JP4800819B2 - 対話ロボットシステム - Google Patents

Description

本発明は，ユーザと音声，ジェスチャ，スキンシップ等でインタラクション，コミュニケーションを行い，各ユーザに対応したコンテンツ，サービスを提供する対話ロボットシステムに関する。

近年，ロボットを人間と交流し，人間との共棲に利用する研究が盛んである。そのようなロボットは，家庭での対話や，各種サービスを提供したり，オフィスや店舗等でユーザとの対話やサービスの提供を行う。サービスとしては，家庭内の介護，見守り，見回りや，機器の操作，物の搬送，掃除などの各種作業があり，オフィス等では接客，案内，等の各種がある。

ロボットがユーザと対話を行う時，ユーザが誰なのかを知ることによって，ユーザに対して適切なサービスを提供することができる。ロボットがユーザを識別する技術として種々のものがある。

従来から，ユーザの顔画像を画像処理して相手を識別する方法があるが，この方法は識別精度が低く，顔部分の抽出も難しい場合もあり，信頼性に問題がある。

そこで，ユーザにユーザＩＤ等を記録した超音波発信部や赤外線発信部や，ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification: 電磁波で読み取り可能な非接触ＩＣによる自動認識）のためのＲＦタグを持たせ，ロボットに超音波受信部，赤外線カメラや，ＲＦＩＤタグ読取装置を設ける方法が提案されている。

その中に，子供と遊んだり，子供の世話をするチャイルドケアロボットの技術として，ロボットの前面にタグが発生する超音波を受信する超音波レシーバを複数個と電波発信部を設け，ユーザ（子供）に電波受信部と超音波発信部を設け，ロボットの電波発信部から呼び出し対象のタグのＩＤ（識別情報）を載せた電波を発信すると，タグは常に電波を受信・分析し自分のＩＤによる呼び出しがあると，ただちに超音波発信部から超音波を発信し，ロボットでは複数のレシーバで超音波を受信すると，各レシーバとタグ間の距離，各レシーバの相対位置からタグの３次元位置を算出することを原理とし，子供の位置や名前等を検出して点呼をとる技術がある（非特許文献１参照）。

また，ロボットに赤外線カメラを設け，ユーザに赤外線を放射する赤外線タグを装着し，コミュニケーション中に赤外線カメラにより相手のＩＤが検出できるか判別し，相手が目前に存在してこちらを向いているか確認し，相手のＩＤが検出されないでこちらを向いていないと，前方の超音波距離センサ若しくはレーザレンジファインダ，または相手に装着された無線タグ（ＲＦＩＤ）等で反応の有無を確認し，判断結果に応じて相手に対する行動，例えば話題転換を図る等の制御をするコミュニケーションロボットが知られている（特許文献１参照）。

更に，組織内の複数の構成員（ユーザ）にＲＦＩＤタグと赤外線タグを装着させ，構成員が所定の領域内に近づくと，無線タグ読取装置と赤外線カメラによって識別情報を取得して，所定領域における行動の履歴として記録し，これに基づき構成員の関係を把握する関係検出システムがある（特許文献２参照）。

特許文献２は，特許文献１を基本アイディアとした応用発明とみなせる。すなわち，上記特許文献１の技術では，超音波（特許文献１は赤外線タグも使用）を用いているが，超音波の発信，受信（センサ）のための装置は高価であるという問題がある。また，特許文献１の技術では，赤外線カメラをロボットの正面方向に向けて設置しているのみなので，ロボットの近傍においてロボットの正面では対面していないが，他の方向から対面している（つまりロボットに興味関心を持っていると考えられる）ユーザについては認識できないといった，まわりのユーザ（またはロボット）の状態をより細かに識別することができないという問題がある。

また，特許文献１の方法では，相手識別のために赤外線タグと超音波センサまたは無線タグ（ＲＦＩＤ）を装着する方法を用いているが，この場合も，まず赤外線タグの情報を正面に向けた赤外線カメラによってユーザを認識することから開始するため，ユーザの検出は局所的（すなわち，ユーザがロボットの正面にいる場合のみ）である。また，そのため，ロボットのまわりにいて，ロボットに興味を持っているが，ロボットの正面にいないユーザ（すなわち，ロボットの側面や後ろからロボットの方向を向いて関心を示しているユーザ）のことを認識することはできなかった（ＲＦＩＤタグを使って，近傍に存在している複数のユーザを知ることはできるが，そのユーザがロボットに関心を持っているかどうかは判別不可能であった）。ＲＦＩＤタグは近くに存在するかどうかという識別が可能であるが，対象がどこに存在するか，その位置，方向を識別するには，分解能が粗いため，各ユーザの方向を識別することは難しいという問題がある。

これらの問題に対して，安価で且つ信頼性が高く，対話相手（人やロボット）の識別，方向判別が可能で，対話相手に応じて対話・サービスの提供が可能な「ロボットにおける対話相手識別方法及びロボット」という発明が本出願人により提案されている（特願２００５−３６１４３３号）。

図１０は提案された発明による実施例のロボットの基本構成を示す。図中，５０は対話ロボット，６０はユーザ（人間），６１はユーザ用赤外線受発信ユニットであり，この図では対話ロボットのユーザが１対１の場合を示す。対話ロボット５０の身体（例えば胴回り）には対話ロボット５０の周囲の複数方向に向けて配置した赤外線受発信ユニット５１が装着されている。赤外線受発信ユニット５１は，一対の赤外線発信器５１ａと赤外線受信器５１ｂとで構成され，赤外線発信器５１ａから自分自身の識別信号を発信し，赤外線受信器５１ｂにより赤外線の発信主体である人あるいは他のロボットからの発信者の識別信号を含む赤外線を受信する。

ユーザはその識別信号を発信する少なくとも１つ赤外線発信器５１ａを有する赤外線受発信ユニット５１（または赤外線タグともいう）を装着（図ではペンダント形状で首から下げている）する。対話ロボット５０は，複数方向に向けて配置された赤外線発信器５１ａの内の，どの受信器によってユーザ６０から発信された識別信号が受信されたかによって，対応するユーザ６０が自分から見てどちらの方向にいるかを知り，受信した識別信号を解読することで対応するユーザ６０が誰かを知ることが可能となる。また，対話ロボット５０は，その顔部（頭部）あるいは身体の向きを駆動する身体方向駆動手段（図１０では図示省略）を有しており，検出されたユーザ方向に応じて，その方向に顔または身体全体を向けることができる。また，ユーザ６０が誰であるかを識別すると，識別した相手に応じた対話／サービス内容を選択し，その相手に対して言語・非言語に基づく対話・サービスを行う。
船田純一外４名，「チャイルドケアロボットPaPeRoにおける超音波タグの利用」，第２３回日本ロボット学会学術講演会予講集，1113, 2005年 9月 特開２００５−２３８３８２号公報 特開２００５−１３１７４８号公報

上記の提案された図１０に示す技術によれば，信頼性が高く，安価簡便で，相手の識別と方向判別を同時に可能となった。しかし，場の中に複数のユーザが存在すると，ユーザタグ（図１０のユーザ用赤外線受発信ユニット６１）からの識別信号出力が空間で干渉し，通信プロトコルが複雑化，または通信が困難になるという問題がある。また，近傍にいるがロボットから直接見えない（他のユーザの影や障害物の影となる位置）ユーザは検出することができないという問題がある。

一方，一般に用いられるＲＦＩＤを用いるシステムでは，これらの問題はないものの，十分な分解能で，ユーザの位置を検出することは困難であった。また，ＲＦＩＤでユーザ位置を検出するシステムでは施設側にインフラを必要とする点が問題である。

本発明は複数のユーザが存在してユーザが直接見えないが近傍にいる場合や，ユーザがロボットの方に向いていない場合，及びロボットの方を向いているがロボットの正面にはいない場合でも，それらのユーザの存在を認識して，認識したユーザに応じたサービス，コンテンツを提供することができる対話ロボットシステムを提供することを目的とする。すなわち，上記特許文献１では識別不可能であった，ロボットの正面以外の，ロボットの側面あるいは後ろにいて，ロボットの方向を見ているユーザ（ロボットに興味を抱いているユーザとみなせるユーザ）を識別可能とし，そのユーザに適したサービス，コンテンツを提供できる対話ロボットシステムを提供することを目的とする。

図１は本発明の原理構成を示す図である。１は対話ロボット，１ａはユーザが所持するＲＦＩＤのタグの信号を読み取るＲＦタグ信号読み取り手段，１ｂは赤外線信号発信手段，１ｃは赤外線信号受信手段，１ｄはユーザ（人または他のロボット）が何者であるかを識別すると共にそのユーザが位置する方向を識別する相手・方向識別手段，１ｅは身体方向駆動手段，１ｆは対話・サービス内容再生手段，１ｇはコマンド解釈手段，１ｈは対話・サービス内容選択手段，１ｉは予め当該対話ロボットがコミュニケーションの対象とする各ユーザ（またはロボット）に適したコンテンツ・サービス等をサーバ（図示省略）からダウンロードしたりして保持している対話・サービス内容ＤＢ（データベース）である。

なお，対話ロボット１の赤外線信号発信手段１ｂと赤外線信号受信手段１ｃを組み合わせて赤外線受発信ユニットが構成され，上記提案された技術（図１０）に示すロボットと同様に身体（例えば胴回り）の周囲の複数方向（全周）に向けて赤外線受発信ユニットが一定間隔を置いて（赤外線の送受信角度を変えて），複数個装着される。

また，２と３は各ユーザ（人間または他のロボット等でメンバともいう）が身に付けるもので，２は赤外線発信器２ａと赤外線受信器２ｂとで構成する赤外線タグ，２ｃはコマンドボタン，３はＲＦＩＤで構成するＲＦタグであり，ユーザ（メンバ）のＩＤ（識別情報）を設定保持し，自分のＩＤを含む情報を無線送信する。赤外線タグ２とＲＦタグ３は一体でなく，特にＲＦタグ３は例えば，ユーザのポケット等に入れても良い。

更に，赤外線タグ２はペンダント等に取り付けてユーザの首からぶら下げる等により装着することができ，更にそのようなペンダントに対話ロボット１に対しユーザのコマンド（指示）を出力するためのボタン（例えば，イエス，ノーの指示）を設けることができ，そのコマンド指示のボタンを操作すると赤外線タグ２の赤外線信号発信器２a から対応する赤外線信号を送信する。

本発明ではＲＦタグ信号読み取り手段１ａによりロボットの周りの場（一定の半径の円内）にいるユーザ（メンバ）のＲＦタグの情報をＲＦアンテナからの電波により読み取って，電磁波が届く範囲内に誰がいて，何人いるかを相手・方向識別手段１ｄで検出する。これによりロボット１は自分の周囲にいるユーザを特定してメンバリストを作成する。この相手・方向識別手段１ｄによる検出動作は一定あるいは不定の周期を置いて実行され，メンバリストが更新される。次に，相手・方向識別手段１ｄは作成したメンバリストに従って赤外線信号発信手段１ｂからユーザの赤外線タグ２に向かって，存在確認のリクエストコマンドを発信する。それぞれのユーザに対するリクエストコマンド信号は時間的に個別に発信し，ユーザの赤外線タグ２はそれぞれ自分の名前を受け取った場合，自分が存在することを赤外線で返答する。この返答を何れの方向に配置された赤外線信号受信手段１ｃで受信したかを識別することによりそのユーザの方向（位置）が識別される。

赤外線通信で確認できたユーザ，すなわち，対話ロボット１から見えているユーザに対し，そのユーザに適したコンテンツ，サービスを対話・サービス内容選択手段１ｈにより，対話・サービス内容データベース１ｉから選択して，対話・サービス内容再生手段１ｆで再生して，ユーザに向けて対話のための音声等の出力を行う。ＲＦタグでのみ存在が確認できたユーザ（近くにいるがロボットからは見えていないユーザ）に対し，そのユーザに適したコンテンツ・サービスを提供する。

また，対話ロボット１はその顔部（頭部）または身体の向きを駆動する身体方向駆動手段１ｅを備え，検出されたユーザの方向に応じて，その方向に顔または身体全体を向けるように駆動することができる。これにより，ロボットが自律的にユーザの方向を向くことができる。なお，対話・サービス内容データベース１ｉには，外部のサーバ（図示省略）から必要なコンテンツをダウンロードすることができる。

また，ＲＦタグの電波受信感度を変更することで，その場に応じた場の範囲（近接場となる範囲）を，静的・動的に変更できる。すなわち，個室内，集会所等の場所に応じて，場の範囲を変更する。

更に，ユーザが備える赤外線タグ２に上記コマンドを指示するコマンドボタン２ｃを備えた場合，コマンドを表す赤外線信号が赤外線信号受信手段１ｃで受信されると，コマンド解釈手段１ｇにおいてコマンドを解釈し，その解釈した内容に応じて対話・サービス内容選択手段１ｈの選択が行われる。

対話・サービス内容選択手段１ｈにより各ユーザ（メンバ）に対して行われる対話・サービスは，対話・サービス内容データベース１ｉに格納されているが，相手の名前を呼んだり，相手が好む話題や，音楽を提供したり，首や身体を動かす等の動作（ジェスチャ）等の各種のサービスがある。

本発明により，赤外線タグを用いることによるユーザ識別において，マルチユーザの場合，空間内での赤外線の干渉により，ユーザの識別が困難になる場合があったが，ＲＦタグシステムを併用することにより，場にいるユーザを絞り込むことができ，ユーザ個別にリクエスト信号を別々の時間に発信できるので，混信によるエラー発生の問題を回避できる。また，ＲＦタグだけを使うシステムと比較しても，相手の位置を十分な分解能で知る機能を得ることができるメリットがある。さらに，ロボットの正面だけでなく，側面やうしろに居て，ロボットの方を向いているユーザ（すなわち，ロボットの近傍にいて，ロボットに興味関心を抱いているユーザ）が誰か，また，どこにいるを特定できるので，それらのユーザに対するコンテンツ，サービスを適切に提供することが可能となる。また，それらの複数ユーザに対して，適切なコンテンツ，サービスを提供することも可能となる。

すなわち，本発明によれば，特許文献１では「ロボットの近傍にいるがロボットの正面で対面していない」ユーザ，「ロボットの近傍にいてロボットの正面で対面している」ユーザ，「ロボットの近傍にいない」ユーザの３種類の状態しか認識できなかったが，さらに「ロボットの近傍にいてロボットの正面では対面していないが，正面以外の他の方向から対面している（つまりロボットに興味関心をもっている可能性が高いと思われる）」ユーザも識別可能となる。さらに，結果的に「ロボットの近傍にいるが，今のところロボットに興味関心をもたない」ユーザも識別可能になる。これにより，従来に比べて，ロボットの近傍にいるユーザの状態（興味関心の有無など）をより細かに認識できるため，それに応じて，各ユーザに対し，細やかなコンテンツ，サービスを提供することが可能となる。

図２はメンバリスト作成・更新の処理フローであり，図１の相手・方向識別手段１ｄにおいて実行される。最初に，ＲＦタグ信号読み取り装置（図１の１ａに対応）により自分（ロボット）の周りに存在するメンバ（ユーザ及び他ロボット）のＩＤ（識別情報）を得る（図２のＳ１）。次に得られたＩＤに基づき，周りにいるメンバのリストを作成して保持する（同Ｓ２）。なお，このリストは相手・方向識別手段１ｄ内のメモリ（図示省略）に格納される。次にメンバリストを順に読み出し（図２のＳ３），読み出したメンバがリストの最後か判別し（同Ｓ４），最後なら古いメンバリストを今回作成した新しいメンバリストで置き換えて（同Ｓ９），ステップＳ１に戻る。Ｓ４においてリストの最後でない場合，リストから選択されたメンバに対する所在確認信号を，胴体に設置された複数の赤外線信号発信手段（図１の１ｂ）から出力する（図２のＳ５）。この後，赤外線信号による応答があったか，複数の赤外線信号受信手段１ｃの受信信号から判別し（図２のＳ６），応答があった場合は，受信した赤外線信号受信手段の胴体上の設置位置より，ロボットから見た該メンバの位置を割り出し，その位置情報をリストに登録する（同Ｓ７）。応答がなかった場合は，該メンバの位置情報を不明（？）として登録する（図２のＳ８）。ステップＳ７，Ｓ８の後は，Ｓ３の処理に戻り，次のメンバリストについての処理が実行される。

図３は赤外線タグにおける処理フローであり，ユーザの身体（胴等）の正面に装着されており，赤外線信号発信手段１ｂ（図１）と赤外線信号受信手段１ｃとを含み処理部（図示省略）を備えている。赤外線タグが赤外線信号を受信したか判別しており（図３のＳ１），受信した場合は自分に対する存在確認信号か判別する（同Ｓ２）。すなわち，自分のＩＤを含む赤外線信号による問い合わせであるかを判別する。自分に対する存在確認信号であることが確認できると，自分の存在通知信号を赤外線信号発信手段から送信する（図３のＳ３）。

図４はＲＦタグを用いた「場」のメンバの識別の例を示す。図４のａ．はメンバと対話ロボットの位置関係の例を示し，ｂ．はａ．の位置関係におけるロボットのメンバリストを示す。ａ．において，１は対話ロボット，Ａ〜Ｅは対話ロボット１の周辺に存在する各メンバ（ユーザ），４ａは場の中の障害物，４ｂはＲＦタグによるシステムの通信範囲（例えば，半径２ｍの円とする）であり，対話ロボット１に備えるＲＦタグ信号読み取り手段１ａが通信可能な範囲で，この範囲を「場」と呼ぶ。上記図２のステップＳ１におけるＲＦタグ信号読み取り装置によりロボットの周りに存在するメンバのＩＤを得る動作により，図４のｂ．に示すメンバリストが得られる。このリストでは，ａ．に示すユーザＤはＲＦタグ信号読み取り手段１ａの通信範囲の外に位置しているため読み取ることができないので，メンバＤのＩＤを得ることができず，メンバリストに格納されない。

図５は赤外線信号受発信ユニットによるメンバ位置把握の説明図である。ａ．は対話ロボット１の顔の方向の基準を示し，上の方向を０°としてこの方向を基準とし，時計方向へ回転する方向を＋方向，反時計方向へ回転する方向を−方向とする。図２のステップＳ５〜Ｓ７の赤外線信号受発信ユニットにより，上記図４のｂ．に示すメンバリストの各メンバへの所在確認信号の送信（複数の赤外線信号受発信ユニットからのメンバのＩＤの送信）と，受信動作によるメンバ位置の割り出し（どの方向の赤外線信号受発信ユニットで受信したかの識別）を，各メンバについて順に実行し，各メンバの位置情報をリストに登録する。

具体的には，図５のｂ．に示すように，最初に，リストの先頭のメンバＡに対して，対話ロボット１から「Ａさん，いますか？」という確認が送信される。この時「Ａ」の部分にはそのＩＤが設定される。これを受け取ったメンバＡから，その赤外線信号発信ユニットから「いますよ」という返事を赤外線で対話ロボット１へ送信すると，対話ロボット１に設けた複数の赤外線信号受発信ユニットの中の＋４５°の方向に取り付けられた赤外線信号受発信ユニットでメンバＡから送信した赤外線信号（返事）を検出する。以下，メンバＢ〜Ｅまで同様な処理が行われる。この中，メンバＥについては，障害物４ａ（図５）が存在するため，赤外線が遮蔽されるため，位置を検出することができない。

図６はメンバ位置確認後のメンバリストであり，上記図５のｂ．に示すような位置に各メンバ（ユーザ）が存在している場合のリストである。図６のメンバリストは，「場」にいる人（メンバ）のＩＤ（または名前），それぞれの位置（方向），及び現在の対話ロボットの顔（または胴）の正面がどのメンバに向いているかの情報（○のマークで表す）とで構成される。なお，対話ロボット１の顔（または胴）の正面がどのメンバに向いているかは，対話ロボット１の首部の回転角度センサの読み取り値（図5 のａ．の角度座標に従った頭部の向きの角度の読み取り値）と各メンバの位置（同座標上の角度値）を比較することにより，容易に認識可能である。図６のメンバリストの例は図５のｂ．の場合に相当し，「メンバＡ」が「＋４５°」の位置におり，ロボットの首部の回転角度センサの読み取り値も＋４５°であることから，＋４５°の位置において，対話ロボットの顔とメンバＡが正面で向かい合っていることが認識できる。

図７は対話・サービス内容選択手段の処理フローである。最初に，上記図２のメンバリスト作成・更新の処理フローで作成・更新している最新のメンバリストを読み出し（図７のＳ１），メンバリストは空ではないか判別する（同Ｓ２）。メンバリストが空であるということは，ロボットの周囲にユーザやロボットが存在していない（存在を認識されていない）ことを示す。空の場合はステップＳ１に戻り，空でない場合はロボットの現在の首振り角度を読み出す（同Ｓ３）。ここで，ロボットがどの方向を見ているかを調べ，メンバリストに載っているうちのどの人（ロボット）と対話（インタラクション）するかを決定する（図７のＳ４）。決め方としては，(1) 上記ステップＳ３で調べた首の向きを使って，ロボットが向いている方向に一番近い相手を選ぶ方法，(2) (1) 以外でロボットの方向を向いている相手を選ぶ方法（赤外線タグで検出可能な人の中から選ぶ），(3) 赤外線タグでは存在を確認できない相手（ＲＦタグでのみ存在を確認できる，すなわち，ロボットの方を向いていない，あるいは何かのうしろに隠れている相手）を選ぶ方法がある。

こうして，選んだ相手が(1) あるいは(2) の場合には，その相手のほうに顔を向けて，顔をそちらに向ける（図７のＳ５）。なお，(3) の場合には相手の居る場所はわからないので，今の顔の向きのままか，ロボット正面などのデフォルトの顔の向きに顔を向けるか，あるいはキョロキョロする動作などをさせながら，例えば，「○○さん，どこにいるの？」などと言うようにしてもよい。

次に選択した相手に適したコンテンツを選択して，相手との対話をし（図７のＳ６），その相手との対話を終了させるかどうかを判定する（同Ｓ７）。終了と判定した場合には，メンバリストが新しく更新されているかどうかをチェックし（図７のＳ８），更新されていれば，新しいメンバリストを読み出し（同Ｓ１），更新されていなければ，ステップＳ３に移行し，現在持っているメンバリストを使って，次の相手との対話プロセスを実行する。

なお，(3) の場合には相手のいる場所はわからないので，今の顔の向きのままか，ロボット正面などのデフォルトの顔の向きに顔を向けるか，あるいはキョロキョロする動作などをさせながら，例えば，「○○さん，どこにいるの？」等というようにしても良い（請求項５に対応）。従来の例えば，ＲＦＩＤのみによる周辺にどのメンバがいるかを知る方式では，近傍に存在することはわかるが，どこにいるか，見える位置にいるか，ロボットの方向を向いているかいないかということは分からなかった。本発明では，それが区別できるので，このように，近傍に存在しているのが分かっていながら，ロボットの方向を向いていないメンバ，あるいは障害物の影にいるメンバなどを識別可能なため，このような相手，状況に対して，適したふるまいをすることが可能となる。

図８は図７においてメンバの変更に対応する処理フローである。このフローは，上記図７のステップＳ２とＳ３の間に実行する。上記図７のステップＳ２において，メンバリストが空でない場合，古いメンバリストと今回のメンバリストで構成メンバに差があるか判別し（図８のＳ２０），構成メンバが変わっていなければ，ステップＳ３に移行し，変わっていれば，構成メンバが変わって新しく増えたメンバに対するコンテンツ・サービスをサーバからロボットの記憶装置にダウンロードする（同Ｓ２１）。１回前と同じメンバに対するコンテンツはすでにロボット内の記憶装置に記憶されているのでそれを維持して，そのまま使う。図８には示されていないが，メンバがいなくなった場合（減った場合）は，いなくなったメンバに対するコンテンツも，ロボット内の記憶装置の容量の範囲で保持しておけば，再び，そのユーザがメンバリストに加わった場合に，サーバからダウンロードする手間を省略できる。

このように，ロボットの周りに居た存在（ユーザまたはロボット）が，その場を離れるとき（つまり，ＲＦタグでのみ存在か確認される他のユーザまたはロボット）に対しても，必要に応じてその存在に適した，コンテンツ，サービスを提供することができる。

図９は本発明を老人施設に適用した例の説明図である。図９は老人病院，老人ホーム等の食堂，ダイニングルーム等の日常場面を表している。図中，１は対話ロボット，４ｂはＲＦタグによるシステムの通信範囲，５−１，５−２はダイニングテーブルであり，Ａ〜Ｄのユーザ（老人）は，一つのダイニングテーブル５−１に座っていて対話ロボット１が対話コンテンツを提供しながら，相手をしている。老人（ユーザ）Ｅは別のダイニングテーブル５−２に座っていて，また，ロボットとは対面していないので，ＲＦタグで存在は確認できるが，どこに居るかは明らかではない。

このような状況では，老人Ｅは疎外感を感じる場合がある。対話ロボット１は老人Ｅの存在を知っているので，必要に応じて「Ｅさんも一緒に歌を歌いませんか」とか，声かけをすることが可能になる。また，Ａ〜Ｄの老人の何れかに「Ｅさんを誘って」というような声かけを行って，老人の間のコミュニケーション促進を図ることもできる。

このように，対話ロボットの周りに存在することがＲＦタグにより分かっているが方向が分からない他のユーザ（ロボット）に対しても，必要に応じてその存在に適した，コンテンツ,サービスを提供することができる。

（付記１）無線信号による自動認識を行うためのＲＦタグと赤外線受信器と赤外線発信器とからなる赤外線タグを装着した複数のユーザ（メンバ）のそれぞれに対し対話・サービスを提供する対話ロボットにおいて，周囲に存在するユーザが装着するＲＦタグを読み取ってそれぞれの識別情報（ＩＤ）を検出するＲＦタグ信号読み取り手段と，対話ロボットの胴体等の身体の全周に各方向に向けた複数個の赤外線信号の送・受信手段を設け，前記ＲＦタグ信号読み取り手段により周囲の一定エリアに存在するユーザの識別情報を検出してメンバリストを作成し，該メンバリストに基づいて前記複数方向のそれぞれに設けられた各赤外線信号の送受信器からユーザの識別情報を含む存在確認の各赤外線信号を送信し，前記複数のユーザの赤外線タグは自識別情報を含む存在確認の信号を赤外線受信器で受信すると前記赤外線発信器から存在通知信号を含む赤外線が送信され，該当する識別情報を持つメンバの赤外線タグからの赤外線信号をどの赤外線信号の送・受信手段で受信したかを検出することにより前記メンバの方向を識別する相手・方向識別手段を備え，前記識別した相手の方向に顔または身体を向けるよう身体方向駆動手段を駆動し，その相手に応じた対話・サービス内容を選択し，その相手に対して対話・サービスを行うことを特徴とする対話ロボットシステム。

（付記２）付記１において，前記相手・方向識別手段は，前記メンバリストに識別したメンバの識別情報（名前及び方向情報）を設定し，前記対話・サービス内容選択手段は，前記メンバリストから一つのメンバを選択し，ロボットの顔の角度を現在の顔の向きから前記メンバリストの選択したメンバの方向に向けて回転させるよう身体方向駆動手段を駆動して，対話・サービスを実行することを特徴とする対話ロボットシステム。

（付記３） 付記１において，前記対話・サービス内容選択手段は，一定または不定の周期で前記ＲＦタグ信号読み取り手段によるメンバリストを更新し，以前のメンバリストよりユーザが増加したことが検出されると，増加したユーザに対応した対話・サービス内容を外部サーバからダウンロードすることを特徴とする対話ロボットシステム。

（付記４） 付記１において，前記相手・方向識別手段は，前記ＲＦタグ信号読み取り手段による前記電磁波の到達範囲内に位置するが対話ロボットとユーザ間に障害物が存在するユーザの存在を検出し，前記メンバリストに識別情報を設定するが，前記赤外線の送・受信手段による前記ユーザの方向の識別において，方向が不明として設定することを特徴とする対話ロボットシステム。

（付記５） 付記１において，前記対話・サービス内容選択手段は，メンバリストを参照することにより，近傍に存在しているのがわかっているが，その存在位置（方向）がわからないユーザに対し，その状況に適したふるまいを生成し，身体方向駆動手段あるいは対話・サービス内容再生手段に指令を与えることにより，そのふるまいを再生することを特徴とする対話ロボットシステム。

本発明の原理構成を示す図である。 メンバリスト作成・更新の処理フローを示す図である。 赤外線タグにおける処理フローを示す図である。 ＲＦタグを用いた「場」のメンバ識別の例の図である。 赤外線信号受発信ユニットによるメンバ位置の把握の説明図である。 メンバ位置確認後のメンバリストを示す図である。 対話・サービス内容選択手段の処理フローを示す図である。 図７におけるメンバの変更に対応する処理フローである。 本発明を老人施設に適用した例の説明図である。 提案された発明による実施例のロボットの基本構成を示す図である。

符号の説明

１ 対話ロボット
１ａ ＲＦタグ信号読み取り手段
１ｂ 赤外線信号発信手段
１ｃ 赤外線信号受信手段
１ｄ 相手・方向識別手段
１ｅ 身体方向駆動手段
１ｆ 対話・サービス内容再生手段
１ｇ コマンド解釈手段
１ｈ 対話・サービス内容選択手段
１ｉ 対話・サービス内容ＤＢ（データベース）
２ 赤外線タグ
２ａ 赤外線発信器
２ｂ 赤外線受信器
３ ＲＦタグ

Claims (4)

1. 無線信号による自動認識を行うためのＲＦタグと赤外線受信器と赤外線発信器とからなる赤外線タグを装着した複数のユーザ（メンバ）のそれぞれに対し対話・サービスを提供する対話ロボットにおいて，
   周囲に存在するユーザが装着するＲＦタグを読み取ってそれぞれの識別情報（ＩＤ）を検出するＲＦタグ信号読み取り手段と，対話ロボットの胴体等の身体の全周に各方向に向けた複数個の赤外線信号の送・受信手段を設け，
   前記ＲＦタグ信号読み取り手段により周囲の一定エリアに存在するユーザの識別情報を検出してメンバリストを作成し，該メンバリストに基づいて前記複数方向のそれぞれに設けられた各赤外線信号の送受信器からユーザの識別情報を含む存在確認の各赤外線信号を送信し，
   前記複数のユーザの赤外線タグは自識別情報を含む存在確認の信号を赤外線受信器で受信すると前記赤外線発信器から存在通知信号を含む赤外線が送信され，
   該当する識別情報を持つメンバの赤外線タグからの赤外線信号をどの赤外線信号の送・受信手段で受信したかを検出することにより前記メンバの方向を識別する相手・方向識別手段を備え，
   前記識別した相手の方向に顔または身体を向けるよう身体方向駆動手段を駆動し，その相手に応じた対話・サービス内容を選択し，その相手に対して対話・サービスを行うことを特徴とする対話ロボットシステム。
2. 請求項１において，
   前記相手・方向識別手段は，前記メンバリストに識別したメンバの識別情報（名前及び方向情報）を設定し，
   前記対話・サービス内容選択手段は，前記メンバリストから一つのメンバを選択し，ロボットの顔の角度を現在の顔の向きから前記メンバリストの選択したメンバの方向に向けて回転させるよう身体方向駆動手段を駆動して，対話・サービスを実行することを特徴とする対話ロボットシステム。
3. 請求項１において，
   前記対話・サービス内容選択手段は，メンバリストを参照することにより，近傍に存在しているのがわかっているが，その存在位置（方向）がわからないユーザに対し，その状況に適したふるまいを生成し，身体方向駆動手段あるいは対話・サービス内容再生手段に指令を与えることにより，そのふるまいを再生することを特徴とする対話ロボットシステム。
4. 請求項１において，
   前記相手・方向識別手段は，前記ＲＦタグ信号読み取り手段による前記電磁波の到達範囲内に位置するが対話ロボットとユーザ間に障害物が存在するユーザの存在を検出し，前記メンバリストに識別情報を設定するが，前記赤外線の送・受信手段による前記ユーザの方向の識別において，方向が不明として設定することを特徴とする対話ロボットシステム。

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