(57)【要約】【課題】球技場等に設置されたスピーカーから送信された音波を複数の通信端末が受信する場合に、音波を良好に受信できない領域に位置する通信端末に対して、音波を受信できる領域に位置する通信端末が受信した音波の送信を行う。【解決手段】送信される音声データを取得する音波受信部２１と、前記音声データと予め登録された音波の波形データとの相関値を計算することでＩＤを含む音波を検出し音波に含まれる前記ＩＤを復調する復調部２２と、前記ＩＤに応じて所定の動作を行う動作部２３と、前記相関値に応じて音波送信確率を計算し前記音波送信確率に応じて音波を送信するか否かを判定する送信判定部２４と、前記送信判定部による送信判定が判断された場合に前記ＩＤを含む送信音声データを作成する音声生成部２５と、前記送信音声データを再生する音声送信部２６と、を備える通信端末２０とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信される音波を受信し音声データを取得する音波受信部と、
前記音波に含まれるＩＤを復調するとともに、前記音声データと予め登録された波形データとの相関値を計算する復調部と、
前記ＩＤに応じて所定の動作を行う動作部と、
前記相関値に応じて音波送信確率を算出し、前記音波送信確率に応じて音波を送信するか否かを判定する送信判定部と、
前記送信判定部により音波の送信が判定された場合に、前記ＩＤを含む送信音声データを作成する音声生成部と、
前記送信音声データを音波として送信する音声送信部と、
を備えることを特徴とする通信端末。
【請求項２】
前記音波は、音波の中継回数を定めるＴＴＬ（TimeToLive）の情報を含む請求項１に記載の通信端末。
【請求項３】
前記送信判定部は、初期値を所定値で与えられ通信端末が音波を中継するごとに減少するＴＴＬが「０」より大きい場合に、音波を送信する請求項２に記載の通信端末。
【請求項４】
前記送信判定部は、前記相関値が大きいほど前記音波送信確率を小さく、前記相関値が小さいほど前記音波送信確率を大きく設定する請求項１に記載の通信端末。
【請求項５】
前記送信判定部は、前記ＴＴＬが「０」より大きい場合に、前記ＴＴＬの値に応じて前記音波送信確率を更新する請求項２に記載の通信端末。
【請求項６】
前記送信判定部は、前記ＴＴＬが大きいほど前記音波送信確率を大きく、前記ＴＴＬが小さいほど前記音波送信確率を小さく設定する請求項５に記載の通信端末。
【請求項７】
表示部を備え、前記動作部による所定の動作が前記表示部に表示される請求項１に記載の通信端末。
【請求項８】
前記動作部による所定の動作は、所定のアプリケーションを起動することである請求項１に記載の通信端末。
【請求項９】
音波を一定範囲に送信するように設置された１個以上のスピーカーと、該スピーカーから受信した音波を送信可能とする１個以上の通信端末とを備えた通信システムにおける通信方法において、
前記スピーカーから送信される音波はＩＤの情報を含み、
前記通信端末は、前記音波を受信した場合に、
前記音波に含まれる前記ＩＤを復調し、前記ＩＤに応じて所定のアプリケーションを起動するとともに、
前記音波に含まれる音声データと予め登録された波形データとの相関値を計算することで音波送信確率を算出し、前記音波送信確率に応じて受信した音波を送信する
ことを特徴とする通信端末を利用した通信方法。
【請求項１０】
音波を一定範囲に送信するように設置された１個以上のスピーカーと、該スピーカーから受信した音波を送信可能とする１個以上の通信端末とを備えた通信システムにおいて、
前記通信端末に格納される通信プログラムであって、
前記スピーカーから送信されＩＤの情報を含んだ音波を受信した場合に、
前記音波に含まれる前記ＩＤを復調し、前記ＩＤに応じて所定のアプリケーションを起動するとともに、
前記音波に含まれる音声データと予め登録された波形データとの相関値を計算することで音波送信確率を算出し、前記音波送信確率に応じて受信した音波を送信する
ことを特徴とする通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信した音波を送信する通信端末及びこれを利用した通信方法及びプログラムに関し、より詳しくは、音波を受信した通信端末が、音波受信時に計算される相関値に応じた確率で受信した音波を送信する機能を備えた通信端末、この通信端末を利用した通信方法、この通信方法を構築するために通信端末に格納する通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、音を伝送媒体として通信する種々の通信技術が存在する。例えば、本出願の発明者は、テレビやサイネージ、館内放送等のスピーカーからＩＤ等の情報を含んだ音を再生し、この音をスマートフォン等の端末のマイクで受信し、受信したＩＤに応じｗｅｂページやクーポン情報等を端末上に表示するシステムを提案した（特許文献１）。
このような音による通信技術は、スピーカーやマイクを利用して実現するため、電波による通信のように専用のアンテナや通信機を必要としない。テレビのスピーカーや、スマートフォンやマイク等、予め備えられているスピーカーやマイクを活用でき、導入が容易なため、今後のさらなる普及が期待される。
【０００３】
音を受信できる範囲は、音量やスピーカーの指向性等によって決まる。また、電波と異なり、音は壁等で遮られるため、特定の場所でのみ受信できるような用途にも利用できる。多くのスピーカーが指向性を持つため、既設のスピーカーを用いる場合は、スピーカーの指向性のために受信範囲が限られる場合がある。
【０００４】
例えば、図４に示す屋根付き野球場等の球技施設において、天井中央に設置された複数（４個）のスピーカー１０を用いて客席側に音波（音声情報）を送信した場合、スピーカー１０の指向性のために客席の一部（例えば、図４における各スピーカー１０の指向性範囲Ｙ以外の場所）で良好な受信ができないことがある。また、スピーカーの指向性範囲内であっても、ノイズ等の影響で受信できない場合もある。
【０００５】
一方、無線通信端末が複数設置される環境において、データを受信した通信端末が、受信したデータを周囲の通信端末に対して送信することで、データを受信していない通信端末へマルチホップで伝達する技術が存在する。データを受信した通信端末の全てが送信すると、送信されるデータ同士が衝突するため、データを送信するか否かを決定する手段を備えた通信方法が提案されている。
【０００６】
例えば特許文献２では、複数の通信端末から送信されたデータ同士の衝突を避けるため、通信端末はデータ受信時に所定の送信確率でデータを送信するか否か決定する。この送信確率は、通信端末の送信待ちパケット数に応じて決定される。送信待ちパケット数が少ない（負荷状態でない）通信端末ほど、送信確率は大きく、送信待ちパケット数が多い（負荷状態である）通信端末ほど、送信確率は小さく設定される。これにより、負荷状態にある通信端末による過剰なデータ送信を抑制することが可能となる。
【０００７】
また、非特許文献１では、通信端末のトポロジ情報を用いてデータを送信するか否か決定する。具体的には、データを受信した通信端末は、自身の周辺の通信端末（直接通信できる通信端末）の集合N(r)と、データを送信した通信端末の周辺端末の集合N(s)とを比較する。集合N(r)が集合N(s)の部分集合であればデータを送信せず、そうでなければデータを送信する。これにより、不必要なデータ送信を抑制することが可能となる。各通信端末は、周囲の通信端末を把握してトポロジ情報を得るために、互いにHelloメッセージを交換するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特願２０１５−０４４６７３
【特許文献２】特開２０１１−０３０２１０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】W. Peng and X. Lu. On the reduction of broadcast redundancy inmobile ad hoc networks. In Proceedings of MOBIHOC, 2000.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した通信方法によれば、スピーカーの指向性等により音波を受信できない通信端末に対応するものではなかった。
すなわち、特許文献２では、各通信端末がデータを発生し、マルチホップで伝達することを想定している。そして、各通信端末は、自身が発生したデータと、周囲の通信端末から受信したデータを送信する必要があるため送信待ちパケットが生じ、送信待ちパケット数に応じて送信確率を決定することが行われる。
【００１１】
一方、音波通信を用いてテレビやサイネージ、球場のスピーカーから情報配信する用途を想定した場合、各通信端末はデータを発生しないため、送信待ちパケットは生じない。そのため、送信待ちパケット数に応じて送信確率を決定する特許文献１の技術を上述した用途の音波通信に適用することはできなかった。
【００１２】
非特許文献１は、周辺の通信端末の情報を得るため、Helloメッセージを交換する。音波通信を用いる場合、Helloメッセージを受信するためにマイクを起動する必要がある。
現行のiOS等のスマートフォンでは、アプリケーションで決められた時刻にマイクを起動したり、常時マイクを起動しておくことができず、非特許文献１の技術を音波通信に適用することは困難であった。
【００１３】
上述したように、音波通信を用いた情報配信に従来技術を適用するのは困難であり、球技場に設置されたスピーカーに対して、その指向性等により音波を良好に受信できない領域が存在し、その領域内に位置する通信端末はスピーカーからの音波が良好に受信できないという課題が残されていた。
【００１４】
本発明は、上記実情に鑑みて提案されたもので、球技場等に設置されたスピーカーから送信された音波を複数の通信端末が受信する場合に、スピーカーの指向性等により音波を良好に受信できない領域に位置する通信端末に対して、音波を受信できる領域に位置する通信端末が受信した音波を送信することを可能とする通信端末、これを利用した通信方法、通信端末に格納する通信プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため本発明の請求項１に係る通信端末は、
送信される音波を受信し音声データを取得する音波受信部と、
前記音波に含まれるＩＤを復調するとともに、前記音声データと予め登録された波形データとの相関値を計算する復調部と、
前記ＩＤに応じて所定の動作を行う動作部と、
前記相関値に応じて音波送信確率を算出し、前記音波送信確率に応じて音波を送信するか否かを判定する送信判定部と、
前記送信判定部により音波の送信が判定された場合に、前記ＩＤを含む送信音声データを作成する音声生成部と、
前記送信音声データを音波として送信する音声送信部と、
を備えることを特徴としている。
【００１６】
請求項２は、請求項１の通信端末において、前記音波は、音波の中継回数を定めるＴＴＬ（TimeToLive）の情報を含むことを特徴としている。
【００１７】
請求項３は、請求項２の通信端末において、前記送信判定部は、初期値を所定値で与えられ通信端末が音波を中継するごとに減少するＴＴＬが「０」より大きい場合に、音波を送信することを特徴としている。
【００１８】
請求項４は、請求項１の通信端末において、前記送信判定部は、前記相関値が大きいほど前記音波送信確率を小さく、前記相関値が小さいほど前記音波送信確率を大きく設定することを特徴としている。
【００１９】
請求項５は、請求項２の通信端末において、前記送信判定部は、前記ＴＴＬが「０」より大きい場合に、前記ＴＴＬの値に応じて前記音波送信確率を更新することを特徴としている。
【００２０】
請求項６は、請求項５の通信端末において、前記送信判定部は、前記ＴＴＬが大きいほど前記音波送信確率を大きく、前記ＴＴＬが小さいほど前記音波送信確率を小さく設定することを特徴としている。
【００２１】
請求項７は、請求項１の通信端末において、表示部を備え、前記動作部による所定の動作が前記表示部に表示されることを特徴としている。
【００２２】
請求項８は、請求項１の通信端末において、前記動作部による所定の動作は、所定のアプリケーションを起動することであることを特徴としている。
【００２３】
請求項９の通信端末を利用した通信方法は、音波を一定範囲に送信するように設置された１個以上のスピーカーと、該スピーカーから受信した音波を送信可能とする１個以上の通信端末とを備えた通信システムの通信方法において、
前記スピーカーから送信される音波はＩＤの情報を含み、
前記通信端末は、前記音波を受信した場合に、
前記音波に含まれる前記ＩＤを復調し、前記ＩＤに応じて所定のアプリケーションを起動するとともに、
前記音波に含まれる音声データと予め登録された波形データとの相関値を計算することで音波送信確率を算出し、前記音波送信確率に応じて受信した音波を送信する
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の通信端末及び請求項９の通信端末を利用した通信方法によれば、音波を受信した通信端末が、音波受信時に計算される相関値に応じて、受信した音波を周囲の通信端末に送信することで、多数の通信端末が同時に音波を送信して衝突することを低減しつつ、スピーカーの指向性等により音波を受信できない領域に位置する通信端末に対して音波を伝達することができる。
【００２５】
請求項２の通信端末によれば、ＴＴＬ（TimeToLive）の情報を音波に含ませることで、音波を復調する際に通信端末への中継回数を把握することが可能となる。
【００２６】
請求項３の通信端末によれば、送信判定部において、ＴＴＬが「０」より大きい場合は受信した音波を送信し、ＴＴＬが「０」である場合は音波を送信しないとする制御を行うことができる。
【００２７】
請求項４の通信端末によれば、送信判定部において、相関値の大小により音波送信確率を変化させることができ、相関値が小さいほど音波を良好に受信できる領域の端部分に当該通信端末が位置していると認識し、音波送信確率を大きく設定することができる。
【００２８】
請求項５の通信端末によれば、ＴＴＬの値に応じて音波送信確率を更新することで、中継回数に応じて音波送信確率を変化させることができる。
【００２９】
請求項６の通信端末によれば、送信判定部において、ＴＴＬの大小により音波送信確率を変化させることができ、ＴＴＬが大きいほど良好に受信できる中心領域から離れた領域の位置に当該通信端末が位置していると認識し、音波送信確率を大きく設定することができる。
【００３０】
請求項７の通信端末によれば、動作部による所定の動作が表示部に表示されることで、動作状況を確認することができる。
【００３１】
請求項８の通信端末によれば、所定のアプリケーションの起動を所定の動作とすることで、音波受信時のＩＤの復調により所定のアプリケーションを起動させることが可能となり、アプリケーションに基づいてクーポン券の画像等を画面に表示させることができる。
【００３２】
請求項１０の通信プログラムによれば、通信端末に格納することにより、請求項９に記載した通信方法を通信端末に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態の通信端末を利用した通信システムを説明するためのブロック図である。
【図２】通信端末の往診判定部における送信指示のシーケンスを示すフローチャート図である。
【図３】通信端末が音波を受信した場合の相関値に応じた音波送信確率で送信を行う場合のモデル図である。
【図４】野球場に設置されたスピーカーを用いて音波（音声情報）を送信する場合のモデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
次に、本発明の実施形態の一例である通信システムについて、図面を参照しながら説明する。
通信システムは、図１に示すように、球技場等に設置されたスピーカー（再生機）１０と、球技場等にイベントの観客として集合した多数ユーザが所有するスマートフォン（通信端末）２０と、から構成される。スピーカー１０は、競技場、イベント会場、ビル等に予め設置されているものを用いても良いし、専用のスピーカー装置を用いても良い。
【００３５】
通信端末２０は、スマートフォンの他、タブレット端末、ＰＣや専用端末でも良い。通信端末２０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）を含む基本プログラムや各種の基本デバイスが記憶されたＲＯＭと、各種のプログラムやデータが記憶されるハードディスクドライブ装置（ＨＤＤ）と、プログラムを実行するＣＰＵと、このＣＰＵにワークエリアを提供するＲＡＭと、タッチパネルで操作部を兼用する画面から構成される表示部と、外部装置と通信するインターフェスとを備え、スピーカー（再生機）１０との間で通信システムを構築するための通信プログラムがＨＤＤに格納されている。
【００３６】
スピーカー（再生機）１０は、ＩＤ等の情報を含んだ音波を再生（送信）し、スマートフォン（通信端末）が備えるマイクにより、スピーカー１０で再生された音波を受信するようになっている。
音波を受信した通信端末２０では、音波に含まれるＩＤの情報に応じ、インターネットに接続してｗｅｂページを表示する、通信端末２０に予め登録されているアプリケーションを起動する、等の所定の動作が行われる。
【００３７】
スピーカー（再生機）１０は、音波送信部１１を備え、ＩＤを含む音波を送信する。ＩＤは、ユニークな数値等の一意に特定できる情報から構成されている。ＩＤを含む音波は、単体で送信してもよいし、他の音声とミキシングして送信してもよい。
音波によってＩＤ等の情報を伝える場合、環境ノイズ等の影響により、情報に誤りが生じる場合がある。このような誤りを低減するため、既存技術である誤り訂正符号等を付加してもよいし、インタリーブを施しても良い。
【００３８】
音波送信部１１がＩＤを含む音波を送信することにより、音波を受信した通信端末２０がＩＤに応じた動作をさせることが可能となる。通信端末２０によるＩＤに応じた動作は、上記したように、インターネットに接続してｗｅｂページを表示する、通信端末２０に予め登録されているアプリケーションを起動する等であるが、動作がｗｅｂページを表示する場合、ＩＤに応じて異なるｗｅｂページへアクセスさせることが可能となる。
そのため、通信端末２０に表示したいｗｅｂページに応じて音波に重畳するＩＤを変更する。例えば、テレビでのショッピング番組を想定した場合、紹介される商品ごとに異なるＩＤを重畳する。これにより、商品ごとの紹介ページに案内することが可能となる。放送コンテンツによらず、放送時間等のその他の基準をもって重畳するＩＤを変更してもよい。
【００３９】
音波送信部１１が送信する音波は、非可聴音を用いてもよいし、可聴音を用いてもよい。テレビ番組音声等の放送音声に影響を与えたくない場合は、非可聴音を用いればよい。逆に、明示的に音波を送信していることを示したい場合は、可聴音を用いればよい。
また、スピーカー（再生機）１０で再生可能な周波数を考慮して音波の周波数を設定すればよい。例えば、一般にテレビのデータ放送では６ｋＨｚ以上の周波数の音を再生できないため、６ｋＨｚ未満の周波数の音波を用いる。
【００４０】
音波には、ＩＤの情報の他に、ＴＴＬ（TimeToLive）を含める。ＴＴＬは、後述するように、音波を受信した通信端末２０が、周囲の通信端末２０に対し音波を送信するか否かを判定する際に用いられる。ＴＴＬは、所定値Ｔ（「０」以上の正の整数）で初期値を与えられ、音波を送信して中継する毎に「１」を減じる値となっている。
なお、ＴＴＬの値Ｔは、通信端末２０が保持していても良いし、音波に含めて通信端末２０に通達すようにしてもよい。
【００４１】
通信端末２０は、スピーカー１０からの音波を受信する音波受信部２１と、受信した音波を復調する復調部２２と、ＩＤに応じた動作を実行させる動作部２３と、周囲の通信端末２０に対して音波を送信すべきか判定する送信判定部２４と、周囲の通信端末２０に送信するための送信音声データを生成する音声生成部２５と、作成された送信音声データの送信を行う音声送信部２６と、情報表示を行う表示部２７を備えて構成されている。
【００４２】
音波受信部２１は、通信端末２０に既設されているマイク等の音声入力機を用いてスピーカー１０からの音声を録音し、受信音声データを生成する。受信音声データは復調部２２へ出力される。
【００４３】
復調部２２は、音波受信部２１より受け取った音声データから音波を検出する。この際、周波数フィルタを使うなどして、音声データから音波の周波数のみを取り出すことで、音波の検出を容易にしてもよい。この場合、音波の周波数は事前に通信端末２０に記憶しておく。
通信端末２０には、事前にスピーカー１０から送信される音波の波形データが保存されている。この波形データと前記音声データとの相互の相関値（０〜１）を計算する。相関値は、保存された波形データと音声データの近似の程度を数値化したものであり、数値が大きいほど両者が近似している。相関値が所定の閾値（例えば０．３）以上であれば音波を検出したと判断し、相関値が所定の閾値（例えば０．３）より低いと、再度の送信に適した音波のデータが得られないと判断する。
計算した相関値は、送信判定部２４へ出力される。
【００４４】
また、復調部２２は、検出した音波を復調してＩＤとＴＴＬを取得する。誤り訂正符号の付加やインタリーブを施した場合は、逆処理を行ってＩＤとＴＴＬを取得する。取得したＩＤは、動作部２３及び音声生成部２５へ出力され、ＩＤとＴＴＬは送信判定部２４へ出力される。
また、復調部２２において、検出した音波から以前に検出したＩＤと同じＩＤが取得された場合（同じ音波の２回目の受信）は、後続処理を行うことなく音波のデータを破棄するようにしてもよい。
【００４５】
動作部２３は、復調部２２で取得したＩＤに応じた動作を通信端末２０に行わせる。動作の例としては、通信端末２０に設けられた液晶画面やタッチパネル等の表示部２７への情報表示や、特定のアプリ起動などが挙げられる。表示部２７に情報表示を行う場合、表示する情報は、通信端末２０に保存されているものでもよいし、サーバから取得してもよい。サーバから取得する場合は、通信端末２０が備える通信機能を利用し、復調部２２から入力されたＩＤをサーバへ送信する。
通信機能としては、通信端末２０としてスマートフォンやタブレットを想定した場合は、ＬＴＥ等のセルラー通信やＷｉ−Ｆｉ等の無線通信によるインターネットを介したアクセスが考えられる。また、無線通信に限らず、有線通信を利用してもよい。
接続先のサーバは固定としてもよいし、時間等により変更してもよい。ＩＰアドレス等、接続に必要な情報は、事前に通信端末２０に記憶しておいてもよいし、通信機能を介して配信、変更してもよい。
【００４６】
通信端末２０が表示する情報をサーバから取得する場合、サーバへＩＤを送信した後、サーバからＵＲＬを取得する。そして、サーバから取得したＵＲＬへアクセスする。アクセスした先から、ｗｅｂページ等のコンテンツを受信する。
受信したコンテンツは、通信端末２０に設けられた液晶画面やタッチパネル等の表示部２７に表示される。
コンテンツとしては、ｗｅｂページ、画像、動画等が考えられる。また、通信端末２０としてスマートフォンやＰＣを想定した場合、ｗｅｂブラウザ相当の機能を備えるものとし、タッチパネル、マウス、キーボード等の操作により、表示されたｗｅｂページから、リンクの閲覧や商品の購入等の操作を行ってもよい。
【００４７】
送信判定部２４は、復調部２２から受けた相関値及びＴＴＬを用いて、周囲の通信端末２０に対して音波を送信すべきか否かを判定する。送信判定部２４による判定処理の手順について、図２のフローチャートを参照して説明する。
先ず、音波を送信すべきか判定するに際して、復調部２２から入力されたＴＴＬが「０」でないかを判断する（ステップ１０１）。
ＴＴＬが「０」であれば、送信せずに終了する（ステップ２００）。
【００４８】
ＴＴＬが「０」より大きければ、復調部２２から受けた相関値を用いて、音波送信確率Ｘを計算する（ステップ１０２）。具体的には、相関値が大きいほど音波送信確率が小さく、相関値が小さいほど音波送信確率が大きくなるよう、次の式で算出する。
Ｘ＝１−相関値）
【００４９】
相関値は、スピーカーから再生される音の音量が大きい、ノイズが少ない等、受信環境が良いほど高い値となる。また、図３のＡ，Ｂ，Ｃの通信端末２０に示されるように、スピーカー１０の指向性により、スピーカー１０の正面側は相関値が高く（通信端末Ｂは相関値０．９５）、正面から外れるほど相関値が低くなることがわかっている（通信端末Ａは相関値０．４、通信端末Ｃは相関値０．３５）。
【００５０】
その結果、受信環境が悪い（相関値が低い）通信端末ほど、高い音波送信確率（１−相関値）で音波を送信することになる。
この例の場合、再送を行う通信端末の中で、相関値が一番低くなる通信端末（相関値０．３）は、音波送信確率７０％（１−相関値）で音波が再送されることになる。
したがって図３において、スピーカー正面の比較的受信環境が良い領域では、複数の通信端末が音波を受信しやすいため、上述したように音波送信確率を設定することで、不必要な送信による衝突を低減できる（通信端末Ｂ）。
逆に、スピーカー正面から外れた場所に位置する通信端末Ａ及び通信端末Ｃでは、音波送信確率を高く設定することで、スピーカーの指向性範囲外にいる通信端末２０（通信端末Ｄ及び通信端末Ｅ）へ音波を伝達し易くする。
【００５１】
次に、ＴＴＬが初期値であるか否かを判断する（ステップ１０３）。
ステップ１０３において、ＴＴＬが初期値Ｔ以外（通信端末からの受信を意味する）であれば、音波送信確率Ｘの更新を行う。
すなわち、通信端末２０が再送信した音波を受信した場合には、音波送信確率Ｘが更新される。例えば、次式を用いて更新すれば、同じ音波が何度も送信される（ＴＴＬが小さくなる）ほど、低い音波送信確率Ｘで送信が行われる（ＴＴＬが大きいほど音波送信確率を大きく、ＴＴＬが小さいほど音波送信確率を小さく設定することができる。）ので、同じ音波が繰り返し送信されることを低減することができる。
【００５２】
Ｘ＝Ｘ×α
α＝ＴＴＬ／１０（ただし、αが１以上の場合はα＝１）
【００５３】
ステップ１０３において、ＴＴＬが初期値Ｔ（スピーカー１０からの受信を意味する）であれば、ステップ１０５に進む。
ステップ１０５では、ステップ１０２で計算された音波送信確率Ｘ、又は、ステップ１０４で更新された音波送信確率Ｘに基づいて、音波を送信するか否かを判定するための乱数を生成する。
【００５４】
続いて、ステップ１０２で計算された音波送信確率Ｘ、又は、ステップ１０４で更新された音波送信確率Ｘに応じて、音波を送信すべきか判断する（ステップ１０６）。
すなわち、音波送信確率Ｘに基づいてステップ１０５で作成された乱数を参照して音波を送信するかを判定する。
【００５５】
音波送信確率Ｘで音波を送信する場合は、通信端末が音波を受信して中継したことがわかるよう、ＴＴＬを「１」減じ（ステップ１０７）、更新したＴＴＬを音波生成部２５に出力して音波送信を指示する（ステップ１０８）。
ステップ１０７でＴＴＬを「１」減じることにより、通信端末２０が音波の受信及び送信を繰り返すごとに、ＴＴＬが減少し、ＴＴＬが「０」になると中継されなくなる（ステップ１０１）。
【００５６】
ステップ１０６において、音波送信確率（１−Ｘ）で音波を送信しない場合は、送信判定部２４の動作を終了する（ステップ２００）。
【００５７】
図１のブロック図に戻り、音声生成部２５では、復調部２２から入力されたＩＤと、送信判定部２４から入力されたＴＴＬを重畳した送信音声データを生成する。ＩＤとＴＴＬをビット列のデータとし音波で変調する。変調方式の例としては、周波数変調、位相変調などが挙げられる。
生成する送信音声データは、スピーカー（再生機）１０と同様の形式である。誤り訂正符号やインタリーブを施してもよい。また、音波の最初や最後がわかるような信号（ヘッダ、フッタ）を付加してもよい。
生成した送信音声データは音声送信部２６に出力される。
【００５８】
音声送信部２６では、音声生成部２５から入力された送信音声データをアナログ変換し、スピーカー等の音声出力機から再生する。再生された音声は、スピーカー（再生機）１０から再生された音声と同様に、別の通信端末２０で受信される。
【００５９】
続いて、野球場等に設置された案内用のスピーカー１０からＩＤを含む音声を再生し、ユーザの持つスマートフォン（通信端末２０）で受信し、通信端末２０にクーポン情報を表示する具体例について、図３を参照して説明する。
先ず、スピーカー１０から送信される音波として、ＩＤとＴＴＬを含む音声を作成する。ここではＩＤ＝０００１、ＴＴＬ＝１とし、野球場の音響装置から容易に再生できるよう、ｗａｖ等の音声ファイルとして作成する。野球場の音響担当者は、作成されたｗａｖファイルを球場の音響装置へ保存し、ボタンを押すなどして任意のタイミングで音声を再生できるものとする。
この例では、簡単のため、ＴＴＬ＝１で初期化している。すなわち、スピーカー１０から送信された音波は、これを受信した通信端末２０が最大で一度だけ送信される。
【００６０】
野球の音声アナウンスを妨げないよう、音波には非可聴の周波数帯を用いる。例えば、１７〜２０ｋＨｚの周波数帯の音を用いて変調する。これにより、音波は人の耳に聞こえにくいため、野球の音声アナウンスと同時に音波を再生することが可能になる。
【００６１】
音響担当者は、事前に指定したタイミングに音響装置のボタンを押す、事前に再生する時間を登録して自動再生するなどして、球場内のスピーカーから音波を再生する。
例えば、球場の電光掲示板でビールの広告が表示されるのと同時にスピーカー１０から音波を再生する。
野球観戦中の観客は、自身のスマートフォン（通信端末２０）に音波を受信するようアプリケーションをインストールし、立ち上げる。アプリケーションを起動すると、通信端末２０のマイクが起動し、音声データの取得を開始する。
取得した音声データと、アプリケーションに保存された音波の波形データの相関値を計算する。音波が再生されていない間は、相関値は０〜０．２程度の小さい値となる。球場内のスピーカー１０から音波が再生されると、相関値が上昇する。
【００６２】
スピーカー正面の指向性範囲Ｙ内に位置する通信端末Ｂは、高い相関値０．９５が得られる。相関値が閾値（ここでは０．３）を超えたため、受信した音声データからＩＤ＝０００１とＴＴＬ＝１を取得する。そして、ＩＤ＝０００１に対応する情報（ここではビールのクーポン情報）が通信端末２０の画面（表示部２７）上に表示される。
ＴＴＬ＝１＞０のため、受信した音波を周囲の通信端末に対し送信するか判定するため、音波送信確率を求める。音波送信確率は比較的低い５％（０．０５＝１−０．９５）となる。この音波送信確率５％に応じて乱数を用いて送信するか判断し、ここでは、送信しないと判定されたとする。
【００６３】
このように、スピーカー１０の正面に位置し、比較的音波の受信環境が良い通信端末２０（通信端末Ｂ）は、低い音波送信確率で音波を送信することで、複数の通信端末が同時に音波を送信して衝突することを低減する。
一方、通信端末Ａは、スピーカー１０の指向性範囲Ｙの端に位置するため、比較的低い相関値０．４が得られたとする。相関確率は、比較的高い６０％（０．６＝１−０．４）と計算される。ここでは、通信端末Ａは、音波を送信すると判定されたとする。すると、通信端末Ａは、受信したＴＴＬ＝１からを「１」減少させ、ＴＴＬ＝０とする。受信したＩＤ＝０００１とＴＴＬ＝０を含む音波を生成し、通信端末２０（通信端末Ｄ）のスピーカーから再生する。
【００６４】
ここで、通信端末Ｄは、スピーカーの指向性の範囲外に位置する。本発明の通信端末２０を用いない場合、音波を受信することができないため、クーポン情報が得られない。本発明の通信端末２０を用いることで、通信端末Ｄは通信端末Ａが送信した音波を受信することができ、クーポン情報が得られるようになる。
【００６５】
上述した通信端末を利用した通信方法によれば、スピーカー１０からの音波を受信した通信端末２０が音波を再送する場合の相関値の閾値を０．３とし、相関値に関連付けた音波送信確率Ｘ（１−相関値）に基づいて音波を送信するようにしたが、通信端末２０が音波を再送する場合の相関値の閾値について、０．３を超える値に設定してもよい。また、音波送信確率Ｘについて、（１−相関値）とは別の値を設定しても良い。
例えば、スピーカーからの音波を受信した通信端末２０が音波を再送する場合の相関値の閾値を０．５とし、相関値が０．５を超えた場合は音波の再送を行わず（音波送信確率０％）、相関値が０．５である場合にのみ音波の再送を行う（音波送信確率１００％）ようにしてもよい。
【００６６】
上述した構成の通信端末２０を使用することで、音波を受信した通信端末２０が、音波受信時に計算される相関値に応じて、受信した音波を周囲の別の通信端末２０に送信することで、多数の通信端末２０が同時に音波を送信して衝突することを低減しつつ、スピーカー１０の指向性等により音波を直接受信できない通信端末２０に対して、音波を伝達することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…スピーカー（再生機）、  １１…音波送信部、  ２０…通信端末、  ２１…音波受信部、  ２２…復調部、  ２３…動作部、  ２４…送信判定部、  ２５…音声生成部、  ２６…音声送信部、  ２７…表示部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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