JP2021143891A - 音波出力装置、音波出力方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】所定の識別情報を含む音波を出力する音波出力装置において、互いに異なる識別情報を含む音波を出力する複数の領域の数や範囲を変更可能な音波出力装置を提供する。【解決手段】音波出力装置は、所定の識別情報を含む音波を出力する音波出力装置であって、前記音波を前記音波出力装置の外部に出力する開口部の方向を変更する方向変更部と、前記開口部の方向と前記識別情報との対応関係を管理し、前記開口部の方向に応じて前記音波に含まれる前記識別情報を変更する出力制御部と、前記識別情報を含む前記音波を発生する音波発生部と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、音波出力装置、音波出力方法、及びプログラムに関する。

所定の識別情報を含む音波を出力する音波出力装置を配置して、音波を取得した端末装置に、端末装置が音波を取得した領域に関する情報を提供する位置情報システムが知られている。

また、複数のスピーカを備えた１つの音波出力装置を用いて、複数の領域に互いに異なる識別情報を含む音波を出力可能な音波出力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された音波出力装置により、１つの音波出力装置で複数の領域に、互いに異なる識別情報を含む音波を出力することができるようになる。

しかし、この方法では、音波出力装置が備えるスピーカの数に対応する領域に対して互いに異なる識別情報を含む音波を出力可能になるに留まり、領域の数や範囲を変更することができないという問題がある。

本発明の一実施形態は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、所定の識別情報を含む音波を出力する音波出力装置において、互いに異なる識別情報を含む音波を出力する複数の領域の数や範囲を変更可能な音波出力装置を提供する。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る音波出力装置は、所定の識別情報を含む音波を出力する音波出力装置であって、前記音波を前記音波出力装置の外部に出力する開口部の方向を変更する方向変更部と、前記開口部の方向と前記識別情報との対応関係を管理し、前記開口部の方向に応じて前記音波に含まれる前記識別情報を変更する出力制御部と、前記識別情報を含む前記音波を発生する音波発生部と、を有する。

本発明の一実施形態によれば、所定の識別情報を含む音波を出力する音波出力装置において、互いに異なる識別情報を含む音波を出力する複数の領域の数や範囲を変更可能な音波出力装置を提供することができる。

一実施形態に係る情報処理システムのシステム構成の例を示す図である。 一実施形態に係る音波の周波数について説明するための図である。 一実施形態に係る音波出力装置のハードウェア構成の例を示す図である。 一実施形態に係る音波出力装置の機能構成の例を示す図である。 第１の実施形態に係る音波出力装置の外観のイメージを示す図である。 第１の実施形態に係る音波出力装置のアクチュエータＡの構成例を示す図である。 第１の実施形態に係る音波出力方法の処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る音波出力装置が形成する領域の例について説明するための図である。 第１の実施形態の応用例について説明するための図である。 第２の実施形態に係る音波出力装置の外観、及びアクチュエータの構成例を示す図である。 第２の実施形態に係る音波出力方法の処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る音波出力装置が形成する領域の例について説明するための図である。 第３の実施形態に係る音波出力装置の外観、及びアクチュエータの例を示す図である。 第３の実施形態に係る音波出力装置が形成する領域の例について説明するための図である。 第４の実施形態に係る音波出力方法の流れを示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る音波出力装置の動作イメージを示す図である。 第５の実施形態に係る音波出力装置が形成する領域について説明するための図である。 第６の実施形態に係る音波出力装置の外観のイメージを示す図である。 第６の実施形態に係る音波出力方法と、形成する領域の例を示す図である。 第７の実施形態に係る音波出力方法の流れを示すフローチャートである。 第７の実施形態に係る音波出力装置が形成する領域について説明するための図である。 第８の実施形態に係る音波出力装置の外観のイメージを示す図である。 第８の実施形態に係る音波出力方法と、形成する領域の例を示す図である。 第８の実施形態の応用例について説明するための図（１）である。 第８の実施形態の応用例について説明するための図（２）である。

以下に、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。

まず、本実施形態に係る音波出力装置１０２の利用シーンの一例である情報処理システムについて説明する。

＜システムの構成＞
図１は、一実施形態に係る情報処理システムのシステム構成の例を示す図である。情報処理システム１００は、例えば、管理サーバ１０１、複数の音波出力装置１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、・・・、ゲートウェイ１０３、及び端末装置１０４等を含む。なお、以下の説明の中で、複数の音波出力装置１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、・・・のうち、任意の音波出力装置を示す場合、「音波出力装置１０２」を用いる。また、図１に示す音波出力装置１０２、ゲートウェイ１０３、及び端末装置１０４の数は一例である。

管理サーバ１０１は、例えば、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク１０５に接続された、コンピュータ、又は複数のコンピュータを含むシステムである。管理サーバ１０１は、ネットワーク１０５、及びゲートウェイ１０３等を介して複数の音波出力装置１０２と通信を行い、複数の音波出力装置１０２による音波の出力を制御する。

また、管理サーバ１０１は、音波出力装置１０２が出力した音波を取得した端末装置１０４から、端末装置１０４が取得した音波の情報と、端末装置１０４を識別する識別情報とを受信し、端末装置１０４の位置情報を管理する。また、管理サーバ１０１は、端末装置１０４に、端末装置１０４の位置を示す位置情報、経路情報、周辺の施設の情報等を提供する機能をさらに有していても良い。

音波出力装置１０２は、例えば、施設の天井、壁、床等に設置され、１つ以上の領域に、各領域に対応する識別情報（以下、音波ＩＤと呼ぶ）を含む音波を出力する。好ましくは、音波出力装置１０２は、無線通信、又は有線通信でゲートウェイ１０３に接続され、ゲートウェイ１０３を介して管理サーバ１０１と通信可能である。また、音波出力装置１０２は、管理サーバ１０１からの制御に応じて、出力する音波に含まれる音波ＩＤや、音波の出力方法等を変更する。

ゲートウェイ１０３は、ネットワーク１０５を介して管理サーバ１０１と接続されており、また、複数の音波出力装置１０２と、無線通信、又は有線通信によるネットワークを形成している。ゲートウェイ１０３は、音波出力装置１０２と管理サーバ１０１との間の通信を中継すると共に、必要に応じて、音波出力装置１０２と管理サーバ１０１との間のプロトコル変換を行う。

上記の構成により、複数の音波出力装置１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、・・・は、互いに異なる複数の領域に、互いに異なる音波ＩＤを含む音波を出力する。

端末装置１０４は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末等の情報端末である。端末装置１０４は、所定のプログラムを実行することにより、内蔵されたマイク等を用いて、音波出力装置１０２が発信する音波を取得し、取得した音波に含まれる音波ＩＤを取得することができる。また、端末装置１０４は、取得した音波ＩＤと、端末装置１０４を識別する識別情報とを、管理サーバ１０１に送信する。

管理サーバ１０１は、各領域に出力されている音波ＩＤを管理しており、端末装置１０４から受信した情報により、端末装置１０４の位置を特定することができる。好ましくは、管理サーバ１０１は、端末装置１０４の位置に対応する情報（例えば、位置情報、経路情報、周辺の施設の情報等）を、端末装置１０４に提供する。

図２は、一実施形態に係る周波数について説明するための図である。この図は、端末装置１０４が備えるマイクが取得した音波をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）解析したイメージを示す図である。マイクが取得する音波には、図２に示すように、様々な周辺ノイズ２０１が含まれる。

好適な一例として、音波出力装置１０２は、端末装置１０４が備えるマイクロフォン（以下、マイクと呼ぶ）で取得可能な音声周波数帯域のうち、図２に示すように、１６ｋＨｚ以上の周波数で、音波ＩＤを含む音波２０２を出力する。音波は、高い周波数ほど指向性が高く、１６ｋＨｚ以上の周波数は人間にはほとんど聞こえないため、所定の領域に向けて、音波ＩＤを含む音波を出力するために好適である。また、図２に示すように、１６ｋＨｚ以上の周波数は、周辺ノイズ２０１が比較的少ないというメリットもある。ただし、これに限られず、音波出力装置１０２は、１６ｋＨｚ以下の可聴音帯域に、音波ＩＤを含む音波２０２を出力しても良い。

上記のような情報処理システム１００において、例えば、特許文献１に開示された複数のスピーカを有する音波出力装置を適用することにより、１つの音波出力装置で複数の領域に、互いに異なる音波ＩＤを含む音波を出力することができる。

しかし、この方法では、音波出力装置が備えるスピーカの数に対応する領域に対して互いに異なる識別情報を含む音波を出力可能になるに留まり、領域の数や範囲を変更することができないという問題がある。

本実施形態では、１つの音波出力装置１０２で、互いに異なる音波ＩＤを含む音波を出力可能な領域の数や、範囲を変更可能にする音波出力装置１０２、及び音波出力方法について説明する。

＜ハードウェア構成＞
図３は、一実施形態に係る音波出力装置のハードウェア構成の例を示す図である。音波出力装置１０２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、メモリ３０２、ストレージデバイス３０３、スピーカ３０４、音波出力回路３０５、アクチュエータＡ３０６、方向センサ３０７、アクチュエータＢ３０８、人感センサ３０９、及びシステムバス３１０等を有する。

ＣＰＵ３０１は、例えば、ストレージデバイス３０３等に格納された音波出力装置１０２用のプログラムを実行することにより、音波出力装置１０２の各機能を実現する演算装置である。メモリ３０２には、例えば、ＣＰＵ３０１のワークエリア等として用いられる揮発性のメモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）や、音波出力装置１０２の起動用のプログラム等を予め記憶した不揮発性のメモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）等が含まれる。ストレージデバイス３０３は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の大容量で不揮発性の記憶装置である。

スピーカ３０４は、音波出力回路３０５から出力される音波信号を、音波に変換して出力する。音波出力回路３０５は、ＣＰＵ３０１からの制御に従って、音波ＩＤを含む音波の音波信号をスピーカ３０４に出力する。

アクチュエータＡ３０６は、スピーカ３０４が発生した音波を、音波出力装置１０２の外部へ出力する開口部の方向を変更する駆動部（例えば、モータ、減速機等）である。方向センサ３０７は、アクチュエータＡ３０６が駆動する開口部の方向を検出するセンサ（例えば、角度センサ等）である。アクチュエータＢ３０８は、例えば、開口部の開口量を変更する駆動部である。

人感センサ３０９は、音波出力装置１０２の周辺の人を検知するセンサである。なお、人感センサ３０９には、音波出力装置１０２の複数の方向に対応した複数の人感センサが含まれていても良い。システムバス３１０は、上記の各構成要素に接続され、アドレス信号、データ信号、及び各種制御信号等を伝送する。

＜機能構成＞
図４は、一実施形態に係る音波出力装置の機能構成の例を示す図である。音波出力装置１０２は、例えば、図３のＣＰＵ３０１で所定のプログラムを実行することにより、音波発生部４０１、方向変更部４０２、方向検出部４０３、出力制御部４０４、開口量変更部４０５、人検出部４０６、及び記憶部４０７等を実現している。なお、上記の各機能構成のうち、少なくとも一部は、ハードウェアによって実現されるものであっても良い。

音波発生部４０１は、例えば、図３の音波出力回路３０５、スピーカ３０４等を用いて、音波ＩＤを含む音波を発生させる。例えば、音波出力装置１０２の記憶部４０７には、音波ＩＤを含む音波を発生させるための音波データ４１３が予め記憶されており、音波発生部４０１は、出力制御部４０４から指示された音波ＩＤに対応する音波データ４１３を用いて、音波ＩＤを含む音波を発生する。

方向変更部４０２は、例えば、図３のアクチュエータＡ３０６を制御して、音波発生部４０１が音波出力装置１０２の内部で発生した音波を、音波出力装置１０２の外部に出力する開口部の方向を変更する。方向検出部４０３は、例えば、図３の方向センサ３０７を用いて、方向変更部４０２が変更した開口部の方向を検出する。

出力制御部４０４は、開口部の方向と、音波ＩＤとの対応関係を記憶した音波ＩＤ情報４１１を記憶部４０７に記憶して管理し、開口部の方向に応じて、音波発生部４０１が発生する音波に含まれる音波ＩＤを変更する。

開口量変更部４０５は、例えば、図３のアクチュエータＢ３０８を制御して、開口部の開口量（大きさ）を制御する。なお、アクチュエータＢ３０８、及び開口量変更部４０５はオプションであり、必須ではない。

人検出部４０６は、例えば、図３の人感センサ３０９を用いて、音波出力装置１０２の周辺の人を検出する。なお、人感センサ３０９、及び人検出部４０６はオプションであり、必須ではない。

記憶部４０７は、例えば、図３のＣＰＵ３０１で実行されるプログラム、及びストレージデバイス３０３、メモリ３０２等によって実現され、音波ＩＤ情報４１１、設定情報４１２、及び音波データ４１３等の様々情報やデータを記憶する。

音波ＩＤ情報４１１には、例えば、開口部の方向と音波ＩＤとの対応関係が記憶されている。設定情報４１２には、例えば、音波出力の発信／停止、音量、出力開始／停止時間、使用周波数等の情報が記憶されている。音波データ４１３には、各音波ＩＤを含む音波を発生するための音波データが記憶されている。

なお、音波出力装置１０２には、例えば、図１のゲートウェイ１０３を介して、管理サーバ１０１と通信するための通信部が含まれていても良い。また、通信部は、ゲートウェイ１０３を介さずに、管理サーバ１０１と通信を行うものであっても良い。

続いて、音波出力装置１０２、及び音波出力方法について、複数の実施形態を例示して説明する。

［第１の実施形態］
（外観のイメージ）
図５は、第１の実施形態に係る音波出力装置の外観のイメージを示す図である。図５（Ａ）の例では、音波出力装置１０２は、スピーカ３０４を内蔵した本体部５０１と、スピーカ３０４で発生した音波５０４を音波出力装置１０２の外部に出力する開口部５０３を備えた回転部５０２とを有する。図５（Ａ）の例では、音波出力装置１０２の方向変更部４０２は、本体部５０１を基準として、回転部５０２を所定の回転角度で回転させることにより、開口部５０３の方向を変更する。

なお、図５（Ａ）の例では、回転部５０２の形状が円筒形になっているが、これは一例であり、回転部５０２の形状は、例えば、図５（Ｂ）に示すように円筒形以外の形状（例えば、ドーム型等）であっても良い。

また、図５（Ａ）、（Ｂ）の例では、音波出力装置１０２は、回転部５０２が、本体部５０１に対して所定の回転角度で回転するように構成されているが、これは一例である。例えば、音波出力装置１０２の方向変更部４０２は、図５（Ｃ）に示すように、土台部５０５を基準として、本体部５０１、及び回転部５０２を所定の回転角度で回転することにより、開口部５０３の方向を変更するもの等であっても良い。

さらに、音波出力装置１０２は、例えば、図５（Ｄ）に示すように、開口部５０３にスピーカ３０４が取り付けられた回転部５０２と、土台部５０５とを有していても良い。この場合、音波出力装置１０２の方向変更部４０２は、土台部５０５を基準として、回転部５０２を所定の回転角度で回転することにより、開口部５０３の方向を変更することができる。

（アクチュエータＡの構成例）
図６は、第１の実施形態に係る音波出力装置のアクチュエータＡの構成例を示す図である。なお、ここでは、音波出力装置１０２が、図５（Ａ）に示すような外観を有するものとして、以下の説明を行う。

図６（Ａ）の例では、音波出力装置１０２の方向変更部４０２は、モータ６０１を回転させることにより、減速機６０２を介して、回転軸６０３を中心として回転部５０２を回転させて、開口部５０３の方向を変更することができるように構成されている。また、図６（Ａ）の例では、方向センサ３０７として基準角度センサを備えており、例えば、モータ６０１の制御駆動時間や駆動パルス数等により、開口部５０３の回転角度を検出することができる。

図６（Ｂ）の例では、音波出力装置１０２は、方向センサ３０７としてエンコーダセンサを有している。例えば、アブソリュート式のエンコーダセンサでは絶対回転角度が分るので、この絶対回転角度により、開口部５０３の回転角度を検出する。

なお、本実施形態では、図６（Ｃ）に示すように、音波出力装置１０２の所定の向き（０°）と、開口部５０３の向き６２１とがなす角を開口部の回転角度６２２と呼ぶ。また、開口部５０３の形状は、開口部５０３から出力される音波を所定の範囲６２３内で取得できるように予め大きさが決定されているものとする。

＜処理の流れ＞
続いて、第１の実施形態に係る音波出力方法の処理の流れについて説明する。ここでは、音波出力装置１０２の出力制御部４０４が、表１に示すような音波ＩＤ情報４１１を記憶部４０７に記憶して管理しているものとする。

また、出力制御部４０４は、音波ＩＤ情報４１１の各回転角度（０°、９０°、１８０°、２７０°）の各々に対して、例えば、図７（Ａ）に示す処理を実行するものとする。

図７（Ａ）は、第１の実施形態に係る音波出力方法の処理の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ７０１において、出力制御部４０４は、音波発生部４０１に、回転角度に応じた音波ＩＤを設定する。例えば、回転角度「０°」に音波を出力する場合、出力制御部４０４は、表１に示すような音波ＩＤ情報４１１を参照して、音波発生部４０１に音波ＩＤ「ＩＤ１」を設定する。

ステップＳ７０２において、出力制御部４０４は、方向検出部４０３を用いて、開口部５０３の回転角度６２２を検出する。また、ステップＳ７０３において、出力制御部４０４は、回転部５０２を回転させる。

ステップＳ７０４において、出力制御部４０４は、開口部５０３の回転角度６２２が所定の回転角度（例えば、０°）になったか否かを判断し、所定の回転角度になるまで、ステップＳ７０２、Ｓ７０３の処理を繰返し実行する。また、ステップＳ７０４において、開口部５０３の回転角度が所定の回転角度になると、出力制御部４０４は、処理をステップＳ７０５に移行させる。

ステップＳ７０５移行すると、出力制御部４０４は、音波発生部４０１に音波ＩＤを含む音波を発生させる。これにより、音波出力装置１０２は、所定の回転角度（例えば、０°）の方向に音波ＩＤを含む音波を出力することができる。

なお、次の回転角度（例えば、９０°）の音波を出力する場合、出力制御部４０４は、音波発生部４０１に音波ＩＤを含む音波の発生を停止し、所定の回転角度を９０°として、図７（Ａ）の処理を実行する。

なお、図７（Ａ）に示す処理は一例である。例えば、出力制御部４０４は、図７（Ｂ）に示すように、ステップＳ７０２の処理の前にステップＳ７０３の処理を実行しても良い。また、出力制御部４０４は、図７（Ｂ）に示すように、ステップＳ７０４で、所定の回転角度になったと判断した後に、ステップＳ７０１の処理を実行しても良い。

図８は、第１の実施形態に係る音波出力装置が形成する領域について説明するための図である。例えば、所定の回転角度を「０°」として、図７（Ａ）又は図７（Ｂ）の処理を実行することにより、音波出力装置１０２は図８（Ａ）に示すように、０°の方向に、音波ＩＤ「ＩＤ１」を取得可能な領域８０１を形成することができる。なお、開口部５０３の大きさは、領域８０１の角度が略９０°になるように予め決定されているものとする。

また、所定の回転角度を「９０°」として、図７（Ａ）又は図７（Ｂ）の処理を実行することにより、音波出力装置１０２は図８（Ｂ）に示すように、９０°の方向に、音波ＩＤ「ＩＤ２」を取得可能な領域８０２を形成することができる。

同様に、所定の回転角度を「１８０°」として、図７（Ａ）又は図７（Ｂ）の処理を実行することにより、音波出力装置１０２は図８（Ｃ）に示すように、１８０°の方向に、音波ＩＤ「ＩＤ３」を取得可能な領域８０３を形成することができる。また、所定の回転角度を「２７０°」として、図７（Ａ）又は図７（Ｂ）の処理を実行することにより、音波出力装置１０２は図８（Ｄ）に示すように、２７０°の方向に、音波ＩＤ「ＩＤ４」を取得可能な領域８０４を形成することができる。

従って、音波出力装置１０２は、例えば、図８（Ｅ）に示すように所定の時間ごとに回転角度を変更して、図７（Ａ）又は図７（Ｂ）の処理を実行することにより、図８（Ｆ）に示すように、４つの領域８０１〜８０４を形成することができる。

なお、音波出力装置１０２が４つの領域８０１〜８０４を形成するのは一例であり、音波出力装置１０２は、より多くの領域を形成することも可能である。

図９は、第１の実施形態の応用例について説明するための図である。音波出力装置１０２は、例えば、図９（Ａ）に示すように、開口部５０３の回転角度を細分化し、図９（Ｂ）に示すように各領域の角度を狭めることにより、より多くの領域を形成することができる。ただし、この場合、開口部の回転角度に合わせて、音波出力装置１０２の開口部５０３の形状を、図９（Ｂ）に示すような各領域を形成できるように決定する必要がある。

また、音波出力装置１０２は、例えば、図９（Ｃ）に示すように、複数の回転角度で同じ音波ＩＤを含む音波を出力することにより、図９（Ｄ）に示すように、各音波ＩＤを取得可能な領域の広さを調整しても良い。

このように、第１の実施形態によれば、所定の識別情報（音波ＩＤ）を含む音波を出力する音波出力装置１０２において、互いに異なる識別情報（音波ＩＤ）を含む音波を出力する複数の領域の数や範囲を変更可能な音波出力装置１０２を提供することができる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、音波出力装置１０２が、開口部５０３の方向に加えて、開口部５０３の開口量を、開口部５０３の回転方向に対応する方向に変更可能である場合の例について説明する。

図１０は、第２の実施形態に係る音波出力装置の外観、及びアクチュエータの構成例を示す図である。

図１０（Ａ）は、第２の実施形態に係る音波出力装置１０２の外観のイメージを示している。図１０（Ａ）に示すように、第２の実施形態に係る音波出力装置１０２は、例えば、図５（Ａ）で説明した第１の実施形態に係る音波出力装置１０２と同様である。ただし、第２の実施形態に係る音波出力装置１０２の開口部５０３は、開口部５０３の回転方向１０００に対応する方向に、開口部の開口量を変更できるように構成されている。

図１０（Ｂ）は、第２の実施形態に係る音波出力装置１０２のアクチュエータＢの構成例を示している。なお、図６（Ａ）、（Ｂ）で説明したアクチュエータＡ３０６（モータ６０１、減速機６０２、回転軸６０３、方向センサ３０７等）の構成は、第１の実施形態と同様で良いので、ここでは説明を省略する。

第２の実施形態に係る音波出力装置１０２は、アクチュエータＡ３０６に加えて、開閉部材１００１と、開閉部材１００１を開閉するモータ１００２とにより、開口部５０３の開口量を変更するアクチュエータＢ３０８を有している。例えば、図１０（Ｂ）において、開口部５０３は、開閉部材１００１により、開閉部材１００１がなく音波を出力可能な開口部Ａ１００３と、開閉部材１００１により音波を出力できない開口部Ｂ１００４とが形成される。

音波出力装置１０２の開口量変更部４０５は、モータ１００２を用いて、開閉部材１００１の駆動することにより、開口部Ａ１００３の開口量を変更することができる。

＜処理の流れ＞
図１１は、第２の実施形態に係る音波出力方法の処理の流れを示すフローチャートである。なお、基本的な処理内容は、図７（Ａ）で説明した第１の実施形態に係る音波出力方法と同様なので、ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明を行う。

第２の実施形態に係る音波出力装置１０２は、ステップＳ７０３の処理と並行して、ステップＳ１１０１において、開口部５０３の開口量を設定する。例えば、音波出力装置１０２は、記憶部４０７の音波ＩＤ情報４１１に、複数の回転角度と、各回転角度に対応する音波ＩＤと、各回転角度における開口量と、を予め記憶しておく。また、音波出力装置１０２の開口量変更部４０５は、図１１のステップＳ１１０１において、モータ１００２で開閉部材１００１を駆動して、開口部Ａ１００３の開口量を、回転角度に応じた開口量に設定する。

図１２は、第２の実施形態に係る音波出力装置が形成する領域の例について説明するための図である。第２の実施形態に係る音波出力装置１０２は、第１の実施形態と同様に、例えば、図１２（Ａ）に示すように、開口部５０３の回転角度を細分化し、図１２（Ｂ）に示すように複数の領域を形成することができる。

さらに、第２の実施形態に係る音波出力装置１０２は、開口部Ａ１００３の開口量により、形成される領域の角度を変更することができる。従って、例えば、図１２（Ｃ）に示すように、回転角度ごとに、開口部Ａ１００３の開口量を変更して、図１２（Ｄ）に示すように、回転角度ごとに、形成される各領域の角度を変更することができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態では、音波出力装置１０２が、開口部５０３の方向に加えて、開口部５０３の開口量を、開口部５０３の回転方向と交差する方向に変更である場合の例について説明する。

図１３は、第３の実施形態に係る音波出力装置の外観、及びアクチュエータの構成例を示す図である。

図１３（Ａ）は、第３の実施形態に係る音波出力装置１０２の外観のイメージを示している。図１３（Ａ）に示すように、第３の実施形態に係る音波出力装置１０２は、例えば、図５（Ｂ）で説明した第１の実施形態に係る音波出力装置１０２と同様である。ただし、第３の実施形態に係る音波出力装置１０２の開口部５０３は、開口部５０３の回転方向と交差する方向に、開口部の開口量を変更できるように構成されている。

図１３（Ｂ）は、第３の実施形態に係る音波出力装置１０２のアクチュエータＢの構成例を示している。なお、図６（Ａ）、（Ｂ）で説明したアクチュエータＡ３０６（モータ６０１、減速機６０２、回転軸６０３、方向センサ３０７等）の構成は、第１の実施形態と同様で良いので、ここでは説明を省略する。

第３の実施形態に係る音波出力装置１０２は、アクチュエータＡ３０６に加えて、開閉部材１３０１と、開閉部材１３０１を開閉するモータ１３０２とにより、開口部５０３の開口量を変更するアクチュエータＢ３０８を有している。例えば、図１３（Ｂ）において、開口部５０３は、開閉部材１３０１により、開閉部材１００１がなく音波を出力可能な開口部Ａ１３０３と、開閉部材１００１により音波を出力できない開口部Ｂ１３０４とを形成する。

音波出力装置１０２の開口量変更部４０５は、モータ１３０２を用いて、開閉部材１３０１の駆動することにより、開口部Ａ１３０３の開口量を変更することができる。

図１４は、第３の実施形態に係る音波出力装置が形成する領域の例について説明するための図である。図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示すように、開口部５０３に開閉部材１００１がない場合に、音波出力装置１０２によって形成される領域１４０１の例を示している。

一方、図１４（Ｄ）は、図１４（Ｃ）に示すように、開閉部材１００１により、開口部５０３の上方に、音波を出力可能な開口部Ａ１３０３を形成した場合の領域１４０２の例を示している。この場合、図１４（Ｂ）に示した領域１４０１のうち、より音波出力装置１０２に近い領域１４０２に、音波ＩＤ「ＩＤ１」を取得可能な領域１４０２を形成することができる。

また、図１４（Ｆ）は、図１４（Ｅ）に示すように、開閉部材１００１により、開口部５０３の下方に、音波を出力可能な開口部Ａ１３０３を形成した場合の領域１４０３の例を示している。この場合、図１４（Ｂ）に示した領域１４０１のうち、より音波出力装置１０２から遠い領域１４０３に、音波ＩＤ「ＩＤ１」を取得可能な領域１４０２を形成することができる。

［第４の実施形態］
第４の実施形態では、例えば、図５（Ａ）に示すような音波出力装置１０２において、回転部５０２を継続的に回転しながら、音波ＩＤを切り替える場合の例について説明する。

なお、第４の実施形態に係る音波出力装置１０２の機能構成は、例えば、図４で説明した一実施形態に係る音波出力装置１０２と同様で良い。

＜処理の流れ＞
図１５は、第４の実施形態に係る音波出力方法の処理の流れを示している。なお、第４の実施形態では、音波出力装置１０２の方向変更部４０２が、例えば、図５（Ａ）に示すような音波出力装置１０２の回転部５０２を、常に回転させているものとする。

ステップＳ１５０１において、音波出力装置１０２の方向検出部４０３は、図５（Ａ）に示すような音波出力装置１０２の開口部５０３の方向を検出する。

ステップＳ１５０２において、音波出力装置１０２の出力制御部４０４は、開口部５０３の回転角度が、所定の回転角度になったか否かを判断し、所定の角度になっていない場合、ステップＳ１５０１の処理を繰返し実行する。また、開口部５０３の回転角度が、所定の回転角度になった場合、出力制御部４０４は、処理をステップＳ１５０３に移行させる。

ステップＳ１５０３に移行すると、出力制御部４０４は、音波発生部４０１に、所定の回転角度に対応する音波ＩＤを設定する。

上記の処理により、例えば、図１６に示すように、開口部５０３の回転角度に応じて、音波出力装置１０２が出力する音波に含まれる音波ＩＤが、連続的に変更される。第４の実施形態では、音波出力装置１０２が、音波を停止する期間がないので、端末装置１０４が音波ＩＤを取得できる確率を向上させる効果が期待できる。

［第５の実施形態］
第５の実施形態では、例えば、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、各領域８０１〜８０４の角度を略９０°としたままで、図１７（Ａ）に示すように、回転角度を４５°単位で変化させた場合の例について説明する。

この場合、例えば、図１７（Ｂ）に示すように、各領域において、音波ＩＤが２つずつ取得される。例えば、端末装置１０４が領域１７０１で取得する音波には、音波ＩＤ「ＩＤ１」と「ＩＤ２」とが含まれる。同様に、端末装置１０４が領域１７０２で取得する音波には、音波ＩＤ「ＩＤ２」と「ＩＤ３」とが含まれる。

従って、例えば、図１に示すような情報処理システム１００において、管理サーバ１０１は、端末装置１０４から送信される２つの音波ＩＤの組合せにより、端末装置１０４の位置を、例えば、図１７（Ｂ）に示すように、詳細に管理することができるようになる。

［第６の実施形態］
第１〜５の実施形態では、音波出力装置１０２は、アクチュエータＡ３０６により、開口部５０３を回転させることで、開口部５０３の方向を変更していた。ただし、これに限られず、音波出力装置１０２は、例えば、図１８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、開閉可能なシャッター１８００を備えた複数の開口部５０３を有しているものであっても良い。

図１９（Ａ）は、第６の実施形態に係る音波出力方法の処理の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、第１の実施形態と同様の処理内容に対する詳細な説明は省略する。

ステップＳ１９０１において、音波出力装置１０２の出力制御部４０４は、開口部５０３の方向に応じた音波ＩＤを、音波発生部４０１に設定する。

ステップＳ１９０２において、出力制御部４０４は、音波を出力する方向を選択する。なお、本実施形態では、第１〜５の実施形態とは異なり、例えば、図１９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、複数の方向に同時に音波ＩＤを含む音波を出力することが可能である。

ステップＳ１９０３において、出力制御部４０４は、音波を出力する方向に応じて、シャッター１８００を開閉する。例えば、出力制御部４０４は、方向変更部４０２を用いて、選択した方向のシャッター１８００を開き、選択されていない方向のシャッター１８００を閉じる。

ステップＳ１９０４において、出力制御部４０４は、音波ＩＤを含む音波を出力する。例えば、出力制御部４０４は、音波発生部４０１に、ステップＳ１９０１で設定した音波ＩＤを含む音波を発生させる。

上記の処理により、音波出力装置１０２は、例えば、図１９（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、１つ以上の任意の領域に音波ＩＤを含む音波を出力することができる。なお、音波出力装置１０２は、音波を出力する方向と、音波ＩＤとを順次に変更することにより、例えば、図８（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、各方向に異なる音波ＩＤを含む音波を出力することもできる。

［第７の実施形態］
第１〜６の実施形態では、各領域に出力する音波の音量が同じであったが、音波出力装置１０２は、各領域に出力する音波の音量を変更することも可能である。

図２０は、第７の実施形態に係る音波出力方法の処理の流れを示すフローチャートである。なお、基本的な処理内容は、図７（Ａ）で説明した第１の実施形態に係る音波出力方法と同様なので、ここでは、第１の実施形態との相違点を中心に説明を行う。

第７の実施形態に係る音波出力装置１０２は、ステップＳ７０３の処理と並行して、ステップＳ２００１において、音波発生部４０１が発生する音波の音量の設定を変更する。例えば、音波出力装置１０２は、記憶部４０７の音波ＩＤ情報４１１に、複数の回転角度と、各回転角度に対応する音波ＩＤと、各回転角度における音量の設定値と、を予め記憶しておく。また、音波出力装置１０２の出力制御部４０４は、図２０のステップＳ２００１において、音波ＩＤ情報４１１を参照して、回転角度に対応する音量の設定値を、音波発生部４０１に設定する。

図２０の処理により、例えば、出力制御部４０４が、図２１（Ａ）に示すように、回転角度と音量を変更すると、図２１（Ｂ）に示すように、大きさが異なる複数の領域が形成される。これにより、音波出力装置１０２は、例えば、音波が届き難い方向に、より大きな音量で音波を出力する等ができるようになる。

［第８の実施形態］
第８の実施形態では、音波出力装置１０２が人感センサ３０９を有している場合の処理の例について説明する。

（外観のイメージ）
図２２は、第８実施形態に係る音波出力装置の外観のイメージを示す図である。

図２２（Ａ）の例では、音波出力装置１０２は、例えば、本体部５０１に、領域を形成する各方向に対応する複数の人感センサ３０９を有している。この複数の人感センサ３０９を用いて、音波出力装置１０２の人検出部４０６は、各領域にいる人を検出することができる。

図２２（Ｂ）の例では、音波出力装置１０２は、例えば、回転部５０２の開口部５０３の近傍に人感センサ３０９を有している。この人感センサ３０９を用いて、音波出力装置１０２の人検出部４０６は、開口部５０３の方向にいる人を検出することができる。

＜処理の流れ＞
図２３は、第７の実施形態に係る音波出力方法の処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、図２２（Ａ）に示すように、音波出力装置１０２が複数の人感センサ３０９を備えているものとして、以下の説明を行う。なお、ここでは、第１の実施形態と同様の処理内容に対する詳細な説明は省略する。

ステップＳ２３０１において、第８の実施形態に係る音波出力装置１０２の出力制御部４０４は、人検出部４０６を用いて、音波出力装置１０２の周辺の人を検知する。これにより、例えば、図２３（Ｂ）の例では、領域２３１１の方向と、領域２３１２の方向にいる人２３１３が検知される。

ステップＳ２３０２において、出力制御部４０４は、方向検出部４０３を用いて、開口部５０３の回転角度６２２を検出する。また、ステップＳ２３０３において、出力制御部４０４は、回転部５０２を回転させる。

ステップＳ２３０４において、出力制御部４０４は、開口部５０３の回転角度が、人が検出された回転角度（例えば、９０°、１８０°）になったか否かを判断し、人が検出された回転角度になるまで、ステップＳ２３０２、Ｓ２３０３の処理を繰返し実行する。また、ステップＳ２３０４において、開口部５０３の回転角度が、人が検出された回転角度になると、出力制御部４０４は、処理をステップＳ２３０５に移行させる。

ステップＳ２３０５に移行すると、出力制御部４０４は、回転角度に応じた音波ＩＤを、音波発生部４０１に設定する。

ステップＳ２３０６において、出力制御部４０４は、音波ＩＤを含む音波を出力する。例えば、出力制御部４０４は、音波発生部４０１に、設定した音波ＩＤを含む音波を発生させる。

上記の処理により、音波出力装置１０２は、例えば、図２３（Ｂ）に示すように人がいる方向の領域２３１１、２３２２にのみ、音波ＩＤを含む音波を出力することができるようになる。

（応用例）
図２４、２５は、第８の実施形態の応用例について説明するための図である。

図２４（Ａ）は、第８の実施形態の応用例を処理の流れを示すフローチャートである。なお、図２４（Ａ）に示す処理のうち、ステップＳ２３０１、Ｓ２３０２〜Ｓ２３０５の処理は、図２３で説明した処理と同様なので、ここでは、図２３で説明した処理との相違点を中心に説明を行う。

ステップＳ２４０１において、音波出力装置１０２の人検出部４０６（又は出力制御部４０４）は、ステップＳ２３０１で検出された人数又は回数をカウントする。

ステップＳ２３０２〜Ｓ２３０５の処理を実行した後、ステップＳ２４０２において、音波出力装置１０２の出力制御部４０４は、音波ＩＤを含む音波を、ステップＳ２４０１でカウントした人数又は回数に応じた時間出力する。例えば、出力制御部４０４は、ステップＳ２４０１でカウントした人数／回数が多いほど、音波ＩＤを含む音波を出力する時間が長くなるように、制御する。

上記の処理を、例えば、図２４（Ｂ）の領域２４１１、２４１２、２４１３、１４２４のそれぞれに対して実行することにより、例えば、図２４（Ｃ）に示すように、各領域にいる人の数が多いほど長い時間、音波ＩＤを含む音波を出力することができる。

例えば、図２４（Ｂ）において、２人の人がいる音波ＩＤ「ＩＤ３」の領域２４１３には、１人の人がいる音波ＩＤ「ＩＤ１」の領域２４１１、及び音波ＩＤ「ＩＤ４」の領域２４１４より長い時間、音波ＩＤ「ＩＤ３」を含む音波が出力される。また、３人の人がいる音波ＩＤ「ＩＤ２」の領域２４１２には、２人の人がいる音波ＩＤ「ＩＤ３」の領域２４１３より長い時間、音波ＩＤ「ＩＤ２」を含む音波が出力される。

なお、図２４（Ａ）に示す処理は一例である。例えば、音波出力装置１０２は、図２５に示すように、ステップＳ２４０１でカウントした人数／回数が多いほど、音波ＩＤを含む音波を出力する回数が多くなるように、制御を行うものであっても良い。

図２５の例では、１人の人がいる音波ＩＤ「ＩＤ１」の領域２４１１、及び音波ＩＤ「ＩＤ４」の領域２４１４には１回、２人の人がいる音波ＩＤ「ＩＤ３」の領域２４１３には２回、音波ＩＤを含む音波が出力されている。また、３人の人がいる音波ＩＤ「ＩＤ２」の領域２４１２には、３回音波ＩＤを含む音波が出力されている。

このように、第８の実施形態によれば、人検出部４０６の検出結果（例えば、検出した人の人数又は回数）に基づいて、音波ＩＤを含む音波を出力する時間や回数を変更することができる。

以上、本発明の各実施形態によれば、所定の識別情報（音波ＩＤ）を含む音波を出力する音波出力装置１０２において、互いに異なる識別情報（音波ＩＤ）を含む音波を出力する複数の領域の数や範囲を変更可能な音波出力装置１０２を提供することができる。

＜補足＞
上記で説明した各実施形態の各機能は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＤＳＰ（digital signal processor）、ＦＰＧＡ（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含む。

１００ 情報処理システム
１０２ 音波出力装置
４０１ 音波発生部
４０２ 方向変更部
４０４ 出力制御部
４０５ 開口量変更部
４０６ 人検出部
５０３ 開口部
５０４ 音波

特開２０１７−０３７０００号公報

Claims (10)

1. 所定の識別情報を含む音波を出力する音波出力装置であって、
   前記音波を前記音波出力装置の外部に出力する開口部の方向を変更する方向変更部と、
   前記開口部の方向と前記識別情報との対応関係を管理し、前記開口部の方向に応じて前記音波に含まれる前記識別情報を変更する出力制御部と、
   前記識別情報を含む前記音波を発生する音波発生部と、
   を有する、音波出力装置。
2. 前記方向変更部は、前記開口部を回転させることにより前記開口部の方向を変更し、
   前記出力制御部は、前記開口部の回転角度に対応する前記識別情報を含む音波を前記音波発生部に発生させる、請求項１に記載の音波出力装置。
3. 前記開口部の開口量を変更する開口量変更部を有し、
   前記出力制御部は、前記開口部の開口量をさらに制御する、請求項２に記載の音波出力装置。
4. 前記開口量変更部は、前記開口部の開口量を前記開口部の回転方向に対応する方向に変更する、請求項３に記載の音波出力装置。
5. 前記開口量変更部は、前記開口部の開口量を前記開口部の回転方向と交差する方向に変更する、請求項３に記載の音波出力装置。
6. 前記出力制御部は、前記開口部の回転角度に応じて前記音波発生部が発生する音波の大きさを変更する、請求項２に記載の音波出力装置。
7. 前記方向変更部は、前記開口部を連続的に回転させる、請求項２に記載の音波出力装置。
8. 前記音波出力装置の周辺の人を検出する人検出部を有し、
   前記出力制御部は、前記人検出部による検出結果に応じて、前記音波を出力する時間又は回数を変更する、請求項１又は２に記載の音波出力装置。
9. 所定の識別情報を含む音波を出力する音波出力装置が、
   前記音波を前記音波出力装置の外部に出力する開口部の方向を変更する処理と、
   前記開口部の方向と前記識別情報との対応関係を管理し、前記開口部の方向に応じて前記音波に含まれる前記識別情報を変更する処理と、
   前記識別情報を含む前記音波を発生する処理と、
   を実行する、音波出力方法。
10. 所定の識別情報を含む音波を出力する音波出力装置に、
    前記音波を前記音波出力装置の外部に出力する開口部の方向を変更する処理と、
    前記開口部の方向と前記識別情報との対応関係を管理し、前記開口部の方向に応じて前記音波に含まれる前記識別情報を変更する処理と、
    前記識別情報を含む前記音波を発生する処理と、
    を実行させる、プログラム。

Images