JP2019083061A - 光、音、及び/またはマルチスペクトルパターン検出を使用する商用及び一般航空機の回避 - Google Patents
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Abstract
Description
この特許は、2014年12月12日に出願され、「Commercial and General Aircraft Avoidance using Light Pattern Detection」と題される米国実用特許出願第14/569,125号明細書、2014年12月12日に出願され、「Commercial and General Aircraft Avoidance using Multi−spectral wave Detection」と題される米国実用特許出願第14/569,233号明細書、及び、2014年12月12日に出願され、「Commercial and General Aircraft Avoidance using Acoustic Pattern Recognition」と題される米国実用特許出願第14/569,183号明細書の優先権を主張し、その全体が、各出願別々に及び組み合わせて、参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、無人航空機(「UAV」)と、UAVの運用中の物体検出ならびに/または物体間隔及び回避に関連するシステム、装置、及び技術とを対象とする。UAVは、たとえば発送センタから1つまたは複数の宛先まで、貨物を配達するために使用されてもよく、次いで、発送センタまたは他の場所に戻り、1つまたは複数の追加の宛先への別の輸送のために他の貨物を回収してもよい。UAVは、たとえば、赤外及び/もしくは可視を含む電磁エネルギーの1つまたは複数の波長を捕らえることが可能な1つまたは複数のカメラ、音響センサ(たとえば、マイクロフォンなど)、ならびに/または、UAVの運用中の物体の検出及び自律回避のためのマルチスペクトルセンサを含む、複数のセンサを含んでもよい。UAVはまた、1つまたは複数の、音響送信機などの送信機を含んでもよい。
第1のUAV706は、第2のより近いUAV708によって捕らえられるより高いエネルギー信号に頼ってもよい。UAVによって捕らえられた信号の信号対雑音(SN)比が一方に近づき、近くのUAVがより高いSN比で信号を捕らえ、同じP2Pネットワーク702内で動作しているときに、データ共有が起動されてもよい。
主題が構造的特徴及び/または方法論的行為に特有の用語で説明されたが、添付の特許請求の範囲で定義される主題が説明される特定の機能または行為に必ずしも限定されるわけではないことは理解されるべきである。むしろ、特定の機能及び行為は、特許請求の範囲を実装することの例示的な形態として開示される。
Claims (20)
- 無人航空機(UAV)の1つまたは複数の音響センサによって、飛行物体の推進によって生成された音波から、音響信号を生成することと、
前記音響信号の1つまたは複数の特性を決定することと、
前記1つまたは複数の特性と既知の音響信号のデータベースとの比較に少なくとも部分的に基づいて、前記飛行物体を識別することと、
複数の飛行物体または飛行物体のクラスのうちの少なくとも1つに対する性能パラメータを含むデータベースを使用して、性能パラメータを前記飛行物体に関連付けることと、
前記音響信号に少なくとも部分的に基づいて、前記飛行物体の概算位置および概算対気速度を決定することと、
前記概算位置、前記概算対気速度、および前記関連付けられた性能パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記飛行物体の経路エンベロープを決定することと、
前記飛行物体の前記経路エンベロープに少なくとも部分的に基づいて、前記UAVの飛行計画を更新することと
を含み、
前記更新された飛行計画は、前記飛行物体の前記経路エンベロープと相互作用しない、
方法。 - 前記飛行物体の前記概算位置および前記概算対気速度を決定する前に、ビーム形成器を使用して前記音響信号を処理して、ビーム形成された音響信号を作成することをさらに含み、前記飛行物体の前記経路エンベロープを前記決定することは、前記ビーム形成された音響信号を使用して実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記飛行物体を前記識別することは、前記飛行物体のクラスを決定することを含み、前記関連付けられた性能パラメータは、飛行物体の前記クラスに関するものである、請求項1に記載の方法。
- 前記経路エンベロープは、前記飛行物体に関連付けられた上昇率、降下率、または運動性パラメータのうちの1つに少なくとも部分的に基づく、請求項1に記載の方法。
- 前記音響信号の前記1つまたは複数の特性は、スペクトログラムの形態で信号フィンガープリントを経時的に生成し、前記1つまたは複数の特性は、前記音響信号の信号対雑音比が閾値に合致するか、または超過するかによって決定される、請求項1に記載の方法。
- 1つまたは複数のプロセッサと、
コンピュータ可読命令を格納するためのメモリと、
無人航空機(UAV)に連結された1つまたは複数の音響センサであって、前記UAVを少なくとも部分的に囲む空域内の物体から受信した音から音響信号を生成する音響センサと、
前記メモリ内に格納される飛行管理部品であって、実行されたとき、前記1つまたは複数のプロセッサに、
前記物体に関連付けられた前記音響信号を受信し、
前記音響信号の分析に少なくとも部分的に基づいて、音響信号に関連付けられた前記物体の識別を決定し、
前記物体の前記識別に少なくとも部分的に基づいて、前記物体の性能パラメータを決定し、
前記性能パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記物体の経路エンベロープを決定する
ようにさせる飛行管理部品と
を備えたUAV。 - 前記飛行管理部品は、前記物体の概算位置および概算対気速度を決定するようにさらに構成されている、請求項6に記載のUAV。
- 前記飛行管理部品は、ビーム形成器を使用して前記音響信号を処理して、ビーム形成された音響信号を生成するようにさらに構成されており、前記物体の前記位置および前記対気速度は、前記ビーム形成された音響信号に少なくとも部分的に基づいて決定される、請求項7に記載のUAV。
- 前記飛行管理部品は、前記UAVの周囲で定義された複数のゾーンのうちの1つのゾーン内で前記物体を位置付けるようにさらに構成されている、請求項6に記載のUAV。
- 1つまたは複数の近くのUAVとピアツーピアネットワークを作成するための通信部品をさらに備え、前記通信部品は、前記音響信号、前記物体の前記識別、または前記物体の前記経路エンベロープのうちの少なくとも1つを前記1つまたは複数の近くのUAVと交換するように構成されている、請求項6に記載のUAV。
- 前記飛行管理部品は、三角測量を使用して前記1つまたは複数の近くのUAVのうちの少なくとも1つから交換された情報に少なくとも部分的に基づいて、前記物体の概算位置および概算対気速度を決定するようにさらに構成されている、請求項10に記載のUAV。
- 前記性能パラメータはデータベースに格納され、様々な物体のそれぞれに関連付けられた上昇率、降下率、および運動性パラメータを少なくとも含む、請求項6に記載のUAV。
- 前記物体の前記識別は航空機のモデルであり、前記性能パラメータは前記航空機の前記モデルに関連付けられている、請求項6に記載のUAV。
- 1つまたは複数のプロセッサと、
実行されたとき、前記1つまたは複数のプロセッサに
物体から捕捉された音から音声信号を生成することと、
前記音声信号の1つまたは複数の特性に少なくとも部分的に基づいて、前記物体を識別することと、
前記物体の前記識別に少なくとも部分的に基づいて、前記物体の性能パラメータを決定することと、
前記性能パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記物体の経路エンベロープを決定することと、
を含む動作を実行させるコンピュータ実行可能命令を格納するメモリと、
を備えた、物体検出および回避システム。 - 前記動作は、UAVと前記物体の前記経路エンベロープとの間の相互作用の確率に少なくとも部分的に基づいて、前記UAVの飛行計画を更新することをさらに含む、請求項14に記載の物体検出および回避システム。
- 前記物体を識別することは、前記音声信号の前記1つまたは複数の特性を、個々の信号特性とそれぞれの物体または物体のグループと関連付けるデータベースに格納された信号特性とを照合することを含む、請求項14に記載の物体検出および回避システム。
- 定義された期間にわたる前記音声信号における変化に少なくとも部分的に基づいて、前記物体の対気速度を決定することをさらに含む、請求項14に記載の物体検出および回避システム。
- 前記経路エンベロープは、前記物体の前記対気速度および性能パラメータに少なくとも部分的に基づいてスケールされる拡大縮小可能な体積を使用して形成される、請求項17に記載の物体検出および回避システム。
- 前記動作は、
1つまたは複数の近くのUAVから少なくともいくつかの音声信号を受信することと、
前記生成された音声信号のうちの少なくともいくつかを1つまたは複数の近くのUAVに送信することと
をさらに含む、請求項14に記載の物体検出および回避システム。 - 前記物体によって反射または放出され、前記物体に関連付けられた一意の材料を示す電磁エネルギーの特定波長を捕捉するためのマルチスペクトルセンサをさらに備え、前記物体によって反射または放出された電磁エネルギーの前記特定波長に少なくとも部分的に基づいて、前記物体を識別することをさらに含む、請求項14に記載の物体検出および回避システム。
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