JP2008518288A - 人物をモニタするシステム - Google Patents

Abstract

人物、特に赤ん坊を監視するシステム２００が開示される。システム２００は、音捕捉ユニット２０２及び音レンダリングユニット１２０を有する。音捕捉ユニットは、第一の音を第一の信号Ｓ１（ｔ）に変換する音変換手段１０４と、音捕捉ユニットの近傍において可聴な第二の音に対応する第二の信号Ｓ２（ｔ）を受ける受信手段１０６と、第一の信号と第二の信号に基づいて第三の信号Ｓ３（ｔ）を抽出する抽出手段１０８と、第三の信号を送信する送信手段１１０とを有しており、音レンダリングユニットは、第三の信号を受ける受信手段１２２と、第三の信号に基づいて第三の音を発生する音発生手段１２４とを有する。

Description

本発明は、人物、特に赤ん坊を監視するシステムに関する。

開始節で記載された種類のシステムの実施の形態は、米国特許出願２００３／００６７３９１から知られている。公知のシステムは、ベビーフォンと呼ばれている。システムは、ベビーユニット及びペアレントユニットを有する。ベビーユニットは、最初の部屋における音を捕捉し、その音を表す信号を送信するために構成される。ペアレントユニットは、動作において、典型的に第二の部屋に配置されるものであり、送信信号を受け、捕捉された音を再生するために構成される。典型的に、捕捉、送信及び再生された音は、監視されるべき人物、すなわち赤ん坊により発生された音に対応する。システムは、人物を遠隔的に監視する機能性を提供する。公知のシステムが比較的良好に実行するが、改善が必要とされている。

本発明の目的は、改善された性能を有する開始節で記載された種類のシステムを提供することにある。

本発明の上記目的は、人物を監視するシステムが、以下の音捕捉ユニットと音レンダリングユニットとを有する点で達成され、音捕捉ユニットは、第一の音を第一の信号に変換する音変換手段と、音捕捉ユニットの近傍において可聴な第二の音に対応する第二の信号を受ける受信手段と、第一の信号と第二の信号に基づいて第三の信号を抽出する抽出手段と、第三の信号を送信する送信手段とを有しており、音レンダリングユニットは、第三の信号を受ける受信手段と、第三の信号に基づいて第三の音を発生する音発生手段とを有する。

本発明に係る人物を監視するシステムは、音捕捉ユニットの環境で可聴である全体の音の一部をフィルタリングするために構成される。全体の音、すなわち第一の音は監視されるべき人物により発生された音と既知である第二の音の組成であることが想定される。第一の音から第二の音をフィルタリングすることで、監視されるべき人物により生成された音、すなわち第三の音が残る。第三の音に対応する第三の信号のみが第二のレンダリングユニットに送信される。

本発明に係る人物を監視するシステムの実施の形態では、抽出手段は、第一の信号から第二の信号を引くことで第三の信号を抽出するために構成される。任意に、抽出手段は、減算の前に第二の信号及び／又は第一の信号を重み付けするための重み付け手段を有する。任意に、抽出手段は、第一の信号に対して第二の信号を遅延させ、逆に第二の信号に対して第一の信号を遅延させる遅延手段を有する。音声信号の一部をフィルタリングすることは、たとえば電気通信ラインにおけるエコーキャンセレーションについて公知の技術である。たとえばＷＯ０１９３５５４又はＵＳ４．９０３．２４７を参照されたい。人物を監視するシステムの技術の利用は新規なものである。オーディオ信号の一部の抑圧は、その部分が既知である場合には、比較的良好に機能する。そのオーディオ信号に関する情報は、それがミュージックプレーヤのような既知のソースにより発生された場合には既知である。たとえば、赤ん坊を監視するケースでは、以下のセットアップが期待される。赤ん坊の部屋、すなわち音捕捉ユニットが配置されている部屋では、赤ん坊を眠らせるために音楽を再生するためにコンパクトディスクプレーヤがオンにされている。音捕捉ユニットは、赤ん坊の部屋における全ての音、すなわち赤ん坊の音及び音楽を捕捉するために構成される。コンパクトディスクプレーヤは、本発明に係る人物を監視するシステムと接続され、音楽に対応する第二の信号が人物を監視するシステムに供給される。第一の信号から第二の信号を抑圧することで、赤ん坊の音が残される。赤ん坊の音に対応する信号のみが送信される。これは、赤ん坊を観察している親は、赤ん坊の音楽と直面していないことを意味する。従来技術に係るベビーフォンによれば、親は音楽に直面している。

好ましくは、変換手段はマイクロフォンを有しており、音発生手段はスピーカを有している。

ベビーフォンの例で先に説明されたように、音楽に対応する第二の信号は、コンパクトディスクプレーヤのような外部システムにより発生される。これは、第二の信号を受ける受信手段が、第二の信号を発生するために構成される更なるシステムと音捕捉ユニットを接続するコネクタを有することを意味する。代替的に、本発明に係る人物を監視するシステムは、第二の信号を発生する手段を有しており、すなわち第二の信号は、人物それ自身を監視するシステムにより発生される。これは、本発明に係る人物を監視するシステムの音捕捉ユニットがたとえば音楽といった音を発生するために構成されることを意味する。音楽は、ブロードキャスト信号又はインターネットコネクション、すなわち無線から導出される場合がある。代替的に、第二の信号は、ローカルに記憶された前もって記録されたデータから導出される。好ましくは、第二の信号を発生する手段は、第二の信号に対応する前もって記録されたデータのストレージのためにメモリ装置を有する。代替的に、第二の信号を発生する手段は、たとえばコンパクトディスクといったデータストレージメディアに記憶される、前もって記録されたデータを読み取るための読み取り手段を有する。

第二の信号は、音楽に対応するが、たとえば親からの雑音といった口語にも対応する。

本発明に係る人物を監視するシステムの実施の形態では、送信手段は、第三の信号の一部の強度を予め決定された閾値と比較し、第三の信号の一部の強度が予め決定された閾値よりも高い場合に第三の信号の一部を送信するために構成される。本発明に係るこの実施の形態の利点は、第三の信号が条件付きで送出されることである。これは、捕捉された音が連続的に送信されないことを意味する。音の量が予め決定された閾値に到達したときにのみ、送信が始動される。

本発明に係る人物を監視するシステムのこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実現及び実施の形態に関して明らかとなり、添付図面を参照して明らかとなるであろう。ここで、同じ参照符号は、図面を通して類似の部材を示すために使用されている。

図１は、本発明に係る、人物を監視するシステム１００の実施の形態を概念的に示している。人物を監視するシステム１００の実施の形態は、ベビーフォンである。ベビーフォン２００は、小さな子供により通常つくられる音に基づいて遠隔的に監視するユニットのペアである。ユニットのペアは、音捕捉ユニット１０２、すなわちベビーユニットと、音レンダリングユニット１２０、すなわちペアレントユニットを有する。音捕捉ユニット１０２の機能は、赤ん坊１１４が配置される第一の位置における音を捕捉することである。音レンダリングユニット１２０の機能は、音捕捉ユニット１０２から受けた信号に基づいて音をレンダリングすることである。音レンダリングユニット１０２は、親１１８が配置される第二の位置に典型的に配置される。

音捕捉ユニット１０２は、音変換手段１０４、受信手段１０４、抽出手段１０８及び送信手段を有する。音変換手段１０４は、第一の音を第一の信号に変換する。好ましくは、音変換手段は、マイクロフォンを有する。音変換手段１０４は、赤ん坊の部屋、すなわち第一の位置における雑音の大部分を捕捉するために構成される。赤ん坊の部屋における雑音は、赤ん坊により発生される音と第二のソース１１７により発生される音とから構成されることが想定される。第二のソース１１７は、たとえばコンパクトディスクプレーヤ又はラジオである。任意に、第二のソース１１７は、ＷＭＡ（Windows（登録商標） Media Audio）又はＭＰＥＧレイヤ３（ＭＰ３）ファイルとして記憶されるデータに基づいて音楽を生成するために構成される装置である。

受信手段１０６は、音捕捉ユニット１０２の近傍において可聴である第二の音に対応する第二の信号Ｓ２（ｔ）を受ける。受信手段１０６は、音捕捉ユニット１０２を第二のソース１１７と接続する物理的なコネクタを有する場合がある。代替的に、受信手段１０６と第二のソース１１７との間にワイヤレスコネクションが存在する。任意に、受信手段１０６は、アナログの受信された第二の信号Ｓ２をデジタルの第二の信号Ｓ２（ｔ）に変換するＡ／Ｄコンバータを有する。

抽出手段１０８は、第一の信号Ｓ１（ｔ）及び第二の信号Ｓ２（ｔ）に基づいて第三の信号Ｓ３（ｔ）を抽出する。好ましくは、抽出手段１０８は、フィルタリングされた第三の信号Ｓ３（ｔ）を得るため、第二の信号Ｓ２（ｔ）を第一の信号Ｓ１（ｔ）から減算するＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）を有する。

送信手段１１０は、第三の信号Ｓ３（ｔ）を送信する。好ましくは、送信手段１１０は、アンテナを有しており、音レンダリングユニット１２０との無線リンクを確立する。そのケースでは、送信手段１１０は、第三の信号Ｓ３（ｔ）を変調する変調手段を有する。代替的に、音捕捉ユニット１０２及び音レンダリングユニット１２０は、配線により相互に接続される。

任意に、送信手段１１０は、第三の信号Ｓ３（ｔ）の一部の強度を計算し、その強度を予め決定された静寂の検出の閾値と比較する手段を有する。送信手段１１０は、第三の信号の一部の強度が予め決定された静寂の検出の閾値よりも高い場合、第三の信号Ｓ３（ｔ）の一部を送出するために構成される。結果として、音のレベルが高いときにのみ、第三の信号Ｓ３（ｔ）の送信がしばらく起こる。さもなければ、相対的な静寂さのケースで、送信が行われない。この機能性は、静寂さの検出とも呼ばれる。代替的に、この機能は、抽出手段１０８で実現される。

音捕捉ユニット１０２の伝達関数は、式１で規定される。

ここでＴは予め決定された静寂さの検出の閾値であり、δは予め決定された静寂さの検出の期間である。

ここでｗは一定の重み付けファクタである、Ｓ１（ｔ）は時間ｔの関数としての第一の信号であり、Ｓ２（ｔ）は時間ｔの関数としての第二の信号である。

任意に、第一の信号Ｓ１（ｔ）と第二の信号Ｓ２（ｔ）との間の位相遅延ψは、補正される必要がある。ストレージデバイスによる信号のうちの１つを一時的にバッファリングすることが補正のために必要とされる。

音レンダリングユニット１２０は、受信手段１２２及び音発生手段１２４を有する。受信手段１２２は、第三の信号を受信する。好ましくは、受信手段１２２は、音捕捉ユニット１０２との無線リンクを確立するために、アンテナを有する。そのケースでは、受信手段１２２は、第三の信号Ｓ３（ｔ）に対応する信号を変調する復調手段を有する。代替的に、音捕捉ユニット１０２及び音レンダリングユニット１２０は、配線により相互に接続される。音発生手段１２４は、第三の信号に基づいて第三の音を発生する。典型的に、音発生手段は、ラウドスピーカを有する。

ベビーフォンの機能は、以下の通りである。ベビー１１４は、彼のベッドに配置されており、彼のベッドは、音捕捉ユニット１０２が配置されている寝室に配置される。赤ん坊は未だ眠っていない。静寂さは一人でいるフィーリングを高めるので、赤ん坊は静寂さを嫌う。赤ん坊１１４の親１１８は、コンパクトディスクプレーヤ１１７をベビーユニット１０２と接続し、コンパクトディスクプレーヤ１１７をオンにする。親１１８は、寝室を離れ、リビングルームに行き、リビングルームには、ペアレントユニット１２０が配置される。赤ん坊は、数分の間に静かに泣く。同じ期間において、コンパクトディスクプレーヤ１１７は、ソフトミュージックを再生する。音捕捉ユニット１０２の音変換手段１０４は、コンパクトディスクプレーヤ１１７により生成されている音楽と赤ん坊１１４の声の音の両者を記録する。音捕捉ユニット１０２の受信手段１０６は、コンパクトディスクプレーヤ１１７により発生されている音楽のみを受信する。音捕捉ユニット１０２の抽出手段１０８は、音変換手段１０４からの第一の信号Ｓ１（ｔ）と受信手段１０６からの第二の信号Ｓ２（ｔ）を結合して、赤ん坊１１４の声の音のみを表す第三の信号Ｓ３（ｔ）を生成する。送信手段１１０は、赤ん坊の声の音が予め決定された静寂さの検出期間δの間に比較的に低いかを判定する。低い場合、第三の信号Ｓ３（ｔ）に基づいた送信信号の送信が始動される。送信信号は、ペアレントユニット１２０により受信される。送信信号の復調の後、ペアレントユニット１２０の音発生手段１２４は、赤ん坊１１４の声の音に対応する音を生成する。親１１８は、コンパクトディスクプレーヤ１１７の音を聞かない。

しばらくの後、赤ん坊が眠りにつき、予め決定された静寂さの検出の閾値よりも低い音を生成しない場合、音捕捉ユニット１０２からの送信が行われない。

図２は、音楽生成装置１１６を有する、人物を監視するシステム２００の別の実施の形態を概念的に示している。人物を監視するシステム２００の実施の形態は、図１と共に記載された人物を監視するシステム１００の実施の形態と基本的に等しい。異なるのは、図１と共に記載された第二のソース１１７が個別の装置である代わりに音捕捉ユニット２０２に統合される音楽生成装置１１６により置き換えられる点である。音楽生成装置１１６は、第二のソース１１７について先に記載された音楽を生成する装置である。代替的に、音楽生成装置１１６は、たとえば赤ん坊に話しかけているときの親の声といった、親から捕捉された音を再生するために構成される。

任意に、人物を監視するシステム２００の実施の形態は、音楽生成装置１１６を自動的にオフにするために構成される。たとえば、赤ん坊が特定の期間についてクリアなサウンドを生成していないことをシステム２００が判定した場合が挙げられる。代替的に、音楽生成装置１１６は、ペアレントユニット１２０により遠隔的にオフにされる場合がある。

なお、図面の説明はベビーフォンを開示しているが、代替的な実施の形態も可能である。本発明に係るシステムは、たとえば病人又は老人といった他の人物を監視するために適用することもできる。

上述された実施の形態は、本発明を限定するよりはむしろ例示するものであり、当業者であれば、特許請求の範囲から逸脱することなしに代替的な実施の形態を設計することができる。単語「有する“comprising”」は、請求項に列挙されていないエレメント又はステップの存在を排除するものではない。本発明は、幾つかの個別のエレメントを有するハードウェアにより、及び適切にプログラムされたコンピュータにより実現される。幾つかの手段を列挙している装置クレームでは、これらの手段のうちの幾つかは、同一のハードウェアにより実施することができる。単語「第一、第二及び第三」等の使用は、順序を示すものではない。これらの単語は、ネーミングとして解釈されるべきである。

人物を監視するシステムの実施の形態を概念的に示す図である。 音楽発生装置を有する、人物を監視するシステムの別の実施の形態を概念的に示す図である。

Claims (9)

1. 音捕捉ユニットと音レンダリングユニットとを有する人物を監視するシステムであって、
   前記音捕捉ユニットは、第一の音を第一の信号に変換する音変換手段、前記音捕捉ユニットの近傍で可聴な第二の音に対応する第二の信号を受ける受信手段、前記第一の信号と前記第二の信号とに基づいて第三の信号を抽出する抽出手段、及び前記第三の信号を送信する送信手段を有し、
   前記音レンダリングユニットは、前記第三の信号を受ける受信手段、及び前記第三の信号に基づいて第三の音を生成する音生成手段を有する、システム。
2. 前記抽出手段は、前記第二の信号を前記第一の信号から引くことで前記第三の信号を抽出するために構成される、
   請求項１記載のシステム。
3. 前記音変換手段は、マイクロフォンを有する、
   請求項１又は２記載のシステム。
4. 前記音変換手段は、スピーカを有する、
   請求項１乃至３のいずれか記載のシステム。
5. 前記第二の信号を生成するための手段を有する、
   請求項１乃至４のいずれか記載のシステム。
6. 前記第二の信号を生成する手段は、前記第二の信号に対応する前もって記録されたデータを記憶するメモリ装置を有する、
   請求項５記載のシステム。
7. 前記第二の信号を生成する手段は、データ記憶媒体に記憶される前もって記録されたデータを読み取るための読み取り手段を有する、
   請求項５記載のシステム。
8. 前記第二の信号を受ける受信手段は、前記第二の信号を生成するために構成される更なるシステムと前記音捕捉ユニットを接続するコネクタを有する、
   請求項１乃至７のいずれか記載のシステム。
9. 前記送信手段は、前記第三の信号の一部の強度を予め決定された閾値と比較し、前記第三の信号の一部の強度が前記予め決定された閾値よりも高い場合に前記第三の信号の一部を送信するために構成される、
   請求項１乃至８のいずれか記載のシステム。
   

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