JP3891020B2 - ロボット装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロボット装置に関し、特にユーザーのロボット装置の使用経験に応じて成長するロボット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のロボット装置は、例えば、家庭内で用いられ、ユーザーの関わり度合いに応じて模擬的に変化や成長をし、ユーザーにこの変化や成長を感じさせて愛着を抱かせるために用いられている。
【０００３】
従来のロボット装置の一例を図８、図９を用いて説明する。
【０００４】
従来のロボット装置の外観は、図８に示すように、頭部ユニット２０４、胴体ユニット及び車輪部ユニット２０５により構成する。
【０００５】
頭部ユニット２０４は、頭ボタン１００と、音声認識用マイク１０１と、二つのＣＣＤカメラ１０２と、複数のＬＥＤ１０３とを有し、頭部ユニット２０４を上下左右に回転するための首１０８により胴体ユニットと接続している。
【０００６】
胴体ユニットは、音源方向検出用マイク１０４と、スピーカー１０５と、超音波センサ１０６と、電源スイッチ１１０とを備えている。
【０００７】
車輪部ユニット２０５は、近接センサ１０７と、車輪１０９とを備えている。
【０００８】
頭ボタン１００は、電気スイッチであり、スイッチがオンかオフかの状態を検出することができ、更に、頭ボタン１００を押されている時間によって、異なる入力として扱うことが出来るようになっている。
【０００９】
音声認識用マイク１０１は、指向性マイクであって、ロボットの顔面に正対してユーザーが話し掛けたときに指向特性が最大になるような音声認識に適したマイクとなっている。
【００１０】
二つのＣＣＤカメラ１０２は、両カメラ間の距離や二つのカメラの向いている軸を揃える等の予め校正された状態で組み込まれたステレオカメラになっており、首１０８を下方向に向けて、床面の障害物検出のための入力用として使用されることと、首１０８を上方に向けて人物の検出や人物の同定のための入力用として使用されることとに使用される。
【００１１】
複数のＬＥＤ１０３は、目、耳、口、頬に相当する部分にそれぞれ埋め込まれており、ロボットの感情表現として役割と、音の検知や人物検出といったロボットのセンシングの状態をユーザーに知らせる役割とを持つ。
【００１２】
音源方向検出用マイク１０４は、襟の部分の左右と正面に計３つのマイクが取り付けられており、到達する音の時間差を計測処理して、音源の方向を推定するために使用される。
【００１３】
スピーカー１０５は、合成音声や収録音声や効果音や音楽などを出力する。
【００１４】
超音波センサ１０６は、近距離（例えば、５０ｃｍ程度まで）にある物体までの距離計測用のセンサと中距離（例えば、１２０ｃｍ程度まで）にある物体までの距離計測用のセンサとがあり、近距離用のセンサはロボット下部の前方と後方に取り付けられ、中距離用のセンサはロボット中央部正面に取り付けられている。この超音波センサ１０６は、ＣＣＤカメラ１０２を用いた障害物検出と併用され、ロボットの移動の際に障害物を検出して避けるために使用される。
【００１５】
電源スイッチ１１０は、ロボットの電源のオン／オフに使用される。
【００１６】
近接センサ１０７は、階段などの段差を検出して、階段からの落下防止のために使用される。
【００１７】
車輪１０９は、胴体下部の左右に各１つずつ、それぞれ独立して回転角速度を与えることが出来る車輪１０９が取り付けられ、胴体後方には１つのキャスターが取り付けられている。
【００１８】
図８で示す従来のロボット装置に適用する制御系は、図９に示すように、シナリオ実行部９００と、シナリオＤＢ部９０１と、動作制御部９０２と、セリフ選択部２１０と、セリフＤＢ部２１１と、パラメータ格納部９０４と、成長判定部９０３とにより構成する。
【００１９】
図９中の、ＬＥＤ２０３，頭部ユニット２０４のアクチュエータ２０４Ａ，車輪部ユニット２０５のアクチュエータ２０５Ａ，各種センサ２０６，マイク２０７，スピーカー２０８及びカメラ２０９は動作制御部９０２により制御される。
【００２０】
ここで、ＬＥＤ２０３は図８のＬＥＤ１０３、アクチュエータ２０４Ａは図８の首１０８を動かすためのアクチュエータ、アクチュエータ２０５Ａは図８の車輪１０９を動かすためのアクチュエータ、各種センサ２０６は図８の頭ボタン１００，超音波センサ１０６、近接センサ１０７のそれぞれのセンサ、マイク２０７は図８の音声認識用マイク１０１、音源方向検出用マイク１０４、スピーカー２０８は図８のスピーカー１０５、カメラ２０９は図８のＣＣＤカメラ１０２である。
【００２１】
パラメータ格納部９０４には、ロボット装置の成長の度合いを示す成長パラメータ（パラメータ値は例えば１、２、３の３種。）とロボット装置の感情の度合いを示す感情パラメータとが格納されている。
【００２２】
セリフＤＢ部２１１には、セリフを状況毎に分類したときのセリフ発話状況を表すセリフカテゴリー名（以後、セリフ種と記載する。）毎に、成長パラメータの値や感情パラメータの値に基づいて、対応するセリフが格納されている。セリフ種とは、例えば、ロボット装置が人に対して挨拶をする際に使われる「おはようございます」や「おはよう」といったセリフを一まとめにして“朝の挨拶”というように分類したときの“朝の挨拶”というカテゴリー名称を表す。
【００２３】
シナリオＤＢ部９０１には、「移動」，「人を捜す」，「あいさつ」等の動作を示す各種のシナリオが格納されている。それぞれのシナリオは成長パラメータのパラメータ値に対応するシナリオをそれぞれ有している。「人を捜す」シナリオには、成長パラメータのパラメータ値に対応する３種類のシナリオがあり、例えば、成長パラメータのパラメータ値が１のときには、首を動かすことも無く、人の検出が出来ない場合は必ず一定時間だけ「人を探す」シナリオを動作させるが、成長パラメータのパラメータ値が３のときには、ときどき首を左右に振りながら、「探してるよ。誰かいないの？」などと発話したり、例えば、ロボットが感情を模擬するような仕組み（未記載）を有する場合には、感情の状態が良好なときには長い時間「人を探す」シナリオを動作させるが、感情の状態が悪い場合には短時間しか「人を探す」シナリオを動作させないようにシナリオに記述されている。このように成長パラメータが上の段階に行くにつれて、ロボット装置が感情を有しているようにユーザーには感じられるが、その反面首を動かしている最中は人を検出しないことや、「人を探す」シナリオの実行時間が一定で無いため、ユーザーが予期しないタイミングで「人を探す」シナリオを抜けて他のシナリオを実行するということがある。
【００２４】
そして、セリフＤＢ部２１１にある、各々のシナリオには、ＬＥＤ２０３の点灯制御処理の記述と、頭部ユニット２０４のアクチュエータ２０４Ａの動作制御処理の記述と、車輪部ユニット２０５のアクチュエータ２０５Ａの動作制御処理の記述と、スピーカー２０８による音声出力制御処理の記述と、動作制御部９０２から送られる各種センサ２０６の計測結果やロボットの内部状態の解析結果として発行されるセンサイベント入力があった際の処理の記述と、マイク２０７を通して入力された音声の音声認識結果である音声認識イベント入力があった際の処理の記述と、カメラ２０９を通して入力された画像を解析して得られた画像認識イベント入力があった際の処理の記述と、次のシナリオ（状態）への遷移に関する記述と、が記述されている。
【００２５】
成長判定部９０３は、ロボット装置を初めて起動してからの経過時間、総起動時間、ユーザーとのやりとりの回数などのロボットの経験に基づいて、ロボット装置の成長段階を決定しこの成長段階に応じて予め定めた成長パラメータ（パラメータ値は例えば１、２、３の３種。）をパラメータ格納部９０４に設定する。
【００２６】
シナリオ実行部９００は、シナリオＤＢ部９０１に格納された「移動」，「人を捜す」，「あいさつ」等の動作を示す各種シナリオのうちから１つのシナリオを選択し、選択したシナリオに記述されたコマンドを順次、動作制御部９０２に送信したり、動作制御部９０２から送られてくる動作結果の発生や検出結果の発生等を示す各種イベントに対応する処理をしたりする。シナリオ実行部９００は、選択したシナリオに記述されたコマンド中にセリフ種があるときには、このコマンドをセリフ選択部２１０に送り、セリフ選択部２１０よりセリフを受け、このセリフを発話させるコマンドに含めて動作制御部９０２に送る。
【００２７】
セリフ選択部２１０は、シナリオ実行部９００より受けたコマンドに記述されたセリフ種と、パラメータ格納部９０４に格納された成長パラメータと感情パラメータとに基づいてセリフＤＢ部２１１から、具体的なセリフを選択してシナリオ実行部９００に渡す。セリフ種が例えば“朝の挨拶”のときには、「おはようございます」や「おはよう」を選択する。
【００２８】
動作制御部９０２は、シナリオ実行部９００から与えられたコマンドを解釈し実行する処理と、各種センサ２０６からの入力やマイク２０７からの音声信号やカメラ２０９からの画像信号を解析処理して、その処理結果をイベントという形でシナリオ実行部９００に送信する処理とを行う。このとき、シナリオ実行部９００から与えられたコマンドがセリフを発話させるコマンドのときには、動作制御部９０２は、音声合成機能によってこのセリフに対応する音声信号を生成し、生成した音声信号をスピーカー２０８から出力する。
【００２９】
ここで、例えば、人を捜す状況になったときのロボット装置の動作について説明する。
【００３０】
ロボット装置が人を捜す状況になったときには、シナリオ実行部９００は「人を捜す」シナリオのうちの成長パラメータのパラメータ値に対応する「人を捜す」シナリオをシナリオＤＢ部９０１より読み込み実行する。この実行により、ロボット装置は人を探していることをユーザーに通知しながら、かつ、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探す。ここで、人を探していることをユーザーに通知するためには、シナリオ実行部９００は、「人を捜しています」，「誰かいないの？」，「Ａさん、どこですか？」等のセリフを動作制御部９０２に送り、動作制御部９０２により音声信号を生成しスピーカー２０８からこのセリフを出力する。カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探すためには、シナリオ実行部９００は、動作制御部９０２に「カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探す」ように指示し、動作制御部９０２は、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を捜す。
【００３１】
このときユーザーがロボット装置の人物検出機能のことを良く知らないと、ロボット装置がユーザーを探し出すのに時間が掛かる。
【００３２】
この理由について説明する。
【００３３】
現在、既に画像認識による人物検出機能を備えた装置は存在するが、それらは家庭用ロボット装置の使用されるような一般環境においては望ましい性能を発揮出来ないのが実情である。したがって、画像認識による人物検出機能を備えた装置を使用する際には、カメラ２０９の設置位置などを工夫するなどして、充分に期待される性能を発揮出来るような限定された環境を作り出し、使用することが必要となる。また画像認識処理の内容によっては、画像認識装置による人物検出の助けとなるような動作の工夫をユーザーに要求する場合も少なくない。このユーザーに人物検出の助けとなるような動作の工夫を要求する例としては、人物検出処理において、動き情報を使用している場合があり、この場合に検出されるためには、ユーザーは静止しているのではなく、少し動く必要がある。本ロボット装置に採用される画像認識技術も、このような使用環境条件の制約やユーザーに使用方法の工夫を要求するものである。しかしながら、移動を行う家庭用ロボットでは移動するために、カメラ２０９の設置位置を工夫して環境条件を整えることは難しく、ユーザーにはある程度、使用可能な環境条件を理解してもらうことが必要である。
【００３４】
したがって、上記の理由によりユーザーがロボット装置の人物検出機能のことを良く知らないと、ロボット装置がユーザーを探し出すのに時間が掛かる。
【００３５】
そして、この人物検出機能に関してユーザーが不慣れのままにユーザーのロボット装置に対する経験が進むと、成長判定部９０３が成長パラメータ値を増加させ、ロボット装置が変化し成長する。
【００３６】
このことは、人物検出機能に限らず、例えば、音声認識機能等のロボット装置を使いこなすためにユーザが使用方法を習得する必要のある機能においても同様に発生する。音声認識機能についても、現状は人間同士の会話において人間が音声認識を行うようなレベルとロボットの音声認識のレベルとはかけ離れている。現状のロボットにおける音声認識では、ユーザーはロボットのマイクから例えば８０ｃｍの距離（ロボットが音声認識するための最適な距離）と適切な声の大きさ（音圧レベルがロボット内部で飽和することも無く、レベルが低すぎることもない）でしかも「あのー。伝言しておくれ」のような話し言葉ではなく、「伝言」や「伝言機能して」のような単語を中心とした言葉で話しかける必要がある。したがって、このような音声認識機能の使い方をユーザーが良く知らないと、ユーザーは何度も試行錯誤して声を掛けないと、ロボット装置に音声認識をさせることが出来ない。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のロボット装置は、ロボット装置を初めて起動してからの経過時間、総起動時間、ユーザーとのやりとりの回数などのユーザーのロボット装置に対する経験が進むと、成長判定部により、成長パラメータのパラメータ値を増加させ、ロボット装置が変化し成長し、シナリオ実行部がこの成長パラメータ値に応じたシナリオを実行し、ロボット装置はこの成長に応じた動作をするため、ユーザが使用方法を習得する必要のある機能に対して、ユーザーがこの機能を習得する前に、ロボット装置が成長すると、ユーザーは、ますます、この機能を使いこなすことができなくなるので、ユーザーは、ロボットに対して悪い印象を抱き、このためロボット装置に対する飽きが助長するという問題がある。
【００３８】
本発明の目的はこのような従来の欠点を除去するため、ユーザが使用方法を習得する必要のある機能に対して、ユーザーがこの機能を習得する前に、ロボット装置が成長することのないロボット装置を提供することにある。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のロボット装置は、複数の機能を有し、ユーザーのロボット装置の使用経験に応じて成長するロボット装置において、前記ユーザーの前記ロボット装置の機能の習得の度合いを示す第１の習得度を判定する第１の習得度判定手段と、前記ロボット装置の起動時間と前記ロボット装置の前記ユーザーとのやりとりの回数とを含む、前記ユーザーの前記ロボット装置の前記使用経験と、前記ユーザーの前記ロボット装置の機能の前記第１の習得度の前記度合いとから、前記ロボット装置の成長段階を予め定めた個数の段階のいずれかの段階に当てはめる成長度判定手段と、前記成長度判定手段が当てはめた前記成長段階に応じて予め定めた前記ロボット装置の動作を制御するロボット装置制御手段と、を備えて構成されている。
【００４０】
また、本発明の第１のロボット装置の前記第１の習得度判定手段は、ユーザーに対して機能の習得の度合いを確認するテストを自ロボット装置の有する複数の機能に対して行い、このテスト結果に応じて前記第１の習得度を判定するようにしている。
【００４１】
更に、本発明の第１のロボット装置の前記第１の習得度判定手段中の前記テストは、自ロボット装置に接続した表示手段に表示した表示内容に対して前記ユーザーより応答を受けることにより行うようにしている。
【００４２】
また、本発明の第１のロボット装置の前記第１の習得度判定手段は、ユーザーの自ロボット装置の使用履歴に基づいて前記第１の習得度を判定するようにしている。
【００４３】
更に、本発明の第１のロボット装置の前記第１の習得度判定手段は、ユーザーの習得すべき機能に対応した本ロボット装置のアクション結果の成功回数、非成功回数、アクション結果がでるまでの平均時間を含んだ使用履歴を、予め定めた期間分集計して、前記使用履歴で示す前記回数や前記平均時間が、予め前記機能ごとに定めた基準を満たしているときに、前記第１の習得度を、ユーザーが前記基準を満たした前記機能を習得できていると判定するようにしている。
【００４８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４９】
図１は、本発明のロボット装置の外観の一例を示す図である。
【００５０】
この図は、従来のロボット装置の外観を示す図８に、ＡＶ端子１１１，ＡＶケーブル１１２，モニタ１１３及びマウス１１４を付加している。図８で使用した番号と同じ番号のものは同一の機能を有する。
【００５１】
図２は、本発明のロボット装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００５２】
この図は、従来のロボット装置の制御系を示す図９に、モニタ２１６，マウス２１７及び記憶媒体２１５を付加している。モニタ２１６とマウス２１７とは図１で示したモニタ１１３とマウス１１４と同じである。これらは、ユーザーに対してロボット装置の有する機能を説明するときやこの機能の習得の度合いを確認するテストを行うとき等に使用する。
【００５３】
また、図９とは、シナリオＤＢ部２０１、シナリオ実行部２００は、成長判定部２１３、動作制御部２０２及びパラメータ格納部２１２が異なり、ユーザー習得度判定部が追加されている。
【００５４】
シナリオＤＢ部２０１は、図９のシナリオＤＢ部９０１に「機能レッスン」シナリオ２０１Ａが追加されている。「機能レッスン」シナリオ２０１Ａには、ユーザーに対して行う機能の説明や機能の習得の度合いを確認するテスト等のシナリオが記述してある。
【００５５】
シナリオ実行部２００は、「機能レッスン」シナリオ２０１Ａの実行動作が、図９のシナリオ実行部９００の実行動作に加わっている。
【００５６】
パラメータ格納部２１２には、図９の従来の技術で記載したロボット装置の成長の度合いを示す成長パラメータ（パラメータ値は例えば１、２、３の３種。）とロボット装置の感情の度合いを示す感情パラメータ（不図示）とに加えて、ユーザーがロボット装置の機能を習得したか否かを示す習得済みフラグがロボット装置の機能毎に格納されている。また、この各々の機能にはそれぞれ複数の習得すべき項目があり、この習得すべき項目に対して習得したか否かを示すサブクリアフラグがこの各々の機能毎に複数格納されている。例えば、画像認識機能について、ユーザーが習得すべき項目は、▲１▼ユーザーはロボットのカメラ２０９の視野角内に顔を持ってくる必要がある。▲２▼ロボットのカメラ２０９から８０ｃｍの距離に顔があるのが最適である。▲３▼ユーザーは顔を少し動かす必要がある。▲４▼顔をあまり傾けてはいけない。▲５▼逆光条件や暗い環境においては人物検出をうまく出来ない。▲６▼顔の登録をある程度行わなければ、画像認識による人物同定の精度は向上しない。の６つがあり、このそれぞれの項目にサブクリアフラグを設ける。
【００５７】
また、これらの習得済みフラグとサブクリアフラグとは、ロボット装置を購入して、初めて電源スイッチ１１０を入れるときにすべてリセットされ、各機能ごとに用意した機能レッスンをユーザーが受けこのレッスンの後にユーザーに対してロボット装置の有する機能の習得の度合いの確認テストを行ったときに、この機能のある項目に対してユーザーが正解した場合、この正解した項目のサブクリアフラグをセットし、この機能の複数のサブクリアフラグのセット率（第２の習得度：例えば、複数のサブクリアフラグのうちのセットされているフラグの割合を示す。）が予め定めた値以上であるときにこの機能の習得済みフラグをセットする。
【００５８】
成長判定部２１３は、ロボット装置の電源スイッチ１１０のオン時にパラメータ格納部２１２内の成長パラメータを更新する処理を行う。このとき、パラメータ格納部２１２の習得済みフラグのセット率（第１の習得度：例えば、複数の習得済みフラグのうちセットされているフラグの割合を示す。）とユーザーのロボット装置の使用経験とに基づいて成長パラメータをパラメータ格納部２１２にセットする。
【００５９】
ユーザー習得度判定部２１４は、シナリオ実行部２００の指示により、パラメータ格納部２１２内のサブクリアフラグをセットしたり、パラメータ格納部２１２内のサブクリアフラグのセット率（第２の習得度）が予め定めた値以上のときにこのサブクリアフラグに対応する機能の習得済みフラグをセットしたりする。
【００６０】
図９で使用した番号と同じ番号のものは同一の機能を有する。
【００６１】
次に、本実施の形態のロボット装置（図２）の動作について図３、図４、図５及び図６を参照して詳細に説明する。
【００６２】
図３は、図２に示すロボット装置の状態と状態間の遷移との一例を示す図である。
【００６３】
図４は、機能レッスン状態で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【００６４】
図５は、機能レッスン状態で行われる機能の教示内容の表示の一例を示す図である。
【００６５】
図６は、ユーザーの機能の習得度合いを確認するテスト内容の表示の一例を示す図である。
【００６６】
図１において、図３を使用して説明する。
【００６７】
ロボット装置の電源スイッチ１１０がユーザーによってオンにされるとロボット装置は起動直後状態３００に遷移し、シナリオ実行部２００は「起動直後」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、例えば、「起動が完了しました」というセリフを動作制御部２０２に送り、首１０８のモータと車輪１０９のモータとのサーボを動作させたり、成長判定部２１３に成長パラメータの更新処理をさせる等の各種の初期化処理を行う。
【００６８】
動作制御部２０２は、シナリオ実行部２００より「起動が完了しました」というセリフを受け、音声信号を生成しスピーカー２０８からこの「起動が完了しました」を出力してユーザーに起動が完了したことを通知する。
【００６９】
シナリオ実行部２００は、首１０８のモータと車輪１０９のモータとのサーボを動作させるために、動作制御部２０２にサーボ制御開始のコマンドを送り、動作制御部２０２は、このコマンドにより、アクチュエータ２０４Ａとアクチュエータ２０５Ａとにサーボの制御を開始させる。
【００７０】
シナリオ実行部２００は、成長判定部２１３に成長パラメータの更新処理をさせるために、成長判定部２１３に成長パラメータの更新処理の実行を指示し、成長判定部２１３は、パラメータ格納部２１２内の習得済みフラグのセット率（第１の習得度）を調べ、この調べたセット率と、初めて起動してからの経過時間、総起動時間、ユーザーとのやりとりの回数などのロボットの使用経験とに基づいて、ロボット装置の成長段階を決定しこの成長段階に応じて予め定めた成長パラメータをパラメータ格納部２１２に設定する。 成長判定部２１３は、初めて起動してからの経過時間、総起動時間を常に計数するとともに、頭ボタン１００を押した回数，頭を撫でた回数，人物を検出した回数等のユーザーとのやりとりの回数をシナリオ実行部２００から報告を受けてその都度計算しておく。
【００７１】
ロボット装置は、例えば３つの成長段階を有し、この段階を成長パラメータで表わす。最も下の成長段階では、成長パラメータを１とし、次の成長段階では、成長パラメータを２とし、最も上の成長段階では、成長パラメータを３とする。成長パラメータ３となる条件は、初めて起動してからの経過時間が例えば１４日以上、かつ総起動時間が例えば３０時間以上、かつ頭ボタン１００を押した回数と頭を撫でた回数と音声認識した言葉の数と人物を検出した数の合計が例えば１０００以上、かつ、ユーザーが習得すべきすべての機能をユーザーが習得できていること（セット率（第１の習得度）が１００％）を満足することである。
【００７２】
ユーザーが習得すべき機能を習得しているか否かは、習得すべき機能に対応するパラメータ格納部２１２内の習得済みフラグがセットされているか否かにより調べる。また、セット率は、パラメータ格納部２１２内の習得すべき複数の機能にそれぞれ対応する複数の習得済みフラグのセット具合をみて決める。
【００７３】
成長パラメータ２となる条件は、成長パラメータ３となる条件を満足せずに、初めて起動してからの経過時間が例えば７日以上、かつ総起動時間が例えば１５時間以上、かつ頭ボタン１００を押した回数と頭を撫でた回数と音声認識した言葉の数と人物を検出した数の合計が例えば５００以上、かつ、セット率（第１の習得度）５０％以上を満足することである。成長パラメータ１となるのは、成長パラメータ２と３になる条件を満足していないときである。
【００７４】
「起動直後」シナリオの処理が終了すると、ロボット装置は起動直後状態３００から移動状態３０１に遷移し、シナリオ実行部２００は、「移動」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、動作制御部２０２に対してコマンドを送り、ロボット装置に、自律的に移動しているいわゆる散歩を行わせる。
【００７５】
ロボット装置に一定時間散歩させると休息状態３０２に遷移し、シナリオ実行部２００は、「休息」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、ロボット装置を停止し静かにさせる。
【００７６】
この休息状態３０２は、ロボット装置が演出として休息している状態であり、一定時間休息すると移動状態３０１に遷移し、シナリオ実行部２００は、「移動」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み実行する。
【００７７】
ロボット装置が移動状態３０１又は休息状態３０２のときに、ユーザーから何らかの働きかけがあった場合、例えば、ユーザーが「おーい」とロボット装置に呼びかけた場合には、この呼びかけをマイク２０７でひろい、このひろった音が予め定めた閾値以上の音圧を越えた時間が一定時間以上であったときに、動作制御部２０２が音源検出イベントをシナリオ実行部２００に送信して、ロボット装置は人を探す状態３１０に遷移する。
【００７８】
また、ロボット装置が移動状態３０１又は休息状態３０２のときに、ユーザーがロボット装置（頭ボタン１００）を撫でた場合には、動作制御部２０２が頭ボタン１００のオン・オフを検出し頭ボタン１００が撫でられたイベントをシナリオ実行部２００に送信し、ロボット装置はあいさつ状態３１１に遷移する。
【００７９】
ロボット装置が人を探す状態３１０に遷移すると、シナリオ実行部２００は、「人を捜す」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、ロボット装置は人を探していることをユーザーに通知しながら、かつ、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探す。
【００８０】
シナリオ実行部２００は、人を探していることをユーザーに通知するために、「人を捜しています」，「誰かいないの？」，「Ａさん、どこですか？」等のセリフを動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２は、音声信号を生成しスピーカー２０８からこのセリフを出力する。
【００８１】
シナリオ実行部２００は、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探すために、シナリオ実行部２００は、動作制御部２０２に「カメラからの入力画像を画像認識処理しながら人を探す」ように指示し、動作制御部２０２は、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を捜す。
【００８２】
人を探す状態３１０において、画像認識処理が人物の検出に成功する、すなわち、ロボット装置がユーザーを見つけると、人物検出イベントが動作制御部２０２からシナリオ実行部２００に送信され、ロボット装置はあいさつ状態３１１に遷移する。
【００８３】
ロボット装置があいさつ状態３１１に遷移すると、シナリオ実行部２００は、「あいさつ」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、ロボット装置はユーザーに対してあいさつし、ユーザーとの言葉でのやりとりが開始したことを通知する。すなわち、シナリオ実行部２００は、内部時計により判断した時間帯に応じて「おはよう」，「こんにちは」，「こんばんは」等のセリフを動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２に音声信号を生成させスピーカー２０８からこのセリフを出力させ、「会話しましょう」等のセリフを動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２に音声信号を生成させスピーカー２０８からこのセリフを出力させる。
【００８４】
シナリオ実行部２００が「あいさつ」シナリオの実行を終了すると、ロボット装置は機能レッスン状態３１２に遷移し、シナリオ実行部２００は、「機能レッスン」シナリオ２０１ＡをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行する。
【００８５】
機能レッスン状態３１２で行われる処理の一例として、画像認識による人物検出機能の機能レッスンについて、図４のフローチャートと、図５と図６の画面イメージとを用いて説明する。
【００８６】
シナリオ実行部２００が、「機能レッスン」シナリオ２０１Ａを実行すると、ステップＳ４００において、習得すべき機能が残っているか否かをユーザー習得度判定部２１４に問い合わせてチェックする。ユーザー習得度判定部２１４は、パラメータ格納部２１２の習得済みフラグをチェックし、習得すべき全ての機能をユーザーが習得済みか否かを習得済みフラグのセット状況により調べる。習得済みでない機能が１つ以上存在するときには、最も優先順位の上位にある機能、言い換えると最も先に覚えるべき機能名についての使用方法の説明を、ステップＳ４０１以降で行う。全ての機能をユーザーが習得している場合には何もせずに終了し、ロボット装置は対話状態３１３に遷移する。
【００８７】
ステップＳ４０１では、画面出力可能な状態かどうかをＡＶケーブル１１２がロボット装置のＡＶ端子１１１に接続されているか否かをシナリオ実行部２００が動作制御部２０２に問い合わせることで調べる。調べた結果、画面出力可能（ＡＶケーブル１１２がＡＶ端子１１１に接続されている）な場合には、ステップＳ４０４に進む。画面出力可能でない場合には、ステップＳ４０２に進む。
【００８８】
ステップＳ４０２では、画面出力可能な状態にすることをユーザーに要求する内容を発話（例えば、シナリオ実行部２００が「ＡＶケーブルを挿して、モニタテレビと接続して下さい」を動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２はスピーカにこのセリフを出力させる。）し、ステップＳ４０３に進む。
【００８９】
ステップＳ４０３では、シナリオ実行部２００は、動作制御部２０２からの画面出力可能状態に遷移したときに発行されるイベント（画面出力可能イベントと記載する。）を所定の時間待つ。動作制御部２０２は、センサ２０６により、ＡＶケーブル１１２がＡＶ端子１１１に接続されていない状態からＡＶケーブル１１２がＡＶ端子１１１に接続された状態への変化を検知し、画面出力可能イベントを発行する。所定時間内に画面出力可能イベントがあったときには、ステップＳ４０４に進み、所定時間内に画面出力可能イベントが無かった場合には、終了し、ロボット装置は対話状態３１３に遷移する。
【００９０】
ステップＳ４０４では、まず最初に、シナリオ実行部２００は、ロボット装置に接続したモニタ２１６に、習得済みでない機能の説明画面を表示させる。例えば、この習得済みでない機能が「画像認識による人物検出機能」の場合、この機能のサブクリアフラグのセット率（第２の習得度）が例えば”０”の時には、図５に示すような説明画面をモニタ２１６に表示させる。
【００９１】
説明画面の文章説明部５００に表示させる項目について説明する。
【００９２】
例えば、この「画像認識による人物検出機能」の習得すべき項目には、▲１▼ユーザーはロボットのカメラ２０９の視野角内に顔を持ってくる必要がある。▲２▼ロボットのカメラ２０９から８０ｃｍの距離に顔があるのが最適である。▲３▼ユーザーは顔を少し動かす必要がある。▲４▼顔をあまり傾けてはいけない。▲５▼逆光条件や暗い環境においては人物検出をうまく出来ない。▲６▼顔の登録をある程度行わなければ、画像認識による人物同定の精度は向上しない。の６つがあるが、シナリオ実行部２００が、ユーザー習得度判定部２１４に対しこの「画像認識による人物検出機能」のサブクリアフラグのセット状況を調べさせ、このセット状況により、セット率（第２の習得度）を求め、このセット率が例えば”０”の時には、数字の小さい方から３つの▲１▼ユーザーはロボットのカメラ２０９の視野角内に顔を持ってくる必要がある。▲２▼ロボットのカメラ２０９から８０ｃｍの距離に顔があるのが最適である。▲３▼ユーザーは顔を少し動かす必要がある。の３つの項目を説明画面に表示させる。そして、次にロボット装置を起動したときに行われる機能レッスンにおいては、この機能の習得出来ていない項目の中で、数字の小さい３つを説明画面に表示させる。このとき、サブクリアフラグのセット率の値により、説明画面に表示させる項目数を増減させたり、説明画面に表示させる項目を選択しても良い。
【００９３】
シナリオ実行部２００は、図５に示すような説明画面をモニタ２１６に表示させるために、予め記憶媒体２１５に格納してあるこの「画像認識による人物検出機能」の使い方の説明画面を上記の▲１▼、▲２▼、▲３▼の項目について表示するよう動作制御部２０２に指示し、動作制御部２０２は、記憶媒体２１５より「画像認識による人物検出機能」の使い方の説明画面を▲１▼、▲２▼、▲３▼の項目とともに取り出しモニタ２１６に表示する。
【００９４】
ステップＳ４０４において、次に、シナリオ実行部２００は、モニタ２１６に表示した文章説明部５００の項目をユーザーに読んで理解してもらった後に、ビデオ再生ボタン５０１を押してもらい（モニタ２１６に接続したマウス２１７によりビデオ再生のエリアをクリックする等）、ビデオ映像を用いて使用方法の説明を行う。すなわち、シナリオ実行部２００は、動作制御部２０２よりビデオ再生ボタンＯＮイベントを受けると、予め記憶媒体２１５に格納してあるこの「画像認識による人物検出機能」の使い方のビデオ映像を表示するよう動作制御部２０２に指示し、動作制御部２０２は、記憶媒体２１５より「画像認識による人物検出機能」の使い方のビデオ映像を取り出しモニタ２１６に表示する。このビデオ映像では、人が上手に機能を使用している様子を上手に使用するために重要な点をキャプション（字幕）で画面下部に表示しながら動画等により説明する。この説明が終わると、図５の説明画面をモニタ２１６に表示する。
【００９５】
ステップＳ４０４において、最後に、シナリオ実行部２００は、ユーザーにテストボタン５０２を押してもらい（モニタ２１６に接続したマウス２１７によりテストのエリアをクリックする等）、図６に示すような「画像認識による人物検出機能」の確認テストの問題画面をモニタ２１６に表示させ、ユーザーが「画像認識による人物検出機能」の使用方法を習得できたか否かをテスト（チェック）する。（この確認テストの問題画面は、図５で示した文章説明部５００の項目に対応している。）すなわち、シナリオ実行部２００は、動作制御部２０２よりテストボタンＯＮイベントを受けると、予め記憶媒体２１５に格納してある「画像認識による人物検出機能」の項目数分の複数の確認テストの問題画面のうちの、図５で示した文章説明部５００の項目内の一つの項目に対応する問題画面を指定しこの問題画面を表示するよう動作制御部２０２に指示し、動作制御部２０２は、記憶媒体２１５に格納してある、シナリオ実行部２００から指定された「画像認識による人物検出機能」の確認テストの問題画面を取り出しモニタ２１６に表示する。
【００９６】
この表示した問題に対し、ユーザーは音声にて回答すると、動作制御部２０２は、回答内容である回答イベントを発生し、シナリオ実行部２００は、この回答イベントを受けこの問題に対して正解か否かを判断し、動作制御部２０２に図５で示した文章説明部５００内の項目のうちの次の項目に対応する問題画面を表示させ、同様にして、この問題に対する回答イベントを動作制御部２０２より受けこの受けた回答イベントがこの問題に対して正解か否かを判断する。
【００９７】
そして、この「画像認識による人物検出機能」に対する予め用意した複数の習得すべき項目に対応するすべての問題を終了すると、ステップＳ４０５に進む。
【００９８】
ステップＳ４０５では、シナリオ実行部２００は、ステップＳ４０４において出題した問題に対するユーザーの回答に正解があったときには、この正解の問題に対応する機能の項目に関してユーザーが習得できたとしてこの項目に対応するサブクリアフラグをセットするようユーザー習得度判定部２１４に指示し、ユーザー習得度判定部２１４は、この指示されたサブクリアフラグをセットする。シナリオ実行部２００は、このことをステップＳ４０４において出題したすべての問題に対するユーザーの回答に対して行った後に、ユーザーの回答が一つでも正解があったときには、ステップＳ４０６に進む。ユーザーの回答がすべて不正解のときには、終了し、ロボット装置は対話状態３１３に遷移する。
【００９９】
ステップＳ４０６では、シナリオ実行部２００は、ユーザーが習得すべき機能の使用方法を習得できたか否かを判定するようユーザー習得度判定部２１４に指示する。ユーザー習得度判定部２１４はこの指示を受け、指定された機能に対応するそれぞれの複数のサブクリアフラグのセット状況を調べ、この機能のサブクリアフラグのセット率（第２の習得度）を判定し、予め定めたセット率以上のときには、この機能をユーザーが習得できたと判定してこの機能に対応する習得済みフラグをセットし、終了する。「機能レッスン」シナリオ２０１Ａの実行が終了すると、ロボット装置は対話状態３１３に遷移する。
【０１００】
ロボット装置が対話状態３１３に遷移すると、シナリオ実行部２００は、「対話」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、ユーザーからの要求の有無等を聞いたり、要求内容を実現したりする。
【０１０１】
例えば、「何か要求することはありませんか？」等のセリフを動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２により音声信号を生成しスピーカー２０８からこのセリフを出力し、動作制御部２０２が、ユーザーから「伝言して」のセリフをマイク２０７より受けこのセリフを認識した場合には、マイク２０７を使用して、ユーザの伝言を受け、この伝言を伝言元ユーザー名と伝言先ユーザー名をセットにして内部ＨＤ（不記載）などの記憶媒体２１５に保持する。
【０１０２】
ロボット装置が対話状態３１３ときに、ユーザーから、「バイバイ」や「おやすみ」のような対話の終了を促す意味の音声の入力があったと、音声認識結果によって得られた場合には、対話終了イベントが動作制御部２０２からシナリオ実行部２００に送信され、非対人行動状態３０（移動状態３０１もしくは休息状態３０２）に遷移する。
【０１０３】
図７は、本発明のロボット装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【０１０４】
この図は、本発明の第１の実施の形態を示す図２に、ユーザー使用履歴格納部を付加している。
【０１０５】
図２で使用した番号と同じ番号のものは同一の機能を有する。
【０１０６】
ユーザー使用履歴格納部７００には、ユーザーの習得すべき機能に対応した本ロボット装置のアクション結果の成功回数、非成功回数、アクション結果がでるまでの平均時間を含んだ使用履歴を格納している。
【０１０７】
すなわち、例えば、２００２／０２／１５：１回目の起動：音声認識回数１００回：音声認識リジェクト数＝３８回：音声認識非リジェクト数＝６２回；２００２／０２／１５：１回目の起動：人物検出までの平均時間＝３４００［ｍｓ］、２００２／０２／１５：２回目の起動：音声認識回数５０回：音声認識リジェクト数＝４０回：音声認識非リジェクト数＝１０回；２００２／０２／１５：２回目の起動：人物検出までの平均時間＝３０００［ｍｓ］のようなデータを、例えば、現在時刻から過去一週間分程度格納してある。このデータは、例えば、シナリオ実行部７０２が、音声認識したり、画像認識して人物を検出したりしたときに、その都度、ユーザー使用履歴格納部７００に格納している。
【０１０８】
ユーザー習得度判定部７０１は、第１の実施の形態での動作に加え、シナリオ実行部７０２の指示により、ユーザー使用履歴格納部７００に格納してある使用履歴を、例えば、現在時刻から過去一週間分集計して、過去一週間の音声認識リジェクト率と平均の人物検出から人物検出までの時間を算出し、音声認識リジェクト率が例えば３０％以下ならば、パラメータ格納部２１２の音声認識の機能に対応する習得済みフラグをセットし、平均の人物検出から人物検出までの時間が例えば２５００ｍｓ以下ならば、人物検出の機能に対応する習得済みフラグをセットする。
【０１０９】
ユーザー習得度判定部７０１の、ユーザー使用履歴格納部７００に格納してある使用履歴を調べて習得済みフラグをセットする動作は、例えば、ロボット装置の起動直後状態３００中や、第１の実施の形態でシナリオ実行部２００がユーザー習得度判定部２１４にユーザーが習得すべき機能の使用方法を習得できたか否かを判定するように指示したときに実行する。
【０１１０】
シナリオ実行部７０２は、第１の実施の形態での動作に加え、第１の実施の形態を示す図２に、ユーザー使用履歴格納部を付加したことにより発生する、前述の動作が加わる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のロボット装置によれば、第１の習得度判定手段により、ユーザーの機能の習得の度合いを示す第１の習得度を判定し、成長度判定手段により、ユーザーの使用経験を判定しこの判定した使用経験と第１の習得度判定手段が判定した第１の習得度とに基づいてロボット装置の成長の度合いを判定し、ロボット装置制御手段により、成長度判定手段が判定した成長の度合いに基づいてロボット装置を制御するため、第１の習得度判定手段が判定した第１の習得度を使用して、成長度判定手段により、ロボット装置の成長の度合いを判定するので、ユーザーが使用方法を習得する必要のある機能に対して、ユーザーがこの機能を習得する前に、ロボット装置が成長することがない。
【０１１２】
また、本発明のロボット装置によれば、
第２の習得度判定手段により、ユーザーの機能の習得の度合いを機能毎に示す第２の習得度を判定し、機能使用方法説明手段により、第２の習得度判定手段が判定した機能の第２の習得度に応じた教示内容をユーザーに教示するため、ユーザーは習得度に応じた教示内容により機能の使用方法の教示をうけるので、わかりにくい機能でも順を追って容易に習得できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロボット装置の外観の一例を示す図である。
【図２】本発明のロボット装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図２に示すロボット装置の状態と状態間の遷移との一例を示す図である。
【図４】機能レッスン状態で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】機能レッスン状態で行われる機能の教示内容の表示の一例を示す図である。
【図６】ユーザーの機能の習得度合いを確認するテスト内容の表示の一例を示す図である。
【図７】本発明のロボット装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】従来のロボット装置の外観を示す図である。
【図９】図８で示す従来のロボット装置に適用する制御系である。
【符号の説明】
１００ 頭ボタン
１０１ 音声認識用マイク
１０２ ＣＣＤカメラ
１０３ ＬＥＤ
１０４ 音源方向検出用マイク
１０５ スピーカー
１０６ 超音波センサ
１０７ 近接センサ
１０８ 首
１０９ 車輪
１１０ 電源スイッチ
１１１ ＡＶ端子
１１２ ＡＶケーブル
１１３ モニタ
１１４ マウス
２００ シナリオ実行部
２０１ シナリオＤＢ部
２０１Ａ 「機能レッスン」シナリオ
２０２ 動作制御部
２０３ ＬＥＤ
２０４ 頭部ユニット
２０４Ａ アクチュエータ
２０５ 車輪部ユニット
２０５Ａ アクチュエータ
２０６ センサ
２０７ マイク
２０８ スピーカー
２０９ カメラ
２１０ セリフ選択部
２１１ セリフＤＢ部
２１２ パラメータ格納部
２１３ 成長判定部
２１４ ユーザー習得度判定部
２１５ 記憶媒体
２１６ モニタ
２１７ マウス
３０ 非対人行動状態
３１ 対人行動状態
３００ 起動直後状態
３０１ 移動状態
３０２ 休息状態
３０３ 終了処理状態
３１０ 人を探す状態
３１１ あいさつ状態
３１２ 機能レッスン状態
３１３ 対話状態
５００ 文章説明部
５０１ ビデオ再生ボタン
５０２ テストボタン
６００ 確認テスト用問題
７００ ユーザー使用履歴格納部
７０１ ユーザー習得度判定部
７０２ シナリオ実行部
９００ シナリオ実行部
９０１ シナリオＤＢ部
９０２ 動作制御部
９０３ 成長判定部
９０４ パラメータ格納部
【発明の属する技術分野】
本発明はロボット装置に関し、特にユーザーのロボット装置の使用経験に応じて成長するロボット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のロボット装置は、例えば、家庭内で用いられ、ユーザーの関わり度合いに応じて模擬的に変化や成長をし、ユーザーにこの変化や成長を感じさせて愛着を抱かせるために用いられている。
【０００３】
従来のロボット装置の一例を図８、図９を用いて説明する。
【０００４】
従来のロボット装置の外観は、図８に示すように、頭部ユニット２０４、胴体ユニット及び車輪部ユニット２０５により構成する。
【０００５】
頭部ユニット２０４は、頭ボタン１００と、音声認識用マイク１０１と、二つのＣＣＤカメラ１０２と、複数のＬＥＤ１０３とを有し、頭部ユニット２０４を上下左右に回転するための首１０８により胴体ユニットと接続している。
【０００６】
胴体ユニットは、音源方向検出用マイク１０４と、スピーカー１０５と、超音波センサ１０６と、電源スイッチ１１０とを備えている。
【０００７】
車輪部ユニット２０５は、近接センサ１０７と、車輪１０９とを備えている。
【０００８】
頭ボタン１００は、電気スイッチであり、スイッチがオンかオフかの状態を検出することができ、更に、頭ボタン１００を押されている時間によって、異なる入力として扱うことが出来るようになっている。
【０００９】
音声認識用マイク１０１は、指向性マイクであって、ロボットの顔面に正対してユーザーが話し掛けたときに指向特性が最大になるような音声認識に適したマイクとなっている。
【００１０】
二つのＣＣＤカメラ１０２は、両カメラ間の距離や二つのカメラの向いている軸を揃える等の予め校正された状態で組み込まれたステレオカメラになっており、首１０８を下方向に向けて、床面の障害物検出のための入力用として使用されることと、首１０８を上方に向けて人物の検出や人物の同定のための入力用として使用されることとに使用される。
【００１１】
複数のＬＥＤ１０３は、目、耳、口、頬に相当する部分にそれぞれ埋め込まれており、ロボットの感情表現として役割と、音の検知や人物検出といったロボットのセンシングの状態をユーザーに知らせる役割とを持つ。
【００１２】
音源方向検出用マイク１０４は、襟の部分の左右と正面に計３つのマイクが取り付けられており、到達する音の時間差を計測処理して、音源の方向を推定するために使用される。
【００１３】
スピーカー１０５は、合成音声や収録音声や効果音や音楽などを出力する。
【００１４】
超音波センサ１０６は、近距離（例えば、５０ｃｍ程度まで）にある物体までの距離計測用のセンサと中距離（例えば、１２０ｃｍ程度まで）にある物体までの距離計測用のセンサとがあり、近距離用のセンサはロボット下部の前方と後方に取り付けられ、中距離用のセンサはロボット中央部正面に取り付けられている。この超音波センサ１０６は、ＣＣＤカメラ１０２を用いた障害物検出と併用され、ロボットの移動の際に障害物を検出して避けるために使用される。
【００１５】
電源スイッチ１１０は、ロボットの電源のオン／オフに使用される。
【００１６】
近接センサ１０７は、階段などの段差を検出して、階段からの落下防止のために使用される。
【００１７】
車輪１０９は、胴体下部の左右に各１つずつ、それぞれ独立して回転角速度を与えることが出来る車輪１０９が取り付けられ、胴体後方には１つのキャスターが取り付けられている。
【００１８】
図８で示す従来のロボット装置に適用する制御系は、図９に示すように、シナリオ実行部９００と、シナリオＤＢ部９０１と、動作制御部９０２と、セリフ選択部２１０と、セリフＤＢ部２１１と、パラメータ格納部９０４と、成長判定部９０３とにより構成する。
【００１９】
図９中の、ＬＥＤ２０３，頭部ユニット２０４のアクチュエータ２０４Ａ，車輪部ユニット２０５のアクチュエータ２０５Ａ，各種センサ２０６，マイク２０７，スピーカー２０８及びカメラ２０９は動作制御部９０２により制御される。
【００２０】
ここで、ＬＥＤ２０３は図８のＬＥＤ１０３、アクチュエータ２０４Ａは図８の首１０８を動かすためのアクチュエータ、アクチュエータ２０５Ａは図８の車輪１０９を動かすためのアクチュエータ、各種センサ２０６は図８の頭ボタン１００，超音波センサ１０６、近接センサ１０７のそれぞれのセンサ、マイク２０７は図８の音声認識用マイク１０１、音源方向検出用マイク１０４、スピーカー２０８は図８のスピーカー１０５、カメラ２０９は図８のＣＣＤカメラ１０２である。
【００２１】
パラメータ格納部９０４には、ロボット装置の成長の度合いを示す成長パラメータ（パラメータ値は例えば１、２、３の３種。）とロボット装置の感情の度合いを示す感情パラメータとが格納されている。
【００２２】
セリフＤＢ部２１１には、セリフを状況毎に分類したときのセリフ発話状況を表すセリフカテゴリー名（以後、セリフ種と記載する。）毎に、成長パラメータの値や感情パラメータの値に基づいて、対応するセリフが格納されている。セリフ種とは、例えば、ロボット装置が人に対して挨拶をする際に使われる「おはようございます」や「おはよう」といったセリフを一まとめにして“朝の挨拶”というように分類したときの“朝の挨拶”というカテゴリー名称を表す。
【００２３】
シナリオＤＢ部９０１には、「移動」，「人を捜す」，「あいさつ」等の動作を示す各種のシナリオが格納されている。それぞれのシナリオは成長パラメータのパラメータ値に対応するシナリオをそれぞれ有している。「人を捜す」シナリオには、成長パラメータのパラメータ値に対応する３種類のシナリオがあり、例えば、成長パラメータのパラメータ値が１のときには、首を動かすことも無く、人の検出が出来ない場合は必ず一定時間だけ「人を探す」シナリオを動作させるが、成長パラメータのパラメータ値が３のときには、ときどき首を左右に振りながら、「探してるよ。誰かいないの？」などと発話したり、例えば、ロボットが感情を模擬するような仕組み（未記載）を有する場合には、感情の状態が良好なときには長い時間「人を探す」シナリオを動作させるが、感情の状態が悪い場合には短時間しか「人を探す」シナリオを動作させないようにシナリオに記述されている。このように成長パラメータが上の段階に行くにつれて、ロボット装置が感情を有しているようにユーザーには感じられるが、その反面首を動かしている最中は人を検出しないことや、「人を探す」シナリオの実行時間が一定で無いため、ユーザーが予期しないタイミングで「人を探す」シナリオを抜けて他のシナリオを実行するということがある。
【００２４】
そして、セリフＤＢ部２１１にある、各々のシナリオには、ＬＥＤ２０３の点灯制御処理の記述と、頭部ユニット２０４のアクチュエータ２０４Ａの動作制御処理の記述と、車輪部ユニット２０５のアクチュエータ２０５Ａの動作制御処理の記述と、スピーカー２０８による音声出力制御処理の記述と、動作制御部９０２から送られる各種センサ２０６の計測結果やロボットの内部状態の解析結果として発行されるセンサイベント入力があった際の処理の記述と、マイク２０７を通して入力された音声の音声認識結果である音声認識イベント入力があった際の処理の記述と、カメラ２０９を通して入力された画像を解析して得られた画像認識イベント入力があった際の処理の記述と、次のシナリオ（状態）への遷移に関する記述と、が記述されている。
【００２５】
成長判定部９０３は、ロボット装置を初めて起動してからの経過時間、総起動時間、ユーザーとのやりとりの回数などのロボットの経験に基づいて、ロボット装置の成長段階を決定しこの成長段階に応じて予め定めた成長パラメータ（パラメータ値は例えば１、２、３の３種。）をパラメータ格納部９０４に設定する。
【００２６】
シナリオ実行部９００は、シナリオＤＢ部９０１に格納された「移動」，「人を捜す」，「あいさつ」等の動作を示す各種シナリオのうちから１つのシナリオを選択し、選択したシナリオに記述されたコマンドを順次、動作制御部９０２に送信したり、動作制御部９０２から送られてくる動作結果の発生や検出結果の発生等を示す各種イベントに対応する処理をしたりする。シナリオ実行部９００は、選択したシナリオに記述されたコマンド中にセリフ種があるときには、このコマンドをセリフ選択部２１０に送り、セリフ選択部２１０よりセリフを受け、このセリフを発話させるコマンドに含めて動作制御部９０２に送る。
【００２７】
セリフ選択部２１０は、シナリオ実行部９００より受けたコマンドに記述されたセリフ種と、パラメータ格納部９０４に格納された成長パラメータと感情パラメータとに基づいてセリフＤＢ部２１１から、具体的なセリフを選択してシナリオ実行部９００に渡す。セリフ種が例えば“朝の挨拶”のときには、「おはようございます」や「おはよう」を選択する。
【００２８】
動作制御部９０２は、シナリオ実行部９００から与えられたコマンドを解釈し実行する処理と、各種センサ２０６からの入力やマイク２０７からの音声信号やカメラ２０９からの画像信号を解析処理して、その処理結果をイベントという形でシナリオ実行部９００に送信する処理とを行う。このとき、シナリオ実行部９００から与えられたコマンドがセリフを発話させるコマンドのときには、動作制御部９０２は、音声合成機能によってこのセリフに対応する音声信号を生成し、生成した音声信号をスピーカー２０８から出力する。
【００２９】
ここで、例えば、人を捜す状況になったときのロボット装置の動作について説明する。
【００３０】
ロボット装置が人を捜す状況になったときには、シナリオ実行部９００は「人を捜す」シナリオのうちの成長パラメータのパラメータ値に対応する「人を捜す」シナリオをシナリオＤＢ部９０１より読み込み実行する。この実行により、ロボット装置は人を探していることをユーザーに通知しながら、かつ、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探す。ここで、人を探していることをユーザーに通知するためには、シナリオ実行部９００は、「人を捜しています」，「誰かいないの？」，「Ａさん、どこですか？」等のセリフを動作制御部９０２に送り、動作制御部９０２により音声信号を生成しスピーカー２０８からこのセリフを出力する。カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探すためには、シナリオ実行部９００は、動作制御部９０２に「カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探す」ように指示し、動作制御部９０２は、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を捜す。
【００３１】
このときユーザーがロボット装置の人物検出機能のことを良く知らないと、ロボット装置がユーザーを探し出すのに時間が掛かる。
【００３２】
この理由について説明する。
【００３３】
現在、既に画像認識による人物検出機能を備えた装置は存在するが、それらは家庭用ロボット装置の使用されるような一般環境においては望ましい性能を発揮出来ないのが実情である。したがって、画像認識による人物検出機能を備えた装置を使用する際には、カメラ２０９の設置位置などを工夫するなどして、充分に期待される性能を発揮出来るような限定された環境を作り出し、使用することが必要となる。また画像認識処理の内容によっては、画像認識装置による人物検出の助けとなるような動作の工夫をユーザーに要求する場合も少なくない。このユーザーに人物検出の助けとなるような動作の工夫を要求する例としては、人物検出処理において、動き情報を使用している場合があり、この場合に検出されるためには、ユーザーは静止しているのではなく、少し動く必要がある。本ロボット装置に採用される画像認識技術も、このような使用環境条件の制約やユーザーに使用方法の工夫を要求するものである。しかしながら、移動を行う家庭用ロボットでは移動するために、カメラ２０９の設置位置を工夫して環境条件を整えることは難しく、ユーザーにはある程度、使用可能な環境条件を理解してもらうことが必要である。
【００３４】
したがって、上記の理由によりユーザーがロボット装置の人物検出機能のことを良く知らないと、ロボット装置がユーザーを探し出すのに時間が掛かる。
【００３５】
そして、この人物検出機能に関してユーザーが不慣れのままにユーザーのロボット装置に対する経験が進むと、成長判定部９０３が成長パラメータ値を増加させ、ロボット装置が変化し成長する。
【００３６】
このことは、人物検出機能に限らず、例えば、音声認識機能等のロボット装置を使いこなすためにユーザが使用方法を習得する必要のある機能においても同様に発生する。音声認識機能についても、現状は人間同士の会話において人間が音声認識を行うようなレベルとロボットの音声認識のレベルとはかけ離れている。現状のロボットにおける音声認識では、ユーザーはロボットのマイクから例えば８０ｃｍの距離（ロボットが音声認識するための最適な距離）と適切な声の大きさ（音圧レベルがロボット内部で飽和することも無く、レベルが低すぎることもない）でしかも「あのー。伝言しておくれ」のような話し言葉ではなく、「伝言」や「伝言機能して」のような単語を中心とした言葉で話しかける必要がある。したがって、このような音声認識機能の使い方をユーザーが良く知らないと、ユーザーは何度も試行錯誤して声を掛けないと、ロボット装置に音声認識をさせることが出来ない。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のロボット装置は、ロボット装置を初めて起動してからの経過時間、総起動時間、ユーザーとのやりとりの回数などのユーザーのロボット装置に対する経験が進むと、成長判定部により、成長パラメータのパラメータ値を増加させ、ロボット装置が変化し成長し、シナリオ実行部がこの成長パラメータ値に応じたシナリオを実行し、ロボット装置はこの成長に応じた動作をするため、ユーザが使用方法を習得する必要のある機能に対して、ユーザーがこの機能を習得する前に、ロボット装置が成長すると、ユーザーは、ますます、この機能を使いこなすことができなくなるので、ユーザーは、ロボットに対して悪い印象を抱き、このためロボット装置に対する飽きが助長するという問題がある。
【００３８】
本発明の目的はこのような従来の欠点を除去するため、ユーザが使用方法を習得する必要のある機能に対して、ユーザーがこの機能を習得する前に、ロボット装置が成長することのないロボット装置を提供することにある。
【００３９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１のロボット装置は、複数の機能を有し、ユーザーのロボット装置の使用経験に応じて成長するロボット装置において、前記ユーザーの前記ロボット装置の機能の習得の度合いを示す第１の習得度を判定する第１の習得度判定手段と、前記ロボット装置の起動時間と前記ロボット装置の前記ユーザーとのやりとりの回数とを含む、前記ユーザーの前記ロボット装置の前記使用経験と、前記ユーザーの前記ロボット装置の機能の前記第１の習得度の前記度合いとから、前記ロボット装置の成長段階を予め定めた個数の段階のいずれかの段階に当てはめる成長度判定手段と、前記成長度判定手段が当てはめた前記成長段階に応じて予め定めた前記ロボット装置の動作を制御するロボット装置制御手段と、を備えて構成されている。
【００４０】
また、本発明の第１のロボット装置の前記第１の習得度判定手段は、ユーザーに対して機能の習得の度合いを確認するテストを自ロボット装置の有する複数の機能に対して行い、このテスト結果に応じて前記第１の習得度を判定するようにしている。
【００４１】
更に、本発明の第１のロボット装置の前記第１の習得度判定手段中の前記テストは、自ロボット装置に接続した表示手段に表示した表示内容に対して前記ユーザーより応答を受けることにより行うようにしている。
【００４２】
また、本発明の第１のロボット装置の前記第１の習得度判定手段は、ユーザーの自ロボット装置の使用履歴に基づいて前記第１の習得度を判定するようにしている。
【００４３】
更に、本発明の第１のロボット装置の前記第１の習得度判定手段は、ユーザーの習得すべき機能に対応した本ロボット装置のアクション結果の成功回数、非成功回数、アクション結果がでるまでの平均時間を含んだ使用履歴を、予め定めた期間分集計して、前記使用履歴で示す前記回数や前記平均時間が、予め前記機能ごとに定めた基準を満たしているときに、前記第１の習得度を、ユーザーが前記基準を満たした前記機能を習得できていると判定するようにしている。
【００４８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４９】
図１は、本発明のロボット装置の外観の一例を示す図である。
【００５０】
この図は、従来のロボット装置の外観を示す図８に、ＡＶ端子１１１，ＡＶケーブル１１２，モニタ１１３及びマウス１１４を付加している。図８で使用した番号と同じ番号のものは同一の機能を有する。
【００５１】
図２は、本発明のロボット装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【００５２】
この図は、従来のロボット装置の制御系を示す図９に、モニタ２１６，マウス２１７及び記憶媒体２１５を付加している。モニタ２１６とマウス２１７とは図１で示したモニタ１１３とマウス１１４と同じである。これらは、ユーザーに対してロボット装置の有する機能を説明するときやこの機能の習得の度合いを確認するテストを行うとき等に使用する。
【００５３】
また、図９とは、シナリオＤＢ部２０１、シナリオ実行部２００は、成長判定部２１３、動作制御部２０２及びパラメータ格納部２１２が異なり、ユーザー習得度判定部が追加されている。
【００５４】
シナリオＤＢ部２０１は、図９のシナリオＤＢ部９０１に「機能レッスン」シナリオ２０１Ａが追加されている。「機能レッスン」シナリオ２０１Ａには、ユーザーに対して行う機能の説明や機能の習得の度合いを確認するテスト等のシナリオが記述してある。
【００５５】
シナリオ実行部２００は、「機能レッスン」シナリオ２０１Ａの実行動作が、図９のシナリオ実行部９００の実行動作に加わっている。
【００５６】
パラメータ格納部２１２には、図９の従来の技術で記載したロボット装置の成長の度合いを示す成長パラメータ（パラメータ値は例えば１、２、３の３種。）とロボット装置の感情の度合いを示す感情パラメータ（不図示）とに加えて、ユーザーがロボット装置の機能を習得したか否かを示す習得済みフラグがロボット装置の機能毎に格納されている。また、この各々の機能にはそれぞれ複数の習得すべき項目があり、この習得すべき項目に対して習得したか否かを示すサブクリアフラグがこの各々の機能毎に複数格納されている。例えば、画像認識機能について、ユーザーが習得すべき項目は、▲１▼ユーザーはロボットのカメラ２０９の視野角内に顔を持ってくる必要がある。▲２▼ロボットのカメラ２０９から８０ｃｍの距離に顔があるのが最適である。▲３▼ユーザーは顔を少し動かす必要がある。▲４▼顔をあまり傾けてはいけない。▲５▼逆光条件や暗い環境においては人物検出をうまく出来ない。▲６▼顔の登録をある程度行わなければ、画像認識による人物同定の精度は向上しない。の６つがあり、このそれぞれの項目にサブクリアフラグを設ける。
【００５７】
また、これらの習得済みフラグとサブクリアフラグとは、ロボット装置を購入して、初めて電源スイッチ１１０を入れるときにすべてリセットされ、各機能ごとに用意した機能レッスンをユーザーが受けこのレッスンの後にユーザーに対してロボット装置の有する機能の習得の度合いの確認テストを行ったときに、この機能のある項目に対してユーザーが正解した場合、この正解した項目のサブクリアフラグをセットし、この機能の複数のサブクリアフラグのセット率（第２の習得度：例えば、複数のサブクリアフラグのうちのセットされているフラグの割合を示す。）が予め定めた値以上であるときにこの機能の習得済みフラグをセットする。
【００５８】
成長判定部２１３は、ロボット装置の電源スイッチ１１０のオン時にパラメータ格納部２１２内の成長パラメータを更新する処理を行う。このとき、パラメータ格納部２１２の習得済みフラグのセット率（第１の習得度：例えば、複数の習得済みフラグのうちセットされているフラグの割合を示す。）とユーザーのロボット装置の使用経験とに基づいて成長パラメータをパラメータ格納部２１２にセットする。
【００５９】
ユーザー習得度判定部２１４は、シナリオ実行部２００の指示により、パラメータ格納部２１２内のサブクリアフラグをセットしたり、パラメータ格納部２１２内のサブクリアフラグのセット率（第２の習得度）が予め定めた値以上のときにこのサブクリアフラグに対応する機能の習得済みフラグをセットしたりする。
【００６０】
図９で使用した番号と同じ番号のものは同一の機能を有する。
【００６１】
次に、本実施の形態のロボット装置（図２）の動作について図３、図４、図５及び図６を参照して詳細に説明する。
【００６２】
図３は、図２に示すロボット装置の状態と状態間の遷移との一例を示す図である。
【００６３】
図４は、機能レッスン状態で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【００６４】
図５は、機能レッスン状態で行われる機能の教示内容の表示の一例を示す図である。
【００６５】
図６は、ユーザーの機能の習得度合いを確認するテスト内容の表示の一例を示す図である。
【００６６】
図１において、図３を使用して説明する。
【００６７】
ロボット装置の電源スイッチ１１０がユーザーによってオンにされるとロボット装置は起動直後状態３００に遷移し、シナリオ実行部２００は「起動直後」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、例えば、「起動が完了しました」というセリフを動作制御部２０２に送り、首１０８のモータと車輪１０９のモータとのサーボを動作させたり、成長判定部２１３に成長パラメータの更新処理をさせる等の各種の初期化処理を行う。
【００６８】
動作制御部２０２は、シナリオ実行部２００より「起動が完了しました」というセリフを受け、音声信号を生成しスピーカー２０８からこの「起動が完了しました」を出力してユーザーに起動が完了したことを通知する。
【００６９】
シナリオ実行部２００は、首１０８のモータと車輪１０９のモータとのサーボを動作させるために、動作制御部２０２にサーボ制御開始のコマンドを送り、動作制御部２０２は、このコマンドにより、アクチュエータ２０４Ａとアクチュエータ２０５Ａとにサーボの制御を開始させる。
【００７０】
シナリオ実行部２００は、成長判定部２１３に成長パラメータの更新処理をさせるために、成長判定部２１３に成長パラメータの更新処理の実行を指示し、成長判定部２１３は、パラメータ格納部２１２内の習得済みフラグのセット率（第１の習得度）を調べ、この調べたセット率と、初めて起動してからの経過時間、総起動時間、ユーザーとのやりとりの回数などのロボットの使用経験とに基づいて、ロボット装置の成長段階を決定しこの成長段階に応じて予め定めた成長パラメータをパラメータ格納部２１２に設定する。 成長判定部２１３は、初めて起動してからの経過時間、総起動時間を常に計数するとともに、頭ボタン１００を押した回数，頭を撫でた回数，人物を検出した回数等のユーザーとのやりとりの回数をシナリオ実行部２００から報告を受けてその都度計算しておく。
【００７１】
ロボット装置は、例えば３つの成長段階を有し、この段階を成長パラメータで表わす。最も下の成長段階では、成長パラメータを１とし、次の成長段階では、成長パラメータを２とし、最も上の成長段階では、成長パラメータを３とする。成長パラメータ３となる条件は、初めて起動してからの経過時間が例えば１４日以上、かつ総起動時間が例えば３０時間以上、かつ頭ボタン１００を押した回数と頭を撫でた回数と音声認識した言葉の数と人物を検出した数の合計が例えば１０００以上、かつ、ユーザーが習得すべきすべての機能をユーザーが習得できていること（セット率（第１の習得度）が１００％）を満足することである。
【００７２】
ユーザーが習得すべき機能を習得しているか否かは、習得すべき機能に対応するパラメータ格納部２１２内の習得済みフラグがセットされているか否かにより調べる。また、セット率は、パラメータ格納部２１２内の習得すべき複数の機能にそれぞれ対応する複数の習得済みフラグのセット具合をみて決める。
【００７３】
成長パラメータ２となる条件は、成長パラメータ３となる条件を満足せずに、初めて起動してからの経過時間が例えば７日以上、かつ総起動時間が例えば１５時間以上、かつ頭ボタン１００を押した回数と頭を撫でた回数と音声認識した言葉の数と人物を検出した数の合計が例えば５００以上、かつ、セット率（第１の習得度）５０％以上を満足することである。成長パラメータ１となるのは、成長パラメータ２と３になる条件を満足していないときである。
【００７４】
「起動直後」シナリオの処理が終了すると、ロボット装置は起動直後状態３００から移動状態３０１に遷移し、シナリオ実行部２００は、「移動」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、動作制御部２０２に対してコマンドを送り、ロボット装置に、自律的に移動しているいわゆる散歩を行わせる。
【００７５】
ロボット装置に一定時間散歩させると休息状態３０２に遷移し、シナリオ実行部２００は、「休息」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、ロボット装置を停止し静かにさせる。
【００７６】
この休息状態３０２は、ロボット装置が演出として休息している状態であり、一定時間休息すると移動状態３０１に遷移し、シナリオ実行部２００は、「移動」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み実行する。
【００７７】
ロボット装置が移動状態３０１又は休息状態３０２のときに、ユーザーから何らかの働きかけがあった場合、例えば、ユーザーが「おーい」とロボット装置に呼びかけた場合には、この呼びかけをマイク２０７でひろい、このひろった音が予め定めた閾値以上の音圧を越えた時間が一定時間以上であったときに、動作制御部２０２が音源検出イベントをシナリオ実行部２００に送信して、ロボット装置は人を探す状態３１０に遷移する。
【００７８】
また、ロボット装置が移動状態３０１又は休息状態３０２のときに、ユーザーがロボット装置（頭ボタン１００）を撫でた場合には、動作制御部２０２が頭ボタン１００のオン・オフを検出し頭ボタン１００が撫でられたイベントをシナリオ実行部２００に送信し、ロボット装置はあいさつ状態３１１に遷移する。
【００７９】
ロボット装置が人を探す状態３１０に遷移すると、シナリオ実行部２００は、「人を捜す」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、ロボット装置は人を探していることをユーザーに通知しながら、かつ、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探す。
【００８０】
シナリオ実行部２００は、人を探していることをユーザーに通知するために、「人を捜しています」，「誰かいないの？」，「Ａさん、どこですか？」等のセリフを動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２は、音声信号を生成しスピーカー２０８からこのセリフを出力する。
【００８１】
シナリオ実行部２００は、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を探すために、シナリオ実行部２００は、動作制御部２０２に「カメラからの入力画像を画像認識処理しながら人を探す」ように指示し、動作制御部２０２は、カメラ２０９からの入力画像を画像認識処理しながら人を捜す。
【００８２】
人を探す状態３１０において、画像認識処理が人物の検出に成功する、すなわち、ロボット装置がユーザーを見つけると、人物検出イベントが動作制御部２０２からシナリオ実行部２００に送信され、ロボット装置はあいさつ状態３１１に遷移する。
【００８３】
ロボット装置があいさつ状態３１１に遷移すると、シナリオ実行部２００は、「あいさつ」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、ロボット装置はユーザーに対してあいさつし、ユーザーとの言葉でのやりとりが開始したことを通知する。すなわち、シナリオ実行部２００は、内部時計により判断した時間帯に応じて「おはよう」，「こんにちは」，「こんばんは」等のセリフを動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２に音声信号を生成させスピーカー２０８からこのセリフを出力させ、「会話しましょう」等のセリフを動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２に音声信号を生成させスピーカー２０８からこのセリフを出力させる。
【００８４】
シナリオ実行部２００が「あいさつ」シナリオの実行を終了すると、ロボット装置は機能レッスン状態３１２に遷移し、シナリオ実行部２００は、「機能レッスン」シナリオ２０１ＡをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行する。
【００８５】
機能レッスン状態３１２で行われる処理の一例として、画像認識による人物検出機能の機能レッスンについて、図４のフローチャートと、図５と図６の画面イメージとを用いて説明する。
【００８６】
シナリオ実行部２００が、「機能レッスン」シナリオ２０１Ａを実行すると、ステップＳ４００において、習得すべき機能が残っているか否かをユーザー習得度判定部２１４に問い合わせてチェックする。ユーザー習得度判定部２１４は、パラメータ格納部２１２の習得済みフラグをチェックし、習得すべき全ての機能をユーザーが習得済みか否かを習得済みフラグのセット状況により調べる。習得済みでない機能が１つ以上存在するときには、最も優先順位の上位にある機能、言い換えると最も先に覚えるべき機能名についての使用方法の説明を、ステップＳ４０１以降で行う。全ての機能をユーザーが習得している場合には何もせずに終了し、ロボット装置は対話状態３１３に遷移する。
【００８７】
ステップＳ４０１では、画面出力可能な状態かどうかをＡＶケーブル１１２がロボット装置のＡＶ端子１１１に接続されているか否かをシナリオ実行部２００が動作制御部２０２に問い合わせることで調べる。調べた結果、画面出力可能（ＡＶケーブル１１２がＡＶ端子１１１に接続されている）な場合には、ステップＳ４０４に進む。画面出力可能でない場合には、ステップＳ４０２に進む。
【００８８】
ステップＳ４０２では、画面出力可能な状態にすることをユーザーに要求する内容を発話（例えば、シナリオ実行部２００が「ＡＶケーブルを挿して、モニタテレビと接続して下さい」を動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２はスピーカにこのセリフを出力させる。）し、ステップＳ４０３に進む。
【００８９】
ステップＳ４０３では、シナリオ実行部２００は、動作制御部２０２からの画面出力可能状態に遷移したときに発行されるイベント（画面出力可能イベントと記載する。）を所定の時間待つ。動作制御部２０２は、センサ２０６により、ＡＶケーブル１１２がＡＶ端子１１１に接続されていない状態からＡＶケーブル１１２がＡＶ端子１１１に接続された状態への変化を検知し、画面出力可能イベントを発行する。所定時間内に画面出力可能イベントがあったときには、ステップＳ４０４に進み、所定時間内に画面出力可能イベントが無かった場合には、終了し、ロボット装置は対話状態３１３に遷移する。
【００９０】
ステップＳ４０４では、まず最初に、シナリオ実行部２００は、ロボット装置に接続したモニタ２１６に、習得済みでない機能の説明画面を表示させる。例えば、この習得済みでない機能が「画像認識による人物検出機能」の場合、この機能のサブクリアフラグのセット率（第２の習得度）が例えば”０”の時には、図５に示すような説明画面をモニタ２１６に表示させる。
【００９１】
説明画面の文章説明部５００に表示させる項目について説明する。
【００９２】
例えば、この「画像認識による人物検出機能」の習得すべき項目には、▲１▼ユーザーはロボットのカメラ２０９の視野角内に顔を持ってくる必要がある。▲２▼ロボットのカメラ２０９から８０ｃｍの距離に顔があるのが最適である。▲３▼ユーザーは顔を少し動かす必要がある。▲４▼顔をあまり傾けてはいけない。▲５▼逆光条件や暗い環境においては人物検出をうまく出来ない。▲６▼顔の登録をある程度行わなければ、画像認識による人物同定の精度は向上しない。の６つがあるが、シナリオ実行部２００が、ユーザー習得度判定部２１４に対しこの「画像認識による人物検出機能」のサブクリアフラグのセット状況を調べさせ、このセット状況により、セット率（第２の習得度）を求め、このセット率が例えば”０”の時には、数字の小さい方から３つの▲１▼ユーザーはロボットのカメラ２０９の視野角内に顔を持ってくる必要がある。▲２▼ロボットのカメラ２０９から８０ｃｍの距離に顔があるのが最適である。▲３▼ユーザーは顔を少し動かす必要がある。の３つの項目を説明画面に表示させる。そして、次にロボット装置を起動したときに行われる機能レッスンにおいては、この機能の習得出来ていない項目の中で、数字の小さい３つを説明画面に表示させる。このとき、サブクリアフラグのセット率の値により、説明画面に表示させる項目数を増減させたり、説明画面に表示させる項目を選択しても良い。
【００９３】
シナリオ実行部２００は、図５に示すような説明画面をモニタ２１６に表示させるために、予め記憶媒体２１５に格納してあるこの「画像認識による人物検出機能」の使い方の説明画面を上記の▲１▼、▲２▼、▲３▼の項目について表示するよう動作制御部２０２に指示し、動作制御部２０２は、記憶媒体２１５より「画像認識による人物検出機能」の使い方の説明画面を▲１▼、▲２▼、▲３▼の項目とともに取り出しモニタ２１６に表示する。
【００９４】
ステップＳ４０４において、次に、シナリオ実行部２００は、モニタ２１６に表示した文章説明部５００の項目をユーザーに読んで理解してもらった後に、ビデオ再生ボタン５０１を押してもらい（モニタ２１６に接続したマウス２１７によりビデオ再生のエリアをクリックする等）、ビデオ映像を用いて使用方法の説明を行う。すなわち、シナリオ実行部２００は、動作制御部２０２よりビデオ再生ボタンＯＮイベントを受けると、予め記憶媒体２１５に格納してあるこの「画像認識による人物検出機能」の使い方のビデオ映像を表示するよう動作制御部２０２に指示し、動作制御部２０２は、記憶媒体２１５より「画像認識による人物検出機能」の使い方のビデオ映像を取り出しモニタ２１６に表示する。このビデオ映像では、人が上手に機能を使用している様子を上手に使用するために重要な点をキャプション（字幕）で画面下部に表示しながら動画等により説明する。この説明が終わると、図５の説明画面をモニタ２１６に表示する。
【００９５】
ステップＳ４０４において、最後に、シナリオ実行部２００は、ユーザーにテストボタン５０２を押してもらい（モニタ２１６に接続したマウス２１７によりテストのエリアをクリックする等）、図６に示すような「画像認識による人物検出機能」の確認テストの問題画面をモニタ２１６に表示させ、ユーザーが「画像認識による人物検出機能」の使用方法を習得できたか否かをテスト（チェック）する。（この確認テストの問題画面は、図５で示した文章説明部５００の項目に対応している。）すなわち、シナリオ実行部２００は、動作制御部２０２よりテストボタンＯＮイベントを受けると、予め記憶媒体２１５に格納してある「画像認識による人物検出機能」の項目数分の複数の確認テストの問題画面のうちの、図５で示した文章説明部５００の項目内の一つの項目に対応する問題画面を指定しこの問題画面を表示するよう動作制御部２０２に指示し、動作制御部２０２は、記憶媒体２１５に格納してある、シナリオ実行部２００から指定された「画像認識による人物検出機能」の確認テストの問題画面を取り出しモニタ２１６に表示する。
【００９６】
この表示した問題に対し、ユーザーは音声にて回答すると、動作制御部２０２は、回答内容である回答イベントを発生し、シナリオ実行部２００は、この回答イベントを受けこの問題に対して正解か否かを判断し、動作制御部２０２に図５で示した文章説明部５００内の項目のうちの次の項目に対応する問題画面を表示させ、同様にして、この問題に対する回答イベントを動作制御部２０２より受けこの受けた回答イベントがこの問題に対して正解か否かを判断する。
【００９７】
そして、この「画像認識による人物検出機能」に対する予め用意した複数の習得すべき項目に対応するすべての問題を終了すると、ステップＳ４０５に進む。
【００９８】
ステップＳ４０５では、シナリオ実行部２００は、ステップＳ４０４において出題した問題に対するユーザーの回答に正解があったときには、この正解の問題に対応する機能の項目に関してユーザーが習得できたとしてこの項目に対応するサブクリアフラグをセットするようユーザー習得度判定部２１４に指示し、ユーザー習得度判定部２１４は、この指示されたサブクリアフラグをセットする。シナリオ実行部２００は、このことをステップＳ４０４において出題したすべての問題に対するユーザーの回答に対して行った後に、ユーザーの回答が一つでも正解があったときには、ステップＳ４０６に進む。ユーザーの回答がすべて不正解のときには、終了し、ロボット装置は対話状態３１３に遷移する。
【００９９】
ステップＳ４０６では、シナリオ実行部２００は、ユーザーが習得すべき機能の使用方法を習得できたか否かを判定するようユーザー習得度判定部２１４に指示する。ユーザー習得度判定部２１４はこの指示を受け、指定された機能に対応するそれぞれの複数のサブクリアフラグのセット状況を調べ、この機能のサブクリアフラグのセット率（第２の習得度）を判定し、予め定めたセット率以上のときには、この機能をユーザーが習得できたと判定してこの機能に対応する習得済みフラグをセットし、終了する。「機能レッスン」シナリオ２０１Ａの実行が終了すると、ロボット装置は対話状態３１３に遷移する。
【０１００】
ロボット装置が対話状態３１３に遷移すると、シナリオ実行部２００は、「対話」シナリオをシナリオＤＢ部２０１より読み込み、実行し、ユーザーからの要求の有無等を聞いたり、要求内容を実現したりする。
【０１０１】
例えば、「何か要求することはありませんか？」等のセリフを動作制御部２０２に送り、動作制御部２０２により音声信号を生成しスピーカー２０８からこのセリフを出力し、動作制御部２０２が、ユーザーから「伝言して」のセリフをマイク２０７より受けこのセリフを認識した場合には、マイク２０７を使用して、ユーザの伝言を受け、この伝言を伝言元ユーザー名と伝言先ユーザー名をセットにして内部ＨＤ（不記載）などの記憶媒体２１５に保持する。
【０１０２】
ロボット装置が対話状態３１３ときに、ユーザーから、「バイバイ」や「おやすみ」のような対話の終了を促す意味の音声の入力があったと、音声認識結果によって得られた場合には、対話終了イベントが動作制御部２０２からシナリオ実行部２００に送信され、非対人行動状態３０（移動状態３０１もしくは休息状態３０２）に遷移する。
【０１０３】
図７は、本発明のロボット装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【０１０４】
この図は、本発明の第１の実施の形態を示す図２に、ユーザー使用履歴格納部を付加している。
【０１０５】
図２で使用した番号と同じ番号のものは同一の機能を有する。
【０１０６】
ユーザー使用履歴格納部７００には、ユーザーの習得すべき機能に対応した本ロボット装置のアクション結果の成功回数、非成功回数、アクション結果がでるまでの平均時間を含んだ使用履歴を格納している。
【０１０７】
すなわち、例えば、２００２／０２／１５：１回目の起動：音声認識回数１００回：音声認識リジェクト数＝３８回：音声認識非リジェクト数＝６２回；２００２／０２／１５：１回目の起動：人物検出までの平均時間＝３４００［ｍｓ］、２００２／０２／１５：２回目の起動：音声認識回数５０回：音声認識リジェクト数＝４０回：音声認識非リジェクト数＝１０回；２００２／０２／１５：２回目の起動：人物検出までの平均時間＝３０００［ｍｓ］のようなデータを、例えば、現在時刻から過去一週間分程度格納してある。このデータは、例えば、シナリオ実行部７０２が、音声認識したり、画像認識して人物を検出したりしたときに、その都度、ユーザー使用履歴格納部７００に格納している。
【０１０８】
ユーザー習得度判定部７０１は、第１の実施の形態での動作に加え、シナリオ実行部７０２の指示により、ユーザー使用履歴格納部７００に格納してある使用履歴を、例えば、現在時刻から過去一週間分集計して、過去一週間の音声認識リジェクト率と平均の人物検出から人物検出までの時間を算出し、音声認識リジェクト率が例えば３０％以下ならば、パラメータ格納部２１２の音声認識の機能に対応する習得済みフラグをセットし、平均の人物検出から人物検出までの時間が例えば２５００ｍｓ以下ならば、人物検出の機能に対応する習得済みフラグをセットする。
【０１０９】
ユーザー習得度判定部７０１の、ユーザー使用履歴格納部７００に格納してある使用履歴を調べて習得済みフラグをセットする動作は、例えば、ロボット装置の起動直後状態３００中や、第１の実施の形態でシナリオ実行部２００がユーザー習得度判定部２１４にユーザーが習得すべき機能の使用方法を習得できたか否かを判定するように指示したときに実行する。
【０１１０】
シナリオ実行部７０２は、第１の実施の形態での動作に加え、第１の実施の形態を示す図２に、ユーザー使用履歴格納部を付加したことにより発生する、前述の動作が加わる。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のロボット装置によれば、第１の習得度判定手段により、ユーザーの機能の習得の度合いを示す第１の習得度を判定し、成長度判定手段により、ユーザーの使用経験を判定しこの判定した使用経験と第１の習得度判定手段が判定した第１の習得度とに基づいてロボット装置の成長の度合いを判定し、ロボット装置制御手段により、成長度判定手段が判定した成長の度合いに基づいてロボット装置を制御するため、第１の習得度判定手段が判定した第１の習得度を使用して、成長度判定手段により、ロボット装置の成長の度合いを判定するので、ユーザーが使用方法を習得する必要のある機能に対して、ユーザーがこの機能を習得する前に、ロボット装置が成長することがない。
【０１１２】
また、本発明のロボット装置によれば、
第２の習得度判定手段により、ユーザーの機能の習得の度合いを機能毎に示す第２の習得度を判定し、機能使用方法説明手段により、第２の習得度判定手段が判定した機能の第２の習得度に応じた教示内容をユーザーに教示するため、ユーザーは習得度に応じた教示内容により機能の使用方法の教示をうけるので、わかりにくい機能でも順を追って容易に習得できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロボット装置の外観の一例を示す図である。
【図２】本発明のロボット装置の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】図２に示すロボット装置の状態と状態間の遷移との一例を示す図である。
【図４】機能レッスン状態で行われる処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】機能レッスン状態で行われる機能の教示内容の表示の一例を示す図である。
【図６】ユーザーの機能の習得度合いを確認するテスト内容の表示の一例を示す図である。
【図７】本発明のロボット装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】従来のロボット装置の外観を示す図である。
【図９】図８で示す従来のロボット装置に適用する制御系である。
【符号の説明】
１００ 頭ボタン
１０１ 音声認識用マイク
１０２ ＣＣＤカメラ
１０３ ＬＥＤ
１０４ 音源方向検出用マイク
１０５ スピーカー
１０６ 超音波センサ
１０７ 近接センサ
１０８ 首
１０９ 車輪
１１０ 電源スイッチ
１１１ ＡＶ端子
１１２ ＡＶケーブル
１１３ モニタ
１１４ マウス
２００ シナリオ実行部
２０１ シナリオＤＢ部
２０１Ａ 「機能レッスン」シナリオ
２０２ 動作制御部
２０３ ＬＥＤ
２０４ 頭部ユニット
２０４Ａ アクチュエータ
２０５ 車輪部ユニット
２０５Ａ アクチュエータ
２０６ センサ
２０７ マイク
２０８ スピーカー
２０９ カメラ
２１０ セリフ選択部
２１１ セリフＤＢ部
２１２ パラメータ格納部
２１３ 成長判定部
２１４ ユーザー習得度判定部
２１５ 記憶媒体
２１６ モニタ
２１７ マウス
３０ 非対人行動状態
３１ 対人行動状態
３００ 起動直後状態
３０１ 移動状態
３０２ 休息状態
３０３ 終了処理状態
３１０ 人を探す状態
３１１ あいさつ状態
３１２ 機能レッスン状態
３１３ 対話状態
５００ 文章説明部
５０１ ビデオ再生ボタン
５０２ テストボタン
６００ 確認テスト用問題
７００ ユーザー使用履歴格納部
７０１ ユーザー習得度判定部
７０２ シナリオ実行部
９００ シナリオ実行部
９０１ シナリオＤＢ部
９０２ 動作制御部
９０３ 成長判定部
９０４ パラメータ格納部
Claims (6)
- 複数の機能を有し、ユーザーのロボット装置の使用経験に応じて成長するロボット装置において、
前記ユーザーの前記ロボット装置の機能の習得の度合いを示す第１の習得度を判定する第１の習得度判定手段と、
前記ロボット装置の起動時間と前記ロボット装置の前記ユーザーとのやりとりの回数とを含む、前記ユーザーの前記ロボット装置の前記使用経験と、前記ユーザーの前記ロボット装置の機能の前記第１の習得度の前記度合いとから、前記ロボット装置の成長段階を予め定めた個数の段階のいずれかの段階に当てはめる成長度判定手段と、
前記成長度判定手段が当てはめた前記成長段階に応じて予め定めた前記ロボット装置の動作を制御するロボット装置制御手段と、
を備えたことを特徴とするロボット装置。 - 前記第１の習得度判定手段は、ユーザーに対して機能の習得の度合いを確認するテストを自ロボット装置の有する複数の機能に対して行い、このテスト結果に応じて前記第１の習得度を判定することを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
- 前記テストは、自ロボット装置に接続した表示手段に表示した表示内容に対して前記ユーザーより応答を受けることにより行うようにしたことを特徴とする請求項２記載のロボット装置。
- 前記第１の習得度判定手段は、ユーザーの自ロボット装置の使用履歴に基づいて前記第１の習得度を判定することを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
- 前記第１の習得度判定手段は、ユーザーの習得すべき機能に対応した本ロボット装置のアクション結果の成功回数、非成功回数、アクション結果がでるまでの平均時間を含んだ使用履歴を、予め定めた期間分集計して、前記使用履歴で示す前記回数や前記平均時間が、予め前記機能ごとに定めた基準を満たしているときに、前記第１の習得度を、ユーザーが前記基準を満たした前記機能を習得できていると判定することを特徴とする請求項１記載のロボット装置。
- 前記使用経験は、本ロボット装置を初めて起動してからの経過時間、総起動時間、前記ユーザーが前記ロボット装置に対して行ったアクションの情報を前記ロボット装置が捉えた回数を示す、前記ユーザーと前記ロボット装置とのやりとりの回数を含むことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載のロボット装置。
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