JP2009188970A - センサ情報取得装置、センサ装置、情報提示装置、移動型情報提示装置、センサ制御方法、センサ処理方法及び情報提示方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のセンサ装置10a,10b,10c・・・の位置を、センサ位置制御部110で制御する。センサ位置制御部110では、複数のセンサ装置10a,10b,10c・・・により取得されるデータの分布と、複数のセンサ装置10a,10b,10c・・・の位置の分布とに基いて、複数のセンサ装置10a,10b,10c・・・の位置を移動させる制御を行う。また、複数のセンサ装置10a,10b,10c・・・で取得された情報を提示する複数の情報提示部と、それぞれの情報提示部の位置を可変設定する駆動機構部とを備えて、センサ装置でデータを取得した際の状態を再現できるようにした。
【選択図】図1
Description
この特許文献1に記載のものは、センサとして撮像部を有するカメラとした例であり、複数の撮像部を、それぞれの相対位置を連続的に変更可能に支持機構で支持させる構成としてある。そして、支持機構で支持させた各撮像部の位置情報を記憶させて、その記憶された位置情報に基づいた各撮像部の配置を再現できる構成としたものである。
また本発明は、複数のセンサ装置を使用して取得された情報の提示が良好に行えるようにすることを目的とする。
本実施の形態においては、音声などのデータを取得して、その取得したデータを提示するシステムとしてあり、まずデータを取得する側の構成及び処理を、図1〜図17を参照して説明する。
図1は、本実施の形態の全体のシステム構成例を示した図である。
図1の構成について説明すると、レール90に沿って移動可能に、複数のセンサ装置10a,10b,10c・・・を配置する。図1の例では、3つのセンサ装置10a,10b,10cを配置した例を示してあるが、後述するように、それより多数のセンサ装置が実際には用意されている。
センサ装置10a,10b,10c・・・を移動可能とする機構などの詳細構成については後述するが、本例の各センサ装置10a,10b,10c・・・は、データを取得するセンサとして、音声を集音するマイクロフォン11を備える。また、本例の各センサ装置10a,10b,10c・・・は、自らのセンサ装置の位置を検出する位置検出部12を備える。
センサ情報取得装置100は、センサ信号受信部101を備え、そのセンサ信号受信部101で受信したセンサ情報を、センサ情報記録部102に記録させる。また、センサ信号受信部101で受信したセンサ信号は、センサ情報取得装置100とは別体のレコーダ200に供給して記録させる。本例の場合には各センサ装置が備えるセンサはマイクロフォンであり、そのマイクロフォンが集音したオーディオデータが、レコーダ200に記録される。記録については、例えば各センサ装置10a,10b,10c・・・からのオーディオデータが、それぞれ別のチャンネルのオーディオデータとして記録される。そのレコーダ200での記録の際に、各チャンネルのオーディオデータに、センサ位置情報を付加するようにしてもよい。センサ位置情報は、センサ情報記録部102からレコーダ200に供給される。
センサ情報記録部102に得られたセンサ位置情報は、位置情報検出部105から位置情報記録部104に送る。位置情報記録部104で記録された位置情報と、位置情報検出部105で検出された位置情報とは、誤差検出部106に送って、制御したセンサ位置と実際のセンサ位置との誤差が検出される。
図2は、センサ装置10aの構成を示したもので、他のセンサ装置10b,10c・・・についても構成は同じである。
センサ装置10aは、マイクロフォン11を備えて、周囲の音声を集音する。そのマイクロフォン11の出力信号を音声処理部13に供給して、伝送用のオーディオデータとし、通信部14に供給する。
また、センサ装置10aは位置検出部12を備える。位置検出部12としては、例えばGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)の測位信号を受信して、絶対位置の測位演算を行って、現在位置を測位するものを適用する。
位置検出部12で検出された位置情報は、通信部14に送る。
通信部14では、センサ情報であるオーディオデータと位置情報とを、センサ情報取得装置100側に送信させる出力処理を行う。
本例のセンサ装置は、平面図である図3及び側面図である図4に示すように、スライド部25をレール90に嵌めてあり、レール90に沿って移動可能に配置してある。
図4に示すように、スライド部25の上に、位置検出部12やモータ16が配置してある。位置検出部12については、図3に示すように、上面にアンテナで構成される測位信号受信部12aが配置してある。モータ16には、図4及び図6に示すように歯車17が取付けてあり、その歯車17がラック91に噛み合わせてある。ラック91は、レール90に沿って設置してある。
なお、図2に示した音声処理部13,通信部14,駆動部15についても、位置検出部12として示された筐体などに内蔵させてある。
図7と図8のいずれの例においても、樹木1の近傍に野鳥の群れ2がいる状態であり、その野鳥の群れ2の鳴き声を、センサ装置が備えるマイクロフォン11で集音することを目的としている。
このため、本実施の形態では、例えば図7(a)に示すように、樹木1の左側に野鳥の群れ2がいる状態では、10個のセンサ装置10a〜10jの内の大部分のセンサ装置10a〜10hを、レール90に沿って左側に短い間隔で配置し、樹木1の右側では、2個のセンサ装置10i及び10jだけを広い間隔で配置する。
これに対して、図7(b)に示すように、樹木1の右側に野鳥の群れ2がいる状態では、10個のセンサ装置10a〜10jの内の大部分のセンサ装置10c〜10jを、レール90に沿って右側に短い間隔で配置し、樹木1の左側では、2個のセンサ装置10a及び10bだけを広い間隔で配置する。
また、図8(b)に示すように、樹木1の右側に野鳥の群れ2がいる状態では、10個のセンサ装置10a〜10jの内の大部分のセンサ装置10c〜10jを、レール90′に沿って右側に短い間隔で配置し、樹木1の左側では、2個のセンサ装置10a及び10bだけを広い間隔で配置する。
図9のフローチャートは、センサ装置の位置制御処理例を示したものである。この制御処理は、例えばセンサ情報取得装置100内の制御部110の制御で実行されるものである。まず制御部110は、初期状態として複数のセンサ装置10a,10b,10c・・・をほぼ等間隔で配置する(ステップS11)。そして、そのほぼ等間隔で配置されたセンサ装置10a,10b,10c・・・から送信されるセンサ情報としてのオーディオデータを、センサ情報取得装置100内のセンサ信号処理部103で解析して、音声が集合した箇所を探索する(ステップS12)。この探索処理は、各センサ装置のマイクロフォンからのオーディオデータ(音声データ)に基づいて、音声レベルの分布から判断する。この音声レベルの分布から判断する処理の詳細については後述する。
図9のフローチャートでは、ステップS13で処理を終了させてあるが、ステップS13の処理が終了した後に、再度ステップS12の判断処理を行い、リアルタイムに逐次各センサ装置の配置位置を変化させてもよい。
まず、移動させるセンサ装置のID(識別コード)を選択する(ステップS21)。このセンサ装置のIDは、事前に用意された各センサ装置ごとに付与されたものである。選択が完了すると、該当するセンサ装置からの応答などで、該当するセンサ装置のスイッチがオンであることを確認するまで待機する(ステップS22)。該当するセンサ装置のスイッチがオンであることを確認すると、そのセンサ装置の位置検出部12で検出された、センサ装置の現在の絶対位置を検出する(ステップS23)。その後、センサ情報取得装置100内で指示する目標位置と、現在のセンサ位置とに差があるか否かの誤差検出処理を行う(ステップS24)。
誤差が0でないと判断した場合には、検出した誤差に相当する距離だけセンサ装置を移動させるように、モータ駆動指令をセンサ装置に対して送る(ステップS26)。その後、移動されたセンサ装置は、そのセンサ装置が備える位置検出部12で現在位置を測位させて(ステップS27)、センサ情報取得装置100内で指示する目標位置と、現在のセンサ位置とに差があるか否かの誤差検出処理を行う(ステップS28)。ここで、誤差が最小になったか否か判断し(ステップS29)、最小でない場合には、ステップS26の処理に戻り、再度位置を修正させる。
ステップS26で誤差が最小になったと判断した場合には、モータの駆動制御を終了し(ステップS30)、このとき選択したIDのセンサ装置についての移動制御処理を終了する。
この等間隔の配置状態で、図11(a)に示すよう音圧レベルの変化が検出された際に、最も音圧レベルが高い位置を判断し、その判断した位置に音源が存在していると推定する。図11(a)の例では、センサ装置10fが集音した音声の音圧レベルが最も高くなっている。
図11(b)は、センサ装置の位置を変化させた例である。この図11(b)の場合には、当初センサ装置10fが配置されていた箇所を、音圧レベルの最大点とし、その位置の近傍に短い間隔でセンサ装置10c〜10gを密集させて配置し、その密集位置から離れるに従って、徐々に配置間隔を長くしてある。距離d1_2,d2_3,・・・,d8_9は、それぞれの隣接したセンサ装置との距離を示す。
まず、初期状態では、図12(a)に示すように、6個のセンサ装置10a〜10fをほぼ等間隔でレール90上に配置する。
そして、図7(a)に示すように、樹木1の左側に野鳥の群れ2がいる状態の場合には、図12(b)に示すように、音源である野鳥の群れ2がいる左側の位置の近傍に、センサ装置10a〜10dを密集させて、野鳥の群れ2がいる位置から離れた位置では、センサ装置の配置を疎な状態とする。
この状態から、さらに図7(b)に示すように、樹木1の右側に野鳥の群れ2がいる状態に変化した場合には、図12(c)に示すように、音源である野鳥の群れ2がいる右側の位置の近傍に、センサ装置10c〜10fを密集させて、野鳥の群れ2がいる位置から離れた位置では、センサ装置の配置を疎な状態とする。
まず、初期状態では、図13(a)に示すように、16個のセンサ装置10a〜10pをほぼ等間隔でレール90′上に配置する。
そして、図8(a)又は(b)に示すように、樹木1の一方の側に野鳥の群れ2がいる状態の場合には、図13(b)に示すように、音源である野鳥の群れ2がいる側の位置の近傍に、センサ装置10a〜10f,10l〜10pを密集させて、野鳥の群れ2がいる位置から離れた位置では、センサ装置の配置を疎な状態とする。
例えば、図15に示すように、センサ装置として、位置制御部18及び位置情報記録部19を設けて、位置制御部18が通信部14を介して他のセンサ装置と通信して、各センサ装置の位置を判断すると共に、各センサ装置で検出される音圧レベルなどのセンサデータを判断して、適切なセンサ装置の位置を判定し、その判定した位置とする制御を行うようにしてもよい。
図15例のセンサ装置のその他の構成は、図2に示したセンサ装置と同様に構成する。
例えば図16に示すように、各センサ装置10a′,10b′,10c′・・・に、マイクロフォン11以外に、物体の接近を検出する赤外線センサ32や、臭いセンサ33などを配置するようにしてもよい。
そして、センサ情報取得装置100側で、これらの赤外線センサ32や臭いセンサ33のセンサ情報について判断して、物体が近接した位置や、臭いが大きく検出される位置に、各センサ装置を密に配置するようにしてもよい。
図16のその他の部分は、図1と同様に構成する。
このように使用するセンサの種類が増えることで、それだけ精度良く音源などを検出できるようになる。
例えば、図17に示すように、各センサ装置10a″,10b″,10c″・・・に、センサとして撮像を行うカメラ31を配置して、そのカメラ31で撮像された映像データを、センサ情報取得装置100側に送って、レコーダ200で記録させるようにしてもよい。
この場合、カメラ31で撮像する物体(被写体)の疎密は、例えばカメラ31自身で撮像された映像中の変化量を検出して、その検出した変化量が最も多い箇所を、密にセンサ装置を配置し、変化量が少ない箇所を、疎にセンサ装置を配置するようにする。
或いは、図16に示した例などのようにその他のセンサを使用してもよい。
この図17に示すように、各センサ装置のカメラで撮像する構成とする場合にも、良好なセンサ装置の配置間隔の制御が可能となる。
この場合、情報処理装置に実装させるプログラム(ソフトウェア)については、ディスクや半導体メモリなどの各種媒体で配布することができる。
まず、図18を参照して情報提示装置300の全体構成例について説明する。図18(a)は情報提示装置300を正面から見た図であり、図18(b)は情報提示装置300を側面から見た図である。
フレーム301には、所定間隔で多数の透孔(ネジ孔)301aを設けてあり、後述するサイドフレーム部331、332(図21などに図示)の取り付けができる構成としてある。
フレーム301の下端には、ベース部303が固定させてあり、そのベース部303の下側の四隅にキャスタ304及びストッパ305が取り付けてあり、キャスタ304で移動自在に構成させてあると共に、ストッパ305で設置位置に固定できる構成としてある。
図19例でも、フレーム301に複数の平面スピーカ部302を支持する構成である点は同じであるが、上側から吊り下げる構成としてある。即ち、図19に示すように、フレーム301の上端に上部支持部311を設け、その上部支持部311と固定部312とを、回転支柱313を介して接続してある。固定部312には、複数箇所に取り付け部314を設けてあり、情報提示装置300が天井や壁側の支持金具に取り付けられる構成としてある。上部支持部311と固定部312との間は、信号線315で接続してあり、上側からスピーカなどに信号を送ることが可能としてある。
この図19に示す構成とすることで、天井や壁に取り付けて吊り下げることも可能である。
本例においては、図21に示すように、フレーム301の左右に、サイドフレーム部331及び332を取り付ける。左右のサイドフレーム部332には、垂直方向駆動部335が上下に移動可能に取り付けてある。さらに、その左右の垂直方向駆動部335を、棒状の移動台336で接続させた構成としてある。このように配置した移動台336は、平面スピーカ部402の前面に配置されることになる。
図22は上側から見た図であり、図23は側面から見た図である。
棒状の移動台336は、ラック機構336aが設けてあり、モータ337の回転軸に装着されたギヤ341をラック機構336aに噛み合わせてある。移動台336には、図23に示すように可動側の保持部339がスライド可能に嵌めてあり、さらにモータ337の上に載置部340を取り付けてある。この載置部340の上に、図21に示すスピーカ338が配置される。
また、図21に示した左右の脇の垂直方向駆動部335についても、同様にモータなどのアクチュエータで上下に移動可能としてある。
情報再生装置500は、情報提示装置300を制御する装置であり、プレーヤ501が接続してある。プレーヤ501には、図1〜図17の処理構成で、図1に示したレコーダ200で記録されたデータが用意してあり、そのデータを再生する。即ち、プレーヤ501には、複数のマイクロフォン11などの複数のセンサで得られたデータと、それぞれのセンサでデータを得た際の位置情報とが、記憶させてある。
位置情報分離部503で分離された位置情報は、取得再生位置変換部504に供給して、それぞれの移動型情報提示装置520の位置情報に変換する。ここでの変換としては、モータなどのアクチュエータに支持できる形式のデータに変換する処理が行われる。また、例えばレコーダ200に記録されたセンサ位置の可変範囲と、情報提示装置300内で動型情報提示装置520が移動出来る可変範囲とが異なる場合に、その可動範囲の違いを調整する変換処理を行ってもよい。
また、移動型情報提示装置520は、自らの移動位置を検出する位置検出部522を備えて、その位置検出部522で検出した位置情報を通信部521から情報再生装置500側に伝送する。
ステップS49で誤差が最小になったと判断した場合には、モータの駆動制御を終了し(ステップS50)、このとき選択したIDの移動提示装置についての移動制御処理を終了する。
例えば、図27に示すように、2台の情報提示装置300A,300Bを横方向などに連結し、それぞれの情報提示装置300A,300B上の移動台336A,336B上のスピーカ338の位置を、個別に制御させて、任意の配置としてもよい。このようにすることで、スピーカ338の数を増やすことが可能である。
この図28(a)に示す構成とすることで、例えば図28(b)に示すような斜めのセンサ列999であっても再現可能である。
この図29例の情報提示装置700によると、複数段に移動提示装置712,722,732,742が配置されるので、より高度な音声出力状態などが得られる。
そして、さらにディスプレイ840を任意の位置に配置する。ディスプレイ840についても、移動提示装置に取り付けて、移動可能としてもよい。
この場合には、例えば図32に示すように、情報提示装置300として、フレーム301′が湾曲した構成としたものを使用する。図32(c)は上側から見た上面図であり、湾曲した状態が示されている。
この図34に示すように、移動台336′上を移動可能な移動提示装置として、スピーカが配置されたもの、ディスプレイが配置されたもの、臭い発生装置が配置されたもの、などを用意し、それぞれの位置を制御する。
このようにしたことで、収録時の環境を再現できるようになる。
Claims (20)
- 自らの位置情報を取得可能な複数のセンサと、
前記複数のセンサにより取得されるデータの分布と、前記複数のセンサの位置の分布とに基いて、前記複数のセンサの位置を移動させるセンサ位置制御部とを備えた
センサ情報取得装置。 - 前記データの分布は、前記複数のセンサを所定の初期位置に移動させて取得させる
請求項1項記載のセンサ情報取得装置。 - 前記センサはマイクロフォンであり、前記分布は前記マイクロフォンが取得した音声データの音圧の分布である
請求項2項記載のセンサ情報取得装置。 - 前記センサはカメラであり、前記分布は前記カメラが取得した映像データの変化量の分布である
請求項2項記載のセンサ情報取得装置。 - 前記複数のセンサのそれぞれの位置情報を記憶する記憶部を備え、
前記センサ位置制御部は、前記記憶部が記憶したセンサ位置により各センサの位置を制御する
請求項2項記載のセンサ情報取得装置。 - 所定のデータを取得するセンサ機能部と、
自らの位置情報を取得する位置情報取得部とを備えて、
複数のセンサ装置で構成されるセンサ情報取得システムに適用される
センサ装置。 - 前記センサ機能部で取得したデータに、前記位置情報取得部で取得した位置情報を付加して出力させる出力部を備えた
請求項6項記載のセンサ装置。 - 自らの位置を移動させる駆動部を備えた
請求項7項記載のセンサ装置。 - 前記駆動部で移動させる位置を判断し、その判断した位置に前記駆動部で移動させる制御部を備えた
請求項8項記載のセンサ装置。 - それぞれ別の複数のセンサで取得された情報を提示する複数の情報提示部と、
前記それぞれの情報提示部の位置を可変設定する駆動機構部と、
前記それぞれのセンサで前記情報を取得する際に得た位置情報に対応して、前記駆動機構部を制御して、前記それぞれの情報提示部の位置を個別に設定する制御部とを備えた
情報提示装置。 - 前記センサはマイクロフォンであり、前記複数の情報提示部は、マイクロフォンが集音した音声を出力するスピーカであり、
前記位置情報は、集音時の前記マイクロフォンの配置位置である
請求項10項記載の情報提示装置。 - 前記情報提示部を構成するスピーカとは別のスピーカを設け、前記別のスピーカから低音域の音声を出力させ、前記情報提示部を構成するスピーカから高音域を出力させる
請求項11項記載の情報提示装置。 - 前記センサはビデオカメラであり、前記複数の情報提示部は、ビデオカメラが取得した映像を出力するディスプレイである
請求項10項記載の情報提示装置。 - 所定のデータを出力する情報提示部と、
前記情報提示部で提示するデータに付加された位置情報に基づいて、前記情報提示部を移動させる駆動機構部とを備えた
移動型情報提示装置。 - 前記情報提示部は音声情報を出力するスピーカであり、前記位置情報は、前記音声情報を集音した際の集音位置の情報である
請求項14項記載の移動型情報提示装置。 - 前記情報提示部は映像情報を出力するディスプレイであり、前記位置情報は、前記映像情報を収録した際のカメラ位置の情報である
請求項14項記載の移動型情報提示装置。 - 移動可能な複数のセンサの位置情報を取得し、
前記それぞれのセンサによる取得されるデータの分布と、前記それぞれのセンサの位置の分布とに基づいて、前記複数のセンサの位置を移動させる
センサ制御方法。 - センサ機能部を用いて所定のデータを取得すると共に、自らの位置情報を取得し、
前記取得した位置情報と前記所定のデータとを出力させる
センサ処理方法。 - それぞれ別の複数のセンサで取得された情報を、それぞれ個別に提示すると共に、
前記それぞれのセンサで前記情報を取得する際に得た位置情報に対応して、前記情報の提示を行う際の提示位置を個別に設定する
情報提示方法。 - 所定のデータを出力して情報の提示を行うと共に、
前記提示するデータに付加された位置情報に基づいて、前記提示を行う位置を移動させる
情報提示方法。
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