(57)【要約】【課題】  動き基盤の音声発生方法および装置を提供する。【解決手段】  所定装置の動きを感知し、感知された動きに対応する信号を生成するセンサー部１０、前記生成された信号に基づいて所定装置の動きパターンを認識する動きパターン認識部２０、および前記認識された動きパターンに対応する音声信号を生成する音声信号生成部３０を含む動き基盤の音声発生装置を提供する。前記動きパターン認識部２０は、前記センサー部で生成された信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２２、および前記変換されたデジタル信号に基盤して前記所定装置の動きパターンを分析する動きパターン分析部２４を含む。前記音声信号生成部３０は、前記所定装置の動きパターンとそれに対応する音声信号データを保存している保存媒体３２、および所定の音声信号データに対応する音声信号を発生する信号発生部３４を含む。【選択図】      図１
2005292829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定装置の動きを感知し、感知された動きに対応するセンサー信号を生成するセンサー部と、
前記生成されたセンサー信号に基づいて前記所定装置の動きパターンを認識する動きパターン認識部と、
前記認識された動きパターンに対応する音声信号を生成する音声信号生成部と、を含むことを特徴とする動き基盤の音声発生装置。
【請求項２】
前記動きパターン認識部は、
前記センサー部で生成されたセンサー信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記デジタル信号に基づいて前記所定装置の動きパターンを分析する動きパターン分析部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の動き基盤の音声発生装置。
【請求項３】
前記音声信号生成部は、
前記所定装置の動きパターンとそれに対応する音声信号データとを保存している保存媒体と、
前記動きパターン認識部で認識された所定装置の動きパターンに対応する所定の音声信号データを前記保存媒体から抽出して音声信号を発生させる信号発生部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の動き基盤の音声発生装置。
【請求項４】
前記生成された音声信号を出力する出力部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の動き基盤の音声発生装置。
【請求項５】
前記センサー部は、
角速度センサーであることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の動き基盤の音声発生装置。
【請求項６】
前記センサー部は、
加速度センサーであることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の動き基盤の音声発生装置。
【請求項７】
前記センサー部は、
角速度センサーと加速度センサーとの組合わせであることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の動き基盤の音声発生装置。
【請求項８】
所定装置の動きを感知し、感知された動きに対応するセンサー信号を生成する段階と、
前記生成されたセンサー信号に基づいて前記所定装置の動きパターンを認識する段階と、
前記認識された動きパターンに対応する音声信号を生成する段階と、を含むことを特徴とする動き基盤の音声発生方法。
【請求項９】
前記所定装置の動きパターンを認識する段階は、
前記センサー信号をデジタル信号に変換する段階と、
前記デジタル信号に変換されたセンサー信号に基づいて前記所定装置の動きパターンを分析する段階と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１０】
前記所定装置の動きパターンを分析する段階は、
動きパターン認識表現変数を初期化する段階と、
前記センサー信号の値が所定臨界値を超過する時点を探知する段階と、
前記探知された時点で前記動きパターン認識表現変数を所定値と設定する段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１１】
前記臨界値は、ユーザの動きパターンによって調節可能であることを特徴とする請求項１０に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１２】
前記所定装置の動きパターンを分析する段階は、
動きパターン認識表現変数を初期化する段階と、
前記デジタル信号に変換されたセンサー信号の値を航法座標系上のセンサー信号値に変換する段階と、
前記航法座標系上のセンサー信号値が所定の臨界値を超過する時点を探知する段階と、
前記探知された時点に前記動きパターン認識表現変数を所定値に変換する段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１３】
前記臨界値は、ユーザの動きパターンによって調節可能であることを特徴とする請求項１２に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１４】
前記音声信号を生成する段階は、
前記認識された動きパターンに対応する音声信号データを抽出する段階と、
前記抽出された音声信号データに対応する音声信号を生成する段階と、を含むことを特徴とする請求項８に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１５】
前記生成された音声信号を出力する段階をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１６】
前記所定装置の動きを感知する段階は、前記所定装置の角速度を感知することを特徴とする請求項８ないし１５のうちいずれか１項に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１７】
前記所定装置の動きを感知する段階は、前記所定装置の加速度を感知することを特徴とする請求項８ないし１５のうちいずれか１項に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１８】
前記所定装置の動きを感知する段階は、前記所定装置の角速度と加速度とを感知することを特徴とする請求項８ないし１５のうちいずれか１項に記載の動き基盤の音声発生方法。
【請求項１９】
請求項８ないし１５のうちいずれか１項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声を発生させる方法および装置に係り、さらに詳細には、慣性センサーを利用して所定装置の動きパターンを認識し、その認識された動きパターンに対応する音声を発生させる、動き基盤の音声発生装置および動き基盤の音声発生方法に関する。以下、動きに基づいて音声を発生させる装置および方法を動き基盤の音声発生装置および動き基盤の音声発生方法と呼ぶ。
【背景技術】
【０００２】
角速度センサーは、所定装置の角変化量を感知し、その感知した角変化量に対応するセンサー信号値を出力するセンサーであり、加速度センサーは、所定装置の速度変化量を感知し、その感知した速度変化量に対応するセンサー信号値を出力するセンサーである。角速度センサーや加速度センサー等の慣性センサーを利用して、３次元空間で所定装置の動きを認識し、認識された動きパターンに対応する文字、記号または所定の制御命令を入力する入力装置についての研究が進められている。
【０００３】
ユーザの動きパターンは、ユーザごとに少しずつ異なるため、ユーザが正確な動きパターンで動かない場合に、前記動き基盤の入力装置にユーザの意図と全く異なる文字や制御命令が入力される場合が発生する。従来の動き基盤の入力装置では、特定文字や制御命令の入力中に、いかなる種類および内容の文字または制御命令が実際に入力されているか、ユーザ自身は、認識できない。特定文字や制御命令を完全に入力した後、入力装置の入力動作に対応する入力または制御の結果を通じて、ユーザ自身は、実際にいかなる内容および種類の文字や制御命令が入力されたかを認識できる。したがって、ユーザの所望する文字または制御命令が入力されていない場合に、最初から再び所定文字や制御命令を入力せねばならない不便さがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、所定装置の動きパターンを認識し、認識された動きパターンに対応する所定の音声を発生させる方法および装置、すなわち、動き基盤の音声発生方法および動き基盤の音声発生装置を提供することである。
【０００５】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記動き基盤の音声発生方法をコンピュータで実行させるためのプログラム（プログラム製品）、および、そのプログラムを記録したコンピュータ可読記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明による動き基盤の音声発生装置は、音声発生装置の動きを感知し、感知された動きに対応する信号を生成するセンサー部、前記生成されたセンサー信号に基づいて前記音声発生装置の動きパターンを認識する動きパターン認識部および前記認識された動きパターンに対応する音声信号を生成する音声信号生成部を含むことを特徴とする。
【０００７】
望ましくは、前記動きパターン認識部は、前記センサー部から出力されたセンサー信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換部、および前記デジタル信号に基づいて前記音声発生装置の動きパターンを分析する動きパターン分析部を含むことを特徴とする。
【０００８】
望ましくは、前記音声信号生成部は、音声発生装置の動きパターンとそれに対応する音声信号データとを保存している保存媒体、および音声信号データに対応する音声信号を発生する信号発生部を含むことを特徴とする。
【０００９】
望ましくは、前記動き基盤の音声発生装置は、前記音声信号生成部で生成された音声信号を出力する出力部をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
望ましくは、前記センサー部は、角速度センサー、加速度センサーまたはこれらの組合わせであることを特徴とする。
【００１１】
一方、前記課題を解決するための本発明による動き基盤の音声発生方法は、所定装置の動きを感知し、感知された動きに対応するセンサー信号を生成する段階、前記生成されたセンサー信号に基づいて前記所定装置の動きパターンを認識する段階および前記認識された動きパターンに対応する音声信号を生成する段階を含むことを特徴とする。
【００１２】
望ましくは、前記所定装置の動きパターンを認識する段階は、前記センサー信号をデジタル信号に変換する段階、および前記デジタル信号に変換されたセンサー信号に基づいて前記所定装置の動きパターンを分析する段階を含むことを特徴とする。
【００１３】
望ましくは、前記所定装置の動きパターンを分析する段階は、動きパターン認識表現変数を初期化する段階、前記センサー信号の値が所定臨界値を超過する時点を探知する段階、および前記探知された時点で前記動きパターン認識表現変数を所定値と設定する段階を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
前記動き基盤の音声発生方法および装置を通じて、ユーザは、特定文字や信号または制御命令の入力中にもいかなる内容の文字や信号または制御命令が入力されているか分かる。また、本発明は、ユーザの特定の動きをユニークな音声で表現でき、したがって、常に新しさを追求する現代人の欲求を充足させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付された図面を参照して、本発明の実施形態としての、動き基盤の音声発生方法および動き基盤の音声発生装置について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態としての動き基盤の音声発生装置を示すブロック図である。図１に示すように、前記動き基盤の音声発生装置は、センサー部１０と、動きパターン認識部２０と、音声信号生成部３０と、出力部４０とを含む。音声発生装置が動くと、センサー部１０は、音声発生装置の動きを感知し、感知された動きに対応するセンサー信号値を出力する。動きパターン認識部２０は、前記センサー部１０から出力されたセンサー信号値に基づいて音声発生装置の動きパターンを認識する。前記音声信号生成部３０は、前記動きパターン認識部で認識された動き基盤の音声発生装置の動きパターンに対応する音声信号を生成する。出力部４０は、前記音声信号生成部３０で生成された音声信号を受信してその音声信号に対応する音声を出力する。例えば、スピーカなどで構成される出力部４０は、本発明が適用される応用分野によって一つ以上のスピーカを含んでいる。
【００１７】
前記センサー部１０は、本発明が応用される分野によって角速度センサー、加速度センサーまたはこれらの組合わせを含むものとして構成することができる。前記音声発生装置の動きに応じて音声発生装置の角速度および加速度は変化する。以下の記載において、音声発生装置の動きパターンは、音声発生装置の動きに応じて変化する角速度および加速度の変化パターンをいずれも含むものと定義する。角速度センサーは、前記音声発生装置の角速度、すなわち、前記音声発生装置の左右方向または上下方向または時計／逆時計回り方向の動きを感知し、感知された角速度に対応するセンサー信号値を生成する。前記角速度センサーを通じて音声発生装置の角速度を認識できる。加速度センサーは、前記音声発生装置の加速度、すなわち、音声発生装置の動き速度の変化を感知し、感知された加速度に対応するセンサー信号値を生成する。前記加速度センサーを通じて音声発生装置の加速度を認識できる。一方、前記センサー部１０が角速度センサーと加速度センサーとの組合わせで構成されている場合には、音声発生装置の角速度および加速度をいずれも感知し、感知された角速度と加速度とに対応するセンサー信号値をそれぞれ生成する。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態としての動き基盤の音声発生装置を３次元空間で使用した場合の動きパターンを例示している。図２に示すように、前記動き基盤の音声発生装置は、それぞれ左右方向、上下方向および時計／逆時計回り方向の動きパターンを有する。前記３つの動きパターンを感知するために、前記音声発生装置は、音声発生装置の本体座標系上のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸方向にそれぞれ１個の角速度センサーまたは加速度センサーを備えている。前記ｘ軸上に配置されている角速度センサーまたは加速度センサーは、それぞれ音声発生装置の上下方向の動きの角速度または左右方向の動きの加速度を感知する。前記ｙ軸上に配置されている角速度センサーまたは加速度センサーは、それぞれ音声発生装置の時計／逆時計回り方向の動きの角速度または前後方向の動きの加速度を感知する。一方、ｚ軸上に配置されている角速度センサーまたは加速度センサーは、それぞれ音声発生装置の左右方向の動きの角速度または上下方向の動きの加速度を感知する。
【００１９】
また、前記動きパターン認識部２０は、図１に示すように、アナログ電圧信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２２および音声発生装置の動きパターン認識アルゴリズムを実行する動きパターン分析部２４を含む。前記センサー部１０から出力されるセンサー信号は、前記動き基盤の音声発生装置の角速度または加速度値に対応するアナログ信号であり、Ａ／Ｄ変換部２２は、センサー部１０から出力されるアナログセンサー信号値をデジタルセンサー信号値に変換する。Ａ／Ｄ変換部２２で変換されたデジタルセンサー信号値は、動きパターン分析部２４に提供され、前記動きパターン分析部２４は、提供されたデジタルセンサー信号値を利用して音声発生装置の動きパターンを分析するためのアルゴリズムを実行する。
【００２０】
前記音声信号生成部３０は、音声発生装置の動きパターンとそれぞれの動きパターンに対応する音声信号データを保存（記憶）する保存媒体３２、および所定の音声信号データに対応する信号を発生する信号発生部３４を含む。前記動きパターン分析部２４は、音声発生装置の動きパターンを分析すると、音声発生装置の動きパターンに対応する音声信号データを前記保存媒体３２から抽出する。前記信号発生部３４は、動きバターン分析部２４で抽出された音声信号データに対応する音声信号を発生させる。出力部４０は、音声信号生成部３０の信号発生部３４で発生させた音声信号を入力として所定の音声を出力する。
【００２１】
図３は、音声発生装置の動きに基づいて音声を発生させる方法を説明するためのフローチャートである。まず、３１０段階で、音声発生装置のセンサー部１０によって、音声発生装置の動きが感知される。前述したように、前記センサー部１０は、角速度センサーまたは加速度センサーまたはこれらの組合わせで構成されており、前記音声発生装置の動き角速度および／または加速度を測定する。前記センサー部１０は、測定された音声発生装置の動きに対応するセンサー信号値を生成して動きパターン認識部２０に出力する。次に、３２０段階で、前記感知された音声発生装置の動きに基づいて前記音声発生装置の動きパターンを認識する。前記音声発生装置の動きパターンを認識する段階（３２０）は、センサー部１０で生成されたセンサー信号値をＡ／Ｄ変換部２２でデジタルセンサー信号値に変換する段階と、前記デジタルに変換されたセンサー信号値を利用して動きパターン分析部２４で前記音声発生装置の動きパターンを分析する段階と、を含む。前記音声発生装置の動きパターンを分析する段階についての詳細は、図４および図５を参照して、後述する。続いて、３３０段階で、前記認識された音声発生装置の動きパターンに対応する音声信号を生成する。前記音声信号生成段階は、認識された動きパターンに対応する音声信号データを保存媒体３２から抽出する段階と、前記抽出された音声信号データに基づいて信号発生部３４で音声信号を生成する段階と、を含む。
【００２２】
図４は、本発明の一実施形態による角速度センサー１０を備える動き基盤の音声発生装置で、その音声発生装置の動きパターンを分析する段階をさらに詳細に説明するためのフローチャートである。４１０段階で、３個の変数Ｔx、Ｔy、Ｔzの値を‘０’に初期化する。前記３個の変数は、動き基盤の音声発生装置の所定動きパターンを認識したか否かを示す（表現する）変数である。以下で、前記３個の変数を動きパターン認識表現変数と呼ぶ。前記動きパターン認識表現変数が‘０’と設定されているときは、所定大きさ以上の音声発生装置の動きが認知されていないということを表している。所定大きさ以上の音声発生装置の動きが認識されると、動きパターン認識表現変数が‘１’と設定される。４２０段階では、角速度センサー１０で感知された音声発生装置の動きに対応するセンサー信号値から前記Ａ／Ｄ変換部２２によるＡ／Ｄ変換を通じてデジタルセンサー信号値を獲得する。前記角速度センサー１０は、音声発生装置の動きの大きさに対応する測定値、例えば、電圧信号を生成し、前記生成された測定値は、下記の数式（１）を通じて角速度センサー信号値ωx，ωy，ωzとして計算される。
【００２３】
【数１】
2005292829.tif 000003
【００２４】
ここで、ωx、ωy、ωzは、音声発生装置の本体座標系の各軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）で測定した音声発生装置の角速度センサー信号値であり、Ｓx、Ｓy、Ｓzは、音声発生装置の各軸に配置されている角速度センサーの敏感度を表す値であり、Ｖx、Ｖy、Ｖzは、音声発生装置の各軸に装着された角速度センサーから出力された電圧信号値であり、Ｖox、Ｖoy、Ｖozは、音声発生装置の各軸に装着された角速度センサーの角速度値が‘０’である場合に出力される電圧信号値である。
【００２５】
当業者であれば、前記数式（１）を通じて計算された角速度センサー信号値を利用する代わりに、前記角速度センサーで生成された測定値をそのまま使用して音声発生装置の動きパターンを認識できるということが容易に理解されるだろう。
【００２６】
４３０段階では、前記変換されたデジタルセンサー信号値と所定の臨界値Ｃx，Ｃy，Ｃzとを比較して、前記デジタルセンサー信号値が所定の臨界値を超過する（４３０段階で「はい」となる）時点を探知する。前記所定の臨界値は、ユーザの動き分析を通じて決定される値であって、所定の音声を発生させるユーザの動きが小さな場合、前記臨界値は小さく設定され、一方、所定の音声を発生させるユーザの動きが大きい場合には、前記臨界値が大きく設定される。前記臨界値は、前記動き基盤の音声発生装置の製作時にあらかじめ特定値を設定しておくこともできるが、本願発明が適用される分野またはユーザの好みによって、ユーザが任意の値に調節できるよう構成することもできる。前記デジタルセンサー信号値が所定の臨界値を超過する（４３０段階で「はい」となる）時点で、音声発生装置の特定動きパターンが認識され、動いたパターン認識表現変数は‘１’と設定される。音声発生装置の上下、左／右、または時計／逆時計回り方向の動きは、以下の動き認識アルゴリズムで認識される。
【００２７】
（１）動き基盤の音声発生装置の上下方向の動きを認識する場合、｜ωx（ｋx−１）｜≦Ｃxから｜ωx（ｋx）｜＞Ｃxに変わる時点ｋxを探知する。動き基盤の音声発生装置の上下方向の動きは、音声発生装置の本体座標系のｘ軸上に配置されている角速度センサーを使用して認識される。
（２）動き基盤の音声発生装置の左右方向の動きを認識する場合、｜ωz（ｋz−１）｜≦Ｃzから｜ωz（ｋz）｜＞Ｃzに変わる時点ｋzを探知する。音声発生装置の左右方向の動きは、音声発生装置の本体座標系のｚ軸上に配置されている角速度センサーを使用して認識される。
（３）音声発生装置の時計／逆時計回り方向の動きを認識する場合、｜ωy（ｋy−１）｜≦Ｃyから｜ωy（ｋy）｜＞Ｃyに変わる時点ｋｙを探知する。音声発生装置の時計／逆時計回り方向の動きは、音声発生装置の本体座標系のｙ軸上に配置されている角速度センサーを使用して認識される。ここで、前記ωx、ωy、ωzは、角速度センサーから出力されたセンサー信号値であり、ｋx、ｋy、ｋzは、現在の離散時間値であり、ｋx−１、ｋy−１、ｋz−１は、現在の離散時間の直前の値である。
【００２８】
４４０段階で、角速度センサーから出力されたセンサー信号値が前記所定の臨界値を超過するそれぞれの時点ｋx，ｋy，ｋzに、前記動きパターン認識表現変数Ｔx，Ｔy，Ｔzは、それぞれ‘１’と設定される。前記動きパターン認識表現変数が‘１’と設定される時点に、前記動き基盤の音声発生装置は、ｘ軸、ｙ軸またはｚ軸の動きパターンに対応するそれぞれの音声を発生させる。４５０段階で、角速度センサーから出力されるセンサー信号値が続いて入力されているかを判定する。センサー信号値が獲得され続けていれば（４５０段階で「はい」）、４１０段階に戻る。
【００２９】
一方、４３０段階で、角速度センサーから生成されたセンサー信号値を所定の臨界値と比較して、前記センサー信号値が所定の臨界値を超過しない場合には（４３０段階で「いいえ」）、４２０段階に戻る。
【００３０】
前記音声発生装置の動きパターンを分析する（１）、（２）、（３）のアルゴリズムでは、角速度センサーで生成されたセンサー信号値の絶対値を利用して、音声発生装置の動きパターンを認識している。したがって、左右方向、上下方向および時計／逆時計回り方向の動きをそれぞれ同一に認識する。しかし、絶対値を使用せずに音声発生装置の動きパターン分析アルゴリズムを実行することもできる。この場合、音声発生装置の本体座標系のｘ軸に配置されている角速度センサーは、音声発生装置の上方および下方の動きを、ｙ軸に配置されている角速度センサーは、音声発生装置の時計／逆時計回り方向の動きを、そしてｚ軸に配置されている角速度センサーは、音声発生装置の左右方向の動きをそれぞれ区別して認識するよう構成することができる。
【００３１】
図５は、本発明の一実施形態による加速度センサー１０を備える動き基盤の音声発生装置で、その音声発生装置の動きパターンを分析する段階をさらに詳細に説明するためのフローチャートである。５１０段階では、前記動き基盤の音声発生装置の動きパターン認識表現変数Ｔx，Ｔy，Ｔzを‘０’に初期化する。動きパターン認識表現変数についての定義は、前記図４を参照しつつ説明した通りである。５２０段階では、加速度センサー１０で感知された音声発生装置の動きに対応するセンサー信号値から前記Ａ／Ｄ変換部２２によるＡ／Ｄ変換を通じてデジタル変換されたセンサー信号値Ａbx，Ａby，Ａbzを獲得する。前記加速度センサー１０は、音声発生装置の動きパターン大きさに対応する測定値、例えば、電圧信号を生成し、前記生成された測定値は、下記の数式（２）を通じて加速度センサー信号値Ａbx，Ａby，Ａbzとして計算される。
【００３２】
【数２】
2005292829.tif 000004
【００３３】
ここで、Ａbx、Ａby、Ａbzは、音声発生装置の本体座標系の各軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）で測定した音声発生装置の加速度センサー信号値であり、Ｓbx、Ｓby、Ｓbzは、音声発生装置の各軸に配置されている加速度センサーの敏感度を表す値であり、Ｖbx、Ｖby、Ｖbzは、音声発生装置の本体座標系の各軸に装着された加速度センサーで生成される測定値であり、Ｖbox、Ｖboy、Ｖbozは、音声発生装置の本体座標系の各軸に装着された加速度センサーの加速度値が‘０’である場合に生成される測定値である。
【００３４】
３次元空間上で動き基盤の音声発生装置は、常に重力加速度ｇを受けているため、５３０段階で、加速度センサーから生成されたセンサー信号値Ａbx，Ａby，Ａbzを航法座標系（navigation coordinate system）のセンサー信号値Ａnx，Ａny，Ａnzに変換しなければならない。本体座標系センサー信号値を航法座標系センサー信号値に変換するためには、一般に、角速度センサーが必要である。しかし、本願発明では、ユーザが音声発生装置を動かす時、音声発生装置の姿勢は大きく変わらないという仮定下に、下記の数式（３）を使用して、本体座標系センサー信号値Ａbx，Ａby，Ａbzを航法座標系センサー信号値Ａnx，Ａny，Ａnzに変換する。
【００３５】
【数３】
2005292829.tif 000005
【００３６】
2005292829.tif 000006
【００３７】
ここで、φ、θ、ψはオイラー角であり、次の数式（４）、（５）、（６）によって計算される。
【００３８】
【数４】
2005292829.tif 000007
【００３９】
【数５】
2005292829.tif 000008
【００４０】
【数６】
2005292829.tif 000009
【００４１】
５４０段階で、前記航法座標系に変換されたセンサー信号値と所定の臨界値Ｃbx，Ｃby，Ｃbzとを比較して、前記センサー信号値が所定の臨界値を超過する（５４０段階で「はい」となる）時点を探知する。前記センサー信号値が所定の臨界値を超過する時点に、音声発生装置の特定方向加速度が認識される。音声発生装置の上下、左右または前後方向の加速度は、下記のように認識される。
【００４２】
（１）音声発生装置の左右方向の加速度を認識する場合、｜Ａnx（ｋx−１）｜≦Ｃbxから｜Ａnx（ｋx）｜＞Ｃbxに変わる時点ｋxを探知する。音声発生装置の左右方向の加速度は、音声発生装置の本体座標系のｘ軸上に配置されている加速度センサーを使用して認識される。
（２）音声発生装置の上下方向の加速度を認識する場合、｜Ａnz（ｋz−１）｜≦Ｃbzから｜Ａnz（ｋz）｜＞Ｃbzに変わる時点ｋzを探知する。音声発生装置の上下方向の加速度は、音声発生装置の本体座標系のｚ軸上に配置されている加速度センサーを使用して認識される。
（３）音声発生装置の前後方向の加速度を認識する場合、｜Ａny（ｋy−１）｜≦Ｃbyから｜Ａny（ｋy）｜＞Ｃbyに変わる時点ｋyを探知する。音声発生装置の前後方向の加速度は、音声発生装置の本体座標系のｙ軸上に配置されている加速度センサーを使用して認識される。ここで、ｋx、ｋy、ｋzは、現在の離散時間値であり、ｋx−１、ｋy−１、ｋz−１は、現在離散時間の直前の値である。５５０段階で、加速度センサーから出力されたセンサー信号値が前記所定臨界値を超過するそれぞれの時点Ｋx，Ｋy，Ｋzに動きパターン認識表現変数Ｔx，Ｔy，Ｔzは、それぞれ‘１’と設定される。前記動きパターン認識表現変数が‘１’と設定される時点に、前記動き基盤の音声発生装置は、ｘ軸、ｙ軸またはｚ軸の動きパターンに対応するそれぞれの音声を発生させる。
【００４３】
一方、５４０段階で、航法座標系センサー信号値を所定の臨界値と比較して、前記センサー信号値が所定の臨界値を超過しない場合には（５４０段階で「いいえ」）、５２０段階に戻る。５６０段階で、加速度センサーからセンサー信号値が続いて入力されているかを判定する。センサー信号値が獲得され続けていれば（５６０段階で「はい」）、５１０段階に戻る。
【００４４】
図６Ａないし６Ｃは、本発明の一実施形態による角速度センサー１０を備える動き基盤の音声発生装置が左右、上下または時計／逆時計回り方向に動く時、前記音声発生装置の角速度センサー１０から生成された本体座標系の各軸の角速度値ωx，ωy，ωzを示している。図６Ａは、ｘ軸角速度センサー信号値ωx、図６Ｂは、ｙ軸の角速度センサー信号値ωy、図６Ｃは、ｚ軸の角速度センサー信号値ωzを示している。
【００４５】
一方、図７Ａないし７Ｃは、図６Ａないし６Ｃに示されている角速度センサー信号値ωx，ωy，ωzの絶対値｜ωx｜，｜ωy｜，｜ωz｜とユーザ動きを分析して決定される所定の臨界値Ｃx，Ｃy，Ｃzとを示している。図７Ａは、ｘ軸角速度センサー信号の絶対値｜ωx｜および臨界値Ｃx、図７Ｂは、ｙ軸の角速度センサー信号の絶対値｜ωy｜および臨界値Ｃy、図７Ｃは、ｚ軸の角速度センサー信号の絶対値｜ωz｜および臨界値Ｃzを示している。 図７Ａで、ｘ軸角速度センサー信号の絶対値は、４個の離散時間で臨界値Ｃxを超過する。図７Ｂで、ｙ軸角速度センサー信号の絶対値は、４個の離散時間で臨界値Ｃyを超過する。図７Ｃで、ｚ軸角速度センサー信号の絶対値は、４個の離散時間で臨界値Ｃzを超過する。
【００４６】
図８Ａないし８Ｃは、前記動きパターン認識アルゴリズムを通じて、Ｔx、Ｔy、Ｔzの値が‘１’と設定される時の離散時間を示している。図８Ａは、ｘ軸角速度センサー信号の絶対値が所定の臨界値Ｃxを超過する離散時間を示している。図８Ｂは、ｙ軸角速度センサー信号の絶対値が所定の臨界値Ｃyを超過する離散時間を示している。図８Ｃは、ｚ軸角速度センサー信号の絶対値が所定の臨界値Ｃzを超過する離散時間を示している。各軸で、角速度信号の絶対値が所定の臨界値を超過する時点に動きパターン認識表現変数Ｔx，Ｔy，Ｔzは、‘１’と設定される。
【００４７】
図９は、２個の音声発生装置を利用してビットボックス（bit box）を具現する本発明の一実施形態を示している。図９に示すように、ユーザが音声発生装置を左右方向、上下方向または時計／逆時計回り方向に動かすか、または速いまたは遅い速度変化を伴う動きとなるように動かすと、前記音声発生装置の動きを感知し、感知された動きに基づいて音声発生装置の動きパターンを認識する。前記音声発生装置は、音声発生装置の動きパターンを認識し、認識された動きパターンに対応する音声を発生させる。音声発生装置１と音声発生装置２とは、動きパターンによってそれぞれ異なる音声を発生させるように製作することができる。図９は、音声発生装置の一実施形態を示す図面であり、前記音声発生装置が使われる分野によって多数の音声発生装置が使用され、それぞれの音声発生装置は、動きパターンによって異なる音声を発生させるように製作することができる。
【００４８】
一方、前述した本発明の実施形態は、コンピュータで実行できるプログラムに作成可能であり、コンピュータ可読記録媒体を利用して保存、流通ないしインストールして、前記プログラムを動作させる汎用デジタルコンピュータ上で本発明を実現することができる。
【００４９】
前記コンピュータ可読記録媒体は、磁気記憶媒体（例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光学的な記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）およびキャリアウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）のような伝送（通信）媒体を含む。
【００５０】
本発明は、図面に示された実施形態を参考として説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形および均等な他の実施形態が可能であることが分かる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、携帯電話やＰＤＡのような多様な携帯情報機器または打楽器の機能を有する装置などに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態による動き基盤の音声発生装置を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による動き基盤の音声発生装置を３次元空間で使用した場合の動きパターンを示す。
【図３】本発明の一実施形態による動き基盤の音声発生装置の、動きに基づいて音声を発生させる方法を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による角速度センサーを備える動き基盤の音声発生装置で、音声発生装置の動きパターンを分析する段階をさらに詳細に説明するフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態による加速度センサーを備える動き基盤の音声発生装置で、音声発生装置の動きパターンを分析する段階をさらに詳細に説明するフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による角速度センサーを備える音声発生装置が左右、上下または時計／逆時計回り方向に動く時、前記音声発生装置のセンサー部から生成された本体座標系のｘ軸の角速度センサー信号値ωxを示す図面である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による角速度センサーを備える音声発生装置が左右、上下または時計／逆時計回り方向に動く時、前記音声発生装置のセンサー部から生成された本体座標系のｙ軸の角速度センサー信号値ωyを示す図面である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態による角速度センサーを備える音声発生装置が左右、上下または時計／逆時計回り方向に動く時、前記音声発生装置のセンサー部から生成された本体座標系のｚ軸の角速度センサー信号値ωzを示す図面である。
【図７Ａ】図６Ａに示されている角速度センサー信号ωxの絶対値｜ωx｜とユーザ動きを分析して決定される所定の臨界値Ｃxとを示す図面である。
【図７Ｂ】図６Ｂに示されている角速度センサー信号ωyの絶対値｜ωy｜とユーザ動きを分析して決定される所定の臨界値Ｃyとを示す図面である。
【図７Ｃ】図６Ｃに示されている角速度センサー信号ωzの絶対値｜ωz｜とユーザ動きを分析して決定される所定の臨界値Ｃzとを示す図面である。
【図８Ａ】前記動きパターン認識アルゴリズムを通じて、Ｔxの値が‘１’と設定される時の離散時間を示す図面である。
【図８Ｂ】前記動きパターン認識アルゴリズムを通じて、Ｔyの値が‘１’と設定される時の離散時間を示す図面である。
【図８Ｃ】前記動きパターン認識アルゴリズムを通じて、Ｔzの値が‘１’と設定される時の離散時間を示す図面である。
【図９】異なる音声を発生させる２個の音声発生装置を利用して、ビットボックス（bit box）を具現する一実施形態を示す図面である。
【符号の説明】
【００５３】
１０    センサー部
２０    動きパターン認識部
２２    Ａ/Ｄ変換部
２４    動きパターン分析部
３０    音声信号生成部
３２    保存媒体
３４    信号発生部
４０    出力部
【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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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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