JP2001215940A - Intellectual robot having expression - Google Patents

Intellectual robot having expression

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JP2001215940A
JP2001215940A JP2000022258A JP2000022258A JP2001215940A JP 2001215940 A JP2001215940 A JP 2001215940A JP 2000022258 A JP2000022258 A JP 2000022258A JP 2000022258 A JP2000022258 A JP 2000022258A JP 2001215940 A JP2001215940 A JP 2001215940A
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JP
Japan
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expression
electronic
face
facial
intelligent robot
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Application number
JP2000022258A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Furuya
智子 古屋
Hiroo Takemura
裕夫 竹村
Motohiko Takeuchi
元比古 竹内
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an intellectual robot having rich and real expressions. SOLUTION: This robot is constituted of an electronic expression displaying part 11 which displays expressions at a part equivalent to the face of the robot, for example, by irradiating the face with light from the inside of the face body, an expression generating part 21 which generates signals corresponding to plural expression patterns such as portraits to be displayed by the electronic expression displaying part and a selection part 22 which selects one of signals of the plural patterns generated by the expression generating part and supplies the selected pattern to the part 11. Moreover, covering parts for backing up display contents really are connected with each other with connectors at the electronic expression displaying part.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、自律的な知的ロ
ボットに関わり、特に顔の表情により喜怒哀楽の感情を
表現できる知的ロボットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an autonomous intelligent robot, and more particularly, to an intelligent robot capable of expressing emotions of emotions and emotions by facial expressions.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、人が人形に話しかけることにより
反応して、喜怒哀楽を表現したり、話をする電子玩具
や、人の命令や特定の音に反応して動作することができ
るような知的ロボットが出現し人気を集めている。
2. Description of the Related Art Recently, a person can react by speaking to a doll to express emotions and sorrows, and can operate in response to a human command or a specific sound, or an electronic toy that speaks. Intelligent robots have emerged and are gaining in popularity.

【0003】前者には、例えば、ファービー(登録商
標)やプリモプエル(登録商標)と称する人形があり、
後者には、例えば、AIBO(登録商標)と称する犬の
形をしたロボットなどがある。
The former include, for example, dolls called Furby (registered trademark) and Primopuel (registered trademark).
The latter includes, for example, a dog-shaped robot called AIBO (registered trademark).

【0004】これらは予め、固定の顔を持っていて、眼
や眉毛、口などを機械的に動かしたり、移動させること
により、あたかもしゃべったり、喜怒哀楽を表現するも
のである。眼を細くしたり大きく開くことによって哀楽
を表現したり、眉毛を上下に動かすことで喜怒を表現
し、口をぱくぱく開けたり閉めたりすれば何かをしゃべ
ったように感じさせる、等であった。
[0004] These have a fixed face in advance, and express eyes, emotions, and emotions by mechanically moving or moving eyes, eyebrows, and mouth. Expressing sorrow by narrowing or widening the eyes, expressing anger by moving the eyebrows up and down, and opening and closing the mouth to make it feel like talking. Was.

【0005】また、顔の部分に特定のマークを表示する
ことによって喜怒を表現するものもある。これは「!」
マークはびっくり、「^」マークは喜ぶ等である。更
に、顔の一部である目の部分を液晶表示部にして感情を
表現する人形も発表されている。一方、電子的表情表示
部を用いたゲーム機器にはゲームボーイ(登録商標)や
ポケットステーション(登録商標)等があり、ソフトに
よっては顔を表示画面の全体に表示させて、簡単な表情
を表示させるものもある。
[0005] Further, there is a display device that expresses anger by displaying a specific mark on a face portion. this is"!"
The mark is surprised, and the “^” mark rejoices. Furthermore, a doll that expresses emotions by using the eyes, which are part of the face, as a liquid crystal display has been announced. On the other hand, game machines using an electronic expression display unit include a game boy (registered trademark) and a pocket station (registered trademark). Depending on software, a face is displayed on the entire display screen, and a simple expression is displayed. There are also things.

【0006】しかし、このような従来技術では単純な機
械的な表示のため表現も限定され、単純な表示しかでき
ない、動きも簡単なためリアル感がない等の欠点があっ
た。また、マークによる表現ではルールを知らないと意
味が分からない、現実味に乏しい、機械的で無味乾燥等
の欠点があった。目の部分を液晶表示にした場合にも、
この目の部分しか自由にすばやく変えることができず、
喜怒哀楽の表現に限界があった。
However, such conventional techniques have disadvantages such as limited expression due to simple mechanical display, only simple display, and lack of realism due to simple movement. In addition, there are drawbacks such as the lack of reality, the mechanical and tasteless drying, etc., which cannot be understood without knowing the rules by the expression using marks. Even when the eyes are on the LCD,
Only this eye can change freely and quickly,
There was a limit to the expression of emotions.

【0007】一方、ポケットステーション等は電子的表
情表示部を用いて顔を表示しているが、単にディスプレ
イとして表示しているだけで、ロボットや人形の一部と
して組み込まれているわけではない。更に限られた表現
しかできないため、顔の種類も限定される、区別がつき
にくい、繊細な感情などはこのような顔では表示できな
い等の欠点があった。また、できあがった顔は勝手に修
正や変更することなど不可能であり、思いも及ばないこ
とであった。
On the other hand, a pocket station or the like displays a face by using an electronic expression display unit, but merely displays it as a display and is not incorporated as a part of a robot or a doll. Furthermore, since only limited expressions can be made, there are drawbacks such as limited face types, difficult to distinguish, and delicate emotions cannot be displayed with such a face. In addition, it was impossible to modify or change the completed face without permission, and it was unthinkable.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、喜怒
哀楽の豊かな表情をリアルに表現できる知的ロボットを
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an intelligent robot capable of realistically expressing a rich expression of emotions.

【0009】この発明の他の目的は、電子的表情表示部
にカバー部品を付加することにより、一層、特徴を表
し、バラエティに富む表情が実現できるような知的ロボ
ットを提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an intelligent robot capable of realizing a variety of facial expressions by further displaying features by adding a cover part to the electronic facial expression display unit.

【0010】更に、本発明の他の目的は予め決められた
固定の表情を変化させることにより、より一層リアル感
を表すとともに、話し方など固有の特徴に似せることが
可能な知的ロボットを提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an intelligent robot which can express a more realistic feeling by changing a predetermined fixed expression, and can resemble a unique characteristic such as a way of speaking. It is in.

【0011】更に、本発明の他の目的はセンサー技術、
画像処理技術等電子化手段と組合せることにより、所有
者の似顔絵にしたり、友人、アイドル、有名人などに近
い顔や、表情にすることができるようにした知的ロボッ
トを提供することにある。
Yet another object of the present invention is a sensor technology,
An object of the present invention is to provide an intelligent robot capable of making a portrait of the owner, a face close to a friend, an idol, a celebrity, or the like or a facial expression by combining with an electronic means such as an image processing technique.

【0012】更に、本発明の他の目的は、電子化手段と
組み合わせることによって、優しさ、いたわりなどの微
妙な感性を表示でき、教育や介護などに好適な知的ロボ
ットを提供することにある。
Still another object of the present invention is to provide an intelligent robot which can display subtle sensations such as kindness and care by combining with an electronic means, and is suitable for education and care. .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願発明の基本的な特徴によれば、顔に相当する部
位において表情を電子的に表示させる電子的表情表示手
段と、この電子的表情表示手段により表示させる複数の
表情パターンに対応する信号を発生する表情信号発生手
段と、この表情信号発生手段の発生する複数パターンの
信号の1つを選択して前記電子的表情表示手段に供給す
る表情選択手段とから成ることを特徴とする表情を有す
る知的ロボットを提供する。
In order to achieve the above object, according to a basic feature of the present invention, electronic facial expression display means for electronically displaying facial expressions at a portion corresponding to a face; Expression signal generating means for generating signals corresponding to a plurality of expression patterns to be displayed by the facial expression display means, and selecting one of the plurality of pattern signals generated by the facial expression signal generating means to the electronic expression display means. The present invention provides an intelligent robot having an expression, characterized by comprising an expression selecting means for supplying.

【0014】本発明では、知的ロボットの顔に相当する
部位全体により電子的に表情を表示するので、喜怒哀楽
を表情、豊かにしかもリアルに表示することができる利
点がある。
According to the present invention, since the facial expression is displayed electronically by the entire part corresponding to the face of the intelligent robot, there is an advantage that the emotion, emotion and sorrow can be displayed richly and realistically.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施の形
態を図面を参照して説明する。図1は本発明が適用され
る知的ロボットの一実施形態の外観的構成を示す概略図
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an external configuration of an embodiment of an intelligent robot to which the present invention is applied.

【0016】この知的ロボットの頭部の顔に相当する部
位には、電子的表情表示部11が表面上部に設けられ、
この電子的表情表示部11の前面上部には両側に2つの
CCDカメラ12、中央に赤外線センサ13が設けら
れ、側面にはマイク19が設けられている。
An electronic expression display unit 11 is provided on the upper surface of a part corresponding to the face of the head of the intelligent robot.
The upper part of the front of the electronic expression display unit 11 is provided with two CCD cameras 12 on both sides, an infrared sensor 13 at the center, and a microphone 19 on the side surface.

【0017】電子的表情表示部11の下部には知的ロボ
ット本体部14が設けられており、この本体部の、中央
には電源スイッチ等の操作用ボタン15が、また上部前
面には音声を発するスピーカ16、上部両側面には腕取
付け部17、下部には足が取り付けられる足取付け部1
8が設けられる。上記腕取り付け部17に両腕が取り付
けられ、足取り付け部18に両足が取り付けられて、本
発明の一実施形態の知的ロボットが構成されている。
An intelligent robot main unit 14 is provided below the electronic expression display unit 11, and an operation button 15 such as a power switch is provided at the center of the main unit, and a voice is provided at the upper front. Speaker 16 that emits, arm attachment portion 17 on both upper side surfaces, and foot attachment portion 1 on the lower side where a foot is attached
8 are provided. Both arms are attached to the arm attachment part 17 and both feet are attached to the foot attachment part 18 to constitute an intelligent robot according to one embodiment of the present invention.

【0018】図2はこの実施形態の知的ロボットの内部
的構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the intelligent robot of this embodiment.

【0019】この知的ロボットの構成は、複数の顔の表
情に対応する電気信号を発生する表情発生部21と、こ
の表情発生部21において発生する電気信号を中央演算
装置CPU23により選択する選択部22と、この選択
部22にて選択された電気信号を上記知的ロボットの顔
面部位に設けられている液晶ディスプレィ11とから成
る。
The configuration of the intelligent robot includes a facial expression generating section 21 for generating electric signals corresponding to a plurality of facial expressions, and a selecting section for selecting an electric signal generated in the facial expression generating section 21 by a central processing unit CPU23. 22 and a liquid crystal display 11 provided on the face of the intelligent robot to transmit the electric signal selected by the selection unit 22.

【0020】複数の顔の表情を発生させる表情発生部2
1の出力は、選択部22に入力される。選択部22はC
PU23などの命令を受けて、表情発生部21から発生
する複数の信号を選択して電子的表情表示部11に送り
込んで、ディスプレイ上にそのとき選択された表情を表
示する。
Expression generator 2 for generating a plurality of facial expressions
1 is input to the selection unit 22. The selection unit 22 is C
In response to a command from the PU 23 or the like, a plurality of signals generated from the facial expression generating unit 21 are selected and sent to the electronic facial expression display unit 11, and the currently selected facial expression is displayed on the display.

【0021】表情発生部21は例えば半導体メモリで形
成されていて、眉、眼、鼻、口等の位置関係を調整して
表情を表す、顔の表情の複数の基本のフォーマット(表
情パターン)に対応する電気信号を有している。
The expression generating unit 21 is formed of, for example, a semiconductor memory, and adjusts the positional relationship of the eyebrows, eyes, nose, mouth, etc., and expresses the expression, and converts the expression into a plurality of basic formats (expression patterns) of the facial expression. Has a corresponding electrical signal.

【0022】具体的には例えば、図3に示すように、
(a)は喜び、(b)は怒り、(C)は哀しい、(d)は楽しいと
きの表情であり、これらの表情を表す表情パタ−ンに対
応する電気信号が予め作られて、保存されている。表情
発生部21に記憶されている電気信号に対応する表情パ
ターンは、この他にも、驚く、嫌う、思いなどの基本フ
ォーマットが用意される。これら各種の表情を所定の基
準に応じてCPU23からの情報に基づいて、選択する
ことにより、電子的表情表示部24上には喜んだ顔で話
をする、怒った顔で怒鳴る等の顔の表情を再現すること
ができる。
Specifically, for example, as shown in FIG.
(a) is joy, (b) is angry, (C) is sad, (d) is a facial expression when it is fun.Electric signals corresponding to facial expression patterns representing these facial expressions are created and stored in advance. Have been. As the expression pattern corresponding to the electric signal stored in the expression generating unit 21, other basic formats such as surprise, dislike, and thought are prepared. By selecting these various facial expressions based on information from the CPU 23 in accordance with a predetermined standard, the electronic facial expression display unit 24 displays faces such as talking with a happy face or screaming with an angry face. Facial expressions can be reproduced.

【0023】ところで、上記の実施形態では複数の基本
表情パターンが用意されており、それを選択することに
より、喜怒哀楽を表すものであった。しかし、基本の表
情パターンに対して複数の変形パターンを作成するよう
にすれば、更に微妙で複雑な表情をあらわすことが可能
になる。口を開けたり閉じたりなど一つの基本的な表情
パターンに対して複数の変形パターンを表示する。次に
この種の実施形態について説明する。
By the way, in the above embodiment, a plurality of basic expression patterns are prepared, and by selecting one of them, expression of emotion, emotion, and joy is expressed. However, if a plurality of deformation patterns are created for the basic expression pattern, a more subtle and complicated expression can be expressed. A plurality of deformation patterns are displayed for one basic expression pattern such as opening and closing the mouth. Next, an embodiment of this type will be described.

【0024】図4は本発明の他の実施形態を示すもの
で、図1と同じ動作を行う部分は同一数字で記して説明
を省略する。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which parts performing the same operations as in FIG.

【0025】表情発生部21からの複数の信号は選択部
22によって選択された後、加工部45に加えられる。
加工部45では、CPU23からの指示によって基本の
表情パターンに対応する入力信号をもとに加工され、口
を動かしたり、眉を移動させたりしてよりリアルな顔の
表情が再現される。この加工部45で加工された信号は
次の電子的表情表示部11に加えられ、画面上に表示され
る。
A plurality of signals from the expression generating section 21 are selected by the selecting section 22 and then applied to the processing section 45.
In the processing section 45, processing is performed based on an input signal corresponding to a basic expression pattern in accordance with an instruction from the CPU 23, and a more realistic facial expression is reproduced by moving the mouth or moving the eyebrows. The signal processed by the processing unit 45 is applied to the next electronic expression display unit 11 and displayed on the screen.

【0026】この実施形態によれば、表情発生部21で
記憶しておく基本パターンの種類や数を少なくでき、メ
モリ容量を小さくできる利点がある。更に加工部45で
各種の画像を作り出すことができるので、顔の表情を数
多く再現することができ、動きがスムーズになり一層リ
アルな画像を作り出すことができる。また、複雑な表情
や、微妙な表情の変化を再現することができる。このと
き、図5に示すように、加工部45においてCCDカメ
ラ12により撮影した自分の顔に近づけた顔にすること
もできる。
According to this embodiment, the types and number of basic patterns stored in the expression generator 21 can be reduced, and the memory capacity can be reduced. Further, since various images can be created by the processing unit 45, many facial expressions can be reproduced, and the motion can be smoothed and a more realistic image can be created. In addition, complicated facial expressions and subtle changes in facial expressions can be reproduced. At this time, as shown in FIG. 5, a face close to one's own face photographed by the CCD camera 12 in the processing unit 45 can be used.

【0027】本発明は、電子的表情表示部により顔の表
情を変えるだけでなく、この電子的表情表示部にカバー
部品を付けて、更に豊かな表情をこの知的ロボットに与
えることができる。
According to the present invention, not only the expression of the face can be changed by the electronic expression display unit, but also a richer expression can be given to the intelligent robot by attaching a cover part to the electronic expression display unit.

【0028】図6は、本発明のこのような実施形態の例
を示すもので、図1の基本型の電子的表情表示部11の
特定の部分に修飾を施した、即ちカバー部品を付けたも
のである。
FIG. 6 shows an example of such an embodiment of the present invention, in which a specific portion of the basic electronic expression display section 11 of FIG. 1 is modified, that is, a cover part is attached. Things.

【0029】図6(a)は電子的表情表示部11の周囲にメ
カニカルなフレームをカバー部品61aを付けたもので
ある。この知的ロボットは、いわゆる博士ロボットとし
ての特徴を明確にしたものである。このようにすること
により、まじめで言うことを良く聞く、たまには役立つ
話もしてくれるなど、顔の表情によって感情を一層引き
出させることができる。
FIG. 6A shows an electronic expression display section 11 in which a mechanical frame is provided with a cover part 61a. This intelligent robot clarifies the characteristics of a so-called doctor robot. By doing so, it is possible to bring out the emotion further by the facial expression, such as listening to what you say seriously and sometimes telling useful stories.

【0030】図6(b)は、電子的表情表示部11の周囲
に髪型のカバー部品61bを被せることにより、更に電
子的表情表示部11に表示する画像全体を、日に焼けた
感じの褐色にして、いわゆるコギャルの感じを出したも
のである。このようにすると知的ロボットの性格をむか
つく、言うことを聞かない、主人を馬鹿にする等の個性
を持たせた場合に顔の表情をよりリアルに表現できる。
FIG. 6 (b) shows that the entire image displayed on the electronic expression display unit 11 is covered with a sunburn brown by covering the electronic expression display unit 11 with a hair-style cover part 61b. In this way, it gives a so-called kogal feeling. This makes it possible to express the facial expression more realistically when the personality of the intelligent robot is disturbed, and it is not possible to listen to it, or when the master has a personality such as making a foolish person.

【0031】図6(c)は、電子的表情表示部11の頭部
の周囲におやじのような髪型をしたカバー部品61cを
付けて修飾し、更に口の下に髭をつけることにより、お
やじの感じを出したものである。このようにするとお父
さんの感じが良く出て、親しみや頼り甲斐などの表情が
一層リアルに表現できるという利点がある。
FIG. 6 (c) shows a modification of the electronic expression display unit 11 by attaching a cover part 61c having a hairstyle like a father around the head of the electronic expression display unit 11 and further attaching a beard beneath the mouth. It is the one that gave the feeling of. This has the advantage that the dad feels better and the expression of friendliness and trust can be expressed more realistically.

【0032】なお、図6(a)(b)(c)において説明したカ
バー部品61は、具体的には図7に示すように設けるこ
とができる。即ち、電子的表情表示部11の頭部上面に
コネクタ71を設け、このコネクタ71に合うコネクタ
72を設け半導体メモリ73を有するカバー部品61を
コネクタ同士接続する。半導体メモリ73からこのカバ
ー部品にふさわしい情報を与えることができる。
The cover component 61 described with reference to FIGS. 6A, 6B and 6C can be specifically provided as shown in FIG. That is, a connector 71 is provided on the upper surface of the head of the electronic expression display section 11, a connector 72 matching the connector 71 is provided, and the cover component 61 having the semiconductor memory 73 is connected to each other. Information appropriate for the cover component can be given from the semiconductor memory 73.

【0033】更に、これら図6(a)(b)(c)のような顔を
持った知的ロボットを集めると、一つのファミリーとし
て、遊ぶこともでき、一層楽しさが増すという効果があ
る。この場合にも一家の顔をCCDカメラ12で撮像して図
5を用いて説明した手法を使って登録すれば知的ロボッ
トを自分のファミリーのような顔、表情に書き換えるこ
とが可能になる。このように修飾物や、ディスプレイの
色を変えることによって、今まで持っていた自分の知的
ロボットの表情を一新することが可能になり、古くなっ
て飽きてしまったもの、異なる性格に書き換えようとし
た場合などにリアル感が増し、効果がある。
Furthermore, if these intelligent robots having faces as shown in FIGS. 6 (a), (b), and (c) are collected, they can play as a family and have the effect of increasing fun. . Also in this case, if the family's face is imaged by the CCD camera 12 and registered using the method described with reference to FIG. 5, the intelligent robot can be rewritten into a face and an expression like those of the family. By changing the decorations and the color of the display in this way, it is possible to renew the expression of my intellectual robot that I have so far, rewrite it to be old and tired, a different character In such a case, the sense of realism increases, which is effective.

【0034】また、電子的表情表示部の画像全体のトー
ンを変えることは予め設定する場合だけに限定されるこ
となく、怒ったときに顔のトーンを赤くしたり、恐い思
いをしたときに青ざめた顔にする、愛しているといわれ
たときに頬をピンク色に染めるなどの効果を出すなど、
その場その場の状況に反応して、変えていくことができ
る。これには図4、図5の加工部45において、コント
ロール信号に応じて顔の部分の色を変化させることで実
現できる。例えば、頬の部分の色相を従来の色白の肌色
からピンクに変えることによって、感情の表現を実際に
ロボットの顔で表現できる。
Changing the tone of the entire image on the electronic expression display unit is not limited to the case where it is set in advance. The tone of the face is turned red when angry, or turned pale when terrified. Such as making your face darker, or dyeing your cheeks pink when you say you love it,
I can change in response to the situation on the spot. This can be realized by changing the color of the face portion according to the control signal in the processing section 45 of FIGS. For example, by changing the hue of the cheek portion from the conventional fair skin color to pink, the expression of emotion can be actually expressed by the face of the robot.

【0035】このようにすると、一層、現実に近いリア
ルな画像を表現できるという効果がある。
This has the effect that a more realistic image can be expressed.

【0036】ところで、図5の実施形態では加工の過程
で自分の顔に近い顔にしたが、本発明における基本パタ
ーンを既成のものだけでなく、自分に似たものとするこ
ともできる。図8は本発明の他の実施形態を示すもの
で、図4で示した加工部45の入力に図1に示した知的
ロボットに内蔵されているCCDカメラ12の出力信号
を印加するようにしたものである。CCDカメラ12で
自分の顔を撮影しておき、これから輪郭抽出により眉、
眼、鼻、口等を抽出し、これを表情発生部21の出力信
号と比較して最も近い表情パターンを選択する。そして
このパターンを表情発生部21に登録する。
By the way, in the embodiment of FIG. 5, a face close to one's own face is obtained in the process of processing. However, the basic pattern in the present invention can be not only an existing one but also a similar one. FIG. 8 shows another embodiment of the present invention, in which the output signal of the CCD camera 12 built in the intelligent robot shown in FIG. 1 is applied to the input of the processing unit 45 shown in FIG. It was done. The face of one's own is photographed with the CCD camera 12, and the eyebrow is extracted from the contour by
An eye, a nose, a mouth, and the like are extracted, and are compared with an output signal of the expression generating unit 21 to select a closest expression pattern. Then, this pattern is registered in the expression generating unit 21.

【0037】この実施形態はCCDカメラ12の出力信
号を直接、表情発生部21に加えるようにしたものであ
る。表情発生部21の内部に若干の画像処理回路を含ん
でおり、カメラの出力信号から輪郭抽出により眉、眼、
花、口などの形を切出してメモリに基本フォーマットと
して登録する。表情発生部21の出力はこの基本フォー
マットを用いるもので、この他の構成、動作は図5と同
様なので、説明を省略する。このようにすると基本フォ
ーマットに限定されることなく、独自にフォーマットを
創ることができる。さらに、表情発生部21のメモリ部
に予め収められていた基本フォーマットを使うことなく
本システムを構成できるため、表情発生部21のメモリ
容量を小さくすることができ、全体の知的ロボットを安
価に製作することが可能になる。さらに図5の実施形態
ではCCDカメラ12で捉えた本人の顔に近い似顔絵を選
択・加工することにしたが、この実施形態によれば本人
そのものの顔にすることができる。
In this embodiment, the output signal of the CCD camera 12 is directly applied to the expression generator 21. A slight image processing circuit is included in the expression generating unit 21, and eyebrows, eyes,
Cut out shapes such as flowers and mouths and register them in the memory as a basic format. The output of the expression generating unit 21 uses this basic format, and other configurations and operations are the same as those in FIG. In this way, a format can be created independently without being limited to the basic format. Further, since the present system can be configured without using the basic format previously stored in the memory unit of the expression generating unit 21, the memory capacity of the expression generating unit 21 can be reduced, and the entire intelligent robot can be manufactured at low cost. It becomes possible to produce. Further, in the embodiment of FIG. 5, a portrait close to the face of the person captured by the CCD camera 12 is selected and processed. However, according to this embodiment, the face of the person itself can be used.

【0038】これによってこの知的ロボットの表情を既
成の標準的なパターンでなく、自分の似顔絵にすること
ができる。また同様に、CCDカメラ21で家族の顔を
撮影して同様に登録を行えば知的ロボットの顔を家族の
顔にすることができる。
Thus, the expression of the intelligent robot can be made into a portrait of oneself instead of a standard pattern. Similarly, if the family's face is photographed by the CCD camera 21 and registered similarly, the face of the intelligent robot can be changed to the family's face.

【0039】なお、予め記録されている表情の中からC
CDカメラ12で撮像した画像の輪郭を抽出して創った
画像と比較して最も近い基本パターンを持ってくるよう
に説明したが、CCDカメラ12で撮影した画像または
輪郭抽出した画像をそのままで登録して使用していくこ
とも可能である。
It should be noted that C is selected from the expressions recorded in advance.
Although the description has been made so that the basic pattern closest to the image created by extracting the contour of the image captured by the CD camera 12 is obtained, the image captured by the CCD camera 12 or the image whose contour is extracted is registered as it is. It is also possible to use it.

【0040】このようにすると標準品だけでなく、自分
一人の固有の表情を持った知的ロボットや家族の表情を
持った知的ロボットとすることができる利点がある。
In this way, there is an advantage that not only a standard product but also an intelligent robot having an expression unique to oneself or an intelligent robot having an expression of a family can be obtained.

【0041】ところで、本発明の上記の実施形態では、
すべて平面的な電子的表情表示部を用いたものであっ
た。しかし、表情表示部は平面的とは限らず、立体的に
することもできる。
Incidentally, in the above embodiment of the present invention,
All used a flat electronic expression display unit. However, the expression display section is not limited to a plane, and may be three-dimensional.

【0042】図9はこのような本発明の他の実施形態を
示すものである。顔を表す電子的表情表示部11を背面
照射型にして、照射スクリーン86に凹凸をつけている。
図9(a)は光学系の構成を示すもので、放物線形状のミ
ラー81の中央にランプ82を設け、この光が効率よく
スクリーンに到達するようになっている。ランプ82か
らの光は液晶パネル83に照射された後、反射鏡84で反
射されて方向が変る。その後、照射レンズ85で拡大さ
れて立体形状の照射スクリーン86上に照射される。
FIG. 9 shows another embodiment of the present invention. The electronic expression display unit 11 representing the face is of a back-illuminated type, and the illumination screen 86 has irregularities.
FIG. 9A shows the configuration of an optical system. A lamp 82 is provided at the center of a parabolic mirror 81 so that the light can efficiently reach the screen. After the light from the lamp 82 is applied to the liquid crystal panel 83, the light is reflected by the reflecting mirror 84 and changes its direction. Thereafter, the image is enlarged by an irradiation lens 85 and irradiated onto a three-dimensional irradiation screen 86.

【0043】照射スクリーン86は図示したように、あ
たかもお面のように、鼻や口に凹凸がつけられている。
図9(b)に示すように、これを光の照射と反対側など
から見ることにより、よりリアルな画像を見ることがで
きる。このような凹凸をつけたスクリーン上に背面照射
の画像を映し出すことにより、平板の顔より、感情を表
現することができるという利点がある。
As shown, the illuminating screen 86 has irregularities on its nose and mouth as if it were a face.
As shown in FIG. 9B, a more realistic image can be seen by viewing this from the side opposite to the light irradiation. By projecting the back-illuminated image on the screen having such irregularities, there is an advantage that emotion can be expressed more than a flat face.

【0044】この際、固定した部分を多くすると、表情
の変化が出せなくなるので、簡易型の場合には鼻だけを
固定にするなどの変化が少ない部分に限定することが有
効である。しかし、高級タイプであれば、固定スクリー
ン部分もメカニカルに変形できるようにして電子的な画
像表現と併用することにより一層現実感のある画像表現
を行うことができる。
At this time, if the number of fixed portions is increased, it is impossible to change the facial expression. Therefore, in the case of the simple type, it is effective to limit the portion to a small change such as fixing only the nose. However, in the case of a high-grade type, a more realistic image expression can be performed by using the electronic device in combination with an electronic image expression so that the fixed screen portion can be mechanically deformed.

【0045】なお、図9(a)で示した光学系は、液晶
パネル上に色フィルタが設けられたいわゆる単板式で1
枚の液晶パネルでカラー画像が得られるものである。こ
の他、3枚の液晶パネルとダイクロイックプリズムでカ
ラー画像を得るような構成でも本発明のこの実施形態と
同様な効果を上げることができる。
The optical system shown in FIG. 9A is a so-called single plate type in which color filters are provided on a liquid crystal panel.
A color image can be obtained with a single liquid crystal panel. In addition, the same effect as that of the embodiment of the present invention can be obtained even in a configuration in which a color image is obtained with three liquid crystal panels and a dichroic prism.

【0046】本発明における知的ロボットの具体的形は
電子玩具、人形、電子ペット等これらのどのような形で
あっても適用できることは勿論である。
The specific form of the intelligent robot in the present invention can be applied to any form of electronic toys, dolls, electronic pets and the like.

【0047】また、図5及び図8により説明した実施形
態では、人物の顔を撮影する手段としてCCDカメラ1
2であったが、撮影手段はCMOSセンサーを用いたC
MOSカメラなどの各種カメラでも適用することは可能
である。
In the embodiment described with reference to FIGS. 5 and 8, the CCD camera 1 is used as a means for photographing a person's face.
2, but the photographing means was C using a CMOS sensor.
It is also possible to apply to various cameras such as a MOS camera.

【0048】一方、顔の表情をロボットの顔や人の顔で
説明してきたが、電子的表情表示部で表現されるもので
あれば犬や猫などのペットの顔でも良いし、人形の顔な
ど各種の変形が考えられる。
On the other hand, the facial expression has been described using the robot's face or the human's face, but it may be a pet's face such as a dog or cat, or a doll's face as long as it can be represented by the electronic facial expression display section. Various deformations are conceivable.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明によれば、電子的に顔全体の表情
が変えられるので、個性的で繊細な表情を作り出すこと
ができ、よりリアルな顔の表情を持った知的ロボットが
得られる効果がある。
According to the present invention, since the expression of the entire face can be changed electronically, a unique and delicate expression can be produced, and an intelligent robot having a more realistic expression of the face can be obtained. effective.

【0050】更に、電子的表情表示部にカバー部品を付
けることによって、一層豊富な表情を再現できる。
Further, by attaching a cover part to the electronic expression display section, a richer expression can be reproduced.

【0051】また、本発明では、知的ロボットの基本と
なる表情パターンを作ってこれを共通にしておいて、加
工を加えるようにすることにより、比較的少ないメモリ
容量で、多彩な知的ロボットを作り出すことができると
いう効果がある。
In the present invention, a variety of intelligent robots having a relatively small memory capacity can be obtained by creating a basic facial expression pattern of an intelligent robot, making the pattern common, and performing processing. Is effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による一実施形態の知的ロボットの外観
的構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of an intelligent robot according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明による一実施形態の知的ロボットの内部
的構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of an intelligent robot according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明による知的ロボットの電子的表情表示部
における表情の例を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a facial expression in an electronic facial expression display unit of the intelligent robot according to the present invention.

【図4】本発明による知的ロボットの内部的構成の他の
実施形態を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the internal configuration of the intelligent robot according to the present invention.

【図5】本発明による知的ロボットの内部的構成の更に
他の実施形態を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing still another embodiment of the internal configuration of the intelligent robot according to the present invention.

【図6】本発明による知的ロボットの電子的表情表示部
に被せるカバー部品の例を説明するための図。
FIG. 6 is a view for explaining an example of a cover component to be put on the electronic expression display unit of the intelligent robot according to the present invention.

【図7】本発明による知的ロボットの電子的表情表示部
に被せるカバー部品の具体的接続例を説明するための
図。
FIG. 7 is a diagram for explaining a specific connection example of a cover component to be put on the electronic expression display unit of the intelligent robot according to the present invention.

【図8】本発明による知的ロボットの内部的構成の更に
他の実施形態を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing still another embodiment of the internal configuration of the intelligent robot according to the present invention.

【図9】本発明による知的ロボットの電子的表情表示部
の他の実施形態を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing another embodiment of the electronic expression display unit of the intelligent robot according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11・・・電子的表情表示部、12・・・CCDカメ
ラ、13・・・赤外線センサ、14・・・知的ロボット
本体部、17・・・腕取り付け部、18・・・足取り付
け部、21・・・表情発生部、22・・・選択部、23
・・・CPU、61,61a,61b,61c・・・カ
バー部品、71,72・・・コネクタ、82・・・ラン
プ、83・・・液晶パネル、84・・・反射鏡、85・
・・照射レンズ、86・・・照射スクリーン。
11: electronic expression display unit, 12: CCD camera, 13: infrared sensor, 14: intelligent robot main unit, 17: arm mounting unit, 18: foot mounting unit, 21 ... expression generating unit, 22 ... selecting unit, 23
... CPU, 61, 61a, 61b, 61c ... cover parts, 71, 72 ... connectors, 82 ... lamps, 83 ... liquid crystal panels, 84 ... reflectors, 85 ...
..Irradiation lens, 86 ... Irradiation screen.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 元比古 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 Fターム(参考) 2C150 CA01 CA04 DA25 DC17 DC28 DG11 DG21 DG34 DG42 DG43 EF16 EF28 FA01 3F059 AA00 BB06 FC00 5B050 AA03 BA08 BA12 EA19 EA22 FA02 5C082 AA06 AA21 AA27 AA31 BA12 BA27 BB53 BD02 CA54 CA76 DA73 DA86 MM05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Motohiko Takeuchi 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Toshiba Yokohama Office (reference) 2C150 CA01 CA04 DA25 DC17 DC28 DG11 DG21 DG34 DG16 DG43 EF16 EF28 FA01 3F059 AA00 BB06 FC00 5B050 AA03 BA08 BA12 EA19 EA22 FA02 5C082 AA06 AA21 AA27 AA31 BA12 BA27 BB53 BD02 CA54 CA76 DA73 DA86 MM05

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 顔に相当する部位において表情を電子的
に表示させる電子的表情表示手段と、 この電子的表情表示手段により表示させる複数の表情パ
ターンに対応する信号を発生する表情信号発生手段と、 この表情信号発生手段の発生する複数パターンの信号の
1つを選択して前記電子的表情表示手段に供給する表情
選択手段とから成ることを特徴とする表情を有する知的
ロボット。
1. Electronic expression display means for electronically displaying an expression on a part corresponding to a face, and expression signal generation means for generating signals corresponding to a plurality of expression patterns displayed by the electronic expression display means. An expression selecting means for selecting one of a plurality of patterns of signals generated by the expression signal generating means and supplying the selected signal to the electronic expression display means.
【請求項2】 顔に相当する部位において表情を電子的
に表示させる電子的表情表示手段と、 この電子的表情表示手段により表示させる複数の表情パ
ターンに対応する信号を発生する表情信号発生手段と、 この表情信号発生手段の発生する複数の表情パターンの
信号の1つを選択する表情選択手段と、 この表情選択手段により選択された信号に対応する1つ
の表情パターンを状況に応じて加工した表情パターンに
する信号に変えて前記電子的表情表示手段に供給する表
情加工手段とから成ることを特徴とする表情を有する知
的ロボット。
2. An electronic expression display means for electronically displaying an expression on a part corresponding to a face, and an expression signal generating means for generating signals corresponding to a plurality of expression patterns displayed by the electronic expression display means. An expression selecting means for selecting one of a plurality of expression pattern signals generated by the expression signal generating means; and an expression obtained by processing one expression pattern corresponding to the signal selected by the expression selecting means according to the situation. And an expression processing means for supplying the electronic expression display means in the form of a signal converted into a pattern.
【請求項3】 顔に相当する部位において表情を電子的
に表示させる電子的表情表示手段と、 この電子的表情表示手段により表示させる複数の表情パ
ターンに対応する信号を発生する表情信号発生手段と、 この表情信号発生手段の発生する複数パターンの信号の
1つを選択して前記電子的表情表示手段に供給する表情
選択手段と、 前記電子的表情表示手段に被せるカバー部品とから成る
ことを特徴とする表情を有する知的ロボット。
3. Electronic facial expression display means for electronically displaying a facial expression in a part corresponding to a face, and facial expression signal generating means for generating signals corresponding to a plurality of facial expression patterns to be displayed by the electronic facial expression display means. An expression selecting means for selecting one of a plurality of patterns of signals generated by the expression signal generating means and supplying the selected signal to the electronic expression displaying means; and a cover part covering the electronic expression displaying means. An intelligent robot with the expression
【請求項4】 前記電子的表情表示手段及び前記カバー
部品は、互いに接続されるコネクタ端子を有することを
特徴とする請求項3記載の表情を有する知的ロボット。
4. The intelligent robot having a facial expression according to claim 3, wherein said electronic facial expression display means and said cover component have connector terminals connected to each other.
【請求項5】 前記電子的表情表示手段は、状況により
特定の色を加えて表示することを特徴とする請求項1記
載の表情を有する知的ロボット。
5. The intelligent robot having a facial expression according to claim 1, wherein the electronic facial expression display means displays the image with a specific color added depending on the situation.
【請求項6】 前記表情信号発生手段は、書き換え可能
であることを特徴とする請求項1記載の表情を有する知
的ロボット。
6. The intelligent robot having a facial expression according to claim 1, wherein said facial expression signal generating means is rewritable.
【請求項7】 前記表情信号発生手段が発生する信号に
対応する表情は、似顔絵であることを特徴とする請求項
1記載の表情を有する知的ロボット。
7. The intelligent robot having a facial expression according to claim 1, wherein the facial expression corresponding to the signal generated by the facial expression signal generating means is a portrait.
【請求項8】 顔に相当する部位に設けられ顔の立体形
状をした顔面体と、 この顔面体に内側から光を照射して外側から見た前記顔
面体に表情を与える表情光投射源と、 この表情光投射源による表情に対応する信号を発生する
表情信号源とから成ることを特徴とする表情を有する知
的ロボット。
8. A face body provided at a site corresponding to the face and having a three-dimensional shape of the face, and a facial expression light projection source for irradiating light from inside to give an expression to the face body viewed from outside. And an expression signal source that generates a signal corresponding to the expression by the expression light projection source.
【請求項9】 前記表情光投射源は、光源とこの光源の
発射する光を選択的に透過させて前記顔面体の内側に光
を当てる透過性の電子的表情表示手段とから成ることを
特徴とする請求項8記載の表情を有する知的ロボット。
9. The expression light projection source comprises a light source and a transparent electronic expression display means for selectively transmitting light emitted from the light source and applying light to the inside of the face body. An intelligent robot having the expression according to claim 8.
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