JP7259445B2 - 音波発信装置、音波発信プログラム、および音波発信方法 - Google Patents

Description

本発明は、音波発信装置、音波発信プログラム、および音波発信方法に関する。

従来から、スマートフォンやタブレットＰＣ等の情報端末において、人間にとって非可聴な高周波音波を用いて通信を行う、音波通信技術があり、音波通信技術を用いて音波発生装置から音波による識別信号を発信し、情報端末のマイクで音波を受信することで位置情報を取得する技術がある（特許文献１）。また、かかる技術を、災害時におけるナビゲーションシステムに適用した技術がある（特許文献２）。

ところで、施設などにて火災などの災害が発生した場合、その発生場所などの情報が的確に伝わらないことにより、施設利用者等が、どちらに移動すればよいか分からないまま移動してしまうという事態が予想される。しかし従来の技術は、音波発信装置の設置場所に応じたガイダンス情報を提供するに留まっており、かかる事態を踏まえた、正確な情報の伝達と適切な方向への誘導を実現するには課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、正確な情報の伝達および適切な方向へ誘導対象者を誘導可能な音波発信装置、音波発信プログラム、および音波発信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一実施形態の音波発信装置は、識別信号生成部と、音波出力部と、音検出部と、音波出力制御部と、を備える。識別信号生成部は、所定の識別信号を生成する。音波出力部は、所定の識別信号を予め定められた周波数の音波により出力する。音検出部は、予め記憶された、または自ら学習して記憶した所定の報知音と、外部からの音とに基づき、前記外部からの音が所定の報知音であるか否かを検出する。音波出力制御部は、音検出部により前記外部からの音が所定の報知音であることが検出された場合に、所定の識別信号で用いられる周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する。

本発明によれば、正確な情報の伝達および適切な方向へ誘導対象者を誘導することができるという効果を奏する。

図１は、第１の実施形態に係る情報システムの全体構成の一例を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係るビーコンのハードウェア構成の一例を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係るビーコンの機能的構成の一例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る他のビーコンへの通知について説明する図である。 図５は、第１の実施形態に係る周波数の変更について説明する図である。 図６は、第１の実施形態に係る音量の変更について説明する図である。 図７は、第１の実施形態に係るビーコンから出力される識別信号の音量と周波数の一例を示す模式図である。 図８は、第１の実施形態に係るビーコンが施設等に設置された場合における通常モードから報知モードへの変化の一例を示す図である。 図９は、第１の実施形態に係る報知モードにおける誘導の一例を示す図である。 図１０は、第１の実施形態に係る報知モードにおける誘導の他の一例を示す図である。 図１１は、第１の実施形態に係る他のビーコンへの通知範囲の一例を示す図である。 図１２は、第１の実施形態に係るビーコンで実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１３は、第２の実施形態に係るビーコンの機能的構成の一例を示す図である。 図１４は、第２の実施形態に係る登録される報知音の一例を示す図である。 図１５は、第２の実施形態に係る報知音の登録処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図１６は、変形例に係る所定の音声の音声波形と周波数の一例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、音波発信装置、音波発信プログラム、および音波発信方法実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施形態に係る情報システムＳの全体構成の一例を示す図である。情報システムＳは、図１に示すように、複数のビーコン４ａ～４ｃと、サーバ装置１と、ゲートウェイ装置３とを備える。なお、情報システムＳは、防災システムともいう。

複数のビーコン４ａ～４ｃ（以下、個々のビーコン４ａ～４ｃを特に区別しない場合は、単にビーコン４という）は、所定の識別信号を音波として発信する。ビーコン４が出力する音波は、人間にとって非可聴な高周波音波であるものとする。ビーコン４は、本実施形態における音波発信装置の一例である。なお、情報システムＳにビーコン４の数は、図１に示す例に限定されるものではない。

所定の識別信号は、報知情報または警報情報（以下、単に「報知情報」という場合には、「警報情報」を含むものとする）を伝達可能な信号である。報知情報は、例えば、火災、災害、震災、またはその他の緊急事態等の発生を示す情報である。報知情報は、具体的な報知内容（火災、災害、震災、またはその他の緊急事態等）を識別可能な情報であっても良いが、単に何らかの火災、災害、震災、またはその他の緊急事態等が発生したことを示す情報であっても良い。また、報知情報は、避難経路、または避難方向等を示すものでも良い。また、識別信号は、ビーコン４を特定可能な識別情報、またはビーコン４の位置を示す位置情報を含むものであっても良い。

また、ビーコン４には、マイクロフォンが搭載されており、外部の音を検出可能である。例えば、ビーコン４は、報知器６から出力された報知音または警報音を検出する。

また、ビーコン４は、ゲートウェイ装置３と無線通信または有線通信によって接続される。無線通信および有線通信の手法は特に限定されるものではないが、例えば、無線通信の場合は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＷｉ－Ｆｉ（登録商標）、９２０ＭＨｚ無線等を採用可能である。また、例えば、有線通信の場合は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）やＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等を採用可能である。

また、ビーコン４は、他のビーコン４と無線通信によって接続される。

ゲートウェイ装置３は、サーバ装置１とインターネット等のネットワーク２を介して接続される。ゲートウェイ装置３およびゲートウェイ装置３は、例えば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）等の通信回線によってネットワーク２に接続する。

サーバ装置１は、情報システムＳ全体を管理する。また、サーバ装置１は、ゲートウェイ装置３と無線通信または有線通信によって接続される。また、サーバ装置１は、ＬＴＥ等の通信回線によって情報端末５と接続しても良い。

報知器６は、火災、災害、震災、またはその他の緊急事態等が発生した場合に、所定の報知音または所定の警報音（以下、単に「報知音」という場合には、「警報音」を含むものとする）を出力する装置である。報知器６が出力する所定の報知音は、人間の可聴域の音であるものとする。報知器６は、報知内容（火災、災害、震災、またはその他の緊急事態等）に応じて異なる警報音を出力しても良いし、報知内容に関わらず、同一の報知音を出力するものとしても良い。また、報知器６は、異常を検出するセンサを備え、異常を検出した場合に、所定の報知音を出力するものとしても良い。報知器６は、警報器ともいう。

情報端末５は、例えば、スマートフォンやタブレットＰＣ等である。情報端末５にはマイクロフォンが搭載されており、ビーコン４から出力された所定の識別信号を、当該マイクロフォンによって受信可能である。情報端末５は、ビーコン４から出力された所定の識別信号から、報知情報またはビーコン４の位置を示す位置情報等を取得する。また、情報端末５は、サーバ装置１とＬＴＥ等の通信回線によって接続することにより、報知情報を取得しても良い。また、情報端末５は、サーバ装置１と通信することによって情報端末５の現在位置を示す位置情報等を取得しても良い。

情報端末５は、例えば、ビーコン４から受信した所定の識別信号に含まれる報知情報に基づいて、発生した災害等の内容、または避難経路等に関する報知情報をディスプレイに表示することにより、ユーザ（誘導対象者）に、報知情報を把握させる。なお、情報端末５における報知情報の活用の手法はこれに限定されるものではない。

なお、情報システムＳの構成は図１に示す例に限定されるものではなく、複数のビーコン４のみを含むものであっても良い。また、ビーコン４は、ゲートウェイ装置３を介さずに、サーバ装置１と無線通信または有線通信によって接続されても良い。また、サーバ装置１がネットワーク２を介さずに、無線通信または有線通信によってゲートウェイ装置３と直接的に接続する構成を採用しても良い。また、情報システムＳは、サーバ装置１を備えず、ゲートウェイ装置３がビーコン４を管理する機能を有しても良い。また、情報システムＳは、情報端末５または報知器６を含むものとしても良い。

図２は、本実施形態に係るビーコン４のハードウェア構成の一例を示す図である。図２に示すように、ビーコン４は、通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）４１と、プロセッサ４２と、メモリ４３と、マイクロフォン４４と、スピーカ４５と、操作部４６とを備える。

通信インタフェース（Ｉ／Ｆ）４１は、ゲートウェイ装置３、サーバ装置１、または他のビーコン４と無線通信または有線通信で接続するためのインタフェースである。

プロセッサ４２は、ＣＰＵまたは集積回路（ＩＣ）等であり、プログラムを実行してビーコン４全体を統括的に制御する。メモリ４３は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、またはフラッシュメモリ等の記憶装置であり、プロセッサ４２によって実行されるプログラムや、合処理に用いられる各種の情報を記憶する。

マイクロフォン４４は、ビーコン４の周囲の音を収集し、収集した音をプロセッサ４２に送出する。

スピーカ４５は、所定の識別信号を音波として発信（出力）する。スピーカ４５は、本実施形態における音波出力部の一例である。また、ビーコン４は、スピーカ４５の代わりに、ブザー等を音波出力部として備えても良い。なお、ビーコン４は、スピーカ４５またはブザー等を複数備えても良い。

操作部４６は、ユーザ（管理者等）の操作を受け付けるボタン等である。操作部４６は、受け付けた操作を、プロセッサ４２に送出する。

次に、ビーコン４の機能について説明する。

図３は、本実施形態に係るビーコン４の機能的構成の一例を示す図である。図３に示すように、ビーコン４は、通信部４０１と、識別信号生成部４０２と、音検出部４０３と、音波出力制御部４０４と、受付部４０５と、記憶部４５０とを備える。

記憶部４５０は、例えばメモリ４３によって実現される。また、本実施の形態のビーコン４で実行されるプログラムは、上述した各部（通信部、識別信号生成部、音検出部、音波出力制御部、受付部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはプロセッサ４２がメモリ４３等の記憶媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、通信部、識別信号生成部、音検出部、音波出力制御部、受付部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

記憶部４５０は、報知音情報４５１と、設定情報４５２と、音波情報４５３とを備える。報知音情報４５１、設定情報４５２、音波情報４５３は、サーバ装置１から送信されて記憶部４５０に記憶されるものとしても良いし、予め記憶部４５０に登録されているものとしても良い。

報知音情報４５１は、所定の報知音や警報音に関する情報である。例えば、報知音情報４５１は、所定の報知音の周波数、振幅（音量）、報知時間等を含む。また、所定の報知音が複数種類ある場合には、例えば、報知音情報４５１には、報知音の種類を特定可能な識別情報と、周波数、振幅（音量）、報知時間等を対応付けられる。

設定情報４５２は、音波出力の発信または停止（オン・オフ）、出力される音波の音量、音波の出力開始時間、音波の出力停止時間、周波数の変更値などの情報が対応付けられた情報である。また、周波数の変更値は、報知対象である移動体について、想定している速度ごとに異なる値が登録されても良い。また、報知対象である移動体が一種類の場合、例えば歩行者のみが対象として想定される場合には、周波数の変更値は、歩行者として想定される速度のみが登録されていても良い。周波数の変更値の詳細については後述する。

音波情報４５３は、識別信号の出力に使用される音波の周波数帯、周波数、識別ＩＤ等の情報が対応付けられた情報である。識別ＩＤは、識別信号の種類を特定可能な情報である。例えば、識別ＩＤは、報知内容（火災、災害、震災、またはその他の緊急事態等）ごとに異なるものでも良いし、緊急度等に応じて異なるものでも良い。

通信部４０１は、他のビーコン４から、他のビーコン４が所定の報知音を検出したことを示す通知を受信する。通信部４０１は、他のビーコン４が所定の報知音を検出したことを示す通知を受信した場合に、当該通知を受信したことを、識別信号生成部４０２および音波出力制御部４０４に送出する。

また、通信部４０１は、音検出部４０３が所定の報知音を検出した場合に、所定の報知音を検出したことを他のビーコン４に通知する。

図４は、本実施形態に係る他のビーコン４への通知について説明する図である。図４に示すように、報知器６が出力した所定の報知音を、ビーコン４ａが検出した場合、ビーコン４ａは、他のビーコン４ｂに、所定の報知音を検出したことを通知する。このような通知により、ビーコン４ｂ自体は報知器６が出力した所定の報知音を検出していない場合であっても、災害等の発生により所定の報知音が出力されていることを、ビーコン４ａからの通知から判別可能となる。

なお、ビーコン４同士が直接的に通知を送受信せずに、ゲートウェイ装置３を介して通信するものとしても良い。

図３に戻り、識別信号生成部４０２は、所定の識別信号を生成する。識別信号生成部４０２は、例えば、音検出部４０３により所定の報知音が検出された場合、または通信部４０１により他のビーコン４から所定の報知音を検出したことを示す通知が受信された場合、識別信号の内容を変更しても良い。例えば、識別信号生成部４０２は、報知内容（火災、災害、震災、またはその他の緊急事態等）に応じて異なる識別信号を生成しても良い。識別信号生成部４０２は、生成した識別信号を、音波出力制御部４０４に送出する。

音検出部４０３は、予め記憶された、または自ら学習して記憶した所定の報知音と、マイクロフォン４４によって収集された外部からの音とに基づき、所定の報知音を検出する。本実施形態においては、音検出部４０３は、マイクロフォン４４によって収集された外部からの音を、記憶部４５０に記憶された報知音情報４５１と照合し、外部からの音が報知音情報４５１に登録された所定の報知音であるか否かを判定する。音検出部４０３は、外部からの音が報知音情報４５１に登録された所定の報知音であると判定した場合に、所定の報知音を検出したことを、識別信号生成部４０２および音波出力制御部４０４に送出する。

音波出力制御部４０４は、スピーカ４５を制御し、識別信号生成部４０２によって生成された識別信号を、音波としてスピーカ４５から出力させる。通常時においては、音波出力制御部４０４は、音波情報４５３に予め定義された周波数の音波で、識別信号をスピーカ４５から出力させる。

また、音波出力制御部４０４は、音検出部４０３により所定の報知音が検出された場合に、識別信号で用いられる周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する。

移動体は、例えば人であり、情報端末５を保持しているものとする。また、人が乗り物に乗っていることを想定する場合は、当該乗り物を移動体とし、その速度を所定の速度として設定しても良い。

音波出力制御部４０４は、例えば、周波数を０．９５～１．０５の範囲の係数で乗算（音の再生周波数を９５～１０５％の範囲で設定）することによって周波数を変更し、変更後の周波数の音波で、所定の識別信号をスピーカ４５に出力させる。周波数の変更に用いられる係数は、設定情報４５２に登録された周波数の変更値である。音波出力制御部４０４が周波数の設定を変更することで、ビーコン４に近づいて来る方向または遠ざかる方向に早く移動しても識別信号を取得可能となる。また、音波出力制御部４０４が周波数の設定を変更することで、移動体（人等）がビーコン４に近づいて来る方向と、遠ざかる方向のいずれかに移動する場合に、移動体と共に移動する情報端末５が識別信号を取得しやすくなるように制御することができる。

また、音波出力制御部４０４は、音検出部４０３により所定の報知音が検出された場合に、識別信号の出力音量の設定を、予め定められた大きさ以上の音量に変更する。具体的には、音波出力制御部４０４は、音検出部４０３により所定の報知音が検出された場合に、設定情報４５２に登録された音波の音量を変更して大きくする。音波出力制御部４０４が識別信号の出力音量の設定を予め定められた大きさ以上の音量に変更することにより、スピーカ４５から出力される識別信号の音波の音量が予め定められた大きさ以上となる。

また、音波出力制御部４０４は、音検出部４０３により所定の報知音が検出された場合だけではなく、通信部４０１により他のビーコン４から所定の報知音を検出したことを示す通知を受信された場合にも、音検出部４０３により所定の報知音が検出された場合と同様に、識別信号で用いられる周波数および識別信号の出力音量の設定を変更する。

本実施形態においては、音波出力制御部４０４によって識別信号で用いられる周波数および識別信号の出力音量の設定が変更された状態を、「報知モード」という。また、「報知モード」以外、すなわち、設定情報４５２または音波情報４５３に予め登録された周波数および音量のまま、識別信号を出力する状態を、「通常モード」という。

受付部４０５は、操作部４６から入力されたユーザの操作を受け付ける。なお、ビーコン４は通信インタフェース４１を介して、外部装置（例えばサーバ装置１）から、設定の変更等のユーザの操作を受け付けても良い。

次に、図５を用いて、周波数の変更について説明する。図５は、本実施形態に係る周波数の変更について説明する図である。図５の（ａ）は、通常モードにおける識別信号の音量及び周波数を示す。ここで、図５においては、通常モードにおける識別信号を、識別信号ＩＤ１といい、識別信号ＩＤ１を出力する音波を、音波ＩＤ１という。

通常モードにおいて、情報端末５が音波ＩＤ１を取得可能な範囲は、図５の（ａ）に示すとおりであり、ビーコン４に近づく方向と遠ざかる方向のどちらに情報端末５が移動する場合でも同様に音波ＩＤ１が取得可能であるとする。

また、図５（ｂ）～図５（ｄ）は音波出力制御部４０４によってビーコン４が報知モードへと移行した際の、識別信号の設定変更について示す。ここで、図５においては、報知モードにおける識別信号を、識別信号ＩＤ２といい、識別信号ＩＤ２を出力する音波を、音波ＩＤ２という。

音波はドップラー効果により移動速度によって周波数が変化し、音源に近づく方向に移動すると周波数が高くなり、音源から遠ざかる方向に移動すると周波数が低くなる。このため、情報端末５の移動による周波数の変化によって識別信号が取得しにくくなる場合がある。

図５（ｂ）に示す例では、音波出力制御部４０４が音波の周波数を低く設定して出力している。この場合、情報端末５がビーコン４に近づく方向に移動すると取得する周波数は高くなるので、元々の周波数に近くなり、識別信号を取得しやすくなる。この周波数変更により、近づく方向で取得できる移動速度範囲は、通常時よりも広い範囲となる。

また、図５（ｃ）に示す例では、音波の周波数を高く設定して出力している。この場合、情報端末５がビーコン４に遠ざかる方向に移動すると取得する周波数は低くなるので、元々の周波数に近くなり、識別信号を取得しやすくなる。このような周波数変更により、遠ざかる方向で取得できる移動速度範囲は、通常時よりも広い範囲となる。

また、図５（ｄ）に示す例では、音波の周波数を低く設定したものと高く設定したものを組合せている。なお、図５（ｄ）に示す例では、ビーコン４は、スピーカ４５を２つ備えるものとする。このとき、周波数の低い方の音波では近づく方向（図５（ｄ）のＡの向き）、周波数を高い方の音波では遠ざかる方向（図５（ｄ）のＢの向き）で識別信号を取得しやすくなるため、情報端末５を保持している人がビーコン４付近を一方向に通過する際に識別信号が取得しやすくなる。

音波出力制御部４０４は、情報端末５を持った人や物に対して注意喚起又は誘導したい方向に合わせて周波数の変更を行うものとする。注意喚起又は誘導したい方向は、予め記憶部４５０に設定されても良いし、発生した災害等の種類、または災害等の発生場所等に応じて異なるものとしても良い。例えば、音波出力制御部４０４が、注意喚起又は誘導したい方向に合わせて（例えば、近づくのが危険な方向や避難経路方向に合わせて）周波数の変更を行うことで、情報端末５を保持している人が適切な方向に移動している場合に識別信号を取得しやすくなるように制御することができる。

なお、通常モードにおいても、ビーコン４に近づく方向と遠ざかる方向で、どちらかの方向で取得しやすいように設定していても良い。また、通常モードまたは報知モードにおいて、ビーコン４に近づく方向と遠ざかる方向とで異なる識別信号を出力しても良い。

次に、図６を用いて、音量の変更について説明する。図６は、本実施形態に係る音量の変更について説明する図である。図６（ａ）は、通常モードにおける音量で出力された識別信号を、情報端末５が取得（受信）可能な音波ＩＤ取得範囲９００ａの一例を示す。

また、図６（ｂ）は、報知モードにおける音量で出力された識別信号を、情報端末５が取得（受信）可能な音波ＩＤ取得範囲９００ｂの一例を示す。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、識別信号の出力音量が大きくなることで、通常モード時よりも広い範囲で、情報端末５が識別信号を取得可能となる。

図７は、本実施形態に係るビーコン４から出力される識別信号の音量と周波数の一例を示す模式図である。図７では、線間隔が狭いほど高い周波数、線全体の幅が広いほど大きい音量を示す。図７に示す例では、周波数はＢ＜Ａ＜Ｃの順で高くなり、音量はａ＜ｂである。つまり、図７に示すように、報知モードにおける音量ｂは、通常モードにおける音量ａよりも大きい。また、図７に示す例では、通常モードにおいては周波数はＡであり、報知モードにおいては、ビーコン４の一方（図７の右側）に向けて出力される音波の周波数はＣ、もう一方（図７の左側）に向けて出力される音波の周波数はＢとする。

音量または周波数の設定は図７に示す例に限定されるものではなく、例えば、報知モードでは、周波数Ｂ＝Ｃとなるよう設定しても良いし、音量ｂ＝ａとなるように設定しても良い。

図８は、本実施形態に係るビーコン４が施設等に設置された場合における通常モードから報知モードへの変化の一例を示す図である。図８においては、施設等の通路の天井に、ビーコン４ａ～４ｃおよび報知器６ａ～６ｃが設置されているものとする。

図８（ａ）は、通常モードの状態を示す。図８（ａ）においては、いずれの報知器６も報知音を出力していないものとする。

ここで、図８（ｂ）および図８（ｃ）は、報知モードの状態を示す。図８（ｂ）および図８（ｃ）においては、報知器６ｃが、所定の報知音を出力している。例えば、ビーコン４ｃが、報知器６ｃから出力された報知音を検出した場合、図８（ｂ）に示すように、ビーコン４ｃは、他のビーコン４ａ，４ｂに報知音を検出したことを通知する。また、ビーコン４ｃは、図８（ｃ）に示すように、ゲートウェイ装置３を介して他のビーコン４ａ，４ｂに報知音を検出したことを通知しても良い。

また、図９は、本実施形態に係る報知モードにおける誘導の一例を示す図である。図９に示す例では、ビーコン４ａ～４ｃの各々の音波出力制御部４０４は、報知音を検出したビーコン４ｃ付近の場所が危険だと認識して、誘導対象者がその方向へ近づくのを防止する目的で、誘導対象者が保持している情報端末５がビーコン４ｃに近づく場合に識別信号を取得しやすくなるよう周波数及び音量の設定を変更している。

また、図１０は、本実施形態に係る報知モードにおける誘導の他の一例を示す図である。図１０に示す例では、図９で示した例に加えて、報知音を検出したビーコン４ｃから少し離れた場所に設置されたビーコン４ｄ，４ｅでは、ビーコン４ｃに近づく方向ではなく離れる方向で識別信号を取得しやすくなるように、周波数及び音量の設定を変更している。このため、図１０に示す例では、誘導対象者を安全な場所へと誘導するようにしている。この場合、ビーコン４ａ～４ｃと、ビーコン４ｄ，４ｅとでは、識別信号の内容が異なるものであっても良い。

また、図１１は、本実施形態に係る他のビーコン４への通知範囲の一例を示す図である。図１１に示すように、ビーコン４の通信部４０１は、音検出部４０３が所定の報知音を検出した場合に、所定の報知音を検出したことを他のビーコン４に通知する。本実施形態においては、通信部４０１は、予め定められた通信範囲８００に含まれる他のビーコン４を通知の対象とする。図１１に示す例では、ビーコン４ａが報知器６から出力された所定の報知音を検出した場合、ビーコン４ａは、所定の報知音を検出したことを、所定の通信範囲８００に含まれるビーコン４ｂ，４ｃに通知する。また、ビーコン４ｘ，４ｙは所定の通信範囲８００の外であるため、ビーコン４ａは、ビーコン４ｘ，４ｙには通知をしない。

予め定められた通信範囲８００は、例えば、記憶部４５０の設定情報４５２に記憶される。また、この通信範囲８００は、操作部４６から入力された操作、またはサーバ装置１から送信された指示等によって設定されても良い。

次に、以上のように構成されたビーコン４で実行される処理の流れについて説明する。図１２は、本実施形態に係るビーコン４で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。このフローチャートの処理の実行時においては、ビーコン４は通常モードであるものとする。

まず、識別信号生成部４０２は、所定の識別信号を生成する（Ｓ１）。通常モードにおいては、識別信号が伝達する報知情報は、例えば、ビーコン４を特定可能な識別情報、またはビーコン４の位置を示す位置情報、または現在災害等が発生していないことを示す情報等でも良い。識別信号生成部４０２は、生成した識別信号を、音波出力制御部４０４に送出する。

次に、音波出力制御部４０４は、スピーカ４５を制御し、識別信号生成部４０２によって生成された識別信号を、音波としてスピーカ４５から出力（発信）させる（Ｓ２）。通常モードにおいては、音波出力制御部４０４は、音波情報４５３に予め定義された周波数の音波で、識別信号をスピーカ４５から出力させる。

次に、通信部４０１は、他のビーコン４から、他のビーコン４が所定の報知音を検出したことを示す通知を受信したか否かを判定する（Ｓ３）。通信部４０１は、他のビーコン４から、他のビーコン４が所定の報知音を検出したことを示す通知を受信したと判定した場合には（Ｓ３“Ｙｅｓ”）、Ｓ６の処理に進む。また、通信部４０１は、他のビーコン４から、他のビーコン４が所定の報知音を検出したことを示す通知を受信していないと判定した場合に（Ｓ３“Ｎｏ”）、Ｓ４の処理に進む。

次に、音検出部４０３は、マイクロフォン４４によって収集された外部からの音を、記憶部４５０に記憶された報知音情報４５１と照合し、所定の報知音を検出したか否かを判定する（Ｓ４）。音検出部４０３は、所定の報知音を検出していないと判定した場合（Ｓ４“Ｎｏ”）、Ｓ１の処理に戻る。また、音検出部４０３は、所定の報知音を検出したと判定した場合（Ｓ４“Ｙｅｓ”）、Ｓ５の処理に進む。

次に、通信部４０１は、他のビーコン４に報知音の検出を通知する（Ｓ５）。

そして、音波出力制御部４０４は、ビーコン４のモードを、報知モードに移行する（Ｓ６）。報知モードにおいては、音波出力制御部４０４は、まず、識別信号の周波数の設定を、誘導対象者（移動体の一例）の速度に応じた周波数に変更する（Ｓ７）。また、音波出力制御部４０４は、識別信号の音量の設定を変更する（Ｓ８）。周波数及び音量は、ビーコン４の設置場所、誘導方向、または災害等の発生内容等に応じて異なるものとしても良い。

そして、識別信号生成部４０２は、所定の識別信号を生成する（Ｓ９）。報知モードにおいては、識別信号生成部４０２は、通常モードとは異なる報知情報を伝達する識別信号を生成するものとしても良い。識別信号生成部４０２は、生成した識別信号を、音波出力制御部４０４に送出する。

そして、音波出力制御部４０４は、スピーカ４５を制御し、識別信号生成部４０２によって生成された識別信号を、音波としてスピーカ４５から出力（発信）させる（Ｓ１０）。この際、音波出力制御部４０４は、変更後の周波数または音量で、識別信号を出力させるものとする。ここで、このフローチャートの処理は終了する。

このように、本実施形態のビーコン４は、予め記憶された、または自ら学習して記憶した所定の報知音と、外部からの音とに基づき、所定の報知音を検出し、所定の報知音を検出した場合に、所定の識別信号で用いられる周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する。このため、本実施形態のビーコン４によれば、正確な情報の伝達および適切な方向へ誘導対象者を誘導可能な音波発信装置を提供することができる。

また、本実施形態のビーコン４は、周波数を０．９５～１．０５の範囲の係数で乗算することによって周波数を変更し、変更後の周波数の音波で、所定の識別信号をスピーカ４５から出力する。このため、本実施形態のビーコン４によれば、情報端末５を保持している誘導対象者に対して注意喚起または誘導を効果的に行うことができる。

また、本実施形態のビーコン４は、他のビーコン４から、他のビーコン４が所定の報知音を検出したことを示す通知を受信した場合に、識別信号で用いられる周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する。このため、本実施形態のビーコン４によれば、所定の報知音を直接的に検出することができなかった場合にも、他のビーコン４からの通知に基づいて、正確な情報の伝達および適切な方向へ誘導対象者を誘導可能な音波発信装置を提供することができる。

また、本実施形態のビーコン４は、所定の報知音を検出した場合に、所定の報知音を検出したことを他のビーコン４に通知する。このため、本実施形態のビーコン４によれば、周辺の他のビーコン４を報知モードに移行させることができ、誘導対象者に対して効率的な誘導を実施することができる。

また、本実施形態のビーコン４の所定の報知音を検出した場合の通知対象は、予め定められた通信範囲８００に含まれる他のビーコン４である。このため、本実施形態のビーコン４によれば、例えば、所定の階またはフロア、部屋など、設定した任意の範囲の他のビーコン４にのみ通知を行うため、誘導対象者に対して適切な誘導を実施することができる。

また、本実施形態のビーコン４は、所定の報知音が検出された場合に、所定の識別信号の出力音量の設定を、予め定められた大きさ以上の音量に変更する。このため、本実施形態のビーコン４によれば、周波数の変更だけではなく、音量の増大による所定の識別信号の受信可能な範囲の拡大によって、情報端末５を保持している誘導対象者に対してより効果的に情報の伝達または誘導をすることができる。

なお、本実施形態においては、ビーコン４は、所定の報知音を検出した場合に、他のビーコン４に所定の報知音を検出したことを通知する機能、および他のビーコン４から所定の報知音を検出したことの通知を受ける機能を有するものとしたが、当該機能は必須ではない。

なお、本実施形態においては、所定の報知音が検出された場合、または他のビーコン４から、他のビーコン４が所定の報知音を検出したことを示す通知を受信した場合に、識別信号で用いられる周波数および識別信号の出力音量の設定が変更されるものとしたが、周波数と出力音量のいずれか一方のみが変更されても良い。

なお、ビーコン４は、報知器６から出力された報知音以外の音を、所定の報知音として検出しても良い。例えば、報知音は、警報等に限定されるものではなく、何らかの機器の操作音や、機器の動作終了等を通知する音、機器が異常を検出したことを知らせる音でも良い。

なお、本実施形態においては、プロセッサ４２によって実現される機能部である通信部４０１を、特許請求の範囲における通信部の一例として記載したが、通信インタフェース４１を通信部の一例としても良い。

（第２の実施の形態）
上述の第１の実施形態では、ビーコン４は、予め定められた報知音を検出していた。この第２の実施形態では、任意の音を、報知音として登録することができる。

図１３は、本実施形態に係るビーコン４の機能的構成の一例を示す図である。本実施形態のビーコン４は、第１の実施形態の機能に加えて、登録部４０６を備える。

登録部４０６は、マイクロフォン４４によって取得された音を、記憶部４５０の報知音情報４５１に登録（追加）する。例えば、法律などで定められている設備の非常放送音以外の音を、所定の報知音として登録する場合に、登録部４０６は、登録対象の音の周波数や音量の時間変化の特徴を抽出することで報知音の登録を行う。登録部４０６がこのような登録処理を実行するモードを、「報知音登録モード」という。

図１４は、本実施形態に係る登録される報知音の一例を示す図である。図１４（ａ）に示す報知音の例では、２種類の周波数の音がそれぞれ交互に一定時間繰り返し鳴り、鳴っている間の音量が一定の割合で増加・減少するという特徴がある。また、図１４（ｂ）に示す報知音の例では、周波数が時間と共に増加していき、鳴っている間の音量は一定であるという特徴や、鳴っている時間と無音時間が一定の割合で3回繰り返されるという特徴がある。登録部４０６は、登録対象の音における各周波数の値や音量、時間などの特徴に関する情報を記憶部４５０の報知音情報４５１に登録する。

また、登録部４０６は、上述した手法に限らず、公知の学習手法を用いて、報知音を学習するものとしても良い。

また、本実施形態の音検出部４０３は、第１の実施形態の機能を備えた上で、登録部４０６によって登録された登録音と、外部からの音とに基づき、登録音を検出する。音検出部４０３は、登録部４０６によって登録された報知音を検出した場合にも、予め登録された報知音を検出した場合と同様に、所定の報知音を検出したことを、識別信号生成部４０２および音波出力制御部４０４に送出する。

次に、本実施形態に係る報知音の登録処理の流れを説明する。図１５は、本実施形態に係る報知音の登録処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、受付部４０５は、操作部４６から入力されたユーザ（管理者等）による報知音登録モードへの変更操作を受け付ける（Ｓ２１）。受付部４０５は、変更操作を受け付けたことを、登録部４０６に送出する。また、この場合、ユーザは、登録対象音を、ビーコン４の周囲で出力（再生）する。登録対象音は、ビーコン４のマイクロフォン４４によって取得（収集）される。

登録部４０６は、マイクロフォン４４によって取得された登録対象音の周波数の値、音量、時間等の特徴を抽出する。登録部４０６は、特徴の抽出が完了したと判断するまでは、抽出処理を継続する（Ｓ２２“Ｎｏ”）。そして、登録部４０６は、特徴の抽出が完了したと判断した場合は、（Ｓ２２“Ｙｅｓ”）、登録対象音を報知音として登録する（Ｓ２３）。ここで、このフローチャートの処理は終了する。

このように、本実施形態のビーコン４は、取得された音を記憶部４５０に登録し、登録された登録音と、外部からの音とに基づき、登録音を検出する。このため、本実施形態のビーコン４によれば、法律などで定められている設備の非常放送音以外の音を、所定の報知音として利用することができる。

（変形例）
なお、上述の第１の実施形態および第２の実施形態においては、所定の報知音を検出の対象としていたが、音ではなく「音声」を検出の対象としても良い。

例えば、音検出部４０３は、予め記憶された、または自ら学習して記憶した所定の音声と、マイクロフォン４４によって収集された外部からの音声とに基づき、所定の音声を検出しても良い。

また、音波出力制御部４０４は、音検出部４０３により所定の音声が検出された場合に、所定の識別信号で用いられる周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更しても良い。また、音波出力制御部４０４は、音検出部４０３により所定の音声が検出された場合に、所定の識別信号の出力音量の設定を、予め定められた大きさ以上の音量に変更しても良い。

図１６は、本変形例に係る所定の音声の音声波形と周波数の一例を示す図である。図１６では、“かじです”と発音したときの音の振幅と周波数を示している。それぞれの音Ａ～Ｄが、それぞれ言葉の“か”、“じ”、“で”、“す”に対応している。本変形例の音検出部４０３は、それぞれの言葉の区切りを検出し、各音の周波数解析などを行うことで言葉を認識する。こうした“かじです”などの言葉を記憶部４５０の報知音情報４５１に予め登録しておき、音検出部４０３が検出することで報知モードへと移行することが可能となる。

また、第２の実施形態において説明した報知音の登録の手法と同様に、任意の音声を登録しても良い。

このように、本変形例のビーコン４では、予め記憶された、または自ら学習して記憶した所定の音声と、マイクロフォン４４によって収集された外部からの音声とに基づき、所定の音声を検出し、所定の音声を検出した場合に、所定の識別信号で用いられる周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する。このため、本変形例のビーコン４によれば、報知音だけではなく、音声によっても報知モードに移行することができる。

例えば、災害等の発生時に放送される館内放送の音声を予めビーコン４に登録することにより、ビーコン４は、当該館内放送を検出した場合に、報知モードに移行し、誘導対象者に対して正確な情報の伝達および適切な方向へ誘導対象者を誘導可能な音波発信装置を提供することができる。

なお、上述の各実施形態のビーコン４で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、上述の各実施形態のビーコン４で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、上述の各実施形態のビーコン４で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。また、上述の各実施形態のビーコン４で実行されるプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

上記で説明した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ものとする。

１ サーバ装置
２ ネットワーク
３ ゲートウェイ装置
４，４ａ～４ｅ，４ｘ，４ｙ ビーコン
５ 情報端末
６，６ａ～６ｃ 報知器
４１ 通信インタフェース
４２ プロセッサ
４３ メモリ
４４ マイクロフォン
４５ スピーカ
４６ 操作部
４０１ 通信部
４０２ 識別信号生成部
４０３ 音検出部
４０４ 音波出力制御部
４０５ 受付部
４０６ 登録部
４５０ 記憶部
４５１ 報知音情報
４５２ 設定情報
４５３ 音波情報
Ｓ 情報システム

特開２０１８－１２４９５４号公報 特開２０１６－１３０８９９号公報

Claims (11)

1. 所定の識別信号を生成する識別信号生成部と、
   前記所定の識別信号を予め定められた周波数の音波により出力する音波出力部と、
   予め記憶された、または自ら学習して記憶した所定の報知音と、外部からの音とに基づき、前記外部からの音が前記所定の報知音であるか否かを検出する音検出部と、
   前記音検出部により前記外部からの音が前記所定の報知音であることが検出された場合に、前記所定の識別信号で用いられる前記周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する音波出力制御部と、
   を備えたことを特徴とする音波発信装置。
2. 前記音波出力制御部は、前記周波数を０．９５～１．０５の範囲の係数で乗算することによって前記周波数を変更し、変更後の前記周波数の音波で、前記所定の識別信号を前記音波出力部に出力させることを特徴とする、
   請求項１に記載の音波発信装置。
3. 他の音波発信装置から、前記他の音波発信装置が前記所定の報知音を検出したことを示す通知を受信する通信部、をさらに備え、
   前記音波出力制御部は、前記通知が受信された場合に、前記所定の識別信号で用いられる前記周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する、
   請求項１または２に記載の音波発信装置。
4. 前記通信部は、前記音検出部が前記所定の報知音を検出した場合に、前記所定の報知音を検出したことを他の音波発信装置に通知する、
   請求項３に記載の音波発信装置。
5. 前記他の音波発信装置は、予め定められた通信範囲に含まれる他の音波発信装置である、
   請求項４に記載の音波発信装置。
6. 前記音波出力制御部は、前記音検出部により前記所定の報知音が検出された場合に、前記所定の識別信号の出力音量の設定を、予め定められた大きさ以上の音量に変更する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の音波発信装置。
7. 取得された音を記憶部に登録する登録部、をさらに備え、
   前記音検出部は、前記登録部によって登録された登録音と、外部からの音とに基づき、前記外部からの音が前記登録音であるか否かを検出する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の音波発信装置。
8. 前記登録部は、取得された音の周波数及び音量の経時的な変化の特徴を学習し、学習した結果を、前記登録音として前記記憶部に登録する、
   請求項７に記載の音波発信装置。
9. 前記音検出部は、さらに、予め記憶された、または自ら学習して記憶した所定の音声と、外部からの音とに基づき、前記外部からの音が前記所定の音声であるか否かを検出し、
   前記音波出力制御部は、前記音検出部により前記外部からの音が前記所定の音声であることが検出された場合に、前記所定の識別信号で用いられる前記周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する、
   請求項１から８のいずれか１項に記載の音波発信装置。
10. 所定の識別信号を生成する識別信号生成ステップと、
    前記所定の識別信号を予め定められた周波数の音波により音波出力部に出力させる音波出力ステップと、
    予め記憶された、または自ら学習して記憶した所定の報知音と、外部からの音とに基づき、前記外部からの音が前記所定の報知音であるか否かを検出する音検出ステップと、
    前記外部からの音が前記所定の報知音であることを検出した場合に、前記所定の識別信号で用いられる前記周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する音波出力制御ステップと、
    をコンピュータに実行させるための音波発信プログラム。
11. 所定の識別信号を生成する識別信号生成ステップと、
    前記所定の識別信号を予め定められた周波数の音波により音波出力部に出力させる音波出力ステップと、
    予め記憶された、または自ら学習して記憶した所定の報知音と、外部からの音とに基づき、前記外部からの音が前記所定の報知音であるか否かを検出する音検出ステップと、
    前記外部からの音が前記所定の報知音であることを検出した場合に、前記所定の識別信号で用いられる前記周波数を、移動体の所定の速度に応じた周波数に変更する音波出力制御ステップと、
    を含む音波発信方法。

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