JP4539600B2 - 案内ロボット - Google Patents

Description

本発明は、案内ロボットに関する。特に、イベント会場などの所定範囲内を自由に移動しながら来訪者に応対する案内ロボットに関する。
本明細書にいう「所定範囲」とは、イベント会場に限らず、特定の建屋など、案内ロボットが移動可能な範囲のことをいう。
また、本明細書にいう「案内」とは、来訪者が希望する場所を案内すること、来訪者に特定の説明を行うことなど、人に対する応対を意味する。

来訪者を案内する案内するロボットが知られている。例えば、特許文献１には、受付案内ロボットが開示されている。この案内ロボットは、来訪者を認識して面会者に来訪者の存在を通知するとともに、来訪者を指定された面会場所まで案内する。
この受付案内ロボットは、来訪者を画像情報に基づいて認識する認識手段と、来訪者を識別するデータベースと、来訪者と対話するための対話手段を有する。この案内ロボットは、認識手段によって認識した来訪者をデータベースと照合することにより、来訪者の面会予定者を特定する。また、音声認識部とスピーカなどの対話手段によって、来訪者が目的とする面会者を確認することができる。

特開２００４−１１４１７８号公報

受付に来る来訪者は、ほとんどの場合が面会者に会うことを目的として来訪する。従って、受付で案内を行うロボットは、来訪者を面会者に取り次ぐという応対を行うことで来訪者に対して自然な応対が実現できる。来訪者は面会を希望する場合がほとんどであるため、対話手段も、定型的な対話内容で済む。即ち、受付で案内を行うロボットは、「来訪者を面会者に取り次ぐ」という案内動作を実行できればよい。なお、「案内動作」とは、例えば上記した「来訪者を面会者に取り次ぐ」など、案内ロボットが来訪者を案内するために行う移動、表示、発話などの動作のことをいう。本明細書では、案内ロボットが実行する案内動作を案内タスクと称する。
受付案内ロボットに限らず、特定の位置で来訪者に応対する案内ロボットの場合は、来訪者の意図に応じた応対を行わせることが比較的容易である。その特定の位置に来る来訪者の希望する案内が予め限定できるため、その限定された案内タスクを実装しておけばよいからである。

ところで、展示会場のような場所では、来訪者の要求は様々である。例えば、特定の展示品の説明を求めている来訪者もいれば、比較的空いている展示品から見たいという来訪者もいる。或いは出口の場所を探している来訪者もいる。
展示会場のような場所を自由に移動しながら来訪者に応対する案内ロボットを実現する場合、来訪者の様々な要求に応えようとすると、想定し得る限りの種類の案内タスクを予め実装しておかなければなければならない。実装する案内タスクの種類が膨大となる。膨大な種類の案内タスクを実装にすると、案内ロボットが応対する来訪者がどのような案内動作を望んでいるか、例えば音声認識によって、膨大な種類の案内タスクの中から適切な案内タスクを選択することが困難となる。選択された案内タスクが適切でないと、その案内タスクの実行による来訪者への応対がひどく不自然になる虞がある。
限られた案内タスクによって、展示会場のような場所を自由に移動しながら来訪者に対して自然な応対を行う案内ロボットが望まれている。

発明者らは、展示会場のような広い会場であっても、会場内の場所によって来訪者が望む案内をある程度特定できるという点に着目した。そこで、会場など、案内ロボットが移動可能な所定範囲を複数の地理的領域に分ける。夫々の地理的領域に対応した案内データを予め案内ロボットに記憶しておく。ここでいう案内データとは、特定の案内タスクを行うために必要なデータである。例えば、案内ロボットが来訪者に発するメッセージデータや、来訪者が発話すると推定される話題に関する単語辞書などである。案内ロボットは、人（来訪者）の存在と位置を検出すると、その来訪者の方へ移動する。同時に、検出した位置を含む地理的領域に対応した案内データを用いてその来訪者に応対する。案内ロボットは、来訪者が存在する地理的領域に応じた案内データを用いて来訪者に対応するので、来訪者の希望に適した応対ができる可能性を高くすることができる。即ち、案内ロボットが来訪者に対して自然な応対を行う可能性を高くすることができる。

本発明は、所定範囲内を移動する案内ロボットに具現化できる。この案内ロボットは、人を検出し、その位置を特定する人検知センサと、特定された位置へ移動するための移動装置と、検出した人に対してメッセージデータを出力する出力部と、出力部を制御する制御部と、データベースと、案内データ設定部を備える。
データベースには、地理的領域に対応付けられており、出力部から出力するメッセージデータを含み、制御部が出力部を制御する際の制御条件を規定する案内データが記憶されている。
案内データ設定部は、人検知センサによって特定された位置が含まれる地理的領域に対応付けられた案内データをデータベースから抽出して制御部に設定する。
制御部は、設定された案内データに基づいて出力部を制御するとともに、検出した人に対して設定された案内データに含まれるメッセージデータを出力部から出力する。

移動装置は、車輪式や脚式の移動装置であってよい。出力部は、スピーカやディスプレイなどでよい。人検知センサは、例えば、画像によって人を識別するセンサや、熱検知センサ、レーザレンジファインダ、あるいはそれらの組み合わせで構成される。
データベースに記憶される会場の地理的領域とは、例えば、会場の入り口を含む領域、出口を含む領域、展示品の位置を含む領域、或いは、前記以外の領域である。
制御部が出力部を制御する際の制御条件を規定する案内データとは、換言すれば、制御部が出力部を制御することによって実行する案内タスクを規定するためのデータである。
案内データには、スピーカやディスプレイなどの出力部に出力するメッセージデータが含まれる。会場の入り口を含む領域に対しては、例えば「ようこそ」、「展示品の一覧をご紹介しましょうか」などのメッセージデータを含む案内データが対応付けられてデータベースに記憶されている。出口を含む領域に対しては、例えば「ありがとうございました」、「ご希望の展示品はご覧になりましたでしょうか」などのメッセージデータを含む案内データが対応付けられてデータベースに記憶されている。
案内データには、メッセージデータの他にも、例えば、その地理的領域の付近を示す地図データや、その地理的領域の音響状態を特定するデータなどが含まれる。制御部は、それらのデータに基づいて出力部を制御する。
ひとつの地理的領域に対応して複数の案内データが対応付けられていてもよい。その場合、夫々の案内データは、異なる案内タスクを実行するためのデータとなる。案内データの一部は、他の案内データの一部と共通であってもよい。

上記構成によれば、案内ロボットは、人検知センサによって、人（来訪者）の存在とその位置を検出する。検出した人の位置を含む地理的領域に対応付けられた案内データが出力部を制御する制御部に設定される。設定された案内データは、検出した人が存在する地理的領域に対応した案内タスクを実行するためのデータである。従って、設定された案内データによって実行される案内タスク、即ち出力するメッセージデータは、検出された人が希望する案内となる可能性が高いものとなる。
また、制御部は、設定された案内データに基づいて出力部を制御する。例えば、案内データによって、その地理的領域が騒音レベルの高い場所であると特定されていれば、メッセージデータを音声出力する際の音量を大きくする。そうすることで、その地理的領域に適合した案内タスクを実行することができる。
実装された案内タスク（即ち、データベースに記憶された案内データ）を有効に活用することができ、人に対して適切な応対をすることのできる案内ロボットを実現することができる。

制御部は、人の発話した内容を解析する音声認識部を有しており、設定された案内データに基づいて音声認識部を制御するとともに、音声認識部が解析した発話内容に応じて検出した人に対してメッセージデータを出力部から出力することが好ましい。

音声認識部によって、検出した人（来訪者）と円滑なコミュニケーションをとることができる。また、音声認識部は、案内データに基づいて制御される。案内データは、検出した人の位置を含む地理的領域に応じたデータであるため、その地理的領域に適した音声認識が可能となる。

案内データは、メッセージデータの他に、単語辞書データ、音響モデルデータ、表示用データ、案内スケジュールデータ、顔輪郭モデルデータの少なくとも一つを含むことが好ましい。

単語辞書データは、案内ロボットが音声認識部を備える場合に、その音声認識部が人の発話した音声の内容を解析する際の辞書データである。案内データによって、検出した人の位置を含む地理的領域に適した案内タスクが実行可能となる。単語辞書データには、対応する案内タスクに関連しない単語を除外することができるので、音声認識の精度を向上させることができる。
音響モデルデータは、人検知センサによって検出された人の位置を含む領域の音響の状態（例えば、壁が近くにあるために音が響きやすい場所である、出入り口などで外部の騒音がうるさい、など）を示すデータである。制御部は、会場の地理的領域の音響状態に応じて、人に理解しやすい音量・音質でメッセージデータを音声出力することができる。また、音声認識部による音声解析時のパラメータを、その場所特有の音響状態に設定することで、音声認識の精度を向上させることができる。
表示用データは、例えば、会場全体の地図データや、出口を示す地図データや、展示品を説明するための図のデータなどである。これらの表示用データは、検出した人が存在する地理的領域に対応した案内タスクを実行するときに表示するためのデータである。
案内スケジュールデータは、例えば展示品の説明イベントのスケジュールのデータである。
顔輪郭モデルデータは、案内ロボットが検出した人の近くに移動したときに、検出した人が大人か子供か、或いは性別などを画像処理によって識別するためのデータである。検出した人が大人か子供か、或いはその人の性別を特定することによって、その人に適した案内タスクを実行することができる。

データベースは、少なくとも一つの話題に関する複数のメッセージデータを有しており、制御部が検出された人に対して出力部から最初に出力するメッセージデータは、その話題を勧める内容であることが好ましい。

案内ロボットが出力予定の話題（即ち、案内タスク）を勧めるメッセージデータを最初に出力することによって、検出した人に対して、その案内タスクを希望するように誘導することができる。設定された案内データによって、検出した人の位置を含む地理的領域において人が希望する可能性の高い案内タスクが実行される状態となっている。従って、その案内タスクを勧めるメッセージデータを最初に出力すると、そのメッセージデータを受けた人は、その案内タスクを希望する可能性が高くなる。人が希望する案内を尋ねるよりも、案内データによって規定される案内タスクを実行できる可能性が高くなる。想定され得る多数の案内タスクを実装することなく、限られた案内タスク（即ち案内データ）を有効に活用することができる。
さらに最初のメッセージデータを受けた人は、そのメッセージデータが示す案内タスクを希望するか否かをＹＥＳ／ＮＯで応答する。そのような応答は、案内ロボットにとって判断しやすい。不適切な案内タスクが実行されることを容易に防止できる。

案内ロボットは、所定範囲内の少なくとも一部の場所の物理的状態を検出する環境センサを備えており、制御部は、環境センサが検出した物理的状態に基づいて、出力部から出力するメッセージデータを変更する。

案内ロボットが、所定範囲内の少なくとも一部の場所、特に検出した人の周辺の物理的状態を検出し、その検出結果に基づいて出力するメッセージデータを変更することによって、より、その地理的領域に応じた応対をすることができる。

環境センサは、騒音レベルを検出するセンサである。制御部は、自己の現在地周辺の騒音レベルよりも騒音レベルの低い場所が検出された場合に、その騒音レベルの低い場所へ人を案内するメッセージデータを出力部から出力する。
また、環境センサは、人検知センサが検出した人の位置の周辺に存在する人の数を検出するセンサを含んでよい。その場合、制御部は、人検知センサが検出した人の位置の周辺に存在する人の数に応じて異なるメッセージデータを出力部から出力する。
前者の場合は、騒音レベルの低い場所へ移動して案内タスクを実行することができる。案内タスク実行時の人との円滑なコミュニケーションをとることができる。
後者の場合は、例えば、展示品を説明するタスクを実行しようとする際に、周囲に存在する人数が所定範囲数より少ない場合には、そのタスクのメッセージデータを変更してそのタスクの実行を遅らせる旨のメッセージデータを出力する。適切な人数を対象として展示品の説明を行う方が効率的だからである。また、例えば、展示品を説明するタスクを実行しようとする際に、周囲に存在する人数が別の所定範囲数より多い場合には、そのタスクのメッセージデータを変更して別の展示品の説明を勧める旨のメッセージデータを出力する。人数が多い場合には、その場所が混雑していると推定されるため、その場所での説明は適切ではないからである。

本発明によれば、案内タスクを規定する案内データを人の存在位置に応じて切替えることによって、展示会場のような場所を自由に移動しながら来訪者に対して自然な応対を行う案内ロボットを実現することができる。

実施例の主要な特徴を列記する。
（第１特徴）データベースには、地理的領域毎に複数の案内データが記憶されている。案内データには優先度が付されている。夫々の案内データに含まれるメッセージデータは、夫々ひとつの話題に関するものである。案内ロボットが人を検出し、その人の位置を含む地理的領域に対応した案内データのうち、優先度の高い案内データを制御部に設定する。制御部が出力部から最初に出力するメッセージデータは、その話題を勧める内容である。人（来訪者）が、そのメッセージデータが示す話題の案内タスクを不要と応答した場合には、次の優先度の案内データを設定し、その案内データに含まれるメッセージデータを出力する。

＜第１実施例＞ 本発明の第１実施例に係る案内ロボットについて、図面を参照して説明する。本実施例の案内ロボット１００は、展示会場内を移動しながら来訪者に応対する案内ロボットである。図１は、本実施例に係る案内ロボット１００のブロック図である。
案内ロボット１００は、外部の状況を検出するセンサとして、マイクロホン１２と、ステレオカメラ１４と、制御部３２を備える。制御部３２は、音声認識部１６と、画像処理部１８と、出力制御部２０を備える。
マイクロホン１２は、外部の音、例えば、人の音声を検出する。マイクロホン１２で検出された音は音声認識部１６に送られて音声の解析が行われる。
ステレオカメラ１４は、外部の画像を取得する。ステレオカメラ１４で取得した画像は画像処理部１８に送られて解析される。画像処理部１８は、ステレオカメラ１４によって取得した画像から、人の存在とその位置を検出する。

案内ロボット１００は、スピーカ２２と、ディスプレイ２４と、移動装置２６を備える。制御部３２が備える出力制御部２０は、スピーカ２２と、ディスプレイ２４と、移動装置２６を制御する。ここで、スピーカ２２を制御するとは、スピーカ２２から所定の音量・音質で所定の音を出力することをいう。所定の音には、後述するメッセージデータが含まれる。またディスプレイ２４を制御するとは、ディスプレイ２４に所定の画像を表示することをいう。

案内ロボット１００は、案内データ設定部２８と、データベース３０を備える。
データベース３０には、会場内の地理的領域と、夫々の地理的領域に対応付けられた案内データが記憶されている。
案内データ設定部２８は、ステレオカメラ１４と画像処理部１８によって、人とその位置が検出されると、検出された位置が含まれる地理的領域に対応付けられた案内データをデータベース３０から抽出して制御部３２に設定する。
案内データは、案内ロボット１００が人に応対するときの案内動作（案内タスク）を規定するデータである。換言すれば、特定の案内データが制御部３２に設定されることによって、案内ロボット１００は、その案内データで規定される案内タスクを実行することができる。
なお、案内ロボット１００は、会場内の所定の範囲を移動可能に設定されている。会場内の地理的領域とは、案内ロボット１００が移動可能な範囲内に設定された領域である。

図２と図３に、案内データの例を示す。図２に示す案内データ５０ａは、地理的領域として会場入口付近に対応付けられた案内データである。即ち、この案内データ５０ａが制御部３２に設定されることによって、案内ロボット１００は、会場入口付近で来訪者が最も希望する可能性の高い案内タスクを実行可能となる。会場入口付近で来訪者が最も希望する可能性の高い案内タスクとは、具体的には展示品について簡単な説明を行うことと、希望する展示品があれば来訪者をその場所へ案内することである。
案内データ５０ａに含まれるデータは次の通りである。
・対応領域データ５２ａ：このデータは、対応する地理的領域が会場入口付近であることを示すデータである。
・第１音響モデルデータ５２ｂ：このデータは、対応領域データ５２ａで指定された会場入口付近における音響の状態を示すデータである。会場入口付近では、会場外の騒音や人の出入りによる騒音が大きい。そのため、第１音響モデルデータ５２ｂには、会場入口付近の騒音が大きいことが示されている。
・第１単語辞書データ５２ｃ：このデータは、音声認識部１６がマイクロホン１２によって検出した音から単語を抽出するための辞書データである。この辞書に登録されている単語は、通常使用される単語と、案内データ５０ａによって実行される案内タスクに関連する単語である。換言すれば、通常使用されない単語であって、案内データ５０ａによって実行される案内タスクに関連しない単語は登録されていない。
・第１顔輪郭モデルデータ５２ｄ：このデータは、画像処理部１８がステレオカメラ１４で取得した画像に含まれる人が大人か子供か、およびその人の性別を識別する際の指標となる顔輪郭のデータである。
・第１メッセージデータ５２ｅ：このデータは、案内ロボット１００がスピーカ２２から音声出力する際のメッセージと、ディスプレイ２４に表示する表示データの内容を記したデータである。第１メッセージデータ５２ｅの詳細は次の図３で説明する。
・第１案内タスク制御フローチャート５２ｆ：このデータは、この案内データ５０ａが規定する案内タスクを行うための制御フローを示すデータである。ここでは、案内データ５０ａによって規定される案内タスクを第１タスクと称する。制御部３２は、この第１案内タスク制御フローチャート５２ｆに基づいて案内タスクを実行する。第１案内タスク制御フローチャート５２ｆの具体的内容については後に図４を用いて説明する。

図２に示した第１メッセージデータ５２ｅの詳細を図３に示す。図３に示すように、第１メッセージデータ５２ｅは、メッセージ１−１からメッセージ１−５までの５個のメッセージと、表示データ１と表示データ２の２個の表示データから構成される。
夫々のメッセージの内容については図３に示す通りである。これらのメッセージは、出力制御部２０によって、スピーカ２２から出力される。
表示データ１は、展示品の一覧を示す表示用のデータである。表示データ２は、会場の地図の表示用データである。これらの表示データは、ディスプレイ２４に表示される。
なお、データベース３０には、図２と図３に示した案内データ５０ａの他にも、会場内の別の地理的領域に対応する案内データが記憶されている。

案内ロボット１００の動作について説明する。
案内ロボット１００は、会場内を移動しながら、ステレオカメラ１４と画像処理部１８によって、会場内に存在する人とその位置を検出する。
人が検出されると、案内ロボット１００は、移動装置２６によって、その人の方向へ移動する。同時に、案内データ設定部２８が、検出した人の位置が含まれる地理的領域に対応する案内データをデータベース３０から抽出する。案内データ設定部２８は、抽出した案内データを制御部３２へ設定する。
検出した人の位置が会場の入口付近の場合には、図２に示した案内データ５０ａが制御部３２に設定される。
案内ロボット１００が検出した人と所定距離以内（例えば２ｍ以内）に近づくと、案内データ５０ａ内の第１案内タスク制御フローチャート５２ｆに従って案内タスクが起動される。

前述した案内データ５０ａが制御部３２に設定されることによって、案内ロボット１００は、次の能力を備える。なお、以下では、ステレオカメラ１４と画像処理部１８によって検出した人を案内対象者と称する。
案内対象者の付近では騒音が大きいことを示している第１音響モデルデータ５２ｂが設定されることによって、案内ロボット１００は、スピーカ２２から出力する音の音量を大きく設定する。一方、音声認識部１６内の検出音に対するノイズフィルタ（不図示）を強化する。或いは、マイクロホン１２の指向性を狭くする。これによって、スピーカ２２から出力する音を案内対象者に聞こえ易くすることができる。一方、音声認識部１６内の検出音に対するノイズフィルタを強化することによって、或いは、マイクロホン１２の指向性を狭くすることによって、案内対象者の発話内容を認識しやすくすることができる。

案内データ５０ａによって実行される案内タスクに適した第１単語辞書データ５２ｃに基づいて、案内ロボット１００は、案内対象者の発話内容を解析する。ここで、第１単語辞書データ５２ｃには、通常使用されない単語であって、案内データ５０ａによって実行される案内タスクに関連しない単語は登録されていないので、音声認識部１６の認識精度を向上させることができる。例えば、「トイレ」という単語は通常よく使用されるが、「トレイ」という単語は通常は余り使用されない。しかも展示会場の入口付近でも「トレイ」という単語が利用される可能性は低い。そこで、第１単語辞書データ５２ｃには、「トレイ」という単語は登録されていない。これによって、音声認識部１６は案内対象者が発した「トイレ」という単語を「トレイ」と認識することを防止できる。逆に、例えば展示品に「トレイ」に関連する品がある場合には、第１単語辞書データ５２ｃにおける「トレイ」の認識優先度を「トイレ」よりも高く設定しておく。そうすることで音声認識部１６の認識精度を向上させることができる。

第１顔輪郭モデルデータ５２ｄが設定されることによって、案内ロボット１００は、案内対象者に近づいた際に画像処理部１８が検出する案内対象者が大人か子供か、或いは案内対象者の性別を識別することができる。制御部３２は、案内対象者に応じて出力するメッセージデータの抑揚や音質を変化させる。そうすることによって、案内ロボット１００は、案内対象者に合わせたコミュニケーションを行うことができる。

第１メッセージデータ５２ｅは、案内タスク実行時に使用される。案内データ５０ａで規定される案内タスク（第１案内タスク）は、案内データ５０ａに含まれている第１案内タスク制御フローチャート５２ｆに従って制御部３２が動作することによって実行される。

第１案内タスク制御フローチャート５２ｆに記述されている処理の流れを図４に示す。図４を参照しながら第１案内タスクの処理を説明する。
案内ロボット１００は、案内対象者から所定距離以内に近づくと、図３に示すメッセージ１−１「ようこそ。展示品の一覧をご紹介しましようか。」をスピーカ２２から出力する（ステップＳ１００）。前述したようにスピーカ２２の音量は、第１音響モデルデータ５２ｂに基づいて設定されている。
案内対象者は、展示品の一覧の紹介（即ち第１案内タスク）を受けたい場合にはその旨を発話する。必要ない場合にはその旨発話する。メッセージ１−１は「展示品の一覧をご紹介しましようか。」という問いかけであるため、案内対象者はＹＥＳ／ＮＯで返答することができる。ここでＹＥＳ／ＮＯは、単にメッセージ１−１の問いかけを肯定／否定する意味である。具体的には案内対象者は、肯定する場合には「お願いします」や「はい」という短い発話で対応することが予想される。メッセージ１−１の問いかけを否定する場合には、「結構です」や「いいえ」などの短い発話で対応することが予想される。いずれの場合にしても、案内ロボット１００は、自身が出力した問いかけ（メッセージ１−１）に対して案内対象者が肯定しているか否かを音声認識すればよいので、このときに誤認識する可能性は低い。
案内対象者が展示品の一覧の紹介を希望しない旨の返答をした場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）には、処理を終了する。そして新たに付近の人の検出を行う。
一方、案内対象者が展示品の一覧の紹介を希望しない旨の返答をした場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）には、制御部３２は、図３に示した表示データ１（展示品一覧データ）をディスプレイ２４に表示する。なお、図４に示すステップＳ２００の場所移動処理は、第２実施例で説明するための処理であり、本実施例ではないものとして扱う。

案内ロボット１００は、ステップＳ１０４の次にステップＳ１０６でメッセージ１−２「ご覧になりたい展示品はございますか。」（図３参照）をスピーカ２２から出力する。メッセージ１−２も問いかけのメッセージであるので、案内対象者はＹＥＳ／ＮＯで応答する。案内対象者がメッセージ１−２に対して否定の応答をした場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）には、処理を終了する。
案内対象者が肯定の応答をした場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０に処理を移してメッセージ１−３「ご案内いたしましょうか。それとも会場図をご覧になりますか。」をスピーカ２２から出力する。案内対象者がメッセージ１−３に対して否定する応答をした場合には処理を終了する。
案内対象者が案内を希望する場合には、例えば「展示品Ａへ案内してくれ。」などと発話する。また、会場の地図を希望する場合には「地図が見たい。」や「会場図を出してくれ。」などと発話する。いずれのケースかは、「案内」、「地図」、あるいは「会場図」というキーワードを音声認識することで判断することができる。また案内対象者が案内を希望する場合には、目的とする展示品も発話する。展示品名を第１単語辞書データ５２ｃに登録しておくことによって、案内ロボット１００は案内対象者が発話した展示品を識別することができる。
案内対象者が案内を希望した場合にはステップＳ１１４に処理が移り、メッセージ１−４「ご案内致します。こちらへどうぞ。」を出力する。次にステップＳ１１６で目的の展示品へ移動する。
一方、案内対象者が会場図を希望した場合には、ステップＳ１１８に処理が移り、会場図である表示データ２（図３参照）を表示する。最後にステップＳ１２０に処理が映り、メッセージ１−５「ディスプレイに会場図を表示しました。」を出力する。

上記のように、本実施例の案内ロボット１００は、会場内の地理的領域と、夫々の地理的領域に対応付けられており、スピーカ２２やディスプレイ２４から出力するメッセージデータを含み、音響モデルデータなど、制御部３２がスピーカ２２やディスプレイ２４を制御する際の制御条件を規定する案内データを記憶しているデータベース３０を備える。案内データには、案内ロボット１００が備える音声認識部１６を制御するための単語辞書データが含まれる。案内データは、案内ロボット１００が実行すべき案内タスクを規定するデータでもある。
案内ロボット１００は、ステレオカメラ１４と画像処理部１８によって、会場内の人とその位置を検出する。移動装置２６によって、案内対象者（検出された人）の位置へ移動する。同時に検出された位置を含む地理的領域に対応付けられた案内データをデータベース３０から抽出して制御部３２に設定する。設定された案内データに基づいて、案内対象者に応対する。即ち案内データで規定された案内タスクを実行する。
案内データは、案内対象者の位置を含む地理的領域において、案内対象者が希望する可能性の高い案内タスクを規定している。従って、設定された案内データによる案内タスクは案内対象者に受け入れられる可能性が高い。案内ロボット１００は、データベース３０に記憶された案内データ（即ち、その案内データによって実行可能な案内タスク）を有効に活用することができ、人に対して適切な応対をすることができる。
さらに、案内ロボット１００が有する音声認識部１６は、設定される案内データによって、案内対象者の位置に適合するように調整されるので、音声認識の精度が向上する。その結果、案内対象者に対して不自然な応対をする可能性を低減できる。
さらに、本実施例で示した案内データ５０ａでは、図３に示すメッセージ１−１からメッセージ１−５までの５個のメッセージと、表示データ１と、表示データ２から構成されるメッセージデータが、展示品一覧の紹介というひとつの話題を構成している。最初に出力するメッセージがその話題に関する案内タスクを案内対象者に勧める内容となっている。これによって、案内ロボット１００がこれから実行しようとする案内タスクへ案内対象者を誘導する。
案内ロボットが例えば「御用はありませんか」と尋ねる構成とすると、想定し得る多数の案内タスクを予め用意しておかなければならない。そして、用意された案内タスクから、案内対象者が希望する案内タスクを選択しなければならない。多数の案内タスクからひとつを選択すると、選択された案内タスクが案内対象者の希望するものに適さない虞がある。案内対象者が希望する案内タスクに適さない案内タスクが実行されると、案内対象者に対する応対がひどく不自然となってしまう。
一方、本実施例の案内ロボット１００は、最初に、これから実行しようとする案内タスクを案内対象者に勧めるメッセージを出力する。案内対象者は、勧められればその案内タスクを受け入れる可能性が高い。実装する案内タスク（即ち案内データ）の数を制限しつつ、制限された案内タスクを有効に活用することができる。さらに、最初に、これから実行しようとする案内タスクを勧めるメッセージを出力することによって、案内対象者から、その案内タスクを受け入れるか否か、ＹＥＳ／ＮＯの応答を得ることができる。案内対象者がＮＯと応答すれば、その案内タスクの実行を中止すればよい。そうすることで、案内対象者が希望しない案内タスクを実行することを防止できる。即ち、案内対象者に対して自然な応対をすることができる。

＜第２実施例＞ 次に第２実施例について説明する。第２実施例の案内ロボットの構成は、図１に示す案内ロボット１００の構成と同じである。従って本実施例における案内ロボットも、案内ロボット１００と称する。ただし、本実施例の案内ロボットは、案内対象者の付近に移動した際に、周囲の騒音レベルを測定する。騒音レベルの測定は、図１に示すマイクロホン１２を用いる。具体的には、案内ロボット１００は、マイクロホン１２の指向性を所定角度（例えば５度）に制限する。そして自身の周囲の音量レベルをその所定角度ごとに計測する。そうすることで、自身の周囲の騒音マップを取得する。

本実施例の案内ロボット１００は、図２と同じに示す案内データ５０ａを有している。第１メッセージデータ５２ｅの内容を図５に示す。図５に示す本実施例における第１メッセージデータ５２ｅは、メッセージ１−６が付加されている点で、図３に示す第１実施例における第１メッセージデータ５２ｅと異なる。

本実施例における案内ロボット１００の動作を説明する。案内ロボット１００は、会場入口付近に人を検出すると、その方向へ移動する。検出した人（以下、案内対象者と称する）に対して所定距離以内（例えば２ｍ以内）に接近すると、図４に示したフローチャートに従って案内タスクを実行する。
本実施例の案内ロボット１００は、図４に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０４の後に場所移動処理（ステップＳ２００）を実行する。図６に場所移動処理のフローチャートを示す。

本実施例の案内ロボット１００は、前述したように、案内対象者の周囲の騒音レベルを計測している。図６に示す場所移動処理では、まずステップＳ２０２で、案内対象者の位置における騒音レベルが所定値以上であるか否か判断する。騒音レベルが所定値より小さい場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、そのまま図４に示すフローチャートのステップＳ１０６に処理を移す。騒音レベルが所定値より大きい場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）には、周囲の騒音レベルを計測した際に、案内対象者の位置における騒音レベルよりも低い騒音レベルの場所があったか否か判断する。案内対象者の付近、例えば案内対象者の位置から３ｍ以内に騒音レベルの低い場所がない場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）には何もせずにそのまま図４に示すフローチャートのステップＳ１０６に処理を移す。案内対象者の付近に騒音レベルの低い場所が存在する場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）には、ステップＳ２０６でメッセージ１−６「あちらの静かな場所でご説明致しましょうか。」（図５参照）をスピーカ２２から出力する。メッセージ１−６に対して案内対象者がＮＯと応答した場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）には、図４に示すフローチャートのステップＳ１０６に処理を移す。メッセージ１−６に対して案内対象者がＹＥＳと応答した場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１０でその騒音レベルの低い場所へ移動する。騒音レベルの低い場所へ移動した後に、図４に示すフローチャートのステップＳ１０６以降を実行する。

本実施例によれば、案内ロボット１００は、案内対象者の位置における騒音レベルが大きい場合に、案内対象者をより静かな場所へ移動するよう促すメッセージを出力する。換言すれば、案内対象者の位置における騒音レベルが所定値より小さい場合には、図４に示すステップＳ１０６によって、メッセージ１−２が出力される。しかし、案内対象者の位置における騒音レベルが所定値より大きい場合には、図４に示すステップＳ１０６によるメッセージ１−２の出力を変更して図６に示すステップＳ２０６によるメッセージ１−６が出力される。
即ち、案内対象者の位置における騒音レベルが大きい場合には、当初出力が予定されていたメッセージ（メッセージ１−２）を変更して案内対象者に対する応対がしやすい場所へ案内対象者を誘導するメッセージ（メッセージ１−６）を出力する。そうすることによって、スピーカ２２から出力する音声を案内対象者に聞き取り易くするとともに、音声認識部１６（図１参照）による案内対象者の発話の認識精度を向上させることができる。案内対象者に対してより適切な応対を実行することができる。

本実施例における、周囲の騒音レベルの計測と、案内対象者が発する音声のレベルに基づいて、案内対象者を騒音レベルの低い場所へ案内する際の処理の一例を詳しく説明する。
案内ロボット１００は、ステレオカメラ１４と画像処理部１８により、案内対象者を検出し、その位置を特定する。案内ロボット１００は、移動装置２６によって、特定された位置へ移動する。
案内ロボット１００は、図４に示す処理が開始されるまでに案内対象者と対話できる位置に移動している。案内対象者と対話できる位置に移動した案内ロボット１００は、マイクロホン１２の指向性を、特定した案内対象者の位置の方向へ合わせる。そして図４のステップＳ１００でメッセージ１−１を出力する。マイクロホン１２は、その指向性を案内対象者に向けている。従って案内ロボット１００は、案内対象者がメッセージに対して応答する音声を認識することができる。この認識の際に、案内対象者が発する音声のレベルも計測する。
一方、案内ロボット１００は、前述した方法により、自己の周囲の騒音マップを取得する。案内ロボット１００は、騒音マップに示されている各方向の騒音レベルと、案内対象者の発話の音のレベルを比較する。ここで、案内対象者の位置を含む方向の騒音レベルが、案内対象者の発話の音のレベルを基準として所定値以上の場合に、案内対象者の周囲の騒音レベルが大きいと判断する。この判断が図６に示すステップＳ２０２に相当する。案内対象者の周囲の騒音レベルが大きいと判断された場合には、取得した騒音マップから、案内対象者の周囲の騒音レベルよりも低い騒音レベルの場所を抽出する（図６のステップＳ２０４）。騒音レベルの低い場所が抽出できた場合には（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、その場所へ案内対象者を誘導するためのメッセージを出力する（ステップＳ２０８）。
以上の処理により、案内対象者の周囲の騒音レベルが大きい場合に、案内対象者をより騒音レベルの小さい場所へ誘導することができる。

案内ロボット１００が所定間隔で配置された複数のマイクロホン１２を有する場合には、次の処理により、案内対象者の周囲の騒音レベルを計測することも好適である。
所定間隔で配置された複数のマイクロホン１２を利用することによって、特定の位置から発せられる音を抽出するフィルタを構築することができる。また、特定の位置から発せられる音以外の音を抽出するフィルタを構築することもできる。それらのフィルタは、夫々のマイクロホンが検出した夫々の音に対して、位相をずらして加え合わせるものである。ずらす位相の量を適宜調整することによって、特定の位置から発せられた音を抽出するフィルタや、特定の位置から発せられた音を除去するフィルタを構築できる。それらのフィルタは、夫々のマイクロホン１２が検出した音声信号に対して作用させることができる。従って、複数のフィルタを並列的に作用させることができる。即ち、特定の位置から発せられる音を検出すると同時に、その特定の位置から発せられる音を除外した音を検出することができる。
案内対象者の位置は、ステレオカメラ１４と画像処理部１８によって特定されている。そこで、複数のマイクロホン１２によって、案内対象者の位置から発せられた音、即ち案内対象者の音声と、案内対象者の音声以外の音を同時に別々に検出することができる。こうして、案内対象者の音声のレベルと、案内対象者の近傍の騒音のレベルを同時に取得することができる。案内対象者の音声のレベルを基準としたときの案内対象者の近傍の騒音のレベルが所定値以上の場合に、前述と同様に案内対象者をより騒音レベルの低い場所へ案内する。

＜第３実施例＞ 次に第３実施例を説明する。第３実施例の案内ロボットの構成は、図１に示す案内ロボット１００の構成と同じである。従って本実施例における案内ロボットも、案内ロボット１００と称する。
ただし、本実施例の案内ロボットは、案内対象者の付近に移動した際に、周囲に存在する人の数を計測する。人の数の計測は、図１に示すステレオカメラ１４と画像処理部１８を用いる。具体的には、ステレオカメラ１４で撮影した案内対象者付近の画像から、案内対象者の周囲に存在する人の人数を計測する。

本実施例では、案内ロボット１００が、展示品の近くに人（案内対象者）を検出した場合を仮定する。案内対象者の位置が展示品の近であった場合、その位置を含む地理的領域に対応する案内データ５０ｂを図７に示す。案内データ５０ｂによって実行される案内タスクを第２案内タスクと称する。第２案内タスクは、展示品を説明するタスクである。
案内データ５０ｂは、対象領域が展示品付近であることを示すデータ５２ｊと、その領域に適した第２音響モデルデータ５２ｋと、その領域で実行する第２案内タスクに適した第２単語辞書データ５２ｍと、第２案内タスクに適した第２顔輪郭モデルデータ５２ｎと、第２案内タスクに関する案内スケジュールデータ５２ｐと、第２案内タスクの実行時に出力する第２メッセージデータ５２ｑと、第２案内タスクを実行する際の制御フローチャートのデータ５２ｒが含まれている。
第２音響モデルデータ５２ｋと、第２単語辞書データ５２ｍと、第２顔輪郭モデルデータ５２ｎは、第１実施例で説明した夫々のデータと同じ意味である。但し、夫々のデータは、第２案内タスクに適した内容を有している。
第２メッセージデータ５２ｑの具体的内容を図８に示す。第２メッセージデータ５２ｑは、音声出力するためのメッセージ２−１から２−３の３個のメッセージと、展示品を説明するための表示用データ３から構成されている。

本実施例では、案内ロボット１００は、展示品付近に人（案内対象者）を検出する。案内ロボット１００は、移動装置２６によって案内対象者の方へ移動する。同時に、案内データ設定部２８によって、図７に示す案内データ５０ｂが制御部３２に設定される。
案内対象者との距離が所定距離以内（例えば２ｍ以内）となったときに、図７に示す案内データ５０ｂに含まれる第２案内タスク制御フローチャート５２ｒに従って、制御部３２は第２案内タスクを実行する。第２案内タスク制御フローチャート５２ｒの内容を図９に示す。

第２案内タスクでは、まずステップＳ３００で、案内対象者の周囲に存在する人の数を計測する。計測の方法は前述した通りである。
次にステップＳ３０２では、計測した人数が所定数以上であるか否か判断する。計測した人数が所定数以上であった場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）には、ステップＳ３０４へ処理が移る。ステップＳ３０４では、図８に示すメッセージ２−１「本展示品の説明を致しましょうか。」とのメッセージがスピーカ２２から出力される。
案内対象者がメッセージ２−１の問いかけに対してＮＯと返答した場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）には、そのまま処理を終了する。そして新たな案内対象者を検出する。
案内対象者がメッセージ２−１の問いかけに対してＹＥＳと返答した場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）には、ステップＳ３０８で展示品説明のための表示データである表示データ３をディスプレイ２４に表示する。ステップＳ３１０で展示品の説明メッセージであるメッセージ２−３をスピーカ２２から出力する。ステップＳ３０８とステップＳ３１０によって、展示品の案内タスクが実行される。
一方、案内対象者の周囲の人数が所定数より少ない場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）には、ステップＳ３１２に処理が移る。ステップＳ３１２では、メッセージ２−２「１０分後に本展示品の説明を行います。」をスピーカ２２から出力する。そしてステップＳ３１４によって、１０分経過するまで待機する。
１０分経過したら（ステップＳ３１４：ＹＥＳ）、ステップＳ３０８とステップＳ３１０を実行する。即ち、展示品の説明を行う。

本実施例によれば、案内ロボット１００は、案内対象者の周囲に人が少ない場合には、当初出力が予定されていたステップＳ３０４によるメッセージ２−１を変更して、ステップＳ３１２によるメッセージ２−２が出力される。具体的には、案内対象者の周囲に人が多い場合には、第２案内タスクの本体である展示品の説明メッセージ２−３および展示品を説明するための表示データ３が出力される。一方、案内対象者の周囲に人が少ない場合には、第２案内タスクの本体である展示品の説明を１０分後に行うメッセージ２−２が出力される。案内ロボット１００にとっては、ある程度の人数を相手にして展示品を説明する第２案内タスクを実行する方が効率的だからである。さらに、展示品の説明を１０分後に行うメッセージ２−２を出力することで、その展示品へ人を集める効果が期待できる。展示品の説明である第２案内タスクを効率的に実行することができる。

第２実施例と第３実施例は、自身が実行しようとする案内タスクがより効果的に実行できるように、案内対象者を誘導する。案内対象者に合わせて案内タスクを実行するのではなく、案内タスクを実行しやすい環境に案内対象者を誘導する。そうすることによって、案内データによって規定される案内タスクを効果的に実行することが可能となる。

第３実施例においても、案内対象者に対して最初に出力するメッセージ（図８に示すメッセージ２−１「本展示品の説明を致しましょうか。」）は、展示品の説明という話題を進める内容のメッセージである。このメッセージを受けた案内対象者は、希望するならばＹＥＳと応答し、希望しないならばＮＯと応答する。第１実施例で説明したように、案内対象者がメッセージによって呈示された話題を希望するか否かは、音声認識部１６によって容易に判断できる。案内対象者に対して不適切な案内タスクを実行することがない。
さらに、案内ロボット１００の方から積極的に話題を呈示することによって、案内対象者にその話題に関する案内タスクに興味を引かせることができる。呈示する話題は、案内データ設定部２８によって設定された案内データによって規定される。即ち、案内ロボット１００は、案内対象者の位置に適した話題を呈示する。話題を提供された案内対象者は、その話題に関する案内タスクを希望する可能性が高くなる。案内対象者の位置に適した話題を積極的に呈示することによって、限定された案内データ（即ち案内データによって規定される案内タスク）を有効に活用することができる。

以上説明した実施例は以下のように変形することができる。
第３実施例において、案内ロボット１００は、展示品を説明する案内タスクを実行しようとする際に、周囲に存在する人の数が所定範囲数より多い場合には、出力する予定であったその案内タスクのメッセージデータを変更して別の展示品の説明を勧める旨のメッセージデータを出力する。人数が多い場合には、その場所が混雑していると推定されるため、その場所における展示品を説明する案内タスクを実行するより、他の空いている展示品についての案内タスクを実行する方が、案内対象者に対して適切な応対ができる。

また、次の変形も好適である。
データベース３０には、地理的領域毎に複数の案内データが記憶されている。案内データには優先度が付されている。夫々の案内データに含まれるメッセージデータは、夫々ひとつの話題に関するものである。案内ロボット１００が人を検出すると、案内データ設定部２８は、その人（案内対象者）の位置を含む地理的領域に対応した案内データのうち、優先度の高い案内データをデータベース３０から抽出して制御部３２に設定する。制御部３２が出力部（スピーカ２２或いはディスプレイ２４）から最初に出力するメッセージデータは、その話題を勧める内容である。案内対象者が、そのメッセージデータが示す話題の案内タスクを不要と応答した場合には、案内データ設定部２８は次の優先度の案内データを新たにデータベース３０から抽出して制御部３２に設定する。そして、新たに設定された案内データに含まれるメッセージデータを出力する。上記構成によれば、案内ロボット１００は、自身が有する案内データ（即ち実行できる案内タスク）の内容の話題を優先度の高い順に案内対象者に呈示する。案内対象者はその話題を希望しなければ、ＮＯと返答すればよい。その話題を希望する場合にはＹＥＳと返答すればよい。案内ロボット１００にとっては、案内対象者がその話題を希望するか否か、換言すれば案内対象者がＹＥＳと返答したかＮＯと返答したかを判断することは容易である。案内タスクの内容の話題を案内対象者に対して順次呈示することによって、限定された案内タスクを効率的に活用することができる。さらに、呈示された話題に対して案内対象者はＹＥＳ又はＮＯと返答すればよいので、案内ロボット１００は、案内対象者がその話題を希望するか否か容易に判断することができる。案内対象者の希望しない話題に関する案内タスクを実行してしまうことを防止できる。即ち、案内ロボット１００は、案内対象者に対して自然な応対をすることができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

実施例における案内ロボットのブロック図である。 案内データの一例を示す図である。 メッセージデータの一例を示す図である。 第１実施例における案内タスク処理のフローチャート図である。 メッセージデータの他の例を示す図である。 場所移動処理のフローチャート図である。 案内データの他の例を示す図である。 メッセージデータの他の例を示す図である。 第３実施例における案内タスク処理のフローチャート図である。

符号の説明

１２：マイクロホン
１４：ステレオカメラ
１６：音声認識部
１８：画像処理部
２０：出力制御部
２２：スピーカ
２４：ディスプレイ
２６：移動装置
２８：案内データ設定部
３０：データベース
３２：制御部
５０ａ、５０ｂ：案内データ
１００：案内ロボット

Claims (5)

1. 所定範囲内を移動する案内ロボットであり、
   所定範囲内の少なくとも一部の場所の騒音レベルを検出する環境センサと、
   人を検出し、その位置を特定する人検知センサと、
   人検知センサによって特定された位置へ移動するための移動装置と、
   検出した人に対してメッセージデータを出力する出力部と、
   出力部を制御する制御部と、
   所定範囲内の地理的領域ごとに対応付けられており、出力部から出力するメッセージデータを含み、制御部が出力部を制御する際の制御条件を規定する案内データが記憶されているデータベースと、
   検出した位置が含まれる地理的領域に対応付けられた案内データをデータベースから抽出して制御部に設定する案内データ設定部を備えており、
   制御部は、設定された案内データに基づいて出力部を制御するとともに、検出した人に対して設定された案内データに含まれるメッセージデータを出力部から出力するものであり、
   制御部はさらに、自己の現在地周辺の騒音レベルよりも騒音レベルの低い場所が環境センサによって検出された場合には、検出される騒音レベルの低い場所へ人を案内するメッセージデータを出力部から出力することを特徴とする案内ロボット。
2. 制御部は、人の発話した内容を解析する音声認識部を有しており、設定された案内データに基づいて音声認識部を制御するとともに、音声認識部が解析した発話内容に応じて検出した人に対してメッセージデータを出力部から出力することを特徴とする請求項１に記載の案内ロボット。
3. 案内データは、メッセージデータの他に、単語辞書データ、音響モデルデータ、表示用データ、案内スケジュールデータ、顔輪郭モデルデータの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の案内ロボット。
4. データベースは、少なくとも一つの話題に関する複数のメッセージデータを有しており、制御部が、検出された人に対して出力部から最初に出力するメッセージデータは、その話題を勧める内容であることを特徴とする請求項３に記載の案内ロボット。
5. 環境センサはさらに、人検知センサが検出した人の位置の周辺に存在する人の数を検出するセンサを含んでおり、
   制御部は、人検知センサが検出した人の位置の周辺に存在する人の数に応じて異なるメッセージデータを出力部から出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の案内ロボット。

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