JP2005292829A - 動き基盤の音声発生方法および装置 - Google Patents

Abstract

【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

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｔ_x、Ｔ_y、Ｔ_z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ω_x，ω_y，ω_zとして計算される。

ここで、ω_x、ω_y、ω_z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、Ｓ_x、Ｓ_y、Ｓ_z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、Ｖ_x、Ｖ_y、Ｖ_z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、Ｖ_ox、Ｖ_oy、Ｖ_oz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。

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。

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Ｃ_x，Ｃ_y，Ｃ_z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。

（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、｜ω_x（ｋ_x−１）｜≦Ｃ_xから｜ω_x（ｋ_x）｜＞Ｃ_xに変わる時点ｋ_x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、｜ω_z（ｋ_z−１）｜≦Ｃ_zから｜ω_z（ｋ_z）｜＞Ｃ_zに変わる時点ｋ_z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、｜ω_y（ｋ_y−１）｜≦Ｃ_yから｜ω_y（ｋ_y）｜＞Ｃ_y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ω_x、ω_y、ω_z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、ｋ_x、ｋ_y、ｋ_zは、現在の離散時間値であり、ｋ_x−１、ｋ_y−１、ｋ_z−１は、現在の離散時間の直前の値である。

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ｋ_x，ｋ_y，ｋ_zに、前記動きパターン認識表現変数Ｔ_x，Ｔ_y，Ｔ_z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。

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。

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。

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Ｔ_x，Ｔ_y，Ｔ_z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Ａ_bx，Ａ_by，Ａ_bz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Ａ_bx，Ａ_by，Ａ_bzとして計算される。

ここで、Ａ_bx、Ａ_by、Ａ_bz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、Ｓ_bx、Ｓ_by、Ｓ_bz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、Ｖ_bx、Ｖ_by、Ｖ_bz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、Ｖ_box、Ｖ_boy、Ｖ_boz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。

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Ａ_bx，Ａ_by，Ａ_bzを航法座標系（navigation coordinate system）のセンサー信号値Ａ_nx，Ａ_ny，Ａ_nz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Ａ_bx，Ａ_by，Ａ_bzを航法座標系センサー信号値Ａ_nx，Ａ_ny，Ａ_nzに変換する。

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。

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Ｃ_bx，Ｃ_by，Ｃ_bz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。

（１）音声発生装置の左右方向の加速度を認識する場合、｜Ａ_nx（ｋ_x−１）｜≦Ｃ_bxから｜Ａ_nx（ｋ_x）｜＞Ｃ_bxに変わる時点ｋ_x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、｜Ａ_nz（ｋ_z−１）｜≦Ｃ_bzから｜Ａ_nz（ｋ_z）｜＞Ｃ_bzに変わる時点ｋ_z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、｜Ａ_ny（ｋ_y−１）｜≦Ｃ_byから｜Ａ_ny（ｋ_y）｜＞Ｃ_byに変わる時点ｋ_y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、ｋ_x、ｋ_y、ｋ_zは、現在の離散時間値であり、ｋ_x−１、ｋ_y−１、ｋ_z−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Ｋ_x，Ｋ_y，Ｋ_zに動きパターン認識表現変数Ｔ_x，Ｔ_y，Ｔ_z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。

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。

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ω_x，ω_y，ω_zを示している。図６Ａは、ｘ軸角速度センサー信号値ω_x、図６Ｂは、ｙ軸の角速度センサー信号値ω_y、図６Ｃは、ｚ軸の角速度センサー信号値ω_zを示している。

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ω_x，ω_y，ω_zの絶対値｜ω_x｜，｜ω_y｜，｜ω_z｜とユーザ動きを分析して決定される所定の臨界値Ｃ_x，Ｃ_y，Ｃ_z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｜ω_x｜および臨界値Ｃ_x、図７Ｂは、ｙ軸の角速度センサー信号の絶対値｜ω_y｜および臨界値Ｃ_y、図７Ｃは、ｚ軸の角速度センサー信号の絶対値｜ω_z｜および臨界値Ｃ_z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Ｃ_x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Ｃ_y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Ｃ_zを超過する。

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、Ｔ_x、Ｔ_y、Ｔ_z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Ｃ_x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Ｃ_y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Ｃ_z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Ｔ_x，Ｔ_y，Ｔ_zは、‘１’と設定される。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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ω_xを示す図面である。 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ω_yを示す図面である。 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ω_zを示す図面である。 図６Ａに示されている角速度センサー信号ω_xの絶対値｜ω_x｜とユーザ動きを分析して決定される所定の臨界値Ｃ_xとを示す図面である。 図６Ｂに示されている角速度センサー信号ω_yの絶対値｜ω_y｜とユーザ動きを分析して決定される所定の臨界値Ｃ_yとを示す図面である。 図６Ｃに示されている角速度センサー信号ω_zの絶対値｜ω_z｜とユーザ動きを分析して決定される所定の臨界値Ｃ_zとを示す図面である。 前記動きパターン認識アルゴリズムを通じて、Ｔ_xの値が‘１’と設定される時の離散時間を示す図面である。 前記動きパターン認識アルゴリズムを通じて、Ｔ_yの値が‘１’と設定される時の離散時間を示す図面である。 前記動きパターン認識アルゴリズムを通じて、Ｔ_zの値が‘１’と設定される時の離散時間を示す図面である。 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

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

Claims (19)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

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