(57)【要約】【課題】発生した音波が所望の受信位置で受信される際に周囲反射波が受信されるのを抑制し、良好な品質の音波が受信されるようにする。【解決手段】音波発生装置３５は、超音波が変調されてなる出力信号を音波に変換することにより音波を発生させる音波発生部３７と、一定長且つその長さ方向における両端が開口した筒状の反射部材３８とを備える。反射部材３８は、音波発生部に対し、その音波発生部から発生された音波が各開口端のうち一端側に入射されて他端側から放射されるように取り付けられる。また、反射部材３８は、一端側から他端側に向けて断面の面積が漸次増大するように形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波帯の周波数の基準信号を変調することにより前記基準信号よりも低い周波数の出力信号を生成する信号生成部（１２）と、
前記信号生成部により生成された出力信号を音波に変換することにより音波を発生させる音波発生部（３７）と、
一定長且つその長さ方向における両端が開口した筒状の部材であって、前記音波発生部に対し、前記音波発生部から発生された音波が前記開口した両端のうち一端側に入射されてその入射された音波が前記開口した両端のうち他端側から放射されるように取り付けられ、前記一端側から前記他端側に向けて断面の面積が漸次増大するように形成された反射部材（３８）と、
を備える音波発生装置（１０，３５）。
【請求項２】
請求項１に記載の音波発生装置であって、
前記反射部材は、前記一端側から前記他端側まで連続して前記断面の外周が円形となるように形成されている、音波発生装置。
【請求項３】
請求項２に記載の音波発生装置であって、
前記反射部材は、外形が円錐台の形状となるように形成されている、音波発生装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の音波発生装置であって、
前記信号生成部は、パルス状の前記基準信号を変調することにより前記出力信号を生成するよう構成されており、
さらに、前記基準信号を構成するパルスのパルス幅を設定するパルス幅設定部（１２）を備える、
音波発生装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の音波発生装置であって、
当該音波発生装置は、光源（４２，６４）から光を照射するよう構成された照明装置（４０，６０）に内蔵されている、音波発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音波を発生する音波発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音波を用いて情報を提供する情報提供システムが各種提案されている。特許文献１には、位置情報を含む超音波を送信する送信装置と、その送信装置から送信された超音波を受信してその超音波に含まれている位置情報を検出する携帯端末とを有するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５８１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気信号を音波に変換するための従来のスピーカは、一般に、無指向性或いは低指向性のものが多い。
しかし、無指向性或いは低指向性のスピーカを用いて音波を発生させると、音波が広い放射角の範囲に広がる。そのため、音波を受信する受信装置には、スピーカから発生して直接到達する音波（以下、直接波）だけでなく、スピーカから離れた周囲の物体（例えば建物の壁面）に反射して到達する音波（以下、周囲反射波）も受信されることがある。スピーカの周囲に、スピーカからの距離が異なる様々な物体が存在していると、その分、異なる様々な周囲反射波が受信装置で受信される可能性がある。
【０００５】
直接波に加えて周囲反射波まで受信されると、その周囲反射波がノイズとなって、本来取得したい情報を良好に取得することができなくなる可能性がある。
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、発生した音波が所望の受信位置で受信される際に周囲反射波が受信されるのを抑制し、良好な品質の音波が受信されるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の音波発生装置（１０，３５）は、信号生成部（１２）と、音波発生部（３７）と、反射部材（３８）とを備える。信号生成部は、超音波帯の周波数の基準信号を変調することにより基準信号よりも低い周波数の出力信号を生成する。音波発生部は、信号生成部により生成された出力信号を音波に変換することにより音波を発生させる。反射部材は、一定長且つその長さ方向における両端が開口した筒状の部材である。この反射部材は、音波発生部に対し、その音波発生部から発生された音波が、開口した両端のうち一端側に入射されてその入射された音波が開口した両端のうち他端側から放射されるように取り付けられる。また、反射部材は、一端側から他端側に向けて断面の面積が漸次増大するように形成されている。
【０００７】
このような音波発生装置では、音波発生部から発生する音波は、超音波が変調されてなる音波である。超音波が変調されてなる音波は、一般的な可聴音（例えば人が発する音声）と比べて比較的絞られた指向性を有し且つ反射し易い特性を有する。音波発生装置からは、そのような性質を持つ音波が、反射部材を介して放射される。これにより、音波発生部から発生した音波は、その一部が反射部材で反射されつつ、全体として、反射部材がない場合よりも絞られた放射角で外部へ放射される。
【０００８】
つまり、放射角が絞られた、指向性のある音場を生成することができ、これにより当該音波発生装置から離れた場所にある物体からの反射波を抑制できる。そのため、所望の受信位置にて良好な品質の音波を受信させることができる。
【０００９】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の情報提供システムの概要を示す斜視図である。
【図２】実施形態の照明装置に情報提供装置が内蔵されている状態を説明するための説明図である。
【図３】情報提供装置の概略構成図である。
【図４】反射部材の底面図及び斜視図である。
【図５】情報提供装置のブロック図である。
【図６】音源コード及び音源信号の一例を示す説明図である。
【図７】携帯端末のブロック図である。
【図８】反射部材がない場合の音波の放射例を示す説明図である。
【図９】反射部材がある場合の音波の放射例を示す説明図である。
【図１０】携帯端末での音波の受信波形の、反射部材の有無による違いを説明するための説明図である。
【図１１】照明装置の他の例を示す斜視図である。
【図１２】照明装置の他の例の内部構成を示す略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
（１）情報提供システムの全体構成
図１に示すように、本実施形態の情報提供システム１は、照明装置４０と、この照明装置４０に内蔵された情報提供装置１０と、携帯端末２０とを備える。図１は、照明装置４０が屋内の通路の天井２における、通路両側の壁７，８の間の略中間部に設けられている例を示している。
【００１２】
照明装置４０は、本体４１と、この本体４１に取り付けられた２つの蛍光灯４２とを備える。光源としての２つの蛍光灯４２は、不図示のスイッチがオンされて電力が供給されることにより発光し、周囲に光を照射する。
【００１３】
情報提供装置１０は、図２に示すように、本体４１に内蔵されている。情報提供装置１０は、各種の情報を音波によって提供する。情報提供装置１０は、変調回路１１と、スピーカユニット３５とを備える。変調回路１１は、提供対象の情報（以下、提供情報）によって変調された音源信号を生成し、その音源信号が増幅された発信信号を出力する。スピーカユニット３５は、変調回路１１からの発信信号を音波に電音変換して出力する。なお、提供情報を含む発信信号の音波を、以下、情報音波という。本実施形態の情報提供装置１０から出力される情報音波は、例えば２０ｋＨｚを含む所定周波数帯域の音波である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、照明装置４０の本体４１には、略円形の放射孔４３が形成されている。情報提供装置１０は、本体４１の内部において、スピーカユニット３５から出力された音波が本体４１の放射孔４３から通路の床６側へ放射されるように設けられている。図１は、通路における照明装置４０の放射孔４３の真下近傍に携帯端末２０を所持したユーザ４が立っている状態を示している。
【００１５】
携帯端末２０は、情報提供装置１０から放射される情報音波を受信可能である。携帯端末２０は、情報提供装置１０から放射された情報音波を受信し、その受信した情報音波に含まれている提供情報に基づく情報を報知する。携帯端末２０での最終的な情報の報知は、画像による報知及び音声による報知の少なくとも一方により行われる。携帯端末２０のユーザ４は、情報提供装置１０から放射される情報音波を受信可能な範囲内に携帯端末２０を持って行くことで、携帯端末２０によって、情報提供装置１０から受信した提供情報に基づく情報を画像及び音声の少なくとも一方にて得ることができる。
【００１６】
本実施形態では、提供情報として、情報提供装置１０が設置されている位置に関連する位置関連情報が出力される。位置関連情報の具体的な内容は種々考えられ、例えば緯度と経度、住所などのような、情報提供装置１０の所在位置を直接示す内容であってもよいし、情報提供装置１０の所在位置周辺の情報であってもよい。なお、提供情報が位置関連情報であることはあくまでも一例であり、位置関連情報とは異なる情報をユーザに提供可能であってもよい。
【００１７】
（２）情報提供装置の構成
図３に示すように、情報提供装置１０は、変調回路１１と、スピーカユニット３５とを備える。変調回路１１には、コンセント１９を介して例えば商用交流１００Ｖの電源電力が供給される。変調回路１１は、その供給される電源電力によって作動する。なお、コンセント１９を介さず、例えば照明装置４０内に引き込まれている、蛍光灯４２用の商用交流１００Ｖの電源電力を、蛍光灯４２と共に変調回路１１にも分配供給させるようにしてもよい。変調回路１１を作動させるための電源電力をどこからどのように供給させるかについては適宜決めることができる。
【００１８】
スピーカユニット３５は、ケース３６と、スピーカ３７と、反射部材３８とを備える。スピーカ３７は、音波を発生させることが可能である。本実施形態のスピーカ３７は、例えば、圧電セラミック素子を振動子として備えた圧電スピーカである。スピーカ３７は、変調回路１１から、提供情報を含む電気信号である発信信号が入力されると、その発信信号を圧電セラミック素子の機械振動に変換することにより、情報音波を発生させる。
【００１９】
スピーカ３７で発生された音波は、筒状の反射部材３８を介して放射される。反射部材３８は、両端が開口した筒状の部材である。反射部材３８は、より詳しくは、図３及び図４に示すように、全体として円錐台の形状をなしている。反射部材３８の長さである部材長、即ち円錐台における高さ方向の長さであって図４における上下方向の長さは、Ｌｈである。
【００２０】
反射部材３８は、その長さ方向における両端がそれぞれ開口している。具体的に、長さ方向における一端側には、入射開口部３８ａが形成され、長さ方向における他端側には放射開口部３８ｂが形成されている。各開口部３８ａ，３８はいずれも円形である。入射開口部３８ａの直径である入射側開口径はφａ、放射開口部３８ｂの直径である放射側開口径はφｂであり、両者の大小関係は、φａ＜φｂである。なお、各開口部３８ａ，３８ｂの各中心点Ｐａ，Ｐｂを結ぶ線を、中心軸Ｘｃと称する。
【００２１】
反射部材３８は、全体として円錐台の形状であることから、長さ方向に垂直な断面は、入射開口部３８ａから放射開口部３８ｂに至るまで、全て円形である。また、その円形断面の面積は、入射開口部３８ａから放射開口部３８ｂに向けて漸次増大していく。具体的に、中心軸Ｘｃと母線３８ｃとのなす角である広がり角βは、０°より大きい所定の角度である。
【００２２】
反射部材３８は、図３及び図４に示すように、スピーカ３７に対し、スピーカ３７における音波が外部に出力される面の全体が完全に或いはほぼ完全に入射開口部３８ａの開口面によって覆われるように取り付けられる。そのため、スピーカ３７から出力される音波は、その全て或いはほぼ全てが、入射開口部３８ａから反射部材３８へ入射される。そして、その入射された音波は、反射部材３８の内部空間を経て、放射開口部３８ｂから放射される。
【００２３】
変調回路１１は、図５に示すように、制御部１２と、アンプ１３と、無線通信部１４とを備える。なお、変調回路１１は、商用交流１００Ｖの電源電力から直流の制御電圧Ｖｃｃを生成する不図示の電源回路を備えている。変調回路１１内の各部は、その電源回路で生成される制御電圧Ｖｃｃによって作動する。
【００２４】
制御部１２は、ＣＰＵ１６及びメモリ１７を有する周知のマイクロコンピュータとして構成されている。メモリ１７は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリを含む。
【００２５】
メモリ１７には、各種プログラムやデータが記憶されている。メモリ１７に記憶されているデータには、音波によって送信する提供情報のデータや各種設定情報のデータなどが含まれる。
【００２６】
ＣＰＵ１６は、非遷移的実体的記録媒体に記憶されている各種プログラムを実行することにより、各種の機能を実現する。本実施形態では、プログラムを記憶したメモリ１７が非遷移的実体的記録媒体に該当する。制御部１２が有する機能には、少なくとも、提供情報を含む音源信号を生成する信号生成機能がある。
【００２７】
なお、制御部１２を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。また、制御部１２における各種機能の実現は、プログラムに基づくいわゆるソフトウェア処理に限るものではなく、各種機能の一部又は全てを、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。
【００２８】
制御部１２による信号生成機能は、具体的には次のようにして実現される。即ち、制御部１２は、メモリ１７に記憶されている提供情報のデータに基づいて、予め決められたデータフォーマットの音源コードを作成する。
【００２９】
音源コードは、図６の上段に例示するように、主にヘッダ部とボディ部を有する。このうちヘッダ部は、音源コードの開始を示すＮビットのデータ領域である。ボディ部は、Ｍビットのデータ領域である。なお、Ｎ及びＭはいずれも１以上の自然数である。供情報を示すデータは、ボディ部に含まれる。ヘッダ部は、本実施形態では、Ｎビット全て「０」である。
【００３０】
制御部１２は、提供情報のデータを含む音源コードに基づき、予め決められた出力期間に音源信号を連続的に生成して出力する。音源信号は、図６の下段に例示するように、予め決められた周波数Ｆｘのパルスである。
【００３１】
制御部１２は、音源コードの各ビットの値に応じて音源信号を生成する。具体的に、ビット値「１」に対してはパルスを出力するようにし、ビット値「０」に対してはパルスを出力しないようにする。そのため、１つの音源コードに対応した１つの音源信号全体のうち、音源コードのヘッダ部に対応する期間は、ヘッダ部がＮビット全て「０」であるため、パルスは出力されず信号電圧は０に維持される。
【００３２】
本実施形態では、制御部１２は、音源信号を生成するにあたり、まず、基準信号として所定周波数（例えば４０ｋＨｚ）の超音波帯のパルスを生成する。そして、その超音波帯の基準信号のパルスを変調することで、音源信号を生成する。具体的に、基準信号に対して例えばパルスを１つ置きにカットすること等によって見かけ上２０ｋＨｚのパルス波にすると共に、その２０ｋＨｚのパルス波を、音源コードの各ビット値に応じたものとする。これにより、最終的には２０ｋＨｚの音源信号が生成される。このように超音波帯の基準信号が変調されて生成された音源信号が、スピーカ３７で音波に変換されて送信される。
【００３３】
最終的に出力させる音波の音圧レベルは、例えば、音源信号のパルスのパルス幅によって調整可能である。パルス幅が大きいほど、音波の音圧レベルも高くなる。本実施形態では、図６の下段に例示するように、音源信号のパルスのパルス幅Ｔｘ［sec.］は、周波数Ｆｘの周期の１／４に相当する周期を基準幅Ｔ０［sec.］として、この基準幅Ｔ０以下の任意の幅に設定可能である。パルス幅Ｔｘは、例えば外部から直接或いは遠隔操作によって任意に設定変更できる。このパルス幅Ｔｘを調整することで、音波の音圧レベルを任意に設定することができる。
【００３４】
音源信号を生成、出力する出力期間は適宜決めることができ、例えば、制御部１２が作動している期間全体を出力期間としてもよいし、一定の出力期間を周期的に発生させるようにしてもよいし、予め決められた出力条件が成立する毎に一定期間の出力期間を設定してその間に出力するようにしてもよい。
【００３５】
本実施形態では、出力期間中、図６の下段に例示するように、音源信号が連続的に生成されて出力される。そして、制御部１２が生成した音源信号は、アンプ１３で増幅されてスピーカ３７に入力され、音波に電音変換されて送信される。
【００３６】
アンプ１３は、制御部１２で生成された音源信号が入力され、その音源信号を増幅してスピーカ３７へ出力する。音源信号がアンプ１３によって増幅されてなる発信信号は、スピーカ３７で情報音波に変換されて出力される。
【００３７】
無線通信部１４は、外部の通信装置と無線によるデータの送受信を行うための通信モジュールである。無線通信部１４は、所定の通信方式に基づく電波を送受可能である。なお、無線通信部１４が対応している通信方式は、本実施形態では例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈである。なお、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは登録商標である。無線通信部１４を介したデータ通信を利用して、外部の通信装置から、変調回路１１に対する各種の調整作業を行うことができる。調整作業の具体例としては、例えば、提供情報の更新、各種設定（例えば前述のパルス幅Ｔｘの設定）、その他の各種情報の更新や読み出しなどがある。
【００３８】
パルス幅Ｔｘの設定値は、例えば制御部１２のメモリ１７に記憶される。制御部１２は、メモリ１７に記憶されているパルス幅Ｔｘに基づいて基準信号のパルスを生成し、且つ、その基準信号を音源コードに基づいて変調して音源信号を生成する。
【００３９】
なお、制御部１２が生成する音源信号の周波数が２０ｋＨｚであること、ひいてはスピーカ３７から出力される、提供情報を含む情報音波の周波数が２０ｋＨｚであることは、あくまでも一例である。例えば、２０ｋＨｚ帯以外の他の非可聴音の帯域であってもよい。また、必ずしも非可聴音である必要はなく、可聴音の帯域であってもよい。
【００４０】
（３）携帯端末の構成
図７に示すように、携帯端末２０は、制御部２１、無線通信部２２、表示部２３、操作入力部２４、音声出力部２５、及びマイク２６を備える。
【００４１】
制御部２１は、ＣＰＵ３１及びメモリ３２を有する周知のマイクロコンピュータとして構成されている。メモリ３２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリを含む。メモリ３２には、各種プログラムやデータが記憶されている。
【００４２】
ＣＰＵ３１は、メモリ３２に記憶されている各種プログラムを実行することにより、各種の機能を実現する。なお、制御部２１を構成するマイクロコンピュータの数は１つでも複数でもよい。また、制御部２１における各種機能の実現は、プログラムに基づくいわゆるソフトウェア処理に限るものではなく、各種機能の一部又は全てを、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いて実現してもよい。
【００４３】
制御部２１によって実現される機能には、電話機能と、情報報知機能とがある。電話機能は、無線通信部２２を介して携帯電話の通信網に接続することにより携帯電話の通信網を介した音声通話を可能とする機能である。
【００４４】
情報報知機能は、情報提供装置１０から送信された情報音波がマイク２６で受信された場合に、その情報音波に含まれている、情報提供装置１０からの提供情報を、表示部２３及び音声出力部２５のうち少なくとも一方から出力させることによりユーザに報知する機能である。
【００４５】
無線通信部２２は、所定の通信方式による無線通信を行うための通信モジュールである。この無線通信部２２が対応している通信方式は、例えば、携帯電話の通信網で利用されている通信方式（例えばＬＴＥ）である。前述の電話機能は、この無線通信部２２を用いて実現される。
【００４６】
表示部２３は、携帯端末２０の筐体の前面に設置された表示画面（例えば液晶ディスプレイ）を有する。表示部２３は、制御部２１から入力される、表示させるべき画像を示す画像データに従って、表示画面に画像を表示する。
【００４７】
操作入力部２４は、表示部２３の表示画面上に設置されたタッチパネルと、表示部２３の表示画面の周囲に設置されたスイッチとを備える。携帯端末２０の使用者（例えば図１のユーザ４）は、操作入力部２４に対して各種の入力操作を行うことにより、携帯端末２０に各種機能を実行させることができる。操作入力部２４は、使用者によってタッチパネルおよびスイッチを介した入力操作が行われると、その入力操作の内容を示す操作情報を制御部２１へ出力する。制御部２１は、操作入力部２４から操作情報が入力されると、その操作情報に基づいて各種処理を行う。
【００４８】
音声出力部２５は、各種音声を出力する。音声出力部２５は、制御部２１から入力される、出力させるべき音声を示す音声データに従って、音声を出力する。
マイク２６は、周囲で発生している音波を受信して電気信号に変換し、制御部１２へ入力する。マイク２６の主な目的は２つある。１つは、音声通話時に使用者が発した音声を入力させることである。もう一つは、情報提供装置１０から送信された情報音波を受信することである。
【００４９】
マイク２６に情報提供装置１０からの情報音波が受信されると、その受信信号が制御部２１に入力され、これにより制御部２１はその受信信号に含まれている提供情報を取得することができる。制御部２１は、情報提供装置１０から情報音波によって送信された提供情報を取得すると、前述の情報報知機能によりその提供情報を報知させる。この情報報知機能により、携帯端末２０のユーザは、情報提供装置１０から提供される提供情報を得ることができる。
【００５０】
（４）反射部材の作用
本実施形態の情報提供装置１０は、スピーカ３７で発生させた情報音波を、そのまま情報提供装置１０の外部に放射するのではなく、反射部材３８を介して放射させる。
【００５１】
本実施形態の情報音波は、前述の通り、超音波が変調されてなる音波である。超音波が変調されてなる音波は、一般的な可聴音（例えば人が発する音声）と比べて比較的絞られた指向性を有する。
【００５２】
とはいえ、仮に、反射部材３８を設けずに情報音波をスピーカ３７から直接外部へ放射させるようにすると、図８に例示するように、指向性が広くなり、スピーカ３７で発生した情報音波は広い放射角αで広がって放射されていく。
【００５３】
なお、図８において、受信高Ｌ０１は、床６から受信想定面Ｗまでの高さであり、例えば１［ｍ］である。受信想定面Ｗとは、床面に垂直な面、即ち中心軸Ｘｃに垂直な面であって、ユーザ４が携帯端末２０を用いて情報音波から情報を取得しようとする際に想定される携帯端末２０の存在位置である。また、図８において、伝搬長Ｌ０２は、スピーカ３７から受信想定面Ｗまでの距離であり、例えば１．５［ｍ］である。また、壁面距離Ｌ２は、中心軸Ｘｃから壁７及び壁８までの距離であり、例えば１．３［ｍ］である。
【００５４】
反射部材３８を用いない場合、図８に例示するように指向性が広くなり、放射角αは例えば５５°となる。そのため、携帯端末２０が例えば受信想定面Ｗに位置している場合に、スピーカ３７から情報音波が放射された場合、その携帯端末２０で受信される情報音波の受信信号の波形は、両壁７，８などの、スピーカ３７から離れた周囲の物体からの反射の影響を受けて、乱れる可能性がある。その反射の影響は、受信想定面Ｗの中でも中心部に近いほど、即ち中心軸Ｘｃに近いほど、大きくなる。
【００５５】
これに対し、スピーカ３７に反射部材３８を取り付けた本実施形態の場合、スピーカ３７で発生した情報音波は、筒状の反射部材３８を介して放射される。また、超音波が変調されてなる音波は、一般的な可聴音（例えば人が発する音声）と比べて、反射し易い特性を有する。
【００５６】
そのため、図９に例示するように、スピーカユニット３５から放射される情報音波の指向性は、反射部材３８を有しない場合に比べて狭まり、周囲物体で反射する可能性が低減する。しかも、情報音波が反射部材３８を通ることにより反射部材３８内で情報音波の増幅作用が発生する。そのため、これにより、受信想定面Ｗで受信される情報音波の受信信号の波形は、反射部材３８を有しない場合に比べて、周囲反射波による乱れが抑制された、ノイズ成分の少ない波形となる。
【００５７】
なお、図９の例では、反射部材３８の広がり角βを例えば１０°、反射部材３８の部材長Ｌｈを例えば２０［ｍｍ］、反射部材３８の入射側開口径φａを例えば１４［ｍｍ］とすると、スピーカユニット３５から放射される情報音波の放射角αは例えば３０°となり、反射部材３８のない図８の例に比べて明らかに指向性が狭まる。
【００５８】
反射部材３８の有無による、受信信号の波形の違いは、図１０の波形例からも明らかである。図１０の上段に例示するように、反射部材３８がない場合、受信想定面Ｗにおける中心部近傍で携帯端末２０により受信された情報音波の受信信号の波形には、本来取得したい波形の成分以外の他のノイズ成分が比較的多く重畳している。そのため、その受信信号から提供情報を正常に復調できない可能性がある。
【００５９】
これに対し、反射部材３８を設けた本実施形態の場合、図１０の下段に例示するように、受信信号の波形に含まれるノイズ成分は少なく、提供情報を正常に復調可能なレベルに抑えられている。
【００６０】
スピーカユニット３５から放射される情報音波の指向性調整、即ち放射角αの調整は、主に、反射部材３８の部材長Ｌｈ及び広がり角βの少なくとも一方を調整することにより可能である。部材長Ｌｈを長くすればするほど、また広がり角βを小さくするほど、放射角αを小さくして指向性を絞ることができる。
【００６１】
仮に、反射部材３８の入射側開口径φａ及び放射側開口径φｂはある一定値にしなければならないという制約がある場合も、部材長Ｌｈ及び広がり角βを調整することで、指向性を調整することができる。なお、入射側開口径φａ及び放射側開口径φｂがそれぞれ固定値である場合、部材長Ｌｈを長くすると必然的に広がり角βは小さくなることになる。
【００６２】
また、スピーカユニット３５からの情報音波の伝達距離、即ち情報音波を正常に受信することが可能な距離の調整は、情報音波の音圧レベルを調整することにより可能である。前述の通り、本実施形態では、超音波帯のパルス状の基準信号を利用して情報音波が出力され、パルス幅Ｔｘを調整することで、音圧レベルを調整することができる。つまり、音圧レベルをより高くしてより遠くまで情報音波を伝達させたい場合は、パルス幅Ｔｘを大きくすればよい。
【００６３】
そのため、スピーカユニット３５を設置する設置条件が種々異なっても、その設置条件に応じて、反射部材３８の部材長Ｌｈを調整したり、反射部材３８の広がり角βを調整したり、情報音波の音圧レベルを調整したりすることで、設置条件に適切に対応した情報音波を放射させることができる。例えば、スピーカユニット３５を高い位置に取り付ける必要があってそのために情報音波の受信位置までの距離が長くなる場合は、例えば音圧レベルを大きくしたり、広がり角βを小さくしたりすることで、受信位置において情報音波を適切に受信できるようにすることができる。
【００６４】
（５）実施形態の効果
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
即ち、本実施形態の情報提供装置１０では、超音波帯の基準信号が変調されてなる音源信号がスピーカ３７にて音波に変換されて情報音波として出力される。またその情報音波は、反射部材３８を介して放射される。これにより、スピーカ３７から発生した情報音波は、その一部が反射部材３８内で反射されつつ、全体として、反射部材３８がない場合よりも絞られた放射角αで外部へ放射される。
【００６５】
つまり、放射角αが絞られた、指向性のある音場を生成することができ、これによりスピーカ３７から離れた場所にある物体からの周囲反射波を抑制できる。そのため、携帯端末２０にて良好な品質の情報音波を受信させることができる。即ち、携帯端末２０にて、受信された情報音波が電気信号に音電変換されてなる受信信号として、ノイズ成分の少ない受信信号を得ることができる。そのため、そのノイズ成分の少ない受信信号から提供情報を適切に取得することができる。
【００６６】
また、スピーカ３７自体は、無指向性或いは低指向性の安価なスピーカであっても、反射部材３８を設け、且つその反射部材３８の寸法、形状等を適切に設定することで、指向性の鋭い所望の伝搬特性を得ることができる。
【００６７】
また、本実施形態の反射部材３８は、全体として円錐台の形状をなしており、簡素な外形形状である。またその円錐台の形状により、必然的に、断面の外周は円形となり、且つその断面の面積は入射開口部３８ａから放射開口部３８ｂに向けて漸次増大する。そのため、ノイズ成分の低減効果が比較的高い反射部材３８を容易に提供することができる。
【００６８】
また、基準信号のパルスのパルス幅Ｔｘを調整することで、情報音波の伝達距離を容易に調整することができる。また、反射部材３８の部材長Ｌｈ、広がり角β、各開口径φａ，φｂなどを適宜調整することで、情報音波の放射角αを容易に調整することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、スピーカユニット３５は、照明装置４０に内蔵されており、照明装置４０の外側からはスピーカユニット３５の存在は容易には認識できない。仮に、スピーカユニット３５を単独で設置しようとすると、美観の観点、或いはスピーカユニット３５の保護の観点から、天井に設置することは難しく、設置場所の制約を受ける。なぜなら、天井その他の目立つところに設置すると、美観を損ねるおそれがあったり、故意に破損されたりするおそれがあるからである。
【００７０】
これに対し、本実施形態では、スピーカユニット３５を、照明装置４０に内蔵可能である。照明装置４０は、一般に、屋内においては通路や部屋の中央部分に設置されることが多い。換言すれば、照明装置４０は、屋内においては人が存在する位置の上部に設置されることが多い。そのため、スピーカユニット３５が照明装置４０に内蔵されるということは、必然的に、スピーカユニット３５の存在を気付かれにくくしつつ、スピーカユニット３５が適切な位置に設置されるということになる。
【００７１】
（６）特許請求の範囲との対応関係
ここで、本実施形態の文言と特許請求の範囲の文言との対応関係について説明する。スピーカユニット３５、及びそのスピーカユニット３５を有する情報提供装置１０は、音波発生装置に相当する。また、変調回路１１内の制御部１２は信号生成部及びパルス幅設定部に相当し、スピーカ３７に入力される発信信号は出力信号に相当し、スピーカ３７は音波発生部に相当し、携帯端末２０は情報報知装置に相当する。
【００７２】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
【００７３】
（１）情報提供装置１０を内蔵可能な照明装置は、図１及び図２に示した照明装置４０に限定されない。他の形状、構成の照明装置に対して情報提供装置１０を内蔵するようにしてもよい。
【００７４】
例えば、図１１及び図１２に示すような形状の照明装置６０に情報提供装置１０を内蔵させるようにしてもよい。この照明装置６０は、本体６１と、カバー６２と、ソケット６３とを有する。カバー６２は、光を透過可能な半透明の円環状の部材であり、本体６１の先端側においてその先端面を覆うように取り付けられている。ソケット６３は、照明装置６０に電源電力を入力されるための電極を有する。
【００７５】
本体６１における全端面には、複数の照明用ＬＥＤ６４が、円弧状に配置されている。カバー６２は、その円弧状に配置された複数の照明用ＬＥＤ６４を前方側から覆うように取り付けられている。情報提供装置１０を構成する変調回路１１は、図１２に示すように、本体６１の内部に収容されている。情報提供装置１０を構成するスピーカユニット３５は、本体６１の先端面から突出するように配置されている。ただし、スピーカユニット３５は、側面全体が円環状のカバー６２によって覆われており、外部に露出していない。
【００７６】
ただし、スピーカユニット３５は、反射部材３８における放射開口部３８ｂが、円環状のカバー６２における中央穴部に面するように配置されている。これにより、スピーカ３７から発生して反射部材３８を介して放射される音波は、カバー６２における中央穴部から外部へ放射される。
【００７７】
（２）照明装置以外の他の装置に情報提供装置１０を内蔵してもよい。例えば、建造物の屋内天井に設置されることが多いスプリンクラーや人感検知センサなどの他の装置に内蔵してもよい。また、屋内天井に設置される装置に内蔵させることは必須ではない。屋内天井以外の他の場所に設置されている装置に内蔵させてもよい。
【００７８】
また、照明装置やその他の装置に情報提供装置１０を内蔵させる場合において、情報提供装置１０が外部に突出しないように完全に内蔵させることは必須ではない。例えば、変調回路１１の一部が照明装置の外部に突出していたり、反射部材３８の一部（例えば放射開口部３８ｂ側の端部）が照明装置の外部に突出していたりしてもよい。
【００７９】
また、情報提供装置１０を構成する各構成要素の一部のみを照明装置などの装置内に内蔵させて、他の構成要素は照明装置などの装置の外部に設置するようにしてもよい。
また、情報提供装置１０を照明装置などの他の装置に内蔵させること自体、必須ではない。情報提供装置１０を単独で天井などの所望の設置位置に設置するようにしてもよい。
【００８０】
（３）反射部材３８の形状は、円錐台の形状に限定されない。円錐台とは異なる外形であってもよい。
また、反射部材３８は、断面形状が真円であることに限定されない。例えば楕円の断面形状を有する反射部材を用いてもよい。また、断面の外周全体が曲線であることは必須ではない。例えば多角形の断面を有する反射部材を用いてもよい。
【００８１】
また、入射開口部３８ａから放射開口部３８ｂまでの間に、断面形状が変化してもよい。また、入射開口部３８ａから放射開口部３８ｂまでの間に断面の面積がどのように漸次増大するかについても特に限定されるものではない。例えば、断面面積或いは断面の径が２次関数的に増大していくような形状の反射部材を用いてもよい。また、円形断面においてその径が２次より大きい高次関数的に増大するような形状であってもよいし、指数関数的に増大するような形状であってもよい。
【００８２】
このように、断面の形状をどのようにするか、入射開口部から放射開口部にかけて具体的にどのように断面面積が増大するようにするか、また入射開口部から放射開口部にかけて断面の形状を一定にするか変化させるか、などを含め、反射部材の具体的形状は適宜決めてもよい。
【００８３】
（４）出力信号としての音源信号の生成方法は、図６に示したように超音波帯の基準信号を音源コードを用いて変調する方法に限定されない。基準信号がパルス状の波形であることも必須ではなく、また基準信号を変調する信号として図６に示したフォーマットの音源コードを用いることも必須ではない。結果として、超音波帯の基準信号を変調することによってその基準信号よりも低い周波数の音源信号（上記例では２０ｋＨｚ）を生成できればよく、そのために用いる基準信号の種類や周波数、変調方式などは、適宜決めてもよい。
【００８４】
（５）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００８５】
（６）上述したスピーカユニット３５およびこのスピーカユニット３５を有する情報提供装置１０の他、当該スピーカユニット３５又は情報提供装置１０を構成要素とするシステム、当該情報提供装置１０としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、当該情報提供装置１０で用いられている方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【符号の説明】
【００８６】
１…情報提供システム、２…天井、１０…情報提供装置、１１…変調回路、１２，２１…制御部、１３…アンプ、１４，２２…無線通信部、１６，３１…ＣＰＵ、１７，３２…メモリ、２０…携帯端末、２３…表示部、２４…操作入力部、２５…音声出力部、２６…マイク、３５…スピーカユニット、３６…ケース、３７…スピーカ、３８…反射部材、３８ａ…入射開口部、３８ｂ…放射開口部、３８ｃ…母線、４０，６０…照明装置、４１，６１…本体、４２…蛍光灯、４３…放射孔、６２…カバー、６３…ソケット、６４…照明用ＬＥＤ。
【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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