JP2018077627A - 危険状況通知装置及び危険状況通知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの身体に対して危険の状況を通知する。【解決手段】収音部１０１はユーザの周囲の音声を収音する。解析部１０２は収音部１０１により収音された音声に基づいて、ユーザに対する危険の状況を解析する。刺激付与部１０３は解析部１０２によって解析された危険の状況に応じた刺激をユーザに付与する。ここで危険の状況とは、ユーザに対する危険があること、ユーザからみて危険がある方向、又はユーザに対する危険のレベルのうち少なくともいずれかを含む。刺激付与部１０３は、危険があること、危険がある方向、又は危険のレベルのうち少なくともいずれかに応じた刺激をユーザの身体に付与する。【選択図】図５

Description

本発明は、ユーザに危険を通知する技術に関する。

ユーザに対する危険を回避するための技術の１つとして、特許文献１には、イヤホンにより音楽を聴きながら運動を行うユーザに対して例えば後方からの移動体の接近を報知するための仕組みが開示されている。

特開２０１２−２４８９６４号公報

本発明は、ユーザの身体に対して危険の状況を通知することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、収音手段と、前記収音手段により収音された音声に基づいて、ユーザに対する危険の状況を解析する解析手段と、前記解析手段によって解析された危険の状況に応じた刺激を前記ユーザの身体に付与する刺激付与手段とを備えることを特徴とする危険状況通知装置を提供する。

前記危険の状況は、前記ユーザに対する危険があること、前記ユーザからみて危険がある方向、又は前記ユーザに対する危険のレベルのうち少なくともいずれかを含み、前記刺激付与手段は、前記ユーザに対する危険があること、前記ユーザからみて危険がある方向、又は前記ユーザに対する危険のレベルのうち少なくともいずれかに応じた刺激を付与するようにしてもよい。

前記解析手段による解析の方法が、当該危険状況通知装置の位置又は当該解析を行う時期に応じて異なるようにしてもよい。

前記刺激付与手段による刺激付与の方法が、当該危険状況通知装置の位置又は当該解析を行う時期に応じて異なるようにしてもよい。

複数の前記収音手段を備え、前記解析手段は、前記複数の収音手段がそれぞれ収音する音声の音量、遅延量又は周波数成分に基づいて前記危険がある方向を解析するようにしてもよい。

前記刺激付与手段は、前記ユーザの足に装着されており、前記危険がある方向へのユーザの足の移動を制限する刺激を付与するようにしてもよい。

前記刺激付与手段は、前記ユーザの耳に装着されており、前記危険がある方向を報知する刺激を付与するようにしてもよい。

前記刺激付与手段は、前記ユーザの胴体に装着されており、前記危険がある方向へのユーザの胴体の移動を制限する刺激を付与するようにしてもよい。

また、本発明は、収音された音声に基づいてユーザに対する危険の状況を解析するステップと、解析された危険の状況に応じた刺激を前記ユーザの身体に付与するステップとを備えることを特徴とする危険状況通知方法を提供する。

本発明によれば、ユーザの身体に対して危険の状況を通知することができる。

本発明の一実施形態に係る危険状況通知装置の外観を示す平面図である。 危険状況通知装置の外観を示す斜視図である。 危険状況通知装置の電気的なハードウェア構成を示すブロック図である。 危険状況通知装置が記憶している内容の一例を示す図である。 危険状況通知装置の機能構成を示すブロック図である。 危険状況通知装置の動作を示すフローチャートである。

図１は、本発明の一実施形態である危険状況通知装置１００の外観を示す平面図であり、図２は危険状況通知装置１００の外観を示す斜視図である。危険状況通知装置１００はユーザの身体に装着されるものであるが、本実施形態では危険状況通知装置１００がユーザの足に装着される靴に実装される例で説明する。危険状況通知装置１００が実装された靴の側面においては、水平面におけるユーザの周囲３６０度を収音可能領域としてカバーするように、複数のマイク１４が設けられている。

図３は、危険状況通知装置１００の電気的なハードウェア構成を示すブロック図である。危険状況通知装置１００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びフラッシュメモリなどの記憶装置を含む制御部１１と、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）によって測位を行う測位部１２と、現在日時を計測するタイマ１３と、収音を行う複数のマイク１４と、例えば複数の偏心回転子及び複数のモータを含む振動機構１５とを備えている。前述したように複数のマイク１４は靴の側面に設けられており、制御部１１、測位部１２、タイマ１３及び振動機構１５は例えば靴底部分に収納されている。

制御部１１の記憶装置には、危険対象物から発せられる音声を示すものとして予め想定される複数の音声データを含む音声データベースと、マイク１４によって収音された音声を解析するために用いられる複数の解析表とが記憶されている。解析表においては、図４に例示するように、危険対象物と、その危険対象物から発せられる音声を示すものとして音声データベースに含まれる音声データの識別子と、その危険対象物がユーザに対してどの程度危険であるかを意味する基準危険レベルとが対応づけられている。危険対象物は、例えばオートバイ、自動車、フォークリフト、自転車、他の人間等の通常は移動するものに限らず、工作機械１，２（例えば旋盤機械等）のように通常は移動しないものも含まれる。音声データは、自動車のエンジン音や、タイヤや靴と地面との摩擦音のように危険対象物によって不可避的に発生する音声を示すデータに限らず、例えば自動車から周囲に対する危険報知のために意図的に発せられる、人間の耳には聞こえない周波数帯域の信号波を示すデータをも含む。基準危険レベルは、ここでは５段階評価であり、「５」が最も危険度が高く、「１」が最も危険度が低い。

この解析表は、危険状況通知装置１００の位置ごとに用意されている。例えば、或る工場の敷地において利用される解析表、工事現場で利用される解析表、一般の路上で使用される解析表などといった具合である。例えば工場であれば、危険対象物は図４の例のように、オートバイ、自動車、フォークリフト、自転車、他の人間、工作機械１，２などである。さらに、この解析表は、音声データの解析がなされる時期ごとに用意されている。例えば、工場の午前中において利用される解析表とか工場の午後において利用される解析表などといった具合である。例えば工場の午前中において利用される解析表においては、危険対象物にはその工場で午前中に使用される工作機械が含まれ、工場の午後において利用される解析表においては、危険対象物にはその工場で午前中に使用される工作機械が含まれる。

図５は、危険状況通知装置１００の機能構成を示すブロック図である。収音部１０１は、図３のマイク１４によって実現される機能であり、ユーザの周囲の音声を収音する。解析部１０２は、図３の制御部１１、測位部１２及びタイマ１３によって実現される機能であり、収音部１０１により収音された音声に基づいて、ユーザに対する危険の状況を解析する。刺激付与部１０３は、図３の制御部１１及び振動機構１５によって実現される機能であり、解析部１０２によって解析された危険の状況に応じた刺激をユーザの身体に付与する。ここで、危険の状況とは、ユーザに対する危険があること、ユーザからみて危険がある方向、又はユーザに対する危険のレベルのうち少なくともいずれかを含み、刺激付与部１０３は、これらの危険があること、危険がある方向、又は危険のレベルのうち少なくともいずれかに応じた刺激をユーザの身体に付与する。

［動作］
次に本実施形態の動作を説明する。図６において、まず、収音部１０１としての複数のマイク１４はそれぞれ、ユーザの周囲の音声を収音する（ステップＳ１１）。

次に、解析部１０２は、収音部１０１により収音された音声の音声データに基づいて、ユーザに対する危険の状況を解析する（ステップＳ１２）。まず、解析部１０２は、測位を行って危険状況通知装置１００の位置を特定するとともに、現時点の時期を特定する。そして、解析部１０２は、特定した位置及び時期に応じた解析表を記憶装置から読み出す。次に、解析部１０２は、収音部１０１としての複数のマイク１４により収音された各音声の音量、又は各マイク１４における同一音声の収音時期の遅延量又は各マイク１４における同一音声の周波数成分の相違に基づいて、収音した音声の発生方向及びその音声の音量を特定する。そして、解析部１０２は、収音した各音声データと、読み出した解析表に記述された識別子の音声データとを比較し、所定の類似度以上となる音声データがあるか否かを判断する。所定の類似度以上となる音声データがある場合には、解析部１０２は、解析表においてその音声データに対応する基準危険レベルを参照し、さらにその基準危険レベルに対して収音された音声の音量に応じた値を増減することで、ユーザに対して通知すべき危険レベルを特定する。具体的には、解析部１０２は、例えば基準危険レベルが５の場合において、音量が閾値以上のときには１を加算して危険レベルと６とし、音量が閾値未満である場合には１を減算して危険レベル４とする。

刺激付与部１０３は、解析部１０２による解析によって危険な状況があると判断された場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、解析部１０２によって解析された危険の状況に応じた刺激をユーザの身体に付与する（ステップＳ１４）。ここでは、刺激付与部１０３は、危険がある方向に対してユーザの足の移動を制限するような刺激付与を行う。一般に、複数の偏心回転子の回転方向および位相を同期制御して微小変位の振動運動を繰り返すことによって、これら偏心回転子を含む物体において任意の大きさの力を任意の方向に発生させられることが知られている。この技術を利用し、刺激付与部１０３は、ユーザから見て音声の発生源に向かう方向の反対方向に作用する力を、危険状況通知装置１００が実装された靴に発生させる。さらに、刺激付与部１０３は、このときの力の大きさを危険レベルに応じた大きさとする。これにより、ユーザは、音声の発生源の方向に対して脚が重くなるような感覚を覚えるので、その方向に危険があること、そしてその危険の大きさを身体感覚によって把握することができる。

以上説明した実施形態によれば、ユーザに対する危険があること、ユーザからみて危険がある方向、及びユーザに対する危険のレベルに応じた刺激をユーザの身体に付与することで、その危険の状況をユーザに通知することが可能となる。

［変形例］
上述した実施形態は次のような変形が可能である。また、以下の変形例を互いに組み合わせて実施してもよい。
［変形例１］
実施形態では、ユーザに対する危険があること、ユーザからみて危険がある方向、及びユーザに対する危険のレベルに応じた刺激をユーザの身体に付与していたが、危険の状況は、危険があること、危険がある方向、又は危険のレベルのうち少なくともいずれかを含み、刺激付与部１０３は、危険があること、危険がある方向、又は危険のレベルのうち少なくともいずれかに応じた刺激を付与すればよい。

［変形例２］
実施形態では、解析部１０２による解析の方法が危険状況通知装置１００の位置又は解析を行う時期に応じて異なるようにしていたが、必ずしもこのような位置又は時期に応じた解析方法の使い分けは必須ではない。

［変形例３］
刺激付与部１０３による刺激付与の方法を、危険状況通知装置１００の位置又は解析を行う時期に応じて異なるようにしてもよい。具体的には、夜間においてはユーザの視界が日中に比べて悪いため、刺激付与部１０３は刺激付与の強さを大きくしたり、刺激付与の期間を長くしてもよい。
また、刺激付与部１０３の刺激付与の強さ、刺激付与の期間或いは刺激付与のパターン（例えば刺激付与のタイミングを間欠的にするなど）を危険対象物の種類に応じて変えてもよい。
また、刺激付与部１０３は、ユーザから見て音声の発生源に向かう方向の反対方向に作用する力を、危険状況通知装置１００が実装された靴に発生させていたが、このような力の発生は危険レベルに応じて行ってもよい。例えば、刺激付与部１０３は、危険レベルが閾値以上の場合には、ユーザから見て音声の発生源に向かう方向の反対方向に作用する力を発生させ、危険レベルが閾値未満の場合には、ユーザから見て音声の発生源に向かう方向の反対方向に作用する力を発生させずに、単なる振動等の刺激をユーザの身体に付与するようにしてもよい。

［変形例４］
実施形態において、危険状況通知装置１００はユーザの足に装着され、刺激付与部１０３は危険がある方向へのユーザの足の移動を制限する刺激を付与するものであったが、危険状況通知装置１００の形態はこの例に限らない。例えば、危険状況通知装置１００はピアスやイヤリング又は補聴器などのように、ユーザの耳に装着されて刺激付与部１０３は危険がある方向を報知する刺激を付与するものであってもよい。この場合、例えばユーザの両耳にそれぞれ危険状況通知装置１００が装着され、ユーザから見て右方向に危険がある場合には右耳に装着した危険状況通知装置１００がユーザの耳に刺激を付与し、ユーザから見て左方向に危険がある場合には左耳に装着した危険状況通知装置１００がユーザの耳に刺激を付与する。
また、危険状況通知装置１００は例えばベルトや衣類のようにユーザの胴体に装着され、刺激付与部１０３は危険がある方向へのユーザの移動を制限する刺激を付与するようにしてもよい。この場合、ベルトの外周部分に複数の危険状況通知装置１００が装着され、ユーザから見て右方向に危険がある場合には危険状況通知装置１００が右方向へのユーザの胴体の移動を制限する刺激を付与し、ユーザから見て左方向に危険がある場合には危険状況通知装置１００が左方向へのユーザの胴体の移動を制限する刺激を付与する。
上記の例以外に、危険状況通知装置１００は例えば帽子や時計或いはメガネなど、ユーザの身体に装着されるものであればどのようなものに実装されてもよい。

［変形例５］
上記実施形態の説明に用いた図５のブロック図は機能単位のブロックを示している。これらの各機能ブロックは、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／又は論理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的及び／又は論理的に分離した２つ以上の装置を直接的及び／又は間接的に（例えば、有線及び／又は無線）で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。従って、本発明に係る危険状況通知装置は、実施形態で説明したようにそれぞれの機能の全てを一体に備えた装置によっても実現可能であるし、各機能を複数の装置に分散して実装したシステムであってもよい。また、上記実施形態で説明した処理の手順は、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。実施形態で説明した方法については、例示的な順序で各ステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

本発明は、危険状況通知装置が行う危険状況通知方法、或いは、危険状況通知装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムといった形態でも実施が可能である。かかるプログラムは、光ディスク等の記録媒体に記録した形態で提供されたり、インターネット等の通信網を介して、コンピュータにダウンロードさせ、これをインストールして利用可能にするなどの形態で提供されたりすることが可能である。

１００・・・危険状況通知装置、１１・・・制御部、１２・・・測位部、１３・・・タイマ、１４・・・マイク、１５・・・振動機構、１０１・・・収音部、１０２・・・解析部、１０３・・・刺激付与部。

Claims (9)

1. 収音手段と、
   前記収音手段により収音された音声に基づいて、ユーザに対する危険の状況を解析する解析手段と、
   前記解析手段によって解析された危険の状況に応じた刺激を前記ユーザの身体に付与する刺激付与手段と
   を備えることを特徴とする危険状況通知装置。
2. 前記危険の状況は、前記ユーザに対する危険があること、前記ユーザからみて危険がある方向、又は前記ユーザに対する危険のレベルのうち少なくともいずれかを含み、
   前記刺激付与手段は、前記ユーザに対する危険があること、前記ユーザからみて危険がある方向、又は前記ユーザに対する危険のレベルのうち少なくともいずれかに応じた刺激を付与する
   ことを特徴とする請求項１記載の危険状況通知装置。
3. 前記解析手段による解析の方法が、当該危険状況通知装置の位置又は当該解析を行う時期に応じて異なる
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の危険状況通知装置。
4. 前記刺激付与手段による刺激付与の方法が、当該危険状況通知装置の位置又は当該解析を行う時期に応じて異なる
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の危険状況通知装置。
5. 複数の前記収音手段を備え、
   前記解析手段は、前記複数の収音手段がそれぞれ収音する音声の音量、遅延量又は周波数成分に基づいて前記危険がある方向を解析する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の危険状況通知装置。
6. 前記刺激付与手段は、前記ユーザの足に装着されており、前記危険がある方向へのユーザの足の移動を制限する刺激を付与する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の危険状況通知装置。
7. 前記刺激付与手段は、前記ユーザの耳に装着されており、前記危険がある方向を報知する刺激を付与する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の危険状況通知装置。
8. 前記刺激付与手段は、前記ユーザの胴体に装着されており、前記危険がある方向へのユーザの胴体の移動を制限する刺激を付与する
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の危険状況通知装置。
9. 収音された音声に基づいてユーザに対する危険の状況を解析するステップと、
   解析された危険の状況に応じた刺激を前記ユーザの身体に付与するステップと
   を備えることを特徴とする危険状況通知方法。

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