JP2004017185A

JP2004017185A - ロボット制御装置

Info

Publication number: JP2004017185A
Application number: JP2002172513A
Authority: JP
Inventors: Ryota Hiura; 日浦　亮太; Yoshihiro Furuyui; 古結　義浩
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-06-13
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】ロボット制御装置において、ユーザの生活パターンを識別してユーザへの的確な補助・支援を可能とする。
【解決手段】走行可能なロボット本体１１に、カメラ１７、マイクロホン１８、人検出センサ１９、データ入力部２３、カレンダクロック２４を設けると共に、スピーカ２０と駆動部２５を設け、制御部３１により駆動部２５を駆動制御可能とし、制御部３１に、ユーザの生活情報を蓄積するデータ蓄積手段３４と、現在のユーザの生活情報と蓄積された生活情報とに基づいてユーザの生活パターンを推定する生活パターン識別手段３５と、推定したユーザの生活パターンに応じて駆動部２５を制御する作動制御手段３６とを設ける。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室内でユーザの生活を補助・支援するためのロボットを駆動制御するロボット制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内でユーザの生活を補助・支援するためのロボットとしては、例えば、特開平１０−２３４６８１号公報に開示されたものがある。この公報に開示された「介護用ロボットは、被介護人の外観を映像情報として取得すると共に、音声を音声情報として取得し、この映像情報と音声情報に基づく被介護人情報を送信し、この被介護人情報により被介護人の健康管理を行うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の介護用ロボットは、被介護人の映像情報や音声情報に基づいて被介護人の健康管理を行うものであるが、被介護人は室内での生活の補助や支援を望む場合が多く、介護用ロボットでは被介護人の要望を実行することはできない。例えば、外出準備や帰宅後の補助、食事中の話し相手、入浴時の支援などを果たすことができず、ユーザの生活を十分に補助・支援することができなかった。
【０００４】
本発明はこのような問題を解決するものであって、ユーザの生活パターンを識別してユーザへの的確な補助・支援を可能としたロボット制御装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明のロボット制御装置は、ロボット本体と、該ロボット本体を作動させる作動手段と、ユーザの生活情報を入力する入力手段と、該入力手段により入力されたユーザの生活情報を蓄積するデータ蓄積手段と、前記入力手段により入力された現在のユーザの生活情報と前記データ蓄積手段に蓄積された生活情報とに基づいてユーザの生活パターンを推定する生活パターン識別手段と、該生活パターン識別手段が推定したユーザの生活パターンに応じて前記作動手段を制御する作動制御手段とを具えたことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の発明のロボット制御装置では、前記入力手段は、少なくともロボットの自己位置に関する情報と、ユーザの位置に関する情報と、ユーザの行動に関する情報とを入力することを特徴としている。
【０００７】
請求項３の発明のロボット制御装置では、前記入力手段は、予めユーザの生活パターンを入力する入力機器と、常時ユーザの生活パターンを検出する検出機器と、年月日及び時刻を入力するカレンダクロックとを有することを特徴としている。
【０００８】
請求項４の発明のロボット制御装置では、前記データ蓄積手段には、入力手段により入力されたユーザの生活情報を少なくとも映像及びキーワードとして記憶することを特徴としている。
【０００９】
請求項５の発明のロボット制御装置では、前記生活パターン識別手段は、少なくとも現在のユーザの映像あるいは音声のいずれか一つ及び現在の時刻を前記データ蓄積手段に蓄積された生活情報と比較することでユーザの生活パターンを推定することを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１に本発明の一実施形態に係るロボット制御装置の概略構成、図２に本実施形態のロボットの正面視を示す。
【００１２】
本実施形態において、まず、ロボットについて説明する。図２に示すように、ロボット本体１１は、頭部１２と胸部１３と胴部１４と左右の腕部１５とから構成され、頭部１２と腕部１５が図示しない駆動機構により回動可能であると共に、胴部１４に左右の走行用車輪１６が装着され、図示しない駆動機構により操舵及び走行可能となっている。
【００１３】
そして、頭部１２に２つのカメラ１７が装着されると共に、２つのマイクロホン１８が装着されている。また、胸部１３の中央部に人検知センサ１９が装着されると共に、左右にスピーカ２０が装着されている。更に、胴部１４に超音波式障害物センサ２１が装着されると共に、レーザ式障害物センサ２２が装着されている。
【００１４】
次に、このロボットの制御装置について説明する。図１に示すように、制御部３１には、前述したカメラ１７、マイクロホン１８、人検知センサ１９、スピーカ２０、超音波式障害物センサ２１、レーザ式障害物センサ２２が接続されている。この場合、カメラ１７はユーザや室内を撮影してその撮影画像を制御部３１に出力する。マイクロホン１８はユーザの音声や電話のベル、呼び鈴、テレビの音などの生活音を取り込み、制御部３１に出力する。人検知センサ１９は音量・音源方向センサと人の存在や活動量などを検出する焦電型赤外線センサとから構成され、検出結果を制御部３１に出力する。スピーカ２０はユーザと話をしたりするためのものである。超音波式障害物センサ２１及びレーザ式障害物センサ２２は、ロボット本体１１の移動時に前方の障害物を検出して衝突を防止するためのものであり、検出結果を制御部３１に出力する。
【００１５】
制御部３１にはこの他に、データ入力部２３とカレンダクロック２４と駆動部２５が接続されている。データ入力部２３は、例えば、コネクタや通信手段などを介して接続された入力機器としてのキーボードである。カレンダクロック２４は所定期間にわたるカレンダ及び現在の年月日及び時刻を計時する時計である。駆動部２５は、前述した頭部１２、腕部１５、走行用車輪１６の駆動機構を駆動するためのものである。
【００１６】
このように制御部３１への入力手段としては、予めユーザの生活パターンを入力する入力機器としてのデータ入力部２３と、常時ユーザの生活パターンを検出する検出機器としてのカメラ１７、マイクロホン１８、人検知センサ１９、障害物センサ２１，２２と、年月日及び時刻を入力するカレンダクロック２４が設けられている。そして、これらの入力手段により、少なくともロボット本体１１の自己位置に関する情報と、ユーザの位置に関する情報と、ユーザの行動に関する情報とが制御部３１へ入力するようになっている。
【００１７】
そして、この制御部３１は、自己位置認識部３２とユーザ認識部３３とデータ蓄積部３４と生活パターン識別部３５と駆動制御部（作動制御手段）３６とを有している。自己位置認識部３２は、カメラ１７が撮影した画像情報に基づいてロボット本体１１の位置や向きを認識するものである。ユーザ認識部３３は、カメラ１７が撮影した画像情報とマイクロホン１８が取り込んだ音声とからユーザ個人の認識を行うと共に、カメラ１７と人検知センサ１９の検出結果からユーザの位置、向き、姿勢、活動量を認識するものである。
【００１８】
データ蓄積部３４は、ユーザの生活情報を蓄積するものであり、前述したデータ入力部２３がユーザーの生活情報を直接入力することで蓄積可能であると共に、カメラ１７、マイクロホン１８、人検知センサ１９が取得したユーザの各種情報に基づいて生活情報として蓄積可能となっている。具体的には、ユーザの居住する部屋の状況（間取り、家具の配置等）、ユーザの日常の生活リズム（起床、就寝、出勤、帰宅、風呂などの時間等）、ユーザの趣味、健康状態などを事前に、データ入力部２３やカメラ１７などを用いてデータ蓄積部３４に記憶させておく。そして、このデータ蓄積部３４はこれらのユーザーの生活情報を少なくとも映像及びキーワード（音声）として記憶している。
【００１９】
生活パターン識別部３５は、入力手段としてのカメラ１７、マイクロホン１８、人検知センサ１９、カレンダクロック２４により入力された現在のユーザの生活情報とデータ蓄積部３４に蓄積された生活情報とに基づいてユーザの生活パターンを推定するものである。即ち、ユーザの位置、姿勢、音声、活動量、年月日及び時刻に基づいて、例えば、外出や帰宅、食事、入浴、就寝などの生活パターンを推定する。そして、駆動制御手段３６は推定したユーザの生活パターンに応じて駆動部２５を駆動制御し、走行用車輪１６の駆動によるロボット本体１１の走行、頭部１２や腕部１５の回動、スピーカ２０を用いた会話を実行する。
【００２０】
ここで、本実施形態のロボット制御装置による具体的な制御方法を説明する。この場合、前述したように、ユーザの居住する部屋の状況、ユーザの日常の生活リズム、ユーザの趣味、健康状態などを事前にデータ蓄積部３４に記憶しておく。図１に示すように、自己位置認識部３２は、カメラ１７が撮影した室内の画像情報に基づいてロボット本体１１の位置や向きを認識する。また、ユーザ認識部３３は、カメラ１７が撮影したユーザの画像情報とマイクロホン１８が取り込んだユーザの音声とに基づいてユーザ個人の認識を行うと共に、カメラ１７と人検知センサ１９の検出結果からユーザの位置、向き、姿勢、活動量を認識する。
【００２１】
生活パターン識別部３５は、ユーザ認識部３３が認識したユーザの位置「玄関」、姿勢「しゃがんでいる」、音声「いってきます」、年月日「平日」、時刻「朝７時」を、データ蓄積部３４に蓄積されたユーザの生活情報（映像とキーワードと年月日及び時刻）と比較することで、ユーザの出勤（生活パターン）を推定する。そして、駆動制御手段３６は駆動部２５を駆動制御し、ロボット本体１１をユーザの位置「玄関」まで移動し、スピーカ２０により「いってらっしゃい」と発声させる。その後、ユーザが帰宅するまで、ロボットは休止した留守番状態となる。
【００２２】
また、生活パターン識別部３５は、ユーザ認識部３３が認識したユーザの位置「ダイニング」、姿勢「座っている」、音声「いただきます」、時刻「夜８時」を、データ蓄積部３４に蓄積されたユーザの生活情報と比較することで、ユーザの夕食（生活パターン）を推定する。そして、駆動制御手段３６は駆動部２５を駆動制御し、ロボット本体１１をユーザの位置「ダイニング」まで移動し、スピーカ２０により「美味しいですか」など楽しい会話を実行させる。また、ユーザの趣味を事前に入力することで、好みの音楽を流したり、インターネットを用いて所望の情報を提供したりする。
【００２３】
更に、生活パターン識別部３５は、ユーザ認識部３３が認識したユーザの位置「風呂場」、時刻「夜１０時」を、データ蓄積部３４に蓄積されたユーザの生活情報と比較することで、ユーザの入浴（生活パターン）を推定する。そして、駆動制御手段３６は駆動部２５を駆動制御し、ロボット本体１１をユーザの位置「風呂場」まで移動し、所定の健康器具（体温計、血圧計、脈拍計など）を用いてユーザーの健康をチェックし、スピーカ２０により入浴の許可を出す。
【００２４】
その他、ユーザーの帰宅時、就寝時、テレビの視聴時などにユーザの生活パターンを推定し、ロボットに必要な行動や会話を行わせればよい。なお、生活パターン識別部３５は、ユーザの位置、姿勢、音声、年月日、時刻を全て用いてユーザの生活パターンを識別する必要はなく、各生活情報の組み合わせによりユーザの生活パターンを推定すればよい。
【００２５】
このように本実施形態のロボット制御装置にあっては、走行可能なロボット本体１１に、入力手段としてのカメラ１７、マイクロホン１８、人検知センサ１９、データ入力部２３、カレンダクロック２４を設けると共に、スピーカ２０と駆動部２５を設けてロボットを構成し、制御部３１により駆動制御可能とし、制御部３１に、ユーザの生活情報を蓄積するデータ蓄積手段３４と、現在のユーザの生活情報とデータ蓄積手段３４に蓄積された生活情報とに基づいてユーザの生活パターンを推定する生活パターン識別手段３５と、推定したユーザの生活パターンに応じて駆動部２５を制御する作動制御手段３６とを設けている。
【００２６】
従って、生活パターン識別部３５は、カメラ１７が撮影した画像情報、マイクロホン１８が取り込んだ音声情報、人検知センサ１９が検出したユーザ情報、カレンダクロック２４の年月日及び時刻情報と、データ蓄積部３４に蓄積されたユーザの生活情報とを比較することでユーザの生活パターンを推定し、作動制御手段３６はこの生活パターンに合わせてロボット本体１１の移動及びスピーカ２０による会話を行うこととなり、ユーザの生活パターンを識別してユーザへの的確な補助・支援を行うことができる。
【００２７】
なお、上述した実施形態では、入力手段として、カメラ１７、マイクロホン１８、人検知センサ１９、データ入力部２３と、カレンダクロック２４などを設けたが、ロボット本体とユーザの位置、ユーザの生活情報等を検出できれば、全ての入力手段が必要なものではなく、また、別の入力手段を適用してもよい。また、ロボット本体１１の構造も本実施形態に限定されるものではない。
【００２８】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明したように請求項１の発明のロボット制御装置によれば、ロボット本体を作動手段により作動可能とし、ユーザの生活情報を入力する入力手段と、入力されたユーザの生活情報を蓄積するデータ蓄積手段と、現在のユーザの生活情報とデータ蓄積手段に蓄積された生活情報とに基づいてユーザの生活パターンを推定する生活パターン識別手段と、推定したユーザの生活パターンに応じて作動手段を制御する作動制御手段とを設けたので、生活パターン識別部は入力手段が入力した現在のユーザの生活情報と、蓄積されたユーザの生活情報とを比較することでユーザの生活パターンを推定し、この生活パターンに合わせてロボットを制御することとなり、ユーザの生活パターンを識別してユーザへの的確な補助・支援を行うことができる。
【００２９】
請求項２の発明のロボット制御装置によれば、入力手段は、少なくともロボットの自己位置に関する情報と、ユーザの位置に関する情報と、ユーザの行動に関する情報とを入力するので、ユーザの生活パターンに応じてロボットを適正に作動制御することができる。
【００３０】
請求項３の発明のロボット制御装置によれば、入力手段は、予めユーザの生活パターンを入力する入力機器と、常時ユーザの生活パターンを検出する検出機器と、年月日及び時刻を入力するカレンダクロックとを有するので、ユーザの生活パターンを適正に推定することができる。
【００３１】
請求項４の発明のロボット制御装置によれば、データ蓄積手段には、入力手段により入力されたユーザの生活情報を少なくとも映像及びキーワードとして記憶するので、既存の設備を用いてユーザの生活情報を容易に蓄積することができる。
【００３２】
請求項５の発明のロボット制御装置によれば、生活パターン識別手段は、少なくとも現在のユーザの映像あるいは音声のいずれか一つ及び現在の時刻をデータ蓄積手段に蓄積された生活情報と比較することでユーザの生活パターンを推定するので、簡単な構成でユーザの生活パターンを適正に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るロボット制御装置の概略構成図である。
【図２】本実施形態のロボットの正面図である。
【符号の説明】
１１　ロボット本体
１６　走行用車輪
１７　カメラ（入力手段）
１８　マイクロホン（入力手段）
１９　人検知センサ（入力手段）
２０　スピーカ
２１，２２　障害物センサ
２３　データ入力部（入力手段）
２４　カレンダクロック（入力手段）
２５　駆動部（作動手段）
３１　制御部
３２　自己位置認識部
３３　ユーザ認識部
３４　データ蓄積部
３５　生活パターン識別部
３６　駆動制御部（作動制御手段）

Claims

ロボット本体と、該ロボット本体を作動させる作動手段と、ユーザの生活情報を入力する入力手段と、該入力手段により入力されたユーザの生活情報を蓄積するデータ蓄積手段と、前記入力手段により入力された現在のユーザの生活情報と前記データ蓄積手段に蓄積された生活情報とに基づいてユーザの生活パターンを推定する生活パターン識別手段と、該生活パターン識別手段が推定したユーザの生活パターンに応じて前記作動手段を制御する作動制御手段とを具えたことを特徴とするロボット制御装置。
請求項１において、前記入力手段は、少なくともロボットの自己位置に関する情報と、ユーザの位置に関する情報と、ユーザの行動に関する情報とを入力することを特徴とするロボット制御装置。
請求項１において、前記入力手段は、予めユーザの生活パターンを入力する入力機器と、常時ユーザの生活パターンを検出する検出機器と、年月日及び時刻を入力するカレンダクロックとを有することを特徴とするロボット制御装置。
請求項１において、前記データ蓄積手段には、入力手段により入力されたユーザの生活情報を少なくとも映像及びキーワードとして記憶することを特徴とするロボット制御装置。
請求項１において、前記生活パターン識別手段は、少なくとも現在のユーザの映像あるいは音声のいずれか一つ及び現在の時刻を前記データ蓄積手段に蓄積された生活情報と比較することでユーザの生活パターンを推定することを特徴とするロボット制御装置。