JP7316700B2 - 無人飛行体、制御方法及びプログラム - Google Patents

無人飛行体、制御方法及びプログラム Download PDF

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Description

本開示は、無人飛行体、制御方法、及び、制御方法を用いたプログラムに関する。
特許文献1において、ターゲット音声を収集した音声データを生成する音源収集マイクロフォンと、音声データからバックグラウンドノイズを減少させるための処理を行うプロセッサとを備える無人航空機が開示されている。
特許第6167425号公報
無人飛行体に搭載したマイクロフォンによって収音する場合、無人飛行体のプロペラ等による風切り音等といった無人飛行体によって発生する音が問題となる。従来の無人航空機である無人飛行体では、対象の音を収音する際、マイクロフォンが収音した音からバックグラウンドノイズを減少させても、収音した音の音質を確保することができない場合がある。
このため、無人飛行体によって発生する音を、マイクロフォンが収音しないように、マイクロフォンを無人飛行体のプロペラから遠ざけるように配置することが考えられる。しかし、この場合、マイクロフォンをプロペラから遠ざけるための機構が無人飛行体に取り付けられることとなるため、無人飛行体のバランスが保たれにくくなり、無人飛行体の飛行性能が低下してしまうことが考えられる。
そこで、マイクロフォンによる収音の品質を維持又は向上させながら、無人飛行体の飛行性能の低下を抑制することができる無人飛行体、制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。
例えば、本開示の一態様に係る無人飛行体は、無人飛行体であって、対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行い、前記プロセッサは、さらに、前記アクチュエータの延伸に応じて、前記無人飛行体が前記対象から離れるように、前記無人飛行体の移動を制御する
また、本開示の一態様に係る無人飛行体は、無人飛行体であって、対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行い、前記プロセッサは、さらに、前記マイクロフォンが収音した前記対象の音を示す音データを用いて、前記マイクロフォンが収音した音の収音品質を特定し、特定した前記収音品質に基づいて、前記アクチュエータを延伸させる制御を行う
また、例えば、本開示の一態様に係る制御方法は、対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備える無人飛行体を制御するための方法であって、前記方法は、前記プロセッサに、前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得、前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行う、処理を実行させ、前記方法は、さらに、前記プロセッサに、前記アクチュエータの延伸に応じて、前記無人飛行体が前記対象から離れるように、前記無人飛行体の移動を制御する、処理を実行させる。
また、例えば、本開示の一態様に係る制御方法は、対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備える無人飛行体を制御するための方法であって、前記方法は、前記プロセッサに、前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行う、処理を実行させ、前記方法は、さらに、前記プロセッサに、前記マイクロフォンが収音した前記対象の音を示す音データを用いて、前記マイクロフォンが収音した音の収音品質を特定し、特定した前記収音品質に基づいて、前記アクチュエータを延伸させる制御を行う、処理を実行させる。
また、例えば、本開示の一態様に係るプログラムは、対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備える無人飛行体を制御するためのプログラムであって、前記プログラムは、前記プロセッサに、前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行う、処理を実行させ、前記プログラムは、さらに、前記プロセッサに、前記アクチュエータの延伸に応じて、前記無人飛行体が前記対象から離れるように、前記無人飛行体の移動を制御する、処理を実行させる
また、例えば、本開示の一態様に係るプログラムは、対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備える無人飛行体を制御するためのプログラムであって、前記プログラムは、前記プロセッサに、前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行う、処理を実行させ、前記プログラムは、さらに、前記プロセッサに、前記マイクロフォンが収音した前記対象の音を示す音データを用いて、前記マイクロフォンが収音した音の収音品質を特定し、特定した前記収音品質に基づいて、前記アクチュエータを延伸させる制御を行う、処理を実行させる。
なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、又は、コンピュータ読み取り可能なCD-ROMなどの非一時的な記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、及び、記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一態様に係る無人飛行体等は、マイクロフォンによる収音の品質を維持又は向上させながら、無人飛行体の飛行性能の低下を抑制することができる。
図1は、実施の形態における無人移動システムの構成例を示すブロック図である。 図2Aは、実施の形態における無人飛行体がアームを延ばした状態及びアームが回動する状態を例示する模式図である。 図2Bは、実施の形態における無人飛行体がアームを縮めた状態を例示する模式図である。 図3Aは、実施の形態における無人飛行体が第1位置まで対象に近づく様子を例示した模式図である。 図3Bは、実施の形態における無人飛行体が第1位置から第2位置まで対象に近づく様子を例示した模式図である。 図4は、実施の形態における無人飛行体の動作を示すフロー図である。 図5は、実施の形態における無人飛行体が空中停止中にアクチュエータのアームの向きを変更する様子を例示した模式図である。
例えば、本開示の一形態に係る無人飛行体は、無人飛行体であって、対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行う。
これによれば、無人飛行体は、アクチュエータが延伸していない状態で第1位置に向かって移動する。このため、無人飛行体の移動中では、無人飛行体の重心位置が無人飛行体の中心からズレ難く、無人飛行体の移動時に、飛行性能が低下し難くなる。また、無人飛行体は、例えば第1位置に到着後(停止中)、アクチュエータを対象に向かって延伸させることで、無人飛行体からマイクロフォンを遠ざけることができる。このため、マイクロフォンは、収音時に、無人飛行体自体が発生させる音の影響を受け難くなる。また、マイクロフォンが収音対象に向かって近づくことで、収音品質が向上する。
したがって、この無人飛行体は、マイクロフォンによる収音の品質を維持又は向上させながら、無人飛行体の移動時の飛行性能の低下を抑制することができる。
また、本開示の他の形態に係る制御方法は、対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備える無人飛行体を制御するための方法であって、前記方法はコンピュータにより実行され、前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を前記無人飛行体に行わせる。
この制御方法においても上述と同様の作用効果を奏する。
また、本開示の他の形態に係るプログラムは、制御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。
このプログラムにおいても上述と同様の作用効果を奏する。
また、本開示の他の形態に係る無人飛行体において、前記プロセッサは、前記マイクロフォン又は前記アクチュエータと前記対象との距離が所定の距離以上の範囲で前記アクチュエータを延伸させる。
これによれば、無人飛行体すなわちアクチュエータ又はマイクロフォンが対象に近づきすぎないように、無人飛行体と対象との間に所定距離を確保することができる。このため、延伸されるアクチュエータ又はマイクロフォンと対象とが近づき過ぎることが原因でアクチュエータ又はマイクロフォンが対象に接触するといった危険を回避することできる。
また、本開示の他の形態に係る無人飛行体において、前記プロセッサは、前記アクチュエータの延伸に応じて、前記無人飛行体が前記対象から離れるように、前記無人飛行体の移動を制御する。
これによれば、例えば、マイクロフォンの位置を第1位置に保ったまま、無人飛行体の機体本体をマイクロフォンから遠ざかることとなる。このため、マイクロフォンによる収音時に無人飛行体自体が発生させる音の影響を、より抑制することができる。つまり、マイクロフォンが収音する音のS/N比を向上させることができる。
また、本開示の他の形態に係る無人飛行体において、前記プロセッサは、前記マイクロフォンが収音した前記対象の音を示す音データを用いて、前記マイクロフォンが収音した音の収音品質を特定し、特定した前記収音品質に基づいて、前記アクチュエータを延伸させる。
このように、マイクロフォンの収音品質が十分に満たされていれば、アクチュエータの延伸を停止させて、マイクロフォンの収音を開始することができる。また、マイクロフォンの収音品質が満たされていなければ、アクチュエータをさらに延伸させることでマイクロフォンを無人飛行体から遠ざけるとともに、マイクロフォンを対象に近づけることができる。このため、マイクロフォンの収音品質を、より確実に確保することができる。
また、本開示の他の形態に係る無人飛行体において、前記プロセッサは、特定した前記収音品質に基づいて、前記アクチュエータの延伸量を制御する。
これによれば、アクチュエータの延伸量を適切にすることで、マイクロフォンの収音品質をより確実に確保することができる。
また、本開示の他の形態に係る無人飛行体において、前記プロセッサは、特定した前記収音品質が目標品質より低い場合、前記アクチュエータの延伸状態に応じた前記無人飛行体の移動条件又は姿勢条件で、前記第1位置よりも前記対象に近い位置である第2位置に前記無人飛行体を移動させる。
これによれば、アクチュエータが延伸状態であっても、マイクロフォンの収音品質が目標品質より低い場合、無人飛行体が対象にさらに近づくため、マイクロフォンの収音品質を、より確実に確保することができる。
また、本開示の他の形態に係る無人飛行体において、前記プロセッサは、特定した前記収音品質が目標品質より低い場合、前記対象に対して音量の増加を指示する。
これによれば、対象に対して音量の増加が促されるため、対象は、より大きな音を発するようになる。この場合、無人飛行体は、マイクロフォンの収音品質を、より確実に確保することができる。
また、本開示の他の形態に係る無人飛行体は、さらに、前記対象を撮像するイメージセンサを備え、前記プロセッサは、前記イメージセンサが撮像した前記対象が映る画像データを用いて、前記位置関係情報を取得する。
これによれば、プロセッサは、正確な位置を示す情報を取得することができる。このため、対象と無人飛行体との位置関係、言い換えれば無人飛行体から対象までの距離を適切に保つことができる。その結果、無人飛行体は、マイクロフォンの収音品質を、より確実に確保することができる。
また、本開示の他の形態に係る無人飛行体は、さらに、前記対象との距離を測定する測距センサを備え、前記プロセッサは、前記測距センサが測定した前記対象との距離データを用いて、前記位置関係情報を取得する。
この場合においても、上述と同様の作用効果を奏する。
以下、実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
以下、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムについて説明する。
(実施の形態)
[構成:無人移動システム1]
図1は、実施の形態における無人移動システム1の構成例を示すブロック図である。
図1に示すように、無人移動システム1は、無人飛行体100と、無人飛行体100を無線で遠隔操作する遠隔制御装置200とを備えるシステムである。無人移動システム1は、遠隔制御装置200が対象を受け付けると、無人飛行体100を対象に向かって移動させ、無人飛行体100が対象の近傍に到着後に、対象が発する音を無人飛行体100に収音させるシステムである。ここでいう対象は、人、動物、音響装置、音を発する装置等である。また、収音対象となる音は、人の音声に限定されず、装置が発する音等も含む。
[無人飛行体100]
無人飛行体100は、飛行する装置である。例えば、無人飛行体100は、遠隔制御装置200が操作を受け付けた場合に、遠隔制御装置200が受け付けた操作に従って飛行する。具体的には、無人飛行体100は、操作に従って飛行、停止、及び、着陸等を行う。なお、無人飛行体100は、自律的に飛行することもできる。このような無人飛行体100は、空中を移動するためのモータ、及び、プロペラ102等の移動機構を備える。
また、無人飛行体100は、マイクロフォン111と、収音部112と、センサ120と、駆動部140と、アクチュエータ130と、制御部150と、記憶部160と、通信部170とを有する。
<マイクロフォン111>
マイクロフォン111は、対象が発した音を収音することが可能な音センサである。マイクロフォン111は、ボイスコイル、ボイスコイルを振動させる振動板、及び、ボイスコイルを通る磁界を形成する磁気回路部等で構成される。マイクロフォン111は、対象が発する音を収音すると、収音した音を音信号に変換し、変換した音信号を収音部112に出力する。
また、マイクロフォン111は、指向性を有するマイクロフォン111であってもよい。この場合、マイクロフォン111の指向性が対象に向けられると、マイクロフォン111は、対象が発する音以外の音を収音しないようにできる。これにより、マイクロフォン111の収音品質を向上させることができる。なお、マイクロフォン111の指向性の向きについても、収音部112によって、所望の方向に調節することができてもよい。
<収音部112>
収音部112は、マイクロフォン111から取得した音信号の音質である収音品質を特定するためのプロセッサ113を有する。プロセッサ113は、情報処理を行う回路である。収音部112は、音信号が示す音の音質である収音品質を特定し、特定した収音品質を示す品質情報を制御部150に出力する。
<センサ120>
センサ120は、対象を撮像するイメージセンサ、又は、対象との距離を測定する測距センサであり、イメージセンサ又は測距センサからデータを取得する。センサ120がイメージセンサである場合、イメージセンサは、対象を撮像した画像データ(検知データの一例である)を生成し、生成した画像データを制御部150に出力する。
また、センサ120が測距センサである場合、測距センサは、対象を測定した距離データ(検知データの一例である)を生成し、生成した距離データを制御部150に出力する。このような検知データには、無人飛行体100に対する対象の位置を示す情報、及び、無人飛行体100から対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報と、対象を示す情報とが含まれる。
また、無人飛行体100は、センサ120の他に、さらに、加速度センサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、地磁気センサ、GPS(Global Positioning System)受信機等を有している。加速度センサは、無人飛行体100の加速度を取得するセンサである。ジャイロセンサは、無人飛行体100の加速度を取得するセンサである。気圧センサは、無人飛行体100の周囲の気圧を検知することで、無人飛行体100の高度を取得するセンサである。地磁気センサは、無人飛行体100が移動する方向を取得することができるセンサである。GPS受信機は、信号を受信することにより無人飛行体100の位置を取得する受信機である。
<駆動部140>
駆動部140は、無人飛行体100を移動させるモータ、及び、プロペラ102等の移動機構である。駆動部140は、制御部150が生成した後述する移動制御信号を取得すると、移動制御信号に応じて移動機構を制御することで、無人飛行体100の移動を制御する。
<アクチュエータ130>
アクチュエータ130について、図2A及び図2Bを用いて説明する。
図2Aは、実施の形態における無人飛行体100がアーム131を延ばした状態及びアーム131が回動する状態を例示する模式図である。図2Bは、実施の形態における無人飛行体100がアーム131を縮めた状態を例示する模式図である。
図2A及び図2Bに示すように、アクチュエータ130は、アーム131と、モータ132とを有する。
アーム131は、無人飛行体100の機体本体101に設けられ、機体本体101に対して伸縮可能である。本実施の形態のアーム131は、長尺な棒状の構造体である。アーム131は、モータ132によって、所定の長さに調整及び固定される。本実施の形態のアーム131は、筒状の第1アーム131aと、第1アーム131aよりも小径な筒状の第2アーム131bとで構成される。
第1アーム131aの一端は、無人飛行体100の機体本体101のヒンジ部133に固定される。第1アーム131aの一端は、ヒンジ部133によって、軸心O周りで回動可能(太い実線及び二点鎖線で示す)である。また、第1アーム131aは、第2アーム131bを収容可能である。
第2アーム131bは、第1アーム131aの内部に、少なくとも一部が収容される。つまり、第2アーム131bは、入れ子状に第1アーム131aに収容される。また、第2アーム131bは、第1アーム131aの他端側から延伸可能である。第2アーム131bの一端側は、第1アーム131aに対して延伸可能に支持され、第2アーム131bの他端側は、マイクロフォン111を指示する。図3Bに示すように、第2アーム131bは、第1アーム131aに対してスライドすることで、無人飛行体100の機体本体101に対して伸縮可能である。
第2アーム131bが第1アーム131aに対してスライドするスライド量は、アクチュエータ130のモータ132によって制御される。なお、アーム131として2つの第1アーム131a及び第2アーム131bを例示しているが、アーム131は、3つ以上のアーム131で構成されていてもよい。
なお、アーム131についての一例を示したが、これには限定されず、第2アーム131bが第1アーム131aに対して折り畳むことでアーム131を縮めたり、第2アーム131bを伸ばしたりすることができる折り畳み構造体であってもよい。また、アーム131は、機体本体101に対して延伸可能であれば、公知の構成を用いてもよい。
<制御部150>
図1及び図2Bに示すように、制御部150は、プロセッサ151を有し、情報処理を行う回路で構成される。制御部150は、駆動部140を制御することで、無人飛行体100の移動を制御したり、アクチュエータ130のアーム131を延伸させるための延伸量を制御したりする。
図3Aは、実施の形態における無人飛行体100が第1位置まで対象に近づく様子を例示した模式図である。
図1及び図3Aに示すように、制御部150は、センサ120、加速度センサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、地磁気センサ、及び、GPS(Global Positioning System)受信機等から取得したデータに基づいて、無人飛行体100を第1位置に向かって移動させるように制御する。具体的には、制御部150は、センサ120等から取得したデータを用いて、無人飛行体100に対する対象の位置(位置を示す情報)、又は、無人飛行体100から対象までの距離(距離を示す情報)の少なくとも1つである位置関係情報を取得する。制御部150は、無人飛行体100に対する対象の位置、又は、無人飛行体100から対象までの距離に基づいて、移動制御信号を生成し、生成した移動制御信号を駆動部140に出力することにより、無人飛行体100の移動を制御する。本実施の形態では、制御部150は、駆動部140を介して、無人飛行体100の飛行を制御する。無人飛行体100が第1位置に向かって移動すると、制御部150は、無人飛行体100を第1位置で停止させるように、駆動部140を制御する。例えば、無人飛行体100は、第1位置で停止飛行(ホバリングとも称する。)する。
図1及び図3Aに示すように、また、制御部150は、無人飛行体100に第1位置への移動を開始させ、第1位置で無人飛行体100を停止させると、アクチュエータ130のアーム131を延伸させるための延伸制御信号を生成し、生成した延伸制御信号をアクチュエータ130に出力する。具体的には、制御部150は、アクチュエータ130のアーム131に設けられるマイクロフォン111を対象に向けた姿勢となるように、無人飛行体100に飛行を制御する。なお、第1位置への移動後に行われるアクチュエータ130を延伸させる制御には、第1位置への到達後の当該制御の他に、第1位置への移動中における当該制御を含む。
また、制御部150は、アクチュエータ130の延伸を制御する。制御部150は、アーム131を延伸させると、アクチュエータ130の延伸に応じて、無人飛行体100が対象から離れるように移動を制御する。つまり、制御部150は、アクチュエータ130のアーム131を延伸させると同時に、又は、アクチュエータ130のアーム131を延伸させた後に、無人飛行体100の機体本体101が対象から離れるように、無人飛行体100の移動を制御する。これにより、機体本体101は、マイクロフォン111から離れる。
また、制御部150は、アーム131を延伸させると、マイクロフォン111の収音品質を確認するために、収音を開始させるための収音信号を生成し、生成した収音信号を、収音部112を介してマイクロフォン111に出力する。これにより、収音部112は、マイクロフォン111を制御して収音を開始させる。
ここで収音品質には、マイクロフォン111が収音した音の音質(音圧等)を意味し、収音した音のノイズレベルに対して収音した音のレベルを示す。マイクロフォン111による収音には、収音品質を確認するために対象が発する音の収音と、収音品質が目標品質を確保できた場合に対象が発する音の収音とがある。いずれの場合でも、マイクロフォン111は、収音を開始して対象が発する音を示す音データを生成し、生成した音データを収音部112に出力する。収音品質を確認する場合では、収音部112は、取得した音データの収音品質を特定し、特定した収音品質と目標品質とを比較して、特定した収音品質が目標品質を満たすかどうかを判定する。
収音部112は、特定した収音品質が目標品質以上である場合、マイクロフォン111を制御して収音を開始させる。一方、収音部112は、特定した収音品質が目標品質より低い場合、アクチュエータ130のアーム131を延伸させるために、判定結果(目標品質より低い結果)を示す情報を制御部150に出力する。制御部150は、この判定結果を示す情報を取得すると、アクチュエータ130のアーム131が延伸限界であるかどうかを判定する。
図1及び図3Bに示すように、アクチュエータ130のアーム131が延伸限界を迎えていない場合、制御部150は、アクチュエータ130のアーム131を延伸させるように、アクチュエータ130を制御する。つまり、制御部150は、特定した収音品質に基づいてアクチュエータ130の延伸量を決定し、決定した延伸量に応じてアクチュエータ130の延伸状態を制御する。例えば、制御部150は、収音品質に応じたアクチュエータ130の延伸量が予め規定されたテーブルを用いて、この延伸量を決定する。延伸制御信号には、アクチュエータ130のアーム131を延伸させるための延伸量を示す情報が含まれる。アクチュエータ130は、延伸制御信号を取得すると、アーム131を延伸制御信号に応じた延伸量だけ延伸させることにより、機体本体101に対するマイクロフォン111の位置を相対的に変更する。
アクチュエータ130のアーム131が延伸限界を迎えている場合、制御部150は、アクチュエータ130のアーム131を延伸できない。この場合、図3Bに示すように、制御部150は、無人飛行体100に対する対象の位置、又は、無人飛行体100から対象までの距離に基づいて、無人飛行体100を第1位置よりも対象に近い位置である第2位置まで移動させるように、無人飛行体100を制御する。図3Bは、実施の形態における無人飛行体100が第1位置から第2位置まで対象に近づく様子を例示した模式図である。具体的には、制御部150は、無人飛行体100に対する対象の位置、又は、無人飛行体100から対象までの距離に基づいて、移動制御信号を生成し、生成した移動制御信号を駆動部140に出力することにより、無人飛行体100の移動を制御する。ここでは、無人飛行体100は、第1位置から第2位置まで移動する。制御部150は、無人飛行体100を第2位置で停止させるように、駆動部140を制御する。これにより、無人飛行体100は、第2位置で停止飛行する。
無人飛行体100が第1位置から第2位置まで移動する際、制御部150は、アクチュエータ130の延伸状態に応じて、無人飛行体100の移動条件又は姿勢条件で、第1位置から第2位置まで無人飛行体100が移動するように、駆動部140を制御する。第1位置から第2位置まで移動する際、無人飛行体100は、アクチュエータ130のアーム131を延伸させた状態で移動する。このときの移動速度は、アーム131を延伸状態に応じて移動速度が決定される。つまり、制御部150は、アーム131の延伸量が大きくなれば移動速度が小さくなるように、移動速度を決定する。第1位置から第2位置まで移動する際、無人飛行体100が第1位置に向かって移動するときの移動速度よりも遅い速度であり、例えば時速数キロメートル程度である。
ここで無人飛行体100の移動条件とは、例えば、無人飛行体100が第1位置から第2位置まで移動する移動速度、加速度、及び移動距離等を制御するための条件である。また、無人飛行体100の姿勢条件とは、水平方向に対する無人飛行体100の機体本体101の傾きを制御するための条件である。例えば、無人飛行体100は、水平方向に移動する場合、無人飛行体100の機体本体101の姿勢を傾かせて移動するため、機体本体101の傾き量は、無人飛行体100の移動速度と相関関係があり、無人飛行体100の移動速度に置き換えることができる。例えば、機体本体101の傾き量が大きくなると、無人飛行体100の移動速度も大きくなる。
制御部150は、対象に対する無人飛行体100の接近が許容される限界の距離である接近禁止距離を示す情報を取得する。また、制御部150は、接近禁止距離を示す情報に基づいて、アクチュエータ130を延伸することによりマイクロフォン111の位置を変更する。つまり、マイクロフォン111の位置が接近禁止距離で規定される接近禁止領域外となるように、アクチュエータ130のアーム131の延伸量を制御してマイクロフォン111の位置を変更する。本実施の形態では、制御部150は、接近禁止距離を示す情報を記憶部160から取得するが、遠隔制御装置200から取得してもよく、通信部170が入力部を兼ねている場合、通信部170から取得してもよい。
制御部150は、無人飛行体100が対象からの距離が接近禁止距離となる位置に到達したかどうかを判定する。言い換えると、無人飛行体100が接近禁止領域の境界に到達したかどうかが判定される。具体的には、制御部150は、アクチュエータ130が延伸された状態の無人飛行体100の一部が接近禁止領域の境界に到達したかどうかを判定する。無人飛行体100の一部が接近禁止領域の境界に達した場合、制御部150は、無人飛行体100を停止させる。
なお、制御部150は、無人飛行体100が接近禁止領域の境界に到達した後に、アクチュエータ130を延伸してもよい。その場合、制御部150は、アクチュエータ130の延伸により無人飛行体100が接近禁止領域に入らないように無人飛行体100を移動させる。具体的には、制御部150は、アクチュエータ130のアーム131を延伸させる際に、アクチュエータ130又はマイクロフォン111が接近禁止領域に侵入するおそれがある場合、アーム131を延伸させると同時に、アーム131を延伸させる方向と反対方向に、無人飛行体100を後退させる。
また、無人飛行体100が接近禁止領域外に位置するように、アクチュエータ130のヒンジ部133(図2B)又は駆動部140を制御することで、アーム131の向きを変更してもよい。これにより無人飛行体100が移動するため、無人飛行体100が接近禁止領域に侵入し難く、無人飛行体100が接近禁止領域外に位置することとなる。無人飛行体100が接近禁止距離となる位置に到達したかどうかは、例えば、センサ120で検知した位置関係情報によって、制御部150が判定してもよい。
無人飛行体100が対象からの距離が接近禁止距離となる位置に到達した場合、制御部150は、マイクロフォン111に収音を開始させるための収音信号を生成し、生成した収音信号を、収音部112を介してマイクロフォン111に出力する。ここでのマイクロフォン111による収音は、対象が発する音の収音品質を確認するための収音である。この場合も、マイクロフォン111は生成した音データを収音部112に出力した後に、収音部112は、収音品質を特定し、特定した収音品質が目標品質を満たすかどうかを判定する。
特定した収音品質が目標品質以上である場合、収音部112は、マイクロフォン111を制御して収音を開始させる。ここでは、収音部112は、対象が発する音を収音するために、マイクロフォン111を制御して収音を開始させる。これにより、マイクロフォン111は、目標品質以上の音を収音する。
なお、収音部112は、特定した収音品質が目標品質以上である場合、収音品質が十分であることを示す情報を提示してもよい。例えば、無人飛行体100が表示部又はスピーカ等を有している場合、表示部又はスピーカを介して、収音品質が十分であることを提示してもよい。また、収音部112は、収音品質が十分であることを示す情報を、通信部170を介して、遠隔制御装置200に送信してもよい。
また、特定した収音品質が目標品質より低い場合、収音部112は、対象に対して音量の増加を指示する。例えば、対象が人である場合、無人飛行体100がスピーカを備えている場合、収音部112は、音声又は表示により音量の増加を促す指示をスピーカに出力してもよい。また、例えば、対象が装置である場合、装置に対して音量の増加を促す制御コマンドを、通信部170を介して装置に送信してもよい。こうすることで、対象は、発する音を大きくする。
<記憶部160>
記憶部160は、情報を記憶するためのメモリであり、アクチュエータ130の制御パラメータ、無人飛行体100の移動速度の上限値、接近禁止距離を示す情報、機体本体101に対するマイクロフォン111の位置関係情報等を記憶する。制御パラメータは、アクチュエータ130のアーム131の延伸量を示す情報等である。移動速度の上限値は、例えば、第1位置から第2位置に移動する際の速度上限値である。マイクロフォン111の位置は、機体本体101に対する相対的な距離である。
<通信部170>
通信部170は、無人飛行体100の外部の装置である遠隔制御装置200と通信を行う通信器である。通信部170は、遠隔制御装置200から収音対象となる対象を示す対象情報を受信し、受信した対象情報を制御部150に出力する。なお、通信部170は、無人飛行体100を移動させるための操作信号を遠隔制御装置200から受信してもよい。
また、通信部170は、特定した収音品質が目標品質以上である場合、収音品質が十分であることを示す情報を、遠隔制御装置200に送信してもよい。
[遠隔制御装置200]
遠隔制御装置200は、収音対象となる対象を示す対象情報が入力されるための操作を受付ける操作端末である。なお、遠隔制御装置200は、無人飛行体100の移動を操作するための操作信号を無人飛行体100に送信してもよい。
また、遠隔制御装置200は、収音品質が十分であることを示す情報を受信した場合、収音品質が十分であることを、遠隔制御装置200が有する表示部に表示させてもよい。
[動作]
図4は、実施の形態における無人飛行体100の動作を示すフロー図である。
図1及び図4に示すように、センサ120は、無人飛行体100に対する相対的な対象の位置関係情報を取得する(S11)。
センサ120は、対象を撮像するイメージセンサ、又は、対象を検知する測距センサ等である。センサ120がイメージセンサである場合、センサ120は、対象を撮像した画像データを生成し、生成した画像データを制御部150に出力する。画像データには、無人飛行体100に対する対象の位置を示す情報、及び、無人飛行体100から対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報、対象を示す情報等が含まれる。また、センサ120が測距センサである場合、センサ120は、対象を検知した検知データを生成し、生成した検知データを制御部150に出力する。検知データには、無人飛行体100に対する対象の位置を示す情報、及び、無人飛行体100から対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報、対象を示す情報等が含まれる。
図1、図3A及び図4に示すように、制御部150は、センサ120から取得した位置関係情報に示される、無人飛行体100に対する対象の位置、無人飛行体100から対象までの距離の少なくとも1つに基づいて、無人飛行体100を第1位置に向かって移動させるように制御する(S12)。具体的には、制御部150は、センサ120から取得したデータに示される、無人飛行体100に対する対象の位置、又は、無人飛行体100から対象までの距離を算出する。制御部150は、算出した対象の位置又は対象までの距離に応じて、無人飛行体100と対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置を認定する。制御部150は、認定した第1位置に基づいて、移動制御信号を生成し、生成した移動制御信号を駆動部140に出力することにより、無人飛行体100の移動を制御する。制御部150は、無人飛行体100の飛行を制御し、無人飛行体100を第1位置に向かって移動させる。
無人飛行体100が第1位置に到着すると、制御部150は、第1位置で停止するための停止制御信号を生成し、生成した停止制御信号を駆動部140に出力することにより、無人飛行体100を停止させる。無人飛行体100は、第1位置で停止飛行する。
次に、制御部150は、無人飛行体100が第1位置に到着した後、アクチュエータ130のアーム131を延伸させるための延伸制御信号を生成し、生成した延伸制御信号をアクチュエータ130に出力する。具体的には、制御部150は、アクチュエータ130の延伸量を決定し、決定した延伸量に応じてアクチュエータ130の延伸を制御する。言い換えれば、制御部150は、アクチュエータ130を延伸することによりマイクロフォン111の位置を変更する。なお、制御部150は、算出した無人飛行体100に対する対象の位置、又は、無人飛行体100から対象までの距離に応じた延伸量に設定してもよい。制御部150は、設定した延伸量に応じた延伸制御信号を生成し、生成した延伸制御信号をアクチュエータ130に出力する。アクチュエータ130は、延伸制御信号を取得すると、延伸制御信号に応じた延伸量だけアクチュエータ130のアーム131を延伸させる(S13)。
次に、制御部150は、アーム131を延伸させると、収音部112を介してマイクロフォン111に収音を開始させる。具体的には、制御部150は、マイクロフォン111に収音を開始させるための収音信号を生成し、生成した収音信号を収音部112に出力する。収音部112は、収音信号を取得すると、収音信号に基づいてマイクロフォン111を制御して収音を開始させ、マイクロフォン111が一定期間収音する。ここでのマイクロフォン111による収音は、対象が発する音の収音品質を確認するための収音である。マイクロフォン111は、収音を開始して対象が発する音を示す音データを生成し、生成した音データを収音部112に出力する。収音品質を確認する場合では、収音部112は、取得した音データの収音品質を特定し、特定した収音品質と目標品質とを比較して、特定した収音品質が目標品質を満たすかどうかを判定する(S14)。例えば、収音部112は、音データに示される音圧、音質等に基づいて、収音品質を特定する。
また、図5に示すように、アーム131を延伸させる際に、制御部150は、アクチュエータ130のアーム131の向きを対象に向けながらアクチュエータ130のアーム131の向きを変更してもよい。図5は、実施の形態における無人飛行体100が空中停止中にアクチュエータ130のアーム131の向きを変更する様子を例示した模式図である。こうすることで、対象が発する音の収音品質を向上させることができる。
特定した収音品質が目標品質以上である場合(S14でYes)、収音部112は、マイクロフォン111を制御して、収音を開始させ、マイクロフォン111が一定期間収音する(S20)。
特定した収音品質が目標品質より低い場合(S14でNo)、収音部112は、判定結果(目標品質より低い結果)を示す情報を制御部150に出力する。制御部150は、この判定結果を示す情報に基づいて、アクチュエータ130のアーム131が延伸限界であるかどうかを判定する(S15)。アクチュエータ130のアーム131が延伸限界であるかどうかの判定は、モータ132の駆動量等に基づいて判定してもよく、センサ120で検知することで判定してもよい。
アクチュエータ130のアーム131が延伸限界を迎えていない場合(S14でNo)、つまり、アーム131をさらに延ばせる場合、制御部150は、ステップS13に戻り、アクチュエータ130のアーム131を延伸させるように、アクチュエータ130を制御する。例えば、ステップS13では、制御部150は、特定した収音品質に基づいてアクチュエータ130の延伸量を決定し、決定した延伸量に応じてアクチュエータ130の延伸を制御する。
アクチュエータ130のアーム131が延伸限界を迎えている場合(S14でYes)、つまり、アーム131をこれ以上延ばせない場合、制御部150は、ステップS14の処理を終了する(S16)。
しかしこのままでは、マイクロフォン111による収音品質が悪い。図1、図3B及び図4に示すように、このため、制御部150は、無人飛行体100に対する対象の位置、又は、無人飛行体100から対象までの距離に基づいて、無人飛行体100を第1位置よりも対象に近い第2位置に向かって移動させるように制御する(S17)。具体的には、制御部150は、センサ120から取得したデータから既に算出した無人飛行体100に対する対象の位置、又は、無人飛行体100から対象までの距離に応じて、無人飛行体100と対象との位置関係が所定の位置関係となる第2位置を認定する。制御部150は、認定した第2位置に基づいて、移動制御信号を生成し、生成した移動制御信号を駆動部140に出力することにより、無人飛行体100の移動を制御する。制御部150は、無人飛行体100の飛行を制御し、無人飛行体100を第1位置から第2位置に移動させる。第1位置から第2位置まで移動する際、無人飛行体100は、アクチュエータ130のアーム131を延伸させた状態で移動する。このため、無人飛行体100が第1位置から第2位置まで移動する際、制御部150は、アクチュエータ130の延伸量に応じて、無人飛行体100の移動条件又は姿勢条件で、第1位置から第2位置まで無人飛行体100が移動するように、駆動部140を制御する。例えば、このときの移動速度は、無人飛行体100が第1位置に向かって移動するときの移動速度よりも遅い速度である。
また、制御部150は、無人飛行体100が接近禁止領域の境界に到達したかどうかを判定する(S18)。無人飛行体100の少なくとも一部が接近禁止領域の境界に到達していない場合(S18でNo)、制御部150は、S17の移動を継続させる。
無人飛行体100の全てが接近禁止領域の境界に到達した場合(S18でYes)、制御部150は、収音部112を介してマイクロフォン111に収音を開始させる。具体的には、制御部150は、マイクロフォン111に収音を開始させるための収音信号を生成し、生成した収音信号を収音部112に出力する。収音部112は、収音信号を取得すると、収音信号に基づいてマイクロフォン111を制御して収音を開始させ、マイクロフォン111が一定期間収音する。ここでのマイクロフォン111による収音は、対象が発する音の収音品質を確認するための収音である。マイクロフォン111は、収音を開始して対象が発する音を示す音データを生成し、生成した音データを収音部112に出力する。収音部112は、取得した音データの収音品質を特定し、特定した収音品質と目標品質とを比較して、特定した収音品質が目標品質を満たすかどうかを判定する(S19)。
特定した収音品質が目標品質以上である場合(S19でYes)、収音部112は、マイクロフォン111を制御して収音を開始させ、マイクロフォン111が一定期間収音する(S20)。ステップS14、S19では、収音部112は、収音品質を確認するためにマイクロフォン111を制御して収音を開始させるが、ステップS20では、収音部112は、対象が発する音であり目標品質以上である音を収音するために、マイクロフォン111を制御して収音を開始させる。そして、無人飛行体100は、この処理を終了する。
特定した収音品質が目標品質より低い場合(S19でNo)、制御部150は、対象に対して音量の増加を指示する(S21)。例えば、対象が人である場合、無人飛行体100がマイクを備えている場合、制御部150は、音声により、「もう少し大きく話して下さい」等の音量の増加を促す指示をしてもよい。また、無人飛行体100がモニタ等の表示部を備えている場合、制御部150は、「もう少し大きく話して下さい」等の表示を表示部にすることで、音量の増加を促す指示をしてもよい。また、例えば、対象が装置である場合、装置に対して音量の増加を促す制御コマンドを、通信部170を介して装置に送信することで、音量の増加を促す指示をしてもよい。こうすることで、対象は、発する音を大きくすることができる。そして、無人飛行体100は、この処理を終了する。
[作用効果]
これらのように、無人飛行体100、制御方法及びプログラムでは、制御部150が取得する、無人飛行体100に対する対象の位置を示す情報、及び、無人飛行体100から対象までの距離を示す情報の少なくとも1つに応じて、無人飛行体100と対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置を決定する。制御部150は、決定した第1位置に無人飛行体100を移動させ、第1位置で空中停止した後に、アクチュエータ130のアーム131を対象に向かって延伸させる制御を行う。このため、無人飛行体100の移動中では、アクチュエータ130の重みによる無人飛行体100の重心位置が無人飛行体100の中心からズレ難く、無人飛行体100の移動時に、飛行性能が低下し難くなる。
また、無人飛行体100は、第1位置に到着後(停止中)、アクチュエータ130のアーム131を延伸させてマイクロフォン111を無人飛行体100の機体本体101から遠ざけることができるとともに、マイクロフォン111を対象に近づけることができる。このため、マイクロフォン111は、機体本体101が発生させる音の影響が抑制された状態で、対象が発する音を収音することができる。その結果、マイクロフォン111は、目標品質以上の収音品質を確保することができる。
(その他変形例)
以上、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムについて説明したが、本開示の実施の形態は上述の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムにおいて、無人飛行体は、複数のセンサを備えていてもよく、人検知センサを備えていてもよく、位置センサを備えてもよい。
また、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムにおいて、収音部は制御部に設けられていてもよく、収音部のプロセッサと制御部のプロセッサとが1つのプロセッサで構成されていてもよい。
また、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムにおいて、第2位置に無人飛行体が移動した後に、収音品質が目標品質より低い場合、制御部は、さらに、第3位置を決定してもよい。第3位置は、接近禁止領域外である。制御部は、第3位置に無人飛行体を移動させてもよい。
また、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムにおいて、収音部は、アクチュエータのアームを延伸させながらマイクロフォンが収音するように、マイクロフォンを制御してもよい。この場合、収音品質が目標品質以上となる時点で、制御部は、アクチュエータのアームの延伸を停止させてもよい。このため、アクチュエータのアームの延伸量を適切にすることができるため、アクチュエータによる無人飛行体の重心の位置ズレを抑制することができる。
また、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムにおいて、アクチュエータのアームのマイクロフォンを対象に向けるが、無人飛行体の高度を調節することで、アクチュエータのアームのマイクロフォンを対象に向けてもよい。
また、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムにおいて、無人飛行体が移動する際は、アクチュエータのアームが延伸できなくてもよい。また、アクチュエータのアームを延伸した後は、制御部は、無人飛行体が移動する際の速度制限、又は、無人飛行体の機体本体の姿勢の制限をかけてもよい。また、無人飛行体が移動する際に、アクチュエータのアームが延伸されている場合、第2アームを第1アームに収納してから(アームを縮めてから)、制御部が無人飛行体の移動を開始するように制御してもよい。このように、無人飛行体、制御方法及びプログラムでは、無人飛行体が移動条件又は姿勢条件を実行している場合、無人飛行体の操作に制限がかけられてもよい。
また、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムにおいて、制御部が行う処理は、プロセッサが行ってもよい。
また、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムにおいて、接近禁止距離を示す情報は、記憶部に予め記憶されていてもよく、遠隔制御装置等の外部の装置から通信部を介して記憶部に格納されてもよい。
また、本開示の実施の形態に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムにおいて、第2位置は、対象を中心とした接近禁止距離で規定される接近禁止領域外に設定されてもよい。
また、上記実施の形態に係る無人飛行体に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように1チップ化されてもよい。
また、集積回路化はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後にプログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、又はLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPU又はプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の実施の形態は例示された数字に制限されない。
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
また、フローチャートにおける各ステップが実行される順序は、本開示を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時(並列)に実行されてもよい。
以上、一つ又は複数の態様に係る無人飛行体、制御方法及びプログラムについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示の実施の形態は当該複数の態様に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
本開示は、無人飛行体等に利用可能であり、見守りシステム、ユーザと対話するコミュニケーションロボット等に適用可能である。
100 無人飛行体
111 マイクロフォン
113、151 プロセッサ
120 センサ(120・・・イメージセンサ、120・・・測距センサ)
130 アクチュエータ

Claims (12)

  1. 無人飛行体であって、
    対象の音を収音するマイクロフォンと、
    延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、
    プロセッサと、を備え、
    前記プロセッサは、
    前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、
    前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行い、
    前記プロセッサは、さらに、
    前記アクチュエータの延伸に応じて、前記無人飛行体が前記対象から離れるように、前記無人飛行体の移動を制御する
    無人飛行体。
  2. 前記プロセッサは、
    前記マイクロフォン又は前記アクチュエータと前記対象との距離が所定の距離以上の範囲で前記アクチュエータを延伸させる制御を行う
    請求項1に記載の無人飛行体。
  3. 無人飛行体であって、
    対象の音を収音するマイクロフォンと、
    延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、
    プロセッサと、を備え、
    前記プロセッサは、
    前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、
    前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行い、
    前記プロセッサは、さらに、
    前記マイクロフォンが収音した前記対象の音を示す音データを用いて、前記マイクロフォンが収音した音の収音品質を特定し、
    特定した前記収音品質に基づいて、前記アクチュエータを延伸させる制御を行う
    人飛行体。
  4. 前記プロセッサは、さらに、
    特定した前記収音品質に基づいて、前記アクチュエータの延伸量を制御する
    請求項に記載の無人飛行体。
  5. 前記プロセッサは、さらに、
    特定した前記収音品質が目標品質より低い場合、前記アクチュエータの延伸状態に応じた前記無人飛行体の移動条件又は姿勢条件で、前記第1位置よりも前記対象に近い位置である第2位置に前記無人飛行体を移動させる
    請求項3又は4に記載の無人飛行体。
  6. 前記プロセッサは、さらに、
    特定した前記収音品質が目標品質より低い場合、前記対象に対して音量の増加を指示する
    請求項3~5のいずれか1項に記載の無人飛行体。
  7. 前記無人飛行体は、さらに、前記対象を撮像するイメージセンサを備え、
    前記プロセッサは、さらに、
    前記イメージセンサが撮像した前記対象が映る画像データを用いて、前記位置関係情報を取得する
    請求項1~のいずれか1項に記載の無人飛行体。
  8. 前記無人飛行体は、さらに、前記対象との距離を測定する測距センサを備え、
    前記プロセッサは、さらに、
    前記測距センサが測定した前記対象との距離データを用いて、前記位置関係情報を取得する
    請求項1~のいずれか1項に記載の無人飛行体。
  9. 対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備える無人飛行体を制御するための方法であって、前記方法は、前記プロセッサに、
    前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、
    前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行う、処理を実行させ、
    前記方法は、さらに、前記プロセッサに、
    前記アクチュエータの延伸に応じて、前記無人飛行体が前記対象から離れるように、前記無人飛行体の移動を制御する、処理を実行させる
    制御方法。
  10. 対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備える無人飛行体を制御するための方法であって、
    前記方法は、前記プロセッサに、
    前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、
    前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行う、処理を実行させ、
    前記方法は、さらに、前記プロセッサに、
    前記マイクロフォンが収音した前記対象の音を示す音データを用いて、前記マイクロフォンが収音した音の収音品質を特定し、
    特定した前記収音品質に基づいて、前記アクチュエータを延伸させる制御を行う、処理を実行させる
    制御方法。
  11. 対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備える無人飛行体を制御するためのプログラムであって、
    前記プログラムは、前記プロセッサに、
    前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、
    前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行う、処理を実行させ、
    前記プログラムは、さらに、前記プロセッサに、
    前記アクチュエータの延伸に応じて、前記無人飛行体が前記対象から離れるように、前記無人飛行体の移動を制御する、処理を実行させる
    プログラム。
  12. 対象の音を収音するマイクロフォンと、延伸することにより前記マイクロフォンの位置を変更するアクチュエータと、プロセッサと、を備える無人飛行体を制御するためのプログラムであって、
    前記プログラムは、前記プロセッサに、
    前記対象の位置を示す情報、及び、前記無人飛行体から前記対象までの距離を示す情報の少なくとも1つである位置関係情報を取得し、
    前記位置関係情報に基づいて、前記無人飛行体と前記対象との位置関係が所定の位置関係となる第1位置に前記無人飛行体を移動させ、前記無人飛行体の前記第1位置への移動後に、前記アクチュエータを前記対象に向かって延伸させる制御を行う、処理を実行させ、
    前記プログラムは、さらに、前記プロセッサに、
    前記マイクロフォンが収音した前記対象の音を示す音データを用いて、前記マイクロフォンが収音した音の収音品質を特定し、
    特定した前記収音品質に基づいて、前記アクチュエータを延伸させる制御を行う、処理を実行させる
    プログラム。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220089293A1 (en) * 2020-09-24 2022-03-24 Zipline International Inc. Structures to limit collision damage for aircraft
WO2024084953A1 (ja) * 2022-10-20 2024-04-25 ソニーグループ株式会社 情報処理装置および情報処理方法、並びにプログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106526116A (zh) 2016-11-10 2017-03-22 浙江大学 水域环境监测飞行器及其监测方法
KR101917129B1 (ko) 2018-05-18 2018-11-09 한국지질자원연구원 단파장 광물탐색기를 갖는 드론 장치
US20190084673A1 (en) 2016-05-28 2019-03-21 SZ DJI Technology Co., Ltd. Foldable uav
WO2019061860A1 (zh) 2017-09-28 2019-04-04 深圳市大疆创新科技有限公司 飞行体、生物体探测系统、生物体探测方法、程序和记录介质

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4373903B2 (ja) * 2004-12-14 2009-11-25 本田技研工業株式会社 自律移動ロボット
JP4204541B2 (ja) * 2004-12-24 2009-01-07 株式会社東芝 対話型ロボット、対話型ロボットの音声認識方法および対話型ロボットの音声認識プログラム
JP2008126329A (ja) * 2006-11-17 2008-06-05 Toyota Motor Corp 音声認識ロボットおよび音声認識ロボットの制御方法
CN105899965B (zh) * 2014-08-29 2018-10-02 深圳市大疆创新科技有限公司 用于采集音频数据的无人飞行器
US10334158B2 (en) * 2014-11-03 2019-06-25 Robert John Gove Autonomous media capturing
US10379534B2 (en) * 2016-01-28 2019-08-13 Qualcomm Incorporated Drone flight control
US9738381B1 (en) * 2016-02-23 2017-08-22 General Electric Company Industrial machine acoustic inspection using unmanned aerial vehicle
US10034066B2 (en) * 2016-05-02 2018-07-24 Bao Tran Smart device
CN107444639B (zh) * 2016-05-30 2024-03-08 松下电器(美国)知识产权公司 无人飞行器、控制方法以及非瞬时性记录介质
US10067736B2 (en) * 2016-09-30 2018-09-04 Sony Interactive Entertainment Inc. Proximity based noise and chat
US10453473B2 (en) * 2016-12-22 2019-10-22 AIRSHARE, Inc. Noise-reduction system for UAVs
US20180315441A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-01 Jacksonville University Loudness Assistance System
CN107300689A (zh) * 2017-06-28 2017-10-27 南京理工大学 一种低空无人飞行器声源方位探测系统
CN107600443B (zh) * 2017-08-11 2020-10-16 无锡科技职业学院 一种用于摄制外语教学资源的航拍系统
CN107479576A (zh) * 2017-09-07 2017-12-15 苏州三体智能科技有限公司 室内智能机器人系统及目标智能搜寻方法
WO2020166178A1 (ja) * 2019-02-15 2020-08-20 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190084673A1 (en) 2016-05-28 2019-03-21 SZ DJI Technology Co., Ltd. Foldable uav
CN106526116A (zh) 2016-11-10 2017-03-22 浙江大学 水域环境监测飞行器及其监测方法
WO2019061860A1 (zh) 2017-09-28 2019-04-04 深圳市大疆创新科技有限公司 飞行体、生物体探测系统、生物体探测方法、程序和记录介质
KR101917129B1 (ko) 2018-05-18 2018-11-09 한국지질자원연구원 단파장 광물탐색기를 갖는 드론 장치

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