(57)【要約】【課題】周囲環境や機器類の特性に応じて、発信源から放たれる振動波を検出するときの閾値を適切な状態に変更する位置推定装置を提供する。【解決手段】発信源ＳＳから放たれる振動波が異なる位置の受信器ＭＣ１−ＭＣ４で検出される時間の差に基づき、発信源の位置を推定する位置推定装置である。第１推定部３３は、受信器の出力から第１閾値で振動波を検出した第１情報により、発信源の位置を推定する。第２推定部３３は、第１閾値とは異なる第２閾値で受信器の出力から振動波を検出した第２情報により、発信源の位置を推定する。閾値変更部３４は、第１情報により推定された発信源の位置の第１確からしさと、第２情報により推定された発信源の位置の第２確からしさとを比較し、第２確からしさが第１確からしさよりも高いときに、第１閾値を第２閾値に近づけるように変更する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発信源から放たれる振動波が異なる位置の受信器で検出される時間の差に基づき、前記発信源の位置を推定する位置推定装置であって、
前記受信器の出力から第１閾値で前記振動波を検出した第１情報により、前記発信源の位置を推定する第１推定部と、
前記第１閾値とは異なる第２閾値で前記受信器の出力から前記振動波を検出した第２情報により、前記発信源の位置を推定する第２推定部と、
前記第１情報により推定された前記発信源の位置の第１確からしさと、前記第２情報により推定された前記発信源の位置の第２確からしさとを比較し、前記第２確からしさが前記第１確からしさよりも高いときに、前記第１閾値を前記第２閾値に近づけるように変更する閾値変更部と、
を備えることを特徴とする位置推定装置。
【請求項２】
前記第２推定部は、
前記第１閾値よりも値の低い第２Ｌ閾値で前記受信器の出力から前記振動波を検出して第２Ｌ情報を生成し、前記２Ｌ情報により前記発信源の位置を推定するとともに、
前記第１閾値よりも値の高い第２Ｈ閾値で前記受信器の出力から前記振動波を検出して第２Ｈ情報を生成し、前記２Ｈ情報により前記発信源の位置を推定する、
請求項１に記載の位置推定装置。
【請求項３】
前記閾値変更部は、
前記受信器の出力が前記第１閾値を超えた第１頻度と、前記第１情報により前記発信源の位置を推定できた第１の成功回数に基づいて、前記第１確からしさを評価し、
前記受信器の出力が前記第２閾値を超えた第２頻度と、前記第２情報により前記発信源の位置を推定できた第２の成功回数に基づいて、前記第２確からしさを評価する、
請求項２に記載の位置推定装置。
【請求項４】
前記閾値変更部は、
前記第１頻度と前記第１の成功回数の比である第１成功率に基づいて、前記第１確からしさを評価し、
前記第２頻度と前記第２の成功回数の比である第２成功率に基づいて、前記第２確からしさを評価する、
請求項３に記載の位置推定装置。
【請求項５】
前記閾値変更部は、前記第２Ｌ閾値による前記第２成功率が前記第１成功率よりも高いときに、前記第１閾値を前記第２Ｌ閾値に近づけるように変更する、
請求項４に記載の位置推定装置。
【請求項６】
前記閾値変更部は、前記第２Ｈ閾値による前記第２成功率が前記第１成功率以上であり、かつ前記第２Ｈ閾値による前記第２の成功回数が前記第１の成功回数以上であるときに、前記第１閾値を前記第２Ｈ閾値に近づけるように変更する、
請求項４に記載の位置推定装置。
【請求項７】
前記閾値変更部は、前記第１閾値を変更したときに、変更後の前記第１閾値を基準として前記第２閾値を変更する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の位置推定装置。
【請求項８】
前記振動波は、音波であり、
前記受信器は、マイクロフォンである、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の位置推定装置。
【請求項９】
前記音波は、超音波である、
請求項８に記載の位置推定装置。
【請求項１０】
前記発信源は、スピーカーを有する電子機器である、
請求項８または請求項９に記載の位置推定装置。
【請求項１１】
異なる位置に配置される複数の前記受信器をさらに備える、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の位置推定装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の位置推定装置と、
前記位置推定装置が推定した前記発信源の位置に向けて、前記振動波の特徴に対応して登録された空調の制御を実行する空調制御部と、
を備えることを特徴とする空気調和装置。
【請求項１３】
発信源から放たれる振動波が異なる位置の受信器で検出される時間の差に基づき、前記発信源の位置を推定する位置推定方法であって、
前記受信器の出力から第１閾値で前記振動波を検出した第１情報により、前記発信源の位置を推定し、
前記第１閾値とは異なる第２閾値で前記受信器の出力から前記振動波を検出した第２情報により、前記発信源の位置を推定し、
前記第１情報により推定された前記発信源の位置の第１確からしさと、前記第２情報により推定された前記発信源の位置の第２確からしさとを比較し、
前記第２確からしさが前記第１確からしさよりも高いときに、前記第１閾値を前記第２閾値に近づけるように変更する、
制御を位置推定装置に実行させることを特徴とする位置推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発信源から放たれる振動波を検出する時間差により発信源の位置を推定する位置推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発信源から放たれる振動波を検出する時間差により発信源の位置を推定する位置推定装置が知られている。一例として、複数のマイクロフォン（以下、マイク）を異なる位置に設け、音源（発信源）からの音（振動波）を各マイクで検出する時間差により音源の位置を推定する位置推定装置が知られている。
この位置推定装置は、例えば、空気調和装置において、推定した音源の位置に向けて音源を所持する人物の嗜好に合致した空調を実行する制御に適用することが検討されている。
【０００３】
この位置推定装置は、位置推定に用いられる音源から発生される所望の音を正しく検出するための閾値を設けることで、位置推定に不必要な音を排除しつつ、所望の音を漏れなく検出する。ところが、この閾値が一定のままでは音を検出できなくなることがあるため、閾値を変更して最適化することにより音の検出を担保する必要がある。
【０００４】
閾値として音圧を用いることができるが、音は周囲の音との干渉を起こしやすい。したがって、閾値が周囲環境の騒音の音圧よりも小さければ、騒音の検出により音源からの音の検出精度が低下する。また、マイクおよびマイクで受けた音を電気信号に変換する機器類の特性の個体差によって、機器類が異なれば電気信号として表される音圧の値が異なる。したがって、閾値の調整の際には、機器類の特性の個体差にも考慮する必要がある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、超音波センサによる障害物検知装置を含む空気調和機が開示されている。特許文献１においては、周囲環境のノイズを検知する受信期間を設けて超音波センサのノイズとなる音波の有無を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４４１０３０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
周囲環境における騒音の有無や騒音の高低は場所や状況に応じて異なり、また、各々の機器類における特性には個体差がある。したがって、これらの要因を事前に予測して閾値を予め最適化しておくことは困難である。一方、周囲環境や機器類の特性を考慮して、閾値を人手で個別に調整するとその作業が非常に煩雑となる。
なお、特許文献１の開示は、ノイズの有無に応じて障害物位置検知手段の判定結果を更新するにすぎず、音を検出するときの閾値の調整に関するものではない。
【０００８】
以上より、本発明は、周囲環境や機器類の特性に応じて、発信源から放たれる振動波を検出するときの閾値を適切な状態に変更する位置推定装置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】
本発明は、発信源から放たれる振動波が異なる位置の受信器で検出される時間の差に基づき、発信源の位置を推定する位置推定装置に関する。位置推定装置は、第１推定部と、第２推定部と、閾値変更部とを備える。第１推定部は、受信器の出力から第１閾値で振動波を検出した第１情報により、発信源の位置を推定する。第２推定部は、第１閾値とは異なる第２閾値で受信器の出力から振動波を検出した第２情報により、発信源の位置を推定する。閾値変更部は、第１情報により推定された発信源の位置の第１確からしさと、第２情報により推定された発信源の位置の第２確からしさとを比較する。閾値変更部は、第２確からしさが第１確からしさよりも高いときに、第１閾値を第２閾値に近づけるように変更する。
【００１０】
また、第２推定部は、第１閾値よりも値の低い第２Ｌ閾値で受信器の出力から振動波を検出して第２Ｌ情報を生成し、２Ｌ情報により発信源の位置を推定してもよい。また、第２推定部は、第１閾値よりも値の高い第２Ｈ閾値で受信器の出力から振動波を検出して第２Ｈ情報を生成し、２Ｈ情報により発信源の位置を推定してもよい。
【００１１】
また、閾値変更部は、受信器の出力が第１閾値を超えた第１頻度と、第１情報により発信源の位置を推定できた第１の成功回数に基づいて、第１確からしさを評価してもよい。また、閾値変更部は、受信器の出力が第２閾値を超えた第２頻度と、第２情報により発信源の位置を推定できた第２の成功回数に基づいて、第２確からしさを評価してもよい。
【００１２】
また、閾値変更部は、第１頻度と第１の成功回数の比である第１成功率に基づいて、第１確からしさを評価してもよい。また、閾値変更部は、第２頻度と第２の成功回数の比である第２成功率に基づいて、第２確からしさを評価してもよい。
【００１３】
また、閾値変更部は、第２Ｌ閾値による第２成功率が第１成功率よりも高いときに、第１閾値を第２Ｌ閾値に近づけるように変更してもよい。
また、閾値変更部は、第２Ｈ閾値による第２成功率が第１成功率以上であり、かつ第２Ｈ閾値による第２の成功回数が第１の成功回数以上であるときに、第１閾値を第２Ｈ閾値に近づけるように変更してもよい。
また、閾値変更部は、第１閾値を変更したときに、変更後の第１閾値を基準として第２閾値を変更してもよい。
【００１４】
また、振動波は音波であってもよく、受信器はマイクロフォンであってもよい。また、音波は超音波であってもよい。また、発信源は、スピーカーを有する電子機器であってもよい。
また、位置推知装置は、異なる位置に配置される複数の受信器をさらに備えていてもよい。
【００１５】
本発明の空気調和装置は、上記の位置推定装置と、位置推定装置が推定した発信源の位置に向けて、振動波の特徴に対応して登録された空調の制御を実行する空調制御部と、を備える。
【００１６】
本発明の位置推定方法は、発信源から放たれる振動波が異なる位置の受信器で検出される時間の差に基づき、発信源の位置を推定する位置推定方法であって、以下の制御を位置推定装置に実行させる。まず、受信器の出力から第１閾値で振動波を検出した第１情報により、発信源の位置を推定する。第１閾値とは異なる第２閾値で受信器の出力から振動波を検出した第２情報により、発信源の位置を推定する。第１情報により推定された発信源の位置の第１確からしさと、第２情報により推定された発信源の位置の第２確からしさとを比較する。そして、第２確からしさが第１確からしさよりも高いときに、第１閾値を第２閾値に近づけるように変更する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の閾値変更部は、第１情報により推定された発信源の位置の第１確からしさと、第２情報により推定された発信源の位置の第２確からしさとを比較し、第２確からしさが第１確からしさよりも高いときに、第１閾値を第２閾値に近づけるように変更する。
【００１８】
本発明によれば、異なる２つの閾値による発信源の位置の確からしさを比較して、確からしさが高くなるように第１閾値が変更される。したがって、周囲環境の騒音の有無や騒音の高低に応じて、第１閾値がより適切な状態に変更される。
また、本発明によれば、受信器の出力に基づいて第１閾値が変更されるので、受信器の特性を反映して第１閾値が適切な状態に変更される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る空調調和装置の一例を示す図である。
【図２】図１における空気調和装置の底面部を示す図である。
【図３】音源位置推定部の構成例を示す図である。
【図４】図３における比較部の構成例を示す図である。
【図５】第１比較器における音の検出判定の例を示す図である。
【図６】比較部の音圧閾値Ｐth,ＰthH,ＰthLの例を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）：受信部における音の検出時間差を示す図である。
【図８】マイクＭＣ４およびマイクＭＣ１の音の検出時間差Δｔ41の算出例を示す図である。
【図９】監視処理の流れ図である。
【図１０】変更判定の流れ図である。
【図１１】同一音源から等距離に４つのマイクを設置したときのＭｉｃ１−Ｍｉｃ４の各出力波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態においては、本発明の位置推定装置の一例として、音源からの音に基づいて位置推定を行う音源位置推定部２０が実装されている空気調和装置１０を説明する。以下の説明では、空気調和装置１０の構成および動作を説明した後に、音源位置推定部２０の構成および動作を説明する。
【００２１】
［空気調和装置１０］
本実施形態の空気調和装置１０は、図１に示すように、部屋１００の天井１０１に配置される天井埋め込み型の室内機である。しかし、空気調和装置１０の構成は、天井埋め込み型に限定されることなく壁掛け型であってもよい。
なお、本実施形態における幅方向Ｘ、奥行方向Ｙおよび高さ方向Ｚを、図中に示すように定義する。
【００２２】
本実施形態において、図１に示すように、部屋１００には、発信源の一例である音源ＳＳを所持する人物Ｐが存在するものとする。例えば、音源ＳＳは、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ページャなどのスピーカー付の電子機器である。音源ＳＳから発せられる音の周波数は、音源ＳＳの音が他人に騒音として知覚されないように、人の可聴域外の超音波（例えば１６ｋＨｚ以上の周波数の音）とすることが好ましい。しかし、本実施形態において、音源ＳＳから発せられる音は超音波に限定されるものではない。
なお、本明細書において、音源ＳＳの位置は、幅方向Ｘの座標ｘ、奥行方向Ｙの座標ｙ、高さ方向Ｚの座標ｚの組み合わせにより表される。
【００２３】
図２に示すように、空気調和装置１０は、幅方向Ｘおよび奥行方向Ｙの形状が矩形である。空気調和装置１０は、部屋１００の天井１０１から露出する底面部１１に、吸い込みグリル１２と、４つの吹出口１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄと、音源ＳＳからの音を検出する４つのマイクＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３，ＭＣ４とをそれぞれ有している。マイクＭＣ１−ＭＣ４は、受信器の一例であり、底面部１１の４隅にそれぞれ配置されている。
【００２４】
空気調和装置１０は、空調動作時において、底面部１１の中央に配置された吸い込みグリル１２から部屋１００の空気を吸い込む。そして、空気調和装置１０は、熱交換された空調空気を吹出口１３Ａ−１３Ｄから部屋１００に吹き出すように構成されている。吹出口１３Ａ−１３Ｄは、底面部１１の４つの辺に沿ってそれぞれ配置されている。
【００２５】
吹出口１３Ａ−１３Ｄは、熱交換された空調空気の吹出方向を調整する風向調整機構１４をそれぞれ有している。
風向調整機構１４は、水平方向に沿って延在する形状の水平フラップ１５を有している。水平フラップ１５は、幅方向Ｘまたは奥行き方向Ｙを軸に回動し、空調空気の吹き出し方向を上下（高さ方向Ｚ）に調整する。水平フラップ１５は後述のモータ４１により駆動する。
また、風向調整機構１４は、垂直方向に沿って延在する形状の垂直フラップ（不図示）をさらに有している。垂直フラップは高さ方向Ｚを軸に回動し、空調空気の吹き出し方向を左右（幅方向Ｘまたは奥行き方向Ｙ）に調整する。垂直フラップは後述のモータ４２により駆動する。
【００２６】
また、空気調和装置１０は、図３に示すように、音源位置推定部２０と、空調制御部４０とを有している。
空調制御部４０は、例えば、風向調整機構１４の水平フラップを駆動させるモータ４１や、垂直フラップを駆動させるモータ４２を制御し、空調空気の吹き出し方向を調整する。モータ４１，４２は、４つの風向調整機構１４のそれぞれに設けられるが、図３においては１組の風向調整機構１４に対応するモータ４１，４２のみを示す。
【００２７】
また、空調制御部４０は、人物Ｐにより予め登録された空調情報を保持する記憶媒体４３を有している。
空調情報は、音源ＳＳの音の特徴（例えば周波数）と、その音源ＳＳの位置に向けて実行する空調の内容を示す情報で構成されている。空調情報における空調の内容としては、例えば、人物Ｐに直接空調空気を当てない制御や、その逆に、人物Ｐに向けて空調空気を当てる制御などが挙げられる。また、空調情報における空調の内容には、部屋１００の温度設定や風量設定などが含まれていてもよい。
【００２８】
以下、本実施形態における空気調和装置１０の動作を説明する。
空気調和装置１０の音源位置推定部２０は、音源ＳＳからの音をマイクＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３，ＭＣ４でそれぞれ検出し、マイクＭＣ１−ＭＣ４への音の検出時間差により部屋１００における音源ＳＳの位置を推定する。音源ＳＳの位置の推定については、音源位置推定部２０の説明で詳述する。
【００２９】
そして、空気調和装置１０の空調制御部４０は、記憶媒体４３の空調情報を参照し、音源位置推定部２０が推定した音源ＳＳの位置に向けて、音源ＳＳの音の特徴に対応して登録されている空調の制御を実行する。
【００３０】
このように、本実施形態の空気調和装置１０によれば、人物Ｐの位置を音源ＳＳからの音に基づいて推定し、推定した位置に向けて音源ＳＳの音の特徴に対応して登録された空調の制御を実行する。したがって、本実施形態によれば、部屋１００における人物Ｐの位置に、人物Ｐの嗜好に合致した空調を行うことができるので、空気調和装置１０による空調の快適度を向上させることができる。
【００３１】
［音源位置推定部２０］
次に、空気調和装置１０に実装される音源位置推定部２０の構成を説明する。
音源位置推定部２０は、図３に示すように、マイクＭＣ１−ＭＣ４と、４つの受信部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと、演算部２２とを有している。演算部２２は、空調制御部４０と接続されている。
【００３２】
［受信部２１］
受信部２１ＡはマイクＭＣ１と接続され、受信部２１ＢはマイクＭＣ２と接続され、受信部２１ＣはマイクＭＣ３と接続され、受信部２１ＤはマイクＭＣ４と接続される。また、受信部２１Ａ−２１Ｄは、それぞれ演算部２２と接続される。したがって、マイクＭＣ１−ＭＣ４の出力は、それぞれ受信部２１Ａ−２１Ｄを介して演算部２２に並列に入力される。
【００３３】
図３に示す受信部２１Ａ−２１Ｄはいずれも同様の構成を有している。そのため、以下の説明ではマイクＭＣ１の出力を受ける受信部２１Ａの構成を説明し、受信部２１Ｂ−２１Ｄの構成に関する重複説明はいずれも省略する。
【００３４】
受信部２１Ａは、増幅部２３と、帯域通過フィルタ２４と、比較部２５とを有している。増幅部２３、帯域通過フィルタ２４、比較部２５は直列に接続されている。
【００３５】
増幅部２３は、マイクＭＣ１から出力された音の信号を増幅する。
ここで、マイクＭＣ１−ＭＣ４は、音源ＳＳからの音だけでなく周囲環境による各種の騒音が重畳した音を受ける。そのため、マイクＭＣ１−ＭＣ４から出力された音の信号には、音源ＳＳからの音の成分や周囲環境の騒音によるノイズ成分を含む多数の周波数成分が混在している。
【００３６】
帯域通過フィルタ２４は、増幅部２３で増幅された音の信号のうち、所定の周波数帯域の音圧信号を通過させる。帯域通過フィルタ２４が通過させる周波数帯域は、少なくとも音源ＳＳの音の周波数帯域が含まれるように設定されている。
【００３７】
［比較部２５］
比較部２５は、帯域通過フィルタ２４から出力された音圧信号と音圧閾値とを比較し、その比較結果を演算部２２に出力する。
比較部２５は、図４に示すように、第１比較器２５Ａ、第２比較器２５Ｂおよび第３比較器２５Ｃを有している。第１比較器２５Ａ、第２比較器２５Ｂおよび第３比較器２５Ｃは、帯域通過フィルタ２４から並列に接続され、各々の出力は演算部２２に並列に入力される。なお、図３においては、簡単のため、第１比較器２５Ａ、第２比較器２５Ｂおよび第３比較器２５Ｃの出力を１つの信号線で示している。
【００３８】
第１比較器２５Ａは、帯域通過フィルタ２４から出力された音圧信号と、音源ＳＳからの音を検出するための音圧閾値Ｐthとを比較するオペアンプである。音圧閾値Ｐthは第１閾値の一例である。
図５に示すように、第１比較器２５Ａは、音源ＳＳからの音の周波数に基づいて設定される所定の周期ごとに、帯域通過フィルタ２４から出力された音圧信号と、音圧閾値Ｐthとを比較する。図５において、音圧信号が音圧閾値Ｐthを超えた周期は点で示している。
【００３９】
そして、信号の値が音圧閾値Ｐth未満のときには、第１比較器２５Ａは、音源ＳＳからの音の未検出を示す値「０」を出力する。また、第１比較器２５Ａは、音圧信号の値が音圧閾値Ｐthを超えたときに、音源ＳＳからの音の検出を示す値「１」を出力する。第１比較器２５Ａの出力は、第１情報の一例である。
なお、音圧閾値Ｐthは、後述する閾値変更部３４の指示により変更される。音圧閾値Ｐthの変更については後述する。
【００４０】
例えば、音源ＳＳからの音がマイクＭＣ１に到達すると、第１比較器２５Ａにおいて信号の値が音圧閾値Ｐth未満から音圧閾値Ｐthを超える。これにより、第１比較器２５Ａの出力が「０」から「１」となる。そのため、第１比較器２５Ａの出力波形には立ち上がりが生じる。
その後、音源ＳＳが止まってマイクＭＣ１が音源ＳＳからの音を検出しなくなると、第１比較器２５Ａにおいて信号の値が音圧閾値Ｐthを超える状態から音圧閾値Ｐth未満となる。これにより、第１比較器２５Ａの出力が「１」から「０」となる。そのため、第１比較器２５Ａの出力波形には立ち下がりが生じる。
【００４１】
したがって、図５に示す第１比較器２５Ａの出力波形の立ち上がりは、マイクＭＣ１で音源ＳＳからの音が検出できた時点を示す。同様に、図５に示す第１比較器２５Ａの出力波形の立ち下がりは、マイクＭＣ１が音源ＳＳからの音を検出しなくなった時点を示す。
【００４２】
第２比較器２５Ｂは、音圧閾値Ｐthよりも低い閾値における音の検出状態を監視するために設けられている。また、第３比較器２５Ｃは、音圧閾値Ｐthよりも高い閾値における音の検出状態を監視するために設けられている。第２比較器２５Ｂおよび第３比較器２５Ｃの構成は、判定に用いる閾値が異なる点を除いて第１比較器２５Ａの構成と同様である。第２比較器２５Ｂの出力は、第２情報（第２Ｌ情報）の一例であり、第３比較器２５Ｃの出力は、第２情報（第２Ｈ情報）の一例である。
なお、第２比較器２５Ｂおよび第３比較器２５Ｃの検出結果は、音圧閾値Ｐthの変更でそれぞれ使用される。
【００４３】
第２比較器２５Ｂは、帯域通過フィルタ２４から出力された音圧信号と、音圧閾値ＰthLとを比較する。音圧閾値ＰthLは第２閾値（第２Ｌ閾値）の一例である。
図６に示すように、第２比較器２５Ｂの音圧閾値ＰthLは、第１比較器２５Ａの音圧閾値Ｐthよりも低い値である（ＰthL＜Ｐth）。音圧閾値ＰthLは、例えば、音圧閾値Ｐthよりも６ｄＢ低い値に設定される。ここで、図６の縦軸は音圧を示し、図６の横軸は時間を示す。
【００４４】
第３比較器２５Ｃは、帯域通過フィルタ２４から出力された音圧信号と、音圧閾値ＰthHとを比較する。音圧閾値ＰthHは第２閾値（第２Ｈ閾値）の一例である。
図６に示すように、第３比較器２５Ｃの音圧閾値ＰthHは、第１比較器２５Ａの音圧閾値Ｐthよりも高い値である（Ｐth＜ＰthH）。音圧閾値ＰthHは、例えば、音圧閾値ＰthHよりも６ｄＢ高い値に設定される。
また、音圧閾値Ｐthが変更されるときには、音圧閾値ＰthL，ＰthHは、後述する閾値変更部３４の指示によりいずれも変更される。
【００４５】
［演算部２２］
演算部２２は、図３に示すように、位相差算出部３１と、記憶部３２と、推定部３３と、音圧閾値Ｐthの変更を行う閾値変更部３４とを有する。閾値変更部３４による音圧閾値Ｐthの変更の処理は後述する。
なお、位相差算出部３１、推定部３３、閾値変更部３４は、専用のハードウエアで構築されていてもよく、演算部２２の演算処理によってソフトウェア的に実現されてもよい。
【００４６】
位相差算出部３１は、２つのマイクの間における音源ＳＳからの音の検出時間差を算出する。本実施形態の位相差算出部３１は、マイクＭＣ２およびマイクＭＣ１の音の検出時間差（Δｔ21）と、マイクＭＣ３およびマイクＭＣ１の音の検出時間差（Δｔ31）と、マイクＭＣ４およびマイクＭＣ１の音の検出時間差（Δｔ41）とをそれぞれ算出する。
【００４７】
図７は、異なる受信部における音の検出時間差を示す図である。図７（ａ）は受信部２１Ａにおける音圧信号の波形を示し、図７（ｂ）は受信部２１Ｂにおける音圧信号の波形を示し、図７（ｃ）は受信部２１Ｃにおける音圧信号の波形を示し、図７（ｄ）は受信部２１Ｄにおける音圧信号の波形を示す。なお、図７の縦軸は音圧を示し、図７の横軸は時間を示す。
【００４８】
マイクＭＣ１−ＭＣ４の位置は異なるため、マイクＭＣ１−ＭＣ４に音源ＳＳからの音が到達する時間はそれぞれ相違する。そのため、受信部２１Ａ−２１Ｄで検出される音圧信号の検出時間差をみることで、音源ＳＳの位置を推定することが可能となる。
図７の例では、受信部２１Ａ，２１Ｂでほぼ同時に音圧信号が検出され、受信部２１Ｃ，２１Ｄでほぼ同時に音圧信号が検出された例を示している。また、図７では、マイクＭＣ３およびマイクＭＣ１の音の検出時間差（Δｔ31）と、マイクＭＣ４およびマイクＭＣ１の音の検出時間差（Δｔ41）を示す。
【００４９】
一例として、マイクＭＣ４およびマイクＭＣ１の音の検出時間差（Δｔ41）の算出について説明する。図８に示すように、位相差算出部３１は、マイクＭＣ１に対応する受信部２１Ａの比較部２５の出力波形と、マイクＭＣ４に対応する受信部２１Ｄの比較部２５の出力波形とを参照する。
【００５０】
位相差算出部３１は、受信部２１Ａの比較部２５の出力波形の立ち上がりと、受信部２１Ｄの比較部２５の出力波形の立ち上がりとの時間差から、Δｔ41を算出する。なお、位相差算出部３１は、受信部２１Ａの比較部２５の出力波形の立ち下がりと、受信部２１Ｄの比較部２５の出力波形の立ち下がりとの時間差から、Δｔ41を算出してもよい。
【００５１】
位相差算出部３１は、Δｔ41の算出と同様に、受信部２１Ｂの比較部２５の出力波形と、受信部２１Ａの比較部２５の出力波形を用いてΔｔ21を算出する。また、位相差算出部３１は、Δｔ41の算出と同様に、受信部２１Ｃの比較部２５の出力波形と、受信部２１Ａの比較部２５の出力波形を用いてΔｔ31を算出する。
【００５２】
ここで、位相差算出部３１は、音圧閾値Ｐthの変更のときに、第２比較器２５Ｂの出力波形に基づくΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41や、第３比較器２５Ｃの出力波形に基づくΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41もそれぞれ算出する。
【００５３】
記憶部３２は、音源ＳＳの位置(x,y,z)と、位置(x,y,z)におけるΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41の計算値との対応関係を保持するデータテーブルを有している。データテーブルのΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41の計算値は、不図示のコンピュータによるシミュレーションで予め算出される。
【００５４】
例えば、シミュレーションにおいては、各マイクの位置を固定要素とし、音源ＳＳの位置(x,y,z)を変動要素とする。コンピュータは、所定の位置におけるΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41の値を公知の式に基づいて算出する。そして、コンピュータは、位置(x,y,z)を変化させてΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41の算出を繰り返す。この処理によって、上記のデータテーブルが生成される。
【００５５】
推定部３３は、位相差算出部３１で算出されたΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41の各実測値（Δｔ21m，Δｔ31m，Δｔ41m）と、データテーブルのΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41の計算値とを用いて、音源ＳＳの位置を推定する。
【００５６】
具体的には、推定部３３は、以下に示す演算式（１）により、音源ＳＳが位置(x,y,z)にあるときのΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41の実測値と計算値とのずれ量εRMSを算出する。この演算式によるずれ量εRMSの算出は複数の位置（例えば、(x2,y2,z2)，(x3,y3,z3)，・・・）で行われる。
そして、推定部３３は、ずれ量εRMSの算出を行った複数の位置のうち、ずれ量εRMSが最小となる位置(x’,y’,z’)を音源ＳＳの位置と推定する。
【００５７】
【数１】
2019095321.tif 000003
【００５８】
上記の演算式（１）における変動要素の内訳は、以下の通りである。
εRMS［x,y,z］：位置(x,y,z)における実測値とデータテーブルの計算値とのずれ量の総和
Δｔ21m：位相差算出部３１で算出されたΔｔ21の実測値
Δｔ31m：位相差算出部３１で算出されたΔｔ31の実測値
Δｔ41m：位相差算出部３１で算出されたΔｔ41の実測値
Δｔ21［x,y,z］：位置(x,y,z)に対応するデータテーブルのΔｔ21の計算値を返す関数
Δｔ31［x,y,z］：位置(x,y,z)に対応するデータテーブルのΔｔ31の計算値を返す関数
Δｔ41［x,y,z］：位置(x,y,z)に対応するデータテーブルのΔｔ41の計算値を返す関数
【００５９】
また、推定部３３は、演算式（１）で推定した音源ＳＳの推定位置(x’,y’,z’)について検出の成否を判定する。本実施形態の推定部３３は、検出成功と判定された推定位置(x’,y’,z’)の情報を、音の周波数の情報と対応づけて空調制御部４０に出力する。
【００６０】
例えば、推定部３３は、以下の(i)−(iii)のいずれかの条件に該当するときには、音源ＳＳの推定位置(x’,y’,z’)の検出が失敗したものと判定する。一方、推定部３３は、(i)−(iii)のいずれにも該当しないときには、音源ＳＳの推定位置(x’,y’,z’)の検出が成功したものと判定する。
【００６１】
(i)  推定位置(x’,y’,z’)におけるずれ量εRMSが所定の許容値を超えているとき。
(ii)  部屋１００の室内寸法を参照して、推定位置(x’,y’,z’)が部屋１００の外にあるとき。
(iii)  音源ＳＳを人物Ｐが所持する前提において、推定位置(x’,y’,z’)が人間の身長よりも高い位置（例えば部屋１００の床面から３ｍ以上の高さなど）にあるとき。
【００６２】
［音源位置の推定処理］
以下、音源位置推定部２０による音源位置の推定処理を説明する。
音源ＳＳから音が発せられると、マイクＭＣ１−ＭＣ４はそれぞれ音源ＳＳからの音を受ける。マイクＭＣ１から出力された音の信号は受信部２１Ａに出力される。受信部２１Ａの比較部２５は、所定帯域の音圧信号と音圧閾値Ｐthとの比較により、音源ＳＳからの音を検出したときに出力が「１」となる。このような比較部２５の出力波形の変化により、音源ＳＳからの音をマイクＭＣ１で検出できる。
なお、マイクＭＣ２−ＭＣ４および受信部２１Ｂ−２１Ｄにおいても、マイクＭＣ１および受信部２１Ａと同様の処理がそれぞれ並列に行われる。
【００６３】
位相差算出部３１は、マイクＭＣ２およびマイクＭＣ１の音の検出時間差Δｔ21と、マイクＭＣ３およびマイクＭＣ１の音の検出時間差Δｔ31と、マイクＭＣ４およびマイクＭＣ１の音の検出時間差Δｔ41とをそれぞれ算出する。
【００６４】
推定部３３は、位相差算出部３１で算出されたΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41の各実測値（Δｔ21m，Δｔ31m，Δｔ41m）と、シミュレーションで得られたΔｔ21，Δｔ31，Δｔ41の計算値とのずれ量εRMSを演算式（１）により算出する。推定部３３は、ずれ量εRMSが最小である位置(x’,y’,z’)を音源ＳＳの位置と推定し、この推定位置(x’,y’,z’)が所定の条件(i)−(iii)を満たすときに検出成功と判定する。そして、推定部３３は、検出成功と判定された推定位置(x’,y’,z’)の情報を空調制御部４０に出力する。
【００６５】
以上のようにして、本実施形態の音源位置推定部２０によれば、４つのマイクＭＣ１−ＭＣ４から３種類の音の検出時間差Δｔ21，Δｔ31，Δｔ41を算出し、これらを用いて音源ＳＳの位置(x’,y’,z’)を推定できる。
【００６６】
［音圧閾値Ｐthの変更］
次に、閾値変更部３４による音圧閾値Ｐthの変更について説明する。
音圧閾値Ｐthの変更は、上記の音源位置の推定処理が複数回実行された後に実行される処理であり、監視処理と変更判定とを含む。
閾値変更部３４は、上記の音源位置の推定処理を実行するときに、４つの受信部２１Ａ−２１Ｄにおける第１比較器２５Ａ，第２比較器２５Ｂ，第３比較器２５Ｃの各出力について、音の検出回数および位置推定の成功回数をそれぞれ検出する監視処理を実行する。
【００６７】
そして、閾値変更部３４は、監視処理で検出された音の検出回数および位置推定の成功回数に基づき、受信部２１Ａ−２１Ｄの各比較部２５において、音圧閾値Ｐth,ＰthL,ＰthHの変更の要否を判定する変更判定を実行する。
この変更判定は、受信部２１Ａ−２１Ｄの各比較部２５でそれぞれ別々に実行される。また、変更判定は、所定のインターバルをおいて定期的に実行されてもよく、任意のタイミングで不定期に実行されてもよい。
【００６８】
［監視処理］
以下、図９を参照し、監視処理の流れを説明する。図９に示す監視処理は、閾値変更部３４により所定の周期（例えば、毎制御周期または数制御周期おき）で定期的に実行される。なお、図９の説明においては、一例として、受信部２１Ａの第１比較器２５Ａに対する監視処理を説明する。
【００６９】
ステップＳ１は、音の検出を判定する処理である。
ステップＳ１において、閾値変更部３４は、音圧閾値Ｐthで第１比較器２５Ａが音を検出したか否かを判定する。具体的には、第１比較器２５Ａから「１」が出力されたときに、閾値変更部３４は検出ありと判定し、第１比較器２５Ａから「０」が出力されたときに、閾値変更部３４は検出なしと判定する。検出ありのとき（ＹＥＳ）にはステップＳ２に処理が移行し、検出なし（ＮＯ）のときには閾値変更部３４は図９に示す監視処理を終了する。
【００７０】
ステップＳ２は、変数Ｄ（Ｐth）をカウントする処理である。
ステップＳ２において、閾値変更部３４は、第１比較器２５Ａにおける音の検出回数を示す変数Ｄ（Ｐth）をインクリメントする。
【００７１】
ステップＳ３は、音源の位置推定の処理である。
ステップＳ３において、推定部３３は、閾値変更部３４の指示により、受信部２１Ａ−２１Ｄの第１比較器２５Ａの出力を用いて音源ＳＳの位置の推定を実行する。ステップＳ３においては、上記した音源位置の推定処理における位置推定の結果をそのまま利用してもよく、監視処理のためだけに推定部３３に位置推定を実行させてもよい。
このとき、推定部３３は、音源ＳＳの推定位置(x’,y’,z’)につき検出の成否を判定するものとする。
【００７２】
ステップＳ４は、音源ＳＳの推定位置の検出を判定する処理である。
ステップＳ４において、閾値変更部３４は、音源ＳＳの推定位置の検出が成功したか否かを判定する。検出成功のとき（ＹＥＳ）にはステップＳ５に処理が移行し、検出失敗のとき（ＮＯ）には閾値変更部３４は図９に示す監視処理を終了する。
【００７３】
ステップＳ５は、変数Ｓ（Ｐth）をカウントする処理である。
ステップＳ５において、閾値変更部３４は、第１比較器２５Ａにおける位置推定の成功回数を示す変数Ｓ（Ｐth）をインクリメントし、図９に示す監視処理を終了する。
以上のようにして、図９に示す監視処理が定期的に実行されることにより、第１比較器２５Ａにおける音の検出回数Ｄ（Ｐth）、位置推定の成功回数Ｓ（Ｐth）がカウントされる。音の検出回数Ｄ（Ｐth）、位置推定の成功回数Ｓ（Ｐth）は、第１比較器２５Ａの位置推定の確からしさを評価するために用いられる。
【００７４】
閾値変更部３４は、受信部２１Ａの第２比較器２５Ｂ、第３比較器２５Ｃに対しても、第１比較器２５Ａと同様の監視処理をそれぞれ実行する。
第２比較器２５Ｂの監視処理においては、第２比較器２５Ｂにおける音の検出回数Ｄ（ＰthL）と、受信部２１Ａ−２１Ｄの第２比較器２５Ｂの出力を用いた位置推定の成功回数Ｓ（ＰthL）がカウントされる。音の検出回数Ｄ（ＰthL）、位置推定の成功回数Ｓ（ＰthL）は、第２比較器２５Ｂの位置推定の確からしさを評価するために用いられる。
また、第３比較器２５Ｃの監視処理においては、第３比較器２５Ｃにおける音の検出回数Ｄ（ＰthH）と、受信部２１Ａ−２１Ｄの第３比較器２５Ｃの出力を用いた位置推定の成功回数Ｓ（ＰthH）がカウントされる。音の検出回数Ｄ（ＰthH）、位置推定の成功回数Ｓ（ＰthH）は、第３比較器２５Ｃの位置推定の確からしさを評価するために用いられる。
【００７５】
このようにして、受信部２１Ａについては、Ｄ（Ｐth），Ｄ（ＰthL），Ｄ（ＰthH）と、Ｓ（Ｐth），Ｓ（ＰthL），Ｓ（ＰthH）とが監視処理によってカウントされる。
なお、監視処理は、受信部２１Ａの第１比較器２５Ａ，第２比較器２５Ｂ，第３比較器２５Ｃだけでなく、受信部２１Ｂ−２１Ｄにおいても同様に行われる。そのため、Ｄ（Ｐth），Ｄ（ＰthL），Ｄ（ＰthH）と、Ｓ（Ｐth），Ｓ（ＰthL），Ｓ（ＰthH）は、受信部２１Ｂ−２１Ｄにおいてもそれぞれ別々にカウントされている。
【００７６】
［変更判定］
次に、図１０を参照し、受信部２１Ａにおける音圧閾値Ｐth,ＰthL,ＰthHの変更判定の流れを説明する。
【００７７】
ステップＳ１１は、位置推定の成功率を算出する処理である。
ステップＳ１１において、閾値変更部３４は、音圧閾値Ｐth,ＰthL,ＰthHによる位置推定の成功率をそれぞれ算出する。
閾値変更部３４は、音圧閾値Ｐthによる位置推定の成功率ｒs（Ｐth）を、Ｓ（Ｐth）とＤ（Ｐth）の商によって算出する（ｒs（Ｐth）＝Ｓ（Ｐth）／Ｄ（Ｐth））。
また、閾値変更部３４は、音圧閾値ＰthLによる位置推定の成功率ｒs（ＰthL）を、Ｓ（ＰthL）とＤ（ＰthL）の商によって算出する（ｒs（ＰthL）＝Ｓ（ＰthL）／Ｄ（ＰthL））。
また、閾値変更部３４は、音圧閾値ＰthHによる位置推定の成功率ｒs（ＰthH）を、Ｓ（ＰthH）とＤ（ＰthH）の商によって算出する（ｒs（ＰthH）＝Ｓ（ＰthH）／Ｄ（ＰthH））。
【００７８】
ステップＳ１２は、閾値Ｐthによる位置推定の確からしさと、閾値ＰthLによる位置推定の確からしさとを比較する処理である。
ステップＳ１２において、閾値変更部３４は、ｒs（Ｐth）がｒs（ＰthL）よりも小さい（ｒs（Ｐth）＜ｒs（ＰthL））か否かを判定する。
ｒs（Ｐth）＜ｒs（ＰthL）であるとき（ＹＥＳ）にはステップＳ１３に処理が移行する。一方、ｒs（Ｐth）≧ｒs（ＰthL）であるとき（ＮＯ）にはステップＳ１４に処理が移行する。
【００７９】
ステップＳ１３は、閾値Ｐthを閾値ＰthLに近づけるように変更する処理である。
ステップＳ１３は、第１比較器２５Ａの音圧閾値Ｐthよりも、第２比較器２５Ｂの音圧閾値ＰthLの方が位置推定の成功率が高いケースである。ステップＳ１３における閾値変更部３４は、第１比較器２５Ａの音圧閾値Ｐthを音圧閾値ＰthLに変更する（Ｐth＝ＰthL）。その後、ステップＳ１６に処理が移行する。
【００８０】
ステップＳ１３によれば、第１比較器２５Ａの音圧閾値Ｐthが、より位置推定の成功率が高い音圧閾値ＰthLに変更される。これにより、第１比較器２５Ａにおいて音源ＳＳからの音が変更前よりも検出されやすくなる。したがって、音源位置推定部２０による音源ＳＳの位置推定の確からしさが向上する。
【００８１】
ステップＳ１４は、閾値Ｐthによる位置推定の確からしさと、閾値ＰthHによる位置推定の確からしさとを比較する処理である。
ステップＳ１４において、閾値変更部３４は、以下の２つの条件をいずれも満たすか否かを判定する。
（条件１）：ｒs（Ｐth）がｒs（ＰthH）以下である（ｒs（Ｐth）≦ｒs（ＰthH））。
（条件２）：Ｓ（Ｐth）がＳ（ＰthH）以下である（Ｓ（Ｐth）≦Ｓ（ＰthH））。
条件１および条件２をいずれも満たすとき（ＹＥＳ）にはステップＳ１５に処理が移行する。一方、条件１および条件２の両方またはいずれかが満たされないとき（ＮＯ）にはステップＳ１８に処理が移行する。
【００８２】
ステップＳ１５は、閾値Ｐthを閾値ＰthHに近づけるように変更する処理である。
ステップＳ１５は、ステップＳ１４で述べた条件１および条件２をいずれも満たすケースである。ステップＳ１５における閾値変更部３４は、第１比較器２５Ａの音圧閾値Ｐthを音圧閾値ＰthHに変更する（Ｐth＝ＰthH）。
【００８３】
ステップＳ１５によれば、第１比較器２５Ａの音圧閾値Ｐthが、位置推定の成功回数が同等以上であって、より位置推定の成功率が高い音圧閾値ＰthHに変更される。これにより、第１比較器２５Ａにおいて、低い音圧の帯域に重畳する周囲環境の騒音の影響が少なくなって音源ＳＳからの音が変更前よりも検出されやすくなる。したがって、音源位置推定部２０による音源ＳＳの位置推定の確からしさが向上する。
【００８４】
ここで、ステップＳ１５において音圧閾値Ｐthを音圧閾値ＰthHに変更するときに、ステップＳ１４の（条件２）でＳ（Ｐth）とＳ（ＰthH）を比較するのは、以下の理由による。
第３比較器２５Ｃの音圧閾値ＰthHは、第１比較器２５Ａの音圧閾値Ｐthよりも音圧が高いため、音圧閾値Ｐthを超える音であっても音圧閾値ＰthHを超えずに検出されないことがある。つまり、第１比較器２５Ａおよび第３比較器２５Ｃの間では、音の検出回数についてはＤ（Ｐth）≦Ｄ（ＰthH）の関係が成り立つ。
【００８５】
したがって、音圧閾値Ｐthを音圧閾値ＰthHに変更するときに、位置推定の成功率（条件１）だけで判定を行うと、第３比較器２５Ｃにおける位置推定の成功回数が極端に少ないが位置推定の成功率がたまたま高いケースで音圧閾値ＰthHへの変更が生じてしまう。このようなケースでは、変更後の音圧閾値が適正なレベルよりも高くなり、音源ＳＳからの音がマイクＭＣ１に到達していても受信部２１Ａが音を検出しないおそれがある。
そのため、閾値変更部３４は、音圧閾値Ｐthを音圧閾値ＰthHに変更するときにＳ（Ｐth）とＳ（ＰthH）を比較し（条件２）、位置推定の成功回数が減らないように音圧閾値を変更する。
【００８６】
ステップＳ１６は、閾値Ｐthの変更に伴って、閾値ＰthL，ＰthHを変更する処理である。
ステップＳ１６において、閾値変更部３４は、変更後の音圧閾値Ｐthを基準として、第２比較器２５Ｂの音圧閾値ＰthLと、第３比較器２５Ｃの音圧閾値ＰthHとをそれぞれ変更する。
具体的には、閾値変更部３４は、第２比較器２５Ｂの音圧閾値ＰthLを、変更後の音圧閾値Ｐthよりも６ｄＢ低い値に変更する。また、閾値変更部３４は、第３比較器２５Ｃの音圧閾値ＰthHを、変更後の音圧閾値Ｐthよりも６ｄＢ高い値に変更する。
【００８７】
ステップＳ１７は、閾値Ｐthの変更に伴って、各カウンタを初期化する処理である。
ステップＳ１７において、閾値変更部３４は、音圧閾値Ｐth,ＰthL,ＰthHの変更に伴い、カウンタＤ（Ｐth），Ｄ（ＰthL），Ｄ（ＰthH），Ｓ（Ｐth），Ｓ（ＰthL），Ｓ（ＰthH）の値を初期化する。その後、閾値変更部３４は、図１０に示す変更判定を終了する。
【００８８】
ステップＳ１８は、閾値Ｐthを維持するときの処理である。
ステップＳ１８は、ステップＳ１２およびステップＳ１４がいずれも否定判定（ＮＯ）であるケースである。ステップＳ１８における閾値変更部３４は、第１比較器２５Ａの音圧閾値Ｐth，第２比較器２５Ｂの音圧閾値ＰthL，第３比較器２５Ｃの音圧閾値ＰthHを変更せずにそのまま維持する。なお、ステップＳ１８における閾値変更部３４は、カウンタＤ（Ｐth），Ｄ（ＰthL），Ｄ（ＰthH），Ｓ（Ｐth），Ｓ（ＰthL），Ｓ（ＰthH）の値を初期化せずにそのまま維持する。その後、閾値変更部３４は、図１０に示す変更判定を終了する。
【００８９】
なお、図１０においては、受信部２１Ａにおける音圧閾値Ｐth,ＰthL,ＰthHの変更を説明した。しかし、受信部２１Ｂ−２１Ｄにおいても、それぞれ上記と同様に音圧閾値Ｐth,ＰthL,ＰthHの変更が実行される。
【００９０】
以下、本実施形態の音圧閾値Ｐthの変更に関する効果を述べる。
以上のような監視処理および変更判定により、各受信部２１Ａ−２１Ｄにおいて、比較部２５の音圧閾値Ｐth,ＰthL,ＰthHが必要に応じてそれぞれ変更される。
変更判定では、異なる３つの閾値による音源の位置の推定結果に基づいて、位置推定の確からしさが高くなるように音圧閾値Ｐthが変更される。これにより、音源位置推定部２０は、変更判定の実行時点の周囲環境の騒音の有無、騒音の高低に応じて、比較部２５の音圧閾値Ｐthをより適切な値に変更できる。
【００９１】
上記の監視処理および変更判定においては、閾値変更部３４は、マイクおよび受信部から出力された音の信号に基づいて比較部２５の音圧閾値を変更している。これにより、音源位置推定部２０は、音源からの音を受けるマイクと、マイクからの音の信号を処理する受信部の特性を反映して、比較部２５の音圧閾値Ｐthを適切な値に変更できる。
【００９２】
また、図１１は、同一音源から等距離に４つのマイクを設置したときにおいて、４つのマイク（Ｍｉｃ１，Ｍｉｃ２，Ｍｉｃ３，Ｍｉｃ４）からの出力波形をそれぞれ示している。なお、図１１の波形は、バンドパスフィルタ通過後のものである。図１１に示す各波形は、音源から等距離で受信したにも拘わらず、マイクの特性差により各々の波形には大きなばらつきが生じていることが分かる。
【００９３】
一方、本実施形態における上記の監視処理および変更判定は、各々の受信部２１Ａ−２１Ｄでそれぞれ別々に実行される。受信した音源ＳＳからの音に基づいて受信部２１Ａ−２１Ｄにおいて音圧閾値Ｐthがそれぞれ変更されることで、マイクＭＣ１−ＭＣ４や受信部２１Ａ−２１Ｄの特性にばらつきがあっても、受信部２１Ａ−２１Ｄの各音圧閾値Ｐthはいずれも音源ＳＳからの音を検出できるように個別に変更される。したがって、本実施形態によれば、異なるマイクおよび受信部の間における特性のばらつきを考慮しなくてすむ。
【００９４】
また、本実施形態によれば、音の検出回数と位置推定の成功回数をカウントし、この結果に基づいて音圧閾値Ｐthを変更する。そのため、音の検出回数と位置推定の成功回数のカウントが蓄積されるに従って誤判定は生じにくくなり、音圧閾値Ｐthを変更するときの信頼性を担保できる。
【００９５】
また、本実施形態によれば、音の検出回数と位置推定の成功回数の商から位置推定の成功率を算出し、この位置推定の成功率が高くなるように音圧閾値Ｐthを変更する。そのため、変更後の音圧閾値Ｐthによると、第１比較器２５Ａにおいて音源ＳＳからの音が変更前よりも検出されやすくなる。
また、本実施形態では、音圧閾値Ｐthを高い値に変更するときには、位置推定の成功回数が減少しないかも判定する。これにより、変更後の音圧閾値Ｐthが適正なレベルよりも高くなることが抑止される。
【００９６】
また、本実施形態における監視処理および変更判定が繰り返し実行されると、比較部２５の音圧閾値Ｐthは、周囲環境の騒音に応じた最適値に収束する。したがって、本実施形態によれば、音源位置推定部２０は、監視処理および変更判定の繰り返しによって、周囲環境の騒音に適合した比較部２５の音圧閾値Ｐthを得やすくなる。
【００９７】
また、本実施形態における監視処理および変更判定が繰り返し実行されると、周囲環境の騒音の有無、騒音の高低が変化したときには、変化した周囲環境の騒音に追従するように比較部２５の音圧閾値Ｐthが変更される。したがって、本実施形態によれば、音源位置推定部２０は、周囲環境の騒音が変化したときにも、比較部２５の音圧閾値を適切な状態に変更できる。
【００９８】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択することや、他の構成に適宜変更することが可能である。
【００９９】
上記実施形態では、音源位置推定部２０を空気調和装置に実装した例を説明した。しかし、音源位置推定部２０は、照明装置や、監視カメラなどの監視装置などに適用してもよい。
【０１００】
上記実施形態において、音源ＳＳから発せられる音は、例えば、スマートフォンやリモコンを操作したときの操作音であってもよい。
また、音源ＳＳは電子機器に限定されることなく、人物Ｐの音声で位置推定を行ってもよい。この場合には、音源位置推定部２０に人物Ｐの声紋を予め学習させ、人物Ｐの音声の波形と学習した声紋との相関に基づいて、音源位置推定部２０に人物Ｐの個人認証を実行させることもできる。
【０１０１】
上記実施形態においては、マイクＭＣ１の音の検出時間を基準として、他の３つのマイクの音の検出時間との差を求めたが、マイクＭＣ２−ＭＣ４のいずれを基準としてもよい。
また、上記実施形態の音源位置推定部２０は、高さ方向Ｚの座標ｚを含む三次元の座標で音源の位置を推定した。しかし、計算を簡易にするために、音源位置推定部２０は、幅方向Ｘの座標ｘおよび奥行方向Ｙの座標ｙの二次元の座標で音源の位置を推定してもよい。
【０１０２】
上記実施形態においては、比較部２５の音圧閾値Ｐth,ＰthL,ＰthHの音圧の刻み幅が６ｄＢで一定である例を説明したが、音源位置推定部２０は、これらの音圧閾値の音圧の刻み幅を動的に変更してもよい。例えば、変更判定において音圧閾値Ｐthを維持する判定が一定回数連続したときには、音圧閾値Ｐth,ＰthL,ＰthHの音圧の刻み幅を小さくしてもよい。
【０１０３】
上記実施形態においては、位相差算出部３１および推定部３３が、第１比較器２５Ａ、第２比較器２５Ｂ、第３比較器２５Ｃの間で共用される構成例を説明した。しかし、第１比較器２５Ａ、第２比較器２５Ｂ、第３比較器２５Ｃのそれぞれに対応して、位相差算出部３１および推定部３３を３つずつ設けるようにしてもよい。
【０１０４】
上記実施形態においては、音源ＳＳからの音の検出時間差に基づいて位置推定を行う位置推定装置の例を説明した。しかし、本発明における発信源からの振動波は音波に限定されない。例えば、本発明は、赤外線などの電磁波の検出時間差に基づいて位置推定を行うものであってもよい。電磁波を受ける場合の受信器としては、例えば、光電変換センサを用いればよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  空気調和装置
１１  底面部
１２  吸い込みグリル
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ  吹出口
１４  風向調整機構
１５  水平フラップ
２０  音源位置推定部
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ  受信部
２２  演算部
２３  増幅部
２４  帯域通過フィルタ
２５  比較部
２５Ａ  第１比較器
２５Ｂ  第２比較器
２５Ｃ  第３比較器
３１  位相差算出部
３２  記憶部
３３  推定部
３４  閾値変更部
４０  空調制御部
４１，４２  モータ
４３  記憶媒体
１００  部屋
１０１  天井
ＭＣ１，ＭＣ２，ＭＣ３，ＭＣ４  マイク
Ｐ  人物
ＳＳ  音源
【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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