JP2018057624A - 表示・伝達ロボット - Google Patents

Abstract

【課題】 スマートフォン等の移動体通信機器と一体化する構成であって、利用者の想像力を利用しつつ志向性を表示させ得る情報伝達可能なロボットを提供する。【解決手段】 少なくとも表示手段を有し、コンピュータとして機能する移動体通信機器１と、移動体通信機器を保持するホルダ５と、ホルダを支持する基部３，４と、基部またはホルダに設置された処理装置と、処理装置と移動体通信機器との間で送受信可能とするための通信手段と、基部に設けられ、ホルダを作動させるアクチュエータとを備える。【選択図】 図１

Description

本発明は、移動体通信機器を利用するロボットに関し、特に、移動体通信機器が有する機能により志向性を表現し得るロボットに関するものである。

従来、利用者に対して何かを画面表示し、または音声等によって伝達することができるロボットとしては、ロボット本体が有する制御装置によって単独で処理されるものであるが、ロボット単体に全てを装着することは、大型かつ大重量となるため、ロボットの動作を制限させることとなっていた。そこで、本願の発明者らは、コンピュータに接続されることにより処理信号のみを受信することにより、ロボットが作動するものを開発した（特許文献１参照）。そして、このロボットには、弾性体とアクチュエータとを組み合わせて設けられ、離散的な動作を連続的な動作に変換させるものであった。

しかしながら、コンピュータに接続された状態で作動させる場合には、コンピュータが作動している状況でなければ、ロボットが機能できないこととなり、また、有線により接続される場合には、コンピュータから離れた場所での使用も容易ではなく、ロボットの独立性に問題があった。

そこで、本願の発明者らは、携帯電話に搭載されるＣＰＵを使用するロボットシステムを開発した（特許文献２参照）。この発明は、携帯電話に搭載されるバッテリの充電器を介在させることにより、携帯電話の信号を受信し、制御モジュールによってアクチュエータ等を作動するものであった。また、予め用意された発話や動作の情報によって、音声を発し、所定の動作を実現させるものであった。従って、コンピュータに接続することなく動作するものであった。

しかし、上記ロボットシステムは、本来的には携帯電話の充電器を介在させることから、当該充電器および携帯電話は所定の位置に設置された状態が維持され、携帯電話そのものが動作し、または情報伝達や画像表示を行うものではなかった。また、携帯電話における表示画面は、予め定められた範囲でのみ表示可能であり、画像等の表示に汎用性がなかったことから、必然的に制限されるものとなっていた。

そこで、バッテリ（電源部）を搭載するポータブル充電器から携帯電話に充電するための装置が開発されている（特許文献３参照）。これは、ポータブル充電器に携帯電話が保持されるため、携帯電話を一体化させるものであり、携帯電話に充電しながら、当該充電器に対して種々の動作を実現させるものであった。また、近年では、コンピュータと同程度の機能を有するスマートフォンが開発され、このスマートフォンを利用するロボットシステムが案出されるに至った（特許文献４参照）。これは、電子玩具の頭部として、電子玩具と一体化し得るものであり、当該スマートフォンの表示画面に任意の画像を表示させることができ、特に、頭部としてスマートフォンを使用するため、画面には、モデルとしての動物の顔面の表情を表示させ得るものであった。

特開２００２−１３６７７２号公報 特開２００７−１１０３３５号公報 特開２００２−３６８８５８号公報 特開２０１３−４２４７６号公報

前掲の特許文献３に開示される技術は、バッテリを搭載するポータブル充電器と携帯電話とを一体化させるものであることから、携帯電話が有する機能を利用し、発話させ、または振動させるなどの機能を発揮させることができるものであった。しかしながら、この技術は、充電器を動物等の形態とする場合、その手足や顔の表情などは、充電器本体において動作させ、そのための制御装置も充電器に搭載されるものであった。従って、充電器そのものがロボットとして機能するものであった。

他方、特許文献４に開示される技術は、電子玩具の胴体に動作可能な股部や首部などを設け、全体として人形や動物を模した動作を実現させるものであり、そのためには、各部位の動作に関して、複雑な制御が要求されるものであった。また、スマートフォンは、電子玩具の一部として設置されるものであるが、表示画面が顔の表情を表示するものであるため、動作と表情を一致させるなど、全体としての制御が複雑なものとなり得るものであった。

また、上記二つの技術は、人形や動物をモデルとするため、その動作は、利用者において予想されるものでなければならず、そのための動作制御が煩雑なものとなっていた。また、利用者がロボットの動作から想像力を働かせるようなものではなく、利用者が慣れることにより飽きることも懸念させるところである。さらに、特定の志向性を表示するものではなかった。

なお、志向性の表示とは、生き物らしい動きと、人と関わる際のソーシャルな動きを生み出すための社会的表示を意味する。従って、ロボット構成および動きによって生き物らいしい動きを実現し、他方、利用者とのインタラクションやコミュニケーションなどを実現するソーシャルな側面を実現することである。

本発明は、上記諸点にかんがみてなされたものであって、その目的とするところは、スマートフォン等の移動体通信機器と一体化する構成であって、利用者の想像力を利用しつつ志向性を表示させ得る情報伝達可能なロボットを提供することである。

そこで、本発明は、少なくとも表示手段を有し、コンピュータとして機能する移動体通信機器と、該移動体通信機器を保持するホルダと、該ホルダを支持する基部と、前記基部または前記ホルダに設置された処理装置と、該処理装置と前記移動体通信機器との間で送受信可能とするための通信手段と、前記基部に設けられ、前記ホルダを作動させるアクチュエータとを備えることを特徴とするものである。

ここで、処理装置と移動体通信機器との間における通信手段とは、有線により送受信する場合のほか、無線で送受信するものであってもよく、無線の場合には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）（ブルートゥース（登録商標））などの通信規格を満足する専用の無線通信手段とすることができる。他方、有線の場合には、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）規格により、信号の送受信とともに電源ケーブルを兼用し得る構成としてもよい。

上記構成によれば、移動体通信機器は、ホルダを介して基部と一体的に構成され、移動体通信機器の信号をホルダ内の制御装置が受信することにより、アクチュエータを作動させることができる。このアクチュエータの作動により、ホルダ部分が比較的単純な動きを実現することとなり、その動作は利用者に対して想像力を発揮させるものとなる。移動体通信機器とは、専らスマートフォンのような画面を有するものであり、少なくとも、このような画面（表示手段）を備えていることにより、当該画面に両目のみ、または両目と口のみを表示させることにより、ホルダの動作と目の表情のみで、利用者がロボットの感情を想像し得ることとなる。特に、基部とホルダとの間に弾性体を介在させ、ホルダを作動させるアクチュエータを設けることにより、弾性体の弾性的な動きによってホルダの動作は不確実性が増して擬人的な動きとなる。

ここで、比較的単純な動作を実現させるためには、アクチュエータが、前記ホルダを回転させる方向に駆動するものがある。

ホルダを回転方向へ駆動する場合、正逆方向に有角状に作動させるものとすることにより、ホルダに保持される移動体通信機器は傾斜することとなり、当該移動体通信機器の画面に表示される目の表情などを参考に、傾斜する移動体通信機器から、特定の情報を想像しつつ取得することができる。移動体通信機器が有するスピーカを作動させれば、伝達すべき情報を音声として提供することも可能であり、想像力を発揮しつつ正確な情報を得ることも可能となる。

また、上記の発明において、前記表示手段としては、前記移動体通信機器の表面に設けられた表示画面があり、該表示画面には少なくとも目に相当する画像が表示されることにより、該表示画面を生き物の顔に擬態化させるものである。

このような構成においては、表示画面において提供される画像からは、生き物（人間もしくは動物）に擬態化させることができ、その表情により、当該生き物の感情を想像することが可能となる。また、目に相当する画像として、二つの楕円形状のみとすれば、また、直線形状と併用すれば、目を開きまたは瞬きするなどの状態を想像させることができる。そして、移動体通信機器を胴体と見立てれば、左右に傾斜することと目の表情により、ロボットの感情表現は豊かとなり、さらに、音声による情報提供を行うことにより、伝達情報を正確に提供することができる。伝達情報ととともに移動体通信機器の傾斜角度および目の表情により、感情を有するロボットによって特定の情報が提供される状態を実現し得る。

さらに、上記構成の発明において、前記通信手段を有線とし、前記ホルダは、前記移動体通信機器と前記処理装置との間を接続するためのコネクタを備えるものとしてもよい。

上記構成の場合には、移動体通信機器が有する無線による通信手段を採用するほか、これに代えて、有線による通信手段を採用することにより、基部またはホルダに設置される制御装置との通信のために、無線機器を搭載する必要がない。これにより、ロボット全体の簡略化および軽量化が可能となる。

そして、上記構成の発明においては、前記通信手段が電源ケーブルとして機能するものであり、前記処理装置、前記通信手段および前記アクチュエータに対する電源は、前記移動体通信機器から供給されるものとすることができる。なお、通信手段を有線とし、電源ケーブルとしても機能する手段としては、ＵＳＢ規格のものなどを利用することができる。

このような構成では、ロボット本体に対する電源は、移動体通信機器から供給することが可能となり、ロボット本体に対する外部電源からの電力供給は不要となる。従って、ロボットの設置場所は電源のない場所であってもよく、自由に選択し得ることとなる。

他方において、上記構成の発明においては、前記通信手段が電源ケーブルとして機能するものであり、前記処理装置、前記通信手段および前記アクチュエータに対する電源は外部電源であり、該外部電源は、前記通信手段を介して前記移動体通信機器へ供給可能である構成としてもよい。

上記構成場合には、ロボットは外部電源から電力供給を受けることとなり、設置場所は制限させることとなるが、他方において、ロボット本体は、移動体通信機器に対する充電器としての機能を有することとなる。ロボットから当該移動体通信機器への電源供給手段として無線給電方式を適用することもできる。この場合、ホルダ内部の給電コイルと移動体通信機器内部に設けた受電コイルによって実現することができる。このような無線給電と無線通信を用いれば、移動体通信機器と表示・伝達ロボットはワイヤレスとなり、使用者にとって極めて容易にロボットを使うことができる。

また、上記各構成の発明においては、前記移動体通信機器の表面の形状が矩形であり、前記表示手段は、前記移動体通信機器の表面に設けられた矩形の表示画面であり、前記ホルダは、前記移動体通信機器の背面に当接する当接部と、該矩形の表示画面に対して下方から１点以上で突出する下部係止部と、該矩形の表示画面に対して左右両側から各１点以上で突出する側部係止部とを備える構成とすることができる。

上記構成の場合には、第１に矩形形状の下部における１点以上（例えば２点）と左右両側各１点以上（例えば、各１点）で移動体通信機器を当接支持することにより、当該移動体通信機器は安定的にホルダに保持されることとなる。さらに、移動体通信機器の表面を生き物の胴体と想像する場合、下部係止部を２点とすることにより、胴体から突出する二本の脚部（または二つの足）として想像させ、左右の側部係止部を各１点とすることにより、胴体から突出する両腕（または両手）として想像させることになる。これらの両手および両脚そのものは、移動体通信機器を保持するためのものであるから、固定的であるが、ホルダが傾斜するように動作する場合は、当該ホルダとともに傾斜することとなるから、全体としての動作を観察する利用者に対し、さらなる想像を喚起させることとなる。

そして、上記各構成の発明において、前記基部は、基部本体と、前記ホルダを支持するホルダ基部とで構成され、前記基部本体とホルダ基部との間に介在される弾性体と、該弾性体に対して伸縮方向または揺動方向へ衝撃力を付与する第２のアクチュエータとをさらに備える構成とすることができる。

上記構成の場合には、第２のアクチュエータの作動による離散的な動作が、弾性体によって連続的な動作に変換され、その連続的な動作によって、移動体通信機器の画面に表示される画像と相俟って、擬態化された生き物の感情を想像させることとなる。ここで、第２のアクチュエータによるホルダ動作は、チルト動作とパン動作に区分することができる。チルト動作とは、縦首振り動作であり、パン動作とは、横首振り動作であり、両動作のいずれか一つ、または両動作を組み合わせることにより、各種の離散的動作を実現することができる。そして、これらの動作の慣性力と弾性体による弾性特性により、離散的な動作が連続的となるうえ、その複雑な動作により、利用者の想像力を喚起させることとなる。また、ホルダに設置したアクチュエータと前記弾性体との２つのアクチュエータを組み合わせた動きは使用者の親近感を誘発する。さらに、当該移動通信機能が有するバイブレーション機能も組み合わせれば更に複雑な動きを実現することができる。これらの制御は、当該移動通信機器の電子メール・通話といった本来の通信機能の外部通信機器からの受信信号、当該移動通信機器のカメラを使った使用者等の状態認識による動作信号によってなされるものである。

なお、上記構成における前記ホルダ基部は、前記ホルダに対して駆動力を伝達する伝達軸によって該ホルダの裏面側を支持する背面部と、前記ホルダから離れた位置に設けられたから分離した底面部および左右両側の側面部とを備える構成とすることができる。

この場合には、ホルダ基部が、ホルダとは独立して構成されることとなり、背面部、底面部および左右の側面部によって、椅子の座面（またはソファ）のような形状とすることができる。このように椅子の座面（ソファ）にホルダが支持されることにより、前述の両脚を想像させる下部係止部は、座面（ソファ）から投げ出された両脚を想像させることとなる。

ところで、上記各構成の発明においては、前記移動体通信機器が、通信手段、画像入力手段、画像処理手段、音声認識手段および音声処理手段の少なくともいずれかを備える構成であることが好ましい。

移動体通信機器が上記各手段を備えることにより、移動体通信機器による利用者への情報提供および画面表示を充実させることができる。すなわち、通信手段によりインターネット回線にアクセス可能となれば、利用者の要求する情報を検索したうえで提示できる。画像入力手段および画像処理手段を備えることにより、利用者の状況（利用者の顔の向きや目の状態など）を移動体通信機器が取得し得る。その情報から、アクチュエータの作動を変化させることも可能となる。また、音声認識手段および音声処理装置を備えることにより、利用者が発した言葉を移動体通信機器が取得し得る。その情報から、さらにアクチュエータの作動を変化させることも可能となる。例えば、机の上に置かれた当該表示・伝達ロボットが当該移動体通信機器のカメラによって使用者を認識したとき、当該移動体通信機器からの駆動信号によってホルダをわずかに回転させることができる。また、当該移動体通信機器が電子メールを受信した際には、当該移動体通信機器からの駆動信号によってホルダを回転させるとともにメールの受信を知らせることができる。

そして、上記構成においては、上記構成に加えて、前記移動体通信機器は、処理装置を備え、該処理装置は、前記通信手段、前記画像入力手段、前記画像処理手段、前記音声認識手段または前記音声処理手段を制御するとともに、前記アクチュエータを作動するための信号を出力するものとすることができる。

このような構成では、アクチュエータは移動体通信機器によって制御されることとなり、基部またはホルダには、アクチュエータに対する制御および通信のためのコントローラとしての制御装置を搭載すればよく、安価かつ軽量化に資することとなる。

そして、上記各構成の発明において、前記移動体通信手段は、電子メール機能、スケジューラ機能、時計およびアラーム機能、並びにソーシャルネットワーキングサービス接続機能を利用するためのプログラムが備えられていることが好ましい。

上記構成によれば、電子メール機能を活用して、そのメールを受信し、その情報を報知させることができる。また、スケジューラ機能によりスケジュールを管理させ、時計やアラーム機能と協働させることにより、その管理されるスケジュール内容に応じて、報知することもできる。ソーシャルネットワーキングサービスとの接続を可能にする機能を有することにより、電子メールのみならず、ＳＮＳに関する情報の報知も可能となる。

その他に、移動体通信機器として使用するスマートフォンの各機能を利用できるものとすることにより、例えば、ＧＰＳ機能、加速度センサ、傾きセンサなどを利用し、移動体通信機器の状態をもって表示画面やアクチュエータ動作に連動させることも可能となる。

本発明によれば、スマートフォン等の移動体通信機器は、ホルダによって保持されることとなるから、基部およびホルダと移動体通信機器とが一体化となって構成されるものである。また、アクチュエータの動作は比較的単純なものであるが、移動体通信機器の画面に表示される画像と相俟って、さらに利用者の想像力が喚起されることによって、志向性を表示させることができる。

本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。 基部、ホルダ基部およびホルダの構成を示す説明図である。 スマートフォンの保持状態を示す説明図である。 （ａ）は第１の実施形態の正面図であり、（ｂ）は第１の実施形態の右側面図である。 第１の実施形態における作動態様を示す説明図である。 （ａ）は第２の実施形態の正面図であり、（ｂ）は第２の実施形態の右側面図である。 第２の実施形態の構成の概略を示すブロック図である。 第２の実施形態における主要部の構成を示す説明図である。 第２の実施形態の作動態様を示す説明図である。 第２の実施形態の作動態様を示す説明図である。 第１の実施形態を利用した使用例を示す説明図である。 第２の実施形態における画面表示の変形例を示す説明図である。 第２の実施形態における作動の例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態を示す斜視図である。本実施形態は、図示のように、スマートフォン（移動体通信機器）１と、このスマートフォン１を支持するロボット本体２とで構成され、ロボット本体２にスマートフォン１が支持されることにより、本実施形態のロボットが形成されるものである。

ここで使用するスマートフォン１は、市販される一般的なものであり、表面側に画面（表示手段）１０を備え、カメラ、マイクロフォン、スピーカ等を有するものである。また、移動体通信機器であることから、ハンズフリー機能を備えており、ハンズフリーモードで使用する場合、スピーカから伝達すべき情報を音声にて提供することができるものである。さらに、移動体通信機器であるため、マナーモードに対応し得るバイブレーション機能が搭載され、このバイブレーション機能を適宜利用することができるものである。そのうえ、通常のスマートフォンとして、電子メールの送受信やインターネット回線への接続が可能なものである。

ロボット本体２は、基部本体３と、この基部本体３の上部に設置されるホルダ基部４と、ホルダ基部４に支持されるホルダ５とで構成されており、基部本体３とホルダ基部４とで、基部が構成されるものである。ここで、基部は、ホルダ５を支持するための土台であり、本実施形態は、ホルダ基部４は基部本体３とともに作動しない構成としている。

また、ホルダ５の本体部分５０は、平板状に構成され、スマートフォン１の背面の当接を受け、当該背面を支持している。また、この本体部分５０から突出する二つの下部係止部５１，５２および左右の側部係止部５３，５４が、スマートフォン１の下部および左右側部を係止し、全体として、スマートフォン１を保持し得る構成となっている。下部係止部５１，５２はスマートフォン１を２点で支持するものを例示するが、少なくとも１点で支持できる構成により、スマートフォン１の重量を支える構成としてもよい。また、左右の側部係止部５３，５４は、スマートフォン１の左右方向から各１点で支持するものであるが、これを各２点で支持させる構成により、後述するホルダ５の傾斜状態におけるスマートフォン１の保持状態を安定させることができる。ただし、後述のように下部係止部５１，５２を脚（または足）に、側部係止部５３，５４を腕（または手）に見立てる場合には、スマートフォン１の表面側から目視できる数を調整すべきこととなる。

なお、スマートフォン１は、その表面に表示画面１０を有しており、この表示画面１０には、例えば、目を表現する楕円形状１１，１２が表示され、この楕円形状１１，１２の表示とともに、ホルダ５の傾斜によって、志向性を表示し得る構成となっている。ホルダ５の傾斜角度は、左右それぞれについて２０度〜４５度が想定され、表示画面１０を斜め方向に傾斜させることができる。４５度を超えて傾斜さてもよいが、９０度の傾斜角では横に倒れた状態となることから、見た目に不自然な状態となるため、せいぜい６０度までを限度としている。表示画面１０に表示する図形は、図に例示されるような楕円の目１１．１２に限定されるものではなく、口などがイメージできる円形等の図形を付加してもよく、これらの図形は、固定的なものでなく、移動させ、または変形させるものであってもよい。

基部（基部本体３およびホルダ基部４）と、ホルダ５との関係は、図２に示すように、ホルダ基部４の背面部４１には、ホルダ５を支持するための支持軸４０が設けられ、ホルダ５の本体部分５０に設けられる貫通部５５を嵌合させることによって、当該ホルダ５を支持するものである。また、この支持軸４０は、内蔵されるアクチュエータの回転軸としても機能し、この支持軸４０に嵌合されるホルダ５の本体部分５０は、アクチュエータの作動により、当該支持軸４０の軸線を中心として回転方向へ正逆回転可能となっている。アクチュエータとしては、専ら回転駆動を出力するものが使用され、例えば、デジタルサーボモータや、小型のステッピングモータなどを使用することができる。この種のサーボモータ等を使用することにより、アクチュエータの回転は制御されるものであり、回転方向の向き（正逆）および回転角度は、いずれも制御される範囲内において作動するものである。このアクチュエータの作動により、ホルダ５は許容された範囲内で正逆回転方向へ回転制御され、その結果として、ホルダ５およびこれに保持されるスマートフォン１は、左右へ傾斜する状態とすることができる。

なお、ホルダ基部４は、背面部４１のほかに、底面部４２および側面部４３，４４を有しており、ホルダ基部４の全体が、ソファのような形状となっている。他方、ホルダ５に設けられる下部係止部５１，５２は、両脚部（または両足）を模した形状であり、左右の側部係止部５３，５４は両腕（または両手）を模した形状であることから、ホルダ基部４によって支持されるホルダ５は、生き物がソファに座っているような状態となり得るものである。この状態が図３に示されている。これは、スマートフォン１をホルダに５に保持されるとき、スマートフォン１が生き物として擬態化され得るものとなる（図１参照）。また、側面部４３，４４は、ホルダ５の左右両側に位置するため、前述のようにアクチュエータによりホルダ５が回動する際、その傾斜状態を制限するストッパとしても機能する。ただし、アクチュエータは制御装置によって制御されるものであるから、このストッパとしての機能は補助的である。

図３に示されるように、基部（基部本体３およびホルダ基部４）にホルダ５が支持された状態では、ホルダ５は、本体部分５０から下部係止部５１，５２および側部係止部５３，５４を突出させた状態であるため、この４つの係止部５１〜５４の間にスマートフォン１を上方から挿入させることにより、当該スマートフォン１を保持させることができる。このときスマートフォン１は、外形が矩形であるため、下部および左右を係止されることにより、固定されることとなるのである。

スマートフォン１をホルダ５によって保持された状態を図４に示す。図４の（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であるが、この図に示されるように、下部係止部５１，５２は両脚（両足）のように見え、左右の側部係止部５３，５３は、両腕（両手）のように見える。また、ホルダ５の本体部分５０は、僅かに上部が後方に位置する斜め状態で設けられている。これは、上記係止部５１〜５４による係止と、スマートフォン１の自重によって、スマートフォン１を保持する際、その保持状態を安定させるためである。特に、アクチュエータが作動することによる回転または振動等によって、係止状態が解除されないようにしている。

上記構成の実施形態について、その作動態様を概略説明すれば、図５に示すように、アクチュエータの回転により、ホルダ５とともにスマートフォン１が全体的に回転するものである。（ａ）は左方向に回転させた状態であり、（ｂ）は右方向に回転させた状態である。このように、回転させる場合には、スマートフォン１が、傾斜した状態なっている。そして、このスマートフォン１の表示画面に表示される二つの楕円形状１１，１２を目とみなせば、生き物が傾いているような表情、または首を傾けた表情のように見える。このような表示により、ある種の志向性を表示することができ、例えば、スマートフォン１が有するスピーカを利用し、音声により疑問形の言葉を出力すれば、何かを尋ねているような表現となり得る。または、スマートフォン１の正面側に障害物がある場合には、その障害物の物陰から、のぞき見している状態を醸し出すこともでき、呼びかける内容の音声を出力すれば、注意を引くような志向性を表示することも可能となる。

また、図６には、本発明の第２の実施形態を示す。図６の（ａ）は正面図であり、（ｂ）は右側面図であるが、上述の第１の実施形態との相違点は、基部本体３とホルダ基部４との間に弾性体としてのコイルスプリング６を介在させたことである。なお、図示していないが、ホルダ基部４の内部には、第２のアクチュエータも内蔵されている。

この第２の実施形態は、基本的な構成が第１の実施形態と同様であるが、基部本体３とホルダ基部４との間にコイルスプリング６が介在していることにより、ホルダ５および保持されるスマートフォン１の動作が複雑になる。すなわち、スマートフォン１（ホルダ５も同じ）は、重心を移動させることにより、コイルスプリング６を撓ませることができる。そのうえ、第２のアクチュエータにより、故意にコイルスプリング６に対して縦首振り（チルト動作）または横首振り（パン動作）を作動させることができ、その作動により、連続的な首振り動作を可能にしている。第２のアクチュエータとしては、サーボモータ（梅本合同会社製マイクロサーボＴｏｗｅｒＰｒｏ（登録商標）ＳＧ９２Ｒ、）を使用することができる。チルト動作によりスマートフォン１を左右方向に傾斜させ、物陰に隠れたり物陰から覗いたりする仕草を実現させ、また、パン動作によりスマートフォン１を首振りさせ、使用者に相対させるような状態としたり、交互の首振りによって追いかける仕草を実現させることができる。コイルスプリングは、ＳＷＰのＢ種（素線径４ｍｍ、長さ７０ｍｍ）を外径６８ｍｍとした圧縮バネを使用することができ、第２のアクチュエータ（または第１のアクチュエータ）が作動することによる慣性力の作用により、下向きおよび横向きの振動を減衰させるものとしている。この振動の減衰により離散的な動作を継続的な動作に変換することができる。さらに、第２のアクチュエータが、振動モータである場合には、コイルスプリング６の上部を横方向または上下方向へ振動させることも可能となり、スマートフォン１（ホルダ５も同じ）を上下に揺することができ、また、横向きに小刻みに振動させることも可能となる。

ところで、図７は、第２の実施形態における構成を示すブロック図である。第１の実施形態は、この図からアクチュエータ（第２）を削除したものであるため省略し、第２の実施形態についてのみ説明する。

この図７に示されるように、スマートフォン１は、コンピュータに近似する構成であり、ＣＰＵおよびメモリを備え、メモリに記憶されているプログラムに従って処理されるものである。プログラムとしては、各種機能を発揮するための処理（通信処理、画像処理、音声処理など）を制御するとともに、スマートフォン１が備える機能（電子メール機能、スケジューラ機能、時計およびアラーム機能など）を利用するための制御を行うように予め設計されたものである。

各機能を実現するために、時計モジュール、マイク、カメラ、スピーカなどは、スマートフォン１に予め搭載されているものを使用し、画面表示のための表示画面についてもスマートフォン１の機能を使用するものである。また、通信モジュールは、ロボット本体２との通信に使用されるが、これに限らず、公衆回線における通信や、インターネット回線との接続に供される。ロボット本体２との通信に際しては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）(ブルートゥ―ス（登録商標）)などの通信規格を満足する専用の無線通信手段を使用することができる。そして、公衆回線やインターネット回線等との接続が可能であることから、電話の着信や電子メール等の受信などが可能であり、また、ＷＥＢサイトへのアクセスも可能である。これらは、通常のスマートフォンに搭載されている機能を使用し、または流用するものであり、前述のプログラムによって制御され、ロボットとしての所定の動作、画面表示または発話などに使用される。

従って、利用者の要求に応じて、外部と通信し、情報を取得するほか、取得情報を画像や音声として提示することができ、また、外部情報を映像または音声として認識させることができる。つまり、スマートフォン１は、利用者の顔の状態（特に目の存在）を映像として取得し、利用者の顔の向きを判断し、利用者の注意がスマートフォン１であるのか、それ以外であるのか等を認識することができるものである。

他方、ロボット本体２には、高度な制御装置は備えておらず、通信モジュールを制御するとともに、アクチュエータ（第１および第２）を制御するためのコントローラが設けられている。通信モジュールは、スマートフォン１の通信モジュールとの間において、有線または無線によって信号を送受信するものである。

なお、図には、スマートフォン１およびロボット本体２のいずれにも電源モジュールとＡＤアダプタおよびコンセントを図示しているが、これらは必須ではない。すなわち、両者の作動に必要な電源は、スマートフォン１のバッテリから電力供給される構成とすることができるほか、いずれか一方が外部電源に接続され、電力供給を受ける構成でもよく、さらには、双方が外部電源から電力供給される構成でもよいのである。なお、ロボット本体２のみが外部電源から電力供給を受け、電源モジュールを介して、スマートフォン１のバッテリに充電されるような構成とするときは、当該ロボット本体２は、スマートフォン１の充電器としても機能することとなる。この場合において、電源ケーブルを兼用する有線による通信を可能としてもよい。この場合、例えば、通信ケーブルとしてユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）規格のものを使用すれば、電源ケーブルとしても使用可能となる。さらに、スマートフォン１とロボット本体２との通信を無線（ブルートゥース（登録商標）等）とする場合、当該ロボット本体２からスマートフォン１への電源供給手段として無線給電方式を適用することもできる。この場合、ロボット本体２（ホルダ内部）の給電コイルとスマートフォン１の内部に設けた受電コイルによって実現することができる。このような無線給電と無線通信を用いれば、スマートフォン１とロボット本体２とは完全にワイヤレスの状態となり、設置場所を問うことなく使用することができる。

ここで、第２の実施形態のアクチュエータについて、その概略を説明する。図８は、２つのアクチュエータ７，８をロボット本体２の構成中に記載したものである。アクチュエータ７，８は、いずれもホルダ基部４（基部の一部）に接続されるように設けられる。すなわち、第１のアクチュエータ７は、ホルダ基部４の背面部に設けられ、第２のアクチュエータ８は、コイルスプリング６の上端部に設置されて、その駆動部がホルダ基部４の底面部に接続されるものである。アクチュエータ７，８としてはサーボモータを使用することができ、正逆方向へ所定の範囲で回転させるものである。第２のアクチュエータ８は、コイルスプリング６の上端部に搭載することにより、ホルダ基部４を傾斜させることができる。このアクチュエータ８としては、カウンタウエイトを所定方向（前後および左右）へ移動させるようなものでもよい。

これら両アクチュエータ７，８の設置の状態は、種々の変更が可能であるが、図８に例示するような設置により、スマートフォン１の左右への傾斜と、連続的な揺れ動作を個別に制御することができる。なお、コイルスプリング６は、第２のアクチュエータによる離散的な動きを連続的なものに変換することができる。すなわち、アクチュエータの慣性力とコイルスプリング６の弾性特性により、アクチュエータの作動がコイルスプリング６に吸収され、これが減衰することにより連続的な動きとなるのである。さらに、スマートフォン１がマナーモード機能として搭載するバイブレータを作動させることによって、その振動をホルダ基部４に伝達させることも可能である。前記アクチュエータ７，８とは別に、または組み合わせてバイブレータを作動させることにより、さらにコイルスプリング６の弾性特性を利用した複雑な動作を実現することができる。

このような構成における作動態様を図９および図１０に示す。なお、図９は、第２のアクチュエータのみを作動させた際に、左右方向へ揺れる状態を示すものであり、図１０は、さらに、第１のアクチュエータを作動させ、スマートフォン１（ホルダも同じ）をさらに傾斜させた状態を示すものである。

これらの図に示すように、第２のアクチュエータの作動とコイルスプリング６の撓みとで、スマートフォン１は、大きく左右に揺れる状態で変化する。このとき、画面表示または音声提供などを併せて表示することにより、各種の志向性が表示され得る。例えば、喜怒哀楽を表示し、疑問の提示や呼び掛け、さらには、取得情報を形式的に報知するだけの場合など、種々の志向性を表示し得る。この場合においては、利用者の想像力を発揮することによって、当該志向性は明確になり、利用者の心理状態と相俟って、さらに複雑な感情が提示されることとなり得る。

本発明の実施形態は上記のとおりであるが、これらの実施形態は例示であって、本発明がこれらに限定される趣旨ではない。従って、上記以外の形態とすることができるものである。例えば、上述の実施形態では、利用者を人間とすることが前提とされているが、同種のロボットを複数使用し、相互に観察しつつ、相互に会話させ、画面表示させることも可能である。この状態を図１１に示す。この図に示されるように、３台のロボットＡ，Ｂ，Ｃが、相互にそれぞれのカメラによって映像を取得できる状態とすることにより、１台のロボットが他の２台のロボットの目の状態を取得し、目の状態を観察しつつ、会話させることができるのである。なお、会話の内容は、利用者が当初話題を提供すれば良く、その話題に関連ある情報を、インターネット回線を利用してそれぞれが取得し、その内容を音声情報として提供させるのである。

また、図１２に示すように、スマートフォンの表示画面において提示させる映像としては、楕円形状（図１２（ａ））のほか、直線的なもの（図１２（ｂ））を含めて、瞬きを表現することもできる。このとき、両目を閉じた状態（図１２（ｂ））のほか、一方を閉じた状態（図１２（ｃ），（ｄ））にすることにより、種々の感情を表現することができる。また、特に図示はしないが、直線分を曲線として表示し、喜びや怒りなどを表現するような表示も可能である。

さらに、図１３（ａ）に示すように、メール受信の際には、表示画面１０の適当な位置にメールを意味する図形１３を表示させてもよい。このとき、スピーカを利用して、メールを受信した旨のメロディまたは音声を発するように構成してもよい。また、スマートフォン１が搭載するカメラを利用し、使用者の動向（特に使用者の目の位置等）に関する情報を取得し、使用者がスマートフォン１（ロボット）に相対しているか、そうでないかを判断させることもできる。相対していない場合には、音声により興味を持つような事項を発し、相対するように誘導するようプログラムすることもできる。この場合には、図１３（ｂ）のように、スマートフォン１（ホルダ５）を傾斜させ、何らかの物体Ｘの物陰に隠れた状態からのぞき見するような動作も可能である。物陰とは、例えば、使用者がパソコン利用中であればモニタの背後などがあり、化粧中であれば鏡の背後などがあり得る。プログラムとしては、カメラにより取得される映像に使用者の目等が感知できない場合に、左右のいずれかに傾斜して使用者の目を探知するように制御させることなどがあり得る。同時に音声を発するように制御してもよい。

１ スマートフォン（移動体通信機器）
２ ロボット本体
３ 基部本体
４ ホルダ基部
５ ホルダ
６ コイルスプリング
７ 第１のアクチュエータ
８ 第２のアクチュエータ
１０ 表示画面
１１，１２ 楕円形状（目に相当）
１３ メールの図形
４０ 支持軸（回転軸）
４１ ホルダ基部背面部
４２ ホルダ基部底面部
４３，４４ ホルダ基部側面部
５０ ホルダの本体部分
５１，５２ 下部係止部
５３，５４ 側部係止部
５５ 貫通部
Ａ，Ｂ，Ｃ ロボット
Ｘ 物体

Claims (12)

1. 少なくとも表示手段を有し、コンピュータとして機能する移動体通信機器と、該移動体通信機器を保持するホルダと、該ホルダを支持する基部と、前記基部または前記ホルダに設置された処理装置と、該処理装置と前記移動体通信機器との間で送受信可能とするための通信手段と、前記基部に設けられ、前記ホルダを作動させるアクチュエータとを備えることを特徴とする表示・伝達ロボット。
2. 前記アクチュエータは、前記ホルダを回転させる方向に駆動するものである請求項１に記載の表示・伝達ロボット。
3. 前記表示手段は、前記移動体通信機器の表面に設けられた表示画面であり、該表示画面には少なくとも目に相当する画像が表示されることにより、該表示画面を生き物の顔に擬態化させるものである請求項１または２に記載の表示・伝達ロボット。
4. 前記通信手段は有線であり、前記ホルダは、前記移動体通信機器と前記処理装置との間を接続するためのコネクタを備えるものである請求項１ないし３のいずれかに記載の表示・伝達ロボット。
5. 前記通信手段は電源ケーブルとして機能するものであり、前記処理装置、前記通信手段および前記アクチュエータに対する電源は、前記移動体通信機器から供給されるものである請求項４に記載の表示・伝達ロボット。
6. 前記通信手段は電源ケーブルとして機能するものであり、前記処理装置、前記通信手段および前記アクチュエータに対する電源は外部電源であり、該外部電源は、前記通信手段を介して前記移動体通信機器へ供給可能である請求項４に記載の表示・伝達ロボット。
7. 前記移動体通信機器は、表面の形状が矩形であり、前記表示手段は、前記移動体通信機器の表面に設けられた矩形の表示画面であり、前記ホルダは、前記移動体通信機器の背面に当接する当接部と、該矩形の表示画面に対して下方から１点以上で突出する下部係止部と、該矩形の表示画面に対して左右両側から各１点以上で突出する側部係止部とを備える請求項１ないし６のいずれかに記載の表示・伝達ロボット。
8. 前記基部は、基部本体と、前記ホルダを支持するホルダ基部とで構成され、前記基部本体とホルダ基部との間に介在される弾性体と、該弾性体に対して伸縮方向または揺動方向へ衝撃力を付与する第２のアクチュエータとをさらに備える請求項１ないし７のいずれかに記載の表示・伝達ロボット。
9. 前記ホルダ基部は、前記ホルダに対して駆動力を伝達する伝達軸によって該ホルダの裏面側を支持する背面部と、前記ホルダから離れた位置に設けられた底面部および左右両側の側面部とを備える請求項８に記載の表示・伝達ロボット。
10. 前記移動体通信機器は、通信手段、画像入力手段、画像処理手段、音声認識手段および音声処理手段の少なくともいずれかを備える請求項１ないし９のいずれかに記載の表示・伝達ロボット。
11. 前記移動体通信機器は、処理装置を備え、該処理装置は、前記通信手段、前記画像入力手段、前記画像処理手段、前記音声認識手段または前記音声処理手段を制御するとともに、前記アクチュエータを作動するための信号を出力するものである請求項１０に記載の表示・伝達ロボット。
12. 前記移動体通信手段は、電子メール機能、スケジューラ機能、時計およびアラーム機能、並びにソーシャルネットワーキングサービス接続機能を利用するためのプログラムが備えられている請求項１ないし１１のいずれかに記載の表示・伝達ロボット。

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