JP7442147B2 - 無人飛行体、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

無人飛行体、情報処理方法およびプログラム Download PDF

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Description

本開示は、無人飛行体、情報処理方法およびプログラムに関する。
特許文献１には、バックグラウンドマイクロフォンによって収集された音声データからバックグラウンドノイズを除去する処理を行う無人航空機が開示されている。
特表２０１７－５０２５６８号公報
しかしながら、特許文献１の技術では、音源への安全性が考慮されていないため、安全性を確保した上で収音品質を向上することが難しい場合がある。
そこで本開示では、音源への安全性を確保した上で収音品質を向上することができる無人飛行体、情報処理方法及びプログラムを提供する。
本開示に係る無人飛行体は、無人飛行体であって、音データを生成するマイクロフォンを少なくとも含むセンサと、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記マイクロフォンが生成する音データを用いて、ターゲット音の品質を判定し、前記センサが生成するデータを用いて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との位置関係を取得し、前記ターゲット音の品質と前記位置関係とに基づいて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との間の距離が制御されるように、前記無人飛行体の移動を制御する。
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示に係る無人飛行体、情報処理方法およびプログラムは、音源への安全性を確保した上で収音品質を向上することができる。
図１は、実施の形態に係る無人飛行体およびコントローラの外観を示す図である。 図２は、実施の形態に係る無人飛行体を上方から見た場合の平面図である。 図３は、図２に示す無人飛行体のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。 図４は、実施の形態に係る無人飛行体の構成を示すブロック図である。 図５は、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例を示すフローチャートである。 図６は、無人飛行体によるターゲット音の品質の判定処理の一例を示すフローチャートである。 図７は、ターゲット音の品質の指標としてのＳＮ比を算出する算出方法の一例を示す図である。 図８Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１の場面を説明するための図である。 図８Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第２の場面を説明するための図である。 図８Ｃは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第３の場面を説明するための図である。 図９Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第４の場面を説明するための図である。 図９Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第５の場面を説明するための図である。 図９Ｃは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第６の場面を説明するための図である。 図１０Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第７の場面を説明するための図である。 図１０Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第８の場面を説明するための図である。 図１０Ｃは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第９の場面を説明するための図である。 図１１Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１０の場面を説明するための図である。 図１１Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１１の場面を説明するための図である。 図１２Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１２の場面を説明するための図である。 図１２Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１３の場面を説明するための図である。 図１３は、基準ＳＮ比と用途との関係の一例を示す表である。 図１４は、変形例に係る無人飛行体の収音制御における動作例を示すフローチャートである。 図１５は、変形例に係る無人飛行体の収音制御における別の動作例を示すフローチャートである。
（本開示の基礎となった知見）
特許文献１に記載されている無人航空機は、上述したように、無人航空機が有する回転翼などの推進ユニットから生じるバックグラウンドノイズを、収集された音声データから除去する処理を行っている。しかしながら、この無人航空機は、音声データを収集する対象となる音源との間の相対的な位置関係を考慮していない。このため、無人航空機が備える、音源からのターゲット音声を検出する音源収集マイクロフォンが、効果的に収音することができる収音範囲内に、音源が含まれていない場合が生じる。このように、音源収集マイクロフォンの収音範囲内に、音源が含まれていない場合、ターゲット音声を音源収集マイクロフォンによって効率よく収音することができないため、相対的にバックグラウンドノイズの方を大きく収集することになる。これにより、音源収集マイクロフォンで得られる音声データのノイズ成分が相対的に大きくなるため、ＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ）比が小さくなる。よって、得られた音声データに、バックグラウンドノイズを除去する処理を行ったとしても、高品質な音声データを得ることは難しい。
そこで、音源からのターゲット音声をバックグラウンドノイズよりも相対的に大きく収集するために、無人航空機を音源に近づけて音声データを収集することが考えられる。無人航空機を音源に近づける方向に移動させ、音源に近い位置で音声データを収集させる場合、無人航空機が制御不能となったり、無人航空機の推進力を発生させているアクチュエータに不具合が発生したりすれば、音源に向かって無人航空機が落下するおそれがある。このため、例えば音源を防護ネットで囲うなどの安全対策をすることで、音源の安全を確保する必要があった。つまり、防護ネットを製造し、設置するためのエネルギーまたはコストを余分に費やさないと、音源の安全性の確保が難しかった。
このような問題を解決するために、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、音データを生成するマイクロフォンを少なくとも含むセンサと、プロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記マイクロフォンが生成する音データを用いて、ターゲット音の品質を判定し、前記センサが生成するデータを用いて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との位置関係を取得し、前記ターゲット音の品質と前記位置関係とに基づいて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との間の距離が制御されるように、前記無人飛行体の移動を制御する。このため、無人飛行体と音源との間の距離を制御しつつ、ターゲット音の品質を確保することができる。よって、音源への安全性を確保した上で収音品質を向上することができる。
また、前記プロセッサは、前記ターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも高い場合、前記音源から離れるように前記無人飛行体の移動を制御してもよい。このため、目標品質が維持される範囲で離れるため、音源の安全性をさらに向上させることができる。
また、前記プロセッサは、前記音源から離れるように前記無人飛行体の移動を制御する場合、前記無人飛行体の現在位置から前記ターゲット音の品質が前記目標品質となる位置までの間のいずれかの位置に移動するように、前記無人飛行体の移動を制御してもよい。このため、収音品質が目標品質を下回ることなく、音源の安全性を高めることができる。
また、前記プロセッサは、前記ターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも低い場合、前記音源に近づくように前記無人飛行体の移動を制御してもよい。このため、目標品質が満たされるまでの範囲で接近するため、音源の安全性を確保した上で、さらにターゲット音の収音品質を向上させることができる。
また、前記プロセッサは、さらに、前記音源からの所定距離を示す距離情報を取得し、前記音源に近づくように前記無人飛行体の移動を制御する場合、前記距離情報と前記位置関係とに基づいて、前記音源から前記所定距離離れた位置よりも前記音源に近づかないように、前記無人飛行体の移動を制御してもよい。このため、音源の安全性が確保できる範囲で、音源に近づく方向に無人飛行体を移動させるため、音源と無人飛行体とを少なくとも所定距離以上離すことで収音品質を向上させつつ、音源への安全性を確実に確保できる。
また、さらに、前記マイクロフォンの向き、および、前記無人飛行体から外向きの前記マイクロフォンの突出量の少なくとも一方を変更するアクチュエータを備え、前記プロセッサは、前記距離情報と前記位置関係とに基づいて、前記音源から前記所定距離離れた位置まで前記音源に近づくように前記無人飛行体の移動を制御した後において、前記ターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも品質が低い場合、前記アクチュエータを制御することで、前記マイクロフォンの向き、および、前記無人飛行体から外向きの前記マイクロフォンの突出量の少なくとも一方を変更してもよい。
このため、プロセッサは、アクチュエータを制御することで、マイクロフォンの向きを変更させる場合、マイクロフォンの感度が高い方向を音源へ向けることができる。これにより、マイクロフォンの感度が高い方向と音源方向とを一致させることができるため、騒音の音圧レベルに対するターゲット音の音圧レベルを相対的に向上させることができ収音品質を向上させることができる。
また、プロセッサは、アクチュエータを制御することで、無人飛行体の外方向へのマイクロフォンの突出量を変更させる場合、マイクロフォンを無人飛行体の外方向へ突出させ、マイクロフォンを音源に近づけることができる。これにより、マイクロフォンは騒音の発生源である無人飛行体から離れるため、騒音の音圧レベルを低下させることができる。また、マイクロフォンは音源に近づくため、騒音の音圧レベルに対するターゲット音の音圧レベルを相対的に向上させることができる。これにより、効果的に収音品質を向上させることができる。
また、前記プロセッサは、前記品質を判定するための指標として、前記ターゲット音と前記無人飛行体の飛行に関わる騒音とを用いて算出されるＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ）比を算出してもよい。このため、ターゲット音の品質を容易に判定することができる。
また、前記プロセッサは、さらに、前記予め定められた目標品質として、前記無人飛行体の飛行に関わる騒音を用いて予め設定された目標ＳＮ比を取得し、取得された前記目標ＳＮ比と算出された前記ＳＮ比とを比較することで、前記ターゲット音の品質を判定してもよい。このため、予め目標ＳＮ比を算出するため、収音品質の処理量を削減できる。
また、前記プロセッサは、前記無人飛行体が水平方向に移動するように前記無人飛行体を制御してもよい。これにより、無人飛行体は、水平方向において音源から離れる方向に移動するため、水平方向における音源からの距離を確保することができる。このため、現在位置よりも高い位置に行かないことで、無人飛行体が落下した際の衝撃を軽減でき、音源の安全を確保することができる。
また、前記プロセッサは、前記無人飛行体が地面に対して近づくように前記無人飛行体を制御してもよい。これにより、無人飛行体は、地面に近づくことで音源に近づく方向に移動するため、水平方向における音源からの距離を確保したまま音源に近づくことができる。このため、現在位置よりも地面に近づくことで、無人飛行体が落下した際の衝撃をより軽減でき、音源の安全を確保することができる。
また、前記プロセッサは、前記音データを用いて、前記位置関係を取得してもよい。これにより、マイクロフォンのみ搭載して、音源への安全性を確保した上で収音品質を向上することができる。延いては、無人飛行体の総重量の増加を抑制することができる。
また、前記センサは、さらに、画像データを生成するイメージセンサを含み、前記プロセッサは、前記イメージセンサにより生成された前記画像データを用いて、前記位置関係を取得してもよい。これによれば、プロセッサは、画像データを用いて位置関係を取得するため、精度が高い位置関係を取得することができる。
また、前記センサは、さらに、測距データを生成する測距センサを含み、前記プロセッサは、前記測距センサにより生成された前記測距データを用いて、前記位置関係を取得してもよい。これによれば、プロセッサは、測距データを用いて位置関係を取得するため、精度が高い位置関係を取得することができる。
また、前記プロセッサは、前記ターゲット音の品質と前記位置関係と予め定められた目標品質とに基づいて目標距離を決定し、前記無人飛行体と前記音源との間の距離が前記目標距離となるように前記無人飛行体の移動を制御してもよい。これにより、無人飛行体は、予め定められた目標品質に対応する位置に移動することができる。
また、前記位置関係は、（ｉ）前記無人飛行体と前記音源との間の距離、（ｉｉ）前記無人飛行体に対する前記音源の位置、および、（ｉｉｉ）前記無人飛行体から前記音源への方向の少なくともいずれか１つであってもよい。
なお、これらの全般的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ－ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
以下、本発明の一態様に係る無人飛行体について、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、いずれも本発明の一具体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、本発明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、最上位概念を示す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。
（実施の形態）
以下、図１～図１２Ｂを用いて、実施の形態を説明する。
［１．構成］
図１は、実施の形態に係る無人飛行体およびコントローラの外観を示す図である。図２は、実施の形態に係る無人飛行体を上方から見た場合の平面図である。
図１に示すように、無人飛行体１００は、コントローラ２００へのユーザによる操作に応じた操作信号をコントローラ２００から受信し、受信した操作信号に応じて飛行する。また、無人飛行体１００は、飛行している状態において、受信した操作信号に応じて無人飛行体１００が備えるカメラ１０７を用いて撮像してもよい。カメラ１０７により撮像された画像データは、後述する携帯端末３００に送信されてもよい。
コントローラ２００は、ユーザからの操作を受け付け、受け付けた操作に応じた操作信号を無人飛行体１００に送信する。また、コントローラ２００は、スマートフォンなどの、ディスプレイを有する携帯端末３００を保持していてもよい。
携帯端末３００は、無人飛行体１００のカメラ１０７により撮像された画像データを無人飛行体１００から受信し、例えばリアルタイムに受信した画像データを表示する。
これにより、ユーザは、無人飛行体１００のカメラ１０７に撮像させた画像データを、携帯端末３００でリアルタイムに確認しながら、コントローラ２００を操作することで、無人飛行体１００の飛行中における位置および姿勢の少なくとも一方である飛行状態を変更することができる。このため、ユーザは、無人飛行体１００のカメラ１０７によって撮像する撮像範囲を自由に変更することができる。
無人飛行体１００は、４つの発生器１１０と、４つのダクト１３０と、本体１４０と、４本のアーム１４１とを備える。
４つの発生器１１０のそれぞれは、無人飛行体１００を飛行させる力を発生させる。４つの発生器１１０のそれぞれは、具体的には、気流を発生させることで無人飛行体１００を飛行させる力を発生させる。４つの発生器１１０のそれぞれは、回転することで気流を発生させる回転翼１１１と、回転翼１１１を回転させるアクチュエータ１１２とを有する。回転翼１１１およびアクチュエータ１１２は、無人飛行体１００が水平面に設置されている状態において鉛直方向に略平行な回転軸を有し、上方から下方に向かって流れる気流を発生させる。これにより、４つの発生器１１０は、無人飛行体１００が上方に浮上する推力を発生し、無人飛行体１００を飛行させる力を発生させる。アクチュエータ１１２は、例えば、モータである。
４つの発生器１１０は、上方から見た場合、本体１４０を中心として、９０度の角度間隔でそれぞれ配置されている。つまり、４つの発生器１１０は、本体１４０を囲うように環状に並んで配置されている。
なお、４つの発生器１１０のそれぞれが有する回転翼１１１は、１つのプロペラで構成される例を図示しているが、これに限らずに、２つのプロペラが同一の回転軸において互いに逆回転する二重反転プロペラで構成されていてもよい。
図３は、図２に示す無人飛行体のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。つまり、図３は、１つの発生器１１０および当該発生器１１０に対応して配置されるダクト１３０を回転翼１１１の回転軸を通る平面で切断したときの断面図である。
４つのダクト１３０は、それぞれ、４つの発生器１１０に対応して設けられる。４つのダクト１３０のそれぞれは、対応する発生器１１０の側方を覆う位置に、つまり、当該発生器１１０の回転翼１１１の回転軸方向に略直交する方向を覆う位置に、配置される。例えば、４つのダクト１３０のそれぞれは、対応する発生器１１０の回転軸方向の長さに亘って、当該発生器１１０の側方を覆う。つまり、４つのダクト１３０のそれぞれは、内部に発生器１１０が配置される空間１３１であって、上下方向に当該ダクト１３０を貫通する円柱形状の空間１３１を有する。４つのダクト１３０のそれぞれは、対応する発生器１１０が発生させる気流の下流側に向かうほど、当該ダクト１３０の厚みが薄くなる形状を有する。４つのダクト１３０のそれぞれは、具体的には、対応する発生器１１０が発生させる気流の下流側に向かうほど、当該ダクト１３０の円柱形状の内面に、当該ダクト１３０の外面が近づく形状を有する。つまり、４つのダクト１３０のそれぞれは、対応する発生器１１０が発生させる気流の下流側が尖っている形状を有する。また、ダクト１３０の内面の気流の上流側の端部は、丸みを帯びた形状である。具体的には、当該端部は、ダクト１３０の内径が気流方向に向かって尻すぼむ形状である。これにより、ダクト１３０に空気が入りやすくすることができ、飛行性能を向上させることができる。また、ダクト１３０ひいては無人飛行体１００の軽量化が可能となる。なお、当該端部は、気流の方向に即した直線的な形状であってもよい。
本体１４０は、例えば、円柱形状の箱状の部材、つまり、筐体であり、内部に、プロセッサ、メモリ、バッテリ、各種センサなどの電子機器が配置されている。なお、本体１４０の形状は、円柱形状に限らずに、四角柱など他の形状の箱状の部材であってもよい。また、本体１４０は、外部に、４つのマイクロフォン１０５、ジンバル１０６、および、カメラ１０７が配置されている。例えば、４つのマイクロフォン１０５は、それぞれ、本体１４０の側面のうち、４つの発生器１１０に対応する４つのアーム１４１が接続されている４つの領域の間の領域に配置されている。つまり、例えば、４つのマイクロフォン１０５は、それぞれ、本体１４０を中心として、４つの発生器１１０のそれぞれに向かう方向を基準に４５°ずれた方向に対応する位置に配置されている。
４つのアーム１４１は、本体１４０と４つのダクト１３０とを接続する部材である。４つのアーム１４１は、一端が本体１４０に固定されており、他端が４つのダクト１３０のうちの対応する１つに固定されている。
図４は、実施の形態に係る無人飛行体の構成を示すブロック図である。具体的には、図４は、無人飛行体１００が備えるハードウェア構成を用いて実現されるプロセッサ１０１による機能について説明するためのブロック図である。
図４に示すように、無人飛行体１００は、プロセッサ１０１と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１０２と、加速度センサ１０３と、ジャイロセンサ１０４と、４つのマイクロフォン１０５と、ジンバル１０６と、カメラ１０７と、測距センサ１０８と、通信ＩＦ１０９と、４つの発生器１１０とを備える。
プロセッサ１０１は、加速度センサ１０３、ジャイロセンサ１０４、４つのマイクロフォン１０５、カメラ１０７が有するイメージセンサ、測距センサ１０８などを含む各種センサにより検出された検出結果、ＧＰＳ受信機１０２または通信ＩＦ１０９による受信結果などを取得し、取得した検出結果または受信結果に対して、図示しないメモリまたはストレージに記憶されている所定のプログラムを実行することで各種処理を実行する。これにより、プロセッサ１０１は、４つの発生器１１０、ジンバル１０６およびカメラ１０７のうちの少なくとも１つを制御する。
ＧＰＳ受信機１０２は、ＧＰＳ衛星を含む人工衛星から当該ＧＰＳ受信機１０２の位置を示す情報を受信する。つまり、ＧＰＳ受信機１０２は、無人飛行体１００の現在位置を検出する。ＧＰＳ受信機１０２は、検出された無人飛行体１００の現在位置をプロセッサ１０１または図示しないストレージに逐次出力する。
加速度センサ１０３は、無人飛行体１００の異なる３方向のそれぞれにかかる加速度を検出するセンサである。
ジャイロセンサ１０４は、無人飛行体１００の異なる３方向を軸とした３軸周りそれぞれの回転における角速度を検出するセンサである。
４つのマイクロフォン１０５のそれぞれは、特定の方向を基準とする所定の角度範囲である収音範囲において、収音範囲以外の角度範囲よりも高品質な音を収音することができる特性の指向性を有するマイクロフォンであり、センサの一例である。所定の角度範囲は、例えば、９０°以下の角度範囲であり、マイクロフォン１０５の位置を基準とした広がりを有する３次元的な角度範囲である。４つのマイクロフォン１０５のそれぞれは、複数のマイクロフォン素子を有するマイクロフォンアレイであってもよい。４つのマイクロフォン１０５のそれぞれは、収音することで音データを逐次生成し、逐次生成された音データをプロセッサ１０１または図示しないストレージに逐次出力する。ストレージに音データが出力された場合、ストレージは、出力された音データを逐次記憶する。このとき、ストレージは、例えば、現在時刻を示す時刻情報と対応付けて音データを記憶してもよい。
ジンバル１０６は、カメラ１０７の三軸方向周りの姿勢を一定に保つための機器である。つまり、ジンバル１０６は、無人飛行体１００の姿勢が変化しても、カメラ１０７の姿勢を、例えば、地球座標系に対して所望の姿勢に維持するための機器である。ここで所望の姿勢とは、コントローラ２００から受信した操作信号に含まれるカメラ１０７の撮像方向によって定まる姿勢である。
カメラ１０７は、レンズなどの光学系およびイメージセンサを有する機器であり、センサの一例である。カメラ１０７は、撮像することで画像データを逐次生成し、逐次生成された画像データをプロセッサ１０１またはストレージに逐次出力する。ストレージに画像データが出力された場合、ストレージは、出力された画像データを逐次記憶する。このとき、ストレージは、例えば、現在時刻を示す時刻情報と対応付けて画像データを記憶してもよい。
測距センサ１０８は、測距センサ１０８から周囲の物体までの距離を検出するセンサである。測距センサ１０８は、例えば、超音波センサ、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）カメラ、ＬＩＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）などである。測距センサ１０８により生成される測距データは、測距センサ１０８を基準とした方向と、当該方向における周囲の物体までの距離とが対応付けられたデータであってもよい。測距センサ１０８は、無人飛行体１００の規定の位置に固定されている。このため、当該規定の位置と、無人飛行体１００の本体１４０の中心の位置などのような無人飛行体１００の基準位置との位置関係は、固定された関係にある。よって、測距センサ１０８の検出結果を用いることで、無人飛行体１００は、無人飛行体１００の基準位置と周囲の物体との間の位置関係を算出することができる。測距センサ１０８は、センサの一例である。測距センサ１０８は、測距することで測距データを逐次生成し、生成された測距データをプロセッサ１０１またはストレージに逐次出力する。ストレージに測距データが出力された場合、ストレージは、出力された測距データを逐次記憶する。このとき、ストレージは、例えば、現在時刻を示す時刻情報と対応付けて測距データを逐次記憶してもよい。なお、無人飛行体１００には、複数の測距センサ１０８が無人飛行体１００の異なる複数の位置に配置されていてもよい。これにより、複数の測距センサ１０８は、無人飛行体１００から異なる複数の方向にある物体までの距離を検出することができる。
通信ＩＦ１０９は、コントローラ２００または携帯端末３００との間で通信する通信インタフェースである。通信ＩＦ１０９は、例えば、コントローラ２００が発する送信信号を受信するための通信インタフェースを含む。また、通信ＩＦ１０９は、携帯端末３００との間で無線通信するための通信インタフェース、つまり、通信ＩＦ１０９は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃ、ａｘ規格に適合した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）インタフェースであってもよい。
４つの発生器１１０は、上述により説明しているため、詳細な説明を省略する。
プロセッサ１０１は、機能構成として、収音処理部１０１ａと、品質判定部１０１ｂと、音源判定部１０１ｃと、位置検出部１０１ｄと、飛行制御部１０１ｅと、映像制御部１０１ｆと、障害物検知部１０１ｇとを有する。なお、各処理部１０１ａ～１０１ｇは、各種センサから逐次検出された検出データ、他の処理部により逐次実行された処理結果などを用いて処理を逐次実行し、得られた処理結果を予め定められた出力先に逐次出力する。
収音処理部１０１ａは、４つのマイクロフォン１０５のそれぞれが収音することで生成した４つの音データを取得し、取得された４つの音データのそれぞれに対して所定の音処理を実行する。収音処理部１０１ａは、ノイズ処理部１０１ａａと、騒音レベル演算部１０１ａｂとを有する。ノイズ処理部１０１ａａは、取得された音データに対して、音源分離処理を行うことで、無人飛行体１００の飛行に関わる騒音と、ターゲット音とを分離する。無人飛行体１００の飛行に関わる騒音（以下、「騒音」という。）とは、例えば、無人飛行体１００の発生器１１０が駆動することにより生じる騒音である。ノイズ処理部１０１ａａは、例えば、任意の方向への指向性を得るための指向性フィルタを、各マイクロフォン１０５が有する複数のマイクロフォン素子のそれぞれから得られた音声信号に適用することで、騒音、または、ターゲット音を抽出する。これにより、騒音と、ターゲット音とが分離される。次に、騒音レベル演算部１０１ａｂは、ノイズ処理部１０１ａａにより分離された騒音の音圧レベルと、ノイズ処理部１０１ａａにより分離されたターゲット音の音圧レベルとを算出する。これにより、収音処理部１０１ａでは、４つのマイクロフォン１０５のそれぞれが収音することで生成した４つの音データのそれぞれについて、当該音データに含まれる騒音と、ターゲット音とが抽出される。なお、騒音レベル演算部１０１ａｂは、所定の周波数帯域の音成分をフィルタリングする所定の音処理を実行することで、音データに含まれる騒音を低減してもよい。所定の周波数帯域の音成分は、例えば、発生器１１０の回転翼１１１が回転することで発生する騒音の周波数帯域である。
品質判定部１０１ｂは、収音処理部１０１ａにより得られた騒音の音圧レベルと、ターゲット音の音圧レベルとを用いて、ターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも高いか低いかを判定する。なお、具体的には、品質判定部１０１ｂは、騒音の音圧レベルと、ターゲット音の音圧レベルとを用いて、ターゲット音の騒音に対するＳＮ比を、ターゲット音の品質を判定するための指標として算出する。そして、品質判定部１０１ｂは、予め定められた目標品質として、ターゲット音と騒音とを用いて算出されるＳＮ比を用いて算出された目標ＳＮ比を取得し、取得された目標ＳＮ比と算出されたＳＮ比とを比較することで、ターゲット音の品質を判定する。ここで、目標ＳＮ比は、基準ＳＮ比を基準としたＳＮ比の範囲であってもよい。例えば、目標ＳＮ比は、基準ＳＮ比を基準とする±１ｄＢの範囲であってもよい。なお、目標ＳＮ比は、図示しないメモリまたはストレージに予め記憶されていてもよいし、外部装置に記憶されていてもよい。つまり、品質判定部１０１ｂは、図示しないメモリまたはストレージから目標ＳＮ比を読み出すことで取得してもよいし、通信ＩＦ１０９を介して外部装置から目標ＳＮ比を取得してもよい。
品質判定部１０１ｂは、ＳＮ比が目標ＳＮ比より高いか低いかを判定し、ＳＮ比が目標ＳＮ比より高い場合、つまり、ＳＮ比が当該目標ＳＮ比の範囲の上限より高い場合、品質が高いと判定する。品質判定部１０１ｂは、ＳＮ比が目標ＳＮ比より低い場合、つまり、ＳＮ比が当該目標ＳＮ比の下限より低い場合、品質が低いと判定する。品質判定部１０１ｂは、４つのマイクロフォン１０５から得られた４つの音データのうちで、収音処理部１０１ａにより得られたターゲット音の音圧レベルが最も大きい音データについてターゲット音の品質を判定すればよく、他の音データについてターゲット音の品質を判定しなくてもよい。
音源判定部１０１ｃは、４つのマイクロフォン１０５により出力された音データ、カメラ１０７により出力された画像データ、および、測距センサ１０８により出力された測距データのうちの少なくとも１つを用いて、無人飛行体１００とターゲット音の音源（以下、「音源」という。）との位置関係を取得する。音源判定部１０１ｃは、取得された位置関係を飛行制御部１０１ｅに出力する。
音源判定部１０１ｃは、４つのマイクロフォン１０５により生成された音データを用いて位置関係を取得する場合、当該音データを用いて、無人飛行体１００を基準とする、（ｉ）音源の音源方向、（ｉｉ）音源の位置、および、（ｉｉｉ）音源までの距離のうちの少なくとも１つを位置関係として判定する。無人飛行体１００を基準とする音源の音源方向とは、無人飛行体１００から音源への方向である。無人飛行体１００を基準とする音源の位置とは、無人飛行体１００に対する音源の相対位置である。無人飛行体１００を基準とする音源までの距離とは、無人飛行体１００から音源までの距離である。このように、音源判定部１０１ｃは、これらの判定結果を、無人飛行体１００と音源との位置関係として取得する。
例えば、音源判定部１０１ｃは、４つのマイクロフォン１０５から得られた４つの音データを比較することで、ターゲット音の音圧が大きいと推定される方向を音源方向として判定してもよい。また、音源判定部１０１ｃは、４つのマイクロフォン１０５のそれぞれから得られる音データのそれぞれに含まれる複数のデータであって、当該マイクロフォン１０５を構成する複数のマイクロフォン素子から得られる複数のデータを比較することで、ターゲット音の音圧が大きいと推定される方向を音源方向として判定してもよい。また、例えば、音源判定部１０１ｃは、音源から発せられるターゲット音の大きさを取得し、４つのマイクロフォン１０５により生成された音データに含まれるターゲット音の音圧と、取得したターゲット音の大きさとを比較することで音源までの距離を推定してもよい。この場合、音源から発せられるターゲット音の大きさは、音源までの距離を推定するために予め定められた大きさであってもよい。また、音源判定部１０１ｃは、判定された音源方向と音源までの距離とを用いて、無人飛行体１００に対する音源の相対位置を推定してもよい。
また、音源判定部１０１ｃは、カメラ１０７のイメージセンサにより生成された画像データを用いて位置関係を取得する場合、当該画像データを用いて、無人飛行体１００を基準とする、（ｉ）音源の音源方向、（ｉｉ）音源の位置、および、（ｉｉｉ）音源までの距離のうちの少なくとも１つを判定する。このように、音源判定部１０１ｃは、これらの判定結果を、無人飛行体１００と音源との位置関係として取得する。例えば、音源判定部１０１ｃは、画像データへの画像処理により予め定められた音源の色、形状、種類などを認識することで、音源の位置、音源までの距離、および、音源方向の少なくとも一つを判定してもよい。
また、音源判定部１０１ｃは、測距センサ１０８により生成された測距データを用いて位置関係を取得する場合、当該測距データを用いて、無人飛行体１００を基準とする、（ｉ）音源の音源方向、（ｉｉ）音源の位置、および、（ｉｉｉ）音源までの距離のうちの少なくとも１つを判定する。このように、音源判定部１０１ｃは、これらの判定結果を、無人飛行体１００と音源との位置関係として取得する。例えば、音源判定部１０１ｃは、測距データを用いて三次元モデルを構成し、構成された三次元モデルから音源の三次元形状を認識することで、音源の位置、音源までの距離、および、音源方向の少なくとも１つを判定してもよい。
また、音源判定部１０１ｃは、音データまたは画像データを用いて音源方向が判定されている場合、測距データから判定された音源方向にある物体の距離を取得することで、無人飛行体１００に対する音源の相対位置を推定してもよい。このように、音源判定部１０１ｃは、各センサにより生成されたデータを用いて、音源方向、および、無人飛行体１００から音源までの距離を特定することで、無人飛行体１００と音源との相対位置を特定してもよい。
また、音源判定部１０１ｃは、音源から音源の位置情報を取得することで、無人飛行体１００に対する音源方向、または、無人飛行体１００に対する音源の相対位置を特定してもよい。
音源は、例えば、人であってもよいし、スピーカであってもよいし、車両であってもよい。
位置検出部１０１ｄは、ＧＰＳ受信機１０２による検出結果を取得して、無人飛行体１００の現在位置を検出する。
飛行制御部１０１ｅは、位置検出部１０１ｄにより検出された無人飛行体１００の現在位置と、加速度センサ１０３およびジャイロセンサ１０４による検出結果から得られる無人飛行体１００の飛行速度および飛行姿勢と、通信ＩＦ１０９により受信されたコントローラ２００からの操作信号とに応じて、発生器１１０のアクチュエータ１１２の回転数を制御することにより、無人飛行体１００の飛行状態を制御する。つまり、飛行制御部１０１ｅは、ユーザによるコントローラ２００への操作に応じて、無人飛行体１００の飛行状態を制御する通常制御を行う。
また、飛行制御部１０１ｅは、通常制御とは別に、品質判定部１０１ｂにより判定されたターゲット音の品質と、音源判定部１０１ｃにより判定された無人飛行体１００と音源との位置関係とに基づいて、無人飛行体１００と音源との間の距離が制御されるように、無人飛行体１００の移動を制御する収音制御を行う。
飛行制御部１０１ｅは、収音制御における飛行状態の制御において、例えば、品質判定部１０１ｂによりターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも低いと判定された場合、音源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、無人飛行体１００は、音源から離れる方向に飛行する。
また、飛行制御部１０１ｅは、音源から離れるように無人飛行体１００の移動を制御する場合、位置検出部１０１ｄにより検出された無人飛行体１００の現在位置からターゲット音の品質が目標品質となる位置までの間のいずれかの位置に移動するように、無人飛行体１００の移動を制御する。この場合、飛行制御部１０１ｅは、例えば、音源と、ターゲット音の品質が目標品質となる位置との間の距離を、目標距離として決定し、無人飛行体１００と音源との間の距離が目標距離となるように無人飛行体１００の移動を制御してもよい。
飛行制御部１０１ｅは、無人飛行体１００の現在位置と音源との間の距離と、音源によるターゲット音の品質と、予め定められた音圧レベルおよび音源からの距離の関係とを用いて、音源から予め定められた目標品質となる位置までの目標距離を算出し、音源から目標距離離れた位置に無人飛行体１００が位置するように無人飛行体１００の移動を制御する。これにより、無人飛行体１００は、音源から離れる方向に飛行する場合、例えば、ターゲット音の品質が目標品質となる位置まで飛行し、当該位置よりも音源から離れない。
また、飛行制御部１０１ｅは、収音制御における飛行状態の制御において、例えば、品質判定部１０１ｂによりターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも高いと判定された場合、音源に近づくように無人飛行体１００の移動を制御する。これにより、無人飛行体１００は、音源に近づく方向に飛行する。
飛行制御部１０１ｅは、音源に近づくように無人飛行体１００の移動を制御する場合、音源から所定距離離れた位置よりも音源に近づくことを禁止することを示す距離情報と、音源判定部１０１ｃにより取得された位置関係とに基づいて、音源から所定距離離れた位置よりも音源に近づかないように、無人飛行体１００の移動を制御する。これにより、無人飛行体１００は、音源に近づく方向に飛行する場合、例えば、音源から所定距離離れた位置まで音源に近づき、当該位置よりも音源に近づかない。
なお、距離情報は、図示しないメモリまたはストレージに予め記憶されていてもよいし、外部装置に記憶されていてもよい。つまり、飛行制御部１０１ｅは、図示しないメモリまたはストレージから距離情報を読み出すことで取得してもよいし、通信ＩＦ１０９を介して外部装置から距離情報を取得してもよい。
なお、飛行制御部１０１ｅは、４つのマイクロフォン１０５によるターゲット音の収音を行っている場合に、収音制御を行ってもよい。飛行制御部１０１ｅは、例えば、４つのマイクロフォン１０５によるターゲット音の収音が開始されると、通常制御を止めて収音制御を開始し、ターゲット音の収音が終了すると、収音制御を止めて通常制御を開始してもよい。
収音制御は、４つのマイクロフォン１０５がターゲット音を収音する場合に行われればよい。つまり、収音制御は、ターゲット音のみを収音する制御であってもよいし、カメラ１０７により画像を撮像すると共にターゲット音を収音する制御であってもよい。
映像制御部１０１ｆは、通信ＩＦ１０９が受信した操作信号に応じてジンバル１０６を制御することで、操作信号が示す方向にカメラ１０７の撮像方向が向くようにカメラ１０７の姿勢を制御する。また、映像制御部１０１ｆは、カメラ１０７が撮像した画像データに所定の画像処理を実行してもよい。映像制御部１０１ｆは、カメラ１０７から得られた画像データ、または、所定の画像処理後の画像データを、通信ＩＦ１０９を介して携帯端末３００に送信してもよい。
障害物検知部１０１ｇは、測距センサ１０８が検出した、無人飛行体１００から物体までの距離に応じて、無人飛行体１００の周囲の障害物を検知する。障害物検知部１０１ｇは、飛行制御部１０１ｅとの間で情報のやり取りを行うことで、これから無人飛行体１００が移動する先にある障害物を検知してもよい。障害物検知部１０１ｇは、これから無人飛行体１００が移動する先に障害物を検知した場合、当該障害物をよけて無人飛行体１００を移動させるように飛行制御部１０１ｅに指示してもよい。
［２．動作］
次に、実施の形態に係る無人飛行体１００の動作について説明する。
図５は、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例を示すフローチャートである。図６は、無人飛行体によるターゲット音の品質の判定処理の一例を示すフローチャートである。図７は、ターゲット音の品質の指標としてのＳＮ比を算出する算出方法の一例を示す図である。
図５に示すように、無人飛行体１００の品質判定部１０１ｂは、収音処理部１０１ａにより収音制御が開示されると、４つのマイクロフォン１０５により生成された４つの音データに含まれるターゲット音の品質を判定する（Ｓ１１）。収音処理部１０１ａは、例えば、コントローラ２００から受信した操作信号が収音開始を示す信号を含んでいれば、収音を開始する。ステップＳ１におけるターゲット音の品質の判定処理の詳細について、図６および図７を用いて説明する。
図６に示すように、まず、収音処理部１０１ａの騒音レベル演算部１０１ａｂは、４つのマイクロフォン１０５により生成された４つの音データのそれぞれについて、騒音の音圧レベルを算出する（Ｓ２１）。例えば、騒音レベル演算部１０１ａｂは、音データとして、図７に示すノイズ処理前の信号を各マイクロフォン１０５から取得する。ノイズ処理前の信号は、例えば、正規化数の時間変化により表される。このため、騒音レベル演算部１０１ａｂは、ノイズ処理前の信号の振幅に、対応するマイクロフォン１０５の性能に応じた音圧変換係数を乗算することにより、音圧レベルの時間変化を算出する。騒音レベル演算部１０１ａｂは、算出された音圧レベルの時間変化から所定の周波数帯域を抽出し、抽出された所定の周波数帯域における音圧レベルの時間変化から所定の時間間隔（例えば１秒間）で平均音圧レベルを算出することで、騒音の音圧レベルを算出する。なお、所定の周波数帯域は、ターゲット音を抽出するために予め定められた周波数帯域である。
騒音レベル演算部１０１ａｂは、各マイクロフォン１０５から取得されたノイズ処理前の信号を用いて騒音の音圧レベルを算出するとしたが、これに限らずに、ターゲット音が発生していない状態で騒音を予め収音することで得られた信号を用いて算出された音圧レベルをストレージから取得してもよい。この場合、予め得られた信号を用いて算出された音圧レベルとは、例えば、無人飛行体１００の発生器１１０の異なる複数段階の回転数のそれぞれに応じて収音されることにより得られた信号から算出される音圧レベルであり、各回転数に対応付けられた音圧レベルである。つまり、騒音レベル演算部１０１ａｂは、無人飛行体１００の発生器１１０の回転数に対応付けられている音圧レベルをストレージから読み出すことで、騒音の音圧レベルを取得してもよい。
次に、収音処理部１０１ａのノイズ処理部１０１ａａが、ノイズ処理として、取得された音データに対して音源分離処理を行うことで、無人飛行体１００の飛行に関わる騒音と、ターゲット音とを分離する（Ｓ２２）。これにより、図７に示すノイズ処理後の信号が得られる。
次に、騒音レベル演算部１０１ａｂは、分離されたターゲット音の音圧レベルを算出する（Ｓ２３）。ノイズ処理後の信号は、ノイズ処理前の信号と同様に、例えば、正規化数の時間変化により表される。このため、騒音レベル演算部１０１ａｂは、ノイズ処理後の信号の振幅に、対応するマイクロフォン１０５の性能に応じた音圧変換係数を乗算することにより、音圧レベルの時間変化を算出する。騒音レベル演算部１０１ａｂは、算出された音圧レベルの時間変化から所定の周波数帯域を抽出し、抽出された所定の周波数帯域における音圧レベルの時間変化から所定の時間間隔（例えば１秒間）での平均音圧レベルを算出することで、ターゲット音の音圧レベルを算出する。また、騒音レベル演算部１０１ａｂは、平均音圧レベルを算出するのに用いる所定の時間間隔を、検知されたターゲット音の特性を用いて算出してもよい。つまり、所定の時間間隔は、検知されたターゲット音の特性に応じて調整されてもよい。ここでの特性とは、例として、検知したターゲット音の周波数帯域、検知したターゲット音の期間の長さが挙げられる。例えば、騒音レベル演算部１０１ａｂは、検知したターゲット音の周波数帯域が所定の周波数帯域に入るかどうかを判定して、所定の時間間隔を長くしてもよい。また、検知したターゲット音の期間が短いほど所定の時間間隔を短くしてもよい。
品質判定部１０１ｂは、騒音レベル演算部１０１ａｂにより算出された、騒音の音圧レベル、および、ターゲット音の音圧レベルを用いて、ターゲット音の音圧レベルから騒音の音圧レベルを減算することで、ターゲット音の騒音に対するＳＮ比を算出する（Ｓ２４）。
次に、品質判定部１０１ｂは、算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比であるか否かを判定する（Ｓ１２）。具体的には、品質判定部１０１ｂは、算出されたＳＮ比が基準ＳＮ比を基準としたＳＮ比の範囲内にあるか否かを判定する。
品質判定部１０１ｂにより、算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比でないと判定された場合（Ｓ１２でＮｏ）、次のステップＳ１３に進む。反対に、品質判定部１０１ｂにより、算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比であると判定された場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、ステップＳ１７に進む。ＳＮ比が目標ＳＮ比である場合には、無人飛行体１００では、良好にターゲット音を集音できているため、無人飛行体１００を移動させない。
次に、障害物検知部１０１ｇは、無人飛行体１００が安全に移動可能であるか否かを判定する（Ｓ１３）。具体的には、障害物検知部１０１ｇは、無人飛行体１００の周囲に物体があるか否かを判定し、無人飛行体１００の周囲に物体が無いと判定された場合、無人飛行体１００が安全に移動可能であると判定し、無人飛行体１００の周囲に物体があると判定された場合、無人飛行体１００が安全に移動できないと判定する。
障害物検知部１０１ｇにより、無人飛行体１００が安全に移動可能であると判定された場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、次のステップＳ１４に進む。反対に、障害物検知部１０１ｇにより、無人飛行体１００が安全に移動可能でないと判定された場合（Ｓ１３でＮｏ）、ステップＳ１７に進む。
品質判定部１０１ｂは、算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比よりも高いか、または、低いかを判定する（Ｓ１４）。ここでは、品質判定部１０１ｂは、目標ＳＮ比として、基準ＳＮ比（例えば－１０ｄＢ）を基準とする±１ｄＢの範囲を用いて、算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比よりも高いか、または、低いかを判定する例を説明する。品質判定部１０１ｂは、具体的には、算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比の範囲の上限（例えば、－９ｄＢ）よりも高いか、または、目標ＳＮ比の範囲の下限（例えば、－１１ｄＢ）よりも低いかを判定する。
そして、飛行制御部１０１ｅは、品質判定部１０１ｂにより算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比の範囲よりも高いと判定された場合（Ｓ１４で高い）、無人飛行体１００を音源から離れる方向に移動させる制御を行う（Ｓ１５）。
飛行制御部１０１ｅは、品質判定部１０１ｂにより算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比の範囲よりも低いと判定された場合（Ｓ１４で低い）、無人飛行体１００を音源に近づく方向に移動させる制御を行う（Ｓ１６）。
収音処理部１０１ａは、収音を停止するか否かを判定する（Ｓ１７）。収音処理部１０１ａは、収音を停止すると判定した場合（Ｓ１７でＹｅｓ）、収音制御を終了する。収音処理部１０１ａは、収音を停止しないと判定した場合（Ｓ１７でＮｏ）、品質判定部１０１ｂは、ステップＳ１１の判定を再び行う。
図８Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１の場面を説明するための図である。図８Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第２の場面を説明するための図である。図８Ｃは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第３の場面を説明するための図である。図９Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第４の場面を説明するための図である。図９Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第５の場面を説明するための図である。図９Ｃは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第６の場面を説明するための図である。図１０Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第７の場面を説明するための図である。図１０Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第８の場面を説明するための図である。図１０Ｃは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第９の場面を説明するための図である。
なお、図８Ａ～図８Ｃ、図９Ａ～図９Ｃ、図１０Ａ～図１０Ｃは、無人飛行体１００を上方からみた場合の無人飛行体１００の動作を示す図である。図８Ａ～図８Ｃ、図９Ａ～図９Ｃ、図１０Ａ～図１０Ｃは、音源４００が人であり、ターゲット音が音源４００による音声である場合に、無人飛行体１００がターゲット音を収音する動作の一例を示す図である。なお、図８Ａ～図８Ｃ、図９Ａ～図９Ｃ、図１０Ａ～図１０Ｃの例では、目標ＳＮ比として基準ＳＮ比を記載している。また、図８Ａ～図８Ｃ、図９Ａ～図９Ｃ、図１０Ａ～図１０Ｃの例で示されている破線Ｌ１は、距離情報により示される音源４００から所定距離ｄ１離れた位置であることを示す仮想的な線である。つまり、破線Ｌ１は、音源の安全を確保するための安全範囲の境界を示す線である。
図８Ａに示す場面では、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは７０ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－５ｄＢと算出されたことを示している。このとき、目標ＳＮ比は－１０ｄＢに設定されており、算出されたＳＮ比は目標ＳＮ比よりも高いため、無人飛行体１００は、図８Ｂに示すように、音源４００から離れる方向に移動する。図８Ｂに示す場面では、無人飛行体１００は、音源４００から離れた後にマイクロフォン１０５から得られた音データを用いて、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは７０ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－１０ｄＢと算出されたことを示している。この場合には、算出されたＳＮ比は、目標ＳＮ比の範囲内であるため、無人飛行体１００は、図８Ｃに示すように音源４００との距離を保ったまま移動しない。
図９Ａに示す場面では、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは６５ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－１０ｄＢと算出されたことを示している。このとき、目標ＳＮ比は－１０ｄＢに設定されており、算出されたＳＮ比は目標ＳＮ比の範囲内であるため、無人飛行体１００は、図９Ａに示すように音源４００との距離を保ったまま移動しない。次に、図９Ｂには、音源４００が無人飛行体１００に近づいて移動してきた場面が示されている。この場合、無人飛行体１００は、無人飛行体１００に音源４００が近づいた後にマイクロフォン１０５から得られた音データを用いて、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは６９ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－６ｄＢと算出されたものとする。算出されたＳＮ比は、目標ＳＮ比よりも高いため、無人飛行体１００は、図９Ｃに示すように、音源４００から離れる方向に移動する。図９Ｃに示す場面では、無人飛行体１００は、音源４００から離れた後にマイクロフォン１０５から得られた音データを用いて、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは６５ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－１０ｄＢと算出されたことを示している。この場合には、算出されたＳＮ比は、目標ＳＮ比の範囲内であるため、無人飛行体１００は、図９Ｃに示すように音源４００との距離を保ったまま移動しない。
図１０Ａに示す場面では、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは５８ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－１７ｄＢと算出されたことを示している。このとき、目標ＳＮ比は－１０ｄＢに設定されており、算出されたＳＮ比は目標ＳＮ比よりも低いため、無人飛行体１００は、図１０Ｂに示すように、音源４００に近づく方向に移動する。図１０Ｂに示す場面では、無人飛行体１００は、音源４００に近づいた後にマイクロフォン１０５から得られた音データを用いて、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは６１ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－１４ｄＢと算出されたことを示している。この場合であっても、算出されたＳＮ比は目標ＳＮ比よりも低いため、無人飛行体１００は、図１０Ｃに示すように、さらに音源４００に近づく方向に移動する。図１０Ｃに示す場面では、無人飛行体１００は、音源４００に近づいた後にマイクロフォン１０５から得られた音データを用いて、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは６３ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－１２ｄＢと算出されたことを示している。この場合であっても、算出されたＳＮ比は目標ＳＮ比よりも低いが、音源４００に所定距離ｄ１の位置まで近づいてしまっているため、これ以上音源に近づく方向に移動しない。
なお、上記では、無人飛行体１００と音源４００との位置関係を水平方向の距離を用いて説明したが、三次元空間上の距離に適用してもよい。この場合、無人飛行体１００が音源４００に近づく方向に移動する制御を行う場合の距離情報で示される所定距離ｄ１により規定される安全範囲を、水平方向の距離で規定される範囲を例にして説明したが、三次元空間上の距離で規定される範囲としてもよい。
図１１Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１０の場面を説明するための図である。図１１Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１１の場面を説明するための図である。図１２Ａは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１２の場面を説明するための図である。図１２Ｂは、実施の形態に係る無人飛行体の収音制御における動作例の第１３の場面を説明するための図である。なお、図１１Ａ、図１１Ｂ、図１２Ａおよび図１２Ｂは、水平方向から見た場合の無人飛行体および音源の位置関係と安全範囲との一例を示す図である。
図１１Ａに示す場面では、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは６８ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－７ｄＢと算出されたことを示している。このとき、目標ＳＮ比は－１０ｄＢに設定されており、算出されたＳＮ比は目標ＳＮ比よりも高いため、飛行制御部１０１ｅは、音源４００から離れる方向に無人飛行体１００が移動するように制御する。このように、飛行制御部１０１ｅは、音源から離れる方向に無人飛行体１００を移動させる制御を行う場合、図１１Ｂに示すように、無人飛行体１００を上昇させる制御を行わずに、無人飛行体１００が水平方向に移動するように無人飛行体１００を制御してもよい。このとき、飛行制御部１０１ｅは、無人飛行体１００がさらに地面に近づく方向に移動するように制御を行ってもよい。
これにより、無人飛行体１００は、音源から離れる方向に移動する場合に、上昇することで音源から離れる制御を行わずに、水平方向において音源から離れる方向に移動するため、水平方向における音源からの距離を確保することができる。このため、現在位置よりも高い位置に行かないことで、無人飛行体１００が落下した際の衝撃を軽減でき、音源の安全を確保することができる。なお、上記では、無人飛行体１００が音源から離れる方向に移動する場合を例にして説明したが、無人飛行体１００が音源に近づく方向に移動する場合であっても、同様の効果が奏される。
図１２Ａに示す場面では、騒音の音圧レベルは７５ｄＢと算出され、ターゲット音の音圧レベルは５９ｄＢと算出され、これにより、ＳＮ比が－１６ｄＢと算出されたことを示している。このとき、目標ＳＮ比は－１０ｄＢに設定されており、算出されたＳＮ比は目標ＳＮ比よりも低いため、飛行制御部１０１ｅは、音源４００に近づく方向に無人飛行体１００が移動するように制御する。このように、飛行制御部１０１ｅは、音源に近づく方向に無人飛行体１００を移動させる制御を行う場合、図１２Ｂに示すように、無人飛行体１００が地面に対して近づくように無人飛行体１００を制御してもよい。
これにより、無人飛行体１００は、音源に近づく方向に移動する場合に、水平方向に移動することで音源に近づく制御を行わずに、地面に近づくことで音源に近づく方向に移動するため、水平方向における音源からの距離を確保したまま音源に近づくことができる。このため、現在位置よりも地面に近づくことで、無人飛行体１００が落下した際の衝撃をより軽減でき、音源の安全を確保することができる。なお、上記では、無人飛行体１００が音源に近づく方向に移動する場合を例にして説明したが、無人飛行体１００が音源に離れる方向に移動する場合であっても、同様の効果が奏される。
［３．効果など］
本実施の形態に係る無人飛行体１００によれば、プロセッサ１０１は、マイクロフォン１０５が生成する音データを用いてターゲット音の品質を判定する。プロセッサ１０１は、センサが生成するデータを用いて、無人飛行体１００とターゲット音の音源４００との位置関係を取得する。プロセッサ１０１は、ターゲット音の品質と位置関係とに基づいて、無人飛行体１００とターゲット音の音源との間の距離が制御されるように、無人飛行体１００の移動を制御する。このため、無人飛行体１００と音源４００との間の距離を制御しつつ、ターゲット音の品質を確保することができる。よって、音源４００への安全性を確保した上で適切な音質で収音することができる。
また、無人飛行体１００において、プロセッサ１０１は、ターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも高い場合、音源４００から離れるように無人飛行体１００の移動を制御する。このため、ターゲット音の品質が確保されている場合には、音源４００から離れる方向に無人飛行体１００を移動させるため、音源４００の安全性をさらに向上させることができる。
また、無人飛行体１００において、プロセッサ１０１は、音源４００から離れるように無人飛行体１００の移動を制御する場合、無人飛行体１００の現在位置からターゲット音の品質が目標品質となる位置までの間に移動するように、無人飛行体１００の移動を制御する。このため、ターゲット音の品質が確保されている範囲で、音源４００から離れる方向に無人飛行体１００を移動させることができる。
また、無人飛行体１００において、プロセッサ１０１は、ターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも低い場合、音源４００に近づくように無人飛行体１００の移動を制御する。このため、ターゲット音の品質が確保されていない場合には、音源４００に近づく方向に無人飛行体１００を移動させるため、ターゲット音の品質を向上させることができる。
また、無人飛行体１００において、プロセッサ１０１は、品質を判定するための指標として、ターゲット音と無人飛行体１００の飛行に関わる騒音とを用いて算出されるＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ）比を算出する。また、プロセッサ１０１は、さらに、予め定められた目標品質として、ターゲット音と無人飛行体の飛行に関わる騒音とを用いて算出されるＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ）比を用いて予め算出された目標ＳＮ比を取得する。そして、プロセッサ１０１は、取得された目標ＳＮ比と算出されたＳＮ比とを比較することで、ターゲット音の品質を判定する。このため、ターゲット音の品質を容易に判定することができる。
また、無人飛行体１００において、センサは、さらに、カメラ１０７が備えるイメージセンサであって、画像データを生成するイメージセンサを含む。プロセッサ１０１は、イメージセンサにより生成された画像データを用いて、位置関係を取得する。これによれば、プロセッサ１０１は、画像データをさらに用いて位置関係を取得するため、精度が高い位置関係を取得することができる。
また、無人飛行体１００において、センサは、さらに、測距データを生成する測距センサ１０８を含む。プロセッサ１０１は、測距センサ１０８により生成された測距データを用いて、位置関係を取得する。これによれば、プロセッサ１０１は、測距データをさらに用いて位置関係を取得するため、精度が高い位置関係を取得することができる。
また、無人飛行体１００において、プロセッサ１０１は、ターゲット音の品質と位置関係と予め定められた目標品質とに基づいて目標距離を決定し、無人飛行体１００と音源４００との間の距離が目標距離となるように無人飛行体１００の移動を制御する。これにより、無人飛行体１００は、予め定められた目標品質に対応する位置に移動することができる。
［４．変形例］
［４－１．変形例１］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００によれば、目標品質としての目標ＳＮ比の基準となる基準ＳＮ比は、例えば、－１０ｄＢのような１つの値を例にして説明したが、１つの値に限らずに収音制御の用途に応じて複数の値が設定されてもよい。
図１３は、基準ＳＮ比と用途との関係の一例を示す表である。なお、目標ＳＮ比が±１ｄＢの目標範囲ではなく閾値である場合には、基準ＳＮ比を目標ＳＮ比と読み替えてもよい。
図１３に示すように、例えば、用途に応じて４段階の基準ＳＮ比が定められていてもよい。ここで示されるＲ１～Ｒ４は、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４の関係にある。例えば、最低品質に対する基準ＳＮ比はＲ１であり、一般的な音声収集に対する基準ＳＮ比はＲ２であり、中継放送に対する基準ＳＮ比はＲ３であり、高品質な放送に対する基準ＳＮ比はＲ４である。これらの用途は、コントローラ２００へのユーザによる操作によって選択され、選択された用途に応じた基準ＳＮ比が無人飛行体１００の収音制御で利用される。また、用途は、コントローラ２００によるアプリケーションに応じて固定であってもよく、この場合にはアプリケーションに応じた基準ＳＮ比が無人飛行体１００の収音制御で利用される。
［４－２．変形例２］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００では、飛行制御部１０１ｅは、品質判定部１０１ｂにより算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比の範囲よりも高いと判定された場合、無人飛行体１００を音源から離れる方向に移動させる制御を行うとしたが、移動しない制御を行ってもよい。これは、十分に高い品質で収音できているからである。
［４－３．変形例３］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００では、算出されたＳＮ比が目標ＳＮ比よりも低い場合であっても音源まで所定距離ｄ１の位置まで近づいてしまった場合には、移動しないとしたが、さらなる制御を行ってもよい。つまり、上記実施の形態では、距離情報と位置関係とに基づいて、音源から所定距離離れた位置まで音源に近づくように無人飛行体１００の移動を制御した後において、ターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも品質が低い場合、移動しないとしたがこれに限らない。
例えば、無人飛行体１００は、図示しない、マイクロフォン１０５の向き変更するアクチュエータを有している場合、プロセッサ１０１は、当該アクチュエータを制御することで、マイクロフォン１０５の向きを変更してもよい。つまり、マイクロフォン１０５の感度が高い方向を音源へ向けてもよい。これにより、マイクロフォン１０５の感度が高い方向と音源方向とを一致させることができるため、騒音の音圧レベルに対するターゲット音の音圧レベルを相対的に向上させることができ収音品質を向上させることができる。
また、無人飛行体１００は、図示しない、無人飛行体１００に対する外方向へのマイクロフォン１０５の突出量を変更するアクチュエータを有している場合、当該アクチュエータを制御することで、無人飛行体１００の外方向へのマイクロフォン１０５の突出量を変更してもよい。つまり、マイクロフォン１０５を無人飛行体１００の外方向へ突出させ、マイクロフォン１０５を音源に近づけてもよい。これにより、マイクロフォン１０５は騒音の発生源である無人飛行体１００から離れるため、騒音の音圧レベルを低下させることができる。また、マイクロフォン１０５は音源に近づくため、騒音の音圧レベルに対するターゲット音の音圧レベルを相対的に向上させることができる。これにより、効果的に収音品質を向上させることができる。なお、アクチュエータは、マイクロフォン１０５の向きを変更するアクチュエータと、マイクロフォン１０５の突出量を変更するアクチュエータとを含んでいてもよく、プロセッサ１０１は、両方のアクチュエータを制御することでマイクロフォン１０５の向きおよび突出量を変更する制御を行ってもよい。なお、無人飛行体１００の外方向とは、例えば、無人飛行体１００の水平方向の側方の方向である。また、無人飛行体１００は、音源に近づくように無人飛行体の移動を制御した後に、目標品質よりもターゲット音の品質が低い場合、マイクロフォン１０５の向き、および、無人飛行体１００から外向きのマイクロフォンの突出量の少なくとも一方を変更する制御を行ってもよい。
［４－４．変形例４］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００は、４つの発生器１１０を備える構成としたが、無人飛行体１００が備える発生器の数は、４つに限らずに、１～３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。
［４－５．変形例５］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００は、本体１４０と４つのダクト１３０とが４つのアーム１４１により接続される構成としたが、これに限らずに、４つの発生器１１０が本体１４０に接続されている構成であれば、４つのダクト１３０または４つのアーム１４１を備えていない構成であってもよい。つまり、無人飛行体は、本体１４０に直接４つの発生器１１０が接続されている構成であってもよいし、本体１４０に直接４つのダクト１３０が接続されている構成であってもよい。また、無人飛行体は、４つのダクト１３０を備えていない構成、つまり、４つの発生器１１０の側方が覆われていない構成であってもよい。
［４－６．変形例６］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００は、４つのマイクロフォン１０５を備える構成としたが、無人飛行体１００が備えるマイクロフォンの数は、４つに限らずに、１～３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。なお、マイクロフォン１０５の数が少ない場合、無人飛行体１００の姿勢を回転させることで、異なるタイミングで複数の音データを取得し、複数の音データを比較することで、音源方向を推定してもよい。マイクロフォン１０５は、無人飛行体１００の外側に、つまり、外部の空間に露出するように配置されていればよく、本体１４０の側方以外にもアーム１４１の側方に配置されていてもよい。また、マイクロフォン１０５は、本体１４０から離れた位置に配置されてもよい。例えば、本体１４０にアーム１４１とは別に取り付けられた本体１４０から離れる方向に延長されたアームのような棒、金属線のような線又は糸のような紐の先端又は途中にマイクロフォン１０５が配置されてもよい。
［４－７．変形例７］
上記実施の形態では、音源４００との距離が所定距離ｄ１まで近づいてもＳＮ比が目標ＳＮ比より低い場合に、マイクロフォン１０５の向きを変更することを例示したが、これに限らずに、マイクロフォン１０５の感度の高い方向を音源方向に予め合わせた上で、実施の形態の図５で説明した動作を行うようにしてもよい。なお、マイクロフォン１０５の感度の高い方向を音源方向に合わせる場合、マイクロフォン１０５の向きを変更するためのアクチュエータを有している無人飛行体１００であればアクチュエータを制御することでマイクロフォン１０５の向きを変更してもよいし、アクチュエータを有していない無人飛行体１００であれば飛行姿勢を制御することでマイクロフォン１０５の感度の高い方向を音源方向に合わせてもよい。
なお、飛行姿勢を制御して、マイクロフォン１０５の感度の高い方向を音源方向に合わせる場合、４つのマイクロフォン１０５のそれぞれの感度の高い方向が無人飛行体１００に対してどの範囲にあるかを示す情報は、予め、無人飛行体１００が備える図示しないメモリに記憶されている。このため、飛行制御部１０１ｅによる無人飛行体１００の姿勢を変更する変更量を決定する品質判定部１０１ｂは、メモリから読み出した感度の高い方向の情報と、例えば、加速度センサ１０３およびジャイロセンサ１０４などの各種センサにより得られる無人飛行体１００の姿勢とに基づいて、無人飛行体１００をどのくらい回転させれば、音源方向が感度の高い方向に合わせられるかを示す変化量を決定することができる。
［４－８．変形例８］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００は、コントローラ２００から受信した操作信号が収音開始を示す信号を含んでいれば、収音を開始するとしたが、これに限らない。例えば、収音処理部１０１ａが取得した音データに収音を開始することを示す収音コマンドが含まれている場合に収音を開始してもよいし、カメラ１０７により得られた画像データを解析することで、ユーザが収音開始のジェスチャを行ったことを認識できた場合、または、ユーザが収音開始の言葉を発声したことをユーザの唇の動きから認識できた場合に、収音を開始してもよい。また、ユーザによるジェスチャや特定のキーワードの発声の認識を、所定距離ｄ１の調整に用いてもよい。
また、無人飛行体１００は、コントローラ２００で操作されずに、予め設定されたプログラムに従って自律的に飛行してもよい。
また、コントローラ２００は、無人飛行体１００の操作インタフェースを備えず、予め設定されたプログラムに従って無人飛行体１００を操作してもよい。
［４－９．変形例９］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００は、収音品質の評価指標としてＳＮ比を用いたが、これに限らない。品質の評価指標として、音声認識の処理後の信頼係数や音声認識の誤り率を用いてもよい。
［４－１０．変形例１０］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００は、ターゲット音及び無人飛行体１００の飛行音（すなわち騒音）の周波数の情報を用いて移動を制御してもよい。具体的には、品質判定部１０１ｂは、ターゲット音の周波数と飛行音の周波数との差を判定し、飛行制御部１０１ｅは、当該差に基づいて音源に近づくか離れるかを制御する。図１４を参照して本変形例の処理を説明する。図１４は、変形例１０に係る無人飛行体の収音制御における動作例を示すフローチャートである。
品質判定部１０１ｂは、ターゲット音の周波数と飛行音の周波数とを判定する（Ｓ３１）。なお、ステップＳ３１では、ターゲット音の周波数帯域と飛行音の周波数帯域とが判定されてもよい。
次に、品質判定部１０１ｂは、ターゲット音の周波数と飛行音の周波数との差が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ３２）。ステップＳ３１において周波数帯域が判定される場合は、周波数の差として各周波数帯域それぞれの中心周波数の差が用いられてもよい。
ターゲット音の周波数と飛行音の周波数との差が閾値超過であると判定されると（Ｓ３２でＮｏ）、飛行制御部１０１ｅは、無人飛行体１００を音源から離れるように飛行制御を行う（Ｓ３３）。このように、周波数の差が十分に大きいと、無人飛行体１００がターゲットから遠ざかっても、収音した音から飛行音すなわちノイズをフィルタリングした後の音の収音品質を十分に維持することができる。
反対に、ターゲット音の周波数と飛行音の周波数との差が閾値以下であると判定されると（Ｓ３２でＹｅｓ）、飛行制御部１０１ｅは、無人飛行体１００を音源に近づけるように飛行制御を行う（Ｓ３４）。このように、周波数の差が小さいと、収音した音から飛行音すなわちノイズをフィルタリングした後の音の収音品質を十分に維持することが困難であるため、無人飛行体１００が近づけられる。
ステップＳ３３またはステップＳ３４の飛行制御が行われると、収音処理部１０１ａは、収音を停止するか否かを判定する（Ｓ３５）。収音処理部１０１ａは、収音を停止すると判定した場合（Ｓ３５でＹｅｓ）、収音制御を終了する。収音処理部１０１ａは、収音を停止しないと判定した場合（Ｓ３５でＮｏ）、品質判定部１０１ｂは、ステップＳ３１の判定を再び行う。
このように、ターゲット音の周波数と飛行音（すなわち騒音）の周波数との差に基づいて音源からの距離が制御されることにより、結果として収音品質（例えばＳＮ比）に応じた音源と無人飛行体１００との距離の制御が可能となる。
［４－１１．変形例１１］
上記変形例１０に係る無人飛行体１００は、さらに飛行音の制御により飛行制御を抑制してもよい。具体的には、飛行制御部１０１ｅは、ターゲット音と飛行音の周波数の差に基づいてプロペラの回転を制御する。図１５を参照して本変形例の処理を説明する。図１５は、変形例１１に係る無人飛行体の収音制御における動作例を示すフローチャートである。なお、図１４と実質的に同一の処理については説明を省略する。
品質判定部１０１ｂは、ターゲット音の周波数と飛行音の周波数とを判定する（Ｓ３１）。
次に、品質判定部１０１ｂは、ターゲット音の周波数と飛行音の周波数との差が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ３２）。
ターゲット音の周波数と飛行音の周波数との差が閾値超過であると判定されると（Ｓ３２でＮｏ）、飛行制御部１０１ｅは、無人飛行体１００を音源から離れるように飛行制御を行う（Ｓ３３）。
反対に、ターゲット音の周波数と飛行音の周波数との差が閾値以下であると判定されると（Ｓ３２でＹｅｓ）、飛行制御部１０１ｅは、周波数の差が広がるようにプロペラの回転を制御する（Ｓ３６）。例えば、飛行制御部１０１ｅは、飛行音の周波数とターゲット音の周波数との差が大きくなるようにプロペラの回転数を変更する。
このように、ターゲット音の周波数と飛行音の周波数との差が広がるように飛行制御を行うことにより、収音品質を向上させるとともに無人飛行体１００が音源に近づくことを抑制することができる。
なお、変形例１１及び１２のようにターゲット音と飛行音の周波数の差に基づいて移動制御又は飛行制御を行った後に、上記実施の形態のように収音品質に基づいて移動制御が行われてもよい。
［４－１２．変形例１２］
上記実施の形態に係る無人飛行体１００は、ターゲット音の品質が目標品質を満たす範囲内で移動してもよい。具体的には、飛行制御部１０１ｅは、ターゲット音の品質が目標品質を満たす範囲を移動許可範囲として決定し、無人飛行体１００の移動を当該移動許可範囲内に制限する。例えば、飛行制御部１０１ｅは、コントローラ２００から受信した操作信号のうち移動許可範囲内への移動の操作は実行するが、移動許可範囲外への移動の操作については実行しない。
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またはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの非一時的な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。ここで、上記各実施の形態の無人飛行体１００、情報処理方法などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。
すなわち、このプログラムは、コンピュータに、音データを生成するマイクロフォンを少なくとも含むセンサと、プロセッサと、を備える無人飛行体の前記プロセッサが行う情報処理方法であって、前記マイクロフォンが生成する音データを用いて、ターゲット音の品質を判定し、前記センサが生成するデータを用いて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との位置関係を取得し、前記ターゲット音の品質と前記位置関係とに基づいて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との間の距離が制御されるように、前記無人飛行体の移動を制御する情報処理方法を実行させる。
以上、本発明の一つまたは複数の態様に係る無人飛行体、情報処理方法およ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、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明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や、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、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
なお、品質判定部１０１ｂ、音源判定部１０１ｃ、障害物検知部１０１ｇ、飛行制御部１０１ｅで行う処理並びに画像認識処理、音声認識処理は、機械学習を用いてもよい。機械学習には、例えば、入力情報に対してラベル（出力情報）が付与された教師データを用いて入力と出力との関係を学習する教師あり学習、ラベルのない入力のみからデータの構造を構築する教師なし学習、ラベルありとラベルなしのどちらも扱う半教師あり学習、状態の観測結果から選択した行動に対するフィードバック（報酬）を得ることにより、最も多く報酬を得ることができる連続した行動を学習する強化学習などが挙げられる。また、機械学習の具体的な手法として、ニューラルネットワーク（多層のニューラルネットワークを用いた深層学習を含む）、遺伝的プログラミング、決定木、ベイジアン・ネットワーク、サポート・ベクター・マシン（ＳＶＭ）などが存在する。本開示においては、以上で挙げた具体例のいずれかを用いればよい。
本開示は、ターゲット音の品質を向上させることができる無人飛行体、情報処理方法およびプログラムなどとして有用である。
１００ 無人飛行体
１０１ プロセッサ
１０１ａ 収音処理部
１０１ａａ ノイズ処理部
１０１ａｂ 騒音レベル演算部
１０１ｂ 品質判定部
１０１ｃ 音源判定部
１０１ｄ 位置検出部
１０１ｅ 飛行制御部
１０１ｆ 映像制御部
１０１ｇ 障害物検知部
１０２ ＧＰＳ受信機
１０３ 加速度センサ
１０４ ジャイロセンサ
１０５ マイクロフォン
１０６ ジンバル
１０７ カメラ
１０８ 測距センサ
１０９ 通信ＩＦ
１１０ 発生器
１１１ 回転翼
１１２ アクチュエータ
１３０ ダクト
１３１ 空間
１４０ 本体
１４１ アーム
２００ コントローラ
３００ 携帯端末
４００ 音源

Claims (11)

  1. 無人飛行体であって、
    音データを生成するマイクロフォンを少なくとも含むセンサと、
    プロセッサと、を備え、
    前記プロセッサは、
    前記マイクロフォンが生成する音データを用いて得た、ターゲット音の品質を判定し、
    前記センサが生成するデータを用いて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との位置関係を取得し、
    前記ターゲット音の品質と前記位置関係とに基づいて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との間の距離が制御されるように、前記無人飛行体の移動を制御し、
    前記音源からの所定距離を示す距離情報を取得し、
    前記音源に近づくように前記無人飛行体の移動を制御する場合、前記距離情報と前記位置関係とに基づいて、前記音源から前記所定距離離れた安全位置よりも前記音源に近づかないように、前記無人飛行体を移動させ、
    前記プロセッサは、さらに、
    前記距離情報と前記位置関係とに基づいて、前記安全位置として、前記音源から前記所定距離離れた第１の安全位置まで前記音源に近づけるように前記無人飛行体を移動させたとき、前記第１の安全位置まで近づけた前記無人飛行体の前記マイクロフォンが前記音データとして生成した第１の音データを用いて得られる第１のターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも高いと前記判定により判定された場合、前記目標品質に等しい第２ターゲット音が得られる第２音データを前記マイクロフォンが生成する第２の安全位置へ前記無人飛行体を移動させ、
    前記第１の安全位置における高さ方向の位置は、前記音源の前記高さ方向の位置よりも高く、
    前記第２の安全位置の前記高さ方向の位置は、前記第１の安全位置における前記高さ方向の位置よりも低く、かつ前記音源から前記所定距離離れた位置であり、
    前記第２の安全位置への前記移動において、前記プロセッサは、前記音源の位置を中心とする半径が前記所定距離の半円に沿って前記無人飛行体を前記第１の安全位置から前記第２の安全位置へ移動させることで、前記無人飛行体の高さ方向の位置を地面に近づける方向であって、かつ前記無人飛行体の水平方向の位置を前記音源から離れる方向に前記無人飛行体を移動させる、
    無人飛行体。
  2. 前記プロセッサは、前記ターゲット音の品質が前記目標品質よりも低いと前記判定により判定された場合、前記音源に近づくように前記無人飛行体の移動させる
    請求項１に記載の無人飛行体。
  3. 前記無人飛行体は、さらに、
    前記マイクロフォンの向き、および、前記無人飛行体から外向きの前記マイクロフォンの突出量の少なくとも一方を変更するアクチュエータを備え、
    前記プロセッサは、前記距離情報と前記位置関係とに基づいて、前記第１の安全位置まで前記音源に近づけるように前記無人飛行体を移動させたとき、前記第１のターゲット音の品質が前記目標品質よりも低い場合、前記アクチュエータを制御することで、（ｉ）前記マイクロフォンの向きを前記音源へ向けるように変更する、または、（ｉｉ）前記マイクロフォンが前記音源により近づくように前記無人飛行体から外向きの前記マイクロフォンの突出量の少なくとも一方を変更する
    請求項１または２に記載の無人飛行体。
  4. 前記プロセッサは、前記判定において、前記品質を判定するための指標として、前記ターゲット音と前記無人飛行体の飛行に関わる騒音とを用いて算出されるＳＮ（Ｓｉｇｎａｌ Ｎｏｉｓｅ）比を算出する
    請求項１から３のいずれか１項に記載の無人飛行体。
  5. 前記プロセッサは、
    さらに、予め定められた目標品質として、前記無人飛行体の飛行に関わる騒音を用いて予め設定された目標ＳＮ比を取得し、
    取得された前記目標ＳＮ比と算出された前記ＳＮ比とを比較することで、前記ターゲット音の品質を判定する
    請求項４に記載の無人飛行体。
  6. 前記センサは、さらに、画像データを生成するイメージセンサを含み、
    前記プロセッサは、前記イメージセンサにより生成された前記画像データを用いて、前記位置関係を取得する
    請求項１から５のいずれか１項に記載の無人飛行体。
  7. 前記センサは、さらに、測距データを生成する測距センサを含み、
    前記プロセッサは、前記測距センサにより生成された前記測距データを用いて、前記位置関係を取得する
    請求項１から６のいずれか１項に記載の無人飛行体。
  8. 前記プロセッサは、前記ターゲット音の品質と前記位置関係と前記目標品質とに基づいて目標距離を決定し、前記無人飛行体と前記音源との間の距離が前記目標距離となるように前記無人飛行体の移動を制御する
    請求項１から７のいずれか１項に記載の無人飛行体。
  9. 前記位置関係は、（ｉ）前記無人飛行体と前記音源との間の距離、（ｉｉ）前記無人飛行体に対する前記音源の位置、および、（ｉｉｉ）前記無人飛行体から前記音源への方向の少なくともいずれか１つである
    請求項１から８のいずれか１項に記載の無人飛行体。
  10. 音データを生成するマイクロフォンを少なくとも含むセンサと、プロセッサと、を備える無人飛行体の前記プロセッサが行う情報処理方法であって、
    前記プロセッサが、
    前記マイクロフォンが生成する音データを用いて得た、ターゲット音の品質を判定し、
    前記センサが生成するデータを用いて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との位置関係を取得し、
    前記ターゲット音の品質と前記位置関係とに基づいて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との間の距離が制御されるように、前記無人飛行体の移動を制御し、
    前記音源からの所定距離を示す距離情報を取得し、
    前記音源に近づくように前記無人飛行体の移動を制御する場合、前記距離情報と前記位置関係とに基づいて、前記音源から前記所定距離離れた安全位置よりも前記音源に近づかないように、前記無人飛行体を移動させ、
    前記プロセッサは、さらに、
    前記距離情報と前記位置関係とに基づいて、前記安全位置として、前記音源から前記所定距離離れた第１の安全位置まで前記音源に近づけるように前記無人飛行体を移動させたとき、前記第１の安全位置まで近づけた前記無人飛行体の前記マイクロフォンが前記音データとして生成した第１の音データを用いて得られる第１のターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも高いと前記判定により判定された場合、前記目標品質に等しい第２ターゲット音が得られる第２音データを前記マイクロフォンが生成する第２の安全位置へ前記無人飛行体を移動させ、
    前記第１の安全位置における高さ方向の位置は、前記音源の前記高さ方向の位置よりも高く、
    前記第２の安全位置の前記高さ方向の位置は、前記第１の安全位置における前記高さ方向の位置よりも低く、かつ前記音源から前記所定距離離れた位置であり、
    前記第２の安全位置への移動において、前記プロセッサは、前記音源の位置を中心とする半径が前記所定距離の半円に沿って前記無人飛行体を前記第１の安全位置から前記第２の安全位置へ移動させることで、前記無人飛行体の高さ方向の位置を地面に近づける方向であって、かつ前記無人飛行体の水平方向の位置を前記音源から離れる方向に前記無人飛行体を移動させる、
    情報処理方法。
  11. 音データを生成するマイクロフォンを少なくとも含むセンサと、プロセッサと、を備える無人飛行体の情報処理方法を前記プロセッサに実行させ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、
    前記マイクロフォンが生成する音データを用いて得た、ターゲット音の品質を判定させ、
    前記センサが生成するデータを用いて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との位置関係を取得させ、
    前記ターゲット音の品質と前記位置関係とに基づいて、前記無人飛行体と前記ターゲット音の音源との間の距離が制御されるように、前記無人飛行体の移動を制御する処理を実行させ、
    前記音源からの所定距離を示す距離情報を取得させ、
    前記音源に近づくように前記無人飛行体の移動を制御する場合、前記距離情報と前記位置関係とに基づいて、前記音源から前記所定距離離れた安全位置よりも前記音源に近づかないように、前記無人飛行体の移動を制御する処理を実行させ、
    前記プログラムは、さらに、前記プロセッサに、
    前記距離情報と前記位置関係とに基づいて、前記安全位置として、前記音源から前記所定距離離れた第１の安全位置まで前記音源に近づけるように前記無人飛行体を移動させたとき、前記第１の安全位置まで近づけた前記無人飛行体の前記マイクロフォンが前記音データとして生成した第１の音データを用いて得られる第１のターゲット音の品質が予め定められた目標品質よりも高いと前記判定により判定された場合、前記目標品質に等しい第２ターゲット音が得られる第２音データを前記マイクロフォンが生成する第２の安全位置へ前記無人飛行体を移動させる処理を実行させ、
    前記第１の安全位置における高さ方向の位置は、前記音源の前記高さ方向の位置よりも高く、
    前記第２の安全位置の前記高さ方向の位置は、前記第１の安全位置における前記高さ方向の位置よりも低く、かつ前記音源から前記所定距離離れた位置であり、
    前記プログラムは、前記第２の安全位置への前記移動において、前記プロセッサに、前記音源の位置を中心とする半径が前記所定距離の半円に沿って前記無人飛行体を前記第１の安全位置から前記第２の安全位置へ移動させることで、前記無人飛行体の高さ方向の位置を地面に近づける方向であって、かつ前記無人飛行体の水平方向の位置を前記音源から離れる方向に前記無人飛行体を移動させる、
    情報処理方法を前記プロセッサに実行させるためのプログラム。
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