JP6029124B1 - 音源位置推定装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明における音源位置推定装置の一実施形態を図1〜図11に基づいて説明する。図1に示すように、音源位置推定システム10は、音源90から放射されたパルス状音波である直接波及びマルチパス波(到来波)を受信すると共に、到来波の到来時間差に基づいて音源の位置を推定するものであって、二以上の受波器から成り各々において到来波を受信する受波器群20と、これに接続された音源位置推定装置30と、を有している。
続いて、本実施形態における音源位置推定装置30の動作を、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、受波器群20が第1受波器20A及び第2受波器20Bによって、音源90から放射された到来波を受信すると共に、該到来波の時間波形の情報等を受波情報算出部41に出力する(図8:ステップS101)。次いで、受波情報算出部41が、第1受波器20A及び第2受波器20Bの各々から入力された時間波形の情報等を解析して受波解析情報(到来時間差、到来ふ仰角、到来時間差誤差標準偏差、及び到来ふ仰角誤差標準偏差)を算出する(図8:ステップS102)。
本実施形態における音源位置推定装置30では、各マルチパス波の尤度分布を表す情報をもとに、それぞれの尤度分布のシグマポイントを算定し、算定した各シグマポイント間の距離に基づいて分布間距離を計算するという構成を採ったため、高精度な収束時刻の判定処理を実現することができる。そして、音源位置推定部83は、収束時刻での全ての尤度分布の中で、尤度が最大となる位置を音源位置と推定するように構成されているため、音源位置推定装置30によれば、音源の位置を極めて精度よく推定することが可能となる。
Claims (8)
- 音源から受信した複数のマルチパス波に基づいて、各マルチパス波の到来時間及び到来ふ仰角の情報を算出する受波情報算出部と、
前記各マルチパス波の到来時間を反転する到来時間反転部と、
前記到来時間反転部により反転された各到来時間と前記受波情報算出部により算出された到来ふ仰角の情報とに基づいて、各マルチパス波の各位置の尤度分布を算出する尤度算出部と、
前記尤度算出部により算出された各マルチパス波の各位置の尤度分布について複数のシグマポイントを算定するシグマポイント算定部と、
前記シグマポイント算定部により算定された各シグマポイントを用いて、前記各マルチパス波の内の2つのマルチパス波を複数組み合わせて該各組み合わせの尤度分布間の距離を、一方のマルチパス波における前記シグマポイントと他方のマルチパス波における前記シグマポイントとの複数の組み合わせについて計算する分布間距離計算部と、
前記分布間距離計算部により計算された各尤度分布間の距離の総和を算出し、該総和が最小となる時刻を特定する収束時刻特定部と、
前記収束時刻特定部により特定された時刻に基づいて前記音源の位置を推定する音源位置推定部と、を有することを特徴とする音源位置推定装置。 - 前記分布間距離計算部は、前記各シグマポイント間の距離の加重平均を前記尤度分布間の距離として求めるものであることを特徴とする請求項1に記載の音源位置推定装置。
- 前記分布間距離計算部は、前記各シグマポイントの全組み合わせに相当する数の分布間距離計算器を有し、該各分布間距離計算器各々によって前記各尤度分布間の距離を求めるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の音源位置推定装置。
- 前記シグマポイント算定部は、前記各位置の尤度分布と該各位置の尤度分布の共分散行列とに基づいて前記各シグマポイントを算定するものであることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の音源位置推定装置。
- 前記尤度算出部は、前記各マルチパス波の各位置の尤度分布をそれぞれ個別に計算する複数の尤度計算器を有し、
前記シグマポイント算定部は、前記各尤度計算器に個別に対応する複数のシグマポイント計算器を有することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の音源位置推定装置。 - 前記音源位置推定部は、前記収束時刻特定部において特定された時刻における尤度の合計が最大となる位置を前記音源の位置と推定するものであることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の音源位置推定装置。
- 音源から受信した複数のマルチパス波に基づいて、各マルチパス波の到来時間及び到来ふ仰角の情報を算出し、
前記各マルチパス波の到来時間を反転し、
前記反転された各到来時間と前記算出された到来ふ仰角の情報とに基づいて、各マルチパス波の各位置の尤度分布を算出し、
前記算出された各マルチパス波の各位置の尤度分布について複数のシグマポイントを算定し、
前記各マルチパス波の内の2つのマルチパス波を複数組み合わせた上で、前記算定された各シグマポイントを用いて前記各組み合わせの尤度分布間の距離を、一方のマルチパス波における前記シグマポイントと他方のマルチパス波における前記シグマポイントとの複数の組み合わせについて計算し、
前記計算された各尤度分布間の距離の総和を算出すると共に、該総和が最小となる時刻を特定し、
前記特定された時刻に基づいて前記音源の位置を推定することを特徴とする音源位置推定方法。 - 音源から受信した複数のマルチパス波に基づいて、各マルチパス波の到来時間及び到来ふ仰角の情報を算出する受波情報算出手段、
前記各マルチパス波の到来時間を反転する到来時間反転手段、
前記到来時間反転手段により反転された各到来時間と前記受波情報算出手段により算出された到来ふ仰角の情報とに基づいて、各マルチパス波の各位置の尤度分布を算出する尤度算出手段、
前記尤度算出手段により算出された各マルチパス波の各位置の尤度分布について複数のシグマポイントを算定するシグマポイント算定手段、
前記各マルチパス波の内の2つのマルチパス波を複数組み合わせた上で、前記シグマポイント算定手段により算定された各シグマポイントを用いて前記各組み合わせの尤度分布間の距離を、一方のマルチパス波における前記シグマポイントと他方のマルチパス波における前記シグマポイントとの複数の組み合わせについて計算する分布間距離計算手段、
前記分布間距離計算手段により計算された各尤度分布間の距離の総和を算出すると共に、該総和が最小となる時刻を特定する収束時刻特定手段、
及び前記収束時刻特定手段により特定された時刻に基づいて前記音源の位置を推定する音源位置推定手段、としてコンピュータを機能させることを特徴とする音源位置推定プログラム。
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