JP2020121375A - 制御装置、制御対象装置、制御方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
[本開示の概略]
本開示を概略すると、制御装置は、ユーザによって発声された音声から抽出されたパラ言語情報に基づいて、制御対象装置(例えば、ロボット装置など)の可動部(例えば、関節部、エンドエフェクタなど)の作動速度を調整する。典型的には、制御装置は、制御対象装置内に内蔵されるか、あるいは、制御対象装置の外部にあって、制御対象装置に通信接続される。本発明の実施の形態において、パラ言語情報とは、声の大きさや高さ、話す速度、発声(phonation)の型などを指す。発声の型には、例えば、ささやき声(Whisper voice)や息もれ声(Breathy voice)が含まれる。また、声の大きさが小さい声、又は、ささやき声である声を、静穏声と呼ぶこととする。ここで、小さい声とは、制御対象装置の集音手段(例えば、マイクロフォンなど)とユーザとの間の距離に応じた減衰を除いたパワーが所定の閾値以下の発声として定義され、ささやき声とは、声帯を振動させない発声として定義されうる。同様に、声の大きさが大きい声、又は、怒鳴り声である声を、騒然声と呼ぶこととする。
[ロボット装置]
まず、図1及び2を参照して、本開示の一実施例によるロボット装置を説明する。図1は、本開示の一実施例によるロボット装置を示す概略図である。
[第1実施例]
次に、図3〜7を参照して、本開示の第1実施例による制御装置を説明する。以下の実施例では、ロボット装置10による物体の移動処理に着目して説明する。ただし、本開示による制御装置100によって制御されるロボット装置10の処理はこれに限定されるものでない。また、本開示による制御装置100の制御処理は、ロボット装置10の用途に応じた他の処理に適用可能であることは当業者に理解されるであろう。
[第2実施例]
次に、図8〜10を参照して、本開示の第2実施例による制御装置を説明する。上述した第1実施例では、静穏声であると判定された場合にロボット装置10に適用される静穏作動モードでは、可動部40の各可動要素の作動速度が静穏作動速度に一律に設定された。他方、各可動要素は一般に異なる作動音を生じさせることが知られており、例えば、ロボット装置10を移動させる可動要素、過重負荷の大きな可動要素などは相対的に大きな作動音を生じさせる傾向がある。このため、第2実施例では、制御装置100は、相対的に作動音の小さな可動要素を優先的に作動させる。すなわち、制御装置100は、相対的に作動音の大きな可動要素を作動させることなく、タスクを実行するよう作動計画を決定する。
[第3実施例]
次に、図11を参照して、本開示の第3実施例による制御装置を説明する。第3実施例では、作動制御部140は、音声取得部110で取得した環境音の音圧レベルに応じて、ロボット装置10を制御する。具体的には、制御装置100は、作動計画実行中もマイクロフォン20によって収集されたロボット装置10から生じる作動音を取得し、静穏声により音声指示が発せられると、作動音の音圧レベルが所定値以下になるよう可動部40を制御する。すなわち、作動制御部140は、可動部40の作動中にロボット装置10において収集された音声を取得し、静穏声により音声指示が発せられると、取得した音声の音圧レベルが可動部40の非作動時の音圧レベルに対して所定の増加量以下となるよう可動部40の作動を制御する。ここで、ロボット装置10は、図8に示される構成と同じであってもよい。
[第4実施例]
次に、本開示の第4実施例による制御装置を説明する。第4実施例では、作動制御部140は、ロボット装置10と音声の発話者との間の距離に応じてロボット装置10を制御する。具体的には、声判定部130は、集音装置とユーザとの間の距離に応じて音声を補正し、補正した音声が静穏声であるか否かを判定する。音声が小さい声であるか否かの判定は、マイクロフォン20から取得された音声の音圧レベルが所定値未満であるか否かによって行われる。一方、遠方で発せられた音声は、マイクロフォン20に到達するまでに音圧レベルが低減する。このため、単に、マイクロフォン20において測定された音圧レベルに基づき音声が小さい声であるか否かを判定する方法では、ユーザによって実際に発せられた音声が小さい声であるか否かを判定することは難しい。このため、声判定部130は、ユーザとマイクロフォン20との間の距離に応じて判定対象となる音声の音圧レベルを補正してもよい。
[第5実施例]
次に、本開示の第5実施例による制御装置を説明する。第5実施例では、ロボット装置10は更に、ロボット装置10の周囲を照らすライト、ユーザに情報を提示するためのディスプレイなどの発光装置を有し、作動制御部140は、声判定部130の判定結果が静穏声である場合のロボット装置10の発光装置の光量が、声判定部130の判定結果が静穏声でない場合のロボット装置10の発光装置の光量より小さくなるように、ロボット装置10を制御する。具体的には、ユーザが静穏声により音声指示をした場合、作動制御部140は、ロボット装置10を静穏作動モードにより作動させ、ライトを通常作動モードより低い光量によって発光させるか、あるいは、ライトをオフにしてもよい。あるいは、ユーザが小さい声又はささやき声により音声指示をした場合、作動制御部140は、ロボット装置10を静穏作動モードにより作動させ、ディスプレイの輝度を通常作動モードより低くするか、あるいは、ディスプレイをオフにしてもよい。なお、発光装置の光量又は輝度の調整は、可動部40の作動速度の調整と組み合わせて行われてもよいし、あるいは、独立して行われてもよい。また、作動制御部140は、通常作動モードと静穏作動モードとにおいて発光装置を異なる色により発光させてもよい。
[第6実施例]
次に、本開示の第6実施例による制御装置を説明する。第6実施例では、音声取得部110は、集音装置で収集された音声を取得し、声判定部130は、音声が静穏声であるか否かを判定する。ロボット装置10は、車輪、足などの移動手段によって移動可能であり、作動制御部140は、音声が静穏声である場合、移動中のロボット装置10とユーザとの間の距離に応じて可動部40の作動速度を切り替える。具体的には、ロボット装置10が移動可能であるとき、作動制御部140は、ロボット装置10の近くにいるユーザから発せられた音声が静穏声である場合、まず可動部40を静穏作動速度により作動させ、その後に移動によってロボット装置10がユーザから離れると、可動部40を通常作動速度により作動させる。例えば、作動制御部140は、ユーザからの音声指示が静穏声であった場合、上述した第1実施例と同様に、可動部40の作動速度の最大値vmaxを静穏作動速度vwhisperにまず引き下げる。その後、ロボット装置10とユーザ又は音声指示を受信した位置との間の距離dが所定の閾値dcより大きくなると、作動制御部140は、作動速度の最大値vmaxを通常作動速度vnormal(>vwhisper)に引き上げる。すなわち、作動制御部140は、以下の式に従って作動速度の最大値vmaxを制御する。
[第7実施例]
次に、本開示の第7実施例による制御装置を説明する。第7実施例では、作動制御部140は、声判定部130の判定結果、及び、現在時刻に応じて、ロボット装置10を制御する。具体的には、作動制御部140は、ユーザからの音声指示が静穏声であって、かつ、現在時刻が所定の時間帯にある場合、可動部40の作動速度を静穏作動速度に設定する。例えば、ユーザは深夜、早朝などのロボット装置10を静穏に作動させたい時間帯を制御装置100に予め設定する。ユーザが静穏声により音声指示をした場合、作動制御部140は、当該音声指示が設定された時間帯に発せられたものであるか否かを判定し、当該音声指示が設定された時間帯に発せられたものである場合、可動部40の作動速度を静穏作動速度に設定する。他方、当該音声時が設定された時間帯以外に発せられたものである場合、作動制御部140は、可動部40の作動速度を通常作動速度に設定する。
[第8実施例]
次に、本開示の第8実施例による制御装置を説明する。第8実施例では、声判定部130は、音声が低発話速度の発声であるか否かを判定し、作動制御部140は、音声が低発話速度の発声であるか否かの判定結果に応じて、ロボット装置10を制御する。すなわち、音声指示が静穏声であるか否かの判定の代わりに又は加えて、声判定部130は、音声が低発話速度の発声であるか否かを判定し、作動制御部140は、音声が低発話速度の発声であるか否かに応じた作動速度と認識結果に従って、可動部40を作動させる。
[ロボット装置の変形例]
次に、図12を参照して、本開示の他の実施例によるロボット装置を説明する。図12は、本開示の他の実施例によるロボット装置を示す概略図である。
[制御装置のハードウェア構成]
実施形態における制御装置100において、各機能は、アナログ回路、デジタル回路又はアナログ・デジタル混合回路で構成された回路であってもよい。また、各機能の制御を行う制御回路を備えていてもよい。各回路の実装は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等によるものであってもよい。
20 マイクロフォン
30 カメラ
40 可動部
100 制御装置
101 プロセッサ
102 主記憶装置
103 補助記憶装置
104 ネットワークインタフェース
105 デバイスインタフェース
110 音声取得部
120 音声認識部
130 声判定部
140 作動制御部
150 画像取得部
160 画像認識部
200 通信ネットワーク
300 外部装置
Claims (15)
- 音声を取得する音声取得部と、
前記音声を認識する音声認識部と、
前記音声が静穏声であるか否かを判定する声判定部と、
前記音声の認識結果に応じて、制御対象装置の可動部を制御する作動制御部と、を備え、
前記作動制御部は、前記声判定部の判定結果が静穏声である場合の前記制御対象装置の可動部が発する音の音圧レベルが、前記声判定部の判定結果が静穏声でない場合の前記制御対象装置の可動部が発する音の音圧レベルより小さくなるように、前記制御対象装置を制御する、
制御装置。 - 前記作動制御部は、前記声判定部の判定結果が静穏声である場合の前記制御対象装置の可動部の作動速度が、前記声判定部の判定結果が静穏声でない場合の前記制御対象装置の可動部の作動速度より小さくなるように、前記制御対象装置を制御する、
請求項1に記載の制御装置。 - 前記作動制御部は、前記声判定部の判定結果が静穏声である場合、前記制御対象装置の可動部の少なくとも1つの可動要素を停止させる、
請求項1乃至2の何れかに記載の制御装置。 - 前記作動制御部は、前記音声取得部で取得した環境音の音圧レベルに応じて、前記制御対象装置を制御する、
請求項1乃至3の何れか一項に記載の制御装置。 - 前記作動制御部は、前記声判定部の判定結果が静穏声である場合の前記制御対象装置の発光装置の光量が、前記声判定部の判定結果が静穏声でない場合の前記制御対象装置の発光装置の光量より小さくなるように、前記制御対象装置を制御する、
請求項1乃至4の何れか一項に記載の制御装置。 - 前記作動制御部は、前記制御対象装置と前記音声の発話者との間の距離に応じて、前記制御対象装置を制御する、
請求項1乃至5の何れか一項に記載の制御装置。 - 前記音声取得部は、集音装置で収集された前記音声を取得し、
前記声判定部は、前記集音装置と前記音声の発話者との間の距離に応じて、前記音声が静穏声であるか否かを判定する、
請求項1乃至6の何れか一項に記載の制御装置。 - 前記作動制御部は、前記声判定部の判定結果、及び、現在時刻に応じて、前記制御対象装置を制御する、
請求項1乃至7の何れか一項に記載の制御装置。 - 前記声判定部は、前記音声が低発話速度の発声であるか否かを判定し、
前記作動制御部は、前記音声が低発話速度の発声であるか否かの判定結果に応じて、前記制御対象装置を制御する、
請求項1乃至8の何れか一項に記載の制御装置。 - 前記静穏声は、ささやき声である、請求項1乃至9何れか一項に記載の制御装置。
- 前記静穏声は、小さい声である、請求項1乃至9何れか一項に記載の制御装置。
- 前記音声取得部は、集音装置で収集された前記音声を取得し、
前記声判定部は、前記集音装置と発話者との間の距離に応じて補正した後の前記音声の大きさに基づいて、前記音声が前記小さい声であるか否かを判定する、
請求項11に記載の制御装置。 - 請求項1乃至請求項12の何れか一項に記載の制御装置を備える、
制御対象装置。 - 音声を取得するステップと、
前記音声を認識するステップと、
前記音声が静穏声であるか否かを判定するステップと、
前記音声の認識結果に応じて、制御対象装置の可動部を制御するステップと、をプロセッサが実行し、
前記制御するステップは、前記判定するステップの判定結果が静穏声である場合の前記制御対象装置の可動部が発する音の音圧レベルが、前記判定するステップの判定結果が静穏声でない場合の前記制御対象装置の可動部が発する音の音圧レベルより小さくなるように、前記制御対象装置を制御するステップを含む、
制御方法。 - 音声を取得する処理と、
前記音声を認識する処理と、
前記音声が静穏声であるか否かを判定する処理と、
前記音声の認識結果に応じて、制御対象装置の可動部を制御する処理と、をプロセッサに実行させ、
前記制御する処理は、前記判定するステップの判定結果が静穏声である場合の前記制御対象装置の可動部が発する音の音圧レベルが、前記判定するステップの判定結果が静穏声でない場合の前記制御対象装置の可動部が発する音の音圧レベルより小さくなるように、前記制御対象装置を制御する処理を含む、
プログラム。
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