＴＩＯＮ
２」）に対し、ＬＥＤ部２０のうちの各青緑色ＬＥＤ２
０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２を点滅させるという動作が関連付
けられ、又は当該「ＡＣＴＩＯＮ ２」自体が各青緑色
ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２を点滅させるという行動
である場合において、当該「ＡＣＴＩＯＮ ２」を指定
する行動決定情報Ｓ１１が行動決定部４２から行動生成
部４３に与えられると、行動生成部４３は、必要なアク
チュエータ２２_１〜２２_ｎを駆動する一方、これと共に
又はこれに代えて「ＡＣＴＩＯＮ ２」に関連付けられ
たメモリ１０Ａ内の対応する第１の発光パターンデータ
ファイルを再生し、かくして得られたＬＥＤ駆動データ
をＬＥＤ駆動信号Ｓ４としてＬＥＤ部２０に送出する。

【００８１】この結果、このＬＥＤ駆動信号Ｓ４に基づ
いてＬＥＤ部２０内の各青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０
ＢＧ_２が所定周期で点滅し、これにより「ＡＣＴＩＯＮ
２」という行動と共に又は代えて「喜び」の表情が発
現される。

【００８２】またこれと同様にして、図７に示す状態遷
移表４４における「叩かれた（ＨＩＴ）」という認識結
果と対応付けられた出力行動（例えば「ＡＣＴＩＯＮ
３」）に対し、ＬＥＤ部２０のうちの各第１の赤色ＬＥ
Ｄ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２を点滅させるという行動が関
連付けられ、又は当該「ＡＣＴＩＯＮ ３」自体が各第
１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２を点滅させると
いう行動である場合において、当該「ＡＣＴＩＯＮ
３」を指定する行動決定情報Ｓ１１が行動決定部４２か
ら行動生成部４３に与えられると、行動生成部４３は、
必要なアクチュエータ２２_１〜２２_ｎを駆動する一方、
これと共に又はこれに代えてこの「ＡＣＴＩＯＮ ３」
に関連付けられたメモリ１０Ａ内の対応する第１の発光
パターンデータファイルを再生し、かくして得られたＬ
ＥＤ駆動データをＬＥＤ駆動信号Ｓ４としてＬＥＤ部２
０に送出する。

【００８３】この結果、このＬＥＤ駆動信号Ｓ４に基づ
いてＬＥＤ部２０内の各第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、
２０Ｒ_１２が所定周期で点滅し、これにより「ＡＣＴＩ
ＯＮ３」という行動と共に又は代えて「怒り」の表情が
発現される。

【００８４】因に、このペットロボット１における各第
１の発光パターンデータファイルには、各第１の赤色Ｌ
ＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、各第２の赤色ＬＥＤ２０
Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び各青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２
０ＢＧ_２のそれぞれに対応させて、６チャンネル分のＬ
ＥＤ駆動データが格納されている。

【００８５】そして行動生成部４３は、第１の発光パタ
ーンデータファイルを再生することにより得られた６チ
ャンネル分のＬＥＤ駆動データを、それぞれＬＥＤ部２
０内の対応する第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ
_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び青
緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２にＬＥＤ駆動信号Ｓ
４として送出するようになされている。

【００８６】これによりこのペットロボット１において
は、ＬＥＤ部２０内の全てのＬＥＤ（第１及び第２のＬ
ＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２
並びに青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２）をそれぞ
れ独立に点滅制御することができ、かくしてＬＥＤ部２
０の発光パターンとして、図４（Ａ）〜（Ｄ）について
上述したパターンだけでなく、例えば図８（Ａ）のよう
に第１及び第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、
２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２を時計回り方向に１つずつ順番
に点灯させてゆくパターンや、図８（Ｂ）のように第１
の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２を左右交互に１つ
ずつ点滅させるパターン、図８（Ｃ）のように青緑色Ｌ
ＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２及び第１の赤色ＬＥＤ２０
Ｒ_１１、２０Ｒ_１２を順次交互に点滅させるパターンな
ども発現させ得るようになされている。

【００８７】また行動生成部４３は、第１の発光パター
ンデータファイルを再生することにより得られたＬＥＤ
駆動データを、図９（Ｂ）〜図９（Ｅ）に示すように、
ソフトウェア処理によって４段階でＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ
Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調することが
でき、これによりＬＥＤ部２０内の各第１及び第２のＬ
ＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２
並びに青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２の発光輝度
を輝度が０〔％〕である場合（図９（Ａ））を含めて５
段階に調整することができるようになされている。

【００８８】これによりこのペットロボット１において
は、かかる行動生成部４３の機能を利用して、ＬＥＤ部
２０の発光パターンとして、例えば図１０（Ａ）及び
（Ｂ）に示すように、対応する第１のＬＥＤ２０
Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２のＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ
_２２及び又は青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２の発
光輝度を周期的（例えば１〜３秒周期）に変化させるパ
ターンをも発現し得るようになされており、かくしてペ
ットロボット１に多様な表情表現を行わせ得るようにな
されている。

【００８９】さらにこれと同様にして、メモリ１０Ａに
は、システムが特定の状態となったときに、当該状態に
応じた発光パターンで緑色ＬＥＤ２０Ｇ等を発光させる
ための各種ＬＥＤ駆動データがそれぞれファイル（以
下、これを第２の発光パターンデータファイルと呼ぶ）
化されて格納されている。そして行動生成部４３は、行
動決定部４２からシステムが特定の状態となったとの通
知が与えられたときなどに、当該通知された状態に応じ
た第２の発光パターンデータファイルを再生し、かくし
て得られたＬＥＤ駆動データをＬＥＤ駆動信号Ｓ４とし
てＬＥＤ部２０に送出する。

【００９０】具体的に、このペットロボット１では、状
態認識部４０が「抱き上げられた」という認識結果を得
た場合には、抱き上げたユーザに怪我を負わせないよう
にするために各脚部ユニット３Ａ〜３Ｄ等を駆動させな
い特定の動作モードに移行するが、この際これを知らせ
る通知が行動決定部４２から行動生成部４３に与えられ
る。

【００９１】このとき行動生成部４３は、かかる行動決
定部４２からの通知に基づいて、メモリ１０Ａ内の対応
する第２の発光パターンデータファイルを再生し、かく
して得られたＬＥＤ駆動信号Ｓ４をＬＥＤ部２０に送出
する。この結果、このＬＥＤ駆動信号Ｓ４に基づいて、
抱き上げられている間は、図１１（Ａ）のように緑色Ｌ
ＥＤ２０Ｇが所定周期で点滅する。

【００９２】また行動決定部４２は、例えば感情・本能
モデル部４１に保持された「食欲」のパラメータ値が閾
値以上になったとき、すなわちバッテリ残量が少なくな
ったときもこれを行動生成部４３に通知する。そしてこ
のとき行動生成部４３は、かかる行動決定部４２からの
通知に基づいて、メモリ１０Ａ内の対応する第２の発光
パターンデータファイルを再生し、かくして得られたＬ
ＥＤ駆動信号Ｓ４をＬＥＤ部２０に送出する。この結
果、このＬＥＤ駆動信号Ｓ４に基づいて、この後バッテ
リ１１が充電されるまで、図１１（Ｂ）のようにＬＥＤ
部２０内の各第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２
が点灯すると共に、緑色ＬＥＤ２０Ｇが輝度を例えば１
〜３秒程度の周期で変化させながら発光する。

【００９３】さらに行動生成部４２は、「立つ」、「座
る」又は「歩く」等の現在の自己の姿勢を常に認識して
いる。そして行動生成部４２は、例えば「座る」の姿勢
のときにはメモリ１０Ａ内の対応する第２の発光パター
ンデータファイルを再生し、かくして得られたＬＥＤ駆
動信号Ｓ４をＬＥＤ部２０に送出する。この結果、この
ＬＥＤ駆動信号Ｓ４に基づいて、座っている間は図１１
（Ｃ）のように緑色ＬＥＤ２０Ｇが常時点灯する。

【００９４】このようにしてこのペットロボット１にお
いては、ユーザが、頭部ユニット４に設けられた第１の
赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ
２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、
２０ＢＧ_２に基づいて当該ペットロボット２０の感情等
を認識し得る一方、緑色ＬＥＤ２０Ｇに基づいてシステ
ム状態を認識し得るようになされている。

【００９５】（４）心理状態表示用ＬＥＤ２３の点滅制
御 次にこのペットロボット１の尻尾部ユニット５の尻尾５
Ａに配設された心理状態表示用ＬＥＤ２３の点滅制御に
ついて説明する。

【００９６】上述のようにこのペットロボット１では、
尻尾５Ａに青色又はオレンジ色に発光する心理状態表示
用ＬＥＤ２３が配設されており、そのときのペットロボ
ット１の心理状態を心理状態表示用ＬＥＤ２３の発光パ
ターン及び色によって表示するようになされている。実
際上、心理状態表示用ＬＥＤ２３は、例えば平常時には
青色で、また異常時にはオレンジ色で発光する。

【００９７】このためメモリ１０Ａには、心理状態表示
用ＬＥＤ２３を、そのときの心理状態に応じた発光パタ
ーン及び色で発光させるための各種ＬＥＤ駆動用データ
がそれぞれファイル（以下、これを第３の発光パターン
データファイルと呼ぶ）化されて格納されている。

【００９８】そして行動生成部４３は、後述のように行
動決定部４２から与えられる通知に基づいて、メモリ１
０Ａに格納されている対応する第３の発光パターンデー
タファイルを再生し、かくして得られたＬＥＤ駆動用デ
ータをＬＥＤ駆動信号Ｓ５として心理状態表示用ＬＥＤ
２３に送出する。

【００９９】例えば行動決定部４２は、図７について説
明したそのときのノードＮＯＤＥ_０〜ＮＯＤＥ_ｎを遷移
させるべき認識結果が状態認識部４０から所定時間以上
もの間与えられないとき（暇なとき）には、これを行動
生成部４３に通知する。そして行動生成部４３は、かか
る通知に基づいて、メモリ１０Ａ内の対応する第３の発
光パターンデータファイルを再生し、かくして得られた
ＬＥＤ駆動用データをＬＥＤ駆動信号Ｓ５として心理状
態表示用ＬＥＤ２３に送出する。この結果、このＬＥＤ
駆動信号Ｓ５に基づいて、図１２（Ａ）のように心理状
態表示用ＬＥＤ２３が青色のかつ弱い輝度で常時点灯す
る。なお図１２（Ｂ）〜（Ｅ）も同様であるので、その
説明は省略する。

【０１００】また行動決定部４２は、続く行動又は動作
として何かを探す探索行動を選択した場合には、行動決
定情報Ｓ１１とは別にこれを行動生成部４３に通知す
る。そしてこのとき行動生成部４３は、かかる通知に基
づいて、メモリ１０Ａ内の対応する第３の発光パターン
データファイルを再生し、かくして得られたＬＥＤ駆動
用データをＬＥＤ駆動信号Ｓ５として心理状態表示用Ｌ
ＥＤ２３に送出する。この結果、このＬＥＤ駆動信号Ｓ
５に基づいて、図１３（Ａ）のように心理状態表示用Ｌ
ＥＤ２３が一瞬だけ青色で強く点灯する。

【０１０１】さらに行動決定部４２は、探索行動を行っ
ていた場合において目的物を発見したことを状態認識部
４０からの状態認識信号Ｓ１０に基づいて認識すると、
これを行動生成部４３に通知する。そしてこのとき行動
生成部４３は、かかる通知に基づいて、メモリ１０Ａ内
の対応する第３の発光パターンデータファイルを再生
し、かくして得られたＬＥＤ駆動用データをＬＥＤ駆動
信号Ｓ５として心理状態表示用ＬＥＤ２３に送出する。
この結果、このＬＥＤ駆動信号Ｓ５に基づいて、図１３
（Ｂ）のように心理状態表示表示用ＬＥＤ２３が一瞬だ
け青色で強く点灯する。

【０１０２】このようにしてこのペットロボット１にお
いては、尻尾部ユニット５の尻尾５Ａに設けられた心理
状態表示用ＬＥＤ２３を点滅制御することによって、そ
のときのペットロボット１の心理状態を表示するように
なされている。

【０１０３】（５）本実施の形態の動作及び効果 以上の構成において、このペットロボット１では、外部
センサ部１９及び内部センサ部１５からそれぞれ出力さ
れる外部センサ信号Ｓ１又は内部センサ信号Ｓ２等に基
づいて自己の感情を生成し、当該生成した感情を、頭部
ユニット４に設けられたＬＥＤ部２０内の第１の赤色Ｌ
ＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ
_２１、２０Ｒ_２２、及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０
ＢＧ_２を点滅駆動することにより表現すると共に、これ
とは別にシステムが動きのない姿勢や動きのない動作モ
ードにある場合にはＬＥＤ部２０の緑色ＬＥＤ２０Ｇを
点滅させる。

【０１０４】従ってこのペットロボット１では、このＬ
ＥＤ部２０の緑色ＬＥＤ２０Ｇの点滅状態に基づいて当
該ペットロボット１のシステム状態をユーザが認識する
ことができ、その分ペットロボット１が例えば動きのな
い姿勢や、動きのない動作モードにある場合において
も、ユーザに不要な誤解や心配を与えるのを未然に防止
することができる。

【０１０５】またこのペットロボット１では、ＬＥＤ部
２０の第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２
の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２、青緑色ＬＥＤ２
０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２及び緑色ＬＥＤ２０Ｇを点滅駆動
するに際し、メモリ１０Ａから読み出した対応する第１
〜第３の発光パターンデータファイル内のＬＥＤ駆動デ
ータを必要に応じてＰＷＭ変調処理する。

【０１０６】従ってこのペットロボット１では、これら
ＬＥＤ部２０内の第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ
_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２、青緑
色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２及び緑色ＬＥＤ２０Ｇ
を多様な発光パターンで点滅駆動することができる。

【０１０７】さらにこのペットロボット１では、感情等
を表現する場合や、独立した行動としてＬＥＤ部２０を
発光させる際の各種発光パターンごとに第１の赤色ＬＥ
Ｄ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ
_２１、２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０Ｂ
Ｇ_２をそれぞれ点滅制御するためのＬＥＤ駆動データ
が、これら第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、
第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び青緑色Ｌ
ＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２にそれぞれ対応させて、こ
れらと同じチャンネル数分だけまとめて１つの第１の発
光パターンデータファイルに格納されているため、全て
の第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤
色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０
ＢＧ_１、２０ＢＧ_２をそれぞれ独立して点滅制御するこ
とができる。

【０１０８】従ってこのペットロボット１では、これら
ＬＥＤ部２０全体の発光パターンとして、より多様なパ
ターンを発現できる。

【０１０９】以上の構成によれば、感情を、頭部ユニッ
ト４に設けられたＬＥＤ部２０内の第１の赤色ＬＥＤ２
０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、
２０Ｒ_２２、及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２
を点滅駆動することにより表現すると共に、これとは別
にシステムが動きのない姿勢や動きのない動作モードに
ある場合にはＬＥＤ部２０の緑色ＬＥＤ２０Ｇを点滅さ
せるようにしたことにより、ユーザが緑色ＬＥＤ２０Ｇ
の点滅状態に基づいて当該ペットロボット１のシステム
状態を容易に認識することができる。かくするにつきペ
ットロボット１が例えば動きのない姿勢や、動きのない
動作モードにある場合においても、ユーザに不要な誤解
や心配を与えるのを未然に防止することができ、かくし
てエンターテイメント性を向上させ得るペットロボット
を実現できる。

【０１１０】また以上の構成によれば、ＬＥＤ部２０の
第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色
ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２、青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ
_１、２０ＢＧ_２及び緑色ＬＥＤ２０Ｇを点滅駆動するに
際し、メモリ１０Ａから読み出した対応する第１〜第３
の発光パターンデータファイル内のＬＥＤ駆動データを
必要に応じてＰＷＭ変調処理するようにしたことによ
り、これら第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、
第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２、青緑色ＬＥ
Ｄ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２及び緑色ＬＥＤ２０Ｇを多様
な発光パターンで点滅駆動することができ、かくしてエ
ンターテイメント性を向上させ得るペットロボットを実
現できる。

【０１１１】さらに以上の構成によれば、感情等を表現
する場合や、独立した行動としてＬＥＤ部２０を発光さ
せる際の各種発光パターンごとに第１の赤色ＬＥＤ２０
Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２
０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２をそ
れぞれ点滅制御するためのＬＥＤ駆動データを、これら
第１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色
ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０Ｂ
Ｇ_１、２０ＢＧ_２にそれぞれ対応させて、これらと同じ
チャンネル数分だけまとめて１つの第１の発光パターン
データファイルに格納し、これら６チャンネル分のＬＥ
Ｄ駆動データに基づいて、対応する第１の赤色ＬＥＤ２
０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、
２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２を
それぞれ点滅駆動するようにしたことにより、全ての第
１の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色Ｌ
ＥＤ２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ
_１、２０ＢＧ_２をそれぞれ独立して点滅制御することが
できる。かくするにつきＬＥＤ部２０全体の発光パター
ンとして、より多様なパターンを発現でき、かくしてエ
ンターテイメント性を向上させ得るペットロボットを実
現できる。

【０１１２】（６）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、本発明を図１のよう
に構成された４脚歩行型のペットロボット１に適用する
ようにした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、この他種々の形態のペットロボットに広く適用する
ことができる。

【０１１３】また上述の実施の形態においては、外見上
の「目」として機能する第１の発光手段及びシステム情
報を表示する第２の発光手段としてＬＥＤ（発光ダイオ
ード）を適用するようにした場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、この他例えば液晶パネル等のこの
他種々の発光手段を広く適用することができる。

【０１１４】さらに上述の実施の形態においては、外部
若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を検出する
センサとして、ＣＣＤカメラ１６、マイクロホン１７、
タッチセンサ１８、バッテリセンサ１２、温度センサ１
３及び加速度センサ１４等を適用するようにした場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、要は外部若し
くは内部の状況及び又は外部からの入力を検出すること
ができるものであれば、これに加えて又はこれ以外にも
種々のセンサを広く適用することができる。

【０１１５】さらに上述の実施の形態においては、外部
センサ１９及び内部センサ１５の出力等に基づいて感情
等を表現するようにＬＥＤ部２０の第１の赤色ＬＥＤ２
０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、
２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ
_２や、緑色ＬＥＤ２０Ｇを点滅制御する制御手段として
ペットロボット１全体の動作制御を司るコントローラ１
０を適用するようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、かかる制御手段をコントローラ１０と
は別体に設けるようにしても良い。

【０１１６】さらに上述の実施の形態においては、第１
〜第３の発光パターンデータファイル内のＬＥＤ駆動デ
ータをソフトウェア処理によりＰＷＭ変調するようにし
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ハー
ドウェア構成のＰＷＭ変調回路を別途設け、当該ＰＷＭ
変調回路によってＬＥＤ駆動データを必要に応じてＰＷ
Ｍ変調処理するようにしても良い。このようにすること
によってコントローラ１０のソフトウェア処理の負荷を
軽減することができる。

【０１１７】さらに上述の実施の形態においては、第１
の発光パターンデータファイル内に、第１の赤色ＬＥＤ
２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０
Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０
ＢＧ_２のそれぞれに対応させて６チャンネル分のＬＥＤ
駆動データを格納することにより、これら６つの第１の
赤色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ
２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、
２０ＢＧ_２をそれぞれ独立して個別に点滅制御すること
ができるようにした場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、このうちのいつくかを１つのグループ（例
えば右側だけとか左側だけなど）として、グループ単位
で点滅制御することができるように、各グループのそれ
ぞれ対応させて当該グループ数と同じチャンネル分のＬ
ＥＤ駆動データを第１の発光パターンデータファイル内
に格納するようにしても良い。

【０１１８】さらに上述の実施の形態においては、尻尾
部ユニット５の尻尾５Ａに設けられた心理状態表示用Ｌ
ＥＤ２３を点滅制御することによって、そのときのペッ
トロボット１の心理状態を表示するようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、心理状態表示用
ＬＥＤ２３の点滅のみならず、例えば図１４のように尻
尾５Ａの動きや状態等をも合わせてペットロボット１の
心理状態を表現するようにしても良い。

【０１１９】さらに上述の実施の形態においては、ペッ
トロボット１の「目」として機能するＬＥＤ（第１の赤
色ＬＥＤ２０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２
０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２
０ＢＧ_２）の点滅によって、当該ペットロボット１の感
情を表現するようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、かかるＬＥＤ（第１の赤色ＬＥＤ２０
Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、２
０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２）の
点滅と同期させて可動部を駆動するようにして感情を表
現するようにしても良い。

【０１２０】例えば外見上の「耳」に相当する部位を可
動自在としておき、かかるＬＥＤ（第１の赤色ＬＥＤ２
０Ｒ_１１、２０Ｒ_１２、第２の赤色ＬＥＤ２０Ｒ_２１、
２０Ｒ_２２及び青緑色ＬＥＤ２０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２）
の点滅に同期させて、当該部位を駆動するようにするこ
ともでき、このようにすることによって感情をより多様
なパターンで表現できるようになる。

【０１２１】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、ロボット
装置及びその制御方法において、外見上の目として機能
する第１の発光手段及びシステム系の状態を表示するた
めの第２の発光手段をロボット装置に配設し、外部若し
くは内部の状況及び又は外部からの入力を検出するセン
サの出力に基づいて、感情を表現するように第１の発光
手段を点滅制御すると共に、システム系の状態を表現す
るように第２の発光手段を点滅制御するようにしたこと
により、第２の発光手段の発光状態に応じてシステム系
の状態をユーザが容易に認識することができる。かくす
るにつき無用の誤解や心配をユーザに与えることを防止
することができ、かくしてエンターテイメント性を向上
させ得るロボット装置及びその制御方法を実現できる。

【０１２２】また本発明によれば、ロボット装置及びそ
の制御方法において、外部若しくは内部の状況及び又は
外部からの入力を検出するセンサの出力に基づいて外部
若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を認識し、
認識結果に基づいて、感情を表現するように発光手段を
必要に応じてパルス幅変調方式により制御しながら点滅
制御するようにしたことにより、発光手段を多様な発光
パターンで点滅駆動することができ、かくしてエンター
テイメント性を向上させ得るロボット装置及びその制御
方法を実現できる。

【０１２３】さらに本発明によれば、ロボット装置及び
その制御方法において、外部若しくは内部の状況及び又
は外部からの入力を検出するセンサの出力に基づいて外
部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を認識
し、認識結果に基づいて、感情を表現するように各発光
手段をそれぞれ個別に点滅制御するようにしたことによ
り、発光手段を多様な発光パターンで点滅駆動すること
ができ、かくしてエンターテイメント性を向上させ得る
ロボット装置及びその制御方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態によるペットロボットの外観構成
を示す斜視図である。

【図２】本実施の形態によるペットロボットの内部構成
を示すブロック図である。

【図３】ＬＥＤ部の構成を示す一部断面図である。

【図４】ＬＥＤ部の発光パターンの説明に供する略線図
である。

【図５】コントローラの処理の説明に供するブロック図
である。

【図６】確率オートマトンを示す概念図である。

【図７】状態遷移表を表す図表である。

【図８】ＬＥＤ部の発光パターンの説明に供する略線図
である。

【図９】ＬＥＤ駆動用データのＰＷＭ変調の説明に供す
るパルス波形図である。

【図１０】ＬＥＤ部の発光パターンの説明に供する略線
図である。

【図１１】緑色ＬＥＤの発光パターンの説明に供する略
線図である。

【図１２】心理状態表示用ＬＥＤの発光パターン例を示
す略線図である。

【図１３】心理状態表示用ＬＥＤの発光パターン例を示
す略線図である。

【図１４】他の実施の形態の説明に供する図表である。

【符号の説明】

１……ペットロボット、２……胴体部ユニット、３Ａ〜
３Ｄ……脚部ユニット、４……頭部ユニット、５……尻
尾部ユニット、５Ａ……尻尾、１０……コントローラ、
１０Ａ……メモリ、２０……ＬＥＤ部、２０Ｒ_１１、２
０Ｒ_１２、２０Ｒ_２１、２０Ｒ_２２……赤色ＬＥＤ、２
０ＢＧ_１、２０ＢＧ_２……青緑ＬＥＤ、２０Ｇ……緑色
ＬＥＤ、２３……心理状態表示用ＬＥＤ、２４……半透
明カバー、４０……状態認識部、４１……感情・本能モ
デル部、４２……行動決定部、４３……行動生成部、Ｓ
４、Ｓ５……ＬＥＤ駆動信号。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古村 京子 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 Ｆターム(参考） 2C150 CA02 DA23 DC28 DF01 DF33 DG01 DG02 DG13 DG21 DJ08 DK02 ED42 ED47 ED49 ED52 EF13 EF16 EF21 EF23 FA01 FA03 FB43 3F059 AA00 BA02 BB06 DD11 3F060 AA00 CA14 HA02

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外見上の目として機能する第１の発光手段
   と、 外部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を検出
   するセンサと、 上記センサの出力に基づいて、感情を表現するように上
   記第１の発光手段を点滅制御する制御手段と、 上記システム系の状態を表示するための第２の発光手段
   とを具え、 上記制御部は、 上記システム系の上記状態に基づいて上記第２の発光手
   段を点滅制御することを特徴するロボット装置。
2. 【請求項２】上記第２の発光手段は、発光ダイオードで
   あることを特徴とする請求項１に記載のロボット装置。
3. 【請求項３】上記システム系の各種状態に応じた上記第
   ２の発光手段の駆動情報が格納されたメモリを具え、 上記制御手段は、 上記システム系の状態に応じて、対応する上記駆動情報
   を上記メモリから読み出し、当該読み出した駆動情報に
   基づいて上記第２の発光手段を点滅制御することを特徴
   とする請求項１に記載のロボット装置。
4. 【請求項４】上記制御手段は、 上記第２の発光手段の発光輝度をパルス幅変調方式によ
   り制御することを特徴とする請求項３に記載のロボット
   装置。
5. 【請求項５】外見上の目として機能する発光手段と、 外部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を検出
   するセンサと、 上記センサの出力に基づいて、感情を表現するように上
   記発光手段を点滅制御する制御手段とを具え、 上記制御手段は、 上記発光手段の発光輝度をパルス幅変調方式により制御
   することを特徴とするロボット装置。
6. 【請求項６】上記発光手段は、発光ダイオードであるこ
   とを特徴とする請求項５に記載のロボット装置。
7. 【請求項７】外見上の目として機能する複数の発光手段
   と、 外部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を検出
   するセンサと、 上記センサの出力に基づいて、感情を表現するように各
   上記発光手段をそれぞれ個別に点滅制御する制御手段と
   を具えることを特徴とするロボット装置。
8. 【請求項８】各上記発光手段は、発光ダイオードである
   ことを特徴とする請求項７に記載のロボット装置。
9. 【請求項９】各上記感情に応じた各上記発光手段ごとの
   駆動情報が予め格納されたメモリを具え、 上記センサの出力に基づいて、上記メモリに格納された
   対応する各上記発光手段ごとの上記駆動情報を必要に応
   じて読み出し、当該読み出した各上記駆動情報に基づい
   て各上記発光手段をそれぞれ個別に点滅駆動することを
   特徴とする請求項７に記載のロボット装置。
10. 【請求項１０】外見上の目として機能する第１の発光手
    段及びシステム系の状態を表示するための第２の発光手
    段をロボット装置に配設する第１のステップと、 外部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を検出
    するセンサの出力に基づいて、感情を表現するように上
    記第１の発光手段を点滅制御すると共に、システム系の
    状態を表現するように上記第２の発光手段を点滅制御す
    る第２のステップとを具えることを特徴とするロボット
    装置の制御方法。
11. 【請求項１１】上記第２の発光手段は、発光ダイオード
    であることを特徴とする請求項１０に記載のロボット装
    置の制御方法。
12. 【請求項１２】上記第１のステップでは、 上記システム系の各種状態に応じた上記第２の発光手段
    の駆動情報をメモリに格納し、 上記第２のステップでは、 上記システム系の状態に応じて、対応する上記駆動情報
    を上記メモリから読み出し、当該読み出した駆動情報に
    基づいて上記第２の発光手段を点滅制御することを特徴
    とする請求項１０に記載のロボット装置の制御方法。
13. 【請求項１３】上記第２のステップでは、 上記第２の発光手段の発光輝度をパルス幅変調方式によ
    り制御することを特徴とする請求項１０に記載のロボッ
    ト装置の制御方法。
14. 【請求項１４】外見上の目として機能する発光手段と、
    外部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力を検出
    するセンサを有するロボット装置の制御方法において、 上記センサの出力に基づいて上記外部若しくは内部の状
    況及び又は外部からの入力を認識する第１のステップ
    と、 上記認識結果に基づいて、感情を表現するように上記発
    光手段を点滅制御する第２のステップとを具え、 上記第２のステップでは、 必要に応じて上記発光手段の発光輝度をパルス幅変調方
    式により制御することを特徴とするロボット装置の制御
    方法。
15. 【請求項１５】上記発光手段は、発光ダイオードである
    ことを特徴とする請求項１４に記載のロボット装置の制
    御方法。
16. 【請求項１６】外見上の目として機能する複数の発光手
    段と、外部若しくは内部の状況及び又は外部からの入力
    を検出するセンサとを有するロボット装置の制御方法に
    おいて、 上記センサの出力に基づいて上記外部若しくは内部の状
    況及び又は外部からの入力を認識する第１のステップ
    と、 上記認識結果に基づいて、感情を表現するように各上記
    発光手段をそれぞれ個別に点滅制御する第２のステップ
    とを具えることを特徴とするロボット装置の制御方法。
17. 【請求項１７】各上記発光手段は、発光ダイオードであ
    ることを特徴とする請求項１６に記載のロボット装置の
    制御方法。
18. 【請求項１８】上記第１のステップでは、各上記感情に
    応じた各上記発光手段ごとの駆動情報をメモリに格納
    し、 上記第２のステップでは、 上記センサの出力に基づいて、上記メモリに格納された
    対応する各上記発光手段ごとの上記駆動情報を必要に応
    じて読み出し、当該読み出した各上記駆動情報に基づい
    て各上記発光手段をそれぞれ個別に点滅駆動することを
    特徴とする請求項１６に記載のロボット装置の制御方
    法。