JP2002355779A - Robot type interface device and control method for the same - Google Patents
Robot type interface device and control method for the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、使用者との間で情
報の入出力を行なうインタフェース装置に関し、特に、
家庭などにおいて使用される生物的な動作を行なうロボ
ット型インタフェース装置およびその制御方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interface device for inputting and outputting information to and from a user.
The present invention relates to a robot-type interface device that performs a biological action used at home or the like and a control method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、犬型ロボットなどの民生用ロボッ
トが、ホビー用として家庭に普及しつつある。このよう
な民生用ロボットに関連する技術として、特開平７-２
４８８２３号公報に開示された発明がある。2. Description of the Related Art In recent years, consumer robots such as dog-type robots have become widespread at home for hobby use. As a technology related to such a consumer robot, JP-A-7-2
There is an invention disclosed in Japanese Patent No. 48823.
【０００３】特開平７-２４８８２３号公報に開示され
たパーソナルロボット装置は、プログラムを記憶するメ
モリと、プログラムを実行するマイコンと、プログラム
に応じて走行する走行ブロックと、ロボット本体に入力
された映像、音声、データおよびロボット本体における
信号や情報の処理内容を外部に対して表示する１つまた
は複数の組合わせによる表示装置とを有している。A personal robot apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-248823 has a memory for storing a program, a microcomputer for executing the program, a traveling block for traveling in accordance with the program, and an image input to the robot body. , And a display device of one or a plurality of combinations for externally displaying the processing contents of voice, data, and signals and information in the robot main body.
【０００４】表示装置がロボット本体における信号や情
報の処理内容を外部に対して表示することによって、使
用者は、ロボットが何を見ているのか、何を聞いている
のか、何を考えているのか、次に何をしようとしている
のかを容易に知ることができ、ロボットが自由に動くこ
と自体に不安感を持つ使用者に安心感を与えるものであ
る。[0004] The display device displays the processing contents of signals and information in the robot body to the outside, so that the user thinks what the robot is looking at, what he is listening to, and what he is listening to. This makes it easy to know what is going to be done next, and gives a sense of security to a user who has anxiety about the robot moving freely.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述した特開平７−２
４８８２３号公報に開示された発明のように、使用者と
の間で情報をやり取りするロボット型インタフェース装
置においては、入出力いずれにおいてもその認識率が重
要になる。すなわち、ロボットが使用者の音声や周りの
物体などを正しく認識したり、使用者が正しく認識でき
るように発声や表示を行なったりすることが重要であ
る。特に、民生用ロボットにおいて、使用者とロボット
との間の相互の情報伝達の正確さが、使用者に与えるロ
ボット全体に対する印象に大きく影響する。SUMMARY OF THE INVENTION The above-mentioned JP-A-7-2
In a robot-type interface device for exchanging information with a user as in the invention disclosed in Japanese Patent No. 48823, the recognition rate is important in both input and output. That is, it is important for the robot to correctly recognize the user's voice, surrounding objects, and the like, and to make a voice or display so that the user can correctly recognize. In particular, in a consumer robot, the accuracy of mutual information transmission between the user and the robot greatly affects the user's impression of the entire robot.
【０００６】しかし、特開平７−２４８８２３号公報に
開示されたパーソナルロボット装置においては、表示装
置がロボット本体に固定されているため、パーソナルロ
ボット装置の走行によってパーソナルロボット装置と使
用者とを結ぶ平面（地面に対して平行な平面）上での相
対位置を調整することができる。しかし、その平面に対
する表示装置の相対角度を調整することができないた
め、使用者が表示装置に表示された内容を正しく認識す
るためには、表示装置が見える位置まで顔を移動させな
ければならないという問題点があった。また、外光や騒
音などの外乱による表示装置への影響を調整することが
できないという問題点もあった。However, in the personal robot device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-248823, since the display device is fixed to the robot body, a plane connecting the personal robot device and the user by traveling of the personal robot device. (A plane parallel to the ground) can be adjusted. However, since the relative angle of the display device to the plane cannot be adjusted, the user must move his / her face to a position where the display device can be seen in order to correctly recognize the content displayed on the display device. There was a problem. There is also a problem that it is not possible to adjust the influence on the display device due to disturbance such as external light and noise.
【０００７】また、ロボットと使用者とのインタラクシ
ョンによって、ユーザが受ける印象には様々な要因があ
ると考えられるが、その中でもロボットの形態によるも
のが大きいと考えられる。しかし、従来のロボットに搭
載されたセンサ類または表示装置などが固定であるた
め、移動時や接触時などにインタラクションの妨げとな
ったり、インタラクション自体が原因でセンサ類または
表示装置などが故障するといった問題点があった。[0007] Further, it is considered that there are various factors in the impression received by the user due to the interaction between the robot and the user. Among them, it is considered that the impression depends on the form of the robot. However, since sensors or display devices mounted on conventional robots are fixed, they may hinder interaction when moving or touching, or sensors or display devices may break down due to the interaction itself. There was a problem.
【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、第１の目的は、使用者が提示される
情報を正確に認識することが可能なロボット型インタフ
ェース装置およびその制御方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and a first object of the present invention is to provide a robot type interface device capable of accurately recognizing information presented by a user and a control thereof. Is to provide a way.
【０００９】第２の目的は、外部情報を正確に取得して
的確な制御を行なうことが可能なロボット型インタフェ
ース装置を提供することである。A second object is to provide a robot-type interface device capable of accurately acquiring external information and performing accurate control.
【００１０】第３の目的は、消費電力を削減することが
可能なロボット型インタフェース装置を提供することで
ある。A third object is to provide a robot-type interface device capable of reducing power consumption.
【００１１】第４の目的は、装置の位置を変更すること
により装置の保護が可能であり、使用者が利用しやすい
形状のロボット型インタフェース装置を提供することで
ある。A fourth object of the present invention is to provide a robot-type interface device which can be protected by changing the position of the device and which can be easily used by a user.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明のある局面に従え
ば、周辺の状態に応じて使用者に情報を提示するロボッ
ト型インタフェース装置であって、ロボット型インタフ
ェース装置周辺の状態を検知するための検知手段と、使
用者に対して情報を提示するための表示手段と、ロボッ
ト型インタフェース装置を移動させるための第１の駆動
手段と、表示手段を移動させるための第２の駆動手段
と、検知手段によって検知された周辺の状態に応じて第
１の駆動手段を制御してロボット型インタフェース装置
を移動させ、第２の駆動手段を制御してロボット型イン
タフェース装置に対する表示手段の相対位置と相対角度
との少なくとも一方を変更して使用者に情報を提示させ
るための制御手段とを含む。According to one aspect of the present invention, there is provided a robot-type interface device for presenting information to a user in accordance with a peripheral state, and for detecting a state around the robot-type interface device. Detecting means, display means for presenting information to the user, first driving means for moving the robot-type interface device, second driving means for moving the display means, The first driving means is controlled in accordance with the peripheral state detected by the detection means to move the robot-type interface device, and the second driving means is controlled to control the relative position and relative position of the display means with respect to the robot-type interface device. Control means for changing at least one of the angles and presenting information to the user.
【００１３】制御手段は、第２の駆動手段を制御してロ
ボット型インタフェース装置に対する表示手段の相対位
置と相対角度との少なくとも一方を変更して使用者に情
報を提示させるので、使用者は提示される情報を正確に
認識することが可能となる。The control means controls the second drive means to change at least one of the relative position and the relative angle of the display means with respect to the robot-type interface device, thereby causing the user to present information. It is possible to accurately recognize the information to be performed.
【００１４】好ましくは、検知手段は、周辺の画像を取
得するための画像取得手段を含み、ロボット型インタフ
ェース装置はさらに、画像取得手段を移動させるための
第３の駆動手段を含み、制御手段は、画像取得手段によ
って取得された使用者の顔が画像の中央近傍となるよう
に、第１の駆動手段と第３の駆動手段とを制御した後、
第２の駆動手段を制御してロボット型インタフェース装
置に対する表示手段の相対位置と相対角度との少なくと
も一方を変更する。Preferably, the detecting means includes an image acquiring means for acquiring an image of the periphery, the robot-type interface device further includes a third driving means for moving the image acquiring means, and the control means comprises: After controlling the first driving means and the third driving means so that the user's face acquired by the image acquiring means is located near the center of the image,
The second driving means is controlled to change at least one of the relative position and the relative angle of the display means with respect to the robot-type interface device.
【００１５】したがって、使用者の顔の位置を正確に判
断することができ、ロボット型インタフェース装置の的
確な制御を行なうことが可能となる。Therefore, the position of the user's face can be accurately determined, and accurate control of the robot-type interface device can be performed.
【００１６】さらに好ましくは、制御手段は、画像取得
手段によって取得された使用者の顔の画像が予め記憶さ
れた顔の画像と一致する場合に、表示手段による情報の
提示を開始する。[0016] More preferably, the control means starts presenting information by the display means when the image of the user's face acquired by the image acquisition means coincides with a previously stored face image.
【００１７】したがって、予め登録された使用者以外に
情報が提示されるのを防止することが可能となる。Therefore, it is possible to prevent information from being presented to a user other than the user registered in advance.
【００１８】好ましくは、検知手段はさらに、周辺にあ
る物体までの距離を計測するための距離計測手段を含
み、制御手段は、距離計測手段によって計測された使用
者までの距離が所定値となるように第１の駆動手段を制
御してロボット型インタフェース装置を移動させた後、
画像取得手段によって取得された使用者の顔が画像の中
央近傍となるように、第１の駆動手段と第３の駆動手段
とを制御した後、第２の駆動手段を制御して表示手段の
相対位置と相対角度との少なくとも一方を変更する。Preferably, the detecting means further includes a distance measuring means for measuring a distance to a peripheral object, and the control means sets the distance to the user measured by the distance measuring means to a predetermined value. After moving the robot-type interface device by controlling the first driving means as described above,
After controlling the first driving means and the third driving means so that the user's face acquired by the image acquiring means is near the center of the image, the second driving means is controlled to control the display means. At least one of the relative position and the relative angle is changed.
【００１９】したがって、ロボット型インタフェース装
置は、使用者がいる位置まで正確に移動することが可能
となる。Therefore, the robot-type interface device can accurately move to the position where the user is.
【００２０】好ましくは、ロボット型インタフェース装
置はさらに、周辺の照度を計測するための照度計測手段
を含み、制御手段は、照度計測手段によって計測された
周辺の照度に応じて、表示手段の表示モードを変更す
る。Preferably, the robot-type interface device further includes illuminance measuring means for measuring peripheral illuminance, and the control means controls the display mode of the display means in accordance with the peripheral illuminance measured by the illuminance measuring means. To change.
【００２１】したがって、表示手段の表示モードを的確
に変更でき、消費電力を削減することが可能となる。Therefore, the display mode of the display means can be accurately changed, and power consumption can be reduced.
【００２２】好ましくは、ロボット型インタフェース装
置はさらに、使用者の音声を入力して認識するための音
声入力手段を含み、制御手段は、音声入力手段による認
識結果が第１の所定命令であれば、表示手段による情報
の提示を開始する。Preferably, the robot-type interface device further includes voice input means for inputting and recognizing a user's voice, and the control means determines that the recognition result by the voice input means is a first predetermined command. Then, presentation of information by the display means is started.
【００２３】したがって、ロボット型インタフェース装
置は、情報提示の開始を正確に判断することが可能とな
る。Therefore, the robot-type interface device can accurately determine the start of information presentation.
【００２４】さらに好ましくは、制御手段は、音声入力
手段による認識結果が第２の所定命令であれば、表示手
段による情報の提示を終了する。[0024] More preferably, the control means terminates the presentation of the information by the display means if the recognition result by the voice input means is the second predetermined command.
【００２５】したがって、ロボット型インタフェース装
置は、情報提示の終了を正確に判断することが可能とな
る。Therefore, the robot type interface device can accurately determine the end of the information presentation.
【００２６】さらに好ましくは、ロボット型インタフェ
ース装置はさらに、周辺の照度を計測するための照度計
測手段を含み、制御手段は、照度計測手段によって計測
された周辺の照度が所定値以下の場合に、表示手段によ
る情報の提示を終了する。More preferably, the robot-type interface device further includes illuminance measuring means for measuring peripheral illuminance, and the control means includes: when the peripheral illuminance measured by the illuminance measuring means is equal to or less than a predetermined value, The presentation of the information by the display means ends.
【００２７】したがって、ロボット型インタフェース装
置は、情報提示の終了を正確に判断することが可能とな
る。Therefore, the robot-type interface device can accurately determine the end of the information presentation.
【００２８】好ましくは、ロボット型インタフェース装
置はさらに、表示手段を覆うように設けられたカバーを
含み、第２の駆動手段は、カバーを開いた後、表示手段
を持上げて移動させる。Preferably, the robot-type interface device further includes a cover provided so as to cover the display means, and the second drive means lifts and moves the display means after opening the cover.
【００２９】したがって、情報を提示するとき以外は表
示手段がカバーに覆われているため、衝撃に弱い表示手
段を保護することが可能となる。Therefore, the display means is covered with the cover except when presenting information, so that the display means which is vulnerable to impact can be protected.
【００３０】好ましくは、ロボット型インタフェース装
置はさらに、外部から情報を受信するための受信手段を
含み、表示手段は受信手段によって受信された情報を表
示する。Preferably, the robot-type interface device further includes receiving means for receiving information from the outside, and the display means displays the information received by the receiving means.
【００３１】したがって、外部から表示手段によって提
示される情報を供給でき、ロボット型インタフェース装
置の利便性を向上させることが可能となる。Therefore, information presented by the display means can be supplied from the outside, and the convenience of the robot-type interface device can be improved.
【００３２】本発明の別の局面に従えば、周辺の状態に
応じて使用者に情報を提示する表示装置を含んだロボッ
ト型インタフェース装置の制御方法であって、ロボット
型インタフェース装置周辺の状態を検知するステップ
と、検知された周辺の状態に応じて前記ロボット型イン
タフェース装置を移動させ、ロボット型インタフェース
装置に対する表示装置の相対位置と相対角度との少なく
とも一方を変更して使用者に情報を提示するステップと
を含む。According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling a robot-type interface device including a display device for presenting information to a user in accordance with the state of the surroundings. Detecting, moving the robot-type interface device according to the detected surrounding state, and changing at least one of a relative position and a relative angle of the display device with respect to the robot-type interface device to present information to a user. Performing the steps.
【００３３】検知された周辺の状態に応じて、ロボット
型インタフェース装置に対する表示装置の相対位置と相
対角度との少なくとも一方を変更して使用者に情報を提
示させるので、使用者は提示される情報を正確に認識す
ることが可能となる。According to the detected surrounding state, at least one of the relative position and the relative angle of the display device with respect to the robot-type interface device is changed, and the user is presented with information. Can be accurately recognized.
【００３４】[0034]
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の実施
の形態におけるロボット型インタフェース装置の上面図
およびその側面図である。図１および図２はそれぞれ、
本実施の形態におけるロボット型インタフェース装置か
ら、後述するカバー１０３Ｔおよび１０３Ｂを外した場
合の上面図および側面図を示している。このロボット型
インタフェース装置は、各機能毎にモジュール化された
ボードが接続されるマザーボード１０１と、メインスイ
ッチ１０２と、電源ブロック１０４と、左右の駆動輪１
０５Ｒおよび１０５Ｌと、駆動輪１０５Ｒおよび１０５
Ｌをそれぞれ駆動する駆動輪用駆動装置１０６Ｒおよび
１０６Ｌと、装置前部および後部の左右に設けられた３
自由度を有する４つのリンク機構１０７ＦＲ、１０７Ｆ
Ｌ、１０７ＲＲおよび１０７ＲＬと、これらのリンク機
構をそれぞれ駆動するリンク機構用駆動装置１０８Ｆ
Ｒ、１０８ＦＬ、１０８ＲＲおよび１０８ＲＬと、液晶
表示装置１１１と、液晶表示装置１１１を覆う液晶表示
装置用カバー１０９と、液晶表示装置用カバー１０９の
開閉を行なう開閉用駆動装置１１０と、液晶表示装置１
１１の一方の端部を持ち上げて液晶表示装置１１１の格
納および角度の変更を行なう格納用駆動装置１１２と、
ビデオカメラ１１３と、装置前部の左右に設けられたマ
イクロホン１１５Ｒおよび１１５Ｌと、装置前部に設け
られた超音波センサ１１６Ｅと、装置前部および後部の
左右に設けられた超音波センサ１１６ＦＲ、１１６Ｆ
Ｌ、１１６ＲＲおよび１１６ＲＬと、ビデオカメラ１１
３および超音波センサ１１６Ｅを同時に動かすビデオカ
メラ用駆動装置１１４と、電源ブロック１０４の上面中
心に設けられた照度センサ１１７と、ビデオカメラ１１
３の前面に設けられたビデオカメラ用レンズ１１８と、
装置の前部に設けられたスピーカ１１９と、マザーボー
ド１０１に接続される音声入力ブロック１２０、音声出
力ブロック１２１、画像処理ブロック１２２、センサ情
報の取得やモータ類の駆動を制御する入出力ブロック１
２３、外部通信ブロック１２４および装置全体の制御を
行なう制御ブロック１２５と、外部通信コネクタ１２６
とを含む。1 and 2 are a top view and a side view of a robot-type interface device according to an embodiment of the present invention. 1 and 2 respectively
FIG. 4 shows a top view and a side view when covers 103T and 103B described later are removed from the robot-type interface device according to the present embodiment. This robot-type interface device includes a motherboard 101 to which boards modularized for each function are connected, a main switch 102, a power supply block 104, and left and right drive wheels 1
05R and 105L, and drive wheels 105R and 105
L for driving the driving wheels 106R and 106L for driving the driving wheels L, respectively.
Four link mechanisms 107FR and 107F having a degree of freedom
L, 107RR and 107RL, and a link mechanism driving device 108F for driving these link mechanisms, respectively.
R, 108FL, 108RR, and 108RL, a liquid crystal display device 111, a liquid crystal display device cover 109 covering the liquid crystal display device 111, an opening / closing drive device 110 for opening and closing the liquid crystal display device cover 109, and a liquid crystal display device 1.
A storage driving device 112 that lifts one end of the liquid crystal display 11 to store and change the angle of the liquid crystal display device 111;
A video camera 113, microphones 115R and 115L provided on the left and right of the front of the apparatus, ultrasonic sensors 116E provided on the front of the apparatus, and ultrasonic sensors 116FR and 116F provided on the left and right of the front and rear of the apparatus.
L, 116RR and 116RL, and the video camera 11
Camera driving device 114 for simultaneously moving 3 and ultrasonic sensor 116E, illuminance sensor 117 provided at the center of the upper surface of power supply block 104, and video camera 11
3, a video camera lens 118 provided on the front of
A speaker 119 provided at the front of the device, an audio input block 120, an audio output block 121, an image processing block 122 connected to the motherboard 101, an input / output block 1 for controlling acquisition of sensor information and driving of motors and the like.
23, an external communication block 124, a control block 125 for controlling the entire apparatus, and an external communication connector 126.
And
【００３５】ロボット型インタフェース装置は、マザー
ボード１０１がベースとなっており、そのマザーボード
１０１上のコネクタに、各機能ごとにモジュール化され
たボードである音声入力ブロック１２０、音声出力ブロ
ック１２１、画像処理ブロック１２２、入出力ブロック
１２３、外部通信ブロック１２４および制御ブロック１
２５が接続される。なお、これらのブロック１２０〜１
２５の詳細は後述する。The robot-type interface device is based on a motherboard 101, and a connector on the motherboard 101 is provided with a sound input block 120, a sound output block 121, and an image processing block, which are boards modularized for each function. 122, input / output block 123, external communication block 124, and control block 1
25 are connected. In addition, these blocks 120-1
Details of 25 will be described later.
【００３６】マザーボード１０１後部にはメインスイッ
チ１０２が設けられており、このメインスイッチ１０２
の操作によってロボット型インタフェース装置の起動／
停止が行なわれる。メインスイッチ１０２の上部には、
外部通信ブロック１２４に接続された外部通信コネクタ
１２６が設けられており、図示しないケーブルを介して
外部から情報を受信したり、外部へ情報を送信したりす
ることができる。A main switch 102 is provided at the rear of the motherboard 101.
Operation of the robot type interface device /
A stop is performed. Above the main switch 102,
An external communication connector 126 connected to the external communication block 124 is provided, and can receive information from the outside via an unillustrated cable or transmit information to the outside.
【００３７】マザーボード１０１下部には、ロボット型
インタフェース装置を移動させるための駆動輪１０５Ｒ
および１０５Ｌと、駆動輪１０５Ｒおよび１０５Ｌを駆
動するモータ等によって構成される駆動輪用駆動装置１
０６Ｒおよび１０６Ｌとが設けられ、さらにリンク機構
１０７ＦＲ、１０７ＦＬ、１０７ＲＲおよび１０７ＲＬ
と、これらのリンク機構を駆動するリンク機構用駆動装
置１０８ＦＲ、１０８ＦＬ、１０８ＲＲおよび１０８Ｒ
Ｌとが駆動脚として取付けられている。A drive wheel 105R for moving the robot-type interface device is provided below the motherboard 101.
Drive device 1 including drive wheels 105R and 105L, and motors for driving drive wheels 105R and 105L
06R and 106L, and link mechanisms 107FR, 107FL, 107RR and 107RL.
And link mechanism driving devices 108FR, 108FL, 108RR and 108R for driving these link mechanisms.
L is attached as a drive leg.
【００３８】マザーボード１０１前部には、スピーカ１
１９が設けられており、音声出力ブロック１２１によっ
て生成された音声等が出力される。マザーボード１０１
上部には、リチウムイオン電池などのような充電式の電
池によって構成される電源ブロック１０４が設けられて
おり、ロボット型インタフェース装置によって消費され
る電力が供給される。A speaker 1 is provided in front of the motherboard 101.
The audio output block 121 outputs audio and the like generated by the audio output block 121. Motherboard 101
A power supply block 104 composed of a rechargeable battery such as a lithium-ion battery is provided at an upper portion, and supplies power consumed by the robot-type interface device.
【００３９】マザーボード１０１上部には、液晶表示装
置用カバー１０９、開閉用駆動装置１１０、液晶表示装
置１１１および格納用駆動装置１１２が設けられてい
る。開閉用駆動装置１１０の駆動によって液晶表示装置
用カバー１０９が開けられ、さらに格納用駆動装置１１
２の駆動によって液晶表示装置１１１の一方の端部が持
ち上げられて、後述するように液晶表示装置１１１の角
度が変更される。A cover 109 for a liquid crystal display device, a driving device 110 for opening and closing, a liquid crystal display device 111, and a driving device 112 for storage are provided on the upper part of the motherboard 101. The driving of the opening / closing drive device 110 opens the cover 109 for the liquid crystal display device.
One end of the liquid crystal display device 111 is lifted by the drive of 2, and the angle of the liquid crystal display device 111 is changed as described later.
【００４０】液晶表示装置１１１の前方にはビデオカメ
ラ１１３、超音波センサ１１６Ｅおよびそれらを同時に
動かす２自由度のビデオカメラ用駆動装置１１４が設け
られている。すなわち、ビデオカメラ１１３による撮像
方向と同じ方向に超音波センサ１１６Ｅが向くように、
ビデオカメラ１１３および超音波センサ１１６Ｅがビデ
オカメラ用駆動装置１１４によって駆動される。画像処
理ブロック１２２は、ビデオカメラ１１３によって撮像
された画像を解析することによって、ロボット型インタ
フェース装置周辺の人間や物体を認識する。In front of the liquid crystal display device 111, a video camera 113, an ultrasonic sensor 116E and a two-degree-of-freedom video camera driving device 114 for simultaneously moving them are provided. That is, the ultrasonic sensor 116E is oriented in the same direction as the imaging direction of the video camera 113,
The video camera 113 and the ultrasonic sensor 116E are driven by the video camera driving device 114. The image processing block 122 recognizes a person or an object around the robot-type interface device by analyzing an image captured by the video camera 113.
【００４１】ビデオカメラ１１３および超音波センサ１
１６Ｅの両側には、左右対称となるようにマイクロホン
１１５Ｒおよび１１５Ｌが取付けられている。音声入力
ブロック１２０は、マイクロホン１１５Ｒおよび１１５
Ｌを介して入力された音声を解析して音声認識を行な
う。また、ロボット型インタフェース装置の前部には、
スピーカ１１９が設けられており、音声出力ブロック１
２１によって合成された音声等を出力する。Video camera 113 and ultrasonic sensor 1
Microphones 115R and 115L are symmetrically mounted on both sides of 16E. The voice input block 120 includes microphones 115R and 115
The voice input via the L is analyzed to perform voice recognition. Also, at the front of the robot type interface device,
A speaker 119 is provided, and the audio output block 1
21 outputs the synthesized voice and the like.
【００４２】また、ロボット型インタフェース装置に
は、４方向の距離を計測するための超音波センサ１１６
ＦＲ、１１６ＦＬ、１１６ＲＲおよび１１６ＲＬが設け
られており、ロボット型インタフェース装置周辺の人間
や物体までの距離をくまなく計測することができる。The robot type interface device has an ultrasonic sensor 116 for measuring a distance in four directions.
FR, 116FL, 116RR, and 116RL are provided, and it is possible to measure the distances to humans and objects around the robot-type interface device.
【００４３】図３は、カバー１０３Ｔおよび１０３Ｂが
取付けられた状態の本実施の形態におけるロボット型イ
ンタフェース装置の上面図である。カバー１０３Ｔは液
晶表示装置カバー１０９に固定され、カバー１０３Ｂは
マザーボード１０１に固定されている。電源ブロック１
０４上部の照度センサ１１７は、カバー１０３Ｔの中心
に位置するように電源ブロック１０４に取付けられてお
り、カバー１０３Ｔを介して周辺の照度を計測すること
ができる。FIG. 3 is a top view of the robot-type interface device according to the present embodiment with the covers 103T and 103B attached. The cover 103T is fixed to the liquid crystal display device cover 109, and the cover 103B is fixed to the motherboard 101. Power supply block 1
The illuminance sensor 117 at the top of the cover 04 is attached to the power supply block 104 so as to be located at the center of the cover 103T, and can measure the surrounding illuminance via the cover 103T.
【００４４】図４は、カバー１０３Ｔを開けた状態の本
実施の形態におけるロボット型インタフェース装置の側
面図である。制御ブロック１２５は、入出力ブロック１
２３を介して開閉用駆動装置１１０の駆動を制御するこ
とによって液晶表示装置カバー１０９およびそれに固定
されたカバー１０３Ｔを矢印１３１の方向に開けた後、
格納用駆動装置１１２の駆動を制御することによって液
晶表示装置１１１を矢印１３２の方向に持ち上げて、液
晶表示装置１１１の角度を変更する。FIG. 4 is a side view of the robot-type interface device according to the present embodiment with the cover 103T opened. The control block 125 includes the input / output block 1
After opening the liquid crystal display device cover 109 and the cover 103T fixed thereto by controlling the driving of the opening / closing drive device 110 via 23, in the direction of arrow 131,
By controlling the driving of the storage driving device 112, the liquid crystal display device 111 is lifted in the direction of arrow 132, and the angle of the liquid crystal display device 111 is changed.
【００４５】このとき、液晶表示装置カバー１０９の前
部に設けられたビデオカメラ１１３および超音波センサ
１１６Ｅも同時に持上げられ、それぞれがロボット型イ
ンタフェース装置の真正面、斜め上方の方向を向くこと
になる。同様にして、ビデオカメラ１１３および超音波
センサ１１６Ｅの両側に左右対称に設けられたマイクロ
ホン１１５Ｒおよび１１５Ｌも、ロボット型インタフェ
ース装置の真正面、斜め上方の方向を向くことになる。At this time, the video camera 113 and the ultrasonic sensor 116E provided at the front of the liquid crystal display device cover 109 are also lifted at the same time, and each of them faces directly in front of the robot-type interface device and obliquely upward. Similarly, the microphones 115R and 115L provided symmetrically on both sides of the video camera 113 and the ultrasonic sensor 116E also face diagonally upward and in front of the robot-type interface device.
【００４６】ロボット型インタフェース装置が使用者に
情報を的確に提示する方法として、液晶表示装置カバー
１０９を開いて液晶表示装置１１１を使用者に提示した
後、使用者が液晶表示装置１１１の正面に移動する第１
の方法と、ロボット型インタフェース装置が駆動輪１０
５または駆動脚１０７を駆動して使用者の正面に移動し
た後、液晶表示装置カバー１０９を開いて液晶表示装置
１１１を使用者に提示する第２の方法とを挙げることが
できる。As a method for the robot-type interface device to accurately present information to the user, after the liquid crystal display device cover 109 is opened and the liquid crystal display device 111 is presented to the user, the user places the liquid crystal display device 111 in front of the liquid crystal display device 111. The first to move
Method and the robot-type interface device is the driving wheel 10
5 or the drive leg 107 is moved to the front of the user, and then the liquid crystal display device cover 109 is opened to present the liquid crystal display device 111 to the user.
【００４７】第１の方法の場合には、音声入力ブロック
１２０がマイクロホン１１５を介して入力された使用者
からの音声を認識し、制御ブロック１２５がその認識結
果に基づいて使用者の命令を解析する。そして、音声に
よる命令が特定の命令であると判定されたときに、制御
ブロック１２５が開閉用駆動装置１１０を制御して液晶
表示装置用カバー１０９を開いた後、駆動装置１１２を
制御して液晶表示装置１１１を持上げて液晶表示装置１
１１を所定角度となるようにする。その後、使用者は提
示された液晶表示装置１１１が正面となるように移動す
る。In the first method, the voice input block 120 recognizes the voice of the user input through the microphone 115, and the control block 125 analyzes the user's command based on the recognition result. I do. When it is determined that the voice command is a specific command, the control block 125 controls the opening / closing drive device 110 to open the liquid crystal display device cover 109 and then controls the drive device 112 to control the liquid crystal display. Lifting the display device 111, the liquid crystal display device 1
11 is set to a predetermined angle. Thereafter, the user moves so that the presented liquid crystal display device 111 faces the front.
【００４８】第２の方法の場合には、制御ブロック１２
５が駆動輪１０５または駆動脚１０７を駆動しながら、
超音波センサ１１６Ｅからの出力信号によって物体が存
在する方向に移動する。そして、制御ブロック１２５が
超音波センサ１１６Ｅからの出力信号によってロボット
型インタフェース装置の正面に存在する物体までの距離
が所定値となったことを検知すると、画像処理ブロック
１２２がビデオカメラ１１３によって取得された画像か
ら肌色領域を抽出し、予め図示しないメモリに格納して
いる使用者の顔データと比較することによって使用者で
あるか否かを判定する。In the case of the second method, the control block 12
5, while driving the drive wheel 105 or the drive leg 107,
The object moves in the direction in which the object exists according to the output signal from the ultrasonic sensor 116E. Then, when the control block 125 detects that the distance to the object existing in front of the robot-type interface device has become a predetermined value based on the output signal from the ultrasonic sensor 116E, the image processing block 122 is acquired by the video camera 113. A flesh color region is extracted from the image and compared with the user's face data stored in a memory (not shown) in advance to determine whether the user is a user.
【００４９】メモリに格納されている使用者と同一であ
ると判定された場合には、制御ブロック１２５が開閉用
駆動装置１１０を制御して液晶表示装置用カバー１０９
を開いた後、格納用駆動装置１１２を制御して液晶表示
装置１１１を持上げて液晶表示装置１１１が使用者の方
向を向くように角度を変更する。このようにして、超音
波センサ１１６Ｅからの出力信号およびビデオカメラ１
１３によって取得された画像に基づいて、液晶表示装置
１１１の向きが使用者の正面となるように制御を行なう
ことができ、使用者の表情、使用者までの距離、使用者
の背後の環境などを撮像することが可能となる。If it is determined that the user is the same as the user stored in the memory, the control block 125 controls the opening / closing drive device 110 to control the liquid crystal display cover 109.
Is opened, the storage driving device 112 is controlled to lift the liquid crystal display device 111, and the angle is changed so that the liquid crystal display device 111 faces the user. Thus, the output signal from the ultrasonic sensor 116E and the video camera 1
Based on the image obtained by the user 13, the control can be performed such that the orientation of the liquid crystal display device 111 is in front of the user, and the expression of the user, the distance to the user, the environment behind the user, and the like. Can be imaged.
【００５０】図５は、本実施の形態におけるロボット型
インタフェース装置が使用者に情報を提示するところを
示す図である。制御ブロック１２５は、図示しない内部
メモリに予め記憶しているロボット本体に関する情報
や、外部通信ブロック１２４を介して外部から受信した
情報等を液晶表示装置１１１に表示することによって、
使用者に情報を提示する。FIG. 5 is a diagram showing how the robot-type interface device according to the present embodiment presents information to the user. The control block 125 displays, on the liquid crystal display device 111, information about the robot body stored in advance in an internal memory (not shown), information received from the outside via the external communication block 124, and the like.
Present information to the user.
【００５１】図５（ａ）は、超音波センサ１１６Ｅから
の出力信号およびビデオカメラ１１１によって取得され
た画像に基づいて、液晶表示装置１１１によって反射さ
れた光源からの光が使用者の目に入射されるように液晶
表示装置の角度が調整されているところを示している。
この場合には、映り込みなどの外乱が発生するため、制
御ブロック１２５が格納用駆動装置１１２を制御して液
晶表示装置１１１の角度を変更して、液晶表示装置１１
１によって反射された光源からの光が使用者の目に入射
されないように制御がされる。FIG. 5A shows that the light from the light source reflected by the liquid crystal display 111 enters the user's eyes based on the output signal from the ultrasonic sensor 116E and the image acquired by the video camera 111. In this case, the angle of the liquid crystal display device is adjusted so as to be adjusted.
In this case, since disturbance such as reflection occurs, the control block 125 controls the storage driving device 112 to change the angle of the liquid crystal display device 111 and
Control is performed so that the light from the light source reflected by 1 does not enter the eyes of the user.
【００５２】図５（ｂ）は、液晶表示装置１１１によっ
て反射された光源からの光が使用者の目に入射されてお
らず、映り込みなどの外乱が発生していないところを示
している。このようにして、使用者の負担が少なくなる
ようにして、液晶表示装置１１１に情報を表示して、使
用者に情報を提示することができる。FIG. 5B shows a state in which the light from the light source reflected by the liquid crystal display device 111 is not incident on the user's eyes and no disturbance such as reflection occurs. In this way, the information can be displayed on the liquid crystal display device 111 and the information can be presented to the user while reducing the burden on the user.
【００５３】図６は、液晶表示装置用カバー１０９を開
けて、液晶表示装置１１１が使用者の顔の方向を向くよ
うにした状態の本実施の形態におけるロボット型インタ
フェース装置の外観例を示している。図６に示すよう
に、この状態ではビデオカメラ１１３および超音波セン
サ１１６Ｅが使用者の顔の方向を向くことになる。FIG. 6 shows an example of the appearance of the robot-type interface device according to the present embodiment in a state in which the liquid crystal display device cover 109 is opened and the liquid crystal display device 111 faces the direction of the user's face. I have. As shown in FIG. 6, in this state, the video camera 113 and the ultrasonic sensor 116E face the direction of the user's face.
【００５４】また、使用者が楽な姿勢をとるために顔の
位置を移動した場合には、制御ブロック１２５がビデオ
カメラ１１３によって取得された画像内の使用者の顔の
位置に合せて、液晶表示装置１１１の角度を変更した
り、駆動輪１０５や駆動脚１０７を駆動したりすること
によって、液晶表示装置１１１が常に使用者の顔と正対
する位置となるようにすることができる。When the user moves the position of the face to take a comfortable posture, the control block 125 adjusts the position of the face of the user in the image obtained by the video camera 113 so as to adjust the position of the liquid crystal. By changing the angle of the display device 111 or driving the drive wheels 105 and the drive legs 107, the liquid crystal display device 111 can always be positioned to face the user's face.
【００５５】以上の説明は、液晶表示装置１１１を使用
者に提示して、使用者に内部情報を提供する場合につい
てであったが、使用者がロボット型インタフェース装置
に触れて遊ぶ場合などのように、液晶表示装置１１１が
必要でない場合には液晶表示装置用カバー１０９を閉じ
た状態にして液晶表示装置１１１を収納することができ
る。このようにして、使用されない部品を内部に収納す
ることによって、ロボット型インタフェース装置の外観
を、使用者が親しみやすい形状とすることができるとと
もに、衝撃に弱い液晶表示装置１１１を保護して故障の
原因とならないようにすることができる。In the above description, the case where the liquid crystal display device 111 is presented to the user to provide the user with the internal information has been described. When the liquid crystal display device 111 is not required, the liquid crystal display device 111 can be stored with the liquid crystal display device cover 109 closed. In this way, by storing the unused components inside, the appearance of the robot-type interface device can be made to be a shape that is easy for the user to approach, and the liquid crystal display device 111, which is vulnerable to impact, can be protected and a failure can be prevented. It can be avoided.
【００５６】図７は、本発明の実施の形態におけるロボ
ット型インタフェース装置の電気部品の概略構成を示す
ブロック図である。ロボット型インタフェース装置は、
電気部品として、駆動輪１０５Ｒを駆動する駆動輪用駆
動装置１０６と、リンク機構１０７を駆動するリンク機
構用駆動装置１０８と、液晶表示装置１１１と、液晶表
示装置用カバー１０９およびそれに固定されたカバー１
０３Ｔの開閉を行なう開閉用駆動装置１１０と、液晶表
示装置１１１の一方の端部を持ち上げる格納用駆動装置
１１２と、ビデオカメラ１１３と、ビデオカメラ１１３
および超音波センサ１１６Ｅを同時に動かすビデオカメ
ラ用駆動装置１１４と、マイクロホン１１５と、超音波
センサ１１６と、照度センサ１１７と、スピーカ１１９
と、マイクロホン１１５を介して音声を入力して解析す
る音声入力ブロック１２０と、スピーカ１１９を介して
音声等を出力する音声出力ブロック１２１と、ビデオカ
メラ１１３によって撮像された画像を解析する画像処理
ブロック１２２と、センサ情報の取得やモータ類の駆動
を制御する入出力ブロック１２３と、外部通信ブロック
１２４と、装置全体の制御を行なう制御ブロック１２５
と、外部通信コネクタ１２６とを含む。FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of electric components of the robot interface device according to the embodiment of the present invention. Robot type interface device
As electric components, a driving device 106 for driving a driving wheel for driving the driving wheel 105R, a driving device 108 for a link mechanism for driving a link mechanism 107, a liquid crystal display device 111, a cover 109 for a liquid crystal display device, and a cover fixed thereto. 1
Opening / closing drive device 110 for opening and closing 03T, storage drive device 112 for lifting one end of liquid crystal display device 111, video camera 113, video camera 113
And a video camera driving device 114 for simultaneously moving the ultrasonic sensor 116E, a microphone 115, an ultrasonic sensor 116, an illuminance sensor 117, and a speaker 119.
And an audio input block 120 for inputting and analyzing audio via the microphone 115, an audio output block 121 for outputting audio and the like via the speaker 119, and an image processing block for analyzing an image captured by the video camera 113. 122, an input / output block 123 for controlling acquisition of sensor information and driving of motors, an external communication block 124, and a control block 125 for controlling the entire apparatus.
And an external communication connector 126.
【００５７】図８は、本実施の形態におけるロボット型
インタフェース装置の処理手順を説明するためのフロー
チャートである。初期状態においては、液晶表示装置１
１１がロボット型インタフェース内部に収納されてお
り、液晶表示装置用カバー１０９によって覆われた状態
となっている。この状態で、使用者がマイク１１５を介
して音声を入力すると、音声入力ブロック１２０が入力
された音声の認識処理を行ない、認識結果を制御ブロッ
ク１２５へ出力する。制御ブロック１２５は、その認識
結果が使用者による情報提示命令であるか否かを判定す
る（Ｓ１）。FIG. 8 is a flowchart for explaining the processing procedure of the robot-type interface device according to the present embodiment. In the initial state, the liquid crystal display 1
Reference numeral 11 is housed inside the robot-type interface, and is in a state of being covered by the liquid crystal display device cover 109. In this state, when the user inputs voice through the microphone 115, the voice input block 120 performs recognition processing of the input voice, and outputs a recognition result to the control block 125. The control block 125 determines whether or not the recognition result is an information presentation command by the user (S1).
【００５８】制御ブロック１２５が情報提示命令でない
と判断した場合には（Ｓ１，Ｎｏ）、駆動輪１０５およ
び駆動脚１０７を制御してロボット型インタフェース装
置の移動を行ない、ロボット型インタフェース装置周辺
の探索を行なって、ロボット型インタフェース装置が使
用者の方向を向くようにし、使用者までの距離が所定値
となるように制御を行なう（Ｓ２）。If the control block 125 determines that the command is not an information presentation command (S1, No), the drive wheel 105 and the drive leg 107 are controlled to move the robot-type interface device, and search around the robot-type interface device. To make the robot-type interface device face the direction of the user, and control so that the distance to the user becomes a predetermined value (S2).
【００５９】次に、画像処理ブロック１２２は、ビデオ
カメラ１１３によって撮像された画像の中に使用者の顔
が存在するか否かを判定する（Ｓ３）。ビデオカメラ１
１３によって撮像された画像の中に使用者の顔が存在し
ない場合には（Ｓ３，Ｎｏ）、ステップＳ１へ戻って以
降の処理を繰返す。また、ビデオカメラ１１３によって
撮像された画像の中に使用者の顔が存在する場合には
（Ｓ３，Ｙｅｓ）、制御部１２５は液晶表示装置１１１
がロボット型インタフェース装置内に収納されているか
否かを判定する（Ｓ４）。液晶表示装置１１１が既に使
用者に提示されている場合には（Ｓ４，Ｎｏ）、ステッ
プＳ６へ進む。また、液晶表示装置１１１がロボット型
インタフェース装置内に収納されている場合には（Ｓ
４，Ｙｅｓ）、制御ブロック１２５が入出力ブロック１
２３を介して開閉用駆動装置１１０および格納用駆動装
置１１２を制御して、液晶表示装置１１１が使用者に提
示されるようにする（Ｓ５）。Next, the image processing block 122 determines whether or not the user's face exists in the image captured by the video camera 113 (S3). Video camera 1
If the user's face does not exist in the image captured by S13 (S3, No), the process returns to step S1 and the subsequent processes are repeated. If the face of the user is present in the image captured by the video camera 113 (S3, Yes), the control unit 125 causes the liquid crystal display device 111
It is determined whether or not is stored in the robot-type interface device (S4). If the liquid crystal display device 111 has already been presented to the user (S4, No), the process proceeds to step S6. When the liquid crystal display device 111 is stored in the robot-type interface device (S
4, Yes), the control block 125 is the input / output block 1
The opening / closing drive device 110 and the storage drive device 112 are controlled via 23 so that the liquid crystal display device 111 is presented to the user (S5).
【００６０】ステップＳ６において、画像処理ブロック
１２２がビデオカメラ１１３によって撮像された画像の
中心近傍に、使用者の顔が存在するか否かを判定する
（Ｓ６）。画像の中心近傍に使用者の顔が存在しない場
合には（Ｓ６，Ｎｏ）、使用者の顔が画像内に存在する
か否かを判定する（Ｓ７）。使用者の顔が画像内にも存
在しない場合には（Ｓ７，Ｎｏ）、情報提供の終了の準
備を行ない、開閉用駆動装置１１０および格納用駆動装
置１１２を制御して液晶表示装置１１１をロボット型イ
ンタフェース装置内に収納して、処理を終了する（Ｓ１
２）。In step S6, the image processing block 122 determines whether or not the face of the user exists near the center of the image captured by the video camera 113 (S6). If the user's face does not exist near the center of the image (S6, No), it is determined whether the user's face exists in the image (S7). If the user's face is not present in the image (S7, No), preparation for ending the information provision is made, and the opening / closing drive device 110 and the storage drive device 112 are controlled to move the liquid crystal display device 111 to the robot. And the process is terminated (S1).
2).
【００６１】また、使用者の顔が画像内に存在する場合
には（Ｓ７，Ｙｅｓ）、駆動輪用駆動装置１０６および
リンク機構用駆動装置１０８を制御して駆動輪１０５お
よび駆動脚１０７を駆動し、上述した制御によって画像
の中心に使用者の顔が存在するように移動が行なわれ
（Ｓ８）、ステップＳ９へ処理が進む。If the user's face is present in the image (S7, Yes), the drive wheels 106 and the link mechanism drive device 108 are controlled to drive the drive wheels 105 and the drive legs 107. Then, the image is moved so that the user's face exists at the center of the image by the above-described control (S8), and the process proceeds to step S9.
【００６２】ステップＳ６において、使用者の顔が画像
の中心近傍に存在すると判定された場合には（Ｓ６，Ｙ
ｅｓ）、制御ブロック１２５は図示しないメモリに格納
されている情報を読み出して、液晶表示装置１１１に表
示させることによって使用者に情報の提示を行なう（Ｓ
９）。If it is determined in step S6 that the user's face exists near the center of the image (S6, Y
es), the control block 125 reads out the information stored in the memory (not shown) and presents the information to the user by displaying the information on the liquid crystal display device 111 (S).
9).
【００６３】次に、音声によって情報提示の終了指示が
あるか否かが判定される（Ｓ１０）。音声入力ブロック
１２０が、マイクロホン１１５を介して入力された音声
が終了指示であると判断した場合には（Ｓ１０，Ｙｅ
ｓ）、情報提供の終了の準備を行ない、開閉用駆動装置
１１０および格納用駆動装置１１２を制御して、液晶表
示装置１１１をロボット型インタフェース装置内に収納
して、処理を終了する（Ｓ１２）。Next, it is determined whether or not there is an instruction to end the information presentation by voice (S10). When the voice input block 120 determines that the voice input via the microphone 115 is the end instruction (S10, Ye
s), preparing to end the information provision, controlling the opening / closing drive device 110 and the storage drive device 112, storing the liquid crystal display device 111 in the robot type interface device, and ending the processing (S12). .
【００６４】また、マイクロホン１１５を介して入力さ
れた音声が終了指示でないと判断された場合には（Ｓ１
０，Ｎｏ）、照度センサ１１７によって情報提示の終了
指示があったか否かが判定される（Ｓ１１）。照度セン
サ１１７が遮蔽されて照度が低くなったときに、情報提
示の終了指示があったものと判断され（Ｓ１１，Ｙｅ
ｓ）、情報提供の終了の準備を行ない、開閉用駆動装置
１１０および格納用駆動装置１１２を制御して液晶表示
装置１１１をロボット型インタフェース装置内に収納し
て、処理を終了する（Ｓ１２）。また、照度センサ１１
７の照度が低くない場合には（Ｓ１１，Ｎｏ）、ステッ
プＳ６に戻って以降の処理を繰返す。When it is determined that the voice input via the microphone 115 is not an end instruction (S1).
(0, No), the illuminance sensor 117 determines whether or not an instruction to end information presentation has been issued (S11). When the illuminance sensor 117 is shielded and the illuminance decreases, it is determined that an instruction to end the information presentation has been issued (S11, Ye).
s) Prepare to end the information provision, control the opening / closing drive device 110 and the storage drive device 112 to store the liquid crystal display device 111 in the robot-type interface device, and end the process (S12). The illuminance sensor 11
If the illuminance of No. 7 is not low (S11, No), the process returns to step S6 and the subsequent processes are repeated.
【００６５】以上の説明においては、液晶表示装置１１
１としてバックライトを用いたものを対象としている
が、反射型とバックライト型の切替をおこなうことがで
きる液晶表示装置を使用した場合には、電源ブロック１
０４の消費電力の節約を図ることが可能となる。すなわ
ち、ビデオカメラ１１３が撮像した画像などによって、
液晶表示装置１１１正面の光量を計測し、光量が大きい
場合には液晶表示装置１１１を反射型に切替え、光量が
小さい場合には液晶表示装置１１１をバックライト型に
切替えることによって、消費電力を削減することが可能
となる。In the above description, the liquid crystal display device 11
Although a liquid crystal display device capable of performing switching between a reflection type and a backlight type is used, a power supply block 1 is used.
04 can be saved. That is, depending on the image captured by the video camera 113 and the like,
The power consumption is reduced by measuring the amount of light in front of the liquid crystal display device 111, and switching the liquid crystal display device 111 to the reflection type when the light amount is large and switching the liquid crystal display device 111 to the backlight type when the light amount is small. It is possible to do.
【００６６】また、液晶表示装置１１１がバックライト
型であり、切替えることができない場合や、液晶以外の
表示装置である場合であっても、たとえば使用者の顔の
表情、予め定められた識別情報、ロボット型インタフェ
ース装置周辺の外光や騒音などの情報を利用して、表示
装置の光量やスピーカ１１９から出力される音量などを
変化させることによって、消費電力を削減したり、使用
者にストレスを与えることなしに情報を提示することが
可能となる。さらには、液晶表示装置としてＥＬ（Elec
troLuminescence）ディスプレイを使用した場合には、
暗所ではより少ない光量で表示が行なえるため、消費電
力を削減することが可能となる。Even when the liquid crystal display device 111 is of a backlight type and cannot be switched, or when it is a display device other than liquid crystal, for example, the facial expression of the user, predetermined identification information By using information such as external light and noise around the robot-type interface device to change the amount of light of the display device and the volume output from the speaker 119, power consumption can be reduced and stress on the user can be reduced. It is possible to present information without giving it. Furthermore, as a liquid crystal display device, EL (Elec
troLuminescence) display,
Since display can be performed with a smaller amount of light in a dark place, power consumption can be reduced.
【００６７】また、液晶表示装置用カバー１０９の開閉
と、液晶表示装置１１１の持上げとによって、液晶表示
装置１１１を収納したり、使用者に提示したりしたが、
平行送り機構を用いて液晶表示装置１１１を収納するよ
うにしても良い。この場合には、液晶表示装置１１１の
角度を調整することができなくなるが、可動部を１つに
することができるため、制御や設計が容易に行なえるよ
うになる。The liquid crystal display device 111 is stored or presented to the user by opening and closing the liquid crystal display device cover 109 and lifting the liquid crystal display device 111.
The liquid crystal display device 111 may be stored using a parallel feed mechanism. In this case, the angle of the liquid crystal display device 111 cannot be adjusted, but the number of movable parts can be reduced to one, so that control and design can be easily performed.
【００６８】また、液晶表示装置１１１のみをロボット
型インタフェース装置内部に収納するようにしている
が、スピーカ１１９などの表示装置や、マイクロホン１
１５などのセンサ類を、ロボット型インタフェース装置
内部に収納するようにしても良い。このようにすれば、
機能的なロボット型インタフェース装置の外観設計が可
能になるとともに、それらの部品を衝撃などから保護で
き、故障の原因を少なくすることが可能となる。Although only the liquid crystal display device 111 is accommodated in the robot-type interface device, the display device such as the speaker 119 and the microphone 1
Sensors such as 15 may be housed inside the robot-type interface device. If you do this,
It is possible to design the appearance of a functional robot-type interface device, protect those components from impacts and the like, and reduce the causes of failure.
【００６９】また、使用者とロボット型インタフェース
装置とのインタラクションを非接触センサ（超音波セン
サ）のみを用いて行なっているが、カバー１０３Ｔの中
心に設けられた照度センサ１１７をタッチセンサにし、
使用者によって触れられるタッチセンサの方向や場所を
検出して制御を行なうようにすれば、暗所であってもロ
ボット型インタフェース装置に指示を与えたり、情報を
取得することが可能になる。Although the interaction between the user and the robot-type interface device is performed using only a non-contact sensor (ultrasonic sensor), the illuminance sensor 117 provided at the center of the cover 103T is used as a touch sensor.
If control is performed by detecting the direction and location of the touch sensor touched by the user, it is possible to give instructions to the robot-type interface device and acquire information even in a dark place.
【００７０】以上説明したように、本実施の形態におけ
るロボット型インタフェース装置によれば、ビデオカメ
ラ１１３によって取得された画像内の使用者の顔の位置
に合せて、液晶表示装置１１１の角度を変更したり、駆
動輪１０５や駆動脚を駆動したりすることによって、液
晶表示装置１１１が常に使用者の顔と相対する位置とな
るようにしたので、使用者はロボット型インタフェース
装置によって提示される情報を正確に認識することが可
能となる。As described above, according to the robot-type interface device of the present embodiment, the angle of the liquid crystal display device 111 is changed in accordance with the position of the user's face in the image acquired by the video camera 113. Or by driving the drive wheels 105 and the drive legs, the liquid crystal display device 111 is always positioned at a position facing the user's face, so that the user can obtain information presented by the robot-type interface device. Can be accurately recognized.
【００７１】また、ビデオカメラ１１３および超音波セ
ンサ１１６Ｅの向きを制御して、ロボット型インタフェ
ース装置周辺の情報を取得するようにしたので、外部情
報を正確に取得することができるとともに、使用者がロ
ボット型インタフェース装置に詳細な命令を与えなくて
もロボット型インタフェース装置が的確な制御を行なう
ことが可能となる。Further, since the direction of the video camera 113 and the ultrasonic sensor 116E is controlled to obtain information around the robot-type interface device, external information can be obtained accurately and the user can obtain the information. The robot-type interface device can perform accurate control without giving detailed instructions to the robot-type interface device.
【００７２】また、液晶表示装置用カバー１０９を開い
た後、液晶表示装置１１１の一方の端部を持上げて使用
者に情報を提示するようにしたので、液晶表示装置１１
１を使用しない場合には、ロボット型インタフェース装
置内に液晶表示装置１１１を収納することができ、使用
者にとって親しみやすい形状にすることが可能になると
ともに、衝撃に弱い液晶表示装置１１１等の部品を保護
することが可能となる。After the cover 109 for the liquid crystal display device is opened, one end of the liquid crystal display device 111 is lifted to present information to the user.
When the device 1 is not used, the liquid crystal display device 111 can be housed in the robot-type interface device, and can be formed in a shape that is familiar to the user. Can be protected.
【００７３】今回開示された実施の形態は、すべての点
で例示であって制限的なものではないと考えられるべき
である。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請
求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味
および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図さ
れる。The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
【００７４】[0074]
【発明の効果】本発明のある局面によれば、制御手段が
第２の駆動手段を制御してロボット型インタフェース装
置に対する表示手段の相対位置と相対角度との少なくと
も一方を変更して使用者に情報を提示させるので、使用
者は提示される情報を正確に認識することが可能となっ
た。According to one aspect of the present invention, the control means controls the second drive means to change at least one of the relative position and the relative angle of the display means with respect to the robot-type interface device, and provides the user with the information. Since the information is presented, the user can accurately recognize the presented information.
【００７５】また、制御手段が、画像取得手段によって
取得された使用者の顔が画像の中央近傍となるように、
第１の駆動手段と第３の駆動手段とを制御した後、第２
の駆動手段を制御してロボット型インタフェース装置に
対する表示手段の相対位置と相対角度との少なくとも一
方を変更するので、使用者の顔の位置を正確に判断する
ことができ、ロボット型インタフェース装置の的確な制
御を行なうことが可能となった。Also, the control means may control the user's face obtained by the image obtaining means such that the user's face is located near the center of the image.
After controlling the first driving means and the third driving means, the second driving means
Control means for changing at least one of the relative position and the relative angle of the display means with respect to the robot-type interface device, so that the position of the user's face can be accurately determined and the robot-type interface device can be accurately determined. Control can be performed.
【００７６】また、制御手段が画像取得手段によって取
得された使用者の顔の画像が予め記憶された顔の画像と
一致する場合に、表示手段による情報の提示を開始する
ので、予め登録された使用者以外に情報が提示されるの
を防止することが可能となった。When the control means starts the presentation of the information by the display means when the image of the user's face acquired by the image acquisition means coincides with the previously stored face image, the control means starts the registration. It has become possible to prevent information from being presented to anyone other than the user.
【００７７】また、制御手段が距離計測手段によって計
測された使用者までの距離が所定値となるように第１の
駆動手段を制御するので、ロボット型インタフェース装
置は、使用者がいる位置まで正確に移動することが可能
となった。Further, since the control means controls the first drive means so that the distance to the user measured by the distance measurement means becomes a predetermined value, the robot-type interface device can accurately determine the position of the user. It became possible to move to.
【００７８】また、制御手段が照度計測手段によって計
測された周辺の照度に応じて、表示手段の表示モードを
変更するので、表示手段の表示モードを的確に変更で
き、消費電力を削減することが可能となった。Further, since the control means changes the display mode of the display means in accordance with the peripheral illuminance measured by the illuminance measurement means, the display mode of the display means can be changed accurately and power consumption can be reduced. It has become possible.
【００７９】また、制御手段が音声入力手段による認識
結果が第１の所定命令であれば、表示手段による情報の
提示を開始するので、ロボット型インタフェース装置
は、情報提示の開始を正確に判断することが可能となっ
た。Further, if the control means determines that the result of the recognition by the voice input means is the first predetermined command, the control means starts the presentation of information by the display means. It became possible.
【００８０】また、制御手段が音声入力手段による認識
結果が第２の所定命令であれば、表示手段による情報の
提示を終了するので、ロボット型インタフェース装置
は、情報提示の終了を正確に判断することが可能となっ
た。If the result of the recognition by the voice input means is the second predetermined command, the control means terminates the presentation of the information by the display means, so that the robot-type interface device accurately determines the end of the information presentation. It became possible.
【００８１】また、制御手段が照度計測手段によって計
測された周辺の照度が所定値以下の場合に、表示手段に
よる情報の提示を終了するので、ロボット型インタフェ
ース装置は、情報提示の終了を正確に判断することが可
能となった。Further, when the control means terminates the presentation of information by the display means when the surrounding illuminance measured by the illuminance measurement means is equal to or less than a predetermined value, the robot-type interface device accurately determines the end of the information presentation. It has become possible to judge.
【００８２】また、第２の駆動手段がカバーを開いた
後、表示手段を持上げて移動させるので、情報を提示す
るとき以外は表示手段がカバーに覆われているため、衝
撃に弱い表示手段を保護することが可能となった。Since the second driving means lifts and moves the display means after opening the cover, the display means is covered with the cover except when presenting information. It is now possible to protect.
【００８３】また、表示手段が受信手段によって受信さ
れた情報を表示するので、外部から表示手段によって提
示される情報を供給でき、ロボット型インタフェース装
置の利便性を向上させることが可能となった。Further, since the display means displays the information received by the receiving means, the information presented by the display means can be supplied from the outside, and the convenience of the robot type interface device can be improved.
【図１】 本発明の実施の形態におけるロボット型イン
タフェース装置の上面図である。FIG. 1 is a top view of a robot-type interface device according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施の形態におけるロボット型イン
タフェース装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the robot-type interface device according to the embodiment of the present invention.
【図３】 カバー１０３Ｔおよび１０３Ｂが取付けられ
た状態の本実施の形態におけるロボット型インタフェー
ス装置の上面図である。FIG. 3 is a top view of the robot interface device according to the present embodiment with covers 103T and 103B attached.
【図４】 カバー１０３Ｔを開けた状態の本実施の形態
におけるロボット型インタフェース装置の側面図であ
る。FIG. 4 is a side view of the robot interface device according to the present embodiment with a cover 103T opened.
【図５】 本発明の実施の形態におけるロボット型イン
タフェース装置が使用者に情報を提示するところを示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing that the robot-type interface device according to the embodiment of the present invention presents information to a user.
【図６】 液晶表示装置用カバー１０９を開けて、液晶
表示装置１１１が使用者の顔の方向を向くようにした状
態の本実施の形態におけるロボット型インタフェース装
置の外観例を示している。FIG. 6 shows an external appearance example of the robot-type interface device according to the present embodiment in a state where the liquid crystal display device cover 109 is opened and the liquid crystal display device 111 faces the direction of the user's face.
【図７】 本発明の実施の形態におけるロボット型イン
タフェース装置の電気部品の概略構成を示すブロック図
である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of electric components of the robot-type interface device according to the embodiment of the present invention.
【図８】 本発明の実施の形態におけるロボット型イン
タフェース装置の処理手順を説明するためのフローチャ
ートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a processing procedure of the robot-type interface device according to the embodiment of the present invention.
１０１ マザーボード、１０２ メインスイッチ、１０
３Ｔ，１０３Ｂ カバー、１０４ 電源ブロック、１０
５Ｒ，１０５Ｌ 駆動輪、１０６Ｒ，１０６Ｌ駆動輪用
駆動装置、１０７ＦＲ，１０７ＦＬ，１０７ＲＲ，１０
７ＲＬ リンク機構、１０８ＦＲ，１０８ＦＬ，１０８
ＲＲ，１０８ＲＬ リンク機構用駆動装置、１０９ 液
晶表示装置用カバー、１１０ 開閉用駆動装置、１１１
液晶表示装置、１１２ 格納用駆動装置、１１３ ビ
デオカメラ、１１４ ビデオカメラ用駆動装置、１１５
Ｒ，１１５Ｌ マイクロホン、１１６Ｅ，１１６ＦＲ，
１１６ＦＬ，１１６ＲＲ，１１６ＲＬ 超音波センサ、
１１７ 照度センサ、１１８ ビデオカメラ用レンズ、
１１９ スピーカ、１２０ 音声入力ブロック、１２１
音声出力ブロック、１２２ 画像処理ブロック、１２
３ 入出力ブロック、１２４ 外部通信ブロック、１２
５ 制御ブロック、１２６ 外部通信コネクタ。101 motherboard, 102 main switch, 10
3T, 103B cover, 104 power supply block, 10
5R, 105L drive wheel, 106R, 106L drive wheel drive device, 107FR, 107FL, 107RR, 10
7RL link mechanism, 108FR, 108FL, 108
RR, 108RL Link mechanism drive, 109 Liquid crystal display cover, 110 Opening / closing drive, 111
Liquid crystal display device, 112 Storage drive device, 113 Video camera, 114 Video camera drive device, 115
R, 115L microphone, 116E, 116FR,
116FL, 116RR, 116RL ultrasonic sensor,
117 illuminance sensor, 118 video camera lens,
119 speaker, 120 voice input block, 121
Audio output block, 122 Image processing block, 12
3 input / output block, 124 external communication block, 12
5 control block, 126 external communication connector.
フロントページの続き (72)発明者 上田 泰広 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2C150 AA14 CA01 CA02 CA04 DA06 DA24 DA25 DA26 DA27 DA28 DF03 DF04 DF06 DF33 DG01 DG02 DG12 DG13 DG42 DK02 ED42 ED52 EF07 EF16 EF17 EF23 EF29 EF33 EF36 3C007 AS34 CS08 JU03 KS00 KS11 KS36 KS39 KT01 KV18 KX02 LT06 LT11 LV12 WA02 WA16 WB16 WB17 WB19 WC06 Continuation of front page (72) Inventor Yasuhiro Ueda 22-22 Nagaikecho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka F-term (reference) 2C150 AA14 CA01 CA02 CA04 DA06 DA24 DA25 DA26 DA27 DA28 DF03 DF04 DF06 DF33 DG01 DG02 DG12 DG13 DG42 DK02 ED42 ED52 EF07 EF16 EF17 EF23 EF29 EF33 EF36 3C007 AS34 CS08 JU03 KS00 KS11 KS36 KS39 KT01 KV18 KX02 LT06 LT11 LV12 WA02 WA16 WB16 WB17 WB19 WC06
Claims (11)
するロボット型インタフェース装置であって、 前記ロボット型インタフェース装置周辺の状態を検知す
るための検知手段と、 前記使用者に対して情報を提示するための表示手段と、 前記ロボット型インタフェース装置を移動させるための
第１の駆動手段と、 前記表示手段を移動させるための第２の駆動手段と、 前記検知手段によって検知された周辺の状態に応じて前
記第１の駆動手段を制御して前記ロボット型インタフェ
ース装置を移動させ、前記第２の駆動手段を制御して前
記ロボット型インタフェース装置に対する前記表示手段
の相対位置と相対角度との少なくとも一方を変更して前
記使用者に情報を提示させるための制御手段とを含む、
ロボット型インタフェース装置。1. A robot-type interface device for presenting information to a user according to a peripheral state, comprising: a detecting unit for detecting a state around the robot-type interface device; and information for the user. Display means for presenting, a first drive means for moving the robot-type interface device, a second drive means for moving the display means, and a peripheral area detected by the detection means. The first driving means is controlled according to the state to move the robot-type interface device, and the second driving means is controlled to control the relative position and the relative angle of the display means with respect to the robot-type interface device. Control means for changing at least one to present information to the user,
Robot type interface device.
ための画像取得手段を含み、 前記ロボット型インタフェース装置はさらに、前記画像
取得手段を移動させるための第３の駆動手段を含み、 前記制御手段は、前記画像取得手段によって取得された
使用者の顔が画像の中央近傍となるように、前記第１の
駆動手段と前記第３の駆動手段とを制御した後、前記第
２の駆動手段を制御して前記ロボット型インタフェース
装置に対する前記表示手段の相対位置と相対角度との少
なくとも一方を変更する、請求項１記載のロボット型イ
ンタフェース装置。2. The method according to claim 1, wherein the detecting unit includes an image acquiring unit for acquiring an image of a surrounding area, the robot-type interface device further includes a third driving unit for moving the image acquiring unit, The control unit controls the first driving unit and the third driving unit so that the user's face acquired by the image acquiring unit is near the center of the image, and then controls the second driving The robot-type interface device according to claim 1, wherein at least one of a relative position and a relative angle of the display means with respect to the robot-type interface device is changed by controlling means.
って取得された使用者の顔の画像が予め記憶された顔の
画像と一致する場合に、前記表示手段による情報の提示
を開始する、請求項２記載のロボット型インタフェース
装置。3. The method according to claim 1, wherein the control unit starts presenting information by the display unit when the image of the user's face acquired by the image acquisition unit matches a face image stored in advance. Item 3. The robot type interface device according to Item 2.
までの距離を計測するための距離計測手段を含み、 前記制御手段は、前記距離計測手段によって計測された
前記使用者までの距離が所定値となるように前記第１の
駆動手段を制御して前記ロボット型インタフェース装置
を移動させた後、前記画像取得手段によって取得された
使用者の顔が画像の中央近傍となるように、前記第１の
駆動手段と前記第３の駆動手段とを制御した後、前記第
２の駆動手段を制御して前記表示手段の相対位置と相対
角度との少なくとも一方を変更する、請求項２または３
記載のロボット型インタフェース装置。4. The detecting means further includes a distance measuring means for measuring a distance to a peripheral object, and the control means determines that a distance to the user measured by the distance measuring means is a predetermined value. After controlling the first drive unit to move the robot-type interface device so that the value becomes a value, the user's face acquired by the image acquisition unit is located near the center of the image. The method according to claim 2, wherein after controlling the first driving means and the third driving means, the second driving means is controlled to change at least one of a relative position and a relative angle of the display means.
The robotic interface device as described.
らに、周辺の照度を計測するための照度計測手段を含
み、 前記制御手段は、前記照度計測手段によって計測された
周辺の照度に応じて、前記表示手段の表示モードを変更
する、請求項１〜４のいずれかに記載のロボット型イン
タフェース装置。5. The robot-type interface device further includes an illuminance measuring unit for measuring an illuminance of the surroundings, and the control unit controls the displaying unit according to the illuminance of the surroundings measured by the illuminance measuring unit. The robot type interface device according to any one of claims 1 to 4, wherein the display mode is changed.
らに、使用者の音声を入力して認識するための音声入力
手段を含み、 前記制御手段は、前記音声入力手段による認識結果が第
１の所定命令であれば、前記表示手段による情報の提示
を開始する、請求項１〜４のいずれかに記載のロボット
型インタフェース装置。6. The robot-type interface device further includes voice input means for inputting and recognizing a user's voice, wherein the control means determines that a result of recognition by the voice input means is a first predetermined command. The robot-type interface device according to any one of claims 1 to 4, wherein the presentation of information by the display means is started, if any.
る認識結果が第２の所定命令であれば、前記表示手段に
よる情報の提示を終了する、請求項６記載のロボット型
インタフェース装置。7. The robot-type interface device according to claim 6, wherein the control unit ends the presentation of the information by the display unit if the recognition result by the voice input unit is a second predetermined command.
らに、周辺の照度を計測するための照度計測手段を含
み、 前記制御手段は、前記照度計測手段によって計測された
周辺の照度が所定値以下の場合に、前記表示手段による
情報の提示を終了する、請求項６記載のロボット型イン
タフェース装置。8. The robot-type interface device further includes an illuminance measuring unit for measuring the illuminance of the surroundings, wherein the control unit determines that the illuminance of the surroundings measured by the illuminance measuring unit is equal to or less than a predetermined value. 7. The robot-type interface device according to claim 6, wherein the presentation of the information by said display means ends.
らに、前記表示手段を覆うように設けられたカバーを含
み、 前記第２の駆動手段は、前記カバーを開いた後、前記表
示手段を持上げて移動させる、請求項１〜８のいずれか
に記載のロボット型インタフェース装置。9. The robot-type interface device further includes a cover provided so as to cover the display means, and the second drive means lifts and moves the display means after opening the cover. The robot-type interface device according to any one of claims 1 to 8.
さらに、外部から情報を受信するための受信手段を含
み、 前記表示手段は、前記受信手段によって受信された情報
を表示する、請求項１〜９のいずれかに記載のロボット
型インタフェース装置。10. The robot-type interface device according to claim 1, further comprising a receiving unit for receiving information from outside, wherein the display unit displays the information received by the receiving unit. A robot-type interface device as described in Crab.
示する表示装置を含んだロボット型インタフェース装置
の制御方法であって、 前記ロボット型インタフェース装置周辺の状態を検知す
るステップと、 前記検知された周辺の状態に応じて前記ロボット型イン
タフェース装置を移動させ、前記ロボット型インタフェ
ース装置に対する前記表示装置の相対位置と相対角度と
の少なくとも一方を変更して前記使用者に情報を提示す
るステップとを含む、ロボット型インタフェース装置の
制御方法。11. A method for controlling a robot-type interface device including a display device for presenting information to a user according to a state of the surroundings, the method comprising: detecting a state around the robot-type interface device; Moving the robot-type interface device according to the surrounding state, and changing at least one of a relative position and a relative angle of the display device with respect to the robot-type interface device to present information to the user. A control method for a robot-type interface device, comprising:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001166227A JP2002355779A (en) | 2001-06-01 | 2001-06-01 | Robot type interface device and control method for the same |
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