JP4582449B2 - コミュニケーション装置 - Google Patents
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Description
また、双方のコミュニケーション装置の動作をリアルタイムで伝達可能とするため、通信回線を含めて閉ループの構成とする必要があり、また、その動作の伝達中は、通信回線を接続状態に保つ必要がある。
つまり、コミュニケーションを実現するための環境条件はかなり限定され、また、長時間連続使用した際の通信費負担は膨大になるものであった。
しかし、実際の使用においては、カメラを通じて監視されている感覚が強く抱かれてしまい、なかなか受け入れられ難いのが現状の課題となっている。
また、普及した携帯電話の静止画あるいは動画の撮影機能を用いることも可能であるが、この場合、画像情報やテキスト情報は正確でかつ膨大である反面、操作が面倒であるだけではなく刹那的な繋がりしか得られず、継続してやりとりしていないと逆に不安にかられてしまうという心理的側面も明らかになってきた。
これは、別の感覚的な言葉で言い換えるならば、「ゆるやかな繋がり感」と「安堵感」を得られるコミュニケーション装置が求められているということである。
〔1〕 通信回線に複数接続された際に、前記通信回線を介して相互に情報の授受が可能なコミュニケーション装置であって
本体と、
駆動手段と、
この駆動手段により駆動され前記本体に対して相対変位する可動部と、
前記可動部の本体に対する相対位置を検出して位置情報として出力する位置検出手段と、
前記位置情報と所望の文字情報とが予め対応づけられた組情報を記憶する記憶手段と、
通信回線に接続して前記位置情報または前記文字情報を動作情報として送信すると共に外部から送信された動作情報を受信する通信手段と、
前記駆動手段と前記位置検出手段と前記通信手段とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記動作情報を外部から前記通信回線を介して受信した際に、
前記動作情報が前記位置情報の場合には、その位置情報に対応する相対位置に前記可動部を変位させる一方、
前記動作情報が前記文字情報の場合には、前記記憶手段に記憶された組情報に基づいて前記文字情報に対応する前記位置情報を得て、その位置情報に対応する相対位置に前記可動部を変位させるよう制御し、
前記通信手段が、前記位置情報又は前記文字情報を前記動作情報として送信した際に、前記可動部を、送信した前記動作情報に対応した形態をとるよう変位制御することを特徴とするコミュニケーション装置である。
〔2〕 また、〔1〕に記載されたコミュニケーション装置であって、情報を表示する表示手段を備え、前記可動部は人手によっても変位可能であり、
前記制御手段は、前記可動部の人手による変位で得られる形態に対応した前記位置情報に文字情報が対応づけられている場合に、その文字情報を前記表示手段に表示させることを特徴とする。
図1は、本発明のコミュニケーション装置の実施例における外観を説明する正面図である。
図2は、本発明のコミュニケーション装置の実施例を説明するブロック図である。
図3は、本発明のコミュニケーション装置の実施例において通信回線に接続した状態を説明する図である。
図4は、本発明のコミュニケーション装置の実施例を説明するフローチャートである。
図5は、本発明のコミュニケーション装置の実施例における形態αとコメントβとの対応を説明する図である。
このコミュニケーション装置50は、概ね人間の形態に則して形成されており、胴体部50A,この胴体部50Aに取り付けられた一対の腕部50B及び一対の脚部50Cと、この胴体部50Aに首部50Dを介して取り付けられた頭部50Eとを備えている。
また、胴体部50Aの上方側の左右側面には、それぞれ肩部50Fを介して腕部50Bが連結されている。この腕部50Bは、先端部50B1と根本部50B2とが肘部50Gを介して連結された構成となっている。
頭部50Eには、口に相当する部位にスピーカ52が取り付けられている。このスピーカ52は、音声等を出力する。
また、耳に相当する左右一対の部位にはそれぞれマイクロフォン53が取り付けられている。このマイクロフォン53を介して外部からの音声を取り込むことができる。
一対の脚部50Cの先端部には、それぞれ操作ボタンSW1,SW2が取り付けてある。この操作ボタンSW1,SW2の機能については、後述する。
また、脚部は固定(自由度なし)とされている。これらの可動部は、内蔵された駆動手段によりそれぞれ独立して駆動される。
この自由度を有する構造により、首部50Dと腕部50Bは胴体部50Aに対して変位し自由な形態を取り得るものであり、その形態によって感情表現が可能である。
例えば、顔(頭部)を上に向けて腕を上げた形態で喜びを表現したり、頭を垂れ、腕も下げて悲しみを表現したりすることができる。
このコミュニケーション装置50は、メインCPU1を備えている。このメインCPU1は、コミュニケーション装置50全体の制御を行う。
肩部50F,肘部50G及び首部50Dに関しては、動作時の所定タイミングで各関節がとるべき角度の目標値(目標角度データ)を発生し、これをメカ制御CPU2に送る。
メカ制御CPU2では、この目標角度データをシリアル変換してモータ制御ユニット3内のモータ制御CPU4にシリアルバス5を介して送る。
モータ制御CPU4は、各駆動手段にそれぞれ取り付けられた角度センサー6の出力と目標角度データとを比較して、両者が同じになるように駆動モータ7を回転させて制御する。
これにより関節は目的の角度となる。
また、駆動手段は駆動モータ7と比較的ギヤ比の高いギヤとにより構成してある。従って、駆動モータ7の駆動力の伝達を切断した時には、各可動部の停止位置をそのまま維持できる。
一方、その停止状態のまま、外部から人手によりゆっくりと動かすことも可能である。ここで、可動部は、高精度に位置決めされる必要がないので、停止後、動いてしまっても僅かであれば全く問題にならない。
また、ドライバ9a及びDA(デジタルアナログ変換器)9bからなるドライバユニット9を介してスピーカ52が接続されており、外部に向けて音声が出力可能である。
また、無線あるいは有線のいずれにおいても通信回線への接続が可能であり、LANカードあるいはモデムを介してインターネットや電話回線に接続可能とする通信インターフェース54を備えている。この通信インターフェース54は、バッファ54aを有している。
また、コメント情報と共に外部に送出することができる時間情報を提供するリアルタイムクロック55を備えている。
また、USBインターフェース56を持っており、USBを介して外部のパソコンと接続することができる。これにより、この装置の設定等を、パソコンを用いて外部から行うことができる。
また、首部50Dの角度が正面に対して上方40°〜60°,双方の肩部50Fの角度が下垂状態に対して上方約130°,肘部50Gの内角度が75°〜105°とした形態α2場合、すなわち、やや顔が上を向き、腕は所謂ガッツポーズとした場合、「やったーっ!」というコメントβ2を対応させる。
このように、各関節の角度データの組で構成される各形態αに対するコメントβの組を自由に設定することができる。
メインCPU1は、このデータテーブルをメモリ57から所定のタイミングで読み出すことができる。
また、このデータテーブルは、外部のパソコンから設定を変更したり新たに入力したりすることが可能である。従って、ユーザーの好みに応じた設定が可能となる。また、送信者名もPCから設定可能である。その他の初期設定などをUSB経由で実現できる。
この図は、形態αとコメントβとの間に1〜m(mは自然数)の対応づけがされた例である。
形態αは、可動部のN自由度(Nは自然数)の各設定角度の組みからなり、この組みとコメントとの組み合わせで対応づけがされている。
例えば、対応No.2は、自由度1(例えば肩の角度)が0°±5°であり、自由度2(例えば肘の角度)が45°±5°であり、自由度3(例えば首の上下角度)が90°±20°であり、以下、自由度4〜(N―1)までが適宜設定され、自由度N(例えば首の回転角度)が0°±5°である形態について、コメントβを「暑いね」と対応づけたものである。これと同様に、他の対応No.も対応づけがなされている。
この組データに対して、いずれかのコミュニケーション装置において改訂が成された場合、その改訂内容は、他のコミュニケーション装置に送出され、それを受信したコミュニケーション装置は、自身のメモリに記憶されたデータを受信した改訂内容に改訂する。
この際、複数のコミュニケーション装置において、改訂の指示可否で主または従となる装置を設定しておいてもよく、また、意図しない改訂が行われないように、所定のパスワード等により主従関係を管理する構成にしてもよい。
図3は、実施例のコミュニケーション装置50同士(図では50X,50Y)を、通信インターフェース56(図3には図示せず)を介してインターネットN及び公衆回線Kに接続した状態を説明する図である。
コミュニケーション装置50Xにおいて、予め互いの対応が設定されている複数の形態α1〜αnとコメントβ1〜βn(n:自然数)との組から、操作ボタンSW1,SW2の予め定められた操作により、所望の形態αmまたはコメントβm(m:1≦m≦nの自然数)を決め、送出相手を選定し(図3の場合は50Yと選定)、接続実行の指示を出すと、メインCPU1の指示により通信インターフェースは接続を実行し、その接続が確立すると形態データαあるいはコメントデータβなどを送出する。送出が終わると、コミュニケーション装置50X自らこれを表現する。
送出したデータがコメントデータβxの場合は、メモリ57に記憶されたデータテーブルを参照してそのコメントデータβxに対応する形態データαxを読み出し、そのコメントデータβxに対応する形態データαxを基に、送出データが形態データの場合と同様に処理をする。
これにより、送出したデータが誤りであったか否かの確認ができる。
受信したデータがコメントデータβyの場合は、メインCPU1は、メモリ57に記憶されたデータテーブルを参照してそのコメントデータβyに対応する形態データαyを読み出し、そのデータαyを基に、送出データが形態データの場合と同様に処理をする。
例えば、腕や首をゆっくりと動かし、所望の表情となる形態にしてから送信する指示を操作ボタンで実行すればよい。
また、形態に対応づけしたコメントを同時に表示させるようにしておき、形態を動かしながら都度表示される対応コメントを見て適当なものを選択するように構成してもよい。
また、音声の送付も可能としてもよい。
音声入力開始を指示するように操作ボタンSW1,SW2を押してマイクロフォン53を用いて音声を録音し、これを音声認識してテキストデータに変換し、音声テキストデータθとして送付してもよい。
この場合、受信側は受信した音声テキストデータθから音声合成を行い、スピーカ52から音声として出力することができる。
また、音声テキストデータθをテキストとして表示パネル51で表示してもよい。
また、入力した音声信号を圧縮して送付してもよい。この場合、受信側は受信した音声信号を伸長複合して音声としてスピーカ52により出力する。
このプログラムは、「END」からループして「START」を繰り返す動作をするものである。
初期状態では、駆動モータ7は駆動されていないので、人手で動かされていなければ停止状態にある。動いているか否かの判定は、各関節の角度センサーの出力を複数回サンプリングし値が同じか否かで行う。サンプリング値が同じであれば動いていないと判定する。
この状態で、関節が動いていれば(A2−Y)、人が形態入力しようとしていることになるので、その処理を開始する。
まず、関節が可動して取り得るすべての形態に対応するコメントを表示パネル1に表示させる(A15)。多数の場合はスクロール等で表示させる。
このコメントは、上述したように、各関節の角度値の組み合わせで決まるように予め設定され、メモリ57にテーブルとして記憶されている。
つまり、首と腕を挙げている場合には喜んでいるようなコメントが設定され、逆に下を向いている時には悲しそうなコメントが設定される。
またその付近で角度を微少に変化させると対応したコメントが出るように設定しておく。これらのコメントの内、所望のコメントを設定すればよい。
この操作ボタンSW1,SW2は、音声を録音したり、録音した音声データを送信する際のトリガ信号を送出させることもできる。
例えば、所定の手順として操作ボタンSW1を押した場合(A17−Y)に、その時点から所定時間の間、録音(音声データの入力)を行う(A18)。そして、入力した音声データを音声認識によりテキストコードに変換する(A19)。
あるいは、入力した音声データを圧縮する(A20)。この変換または圧縮処理は必須ではないが、選択的に実施することにより送信時間を短縮することが可能である。
音声データを入力及び送信して、形態αやコメントβでは伝えられない情報を伝達することが可能であるが、この音声データの処理はスキップしてもよい。
まず、各関節の角度データを形態データαとして送信する(A23)。そして、コメントデータβを送信する(A24)。最後に音声データを送信する(A25)。このステップA25は、録音がスキップされた場合にはスキップされる。
また、形態データαとコメントデータβは、一方のみ選択してもよい。
関節が動いていないので、受信データがあれば、これを読み込んで形態の表現とコメントの表示等を行う。
メインCPU1はバッファ54aの状態を調べ、受信されている情報があればこれを読み出す。
すなわち、メインCPU1は、受信を確認(A4)したらバッファ(54a)からデータを読み出す(A26)。
そして、角度設定動作完了フラッグCMP_FLGを0(ゼロ)にクリヤし(A9)、目標角度を設定して駆動モータ7を駆動させる(A10)。
この制御は、目標角度を設定し角度センサー6の値との差分が0(ゼロ)になるようにフィードバックさせるものである(目標値は、現在位置の角度から徐々に最終位置に動くように変化させながら設定する。そして、これは急激な動きをさせないためと、後述の動作中に人が関節を動かし始めたことを検出するための誤検出を避けるためである)。
未達(A11−N)であれば、角度センサー6の値を読み込む(A12)。この際、値が前回読み込んだ値と比べて変わっていなければ、駆動モータ7を駆動しているにも関わらず、動いていないことになり、人が関節をもって動作を妨げたことになる。
また、所定の範囲を超えた値が得られれば(A13−Y)、人が無理やり動かしていることになる。
そして、ステップ(A11)で最終目標(角度)値まで動作を完了した場合(A11−Y)には、メインCPU1h、CMP_FLG=1とし(A6)、コメントを表示パネル51に表示させ(A7)、音声をスピーカ52から出力させ(A8)、駆動を停止させる(A14)。上述したように、駆動を停止しても、ギヤがあるため、可動部はその停止時の姿勢が維持される。
一方、ステップ(A5)において、CMP_FLG=1の状態で操作ボタンSW2をチェックし(A28)、それが押された場合(A29−Y)、CMP_FLG=0とする(A30)ように設定されている。従って、再度、形態,コメントあるいは音声を再設定して形態や音声を再現することが可能である。
また、通信エラー発生した時には、接続が確立していることを確認した後、各データを再送するように設定されている。その際、エラー発生前に送信が完了しているデータは再送しないようにして、通信時間を短縮している。
従って、通信状態が悪くても、断続的にデータ送受信が行われるので、通信環境が限定されることなく良好なコミュニケーションが可能である。
また、リアルタイムに相互通信が確立している環境でなくても良好に通信が行えるので、利用者にゆるやかな繋がり感を想起させることができる。
また、別の表現で示すならば、通信回線を介し、その通信回線に接続された他方の装置に対して伝達すべき動作表現を置換してなるメッセージまたは形態に基づいて設定された動作情報を送信する一方、他方の装置から送出されたその動作情報を動作表現に復元するように、その動作表現の相互伝達を行うコミュニケーション装置である。
2 メカ制御CPU
3 モータ制御ユニット
4 モータ制御CPU
5 シリアルバス
6 角度センサ
7 駆動モータ
8 アンプユニット
8a アンプ
8b AD
9 ドライバユニット
9a ドライバ
9b DA
50 コミュニケーション装置
50A 胴体部
50B 腕部
50C 脚部
50D 首部
50E 頭部
50F 肩部
50G 肘部
51 表示パネル
52 スピーカ
53 マイクロフォン
54 通信インターフェース
54a バッファ
55 リアルタイムクロック
56 USBインターフェース
57 メモリ
SW1,SW2 操作ボタン(スイッチ)
α 形態
β コメント(文字列)
θ 音声テキストデータ
Claims (2)
- 通信回線に複数接続された際に、前記通信回線を介して相互に情報の授受が可能なコミュニケーション装置であって
本体と、
駆動手段と、
この駆動手段により駆動され前記本体に対して相対変位する可動部と、
前記可動部の本体に対する相対位置を検出して位置情報として出力する位置検出手段と、
前記位置情報と所望の文字情報とが予め対応づけられた組情報を記憶する記憶手段と、
通信回線に接続して前記位置情報または前記文字情報を動作情報として送信すると共に外部から送信された動作情報を受信する通信手段と、
前記駆動手段と前記位置検出手段と前記通信手段とを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記動作情報を外部から前記通信回線を介して受信した際に、
前記動作情報が前記位置情報の場合には、その位置情報に対応する相対位置に前記可動部を変位させる一方、
前記動作情報が前記文字情報の場合には、前記記憶手段に記憶された組情報に基づいて前記文字情報に対応する前記位置情報を得て、その位置情報に対応する相対位置に前記可動部を変位させるよう制御し、
前記通信手段が、前記位置情報又は前記文字情報を前記動作情報として送信した際に、前記可動部を、送信した前記動作情報に対応した形態をとるよう変位制御することを特徴とするコミュニケーション装置。 - 情報を表示する表示手段を備え、前記可動部は人手によっても変位可能であり、
前記制御手段は、前記可動部の人手による変位で得られる形態に対応した前記位置情報に文字情報が対応づけられている場合に、その文字情報を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1記載のコミュニケーション装置。
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