JP2016021650A - 収音制御装置及び収音システム - Google Patents

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Abstract

【課題】複数のマイク素子により収音された音声に対して話者の方向に指向性を形成することで、話者の音声の収音精度の劣化を抑制し、店舗内の店員における話者の注文内容の聞き取り易さを改善する。
【解決手段】収音制御装置は、車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、複数の収音素子を含む収音部により収音された音声を用いて、収音部から、所定位置に停車した車両の騒音源の方向を特定する騒音源方向特定部と、特定された車両の騒音源の方向と車両の騒音源の方向の周囲に、車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、形成された複数の探索ビームから、車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、選択された探索ビームに対応する方向に、収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、複数のマイク素子により収音された音声を用いて、話者に向かう方向に音声の指向性を形成する収音制御装置及び収音システムに関する。
従来、ファストフード店やカフェ等の店舗におけるドライブスルーでは、ヘッドセットを装着した店舗内の店員が車両（例えば自動車）で来店した話者（例えば注文者）との間で注文内容の通話を行うために、車両の停車位置付近にマイク及びスピーカを含む注文入力装置が設けられている。注文入力装置ではマイクは単一の無指向性マイク又は所定方向に指向性が予め形成された有指向性マイクが使用されるので、車両のエンジン音又は周囲の環境によっては注文内容の収音精度が良くないことがある。
ここで、ドライブスルーシステムにおいて、店員の音声がマイクに回り込んで収音されたことで生じるエコー成分を消去するエコーキャンセラを備えた音声信号処理装置に関する先行技術として、特許文献１に示す音声信号処理装置が提案されている。
特許文献１に示す音声信号処理装置のエコーキャンセラは、ドライブスルーにおける顧客側を近端側、店員側を遠端側とし、遠端信号に基づいて疑似エコー信号を生成する適応フィルタと、適応フィルタのエコーキャンセラ係数を係数更新処理により収束させる係数更新制御部とを有する。エコーキャンセラは、近端集音環境の変化として車両の到来が検知されたとき、検知後の時間経過に応じてエコーキャンセラ係数の収束速度を低下させるように係数更新処理を変更する。エコーキャンセラは、ＮＬＭＳ（学習同定）法のステップサイズを時間経過に応じて低下させ、例えば収束速度が低下するように係数更新処理のアルゴリズムを、例えばＲＬＳ（Recursive Least-Squares）法からＮＬＭＳ（Normalized Least-Means Squares）法へ切り替える。
特開２０１０−１６５６４号公報
しかし特許文献１の構成を用いたドライブスルーシステムでは、単一のマイクが使用されるので、話者（例えば注文者）のすぐ近くでは車両（例えば自動車）のエンジン音が大きいので、店員は話者の注文内容を聞き取りにくいという課題がある。更に周囲の道路や高速道路、線路からの騒音が大きいと、店員は話者の注文内容を一層聞き取りにくい。また、車両が所定の停車位置から外れたり、車両（例えば自動車）毎に車高が違ったりすることによっても、店員は話者の注文内容を聞き取りにくいことがある。
本発明は、上述した従来の課題を解決するために、複数のマイク素子により収音された音声に対して話者の方向に指向性を形成することで、話者の音声の収音精度の劣化を抑制し、店舗内の店員における話者の注文内容の聞き取り易さを改善する収音制御装置及び収音システムを提供することを目的とする。
本発明は、車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、複数の収音素子を含む収音部により収音された音声を用いて、前記収音部から、前記所定位置に停車した前記車両の騒音源の方向を特定する騒音源方向特定部と、前記騒音源方向特定部により特定された前記車両の騒音源の方向と前記車両の騒音源の方向の周囲に、前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備える、収音制御装置である。
また、本発明は、車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、前記車両の話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに、所定の角度毎に前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、複数の収音素子を含む収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備え、前記探索ビーム形成部は、前記探索ビーム選択部により選択された前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームの周囲に、前記所定の角度より小さい角度毎に複数の探索ビームを形成し、前記探索ビーム選択部は、前記所定の角度より小さい角度毎に形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する、収音制御装置である。
また、本発明は、複数の収音素子を含み、車両の話者の音声を収音する収音部と、前記車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、前記収音部により収音された音声を用いて、前記収音部から、前記所定位置に停車した前記車両の騒音源の方向を特定する騒音源方向特定部と、前記騒音源方向特定部により特定された前記車両の騒音源の方向と前記車両の騒音源の方向の周囲に、前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備える、収音システムである。
更に、本発明は、複数の収音素子を含み、車両の話者の音声を収音する収音部と、車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、前記車両の話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに、所定の角度毎に前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備え、前記探索ビーム形成部は、前記探索ビーム選択部により選択された前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームの周囲に、前記所定の角度より小さい角度毎に複数の探索ビームを形成し、前記探索ビーム選択部は、前記所定の角度より小さい角度毎に形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する、収音システムである。
本発明によれば、複数のマイク素子により収音された音声に対して話者の方向に指向性を形成することで、話者の音声の収音精度の劣化を抑制することができ、店舗内の店員における話者の注文内容の聞き取り易さを改善することができる。
ドライブスルーに適用した本実施形態の収音システムにおける話者（注文者）の音声の収音時の様子を模式的に示す説明図 （Ａ）本実施形態の収音システムのシステム構成の第１例を示すブロック図、（Ｂ）本実施形態の収音システムのシステム構成の第２例を示すブロック図 図２（Ａ）に示す収音システムの通信システム親機の内部構成を詳細に示すブロック図 図２（Ｂ）に示す収音システムの通信システム親機の内部構成を詳細に示すブロック図 （Ａ）車両の停車の検出前における複数の探索ビームの形成に関する説明図、（Ｂ）水平方向に沿った複数の探索ビームの形成に関する説明図、（Ｃ）鉛直方向に沿った複数の探索ビームの形成に関する説明図、（Ｄ）水平方向及び鉛直方向に沿った複数の探索ビームの形成に関する説明図 （Ａ）基準ビームとエンジンノイズ方向とが重なった場合の収音方向の切り替えに関する説明図、（Ｂ）エンジンノイズ方向の周囲への複数の探索ビームの追加に関する説明図 本実施形態の収音システムの動作手順の一例を説明するフローチャート 本実施形態の収音システムの動作手順の他の一例を説明するフローチャート ディスプレイ装置に表示された画像上の位置の指定に応じた収音方向の切り替えに関する説明図 収音方向の調整と探索ビームのビーム幅の調整とに関する運用画面の一例を示す図
以下、本発明に係る収音制御装置及び収音システムの実施形態（以下、「本実施形態」という）について、図面を参照して説明する。本実施形態の収音システムは、例えばファストフード店やカフェ等の店舗におけるドライブスルーにおいて使用されるとして説明するが、ドライブスルーに適用した例に限定されない。
なお、本発明は、収音システムを構成する各装置（例えば後述する通信システム親機１０，１０Ａ、又は信号処理装置２０）、又は収音システム又は各装置（例えば後述する通信システム親機１０，１０Ａ、又は信号処理装置２０）が行う各動作（ステップ）を含む方法として表現することも可能である。
図１は、ドライブスルーに適用した本実施形態の収音システム１００における話者（注文者）の音声の収音時の様子を模式的に示す説明図である。図１に示す収音システム１００では、店舗（例えばファストフード店）に車両（例えば自動車）ＣＲで来店した来店客（以下、「注文者」という）が、店舗の屋外に設置されたオーダーポストＯｐに向かって、店舗内の店員との間でドライブスルーにおける注文内容の通話を行う。
本実施形態において、オーダーポストＯｐは、オーダーポストディスプレイ装置Ｏｐｄにおいてドライブスルーの注文対象の商品を写真等の画像データによって表示し、更に、店員と来店客（注文者）との間での通話を行うためのマイクアレイ装置Ｍｃａ及びスピーカ装置Ｓｐを少なくとも含む屋外設置機器である。マイクアレイ装置Ｍｃａについては後述する。
スピーカ装置Ｓｐは、例えば店舗内の店員の発した音声を出力する。例えば、店員の声（例えば「いらっしゃいませ。ご注文は何でしょうか？」）は、通信システム親機１０（後述参照）を介してオーダーポストＯｐのスピーカ装置Ｓｐから出力されて注文者によって聞き取られる。また、注文者の声（例えば注文対象の商品名や数量等）は、オーダーポストＯｐのマイクアレイ装置Ｍｃａにおいて収音されて、通信システム親機１０（後述参照）を介して、店員が装着するヘッドセットＨｄｓに出力される（図２（Ａ）又は（Ｂ）参照）。
また、オーダーポストＯｐにはカメラ装置Ｃｍが備え付けられており、カメラ装置Ｃｍは、オーダーポストＯｐの正面方向を含む所定の画角の範囲の画像を撮像する。カメラ装置Ｃｍにより撮像された画像は、後述するディスプレイ装置３６（図３又は図４参照）において表示される。
また、オーダーポストＯｐには、車両検出センサＣＲｓが備え付けられており、車両検出センサＣＲｓは、車両ＣＲがドライブスルーにおける店舗の屋外の所定の停車位置（例えば停車線Ｓｐｎの前。以下同様。）に停車したことを検出する。なお、カメラ装置Ｃｍが車両検出センサＣＲｓの代わりに、車両ＣＲがドライブスルーにおける店舗の屋外の所定の停車位置に停車したことを検出しても良い。この場合には、車両検出センサＣＲｓを省略可能である。
図２（Ａ）は、本実施形態の収音システム１００のシステム構成の第１例を示すブロック図である。図２（Ｂ）は、本実施形態の収音システム１００Ａのシステム構成の第２例を示すブロック図である。図２（Ａ）に示す収音システム１００のシステム構成の詳細については図３を参照して説明し、図２（Ｂ）に示す収音システム１００Ａのシステム構成の詳細については図４を参照して説明する。
図２（Ａ）に示す収音システム１００は、オーダーポストＯｐと、通信システム親機１０と、車両検出センサＣＲｓと、通信システム親機１０に対する通信システム子機としてのヘッドセットＨｄｓとを含む構成である。なお、車両検出センサＣＲｓは、図１に示すように、オーダーポストＯｐの内部に含まれるように設けられても良いし、オーダーポストＯｐの外部に設けられても良い。
また、オーダーポストＯｐと通信システム親機１０との間、車両検出センサＣＲｓと通信システム親機１０との間、並びにヘッドセットＨｄｓと通信システム親機１０との間は、それぞれ不図示のネットワークを介して相互に接続されている。ネットワークは、有線ネットワーク（例えばイントラネット、インターネット）でも良いし、無線ネットワーク（例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network））でも良い。
収音部の一例としてのマイクアレイ装置Ｍｃａは、複数の収音素子（例えばマイク素子）を有し、各マイク素子において、収音システム１００が設置される収音領域（例えばオーダーポストＯｐの正面から水平方向（左右方向）の所定の角度の範囲）における音声を収音する。マイク素子は、例えば高音質小型エレクトレットコンデンサーマイクロホン（ＥＣＭ： Electret Condenser Microphone）１１７ａが用いられる。
マイクアレイ装置Ｍｃａは、例えば店舗に車両ＣＲで来店した来店客（注文者）の話す注文内容の音声や、車両ＣＲの騒音源の一例としてのエンジン音による騒音（以下、「エンジンノイズ」という）を収音する。マイクアレイ装置Ｍｃａにより収音された音声の音声信号、カメラ装置Ｃｍの撮像により得られた画像信号、車両検出センサＣＲｓの車両ＣＲの所定位置への停車の検出結果が含まれる検出信号は、通信システム親機１０に送信される。
なお、マイクアレイ装置Ｍｃａの各マイク素子は、無指向性マイクロホンでも良いし、双指向性マイクロホン、単一指向性マイクロホン、鋭指向性マイクロホン、超指向性マイクロホン（例えばガンマイク）又はこれらの組み合わせが用いられても良い。また、本実施形態における収音部の一例として、マイクアレイ装置Ｍｃａの代わりに、所定の制御信号に応じて稼働可能な機構を有する複数のマイクロホンを用いて構成しても良い。
また、図２（Ｂ）に示すように、図２（Ａ）に示す通信システム親機１０は、オーダーポストＯｐ、ヘッドセットＨｄｓ又は車両検出センサＣＲｓとの間の通信機能の役割を担う通信部３１Ａと、通信機能以外の役割（詳細は後述参照）を担う信号処理装置２０とにより構成されても良い。本発明に係る収音制御装置は、図２（Ａ）に示す通信システム親機１０に対応しても良いし、図２（Ｂ）に示す信号処理装置２０に対応しても良い。以下、説明を簡単にするために、本発明に係る収音制御装置は図２（Ａ）に示す通信システム親機１０であるとして説明する。
カメラ装置Ｃｍは、オーダーポストＯｐの正面方向を含む所定の画角の範囲の画像を撮像し、撮像により得られた画像の画像データ（例えば所定の歪補正処理を施してパノラマ変換して生成した２次元画像データ）を通信システム親機１０又は通信部３１Ａに送信する。上述したように、カメラ装置Ｃｍは、カメラ装置Ｃｍ自身が撮像した画像の画像データに対して所定の画像解析処理を行うことにより、車両ＣＲがドライブスルーにおける店舗の屋外の所定の停車位置に停車したことを検出しても良い。
また、カメラ装置Ｃｍは、図９を参照して後述するように、ディスプレイ装置３６に表示された画像上で、ユーザによって任意の位置が指定されると、画像中の指定位置の座標データを通信システム親機１０から受信し、カメラ装置Ｃｍから、指定位置に対応する実空間上の位置（以下、単に「収音位置」という）までの距離、方向（水平角及び垂直角を含む。以下同様。）のデータを算出して通信システム親機１０に送信する。なお、カメラ装置Ｃｍにおける距離、方向のデータ算出処理は公知技術であるため、説明は省略する。
オーダーポストディスプレイ装置Ｏｐｄは、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）又は有機ＥＬ（Electroluminescence）を用いて構成され、通信システム親機１０の制御の下で、ドライブスルーの注文対象の商品（例えば飲食物）の画像データや注文対象の商品の合計金額を表示する。
ヘッドセットＨｄｓは、通信システム親機１０に対応する通信システム子機としての役割を有し、店舗内の店員により装着され、注文者の発した音声（例えば注文内容を言ったときの音声）が通信システム親機１０によって所定の信号処理（後述参照）が施された後の音声信号を出力する。これにより、ヘッドセットＨｄｓを装着した店員は、マイクアレイ装置Ｍｃａにおいて収音された注文者の発した音声が通信システム親機１０により所定の信号処理が施されることで、マイクアレイ装置Ｍｃａから車両ＣＲに乗っている注文者の音声の音源の方向に指向性が形成された音声信号がヘッドセットＨｄｓから出力されるので、エンジンノイズが騒がしい環境下でも、注文者の発した音声を高精度に聞き取ることができる。なお、通信システム親機１０の信号処理の詳細については後述する。
図３は、図２（Ａ）に示す収音システム１００の通信システム親機１０の内部構成を詳細に示すブロック図である。図４は、図２（Ｂ）に示す収音システム１００Ａの通信システム親機１０Ａの内部構成を詳細に示すブロック図である。図３に示す通信システム親機１０は、通信部３１と、操作部３２と、信号処理部３３と、停車判定部３５と、ディスプレイ装置３６と、メモリ３８と、画像処理部３９とを含む構成である。信号処理部３３は、収音方向処理部３４ａと、出力制御部３４ｂと、ＳＮ比較処理部３４ｃと、発話区間判定部３４ｄとを含む構成である。なお、図３，図４では、スピーカ装置３７は、それぞれ通信システム親機１０，１０Ａには含まれていないが、スピーカ装置３７がヘッドセットＨｄｓと異なるスピーカ装置である場合には、通信システム親機１０，１０Ａに含まれても良い。通信システム親機１０，１０Ａは、例えば店舗内の所定の収音制御室（不図示）に設置される据置型のＰＣ（Personal Computer）でも良いし、店員が携帯可能な携帯電話機、タブレット端末、スマートフォン等のデータ通信端末でも良い。
通信部３１は、不図示のネットワークを介して、マイクアレイ装置Ｍｃａ２から送信された音声信号、カメラ装置Ｃｍから送信された画像信号、車両検出センサＣＲｓから送信された検出信号を受信して信号処理部３３に出力する。
操作部３２は、店員の入力操作の内容を信号処理部３３に通知するためのユーザインターフェース（ＵＩ：User Interface）であり、例えばマウス、キーボード等のポインティングデバイスである。また、操作部３２は、例えばディスプレイ装置３６の画面に対応して配置され、ユーザの指又はスタイラスペンによって操作が可能なタッチパネル又はタッチパッドを用いて構成されても良い。
操作部３２は、ディスプレイ装置３６に表示された画像（例えばカメラ装置Ｃｍにより撮像された画像）に対し、店員の入力操作によって指定された位置（即ち、スピーカ装置３７又はヘッドセットＨｄｓから出力される注文者の音声の音量レベルの増大又は低減を所望する位置）を示す座標データを取得して信号処理部３３に出力する。信号処理部３３は、通信部３１に、操作部３２から取得した座標データをカメラ装置Ｃｍに送信させる。
信号処理部３３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて構成され、通信システム親機１０，１０Ａの各部の動作を全体的に統括するための制御処理、他の各部との間のデータの入出力処理、データの演算（計算）処理及びデータの記憶処理を行う。
収音方向処理部３４ａは、マイクアレイ装置Ｍｃａにより収音された音声の指向性のメインビーム（メインローブ）が形成される方向（以下、「収音方向」という）の設定及びその調整を行い、例えば所定の基準ビームに対応する方向（基準ビーム方向）を収音方向として設定する（図５（Ａ）参照）。所定の基準ビーム方向とは、例えばオーダーポストＯｐの正面方向、又はオーダーポストＯｐから、所定の位置（例えば図１に示す停止線Ｓｐｎ）に停車する車両ＣＲの話者（注文者）に向かう方向である。
収音方向処理部３４ａは、基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のいずれかに、所定の角度毎に複数の探索ビームを形成する（図５（Ａ）〜（Ｄ）参照）。探索ビームとは、例えば信号強度（ＳＮ（Signal Noise）比）の比較によって、マイクアレイ装置Ｍｃａから車両ＣＲの話者（注文者）の音声の音源の方向を探索するために形成される指向性のメインビームである。
収音方向処理部３４ａは、マイクアレイ装置Ｍｃａにより収音された音声の音声データを用いて、マイクアレイ装置Ｍｃａから、所定位置に停車した車両ＣＲのエンジンノイズ方向を特定する。車両ＣＲが所定位置に停車した後、車両ＣＲがアイドリング状態である場合には、車両ＣＲを含む周囲の音圧の平均値はエンジン音による音圧の平均値が支配的であると考えられる。従って、収音方向処理部３４ａは、所定の角度毎に形成された複数の探索ビームの中から、例えば各探索ビームに対応する音圧の平均値（観測値）が最も大きい探索ビームに対応する方向を、車両ＣＲのエンジンノイズ方向と特定する。
また、収音方向処理部３４ａは、音圧の平均値を比較する代わりに、複数の探索ビーム間で、探索ビーム毎の定常ノイズレベルを比較し、定常ノイズレベルが最も大きい探索ビームに対応する方向をエンジンノイズ方向として特定しても良い。
収音方向処理部３４ａは、車両ＣＲが所定位置に停車したことが検出された後、収音方向処理部３４ａによって特定された車両ＣＲのエンジンノイズの方向（エンジンノイズ方向）と基準ビームに対応する収音方向とが一致した場合には、収音方向を、エンジンノイズ方向以外の探索ビームに対応する方向に切り替える（図６（Ａ）参照）。エンジンノイズ方向以外の探索ビームに対応する方向とは、例えば複数の探索ビームのうち、ＳＮ比が最も良好な（即ちノイズのレベルが最も低い）探索ビームに対応する方向である。
収音方向処理部３４ａは、注文者の発話区間が検出された後、エンジンノイズ方向とエンジンノイズ方向の周囲に、車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する（図６（Ｂ）参照）。収音方向処理部３４ａは、複数の探索ビームの中から、ＳＮ比較処理部３４ｃによって選択されたいずれかの探索ビームに対応する方向に収音方向を切り替える。
収音方向処理部３４ａは、ディスプレイ装置３６に表示された画像から店員の位置の指定操作に応じて、マイクアレイ装置Ｍｃａから指定位置に対応する収音位置（例えば図５（Ａ）に示す話者（注文者）ＨＭの位置）に向かう収音方向を示す座標（θＭＡｈ，θＭＡｖ）を、カメラ装置Ｃｍから送信された距離、方向のデータを用いて算出する。収音方向処理部３４ａの具体的な算出方法は公知技術であるため、詳細な説明を省略する。
例えばカメラ装置Ｃｍの筐体を囲むようにマイクアレイ装置Ｍｃａの筐体とカメラ装置Ｃｍとが一体的に取り付けられている場合には、カメラ装置Ｃｍから収音位置までの方向（水平角，垂直角）を、マイクアレイ装置Ｍｃａから収音位置までの収音方向座標（θＭＡｈ，θＭＡｖ）として用いることができる。なお、カメラ装置Ｃｍの筐体とマイクアレイ装置Ｍｃａの筐体とが離れて取り付けられている場合には、収音方向処理部３４ａは、事前に算出されたキャリブレーションパラメータのデータと、カメラ装置Ｃｍから収音位置までの方向（水平角，垂直角）のデータとを用いて、位マイクアレイ装置Ｍｃａから収音位置までの収音方向座標（θＭＡｈ，θＭＡｖ）を算出する。なお、キャリブレーションとは、通信システム親機１０の収音方向処理部３４ａが収音方向を示す座標（θＭＡｈ，θＭＡｖ）を算出するために必要となる所定のキャリブレーションパラメータを算出又は取得する動作であり、公知技術により予め行われているとする。
収音方向を示す座標（θＭＡｈ，θＭＡｖ）のうち、θＭＡｈはマイクアレイ装置Ｍｃａから収音位置に向かう収音方向の水平角を表し、θＭＡｖはマイクアレイ装置Ｍｃａから収音位置に向かう収音方向の垂直角を表す。なお、収音位置は、操作部３２がディスプレイ装置３６に表示された画像において店員の指又はスタイラスペンによって指定された指定位置に対応する実際の車両ＣＲの話者（注文者）の位置である（図９参照）。
図９は、ディスプレイ装置３６に表示された画像上の位置の指定に応じた収音方向の切り替えに関する説明図である。図９では、図７を参照して後述するように、収音方向処理部３４ａが収音方向を切り替えて設定するが、この設定された収音方向を簡易に修正（調整）するための補助手段として、店員がディスプレイ装置３６に表示された画像上で、話者（注文者、運転手）の口元あたりがクリック（タッチ）されると、収音方向処理部３４ａは、マイクアレイ装置Ｍｃａからクリック位置に対応する収音位置に向かう方向に収音方向を切り替えても良い。
出力制御部３４ｂは、ディスプレイ装置３６及びスピーカ装置３７の動作を制御し、例えば店員の操作に応じて、カメラ装置Ｃｍから送信された画像データをディスプレイ装置３６に表示させ、マイクアレイ装置Ｍｃａから送信された音声データをスピーカ装置３７から出力させる。また、指向性形成部の一例としての出力制御部３４ｂは、収音方向処理部３４aにより算出された座標（θＭＡｈ，θＭＡｖ）が示す収音方向に、マイクアレイ装置Ｍｃａにより収音された音声の音声データの指向性を形成する。但し、マイクアレイ装置Ｍｃａ自身が音声データの指向性を形成しても良い。
なお、出力制御部３４ｂが所定の角度の方向に音声の指向性を形成する処理は公知技術であるため、詳細な説明を省略する。例えば、出力制御部３４ｂは、例えば遅延和方式を用いて、マイクアレイ装置Ｍｃａ内に配置された複数のマイク素子が収音した音声信号に、音源からマイク素子毎に入力される音声信号の到来時間差に応じた遅延時間を付与し、更に、各遅延時間の付与後の音声信号の合成によって、マイクアレイ装置Ｍｃａから所定の角度の方向に音声の指向性を形成する。
探索ビーム選択部の一例としてのＳＮ比較処理部３４ｃは、注文者の発話区間が検出された後、収音方向処理部３４ａにより形成された複数の探索ビームの中から、複数の探索ビーム間の信号強度（ＳＮ比）の比較結果から最もＳＮ比が良好な探索ビームを、車両ＣＲの話者（注文者）の音声の音源の方向に対応する探索ビームとして選択する。
発話区間判定部３４ｄは、マイクアレイ装置Ｍｃａにより収音された音声の音声データを用いて、車両ＣＲの話者（注文者）の発話区間を検出する。
停車検出部の一例としての停車判定部３５は、車両検出センサＣＲｓからの検出信号を基に、車両ＣＲが所定位置に停車したこと又は車両ＣＲが所定位置に停車していないことを判定する。停車判定部３５は、判定結果を信号処理部３３に出力する。
表示部としてのディスプレイ装置３６は、例えばＬＣＤ又は有機ＥＬを用いて構成され、店員の操作に応じて、出力制御部３４ｂの制御の下で、カメラ装置Ｃｍから送信された画像データを画面に表示する。また、ディスプレイ装置３６は、店員の操作によって、操作部３２から出力された操作信号を基に、例えばドライブスルーにおける注文者からの注文入力を支援するための所定のアプリケーションの画面（例えば図１０参照）を画面に表示する。
音声出力部としてのスピーカ装置３７は、マイクアレイ装置Ｍｃａから送信された音声データ、又は収音方向処理部３４ａが算出した収音方向（θＭＡｈ，θＭＡｖ）に指向性が形成された音声データを出力する。スピーカ装置３７は、店舗内に設置されるスピーカ装置でも良いし、店員が装着するヘッドセットＨｄｓに設けられるスピーカ装置でも、又はその両方でも良い。なお、ディスプレイ装置３６及びスピーカ装置３７は、通信システム親機１０とは別々の構成としても良い。
記憶部としてのメモリ３８は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）を用いて構成され、通信システム親機１０の各部の動作時のワークメモリとして機能し、更に、通信システム親機１０の各部の動作時に必要なデータを記憶する。
画像処理部３９は、カメラ装置Ｃｍにより撮像された画像を用いて所定の画像処理を施すことにより、ディスプレイ装置３６に表示された画像中の話者（注文者）の顔検出を行い、更に、基準ビーム方向やオーダーポストＯｐの正面方向を検出する。画像処理部３９は、画像処理結果を信号処理部３３に出力する。
図４において、通信システム親機１０Ａは、図３に示す通信システム親機１０に対応し、通信部３１Ａと信号処理装置２０とを含む構成である。言い換えると、図３に示す通信システム親機１０のうち通信部３１以外の各部により、図４に示す信号処理装置２０が構成される。このため、信号処理装置２０の説明は省略する。
図５（Ａ）は、車両ＣＲの停車の検出前における複数の探索ビームＢｍ１，Ｂｍ２，Ｂｍ３の形成に関する説明図である。図５（Ｂ）は、水平方向に沿った複数の探索ビームの形成に関する説明図である。図５（Ｃ）は、鉛直方向に沿った複数の探索ビームの形成に関する説明図である。図５（Ｄ）は、水平方向及び鉛直方向に沿った複数の探索ビームの形成に関する説明図である。
収音方向処理部３４ａは、車両ＣＲの停車の検出前に、マイクアレイ装置Ｍｃａにより収音された音声の指向性のメインビームが形成される収音方向として、所定の基準ビームＢｍ１を形成する（図５（Ａ）参照）。また、収音方向処理部３４ａは、車両ＣＲの停車の検出前に、基準ビーム方向から所定の角度（水平方向ではθ’、鉛直方向ではγ’）毎に、複数の探索ビーム（例えば探索ビームＢｍ２，Ｂｍ３）を形成する（図５（Ａ）〜（Ｄ）参照）。
図５（Ｂ）において、角度θは、オーダーポストＯｐの正面方向から水平左方向又は水平右方向に向かって形成されるｍ［個］の探索ビームのなす角度範囲であり、角度θ’は、水平左方向又は水平右方向における隣接する探索ビーム間のなす角度であり、探索ビームの角度分解能に相当する。
図５（Ｃ）において、角度γは、オーダーポストＯｐの正面方向から鉛直上方向又は鉛直下方向に向かって形成されるｎ［個］の探索ビームのなす角度範囲であり、角度γ’は、鉛直上方向又は鉛直下方向における隣接する探索ビーム間のなす角度であり、探索ビームの角度分解能に相当する。
収音方向処理部３４ａは、例えば水平方向（左右方向）には、（２ｍ＋１）［個］の探索ビームを形成し（図５（Ｂ）参照）、鉛直方向（上下方向）には、（２ｎ＋１）［個］の探索ビームを形成する（図５（Ｃ）参照）。また、収音方向処理部３４ａは、水平方向（左右方向）及び鉛直方向（上下方向）に探索ビームを形成する場合には、合計（２ｍ＋１）×（２ｎ＋１）［個］の探索ビームを形成する（図５（Ｄ）参照）。なお、図５（Ｄ）では、ｍ＝ｎ＝１、θ＝α、γ＝βである。図５（Ｄ）において、角度αは、水平左方向又は水平右方向における隣接する探索ビーム間のなす角度であり、角度βは、鉛直上方向又は鉛直下方向における隣接する探索ビーム間のなす角度である。
図６（Ａ）は、基準ビームとエンジンノイズ方向とが重なった場合の収音方向の切り替えに関する説明図である。話者（注文者）が発話した音声は店員のヘッドセットＨｄｓに出力されるので、エンジンノイズ方向と基準ビームに対応する収音方向とが一致すると、ヘッドセットＨｄｓからエンジンノイズ方向に指向性が形成された音声が出力されてしまい、店員は話者（注文者）の発話音声が聞き取りづらいという不具合がある。
収音方向処理部３４ａは、上述した不具合を回避するために、車両ＣＲが所定位置に停車したことが検出された後、話者（注文者）が発話（例えば注文内容を話す）前に、車両ＣＲのエンジンノイズの方向（エンジンノイズ方向）と基準ビーム（例えば図６（Ａ）に示す探索ビームＢｍ２）に対応する収音方向とが一致した場合には、収音方向を、エンジンノイズ方向以外の探索ビーム（例えば図６（Ａ）に示す探索ビームＢｍ１）に対応する方向に切り替える（図６（Ａ）参照）。
図６（Ｂ）は、エンジンノイズ方向の周囲への複数の探索ビームの追加に関する説明図である。話者（注文者）は車両ＣＲのエンジンの周辺にいることが多いと考えられるため、収音方向処理部３４ａは、注文者の発話区間が検出された後、エンジンノイズ方向に対応する探索ビームＢｍ２とエンジンノイズ方向に対応する探索ビームＢｍ２の周囲に、車両ＣＲの話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームＢｍ２ａ，Ｂｍ２ｂ，Ｂｍ２ｃ，Ｂｍ２ｄを形成する（図６（Ｂ）参照）。
次に、本実施形態の収音システム１００における動作手順について、図７を参照して説明する。図７は、本実施形態の収音システム１００の動作手順の一例を説明するフローチャートである。図７では、ステップＳ１〜ステップＳ７の各処理は車両ＣＲの話者（注文者）が発話する前の処理であり、ステップＳ８以降の各処理は車両ＣＲの話者（注文者）が発話している間の処理である。また、図７では図示しないが、収音方向処理部３４ａにより設定された収音方向に指向性が形成された音声は、店員のヘッドセットＨｄｓに出力されているとする。
図７において、収音方向処理部３４ａは、マイクアレイ装置Ｍｃａにより収音された音声の指向性のメインビームが形成される方向（収音方向）として、例えば所定の基準ビームに対応する方向（基準ビーム方向）を設定する（Ｓ１、図５（Ａ）参照）。収音方向処理部３４ａは、ステップＳ１において設定した基準ビーム方向から、水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のいずれかに、所定の角度毎に複数の探索ビームを形成する（Ｓ２、図５（Ａ）〜（Ｄ）参照）。
ステップＳ２の後、車両検出センサＣＲｓは、収音システム１００が設置されたドライブスルーの店舗に車両ＣＲが来店し、店舗の屋外の所定位置（例えば図１に示す停止線Ｓｐｎ）に停車したことを検出したとする（Ｓ３）。車両ＣＲの停車が検出された場合（Ｓ４、ＹＥＳ）、収音方向処理部３４ａは、マイクアレイ装置Ｍｃａにより収音された音声の音声データを用いて、マイクアレイ装置Ｍｃａから、所定位置に停車した車両ＣＲのエンジンノイズ方向を特定する（Ｓ５）。例えば、収音方向処理部３４ａは、所定の角度毎に形成された複数の探索ビームの中から、例えば各探索ビームに対応する音圧の平均値（観測値）が最も大きい探索ビームに対応する方向を、車両ＣＲのエンジンノイズ方向と特定する（Ｓ５）。
ここで、ステップＳ１において設定された基準ビーム方向とステップＳ５において特定されたエンジンノイズ方向とが一致しない場合には（Ｓ６、ＮＯ）、ステップＳ５の処理の次にステップＳ８に進む。一方、ステップＳ１において設定された基準ビーム方向とステップＳ５において特定されたエンジンノイズ方向とが一致する場合には（Ｓ６、ＹＥＳ）、収音方向処理部３４ａは、収音方向を、ステップＳ５において特定されたエンジンノイズ方向以外の探索ビームに対応する方向に切り替える（Ｓ７、図６（Ａ）参照）。
ステップＳ７の後、車両ＣＲの話者（注文者）が注文内容を話し始めて話者（注文者）の発話区間の音声が発話区間判定部３４ｄにより判定され（Ｓ８）、発話（例えば注文内容の会話）があった場合には（Ｓ９、ＹＥＳ）、収音方向処理部３４ａは、エンジンノイズ方向とエンジンノイズ方向の周囲に、車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する（Ｓ１０、図６（Ｂ）参照）。
ＳＮ比較処理部３４ｃは、ステップＳ１０において形成されたエンジンノイズ方向に対応する探索ビームを含む複数の探索ビーム間において、信号強度の指標の一例としてのＳＮ比を比較し、ＳＮ比が最も良好な探索ビームを、車両ＣＲの話者（注文者）の音声の音源の方向に対応する探索ビームとして選択する（Ｓ１１）。収音方向処理部３４ａは、ステップＳ１１においてＳＮ比較処理部３４ｃにより選択された探索ビームに対応する方向を、ステップＳ１又はステップＳ７において設定された基準ビーム方向に対応する収音方向として設定する（Ｓ１２）。
図８は、本実施形態の収音システム１００の動作手順の他の一例を説明するフローチャートである。図８では、図７と図８との違いを分かり易くするために、図７に示す各処理と重複する処理の図示を省略しており、具体的にはステップＳ１〜ステップＳ８までの処理は図示を省略している。
図８において、発話（例えば注文内容の会話）があった場合には（Ｓ９、ＹＥＳ）、ＳＮ比較処理部３４ｃは、ステップＳ２において水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のいずれかに所定の角度毎に形成された複数の探索ビームの中から、複数の探索ビーム間においてＳＮ比を比較し、ＳＮ比が最も良好な探索ビームを選択する（Ｓ１３）。収音方向処理部３４ａは、ステップＳ１３において選択された探索ビームの周囲に、車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する（Ｓ１４、図６（Ｂ）参照）。
ＳＮ比較処理部３４ｃは、ステップＳ１３において選択された探索ビームとステップＳ１４において形成された複数の探索ビームとの間において、信号強度の指標の一例としてのＳＮ比を比較し、ＳＮ比が最も良好な探索ビームを、車両ＣＲの話者（注文者）の音声の音源の方向に対応する探索ビームとして選択する（Ｓ１４）。収音方向処理部３４ａは、ステップＳ１４においてＳＮ比較処理部３４ｃにより選択された探索ビームに対応する方向を、ステップＳ１又はステップＳ７において設定された基準ビーム方向に対応する収音方向として設定する（Ｓ１５）。
図１０は、収音方向の調整と探索ビームのビーム幅の調整とに関する運用画面の一例を示す図である。図７又は図８を参照して説明したように、収音方向処理部３４ａは、店員が装着するヘッドセットＨｄｓから出力される音声の指向性が形成される収音方向を設定するが、店員は、例えばディスプレイ装置３６に表示された運用画面の注文表示画面Ｏｒｓｃの方向調整メニューＤｒａｊ、ビーム幅調整メニューＢｗａｊを操作することで、収音方向又は基準ビームのビーム幅を任意に調整しても良い。
図１０では、ディスプレイ装置３６に注文表示画面Ｏｒｓｃと、注文入力操作画面Ｍｅｓｃとが表示され、注文表示画面Ｏｒｓｃには、方向調整メニューＤｒａｊ、ビーム幅調整メニューＢｗａｊが表示されている。方向調整メニューＤｒａｊでは、収音方向の角度を調整するための４個の調整ボタン（上方向調整ボタンＤｒ１，左方向調整ボタンＤｒ２，右方向調整ボタンＤｒ３，下方向調整ボタンＤｒ４）が表示されている。ビーム幅調整メニューＢｗａｊでは、収音方向に対応する基準ビームのビーム幅を調整するための２個の調整ボタン（プラス調整ボタンＢｗ１，マイナス調整ボタンＢｗ２）が表示されている。店員は、これらの各調整ボタンを任意に操作（タッチ、クリック等）することにより、収音方向の角度を簡易に調整することができ、又は、収音方向に対応する基準ビームのビーム幅を簡易に調整することができる。
以上により、本実施形態の収音システム１００では、本発明に係る収音制御装置の一例としての通信システム親機１０は、車両ＣＲの騒音源（例えばエンジン音）の方向と車両ＣＲの騒音源の方向の周囲に、車両ＣＲの話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成し、複数の探索ビームから車両ＣＲの話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択し、選択された探索ビームに対応する方向に、音声の指向性を形成する。
これにより、通信システム親機１０は、マイクアレイ装置Ｍｃａにより収音された音声に対して車両ＣＲに乗っている話者の方向に指向性を形成することで、従来のように単一の指向性マイク又は無指向性マイクを用いて収音した音声に比べて、話者の音声の収音精度の劣化を抑制することができ、指向性が形成された音声が出力されるヘッドセットを装着した店舗内の店員における話者の注文内容の聞き取り易さを改善することができる。
また、通信システム親機１０は、車両ＣＲの騒音源の付近には話者（例えば注文者）が存在することを利用して、車両ＣＲの騒音源の方向を用いて、車両ＣＲの騒音源の方向に対して形成した騒音源の方向を含む複数の探索ビームから、車両ＣＲの話者（例えば注文者）の音声の音源に対応する探索ビーム（例えばＳＮ比が最も良好な探索ビーム）を選択した上で複数の探索ビームを追加して形成するので、車両ＣＲの話者の音声の音源に対応する探索ビームを高精度に選択することができる。
また、通信システム親機１０は、車両ＣＲの騒音源の方向を用いずに、基準ビーム方向に対して形成した基準ビーム方向を含む複数の探索ビームから、車両ＣＲの話者（例えば注文者）の音声の音源に対応する探索ビーム（例えばＳＮ比が最も良好な探索ビーム）を選択した上で、所定の角度より小さい角度毎に複数の探索ビームを形成するので、車両ＣＲの話者の音声の音源に対応する探索ビームを簡易かつ高精度に選択することができる。
また、通信システム親機１０は、車両ＣＲが店舗の屋外の所定位置に停車する前に、車両ＣＲの話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向に音声の指向性を形成するので、車両ＣＲの所定位置での停車が検出された時点では、車両ＣＲに乗っている話者（例えば注文者）の音声（例えば注文内容）の音源の方向に対して素早く音声の指向性を形成することができるため、店舗内の店員における注文内容の聞き取り精度を向上することができる。
また、通信システム親機１０は、車両ＣＲが店舗の屋外の所定位置に停車する前に、基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに所定の角度毎に複数の探索ビームを形成するので、車両ＣＲの所定位置での停車が検出された時点では、車両ＣＲに乗っている話者（例えば注文者）の音声（例えば注文内容）の音源の方向を高精度に選択することができる。
また、通信システム親機１０は、車両ＣＲの騒音源（例えばエンジン音）の方向と基準ビーム方向とが一致する場合には、基準ビーム方向を、車両ＣＲの騒音源の方向以外の方向に切り替えて音声の指向性を形成するので、車両ＣＲの騒音源（例えばエンジン音）の音声が店舗内の店員が装着したヘッドセットから大きく出力されることを防ぐことができる。
また、通信システム親機１０は、カメラ装置Ｃｍにより撮像された車両ＣＲの画像が表示されたディスプレイ装置３６上の位置の指定に応じて、マイクアレイ装置Ｍｃａから、ディスプレイ装置３６の画面上の指定位置に対応する収音位置に向かう方向に、音声の指向性を切り替えて形成するので、一度形成された音声の指向性に対応する収音方向をユーザの操作に応じて、柔軟かつ所望の収音方向に変更することができる。
また、通信システム親機１０は、収音方向を水平方向又は鉛直方向のいずれかに調整させる方向調整メニューＤｒａｊに対する入力操作に応じて、調整後の収音方向に対応する音声の指向性に切り替えて形成するので、例えばユーザの方向調整メニューＤｒａｊに対する入力操作に応じて、収音方向を柔軟かつ簡易に調整することができる。
また、通信システム親機１０は、収音方向のビーム幅を所定幅毎に調整させるビーム幅調整メニューＢｗａｊに対する入力操作に応じて、調整後の収音方向のビーム幅に対応する音声の指向性に切り替えて形成するので、例えばユーザのビーム幅調整メニューＢｗａｊに対する入力操作に応じて、収音方向のビーム幅を柔軟かつ簡易に調整することができる。
最後に、本発明に係る収音制御装置及び収音システムの構成、作用、効果について説明する。
本発明の一実施形態は、車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、複数の収音素子を含む収音部により収音された音声を用いて、前記収音部から、前記所定位置に停車した前記車両の騒音源の方向を特定する騒音源方向特定部と、前記騒音源方向特定部により特定された前記車両の騒音源の方向と前記車両の騒音源の方向の周囲に、前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備える、収音制御装置である。
この構成によれば、収音制御装置は、車両の騒音源（例えばエンジン音）の方向と車両の騒音源の方向の周囲に、車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成し、複数の探索ビームから車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択し、選択された探索ビームに対応する方向に、音声の指向性を形成する。
これにより、収音制御装置は、複数の収音素子を含む収音部（例えばマイクアレイ装置）により収音された音声に対して車両に乗っている話者の方向に指向性を形成することで、従来のように単一の指向性マイク又は無指向性マイクを用いて収音した音声に比べて、話者の音声の収音精度の劣化を抑制することができ、指向性が形成された音声が出力されるヘッドセットを装着した店舗内の店員における話者の注文内容の聞き取り易さを改善することができる。
また、収音制御装置は、車両の騒音源の付近には話者（例えば注文者）が存在することを利用して、車両の騒音源の方向を用いて、車両の騒音源の方向に対して形成した騒音源の方向を含む複数の探索ビームから、車両の話者（例えば注文者）の音声の音源に対応する探索ビーム（例えばＳＮ比が最も良好な探索ビーム）を選択した上で複数の探索ビームを追加して形成するので、車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを高精度に選択することができる。
また、本発明の一実施形態は、前記指向性形成部は、前記車両の前記所定位置での停車が検出される前に、前記車両の話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する、収音制御装置である。
この構成によれば、収音制御装置は、車両が所定位置に停車する前に、車両の話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向に音声の指向性を形成するので、車両の所定位置での停車が検出された時点では、車両に乗っている話者（例えば注文者）の音声（例えば注文内容）の音源の方向に対して素早く音声の指向性を形成することができるため、店舗内の店員における注文内容の聞き取り精度を向上することができる。
また、本発明の一実施形態は、前記探索ビーム形成部は、前記基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに所定の角度毎に複数の探索ビームを形成する、収音制御装置である。
この構成によれば、収音制御装置は、車両が所定位置に停車する前に、基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに所定の角度毎に複数の探索ビームを形成するので、車両の所定位置での停車が検出された時点では、車両に乗っている話者（例えば注文者）の音声（例えば注文内容）の音源の方向を高精度に選択することができる。
また、本発明の一実施形態は、前記指向性形成部は、前記騒音源方向特定部により特定された前記車両の騒音源の方向と前記基準ビーム方向とが一致する場合に、前記基準ビーム方向を、前記車両の騒音源の方向以外の方向に切り替えて前記指向性を形成する、収音制御装置である。
この構成によれば、収音制御装置は、車両の騒音源（例えばエンジン音）の方向と基準ビーム方向とが一致する場合には、基準ビーム方向を、車両の騒音源の方向以外の方向に切り替えて音声の指向性を形成するので、車両の騒音源（例えばエンジン音）の音声が店舗内の店員が装着したヘッドセットから大きく出力されることを防ぐことができる。
また、本発明の一実施形態は、車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、前記車両の話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに、所定の角度毎に前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、複数の収音素子を含む収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備え、前記探索ビーム形成部は、前記探索ビーム選択部により選択された前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームの周囲に、前記所定の角度より小さい角度毎に複数の探索ビームを形成し、前記探索ビーム選択部は、前記所定の角度より小さい角度毎に形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する、収音制御装置である。
この構成によれば、収音制御装置は、車両の話者の音声の音源に対応する基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに、所定の角度毎に複数の探索ビームを形成し、複数の探索ビームから、車両の話者の音声（例えば注文内容）の音源に対応する探索ビームを選択し、選択された探索ビームに対応する方向に、音声の指向性を形成する。
これにより、収音制御装置は、複数の収音素子を含む収音部（例えばマイクアレイ装置）により収音された音声に対して車両に乗っている話者の方向に指向性を形成することで、従来のように単一の指向性マイク又は無指向性マイクを用いて収音した音声に比べて、話者の音声の収音精度の劣化を抑制することができ、指向性が形成された音声が出力されるヘッドセットを装着した店舗内の店員における話者の注文内容の聞き取り易さを改善することができる。
また、収音制御装置は、車両の騒音源の方向を用いずに、基準ビーム方向に対して形成した基準ビーム方向を含む複数の探索ビームから、車両の話者（例えば注文者）の音声の音源に対応する探索ビーム（例えばＳＮ比が最も良好な探索ビーム）を選択した上で、所定の角度より小さい角度毎に複数の探索ビームを形成するので、車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを簡易かつ高精度に選択することができる。
また、本発明の一実施形態は、前記指向性形成部は、撮像部により撮像された前記車両の画像が表示される表示部上の位置の指定に応じて、前記収音部から、前記表示部に対して指定された指定位置に対応する収音位置に向かう方向に、前記音声の指向性を切り替えて形成する、収音制御装置である。
この構成によれば、収音制御装置は、撮像部（例えばカメラ装置）により撮像された車両の画像が表示された表示部（例えばディスプレイ装置）上の位置の指定に応じて、収音部から、表示部上の指定位置に対応する収音位置に向かう方向に、音声の指向性を切り替えて形成するので、一度形成された音声の指向性に対応する収音方向をユーザの操作に応じて、柔軟かつ所望の収音方向に変更することができる。
また、本発明の一実施形態は、前記指向性形成部は、表示部に表示された、前記音声の指向性に対応する収音方向を水平方向又は鉛直方向のいずれかに調整させる方向調整部に対する入力操作に応じて、調整後の前記収音方向に対応する前記音声の指向性に切り替えて形成する、収音制御装置である。
この構成によれば、収音制御装置は、収音方向を水平方向又は鉛直方向のいずれかに調整させる方向調整部に対する入力操作に応じて、調整後の収音方向に対応する音声の指向性に切り替えて形成するので、例えばユーザの方向調整部に対する入力操作に応じて、収音方向を柔軟かつ簡易に調整することができる。
また、本発明の一実施形態は、前記指向性形成部は、表示部に表示された、前記音声の指向性に対応する収音方向のビーム幅を所定幅毎に調整させるビーム幅調整部に対する入力操作に応じて、調整後の前記収音方向のビーム幅に対応する前記音声の指向性に切り替えて形成する、収音制御装置である。
この構成によれば、収音制御装置は、収音方向のビーム幅を所定幅毎に調整させるビーム幅調整部に対する入力操作に応じて、調整後の収音方向のビーム幅に対応する音声の指向性に切り替えて形成するので、例えばユーザのビーム幅調整部に対する入力操作に応じて、収音方向のビーム幅を柔軟かつ簡易に調整することができる。
また、本発明の一実施形態は、複数の収音素子を含み、車両の話者の音声を収音する収音部と、前記車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、前記収音部により収音された音声を用いて、前記収音部から、前記所定位置に停車した前記車両の騒音源の方向を特定する騒音源方向特定部と、前記騒音源方向特定部により特定された前記車両の騒音源の方向と前記車両の騒音源の方向の周囲に、前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備える、収音システムである。
この構成によれば、収音システムは、車両の騒音源（例えばエンジン音）の方向と車両の騒音源の方向の周囲に、車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成し、複数の探索ビームから車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択し、選択された探索ビームに対応する方向に、音声の指向性を形成する。
これにより、収音システムは、複数の収音素子を含む収音部（例えばマイクアレイ装置）により収音された音声に対して車両に乗っている話者の方向に指向性を形成することで、従来のように単一の指向性マイク又は無指向性マイクを用いて収音した音声に比べて、話者の音声の収音精度の劣化を抑制することができ、指向性が形成された音声が出力されるヘッドセットを装着した店舗内の店員における話者の注文内容の聞き取り易さを改善することができる。
また、収音システムは、車両の騒音源の付近には話者（例えば注文者）が存在することを利用して、車両の騒音源の方向を用いて、車両の騒音源の方向に対して形成した騒音源の方向を含む複数の探索ビームから、車両の話者（例えば注文者）の音声の音源に対応する探索ビーム（例えばＳＮ比が最も良好な探索ビーム）を選択した上で複数の探索ビームを追加して形成するので、車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを高精度に選択することができる。
また、本発明の一実施形態は、複数の収音素子を含み、車両の話者の音声を収音する収音部と、車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、前記車両の話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに、所定の角度毎に前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備え、前記探索ビーム形成部は、前記探索ビーム選択部により選択された前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームの周囲に、前記所定の角度より小さい角度毎に複数の探索ビームを形成し、前記探索ビーム選択部は、前記所定の角度より小さい角度毎に形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する、収音システムである。
この構成によれば、収音システムは、車両の話者の音声の音源に対応する基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに、所定の角度毎に複数の探索ビームを形成し、複数の探索ビームから、車両の話者の音声（例えば注文内容）の音源に対応する探索ビームを選択し、選択された探索ビームに対応する方向に、音声の指向性を形成する。
これにより、収音システムは、複数の収音素子を含む収音部（例えばマイクアレイ装置）により収音された音声に対して車両に乗っている話者の方向に指向性を形成することで、従来のように単一の指向性マイク又は無指向性マイクを用いて収音した音声に比べて、話者の音声の収音精度の劣化を抑制することができ、指向性が形成された音声が出力されるヘッドセットを装着した店舗内の店員における話者の注文内容の聞き取り易さを改善することができる。
また、収音システムは、車両の騒音源の方向を用いずに、基準ビーム方向に対して形成した基準ビーム方向を含む複数の探索ビームから、車両の話者（例えば注文者）の音声の音源に対応する探索ビーム（例えばＳＮ比が最も良好な探索ビーム）を選択した上で、所定の角度より小さい角度毎に複数の探索ビームを形成するので、車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを簡易かつ高精度に選択することができる。
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
本発明は、複数のマイク素子により収音された音声に対して話者の方向に指向性を形成することで、話者の音声の収音精度の劣化を抑制し、店舗内の店員における話者の注文内容の聞き取り易さを改善する収音制御装置及び収音システムとして有用である。
１０、１０Ａ 通信システム親機
２０ 信号処理装置
３１、３１Ａ 通信部
３２ 操作部
３３ 信号処理部
３４ａ 収音方向処理部
３４ｂ 出力制御部
３４ｃ ＳＮ比較処理部
３４ｄ 発話区間判定部
３５ 停車判定部
３６ ディスプレイ装置
３７、Ｓｐ スピーカ装置
３８ メモリ
３９ 画像処理部
Ｃｍ カメラ装置
ＣＲ 車両
ＣＲｓ 車両検出センサ
Ｈｄｓ ヘッドセット
Ｍｃａ マイクアレイ装置
Ｏｐｄ オーダーポストディスプレイ装置
Ｏｐ オーダーポスト

Claims (10)

  1. 車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、
    複数の収音素子を含む収音部により収音された音声を用いて、前記収音部から、前記所定位置に停車した前記車両の騒音源の方向を特定する騒音源方向特定部と、
    前記騒音源方向特定部により特定された前記車両の騒音源の方向と前記車両の騒音源の方向の周囲に、前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、
    前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、
    前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備える、
    収音制御装置。
  2. 請求項１に記載の収音制御装置であって、
    前記指向性形成部は、
    前記車両の前記所定位置での停車が検出される前に、前記車両の話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する、
    収音制御装置。
  3. 請求項２に記載の収音制御装置であって、
    前記探索ビーム形成部は、
    前記基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに所定の角度毎に複数の探索ビームを形成する、
    収音制御装置。
  4. 請求項２に記載の収音制御装置であって、
    前記指向性形成部は、
    前記騒音源方向特定部により特定された前記車両の騒音源の方向と前記基準ビーム方向とが一致する場合に、前記基準ビーム方向を、前記車両の騒音源の方向以外の方向に切り替えて前記指向性を形成する、
    収音制御装置。
  5. 車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、
    前記車両の話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに、所定の角度毎に前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、
    前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、
    前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、複数の収音素子を含む収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備え、
    前記探索ビーム形成部は、
    前記探索ビーム選択部により選択された前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームの周囲に、前記所定の角度より小さい角度毎に複数の探索ビームを形成し、
    前記探索ビーム選択部は、
    前記所定の角度より小さい角度毎に形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する、
    収音制御装置。
  6. 請求項１から５のうちいずれか一項に記載の収音制御装置であって、
    前記指向性形成部は、
    撮像部により撮像された前記車両の画像が表示される表示部上の位置の指定に応じて、前記収音部から、前記表示部に対して指定された指定位置に対応する収音位置に向かう方向に、前記音声の指向性を切り替えて形成する、
    収音制御装置。
  7. 請求項１から６のうちいずれか一項に記載の収音制御装置であって、
    前記指向性形成部は、
    表示部に表示された、前記音声の指向性に対応する収音方向を水平方向又は鉛直方向のいずれかに調整させる方向調整部に対する入力操作に応じて、調整後の前記収音方向に対応する前記音声の指向性に切り替えて形成する、
    収音制御装置。
  8. 請求項１から６のうちいずれか一項に記載の収音制御装置であって、
    前記指向性形成部は、
    表示部に表示された、前記音声の指向性に対応する収音方向のビーム幅を所定幅毎に調整させるビーム幅調整部に対する入力操作に応じて、調整後の前記収音方向のビーム幅に対応する前記音声の指向性に切り替えて形成する、
    収音制御装置。
  9. 複数の収音素子を含み、車両の話者の音声を収音する収音部と、
    前記車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、
    前記収音部により収音された音声を用いて、前記収音部から、前記所定位置に停車した前記車両の騒音源の方向を特定する騒音源方向特定部と、
    前記騒音源方向特定部により特定された前記車両の騒音源の方向と前記車両の騒音源の方向の周囲に、前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、
    前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、
    前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備える、
    収音システム。
  10. 複数の収音素子を含み、車両の話者の音声を収音する収音部と、
    車両の所定位置での停車を検出する停車検出部と、
    前記車両の話者の音声の音源に対応する所定の基準ビーム方向から水平方向、鉛直方向、又は水平方向及び鉛直方向のうちいずれかに、所定の角度毎に前記車両の話者の音声の音源を探索するための複数の探索ビームを形成する探索ビーム形成部と、
    前記探索ビーム形成部により形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する探索ビーム選択部と、
    前記探索ビーム選択部により選択された前記探索ビームに対応する方向に、前記収音部により収音された音声の指向性を形成する指向性形成部と、を備え、
    前記探索ビーム形成部は、
    前記探索ビーム選択部により選択された前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームの周囲に、前記所定の角度より小さい角度毎に複数の探索ビームを形成し、
    前記探索ビーム選択部は、
    前記所定の角度より小さい角度毎に形成された前記複数の探索ビームから、前記車両の話者の音声の音源に対応する探索ビームを選択する、
    収音システム。
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