説明

自動装置とその制御方法

【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。

【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

【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。

【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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【公開番号】特開2011−245618(P2011−245618A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−117940(P2011−117940)
【出願日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【出願人】(511104831)華寶通訊股▲ふん▼有限公司 (3)
【氏名又は名称原語表記】Compal Communications,Inc.
【住所又は居所原語表記】Asia Plaza Building B,No.385,YangGuang Street,Neihu,Taipei,Taiwan
【Fターム(参考)】