JP2008173998A - スピーカ位置調整システム、スピーカ位置制御装置、スピーカ位置制御装置の制御方法および制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】着座者の耳の位置に応じて最適な音響空間を創り出す。
【解決手段】スピーカ位置調整システムを、座席１０に配置されるスピーカ２０ａを上下に移動させる移動機構６０と、座席１０に着座した着座者Ａの耳の位置を識別する位置識別装置７０と、位置識別装置７０により識別された着座者Ａの耳の位置に応じて、スピーカ２０ａが着座者Ａの耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、移動機構６０により、スピーカ２０ａの位置を上下に移動させる制御装置８０とを備える構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の座席に設けられるスピーカの位置を調整するスピーカ位置調整システム、スピーカ位置制御装置、スピーカ位置制御装置の制御方法および制御プログラムに関する。

従来から、自動車等の座席（シート）の肩口に左右一対のスピーカを設け、座席の腰部には低域音を出力可能なスピーカを埋設することが行われている（例えば、特許文献１参照）。自動車のドア部にスピーカを設ける構成に対して、各座席にスピーカを設けることで、各座席に着座した着座者の耳の近い位置にスピーカを配置することができ、低出力、低歪みを実現することができる。また、座席毎に最適な音響空間を創り出すことができるという効果も奏する。
特開２００６−２７３１６４号公報

しかしながら、上記従来（特許文献１）の構成では、座席に設けられたスピーカの位置は固定されていた。このため、着座者によって、肩口に設けられるスピーカと、着座者の耳との位置関係が異なる場合がある。例えば、スピーカの出力特性等が着座者の肩と耳との間にスピーカが配置された場合を想定して調整されている場合に、着座者の体によってスピーカが覆われたり、着座者の耳に相当する位置にスピーカが位置したりすると、予め設定された最適な音響空間を着座者に提供することができない恐れがあった。
本発明の課題は、着座者の耳の位置に応じて最適な音響空間を創り出すことのできるスピーカ位置調整システム、スピーカ位置制御装置、スピーカ位置制御装置の制御方法および制御プログラムを提供することによる。

上記課題を解決するため、本発明のスピーカ位置調整システムは、上下に移動可能に座席に配置されるスピーカの位置を調整するスピーカ位置調整システムであって、前記座席に配置されるスピーカを上下に移動させる移動機構と、前記座席に着座した着座者の耳の位置を識別する位置識別装置と、前記位置識別装置により識別された着座者の耳の位置に応じて、前記スピーカが前記着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、前記移動機構により、前記スピーカの位置を上下に移動させる制御装置と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、座席に配置されるスピーカは移動機構により上下に移動可能に配置されている。また、位置識別装置は座席に着座した着座者の耳の位置を識別する。そして、制御装置は、識別された着座者の耳の位置に応じて、スピーカが着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、移動機構によりスピーカの位置を上下に移動させる。このため、座席に着座した着座者の座高によって、着座者の耳とスピーカとの位置関係が変化することがなく、着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置となるようにスピーカの位置が調整されるので、着座者の耳の位置に応じて最適な音響空間を創り出すことができる。

上記構成において、前記座席は前記着座者の頭を支持するヘッドレストを上下に移動可能に備え、前記位置識別装置は、前記ヘッドレストの位置を識別し、このヘッドレストの位置に基づいて、前記着座者の耳の位置を識別することが好ましい。

また、上記に代えて、前記座席は前記着座者の頭を支持するヘッドレストを前記移動機構により上下に移動可能に備え、前記制御装置は、前記位置識別装置により識別された着座者の耳の位置に応じて、前記移動機構により前記ヘッドレストを所定の位置に移動させてもよい。
この際、前記移動機構は、前記スピーカおよび前記ヘッドレストがそれぞれスピーカステーおよびヘッドレストステーを介して取り付けられるステー受けと、このステー受けを上下に移動させる駆動部とを備えることが好ましい。

また、本発明のスピーカ位置制御装置は、所定の移動機構により上下に移動可能に座席に配置されるスピーカの位置を調整するスピーカ位置制御装置であって、外部から入力される前記座席に着座した着座者の耳の位置に関する情報に基づいて、前記スピーカが前記着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、前記スピーカの位置を上下に移動させるための制御信号を前記移動機構に供給することを特徴とする。

また、本発明のスピーカ位置制御装置の制御方法は、所定の移動機構により上下に移動可能に座席に配置されるスピーカの位置を調整するスピーカ位置制御装置の制御方法であって、外部から前記座席に着座した着座者の耳の位置に関する情報が供給される過程と、前記耳の位置に関する情報に基づいて、前記スピーカが前記着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、前記移動機構に対して前記スピーカの位置を上下に移動させるための制御信号を供給する過程とを備えることを特徴とする。

また、本発明の制御プログラムは、所定の移動機構により上下に移動可能に座席に配置されるスピーカの位置を調整するスピーカ位置制御装置をコンピュータを用いて制御するための制御プログラムであって、外部から前記座席に着座した着座者の耳の位置に関する情報の供給を受け付けさせ、前記耳の位置に関する情報に基づいて、前記スピーカが前記着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、前記移動機構に対して前記スピーカの位置を上下に移動させるための制御信号を供給させることを特徴とする。

本発明によれば、着座者の耳の位置に応じて最適な音響空間を創り出すことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本実施の形態のスピーカ位置調整システム１００（図２参照）は、図１に示す座席１０に配置されるスピーカユニット（スピーカ）２０の位置を座席１０に着座した着座者Ａの耳の位置に応じて調整するためのものである。本実施の形態では、自動車に搭載される座席１０（車載用シート）を例に挙げて説明する。

座席１０は、例えば、運転席、助手席、後部座席等、自動車の車室内に複数隣接して設けられるもので、座面部１１と、背当て中央部１２と、背当て中央部１２の両側方にそれぞれ連接する側部１３とを備えている。背当て中央部１２に対して側部１３は高く構成されている。また、背当て中央部１２の上方であって、両側の側部１３との間にはヘッドレスト１４が配置されている。ヘッドレスト１４は、背当て中央部１２の上方において所定の可動範囲内で上下に移動可能に構成されている。また、側部１３の上方についても、所定の可動範囲内で上下に移動可能に構成されている。この側部１３の上方の前面側（着座者Ａ側）に上記スピーカユニット２０が上下に移動可能に配置されている。なお、これらヘッドレスト１４およびスピーカユニット２０を上下に移動させる移動機構については後述する。

スピーカユニット２０は、例えば、ＢＯＸエンクロージャー型であって直径５０ｍｍ程度のフルレンジスピーカ２０ａを備え、各フルレンジスピーカ２０ａはそれぞれ図示しない振動板、コイル、磁石等を備えている。スピーカユニット２０は、音源装置５０から供給される電気信号としての音響信号をフルレンジスピーカ２０ａにおいて機械振動に変換して音波として外部に出力するものである。座席１０に着座した着座者Ａの右側に対応する側部１３Ｒの上方には、右チャネル用音響信号が供給される右チャネル用のスピーカユニット２０Ｒが配置され、着座者Ａの左側に対応する側部１３Ｌには左チャネル用音響信号が供給される左チャネル用のスピーカユニット２０Ｌが配置される。

当該スピーカユニット２０は、ヘッドレスト１４に対して所定の位置に位置するように予め位置決めして配置されており、スピーカユニット２０はヘッドレスト１４に対して所定の位置関係を保った状態で移動機構により上下に移動される。本実施の形態では、着座者Ａの頭がヘッドレスト１４に支持された場合、スピーカユニット２０が着座者Ａの耳と肩との間の位置に位置するように予め位置決めされている。

本実施の形態では、図１に示すように、上記スピーカユニット２０の他に、低域音出力用のスピーカ３０ａを有するウーハーユニット３０が背当て中央部１２の下方であって、着座者Ａの腰部に相当する位置に埋め込まれて配置されている。また、車内のダッシュボード等には高域音出力用のスピーカ４０ａを有するツイータユニット４０（図２参照）が配置されている。座席１０の側部１３の上方に配置されるスピーカユニット２０（２０Ｒ、２０Ｌ）と、背当て中央部１２の下方に配置されるウーハーユニット３０と、ダッシュボード等の座席１０に着座した着座者Ａの前方に配置されるツイータユニット４０とにより、座席１０毎に着座者Ａに対してパーソナルな音響空間を形成することができるようになっている。

ウーハーユニット３０は、背当て中央部１２を構成するクッション材に埋め込まれて配置されており、ウーハーユニット３０の前部（着座者Ａ側）には、音の透過性のよいクッション材が設けられ、背当て中央部１２の表面を覆うように表皮材１２ａが張設されている。

但し、ウーハーユニット３０，ツイータユニット４０が配置される位置は固定されている。また、上記スピーカユニット２０、ウーハーユニット３０、ツイータユニット４０はそれぞれ図２に示す音源装置５０から、各スピーカ２０ａ、３０ａ、４０ａの出力特性に応じた所定の周波数帯域（音域）の音響信号が入力される。そして、スピーカ２０ａ、３０ａ、４０ａの出力特性は、座席１０に着座した着座者Ａの肩と耳との間にスピーカユニット２０が配置された場合に、座席１０に着座した着座者Ａに最適な音響空間となるように調整されている。

音源装置５０は、例えば、ＣＤＤＡ（Compact Disc Digital Audio：音楽ＣＤ）を再生するＣＤ再生装置、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）を再生するＤＶＤ再生装置、ラジオ放送を受信するラジオ受信装置等を用いて構成することができる。また、音源装置５０はこれらに限らず、電気信号として再生された音響信号をスピーカユニット２０、ウーハーユニット３０、ツイータユニット４０に供給することができるものであればどのようなものであってもよい。ただし、音源装置５０は、各スピーカ２０ａ、３０ａ、４０ａに適した音域の音響信号を出力するために、３．１チャンネル（ｃｈ）の音響信号出力を行うことができるようになっており、上述した様に、着座者Ａに対して右側に配置されるスピーカユニット２０Ｒには右チャネル用音響信号を供給し、左側に配置されるスピーカユニット２０Ｌには左チャネル用音響信号を供給する。

本実施の形態のスピーカ位置調整システム１００は、座席１０に着座する着座者Ａの耳の位置に応じて、座席１０の肩口に設けられるスピーカユニット２０の位置が所定の位置に、すなわち着座者Ａの肩と耳との間の位置となるように、スピーカユニット２０の位置を調整するものである。

図２に示すように、スピーカ位置調整システム１００は、スピーカユニット２０を上下に移動させる移動機構６０（図３参照）と、着座者Ａの耳の位置を識別する位置識別装置７０と、この位置識別装置７０により識別された着座者Ａの耳の位置に応じて、スピーカユニット２０の位置を調整すべく移動機構６０（後述する駆動モータ９３）に制御信号を供給するスピーカ位置制御装置８０とを備えている。この移動機構６０は、スピーカユニット２０とともにヘッドレスト１４を上下に移動させることも可能に構成されている。

移動機構６０は、スピーカステー６１を介してスピーカユニット２０が取り付けられるステー受け６２と、このステー受け６２を上下に移動させる駆動部９０とを備えている。スピーカステー６１は、所定長を有し、スピーカユニット２０およびステー受け６２に取り付けられている。また、ステー受け６２には、所定長のヘッドレストステー６３を介してヘッドレスト１４が取り付けられている。

ここで、スピーカステー６１に対して、ヘッドレストステー６３の方が長く構成されている。ヘッドレスト１４に着座者Ａの頭が位置した際に、着座者Ａの耳の位置に対してスピーカユニット２０が所定の位置に位置、すなわち、スピーカユニット２０が着座者Ａの耳と肩の間の位置に位置するように、ヘッドレストステー６３およびスピーカステー６１の長さが調整されている。

駆動部９０は、所定の可動範囲内でステー受け６２を上下に移動させることにより、スピーカユニット２０およびヘッドレスト１４を上下に移動させるものである。
駆動部９０は、リードスクリュー９１と、ステー受け６２に設けられてリードスクリュー９１が噛合されるリードナット９２と、リードスクリュー９１を回転させる駆動モータ９３とを備え、リードスクリュー９１は座席１０のフレーム枠（図示略）に回転自在に支持されている。

駆動部９０において、駆動モータ９３によりリードスクリュー９１が回転されると、駆動モータ９３の回転方向に応じてリードナット９２を介してステー受け６２に上方向あるいは下方向の駆動力が伝達され、スピーカユニット２０およびヘッドレスト１４が上方向あるいは下方向に同じ移動量だけ移動するように構成されている。

位置識別装置７０（図２参照）は、例えば、ＣＣＤカメラ等の撮像装置７１と、この撮像装置７１により取得された着座者Ａの顔画像に基づいて画像を解析することにより着座者Ａの耳の位置を識別する画像解析装置（図示略）等とを用いて、座席１０に着座した着座者Ａの耳の位置を識別するように構成することができる。例えば、顔画像から画像解析により目の位置を識別する方法等を適用して、着座者Ａの目の位置に基づいて着座者Ａの耳の位置を算出する構成とすることができる。

スピーカ位置制御装置８０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて構成され、ＣＰＵがＲＯＭ等に格納された制御プログラムに従って、ＲＡＭの一部を作業領域として演算を行うことにより、スピーカユニット２０の位置調整処理を含む各種処理を実行するものである。具体的には、スピーカ位置制御装置８０は、スピーカユニット２０の位置調整処理において、位置識別装置７０から供給される着座者Ａの耳の位置に関する情報に基づいて、上記駆動モータ９３を所定の回転方向に所定量だけ駆動させる。これにより、着座者Ａの耳の位置に応じてヘッドレスト１４とともにスピーカユニット２０が所定の移動量だけ上方向あるいは下方向に移動され、スピーカユニット２０の位置が着座者Ａの耳の位置に適した位置に移動されるとともに、ヘッドレスト１４が着座者Ａの頭の位置に適した位置に自動的に移動されるように構成されている。

図４を参照して、スピーカ位置制御装置８０における本実施の形態における具体的なスピーカユニット２０の位置調整処理の手順を説明する。
まず、位置識別装置７０から着座者Ａの耳の位置に関する情報の入力があると（ステップＳ１：Ｙ）、次に現在のスピーカ位置を検出する（ステップＳ２）。ここで、現在のスピーカ位置は、過去の駆動モータ９３の回転駆動履歴あるいはステー受け６２の位置等に基づいて検出できる。次に、スピーカ位置制御装置８０は、位置識別装置７０から入力された着座者Ａの耳の位置に関する情報および現在のスピーカ位置に基づいて、スピーカユニット２０を移動させる方向（上方向又は下方向）と移動量を算出する（ステップＳ３）。ステップＳ３において算出された移動方向および移動量に基づいて、駆動モータ９３を所定の回転方向に所定の回転量だけ回転駆動させる（ステップＳ４）。これにより、ステー受け６２が所定の方向に所定の移動量だけ移動して、ユーザの耳の位置に対して予め設定された所定の位置にスピーカユニット２０が移動し、同時にヘッドレスト１４が移動する。

以上説明した本実施の形態では、座席１０に配置されるスピーカユニット２０の位置を上下に移動可能に支持する移動機構６０を備えている。また、位置識別装置７０は座席１０に着座した着座者Ａの耳の位置を識別する。そして、制御装置は、識別された着座者Ａの耳の位置に応じて、スピーカユニット２０が着座者Ａの耳の位置に対して予め設定された所定の位置、すなわち着座者Ａの耳と肩の間の位置に位置するように、移動機構６０によりスピーカユニット２０の位置を移動させる。このため、座席１０に着座した着座者Ａの座高によって、着座者Ａの耳とスピーカユニット２０との位置関係が変化することがなく、着座者Ａの耳の位置に対して予め設定された所定の位置となるようにスピーカユニット２０の位置が調整されるので、着座者Ａの耳の位置に応じて最適な音響空間を創り出すことができる。

また、本実施の形態では、ヘッドレストステー６３とスピーカステー６１を介してスピーカユニット２０およびヘッドレスト１４を同一のステー受け６２に取り付けて固定し、駆動部９０によりステー受け６２を上下動させることにより、ヘッドレスト１４とスピーカユニット２０を同時に移動させることができるので、着座者Ａにとって快適な音響空間を創り出すことができるとともに、ヘッドレスト１４により着座者Ａの頭を適した位置で支持することができる。
また、ヘッドレスト１４とスピーカユニット２０のそれぞれに対して、ヘッドレスト１４を上下動させるための移動機構と、スピーカユニット２０を上下動させるための移動機構とを別個に設ける必要がなく、構成を簡素化することができる。

但し、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、移動機構６０により移動させるスピーカとして、フルレンジスピーカ２０ａを有するスピーカユニット２０を例に挙げて説明したが、移動機構６０により位置が調整されるスピーカの種類はフルレンジスピーカ２０ａに限定されるものではないのは勿論である。

また、上記実施の形態では、着座者Ａの耳の位置を識別する位置識別装置７０は、撮像装置７１と画像解析装置等を備える構成としたが、画像解析を行うのは位置識別装置７０に限定されるものではなく、例えば、上記スピーカ位置制御装置８０において同様の画像解析等を行うものとしてもよい。また、着座者Ａの撮像画像の画像解析により着座者Ａの耳の位置を識別する方法によらず、予め、記憶装置等に着座者Ａが座席１０に着座した際の耳の位置に関する情報を記録させておき、着座者Ａの認証を行うことにより、着座者Ａの耳の位置に関する情報を取得する構成としてもよい。

また、着座者の耳の位置に関する情報は、着座者の耳の位置に応じたスピーカ２０ａの配置位置に関する情報を含む。例えば、着座者毎に予め耳の位置に応じたスピーカ２０ａの配置位置に関する情報を対応付けておき、着座者Ａの認証を行うことにより、着座者Ａの耳の位置に応じたスピーカ２０ａの配置位置に関する情報を取得する構成としてもよい。

また、上記実施の形態では、位置識別装置７０は、着座者Ａの撮像画像に基づいて、着座者Ａの耳の位置を識別する構成としたが、着座者自身が耳の位置若しくは、スピーカ２０ａの位置を指定することのできる、位置指定入力手段を備える構成とし、当該位置指定入力手段を介して着座者の耳の位置に関する情報、若しくは着座者の耳の位置に応じたスピーカ２０ａの配置位置に関する情報がスピーカ位置制御装置８０ａに供給される構成としてもよい。この場合、スピーカ位置制御装置８０はこの位置指定入力手段を介して指定された着座者の耳の位置に関する情報若しくは着座者が指定したスピーカ位置に関する情報に基づいて、スピーカ２０ａの位置を調整する構成とすればよい。

また、上記実施の形態では、同一の移動機構６０によりヘッドレスト１４およびスピーカユニット２０の双方を同じ移動量だけ上下に移動させる構成について説明したが、ヘッドレスト１４の移動量とスピーカユニット２０の移動量とは異なっていてもよい。
この場合、ヘッドレスト１４を上下に移動させる移動機構と、スピーカユニット２０を上下に移動させる移動機構とは別個の構成としてもよい。このように、ヘッドレスト１４の移動機構が、スピーカユニット２０の移動機構と別個の構成とされている場合に、位置識別装置７０はヘッドレスト１４の位置を識別することにより、着座者の耳の位置を識別する構成としてもよい。例えば、ヘッドレスト１４が電動式により上下動する際に、着座者がヘッドレスト１４の位置を調整するための調整手段を介して入力された指示信号に基づいて、ヘッドレスト１４の位置を識別する構成等としてもよい。また、ヘッドレスト１４は電動で上下に移動するものに限定されるものではなく、着座者Ａの手動で上下動させるものであってもよい。

本発明の実施の形態に係るスピーカの配置位置を示す図である。 本発明の実施の形態に係るスピーカ位置調整システムの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係るスピーカを上下に移動させる移動機構の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるスピーカ位置調整処理の動作手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 座席
１４ ヘッドレスト
２０（２０Ｒ、２０Ｌ） スピーカ
３０ ウーハーユニット
４０ ツイータユニット
５０ 音源装置
６０ 移動機構
６１ スピーカステー
６２ ステー受け
６３ ヘッドレストステー
７０ 位置識別装置
８０ スピーカ位置制御装置（制御装置）
９０ 駆動部
９１ リードスクリュー
９２ リードナット
９３ 駆動モータ
１００ スピーカ位置調整システム
Ａ 着座者

Claims (7)

1. 上下に移動可能に座席に配置されるスピーカの位置を調整するスピーカ位置調整システムであって、
   前記座席に配置されるスピーカを上下に移動させる移動機構と、
   前記座席に着座した着座者の耳の位置を識別する位置識別装置と、
   前記位置識別装置により識別された着座者の耳の位置に応じて、前記スピーカが前記着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、前記移動機構により、前記スピーカの位置を上下に移動させる制御装置と、
   を備えることを特徴とするスピーカ位置調整システム。
2. 請求項１記載のスピーカ位置調整システムにおいて、
   前記座席は前記着座者の頭を支持するヘッドレストを上下に移動可能に備え、
   前記位置識別装置は、前記ヘッドレストの位置を識別し、このヘッドレストの位置に基づいて、前記着座者の耳の位置を識別すること、
   を特徴とするスピーカ位置調整システム。
3. 請求項１記載のスピーカ位置調整システムにおいて、
   前記座席は前記着座者の頭を支持するヘッドレストを前記移動機構により上下に移動可能に備え、
   前記制御装置は、前記位置識別装置により識別された着座者の耳の位置に応じて、前記移動機構により前記ヘッドレストを所定の位置に移動させること、
   を特徴とするスピーカ位置調整システム。
4. 請求項３記載のスピーカ位置調整システムにおいて、
   前記移動機構は、前記スピーカおよび前記ヘッドレストがそれぞれスピーカステーおよびヘッドレストステーを介して取り付けられるステー受けと、このステー受けを上下に移動させる駆動部とを備えること、
   を特徴とするスピーカ位置調整システム。
5. 所定の移動機構により上下に移動可能に座席に配置されるスピーカの位置を調整するスピーカ位置制御装置であって、
   外部から入力される前記座席に着座した着座者の耳の位置に関する情報に基づいて、前記スピーカが前記着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、前記スピーカの位置を上下に移動させるための制御信号を前記移動機構に供給すること、
   を特徴とするスピーカ位置制御装置。
6. 所定の移動機構により上下に移動可能に座席に配置されるスピーカの位置を調整するスピーカ位置制御装置の制御方法であって、
   外部から前記座席に着座した着座者の耳の位置に関する情報が供給される過程と、
   前記耳の位置に関する情報に基づいて、前記スピーカが前記着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、前記移動機構に対して前記スピーカの位置を上下に移動させるための制御信号を供給する過程と、
   を備えることを特徴とするスピーカ位置制御装置の制御方法。
7. 所定の移動機構により上下に移動可能に座席に配置されるスピーカの位置を調整するスピーカ位置制御装置をコンピュータを用いて制御するための制御プログラムであって、
   外部から前記座席に着座した着座者の耳の位置に関する情報の供給を受け付けさせ、
   前記耳の位置に関する情報に基づいて、前記スピーカが前記着座者の耳の位置に対して予め設定された所定の位置に位置するように、前記移動機構に対して前記スピーカの位置を上下に移動させるための制御信号を供給させること、
   を特徴とする制御プログラム。

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