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无人飞行体以及信息处理方法与流程

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

无人飞行体以及信息处理方法与流程

1.本公开涉及无人飞行体以及信息处理方法。


背景技术:

2.专利文献1公开,进行从由背景麦克风收集的声音数据中除去背景噪声的处理的无人驾驶航空器。
3.(现有技术文献)
4.(专利文献)
5.专利文献1:日本特表2017-502568号公报
6.在专利文献1所公开的发明中,直接减少从无人飞行体产生的噪音给声音处理对象带来的影响是困难的。例如,不能除去上述无人驾驶航空器所产生的背景噪声本身。


技术实现要素:

7.于是,本公开的目的在于提供能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给声音处理对象带来的影响的无人飞行体以及信息处理方法。
8.本公开所涉及的无人飞行体具备:旋翼;涵道,内设所述旋翼,并使由于所述旋翼的旋转而产生的气流通过;以及处理器,对所述旋翼的旋转进行控制,内设所述旋翼的所述涵道的内部空间的高度相对于宽度的比率为0.5以上。
9.另外,它们的总括或具体形态,也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的cd-rom等的记录介质实现,也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合实现。
10.本公开所涉及的无人飞行体以及信息处理方法,能够直接减少无人飞行体发生的噪音给声音处理对象带来的影响。
附图说明
11.图1是示出实施方式所涉及的无人飞行体以及控制器的外观的图。
12.图2是从上方看实施方式所涉及的无人飞行体时的平面图。
13.图3是图2所示的无人飞行体的iii-iii剖面图。
14.图4是用于说明成为从无人飞行体产生的噪音的音响传播模拟的对象的涵道的周围的区域的图。
15.图5是配置具有宽度w=140〔mm〕的内部空间的涵道时或没有配置该涵道时的音响传播模拟的结果。
16.图6是配置具有宽度w=280〔mm〕的内部空间的涵道时或没有配置该涵道时的音响传播模拟的结果。
17.图7是示出相对于具备宽度w=140〔mm〕且中涵道的形状的涵道的无人飞行体而形成在涵道的周围的静音区域的概略的图。
18.图8是示出实施方式所涉及的无人飞行体的结构的方框图。
19.图9是示出无人飞行体的工作的第1例的流程图。
20.图10是示出无人飞行体的工作的第2例的流程图。
21.图11是变形例所涉及的与图2所示的无人飞行体的iii-iii剖面图对应的图。
具体实施方式
22.(作为本发明的基础的知识)
23.像专利文献1那样的无人飞行体,通过驱动旋翼来产生气流,从而得到用于飞行的推力。因此,在无人飞行体中,由于旋翼的风噪声而产生噪音。在这样的无人飞行体中,例如,通过以波束成形来对由具有多个元件的麦克风收集的多个拾音信号进行处理,从而能够将来自其他的方向的声音设为比来自无人飞行体的特定的方向的声音低。据此,能够提高目标声音的质量即相对于目标声音的噪音的信噪(signal noise)比。
24.然而,从无人飞行体产生超过一定的等级的噪音,因此,有可能未能以充分高的质量收集目标声音。并且,例如,在声源为人且要获得人的声音的情况下,无人飞行体需要在产生噪音的状态下接近人,因此,从无人飞行体向人发出超过一定的等级的噪音。因此,在利用无人飞行体收集人的声音的情况下,有可能给人带来不舒服或恐惧的感觉。
25.并且,在利用无人飞行体具备的扬声器,向人输出扬声器的声音的情况下,与所述同样,从无人飞行体产生噪音,因此,有可能未能将从扬声器输出的声音以充分高的质量输出给人。并且,若想要将从扬声器输出的声音以充分高的质量输出给人,则无人飞行体需要在产生噪音的状态下接近人,因此,会发生与上述的收集声音时的问题同样的问题。
26.如此,根据现有技术,直接减少从无人飞行体产生的噪音给声音处理对象带来的影响是困难的。
27.为了解决这样的问题,本公开的一实施方案所涉及的无人飞行体具备:旋翼;涵道,内设所述旋翼,并使由于所述旋翼的旋转而产生的气流通过;以及处理器,对所述旋翼的旋转进行控制,内设所述旋翼的所述涵道的内部空间的高度相对于宽度的比率为0.5以上。
28.据此,无人飞行体的旋翼,内设在具有高度相对于宽度的比率为0.5以上的内部空间的涵道,因此,能够在涵道的周围的一部分形成从旋翼产生的噪音比其他的区域少的静音区域。因此,无人飞行体,例如,通过利用静音区域执行与声音处理装置有关的声音处理,从而能够减少无人飞行体的噪音给声音处理结果带来的影响,因此,能够得到充分高的质量的声音处理结果。并且,无人飞行体,通过利用静音区域执行声音处理,在声音处理装置的声音处理对象是人的情况下,能够降低向人发出的噪音的等级。因此,在利用无人飞行体对人执行声音处理的情况下,能够减轻给人带来的不舒服或恐惧的感觉。如此,无人飞行体,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给人等的声音处理对象带来的影响。
29.并且,所述内部空间的所述宽度也可以是140mm以上280mm以下。
30.据此,无人飞行体的旋翼,内设在具有宽度为140mm以上560mm以下且高度h相对于宽度的比率为0.5以上的内部空间的涵道,因此,能够在涵道的周围的一部分形成从旋翼产生的噪音比其他的区域少的静音区域。
31.并且,所述无人飞行体也可以还具备麦克风或扬声器,所述麦克风的拾音方向或
所述扬声器的声音输出方向被设定为,朝向与所述比率对应且与所述旋翼的旋转所产生的第1噪音有关的静音区域的方向。
32.如此,能够利用麦克风从静音区域收集声音,因此,能够减少无人飞行体的噪音给拾音结果带来的影响。因此,能够以充分高的质量对目标声音进行拾音。据此,能够从扬声器向静音区域输出声音,因此,能够减少无人飞行体的噪音给扬声器的输出声音带来的影响。因此,能够将扬声器的输出声音以充分高的质量输出给人。
33.并且,所述无人飞行体也可以还具备对所述涵道的所述比率进行调整的机构。
34.据此,通过利用机构调整比率,从而能够变更在涵道的周围产生的静音区域的位置或大小。
35.并且,所述机构也可以包括对所述涵道的所述内部空间的高度进行调整的机构。
36.因此,机构,通过调整涵道的内部空间的高度,从而能够调整比率。
37.并且,所述无人飞行体也可以还具备声音处理装置,所述处理器,根据与所述比率对应且与所述旋翼的旋转所产生的第1噪音有关的静音区域,执行与所述声音处理装置有关的声音处理。
38.据此,根据按照涵道的比率产生的静音区域,执行与声音处理装置有关的声音处理,因此,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给声音处理对象带来的影响。
39.并且,所述处理器也可以,获得所述声音处理装置的声音处理对象的位置,以所述静音区域内包括所述声音处理对象的方式,来对所述无人飞行体的位置以及姿势的至少一方进行控制。
40.据此,通过控制无人飞行体的位置以及姿势的至少一方,从而能够将静音区域与声音处理对象重叠,因此,能够有效地减少无人飞行体的噪音给声音处理结果带来的影响。并且,无人飞行体,通过将静音区域与声音处理对象重叠,从而在声音处理装置的声音处理对象是人的情况下,能够降低向人发出的噪音的等级。因此,能够减轻无人飞行体给人带来的不舒服或恐惧的感觉,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给人带来的影响。
41.并且,也可以是,所述声音处理装置是麦克风,所述声音处理对象是所述麦克风的拾音对象的声源,所述处理器,以在所述麦克风的拾音区域内包括所述声源且所述拾音区域与所述静音区域重叠的方式,来对所述麦克风的位置以及姿势的至少一方进行控制。
42.据此,能够利用麦克风从静音区域收集声音,因此,能够减少无人飞行体的噪音给拾音结果带来的影响。因此,能够以充分高的质量对目标声音进行拾音。并且,无人飞行体,通过将静音区域与声源重叠,从而在声源是人的情况下,能够降低向人发出的噪音的等级。因此,能够减轻无人飞行体给人带来的不舒服或恐惧的感觉,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给人带来的影响。
43.并且,也可以是,所述声音处理装置是麦克风,所述声音处理装置的声音处理对象是所述麦克风的拾音对象的声源,所述处理器,获得对象声音特性信息,该对象声音特性信息包括所述声源发出的声音的特性或与所述声音的特性相关的声音相关信息,按照所述比率以及所述对象声音特性信息确定所述静音区域。
44.据此,能够利用麦克风,并且利用按照涵道的比率以及对象声音特性信息确定的静音区域进行拾音,因此,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给声音处理对象带来的影响。
45.并且,所述处理器也可以,获得噪音特性信息,该噪音特性信息包括所述第1噪音的特性或与所述第1噪音的特性相关的噪音相关信息,按照所述比率以及所述噪音特性信息确定所述静音区域。
46.据此,能够利用按照涵道的比率以及噪音特性信息确定的静音区域执行声音处理,因此,在声音处理对象是人的情况下,能够有效地降低向人发出的噪音的等级。因此,在利用无人飞行体对人执行声音处理的情况下,能够减轻给人带来的不舒服或恐惧的感觉,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给人带来的影响。
47.并且,所述处理器也可以,获得所述声音处理装置的声音处理对象的位置,对所述声音处理对象进行通知,以使所述声音处理对象进入所述静音区域。
48.据此,能够进行通知来将静音区域与声音处理对象重叠,因此,能够有效地减少无人飞行体的噪音给声音处理结果带来的影响。并且,无人飞行体,通过将静音区域与声音处理对象重叠,在声音处理装置的声音处理对象是人的情况下,能够降低向人发出的噪音的等级。因此,能够减轻无人飞行体给人带来的不舒服或恐惧的感觉,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给人带来的影响。
49.并且,所述处理器也可以,获得所述声音处理装置的声音处理对象的位置,获得针对所述无人飞行体的移动指示,根据所述移动指示使所述无人飞行体移动的同时,以在所述静音区域内包括所述声音处理装置的声音处理对象的方式,来对所述无人飞行体的位置以及姿势的至少一方进行控制。
50.据此,即使在声音处理对象移动的情况下,也能够容易使无人飞行体在静音区域与声源重叠的状态下移动。因此,能够有效地减少无人飞行体的噪音给声音处理结果带来的影响。并且,无人飞行体,通过将静音区域与声音处理对象重叠,从而在声音处理装置的声音处理对象是人的情况下,能够容易维持降低了向人发出的噪音的等级的状态。因此,能够减轻无人飞行体给人带来的不舒服或恐惧的感觉,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给人带来的影响。
51.并且,也可以是,所述声音处理装置是扬声器,所述声音处理装置的声音处理对象是声音输出对象,所述处理器,获得所述声音输出对象的位置的第2噪音的特性,按照所述第2噪音的特性来使扬声器向所述静音区域输出用于抑制所述第2噪音的声音。
52.据此,无人飞行体,通过从扬声器向静音区域输出用于抑制声音输出对象的位置的第2噪音的声音,从而能够减少无人飞行体的噪音给扬声器的输出声音带来的影响。因此,能够有效地抑制声音输出对象的位置的第2噪音,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给声音输出对象带来的影响。
53.并且,所述无人飞行体也可以还具备对所述比率进行调整的机构,所述处理器,获得所述声音处理装置的声音处理对象的位置,对所述机构进行控制,以使所述机构以所述静音区域内包括所述声音处理对象的方式来调整比率。
54.据此,通过调整涵道的比率来能够将静音区域与声音处理对象重叠,因此,能够有效地减少无人飞行体的噪音给声音处理结果带来的影响。并且,无人飞行体,通过将静音区域与声音处理对象重叠,从而在声音处理装置的声音处理对象是人的情况下,能够降低向人发出的噪音的等级。因此,能够减轻无人飞行体给人带来的不舒服或恐惧的感觉,能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给人带来的影响。
55.本公开的一实施方案所涉及的信息处理方法,是由计算机执行的方法,在所述信息处理方法中,获得与内设无人飞行体所具备的旋翼的涵道的内部空间的高度相对于宽度的比率对应且与所述旋翼的旋转所产生的第1噪音有关的静音区域,所述涵道是使由于所述旋翼的旋转而产生的气流通过的涵道,根据所述静音区域,执行与所述无人飞行体具备的声音处理装置有关的声音处理。
56.据此,根据按照涵道的比率产生的静音区域,执行与声音处理装置有关的声音处理,因此,能够直接减少无人飞行体的噪音给声音处理结果带来的影响。
57.另外,它们的总括或具体形态,也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的cd-rom等的记录介质实现,也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序以及记录介质的任意组合实现。
58.以下,对于本发明的一实施方案所涉及的无人飞行体,参照附图进行具体说明。
59.另外,以下将要说明的各个实施方式均示出本发明的一个具体例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等是一个例子,其主旨并非是限定本发明。并且,对于以下的实施方式的构成要素中的示出最上位概念的实施方案中没有记载的构成要素,作为任意的构成要素而被说明。
60.(实施方式)
61.以下,利用图1至图10,说明实施方式。
62.[结构]
[0063]
图1是示出实施方式所涉及的无人飞行体以及控制器的外观的图。图2是从上方看实施方式所涉及的无人飞行体时的平面图。
[0064]
如图1所示,无人飞行体100,从控制器200接收与用户对控制器200进行的操作对应的操作信号,按照接收的操作信号进行飞行。并且,无人飞行体100也可以,在飞行的状态下,按照接收的操作信号来利用无人飞行体100具备的摄像头107进行拍摄。也可以将由摄像头107拍摄的图像数据,发送给后述的便携式终端300。
[0065]
控制器200,接受来自用户的操作,将与接受的操作对应的操作信号发送给无人飞行体100。并且,控制器200也可以,保持智能手机等的具有显示器的便携式终端300。
[0066]
便携式终端300,从无人飞行体100接收由无人飞行体100的摄像头107拍摄的图像数据,例如,实时地显示接收的图像数据。
[0067]
据此,用户,由便携式终端300实时地确认由无人飞行体100的摄像头107拍摄的图像数据的同时,对控制器200进行操作,从而能够变更无人飞行体100的飞行中的位置以及姿势的至少一方即飞行状态。因此,用户能够自由变更由无人飞行体100的摄像头107拍摄的拍摄范围。
[0068]
无人飞行体100具备四个产生器110、四个涵道130、主体140、以及四个臂141。
[0069]
四个产生器110的每一个,产生使无人飞行体100飞行的力量。四个产生器110的每一个,具体而言,通过产生气流来产生使无人飞行体100飞行的力量。四个产生器110分别具有,旋转来产生气流的旋翼111、以及使旋翼111旋转的执行器112。旋翼111以及执行器112,具有与垂直方向大致平行的旋转轴,执行器112,使旋翼111以该旋转轴旋转,来产生从旋翼111的上方向下方流动的气流。据此,四个产生器110,产生无人飞行体100向上方上升的推力,并产生使无人飞行体100飞行的力量。执行器112是,例如,使旋翼111以旋转轴旋转的电
动机。
[0070]
四个产生器110的每一个,在从上方看无人飞行体100的情况下,以主体140为中心,以90度的角度间隔而被配置。也就是说,四个产生器110被配置为,以包围主体140的方式来排列成环状。
[0071]
另外,图中示出,四个产生器110分别具有的旋翼111由一个螺旋桨构成的例子,但是,并不限于此,也可以由两个螺旋桨以同一旋转轴相互反转的对转螺旋桨构成。并且,关于产生器110,只要无人飞行体100能够得到可飞行的推力,就可以小于四个,也可以为五个以上。
[0072]
图3是图2所示的无人飞行体的iii-iii剖面图。也就是说,图3是,将一个产生器110以及与该产生器110对应而被配置的涵道130在通过旋翼111的旋转轴的平面切断时的剖面图。
[0073]
四个涵道130,分别与四个产生器110对应而被设置。四个涵道130的每一个被设置在覆盖对应的产生器110的侧方的位置,即覆盖与该产生器110的旋翼111的旋转轴方向大致正交的方向的位置。据此,四个涵道130的每一个,内设四个产生器110的旋翼111,使由于旋翼111的旋转而产生的气流通过。例如,四个涵道130的每一个,遍及对应的产生器110的旋转轴方向的长度,来覆盖该产生器110的侧方。也就是说,四个涵道130的每一个具有,在内部配置产生器110且在上下方向上贯通该涵道130的圆柱形状的内部空间131。
[0074]
在此,内部空间131的高度h相对于宽度w的比率h/w最好是例如0.5以上。并且,内部空间131的宽度最好是140mm(毫米)以上280mm以下。关于该理由,利用图4在后面进行说明。
[0075]
并且,四个涵道130的每一个具有,越朝向对应的产生器110产生的气流的下游侧,该涵道130的厚度就越薄的形状。四个涵道130的每一个,具体而言,具有越朝向对应的产生器110产生的气流的下游侧,该涵道130的圆柱形状的内面与该涵道130的外面就越接近的形状。也就是说,四个涵道130的每一个具有,对应的产生器110产生的气流的下游侧尖锐的形状。
[0076]
并且,涵道130的内面的气流的上游侧的端部具有,呈圆形的形状。具体而言,该端部具有,涵道130的内径朝向气流方向变窄的形状。据此,能够使空气容易进入涵道130的内部空间131,能够提高飞行性能。并且,能够实现涵道130以及无人飞行体100的轻量化。另外,该端部的形状也可以是与气流的方向对应的直线。
[0077]
主体140是,例如,圆柱形状的盒状的部件、即壳体,在内部配置处理器、存储器、蓄电池、各种传感器等的电子设备。另外,主体140的形状,并不限于圆柱形状,也可以是四角柱等的其他的形状的盒状的部件。并且,主体140,在外部配置四个麦克风105、平衡架106、以及摄像头107。例如,麦克风105,被配置在主体140的外侧的位置且排列成包围主体140的四个产生器110之中的彼此邻接的两个产生器110之间的位置。
[0078]
四个臂141是,连接主体140与四个涵道130的部件。四个臂141,一端固定于主体140,另一端固定于四个涵道130之中的对应的一个涵道。
[0079]
接着,对于最好是将内部空间131的比率h/w设为0.5以上的理由,利用图4至图6进行说明。
[0080]
图4是用于说明成为从无人飞行体产生的噪音的音响传播模拟的对象的涵道的周
围的区域的图。
[0081]
如图4示出,关于以本实施方式所涉及的无人飞行体的一个涵道130为基准的外侧的区域400,针对从内设在无人飞行体100的该一个涵道130的产生器110产生的噪音进行了音响传播模拟。外侧的区域400是,以产生器110为基准的无人飞行体100的外部3m(米)、上方3m、下方3m的区域。
[0082]
图5是配置具有宽度w=140〔mm〕的内部空间131的涵道时或没有配置该涵道时的音响传播模拟的结果。具体而言,图5是示出,对于配置具有宽度w=140〔mm〕的内部空间131的涵道的情况或没有配置涵道的情况,将参数设为噪音频率以及涵道的形状时的基于音响传播模拟的外侧的区域400的噪音级的分布的图。音响传播模拟是,将噪音频率分别设定为100hz(赫兹)、500hz、1khz(千赫)、2khz以及5khz,并且将涵道的形状分别设定为无涵道、高涵道、中涵道、以及低涵道来进行的。另外,高涵道示出内部空间131的比率h/w=0.73的涵道130的形状,中涵道示出内部空间131的比率h/w=0.5的涵道130的形状,低涵道示出内部空间131的比率h/w=0.3的涵道130的形状。
[0083]
如图5示出,根据音响传播模拟的结果得知,在配置具有宽度w=140〔mm〕的内部空间131的涵道的情况下,在噪音频率为2khz且涵道的形状为高涵道以及中涵道时,以及在噪音频率为5khz且涵道的形状为中涵道时,在涵道130的周围的一部分形成有与其他的区域相比从旋翼111产生的噪音级低的静音区域。并且,得知从涵道朝向无人飞行体100的外部的斜下方形成静音区域。关于图5的静音区域,虽然示出了通过涵道(即产生器)的中心轴的截面上的区域,但是,实际上在涵道的周围被形成为三维状。也就是说,静音区域是,朝向无人飞行体100的360度的全周的外部的斜下方形成且沿着大致圆锥的侧面的形状的区域。
[0084]
图6是配置具有宽度w=280〔mm〕的内部空间131的涵道时或没有配置该涵道时的音响传播模拟的结果。具体而言,图6是示出,对于配置具有宽度w=280〔mm〕的内部空间131的涵道的情况或没有配置涵道的情况,将参数设为噪音频率以及涵道形状的形状时的基于音响传播模拟的外侧的区域400的噪音级的分布的图。在此情况下,音响传播模拟也是,将噪音频率分别设定为100hz、500hz、1khz、2khz以及5khz,并且将涵道的形状分别设定为无涵道、高涵道、中涵道、以及低涵道来进行的。
[0085]
如图6示出,根据音响传播模拟的结果得知,在配置具有宽度w=280〔mm〕的内部空间131的涵道的情况下,在噪音频率为1khz且涵道的形状为高涵道以及中涵道时,在涵道130的周围的一部分形成有与其他的区域相比从旋翼111产生的噪音级低的静音区域。
[0086]
如此,根据音响传播模拟的结果得知,关于内部空间131的比率h/w为0.5以上的涵道,形成有静音区域。
[0087]
图7是示出相对于具备宽度w=140〔mm〕且中涵道的形状的涵道130的无人飞行体100而形成在涵道130的周围的静音区域的概略的图。
[0088]
如图7示出,在涵道130的周围,形成2khz的频率的静音区域a1,并形成5khz的频率的静音区域a2。朝向涵道130的外侧的斜下方形成静音区域a1、a2。上述是,由图5的噪音频率为2khz以及5khz的每一个时的涵道的形状为中涵道的情况的模拟结果表示的。以比静音区域a2离下方近的角度来形成静音区域a1,以比静音区域a1离水平方向近的角度来形成静音区域a2。如此,静音区域,按照噪音的频率被形成在不同的区域。
[0089]
图8是示出实施方式所涉及的无人飞行体的结构的方框图。具体而言,图8是,用于
说明利用无人飞行体100具备的硬件结构实现的处理器101的功能的方框图。
[0090]
如图8所示,无人飞行体100具备,处理器101、gps(global positioning system)接收机102、加速度传感器103、陀螺传感器104、麦克风105、平衡架106、摄像头107、测距传感器108、环境传感器109、四个产生器110、以及通信if(interface)113。
[0091]
处理器101,获得由包括加速度传感器103、陀螺传感器104、麦克风105、摄像头107具有的图像传感器、测距传感器108、环境传感器109等的各种传感器检测出的检测结果、由gps接收机102或通信if113等的接收结果等,针对获得的检测结果或接收结果,执行未图示的存储器或储存器所存储的规定的程序来执行各种处理。据此,处理器101,对四个产生器110、平衡架106以及摄像头107之中的至少一个进行控制。
[0092]
gps接收机102,从包括gps卫星的人造卫星接收示出该gps接收机102的位置的信息。也就是说,gps接收机102,检测无人飞行体100的当前位置。另外,发送gps接收机107要接收的信息的人造卫星,只要是与gnss(global navigation satellite system)对应的卫星即可,并不限于gps卫星。
[0093]
加速度传感器103是,检测无人飞行体100的三个不同方向各自的加速度的传感器。另外,三个不同方向也可以是相互正交的方向。
[0094]
陀螺传感器104是,检测围绕以无人飞行体100的三个不同方向为轴的三个轴的每一个的旋转的角速度的传感器。
[0095]
麦克风105是,具有在以特定的方向为基准的规定的角度范围的区域即拾音区域,能够收集比拾音区域以外的角度范围的区域质量更高的声音的特性的指向性的麦克风。麦克风105是进行拾音处理的声音处理装置的一个例子,该拾音处理是对作为声音处理对象的声源进行的声音处理。规定的角度范围是例如90
°
以下的角度范围,并且是具有以麦克风105的位置为基准的扩大的三维的角度范围。麦克风105可以是具有多个麦克风元件的麦克风阵列。麦克风105,通过进行拾音来生成声音数据,并输出生成的声音数据。
[0096]
平衡架106是用于将摄像头107的围绕三个轴方向的姿势保持为一定的设备。也就是说,平衡架106是,用于即使无人飞行体100的姿势发生变化,也将摄像头107的姿势维持为例如相对于地球坐标系而所希望的姿势的设备。在此,所希望的姿势是,由于从控制器200接收的操作信号中包括的摄像头107的拍摄方向而决定的姿势。
[0097]
摄像头107是具有透镜等的光学系统以及图像传感器的设备,并且是传感器的一个例子。
[0098]
测距传感器108是检测从测距传感器108到周围的物体的距离的传感器。测距传感器108是例如超声波传感器、tof(time of flight)相机、lidar(light detection and ranging)等。
[0099]
环境传感器109是例如摄像头等的具有图像传感器的设备。无人飞行体100,也可以不具备环境传感器109,也可以以摄像头107来代用。
[0100]
关于四个产生器110,在上面已经说明了,因此省略详细说明。
[0101]
通信if113是与控制器200或便携式终端300之间进行通信的通信接口。通信if113包括例如用于接收控制器200发出的发送信号的通信接口。并且,通信if113也可以是用于与便携式终端300之间进行无线通信的通信接口,即,通信if113也可以是例如符合ieee802.11a,b,g,n,ac,ax标准的无线lan(local area network)接口。并且,通信if113也
可以是与摄像头等的设备之间进行通信的通信接口。在此情况下,通信if113也可以是例如利用usb(universal serial bus)等的有线通信接口。
[0102]
处理器101,通过执行未图示的存储器所存储的程序,从而作为多个功能块发挥功能。处理器101具有,例如拾音处理部101a、质量判断部101b、静音区域设定部101c、飞行控制部101d、位置检测部101e、以及影像控制部101f,以作为功能块。
[0103]
拾音处理部101a,获得麦克风105进行拾音来生成的声音数据。拾音处理部101a也可以,例如,对获得的声音数据,执行对规定的频带的声音成分进行滤波的规定的声音处理,从而抑制声音数据中包括的噪音。规定的频带的声音成分是,例如,产生器110的旋翼111旋转来产生的噪音的频带。
[0104]
质量判断部101b,利用麦克风105生成的声音数据,判断该声音数据包括的目标声音的质量。具体而言,质量判断部101b,通过判断目标声音的信噪比,从而判断该目标声音的质量。例如,质量判断部101b也可以,判断作为质量的一个例子的信噪比是否高于阈值,在信噪比高于阈值的情况下,判断为质量高,在信噪比低于阈值的情况下,判断为质量低。例如,将以没有目标声音的状态来收集的声音设为噪声,将以目标声音存在的状态来收集的声音设为信号,从而计算信噪比。信噪比是,例如,在抑制噪音的处理之前由于无人飞行体100的飞行而产生的声音由麦克风105收集而得到的信号的声压级、与在抑制噪音的处理之后由麦克风105收集而得到的目的声的声压级的比率。
[0105]
静音区域设定部101c,设定与无人飞行体100具备的涵道130的比率h/w对应且基于旋翼111的旋转所产生的噪音的静音区域。具体而言,静音区域设定部101c也可以,获得涵道130的比率h/w、以及包括声源发出的声音的特性或与声音的特性相关的声音相关信息的对象声音特性信息,按照比率h/w以及对象声音特性信息,确定静音区域。声源发出的声音的特性是,例如,声源发出的声音的频率。并且,例如,在声源是人的情况下,声音相关信息是人的性别、年龄等。例如,在声源是动物的情况下,声音相关信息也可以是动物的种类。
[0106]
例如,静音区域设定部101c也可以,将静音区域设定为与涵道130的比率h/w以及对象声音特性信息对应的区域。在此,与对象声音特性信息对应的区域也可以是,例如,通过预先进行所述的音响传播模拟,或者,预先进行校准,从而按照每个不同对象声音特性信息确定的。也就是说,也可以将示出与对象声音特性信息对应的区域的信息,存储到无人飞行体100具备的存储器(未图示),静音区域设定部101c也可以,通过从存储器中读出示出与对象声音特性信息对应的区域的信息,从而设定静音区域。也可以对麦克风105生成的声音数据进行声音处理来确定声源的对象声音特性信息,也可以对摄像头107拍摄的影像进行图像处理来确定声源的对象声音特性信息。
[0107]
并且,静音区域设定部101c也可以,获得涵道130的比率h/w、以及包括产生器110的旋翼111的旋转所产生的第1噪音的特性或与第1噪音的特性相关的噪音相关信息的噪音特性信息,按照比率h/w以及噪音特性信息,确定静音区域。第1噪音的特性是,例如,第1噪音的频率。噪音相关信息是,例如,旋翼111的转速。
[0108]
例如,静音区域设定部101c也可以,通过从存储器中读出按照涵道130的比率h/w以及噪音特性信息预先设定的静音区域,从而设定静音区域。在此,与噪音特性信息对应的区域也可以是,例如,通过预先进行所述的音响传播模拟,或者,预先进行校准,从而按照每个不同对象声音特性信息确定的。也就是说,也可以将示出与噪音特性信息对应的区域的
信息,存储到存储器,静音区域设定部101c,通过从存储器中读出示出与噪音特性信息对应的区域的信息,从而设定静音区域。也可以获得对旋翼111的旋转的指示来确定噪音特性信息。
[0109]
位置检测部101e,获得作为麦克风105的拾音对象的声源的位置。位置检测部101e,利用麦克风105生成的声音数据,检测目标声音的声源相对于无人飞行体100的相对位置。位置检测部101e也可以,通过对从麦克风105获得的声音数据的每一个中包括的多个数据且从构成该麦克风105的多个麦克风元件获得的多个数据进行比较,从而将估计为目标声音的声压大的方向判断为声源方向。
[0110]
并且,位置检测部101e也可以,利用摄像头107的图像传感器生成的图像数据判断从无人飞行体100朝向目标声音的声源的方向即声源方向。在此情况下,位置检测部101e,通过识别由于针对图像数据的图像处理而预先决定的声源的颜色、形状、种类等,从而可以确定声源方向,也可以估计离声源的距离。
[0111]
并且,位置检测部101e也可以,在确定了声源方向的情况下,通过利用测距传感器108检测声源方向的离物体的距离,从而估计离声源的距离。并且,位置检测部101e也可以,获得从声源发出的目标声音的大小(例如声压),对由麦克风105生成的声音数据中包括的目标声音的大小、与获得的目标声音的大小进行比较来估计离声源的距离。在此情况下,从声源发出的目标声音的大小也可以是,预先决定的大小。并且,位置检测部101e也可以,通过从声源或外部设备获得声源的位置信息,从而确定声源方向或离声源的位置。
[0112]
关于声源,例如,也可以是人,也可以是动物,也可以是扬声器,也可以是车辆。
[0113]
飞行控制部101d,按照由gps接收机102检测出的无人飞行体100的当前位置、根据加速度传感器103以及陀螺传感器104的检测结果而获得的无人飞行体100的飞行速度及飞行姿势、以及由通信if113接收的来自控制器200的操作信号,控制产生器110的执行器112的旋转数,从而控制无人飞行体100的飞行状态。也就是说,飞行控制部101d,按照用户对控制器200进行的操作,控制无人飞行体100的飞行状态。
[0114]
并且,飞行控制部101d,以由静音区域设定部101c设定的静音区域内包括,由位置检测部101e检测出的声源的位置的方式,来控制无人飞行体100的位置以及姿势的至少一方。飞行控制部101d,例如,如图7示出,在声源500位于与无人飞行体100的静音区域a1、a2相比离无人飞行体100远的位置的情况下,以静音区域a1、a2内包括声源500的位置的方式,来进行使无人飞行体100向接近声源500的方向飞行的控制。飞行控制部101d,在声源500位于与无人飞行体100的静音区域a1、a2相比离无人飞行体100近的位置的情况下,以静音区域a1、a2内包括声源500的位置的方式,来进行使无人飞行体100向远离声源500的方向飞行的控制。
[0115]
如此,通过控制无人飞行体100的位置以及姿势的至少一方,从而能够将静音区域a1、a2与声源500重叠,因此,能够有效地减少无人飞行体100的噪音给拾音结果带来的影响。并且,无人飞行体100,通过使静音区域a1、a2与声源500重叠,从而在声源500是人的情况下,能够降低向人发出的噪音的等级。因此,能够减轻无人飞行体100给人带来的不舒服或恐惧的感觉。
[0116]
并且,飞行控制部101d也可以,根据针对无人飞行体100的移动指示来使无人飞行体100移动的同时,以静音区域a1、a2内包括声源500的方式来控制无人飞行体100的位置以
及姿势的至少一方。例如,飞行控制部101d也可以,在根据移动指示使无人飞行体100移动的期间,声源500也移动的情况下,以校正由无人飞行体100的移动以及声源500的移动产生的、静音区域a1、a2与声源500之间的位置的偏离的方式,并且,以使静音区域a1、a2追随声源500的移动的方式,来校正无人飞行体100的移动。据此,即使在声源500移动的情况下,也能够容易使无人飞行体100在静音区域a1、a2与声源500重叠的状态下移动。另外,飞行控制部101d,经由通信if113从控制器200获得针对无人飞行体100的移动指示。
[0117]
并且,麦克风105也可以具备,能够变更麦克风105的位置以及姿势的至少一方的机构。在此情况下,也可以通过由该机构变更麦克风105的位置以及姿势的至少一方,从而将麦克风105的拾音方向设定为朝向由静音区域设定部101c设定的静音区域的方向。据此,例如,如图7示出,麦克风105的拾音区域a10与静音区域a1、a2重叠。并且,由飞行控制部101d,以静音区域内包括声源的位置的方式来控制无人飞行体100的位置以及姿势的至少一方,因此,能够以麦克风105的拾音区域a10内包括声源500的方式来控制无人飞行体100。另外,朝向静音区域的方向是,从麦克风105的位置朝向在涵道130的周围产生的静音区域a1、a2的方向。
[0118]
如此,能够利用麦克风105从静音区域a1、a2收集声音,因此,能够减少无人飞行体100的噪音给拾音结果带来的影响。因此,能够以充分高的质量对目标声音进行拾音。
[0119]
另外,即使在麦克风105没有上述的机构的情况下,也可以以麦克风105的拾音方向固定地朝向面向静音区域a1、a2的方向的方式,来将麦克风105固定在无人飞行体100。
[0120]
另外,在朝向无人飞行体100的静音区域a1、a2的方向上,也可以设定麦克风105的拾音方向的同时,通过由平衡架106变更摄像头107的位置以及姿势的至少一方,从而设定摄像头107的拍摄方向。据此,能够使麦克风105的拾音区域以及摄像头107的拍摄区域,与静音区域a1、a2重叠。并且,摄像头107也可以,即使在没有平衡架106的情况下,也以摄像头107的拍摄方向固定地朝向面向静音区域a1、a2的方向的方式,来将摄像头107固定在无人飞行体100。
[0121]
另外,预先由无人飞行体100具备的未图示的存储器存储,示出麦克风105的拾音区域a10相对于无人飞行体100位于哪个范围内的信息。因此,决定由飞行控制部101d变更无人飞行体100的姿势的变更量的质量判断部101b能够,根据从该存储器读出的拾音区域a10的信息、以及由位置检测部101e得到的声源500相对于无人飞行体100的相对位置,决定示出若使无人飞行体100移动或旋转多少程度,则声源500包括在拾音区域a10内的变化量。
[0122]
并且,由静音区域设定部101c从存储器读出的信息示出静音区域a1、a2相对于无人飞行体100位于哪个范围内。因此,与针对拾音区域a10的情况同样,即使在以静音区域a1、a2为基准控制无人飞行体100的飞行的情况下,也能够根据从存储器读出的信息所确定的静音区域a1、a2、以及由位置检测部101e得到的声源500相对于无人飞行体100的相对位置,决定示出若使无人飞行体100移动多少程度,则声源500包括在拾音区域a10内的变化量。
[0123]
影像控制部101f,通过按照通信if113接收的操作信号控制平衡架106,从而以摄像头107的拍摄方向朝向操作信号所示的方向的方式来控制摄像头107的姿势。并且,影像控制部101f也可以,对摄像头107拍摄的图像数据执行规定的图像处理。影像控制部101f也可以,将从摄像头107得到的图像数据、或规定的图像处理后的图像数据,经由通信if113发
送给便携式终端300。
[0124]
[工作]
[0125]
接着,说明无人飞行体100的工作的第1例。图9是示出无人飞行体的工作的第1例的流程图。无人飞行体100的工作由处理器101执行。
[0126]
首先,若通信if113从控制器200接收控制信号而无人飞行体100开始进行拾音,则位置检测部101e,估计声源500相对于无人飞行体100的相对位置(s11)。
[0127]
接着,静音区域设定部101c,通过从存储器获得与无人飞行体100具备的涵道130的比率h/w对应的静音区域,从而设定获得的静音区域(s12)。
[0128]
接着,飞行控制部101d,计算用于使获得的无人飞行体100的静音区域移动到声源500的相对位置的无人飞行体100的移动量(s13)。
[0129]
而且,飞行控制部101d,通过按照计算出的移动量,控制无人飞行体100的四个产生器110,从而控制无人飞行体100的飞行(s14)。据此,无人飞行体100移动到,无人飞行体100的静音区域与声源500重叠的位置。
[0130]
接着,处理器101,判断通信if113是否从控制器200接收到停止拾音控制的控制信号(s15)。处理器101,在通信if113没有接收该控制信号的情况下(s15的“否”),返回到步骤s11。处理器101,在通信if113接收到该控制信号的情况下(s15的“是”),结束工作。
[0131]
另外,无人飞行体100也可以进行第2例那样的工作。图10是示出无人飞行体的工作的第2例的流程图。
[0132]
首先,若通信if113从控制器200接收控制信号而无人飞行体100开始进行拾音,则位置检测部101e,估计声源500相对于无人飞行体100的相对位置(s21)。
[0133]
接着,静音区域设定部101c,通过从存储器获得与无人飞行体100具备的涵道130的比率h/w对应的静音区域,从而设定获得的静音区域(s22)。
[0134]
接着,飞行控制部101d,计算用于使获得的无人飞行体100的静音区域移动到声源500的相对位置的无人飞行体100的第1移动量(s23)。在此,计算出的第1移动量是,用于使声源500位于静音区域内的移动量。第1移动量,由从第1下限值到第1上限值的第1范围的移动量规定。
[0135]
在执行步骤s22以及步骤s23的同时,处理器101获得麦克风105的拾音区域(s24)。
[0136]
接着,飞行控制部101d,计算用于使获得的无人飞行体100的拾音区域移动到声源500的相对位置的无人飞行体100的第2移动量(s25)。在此,计算出的第2移动量是,用于使声源500位于拾音区域内的移动量。第2移动量,由从第2下限值到第2上限值的第2范围的移动量规定。
[0137]
而且,飞行控制部101d,计算以计算出的第1移动量的第1范围、与第2移动量的第2范围重叠的重叠区域为基准的第3移动量(s26)。具体而言,飞行控制部101d,计算用于使声源500位于重叠区域内的无人飞行体100的第3移动量(s26)。
[0138]
而且,飞行控制部101d,通过按照计算出的第3移动量,控制无人飞行体100的四个产生器110,从而控制无人飞行体100的飞行(s27)。据此,无人飞行体100移动到,无人飞行体100的静音区域以及拾音区域重叠的重叠区域与声源500重叠的位置。
[0139]
接着,处理器101,判断通信if113是否从控制器200接收到停止拾音控制的控制信号(s28)。处理器101,在通信if113没有接收该控制信号的情况下(s28的“否”),返回到步骤
s21。处理器101,在通信if113接收到该控制信号的情况下(s28的“是”),结束工作。
[0140]
[效果等]
[0141]
根据本实施方式所涉及的无人飞行体100,具备:旋翼111;涵道130,内设旋翼111,使由于旋翼111的旋转而发生的气流通过;以及控制旋翼111的旋转的处理器101,内设旋翼111的涵道130的内部空间131的高度h相对于宽度w的比率h/w为0.5以上。
[0142]
据此,无人飞行体100的旋翼111,内设在具有高度h相对于宽度w的比率h/w为0.5以上的内部空间131的涵道130,因此,能够在涵道130的周围的一部分形成从旋翼产生的噪音比其他的区域少的静音区域a1。因此,无人飞行体100,通过利用静音区域a1执行麦克风105的拾音处理,从而能够减少无人飞行体100的噪音给拾音结果带来的影响,因此,能够得到充分高的质量的声音处理结果。并且,无人飞行体100,通过利用静音区域a1执行拾音处理,从而在作为拾音对象的声源是人的情况下,能够降低向人发出的噪音的等级。因此,在利用无人飞行体100对人执行拾音处理的情况下,能够减轻给人带来的不舒服或恐惧的感觉。如此,无人飞行体100,能够直接减少从无人飞行体100产生的噪音给人等的声音处理对象带来的影响。
[0143]
并且,在无人飞行体100中,内部空间的宽度w为140mm以上280mm以下。据此,无人飞行体100的旋翼111,内设在具有宽度w为140mm以上280mm以下且高度h相对于宽度w的比率h/w为0.5以上的内部空间131的涵道130,因此,能够在涵道130的周围的一部分形成从旋翼111产生的噪音比其他的区域少的静音区域a1。
[0144]
[变形例]
[0145]
(1)所述实施方式所涉及的无人飞行体100具备,作为声音处理装置的一个例子的麦克风105,但是,并不限于此,也可以具备扬声器。在扬声器是声音处理装置的情况下,扬声器的声音处理对象是,扬声器输出声音的声音输出对象,例如人。在扬声器是声音处理装置的情况下,也可以将扬声器的声音输出方向设定为,从扬声器朝向静音区域a1、a2的方向。如此,处理器101也可以,根据与涵道130的比率h/w对应的静音区域a1、a2,作为关于声音处理装置的声音处理,执行声音输出处理。
[0146]
据此,能够从扬声器向静音区域a1、a2输出声音,因此,能够减少无人飞行体100的噪音给扬声器的输出声音带来的影响。因此,能够将扬声器的输出声音以充分高的质量输出给人。
[0147]
另外,在无人飞行体100的声音处理装置是扬声器,并且声音处理对象是声音输出对象的情况下,处理器101也可以控制成,从扬声器输出用于anc(active noise control)的声音。例如,处理器101也可以,获得声音输出对象的位置的第2噪音的特性,按照第2噪音的特性使扬声器向静音区域输出用于抑制第2噪音的声音。如此,无人飞行体100,通过从扬声器向静音区域输出用于抑制声音输出对象的位置的第2噪音的声音,从而能够减少无人飞行体100的噪音给扬声器的输出声音带来的影响。因此,能够有效地抑制声音输出对象的位置的第2噪音。另外,可以根据由配置在声音输出对象的位置的麦克风获得的声音数据来获得第2噪音的特性,也可以利用无人飞行体100具备的麦克风105估计声音输出对象的位置的噪音来获得第2噪音的特性。另外,在输出对象的位置配置麦克风的情况下也可以,在声音输出对象是人的情况下,人所持有的智能手机等的便携式终端获得第2噪音,无人飞行体100,从该便携式终端以无线通信获得第2噪音的特性。
[0148]
(2)上述实施方式的无人飞行体100也可以是,具备能够调整比率的涵道130a的结构。如图11所示,此时的无人飞行体100也可以具备,调整涵道130a的比率h1/w的机构130c。调整涵道130a的比率h1/w的机构130c,例如,通过将涵道130a的内部空间131a的高度h1调整为比高度h1高的高度h2,从而将内部空间131a变更为内部空间131b。据此,能够将涵道130a的比率,在比率h1/w与比率h2/w之间变更。
[0149]
具体而言,涵道130a具有,筒状的外侧部件130a、沿着外侧部件130a的内面被配置的筒状的内侧部件130b、以及被配置在外侧部件130a的内面、且将内侧部件130b的上端推向下方、或将上端拉到上方的机构130c。机构130c也可以,例如,由滚珠螺杆以及电动机构成。滚珠螺杆,与内侧部件130b螺合,通过电动机的旋转将内侧部件130b推向下方、或拉到上方。另外,关于机构130c的结构,并不限于由滚珠螺杆以及电动机的结构,能够将内侧部件130b相对于外侧部件130a在上下方向上移动的机构即可。另外,最好是涵道130a的高度,朝向下方延伸的结构。这是因为,据此,能够在涵道130a的外部斜下方形成静音区域的缘故。
[0150]
如此,根据按照涵道130的比率产生的静音区域,执行与声音处理装置有关的声音处理,因此,能够有效地减少无人飞行体100的噪音给声音处理结果带来的影响。
[0151]
(3)在所述实施方式所涉及的无人飞行体100中,处理器101,以声源500位于静音区域a1、a2的方式,控制无人飞行体100的位置以及姿势的一方,但是,并不限于此,也可以对声源500进行通知,以使声源500进入无人飞行体100的静音区域a1、a2。例如,在声源500是人的情况下,处理器101,在声源500位于与无人飞行体100的静音区域相比离无人飞行体100远的位置的情况下,也可以对声源500进行催促接近无人飞行体100的通知。处理器101,在声源500位于与无人飞行体100的静音区域相比离无人飞行体100近的位置的情况下,也可以对声源500进行催促远离无人飞行体100的通知。关于催促声源500的通知,可以由声音进行,也可以由无人飞行体100具备的未图示的投影仪等在地面投影示出移动的方向的箭头以及消息来进行,也可以向声源500所持有的终端发送示出通知的信息来进行。
[0152]
(4)在上述实施方式所涉及的无人飞行体100中,通过将静音区域与声音处理对象重叠,从而减少无人飞行体100的噪音给声音处理结果带来的影响,但是,并不限于此,例如,在无人飞行体100正在由摄像头107对人进行拍摄的情况下,通过使无人飞行体100移动到静音区域与人重叠的位置,从而也能够降低向人发出的噪音的等级。因此,不仅在利用无人飞行体100对人执行声音处理时,还在进行拍摄的情况下,也能够减轻给人带来的不舒服或恐惧的感觉。
[0153]
而且,在所述各个实施方式中,各个构成要素也可以,由专用的硬件构成,或者执行适于各个构成要素的软件程序来实现。各个构成要素也可以,cpu或处理器等的程序执行部,读出并执行由硬盘或半导体存储器等的记录介质记录的软件程序来实现。
[0154]
以上,对于本发明的一个或多个形态所涉及的无人飞行体,根据实施方式进行了说明,但是,本发明并不限于该实施方式。只要不脱离本发明的宗旨,对本实施方式执行本领域技术人员想到的各种变形的形态,或组合不同的实施方式的构成要素来构成的形态,也可以包含在本发明的一个或多个形态的范围内。
[0155]
另外,也可以利用机器学习进行处理器101进行的处理以及图像识别处理、声音识别处理。对于机器学习,例如,可以举出利用向输入信息赋予了标签(输出信息)的监督数据
学习输入和输出的关系的监督学习、仅由没有标签的输入构筑数据的结构的非监督学习、处理有标签和没有标签的双方的半监督学习、获得针对根据状态的观测结果选择出的行动的反馈(报酬)、来学习能够获得最多的报酬的连续的行动的强化学习等。并且,对于机器学习的具体方法,存在神经网络(包括利用多层的神经网络的深度学习)、遗传编程、决策树、贝叶斯网络、支持向量机(svm)等。在本公开中,利用以上举出的具体例的任意一个即可。
[0156]
本公开,有用于能够直接减少从无人飞行体产生的噪音给声音处理对象带来的影响的无人飞行体等。
[0157]
符号说明
[0158]
100 无人飞行体
[0159]
101 处理器
[0160]
101a 拾音处理部
[0161]
101b 质量判断部
[0162]
101c 静音区域设定部
[0163]
101d 飞行控制部
[0164]
101e 位置检测部
[0165]
101f 影像控制部
[0166]
102 gps接收机
[0167]
103 加速度传感器
[0168]
104 陀螺传感器
[0169]
105 麦克风
[0170]
106 平衡架
[0171]
107 摄像头
[0172]
108 测距传感器
[0173]
109 环境传感器
[0174]
110 产生器
[0175]
111 旋翼
[0176]
112 执行器
[0177]
113 通信if
[0178]
130,130a 涵道
[0179]
131 内部空间
[0180]
140 主体
[0181]
141 臂
[0182]
200 控制器
[0183]
300 便携式终端
[0184]
400 区域
[0185]
500 声源
[0186]
a1,a2 静音区域
[0187]
a10 拾音区域