JP7258438B2 - ロボット、ロボット制御プログラムおよびロボット制御方法 - Google Patents

Description

特許法第３０条第２項適用 ２０１９ １４ｔｈ ＡＣＭ／ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｈｕｍａｎ－Ｒｏｂｏｔ Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ （ＨＲＩ ２０１９）２０１９年３月１１日～１４日開催

この発明はロボット、ロボット制御プログラムおよびロボット制御方法に関し、特にたとえば、人物を監視する、ロボット、ロボット制御プログラムおよびロボット制御方法に関する。

この種の従来の人物監視システムの一例が特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示される人物監視システムでは、所定エリア内に進入した移動物が監視対象者であるか否かが判定され、移動物が監視対象者であると判定されると、ロボットが、監視対象者の移動経路を推定し、推定した移動経路上に直線的に移動し、監視対象者の正面側から監視対象者に対して対話を実行する。

このとき、ロボットは、監視対象者の推定移動経路に対して垂直方向に移動して、推定移動経路上の地点に到達する。

特開2013－061715号公報［G08B 21/02］

上記の特許文献１の人物監視システムでは、ロボットが、推定移動経路に対して直線的に移動し、監視対象者の正面から監視対象者に対して対話を実行する。

しかしながら、不適切な行為を行う歩行中の注意対象者に注意を与える場合には、単にロボットが直線的に移動し、正面から対話を実行するだけでは、注意対象者に無視されることがあるという問題がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、ロボット、ロボット制御プログラムおよびロボット制御方法を提供することである。

この発明の他の目的は、歩行中の注意対象者に対して効果的に注意を与えることができる、ロボット、ロボット制御プログラムおよびロボット制御方法を提供することである。

第１の発明は、全方位に移動可能な移動手段およびスピーカを備えるロボットであって、不適切な行為を行う歩行中の注意対象者を検出する検出手段、注意対象者が移動する推定経路を推定する経路推定手段、推定経路に基づいて、ロボットの自己位置に応じた出発点から注意対象者と合流する合流点に至る、転回点を有する移動経路を作成する経路作成手段、経路作成手段によって作成された移動経路に従ってロボットが所定の移動速度で移動するように移動手段を制御する制御手段、およびロボットが移動経路に従って移動する間であって、合流点に到達する前に、スピーカから注意対象者に対する注意発話を与える注意手段を備える、ロボットである。

第１の発明では、ロボット（１０）は、全方位に移動可能な移動手段（３０）およびスピーカ（６４）を備える。検出手段（８０、４６、７０、Ｓ１）は、不適切な行為を行う歩行中の注意対象者を検出する。経路推定手段（８０、Ｓ３３）は、注意対象者が移動する推定経路を推定する。経路作成手段（８０、Ｓ３５～Ｓ６１）は、推定経路に基づいて、ロボットの自己位置に応じた出発点から注意対象者と合流する合流点に至る、転回点を有する移動経路を作成する。制御手段（８０、Ｓ７５）は、経路作成手段によって作成された移動経路に従ってロボットが所定の移動速度で移動するように移動手段を制御する。注意手段（１４、Ｓ７７、Ｓ８３）は、ロボットが移動経路に従って移動する間であって、合流点に到達する前に、スピーカから注意対象者に対する注意発話を与える。

第１の発明によれば、ロボットが転回点を有する移動経路に従って移動し、合流点に到達する前に、注意対象者に対する注意発話を与えるので、歩行中の注意対象者に効果的に注意を与えることができる。

第２の発明は、第１の発明に従属し、経路作成手段は、転回点を通過した後の経路が、当該転回点を通過する前の経路よりも注意対象者の進行方向に直交する方向に近い向きの経路となるように、移動経路を作成する、ロボットである。

第２の発明によれば、ロボットが転回点を通過後、進行方向に直交する方向から注意対象者に近づくので、注意対象者の注意を引くことができ、歩行中の注意対象者に効果的に注意を与えることができる。

第３の発明は、第１または第２の発明に従属し、経路作成手段は、注意対象者の歩行速度と、ロボットの移動速度とに応じて、注意対象者およびロボットのそれぞれが合流点に到達するまでの所要時間の差が所定の範囲内になるように、当該合流点を設定する、ロボットである。

第３の発明によれば、ロボットの移動経路を適切に設定することができる。

第４の発明は、第１から第３までのいずれかの発明に従属し、合流点は、推定経路から所定距離離れた位置に設定される、ロボットである。

第４の発明によれば、注意対象者の動きを妨げないようにすることができる。

第５の発明は、第１から第４までのいずれかの発明に従属し、注意手段は、ロボットが転回点を通過するときに、注意対象者に対する注意発話を与える、ロボットである。

第５の発明によれば、注意対象者の注意を引くことができ、歩行中の注意対象者に効果的に注意を与えることができる。

第６の発明は、第１から第５までのいずれかの発明に従属し、制御手段は、ロボットが移動経路に従って移動する際に、人の早歩きと同程度の移動速度でロボットが移動するように移動手段を制御する、ロボットである。

第６の発明によれば、注意対象者の注意を引くことができ、歩行中の注意対象者に効果的に注意を与えることができる。

第７の発明は、全方位に移動可能な移動手段およびスピーカを備えるロボットのロボット制御プログラムであって、ロボットのプロセッサに、不適切な行為を行う歩行中の注意対象者を検出する検出ステップ、注意対象者が移動する推定経路を推定する経路推定ステップ、推定経路に基づいて、ロボットの自己位置に応じた出発点から注意対象者と合流する合流点に至る、転回点を有する移動経路を作成する経路作成ステップ、経路作成ステップによって作成された移動経路に従ってロボットが所定の移動速度で移動するように移動手段を制御する制御ステップ、およびロボットが移動経路に従って移動する間であって、合流点に到達する前に、スピーカから注意対象者に対する注意発話を与える注意ステップを実行させる、ロボット制御プログラムである。

第８の発明は、全方位に移動可能な移動手段およびスピーカを備えるロボットのロボット制御方法であって、（ａ）不適切な行為を行う歩行中の注意対象者を検出するステップ、（ｂ）注意対象者が移動する推定経路を推定するステップ、（ｃ）推定経路に基づいて、ロボットの自己位置に応じた出発点から注意対象者と合流する合流点に至る、転回点を有する移動経路を作成するステップ、（ｄ）ステップ（ｃ）で作成された移動経路に従ってロボットが所定の移動速度で移動するように移動手段を制御するステップ、および（ｅ）ロボットが移動経路に従って移動する間であって、合流点に到達する前に、スピーカから注意対象者に対する注意発話を与えるステップを含む、ロボット制御方法である。

第７および第８の発明によれば、第１の発明と同様の効果が期待できる。

この発明によれば、歩行中の注意対象者に対して効果的に注意を与えることができる。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１はこの発明の一実施例のロボットの外観を正面から見た図である。 図２は図１に示すロボットの電気的な構成を示すブロック図である。 図３は従来例のロボットの注意行動を説明するための図解図である。 図４はこの発明のロボットの注意行動の一例を説明するための図解図である。 図５はこの発明のロボットの注意行動における注意接近経路を説明するための図解図である。 図６は変形例のロボットの注意行動を説明するための図解図である。 図７は従来例の注意行動および本実施例の注意行動のそれぞれにおける注意の成功率を示すグラフである。 図８は図２に示すメモリのメモリマップの一例を示す図解図である。 図９は図２に示すＣＰＵのロボット制御処理を示すフロー図である。 図１０は図２に示すＣＰＵの移動経路の作成処理の一部を示すフロー図である。 図１１は図２に示すＣＰＵの移動経路の作成処理の他の一部であって、図１０に後続するフロー図である。 図１２は図２に示すＣＰＵの注意行動処理の一部を示すフロー図である。

図１を参照して、コミュニケーションロボット（以下、単に「ロボット」という。）１０は、自律行動型のロボットであり、少なくとも音声を用いて、人間とコミュニケーションを行うことができる。

また、図１では省略するが、操作者は、端末（ＰＣなどの汎用のコンピュータである）を用いてロボット１０にコマンドを送信することにより、遠隔でロボット１０を操作することもできる。以下、この明細書において、ロボット１０を遠隔で操作する操作者を「ユーザ」と呼ぶことにする。また、この「ユーザ」に対して、ロボット１０またはロボット１０のユーザのコミュニケーション対象を「人間」または「人」と呼ぶことにする。

なお、遠隔に設けられた端末を用いてロボット１０を操作等することは既に周知であり、また、本願の本質的な内容ではないため、この明細書においては、ユーザが使用する端末および遠隔操作についての詳細な説明は省略する。

この実施例のロボット１０は、空港、駅、地下街、ショッピングモール、イベント会場、遊園地および美術館などの不特定多数の人間が存在する環境または日常空間（以下、まとめて「環境」ということがある。）に配置される。

このロボット１０は、同じ環境に配置され、自身が配置される環境について予め記憶した地図（間取り図）の情報および自身に備わる各種センサからの情報に基づいて自律的に行動する（移動および動作する）ことができる。以下、ロボット１０の構成について具体的に説明する。

まず、図１を参照して、ロボット１０のハードウェアの構成について説明する。図１は、この実施例のロボット１０の外観を示す正面図である。ロボット１０は台車３０を含み、台車３０の下面にはロボット１０を自律移動させる複数（たとえば３個または４個）の車輪３２が設けられる。台車３０は、前後左右の任意方向（全方位）に移動可能な所謂全方位移動型の台車である。車輪３２は車輪モータ３６（図２参照）によってそれぞれ独立に駆動され、台車３０すなわちロボット１０を前後左右の任意方向に動かすことができる。車輪３２としては、メカナムホイールまたはオムニホイール等を用いることができる。したがって、ロボット１０は、配置された環境内を自律制御によって移動可能である。

台車３０の上には、胴体４２が直立するように設けられる。また、胴体４２の前方中央上部（人の胸に相当する位置）には、距離センサ４０が設けられる。この距離センサ４０は、ロボット１０の周囲の物体（人間や障害物など）との距離を測定するものであり、ロボット１０の前方の主として人間との距離を計測する。

なお、この実施例では、距離センサとして、赤外線距離センサを用いるようにしてあるが、赤外線距離センサに代えて、超音波距離センサやミリ波レーダなどを用いることもできる。

また、胴体４２には、その側面側上端部のほぼ中央から伸びる支柱４４が設けられ、支柱４４の上には、全方位カメラ４６が設けられる。全方位カメラ４６は、ロボット１０の周囲を撮影するものであり、後述する眼カメラ７０とは区別される。この全方位カメラ４６としては、たとえばＣＣＤやＣＭＯＳのような固体撮像素子を用いるカメラを採用することができる。なお、これら距離センサ４０および全方位カメラ４６の設置位置は、当該部位に限定されず適宜変更され得る。

胴体４２の両側面上端部（人の肩に相当する位置）には、それぞれ、肩関節４８Ｒおよび肩関節４８Ｌによって、上腕５０Ｒおよび上腕５０Ｌが設けられる。図示は省略するが、肩関節４８Ｒおよび肩関節４８Ｌは、それぞれ、直交する３軸の自由度を有する。すなわち、肩関節４８Ｒは、直交する３軸のそれぞれの軸廻りにおいて上腕５０Ｒの角度を制御できる。肩関節４８Ｒの或る軸（ヨー軸）は、上腕５０Ｒの長手方向（または軸）に平行な軸であり、他の２軸（ピッチ軸およびロール軸）は、その軸にそれぞれ異なる方向から直交する軸である。同様にして、肩関節４８Ｌは、直交する３軸のそれぞれの軸廻りにおいて上腕５０Ｌの角度を制御できる。肩関節４８Ｌの或る軸（ヨー軸）は、上腕５０Ｌの長手方向（または軸）に平行な軸であり、他の２軸（ピッチ軸およびロール軸）は、その軸にそれぞれ異なる方向から直交する軸である。

また、上腕５０Ｒおよび上腕５０Ｌのそれぞれの先端には、肘関節５２Ｒおよび肘関節５２Ｌを介して、前腕５４Ｒおよび前腕５４Ｌが設けられる。図示は省略するが、肘関節５２Ｒおよび肘関節５２Ｌは、それぞれ１軸の自由度を有し、この軸（ピッチ軸）の軸回りにおいて前腕５４Ｒおよび前腕５４Ｌの角度を制御できる。

前腕５４Ｒおよび前腕５４Ｌのそれぞれの先端には、人間の手に酷似した形状であり、指や掌の機能を持たせた右手５６Ｒおよび左手５６Ｌがそれぞれ設けられる。ただし、指や掌の機能が不要な場合には、前腕５４Ｒおよび前腕５４Ｌのそれぞれの先端に人の手に相当する球体を設けることも可能である。

また、図示は省略するが、胴体４２の前面、肩関節４８Ｒと肩関節４８Ｌとを含む肩に相当する部位、上腕５０Ｒ、上腕５０Ｌ、前腕５４Ｒ、前腕５４Ｌ、右手５６Ｒおよび左手５６Ｌには、それぞれ、接触センサ５８（図２で包括的に示す）が設けられる。胴体４２の前面の接触センサ５８は、胴体４２への人間や他の障害物の接触を検知する。したがって、ロボット１０は、その自身の移動中に障害物との接触が有ると、それを検知し、直ちに車輪３２の駆動を停止してロボット１０の移動を急停止させることができる。また、その他の接触センサ５８は、当該各部位に触れたかどうかを検知する。なお、接触センサ５８の設置位置は、当該部位に限定されず、適宜な位置（人の頭、胸、腹、脇、背中および腰に相当する位置）に設けられてもよい。

胴体４２の中央上部（人の首に相当する位置）には首関節６０が設けられ、さらにその上には頭部６２が設けられる。図示は省略するが、首関節６０は、３軸の自由度を有し、３軸の各軸廻りに角度制御可能である。或る軸（ヨー軸）はロボット１０の真上（鉛直上向き）に向かう軸であり、他の２軸（ピッチ軸、ロール軸）は、それぞれ、それと異なる方向で直交する軸である。

頭部６２には、人の口に相当する位置に、スピーカ６４が設けられる。スピーカ６４は、ロボット１０が、それの周辺の人間に対して音声ないし音によってコミュニケーションを取るために用いられる。また、人の耳に相当する位置には、マイク６６Ｒおよびマイク６６Ｌが設けられる。以下、右のマイク６６Ｒと左のマイク６６Ｌとをまとめてマイク６６ということがある。マイク６６は、周囲の音、とりわけコミュニケーションを実行する対象（以下、「コミュニケーション対象」ということある）である人間の声を取り込む。さらに、人の目に相当する位置には、眼球部６８Ｒおよび眼球部６８Ｌが設けられる。眼球部６８Ｒおよび眼球部６８Ｌは、それぞれ眼カメラ７０Ｒおよび眼カメラ７０Ｌを含む。以下、右の眼球部６８Ｒと左の眼球部６８Ｌとをまとめて眼球部６８ということがある。また、右の眼カメラ７０Ｒと左の眼カメラ７０Ｌとをまとめて眼カメラ７０ということがある。

眼カメラ７０は、ロボット１０に接近した人間の顔または人間の他の部分或いは物体などを撮影して、それに対応する映像信号を取り込む。また、眼カメラ７０は、上述した全方位カメラ４６と同様のカメラを用いることができる。たとえば、眼カメラ７０は、眼球部６８内に固定され、眼球部６８は、眼球支持部（図示せず）を介して頭部６２内の所定位置に取り付けられる。図示は省略するが、眼球支持部は、２軸の自由度を有し、それらの各軸廻りに角度制御可能である。たとえば、この２軸の一方は、頭部６２の上に向かう方向の軸（ヨー軸）であり、他方は、一方の軸に直交しかつ頭部６２の正面側（顔）が向く方向に直行する方向の軸（ピッチ軸）である。眼球支持部がこの２軸の各軸廻りに回転されることによって、眼球部６８ないし眼カメラ７０の先端（正面）側が変位され、カメラ軸すなわち視線方向が移動される。なお、上述のスピーカ６４、マイク６６および眼カメラ７０の設置位置は、当該部位に限定されず、適宜な位置に設けられてよい。

このように、この実施例のロボット１０は、肩関節４８の３自由度（左右で６自由度），肘関節５２の１自由度（左右で２自由度），首関節６０の３自由度および眼球支持部の２自由度（左右で４自由度）の合計１５自由度を有する。

図２はロボット１０の電気的な構成を示すブロック図である。この図２を参照して、ロボット１０は、ＣＰＵ８０を含む。ＣＰＵ８０は、マイクロコンピュータ或いはプロセッサとも呼ばれ、バス８２を介して、メモリ８４、モータ制御ボード８６、センサ入力／出力ボード８８および音声入力／出力ボード９０に接続される。

メモリ８４は、図示は省略をするが、ＲＯＭ、ＨＤＤおよびＲＡＭを含む。ＲＯＭおよびＨＤＤには、ロボット１０の行動を制御（タスクを実行）するための制御プログラム（ロボット制御プログラム）が予め記憶される。たとえば、ロボット制御プログラムは、各センサの出力（センサ情報）を検知するための検知プログラムや、他のロボットおよびユーザの端末などの外部コンピュータとの間で必要なデータおよびコマンドを送受信するための通信プログラムなどを含む。また、ＲＡＭは、ＣＰＵ８０のワークメモリおよびバッファメモリとして用いられる。

さらに、この実施例では、ロボット１０は、人間とのコミュニケーションをとるために発話したり、ジェスチャしたりできるように構成されているが、メモリ８４に、このような発話およびジェスチャのための辞書（発話／ジェスチャ辞書）のデータが記憶されている。

モータ制御ボード８６は、たとえばＤＳＰで構成され、各腕や首関節などの各軸モータの駆動を制御する。すなわち、モータ制御ボード８６は、ＣＰＵ８０からの制御データを受け、肩関節４８Ｒの直交する３軸のそれぞれの角度を制御する３つのモータと肘関節５２Ｒの角度を制御する１つのモータとの計４つのモータ（図３では、まとめて「右腕モータ９６」と示す）の回転角度を制御する。同様にして、モータ制御ボード８６は、ＣＰＵ８０からの制御データを受け、肩関節４８Ｌの直交する３軸のそれぞれの角度を制御する３つのモータと肘関節５２Ｌの角度を制御する１つのモータとの計４つのモータ（図３では、まとめて「左腕モータ９８」と示す）の回転角度を制御する。

さらに、モータ制御ボード８６は、ＣＰＵ８０からの制御データを受け、首関節６０の直交する３軸のそれぞれの角度を制御する３つのモータ（図３では、まとめて「頭部モータ１００」と示す）の回転角度を制御する。そして、モータ制御ボード８６は、ＣＰＵ８０からの制御データを受け、車輪３２を駆動する２つのモータ（図３では、まとめて「車輪モータ３６」と示す）の回転角度を制御する。

なお、この実施例では、車輪モータ３６を除くモータは、制御を簡素化するためにステッピングモータ（すなわち、パルスモータ）を用いる。ただし、車輪モータ３６と同様に直流モータを用いるようにしてもよい。また、ロボット１０の身体部位を駆動するアクチュエータは、電流を動力源とするモータに限らず適宜変更された、たとえば、他の実施例では、エアアクチュエータが適用されてもよい。

センサ入力／出力ボード８８は、モータ制御ボード８６と同様に、ＤＳＰで構成され、各センサからの信号を取り込んでＣＰＵ８０に与える。すなわち、距離センサ４０からの距離に関するデータ（たとえば反射時間のデータ）がこのセンサ入力／出力ボード８８を通じてＣＰＵ８０に入力される。また、全方位カメラ４６からの映像信号が、必要に応じてセンサ入力／出力ボード８８で所定の処理を施してからＣＰＵ８０に入力される。眼カメラ７０からの映像信号も、同様にして、ＣＰＵ８０に入力される。また、上述した複数の接触センサ５８（図３では、まとめて「接触センサ５８」と示す）からの信号がセンサ入力／出力ボード８８を介してＣＰＵ８０に与えられる。

音声入力／出力ボード９０もまた、同様に、ＤＳＰで構成され、ＣＰＵ８０から与えられる音声合成データに従った音声または声がスピーカ６４から出力される。また、マイク６６からの音声入力が、音声入力／出力ボード９０を介してＣＰＵ８０に与えられる。

また、ＣＰＵ８０は、バス８２を介して通信ＬＡＮボード１０２に接続される。通信ＬＡＮボード１０２は、たとえばＤＳＰで構成され、ＣＰＵ８０から与えられた送信データを無線通信装置１０４に与え、無線通信装置１０４は送信データを、外部コンピュータに送信する。また、通信ＬＡＮボード１０２は、無線通信装置１０４を介して外部コンピュータからデータを受信し、受信したデータ（受信データ）をＣＰＵ８０に与える。

また、ＣＰＵ８０は、バス８２を介して、２次元距離計測装置１０６および３次元距離計測装置１０８に接続される。図１では省略したが、２次元距離計測装置１０６および３次元距離計測装置１０８は、ロボット１０の台車３０、センサ取り付けパネル３８または胴体４２の適宜の位置に取り付けられる。

２次元距離計測装置１０６は、水平方向にレーザを照射し、物体（人間も含む）に反射して戻ってくるまでの時間から当該物体までの距離を計測するものである。たとえば、トランスミッタ（図示せず）から照射したレーザを回転ミラー（図示せず）で反射させて、前方を扇状に一定角度（たとえば、０．５度）ずつスキャンする。ここで、２次元距離計測装置１０６としては、SICK社製のレーザーレンジファインダ（型式 LMS200）を用いることができる。このレーザーレンジファインダを用いた場合には、距離８mを±１５mm程度の誤差で計測可能である。

この実施例では、ロボット１０は、２次元距離計測装置１０６で検出された障害物までの２次元（または水平方向）の距離情報と、ロボット１０が配置される環境（たとえば、場所ないし領域）についての地図をマッチングすることで、ロボット１０自身の位置（自己位置）すなわちロボット１０の現在位置を推定する。ただし、より正確な現在位置を推定するために、パーティクルフィルタを用いて計算されたロボット１０のオドメトリ（移動情報）も入力として利用される。ロボット１０の現在位置を推定する手法としては、文献「D. Fox, W. Burgard and S. Thrun, Markov Localization for Mobile Robots in Dynamic Environments, Journal of Artificial Intelligence Research, vol. 11, pp. 391-427, 1999.」に開示される手法を用いることができる。ロボット１０の現在位置を推定すること自体は本願の本質的な内容ではないため、詳細な説明は省略する。

また、３次元距離計測装置１０８は、水平方向を基準（０°）として上下４０°（＋３０°～－１０°）の検知角度（垂直視野角）を有する３次元全方位レーザ距離計である。この３次元距離計測装置１０８は、０．１秒に１回転して、およそ１００ｍまでの距離を計測し、ロボット１０周辺の３次元距離情報を格納した点群情報を取得することができる。ここでは、３次元距離計測装置１０８としては、Ｖｅｌｏｄｉｎｅ社製のイメージングユニットＬｉＤＡＲ（HDL-32E）（商品名）を用いることができる。

この実施例では、ロボット１０は、３次元距離計測装置１０８で検出された３次元の距離情報に基づいて人間を検出するとともに、当該人間の位置を計測する。具体的には、３次元距離計測装置１０８から得られる３次元の距離情報と上記の地図を用いて、ロボット１０が環境内のどの位置に存在しているか、およびどの方向を向いているかが推定される。次に、３次元距離計測装置１０８から取得した３次元の距離情報と、地図に基づく環境内の３次元の距離情報と比較し、近似する３次元の距離情報を格納した点群情報が示す点群を背景としてフィルタリングする。続いて、３次元距離計測装置１０８から取得した３次元の距離情報を格納した点群情報が示す点群のうち、閾値（Zmin, Zmax）を用いて一定の高さに存在しない点群をフィルタリングする。この実施例では、Zminが５ｃｍに設定され、Zmaxが２２０ｃｍに設定され、極端な高さの点群は、人間でないと判断し、人間の位置を計測する処理から除外される。

一定の高さに存在しない点群がフィルタリングされると、フィルタリング後のすべての点群に含まれる高さ情報を０に設定した２次元の点群情報が生成される。生成された２次元の点群情報は、ユークリッド距離を用いてクラスタリングされる。一例として、Point Cloud Libraryに実装されているクラスタリング手法が利用される。

さらに、クラスタリングされた点群情報に含まれる元々の高さ情報を利用し、高さの最大値から高さの最小値を引いた値が３０ｃｍ未満であるもの、および点群の数が閾値以下であるもの（ここでは４個と設定した）がフィルタリングされる。つまり、小さすぎる物または壁などの人間以外の物と判断されたクラスタが除去される。そして、フィルタリング後の各クラスタの重心位置が各人間の位置情報として設定される。つまり、ロボット１０の周囲に存在する人間が検出されるとともに、検出された人間の位置が計測される。

なお、ロボット１０の位置を推定したり、人間の位置を計測したりするために、ロボット１０は、２次元距離計測装置１０６および３次元距離計測装置１０８を備えているが、これらの計測装置は、ロボット１０に備えずに、または、ロボット１０に備えるとともに、ロボット１０が配置される環境内に設置されてもよい。また、床センサなどの他のセンサを用いて、ロボット１０の位置を推定したり、人間の位置を計測（推定）したりしてもよい。

また、この実施例では、ロボット１０は、２次元距離計測装置１０６および３次元距離計測装置１０８を備えるようにしてあるが、３次元距離計測装置１０８の計測結果を用いてロボット１０自身の位置を推定することもできるため、２次元距離計測装置１０６は省略することもできる。

上記のようなロボット１０は、自身が配置される、不特定多数の人間が存在する環境において、不適切な行為を行う歩行中の注意対象者に注意を与える行動（注意行動または注意タスク）を実行する。

ただし、不適切な行為とは、ロボット１０が配置される環境において禁止されている行為、たとえば、携帯端末（フィーチャーフォン、スマートフォンおよびタブレットＰＣ等）を操作しながら歩行する行為（いわゆる歩きスマホ）および喫煙が禁止されたエリアでたばこを吸いながら歩行する行為（いわゆる歩きたばこ）などのことである。

また、注意行動は、ロボット１０によって自律的に実行されたり、当該ロボット１０のユーザの命令に従って実行されたりする。また、ユーザの命令に従う行動は、ユーザの端末から送信されたコマンドに従う行動である。たとえば、ロボット１０自身に備わる各種センサ（たとえば全方位カメラ４６または眼カメラ７０）の出力に応じて、ロボット１０の周囲に存在する人間の中に注意対象者が存在するかどうかをロボット１０が自動的に判断しても良いし、ロボット１０の周囲に存在する人間の中から注意対象者をユーザが指定するようにしても良い。

図１では省略したが、ユーザの端末は、直接、または、ネットワークを介して、ロボット１０と通信可能である。なお、ロボット１０がユーザの端末に送信する送信データは、ユーザの端末からのコマンドに従う行動の実行を終了したことの通知などのデータである。

このような自律行動型のロボットの注意行動の従来例としては、図３に示すように、注意対象者が検出されると、注意対象者から十分な距離を保持した状態で、ロボットの自己位置である出発点Ｐｓから注意対象者との合流点Ｐｅに対して直線的に最短距離で移動し、注意対象者に対して注意発話を与える。このとき、ロボットは、人の平均的な歩行速度と同程度の移動速度（たとえば１.１ｍ／秒）で移動する。以下、従来例のように、出発点Ｐｓから合流点Ｐｅまで直線的に移動する経路のことを、通常接近経路といい、従来例の注意行動におけるロボットの移動速度のことを、通常接近速度という。

しかしながら、歩行中の注意対象者に注意を与える場合には、単にロボットが直線的に移動し、正面から対話を実行するだけでは、注意対象者にロボットの存在を気づかれなかったり、注意対象者自身に対する注意であると気づかれなかったりして、注意対象者に無視されることがあるという問題がある。

これを回避するため、この実施例では、歩行中の注意対象者に対して効果的に注意を与えることができるようにしてある。すなわち、歩行中の注意対象者の注意を引くように、ロボット１０の移動経路を設定し、ロボット１０の移動速度を設定し、注意発話のタイミングを設定してある。

以下、図４および図５を参照して、本実施例の注意行動について説明する。図４および図５に示すように、ロボット１０は、注意対象者を検出すると、ロボットの自己位置（出発点Ｐｓ）を推定し、注意対象者が移動する推定経路を推定し、推定経路に応じて合流点Ｐｅを設定し、出発点Ｐｓから合流点Ｐｅに至る移動経路（以下、本実施例において注意行動を実行するロボット１０が移動する経路のことを、注意接近経路という。）に沿って所定の移動速度で移動する。ただし、注意接近経路は、出発点Ｐｓと合流点Ｐｅとの間に設定される転回点Ｐｔで転回するように設定される。すなわち、ロボット１０は、注意行動を実行する際に、途中で折れ曲がる経路、すなわち屈曲する経路に沿って移動する。また、転回とは、経路の向きが３０°以上（たとえば４０°程度）変わることを意味する。すなわち、転回点Ｐｔを通過する前の経路の向きと、転回点Ｐｔを通過した後の経路の向きとの角度差θ１は、３０°以上となる。

図５を参照して注意接近経路の設定方法について具体的に説明する。まず、注意対象者の現在位置Ｐｎおよび注意対象者の進行方向から注意対象者が移動する推定経路が推定される。次に、推定経路に基づいて、理想的な合流点が設定され、注意対象者の現在位置Ｐｎ、注意対象者の進行方向および注意対象者の現在速度Ｖｐから、理想的な合流点までの所要時間後（ｔ秒後）の注意対象者の未来位置Ｐｈを計算する。なお、詳細は後述するが、理想的な合流点は、ロボット１０と注意対象者とが略同じ時間で到達する位置（時間的な中間位置）に設定される。

また、合流点Ｐｅは、注意行動の完了時（合流点到達時）において少なくとも注意対象者の視界の範囲内（注意対象者の前方）であり、かつ、注意対象者の動き（歩行）を妨げることはない位置に設定される。具体的には、合流点Ｐｅは、注意対象者の進行方向（ｙ）および注意対象者の進行方向に直交する方向（ｘ）において未来位置Ｐｈから所定距離離れた位置に設定される。たとえば、注意対象者の進行方向（ｙ）における、合流点Ｐｅと未来位置Ｐｈとの距離（垂直距離）ｄｙは、０．５ｍ～１．５ｍ程度であり、注意対象者の進行方向に直交する方向（ｘ）における、合流点Ｐｅと未来位置Ｐｈとの距離（水平距離）ｄｘは、０．５ｍ～１．５ｍ程度である。

さらに、転回点Ｐｔは、合流点Ｐｅから３ｍ以内に設定される。つまり、転回点Ｐｔを通過した後の経路の長さｄｓは、３ｍ以内となる。すなわち、注意接近経路は、合流点Ｐｅから３ｍ以内に、３０°以上経路の向きが変わる。

さらにまた、注意接近経路は、転回点Ｐｔを通過した後の経路が、当該転回点を通過する前の経路よりも注意対象者の進行方向に直交する方向（注意対象者から見た左右方向）に近い向きになるように設定される。したがって、ロボット１０は、注意行動を実行する際に、転回点Ｐｔを通過した後、左右方向から注意対象者に近づくように移動する。

さらにまた、注意接近経路は、転回点Ｐｔを通過した後の経路が、注意対象者の進行方向（前後方向）において、注意対象者の前方から注意対象者に向かうように設定される。すなわち、転回点Ｐｔは、少なくとも注意対象者の前方に設定される。以上のように、転回点Ｐｔを通過した後の経路の向きは、注意対象者の進行方向に対して所定の傾斜角度θ２で傾く（所定の傾斜角度θ２を有する）ように設定される。たとえば、傾斜角度θ２は、５０°～８９°の範囲内に設定される。

また、図６に示すように、注意対象者が検出されたときのロボット１０の自己位置（出発点Ｐｓ）が注意対象者の進行方向の後方である場合であっても、注意行動を実行する際には、注意対象者の前方から近づき、転回して注意するという経路およびそれに沿った動作は同じである。出発点Ｐｓが注意対象者の進行方向の後方である場合には、ロボット１０は、まず、転回点Ｐｔに対して注意対象者の進行方向の前方から近づくことができる位置、すなわち、転回点Ｐｔよりも十分に前方の位置であって、注意対象者の視界の範囲内となる位置まで移動する。その後、ロボット１０は、注意対象者の前方から近づき、転回点Ｐｔで転回し、合流点Ｐｅに移動する。

ただし、注意接近経路は、注意対象者が移動する推定経路とは交差しないように設定される。このため、図４～図６に示すように、出発点Ｐｓが注意対象者よりも左方に位置する場合には、注意接近経路（転回点Ｐｔおよび合流点Ｐｅ）は注意対象者から見て左に設定される。一方、図示は省略するが、出発点Ｐｓが注意対象者よりも右方に位置する場合には、注意接近経路（転回点Ｐｔおよび合流点Ｐｅ）は注意対象者から見て右に設定される。すなわち、注意接近経路は、注意対象者から見て左右方向における同じ側に設定される。

また、注意行動におけるロボット１０の移動速度Ｖｒは、人の早歩きと同程度の速度（たとえば１.３ｍ／秒）に設定される。以下、本実施例において注意行動を実行するロボット１０が移動する速度Ｖｒのことを、注意接近速度という。ただし、ロボット１０は、注意行動を実行する際に、注意接近速度を維持するように、略一定の速度で移動する。なお、上述したように、ロボット１０は、全方位移動型の台車３０を備えるので、転回点Ｐｔにおいても大きく減速することなく、移動速度Ｖｒを維持しながら移動することができる。

さらに、ロボット１０は、注意行動を実行する際に、所定の地点（発話開始地点）に到達したときに、注意対象者に対して注意発話を与える。注意発話は、不適切な行為を注意するためになされ、注意発話の内容としては、たとえば「すみません、歩きスマホは危険ですのでおやめください」などである。

ただし、注意発話は、ロボット１０が注意接近経路を移動する間であって、合流点Ｐｅに到達する前に注意対象者に与えられる。また、発話開始地点は、少なくとも、ロボット１０が合流点Ｐｅに到達する前に注意発話が完了するように設定される。

また、注意発話の開始タイミングは、ロボット１０が転回点Ｐｔを通過するタイミングに合わせて設定される。すなわち、発話開始地点は、転回点Ｐｔおよびその近傍（転回部）に設定される。なお、注意発話の開始タイミングは、ロボット１０が転回点Ｐｔを通過する直前であっても良いし、ロボット１０が転回点Ｐｔを通過した直後であっても良いし、ロボット１０が転回点Ｐｔにおいて転回する（向きを変える）のと同時であっても良い。

なお、ロボット１０が注意行動を開始した後、注意行動が完了する前に、注意対象者を見失ったり、注意対象者が環境外に出たりして追跡不能となった場合には、注意行動が中止される。

以上のような本実施例の注意行動の効果を評価するために、本実施例の注意行動の効果と、従来例の注意行動の効果とを比較する実験を行った。

本実施例の注意行動では、ロボットは、出発点Ｐｓと合流点Ｐｅとの間に転回点Ｐｔを有する注意接近経路に沿って、注意接近速度（１.３ｍ／秒）で移動する。なお、注意接近経路の具体的な設定方法は上述した内容と同じである。

従来例の注意行動では、ロボットは、出発点Ｐｓから合流点Ｐｅに対して直線的に移動する通常接近経路に沿って、通常接近速度（１.１ｍ／秒）で移動する。なお、従来例の注意行動における合流点Ｐｅの算出方法は本実施例と同じである。

ただし、本実施例の注意行動および従来例の注意行動のいずれにおいても、出発点Ｐｓは、注意対象者の左前方に設定される。したがって、本実施例の注意行動および従来例の注意行動のいずれにおいても、注意接近経路は注意対象者から見て左に設定される。

また、本実施例の注意行動および従来例の注意行動のいずれにおいても、合流点Ｐｅから２．７ｍの地点で注意発話を開始する。さらに、本実施例の注意行動および従来例の注意行動のいずれにおいても、注意発話の内容は、「すみません、歩きスマホは危険ですので、おやめください」とした。

以上のような条件に従って、携帯端末を操作しながら歩行する２４名の被験者に対し、被験者毎に、従来例の注意行動および本実施例の注意行動のいずれか一方の注意行動を割り当てて試行した。なお、従来例の注意行動と本実施例の注意行動とは反対均衡順序で割り当て、結果的に、従来例の注意行動について１１回試行し、本実施例の注意行動について１３回試行した。

そして、試行毎に、注意対象者がロボットの注意に従ったかどうか、すなわち注意が成功したかどうかを評価した。ただし、注意行動完了後に携帯端末の使用を中止した場合を「成功」とし、注意行動完了後に携帯端末の使用を中止しなかった（携帯端末の使用を継続した）場合を「失敗」とした。その集計結果（実験結果）が図７に示される。この図７に示す集計結果は、従来例の注意行動および本実施例の注意行動の各々における注意の成功数および注意の成功率を示すグラフである。

図７を参照して分かるように、実験結果によれば、従来例の注意行動では、１１回の試行のうち、２回成功し、９回失敗した。すなわち、従来例の注意行動では、成功率は約１８％であった。一方、本実施例の注意行動では、１３回の試行のうち、８回成功し、５回失敗した。すなわち、本実施例の注意行動では、成功率は約６２％であった。以上のように、本実施例の注意行動は、従来例の注意行動に比べて、歩行中の注意対象者に効果的に注意を与えることができることが分かった。

ロボット１０の上記のような動作は、ＣＰＵ８０がメモリ８４に記憶されたロボット制御プログラムを実行することによって実現される。具体的な処理については、後でフロー図を用いて説明する。

図８は図２に示したメモリ８４（ＲＡＭ）のメモリマップ５００を示す図である。図８に示すように、メモリ８４は、プログラム記憶領域５０２およびデータ記憶領域５０４を含む。プログラム記憶領域５０２は、ロボット制御プログラムを記憶する。ロボット制御プログラムは、通信プログラム５０２ａ、自己位置推定プログラム５０２ｂ、注意対象者検出プログラム５０２ｃ、経路推定プログラム５０２ｄ、経路作成プログラム５０２ｅ、移動制御プログラム５０２ｆおよび発話プログラム５０２ｇを含む。

なお、ロボット制御プログラムは、ロボット１０が起動されたときに、ＨＤＤから読み出され、ＲＡＭに記憶される。

通信プログラム５０２ａは、他のロボットおよびユーザの端末などの外部コンピュータと通信するためのプログラムである。

自己位置推定プログラム５０２ｂは、２次元距離計測装置１０６の出力と地図データ５０４ａに基づいて、ロボット１０自身の位置すなわち自己位置を推定（または検出）するためのプログラムである。

注意対象者検出プログラム５０２ｃは、ロボット１０に備わる各種センサからの出力に基づいて、ロボット１０の周囲に存在する不適切な行為を行う歩行中の注意対象者を検出するためのプログラムである。また、注意対象者検出プログラム５０２ｃは、ユーザの端末から送信されたコマンドに従って、ロボット１０の周囲に存在する注意対象者を検出するためのプログラムでもある。

経路推定プログラム５０２ｄは、注意対象者の進行方向または注意対象者の移動速度に応じて、注意対象者が移動する推定経路を推定するためのプログラムである。

経路作成プログラム５０２ｅは、推定経路に応じて合流点Ｐｅを設定し、ロボット１０の自己位置に応じた出発点Ｐｓから合流点Ｐｅに至る、転回点Ｐｔを有する移動経路（注意接近経路）を作成するためのプログラムである。

移動制御プログラム５０２ｆは、台車３０の各車輪３２を制御して、ロボット１０を所定の移動速度で移動させるためのプログラムである。また、移動制御プログラム５０２ｆは、注意行動を実行する際に、注意接近経路に沿って注意接近速度でロボット１０を移動させるためのプログラムでもある。

発話プログラム５０２ｇは、データ記憶領域５０４に記憶されている発話データ５０４ｇを読み出して、発話データ５０４ｇに従った音声または声をスピーカ６４から出力させるためのプログラムである。また、発話プログラム５０２ｇは、注意行動を実行する際に、所定のタイミングで、発話データ５０４ｇに含まれる注意発話用の音声についてのデータを読み出して、注意発話用の音声をスピーカ６４から出力させるためのプログラムである。すなわち、発話プログラム５０２ｇは、注意発話を与えるためのプログラムである。

図示は省略するが、プログラム記憶領域５０２には、センサ情報を検知するための検知プログラム、３次元距離計測装置１０８の出力に基づいて、ロボット１０の周囲に存在する人間を検出するとともに、検出した人間の位置を検出するための人間位置検出プログラム、コミュニケーション対象の人間の音声を認識するための音声認識プログラムおよび注意行動以外の所定の行動を実行するための行動制御プログラムなどの他のプログラムも記憶される。

また、データ記憶領域５０４には、地図データ５０４ａ、自己位置データ５０４ｂ、注意対象者位置データ５０４ｃ、推定経路データ５０４ｄ、移動経路データ５０４ｅ、速度データ５０４ｆおよび発話データ５０４ｇが記憶される。

地図データ５０４ａは、ロボット１０が配置される環境を上方から見た２次元の地図についてのデータである。地図には、所定の位置を原点とする２次元座標が割り当てられており、平面上の位置は座標で表される。また、地図には、通路、壁、柱および固定的に配置されている障害物（たとえば、消火器、ごみ箱など）が記載される。障害物の位置（２次元座標）は予め知ることができる。

なお、ユーザの端末は、地図データ５０４ａと同じまたは同等の地図データを記憶しており、または、参照可能であり、ユーザは、端末を介してこの地図データに対応する地図を参照し、注意対象者として選択する人間が存在する位置を指定したりする。

自己位置データ５０４ｂは、ロボット１０が配置される環境におけるロボット１０自身の位置（自己位置）についてのデータである。注意対象者位置データ５０４ｃは、注意対象者の現在位置についてのデータである。ただし、ロボット１０の自己位置および注意対象者の位置のそれぞれは、上述した地図上の座標として表現される。

推定経路データ５０４ｄは、注意対象者が移動する推定経路についてのデータである。移動経路データ５０４ｅは、ロボット１０の自己位置（出発点Ｐｓ）から合流点Ｐｅに至る、転回点Ｐｔを有する移動経路（注意接近経路）についてのデータである。速度データ５０４ｆは、ロボット１０が移動する際の移動速度についてのデータであり、少なくとも、注意行動を実行する際のロボット１０の移動速度（注意用速度）Ｖａについてのデータを含む。発話データ５０４ｇは、スピーカ６４から出力される音声または声についてのデータであり、少なくとも注意対象者に注意発話を与える際にスピーカ６４から出力される注意発話用の音声についてのデータを含む。

図示は省略するが、データ記憶領域５０４には、他のデータが記憶されたり、フラグおよび／またはタイマ（カウンタ）が設けられたりする。

図９は、図２に示したＣＰＵ８０のロボット制御処理を示すフロー図である。このロボット制御処理は、ロボット１０が配置される環境の状況に応じて開始／終了される。なお、ロボット制御処理の開始とは、ロボット１０が配置される環境におけるロボットサービスの開始を意味し、ロボット制御処理の終了とは、ロボット１０が配置される環境におけるロボットサービスの終了を意味する。また、ロボット制御処理は、定期的（たとえば０．１秒毎）に繰り返し実行される。図９に示すように、ＣＰＵ８０は、ロボット制御処理を開始すると、ステップＳ１で、注意対象者を検出したかどうかを判断する。なお、ロボット制御処理は定期的に繰り返し実行されるので、注意対象者を検出するとは、注意対象者が新たに検出することだけでなく、前回のロボット制御処理で検出していた注意対象者を引き続き検出することも含む。ステップＳ１で“ＮＯ”であれば、つまり、注意対象者を検出しないと判断した場合には、後述するステップＳ７に進む。

一方、ステップＳ１で“ＹＥＳ”であれば、つまり、注意対象者を検出したと判断した場合には、ステップＳ３で、移動経路の作成処理を実行し、ステップＳ５で、移動経路に応じて注意行動処理を実行し、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、ロボット制御処理を終了するかどうかを判断する。ステップＳ７で“ＮＯ”であれば、つまり、終了でなければ、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ７で“ＹＥＳ”であれば、つまり、終了であれば、ロボット制御処理を終了する。なお、図示は省略するが、注意対象者を検出していない場合には、ロボット１０は停止していても良く、また、自由に移動しても良い。

図１０および図１１は、図９のステップＳ３に示した移動経路の作成処理を示すフロー図である。図１０に示すように、ＣＰＵ８０は、移動経路の作成処理を開始すると、ステップＳ３１で、注意対象者の現在位置Ｐｎを検出し、ステップＳ３３で、注意対象者が移動する推定経路を推定し、ステップＳ３５で、ロボット１０の自己位置を推定し、ロボット１０の自己位置に応じて出発点Ｐｓを設定し、ステップＳ３７で、移動経路Ｐｌａｎを初期化する。ここでは、Ｐｌａｎ＝ＮＵＬＬ（不存在）とする。

続いて、ステップＳ３９で、経路有効度の最大値Ｕｍａｘを初期化する。ここでは、Ｕｍａｘ＝－∞とする。なお、経路有効度の最大値Ｕｍａｘは負の値であり、経路有効度の最大値Ｕｍａｘの初期値の絶対値としては、∞に限定されず、後述する最大予測時間ｔｍａｘの絶対値よりも大きい値であれば良い。

次に、ステップＳ４１で、予測時間ｔを初期化（ｔ＝０）して、ステップＳ４３で、予測時間ｔが最大予測時間ｔｍａｘよりも大きいかどうかを判断する。ただし、予測時間ｔおよび最大予測時間ｔｍａｘの単位は秒であり、たとえば、最大予測時間ｔｍａｘは、２０秒に設定される。

ステップＳ４３で“ＮＯ”であれば、つまり、予測時間ｔが最大予測時間ｔｍａｘよりも小さいと判断した場合には、ステップＳ４５で、ｔ秒後の注意対象者の未来位置Ｐｈを算出し、ステップＳ４７で、未来位置Ｐｈに応じた合流点Ｐｅを設定し、ステップＳ４９で、上述した方法で、出発点Ｐｓから合流点Ｐｅに至る、転回点Ｐｔを有する理想経路Ｐａｔｈを設定する。

続いて、図１１に示すステップＳ５１で、理想経路Ｐａｔｈの移動にかかる（出発点Ｐｓから合流点Ｐｅに至るまでの）所要時間ｔａを算出して、ステップＳ５３で、理想経路Ｐａｔｈの経路有効度Ｕを算出する。ここでは、Ｕ＝－|ｔ－ｔａ|とする。すなわち、経路有効度Ｕは、予測時間ｔと所要時間ｔａとの差の絶対値に応じた負の値となる。

次に、ステップＳ５５で、理想経路Ｐａｔｈの経路有効度Ｕが経路有効度の最大値Ｕｍａｘよりも大きいかどうかを判断する。ステップＳ５５で“ＮＯ”であれば、つまり、理想経路Ｐａｔｈの経路有効度Ｕが経路有効度の最大値Ｕｍａｘよりも小さいと判断した場合には、後述するステップＳ６１に進む。一方、ステップＳ５５で“ＹＥＳ”であれば、つまり、理想経路Ｐａｔｈの経路有効度Ｕが経路有効度の最大値Ｕｍａｘよりも大きい（０に近い）と判断した場合には、ステップＳ５７で、移動経路Ｐｌａｎを現在の理想経路Ｐａｔｈに更新（Ｐｌａｎ＝Ｐａｔｈ）して、ステップＳ５９で、経路有効度の最大値Ｕｍａｘを現在の経路有効度Ｕに更新（Ｕｍａｘ＝Ｕ）して、ステップＳ６１に進む。

ステップＳ６１では、予測時間ｔを更新して、図１０に示すステップＳ４３に戻る。ステップＳ６１では、予測時間ｔに所定の時間ｘが加算される（ｔ＝ｔ＋ｘ）。たとえば、時間ｘは、０．１秒である。以上のように、ステップＳ４３で“ＹＥＳ”となるまで、上述したステップＳ４５～Ｓ６１の処理を繰り返し実行する。

図１０に戻って、ステップＳ４３で“ＹＥＳ”であれば、つまり、予測時間ｔが最大予測時間ｔｍａｘよりも大きいと判断した場合には、ステップＳ６３で、経路有効度の最大値Ｕｍａｘが有効かどうかを判断する。ここでは、経路有効度の最大値Ｕｍａｘが所定時間以内を示す場合、すなわち、予測時間ｔと所要時間ｔａとの差が所定時間以内である場合には、経路有効度の最大値Ｕｍａｘが有効であると判断する。たとえば、予測時間ｔと所要時間ｔａとの差が５秒以内である場合には、経路有効度の最大値Ｕｍａｘが有効であると判断し、予測時間ｔと所要時間ｔａとの差が５秒よりも大きい場合には、経路有効度の最大値Ｕｍａｘが無効であると判断する。

ステップＳ６３で“ＮＯ”であれば、つまり、経路有効度の最大値Ｕｍａｘが無効であると判断した場合には、ステップＳ６５で、移動経路を無効化（Ｐｌａｎ＝ＮＵＬＬ）して、ロボット制御処理にリターンする。一方、ステップＳ６３で“ＹＥＳ”であれば、つまり、経路有効度の最大値Ｕｍａｘが有効であると判断した場合には、ステップＳ６５を経ずにロボット制御処理にリターンする。

図１２は、図９のステップＳ５に示した注意行動処理を示すフロー図である。なお、移動経路の作成処理において移動経路が無効化された場合には、注意行動処理は開始されない（実行されない）。図１２に示すように、ＣＰＵ８０は、注意行動処理を開始すると、ステップＳ７１で、移動経路Ｐｌａｎを読み出し、ステップＳ７３で、注意用速度Ｖａを読み出し、ステップＳ７５で、台車３０の各車輪３２を制御して、移動経路Ｐｌａｎに沿って注意用速度Ｖａでロボット１０を移動させる。

続いて、ステップＳ７７で、発話開始地点に到達したかどうかを判断する。ステップＳ７７で“ＮＯ”であれば、つまり、発話開始地点に到達していないと判断した場合には、ステップＳ７９で、注意行動可能かどうかを判断する。ここでは、注意対象者を見失っていないか、注意対象者が不適切な行為を継続しているかどうかを判断する。たとえば、注意対象者が環境外に出ることによってロボット１０が注意対象者を見失った場合、および注意対象者が不適切な行為を中止した場合には、注意行動不可能と判断する。

ステップＳ７９で“ＮＯ”であれば、つまり、注意行動不可能と判断した場合には、ステップＳ８１で、注意行動を中止して、ロボット制御処理にリターンする。一方、ステップＳ７９で“ＹＥＳ”であれば、つまり、注意行動可能と判断した場合には、ステップＳ７７に戻る。

また、ステップＳ７７で“ＹＥＳ”であれば、つまり、発話開始地点に到達したと判断した場合には、ステップＳ８３で、注意発話を実施して、ステップＳ８５で、注意行動を完了したかどうかを判断する。

ステップＳ８５で“ＹＥＳ”であれば、つまり、注意行動を完了したと判断した場合は、ロボット制御処理にリターンする。一方、ステップＳ８５で“ＮＯ”であれば、つまり、注意行動を完了していないと判断した場合は、ステップＳ８７で、注意行動可能かどうかを判断する。ステップＳ８７で“ＹＥＳ”であれば、ステップＳ８３に戻る。一方、ステップＳ８７で“ＮＯ”であれば、ステップＳ８９で、注意行動を中止して、ロボット制御処理にリターンする。

この実施例によれば、ロボット１０が転回点Ｐｔを有する移動経路に従って移動し、合流点Ｐｅに到達する前に、注意対象者に対する注意発話を与えるので、歩行中の注意対象者に効果的に対して注意を与えることができる。

また、この実施例によれば、ロボット１０が転回点Ｐｔを通過後、進行方向に直交する方向（左右方向）から注意対象者に近づくので、注意対象者の注意を引くことができ、歩行中の注意対象者に対して効果的に注意を与えることができる。

上述の実施例では、図９～図１２のすべてのステップを１つのコンピュータ１４が実行するものとして説明したが、複数のコンピュータを用いてもよく、あるいは特定の処理をコンピュータではなくＤＳＰのような専用処理回路で処理するようにしてもよい。

なお、上で挙げた角度および距離などの具体的数値はいずれも単なる一例であり、必要に応じて適宜変更可能である。

１０ …ロボット
３０ …台車
６４ …スピーカ
８０ …ＣＰＵ
８４ …ＲＡＭ

Claims (8)

1. 全方位に移動可能な移動手段およびスピーカを備えるロボットであって、
   不適切な行為を行う歩行中の注意対象者を検出する検出手段、
   前記注意対象者が移動する推定経路を推定する経路推定手段、
   前記推定経路に基づいて、前記ロボットの自己位置に応じた出発点から前記注意対象者と合流する合流点に至る、転回点を有する移動経路を作成する経路作成手段、
   前記経路作成手段によって作成された前記移動経路に従って前記ロボットが所定の移動速度で移動するように前記移動手段を制御する制御手段、および
   前記ロボットが前記移動経路に従って移動する間であって、前記合流点に到達する前に、前記スピーカから前記注意対象者に対する注意発話を与える注意手段を備える、ロボット。
2. 前記経路作成手段は、前記転回点を通過した後の経路が、当該転回点を通過する前の経路よりも前記注意対象者の進行方向に直交する方向に近い向きの経路となるように、前記移動経路を作成する、請求項１記載のロボット。
3. 前記経路作成手段は、前記注意対象者の歩行速度と、前記ロボットの移動速度とに応じて、前記注意対象者および前記ロボットのそれぞれが前記合流点に到達するまでの所要時間の差が所定の範囲内になるように、当該合流点を設定する、請求項１または２記載のロボット。
4. 前記合流点は、前記推定経路から所定距離離れた位置に設定される、請求項１から３までのいずれかに記載のロボット。
5. 前記注意手段は、前記ロボットが前記転回点を通過するときに、前記注意対象者に対する注意発話を与える、請求項１から４までのいずれかに記載のロボット。
6. 前記制御手段は、前記ロボットが前記移動経路に従って移動する際に、人の早歩きと同程度の移動速度で前記ロボットが移動するように前記移動手段を制御する、請求項１から５までのいずれかに記載のロボット。
7. 全方位に移動可能な移動手段およびスピーカを備えるロボットのロボット制御プログラムであって、
   前記ロボットのプロセッサに、
   不適切な行為を行う歩行中の注意対象者を検出する検出ステップ、
   前記注意対象者が移動する推定経路を推定する経路推定ステップ、
   前記推定経路に基づいて、前記ロボットの自己位置に応じた出発点から前記注意対象者と合流する合流点に至る、転回点を有する移動経路を作成する経路作成ステップ、
   前記経路作成ステップによって作成された前記移動経路に従って前記ロボットが所定の移動速度で移動するように前記移動手段を制御する制御ステップ、および
   前記ロボットが前記移動経路に従って移動する間であって、前記合流点に到達する前に、前記スピーカから前記注意対象者に対する注意発話を与える注意ステップを実行させる、ロボット制御プログラム。
8. 全方位に移動可能な移動手段およびスピーカを備えるロボットのロボット制御方法であって、
   （ａ）不適切な行為を行う歩行中の注意対象者を検出するステップ、
   （ｂ）前記注意対象者が移動する推定経路を推定するステップ、
   （ｃ）前記推定経路に基づいて、前記ロボットの自己位置に応じた出発点から前記注意対象者と合流する合流点に至る、転回点を有する移動経路を作成するステップ、
   （ｄ）前記ステップ（ｃ）で作成された前記移動経路に従って前記ロボットが所定の移動速度で移動するように前記移動手段を制御するステップ、および
   （ｅ）前記ロボットが前記移動経路に従って移動する間であって、前記合流点に到達する前に、前記スピーカから前記注意対象者に対する注意発話を与えるステップを含む、ロボット制御方法。

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