JP2009243894A - 位置検出システム及び位置検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに負担を強いることなく、ユーザが音源の位置を把握できるようにする。
【解決手段】位置検出装置１００ａ，１００ｂは、２つのマイクロホンアレイ１０８によって音源Ｏから到来した音の収音を行い、各マイクロホンの収音時期のずれを利用して、音の到来方向を特定する。さらに、位置検出装置１００ａ、１００ｂは、両者のマイクロホンアレイ１０８間の距離と、それぞれのマイクロホンアレイ１０８によって特定された音の到来方向とに基づいて、船舶Ｓ（音源Ｏ）までの距離を算出する。このような構成によれば、ユーザは煩雑な操作を行わなくても、位置検出装置１００は船舶Ｓの位置を求めることができるので、ユーザに対して負担を強いることなく、ユーザは船舶Ｓの位置を把握することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、音源の位置を検出する技術に関する。

近年、スキューバダイビングの人気が高まっている。その一方で、スキューバダイビングは事故が発生する可能性の比較的高い危険なスポーツである。そこで、ダイバーが船舶やインストラクタなどの位置を正確に把握することができれば、事故の危険性を大幅に小さくすることができる。ところが、人間にとって水中で距離感をつかむことは難しく、天候等によっては視界が悪化すると、さらにこれが困難となるから、熟練したダイバーでない限り、海中において目的地点の方向やそこまでの距離を正確に把握することは難しい。そこで、特許文献１には、船舶にパルス発生源（音源）を設けておき、ダイバーが所持するダイバー装着装置がパルス発生源から発せられたパルス波を検出すると、パルス波の検出レベルや時間的ずれに応じて、音源の方向やそこまでの距離を検出することが記載されている。
特開平１０−２５３７４４号公報

特許文献１の技術では、音源の方向を特定するためにパルス信号の時間的ずれを検出する必要があるから、ダイバーは入水前にパルス発生源及びダイバー装着装置のパルス発生周期を調整したり、これらが同時に周期的パルスを発生するように操作する必要があり、ユーザに強いられる負担が大きい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ユーザの負担を低減しつつ音源の位置を把握するための技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の位置検出システムの第１の構成は、第１の位置検出装置と、第２の位置検出装置とを備え、前記第１の位置検出装置は、所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第１の収音手段群と、前記第１の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第１の方向を特定する第１の方向特定手段と、前記第１の方向特定手段によって特定された方向を前記第２の位置検出装置に通知する通知手段とを備え、前記第２の位置検出装置は、前記第１の収音手段群から所定の距離だけ離れた位置において所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第２の収音手段群と、前記第２の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第２の方向を特定する第２の方向特定手段と、前記第１の位置検出装置の前記通知手段によって通知された第１の方向を取得する第１の方向取得手段と、前記第１の収音手段群と第２の収音手段群との間の距離を検出する距離検出手段と、前記第２の方向特定手段によって特定された第２の方向と、前記第１の方向取得手段によって取得された第１の方向と、前記距離検出手段によって検出された前記距離とに基づいて、前記第２の収音手段群の配置面から前記音源までの距離を算出する距離算出手段と、前記第２の方向に基づいて特定される、前記音が到来した方向を表す方向情報、及び前記距離算出手段によって算出された前記音源までの距離を表す距離情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。

本発明の第２の構成は、上述の第１の構成において、前記第１及び第２の位置検出装置は、自装置の周囲にある媒質の種類を特定する媒質特定手段を備え、前記第１の方向特定手段は、前記媒質特定手段によって特定された媒質の種類と前記収音時期のずれとを用いて前記第１の方向を特定し、前記第２の方向特定手段は、前記媒質特定手段によって特定された媒質の種類と前記収音時期のずれとを用いて前記第２の方向を特定することを特徴とする。

また、本発明の位置検出装置の第３の構成は、所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第１の収音手段群と、前記第１の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第１の方向を特定する方向特定手段と、前記第１の収音手段群から離れた位置において所定の面に並べて配置された複数の前記収音手段からなる第２の収音手段群による収音時期のずれを用いて前記音が到来した方向として特定された第２の方向を、外部装置から取得する方向取得手段と、前記第１の収音手段群と第２の収音手段群との間の距離を検出する距離検出手段と、前記方向特定手段によって特定された第１の方向と、前記方向取得手段によって特定された第２の方向と、前記距離検出手段によって検出された前記距離とに基づいて、前記第１の収音手段群の配置面から前記音源までの距離を算出する距離算出手段と、前記第１の方向に基づいて特定される、前記音が到来した方向を表す方向情報、及び前記距離算出手段によって算出された前記音源までの距離を表す距離情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明の第４の構成は、上述の第３の構成において、方位を検出する方位検出手段を備え、前記出力手段は、前記方位検出手段によって検出される方位によって表される前記方向情報を出力することを特徴とする。
また、本発明の第５の構成は、上述の第３又は第４の構成において、前記方向特定手段は、前記媒質特定手段によって特定された媒質の種類と、前記収音時期のずれとを用いて前記第１の方向を特定することを特徴とする。

また、本発明の位置検出装置の第６の構成は、所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第１の収音手段群と、前記第１の収音手段群から所定の距離だけ離れた位置において所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第２の収音手段群と、前記第１の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第１の方向を特定し、前記第２の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第２の方向を特定する方向特定手段と、前記方向特定手段によって特定された第１の方向及び第２の方向と、前記第１の収音手段群及び第２の収音手段群の間の距離とに基づいて、前記第１の収音手段群及び第２の収音手段群に含まれる前記収音手段の配置面から前記音源までの距離を算出する距離算出手段と、前記第１の方向及び前記第２の方向に基づいて特定される、前記音が到来した方向を表す方向情報、及び前記距離算出手段によって算出された前記音源までの距離を表す距離情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザの負担を低減しつつ音源の位置を把握することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について説明する。以下に説明する実施形態においては、海中にいるユーザ（ダイバー）が、音源が設けられた船舶の位置を知るために、本発明の一実施形態に係る位置検出装置を用いる場合について説明する。

（Ａ）第１実施形態
（Ａ−１）構成
図１は、船舶Ｓと、ダイバーＰ１，Ｐ２との位置関係を説明する図である。
同図に示すように、船舶Ｓは海面に停泊しており、その底部においては音を発することが可能な音源Ｏが設けられている。この音源Ｏにおいては、乗務員が船舶Ｓに設けられた図示せぬ音源を駆動させるための駆動装置を操作することによって、所定の周波数の音が常時又は定期的に発せられる。音源Ｏから発せられた音において、海中を球面波が伝搬する。一方、潜水を行っているダイバーＰ１，Ｐ２は、それぞれ位置検出装置１００ａ，１００ｂを携帯している。ダイバーＰ１，Ｐ２は、それぞれ船舶ＳからＬａ，Ｌｂの距離の地点にいるものとし、ダイバーどうしは、或る距離だけ離れているものとする。この距離は位置検出装置どうしの距離にほぼ一致するから、以下ではこれを「装置間距離」という。ここでの装置間距離の大きさはＤＡである。ダイバーＰ１，Ｐ２は、自身が携帯する位置検出装置１００ａ，１００ｂから出力される情報を見て船舶Ｓ（音源Ｏ）の位置（方向及び距離）を把握することができる。これらの位置検出装置１００ａ，１００ｂが位置検出システムを構成する。なお、位置検出装置１００ａ，１００ｂの構成は同じであるとし、各々を特に区別する必要がない場合には、これらを「位置検出装置１００」と総称する。

続いて、図２は、位置検出装置１００の外観を示す図である。
同図に示すように、位置検出装置１００は腕時計型の装置であり、ダイバーＰは自身の手首にバンドＢを巻回してこれを装着する。位置検出装置１００の筐体の一方の側面には、マイクロホンアレイ１０８が設けられている。マイクロホンアレイ１０８は、収音手段としての３つのマイクロホンが所定の面に並べて配置されて構成されている。具体的には、マイクロホンアレイ１０８は、マイクロホン１０８１，１０８２，１０８３を含んでいる。これらのマイクロホン１０８１，１０８２，１０８３は、例えばシリコンマイク等の小型のマイクロホンであることが望ましく、その配置面は平面状に形成されている。マイクロホンアレイ１０８は、各マイクロホンによって収音された音を表すアナログ信号を、後述する信号処理部１０７に出力する。

例えば、位置検出装置１００ａが船舶Ｓ（音源Ｏ）の位置を検出するに際しては、ダイバーＰ１によって位置検出を行うことを指示するための操作ボタン１０６ａが押下されると、位置検出装置１００ａは、音源Ｏから到来した音をマイクロホンアレイ１０８によって収音する。位置検出装置１００ａは、同じタイミングでマイクロホンアレイ１０８により収音を行った位置検出装置１００ｂとの収音時期のずれと、装置間距離とを利用して、音が到来した方向（つまり、位置検出装置１００ａから見た音源Ｏの方向）と、その音を発した音源Ｏまでの距離とを求める。そして、位置検出装置１００ａは表示部１０５に対して、音の到来方向や音源Ｏまでの距離を表示することによって、船舶Ｓの位置をダイバーＰ１に知らせる。ダイバーＰ１は、この表示部１０５の表示内容を見ることにより、船舶Ｓの位置を視覚的に把握することができる。

続いて、図３は、位置検出装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。
同図に示すように、位置検出装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、記憶部１０４と、表示部１０５と、操作部１０６と、信号処理部１０７と、マイクロホンアレイ１０８と、通信部１０９と、距離検出センサ１１０とを備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２や記憶部１０４に記憶されたプログラムを実行することにより、位置検出装置１００の各部を制御し、自装置の位置の検出結果を表示部１０５に表示させるための制御等を行う。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１がプログラムを実行する際に、ＣＰＵ１０１のワークエリアとして機能する。記憶部１０４は、書き換え可能な記憶媒体であり、例えばＣＰＵ１０１により実行されるプログラムを記憶する。表示部１０５は、液晶ディスプレイ等を備え、ＣＰＵ１０１の制御の下、位置検出を行った結果が表示される。操作部１０６は、複数の操作ボタン１０６ａを備え、ユーザによって操作ボタン１０６ａが押下されると、これに応じた操作信号をＣＰＵ１０１に出力する。信号処理部１０７は、マイクロホンアレイ１０８から供給されたアナログ信号に対してＡ（アナログ）／Ｄ（デジタル）変換を施し、収音した音を表す収音データを生成して出力する。ＣＰＵ１０１は、この収音データを解析して、音が到来した方向を特定したり、この音を発した音源Ｏまでの距離を算出する。

通信部１０９は、超音波や赤外線、Bluetooth（登録商標）等を用いた無線の通信手段であり、位置検出装置１００ａと１００ｂとは、互いに信号の送受信を行って情報の遣り取りを行う。距離検出センサ１１０は、装置間距離を検出する距離検出手段であり、例えば超音波センサである。この場合、距離検出センサ１１０は、所定の発信周波数の超音波を発し、目標物（つまり、相手方の位置検出装置１００やダイバー）からの反射波を検出する。ＣＰＵ１０１は、超音波センサにより発せられた超音波の反射波を検出したときの遅延時間や位相を計測し、その計測結果に基づいて、相手方の位置検出装置１００との距離（装置間距離）を求める。なお、海水中での音波の伝搬速度は、およそ１５１３ｍ／ｓ（ただし、２０℃）である。また、ここでは、位置検出装置１００ａ，１００ｂが発する超音波の発振周波数はそれぞれ異なり、位置検出装置１００は自装置が発した発振周波数の超音波に基づいて、装置間距離を検出する。

（Ａ−２）動作
次に、実施形態の動作を説明する。
図４は、位置検出装置１００のＣＰＵ１０１が船舶Ｓの位置を求めるための処理の流れを示すシーケンス図である。以下では、ダイバーＰ１が携帯する位置検出装置１００ａがきっかけとなって、位置検出を行う場合の動作について説明する。
まず、ダイバーＰ１は位置検出装置１００ａを装着し、ダイバーＰ２は位置検出装置１００ｂを装着し、それぞれは船舶Ｓから海へと飛び込む。その後、ダイバーＰ１，Ｐ２がいつでも船舶Ｓの位置を把握することができるように、船舶Ｓの乗務員は駆動装置を操作し、音源Ｏから音を発せさせる。

しばらくして、ダイバーＰ１が船舶Ｓの位置を把握したいと考えたときには、まず操作部１０６を操作して電源スイッチをオンする。この操作に応じて位置検出装置１００が起動する（ステップＳＡ１）。このとき、ダイバーＰ２によって位置検出装置１００ｂの電源はすでにオンされているものとする。続いて、ダイバーＰ１によって、船舶Ｓの位置検出を開始するための操作部１０６の操作が行われると、ＣＰＵ１０１は、位置検出を行うと判断して（ステップＳＡ２；ＹＥＳ）、そのための処理を開始することになる。

まず、位置検出装置１００ａのＣＰＵ１０１は、位置検出装置１００ｂに対して、通信部１０９によって位置検出を行う旨を通知する（ステップＳＡ３）。そして、位置検出装置１００ａ、及び位置検出装置１００ｂは、この通知をきっかけとして装置間距離を検出する（ステップＳＡ４ａ，ＳＡ４ｂ）。このとき、位置検出装置１００ａ，１００ｂのＣＰＵ１０１は、それぞれ距離検出センサ１１０によって超音波を発し、相手方のダイバー（又は位置検出装置１００）からの反射波を受信して、計測結果に基づいて装置間距離（その距離はＤＡ）と検出する。

ステップＳＡ４ａ，ＳＡ４ｂの処理が済んだら、位置検出装置１００ａ，１００ｂのＣＰＵ１０１はそれぞれ、「位置検出を開始します。」というメッセージを表示部１０５に表示させる。この通知を受けたダイバーＰ１，Ｐ２はお互いを見ながら、位置検出装置１００ａ、１００ｂの向きがおおよそ同じになるように、自身の腕の姿勢を調節する。これにより、位置検出装置１００ａ、及び位置検出装置１００ｂのマイクロホンアレイ１０８の配置面ｘが、おおよそ一直線上に並ぶことになる。自身の腕の姿勢の調整が完了したら、ダイバーＰ１，Ｐ２は自身の位置検出装置１００の操作部１０６を操作してその旨を指示し、ＣＰＵ１０１は、通信部１０９により相手方の装置へその旨を通知する。

続いて、互いにこの通知を受けると、位置検出装置１００ａ，１００ｂのＣＰＵ１０１は、それぞれ自装置のマイクロホンアレイ１０８（第２の収音手段群、第１の収音手段群）に対して音源Ｏから到来した音の収音を行わせる（ステップＳＡ５ａ，ＳＡ５ｂ）。続いて、ＣＰＵ１０１は、自装置のマイクロホンアレイ１０８によって収音された音を表すアナログ信号に対して、信号処理部１０７にＡ／Ｄ変換を行わせて収音データを生成させ、これを取得する（ステップＳＡ６ａ，ＳＡ６ｂ）。そして、ＣＰＵ１０１は、生成した収音データを解析し、音源Ｏ（船舶Ｓ）がある方向、すなわち音が到来した方向を特定する（ステップＳＡ７ａ，ＳＡ７ｂ）。

ここで、ステップＳＡ７ａ，ＳＡ７ｂにおいて、位置検出装置１００ａ及び１００ｂが、音が到来した方向を特定するときの原理について、図５を参照しつつ説明する。図５は、マイクロホンアレイ１０８に対する音の到来方向を特定するための原理を説明する図である。同図において、音源Ｏは、マイクロホンアレイ１０８の配置面ｘから見て左側前方にあるものとし、実線矢印は或る時刻において音源Ｏから発せられた音波Ｗｓの進行方向を表し、一点鎖線は、同時刻における音波Ｗｓの位置を結んだものである。

同図に示すように、音源Ｏを起点として図中右下方向へ音波Ｗｓが伝搬し、時刻ｔ＝０においてマイクロホン１０８１によって収音される。この時刻ｔ＝０においては、マイクロホン１０８１よりも右方にあるマイクロホン１０８２，１０８３は、この音波Ｗｓをまだ収音していない。これは、音源Ｏからマイクロホン１０８２，１０８３までの距離が、音源Ｏからマイクロホン１０８１までの距離よりも長いためである。このような理由により、マイクロホン１０８２，１０８３においては、音波Ｗｓが収音される収音時期が、マイクロホン１０８１の収音時期よりも、それぞれ異なる期間だけずれる（遅延する）。この収音時期の遅延の大きさは音波の伝搬方向に依存するから、ＣＰＵ１０１は、これらマイクロホン１０８１，１０８２，１０８３が収音を行った収音時期のずれを利用して、音が到来した方向を特定することができる。ここでは、マイクロホン１０８２から見たときの音の到来方向を、マイクロホンアレイ１０８から見た音の到来方向とし、具体的には、配置面ｘと音波の伝搬方向とがなす角度θによって定義する。

ここで、音の到来方向を示す角度θの定義についてより具体的に説明する。
図６は、音源Ｏとマイクロホンアレイ１０８の配置面ｘとの位置関係を３次元的に表した図である。同図においては、マイクロホンアレイ１０８の配置面ｘがＸ軸上にあり、且つマイクロホン１０８２の収音面中心が原点Ｃと一致するように、ＸＹＺ座標系が定められているとする。このＸＹＺ座標系において、ＣＰＵ１０１が特定する音の到来方向は、原点Ｃ（０，０，０）から音源Ｏの位置を表す座標を見た方向となる。すなわち、マイクロホン１０８１，１０８２（配置面ｘの中心），１０８３のそれぞれと、音源Ｏの位置とを結ぶ直線Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３によって形成される平面上において、直線Ｒ２（つまり、音波の伝搬方向）と配置面ｘとがなす角度θが（ここでは鋭角）、音の到来方向を示す角度となる。

図５の説明に戻る。
図５に示すように、音源Ｏから十分に離れたマイクロホンアレイ１０８に対しては、音波Ｗｓは平面波として到来するとみなすことができる。したがって、同図に示すように、ＣＰＵ１０１は、マイクロホン１０８２における音の到来方向を示す角度θは、隣り合うマイクロホン１０８１との間の距離ｄと、そのマイクロホン１０８１との音波の伝搬距離の差ｌ（すなわち、収音時期のずれの大きさ）とを用いて一意に特定することができる。マイクロホン１０８２とマイクロホン１０８１との間の距離ｄは、マイクロホンアレイ１０８の設計段階で決められるものであり、予めＲＯＭ１０２等に記憶されているものとする。伝搬距離の差である距離ｌについては、ＣＰＵ１０１が次式（１）の演算を行って算出することができる。式（１）において、時間ｔ１は、マイクロホン１０８１の収音時期（ｔ＝０）と、マイクロホン１０８２の収音時期（ｔ＝ｔ１）との音波Ｗｓの収音時期のずれを表す。また、ｖは、海水を伝搬する音波の伝搬速度である。
ｌ＝ｖ＊ｔ１ ・・・（１）

ＣＰＵ１０１は、マイクロホン１０８２とマイクロホン１０８１とによって収音された音の収音データを解析して、時間ｔ１を求める。例えば、ＣＰＵ１０１は収音データが表す音波の波形を比較し、マイクロホン１０８２による収音結果の波形が、マイクロホン１０８１による収音結果の波形に対して、どの程度の時間遅延しているかを見て求める。そして、ＣＰＵ１０１は、次式（２）の演算を行うことによって音の到来方向を示す角度θを算出する。
θ＝ｃｏｓ^−１（ｌ／ｄ）＝ｃｏｓ^−１（ｖ＊ｔ１／ｄ） ・・・（２）

ＣＰＵ１０１は、以上説明したような原理に基づいたアルゴリズムに従って、角度θを算出し、音が到来した方向を特定する。ここでは、位置検出装置１００ａは音の到来方向（第２の方向）として角度θａを特定し、位置検出装置１００ｂは角度θｂ（第１の方向）を特定する。なお、ここでは、ＣＰＵ１０１はマイクロホンアレイ１０８の中央のマイクロホン１０８２から見た音の到来方向を特定したが、音の到来方向の基準となるマイクロホンはこれ以外のマイクロホンでもよい。ただし、マイクロホンアレイ１０８の大きさに対して、音源Ｏまでの距離が十分に長い場合が多いため、このとき、音の到来方向は各々のマイクロホンでほぼ一致する。

続いて、位置検出装置１００ａ，１００ｂのＣＰＵ１０１はそれぞれ、自身が特定した角度θａ，θｂを、通信部１０９によって相手方へ通知する（ステップＳＡ８ａ，ＳＡ８ｂ）。そして、位置検出装置１００ａ（第２の位置検出装置）のＣＰＵ１０１は、通信部１０９によって位置検出装置１００ｂ（第１の位置検出装置）から通知された音の到来方向を表す角度θｂを取得すると（方向取得手段）、これを用いて自装置から音源Ｏまでの距離を算出する（ステップＳＡ９ａ）。同様に、位置検出装置１００ｂのＣＰＵ１０１は、通信部１０９によって位置検出装置１００ａから音の到来方向を表す角度θａを取得すると、これを用いて自装置から音源Ｏまでの距離を算出する（ステップＳＡ９ｂ）。

ここで、ＣＰＵ１０１が、位置検出装置１００から音源Ｏまでの距離を算出するときの原理について、図７を参照しつつ説明する。
ステップＳＡ７ａ，ＳＡ７ｂにおいて、位置検出装置１００ａ，１００ｂにより、それぞれのマイクロホンアレイ１０８から見た音の到来方向（角度θａ及びθｂ）は特定されているので、ＣＰＵ１０１は、これらと両者のマイクロホンアレイ１０８間の距離である装置間距離とに基づいて、音源Ｏまでの距離を算出する。

図７に示すように、音源Ｏと、位置検出装置１００ａ，１００ｂのそれぞれのマイクロホン１０８２とを結ぶ直線によって形成される三角形を想定すると、位置検出装置１００ａのＣＰＵ１０１は、この三角形の基本的性質を用いた下記式（３）の演算を行うことによって、マイクロホンアレイ１０８からの音源Ｏまでの距離Ｌａを算出する。同様に、位置検出装置１００ｂのＣＰＵ１０１も同様の原理により、下記式（４）の演算を行うことによって、ＣＰＵ１０１は、マイクロホンアレイ１０８それぞれからの音源Ｏまでの距離Ｌｂを算出する。
Ｌａ＝ＤＡ＊ｓｉｎθｂ／ｓｉｎ（θａ−θｂ） ・・・（３）
Ｌｂ＝ＤＡ＊｛ｓｉｎθｂ／ｔａｎ（θａ＋θｂ）＋ｃｏｓθｂ｝ ・・・（４）

そして、位置検出装置１００ａ，１００ｂのＣＰＵ１０１はそれぞれ、方向情報（角度θ）、及び自装置から音源Ｏまでの距離Ｌａ，Ｌｂを表す距離情報を表示部１０５に出力し、これらを音源Ｏの位置として表示させる（ステップＳＡ１０ａ，ＳＡ１０ｂ）。

ここで、図８は、ステップＳＡ１０ａにおける、位置検出装置１００ａの表示部１０５に表示される表示態様の一例を示した図である。同図に示すように、ＣＰＵ１０１は、船舶Ｓ（音源Ｏ）までの距離を表す距離情報として、破線で囲んだ領域Ｔ１に、「目的地点まで：２０．３ｍ」という具合に距離を表示し、船舶Ｓ（音源Ｏ）がある方向を表す方向情報として、角度θａによって特定される傾きの矢印画像Ｔ２を表示する。ダイバーＰ１は、この表示内容を見ることによって、直ちに船舶Ｓ（音源Ｏ）の位置を把握することができる。このとき、位置検出装置１００ｂも、自身が特定した方向情報と距離情報とを、表示部１０５に表示させて、ダイバーＰ２に音源Ｏの位置を通知する。

以上説明した第１実施形態によれば、位置検出装置１００は、マイクロホンアレイ１０８によって音源Ｏから到来した音の収音を行い、相手方の位置検出装置１００とのこの音の収音時期のずれを利用して、音の到来方向を特定する。さらに、位置検出装置１００は、相手方のマイクロホンアレイ１０８間の距離と、特定した音の到来方向とに基づいて、音源Ｏまでの距離を算出する。この構成によれば、ユーザが煩雑な操作を行わなくても、位置検出装置１００は船舶Ｓの位置を求めることができ、ユーザに対して負担を強いることなく、ユーザは船舶Ｓの位置を把握することができる。

（Ｂ）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
この第２実施形態においては、ダイバー（ここではダイバーＰとする）が携帯する、１台の位置検出装置２００のみによって船舶Ｓの位置を求める。音の到来方向の特定や音源Ｏまでの距離の算出の原理、その他の動作については第１実施形態と同様であるから、以下では、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。また、第１実施形態と同じ構成ついては、同じ符号を付して表す。

（Ｂ−１）構成
続いて、図９は、位置検出装置２００の外観を示す図である。
同図に示すように、位置検出装置２００は、位置検出装置１００と同様で腕時計型の装置であり、ダイバーＰは自身の手首にバンドＢを巻回してこれを装着する。位置検出装置２００の筐体の一方の側面には、第１マイクロホンアレイ２０８−１（第１の収音手段群）と、第２マイクロホンアレイ２０８−２（第２の収音手段群）とが設けられている。第１マイクロホンアレイ２０８−１、及び第２マイクロホンアレイ２０８−２において、収音手段としての３つのマイクロホンが、所定の面に所定の距離だけ離れて並べて配置されている。具体的には、第１マイクロホンアレイ２０８−１は、マイクロホン２０８１，２０８２，２０８３を含み、第２マイクロホンアレイ２０８−２は、マイクロホン２０８４，２０８５，２０８６を含んでいる。これらのマイクロホン２０８１〜２０８６はすべて同じ構成を有し、その配置面は平面状に形成されている。第１マイクロホンアレイ２０８−１及び第２マイクロホンアレイ２０８−２は、各マイクロホンによって収音された音を表すアナログ信号を、信号処理部１０７に出力する。

位置検出装置２００が船舶Ｓ（音源Ｏ）の位置を検出するに際しては、音源Ｏから到来した音を、第１マイクロホンアレイ２０８−１と第２マイクロホンアレイ２０８−２とのそれぞれによって収音し、各マイクロホンの収音時期のずれと、第１マイクロホンアレイ２０８−１と第２マイクロホンアレイ２０８−２との間の距離を利用して、音が到来した方向（つまり、位置検出装置２００から見た音源Ｏの方向）と、その音を発した音源Ｏまでの距離とを求める。

続いて、図１０は、位置検出装置２００の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、位置検出装置２００は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、記憶部１０４と、表示部１０５と、操作部１０６と、信号処理部１０７と、マイクロホンアレイ２０８とを備える。位置検出装置１００と異なる点は、位置検出装置２００は、マイクロホンアレイ２０８として第１マイクロホンアレイ２０８−１、及び第２マイクロホンアレイ２０８−２を備える点である。なお、位置検出装置２００は、通信部１０９及び距離検出センサ１１０に相当する構成を有さない。

（Ｂ−２）動作
次に、実施形態の動作を説明する。
図１１は、位置検出装置２００のＣＰＵ１０１が実行する、船舶Ｓの位置を求めるための処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ダイバーは位置検出装置２００を装着し、船舶Ｓから海へと飛び込む。その後、船舶Ｓの乗務員が駆動装置を操作することによって音源Ｏから音が発せられる。

ダイバーＰが船舶Ｓの位置を把握したいと考えると、操作部１０６を操作して電源スイッチをオンし、位置検出装置２００は起動する（ステップＳＢ１）。次いで、ダイバーＰは操作部１０６を操作して、位置検出装置２００に対して船舶Ｓの位置検出を指示する。この操作に応じて、ＣＰＵ１０１は、位置検出を行うと判断して（ステップＳＢ２；ＹＥＳ）。

続いて、ＣＰＵ１０１は、第１マイクロホンアレイ２０８−１、及び第２マイクロホンアレイ２０８−２に対して、音源Ｏから到来した音の収音を行わせる（ステップＳＢ３）。そして、ＣＰＵ１０１は、第１マイクロホンアレイ２０８−１によって収音された音を表すアナログ信号に対して、信号処理部１０７によりＡ／Ｄ変換を行って収音データを生成し、これを取得する（ステップＳＢ４）。同様にして、ＣＰＵ１０１は、第２マイクロホンアレイ２０８−２によって収音された音に応じた収音データを生成し、これを取得する（ステップＳＢ５）。そして、ＣＰＵ１０１は、第１マイクロホンアレイ２０８−１、及び第２マイクロホンアレイ２０８−２のそれぞれについて生成した収音データを解析し、音が到来した方向を特定する（ステップＳＢ６）。
上述した第１実施形態においては、それぞれ異なる装置である位置検出装置１００ａ，１００ｂのマイクロホンアレイ１０８の収音結果に基づいて音源Ｏの方向を特定していた。これに対し、本実施形態では、位置検出装置２００は、自身が有する第１マイクロホンアレイ２０８−１，第２マイクロホンアレイ２０８−２の収音結果に基づいて、それぞれ音が到来した方向を第１の方向、第２の方向として特定する。なお、以下では、位置検出装置２００が第１マイクロホンアレイ２０８−１，第２マイクロホンアレイ２０８−２のそれぞれについて特定した音の到来方向を、それぞれ角度θ１，θ２とする。

次いで、ＣＰＵ１０１は、自装置から音源Ｏまでの距離を算出する（ステップＳＢ７）。ＣＰＵ１０１により、第１マイクロホンアレイ２０８−１及び第２マイクロホンアレイ２０８−２のそれぞれから見た音の到来方向（角度θ１及びθ２）が特定されているので、これらと第１マイクロホンアレイ２０８−１と、第２マイクロホンアレイ２０８−２間との距離を用いて、音源Ｏまでの距離を算出する。ここでは、マイクロホン２０８２とマイクロホン２０８５との間の距離Ｄを用いる。距離Ｄは、位置検出装置２００の設計段階で決められているものであり、予めＲＯＭ１０２等に記憶されているものとする。

図１２は、音波が到来する方向（角度θ１，θ２）と、音源Ｏまでの距離との関係を説明する図である。同図に示すように、音源Ｏと、第１マイクロホンアレイ２０８−１のマイクロホン２０８２と、第２マイクロホンアレイ２０８−２のマイクロホン２０８５とを直線で結ぶことによって形成される三角形を想定し、三角形の基本的性質を用いて、ＣＰＵ１０１は、マイクロホンアレイ２０８からの音源Ｏまでの距離を算出する。なお、同図において、第１マイクロホンアレイ２０８−１から音源Ｏまでの距離をＬ１、第２マイクロホンアレイ２０８−２から音源Ｏまでの距離をＬ２としている。距離Ｄに対して、位置検出装置２００から音源Ｏまでの距離が十分に大きいと、距離Ｌ１と距離Ｌ２とはほぼ一致する。そこで、ＣＰＵ１０１が、音源Ｏまでの距離としてＬ１を採用する場合、その算出に係る演算式は、式（３）のＬａ，θａ、θｂ、ＤＡを、それぞれＬ１、θ１、θ２、Ｄに読み替えた式となる。
そして、ＣＰＵ１０１は、音源Ｏのある方向を表す方向情報と、音源Ｏまでの距離Ｌ１を表す距離情報とを表示部１０５に出力し、これらを音源Ｏの位置として表示部１０５に表示させる（ステップＳＢ８）。

以上説明した第２実施形態の位置検出装置の構成によれば、１つの位置検出装置２００のみで音源Ｏの位置を特定することができ、ダイバーにとってより簡単に音源Ｏの位置を把握することができる。

（Ｃ）変形例
なお、上記実施形態を次のように変形してもよい。具体的には、例えば以下のような変形が挙げられる。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
（Ｃ−１）変形例１
上述した第２実施形態では、位置検出装置２００の筐体の側面に、第１マイクロホンアレイ２０８−１及び第２マイクロホンアレイ２０８−２が設けられていた。上述した第１実施形態で説明したように、マイクロホンアレイどうしの装置間距離を大きくした方が、距離Ｌ１，Ｌ２の算出精度を高めることができるから、この距離を大きくするような工夫がなされるとよい。例えば、位置検出装置２００の筐体の一方の側面に、第１マイクロホンアレイ２０８−１、第２マイクロホンアレイ２０８−２をそれぞれ設けた、伸張手段としての２本のアームを設けておく。位置検出時においては、ダイバーＰが２本のアームを広げることによってマイクロホンアレイ間の距離を伸長させてから、位置検出装置２００は位置検出を行うようにする。この構成によれば、船舶Ｓまでの距離Ｌ１，Ｌ２が大きくても、その算出精度を高めることができる。

（Ｃ−２）変形例２
上述した第１及び第２実施形態の位置検出装置に、方位を検出する方位検出手段を設けても良い。この方位検出手段は、例えば磁気センサである。方位検出手段を採用することにより、位置検出装置は方位磁石としての機能を有することになるから、音が到来する方向を、東西南北の方位で特定することができる。この場合、ステップＳＡ１０ａ，ＳＡ１０ｂやステップＳＢ８において、ＣＰＵ１０１が位置の検出結果を表示させるときには、図１３に示すように、特定した音の到来方向の方位を示す画像と、「目的地点まで 北北西・３２．２ｍ」という情報を表示部１０５に表示させる。つまり、ＣＰＵ１０１は、方位検出手段によって検出された方位によって表される方向情報を出力する。
この構成により、ダイバーは音源Ｏの位置だけでなくその方位も分かるので、より音源Ｏの位置を把握しやすくなる。

また、上述した第１実施形態において、方位検出手段により検出される方位を用いれば、ダイバーＰ１とＰ２とが各マイクロホンアレイ１０８の配置面ｘを一直線上に並ぶようにするための姿勢の調整を、以下のようにして行うこともできる。
例えば、位置検出装置１００ａ，１００ｂは、通信部１０９によって互いに通信を行うことによって、両者の表示部１０５に「マイクロホンを北向きに向けてください。」等のメッセージを表示し、ダイバーＰ１，Ｐ２に対して同じ方位（ここでは、北）に配置面ｘを向けるよう促す。そして、ダイバーＰ１，Ｐ２は、自身が携帯する位置検出装置１００の表示部１０５を見ながら、配置面ｘが北向きになるように姿勢を調整し、これが完了したら操作部１０６によってその旨の操作をする。そして、位置検出装置１００ａ，１００ｂは両者の調整が完了したことを認識すると、第１実施形態と同じようにして音源Ｏの位置検出を行う。このようにすれば、ダイバーＰ１とＰ２とが或る程度離れていたとしても、配置面ｘを同一方位に向ける調整を行うことで、両者のマイクロホンアレイ１０８の配置面ｘを一直線上に並べる調整を行うことができる。
この構成によれば、ダイバーＰ１，Ｐ２は自身の装置のみを見ればよいから、両者の距離がある程度大きくなり、互いの姿勢などの様子が見づらくなっても、位置検出を行うための姿勢の調整を容易に行うことができる。また、ここでは、所定の方位を北向きとしていたが、ダイバー自身が決めてもよいし、位置検出装置が、現時点で自装置のマイクロホンアレイが向いている方位を方位検出手段によって特定し、さらにもう一方の位置検出装置の配置面ｘが向いている方向を取得して、両者の方位の中間の方位に配置面ｘを向かせるよう促してもよい。

（Ｃ−３）変形例３
上述した実施形態では、海中において船舶Ｓの位置を求める場合について説明したが、目的地点に音源があればその対象物は何でもよい。例えば、ダイバーが複数いる場合には、ダイバー自身が音源を携帯すれば、位置検出装置は、そのダイバーの位置を求めることもできる。このようにすれば、海中にいるダイバーがインストラクタの位置を把握する、ということにもこの位置検出装置を利用することができる。
また、海中に限らず、位置検出装置を陸上でも用いることもできる。例えば、ユーザが、いわゆるマナーモードに設定された携帯電話を紛失した場合には、電話を掛けてみても着信音が鳴らないため、ユーザがこれを見つけ出すことが容易でないことが多い。このような場合において、ユーザが携帯電話に電話を掛け、位置検出装置が携帯電話の振動により発せられる音を収音して、その位置を求めれば、その携帯電話を探索することができる。
ただし、陸上で使用する場合には、音波の伝搬速度が海中とは異なるので、ＣＰＵ１０１は、音の伝搬速度を大気中における伝搬速度を採用して、各演算を行う必要がある。

また、位置検出装置を種々の環境で使用できるように、以下の構成を採ってもよい。
具体的には、記憶部１０４において複数の媒質の種類と、その媒質を伝搬する音の伝搬速度とを対応付けて記憶させておく。そして、ＣＰＵ１０１は、自装置の周囲にある媒質の種類を特定し、その種類に対応付けて記憶部１０４に記憶されている伝搬速度を用いて、上記式（１）〜（４）の演算を行う。すなわち、ＣＰＵ１０１は音波の伝搬速度と収音時期のずれとを乗算し、その乗算結果により音源Ｏとの距離を算出する。このようにすれば、位置検出装置の使用環境によらず、目的地点の位置を正確に特定することができる。

位置検出装置が周囲にある媒質の種類を特定する手段（媒質特定手段）として、ユーザ（ダイバー）が操作部１０６を操作して入力するようにしてもよいし、位置検出装置が媒質の種類を検出する媒質検出センサを備え、位置検出装置自体が特定するようにしてもよい。
この媒質検出センサには、例えば加速度センサを用いることができる。媒質の種類によってその粘性や動摩擦係数などの性質が異なるから、加速度センサを媒質中で自由落下させたときの加速度は、媒質固有の情報であるといえる。そこで、位置検出装置は、予めこの加速度と、媒質の種類と、その媒質中での音の伝搬速度との対応関係を、記憶部１０４に記憶しておく。そして、位置検出に先立って、ユーザが位置検出装置の周囲にある媒質の種類を設定するために、この位置検出装置を自由落下させる。そして、ＣＰＵ１０１は加速度センサによって測定された加速度に基づいて、位置検出装置の周囲にある媒質の種類を特定し、記憶部１０４においてこの媒質の種類に対応付けられた音の伝搬速度を特定して、上記位置検出を行う。

また、音の伝搬速度は温度によって変化するので、位置検出装置は温度に基づいて、音の伝搬速度を特定するようにしてもよい。この構成では、温度センサが内蔵された位置検出装置は、温度と、その温度での音の伝搬速度を対応付けて記憶部１０４に記憶させておく。そして、位置検出に先立って又は定期的に、ＣＰＵ１０１は自装置に内蔵された温度センサによって温度検出を行う。次いで、ＣＰＵ１０１は、記憶部１０４において温度センサによって検出した温度に対応付けられた音の伝搬速度を用いて、上記位置検出に係る演算を行う。また、ＣＰＵ１０１は、或る温度での伝搬速度を、温度に応じた補正量で補正するようにしてもよい。

また、記憶部１０４に、媒質の種類と、その媒質を伝搬する音の伝搬速度との対応関係を記憶させておくことに代えて、位置検出装置の周囲の媒質の種類毎に、収音時期のずれと、音の到来方向を示す角度とを対応付けて記憶させておいてもよい。すなわち、ＣＰＵ１０１は、媒質の種類毎に、収音時期のずれから音の到来方向を示す角度を予め計算しておき、それらを記憶部１０４に記憶しておく。この場合、ＣＰＵ１０１は、媒質の種類を特定し、さらに収音時期のずれを求めると、この対応関係に基づいて、直ちに音の到来方向を特定することができる。

また、位置検出装置が媒質の種類を特定するための手法として、予め位置（少なくとも距離）が分かっている音源からの音を収音して、媒質の種類を特定する構成としてもよい。この態様において、音源から音が発せられる時刻を予め決めておき、位置検出装置はマイクロホンアレイによって、この音源からの音を収音する。そして、位置検出装置は、この所定の時刻に発せられた音を収音した時刻と、既知であるこの音源との距離を用いれば、自装置の周囲にある媒質の種類を特定し、その媒質中における音の伝搬速度を求めることができる。

また、第１及び第２実施形態の位置検出装置に、地磁気センサを設けるようにしてもよい。位置検出装置が地磁気センサを内蔵していれば、地磁気センサは上記変形例２と同じ方位検出手段として機能するからである。これにより、ＣＰＵ１０１は音源がある方位を検出することができる。これに加えて、以下のようにも利用することもできる。
位置検出装置は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して自装置の所在地を測位する機能を有し、且つ記憶部１０４に各地域の地図を表す地図データを記憶しておく。そして、ＣＰＵ１０１は音源の位置を求めると、地図データが表す地図上に、ＧＰＳによって測位したユーザ（ダイバー）の所在地と、求めた音源の位置とをマーキングする。続いて、位置検出装置は地磁気センサにより検出した方位に基づいて、ユーザ（及び位置検出装置）が向いている方位が常に上向きになるように、ＣＰＵ１０１は地図を回転しながら地図を表示する（いわゆる、ヘッディングアップ機能を実現する）。このようにすれば、位置検出装置は、ユーザが向いている方向、すなわちユーザの進行方向を常に上向きにした地図を表示するから、ユーザはさらに簡単に音源との位置関係を把握することができるようになる。

（Ｃ−４）変形例４
また、上述した第１及び第２実施形態では、位置検出装置は、マイクロホンアレイがそれぞれ３個のマイクロホンを備える場合について説明したが、少なくとも２以上を備えていれば、収音時期のずれを利用して音の到来方向を特定し、音源Ｏまでの距離を算出することができるから、この数は複数であればいくつであってもよい。

（Ｃ−５）変形例５
また、上述した第１実施形態では、位置検出装置１００ａ，１００ｂが連携して位置検出を行い、第２実施形態では１つの位置検出装置２００のみで位置検出を行っていた。これに対し、位置検出装置２００がどちらの方法でも位置検出を行えるようにしてもよい。例えば、位置検出装置が２種類の動作モードで動作し、「連携モード」では２つの位置検出装置が連携して位置検出を行い、「単独モード」では自装置のみで位置検出を行う。このようにすれば、音源までの距離が小さいことをダイバーが分かっている場合には、ユーザは位置検出装置を単独モードに設定する。これにより、位置検出装置は、近距離にある音源の位置を迅速に検出する。一方、音源までの距離が大きいことが分かっていれば、ユーザは位置検出装置を連携モードに設定する。これにより、位置検出装置は、遠距離にある音源の位置検出の精度を高めることができる。
また、第２実施形態の位置検出装置２００では、音源Ｏまでの距離があまりに大きいと、その検出精度が低下してしまうことがある。そこで、位置検出装置２００は音の到来方向のみを特定する機会を設けるようにしてもよい。この場合、ユーザによって距離検出を行うか否かが切り替えられてもよいし、位置検出装置が検出した距離が閾値以上であれば、その信頼性が低い虞があるとして、これを表示しないようにしてもよい。

（Ｃ−６）変形例６
上述した第１実施形態では、位置検出装置１００は、距離検出センサ１１０として超音波センサを用いて装置間距離を求めていたが、これ以外の手法によって装置間距離を検出してもよい。例えば光電センサを用いることもできる。また、その検出精度に信頼性があれば、位置検出装置１００はＧＰＳを利用して自装置の位置を測位して、位置検出装置１００ａ，１００ｂの位置関係から装置間距離を求めてもよいし、水深計測装置を用いて深さ方向の距離を求めるようにしてもよい。
また、上述した第１実施形態において、位置検出のきっかけとなった位置検出装置１００ａのみが船舶Ｓの位置を特定して表示してもよい。この場合、位置検出装置１００ｂは音源Ｏの方向を特定して、これを位置検出装置１００ａに通知するだけでよい。

（Ｃ−７）変形例７
上述した上述した第１及び第２実施形態の位置検出装置において、ユーザによって位置検出を行う旨が指示されたときに限らず、電源がＯＮされてから連続して位置検出を行うようにしてもよいし、例えば５秒毎等のように所定時間が経過するたびに行ってもよい。また、位置検出装置はそれ単体の装置でなく、例えばダイバーズウォッチやダイビングコンピュータ或いは携帯電話等の種々の電子機器等に内蔵されてもよい。また、位置検出装置が検出した距離情報及び方向情報の出力の態様は、表示出力のみに限らず、例えば記憶部１０４に出力して蓄積していくようにしてもよい。このようにすれば、ダイバーは自身から見た船舶Ｓの位置の変化を逐一確認することができる。これにより、例えば、知らぬ間に船舶Ｓから遠ざかっていても、ダイバーはこれをいち早く知ることができる。

また、位置検出装置は、所定の周波数の音のみに基づいて位置検出を行うようにしてもよい。例えば、船舶Ｓから到来する音波の周波数が決まっている場合には、それ以外の周波数の音が位置検出装置に到来しても、これは船舶Ｓからのものではない。しかしながら、位置検出装置が、到来する音に基づいて目的地点の位置を求めるだけでは、誤って別の音源の位置を求めてしまう虞がある。そこで、音源Ｏが周波数ｆの音波を発し続ける場合に、位置検出装置はこの周波数ｆを通過帯域に含むフィルタを備えるようにする。そして、ＣＰＵ１０１は、このフィルタでフィルタリングした音に基づいて、実施形態と同じようにして音源Ｓの位置を求める。このようにすれば、位置検出装置は、別の音源の位置を求めることなく、正確に目的地点の位置を求めることができるようになる。

本発明の第１実施形態にかかる船舶と、位置検出装置を携帯するダイバーＰ１及びダイバーＰ２との位置関係を説明する図である。 位置検出装置の外観を示す図である。 位置検出装置の構成を示すブロック図である。 ＣＰＵが実行する、船舶の位置を求めるための処理の流れを示すシーケンス図である。 ＣＰＵが、音が到来した方向を特定するための原理を説明する図である。 音源とマイクロホンアレイの配置面との位置関係を３次元的に表した図である。 マイクロホンアレイと、音源との距離を算出するための原理を説明する図である。 位置検出装置の表示部に表示される表示態様の一例を示した図である。 本発明の第２実施形態にかかる位置検出装置の外観を示す図である。 位置検出装置の構成を示すブロック図である。 位置検出装置のＣＰＵが実行する、船舶の位置を求めるための処理の流れを示すフローチャートである。 音波が到来する方向と、音源Ｏまでの距離との関係を説明する図である。 変形例に係る位置検出装置の表示部に表示される表示態様の一例を示した図である。

符号の説明

１００，１００ａ，１００ｂ，２００…位置検出装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…ＲＯＭ、１０３…ＲＡＭ、１０４…記憶部、１０５…表示部、１０６…操作部、１０６ａ…操作ボタン、１０７…信号処理部、１０８，２０８…マイクロホンアレイ、２０８−１…第１マイクロホンアレイ、２０８−２…第２マイクロホンアレイ、１０８１，１０８２，１０８３，１０８４，１０８５，１０８６…マイクロホン、１０９…通信部、１１０…距離検出センサ。

Claims (6)

1. 第１の位置検出装置と、第２の位置検出装置とを備え、
   前記第１の位置検出装置は、
   所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第１の収音手段群と、
   前記第１の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第１の方向を特定する第１の方向特定手段と、
   前記第１の方向特定手段によって特定された方向を前記第２の位置検出装置に通知する通知手段と
   を備え、
   前記第２の位置検出装置は、
   前記第１の収音手段群から所定の距離だけ離れた位置において所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第２の収音手段群と、
   前記第２の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第２の方向を特定する第２の方向特定手段と、
   前記第１の位置検出装置の前記通知手段によって通知された第１の方向を取得する第１の方向取得手段と、
   前記第１の収音手段群と第２の収音手段群との間の距離を検出する距離検出手段と、
   前記第２の方向特定手段によって特定された第２の方向と、前記第１の方向取得手段によって取得された第１の方向と、前記距離検出手段によって検出された前記距離とに基づいて、前記第２の収音手段群の配置面から前記音源までの距離を算出する距離算出手段と、
   前記第２の方向に基づいて特定される、前記音が到来した方向を表す方向情報、及び前記距離算出手段によって算出された前記音源までの距離を表す距離情報を出力する出力手段と
   を備えることを特徴とする位置検出システム。
2. 前記第１及び第２の位置検出装置は、
   自装置の周囲にある媒質の種類を特定する媒質特定手段を備え、
   前記第１の方向特定手段は、前記媒質特定手段によって特定された媒質の種類と前記収音時期のずれとを用いて前記第１の方向を特定し、
   前記第２の方向特定手段は、前記媒質特定手段によって特定された媒質の種類と前記収音時期のずれとを用いて前記第２の方向を特定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出システム。
3. 所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第１の収音手段群と、
   前記第１の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第１の方向を特定する方向特定手段と、
   前記第１の収音手段群から離れた位置において所定の面に並べて配置された複数の前記収音手段からなる第２の収音手段群による収音時期のずれを用いて前記音が到来した方向として特定された第２の方向を、外部装置から取得する方向取得手段と、
   前記第１の収音手段群と第２の収音手段群との間の距離を検出する距離検出手段と、
   前記方向特定手段によって特定された第１の方向と、前記方向取得手段によって特定された第２の方向と、前記距離検出手段によって検出された前記距離とに基づいて、前記第１の収音手段群の配置面から前記音源までの距離を算出する距離算出手段と、
   前記第１の方向に基づいて特定される、前記音が到来した方向を表す方向情報、及び前記距離算出手段によって算出された前記音源までの距離を表す距離情報を出力する出力手段と
   を備えることを特徴とする位置検出装置。
4. 方位を検出する方位検出手段を備え、
   前記出力手段は、前記方位検出手段によって検出される方位によって表される前記方向情報を出力する
   ことを特徴とする請求項３に記載の位置検出装置。
5. 自装置の周囲にある媒質の種類を特定する媒質特定手段を備え、
   前記方向特定手段は、前記媒質特定手段によって特定された媒質の種類と、前記収音時期のずれとを用いて前記第１の方向を特定する
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載の位置検出装置。
6. 所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第１の収音手段群と、
   前記第１の収音手段群から所定の距離だけ離れた位置において所定の面に並べて配置された複数の収音手段を含み、音源から発せられた音を収音する第２の収音手段群と、
   前記第１の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第１の方向を特定し、前記第２の収音手段群に含まれる各々の前記収音手段が前記収音を行う際の収音時期のずれを用いて、当該音が到来した第２の方向を特定する方向特定手段と、
   前記方向特定手段によって特定された第１の方向及び第２の方向と、前記第１の収音手段群及び第２の収音手段群の間の距離とに基づいて、前記第１の収音手段群及び第２の収音手段群に含まれる前記収音手段の配置面から前記音源までの距離を算出する距離算出手段と、
   前記第１の方向及び前記第２の方向に基づいて特定される、前記音が到来した方向を表す方向情報、及び前記距離算出手段によって算出された前記音源までの距離を表す距離情報を出力する出力手段と
   を備えることを特徴とする位置検出装置。

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