(57)【要約】本発明は、主信号ＰＳ中でロボットへの動きパラメータを送信することにより、アニメートされたオブジェクトの可動部分の動きをロボットの可動部分に再現させることを目的とする。主信号ＰＳは、アニメートされたオブジェクトの可動部分に関連付けられるパラメータの組を有し、パラメータの組は、当該のアニメートされた対象の可動部分の構造を反映する階層的なグラフ構造に従って当該主信号に挿入される。ロボットの可動部分は、それらに関連付けられるパラメータの組の中に入っている動きパラメータによって特徴付けられる動きを再現する。本発明は、ロボット用のアニメートシステムに用いられる。
2005523827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器と、ロボットとを有し、
（ａ）前記送信器は、
アニメートされたオブジェクトの一組の可動部分の動きを記述するパラメータの組であり、一組のパラメータが、
（ａａ）可動部分を当該の一組のパラメータと関連付ける識別パラメータと、
（ｂｂ）前記一組のパラメータに関連付けられる前記可動部分の動きを記述する動きパラメータとを含む、パラメータの組を含む主信号を作成する手段と、
前記主信号を送信する送信手段とを有し、
（ｂ）前記ロボットは、
前記主信号を受信する受信手段と、
制御信号によって動かされることが可能な可動部分と、
前記受信された主信号に含まれる前記パラメータの組を順次に処理する処理手段とを有し、
前記処理手段は、
（ａａ）前記識別パラメータを用いて、前記ロボットの可動部分を前記パラメータの組に関連付ける関連付け手段と、
（ｂｂ）前記動きパラメータによって特徴付けられる動きを前記関連付けられた可動部分に再現させるために、前記動きパラメータを用いて、前記パラメータの組に関連付けられる可動部分に対する前記制御信号を発生する発生手段とを有する、
ロボット用のアニメートシステム。
【請求項２】
前記作成手段は、前記アニメートされたオブジェクトの各可動部分の動きを特徴付ける動きパラメータを発生する動き感知手段を有する、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記送信手段により前記主信号と共に送信されるオーディオ信号を発生するために、前記アニメートされたオブジェクトによって送信されるオーディオ信号を符号化するオーディオ符号化手段を有し、前記ロボットは前記オーディオ信号を復号化し再現する手段を有する、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
受信器と、ロボットとを有し、
（ａ）前記受信器は、シーン要素から構成され、記述パラメータにより前記シーン要素を記述するシーン記述信号に関連付けられるマルチメディアデータ信号を受信し、前記マルチメディアデータ信号は一組の可動部分を有するアニメートされたシーン要素を含み、前記シーン記述信号は前記可動部分の動きを記述するパラメータの組を有し、前記パラメータの組は、
（ａａ）可動部分を当該の一組のパラメータと関連付ける識別パラメータと、
（ｂｂ）前記一組のパラメータに関連付けられる前記可動部分の動きを記述する動きパラメータとを有し、
前記受信器は、
前記シーン記述信号から前記アニメートされたオブジェクトの動きパラメータを抽出し、前記動きパラメータを有する主信号を発生する抽出手段と、
前記主信号をロボットへ送信する送信手段とを有し、
（ｂ）前記ロボットは、
前記主信号を受信する受信手段と、
制御信号によって動かされることが可能な可動部分と、
前記受信された主信号に含まれる前記パラメータの組を順次に処理する処理手段とを有し、
前記処理手段は、
（ａａ）前記識別パラメータを用いて、前記ロボットの可動部分を前記パラメータの組に関連付ける関連付け手段と、
（ｂｂ）前記動きパラメータによって特徴付けられる動きを前記関連付けられた可動部分に再現させるために、前記動きパラメータを用いて、前記パラメータの組に関連付けられる可動部分に対する前記制御信号を発生する発生手段とを有する、
ロボット用のアニメートシステム。
【請求項５】
前記受信器は、前記マルチメディアデータ信号及びシーン記述信号からシーン信号を発生するシーン構成手段を有し、前記シーン信号の内容はディスプレイ及びリスニング手段によって再現されることが意図される、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記ロボットは、受信された主信号に含まれるパラメータの組を変更する変更手段を有することを特徴とする、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記ロボットは、
音声パラメータを発生する外部オーディオ信号用の音声認識手段と、
前記音声パラメータを前記ロボットの１つ又はそれ以上の可動部分の動きを特徴付ける追加的な動きパラメータと合わせるマッチング手段とを有し、前記発生手段は前記追加的な動きパラメータから制御信号を発生する、請求項３乃至６のうちいずれか一項記載のシステム。
【請求項８】
前記ロボットは、前記主信号を再送信する手段を有することを特徴とする、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
アニメートされたオブジェクトの一組の可動部分の動きを記述するパラメータの組であり、一組のパラメータが、
（ａａ）可動部分を当該の一組のパラメータと関連付ける識別パラメータと、
（ｂｂ）前記一組のパラメータに関連付けられる前記可動部分の動きを記述する動きパラメータとを含む、パラメータの組を含む主信号を受信する受信手段と、
制御信号によって動かされることが可能な可動部分と、
受信された主信号に含まれるパラメータの組を順次に処理し、
（ａａ）前記識別パラメータを用いて、前記ロボットの可動部分を前記パラメータの組に関連付ける関連付け手段と、
（ｂｂ）前記動きパラメータによって特徴付けられる動きを前記関連付けられた可動部分に再現させるために、前記動きパラメータを用いて、前記パラメータの組に関連付けられる可動部分に対する前記制御信号を発生する発生手段とを有する、処理手段とを有する、ロボット。
【請求項１０】
ロボットの可動部分の動きを制御するＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能の符号化構文に従って符号化された信号であって、
前記符号化された信号はパラメータの組を有し、一組のパラメータは、可動部分を当該の一組のパラメータに関連付ける識別パラメータと、前記可動部分が再現させられるべき動きを記述する動きパラメータとを含む、符号化された信号。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一組の可動部分を有するロボットをアニメートするアニメートシステムに関連する。
【０００２】
本発明は、工業用又は家庭用適用では、オブジェクト又は人の動きが遠隔のロボットにより再現されねばならない通信システムに多くの用途がある。
【背景技術】
【０００３】
ロボットの使用は、工業用の環境では、一組の複雑な反復的な作業を行なうものとして知られている。また、ロボットの使用は、家庭用適用では、特に「ヘルパーロボット」として知られている。
【０００４】
特許文献１は、ロボット用のアニメーション（疑似生命）システム及び犬の外観をしたロボットを開示し、当該ロボットは、コンピュータの又は遠隔制御型の送信器から制御信号の形で送られるアクションを再現する手段を有する。このロボットには、例えば足又は頭の動きに対応するアクションである当該アクションを再現する可動部分が設けられる。
【０００５】
従来技術の文献から公知のロボットは、信号プロセッサと、ロボットが所定の一連のアクションを再現することを可能とする一組のプログラム及びパラメータを格納するＲＯＭ型のメモリとを具備する。ロボットはまた、受信された制御信号に、実行されるべき他のアクションが再現されねばならないことが表わされている場合は、現在実行中のアクションを中断することができる。
【０００６】
従来技術の文献から公知のアニメートシステム及びロボットには幾つかの限界がある。
【０００７】
上述の文献に記載されたロボットの動作は、作動装置にロボットの可動部分のアクションを再現させること、特に動きのアクションを再現させることを可能とする制御信号を送ることによって変更される。
【０００８】
ロボットの動作はメモリに以前に記憶された一組のプログラム及びパラメータによって主に決定されるため、ロボットによって受信される制御信号はロボットの動作を部分的にのみ変更させることができる。この主に予め決定された動作により、従来技術の文献から公知のロボットはその動作が限られている。
【０００９】
ロードされるべき大量のデータにより、ロボットの全体の動作を変化させるためにメモリに格納されたプログラム及びパラメータが時々変えられる可能性を許すと、かかる操作は、ロボットと伝送システムとの間の通信路の帯域幅が小さいためにかなりの時間を要する。かかる操作は、柔軟性がないことに加え、ユーザが実行するのに困難である。
【００１０】
ハードウエア資源の観点からは、従来技術の文献から公知のロボットは、プログラム及びアクションパラメータを記憶するために大きい容量のメモリを必要とするため、費用のかかる製品となる。
【特許文献１】特開２００１−０９６４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、主信号中でのロボットへの動きパラメータの伝送を介して、アニメートされた（生き生きと動く）オブジェクトの可動部分の動きをロボットの可動部分に再現させ、使用の柔軟性を与え、経済的な解決策を導くことを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、送信器と、ロボットとを有し、
（ａ）送信器は、
アニメートされたオブジェクトの一組の可動部分の動きを記述するパラメータの組であり、一組のパラメータが、
（ａａ）可動部分を当該の一組のパラメータと関連付ける識別パラメータと、
（ｂｂ）一組のパラメータに関連付けられる前記可動部分の動きを記述する動きパラメータとを含む、パラメータの組を含む主信号を作成する手段と、
主信号を送信する送信手段とを有し、
（ｂ）ロボットは、
主信号を受信する受信手段と、
制御信号によって動かされることが可能な可動部分と、
受信された主信号に含まれるパラメータの組を順次に処理する処理手段とを有し、
処理手段は、
（ａａ）識別パラメータを用いて、ロボットの可動部分をパラメータの組に関連付ける関連付け手段と、
（ｂｂ）動きパラメータによって特徴付けられる動きを関連付けられた可動部分に再現させるために、動きパラメータを用いて、パラメータの組に関連付けられる可動部分に対する制御信号を発生する発生手段とを有する、
ロボット用のアニメートシステムに関連する。
【００１３】
本発明は、ロボットへ送信される当該主信号を、アニメートされるオブジェクトの特徴を記述し送信するのに専用の構文に従って符号化することを提案する。
【００１４】
シーン中のオブジェクトの特徴を記述する符号化構文は、ＭＰＥＧ−４  ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−１及びＭＰＥＧ−４  ＩＳＯ／ＩＥＣ  １４４９６−２と称される規格から知られている。この符号化構文は、ＭＰＥＧ４−ＢＩＦＳ（英語で"BInary  Format  for  Scene  description"の略）と称される規準となる機能に特有である。この機能によれば、ＭＰＥＧ−４標準により符号化され（オーディオ、テキスト、グラフィック、ビデオ等の種類の）マルチメディアシーン要素を有するシーンには、当該シーン要素のパラメータを記述するＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能の要件に従って符号化されたデータ信号が関連付けられる。特に、記述パラメータは、アニメートされたオブジェクトのアニメート特徴を、当該マルチメディアシーン中でのそれらの形状及び時間的・空間的な配置に従って記述することを可能とする。シーン要素のアニメートパラメータは、ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ  Ａｎｉｍ機能の符号化構文に従って符号化され、一方、シーン要素を更新するためのパラメータは、ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ  Ｕｐｄａｔｅ機能の符号化構文に従って符号化される。
【００１５】
この動きパラメータ符号化モードは、アニメートされたオブジェクトの可動部分のための動きパラメータをロボットへ送信し、当該パラメータによって特徴付けられる動きをロボットの可動部分に再現させるために、本発明において有利に用いられる。「アニメートされたオブジェクト」とは、物理的なオブジェクト、仮想オブジェクト、人、又は動物を意味する。このように、ロボットは、アニメートされたオブジェクトの動きを再現することが可能である。
【００１６】
アニメートされたオブジェクトの各可動部分に対して、ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能によれば通常は「ノード」と称される一組のパラメータに動きパラメータが挿入され、当該一組のパラメータは、ロボットにおいて、一組のパラメータとロボットの可動部分の間に対応関係を確立するよう識別されている。パラメータの組は、アニメートされたオブジェクトの可動部分の互いに対する構造及び配置を表わす階層構造を有するグラフを形成するよう配置される。
【００１７】
一組のパラメータは、それに対応するアニメートされたオブジェクトの可動部分の動きを記述する動きパラメータを有し、例えば、直交垂直基準フレームによって、極座標によって、又は回転／平行移動型のパラメータ化された変換によって、可動部分の空間的な位置を記述する優先度を有する。
【００１８】
ロボットへ動きパラメータを送るのにかかる符号化モードを用いることは、ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能が、一方では差動モードに従ってアニメートパラメータを送り、他方では、量子化機構によって信号の圧縮を行う準備を与えるため、ロボットへ送信されるべき情報の量を減少させる利点というがある。このようにして、ロボットへ動きパラメータを送信するためには、小さい帯域幅との接続のみが必要である。
【００１９】
ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能の使用の他の利点は、動きのパラメータの連続的な流れを主信号中でロボットへ送信することが可能であることであり、これは「ストリーミング」という用語で知られている送信モードである。このように、ロボットは、その機能のために最小限の一組の動きパラメータを先ずロードする必要はない。従って、ロボットは、リアルタイム又は疑似リアルタイムで、当該主信号中に含まれる動きパラメータによって特徴付けられる動きを実行する。従って、本発明によるロボットはもはや、利用可能な大きいメモリ資源を有することを強いられず、これは経済的な解決策をもたらす。
【００２０】
最後に、ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能の使用は、ロボットへ送信される主信号の符号化を基準的なものとし、これは、一方では同じ制御信号による複数のロボットの制御を容易とし、他方ではロボット群の間の動きパラメータの交換を容易とする。
【００２１】
特定の実施例によれば、上述のシステムは、アニメートされたオブジェクトの各可動部分の動きを特徴付ける動きパラメータを発生する動き捕捉手段を有する。
【００２２】
この適用は、アニメートされたオブジェクトの動きをロボットが再現することを可能とする。特に、アニメートされたオブジェクトは、自分の幾つかの手足に動きセンサを具備した人に対応する。この場合、人の幾つかの手足の動きパラメータは捕捉され、主信号に埋め込まれる。このように形成される主信号は、当該手足の動きを再現することが可能な可動部分を有するロボットへ送信される。関連付け機能により、ロボットによって受信される各パラメータ組は、当該パラメータ組から構成される動きパラメータによって特徴付けられる動きを再現する。
【００２３】
かかる適用の目的は、遠隔にいる人の物理的な存在をユーザに対してシミュレートするために、遠隔にいる人の実際の動きをユーザのところで再現することである。
【００２４】
特定の実施例によれば、アニメートシステムは、送信手段により主信号と共に送信されるオーディオ信号を発生するために、アニメートされたオブジェクトによって送信されるオーディオ信号を符号化するオーディオ符号化手段を有し、ロボットはオーディオ信号を復号化し再現する手段を有する。
【００２５】
動きパラメータの捕捉に加えて、本実施例は、オーディオセンサを介して、アニメートされたオブジェクトによって送信されるオーディオ信号、即ち人間の場合は音声信号、をロボットに再現させることを可能とする。このように、ロボットの可聴の表現は、遠隔の人のものとマージされる。情報の量を減少させるために、オーディオ信号は、有利には、送信される前に当該送信器内に配置されるオーディオ符号化器によって符号化される。
【００２６】
この適用は、有利には、ビデオ会議型の適用に取って代わるものである。なぜならば、遠隔の人をオーディオ／ビジュアルディスプレイ上に表示するのではなく、遠隔の人は実際にロボットによって表わされ、ロボットは遠隔の人の行動及び音声信号を再現することが可能だからである。
【００２７】
かかる適用の利点は、視覚的な質が良いが高いレートの、又は低いビデオレートであるが視覚的な質が低いビデオ情報を送ることを必要とするビデオ会議型（例えば、Ｈ．３２４規格による）の適用とは異なって、通信チャネル上でコンパクトな情報のみ（主信号及びオーディオ信号）を送信することである。
【００２８】
この適用は、生徒から遠隔の教師の動きが生徒の近くに配置されたロボットによって再現される遠隔学習のコンテキストにおいて使用されうる。
【００２９】
この適用は、患者から遠隔の医師の行動を再現し、患者がロボットによって手術される、遠隔外科手術のコンテキストにおいて使用されうる。
【００３０】
この適用は、耳の聞こえない人から遠隔の通信相手の手及び口の動きが、耳の聞こえない人の近くに配置されたロボットによって再現される場合は、耳の聞こえない人が遠隔にいる通信相手と通信することを可能とするために使用されうる。
【００３１】
本発明は、受信器と、ロボットとを有し、
（ａ）受信器は、シーン要素から構成され、記述パラメータによりシーン要素を記述するシーン記述信号に関連付けられるマルチメディアデータ信号を受信し、マルチメディアデータ信号は一組の可動部分を有するアニメートされたシーン要素を含み、シーン記述信号は可動部分の動きを記述するパラメータの組を有し、パラメータの組は、
（ａａ）可動部分を当該の一組のパラメータと関連付ける識別パラメータと、
（ｂｂ）一組のパラメータに関連付けられる可動部分の動きを記述する動きパラメータとを有し、
受信器は、
シーン記述信号からアニメートされたオブジェクトの動きパラメータを抽出し、動きパラメータを有する主信号を発生する抽出手段と、
主信号をロボットへ送信する送信手段とを有し、
（ｂ）ロボットは、
主信号を受信する受信手段と、
制御信号によって動かされることが可能な可動部分と、
受信された主信号に含まれるパラメータの組を順次に処理する処理手段とを有し、
処理手段は、
（ａａ）識別パラメータを用いて、ロボットの可動部分をパラメータの組に関連付ける関連付け手段と、
（ｂｂ）動きパラメータによって特徴付けられる動きを関連付けられた可動部分に再現させるために、動きパラメータを用いて、パラメータの組に関連付けられる可動部分に対する制御信号を発生する発生手段とを有する、
ロボット用のアニメートシステムに関連する。
【００３２】
この適用は、シーン要素タイプのアニメートされたオブジェクト（例えばアバター又は人）の動きをロボットが再現することを可能とし、アニメートされたシーン要素は、特に、ＭＰＥＧ−４標準に従って符号化されるマルチメディアシーンの一部を成す。ロボットへ送信される主信号を生成するために、アニメートされたシーンの動きパラメータのみが受信器によってシーン記述信号から抽出される。
【００３３】
更なる特徴によれば、受信器は、マルチメディアデータ信号及びシーン記述信号からシーン信号を発生するシーン構成手段を有し、シーン信号の内容はディスプレイ及びリスニング手段によって再現されることが意図される。
【００３４】
アニメートされたシーン要素の動きが表示手段に並べて配置されるロボットによって再現されるということは、マルチメディアシーンの内容の表示がより魅力的かつ生き生きとしたものにされることを意味する。
【００３５】
シーン記述信号に関連付けられるマルチメディアデータ信号は、例えば、テレビジョン番組供給者（放送者）又はネットワークゲーム装置によって配信されうる。ロボットに、このマルチメディアシーンの部分を形成するアニメートされたシーン要素の動きを再生させるようにすることにより、この適用は、マルチメディアシーンコンテンツにより強く「集中」することを可能とする。
【００３６】
更なる特徴によれば、ロボットは、受信された主信号に含まれるパラメータの組を変更する変更手段を有する。
【００３７】
この特徴は、主信号に含まれるパラメータの組をロボットの可能性に適合させることを可能とする。従って、動きパラメータが、ロボットの可能性が対応する動きを再現させることを可能としないようなものであれば、当該のパラメータの組に含まれる動きパラメータの値は変更されるか、あるいは無視される。
【００３８】
更なる特徴によれば、ロボットは、
音声パラメータを発生する外部オーディオ信号用の音声認識手段と、
音声パラメータをロボットの１つ又はそれ以上の可動部分の動きを特徴付ける追加的な動きパラメータと合わせるマッチング手段とを有し、発生手段は追加的な動きパラメータから制御信号を発生する。
【００３９】
この追加的な特徴は、ユーザが音声でロボットの動きと相互作用することを可能とする。
【００４０】
更なる特徴によれば、ロボットは、主信号を再送信する手段を有する。
【００４１】
この特徴は、主信号に含まれるパラメータの組によって特徴付けられる動きが一組のロボットによって同時に再現されるよう、主信号の内容を一組のロボットへ送信することを可能とする。
【００４２】
本発明はまた、アニメートされたオブジェクトの一組の可動部分の動きを記述するパラメータの組であり、一組のパラメータが、
（ａａ）可動部分を当該の一組のパラメータと関連付ける識別パラメータと、
（ｂｂ）一組のパラメータに関連付けられる可動部分の動きを記述する動きパラメータとを含む、パラメータの組を含む主信号を受信する受信手段と、
制御信号によって動かされることが可能な可動部分と、
受信された主信号に含まれるパラメータの組を順次に処理し、
（ａａ）識別パラメータを用いて、ロボットの可動部分をパラメータの組に関連付ける関連付け手段と、
（ｂｂ）動きパラメータによって特徴付けられる動きを関連付けられた可動部分に再現させるために、動きパラメータを用いて、パラメータの組に関連付けられる可動部分に対する制御信号を発生する発生手段とを有する、処理手段とを有する、ロボットに関連する。
【００４３】
本発明はまた、ロボットの可動部分の動きを制御するＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能の符号化構文に従って符号化された信号であって、
符号化された信号はパラメータの組を有し、一組のパラメータは、可動部分を当該の一組のパラメータに関連付ける識別パラメータと、可動部分が再現させられるべき動きを記述する動きパラメータとを含む、符号化された信号に関連する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明について、図示する実施例の例を参照して更に説明するが、本発明はこれに限られるものではない。図１は、ロボットＲへ主信号ＰＳを送信する送信器Ｅを有する本発明によるロボット用のアニメートシステムを概略的に示す図である。ロボットＲへ主信号ＰＳを送信する目的は、アニメートされたオブジェクトＯの動きをロボットＲに再現させることである。
【００４５】
アニメートされたオブジェクトＯは、ここでは、一組の可動部分１０１乃至１１２（胴１０１、頭１０２、口１０３、目１０４、左腕１０５、左手１０６、右腕１０７、右手１０８、左脚１０９、左足１１０、右脚１１１、右足１１２）を有する人間に似ている。可動部分は、可動部分の互いの配置を記述するために階層構造グラフＯ−ＳＧを形成する。
【００４６】
可動部分は、一組のパラメータによって記述され、一組のパラメータは、
可動部分を当該の一組のパラメータと関連付ける識別パラメータ（例えば、識別パラメータは単一の数値に対応しうる）と、
一組のパラメータに関連付けられる可動部分の動きを記述する動きパラメータ（例えば、動きは、中心及び角度によって特徴付けられる回転型の変化によって、又はベクトルによって特徴付けられる平行移動によって可動部分を定義する１つ又はそれ以上の点の空間座標によって記述されうる）とを含む。
【００４７】
送信器Ｅは、各可動部分１０１乃至１１２の動きパラメータから主信号ＰＳを作成する手段を有する。主信号ＰＳは、各パラメータの組が、ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能の意味においてノードと考えられ、即ち、より詳細には、他のノードがそれに依存する場合は上位階層ノード（「親ノード」とも称される）と考えられ、それが他のノードに依存する場合は下位階層ノード（「子ノード」とも称される）と考えられる、ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能の構文に従って符号化された信号である。従って、信号ＰＳは、パラメータの組をこの構造に従って配置することによりアニメートされたオブジェクトＯの階層構造を符号化することで構成される。
【００４８】
この階層構造を通じて、上位階層の可動部分に割り当てられた動きは、下位階層の可動部分にも適用される。例えば、可動部分１０２の動きは、部分１０３及び１０４にも適用される。同様に、可動部分１０５の動きパラメータは、部分１０６にも適用される。
【００４９】
信号ＰＳは、送信器Ｅに含まれる送信手段から、アニメートされたオブジェクトＯの可動部分の動きを再現する一組の可動部分１０１’乃至１１２’を有するロボットＲへ送信される。
【００５０】
アニメートされたオブジェクトＯの可動部分の動きを記述するパラメータの組を有する主信号ＰＳがロボットによって受信された後、関連付け手段は、ロボットの各可動部分を一組のパラメータに関連付ける。この関連付けは、各パラメータ組に含まれる識別パラメータを用いて成される。このように、可動部分１０１’は、可動部分１０１の一組のパラメータに関連付けられ、可動部分１０２’は、可動部分１０２の一組のパラメータに関連付けられる等が成される。
【００５１】
関連付け手段は、可動部分１０１’乃至１１２’の互いに対する配置を記述する階層構造グラフＲ−ＳＧを生成することを可能とする。ロボットＲの可動部分は、アニメートされるオブジェクトＯの可動部分とそれらの構造が似ており、可動部分１０１乃至１１２の構造及び動きは、可動部分１０１’乃至１１２’によって夫々再現される。グラフＲ−ＳＧは、グラフＯ−ＳＧと同じである。
【００５２】
ロボットＲの可動部分は、図示しない機械的な作動装置に印加される制御信号によって動かされる。作動装置に印加される制御信号は、関連付けられた可動部分に、各パラメータ１０１’乃至１１２’の組に含まれる動きパラメータによって特徴付けられる動きを再現させるために、発生手段によって発生される。これらの発生手段は、動きパラメータを、当該作動装置によって使用されうる信号に書き直す。例えば、発生手段は、動きパラメータを、作動装置に可動部分の動きを生じさせることを可能とする電気又は空気信号へ書き換える。
【００５３】
図２は、本発明によるアニメートシステムの第１の適用を示す図である。この適用は、人物Ｏの可動部分の動きの感知の手段を有する。これらの動き感知手段は、その動きがロボットＲによって再現されるべき各可動部分に取り付けられる動きセンサ２０１を有する。これらのセンサ２０１は、各可動部分の動きを反映する物理的な量を含む一組の信号２０２を伝える。これらの信号２０２は、各信号の物理的な量をグラフ構造ＳＧＣを作成する手段へ送られる動きパラメータ２０４へ変換するために、処理手段２０３へ伝えられる。パラメータ２０４を用いて、手段ＳＧＣは、アニメートされたオブジェクトＯの可動部分の構造的な階層に続き、図１に示す構造Ｏ−ＳＧと同じ種類のグラフ構造を作成する。手段ＳＧＣは、ロボットＲへ送られるべき主信号を伝える。
【００５４】
かかる適用はまた、人物Ｏによって送信されるオーディオ信号をピックアップするオーディオ記録手段２０５を有する。信号２０６は、有利には、送信器Ｅの中に含まれる、例えば、送信されるべきオーディオデータの量を減少させることを可能とするＭＰ３標準に準拠する符号化器であるオーディオ符号化器ＡＣによって符号化される。
【００５５】
信号ＰＳ及び２０７は、ロボットＲへ送信される。このために、これらは、予め、様々なトランスポテーション・プロトコルに準拠する手段ＴＣによって符号化されうる。例えば、これらの信号は、ネットワークを通じてパケット毎に伝送される前に、マルチプレクサによってＭＰＥＧ−２トランスポテーション・フローへ挿入されうる。これらの信号はまた、無線網を通じて送られる前に、ＤＥＣＴ，ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ，ＧＰＲＳ又はＵＭＴＳトランスポテーション・プロトコルに準拠する符号化器により符号化されうる。
【００５６】
ロボットＲは、上述の１つ又はそれ以上のトランスポテーション・プロトコルに準拠して符号化された信号ＰＳ及び２０７を抽出する受信手段を有する。
【００５７】
ロボットＲは、オーディオ信号２０７を復号化する、例えばＭＰ３標準に準拠する復号化器であるオーディオ復号化器を有する。このように復号化されるオーディオ信号は、ロボット中に含まれるスピーカ型のオーディオ再現手段によって再生される。
【００５８】
信号ＰＳを処理するために、ロボットＲは、図１に示されるものと同一の処理手段を有する。
【００５９】
この適用は、画面上の表示手段を用いたビデオ会議型の適用を有利に置き換えることが可能である。なぜならば、遠隔の人物をオーディオ／ビデオディスプレイ上に表示するのではなく、遠隔の人物は、遠隔の人の行動及び音声信号を再現することが可能なロボットによって実際に表わされるからである。
【００６０】
この適用は、生徒から遠隔の教師の動きが生徒の近くに配置されたロボットによって再現される遠隔学習において用いられ得る。
【００６１】
この適用は、患者から遠隔にいる医師の行動を再現し、患者がロボットによって手術される、遠隔外科手術において使用されうる。
【００６２】
この適用は、耳の聞こえない人から遠隔の通信相手の手及び口の動きが、耳の聞こえない人の近くに配置されたロボットによって再現される場合は、耳の聞こえない人が遠隔にいる通信相手と通信することを可能とするために使用されうる。
【００６３】
図３は、本発明によるアニメートシステムの第２の適用を示す図である。この第２の適用は、マルチメディアシーン３０１のシーン要素を形成するアニメートされたオブジェクトＯによる動きのロボットＲによる再現を可能とする。
【００６４】
シーン要素Ｏに加えて、マルチメディアシーン３０１は、オーディオ、テキスト、又はグラフィックな種類のシーン要素から、又は、本例ではビデオタイプのシーン要素３０２から構成される。マルチメディアシーンは、有利には、ＭＰＥＧ−４標準に従って符号化される。このように、シーン要素Ｏ及び３０２の空間的・時間的特徴は、ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能の構文に従って符号化されるシーン記述信号中に含まれる記述パラメータによって記述される。
【００６５】
アニメートされたシーン要素Ｏの可動部分は、図１に示すものと同一であり、シーン記述信号は、その階層構造がグラフＳＧによって表わされるグラフを構成する。このグラフは、要素３０２の空間的・時間的特徴を記述する第１の階層（特徴については図３に詳細には示さない）と、シーン要素Ｏの動きパラメータを記述する第２の階層とを有する。図１と同じように、シーン要素Ｏの各可動部分１０１乃至１１２の動きは、一組のパラメータによって記述される。
【００６６】
シーン要素は、シーン記述信号３０４に関連付けられるマルチメディアデータ信号３０３の中に含まれる。これらの信号は、例えばテレビジョン番組供給者によって伝えられる。
【００６７】
本発明によるアニメートシステムは、図示しない受信手段によって信号３０３及び３０４を受信する、例えばセットボックスタイプ（又は受信ボックス）の受信器３０５を有する。受信手段は、例えば、復調器に、又は、デマルチプレクサに対応する。
【００６８】
受信器３０５は、当該シーン記述信号３０４から当該アニメートされたオブジェクトＯの動きパラメータを抽出し、当該動きパラメータを有する主信号を発生する抽出手段３０６を有する。この抽出は、グラフＲ−ＳＧによって示されるように、アニメートされたシーン要素Ｏの階層的なグラフ構造のみが維持される新しい記述信号を定義することとなる。
【００６９】
受信器３０５は、当該主信号ＰＳをロボットへ送信する送信手段３０７を有する。これらの送信手段３０７は、様々なトランスポテーション・プロトコルに従って主信号の符号化を行う。例えば、主信号は、ネットワークを通じてパケット毎に伝送される前に、マルチプレクサによってＭＰＥＧ−２トランスポテーション・フローへ挿入されうる。主信号はまた、無線網を通じて送られる前に、ＤＥＣＴ，ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ，ＧＰＲＳ又はＵＭＴＳトランスポテーション・プロトコルに従って符号化器により符号化されうる。例えば、家庭用機器のコンテキストでは、受信器３０５は、例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨトランスポテーション・プロトコルに従って信号ＰＳを送信する送信モジュール３０７を有する。
【００７０】
受信器３０５はまた、当該送信手段３０７を介してロボットＲへオーディオタイプのシーン要素を送信する。
【００７１】
信号ＰＳを処理するために、ロボットＲは、図１に示すものと同一の処理手段を有する。
【００７２】
更なる特徴によれば、受信器３０５は、マルチメディアデータ信号３０３及びシーン記述信号３０４からシーン信号３０９を発生するシーン構成手段３０８を有し、当該シーン信号３０９の内容は、テレビジョン受像機型のディスプレイ及びリスニング手段３１０によって再生されることが意図される。
【００７３】
更なる特徴によれば、ロボットＲは、信号ＰＳに含まれるパラメータの組を変更する変更手段を有する。これらの変更手段は、主信号に含まれるパラメータの組をロボットの可能性に設定するよう適合される。従って、動きパラメータが、ロボットの可能性が対応する動きを再現することを可能としないようなものであれば、当該動きパラメータは変更されるか、なくされる。例えば、可動部分に関連付けられる一組のパラメータが単位ベクトル及びそのノルムで定義される平行移動を記述し、ロボットがかかる大きさの平行移動を再現することが可能でない場合、動きパラメータは、例えば、ロボットがこの動きを再現しようと試みるのを防止するよう初期化されるか、又は、単位ベクトルのノルムは、ロボットがこの平行移動の動きを部分的に再現しうることを可能とするよう減少される。
【００７４】
更なる特徴によれば、ロボットは、
音声パラメータを発生する外部オーディオ信号用の音声認識手段と、
音声パラメータをロボットの１つ又はそれ以上の可動部分の動きを特徴付ける追加的な動きパラメータと合わせるマッチング手段とを有し、発生手段は追加的な動きパラメータから制御信号を発生する。
【００７５】
この更なる特徴は、ユーザが、ロボットの可動部分の動きに音声で相互作用することを可能とする。
【００７６】
更なる特徴によれば、ロボットは、主信号を、例えば主信号に含まれる動きパラメータを必要とする遠隔のロボット又は機器へ再送信する手段を有する。このコンテキストでは、ロボットＲは送信端末のように動作する。
【００７７】
本発明は、ロボットの可動部分の動きによって再現されるべき動きを特徴付ける動きパラメータを送信するために、ＭＰＥＧ−４  ＢＩＦＳ機能の符号化構文に従って符号化された主信号の符号化の場合について説明された。もちろん、オーディオ／ビジュアルシーンの部分を形成するアニメートされたオブジェクトの動きパラメータを記述することを可能とするいかなる他の符号化構文も、本発明の範囲を逸脱することなくかかる主信号を符号化するのに使用されうる。
【００７８】
本発明は、顔の生き生きとした表情を記述する動きパラメータの組を含む主信号の送信にも適用される。この場合、かかる主信号を受信するロボットは、かかる生き生きとした表情を再現する可動部分を有する顔と共に与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明によるロボット用のアニメートシステムを概略的に示す図である。
【図２】本発明によるロボット用のアニメートシステムの第１の適用を示す図である。
【図３】本発明によるロボット用のアニメートシステムの第２の適用を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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