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公開番号2025070169
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2023180299
出願日2023-10-19
発明の名称音源方向検出方法、プログラム、音源方向検出装置、及び自律移動体
出願人国立大学法人金沢大学
代理人個人
主分類H04R 3/00 20060101AFI20250424BHJP(電気通信技術)
要約【課題】音源が位置する方向を迅速かつ正確に検出する。
【解決手段】音源方向検出方法は、音源が位置する方向を検出する音源方向検出方法であって、複数のマイクロホン11～14を用いて、音源に係る複数の音声波形を取得する音声波形取得ステップS20と、複数の音声波形に基づいて複数のスペクトログラムを取得するスペクトログラム取得ステップS30と、複数のスペクトログラムに基づいて、音源の位置の尤度分布である1個以上の第一尤度分布を取得する第一分布取得ステップS40と、1個以上の第一尤度分布に基づいて音源が位置する方向を検出する検出ステップS70とを含む。
【選択図】図13
特許請求の範囲【請求項１】
音源が位置する方向を検出する音源方向検出方法であって、
複数のマイクロホンを用いて、前記音源に係る複数の音声波形を取得する音声波形取得ステップと、
前記複数の音声波形に基づいて複数のスペクトログラムを取得するスペクトログラム取得ステップと、
前記複数のスペクトログラムに基づいて、前記音源の位置の尤度分布である１個以上の第一尤度分布を取得する第一分布取得ステップと、
前記１個以上の第一尤度分布に基づいて前記音源が位置する方向を検出する検出ステップとを含む
音源方向検出方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記音源方向検出方法は、
前記複数の音声波形に基づいて、前記音源の位置の尤度分布である１個以上の第二尤度分布を取得する第二分布取得ステップをさらに含み、
前記検出ステップにおいて、前記１個以上の第一尤度分布及び前記１個以上の第二尤度分布の両方に基づいて、前記音源が位置する方向を検出する
請求項１に記載の音源方向検出方法。
【請求項３】
前記第一分布取得ステップにおいて、前記複数のスペクトログラムから複数のエッジを検出し、前記複数のエッジの相互相関に基づいて前記１個以上の第一尤度分布を取得する
請求項１又は２に記載の音源方向検出方法。
【請求項４】
前記第二分布取得ステップにおいて、前記複数の音声波形の相互相関に基づいて前記１個以上の第二尤度分布を取得する
請求項２に記載の音源方向検出方法。
【請求項５】
前記複数のマイクロホンは、３個以上のマイクロホンを含み、
前記１個以上の第一尤度分布は、２個以上の第一尤度分布を含み、
前記第一分布取得ステップにおいて、前記１個以上の第一尤度分布の各々は、前記複数のスペクトログラムのうちの２個のスペクトログラムに基づいて取得され、
前記検出ステップにおいて、前記１個以上の第一尤度分布を統合した統合尤度分布に基づいて前記音源が位置する方向を検出する
請求項１又は２に記載の音源方向検出方法。
【請求項６】
前記複数のマイクロホンは、３個以上のマイクロホンを含み、
前記１個以上の第一尤度分布は、２個以上の第一尤度分布を含み、
前記１個以上の第二尤度分布は、２個以上の第二尤度分布を含み、
前記第一分布取得ステップにおいて、前記１個以上の第一尤度分布の各々は、前記複数のスペクトログラムのうちの２個のスペクトログラムに基づいて取得され、
前記第二分布取得ステップにおいて、前記１個以上の第二尤度分布の各々は、前記複数の音声波形のうちの２個の音声波形に基づいて取得され、
前記検出ステップにおいて、前記１個以上の第一尤度分布を統合した統合尤度分布を、前記１個以上の第二尤度分布の各々と統合することで１個以上の第三尤度分布を取得し、前記１個以上の第三尤度分布を統合することで取得される第四尤度分布に基づいて前記音源が位置する方向を検出する
請求項２又は４に記載の音源方向検出方法。
【請求項７】
前記複数のマイクロホンは、矩形の４個の頂点に対応する位置にそれぞれ配置される４個のマイクロホンを含む
請求項１又は２に記載の音源方向検出方法。
【請求項８】
前記検出ステップにおいて、前記１個以上の第一尤度分布に係る確率分布の時系列処理を行うことにより事後確率分布を取得する
請求項１又は２に記載の音源方向検出方法。
【請求項９】
前記時系列処理において、ＢＢＦ（ＢｉｎａｒｙＢａｙｅｓＦｉｌｔｅｒ）を用いる
請求項８に記載の音源方向検出方法。
【請求項１０】
請求項１、２、４のいずれか１項に記載の音源方向検出方法をコンピュータに実行させるための
プログラム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、音源方向検出方法、プログラム、音源方向検出装置、及び自律移動体に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、自動車等の移動体の自動運転に関する研究が活発に進められている。移動体の自動運転に必要な技術の一つに周辺環境認識があり、自動運転車は、カメラ、ＬｉＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ）などを用いて、周辺環境の認識を行う。公道では、救急車、パトカー、消防車などの緊急車両が走行している。自動運転車は、緊急車両が接近してきた場合に、緊急車両の走行の妨げにならないように道を譲るなどの運転行動を実行する必要があるため、自動運転車において緊急車両の位置の迅速な検出が必要とされる。このような緊急車両が、建造物、他の車両などの陰に隠れる場合には、カメラ、ＬｉＤＡＲなどのセンサで検知できない。そこで、緊急車両の位置をそのサイレン音に基づいて検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１など）。
【０００３】
特許文献１に記載された発明においては、周辺環境から取得された音声信号及び画像から、ニューラルネットワークを用いて緊急車両の位置を検出しようとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－４８１９９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、ニューラルネットワークの学習に時間及び手間がかかる。また、緊急車両の位置検出における演算処理の負荷が大きい。
【０００６】
そこで、本発明は、音源が位置する方向を迅速かつ正確に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る音源方向検出方法は、音源が位置する方向を検出する音源方向検出方法であって、複数のマイクロホンを用いて、前記音源に係る複数の音声波形を取得する音声波形取得ステップと、前記複数の音声波形に基づいて複数のスペクトログラムを取得するスペクトログラム取得ステップと、前記複数のスペクトログラムに基づいて、前記音源の位置の尤度分布である１個以上の第一尤度分布を取得する第一分布取得ステップと、前記１個以上の第一尤度分布に基づいて前記音源が位置する方向を検出する検出ステップとを含む。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るプログラムは、上記音源方向検出方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る音源方向検出装置は、音源が位置する方向を検出する音源方向検出装置であって、複数のマイクロホンを用いて、前記音源に係る複数の音声波形を取得する音声波形取得部と、前記複数の音声波形に基づいて複数のスペクトログラムを取得するスペクトログラム取得部と、前記複数のスペクトログラムに基づいて、前記音源の位置の尤度分布である１個以上の第一尤度分布を取得する第一分布取得部と、前記１個以上の第一尤度分布に基づいて前記音源が位置する方向を検出する検出部とを備える。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る自律移動体は、上記音源方向検出装置と、前記複数のマイクロホンとを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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