JP7204998B2 - 音源特定装置、音源特定方法、及び音源特定プログラム - Google Patents

音源特定装置、音源特定方法、及び音源特定プログラム Download PDF

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Description

本開示は、音源特定装置、音源特定方法、及び音源特定プログラムに関する。
マイクロホンが知られている。マイクロホンには、音が入力される。ここで、音の到来方向を推定する技術が提案されている（特許文献１を参照）。特許文献１の音源位置推定装置は、音の到来方向を推定する。
特開２０１０－２１３０９１号公報
ところで、エレベータの昇降路では、音が多く反射する。音が多く反射する環境では、音源を特定することが難しい。
本開示の目的は、音源を容易に特定することである。
本開示の一態様に係る音源特定装置が提供される。音源特定装置は、エレベータのかごが移動する昇降路内の音を示す音データ、前記かごの位置を特定するための情報、前記音が入力されるマイクアレイの位置と前記マイクアレイの向きとを示すマイクアレイ情報、及び音源特定情報を取得する取得部と、前記音データと予め決められた方法とに基づいて、複数の音源方向候補の確率密度をそれぞれ示す複数の確率密度を算出し、前記複数の確率密度のうちの最大値の逆数又は前記複数の確率密度に基づく分散値の逆数である第１の逆数を算出する算出部と、前記かごの位置を特定するための情報に基づいて、前記かごの位置を特定するかご位置特定部と、予め設定された第１の閾値と前記第１の逆数との関係、前記マイクアレイ情報、及び前記かごの位置に基づいて前記音の音源を特定するための情報である前記音源特定情報を用いて、前記音源を特定する音源特定部と、を有する。
本開示によれば、音源を容易に特定することができる。
実施の形態１の音源特定システムの例を示す図である。 実施の形態１のマイクアレイがかごの上に設置されている場合の具体例を示す図である。 実施の形態１の音源特定装置が有する機能ブロックを示す図である。 実施の形態１の音源特定情報の例を示す図である。 実施の形態１の音の収録の流れを示すフローチャートである。 実施の形態１の音源特定装置が実行する処理の例を示すフローチャートである。 実施の形態２の音源特定装置が有する機能ブロックを示す図である。 実施の形態２の音源特定情報の例を示す図である。 実施の形態２の昇降路の水平断面図の例である。 実施の形態２の各方向のスコアの例を示す図である。 （Ａ），（Ｂ）は、実施の形態２の複数のパターンの例を示す図である。 実施の形態３の音源特定装置が有する機能ブロックを示す図である。 実施の形態３の音源特定情報の例を示す図である。
以下、図面を参照しながら実施の形態を説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本開示の範囲内で種々の変更が可能である。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１の音源特定システムの例を示す図である。音源特定システムは、音源特定装置１００とマイクアレイ２００と出力装置３００と駆動装置４００とを含む。
音源特定装置１００は、音源特定方法を実行する装置である。例えば、音源特定装置１００は、エレベータに備えられている装置である。
マイクアレイ２００は、複数のマイクロホンを含む。マイクアレイ２００では、複数のマイクロホンのそれぞれから出力された音データが完全に同期した状態で出力される。また、マイクアレイ２００は、振動センサ、イメージセンサ、加速度センサ、角加速度センサ、又はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）センサなどを搭載してもよい。なお、これらのセンサは、マイクアレイ２００の付近に設置されてもよい。
例えば、出力装置３００は、ディスプレイである。例えば、ディスプレイは、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）である。また、出力装置３００は、スピーカでもよい。
駆動装置４００は、音源特定装置１００を移動させるための装置である。例えば、駆動装置４００は、モータ及びローラである。また、ユーザが音源特定装置１００をエレベータに設置する場合、音源特定システムは、駆動装置４００を含まない。
次に、音源特定装置１００が有するハードウェアを説明する。
音源特定装置１００は、プロセッサ１０１、揮発性記憶装置１０２、不揮発性記憶装置１０３、及び通信装置１０４を有する。
プロセッサ１０１は、音源特定装置１００全体を制御する。例えば、プロセッサ１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）などである。プロセッサ１０１は、マルチプロセッサでもよい。音源特定装置１００は、プロセッサ１０１に変えて、処理回路を有してもよい。処理回路は、単一回路又は複合回路でもよい。
揮発性記憶装置１０２は、音源特定装置１００の主記憶装置である。例えば、揮発性記憶装置１０２は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。不揮発性記憶装置１０３は、音源特定装置１００の補助記憶装置である。例えば、不揮発性記憶装置１０３は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）である。揮発性記憶装置１０２と不揮発性記憶装置１０３は、様々なデータ及びプログラムを記憶する。
例えば、通信装置１０４は、有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）アダプタ、無線ＬＡＮアダプタ、又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アダプタである。なお、通信装置１０４は、通信インタフェースと呼んでもよい。通信装置１０４は、外部装置と通信する。
マイクアレイ２００は、エレベータの昇降路に設置される。例えば、マイクアレイ２００は、かごの上、かごの下、カウンターウェイトの上、又はカウンターウェイトの下に設置される。なお、マイクアレイ２００がかごの上に設置されている場合、マイクアレイ２００は、かごと連動する。ここで、かごは、エレベータかごと呼んでもよい。昇降路は、エレベータ昇降路と呼んでもよい。
また、マイクアレイ２００は、ピット部分、巻き上げ機付近、又はエレベータの昇降運転によって位置がかわらない場所に設置されてもよい。マイクアレイ２００は、昇降路に固定されてもよい。また、ユーザが持参したマイクアレイ２００が、ユーザによって、昇降路に設置されてもよい。ここで、マイクアレイ２００がかごの上に設置される場合を例示する。
図２は、実施の形態１のマイクアレイがかごの上に設置されている場合の具体例を示す図である。図２は、壁面５０１、かごガイドレール５０２、かご５０３、かご上ガイドシュー５０４、かご下ガイドシュー５０５、カウンターウェイトガイドレール５０６、カウンターウェイト５０７、カウンターウェイト上ガイドシュー５０８、及びカウンターウェイト下ガイドシュー５０９を示している。
壁面５０１は、コンクリートの壁面である。かごガイドレール５０２は、かご５０３を上下に移動させるためのレールである。かご上ガイドシュー５０４及びかご下ガイドシュー５０５は、かごガイドレール５０２とかご５０３との接合部である。
カウンターウェイトガイドレール５０６は、カウンターウェイト５０７を上下に移動させるためのレールである。カウンターウェイト上ガイドシュー５０８とカウンターウェイト下ガイドシュー５０９は、カウンターウェイトガイドレール５０６とカウンターウェイト５０７との接合部である。
次に、音源特定装置１００が有する機能を説明する。
図３は、実施の形態１の音源特定装置が有する機能ブロックを示す図である。音源特定装置１００は、記憶部１１０、取得部１２０、スコア算出部１３０、精度算出部１４０、障害物判定部１５０、かご位置特定部１６０、音源特定部１７０、及び出力部１８０を有する。また、取得部１２０及びスコア算出部１３０は、算出部１０に含まれる。
記憶部１１０は、揮発性記憶装置１０２又は不揮発性記憶装置１０３に確保した記憶領域として実現してもよい。
取得部１２０、スコア算出部１３０、精度算出部１４０、障害物判定部１５０、かご位置特定部１６０、音源特定部１７０、及び出力部１８０の一部又は全部は、プロセッサ１０１又は処理回路によって実現してもよい。また、取得部１２０、スコア算出部１３０、精度算出部１４０、障害物判定部１５０、かご位置特定部１６０、音源特定部１７０、及び出力部１８０の一部又は全部は、プロセッサ１０１が実行するプログラムのモジュールとして実現してもよい。例えば、プロセッサ１０１が実行するプログラムは、音源特定プログラムとも言う。例えば、音源特定プログラムは、記録媒体に記録されている。
記憶部１１０は、昇降路レイアウト１１１、マイクアレイ情報１１２、及び音源特定情報１１３を記憶する。
昇降路レイアウト１１１は、昇降路のレイアウトを示す情報である。例えば、昇降路レイアウト１１１は、壁面５０１、かごガイドレール５０２、かご５０３、カウンターウェイトガイドレール５０６、カウンターウェイト５０７、巻き上げ機、滑車、及び各階の乗場側のドアを示す。例えば、これらの情報は、座標で表される。
マイクアレイ情報１１２は、マイクアレイ２００が設置された位置とマイクアレイ２００の向きとを示す。例えば、マイクアレイ情報１１２は、マイクアレイ２００がかご５０３の上に設置されていること、及びマイクアレイ２００の正面が乗場側の方向と同じであることを示す。なお、乗場側の方向とは、ドアが開く方向である。
マイクアレイ情報１１２は、ユーザが音源特定装置１００を操作することで、作成されてもよい。マイクアレイ情報１１２は、マイクアレイ２００に搭載されているイメージセンサ、又はＧＰＳセンサから得られる情報に基づいて、作成されてもよい。マイクアレイ２００がビーコンを搭載している場合、マイクアレイ情報１１２は、ビーコンを用いることで得られた情報に基づいて、作成されてもよい。また、マイクアレイ情報１１２は、次のように作成されてもよい。マイクアレイ２００は、気圧センサを搭載する。異なる気圧センサが、昇降路の最下部に設置される。マイクアレイ情報１１２は、２つの気圧センサの値の比較結果に基づいて、作成される。
音源特定情報１１３は、音の音源を特定するための情報である。ここで、音源特定情報１１３を例示する。
図４は、実施の形態１の音源特定情報の例を示す図である。音源特定情報１１３は、記憶部１１０に格納される。音源特定情報１１３は、予め作成される。音源特定情報１１３は、Ｎｏ．、関係、マイクアレイ位置、マイクアレイの向き、かご位置、障害物、及び音源の項目を有する。例えば、Ｎｏ．の項目には、識別子が登録される。また、例えば、障害物の項目には、障害物が存在するか否かを示す情報が登録される。
音源特定情報１１３の使用方法については、後で説明する。なお、音源特定情報１１３に登録される情報は、昇降路レイアウト１１１が変更された場合、変更される。
図３に戻って、取得部１２０を説明する。
取得部１２０は、音データを取得する。例えば、取得部１２０は、音データをマイクアレイ２００から取得する。また、例えば、取得部１２０は、当該音データが記録されている記録媒体から当該音データを取得する。取得部１２０が記録媒体から当該音データを取得する場合、音源特定装置１００は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）と考えてもよい。
なお、音データとは、エレベータのかご５０３が移動する昇降路内の音を示すデータである。また、音データは、複数チャンネルの音データである。
取得部１２０は、昇降路レイアウト１１１、マイクアレイ情報１１２、及び音源特定情報１１３を取得する。例えば、取得部１２０は、昇降路レイアウト１１１、マイクアレイ情報１１２、及び音源特定情報１１３を記憶部１１０から取得する。ここで、昇降路レイアウト１１１、マイクアレイ情報１１２、及び音源特定情報１１３は、音源特定装置１００に接続可能な外部装置に格納されてもよい。例えば、外部装置は、サーバである。昇降路レイアウト１１１、マイクアレイ情報１１２、及び音源特定情報１１３が外部装置に格納されている場合、取得部１２０は、昇降路レイアウト１１１、マイクアレイ情報１１２、及び音源特定情報１１３を外部装置から取得する。
取得部１２０は、かご５０３の位置を特定するための情報を取得する。なお、かご５０３の位置を特定するための情報は、ユーザが音源特定装置１００に入力した情報、又はマイクアレイ２００などの機器から音源特定装置１００が受信した情報である。かご５０３の位置を特定するための情報については、後で説明する。
算出部１０の機能は、スコア算出部１３０と精度算出部１４０とを用いて説明する。
スコア算出部１３０は、音データと予め決められた方法とに基づいて、複数の音源方向候補のスコアをそれぞれ示す複数のスコアを算出する。例えば、予め決められた方法とは、ビームフォーミング、遅延和法、最尤（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）法、最小分散（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｖａｒｉａｎｃｅ）法、ＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ ＳＩｇｎａｌ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）法、ｒｏｏｔ-ＭＵＳＩＣ法、最小ノルム法、又は学習済モデルである。また、予め決められた方法とは、以下に示すスコアの算出処理である。ここで、音源方向候補は、単に、方向と表現する場合がある。
詳細にスコアの算出処理を説明する。スコア算出部１３０は、予め設定された水平方向の分解能で、水平角ごとのスコアを算出する。例えば、水平方向の分解能が１０度であり、３６０度が対象の範囲である場合、スコア算出部１３０は、３６方向のスコアを算出する。このように、スコア算出部１３０は、複数の方向のそれぞれのスコアを算出する。ここで、スコアは、確率密度で表される。そして、各方向のスコアが合計された値である合計値が１．０になるように、各方向のスコアが、小数で表される。また、スコアは、スコアに対応する方向に音源が存在する確率を示している。
また、スコア算出部１３０は、ビームフォーミング、遅延和法、最尤法、最小分散法、ＭＵＳＩＣ法、ｒｏｏｔ-ＭＵＳＩＣ法、最小ノルム法、又は学習済モデルを用いて、各方向の信号レベルを算出することができる。スコア算出部１３０は、各方向の信号レベルが算出された場合、式（１）又は式（２）を用いて、各方向のスコアを算出する。なお、ｘｉは、各方向の信号レベルを示す。ｙｉは、各方向のスコアを示す。Ｎは、方向数を示す。また、ｙｉは、１（＝Σｙｉ）となる。
Figure 0007204998000001
Figure 0007204998000002
精度算出部１４０は、音源方向の分散値Ｖａｒを算出する。分散値Ｖａｒは、各方向のスコアの中の最大値でもよい。また、精度算出部１４０は、各方向のスコアに基づいて、分散値Ｖａｒを算出してもよい。詳細には、精度算出部１４０は、スコアが最も高い方向のｙｉを基準として、分散値Ｖａｒを算出する。精度算出部１４０は、分散値Ｖａｒを算出する場合、式（３）を用いて、分散値Ｖａｒを算出する。なお、ｄｉは、水平角を示す。例えば、ｄ０は、０度を示す。また、例えば、ｄ３５は、３５０度を示す。関数Ｄｉｆｆ（ｄｉ，ｄｊ）は、水平角ｄｉと水平角ｄｊとの差を示す。また、ｙｉが最も大きい値であるときの方向は、ｄＭＡＸとする。
Figure 0007204998000003
なお、例えば、関数Ｄｉｆｆ（ｄ１０，ｄ２０）は、１０である。関数Ｄｉｆｆ（ｄ１０，ｄ３５０）は、２０である。水平角は、０度又は３６０度である。そのため、精度算出部１４０は、周回を考慮して、角度の差を算出する。
次に、精度算出部１４０は、分散値Ｖａｒの逆数を、精度Ａｃｃとして算出する。詳細には、精度算出部１４０は、式（４）を用いて、精度Ａｃｃを算出する。
Figure 0007204998000004
このように、算出された精度Ａｃｃは、各方向のスコアのうちの最大値の逆数、又は各方向のスコアに基づく分散値Ｖａｒの逆数である。なお、精度Ａｃｃは、第１の逆数とも言う。
また、精度Ａｃｃは、次のように表現してもよい。精度Ａｃｃは、各方向のスコアの中で、最大のスコアの方向の標準偏差の逆数である。
障害物判定部１５０は、精度Ａｃｃと２つの閾値とを用いて、音源とマイクアレイ２００との間に障害物が存在するか否かを判定する。２つの閾値とは、Ａｃｃ１とＡｃｃ２である。Ａｃｃ１とＡｃｃ２は、予め設定された値である。Ａｃｃ１とＡｃｃ２は、記憶部１１０に格納されている。なお、Ａｃｃ２は、Ａｃｃ１よりも大きい（すなわち、Ａｃｃ１＜Ａｃｃ２）。また、例えば、当該障害物とは、かご５０３、又はカウンターウェイト５０７である。
“Ａｃｃ＜Ａｃｃ１”である場合、障害物判定部１５０は、精度が低い状態と判定する。精度が低い状態とは、音源から発せられた音が壁面５０１などで反射及び拡散することで、音源方向を特定できない状態である。障害物判定部１５０は、音源がマイクアレイ２００よりも遠方に存在すると判定する。これは、遠方から発せられた音が壁面５０１を反射し、当該音がマイクアレイ２００の全方向にほぼ同程度の信号レベルで到達し、かつ当該音がランダムな位相差でマイクアレイ２００に到達するからである。
“Ａｃｃ＜Ａｃｃ１”である場合、障害物判定部１５０は、音源とマイクアレイ２００との間に障害物が存在しないと判定する。また、“Ａｃｃ＜Ａｃｃ１”である場合、障害物判定部１５０は、ユーザの設定により、障害物が存在すると判定してもよい。
“Ａｃｃ１≦Ａｃｃ＜Ａｃｃ２”である場合、障害物判定部１５０は、精度がある程度高い状態と判定する。精度がある程度高い状態とは、音源から発せられた音が障害物によって、ある程度制限された状態でマイクアレイ２００に入力される状態である。例えば、障害物判定部１５０は、後述するかご位置特定部１６０によって特定された、かご５０３の位置とカウンターウェイト５０７の位置、昇降路レイアウト１１１、及びマイクアレイ情報１１２を取得する。障害物判定部１５０は、かご５０３の位置が昇降路の上部である場合、音源とマイクアレイ２００との間に、かご５０３が障害物として存在すると判定する。
“Ａｃｃ１≦Ａｃｃ＜Ａｃｃ２”である場合、障害物判定部１５０は、音源とマイクアレイ２００との間に障害物が存在すると判定する。
“Ａｃｃ２≦Ａｃｃ”である場合、障害物判定部１５０は、精度が高い状態と判定する。精度が高い状態とは、音源とマイクアレイ２００との間の距離が短い状態である。“Ａｃｃ２≦Ａｃｃ”である場合、障害物判定部１５０は、音源とマイクアレイ２００との間に障害物が存在しないと判定する。
かご位置特定部１６０は、かご５０３の位置を特定するための情報に基づいて、かご５０３の垂直方向の位置を特定する。ここで、例えば、かご５０３の位置を特定するための情報は、かご５０３の速度及びかご５０３の移動時間を示す。ここで、例えば、かご５０３の初期位置が予め設定される。かご位置特定部１６０は、初期位置から、かご５０３が移動した時間（すなわち、かご５０３の移動時間）と、かご５０３の速度とに基づいて、かご５０３の位置を特定する。また、例えば、かご５０３の位置を特定するための情報は、加速度センサから得られた情報及びかご５０３の移動時間を示す。かご位置特定部１６０は、加速度センサから得られた情報と当該時間とに基づいて、かご５０３の位置を特定してもよい。また、例えば、かご５０３の位置を特定するための情報は、ＷｉＦｉ（登録商標）のアクセスポイントの電波強度、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのビーコンの電波強度、又はイメージセンサから得られた情報である。かご位置特定部１６０は、ＷｉＦｉのアクセスポイントの電波強度、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのビーコンの電波強度、又はイメージセンサから得られた情報に基づいて、かご５０３の位置を特定してもよい。かご位置特定部１６０は、従来技術を用いて、かご５０３の位置を特定してもよい。
また、かご位置特定部１６０は、カウンターウェイト５０７の位置を特定する。ここで、かご５０３とカウンターウェイト５０７とは、ロープでつながっている。そのため、かご５０３の位置が特定された場合、カウンターウェイト５０７のおおよその位置が特定される。しかし、かご５０３とカウンターウェイト５０７との位置関係は、かごの個体によって異なる。そこで、昇降路レイアウト１１１が用いられる。よって、かご位置特定部１６０は、カウンターウェイト５０７の位置を特定する場合、かご５０３の位置と昇降路レイアウト１１１とに基づいて、カウンターウェイト５０７の位置を特定する。
音源特定部１７０は、音源特定情報１１３を用いて、音源を特定する。ここで、音源特定情報１１３の使用方法を説明する。音源特定部１７０は、精度算出部１４０が算出した精度Ａｃｃと閾値Ａｃｃ１と閾値Ａｃｃ２との関係、マイクアレイ情報１１２が示すマイクアレイ２００の位置と向き、かご位置特定部１６０によって特定された、かご５０３の位置、及び障害物判定部１５０による判定の結果に、一致するレコードを音源特定情報１１３の中から検索する。検索されたレコードの音源の項目に登録されている情報が、音源である。例えば、検索されたレコードがＮｏ．１のレコードである場合、音源特定部１７０は、かご５０３よりも上に存在する機器が音源であることを特定する。なお、例えば、当該機器は、カウンターウェイト５０７、ガイドシュー、巻き上げ機などである。このように、音源特定情報１１３は、精度Ａｃｃと閾値Ａｃｃ１と閾値Ａｃｃ２との関係、マイクアレイ２００の位置と向き、かご５０３の位置、及び障害物が存在するか否かを示す情報を示している。そして、音源特定部１７０は、音源特定情報１１３を用いて、音源を特定することができる。
ここで、音源特定情報１１３は、障害物の項目を有していなくてもよい。音源特定情報１１３が障害物の項目を有していない場合、音源特定部１７０は、精度算出部１４０が算出した精度Ａｃｃと閾値Ａｃｃ１と閾値Ａｃｃ２との関係、マイクアレイ情報１１２が示すマイクアレイ２００の位置と向き、及びかご位置特定部１６０によって特定された、かご５０３の位置に、一致するレコードを音源特定情報１１３の中から検索する。
また、音源特定情報１１３のＮｏ．１、Ｎｏ．４、及びＮｏ．５の関係の項目が示す閾値Ａｃｃ１又は閾値Ａｃｃ２は、第１の閾値と呼んでもよい。音源特定情報１１３のＮｏ．２、及びＮｏ．３の関係の項目が示す閾値Ａｃｃ１は、第１の閾値と呼んでもよい。音源特定情報１１３のＮｏ．２、及びＮｏ．３の関係の項目が示す閾値Ａｃｃ２は、第２の閾値と呼んでもよい。音源特定情報１１３のＮｏ．４、及びＮｏ．５の関係の項目が示す閾値Ａｃｃ２は、第２の閾値と呼んでもよい。
また、音源特定情報１１３は、精度Ａｃｃと閾値Ａｃｃ１との関係、及び精度Ａｃｃと閾値Ａｃｃ２との関係を示してもよい。すなわち、音源特定情報１１３は、Ｎｏ．２とＮｏ．３のレコードを含んでいなくてもよい。
なお、検索されたレコードがＮｏ．４又はＮｏ．５のレコードである場合、音源特定部１７０は、音源方向に存在する機器が音源であることを特定する。この場合、音源特定部１７０は、スコア算出部１３０が算出した各方向のスコアの中の最大値に対応する方向を音源方向とする。音源特定部１７０は、マイクアレイ情報１１２が示すマイクアレイ２００の位置と音源方向と昇降路レイアウト１１１とに基づいて、昇降路レイアウト１１１の中から音源を特定する。
出力部１８０は、音源を示す情報を出力装置３００に出力する。例えば、出力装置３００がディスプレイである場合、出力部１８０は、音源を示す情報をディスプレイに出力する。これにより、ディスプレイは、音源を示す情報を表示する。また、例えば、出力装置３００がスピーカである場合、出力部１８０は、音源を示す情報をスピーカに出力する。これにより、スピーカは、音源を示す情報を音声で出力する。
次に、一連の流れを、フローチャートを用いて説明する。まず、例えば、ユーザは、マイクアレイ２００を昇降路に設置する。ユーザは、マイクアレイ２００が設置された位置とマイクアレイ２００の向きとを音源特定装置１００に入力する。これにより、音源特定装置１００は、マイクアレイ情報１１２を作成する。そして、音の収録準備が完了する。音の収録を、フローチャートを用いて説明する。
図５は、実施の形態１の音の収録の流れを示すフローチャートである。
（ステップＳ１１）マイクアレイ２００は、収録を開始する。
（ステップＳ１２）かご５０３は、昇降路を移動する。詳細には、かご５０３は、上昇又は降下する。
マイクアレイ２００には、昇降路内の音が入力される。
（ステップＳ１３）マイクアレイ２００は、収録を終了する。
次に、音源特定装置１００が実行する処理を、フローチャートを用いて、説明する。
図６は、実施の形態１の音源特定装置が実行する処理の例を示すフローチャートである。
（ステップＳ２１）取得部１２０は、マイクアレイ２００が収録した音の音データなどを取得する。
（ステップＳ２２）スコア算出部１３０は、音源データを用いて、複数の方向のそれぞれのスコアを算出する。
（ステップＳ２３）精度算出部１４０は、複数の音源方向候補のそれぞれのスコアを用いて、分散値Ｖａｒを算出する。
（ステップＳ２４）精度算出部１４０は、分散値Ｖａｒを用いて、精度Ａｃｃを算出する。
（ステップＳ２５）かご位置特定部１６０は、かご５０３の位置を特定するための情報を用いて、かご５０３の位置を特定する。
（ステップＳ２６）障害物判定部１５０は、精度Ａｃｃと閾値Ａｃｃ１と閾値Ａｃｃ２とを用いて、障害物の存在を判定する。
（ステップＳ２７）音源特定部１７０は、音源特定情報１１３を用いて、音源を特定する。
（ステップＳ２８）出力部１８０は、音源を示す情報を出力装置３００に出力する。
実施の形態１によれば、音源特定装置１００は、昇降路内の音を示す音データを用いて音源を特定することができる。また、音源特定装置１００は、複雑な処理を実行しないで、音源特定情報１１３を用いて、音源を特定する。よって、音源特定装置１００は、音源を容易に特定することができる。
実施の形態２．
次に、実施の形態２を説明する。実施の形態２では、実施の形態１と相違する事項を主に説明する。そして、実施の形態２では、実施の形態１と共通する事項の説明を省略する。実施の形態２の説明では、図１～３を参照する。
実施の形態１では、２つの閾値（すなわち、閾値Ａｃｃ１と閾値Ａｃｃ２）を用いて、障害物の存在が判定された。実施の形態２では、１つの閾値（すなわち、閾値Ａｃｃ２）を用いて、障害物の存在が判定される場合を説明する。
図７は、実施の形態２の音源特定装置が有する機能ブロックを示す図である。図３に示される構成と同じ図７の構成は、図３に示される符号と同じ符号を付している。
音源特定装置１００ａは、記憶部１１０ａ、取得部１２０ａ、精度算出部１４０ａ、障害物判定部１５０ａ、音源特定部１７０ａ、及びパターン特定部１９１を有する。スコア算出部１３０と精度算出部１４０ａは、算出部１０ａに含まれる。
記憶部１１０ａは、音源特定情報１１３ａを記憶する。ここで、音源特定情報１１３ａを例示する。
図８は、実施の形態２の音源特定情報の例を示す図である。音源特定情報１１３ａは、音源特定情報１１３にパターンの項目が追加された情報である。パターンについては、後で説明する。
また、音源特定情報１１３ａの関係の項目に登録されている情報と音源特定情報１１３の関係の項目に登録されている情報が、異なる。ここで、音源特定情報１１３ａの関係の項目に登録されている閾値Ａｃｃ２は、第１の閾値とも言う。
図７に戻って、音源特定装置１００ａを説明する。
スコア算出部１３０は、各方向のスコアを算出する。精度算出部１４０ａは、各方向のスコアの平均よりも高いスコアが一定区間存在している方向が複数の方向の中に存在するか否かを判定する。当該判定を、図９及び図１０を用いて説明する。
図９は、実施の形態２の昇降路の水平断面図の例である。図９は、マイクアレイ２００、かごガイドレール５０２、カウンターウェイトガイドレール５０６、及びカウンターウェイト５０７を示している。また、図９は、マイクアレイ２００の正面方向を示している。
図１０は、実施の形態２の各方向のスコアの例を示す図である。図１０は、図９の状態で収録された音を示す音データに基づいて算出された各方向のスコアを示している。実線は、各方向のスコアを示している。破線は、各方向のスコアの平均を示している。
例えば、図１０では、各方向のスコアの平均よりも高いスコアが一定区間存在している方向は、背面である。各方向のスコアの平均よりも高いスコアが一定区間存在している方向が複数の方向の中に存在する場合、精度算出部１４０ａは、各方向のスコアを障害物判定部１５０ａに送信する。
“Ａｃｃ＜Ａｃｃ２”である場合、障害物判定部１５０ａは、音源とマイクアレイ２００との間に障害物が存在すると判定する。また、パターン特定部１９１は、スコア算出部１３０が算出した各方向のスコアと、複数のスコアの複数のパターンと比較する。当該複数のスコアは、複数の第１の確率密度とも言う。ここで、複数のパターンを例示する。
図１１（Ａ），（Ｂ）は、実施の形態２の複数のパターンの例を示す図である。図１１（Ａ）は、パターン１とする。図１１（Ｂ）は、パターン２とする。図１１では、２つのパターンを示している。パターンの数は、３つ以上でもよい。なお、例えば、複数のパターンは、記憶部１１０に格納されている。
取得部１２０ａは、複数のパターンを示す情報を取得する。
パターン特定部１９１は、複数のパターンの中から、スコア算出部１３０が算出した各方向のスコアに適合するパターンを特定する。例えば、パターン特定部１９１は、パターン１，２のうち、スコア算出部１３０が算出した各方向のスコアがどのパターンに適合するのかを判定する。また、パターン特定部１９１は、平均二乗誤差を用いて、スコア算出部１３０が算出した各方向のスコアがどのパターンに適合するのかを判定してもよい。
“Ａｃｃ２≦Ａｃｃ”である場合、障害物判定部１５０ａは、音源とマイクアレイ２００との間に障害物が存在しないと判定する。また、“Ａｃｃ２≦Ａｃｃ”である場合、パターン特定部１９１は、上記の複数のパターンの適合処理を実行しない。
音源特定部１７０ａは、精度算出部１４０が算出した精度Ａｃｃと閾値Ａｃｃ２との関係、パターン特定部１９１が特定したパターン、マイクアレイ情報１１２が示すマイクアレイ２００の位置と向き、かご位置特定部１６０によって特定された、かご５０３の位置、及び障害物判定部１５０ａによる障害物の判定結果に、一致するレコードを音源特定情報１１３ａの中から検索する。検索されたレコードの音源の項目に登録されている情報が、音源である。このように、音源特定部１７０ａは、音源特定情報１１３ａを用いて、音源を特定することができる。
実施の形態２では、Ａｃｃ１が用いられない。そのため、ユーザは、Ａｃｃ１を設定する作業をしなく済む。よって、実施の形態２によれば、ユーザの負担が軽減される。
実施の形態３．
次に、実施の形態３を説明する。実施の形態３では、実施の形態１と相違する事項を主に説明する。そして、実施の形態３では、実施の形態１と共通する事項の説明を省略する。実施の形態３の説明では、図１～６を参照する。
実施の形態１，２では、１つのマイクアレイが使用される場合を説明した。実施の形態３では、複数のマイクアレイが使用される場合を説明する。
図１２は、実施の形態３の音源特定装置が有する機能ブロックを示す図である。音源特定装置１００ｂは、マイクアレイ２００，２０１と接続する。例えば、マイクアレイ２００は、かご５０３の上に設置される。マイクアレイ２０１は、カウンターウェイト５０７の上に設置される。図１２では、２つのマイクアレイが例示されている。マイクアレイの数は、３つ以上でもよい。また、音を収録するとき、マイクアレイ２００，２０１には、同期信号が入力される。すなわち、ステップＳ１１のとき、マイクアレイ２００，２０１には、同期信号が入力される。
音源特定装置１００ｂは、記憶部１１０ｂ、取得部１２０ｂ、及び同期処理部１９２を有する。図３に示される構成と同じ図１２の構成は、図３に示される符号と同じ符号を付している。記憶部１１０ｂは、マイクアレイ情報１１２ｂと音源特定情報１１３ｂを記憶する。
マイクアレイ情報１１２ｂは、マイクアレイ２００，２０１の位置とマイクアレイ２００，２０１の向きとを示す。次に、音源特定情報１１３ｂを例示する。
図１３は、実施の形態３の音源特定情報の例を示す図である。音源特定情報１１３ｂには、マイクアレイの数だけ、関係、マイクアレイ位置、マイクアレイの向き、かご位置、障害物の項目が追加される。
図１３は、マイクアレイ１に対応する関係などの項目を示している。なお、マイクアレイ１は、マイクアレイ２００のことである。また、図１３は、マイクアレイ２に対応する関係などの項目を示している。なお、マイクアレイ２は、マイクアレイ２０１のことである。
音源特定情報１１３ｂの使用方法を簡単に説明する。音源特定装置１００ｂは、マイクアレイ２００に入力された音を示す音データに基づいて、対応する行をマイクアレイ１の欄の中から検索する。音源特定装置１００ｂは、マイクアレイ２０１に入力された音を示す音データに基づいて、対応する行をマイクアレイ２の欄の中から検索する。２つの行が一致するレコードの音源の項目に登録されている情報が、音源である。このように、音源特定装置１００ｂは、音源を特定する。
取得部１２０ｂは、マイクアレイ２００に入力された音を示す音データとマイクアレイ２０１に入力された音を示す音データとを取得する。
また、取得部１２０ｂは、かご５０３の位置を特定するための情報、マイクアレイ情報１１２ｂ、及び音源特定情報１１３ｂを取得する。
同期処理部１９２は、当該同期信号を基準として、マイクアレイ２００に入力された音を示す音データとマイクアレイ２０１に入力された音を示す音データとを同期させる。
算出部１０、障害物判定部１５０、及びかご位置特定部１６０は、複数の音データのそれぞれについて、実施の形態１と同じ処理を実行する。例えば、算出部１０は、マイクアレイ２００に入力された音を示す音データとマイクアレイ２０１に入力された音を示す音データに基づいて、２つの音データのそれぞれに対応する精度Ａｃｃを算出する。
音源特定部１７０ｂは、２つの音データのそれぞれに対応する精度Ａｃｃと閾値Ａｃｃ１と閾値Ａｃｃ２との関係、マイクアレイ情報１１２ｂ、かご位置特定部１６０によって特定された、かご５０３の位置、障害物判定部１５０による判定の結果、及び音源特定情報１１３ｂに基づいて、音源を特定する。
また、音源特定情報１１３ｂは、障害物の項目を有していなくてもよい。音源特定情報１１３ｂが、障害物の項目を有していない場合、音源特定部１７０ｂは、障害物判定部１５０による判定の結果を用いずに、音源を特定する。
実施の形態３によれば、音源特定装置１００ｂは、複数のマイクアレイから出力された音データを用いて音源を特定するため、より正確な音源を特定できる。
以上に説明した各実施の形態における特徴は、互いに適宜組み合わせることができる。
１０，１０ａ 算出部、 １００，１００ａ，１００ｂ 音源特定装置、 １０１ プロセッサ、 １０２ 揮発性記憶装置、 １０３ 不揮発性記憶装置、 １０４ 通信装置、 １１０，１１０ａ，１１０ｂ 記憶部、 １１１ 昇降路レイアウト、 １１２，１１２ｂ マイクアレイ情報、 １１３，１１３ａ，１１３ｂ 音源特定情報、 １２０，１２０ａ，１２０ｂ 取得部、 １３０ スコア算出部、 １４０，１４０ａ 精度算出部、 １５０，１５０ａ 障害物判定部、 １６０ かご位置特定部、 １７０，１７０ａ，１７０ｂ 音源特定部、 １８０ 出力部、 １９１ パターン特定部、 １９２ 同期処理部、 ２００，２０１ マイクアレイ、 ３００ 出力装置、 ４００ 駆動装置、 ５０１ 壁面、 ５０２ かごガイドレール、 ５０３ かご、 ５０４ 上ガイドシュー、 ５０５ 下ガイドシュー、 ５０６ カウンターウェイトガイドレール、 ５０７ カウンターウェイト、 ５０８ カウンターウェイト上ガイドシュー、 ５０９ カウンターウェイト下ガイドシュー。

Claims (11)

  1. エレベータのかごが移動する昇降路内の音を示す音データ、前記かごの位置を特定するための情報、前記音が入力されるマイクアレイの位置と前記マイクアレイの向きとを示すマイクアレイ情報、及び音源特定情報を取得する取得部と、
    前記音データと予め決められた方法とに基づいて、複数の音源方向候補の確率密度をそれぞれ示す複数の確率密度を算出し、前記複数の確率密度のうちの最大値の逆数又は前記複数の確率密度に基づく分散値の逆数である第１の逆数を算出する算出部と、
    前記かごの位置を特定するための情報に基づいて、前記かごの位置を特定するかご位置特定部と、
    予め設定された第１の閾値と前記第１の逆数との関係、前記マイクアレイ情報、及び前記かごの位置に基づいて前記音の音源を特定するための情報である前記音源特定情報を用いて、前記音源を特定する音源特定部と、
    を有する音源特定装置。
  2. 前記第１の閾値と前記第１の逆数との関係に基づいて、前記音源と前記マイクアレイとの間に障害物が存在するか否かを判定する障害物判定部をさらに有し、
    前記音源特定部は、前記第１の閾値と前記第１の逆数との関係、前記マイクアレイ情報、前記かごの位置、前記判定の結果、及び前記音源特定情報に基づいて、前記音源を特定する、
    請求項１に記載の音源特定装置。
  3. パターン特定部をさらに有し、
    前記取得部は、複数の第１の確率密度の複数のパターンを示す情報を取得し、
    前記パターン特定部は、前記複数の確率密度の平均よりも高い確率密度が一定区間存在している音源方向候補が前記複数の音源方向候補の中に存在し、かつ前記第１の逆数が前記第１の閾値よりも小さい場合、前記複数のパターンの中から前記複数の確率密度に適合するパターンを特定し、
    前記音源特定部は、前記第１の閾値と前記第１の逆数との関係、特定されたパターン、前記マイクアレイ情報、前記かごの位置、及び前記音源特定情報に基づいて、前記音源を特定する、
    請求項１又は２に記載の音源特定装置。
  4. 前記音源特定部は、前記第１の閾値と予め設定された第２の閾値と前記第１の逆数との関係、前記マイクアレイ情報、前記かごの位置、及び前記音源特定情報に基づいて、前記音源を特定し、
    前記第２の閾値は、前記第１の閾値よりも大きい、
    請求項１に記載の音源特定装置。
  5. 前記第１の閾値と前記第２の閾値と前記第１の逆数との関係に基づいて、前記音源と前記マイクアレイとの間に障害物が存在するか否かを判定する障害物判定部をさらに有し、
    前記音源特定部は、前記第１の閾値と前記第２の閾値と前記第１の逆数との関係、前記マイクアレイ情報、前記かごの位置、前記判定の結果、及び前記音源特定情報に基づいて、前記音源を特定する、
    請求項４に記載の音源特定装置。
  6. 同期処理部をさらに有し、
    前記取得部は、前記音が入力される複数のマイクアレイから出力された複数の音データ、前記かごの位置を特定するための情報、前記複数のマイクアレイの位置と前記複数のマイクアレイの向きとを示す前記マイクアレイ情報、及び前記音源特定情報を取得し、
    前記同期処理部は、前記複数の音データを同期させ、
    前記算出部は、前記複数の音データに基づいて、前記複数の音データのそれぞれに対応する前記第１の逆数を算出し、
    前記音源特定部は、前記複数の音データのそれぞれに対応する前記第１の逆数と前記第１の閾値との関係、前記マイクアレイ情報、前記かごの位置、及び前記音源特定情報に基づいて、前記音源を特定する、
    請求項１に記載の音源特定装置。
  7. 前記音源特定部は、前記複数の音データのそれぞれに対応する前記第１の逆数と前記第１の閾値と予め設定された第２の閾値との関係、前記マイクアレイ情報、前記かごの位置、及び前記音源特定情報に基づいて、前記音源を特定し、
    前記第２の閾値は、前記第１の閾値よりも大きい、
    請求項６に記載の音源特定装置。
  8. 前記かごの位置を特定するための情報は、前記かごの速度及び前記かごの移動時間を示し、
    前記かご位置特定部は、前記かごの速度及び前記かごの移動時間に基づいて、前記かごの位置を特定する、
    請求項１から７のいずれか１項に記載の音源特定装置。
  9. 前記音源を示す情報を出力する出力部をさらに有する、
    請求項１から８のいずれか１項に記載の音源特定装置。
  10. 音源特定装置が、
    エレベータのかごが移動する昇降路内の音を示す音データ、前記かごの位置を特定するための情報、前記音が入力されるマイクアレイの位置と前記マイクアレイの向きとを示すマイクアレイ情報、及び音源特定情報を取得し、
    前記音データと予め決められた方法とに基づいて、複数の音源方向候補の確率密度をそれぞれ示す複数の確率密度を算出し、
    前記複数の確率密度のうちの最大値の逆数又は前記複数の確率密度に基づく分散値の逆数である第１の逆数を算出し、
    前記かごの位置を特定するための情報に基づいて、前記かごの位置を特定し、
    予め設定された第１の閾値と前記第１の逆数との関係、前記マイクアレイ情報、及び前記かごの位置に基づいて前記音の音源を特定するための情報である前記音源特定情報を用いて、前記音源を特定する、
    音源特定方法。
  11. 音源特定装置に、
    エレベータのかごが移動する昇降路内の音を示す音データ、前記かごの位置を特定するための情報、前記音が入力されるマイクアレイの位置と前記マイクアレイの向きとを示すマイクアレイ情報、及び音源特定情報を取得し、
    前記音データと予め決められた方法とに基づいて、複数の音源方向候補の確率密度をそれぞれ示す複数の確率密度を算出し、
    前記複数の確率密度のうちの最大値の逆数又は前記複数の確率密度に基づく分散値の逆数である第１の逆数を算出し、
    前記かごの位置を特定するための情報に基づいて、前記かごの位置を特定し、
    予め設定された第１の閾値と前記第１の逆数との関係、前記マイクアレイ情報、及び前記かごの位置に基づいて前記音の音源を特定するための情報である前記音源特定情報を用いて、前記音源を特定する、
    処理を実行させる音源特定プログラム。
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