JP7272033B2 - 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。

識別情報を表す音波を出力し、取得した音波が表す識別情報を取得した装置に、識別情報に基づいて所定の情報を表示させる情報処理システムが知られている。

また、固定局が、移動機に対して位置検出用の音波を発信するとともに、移動機から発信される応答用の音波を受信して、到達時刻から距離を算出し、距離が一定値以下である場合に無線通信を行う無線通信装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

所定の処理を実行する情報処理装置と、利用者の操作を受け付ける端末装置との間で、音波を用いてデータを送受信したいという要求がある。音波を用いることにより、例えば、近距離無線通信や赤外線通信等の機能を利用しなくても、一般的なマイク、スピーカ等の音響機能を利用して、情報処理装置に、端末装置への操作に応じた所定の処理を実行させることができるようになる。

しかし、従来の技術では、例えば、音波を用いて識別情報等の情報をブロードキャストで送信していたため、送信側の装置（例えば、端末装置）は、受信側の装置（例えば、情報処理装置）が情報を取得したか否かを判断することができないという問題がある。

また、例えば、特許文献１のように、音波を双方向に送信する方法も考えられるが、音波を用いて、例えば、識別情報等の情報を双方向に送信する場合、複数の装置が出力する音波が互いに干渉し合い、受信側で情報を正しく取得できない場合がある。

このように、端末装置と、所定の処理を実行する情報処理装置との間で、音波を用いて情報を双方向に送信し、端末装置から、情報処理装置に所定の処理を実行させることには困難を伴っていた。

本発明の一実施形態は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、端末装置と、所定の処理を実行する情報処理装置との間で、音波を用いて情報を双方向に送信して、端末装置から、情報処理装置に所定の処理を実行させることを容易にする。

上記課題を解決するため、本発明の一実施形態に係る情報処理システムは、所定の処理を実行する情報処理装置と、端末装置とを含む情報処理システムであって、前記端末装置は、前記情報処理装置が、第１の周波数帯で出力する第１の識別情報を表す第１の音波を受信する第１の音波受信部と、前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で第２の識別情報を表す第２の音波を出力する第１の音波出力部と、を有し、前記情報処理装置は、前記第１の音波を出力する第２の音波出力部と、前記第２の音波を受信する第２の音波受信部と、前記第１の識別情報と前記第２の識別情報とに対応する前記所定の処理の実行を制御する実行制御部と、を有し、前記第２の音波出力部は、互いに異なる音圧で、互いに異なる前記第１の識別情報を表す複数の前記第１の音波を出力する。

本発明の一実施の形態によれば、端末装置と、所定の処理を実行する情報処理装置との間で、音波を用いて情報を双方向に送信して、端末装置から、情報処理装置に所定の処理を実行させることを容易になる。

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。 一実施形態に係る各音波が利用する周波数帯について説明するための図である。 一実施形態に係る情報処理システムの処理の概要について説明するための図である。 一実施形態に処理情報の例を示す図である。 一実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の例を示す図である。 一実施形態に係る端末装置のハードウェア構成の例を示す図である。 一実施形態に係る情報処理システムの機能構成の例を示す図である。 第１の実施形態に係る情報処理装置の例を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る端末装置の処理の例を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る距離の判断方法について説明するための図である。 第３の実施形態に係る端末装置の処理の例を示すフローチャートである。 第４の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。 第４の実施形態に係る出力制御部の処理の例を示すフローチャートである。

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、所定の処理を実行する情報処理装置１１０と、端末装置１２０とを含む。

情報処理装置１１０は、例えば、音を集音するマイク、音を出力するスピーカ、及び表示画面を表示するディスプレイ１１１等を備えたアミューズメント機器等である。例えば、情報処理装置１１０は、ディスプレイ１１１にキャラクタ等の表示画面を表示させるとともに、第１の識別情報（以下、ＩＤ１と呼ぶ）を表す第１の音波（以下、音波Ａと呼ぶ）１０１を出力する。

端末装置１２０は、例えば、利用者が所持するスマートフォン、タブレット端末等の情報端末である。端末装置１２０は、例えば、情報処理システム１００に対応するアプリケーションプログラム（以下、アプリと呼ぶ）を実行することにより、端末装置１２０が備えるマイクを用いて音波Ａ１０１を取得し、音波Ａ１０１に含まれるＩＤ１を抽出することができる。また、端末装置１２０は、端末装置１２０が備えるディスプレイ１２１に操作画面等を表示させて、利用者の操作に応じて、第２の識別情報（以下、ＩＤ２と呼ぶ）を表す第２の音波（以下、音波Ｂと呼ぶ）１０２を出力する。

情報処理装置１１０は、端末装置１２０が出力した音波Ｂ１０２を取得し、音波Ｂ１０２が表すＩＤ２を抽出することができる。また、情報処理装置１１０は、ＩＤ１とＩＤ２とに対応する所定の処理を実行する。

（利用シーンの一例）
例えば、情報処理装置１１０は、ディスプレイ１１１に敵のキャラクタを映し出すとともに、ＩＤ１を表す音波Ａ１０１を出力する。

一方、端末装置１２０は、ディスプレイ１２１に武器等を表示させるとともに、ＩＤ１を表す音波Ａ１０１を受信すると、敵のキャラクタが近くにいることをディスプレイ１２１に表示する。

これに応じて、利用者が、ディスプレイ１２１に表示された武器等に対して所定の操作、例えば、タップ動作等を行うと、ＩＤ２を表す音波Ｂ１０２を出力する。

また、情報処理装置１１０は、例えば、ＩＤ２を表す音波Ｂ１０２を受信して、ＩＤ１とＩＤ２に対応する所定の処理（例えば、敵のキャラクタがダメージを受ける等）を実行する。これにより、情報処理装置１１０は、ＩＤ２を表す音波Ｂ１０２を受信する毎に、的のキャラクタはダメージを受け、最終的には倒される。

本実施形態に係る情報処理システム１００では、例えば、上記のようなアトラクションを容易に実現することができるようになる。

ただし、上記の説明は一例であり、情報処理装置１１０は、出力した音波Ａ１０１が表すＩＤ１と、端末装置１２０から取得した音波Ｂ１０２が表すＩＤ２とに対応する所定の処理を実行する様々な機器であって良い。例えば、情報処理装置１１０は、ＩＤ１とＩＤ２に対応する所定の動作を実行するスマートロボットや、ＩＤ１とＩＤ２に対応する所定の表示画面を表示するデジタルサイネージ等であっても良い。

（各音波が利用する周波数帯の例）
図２は、一実施形態に係る各音波が利用する周波数帯について説明するための図である。図２において、横軸は周波数を示している。図２に示すように、情報処理装置１１０が出力する音波Ａと、端末装置１２０が出力する音波Ｂとは、互いに異なる周波数帯に出力される。

一例として、図２の例では、情報処理装置１１０は、１８ｋＨｚ～２０ｋＨｚの周波数帯２０１にＩＤ１を表す音波Ａを出力する。また、端末装置１２０は、１５ｋＨｚ～１７ｋＨｚの周波数帯２０２にＩＤ２を表す音波Ｂを出力する。

なお、図２に示す周波数帯２０１、２０３～２０３は一例であり、他の周波数帯を用いても良い。また、本実施形態では、音波Ａ、ＢがＩＤを表す方法は任意の方法であって良い。

例えば、音波Ａ、音波Ｂは、所定の周波数帯に含まれる複数の周波数における音波のオン／オフにより、ＩＤ１、ＩＤ２を表すもの等であって良い。また、音波Ａ、又は音波Ｂは、１０ｋＨｚ以下の周波数帯を用いて、音声放送、音楽、環境音、効果音等の放送音波に電子透かしでＩＤを埋め込むもの等であっても良い。

なお、本実施形態では、音波Ａが表す様々な識別情報をＩＤ１と呼び、音波Ｂが表す様々な識別情報をＩＤ２と呼ぶ。

（処理の概要）
ここで、情報処理システム１００の処理の概要について説明する。図３は、一実施形態に係る情報処理システムの処理の概要について説明するための図である。情報処理装置１１０は、例えば、図３に示すように、ＩＤ１を表す音波Ａ１０１を随時出力する。一方、端末装置１２０は、情報処理装置１１０から、ＩＤ１を表す音波Ａ１０１を受信するまで、音波Ｂ１０２を出力しない。

例えば、端末装置１２０は、図３の時間ｔ１において、情報処理装置１１０が出力した音波Ａ１０１を受信すると、操作画面を表示させて利用者による操作を受け付ける。また、端末装置１２０は、利用者による操作を受け付けると、受け付けた操作に応じたＩＤ２を表す音波Ｂ１０２を出力する。

また、情報処理装置１１０は、図３の時間ｔ２において、端末装置１２０が出力した音波Ｂ１０２を受信すると、ＩＤ１とＩＤ２とに対応する所定のアクションを実行する。例えば、情報処理装置１１０は、図４に示すような処理情報４００を記憶部に予め記憶しておき、処理情報４００を用いて、ＩＤ１とＩＤ２とに対応する所定のアクションを特定することができる。

（処理情報の例）
図４は、一実施形態に係る処理情報の例を示す図である。図４（Ａ）は、処理情報４００の一例のイメージを示している。図４（Ａ）の例では、処理情報４００には、「Ｎｏ．」、「ＩＤ１」、「ＩＤ２」、「アクション」等の情報が含まれる。

「Ｎｏ．」は管理用のシリアル番号等である。「ＩＤ１」は、情報処理装置１１０が送信する音波Ａ１０１が表す識別情報である。「ＩＤ２」は、端末装置１２０が送信する音波Ｂ１０２が表す識別情報である。「アクション」は、ＩＤ１とＩＤ２とに対応する所定のアクション（所定の処理）を示す情報である。

例えば、図４（Ａ）の例では、情報処理装置１１０は、ＩＤ１「１０００」を表す音波Ａ１０１を出力しているときに、ＩＤ２「１０００」を表す音波Ｂ１０２を受信した場合、アクション「処理Ａを実行し、ＩＤ１＝１００１の送信を許可」を実行する。同様に、情報処理装置１１０は、ＩＤ１「１０００１を表す音波Ａ１０１を出力しているときに、ＩＤ２「１００１」を表す音波Ｂ１０２を受信した場合、アクション「処理Ａを実行し、ＩＤ１＝１００２の送信を許可」を実行する。

図４（Ｂ）は、処理情報４００の別の一例を示している。図４（Ｂ）に示すように、各行のＩＤ１とＩＤ２とは異なる値であっても良い。また、図４（Ｂ）に示すように、「アクション」には、ＩＤ１とＩＤ２とに応じて実行する処理のみが定義され、ＩＤ１の出力許可はプログラム（アプリ）によって制御されるものであっても良い。

＜ハードウェア構成＞
続いて、情報処理装置１１０、及び端末装置１２０のハードウェア構成について説明する。

（情報処理装置のハードウェア構成）
図５は、一実施形態に係る情報処理装置のハードウェア構成の例を示す図である。情報処理装置１１０は、コンピュータの構成を備えており、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０１、メモリ５０２、ストレージデバイス５０３、通信Ｉ／Ｆ（Interface）５０４、音波処理回路５０５、マイク５０６、スピーカ５０７、入力装置５０８、表示装置５０９、及びバス５１０等を有する。

ＣＰＵ５０１は、ストレージデバイス５０３等に格納されたプログラムやデータをメモリ５０２上に読み出し、処理を実行することで、情報処理装置１１０の各機能を実現する演算装置である。メモリ５０２には、例えば、ＣＰＵ５０１のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）や、起動用のプログラム等を記憶したＲＯＭ（Read Only Memory）等が含まれる。

ストレージデバイス５０３は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性の大容量記憶装置であり、ＯＳ（Operating System）、アプリケーションプログラム、各種データ等を記憶する。通信Ｉ／Ｆ５０４は、情報処理装置１１０を通信ネットワークに接続し、他の装置と通信を行うためのインタフェースである。

音波処理回路５０５は、ＣＰＵ５０１からの制御に従って、例えば、音波の増幅、ＩＤを表す音波の生成等の音声処理を行う回路である。音波処理回路５０５には、例えば、音波増幅回路、デジタルデータを音波に変換するＤＡＣ（Digital to Analog Converter）、音波信号をデジタルデータにＡＤＣ（Analog to Digital Converter）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等が含まれ得る。

マイク５０６は、取得した音波を音波信号に変換して、音波処理回路５０５に出力するマイクロフォンである。スピーカ５０７は、音波処理回路５０５から出力される音波信号を音波に変換して出力するスピーカである。

入力装置５０８は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、操作パネル、ボタン、タッチパネル等の情報処理装置１１０への入力操作を受け付ける入力デバイスである。表示装置６１０は、例えば、ディスプレイ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の表示デバイスである。バス５１０は、上記の各構成要素に接続され、例えば、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。

（端末装置のハードウェア構成）
図６は、一実施形態に係る端末装置のハードウェア構成の例を示す図である。端末装置１２０は、例えば、ＣＰＵ６０１、メモリ６０２、ストレージデバイス６０３、通信Ｉ／Ｆ６０４、表示入力装置６０５、音入出力Ｉ／Ｆ６０６、マイク６０７、スピーカ６０８、及びバス６０９等を有する。

なお、ＣＰＵ６０１、メモリ６０２、ストレージデバイス６０３、通信Ｉ／Ｆ６０４、及びバス６０９は、前述したＣＰＵ５０１、メモリ５０２、ストレージデバイス５０３、通信Ｉ／Ｆ５０４、及びバス５１０と同様であるため、ここでは説明を省略する。

表示入力装置６０５は、例えば、タッチパネル等の入力デバイスと、ディスプレイ等の表示デバイスとを一体化したタッチパネルディスプレイ等のデバイスである。なお、表示入力装置６０５は、表示装置と入力装置とに分かれていても良い。

音入出力Ｉ／Ｆ６０６は、例えば、音波信号を増幅する増幅回路、ＤＡＣ、ＡＤＣ等を含む。マイク６０７は、取得した音波を音波信号に変換して、音入出力Ｉ／Ｆ６０６に出力するマイクロフォンである。スピーカ６０８は、音入出力Ｉ／Ｆ６０６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。

＜機能構成＞
図７は、一実施形態に係る情報処理システムの機能構成の例を示す図である。

（端末装置の機能構成）
端末装置１２０は、例えば、図６のＣＰＵ６０１で所定のプログラムを実行することにより、第１の音波受信部７２１、ＩＤ１抽出部７２２、第１の音波出力部７２３、出力制御部７２４、表示制御部７２５、操作受付部７２６、距離判断部７２７、及び記憶部７２８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。

第１の音波受信部７２１は、情報処理装置１１０が、第１の周波数帯で出力する第１の識別情報を表す第１の音波を受信する。例えば、第１の音波受信部７２１は、図６のマイク６０７、音入出力Ｉ／Ｆ６０６を用いて、情報処理装置１１０が、周波数帯２０１で出力するＩＤ１を表す音波Ａ１０１を受信する。

例えば、第１の音波受信部７２１は、受信した音波を録音し、録音した音波を音波データとして、記憶部７２８等に記憶する。

ＩＤ１抽出部７２２は、第１の音波受信部７２１が受信した音波（音波データ）を解析して、第１の音波が表す第１の識別情報を抽出する。例えば、ＩＤ抽出部７２２は、音波Ａ１０１が表すＩＤ１を抽出する。

第１の音波出力部７２３は、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で第２の識別情報を表す第２の音波を出力する。例えば、第１の音波出力部７２３は、図６の音入出力Ｉ／Ｆ６０６、スピーカ６０８等を用いて、周波数帯２０２でＩＤ２を表す音波Ｂ１０２を出力する。

出力制御部７２４は、第１の音波出力部７２３による音波の出力を制御する。例えば、出力制御部７２４は、第１の音波受信部７２１が、予め定められたＩＤ１（第１の識別情報）を表す音波Ａ１０１（第１の音波）を受信した場合、第１の音波出力部７２３による音波の出力を許可する。また、出力制御部７２４は、第１の音波受信部７２１が、予め定められたＩＤ１を表す音波Ａ１０１を受信していない場合、第１の音波出力部７２３による音波の出力を禁止する。

表示制御部７２５は、例えば、利用者の操作を受け付ける操作画面や、通知画面等の様々な表示画面を、表示入力装置６０５等の表示部に表示させる。

操作受付部７２６は、利用者による操作を受け付ける。例えば、操作受付部７２６は、表示制御部７２５が表示入力装置６０５に表示した操作画面に対する操作入力を受け付ける。

距離判断部７２７は、例えば、第１の音波受信部７２１が受信する１つ以上の音波に含まれるＩＤと、記憶部７２８に記憶した距離情報１０００とを用いて、情報処理装置１１０との間の距離を判断する。なお、距離判断部７２７、及び距離情報１０００については、第２の実施形態で後述する。

記憶部７２８は、例えば、図６のＣＰＵ６０１で実行されるプログラム、及びストレージデバイス６０３、メモリ６０２等によって実現され、距離情報１０００等の様々な情報を記憶する。

（情報処理装置の機能構成）
情報処理装置１１０は、例えば、図５のＣＰＵ５０１で所定のプログラムを実行することにより、第２の音波出力部７１１、第２の音波受信部７１２、ＩＤ２抽出部７１３、実行制御部７１４、表示制御部７１５、及び記憶部７１６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。

第２の音波出力部７１１は、第１の周波数帯で第１の識別情報を表す第１の音波を出力する。例えば、第２の音波出力部７１１は、図５の音波処理回路５０５、スピーカ５０７等を用いて、周波数帯２０１でＩＤ１を表す音波Ａ１０１を出力する。

第２の音波受信部７１２は、第２の周波数帯で第２の識別情報を表す第２の音波を受信する。例えば、第２の音波受信部７１２は、図５のマイク５０６、音波処理回路５０５等を用いて、端末装置１２０が、周波数帯２０２に出力したＩＤ２を表す音波Ｂ１０２を受信する。

例えば、第２の音波受信部７１２は、受信した音波を録音し、録音した音波を音波データとして、記憶部７１６等に記憶する。

ＩＤ２抽出部７１３は、第２の音波受信部７１２が受信した音波（音波データ）を解析して、第２の音波が表す第２の識別情報を抽出する。例えば、ＩＤ抽出部７２２は、音波Ｂ１０２が表すＩＤ２を抽出する。

実行制御部７１４は、第２の音波出力部７１１が出力する第１の音波が表す第１の識別情報と、第２の音波受信部７１２が受信する第２の音波が表す第２の識別情報とに対応する所定の処理の実行を制御する。例えば、実行制御部７１４は、図４（Ａ）又は図４（Ｂ）に示すような処理情報４００を用いて、第２の音波出力部７１１が出力する音波Ａ１０１が表すＩＤ１と、ＩＤ２抽出部７１３が抽出したＩＤ２とに対応するアクションを、情報処理装置１１０に実行させる。

表示制御部７１５は、例えば、実行制御部７１４からの制御に従って、様々な表示画面を、表示装置５０９等の表示部に表示させる。例えば、表示制御部７１５は、敵のキャラクタ等を表示装置５０９等に表示させて、実行制御部７１４からの制御に従って、表示した敵のキャラクタ等に様々な動作を実行させる。

なお、表示制御部７１５は、実行制御部７１４からの制御に従って、様々な処理を実行する処理実行部の一例である。例えば、情報処理装置１１０は、スマートロボットである場合、情報処理装置１１０は、表示制御部７１５に代えて（又は加えて）、スマートロボットのアクチュエータを駆動する処理実行部を有していても良い。

記憶部７１６は、例えば、図５のＣＰＵ５０１で実行されるプログラム、及びストレージデバイス５０３、メモリ５０２等によって実現され、処理情報４００等の様々な情報を記憶する。

＜処理の流れ＞
続いて、本実施形態に係る情報処理方法の処理の流れについて、複数の実施形態を例示して説明する。

［第１の実施形態］
図８は、第１の実施形態に係る情報処理装置の処理の例を示すフローチャートである。情報処理装置１１０は、例えば、第２の音波出力部７１１を用いて、周波数帯２０１でＩＤ１を表す音波Ａ１０１を出力するとともに、この処理を繰り返し実行する。

ステップＳ８０１において、情報処理装置１１０の第２の音波受信部７１２は、周波数帯２０２で出力される音波Ｂ１０２を受信する。受信された音波は、例えば、音波データとして、記憶部７１６等に記憶される。

ステップＳ８０２において、情報処理装置１１０のＩＤ２抽出部７１３は、第２の音波受信部７１２が受信した音波Ｂ１０２から、ＩＤ２を抽出する。例えば、ＩＤ２抽出部７１３は、第２の音波受信部７１２が記憶部７１６等に記憶した音波データを解析して、音波Ｂ１０２が表すＩＤ２を抽出する。

ステップＳ８０３において、情報処理装置１１０の実行制御部７１４は、音波Ｂ１０２からＩＤ２を抽出できたか否かを判断する。音波Ｂ１０２からＩＤ２を抽出できた場合、実行制御部７１４は、処理をステップＳ８０４に移行させる。一方、音波Ｂ１０２からＩＤ２を抽出できない場合、実行制御部７１４は、図８の処理を終了させる。

ステップＳ８０４に移行すると、情報処理装置１１０の実行制御部７１４は、第２の音波出力部７１１が出力したＩＤ１と、ＩＤ２抽出部７１３が抽出したＩＤ２に対応するアクションを確認する。例えば、実行制御部７１４は、図４（Ａ）又は図４（Ｂ）に示すような処理情報４００を参照して、ＩＤ１とＩＤ２との組合せに対応するアクションを取得する。

ステップＳ８０５において、情報処理装置１１０の実行制御部７１４は、ＩＤ１とＩＤ２とに対応するアクションがあるか否かを判断する。ＩＤ１とＩＤ２とに対応するアクションがある場合、実行制御部７１４は、処理をステップＳ８０６に移行させる。一方、ＩＤ１とＩＤ２とに対応するアクションがなかった場合、実行制御部７１４は、図８の処理を終了させる。

ステップＳ８０６に移行すると、情報処理装置１１０の実行制御部７１４は、情報処理装置１１０に、ＩＤ１とＩＤ２とに対応する処理を実行させる。

例えば、図４（Ａ）に示す処理情報４００において、ＩＤ１が「１０００」であり、ＩＤ２が「１０００」である場合、実行制御部７１４は、情報処理装置１１０に「処理Ａを実行し、ＩＤ１＝１００１の送信を許可」する処理を実行させる。

上記の処理により、情報処理装置１１０は、情報処理装置１１０が出力した音波Ａ１０１が表すＩＤ１に対応するＩＤ２を含む音波Ｂ１０２を受信したときのみ、所定の処理を実行する。

（端末装置の処理）
図９は、第１の実施形態に係る端末装置の処理の例を示すフローチャートである。この処理は、例えば、図８に示した情報処理装置１１０の処理と並行して、端末装置１２０側で繰り返し実行される。

ステップＳ９０１において、端末装置１２０の第１の音波受信部７２１は、周波数帯２０１で出力される音波Ａ１０１を受信する。受信された音波は、例えば、音波データとして、記憶部７２８等に記憶される。

ステップＳ９０２において、端末装置１２０のＩＤ１抽出部７２２は、第１の音波受信部７２１が受信した音波Ａ１０１から、ＩＤ１を抽出する。例えば、ＩＤ１抽出部７２２は、第１の音波受信部７２１が記憶部７２８等に記憶した音波データを解析して、音波Ａ１０１が表すＩＤ１を抽出する。

ステップＳ９０３において、端末装置１２０の出力制御部７２４は、ＩＤ１抽出部７２２が、予め設定されたＩＤ１を抽出できたか否かを判断する。例えば、端末装置１２０が実行する情報処理システム１００に対応するアプリには、アプリで利用可能なＩＤ１が予め設定されているものとする。また、出力制御部７２４は、例えば、ＩＤ１抽出部７２２が抽出したＩＤ１が、アプリに予め設定されたＩＤ１であるか否かを判断する。

予め設定されたＩＤ１を抽出できた場合、出力制御部７２４は、処理をステップＳ９０４に移行させる。一方、予め設定されたＩＤ１を抽出できない場合、出力制御部７２４は、処理をステップＳ９０５に移行させる。

ステップＳ９０４に移行すると、端末装置１２０の出力制御部７２４は、第１の音波出力部７２３による音波Ｂ１０２の出力を許可する。これにより、第１の音波出力部７２３は、例えば、表示制御部７２５が表示する操作画面に対する利用者の操作に応じて、ＩＤ２を表す音波Ｂ１０２を出力することができるようになる。

一方、ステップＳ９０５に移行すると、端末装置１２０の出力制御部７２４は、第１の音波出力部７２３による音波Ｂ１０２の出力を禁止する。

上記の処理により、端末装置１２０は、不要な場所で音波Ｂ１０２を出力することを防止して、端末装置１２０の消費電力を抑制するとともに、他の情報処理装置１１０や端末装置１２０等に対する音波の干渉を低減させることができる。

また、本実施形態に係る情報処理システム１００によれば、音波を用いることにより、例えば、近距離無線通信等のように、ペアリングを行わなくても双方向に情報を送信することができる。さらに、本実施形態に係る情報処理システム１００によれば、赤外線通信等のように、特殊な通信モジュールを用いなくても、一般的な情報端末等に搭載されているマイクとスピーカを用いて、双方向に情報を送信することができるようになる。

以上、本実施形態に係る情報処理システム１００によれば、端末装置１２０と、所定の処理を実行する情報処理装置１１０との間で、音波を用いて情報を双方向に送信して、端末装置１２０から、情報処理装置１１０に所定の処理を実行させることが容易になる。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、端末装置１２０の距離判断部７２７による、情報処理装置１１０との間の距離の判断方法について説明する。

図１０は、第２の実施形態に係る距離の判断方法について説明するための図である。情報処理システム１００において、情報処理装置１１０と端末装置１２０との間の距離を判断する場合、情報処理装置１１０は、例えば、図１０（Ａ）に示すように、互いに音波の到達範囲が異なる複数の音波を出力する。

例えば、情報処理装置１１０の第２の音波出力部７１１は、図１０（Ａ）の第１の領域１００１内に、ＩＤ「Ａ」を表す音波を出力する。また、第２の音波出力部７１１は、第１の領域１００１より広い（半径が大きい）第２の領域１００２内に、ＩＤ「Ｂ」を表す音波を出力する。さらに、第２の音波出力部７１１は、第２の領域１００２より広い（半径が大きい）第３の領域１００３内に、ＩＤ「Ｃ」を表す音波を出力する。

一例として、第２の音波出力部７１１は、図１０（Ｂ）に示すように、ＩＤ１「Ａ」を表す音波Ａ１０１１と、ＩＤ１「Ｂ」を表す音波Ａ１０１２と、ＩＤ１「Ｃ」を表す音波Ａ１０１３とを、順次に繰り返し出力するものであっても良い。

また、別の一例として、第２の音波出力部７１１は、互いに異なる周波数帯で、ＩＤ「Ａ」を表す音波と、ＩＤ「Ｂ」を表す音波と、ＩＤ「Ｃ」を表す音波とを、例えば、同時に出力するもの等であっても良い。

一方、端末装置１２０の記憶部７２８には、例えば、図１０（Ｃ）に示すような距離情報１０００が記憶されており、距離判断部７２７は、この距離情報１０００と、ＩＤ１抽出部７２２が抽出したＩＤとを用いて、情報処理装置１１０との間の距離を判断する。

例えば、図１０（Ｃ）の例では、ＩＤ１抽出部７２２によって、ＩＤ「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」が抽出された場合、距離判断部７２７は、情報処理装置１１０と端末装置１２０との間の距離が「１ｍ未満」であると判断する。また、ＩＤ１抽出部７２２によって、ＩＤ「Ｂ」、「Ｃ」が抽出された場合、距離判断部７２７は、情報処理装置１１０と端末装置１２０との間の距離が「１ｍ以上、５ｍ以内」であると判断する。さらに、ＩＤ１抽出部７２２によって、ＩＤ「Ｃ」が抽出された場合、距離判断部７２７は、情報処理装置１１０と端末装置１２０との間の距離が「５ｍ以上」であると判断する。

なお、情報処理装置１１０が出力する複数の音波の数は、２つ以上の他の数であっても良い。また、別の一例として、端末装置１２０側から複数の音波を出力して、情報処理装置１１０側で、端末装置１２０との距離を判断しても良い。

本実施形態によれば、例えば、情報処理装置１１０と端末装置１２０との間の距離を判断（推定）して、端末装置１２０、又は情報処理装置１１０が実行する処理に反映することができるようになる。

例えば、情報処理装置１１０がアミューズメント機器であり、アミューズメント機器はキャラクタ等を投影、又はスマートロボット等として動作しているものとする。また、利用者は、端末装置１２０を用いて、キャラクタ、スマートロボット等の居場所を探すアトラクションを行うものとする。このような場合、端末装置１２０は、情報処理装置１１０から出力される複数の音波に基づいて、情報処理装置１１０との間の距離を判断して、操作画面等に表示することにより、利用者が居場所を探し易くすること等ができる。

このように、本実施形態によれば、情報処理装置１１０と端末装置１２０との間の距離を利用したサービスを容易に提供することができるようになる。

［第３の実施形態］
第１の実施形態では、例えば、図９に示す端末装置の処理により、端末装置１２０が、情報処理装置１１０が送信する音波Ａを受信しているときに、端末装置１２０による音波Ｂの送信を許可していた。

第３の実施形態では、端末装置１２０が、情報処理装置１１０が送信する音波Ａを最後に受信してから所定の時間を経過するまで、端末装置１２０による音波Ｂの送信を許可する場合の処理の例について説明する。

図１１は、第３の実施形態に係る端末装置の処理の例を示すフローチャートである。なお、図１１に示す処理のうち、ステップＳ９０１～Ｓ９０４の処理は、図９に示すステップＳ９０１～Ｓ９０４の処理と同様なので、ここでは図９に示す処理との相違点を中心に説明を行う。

第３の実施形態では、端末装置１２０の出力制御部７２４は、ステップＳ９０４で第１の音波出力部７２３による音波Ｂ１０２の出力を許可した後、ステップＳ１１０１、Ｓ１１０２において、音波Ｂ１０２の送信を許可する所定の時間を計測するタイマをリセットし、スタートさせる。

また、ステップＳ９０３からステップＳ１１０３に移行すると、端末装置１２０の出力制御部７２４は、ステップＳ９０３で、ＩＤ１を抽出できなくなってから、所定の時間を経過したか否かを判断する。例えば、出力制御部７２４は、ステップＳ１１０２でスタートしたタイマが、所定の値に達した場合、所定の時間を経過したと判断する。

所定の時間を経過した場合、出力制御部７２４は、処理をステップＳ１１０４に移行させる。一方、所定の時間を経過していない場合、図１１の処理を終了させる。

ステップＳ１１０４に移行すると、端末装置１２０の出力制御部７２４は、ステップＳ１１０２でスタートさせたタイマをストップさせる。

ステップＳ１１０５において、端末装置１２０の出力制御部７２４は、第１の音波出力部７２３による音波Ｂ１０２の出力を禁止する。

端末装置１２０は、上記の処理を繰り返し実行することにより、ＩＤ１を表す音波Ａ１０１が検出されなくなってから所定の期間、ＩＤ２を表す音波Ｂ１０２を出力することができるようになる。これにより、例えば、ノイズ等により、端末装置１２０が受信する音波Ａ１０１が途切れた場合でも、端末装置１２０は、音波Ｂ１０２を出力することができるようになる。

［第４の実施形態］
第４の実施形態では、端末装置１２０が複数ある場合の処理について説明する。

図１２は、第４の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。第４の実施形態に係る情報処理システム１００は、情報処理装置１１０と、複数の端末装置１２０ａ、１２０ｂとを含む。

図１２において、端末装置１２０ａは、ＩＤ２ａを表す音波Ｂ１０２ａを出力するものとする。また、端末装置１２０ａは、ＩＤ２ｂを表す音波Ｂ１０２ｂを出力するものとする。さらに、音波Ｂ１０２ａ、及び音波Ｂ１０２ｂは、同じ周波数帯２０２に出力されるものとする。

この場合、例えば、端末装置１２０ａ及び端末装置１２０ｂが、同時に音波Ｂ１０２ａ、及び音波Ｂ１０２ｂを出力すると、２つ音波が干渉し合って、情報処理装置１１０が、ＩＤ２ａ、ＩＤ２ｂを正しく抽出できない場合がある。

そこで、本実施形態に係る端末装置１２０（端末装置１２０ａ、端末装置１２０ｂ）の出力制御部７２４は、音波Ｂ１０２を出力する周波数帯２０２が使用されていないときに、第１の音波出力部７２３による音波Ｂ１０２の出力を許可する。また、出力制御部７２４は、音波Ｂ１０２を出力する周波数帯２０２が使用されているときは、第１の音波出力部７２３による音波Ｂ１０２の出力を禁止する。

（出力制御部の処理）
図１３は、第４の実施形態に係る出力制御部の処理の例を示すフローチャートである。この処理は、第４の実施形態に係る端末装置１２０の出力制御部７２４が実行する出力制御処理の例を示している。

ステップ１３０１において、端末装置１２０の出力制御部７２４は、音波Ｂ１０２の出力要求がある場合、ステップＳ１３０２以降の処理を実行する。なお、音波Ｂ１０２の出力要求は、例えば、表示制御部７２５が表示する操作画面に対する操作入力を、操作受付部７２６が受け付けたとき等に発生する。

ステップＳ１３０２において、端末装置１２０の第１の音波受信部７２１は、例えば、図６のマイク６０７、スピーカ６０８等を用いて、端末装置１２０の周辺の音波を受信する。受信された音波は、例えば、音波データとして、記憶部７２８等に記憶される。

ステップＳ１３０３において、端末装置１２０の出力制御部７２４は、第１の音波受信部７２１が受信した端末装置１２０の周辺の音波（音波データ）を解析して、音波Ｂ１０２を出力する周波数帯２０２の音圧を測定する。

ステップＳ１３０４において、端末装置１２０の出力制御部７２４は、ステップＳ１３０３で測定した周波数帯２０２の音圧が、規定の音圧以上であるか否かを判断する。ここで、規定の音圧は、周波数帯２０２で他の端末装置１２０が音波Ｂを出力しているか否かを判断するための値が、予め設定されているものとする。

測定した音圧が規定の音圧以上である場合、出力制御部７２４は、音波Ｂの出力要求ありの状態を維持したまま、図１３の処理を終了させる。一方、測定した音圧が規定の音圧未満である場合、出力制御部７２４は、処理をステップＳ１３０５に移行させる。

ステップＳ１３０５に移行すると、出力制御部７２４は、第１の音波受信部７２１による音波Ｂ１０２の出力を許可する。これにより、第１の音波受信部７２１は、ＩＤ２を表す音波Ｂ１０２を出力する。ステップＳ１３０５において、出力制御部７２４は、出力要求をクリアする。

端末装置１２０は、上記の処理を繰り返し実行することにより、他の端末装置１２０が音波Ｂ１０２を出力しているときに、自装置が音波Ｂ１０２を出力することを抑制することができる。

本実施形態によれば、例えば、図１２に示すように、複数の端末装置１２０があるときでも、複数の端末装置１２０が出力する複数の音波Ｂ１０２による干渉を抑制することができるようになる。

以上、本発明の各実施形態によれば、端末装置１２０と、所定の処理を実行する情報処理装置１１０との間で、音波を用いて情報を双方向に送信して、端末装置１２０から、情報処理装置１１０に所定の処理を実行させることが容易になる。

なお、上記で説明した各実施形態は一例であり、本発明は様々な変形や応用が可能である。例えば、上記の各実施形態では、端末装置１２０が出力する音波Ｂ１０２に応じて、情報処理装置１１０に所定の処理を実行させる場合の例について説明した。ただし、これに限られず、本発明は、情報処理装置１１０が出力する音波Ａ１０１に応じて、端末装置１２０に所定の処理を実行させる場合にも適用することができる。

＜補足＞
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。

１００ 情報処理システム
１１０ 情報処理装置
１２０ 端末装置
２０１ 周波数帯（第１の周波数帯）
２０２ 周波数帯（第２の周波数帯）
７１１ 第２の音波出力部（音波出力部）
７１２ 第２の音波受信部（音波受信部）
７１４ 実行制御部
７２１ 第１の音波受信部
７２３ 第１の音波出力部
７２４ 出力制御部
７２７ 距離判断部

特開２００７－０１９８５７号公報

Claims (9)

1. 所定の処理を実行する情報処理装置と、端末装置とを含む情報処理システムであって、
   前記端末装置は、
   前記情報処理装置が、第１の周波数帯で出力する第１の識別情報を表す第１の音波を受信する第１の音波受信部と、
   前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で第２の識別情報を表す第２の音波を出力する第１の音波出力部と、
   を有し、
   前記情報処理装置は、
   前記第１の音波を出力する第２の音波出力部と、
   前記第２の音波を受信する第２の音波受信部と、
   前記第１の識別情報と前記第２の識別情報とに対応する前記所定の処理の実行を制御する実行制御部と、
   を有し、
   前記第２の音波出力部は、互いに異なる音圧で、互いに異なる前記第１の識別情報を表す複数の前記第１の音波を出力する、
   情報処理システム。
2. 前記端末装置は、前記第１の音波受信部が、予め定められた前記第１の識別情報を表す前記第１の音波を受信した場合、前記第１の音波出力部による前記第２の音波の出力を許可する出力制御部を有する、請求項１に記載の情報処理システム。
3. 前記出力制御部は、前記予め定められた前記第１の識別情報を表す前記第１の音波を受信した後の所定の期間、前記第２の音波の出力を許可する、請求項２に記載の情報処理システム。
4. 前記出力制御部は、他の端末装置が前記第２の周波数帯を使用していないときに、前記第１の音波出力部に前記第２の音波を出力させる、請求項２又は３に記載の情報処理システム。
5. 前記端末装置は、前記第１の音波受信部が受信した前記第１の音波に含まれる１つ以上の前記第１の識別情報に基づいて、前記情報処理装置との間の距離を判断する距離判断部を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の情報処理システム。
6. 前記情報処理装置は、利用者による前記端末装置への操作に応じて、所定の動作又は表示を行うアミューズメント機器を含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の情報処理システム。
7. 所定の処理を実行する情報処理装置であって、
   第１の周波数帯で第１の識別情報を表す第１の音波を出力する音波出力部と、
   前記第１の音波に応じて端末装置から出力される、前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で第２の識別情報を表す第２の音波を受信する音波受信部と、
   前記第１の識別情報と前記第２の識別情報とに対応する前記所定の処理の実行を制御する実行制御部と、
   を有し、
   前記音波出力部は、互いに異なる音圧で、互いに異なる前記第１の識別情報を表す複数の前記第１の音波を出力する、
   情報処理装置。
8. 所定の処理を制御するコンピュータに、
   第１の周波数帯で第１の識別情報を表す第１の音波を出力する音波出力処理と、
   前記第１の音波に応じて端末装置から出力される、前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で第２の識別情報を表す第２の音波を受信する音波受信処理と、
   前記第１の識別情報と前記第２の識別情報とに対応する前記所定の処理の実行を制御する実行制御処理と、
   を実行させ、
   前記音波出力処理は、互いに異なる音圧で、互いに異なる前記第１の識別情報を表す複数の前記第１の音波を出力する、
   プログラム。
9. 所定の処理を実行する情報処理装置と、端末装置とを含む情報処理システムにおいて、
   前記端末装置が、
   前記情報処理装置が、第１の周波数帯で出力する第１の識別情報を表す第１の音波を受信する第１の音波受信処理と、
   前記第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯で第２の識別情報を表す第２の音波を出力する第１の音波出力処理と、
   を実行し、
   前記情報処理装置が、
   前記第１の音波を出力する第２の音波出力処理と、
   前記第２の音波を受信する第２の音波受信処理と、
   前記第１の識別情報と前記第２の識別情報とに対応する前記所定の処理の実行を制御する実行制御処理と、
   を実行し、
   前記第２の音波出力処理は、互いに異なる音圧で、互いに異なる前記第１の識別情報を表す複数の前記第１の音波を出力する、
   情報処理方法。

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