JP2014175932A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】障害物の接近を検知して、ユーザを障害物から退避する方向へ誘導することができる。
【解決手段】方向推定部は複数のチャネルの音響信号に基づき音源方向を推定し、案内方向決定部は前記方向推定部が推定した音源方向に基づいて案内方向を定め、方向提示部は前記案内方向決定部が定めた案内方向を提示する。音響信号を収録する収音部はそれぞれ異なる位置に配置され、方向推定部は、例えば、チャネル間の音響信号の強度比に基づいて音源方向を推定してもよい。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器に関する。

電子機器には、ユーザに様々な情報を提供する機能、例えば、音楽、音声、映像等のコンテンツ再生機能、通話機能、電子メール機能等、を備えたものがある。これらの電子機器には、例えば、スマートフォン等の多機能携帯電話機、タブレット端末装置等のように小型、軽量化されて構成され広く普及しているものがある。ユーザがそれらの機能を歩行しながら利用すると、周囲の人や物体に気づかないために安全が確保できないことがある。そこで、ユーザに対し周囲の人間や物体に対する注意を喚起することが提案されている。

特許文献１に記載のアラーム通知方法では、ユーザが携帯電話機でイヤホンを使用して外部の音が遮断されている環境で、音声帯域の音波を発している人や物体等の接近を検出し、ユーザがイヤホンで聞いている楽音等の音量を下げる。そして、当該方法では、「車らしき物体が接近しています。」などのアラーム通知音声を再生する。

特開２０１０−１２８７８９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のアラーム通知方法では、音量を相対的に大きくすることでアラーム通知音声が明瞭に受聴されるが、ユーザに人や物体等の障害物が接近する方向を認知させるには十分ではない。また、ユーザがイヤホンやヘッドホン等、耳を覆う機器を装着しながら機器を操作している場合には、障害物が発する音の方向を知覚できないことがある。そのため、ユーザが障害物から退避する方向を判断できず、障害物と接触又は衝突する事故が発生するおそれがあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、障害物から退避する方向へ誘導することができる電子機器を提供する。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、複数のチャネルの音響信号に基づき音源方向を推定する方向推定部と、前記方向推定部が推定した音源方向に基づいて案内方向を定める案内方向決定部と、前記案内方向決定部が定めた案内方向を提示する方向提示部とを備えることを特徴とする電子機器である。

本発明によれば、障害物の接近を検知して、ユーザを障害物から退避する方向へ誘導することができる。

本発明の第１の実施形態に係る電子機器の平面図である。 本実施形態に係る電子機器の構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る音源方向を推定する処理を示すフローチャートである。 相対方向情報の例を示す図である。 本実施形態に係る収音部の配置例を示す図である。 本実施形態に係る案内方向を定める処理を示すフローチャートである。 音源方向、変位角及び案内方向の例を示す概念図である。 案内情報の例を示す概念図である。 発光部が発光するタイミングの例を示す図である。 本実施形態に係る情報処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る電子機器の平面図である。 本実施形態に係る電子機器の構成を示す概略ブロック図である。 補正前後の方位角の関係を示す図である。 本実施形態に係る収音部の配置例を示す図である。

（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る電子機器１の平面図である。
図１において右側がＸ方向（水平方向）であり、下方がＹ方向（垂直方向）である。Ｘ方向、Ｙ方向が示す方向は、後述する図５、８、１１、１４でも同様である。

電子機器１は、例えば、多機能携帯電話機（いわゆるスマートフォンを含む）、タブレット端末装置、パーソナルコンピュータ、等である。以下では、電子機器１の例として多機能携帯電話機を取り上げて説明を行う。電子機器１は、筐体１０１、表示部１０２、Ｎ個（Ｎは、３又は３よりも大きい整数、図１に示す例では４）の収音部１０３−１〜１０３−Ｎ、Ｍ１個（Ｍ１は、２又は２よりも大きい整数、図１に示す例では２）の発光部１０４−１〜１０４−Ｍ１、及びＭ２個（Ｍ２は、２又は２よりも大きい整数、図１に示す例では２）の振動部１０５−１〜１０５−Ｍ２を含んで構成される。

以下の説明では、Ｎ個の収音部１０３−１〜１０３−Ｎをそれぞれ区別しない場合には、単に収音部１０３と呼ぶことがある。また、Ｍ１個の発光部１０４−１〜１０４−Ｍ１、Ｍ２個の振動部１０５−１〜１０５−Ｍ２をそれぞれ区別しない場合には、同様に、発光部１０４、振動部１０５と呼ぶことがある。

（電子機器１の構成）
次に、本実施形態に係る電子機器１の構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る電子機器１の構成を示す概略ブロック図である。
電子機器１は、表示部１０２、収音部１０３、発光部１０４、振動部１０５、加速度センサ１０６及び制御部１１０を含んで構成される。

表示部１０２は、電子機器１の表面の大部分を覆い、制御部１１０から入力された画像信号に基づく画像を表示する。表示部１０２は、例えば、液晶ディスプレイパネル、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイパネル等である。表示部１０２は、ユーザの指等の操作物が接触した位置を検知するタッチセンサと一体化されたタッチパネルであってもよい。

収音部１０３−１〜１０３−Ｎは、それぞれ到来した音波による振動を電気信号である音響信号に変換し、変換した音響信号を方向推定部１１１に出力する。Ｎ個の収音部１０３−１〜１０３−Ｎの区別、収音部１０３−１〜１０３−Ｎがそれぞれ変換した音響信号の区別をチャネルと呼ぶ。収音部１０３は、例えば、方向毎の音波の感度が最も高い感度軸を各１個（単一指向性）有するマイクロホンである。収音部１０３−１〜１０３−Ｎの配置例については後述する。

発光部１０４は、制御部から電力が供給されている間、それぞれ発光する。発光部１０４は、例えば、発光ダイオードである。図１に示す例では、発光部１０４−１、１０４−２が、表示部１０２の左上端、右上端それぞれの直上の表面に配置されている。この位置は、ユーザが電子機器１を把持したときにユーザの手で覆われることが稀な位置である。

振動部１０５は、制御部１１０から電力が供給されている間、それぞれ所定の周波数（例えば、１００Ｈｚ）で振動する。振動部１０５は、例えば、バイブレータ（振動子）、アクチュエータスイッチである。図１に示す例では、振動部１０５−１、１０５−２が、表示部１０２の左下端、右下端それぞれの側面に配置されている。この位置は、ユーザが電子機器１を把持する際にユーザの手が接触されることが多い位置である。

加速度センサ１０６は、自部に与えられている加速度を検出し、検出した加速度を示す加速度信号を制御部１１０に出力する。加速度センサ１０６は、例えば、互いに直交する３個の感度軸を有する３軸のＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ−Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）センサである。加速度センサ１０６は、３個の感度軸のうち１個は、Ｘ方向、Ｙ方向に直交するＺ方向に向けられるように配置される。

制御部１１０は、電子機器１の動作を制御する。制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置）やカウンタを含んで構成され、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ、読み出し専用メモリ）等の記憶媒体に格納されたプログラムを実行することで種々の機能を実現することができる。これらの機能の面から考察すると、制御部１１０は、方向推定部１１１、案内方向決定部１１２、案内情報生成部１１３及び傾き検出部１１４を含んで構成される。

方向推定部１１１は、収音部１０３−１〜１０３−Ｎから入力されたＮチャネルの音響信号に基づいて音源方向を予め定めた時間（例えば、１秒）間隔で推定する。推定される音源方向は、音を発生する車両等の物体や人物等の障害物の方向を示す。方向推定部１１１は、推定した音源方向を示す音源方向情報を案内方向決定部１１２に出力する。方向推定部１１１が音源方向を推定する処理については後述する。

案内方向決定部１１２は、方向推定部１１１から入力された音源方向情報が示す音源方向に基づいてユーザに案内する案内方向を定める。定められた案内方向は、例えば、ユーザに相対的に接近する障害物から退避することを誘導する退避方向である。案内方向決定部１１２は、定めた案内方向を示す案内方向情報を案内情報生成部１１３に出力する。案内方向決定部１１２が案内方向を定める処理については後述する。

案内情報生成部１１３は、案内方向決定部１１２から入力された案内方向情報が示す案内方向を、表示部１０２、発光部１０４、振動部１０５のうちのいずれか、又はこれらの任意の組み合わせで提示するための案内情報を生成する。案内情報生成部１１３は、生成した案内情報を示す画像信号を表示部１０２に、その案内情報を示す電力を発光部１０４又は振動部１０５に出力する。従って、案内情報生成部１１３と、表示部１０２、発光部１０４、振動部１０５のうちのいずれか、又はこれらの任意の組み合わせは、案内方向を提示する方向提示部を形成する。案内情報の例については後述する。

傾き検出部１１４は、加速度センサ１０６から入力された加速度信号を予め定めた時間（例えば、０．１秒）間隔で検出し、検出した加速度信号に基づいて電子機器１の水平面からの傾きを検出する。傾き検出部１１４は、例えば、加速度信号が示すＺ方向の加速度が予め定めた閾値（例えば、０．７ｇ、ｇは重力加速度）より小さい場合に、電子機器１の水平面からの傾きを検出したと判定する。その場合、傾き検出部１１４は、傾きを検出したことを示す傾き検出信号を生成し、生成した傾き検出信号を方向推定部１１１、案内方向決定部１１２、案内情報生成部１１３のいずれか、又はこれらの任意の組み合わせに出力する。

方向推定部１１１、案内方向決定部１１２、案内情報生成部１１３は、傾き検出信号が入力された場合には、それぞれ音源方向を推定する処理、案内方向を定める処理、案内情報を生成する処理を停止してもよい。これにより、推定精度が劣る音源方向が後述する案内方向を定める処理で用いられ、誤った案内方向がユーザに提示されることが避けられる。また、傾き検出部１１４が傾き検出信号を生成した場合には、制御部１１０は、提示される案内方向の精度が劣化することや、ユーザに電子機器１を水平面に平行に把持することを促す警告画像を表示部１０２に表示させてもよい。

次に、方向推定部１１１が音源方向を推定する処理について説明する。
図３は、本実施形態に係る音源方向を推定する処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ１０１）方向推定部１１１は、収音部１０３−１〜１０３−４からそれぞれ入力された音響信号について予め定めた時間間隔（例えば、５０ｍｓ）で強度（例えば、パワー、平均絶対値振幅等）を算出する。その後、ステップＳ１０２に進む。
（ステップＳ１０２）方向推定部１１１は、算出した強度が最も高い収音部１０３に係るチャネルＭａを選択する。その後、ステップＳ１０３に進む。
（ステップＳ１０３）方向推定部１１１は、算出した強度が次に高い収音部１０３に係るチャネルＭｂを選択する。但し、チャネルＭａに係る収音部（例えば、収音部１０３−４）と向かい合う収音部（例えば、収音部１０３−２）に係るチャネルは、選択されるチャネルＭｂの候補の対象外である。従って、図１に示す例では、チャネルＭａに係る収音部に隣接する２つの収音部にそれぞれ対応するチャネルのいずれかがチャネルＭｂとして選択される。その後、ステップＳ１０４に進む。
（ステップＳ１０４）方向推定部１１１は、チャネルＭｂに係る強度のチャネルＭａに係る強度に対する強度比（チャネル間強度比）を算出する。その後、ステップＳ１０５に進む。

（ステップＳ１０５）方向推定部１１１は、算出したチャネル間強度比に対応する相対方向を定める。相対方向とは、チャネルＭａに係る収音部１０３の方向を基準とした音源方向であって、その方向からチャネルＭｂに係る収音部１０３の方向への回転方向を正方向とする方向である。方向推定部１１１には、例えば、自部が備える記憶部に、チャネル間強度比と相対方向との関係を示す相対方向情報を予め記憶しておく。相対方向情報の例については、後述する。記憶された相対方向情報に算出したチャネル間強度比に対応する相対方向がある場合には、方向推定部１１１は、その相対方向を読み出す。算出したチャネル間強度比に対応する相対方向がない場合には、方向推定部１１１は、算出したチャネル間強度比に隣接するチャネル間強度比に対応する相対方向をそれぞれ読み出し、読み出した相対方向を補間又は外挿して、算出したチャネルに対応する相対方向を算出する。その後、ステップＳ１０６に進む。

（ステップＳ１０６）方向推定部１１１は、定めた相対方向についてチャネルＭａを基準とした絶対方向を音源方向として推定する。ここで、方向推定部１１１は、チャネルＭａに係る収音部の方向に、その方向からチャネルＭｂに係る収音部１０３の方向への回転方向に対応した極性で相対方向を加えて絶対方向を算出する。その後、図３に示す音源方向を推定する処理を終了する。

ステップＳ１０６において、相対方向に基づいて絶対方向を算出する処理については、収音部１０３の配置例とともに後述する。
なお、本実施形態では、方向推定部１１１は、音源方向を推定する処理として図３に示す処理に限られず、収音部１０３−１〜１０３−Ｎ間における音波の到来時刻の差に基づいて音源方向を推定してもよい。その場合、収音部１０３−１〜１０３−Ｎが、同一直線上に分布していなければ、電子機器（図１）の表面のいかなる位置に配置されていてもよい。

次に、相対方向情報の例について説明する。
図４は、相対方向情報の例を示す図である。
図４に示す相対方向情報は、電子機器１（図１）が水平面に設置されたときに、いずれか１つの収音部１０３（例えば、収音部１０３−４）のチャネルＭａと他の１つ（例えば、収音部１０３−３）のチャネルＭｂとの間で実測されたチャネル間強度比を示す。相対方向は、いずれか1つの収音部１０３の方向を０度とし、他の１つの収音部１０３の方向を９０度としたときの音源の方向である。

図４において、左列はチャネル間強度比を示し、右列は相対方向を示す。この例では、チャネル間強度比が大きくなるほど相対方向が大きくなることを示す。相対方向は０度から４５度までいずれかの値をとり、チャネル間強度比は最小値０．００２から最大値１までのいずれかの値をとる。相対方向が０度とは、ある特定の収音部１０３の方向に音源がある場合を示す。そのため、主にその収音部１０３がその音源からの音響信号を取得し、他の収音部１０３がその音源からの音響信号をほとんど取得しないため、チャネル間強度比が最小となる。他方、相対方向が４５度とは、２個の隣接する収音部１０３から等しい方向に音源がある場合を示す。そのため、２個の収音部１０３で、その音源から取得した音響信号の強度がほぼ等しくなるため、チャネル間強度比が最大値１となる。

次に、収音部１０３−１〜１０３−４の配置例について説明する。
図５は、本実施形態に係る収音部１０３−１〜１０３−４の配置例を示す図である。
図５に示す収音部１０３−１〜１０３−４の配置は、図１に示す配置と同様であるが、発光部１０４−１、１０４−２、振動部１０５−１、１０５−２の図示が省略されている。
収音部１０３−１、１０３−２、１０３−３、１０３−４は、それぞれ電子機器１の上側面、左側面、下側面、右側面に同一平面上に配置され、それぞれの感度軸が配置されている側面に垂直な方向、つまり上方、左方、下方、右方に向けられている。図５では、感度軸が一点破線で示され、それらの交点が原点Ｏである。この例では、収音部１０３−２、１０３−４は、Ｙ方向の中点よりも上方に配置され、ユーザが電子機器１を把持する手によって覆われずに済む。そのため、電子機器１の短辺がユーザの左右方向に把持されたときに（縦持ち）音源方向を推定する処理が妨げられない。

図５において、θは、収音部１０３−４に係るチャネルがチャネルＭａと定められ、収音部１０３−３に係るチャネルがチャネルＭｂと定められたときに、ステップＳ１０５（図３）で定められた相対方向の例を示す。αは、相対方向θが与えられたときにステップＳ１０６（図３）で推定された音源方向（絶対方向）の例を示す。即ち、音源方向は、上方を基準（０度）としたときのチャネルＭａに係る収音部１０３−４の方向（反時計回りに２７０°）に、その方向からチャネルＭｂに係る収音部１０３−３の方向（１８０°）への回転方向（時計回り）に対応する極性（時計回りの場合、負（−１））で相対方向θを加えて算出される。なお、反時計回りに対応する極性は正（＋１）となる。

次に、案内方向決定部１１２が案内方向を定める処理について説明する。
図６は、本実施形態に係る案内方向を定める処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ２０１）案内方向決定部１１２は、現時刻ｔ２において方向推定部１１１から入力された音源方向情報を自部が備える記憶部に記憶する。入力された音源方向情報が示す音源方向をβと表す。案内方向決定部１１２は、前回、時刻ｔ１において入力された音源方向情報を自部が備える記憶部から読み出す。読み出された音源方向情報が示す音源方向をαと表す。記憶部には、少なくとも２回分の音源方向が記憶される。その後、ステップＳ２０２に進む。
（ステップＳ２０２）案内方向決定部１１２は、音源方向βから音源方向αの差である変位角δを算出する。変位角δは、前時刻ｔ１から現時刻ｔ２までの音源方向の変化を示す。
その後、ステップＳ２０３に進む。
（ステップＳ２０３）案内方向決定部１１２は、変位角δが０度又は０度よりも大きいか否かを判定する。０度又は０度よりも大きいと判定された場合には（ステップＳ２０３ ＹＥＳ）ステップＳ２０５に進む。０度よりも小さいと判定された場合には（ステップＳ２０３ ＮＯ）、ステップＳ２０４に進む。
（ステップＳ２０４）案内方向決定部１１２は、変位角δに３６０度を加える、その後、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０３、Ｓ２０４によって、変位角δが０度から３６０度までの間の範囲に収まる。

（ステップＳ２０５）案内方向決定部１１２は、変位角δが１８０度又は１８０度よりも小さいか否かを判定する。１８０度又は１８０度よりも小さいと判定された場合には（ステップＳ２０５ ＹＥＳ）、ステップＳ２０６に進む。１８０度よりも大きいと判定された場合には（ステップＳ２０５ ＮＯ）、ステップＳ２０７に進む。
（ステップＳ２０６）案内方向決定部１１２は、前時刻ｔ１における音源方向αに所定の角度ψ（例えば、９０度）を加えて案内方向γを算出する。その後、図６に係る処理を終了する。
（ステップＳ２０７）案内方向決定部１１２は、前時刻ｔ１における音源方向αに所定の角度ψを減じて案内方向γを算出する。その後、図６に係る処理を終了する。

次に、音源方向α、β、変位角δ及び案内方向γの例について説明する。
図７は、音源方向α、β、変位角δ及び案内方向γの例を示す概念図である。
図７の上方はあるユーザの前方を示し、本実施形態ではこの方向を基準として音源方向α、β、案内方向γが算出される。ユーザＵ１、Ｕ２を示す円は、あるユーザが前時刻ｔ１、現時刻ｔ２に所在している位置を示す。ユーザＵ１を示す円の右上を起点とし、ユーザＵ２を示す円の右下を終点とする太い矢印は、そのユーザが歩行者として前時刻ｔ１から現時刻ｔ２の間に移動したことを示す。車両Ｃ１、Ｃ２を示す円は、ある車両が前時刻ｔ１、現時刻ｔ２に所在している位置を示す。車両Ｃ１を示す円の真上を起点とし、車両Ｃ２を示す円の真下を終点とする太い矢印は、その車両が音源となる障害物として前時刻ｔ１から現時刻ｔ２の間に移動したことを示す。従って、音源方向αはユーザＵ１からの車両Ｃ１の方向を示し、音源方向βはユーザＵ２からの車両Ｃ２の方向を示す。この例では、変位角δは０度より大きく１８０度より小さいため、案内方向γは音源方向αに所定の角度ψを加えて算出される。

ステップＳ２０６、Ｓ２０７（図６）において、音源方向αを基準として案内方向γを算出するのは、道路交通等のように細長い経路を歩行者等が通行する環境では、音源方向βよりも音源方向αの方が車両等の障害物（音源）の移動方向に近似するためである。以下、この環境を通行環境と呼ぶ。通行環境では、歩行者（ユーザ）の後方又は前方から障害物が相対的に接近することが通例であるためである。本実施形態において、ユーザが音源方向αから所定の角度ψ（例えば、９０度）だけ離れた案内方向γに移動することで、音源方向αに近似する方向に移動する障害物に接触又は衝突するおそれが低減する。通行環境では、障害物の進行方向と案内方向γとのなす角度が９０度に近似するためである。

また、変位角δが０度から予め定めた範囲（例えば、０度−３０度）である場合には、障害物が歩行者の左後方から前方に、又は歩行者の右前方から後方に接近することを示す。変位角δが３６０度から予め定めた範囲（例えば、３３０度−３６０度）である場合には、障害物が歩行者の右後方から前方に、又は歩行者の左前方から後方に接近することを示す。ステップ２０５（図６）は、この両者を判別する処理であり、その処理により変位角δ、即ち音源方向αの変化が歩行者に対して反時計回りであるか否かが判別される。その判別結果によりステップＳ２０６、Ｓ２０７（図６）が使い分けられることで、歩行者が算出される案内方向γが障害物から有効に退避できる方向として得られる。

なお、音源方向αが９０度又は２７０度から予め定めた範囲（例えば、６０度−１２０度、２４０度−３００度）である場合には、所定の角度ψを９０度よりも大きい角度（例えば、１２０度）としてもよい。この場合、通行環境では、障害物（音源）が歩行者（ユーザ）から近接した距離に左側方又は右側方である状態、つまり障害物が歩行者の左側方又は右側方を通過する状態となる。ステップＳ２０６、Ｓ２０７（図６）では音源方向αに所定の角度ψとして９０度よりも大きい角度を加えて（又は減じて）算出した案内方向γが、歩行者が障害物から有効に退避できる方向として得られる。この場合には、音波を収録してから歩行者に案内方向γが案内されるまでの処理の遅延が考慮され、障害物の進行方向と案内方向γとのなす角度が９０度に近似するためである。

次に、案内情報の例について説明する。図８は、案内情報の例を示す概念図である。
図８に示す表示部１０２、発光部１０４−１、１０４−２、振動部１０５−１、１０５−２の配置は図１に示す配置と同様である。但し、図８では、収音部１０３−１〜１０３−４の図示が省略されている。
案内情報生成部１１３は、次に説明するように案内方向決定部１１２から入力された案内方向情報が示す案内方向を提示させてもよい。
（１）表示部１０２に案内方向を表す図形を表示させる。
案内情報生成部１１３は、その案内方向を表す図形に係る画像信号を生成して、生成した画像信号を表示部１０２に出力する。その図形の形態は、図８に示すように、その案内方向を向いた矢印ａｒ１に限らず、案内方向を示す図形であればいかなる図形、例えば、三角形でもよい。これにより、案内方向が３６０度の全方位にわたり自由に提示される。

（２）発光部１０４−１、１０４−２に案内方向、又はその方向に最も近似する方向に配列された順序で発光させる。
案内情報生成部１１３は、その順序で発光部１０４−１、１０４−２のそれぞれに順次電力を供給する。電力を供給して発光するタイミングについては後述する。その方向に最も近似する方向に配列された順序とは、例えば、案内方向が矢印ａｒ１に示す方向である場合には、発光部１０４−２から発光部１０４−１の順序である。提示される方向は、発光部１０４の分布やその個数によって制限されるが、表示部１０２にその方向を示す図形を表示しないので、ユーザが利用している通話等の機能が妨害されずに済む。

（３）振動部１０５−１、１０５−２に案内方向、又はその方向に最も近似する方向に配列された順序で振動させる。
案内情報生成部１１３は、その順序で振動部１０５−１、１０５−２のそれぞれに順次電力を供給する。電力を供給するタイミングについては、（２）と同様である。また、（２）と同様に、ユーザが利用している機能が妨害されない。加えて、表示部１０２を視認していないときでも、触覚により提示されている案内方向を認知することができる。

次に、発光部１０４−１、１０４−２が発光するタイミングについて説明する。
図９は、発光部１０４−１、１０４−２が発光するタイミングの例を示す図である。
図９において、縦軸は発光部のそれぞれ、横軸は時刻を示す。水平方向に向いている太線は、発光部１０４−１、１０４−２を発光させる区間を示す。この例では、一端の発光部１０４−２から他端の発光部１０４−１への順序で、予め定めた発光時間τ１（例えば、０．２）毎に順次電力が供給され発光する。発光する発光部１０４が他端の発光部１０４−１に達した後は、一端の発光部１０４−２に戻り、再度発光する発光部１０４が時間間隔τ１で切り替えられる。なお、発光部１０４−１、１０４−２の個数Ｍ１が２である場合には、発光する発光部１０４が他端の発光部１０４−１から一端の発光部１０４−２に戻るまでの間に、電力が供給されず消灯している消灯時間τ２（好ましくは、τ１よりも長い時間、例えば、０．６秒）を設ける。これにより、ユーザは、発光している発光部１０４が移動する方向が視認され、発光している発光部１０４の単純な交替と区別することができる。

次に、本実施形態に係る情報処理について説明する。
図１０は、本実施形態に係る情報処理を示すフローチャートである。
（ステップＳ３０１）方向推定部１１１には、収音部１０３−１〜１０３−Ｎがそれぞれ収録したＮチャネルの音響信号が入力される。その後、ステップＳ３０２に進む
（ステップＳ３０２）傾き検出部１１４には、加速度センサ１０６から加速度信号が入力される。その後、ステップＳ３０３に進む。
（ステップＳ３０３）傾き検出部１１４は、加速度信号に基づき電子機器１の傾きを検出したか否かを判定する。検出した場合には（ステップＳ３０３ ＹＥＳ）、ステップＳ３０４に進む。検出しない場合には（ステップＳ３０３ ＮＯ）、ステップＳ３０８に進む。

（ステップＳ３０４）方向推定部１１１は、Ｎチャネルの音響信号に基づいて例えば、図３に示す処理を行うことにより音源方向を推定する。その後、ステップＳ３０５に進む。
（ステップＳ３０５）案内方向決定部１１２は、方向推定部１１１が推定した音源方向に基づいて、例えば、図６に示す処理を行って案内方向を定める。その後、ステップＳ３０６に進む。
（ステップＳ３０６）案内情報生成部１１３は、案内方向決定部１１２が定めた案内方向を提示するための案内情報を生成する。その後、ステップＳ３０７に進む。
（ステップＳ３０７）表示部１０２、発光部１０４、振動部１０５のうちの少なくともいずれかは、案内情報生成部１１３が生成した案内情報に基づく案内方向を提示する。その後、本フローチャートに係る処理を終了する。

（ステップＳ３０８）制御部１１０は、案内方向の精度の劣化又は電子機器１を水平面に平行に把持することを促す警告画像を表示部１０２に表示させる。その後、ステップＳ３０９に進む。
（ステップＳ３０９）方向推定部１１１が音源方向を推定する処理、案内方向決定部１１２が案内方向を定める処理、案内情報生成部１１３が案内情報を生成する処理のうち、少なくともいずれかを停止する。その後、本フローチャートに係る処理を終了する。

このように、本実施形態によれば、複数のチャネルの音響信号に基づいて音源方向を推定し、推定した音源方向に基づいて案内方向を定めた案内方向を提示する。案内方向は、推定した音源方向からその音源方向が変化する方向に予め定めた角度だけ変化した方向として定められる。これにより、案内方向が提示されたユーザを、音を発生する障害物から退避する方向へ誘導することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る電子機器２の構成について説明する。上述の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を援用する。
図１１は、本実施形態に係る電子機器２の平面図である。
電子機器２には、少なくとも４個の収音部１０３の全てが同一平面内にない３次元空間に配置される。図１１に示す例では、電子機器２は、電子機器１（図１）の表面及び裏面に、収音部１０３−５、１０３−６を更に備える。但し、収音部１０３−６は、電子機器２の裏面に配置されているため、図１１には表れていない。収音部１０３−６のＸ座標、Ｙ座標は、収音部１０３−５と等しくてもよい。収音部１０３−５、１０３−６は、収音部１０３−１〜１０３−４と同様に単一指向性マイクロホンであってもよい。その場合には、収音部１０３−５、１０３−６は、感度軸の方向が電子機器１の表面、裏面にそれぞれ垂直な方向となるように配置される。

図１２は、本実施形態に係る電子機器２の構成を示す概略ブロック図である。
電子機器２は、電子機器１（図２）において方向推定部１１１の代わりに方向推定部２１１を備える。電子機器２において、加速度センサ１０６と傾き検出部１１４（図２）は省略されてもよい。
方向推定部２１１は、方向推定部１１１と同様に収音部１０３−１〜１０３−４から入力された音響信号に基づいて電子機器２の表面内における音源方向（方位角）αを推定する。その過程で、算出した強度が最も高い収音部１０３に係るチャネルＭａが選択される（図３、ステップＳ１０２）。その後、方向推定部２１１は、収音部１０３−５、１０３−６のうち、入力された音響信号の強度が高い方の収音部１０３に係るチャネルＭｂを選択する。その後、方向推定部２１１は、選択したチャネルＭａ、ＭｂについてステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を行うことで電子機器２の表面を基準とした音源方向（仰角）φを推定する。従って、３次元空間での音源方向が、電子機器２の表面を基準とする機器座標系における方位角αと仰角φを用いて表される。

方向推定部２１１は、電子機器２が加速度センサ１０６と傾き検出部１１４を備えている場合、加速度センサ１０６から入力された加速度信号が示す重力方向を検出する。方向推定部２１１は、検出した重力方向に垂直な水平面に推定した音源方向（α，φ）を射影して、その水平面内における方位角α’を算出する。従って、音源方向の方位角αは、水平面を基準とする絶対座標系における方位角α’に補正される。ここで、機器座標系と絶対座標系とでは共通の原点Ｏを有するものとし、音源方向（α，φ）の射影では、絶対座標系において仰角φ’が０と定められる。方向推定部２１１は、補正した方位角α’を音源方向として示す音源方向情報を案内方向決定部１１２に出力する。

次に、補正前後の方位角α、α’の関係について説明する。
図１３は、補正前後の方位角α、α’の関係を示す図である。
原点Ｏを中心として、点Ｂ、Ｆを通る楕円は機器座標系において電子機器２の表面に平行な面を示す。点Ｂ、Ｆは、原点Ｏから電子機器２の上方、下方を示す点をそれぞれ示す。原点Ｏを中心として、点Ｂ’、Ｆ’を通る楕円は絶対座標系における水平面を示し、点Ｂ’、Ｆ’は、点Ｂ、Ｆにそれぞれ対応する点を示す。原点Ｏを起点とする下向きの矢印ＯＧは、重力方向を示し、水平面はこの方向に垂直な面である。つまり、点Ｂ’、Ｆ’は、点Ｂ、Ｆについて電子機器２の表面に垂直な方向を、重力方向に回転して得られる点である。

ここで、音源方向（α，φ）は、座標系にかかわらず原点Ｏから点Ｃの方向である。機器座標系での方位角（補正前）αは線分ＦＯと線分ＰＯのなす角であり、点Ｐは点Ｃについて仰角φを０と射影して得られる点である。機器座標系での仰角φは、線分ＰＯと線分ＣＯのなす角である。これに対し、絶対座標系での方位角（補正後）α’は線分Ｆ’Ｏと線分Ｐ’Ｏのなす角であり、点Ｐ’は点Ｃについて仰角φ’を０と射影して得られる点である。絶対座標系での仰角φ’は、線分Ｐ’Ｏと線分ＣＯのなす角である。
従って、方向推定部２１１が、機器座標系で推定された音源方向（α，φ）を絶対座標系での音源方向（α’，φ’）に変換することで、電子機器２の傾きによって低下した推定精度を向上させることができる。

なお、電子機器２は、その長辺の各側面に各１個の収音部１０３−７、１０３−８を更に備えてもよい。
図１４は、本実施形態に係る収音部１０３−１〜１０３−８の配置例を示す図である。この例では、電子機器２の長辺が水平方向に示されているが、収音部１０３−１〜１０３−６の配置は図１１における配置と同様である。収音部１０３−７、１０３−８は、Ｘ方向の中点よりも左方に配置されている。ユーザが電子機器２の左方又は右方を把持しても、収音部１０３−２、１０３−７のいずれか、又は収音部１０３−４、１０３−８が把持する手によって覆われずに済む。そのため、電子機器２の長辺がユーザの左右方向に把持されても（横持ち）音源方向を推定する処理が妨げられない。
ここで、方向推定部２１１は、上述した音源方向を推定する処理に、収音部１０３−２、１０３−７のいずれか強度が高いほうの音響信号を採用してもよいし、収音部１０３−４、１０３−８のいずれか強度が高いほうの音響信号を採用してもよい。
なお、方向推定部２１１は、３次元音源方向を推定する処理として図３に示す処理に限られず、収音部１０３−１〜１０３−Ｎ間における音波の到来時刻の差に基づいて音源方向を推定してもよい。その場合、収音部１０３−１〜１０３−８が、同一平面上に分布していなければ、電子機器２の表面のいかなる位置に配置されていてもよい。

このように、本実施形態によれば、少なくとも４チャネルの音響信号に基づいて３次元空間での音源方向を推定し、推定した音源方向を水平面に射影して補正する。これにより、本実施形態に係る電子機器が傾いている場合でも正確にその音源方向を補正できるため、より的確な案内方向を定めることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る電子機器３の構成について説明する。上述の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を援用する。
電子機器３（図示せず）は、電子機器１（図２）、電子機器２（図１２）において、案内方向決定部１１２は、収音部１０３から入力された音響信号に係る音量が増加している場合に、案内方向を定める処理（図６）を行い、それ以外の場合にその処理を行わないようにしてもよい。案内方向決定部１１２は、例えば、前時刻ｔ１におけるチャネルＭａに係る強度よりも現時刻ｔ２におけるチャネルＭａに係る強度が大きいかどうかにより、音量が増加しているか否かを判定することができる。この判定では、案内方向決定部１１２は、チャネルＭａに係る強度に代えて、Ｎチャネルの音響信号の強度の総和を用いてもよい。

従って、音源となる障害物がユーザに接近しているときに案内方向が定められ、障害物がユーザから遠ざかっている場合には案内方向は定められない。遠ざかっている障害物はユーザに接触又は衝突する可能性が低いため、かかる障害物について案内方向を定めるという無用な処理を省略することができる。

なお、上述した実施形態では、ユーザが電子機器１、２、３を使用していないときに、方向推定部１１１、２１１が音源方向を推定する処理、案内方向決定部１１２が案内方向を定める処理、及び案内情報生成部１１３が案内情報を生成する処理を停止してもよい。使用していないときとは、例えば、ユーザによる操作入力を検出していない時間が、予め定めた時間（例えば、３分）よりも長く継続したとき、表示部１０２が画像を表示していないとき（バックライト非点灯）等が該当する。これにより、消費電力を節減することができる。

なお、上述した実施形態は、以下の態様でも実行することができる。
（１）複数のチャネルの音響信号に基づき音源方向を推定する方向推定部と、前記方向推定部が推定した音源方向に基づいて案内方向を定める案内方向決定部と、前記案内方向決定部が定めた案内方向を提示する方向提示部とを備えることを特徴とする電子機器。

（２）前記複数のうちそれぞれのチャネルについて音響信号を収録する収音部がそれぞれ異なる位置に配置され、前記方向推定部は、前記複数のチャネル間の音響信号の強度比に基づいて前記音源方向を推定することを特徴とする（１）の電子機器。

（３）水平方向からの傾きを検出する傾き検出部と、前記傾き検出部が検出した傾きが予め定めた傾きの閾値よりも大きいか否かを判定する傾き判定部と、を備えることを特徴とする（１）又は（２）の電子機器。

（４）前記案内方向決定部は、前記方向推定部が推定した音源方向から当該音源方向が変化する方向に予め定めた角度だけ変化した方向を案内方向と定めることを特徴とする（１）から（３）のいずれかの電子機器。

（５）前記方向提示部は、各々異なる位置に配置された複数の素子を備え、前記案内方向又は前記案内方向に最も近似する方向に配列されている順序に信号を提示することを特徴とする（１）から（４）のいずれかの電子機器。

（６）電子機器における情報処理方法であって、複数のチャネルの音響信号に基づき音源方向を推定する方向推定過程と、前記方向推定過程が推定した音源方向に基づいて案内方向を定める案内方向決定過程と、前記案内方向決定過程で定めた案内方向を提示する方向提示過程とを有する情報処理方法。

（７）電子機器のコンピュータに、複数のチャネルの音響信号に基づき音源方向を推定する方向推定手順、前記方向推定手順で推定した音源方向に基づいて案内方向を定める案内方向決定手順、 前記案内方向決定手順で定めた案内方向を提示する方向提示手順、を実行させるための情報処理プログラム

上述した（１）、（６）又は（７）によれば、音源方向に基づいて定めた案内方向が提示されたユーザを、音を発生する障害物から退避する方向へ誘導することができる。
上述した（３）によれば、収音部によって異なる強度比を用いることで少ない演算量で音源方向を推定することができる。
上述した（４）によれば、移動する障害物から有効に退避できる方向が提示される。
上述した（５）によれば、電子機器が有する機能を妨げずに案内方向が提示される。

なお、上述した実施形態における電子機器１、２、３の一部、例えば、制御部１１０をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、電子機器１、２、３に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、上述した実施形態における電子機器１、２、３の一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。電子機器１、２、３の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

１、２、３…電子機器、１０１…筐体、１０２…表示部、
１０３（１０３−１〜１０３−Ｎ）…収音部、
１０４（１０４−１〜１０４−Ｍ１）…発光部、
１０５（１０５−１〜１０５−Ｍ２）…振動部、１０６…加速度センサ、１１０…制御部、１１１、２１１…方向推定部、１１３…案内情報生成部、１１４…傾き検出部

Claims (5)

1. 複数のチャネルの音響信号に基づき音源方向を推定する方向推定部と、
   前記方向推定部が推定した音源方向に基づいて案内方向を定める案内方向決定部と、
   前記案内方向決定部が定めた案内方向を提示する方向提示部と
   を備えることを特徴とする電子機器。
2. 前記複数のうちそれぞれのチャネルについて音響信号を収録する収音部がそれぞれ異なる位置に配置され、
   前記方向推定部は、前記複数のチャネル間の音響信号の強度比に基づいて前記音源方向を推定することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 水平方向からの傾きを検出する傾き検出部と、
   前記傾き検出部が検出した傾きが予め定めた傾きの閾値よりも大きいか否かを判定する傾き判定部と、
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記案内方向決定部は、前記方向推定部が推定した音源方向から当該音源方向が変化する方向に予め定めた角度だけ変化した方向を案内方向と定めることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
5. 前記方向提示部は、各々異なる位置に配置された複数の素子を備え、前記案内方向又は前記案内方向に最も近似する方向に配列されている順序に信号を提示することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。

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