(57)【要約】      （修正有）【課題】動作、顔の表情、および／または声を含むリアクションを滑らかにかつ同時に実行する自動装置。【解決手段】Ｎ個の出力ユニットと、格納ユニット１６と、制御ユニット１８とを有する。制御ユニット１８は出力ユニットと格納ユニット１６とに電気的に接続され、格納ユニット１６は、第１コマンドに対応する第１リアクションパターン１６０を格納する。第１リアクションパターンは、ヘッダと、Ｎ個のリアクションモードとを有し、それぞれ出力ユニットの一つに対応している。リアクションモードのそれぞれがＭ個のリアクションフレームを有する。制御ユニット１８は、第１コマンドを受信し、第１コマンドに従って格納ユニット１６において第１リアクションパターンを調べ、そして、ヘッダとリアクションモードとに従って、対応してリアクションフレームを実行するように、出力ユニットの少なくとも一つを選択的に制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ個の出力ユニットであって、Ｎは正の整数である、出力ユニットと、
第１コマンドに対応する第１リアクションパターンを格納する格納ユニットであって、上記第１リアクションパターンは、ヘッダと、Ｎ個のリアクションモードとを有し、上記リアクションモードのそれぞれが、上記出力ユニットの一つに対応しており、上記リアクションモードのそれぞれがＭ個のリアクションフレームを有し、Ｍは０または正の整数であり、上記ヘッダが、各上記リアクションモードの上記リアクションフレームの数を記録している、格納ユニットと、
Ｎ個の上記出力ユニットと上記格納ユニットとに電気的に接続された制御ユニットであって、上記制御ユニットは、第１コマンドを受信し、上記第１コマンドに従って上記格納ユニットにおいて上記第１リアクションパターンを調べ、そして、上記ヘッダと上記リアクションモードとに従って、対応して上記リアクションフレームを実行するように、上記出力ユニットの少なくとも一つを選択的に制御する、制御ユニットとを有することを特徴とする自動装置。
【請求項２】
上記第１コマンドを受信して、その後、上記第１コマンドを上記制御ユニットに送信するコマンド入力ユニットをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の自動装置。
【請求項３】
上記出力ユニットが１セットのモータを有し、
上記リアクションモードが動作モードを有し、
上記動作モードに対応する上記リアクションフレームのそれぞれが１セットのモータ情報と時間タグとを記録し、
上記制御ユニットが、１セットの上記モータ情報と上記時間タグとに従って回転するように１セットの上記モータを制御し、上記時間タグが一時停止時間またはタイムスタンプであることを特徴とする請求項１に記載の自動装置。
【請求項４】
上記出力ユニットが発光アレイを有し、
上記リアクションモードが顔表情モードを有し、
上記顔表情モードに対応する上記リアクションフレームのそれぞれが発光シリアル番号と時間タグとを記録し、
上記制御ユニットが、上記発光シリアル番号と上記時間タグとに従って光を発するように上記発光アレイを制御し、上記時間タグが一時停止時間またはタイムスタンプであることを特徴とする請求項１に記載の自動装置。
【請求項５】
上記出力ユニットがスピーカを有し、
上記リアクションモードが声モードを有し、
上記声モードに対応する上記リアクションフレームのそれぞれが、声タイプ、文字列、上記文字列の長さおよび時間タグを記録し、
上記制御ユニットが、上記声タイプ、上記文字列、上記文字列の長さおよび上記時間タグに従って声を発するように上記スピーカを制御し、上記時間タグが一時停止時間またはタイムスタンプであり、テキスト音声化技術または声ファイルによって上記声が生成されることを特徴とする請求項１に記載の自動装置。
【請求項６】
上記第１リアクションパターンは第１優先順位を有し、
上記格納ユニットはさらに第２リアクションパターンを格納し、
上記第２リアクションパターンは、第２コマンドに対応するとともに第２優先順位を有し、
上記第１リアクションパターンの実行中に上記制御ユニットが上記コマンド入力ユニットから上記第２コマンドを受信すると、上記制御ユニットは、上記第２コマンドに従って上記格納ユニットにおいて上記第２リアクションパターンを調べ、上記第２優先順位が上記第１優先順位より優先するかを判断し、もし上記第２優先順位が上記第１優先順位より優先するならば、上記制御ユニットは、上記第１リアクションパターンの実行を一時停止または中止し、上記第２リアクションパターンを実行することを特徴とする請求項２に記載の自動装置。
【請求項７】
自動装置の制御方法であって、
上記自動装置は、Ｎ個の出力ユニットと、制御ユニットと、格納ユニットとを有し、Ｎは正の整数であり、
上記方法は、
上記制御ユニットが第１コマンドを受信するステップと、
上記制御ユニットが上記第１コマンドに従って上記格納ユニットにおいて第１リアクションパターンを調べるステップであって、上記第１リアクションパターンは、ヘッダと、Ｎ個のリアクションモードとを有し、上記リアクションモードのそれぞれが、上記出力ユニットの一つに対応しており、上記リアクションモードのそれぞれがＭ個のリアクションフレームを有し、Ｍは０または正の整数であり、上記ヘッダが、各上記リアクションモードの上記リアクションフレームの数を記録しているステップと、
上記制御ユニットが、上記ヘッダと上記リアクションモードとに従って、対応して上記リアクションフレームを実行するように、上記出力ユニットの少なくとも一つを選択的に制御するステップとを有することを特徴とする自動装置の制御方法。
【請求項８】
上記自動装置がコマンド入力ユニットをさらに有し、
上記方法が、
上記コマンド入力ユニットが上記第１コマンドを受信するステップと、
上記コマンド入力ユニットが上記第１コマンドを上記制御ユニットに送信するステップとをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
上記出力ユニットが１セットのモータを有し、
上記リアクションモードが動作モードを有し、
上記動作モードに対応する上記リアクションフレームのそれぞれが１セットのモータ情報と時間タグとを記録し、上記時間タグが一時停止時間またはタイムスタンプであり、
上記方法が、
１セットの上記モータ情報と上記時間タグとに従って回転するように１セットの上記モータを制御するステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
上記出力ユニットが発光アレイを有し、
上記リアクションモードが顔表情モードを有し、
上記顔表情モードに対応する上記リアクションフレームのそれぞれが発光シリアル番号と時間タグとを記録し、上記時間タグが一時停止時間またはタイムスタンプであり、
上記方法が、
上記発光シリアル番号と上記時間タグとに従って光を発するように上記発光アレイを制御するステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
上記出力ユニットがスピーカを有し、
上記リアクションモードが声モードを有し、
上記声モードに対応する上記リアクションフレームのそれぞれが、声タイプ、文字列、上記文字列の長さおよび時間タグを記録し、上記時間タグが一時停止時間またはタイムスタンプであり、テキスト音声化技術または声ファイルによって声が生成され、
上記方法が、
上記声タイプ、上記文字列、上記文字列の長さおよび上記時間タグに従って上記声を発するように上記スピーカを制御するステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
上記第１リアクションパターンは第１優先順位を有し、
上記方法が、
記第１リアクションパターンの実行中に上記制御ユニットが第２コマンドを受信すると、上記第２コマンドに従って上記格納ユニットにおいて第２リアクションパターンを調べるステップであって、上記第２リアクションパターンは第２優先順位を有するステップと、
上記第２優先順位が上記第１優先順位より優先するかを判断するステップと、
もし上記第２優先順位が上記第１優先順位より優先するならば、上記第１リアクションパターンの実行を一時停止または中止し、上記第２リアクションパターンを実行するステップとをさらに有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔技術分野〕
本発明は、自動装置とその制御方法とに関し、より詳しくは、動作、顔の表情、および／または声を含むリアクションを同時に実行できる自動装置とその制御方法とに関する。
【０００２】
〔背景技術〕
近年、技術の進歩により、ロボットがますます身近になってきている。さらに、ロボットの値段は、大量生産により減少しており、人々はロボットを容易に所有することができるようになってきている。ロボットの設計に関しては、機能が一層複雑化してきており、リアルタイムの反応が強調される。例えば、周りの状況からの判断や反応の結果や、ユーザとロボットとの間の相互作用などである。一般的に言えば、ロボットの出力は、顔の表情、体の動作、声などを含んでいてよい。上記複雑な出力を滑らかにかつ同時に生成して、人間としてロボットを活動させるようにするための方法は、ソフトウエアの設計において大きな挑戦である。
【０００３】
〔発明の要約〕
本発明の目的は、動作、顔の表情、および／または声を含むリアクションを同時に実行できる自動装置とその方法とを提供することにある。
【０００４】
一実施形態によれば、本発明の自動装置は、Ｎ個の出力ユニットと、格納ユニットと、制御ユニットとを有し、Ｎは正の整数である。制御ユニットは、Ｎ個の出力ユニットと、格納ユニットとに電気的に接続されている。格納ユニットは、第１コマンドに対応する第１リアクションパターンを格納する。第１リアクションパターンは、ヘッダと、Ｎ個のリアクションモードとを有し、リアクションモードのそれぞれが、出力ユニットの一つに対応している。さらに、リアクションモードのそれぞれがＭ個のリアクションフレームを有し、Ｍは０または正の整数である。ヘッダが、各リアクションモードのリアクションフレームの数を記録している。制御ユニットは、第１コマンドを受信し、第１コマンドに従って格納ユニットにおいて第１リアクションパターンを調べ、そして、ヘッダとリアクションモードとに従って、対応してリアクションフレームを実行するように、出力ユニットの少なくとも一つを選択的に制御する。この実施形態では、Ｎ個のリアクションモードは、動作モード、顔表情モード、および／または声モードを含んでいてよい。
【０００５】
別の実施形態によれば、本発明は、自動装置を制御する方法を提供し、そこでは、自動装置は、Ｎ個の出力ユニットと、格納ユニットとを有し、Ｎは正の整数である。本方法は、第１コマンドを受信するステップと、第１コマンドに従って記格納ユニットにおいて第１リアクションパターンを調べるステップであって、第１リアクションパターンは、ヘッダと、Ｎ個のリアクションモードとを有し、リアクションモードのそれぞれが、出力ユニットの一つに対応しており、リアクションモードのそれぞれがＭ個のリアクションフレームを有し、Ｍは０または正の整数であり、ヘッダが、各リアクションモードのリアクションフレームの数を記録しているステップと、ヘッダとリアクションモードとに従って、対応してリアクションフレームを実行するように、出力ユニットの少なくとも一つを選択的に制御するステップとを有している。
【０００６】
上述したように、本発明の自動装置の制御ユニットがコマンドを受信して格納ユニットがそのコマンドに対応するリアクションパターンを格納すると、制御ユニットは、対応するリアクションモード（例えば、動作モード、顔表情モード、および／または声モード）を同時に実行するように、出力ユニットのそれぞれを制御する。したがって、本発明の自動装置とその制御方法とは、動作、顔の表情、および／または声を含むリアクションを滑らかにかつ同時に実行することができる。
【０００７】
本発明のこれらとその他の目的は、様々な図面に示された、以下の好適な実施形態の詳細な記述を読んだ後に、おそらく当業者に明らかになるであろう。
【０００８】
〔図面の簡単な説明〕
図１は、本発明の一実施形態に従った自動装置を示す機能ブロック図である。
【０００９】
図２は、図１に示す第１リアクションパターンを示す概念図である。
【００１０】
図３は、図１に示す第２リアクションパターンを示す概念図である。
【００１１】
図４は、様々な発光シリアル番号に対応する発光アレイを示す概念図である。
【００１２】
図５は、本発明の一実施形態に従った自動装置を制御する方法を示す流れ図である。
【００１３】
〔発明の詳細な実施形態〕
図１を参照して、図１は、本発明の一実施形態に従った自動装置１を示す機能ブロック図である。自動装置１はロボットであってよく、Ｎ個の出力ユニットを有し、Ｎは正の整数である。図１に示すように、自動装置１は、１セットのモータ１０と、発光アレイ１２と、スピーカ１４と、格納ユニット１６と、制御ユニット１８と、コマンド入力ユニット２０とを有している。この実施形態では、１セットのモータ１０と、発光アレイ１２と、スピーカ１４とは、自動装置１の出力ユニットの役割を果たす。自動装置１は、１セットのモータ１０と、発光アレイ１２と、スピーカ１４とのうちのいずれの一つまたは二つを有してもよいことに留意すべきであり、実際の応用に依存する。
【００１４】
実際の応用では、１セットのモータ１０は、自動装置１の各部位（例えば、頭部、上肢、下肢など）の動作を駆動するのに用いることができる。そして、モータ１０の数は、実際の応用に基づいて決めることができる。発光アレイ１２は、複数の発光ダイオードやその他の発光部品からなることができ、自動装置１の様々な顔の表情を示すのに用いることができる。スピーカ１４は、声を発することができる任意のデバイスとすることができる。格納ユニット１６は、データを格納することができる、ハードディスクその他の格納デバイスとすることができる。制御ユニット１８は、データを計算および処理することができるコントローラとすることができる。コマンド入力ユニット２０は、データを入力することができる、マイクロフォン、ボタンその他の入力デバイスとすることができる。
【００１５】
図１に示すように、制御ユニット１８は、１セットのモータ１０、発光アレイ１２、スピーカ１４、格納ユニット１６およびコマンド入力ユニット２０に電気的に接続されている。この実施形態では、格納ユニット１６は、第１リアクションパターン１６０と第２リアクションパターンと１６２とを格納し、第１リアクションパターン１６０は第１コマンドに対応し、第２リアクションパターン１６２は第２コマンドに対応している。本発明のリアクションパターンの数は、実際の応用に応じて増減させてよいことに留意すべきであり、２個に限定されない。第１リアクションパターン１６０と第２リアクションパターン１６２とは、それぞれ、ヘッダと、３個のリアクションモードとを有してよく、ここで、リアクションモードのそれぞれは、１セットのモータ１０、発光アレイ１２およびスピーカ１４を含む出力ユニットの一つに対応しており、リアクションモードのそれぞれは、Ｍ個のリアクションフレームを含んでおり、Ｍは０または正の整数であり、ヘッダが、各リアクションモードのリアクションフレームの数を記録している。
【００１６】
図２および図３を参照して、図２は、図１に示す第１リアクションパターン１６０を示す概念図であり、図３は、図１に示す第２リアクションパターン１６２を示す概念図である。図２に示すように、第１リアクションパターン１６０は、ヘッダ１６００と、動作モード１６０２、顔表情モード１６０４および声モード１６０６を含む３個のリアクションモードとを有しており、ここで、動作モード１６０２は１セットのモータ１０に対応し、顔表情モード１６０４は発光アレイ１２に対応し、声モード１６０６はスピーカ１４に対応している。図３に示すように、第２リアクションパターン１６２もまた、ヘッダ１６２０と、動作モード１６２２、顔表情モード１６２４および声モード１６２６を含む３個のリアクションモードとを有しており、ここで、動作モード１６２２は１セットのモータ１０に対応し、顔表情モード１６２４は発光アレイ１２に対応し、声モード１６２６はスピーカ１４に対応している。
【００１７】
この実施形態では、リアクションモードのそれぞれがＭ個のリアクションフレームを有し、Ｍは０または正の整数であり、ヘッダ１６００、１６２０のそれぞれが、各リアクションモードのリアクションフレームの数を記録している。図２に示すように、動作モード１６０２が２個のリアクションフレームを有し、顔表情モード１６０４が１個のリアクションフレームを有し、声モード１６０６が３個のリアクションフレームを有している。図３に示すように、動作モード１６２２、顔表情モード１６２４および声モード１６２６のそれぞれが、１個のリアクションフレームを有している。
【００１８】
動作モード１６０２または１６２２の各リアクションフレームは、１セットのモータ情報と、時間タグと、を記録する。動作モード１６０２、１６２２において、各モータ情報は、モータ１０の一つの回転角度（度）を表す。時間タグは、一時停止時間（秒）またはタイムスタンプ（秒）を表す。例えば、動作モード１６０２の時間タグが一時停止時間であれば、リアクションフレーム２は、リアクションフレーム１が完全に実行されて５秒たった後にのみ実行され、また、動作モード１６０２の時間タグがタイムスタンプであれば、リアクションフレーム１は、正確に５秒目に（at fifth second）実行される、などである。
【００１９】
顔表情モード１６０４または１６２４の各リアクションフレームは、発光シリアル番号と時間タグとを記録する。時間タグの定義は上記の通りであり、そのためここでは再度述べない。図４を参照して、図４は、様々な発光シリアル番号に対応する発光アレイ１２を示す概念図である。図４に示すように、発光アレイ１２は、複数の発光ダイオード１２０からなっていてよい。図４に示すように、発光シリアル番号１は、笑顔の表情を示し、発光シリアル番号２は、驚きの表情を示している。
【００２０】
声モード１６０６または１６２６の各リアクションフレームは、声タイプ、文字列、文字列の長さおよび時間タグを記録している。時間タグの定義は上記の通りであり、そのためここでは再度述べない。この実施形態では、スピーカ１４によって発せられる声は、テキスト音声化技術または声ファイルによって生成してもよい。例えば、声タイプが「０」であれば、制御ユニット１８は、対応する文字列に従って、対応する声ファイルまたは音ファイルを発するようにスピーカ１４を制御する。声タイプが「１」であれば、制御ユニット１８は、対応する文字列を、テキスト音声化技術によって合成音声に変換し、その後、制御ユニット１８は、この合成音声を発するようにスピーカ１４を制御する。
【００２１】
例えば、第１リアクションパターン１６０に対応する第１コマンドは、「問い合わせ」コマンドとしてよく、第２リアクションパターン１６２に対応する第２コマンドは、「爆発（explosion）」コマンドとしてよい。ユーザは、「問い合わせ」コマンドを入力するためにコマンド入力ユニット２０を用いることができる。「問い合わせ」コマンドを受信すると、制御ユニット１８は、「問い合わせ」コマンドに従って格納ユニット１６において第１リアクションパターン１６０を調べ、ヘッダ１６００、動作モード１６０２、顔表情モード１６０４、声モード１６０６に従って、対応してリアクションフレームを実行するように、１セットのモータ１０と、発光アレイ１２と、スピーカ１４とを制御する。例えば、１セットのモータ１０が動作モード１６０２のリアクションフレームを実行すると、自動装置１の手（図示せず）が徐々に持ち上がり、手を振るか、または握手する。発光アレイ１２が顔表情モード１６０４のリアクションフレームを実行すると、自動装置１の顔が笑顔の表情を示す。また、スピーカ１４が声モード１６０６のリアクションフレームを実行すると、時間タグに従って、順々に、自動装置１は、「元気ですか」、「私は元気です」、「ありがとう」などの声を発する。
【００２２】
さらに、この実施形態では、第１リアクションパターン１６０は、第１優先順位を有してよく、第２リアクションパターン１６２は、第２優先順位を有してよい。第１リアクションパターン１６０の実行中に制御ユニット１８が「爆発」コマンドを受信すると、（例えば、コマンド入力ユニット２０がレポートを受信すると、）制御ユニット１８は、「爆発」コマンドに従って格納ユニット１６において第２リアクションパターン１６２を調べ、第２優先順位が第１優先順位より優先するかを判断する。この実施形態では、第２優先順位が第１優先順位より優先するように設定されている。制御ユニット１８が、第２優先順位が第１優先順位より優先すると判断すると、制御ユニット１８は、第１リアクションパターン１６０の実行を一時停止または中止するように、１セットのモータ１０と、発光アレイ１２と、スピーカ１４とを制御し、また、第２リアクションパターン１６２を実行するように、１セットのモータ１０と、発光アレイ１２と、スピーカ１４とを制御する。例えば、１セットのモータ１０が動作モード１６２２のリアクションフレームを実行するときには、自動装置１の顔（図示せず）が回転し、発光アレイ１２が顔表情モード１６２４のリアクションフレームを実行するときには、自動装置１の顔は驚きの表情を示し、スピーカ１４が声モードのリアクションフレームを実行するときには、自動装置１は、時間タグに従って、「わあ」、「怖い」などの声を発する。
【００２３】
図５を参照して、図５は、本発明の一実施形態に従った自動装置を制御する方法を示す流れ図である。また、図５と併せて、図１ないし図３も参照する。まず、ステップＳ１００を実行し、第１コマンドを受信する。その後、ステップＳ１０２を実行し、第１コマンドに従って格納ユニット１６において第１リアクションパターン１６０を調べる。その後、ステップＳ１０４を実行し、ヘッダ１６００とリアクションモード（例えば、図２に示す、動作モード１６０２、顔表情モード１６０４および声モード１６０６）とに従って、対応してリアクションフレームを実行するように出力ユニット（例えば、図１に示す、１セットのモータ１０、発光アレイ１２およびスピーカ１４）を制御する。第１リアクションパターン１６０の実行中に制御ユニット１８が第２コマンド（すなわち他のコマンド）を受信していなければ（ステップＳ１０６）、その後、ステップＳ１１４を実行し、第１リアクションパターン１６０を引き続き実行する。一方、第１リアクションパターン１６０の実行中に制御ユニット１８が第２コマンドを受信すれば（ステップＳ１０６）、その後、ステップＳ１０８を実行し、第２コマンドに従って格納ユニット１６において第２リアクションパターン１６２を調べる。その後、ステップＳ１１０を実行し、第２優先順位が第１優先順位より優先するかを判断する。第２優先順位が第１優先順位より優先するならば、ステップＳ１１２を実行し、第１リアクションパターン１６０の実行を一時停止または中止し、第２リアクションパターン１６２を実行する。ステップＳ１１２で第１リアクションパターン１６０の実行が一時停止されれば、その後、ステップＳ１１４を実行し、第２リアクションパターン１６２を完全に実行した後に第１リアクションパターン１６０を引き続き実行する。一方、ステップＳ１１２で第１リアクションパターン１６０の実行が中止されれば、ステップＳ１１６を実行し、第２リアクションパターン１６２を完全に実行した後に自動装置１の制御を終了する。また、ステップＳ１１０で第２優先順位が第１優先順位より優先しないならば、ステップＳ１１４がただちに実行され、第１リアクションパターン１６０を引き続き実行する。
【００２４】
上述したように、本発明の自動装置の制御ユニットがコマンドを受信して格納ユニットがそのコマンドに対応するリアクションパターンを格納すると、制御ユニットは、対応するリアクションモード（例えば、動作モード、顔表情モード、および／または声モード）を同時に実行するように、出力ユニットのそれぞれを制御する。さらに、リアクションパターンの実行中に制御ユニットが別のコマンドを受信すると、制御ユニットは、様々なリアクションパターンの優先順位に従って、より高い優先順位を持つリアクションパターンを実行する。したがって、本発明の自動装置とその制御方法とは、動作、顔の表情、および／または声を含むリアクションを滑らかにかつ同時に実行することができる。
【００２５】
当業者であれば、本装置と方法の無数の修正や変更が本発明の教示を保持したまま行えることを容易に理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に従った自動装置を示す機能ブロック図である。
【図２】図１に示す第１リアクションパターンを示す概念図である。
【図３】図１に示す第２リアクションパターンを示す概念図である。
【図４】様々な発光シリアル番号に対応する発光アレイを示す概念図である。
【図５】本発明の一実施形態に従った自動装置を制御する方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  自動装置
１０  モータ
１２  発光アレイ
１４  スピーカ
１６  格納ユニット
１８  制御ユニット
２０  コマンド入力ユニット
１２０  発光ダイオード
１６０  第１リアクションパターン
１６２  第２リアクションパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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