JP2013061715A - 人物監視システム、ロボット、人物監視方法およびロボット制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】監視対象者に対して正面側から話しかけることができ、かつ、監視対象者が建物の出入り口から出ることを防止することができる人物監視システム、ロボット、人物監視方法およびロボット制御プログラムを提供する。
【解決手段】所定エリア内に進入した移動物が監視対象者であるか否かを判定する人物判断手段２１と、人物判断手段２１が移動物が監視対象者であると判定した場合に、監視対象者の移動経路を推定し、推定した移動経路上に移動し、監視対象者の正面側から監視対象者に対して対話を実行するロボット３０とを含む。
【選択図】図１１

Description

本発明は、監視対象者が建物の出入り口から出ることを防止するための人物監視システム、ロボット、人物監視方法およびロボット制御プログラムに関する。

介護施設などに入居する認知症者は、自分の住んでいた家などに戻ろうとして、施設の外に出ようとすることがある。認知症者が施設の外に出てしまった場合、その認知症者を探すために、施設の職員が大変な労力を費やすことになる。また、認知症者が行方不明になってしまうおそれがある。

認知症者が入居する施設では、認知症者が別のフロアや施設の外に出て行かないように、何らかの対策を講じている。対策の一つとして、例えば、フロアの出入り口付近にＩＣカードリーダを設置して、施設の職員のみが持つＩＣカードをＩＣカードリーダにかざさないと出入り口の扉が開かないようにして、別のフロアにつながる階段や外につながるロビーに認知症者が出られないようにする方法がある。

認知症者は、外に続く扉が開けられない場合に、自分の希望が叶わないことで不穏になったり、「なぜ外に出られないのか」などといった不満を施設職員に対して訴えたりすることがある。認知症者の場合、不満が一旦は収まったとしても、再び外に出ようとしたり不満を訴えたりすることがあるため、職員の負担が大きくなる。

施設などの出入り口から出ようとする認知症者に対して離設（施設から出て行くこと。）を思いとどまらせるためには、認知症者に話しかけて会話を行うことが有効である。

非特許文献１には、ロボットが、認知症者に対して、スケジュールに沿った行動の促しを行い、その促しに対する認知症者の行動を確認する方法が記載されている。非特許文献１に記載の方法は、ロボットが認知症者に話しかけて認知症者と何らかの会話を行ったり、離設することとは関係のない行動を認知症者に促したりすることによって、認知症者に離設願望を忘れさせて、認知症者が施設の外に出ることを防止している。

特許文献１には、特定の人物（主人）に追従して自律的に移動し、主人の状態および周囲環境にもとづいて予測した主人の危険度が所定値よりも高い場合に、危険回避動作を行う装置が記載されている。危険回避動作とは、例えば、主人が横断歩道を渡るときに右側から車両が近づいている場合には、主人の前に移動して主人を止めることにより、主人の安全を確保する動作などである。

特許文献２には、対象者の年齢および反応に応じて適切な発話を行うことができるロボットが記載されている。

特許文献３には、周囲に人を検出した場合に、検出した人の方向に本体部を向けて移動用モータを駆動させて、その人に近づくことができるロボットが記載されている。

特開２００７−１０２４８８号公報 特開２００９−１７８７８３号公報 特許第４５５６０２４号公報

成田拓也、二瓶美里、石渡利奈、小野田穣、小竹元基、鎌田実、大中慎一、井上剛伸、「認知症を対象とした対話型情報支援システムの開発」ヒューマンインタフェース学会、ヒューマンインタフェースシンポジウム２０１０、ＣＤ−ＲＯＭ、ｐ．２９−３４， ２０１０

認知症者は、遠くから話しかけられたときに、話しかけた人に近づこうとすることがある。また、後ろから話しかけられたときに、後ろを振り向こうとすることがある。そのときに、認知症者がバランスを崩して転倒したりするおそれがある。そのため、認知症者に対して話しかける場合には、健常者に対して話しかける場合と異なり、「近づいて話しかける（遠くから話しかけない）」、「後ろから話しかけない」などといった注意が必要になる。

非特許文献１に記載の方法は、認知症者がロボットの目の前にいることを前提としている。そのため、ロボットから離れたところにいる認知症者に対しては、認知症者の近くから話しかけることができない。

特許文献１に記載の装置は、主人の前に移動して主人に注意を促すことが可能であるが、装置が常に主人に追従していなければならない。また、主人のそばについて移動する必要があるので、特定の人物しか保護することができない。複数の人物を保護する必要がある場合には、人数に応じた台数の装置が必要となり、建物の中など、限られた空間での使用には適さない。

特許文献３に記載のロボットは、人を検出して、自律的にその人に近づくことができるが、人の目の前に移動する機能を備えていない。

ロボットなどの自立移動可能な装置を人の目の前に移動させることは技術的に困難な場合が多い。例えば、歩いている人の目の前にロボットを移動させるためには、随時、その人の位置および正面の方向を検知しながら、ロボットを制御しなければならない。

そこで、本発明は、監視対象者に対して正面側から話しかけることができ、かつ、監視対象者が建物の出入り口から出ることを防止することができる人物監視システム、ロボット、人物監視方法およびロボット制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明による人物監視システムは、所定エリア内に進入した移動物が監視対象者であるか否かを判定する人物判断手段と、人物判断手段が移動物が監視対象者であると判定した場合に、監視対象者の移動経路を推定し、推定した移動経路上に移動し、監視対象者の正面側から監視対象者に対して対話を実行するロボットとを含むことを特徴とする。

本発明による人物監視システムは、所定エリア内に進入した移動物を検知した場合に、移動物を特定可能な識別情報を送信する移動物検知手段を含む検出装置と、検出装置から受信した識別情報と監視対象者情報テーブルとをもとに、識別情報で特定される移動物が監視対象者であるか否かを判定し、移動物が監視対象者である場合には、監視対象者が発見されたことを示す発見信号を送信する人物判断手段を含む端末装置と、端末装置と通信可能なロボットとを含み、ロボットは、撮像装置と音声出力装置とを備え、端末装置から発見信号を受信した場合に監視対象者の移動経路を推定する移動経路推定手段と、移動経路推定手段が推定した移動経路上の指定地点にロボットを移動させるための移動情報を生成する移動情報決定手段と、移動情報にもとづいてロボットを指定地点に移動させる移動制御手段と、撮像装置が出力する画像信号から監視対象者とロボットとの距離および監視対象者の顔の向きを判定する人物認識手段と、人物認識手段の判定結果にもとづいて、距離が予め指定された対話可能距離以下であって、監視対象者の顔がロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号を音声出力装置から出力する対話手段とを含むことを特徴とする。

本発明によるロボットは、撮像装置と音声出力装置とを備え、端末装置から監視対象者が発見されたことを示す発見信号を受信した場合に監視対象者の移動経路を推定する移動経路推定手段と、移動経路推定手段が推定した移動経路上の指定地点にロボットを移動させるための移動情報を生成する移動情報決定手段と、移動情報にもとづいてロボットを指定地点に移動させる移動制御手段と、撮像装置が出力する画像信号から監視対象者とロボットとの距離および監視対象者の顔の向きを判定する人物認識手段と、人物認識手段の判定結果にもとづいて、距離が予め指定された対話可能距離以下であって、監視対象者の顔がロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号を音声出力装置から出力する対話手段とを含むことを特徴とする。

本発明による人物監視方法は、人物監視システムにおける人物監視方法であって、所定エリア内に進入した移動物が監視対象者であるか否かを判定し、移動物が監視対象者であると判定した場合に、監視対象者の移動経路を推定し、推定した移動経路上にロボットを移動し、ロボットに監視対象者の正面側から監視対象者に対して対話を実行させることを特徴とする。

本発明による人物監視方法は、人物監視システムにおける人物監視方法であって、検出装置は、所定エリア内に進入した移動物を検知した場合に、移動物を特定可能な識別情報を送信し、端末装置は、検出装置から受信した識別情報と監視対象者情報テーブルとをもとに、識別情報で特定される移動物が監視対象者であるか否かを判定し、移動物が監視対象者である場合には、監視対象者が発見されたことを示す発見信号を送信し、ロボットは、端末装置から発見信号を受信した場合に監視対象者の移動経路を推定し、推定した移動経路上の指定地点にロボットを移動させるための移動情報を生成し、移動情報にもとづいてロボットを指定地点に移動させ、ロボットが備える撮像装置が出力する画像信号から監視対象者とロボットとの距離および監視対象者の顔の向きを判定し、判定の結果にもとづいて、距離が予め指定された対話可能距離以下であって、監視対象者の顔がロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号をロボット装置が備える音声出力装置から出力することを特徴とする。

本発明によるロボット制御プログラムは、監視システムにおけるロボットを制御するためのロボット制御プログラムであって、コンピュータに、監視システム内の端末装置から発見信号を受信した場合に監視対象者の移動経路を推定する処理と、推定した移動経路上の指定地点にロボットを移動させるための移動情報を生成する処理と、移動情報にもとづいてロボット装置を指定地点に移動させる処理と、ロボット装置が備える撮像装置が出力する画像信号から監視対象者とロボットとの距離および監視対象者の顔の向きを判定する処理と、判定の結果にもとづいて、距離が予め指定された対話可能距離以下であって、監視対象者の顔がロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号をロボット装置が備える音声出力装置から出力する処理とを実行させることを特徴とする。

本発明によれば、監視対象者に対して正面側から話しかけることができ、かつ、監視対象者が建物の出入り口から出ることを防止することができる。

本発明による人物監視システムの機能構成を示すブロック図である。 第１の実施形態におけるロボットの正面図である。 第１の実施形態におけるロボットの電気的構成の一例を示す説明図である。 コントローラ４３０の内部構成を示す説明図である。 ロボットを待機させるためのロボットステーションの外観を示す説明図である。 ロボットステーションが設置された建物の出入り口付近を上から見た場合の説明図である。 図６に示す建物の出入り口において認知症者が発見されたときの人物監視システムの動作を示す説明図である。 コントローラ４３０の動作を示すフローチャートである。 コントローラ４３０の移動経路推定部が推定した移動経路の一例を示す説明図である。 認知症者が推定移動経路１１００上を移動し、ロボットが推定移動経路１１００上の地点１１０１に向かうときの様子を示す説明図である。 本発明による人物監視システムの主要部を示すブロック図である。 本発明による人物監視システムの主要部を示すブロック図である。

実施形態１．
以下、本発明の第１の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明による人物監視システムの機能構成を示すブロック図である。

本発明による人物監視システムは、ロボットを含み、建物の出入り口から出ようとする監視対象者の前にロボットを移動させて、ロボットを介して監視対象者と対話を行うことによって、監視対象者が建物の出入り口から出ることを防止する。

図１に示すように、人物監視システムは、人物検知手段１０１と、人物判断手段１０２と、移動経路推定手段１０３と、移動情報決定手段１０４と、移動制御手段１０５と、人物認識手段１０６と、対話手段１０７と、情報通知手段１０８と、帰還手段１０９とを含む。なお、人物検知手段１０１は、移動物検知手段の一例である。

人物検知手段１０１は、ＩＣタグを所持する人物がＩＣタグを検知するセンサの範囲内に入ったときに、ＩＣタグを検知するとともに、ＩＣタグに記憶されている人物を識別するための識別情報（以下、人物識別情報という。）を取得する。

人物判断手段１０２は、人物識別情報と監視対象者とを対応付けるための監視対象者情報を含む監視対象者情報テーブルを記憶する。監視対象者が複数存在する場合には、複数の監視対象者情報が監視対象者情報テーブルに登録される。

人物判断手段１０２は、人物識別情報と監視対象者情報テーブルとをもとに、人物検知手段１０１で検知された人物が監視対象者であるか否かを判断する。本実施形態では、認知症者を監視対象者とする。

移動経路推定手段１０３は、人物判断手段１０２が監視対象者であると判断した人物の移動経路の推定を行う。本実施形態では、監視対象者である認知症者が建物内の所定の出入り口に向かうことを想定して、移動経路の推定を行う。

移動経路決定手段１０４は、移動経路推定手段３０１で推定した移動経路上にロボットを移動させるために必要な移動速度および移動距離を算出する。

移動制御手段１０５は、移動情報決定手段１０４が算出した移動速度および移動距離にもとづいてロボットを移動させる。

人物認識手段１０６は、ロボットと監視対象者との距離を算出するとともに、監視対象者の顔がロボットの方を向いているか否かを判定する。

対話手段１０７は、人物認識手段１０６の判定結果をもとに、ロボットと監視対象者との距離が予め決められた距離以内であって、監視対象者の顔がロボットの方を向いていると判断した場合には、ロボットに発話させる。

情報通知手段１０８は、スタッフが所持する携帯端末などに検出通知を送信する。検出通知は、監視対象者が出入り口から出ようとしていることをスタッフに知らせるための通知である。

帰還手段１０９は、ロボットを所定の待機場所（ロボットステーション）に移動させる。

図２は、第１の実施形態におけるロボットの正面図である。

ロボット２００は、頭部３００と、胴体部４００と、車輪５０１、５０２とを備える。

頭部３００は、例えば、球体である。胴体部４００は、円筒型であり、円筒の平面が上面（図２における上側の面）および下面になるように配置される。

頭部３００は、撮像装置３１１、３１２を含む。撮像装置３１１、３１２は、頭部３００の正面側に設置される。

頭部３００は、胴体部４００に接続される。頭部３００と胴体部４００とは、胴体部４００の上面の中心にほぼ垂直に設置された垂直軸によって接続される。また、頭部３００は、垂直軸が頭部３００の中心を通るようにして胴体部４００と接続される。

頭部３００は、水平軸を含む。水平軸は、胴体部４００と頭部３００とが正面を向いた状態で左右方向にほぼ水平（垂直軸に対してほぼ９０度）に設置される。また、水平軸は、頭部３００の中心を通るようにして設置される。水平軸を自転させることによって、頭部３００を上下に回転させることができる。また、水平軸の中央を支点にして左右に回転させることによって頭部３００を左右に回転させることができる。

胴体部４００は、音声入力装置４１０および音声出力装置４２０を含む。音声入力装置４１０および音声出力装置４２０は、胴体部４００の正面側に設置される。

車輪５０１、５０２は、胴体部４００の下面に設置される。

図３は、第１の実施形態におけるロボットの電気的構成の一例を示す説明図である。

頭部３００は、撮像装置３１１、３１２の他に、アクチュエータ３２１、３２２を含む。

胴体部４００は、音声入力装置４１０および音声出力装置４２０の他に、コントローラ４３０と、バッテリ４４０と、アクチュエータ４５１、４５２と、ネットワークアダプタ４６０とを含む。

撮像装置３１１、３１２は、例えば、ＣＣＤカメラである。撮像装置３１１、３１２は、ロボットの２００の周囲の状況を撮像し、撮像した画像を画像信号としてコントローラ４３０に出力する。

アクチュエータ３２１、３２２は、コントローラ４３０の指示にもとづいて、頭部３００が含む水平軸を駆動させて、頭部３００を上下または左右に回転させる。

音声入力装置４１０は、例えば、マイクロフォンである。音声入力装置４１０は、監視対象者が発する音声など周囲の音声を入力し、音声データを生成する。音声入力装置４１０は、生成した音声データをコントローラ４３０に出力する。

音声出力装置４２０は、例えば、スピーカである。音声出力装置４２０は、コントローラ４３０から入力された音声データを、音声信号として出力する。

コントローラ４３０は、ＣＰＵ４３２と、メモリ４３３とを含む。

コントローラ４３０は、ロボット２００を制御する。具体的には、コントローラ４３０は、撮像装置３１１、３１２から入力される画像信号や、音声入力装置４１０から入力される音声信号にもとづいて、ロボット２００の周囲の状況や監視対象者が発する音声を判断する。

コントローラ４３０は、その判断結果にもとづいて、その後に続くロボット２００の行動を決定する。そして、コントローラ４３０は、その決定にもとづいて、アクチュエータ４５１、４５２を介して、車輪５０１、５０２を制御してロボット２００を回転させたり移動させたりする。また、アクチュエータ３２１、３２２を介して、頭部３００の水平軸を制御して頭部３００を上下左右に回転させたりする。

メモリ４３３は、ロボットを制御するための制御プログラムを記憶する。

ＣＰＵ４３２は、メモリ４３３に記憶された制御プログラムを実行し、コントローラ４３０の各種処理を実現する。

バッテリ４４０は、ロボットの動力源である。バッテリ４４０は、コントローラ４３０などに電力を供給する。

アクチュエータ４５１、４５２は、コントローラ４３０の指示にもとづいて、車輪５０１、５０２を回転させる。コントローラ４３０は、アクチュエータ４５１とアクチュエータ４５２とを介して、車輪５０１と車輪５０２とを独立に制御することによって、ロボット２００を方向転換させたり、前後に移動させたりすることができる。

ネットワークアダプタ４６０は、ネットワーク５００に接続されたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの端末装置とデータの送受信を行う。

ここで、コントローラ４３０の構成について説明する。図４は、コントローラ４３０の内部構成を示す説明図である。

コントローラ４３０は、通信部４３０１と、音声認識部４３０２と、人物認識部４３０３と、ステーション認識部４３０４と、移動経路推定部４３０５と、移動情報決定部４３０６と、行動決定部４３０７と、制御部４３０８と、音声合成部４３０９と、出力部４３１０とを含む。

なお、図１における移動経路推定手段１０３は、移動経路推定部４３０５に相当する。移動情報決定手段１０４は、移動情報決定部４３０６に相当する。移動制御手段１０５は、行動決定部４３０７および制御部４３０８に相当する。人物認識手段１０６は、人物認識部４３０３に相当する。対話手段１０７は、行動決定部４３０７、音声認識部４３０２、音声合成部４３０９および出力部４３１０に相当する。情報通知手段１０８は、行動決定部４３０７および通信部４３０１に相当する。帰還手段１０９は、行動決定部４３０７、ステーション認識部４３０４および制御部４３０８に相当する。

通信部４３０１は、ネットワークアダプタ４６０を介してデータの送受信を行う。通信部４３０１は、監視対象者が発見されたことを示す発見信号を受信した場合には、受信した発見信号を行動決定部４３０７に出力する。また、通信部４３０１は、行動決定部４３０７から入力された情報、例えば、監視対象者の検出通知を、ネットワークアダプタ４６０を介してネットワーク５００に送出する。

音声認識部４３０２は、音声入力装置４１０を介して、監視対象者が話した音声を認識し、監視対象者が話した内容を音声認識結果として行動決定部４３０７に出力する。

人物認識部４３０３は、撮像装置３１１、３１２から入力される画像信号にもとづいて、人物を検出し、検出した人物までの距離を算出する。また、人物認識部４３０３は、検出した人物がロボット２００の方を向いているか否かを判定する。本実施形態では、人物認識部４３０３は、検出した人物の正面顔を認識した場合に、その人物がロボット２００の方を向いていると判断する。

ステーション認識部４３０４は、撮像装置３１１、３１２から入力される画像信号にもとづいて、ロボット２００とロボットステーションとの相対位置関係を算出する。

移動経路推定部４３０５は、監視対象者の移動経路を推定する。

移動情報決定部４３０６は、移動経路推定部４３０５が推定した推定移動経路上にロボット２００を移動させるための移動速度と移動距離を算出する。移動情報決定部４３０６は、算出結果を含む移動情報を行動決定部４３０７に出力する。

行動決定部４３０７は、ステーション認識部４３０４や移動情報決定部４３０６などから入力した情報にもとづいて、制御部４３０８に動作指示を出力する。

制御部４３０８は、行動決定部４３０７から入力した動作指示にもとづいて、アクチュエータ３２１、３２２、４５１、４５２を駆動させる。

音声合成部４３０９は、行動決定部４３０７から入力した台詞情報をもとに、合成音声データを生成して、出力部４３１０に出力する。台詞情報とは、「こんにちは」などの台詞を含む情報である。

出力部４３１０は、音声合成部４３０９から入力した合成音声データを、音声出力装置４２０を介して、音声信号として出力する。

図５は、ロボット２００を待機させるためのロボットステーション６００の外観を示す説明図である。

図５（ａ）は、ロボットステーション６００の正面図である。図５（ｂ）は、ロボットステーション６００の側面図である。

ロボットステーション６００は、台座部６１０と、灯台部６２０とを含む。

灯台部６１０は、ロボット２００を乗せるための台である。図５（ｃ）は、ロボット２００が台座部６１０に乗った状態のロボットステーション６００の側面図である。

灯台部６２０の正面側には、４つのＬＥＤが設置される。ロボット２００のステーション認識部４３０４は、灯台部６２０に設置された４つのＬＥＤの灯りを検知し、４つのＬＥＤの配置の形状、大きさから、灯台部６２０とロボット２００との相対位置関係を算出する。ロボット２００は、ロボットステーション６００上から他の場所に移動した場合でも、ステーション認識部４３０４が算出した相対位置関係をもとに、ロボットステーション６００に戻ることができる。

なお、本実施形態では、灯台部６２０に４つのＬＥＤを設置しているが、ＬＥＤは灯台部６２０にいくつ設置してもよい。また、ＬＥＤの配置は、図５に示すレイアウトに限られない。

次に、人物監視システムの動作を説明する。

図６は、ロボットステーション６００が設置された建物の出入り口付近を上から見た場合の説明図である。

本実施形態では、図６に示すように、ロボットステーション６００を建物の出入り口１３００の手前に設置する。そして、ロボットステーション６００にロボット２００を待機させる。なお、ロボットステーション６００は、建物の出入り口以外の場所に設置されてもよい。

図７は、図６に示す建物の出入り口において認知症者が発見されたときの人物監視システムの動作を示す説明図である。

人物監視システムの各手段１０１〜１１０を実現するために、図７に示すように、ロボット２００およびロボットステーション６００の他に、エキサイタ７０１、７０２、７０３と、アクセスポイント９００と、ＰＣ１０００とを設置する。

エキサイタ７０１、７０２、７０３は、認知症者が所持するタグ８００を検知するための検出装置（センサ）であって、例えば、無線ＩＣタグリーダなどである。

エキサイタ７０１〜７０３は、ロボットステーション６００の手前の位置に配置され、天井などに設置される。図７に示す検知領域７１１、７１２、７１３は、エキサイタ７０１、７０２、７０３のタグの検知可能範囲を表す。

タグ８００は、例えば、ＩＣタグである。タグ８００は、無線ＬＡＮなどの通信機能を備え、アクセスポイント９００を介してＰＣ１０００と通信可能に接続されている。

タグ８００は、記憶部（図示せず）を備え、人物識別情報を記憶部に記憶する。人物識別情報は、タグ８００を所持する人物を識別するための情報である。

アクセスポイント９００は、中継装置である。アクセスポイント９００は、ネットワークを介してＰＣ１０００と接続され、タグ８００とＰＣ１０００との間で送受信されるデータを中継する。

ＰＣ１０００は、無線ＬＡＮなどの通信機能を備えた端末装置であって、ロボット２００と通信可能に接続されている。

ＰＣ１０００は、人物識別情報を解析するための制御ソフトウェアを備える。ＰＣ１０００は、制御ソフトウェアを実行させることによって、人物識別情報の解析処理を行う。また、ＰＣ１０００は、監視対象者情報テーブルを記憶する。

図７に示すように、タグ８００を所持した認知症者が検知領域７１２に進入した場合、エキサイタ７０２によってタグ８００が検知される。

エキサイタ７０２は、タグ８００を検知すると、タグ８００に対して人物識別情報の発信指示を送信する。

タグ８００は、エキサイタから発信指示を受信すると、人物識別情報を記憶部から読み出す。そして、発信指示の送信元のエキサイタを特定可能な情報を付加した人物識別情報を、アクセスポイント９００を介してＰＣ１０００に送信する。

ＰＣ１０００は、タグ８００からから人物識別情報を受信すると、受信した人物識別情報を解析し、解析結果に対応した処理を行う。

具体的には、ＰＣ１０００は、人物識別情報と監視対象者情報テーブルとをもとに、タグ８００に対応する人物（タグ８００を所持する人物）を特定して、その人物が監視対象者（認知症者）であるか否か判定する。また、どのエキサイタでタグ８００が検知されたかを判定する。そして、タグ８００に対応する人物が認知症者である場合には、ＰＣ１０００は、認知症者が発見されたことを示す情報と、認知症者が発見された検知領域を示す情報とを含む発見信号をロボット２００に送出する。

なお、図１における人物検知手段１０１は、エキサイタ７０１〜７０３およびタグ８００によって実現される。また、人物判断手段１０２は、ＰＣ１０００の制御ソフトウェアによって実現される。

次に、発見信号を受信したロボット２００の動作を説明する。

図８は、ロボット２００のコントローラ４３０の動作を示すフローチャートである。

コントローラ４３０は、ＰＣ１０００からの発見信号を受信するまで、ロボットステーション６００上でロボット２００を待機させる（ステップＳ８０１）。

コントローラ４３０は、ＰＣ１０００から発見信号を受信する。コントローラ４３０は、検知領域で認知症者が発見されたと判断し（ステップＳ８０２）、認知症者の移動経路を推定する（ステップＳ８０３）。

コントローラ４３０は、推定した移動経路上にロボット２００を移動させるための速度と距離を算出する。そして、コントローラ４３０は、算出結果にもとづいて、アクチュエータ４５１、４５２を介して車輪５０１、５０２を駆動させて、ロボット２００を認知症者の前に移動させる（ステップＳ８０４）。また、コントローラ４３０は、ロボット２００の正面側が認知症者の方向を向くように、ロボット２００を回転させる。

ここで、ステップＳ８０４におけるコントローラ４３０の移動速度および移動距離の算出処理について説明する。

図９は、コントローラ４３０の移動経路推定部４３０５が推定した移動経路（以下、推定移動経路という。）の一例を示す説明図である。

本実施形態では、移動経路推定部４３０５は、発見された認知症者が建物の出入り口に向かうと想定し、移動経路の始点を認知症者が発見された検知領域の中心に設定し、終点を出入り口の中心に設定して、移動経路を推定する。図９の矢印（推定移動経路１１００）は、検知領域７１２で発見された認知症者の推定移動経路を示す。

図１０は、認知症者である人１２００が推定移動経路１１００上を移動し、ロボット２００が推定移動経路１１００上の地点１１０１に向かうときの様子を示す説明図である。図１０に示すように、本実施形態では、推定移動経路に対して垂直方向にロボット２００を移動させて、ロボット２００を推定移動経路上に到達させる。

ここで、人１２００の歩く速さをｖ、ロボット２００の移動速度をＶ、ロボット２００と人１２００との距離をＬ、ロボット２００の進行方向と、ロボット２００と人１２００とを結ぶ直線とのなす角度をθとする。

コントローラ４３０の移動情報決定部４３０６は、ロボット２００が人１２００から十分な距離を保持した状態で地点１１０１に到達できるように、ロボット２００の移動速度Ｖを算出する。具体的には、人が地点１１０１からｌ_０手前の地点１１０２に到達する前にロボット２００が地点１１０１に到達できるように、ロボット２００の移動速度Ｖを算出する。

０＜ｖ＜Ｖ（Ｌｓｉｎθ−ｌ_０）／（Ｌｃｏｓθ＋Ｖｔ_０）…式（１）

式（１）は、「人１２００が地点１１０２に到達する前にロボット２００を地点１１０１に到達させる」という条件を表した数式である。移動情報決定部４３０６は、式（１）で示す条件を満たすような移動速度Ｖを算出する。

なお、ｔ_０は、地点１１０１においてロボット２００の正面が人物の方向を向くように、ロボット２００を回転させるときに要する時間である。つまり、ロボット２００を９０度回転させるときに要する時間である。

ロボットステーション６００および検知領域７１１〜７１３の配置によって決定されるＬおよびθ、人物の歩く速さｖ、ロボット２００の回転時間ｔ_０および距離ｌ_０は、ロボット２００が備える記憶装置に固定値として予め記憶させておけばよい。

人物の歩く速さｖは、例えば、秒速１ｍである。回転時間ｔ_０は、ロボットの種類に依存するが、例えば、１秒である。距離ｌ_０は、１ｍ以上に設定することが望ましい。

移動情報決定部４３０６は、式（１）を満たす移動速度Ｖと、地点１１０１までの移動距離（Ｌｃｏｓθ）とを算出して、算出結果を含む移動情報を行動決定部４３０７に出力する。

ステップＳ８０４の後、コントローラ４３０は、撮像装置３１１、３１２から入力した画像信号を解析して、認知症者までの距離を算出する。そして、ロボット２００と認知症者との距離が予め定められた対話可能距離以下であって、かつ、入力した画像信号から認知症者の正面顔を認識することができた場合は（ステップＳ８０５のＹｅｓ）、コントローラ４３０は、ロボット２００に認知症者との対話を実行させる（ステップＳ８０６）。対話可能距離は、ロボット２００が、音声入力装置４１０および音声出力装置４２０を介して認知症者との対話を行うことができる距離である。

ステップＳ８０５において、コントローラ４３０は、一定時間経過しても、ロボット２００と認知症者との距離が対話可能距離以下にならない場合、または、入力した画像信号から認知症者の正面顔を認識することができない場合は（ステップＳ８０５のＮｏ）、ステップＳ８０７の処理に移行する。

ここで、ステップＳ８０６において、コントローラ４３０がロボット２００に認知症者との対話を実行させる処理について説明する。

コントローラ４３０の行動決定部４３０７は、人物認識部４３０３からステップＳ８０５の条件が成立したことを通知された場合、音声合成部４３０９に台詞情報とともに動作指示を出力する。

音声合成部４３０９は、行動決定部４３０７から入力した台詞情報をもとに、合成音声データを生成する。音声合成部４３０９は、生成した合成音声データを出力部４３１０に出力する。出力部４３１０は、入力した合成音声データを音声出力装置４２０を介して、音声信号として出力する。このようにして、コントローラ４３０は、ロボット２００に認知症者に対する話しかけを実行させることができる。

認知症者がロボット２００からの話しかけに応答すると、音声認識部４３０２は、認知症者が話した音声を認識し、音声認識結果を行動決定部４３０７に出力する。

行動決定部４３０７は、音声認識部４３０２から音声認識結果を入力すると、次の台詞情報を音声合成部４３０９に出力する。行動決定部４３０７は、音声認識部４３０２から音声認識結果を入力するたびに、予め定められた台詞の順番に従って、次の台詞情報を記憶装置から読み出して音声合成部４３０９に出力する。本実施形態では、認知症者との対話の最後の台詞に「どうもありがとうございました。またお会いしましょう。それではどうぞお部屋にお戻りください」を設定する。

ステップＳ８０６の後、コントローラ４３０は、ロボット２００をロボットステーション６００上に移動させる（ステップＳ８０７）。

ここで、ステップＳ８０７において、コントローラ４３０がロボットステーション６００上にロボット２００を移動させる処理について説明する。

コントローラ４３０の行動決定部４３０７は、ステップＳ８０６の後、ステーション認識部４３０４に対して、ロボットステーション６００の灯台部６２０の検出指示を出力する。それと同時に制御部４３０８に動作指示を出力し、ロボット２００を一定時間ごとに一定角度内で回転させる。

ステーション認識部４３０４は、灯台部の検出指示を入力すると、灯台部６２０の検出処理を開始する。ステーション認識部４３０４は、ロボットステーション６００の灯台部６２０のＬＥＤの灯りを検出すると、ロボット２００とロボットステーション６００との間の相対位置関係を算出し、相対位置関係を示す情報（以下、相対位置関係情報という。）を行動決定部４３０７に出力する。

行動決定部４３０７は、相対位置関係情報にもとづいて、ロボットステーション６００上にロボット２００を移動させるための動作指示を制御部４３０８に出力する。これにより、ロボットステーション６００上にロボット２００を移動させることができる。

行動決定部４３０７は、ロボットステーション６００上にロボット２００を移動させた後、制御部４３０８に動作指示を出力し、ロボット２００の背面が灯台部６２０に向くように、つまり、ロボット２００の正面が灯台部６２０と正反対の方向を向くように、ロボット２００を回転させる。

ステップＳ８０７の後、コントローラ４３０は、再び、ステップＳ８０１〜８０７の処理を繰り返す。

以上に説明したように、本実施形態では、建物の出入り口から出ようとする認知症者の前にロボット２００を移動させて、ロボット２００を介して認知症者と対話を行い、認知症者に部屋に戻るように促している。そのため、認知症者が建物の出入り口から出ることを防止することができる。また、認知症者と対話をすることによって、認知症者に対して離設を思いとどまらせることができる。

また、認知症者に近づいて認知症者の正面から話しかけるようにしているので、認知症者に対して離れた場所から話しかけたり、正面以外から話しかけたりする場合に比べて、認知症者を転倒させる危険性が小さい。

また、ロボット２００を介して認知症者に話しかけを行うだけでなく、スタッフに対して、認知症者が出入り口から出ようとしていることを通知することができるので、建物の出入り口から出ようする認知症者の存在をスタッフに認識させることができる。

なお、本実施形態では、ＩＣタグを検知する検知領域を設定して認知症者の位置を特定しているが、建物のしかるべき場所にカメラなどのセンサを設置して、検知領域において認知症者の位置を特定した後も、認知症者とロボットとの位置を随時検出するようにしてもよい。そのような形態を実現するには、認知症者とロボットとの位置をカメラやセンサなどからロボット２００に随時通知させるようにすればよい。また、ロボット２００のコントローラ４３０に、ロボット２００と認知症者との位置関係にもとづいて、認知症者の移動距離を随時推定し、認知症者の前に移動するための速度と距離を随時計算してロボットを移動させる機能を持たせるようにすればよい。

また、ロボット２００が、認知症者との対話を記録し、記録した対話内容をスタッフに送信する機能を備えていてもよい。そのような形態を実現するには、行動決定部４３０７が、音声認識結果をロボット２００の記憶装置に格納するようにすればよい。また、行動決定部４３０７が、記憶装置に格納した音声認識結果を、通信部４３０１を介してスタッフが所持する携帯端末などに送信すればよい。

また、認知症者を発見した時点で、スタッフに通知する機能を備えていてもよい。そのような形態を実現するには、ＰＣ１０００が、検知領域で検出された人物が認知症者であると判断した場合に、スタッフが所持する携帯端末などに検出通知を送信するようにすればよい。

また、検知領域を出入り口のすぐ手前に設置し、その領域で認知症者を検出した場合には、ＰＣ１０００が、施設から認知症者が出た可能性が高いことを示す通知を、スタッフが所持する携帯端末などに送信するようにしてもよい。

図１１および図１２は、本発明による人物監視システムの主要部を示すブロック図である。

図１１に示すように、人物監視システムは、所定エリア内に進入した移動物が監視対象者であるか否かを判定する人物判断手段２１（図１に示す人物判断手段１０２に相当。）と、人物判断手段２１が移動物が監視対象者であると判定した場合に、監視対象者の移動経路を推定し、推定した移動経路上に移動し、監視対象者の正面側から監視対象者に対して対話を実行するロボット３０（図７に示すロボット２００に相当。）とを含む。

また、図１２に示すように、人物監視システムは、所定エリア内に進入した移動物を検知した場合に、移動物を特定可能な識別情報を送信する移動物検出手段１１（図１に示す人物検知手段１０１に相当。）を含む検出装置１０（図７に示すエキサイタ７０１〜７０３に相当。）と、検出装置１０から受信した識別情報と監視対象者情報テーブルとをもとに、識別情報で特定される移動物が監視対象者であるか否かを判定し、移動物が監視対象者である場合には、監視対象者が発見されたことを示す発見信号を送信する人物判断手段２１（図１に示す人物判断手段１０２に相当。）を含む端末装置２０（図７に示すＰＣ１０００に相当。）と、端末装置２０と通信可能なロボット３０（図７に示すロボット２００に相当。）とを含み、ロボット３０は、撮像装置３６（図３に示す撮像装置３１１、３１２に相当。）と音声出力装置３７（図３に示す音声出力装置４２０に相当。）とを備え、端末装置２０から発見信号を受信した場合に監視対象者の移動経路を推定する移動経路推定手段３１（図１に示す移動経路推定手段１０３に相当。）と、移動経路推定手段３１が推定した移動経路上の指定地点にロボットを移動させるための移動情報を生成する移動情報決定手段３２（図１に示す移動情報決定手段１０４に相当。）と、移動情報にもとづいてロボットを指定地点に移動させる移動制御手段３３（図１に示す移動制御手段１０５に相当。）と、撮像装置３６が出力する画像信号から監視対象者とロボットとの距離および監視対象者の顔の向きを判定する人物認識手段３４（図１に示す人物認識手段１０６に相当。）と、人物認識手段３４の判定結果にもとづいて、距離が予め指定された対話可能距離以下であって、監視対象者の顔がロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号を音声出力装置３７から出力する対話手段３５（図１に示す対話手段１０７に相当。）とを含む。

上記の実施形態には、以下のような人物監視システムも開示されている。

（１）移動情報決定手段３２は、移動経路上を移動する監視対象者と指定地点との距離が予め指定した距離以下になる前に、ロボット３０を指定地点に到達させることができる移動速度を移動情報に設定する人物監視システム。

（２）ロボット３０は、該ロボット３０と通信可能に接続された携帯端末に、監視対象者が検出されたことを示す検出通知を送信する情報通知手段（図１に示す情報通知手段１０８に相当。）を含む人物監視システム。

（３）人物判断手段２１は、移動物に付されたＩＣタグが送信する識別情報にもとづいて移動物が監視対象者であるか否かを判定する人物監視システム。

上記の実施形態には、以下のようなロボットも開示されている。

（４）撮像装置３６と音声出力装置３７を備え、端末装置２０から監視対象者が発見されたことを示す発見信号を受信した場合に監視対象者の移動経路を推定する移動経路推定手段３１と、移動経路推定手段３１が推定した移動経路上の指定地点にロボットを移動させるための移動情報を生成する移動情報決定手段３２と、移動情報にもとづいてロボットを指定地点に移動させる移動制御手段３３と、撮像装置３６が出力する画像信号から監視対象者とロボットとの距離および監視対象者の顔の向きを判定する人物認識手段３４と、人物認識手段３４の判定結果にもとづいて、距離が予め指定された対話可能距離以下であって、監視対象者の顔がロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号を音声出力装置３７から出力する対話手段３５とを含むロボット。

（５）ロボット３０と通信可能に接続された携帯端末に、監視対象者が検出されたことを示す検出通知を送信する情報通知手段を含むロボット。

１０ 検出装置
１１、１０１ 移動物検知手段
２０ 端末装置
２１、１０２ 人物判断手段
３０、２００ ロボット
３１、１０３ 移動経路推定手段
３２、１０４ 移動情報決定手段
３３、１０５ 移動制御手段
３４、１０６ 人物認識手段
３５、１０７ 対話手段
３６、３１１、３１２ 撮像装置
３７、４２０ 音声出力装置
１０８ 情報通知手段
１０９ 帰還手段
３００ 頭部
３２１、３２２ アクチュエータ
４００ 胴体部
４１０ 音声入力装置
４３０ コントローラ
４３２ ＣＰＵ
４３３ メモリ
４４０ バッテリ
４５１、４５２ アクチュエータ
４６０ ネットワークアダプタ
５００ ネットワーク
６００ ロボットステーション
６１０ 台座部
６２０ 灯台部
７０１、７０２、７０３ エキサイタ
７１１、７１２、７１３ 検知領域
８００ タグ
９００ アクセスポイント
１０００ ＰＣ
１１００ 推定移動経路
１２００ 人
１３００ 出入り口
４３０１ 通信部
４３０２ 音声認識部
４３０３ 人物認識部
４３０４ ステーション認識部
４３０５ 移動経路推定部
４３０６ 移動情報決定部
４３０７ 行動決定部
４３０８ 制御部
４３０９ 音声合成部
４３１０ 出力部

Claims (10)

1. 所定エリア内に進入した移動物が監視対象者であるか否かを判定する人物判断手段と、
   前記人物判断手段が前記移動物が監視対象者であると判定した場合に、前記監視対象者の移動経路を推定し、推定した前記移動経路上に移動し、前記監視対象者の正面側から前記監視対象者に対して対話を実行するロボットとを含む
   ことを特徴とする人物監視システム。
2. 所定エリア内に進入した移動物を検知した場合に、前記移動物を特定可能な識別情報を送信する移動物検知手段を含む検出装置と、
   前記検出装置から受信した前記識別情報と監視対象者情報テーブルとをもとに、前記識別情報で特定される移動物が監視対象者であるか否かを判定し、前記移動物が監視対象者である場合には、前記監視対象者が発見されたことを示す発見信号を送信する人物判断手段を含む端末装置と、
   前記端末装置と通信可能なロボットとを含み、
   前記ロボットは、
   撮像装置と音声出力装置とを備え、
   前記端末装置から前記発見信号を受信した場合に前記監視対象者の移動経路を推定する移動経路推定手段と、
   前記移動経路推定手段が推定した前記移動経路上の指定地点に前記ロボットを移動させるための移動情報を生成する移動情報決定手段と、
   前記移動情報にもとづいて前記ロボットを前記指定地点に移動させる
   移動制御手段と、
   前記撮像装置が出力する画像信号から前記監視対象者と前記ロボットとの距離および前記監視対象者の顔の向きを判定する人物認識手段と、
   前記人物認識手段の判定結果にもとづいて、前記距離が予め指定された対話可能距離以下であって、前記監視対象者の顔が前記ロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号を前記音声出力装置から出力する対話手段とを含む
   ことを特徴とする人物監視システム。
3. 移動情報決定手段は、
   移動経路上を移動する監視対象者と指定地点との距離が予め指定した距離以下になる前に、ロボットを前記指定地点に到達させることができる移動速度を移動情報に設定する
   請求項２に記載の人物監視システム。
4. ロボットは、
   該ロボットと通信可能に接続された携帯端末に、監視対象者が検出されたことを示す検出通知を送信する情報通知手段を含む
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の人物監視システム。
5. 人物判断手段は、
   移動物に付されたＩＣタグが送信する識別情報にもとづいて前記移動物が監視対象者であるか否かを判定する
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の人物監視システム。
6. 撮像装置と音声出力装置とを備え、
   端末装置から監視対象者が発見されたことを示す発見信号を受信した場合に前記監視対象者の移動経路を推定する移動経路推定手段と、
   前記移動経路推定手段が推定した前記移動経路上の指定地点にロボットを移動させるための移動情報を生成する移動情報決定手段と、
   前記移動情報にもとづいて前記ロボットを前記指定地点に移動させる移動制御手段と、
   前記撮像装置が出力する画像信号から前記監視対象者と前記ロボットとの距離および前記監視対象者の顔の向きを判定する人物認識手段と、
   前記人物認識手段の判定結果にもとづいて、前記距離が予め指定された対話可能距離以下であって、前記監視対象者の顔が前記ロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号を前記音声出力装置から出力する対話手段とを含む
   ことを特徴とするロボット。
7. ロボットと通知可能に接続された携帯端末に、監視対象者が検知されたことを示す検出通知を送信する情報通知手段を含む
   請求項６に記載のロボット。
8. 人物監視システムにおける人物監視方法であって、
   所定エリア内に進入した移動物が監視対象者であるか否かを判定し、
   前記移動物が監視対象者であると判定した場合に、前記監視対象者の移動経路を推定し、推定した前記移動経路上にロボットを移動し、前記ロボットに前記監視対象者の正面側から前記監視対象者に対して対話を実行させる
   ことを特徴とする人物監視方法。
9. 人物監視システムにおける人物監視方法であって、
   検出装置は、所定エリア内に進入した移動物を検知した場合に、前記移動物を特定可能な識別情報を送信し、
   端末装置は、前記検出装置から受信した前記識別情報と監視対象者情報テーブルとをもとに、前記識別情報で特定される移動物が監視対象者であるか否かを判定し、前記移動物が監視対象者である場合には、前記監視対象者が発見されたことを示す発見信号を送信し、
   ロボットは、
   前記端末装置から発見信号を受信した場合に前記監視対象者の移動経路を推定し、
   推定した前記移動経路上の指定地点に前記ロボットを移動させるための移動情報を生成し、
   前記移動情報にもとづいて前記ロボットを前記指定地点に移動させ、
   前記ロボットが備える撮像装置が出力する画像信号から前記監視対象者と前記ロボットとの距離および前記監視対象者の顔の向きを判定し、
   前記判定の結果にもとづいて、前記距離が予め指定された対話可能距離以下であって、前記監視対象者の顔が前記ロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号を前記ロボット装置が備える前記音声出力装置から出力する
   ことを特徴とする人物監視方法。
10. 監視システムにおけるロボットを制御するためのロボット制御プログラムであって、
    コンピュータに、
    前記監視システム内の端末装置から監視対象者が発見されたことを示す発見信号を受信した場合に前記監視対象者の移動経路を推定する処理と、
    推定した前記移動経路上の指定地点に前記ロボットを移動させるための移動情報を生成する処理と、
    前記移動情報にもとづいて前記ロボット装置を前記指定地点に移動させる処理と、
    前記ロボット装置が備える撮像装置が出力する画像信号から前記監視対象者と前記ロボットとの距離および前記監視対象者の顔の向きを判定する処理と、
    前記判定の結果にもとづいて、前記距離が予め指定された対話可能距離以下であって、前記監視対象者の顔が前記ロボットの方を向いていると判断した場合に、台詞情報にもとづいた音声信号を前記ロボット装置が備える前記音声出力装置から出力する処理とを実行させる
    ことを特徴とするロボット制御プログラム。

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