(57)【要約】  信号源の位置及び速度を決定するためのシステムと、その製造及び使用方法である。例示的な方法は、複数の音声信号に対して方向解析を実行し、複数の音声信号に対して強度解析を実行することによって、信号源の位置及び速度を決定するステップを含む。他の例示的な方法は、信号源が移動プラットフォームと衝突する進路上にあると決定するステップと、信号源との衝突を回避するために、移動プラットフォームの進路を変更するための命令を与えるステップとを含む。例示的なシステムは、音声検知システムを含み、これは、第１の主マイクロフォンアレーと、副マイクロフォンと、複数の音声信号に対して方向解析を実行し、複数の音声信号に対して強度解析を実行することによって、信号源の位置及び速度を決定するための処理デバイスと、を有する。
2017515092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の少なくとも一部に電力供給を行うために用いられるバッテリアセンブリを放電する方法であって、
前記対象への電力供給がオフにされたときを検出するステップと、
タイマにより、前記対象への前記電力供給がオフにされてから経過した時間長を検出するステップと、
前記時間長が時間長の閾値を超える場合に、前記バッテリアセンブリの制御された自己放電を開始するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記速度変化を推定するステップは、ドップラー解析に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
主マイクロフォンアレーから複数の音声信号の第１のセットを取得するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
副マイクロフォンから第１のノイズ音声信号を取得するステップをさらに備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のセットの各音声信号から前記ノイズ音声信号を除去するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記除去するステップに基づいて、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複数の音声信号の前記第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するステップをさらに含む、請求項４から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の音声信号の第１の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記除去するステップに基づいて、複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の音声信号の前記第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数の音声信号の前記第２の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップは、複数の音声信号の前記第１及び第２の処理されたセットのドップラー解析を実行することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ドップラー解析を実行する前記ステップと、複数の音声信号に対して前記方向解析を実行するステップと、前記複数の音声信号に対して前記周波数解析を実行する前記ステップとに基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するステップをさらに含む、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法によって決定された、信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が、移動プラットフォームの検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、
前記移動プラットフォームの前記進路を変更することによって、前記信号源を回避するステップと、
を備える、信号源を回避する方法。
【請求項１６】
前記移動プラットフォームの前記進路を変更するステップは、前記信号源の決定された位置から反対方向に移動することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記移動プラットフォームの前記進路を変更する前記ステップは、前記信号源の決定された位置から直交方向に移動することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記移動プラットフォームの前記進路を変更するステップは、前記信号源の決定された位置の周囲を移動することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記移動プラットフォームの前記進路を変更するステップは、移動を停止することと、定位置でホバリングすることとを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記移動プラットフォームは、航空機である、請求項１５から１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記航空機は、無人航空機である、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラム製品であって、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法を実行するための命令を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項２３】
信号源を回避するためのコンピュータプログラム製品であって、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、請求項１５から２１のいずれか１項に記載の方法を実行するための命令を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項２４】
信号源の位置及び速度を決定する請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法が、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される、コンピュータプログラム製品。
【請求項２５】
信号源を回避する請求項１５から２１のいずれか１項に記載の方法が、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される、コンピュータプログラム製品。
【請求項２６】
物理的空間における信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラム製品であって、非一時的機械可読記憶媒体上でエンコードされ、
複数の音声信号の第１のセットの複数の音声信号の各々からノイズ音声信号を除去することにより、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成するための命令と、
複数の音声信号の前記第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するための命令と、
複数の音声信号の前記第１の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、
複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するための命令と、
複数の音声信号の前記第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するための命令と、
複数の音声信号の前記第２のセットに基づいて、第２の信号源の信号の方向を決定するための命令と、
複数の音声信号の前記第１及び第２の処理されたセットに対してドップラー解析を実行することにより、前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するための命令と、
前記ドップラー解析、前記方向解析及び前記周波数解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための命令と、
を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項２７】
信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラム製品であって、非一時的機械可読記憶媒体上でエンコードされ、
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するための命令と、
複数の音声信号の第１のセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するための命令と、
複数の音声信号の前記第２のセットに基づいて、第２の信号源の信号の方向を決定するための命令と、
複数の音声信号の前記第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することにより、前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するための命令と、
前記ドップラー解析、前記方向解析及び前記周波数解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための命令と、
を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項２８】
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第２のセットに基づいて、前記信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の前記第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することによって、前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップと、
前記ドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するステップと、
を含む、信号源の位置及び速度を決定する方法。
【請求項２９】
前記ドップラー解析、前記方向解析及び戦記強度解析に基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
信号源の位置及び速度を決定する請求項２８または２９に記載の方法によって決定された、信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が、移動プラットフォーム上の検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、
前記移動プラットフォームの前記進路を変更することによって、前記信号源を回避するステップと、
を備える、信号源を回避する方法。
【請求項３１】
前記移動プラットフォームは、航空機である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記航空機は、無人航空機である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
信号源の位置及び速度を決定するためのシステムであって、
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第２のセットに基づいて、前記信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、
を備える方法を実装するように構成される、システム。
【請求項３４】
信号源を回避するためのシステムであって、
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第２のセットに基づいて、前記信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の前記第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することによって、前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップと、
前記ドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するステップと、
信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が、移動プラットフォーム上の検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、
前記移動プラットフォームの前記進路を変更することによって、前記信号源を回避するステップと、
を備える方法を実装するように構成される、システム。
【請求項３５】
信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラム製品であって、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、請求項２８または２９に記載の方法を実行するための命令を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項３６】
信号源を回避するためのコンピュータプログラム製品であって、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、請求項３０から３２のいずれか１項に記載の方法を実行するための命令を備える、コンピュータプログラム製品。
【請求項３７】
信号源の位置及び速度を決定する請求項２８から２９のいずれか１項に記載の方法が、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される、コンピュータプログラム製品。
【請求項３８】
信号源を回避する請求項３０から３２のいずれか１項に記載の方法が、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される、コンピュータプログラム製品。
【請求項３９】
第１の主マイクロフォンアレーと、
副マイクロフォンと、
複数の音声信号のドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための処理装置と、
を備える、音声検知システム。
【請求項４０】
筐体と、
前記筐体上に位置し、複数のマイクロフォンを含む第１の主マイクロフォンアレーと、
前記筐体上に位置する第１の副マイクロフォンであって、前記第１の主マイクロフォンアレーと動作可能に接続される、第１の副マイクロフォンと、
複数の音声信号の方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための処理デバイスと、
を備える、音声検知システム。
【請求項４１】
信号源の位置及び速度の前記決定は、ドップラー解析にさらに基づく、請求項４０に記載の音声検知システム。
【請求項４２】
前記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、平行だが、前記筐体上の複数の異なる平面に位置する、請求項４０または４１に記載の音声検知システム。
【請求項４３】
前記第１の主マイクロフォンアレーは、第１の方向を向き、前記第１の副マイクロフォンは、前記第１の方向と異なる第２の方向を向く、請求項４０から４２のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項４４】
前記第１の方向は、前記第２の方向の反対である、請求項４３に記載の音声検知システム。
【請求項４５】
前記第１の方向は、前記第２の方向に実質的に直交する、請求項４３に記載の音声検知システム。
【請求項４６】
前記第１の主マイクロフォンアレーの前記複数のマイクロフォンは、複数の行及び列を有するマトリックス構成の基板に位置する、請求項４０から４５のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項４７】
前記第１の主マイクロフォンアレーの前記複数のマイクロフォンは、実質的に同じ平面に位置する、請求項４０から４６のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項４８】
前記筐体内に位置し、前記第１の主マイクロフォンアレー及び前記第１の副マイクロフォンと動作可能に接続されるプロセッサ及びメモリをさらに備える、請求項４０から４７のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項４９】
前記筐体上に位置し、前記第１の主マイクロフォンアレー及び前記第１の副マイクロフォンと動作可能に接続される第２の主マイクロフォンアレーをさらに備える、請求項４０から４８のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項５０】
前記筐体上に位置し、前記第１及び第２の主マイクロフォンアレー及び前記第１の副マイクロフォンと動作可能に接続される第２の副マイクロフォンをさらに備える、請求項４９に記載の音声検知システム。
【請求項５１】
前記第１の主マイクロフォンアレーは、第１の方向を向き、
前記第１の副マイクロフォンは、第２の方向を向き、
前記第２の主マイクロフォンアレーは、第３の方向を向き、
前記第２の副マイクロフォンは、第４の方向を向き、
前記第１、第２、第３及び第４の方向のうち少なくとも２つは、複数の異なる方向である、請求項５０に記載の音声検知システム。
【請求項５２】
前記第１の方向は、前記第２の方向と反対であり、前記第３の方向は、前記第４の方向と反対である、請求項５１に記載の音声検知システム。
【請求項５３】
前記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、平行だが、前記筐体上の複数の異なる平面に位置し、
前記第２の主マイクロフォンアレー及び第２の副マイクロフォンは、平行だが、前記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンの位置と実質的に直交する前記筐体上の複数の異なる平面に位置する、請求項５０に記載の音声検知システム。
【請求項５４】
前記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、超音波を検出するように構成される、請求項４０から５３のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項５５】
前記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、亜音速音を検出するように構成される、請求項４０から５４のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項５６】
前記処理デバイスは、複数の音声信号の前記第１のセットの複数の音声信号の各々から、前記第１の副マイクロフォンによって取得されたバックグラウンドノイズ音声信号を除去することにより、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成するようにさらに構成される、請求項４０から５５のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項５７】
前記処理デバイスは、複数の音声信号の前記第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するようにさらに構成される、請求項５６のいずれかに記載の音声検知システム。
【請求項５８】
前記処理デバイスは、複数の音声信号の前記第１の処理されたセットに基づいて、信号源の信号の方向を決定するようにさらに構成される、請求項５７に記載の音声検知システム。
【請求項５９】
前記処理デバイスは、複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するようにさらに構成される、請求項５８に記載の音声検知システム。
【請求項６０】
前記処理デバイスは、複数の音声信号の前記第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するようにさらに構成される、請求項５９に記載の音声検知システム。
【請求項６１】
前記処理デバイスは、複数の音声信号の前記第２の処理されたセットに基づいて、前記信号源の第２の信号の方向を決定するようにさらに構成される、請求項６０に記載の音声検知システム。
【請求項６２】
前記処理デバイスは、前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するようにさらに構成される、請求項６１のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項６３】
前記処理デバイスは、複数の音声信号の前記ドップラー解析、前記方向解析及び前記強度解析に基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するようにさらに構成される、請求項６２のいずれか１項に記載の音声検知システム。
【請求項６４】
筐体と、
前記筐体上に位置し、複数のマイクロフォンを備える第１の主マイクロフォンアレーと、
前記筐体上に位置する第１の副マイクロフォンであって、前記第１の主マイクロフォンアレーと動作可能に接続される、第１の副マイクロフォンと、
前記音声検知システムの複数の音声信号の方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための処理デバイスと、
を備える、移動プラットフォーム。
【請求項６５】
前記移動プラットフォームは、無人航空機である、請求項６４に記載の移動プラットフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、対象の検出に関し、より詳細には、限定的ではないが、信号源の位置及び速度の決定に関する。
【背景技術】
【０００２】
無人航空機の進歩に伴って、空中における安全性の問題が、より注目を集めている。空の領域には、飛行機及び無人航空機を含む多数の航空機が見られることが多い。多くの状況において、これらの航空機は、互いに直接通信を行うことができず、そのため、選択された航空機が、そのエリアにおける他の航空機の速度及び位置を知ることが困難である。従来的な複数の解決策は、航空機の位置及び速度を検出する領域レーダの利用、または、他の航空機を回避する複数の航空機オペレータの視覚に依存することを含む。しかしながら、これらのアプローチは、レーダによって容易に観測されることが不可能であり、人間のオペレータの視覚に依存できない複数の小型無人航空機には、容易に適用することができない。残念ながら、現在の複数の解決策は、自己決定及び自己検出（すなわち、他の航空機の自律的決定及び検出）が可能な複数の航空機への適切な提供がなされていない。  
【０００３】
前述の内容を考慮すると、従来の複数のシステムの前述された複数の障害及び複数の欠点を克服する試みとして、改良された航空機の位置及び速度検出システムが必要である。
【発明の概要】
【０００４】
［概要］
【０００５】
一態様は、信号源の位置及び速度を決定する方法を含み、これは、複数の音声信号に対する方向解析を実行するステップと、複数の音声信号に対して強度解析を実行するステップを含む。一実施形態において、方向解析を実行するステップ及び強度解析を実行するステップの少なくとも１つは、ドップラー解析に基づく。他の実施形態は、主マイクロフォンアレーから複数の音声信号の第１のセットを取得するステップをさらに含む。他の実施形態は、副マイクロフォンから第１のノイズ音声信号を取得するステップをさらに含む。さらなる実施形態は、第１のセットの各音声信号からノイズ音声信号を除去するステップを含む。またさらなる実施形態は、除去するステップに基づいて、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成するステップを含む。
【０００６】
一実施形態は、複数の音声信号の第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するステップを含む。他の実施形態は、複数の音声信号の第１の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するステップを含む。さらなる実施形態は、除去するステップに基づいて、複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するステップを含む。またさらなる実施形態は、複数の音声信号の第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するステップを含む。さらに他の実施形態は、複数の音声信号の第２の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するステップを含む。
【０００７】
一実施形態は、信号源が、検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップを含む。他の実施形態は、信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップを含み、これは、複数の音声信号の第１及び第２の処理されたセットのドップラー解析を実行するステップを含む。さらなる実施形態は、検出位置からの信号源の距離を決定することを含む。またさらなる実施形態において、検出位置からの信号源の距離を決定するステップは、受信された信号強度に基づいて決定することを含む。さらに他の実施形態は、複数の音声信号のドップラー解析を実行するステップに基づいて、方向解析を実行するステップに基づいて、かつ、強度解析を実行するステップに基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するステップを含む。
【０００８】
他の態様は、信号源を回避する方法を含み、これは、上述された方法の実施形態によって決定される、信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が移動プラットフォームの検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、移動プラットフォームの進路を変更することによって信号源を回避するステップと、を含む。
【０００９】
一実施形態において、移動プラットフォームの進路を変更するステップは、信号源の決定された位置から反対方向に移動することを含む。他の実施形態において、移動プラットフォームの進路を変更するステップは、信号源の決定された位置から直交方向に移動することを含む。さらなる実施形態において、移動プラットフォームの進路を変更するステップは、信号源の決定された位置の周りを移動することを含む。またさらなる実施形態において、移動プラットフォームの進路を変更するステップは、移動を停止することと、定位置でホバリングすることとを含む。一実施形態において、移動プラットフォームは、航空機である。他の実施形態において、航空機は、無人航空機である。
【００１０】
さらなる態様は、信号源の位置及び速度を決定するコンピュータプログラム製品を含み、コンピュータプログラム製品は、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、上述された複数の実施形態を実行するための命令を備える。またさらなる態様は、信号源を回避するコンピュータプログラム製品を含み、コンピュータプログラム製品は、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、上述された複数の実施形態を実行するための命令を備える。
【００１１】
一態様は、コンピュータプログラム製品を含み、上述されたように信号源の位置及び速度を決定する複数の実施形態は、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される。他の態様は、コンピュータプログラム製品を含み、上述されたように信号源を回避する複数の実施形態は、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される。
【００１２】
さらなる態様は、物理的空間におけるオプティカルフローを決定するコンピュータプログラム製品を含み、コンピュータプログラム製品は、非一時的機械可読記憶媒体上でエンコードされ、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成するために、複数の音声信号の第１のセットの複数の音声信号の各々からノイズ音声信号を除去するための命令と、複数の音声信号の第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するための命令と、複数の音声信号の第１の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するための命令と、複数の音声信号の第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するための命令と、複数の音声信号の第２の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、複数の音声信号の第２の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するための命令であって、複数の音声信号の第１及び第２の処理されたセットのドップラー解析を実行することを含む、信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するための命令と、ドップラー解析、方向解析及び距離解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための命令と、を含む。
【００１３】
さらなる態様は、物理的空間におけるオプティカルフローを決定するコンピュータプログラム製品を含み、コンピュータプログラム製品は、非一時的機械可読記憶媒体上でエンコードされ、複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するための命令と、複数の音声信号の第１のセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するための命令と、複数の音声信号の第２のセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、複数の音声信号の第２のセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するための命令であって、複数の音声信号の第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することを含む、信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するための命令と、ドップラー解析、方向解析及び距離解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための命令と、を含む。
【００１４】
一態様は、信号源の位置及び速度を決定する方法を含み、これは、複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、複数の音声信号の第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、複数の音声信号の第２のセットに基づいて、信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、複数の音声信号の第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することによって、信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップと、複数の音声信号の第１及び第２のセットの信号強度に基づいて、検出位置からの信号源の距離を決定するステップと、ドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するステップと、を含む。一実施形態は、ドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するステップをさらに含む。
【００１５】
他の態様は、信号源を回避する方法を含み、これは、上述の態様に従って信号源の位置及び速度を決定する方法によって決定される、信号源が信号源の決定された位置及び速度に基づいて、移動プラットフォーム上の検出位置に衝突する進路上にあると決定するステップと、移動プラットフォームの進路を変更することによって信号源を回避するステップと、を含む。一実施形態において、移動プラットフォームは、航空機である。他の実施形態において、航空機は、無人航空機である。
【００１６】
さらなる態様は、信号源の位置及び速度を決定するシステムを含み、システムは、上述された実施形態を実装する。さらに他の態様は、信号源を回避するシステムを含み、システムは、上述された実施形態を実装する。
【００１７】
一態様は、信号源の位置及び速度を決定するコンピュータプログラム製品を含み、コンピュータプログラム製品は、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、上述された実施形態を実行するための命令を備える。他の態様は、信号源を回避するコンピュータプログラム製品を含み、コンピュータプログラム製品は、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、上述された実施形態を実行するための命令を備える。
【００１８】
さらなる態様は、コンピュータプログラム製品を含み、信号源の位置及び速度を決定する方法は、上述の実施形態において説明されたように、非一時的記憶媒体上に格納された一連の命令として提供される。またさらなる実施形態は、コンピュータプログラム製品を含み、上述された実施形態の信号源を回避する方法は、非一時的記憶媒体上に格納された一連の命令として提供される。
【００１９】
一態様は、音声検知システムを含み、これは、第１の主マイクロフォンアレーと、副マイクロフォンと、複数の音声信号のドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度決定する処理装置とを含む。
【００２０】
他の態様は、音声検知システムを含み、これは、筐体と、筐体上に位置し、複数のマイクロフォンを備える第１の主マイクロフォンアレーと、筐体上に位置する第１の副マイクロフォンであって、第１の主マイクロフォンアレーと動作可能に接続される第１の副マイクロフォンと、複数の音声信号の方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定する処理デバイスと、を含む。
【００２１】
一実施形態において、信号源の位置及び速度を決定することは、さらに、ドップラー解析に基づく。他の実施形態において、第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、平行だが、筐体上の異なる複数の平面に位置する。さらなる実施形態において、第１の主マイクロフォンアレーは、第１の方向を向き、第１の副マイクロフォンは、第１の方向と異なる第２の方向を向く。またさらなる実施形態において、第１の方向は、第２の方向の反対である。さらに他の実施形態において、第１の方向は、第２の方向と実質的に直交する。
【００２２】
一実施形態において、第１の主マイクロフォンアレーの複数のマイクロフォンは、複数の行及び列を有するマトリックス構成の基板上に位置する。他の実施形態において、第１の主マイクロフォンアレーの複数のマイクロフォンは、実質的に同じ平面に位置する。
【００２３】
一実施形態は、プロセッサ及びメモリを含み、これらは、筐体内に位置し、第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンと動作可能に接続される。他の実施形態は、第２の主マイクロフォンアレーを含み、これらは、筐体上に位置し、第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンと動作可能に接続される。さらなる実施形態は、筐体上に位置し、第１及び第２の主マイクロフォンアレーと第１の副マイクロフォンとに動作可能に接続される第２の副マイクロフォンを含む。
【００２４】
一実施形態において、第１の主マイクロフォンアレーは、第１の方向を向き、第１の副マイクロフォンは、第２の方向を向き、第２の主マイクロフォンアレーは、第３の方向を向き、第２の副マイクロフォンは、第４の方向を向き、第１、第２、第３及び第４の方向のうち少なくとも２つは、複数の異なる方向である。他の実施形態において、第１の方向は、第２の方向の反対であり、第３の方向は、第４の方向の反対である。
【００２５】
一実施形態において、第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、平行だが、筐体上の複数の異なる平面に位置し、第２の主マイクロフォンアレー及び第２の副マイクロフォンは、平行だが、第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンの位置と実質的に直交する、筐体上の複数の異なる平面に位置する。他の実施形態において、第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、超音波を検出するように構成される。さらなる実施形態において、第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、亜音速音声を検出するように構成される。
【００２６】
一実施形態において、処理デバイスは、複数の音声信号の第１のセット及び複数の音声信号の各々から、副マイクロフォンによって取得されたバックグラウンドノイズ音声信号を除去するようにさらに構成されることにより、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成する。他の実施形態において、処理デバイスは、複数の音声信号の第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するようにさらに構成される。さらなる実施形態において、処理デバイスは、複数の音声信号の第１の処理されたセットに基づいて、信号源の信号の方向を決定するようにさらに構成される。さらに他の実施形態において、処理デバイスは、複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するようにさらに構成される。
【００２７】
一実施形態において、処理デバイスは、複数の音声信号の第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するようにさらに構成される。他の実施形態において、処理デバイスは、複数の音声信号の第２の処理されたセットに基づいて、信号源の第２の信号の方向を決定するようにさらに構成される。さらなる実施形態において、処理デバイスは、信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するようにさらに構成される。またさらなる実施形態において、処理デバイスは、検出位置からの信号源の距離を決定するようにさらに構成される。さらに他の実施形態において、処理デバイスは、複数の音声信号のドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するようにさらに構成される。
【００２８】
他の態様は、移動プラットフォームを含み、これは筐体と、筐体上に位置し、複数のマイクロフォンを備える第１の主マイクロフォンアレーと、筐体上に位置する第１の副マイクロフォンであって、第１の主マイクロフォンアレーと動作可能に接続される第１の副マイクロフォンと、音声検知システムの複数の音声信号の方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定する処理デバイスと、を含む。一実施形態において、移動プラットフォームは、無人航空機である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
［図面の簡単な説明］
【００３０】
【図１】信号源の位置及び速度を決定するシステムの実施形態を示す例示的なネットワーク図である。
【００３１】
【図２】システムの代替的な実施形態を示す例示的なネットワーク図であり、システムは、副マイクロフォンをさらに備える。
【００３２】
【図３】図２の信号源の位置及び速度を決定するシステムの実施形態を示す例示的な側面図であり、システムは、筐体上に位置する。
【００３３】
【図４】図２の信号源の位置及び速度を決定するシステムの代替的な実施形態を示す例示的なネットワーク図であり、システムは、モバイルプラットフォームと動作可能に接続される。
【００３４】
【図５】第２のモバイルプラットフォームが図４のモバイルプラットフォームに向かって移動する場合に、ドップラー効果によって生成されるより高い信号周波数を示す例示的な詳細図である。
【００３５】
【図６】図４の第２のモバイルプラットフォームが図４のモバイルプラットフォームに向かって移動する場合に、ドップラー効果によって生成されるより低い信号周波数を示す例示的な詳細図である。
【００３６】
【図７】航空機の検出及び回避の方法の実施形態を示す例示的なフロー図である。
【００３７】
【図８】航空機の検出及び回避の方法の他の実施形態を示す例示的なフロー図である。
【００３８】
【図９】航空機のような信号源の位置及び速度を特定する方法を示す例示的なフロー図である。
【００３９】
【図１０】航空機のような信号源の位置及び速度を特定する他の方法を示す例示的なフロー図である。
【００４０】
【図１１】航空機のような信号源の位置及び速度を特定するさらなる方法を示す例示的なフロー図である。
【００４１】
【図１２】複数の航空機の音声シグネチャの複数の例を示す３つのグラフのセットである。
【００４２】
【図１３】図１または２のシステムによって受信された複数の音声信号の複数の例を示す３つのグラフのセットであり、システムは、複数の信号が図１２のそれぞれの航空機の音声シグネチャに対応することを決定する。
【００４３】
【図１４】ＭＵＳＩＣアルゴリズムの実装中の周波数に基づいて、内積の逆数の変化間の関係を示す例示的なグラフである。
【００４４】
【図１５】信号空間が、ＭＵＳＩＣアルゴリズムの実装中の信号の入射角の変化によって変化可能であることを示す例示的なグラフである。
【００４５】
【図１６】ネットワークを介して基地局と動作可能に接続される第１の航空機を示す例示的なネットワーク図である。
【００４６】
【図１７】図２の検出システムの代替的な実施形態を示す詳細図であり、システムは、第１の航空機上に位置し、航空機と対向する複数の側に位置し、複数の反対方向を向く、第１及び第２のマイクロフォンアレーと、第１及び第２の副マイクロフォンとを含む。
【００４７】
【図１８】図１７の検出システムの代替的な実施形態を示す詳細図であり、第１及び第２のマイクロフォンアレーと第１及び第２の副マイクロフォンとは、航空機上で垂直に位置し、外側を向く。
【００４８】
【図１９】図１の検出システムの他の代替的な実施形態を示す詳細図であり、検出システムは、単一のマイクロフォンアレーを含む。
【００４９】
【図２０】図１９の検出システムのまたさらなる代替的な実施形態を示す詳細図であり、検出システムは、航空機上に位置する４つの別個のマイクロフォンアレーを含む。
【００５０】
複数の図面は、縮尺通りに示されるものではなく、同様の複数の構造または複数の機能の複数の構成要素は、例示目的のために、複数の図面を通して、概して、同様の複数の参照番号によって表されることを理解されたい。複数の図面は、複数の好ましい実施形態の説明を容易にすることのみを意図するものであることをさらに理解されたい。複数の図面は、複数の説明された実施形態のあらゆる態様を示すものではなく、本開示の範囲を限定するものではない。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
現在入手可能な複数の航空機の位置及び速度検出システムは、不完全なため、音声を用いて信号源の位置及び速度を決定するシステムは、複数の接近する航空機の検出及び回避のような、広い範囲の用途の基礎を提供することができる。この結果は、本明細書において開示される一実施形態に従って、図１に示されるように、信号源の位置及び速度検出システム１００によって達成可能である。
【００５２】
図１を参照すると、航空機の位置及び速度検出システム１００は、一実施形態に係る検知デバイス１２０と動作可能に接続される主マイクロフォンアレー１１０を備えるものとして示される。図１に示されるように、検知デバイス１２０は、プロセッサ１２１及び／または（図１に示されるように）プロセッサ１２１とは別個でもよく、またはこれと少なくとも部分的に一体化されてもよいメモリ１２２を含んでもよい。様々な実施形態において、主マイクロフォンアレー１１０は、複数のマイクロフォン１１２を含んでもよく、これらは、複数の音声信号を受信し、複数の行Ｒ及び列Ｃによって定義されるマトリックス構成１１４の基板１１１上に位置するように構成される。例示目的のみのために、マトリックス構成１１４に２０個のマイクロフォン１１２を備えるものとして示されるが、アレー１１０は、任意の適した構成に位置する任意の適した数のマイクロフォン１１２を含んでもよい。例えば、図１に示されるように、アレー１１０の複数のマイクロフォン１１２は、実質的に同じ平面に位置してもよく、及び／または、マトリックス構成１１４において均等に離間してもよい。
【００５３】
図２を参照すると、航空機の位置及び速度検出システム１００は、主マイクロフォンアレー１１０及び副マイクロフォン１３０を備えるものとして示され、これらの各々は、他の実施形態に係る検知デバイス１２０と動作可能に接続される。副マイクロフォン１３０は、基板１３１上に位置するマイクロフォン１１２を含んでもよい。本明細書で説明されるように、副マイクロフォン１３０は、環境音のような複数の音声ノイズ信号を受信するように構成されてもよい。
【００５４】
例示目的のみのため、単一のマイクロフォン１１２を備えるものとして示されるが、副マイクロフォン１３０は、任意の適した構成に位置する任意の適した数のマイクロフォン１１２を含んでもよい。アレー１１０の複数のマイクロフォン１１２及び副マイクロフォン１３０の複数のマイクロフォン１１２は、同じ及び／または異なるタイプのマイクロフォンであってもよい。追加的に、各マイクロフォン１１２は、亜音速、可聴及び／または超音波周波数を含む任意の適した周波数の複数の音波を検出するように動作可能であってもよい。複数の適切なタイプのマイクロフォン１１２は、コンデンサマイクロフォン、動的マイクロフォン、リボンマイクロフォン、カーボンマイクロフォン、圧電マイクロフォン、光ファイバマイクロフォン、レーザマイクロフォン、液体マイクロフォン、ＭＥＭＳマイクロフォン等を、限定的ではなく含んでもよい。各マイクロフォン１１２は、全方向、双方向性、サブカージオイド、カージオイド、ハイパーカージオイド、スーパーカージオイド、ショットガン等を含む任意の適した検知パターンを有してもよい。
【００５５】
図２において、例示目的のみのため、１つの主マイクロフォンアレー１１０及び１つの副マイクロフォン１３０を含むものとして示されるが、位置及び速度検出システム１００は、任意の適した数の主マイクロフォンアレー１１０及び／または副マイクロフォン１３０を含んでもよい（例えば、図１７および１８参照）。主マイクロフォンアレー１１０は、換言すると、１つまたは複数のマイクロフォンアレーを含んでもよく、主マイクロフォンアレー１１０の各マイクロフォンアレーは、別個であってもよく、及び／または、他のマイクロフォンアレーと少なくとも部分的に一体化されてもよい。追加的に、及び／または代替的に、主マイクロフォンアレー１１０または副マイクロフォン１３０は、存在しなくてもよい。例えば、いくつかの実施形態において、副マイクロフォン１３０を用いたノイズ低減は、実行されなくてもよく、ゆえに、副マイクロフォン１３０は、存在しなくてもよい（例えば、図１、１９および２０参照）。
【００５６】
図３に示されるように、位置及び速度検出システム１００は、筐体２４０上に位置してもよい。例えば、主マイクロフォンアレー１１０は、第１の方向２１１Ａを向く筐体２４０の第１の面２４１上に位置してもよく、副マイクロフォン１３０は、第２の方向２１１Ｂを向く筐体２４０の第２の面２４２上に位置してもよい。第２の方向２１１Ｂは、第１の方向２１１Ａと反対であり、換言すると、第１の方向２１１Ａは、第２の方向２１１Ｂに実質的に直交する。
【００５７】
図３は、例示目的のみのため、筐体２４０の対向する側にある平行な複数の平面に位置し、反対方向２１１Ａ、１１１Ｂを向く主マイクロフォンアレー１１０及び副マイクロフォン１３０を示すが、主アレー１１０及び副マイクロフォン１３０は、垂直な複数の平面等を含む任意の適した関係で位置してもよい。換言すると、第１及び第２の方向１１１Ａ、１１１Ｂの間に形成された角度（不図示）は、１８０°、９０°、４５°等を含む任意の適した角度及び／または任意の適した範囲の角度を含んでもよい。追加的に、いくつかの実施形態は、任意の適した複数のアレー１１０及び／または副マイクロフォン１３０を任意の適した関係で含んでもよい。
【００５８】
本明細書で説明される複数の例は、無人航空機（ＵＡＶ）または他の航空機のような信号源の位置及び速度を、システム１００を用いて音声を介して検出することに関する。しかしながら、複数のさらなる実施形態は、車両、人間、動物、デバイス等を含む他の静止及び／または移動式の対象の位置及び速度を検出することに関してもよく、開示された複数の例及び複数の例示的実施形態は、開示されたシステム１００の範囲を限定するものと解されてはならない。
【００５９】
追加的に、システム１００が航空機上に位置するいくつかの実施形態において、システム１００は、対象から反射された航空機の音声シグネチャを検出し、この検出結果を用いることによって対象を回避してもよい。例えば、システム１００は、複数のエコー位置決定技術を用いることにより、システム１００が位置する航空機からの音声のエコーに基づいて、複数の対象を回避してもよい。
【００６０】
様々な実施形態は、少なくとも１つの第２の航空機３０５（図１６に示される）の位置及び速度を検出する地上のアセンブリ１１０５（図１６に示される）を含んでもよい。複数の他の実施形態において、図４−６に示されるように、システム１００は、無人航空機（ＵＡＶ）を含第１の航空機２００と動作可能に接続されてもよく、及び／またはこの上に位置してもよい。例えば、図５および６に示されるように、アレー１１０は、第１の航空機２００の第１の面３１５上に位置してもよく、副マイクロフォン１３０は、第１の航空機２００の第２の面３２０上に位置してもよい。
【００６１】
図４に示されるように、第１の航空機２００は、筐体２０１と、筐体２０１に回転可能に接続される複数のロータ２０２とを含んでもよい。複数のロータ２０２は、回転することにより、第１の航空機２００に推進及び回転性能を付与する。第１の航空機２００は、複数のロータ２０２の回転及び／または複数のロータ２０２を駆動するモータ（不図示）によって生じる音を発することがある。この音は、第１の航空機２００の動作中は実質的に一定なことがあり、複数の環境音と比較して、固有なことがある。異なるタイプの第１及び／または第２の航空機２００、３０５に対して固有であることにより、第１及び／または第２の航空機２００、３０５から発せられた複数の音は、第１の航空機２００に固有の音声シグネチャを与えることができる。従って、動作中の第１及び／または第２の航空機２００、３０５のこの固有の音声シグネチャは、本明細書で説明されるように、検出システム１００に対するその位置及び速度を決定するために利用可能である。追加的に、検出システム１００が第１の航空機２００の一部である場合、複数の他の航空機３０５の位置及び速度を検出することは、本明細書で説明されるように、これら他の航空機３０５の回避を提供することができる。
【００６２】
第１の航空機２００は、例示目的のみのため、本明細書においてクワッドロータＵＡＶとして示されるが、任意の適したタイプの第１の航空機２００が検出システム１００を含み得ることは明らかである。追加的に、第１の航空機２００及び／またはモバイルプラットフォームはＵＡＶを含んでもよく、航空機及び／またはモバイルプラットフォームは、追加的に及び／または代替的に、飛行機、ジェット機、ヘリコプタ等を含んでもよい。
【００６３】
図７および８は、実施形態に係る航空機の検出及び回避方法４００、５００を示すフロー図である。図７および８を参照すると、ブロック４２０において、少なくとも１つの航空機に対応する少なくとも１つの音声信号が特定される。１つまたは複数の航空機に対応する１つまたは複数の信号の特定は、任意の適した態様で実行されてもよい。例えば、上述されたように、航空機は、周囲の複数の他の音から区別するものとして特定可能な音声シグネチャを発してもよい。音声シグネチャは、周波数範囲、一組の周波数のピーク、単一の周波数ピーク及び／または１つまたは複数の周波数のピークもしくは周波数範囲のパターンを備えてもよい。
【００６４】
例えば、図１２は、例示的な音声シグネチャ９０１、９０２、９０３の３つのグラフ９００Ａ、９００Ｂ、９００Ｃを含む。第１のグラフ９００Ａは、単一の周波数ピークからなる音声シグネチャ９０１を示す。第２のグラフ９００Ｂは、複数の周波数のピークのグループ化された範囲からなる音声シグネチャ９０２を示す。第３のグラフ９００Ｃは、３つの別個の複数の周波数のピークからなる音声シグネチャ９０３を示す。いくつかの実施形態において、選択された航空機に関連付けられた信号を特定することは、選択された航空機の既知の音声シグネチャ９０１、９０２、９０３に直接（及び／またはほぼ）一致する信号を特定することを含んでもよい。
【００６５】
しかしながら、本明細書で説明されるように、第２の航空機３０５（図５および６に示される）の音声シグネチャは、ドップラー効果に応じて、より高くまたはより低く認識され得る。換言すると、第１の航空機２００に対する信号源及び／または検出システム１００の運きは、検出システム１００によって受信された音の認識される周波数を変化させ得る。従って、いくつかの実施形態において、航空機に関連付けられた信号を特定することは、所与の音声シグネチャに一致するが、周波数がより高くまたはより低くシフトされた信号を特定することを含んでもよい。例えば、図１３は、グラフ９００Ｄ、９００Ｅ、９００Ｆを示し、これらは、図１２に示される音声シグネチャ９０１、９０２、９０３に一致し得る受信された信号９０４、９０５、９０６をそれぞれ示す。
【００６６】
グラフ９００Ｄは、音声シグネチャ９０１に対応するものとして特定可能な受信された信号９０４（破線）を示す。この例では、第２の航空機３０５がシステム１００に接近するため（例えば、図５参照）、受信された信号９０４の周波数は、ベースライン周波数９０１と比較して、より高い周波数へシフトされる。
【００６７】
グラフ９００Ｅは、音声シグネチャ９０２に対応するものとして特定可能な受信された信号９０５（複数の破線）を示す。この例では、第２の航空機３０５がシステム１００から遠ざかるため（例えば、図６参照）、受信された信号９０５の周波数は、ベースライン周波数９０２と比較して、より低い周波数へシフトされる。この例では、ベースライン周波数９０２と受信された信号９０５との間の対応は、シグネチャピークの数、同様の強度のシグネチャ及び／または各シグネチャピークの同じシフト距離に基づいて特定可能である。
【００６８】
グラフ９００Ｆは、音声シグネチャ９０３に対応するものとして特定可能な受信された信号９０６（複数の破線）を示す。この例では、第２の航空機３０５がシステム１００に接近するため（例えば、図５参照）、受信された信号９０６の周波数は、ベースライン周波数９０３と比較して、より高い周波数へシフトされる。この例では、ベースライン周波数９０３と受信された信号９０６との間の対応も、シグネチャピークの数、同様の強度のシグネチャ及び／または各シグネチャピークの同じシフト距離に基づいて特定可能である。
【００６９】
複数の航空機の自然に発生する複数の音声シグネチャは、特定可能だが（例えば、モータ及び／または複数のロータの音声シグネチャ）、いくつかの実施形態において、複数の航空機は、音声シグネチャ及び／またはシリアルナンバー等の他の固有の特定信号をブロードキャストするスピーカを含んでもよい。このような音声シグネチャは、上述されたように、パターンを含む音声シグネチャであってもよい。例えば、一実施形態において、音声シグネチャは、シグネチャ９０１、９０２および９０３の間で、各々が１秒間を有するようなサイクルで変化してもよい。他の例において、音声シグネチャ９０３は、（例えば、モールス信号と同様の）パターンを生成するために、１つまたは複数の選択された時間長にわたって、オン及びオフでブロードキャストされてもよい。このような音声シグネチャは、亜音速、可聴及び／または超音速であってもよい。いくつかの実施形態において、各航空機がその関連付けられた固有の音声シグネチャに基づいて特定可能なように、（例えば、ＭＡＣアドレスと同様の）複数の固有の音声シグネチャが、所与の航空機の各々に対して付与されてもよい。
【００７０】
図７および８に戻ると、方法４００、５００は、第２の航空機３０５の位置及び速度が特定されるブロック６００に続く。決定ブロック４３０において、第２の航空機３０５（図５および６に示される）が第１の航空機２００（図５および６に示される）と衝突する進路上にあるか否かが決定される。例えば、第１の航空機２００の速度及び位置は、衝突が起こり得るか否かを決定するために、第２の航空機３０５の決定された速度及び位置と比較されてもよい。
【００７１】
衝突する進路が存在しないと決定された場合、方法４００、５００は、現在の進路が維持されるブロック４４０に続く。しかしながら、衝突する進路が存在すると決定された場合、方法４００は、回避操縦が実行されるブロック４５０に続く。回避操縦は、衝突を防止可能な任意の適した進路修正または移動を含んでもよく、これは、接近する第２の航空機３０５と反対方向への移動、接近する第２の航空機３０５と直交方向への移動、接近する第２の航空機３０５の周囲での移動、または接近する第２の航空機３０５の通過を可能とする位置でのホバリングを含む。
【００７２】
決定ブロック４６０において、第２の航空機３０５が飛行を終了したか否かが決定され、終了した場合、方法４００、５００は、ブロック４９９において完了する。しかしながら、第２の航空機３０５の飛行が終了されていない場合、より詳細に後述されるように、方法４００のサイクルは、ブロック４２０（図７に示される）に戻ってもよく、または代替的に、方法５００のサイクルは、ブロック４１０（図８に示される）に戻ってもよい。従って、第１の航空機２００が接近または近接する他の航空機３０５を連続的に検出及び回避することができるように、第１の航空機２００が飛行する間、方法４００、５００は継続する。
【００７３】
いくつかの実施形態において、複数の音声信号は、ノイズを除去するために、事前に処理されてもよい。例えば、図８を参照すると、方法５００は、ブロック４１０において開始し、ここで、複数の音声信号は、ノイズ除去のために処理される。様々な実施形態において、アレー１１０の複数のマイクロフォン１１２の各々は、それぞれの音声信号を受信してもよく、副マイクロフォン１３０から受信されたノイズ音声信号は、アレー１１０の複数のマイクロフォン１１２によって受信されたそれぞれの音声信号から除去されてもよい。
【００７４】
様々な実施形態において、副マイクロフォン１３０から受信されたノイズ信号は、バックグラウンドノイズを実質的に表すものと仮定され、アレー１１０の複数のマイクロフォン１１２からの音声信号は、望ましいターゲット信号にバックグラウンドノイズが加えられたものを表す。従って、アレー１１０の複数のマイクロフォン１１２からのそれぞれの音声信号から、副マイクロフォン１３０からの音声信号を除去することによって、望ましいターゲット信号が残り得る。
【００７５】
従って、副マイクロフォン１３０が位置するＵＡＶ筐体２０１の部分に対向する及び／またはその遠位にある、ＵＡＶ筐体２０１（図４に示される）の選択された部分に、アレー１１０を位置させることが有利となり得る。副マイクロフォン１３０は、それにより、バックグラウンドノイズ及びターゲット信号の代わりに、周囲のバックグラウンドノイズを主に（及び／またはそれのみを）受信する。例えば、図５および６を参照すると、第２の航空機３０５は、第１の航空機２００に接近し（図５に示されるように）、またはこれから遠ざかる（図６に示されるように）。より詳細には、第２の航空機３０５は、第１の航空機２００の筐体２０５の第１の面３１５上に位置するアレー１１０に接近するか、またはこれから遠ざかる。第２の航空機３０５からの音３１０は、ゆえに、最初にアレー１１０に遭遇し、副マイクロフォン１３０に達する前に、実質的に弱められ及び／またはブロックされる。換言すると、第２の航空機３０５からの複数の音声信号または音３１０は、副マイクロフォン１３０と比較して実質的により高いレベルで検出可能である。アレー１１０及び副マイクロフォン１３０の相対的な配置は、アレー１１０の複数のマイクロフォン１１２の音声信号からの、副マイクロフォン１３０のノイズ信号の除去を可能とし得るものであり、その結果、音３１０は、第２の航空機３０５から発せられる。
【００７６】
対照的に、いくつかの実施形態において、副マイクロフォン１３０のノイズ信号は、アレー１１０によって取得された複数の音声信号から除去されない。アレー１１０によって取得された複数の音声信号は、それにより、処理されてもよく、さもなければ、４１０において、ノイズ除去を行うことなく、本明細書で説明されたように取り扱われてもよい。いくらか異なるように説明される、いくつかの実施形態において、システム１００は、副マイクロフォン１３０を省略してもよい。例えば、上述されたように、図７は、代替的な実施形態に係る航空機の検出及び回避方法４００を示すフロー図であり、ここで、ノイズは、複数の受信された音声信号から除去されなくてもよい。
【００７７】
図９は、第２の航空機３０５のような信号源の位置及び速度を決定する方法６００の例示的な実施形態６００Ａを示す。ブロック６１０において、複数の音声信号に対して方向解析が実行され、ブロック６２０において、複数の音声信号に対して強度解析が実行される。方向解析は、６１０において、さらに詳細に後述される複数の方法を含む、任意の適した態様で実行されてもよい。強度解析は、６２０において、複数の音声信号の相対的な強度を決定することを含んでもよい。例えば、複数の受信された音声信号が、信号源のタイプと関連付けられ得るベースライン強度と比較されてもよい。強度解析は、システム１００からの、第２の航空機３０５のような信号源の相対的な距離を決定するように構成されてもよい。
【００７８】
様々な実施形態において、信号源の位置及び速度は、信号源の距離及び／または方向を含む信号源の決定された位置の複数の変化を観察することによって決定されてもよい。
【００７９】
図１０は、第２の航空機３０５のような信号源の位置及び速度を決定する方法６００の例示的な実施形態６００Ｂを示す。方法６００は、ブロック７１０において開始し、ここで、第１の信号サンプルの周波数推定が実行される。
【００８０】
例えば、マトリックスＡが複数の信号源の属性を示すと仮定すると（（Ａ＝｛ａ１，ａ２，…，ａＮ｝）という）、ａｉは、周波数（ｆ）及び／または入射角（θ）の関数である。さらに、Ｆは、複数のソース信号を表し、Ｗは、ノイズを示すものと仮定する。受信されたソース及びノイズ信号の合成は、Ｘ＝ＡＦ＋Ｗとして示されてもよい。ＲｘがＸの共分散マトリックスを示すと仮定すると、Ｒｘマトリックスの固有値は、｛λ１，λ２，…，λＮ｝である。複数の信号源が、複数の固有値の中に複数のＤ信号を有する場合、Ｎ−Ｄ固有値は、等しい。換言すると、｛λＤ＋１，λＤ＋２，…，λＤ＋Ｎ｝は、ノイズ空間に対応し、他の複数のＤ固有値は、信号空間に対応する。さらに、ＥＮは、Ｒｘマトリックスの固有値｛λＤ＋１，λＤ＋２，…，λＮ｝に対応する複数の固有ベクトルを示すと仮定する。これらの固有ベクトルは、ノイズ空間を示す。ノイズ空間及び信号空間は、必ず直交してもよい。ゆえに、信号空間及びノイズ空間が直交する場合、信号空間及びノイズ空間の内積は０となる。追加的に、Ｐ（ω）＝１／ａ＊（ω）ＥＮＥＮ＊ａ（ω）は、内積の逆数を示すと仮定する。角周波数ωによる信号パワーＰの変化間の関係は、図１４に示され、ここで、図中の各ピークに対応する周波数は、それぞれの音源の周波数を示す。
【００８１】
ブロック７２０において、第１の信号サンプル源の信号の方向が決定されてもよい。例えば、一実施形態において、信号空間及びノイズ空間の内積は、算出されてもよい。上述された周波数推定と対照的に、ここで、信号空間は、Ｐ（θ）＝１／ａ＊（θ）ＥＮＥＮ＊ａ（θ）によって表される入射角の変化と共に変化してもよい。図１５に示されるように、各ピークに対応する角度は、それぞれの音源の方向を示す。信号強度は、このピーク値に比例する。
【００８２】
さらなる実施形態において、周波数推定及び信号方向の決定は、任意の適した態様で実行されてもよい。例えば、周波数推定及び信号方向の決定は、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎアルゴリズム（ＭＵＳＩＣアルゴリズム）実装の一部として行われてもよい（例えば、全目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる、Ｓｃｈｍｉｄｔ，  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  Ｏｎ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  Ａｎｄ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，  Ｖｏｌ．  ＡＰ−３４．  Ｎｏ．  ３，  Ｍａｒｃｈ  １９８６を参照）。
【００８３】
ブロック７３０において、第２の信号サンプルの周波数推定が実行され、ブロック７４０において、第２の信号サンプル源の信号の方向が決定される。ブロック７５０において、信号源が第１の航空機２００に接近するか、またはこれから遠ざかるかが決定される。例えば、図５に示されるように、信号源（すなわち、第２の航空機３０５）が検知する航空機２００に向かって移動する場合、ドップラー効果によって、第２の航空機３５０からの音３１０Ａの周波数は、第２の航空機３５０が静止するまたは検知する航空機２００から遠ざかる場合より高いと認識される。
【００８４】
対照的に、図６に示されるように、信号源（すなわち、第２の航空機３０５）が検知する航空機２００から遠ざかる場合、ドップラー効果によって、第２の航空機３５０からの音３１０Ａの周波数は、第２の航空機３５０が静止するまたは検知する航空機２００に向かって移動する場合より低いと認識される。
【００８５】
換言すると、検知する航空機２００に向かって移動する第２の航空機３０５の信号源は、複数の音波３１０Ａを圧縮させ、ゆえに、より高い周波数またはより高いピッチを有するものと認識させる。一方、検知する航空機２００から遠ざかって移動する第２の航空機３０５の信号源は、複数の音波３１０Ａを拡張させ、ゆえに、より低い周波数またはより低いピッチを有するものと認識させる。従って、連続的な信号源の複数のサンプルの周波数を比較することによって、信号源が接近するかまたはこれから遠ざかるかが決定可能である。
【００８６】
追加的に、及び／または代替的に、信号強度も、信号源が接近するかまたはこれから遠ざかるかを確認するために利用可能である。例えば、信号の信号強度及びピッチが増大する場合、信号源が接近すると決定されてもよい。同様に、信号の信号強度及びピッチが低減する場合、信号源が遠ざかると決定されてもよい。
【００８７】
ゆえに、ドップラー効果に従って、信号源が接近するかまたはこれから遠ざかるかが決定されてもよい。信号源の強度は、このような決定の助けとなり得る。例えば、周波数が増大し、強度が向上する場合、信号源が接近すると決定されてもよい。さもなければ、信号源が遠ざかると決定されてもよい。
【００８８】
ブロック７６０において、主マイクロフォンアレー１１０からの信号源の距離が、決定される。例えば、いくつかの実施形態において、信号強度に基づいて、このような決定がなされてもよい。換言すると、よりうるさい信号は、より静かな信号より近いと決定されてもよい。いくつかの実施形態において、距離は、所与の信号源に対応する既知のまたは仮定された距離及び強度値に基づいて、算出されてもよい。例えば、信号源が「タイプＡ」のＵＡＶと決定された場合、様々な距離におけるこのＵＡＶの動作強度は既知のことがあり、受信された信号の強度は、これら既知の値と比較されることにより、距離の値を推定してもよい。複数の他の実施形態において、複数の距離の値は、所与の信号源の仮定された複数の動作強度に基づいて推定されてもよい。いくつかの実施形態において、複数の距離は、距離の単位（例えば、メートル）であってもよく、または、概して記述的な距離範囲（例えば、非常に遠い、遠い、近い、非常に近い等）であってもよい。
【００８９】
ブロック７７０において、信号源の現在の位置及び速度は、決定される。例えば、このような決定は、本明細書で説明されるように、１つまたは複数の信号の方向の決定、距離の決定及び／または接近／遠ざかることの決定に基づいてなされてもよい。
【００９０】
ブロック７８０において、信号源の方位は、任意に決定されてもよい。例えば、ブロック７７０に関して上述されたように、信号源の現在位置を算出することに加えて、信号源の方位または将来的な位置及び／または速度／複数の速度を推定することも有利となり得る。このような決定は、本明細書で説明されるように、１つまたは複数の速度決定、位置決定、信号の方向の決定、距離の決定及び／または接近／遠ざかることの決定に基づいてもよい。
【００９１】
様々な実施形態において、７８０における信号源の方位の決定は、行われない。例えば、図１１は、第２の航空機３０５のような信号源の位置及び速度を決定する方法６００の例示的な実施形態６００Ｃを示し、ここで、信号源の方位の決定は、行われない。
【００９２】
追加的に、本明細書で説明される複数の方法のいずれかは、非一時的機械可読記憶媒体上でエンコードされるコンピュータ製品において具現されてもよい。例えば、非一時的機械可読記憶媒体は、フラッシュドライブのようなポータブルメモリデバイス、または、図１および２に示される検知デバイス１２０の一部であるメモリ１２２のようなデバイスに関連付けられたメモリを含んでもよい。このようなコンピュータ製品は、任意の適した処理デバイスによって実行されてもよく、これは、図１および２に示される検知デバイス１２０の一部であるプロセッサ１２１を含んでもよい。
【００９３】
追加的に、本明細書で説明される様々な実施形態は、第２の航空機３０５（図５および６に示される）を検出する第１の航空機２００に関するが、いくつかの実施形態においては、複数の地上用車両、複数のステーションまたは複数のデバイスも、検出システム１００を含んでもよい。複数のさらなる実施形態において、複数の地上用車両、複数のステーションまたは複数のデバイスは、１つまたは複数の第１の航空機２００と動作可能に接続されてもよく、このことは、データを共有するように構成されていない可能性のある複数の他の航空機３０５の位置を含むデータを、第１の航空機２００と共有するために有利となり得る。
【００９４】
例えば、図１６は、ネットワーク１１１０を介して基地局１１０５と動作可能に接続される第１の航空機２００を含むシステム１１００を示す例示的なネットワーク図である。基地局１１０５及び第１の航空機２００の各々は、それぞれの検出システム１００を備えてもよい。従って、様々な実施形態において、基地局１１０５及び第１の航空機２００の１つまたは両方は、第２の航空機３０５を含む様々な対象の位置及び速度を検出することができる。第２の航空機３０５の位置及び速度を基地局１１０５及び第１の航空機２００の両方によって検出することは、このような複数の検出がネットワーク１１１０を介して共有可能であり、かつ、第２の航空機３０５の決定された位置及び速度の精度向上に利用可能であるため、有利となり得る。追加的に、基地局１１０５が第１の航空機２００の位置及び速度を検出することは、このような位置及び速度がネットワーク１１１０を介して第１の航空機２００に提供可能であり、それにより、第１の航空機２００が自己の位置及び速度についてのデータを有することができるため、有利となり得る。
【００９５】
図１７−２０は、複数の主マイクロフォンアレー１１０及び複数の副マイクロフォン１３０の複数の選択された組み合わせを含む航空機の４つの代替的な実施形態１２１０、１２２０、１２３０、１２４０の複数の例を示す。図１７は、第１の航空機１２１０上に位置する検出システム１００の例示的な代替的実施形態であり、ここで、検出システム１００は、第１及び第２の主マイクロフォンのアレー１１０と、航空機１２１０の対向する複数の側に位置し、反対方向を向く第１及び第２の副マイクロフォン１３０とを含む。このような実施形態は、航空機１２１０の対向する複数の側から接近する複数の信号源の検出の向上に有利となり得る。
【００９６】
図１８は、第１の航空機１２２０上に位置する検出システム１００の他の例示的な代替的実施形態であり、ここで、検出システム１００は、第１及び第２の主マイクロフォンの複数のアレー１１０と、航空機１２２０上に垂直に位置し、外側を向く第１及び第２の副マイクロフォン１３０とを含む。このような実施形態は、航空機１２２０の異なる複数の側から接近する複数の信号源の検出の向上に有利となり得る。
【００９７】
従って、図１７および１８に示されるように、いくつかの実施形態において、検出システム１００は、第１の方向を向く第１の主マイクロフォンアレーと、第２の方向を向く第１の副マイクロフォンと、第３の方向を向く第２の主マイクロフォンアレーと、第４の方向を向く第２の副マイクロフォンとを含んでもよい。様々な実施形態において、第１、第２、第３及び第４の方向のうち少なくとも２つは、複数の異なる方向であってもよい。
【００９８】
図１９は、航空機１２３０上に位置する検出システム１００のさらなる例示的な代替的実施形態であり、ここで、検出システム１００は、単一の主マイクロフォンアレー１１０を含む。このような実施形態は、副マイクロフォン１３０を介してのノイズ低減が不要の場合に有利となり得る。
【００９９】
図２０は、第１の航空機１２４０上に位置する検出システム１００のまたさらなる例示的な代替的実施形態であり、ここで、検出システム１００は、航空機１２４０上に位置する４つの別個の主マイクロフォンアレー１１０を含む。このような実施形態は、副マイクロフォン１３０を介してのノイズ低減が不要の場合に、航空機１２４０の様々な側から接近する複数の信号源の検出の向上に有利となり得る。
【０１００】
複数の説明された実施形態は、様々な複数の変更及び代替的な複数の形式の対象たり得るものであり、これらの複数の具体例は、複数の図面において、例示を目的として示されたものであり、本明細書において詳細に説明されている。しかしながら、複数の説明された実施形態は、開示された複数の特定の形式または方法に限定されるものではなく、反対に、本開示は、全ての変更、均等物及び代替物を包含するものであることを理解されたい。
【図１】
2017515092.tif 000003
【図２】
2017515092.tif 000004
【図３】
2017515092.tif 000005
【図４】
2017515092.tif 000006
【図５】
2017515092.tif 000007
【図６】
2017515092.tif 000008
【図７】
2017515092.tif 000009
【図８】
2017515092.tif 000010
【図９】
2017515092.tif 000011
【図１０】
2017515092.tif 000012
【図１１】
2017515092.tif 000013
【図１２】
2017515092.tif 000014
【図１３】
2017515092.tif 000015
【図１４】
2017515092.tif 000016
【図１５】
2017515092.tif 000017
【図１６】
2017515092.tif 000018
【図１７】
2017515092.tif 000019
【図１８】
2017515092.tif 000020
【図１９】
2017515092.tif 000021
【図２０】
2017515092.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月30日(2016.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
複数の説明された実施形態は、様々な複数の変更及び代替的な複数の形式の対象たり得るものであり、これらの複数の具体例は、複数の図面において、例示を目的として示されたものであり、本明細書において詳細に説明されている。しかしながら、複数の説明された実施形態は、開示された複数の特定の形式または方法に限定されるものではなく、反対に、本開示は、全ての変更、均等物及び代替物を包含するものであることを理解されたい。
［項目１］
対象の少なくとも一部に電力供給を行うために用いられるバッテリアセンブリを放電する方法であって、
上記対象への電力供給がオフにされたときを検出するステップと、
タイマにより、上記対象への上記電力供給がオフにされてから経過した時間長を検出するステップと、
上記時間長が時間長の閾値を超える場合に、上記バッテリアセンブリの制御された自己放電を開始するステップと、
を含む、方法。
［項目２］
上記速度変化を推定するステップは、ドップラー解析に基づく、項目１に記載の方法。
［項目３］
主マイクロフォンアレーから複数の音声信号の第１のセットを取得するステップをさらに含む、項目１または２に記載の方法。
［項目４］
副マイクロフォンから第１のノイズ音声信号を取得するステップをさらに備える、項目３に記載の方法。
［項目５］
上記第１のセットの各音声信号から上記ノイズ音声信号を除去するステップをさらに含む、項目４に記載の方法。
［項目６］
上記除去するステップに基づいて、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成するステップをさらに含む、項目５に記載の方法。
［項目７］
複数の音声信号の上記第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するステップをさらに含む、項目４から６のいずれか１項に記載の方法。
［項目８］
上記複数の音声信号の第１の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するステップをさらに含む、項目７に記載の方法。
［項目９］
上記除去するステップに基づいて、複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するステップをさらに含む、項目８に記載の方法。
［項目１０］
複数の音声信号の上記第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するステップをさらに含む、項目９に記載の方法。
［項目１１］
複数の音声信号の上記第２の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するステップをさらに含む、項目１０に記載の方法。
［項目１２］
上記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップをさらに含む、項目１１に記載の方法。
［項目１３］
上記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップは、複数の音声信号の上記第１及び第２の処理されたセットのドップラー解析を実行することを含む、項目１２に記載の方法。
［項目１４］
上記ドップラー解析を実行する上記ステップと、複数の音声信号に対して上記方向解析を実行するステップと、上記複数の音声信号に対して上記周波数解析を実行する上記ステップとに基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するステップをさらに含む、項目１から１３のいずれか１項に記載の方法。
［項目１５］
項目１から１４のいずれか１項に記載の方法によって決定された、信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が、移動プラットフォームの検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、
上記移動プラットフォームの上記進路を変更することによって、上記信号源を回避するステップと、
を備える、信号源を回避する方法。
［項目１６］
上記移動プラットフォームの上記進路を変更するステップは、上記信号源の決定された位置から反対方向に移動することを含む、項目１５に記載の方法。
［項目１７］
上記移動プラットフォームの上記進路を変更する上記ステップは、上記信号源の決定された位置から直交方向に移動することを含む、項目１５に記載の方法。
［項目１８］
上記移動プラットフォームの上記進路を変更するステップは、上記信号源の決定された位置の周囲を移動することを含む、項目１５に記載の方法。
［項目１９］
上記移動プラットフォームの上記進路を変更するステップは、移動を停止することと、定位置でホバリングすることとを含む、項目１５に記載の方法。
［項目２０］
上記移動プラットフォームは、航空機である、項目１５から１９のいずれか１項に記載の方法。
［項目２１］
上記航空機は、無人航空機である、項目２０に記載の方法。
［項目２２］
信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラム製品であって、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、項目１から１４のいずれか１項に記載の方法を実行するための命令を備える、コンピュータプログラム製品。
［項目２３］
信号源を回避するためのコンピュータプログラム製品であって、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、項目１５から２１のいずれか１項に記載の方法を実行するための命令を備える、コンピュータプログラム製品。
［項目２４］
信号源の位置及び速度を決定する項目１から１４のいずれか１項に記載の方法が、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される、コンピュータプログラム製品。
［項目２５］
信号源を回避する項目１５から２１のいずれか１項に記載の方法が、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される、コンピュータプログラム製品。
［項目２６］
物理的空間における信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラム製品であって、非一時的機械可読記憶媒体上でエンコードされ、
複数の音声信号の第１のセットの複数の音声信号の各々からノイズ音声信号を除去することにより、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成するための命令と、
複数の音声信号の上記第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するための命令と、
複数の音声信号の上記第１の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、
複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するための命令と、
複数の音声信号の上記第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するための命令と、
複数の音声信号の上記第２のセットに基づいて、第２の信号源の信号の方向を決定するための命令と、
複数の音声信号の上記第１及び第２の処理されたセットに対してドップラー解析を実行することにより、上記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するための命令と、
上記ドップラー解析、上記方向解析及び上記周波数解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための命令と、
を含む、コンピュータプログラム製品。
［項目２７］
信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラム製品であって、非一時的機械可読記憶媒体上でエンコードされ、
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するための命令と、
複数の音声信号の第１のセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するための命令と、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するための命令と、
複数の音声信号の上記第２のセットに基づいて、第２の信号源の信号の方向を決定するための命令と、
複数の音声信号の上記第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することにより、上記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するための命令と、
上記ドップラー解析、上記方向解析及び上記周波数解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための命令と、
を含む、コンピュータプログラム製品。
［項目２８］
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の上記第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の上記第２のセットに基づいて、上記信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の上記第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することによって、上記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップと、
上記ドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するステップと、
を含む、信号源の位置及び速度を決定する方法。
［項目２９］
上記ドップラー解析、上記方向解析及び戦記強度解析に基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するステップをさらに含む、項目２８に記載の方法。
［項目３０］
信号源の位置及び速度を決定する項目２８または２９に記載の方法によって決定された、信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が、移動プラットフォーム上の検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、
上記移動プラットフォームの上記進路を変更することによって、上記信号源を回避するステップと、
を備える、信号源を回避する方法。
［項目３１］
上記移動プラットフォームは、航空機である、項目３０に記載の方法。
［項目３２］
上記航空機は、無人航空機である、項目３１に記載の方法。
［項目３３］
信号源の位置及び速度を決定するためのシステムであって、
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の上記第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の上記第２のセットに基づいて、上記信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、
を備える方法を実装するように構成される、システム。
［項目３４］
信号源を回避するためのシステムであって、
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の上記第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の上記第２のセットに基づいて、上記信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の上記第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することによって、上記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップと、
上記ドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するステップと、
信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が、移動プラットフォーム上の検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、
上記移動プラットフォームの上記進路を変更することによって、上記信号源を回避するステップと、
を備える方法を実装するように構成される、システム。
［項目３５］
信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラム製品であって、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、項目２８または２９に記載の方法を実行するための命令を備える、コンピュータプログラム製品。
［項目３６］
信号源を回避するためのコンピュータプログラム製品であって、１つまたは複数の機械可読記憶媒体上でエンコードされ、項目３０から３２のいずれか１項に記載の方法を実行するための命令を備える、コンピュータプログラム製品。
［項目３７］
信号源の位置及び速度を決定する項目２８から２９のいずれか１項に記載の方法が、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される、コンピュータプログラム製品。
［項目３８］
信号源を回避する項目３０から３２のいずれか１項に記載の方法が、非一時的記憶媒体に格納された一連の命令として提供される、コンピュータプログラム製品。
［項目３９］
第１の主マイクロフォンアレーと、
副マイクロフォンと、
複数の音声信号のドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための処理装置と、
を備える、音声検知システム。
［項目４０］
筐体と、
上記筐体上に位置し、複数のマイクロフォンを含む第１の主マイクロフォンアレーと、
上記筐体上に位置する第１の副マイクロフォンであって、上記第１の主マイクロフォンアレーと動作可能に接続される、第１の副マイクロフォンと、
複数の音声信号の方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための処理デバイスと、
を備える、音声検知システム。
［項目４１］
信号源の位置及び速度の上記決定は、ドップラー解析にさらに基づく、項目４０に記載の音声検知システム。
［項目４２］
上記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、平行だが、上記筐体上の複数の異なる平面に位置する、項目４０または４１に記載の音声検知システム。
［項目４３］
上記第１の主マイクロフォンアレーは、第１の方向を向き、上記第１の副マイクロフォンは、上記第１の方向と異なる第２の方向を向く、項目４０から４２のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目４４］
上記第１の方向は、上記第２の方向の反対である、項目４３に記載の音声検知システム。
［項目４５］
上記第１の方向は、上記第２の方向に実質的に直交する、項目４３に記載の音声検知システム。
［項目４６］
上記第１の主マイクロフォンアレーの上記複数のマイクロフォンは、複数の行及び列を有するマトリックス構成の基板に位置する、項目４０から４５のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目４７］
上記第１の主マイクロフォンアレーの上記複数のマイクロフォンは、実質的に同じ平面に位置する、項目４０から４６のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目４８］
上記筐体内に位置し、上記第１の主マイクロフォンアレー及び上記第１の副マイクロフォンと動作可能に接続されるプロセッサ及びメモリをさらに備える、項目４０から４７のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目４９］
上記筐体上に位置し、上記第１の主マイクロフォンアレー及び上記第１の副マイクロフォンと動作可能に接続される第２の主マイクロフォンアレーをさらに備える、項目４０から４８のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目５０］
上記筐体上に位置し、上記第１及び第２の主マイクロフォンアレー及び上記第１の副マイクロフォンと動作可能に接続される第２の副マイクロフォンをさらに備える、項目４９に記載の音声検知システム。
［項目５１］
上記第１の主マイクロフォンアレーは、第１の方向を向き、
上記第１の副マイクロフォンは、第２の方向を向き、
上記第２の主マイクロフォンアレーは、第３の方向を向き、
上記第２の副マイクロフォンは、第４の方向を向き、
上記第１、第２、第３及び第４の方向のうち少なくとも２つは、複数の異なる方向である、項目５０に記載の音声検知システム。
［項目５２］
上記第１の方向は、上記第２の方向と反対であり、上記第３の方向は、上記第４の方向と反対である、項目５１に記載の音声検知システム。
［項目５３］
上記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、平行だが、上記筐体上の複数の異なる平面に位置し、
上記第２の主マイクロフォンアレー及び第２の副マイクロフォンは、平行だが、上記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンの位置と実質的に直交する上記筐体上の複数の異なる平面に位置する、項目５０に記載の音声検知システム。
［項目５４］
上記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、超音波を検出するように構成される、項目４０から５３のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目５５］
上記第１の主マイクロフォンアレー及び第１の副マイクロフォンは、亜音速音を検出するように構成される、項目４０から５４のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目５６］
上記処理デバイスは、複数の音声信号の上記第１のセットの複数の音声信号の各々から、上記第１の副マイクロフォンによって取得されたバックグラウンドノイズ音声信号を除去することにより、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成するようにさらに構成される、項目４０から５５のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目５７］
上記処理デバイスは、複数の音声信号の上記第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するようにさらに構成される、項目５６のいずれかに記載の音声検知システム。
［項目５８］
上記処理デバイスは、複数の音声信号の上記第１の処理されたセットに基づいて、信号源の信号の方向を決定するようにさらに構成される、項目５７に記載の音声検知システム。
［項目５９］
上記処理デバイスは、複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するようにさらに構成される、項目５８に記載の音声検知システム。
［項目６０］
上記処理デバイスは、複数の音声信号の上記第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するようにさらに構成される、項目５９に記載の音声検知システム。
［項目６１］
上記処理デバイスは、複数の音声信号の上記第２の処理されたセットに基づいて、上記信号源の第２の信号の方向を決定するようにさらに構成される、項目６０に記載の音声検知システム。
［項目６２］
上記処理デバイスは、上記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するようにさらに構成される、項目６１のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目６３］
上記処理デバイスは、複数の音声信号の上記ドップラー解析、上記方向解析及び上記強度解析に基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するようにさらに構成される、項目６２のいずれか１項に記載の音声検知システム。
［項目６４］
筐体と、
上記筐体上に位置し、複数のマイクロフォンを備える第１の主マイクロフォンアレーと、
上記筐体上に位置する第１の副マイクロフォンであって、上記第１の主マイクロフォンアレーと動作可能に接続される、第１の副マイクロフォンと、
上記音声検知システムの複数の音声信号の方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するための処理デバイスと、
を備える、移動プラットフォーム。
［項目６５］
上記移動プラットフォームは、無人航空機である、項目６４に記載の移動プラットフォーム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の音声信号に対する方向解析を実行するステップと、
前記複数の音声信号に対して強度解析を実行するステップと、
を含む、信号源の位置及び速度を決定する方法。
【請求項２】
前記方向解析を実行するステップ及び前記強度解析を実行するステップの少なくとも１つは、ドップラー解析に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
主マイクロフォンアレーから複数の音声信号の第１のセットを取得するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
副マイクロフォンから第１のノイズ音声信号を取得するステップをさらに備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のセットの各音声信号から前記第１のノイズ音声信号を除去するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記除去するステップに基づいて、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
複数の音声信号の前記第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の音声信号の第１の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記除去するステップに基づいて、複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
複数の音声信号の前記第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行するステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
複数の音声信号の前記第２の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップは、複数の音声信号の前記第１及び第２の処理されたセットのドップラー解析を実行することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
ドップラー解析を実行する前記ステップと、複数の音声信号に対して前記方向解析を実行するステップと、前記複数の音声信号に対して周波数解析を実行する前記ステップとに基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するステップをさらに含む、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法によって決定された、信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が、移動プラットフォームの検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、
前記移動プラットフォームの前記進路を変更することによって、前記信号源を回避するステップと、
を備える、信号源を回避する方法。
【請求項１６】
前記移動プラットフォームの前記進路を変更するステップは、前記信号源の決定された位置から反対方向または直交方向に移動することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記移動プラットフォームの前記進路を変更するステップは、前記信号源の決定された位置の周囲を移動することを含む、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記移動プラットフォームの前記進路を変更するステップは、移動を停止することと、定位置でホバリングすることとを含む、請求項１５から１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記移動プラットフォームは、航空機である、請求項１５から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記航空機は、無人航空機である、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラムであって、請求項１から１４のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項２２】
信号源を回避するためのコンピュータプログラムであって、請求項１５から２０のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項２３】
物理的空間における信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラムであって、
複数の音声信号の第１のセットの複数の音声信号の各々からノイズ音声信号を除去することにより、複数の音声信号の第１の処理されたセットを生成することと、
複数の音声信号の前記第１の処理されたセットに対して周波数推定を実行することと、
複数の音声信号の前記第１の処理されたセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定することと、
複数の音声信号の第２の処理されたセットを生成することと、
複数の音声信号の前記第２の処理されたセットに対して周波数推定を実行することと、
複数の音声信号の前記第２の処理されたセットに基づいて、第２の信号源の信号の方向を決定することと、
複数の音声信号の前記第１及び第２の処理されたセットに対してドップラー解析を実行することにより、前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定することと、
前記ドップラー解析、方向解析及び周波数解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定することと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。
【請求項２４】
信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラムであって、
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行することと、
複数の音声信号の第１のセットに基づいて、第１の信号源の信号の方向を決定することと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行することと、
複数の音声信号の前記第２のセットに基づいて、第２の信号源の信号の方向を決定することと、
複数の音声信号の前記第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することにより、前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定することと、
前記ドップラー解析、方向解析及び周波数解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定することと、
をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【請求項２５】
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第２のセットに基づいて、前記信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の前記第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することによって、前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップと、
前記ドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するステップと、
を含む、信号源の位置及び速度を決定する方法。
【請求項２６】
前記ドップラー解析、前記方向解析及び戦記強度解析に基づいて、信号源の将来的な位置及び速度を予測するステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
信号源の位置及び速度を決定する請求項２５または２６に記載の方法によって決定された、信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が、移動プラットフォーム上の検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、
前記移動プラットフォームの前記進路を変更することによって、前記信号源を回避するステップと、
を備える、信号源を回避する方法。
【請求項２８】
前記移動プラットフォームは、航空機である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記航空機は、無人航空機である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
信号源の位置及び速度を決定するためのシステムであって、
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第２のセットに基づいて、前記信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、
を備える方法を実装するように構成される、システム。
【請求項３１】
信号源を回避するためのシステムであって、
複数の音声信号の第１のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第１のセットに基づいて、信号源の第１の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の第２のセットに対して周波数推定を実行するステップと、
複数の音声信号の前記第２のセットに基づいて、前記信号源の第２の信号の方向を決定するステップと、
複数の音声信号の前記第１及び第２のセットのドップラー解析を実行することによって、前記信号源が検出位置に接近するかまたはこれから遠ざかるかを決定するステップと、
前記ドップラー解析、方向解析及び強度解析に基づいて、信号源の位置及び速度を決定するステップと、
信号源の決定された位置及び速度に基づいて、信号源が、移動プラットフォーム上の検出位置と衝突する進路上にあると決定するステップと、
前記移動プラットフォームの前記進路を変更することによって、前記信号源を回避するステップと、
を備える方法を実装するように構成される、システム。
【請求項３２】
信号源の位置及び速度を決定するためのコンピュータプログラムであって、請求項２５または２６に記載の方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【請求項３３】
信号源を回避するためのコンピュータプログラムであって、請求項２７から２９のいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2017515092.tif 000023
2017515092.tif 000024
2017515092.tif 000025
2017515092.tif 000026