JP2023095028A - 無人飛行体を使用する拡声方法、拡声システム、及び拡声装置を備える無人飛行体 - Google Patents
無人飛行体を使用する拡声方法、拡声システム、及び拡声装置を備える無人飛行体 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】対象エリアにおいて人々により確実に音声を伝達させる。【解決手段】対象エリアにおいて音声を拡声させる拡声方法は、対象エリアに関する環境情報を取得するステップと、環境情報と対象エリアにおける拡声範囲との相関に基づき、拡声装置を備える無人飛行体の飛行ルートを決定するステップと、決定した飛行ルートにおいて無人飛行体の飛行を実行するステップとを備える。【選択図】図5
Description
本開示は、無人飛行体を使用する拡声方法、拡声システム、及び拡声装置を備える無人飛行体に関する。
災害を受ける地域にいる人々の避難を促進するため、ドローン等の無人飛行体を使用して人々を避難誘導することが知られている。例えば、特許文献1は、自機を飛行させる飛行部と、災害の原因となる事象の発生及び当該災害を受ける地域を示す防災情報を取得する取得部と、取得された防災情報が示す地域を飛行する飛行経路を決定する決定部と、飛行開始の指示があった場合に、決定された飛行経路に沿った飛行の飛行制御を行う制御部と、取得された防災情報が示す災害に関する報知を飛行制御による飛行中に行う報知部とを備える飛行体を開示する。飛行体は、災害やその発生地域を示す防災情報を取得する。その地域で飛行体を飛行させ、避難指示等の音声をスピーカから放音する。
スピーカからの音声の伝達可能な範囲は、様々な要因によって変化する。このため、音声を伝達すべき対象エリアにおいて人々に必要な情報が十分に伝わらない可能性がある。
上述した観点に鑑み、本開示の目的は、対象エリアにおいて人々により確実に音声を伝達させるのに有効な、無人飛行体を使用する拡声方法、拡声システム、及び拡声装置を備える無人飛行体を提供する。
上記課題を解決するため、本開示の一の観点によれば、対象エリアにおいて音声を拡声させる拡声方法は、対象エリアに関する環境情報を取得するステップと、環境情報と対象エリアにおける拡声範囲との相関に基づき、拡声装置を備える無人飛行体の飛行ルートを決定するステップと、決定した飛行ルートにおいて無人飛行体の飛行を実行するステップと、を備える。
本開示の他の観点によれば、対象エリアにおいて音声を拡声させる拡声システムは、環境情報取得部と、飛行ルート決定部と、通信部とを備える。環境情報取得部は、対象エリアに関する環境情報を取得する。飛行ルート決定部は、環境情報と対象エリアにおける拡声範囲との相関に基づき、拡声装置を備える無人飛行体の飛行ルートを決定する。通信部は、決定される飛行ルートを無人飛行体に送信する。
本開示の更に他の観点によれば、対象エリアにおいて音声を拡声させる無人飛行体は、無線通信装置と、制御装置と、拡声装置とを備える。無線通信装置は、対象エリアに関する環境情報と対象エリアにおける拡声範囲との相関に基づき決定された飛行ルートを受信する。制御装置は、決定された飛行ルートに応じて無人飛行体の飛行を実行する。拡声装置は、無人飛行体の飛行中に音声を拡声させる。
本開示に係る無人飛行体を使用する拡声方法、拡声システム、及び拡声装置を備える無人飛行体は、対象エリアにおいて人々により確実に音声を伝達させるのに有効である。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
以下の説明において、「対象エリア」は、目的とする音声の拡声エリアを示す。「拡声範囲」は、対象エリアにおいて拡声装置又はスピーカからの音声が伝達可能な範囲を示す。音声の伝達可能な範囲は、単に音声が聞こえる範囲だけでなく、一般に人がその音声を明瞭に聞き分けることができる範囲を示す。
以下、本発明の各実施の形態について説明する。
以下、本発明の各実施の形態について説明する。
1.実施の形態1
屋外に設置された大型スピーカから避難情報や注意喚起等の放送が行われることが知られている。屋外に設置された大型スピーカは、対象エリアに音声が伝達されるように設置される。しかし、全ての対象エリアに音声が伝達されるように大型スピーカを設置することは難しい。また、音声が伝わる範囲や速度は、対象エリアの環境の変化によって刻々と変化する。
屋外に設置された大型スピーカから避難情報や注意喚起等の放送が行われることが知られている。屋外に設置された大型スピーカは、対象エリアに音声が伝達されるように設置される。しかし、全ての対象エリアに音声が伝達されるように大型スピーカを設置することは難しい。また、音声が伝わる範囲や速度は、対象エリアの環境の変化によって刻々と変化する。
本実施の形態においては、対象エリアに設置された屋外用スピーカ(以下、固定スピーカと呼ぶ)について、環境情報と相関する拡声範囲を予測する。拡声範囲がカバーできなくなった、つまり固定スピーカからの音声が伝わらない又は明瞭に聞き取れない対象エリアの部分に、スピーカを備える無人飛行体を飛行させることにより、対象エリアにおいてより確実に音声を伝達させることを目的とする。
1-1.構成
1-1-1.拡声システムの構成
図1は、本実施の形態に係る拡声システム1の全体構成を概略的に示す。拡声システム1は、管理装置10と、管理装置10とネットワークNを介して通信可能な操縦端末30とを備える。拡声システム1は更に、操縦端末30と無線通信可能であり、操縦端末30により飛行を制御される無人飛行体50を含んでいてもよい。
1-1-1.拡声システムの構成
図1は、本実施の形態に係る拡声システム1の全体構成を概略的に示す。拡声システム1は、管理装置10と、管理装置10とネットワークNを介して通信可能な操縦端末30とを備える。拡声システム1は更に、操縦端末30と無線通信可能であり、操縦端末30により飛行を制御される無人飛行体50を含んでいてもよい。
管理装置10は、無人飛行体50の飛行ルートを操縦端末30に指示すると共に、拡声する音声コンテンツを操縦端末30に指示する。操縦端末30は、管理装置10から飛行ルートを受信し、自動又は手動により無人飛行体50に飛行ルートによる飛行を指示すると共に、無人飛行体50に対し音声コンテンツの拡声を指示する。無人飛行体50は、操縦端末30から受信した飛行ルートに応じて飛行しながらスピーカから音声コンテンツを拡声させる。ネットワークNは、有線LAN(Local Area Network)、無線LAN、WAN(Wide Area Network)、及び/又はインターネット等を含む。
1-1-2.管理装置の構成
図2に示す管理装置10は、サーバ等として機能するコンピュータ装置であり、制御部11,記憶部12、及び通信部19を備える。制御部11は、CPU(Central Processing Unit)等の電子回路である。制御部11は、演算処理装置及び制御装置として動作し、後述する機能を実行するため各種プログラムに従って管理装置10を制御する。記憶部12は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)等である。ROM、HDD、SSD、FeRAM等は、制御部11が使用するプログラムや演算パラメータ、演算結果等を記憶する。RAMは、制御部11の機能の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。通信部19(通信部の一例)は、例えば、有線LANやインターネットに接続するためのネットワークインターフェースカードである。通信部19は、基地局に接続するための無線通信インターフェースや無線LANに対応する通信インターフェースであってもよい。
図2に示す管理装置10は、サーバ等として機能するコンピュータ装置であり、制御部11,記憶部12、及び通信部19を備える。制御部11は、CPU(Central Processing Unit)等の電子回路である。制御部11は、演算処理装置及び制御装置として動作し、後述する機能を実行するため各種プログラムに従って管理装置10を制御する。記憶部12は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)等である。ROM、HDD、SSD、FeRAM等は、制御部11が使用するプログラムや演算パラメータ、演算結果等を記憶する。RAMは、制御部11の機能の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。通信部19(通信部の一例)は、例えば、有線LANやインターネットに接続するためのネットワークインターフェースカードである。通信部19は、基地局に接続するための無線通信インターフェースや無線LANに対応する通信インターフェースであってもよい。
管理装置10は、後述する飛行ルート情報記憶装置70に接続される。飛行ルート情報記憶装置70は、HDDや半導体メモリ等により構成される。飛行ルート情報記憶装置70は、管理装置10に直接接続されていてもよいし、通信部19を介してLANやインターネットを介して接続されてもよい。
制御部11は、記憶部12から読み出すプログラムを実行することにより、音声コンテンツ取得部111、環境情報取得部112、飛行ルート決定部113及び飛行ルート指示部114の機能を実行する。
音声コンテンツ取得部111は、後述する無人飛行体50のスピーカから拡声させる音声コンテンツを取得し、操縦端末30に通信部19を介して送信する。音声コンテンツは、通信部19及びネットワークNを介して、外部のデータベースやサーバから取得してもよい。あるいは、音声コンテンツは、管理装置10に接続される入力装置(図示省略)を介して入力されるものであってもよい。入力装置は、例えば、マイク、キーボード、タッチパネル等である。音声コンテンツは、例えば、災害情報、防災情報、避難指示の他、広告や多くの人が集まる場所での人流の誘導等を含む。
環境情報取得部112(環境情報取得部の一例)は、対象エリア及び/又は対象エリア付近の環境情報を取得する。環境情報取得部112は、通信部19及びネットワークNを介して気象庁や気象情報を提供する会社が管理する外部のサーバに接続し、環境情報を取得してもよい。あるいは、環境情報取得部112は、入力装置により入力された環境情報を取得してもよい。
環境情報は、変化することにより音声の伝達に影響する情報であり、拡声範囲と相関する。環境情報は、例えば、風速、風向、気温、湿度、天候等の気象情報である。風速は、例えば、地上から所定の高さにおける所定時間(例えば、10分間)の平均風速を示す。風速と風向は、音の伝達に影響することが知られている。具体的には、風と同じ方向に向かって進行する音、つまり風上からの音は、地表付近の低高度の遅い風速と地表から離れた高高度の早い風速との差により、地表に向かって屈折する。そのため、音は聞き取りやすくなる。一方、風に逆らって進む音、つまり風下からの音は、上空に向かって屈折するため、聞き取りにくくなる。
気温は、音の減衰に影響することが知られている。例えば、日中は日射により地面が暖められ,地表近くの音速が高くなり、音は上向きに屈折し音が伝わり難くなる。一方,夜は放射冷却で地表近くの温度が下がり,逆に音は下向きに曲げられ伝わり易くなる。湿度は、音の媒質である空気の粘性や分子吸収により音の減衰に影響する。天候は、湿度や気温のパラメータに加えて使用してもよいし、あるいは湿度や気温とは別のパラメータとして使用してもよい。
飛行ルート決定部113(飛行ルート決定部の一例)は、取得された環境情報に基づいて無人飛行体50の飛行ルートを決定する。具体的には、飛行ルート決定部113は、飛行ルート情報記憶装置70を参照して飛行ルートを決定する。
図7A及び図7Bは、飛行ルート情報記憶装置70に格納される飛行ルート情報71,72を示すテーブルの例を示す。飛行ルート情報71,72は、固定スピーカ90が設置されている対象エリア毎に生成される。設置エリアの識別情報は固定スピーカの識別情報と対応付けられて記憶されている。図7Aは、環境情報として風速及び風向の組合せに応じた飛行ルートが設定されている。飛行ルートは、緯度、経度、及び高度等によって設定される。飛行ルートは、例えば、図6Aに示すように、対象エリア100に対し固定スピーカ90a、90bの拡声範囲が200で示す範囲とする。風速が1.5m/s以下である場合、拡声範囲200がカバーできていない飛行ルートR000が決定される。飛行ルートは、無人飛行体50が所定のエリアを移動するルートだけでなく、無人飛行体50が所定の位置にホバリングすることも含む。
固定スピーカ90の拡声範囲200は、固定スピーカ90の特性情報(出力音圧レベル、周波数特性、設置方向等)や固有の設置環境(例えば、海沿いにある地域、高層の建物が多い地域、山間部等)を考慮し、各環境情報に応じて算出される。飛行ルートは、環境の変化の影響で固定スピーカ90の拡声範囲200がカバーできない対象エリア部分に設定される。
なお、飛行ルート情報71,72は、飛行ルート自体に代えて、算出された固定スピーカ90の拡声範囲を含んでいてもよい。管理装置10又は操縦端末30は、当該拡声範囲に基づいて飛行ルートを算出・決定してもよい。
飛行ルート指示部114は、決定された飛行ルートを、通信部19を介して次に説明する操縦端末30に送信する。
1-1-3.操縦端末の構成
図2示す操縦端末30は、無線通信により無人飛行体50の操縦を実行するためのコンピュータ装置であり、制御部31、記憶部32、入力部36、表示部37及び無線通信部39を備える。制御部31は、CPU等の電子回路であり、演算処理装置及び制御装置として動作する。制御部31は、後述する機能を実行するため各種プログラムに従って操縦端末30を制御する。記憶部32は、ROMやRAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリである。ROMやフラッシュメモリは、制御部31が使用するプログラムや演算パラメータ、演算結果等を記憶する。RAMは、制御部31の機能の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。入力部36は、ジョイスティックやボタン、あるいはタッチパネル等を含み、操縦者の入力操作によって無人飛行体50の飛行を制御する。入力部36はまた、無人飛行体50に搭載されたスピーカ、マイク、カメラの方向を制御するための入力を受け付ける。表示部37は、液晶ディスプレイ装置や有機ELディスプレイ装置により構成される。表示部37は、管理装置10から受信した飛行ルートに関する情報や飛行中のルートを表示する。表示部37はまた、無人飛行体50のカメラにより撮像された映像や画像を表示する。
図2示す操縦端末30は、無線通信により無人飛行体50の操縦を実行するためのコンピュータ装置であり、制御部31、記憶部32、入力部36、表示部37及び無線通信部39を備える。制御部31は、CPU等の電子回路であり、演算処理装置及び制御装置として動作する。制御部31は、後述する機能を実行するため各種プログラムに従って操縦端末30を制御する。記憶部32は、ROMやRAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリである。ROMやフラッシュメモリは、制御部31が使用するプログラムや演算パラメータ、演算結果等を記憶する。RAMは、制御部31の機能の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。入力部36は、ジョイスティックやボタン、あるいはタッチパネル等を含み、操縦者の入力操作によって無人飛行体50の飛行を制御する。入力部36はまた、無人飛行体50に搭載されたスピーカ、マイク、カメラの方向を制御するための入力を受け付ける。表示部37は、液晶ディスプレイ装置や有機ELディスプレイ装置により構成される。表示部37は、管理装置10から受信した飛行ルートに関する情報や飛行中のルートを表示する。表示部37はまた、無人飛行体50のカメラにより撮像された映像や画像を表示する。
無線通信部39(通信部の一例)は、例えば、基地局に接続するための無線通信インターフェースであってもよい。また、無線通信部39は、無線LANに対応する通信インターフェースであってもよい。
制御部31は、記憶部32から読み出すプログラムを実行することにより、飛行指示部311及び拡声指示部312の機能を実行する。飛行指示部311は、管理装置10から受信した飛行ルートに応じた飛行指示を無人飛行体50に送信する。拡声指示部312は、管理装置10より受信した音声コンテンツを無人飛行体50に送信する。
1-1-4.無人飛行体の構成
図3は無人飛行体50の正面外観を示し、図4は無人飛行体50の全体構成の例を示す。無人飛行体50は、遠隔操作や自動操縦が可能な無人の航空機であり、操縦端末30からの飛行指示に応じて、上昇、前進、回転、下降等の飛行動作を行う。無人飛行体50は、本体50a、本体50aから水平に放射状に延びる複数のアーム50bと、下方に延びる複数の脚部50cと、各脚部50cの上方先端に取り付けられた回転翼55とを備える。無人飛行体50は、モータ56の回転により回転翼55を回転させて生じた揚力で飛行する。無人飛行体50はまた、一部の回転翼55の回転方向を変えることで反作用を発生させ、本体50aそのものが回転するのを防止する。無人飛行体50の本体50aには、スピーカ62が下方に向けて取り付けられている。スピーカ62(拡声装置の一例)は、無人飛行体50の飛行中に音声を拡声させる。スピーカ62は、スピーカ方向制御機構61によって、矢印で示す上下方向に角度を変更することができる。これにより、スピーカ62の拡声方向を、下方や前後方向に変更することができる。
図3は無人飛行体50の正面外観を示し、図4は無人飛行体50の全体構成の例を示す。無人飛行体50は、遠隔操作や自動操縦が可能な無人の航空機であり、操縦端末30からの飛行指示に応じて、上昇、前進、回転、下降等の飛行動作を行う。無人飛行体50は、本体50a、本体50aから水平に放射状に延びる複数のアーム50bと、下方に延びる複数の脚部50cと、各脚部50cの上方先端に取り付けられた回転翼55とを備える。無人飛行体50は、モータ56の回転により回転翼55を回転させて生じた揚力で飛行する。無人飛行体50はまた、一部の回転翼55の回転方向を変えることで反作用を発生させ、本体50aそのものが回転するのを防止する。無人飛行体50の本体50aには、スピーカ62が下方に向けて取り付けられている。スピーカ62(拡声装置の一例)は、無人飛行体50の飛行中に音声を拡声させる。スピーカ62は、スピーカ方向制御機構61によって、矢印で示す上下方向に角度を変更することができる。これにより、スピーカ62の拡声方向を、下方や前後方向に変更することができる。
無人飛行体50は、図4に示すように、飛行するための構成として、制御装置51と、記憶装置52と、センサ群53と、GPS受信機54と、バッテリ58と、無線通信装置59とを備える。制御装置51は、CPU等の電子回路であり、演算処理装置及び制御装置として機能する。制御装置51は、後述する機能を実行するため各種プログラムに従って無人飛行体50を制御する。記憶装置52は、ROMやRAM、フラッシュメモリ等のメモリである。ROMやフラッシュメモリは、制御装置51が使用するプログラムや演算パラメータ、演算結果等を記憶する。RAMは、制御装置51の機能の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。
センサ群53は、無人飛行体50の姿勢制御等のために加速度及び角速度を検出する加速度センサ及び角速度センサ、無人飛行体50の高度を検出するための気圧センサ、無人飛行体50の方位を検出するための地磁気センサ等を含む。GPS受信機54は、アンテナと信号処理ユニットとを含み、無人飛行体50の位置情報を検出するため信号をGPS衛星から受信する。バッテリ58は、無人飛行体50の動作に必要な電力を蓄電し、各部に供給する。無線通信装置59(無線通信装置の一例)は、操縦端末30と無線通信するための無線通信インターフェースを含む。
無人飛行体50は更に、マイク方向制御機構63、マイク64、カメラ方向制御機構65、及びカメラ66を備える。マイク64は、マイク方向制御機構63によって、スピーカ62と同様に上下方向に角度を変更することによって、集音方向を変更することができる。カメラ66は、カメラ方向制御機構65によって、スピーカ62と同様に上下方向に角度を変更することによって、撮影方向を変更することができる。
制御装置51(制御装置の一例)は、記憶装置52から読み出すプログラムを実行することにより、飛行制御部511、音声制御部512、画像制御部513の各機能を実行する。飛行制御部511は、操縦端末30からの飛行指示に従ってモータ56の回転数及び回転速度を制御して無人飛行体50の飛行を実行する。飛行制御部511は、上述のセンサ群53及びGPS受信機54の出力データに基づいて、図3に示す本体50aの傾きや回転方向を取得し、飛行中の緯度及び経度、高度や本体50aの方位角を含む位置情報を取得する。記憶装置52には無人飛行体50の飛行時における姿勢や基本的な飛行動作を制御するアルゴリズムが実装されたプログラムが格納されている。プログラムは、操縦端末30から送信されてきた飛行指示信号に従い、本体50aの姿勢や位置を補正しながら無人飛行体50を飛行させる。無人飛行体50の操縦は、操縦者が操縦端末30を用いて手動で行なってもよいし、操縦端末30から送信される飛行ルートに沿って自律的に飛行させてもよい。
音声制御部512は、操縦端末30から送信され無線通信装置59を介して受信した音声コンテンツを、スピーカ62を介して拡声させる。音声制御部512は、スピーカ62を所望の方向に向けるようにスピーカ方向制御機構61を制御する。音声制御部512はまた、マイク64により集音される音声を、無線通信装置59を介して操縦端末30に送信する。画像制御部513は、カメラ66により撮像された映像や画像を一時的に記憶装置52に記憶し、無線通信装置59を介して操縦端末30に送信する。
1-2.動作
図5~図7Aを参照して、図1~図4に示す拡声システム1及び無人飛行体50の動作を説明する。図6Aに示す固定スピーカ90a,90bからの音声コンテンツの放送が開始され、管理装置10の制御部11は、放送を開始する固定スピーカ90a,90bの識別情報に対応づけられた設置エリアを特定する(S101)。ここで、放送が開始されるとは、放送が実際に開始されることに限定されず、放送の開始前や放送の準備中であることも含む。管理装置10の環境情報取得部112は、通信部19を介して特定された設置エリアの環境情報を取得する(S102)。ここでは、一例として、外部の気象情報から風速と風向を取得するものとする。管理装置10の飛行ルート決定部113は、図7Aに示す飛行ルート情報71を参照して(S103)、取得した風速及び風向に対応する飛行ルートを決定する(S104)。ここでは、風速が1.5m/s以下で風向がないものとする。飛行ルート決定部113は、飛行ルートR000を決定する。管理装置10の飛行ルート指示部114は、通信部19を介して、飛行ルートR000(図6A)を操縦端末30に送信する。また、管理装置10の音声コンテンツ取得部111は、拡声する音声コンテンツを通信部19を介して操縦端末30に送信する(S105)。
図5~図7Aを参照して、図1~図4に示す拡声システム1及び無人飛行体50の動作を説明する。図6Aに示す固定スピーカ90a,90bからの音声コンテンツの放送が開始され、管理装置10の制御部11は、放送を開始する固定スピーカ90a,90bの識別情報に対応づけられた設置エリアを特定する(S101)。ここで、放送が開始されるとは、放送が実際に開始されることに限定されず、放送の開始前や放送の準備中であることも含む。管理装置10の環境情報取得部112は、通信部19を介して特定された設置エリアの環境情報を取得する(S102)。ここでは、一例として、外部の気象情報から風速と風向を取得するものとする。管理装置10の飛行ルート決定部113は、図7Aに示す飛行ルート情報71を参照して(S103)、取得した風速及び風向に対応する飛行ルートを決定する(S104)。ここでは、風速が1.5m/s以下で風向がないものとする。飛行ルート決定部113は、飛行ルートR000を決定する。管理装置10の飛行ルート指示部114は、通信部19を介して、飛行ルートR000(図6A)を操縦端末30に送信する。また、管理装置10の音声コンテンツ取得部111は、拡声する音声コンテンツを通信部19を介して操縦端末30に送信する(S105)。
操縦端末30において、無線通信部39を介して受信された飛行ルート及び音声コンテンツは、飛行指示部311及び拡声指示部312においてそれぞれ処理される。これらの指示に応じた無人飛行体50の飛行及び音声コンテンツの拡声が実行される(S106)。具体的には、無人飛行体50は、無線通信装置59を介して操縦端末30から飛行ルートを含む指示を受信する。飛行制御部511は、センサ群53及びGPS受信機54からのデータに基づき、モータ56の回転を制御して、指示された飛行ルートでの飛行を実行する。同時に、スピーカ62から受信した音声コンテンツを拡声させる。
放送が終了する場合は処理を終了する(S107)。
放送が終了する場合は処理を終了する(S107)。
1-3.特徴
上記実施の形態に係る無人飛行体50を使用する拡声方法、拡声システム1、または無人飛行体50は、対象エリア100に関する環境情報と環境情報によって変化する固定スピーカ90の拡声範囲200との相関に基づき、対象エリア100において固定スピーカ90の拡声範囲200の不足を補填するように無人飛行体50を飛行させ拡声する。これにより、対象エリア100において人々により確実に音声を伝達させることができ、避難指示や人流の誘導等をより確実に行うことができる。
上記実施の形態に係る無人飛行体50を使用する拡声方法、拡声システム1、または無人飛行体50は、対象エリア100に関する環境情報と環境情報によって変化する固定スピーカ90の拡声範囲200との相関に基づき、対象エリア100において固定スピーカ90の拡声範囲200の不足を補填するように無人飛行体50を飛行させ拡声する。これにより、対象エリア100において人々により確実に音声を伝達させることができ、避難指示や人流の誘導等をより確実に行うことができる。
1-4.変形例
管理装置10は、気温及び/又は湿度の変化に応じて、無人飛行体50の飛行ルートを決定してもよい。例えば、管理装置10は、図7Bに示す飛行ルート情報72を参照する。管理装置10は、取得した気温が所定の温度以上及び/又は所定の湿度以上である場合、例えば飛行ルートR012を決定する。管理装置10は、図6Bに示すように、対象エリア100に対し温度及び/又は湿度により変化した固定スピーカ90の拡声範囲200の不足を補填するように、飛行ルートR012で無人飛行体50を飛行させ、音声コンテンツを拡声させる。
管理装置10は、気温及び/又は湿度の変化に応じて、無人飛行体50の飛行ルートを決定してもよい。例えば、管理装置10は、図7Bに示す飛行ルート情報72を参照する。管理装置10は、取得した気温が所定の温度以上及び/又は所定の湿度以上である場合、例えば飛行ルートR012を決定する。管理装置10は、図6Bに示すように、対象エリア100に対し温度及び/又は湿度により変化した固定スピーカ90の拡声範囲200の不足を補填するように、飛行ルートR012で無人飛行体50を飛行させ、音声コンテンツを拡声させる。
2.実施の形態2
実施の形態2においては、管理装置10は、飛行中の無人飛行体50の飛行ルートを、環境情報の変化に応じて変更する。
実施の形態2においては、管理装置10は、飛行中の無人飛行体50の飛行ルートを、環境情報の変化に応じて変更する。
2-1.構成
本実施の形態に係る拡声システムの構成は、図1~図4に示す拡声システム1と同様であるため、説明を省略し、同様の符号を参照する。
本実施の形態に係る拡声システムの構成は、図1~図4に示す拡声システム1と同様であるため、説明を省略し、同様の符号を参照する。
2-2.動作
図7A~図8を参照して、本実施の形態に係る拡声システム1の動作を説明する。ステップS111~S113は、図5に示すステップS101~S103と同様の動作である。ここでは、環境情報の一例として、外部の気象情報から風速と風向を取得するものとする。管理装置10の制御部11の飛行ルート決定部113は、取得した風速及び風向に対応する飛行ルートを参照し、飛行ルートの変更が必要であるかどうかを判定する(S114)。
図7A~図8を参照して、本実施の形態に係る拡声システム1の動作を説明する。ステップS111~S113は、図5に示すステップS101~S103と同様の動作である。ここでは、環境情報の一例として、外部の気象情報から風速と風向を取得するものとする。管理装置10の制御部11の飛行ルート決定部113は、取得した風速及び風向に対応する飛行ルートを参照し、飛行ルートの変更が必要であるかどうかを判定する(S114)。
例えば、図9Aに示すように、無人飛行体50は、対象エリア100において固定スピーカ90の拡声範囲200の不足を補填するため飛行ルートR000を飛行している途中に、環境情報の変化があった、つまり風速が1.5m/s以下から所定の風速以上の北東の風向(矢印W)を得たとする。飛行ルート決定部113は、ステップS113で参照した飛行ルート情報に基づき、飛行ルートR000を変更して飛行ルートR005に決定する(S115)。一方、飛行ルート決定部113は、風速が1.5m/s以下である場合、現在の飛行ルートR000と同じであるため飛行ルートを変更せず、ステップS118に進む。
管理装置10の制御部11の飛行ルート指示部114は、通信部19を介して、飛行ルートR005を操縦端末30に送信する(S116)。また、音声コンテンツ取得部111は、必要に応じて、拡声する音声コンテンツを通信部19を介して操縦端末30に送信する(S116)。実施の形態1と同様に、操縦端末30において、飛行指示及び拡声指示に応じた無人飛行体50の飛行が実行される(S117)。放送が終了する場合は処理を終了し、終了しない場合はステップS112に戻る(S118)。管理装置10は、環境情報を所定時間毎に取得し、環境情報の変化に応じて無人飛行体50の飛行ルートの変更を行う(S112~S118)。
なお、実施の形態1と同様に、管理装置10は、環境情報として気温及び/又は湿度の変化に応じて、無人飛行体50の飛行ルートを変更してもよい。
2-3.特徴
本実施の形態に係る拡声システム1では、実施の形態1の特徴に加えて、無人飛行体50の飛行ルートを環境情報の変化に応じて変更する。このため、刻々と変化する環境情報に応じて無人飛行体50の飛行ルートを動的に変更できるため、対象エリア100においてより確実に音声を伝達させることができる。
本実施の形態に係る拡声システム1では、実施の形態1の特徴に加えて、無人飛行体50の飛行ルートを環境情報の変化に応じて変更する。このため、刻々と変化する環境情報に応じて無人飛行体50の飛行ルートを動的に変更できるため、対象エリア100においてより確実に音声を伝達させることができる。
3.その他実施の形態
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、各実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。例えば、以下の実施の形態が考えられる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、各実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。例えば、以下の実施の形態が考えられる。
(1)環境情報は、対象エリア内の停電、人流の大きさ、人の密度等を示す情報であってもよい。停電は、対象エリア内の固定スピーカ90の正常な動作に影響するため、拡声範囲と相関する環境情報である。対象エリア内の停電情報は、例えば、外部の情報ソースから取得される。人流及び人の密度は、大きくなればなるほど音が伝達しにくくなるため、拡声範囲と相関する環境情報である。人流の大きさ及び人の密度を示す情報は、例えば、外部の情報ソースから取得される。あるいは、人流の大きさ及び人の密度を示す情報は、無人飛行体50のカメラ66(図4)からリアルタイムに送信される画像データを分析して取得されるものであってもよい。
これらの情報に基づき、例えば図9Bに示すように、対象エリア100であり固定スピーカ90の拡声範囲200でもあるエリア内の人流が、矢印F方向に進み拡声範囲200外に至ることが予測された場合、管理装置10は、飛行ルートR021を飛行するように無人飛行体50を制御する。
(2)環境情報は、対象エリア内の騒音を示す情報であってもよい。対象エリアにおける騒音は、大きくなればなるほど音が伝達しにくくなるため、拡声範囲と相関する環境情報である。騒音を示す情報は、例えば、外部の情報ソースから取得される。あるいは、騒音を示す情報は、無人飛行体50のマイク64(図4)からリアルタイムに送信される音声データを分析して取得されるものであってもよい。風速は、強風等による騒音を示すパラメータとして使用してもよい。豪雨等の降雨の度合いは、騒音を示すパラメータとして使用してもよい。
例えば、図6Bに示すように、対象エリア100に対し騒音により変化した固定スピーカ90の拡声範囲200の不足を補填するように、管理装置10は、飛行ルートR012を飛行するように無人飛行体50を制御する。
(3)環境情報は、固定スピーカ90の故障や異常を示す情報であってもよい。固定スピーカ90に異常や故障があると、対象エリア100における当該固定スピーカ90からの音声が聞こえにくくなったり、全く出力されなかったりする可能性がある。この場合、例えば、管理装置10は、スピーカ90の鳴動状態、配線状態、アンプの異常等を示す情報を取得し、当該スピーカ90の設置エリアを特定する。当該スピーカ90の対象エリア100であって正常運転時の拡声範囲200に飛行ルートを設定し、無人飛行体50を飛行させる。これにより、故障又は異常により変化した固定スピーカ90の拡声範囲200の不足を補填するように無人飛行体50を飛行させることができる。
(4)上記実施の形態に係る拡声システム1において、管理装置10は、固定スピーカ90の拡声範囲の不足を補填するように無人飛行体50を飛行させたがこれに限定されない。対象エリア100において飛行中の無人飛行体50のスピーカ62(図4)の拡声範囲が、環境情報の変化により変化したことに応じて、飛行ルートを変更するように無人飛行体50の飛行を制御してもよい。
(5)拡声範囲をカバーするために飛行させる無人飛行体50は、一機に限定されず、複数の無人飛行体50であってもよい。
(4)上記実施の形態に係る拡声システム1において、管理装置10は、固定スピーカ90の拡声範囲の不足を補填するように無人飛行体50を飛行させたがこれに限定されない。対象エリア100において飛行中の無人飛行体50のスピーカ62(図4)の拡声範囲が、環境情報の変化により変化したことに応じて、飛行ルートを変更するように無人飛行体50の飛行を制御してもよい。
(5)拡声範囲をカバーするために飛行させる無人飛行体50は、一機に限定されず、複数の無人飛行体50であってもよい。
(6)上記実施の形態において、飛行ルート情報記憶装置70(図2)に記憶される飛行ルート情報71,72(図7A及び図7B)は、AI(Artificial Intelligence)を用いて予測されたスピーカの拡声範囲に基づいて生成されたものであってもよい。例えば、気象情報等の環境情報と共に、その地域の特性(例えば、海沿いにある地域、高層の建物が多い地域、山間部等)や、気候、季節、放送が行われる時刻等を学習データとして入力し、機械学習により、環境情報により変化するスピーカの拡声範囲や、これに応じた無人飛行体50の飛行ルートを予測するようにしてもよい。
(7)上記実施の形態にかかる拡声システム1は操縦端末30を備えるが、これに限定されない。拡声システム1は、管理装置10から無人飛行体50に直接飛行を指示する構成を有していてもよい。具体的には、管理装置10は無人飛行体50の管制システムの一部として配置され、通信部19を介した遠隔通信により、決定された飛行ルートを無人飛行体50が自動飛行するようにしてもよい。
上記実施の形態において、音声コンテンツは、管理装置10から送信されることに代えて、操縦端末30からマイク等の入力手段を介して入力されるものであってもよいし、別の方法により記憶部32に予め記憶されたものであってもよい。
(8)上記実施の形態において、拡声させる音声コンテンツは、日本語の音声コンテンツであってもよいし、日本語以外の他の言語による音声コンテンツであってもよい。また、音声コンテンツは、日本語による音声コンテンツと日本語以外の他の言語による音声コンテンツとを含んでもよい。この場合、日本語による音声コンテンツと共に他の言語による音声コンテンツを拡声してもよい。
(8)上記実施の形態において、拡声させる音声コンテンツは、日本語の音声コンテンツであってもよいし、日本語以外の他の言語による音声コンテンツであってもよい。また、音声コンテンツは、日本語による音声コンテンツと日本語以外の他の言語による音声コンテンツとを含んでもよい。この場合、日本語による音声コンテンツと共に他の言語による音声コンテンツを拡声してもよい。
(9)上記実施の形態において、各装置又はシステムは、1つの機能をネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
上記実施の形態において、装置又はシステムは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味する場合を含み、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。また、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムと呼ぶ場合もある。
上記実施の形態において、装置又はシステムは、複数の構成要素(装置、モジュール(部品)等)の集合を意味する場合を含み、すべての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。また、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、1つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている1つの装置は、いずれも、システムと呼ぶ場合もある。
上述のフローチャートで説明した各ステップは、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。更に、1つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その1つのステップに含まれる複数の処理は、1つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
(10)
上記実施の形態において、各装置又は機器の制御部又は制御装置は、各装置又は機器に必要とされる機能に応じて、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路で構成されるプロセッサを含んでもよい。また、制御部又は制御装置は、CPUの他、MPU、GPU、DSP、FPGA、ASIC等の種々のプロセッサ又は電子回路で実現できる。制御部又は制御装置は、1つ又は複数のプロセッサで構成してもよい。
上記実施の形態において、各装置又は機器の制御部又は制御装置は、各装置又は機器に必要とされる機能に応じて、所定の機能を実現するように設計された専用の電子回路で構成されるプロセッサを含んでもよい。また、制御部又は制御装置は、CPUの他、MPU、GPU、DSP、FPGA、ASIC等の種々のプロセッサ又は電子回路で実現できる。制御部又は制御装置は、1つ又は複数のプロセッサで構成してもよい。
各装置又は機器の記憶部又は記憶装置の一部又は全部は、各装置又は機器に必要とされる機能に応じて、任意のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、HDD、SDカード、SSD等により構成されていてもよい。
各装置又は機器の通信部又は通信装置は、各装置又は機器に必要とされる機能に応じて、任意の通信インターフェース、例えば、無線LAN、有線LAN、3G(3rd Generation)、LTE(Long Term Evolution)、4G(4th Generation)、5G(5th Generation)、ミリ波無線通信の通信インターフェースであってもよい。
コンピュータプログラムは、記録媒体に記録されたものに限られず、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク等を経由して取得されるものであってもよい。
上記実施の形態の各処理は、ハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア(OS(オペレーティングシステム)、ミドルウェア、あるいは、所定のライブラリとともに実現される場合を含む。)により実現してもよい。更に、各処理は、ソフトウェア及びハードウェアの混在処理により実現してもよい。
上記実施の形態におけるシステム、装置又は機器の動作の実行順序は、必ずしも、上記実施の形態の記載に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えたり、複数の動作を同時に実行したりすることができる。
本開示は、屋外における拡声方法や拡声システム、拡声装置を備えた無人飛行体として適用可能である。
1 :拡声システム
10 :管理装置
11 :制御部
12 :記憶部
19 :通信部
30 :操縦端末
31 :制御部
32 :記憶部
36 :入力部
37 :表示部
39 :無線通信部
50 :無人飛行体
50a :本体
50b :アーム
50c :脚部
51 :制御装置
52 :記憶装置
53 :センサ群
54 :GPS受信機
55 :回転翼
56 :モータ
58 :バッテリ
59 :無線通信装置
61 :スピーカ方向制御機構
62 :スピーカ
63 :マイク方向制御機構
64 :マイク
65 :カメラ方向制御機構
66 :カメラ
70 :飛行ルート情報記憶装置
71, 72:飛行ルート情報
90,90a,90b:固定スピーカ
100 :対象エリア
111 :音声コンテンツ取得部
112 :環境情報取得部
113 :飛行ルート決定部
114 :飛行ルート指示部
200 :拡声範囲
311 :飛行指示部
312 :拡声指示部
511 :飛行制御部
512 :音声制御部
513 :画像制御部
10 :管理装置
11 :制御部
12 :記憶部
19 :通信部
30 :操縦端末
31 :制御部
32 :記憶部
36 :入力部
37 :表示部
39 :無線通信部
50 :無人飛行体
50a :本体
50b :アーム
50c :脚部
51 :制御装置
52 :記憶装置
53 :センサ群
54 :GPS受信機
55 :回転翼
56 :モータ
58 :バッテリ
59 :無線通信装置
61 :スピーカ方向制御機構
62 :スピーカ
63 :マイク方向制御機構
64 :マイク
65 :カメラ方向制御機構
66 :カメラ
70 :飛行ルート情報記憶装置
71, 72:飛行ルート情報
90,90a,90b:固定スピーカ
100 :対象エリア
111 :音声コンテンツ取得部
112 :環境情報取得部
113 :飛行ルート決定部
114 :飛行ルート指示部
200 :拡声範囲
311 :飛行指示部
312 :拡声指示部
511 :飛行制御部
512 :音声制御部
513 :画像制御部
Claims (7)
- 対象エリアにおいて音声を拡声させる拡声方法であって、
前記対象エリアに関する環境情報を取得するステップと、
前記環境情報と前記対象エリアにおける拡声範囲との相関に基づき、拡声装置を備える無人飛行体の飛行ルートを決定するステップと、
前記決定した飛行ルートにおいて前記無人飛行体の飛行を実行するステップと、
を備える、拡声方法。 - 前記無人飛行体の飛行ルートを決定するステップは、前記対象エリアにおいて音声を拡声させるために設置された他の拡声装置の拡声範囲の不足を補填する飛行ルートを決定することを含む、
請求項1に記載の拡声方法。 - 前記無人飛行体の飛行ルートを前記環境情報に応じて変更するステップを更に備える、
請求項1又は2に記載の拡声方法。 - 前記環境情報は、前記対象エリア内又は付近における風速、風向、気温、湿度、天候のうち少なくとも一つを示す情報である、
請求項1から3のいずれかに記載の拡声方法。 - 前記環境情報は、前記対象エリアの停電、人流、人の密度、騒音のうち少なくとも一つを示す情報である、
請求項1から4のいずれかに記載の拡声方法。 - 対象エリアにおいて音声を拡声させる拡声システムであって、
前記対象エリアに関する環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記環境情報と前記対象エリアにおける拡声範囲との相関に基づき、拡声装置を備える無人飛行体の飛行ルートを決定する飛行ルート決定部と、
前記決定される飛行ルートを前記無人飛行体に送信する通信部と、
を備える、拡声システム。 - 対象エリアにおいて音声を拡声させる無人飛行体であって、
前記対象エリアに関する環境情報と前記対象エリアにおける拡声範囲との相関に基づき決定された飛行ルートを受信する無線通信装置と、
前記決定された飛行ルートに応じて前記無人飛行体の飛行を実行する制御装置と、
前記無人飛行体の飛行中に音声を拡声させる拡声装置と、
を備える、無人飛行体。
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