(57)【要約】【課題】  送信端末の位置に応じて定められる送話エリア内の受信端末に送信先を絞り込んで音声信号を配信することができる音声通信システムを提供する。【解決手段】  音声信号を生成するマイクロホンと、音声信号を送信する無線通信部とを備えた送信端末と、音声信号を受信する無線通信部を備えた複数の受信端末と、１又は２以上のＡＰと、ＡＰを介して送信端末及び受信端末と通信し、送信端末から受信端末へ音声信号を中継するサーバ装置からなる。サーバ装置は、送信端末及び受信端末がそれぞれ位置する送信位置及び受信位置を取得する位置情報取得部と、送信位置に基づいて送話エリアを決定する送話エリア決定部と、送話エリア及び受信位置に基づいて音声信号の送信先となる受信端末を選択する送信先選択部と、ＡＰを介して送信端末から音声信号を受信し、選択された受信端末を送信先に指定して当該音声信号を送信するネットワーク通信部により構成される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号を生成するマイクロホンと、上記音声信号を無線送信する無線通信部とを備えた送信端末と、
音声信号を受信する無線通信部を備えた２以上の受信端末と、
１又は２以上のアクセスポイントと、
上記アクセスポイントを介して、上記送信端末及び上記受信端末と通信し、上記送信端末から上記受信端末へ音声信号を中継するサーバ装置とからなる音声通信システムにおいて、
上記サーバ装置は、上記送信端末及び上記受信端末がそれぞれ位置する送信位置及び受信位置を取得する位置情報取得部と、
上記送信位置に基づいて、送話エリアを決定する送話エリア決定部と、
上記送話エリア及び上記受信位置に基づいて、音声信号の送信先となる上記受信端末を選択する送信先選択部と、
上記アクセスポイントを介して上記送信端末から音声信号を受信し、選択された上記受信端末を送信先に指定して当該音声信号を送信するネットワーク通信部とを備えたことを特徴とする音声通信システム。
【請求項２】
上記サーバ装置は、使用者の向きを上記送信端末から取得する向き情報取得部を備え、
上記送話エリア決定部は、上記送信位置及び上記使用者の向きに基づいて、上記送話エリアを決定することを特徴とする請求項１に記載の音声通信システム。
【請求項３】
上記送話エリアが、上記送信端末から一定の距離範囲内であって、上記使用者の向きを含む一定の角度範囲内からなることを特徴とする請求項２に記載の音声通信システム。
【請求項４】
上記受信端末は、受信した音声信号を出力するスピーカを備え、
上記サーバ装置は、上記送信端末及び上記受信端末間の距離に応じて、音声信号の受話音量を異ならせる受話音量調整部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の音声通信システム。
【請求項５】
上記受信端末は、受信した音声信号を出力するスピーカを備え、
上記サーバ装置は、上記使用者の向きと上記送信端末から見た上記受信端末の方向とのなす角度に応じて、音声信号の受話音量を異ならせる受話音量調整部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の音声通信システム。
【請求項６】
上記受信端末は、それぞれが一定の音声パターンからなる２以上の操作コマンドを保持する操作コマンド記憶部と、
受信した音声信号に基づいて上記操作コマンドを選択し、操作対象機器へ出力する操作コマンド選択部とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の音声通信システム。
【請求項７】
上記ネットワーク通信部は、上記使用者が上記受信位置に対応して予め定められる仮想ポイントを向いていれば、上記受信端末が上記送話エリア内に存在するか否かに関わらず、上記送信端末から受信した音声信号を送信することを特徴とする請求項６に記載の音声通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声通信システムに係り、さらに詳しくは、アクセスポイントを介して送信端末及び受信端末と通信するサーバ装置が送信端末から受信端末へ音声信号を中継する音声通信システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネル掘削の工事現場のように大騒音下で作業する場合、作業者間で会話は成立しにくい。特に、話者が防塵マスクを着用している場合、聴者が話者の声を聴き取るのは困難である。また、防塵マスクを外して聴者に話しかける場合であっても、話者は大声で喋らなければならない。このため、大騒音下において、防塵マスクを着用したまま、会話することができる音声通信システムを実現することが従来から望まれていた。
【０００３】
そこで、送話用のマイクロホンと、受話用のスピーカを備えたインカムを用いて作業者間の会話を無線通信により中継させることが考えられる。しかしながら、この様な従来の音声通信システムでは、話者のインカムから送信された音声信号が、通信可能なエリア内の全ての作業者に配信されてしまうという問題があった。
【０００４】
なお、特許文献１には、使用者が向いている方位を算出し、使用者が向いている方位に通信対象の端末が存在すれば、当該端末と通信を確立させるＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）装置が記載されている。しかし、この特許文献１に記載のＨＭＤ装置は、サーバ装置から映像コンテンツをダウンロードして表示し、音声データを再生するものであり、使用者の声を送信できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２７３０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、送信端末の位置に応じて定められる送話エリア内の受信端末に送信先を絞り込んで音声信号を配信することができる音声通信システムを提供することを目的としている。
【０００７】
特に、送信端末から一定の距離範囲内であって、使用者の向きを含む一定の角度範囲内を送話エリアとして音声信号を配信することができる音声通信システムを提供することを目的としている。
【０００８】
また、本発明は、送信端末及び受信端末間の距離に応じて異なる受話音量で音声信号を出力させることができる音声通信システムを提供することを目的としている。また、本発明は、使用者の向きと送信端末から見た受信端末の方向とのなす角度に応じて異なる受話音量で音声信号を出力させることができる音声通信システムを提供することを目的としている。
【０００９】
また、本発明は、送信端末から一定の距離範囲内であって、使用者の向きを含む一定の角度範囲内を送話エリアとして音声信号を配信することにより、操作対象機器を遠隔操作することができる音声通信システムを提供することを目的としている。さらに、本発明は、送信端末の使用者が仮想ポイントを向いた状態で操作コマンドを発声することにより、受信端末が送話エリア内に存在するか否かに関わらず、操作対象機器を遠隔操作することができる音声通信システ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】
【００１０】
第１の本発明による音声通信システムは、音声信号を生成するマイクロホンと、上記音声信号を無線送信する無線通信部とを備えた送信端末と、音声信号を受信する無線通信部を備えた２以上の受信端末と、１又は２以上のアクセスポイントと、上記アクセスポイントを介して、上記送信端末及び上記受信端末と通信し、上記送信端末から上記受信端末へ音声信号を中継するサーバ装置とからなる。
【００１１】
上記サーバ装置は、上記送信端末及び上記受信端末がそれぞれ位置する送信位置及び受信位置を取得する位置情報取得部と、上記送信位置に基づいて、送話エリアを決定する送話エリア決定部と、上記送話エリア及び上記受信位置に基づいて、音声信号の送信先となる上記受信端末を選択する送信先選択部と、上記アクセスポイントを介して上記送信端末から音声信号を受信し、選択された上記受信端末を送信先に指定して当該音声信号を送信するネットワーク通信部とを備えて構成される。この様な構成によれば、送信端末の位置に応じて定められる送話エリア内の受信端末に送信先を絞り込んで音声信号を配信することができる。
【００１２】
第２の本発明による音声通信システムは、上記構成に加え、上記サーバ装置が、使用者の向きを上記送信端末から取得する向き情報取得部を備え、上記送話エリア決定部が、上記送信位置及び上記使用者の向きに基づいて、上記送話エリアを決定するように構成される。この様な構成によれば、送信端末の使用者が向いている方向に送話エリアを絞り込んで音声信号を配信することができる。
【００１３】
第３の本発明による音声通信システムは、上記構成に加え、上記送話エリアが、上記送信端末から一定の距離範囲内であって、上記使用者の向きを含む一定の角度範囲内からなるように構成される。この様な構成によれば、送信端末から一定の距離範囲内であって、使用者の向きを含む一定の角度範囲内を送話エリアとして音声信号を配信することができる。
【００１４】
第４の本発明による音声通信システムは、上記構成に加え、上記受信端末が、受信した音声信号を出力するスピーカを備え、上記サーバ装置が、上記送信端末及び上記受信端末間の距離に応じて、音声信号の受話音量を異ならせる受話音量調整部を備えて構成される。
【００１５】
この音声通信システムでは、サーバ装置が、送信端末と受信端末との間の距離に応じて音声信号の受話音量を異ならせる。このため、受信端末では、サーバ装置から受信した音声信号を当該距離に応じて異なる受話音量で出力させることができる。
【００１６】
第５の本発明による音声通信システムは、上記構成に加え、上記受信端末が、受信した音声信号を出力するスピーカを備え、上記サーバ装置が、上記使用者の向きと上記送信端末から見た上記受信端末の方向とのなす角度に応じて、音声信号の受話音量を異ならせる受話音量調整部を備えて構成される。
【００１７】
この音声通信システムでは、サーバ装置が、使用者の向きと送信端末から見た受信端末の方向とのなす角度に応じて音声信号の受話音量を異ならせる。このため、受信端末では、サーバ装置から受信した音声信号を当該なす角度に応じて異なる受話音量で出力させることができる。
【００１８】
第６の本発明による音声通信システムは、上記構成に加え、上記受信端末が、それぞれが一定の音声パターンからなる２以上の操作コマンドを保持する操作コマンド記憶部と、受信した音声信号に基づいて上記操作コマンドを選択し、操作対象機器へ出力する操作コマンド選択部とを備えて構成される。
【００１９】
この音声通信システムでは、サーバ装置が、送信端末から一定の距離範囲内であって、使用者の向きを含む一定の角度範囲内を送話エリアとして音声信号を配信することにより、操作対象機器を遠隔操作することができる。また、音声信号の送信先を送話エリア内の受信端末に絞り込むことにより、送信端末の使用者によって意図しない機器が誤操作されるのを抑制することができる。
【００２０】
第７の本発明による音声通信システムは、上記構成に加え、上記ネットワーク通信部が、上記使用者が上記受信位置に対応して予め定められる仮想ポイントを向いていれば、上記受信端末が上記送話エリア内に存在するか否かに関わらず、上記送信端末から受信した音声信号を送信するように構成される。
【００２１】
この様な構成によれば、送信端末の使用者は、仮想ポイントを向いた状態で操作コマンドを発声することにより、受信端末が送話エリア内に存在するか否かに関わらず、操作対象機器を遠隔操作することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による音声通信システムでは、送信端末の位置に応じて定められる送話エリア内の受信端末に送信先を絞り込んで音声信号を配信することができる。特に、送信端末から一定の距離範囲内であって、使用者の向きを含む一定の角度範囲内を送話エリアとして音声信号を配信することができる。
【００２３】
また、送信端末及び受信端末間の距離、或いは、使用者の向きと送信端末から見た受信端末の方向とのなす角度に応じて異なる受話音量で音声信号を出力させることができる。
【００２４】
また、送信端末から一定の距離範囲内であって、使用者の向きを含む一定の角度範囲内を送話エリアとして音声信号を配信することにより、操作対象機器を遠隔操作することができる。さらに、送信端末の使用者が仮想ポイントを向いた状態で操作コマンドを発声することにより、受信端末が送話エリア内に存在するか否かに関わらず、操作対象機器を遠隔操作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１による音声通信システム１００の一構成例を示したシステム図である。
【図２】図１の送受信端末１０の構成例を示したブロック図である。
【図３】図１の中継サーバ２３の構成例を示したブロック図である。
【図４】話者１の顔の向き２を基準として形成される指向エリアを模式的に示した説明図である。
【図５】図１の音声通信システム１００における音声信号の配信時の動作の一例を示した図であり、話者１の向き２に形成される送話エリア３が示されている。
【図６】図１の音声通信システム１００における音声信号の配信時の動作の他の一例を示した図である。
【図７】図３の中継サーバ２３における音声配信時の動作の一例を示したフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２による音声通信システム１００における受信端末５０の一構成例を示したブロック図である。
【図９】図８の音声通信システム１００における音声信号の配信時の動作の一例を示した図であり、受信端末５０が送話エリア３内に存在する場合が示されている。
【図１０】図８の音声通信システム１００の他の構成例を示した図であり、受信端末５０の位置に対応して予め定められる仮想ポイント７１が示されている。
【図１１】図８の音声通信システム１００のその他の構成例を示した図であり、仮想ポイント７１から一定の距離範囲内を仮想受話エリアとする場合が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施の形態１．
＜音声通信システム＞
図１は、本発明の実施の形態１による音声通信システム１００の一構成例を示したシステム図である。この音声通信システム１００は、３以上の送受信端末１０と、１又は２以上のＡＰ（アクセスポイント）２１と、これらのＡＰ２１がＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）２２を介して接続された中継サーバ２３とからなる移動体通話システムである。
【００２７】
送受信端末１０は、マイクロホンなどの音声入力装置と、スピーカなどの音声出力装置と、音声信号の無線通信装置とからなるヘッドセットであり、使用者の頭部に装着した状態で使用される。ＡＰ２１は、所定の周波数帯域の電波を利用して無線サービスエリア内の送受信端末１０と通信する通信機器である。
【００２８】
中継サーバ２３は、ＡＰ２１を介して、各送受信端末１０と通信し、送信端末から受信端末へ音声信号を中継するためのサーバ装置である。この中継サーバ２３は、いずれかの送受信端末１０から音声信号が送信された場合に、ＡＰ２１を介して当該音声信号を受信し、送信端末の位置と使用者の向きとに応じて定められる送話エリア内の送受信端末１０に送信先を絞り込んで音声信号を配信する。
【００２９】
音声信号の送信先を送話エリア内の送受信端末１０に絞り込むことにより、話者、すなわち、当該音声信号の送信元の送受信端末１０の使用者が意図しない送受信端末１０に音声信号が配信されるのを防止することができる。
【００３０】
＜送受信端末１０＞
図２は、図１の送受信端末１０の構成例を示したブロック図である。この送受信端末１０は、マイクロホン１１、音声処理部１２、送信制御部１３、無線通信部１４、スピーカ１５、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）受信部１６、位置算出部１７、ジャイロセンサ１８及び向き検出部１９により構成される。
【００３１】
マイクロホン１１は、音声信号を生成する音声入力部であり、スピーカ１５は、音声信号を出力する音声出力部である。音声処理部１２は、ＶＡＤ（Voice Activity Detection：発話区間検出）部３１及びノイズ抑圧部３２からなり、発話区間を検出してノイズを抑圧する処理を行う。
【００３２】
ＶＡＤ部３１は、マイクロホン１１から入力される音声信号について、発話区間を検出する。例えば、音量レベルを所定の判定閾値と比較し、その比較結果に基づいて、発話区間が検出される。ノイズ抑圧部３２は、音声信号からノイズを除去するノイズ除去フィルタ部である。このノイズ抑圧部３２は、例えば、非発話区間の音声信号に基づいて、ノイズパターンを生成し、マイクロホン１１から入力される音声信号に重畳させることにより、ノイズを相殺させる。
【００３３】
無線通信部１４は、ＡＰ２１と無線通信し、中継サーバ２３との間で音声信号を送受信するための送受信部である。送信制御部１３は、発話区間であるか否かに応じて音声信号を送信するか否かを制御する。すなわち、送信制御部１３は、中継サーバ２３に対し、発話区間の音声信号を送信する一方、非発話区間については音声信号を送信しないという送信制御を行う。この様な送信制御により、音声通信システム１００内のトラフィック及び中継サーバ２３の処理負荷を抑制することができる。
【００３４】
マイクロホン１１により生成された音声信号は、音声処理部１２において処理され、処理後の音声信号が送信制御部１３及び無線通信部１４を介して中継サーバ２３へ送信される。音声信号は、例えば、パケット化して送信される。一方、無線通信部１４を介して受信した音声信号は、音声処理部１２を介してスピーカ１５に入力され、再生される。
【００３５】
ＧＰＳ受信部１６は、自端末の位置を検知するために、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信し、その受信結果を位置算出部１７へ出力する。位置算出部１７は、ＧＰＳ信号の受信結果に基づいて、自端末の位置を検出する。例えば、３以上のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を同時に受信した場合に、ＧＰＳ信号の受信結果から各ＧＰＳ衛星の位置とＧＰＳ衛星までの距離とを求め、自端末の地球上の位置が算出される。
【００３６】
自端末の位置は、例えば、経度、緯度及び高度を用いて表され、或いは、予め定められる基準ポイントを原点とするＸＹＺ座標を用いて表され、その位置情報は、無線通信部１４を介して中継サーバ２３へ送信される。
【００３７】
ジャイロセンサ１８は、自端末の使用者の向きを検知するための角速度センサであり、例えば、振動体に加わるコリオリの力に基づいて、自端末の角速度を検出する。向き検出部１９は、ジャイロセンサ１８の出力に基づいて、使用者の顔の向きを検出し、その検出結果を無線通信部１４へ出力する。
【００３８】
使用者の顔の向きは、測定開始時における方向と、測定開始時からの経過時間で角速度を積分した積分値とから求められ、その向き情報は、無線通信部１４を介して中継サーバ２３へ送信される。
【００３９】
＜中継サーバ２３＞
図３は、図１の中継サーバ２３の構成例を示したブロック図である。この中継サーバ２３は、ネットワーク通信部２０１、位置及び向き情報取得部２０２、位置及び向き情報記憶部２０３、送話エリア決定部２０４、送信先選択部２０５、音声信号記憶部２０６及び受話音量調整部２０７により構成される。
【００４０】
ネットワーク通信部２０１は、ＬＡＮ２２を介して各ＡＰ２１と通信し、ＡＰ２１の無線サービスエリア内の送受信端末１０との間で音声信号を送受信するための送受信部である。位置及び向き情報取得部２０２は、送受信端末１０の位置を示す位置情報と、送受信端末１０の使用者の向きを示す向き情報とを各送受信端末１０から取得する。
【００４１】
ここでは、送受信端末１０から音声信号を受信した場合に、当該音声信号の送信元の送受信端末１０を送信端末と呼び、送信端末以外の送受信端末１０であって、無線サービスエリア内に存在する送受信端末１０を受信端末と呼ぶことにする。また、送信端末が使用するＡＰ２１と、受信端末が使用するＡＰ２１とは、同じＡＰ２１であっても良いし、異なっていても良い。
【００４２】
位置及び向き情報取得部２０２では、送信端末及び受信端末がそれぞれ位置する送信位置及び受信位置と、送信端末の使用者の向きとが、定期的に取得される。例えば、位置情報及び向き情報の送信要求が、無線サービスエリア内の全ての送受信端末１０を送信先に指定して、一定の時間間隔で繰り返し送信される。或いは、上記送信要求が、所定の配信スケジュールに従って、送信される。
【００４３】
位置及び向き情報記憶部２０３には、送受信端末１０から取得された位置情報及び向き情報が保持される。位置情報及び向き情報は、例えば、送受信端末１０の識別情報と、位置情報及び向き情報と、ＩＰアドレスなどのアドレス情報とからなる端末ごとの管理情報として管理され、位置及び向き情報取得部２０２により定期的に更新される。
【００４４】
送話エリア決定部２０４は、送受信端末１０から音声信号を受信した場合に、当該音声信号の送信位置と、送信端末の使用者の向きとに基づいて、音声信号の配信先となる受信端末を絞り込むための送話エリアを決定する。この送話エリアは、音声信号が送信されるエリアであり、例えば、送信端末から一定の距離範囲内であって、送信端末の使用者の向きを含む一定の角度範囲内からなる。
【００４５】
ここでは、主として、送話エリアが、水平面内における１つの閉領域からなる場合について説明する。つまり、送信端末から受信した音声信号は、送信位置を中心とする円の内部であって、送信端末の使用者の向きを含み、使用者の向きと送信端末から見た受信端末の方向とのなす角度が一定範囲内となる扇形領域を送話エリアとして送信される。
【００４６】
送信先選択部２０５は、送話エリア及び受信位置に基づいて、位置及び向き情報記憶部２０３に登録されている受信端末の中から、音声信号の送信先となる受信端末を選択する。ネットワーク通信部２０１は、送信端末から音声信号を受信した場合に、送信先選択部２０５により選択された受信端末を送信先に指定して当該音声信号を送信する。
【００４７】
音声信号記憶部２０６には、送話エリアを決定して送信先の受信端末を選択する上記処理のために、送信端末から受信した音声信号が一時的に保持される。受話音量調整部２０７は、音声信号記憶部２０６に保持された音声信号について、例えば、送信端末及び受信端末間の距離に応じて、音声信号の受話音量を異ならせる音量調整処理を行う。
【００４８】
或いは、受話音量調整部２０７は、送信端末の使用者の向きと、送信端末から見た受信端末の方向とのなす角度に応じて、音声信号の受話音量を異ならせる音量調整処理を行う。送信端末と受信端末との間の距離に応じて音声信号の受話音量を異ならせることにより、受信端末では、中継サーバ２３から受信した音声信号を当該距離に応じて異なる受話音量で出力させることができる。
【００４９】
また、使用者の向きと送信端末から見た受信端末の方向とのなす角度に応じて音声信号の受話音量を異ならせることにより、受信端末では、中継サーバ２３から受信した音声信号を当該なす角度に応じて異なる受話音量で出力させることができる。
【００５０】
ネットワーク通信部２０１は、受話音量調整部２０７による音量調整処理後の音声信号を送信する。音声信号は、一定時間における音声波形を示す音声フレーム単位で保持され、送話エリアの決定処理、送信先の選択処理及び受話音量の調整処理は、音声フレームごとに実行される。
【００５１】
＜指向エリア＞
図４は、話者１の顔の向き２を基準として形成される指向エリアを模式的に示した説明図である。図中の（ａ）には、水平面内の指向エリアが示され、（ｂ）には、鉛直面内の指向エリアが示されている。話者１は、送信端末の使用者であり、メッセージなどを発声すれば、指向エリア内の送受信端末１０を受信端末として音声信号が配信される。
【００５２】
水平面内の指向エリアは、話者１の顔の向き２を含む一定の角度範囲からなり、その角度範囲を示す指向角θは、８０〜１２０度程度である。すなわち、指向エリアは、話者１から見て、向き２の右側に角度θ１、左側に角度θ２の角度範囲からなり、８０°≦（θ１＋θ２）≦１２０°である。角度θ１，θ２は、例えば、θ１＝θ２＝４０〜６０度程度である。
【００５３】
鉛直面内の指向エリアも、水平面内の指向エリアと同様に、話者１の顔の向き２を含む一定の角度範囲からなり、その角度範囲を示す指向角φは、７０〜１１０度程度である。すなわち、指向エリアは、話者１から見て、向き２の上方に角度φ１、下方に角度φ２の角度範囲からなり、７０°≦（φ１＋φ２）≦１１０°である。角度φ１，φ２は、例えば、φ１＝３０〜５０度程度、φ２＝４０〜６０度程度である。
【００５４】
＜送話エリア３＞
図５は、図１の音声通信システム１００における音声信号の配信時の動作の一例を示した図であり、話者１の向き２に形成される送話エリア３が示されている。この図には、話者１からの距離に応じて音声信号の受話音量を３段階で変化させる場合が示されている。
【００５５】
送話エリア３は、話者１の顔の向き２に形成される扇形領域であり、話者１の位置（送信端末の位置）を中心とする円の内部であって、話者１の向き２を含む一定の角度範囲からなる。送信端末から送信された音声信号は、送話エリア３内の受信端末４４〜４６に配信される。
【００５６】
従って、指向エリア内ではあるが送話エリア３外となる受信端末４１，４２と、距離は近いが指向エリア外となる受信端末４３には、音声信号は配信されない。この様に話者１の位置に応じて定められる送話エリア３内の受信端末に送信先を絞り込んで音声信号を配信することにより、話者１が意図しない受信端末に音声信号が配信されるのを防止することができる。
【００５７】
また、音声信号を送話エリア３内の受信端末４４〜４６に配信する場合、話者１の位置と受信端末との間の距離ＴＬに応じて、受話音量を異ならせる音量調整処理が行われる。すなわち、受信端末の位置が話者１の位置から遠いほど、受話時の音量レベルが低くなるような音量調整が行われる。この音量調整は、例えば、送信端末及び受信端末間の距離ＴＬに対応して、音量レベルを多段階で減衰させることにより行われる。
【００５８】
この例では、送話エリア３が、受話時の音量レベルが異なる３つのエリアに分割され、話者１からの距離ＴＬに応じて受話音量を３段階で変化させている。すなわち、話者１から遠い第３のエリアに属する受信端末４４，４６における受話音の音量レベルは、話者１に近い第２のエリアに属する受信端末４５に比べて、小さい。従って、話者１が所定の音量レベルで発声した音声メッセージは、受信位置が話者１から遠ざかるほど音量レベルを減衰させた音声信号に変換され、各受信端末４４〜４６に配信される。
【００５９】
この様に構成することにより、受信端末では、中継サーバ２３から受信した音声信号を送信端末及び受信端末間の距離ＴＬに応じて異なる受話音量で出力させることができ、受信端末の使用者は、話者１が自身からどれくらい離れているかという距離感を掴み易い。
【００６０】
図６は、図１の音声通信システム１００における音声信号の配信時の動作の他の一例を示した図であり、話者１の向き２に形成される送話エリア３が示されている。この図には、話者１の向き２と話者１から見た受信端末の方向とのなす角度ＮＡに応じて音声信号の受話音量を４段階で変化させる場合が示されている。
【００６１】
音声信号を送話エリア３内の受信端末に配信する場合、話者１の顔の向き２と、話者１から見た受信端末の方向とのなす角度ＮＡに応じて、受話音量を異ならせる音量調整処理が行われる。例えば、送話エリア３は、話者１の向き２を含む一定の角度範囲からなる第１のエリアと、第１のエリアの外側に形成される第２のエリアに分割され、第２のエリアでは、第１のエリアに比べて、話者１の向き２と受信端末の方向とのなす角度ＮＡが大きくなるほど、受話時の音量レベルが低くなるような音量調整が行われる。この音量調整は、例えば、話者１の向き２と受信端末の方向とのなす角度ＮＡに対応して、音量レベルを多段階で減衰させることにより行われる。
【００６２】
この例では、第２のエリアが、受話時の音量レベルが異なる３つのエリアに分割され、なす角度ＮＡに応じて受話音量を３段階で変化させている。つまり、話者１が所定の音量レベルで発声した音声メッセージは、受信位置のなす角度ＮＡが大きくなるほど音量レベルを減衰させた音声信号に変換され、送話エリア３内の受信端末に配信される。
【００６３】
この様に構成することにより、受信端末では、中継サーバ２３から受信した音声信号を受信位置のなす角度ＮＡに応じて異なる受話音量で出力させることができ、受信端末の使用者は、話者１がどの方向にいるかという方向感を掴み易い。
【００６４】
中継サーバ２３では、送信端末及び受信端末間の距離ＴＬに応じて音声信号の受話音量を異ならせる音量調整と、受信位置のなす角度ＮＡに応じて受話音量を異ならせる音量調整とを配信条件の１つとして任意に選択することができる。また、送信端末及び受信端末間の距離ＴＬと、受信位置のなす角度ＮＡとの両方に基づいて、音声信号の受話音量を変化させる音量調整を選択可能とする構成であっても良い。
【００６５】
図７のステップＳ１０１〜Ｓ１０６は、図３の中継サーバ２３における音声配信時の動作の一例を示したフローチャートである。まず、送話エリア決定部２０４は、ネットワーク通信部２０１により送信端末からの音声信号が受信されれば、送信端末の位置（送信位置）とその使用者の向き２とに基づいて、送話エリア３を決定する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。
【００６６】
送信先選択部２０５は、ステップＳ１０２において決定された送話エリア３と受信端末の位置（受信位置）とに基づいて、位置情報及び向き情報が登録されている受信端末の中から、音声信号の送信先となる受信端末を選択する（ステップＳ１０３）。
【００６７】
受話音量調整部２０７は、音声信号記憶部２０６に保持された音声信号について、送信端末及び受信端末間の距離ＴＬ又は受信位置のなす角度ＮＡに応じて受話音量を異ならせるべく、受信端末ごとの受話音量の重み付けを行う（ステップＳ１０４）。
【００６８】
ネットワーク通信部２０１は、選択された受信端末を送信先に指定して、受話音量の重み付け後の音声信号を送信する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０１からステップＳ１０５までの処理手順は、音声フレームを処理単位として、音声信号の受信が終了するまで繰り返され、音声信号の受信が終了すれば、この処理は終了する（ステップＳ１０６）。
【００６９】
本実施の形態によれば、送信端末の位置に応じて定められる送話エリア３内の受信端末に送信先を絞り込んで音声信号を配信することができる。特に、送信端末の使用者（話者１）が向いている方向に送話エリア３を絞り込んで音声信号が配信されるので、話者１が意図しない受信端末に音声信号が配信されるのを防止することができる。
【００７０】
実施の形態２．
実施の形態１では、受信端末が、受信した音声信号をスピーカ１５から出力する場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、受信端末が、受信した音声信号と一致する操作コマンドを選択することにより、操作対象の機器を遠隔操作する場合について説明する。
【００７１】
図８は、本発明の実施の形態２による音声通信システム１００における受信端末５０の一構成例を示したブロック図である。この受信端末５０は、無線通信部５１、操作コマンド記憶部５２及び操作コマンド選択部５３により構成され、音声認識の技術を利用して操作対象の機器を制御する。
【００７２】
無線通信部５１は、ＡＰ２１と無線通信し、ＡＰ２１を介して中継サーバ２３から音声信号を受信する。操作コマンド記憶部５２には、それぞれが一定の音声パターンからなる２以上の操作コマンドが保持される。操作コマンド選択部５３は、受信した音声信号と一致する操作コマンドを選択し、操作対象機器へ出力する。操作対象機器では、受信端末５０から入力される操作コマンドに対応する動作が行われる。
【００７３】
図９は、図８の音声通信システム１００における音声信号の配信時の動作の一例を示した図であり、受信端末５０が送話エリア３内に存在する場合が示されている。この送話エリア３は、話者１から一定の距離範囲内であって、かつ、話者１の向き２を含む一定の角度範囲内からなる扇形領域である。
【００７４】
受信端末５０が送話エリア３内に存在すれば、話者が発生した操作コマンドが当該受信端末５０に配信される。つまり、受信端末５０の方向を向いて操作コマンドを発声することにより、当該受信端末５０を遠隔操作することができる。
【００７５】
本実施の形態によれば、中継サーバ２３が、送信端末から一定の距離範囲内であって、話者１の向き２を含む一定の角度範囲内を送話エリア３として音声信号を配信することにより、操作対象機器を遠隔操作することができる。また、音声信号の送信先を送話エリア３内の受信端末５０に絞り込むことにより、話者１によって意図しない機器が誤操作されるのを抑制することができる。
【００７６】
なお、実施の形態２では、送話エリア３内の受信端末５０にだけ音声信号が配信される場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、話者１が予め定められる仮想ポイントを向いていれば、受信端末５０の位置に関わらず、音声信号が受信端末５０に配信されるような構成のものも本発明には含まれる。
【００７７】
図１０は、図８の音声通信システム１００の他の構成例を示した図であり、受信端末５０の位置に対応して予め定められる仮想ポイント７１が示されている。この音声通信システム１００は、トンネル坑内６を通信可能エリアとし、受信端末５０のコマンド出力を利用してレーザーポインタ７０を遠隔操作する。
【００７８】
レーザーポインタ７０は、離間した位置にいる作業者により遠隔操作される操作対象機器であり、トンネル坑内６に配置され、レーザー光７を切羽面における削孔目標に照射する。
【００７９】
仮想ポイント７１は、中継サーバ２３に対し、レーザー光７の照射位置を示す位置情報を設定することにより、定められる。中継サーバ２３のネットワーク通信部２０１は、話者１が仮想ポイント７１の方向を向いていれば、受信端末５０が送話エリア３内に存在するか否かに関わらず、受信端末５０を送信先に指定して音声信号を送信する。つまり、仮想ポイント７１が送話エリア３に含まれていれば、受信端末５０自体の位置に関わらず、音声信号が受信端末５０に配信される。
【００８０】
この様に構成することにより、話者１は、仮想ポイント７１を向いた状態で操作コマンドを発声することにより、受信端末５０が送話エリア３内に存在するか否かに関わらず、レーザーポインタ７０を遠隔操作することができる。この遠隔操作により、例えば、レーザー出力をオン又はオフし、或いは、レーザー光７の照射位置を変更することができる。
【００８１】
また、図１０では、話者１が仮想ポイントを向いていれば音声信号が受信端末５０に配信される場合の例について説明したが、送信端末が仮想ポイント７１から一定の距離範囲内に存在すれば、音声信号が受信端末５０に配信されるような構成のものも本発明には含まれる。
【００８２】
図１１は、図８の音声通信システム１００のその他の構成例を示した図であり、仮想ポイント７１から一定の距離範囲内を仮想受話エリアとする場合が示されている。この音声通信システム１００では、切羽面８に削孔を形成するための削孔車９がトンネル坑内６に配置され、仮想ポイント７１から一定の距離範囲内を受話エリアとして、話者１がその受話エリア内にいれば、レーザーポインタ７０が遠隔操作可能となる。
【００８３】
削孔車９は、ジャンボと呼ばれる重機であり、回転するドリル９１を切羽面８に当接させることにより、削孔を形成する。この削孔車９は、レーザーポインタ７０のレーザー光７を切羽面８における削孔目標に照射すれば、そのマーキング動作と連動して、ドリル９１のロール角、ヨー角及びピッチ角を自動的に調整し、レーザー光７の照射位置に削孔を形成することができる。
【００８４】
中継サーバ２３のネットワーク通信部２０１は、話者１が、仮想ポイント７１を中心とする受話エリア内にいる場合に、受信端末５０が送話エリア３内に存在するか否かに関わらず、受信端末５０を送信先に指定して音声信号を送信する。つまり、話者１は、受信端末５０の位置に対応して予め定められる受話エリア内に移動することにより、音声でレーザーポインタ７０を遠隔操作することができる。
【００８５】
また、実施の形態１及び２では、送受信端末１０が、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信して自端末の位置を検知する場合の例について説明したが、本発明は、自端末の位置の検知方法をこれに限定するものではない。例えば、加速度を検出する加速度センサを用いて自端末の位置を検知しても良い。また、ＡＰ２１ごとに異なる複数の無線サービスエリアから通信可能エリアが形成される場合、３以上のＡＰ２１について、各ＡＰ２１から送信されるブロードキャスト信号の受信強度を測定し、その測定結果に基づいて自端末の位置を検知するような構成であっても良い。
【００８６】
また、実施の形態１及び２では、中継サーバ２３が送受信端末１０から位置情報を取得する場合の例について説明したが、本発明は、位置情報の取得方法をこれに限定するものではない。例えば、送受信端末１０が使用するＡＰ２１を示す情報を利用して、通信可能エリア内の送受信端末１０をグループ分けすることにより、ＡＰ２１ごとの無線サービスエリア単位で、送受信端末１０の位置を特定するような構成であっても良い。
【００８７】
また、実施の形態１及び２では、送話エリア３が、送信端末から一定の距離範囲内であって、話者１の向き２を含む一定の角度範囲内からなる扇形領域である場合の例について説明したが、本発明は、送話エリア３の構成をこれに限定するものではない。例えば、ＡＰ２１ごとに異なる複数の無線サービスエリアから通信可能エリアが形成される場合に、固定的に形成されるＡＰ２１ごとの無線サービスエリアの中から、送話エリアを選択するような構成であっても良い。
【００８８】
また、実施の形態１及び２では、送話エリア３内の受信端末に音声信号が配信される場合の例について説明したが、予め定められる特定の固定エリア内の受信端末には音声信号が常に配信されるような構成のものも本発明には含まれる。
【符号の説明】
【００８９】
１００  音声通信システム
１０  送受信端末
１１  マイクロホン
１２  音声処理部
１３  送信制御部
１４  無線通信部
１５  スピーカ
１６  ＧＰＳ受信部
１７  位置算出部
１８  ジャイロセンサ
１９  向き検出部
２１  ＡＰ
２２  ＬＡＮ
２３  中継サーバ
２０１  ネットワーク通信部
２０２  位置及び向き情報取得部
２０３  位置及び向き情報記憶部
２０４  送話エリア決定部
２０５  送信先選択部
２０６  音声信号記憶部
２０７  受話音量調整部
１  話者（送信端末の使用者）
２  話者の向き
３  送話エリア
４１〜４６  受信端末
５０  受信端末
６  トンネル坑内
７０  レーザーポインタ
７１  仮想ポイント
【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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