動作含みのマルチメディアコンテンツの再生が可能なオーディオ装置互換のロボット端末機（ＡｕｄｉｏＤｅｖｉｃｅＣｏｍｐａｔｉｂｌｅＲｏｂｏｔＴｅｒｍｉｎａｌＣａｐａｂｌｅｏｆＰｌａｙｉｎｇＭｕｌｔｉｍｅｄｉａＣｏｎｔｅｎｔｓＦｉｌｅＨａｖｉｎｇＭｏｔｉｏｎＤａｔａ）
【課題】ＰＣで音楽ファイル伝送時に広く使用するＷＡＶＥファイルを用いて、ＰＣがロボット端末機用動作含みのマルチメディア・データを受信して該ＰＣに連結されたオーディオ装置互換のロボット端末機が該動作含みのマルチメディア・データを再生するようにする。
【解決手段】本発明は、オーディオ装置互換のロボット端末機において、
オーディオ伝送可能ファイルのオーディオ・チャンネルに乗せられて送った、動作制御データを含むデータを受信する受信装置；前記受信したデータで動作制御データを抽出する抽出装置；前記抽出された動作制御データを受信して関連動作駆動を行なう駆動装置を含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明は、オーディオ装置互換のロボット端末機において、
オーディオ伝送可能ファイルのオーディオ・チャンネルに乗せられて送った、動作制御データを含むデータを受信する受信装置；前記受信したデータで動作制御データを抽出する抽出装置；前記抽出された動作制御データを受信して関連動作駆動を行なう駆動装置を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動作制御情報が含まれたマルチメディア・コンテンツ・ファイルの再生が可能なオーディオ装置互換のロボット端末機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
未来には各種ホームロボットが各家庭ごと補給され、ホームロボットを用いて多様な機能を行うこととなるが、その代表的な利用分野の一つが口演童話の聞かせ、英語教育などのオーディオ及び映像コンテンツ(以下、マルチメディア・コンテンツ)の再生による教育分野である。
【０００３】
ところが、このような従来のホームロボット・システムにおいて、ユーザーがホームロボットまたはＰＣを通してサービス・サーバーに接続しホームペ―ジで特定の口演童話や英語学習コンテンツを有料または無料で購買すれば、該サービス・サーバーに格納された該コンテンツのための文章/オーディオ・ファイルと映像ファイルの全体がホームロボットでダウンされてホームロボットに格納されている途中、ユーザーが所望の時期に、ホームロボットでＴＴＳエンジンを用いて文章をオーディオ・ファイルに変換して発声したり、伝達されたオーディオ・ファイルで発声しながら映像ファイルを再生し、口演童話や英語学習コンテンツを再生してくれるので、このようにダウンされた大容量のオーディオ及び映像を再生するためにはホームロボットには殆どＰＣ級の大容量の処理装置と格納装置(メモリ、ＨＤＤなど)が必要であってホームロボットの単価が上昇することになる。
【０００４】
なお、このような口演童話及び英語学習用オーディオと映像の再生時、ホームロボットはオーディオ及び映像再生のみをするだけ、該オーディオ及び映像と関連された動作(例えば、“おはよう？”または“ＨＥＬＬＯ”という文章が出ると、ホームロボットがあいさつをする動作または文章を発声する場合、文章に合わせて口を開閉する動作など) をしなくて、口演童話や英語学習用コンテンツを用いる幼児及び子供に興味を誘発させることができない。
【０００５】
結局、現在のホームロボット・システムでは、オーディオ及び映像コンテンツを用いるためにはホームロボットに大容量の中央処理装置と格納装置が必要であり、オーディオ及び映像に対応する動作が無しに興味を誘発させることができない。
【０００６】
このような従来技術の問題点を解決するために、本出願人の先行特許出願(日本特許出願Ｎｏ.２００６−２８９８)では図１と同じように、ロボット端末機(１−１、１−２....１−Ｎ)には、サーバー(７)とのデータ送受信のための送受信装置(５−１、５−２....５−Ｎ)と、マイク等のセンサーなど(４−１、４−２....４−Ｎ)と、モーター/リレー(２−１、２−２....２−Ｎ)と、モーター/リレー駆動回路(３−１、３−２....３−Ｎ)と、Ｄ/Ａ変換機(６−１、６−２....６−Ｎ)と、スピーカー(１０−１、１０−２....１０−Ｎ)及び/または映像表示制御装置とモニターのみを設け、ロボット端末機(１−１、１−２....１−Ｎ)の動作のための動作制御データの形成、オーディオ・ファイル及び/または映像ファイルの形成のための大容量のデータ処理はサービスサーバー(７)で行なうようにすることで、ロボット端末機(１−１、１−２....１−Ｎ)には大容量の中央処理装置とかメモリが要らなくなり、安値のホームロボットを提供することが可能にした。
【０００７】
さらに、オーディオ及び/または映像と同期された動作を行なうために、このような従来技術ではオーディオ/映像/動作データの再生時間の間隙(Ｔｓ)でオーディオ/映像/動作データを切断して各再生時間の間隙のオーディオ/映像/動作データを一つのパケットからなることによって、サービス・サーバー(７)とロボット端末機(１)の間のデータ送受信が行われることを提示した。
【０００８】
しかし、本出願人のこのような従来技術に伴ってサービス・サーバー(７)とロボット端末機(１)の間でこのようなパケット方式でデータ送受信をするためには、このようにオーディオ/映像/動作データを一つのパケットに伝送するための特定のデータ構造を定めるべきであり、該データ構造で送受信時、両方のシステムが該データ構造を解読するための特別なソフトウェア(伝送誤りの復旧機能を含む)及びハードウェアが要るなど、このような本出願人による従来技術の伝送方式を用いるためには専用の送受信及び解読用ソフトウェアとハードウェアが要るようになって、データ送受信システムの構築のためには莫大な時間と人力、費用が所要されるようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記本出願人の従来技術の問題点を勘案して、ＰＣで音楽ファイルの伝送時に広く使用するＷＡＶＥファイルを用い、ＰＣがロボット端末機用動作含みのマルチメディア・データを受信して、該ＰＣに連結されたオーディオ装置互換のロボット端末機が該動作含みのマルチメディア・データを再生するようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上のような技術的課題を達成するために、本発明は、オーディオ装置互換のロボット端末機において、オーディオ伝送可能ファイルのオーディオ・チャンネルに乗せられて送った、動作制御データを含むデータを受信する受信装置；前記受信したデータから動作制御データを抽出する抽出装置；前記抽出された動作制御データを受信して関連動作駆動を行なう駆動装置を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のような本発明を用いれば、ＰＣで音楽ファイル伝送時に広く使用するＷＡＶＥファイルを用い、ＰＣがロボット端末機用動作含みのマルチメディア・データを受信して該ＰＣに連結されたオーディオ装置互換のロボット端末機が該動作含みのマルチメディア・データを再生するものが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、本発明の理解を助けるために音楽用ＷＡＶＥファイルを形成する方法を簡単に説明しようとする。
【００１３】
ＷＡＶＥファイルはデジタル・オーディオ・データを格納するファイル・フォマットであり、多様なビット解像度と、サンプリング・レート、チャンネル数を支援するが、ビット解像度、サンプリング・レート、チャンネル数に対する情報を示すフォマット・チャンク(Ｆｏｒｍａｔ Ｃｈｕｎｋ)部分と、オーディオ・データを示すサウンド・データ・チャンク(Ｓｏｕｎｄ Ｄａｔａ Ｃｈｕｎｋ)からなる。
【００１４】
以下では、サウンド・データ・チャンクに格納されるＷＡＶＥファイル用サウンド・データの形成方法に対してのみ簡単に説明しようとする。
【００１５】
その他詳しい事項は各Ｏ/Ｓ提供会社(例えば、ＷＩＮＤＯＷの場合にはＭｉｃｒｏｓｏｆｔ社)で提供する関連資料を参考にすればいい。
【００１６】
ＷＡＶＥファイルでは多チャンネル・サウンドを支援して、各チャンネルからの単一のサンプル・ポイント・データはお互いに差し込まれる(ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ)。
【００１７】
例えば、２チャンネル(ステレオ・サウンド)の場合には、任意の時点の２チャンネルのサンプル・データなど(サンプル・フレームという)がまじて図２の一番目の図面と同じ形態で格納となる。
【００１８】
もちろん、モノの場合には、一つのチャンネルしかないので一つのサンプル・フレームが一つのサンプル・ポイント・データである。
【００１９】
ＷＡＶＥファイルで多チャンネル方式によってオーディオデータを格納する方式を要約すれば図２と同じである。
【００２０】
次で、本発明の構造の理解を助けるために既存のＰＣでＵＳＢオーディオ装置を用いて音楽を再生する方法に対して図３を参考にして説明する。
【００２１】
既存ＰＣ(１１)では音楽ファイルを受信するためにＷＡＶＥファイルを使用しているが、各種Ｏ/Ｓ(例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗ)ではこのようなＷＡＶＥファイルを伝送して再生するための各種ソフトウェアを支援する。
【００２２】
一方、ＰＣ(１１)に周辺装置を連結する時、ユーザーが周辺装置用の設定プログラムを駆動させ、該ＵＳＢオーディオ装置(１２)用デバイス・ドライバＳ/ＷをＰＣ(１１)に格納したり、設定プログラムを使用せずＰＣ(１１)のＯ/Ｓが該デバイス・ドライバを提供するので、ＷＡＶＥファイルを受信したＰＣ(１１)は、受信されたＷＡＶＥファイルを該デバイス・ドライブＳ/Ｗに越して、該デバイス・ドライバＳ/Ｗは変換過程を経てＵＳＢオーディオ装置(１２)に適合した一般デジタルオーディオ信号を得てＵＳＢポートを通してＵＳＢオーディオ装置(１２)に送る。
【００２３】
それでは、該ＵＳＢインターフェース(１３)では受信される信号などを左右チャンネル用デジタル・オーディオ信号に分離して左右チャンネル用Ｄ/Ａ変換機(１４、１５)に送信して、Ｄ/Ａ変換機(１４、１５)では該左右チャンネル用デジタル・オーディオ・データがアナログ・オーディオ信号に変換されて外部左右スピーカー(１６、１７)を通して音楽または音声(Ｖｏｉｃｅ)を聞くようになる。
【００２４】
また、ユーザーの音声などの外部サウンドはマイク(１８)を通してＵＳＢオーディオ装置(１２)に入力され、マイク・アンプ(１９)とＵＳＢインターフェース(１３)を経てＰＣ(１１)に入力される。
【００２５】
なお、本発明のＵＳＢオーディオ装置互換のロボット端末機(以下、略称してロボット端末機という)と、動作含みのマルチメディア・コンテンツ・ファイル用ＷＡＶＥファイル(以下、略称して動作含みのＷＡＶＥファイルという)を形成し格納してからロボット端末機に伝送するサービス・サーバーと、サービス・サーバーで動作含みのＷＡＶＥファイルを受信してロボット端末機に伝送するＰＣの構成及び動作に対し、図４、５を参考にして詳しく説明するようにする。
【００２６】
図４に示したとおり、本発明のロボット端末機(２１)も図３に示した一般的ＵＳＢオーディオ装置(１２)のようにＰＣ(２２)に対する周辺装置で認識されるので、ユーザーがロボット端末機(２３)をＰＣ(２２)に連結する時設定プログラムを駆動させてロボット端末機(２３)用デバイス・ドライブをＰＣ(２２)に格納するようになる。
【００２７】
例えば、ロボット端末機(２３)が口演童話を発声しながら関連動作をするようにするために、該動作が含まれた口演童話ファイル(動作含みのＷＡＶＥファイル)がサービス・サーバー(２１)に形成・格納されてから、ＰＣ(２２)が要請すれば該動作含みのＷＡＶＥファイルがＰＣ(２２)に伝送されてＰＣ(２２)のロボット端末機(２３)用デバイス・ドライブによってロボット端末機(２３)の仕様に合わせてデータ変換してロボット端末機(２３)に伝達されてロボット端末機(２３)が口演童話関連の発声をしながら関連動作をする場合を考えて見よう。
【００２８】
先ず、一般的に広く使用される２チャンネル(Ｃｈ１、Ｃｈ２)オーディオＷＡＶＥファイルを用いて動作含みのＷＡＶＥファイルをサービス・サーバー(１１)で形成する方法に対して察して見るようにする。
【００２９】
例えば、図６と同じように、Ｃｈ１にはロボット端末機(２３)の多様なオーディオ・ビット数を考慮して最大１６ビットのモノ・オーディオ再生が可能にオーディオ・データ(Ａ１５...Ａ０)を定めて、Ｃｈ２にはロボット端末機(２３)が最大１５個のモーター駆動用ＰＷＭパルス列が形成できるように最大１５ビットの動作制御データ(Ｍ１４...Ｍ０)を定めて、最上位ビット(Ｍ１６)は該最上位ビット(Ｍ１５)のパルス列パタン(例えば、０１１１)に伴ってその他ビットなど(Ｍ１４...Ｍ０)がオーディオ・データかまたは動作制御データかを判定する判定ビットで使用される。
【００３０】
このように判定ビットを置くのは、若しロボット端末機(２３)がＣｈ２のデータによって作動されるが、Ｃｈ２で一般オーディオ・ファイルが伝送されればＣｈ２のオーディオ・データによってロボット端末機(２３)の動作に問題が発生するので、必ずオーディオ・データか動作制御データかを区分する機能が必要であるからである。
【００３１】
なお、逆に一般オーディオ装置に動作含みのＷＡＶＥデータが再生される時に発生する問題点を予め防止することができる。
【００３２】
それでは、サービスサーバー(２１)では最大サンプリング・レートで口演童話のオーディオ・データをＣｈ１(オーディオ・データ用)に１６ビット(Ａ１５...Ａ０)で格納し、口演童話用動作制御データをＣｈ２(動作制御データ用)に１５ビット(Ｍ１４...Ｍ０)で格納して判定ビットを最上位１ビット(Ｍ１５)で格納する。
【００３３】
それでは、図６と同じ形式であって、各チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２に多様な仕様(オーディオ用ビット数、動作用ビット数、サンプリング・レート)をカバーするＷＡＶＥファイル用データ・フォマットを有する動作含みのＷＡＶＥファイル(正確には動作含みのサウンド・データ・チャンク)が形成される。
【００３４】
さて、ＷＡＶＥファイルをＰＣ(２２)が要請すれば、サービス・サーバー(２１)でインターネット(無線または有線インターネット)などの通信手段でＰＣ(２２)に伝送される。
それでは、ＰＣ(２２)では図７と同じような方式でＣｈ１、Ｃｈ２が反復されるパタンで動作含みのＷＡＶＥファイルを受信することになる。
【００３５】
それでは、ＰＣ(２２)は２個の１６ビット(Ｃｈ１、Ｃｈ２)ずつ４対のＷＡＶＥファイル・データ(Ｃｈ１(１)/Ｃｈ２(１)、Ｃｈ１(２)/Ｃｈ２(２)、Ｃｈ１(３)/Ｃｈ２(３)、Ｃｈ１(４)/Ｃｈ２(４))を読み、Ｃｈ２のビット(Ｍ１５)の連続された４個(Ｍ１５(１)、Ｍ１５(２)、Ｍ１５(３)、Ｍ１５(４))を検査してこれが予め動作制御データかを判定するビット・パタン(例えば、“０１１１”)かを判定する。
【００３６】
若し、合えばＣｈ１(１)、Ｃｈ１(２)、Ｃｈ１(３)、Ｃｈ１(４)はオーディオ・データであり、Ｃｈ２(１)、Ｃｈ２(２)、Ｃｈ２(３)、Ｃｈ２(４)は動作制御データを含む本発明が適用される動作含みのＷＡＶＥファイルのデータとなる。
【００３７】
違えば、Ｃｈ１(１)、Ｃｈ１(２)、Ｃｈ１(３)、Ｃｈ１(４)、Ｃｈ２(１)、Ｃｈ２(２)、Ｃｈ２(３)、Ｃｈ２(４)はすべてオーディオ・データであるので、一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)を用いてオーディオを発声する図３と同じような方式で、一般ＵＳＢオーディオ装置用デバイス(ＤＤ２)に該オーディオ・データなどが伝達されて一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)の左右スピーカー(２９、３０)でステレオ発声となる。
【００３８】
この時、ビット・パタンが合う場合には該４対のＷＡＶＥファイル・データ(Ｃｈ１(１)/Ｃｈ２(１)、Ｃｈ１(２)/Ｃｈ２(２)、Ｃｈ１(３)/Ｃｈ２(３)、Ｃｈ１(４)/Ｃｈ２(４))をロボット端末機(２３)用デバイス・ドライバ(ＤＤ１)に越す。
【００３９】
それでは、該ドライバ(ＤＤ１)は連結されたロボット端末機(２３)の仕様に合わせ、サンプリング・レートを考慮して、Ｃｈ１用オーディオ・データ(Ａ１５．．．Ａ０)と動作制御データ(Ｍ１4．．．Ｍ０)を選択(サンプリング)して、これらをロボット端末機(２３)に送信する。
【００４０】
ここで、前記で説明した判定ビット・パタン(“０１１１”)があるので、サンプリング・レートを考慮して選択する場合には前記４対段位で選択(サンプリング)をしなければならない。若し、ロボット端末機(２３)のサンプリング・レートが恒常同一であればサービスサーバー(２１)でのＷＡＶＥファイルの形成時に該同一のサンプリング・レートでモノ・オーディオ・データと動作制御データを形成すればこのような選択(サンプリング)の問題は自動的に解決され、形成したＷＡＶＥファイルのすべてオーディオ・データと動作制御データがそのままロボット端末機(２３)に伝達される。
【００４１】
ロボット端末機(２３)では、奇数番目受信した１６ビットデータはＣｈ１でありモノ・オーディオ・データであるので、左チャンネル用Ａ/Ｄ変換機(２５)のビット数を考慮して適当なビットのみが左チャンネル用Ａ/Ｄ変換機(２５)に入力される。
【００４２】
例えば、左チャンネル用Ａ/Ｄ変換機(２５)が１２ビットであれば図５と同じように、受信されたモノ・オーディオ・データ(Ａ１５．．．Ａ０)で上位１２ビット(Ａ１５．．．Ａ４)のみ左チャンネル用Ａ/Ｄ変換機(２５)の入力端に認可されてスピーカー(２６)を通して口演童話が発声されることになる。
【００４３】
また、ロボット端末機(２３)が偶数番目に受信した１６ビットデータはＣｈ２であり動作制御データであるので、動作制御データ用レジスター(２７)に送れれば該レジスター(２７)の各ビット(Ｒ１５．．．Ｒ０)には動作判定ビット(Ｍ１５)を含む動作制御データ(Ｍ１４．．．Ｍ０)が格納される。
【００４４】
結局、以上のような過程を反復すればレジスター(２７)の各ビットは動作制御データの各ビット値、即ちレジスター(２７)のビット値(Ｒ１５．．．Ｒ０)の変化(ｔ０．．．ｔ７)に伴って図８の上端と同じようになって、各ビットには図８の下端と同じような方式でＰＷＭパルスが示すようになる。
【００４５】
さて、パルスモーター駆動回路(ＤＲ１．．．ＤＲ４)は図５と同じように、自分が必要となるレジスター(２７)のビットのみ入力になるように結線となっているので、図９(以下で詳しく説明する)と同じように各ビットが割当されて瞳関連動作(Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１を用いる)が無ければ、図５と同じように駆動回路(ＤＲ１)には首関節用動作制御データビットＭ０、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３が入力されて、駆動回路(ＤＲ２)には唇関節用動作制御データビットＭ１２が入力されて、駆動回路(ＤＲ３)には右腕関節用動作制御データビットＭ６、Ｍ７が入力されて、駆動回路(ＤＲ４)には左腕関節用動作制御データビットＭ４、Ｍ５が入力されて、Ｍ０．．．Ｍ７、Ｍ１２が入力される駆動回路(ＤＲ１．．．ＤＲ４)の入力端子にはＰＷＭパルス列などが入力されるようになる。
【００４６】
結局、以上のような過程を行なえば、図５でＰＣ(２２)に本発明のロボット端末機(２３)が連結されて、 ＰＣ(２２)が動作含みのＷＡＶＥファイルを 受信すればロボット端末機(２３)では自動的にＣｈ１を用いてスピーカーで発声しながらＰＷＭ駆動回路(ＤＲ１．．．ＤＲ４)によって関連モーターやリレーが駆動されるようになる。
【００４７】
なお、一般オーディオＷＡＶＥファイルが受信されれば一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)を通してステレオで発声されるようになる。もちろん、外部サウンドはマイク(３１)とマイク・アンプ(３２)とＵＳＢインターフェース(２４)を経てＰＣ(２２)側に入力される。
【００４８】
この時ＰＷＭ信号は直接モーターやＬＥＤ、ソレノイドなどに流す電流の量を調節して速度とか明るさまたは力を制御したり、ＰＷＭ信号が関節の位置に関する情報ならば位置制御サーボ・モジュールに伝送して関節の角度を制御するようにできる。
【００４９】
次に、動作制御データ(Ｍ１４．．．Ｍ０)の構造に対して図９、１０を通して察して見る。
【００５０】
Ｃｈ２に割当される図９の動作データはそれぞれのビットを時計方向/半時計方向または上がり/下がりで指定することによって、動作させることができる駆動対象が首回転、首上下、左腕回転、右腕回転、左側瞳、右側瞳、唇の７個で限定され、例えば動作ビットが一つの駆動対象に対して２ビット(例えば、首回転の時計方向と半時計方向のためにＭ０、Ｍ１の２ビットが割当される)が割当されて効率面で好ましくない。
【００５１】
このような短所を補完するために、図１０と同じように動作ビットの各ビットに一つの駆動対象を割当して、該駆動対象の方向を指定するために方向区分用ビットをＭ１４で設定して、ロボット端末機(２３)が１６ビットの動作データを駆動対象数(図１０では最大１４個)ほど受信して、動作区分用データ(Ｍ１５)が予め約束した１４ビットのデータ・パタン(例えば“０１１１ １０１０ ０１０１１１”)であれば、該１４個の１６ビットに動作制御データが含まれていると判定して、再度方向区分用データ・ビット(Ｍ１４)のビット順序に伴ってそれぞれ首回転方向(Ｍ０)．．．尾方向(Ｍ１１)を示すことで割当して、例えば方向区分用ビット(Ｍ１４)が“０”ならば順方向(時計方向または右側または上がり)を示して、“１”ならば逆方向(半時計方向または左側または下がり)を示すことで設定すれば、２倍の多い数(図９の７個から図１０の１４個)の動作制御対象(駆動対象)をカバーするのが可能である。それで方向区分用ビット(Ｍ１４)が“０１０１ ０１１０ １１００ ０１”であれば首回転(時計方向)、首上下(下がり)、左腕(上がり)．．．．．．式で指定されるようになる。
【００５２】
一方、ヒューマノイドのようなロボットであったり胴体部、頭部などに分けられたロボット端末機の場合は図１０と同じような方法を使用して１４個の自由度を有するようにするものでも十分でない(最小の自由度が２０個以上)。
【００５３】
もっと多い自由度が必要する時もう一つのチャンネルを割当して総２８個の自由度が確保できる。また他の方式でより簡便に自由度を拡張する方法で図１１と同じように直列データ伝送のためにビット(Ｍ１３)を割当すると、４４Ｋｈｚサンプリングの場合、該直列データ伝送ビット(Ｍ１３)を通して最大４４,０００ｂｐｓの直列伝送データを含むことができる。直列伝送データはその内容に伴ってより多い関節制御情報を含むことができる。この時には動作制御データで１３ビット(Ｍ０.．．Ｍ１２)が使用される。
【００５４】
以上では本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は該実施例に限定されるものでなく、本発明の精神を脱しない範囲内で多様な変形が可能である点を留意しなければならない。
【００５５】
例えば、以上の図５ではＰＣ(１２)で動作制御データとオーディオ・データかを判定する方法を使用したが、図１２と同じように動作制御データの可否の判定をロボット端末機(２３)内の動作制御データ判定装置(３３)で行なうようにするのも可能である。この時にはＰＣ(２２)は動作制御データ含みの可否を判定せず無条件ＷＡＶＥファイルをロボット端末機(２３)に送信してＣｈ１は左チャンネルＤ/Ａ変換機(２５)に送り、Ｃｈ２は動作制御データ判定装置(３３)に送って動作制御データが含まれているかを動作制御データ判定装置(３３)で判定して動作制御データが含まれていれば該動作制御データをＰＷＭモーター駆動装置(ＤＲ１...ＤＲ４)に送って、含まれていなければ(一般オーディオ・データであれば)捨てればいい。
【００５６】
そして、この場合にはＰＣ(２２)で動作含みのＷＡＶＥデータの可否を判定せず無条件ロボット端末機(２３)にＷＡＶＥファイルを伝送するから、図１２と同じように一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)にオーディオ・データが伝送されないので、一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)ではオーディオが聞こえなくなる。
【００５７】
但し、図５ではＰＣ(２２)でＷＡＶＥファイルに動作制御データが含まれているかを検査して、含まれている場合には動作含みのＷＡＶＥファイルであるのでロボット端末機(２３)にＷＡＶＥファイルを伝送し、含まれていなければ一般オーディオＷＡＶＥファイルであるので一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)に伝送する方式を使用したが、一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)が設けられていない場合にはオーディオ再生のためにやむをえず一般オーディオＷＡＶＥファイルをロボット端末機(２３)に伝送して左側チャンネルＤ/Ａ変換機(２５)とスピーカー(２６)を用いるべきであるので、この時にはＣｈ２に含まれたオーディオ・データが動作制御データ用レジスター(２７)を経て再生してモーターが無理に作動されて故障するようになる。
【００５８】
従って、このような問題点を勘案してＰＣ(２２)内部に動作制御データ判定機能があるか否かに関わらず、ロボット端末機(２３)の内部には図１２での 動作制御データ判定装置(３３)が基本的に設けられ、ロボット端末機(２３)が受信されたＷＡＶＥファイルのＣｈ２にオーディオ・データが存在しても動作制御データ判定装置(３３)で判定して該オーディオ・データでモーターが再生されることを防止するのが好ましい。
【００５９】
また、以上ではＷＡＶＥファイルの２チャンネル(Ｃｈ１、Ｃｈ２)を用いて、Ｃｈ１にはモノ・オーディオ・データに乗せられて送り、Ｃｈ２には動作制御データに乗せられて送る方式を使用したが、本発明を拡張してＷＡＶＥファイルの３チャンネル(Ｃｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３)を使用してＣｈ１、Ｃｈ２にはステレオ・オーディオ・データに乗せられて送り、Ｃｈ３には動作制御データに乗せられて送ることも可能である。
【００６０】
なお、ＷＡＶＥファイルの４チャンネルを使用してＣｈ１、Ｃｈ２にはステレオ・オーディオ・データに乗せられて送り、Ｃｈ３には動作制御データに乗せられて送り、Ｃｈ４には映像データに乗せられて送るのも可能である。
【００６１】
そして、上で言及したとおり、３チャンネルを使用する場合にはＣｈ１、Ｃｈ２に乗せられて送るオーディオ・データはロボット端末機(２３)にあるステレオ・スピーカーで再生されて、動作制御データはＣｈ３に乗せられて送ってＰＷＭモーター駆動装置(ＤＲ１....ＤＲ４)に送られる方式を使用すればステレオ・オーディオ再生と動作再生が可能なロボット端末機(２３)が可能となる。
【００６２】
さらに、図５で一般的に一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)はサウンド専用であるので音質がロボット端末機(２３)より優れるので、ＰＣ(２２)でオーディオ・データ(モノまたはステレオ)は一般オーディオ装置(２８)に送って再生し、動作制御データのみロボット端末機(２３)に送って再生するようにする方式も可能である。
【００６３】
一方、上ではロボット端末機がＰＣを通してＷＡＶＥファイルを受信するものと記載したが、インターネットなどの通信可能の多様な手段(携帯電話、ＰＤＡなど)を通しても受信が可能である。
【００６４】
さらに、上ではＰＣ(２２)が所望の時に動作含みのＷＡＶＥファイルをサービス・サーバー(２１)で受信してロボット端末機(２３)で再生するものと記載したが、ＰＣ内部に格納された動作含みのＷＡＶＥファイルを直接再生して動作が感想できるし、サービス・サーバー(２１)のリアルタイム・ストリーミング・サービスを通してロボット動作が再生でき、ジョイ・スティック/マウスの動きに連動してリアルタイムで動作含みのＷＡＶＥデータを生成してロボット端末機に伝送してリアルタイムで対応する動作(例えば、マウス・クリック時ごとロボット端末機がウィンクする動作)を制御する方式も可能である。
【００６５】
そして、上で言及したサービス・サーバー(２１)がＷＥＢ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮサーバーであり、ＷＥＢ ＰＡＧＥ内部に動作含みのＷＡＶＥファイルを添付させれば、ホームページがユーザー・コンピューターのモニターに表示される瞬間、ロボット端末機(２３)が発声と共にあいさつする動作をする個性あるホームページを構築することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本出願人の先出願に伴う従来技術を示す。
【図２】ＷＡＶＥファイルでオーディ・データを格納する方式を示す。
【図３】従来技術で一般的なＵＳＢオーディオ装置を使用する場合を示す。
【図４】本発明のオーディオ装置互換のロボット端末機がＰＣに連結されるものを 示す。
【図５】本発明のロボット端末機を含む全体的なシステム構成図(第１実施例)。
【図６】本発明のための動作含みのＷＡＶＥファイルの形態を示す。
【図７】本発明のための動作含みのＷＡＶＥファイルの伝送時の形態を示す。
【図８】本発明で動作制御データ用レジスターに格納される時間帯別データとパルス波形を示す。
【図９】動作制御データの各ビット割当表(第１実施例)。
【図１０】動作制御データの各ビット割当表(第２実施例)。
【図１１】動作制御データの各ビット割当表(第３実施例)。
【図１２】本発明のロボット端末機を含む全体的なシステム構成図(第２実施例)。
【符号の説明】
【００６７】
１ ロボット端末機
１−１ ロボット端末機
２−１ リレー
３−１ リレー駆動回路
５−１ 送受信装置
７、１１、２１ サービス・サーバー
１０−１ スピーカー
１２ ＵＳＢオーディオ装置
１３、２４ ＵＳＢインターフェース
１６ 外部左右スピーカー
１８、３１ マイク
１９、３２ マイク・アンプ
２３ ロボット端末機
２６ スピーカー
２７ レジスター
２８ 一般オーディオ装置
２９ 左右スピーカー
３３ 動作制御データ判定装置
ＤＲ１〜ＤＲ４ 駆動回路
Ｍ０ 首関節用動作制御データビット
Ｍ４ 左腕関節用動作制御データビット
Ｍ６ 右腕関節用動作制御データビット
Ｍ８ 瞳関連動作
Ｍ１２ 唇関節用動作制御データビット
Ｍ１３ 直列データ伝送ビット
Ｍ１４ 方向区分用データ・ビット
Ｍ１５ 動作判定ビット
Ｍ１６ 最上位ビット
Ｓ デバイス・ドライバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は動作制御情報が含まれたマルチメディア・コンテンツ・ファイルの再生が可能なオーディオ装置互換のロボット端末機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
未来には各種ホームロボットが各家庭ごと補給され、ホームロボットを用いて多様な機能を行うこととなるが、その代表的な利用分野の一つが口演童話の聞かせ、英語教育などのオーディオ及び映像コンテンツ(以下、マルチメディア・コンテンツ)の再生による教育分野である。
【０００３】
ところが、このような従来のホームロボット・システムにおいて、ユーザーがホームロボットまたはＰＣを通してサービス・サーバーに接続しホームペ―ジで特定の口演童話や英語学習コンテンツを有料または無料で購買すれば、該サービス・サーバーに格納された該コンテンツのための文章/オーディオ・ファイルと映像ファイルの全体がホームロボットでダウンされてホームロボットに格納されている途中、ユーザーが所望の時期に、ホームロボットでＴＴＳエンジンを用いて文章をオーディオ・ファイルに変換して発声したり、伝達されたオーディオ・ファイルで発声しながら映像ファイルを再生し、口演童話や英語学習コンテンツを再生してくれるので、このようにダウンされた大容量のオーディオ及び映像を再生するためにはホームロボットには殆どＰＣ級の大容量の処理装置と格納装置(メモリ、ＨＤＤなど)が必要であってホームロボットの単価が上昇することになる。
【０００４】
なお、このような口演童話及び英語学習用オーディオと映像の再生時、ホームロボットはオーディオ及び映像再生のみをするだけ、該オーディオ及び映像と関連された動作(例えば、“おはよう？”または“ＨＥＬＬＯ”という文章が出ると、ホームロボットがあいさつをする動作または文章を発声する場合、文章に合わせて口を開閉する動作など) をしなくて、口演童話や英語学習用コンテンツを用いる幼児及び子供に興味を誘発させることができない。
【０００５】
結局、現在のホームロボット・システムでは、オーディオ及び映像コンテンツを用いるためにはホームロボットに大容量の中央処理装置と格納装置が必要であり、オーディオ及び映像に対応する動作が無しに興味を誘発させることができない。
【０００６】
このような従来技術の問題点を解決するために、本出願人の先行特許出願(日本特許出願Ｎｏ.２００６−２８９８)では図１と同じように、ロボット端末機(１−１、１−２....１−Ｎ)には、サーバー(７)とのデータ送受信のための送受信装置(５−１、５−２....５−Ｎ)と、マイク等のセンサーなど(４−１、４−２....４−Ｎ)と、モーター/リレー(２−１、２−２....２−Ｎ)と、モーター/リレー駆動回路(３−１、３−２....３−Ｎ)と、Ｄ/Ａ変換機(６−１、６−２....６−Ｎ)と、スピーカー(１０−１、１０−２....１０−Ｎ)及び/または映像表示制御装置とモニターのみを設け、ロボット端末機(１−１、１−２....１−Ｎ)の動作のための動作制御データの形成、オーディオ・ファイル及び/または映像ファイルの形成のための大容量のデータ処理はサービスサーバー(７)で行なうようにすることで、ロボット端末機(１−１、１−２....１−Ｎ)には大容量の中央処理装置とかメモリが要らなくなり、安値のホームロボットを提供することが可能にした。
【０００７】
さらに、オーディオ及び/または映像と同期された動作を行なうために、このような従来技術ではオーディオ/映像/動作データの再生時間の間隙(Ｔｓ)でオーディオ/映像/動作データを切断して各再生時間の間隙のオーディオ/映像/動作データを一つのパケットからなることによって、サービス・サーバー(７)とロボット端末機(１)の間のデータ送受信が行われることを提示した。
【０００８】
しかし、本出願人のこのような従来技術に伴ってサービス・サーバー(７)とロボット端末機(１)の間でこのようなパケット方式でデータ送受信をするためには、このようにオーディオ/映像/動作データを一つのパケットに伝送するための特定のデータ構造を定めるべきであり、該データ構造で送受信時、両方のシステムが該データ構造を解読するための特別なソフトウェア(伝送誤りの復旧機能を含む)及びハードウェアが要るなど、このような本出願人による従来技術の伝送方式を用いるためには専用の送受信及び解読用ソフトウェアとハードウェアが要るようになって、データ送受信システムの構築のためには莫大な時間と人力、費用が所要されるようになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は前記本出願人の従来技術の問題点を勘案して、ＰＣで音楽ファイルの伝送時に広く使用するＷＡＶＥファイルを用い、ＰＣがロボット端末機用動作含みのマルチメディア・データを受信して、該ＰＣに連結されたオーディオ装置互換のロボット端末機が該動作含みのマルチメディア・データを再生するようにする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以上のような技術的課題を達成するために、本発明は、オーディオ装置互換のロボット端末機において、オーディオ伝送可能ファイルのオーディオ・チャンネルに乗せられて送った、動作制御データを含むデータを受信する受信装置；前記受信したデータから動作制御データを抽出する抽出装置；前記抽出された動作制御データを受信して関連動作駆動を行なう駆動装置を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のような本発明を用いれば、ＰＣで音楽ファイル伝送時に広く使用するＷＡＶＥファイルを用い、ＰＣがロボット端末機用動作含みのマルチメディア・データを受信して該ＰＣに連結されたオーディオ装置互換のロボット端末機が該動作含みのマルチメディア・データを再生するものが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
先ず、本発明の理解を助けるために音楽用ＷＡＶＥファイルを形成する方法を簡単に説明しようとする。
【００１３】
ＷＡＶＥファイルはデジタル・オーディオ・データを格納するファイル・フォマットであり、多様なビット解像度と、サンプリング・レート、チャンネル数を支援するが、ビット解像度、サンプリング・レート、チャンネル数に対する情報を示すフォマット・チャンク(Ｆｏｒｍａｔ Ｃｈｕｎｋ)部分と、オーディオ・データを示すサウンド・データ・チャンク(Ｓｏｕｎｄ Ｄａｔａ Ｃｈｕｎｋ)からなる。
【００１４】
以下では、サウンド・データ・チャンクに格納されるＷＡＶＥファイル用サウンド・データの形成方法に対してのみ簡単に説明しようとする。
【００１５】
その他詳しい事項は各Ｏ/Ｓ提供会社(例えば、ＷＩＮＤＯＷの場合にはＭｉｃｒｏｓｏｆｔ社)で提供する関連資料を参考にすればいい。
【００１６】
ＷＡＶＥファイルでは多チャンネル・サウンドを支援して、各チャンネルからの単一のサンプル・ポイント・データはお互いに差し込まれる(ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ)。
【００１７】
例えば、２チャンネル(ステレオ・サウンド)の場合には、任意の時点の２チャンネルのサンプル・データなど(サンプル・フレームという)がまじて図２の一番目の図面と同じ形態で格納となる。
【００１８】
もちろん、モノの場合には、一つのチャンネルしかないので一つのサンプル・フレームが一つのサンプル・ポイント・データである。
【００１９】
ＷＡＶＥファイルで多チャンネル方式によってオーディオデータを格納する方式を要約すれば図２と同じである。
【００２０】
次で、本発明の構造の理解を助けるために既存のＰＣでＵＳＢオーディオ装置を用いて音楽を再生する方法に対して図３を参考にして説明する。
【００２１】
既存ＰＣ(１１)では音楽ファイルを受信するためにＷＡＶＥファイルを使用しているが、各種Ｏ/Ｓ(例えば、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｗｉｎｄｏｗ)ではこのようなＷＡＶＥファイルを伝送して再生するための各種ソフトウェアを支援する。
【００２２】
一方、ＰＣ(１１)に周辺装置を連結する時、ユーザーが周辺装置用の設定プログラムを駆動させ、該ＵＳＢオーディオ装置(１２)用デバイス・ドライバＳ/ＷをＰＣ(１１)に格納したり、設定プログラムを使用せずＰＣ(１１)のＯ/Ｓが該デバイス・ドライバを提供するので、ＷＡＶＥファイルを受信したＰＣ(１１)は、受信されたＷＡＶＥファイルを該デバイス・ドライブＳ/Ｗに越して、該デバイス・ドライバＳ/Ｗは変換過程を経てＵＳＢオーディオ装置(１２)に適合した一般デジタルオーディオ信号を得てＵＳＢポートを通してＵＳＢオーディオ装置(１２)に送る。
【００２３】
それでは、該ＵＳＢインターフェース(１３)では受信される信号などを左右チャンネル用デジタル・オーディオ信号に分離して左右チャンネル用Ｄ/Ａ変換機(１４、１５)に送信して、Ｄ/Ａ変換機(１４、１５)では該左右チャンネル用デジタル・オーディオ・データがアナログ・オーディオ信号に変換されて外部左右スピーカー(１６、１７)を通して音楽または音声(Ｖｏｉｃｅ)を聞くようになる。
【００２４】
また、ユーザーの音声などの外部サウンドはマイク(１８)を通してＵＳＢオーディオ装置(１２)に入力され、マイク・アンプ(１９)とＵＳＢインターフェース(１３)を経てＰＣ(１１)に入力される。
【００２５】
なお、本発明のＵＳＢオーディオ装置互換のロボット端末機(以下、略称してロボット端末機という)と、動作含みのマルチメディア・コンテンツ・ファイル用ＷＡＶＥファイル(以下、略称して動作含みのＷＡＶＥファイルという)を形成し格納してからロボット端末機に伝送するサービス・サーバーと、サービス・サーバーで動作含みのＷＡＶＥファイルを受信してロボット端末機に伝送するＰＣの構成及び動作に対し、図４、５を参考にして詳しく説明するようにする。
【００２６】
図４に示したとおり、本発明のロボット端末機(２１)も図３に示した一般的ＵＳＢオーディオ装置(１２)のようにＰＣ(２２)に対する周辺装置で認識されるので、ユーザーがロボット端末機(２３)をＰＣ(２２)に連結する時設定プログラムを駆動させてロボット端末機(２３)用デバイス・ドライブをＰＣ(２２)に格納するようになる。
【００２７】
例えば、ロボット端末機(２３)が口演童話を発声しながら関連動作をするようにするために、該動作が含まれた口演童話ファイル(動作含みのＷＡＶＥファイル)がサービス・サーバー(２１)に形成・格納されてから、ＰＣ(２２)が要請すれば該動作含みのＷＡＶＥファイルがＰＣ(２２)に伝送されてＰＣ(２２)のロボット端末機(２３)用デバイス・ドライブによってロボット端末機(２３)の仕様に合わせてデータ変換してロボット端末機(２３)に伝達されてロボット端末機(２３)が口演童話関連の発声をしながら関連動作をする場合を考えて見よう。
【００２８】
先ず、一般的に広く使用される２チャンネル(Ｃｈ１、Ｃｈ２)オーディオＷＡＶＥファイルを用いて動作含みのＷＡＶＥファイルをサービス・サーバー(１１)で形成する方法に対して察して見るようにする。
【００２９】
例えば、図６と同じように、Ｃｈ１にはロボット端末機(２３)の多様なオーディオ・ビット数を考慮して最大１６ビットのモノ・オーディオ再生が可能にオーディオ・データ(Ａ１５...Ａ０)を定めて、Ｃｈ２にはロボット端末機(２３)が最大１５個のモーター駆動用ＰＷＭパルス列が形成できるように最大１５ビットの動作制御データ(Ｍ１４...Ｍ０)を定めて、最上位ビット(Ｍ１６)は該最上位ビット(Ｍ１５)のパルス列パタン(例えば、０１１１)に伴ってその他ビットなど(Ｍ１４...Ｍ０)がオーディオ・データかまたは動作制御データかを判定する判定ビットで使用される。
【００３０】
このように判定ビットを置くのは、若しロボット端末機(２３)がＣｈ２のデータによって作動されるが、Ｃｈ２で一般オーディオ・ファイルが伝送されればＣｈ２のオーディオ・データによってロボット端末機(２３)の動作に問題が発生するので、必ずオーディオ・データか動作制御データかを区分する機能が必要であるからである。
【００３１】
なお、逆に一般オーディオ装置に動作含みのＷＡＶＥデータが再生される時に発生する問題点を予め防止することができる。
【００３２】
それでは、サービスサーバー(２１)では最大サンプリング・レートで口演童話のオーディオ・データをＣｈ１(オーディオ・データ用)に１６ビット(Ａ１５...Ａ０)で格納し、口演童話用動作制御データをＣｈ２(動作制御データ用)に１５ビット(Ｍ１４...Ｍ０)で格納して判定ビットを最上位１ビット(Ｍ１５)で格納する。
【００３３】
それでは、図６と同じ形式であって、各チャンネルＣｈ１、Ｃｈ２に多様な仕様(オーディオ用ビット数、動作用ビット数、サンプリング・レート)をカバーするＷＡＶＥファイル用データ・フォマットを有する動作含みのＷＡＶＥファイル(正確には動作含みのサウンド・データ・チャンク)が形成される。
【００３４】
さて、ＷＡＶＥファイルをＰＣ(２２)が要請すれば、サービス・サーバー(２１)でインターネット(無線または有線インターネット)などの通信手段でＰＣ(２２)に伝送される。
それでは、ＰＣ(２２)では図７と同じような方式でＣｈ１、Ｃｈ２が反復されるパタンで動作含みのＷＡＶＥファイルを受信することになる。
【００３５】
それでは、ＰＣ(２２)は２個の１６ビット(Ｃｈ１、Ｃｈ２)ずつ４対のＷＡＶＥファイル・データ(Ｃｈ１(１)/Ｃｈ２(１)、Ｃｈ１(２)/Ｃｈ２(２)、Ｃｈ１(３)/Ｃｈ２(３)、Ｃｈ１(４)/Ｃｈ２(４))を読み、Ｃｈ２のビット(Ｍ１５)の連続された４個(Ｍ１５(１)、Ｍ１５(２)、Ｍ１５(３)、Ｍ１５(４))を検査してこれが予め動作制御データかを判定するビット・パタン(例えば、“０１１１”)かを判定する。
【００３６】
若し、合えばＣｈ１(１)、Ｃｈ１(２)、Ｃｈ１(３)、Ｃｈ１(４)はオーディオ・データであり、Ｃｈ２(１)、Ｃｈ２(２)、Ｃｈ２(３)、Ｃｈ２(４)は動作制御データを含む本発明が適用される動作含みのＷＡＶＥファイルのデータとなる。
【００３７】
違えば、Ｃｈ１(１)、Ｃｈ１(２)、Ｃｈ１(３)、Ｃｈ１(４)、Ｃｈ２(１)、Ｃｈ２(２)、Ｃｈ２(３)、Ｃｈ２(４)はすべてオーディオ・データであるので、一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)を用いてオーディオを発声する図３と同じような方式で、一般ＵＳＢオーディオ装置用デバイス(ＤＤ２)に該オーディオ・データなどが伝達されて一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)の左右スピーカー(２９、３０)でステレオ発声となる。
【００３８】
この時、ビット・パタンが合う場合には該４対のＷＡＶＥファイル・データ(Ｃｈ１(１)/Ｃｈ２(１)、Ｃｈ１(２)/Ｃｈ２(２)、Ｃｈ１(３)/Ｃｈ２(３)、Ｃｈ１(４)/Ｃｈ２(４))をロボット端末機(２３)用デバイス・ドライバ(ＤＤ１)に越す。
【００３９】
それでは、該ドライバ(ＤＤ１)は連結されたロボット端末機(２３)の仕様に合わせ、サンプリング・レートを考慮して、Ｃｈ１用オーディオ・データ(Ａ１５．．．Ａ０)と動作制御データ(Ｍ１4．．．Ｍ０)を選択(サンプリング)して、これらをロボット端末機(２３)に送信する。
【００４０】
ここで、前記で説明した判定ビット・パタン(“０１１１”)があるので、サンプリング・レートを考慮して選択する場合には前記４対段位で選択(サンプリング)をしなければならない。若し、ロボット端末機(２３)のサンプリング・レートが恒常同一であればサービスサーバー(２１)でのＷＡＶＥファイルの形成時に該同一のサンプリング・レートでモノ・オーディオ・データと動作制御データを形成すればこのような選択(サンプリング)の問題は自動的に解決され、形成したＷＡＶＥファイルのすべてオーディオ・データと動作制御データがそのままロボット端末機(２３)に伝達される。
【００４１】
ロボット端末機(２３)では、奇数番目受信した１６ビットデータはＣｈ１でありモノ・オーディオ・データであるので、左チャンネル用Ａ/Ｄ変換機(２５)のビット数を考慮して適当なビットのみが左チャンネル用Ａ/Ｄ変換機(２５)に入力される。
【００４２】
例えば、左チャンネル用Ａ/Ｄ変換機(２５)が１２ビットであれば図５と同じように、受信されたモノ・オーディオ・データ(Ａ１５．．．Ａ０)で上位１２ビット(Ａ１５．．．Ａ４)のみ左チャンネル用Ａ/Ｄ変換機(２５)の入力端に認可されてスピーカー(２６)を通して口演童話が発声されることになる。
【００４３】
また、ロボット端末機(２３)が偶数番目に受信した１６ビットデータはＣｈ２であり動作制御データであるので、動作制御データ用レジスター(２７)に送れれば該レジスター(２７)の各ビット(Ｒ１５．．．Ｒ０)には動作判定ビット(Ｍ１５)を含む動作制御データ(Ｍ１４．．．Ｍ０)が格納される。
【００４４】
結局、以上のような過程を反復すればレジスター(２７)の各ビットは動作制御データの各ビット値、即ちレジスター(２７)のビット値(Ｒ１５．．．Ｒ０)の変化(ｔ０．．．ｔ７)に伴って図８の上端と同じようになって、各ビットには図８の下端と同じような方式でＰＷＭパルスが示すようになる。
【００４５】
さて、パルスモーター駆動回路(ＤＲ１．．．ＤＲ４)は図５と同じように、自分が必要となるレジスター(２７)のビットのみ入力になるように結線となっているので、図９(以下で詳しく説明する)と同じように各ビットが割当されて瞳関連動作(Ｍ８、Ｍ９、Ｍ１０、Ｍ１１を用いる)が無ければ、図５と同じように駆動回路(ＤＲ１)には首関節用動作制御データビットＭ０、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３が入力されて、駆動回路(ＤＲ２)には唇関節用動作制御データビットＭ１２が入力されて、駆動回路(ＤＲ３)には右腕関節用動作制御データビットＭ６、Ｍ７が入力されて、駆動回路(ＤＲ４)には左腕関節用動作制御データビットＭ４、Ｍ５が入力されて、Ｍ０．．．Ｍ７、Ｍ１２が入力される駆動回路(ＤＲ１．．．ＤＲ４)の入力端子にはＰＷＭパルス列などが入力されるようになる。
【００４６】
結局、以上のような過程を行なえば、図５でＰＣ(２２)に本発明のロボット端末機(２３)が連結されて、 ＰＣ(２２)が動作含みのＷＡＶＥファイルを 受信すればロボット端末機(２３)では自動的にＣｈ１を用いてスピーカーで発声しながらＰＷＭ駆動回路(ＤＲ１．．．ＤＲ４)によって関連モーターやリレーが駆動されるようになる。
【００４７】
なお、一般オーディオＷＡＶＥファイルが受信されれば一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)を通してステレオで発声されるようになる。もちろん、外部サウンドはマイク(３１)とマイク・アンプ(３２)とＵＳＢインターフェース(２４)を経てＰＣ(２２)側に入力される。
【００４８】
この時ＰＷＭ信号は直接モーターやＬＥＤ、ソレノイドなどに流す電流の量を調節して速度とか明るさまたは力を制御したり、ＰＷＭ信号が関節の位置に関する情報ならば位置制御サーボ・モジュールに伝送して関節の角度を制御するようにできる。
【００４９】
次に、動作制御データ(Ｍ１４．．．Ｍ０)の構造に対して図９、１０を通して察して見る。
【００５０】
Ｃｈ２に割当される図９の動作データはそれぞれのビットを時計方向/半時計方向または上がり/下がりで指定することによって、動作させることができる駆動対象が首回転、首上下、左腕回転、右腕回転、左側瞳、右側瞳、唇の７個で限定され、例えば動作ビットが一つの駆動対象に対して２ビット(例えば、首回転の時計方向と半時計方向のためにＭ０、Ｍ１の２ビットが割当される)が割当されて効率面で好ましくない。
【００５１】
このような短所を補完するために、図１０と同じように動作ビットの各ビットに一つの駆動対象を割当して、該駆動対象の方向を指定するために方向区分用ビットをＭ１４で設定して、ロボット端末機(２３)が１６ビットの動作データを駆動対象数(図１０では最大１４個)ほど受信して、動作区分用データ(Ｍ１５)が予め約束した１４ビットのデータ・パタン(例えば“０１１１ １０１０ ０１０１１１”)であれば、該１４個の１６ビットに動作制御データが含まれていると判定して、再度方向区分用データ・ビット(Ｍ１４)のビット順序に伴ってそれぞれ首回転方向(Ｍ０)．．．尾方向(Ｍ１１)を示すことで割当して、例えば方向区分用ビット(Ｍ１４)が“０”ならば順方向(時計方向または右側または上がり)を示して、“１”ならば逆方向(半時計方向または左側または下がり)を示すことで設定すれば、２倍の多い数(図９の７個から図１０の１４個)の動作制御対象(駆動対象)をカバーするのが可能である。それで方向区分用ビット(Ｍ１４)が“０１０１ ０１１０ １１００ ０１”であれば首回転(時計方向)、首上下(下がり)、左腕(上がり)．．．．．．式で指定されるようになる。
【００５２】
一方、ヒューマノイドのようなロボットであったり胴体部、頭部などに分けられたロボット端末機の場合は図１０と同じような方法を使用して１４個の自由度を有するようにするものでも十分でない(最小の自由度が２０個以上)。
【００５３】
もっと多い自由度が必要する時もう一つのチャンネルを割当して総２８個の自由度が確保できる。また他の方式でより簡便に自由度を拡張する方法で図１１と同じように直列データ伝送のためにビット(Ｍ１３)を割当すると、４４Ｋｈｚサンプリングの場合、該直列データ伝送ビット(Ｍ１３)を通して最大４４,０００ｂｐｓの直列伝送データを含むことができる。直列伝送データはその内容に伴ってより多い関節制御情報を含むことができる。この時には動作制御データで１３ビット(Ｍ０.．．Ｍ１２)が使用される。
【００５４】
以上では本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は該実施例に限定されるものでなく、本発明の精神を脱しない範囲内で多様な変形が可能である点を留意しなければならない。
【００５５】
例えば、以上の図５ではＰＣ(１２)で動作制御データとオーディオ・データかを判定する方法を使用したが、図１２と同じように動作制御データの可否の判定をロボット端末機(２３)内の動作制御データ判定装置(３３)で行なうようにするのも可能である。この時にはＰＣ(２２)は動作制御データ含みの可否を判定せず無条件ＷＡＶＥファイルをロボット端末機(２３)に送信してＣｈ１は左チャンネルＤ/Ａ変換機(２５)に送り、Ｃｈ２は動作制御データ判定装置(３３)に送って動作制御データが含まれているかを動作制御データ判定装置(３３)で判定して動作制御データが含まれていれば該動作制御データをＰＷＭモーター駆動装置(ＤＲ１...ＤＲ４)に送って、含まれていなければ(一般オーディオ・データであれば)捨てればいい。
【００５６】
そして、この場合にはＰＣ(２２)で動作含みのＷＡＶＥデータの可否を判定せず無条件ロボット端末機(２３)にＷＡＶＥファイルを伝送するから、図１２と同じように一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)にオーディオ・データが伝送されないので、一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)ではオーディオが聞こえなくなる。
【００５７】
但し、図５ではＰＣ(２２)でＷＡＶＥファイルに動作制御データが含まれているかを検査して、含まれている場合には動作含みのＷＡＶＥファイルであるのでロボット端末機(２３)にＷＡＶＥファイルを伝送し、含まれていなければ一般オーディオＷＡＶＥファイルであるので一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)に伝送する方式を使用したが、一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)が設けられていない場合にはオーディオ再生のためにやむをえず一般オーディオＷＡＶＥファイルをロボット端末機(２３)に伝送して左側チャンネルＤ/Ａ変換機(２５)とスピーカー(２６)を用いるべきであるので、この時にはＣｈ２に含まれたオーディオ・データが動作制御データ用レジスター(２７)を経て再生してモーターが無理に作動されて故障するようになる。
【００５８】
従って、このような問題点を勘案してＰＣ(２２)内部に動作制御データ判定機能があるか否かに関わらず、ロボット端末機(２３)の内部には図１２での 動作制御データ判定装置(３３)が基本的に設けられ、ロボット端末機(２３)が受信されたＷＡＶＥファイルのＣｈ２にオーディオ・データが存在しても動作制御データ判定装置(３３)で判定して該オーディオ・データでモーターが再生されることを防止するのが好ましい。
【００５９】
また、以上ではＷＡＶＥファイルの２チャンネル(Ｃｈ１、Ｃｈ２)を用いて、Ｃｈ１にはモノ・オーディオ・データに乗せられて送り、Ｃｈ２には動作制御データに乗せられて送る方式を使用したが、本発明を拡張してＷＡＶＥファイルの３チャンネル(Ｃｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３)を使用してＣｈ１、Ｃｈ２にはステレオ・オーディオ・データに乗せられて送り、Ｃｈ３には動作制御データに乗せられて送ることも可能である。
【００６０】
なお、ＷＡＶＥファイルの４チャンネルを使用してＣｈ１、Ｃｈ２にはステレオ・オーディオ・データに乗せられて送り、Ｃｈ３には動作制御データに乗せられて送り、Ｃｈ４には映像データに乗せられて送るのも可能である。
【００６１】
そして、上で言及したとおり、３チャンネルを使用する場合にはＣｈ１、Ｃｈ２に乗せられて送るオーディオ・データはロボット端末機(２３)にあるステレオ・スピーカーで再生されて、動作制御データはＣｈ３に乗せられて送ってＰＷＭモーター駆動装置(ＤＲ１....ＤＲ４)に送られる方式を使用すればステレオ・オーディオ再生と動作再生が可能なロボット端末機(２３)が可能となる。
【００６２】
さらに、図５で一般的に一般ＵＳＢオーディオ装置(２８)はサウンド専用であるので音質がロボット端末機(２３)より優れるので、ＰＣ(２２)でオーディオ・データ(モノまたはステレオ)は一般オーディオ装置(２８)に送って再生し、動作制御データのみロボット端末機(２３)に送って再生するようにする方式も可能である。
【００６３】
一方、上ではロボット端末機がＰＣを通してＷＡＶＥファイルを受信するものと記載したが、インターネットなどの通信可能の多様な手段(携帯電話、ＰＤＡなど)を通しても受信が可能である。
【００６４】
さらに、上ではＰＣ(２２)が所望の時に動作含みのＷＡＶＥファイルをサービス・サーバー(２１)で受信してロボット端末機(２３)で再生するものと記載したが、ＰＣ内部に格納された動作含みのＷＡＶＥファイルを直接再生して動作が感想できるし、サービス・サーバー(２１)のリアルタイム・ストリーミング・サービスを通してロボット動作が再生でき、ジョイ・スティック/マウスの動きに連動してリアルタイムで動作含みのＷＡＶＥデータを生成してロボット端末機に伝送してリアルタイムで対応する動作(例えば、マウス・クリック時ごとロボット端末機がウィンクする動作)を制御する方式も可能である。
【００６５】
そして、上で言及したサービス・サーバー(２１)がＷＥＢ ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮサーバーであり、ＷＥＢ ＰＡＧＥ内部に動作含みのＷＡＶＥファイルを添付させれば、ホームページがユーザー・コンピューターのモニターに表示される瞬間、ロボット端末機(２３)が発声と共にあいさつする動作をする個性あるホームページを構築することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本出願人の先出願に伴う従来技術を示す。
【図２】ＷＡＶＥファイルでオーディ・データを格納する方式を示す。
【図３】従来技術で一般的なＵＳＢオーディオ装置を使用する場合を示す。
【図４】本発明のオーディオ装置互換のロボット端末機がＰＣに連結されるものを 示す。
【図５】本発明のロボット端末機を含む全体的なシステム構成図(第１実施例)。
【図６】本発明のための動作含みのＷＡＶＥファイルの形態を示す。
【図７】本発明のための動作含みのＷＡＶＥファイルの伝送時の形態を示す。
【図８】本発明で動作制御データ用レジスターに格納される時間帯別データとパルス波形を示す。
【図９】動作制御データの各ビット割当表(第１実施例)。
【図１０】動作制御データの各ビット割当表(第２実施例)。
【図１１】動作制御データの各ビット割当表(第３実施例)。
【図１２】本発明のロボット端末機を含む全体的なシステム構成図(第２実施例)。
【符号の説明】
【００６７】
１ ロボット端末機
１−１ ロボット端末機
２−１ リレー
３−１ リレー駆動回路
５−１ 送受信装置
７、１１、２１ サービス・サーバー
１０−１ スピーカー
１２ ＵＳＢオーディオ装置
１３、２４ ＵＳＢインターフェース
１６ 外部左右スピーカー
１８、３１ マイク
１９、３２ マイク・アンプ
２３ ロボット端末機
２６ スピーカー
２７ レジスター
２８ 一般オーディオ装置
２９ 左右スピーカー
３３ 動作制御データ判定装置
ＤＲ１〜ＤＲ４ 駆動回路
Ｍ０ 首関節用動作制御データビット
Ｍ４ 左腕関節用動作制御データビット
Ｍ６ 右腕関節用動作制御データビット
Ｍ８ 瞳関連動作
Ｍ１２ 唇関節用動作制御データビット
Ｍ１３ 直列データ伝送ビット
Ｍ１４ 方向区分用データ・ビット
Ｍ１５ 動作判定ビット
Ｍ１６ 最上位ビット
Ｓ デバイス・ドライバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法において、
特定チャンネルには動作制御データと動作データ含み可否の判定データを挿入して、他の特定チャンネルにはオーディオ・データを挿入する方式で、動作制御データ含みのマルチメディア・ファイルをオーディオ伝送のファイル形式で形成する段階；
前記動作制御データ含みのマルチメディア・ファイルを前記オーディオ伝送のファイル形式のための伝送方式を用いて端末装置に伝送する段階；
前記端末装置が、前記動作制御データ含みのマルチメディア・ファイル内の前記判定データを通して動作制御データは含まれているかを判定し、あれば前記動作制御データをロボット端末機に伝送し、なければ、伝送しない段階；
前記ロボット端末機が、受信した前記動作制御データを動作駆動装置に伝送する段階；
前記動作駆動装置によってロボット端末機の動作が具現される段階を含むことを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項２】
オーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法において、
特定チャンネルには動作制御データと動作データ含み可否の判定データを挿入して、他の特定チャンネルにはオーディオ・データを挿入する方式で、動作制御データ含みのマルチメディア・ファイルをオーディオ伝送のファイル形式で形成する段階；
前記動作制御データ含みのマルチメディア・ファイルを前記オーディオ伝送のファイル形式のための伝送方式を用いて端末装置に伝送する段階；
前記端末装置が、前記動作制御データと判定データをロボット端末機に伝送する段階；
前記ロボット端末機が、前記判定データを通して動作制御データが含まれているかを判定し、あれば動作制御データを動作駆動装置に伝送し、なければ伝送しない段階；
前記動作駆動装置によってロボット端末機の動作が具現される段階を含むことを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項３】
第１項又は第２項において、
前記端末装置がＰＣであることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項４】
第１項又は第２項において、
前記判定は前記特定チャンネルを通して伝送される第１の特定ビットの反復パタンを検査して行われることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項５】
第４項において、
前記判定の結果、動作制御データが含まれている場合には、前記特定チャンネルを通して伝送される第２の特定ビットの反復パタンが前記ロボット端末機の各関節の方向を決定することを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項６】
第４項において、
前記判定の結果、動作制御データが含まれている場合には、追加的な動作制御データが前記特定チャンネルを通して伝送される第３の特定ビットの直列伝送によって形成されることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項７】
第１項又は第２項において、
前記オーディオ伝送のファイルはＷＡＶＥファイルであることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項８】
第１項又は第２項において、
前記動作制御データは前記動作駆動装置を制御するためのＰＷＭパルス列を形成することを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項９】
第１項又は第２項において、
前記動作制御データの各ビットが特定の駆動対象に割当されることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項１０】
第１項又は第２項において、
前記ロボット端末機の動作はユーザーが見る特定のウェップページと関連された動作であることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項１１】
第１項又は第２項において、
前記ロボット端末機の動作は前記端末装置の使用中に発生するイベントと関連された動作であることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項１】
オーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法において、
特定チャンネルには動作制御データと動作データ含み可否の判定データを挿入して、他の特定チャンネルにはオーディオ・データを挿入する方式で、動作制御データ含みのマルチメディア・ファイルをオーディオ伝送のファイル形式で形成する段階；
前記動作制御データ含みのマルチメディア・ファイルを前記オーディオ伝送のファイル形式のための伝送方式を用いて端末装置に伝送する段階；
前記端末装置が、前記動作制御データ含みのマルチメディア・ファイル内の前記判定データを通して動作制御データは含まれているかを判定し、あれば前記動作制御データをロボット端末機に伝送し、なければ、伝送しない段階；
前記ロボット端末機が、受信した前記動作制御データを動作駆動装置に伝送する段階；
前記動作駆動装置によってロボット端末機の動作が具現される段階を含むことを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項２】
オーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法において、
特定チャンネルには動作制御データと動作データ含み可否の判定データを挿入して、他の特定チャンネルにはオーディオ・データを挿入する方式で、動作制御データ含みのマルチメディア・ファイルをオーディオ伝送のファイル形式で形成する段階；
前記動作制御データ含みのマルチメディア・ファイルを前記オーディオ伝送のファイル形式のための伝送方式を用いて端末装置に伝送する段階；
前記端末装置が、前記動作制御データと判定データをロボット端末機に伝送する段階；
前記ロボット端末機が、前記判定データを通して動作制御データが含まれているかを判定し、あれば動作制御データを動作駆動装置に伝送し、なければ伝送しない段階；
前記動作駆動装置によってロボット端末機の動作が具現される段階を含むことを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項３】
第１項又は第２項において、
前記端末装置がＰＣであることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項４】
第１項又は第２項において、
前記判定は前記特定チャンネルを通して伝送される第１の特定ビットの反復パタンを検査して行われることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項５】
第４項において、
前記判定の結果、動作制御データが含まれている場合には、前記特定チャンネルを通して伝送される第２の特定ビットの反復パタンが前記ロボット端末機の各関節の方向を決定することを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項６】
第４項において、
前記判定の結果、動作制御データが含まれている場合には、追加的な動作制御データが前記特定チャンネルを通して伝送される第３の特定ビットの直列伝送によって形成されることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項７】
第１項又は第２項において、
前記オーディオ伝送のファイルはＷＡＶＥファイルであることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項８】
第１項又は第２項において、
前記動作制御データは前記動作駆動装置を制御するためのＰＷＭパルス列を形成することを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項９】
第１項又は第２項において、
前記動作制御データの各ビットが特定の駆動対象に割当されることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項１０】
第１項又は第２項において、
前記ロボット端末機の動作はユーザーが見る特定のウェップページと関連された動作であることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【請求項１１】
第１項又は第２項において、
前記ロボット端末機の動作は前記端末装置の使用中に発生するイベントと関連された動作であることを特徴とするオーディオ装置互換のロボット端末機用動作制御データ伝送及び動作再生方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−１１９４４２（Ｐ２００８−１１９４４２Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５６８９８（Ｐ２００７−５６８９８）
【出願日】平成１９年３月７日（２００７．３．７）
【出願人】（５０５１０８２５８）アイオー．テック カンパニー リミテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月７日（２００７．３．７）
【出願人】（５０５１０８２５８）アイオー．テック カンパニー リミテッド (6)
【Ｆターム（参考）】
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