JP6787177B2 - 位置情報管理システム、出力装置、音波の出力制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、位置情報管理システム、出力装置、音波の出力制御方法、及びプログラムに関する。

音波を利用して、端末装置が位置を取得するための位置情報を提供する位置情報管理システムが知られている。

例えば、端末装置が位置を取得するための位置情報を複数の位置情報発信装置（出力装置）に配布し、位置情報発信装置の各々から位置情報を音波信号として発信する位置情報発信システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

上記のシステムのように、出力装置が出力する音波を取得する端末装置の位置情報を管理する位置情報管理システムでは、例えば、騒音や環境音等の出力装置の周辺における音波の影響により、端末装置が出力装置から出力される音波を取得できない場合がある。

本発明の実施の形態は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、出力装置が出力する音波を取得する端末装置の位置情報を管理する位置情報管理システムにおいて、出力装置の周辺における音波の影響を低減させることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る位置情報管理システムは、音波を出力する複数の出力装置と、前記出力装置が出力する音波の制御をする情報処理装置とを含み、前記出力装置が出力する音波を取得する端末装置の位置情報を管理する位置情報管理システムであって、前記出力装置は、前記出力装置の周辺の音波を収集する音波収集部と、前記音波収集部が収集した前記周辺の音波を用いて、所定の周波数より周波数が高い非可聴音領域における前記周辺の音波の周波数及びレベルを解析する音波解析部と、前記音波解析部の解析結果に基づいて、前記非可聴音領域のうち、前記周辺の音波のレベルがしきい値未満である利用可能な周波数帯域に、前記出力装置が設置された位置に対応する第１の識別情報を含む音波を出力する非可聴音出力部と、前記利用可能な周波数帯域がない場合、前記非可聴音領域が前記第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能でないことを示す状態情報を前記情報処理装置に送信する出力制御部と、を有する。

本発明の実施の形態によれば、出力装置が出力する音波を取得する端末装置の位置情報を管理する位置情報管理システムにおいて、出力装置の周辺における音波の影響を低減させることができる。

一実施形態に係る位置情報管理システムの構成例を示す図である。 一実施形態に係る複数の領域の一例を示す図である。 一実施形態に係る可聴音への識別情報の埋め込み方法の例を示す図である。 一実施形態に係る出力装置の外観の例を示す図である。 一実施形態に係る出力装置のハードウェア構成の例を示す図である。 一実施形態に係る管理サーバのハードウェア構成の例を示す図である。 一実施形態に係るゲートウェイのハードウェア構成の例を示す図である。 一実施形態に係る情報端末のハードウェア構成の例を示す図である。 一実施形態に係る出力装置の機能構成図である。 一実施形態に係る位置情報管理システムの機能構成図である。 一実施形態に係る管理サーバが管理する情報の例を示す図である。 一実施形態に係る出力装置の処理の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係る音波解析部の解析結果のイメージを示す図である。 一実施形態に係る出力装置の処理の別の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係る位置情報管理システムの処理の一例を示すシーケンス図である。 一実施形態に係る音波の出力制御の一例について説明するための図である。 一実施形態に係る位置情報管理システムの処理の別の一例を示すシーケンス図である。 一実施形態に係る音波の出力制御の別の一例について説明するための図である。

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。

＜システムの構成＞
図１は、一実施形態に係る位置情報管理システムの構成例を示す図である。位置情報管理システム１００は、複数の出力装置１０１−１、１０１−２、１０１−３、・・・、管理サーバ１０２、ゲートウェイ１０３、情報端末１０４等を有する。なお、以下の説明の中で、複数の出力装置１０１−１、１０１−２、１０１−３、・・・のうち、任意の出力装置を示す場合、「出力装置１０１」を用いる。また、図１に示す出力装置１０１、ゲートウェイ１０３、及び情報端末１０４等の数は一例である。

複数の出力装置１０１は、例えば、建物１０７の天井等の互いに異なる位置に設置され、自装置が設置された位置に対応する識別情報を含む音波を、互いに異なる領域に対して出力する。また、複数の出力装置１０１は、ゲートウェイ１０３と所定の無線ネットワークを形成しており、ゲートウェイ１０３を介して、管理サーバ１０２と通信可能である。

図１の例では、出力装置１０１−１は、３つのスピーカを有しており、第１のスピーカは、第１のスピーカの識別情報である第１のスピーカＩＤ「ＳＰ０００１Ｎ」を含む音波を第１の領域に対して出力している。また、第２のスピーカは、第２のスピーカの識別情報である第２のスピーカＩＤ「ＳＰ０００１Ｓ」を含む音波を、第１の領域とは異なる第２の領域に対して出力している。さらに、第３のスピーカは、第３のスピーカの識別情報である第３のスピーカＩＤ「ＳＰ０００１Ｋ」を含む音波を、例えば、第１の領域と第２の領域とを含む第３の領域に対して出力可能である。

なお、第１のスピーカＩＤ、及び第２のスピーカＩＤは、出力装置１０１が設置された位置に対応する第１の識別情報の一例である。また、ここでは、出力装置１０１が出力する第１の識別情報を含む音波の数が２つであるものとして以下の説明を行うが、この音波の数は一例である。出力装置１０１は、少なくとも１つの第１の識別情報を含む音波を出力するものであれば良く、その数は１つ以上の他の数であっても良い。

好ましくは、第１のスピーカ、及び第２のスピーカは、所定の周波数（例えば、１６ｋＨｚ）より周波数が高い非可聴音領域（例えば、１６ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ）で、第１のスピーカＩＤを含む音波、及び第２のスピーカＩＤを含む音波をそれぞれ出力する。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、非可聴音領域の音波は、所定の範囲に向けてスピーカＩＤ等を送信するために好適である。

また、第３のスピーカは、所定の周波数以下の可聴音領域（例えば、１００Ｈｚ〜１６ｋＨｚ）に、第３のスピーカＩＤが埋め込まれた音波（例えば、音声案内、音楽、環境音等）を出力可能である。なお、第３のスピーカＩＤは、出力装置１０１が設置された位置に対応する第２の識別情報の一例である。

好ましくは、第３のスピーカＩＤが埋め込まれた音波は、人間の耳に聞こえる音声案内、音楽、環境音等の可聴音に、第３のスピーカＩＤが電子透かしで埋め込まれている。この場合、情報端末１０４の利用者１０５には、第３のスピーカＩＤが埋め込まれた音波は通常の音声案内、音楽、環境音等に聞こえる。

図２は、一実施形態に係る複数の領域の一例を示す図である。図２は、図１に示す建物１０７を上面から見た状態を示している。図２において、出力装置１０１−１の第１のスピーカは、第１の領域２０２に対して、第１のスピーカＩＤ「ＳＰ０００１」を含む音波（非可聴音）を出力している。また、第２のスピーカは、第２の領域２０３に対して、第２のスピーカＩＤ「ＳＰ０００１Ｓ」を含む音波（非可聴音）を出力している。さらに、出力装置１０１−１の第３のスピーカは、第１の領域２０２、及び第２の領域２０３を含む第３の領域２０１に対して、可聴音領域に第３のスピーカＩＤ「ＳＰ０００１Ｋ」が埋め込まれた音波（可聴音）を出力可能である。

また、他の出力装置１０１−２、１０１−３は、図２に示すように、出力装置１０１−１と同様に、第１のスピーカＩＤを含む音波、及び第２のスピーカＩＤを含む音波を出力している。さらに、他の出力装置１０１−２、１０１−３は、図２に示すように、出力装置１０１−１と同様に、第３のスピーカＩＤが埋め込まれた音波を出力可能である。

ここで、図１に戻り、位置情報管理システム１００のシステム構成の説明を続ける。

管理サーバ（情報処理装置）１０２は、例えば、インターネットやＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワーク１０６に接続された、例えば、ＰＣ（Personal Computer）等の情報処理装置、又は複数の情報処理装置を含むシステムである。

管理サーバ１０２は、ネットワーク１０６、及びゲートウェイ１０３を介して複数の出力装置１０１と通信可能であり、複数の出力装置１０１が出力する音波を管理する。例えば、管理サーバ１０２は各出力装置１０１が出力するスピーカＩＤ、音量、第３のスピーカＩＤが埋め込まれた音波（可聴音）の出力の有無等、音波の出力方法を制御する。

また、管理サーバ１０２は、複数の出力装置１０１が設置された場所（例えば、座標情報）や、複数の出力装置１０１が設置されたエリア（フロア名等）を管理すると共に、出力装置１０１が出力する音波を取得する情報端末１０４の位置情報を管理する。

ゲートウェイ１０３は、ネットワーク１０６を介して管理サーバ１０２と接続されており、また、複数の出力装置１０１と共に無線ネットワークを形成している。ゲートウェイ１０３は、ゲートウェイ１０３が提供する無線ネットワークに接続された複数の出力装置１０１と、管理サーバ１０２との間のデータの転送（中継）と、必要に応じて通信プロトコルの変換を行う。

情報端末（端末装置）１０４は、利用者１０５が所持している、例えば、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末等の情報端末であり、無線通信により、ネットワーク１０６に接続して管理サーバ１０２と通信可能である。また、情報端末１０４は、位置情報管理システム１００に対応する情報端末１０４用のアプリケーションプログラム（以下、アプリと呼ぶ）を実行する。情報端末１０４用のアプリは、情報端末１０４にインストールされると、情報端末１０４を識別する端末識別情報（以下、アプリＩＤと呼ぶ）を生成する。

情報端末１０４は、情報端末１０４用のアプリを実行することにより、内蔵されたマイクロフォン等を用いて出力装置１０１が出力する音波を取得し、取得した音波に含まれるスピーカＩＤを抽出する。

また、情報端末１０４は、出力装置１０１のスピーカＩＤを抽出すると、抽出された出力装置１０１のスピーカＩＤと、情報端末１０４のアプリＩＤとを含む要求情報を管理サーバ１０２に送信する。

なお、アプリＩＤは、情報端末１０４を識別する要求元の端末識別情報の一例である。アプリＩＤを用いることにより、位置情報管理システム１００は、例えば、電話番号やメールアドレス等の個人情報によらずに、情報端末１０４を識別することができる。ただし、これはあくまで一例であり、情報端末１０４は、アプリＩＤに変えて、情報端末の個体識別情報や、利用者のアカウント情報等を用いるものであっても良い。

上記の構成において、管理サーバ１０２は、情報端末１０４から送信される、情報端末のアプリＩＤ、及び情報端末１０４が取得したスピーカＩＤを含む要求情報を受信し、受信した要求情報に基づいて情報端末１０４の位置を示す位置情報を管理する。

また、出力装置１０１は、出力装置１０１の周辺の音波を収集するマイクを有しており、収集した音波の周波数及びレベルを解析した解析結果に基づいて、第１の識別情報を含む音波を出力する周波数帯域を変更する。これにより、出力装置１０１は、出力装置１０１の周辺における音波の影響を低減させることができる。

さらに、出力装置１０１は、非可聴音領域において、第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能な周波数帯域がない場合、非可聴音領域が第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能でないことを示す状態情報を管理サーバ１０２に送信する。これにより、管理サーバ１０２は、例えば、出力装置１０１−２が、周辺の音波の影響により第１の識別情報を含む音波を出力できない場合、複数の出力装置１０１−１〜１０１−３が出力する音波の出力方法を変更することができる。

例えば、図１において、管理サーバ１０２が、出力装置１０１−２から、非可聴音領域で第１のスピーカＩＤを含む音波、及び第２のスピーカＩＤを含む音波を出力することができないことを示す状態情報を受信したものとする。この場合、管理サーバ１０２は、一例として、出力装置１０１−２と同じエリアに設置された複数の出力装置１０１−１〜１０１−３に、第３のスピーカＩＤを含む音波（可聴音）の出力を指示する制御情報を送信する。

このとき、第３のスピーカＩＤを含む音波は、可聴音なので、複数の出力装置１０１−１〜１０１−３が出力する可聴音は、同じ内容の可聴音を同じタイミングで出力することが望ましい。これは、例えば、複数の出力装置１０１−１〜１０１−３から、異なる内容の可聴音が出力される、或いは、同じ可聴音であっても互いにタイミングが異なる可聴音が出力されると、利用者１０５に不快感を与えることになるためである。

そのため、管理サーバ１０２は、例えば、第３のスピーカＩＤを含む音波（可聴音）の出力を指示する制御情報に、第３のスピーカＩＤを含む音波の出力を開始する開始時刻の情報を含めて送信することが望ましい。

なお、本実施形態に係る第３のスピーカＩＤが埋め込まれた音波は、可聴音ではあるが、音声案内や、環境音等に電子透かしで第３のスピーカＩＤが埋め込まれているものとする。従って、利用者１０５には、出力装置１０１からスピーカＩＤが出力されていることが認識され難いという特徴がある。

（電子透かしについて）
音声帯域で識別情報を伝達する方法には、超音波に近い非可聴音領域（例えば、１６ｋＨｚより高い周波数領域）で識別情報を伝達する方法と、可聴音領域（例えば、２０Ｈｚ〜１６ｋＨｚの周波数領域）の音声情報の中に、識別情報を埋め込む方法（例えば、電子透かし）がある。

本実施形態で用いる電子透かしは、例えば、館内放送等の案内音声や、環境音等の音声情報の可聴音領域に、識別情報を埋め込むものであり、例えば、ステガノグラフィ等と呼ばれている技術を利用する。音声情報の可聴音領域に識別情報を埋め込む方法としては、例えば、スペクトラム拡散、エコー、変調法等があり、いずれも、一定の周波数範囲に対して、識別情報を埋め込んで行く。

一定の周波数範囲は、可聴音領域に複数設けることが可能であり、例えば、２０Ｈｚ〜１６ｋＨｚ程度の可聴音領域のうち、一般的なスピーカで音が広がり易い領域である１００Ｈｚ〜１２ｋＨｚの中に、複数の符号化された周波数帯を作成することができる。

なお、本実施形態に係る電子透かしは、音声情報そのものに、人が識別できない程度の微少な変化を与えることにより識別情報を埋め込むものであり、単に非可聴音領域で識別情報を送信する技術とは異なる。

図３は、一実施形態に係る可聴音への識別情報の埋め込み方法の例を示す図である。図３（ａ）は、識別情報を埋め込む周波数帯域の例を示す。一般的なスピーカ（例えば、第３のスピーカ）は、図３（ａ）の「スピーカの再生範囲」に示されるように、「極低周波」と「超音波」との間の「音声周波数帯域」の音波を出力することができる。

この音声周波数帯域のうち、１２ｋＨｚより高い周波数領域は、音波の直線性が高いため、一般的なスピーカ（例えば、第３のスピーカ）を用いて、広い範囲に音波を到達させるには不向きであり、金属音等の影響を受け易い。

また、音声周波数帯域のうち、低い周波数領域（例えば、１００Ｈｚ未満の周波数領域）は、例えば、利用者１０５による情報端末１０４の操作や歩行等による振動、ポケットや鞄等に出し入れする際の音等の影響を受け易い。

従って、音声情報に埋め込まれる電子透かしは、音声情報の音声周波数帯域のうち、例えば、１００Ｈｚから１２ｋＨｚ程度までの間の周波数領域に埋め込まれていることが望ましい。ただし、１００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の周波数領域は、話し声等の影響を受け易いので考慮が必要である。

そのため、例えば、図３（ａ）に示すように、音声情報の１００Ｈｚ〜１２ｋＨｚの周波数領域を複数の周波数帯域に分割し、少なくとも２つ以上の周波数帯域に分散して識別情報を埋め込むことが望ましい。図３（ａ）の例では、１００Ｈｚ〜１２ｋＨｚの周波数領域を、ｆ１〜ｆ４の４つの周波数帯域に分割し、分割した周波数帯域のそれぞれに識別情報を埋め込む場合の例を示している。これにより、例えば、人の大声等の影響で、周波数帯域「ｆ２」の情報がかき消された場合でも、情報端末１０４は、他の周波数帯域（例えば、ｆ４）に含まれる識別情報を取得することができるようになる。

図３（ｂ）は、識別情報を埋め込むタイミングの例を示している。図３（ｂ）において、可聴音は、例えば、館内の音声案内、音楽、又は滝の音や鳥のさえずり等の環境音等であるものとする。また、電子透かしで１つの識別情報が埋め込まれる時間は、例えば、１秒程度であるものとする。この場合、可聴音には、例えば、図３（ｂ）に示すように複数の識別情報を埋め込むことができる。

図３（ｂ）の例では、可聴音には、周波数帯域「ｆ４」に、時間ｔ１から所定の時間間隔で識別情報（第３のスピーカＩＤ）が埋め込まれており、周波数帯域「ｆ２」に、時間ｔ２から所定の時間間隔で識別情報が埋め込まれている。これにより、例えば、可聴音の一部の期間、又は一部の周波数帯域がノイズの影響により失われても、情報端末１０４は、残りの可聴音から識別情報を抽出することができるようになる。

なお、異なる周波数帯域に埋め込まれた識別情報は、時間的に異なる位置に（異なるタイミングで）埋め込まれていることが望ましい。例えば、図３（ｂ）の例では、周波数帯域ｆ２で識別情報の送信を開始する時間ｔ２は、周波数帯域ｆ４で時間ｔ１に送信を開始した識別情報の送信を終えた後となっている。これにより、情報端末１０４が、複数の周波数帯域を同時に処理することを回避し、情報端末１０４の音声処理の負荷を軽減させることができる。

なお、図３に示す識別情報の埋め込み方法は一例である。本実施形態に係る第３のスピーカＩＤが埋め込まれた音波には、第３のスピーカＩＤが、２回以上、開始時刻、又は周波数帯域を変えて埋め込まれていることが望ましい。

上記の構成により、本実施形態に係る位置情報管理システム１００によれば、出力装置１０１が出力する音波を取得する端末装置の位置情報を管理する位置情報管理システムにおいて、出力装置の周辺における音波の影響を低減させることができるようになる。

なお、図１〜３に示すシステムの構成は一例であり、位置情報管理システム１００は、様々なシステム構成が可能である。

例えば、上記の説明では、出力装置１０１が３つの音波を出力するものとして説明を行ったが、出力装置１０１が出力する音波の数は、他の数であっても良い。例えば、出力装置１０１が、非可聴音領域で出力する音波の数は１つ以上の他の数であっても良い。

また、出力装置１０１が出力する第１〜第３のスピーカＩＤは、互いに異なる識別情報であっても良いし、同じ識別情報であっても良い。

さらに、上記の説明では、非可聴音と可聴音を異なるスピーカで出力するものとして説明を行ったが、１つのスピーカで、非可聴音と可聴音とを出力するもの等であっても良い。

＜ハードウェア構成＞
（出力装置の外観）
図４は、一実施形態に係る出力装置の外観の例を示す図である。出力装置１０１は、基台本体４０１に対して、２つの曲面状のスピーカ４０３ａ、４０３ｂが取り付けられている。

スピーカ４０３ａは、図１、２で説明した第１のスピーカに対応しており、以下の説明の中で「第１のスピーカ」と呼ぶ場合がある。スピーカ４０３ｂは、図１、２で説明した第２のスピーカに対応しており、以下の説明の中で「第２のスピーカ」と呼ぶ場合がある。

出力装置１０１は、前述したように非可聴音領域において、スピーカ４０３ａを用いて第１のスピーカＩＤを含む音波を出力し、スピーカ４０３ｂを用いて第２のスピーカＩＤを含む音波を出力する。音波の周波数が高くなると、音波の直進性が高くなるので、本実施形態に係る出力装置１０１では、スピーカ４０３ａ、４０３ｂを曲面状とすることにより、音波の出力範囲を調整（例えば拡大）している。なお、曲面状のスピーカ４０３ａ、４０３ｂは好適な一例であり、スピーカ４０３ａ、４０３ｂは任意の形状であって良い。
出力装置１０１の基台本体４０１の上面には、マイク４０４と、スピーカ４０２とが設けられている。なお、図３に示すマイク４０４、及びスピーカ４０２の位置は一例である。
スピーカ４０２は、図１、２で説明した第３のスピーカに対応しており、以下の説明の中で「第３のスピーカ」と呼ぶ場合がある。スピーカ４０２は、例えば、館内放送等で用いられる一般的なスピーカを適用することができる。

（出力装置のハードウェア構成）
図５は、一実施形態に係る出力装置のハードウェア構成の例を示す図である。出力装置１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０２、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）５０３、無線通信部５０４、音波処理部５０５、マイク部５０６、増幅部Ａ５０７−１、増幅部Ｂ５０７−２、スピーカＡ５０８−１、スピーカＢ５０８−２、増幅部Ｃ５０９、及びスピーカＣ５１０、及びバス５１１等を有する。

ＣＰＵ５０１は、フラッシュＲＯＭ５０３等に格納された出力装置１０１用のプログラムを実行することにより、出力装置１０１の各機能を実現する演算装置である。ＲＡＭ５０２は、ＣＰＵ５０１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。フラッシュＲＯＭ５０３は、出力装置１０１用のプログラム、出力装置１０１の識別情報である出力装置ＩＤや、前述した第１〜第３のスピーカＩＤ等、様々な情報を記憶する不揮発性のメモリである。

無線通信部５０４は、ゲートウェイ１０３と無線通信を行うための無線通信装置であり、例えば、送受信回路、アンテナ、制御回路等が含まれる。本実施形態では、無線通信部５０４は、例えば、無線ＬＡＮ、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、又は、９２０ＭＨｚ帯の特定省電力無線（IEEE802.15.4g）等、各種の無線通信方式の無線部を適用することができる。

音波処理部５０５は、ＣＰＵ５０１の制御に従って、例えば、スピーカＩＤを含む音波を生成する処理や、マイク部５０６が取得した音波の解析等の様々な音波処理を行う。例えば、音波処理部５０５は、ＣＰＵ５０１の制御に従って、スピーカＩＤを含む音波を、音声周波数帯域のうち、例えば、１６ｋＨｚ以上の非可聴音領域で生成する。

なお、本実施形態では、具体的な音波によるデータ転送方法について、特に限定しないが、例えば、所定の周波数の音波に、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）や、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）等の公知の変調を用いて、情報を伝送することができる。

或いは、音波によるデータ転送方法は、所定の周波数（例えば、１９ｋＨｚ）の音波をオン／オフさせることにより、デジタル値の「１」／「０」を表すもの等であっても良い。この場合、音波を受信した情報端末１０４は、例えば、所定のサンプリングレートで予め定められた周波数の有無を判断することにより、音波に含まれる情報を取得することができる。

なお、音波処理部５０５は、音声処理用の集積回路等で実現されるものであっても良いし、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等で実現されるものであっても良い。或いは、音波処理部５０５は、ＣＰＵ５０１で実行されるプログラムによって実現されるものであっても良い。

マイク部５０６は、マイク４０４等の収音素子を含む。マイク部５０６は、マイク４０４等により取得した音波を電気信号に変換する。

増幅部Ａ５０７−１は、スピーカＡ５０８−１に出力する音波信号を増幅する音波増幅器である。増幅部Ｂ５０７−２は、スピーカＢ５０８−２に出力する音波信号を増幅する音波増幅器である。なお、増幅部Ａ５０７−１、及び増幅部Ｂ５０７−２の数は一例である。

スピーカＡ５０８−１は、増幅部Ａ５０７−１から出力された音波信号を音波に変換して出力するスピーカである。なお、スピーカＡ５０８−１は、図１〜３で説明した第１のスピーカ、及び図４のスピーカ４０３ａに対応しており、以下の説明において、「第１のスピーカ」と呼ぶ場合がある。

スピーカＢ５０８−２は、増幅部Ｂ５０７−２から出力された音波信号を音波に変換して出力するスピーカである。なお、スピーカＢ５０８−２は、図１〜３で説明した第２のスピーカ、及び図４のスピーカ４０３ｂに対応しており、以下の説明において、「第２のスピーカ」と呼ぶ場合がある。

増幅部Ｃ５０９は、スピーカＣ５１０に出力する音波信号を増幅する音波増幅器である。スピーカＣ５１０は、増幅部Ｃ５０９から出力された音波信号を音波に変換して出力するスピーカである。なお、スピーカＣ５１０は、図１〜３で説明した第３のスピーカ、及び図４のスピーカ４０２に対応しており、以下の説明において、「第３のスピーカ」と呼ぶ場合がある。

バス５１１は、上記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。

（管理サーバのハードウェア構成）
図６は、一実施形態に係る管理サーバのハードウェア構成の例を示す図である。管理サーバ１０２は、一般的なコンピュータの構成を有しており、例えば、ＣＰＵ６０１、ＲＡＭ６０２、ＲＯＭ６０３、ストレージ部６０４、外部Ｉ／Ｆ（Interface）部６０５、入力部６０６、表示部６０７、ネットワークＩ／Ｆ部６０８、バス６０９等を含む。

ＣＰＵ６０１は、ＲＯＭ６０３やストレージ部６０４等に格納されたプログラムやデータをＲＡＭ６０２上に読み出し、処理を実行することで、管理サーバ１０２の各機能を実現する演算装置である。ＲＡＭ６０２は、ＣＰＵ６０１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。ＲＯＭ６０３は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性のメモリである。

ストレージ部６０４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や、ＳＳＤ（Solid State Drive）等のストレージ装置であり、ＯＳ（Operation System）、アプリケーションプログラム、及び各種データ等を記憶する。

外部Ｉ／Ｆ部６０５は、外部装置とのインタフェースである。外部装置には、例えば、記録媒体６１０等が含まれる。管理サーバ１０２は、外部Ｉ／Ｆ部６０５を介して、記録媒体６１０の読取り及び／又は書き込みを行うことができる。記録媒体６１０には、例えば、光学ディスク、磁気ディスク、メモリカード、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等が含まれる。また、記録媒体６１０に所定のプログラムを格納し、この記録媒体６１０に格納されたプログラムを外部Ｉ／Ｆ部６０５を介して、管理サーバ１０２にインストールすることにより、管理サーバ１０２は所定のプログラムを実行することができる。

入力部６０６は、マウス等のポインティングデバイスや、キーボード等、管理サーバ１０２に各操作信号を入力するのに用いられる入力装置である。表示部６０７はディスプレイ等、管理サーバ１０２による処理結果等を表示する表示装置である。

ネットワークＩ／Ｆ部６０８は、管理サーバ１０２をネットワーク１０６に接続するための、例えば、有線／無線ＬＡＮ等の通信インタフェースである。管理サーバ１０２はネットワークＩ／Ｆ部６０８を介して、他の機器とネットワーク１０６を介してデータ通信を行うことができる。

バス６０９は、上記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。

（ゲートウェイのハードウェア構成例）
図７は、一実施形態に係るゲートウェイのハードウェア構成の例を示す図である。ゲートウェイ１０３は、例えば、ＣＰＵ７０１、ＲＡＭ７０２、ＲＯＭ７０３、無線通信部７０４、ネットワークＩ／Ｆ部７０５、及びバス７０６を有する。

ＣＰＵ７０１は、ＲＯＭ７０３等に格納されたプログラムを実行することにより、ゲートウェイ１０３の各機能を実現する演算装置である。ＲＡＭ７０２は、ＣＰＵ７０１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。ＲＯＭ７０３は、ゲートウェイ１０３のプログラム等を記憶する不揮発性のメモリである。ＲＯＭ７０３は、例えば、フラッシュＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリであっても良い。

無線通信部７０４は、例えば、前述した出力装置１０１の無線通信部５０４と同じ無線通信方式により無線通信を行うための無線通信装置であり、例えば、送受信回路、アンテナ、制御回路等が含まれる。

ネットワークＩ／Ｆ部７０５は、ゲートウェイ１０３をネットワーク１０６に接続する、例えば、無線／有線ＬＡＮ等の通信インタフェースである。

バス７０６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。

（情報端末のハードウェア構成）
図８は、一実施形態に係る情報端末のハードウェア構成例を示す図である。情報端末１０４は、一般的なコンピュータの構成を有しており、例えば、ＣＰＵ８０１、ＲＡＭ８０２、ＲＯＭ８０３、ストレージ部８０４、通信Ｉ／Ｆ部８０５、マイク部８０６、スピーカ部８０７、表示入力部８０８、及びバス８０９等を含む。

ＣＰＵ８０１は、ＲＯＭ８０３やストレージ部８０４等に格納されたプログラムやデータをＲＡＭ８０２上に読み出し、処理を実行することで、情報端末１０４の各機能を実現する演算装置である。ＲＡＭ８０２は、ＣＰＵ８０１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。ＲＯＭ８０３は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性のメモリである。

ストレージ部８０４は、例えば、ＨＤＤ、ＳＳＤ、フラッシュＲＯＭ等のストレージ装置であり、ＯＳ、アプリケーションプログラム、及び各種データ等を記憶する。

通信Ｉ／Ｆ部８０５は、例えば、３Ｇ（3rd. Generation）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の移動通信網や、無線ＬＡＮ等の通信方式に対応した通信インタフェースである。情報端末１０４は、通信Ｉ／Ｆ部８０５を介して、ネットワーク１０６に接続して管理サーバ１０２等とデータ通信を行う。

マイク部８０６は、マイクロフォン等の収音素子を含む。マイク部８０６は、マイクロフォン等により取得した音波を音波信号に変換する。近年のスマートフォン等が備えるマイクロフォンは、２０ｋＨｚ、より好適な例では２４ｋＨｚ程度の音波まで収集可能である。そのため、マイク部８０６は、出力装置１０１から出力された音波に含まれる、例えば、１６ｋＨｚ以上の高い周波数の非可聴音を好適に取得することができる。

スピーカ部８０７は、スピーカ等の音波出力素子を含む。スピーカ部８０７は、音波信号を、スピーカ等により音波に変換して出力する。

表示入力部８０８は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示素子と、タッチパネル等の入力用の素子とを含み、利用者による入力操作を受付けると共に、情報端末１０４で実行されるプログラムによる表示画面を表示する。

バス８０９は、上記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＞
（出力装置の機能構成）
図９は、一実施形態に係る出力装置の機能構成図である。なお、図９において、出力装置１０１−２、１０１−３は、出力装置１０１−１と同様の機能構成を有しているものとする。

出力装置１０１は、通信部９０１、非可聴音出力部９０２、音波収集部９０３、音波解析部９０４、判断部９０５、検出部９０６、出力制御部９０７、可聴音出力部９０８、及び記憶部９０９等を有する。

通信部９０１は、例えば、図５の無線通信部５０４、及び図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラム等によって実現され、ゲートウェイ１０３が提供する無線ネットワークに接続して、ゲートウェイ１０３を介して、管理サーバ１０２と通信を実行する。

非可聴音出力部９０２は、例えば、図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラム、音波処理部５０５、増幅部Ａ５０７−１、増幅部Ｂ５０７−２、スピーカＡ５０８−１、スピーカＢ５０８−２等によって実現される。非可聴音出力部９０２は、出力装置１０１が設置された位置に対応する第１の識別情報を含む音波を、所定の周波数（例えば、１６ｋＨｚ）より周波数が高い非可聴音領域の所定の周波数帯域で出力する。

例えば、非可聴音出力部９０２は、第１のスピーカＩＤを含む音波（非可聴音）を、第１のスピーカ（スピーカＡ５０８−１）を用いて出力し、第２のスピーカＩＤを含む音波（非可聴音）を、第２のスピーカ（スピーカＡ５０８−２）を用いて出力する。

なお、非可聴音出力部９０２は、第１の識別情報を含む音波を少なくとも１つ（例えば、第１のスピーカＩＤを含む音波）を出力するものであれば良く、２つ目以降の第１の識別情報を含む音波（例えば、第２のスピーカＩＤを含む音波）はオプションである。

音波収集部９０３は、例えば、図５のマイク部５０６、及び図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラム等によって実現され、マイク部５０６を用いて出力装置１０１の周辺の音波を収集する。

好ましくは、音波収集部９０３は、非可聴音出力部９０２が、第１の識別情報を含む音波を出力していないときに、出力装置１０１の周辺の音波を収集する。例えば、音波収集部９０３は、非可聴音出力部９０２が、第１の識別情報を含む音波を所定の周期で間欠送信している場合、第１の識別情報を含む音波が出力されていない期間に、出力装置１０１の周辺の音波を収集する。或いは、音波収集部９０３は、非可聴音出力部９０２が、第１の識別情報を含む音波を連続的に送信している場合、第１の識別情報を含む音波を一時的に停止させて、出力装置１０１の周辺の音波を収集する。

音波解析部９０４は、例えば、図５の音波処理部５０５、及び図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラム等によって実現され、音波収集部９０３が収集した音波を用いて、非可聴音領域における音波の周波数及びレベルを解析する。例えば、音波解析部９０４は、音波収集部９０３が収集した音波を、ＦＦＴ（First Fourier Transform）解析する。この解析結果により、例えば、非可聴音領域の各周波数における出力装置１０１の周辺の音波レベルを判断することができる。

判断部９０５は、例えば、図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラムによって実現される。判断部９０５は、音波解析部９０４による解析結果に基づいて、非可聴音出力部９０２が第１の識別情報を含む音波を出力する所定の周波数帯域（以下、第１の周波数帯域と呼ぶ）が、第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能であるかを判断する。

例えば、判断部９０５は、非可聴音出力部９０２が第１の識別情報を含む音波を出力する第１の周波数帯域内において、予め定められたしきい値（第１の音波レベル）以上の音波が含まれる場合、第１の周波数帯域が利用可能でないと判断する。

検出部９０６は、例えば、図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラムによって実現される。検出部９０６は、判断部９０５により、第１の周波数帯域が利用可能でないと判断された場合、音波解析部９０４による解析結果に基づいて、非可聴音領域のうち、第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能である第２の周波数帯域を検出する。

例えば、検出部９０６は、非可聴音領域において、予め定められたしきい値（第２の音波レベル）以上の音波が含まれない周波数帯域を検出し、第２の周波数帯域とする。なお、第１の音波レベルと第２の音波レベルとは、同じ音波レベルであっても良いし、異なる音波レベルであっても良い。ここでは、第１の音波レベルと第２の音波レベルとが同じ音波レベルであるものとして以下の説明を行う。

出力制御部９０７は、例えば、図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラムによって実現される。出力制御部９０７は、検出部９０６により第２の周波数帯域が検出された場合、非可聴音出力部９０２に、検出された第２の周波数帯域で第１の識別情報を含む音波を出力させる。

これにより、非可聴音出力部９０２は、音波解析部９０４の解析結果に基づいて、非可聴音領域のうち、出力装置１０１の周辺における音波のレベルがしきい値未満である利用可能な周波数帯域に、第１の識別情報を含む音波を出力することができる。

一方、出力制御部９０７は、検出部９０６により第２の周波数帯域が検出されない場合、非可聴音領域が、第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能でないことを示す状態情報を、管理サーバ１０２に送信する。これにより、管理サーバ１０２は、非可聴音領域で第１の識別情報を含む音波を出力できないことを認識し、複数の出力装置１０１−１〜１０１−３による音波の出力方法を変更することができる。

可聴音出力部９０８は、例えば、図５の増幅部Ｃ５０９、スピーカＣ５１０、及び図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラム等によって実現され、可聴音領域に第２の情報が埋め込まれた音波を出力する。例えば、可聴音出力部９０８は、出力制御部９０７の指示に従って、可聴音領域に第３のスピーカＩＤ（第２の識別情報）が埋め込まれた音波（可聴音）を、第３のスピーカから出力する。

記憶部９０９は、例えば、出力装置１０１を識別する出力装置ＩＤ、第１〜第３のスピーカＩＤ、及び可聴音出力部９０８が出力する可聴音領域に第３のスピーカＩＤが埋め込まれた可聴音のデータ等を記憶する。記憶部９０９は、例えば、図５のフラッシュＲＯＭ５０３、及び図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラム等によって実現される。

（位置情報管理システムの機能構成）
図１０は、第１の実施形態に係る位置情報管理システムの機能構成図である。図１０の位置情報管理システム１００の構成図には、出力装置１０１、管理サーバ１０２、ゲートウェイ１０３、及び情報端末１０４の最小構成が示されている。

（管理サーバの機能構成）
管理サーバ（情報処理装置）１０２は、通信部１００１、状態情報受信部１００２、出力装置制御部１００３、出力装置情報管理部１００４、位置情報管理部１００５、及び記憶部１００６等を有する。

通信部１００１は、例えば、図６のネットワークＩ／Ｆ部６０８、及び図６のＣＰＵ６０１で実行されるプログラム等によって実現される。通信部１００１は、管理サーバ１０２をネットワーク１０６に接続し、ゲートウェイ１０３を介して、複数の出力装置１０１と通信を行うと共に、情報端末１０４等との通信を行う。

状態情報受信部１００２は、例えば、図６のＣＰＵ６０１で実行されるプログラムによって実現され、情報端末１０４から送信される、非可聴音領域が第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能でないことを示す状態情報を、通信部１００１を介して受信する。

出力装置制御部１００３は、例えば、図６のＣＰＵ６０１で実行されるプログラムによって実現される。出力装置制御部１００３は、状態情報受信部１００２が受信する状態情報に応じて、複数の出力装置１０１のうち、少なくとも一部の出力装置１０１に対して、出力装置１０１が出力する音波の出力方法の変更を指示する制御情報を送信する。なお、出力装置制御部１００３によって送信される制御情報の指示内容の例については後述する。

出力装置情報管理部１００４は、例えば、図６のＣＰＵ６０１で実行されるプログラムによって実現され、例えば、図１１（ａ）に示すような出力装置情報１０１１を、記憶部１００６に記憶して管理する。

図１１（ａ）は、出力装置情報管理部１００４が管理する出力装置情報１０１１の例を示している。図１１（ａ）に示す出力装置情報１０１１には、「出力装置ＩＤ」、「スピーカＩＤ」、「方向」、「位置座標」、「エリア情報」等の情報が含まれている。

「出力装置ＩＤ」は、出力装置１０１を識別するための識別情報である。

「スピーカＩＤ」は、出力装置１０１が、第１のスピーカから出力する音波に含まれる第１のスピーカＩＤ、第２のスピーカから出力する音波に含まれる第２のスピーカＩＤ、及び第３のスピーカが出力する音波に埋め込まれる第３のスピーカＩＤの情報である。

「方向」は、第１スピーカ、及び第２スピーカが音波を出力する方向（方角）を示す情報であり、例えば、出力装置１０１を設置したとき等に、出力装置１０１を設置した設置担当者等によって登録される。なお、「方向」の情報は必須ではない。また、「方向」の情報は、例えば、北を基準とした角度で表される方位角等の情報であっても良い。

「位置座標」は、各出力装置１０１が設置されている場所を示す座標情報（例えば、緯度、経度、高度等の三次元の座標情報）である。なお、「位置座標」の情報は、例えば、出力装置１０１を設置したとき等に、出力装置１０１を設置した設置担当者等によって決定され、登録される。例えば、「位置座標」は、予め決定された設置場所の位置座標が機器で測定され、その測定値が登録される。

「エリア情報」は、例えば、複数の出力装置１０１が設置されたエリアを示す情報である。エリアは、１つのフロア、１つの売場、１つの部屋等、１つ以上の出力装置１０１が設置された領域である。この「エリア情報」を用いて、管理サーバ１０２は、例えば、同じエリアに含まれる複数の出力装置１０１に、同じ可聴音を、同じタイミングで出力させることができる。

ここで、図１０に戻り、管理サーバ１０２の機能構成の説明を続ける。

位置情報管理部１００５は、例えば、図６のＣＰＵ６０１で実行されるプログラムによって実現される。位置情報管理部１００５は、例えば、出力装置１０１からスピーカＩＤを取得した情報端末１０４から送信される、取得したスピーカＩＤとアプリＩＤとを含む要求情報（例えば、位置情報の取得要求）を受信する。また、位置情報管理部１００５は、受信した要求情報と、記憶部１００８に記憶された出力装置情報１０１１とに基づいて、例えば、図１１（ｂ）に示すような位置情報１０１２を、記憶部１００６に記憶して管理する。

図１１（ｂ）は、位置情報管理部１００５が管理する位置情報１０１２の例を示している。図１１（ｂ）に示す位置情報１０１２には、「情報端末の識別情報」、「スピーカＩＤ」、「出力装置ＩＤ」、「取得日時」、「位置座標」、「方向」等の情報が含まれている。

「情報端末の識別情報」は、情報端末１０４を識別する識別情報（例えばアプリＩＤ）であり、情報端末１０４から受信した要求情報から取得される。

「スピーカＩＤ」は、情報端末１０４が取得した音波に含まれていたスピーカＩＤ（例えば、第１のスピーカＩＤ、第２のスピーカＩＤ、又は第３のスピーカＩＤ）であり、情報端末１０４から受信した要求情報から取得される。

「出力装置ＩＤ」は、「スピーカＩＤ」と、図１１（ａ）に示す出力装置情報１０１１とによって特定される、情報端末１０４が取得した音波を出力した出力装置１０１の出力装置ＩＤである。

「取得日時」は、情報端末１０４が、スピーカＩＤを取得した日時、又は、管理サーバ１０２が、情報端末１０４から要求情報を受信した日時等を示す情報である。

「位置座標」は、「スピーカＩＤ」と、図１１（ａ）に示す出力装置情報１０１１とに基づいて特定された、スピーカＩＤを出力した出力装置１０１が設置されている場所に対応する座標情報（例えば、緯度、経度高度等）である。

「方向」は、「スピーカＩＤ」と、図１１（ａ）に示す出力装置情報１０１１とに基づいて特定され、「位置座標」に対して、情報端末１０４が位置する方向を示す情報である。なお、「方向」の情報は必須ではない。

位置情報１０１２は、位置情報管理部１００５が、情報端末１０４から要求情報を受信する度に更新、又は追記され、この位置情報１０１２により、情報端末１０４が最後にスピーカＩＤを取得した位置を示す位置座標を管理することができる。

また、位置情報管理部１００５は、例えば、位置情報の取得要求を送信した要求元の情報端末１０４に、例えば、情報端末１０４の位置を示す位置座標を提供（送信）する。

記憶部１００６は、例えば、図６のストレージ部６０４、ＲＡＭ６０２、及び図６のＣＰＵ６０１で実行されるプログラム等によって実現され、前述した出力装置情報１０１１、位置情報１０１２等を記憶する。

（情報端末の機能構成）
情報端末１０４は、音波取得部１０２１、情報抽出部１０２２、識別情報送信部１０２３、通信部１０２４、表示制御部１０２５、操作受付部１０２６、及び記憶部１０２７等を有する。

情報端末１０４は、例えば、記憶部１０２７に記憶された位置情報管理システム１００に対応するアプリ（例えば、経路案内アプリケーション１０３１等）を実行することにより、上記の各構成要素を実現している。

音波取得部１０２１は、例えば、図８のマイク部８０６、及び図８のＣＰＵ８０１で実行されるプログラム（アプリ）によって実現され、出力装置１０１から出力される音波（非可聴音、及び可聴音）を取得する。

情報抽出部１０２２は、例えば、図８のＣＰＵ８０１で実行されるプログラムによって実現され、音波取得部１０２１が取得した音波に含まれるスピーカＩＤを抽出する。

識別情報送信部１０２３は、例えば、図８のＣＰＵ８０１で実行されるプログラムによって実現され、情報抽出部１０２２によって抽出された出力装置１０１のスピーカＩＤと、情報端末１０４のアプリＩＤとを含む要求情報を、管理サーバ１０２に送信する。

通信部１０２４は、例えば、図８の通信Ｉ／Ｆ部８０５、及び図８のＣＰＵ８０１で実行されるプログラム等によって実現され、情報端末１０４をネットワーク１０６に接続して、管理サーバ１０２等と通信を行う。

表示制御部１０２５は、例えば、図８のＣＰＵ８０１で実行されるプログラムによって実現され、経路案内アプリケーション１０３１等による表示画面を、図８の表示入力部８０８等に表示させる。

操作受付部１０２６は、例えば、図８のＣＰＵ８０１で実行されるプログラムによって実現され、経路案内アプリケーション１０３１等に対する、利用者１０５の入力操作を受付する。

記憶部１０２７は、例えば、図８のストレージ部８０４、ＲＡＭ８０２、及び図８のＣＰＵ８０１で実行されるプログラム等によって実現され、経路案内アプリケーション１０３１等のアプリを記憶する。

＜処理の流れ＞
続いて、位置情報管理システム１００における音波の出力制御方法の処理について説明する。

（出力装置の出力制御処理）
図１２は、一実施形態に係る出力装置１０１の処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、各出力装置１０１で実行される音波の出力制御処理の例を示している。なお、図１２に示す処理の開始時点において、出力装置１０１の非可聴音出力部９０２は、出力装置１０１が設置された位置を識別する第１の識別情報を含む音波（非可聴音）を、非可聴音領域の第１の周波数帯域で出力しているものとする。

また、出力装置１０１の非可聴音出力部９０２が出力する第１の識別情報を含む音波の数は２つ以上であって良いが、ここでは、説明を容易にするため、非可聴音出力部９０２が出力する第１の識別情報を含む音波の数が１つであるものとして、以下の説明を行う。

ステップＳ１２０１において、出力装置１０１の音波収集部９０３は、マイク部８０６を用いて、出力装置１０１の周辺の音波を収集する。

好ましくは、音波収集部９０３は、非可聴音出力部９０２が、第１の識別情報を含む音波を出力していない期間に、出力装置１０１の周辺の音波を収集する。

ステップＳ１２０２において、出力装置１０１の音波解析部９０４は、音波収集部９０３が収集した周辺の音波を用いて、非可聴音領域における音波の周波数及びレベルを解析する。このとき、音波解析部９０４が解析する解析結果のイメージを図１３（ａ）に示す。

図１３（ａ）に示すグラフにおいて、横軸は周波数、縦軸は音波のレベルを示しており、周波数毎に、音波収集部９０３が取得した音波のレベル１３１１が示されている。また、図１３（ａ）において、非可聴音出力部９０２が第１の識別情報を含む音波を出力する第１の周波数帯域１３１２は、周波数ｆ１から周波数ｆ３までの範囲であるものとする。

ステップＳ１２０３において、出力装置１０１の判断部９０５は、音波解析部９０４が解析した解析結果に基づいて、第１の識別情報を含む音波の出力に、第１の周波数帯域１３１２が利用可能であるかを判断する。例えば、判断部９０５は、図１３（ａ）において、第１の周波数帯域１３１２内に、しきい値１３１３（予め定められた第１のレベル）以上の音波が含まれない場合、第１の周波数帯域１３１２が利用可能であると判断する。一方、判断部９０５は、第１の周波数帯域１３１２内に、しきい値１３１３以上の音波が含まれる場合、第１の周波数帯域１３１２が利用可能でないと判断する。

図１３（ａ）の例では、第１の周波数帯域１３１２内の周波数ｆ３に、しきい値１３１３以上の音波が含まれているため、判断部９０５は、第１の周波数帯域１３１２が利用可能でないと判断する。

第１の周波数帯域１３１２が利用可能であると判断された場合、判断部９０５は、処理をステップＳ１２０４に移行させる。一方、第１の周波数帯域１３１２が利用可能でないと判断された場合、判断部９０５は、処理をステップＳ１２０５に移行させる。

ステップＳ１２０４に移行すると、出力装置１０１の非可聴音出力部９０２は、第１の識別情報を含む音波を出力する。例えば、図１２に示す処理の開始時点において、既に第１の識別情報を含む音波が出力されている場合、非可聴音出力部９０２は、第１の識別情報を含む音波の出力を継続する。また、図１２に示す処理の開始時点において、第１の識別情報を含む音波の出力が停止（又は中止）されている場合、非可聴音出力部９０２は、第１の識別情報を含む音波の出力を再開する。

ステップＳ１２０５に移行すると、出力装置１０１の検出部９０６は、音波解析部９０４が解析した解析結果に基づいて、非可聴音領域のうち、第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能な第２の周波数帯域を検出する。例えば、検出部９０６は、図１３（ｂ）に示すように、所定の帯域内にしきい値１３２２（予め定められた第２のレベル）以上の音波が含まれない、周波数ｆ４から周波数ｆ５までの範囲である第２の周波数帯域１３２１を検出する。

ステップＳ１２９６において、出力装置１０１の出力制御部９０７は、第２の周波数帯域が検出されたか否かに応じて、処理を分岐させる。第２の周波数帯域が検出された場合、出力制御部９０７は、処理をステップＳ１２０７に移行させる。一方。第２の周波数帯域が検出されない場合、出力制御部９０７は、処理をステップＳ１２０８に移行させる。

ステップＳ１２０７に移行すると、出力制御部９０７は、非可聴音出力部９０２に、検出された第２の周波数帯域で第１の識別情報を含む音波を出力させる。

ステップＳ１２０８に移行すると、出力制御部９０７は、出力装置１０１の周辺の非可聴音領域が、スピーカＩＤを含む音波の出力に利用可能でないことを示す状態情報を、通信部９０１を介して管理サーバ１０２に送信する。

上記の処理により、出力装置１０１の非可聴音出力部９０２は、音波解析部９０４の解析結果に基づいて、非可聴音領域のうち、周辺の音波のレベルがしきい値１３２２未満である利用可能名周波数帯域に、第１の識別情報を含む音波を出力することができる。

また、出力装置１０１は、第２の音波レベル以上の音波がない第２の周波数帯域が検出されない場合、非可聴音領域が利用可能でないことを示す状態情報を、管理サーバ１０２に送信する。

従って、管理サーバ１０２は、出力装置１０１が設置された位置で、情報端末１０４が第１の識別情報を取得できないことを認識し、例えば、複数の出力装置１０１による音波の出力方法を変更することができるようになる。

なお、非可聴音出力部９０２が出力する第１の識別情報を含む音波が複数ある場合、出力装置１０１は、例えば、第１の識別情報を含む音波毎に、図１２のステップＳ１２０３〜Ｓ１２０８に示す処理を実行する。

図１４は、一実施形態に係る出力装置の処理の別の一例を示す図である。図１４に示す処理は、図１２に示す出力装置の処理に加えて、ステップＳ１４０１の処理が追加されている。なお、他の処理は、図１２で説明したステップＳ１２０１〜Ｓ１２０８の処理と同様なので、ここでは、図１２に示す処理との相違点を中心に説明を行う。

ステップＳ１２０６において、第２の周波数帯域が検出されない場合、出力制御部９０７は、処理をステップＳ１４０１に移行させる。

ステップＳ１４０１に移行すると、出力装置１０１の非可聴音出力部９０２は、第１の周波数帯で出力しているスピーカＩＤを含む音波（非可聴音）の出力を停止（又は中止）する。

出力装置の出力制御部９０７は、ステップＳ１４０１の後（或いはステップＳ１４０１の前）において、ステップＳ１２０８の処理を実行する。

上記の処理により、出力装置１０１は、非可聴音領域にスピーカＩＤを含む音波（非可聴音）を出力可能でないとき、非可聴音の出力を停止するので、消費電力を削減することができるようになる。

（位置情報管理システムの処理）
続いて、位置情報管理システム１００全体の処理について説明する。

図１５は、一実施形態に係る位置情報管理システムの処理の一例を示すシーケンス図である。この処理は、図１に示す位置情報管理システム１００において、例えば、図１６（ａ）に示すように、出力装置１０１−２の周辺の非可聴音領域に、妨害となる音波１６０７がある場合の処理の一例を示している。

ステップＳ１５０１〜Ｓ１５０３において、複数の出力装置１０１−１〜１０１−３は、例えば、図１４に示す出力装置１０１の出力制御処理を実行する。なお、ステップＳ１５０１〜Ｓ１５０３の処理は、同じ時刻に実行されるものであっても良いし、異なる時刻に実行されるものであっても良い。

ステップＳ１５０１の処理が実行されると、図１６（ａ）に示すように、出力装置１０１−１の周辺には、妨害となる音波１６０７がないため、出力装置１０１−１は、第１の周波数帯域でスピーカＩＤを含む音波の出力を継続する。

同様に、ステップＳ１５０３の処理が実行されると、図１６（ａ）に示すように、出力装置１０１−３の周辺には、妨害となる音波１６０７がないため、出力装置１０１−３は、第１の周波数帯域でスピーカＩＤを含む音波の出力を継続する。

一方、ステップＳ１５０２の処理が実行されると、図１６（ａ）に示すように、出力装置１０１−３の周辺には、妨害となる音波１６０７があるため、出力装置１０１−３は、非可聴音領域を、スピーカＩＤを含む音波の出力に利用可能でないと判断する。

これにより、ステップＳ１５０４において、出力装置１０１−２の非可聴音出力部９０２は、非可聴音領域におけるスピーカＩＤを含む音波の出力を停止する。

また、ステップＳ１５０５において、出力装置１０１の出力制御部９０７は、出力装置１０１の周辺の非可聴音領域が、スピーカＩＤを含む音波の出力に利用可能でないことを示す状態情報を、管理サーバ１０２に送信する。この状態情報には、例えば、出力装置１０１−２の出力装置ＩＤ、又は出力装置１０１−２が出力する音波に含まれるスピーカＩＤ等が含まれる。

ステップＳ１５０６において、管理サーバ１０２の出力装置制御部１００３は、出力装置１０１−２から送信された状態情報と、出力装置情報１０１１とを用いて、出力装置１０１−２に隣接して設置されている出力装置１０１−１、１０１−３を特定する。例えば、出力装置制御部１００３は、図１１（ａ）に示す出力装置情報１０１１の「スピーカＩＤ」、「方向」、及び「位置座標」を用いて、出力装置１０１−２に隣接する出力装置１０１−１、１０１−３と、そのスピーカＩＤ（又は出力装置ＩＤ）を特定する。

好ましくは、管理サーバ１０２の出力装置制御部１００３は、出力装置１０１−１が出力するスピーカＩＤを含む音波が２つある場合、出力装置１０１−２に隣接するエリアのスピーカＩＤ「ＳＰ０００１Ｓ」を特定する。同様に、管理サーバ１０２の出力装置制御部１００３は、出力装置１０１−３が出力するスピーカＩＤを含む音波が２つある場合、出力装置１０１−２に隣接するエリアのスピーカＩＤ「ＳＰ０００３Ｎ」を特定する。

ステップＳ１５０７において、管理サーバ１０２の出力装置制御部１００３は、出力装置１０１−３に、例えば、スピーカＩＤ「ＳＰ０００３Ｎ」を含む音波（非可聴音）の出力レベルのアップ（変更）を指示する制御情報を送信する。

ステップＳ１５０８において、出力装置１０１−３の非可聴音出力部９０２は、管理サーバ１０２から送信される制御情報に基づいて、スピーカＩＤ「ＳＰ０００３Ｎ」を含む音波の出力レベルを上げる。

ステップＳ１５０９において、管理サーバ１０２の出力装置制御部１００３は、出力装置１０１−１に、例えば、スピーカＩＤ「ＳＰ０００１Ｓ」を含む音波（非可聴音）のレベルのアップ（変更）を指示する制御情報を送信する。

ステップＳ１５１０において、出力装置１０１−１の非可聴音出力部９０２は、管理サーバ１０２から送信される制御情報に基づいて、スピーカＩＤ「ＳＰ０００１Ｓ」を含む音波のレベルを上げる。

これにより、ステップＳ１５１１において、情報端末１０４は、出力装置１０１−３から出力されるスピーカＩＤ「ＳＰ０００３Ｎ」を含む音波（非可聴音）を取得することができるようになる。

ステップＳ１５１２において、情報端末１０４の情報抽出部１０２２は、音波取得部１０２１が取得した音波から、スピーカＩＤ「ＳＰ０００３Ｎ」を抽出する。

ステップＳ１５１３において、情報端末１０４の識別情報送信部１０２３は、情報端末１０４のアプリＩＤと、抽出されたスピーカＩＤ「ＳＰ０００３Ｎ」とを含む位置情報の取得要求（要求情報の一例）を、管理サーバ１０２に送信する。

ステップＳ１５１４において、管理サーバ１０２の位置情報管理部１００５は、情報端末１０４から送信された位置情報の取得要求と、記憶部１００６に記憶した出力装置情報１０１１とに基づいて、記憶部１００６に記憶した位置情報１０１２を更新する。

ステップＳ１５１５において、管理サーバ１０２の位置情報管理部１００５は、更新された情報端末１０４の位置情報を、要求元の情報端末１０４に送信する。

ステップＳ１５１６において、情報端末１０４は、管理サーバ１０２から送信された情報端末１０４の位置情報を取得する。

例えば、図１６（ａ）に示す状態において、出力装置１０１−２が、妨害となる音波１６０７を検知し、スピーカＩＤ「ＳＰ０００２Ｎ」、「ＳＰ０００２Ｓ」を含む音波の出力を停止すると、情報端末１０４の位置情報が検出できなくなる。

しかし、本実施形態では、ステップＳ１５０５〜Ｓ１５１０の処理により、例えば、図１６（ｂ）に示すように、スピーカＩＤ「ＳＰ０００１Ｓ」を含む音波の出力範囲１６０２、及びスピーカＩＤ「ＳＰ０００３Ｎ」を含む音波の出力範囲１６０３が拡大される。

これにより、情報端末１０４は、出力装置１０１−３から出力されるスピーカＩＤ「ＳＰ０００３Ｎ」を含む音波（非可聴音）を取得することができるようになる。従って、位置情報管理システム１００は、情報端末１０４が、出力装置１０１−３の北側にあることを検出することができるようになる。

なお、図１５に示す処理は、位置情報管理システム１００における、複数の出力装置１０１の音波を制御する音波の出力制御方法の一例である。

（位置情報管理システムの処理の別の一例）
図１７は、一実施形態に係る位置情報管理システムの処理の別の一例を示すシーケンス図である。この処理は、位置情報管理システム１００における、複数の出力装置１０１の音波を制御する音波の出力制御の別の一例である。なお、図１７のステップＳ１５０１〜Ｓ１５０５の処理は、図１５に示す処理と同様なので、ここでは、図５に示す処理との相違点を中心に説明を行う。

ステップＳ１７０１において、管理サーバ１０２の出力装置制御部１００３は、出力装置１０１−２から送信された状態情報と、出力装置情報１０１１とを用いて、出力装置１０１−２と同一のエリアに設置されている出力装置１０１−１、１０１−３を特定する。例えば、出力装置制御部１００３は、図１１（ａ）に示す出力装置情報１０１１の「スピーカＩＤ」、及び「エリア情報」を用いて、出力装置１０１−２と同一エリアに設置されている出力装置１０１−１、１０１−３と、その出力装置ＩＤを特定する。

ステップＳ１７０２〜Ｓ１７０４において、管理サーバ１０２の出力装置制御部１００３は、出力装置１０１−２と同一エリアに設置された複数の出力装置１０１−１〜１０１−３に、スピーカＩＤが埋め込まれた音波の出力を指示する制御情報を送信する。

好ましくは、この可聴音の出力を指示する制御情報には、可聴音の出力を開始する時刻である開始時刻の情報が含まれる。

ステップＳ１７０５〜Ｓ１７０７において、複数の出力装置１０１−１〜１０１−３の出力制御部９０７は、制御情報で指示された開始時刻になったことを検知すると、ステップＳ１７０８〜Ｓ１７１０以降の処理を実行する。

ステップＳ１７０８〜Ｓ１７１０において、複数の出力装置１０１−１〜１０１−３の出力制御部９０７は、可聴音出力部９０８に、スピーカＩＤが埋め込まれた音波（可聴音）の出力を開始させる。

これにより、例えば、図１８に示すように、出力装置１０１−１は、可聴音を所定の出力範囲１８０１に出力する。同様に出力装置１０１−２は、可聴音を所定の出力範囲１８０２に出力し、出力装置１０１−３は、可聴音を所定の出力範囲１８０３に出力する。

ステップＳ１７１１において、情報端末１０４の音波取得部１０２１は、出力装置１０１−２から出力される、スピーカＩＤ「ＳＰ０００２Ｋ」が可聴音領域に埋め込まれた音波（可聴音）を取得する。

ステップＳ１７１２において、情報端末１０４の情報抽出部１０２２は、音波取得部１０２１が取得した可聴音に埋め込まれたスピーカＩＤを抽出する。

ステップＳ１７１３において、例えば、図１５のステップＳ１５１３〜Ｓ１５１６に示す位置情報の取得処理が実行される。

上記の処理により、位置情報管理システム１００では、例えば、図１８に示す出力装置１０１−２が非可聴音領域にスピーカＩＤを含む音波を出力できないとき、同一エリアに設置された複数の出力装置１０１−１〜１０１−３が、可聴音の出力を開始する。

このとき、複数の出力装置１０１−１〜１０１−３は、例えば、音声案内、音楽、環境音等の同一の可聴音に、各出力装置１０１のスピーカＩＤが埋め込まれた音波を、同一のタイミングで出力する。

これにより、位置情報管理システム１００では、利用者１０５に違和感を与えることなく、可聴音を用いて情報端末１０４にスピーカＩＤを通知することができるようになる。すなわち、位置情報管理システム１００は、出力装置１０１の周辺の可聴音領域における音波の影響を低減させることができる。

１００ 位置情報管理システム
１０１ 出力装置
１０２ 管理サーバ（情報処理装置）
１０４ 情報端末（端末装置）
９０２ 非可聴音出力部
９０３ 音波収集部
９０４ 音波解析部
９０５ 判断部
９０６ 検出部
９０７ 出力制御部
９０８ 可聴音出力部
１００２ 状態情報受信部
１００３ 出力装置制御部
１００４ 出力装置情報管理部

特開２０１６−３４１２６号公報

Claims (10)

1. 音波を出力する複数の出力装置と、前記出力装置が出力する音波の制御をする情報処理装置とを含み、前記出力装置が出力する音波を取得する端末装置の位置情報を管理する位置情報管理システムであって、
   前記出力装置は、
   前記出力装置の周辺の音波を収集する音波収集部と、
   前記音波収集部が収集した前記周辺の音波を用いて、所定の周波数より周波数が高い非可聴音領域における前記周辺の音波の周波数及びレベルを解析する音波解析部と、
   前記音波解析部の解析結果に基づいて、前記非可聴音領域のうち、前記周辺の音波のレベルがしきい値未満である利用可能な周波数帯域に、前記出力装置が設置された位置に対応する第１の識別情報を含む音波を出力する非可聴音出力部と、
   前記利用可能な周波数帯域がない場合、前記非可聴音領域が前記第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能でないことを示す状態情報を前記情報処理装置に送信する出力制御部と、
   を有する、位置情報管理システム。
2. 前記非可聴音出力部は、前記利用可能な周波数帯域がない場合、前記第１の識別情報を含む音波の出力を中止する、請求項１に記載の位置情報管理システム。
3. 前記出力装置は、
   前記音波解析部の解析結果に基づいて、前記非可聴音出力部が前記第１の識別情報を含む音波を出力する第１の周波数帯域が利用可能であるかを判断する判断部と、
   前記第１の周波数帯域が利用可能でないと判断された場合、前記音波解析部の解析結果に基づいて、前記非可聴音領域のうち、前記第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能である第２の周波数帯域を検出する検出部と、
   を有し、
   前記非可聴音出力部は、前記第１の周波数帯域が利用可能でないと判断された場合、前記検出部によって検出された前記第２の周波数帯域で前記第１の識別情報を含む音波を出力する、請求項１又は２に記載の位置情報管理システム。
4. 前記判断部は、前記第１の周波数帯域内に、前記非可聴音出力部が出力している音波とは異なる予め定められた第１の音波レベル以上の音波が含まれる場合、前記第１の周波数帯域が利用可能でないと判断する、請求項３に記載の位置情報管理システム。
5. 前記検出部は、前記非可聴音領域において、予め定められた第２の音波レベル以上の音波が含まれない前記第２の周波数帯域を検出する、請求項３又は４に記載の位置情報管理システム。
6. 前記情報処理装置は、
   前記複数の出力装置が設置された場所に関する情報を管理する出力装置情報管理部と、
   前記出力装置から送信される前記状態情報に応じて、前記状態情報を送信した出力装置に隣接して設置された１つ以上の出力装置に、該出力装置が出力する前記第１の識別情報を含む音波の出力レベルの変更を指示する制御情報を送信する出力装置制御部と、
   を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の位置情報管理システム。
7. 前記出力装置は、前記非可聴音領域より周波数が低い可聴音領域に前記出力装置が設置された位置に対応する第２の識別情報が埋め込まれた音波を出力する可聴音出力部を有し、
   前記情報処理装置は、
   前記複数の出力装置が設置されたエリアに関する情報を管理する出力装置情報管理部と、
   前記出力装置から送信される前記状態情報に応じて、前記状態情報を送信した出力装置と同じエリアに設置された１つ以上の出力装置に、前記第２の識別情報が埋め込まれた音波の出力を指示する制御情報を送信する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の位置情報管理システム。
8. 音波を出力する複数の出力装置と、前記出力装置が出力する音波の制御をする情報処理装置とを含み、前記出力装置が出力する音波を取得する端末装置の位置情報を管理する位置情報管理システムの前記出力装置であって、
   前記出力装置の周辺の音波を収集する音波収集部と、
   前記音波収集部が収集した前記周辺の音波を用いて、所定の周波数より周波数が高い非可聴音領域における前記周辺の音波の周波数及びレベルを解析する音波解析部と、
   前記音波解析部の解析結果に基づいて、前記非可聴音領域のうち、前記周辺の音波のレベルがしきい値未満である利用可能な周波数帯域に、前記出力装置が設置された位置に対応する第１の識別情報を含む音波を出力する非可聴音出力部と、
   前記利用可能な周波数帯域がない場合、前記非可聴音領域が前記第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能でないことを示す状態情報を前記情報処理装置に送信する出力制御部と、
   を有する、出力装置。
9. 音波を出力する複数の出力装置と、前記出力装置が出力する音波の制御をする情報処理装置とを含み、前記出力装置が出力する音波を取得する端末装置の位置情報を管理する位置情報管理システムにおける音波の出力制御方法であって、
   前記出力装置が、
   前記出力装置の周辺の音波を収集するステップと、
   前記収集した前記周辺の音波を用いて、所定の周波数より周波数が高い非可聴音領域における前記周辺の音波の周波数及びレベルを解析するステップと、
   前記解析した解析結果に基づいて、前記非可聴音領域のうち、前記周辺の音波のレベルがしきい値未満である利用可能な周波数帯域がある場合、前記利用可能な周波数帯域で前記出力装置が設置された位置に対応する第１の識別情報を含む音波を出力するステップと、
   前記利用可能な周波数帯域がない場合、前記非可聴音領域が前記第１の識別情報を含む音波の出力に利用可能でないことを示す状態情報を前記情報処理装置に送信するステップと、
   を含む、音波の出力制御方法。
10. 請求項９に記載の音波の出力制御方法を、出力装置に実行させるためのプログラム。

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