(57)【要約】［課題］音源の位置を精度よく検出すること。［解決手段］信号測定部１１は、音源から出力される信号を測定信号として測定する。基準信号取得部１４は、基準信号を取得する。重み付け処理部２３は、基準信号取得部１４により測定された基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する。時刻同期補正算出部２４は、重み付け処理済基準信号に基づいて、時刻同期補正値を算出する。なお、時刻同期補正値は、一対の信号測定部１１の各々により測定された２つの測定信号を同期させるための補正値である。到達時間差算出部２６は、時刻同期補正値に基づいて、到達時間差を算出する。到達時間差とは、一対の信号測定部１１の各々により取得された２つの測定信号が一対の信号測定部１１の各々に到達するまでの時間の差である。音源位置算出部２９は、到達時間差に基づいて、音源の位置を算出する。
2016208167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間して配置され、音源から出力される信号を測定信号として測定する一対の信号測定手段と、
基準信号を取得する基準信号取得手段と、
前記基準信号取得手段の各々により測定された前記基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する重み付け処理手段と、
前記重み付け処理済基準信号に基づいて、前記一対の信号測定手段の各々により測定された２つの前記測定信号を同期させるための補正値である時刻同期補正値を算出する時刻同期補正算出手段と、
前記時刻同期補正値に基づいて、前記一対の信号測定手段の各々により取得された２つの前記測定信号が前記一対の信号測定手段の各々に到達するまでの時間の差である到達時間差を算出する到達時間差算出手段と、
前記到達時間差に基づいて、前記音源の位置を算出する音源位置算出手段とを備えた音源位置検出装置。
【請求項２】
前記重み付け処理手段は、前記基準信号の信号対雑音比に基づいて、前記基準信号取得手段により取得された前記基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する請求項１に記載の音源位置検出装置。
【請求項３】
前記重み付け処理手段は、前記基準信号の自己相関値に基づいて、前記基準信号取得手段により取得された前記基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する請求項１または２に記載の音源位置検出装置。
【請求項４】
前記時刻同期補正値は、前記一対の信号測定手段が前記測定信号の測定を開始する時間である測定開始時刻差に対する補正値である請求項１〜３のいずれか１項に記載の音源位置検出装置。
【請求項５】
前記時刻同期補正値は、前記測定開始時刻差に対する補正値と、前記測定信号に含まれる所定のサンプリング周波数差に対する補正値である請求項１〜３のいずれか１項に記載の音源位置検出装置。
【請求項６】
前記基準信号取得手段は、互いに異なる複数種の基準信号を取得し、
前記重み付け処理手段は、前記基準信号取得手段により取得された前記復数種の基準信号の各々に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する請求項１〜５のいずれか１項に記載の音源位置検出装置。
【請求項７】
前記基準信号は、ラジオ放送信号である請求項１〜６のいずれか１項に記載の音源位置検出装置。
【請求項８】
音源から出力される信号を、互いに離間して配置された一対の信号測定手段により測定信号として測定し、
基準信号を取得し、
前記基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成し、
前記重み付け処理済基準信号に基づいて、前記一対の信号測定手段の各々により測定された２つの前記測定信号を同期させるための補正値である時刻同期補正値を算出し、
前記時刻同期補正値に基づいて、前記一対の信号測定手段の各々により測定された２つの前記測定信号が前記一対の信号測定手段の各々に到達するまでの時間の差である到達時間差を算出し、
前記到達時間差に基づいて、前記音源の位置を算出する音源位置検出方法。
【請求項９】
音源から出力される信号を、互いに離間して配置された一対の信号測定手段により測定信号として測定し、
基準信号を取得し、
前記基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成し、
前記重み付け処理済基準信号に基づいて、前記一対の信号測定手段の各々により測定された２つの前記測定信号を同期させるための補正値である時刻同期補正値を算出し、
前記時刻同期補正値に基づいて、前記一対の信号測定手段の各々により測定された２つの前記測定信号が前記一対の信号測定手段の各々に到達するまでの時間の差である到達時間差を算出し、
前記到達時間差に基づいて、前記音源の位置を算出する処理をコンピュータに行わせる音源位置検出プログラムを記憶する記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源位置検出装置等に関し、例えば、音源から出力される音声信号に基づいて、音源の位置を検出するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、音源位置を検出する技術の一例として、たとえば、地震の発生源（発生位置）や機械の異常音の発生位置を推定する技術では、音源からの信号を複数の計測装置で計測し、信号の計測結果から得られる伝搬特性の違いを利用することが知られている。この技術では、複数の計測装置間で、計測時の時刻が同期していることが前提となっている。【０００３】
特許文献１には、水道管の漏洩探査装置として、２つの漏洩音検出器と、親機（音記録兼相関演算装置）と、子機（漏洩音記録装置）とを備えたものが、開示されている。２つの漏洩音検出器は、漏洩音をそれぞれ検出する。親機は、漏洩音信号を記録し、その解析を行い、出力の表示を行う。子機は、親機に着脱自在に構成され、漏洩音信号を記録する。【０００４】
親機および子機には、同期回路が設けられており、互いに離間した測定地点に設置されている。親機および子機は、それぞれ同一の時刻より同一の時間だけデータを記録するように設定されている。このとき、音圧データと共に記録された放送受信信号（ＦＭ（Frequency Modulation）放送受信機により取得）の記録時間差を比較して、両機のデータ記録時間誤差を求めている。これにより、音圧データの記録が親機および子機の双方で同時に開始されていることを確認することができる。そして、両機のデータ記録時間誤差がなくなるように、音圧データのサンプルポイントをずらしている。この結果、記録された音圧データの同期をとることができる。【０００５】
このように、特許文献１に記載の技術では、水道管の漏洩位置を検出するために、互いに離れた位置に設置された計測装置（親機および子機）にラジオ放送受信機（ＦＭ放送受信機）を搭載し、放送受信信号を基準信号として、音圧データの同期をとっていた。【０００６】
なお、関連する文献として、特許文献２〜４が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−９０１０６号公報
【特許文献２】特開２００２−０７１７８４号公報
【特許文献３】特開２００２−１６２１９５号公報
【特許文献４】特表２０１１−５０４５９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、基準信号に雑音が重畳したり、信号強度が変動したりする場合に、データの同期処理の精度が低減し、音源位置の精度が低下するという問題があった。【０００９】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、音源の位置を精度よく検出することができる音源位置検出装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の音源位置検出装置は、互いに離間して配置され、音源から出力される信号を測定信号として測定する一対の信号測定部と、基準信号を取得する基準信号取得部と、前記基準信号取得部の各々により測定された前記基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する重み付け処理部と、前記重み付け処理済基準信号に基づいて、前記一対の信号測定部の各々により測定された２つの前記測定信号を同期させるための補正値である時刻同期補正値を算出する時刻同期補正算出部と、前記時刻同期補正値に基づいて、前記一対の信号測定部の各々により取得された２つの前記測定信号が前記一対の信号測定部の各々に到達するまでの時間の差である到達時間差を算出する到達時間差算出部と、前記到達時間差に基づいて、前記音源の位置を算出する音源位置算出部とを備えている。【００１１】
本発明の音源位置検出方法は、音源から出力される信号を、互いに離間して配置された一対の信号測定部により測定信号として測定する信号測定ステップと、基準信号を基準信号取得部により取得する基準信号取得ステップと、前記基準信号取得部により取得された前記基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する重み付け処理ステップと、前記重み付け処理済基準信号に基づいて、前記一対の信号測定部の各々により測定された２つの前記測定信号を同期させるための補正値である時刻同期補正値を算出する時刻同期補正算出ステップと、前記時刻同期補正値に基づいて、前記一対の信号測定部の各々により測定された２つの前記測定信号が前記一対の信号測定部の各々に到達するまでの時間の差である到達時間差を算出する到達時間差算出ステップと、前記到達時間差に基づいて、前記音源の位置を算出する音源位置算出ステップとを含んでいる。【００１２】
本発明の音源位置検出プログラムは、音源から出力される信号を、互いに離間して配置された一対の信号測定部により測定信号として測定する信号測定ステップと、基準信号を基準信号取得部により取得する基準信号取得ステップと、前記基準信号取得部により取得された前記基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する重み付け処理ステップと、前記重み付け処理済基準信号に基づいて、前記一対の信号測定部の各々により測定された２つの前記測定信号を同期させるための補正値である時刻同期補正値を算出する時刻同期補正算出ステップと、前記時刻同期補正値に基づいて、前記一対の信号測定部の各々により測定された２つの前記測定信号が前記一対の信号測定部の各々に到達するまでの時間の差である到達時間差を算出する到達時間差算出ステップと、前記到達時間差に基づいて、前記音源の位置を算出する音源位置算出ステップとを含む処理をコンピュータに行わせる。【００１３】
本発明の記憶媒体は、音源から出力される信号を、互いに離間して配置された一対の信号測定部により測定信号として測定する信号測定ステップと、基準信号を基準信号取得部により取得する基準信号取得ステップと、前記基準信号取得部により取得された前記基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する重み付け処理ステップと、前記重み付け処理済基準信号に基づいて、前記一対の信号測定部の各々により測定された２つの前記測定信号を同期させるための補正値である時刻同期補正値を算出する時刻同期補正算出ステップと、前記時刻同期補正値に基づいて、前記一対の信号測定部の各々により測定された２つの前記測定信号が前記一対の信号測定部の各々に到達するまでの時間の差である到達時間差を算出する到達時間差算出ステップと、前記到達時間差に基づいて、前記音源の位置を算出する音源位置算出ステップとを含む処理をコンピュータに行わせる音源位置検出プログラムを記憶する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる音源位置検出装置等によれば、音源の位置を精度よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置の概略構成を示す図である。
【図２】計測装置の構成を示す図である。
【図３】位置検出装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置の動作フローを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置の作用効果を説明するための参考図である。図５（ａ）、（ｂ）は、計測装置により受信された基準信号の生波形の一例である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示された基準信号の生波形と、図５（ｂ）に示された基準信号の生波形との相関関数を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置の作用効果を説明するための参考図である。図６（ａ）、（ｂ）は、計測装置により受信された基準信号に重み付けを施した時間波形の一例である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示された基準信号の時間波形と、図６（ｂ）に示された基準信号の時間波形との相関関数を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置の作用効果を説明するための参考図である。図７（ａ）、（ｂ）は、計測装置により受信された基準信号に重み付けを施した時間波形の一例である。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示された基準信号の時間波形と、図７（ｂ）に示された基準信号の時間波形との相関関数を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置の作用効果を説明するための参考図である。図８（ａ）、（ｂ）は、計測装置により受信された基準信号に重み付けを施した時間波形の一例である。図８（ｃ）は、図８（ａ）に示された基準信号の時間波形と、図８（ｂ）に示された基準信号の時間波形との相関関数を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における音源位置検出装置の動作フローを示す図である。
【図１０】図９に示された処理工程を説明するための図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態における音源位置検出装置の概略構成を示す図である。
【図１２】計測装置の構成を示す図である。
【図１３】位置検出装置の構成を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態における音源位置検出装置の動作フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置１００の構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置１００の概略構成を示す図である。
【００１７】
図１に示されるように、音源位置検出装置１００は、２つの計測装置１０ａ、１０ｂと、位置検出装置２０とを備えている。なお、２つの計測装置１０ａ、１０ｂは、一対の計測装置である。計測装置１０ａおよび計測装置１０ｂは、互いに離間して配置されている。２つの計測装置１０ａ、１０ｂを区別する必要がない場合、これらの総称を計測装置１０とする。
【００１８】
計測装置１０ａおよび計測装置１０ｂの各々と、位置検出装置２０は、互いに、有線または無線により通信接続されている。
【００１９】
図１に示されるように、計測装置１０ａは、基準信号１ａを受信する。計測装置１０ｂは、基準信号１ｂを受信する。
【００２０】
次に、計測装置１０ａ、１０ｂの構成について説明する。図２は、計測装置１０（１０ａ、１０ｂ）の構成を示す図である。
【００２１】
計測装置１０ａおよび計測装置１０ｂの各々は、次のような構成を有する。すなわち、図２に示されるように、計測装置１０（１０ａ、１０ｂ）は、信号測定部１１と、測定信号データ記憶部１２と、測定信号データ送信部１３と、基準信号取得部１４と、基準信号データ記憶部１５と、基準信号データ送信部１６とを備えている。
【００２２】
図２に示されるように、信号測定部１１は、測定信号データ記憶部１２に接続されている。信号測定部１１は、音源（不図示）から出力される信号を、音源から発信される音声や振動に基づいて、測定信号として測定する。すなわち、信号測定部１１は、位置を特定したい対象から発信される音声や振動を検知する。そして、信号測定部１１は、検知した音声や振動に基づいて、測定信号を測定する。なお、計測装置１０ａおよび計測装置１０ｂは、互いに離間して配置されている。したがって、計測装置１０ａの信号測定部１１と、計測装置１０ｂの信号測定部１１は、互いに異なる場所で、音源から出力される信号を、測定信号として測定する。信号測定部１１は、測定信号を測定信号データ記憶部１２へ出力する。信号測定部１１は、測定信号を、常時測定してもよいし、間欠的に測定してもよい。
【００２３】
図２に示されるように、測定信号データ記憶部１２は、信号測定部１１および測定信号データ送信部１３に接続されている。測定信号データ記憶部１２は、信号測定部１１により出力される測定信号を記憶する。
【００２４】
図２に示されるように、測定信号データ送信部１３は、測定信号データ記憶部１２に接続されている。また、測定信号データ送信部１３は、後述の位置検出装置２０の測定信号データ受信部２２ａ、２２ｂに接続されている。より具体的には、測定装置１０ａの測定信号データ送信部１３は、位置検出装置２０の測定信号データ受信部２２ａに接続されている。また、測定装置１０ｂの測定信号データ送信部１３は、位置検出装置２０の測定信号データ受信部２２ｂに接続されている。測定信号データ送信部１３は、測定信号データ記憶部１２に記憶されている測定信号を、位置検出装置２０へ送信する。
【００２５】
図２に示されるように、基準信号取得部１４は、基準信号データ記憶部１５に接続されている。基準信号取得部１４は、時刻同期に用いる基準信号を取得する。より具体的には、たとえば、基準信号取得部１４は、ラジオ放送やＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム、グローバルポジショニングシステム）信号等の電波を介して、基準信号を受信する。計測装置１０ａの基準信号取得部１４は、基準信号１ａを取得する。計測装置１０ｂの基準信号取得部１４は、基準信号１ｂを取得する。基準信号取得部１４は、取得した基準信号を、基準信号データ記憶部１５へ出力する。
【００２６】
ここで、伝播速度が速い電波を用いることで、時刻同期を行いたい複数の計測装置１０に基準信号が同時に届いているとみなすことができ、基準信号を用いて複数の計測装置１０の時刻同期を高精度に行うことができる。基準信号受信部１４は、信号測定部１１が測定している間、常に基準信号を受信していてもよいし、間欠的に受信してもよい。
【００２７】
図２に示されるように、基準信号データ記憶部１５は、基準信号取得部１４および基準信号データ送信部１６に、接続されている。基準信号データ記憶部１５は、基準信号取得部１４により出力される基準信号を記憶する。
【００２８】
図２に示されるように、基準信号データ送信部１６は、基準信号データ記憶部１５に接続されている。また、基準信号データ送信部１６は、後述の位置検出装置２０の基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂに接続されている。より具体的には、測定装置１０ａの基準信号データ送信部１６は、位置検出装置２０の基準信号データ受信部２１ａに接続されている。また、測定装置１０ｂの基準信号データ送信部１６は、位置検出装置２０の基準信号データ受信部２１ｂに接続されている。基準信号データ送信部１６は、基準信号データ記憶部１５に記憶されている基準信号を、位置検出装置２０へ送信する。
【００２９】
次に、位置検出装置２０の構成について説明する。図３は、位置検出装置２０の構成を示す図である。
【００３０】
図３に示されるように、位置検出装置２０は、基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂと、測定信号データ受信部２２ａ、２２ｂと、重み付け処理部２３と、時刻同期補正算出部２４と、計測データ時刻補正部２５と、到達時間差算出部２６と、音速記憶部２７と、距離記憶部２８と、音源位置算出部２９とを備えている。
【００３１】
図３に示されるように、基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂは、重み付け処理部２３に接続されている。また、基準信号データ受信部２１ａは、測定装置１０ａの基準信号データ送信部１６に接続されている。基準信号データ受信部２１ａは、測定装置１０ａの基準信号データ送信部１６から、基準信号を受信する。基準信号データ受信部２１ｂは、測定装置１０ｂの基準信号データ送信部１６に接続されている。基準信号データ受信部２１ｂは、測定装置１０ｂの基準信号データ送信部１６から、基準信号を受信する。基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂは、受信した基準信号を、重み付け処理部２３へ出力する。
【００３２】
図３に示されるように、測定信号データ受信部２２ａ、２２ｂは、計測データ時刻補正部２５に接続されている。また、測定信号データ受信部２２ａは、測定装置１０ａの測定信号データ送信部１３に接続されている。測定信号データ受信部２２ａは、測定装置１０ａの測定信号データ送信部１３から、測定信号を受信する。測定信号データ受信部２２ｂは、測定装置１０ｂの測定信号データ送信部１３に接続されている。測定信号データ受信部２２ｂは、測定装置１０ｂの測定信号データ送信部１３から、測定信号を受信する。測定信号データ受信部２２ａ、２２ｂは、受信した測定信号を、計測データ時刻補正部２５へ出力する。
【００３３】
図３に示されるように、重み付け処理部２３は、基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂおよび時期同期補正算出部２４に接続されている。重み付け処理部２３は、計測装置１０ａ、１０ｂの基準信号取得部１４の各々により測定された基準信号の各々に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する。この重み付けは、基準信号を一定の時間毎に区切りながら、行われる。重み付け処理部２３は、重み付け処理済基準信号を、時刻同期補正算出部２４へ出力する。
【００３４】
図３に示されるように、時刻同期補正算出部２４は、重み付け処理部２３および計測データ時刻補正部２５に接続されている。時刻同期補正算出部２４は、重み付け処理済基準信号に基づいて、時刻同期補正値を算出する。この時刻同期補正値は、一対の信号測定部１１（計測装置１０ａの信号測定部１１と、計測装置１０ｂの信号測定部１１）の各々により測定された２つの測定信号を同期させるための補正値である。時刻同期補正算出部２４は、時刻同期補正値を、計測データ時刻補正部２５へ出力する。
【００３５】
図３に示されるように、計測データ時刻補正部２５は、測定信号データ受信部２２ａ、２２ｂ、時刻同期補正算出部２４および到達時間差算出部２６に、接続されている。計測データ時刻補正部２５は、時刻同期補正値に基づいて、測定信号の時刻同期補正を行い、時刻同期補正済測定信号を生成する。計測データ時刻補正部２５は、時刻同期補正済測定信号を、到達時間差算出部２６へ出力する。
【００３６】
図３に示されるように、到達時間差算出部２６は、計測データ時刻補正部２５および音源位置算出部２９に、接続されている。到達時間差算出部２６は、時刻同期補正済測定信号を用いて、到達時間差を算出する。この到達時間差とは、一対の信号測定部１１（計測装置１０ａの信号測定部１１と、計測装置１０ｂの信号測定部１１）の各々により取得された２つの測定信号が一対の信号測定部１１の各々に到達するまでの時間の差である。ここで、時刻同期補正済測定信号は、前述の通り、時刻同期補正値に基づいて、生成されている。したがって、到達時間差算出部２６は、時刻同期補正値に基づいて、到達時間差を算出している。なお、到達時間差の算出には、たとえば、相関関数が用いられる。到達時間差算出部２６は、算出した到達時間を、音源位置算出部２９へ出力する。
【００３７】
図３に示されるように、音速記憶部２７は、音源位置算出部２９に接続されている。音速記憶部２７には、測定信号の音速値が記憶されている。なお、音速値は、理論値であっても、実測値であってもよい。
【００３８】
図３に示されるように、距離記憶部２８は、音源位置算出部２９に接続されている。距離記憶部２８には、一対の計測装置１０ａ、１０ｂの間の距離が記憶されている。より具体的には、距離記憶部２８には、一対の信号測定部１１（計測装置１０ａの信号測定部１１と、計測装置１０ｂの信号測定部１１）の間の距離が記憶されている。
【００３９】
図３に示されるように、音源位置算出部２９は、到達時間差算出部２６、音速記憶部２７および距離記憶部２８に、接続されている。音源位置算出部２９は、到達時間差算出部２６により算出された到達時間差に基づいて、音源の位置を算出する。
【００４０】
ここで、計測装置１０ａ（より具体的には、計測装置１０ａの信号測定部１１）および音源の間の距離をＬ１とした。また、計測装置１０ｂ（より具体的には、計測装置１０ｂの信号測定部１１）および音源の間の距離をＬ２とした。さらに、音速をｃ、到達時間差をτとした。この場合において、Ｌ１、Ｌ２、ｃ、およびτの関係は、式１と通りである。
【００４１】
Ｌ１＝（Ｌ２−ｃτ）／２        ・・・・・（式１）
音源位置算出部２９は、たとえば、式１を用いることで、計測装置１０ａ（より具体的には、計測装置１０ａの信号測定部１１）および音源の間の距離Ｌ１を算出することができる。この結果、音源位置検出装置１００は、音源の位置を検出することできる。
【００４２】
以上、音源位置検出装置１００の構成について説明した。
【００４３】
次に、音源位置検出装置１００の動作について、説明する。図４は、音源位置検出装置１００の動作フローを示す図である。
【００４４】
図４に示されるように、まず、計測装置１０ａ、１０ｂが、基準信号および測定信号を取得する（Ｓ１）。
【００４５】
具体的には、計測装置１０ａ、１０ｂ各々の信号測定部１１は、音源から出力される信号を、音源から発信される音声や振動に基づいて、測定信号として測定する。そして、計測装置１０ａ、１０ｂ各々の信号測定部１１は、測定信号を測定信号データ記憶部１２へ出力する。さらに、計測装置１０ａ、１０ｂ各々の測定信号データ送信部１３は、測定信号データ記憶部１２に記憶されている測定信号を、位置検出装置２０へ送信する。
【００４６】
また、計測装置１０ａ、１０ｂ各々の基準信号取得部１４は、ラジオ放送やＧＰＳの電波を介して、時刻同期に用いる基準信号を取得する。そして、計測装置１０ａ、１０ｂ各々の基準信号取得部１４は、取得した基準信号を、基準信号データ記憶部１５へ出力する。さらに、計測装置１０ａ、１０ｂ各々の基準信号データ送信部１６は、基準信号データ記憶部１５に記憶されている基準信号を、位置検出装置２０へ送信する。
【００４７】
次に、位置検出装置２０は、計測装置１０ａ、１０ｂから、基準信号および測定信号のデータを取得する（Ｓ２）。
【００４８】
具体的には、基準信号データ受信部２１ａは、測定装置１０ａの基準信号データ送信部１６から、基準信号を受信する。基準信号データ受信部２１ｂは、測定装置１０ｂの基準信号データ送信部１６から、基準信号を受信する。基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂは、受信した基準信号を、重み付け処理部２３へ出力する。
【００４９】
また、測定信号データ受信部２２ａは、測定装置１０ａの測定信号データ送信部１３から、測定信号を受信する。測定信号データ受信部２２ｂは、測定装置１０ｂの測定信号データ送信部１３から、測定信号を受信する。
【００５０】
次に、位置検出装置２０は、基準信号を、一定時間幅毎に、重み付けする（Ｓ３）。
【００５１】
具体的には、重み付け処理部２３は、計測装置１０ａ、１０ｂの基準信号取得部１４の各々により測定された基準信号の各々に重み付けを一定時間幅毎に行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する。重み付け処理部２３は、重み付け処理済基準信号を、時刻同期補正算出部２４へ出力する。
【００５２】
次に、位置検出装置２０は、重み付け処理済基準信号を元に、時刻同期補正値を算出する（Ｓ４）。
【００５３】
具体的には、時刻同期補正算出部２４は、重み付け処理済基準信号に基づいて、時刻同期補正値を算出する。この時刻同期補正値は、前述の通り、一対の信号測定部１１（計測装置１０ａの信号測定部１１と、計測装置１０ｂの信号測定部１１）の各々により測定された２つの測定信号を同期させるための補正値である。時刻同期補正算出部２４は、時刻同期補正値を、計測データ時刻補正部２５へ出力する。
【００５４】
次に、位置検出装置２０は、算出した時刻同期補正値を元に、測定信号のデータに対して、時刻同期補正処理を行う（Ｓ５）。
【００５５】
具体的には、計測データ時刻補正部２５は、時刻同期補正値に基づいて、測定信号の時刻同期補正を行い、時刻同期補正済測定信号を生成する。計測データ時刻補正部２５は、時刻同期補正済測定信号を、到達時間差算出部２６へ出力する。
【００５６】
次に、位置検出装置２０は、時刻同期補正済測定信号のデータを元に、到達時間を算出する（Ｓ６）。
【００５７】
具体的には、到達時間差算出部２６は、時刻同期補正済測定信号を用いて、到達時間差を算出する。この到達時間差とは、前述の通り、一対の信号測定部１１（計測装置１０ａの信号測定部１１と、計測装置１０ｂの信号測定部１１）の各々により取得された２つの測定信号が一対の信号測定部１１の各々に到達するまでの時間の差である。なお、到達時間差の算出には、たとえば、相関関数が用いられる。到達時間差算出部２６は、算出した到達時間を、音源位置算出部２９へ出力する。
【００５８】
最後に、位置検出装置２０は、音速値、距離、到達時間差から、音源の位置を算出する（Ｓ７）。
【００５９】
ここで、音速値ｃ、距離Ｌ１、Ｌ２、到達時間差τは、前述の通り、定義される。そして、位置検出装置２０の音源位置算出部２９は、式１を用いることで、計測装置１０ａ（より具体的には、計測装置１０ａの信号測定部１１）および音源の間の距離Ｌ１を算出することができる。この結果、音源位置検出装置１００は、音源の位置を検出することできる。
【００６０】
以上、音源位置検出装置１００の動作について、説明した。
【００６１】
以上の通り、本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置１００は、一対の信号測定部１１と、一対の基準信号取得部１４と、重み付け処理部２３と、時刻同期補正算出部２４と、到達時間差算出部２６と、音源位置算出部２９とを備えている。
【００６２】
一対の信号測定部１１は、互いに離間して配置され、音源から出力される信号を測定信号として測定する。基準信号取得部１４は、基準信号を取得する。重み付け処理部２３は、基準信号取得部１４により測定された基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する。時刻同期補正算出部２４は、重み付け処理済基準信号に基づいて、時刻同期補正値を算出する。なお、時刻同期補正値は、一対の信号測定部１１の各々により測定された２つの測定信号を同期させるための補正値である。到達時間差算出部２６は、時刻同期補正値に基づいて、到達時間差を算出する。なお、到達時間差とは、一対の信号測定部１１の各々により取得された２つの測定信号が一対の信号測定部１１の各々に到達するまでの時間の差である。音源位置算出部２９は、到達時間差に基づいて、音源の位置を算出する。
【００６３】
このように、重み付け処理部２３は、基準信号取得部１４により測定された基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する。そして、時刻同期補正算出部２４は、重み付け処理済基準信号に基づいて、時刻同期補正値を算出する。これにより、基準信号の重み付けを行わない場合と比較して、時間同期補正値をより正確に算出できる。到達時間差算出部２６は、より正確な時刻同期補正値に基づいて、到達時間差を算出する。これにより、基準信号の重み付けを行わない場合と比較して、到達時間差をより正確に算出できる。そして、音源位置算出部２９は、より正確な到達時間差に基づいて、音源の位置を算出する。したがって、基準信号の重み付けを行わない場合と比較して、より正確に音源の位置を算出することができる。
【００６４】
よって、本発明にかかる音源位置検出装置１００によれば、音源の位置を精度よく検出することができる。
【００６５】
音源位置検出装置１００の作用効果について、さらに詳しく説明する。ここでは、計測装置１０ａと計測装置１０ｂに搭載されている時計（不図示）のサンプリング周波数は同じであり、時刻同期の上で補正が必要な値は計測開始時間差のみである場合を考える。
【００６６】
図５は、音源位置検出装置１００の作用効果を説明するための参考図である。図５（ａ）は、計測装置１０ａにより受信された基準信号の生波形の一例である。図５（ｂ）は、計測装置１０ｂにより受信された基準信号の生波形の一例である。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示された基準信号の生波形と、図５（ｂ）に示された基準信号の生波形との相関関数を示す図である。
【００６７】
基準信号として、ラジオ放送のような音声区間と無音声区間を含む信号を想定する。図５（ａ）および図５（ｂ）に示されるように、無音性区間では、計測装置１０ａ、１０ｂの基準信号取得部１４の雑音が計測されている。
【００６８】
たとえば、計測装置１０ａの計測開始時刻が、計測装置１０ｂよりも１秒早いとすると、雑音がない理想的な条件において、相互相関関数は、計測開始時刻の差である１秒で最大値をとるはずである。
【００６９】
しかし、雑音がある場合には、計測装置１０ａと計測装置１０ｂが受信した基準信号に対して重みづけを行わずに相互相関関数を計算すると、図５（ａ）に示されるように、１秒ではない時間差で最大値をとる。このため、基準信号に重み付けを行わない場合、計測データ時間補正部２５は正確に時刻同期補正を行うことができない。
【００７０】
一方、図５（ａ）、（ｂ）に示した計測装置１０ａと計測装置１０ｂが受信した基準信号に対して重みづけを行わった場合、次にようになる。
【００７１】
図６は、音源位置検出装置１００の作用効果を説明するための参考図である。図６（ａ）は、計測装置１０ａにより受信された基準信号に重み付けを施した時間波形の一例である。図６（ｂ）は、計測装置１０ｂにより受信された基準信号に重み付けを施した時間波形の一例である。図６（ｃ）は、図６（ａ）に示された基準信号の時間波形と、図６（ｂ）に示された基準信号の時間波形との相関関数を示す図である。
【００７２】
ここでは、重み付けの一例として、無音声区間から雑音の大きさを推定し、一定時間幅毎に雑音の大きさを引いた値の自乗を重みとして乗じている。
【００７３】
図６（ａ）〜（ｃ）と図５（ａ）〜（ｃ）とを比較する。図５（ａ）、（ｂ）では、タイムスタンプ全域に亘り、相対的に大きく振幅が変わる箇所はない。これに対して、図６（ａ）に示されるように、計測装置１０ａの時間波形では、振幅が無音声区間と比較して相対的に大きい箇所が、５秒付近に生じる。図６（ｂ）に示されるように、計測装置１０ｂの時間波形では、振幅が無音声区間と比較して相対的に大きい箇所が、４秒付近に生じる。そして、図５（ｃ）では、振幅は開始時間差０秒を中心に緩やかに減少するが、時間差振幅が相対的に大きい箇所は見あたらない。これに対して、図６（ｃ）に示されるように、重み付け済み基準信号の相互相関数は、１秒で最大値をとり、正しく計測開始時刻差を計算することができる。
【００７４】
また、他の重み付け処理の例について、説明する。図７は、音源位置検出装置１００の作用効果を説明するための参考図である。図７（ａ）は、計測装置１０ａにより受信された基準信号に重み付けを施した時間波形の一例である。図７（ｂ）は、計測装置１０ｂにより受信された基準信号に重み付けを施した時間波形の一例である。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示された基準信号の時間波形と、図７（ｂ）に示された基準信号の時間波形との相関関数を示す図である。
【００７５】
図７（ａ）〜（ｃ）の例では、計測装置１０ａと計測装置１０ｂが受信した基準信号として、周期信号と非周期信号を含む信号を想定する。
【００７６】
計測装置１０ａの計測開始時刻が計測装置１０ｂよりも１秒早く計測を開始すると、雑音が無い理想的な条件において、相互相関関数は計測開始時刻の差である１秒で最大値をとる。
【００７７】
相互相関関数の最大値を用いて計測開始時刻差を算出する場合、基準信号が周期信号だと相互相関関数の最大値と次に大きい値との差が小さくなるため、雑音の影響で計測開始時刻差を誤って算出してしまう可能性がある。
【００７８】
例えば、基準信号に重みづけ処理をすることなく相関関数を計算すると、図７（ｃ）に示されるように、１秒ではない時間差で最大値をとり、正確に時刻同期補正を行うことができない。
【００７９】
一方、図７（ａ）、（ｂ）に示した計測装置１０ａと計測装置１０ｂが受信した基準信号に対して重みづけを行わった場合、次にようになる。
【００８０】
図８は、音源位置検出装置１００の作用効果を説明するための参考図である。図８（ａ）は、計測装置１０ａにより受信された基準信号に重み付けを施した時間波形の一例である。図８（ｂ）は、計測装置１０ｂにより受信された基準信号に重み付けを施した時間波形の一例である。図８（ｃ）は、図８（ａ）に示された基準信号の時間波形と、図８（ｂ）に示された基準信号の時間波形との相関関数を示す図である。
【００８１】
ここでは、重みづけ処理の一例として、一定時間幅毎に自己相関関数の最大値と次の最大値の差を重みとして乗じている。その結果、非周期信号区間である計測装置１０ａの波形の５秒付近と、計測装置１０ｂの波形の４秒付近の振幅が、それ以外の周期信号区間と比較して相対的に大きくなっている。
【００８２】
これらの重み付け済み基準信号の相互相関関数は、１秒で最大値をとり、正しく計測開始時刻差を計算することができる。すなわち、本実施形態の音源位置算出装置１００によれば、受信した基準信号に対して重み付け処理を行うことで、計測開始時刻差を正確に算出できる。この結果、正確な計測開始時刻差を用いて、計測装置１０ａと計測装置１０ｂの時刻同期補正を行うことにより、音源位置の算出精度を向上することができる。
【００８３】
ここで、関連する特許文献１との対比をする。上述の通り、本実施の形態のように、基準信号に対して重みづけを行わなければ、雑音が重畳している場合に、精度よく同期を行うことができない。しかし、この点について、特許文献１には開示されていない。
【００８４】
関連する特許文献２との対比をする。上述の通り、本実施の形態のように、基準信号に対して重みづけを行わなければ、雑音が重畳している場合に、精度よく同期を行うことができない。しかし、この点について、特許文献２には開示されていない。また、特許文献２に記載の技術のように、周波数領域でフィルタするだけでは、同じ周波数帯に雑音が重畳している場合、精度よく同期を行うことができない。一方、本実施の形態における発明によれば、時間領域で重みづけを行うため、精度よく同期を行うことができる。
【００８５】
関連する特許文献３との対比をする。本実施の形態における発明では、重み付けは時刻同期精度に対する作用する。これに対して、特許文献３に記載の技術では、重み付けは、フィルタ処理や平均化に作用する。このため、作用効果において異なる。すなわち、特許文献１に記載の技術では、フィルタ処理により平滑化しているが、平滑化すると基準信号の高周波成分が落ちてしまい時刻同期精度が悪化する。これに対して、本実施の形態における発明では、平滑化ではなく、重み付けを行うため、高周波成分を維持することができ、高精度な時刻同期が可能となる。また、特許文献３において、ある時間間隔で常に平均することと、本実施の形態における発明において、自己相関値から重みを算出することは、互いに異なる。特許文献３の技術では、ある時間間隔で常に平均するだけだと、基準信号の自己相関値が大きくなり、同期精度を悪化させる可能性のある時間帯を強調してしまう可能性がある。これに対して、本実施の形態における発明では、自己相関値が大きい時間区間の寄与が小さくなるように重みづけを行うことにより、精度よく同期を行うことができる。
【００８６】
関連する特許文献４と比較する。特許文献４に記載の技術では、単純に信号相関処理を行うだけである。このため、特許文献４に記載には、雑音が重畳している場合に、精度よく同期を行うことが、開示されていない。特許文献４に記載の技術では、ただ単純に相関処理を行っているだけで、本実施の形態における発明のように、自己相関値から重みを算出していない。これに対して、本実施の形態における発明では、自己相関値が大きい時間区間の寄与が小さくなるように重みづけを行うことにより、精度よく同期を行うことができる。
【００８７】
また、本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置１００において、重み付け処理部２３は、基準信号の信号対雑音比に基づいて、一対の基準信号取得部１４により取得された２つの基準信号の各々に重み付けを行うことにより、２つの重み付け処理済基準信号を生成してもよい。これにより、重み付け処理済基準信号を簡単に生成することができる。
【００８８】
また、本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置１００において、重み付け処理部２３は、基準信号の自己相関値に基づいて、一対の基準信号取得部１４により取得された２つの基準信号の各々に重み付けを行うことにより、２つの重み付け処理済基準信号を生成してもよい。これにより、重み付け処理済基準信号を簡単に生成することができる。
【００８９】
また、本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置１００において、時刻同期補正値は、一対の信号測定部１１が測定信号の測定を開始する時間である測定開始時刻差に対する補正値である。これにより、測定開始時刻差に対する補正値に基づいて、到達時間差を算出することができる。
【００９０】
また、本発明の第１の実施の形態における音源位置検出装置１００において、基準信号は、ラジオ放送信号である。これにより、正確な時刻を刻む基準信号を簡単に取得することができる。
【００９１】
また、本発明の第１の実施の形態における音源位置検出方法は、信号測定ステップと、基準信号取得ステップと、重み付け処理ステップと、時刻同期補正算出ステップと、到達時間差算出ステップと、音源位置算出ステップとを含んでいる。
【００９２】
信号測定ステップでは、音源から出力される信号を、互いに離間して配置された一対の信号測定部１１により測定信号として測定する。基準信号取得ステップでは、基準信号を基準信号取得部１４により取得する。重み付け処理ステップでは、基準信号取得部１４により取得された基準信号に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する。時刻同期補正算出ステップでは、重み付け処理済基準信号に基づいて、時刻同期補正値を算出する。時刻同期補正値は、一対の信号測定部の各々により測定された２つの測定信号を同期させるための補正値である。到達時間差算出ステップでは、時刻同期補正値に基づいて、到達時間差を算出する。到達時間差とは、一対の信号測定部１１の各々により測定された２つの測定信号が一対の信号測定部１１の各々に到達するまでの時間の差である。音源位置算出ステップでは、到達時間差に基づいて、音源の位置を算出する。
【００９３】
この音源位置検出方法によっても、前述した音源位置検出装置１００がなし得た効果を奏することができる。
【００９４】
また、本発明の第１の実施の形態における音源位置検出プログラムは、前述の信号測定ステップと、基準信号取得ステップと、重み付け処理ステップと、時刻同期補正算出ステップと、到達時間差算出ステップと、音源位置算出ステップとを含む処理をコンピュータに行わせる。
【００９５】
この音源位置検出プログラムによっても、前述した音源位置検出装置１００がなし得た効果を奏することができる。
【００９６】
また、本発明の第１の実施の形態における記憶媒体は、前述の信号測定ステップと、基準信号取得ステップと、重み付け処理ステップと、時刻同期補正算出ステップと、到達時間差算出ステップと、音源位置算出ステップとを含む処理を含む処理をコンピュータに行わせる音源位置検出プログラムを記憶する。
【００９７】
この記憶媒体によっても、前述した音源位置検出装置１００がなし得た効果を奏することができる。
【００９８】
＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態における音源位置検出装置について説明する。本発明の第２の実施の形態における音源位置検出装置の基本的な構成は、第１の実施の形態における音源位置検出装置１００（図１〜図３を参照）と同じである。したがって、第２の実施の形態における音源位置検出装置の構成を示す図を省略する。
【００９９】
ここで、本実施の形態における音源位置算出装置は、第１の実施の形態における音源位置算出装置１００に比べて、計測装置１０ａ、１０ｂ間の計測開始時刻差だけでなく、サンプリング周波数差も補正する点が異なる。したがって、本実施の形態の音源位置算出装置の説明では、第１の実施の形態での説明と重なる点は省略する。
【０１００】
図９は、本発明の第２の実施の形態における音源位置検出装置の動作フローを示す図である。図９は、とくに、図３の時刻同期補正値算出部２４内の処理であり、図４のＳ４の処理工程を詳細に説明したものである。
【０１０１】
図９に示されるように、まず、時刻同期補正値算出部２４は、重み付け処理済基準信号のサンプリング周波数を補間により変更する（Ｓ８）。まず、時刻同期補正値算出部２４、調査する複数のサンプリング周波数を決定する（以下サンプリング周波数ｆ１、ｆ２、・・・・・、ｆＮとする）。調査する複数のサンプリング周波数の一例として、計測装置１０ａ、１０ｂに踏査されている時計のサンプリング周波数の仕様上のばらつき範囲を、必要なサンプリング周波数の精度で、当分割したものが考えられる。時刻同期補正値算出部２４は、サンプリング周波数がｆ１となるように、計測装置１０ａの重みづけ処理済み基準信号を補間により求める。
【０１０２】
次に、時刻同期補正値算出部２４は、サンプリング周波数変更済基準信号と、重み付け処理済基準信号の相互相関関数のピーク値を計算する（Ｓ９）。すなわち、時刻同期補正値算出部２４は、計測装置１０ａの補間済み基準信号と、計測装置１０ｂの重みづけ処理済み基準信号の相互相関関数のピーク値を求める。
【０１０３】
次に、時刻同期補正値算出部２４は、調査予定のサンプリング周波数範囲の調査を終了したか否かを判断する（Ｓ１０）。すなわち、時刻同期補正値算出部２４は、調査しているサンプリング周波数がｆＮであるか判定する。調査しているサンプリング周波数がｆＮである場合（Ｓ１０、Ｙｅｓ）、相互相関関数のピーク値が最大となるサンプリング周波数ｆｃｏｍｐを抽出する（Ｓ１１）。このサンプリング周波数における計測装置１０ａの補間済み基準信号と、計測装置１０ｂの重みづけ処理済み基準信号の相互相関関数のピーク値をとる時間差が、計測開始時刻差となる。これらのサンプリング周波数ｆｃｏｍｐと計測開始時間差を時刻同期補正値として、測定信号のデータを補正することで、高精度な時刻同期が可能となる。
【０１０４】
さらに、具体的に上記の工程を説明する。図１０は、図９に示された処理工程を説明するための図である。
【０１０５】
図１０の左図では、サンプリング周波数の補正パラメータを横軸に設定し、基準信号の一致度（相互相関関数のピーク値）を縦軸に設定した。横軸のサンプリング周波数の補正パラメータは、調査するサンプリング周波数を元のサンプリング周波数で規格化したものである。縦軸の基準信号の一致度（相互相関関数のピーク値）は、計測装置１０ａの補間済み基準信号と計測装置１０ｂの重み付け処理済み基準信号の相互相関関数のピーク値である。
【０１０６】
サンプリング周波数を変えながら、図１０の右上図および右下図に示されるように、計測装置１０ａの補間済み基準信号と、計測装置１０ｂの重み付け処理済み基準信号の相互相関関数のピーク値の最大値を、サンプリング周波数ｆｃｏｍｐとして決定する。
【０１０７】
以上の通り、本発明の第２の実施の形態における音源位置検出装置において、時刻同期補正値は、測定開始時刻差に対する補正値と、測定信号に含まれる所定のサンプリング周波数差に対する補正値である。
【０１０８】
このように、本実施形態では、計測装置１０ａ、１０ｂ間の計測開始時刻差だけでなく、サンプリング周波数の差も補正するため、安価でサンプリング周波数の個体差の大きい時計を搭載した計測装置を用いても、高精度に音源位置を算出することができる。安価な時計を用いることができることは、センサネットワークのような計測装置を数多く用いるようなアプリケーションにおいて重要になる。
【０１０９】
＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態における音源位置検出装置２００の構成について説明する。図１１は、本発明の第３の実施の形態における音源位置検出装置２００の概略構成を示す図である。なお、図１１では、図１〜１０に示した各構成要素と同等の構成要素には、図１〜１０に示した符号と同等の符号を付している。
【０１１０】
本実施の形態における音源位置算出装置２００は、第１の実施の形態における音源位置検出装置１００と比較して、複数の基準信号を利用する点が異なる。したがって、本実施形態の音源位置算出装置の説明において、第１の実施形態と説明が重なる点は省略する。
【０１１１】
図１１に示されるように、音源位置検出装置２００は、２つの計測装置３０ａ、３０ｂと、位置検出装置４０とを備えている。なお、２つの計測装置３０ａ、３０ｂは、一対の計測装置である。２つの計測装置３０ａ、３０ｂを区別する必要がない場合、これらの総称を計測装置３０とする。
【０１１２】
計測装置３０ａおよび計測装置３０ｂの各々と、位置検出装置４０は、互いに、有線または無線により通信接続されている。
【０１１３】
図１１に示されるように、計測装置３０ａは、基準信号１ａ、２ａを受信する。計測装置３０ｂは、基準信号１ｂ、２ｂを受信する。ここでは、計測装置１０ａ、１０ｂの各々は２つの基準信号を用いている。しかし、計測装置１０ａ、１０ｂの各々は３つ以上の基準信号を用いてもよい。
【０１１４】
次に、計測装置３０ａ、３０ｂの構成について説明する。図１２は、計測装置３０（３０ａ、３０ｂ）の構成を示す図である。
【０１１５】
計測装置３０ａおよび計測装置３０ｂの各々は、次のような構成を有する。すなわち、図１２に示されるように、位置検出装置３０（３０ａ、３０ｂ）は、信号測定部１１と、測定信号データ記憶部１２と、測定信号データ送信部１３と、基準信号取得部１４ａ、１４ｂと、基準信号データ記憶部１５と、基準信号データ送信部１６とを備えている。
【０１１６】
ここで、図２と図１２を対比する。図２では、１つの基準信号取得部１４が計測装置１０に設けられていた。これに対して、図１２では、２つの基準信号取得部１４ａ、１４ｂが計測装置３０に設けられている。
【０１１７】
図１２に示されるように、基準信号取得部１４ａ、１４ｂは、基準信号データ記憶部１５に接続されている。基準信号取得部１４ａ、１４ｂの基本的な機能は、図２の基準信号取得部１４と同じである。
【０１１８】
たとえば、基準信号取得部１４ａ、１４ｂは、ラジオ放送やＧＰＳ信号等の電波を介して、基準信号を受信する。基準信号取得部１４ａ、１４ｂは、取得した基準信号を、基準信号データ記憶部１５へ出力する。このとき、基準信号取得部１４ａ、１４ｂは、基準信号を同時に受信して、これらを重ね合わせて、基準信号データ記憶部１５に記憶してもよい。また、基準信号取得部１４ａ、１４ｂは、定期的に受信する基準信号を切り替えながら、基準信号データ記憶部１５に記憶してもよい。
【０１１９】
さらに、基準信号取得部１４ａ、１４ｂは、計測装置３０ａ、３０ｂの設置地点で信号対雑音比のもっともよい基準信号を、基準信号データ記憶部１５に記憶してもよい。計測装置３０ａ、３０ｂの設置地点で信号対雑音比が最も良い基準信号を用いる場合には、複数の計測装置３０ａ、３０ｂ間で用いる基準信号が異なる場合がある。このため、全ての基準信号を、基準信号データ記憶部１５とは別の記録装置で記録してもよい。そして、物の記録装置に記録された基準信号を親の基準信号データとして、各計測装置３０ａ、３０ｂの基準信号と比較することで、時刻同期を行うことができる。
【０１２０】
次に、位置検出装置４０の構成について説明する。図１３は、位置検出装置４０の構成を示す図である。
【０１２１】
図１３に示されるように、位置検出装置４０は、基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂと、測定信号データ受信部２２ａ、２２ｂと、基準信号分離部４１と、重み付け処理部２３と、時刻同期補正算出部２４と、計測データ時刻補正部２５と、到達時間差算出部２６と、音速記憶部２７と、距離記憶部２８と、音源位置算出部２９とを備えている。
【０１２２】
ここで、図３と図１３を対比する。図１３では、基準信号分離部４１がさらに設けられている点で、図３と異なる。
【０１２３】
図１３に示されるように、基準信号分離部４１は、基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂと、重み付け処理部２３に接続されている。基準信号分離部４１は、基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂにより受信される基準信号を分離する。たとえば、基準信号分離部４１は、基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂにより受信される基準信号を、基準信号取得部１４ａ、１４ｂで取得された基準信号毎に分離する。このように、基準信号分離部４１を設けることにより、計測装置３０ａ、３０ｂ間で複数の基準信号の受信強度が異なる場合に、より高精度に時刻同期を行うことができる。
【０１２４】
重み付け処理部２３は、基準信号分離部４１により分離された基準信号毎に重み付けを行い、重み付け処理済基準信号を生成する。
【０１２５】
時刻同期補正値算出部２４は、複数の重み付け処理済基準信号毎に、時刻同期補正値を算出する。
【０１２６】
計測データ時刻補正部２５は、基準信号毎に算出された時刻補正値の平均値を用いて、測定信号のデータの時刻同期を行い、時刻同期補正済測定信号を生成することができる。
【０１２７】
以上、音源位置検出装置２００の構成について説明した。
【０１２８】
次に、音源位置検出装置２００の動作について、説明する。図１４は、音源位置検出装置２００の動作フローを示す図である。
【０１２９】
ここで、図４と図１４を対比する。図１４では、Ｓ１２が追加されている点で、図４と相違する。ここでは、図４の説明と異なる点を中心に説明し、図４の説明と重複する内容は省略する。
【０１３０】
図１４に示されるように、位置検出装置４０は、Ｓ２の処理後、基準信号を分離する（Ｓ１２）。具体的には、基準信号分離部４１は、基準信号データ受信部２１ａ、２１ｂにより受信される基準信号を、信号別に分離する。たとえば、計測装置１０ａ、１０ｂが基準信号を定期的に変更しながら受信する場合、基準信号データ記憶部１５は、基準信号のデータを記憶するときと同時に、基準信号が変更された時間情報も記憶する。この情報を元に、基準信号分離部４１０は、基準信号を分離することができる。計測装置１０ａ、１０ｂが同時に複数の基準信号を受信する場合、基準信号分離部４１は信号処理により、基準信号を分離することができる。
【０１３１】
次に、位置検出装置２０は、基準信号を、一定時間幅毎に、重み付けする（Ｓ３）。
【０１３２】
具体的には、重み付け処理部２３は、基準信号分離部４１により分離された基準信号に重み付けを一定時間幅毎に行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する。重み付け処理部２３は、重み付け処理済基準信号を、時刻同期補正算出部２４へ出力する。
【０１３３】
Ｓ４以降の処理は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
【０１３４】
以上、音源位置検出装置２００の動作について、説明した。
【０１３５】
以上の通り、本発明の第３の実施の形態における音源位置検出装置２００において、一対の基準信号取得部１４は、互いに異なる複数種の基準信号を取得する。また、重み付け処理部２３は、基準信号取得部１４により取得された復数種の基準信号の各々に重み付けを行うことにより、重み付け処理済基準信号を生成する。
【０１３６】
このように、本実施形態では、基準信号を複数用いることにより、一つの基準信号が受信できないような場合においても、高精度に時刻同期を行うことができる。この結果、高精度に音源位置を算出することができる。たとえば、地下などの電波が到達しにくい場所には、一つの基準信号だけでは時刻同期できない可能性があるが、複数の基準信号を利用することによりそのようなリスクを下げることができる。
【０１３７】
なお、各実施形態の装置は、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、メモリにロードされたプログラム、そのプログラムを格納するハードディスク等の記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェイスを中心にハードウェアとソフトウェアの任意の組合せによって実現される。前記プログラムは、あらかじめ装置を出荷する段階からメモリ内に格納されているプログラムのほか、ＣＤ等の記憶媒体やインターネット上のサーバ等からダウンロードされたプログラムも含む。そして、その実現方法、装置にはいろいろな変形例があることは、当業者には理解されるところである。
【０１３８】
また、各実施形態の説明において利用する機能ブロック図は、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。これらの図においては、各装置は１つの機器により実現されるよう記載されているが、その実現手段はこれに限定されない。すなわち、物理的に分かれた構成であっても、論理的に分かれた構成であっても構わない。
【０１３９】
以上、実施形態（及び実施例）を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態（及び実施例）に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【０１４０】
この出願は、２０１５年６月２３日に出願された日本出願特願２０１５−１２５７００を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１４１】
１０、１０ａ、１０ｂ    計測装置
１１    信号測定部
１２    測定信号データ記憶部
１３    測定信号データ送信部
１４    基準信号取得部
１５    基準信号データ記憶部
１６    基準信号データ送信部
２０    位置検出装置
２１ａ、２１ｂ    基準信号データ受信部
２２ａ、２２ｂ    測定信号データ受信部
２３    重み付け処理部
２４    時刻同期補正算出部
２５    計測データ時刻補正部
２６    到達時間差算出部
２７    音速記憶部
２８    距離記憶部
２９    音源位置算出部
３０、３０ａ、３０ｂ    計測装置
４０    位置検出装置
１００、２００    音源位置検出装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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