WO2017064956A1 - 音響装置及び情報提供方法 - Google Patents

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WO2017064956A1
WO2017064956A1 PCT/JP2016/076587 JP2016076587W WO2017064956A1 WO 2017064956 A1 WO2017064956 A1 WO 2017064956A1 JP 2016076587 W JP2016076587 W JP 2016076587W WO 2017064956 A1 WO2017064956 A1 WO 2017064956A1
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listener
information
speaker array
sound
speakers
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PCT/JP2016/076587
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愼一 佐藤
靖彦 南
健一 山内
晋 山中
仙場　祐二
藤田　博之
広宣 刑部
Original Assignee
ヤマハ株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02—Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones

Definitions

  • the present invention relates to a technique for transmitting information using sound.
  • Patent Document 1 As a technique for outputting sound from a vehicle, for example, there is a technique described in Patent Document 1.
  • the mechanism described in Patent Document 1 prevents the sound from interfering by adjusting the volume when simultaneously outputting any two or more of alarm sounds, guidance sounds, pseudo engine sounds, and content sounds. In other words, each sound is masked with each other to prevent the listener from becoming unable to hear a specific sound.
  • the present invention has been made under the above-described background, and an object thereof is to enable information to be distributed acoustically from a moving body to surrounding listeners.
  • an acoustic device in a moving body and a speaker array device in which a plurality of speakers are arranged, and information provided to a listener outside the moving body.
  • an audio beam control unit that supplies an audio signal to each of the plurality of speakers and outputs an audio beam that reaches the listener from the speaker array device, the audio beam control The unit causes the generated information to reach the listener by the sound beam.
  • An information providing method includes an information generation step of generating information to be provided to a listener outside the mobile body, and a speaker array installed on the mobile body and having a plurality of speakers arranged therein.
  • An audio beam control step of supplying an audio signal to each of the plurality of speakers of the apparatus and outputting an audio beam reaching the listener from the speaker array device, wherein the audio beam control step includes: The information is caused to reach the listener by the sound beam.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a front view of a speaker array apparatus. It is the figure which planarly viewed the vehicle from the upper part, and is a figure which shows the relationship between a listener and a sound beam. It is a front view when the vehicle is viewed from the front, and is a diagram for explaining how to fix the speaker array device. It is a block diagram which shows the hardware constitutions of a vehicle-mounted audio apparatus. It is a block diagram which shows the function structure of a vehicle-mounted audio apparatus. It is a figure explaining the correspondence of listener information, the relative positional relationship of a vehicle and a listener, and superposition information.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a functional configuration of Modification 2.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of Modification 2.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 100 is, for example, a 4-door sedan type automobile.
  • the vehicle 100 includes a bonnet 101 in front of the vehicle body, four doors 102 serving as entrances and exits to the side of the vehicle body, a trunk door 103 behind the vehicle body, and a roof 104 above the vehicle body.
  • the left and right expressions used in the following description mean left and right in the traveling direction of the vehicle 100.
  • the vehicle 100 is provided with an in-vehicle acoustic device, and speaker array devices 14a, 14b, 14c, and 14d, which are components of the in-vehicle acoustic device, are provided on the roof 104.
  • the speaker array devices 14 a, 14 b, 14 c, and 14 d output sound beams generated in a beam shape by providing directivity to the outside of the vehicle 100. Note that the speaker array devices 14a, 14b, 14c, and 14d are different from each other only in their installation positions and orientations.
  • FIG. 2 is a front view of the speaker array device 14.
  • the speaker array device 14 includes a rectangular parallelepiped housing and a plurality of speakers 145A, 145B, 145C,..., 145P arranged in a matrix (row direction and column direction) in front of the housing.
  • the row direction is a horizontal direction when the speaker array device 14 is placed on a horizontal plane
  • the column direction is a vertical direction when the speaker array device 14 is placed on a horizontal plane.
  • the three speakers having the same position in the row direction are represented by any one of the speakers 145A, 145B, 145C,.
  • the speakers 145A, 145B, 145C,..., 145P are referred to as speakers 145 unless otherwise distinguished.
  • the arrangement of the speakers 145 in the speaker array device 14 is not limited to a matrix.
  • the speakers 145 may be arranged according to a predetermined rule such as a honeycomb shape or a line shape.
  • the number of speakers 145 is not limited to the number shown in FIG.
  • the four speaker array devices 14a to 14d are provided on the roof 104 in an arrangement as shown in FIG.
  • the speaker array device 14 a is provided at a position near the center of the front area of the roof 104 in the vehicle width direction.
  • the speaker array device 14a is directed forward and outputs an audio beam mainly to the front of the vehicle 100.
  • the speaker array device 14 b is provided at a position near the center in the vehicle length direction of the left region of the roof 104.
  • the speaker array device 14 b is directed to the left and outputs an audio beam mainly to the left of the vehicle 100.
  • the speaker array device 14 c is provided at a position near the center in the vehicle length direction of the right region of the roof 104.
  • the speaker array device 14c is directed to the right and outputs an audio beam mainly to the right of the vehicle 100.
  • the speaker array device 14 d is provided at a position near the center in the vehicle width direction in the rear region of the roof 104.
  • the speaker array device 14 d is directed rearward and outputs an audio beam mainly to the rear of the vehicle 100.
  • the output direction of the sound beam (here, the horizontal angle) can be changed within a range of 0 to 180 degrees along the row direction in the array of the speakers 145.
  • the output direction of the sound beam is defined by “beam output angle”. This beam output angle is represented by the angle between the surface forming the front surface of the speaker array device 14 and the sound beam.
  • the speaker array device 14 can change the output direction (in this case, the elevation angle) of the sound beam along the column direction in which the speakers 145 are arranged.
  • broken arrows indicate the path and direction in which the sound beam propagates, and the sound beam propagates according to the relative position of the listener P who is outside the vehicle with respect to the speaker array device 14.
  • the route and direction are different.
  • the speaker array 14a when there is a listener P in the left front of the vehicle 100, the speaker array 14a outputs a sound beam to the listener P as shown in FIG.
  • the speaker array 14b When the listener P is on the left side of the vehicle 100, the speaker array 14b outputs a sound beam to the listener P as shown in FIG.
  • the speaker array 14d outputs a sound beam to the listener P as shown in FIG.
  • the speaker array 14b may sound in addition to the speaker array 14a, and the speaker array 14a may sound.
  • the sound beam may be output from a speaker array other than the speaker array exemplified above.
  • the listener here may be a person who stays in a range where the sound beam can be reached from the vehicle 100 or a person who passes through the range, and other mobile objects (vehicles) in the range. Etc.).
  • the speaker array device 14 is fixed to the roof 104 so that its position does not shift even when the vehicle 100 is traveling. Specifically, for example, as shown in FIG. 4A, the speaker array device 14 is fixed to screws 105 such as screws and magnets with respect to an arm 105 fixed to the roof 104 with screws 106 so as to sandwich the roof 104 from the left and right. (Not shown) may be used. Further, for example, as shown in FIG. 4B, the speaker array device 14 may be attached directly to the roof 104 by a magnet 107. When the speaker array device is close to the ground, for example, sound is emitted toward a roadside plant or a grounded object on the road, and there is a possibility that the sound cannot reach the listener.
  • the speaker array device 14 is desirably provided at a position higher than a window provided in the vehicle.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a hardware configuration of the in-vehicle acoustic device 10.
  • the control unit 11 controls each unit of the in-vehicle acoustic device 10.
  • the control unit 11 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a processor including a RAM (Random Access Memory), and a memory such as an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM).
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • EEPROM Electrical Erasable Programmable ROM
  • the sound source 12 functions as a storage unit that stores a predetermined audio signal, and generates an audio signal.
  • the sound source 12 includes, for example, a memory that stores audio data (for example, a warning sound or a message for advertisement), a radio tuner, a TV tuner, a disk media player, a digital audio player, or the like, and from these, an operator performs a predetermined operation.
  • audio data for example, a warning sound or a message for advertisement
  • a radio tuner for example, a radio tuner, a TV tuner, a disk media player, a digital audio player, or the like, and from these, an operator performs a predetermined operation.
  • audio data for example, a warning sound or a message for advertisement
  • a radio tuner for example, a radio tuner, a TV tuner, a disk media player, a digital audio player, or the like
  • a digital audio signal is generated. This selection is performed by the operator operating an operator (not shown) connected to the control unit 11.
  • the wireless communication unit 13 performs wireless communication with an external communication terminal.
  • the wireless communication unit 13 performs short-range wireless communication based on, for example, the Bluetooth (registered trademark) standard with a wireless communication unit of another vehicle or a wireless communication unit built in a portable terminal carried by a listener.
  • the camera 15 is attached to, for example, outside equipment such as the roof 104, the bonnet 101, or the trunk 103, or inside equipment such as a dashboard, and supplies imaging data obtained by imaging the outside of the vehicle to the control unit 11.
  • the speaker array device 14 includes an input receiving unit 141, a delay unit 142, D / A converters 143A, 143B,..., 143P, power amplifiers 144A, 144B,. ..., 145P.
  • the input receiving unit 141 is an interface that receives an input of an audio signal supplied from the control unit 11. For example, the input receiving unit 141 receives an input of a one-channel or multi-channel (for example, 5.1 channel) audio signal.
  • the delay unit 142 includes a plurality of delay circuits, adds a delay to the input audio signal, and outputs the signal to each speaker 145.
  • the delay unit 142 supplies the audio signal to each speaker 145 for each channel in order to output the audio beam with the number of sound beams, the directivity, and the beam output angle according to the setting by the control unit 11 (that is, the delay unit 142). Delay time). In the present embodiment, it is assumed that an audio signal is supplied to all the speakers 145.
  • D / A converters 143A, 143B,..., 143P each convert the audio signal supplied from the delay unit 142 from a digital format to an analog format.
  • the power amplifiers 144A, 144B,..., 144P amplify the audio signals supplied from the D / A converters 143A, 143B,.
  • the speakers 145A, 145B,..., 145P convert the audio signals supplied from the power amplifiers 144A, 144B,.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a functional configuration of the in-vehicle acoustic device 10.
  • the listener information acquisition unit 21 is a function realized by the wireless communication unit 13.
  • the listener information acquisition unit 21 acquires listener information regarding a listener who is an output destination of the sound beam. Specifically, the listener information acquisition unit 21 performs wireless communication with a wireless communication unit of another vehicle or a wireless communication unit built in a portable terminal carried by a listener, and the vehicle-mounted acoustic device or mobile phone of the vehicle. Obtain listener information stored in the terminal.
  • the listener information is information for specifying information provided to the listener, such as the age, sex, interest, and category or attribute of information that the listener wants to obtain.
  • the listener position detection unit 22 is a function realized by the camera 15 and the control unit 11 and detects a relative positional relationship of the listener with respect to the speaker array device 14.
  • the relative positional relationship is information indicating in what direction and how far away the listener is viewed from the speaker array device 14. If the installation position and orientation of the camera 15, the positional relationship between the camera 15 and the speaker array device 14, and the angle of view of the camera 15 are known in advance, the control unit 11 is based on the imaging data supplied from the camera 15. By calculation, the relative positional relationship of the listener with respect to the speaker array device 14 can be detected.
  • the listener position detector 22 replaces the image data supplied from the camera 15 with the GPS (Global Positioning System) position data attached to the vehicle and connected to the controller 11, and the listener.
  • GPS Global Positioning System
  • the relative positional relationship of the listener with respect to the speaker array device 14 may be detected from the position data by GPS provided in the portable terminal or the like possessed by the speaker. In this case, it is conceivable that the listener's position data is acquired from the listener's portable terminal by the listener information acquisition unit 21.
  • the superimposition information generation unit 23 generates superimposition information to be superimposed on the sound beam based on the listener information acquired by the listener information acquisition unit 21.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the correspondence between the listener information, the relative positional relationship between the vehicle and the listener, and the superimposition information, and represents the rules for generating the superimposition information.
  • the pattern (combination) of various information included in the listener information is information pattern 1 (for example, age 30s, women, interests; movies, sports)
  • the listener position is the vehicle 100.
  • the control unit 11 reads the file name “data a-1” from the memory).
  • the superimposition information generation unit 23 When the listener position of the same listener information is on the side of the vehicle 100, the superimposition information generation unit 23 generates information of the file name “data ⁇ a-2 ”as the superimposition information. When the listener position of the same listener information is behind the vehicle 100, the superimposition information generation unit 23 generates information of the file name “data ⁇ a-3 ”as the superimposition information. In the case of this example, when the same listener moves from the front of the vehicle 100 to the side and further to the rear, for example, when the listener is in front, it is heard that a movie is promoted (data a-1).
  • the list of movies to be promoted (data ⁇ a-2) is communicated to the listener, and if the listener is behind, the list of movies to be promoted is heard. It is possible to provide different information depending on the position of the listener, such as telling the listener the movie advertisement (data a-3) that matches the listener's interest.
  • the listening is performed.
  • the superimposition information generation unit 23 When the person position is in the range of 20 m to 10 m ahead of the vehicle 100, the superimposition information generation unit 23 generates information of the file name “data ⁇ b-1 ”as the superimposition information.
  • the superimposition information generation unit 23 When the listener's position of the same listener information is within 10 m ahead of the vehicle, the superimposition information generation unit 23 generates information of the file name “data ⁇ b-2 ”as the superimposition information.
  • the list of books to be advertised (data b-1)
  • the listener is in the range of 20m to 10m ahead
  • the list of books to be advertised (data b-1)
  • the listener is within 10 meters in front, tell the listener about the book (data b-2) that matches the listener's interest in the list of books to be advertised.
  • different information can be provided depending on the position of the listener.
  • the audio data generation unit 24 is a function realized by the control unit 11.
  • an audio signal based on the superimposition information supplied from the superimposition information generation unit 23 is converted into, for example, a spread code. It functions as an adding means for superimposing (adding) according to a predetermined modulation scheme such as a scheme or AM (Amplitude Modulation) modulation scheme.
  • a predetermined modulation scheme such as a scheme or AM (Amplitude Modulation) modulation scheme.
  • the superimposition information is superimposed on a non-audible sound range.
  • the sound beam control unit 25 is a function realized by the control unit 11 and the array speaker device 14 and controls the number, directivity, and beam output angle of the sound beam output to the listener.
  • the sound emitting unit 26 is a function realized by the speaker 145 and emits sound according to the sound signal supplied from the sound beam control unit 25. On the listener's side, this voice is received by a dedicated terminal, and information on which the dedicated terminal is superimposed is extracted and decoded, and output by voice or display is performed.
  • the listener information acquisition unit 21 acquires listener information relating to the listener who is the output destination of the sound beam (step S1).
  • the listener position detector 22 detects the relative positional relationship of the listener with respect to the speaker array device 14 (step S2).
  • the processes in steps S1 and S2 are performed independently at predetermined intervals.
  • the acquired listener information and the listener's position are associated with each other, so that the position of the listener from which the listener information comes can be tracked in time. Note that the order of steps S1 and S2 may be reversed.
  • the superimposition information generation unit 23 generates superimposition information to be superimposed on the audio beam based on the listener information (step S3).
  • the audio data generation unit 24 generates audio data by superimposing superimposition information on the audio signal supplied from the sound source 12 by a predetermined method (step S4).
  • the sound beam control unit 25 controls the number, directivity, and beam output angle of the sound beam so that the sound can reach the position of the listener detected in step S2 with an appropriate sound pressure. Sound is emitted (step S5).
  • the processing of FIG. finish Note that the number of sound beams varies according to the number of listeners.
  • the present invention can be implemented in a form different from the above-described embodiment.
  • the present invention can also be implemented in the following forms, for example. Further, the following modifications may be combined as appropriate.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the installation position of the speaker array device 14 according to this modification.
  • the position indicated by the solid line q is the installation position of the speaker array apparatus 14 according to the embodiment, but the speaker array apparatus may be installed at each position as indicated by the dotted line.
  • the speaker array device may be provided on a pillar (dotted line p) that is a window column that supports the roof 104 of the vehicle 100.
  • the speaker array device 140 is provided such that a plurality of speakers are arranged along the longitudinal direction of the pillar.
  • Speaker array device 140 includes a plurality of speakers arranged to face either the front, the side, or the rear when the traveling direction of the vehicle is the front.
  • speaker groups respectively facing forward, sideward or rearward are arranged at positions separated in the vertical direction.
  • the speaker group 140a facing forward is disposed at the highest position
  • the speaker group 140b facing sideways is disposed at the lower position
  • the speaker group 140c facing rearward is disposed at the lowest position.
  • the listener group 140a facing forward is used for a tall listener (adult)
  • the speaker group 140c facing backward is used for a short listener (child).
  • Different speaker groups may be used depending on the height of the back.
  • each speaker group 140a, 140b, and 140c may change the output direction of the sound beam in the vertical direction in accordance with the height of the listener.
  • the listener position detection unit 22 measures the height of the listener and transmits information indicating the height of the listener to the audio beam control unit 25.
  • the audio beam control unit 25 is based on the height, Determine the vertical position to output the sound beam.
  • the speaker array device may be attached to the pillar so that the speaker array device 140 hangs down from the roof 104, or the speaker array device 140 may be directly attached to the outer surface of the pillar by a magnet or screwing.
  • Modification 2 A method for transmitting information from a vehicle using sound is not limited to the embodiment. For example, instead of superimposing information on the voice, the information itself may be output as an audible voice message. Moreover, it is good also as a structure and operation
  • the listener position detection unit 31 of the in-vehicle acoustic device 30 is a function realized by the camera 15 and the control unit 11 of FIG. 5, and detects the relative positional relationship of the listener with respect to the speaker array device 14 (step in FIG. 12). S11).
  • the sound data generation unit 32 is a function realized by the control unit 11 of FIG.
  • the sound beam control unit 33 is a function realized by the control unit 11 and the array speaker device 14 in FIG. 5, and controls the number of sound beams output to the listener, the directivity, and the beam output angle, The sound beam is emitted from the sound emitting unit 35 (step S12 in FIG. 12).
  • the sound acquisition unit 41 of the portable terminal 40 possessed by the listener is, for example, a microphone, and collects (acquires) the sound beam emitted in step S12 (step S13 in FIG. 12).
  • the synthesizing unit 43 of the portable terminal 40 extracts ID information from the acquired sound beam (step S14 in FIG. 12), and synthesizes the extracted ID information and the listener information stored in the storage unit 42 to perform wireless communication.
  • the data is transmitted from the unit 44 to the server 50 (step S15 in FIG. 12).
  • the information acquisition unit 51 of the server 50 receives (acquires) the ID information and the listener information transmitted in step S16. Then, the information processing unit 52 of the server 50 generates information to be provided to the listener based on the ID information and the listener information. Specifically, the contents of information to be provided are stored in the storage unit of the server 50 in association with each combination of ID information and listener information, and the information processing unit 52 stores information corresponding to the combination. Read from the storage unit. And the information transmission part 53 of the server 50 transmits the produced
  • the wireless communication unit 44 of the portable terminal 40 receives the information transmitted from the server 50 (step S17 in FIG. 12) and displays (outputs) it on the display unit 45 (step S18 in FIG. 12).
  • the audio data is generated by superimposing the superimposition information on the signal supplied from the sound source 12, but the audio data may be generated using only the superimposition information. According to this, since no sound is output as an audible sound, information can be delivered only to the target listener without emitting audible sound around the listener.
  • the signal supplied from the sound source 12 is the audio data selected by the operator, but the audio data generation unit 24 uses the information acquired by the listener information acquisition unit 21 based on the information acquired by the listener information acquisition unit 21. It may be automatically selected audio data. According to this, it is possible to emit sound data (music, sound information, etc.) tailored to the listener's interest to a specific listener.
  • the in-vehicle acoustic device 10 may output an audio beam in cooperation with a video display device (for example, a liquid crystal monitor) provided in the vehicle 100.
  • a video display device for example, a liquid crystal monitor
  • the control unit 11 of the in-vehicle audio device 10 outputs an audio beam based on an audio signal of content displayed on the video display device. Also good.
  • the sound beam control unit 25 may cause the speaker array device 14 to output a sound beam that reduces the Doppler effect due to a change in distance due to a time change between the speaker array device 14 and the listener. Specifically, in the process of decreasing the distance between the speaker array device 14 and the listener, the frequency of the sound emitted from the speaker array device 14 and reaching the listener is increased, and in the process of increasing the distance, The frequency of the sound emitted from the speaker array device 14 and reaching the listener is lowered. For this reason, the frequency of the ID information also changes due to the change of the frequency of the voice, and the terminal may erroneously recognize the ID information.
  • the sound beam control unit 25 is previously low (when the speaker array device 14 and the listener are close) or high (when the speaker array device 14 and the listener are close together) so as to cancel out the change in frequency due to the change in distance. Sounds at a frequency (when away from the listener). Thereby, ID information can be correctly recognized by the terminal side.
  • the in-vehicle acoustic device 10 may output the sound beam using only some of the speakers, instead of outputting the sound beam using all the speakers included in the speaker array 145 of the speaker array device 14.
  • a four-door sedan type vehicle is exemplified in the embodiment, but the shape of the vehicle body and the type of power source are not particularly limited.
  • the mobile body of the present invention may be a vehicle without a roof or a vehicle capable of opening a roof.
  • the mobile body of the present invention includes vehicles that travel for the purpose of transporting passengers, such as trains and buses, and vehicles that are not intended for transport of passengers, such as playground equipment.
  • the function realized by the control unit 11 of the in-vehicle acoustic device 10 according to the above-described embodiment can be realized by a combination of a plurality of programs or can be realized by linking a plurality of hardware resources.
  • the program includes a magnetic recording medium (magnetic tape, magnetic disk (HDD (Hard Disk Drive), FD (Flexible Disk)), etc.), optical recording medium (optical disk). Etc.) may be provided in a state stored in a computer-readable recording medium such as a magneto-optical recording medium or a semiconductor memory, or may be distributed via a network.
  • An acoustic device is a speaker array device that is installed on a moving body and in which a plurality of speakers are arranged; an information generation unit that generates information to be provided to a listener outside the moving body; An audio beam control unit configured to supply an audio signal to each of the plurality of speakers and output an audio beam reaching the listener from the speaker array device, wherein the audio beam control unit includes the generated information To the listener by the sound beam.
  • An information providing method includes an information generation step of generating information to be provided to a listener outside a moving body, and a speaker array device installed on the moving body and arranged with a plurality of speakers.
  • An audio beam control step of supplying an audio signal to each of the plurality of speakers and outputting an audio beam reaching the listener from the speaker array device, wherein in the audio beam control step, the generated information To the listener by the sound beam.
  • a listener position detector that detects a position of the listener
  • the audio beam controller is configured to output an audio signal to each of the plurality of speakers based on the detected position of the listener. And an audio beam reaching the listener may be output from the speaker array device.
  • the information generation unit may generate information according to the position of the listener detected by the listener position detection unit.
  • the information generation unit may generate information according to a relative positional relationship between the listener and the moving body.
  • a listener information acquisition unit that acquires listener information about the listener may be provided, and the information generation unit may generate information according to the acquired listener information.
  • the information generation unit may generate information corresponding to the listener information and the position of the listener detected by the listener position detection unit.
  • the storage unit storing a predetermined audio signal, the predetermined audio signal read from the storage unit, and the audio signal based on the information generated by the information generation unit are added.
  • the sound beam control unit may be configured to cause the sound signal added by the adding means to reach the listener by the sound beam.
  • the sound beam control unit causes the speaker array device to output a sound beam that reduces a Doppler effect due to a change in a time-series distance between the speaker array device and the listener. It may be.
  • the speaker array device has a plurality of arrays arranged to face either the front, the side, the rear, or the direction inclined in the traveling direction when the traveling direction of the moving body is the front.
  • the sound beam control unit may include a speaker, and adjust the supply timing of the sound signal to each of the plurality of speakers so that the sound beam reaching the listener is output from the speaker array device.
  • the plurality of speakers may be provided at a position higher than a window provided in the moving body.
  • the moving body may be a vehicle, and the plurality of speakers may be provided on a pillar that supports a roof of the vehicle.
  • speaker groups facing forward, side, or rear may be arranged at positions separated in the vertical direction.
  • the acoustic device includes a plurality of acoustic devices arranged to face either the front, the side, the rear, or the direction inclined in the traveling direction when the traveling direction of the moving body is the front.
  • a speaker array device including a speaker; and an audio beam control unit that adjusts an audio signal supply timing to each of the plurality of speakers and outputs an audio beam that reaches a listener from the speaker array device.
  • an acoustic device includes a speaker array device that is installed on a moving body and in which a plurality of speakers are arranged, and a listener position detection that detects the position of a listener outside the moving body. And an audio beam control unit that supplies an audio signal to each of the plurality of speakers based on the detected position of the listener and outputs an audio beam that reaches the listener from the speaker array device.
  • a speaker array device that is installed on a moving body and in which a plurality of speakers are arranged, and a listener position detection that detects the position of a listener outside the moving body.
  • an audio beam control unit that supplies an audio signal to each of the plurality of speakers based on the detected position of the listener and outputs an audio beam that reaches the listener from the speaker array device.

Abstract

音響装置（１０）は、移動体に設置され、複数のスピーカが配列されたスピーカアレイ装置（２６）と、移動体の外部に居る聴取者に提供する情報を生成する情報生成部（２３）と、複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、聴取者に到達する音声ビームをスピーカアレイ装置から出力させる音声ビーム制御部（２５）とを備える。音声ビーム制御部（２５）は、情報生成部（２３）によって生成された情報を音声ビームによって聴取者に到達させる。

Description

音響装置及び情報提供方法
　本発明は、音響を用いて情報を伝えるための技術に関する。
　車両から音響を出力するための技術として、例えば特許文献１に記載された技術がある。特許文献１に記載の仕組みでは、警報音、案内用音声、疑似エンジン音又はコンテンツ音響のうちいずれか２つ以上を同時に出力するときの音量を調整することで、音どうしが干渉することを防止したり、各音どうしが互いにマスキングされて聴取者が特定の音を聞き取れなくなってしまうことを防止したりしている。
特開２０１３－２２３０３１号公報
　ところで、車両等の移動体から周囲の聴取者に対して音響で情報を配信することが可能になると便利である。
　本発明は、上述した背景の下になされたものであり、移動体から周囲の聴取者に対して音響で情報を配信することを可能にすることを目的とする。
　上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る音響装置は、移動体に設置され、複数のスピーカが配列されたスピーカアレイ装置と、前記移動体の外部に居る聴取者に提供する情報を生成する情報生成部と、前記複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、前記聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる音声ビーム制御部とを備え、前記音声ビーム制御部は、生成された前記情報を前記音声ビームによって前記聴取者に到達させる。
　また、本発明の一態様に係る情報提供方法は、移動体の外部に居る聴取者に提供する情報を生成する情報生成ステップと、前記移動体に設置され、複数のスピーカが配列されたスピーカアレイ装置の前記複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、前記聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる音声ビーム制御ステップとを含み、前記音声ビーム制御ステップでは、生成された前記情報を前記音声ビームによって前記聴取者に到達させる。
本発明の実施形態に係る車両を示す斜視図である。 スピーカアレイ装置の正面図である。 車両を上方から平面視した図であり、聴取者と音声ビームとの関係を示す図である。 車両を前方から視たときの正面図であり、スピーカアレイ装置の固定の仕方を説明する図である。 車載音響装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 車載音響装置の機能構成を示すブロック図である。 聴取者情報と、車両及び聴取者の相対的な位置関係と、重畳情報との対応関係を説明する図である。 車載音響装置の動作を示すフローチャートである。 スピーカアレイ装置の設置位置のバリエーションを説明する図である。 車両のピラーに設置されるスピーカアレイ装置の構造を示す斜視図である。 変形例２の機能構成を示すブロック図である。 変形例２の動作を示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
［構成］
　図１は、本発明の実施形態に係る車両１００を示す斜視図である。車両１００は、例えば４ドアセダン形の自動車である。車両１００は、車体の前方にボンネット１０１、車体の側方に出入口となる４枚のドア１０２、車体の後方にトランクドア１０３、車体の上方にルーフ１０４を備えている。なお、以下の説明で使用する左右の表現は、車両１００の進行方向に向かっての左右を意味する。
　車両１００には車載音響装置が設けられており、その車載音響装置の構成部品であるスピーカアレイ装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄがルーフ１０４に設けられている。スピーカアレイ装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、車両１００の車外に対し、指向性の付与によってビーム状に生成された音声ビームを出力する。なお、スピーカアレイ装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、その設置位置と向きが異なるだけであるから、以下の説明においてそれぞれを区別しない場合には、スピーカアレイ装置１４と言う。
　図２は、スピーカアレイ装置１４の正面図である。スピーカアレイ装置１４は、直方体状の筐体と、当該筐体の正面にマトリクス状（行方向及び列方向）に配列された複数のスピーカ１４５Ａ，１４５Ｂ，１４５Ｃ，・・・，１４５Ｐを備える。ここで、行方向とは、スピーカアレイ装置１４が水平面に置かれたときの水平方向であり、列方向とはスピーカアレイ装置１４が水平面に置かれたときの鉛直方向である。本実施形態では、行方向の位置が同じ３つのスピーカについては、これらを区別することなく、スピーカ１４５Ａ，１４５Ｂ，１４５Ｃ，・・・，１４５Ｐのいずれかで表す。以下の説明において、スピーカ１４５Ａ，１４５Ｂ，１４５Ｃ，・・・，１４５Ｐのそれぞれを特に区別しない場合には、スピーカ１４５と言う。スピーカアレイ装置１４におけるスピーカ１４５の配列は、マトリクス状に限られない。例えばハニカム状やライン状等の所定の規則に従って、スピーカ１４５が配列してもよい。また、スピーカ１４５の数は、図２に示す数に限られない。
　本実施形態では、４つのスピーカアレイ装置１４ａ～１４ｄは、図３に示すような配置でルーフ１０４に設けられている。スピーカアレイ装置１４ａは、ルーフ１０４の前方領域の車幅方向における中央付近の位置に設けられている。スピーカアレイ装置１４ａは前方に向けられており、主に車両１００の前方に対して音声ビームを出力する。スピーカアレイ装置１４ｂは、ルーフ１０４の左方領域の車長方向における中央付近の位置に設けられている。スピーカアレイ装置１４ｂは左方に向けられており、主に車両１００の左方に対して音声ビームを出力する。スピーカアレイ装置１４ｃは、ルーフ１０４の右方領域の車長方向における中央付近の位置に設けられている。スピーカアレイ装置１４ｃは右方に向けられており、主に車両１００の右方に対して音声ビームを出力する。スピーカアレイ装置１４ｄは、ルーフ１０４の後方領域の車幅方向における中央付近の位置に設けられている。スピーカアレイ装置１４ｄは後方に向けられており、主に車両１００の後方に対して音声ビームを出力する。
　スピーカアレイ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄはいずれも、音声ビームの出力方向（ここでは水平角）を、スピーカ１４５の配列における行方向に沿って、０～１８０度の範囲内で変更することができる。本実施形態では、音声ビームの出力方向を、「ビーム出力角度」で規定する。このビーム出力角度は、スピーカアレイ装置１４の正面を成す面と、音声ビームとの角度で表される。また、スピーカアレイ装置１４は、スピーカ１４５が配列する列方向に沿って、音声ビームの出力方向（ここでは仰俯角）を変更することもできる。
　図３において、破線の矢印は、音声ビームが伝搬する経路と方向を意味しており、スピーカアレイ装置１４に対する、車両の外部に居る聴取者Ｐの相対的な位置に応じて、音声ビームが伝搬する経路と方向が異なる。例えば、車両１００の左前方に聴取者Ｐが居る場合、図３（Ａ）に示すように、スピーカアレイ１４ａがその聴取者Ｐに対して音声ビームを出力する。また、車両１００の左側方に聴取者Ｐが居る場合、図３（Ｂ）に示すように、スピーカアレイ１４ｂがその聴取者Ｐに対して音声ビームを出力する。また、車両１００の左後方に聴取者Ｐが居る場合、図３（Ｃ）に示すように、スピーカアレイ１４ｄがその聴取者Ｐに対して音声ビームを出力する。なお、図３（Ａ）に示される車両１００と聴取者Ｐの配置関係において、スピーカアレイ１４ａに加えスピーカアレイ１４ｂからも聴取者Ｐに対して発音してもよいし、スピーカアレイ１４ａは発音せず、スピーカアレイ１４ｂからの発音のみでもよい。すなわち、聴取者Ｐに対して物理的に音声ビームを出力できるのであれば、上記に例示したスピーカアレイ以外のスピーカアレイから音声ビームを出力してもよい。これは、図３（Ｂ）および（Ｃ）に示される車両と聴取者Ｐの配置関係においても同様である。また、ここでいう聴取者とは、車両１００から音声ビームが到達可能な範囲に留まっている者でもよいし、その範囲を通行している者でもよいし、その範囲において他の移動体（車両等）に乗っている者であってもよい。
　スピーカアレイ装置１４は、車両１００の走行中であってもその位置がずれないように、ルーフ１０４に固定されている。具体的には、例えば図４（Ａ）に示すように、ルーフ１０４を左右から挟みこむようにしてネジ１０６でルーフ１０４に固定されたアーム１０５に対し、スピーカアレイ装置１４がネジや磁石等の固定具（図示略）を用いて取り付けられていてもよい。また、例えば図４（Ｂ）に示すように、ルーフ１０４に対して直接、磁石１０７によってスピーカアレイ装置１４が取り付けられていてもよい。スピーカアレイ装置が地面に近い位置では、例えば路肩の植木や道路上の接地物に向って放音することになり、音声を聴取者にまで到達させられない可能性がある。このため、路肩の植木や道路上の接地物の上方を経由して音声ビームを放音可能な位置であって、スピーカアレイ装置１４を設置しても車両のデザインを大きく損なわないような位置、具体的には、スピーカアレイ装置１４は、車両が備える窓よりも高い位置に設けられていることが望ましい。
　図５は、車載音響装置１０のハードウェア構成を示すブロックである。制御部１１は、車載音響装置１０の各部を制御する。制御部１１は、例えば、演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むプロセッサー、及びＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等のメモリを備える。
　音源１２は、所定の音声信号を記憶する記憶手段として機能し、音声信号を発生させる。音源１２は、例えば、音声データ（例えば警告音や、宣伝広告のメッセージなど）を記憶したメモリ、ラジオチューナ、テレビチューナ、ディスクメディアプレイヤ、又はデジタルオーディオプレイヤなどを備え、これらから操作者により所定の音声データが選択されると、デジタル形式の音声信号を発生させる。この選択は、制御部１１に接続された図示しない操作子を操作者が操作することにより行われる。制御部１１は、音源１２が発生させた音声信号に対し聴取者に伝える情報を重畳して、スピーカアレイ装置１４へ供給する。
　無線通信部１３は、外部の通信端末と無線通信を行う。無線通信部１３は、他の車両の無線通信部や、聴取者が携帯する携帯端末に内蔵された無線通信部との間で、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の規格に準拠した近距離無線通信を行う。カメラ１５は、例えばルーフ１０４、ボンネット１０１又はトランク１０３などの車外設備や、ダッシュボード等の車内設備に取り付けられており、車外を撮像した撮像データを制御部１１に供給する。カメラ１５は望ましくは複数あり、車両１００の前方、両側方、後方など、車両の周囲を漏れなく撮像できるような位置にそれぞれ配置されている。
　スピーカアレイ装置１４は、入力受付部１４１と、遅延部１４２と、Ｄ／Ａコンバータ１４３Ａ，１４３Ｂ，・・・，１４３Ｐと、パワーアンプ１４４Ａ，１４４Ｂ，・・・，１４４Ｐと、スピーカ１４５Ａ，１４５Ｂ，・・・，１４５Ｐとを備える。入力受付部１４１は、制御部１１から供給された音声信号の入力を受け付けるインタフェースである。入力受付部１４１は、例えば、１チャンネル又はマルチチャンネル（例えば５．１チャンネル）の音声信号の入力を受け付ける。
　遅延部１４２は、複数の遅延回路を有し、入力された音声信号に遅延を付加して各スピーカ１４５への出力を行う。これにより、スピーカアレイ装置１４全体から出力される音声は、各スピーカ１４５からの出力音声が相互に干渉し、方向性をもった音声ビームとなる。遅延部１４２は、制御部１１による設定に従った音声ビームの数、指向性、及びビーム出力角度で音声ビームを出力するべく、チャンネル毎に、各スピーカ１４５に音声信号を供給するタイミング（つまり、ディレイ時間）を制御する。本実施形態では、スピーカ１４５の全てに音声信号が供給されるものとする。
　Ｄ／Ａコンバータ１４３Ａ，１４３Ｂ，・・・，１４３Ｐは、それぞれ遅延部１４２から供給された音声信号を、デジタル形式からアナログ形式に変換する。パワーアンプ１４４Ａ，１４４Ｂ，・・・，１４４Ｐは、それぞれＤ／Ａコンバータ１４３Ａ，１４３Ｂ，・・・，１４３から供給された音声信号を、所定の増幅率で増幅する。スピーカ１４５Ａ，１４５Ｂ，・・・，１４５Ｐは、それぞれパワーアンプ１４４Ａ，１４４Ｂ，・・・，１４４Ｐから供給された音声信号を音声に変換して出力する。この構成により、聴取者の位置に応じたタイミングで複数のスピーカ１４５のそれぞれに音声信号が供給され、聴取者に到達する音声ビームがスピーカアレイ装置１４から出力される。
　図６は、車載音響装置１０の機能構成を示す図である。聴取者情報取得部２１は、無線通信部１３によって実現される機能である。聴取者情報取得部２１は、音声ビームの出力先である聴取者に関する聴取者情報を取得する。具体的には、聴取者情報取得部２１は、他の車両の無線通信部や聴取者が携帯する携帯端末に内蔵された無線通信部と無線通信を行って、その車両の車載音響装置や携帯端末に記憶されている聴取者情報を取得する。この聴取者情報は、例えば聴取者の年齢、性別、興味、聴取者が得たい情報のカテゴリや属性など、その聴取者に対して提供する情報を特定するための情報である。
　聴取者位置検出部２２は、カメラ１５及び制御部１１によって実現される機能であり、スピーカアレイ装置１４に対する聴取者の相対的な位置関係を検出する。相対的な位置関係とは、スピーカアレイ装置１４から見て聴取者がどの方向にどのくらいの距離だけ離れているかという情報である。カメラ１５の設置位置や向き、カメラ１５とスピーカアレイ装置１４との位置関係、さらに、カメラ１５の画角等があらかじめ分かっていれば、制御部１１はカメラ１５から供給される撮像データに基づいた計算により、スピーカアレイ装置１４に対する聴取者の相対的な位置関係を検出することができる。
　なお、聴取者位置検出部２２は、上記のカメラ１５から供給される撮像データに替えて、車両に取り付けられ制御部１１に接続された図示しないＧＰＳ（Global Positioning System）による位置データと、聴取者が所持する携帯端末等に備えられたＧＰＳによる位置データとから、スピーカアレイ装置１４に対する聴取者の相対的な位置関係を検出してもよい。この場合、聴取者の位置データは、上記聴取者情報取得部２１により聴取者の携帯端末から取得することが考えられる。
　重畳情報生成部２３は、聴取者情報取得部２１によって取得された聴取者情報に基づいて、音声ビームに重畳する重畳情報を生成する。図７は、聴取者情報と、車両及び聴取者の相対的な位置関係と、重畳情報との対応関係を説明する図であり、重畳情報を生成するときのルールを表している。図の例では、例えば、聴取者情報に含まれる各種情報のパターン（組み合わせ）が情報パターン１（例えば、年齢３０代、女性、興味；映画、スポーツ）の場合において、その聴取者位置が車両１００の前方である場合には、重畳情報生成部２３は、重畳情報としてファイル名「data a-1」の情報を生成する（具体的には制御部１１がメモリからファイル名「data a-1」のデータファイルを読み出す、以下において同じ）。また、同じ聴取者情報の聴取者の位置が車両１００の側方である場合には、重畳情報生成部２３は、重畳情報としてファイル名「data a-2」の情報を生成する。また、同じ聴取者情報の聴取者の位置が車両１００の後方である場合には、重畳情報生成部２３は、重畳情報としてファイル名「data a-3」の情報を生成する。この例の場合、同一の聴取者が車両１００の前方から側方、さらには後方へと移動した場合に、例えば聴取者が前方にいるときには映画の宣伝をする旨（data a-1）を聴取者に伝え、聴取者が側方にいるときには宣伝対象となる映画のリスト（data a-2）を聴取者に伝え、聴取者が後方にいるときには宣伝対象となる映画のリストのうち、その聴取者の興味に合った映画の宣伝（data a-3）を聴取者に伝える、というように、聴取者の位置に応じて異なる情報を提供することが可能となる。
　また、図７の別の例では、例えば、聴取者情報に含まれる各種情報のパターン（組み合わせ）が情報パターン２（例えば、年齢５０代、男性、興味；読書、旅行）の場合において、その聴取者位置が車両１００の前方２０ｍ～１０ｍの範囲である場合には、重畳情報生成部２３は、重畳情報としてファイル名「data b-1」の情報を生成する。また、同じ聴取者情報の聴取者の位置が車両の前方１０ｍ以内である場合には、重畳情報生成部２３は、重畳情報としてファイル名「data b-2」の情報を生成する。この例の場合、同一の聴取者が車両１００に対して前方から徐々に近づいた場合に、例えば聴取者が前方２０ｍ～１０ｍの範囲にいるときには宣伝対象となる本のリスト（data b-1）を聴取者に伝え、聴取者が前方１０ｍ以内に居るときには宣伝対象となる本のリストのうち、その聴取者の興味に合った本の宣伝（data b-2）を聴取者に伝える、というように、聴取者の位置に応じて異なる情報を提供することが可能となる。
　音声データ生成部２４は、制御部１１によって実現される機能であり、音源１２から供給される音声信号に対して、重畳情報生成部２３から供給される重畳情報に基づく音声信号を、例えば拡散符号方式やＡＭ（Amplitude Modulation）変調方式などの所定の変調方式に従い重畳（加算）する加算手段として機能する。例えば、重畳情報は非可聴音域に重畳される。音声ビーム制御部２５は、制御部１１及びアレイスピーカ装置１４によって実現される機能であり、聴取者に対して出力する音声ビームの数、指向性、及びビーム出力角度を制御する。放音部２６は、スピーカ１４５によって実現される機能であり、音声ビーム制御部２５から供給される音声信号に応じた放音を行う。聴取者側では、この音声を専用端末で受信し、その専用端末が重畳された情報を抽出・復号して音声又は表示による出力を行う。
［動作］
　次に、図８を参照しながら、車載音響装置１０の動作を説明する。まず、聴取者情報取得部２１は、音声ビームの出力先である聴取者に関する聴取者情報を取得する（ステップＳ１）。次に、聴取者位置検出部２２は、スピーカアレイ装置１４に対する聴取者の相対的な位置関係を検出する（ステップＳ２）。このステップＳ１，Ｓ２の処理は所定間隔で独立に実行される。ステップＳ１，Ｓ２において、取得した聴取者情報と聴取者の位置とが対応付けられることで、聴取者情報の出所となる聴取者の位置を時間的に追跡することが可能となる。なお、ステップＳ１、Ｓ２の順序は逆でも構わない。
　次に、重畳情報生成部２３は、聴取者情報に基づいて音声ビームに重畳する重畳情報を生成する（ステップＳ３）。次に、音声データ生成部２４は、音源１２から供給される音声信号に重畳情報を所定の方式で重畳して、音声データを生成する（ステップＳ４）。次に、音声ビーム制御部２５は、ステップＳ２において検出された聴取者の位置に音声が適切な音圧で到達し得るように、音声ビームの数、指向性、及びビーム出力角度を制御して放音を行う（ステップＳ５）。そして、定期的に実行されるステップＳ２で検出される聴取者の相対的位置が音声の提供範囲外（例えばスピーカアレイ装置１４から３０ｍ以上）になると（ステップＳ６；ＹＥＳ）、図８の処理は終了する。
　なお、音声ビームの数は、聴取者の数に合わせて変化する。
　以上説明した実施形態によれば、車両から聴取者に対して音響で情報を伝える場合に、それぞれの聴取者の位置に応じた情報の配信が可能となる。さらに、それぞれの聴取者に関する情報に応じた情報の配信も実現可能となる。
［変形例］
　本発明は、上述した実施形態と異なる形態で実施することが可能である。本発明は、例えば、以下のような形態で実施することも可能である。また、以下に示す変形例は、各々を適宜に組み合わせてもよい。
（変形例１）
　上述した実施形態で説明したスピーカアレイ装置１４が設けられる位置、及びスピーカアレイ装置１４の向きは、あくまで一例である。
　車両との位置関係が異なる聴取者に対して音声ビームを出力するためには、車両という移動体の進行方向を前方としたときの前方、側方、後方又は進行方向に傾斜した方向のいずれかを向くように、スピーカアレイ装置１４の各スピーカが配列されていればよい。
　図９は、この変形例に係るスピーカアレイ装置１４の設置位置を例示する図である。図において実線ｑで示した位置が実施形態に係るスピーカアレイ装置１４の設置位置であるが、点線で示すような各位置にスピーカアレイ装置を設置してもよい。例えば、車両１００のルーフ１０４を支える窓柱であるピラー（点線ｐ）にスピーカアレイ装置を設けてもよい。この場合、図９に示すように、スピーカアレイ装置１４０は、ピラーの長手方向に沿って複数のスピーカが配列するように設けられている。スピーカアレイ装置１４０は、車両の進行方向を前方としたときの前方、側方又は後方のいずれかを向くように配列された複数のスピーカを含む。スピーカアレイ装置１４０に含まれる複数のスピーカのうち、前方、側方又は後方にそれぞれ向くスピーカ群が鉛直方向で区分された位置に配列されている。図の例では、前方に向くスピーカ群１４０ａが最も高い位置に配置され、側方に向くスピーカ群１４０ｂがその下の位置に配置され、後方に向くスピーカ群１４０ｃが最も低い位置に配置されている。この場合、背の高い聴取者（大人）に対しては前方に向くスピーカ群１４０ａを用い、背の低い聴取者（子供）に対しては後方に向くスピーカ群１４０ｃを用いるといった具合に、聴取者の背の高さに応じて用いるスピーカ群を使い分けてもよい。また、各スピーカ群１４０ａ、１４０ｂ及び１４０ｃが聴取者の身長に合わせて音声ビームの出力方向を上下方向に変化させてもよい。この場合、聴取者位置検出部２２が、聴取者の身長を測定し、当該聴取者の身長を示す情報を音声ビーム制御部２５に送信し、音声ビーム制御部２５が、この身長に基づいて、音声ビームを出力すべき上下方向の位置を決定する。なお、ピラーへのスピーカアレイ装置の取付は、ルーフ１０４からスピーカアレイ装置１４０が垂れ下がるように取り付けてもよいし、磁石やねじ止め等で直接ピラーの外面にスピーカアレイ装置１４０を取り付けてもよい。
（変形例２）
　音響を用いて車両から情報を伝えるための方法は実施形態に例に限らない。例えば、音声に情報を重畳するのではなく、情報そのものを可聴音の音声メッセージとして出力してもよい。
　また、図１０，１１のような構成及び動作としてもよい。車載音響装置３０の聴取者位置検出部３１は、図５のカメラ１５及び制御部１１によって実現される機能であり、スピーカアレイ装置１４に対する聴取者の相対的な位置関係を検出する（図１２ステップＳ１１）。音声データ生成部３２は、図５の制御部１１によって実現される機能であり、音源１２から供給される音声信号に対して、車載音響装置３０に割り当てられたＩＤ情報を付与された音声データを生成する。音声ビーム制御部３３は、図５の制御部１１及びアレイスピーカ装置１４によって実現される機能であり、聴取者に対して出力する音声ビームの数、指向性、及びビーム出力角度を制御して、放音部３５から音声ビームを放音させる（図１２ステップＳ１２）。
　聴取者が所持する携帯端末４０の音声取得部４１は例えばマイクロフォンであり、ステップＳ１２で放音された音声ビームを収音（取得）する（図１２ステップＳ１３）。携帯端末４０の合成部４３は、取得された音声ビームからＩＤ情報を抽出し（図１２ステップＳ１４）、抽出したＩＤ情報と記憶部４２に記憶されている聴取者情報とを合成して無線通信部４４からサーバ５０に送信する（図１２ステップＳ１５）。
　サーバ５０の情報取得部５１は、ステップＳ１６で送信されたＩＤ情報及び聴取者情報を受信（取得）する。そして、サーバ５０の情報処理部５２は、ＩＤ情報及び聴取者情報に基づいて、聴取者に提供すべき情報を生成する。具体的には、サーバ５０の記憶部にはＩＤ情報及び聴取者情報の組み合わせごとに、提供する情報の内容が対応づけられて記憶されており、情報処理部５２はその組み合わせに対応する情報を記憶部から読み出す。そして、サーバ５０の情報送信部５３は、生成した情報を携帯端末４０に送信する（図１２ステップＳ１６）。
　携帯端末４０の無線通信部４４は、サーバ５０から送信されてくる情報を受信し（図１２ステップＳ１７）、表示部４５に表示（出力）する（図１２ステップＳ１８）。
（変形例３）
　また、上述した実施形態では、音源１２から供給される信号に重畳情報を重畳して音声データを生成したが、単に重畳情報のみを用いて音声データを生成しても良い。これによれば、可聴音として音声を出力しないので聴取者の周囲に聴取可能な音声を放音することなく、対象の聴取者のみに対して情報を届けることができる。
（変形例４）
　さらに、上述した実施形態では音源１２から供給される信号は、操作者によって選択された音声データであったが、上記聴取者情報取得部２１により取得した情報に基づいて、音声データ生成部２４が自動的に選択した音声データとしても良い。これによれば、聴取者の興味に合わせた音声データ（楽曲や音声情報など）を特定の聴取者に放音することができる。
（変形例５）
　車載音響装置１０は、車両１００に設けられた映像表示装置（例えば液晶モニター）と連携して、音声ビームを出力してもよい。例えば、トラック型の車両の荷台に映像表示装置が設けられており、車載音響装置１０の制御部１１は、映像表示装置で映像が表示されるコンテンツの音声信号に基づき、音声ビームを出力させてもよい。
（変形例６）
　音声ビーム制御部２５は、スピーカアレイ装置１４と聴取者との間の時間変化に伴う距離の変化によるドップラー効果を減ずるような音声ビームをスピーカアレイ装置１４から出力させるようにしてもよい。具体的には、スピーカアレイ装置１４と聴取者との間の距離が小さくなる過程において、スピーカアレイ装置１４から放音されて聴取者に至る音声の周波数は高くなり、距離が大きくなる過程において、スピーカアレイ装置１４から放音されて聴取者に至る音声の周波数は低くなる。そのため、音声の周波数が変わることでID情報の周波数も変わってしまい、端末がＩＤ情報を誤認識してしまう場合が発生する。そこで、音声ビーム制御部２５は、その距離変化による周波数の変化分を相殺するように、予めその変化分だけ低い（スピーカアレイ装置１４と聴取者とが近づく場合）又は高い（スピーカアレイ装置１４と聴取者とが遠ざかる場合）周波数で放音する。これにより、端末側にＩＤ情報を正しく認識させることができる。
（変形例７）
　車載音響装置１０は、スピーカアレイ装置１４のスピーカアレイ１４５が備えるスピーカの全てを用いて音声ビームを出力するのではなく、一部のスピーカのみを用いて音声ビームを出力してもよい。
　本発明の移動体として、実施形態では4ドアセダン型の車両を例示したが、車体形状や動力源の種類は特に問わない。例えば、本発明の移動体は、屋根がない車両、又は屋根が開放可能な車両であってもよい。本発明の移動体は、電車やバス等の、乗員を輸送する目的で走行する車両、及び遊具等の、乗車者の輸送を目的としていない車両を含む。
（変形例８）
　上述した実施形態の車載音響装置１０の制御部１１が実現する機能は、複数のプログラムの組み合わせによって実現され、又は、複数のハードウェア資源の連係によって実現され得る。制御部１１の機能がプログラムを用いて実現される場合、このプログラムは、磁気記録媒体（磁気テープ、磁気ディスク（ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＦＤ（Flexible Disk））等）、光記録媒体（光ディスクなど）、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶した状態で提供されてもよいし、ネットワークを介して配信されてもよい。
［付記］
　以上に説明した実施形態についての記載から把握されるように、本明細書では以下に記載の発明を含む多様な技術思想が開示されている。
　本発明の一態様に係る音響装置は、移動体に設置され、複数のスピーカが配列されたスピーカアレイ装置と、前記移動体の外部に居る聴取者に提供する情報を生成する情報生成部と、前記複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、前記聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる音声ビーム制御部とを備え、前記音声ビーム制御部は、生成された前記情報を前記音声ビームによって前記聴取者に到達させる。
　本発明の一態様に係る情報提供方法は、移動体の外部に居る聴取者に提供する情報を生成する情報生成ステップと、前記移動体に設置され、複数のスピーカが配列されたスピーカアレイ装置の前記複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、前記聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる音声ビーム制御ステップとを含み、前記音声ビーム制御ステップでは、生成された前記情報を前記音声ビームによって前記聴取者に到達させる。
　本発明の一態様では、前記聴取者の位置を検出する聴取者位置検出部を備え、前記音声ビーム制御部は、検出された前記聴取者の位置に基づき、前記複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、前記聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させるようにしてもよい。
　本発明の一態様では、前記情報生成部は、前記聴取者位置検出部によって検出された前記聴取者の位置に応じた情報を生成するようにしてもよい。
　本発明の一態様では、前記情報生成部は、前記聴取者と前記移動体との相対的な位置関係に応じた情報を生成するようにしてもよい。
　本発明の一態様では、前記聴取者に関する聴取者情報を取得する聴取者情報取得部を備え、前記情報生成部は、取得された前記聴取者情報に応じた情報を生成するようにしてもよい。
　本発明の一態様では、前記情報生成部は、前記聴取者情報、及び前記聴取者位置検出部によって検出された前記聴取者の位置に応じた情報を生成するようにしてもよい。
　本発明の一態様では、所定の音声信号が記憶された記憶手段と、前記記憶手段より読み出された所定の音声信号と、前記情報生成部で生成された情報に基づく音声信号とを加算する加算手段とを備え、前記音声ビーム制御部は、前記加算手段で加算された音声信号を前記音声ビームによって前記聴取者に到達させるようにしてもよい。
　本発明の一態様では、前記音声ビーム制御部は、前記スピーカアレイ装置と前記聴取者との間の時系列の距離の変化によるドップラー効果を減ずるような音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させるようにしてもよい。
　本発明の一態様では、前記スピーカアレイ装置は、前記移動体の進行方向を前方としたときの前方、側方、後方又は進行方向に傾斜した方向のいずれかを向くように配列された複数のスピーカを含み、前記音声ビーム制御部は、前記複数のスピーカのそれぞれに対し音声信号の供給タイミングを調整して、聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させるようにしてもよい。
　本発明の一態様では、前記複数のスピーカが、前記移動体が備える窓よりも高い位置に設けられているようにしてもよい。
　本発明の一態様では、前記移動体が車両であり、前記複数のスピーカが、前記車両のルーフを支えるピラーに設けられているようにしてもよい。
　本発明の一態様では、前記複数のスピーカのうち、前方、側方又は後方にそれぞれ向くスピーカ群が鉛直方向で区分された位置に配列されているようにしてもよい。
　また、本発明の他の態様に係る音響装置は、移動体の進行方向を前方としたときの前方、側方、後方又は進行方向に傾斜した方向のいずれかを向くように配列された複数のスピーカを含むスピーカアレイ装置と、前記複数のスピーカのそれぞれに対し音声信号の供給タイミングを調整して、聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる音声ビーム制御部とを備える。車両等の移動体から周囲の聴取者に対して音響で情報を伝える場合には、それぞれの聴取者に応じた情報の配信が可能になると便利である。この点、本発明によれば、移動体から周囲の聴取者に対して音響で情報を伝える場合に、それぞれの聴取者に応じた情報の配信が可能となる。
　また、本発明の他の態様に係る音響装置は、移動体に設置され、複数のスピーカが配列されたスピーカアレイ装置と、前記移動体の外部に居る聴取者の位置を検出する聴取者位置検出部と、検出された前記聴取者の位置に基づき、前記複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、前記聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる音声ビーム制御部とを備える。車両等の移動体から周囲の聴取者に対して音響で情報を伝える場合には、それぞれの聴取者に応じた情報の配信が可能になると便利である。この点、本発明によれば、移動体から周囲の聴取者に対して音響で情報を伝える場合に、それぞれの聴取者に応じた情報の配信が可能となる。

Claims (13)

  1. 　移動体に設置され、複数のスピーカが配列されたスピーカアレイ装置と、
    　前記移動体の外部に居る聴取者に提供する情報を生成する情報生成部と、
    　前記複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、前記聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる音声ビーム制御部と、
    　を備え、
    　前記音声ビーム制御部は、生成された前記情報を前記音声ビームによって前記聴取者に到達させる
    　音響装置。
  2. 　前記聴取者の位置を検出する聴取者位置検出部を備え、
    　前記音声ビーム制御部は、検出された前記聴取者の位置に基づき、前記複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、前記聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる
    　請求項１に記載の音響装置。
  3. 　前記情報生成部は、前記聴取者位置検出部によって検出された前記聴取者の位置に応じた情報を生成する
    　請求項２に記載の音響装置。
  4. 　前記情報生成部は、前記聴取者と前記移動体との相対的な位置関係に応じた情報を生成する
    　請求項３に記載の音響装置。
  5. 　前記聴取者に関する聴取者情報を取得する聴取者情報取得部を備え、
    　前記情報生成部は、取得された前記聴取者情報に応じた情報を生成する
    　請求項１に記載の音響装置。
  6. 　前記情報生成部は、前記聴取者情報、及び前記聴取者位置検出部によって検出された前記聴取者の位置に応じた情報を生成する
    　請求項５に記載の音響装置。
  7. 　所定の音声信号が記憶された記憶手段と、
    　前記記憶手段より読み出された所定の音声信号と、前記情報生成部で生成された情報に基づく音声信号とを加算する加算手段と、を備え、
    　前記音声ビーム制御部は、前記加算手段で加算された音声信号を前記音声ビームによって前記聴取者に到達させる
    　請求項１に記載の音響装置。
  8. 　前記音声ビーム制御部は、前記スピーカアレイ装置と前記聴取者との間の時系列の距離の変化によるドップラー効果を減ずるような音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる
    　請求項１に記載の音響装置。
  9. 　前記スピーカアレイ装置は、前記移動体の進行方向を前方としたときの前方、側方、後方又は進行方向に傾斜した方向のいずれかを向くように配列された複数のスピーカを含み、
    　前記音声ビーム制御部は、前記複数のスピーカのそれぞれに対し音声信号の供給タイミングを調整して、聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる
    　請求項１に記載の音響装置。
  10. 　前記複数のスピーカが、前記移動体が備える窓よりも高い位置に設けられている
    　請求項１に記載の音響装置。
  11. 　前記移動体が車両であり、
    　前記複数のスピーカが、前記車両のルーフを支えるピラーに設けられている
    　請求項１に記載の音響装置。
  12. 　前記複数のスピーカのうち、前方、側方又は後方にそれぞれ向くスピーカ群が鉛直方向で区分された位置に配列されている
    　請求項９に記載の音響装置。
  13. 　移動体の外部に居る聴取者に提供する情報を生成する情報生成ステップと、
    　前記移動体に設置され、複数のスピーカが配列されたスピーカアレイ装置の前記複数のスピーカのそれぞれに音声信号を供給して、前記聴取者に到達する音声ビームを前記スピーカアレイ装置から出力させる音声ビーム制御ステップと、
    　を含み、
    　前記音声ビーム制御ステップでは、生成された前記情報を前記音声ビームによって前記聴取者に到達させる
    　情報提供方法。
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JPH07226995A (ja) * 1994-02-15 1995-08-22 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 警報音発生装置
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