JP2002301676A

JP2002301676A - ロボット装置、情報提供方法、プログラム及び記録媒体

Info

Publication number: JP2002301676A
Application number: JP2001103854A
Authority: JP
Inventors: Jun Yokono; 順横野; Masahiro Fujita; 雅博藤田; Osamu Hanagata; 理花形; Osamu Ashida; 理芦田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-04-02
Filing date: 2001-04-02
Publication date: 2002-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ロボット装置が使用者が望む情報を的確に提
供することができる。【解決手段】ロボット装置は、自律的な行動をするた
めの駆動部２と、外部情報を検出する自発的情報収集部
１０と、自発的情報収集部１０が検出した外部情報とさ
れる知識情報が記憶される知識データベース３と、抽出
用データとされる抽出データベース８に基づいて、知識
データベース３に記憶された知識情報から所定の情報を
検索する情報抽出部５と、情報抽出部５により検索され
た所定の情報（認識情報）を外部出力する情報提示部６
とを備える。

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
情報提供方法に関し、詳しくは、自律的に行動するロボ
ット装置及びそのようなロボット装置により行う情報提
供方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自律的・自立的に行動をするロボ
ット装置が提案されている。ロボット装置としては、動
物に模した形状とされて４足歩行をするロボット装置
や、人間に模した形状とされて２足歩行をするロボット
装置が提案されている。このようなロボット装置は、例
えば、使用者からの命令等による外部環境や感情等によ
る内部状態に応じて行動するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなロボット装置は、例えば、使用者からの命令通りに
動作し、使用者からの入力に対して、しかるべき出力
（行動）をするようにプログラミングされている。その
ようなプログラミングによれば、例えば、家庭環境内
で、何かがなくなってしまった場合、そのなくなったも
のの特徴を前もってロボット装置に覚えさせておき、探
させることは可能である。ここで、ロボット装置に予め
記憶させる探索対象の特徴としては、そのものの色、形
或いは映像等の情報があり、このような情報をロボット
装置に保存させておき、この情報に基づいてロボット装
置に、探索をさせることは可能である。

【０００４】しかし、そのような状況下では、ロボット
装置が探し終わるまで待たずに使用者自身が探してしま
うこともあり、探索結果を報告するような情報の提供を
するロボット装置としての使い勝手が悪い。

【０００５】よって、情報を提供するものとしてロボッ
ト装置を利用する場合、使用者が「どこにあるか知って
る？」と尋ねると、即座にロボット装置が「〜にありま
したよ。」等と教えてくれることが望ましい。すなわ
ち、使用者が望む情報を、ロボット装置により的確に提
供できることが望ましい。

【０００６】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みてな
されたものであり、使用者が望む情報を的確に提供する
ことができるロボット装置及び情報提供方法を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係るロボット装
置は、自律的に行動をするロボット装置である。このロ
ボット装置は、上述の課題を解決するために、自律的な
行動をするための移動手段と、外部情報を検出する外部
情報検出手段と、外部情報検出手段が検出した外部情報
が記憶される記憶手段と、抽出用データに基づいて、記
憶手段に記憶された外部情報から所定の情報を検索する
検索手段と、検索手段により検索された所定の情報を外
部出力する外部出力手段とを備える。

【０００８】このような構成を備えるロボット装置は、
移動手段により自律的な行動をし、外部情報検出手段が
検出した外部情報が記憶手段に記憶され、抽出用データ
に基づいて、記憶手段に記憶された外部情報から所定の
情報を検出手段により検索し、検索手段により検索され
た所定の情報を外部出力手段に外部出力する。これによ
りロボット装置は、自律的な行動をして得た外部情報中
から抽出用データに基づいて所定の情報を検索して、外
部出力する。

【０００９】また、本発明に係る情報提供方法は、ロボ
ット装置が自律的な行動をし、外部情報を検出する外部
情報検出工程と、外部情報検出工程にて検出した外部情
報を記憶手段に記憶する記憶工程と、ロボット装置が、
抽出用データに基づいて、記憶手段に記憶された外部情
報から所定の情報を検索する検索工程と、検索工程にて
検索された所定の情報をロボット装置が外部出力する外
部出力工程とを有する。この情報提供方法により、ロボ
ット装置は、自律的な行動をして得た外部情報中から抽
出用データに基づいて所定の情報を検索して、外部出力
する。

【００１０】また、本発明に係るプログラムは、上述の
課題を解決するために、自律的な行動をし、外部情報を
検出する外部情報検出工程と、外部情報検出工程にて検
出した外部情報を記憶手段に記憶する記憶工程と、抽出
用データに基づいて、記憶手段に記憶された外部情報か
ら所定の情報を検索する検索工程と、検索工程にて検索
された所定の情報を外部出力する外部出力工程とをロボ
ット装置に実行させる。このようなプログラムの実行に
より、ロボット装置は、自律的な行動をして得た外部情
報中から抽出用データに基づいて所定の情報を検索し
て、外部出力する。

【００１１】また、本発明に係る記録媒体は、上述の課
題を解決するために、自律的な行動をし、外部情報を検
出する外部情報検出工程と、外部情報検出工程にて検出
した外部情報を記憶手段に記憶する記憶工程と、抽出用
データに基づいて、記憶手段に記憶された外部情報から
所定の情報を検索する検索工程と、検索工程にて検索さ
れた所定の情報を外部出力する外部出力工程とをロボッ
ト装置に実行させるためのプログラムが記録されてい
る。この記録媒体に記録されているプログラムの実行に
より、ロボット装置は、自律的な行動をして得た外部情
報中から抽出用データに基づいて所定の情報を検索し
て、外部出力する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。この実施の形態は、本
発明を、使用者からの命令等による外部環境や感情等に
よる内部状態に応じて行動するロボット装置に適用した
ものである。ロボット装置としては、四足歩行或いは二
足歩行可能な構成とされたものが挙げられる。

【００１３】ロボット装置は、図１に示すように、制御
部１、駆動部２、自発的情報収集部１０、知識データベ
ース３、情報価値計量部４、情報抽出部５、情報提示部
６、ユーザプロファイル７及び抽出データベース８を備
えている。

【００１４】このような構成において、駆動部２は、自
律的な行動をするための移動手段として機能し、自発的
情報収集部１０は、外部情報を検出する外部情報検出手
段として機能し、知識データベース３は、自発的情報収
集部１０が検出した外部情報とされる知識情報が記憶さ
れる記憶手段として機能し、情報抽出部５は、抽出用デ
ータとされる抽出データベース８に基づいて、知識デー
タベース３に記憶された知識情報から所定の情報を検索
する検索手段として機能し、情報提示部６は、情報抽出
部５により検索された所定の情報（認識情報）を外部出
力する外部出力手段として機能する。このような構成に
より、ロボット装置は、自律的な行動をして得た認識情
報中から抽出用データに基づいて使用者に価値のある所
定の認識情報を検索して、外部出力することができるよ
うになる。

【００１５】以下、ロボット装置を構成する上述の各構
成部の詳細について説明する。

【００１６】駆動部２は、ロボット装置において駆動さ
れる部分である。駆動部２としては、移動手段としての
２本或いは４本の脚部等が挙げられる。なお、移動手段
は、脚部によって構成されることに限定されるものでは
なく、例えば、車輪であっても良い。制御部１は、この
ように移動手段等によって構成される駆動部２について
の駆動制御を行っている。

【００１７】例えば、ロボット装置は、感情や本能をモ
デルとして有しており、感情や本能を使用者からの命令
等の外的環境等によって変化させ、そのように変化され
る感情や本能に基づいて行動をするようになされてい
る。制御部１は、そのような感情や本能に基づいて駆動
部２を制御して、ロボット装置に自律的な行動を出現さ
せている。

【００１８】自発的情報収集部１０は、ロボット装置が
自発的に情報の収集をする部分として構成されている。
自発的情報収集部１０は、情報を検出するためのセンサ
ーを備えて構成されている。図２には、自発的情報収集
部１０の具体的構成を示している。自発的情報収集部１
０は、図２に示すように、ＣＰＵ１１，ＲＯＭ（ReadOn
ly Memory）１２，ＲＡＭ（Random Access Memory）１
３、マイク１４、カメラ１５、触覚センサ１６、臭いセ
ンサ１７及び味センサ１８によって構成されており、入
力インターフェース１９によって各部の接続がなされて
いる。このような構成により、入力インターフェース１
９を介して、複数のセンサから、環境の認識及び検索す
るための情報を収集することができる。

【００１９】マイク１４は、外部音声が入力される外部
入力部である。また、カメラ１５は、ＣＣＤ（Charge C
oupled Device）等を撮像素子として備える撮像部であ
る。

【００２０】触覚センサ１６は、圧力センサ等の外部に
おける接触を検出する部分として構成されている。具体
的には、触覚センサ１６は、圧電素子やＰＶＤＦ（ポリ
フッ化ビニリデン）、化学反応式デバイス等を用いるこ
とにより、硬い、柔らかい、ざらざらしている、つるつ
るしている、ぬるぬるしている等といった触覚情報を取
得するものとして構成されている。ロボット装置は、こ
のような触覚センサ１６により、能動的に環境とインタ
ラクションを特ち、情報を収集をする。

【００２１】臭いセンサ１７は、外部の臭気を検出する
部分として構成されている。例えば、臭いセンサ１７
は、化学反応等により臭気の検出を出力するセンサによ
って構成されている。この臭いセンサ１７により、例え
ばガス漏れ検知等がロボット装置において可能になる。

【００２２】味センサ１８は、味を検出する部分として
構成されている。ロボット装置は、この味センサ１８に
より、甘い、辛い、すっぱい、塩辛い或いは苦い等の味
覚情報の取得を行う。

【００２３】ＣＰＵ１１は、ロボット装置において各種
処理を行う制御手段である。また、ＲＯＭ１２は、各種
プログラムが記憶される記憶手段である。ＲＯＭ１２に
は、例えば、ＣＰＵ１１が所定の処理を実行するための
プログラムが記憶されている。また、ＲＡＭ１３は、各
種データが記憶される記憶手段である。このＲＡＭ１３
には、例えば、上述の各種センサによって検出して得た
各種検出データ或いは認識情報、或いは各種データベー
スが記憶されている。

【００２４】なお、このＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡ
Ｍ１３については、他の処理を行う場合においても機能
するようになされている。すなわち、他の処理において
も使用可能な共有部分とされている。すなわち例えば、
ＣＰＵ１１は、自発的な情報の収集を行うために各部を
制御するが、それは一機能として実現しているに過ぎな
い。また、ＲＡＭ１３には、図１に示す知識データベー
ス３も記憶されていても良い。

【００２５】このように構成される自発的情報収集部１
０は、各種センサによって検出して得た情報を、ロボッ
ト装置の認識情報として図１に示す知識データベース３
に蓄積している。マイク１４及びカメラ１５を例に挙げ
て、図３及び図４を用いて、自発的情報収集部１０によ
ってなされる認識情報の取得について説明する。

【００２６】マイク１４によって認識情報を得る場合、
図３に示すように、マイク１４への音声入力Ｓ１は、Ａ
Ｄ変換部２１によってデジタル変換される。ＡＤ変換部
２１では、サンプリング及び量子化して、ＣＰＵ１１が
理解できるデジタルデータに変換される。デジタルデー
タは、特徴抽出部２２に出力される。

【００２７】特徴抽出部２２では、ＡＤ変換部２１にて
デジタルデータとされた音声データについて、特徴パラ
メータ（特徴量）を抽出する。例えば、特徴抽出部２２
は、プログラムによって実現されるものであり、例えば
いわゆるオブジェクトとして構成されている。また、同
様に、後述のマッチング部２３についても、オブジェク
トとして構成されている。

【００２８】具体的には、特徴量抽出部２２は、音声デ
ータから、適当なフレーム毎に、例えば、スペクトルや
線形予測係数、ケプストラム係数、線スペクトル対等の
特徴パラメータの抽出をしている。特徴抽出部２２にて
抽出された特徴パラメータは、マッチング部２３に出力
される。

【００２９】マッチング部２３は、特徴抽出部２２にて
抽出された或いは記憶されている特徴パラメータに基づ
き、特徴パラメータから情報を認識するためのデータベ
ースを参照しながら、マイク１４から入力された音響又
は音声の認識を行う。特徴パラメータから情報を認識す
るためのデータベースとしては、音響モデルデータベー
ス２４、辞書データベース２５、文法データベース２６
等が挙げられる。

【００３０】音響モデルデータベース２４は、音声の言
語における個々の音素や音節などの音響的な特徴を表す
音響モデルを記憶している。例えば、音響モデルとして
は、ＨＭＭ（隠れマルコフモデル）等を用いた音認識モ
デルがある。

【００３１】辞書データベース２５は、認識対象の各単
語において、その発音に関する情報が記述された単語辞
書を記憶している。

【００３２】文法データベース２６は、辞書データベー
ス２５の単語辞書に登録されている各単語が、どのよう
に連鎖するかを記述した文法規則を記憶している。ここ
で、文法規則としては、例えば、文脈自由文法や続計的
な単語連鎖確率（N-gram）等に基づく規則を用いること
ができる。

【００３３】マッチング部２３は、上述したような各種
データベースを利用し、具体的には、次のような処理を
実行する。マッチング部２３は、辞書データベース２５
の単語辞書を参照することにより、音響モデルデータベ
ース２４に記憶されている音響モデルを接続すること
で、単語の音響モデル（単語モデル）を構成する。さら
に、マッチング部２３は、いくつかの単語モデルを、文
法データベース２６に記憶された文法規則を参照するこ
とにより接続し、そのようにして接続された単語モデル
を用いて、特徴パラメータに基づき認識して、認識結果
Ｄ１として出力する。例えば、ＨＭＭ法に基づいて認識
する。以上のように、マイク１４からの音声入力Ｓ１か
ら認識結果（認識情報）Ｄ１を得ることができる。

【００３４】また、カメラ１５よって認識情報を得る場
合には、図４に示すように、画像入力部３１にてなされ
た画像入力Ｓ２は、特徴抽出部３２に出力される。画像
入力部３１は、カメラ１５等によって構成されている。
画像入力部３１では、例えば、カメラ１５に入力された
画像情報が、図示しないＡＤ変換部によってデジタル変
換される。ＡＤ変換部では、例えば、サンプリング及び
量子化して、ＣＰＵ１１が理解できるデジタルデータに
変換される。画像入力部３１は、このようにして得たデ
ジタルデータを特徴抽出部３２に出力している。

【００３５】特徴抽出部３２では、入力された画像から
対象物の色や形状を特徴量として抽出する。例えば、特
徴抽出部３２は、プログラムによって実現されるもので
あり、例えばいわゆるオブジェクトとして構成されてい
る。また、同様に、後述のマッチング部３３について
も、オブジェクトとして構成されている。

【００３６】具体的には、特徴抽出部３２では、エッジ
検出等により物体のセグメンテーションを行った後、色
と形を特徴量として抽出する。このとき、特徴抽出部３
２は、色データベース３４、形状データベース３５を参
照しながらカテゴライズして特徴量としての抽出を行っ
ている。特徴抽出部３２にて抽出された特徴量は、マッ
チング部３３に出力される。

【００３７】ここで、色データベース３４は、ＹＵＶフ
ォーマット或いはＲＧＢフォーマット等の色空間の中で
の座標を保特しており、その空間内で、色の代表点をテ
ーブルとして持つものである。また、形状データベース
３５は、様々な物体の代表的形状を保特している。

【００３８】マッチング部３３は、特徴抽出部３２にて
抽出された或いは記憶されている特徴量に基づき、デー
タベース３６を参照しながら、カメラ１５から入力され
た色や形状を認識する。ここで、データベース３６は、
特徴量から情報を認識するためのデータベースであっ
て、具体的には、色データベース３４、形状データベー
ス３５等である。具体的には、マッチング部３３は、色
データベース３４により、テーブルとして持つ色の代表
点との距離が近いものを認識した色として選択する。ま
た、マッチング部３３では、形状データベース３５にて
保持している様々な物体の代表的形状から現在セグメン
トされている形状に近いものを選択する。マッチング部
３３は、このように特徴量に基づいて色及び形の認識を
して、認識結果Ｄ２として出力する。以上のように、カ
メラ１５からの画像入力Ｓ２から認識情報Ｄ２を得るこ
とができる。

【００３９】自発的情報収集部１０は、以上のような手
法により、各種センサによって検出して得た情報を認識
情報として得る。このようにして得た認識情報は、知識
データベース３に蓄積される。

【００４０】各種センサでは、同時にセンシングなされ
るのであり、すなわち、ある一つの事象に対して複数の
センシングがなされるのであり、このようなことから、
知識データベース３には、ある一つの事象に対して認識
情報がデータメンバとして蓄積される。すなわち、実施
の形態のように、上述したようなセンサーを５種類備え
ている場合には、知識データベース３には、図５に示す
ように、あるひとつの認識した事象に対して、音声デー
タ、画像データ、触覚データ、嗅覚データ及び味覚デー
タの５つのデータメンバが対応して蓄積されることにな
る。

【００４１】また、それぞれのデータメンバを、下位の
データメンバを有して構成することもできる。例えば、
画像データを色データ、形データ及び大きさデータから
構成し、触覚データを硬さデータ及び摩擦データから構
成し、嗅覚データを強さデータ及び種類データから構成
し、味覚データを甘さデータ、辛さデータ、すっぱさデ
ータ、塩からさデータ及び苦さデータから構成する、と
いったようにである。

【００４２】さらに、知識データベース３には、上述し
たデータと共に、その事象を認識した時刻データや場所
データも記憶する。時刻データについては、ロボット装
置は、自己がもつ時計に基づいて得る。また、場所デー
タについては、ロボット装置は、現在位置測位システム
に基づいて得る。現在位置測位システムとしては、例え
ばＬＰＳ（ローカルポジショニングシステム）が挙げら
れ、ロボット装置は、自分で自律的に移動することが可
能で、ＬＰＳにより、自分の位置を特定し、場所データ
を得る。

【００４３】図６には、ある事象において得られるデー
タメンバについての例を示している。例えば、ロボット
装置が、ピンクの小さいやわらかいボールを、１階の１
番目の部屋で2000年の４月１日の午後３時に見た場合、
図６に示すように、音声データが「ボール」、画像デー
タにおける色データが「ピンク」、形データが「丸
い」、大きさデータが「小さい」、触覚データにおける
硬さデータが「やわらかい」、摩擦データが「大き
い」、嗅覚データにおける強さデータが「弱い」、種類
データについてはない、味覚データにおける甘さデー
タ、辛さデータ、すっぱさデータ、塩からさデータ及び
苦さデータについては何れもない、さらに、時間データ
が「00/04/01 15:00」、場所データが「１階の１番目の
部屋」といったようになる。

【００４４】例えば、このような情報をロボット装置が
予め有していれば、使用者が４月13日に「赤いボール、
どこ？」と質問すれば、ロボット装置は“昨日の午後３
時には、一階の一番目の部屋にありました”と返答する
ことは可能である。本発明が適用されたロボット装置
は、そのように質問をする前に、「赤いボール」が使用
者にとって重要度が高いもの、或いは価値がありそうな
ものであれば、自発的に使用者にそれについての情報を
提供することを可能とするものである。すなわち例え
ば、ロボット装置が、使用者にあったときに、質問され
る前に、“昨日の午後３時には、一階の一番目の部屋に
ありました”といったような情報を提供するようにであ
る。以上のような形態として認識情報が知識データベー
ス３に記憶される。このようにして、知識データベース
３に、ロボット装置の知識が蓄積される。

【００４５】情報価値計量部４は、ユーザプロファイル
７に基づいて、認識した情報の価値の計量をする。例え
ば、情報価値計量部４は、プログラムによって実現され
るものであり、例えばいわゆるオブジェクトとして構成
されている。また、同様に、後述の情報抽出部５につい
ても、オブジェクトとして構成されている。

【００４６】具体的には、情報価値計量部４は、図７に
示すような手順により処理を行う。

【００４７】情報価値計量部４は、ステップＳＴ１にお
いてなされた質問入力について、ステップＳＴ２におい
て、今までに質問された事柄であるか否かを判別する。
例えば、情報価値計量部４は、図示しない質問履歴デー
タベースを参照して判別を行う。ここで、上述のユーザ
プロファイル７は、ロボット装置が保持している使用者
に関しての情報からなる。また、ユーザプロファイル７
は、使用者別に生成されている。質問履歴データベース
は、このようなユーザプロファイル７に記録された使用
者の特徴としての使用者による質問事項から構築された
データベースである。

【００４８】情報価値計量部４は、このような質問履歴
データベースを参照し、使用者からなされた質問事項が
初めての質問であれば、続くステップＳＴ３において、
そのなされた質問事項を質問履歴データベースに登録
し、処理を終了する。一方、情報価値計量部４は、使用
者からなされた質問事項が既に存在する質問である場合
には、ステップＳＴ４において、質問履歴カウンターを
増やし、続いてステップＳＴ５において、その値が閾値
を超えたか否かを判別する。ここで、情報価値計量部４
は質問履歴カウンターの値が閾値を超えていない場合、
処理を終了し、一方、超えている場合には、ステップＳ
Ｔ６において、抽出データベース８にその質問事項を追
加する。以上のように、情報価値計量部４における処理
により、抽出データベース８が構築される。

【００４９】なお、抽出データベース８については、上
述したように質問された事項を追加されて構築される他
に、使用者により前もって入力された事項をデータとし
て蓄積されるようにしても良い。例えば、使用者により
予め興味のある事項を入力してもらうようにである。こ
の場合、使用者は、キーワードを入力しておき、そのキ
ーワードにワードスポッティングでヒットすると、その
内容を記録しておく。例えば、ロボット装置について興
味がある場合、使用者は、キーワードとして「ロボッ
ト」を入力する。入力手段としては、音声入力やテキス
ト入力によるものがある。また、テキスト入力の場合に
は、例えば、パーソナルコンピュータ等により着脱自在
の記録媒体に対してテキストとして情報を書きこんでお
き、ロボット装置では、着脱自在の記録媒体の内容とし
てテキスト情報を読み込むようにする。この場合、記録
媒体は、ロボット装置と使用者間とのユーザインターフ
ェースをなす。

【００５０】情報抽出部５は、上述のようにデータが蓄
積される抽出データベース８に基づいて、フィルタリン
グを行い、必要な認識情報だけの取り出しを行う。具体
的には、情報抽出部５は、抽出データベース８に蓄積さ
れたデータを参照して、使用者に価値のありそうな情報
の抽出を行う。すなわち、情報抽出部５は、抽出データ
ベース８にあるデータ項目に関して、情報の抽出を行
う。そして、情報抽出部５は、抽出した情報を記憶す
る。

【００５１】情報提示部６は、情報抽出部５によって抽
出された情報の使用者への提示を行う外部出力手段であ
る。例えば、情報提示部６は、画像表示手段とされるモ
ニターや音声出力手段とされるスピーカである。

【００５２】以上のような構成により、ロボット装置
は、自発的情報収集部１０により、各種センサにおいて
なされるセンサ入力から認識情報を得ることができる。
一方、ロボット装置は、ユーザプロファイル７に基づい
て、情報価値計量部４による使用者からの頻出質問事項
を、抽出データベース８として記憶している。そして、
ロボット装置は、情報抽出部５により、抽出データベー
ス８を参照して、知識データベース３に蓄積されている
認識情報の抽出を行い、情報提示部６により、その抽出
した情報をモニターやスピーカ等を使用して出力する。

【００５３】これにより、ロボット装置は、使用者が検
索しろという命令を与えて初めて検索するのではなく、
使用者による質問事項を基準として使用者にとって価値
がありそうな、或いは重要度が高い情報を自発的に抽出
して、提供することができるようになる。すなわち、上
述したように、ロボット装置は、認識した「赤いボー
ル」が使用者にとって重要度が高いもの、或いは価値が
ありそうなものであれば、自発的に使用者に対して情報
の提供をする。

【００５４】なお、上述の実施の形態では、抽出する認
識情報を使用者による質問事項を基準にして行っている
場合について説明した。しかし、これに限定されるもの
ではない。すなわち例えば、ユーザプロファイル７から
使用者の性格や好み等を分析して、それを基準にして使
用者にとって価値がありそうな、或いは使用者にとって
重要度が高い情報の提供をすることとしても良い。

【００５５】また、ロボット装置は、積極的に自発的に
使用者にとって価値のある情報或いは重要度が高い情報
を収集し、提供することもできる。この場合、ロボット
装置は、使用者にとって価値等があるキーワード（例え
ば、“ロボット”という言葉）が聞こえると、そのとき
の情報を収集する。例えば、ロボット装置は、テレビ放
送を見ているとき、キーワードが聞こえたら、そのテレ
ビの録画を開始するといったようにである。また、例え
ば、録画は、その話題が終わるまで続けるようにする。
例えば、このような場面は、使用者が外出している際に
考えられる場面である。この場合におけるロボット装置
の動作については制御部１が駆動部（例えば、脚部）２
を制御して行う。

【００５６】そして、このようにして情報を収集したロ
ボット装置は、使用者に会ったとき（例えば、使用者が
帰ってきたとき）、その録画した映像を見せる。このよ
うなロボット装置による情報の提供により、使用者は、
外出していても、興味のあるロボットについての情報を
得ることができるようになる。これと同様にして、ロボ
ット装置は、テレビ放送だけでなく、ラジオ放送或いは
ネットワークに繋いでいわゆるＷＥＢ内により自発的に
収集した情報を、使用者に提供することもできる。この
ように、ロボット装置は、録画した映像を再生して使用
者に見せたり、録音した音声を再生して聞かせたりする
ことができる。

【００５７】また、上述の実施の形態では、情報提示部
６においてモニターやスピーカを使用して認識した情報
そのものを使用者に提示する場合について説明した。し
かし、これに限定されるものではない。例えば、情報提
示部６は、合成音声により情報を使用者に提示すること
もできる。図８には、合成音声による情報の出力をする
ための構成を示している。ロボット装置は、図８に示す
ように、音声合成出力をするための構成として、応答分
生成部６１、テキスト解析部６２、規則合成部６３及び
Ｄ／Ａ変換部６４を備えている。また、この場合、デー
タベースには、データとして、テンプレート６５、生成
文法６６、辞書６７、解析用文法６８及び音素片データ
６９がデータとして蓄積されている。

【００５８】応答文生成部６１は、情報抽出部５にて得
た情報に基づいて、音声合成で話すための応答文の生成
を行う。応答文生成部６１は、テンプレート６５のパタ
ーンや生成文法６６を適用して文の生成をしたり、格構
造から文の生成を行う。ここで、生成文法６６は、文生
成に必要な単語の活用規則や語順の制約情報等によって
記述されているデータとされる。応答文生成部６１で
は、生成した文をテキストとしてテキスト解析部６２に
出力する。

【００５９】テキスト解析部６２では、先ずそのテキス
トについて、辞書６７と解析用文法６８を用いて、形態
素解析、構文解析等の解析を施し、後段の規則合成部６
３で必要となる情報の抽出をする。ここで、辞書６７
は、文生成に必要な品詞情報や単語の活用形の情報等、
或いは読み、アクセントに関する情報等からなる。ま
た、解析用文法６８は、辞書６７に記述された各単語の
情報をもとに、単語連鎖に関する制約を記述したもので
ある。テキスト解析部６２は、辞書６７や解析用文法６
８をもとに入力されたテキストを解析する。

【００６０】規則合成部６３では、音素片データ６９を
接続し、ポーズ、アクセント、イントネーション等の韻
律情報を適切に付与（配置）して、該当する音声のデジ
タルデータを生成する。規則合成部６３では、この場
合、必要な情報として、ポーズの位置に関する情報、ア
クセントやイントネーションを制御する情報、各単語の
発音に関する情報を保持しており、これらの情報に基づ
いて、上述の音声のデジタルデータを生成する。ここ
で、音素片データ６９は、規則的に接続する音の素片の
データである。音の素片としては、例えばＣＶ連鎖(子
音母音連鎖)やＶＣＶ連鎖、ＣＶＣ連鎖等の形態とされ
ている。そして、規則合成部６３によって得られた音声
のデジタルデータを、Ｄ／Ａ変換部６４によりアナログ
変換して、スピーカ等により音声信号として出力され
る。

【００６１】以上、ロボット装置における本発明が適用
された部分の説明である。次に、ロボット装置の具体的
な構成について説明する。図９に、ロボット装置７０の
より具体的な構成を示す。図９に示すロボット装置７０
は、「犬」等の動物を模した形状のいわゆるペット型ロ
ボットとされ、胴体部ユニット７１の前後左右にそれぞ
れ脚部ユニット７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄが連結
されると共に、胴体部ユニット７１の前端部及び後端部
にそれぞれ頭部ユニット７２及び尻尾部７９が連結され
て構成されている。ここで、脚部ユニット７３ａ，７３
ｂ，７３ｃ，７３ｄは、図１に示す駆動部２を構成して
いる。

【００６２】胴体部ユニット７１には、図１０に示すよ
うに、ＣＰＵ（Central ProcessingUnit）８１、ＤＲＡ
Ｍ（Dynamic Random Access Memory）８２、フラッシュ
ＲＯＭ（Read ０nly Memory）８３、ＰＣ（Personal Co
mputer）カードインターフェース回路８４及び信号処理
回路８５が内部バス８６を介して相互に接続されること
により形成されたコントロール部８７と、このロボット
装置７０の動力源としてのバッテリ８８とが収納されて
いる。また、胴体部ユニット７１には、ロボット装置７
０の向きや動きの加速度を検出するための角速度センサ
８９及び加速度センサ９０なども収納されている。

【００６３】また、頭部ユニット７２には、外部の状況
を撮像するためのＣＣＤ（Charge Coupled Device）カ
メラ９１と、使用者からの「撫でる」や「叩く」といっ
た物理的な働きかけにより受けた圧力を検出するための
タッチセンサ９２と、前方に位置する物体までの距離を
測定するための距離センサ９３と、外部音を集音するた
めのマイクロホン９４と、鳴き声等の音声を出力するた
めのスピーカ９５と、ロボット装置７０の「目」に相当
するＬＥＤ（Light Emitting Diode）（図示せず）とな
どがそれぞれ所定位置に配置されている。

【００６４】さらに、各脚部ユニット７３ａ〜７３ｄの
関節部分や各脚部ユニット７３ａ〜７３ｄ及び胴体部ユ
ニット７１の各連結部分、頭部ユニット７２及び胴体部
ユニット７１の連結部分、並びに尻尾部７９の連結部分
などにはそれぞれ自由度数分のアクチュエータ９６_１〜
９６_ｎが配置されており、それに応じてポテンショメー
タ９７_１〜９７_ｎが配設されている。例えば、アクチュ
エータ９６_１〜９６_ｎはサーボモータを構成として有し
ている。サーボモータの駆動により、脚部ユニット７３
ａ〜７３ｄが制御されて、目標の姿勢或いは動作に遷移
する。

【００６５】そして、これら角速度センサ８９、加速度
センサ９０、タッチセンサ９２、距離センサ９３、マイ
クロホン９４、スピーカ９５及び各ポテンショメータ９
７_１〜９７_ｎなどの各種センサ並びにＬＥＤ及び各アク
チュエータ９６_１〜９６_ｎは、それぞれ対応するハブ
９８_１〜９８_ｎを介してコントロール部８７の信号処理
回路８５と接続され、ＣＣＤカメラ９１及びバッテリ８
８は、それぞれ信号処理回路８５と直接接続されてい
る。

【００６６】信号処理回路８５は、上述の各センサから
供給されるセンサデータや画像データ及び音声データを
順次取り込み、これらをそれぞれ内部バス８６を介して
ＤＲＡＭ８２内の所定位置に順次格納する。また、信号
処理回路８５は、これと共にバッテリ８８から供給され
るバッテリ残量を表すバッテリ残量データを順次取り込
み、これをＤＲＡＭ８２内の所定位置に格納する。

【００６７】このようにしてＤＲＡＭ８２に格納された
各センサデータ、画像データ、音声データ及びバッテリ
残量データは、この後ＣＰＵ８１がこのロボット装置７
０の動作制御を行う際に利用される。

【００６８】実際上、ＣＰＵ８１は、ロボット装置７０
の電源が投入された初期時、胴体部ユニット７１の図示
しないＰＣカードスロットに装填されたメモリカード９
９又はフラッシュＲＯＭ８３に格納された制御プログラ
ムをＰＣカードインターフェース回路８４を介して又は
直接読み出し、これをＤＲＡＭ８２に格納する。

【００６９】また、ＣＰＵ８１は、この後上述のように
信号処理回路８５よりＤＲＡＭ８２に順次格納される各
センサデータ、画像データ、音声データ及びバッテリ残
量データに基づいて自己及び周囲の状況や、使用者から
の指示及び働きかけの有無などを判断する。

【００７０】さらに、ＣＰＵ８１は、この判断結果及び
ＤＲＡＭ８２に格納しだ制御プログラムに基づいて続く
行動を決定すると共に、当該決定結果に基づいて必要な
アクチュエータ９６_１〜９６_ｎを駆動させることによ
り、頭部ユニット７２を上下左右に振らせたり、尻尾部
７９を動かせたり、各脚部ユニット７３ａ〜７３ｄを駆
動させて歩行させるなどの行動を行わせる。

【００７１】また、この際ＣＰＵ８１は、必要に応じて
音声データを生成し、これを信号処理回路８５を介して
音声信号としてスピーカ９５に与えることにより当該音
声信号に基づく音声を外部に出力させたり、上述のＬＥ
Ｄを点灯、消灯又は点滅させる。

【００７２】このようにしてこのロボット装置７０にお
いては、自己及び周囲の状況や、使用者からの指示及び
働きかけに応じて自律的に行動し得るようになされてい
る。

【００７３】そして、このようなロボット装置７０にお
いて、ポテンショメータ９７_１〜９７_ｎにより、対応す
る脚部ユニット７３ａ〜７３ｄの回転角度を検出してい
る。例えば、ロボット装置７０は、このポテンショメー
タ９７_１〜９７_ｎにより検出した回転角度により、ＣＰ
Ｕ８１がそれに応じた次の脚部ユニット７３ａ〜７３ｄ
の動作を決定している。すなわち例えば、ＣＰＵ８１
が、ポテンショメータ９７_１〜９７_ｎの出力と、目的の
関節指示値とに基づいて、脚部ユニット７３ａ〜７３ｄ
を駆動するサーボモータをサーボ制御する。以上のよう
に、ポテンショメータ９７_１〜９７_ｎがロボット装置７
０に装着されている。

【００７４】

【発明の効果】本発明に係るロボット装置は、自律的な
行動をするための移動手段と、外部情報を検出する外部
情報検出手段と、外部情報検出手段が検出した外部情報
が記憶される記憶手段と、抽出用データに基づいて、記
憶手段に記憶された外部情報から所定の情報を検索する
検索手段と、検索手段により検索された所定の情報を外
部出力する外部出力手段とを備えることにより、自律的
な行動をして得た外部情報中から抽出用データに基づい
て所定の情報を検索して、外部出力することができる。

【００７５】また、本発明に係る情報提供方法は、ロボ
ット装置が自律的な行動をし、外部情報を検出する外部
情報検出工程と、外部情報検出工程にて検出した外部情
報を記憶手段に記憶する記憶工程と、ロボット装置が、
抽出用データに基づいて、記憶手段に記憶された外部情
報から所定の情報を検索する検索工程と、検索工程にて
検索された所定の情報をロボット装置が外部出力する外
部出力工程とを有しており、この情報提供方法により、
ロボット装置は、自律的な行動をして得た外部情報中か
ら抽出用データに基づいて所定の情報を検索して、外部
出力することができる。

【００７６】また、本発明に係るプログラムは、自律的
な行動をし、外部情報を検出する外部情報検出工程と、
外部情報検出工程にて検出した外部情報を記憶手段に記
憶する記憶工程と、抽出用データに基づいて、記憶手段
に記憶された外部情報から所定の情報を検索する検索工
程と、検索工程にて検索された所定の情報を外部出力す
る外部出力工程とをロボット装置に実行させるものであ
って、このようなプログラムの実行により、ロボット装
置は、自律的な行動をして得た外部情報中から抽出用デ
ータに基づいて所定の情報を検索して、外部出力するこ
とができる。

【００７７】また、本発明に係る記録媒体は、自律的な
行動をし、外部情報を検出する外部情報検出工程と、外
部情報検出工程にて検出した外部情報を記憶手段に記憶
する記憶工程と、抽出用データに基づいて、記憶手段に
記憶された外部情報から所定の情報を検索する検索工程
と、検索工程にて検索された所定の情報を外部出力する
外部出力工程とをロボット装置に実行させるためのプロ
グラムが記録されており、この記録媒体に記録されてい
るプログラムの実行により、ロボット装置は、自律的な
行動をして得た外部情報中から抽出用データに基づいて
所定の情報を検索して、外部出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のロボット装置の要部を示
すブロック図である。

【図２】上述のロボット装置の自発的情報収集部の構成
を示すブロック図である。

【図３】マイクからの音声入力から認識結果を得るため
のロボット装置における構成を示すブロック図である。

【図４】カメラからの画像入力から認識結果を得るため
のロボット装置における構成を示すブロック図である。

【図５】知識データベースに記憶される認識情報のフォ
ーマットを示す図である。

【図６】知識データベースに記憶される認識情報の一例
を示す図である。

【図７】上述のロボット装置の情報価値計量部の構成を
示すブロック図である。

【図８】音声合成により情報を提示するロボット装置の
構成を示すブロック図である。

【図９】上述のロボット装置の具体的構成を示す斜視図
である。

【図１０】上述のロボット装置の回路構成等の具体例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１制御部、２駆動部、３知識データベース、４
情報価値評価部、５情報抽出部、６情報提供部、７
ユーザプロファイル、８抽出データベース、１０自
発的情報収集部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者花形理東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者芦田理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） 3C007 AS36 CY02 HS04 HS27 KS16 KS19 KS20 KS31 KS36 KS39 KT02 KT11 KV06 KV18 LS08 LS15 MS07 MT14 WA04 WA14 WA28 WB01 WB16 WB19 WC13 WC30 5B075 MM70 ND20 ND23 NK10 PP07 PP24 PQ04 QM07 QP01 UU40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】自律的に行動をするロボット装置であっ
て、自律的な行動をするための移動手段と、外部情報を検出する外部情報検出手段と、上記外部情報検出手段が検出した外部情報が記憶される
記憶手段と、抽出用データに基づいて、上記記憶手段に記憶された外
部情報から所定の情報を検索する検索手段と、上記検索手段により検索された上記所定の情報を外部出
力する外部出力手段とを備えることを特徴とするロボッ
ト装置。
【請求項２】上記外部情報検出手段は、音又は画像少
なくとも一方を外部情報として検出し、上記外部出力手段は、上記所定の情報とされる音情報及
び／又は画像情報を外部出力することを特徴とする請求
項１記載のロボット装置。
【請求項３】上記外部情報検出手段は、触感、嗅覚、
味覚のうちの少なくとも１つを外部情報として検出する
ことを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
【請求項４】上記抽出用データは、上記外部情報検出
手段により検出された外部情報に基づいて形成されてい
ることを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
【請求項５】上記外部情報検出手段により検出された
外部情報の価値を判断する価値判断手段を備え、上記抽出用データは、上記価値判断手段が判断した価値
に基づいて形成されていることを特徴とする請求項４記
載のロボット装置。
【請求項６】上記抽出用データは、ユーザインターフ
ェースによって形成された情報であることを特徴とする
請求項１記載のロボット装置。
【請求項７】個人別のプロファイルデータを作成する
作成手段と、上記プロファイルデータに基づいて個人に必要な情報を
示す抽出用データを作成する抽出用データ作成手段とを
備えることを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
【請求項８】上記抽出用データ作成手段は、上記プロ
ファイルデータに基づいて、個人に必要な情報の価値を
判断して、抽出用データを作成することを特徴とする請
求項７記載のロボット装置。
【請求項９】上記抽出用データに基づいて、上記移動
手段を制御して、上記外部出力手段に出力する所定の情
報を収集することを特徴とする請求項１記載のロボット
装置。
【請求項１０】上記ロボット装置が自律的な行動をし、
外部情報を検出する外部情報検出工程と、外部情報検出工程にて検出した外部情報を記憶手段に記
憶する記憶工程と、上記ロボット装置が、抽出用データに基づいて、上記記
憶手段に記憶された外部情報から所定の情報を検索する
検索工程と、上記検索工程にて検索された上記所定の情報を上記ロボ
ット装置が外部出力する外部出力工程とを有することを
特徴とするロボット装置による情報提供方法。
【請求項１１】自律的な行動をし、外部情報を検出す
る外部情報検出工程と、外部情報検出工程にて検出した外部情報を記憶手段に記
憶する記憶工程と、抽出用データに基づいて、上記記憶
手段に記憶された外部情報から所定の情報を検索する検
索工程と、上記検索工程にて検索された上記所定の情報を外部出力
する外部出力工程とをロボット装置に実行させるための
プログラム。
【請求項１２】自律的な行動をし、外部情報を検出す
る外部情報検出工程と、外部情報検出工程にて検出した外部情報を記憶手段に記
憶する記憶工程と、抽出用データに基づいて、上記記憶
手段に記憶された外部情報から所定の情報を検索する検
索工程と、上記検索工程にて検索された上記所定の情報を外部出力
する外部出力工程とをロボット装置に実行させるための
プログラムが記録される記録媒体。