JPH03285190A - 音源検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は音源検出装置、詳しくはステレオカメラ、工場
内搬送用ロボット等の走行体に搭載される音源検出装置
に関する。

〈従来の技術〉 一般に、音源検出装置は、音源からの発信音を受信して
、当該装置の現在位置に対する音源の方向と、音源から
の距離を検出するものである。このような音源位置検出
装置としては、例えば特開昭６３−４０８７９号公報、
特開昭５７−１７９６７５号公報に開示されたものがあ
る。

しかしながら、このような音源位置検出装置によれば、
移動する発音体の移動位置を検出することができるもの
の、音源に対して移動する走行体にこの装置自体を搭載
することは考えられていなかった。すなわち、走行体は
このような固定音源に対して音源位置を検出してその走
行の制御を行うことはまったく考えられていなかった。

したがって、従来の走行体の走行制御は、例えば上記ス
テレオカメラの例では、回転テーブル上に被写体を載置
してその中心位置が視認することができなくなった場合
には、重錘をこの中心位置の直上に釣り下げることによ
り中心位置を確認して行っていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、このような従来の方法によれば、重錘の
セット等が面倒であってカメラ位置の位置決めに時間が
かかフた。また、立体感を付与するために、静止位置で
ある回転テーブルの回転の中心位置に被写体を設置する
ことがある。そのような時は、回転の中心位置に真上か
らワイヤで重錘を吊り下げること自体が不可能であった
。しか勢これ以外の自走ロボット等の走行体には適用す
ることができなかった。

そこで、暗所ないし遮蔽物等により隠された場所におい
ては、基準となる位置に音源を設置し、この音源位置を
基準として走行体の現在位置を検出して、その走行制御
を行うことが便利である。

本発明は、上述のような問題を解決するためになされた
もので、音源検出装置を走行体に搭載することにより、
走行位置の検出センサが不必要になり、かつ、基準とな
る被検出体が隠蔽されていたとしても相対位置を測定す
ることができ、その走行制御を行うことができる。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、音源に対して接近Ｍ隔移動可能な走行体に搭
載され、この音源からの音波を受信してその音源の方向
および音源からの距離を測定する音源検出装置であって
、互いに所定間隔離れて配置され、上記音源からの音波
を受信する一対のマイクロホンと、これらのマイクロホ
ンにより受信した音波の位相差に基づいて音源の方向を
検出する音源方向検出手段と、これらのマイクロホンに
より受信した音波の音圧に基づいて音源からの距離を検
出する音源距離検出手段と、を備えた音源検出装置であ
る。

〈作用〉 本発明に係る音源検出装置にあっては、固定された音源
から発信された音波の方向を２つのマイクロホンの受信
音波の位相差から、固定音源まての距離をその音圧分布
から、それぞれ検出する。

この結果、走行体は固定音源に対しての位置を検出する
ことができ、これを例えば走行制御に活用することがで
きる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図〜第４図は本発明に係る音源検出装置をステレオ
カメラに搭載し、回転テーブルの中心位置の検出に用い
た一実施例を示すものである。

第１図において、１は回転テーブルであってその上には
被写体が載置されることができる。この回転テーブル１
の中心位置には例えば８００Ｈｚの発信周波数の音波を
発信する音源２が配置されている。

３はステレオカメラであって回転テーブル１に対して接
近乃至はＭ隔することができる構成である。例えば走行
用のキャスタを備えているものである。

このステレオカメラ３の前面には一対のマイクロホン４
Ｒ１４Ｌが例えば５０＋ｗの間隔て並設されている。こ
れらのマイクロホン４Ｒ，４Ｌの位置は支持台５に対し
て等しい長さだけ前方に向かって突出して設けられてい
る。これらのマイクロホン４Ｒ１４Ｌの間隔を上述のよ
うに設定したのは、音速を発信周波数で除し、更にこの
商を定数（例えば８）で除したものである。すなわち、
この間隔は発信周波数によって設定されるものである。

但し室温は２０℃とする場合である。

第２図はこの音源検出装置の回路構成を示すブロック図
である。

各マイクロホン４Ｒ１４Ｌからの入力信号は、ヘットア
ンプＩＩＲ１ＩＩＬを介してそれぞれバンドパスフィル
タ１２Ｒ５１２Ｌに送られている。

これらのフィルタ！２Ｒ５１２Ｌの出力はバッファアン
プ１３において比較されそれぞれのマイクロホン４Ｒ１
４Ｌの受信音波の位相差が測定されるものである。この
バッファアンプ１３の出力はリミッタ回路１４を介して
アナログ／デジタル変換器１５に、更に、コンパレータ
１６に人力される。そして、このコンパレータ１６から
ＬＥＤＦライバ１７を介して各ＬＥＤ　（Ｒ，Ｃ，Ｌ）
を駆動するものである。音源２がステレオカメラ３に対
して右側に位置する場合にはＲ−ＬＥＤを、左側の場合
はＬ−ＬＥＤを点灯するものである。

以上が音源方向検出手段を構成するものである。

また、音源からの距離検出手段は、以下の構成とされる
。すなわち、バンドパスフィルタ１２Ｈの出力が音検出
回路２１に入力され、この音検出回路２１ては音源２か
らの特定発信周波数としての８００Ｈｚを検出し上記コ
ンパレータ１６のレベルを作るものである。また、フィ
ルタ１２Ｈの出力はゼロ・クロス回路２２に入力され、
このゼロ・クロス回路２２ではこのアナログ入力信号が
ゼロレベルを横切るごとに出力レベルを正負に変化させ
、コンパレータ１６の出力タイミングおよびＡ／Ｄ変換
回路１５の出力タイミングを形成している。２３はピー
ク検出回路であって、フィルタ１２Ｒからの信号のピー
ク値を検出している。

２４はＡ／Ｄ変換回路出力開始信号の作成回路である。

また、２５はレベルデコーダであって音波の音圧から音
源２まての距離を表示することができるように構成しで
ある。例えば音源２からの距離が１ｍの場合に音圧をＯ
ｄＢとして音圧特性曲線を参考にしてその距離を表示す
ることもできる。

第３図は音源２の方向を検出する場合の概念を示すもの
である。２つのマイクロホン４Ｒ％　４Ｌに対して音源
スピーカ２が右側にある場合は、音波は右側のマイクロ
ホン４Ｒにまず到達し、所定の位相差Ａをもって左側の
マイクロホン４Ｌに到達する。この位相差により音源２
の方向が検出されるものである。

また、第４図は音源２からの距離を検出する場合の概念
図である。　（Ａ）位置に音源２がある場合にはマイク
ロホンに到達する音波の振幅ａは小さいが、　（Ｂ）位
置にある場合の振幅すはこれより大きい（ｂ　＞　ａ）
。したがって、音源２とマイクロホン４Ｒ１４Ｌどの距
離は演算、検出することができる。

以上のように、ステレオカメラ３による撮影において回
転テーブル１の中心がもし被写体等により隠蔽されてい
たとしても、この音源検出装置をステレオカメラ３に、
音源２を回転テーブルＩの中心位置に、それぞれ配置す
ることにより、簡単に回転テーブル１の中心位置と中心
からの距離とを検出することができる。また、工場内に
あっても音源として基準周波数を発信するものを基準位
置に配置しておけば、無人ロボットにこの音源検出装置
を搭載してその現在の走行位置を簡単に検出することが
できる。したがって、ロボット走行用のレール等は不必
要となり、しかもその走行速度についても制御すること
ができる。また、以上のように特定の周波数の音源を使
用することにより、音源位置の検出は正確に行うことが
できる。

く効果〉 以上説明してきたように、本発明によれば、走行体は固
定音源に対しての位置を正確にかつ簡単に検出すること
ができ、これをその走行制御に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る音源検出装置を説明す
るためのステレオカメラと回転テーブルとの位置間係を
示す平面図、第２図は一実施例に係る音源検出装置の概
略の回路構成を示すブロック図、第３図は一実施例に係
る音源方向を検出する場合を説明するための概念図、第
４図は同じく一実施例に係る音源からの距離を検出する
場合を説明するための概念図である。 ２・・・・・・・・音源、 ３・・・・・・・・ステレオカメラ（走行体）、４Ｒ・
・・・・・・マイクロホン、 ４Ｌ・・・・・・・マイクロホン、 １３・・・・・・・バッファアンプ （音源方向検出手段の一部）、 ２３・・・・・・・ピーク値検出回路 （音源距離検出手段の一部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 音源に対して接近離隔移動可能な走行体に搭載され、こ
   の音源からの音波を受信してその音源の方向および音源
   からの距離を測定する音源検出装置であつて、 互いに所定間隔離れて配置され、上記音源からの音波を
   受信する一対のマイクロホンと、これらのマイクロホン
   により受信した音波の位相差に基づいて音源の方向を検
   出する音源方向検出手段と、 これらのマイクロホンにより受信した音波の音圧に基づ
   いて音源からの距離を検出する音源距離検出手段と、を
   備えたことを特徴とする音源検出装置。