JP2008259573A - 遠隔操作装置及び玩具 - Google Patents

Abstract

【課題】音源から遠距離であっても確実に音声に反応して動作し、操作対象物を小型化することができ、また操作対象物を複雑に動作させ得る遠隔操作装置及び玩具を提供する。
【解決手段】音声信号の周波数に応じた操作指示信号を生成し、生成された操作指示信号を無線送信する送信装置と、前記送信装置とは異なるケーシングに設けられ、前記送信装置から送信された操作指示信号を受信し、当該受信された操作信号に対応する駆動制御信号を出力する受信装置と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、操作操作装置及び遠隔操作装置を備えた玩具に関する。

従来、音声の有無に応じた動きをする音声認識型（叉は音声反応能型）の玩具が知られている（例えば、特許文献１参照）。これらの玩具では、音声認識装置と駆動装置が玩具本体内に一体に収納されているものが多い。また、従来の玩具は音声の有無に応じて動くものであった。
特開２００１−４６７５２号公報

しかしながら、上記従来の音声認識型の玩具は、音声認識装置と駆動装置とが一体に玩具本体内に収納される構造を有するため、玩具本体のケーシングにはある程度の容積が必要となる。したがって、玩具の小型化には制限がある。
また、音声認識装置の感度が低いため、円滑に玩具を動作させるためには玩具が音源の近くでなければならない。そのため、使い勝手がよくなかった。
また、上記従来の音声認識型の玩具は、音声の有無に反応する構成であるため玩具の動きが単調であり、すぐに飽きが来る物が多かった。

本発明の課題は、音源から遠距離であっても確実に音声に反応して動作し、操作対象物を小型化することができ、また操作対象物を複雑に動作させ得る遠隔操作装置及び玩具を提供することにある。

第１の手段に係る遠隔操作装置は、
音声信号の周波数に応じた操作指示信号を生成し、生成された操作指示信号を無線送信する送信装置と、
前記送信装置とは異なるケーシングに設けられ、前記送信装置から送信された操作指示信号を受信し、当該受信された操作信号に対応する駆動制御信号を出力する受信装置と、
を備える。

第２の手段に係る遠隔操作装置は、
第１の手段に係る遠隔操作装置において、
前記送信装置は、音声信号の周波数を検出し、当該検出された音声周波数に応じた操作指示信号を生成する信号処理部と、前記信号処理部で生成された操作指示信号を無線信号に変調して送信する無線送信部と、を備え、
前記受信装置は、前記送信部から送信された無線信号を受信する受信部と、前記受信された無線信号に基づいて前期操作指示信号を復調する受信手段と、前記復調された操作指示信号に対応する駆動制御信号を出力する制御手段と、
を備える。

第３の手段に係る玩具は、
音源から発生される音声を集音して音声信号を出力するマイクと、
前記マイクからの音声信号の周波数に応じた操作指示信号を生成し、生成された操作指示信号を無線送信する送信装置と、
玩具本体に設けられ、前記送信装置から送信された操作指示信号を受信し、当該受信された操作信号に対応する駆動制御信号を出力する受信装置と、
前記駆動制御信号に基づいて前記玩具本体を動かす駆動装置と、
を備える。

第１〜第３の手段によれば、音源から遠距離であっても確実に音声に反応して動作し、対象物を小型化することができ、且つ複雑に動作させ得る遠隔操作装置又は玩具を提供することができる。

以下、本発明に係る遠隔操作装置の好適な一実施形態を説明する。
〔玩具１００の構成〕
図1に玩具１００の全体構成を示す。図１に示すように、玩具１００は、マイクロフォン（以下、「マイク」という。）２１と、遠隔操作装置と、玩具本体３からなる。

マイク２１は、スピーカ（音源）１から発生される音声を集音し、それ電気信号（音声信号）に変換する。マイク２１は送信装置２のケーシングと一体化されていてもよいし、別途接続ピン等を介して着脱可能に外部接続される構成でもよい。

遠隔操作装置は、マイク２１で集音された音声信号の周波数に応じた操作指示信号を赤外線ｉで無線送信する送信装置２と、赤外線ｉで送信された操作指示信号を受信して復調し、復調された操作指示信号に対応する制御駆動信号を出力する受信装置４と、を含む。送信装置２と受信装置４とは互いに異なるケーシングに収納され、分離されている。

玩具本体３には受信装置４及び受信装置４からの駆動制御信号に基づいて玩具本体３を動かす駆動装置５が設けられている。

〔送信装置２の構成〕
図２に送信装置２の構成例を示す。図２に示すように、送信装置２はマイク２１からの音声信号（アナログ信号）をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２２と、変換されたディジタル信号を処理し、操作指示信号を生成する信号処理部２３と、生成された操作指示信号に対応する赤外線ｉを発信する赤外線発信部２４とを備える。

図３に信号処理部２３の構成例を示す。図３に示すように、信号処理部２３は、ＣＰＵ２５、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７、Ｉ／Ｏ装置２９を含み、それぞれデータバス２８を介してデータのやり取りを行なうようになっている。この信号処理部２３として、マイクロコンピュータ（叉はマイクロプロセッサ）を利用することができる。また、信号処理部２３には、複雑な構成をとる場合や高速処理を行なう場合、ＤＳＰ（Digital Signal Processer）を用いることができる。

ＲＯＭ２６にはＣＰＵ２５の基本動作を制御するプログラムのほかに、操作指示制御プログラム（図４参照）、操作命令テーブル（図６参照）が格納されている。これらの操作指示制御プログラム及び操作命令テーブルは、圧縮された状態でＲＯＭ２６に格納されているので、電源のＯＮと同時に解凍され、ＲＡＭ２７に格納される。ＣＰＵ２５はこのＲＡＭ２７をワークメモリとして、操作指示制御プログラム及び操作命令テーブルと協働し、Ｉ／Ｏ装置２９を介して入出力されるデータの処理を実行する。

〔受信装置４の構成〕
次に、図７に受信装置４の構成例を示す。
受信装置４は、送信装置２からの赤外線ｉを感知（受信）して電気信号（操作指示データ）に変換する赤外線センサ４１と、変換された操作指示データを復調するデコーダ４２を有する。デコーダ４２は送信された操作指示データを解析し、駆動装置５の各駆動装置５１〜５６に駆動制御命令を出力する。

〔駆動装置５の構成〕
図７に駆動装置５の構成例を示す。
駆動装置５は、玩具本体３を前進Ｆ、後退Ｂ、右回転Ｒ、左回転Ｌ、上昇ＵＰ叉は下降ＤＷＮの個別的な動作を行なわせるために、前進装置５１、後退装置５２、右回転装置５３、左回転装置５４、上昇装置５５及び下降装置５６を有する。各駆動装置５１〜５６はモータ、歯車伝達機構、車輪等からなる。

なお、モータ、歯車伝達機構、車輪等の構成は、玩具本体３のキャラクタに適合するよう適宜構築する。例えば、玩具本体３を自動車、電車、ヘリコプター、船、動物の模型、人形、ロボット、怪獣等のキャラクタとした場合には、それぞれ特徴的な動きが異なる種々の構成態様がありうる。

〔使用例及び動作〕
使用例として、送信装置２をスピーカ１の近傍に配置し、この送信装置２とは適当な距離を置いて玩具本体３を配置し、スピーカ１から出力される音楽等の音声に反応して玩具本体３が前後左右上下等に動く場合を例にとって説明する。

ここで、図４に操作指示制御プログラムに基づく信号処理部２３の処理動作フローを示す。いま、玩具１００の電源がＯＮになると、予め定められた時間ｔnが経過されるまで時間がカウントされる（ステップS１）。つまり時間ｔｎはデータのサンプリング時間に相当する。

時間ｔｎが経過すると（ステップＳ１：ＹＥＳ）処理は、ステップＳ２に進み、マイク２１を通じて集音された音声データ（Ａ／Ｄ変換されたデータ）の入力が確認される。

音声データの入力がない場合、処理はステップＳ１に戻って待機する。音声データが入力された場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、フィルタ処理により音声データの周波数が検出される。なお、ここにいう周波数とは、単一の周波数のみならずある程度幅を持たせた周波数帯域の概念も含むものとする。但し、説明を簡単にするため、以下周波数で説明する。

ステップＳ３で実行されるフィルタは、図５に示すように、複数の周波数ｆ１〜ｆ６に分割された多段バンドパスフィルタで構成される。したがって、期間ｔｎのタイミングで入力された音声データの周波数に対応する信号が通過され、通過された周波数に対応する操作指示信号が生成される（ステップＳ４）。

このような処理を行なう場合、信号処理部２３として通常のマイクロコンピュータ或いはマイクロプロセッサでもよいが、高速処理の点でＤＳＰを用いることが好ましい。

操作指示信号の生成は、信号処理部２３内に予め設定された操作命令テーブル（図６参照）を用いて生成される。
すなわち、図６に示すように、操作命令テーブルには周波数ごとに対応する操作指示データが記述されており、検出された音声データの周波数に応じた操作指示信号が生成される。例えば、検出された周波数がｆ １の場合は前進命令Fであり、周波数f ２の場合は後退命令Ｂ・・・というように対応付けられている。このようにしてステップＳ４では入力された音声データに対応する操作指示データが生成される。生成された操作指示データは、ステップＳ５において赤外線ｉに変換され、送信される。送信された赤外線ｉは、受信装置４で受信される。

受信装置４では送信装置２から送信された赤外線ｉを赤外線センサ４１で感知する。赤外線センサ４１は感知した赤外線ｉを電気信号の操作指示データをデコーダ４２に出力する。

デコーダ４２は操作指示データを復調し、現在入力された操作指示データの内容を解読して対応する駆動制御信号を駆動装置５に送る。

駆動装置５では、入力された操作指示データの内容に応じて前進装置５１〜下降装置５６が駆動されることとなる。

このように、スピーカ１から出力される音声の周波数に対応する操作指示データが玩具本体３に設けられた受信装置４で受信され、上記音声周波数の応じて玩具本体３が駆動されることとなるので、玩具本体３に時間の経過と共に変化する音声にあわせてリズミカルで複雑な動きをさせることができる。

また、送信装置２と受信装置４とを分離し、送信装置２側に操作指示データの生成機能を持たせたので、受信装置４側の構成を比較的簡単にすることができる。そのため、玩具本体３のケーシングを小型化することができ、したがって、玩具本体３に応用ないし適用すべきキャラクタの選択の範囲を広げることができる。また、送信装置２をスピーカ１等の音源の近くに配置することができるため、大きな音量の操作指示を必要とせずに確実に操作支指示を与えることができる。換言すれば、受信装置４を送信装置２から遠く離した状態に置くことができる。

〔その他の態様〕
以上の説明では、音源をスピーカ１としたが、例えば、音程調節可能な笛を音源としてもよい。この態様によれば、使用者が吹く音の高さ（周波数）を種々変化させて使用者の命令通りに玩具本体３を動かすことが可能となる。

また、操作指示データを赤外線ｉを媒体として送信することとしたが、電波を利用することもできる。その場合には、ブルートゥース等の近距離通信規約の通信電波を利用し、赤外線発信部２４に代えて電波発信回路及び送信アンテナを用い、赤外線センサ４１を受信アンテナとすることで実現可能である。

本発明に係る玩具の全体を示す説明図である。 送信装置の構成例を示すブロック図である。 信号処理部の構成例を示すブロック図である。 信号処理部の動作を示すフローチャートである。 フィルタの特性図である。 操作命令テーブルである。 受信装置の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１ スピーカ
２ 送信装置
３ 玩具本体
４ 受信装置
５ 駆動装置
２１ マイク
２２ Ａ／Ｄ変換部
２３ 信号処理部
２４ 赤外線発信部
２５ ＣＰＵ
２６ ＲＯＭ
２７ ＲＡＭ
２８ データバス
２９ Ｉ／Ｏ装置
４１ 赤外線センサ
４２ デコーダ
５１ 前進装置
５２ 後退装置
５３ 右回転装置
５４ 左回転装置
５５ 上昇装置
５６ 下降装置
１００ 遠隔操作装置
ｃ 制御駆動信号
f 1〜ｆ６周波数
ｉ 赤外線
Ｂ 後退
ＤＷＮ 下降
Ｆ 前進
Ｌ 左回転
Ｒ 右回転
ＵＰ 上昇

Claims (3)

1. 音声信号の周波数に応じた操作指示信号を生成し、生成された操作指示信号を無線送信する送信装置と、
   前記送信装置とは異なるケーシングに設けられ、前記送信装置から送信された操作指示信号を受信し、当該受信された操作信号に対応する駆動制御信号を出力する受信装置と、
   を備えた遠隔操作装置。
2. 請求項１に記載の遠隔操作装置において、
   前記送信装置は、音声信号の周波数を検出し、当該検出された音声周波数に応じた操作指示信号を生成する信号処理部と、前記信号処理部で生成された操作指示信号を無線信号に変調して送信する無線送信部と、を備え、
   前記受信装置は、前記送信部から送信された無線信号を受信する受信部と、前記受信された無線信号に基づいて前期操作指示信号を復調する受信手段と、前記復調された操作指示信号に対応する駆動制御信号を出力する制御手段と、
   を備えた遠隔操作装置。
3. 音源から発生される音声を集音して音声信号を出力するマイクと、
   前記マイクからの音声信号の周波数に応じた操作指示信号を生成し、生成された操作指示信号を無線送信する送信装置と、
   玩具本体に設けられ、前記送信装置から送信された操作指示信号を受信し、当該受信された操作信号に対応する駆動制御信号を出力する受信装置と、
   前記駆動制御信号に基づいて前記玩具本体を動かす駆動装置と、
   を備えた玩具。

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