(57)【要約】      （修正有）【課題】自機の周辺環境の変化に応じた音を提供する情報提供装置、システム、方法及びプログラムを提供する。【解決手段】周波数変換部２６は、検出器１２から入力された自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号に基づいて、環境信号の信号レベルに応じた周波数の周波数信号を出力する。カオス回路２８および積分回路３０は、周波数変換部２６から出力された周波数信号の周波数に応じた自機の周辺環境の状況変化に対応するテンポを有する音信号を出力する。【選択図】図１
2016109920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号が入力され、時系列に入力された前記環境信号に基づいて、前記環境信号の信号レベルに応じた周波数の周波数信号を出力する周波数信号出力部と、
前記周波数信号出力部から出力された前記周波数信号に基づいて、前記周波数信号の周波数に応じたテンポを有する音信号を出力する音信号出力部と、
を備えた情報提供装置。
【請求項２】
前記周辺環境を示す物理量を検出する検出器を備え、
前記周波数信号出力部には、前記環境信号として、前記検出器からの検出信号が時系列に入力される
請求項１に記載の情報提供装置。
【請求項３】
前記検出器は、前記周辺環境を目視で認識可能な物理量を検出するセンサ、および前記周辺環境を目視で認識不可能な物理量を検出するセンサの少なくとも一方のセンサを含む
請求項２に記載の情報提供装置。
【請求項４】
前記音信号出力部は、入力される周波数信号の振幅がランダムに変化するように出力信号を調整するカオス部を含み、該カオス部による出力信号を前記音信号とする
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の情報提供装置。
【請求項５】
前記音信号出力部は、前記音信号に基づいて、前記音信号の周波数に応じたテンポ、前記音信号の信号レベルに応じた音階、および前記音信号の同一周波数の継続時間に応じた音の長さの各々を示す情報を、音を示す情報として出力する
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の情報提供装置。
【請求項６】
前記環境信号は、車両に搭載された車載器から前記周辺環境の物理量の状況変化を示す信号が時系列に入力される
請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の情報提供装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の情報提供装置と、
前記音信号に基づいて、外部へ音を提供する音提供部と
を備えた情報提供システム。
【請求項８】
自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号が入力され、時系列に入力された前記環境信号に基づいて、前記環境信号の信号レベルに応じた周波数の周波数信号を出力し、
出力された前記周波数信号に基づいて、前記周波数信号の周波数に応じたテンポを有する音信号を出力する
情報提供方法。
【請求項９】
コンピュータに、
前記コンピュータが、自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号が入力され、時系列に入力された前記環境信号に基づいて、前記環境信号の信号レベルに応じた周波数の周波数信号を出力し、
出力された前記周波数信号に基づいて、前記周波数信号の周波数に応じたテンポを有する音信号を出力する
ことを含む処理を実行させるための情報提供プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報提供装置、情報提供システム、情報提供方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光ディスクなどの媒体を用いて音楽等を再生する音響再生装置が知られている。近年、聴取者に対して、記録された音楽等を単純に再生することのみならず、聴取者の聴取環境に基づいて音楽等を提供するシステムが提案されている。聴取環境に基づいて音楽等を提供するシステムの一例として、樹木の電位データを検出し、検出した電位データに基づき、樹木が生息する環境に沿う音楽を再生するシステムが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
また、聴取環境に基づいて音楽等を提供するシステムの他例として、車両の乗員（例えば運転者）を聴取者として、車両の速度およびエンジン回転数による走行状況に応じて、音楽を再生するシステムも知られている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、聴取環境に基づいて音楽等を提供する場合に、音楽の再生時間等の時間依存性を排除するために、環境の変化をトリガー信号として、マイクロフォンで集音した音をＭＩＤＩ（Musical Instrument Digital Interface）規格の信号に変換してＭＩＤＩによる音楽を再生するシステムも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１０２８７７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＦＯＲＥＳＴ  ＳＹＭＰＨＯＮＹ、[online]、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｆｏｒｅｓｔｓｙｍｐｈｏｎｙ．ｙｃａｍ．ｊｐ／ｉｎｆｏ／＃＞
【非特許文献２】ＰＬＡＹ  ＴＨＥ  ＲＯＡＤ、[online]、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｖｏｌｋｓｗａｇｅｎ．ｃｏ．ｕｋ／ｐｌａｙｔｈｅｒｏａｄ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、聴取者の周辺環境は変化に富んだものとなる。例えば、聴取者が移動する場合、周辺環境における人および物体が移動する等のように風景が変化する。また、聴取者が停止した状態の場合であっても、周辺環境における人および物体自体、例えば色彩が変化する等のように状態が物理的に変化することがある。
【０００８】
しかしながら、周辺環境の状態または周辺環境の画像等の一部の情報を検出して音として提供するような、周辺環境の状態を検出して音楽等を提供することでは、周辺環境の状態の一部を切り出して音を提供しているにすぎない。従って、変化に富んだ聴取者の周辺環境に対して、その周辺環境の変化に則した音を提供することには改善の余地がある。
【０００９】
本発明は、上記事実を考慮してなされたもので、周辺環境の変化に応じて音を提供することができる情報提供装置、情報提供システム、情報提供方法、及びプログラム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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の情報提供装置は、自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号が入力され、時系列に入力された前記環境信号に基づいて、前記環境信号の信号レベルに応じた周波数の周波数信号を出力する周波数信号出力部と、前記周波数信号出力部から出力された前記周波数信号に基づいて、前記周波数信号の周波数に応じたテンポを有する音信号を出力する音信号出力部と、を備えている。
【００１１】
本発明によれば、周波数信号出力部には、自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号が入力される。周波数信号出力部は、入力された環境信号に基づいて、環境信号の信号レベルに応じた周波数の周波数信号を出力する。音信号出力部は、周波数信号出力部からの周波数信号に基づいて、周波数信号の周波数に応じたテンポを有する音信号を出力する。従って、自機に対する周辺環境の変化が反映された音を提供することができる。
【００１２】
前記周波数信号出力部には、前記環境信号として、前記自機の周辺環境を示す物理量を検出する検出部による検出結果が時系列に入力されるようにすることができる。検出部により検出される物理量によって、周辺環境の状況変化を取得することができ、周辺環境の変化が反映された音を容易に提供することができる。
【００１３】
前記検出器は、前記周辺環境を目視で認識可能な物理量を検出するセンサ、および前記周辺環境を目視で認識不可能な物理量を検出するセンサの少なくとも一方のセンサを含むことができる。複数のセンサによって、相違する物理量、つまり、目視で認識可能な物理量および目視で認識不可能な物理量を検出することができ、目視による認識可能および認識不可能にかかわらず周辺環境の変化が反映された音を容易に提供することができる。
【００１４】
前記音信号出力部は、入力される周波数信号の振幅がランダムに変化するように出力信号を調整するカオス部を含み、該カオス部による出力信号を前記音信号とすることができる。このように、カオス部による出力信号を用いることで、メリハリを有する変化に富む音を提供することができる。
【００１５】
前記音信号出力部は、前記音信号に基づいて、前記音信号の周波数に応じたテンポ、前記音信号の信号レベルに応じた音階、および前記音信号の同一周波数の継続時間に応じた音の長さの各々を示す情報を、音を示す情報として出力することができる。これによって、例えばＭＩＤＩによるデータとして音信号を出力でき、コンピュータによる音源への音信号を容易に提供することができる。
【００１６】
前記周波数信号出力部には、前記環境信号として、車両に搭載された車載器から前記周辺環境の物理量の状況変化を示す信号が時系列に入力されるようにすることができる。このように、車両に搭載された車載器から環境信号が入力されることにより、車両の乗員へ車両の走行等による周辺環境の変化が反映された音を提供することができる。
【００１７】
また、本発明の情報提供システムは、前記情報提供装置と、前記音信号に基づいて、外部へ音を提供する音提供部とを備えている。
【００１８】
このように、情報提供システムによれば、自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号に基づいて、音提供部が外部へ音を提供することによって、周辺環境の変化が反映された音を外部へ提供することができる。
【００１９】
また、本発明の情報提供方法は、自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号が入力され、時系列に入力された前記環境信号に基づいて、前記環境信号の信号レベルに応じた周波数の周波数信号を出力し、出力された前記周波数信号に基づいて、前記周波数信号の周波数に応じたテンポを有する音信号を出力することを含む。
【００２０】
さらに、本発明の情報提供プログラムは、コンピュータに、前記コンピュータが、自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号が入力され、時系列に入力された前記環境信号に基づいて、前記環境信号の信号レベルに応じた周波数の周波数信号を出力し、出力された前記周波数信号に基づいて、前記周波数信号の周波数に応じたテンポを有する音信号を出力することを含む処理を実行させる。
【００２１】
このような、情報提供方法、及び情報提供プログラムによっても、自機の周辺環境の物理量の状況変化を示す環境信号に基づく音信号を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように本発明によれば、周辺環境の変化に応じて音を提供することができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態に係る情報提供システムの一例を示すブロック図である。
【図２】カオス回路の一例を示す回路図である。
【図３】情報提供システムにおける入出力信号の一例を示す特性図である。
【図４】環境信号が変換された電圧信号および周波数変換された変換信号の一例を示す特性図である。
【図５】カオス回路における信号の一例を示す特性図である。
【図６】積分回路における入出力信号の一例を示す特性図である。
【図７】コンピュータにより実現可能な情報提供システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図８】制御装置で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】第２実施形態に係る情報提供システムにおける入出力信号の一例を示す特性図である。
【図１０】第３実施形態に係る情報提供システムの一例を示すブロック図である。
【図１１】第３実施形態に係る情報提供システムにおける入出力信号の一例を示す特性図である。
【図１２】第３実施形態に係る情報提供システムにおける入出力信号の一例を示す特性図である。
【図１３】第４実施形態に係る情報提供システムの構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２５】
（第１実施形態）
図１には、本実施形態に係る情報提供システム１０の構成の一例が示されている。情報提供システム１０により外部へ音を提供する具体例には、車両に搭載して走行により変動する周辺環境に応じて乗員に音を提供すること、または利用者が装着して歩行により変動する周辺環境に応じて利用者に音を提供することが挙げられる。
【００２６】
以下の説明では、情報提供システム１０を車両に搭載して、車両の走行により変動する周辺環境に応じて車両の乗員に音を提供する態様について説明する。
【００２７】
図１に示すように、情報提供システム１０は、検出器１２、電圧変換部２４、周波数変換部２６、カオス回路２８、積分回路３０、レベル調整部３２、ＶＣＯ（Voltage Controlled Oscillator：電圧制御可変発振器）３４、周波数分析部３６、ＭＩＤＩデータ割り付け部３８、および音源２２を備えている。なお、電圧変換部２４〜レベル調整部３２は、制御部１４として機能する。また、ＶＣＯ３４、周波数分析部３６、およびＭＩＤＩデータ割り付け部３８、および音源２２は、音提供部２０として機能する。
【００２８】
検出器１２は、車両の周辺環境を検出する機能部である。検出器１２は、車両の周辺環境を示す物理量を検出し、環境信号として出力する。検出器１２から出力された環境信号は、電圧変換部２４に入力される。本実施形態では、周辺環境を目視で認識可能な物理量を検出可能な検出器１２の一例として、光の強弱を電気信号（環境信号）として出力するＣｄｓ（硫化カドミウム）を使用した光センサを用いた場合を説明する。つまり、車両と、周辺環境における人および物体との間の物理的な状態を示す物理量として、周辺環境における人および物体からの光の強弱を示す物理量を用いた場合を説明する。
【００２９】
制御部１４は、検出器１２である光センサから出力された環境信号に基づいて、車両と周辺環境との間の物理的な状態の変化に応じた音信号を出力する機能部である。制御部１４は、電圧変換部２４、周波数変換部２６、カオス回路２８、積分回路３０、およびレベル調整部３２を含んでいる。
【００３０】
電圧変換部２４は、検出器１２からの光の強弱を示す環境信号を電圧信号に変換し、周波数変換部２６へ出力する。周波数変換部２６は、入力された電圧信号の電圧レベルに応じた周波数信号を変換信号としてカオス回路２８へ出力する。周波数変換部２６では、入力された電圧信号の信号電圧が最大のときに予め定めた最大周波数になり、信号電圧が最低のときに予め定めた最低周波数になる周波数信号を変換信号として出力する。周波数変換部２６には、周波数変調回路を用いることができる。周波数変調回路は、所定の搬送波信号が入力されており、コントロール信号として電圧信号が入力され、電圧信号の電圧が最大のときに搬送波周波数が最大となり、電圧信号の電圧が最低のときに搬送波周波数を最低となるように信号を出力することができる。つまり、周波数変換部２６は、環境信号のレベルに基づいて、環境信号を、レベルが高くなるに従って周波数が高くなる周波数信号に変換する。
【００３１】
周波数変換部２６から出力される変換信号は、周辺環境の状況変化が反映されている。つまり、変換信号の周波数は、周辺環境における光の強弱を示す電圧信号の信号電圧に対応しており、環境信号による周辺環境を示し、周辺環境の状況変化に応じて変換信号の周波数が変化する。変換信号の周波数を、音を発するタイミングである１拍の長さを示すテンポとすることで、そのテンポは、周辺環境の状況変化を表すことになる。従って、周波数変換部２６は、周波数が、環境信号のレベルつまり周辺環境の状態変化が大きくなるに従って速くなるテンポに対応する変換信号を出力することになる。
【００３２】
カオス回路２８は、周波数変換部２６から入力された変換信号の少なくとも一部を整形して積分回路３０へ出力する機能部である。カオス回路２８の一例は、カオス現象として知られるように、概ね周期的であるが、予測できない複雑な信号を示すように信号波形の大小が不規則に繰り返される出力信号を得るものである。本実施形態では、カオス回路２８は、入力される変換信号の極大部分および極小部分の各々に、ランダムな突起特性を付与する。ランダムな突起特性を付与するとは、変換信号が、ランダムな信号レベルになることに対応する。例えば、カオス回路２８は、周波数変換された変換信号の極大部分および極小部分の各々に、大きいレベルから小さいレベルのうちランダムに選択されたレベルの信号が付与されるように変換する。この整形信号は、後述する積分回路３０により積分されて、ランダムに付与された突起特性を有する音信号となる。従って、カオス回路２８により整形される整形信号によって、変化に乏しい周辺環境の状況変化であっても、メリハリを有する音信号を得ることができる。
【００３３】
図２には、カオス回路２８の一例が示されている。
【００３４】
カオス回路２８は、正電位＋Ｖｃｃと負電位−Ｖｃｃとに接続されたオペアンプＯＰ１〜ＯＰ６を備えている。変換信号は、入力部Ｓｉｇから入力され、抵抗Ｒ２を介してオペアンプＯＰ１の非反転入力端に入力される。オペアンプＯＰ１の非反転入力端は、抵抗Ｒ４を介して接地される。オペアンプＯＰ１の反転入力端は、抵抗Ｒ１を介してオペアンプＯＰ５の出力端に接続される。また、オペアンプＯＰ１の反転入力端は、抵抗Ｒ５を介してオペアンプＯＰ１の出力端に接続され、反転増幅回路として機能する。オペアンプＯＰ１の出力端は、非反転入力端が接地されたオペアンプＯＰ２の反転入力端に抵抗Ｒ６を介して接続される。
【００３５】
オペアンプＯＰ２は、反転入力端と出力端とに並列にコンデンサＣ１および抵抗Ｒ７が接続され、出力端は、非反転入力端が接地されたオペアンプＯＰ３の反転入力端に抵抗Ｒ８を介して接続され、積分回路として機能する。オペアンプＯＰ３は、反転入力端と出力端とに並列に抵抗Ｒ９が接続されて反転増幅回路として機能し、出力端Ｙは、非反転入力端が接地されたオペアンプＯＰ４の反転入力端に抵抗Ｒ１０を介して接続される。オペアンプＯＰ４は、反転入力端と出力端とに並列にコンデンサＣ２および抵抗Ｒ１１が接続されて積分回路として機能し、出力端は、非反転入力端が接地されたオペアンプＯＰ５の反転入力端に抵抗Ｒ１２を介して接続される。オペアンプＯＰ５は、反転入力端と出力端Ｘとに並列に抵抗Ｒ１３が接続されて反転増幅回路として機能し、出力端は、抵抗Ｒ１６を介して接地されたオペアンプＯＰ６の非反転入力端に抵抗Ｒ１４を介して接続される。オペアンプＯＰ６の反転入力端は、抵抗Ｒ１５を介して接地されると共に、抵抗Ｒ１７を介してオペアンプＯＰ６の出力端に接続され、非反転増幅回路として機能する。オペアンプＯＰ６の出力端は、抵抗Ｒ１８および抵抗Ｒ３を介してオペアンプＯＰ１の非反転入力端に接続される。抵抗Ｒ１８と抵抗Ｒ３との接続点は、抵抗Ｒ１９を介して接地される。
【００３６】
図２に示すように、変換信号がオペアンプＯＰ１の反転増幅後にオペアンプＯＰ２で積分され、オペアンプＯＰ３のる反転増幅後にオペアンプＯＰ４で積分され、オペアンプＯＰ５の反転増幅後にオペアンプＯＰ６で非反転増幅された後に、オペアンプＯＰ１の反転入力端に入力される循環路が形成されている。このカオス回路２８において抵抗およびコンデンサを予め定めた所定値に設定することで、オペアンプＯＰ５の出力端ＸとオペアンプＯＰ３の出力端Ｙにおける信号（Ｘ−Ｙ）によって、信号波形が定まらないダブルスクロールのアトラクタとなるリサージュ波形の信号を得ることができる。このカオス回路２８によって、概ね周期的であるが、信号波形の大小が不規則に繰り返されて予測できない複雑な信号を示す整形信号を得ることができる。
【００３７】
本実施形態では、オペアンプＯＰ３の出力信号またはオペアンプＯＰ５の出力信号を、カオス回路２８の整形信号として用いる。
【００３８】
積分回路３０は、周知のＲＣ回路等が用いられ、カオス回路２８からの整形信号を積分してＶＣＯ３４へ出力する。積分回路３０は、整形信号を積分することによって、振幅に応じた電圧レベルの信号に、極大部分および極小部分がノコギリ歯形状の信号（三角波信号）になる突起部が付与された音信号を出力する。積分回路３０から出力される音信号には、周辺環境の状況変化が反映されている。つまり、周波数によって周辺環境の状況変化を表す整形信号を積分することで、極大部分および極小部分であるノコギリ歯形状の部分の間の時間が周波数に対応する。その極大部分および極小部分の間の時間を、テンポとすることで、周辺環境の状況変化を表すテンポによる音信号を出力できる。従って、積分回路３０は、極大部分および極小部分の間の時間が短くなるに従って速くなるテンポに対応する音信号を出力することになる。これによって、積分回路３０は、周辺環境の状況変化に対応するテンポ（ピッチ）を含む音信号を出力することができる。
【００３９】
なお、図１に示すように、積分回路３０から出力される音信号は、レベル調整部３２から出力されるレベル調整信号と合成することができる。レベル調整部３２は、積分回路３０から出力される音信号の電圧レベルを微調整するためのものである。レベル調整部３２は、電圧変換部２４からの環境信号に応じた電圧信号を積分回路３０からの音信号に重畳する。つまり、レベル調整部３２により予め定めた電圧レベルに調整された環境信号に応じた電圧レベルの信号が、積分回路３０からの音信号に重畳される。従って、ＶＣＯ３４に入力される音信号は、レベル調整部３２から出力される電圧レベルの信号が重畳されて環境信号の変化を伴う電圧変化を含む音信号となる。
【００４０】
音提供部２０は、制御部１４から出力された音信号に基づいて、音を提供する機能部である。音提供部２０は、音源２２を含んでおり、制御部１４から出力された音信号に応じた音を音源２２で発することにより、音を提供する。
【００４１】
本実施形態では、音源２２としてＭＩＤＩ音源を用いた場合を説明する。ＭＩＤＩ音源とは、音を示す情報（音階、長さ、強さを示す情報）であるＭＩＤＩデータを受信して、所定の楽器の音を発する音源である。本実施形態では、音源２２の一例として、ドラム、サキソフォン、ピアノ、およびトランペットの楽器の音を発するＭＩＤＩ音源を使用する。
【００４２】
音提供部２０は、制御部１４から出力された音信号を、ＭＩＤＩデータに割り付けて、そのＭＩＤＩデータによる音を提供する。
【００４３】
音提供部２０のＶＣＯ３４は、入力された音信号の電圧レベルに応じた信号を、周波数分析部３６へ出力する。ＶＣＯ３４は、音信号がコントロール電圧端に入力されるようになっており、入力された音信号の電圧レベルに応じた周波数の信号を出力する。周波数分析部３６は、音信号の電圧レベルに応じた周波数の信号を周波数分析し、分析結果の信号をＭＩＤＩデータ割り付け部３８へ出力する。ＭＩＤＩデータ割り付け部３８は、周波数分析部３６による分析結果に応じて、音信号の電圧レベルに応じた周波数の信号をＭＩＤＩデータに割り付けて音源２２へ出力する。つまり、周波数分析部３６は、音信号の電圧レベルに応じた周波数の信号における周波数、および、その周波数の継続時間を分析結果として出力する。ＭＩＤＩデータ割り付け部３８は、周波数に応じた音階、および周波数の継続時間に応じた長さを示す情報を、音を示す情報として出力する。音源２２は、音を示す情報に基づいて、ドラム、サキソフォン、ピアノ、およびトランペットの楽器の音を発する。
【００４４】
なお、情報提供システム１０は本発明に係る情報提供システムの一例である。また、制御部１４は本発明に係る情報提供装置の一例である。また、周波数変換部２６は本発明に係る周波数信号出力部の一例であり、カオス回路２８および積分回路３０は本発明に係る音信号出力部の一例である。さらに、音提供部２０は本発明に係る音提供部の一例である。
【００４５】
次に、情報提供システム１０の作動について説明する。
【００４６】
図３には、情報提供システム１０の電圧変換部２４、周波数変換部２６およびカオス回路２８における入出力信号の一例が示されている。図３（１）は、検出器１２としての光センサにより検出された環境信号が電圧変換部２４で電圧変換された電圧信号を示す。図３（２）は、電圧信号が周波数変換部２６で周波数変換された変換信号を示す。図３（３）は、変換信号がカオス回路２８で整形されて積分回路３０から出力された音信号を示す。なお、図３では、図３（１）に示す電圧信号と、図３（２）に示す変換信号とは同期（時間軸が一致）されている。一方、音信号は、カオス回路２８および積分回路３０による処理時間差のため、図３（２）に示す変換信号に同期されていない。このため、図３（３）に示す音信号に同期された変換信号を参考信号として図３（４）に示す。
【００４７】
情報提供システム１０では、光センサである検出器１２から出力される車両の周辺環境を示す環境信号が電圧変換部２４で電圧信号に変換される。つまり、本実施形態では、図３（１）に示すように、車両が走行する等で変化する車両の周辺環境を検出器１２（光センサ）により検出し、光量が多くなるに従って電圧が高くなる電圧波形となる電圧信号を、電圧変換部２４が出力する。従って、電圧変換部２４は、車両の走行による周辺環境の物理変化を、明るさに応じた電圧信号として時々刻々と出力する。
【００４８】
電圧変換部２４から出力される電圧信号は、周波数変換部２６によって周波数変換される。つまり、図３（２）および図３（４）に示すように、周波数変換部２６は、入力される電圧信号の電圧レベルに応じた周波数になる変換信号を出力する。従って、周波数変換部２６が出力する変換信号は、車両の周辺環境の変化を周波数により表現した信号となる。本実施形態では、周波数変換部２６から出力される変換信号の周波数が音（例えば楽曲）のテンポ（ピッチ）になる。
【００４９】
周波数変換部２６から出力される変換信号は、カオス回路２８、および積分回路３０を介して、少なくとも一部が整形されて音信号として出力される。カオス回路２８は、情報提供システム１０より出力される音信号が単調にならないように信号の強弱変化をランダムに与えるものである。音信号は、図３（３）に示すように、光センサにより検出された明暗により周波数変換された信号波形に、のこぎり状の突起特性がついた波形となる。
【００５０】
積分回路３０で積分されて出力される音信号は、ＶＣＯ３４により電圧制御された後に周波数分析部３６で周波数分析されて、分析結果がＭＩＤＩデータ割り付け部３８でＭＩＤＩデータヘ割り付けられる。音源２２は、割り付けられたＭＩＤＩデータにより、楽器の音を発する。
【００５１】
なお、ＶＣＯ３４を備えてＶＣＯ３４による制御をすることにより、提供される音のテンポ（ピッチ）を変更できるので、音源２２により提供される音を聞きながら調整することができる。なお、積分回路３０で積分されて出力される音信号は、ＭＩＤＩデータ割り付け部３８に入力されるように構成してもよい。つまり、ＶＣＯ３４による電圧制御および周波数分析部３６による周波数分析を行うことなく、積分回路３０で積分されて出力された音信号を、ＭＩＤＩデータ割り付け部３８へ入力し、ＭＩＤＩデータに割り付けてもよい。
【００５２】
次に、情報提供システム１０の作動について、より詳細に説明する。
【００５３】
例えば、図４（１）に示すように、光センサによる環境信号が変換された電圧信号が、電圧変換部２４から時々刻々と出力されると、周波数変換部２６は、図４（２）に示す特性の周波数変換した変換信号を出力する。また、周波数変換部２６は、図４（３）に示すように信号レベルも調整して変換信号を出力することができる。変換信号は、車両の周辺環境の変化を周波数により表現した信号となる。
【００５４】
周波数変換部２６から出力される変換信号は、図５（１）に示すカオス回路２８におけるオペアンプＯＰ５の出力信号の信号特性に示すように、カオス回路２８において変換信号に信号の強弱がランダムに与えられる。同様に、カオス回路２８では、図５（２）に示すオペアンプＯＰ３の出力信号の信号特性に示すように、変換信号に信号の強弱がランダムに与えられる。
【００５５】
カオス回路２８から出力される整形信号は、積分回路３０を介して、ＶＣＯ３４へ音信号として出力される。図６には、積分回路３０における入出力信号の一例が示されている。図６（１）にはオペアンプＯＰ５の出力信号における正極性側の信号が示されており、図６（２）にはオペアンプＯＰ３の出力信号における正極性側の信号を積分した結果の信号が示されている。図６（２）に示すように、オペアンプＯＰ３の出力信号を積分した信号は、光センサにより検出された明暗により周波数変換された信号波形に、のこぎり状の突起特性がついた波形となる。
【００５６】
このように、本実施形態では、例えば、車両が走行することで、光センサによって車両の周辺環境の変化が検出され、車両の周辺環境の変化に応じた周波数によるテンポの音信号でかつ、カオス回路２８により音の単調さが抑制された急峻な特性を有する音信号が、ＭＩＤＩデータに割り付けられる。
【００５７】
つまり、光センサによる車両の周辺環境の変化に応じた入力波形（電圧信号）に同期して、カオス回路２８の出力波形（整形信号）が定まる。周波数変換部２６は、電圧信号を周波数変換し、変換信号として出力する。カオス回路２８は、変換信号に信号の強弱をランダムに与えて整形信号を出力し、カオス回路２８からの整形信号は積分回路３０で積分されて、音信号としてＶＣＯ３４へ出力される。音信号は、光センサの明暗に同期し、かつ、明暗の波形にのこぎり状の突起特性が付与された波形の信号になる。
【００５８】
ＶＣＯ３４は、入力される積分回路３０からの音信号の電圧が高い時に高い周波数の信号を発生させるので、音信号の突起特性に応じてＶＣＯ３４の出力信号に高低ができる。ＶＣＯ３４の出力信号に音源２２による音を対応付ける場合、つまりＭＩＤＩデータに割り付ける場合、音信号の突起特性が急峻であるとき、発する音の長さが短い音になるドラムおよび木琴等の楽器の音が適している。具体的には、例えば、オルガンのような音源２２は「ポーーン」と音が長続くのに対して、ドラムの太鼓等は、「ドン」と短い音になる。従って、突起特性のうちの立ち上がり特性を「ポン」、立ち下がり特性を「ドン」とすると、長い音の音源２２が「ポーン・ドーン」のように強弱に乏しい音になるのに対して、短い音の音源２２はポンドンポンドン・・・・と連続したメリハリを有する音を発生させることができる。このように、カオス回路２８によって信号の強弱をランダムに与えることにより、メリハリを有する音の変化を生成することができる。
【００５９】
なお、本実施形態に係る情報提供システム１０は、構成する各構成要素を、上記説明した各機能を有する電子回路等のハードウェアにより構築してもよく、構成する各構成要素の少なくとも一部を、コンピュータにより当該機能を実現するように構築してもよい。
【００６０】
図７には、情報提供システム１０を構成する各構成要素を、コンピュータにより実現する構成の一例が示されている。
【００６１】
図７に示す情報提供システム１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４４、およびＲＯＭ（Read Only Memory）４６を備えたコンピュータにより構成された制御装置４０を備えている。ＲＯＭ４６は、上記説明した各機能を実現するための情報提示制御プログラム４８を含んでいる。制御装置４０は、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）５０を備えており、ＣＰＵ４２、ＲＡＭ４４、ＲＯＭ４６、及びＩ／Ｏ５０は各々コマンド及びデータを授受可能にバス５２を介して接続されている。また、Ｉ／Ｏ５０には、光センサ５４、および音提供部２０が接続されている。
【００６２】
制御装置４０は、情報提示制御プログラム４８がＲＯＭ４６から読み出されてＲＡＭ４４に展開され、ＲＡＭ４４に展開された情報提示制御プログラム４８がＣＰＵ４２によって実行されることで、図１に示す制御部１４として機能する。なお、情報提示制御プログラム４８は、図２に示す音提供部２０のうちのＶＣＯ３４、周波数分析部３６、およびＭＩＤＩデータ割り付け部３８の何れかの機能を実現するためのプロセスを含むようにしてもよい。例えば、制御装置４０には、図２に示す音源２２が接続されて、情報提示制御プログラム４８に含まれる音提供部２０のプロセスがＣＰＵ４２によって実行されることで、図１に示す音提供部２０として機能するようにしてもよい。
【００６３】
以下、図３のフローチャートを参照して、本実施形態の情報提供処理の一例について説明する。
【００６４】
図８には、コンピュータを含めて実現した情報提供システム１０の制御装置４０における処理の流れの一例が示されている。
【００６５】
制御装置４０では、ステップ１００で、電圧変換部２４が光センサ５４である検出器１２からの環境信号であるセンサ出力値を取得する。電圧変換部２４は、ステップ１０２で、光センサ５４により検出された車両が走行する等で変化する車両の周辺環境の変化を示すセンサ出力値を、電圧値に変換する。従って、車両の走行等により車両の周辺環境が物理的に変化した場合、光センサ５４により検出される明るさに応じた電圧値を示す情報を時々刻々と得ることができる。
【００６６】
明るさに応じて時々刻々と変化する電圧値を示す情報は、ステップ１０４で、周波数変換部２６によって周波数変換される。つまり、ステップ１０４では、時々刻々と変化する電圧値を示す情報の変化特性に応じた周波数になる変換情報が生成され、変換情報は車両の周辺環境の変化を周波数として反映された情報となる。
【００６７】
次に、ステップ１０６で、カオス回路２８は、変換情報の少なくとも一部を整形し、積分回路３０として機能するステップ１０８で積分処理が施され、音情報が生成される。音情報は、上述の音信号と同様に、光センサ５４により検出された明暗により周波数変換された信号特性に、のこぎり状の突起特性がついた波形に対応する情報となる。
【００６８】
音情報は、次のステップ１１０で、ＶＣＯ３４により電圧制御された後に、ステップ１１２において周波数分析部３６が周波数分析し、分析結果がステップ１１４においてＭＩＤＩデータ割り付け部３８でＭＩＤＩデータヘ割り付けられる。割り付けられたＭＩＤＩデータは、ステップ１１６で、楽器の音源２２へ向けて出力され、音源２２により楽器の音が提供される。制御装置４０は、以上の処理を繰り返し（ステップ１１８で肯定判断されるまで）実行する。
【００６９】
なお、カオス回路２８は、カオス現象を利用した回路の一例であり、代替回路を用いることができる。例えば、代替回路は、入力される変換信号の極大部分および極小部分に、ランダムに、大小の突起特性が付与されるようにすればよく、突起特性を付与するための第１回路と、第１回路をランダムに発生させるための第２回路を備えればよい。第１回路の一例は、信号発生回路およびローパスフィルタを含み、信号発生回路は、変換信号が所定値を超えた場合に、１〜２秒のパルス信号を発生させ、そのパルス信号の各パルスについて、パルス幅より短い複数のパルス信号をさらに生成する。ローパスフィルタは、信号発生回路の出力信号を、積分した信号を出力する。従って、第１回路で、入力される変換信号の極大部分および極小部分に、大小の突起特性を付与することができる。第２回路の一例は、ランダム性を付与するためのものであり、第１回路と同様の信号発生回路を含むものが挙げられる。つまり、第２回路は第１回路の信号発生回路で発生される１〜２秒のパルス信号に、そのパルス信号の各パルスより短い複数のパルスを、さらにランダムに発生させる。これによって、入力される変換信号の極大部分および極小部分に、ランダムに、大小の突起特性を付与することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、光センサにより光の強弱を検出した場合を説明したが、周辺環境を示す物理量として光の強弱に限定されるものではない。例えば、色を検出するようにしてもよい。また、本実施形態では、検出器１２として光センサを用いた場合を説明したが、光センサに限定されるものではない。つまり、検出器１２は、周辺環境を目視で認識可能な物理量を検出できればよい。例えば、加速度センサ（速度センサ）等によって車両の挙動を示す物理量を検出するようにしてもよい。
【００７１】
（第２実施形態）
【００７２】
次に、第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態と同様の構成のため、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００７３】
本実施形態は、検出器１２として、光センサを放射温度センサに代えて、車両の周辺環境を示す物理量を検出する場合に本発明を適用したものである。つまり、本実施形態では、周辺環境を目視で認識不可能な物理量を検出可能な検出器１２の一例として、放射温度センサを用いている。放射温度センサは、周辺環境における人の体温または物体の温度等を物理量として検出し、環境信号として出力することができる。
【００７４】
本実施形態の電圧変換部２４は、極性を反転する反転部を入力側に含んでおり、検出器１２としての放射温度センサからの環境信号の極性を反転し、反転した環境信号を電圧信号に変換し、周波数変換部２６へ出力する。また、本実施形態のＶＣＯ３４は、入力される音信号の電圧が低い時に高い周波数の信号を発生させる。
【００７５】
次に、情報提供システム１０の作動について説明する。
【００７６】
図９（１）に示すように、放射温度センサによる環境信号が反転されて変換された電圧信号が、電圧変換部２４から時々刻々と出力される。電圧信号は、放射温度が高いと電圧が低下する特性になっている。電圧信号は、周波数変換部２６によって周波数変換した変換信号に変換され、カオス回路２８において信号の強弱がランダムに与えられ、積分回路３０を介して、ＶＣＯ３４へ音信号として出力される。
【００７７】
本実施形態では、ＶＣＯ３４は、入力される音信号の電圧が低い時に高い周波数の信号を発生させるので、図９（２）に示すように、放射温度が高いと電圧が低い音信号となり、ＶＣＯ３４の出力信号は高い周波数となる。このように、放射温度の高低に応じた周波数の信号により音を提供することができる。
【００７８】
なお、周辺環境を目視で認識不可能な物理量を検出可能な検出器１２の一例には、風速センサ等が挙げられる。風速センサは、車両がどれだけの風をうけているのかを物理量として検出し、環境信号として出力することができる。
【００７９】
（第３実施形態）
【００８０】
次に、第３実施形態を説明する。なお、第３実施形態は、第１実施形態と同様の構成のため、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００８１】
本実施形態は、検出器１２として、光センサをドップラセンサに代えて、車両の周辺環境を示す物理量を検出する場合に本発明を適用したものである。つまり、本実施形態では、周辺環境の変化について目視で認識可能であるものの物理量として把握が困難な検出器１２の一例として、ドップラセンサを用いている。ドップラセンサは、車両と周辺環境における人および物体との間の接近離間状態を示す物理量を検出し、環境信号として出力することができる。
【００８２】
本実施形態の情報提供システム１０は、図２に示す電圧変換部２４を、図１０に示す信号変換部５８に代えたものである。信号変換部５８は、増幅部６０、コンパレータ６２、およびローパスフィルタ（ＬＰＦ）６４を備えており、ドップラセンサ５６からの環境信号は、増幅部６０、コンパレータ６２、およびＬＰＦ６４を介して周波数変換部２６へ出力される。
【００８３】
次に、情報提供システム１０の作動について説明する。
【００８４】
情報提供システム１０では、ドップラセンサ５６から出力される車両の周辺環境を示す環境信号が信号変換部５８で電圧信号に変換される。つまり、本実施形態では、図１１（１）に示すように、増幅部６０においてドップラセンサ５６から出力される環境信号を増幅し、図１１（２）に示すように、増幅された環境信号はコンパレータ６２において２値化される。そして、２値化された増幅後の環境信号は、ＬＰＦ６４においてＤＣ化、つまり電圧信号に変換される。図１２（１）には、２値化された増幅後の環境信号の一例が示されており、図１２（２）には、変換後の電圧信号の一例が示されている。このように、車両が走行する等で変化する車両の周辺環境をドップラセンサ５６により検出する場合、増幅部６０、コンパレータ６２、およびＬＰＦ６４によって電圧変換し、環境信号の強弱に応じた電圧信号を、信号変換部５８が出力する。
【００８５】
このように、本実施形態では、例えば、車両が走行することで、ドップラセンサ５６によって車両の周辺環境の変化が検出され、車両の周辺環境の変化に応じたテンポの音信号でかつ、カオス回路２８により音の単調さが抑制された急峻な特性を有する音信号を、ＭＩＤＩデータに割り付けることができる。
【００８６】
（第４実施形態）
【００８７】
次に、第４実施形態を説明する。なお、第４実施形態は、第１実施形態〜第３実施形態と同様の構成のため、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００８８】
上記各実施形態は、検出器１２として、光センサ、放射温度センサ、またはドップラセンサの何れかを用いて車両の周辺環境を示す物理量を検出した。本実施形態は、複数の検出器により車両の周辺環境を示す物理量を検出する場合に本発明を適用したものである。
【００８９】
図１３には、本実施形態に係る情報提供システム１０の構成の一例が示されている。情報提供システム１０は、複数の検出器１２Ａ〜１２Ｎ、制御部１４、及び音提供部２０を備えている。制御部１４は、図１および図２に示す制御部１４と同様の構成である第１制御部１４Ａ〜第Ｎ制御部１４Ｎを含んでいる。また、音提供部２０は、合成部２１を含んでいる。
【００９０】
検出器１２Ａ〜１２Ｎの各々は、車両の周辺環境を検出する機能部であり、各々環境信号を出力する。検出器１２Ａ〜１２Ｎの各々の環境信号は、第１制御部１４Ａ〜第Ｎ制御部１４Ｎの各々に入力され、第１制御部１４Ａ〜第Ｎ制御部１４Ｎの各々は音信号を出力する。なお、第１制御部１４Ａ〜第Ｎ制御部１４Ｎの各々では、周辺環境の状況変化に対応する車両の周辺環境を示す物理量が時系列に変動した変動特性の周波数特性が求められ、求められた周波数特性から、周波数特性に応じた状況変化に対応するテンポ（ピッチ）を示す音信号が生成される。
【００９１】
第１制御部１４Ａ〜第Ｎ制御部１４Ｎの各々で生成された音信号は、音提供部２０の合成部２１において合成され、合成された音信号に基づいた音が音源２２で発せられることにより、音が提供される。
【００９２】
このように、本実施形態では、複数の検出器によって車両の周辺環境の変化を検出した場合であっても、車両の周辺環境の変化に応じた周波数によるテンポの音信号でかつ、カオス回路２８により音の単調さが抑制された急峻な特性を有する音信号を、ＭＩＤＩデータに割り付けることができる。
【符号の説明】
【００９３】
１０    情報提供システム
１２    検出器
１４    制御部
２０    音提供部
２２    音源
２４    電圧変換部
２６    周波数変換部
２８    カオス回路
３０    積分回路
３２    レベル調整部
３６    周波数分析部
３８    ＭＩＤＩデータ割り付け部
４０    制御装置
４２    ＣＰＵ
４４    ＲＡＭ
４６    ＲＯＭ
４８    情報提示制御プログラム
【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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【図１２】
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【図１３】
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