JP3691978B2

JP3691978B2 - A toy equipped with a device for discriminating the psychological status of the actor and a device for discriminating the psychological status of the actor

Info

Publication number: JP3691978B2
Application number: JP696999A
Authority: JP
Inventors: 原章裕笠
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JP2000202169A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作用力の態様に基づいて、当該作用力の付与時の作用者の心理状況を判別する装置に係り、とりわけ、玩具などに搭載され、加速度計または速度計の出力等から当該玩具への作用力の付与時の作用者の心理状況を判別する装置に関している。尚、作用者の心理状況とは、作用者の感情、意図、思慮等を表し、作用者とは、作用力を加えることができれば人間以外のものをも含む。
【０００２】
【従来の技術】
従来の作用者の心理状況を判別する装置は、当該装置に対して発せられる音声を分析するタイプと、当該装置に対して付与される振動を分析するタイプとの２つのタイプがある。
【０００３】
音声を分析するタイプの作用者の心理状況を判別する装置としては、現在までに種々の装置が提案されており、人間の声の調子などから人間の感情をかなり高精度に判別することがすでに達成されている。
【０００４】
一方、振動を分析するタイプの作用者の心理状況を判別する装置としては、特開平４−１２２２７９号公報に記載された装置がある。この装置は、玩具としての人形に搭載されており、所定の基準値を超える音声あるいは振動を検出できる音声感知センサと振動感知センサとを備えている。
【０００５】
この人形は、作動スイッチの入力によって、人形に搭載された泣声合成発生器と、同じく人形に搭載されたタイマーとが作動する。各センサが検出する所定の基準値を超える音声あるいは振動が、タイマーが計測する一定の時間内についてカウントされ、その値が所定のカウント数を超えた場合には「愛情」を認識して泣声合成発生器が停止し、人形に搭載された笑声合成発生回路が作動する。一方、所定のカウント数に満たない場合には「無視」を認識して、泣声合成発生器の音量がより増大する。
【０００６】
また、振動を分析するタイプの他の作用者の心理状況を判別する装置として、特開平１０−３２８４２２号公報に記載された装置がある。この装置は、動物型の玩具に搭載されており、頭部における振動の振幅と振動回数とを検出する振動検出器と、背中部における振動の回数を検出する振動検出器とを備えている。この装置は、例えば図７に示すような対応テーブルを利用することによって、振動検出器が検出する情報から玩具への作用力の付与時の作用者の感情を判別する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の２つの振動分析タイプの作用者の心理状況を判別する装置は誤った判断を下すことが多く、従来の振動分析タイプの作用者の心理状況を判別する装置は未だに高精度の判別を実現できていない。
【０００８】
本件発明者は、振動解析のための情報量として、振幅と振動回数だけでは不十分なのではないかと考えた。
【０００９】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、振動解析をより高精度に行って、作用力を加えた作用者の心理状況をより高い精度で判別することができるような作用者の心理状況を判別する装置及び作用者の心理状況を判別する装置を備えた玩具を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、作用力に応じて各設置位置に生じる各加速度波形または各速度波形を出力する複数個の加速度計または速度計と、前記各加速度計または各速度計に接続され、前記各加速度計または各速度計から出力される複数の加速度波形または速度波形を分析し、前記各加速度波形または各速度波形の時間変動およびそれらの相互の関係に基づいて、作用力に対応する作用力を加えた作用者の心理状況を判別する処理回路と、を備え、前記処理回路は、前記各加速度計または各速度計に接続され、前記各加速度計または各速度計から出力される複数の加速度波形または速度波形を分析し、前記各加速度波形または各速度波形の時間変動およびそれらの相互の関係から求められる特性パラメータを抽出する抽出回路と、前記抽出回路によって抽出された前記特性パラメータに基づいて、当該作用力に対応する作用力を加えた作用者の心理状況を判別する判別回路と、を有し、前記特性パラメータは、前記各加速度波形または各速度波形のピーク波形部分の個数、振幅、時間幅、ピーク波形部分間の間隔のうち少なくともいずれか１つと、前記各加速度計または各速度計相互の前記各加速度波形または各速度波形間における前記ピーク波形部分の時間差と、を有することを特徴とする作用者の心理状況を判別する装置である。
【００１１】
また本発明は、特許請求の範囲の請求項１乃至７のいずれかに記載の作用者の心理状況を判別する装置が搭載されたことを特徴とする玩具である。
【００１２】
本発明によれば、各出力波形の時間変動のみならず、それらの相互の関係を分析するため、振動解析がより高精度に行われ、作用力を加えた作用者の心理状況判別をより高い精度で実現することができる。特に、相互の出力波形間のピーク波形部分の時間差を抽出することが有効である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態による作用者の心理状況を判別する装置を示す概略ブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施の形態の作用者の心理状況を判別する装置２０は、第１の加速度計１及び第２の加速度計２と、これらの加速度計１、２に接続された信号処理回路３とを備えている。加速度計１、２は、リニアの加速度を検出するものに限られず、角加速度を検出するものであってもよい。
【００１５】
信号処理回路３は、各加速度計１、２から出力される２つの加速度波形を分析し、各加速度波形の時間変動およびそれらの相互の関係から求められる特性パラメータを抽出する抽出回路４と、抽出回路４によって抽出された特性パラメータに基づいて、作用力に対応する作用力を加えた作用者の心理状況を判別する判別回路５と、を有している。
【００１６】
抽出回路４は、加速度計１、２から伝達される加速度波形をそれぞれデジタル化するためのＤＡ変換部４１と、デジタル化された波形データを時系列で記憶する波形記憶部４２とを有している。
【００１７】
波形記憶部４２には、波形記憶部４２に記憶された波形データから加速度波形のピーク波形部分Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２を識別して、ピーク波形部分の個数、振幅Ｙ_A1、Ｙ_A2、Ｙ_B1、Ｙ_B2を抽出し、ピーク波形が複数個ある場合にはピーク波形間の間隔Ｉ_A12、Ｉ_B12を抽出し、さらに２つの加速度波形の対応するピーク波形部分の時間差Δｔ１、Δｔ２を抽出する特性抽出部４３が接続されている（図５参照）。特性抽出部４３は、この他、各ピーク波形部分の時間幅を抽出してもよい。
【００１８】
判別回路５は、特性抽出部４３によって抽出されたピーク波形部分の個数、振幅Ｙ_A1、Ｙ_A2、Ｙ_B1、Ｙ_B2、間隔Ｉ_A12、Ｉ_B12及び時間差Δｔ１、Δｔ２（特性パラメータ）に基づいて、作用力の作用位置、大きさ、作用回数及び間隔を演算する演算部５１と、作用力の作用位置、大きさ、作用回数及び間隔の組み合わせと当該作用力に対応する作用力を加えた作用者の心理状況とを対応付けるテーブル情報を記憶するテーブル記憶部５２と、演算部５１によって演算された作用力の作用位置、大きさ、作用回数及び間隔の組み合わせをテーブル記憶部５２のテーブル情報と照合させる照合部５３と、を有している。テーブル情報の一例を図２に示す。
【００１９】
また、判別回路５は、所望の心理状況情報を入力する入力部５４と、入力部５４において入力された所望の心理状況情報に基づいてテーブル記憶部５２に記憶されたテーブル情報を修正する修正回路５５を有する。テーブル記憶部５２に記憶されるテーブル情報は、予め設定されたもの（図２参照）から、より高精度に作用力を加えた作用者の心理状況を判別できるように修正され得る。修正のためのアルゴリズムとしては、例えばニューラルネットワーク回路等が利用される。
【００２０】
この他、信号処理回路３には、マイクなどの音声入力装置１１や、光センサなどの光信号入力装置１２が接続されている。
【００２１】
２つの加速度計１、２と信号処理回路３は、図３に示すように、１つのフレキシブル基板１０に固定されている。これにより、加速度計１、２の相対的な設置位置が大きく変化しないようになっている。
【００２２】
また、図１及び図３に示すように、判別回路５には音声合成装置６（制御装置）が接続され、音声合成装置６にはスピーカ６ｓ（信号発信装置）が接続されている。また、信号処理回路３には、モータ制御装置７（制御装置）が接続され、モータ制御装置７には複数個のモータ７ａ〜７ｄが接続されている。
【００２３】
以上のような作用者の心理状況を判別する装置２０は、図３及び図４に示すように、玩具である動物型のぬいぐるみ３０に搭載されている。そして、第１の加速度計１がぬいぐるみ３０の頭部内に位置し、第２の加速度計２がぬいぐるみ３０の胴体部に位置するように、フレキシブル基板１０がぬいぐるみ３０内に埋設されている。
【００２４】
ぬいぐるみ３０は、目を開閉する目作動部３０ａ（信号発信装置）と、耳を駆動する耳作動部３０ｂ（信号発信装置）と、手を駆動する手作動部３０ｃ（信号発信装置）と、足を駆動する足作動部３０ｄ（信号発信装置）とを有している。これらの作動部３０ａ〜３０ｄは、それぞれモータ７ａ〜７ｄに接続されており、モータ７ａ〜７ｄの動作状態に応じて作動するようになっている。
【００２５】
次に、このような構成よりなる本実施の形態の作用について、図６を用いて説明する。
【００２６】
例えば、人間がぬいぐるみ３０に作用力を付与した場合（ＳＴＥＰ１）、頭部の加速度波形が頭部に配置された第１の加速度計１から信号処理回路３に送られ、胴体部の加速度波形が胴体部に配置された第２の加速度計２から信号処理回路３に送られる（ＳＴＥＰ２）。
【００２７】
信号処理回路３に送られた加速度波形の信号は、ＤＡ変換部４１にてデジタル化され（ＳＴＥＰ３）、それぞれ時系列に従って波形記憶部４２に記憶される（ＳＴＥＰ４）。
【００２８】
例えば、人間がぬいぐるみ３０の胴体部を把持して頭部を軽く２回叩いた場合、図５に示すような加速度波形が得られる。図５の上方のグラフは第１の加速度計１の出力波形を表しており、下方のグラフは第２の加速度計２の出力波形を表している。この場合、第１の加速度計１のピーク波形部分Ａ１、Ａ２が、第２の加速度計２のピーク波形部分Ｂ１、Ｂ２に先んじて現れている。逆に、例えば人間がぬいぐるみ３０の胴体部を把持して胴体部を軽く揺する場合には、第２の加速度計２の出力変動が、第１の加速度計１の出力変動に先んじて現れる。
【００２９】
ここで、出力波形のピーク波形部分Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２の個数は作用力の作用回数に対応しており、ピーク波形部分の振幅ＹＡ１、ＹＡ２、ＹＢ１、ＹＢ２は作用力の大きさに対応しており、連続するピーク波形部分の間隔ＩＡ１２、ＩＢ１２は作用力の間隔に対応しており、２つの加速度波形の対応するピーク波形部分の時間差Δｔ１、Δｔ２は作用力の作用位置に対応している（図５参照）。
【００３０】
このような対応関係を利用して、特性抽出部４３が波形記憶部４２に記憶された波形から特性パラメータを抽出し（ＳＴＥＰ５）、演算部５１がこれらの特性パラメータから作用力の作用位置と大きさと作用回数と間隔とを演算する（ＳＴＥＰ６）。演算部５１によって演算された作用力の作用位置、大きさ、作用回数及び間隔の組み合わせは、照合部５３によってテーブル記憶部５２のテーブル情報（図２参照）と照合され、対応する作用力を加えた作用者の心理状況が判別される（ＳＴＥＰ７）。
【００３１】
本実施の形態のぬいぐるみ３０は、判別された作用力を加えた作用者の心理状況に基づいて音声合成装置６及びモータ制御装置７が作動し、判別された作用力を加えた作用者の心理状況に応じてスピーカ６ｓから笑い声を発したり、悲しい声を発したり、怒った声を発する。あるいは、モータ７ａ〜７ｄを介して各作動部３０ａ〜３０ｄが作動して、目、耳、手及び足のいずれかが作動する。
【００３２】
以上のように、本実施の形態によれば、複数個の加速度波形の時間変動及びそれらの相互の関係から作用力の作用位置と大きさと作用回数と間隔とが演算され、振動解析がより高精度に行われるため、より高い精度での作用力を加えた作用者の心理状況判別を実現することができる。そして、判別された作用力を加えた作用者の心理状況に基づいて玩具に種々の反応動作を行わせることにより、玩具に対する愛着をより湧かせることが可能となる。
【００３３】
さらには、判別された作用力を加えた作用者の心理状況の履歴を記憶して、同じ心理状況であっても、最初に判別した時と繰り返し判別した時とで、音声合成装置６及びモータ制御装置７の作動状態を変えることも可能である。例えば、連続的に「怒り」を判別した場合（連続的に頭を叩かれている場合）には、より反発的な語調の声で反応するようにし、逆に連続的に「あやす」を判別した場合（連続的に背中を揺すられている場合）には、よりフレンドリーな語調の声で反応するようにすることが可能である。このような態様は、ぬいぐるみに対する愛着をより増大することに効果がある。
【００３４】
また、ニューラルネットワーク回路等を判別回路に利用することにより、出力波形の特性パラメータから、作用力に関する情報を分析することなく、直接的に作用力を加えた作用者の心理状況を判別する回路を構築することも可能である。
【００３５】
なお、前記の実施の形態では、２つの加速度計が設けられているが、より多くの加速度計を設けることができることは言うまでもない。例えば、第３の加速度計をぬいぐるみ３０の左手先端部に、第４の加速度計をぬいぐるみ３０の右手先端部に配置すれば、握手動作による作用力等が検出でき、それに応じた作用者の心理状況判別が可能となる。これにより、より多モードの心理状況判別とそれに基づく反応動作が可能となり、玩具に対する愛着をさらに効果的に増大させることが可能となる。
【００３６】
また、複数の加速度計の代わりに、複数の速度計あるいは加速度計と速度計とを複数個組み合わせた構成を用いてもよい。
【００３７】
また、角速度計や角加速度計を用いる従来技術は存在しないが、これらは回転方向の変動を検出することができるため、従来判別できなかった作用力、例えば玩具を抱いたまま作用者が回転する動作等を検出することが可能であり、作用力に対応する作用力を加えた作用者の心理状況の判別精度の向上が図れる。
【００３８】
さらに、音声入力装置１１からの音声信号や光信号入力装置１２からの光信号を、作用力を加えた作用者の心理状況の判別に複合的に利用することも効果的である。その他、温度情報などあらゆる検出情報を複合的に利用することも可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、各出力波形の時間変動のみならず、それらの相互の関係を解析するため、振動解析がより高精度に行われ、より高い精度での作用力を加えた作用者の心理状況判別を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による作用者の心理状況を判別する装置の一実施の形態を示す概略ブロック図。
【図２】テーブル情報の一例を示す図。
【図３】図１の作用者の心理状況を判別する装置を搭載したぬいぐるみの内部を示す概略図。
【図４】図１の作用者の心理状況を判別する装置を搭載したぬいぐるみを示す概略図。
【図５】２つの加速度波形の一例を示す図。
【図６】図１の作用者の心理状況を判別する装置の作用の流れを示すフローチャート。
【図７】従来技術における照合テーブルを示す図。
【符号の説明】
１第１の加速度計
２第２の加速度計
３信号処理回路
４抽出回路
４１ＤＡ変換部
４２波形記憶部
４３特性抽出部
５判別回路
５１演算部
５２テーブル記憶部
５３照合部
６音声合成装置
６ｓスピーカ
７モータ制御部
７ａ〜７ｄモータ
１１音声入力装置
１２光信号入力装置
２０作用者の心理状況を判別する装置
３０ぬいぐるみ
３０ａ目作動部
３０ｂ耳作動部
３０ｃ手作動部
３０ｄ足作動部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for discriminating an operator's psychological state at the time of application of the acting force based on the mode of acting force, and in particular, the toy is mounted on a toy or the like, and the toy is output from an accelerometer or a speedometer. It is related with the apparatus which discriminate | determines the psychological state of the actor at the time of provision of the action force to. Note that the psychological state of the actor represents the emotion, intention, thought, etc. of the actor, and the actor includes those other than humans as long as the acting force can be applied.
[0002]
[Prior art]
There are two types of conventional devices that determine the psychological state of an actor: a type that analyzes the sound emitted to the device, and a type that analyzes vibration applied to the device.
[0003]
Various devices have been proposed to date to determine the psychological status of actors who analyze speech, and it has already been possible to determine human emotions with a very high degree of accuracy from the tone of human voices. Has been achieved.
[0004]
On the other hand, as an apparatus for discriminating the psychological state of a type of operator who analyzes vibration, there is an apparatus described in JP-A-4-122279. This device is mounted on a doll as a toy, and includes a voice detection sensor and a vibration detection sensor capable of detecting voice or vibration exceeding a predetermined reference value.
[0005]
In this doll, the cry synthesis generator mounted on the doll and the timer mounted on the doll are operated by the input of the operation switch. Voices or vibrations exceeding a predetermined reference value detected by each sensor are counted within a certain period of time measured by the timer, and if that value exceeds a predetermined number of counts, "love" is recognized and cry synthesis is performed The generator stops, and the laughter synthesis generation circuit mounted on the doll is activated. On the other hand, when the predetermined count number is not reached, “ignore” is recognized, and the volume of the cry synthesis generator further increases.
[0006]
Moreover, as an apparatus for discriminating the psychological state of other actors of the type that analyzes vibration, there is an apparatus described in JP-A-10-328422. This device is mounted on an animal-type toy and includes a vibration detector that detects the amplitude and number of vibrations in the head and a vibration detector that detects the number of vibrations in the back. This device, for example, uses a correspondence table as shown in FIG. 7 to discriminate the emotion of the actor when the acting force is applied to the toy from the information detected by the vibration detector.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned apparatus for discriminating the psychological state of the two vibration analysis type operators often makes an erroneous determination, and the conventional device for discriminating the psychological state of the vibration analysis type operator is still highly accurate. Has not been realized.
[0008]
The inventor of the present invention considered that the amplitude and the number of vibrations alone are not sufficient as the amount of information for vibration analysis.
[0009]
The present invention has been made in consideration of such points, such that vibration analysis can be performed with higher accuracy, and the psychological state of the operator who has applied the action force can be determined with higher accuracy. It aims at providing the toy provided with the apparatus which discriminate | determines an operator's psychological state, and the apparatus which discriminate | determines an operator's psychological state.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a plurality of accelerometers or speedometers that output each acceleration waveform or each speed waveform generated at each installation position in accordance with an acting force, and each accelerometer or each speedometer connected to each accelerometer. Alternatively, a plurality of acceleration waveforms or velocity waveforms output from each speedometer are analyzed, and an acting force corresponding to the acting force is added based on the temporal variation of each acceleration waveform or each velocity waveform and their mutual relationship. A processing circuit for determining the psychological state of the actor, wherein the processing circuit is connected to each accelerometer or each speedometer and outputs a plurality of acceleration waveforms or speeds output from each accelerometer or each speedometer An extraction circuit that analyzes a waveform and extracts a characteristic parameter obtained from a temporal variation of each acceleration waveform or each velocity waveform and their mutual relationship; and extraction by the extraction circuit A discriminating circuit for discriminating a psychological state of an operator who has applied an acting force corresponding to the acting force based on the obtained characteristic parameter, wherein the characteristic parameter includes the acceleration waveform or the velocity waveform. At least one of the number of peak waveform portions, the amplitude, the time width, and the interval between peak waveform portions, and the acceleration waveform between each acceleration meter or each speedometer or the peak waveform portion between the velocity waveforms. It is an apparatus for discriminating the psychological state of an actor characterized by having a time difference.
[0011]
Further, the present invention is a toy characterized in that the device for discriminating the psychological state of the actor according to any one of claims 1 to 7 is mounted.
[0012]
According to the present invention, in order to analyze not only the time variation of each output waveform but also the mutual relationship between them, vibration analysis is performed with higher accuracy, and the psychological situation determination of the operator who applied the action force is higher. It can be realized with accuracy. In particular, it is effective to extract the time difference of the peak waveform portion between the output waveforms.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0014]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an apparatus for discriminating an operator's psychological state according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the device 20 for determining the psychological state of an operator according to an embodiment of the present invention includes a first accelerometer 1 and a second accelerometer 2, and these accelerometers 1 and 2. And a signal processing circuit 3 connected thereto. The accelerometers 1 and 2 are not limited to those that detect linear acceleration, and may be those that detect angular acceleration.
[0015]
The signal processing circuit 3 analyzes the two acceleration waveforms output from the accelerometers 1 and 2, and extracts an extraction circuit 4 that extracts characteristic parameters obtained from temporal variations of the acceleration waveforms and their mutual relationship, and extraction Based on the characteristic parameters extracted by the circuit 4, a discrimination circuit 5 is provided for discriminating the psychological state of the actor who has applied an action force corresponding to the action force.
[0016]
The extraction circuit 4 includes a DA conversion unit 41 for digitizing acceleration waveforms transmitted from the accelerometers 1 and 2 and a waveform storage unit 42 for storing digitized waveform data in time series. Yes.
[0017]
The waveform storage unit 42 identifies peak waveform portions A1, A2, B1, and B2 of the acceleration waveform from the waveform data stored in the waveform storage unit 42, and the number of peak waveform portions, amplitudes Y _A1 , Y _A2 , Y _B1 and _YB2 are extracted, and when there are a plurality of peak waveforms, intervals I _A12 and I _B12 between the peak waveforms are extracted, and further, time differences Δt1 and Δt2 of the corresponding peak waveform portions of the two acceleration waveforms are extracted. A characteristic extraction unit 43 is connected (see FIG. 5). In addition, the characteristic extraction unit 43 may extract the time width of each peak waveform portion.
[0018]
The discrimination circuit 5 is based on the number of peak waveform portions extracted by the characteristic extraction unit 43, the amplitudes Y _A1 , Y _A2 , Y _B1 , Y _B2 , the intervals I _A12 , I _B12 and the time differences Δt1, Δt2 (characteristic parameters). , A calculation unit 51 that calculates the action position, size, number of actions, and interval of the action force, and a combination of action position, magnitude, action frequency, and interval of the action force and an action force corresponding to the action force A table storage unit 52 that stores table information that correlates with a person's psychological state, and collates the combination of the action position, magnitude, number of actions, and interval of the action force calculated by the calculation unit 51 with the table information in the table storage unit 52 And a matching unit 53 to be used. An example of the table information is shown in FIG.
[0019]
The determination circuit 5 also includes an input unit 54 for inputting desired psychological situation information, and a correction circuit for correcting the table information stored in the table storage unit 52 based on the desired psychological situation information input at the input unit 54. 55. The table information stored in the table storage unit 52 can be modified from preset information (see FIG. 2) so that the psychological state of the actor who has applied the action force with higher accuracy can be determined. As an algorithm for correction, for example, a neural network circuit or the like is used.
[0020]
In addition, an audio input device 11 such as a microphone and an optical signal input device 12 such as an optical sensor are connected to the signal processing circuit 3.
[0021]
The two accelerometers 1 and 2 and the signal processing circuit 3 are fixed to one flexible substrate 10 as shown in FIG. Thereby, the relative installation position of the accelerometers 1 and 2 is not greatly changed.
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 3, a speech synthesizer 6 (control device) is connected to the discrimination circuit 5, and a speaker 6 s (signal transmission device) is connected to the speech synthesizer 6. The signal processing circuit 3 is connected to a motor control device 7 (control device), and the motor control device 7 is connected to a plurality of motors 7 a to 7 d.
[0023]
As shown in FIGS. 3 and 4, the device 20 for determining the psychological state of the actor as described above is mounted on an animal-shaped stuffed animal 30 that is a toy. The flexible substrate 10 is embedded in the stuffed toy 30 so that the first accelerometer 1 is located in the head of the stuffed toy 30 and the second accelerometer 2 is located in the body of the stuffed toy 30.
[0024]
The stuffed toy 30 includes an eye actuation unit 30a (signal transmission device) that opens and closes the eyes, an ear actuation unit 30b (signal transmission device) that drives the ear, a hand actuation unit 30c (signal transmission device) that drives the hand, and a foot 30d (signal transmission device). These operation parts 30a-30d are connected to the motors 7a-7d, respectively, and operate according to the operating states of the motors 7a-7d.
[0025]
Next, the effect | action of this Embodiment which consists of such a structure is demonstrated using FIG.
[0026]
For example, when a human gives an acting force to the stuffed toy 30 (STEP 1), the acceleration waveform of the head is sent to the signal processing circuit 3 from the first accelerometer 1 arranged on the head, and the acceleration waveform of the trunk is obtained. The signal is sent to the signal processing circuit 3 from the second accelerometer 2 arranged in the body part (STEP 2).
[0027]
The signal of the acceleration waveform sent to the signal processing circuit 3 is digitized by the DA conversion unit 41 (STEP 3), and stored in the waveform storage unit 42 according to the time series (STEP 4).
[0028]
For example, when a human grasps the body portion of the stuffed toy 30 and taps the head lightly twice, an acceleration waveform as shown in FIG. 5 is obtained. The upper graph in FIG. 5 represents the output waveform of the first accelerometer 1, and the lower graph represents the output waveform of the second accelerometer 2. In this case, the peak waveform portions A1 and A2 of the first accelerometer 1 appear prior to the peak waveform portions B1 and B2 of the second accelerometer 2. On the other hand, for example, when a human grasps the body part of the stuffed toy 30 and slightly shakes the body part, the output fluctuation of the second accelerometer 2 appears before the output fluctuation of the first accelerometer 1.
[0029]
Here, the number of peak waveform portions A1, A2, B1, and B2 of the output waveform corresponds to the number of times of acting force, and the amplitudes YA1, YA2, YB1, and YB2 of the peak waveform portion correspond to the magnitude of the acting force. The intervals IA12 and IB12 between the continuous peak waveform portions correspond to the acting force interval, and the time differences Δt1 and Δt2 between the corresponding peak waveform portions of the two acceleration waveforms correspond to the acting position of the acting force. (See FIG. 5).
[0030]
Using such a correspondence, the characteristic extraction unit 43 extracts characteristic parameters from the waveform stored in the waveform storage unit 42 (STEP 5), and the calculation unit 51 calculates the action position and magnitude of the acting force from these characteristic parameters. Then, the number of operations and the interval are calculated (STEP 6). The combination of the action position, the magnitude, the number of actions, and the interval of the action force calculated by the calculation unit 51 is collated with the table information (see FIG. 2) in the table storage unit 52 by the collation unit 53, and the corresponding action force is added. The psychological state of the active actor is discriminated (STEP 7).
[0031]
The stuffed animal 30 according to the present embodiment operates the speech synthesizer 6 and the motor control device 7 based on the psychological state of the operator who has applied the determined action force, and the psychology of the operator who has applied the determined action force. Depending on the situation, the speaker 6s emits a laughing voice, a sad voice, or an angry voice. Or each operation part 30a-30d act | operates via motor 7a-7d, and one of eyes, an ear, a hand, and a leg act | operates.
[0032]
As described above, according to the present embodiment, the action position and magnitude, the number of actions, and the interval of the acting force are calculated from the time fluctuations of the plurality of acceleration waveforms and their mutual relations, and vibration analysis is further improved. Since it is performed with high accuracy, it is possible to realize the psychological situation determination of the actor who applied the action force with higher accuracy. Then, by causing the toy to perform various reaction actions based on the psychological state of the operator who has applied the determined action force, it becomes possible to further increase the attachment to the toy.
[0033]
Furthermore, the history of the psychological situation of the operator who has applied the determined action force is stored, and even when the psychological situation is the same, the speech synthesizer 6 and the motor are determined depending on when the determination is made first and when the determination is repeated. It is also possible to change the operating state of the control device 7. For example, when “anger” is continuously detected (when the head is continuously hit), it reacts with a voice with a more repulsive tone, and conversely, “easy” is determined continuously. If you do this (if you are continuously shaking your back), you can respond with a more friendly voice. Such an aspect is effective in increasing the attachment to the stuffed animal.
[0034]
In addition, by using a neural network circuit or the like as a discriminating circuit, a circuit that discriminates the psychological state of an operator who has directly applied the acting force without analyzing the information on the acting force from the characteristic parameter of the output waveform. It is also possible to construct.
[0035]
In the above-described embodiment, two accelerometers are provided, but it goes without saying that more accelerometers can be provided. For example, if the third accelerometer is placed at the tip of the left hand of the stuffed toy 30 and the fourth accelerometer is placed at the tip of the right hand of the stuffed toy 30, the action force or the like due to the handshake operation can be detected, and the psychology of the operator corresponding to it. The status can be determined. As a result, it is possible to perform multi-mode psychological situation determination and reaction based on it, and to increase the attachment to the toy more effectively.
[0036]
Further, instead of a plurality of accelerometers, a configuration in which a plurality of speedometers or a combination of a plurality of accelerometers and speedometers may be used.
[0037]
In addition, there is no conventional technique using an angular velocity meter or an angular accelerometer, but since these can detect fluctuations in the rotational direction, the actor rotates while holding an action force that could not be distinguished conventionally, such as a toy. It is possible to detect an action and the like, and it is possible to improve the accuracy of determining the psychological state of an operator who has applied an action force corresponding to the action force.
[0038]
Furthermore, it is also effective to use the audio signal from the audio input device 11 and the optical signal from the optical signal input device 12 in combination for the determination of the psychological state of the operator who applied the action force. In addition, any detection information such as temperature information can be used in combination.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in order to analyze not only the time fluctuation of each output waveform but also the mutual relationship between them, vibration analysis is performed with higher accuracy, and the acting force with higher accuracy is applied. It is possible to realize the psychological state discrimination of the active actor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of an apparatus for discriminating an operator's psychological state according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an example of table information.
FIG. 3 is a schematic view showing the inside of a stuffed toy equipped with a device for determining the psychological state of the operator in FIG. 1;
4 is a schematic diagram showing a stuffed toy equipped with a device for determining the psychological state of the operator in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram showing an example of two acceleration waveforms.
6 is a flowchart showing a flow of operation of the apparatus for determining the psychological state of the operator in FIG. 1;
FIG. 7 is a view showing a collation table in the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st accelerometer 2 2nd accelerometer 3 Signal processing circuit 4 Extraction circuit 41 DA conversion part 42 Waveform memory | storage part 43 Characteristic extraction part 5 Discriminating circuit 51 Calculation part 52 Table storage part 53 Collation part 6 Speech synthesizer 6s Speaker DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 Motor control part 7a-7d Motor 11 Voice input device 12 Optical signal input device 20 The apparatus 30 which discriminate | determines an operator's mental condition 30 Stuffed animal 30a Eye action part 30b Ear action part 30c Hand action part 30d Foot action part

Claims

A plurality of accelerometers or speedometers that output each acceleration waveform or each velocity waveform generated at each installation position according to the applied force; and
A plurality of acceleration waveforms or velocity waveforms connected to each accelerometer or each speedometer and outputted from each accelerometer or each velocity meter are analyzed, time variations of each acceleration waveform or each velocity waveform and their mutual relationship are analyzed. A processing circuit that determines the psychological state of the actor who has applied an action force corresponding to the action force based on the relationship of
With
The processing circuit includes:
A plurality of acceleration waveforms or velocity waveforms connected to each accelerometer or each speedometer and outputted from each accelerometer or each velocity meter are analyzed, time variations of each acceleration waveform or each velocity waveform and their mutual relationship are analyzed. An extraction circuit for extracting characteristic parameters obtained from the relationship of
Based on the characteristic parameter extracted by the extraction circuit, a discrimination circuit that discriminates the psychological state of the operator who applied an action force corresponding to the action force;
Have
The characteristic parameter is:
At least one of the number, amplitude, time width, and interval between peak waveform portions of each acceleration waveform or each velocity waveform; and
The time difference of the peak waveform portion between the acceleration waveforms or speed waveforms between the accelerometers or speedometers;
The apparatus which discriminate | determines the psychological state of the actor characterized by having.

The discrimination circuit includes:
Based on the characteristic parameters extracted by the extraction circuit, a calculation unit that calculates the action position, magnitude, number of actions, and interval of the action force;
A table storage unit for storing table information for associating the combination of the action position, the size, the number of actions, and the interval of the action force with the psychological state of the operator who added the action force corresponding to the action force;
A collation unit for collating a combination of the action position, size, number of actions, and interval of the acting force calculated by the calculation unit with the table information of the table storage unit;
The apparatus for discriminating the psychological state of the actor according to claim 1.

The discrimination circuit includes:
An input unit for inputting desired psychological situation information;
A correction circuit for correcting the table information stored in the table storage unit based on the desired psychological situation information input in the input unit;
The apparatus for discriminating the psychological state of the actor according to claim 2, further comprising:

4. The apparatus according to claim 1, wherein the discrimination circuit is constructed by a neural network circuit.

5. The apparatus according to claim 1, wherein each of the accelerometers or each of the speedometers and the processing circuit are mounted on the same flexible substrate. .

A plurality of angular accelerometers that output each angular acceleration waveform generated at each installation position according to the applied force;
A plurality of angular acceleration waveforms connected to each angular accelerometer and output from each angular accelerometer are analyzed, and an action force is dealt with based on temporal variation of each angular acceleration waveform and their mutual relationship. A processing circuit for discriminating the psychological state of the actor who applied the acting force;
With
The processing circuit includes:
Extraction that is connected to each angular accelerometer and that analyzes a plurality of angular acceleration waveforms output from each angular accelerometer, and extracts characteristic parameters obtained from temporal variations of each angular acceleration waveform and their mutual relationship Circuit,
Based on the characteristic parameter extracted by the extraction circuit, a discrimination circuit that discriminates the psychological state of the operator who applied an action force corresponding to the action force;
Have
The characteristic parameter is:
At least one of the number, amplitude, time width, and interval between peak waveform portions of the peak waveform portions of each angular acceleration waveform;
The time difference of the peak waveform portion between the angular acceleration waveforms of the angular accelerometers;
The apparatus which discriminate | determines the psychological state of the actor characterized by having.

A plurality of angular velocity meters that output each angular velocity waveform generated at each installation position according to the applied force,
A plurality of angular velocity waveforms connected to each angular velocity meter and output from each angular velocity meter are analyzed, and an acting force corresponding to the acting force is added based on the temporal variation of each angular velocity waveform and their mutual relationship. A processing circuit for discriminating the psychological state of the active actor,
With
The processing circuit includes:
An extraction circuit connected to each angular velocity meter, analyzing a plurality of angular velocity waveforms output from each angular velocity meter, and extracting characteristic parameters obtained from temporal variations of each angular velocity waveform and their mutual relationship;
Based on the characteristic parameter extracted by the extraction circuit, a discrimination circuit that discriminates the psychological state of the operator who applied an action force corresponding to the action force;
Have
The characteristic parameter is:
At least one of the number, amplitude, time width, and interval between peak waveform portions of the peak waveform portions of each angular velocity waveform;
The time difference of the peak waveform portion in each angular velocity waveform between the angular velocity meters,
The apparatus which discriminate | determines the psychological state of the actor characterized by having.

A toy equipped with a device for discriminating the psychological state of an operator according to any one of claims 1 to 7.

A signal transmission device;
A control device for operating the signal transmission device based on the psychological state of the operator who has applied the action force determined by the processing circuit;
The toy according to claim 8, further comprising: