(57)【要約】【課題】  ユーザー周辺の暗騒音に対応してユーザーがわかりやすいように機器の動作状態を報知する動作状態報知装置を提供する。【解決手段】  ユーザー２１周辺の音をユーザー２１が携帯する音情報検知部１のセンサマイク１１によって収集し、収集した音を音情報送信部１５が報知音を発する機器に付属させた動作状態情報生成部３へ送信する。動作状態情報生成部３では受信した音情報からマスキング情報算出部３３がマスキングパターンを算出して、報知音決定部３５がマスキングパターンに隠れない音響特性の報知音を決定する一方、報知音生成判定部３９が音情報から決定された報知音がユーザー２１に聞こると判断した場合には報知音を報知音増幅部３７から出力させ、聞こえないと判断した場合には報知音を出力させずに動作状態情報送信部４１から機器の動作状態を音情報検知部１に送信する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザー周辺の音を収集する音情報収集手段と、
前記音情報収集手段が収集した前記音を音情報として送信する音情報送信手段と、
前記音情報送信手段が送信した音情報を受信する音情報受信手段と、
前記音情報受信手段により受信された音情報からマスキング情報を算出するマスキング情報算出手段と、
前記マスキング情報に基づいて報知音の周波数および音圧レベルを決定する報知音決定手段と、
前記動作状態送信手段によって送信された情報を受信する動作状態受信手段と、
前記動作状態受信手段により受信された情報をユーザーに表示する動作状態表示手段と、
を有することを特徴とする動作状態報知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作状態報知装置に関し、特に、家庭内で使用される機器の動作状態報知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭内で使用される各種家電機器、たとえば、炊飯器、電子レンジ、タイマーアラームなどの動作状態は、液晶などの画面に表示する方法と共に、多くの場合、報知音による方法が用いられており、ユーザーに対しての視覚および／または聴覚で確認できるようにしている。
【０００３】
従来の報知音による方法として、機器周囲の騒音および周辺にある機器の発する報知音（これらすべて含めて暗騒音と称する）を測定、分析し、この暗騒音によるマスキングを考慮して、ユーザーの聞き取りやすい報知音を生成、出力する技術がある（特許文献１、２、３、および４など参照）。
【０００４】
ここで、マスキングとは、二つ以上の音が同時に耳に到達したときに、一方の音が他方の音により妨害され、聞き取りにくくなる現象である。
【特許文献１】特開平７−１２３５８号公報
【特許文献２】特開平８−２３３２８７号公報
【特許文献３】特開平９−２００３００号公報
【特許文献４】特開２００２−２３０６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術では、報知音を発する機器自身の周囲の暗騒音を検出して、そこからマスキング情報を算出し、これに基づいてマスキングされない報知音を生成、出力しており、報知音を聞くユーザー周辺の音環境は考慮されていないといった問題がある。
【０００６】
このため、たとえば、ユーザーが報知音を発する機器から離れて別の作業を行っている場合、機器が周辺の暗騒音と異なる報知音を生成し、出力しても、その報知音に気づかないことになる。
【０００７】
また、ユーザーの周りの暗騒音レベルが高く、機器周辺では暗騒音レベルが低い場合、または、ユーザー周辺の暗騒音と機器周辺の暗騒音が異なる場合などでも、機器が自身の周辺の暗騒音に隠れないような報知音をならしたとしても、ユーザー周辺の暗騒音によって聞き取りづらいまたは聞こえないといった問題も起こる。
【０００８】
このような状態では、報知音そのものが気づきにくいまたは聞こえないため、ユーザーは、多くの場合、動作中の機器の状態が気になり、それを知るためにわざわざ機器の近くまで移動しなければならないこともある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、ユーザー周辺の暗騒音に対応してユーザーがわかりやすいように機器の動作状態を報知することのできる動作状態報知装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、ユーザー周辺の音を収集する音情報収集手段と、前記音情報収集手段が収集した前記音を音情報として送信する音情報送信手段と、前記音情報送信手段が送信した音情報を受信する音情報受信手段と、前記音情報受信手段により受信された音情報からマスキング情報を算出するマスキング情報算出手段と、前記マスキング情報に基づいて報知音の周波数および音圧レベルを決定して出力する報知音生成出力手段と、音情報に基づいて前記報知音生成出力手段から報知音の出力を行うか否かを決定する報知音生成判定部手段と、前記報知音生成判定部手段が、少なくとも報知音を出力させないと判断した場合に、機器の動作状態情報を送信する動作状態送信手段と、前記動作状態送信手段によって送信された情報を受信する動作状態受信手段と、前記動作状態受信手段により受信された情報をユーザーに表示する動作状態表示手段と、を有することを要旨とする動作状態報知装置である。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明のように本発明によれば、ユーザー周辺の音を検知して、これを音情報として送信して、この音情報に基づいてユーザー周辺の音にマスクされない報知音を発するか、または動作状態として表示することとしたので、ユーザーが報知音を発生する機器から離れた場所やユーザー周辺と報知音を発する機器周辺とは異なる音環境にいる場合でも確実に、機器の動作状態をユーザーに知らせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る動作状態報知装置の一実施の携帯を示すブロック図である。
【００１４】
この動作状態報知装置は、大別して、ユーザーが携帯またはユーザーの近傍に置かれる音情報検知部１と、報知音を発する機器側に設けられる動作状態情報生成部３と、とに分かれている。
【００１５】
音情報検知部１は、センサマイク１１、送信判定部１３、音情報送信部１５、動作状態情報受信部１７、および動作状態情報表示部１９から構成されている。
【００１６】
動作状態情報生成部３は、音情報受信部３１、マスキング情報算出部３３、報知音決定部３５、報知音増幅部３７、報知音生成判定部３９、動作状態情報送信部４１から構成されている。
【００１７】
以下各部の機能、動作について説明する。
【００１８】
音情報検知部１は、ユーザー２１が身に付けたり身近なところに置かれたりすることで、ユーザー２１を取り巻く様々な音（これを暗騒音２３と称する）をセンサマイク１１が収集する。ここで収集される暗騒音２３は、ユーザーに聞こえる周囲の音すべてである。これは、たとえば、家庭内で聞こえる様々な音で、流し台や洗面所などにおける流水音、子供の泣き声や、その他の人の話声、外部からの騒音、他の機器が発する報知音などである。
【００１９】
センサマイク１１が収集した暗騒音２３は、暗騒音信号（電気信号）として送信判定部１３および音情報送信部１５に送られる。
【００２０】
送信判定部１３では、暗騒音信号の信号レベルとあらかじめ設定されているしきい値（送信しきい値と称する）とを比較し、この送信しきい値を超えた信号レベルの入力があった場合にのみ、音情報送信部１５に対してセンサマイク１１が収集した音を音情報として送信するように指令する。ここで音情報とは、センサマイク１１が種集下音の電気信号をそのまま送信してもよいし、デジタル信号に変換してから送信するなど音情報送信部および音情報受信部の無線通信機能によって異なる。
【００２１】
音情報送信部１５は、動作状態情報生成部３に備えられている音情報受信分３１との間で無線通信を行うものである。
【００２２】
音情報送信部１５は、部送信判定部１３から音情報を送信する旨の指令があった場合に、センサマイク１１からの暗騒音信号を音情報として動作状態情報生成部３に送信する。なお、音情報送信部１５は送信判定部１３から音情報を送信する旨の指令がない場合には、送信動作は行わない。
【００２３】
なお、送信判定部１３の処理は、たとえば、常にセンサマイク１１からの暗騒音信号の信号レベルと送信しきい値とを比較し、暗騒音信号の信号レベルが送信しきい値より高くなっている間中音情報を送信する旨の指令を音情報送信部１５へ送る方法と、暗騒音信号の信号レベルが送信しきい値より高くなっている間、一定時間間隔で音情報を送信する旨の指令を音情報送信部１５へ送る方法がある。前者の場合、音情報送信部１５は、音情報を送信する旨の指令がある間は動作状態情報生成部３に音情報を送信する。一方、後者の場合、音情報送信部１５は、音情報を送信する旨の指令があった時点から動作状態情報生成部３に音情報を送信し、前記一定時間間隔の間に再び音情報を送信する旨の指令があれば、音情報の送信を継続し、前記一定時間間隔の間に音情報を送信する旨の指令がなければ、音情報の送信を停止する。
【００２４】
動作状態情報生成部３は、報知音を発する機器内部に設けられるか、またはこのような機器に付属（外付でもよい）する。
【００２５】
そして、動作状態情報生成部３は、音情報検知部１から送信された音情報信号を音情報受信部３１で受信し、受信された音情報信号をマスキング情報算出部３３が分析する。
【００２６】
マスキング情報算出部３３における音情報信号の分析は、従来からある方法を用いることができる（たとえば特許文献４の段落００２５〜００２９）。
【００２７】
すなわち、音情報としてセンサマイク１１からの信号そのものを受信する場合（すなわちセンサマイク１１から出力された電気信号を受信する場合）、まず、マスキング情報算出部３３において、受信した音情報である電気信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）する。なお、高速フーリエ変換は、公知である様々なアルゴリズムを利用することができる。
【００２８】
そして、高速フーリエ変換された信号から周波数帯域（バンド）ごとにマスキングしきい値を算出して、マスキングパターンを作成する。ここで、マスキングパターンとは、バンドごとのマスキングしきい値を表したものである。なお、マスキングしきい値の算出方法は、国際標準化機構／国際電気標準会議が作成した「ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１７−７  ＡＮＮＥＸ  Ｂ  第２章  ＥＮＣＯＤＥＲ」に詳細に記載されている。
【００２９】
マスキング情報算出部３３により算出されたマスキングパターンおよび音情報受信部３１で受信された音情報信号は、報知音決定部３５に送られる。
【００３０】
報知音決定部３５は、マスキングパターンからはずれた周波数特性で、かつ、音情報信号の信号レベルより十分に大きく、ユーザー２１が聞き取れる報知音の音響特性を選択して決定する。なお、このような報知音の音響特性の決定は、従来の方法と同じでよい（たとえば特許文献４の段落００３０〜００４２）。
【００３１】
そして、決定された報知音の音響特性は、報知音増幅部３７に送られ、さらに報知音生成判定部３９へ送られる。
【００３２】
報知音生成判定部３９は、機器が動作状態を知らせるべき状況になった場合に機器から送られる報知音を発するための指令信号である報知起動情報が来たときに、各情報から報知音を出力するかどうか、つまり、決定された報知音の音響特性に基づいて、実際に報知音をならすか否かを決定する。
【００３３】
機器が動作状態を知らせるべき状況になった場合とは、たとえば、動作状態を報知する機能を持つ機器が、あるタスクを開始したとき、終了したとき、または異常があったときなどである。そして報知起動情報は、単に、報知音を発生させることを指令するだけではなく、これらの動作状態自体についての情報も含まれている。
【００３４】
報知音を出力するか否は、あらかじめ出力する周波数帯域の範囲と、報知音の音圧レベルにしきい値を設定し、決定された報知音の音響特性が、この周波数帯域の範囲内であり、かつ、音圧レベルがしきい値以下である場合に報知音を出力するように判定する。
【００３５】
ここであらかじめ設定される周波数帯域の範囲は、人間の可聴周波数帯域であり、音圧レベルのしきい値は発生させることのできる最大音圧レベルである。
【００３６】
この判定は、ユーザー２１周辺の暗騒音２３の音圧レベルが大きく、発生させることのできる報知音の音圧レベルと周波数では、情報を伝達することが困難であると判断した場合に、報知音を出力しても無駄になるので、そのような場合に報知音を出力しないようにするものである。
【００３７】
また、周波数特性においてもある周波数帯域を設定し、この範囲を外れたユーザー２１が聞き取るには困難であろう周波数で報知音を生成せざるを得ないと判断された場合にも報知音を出力しないようにする。
【００３８】
つまりこれらの報知音を出力しないと判断された場合には、報知音増幅部３７に対してなにも指令しない。
【００３９】
そして、報知音生成判定部３９において報知音を出力しないと判断された場合は、動作状態情報送信部４１から報知起動情報に含まれている動作状態情報（前記の通り起動、終了、異常ありなどの動作状態）を音情報検知部１に送信する。
【００４０】
動作状態情報送信部４１により送信された動作状態情報は、動作状態情報受信部１７が受信する。そして、動作状態情報表示部１９においてユーザー２１に動作状態情報を受信したことがわかるように表示される。ここで動作状態情報表示部派、たとえば液晶表示装置である。
【００４１】
なお、動作状態情報表示部１９に代えて、または動作状態情報表示部１９と共に、振動手段や光点滅手段などを音情報検知部１に備え、動作状態情報を受信したことがユーザー２１にわかるように振動を発したり、光を点滅させるようにしてもよい。
【００４２】
一方、報知音生成判定部３９において報知音を出力すると判断された場合は、報知音生成判定部３９は、報知音増幅部３７に対して決定された報知音の音響特性に基づいた報知音を生成して増幅し、出力するように指令する。このとき報知音の音色を報知起動情報に含まれている動作状態情報によってどのような音色で出力させるかを指令する。これによりユーザーは、発せられた報知音の音色で機器の状態をある程度予測することが可能となる。
【００４３】
ここで、報知音の音色としては、たとえば基本音として電子音（ピーピーピー音など）やチャイム音（ピンポーン）などの音で、これらの音が報知音決定部３５で決定された周波数特性と音圧レベル（音量）を持つように、報知音増幅部３７で変調および増幅されてスピーカー４３から出力される。
【００４４】
ここで、たとえばチャイム音（ピンポーン）生成の一例を説明する。
【００４５】
図２は、チャイム音生成を説明するための信号波形を示す図面である。
【００４６】
まず、図２（ａ）に示すような音波信号Ｓを周波数発振機など（不図示）により生成する。ここで生成する音波信号は、人間の可聴周波数帯域内であって報知音決定部３５によって決定された報知音の音響特性の周波数を持つ信号である。したがって、周波数発振機などは、この音波信号Ｓを生成するために、報知音増幅部３７内に設けられており、様々な可聴周波数帯域内の周波数を出力できるものと備えておくことが望ましい。
【００４７】
そして、生成された音波信号と図２（ｂ）に示す高周波パルス信号Ｆとの論理積をとることで、図２（ｃ）に示すようなパルス幅変調波Ｗを生成する。この高周波パルス信号Ｆは、たとえば、ピンポーンのような音色（音程感）を加えるためのものである。したがって、この高周波パルス信号Ｆのパルス幅を様々に変えることで様々な音色の報知音を生成することも可能である。
【００４８】
このようにして生成されたパルス幅変調波Ｗが増幅されて、スピーカー４３から出力されると、そこから発せられる報知音は、図２（ｃ）中に鎖線で示すように、高周波パルス信号のデューティー比の低下に伴って徐々に音圧が低下し、この結果、「ピンポーン」のような報知音となる。
【００４９】
報知音の音色は、このような電子音を基本とするものに代えて、音楽などを鳴らすようにしてもよい。
【００５０】
なお、報知音を出力すると決定した場合にも、動作状態情報送信部４１から動作状態情報を音情報検知部１に送信し、動作状態情報表示部１９においてユーザー２１に動作状態情報を受信したことがわかるように表示させてもよい。
【００５１】
次に、この動作状態報知装置による報知動作の処理手順を説明する。
【００５２】
図３および図４は、動作状態報知装置による報知動作全体の処理手順を示すフローチャートである。なお、このフローチャートでは音情報検知部１と動作状態情報生成部３のそれぞれの処理を並列的に示すと共に、互いの信号のやりとりを示している。
【００５３】
まず、センサマイク１１がユーザー２１周辺の暗騒音２３を収集する（Ｓ１１）。
【００５４】
そして、送信判定部１３が、暗騒音２３の信号レベルが送信しきい値を超えたか否かを判定し（Ｓ１２）、送信しきい値を超えている場合には、音情報送信部１５から入力された暗騒音２３を音情報として動作状態情報生成部３へ送信する（Ｓ１３）。
【００５５】
一方、動作状態情報生成部３では、音情報受信部３１が音情報を受信し（Ｓ３１）、受信した音情報に基づいてマスキング情報算出部３３がマスキングパターンを算出する（Ｓ３２）。
【００５６】
続いて、報知音決定部３５が、マスキングパターンに基づいて、報知音の音響特性を決定する（Ｓ３３）。すなわち、ユーザー２１周辺の音環境によってマスクされることのないユーザー２１が聞き取りやすい報知音の音響特性を決定する。
【００５７】
続いて、報知音生成判定部３９が、機器から報知起動情報を受けたか否かを判断する（Ｓ３４）。
【００５８】
ここで報知音生成判定部３９が機器から報知起動情報を受けていない場合（Ｓ３４：Ｎｏ）にはそのままステップＳ３１へ戻り、音情報を受信して、随時音情報によってマスクされない報知音の音響特性を決定する処理を続ける。これによりユーザー周辺の音環境の変化に追従して、ユーザーに聞き取りやすい報知音の音響特性を決定することができる。
【００５９】
一方、報知音生成判定部３９が機器から報知起動情報を受けた場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）には、続いて、報知音生成判定部３９は、報知音決定部３５によって決定された報知音の音響特性があらかじめ設定された周波数帯域（可聴周波数帯域）の範囲内で、かつ、報知音の音圧レベルしきい値以下であるか否かを判断する（Ｓ３５）。
【００６０】
ここで報知音決定部３５によって決定された報知音の音響特性があらかじめ設定された周波数帯域の範囲内で、かつ、報知音の音圧レベルしきい値以下である場合（Ｓ３５：Ｙｅｓ）は、報知音を出力するように報知音増幅部３７へ指令して報知音を出力させる（Ｓ３６）と共に、動作状態情報送信部４１に対して音情報検知部１へ動作状態情報を送信するように指令して動作状態情報を送信する（Ｓ３７）。なお、ここで送信する動作状態情報は、報知起動情報として受信した状態に基づくものであり、たとえば、機器の起動、終了、故障など機器から報知起動情報として伝えられた情報である。
【００６１】
一方、ステップＳ３５において、報知音を鳴らさないと判断された場合（Ｓ３５：Ｎｏ）、すなわち、報知音決定部３５によって決定された報知音の音響特性があらかじめ設定された周波数帯域の範囲内ではないか、または、報知音の音圧レベルしきい値以上である場合は、動作状態情報送信部４１に対して音情報検知部１へ動作状態情報を送信するように指令して動作状態情報を送信する（Ｓ３７）。これにより動作状態情報が送信される。
【００６２】
そして、音情報検知部１では作状態情報受信部が動作状態情報を受信し（Ｓ１４）、動作状態情報表示部１９によってユーザー２１にわかるように受信した動作状態情報が表示される（Ｓ１５）。
【００６３】
以上のように、本実施の形態によれば、ユーザー２１周辺の音を音情報検知部１が収集して、収集した音を音情報として動作状態情報生成部３へ送信し、動作状態情報生成部３がその音情報に基づいて、ユーザー２１周辺の音環境に対応した聞き取りやすい報知音を生成、出力するか、または、報知音が聞こえないと判断した場合には、音情報検知部１に備えられている動作状態情報表示部１９、機器の動作状態を表示させるようにしたので、ユーザー２１が機器の設置場所と異なる音環境にいる場合でも、ユーザー２１に聞き取りやすい報知音を鳴らすことができ、また、ユーザー２１が報知音を聞き取りづらいところにいる場合には、表示部を介して機器の動作状態を伝えることができる。
【００６４】
以上本発明を適用した実施の形態について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００６５】
たとえば、音情報検知部１は、機器からユーザー２１が離れた場所で携帯されることになるため、せっかく機器の状態が報知されても、すぐに機器のそばに行くことができず、報知された機器の状態をすぐに確認できないこともある。そこで、音情報検知部１には、動作状態情報受信部１７が受信した動作状態情報を記憶するための情報記憶手段を加えてもよい。これにより、報知された時点ではなく、後からでも機器の動作状態情報を確かめることが可能となる。
【００６６】
また、上述した実施の形態では、音情報検知部１の中に、ユーザー周辺の音を収集するマイクセンサと、機器の状態を表示するための動作状態情報受信部１７および動作状態表示部１９を同時に備えることとしているが、これらは別々のものであってもよい。
【００６７】
さらには、音情報検知部１として、動作状態情報生成部３と対になる個別の専用機を製作しても良いが、専用機に代えて、たとえば、携帯電話（ＰＨＳを含む）に、この音情報検知部１の機能を持たせることも可能である。この場合、携帯電話のマイクがセンサマイク１１として、また、ディスプレイが動作状態情報表示部１９として利用できる。そして各部の機能は、携帯電話に対して上述した処理手順に沿って作成されたプログラムを実行させることで、容易に音情報検知部１としての機能を実施させることが可能である。
【００６８】
このように携帯電話を音情報検知部１として使用する場合、音情報送信部１５および動作状態情報受信部１７としては、携帯電話としての電話機能を用いても良いが、その他に近距離の無線通信手段（たとえばブルーツース）などを備えていることが望ましい。このように近距離の無線通信手段を用いることで、動作状態情報生成部３側における音情報受信部３１および動作状態情報送信部４１として近距離の無線通信手段を備えれば、容易に本発明を実施することが可能となる。
【００６９】
また、携帯電話と同様にして、携帯情報端末装置（ＰＤＡ）などを音情報検知部１として利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る動作状態報知装置の一実施の携帯を示すブロック図である。
【図２】チャイム音生成を説明するための信号波形を示す図面である。
【図３】動作状態報知装置による報知動作全体の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図３に続く、動作状態報知装置による報知動作全体の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１  音情報検知部
３  動作状態情報生成部
１１  センサマイク
１３  送信判定部
１５  音情報送信部
１７  動作状態情報受信部
１９  動作状態情報表示部
２１  ユーザー
２３  暗騒音
３１  音情報受信部
３３  マスキング情報算出部
３５  報知音決定部
３７  報知音増幅部
３９  報知音生成判定部
４１  動作状態情報送信部
４３  スピーカー
【図１】
2005070894.tif 000003
【図２】
2005070894.tif 000004
【図３】
2005070894.tif 000005
【図４】
2005070894.tif 000006