JP2013047653A - 音声処理装置、音声処理方法、プログラムおよび誘導案内システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ユーザ位置を検出する検出部と、開始位置に応じた第1の仮想音源位置、および目標位置に応じた第2の仮想音源位置を設定する音源設定部と、前記検出部により検出された前記ユーザ位置を用いて、前記第1の仮想音源位置が音源位置としてユーザに知覚される第1の音声データ、および前記第2の仮想音源位置が音源としてユーザに知覚される第2の音声データを作成する音声作成部とを備える、音声処理装置が提供される。
【選択図】図1
Description
近年、ユーザを目標位置まで誘導するための誘導案内技術が広く普及している。例えば、誘導案内装置の典型例であるカーナビゲーションシステムは、まずGPS(Global Positioning System)から現在位置の情報を取得する。そして、当該カーナビゲーションシステムは、現在位置から目標位置までの経路を作成し、当該経路に基づいて地図表示と音声出力との組合せによりユーザを目標位置まで誘導する。上記カーナビゲーションシステムによれば、ユーザは、表示された地図を閲覧することにより、自らの位置と目標位置または案内の開始位置との位置関係、正しい方向に進んでいるか否か、経路から離れているか否か、等を容易に把握することができる。また、ユーザは、右折左折のタイミング等を通知する音声を聞くことにより、目標位置まで到達するための有用情報を得ることができる。このように、多くの誘導案内技術は、地図表示と音声の組合せによってユーザを目標位置に誘導する。
<2.誘導案内システムの概略的な構成>
まず、図1を参照して、本実施形態に係る誘導案内システム1の概略的な構成について説明する。図1は、本実施形態に係る誘導案内システム1の概略的な構成の一例を示す説明図である。図1を参照すると、誘導案内システム1は、センサ10、音声出力装置20および音声処理装置100を含む。
センサ10は、ユーザ3の位置(以下、「ユーザ位置」と呼ぶ)を検知する装置である。センサ10は、例えばGPS(Global Positioning System)受信機を備えてもよい。または、センサ10は、例えば特開2003−91794号公報に開示されているような、ユーザ3が移動する環境内に設けられたアクティブマーカまたはパッシブマーカから電波、赤外線等により位置情報を受信する受信機を備えてもよい。ここで、センサ10は、当該受信機によりアクティブマーカまたはパッシブマーカから位置情報ではなくIDを取得し、当該IDと位置情報との対応関係を記憶するサーバ装置にアクセスすることにより、位置情報を取得可能であってもよい。
音声出力装置20は、音声処理装置100により作成された音声データの音声を出力する装置である。音声出力装置20は、例えば、2チャンネルステレオ音声を発するヘッドホンである。音声出力装置20は、例えば、音声データをデジタル/アナログ変換(以下、「D/A変換」と呼ぶ)することにより得られるアナログ音声信号を音声処理装置100から取得し、当該アナログ音声信号に基づいて音声を出力する。音声出力装置20は、音声処理装置100から音声データそのものを取得し、当該音声データをD/A変換してもよい。図1を参照すると、一例として、音声出力装置20は、上記ヘッドホンである場合にユーザ3の頭部に装着される。
音声処理装置100は、正しい進行方向および経路から離れた場合の戻り方を直感的に把握することを可能にするための音声データを作成する装置である。音声処理装置100は、有線または無線によりセンサ30および音声出力装置20と接続される。音声処理装置100は、例えば、センサ10により検知されたユーザ位置およびユーザの向きに基づいて音声データを作成する。そして、音声処理装置100は、例えば、音声データをD/A変換することにより得られたアナログ音声信号を音声出力装置20に出力する。音声出力装置20が音声データをD/A変換する場合には、音声処理装置100は音声データを音声出力装置20に出力してもよい。なお、当該音声処理装置100の具体的な構成および当該音声処理装置100による具体的な音声処理については、後述の<3.音声処理装置の構成>および<4.処理の流れ>において説明する。
次に、図2〜図10を参照して、本実施形態に係る音声処理装置100の構成の一例について説明する。図2は、本実施形態に係る音声処理装置100の構成の一例を示すブロック図である。図2を参照すると、音声処理装置100は、検出部110、目標入力部120、記憶部130、案内情報作成部140、音源設定部150、音声作成部160および音声出力部170を備える。
検出部110は、ユーザ位置Puを検出する。より具体的には、検出部110は、例えば、センサ10により検知されたユーザ位置をセンサ10から取得することにより、ユーザ位置Puを検出する。ユーザ位置Puは、例えば、x座標、y座標からなる平面座標(xu,yu)で表される。例えば、センサ10がGPS受信機を備える場合に、x座標およびy座標は、それぞれ緯度および経度であってもよい。なお、ユーザ位置Puは、x座標、y座標およびz座標からなる空間座標(xu,yu,zu)により表されてもよい。この場合に、z座標は、標高のような高さを示す値であってもよい。
目標入力部120は、ユーザ3による移動の最終的な目標位置(以下、「最終目標位置」と呼ぶ)を取得する。最終目標位置は、例えば、ユーザ位置Puと同様の形式で表される。目標入力部120は、例えばユーザ3による入力操作に応じて最終目標位置を取得する。より具体的には、目標入力部120は、音声により最終目標位置の候補をユーザ3に提示し、ボタン、スイッチ、レバー等の操作部によりユーザ3により選択された候補を最終目標位置として取得してもよい。または、目標入力部120は、操作部によりユーザ3により選択された数字を検知し、当該数字を最終目標位置の平面座標として取得してもよい。または、目標入力部120は、集音されたユーザ3の音声を認識し、認識された音声に対応する最終目標位置を取得してもよい。なお、目標入力部120は、操作部を用いたユーザによる開始指示に応じて、ユーザ3に入力操作を求めてもよく、または、ユーザ位置Puが地下鉄の改札出口、横断歩道端等の特定の位置となる場合に、ユーザ3に入力操作を求めてもよい。一方、ユーザ3による入力操作の代わりに、目標入力部120は、自動的に最終目標位置を取得してもよい。例えば、目標入力部120は、ユーザ位置Puが地下鉄の改札出口、横断歩道端等の特定の位置となる場合に、当該特定の位置に対応する所定の位置を最終目標位置として自動的に取得してもよい。
記憶部130は、音声処理装置100において一時的にまたは恒久的に保持すべき情報を記憶する。記憶部130は、例えば、ユーザが移動する空間における地図情報、および後述の案内情報作成部140により作成される経路を記憶する。また、記憶部130は、音声データを作成するためのサンプル音声データを記憶する。なお、記憶部130は、ハードディスク(Hard Disk)等の磁気記録媒体であってもよく、またはEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)、フラッシュメモリ(flash memory)、MRAM(Magnetoresistive Random Access Memory)、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)、PRAM(Phase change Random Access Memory)等の不揮発性メモリであってもよい。
案内情報作成部140は、ユーザ3を誘導すべき目標位置Pgと、当該目標位置への誘導の開始位置Psとを設定する。案内情報作成部140は、例えば、記憶部130に記憶される地図情報に基づき、目標入力部120により取得された最終目標位置までの経路を作成し、当該経路に基づいて上記目標位置Pgおよび上記開始位置Psを設定する。以下、この点について図4を参照してより具体的に説明する。
音源設定部150は、開始位置Psに応じた第1の仮想音源位置(以下、「開始側仮想音源位置」と呼ぶ)、および目標位置Pgに応じた第2の仮想音源位置(以下、「目標側仮想音源位置」と呼ぶ)を設定する。音源設定部150は、例えば、案内情報作成部140により設定された開始位置Psを開始側仮想音源位置として設定し、案内情報作成部140により設定された目標位置Pgを目標側仮想音源位置として設定する。以下、開始側仮想音源位置および目標側仮想音源位置がこのように設定される例について説明する。当該設定が前提となることを容易に理解できるように、開始側仮想音源位置を開始側仮想音源位置Ps、目標側仮想音源位置を目標側仮想音源位置Pgと記載する。
音声作成部160は、検出部110により検出されたユーザ位置Puを用いて、開始側仮想音源位置Psが音源位置としてユーザ3に知覚される第1の音声データ(以下、「開始側音声データ」と呼ぶ)、および目標側仮想音源位置Pgが音源としてユーザ3に知覚される第2の音声データ(以下、「目標側音声データ」と呼ぶ)を作成する。また、音声作成部160は、例えば、開始側音声データまたは目標側音声データの各々を、ユーザ位置Puまたはユーザの向きと、開始側仮想音源位置Psまたは目標側仮想音源位置Pgの各々との相対的関係に基づいて作成する。以下、この点について図5を参照してより具体的に説明する。
(2)
また、音声作成部160は、以下の式(3)および(4)により、ユーザ位置Puから開始側仮想音源位置Psへの方向θs、およびユーザ位置Puから目標側仮想音源位置Pgへの方向θgを算出する。
音声出力部170は、音声作成部160により作成された開始側音声データおよび目標側音声データをD/A変換することによりアナログ音声信号を生成し、当該アナログ音声信号を音声出力装置20へ出力する。音声出力部170は、音声作成部160による時間軸上への音声データの配置に従ってアナログ音声信号の出力を行う。なお、音声出力装置20が音声データをD/A変換する場合には、音声出力部170は音声データそのものを音声出力装置20に出力してもよい。
−音声データの作成
例えば、音声作成部160は、開始側音声データおよび目標側音声データの各々を、ユーザ位置Puまたはユーザの向きと、開始側仮想音源位置Psまたは目標側仮想音源位置Pgの各々との相対的関係に応じた音量または音声パターンで作成してもよい。既に説明したように、上記相対的関係は、例えば、ユーザ位置Puと開始側仮想音源位置Psとの距離d1、ユーザ位置Puと目標側仮想音源位置Pgとの距離d2、ユーザの向きと開始側仮想音源位置Psの方向とのなす角度θ1、またはユーザの向きと目標側仮想音源位置Pgの方向とのなす角度θ2を含む。また、音声パターンは、例えば、音声の種類、音声の音高、テンポ等である。
また、音声作成部160は、開始側音声データおよび目標側音声データの各々を、上記相対的関係に応じた頻度で時間軸上の異なる位置に配置してもよい。
また、音源設定部150は、開始位置Ps以外の位置を開始側仮想音源位置として設定してもよく、また目標位置Pg以外の位置を目標側仮想音源位置として設定してもよい。以下、図10を参照して、具体的な仮想音源位置の設定の変形例を説明する。
以下では、図11を用いて、本実施形態に係る位置推定処理の一例について説明する。図11は、本実施形態に係る位置推定処理の概略的な流れの一例を示すフローチャートである。
3 ユーザ
10 センサ
20 音声出力装置
100 音声処理装置
110 検出部
120 目標入力部
130 記憶部
140 案内情報作成部
150 音源設定部
160 音声作成部
170 音声出力部
Claims (11)
- ユーザ位置を検出する検出部と、
開始位置に応じた第1の仮想音源位置、および目標位置に応じた第2の仮想音源位置を設定する音源設定部と、
前記検出部により検出された前記ユーザ位置を用いて、前記第1の仮想音源位置が音源位置としてユーザに知覚される第1の音声データ、および前記第2の仮想音源位置が音源としてユーザに知覚される第2の音声データを作成する音声作成部と、
を備える、音声処理装置。 - 前記第1の音声データおよび前記第2の音声データは、異なる音声パターンを有し、
前記音声作成部は、前記第1の音声データおよび前記第2の音声データを時間軸上の異なる位置に配置する、請求項1に記載の音声処理装置。 - 前記検出部は、前記ユーザの向きをさらに検出し、
前記音声作成部は、前記第1の音声データまたは前記第2の音声データの各々を、前記ユーザ位置または前記ユーザの向きと、前記第1の仮想音源位置または前記第2の仮想音源位置の各々との相対的関係に基づいて作成する、請求項2に記載の音声処理装置。 - 前記音声作成部は、前記第1の音声データおよび前記第2の音声データの各々を、前記相対的関係に応じた音量または音声パターンで作成する、請求項3に記載の音声処理装置。
- 前記音声作成部は、前記第1の音声データおよび前記第2の音声データの各々を、前記相対的関係に応じた頻度で時間軸上の異なる位置に配置する、請求項3または4のいずれか一項に記載の音声処理装置。
- 前記相対的関係は、前記ユーザ位置と、前記第1の仮想音源位置若しくは前記第2の仮想音源位置との距離、または、前記ユーザの向きと、前記第1の仮想音源位置の方向若しくは前記第2の仮想音源位置の方向とのなす角度を含む、請求項3〜5にいずれか一項に記載の音声処理装置。
- 前記音声作成部は、前記第1の音声データおよび前記第2の音声データをステレオ形式で作成する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の音声処理装置。
- 前記音声作成部は、前記第1の音声データおよび前記第2の音声データを頭部伝達関数の畳み込みにより作成する、請求項7のいずれか一項に記載の音声処理装置。
- ユーザ位置を検出するステップと、
開始位置に応じた第1の仮想音源位置、および目標位置に応じた第2の仮想音源位置を設定するステップと、
検出された前記ユーザ位置を用いて、前記第1の仮想音源位置が音源位置としてユーザに知覚される第1の音声データ、および前記第2の仮想音源位置が音源としてユーザに知覚される第2の音声データを作成するステップと、
を含む、音声処理方法。 - コンピュータを、
ユーザ位置を検出する検出部と、
開始位置に応じた第1の仮想音源位置、および目標位置に応じた第2の仮想音源位置を設定する音源設定部と、
前記検出部により検出された前記ユーザ位置を用いて、前記第1の仮想音源位置が音源位置としてユーザに知覚される第1の音声データ、および前記第2の仮想音源位置が音源としてユーザに知覚される第2の音声データを作成する音声作成部と、
として機能させるためのプログラム。 - センサ、音声出力装置および音声処理装置を含む誘導案内システムであって、
前記音声処理装置は、
前記センサからの入力に基づいてユーザ位置を検出する検出部と、
開始位置に応じた第1の仮想音源位置、および目標位置に応じた第2の仮想音源位置を設定する音源設定部と、
前記検出部により検出された前記ユーザ位置を用いて、前記第1の仮想音源位置が音源位置としてユーザに知覚される第1の音声データ、および前記第2の仮想音源位置が音源としてユーザに知覚される第2の音声データを作成する音声作成部と、
を備え、
前記音声出力装置は、前記第1の音声データの音声および前記第2の音声データの音声
を出力する、
誘導案内システム。
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