(57)【要約】【課題】ユーザに大きな負担を与えることなく、ユーザの自然な移動を補助する装置及び方法を実現する。【解決手段】装置は、ユーザの位置を示す第１情報を生成し、ユーザが移動する空間の立体構造に関する第２情報を生成し、第１情報に基づいてユーザの移動速度及びユーザの移動方向を算出し、第１情報及び第２情報に基づいて、推奨される移動方向である推奨方向を算出し、ユーザの移動方向、ユーザの移動速度、及び推奨方向に基づいて、推奨方向へのユーザの移動を補助するためにユーザの頭の向きを変化させる刺激を与える効果音のパラメータを算出し、効果音のパラメータに基づいて効果音の音データを生成して、音出力装置に出力する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの移動を補助する装置であって、
前記装置は、演算装置、メモリ、及び音出力装置を有し、
前記演算装置は、
前記ユーザの位置を示す第１情報を生成し、
前記ユーザが移動する空間の立体構造に関する第２情報を生成し、
前記第１情報に基づいて、前記ユーザの移動速度及び前記ユーザの移動方向を算出し、
前記第１情報及び前記第２情報に基づいて、推奨される移動方向である推奨方向を算出し、
前記ユーザの移動方向、前記ユーザの移動速度、及び前記推奨方向に基づいて、前記推奨方向への前記ユーザの移動を補助するために前記ユーザの頭の向きを変化させる刺激を与える効果音のパラメータを算出し、
前記効果音のパラメータに基づいて前記効果音の音データを生成して、当該音データを前記音出力装置に出力することを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、
前記演算装置は、
前記第２情報に基づいて、前記移動方向に存在する危険な場所を特定し、
前記危険な場所を回避するように前記推奨方向を補正することを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、
前記演算装置は、
前記ユーザの移動方向及び前記推奨方向を比較して、前記効果音を出力する必要があるか否かを判定し、
前記効果音を出力する必要があると判定された場合、前記効果音のパラメータを算出することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項２に記載の装置であって、
前記メモリは、前記ユーザの特性を管理するユーザ情報及び前記ユーザの特性に基づいて前記効果音のパラメータを補正するための補正情報を保持し、
前記演算装置は、
前記ユーザ情報を参照して対象のユーザの特性を特定し、
前記対象のユーザの特性に基づいて前記補正情報を参照して、前記算出された効果音のパラメータを補正することを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項２に記載の装置であって、
前記パラメータは、振幅、周波数、出力タイミング、再生時間、及び再生周期の少なくともいずれかであることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項２に記載の装置であって、
前記効果音は不可聴音であることを特徴とする装置。
【請求項７】
装置が実行するユーザの移動補助方法であって、
前記装置は、演算装置、メモリ、及び音出力装置を有し、
前記ユーザの移動補助方法は、
前記演算装置が、前記ユーザの位置を示す第１情報を生成する第１のステップと、
前記演算装置が、前記ユーザが移動する空間の立体構造に関する第２情報を生成する第２のステップと、
前記演算装置が、前記第１情報に基づいて、前記ユーザの移動速度及び前記ユーザの移動方向を算出する第３のステップと、
前記演算装置が、前記第１情報及び前記第２情報に基づいて、推奨される移動方向である推奨方向を算出する第４のステップと、
前記演算装置が、前記ユーザの移動方向、前記ユーザの移動速度、及び前記推奨方向に基づいて、前記推奨方向への前記ユーザの移動を補助するために前記ユーザの頭の向きを変化させる刺激を与える効果音のパラメータを算出する第５のステップと、
前記演算装置が、前記効果音のパラメータに基づいて前記効果音の音データを生成して、当該音データを前記音出力装置に出力する第６のステップと、を含むことを特徴とするユーザの移動補助方法。
【請求項８】
請求項７に記載のユーザの移動補助方法であって、
前記第４のステップは、
前記演算装置が、前記第２情報に基づいて、前記移動方向に存在する危険な場所を特定するステップと、
前記演算装置が、前記危険な場所を回避するように前記推奨方向を補正するステップと、を含むことを特徴とするユーザの移動補助方法。
【請求項９】
請求項８に記載のユーザの移動補助方法であって、
前記第５のステップは、
前記演算装置が、前記ユーザの移動方向及び前記推奨方向を比較して、前記効果音を出力する必要があるか否かを判定するステップと、
前記演算装置が、前記効果音を出力する必要があると判定された場合、前記効果音のパラメータを算出するステップと、を含むことを特徴とするユーザの移動補助方法。
【請求項１０】
請求項８に記載のユーザの移動補助方法であって、
前記メモリは、前記ユーザの特性を管理するユーザ情報及び前記ユーザの特性に基づいて前記効果音のパラメータを補正するための補正情報を保持し、
前記第５のステップは、
前記演算装置が、前記ユーザ情報を参照して対象のユーザの特性を特定するステップと、
前記演算装置が、前記対象のユーザの特性に基づいて前記補正情報を参照して、前記算出された効果音のパラメータを補正するステップと、を含むことを特徴とするユーザの移動補助方法。
【請求項１１】
請求項８に記載のユーザの移動補助方法であって、
前記パラメータは、振幅、周波数、出力タイミング、再生時間、及び再生周期の少なくともいずれかであることを特徴とするユーザの移動補助方法。
【請求項１２】
請求項８に記載のユーザの移動補助方法であって、
前記効果音は不可聴音であることを特徴とするユーザの移動補助方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザの移動を補助する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン等の携帯端末の普及に伴い、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いた現在地を示す地図及び映像音声指示を用いるナビゲーションシステムが身近な製品となっている。
【０００３】
現在、人の移動に関しては、人の器官に直接働きかける歩行誘導システムの研究が進められている。本システムによれば、例えば、形態端末からの指示に意識することなく目的地へ人を誘導することできる。したがって、歩行中の危険回避、及び視覚に障害を持つ人の歩行サポートに活用することが期待されている。
【０００４】
非特許文献１には、人の前庭器官に、「通常姿勢においては前庭感覚に対して並進方向への加速度感覚を陽極方向に向けて電流値にほぼ比例する強度で選択的に刺激する」電気刺激により、歩行を誘導することが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｍａｅｄａ  Ｔ． ，”Ｓｈａｋｉｎｇ  Ｔｈｅ  Ｗｏｒｌｄ：  Ｇａｌｖａｎｉｃ  Ｖｅｓｔｉｂｕｌａｒ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ａｓ  Ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ｓｅｎｓａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ”，ＳＩＧＧＲＡＰＨ  ’０５  ＡＣＭ  ＳＩＧＧＲＡＰＨ  ２００５  Ｅｍｅｒｇｉｎｇ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ａｒｔｉｃｌｅ  Ｎｏ．１７  （２００５）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１では、電気刺激（ＧＶＳ：Ｇａｌｖａｎｉｃ  Ｖｅｓｔｉｂｕｌａｒ  Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ）を用いている。しかし、前庭電気刺激の効果は電流量に比例して大きくなり、皮膚電極を利用している以上、電流密度の増加によって経皮電極上で分極等が起こるために皮膚への不快な痛覚を生じてしまう。また、電気刺激による筋肉の強制収縮等は筋疲労を起こすことが知られている。
【０００７】
電気刺激を用いた歩行誘導技術は、誘導効果は高いが、安全性の課題がある。また、電気刺激により、意に反して身体が反応することから、突発的に生じるアクシデントに対応できなくなる可能性もある。
【０００８】
本発明は、人に大きな負担を与えることなく、人の自然な移動を補助する装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、前記装置は、演算装置、メモリ、及び音出力装置を有し、前記演算装置は、前記ユーザの位置を示す第１情報を生成し、前記ユーザが移動する空間の立体構造に関する第２情報を生成し、前記第１情報に基づいて、前記ユーザの移動速度及び前記ユーザの移動方向を算出し、前記第１情報及び前記第２情報に基づいて、推奨される移動方向である推奨方向を算出し、前記ユーザの移動方向、前記ユーザの移動速度、及び前記推奨方向に基づいて、前記推奨方向への前記ユーザの移動を補助するために前記ユーザの頭の向きを変化させる刺激を与える効果音のパラメータを算出し、前記効果音のパラメータに基づいて前記効果音の音データを生成して、当該音データを前記音出力装置に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ユーザの頭の向きを変化させる音（弾性波）によって、ユーザに負担を与えることなく自然に移動を補助できる。上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の装置の構成例を示す図である。
【図２Ａ】実施例１の装置のユースケースの一例を示す図である。
【図２Ｂ】実施例１の装置のユースケースの一例を示す図である。
【図２Ｃ】実施例１の装置のユースケースの一例を示す図である。
【図３】実施例１の装置が保持する補正情報の一例を示す図である。
【図４】実施例１のユーザ情報登録画面の一例を示す図である。
【図５】実施例１の装置が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。
【図６】実施例１の音データ生成モジュールによって生成される音データの一例を示す図である。
【図７】実施例２の装置の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、本発明の概要について説明する。装置は、ユーザの現在地及び現在地周辺の立体構造の情報を算出し、前述した情報から推奨される移動方向を算出する。また、装置は、ユーザの移動速度及びユーザの移動方向を算出する。以下の説明では、推奨される移動方向を推奨方向と記載する。
【００１３】
装置は、ユーザの現在地、ユーザの移動速度、ユーザの移動方向、及び推奨方向に基づいて、推奨方向へのユーザの移動を補助するためにユーザの頭の向きを変化させる刺激を与える効果音のパラメータを算出する。装置は、算出されたパラメータに基づいて効果音の音データを生成し、当該音データを音出力装置に出力する。以下の説明では、推奨方向への移動を補助する刺激を与える効果音を、単に、効果音と記載する。
【００１４】
本実施例の効果音は、電気刺激より刺激が弱い。また、パラメータを調整することによって、自然、かつ、緩やかに頭の向きを変化させることができる。本実施例では、振幅、周波数、出力タイミング、再生時間、及び再生周期の少なくともいずれかがパラメータとして算出される。
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。なお、本発明は必ずしもこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例を説明する各図面において、同一の部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００１６】
実施例１では、ナビゲーションアプリを用いたユーザの移動を補助する装置を説明する。
【００１７】
図１は、実施例１の装置の構成例を示す図である。
【００１８】
装置１００は、演算装置１０１、メモリ１０２、ネットワークインタフェース１０３、及び入出力インタフェース１０４を備える。各ハードウェアは、バス等を介して互いに接続される。なお、実線は物理的な接続を表す線であり、点線は情報の流れを表す線である。
【００１９】
ネットワークインタフェース１０３は、ネットワークを介して他の装置と接続するインタフェースである。本実施例では、ネットワークインタフェース１０３は、通信装置１０６と接続する。なお、装置１００及び通信装置１０６の間の接続方法は有線及び無線のいずれでもよい。
【００２０】
通信装置１０６は位置情報を出力する装置であり、例えば、ナビゲーションアプリに情報を提供するアプリケーションサーバ等が考えられる。位置情報は、ＧＰＳに基づく座標等のユーザの位置を示す情報を含む。位置情報には一般的な地図（例えば、二次元の地図）に対応する第１の地図情報が含まれてもよい。なお、装置１００が第１の地図情報を保持する場合、位置情報には第１の地図情報が含まれなくてもよい。
【００２１】
入出力インタフェース１０４は、外部デバイスと接続するインタフェースである。本実施例では、入出力インタフェース１０４は、撮像装置１０５及び音出力装置１０７と接続する。なお、入出力インタフェース１０４には、キーボード及びマウス等の入出力装置、並びにディスプレイ等の出力装置と接続されてもよい。
【００２２】
撮像装置１０５は構造情報を出力する。構造情報は、三次元空間の立体構造に関する情報である。例えば、地面の傾斜、道路の位置及び形状、並びに構造物の位置及び形状等が構造情報に含まれる。撮像装置１０５は、三次元空間のデータを取得できるセンサであればよい。例えば、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ  Ｏｆ  Ｆｌｉｇｈｔ）カメラ、ステレオカメラ、及びＬＲＦ（Ｌａｓｅｒ  Ｒａｎｇｅ  Ｆｉｎｄｅｒ）等が考えられる。本実施例の構造情報には、ユーザの移動する空間の立体構造に関する情報が含まれる。
【００２３】
音出力装置１０７は、装置１００によって生成された音データに基づいて音を出力する。音出力装置１０７は、ヘッドフォン及びステレオスピーカ等が考えられる。また、音出力装置１０７は、空気を振動させる音だけではなく、骨を振動させる音（弾性波）を出力してもよい。
【００２４】
演算装置１０１は、プログラムにしたがって演算処理を実行する。演算装置１０１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、及びＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等が考えられる。演算装置１０１は、プログラムにしたがって処理を実行することによって、所定の機能を実現する機能部（モジュール）として動作する。
【００２５】
なお、装置１００は、同一種類の複数の演算装置１０１を備えてもよいし、異なる種類の複数の演算装置１０１を備えてもよい。
【００２６】
メモリ１０２は、プログラム及び情報を格納する。また、メモリ１０２は、プログラムが使用するワークエリアを含む。
【００２７】
実施例１のメモリ１０２は、空間位置情報生成モジュール１１０、経路情報生成モジュール１２０、及び移動誘導モジュール１３０を実現するプログラムを格納し、補正情報１４０を格納する。また、メモリ１０２には、ユーザのＩＤ、年齢、性別、及びその他の特性を管理するユーザ情報（図示省略）を格納する。
【００２８】
空間位置情報生成モジュール１１０は、物理空間情報及び第２の地図情報を生成する。空間位置情報生成モジュール１１０は、物理空間情報生成モジュール１１１及び地図情報生成モジュール１１２を含む。
【００２９】
物理空間情報生成モジュール１１１は、入力された構造情報及び位置情報に基づいて、空間上のユーザの位置を推定し、自己位置推定の結果を含む物理空間情報を生成し、経路情報生成モジュール１２０に出力する。なお、地図及び構造図等を用いて自己位置推定を行う技術としてＭＣＬ（Ｍｏｎｔｅ  Ｃａｒｌｏ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ）が知られている。また、画像のみから自己位置推定を行う技術としてＳＬＡＭ（Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ  Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ  Ａｎｄ  Ｍａｐｐｉｎｇ）が知られている。ＳＬＡＭを用いた装置構成について実施例２で説明する。
【００３０】
地図情報生成モジュール１１２は、入力された構造情報及び位置情報に基づいて第２の地図情報を生成し、経路情報生成モジュール１２０に出力する。例えば、地図情報生成モジュール１１２は、現在の構造情報、過去に取得された構造情報、及び第１の地図情報に基づいて、ユーザの現在地周辺の三次元の地図を第２の地図情報として生成する。なお、第２の地図情報には、出発地点及び目的地点の情報等が含まれてもよい。
【００３１】
物理空間情報及び第２の地図情報は、メモリ１０２に履歴情報として格納される。なお、物理空間情報及び第２の地図情報が生成された時刻も合わせて格納する。これによって、ユーザが移動した経路、及び当該経路周辺の三次元空間の構造等を把握することができる。
【００３２】
経路情報生成モジュール１２０は、第２の地図情報に基づいて、出発地点から目的地点までの経路である目標経路を算出する。
【００３３】
また、経路情報生成モジュール１２０は、履歴情報として管理される物理空間情報を参照し、自己位置推定の結果及び時刻を用いて、ユーザの移動速度及びユーザの移動方向を算出する。例えば、ユーザの移動速度及び移動方向は、位置の変位及び移動に要した時間から算出できる。
【００３４】
経路情報生成モジュール１２０は、物理空間情報及び第２の地図情報に基づいて、所定の範囲の目標経路の一部であるブロック経路を算出する。また、経路情報生成モジュール１２０は、ユーザの移動方向（ブロック経路）にリスクポイントが存在するか否かを判定する。リスクポイントは危険な場所を示す。例えば、移動方向に障害物が存在するか否かが判定される。経路情報生成モジュール１２０は、当該リスクポイントを回避するようにブロック経路を修正し、物理空間情報及び修正したブロック経路に基づいて推奨方向を算出する。なお、リスクポイントの判定が不要な場合には、ブロック経路は修正しなくてもよい。
【００３５】
経路情報生成モジュール１２０は、ユーザの移動速度、ユーザの移動方向、及び推奨方向を含む移動情報を移動誘導モジュール１３０に出力する。
【００３６】
経路情報生成モジュール１２０は、目標経路の道案内を行うための音声案内の音データの生成指示を音データ生成モジュール１３２に出力する。また、経路情報生成モジュール１２０は、ユーザの注意を喚起する警告音を出力する必要があると判定した場合、警告音の音データの生成指示を音データ生成モジュール１３２に出力する。なお、各生成指示には音のパラメータが含まれる。
【００３７】
移動誘導モジュール１３０は、各種音の音データを生成する。移動誘導モジュール１３０は、パラメータ算出モジュール１３１及び音データ生成モジュール１３２を含む。
【００３８】
パラメータ算出モジュール１３１は、移動情報に基づいて効果音のパラメータを算出する。また、パラメータ算出モジュール１３１は、必要に応じて、補正情報１４０を参照して、算出されたパラメータを補正する。パラメータ算出モジュール１３１は、算出されたパラメータを音データ生成モジュール１３２に出力する。
【００３９】
音データ生成モジュール１３２は、経路情報生成モジュール１２０から入力されたパラメータに基づいて目標経路の道案内又は警告音の音データを生成し、また、パラメータ算出モジュール１３１から入力されたパラメータに基づいて効果音の音データを生成する。
【００４０】
例えば、音データ生成モジュール１３２は、移動する方角からユーザに向かって流れる立体音響を用いて目標経路の道案内の音声の音データを生成する。音データ生成モジュール１３２は、頭位モデル及び室内モデルを仮定して反響を考慮した音データを生成してもよいし、また、ドップラー効果を再現した音データを生成してもよい。音データのソースとしては、ダミーヘッドを用いてバイノーラル録音した音源を用いる方法が考えられる。
【００４１】
なお、一般的に、地図情報生成モジュール１１２及び経路情報生成モジュール１２０は、まとめてナビゲーションアプリとして実現される。
【００４２】
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃは、実施例１の装置１００のユースケースの一例を示す図である。
【００４３】
ここでは、ユーザ２００がスマートフォン等の端末を用いて、ナビゲーションアプリを使用する状況を想定する。ユーザ２００は、車道２２１及び歩道２２２を含む道路を徒歩で移動するものとする。車両２２４は、車道２２１を移動するものとする。移動方向２５０は、ユーザ２００の現在の移動方向を示す。また、歩道２２２には、電柱等の障害物２２３があるものとする。
【００４４】
なお、ユーザ２００の移動手段は限定されない。例えば、自転車又は自動車等の移動体を用いて移動してもよい。
【００４５】
ユーザ２００が操作する端末が装置１００に該当する。装置１００には、撮像装置１０５としてカメラが搭載され、音出力装置１０７としてヘッドフォンが接続される。また、装置１００はディスプレイ２１０を有する。ディスプレイ２１０には、現在地点の地図及び当該地図上の目標経路の一部（ブロック経路）が表示される。
【００４６】
範囲２４０は、撮像装置１０５の撮像範囲を示す。この場合、地図情報生成モジュール１１２は、図２Ｂに示すような範囲２４０の三次元の地図を第２の地図情報として生成する。
【００４７】
図２Ａでは、車道２２１、障害物２２３、及び車両２２４が危険性が高いリスクポイントとなる。通常、障害物２２３及び車両２２４は第１の地図情報からは把握することができない。そこで、本実施例の装置１００は、撮像装置１０５から出力された構造情報を用いて障害物２２３及び車両２２４等のリスクポイントを検出する。
【００４８】
図２Ａに示すように、移動方向には障害物２２３が存在する。装置１００は、物理空間情報及び第２の地図情報を用いて障害物２２３を避ける推奨方向２５１を算出する。例えば、図２Ｂに示すような推奨方向２５１が算出される。
【００４９】
装置１００は、移動情報に基づいて推奨方向２５１への移動を補助する効果音のパラメータを算出する。装置１００は、算出されたパラメータに基づいて効果音の音データを生成し、音出力装置１０７から効果音を出力する。
【００５０】
例えば、障害物２２３を避ける場合、装置１００は、図２Ｃに示すように、ユーザ２００を中心として反時計回りに回転する効果音２６０を出力する。例えば、効果音２６０は、バイノーラル方式の立体音響等が考えられる。これによって、移動方向２５０から推奨方向２５１にユーザ２００の頭の向きを変化させることができる。パラメータを調整することによって、回転させる向き及び回転速度等を調整することができる。
【００５１】
車両２２４の存在を認識させるような頭囲の変化を与える場合、装置１００は、車両２２４がユーザ２００の近くを右から左方向に通過する音を出力する。
【００５２】
なお、装置１００は、差し迫った危険がある場合、警告音を出力してもよい。例えば、立体音響を用いて、ユーザに向かってくる音を出力することが考えられる。また、危険を通知する音声案内を出力することも考えられる。
【００５３】
図３は、実施例１の装置１００が保持する補正情報１４０の一例を示す図である。
【００５４】
補正情報１４０は、パラメータ設定情報３００及びパラメータ調整情報３１０を含む。パラメータ設定情報３００は、ユーザ２００ごとに予め設定されたパラメータの情報である。パラメータ調整情報３１０は、ユーザの特性に基づいて効果音のパラメータを調整するための情報である。
【００５５】
パラメータ設定情報３００は、ユーザＩＤ３０１、回転速度３０２、音圧強度３０３、及び優先移動方向３０４から構成されるエントリを含む。
【００５６】
ユーザＩＤ３０１は、ユーザ２００の識別情報である。ユーザＩＤ３０１には、識別番号、及び氏名等が格納される。回転速度３０２は、立体音響による回転速度を調整するためのパラメータである。音圧強度３０３は、出力する音の音圧を調整するためのパラメータである。優先移動方向３０４は、ブロック経路の方向を決定する場合に、優先する移動方向を指定する値である。
【００５７】
障害物２２３を避けるには、移動方向を右方向又は左方向のいずれかに変更すればよい。しかし、右方向の経路は車道２２１を通るため、左方向の経路の方がリスクレベルが低い。そこで、装置１００は、推奨方向の算出時にリスクレベルを評価し、リスクレベルが低い推奨方向を選択する。一方、複数の推奨方向が存在し、各推奨方向のリスクレベルが同一となる場合がある。そこで、推奨方向を選択する指標として、予め、優先移動方向３０４に値を設定する。歩行ルールが存在する場合等に有効である。
【００５８】
図３に示すパラメータ調整情報３１０は、年齢に基づいて周波数を調整するための情報を示す。パラメータ調整情報３１０は、年代３１１及び最大可聴周波数３１２から構成されるエントリを含む。なお、装置１００は、再生タイミング、及び効果音の種類等を調整するためのパラメータ調整情報３１０を保持してもよい。
【００５９】
図４は、実施例１のユーザ情報登録画面４００の一例を示す図である。
【００６０】
ユーザ情報登録画面４００は、ユーザＩＤ入力欄４０１、年齢入力欄４０２、回転速度調整欄４０３、音圧強度調整欄４０４、優先移動方向調整欄４０５、登録ボタン４０６、及びキャンセルボタン４０７を含む。ユーザ２００は、ユーザ情報登録画面４００を操作して、必要な値を設定する。
【００６１】
ユーザＩＤ入力欄４０１は、ユーザＩＤを入力する欄である。年齢入力欄４０２は、ユーザの年齢を入力する欄である。本実施例では、１０歳単位で区分した年代を示すプルダウンリストが表示される。なお、年齢入力欄４０２は、直接、数値を入力する欄でもよい。
【００６２】
回転速度調整欄４０３は、回転速度を調整するパラメータを設定する欄である。音圧強度調整欄４０４は、音圧強度を調整するパラメータを設定する欄である。優先移動方向調整欄４０５は、優先移動方向を設定する欄である。
【００６３】
本実施例では、回転速度調整欄４０３、音圧強度調整欄４０４、及び優先移動方向調整欄４０５はスライドバーとして表示される。例えば、ユーザは、回転速度調整欄４０３に対応するスライドバーを調整することによって、１から１０の範囲でパラメータを設定できる。
【００６４】
登録ボタン４０６は、各欄の値を登録するための操作ボタンである。ユーザが登録ボタン４０６を操作した場合、装置１００は、各欄の値を補正情報１４０に登録する。キャンセルボタン４０７は、値の設定を中止するための操作ボタンである。
【００６５】
図５は、実施例１の装置１００が実行する処理の一例を説明するフローチャートである。
【００６６】
ナビゲーションアプリの起動後、以下で説明する処理が実行される。まず、装置１００は、構造情報及び位置情報を取得し（ステップＳ１０１）、物理空間情報及び第２の地図情報を生成する（ステップＳ１０２）。
【００６７】
具体的には、空間位置情報生成モジュール１１０は、撮像装置１０５から構造情報を取得し、通信装置１０６から位置情報を取得する。物理空間情報生成モジュール１１１は構造情報及び位置情報を用いて物理空間情報を生成し、また、地図情報生成モジュール１１２は構造情報及び位置情報を用いて第２の地図情報を生成する。
【００６８】
次に、装置１００は、物理空間情報及び第２の地図情報を用いて移動情報を生成する（ステップＳ１０３）。具体的には、以下のような処理が実行される。
【００６９】
経路情報生成モジュール１２０は、物理空間情報及び第２の地図情報を用いて、目標経路及びブロック経路を算出する。目標経路が算出されている場合には、改めて目標経路を算出する必要はない。なお、目標経路及びブロック経路は、公知のナビゲーションシステムで用いられる算出方法に基づいて算出すればよいため詳細な説明を省略する。
【００７０】
経路情報生成モジュール１２０は、前回生成された物理空間情報及び今回生成された物理空間情報に基づいて、ユーザの位置の変位及び移動時間を算出する。さらに、経路情報生成モジュール１２０は、ユーザの位置の変位に基づいて、ユーザの移動方向を算出し、また、ユーザの位置の変位及び移動時間に基づいてユーザの移動速度を算出する。
【００７１】
経路情報生成モジュール１２０は、第２の地図情報に基づいて移動方向のリスクポイントを特定する。なお、リスクポイントを特定する場合、経路情報生成モジュール１２０は、物理空間情報及びユーザの移動方向等を用いてもよい。経路情報生成モジュール１２０は、リスクポイントの判定結果に基づいてブロック経路を修正する。
【００７２】
経路情報生成モジュール１２０は、ユーザの現在地、ユーザの移動方向、及び修正されたブロック経路に基づいて、推奨方向を算出する。なお、ユーザの移動速度が考慮されてもよい。
【００７３】
例えば、経路情報生成モジュール１２０は、ユーザの現在地を始点としたユーザの移動方向のベクトルと、ユーザの現在地に最も近いブロック経路の一点の接ベクトルとの差に基づいて、推奨方向を算出する。
【００７４】
経路情報生成モジュール１２０は、前述した処理に基づいて算出されたユーザの移動速度、ユーザの移動方向、及び推奨方向を含む移動情報を生成する。以上がステップＳ１０３の処理の説明である。
【００７５】
次に、装置１００は、音声案内の音データを生成する（ステップＳ１０４）。
【００７６】
具体的には、経路情報生成モジュール１２０が、音データ生成モジュール１３２に音声案内の音データの生成を指示する。音データ生成モジュール１３２は、当該指示に含まれるパラメータに基づいて音声案内の音データを生成し、音出力装置１０７に生成された音データを出力する。これによって、音声案内の音が出力される。
【００７７】
なお、経路情報生成モジュール１２０は、物理空間情報、第２の地図情報、及び移動情報等に基づいてユーザの移動状況を把握し、ユーザの移動状況に合わせて、音声案内の音データの生成を指示する。
【００７８】
次に、装置１００は、注意喚起が必要か否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００７９】
具体的には、経路情報生成モジュール１２０は、物理空間情報及び第２の地図情報の少なくともいずれかを用いてユーザ２００と障害物との間の距離を算出する。経路情報生成モジュール１２０は、算出された距離が閾値より小さいか否かを判定する。算出された距離が閾値より小さい場合、経路情報生成モジュール１２０は、注意喚起が必要であると判定する。
【００８０】
注意喚起が必要でないと判定された場合、装置１００はステップＳ１０７に進む。
【００８１】
注意喚起が必要であると判定された場合、装置１００は、警告音の音データを生成し（ステップＳ１０６）、その後、ステップＳ１０７に進む。
【００８２】
具体的には、経路情報生成モジュール１２０が、音データ生成モジュール１３２に警告音の音データの生成を指示する。音データ生成モジュール１３２は、当該指示に含まれるパラメータに基づいて警告音の音データを生成し、音出力装置１０７に生成された音データを出力する。これによって、警告音が出力される。
【００８３】
ステップＳ１０７では、装置１００は、移動の補助が必要であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
【００８４】
具体的には、経路情報生成モジュール１２０は、ユーザの移動方向と推奨方向との間の角度差を算出し、角度差が閾値より大きいか否かを判定する。角度差が閾値より大きい場合、経路情報生成モジュール１２０は、移動の補助が必要であると判定する。
【００８５】
移動の補助が必要ないと判定された場合、装置１００はステップＳ１０９に進む。
【００８６】
移動の補助が必要であると判定された場合、装置１００は、効果音の音データを生成し（ステップＳ１０８）、その後、ステップＳ１０９に進む。具体的には以下のような処理が実行される。
【００８７】
まず、経路情報生成モジュール１２０が移動情報をパラメータ算出モジュール１３１に出力する。
【００８８】
パラメータ算出モジュール１３１は、ユーザの移動方向と推奨方向との間の角度差を算出する。パラメータ算出モジュール１３１は、算出された角度差に基づいて、頭部の向きの変位を算出する。また、パラメータ算出モジュール１３１は、推奨方向、ユーザの移動方向、及びユーザの移動速度に基づいて、回転速度を算出する。
【００８９】
パラメータ算出モジュール１３１は、頭部の向きの変位及び回転速度を含む誘導情報に基づいて効果音のパラメータを算出する。例えば、以下の二つの算出方法が考えられる。
【００９０】
（１）一つの方法は、予め設定された数式を用いてパラメータを算出する方法である。当該方法では、パラメータ算出モジュール１３１は、誘導情報及び数式を用いて効果音のパラメータを算出する。例えば、パラメータ算出モジュール１３１は、頭部の向きの変位に基づいて、効果音の種類、振幅、及び周波数を決定する。また、パラメータ算出モジュール１３１は、頭部の向きの変位及び回転速度に基づいて、効果音の出力タイミング、再生時間、及び再生周期を決定する。
【００９１】
（２）一つの方法は、現在の状況を前回の算出結果にフィードバックさせる方法である。例えば、パラメータ算出モジュール１３１は、今回生成された物理空間情報及び第２の地図情報と、前回生成された物理空間情報及び第２の地図情報と基づいて、効果音の出力に伴う移動量及び反応速度を算出する。反応速度は、移動経路の変更開始時間を示す。パラメータ算出モジュール１３１は、移動量及び反応速度に基づいて、前回算出されたパラメータを修正する。例えば、以下のような修正方法が考えられる。
【００９２】
パラメータ算出モジュール１３１は、移動量が第１の閾値より大きい場合、振幅が小さくなるように補正し、移動量が第２の閾値より小さい場合、振幅が大きくなるように補正する。また、パラメータ算出モジュール１３１は、反応速度が第３の閾値より大きい場合、再生周期が長くなるように補正し、反応速度が第４の閾値より小さい場合、再生周期が短くなるように補正する。以上が効果音のパラメータの算出方法の説明である。
【００９３】
パラメータ算出モジュール１３１は、効果音のパラメータを算出した後、ユーザ情報を参照してユーザの特性を示す情報を取得する。パラメータ算出モジュール１３１は、ユーザの特性に基づいて補正情報１４０を参照し、効果音のパラメータを補正する。パラメータ算出モジュール１３１は、音データ生成モジュール１３２に、算出された効果音のパラメータを出力する。
【００９４】
音データ生成モジュール１３２は、効果音のパラメータに基づいて、効果音の音データを生成し、音出力装置１０７に生成された音データを出力する。これによって、効果音が出力される。以上がステップＳ１０８の処理の説明である。
【００９５】
ステップＳ１０９では、装置１００は、ユーザ２００の移動が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。
【００９６】
ユーザ２００の移動が完了していないと判定された場合、装置１００は、ステップＳ１０１に戻り、同様の処理を実行する。
【００９７】
ユーザ２００の移動が完了したと判定された場合、装置１００は処理を終了する。
【００９８】
図６は、実施例１の音データ生成モジュール１３２によって生成される音データの一例を示す図である。
【００９９】
図６では音出力装置１０７がステレオスピーカである場合に出力される効果音の音データを示す。ここで、図６に示す音データは、パラメータとして、振幅、周波数、及び再生周期を含む。図６に示す音データに基づいて出力される効果音は、ユーザ２００に左から右への音源の移動を想起させる。
【０１００】
なお、効果音の周波数は可聴周波数及び不可聴周波数のいずれでもよい。特に、２０ＫＨｚ以上の不可聴周波数は、聴覚ではなく触覚への刺激として伝達されることが知られている。そのため、ユーザ２００は、意識的に動作を起こすことなく、移動方向を変更できる。
【０１０１】
前述した効果を発揮するためには、骨伝導ヘッドフォン、ユーザ２００の耳の回りを広範囲に覆うヘッドフォン、又はスピーカを音出力装置１０７として用いることが望ましい。
【０１０２】
装置１００は、周囲の音を収集する収録マイクを有してもよい。装置１００は、収録マイクによって収集された音に基づいて、ユーザ２００の後方から近づく車両２２４の存在を検出し、警告音の音データを生成できる。
【０１０３】
実施例１によれば、効果音を用いることによって、所定の経路への誘導を自然に行うことができる。特に、リスクポイントを避けるようにユーザを誘導できる。これによって、安全な移動誘導を実現できる。
【０１０４】
効果音の刺激は、従来の電気刺激のように、直接的な刺激ではなく、また、与える刺激も強すぎないため、ユーザに負担を与えることがない。また、強制的な動作を誘発するものではないため、ユーザは突発的なアクシデントに対応できる。
【０１０５】
また、装置１００は、汎用的なデバイスを用いて実現できるため、開発コスト及び導入コストを低く抑えることができる。
【実施例２】
【０１０６】
実施例２では、装置１００の構成が一部異なる。以下、実施例１との差異を中心に実施例２について説明する。
【０１０７】
図７は、実施例２の装置１００の構成例を示す図である。
【０１０８】
実施例２の装置１００のハードウェア構成は、実施例１の装置１００と同一である。実施例２の空間位置情報生成モジュール１１０は、物理空間情報生成モジュール１１１及び地図情報生成モジュール１１２の代わりに、ＳＬＡＭ処理モジュール７００を含む。その他のモジュール及び情報は、実施例１の装置１００と同一の構成である。
【０１０９】
ＳＬＡＭ処理モジュール７００は、ＳＬＡＭにしたがって、物理空間情報及び第２の地図情報を生成する。
【０１１０】
ＳＬＡＭでは、初期位置が決定された後、サンプリング処理、地図の重ね合わせ、尤度算出処理、及び地図と軌跡複製処理の四工程を繰り返し実行することによって、自己位置を推定し、また、地図情報（第２の地図情報）を生成する。
【０１１１】
具体的には、ＳＬＡＭ処理モジュール７００は、過去の取得した構造情報と現在取得した構造情報を重ね合わせることによって第２の地図情報を生成する。また、ＳＬＡＭ処理モジュール７００は、作成した地図における装置１００の位置を推定する。
【０１１２】
ＳＬＡＭでは第１の地図情報は必要ない。なお、初期位置を決定するために第１の地図情報を保持してもよいし、また、第１の地図情報をリファレンスとして保持してもよい。ＳＬＡＭは、誤検出が多いため、処理の精度を高めるために、リファレンスとして第１の地図情報を使用するとよい。例えば、特徴のない単色の壁の構造物ばかりの地域の場合、誤検出が多い。
【０１１３】
実施例２では、目標経路を必ずしも算出しなくてもよい。この場合、範囲２４０から目的及び条件に合致する経路をブロック経路として算出すればよい。
【０１１４】
実施例２によれば、実施例１と同様の効果を奏する装置１００を提供できる。また、実施例１の装置１００より構成をシンプルにできるため、装置１００の小型化が可能となる。
【０１１５】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために構成を詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施例の構成の一部について、他の構成に追加、削除、置換することが可能である。
【０１１６】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、本発明は、実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードによっても実現できる。この場合、プログラムコードを記録した記憶媒体をコンピュータに提供し、そのコンピュータが備えるプロセッサが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施例の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそれを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどが用いられる。
【０１１７】
また、本実施例に記載の機能を実現するプログラムコードは、例えば、アセンブラ、Ｃ／Ｃ＋＋、ｐｅｒｌ、Ｓｈｅｌｌ、ＰＨＰ、Ｊａｖａ（登録商標）等の広範囲のプログラム又はスクリプト言語で実装できる。
【０１１８】
さらに、実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを、ネットワークを介して配信することによって、それをコンピュータのハードディスクやメモリ等の記憶手段又はＣＤ−ＲＷ、ＣＤ−Ｒ等の記憶媒体に格納し、コンピュータが備えるプロセッサが当該記憶手段や当該記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行するようにしてもよい。
【０１１９】
上述の実施例において、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていてもよい。
【符号の説明】
【０１２０】
１００  装置
１０１  演算装置
１０２  メモリ
１０３  ネットワークインタフェース
１０４  入出力インタフェース
１０５  撮像装置
１０６  通信装置
１０７  音出力装置
１１０  空間位置情報生成モジュール
１１１  物理空間情報生成モジュール
１１２  地図情報生成モジュール
１２０  経路情報生成モジュール
１３０  移動誘導モジュール
１３１  パラメータ算出モジュール
１３２  音データ生成モジュール
１４０  補正情報
７００  ＳＬＡＭ処理モジュール
【図１】
2018151347.tif 000003
【図２Ａ】
2018151347.tif 000004
【図２Ｂ】
2018151347.tif 000005
【図２Ｃ】
2018151347.tif 000006
【図３】
2018151347.tif 000007
【図４】
2018151347.tif 000008
【図５】
2018151347.tif 000009
【図６】
2018151347.tif 000010
【図７】
2018151347.tif 000011