JP2013169222A - 自走式電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクとカメラを備えた自走式電子機器において、入力された音声に基づいて、所望の画像撮影等を行うことを課題とする。
【解決手段】音声を入力する音声入力部と、筐体と、前記筐体を移動させる走行制御部と、前記入力された音声を認識する音声認識部と、前記音声認識部が前記入力された音声を認識した結果に基づいて、予め定められた応答機能を実行する機能実行部とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

この発明は、自走式電子機器に関し、特に、音声に応答して種々の機能を実行する自走式電子機器に関する。

今日、自走式電子機器の一例として、自律走行し、部屋等の所定の床領域を掃除する自走式掃除機が利用されている。
また、自走式掃除機に、カメラと人体検知機能をさらに備えて、不審者の侵入検知等の警備を実行する監視カメラを備えた自走式掃除機も提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
この特許文献１では、人体センサにより不審者の可能性がある人体を検知したときに、照明を点灯させて、複数の人体センサの検知結果に基づいて、検知物体と自走式掃除機本体との相対角度を検出し、検出した相対角度の方向を撮影できるように回転動作をした後、カメラによって検知物体があると検出された方向の画像を撮影し、撮影した画像を外部にいる家人に送信して家人の指示に従って段階的な警備を実行するものが記載されている。

特開２００５−２９６５１０号公報

しかし、特許文献１に記載された自走式掃除機は、本来の掃除機能に加えて、家人が不在時のいわゆる警備機能を有するものであるが、カメラで画像を撮影するトリガとなる条件は、人体センサにより不審者等の物体を検知したときに限られる。
したがって、不審者と自走式掃除機との間に大きな障害物があり人体センサによってその不審者を検出できない場合は、不審者を撮影することはできない。また、不審者でない家人からの指示、たとえば音声による撮影指示があったとしても、所望の撮影を行うことはできない。
すなわち、カメラと人体センサを備えた自走式掃除機では、利用者からの指示入力に基づいて、所望の掃除や撮影を行わせることは困難である。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、利用者からの指示入力に基づいて、利用者が所望する機能を実行させることが可能である自走式電子機器を提供することにある。

この発明は、音声を入力する音声入力部と、筐体と、前記筐体を移動させる走行制御部と、前記入力された音声を認識する音声認識部と、前記音声認識部が前記入力された音声を認識した結果に基づいて、予め定められた応答機能を実行する機能実行部とを備えたことを特徴とする自走式電子機器を提供するものである。
また、画像を撮影する撮影部をさらに備え、前記応答機能は、前記撮影部によって画像を撮影させる機能であることを特徴とする。

これによれば、音声入力部と、撮影部と、走行制御部と、音声認識部とを備え、入力された音声の認識結果に基づいて、画像を撮影するので、自走式電子機器が利用者から離れた位置を自律走行中の場合でも、利用者の音声に対応した所望の画像を容易に撮影することができる。

また、前記音声認識部が認識した音声に、前記応答機能を実行することを要求する所定の単語が含まれている場合に、前記機能実行部が前記所定の機能を実行することを特徴とする。
これによれば、利用者が、画像を撮影することを要求する所定の単語を音声で発することにより、画像を撮影することができる。

また、単語と、単語が音声入力された場合に実行すべき前記応答機能とを対応づけた認識動作情報を記憶した記憶部をさらに備え、前記音声認識部が入力音声を認識することによって得られた認識単語と一致可能な単語が、前記認識動作情報に記憶されている場合、前記機能実行部が、前記一致可能な単語に対応づけて記憶されている認識動作情報の前記応答機能を実行することを特徴とする。
これによれば、入力音声と一致可能な単語と、実行すべき応答機能とを対応づけて記憶部に記憶しているので、自走式電子機器が利用者から離れた位置にある場合でも、その利用者がその単語として認識される音声を発することにより、入力音声の認識結果であるその単語に対応づけて記憶されていた応答機能を、容易に実行させることができる。

また、前記応答機能として、所定の位置へ移動して撮影を行うという機能が予め設定されている場合に、前記応答機能は、前記走行制御部によって、前記筐体を前記所定の位置へ移動させた後、前記撮影部によって、画像を撮影させる機能であることを特徴とする。
これによれば、自走式電子機器が撮影する位置へ移動した後に画像の撮影を行わせるという、応答機能が実行されるので、利用者が、認識動作情報の中にその応答機能に対応づけて記憶されている単語を音声で発することにより、予め設定された位置での撮影を、容易に行わせることができる。

また、ネットワークを介して外部装置と通信する通信部をさらに備え、前記撮影部によって撮影された画像を前記外部装置へ送信することを特徴とする。
これによれば、撮影された画像が外部装置へ送信されるので、たとえば、利用者が所有する携帯端末などの外部装置において、利用者が、自走式電子機器とは離れた場所においても撮影された画像を確認できる。

また、前記音声入力部が、筐体の進行方向の前方部に配置されたマイクからなり、前記撮影部が、筐体の進行方向の前方部に配置されたカメラからなることを特徴とする。
これによれば、主として、自走式電子機器の進行方向の前方にいる人の発する音声に基づいて、進行方向の前方に広がるその人がいる空間の撮影が可能となる。

また、この発明の自走式電子機器は、掃除機能を実行する集塵部をさらに備えてもよく、イオンを発生するイオン発生部をさらに備えてもよい。
これにより、自走しながら、画像撮影と掃除機能とを実行でき、さらに、イオンを発生することにより、除菌と消臭もできる。

本発明によれば、利用者からの指示入力に基づいて、利用者が所望する機能を実行させることが可能である自走式電子機器を提供することができる。

この発明の自走式電子機器の一実施例の概略構成ブロック図である。 この発明の自走式掃除機の一実施例の概略構成ブロック図である。 この発明の記憶部に記憶される情報の一実施例の説明図である。 この発明の自走式電子機器における概略動作のフローチャートである。 この発明の自走式電子機器における対応機能の実行処理のフローチャートである。 この発明の自走式掃除機の一実施例の概略斜視図である。 この発明の自走式掃除機の筐体の前方部の一実施例の説明図である。

以下、図面を使用して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の実施例の記載によって、この発明が限定されるものではない。

以下の実施形態では、主として、自走式電子機器の概略構成と動作の一実施例に加えて、本発明の自走式電子機器の一つの形態である「自走式掃除機」の構成と動作について説明する。
この自走式掃除機とは、底面に吸気口を有すると共に内部に集塵部を有する筐体、筐体を走行させる駆動輪、駆動輪の回転、停止および回転方向等を制御する制御部などを備え、ユーザの手を離れて自律的に掃除動作する掃除機を意味し、後述の図面を用いた実施形態によって一例が示される。

また、本発明の自走式電子機器としては、自走式掃除機だけでなく、空気吸引を行い清浄化した空気を排気する空気清浄機が自走するもの、イオン発生を行うイオン発生機が自走するもの、ユーザに対して必要な情報等を提示するもの、あるいはユーザが欲する要求を満足できるロボット等が自走するもの等を含む。さらに、装置本体に蓄電池（充電池）を備え、充電を必要とする際に、自走して充電台へ帰還することができる装置も含む。
この発明において、自走式とは、主として、利用者の指示入力により、指示された位置や目的とする位置へ、また、自律的に移動することを意味する。

＜自走式電子機器の構成＞
図１に、この発明の自走式電子機器の一実施例の概略構成ブロック図を示す。
図１において、この発明の自走式電子機器１は、主として、制御部１１、走行制御部１２、車輪１３、障害検知部１４、充電池１５、電池残量検出部１６、操作入力部１７、音声入力部１８、音声認識部１９、音声出力部２０、機能実行部２１、撮影部２２、照明部２３、通信部２４、記憶部５１を備える。

以下、図１に示す各構成要素を説明する。
この発明の自走式電子機器１は、円盤形、円柱形、あるいは直方体形等の立体形状の筐体を有し、その筐体の表面や内部に、各種構成要素が配置される。
たとえば、上記した車輪１３、障害検知部１４、操作入力部１７、撮影部２２、照明部２３は、筐体表面の外部から視認できる位置に設けられ、その他の部分は筐体内部に設けられる。

図１の制御部１１は、自走式電子機器１の各構成要素の動作を制御する部分であり、主として、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏコントローラ、タイマー等からなるマイクロコンピュータによって実現される。
ＣＰＵは、ＲＯＭ等に予め格納された制御プログラムに基づいて、各ハードウェアを有機的に動作させて、後述するようなこの発明の撮影機能、走行機能、音声発生源の検出機能などを実行する。

充電池１５は、自走式電子機器１の各機能要素に対して電力を供給する部分であり、主として、撮影機能および走行制御等を行うための電力を供給する部分である。たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、Ｎｉ−Ｃｄ電池、などの充電池が用いられる。
充電池１５の充電は、自走式電子機器１と図示しない充電台とを接続した状態で行われる。
自走式電子機器１と充電台との接続は、互いの接続部である露出した充電端子どうしを接触させることにより行えばよい。

電池残量検出部１６は、充電池の残りの容量（電池残量）を検出する部分であり、たとえば、フル充電状態に対して、現在の残容量をパーセントで表した数値を出力する。
一例として、電池残量検出部１６で検出された電池残量（％）に基づいて、充電台の方へ帰還するか、あるいはその場で静止して動作も終了するモードに移行するかを判断し、それに基づく制御を後述する制御部１１が実行する。

障害検知部１４は、自走式電子機器１が走行中に、室内の机やいすなどの障害物に接触又は近づいたことを検知する部分であり、たとえば、マイクロスイッチ、超音波センサ、赤外線測距センサなどからなる接触センサ又は障害物センサが用いられ、本体の進行方向の前方部に配置される。障害検知部１４は、１つでなく、図６に示すように複数個設けてもよい。ここで、前方とは、自走式電子機器１の進行方向であり、図６において、矢印で図示する。また、自走式電子機器１の進行方向と逆方向を後方とする。
制御部１１にかかるＣＰＵは、障害検知部１４から出力された信号に基づいて、障害物の存在する位置を認識する。認識された障害物の位置情報に基づいて、その障害物を避けて次に走行すべき方向を決定する。

車輪１３は、例えば図７に示すように筐体の下部に配置され、筐体を移動させる部分である。
走行制御部１２は、自走式電子機器１の自律走行の制御をする部分であり、主として上記した車輪１３の回転を制御して筐体を自動的に移動させる部分である。
走行制御部１２は、車輪１３を駆動又は停止させることにより、自走式電子機器１の前進、後退、回転、静止などの動作を行わせる。

操作入力部１７は、ユーザが、自走式電子機器１の動作を指示入力する部分であり、自走式電子機器１の筐体表面、例えば図６に示すように走行方向に対して後部の上面パネル上に、操作パネル、あるいは操作ボタンとして設けられる。
あるいは、操作入力部１７としては、本体とは別に、リモコンユニットを設け、このリモコンユニットに設けられた操作ボタンを押すことにより、赤外線や無線電波信号を送出し、無線通信により動作の指示入力をしてもよい。
操作入力部１７としては、たとえば、電源スイッチ、起動スイッチ、充電要求スイッチ、その他のスイッチ（運転モードスイッチ，タイマスイッチ）などが設けられる。

音声入力部１８は、人の声（以下、音声と呼ぶ）、あるいは単なる物音（以下、単に音と呼ぶ）などのいわゆる音響データを入力する部分であり、マイクが利用される。
音声入力部１８は、後述するよう図６や図７に示すように、たとえば、通常走行の前進時に、進行する方向の前方部の筐体内に１つ配置する。あるいは、音声が聞こえてくる方向（音声発生源方向）を検出するために、複数個設けてもよい。音声入力部１８を複数個設ける場合は、たとえば、４つの音声入力部１８を、それぞれ、前方、左側面、右側面、後方に９０度ずらせるような位置に設ければよい。

複数個の音声入力部１８のそれぞれによって入力された同一の音声を分析し、特に入力された音声の入力信号により、音量の差（音量差）時間差および／または位相差から音源の方向を分析することにより、入力された音声の発生源のある方向、またその距離を検出することができる。
このように音声の発生源のある方向、また距離を検出する方法は、従来から用いられている方法を用いればよい。
また、入力された音声の発生源のある方向が検出された場合は、走行制御部が、検出された音声の発生源のある方向に筐体を移動させ、撮影部によって、検出された音声の発生源のある方向を撮影してもよい。
音声入力部１８から入力された音声は、たとえば、ＡＤ変換され、所定のデジタル音声フォーマットで、入力音声データ５４として記憶部５１に記憶される。

音声認識部１９は、入力された音声を認識する部分である。すなわち、音声入力部１８から入力された音声（入力音声データ５４）からその音声に含まれる単語あるいは短文を認識する部分である。また、その音声を発した人物を特定する部分でもある。音声認識をするために、記憶部５１に、予め音声登録情報５３を記憶しておく。音声登録情報５３は、図３に後述するように、たとえば、単語（あるいは文字、数字）、音声データのサンプル、その音声データを発した人物名などから構成される。

入力音声データ５４と、音声登録情報５３に記憶された多数の音声データとのパターンマッチングを行い、音声登録情報５３の音声データの中に、所定の判定基準を満たす一致度の高い音声データがあれば、その音声データに対応する単語が、認識単語５５として選択される。
たとえば、音声入力部１８から、「おはよう」という音声データ５４が入力された場合、その入力音声データ５４と音声登録情報５３に予め記憶されている複数の音声データとのパターンマッチングを行い、入力音声データ５４と一致すると判定された音声データに対応する単語（おはよう）が認識単語５５として選択される。
すなわち、認識単語５５は、音声認識部１９が入力音声を認識することによって得られた単語である。

この認識単語５５は、図３（ａ）に後述するように、認識動作情報５２の中の単語と照合され、認識動作情報５２の中に一致可能な単語があれば、その単語に対応する動作（音声返答、認識動作、応答機能実行）を行う。
たとえば、認識単語５５が「観察」であった場合、発せられた音声の認識単語は、認識動作情報５２の中に登録された単語「観察して」に含まれる単語であるので、図３（ａ）に示すように、「分かりました」という返答音声をスピーカから出力し、ＬＥＤを点滅させるという認識動作を行う。さらに、応答機能として、回転動作をしながら、カメラにより数枚の静止画の撮影を行う。

音声出力部２０は、本発明においては上述したような応答のための音声や、走行等において必要な音声、その他ユーザとのコミュニケーションのための音声、また疑似音などの音を出力する部分であり、スピーカが利用される。上記したように、音声出力部２０から、予め設定された返答音声などが出力される。音声出力部２０は、たとえば、図７に示すように、自走式電子機器の筐体前面の側面であって、障害検知部１４の下部の位置に設けられている。これは単なる一例で、任意の位置に設けることができる。

機能実行部２１は、入力された音声から認識された単語５５と一致可能な単語に予め対応づけられた応答機能を実行する部分である。
すなわち、図３の認識動作情報５２の中に、上記一致可能な単語に対応づけて記憶されている応答機能を実行する部分である。具体的には、移動機能、回転機能、撮影機能、掃除機能、ライト点灯機能などを実行する。
たとえば、機能実行部２１は、音声認識部１９が入力された音声を認識した結果に基づいて、撮影部２２によって画像を撮影する機能を実行する。
一例として、音声認識部が認識した音声に、画像を撮影することを要求する所定の単語あるいは短文（たとえば、後述する図３に示す「写真を撮って」という短文）が含まれている場合に、画像を撮影する機能を実行する。

撮影部２２は、画像を撮影する部分であり、カメラが利用される。撮影する画像は、主として静止画であるが、動画を撮影してもよい。撮影された静止画は、撮影画像５６として記憶部５１に記憶される。この撮影画像５６は、利用者からの要求、あるいは入力された音声による認識単語のカテゴリー等に基づいて、必要なときに、利用者のパソコン１０２や、サーバ１１２に送信される。
照明部２３は、自走式電子機器の周囲を明るくする部分であり、ＬＥＤが利用される。このＬＥＤ２３は、たとえば、撮影部であるカメラ２２の起動と連動され、カメラ２２による撮影を行う前に、点灯される。
カメラ２２とＬＥＤ２３は、たとえば、自走式電子機器の筐体の進行方向に対して、自走式電子機器の筐体の前方部に配置すればよい（図６、図７参照）。

通信部２４は、ネットワークを介して、外部装置と通信する部分である。すなわち、自走式電子機器１以外の外部装置に対して、種々の情報を送信する部分であり、その外部装置から動作要求等のデータを受信する部分である。
ネットワークとしては、ＬＡＮ、インターネットなどの広域ネットワーク（ＷＡＮ）、専用の通信回線などいずれのネットワークを利用してもよい。
たとえば、外部装置から画像撮影要求が受信された場合など、所定の画像送信条件が満たされた場合に、通信部２４が、撮影部２２によって撮影された画像を、要求をしてきた外部装置へ送信する。

外部装置としては、たとえば、パソコン(ＰＣ)１０２、携帯端末(ＴＥ)１０３、サーバ(ＳＶ)１１２などがある。
同一家屋や建物内に、有線ＬＡＮや無線ＬＡＮが設置されている場合は、そのＬＡＮ１０１を介して、その家屋内にいる利用者が所有するＰＣ１０２やＴＥ１０３と通信を行う。
この自走式電子機器１は、自走式であって、通常は室内などの領域を自律的に移動しているので、外部装置との通信は、無線で行うことが好ましく、通信部２４は、無線ＬＡＮ１０１や無線の広域ネットワーク(ＷＡＮ)１１１と接続することのできる無線通信手段を有することが好ましい。

携帯端末ＴＥ１０３としては、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、ゲーム機など、無線通信が可能な端末を利用することができる。また、パソコンＰＣ１０２は、ネットワーク接続可能なＴＶであってもよい。
図１では、ＬＡＮ１０１を介して、インターネットなどのネットワーク(ＷＡＮ)１１１と接続し、サーバＳＶ１１２と通信する形態を示しているが、通信部２４に、携帯電話と同様な無線通信機能を備え、直接ネットワーク(ＷＡＮ)１１１と接続するようにしてもよい。サーバＳＶ１１２は、プロバイダ等が運用する装置であり、このサーバの中に、プロバイダと契約した利用者の情報が格納される。サーバに格納された利用者の情報は、利用者の所有するＰＣやＴＥから、任意の時間と場所で、容易に読み出すことが可能である。

通信部２４を介して、外部装置と通信される情報としては、たとえば、次のようなものがある。
この自走式電子機器１からＰＣ１０２やＴＥ１０３へ送信される情報としては、たとえば、撮影された画像、映像や、音声入力部１８から入力された音声情報、自走式電子機器１の電池残量やセンサの状態といった機器の持つ情報、掃除を行う場合の掃除状況の報告、充電量の低下で充電台へと帰還できない場合の非常時等の報告などがある。逆に、ＰＣ１０２やＴＥ１０３から自走式電子機器１へ送信される情報としては、たとえば、入力音声、撮影要求、映像や、音声入力部１８から入力された音声情報、自走式電子機器１の電池残量やセンサの状態といった機器の持つ情報、運転要求、動作要求、監視や警備等の要求などがある。
また、自走式電子機器１からサーバＳＶ１１２へ送信される情報としては、たとえば、撮影された画像、映像や、音声入力部１８から入力された音声情報、自走式電子機器１の電池残量やセンサの状態といった機器の持つ情報などが考えられる。
ある。

記憶部５１は、自走式電子機器１の各種機能を実現するために必要な情報や、プログラムを記憶する部分であり、ＲＡＭやＲＯＭ等の半導体素子、ハードディスク、フラッシュメモリ等の記憶媒体が用いられる。
記憶部５１には、主として、認識動作情報５２、音声登録情報５３、入力音声データ５４、認識単語５５、撮影画像５６などが記憶される。
記憶部６１には、この他にも、音声認識、撮影、通信などの機能、その他の機能を実行するときに必要な情報が一時的に記憶される。

入力音声データ５４は、音声入力部１８から入力された音声あるいは音のデータであり、たとえば、デジタル化された音響データである。
認識単語５５は、音声認識部１９によって認識された単語である。あるいは、１つの文字や数字であってもよく、利用者が予め登録した文字列（短文）や数字列でもよい。
撮影画像５６は、カメラ２２によって撮影された画像である。画像としては、静止画あるいは動画のどちらでもよい。

認識動作情報５２は、入力された音声から認識された単語５５と、その認識単語５５が音声によって入力された場合に実行すべき応答機能とを対応づけて予め記憶した情報である。
音声登録情報５３は、音声認識をする場合に、認識すべき単語と、その単語の音声データと、その音声データを発した人物名を特定する情報とを対応づけて予め記憶した情報である。

図３に、認識動作情報５２と、音声登録情報５３の一実施例の説明図を示す。
図３（ａ）は、認識動作情報５２の一実施例を示している。
ここでは、１つの認識動作情報５２としては、カテゴリー、単語、返答音声、認識動作および応答機能とを対応づけて記憶したものを示している。
カテゴリーは、認識内容の種類を示している。
単語は、認識単語５５と一致可能か否かを判断する対象である。１つの単語だけでなく、その単語を含む短文であってもよい。この単語（短文）のうちいずれかが認識単語５５と完全一致すれば、その一致した単語に対応づけられた応答機能等が実行される。
あるいは、完全一致しなくても、図３（ａ）の単語の中に、認識単語５５が含まれていれば、その単語が音声入力されたと判断してもよい。

返答音声は、入力された音声を所定の単語として認識できたことを、利用者に知らせる音声である。たとえば、返答を意味することばである「分かりました」、「はい」などや、認識した単語そのものを反復して、返答音声として用いればよい。このような返答音声を音声出力部２０から出力するために、合成音声を予め記憶部５１に記憶しておく。

認識動作は、入力された音声が認識できたことを、自走式電子機器の動作で知らせるものである。たとえば、ＬＥＤ２３の点滅動作や、本体自体のダンシング動作、表示装置を備えることでメッセージ表示、ユーザとのコミュニケーションを図るために画面、や自走式電子機器の機嫌状態動作、サイドブラシ動作、音声での返答などを、認識動作として用いてもよい。
また、何らかの音が入力されたことは検出できたが、音声としては認識できなかった場合や、人の音声であることは認識できたが予め登録された単語に一致するものでなかった場合は、そのことを利用者に知らせる返答音声や認識動作を予め設定しておいてもよい。

応答機能は、認識単語に対応付けられた実行すべき機能であり、利用者が発した音声に予め対応づけられた動作内容を示したものである。
この応答機能は、予め記憶部５１に記憶されたプログラムに基づいて、機能実行部２１によって実行される。

図３（ａ）において、たとえば、２番目の「写真を撮って」という単語（短文）に一致する音声が入力された場合は、「分かりました」という返答音声を音声出力部から出力し、ＬＥＤ点滅させる認識動作を行い、さらに、応答機能として、その音声を発した人物の静止画を撮影する動作を行う。
また、認識動作情報の応答機能として、所定の撮影する位置へ移動して撮影を行うという機能が予め設定されていた場合において、機能実行部がその応答機能を実行するとき、まず、走行制御部によって、筐体を撮影する位置へ移動させた後、撮影部によって画像を撮影するようにすればよい。
このような機能がある単語と対応づけて記憶されている場合、利用者がその単語を音声で発することによって、容易に所望の位置の画像を撮影することができる。

図３（ａ）において、１番目から７番目は、いずれも認識単語に基づいて、実行される動作を予め登録したものであるが、８番目は、入力された音響データが音声や単語として認識できなかった場合に、実行すべき防犯目的の動作を示した一例である。
たとえば、夜間あるいは留守中の監視モードにおいて、音声とは認識できない何らかの物音が検出された場合、この８番目の情報が選択され、対応する応答機能として、その物音がした方向への移動と、その物音方向の空間に対する静止画の撮影が行われる。

図３（ｂ）は、音声登録情報５３の一実施例を示している。
１つの音声登録情報５３は、登録単語と、音声データと、その音声データを発声した人物名とが、予め対応づけられて記憶される。
ただし、人物を特定する場合は、人物名を登録しておく必要があるが、不特定多数の人が発声した単語認識のみを行い、人物の特定をしない場合は、人物名は登録しなくてもよい。
音声データとしては、たとえば、音声のアナログ波形そのものや、波形情報、周波数情報、音声ライブラリ、登録単語情報などのデジタル情報が、１つの音声ファイルとして記憶される。

＜自走式掃除機の構成＞
図２に、この発明の自走式掃除機の一実施例の概略構成ブロック図を示す。
図２において、この発明の自走式掃除機２０１は、主として、制御部１１、走行制御部１２、車輪１３、障害検知部１４、充電池１５、電池残量検出部１６、集塵部３１、イオン発生部３２、送風制御部３３、吸気口３５、排気口３４、操作入力部１７、音声入力部１８、音声認識部１９、音声出力部２０、機能実行部２１、撮影部２２、照明部２３、通信部２４、記憶部５１を備える。
また、掃除を行う部屋の所定の位置に充電台を設置する。充電台の設置場所は、商用電源のコンセント近辺、部屋の壁際、机の脇などで、電源電力の供給を受けられる場所であればよい。充電台と自走式掃除機１を接続することにより、自走式掃除機１は充電台と接触した状態で充電台からの電力の供給を受け、自走式掃除機１の充電池１５を充電する。また、自走式掃除機１は、充電台から離れ自動走行しながら掃除機能を実行する。

この発明の自走式掃除機１は、設置された場所の床面を自走しながら、床面上の塵埃を含む空気を吸い込み、塵埃を除去した空気を排気することにより床面上を掃除する掃除ロボットである。この発明の自走式掃除機１は、掃除が終了すると、自律的に充電台に帰還する機能を有する。

図６に、この発明の自走式掃除機の一実施例の概略斜視図を示す。
また、図７に、筐体の前方部に配置される部材の一実施例の説明図を示す。
図６において、本発明の自走式掃除機２０１は、円盤形の筐体２を備え、この筐体２の内部および外部に、障害検知部（障害物センサ）１４、音声入力部（マイク）１８、音声出力部（スピーカ）２０、撮像部（カメラ）２２、照明部（ＬＥＤ）２３、回転ブラシ、サイドブラシ１０、自走式掃除機１本体内に収容されている集塵部３１、イオン発生部３２、電動送風機、自走のための複数の駆動される車輪１３、後輪および前輪からなる従動する車輪、通信部２４、図２に示したその他の構成要素が設けられている。
図６において、障害物センサ１４、音声入力部（マイク）１８、撮像部（カメラ）２２、照明部（ＬＥＤ）２３および前車輪が配置されている部分を前方部、後車輪が配置されている部分を後方部、通信部２４や集塵部３１などが配置されている部分を中間部と呼ぶ。

筐体２は、裏面側（下面）に設けられ回転ブラシが設けられている吸気口（図２で示す３５）を有する平面視円形の底板と、筐体２に収容する集塵部３１を出し入れする際に開閉する蓋部３を中央部分に有している天板２ｂと、底板および天板２ｂの外周部に沿って設けられた平面視円環形の側板２ｃとを備えている。また、底板には、前車輪、一対の駆動車輪１３および後車輪の下部を筐体２内から外部へ突出させる複数の孔部が形成され、天板２ｂにおける前方部と中間部との境界付近には排気口３４が形成されている。なお、側板２ｃは、前後に二分割されており、側板前部はバンパーとして機能する。

また、自走式掃除機２０１は、一対の駆動車輪１３が同一方向に正回転して前進し、同一方向に逆回転して後退し、互いに逆方向に回転することにより静止した状態で旋回する。例えば、自走式掃除機２０１は、掃除領域の周縁に到達した場合および進路上の障害物に衝突した場合、一対の駆動輪を互いに逆方向に回転して向きを変えたり、後退した後に回転して向きを変えたりする。これにより、自走式掃除機２０１は、設置場所全体あるいは所望範囲全体に障害物を避けながら自走する。

また、自走式掃除機２０１は、図示しない受信部によって、充電台の送信部から出射される信号を検出して充電台のある方向を認識し、たとえば掃除が終了した場合、充電池１５の充電残量が少なくなった場合、あるいは設定された掃除タイマーの設定時間が経過した場合に、自動的に、充電台のある方向に最短ルートで進行して、充電台まで帰還する。ただし、障害物があれば、それを避けながら、充電台の方向へ移動する。

以下に、すでに図１に示した自走式電子機器の各構成要素以外の構成で、図２の自走式掃除機に特有の構成について、説明する。
集塵部３１は、室内のゴミやちりを集める掃除機能を実行する部分であり、主として、図示しない集塵容器と、フィルタ部と、集塵容器およびフィルタ部を覆う開閉可能なカバー部とを備える。
また、吸気口３５と連通する流入路と、排気口３４と連通する排出路とを有し、吸気口３５から吸い込まれた空気を流入路を介して集塵容器内に導き、集塵容器内の空気をフィルタ部を介して排気し、集塵後の空気を排出路を介して排気口３４から外部へ放出する。

イオン発生部３２は、筐体内部に収容され、イオンを発生する部分である。
具体的には、放電により空気中の水分子を電離し、正イオンとしてＨ⁺(Ｈ₂Ｏ)_m（ｍは任意の自然数）、負イオンとしてＯ₂ ^-(Ｈ₂Ｏ)_n（ｎは任意の自然数）を生成する。
イオン発生部３２は、排気経路に臨む部分に、正負のイオンを生成する場合、それぞれのイオン放出部を有している。このイオン放出部は、イオン発生部３２の樹脂性の筺体の一部を、例えば円形状に開口した開口部からなり、その開口部に対応してイオン発生のための電極が設けられている。
各々のイオン放出部には、たとえば、共通の対向電極と針状の２つの放電電極が各々設けられる。放電電極は先端が尖った針電極であり、対向電極は放電電極の周囲を囲うように開口された共通の接地された電極である。

イオン発生部３２は、内部に高圧電気発生回路が内蔵されており、一側面に設けられた２つの端子を介して充電池１５から電力が供給され、作動する。
高圧電気発生回路は、各放電電極に、交流波形またはインパルス波形から成る正または負の高電圧を供給するものである。例えば一方の放電電極には、正のインパルス波形の高電圧が印加される。これにより、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主として先に説明したＨ⁺（Ｈ₂Ｏ）ｍから成る正のクラスタイオンが生成される。
他方の放電電極には、負のインパルス波形の高電圧が印加され、電離により発生するイオンが空気中の水分と結合して主としてＯ₂ ^-（Ｈ₂Ｏ）ｎから成る負のクラスタイオンが生成される。

発生するイオンとしては、特に限定されないが、たとえば、空気を浄化することの可能なイオン、美肌効果と肌表面の菌増殖を抑制する効果のあるイオンなどがあげられ、特に、従来から用いられている例えば上述したようなプラズマクラスターイオン（登録商標）を用いることができる。イオン発生部３２は、たとえば、小型の直方体形状のイオン発生装置として提供される。
なお、発生するイオンは、負イオン又は正イオンのどちらかでもよい。また、静電霧化現象を利用して得られる帯電した微粒子水滴を含んでもよい。特に、負イオンを発生する場合には、ユーザにリラックス効果を与えることができるとされる。

送風制御部３３は、主として、吸気口より吸気を行うための送風ファンを駆動制御するものである。
イオン発生部３２によって発生されたイオンは、送風制御部３３によって駆動された送風ファンにより装置内部を流通する空気とともに、集塵部３１のフィルタ部を通過した清浄な空気が排気口３４の方向へ送られる途中で、排気口３４から外部へ吹き出される。

排気口３４は、たとえば筐体の上面の位置に設けられ、イオン発生部３２が駆動されることで発生されたイオンが含まれる空気を外部へ放出する開口である。また、イオンを含む空気は、走行方向の後方であってやや斜め上方に放出されるようにしてもよい。

上述したように自走式掃除機２０１は、吸気口３５を介した外部の空気の吸い込みと、排気口３４を介したイオンを含んだ空気の排気は、主として、送風制御部３３の送風ファンを回転させることによって行われる。これにより、吸気口３５から塵埃を含む空気を吸気し、排気口３４より塵埃が取り除かれた空気と共に、イオンを放出することができる。
以上は、自走式掃除機２０１であり、掃除機能を備えない自走式のイオン発生機については、吸気口３５としては底板でなく天板２ｂ側に設けられる。この場合、集塵部３１がなく吸気口から排気口への経路中に空気中に含まれる塵埃を除去するフィルタ部が設けられる。排気口３４は、図６に示す位置に設けられている場合、吸気口３５は排気口３４とは別の位置に設けられる。
このイオン発生機によれば、イオン発生時以外には、少なくとも排気口３４から異物、ほこり等、塵埃等が内部に入り込むのを避けるために、排気口３４には排気用開閉蓋が設けられている。また必要に応じて吸気口３５にも、吸気口３５を開閉する吸気用開閉蓋が設けられる。
そこで、排気用開閉蓋および吸気用開閉蓋は、開閉状態を変えるために開閉機構（開閉駆動を行うモータ、およびモータの回転を伝えるカム等を含む伝達部材等からなる）が設けられ、開閉機構を制御する開閉制御部が別途設けられている。
すなわち、イオンを放出する場合は、吸気口３５および排気口３４の開閉蓋を開放し、イオンを放出しない場合は、吸気口３５および排気口３４の開閉蓋を閉鎖させる。このような開閉制御をすることによって、イオンを放出しない場合に、ほこりや異物が吸込口および排気口から侵入することが防止できる。
また、所定の動作モードに対応させて排気口と吸気口の開閉を制御して、必要なときにイオンを発生して室内に放出することにより、イオンによる室内の除菌と消臭または脱臭等を、適確に行うようにしてもよい。
さらに、排気口と吸気口の開閉蓋の開閉度合い（開閉状態）を適宜調節できるようにすれば、イオンの放出量を制御することができる。このイオンの放出量を制御する例としては、送風制御部３３による送風ファンの回転速度を制御することでもイオン放出量を制御できる。したがって、送風制御部３３および開閉蓋制御部による制御に基づき、イオンの放出、その放出量の制御を細かく制御することができる。
なお、イオン発生部３２の動作を停止した状態で、送風ファンを駆動することで空気を浄化する空気清浄機の役割を担う、自走式の空気清浄機として機能する。これらは、機能、役割を果たす装置は本発明に含まれることは言うまでもない。

＜自走式電子機器の音声認識に基づく動作の説明＞
図４に、この発明の自走式電子機器の一実施例の概略動作のフローチャートを示す。
ここでは、主として、音声入力部１８により入力された音声を認識して、認識動作情報５２の中に認識単語５５と一致する単語がある場合に、その単語に対応づけられた機能を実行する処理について示す。

ステップＳ１において、制御部１１は、音声入力部１８から何らかの音が入力されているか否かをチェックする。音が検出された場合はステップＳ２へ進み、そうでない場合はステップＳ１をループする。
何らかの音が入力されているか否かは、たとえば、所定レベル以上の強度の信号が、所定の時間以上継続して検出された場合に、音が入力されたと判断すればよい。あるいは、所定レベル以上の強度の信号が検出され、その後無音状態が一定時間以上検出された場合に、音が入力されたと判断すればよい。検出された音は、入力音声データ５４として、一時的に記憶される。

ステップＳ２において、制御部１１は、検出された音が、音声か否かチェックする。すなわち、単なる物音ではなく、人の声（音声）か否かを判断する。
音声であるか否かは、検出された音の周波数成分を解析し、主として人間が発することのできる周波数帯域の音響データが含まれているか否かで判断すればよい。
たとえば、検出された音の周波数成分のほとんどが、１００Ｈｚから数キロＨｚ程度の帯域であれば、入力された音は人の声であると判断する。
音声が入力されたと判断された場合は、ステップＳ３へ進み、そうでない場合は、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４において、入力された音は音声ではないので、その音に対応した動作が予め設定されていれば、その対応動作を実行する。たとえば、留守による監視モードが設定されている状態で、複数のマイクにより音が検出された場合は、その音の方向を検知し、静止画を撮影することが予め設定されていたとすると、音の方向検知処理と、その音の方向への移動処理と、音の方向の空間の静止画の撮影処理とを行う。
その他にも、検出された音を解析して、音の種類や音を発した物体を特定して、撮影処理などの動作をしてもよい。
対応動作を実行した後は、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ３において、音声認識部１９が、入力された音声に対して、音声認識処理を実行する。ここでは、上記したように、音声登録情報５３を用いて、入力された音声と一致する単語を選択し、認識単語５５として記憶する。
ステップＳ５において、認識動作情報５２の中に、記憶された認識単語５５と、一致可能な単語があるか否かをチェックする。
ステップＳ６において、一致可能な単語がある場合は、ステップＳ７へ進み、そうでない場合はステップＳ９へ進む。

ステップＳ７において、認識動作情報５２の中で一致可能な単語と対応づけられている認識動作を実行する。たとえば、認識動作として、ＬＥＤ点滅が設定されている場合は、その設定動作を行う。このとき、認識動作とともに、対応づけられて記憶されている返答音声があれば、その返答音声を音声出力部から出力する。
ステップＳ８において、機能実行部２１が、一致可能な単語と対応づけられている対応機能を実行する。たとえば、回転機能、移動機能、あるいは撮影機能を実行する。対応機能としては、図３（ａ）に示したように、認識単語の内容によって異なる動作が設定されている。この対応機能を実行した後、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ９において、認識動作情報５２の中に、認識単語５５と一致可能な単語が設定されていなかったので、不認識動作を実行する。不認識動作とは、たとえば、部外者（住居人以外）、不審者、その他不認識者等として、防犯、監視の意味で撮影機能を実行したり、認識動作と異なるＬＥＤの点灯、ダンシング動作、不認識を示す音声出力やアラーム出力のような動作である。ただし、不認識動作として予め設定されている動作がない場合は、特に何の動作を行わなくてもよい。不認識動作を実行した後、ステップＳ１へ戻る。
以上が、音声認識に基づいて行われる概略動作であるが、認識単語５５の内容によって、ステップＳ８の対応機能として実行する処理が異なる。

図５に、ステップＳ８の対応機能の実行処理の一実施例のフローチャートを示す。
ここでは、図３（ａ）に示す認識動作情報５２のうち、１番目の「観察して」という単語（短文）が認識単語として認識された場合に、実行される対応機能の具体例を示している。
すなわち、回転動作と、静止画撮影処理が行われ、現在位置から見た前方や後方の空間に対する数枚の静止画が撮影される。

ステップＳ２１において、カメラ２２を起動させる。
ステップＳ２２において、撮影した回数を示す変数ｍを初期化する。すなわち、変数ｍ＝０に設定する。
ステップＳ２３において、ｍ≧設定回数ｎか否かをチェックする。ここで、設定回数ｎは、予め設定された撮影回数であり、この設定回数ｎだけ、静止画を撮影して保存するものとする。たとえば、４回の撮影を行う場合は、ｎ＝４に設定しておく。
また、４回の撮影を行う場合において、たとえば、現在の移動方向に対して前方、後方、左方向、右方向の４つの方向を撮影する場合は、１つの撮影が終了した後、９０度だけ回転する動作を行い、その方向の撮影を行うようにすればよい。

ステップＳ２３において、ｍ≧ｎである場合、現在撮影した回数ｍは、すでに設定回数ｎとなっているので、撮影処理を終了し、ステップＳ２８へ進む。
一方、ｍ＜ｎの場合は、まだ現在の撮影回数が設定回数ｎに達していないので、ステップＳ２４へ進む。
ステップＳ２４において、カメラ２２によって、現在の移動方向の前方にある空間の静止画を撮影する。
ステップＳ２５において、撮影された静止画を撮影画像５６として、記憶部５１に保存する。

ステップＳ２６において、別の方向の静止画を撮影するために、一定角度の回転動作を行う。たとえば、４枚の画像撮影を行う場合は、９０度だけ右回転（あるいは左回転）を行う。あるいは、設定された対応機能に基づいて、回転動作ではなく、所定方向へ所定の距離だけ移動する動作を行ってもよい。
ステップＳ２７において、１回の撮影が終了したので、現在の撮影回数ｍに、１を加算する（ｍ＝ｍ＋１）。
その後、次の撮影をするために、ステップＳ２３へ戻り、撮影回数ｍが設定回数ｎに等しくなるまで、ステップＳ２４からＳ２７までの処理を繰り返す。

ステップＳ２８において、所定の設定回数ｎの撮影が終了したので、画像送信条件を満たしているかどうかをチェックする。画像送信条件を満たしている場合は、ステップＳ２９へ進み、そうでない場合は処理を終了し、図４のステップＳ１へ戻る。
ここで、画像送信条件とは、撮影した画像を、たとえば、ユーザの操作している端末へ送信するかどうか、サーバ等の外部装置へ送信するかどうかを決定する条件を意味する。
たとえば、自走式電子機器１の通信部２４を介して、ＰＣ、ＴＥあるいはＳＶと通信可能な状態にある場合は、送信すると判断する。
また、サーバＳＶから記憶部５１に保存された撮影画像５６を送ることを要求する命令が受信されている場合は、サーバに送信すると判断する。
あるいは、同じ建物にいる利用者が所有するＰＣからの送信要求が受信されている場合も、撮影画像を送信すると判断する。

したがって、画像送信条件としては、自走式電子機器の現在の動作状況やネットワークとの接続状態、外部装置からの送信要求の有無などが考えられるが、これらに限るものではなく、この他にも実際の運用状態に対応して、さまざまな条件が設定可能である。
また、送信される画像の種類や枚数、すべての撮影画像を送るのか一部分の画像のみを送るのか、画像のサイズや画素数を変換して送るのかなどの条件、あるいは即座に送るのか後ほど送るのか指定された日時に送るのか、等の種々の条件が設定可能である。

ステップＳ２９において、上記したような画像送信条件を満たす場合は、撮影した静止画を、所定の外部装置（ＰＣ、ＴＥあるいはＳＶ）へ送信する。その後、処理を終了し、図４のステップＳ１へ戻る。

このように、音声認識された人の音声に対応づけて、撮影機能などの種々の対応機能を予め登録しておくことにより、利用者は、直接自走式電子機器に備えられた操作スイッチを入力しなくても、あるいは、遠隔リモコンを操作しなくても、さらに近くに自走式電子機器がいない場合やリモコンが見つからない場合や、リモコンからの指示信号が自走式電子機器に届かない場合などにおいても、利用者の音声に基づいて、容易に自走式電子機器に対して所望の動作をさせることができる。
特に、この自走式電子機器は、音声入力と撮影機能と自走機能とを備えているので、利用者が音声を発することにより、自律的に移動した後に所望の空間の画像撮影が可能である。

また、自走式電子機器の１つである自走式掃除機においては、たとえば、所定の領域の掃除が終了した後に、離れた場所にいる利用者が自走式掃除機に対して、掃除後の状況を確認したい位置の画像を撮影することを意味する単語を音声で発生することにより、自走式掃除機がその単語を認識した後、確認すべき位置へ自律的に移動して、所望の位置の画像を撮影して、利用者の所有する携帯端末へその画像を送信させることができる。
すなわち、利用者は、所定の音声を発することにより、利用者が所望の位置に出向かなくても、その位置の自走式掃除機による掃除後の状況を、画像で容易に確認することができる。
また、自走式掃除機の場合は、本来の掃除機能とは別に、カメラとマイクを備えることにより、音声認識を行うことができるので、自走式掃除機を音声で操作し、ユーザの任意の場所を簡単に掃除させることができる。さらに、掃除中のカメラ撮影によって部屋の環境を把握し、部屋を効率的に移動したり、ゴミを認識してその個所を重点的に掃除したり、ゴミの映像を撮影して後ほど確認したりすることができる。また、防犯用ロボット、コミュニケーションを図るための自走式ロボットとしての役割、機能を達成できる。

１ 自走式電子機器
２ 筐体
２ｂ 天板
２ｃ 側板
３ 蓋部
１０ サイドブラシ
１１ 制御部
１２ 走行制御部
１３ 車輪
１４ 障害検知部
１５ 充電池
１６ 電池残量検出部
１７ 操作入力部
１８ 音声入力部
１９ 音声認識部
２０ 音声出力部
２１ 機能実行部
２２ 撮影部
２３ 照明部
２４ 通信部
３１ 集塵部
３２ イオン発生部
３３ 送風制御部
３４ 排気口
３５ 吸気口
５１ 記憶部
５２ 認識動作情報
５３ 音声登録情報
５４ 入力音声データ
５５ 認識単語
５６ 撮影画像
１０１ ＬＡＮ
１０２ パソコンＰＣ
１０３ 携帯端末ＴＥ
１１１ ネットワーク（ＷＡＮ）
１１２ サーバＳＶ
２０１ 自走式掃除機

Claims (7)

1. 音声を入力する音声入力部と、
   筐体と、
   前記筐体を移動させる走行制御部と、
   前記入力された音声を認識する音声認識部と、
   前記音声認識部が前記入力された音声を認識した結果に基づいて、予め定められた応答機能を実行する機能実行部とを備えたことを特徴とする自走式電子機器。
2. 画像を撮影する撮影部をさらに備え、
   前記応答機能は、前記撮影部によって画像を撮影させる機能であることを特徴とする請求項１に記載の自走式電子機器。
3. 前記音声認識部が認識した音声に、前記応答機能を実行することを要求する所定の単語が含まれている場合に、前記機能実行部が前記所定の機能を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式電子機器。
4. 単語と、単語が音声入力された場合に実行すべき前記応答機能とを対応づけた認識動作情報を記憶した記憶部をさらに備え、
   前記音声認識部が入力音声を認識することによって得られた認識単語と一致可能な単語が、前記認識動作情報に記憶されている場合、
   前記機能実行部が、前記一致可能な単語に対応づけて記憶されている認識動作情報の前記応答機能を実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の自走式電子機器。
5. 前記応答機能として、所定の位置へ移動して撮影を行うという機能が予め設定されている場合に、
   前記応答機能は、
   前記走行制御部によって、前記筐体を前記所定の位置へ移動させた後、
   前記撮影部によって、画像を撮影させる機能であることを特徴とする請求項４に記載の自走式電子機器。
6. ネットワークを介して外部装置と通信する通信部をさらに備え、前記撮影部によって撮影された画像を前記外部装置へ送信することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の自走式電子機器。
7. 掃除機能を実行する集塵部、またはイオンを発生するイオン発生部をさらに備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の自走式電子機器。