(57)【要約】      （修正有）【課題】無人飛翔体を用いたゲームのゲーム性の向上を図ることができる無人飛翔体制御システムを提供する。【解決手段】制御システムＳは、ドローンに搭載されたカメラ１５と、カメラ１５によって撮影された撮影画像に含まれる特徴点を認識するとともに、操作者からの指令である第１指令、及び、特徴点に対応して定められた第２指令に基づいて、ドローンを制御する制御部４とを備える。第２指令は、ドローンの飛翔動作を制御する指令を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指令に応じて無人飛翔体を制御するための無人飛翔体制御システムであって、
前記無人飛翔体に搭載されているカメラと、
前記カメラによって撮影された撮影画像に含まれる特徴点を認識するとともに、操作者からの指令である第１指令、及び、前記特徴点に対応して定められた第２指令に基づいて、前記無人飛翔体を制御する制御部とを備え、
前記第２指令は、前記無人飛翔体の飛翔動作を制御する指令を含んでいることを特徴とする無人飛翔体制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無人飛翔体制御システムにおいて、
前記第２指令は、前記無人飛翔体が衝撃を受けた際に、所定の飛翔状態を維持させる制御、又は、所定の飛翔状態に復帰させる制御である飛翔状態維持制御における制御量を調整する指令を含んでいることを特徴とする無人飛翔体制御システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の無人飛翔体制御システムにおいて、
前記第２指令は、前記無人飛翔体の動作の種類に応じた移動速度、前記第１指令に対する前記無人飛翔体の動作の応答性、及び、前記第１指令に応じた前記無人飛翔体の動作の種類の少なくとも１つを含む機体特性を変動させる指令を含んでいることを特徴とする無人飛翔体制御システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の無人飛翔体制御システムにおいて、
前記第２指令は、前記無人飛翔体を前記特徴点に関連した所定の位置に向かって移動させる指令を含んでいることを特徴とする無人飛翔体制御システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の無人飛翔体制御システムにおいて、
前記カメラによって撮影可能な位置に設置されるマットを備え、
前記マットは、前記カメラによって撮影可能な面に、模様、及び、位置ごとに異なる表面形状の少なくとも一方を有していることを特徴とする無人飛翔体制御システム。
【請求項６】
カメラが搭載されている無人飛翔体を、制御部が指令に応じて制御するための無人飛翔体制御方法であって、
前記カメラが、画像を撮影する撮影工程と、
前記制御部が、前記カメラによって撮影された撮影画像に含まれる特徴点を認識する特徴点認識工程と、
前記制御部が、操作者からの指令である第１指令、及び、前記特徴点に対応して定められた第２指令に基づいて、前記無人飛翔体を制御する制御工程とを備え、
前記制御工程で、前記制御部が、前記第２指令に基づいて、前記無人飛翔体の飛翔動作を制御することを特徴とする無人飛翔体制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作者からの指令に応じて、無人飛翔体の動作を制御するための無人飛翔体制御システム、及び、無人飛翔体制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ドローン等と呼ばれる小型の無人飛翔体の普及が進んでいる。この種の無人飛翔体の活用方法としては、搭載したカメラを用いた監視業務、荷物を運ぶ配送業務等が提案されており、それらの業務に適した無人飛翔体制御システムが提案されている。
【０００３】
この種の無人飛翔体制御システムとしては、操作者が直感的に無人飛翔体を操作することができるようにするために、ユーザーインターフェースとして、ゲームパッド形式のコントローラを採用したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０５１４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の無人飛翔体制御システムでは、ゲームパッド形式のコントローラを採用していることからも明らかなように、無人飛翔体をゲーム市場にも展開することが想定されている。そして、無人飛翔体を用いたゲームとしては、例えば、２人の操作者が、自分の無人飛翔体を相手の無人飛翔体に衝突させて、相手の無人飛翔体を墜落させるといったゲームがある。
【０００６】
しかし、そのようなゲームにおいては、下方に位置しているほど地面が近く（すなわち、墜落しやすく）不利であるので、双方の操作者が自らの無人飛翔体を高い位置に移動させることばかりを優先させてしまい、本来想定しているようなゲームが行われなくなってしまうおそれもあった。
【０００７】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、無人飛翔体を用いたゲームのゲーム性の向上を図ることができる無人飛翔体制御システム、及び、無人飛翔体制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の無人飛翔体制御システムは、
指令に応じて無人飛翔体を制御するための無人飛翔体制御システムであって、
前記無人飛翔体に搭載されているカメラと、
前記カメラによって撮影された撮影画像に含まれる特徴点を認識するとともに、操作者からの指令である第１指令、及び、前記特徴点に対応して定められた第２指令に基づいて、前記無人飛翔体を制御する制御部とを備え、
前記第２指令は、前記無人飛翔体の飛翔動作を制御する指令を含んでいることを特徴とする。
【０００９】
ここで、「飛翔動作」とは、無人飛翔体の飛翔時における直接的な動作（例えば、所定の方向への移動等）の他、後述する飛翔維持制御における制御量の調整、飛翔時の動作に影響する機体特性の変動等、無人飛翔体の飛翔に間接的に影響を及ぼす動作を含む。
【００１０】
このように、本発明の無人飛翔体制御システムでは、無人飛翔体を制御するための指令として、コントローラ等を介して入力された操作者からの指令である第１指令だけでなく、カメラによる撮影画像の特徴点に対応して定められた第２指令が用いられている。
【００１１】
その撮影画像を取得するためのカメラは、無人飛翔体に搭載されたものであるので、その撮影画像の特徴点は、無人飛翔体の位置に応じて変化する。そのため、この無人飛翔体制御システムでは、操作者からの操作のみによってではなく、無人飛翔体の位置によっても、無人飛翔体の飛翔動作の制御が行われる。これにより、この無人飛翔体制御システムによれば、単純な高さ以外にも、ゲームにおいて有利な位置、又は、不利な位置を規定することができる。
【００１２】
したがって、本発明の無人飛翔体制御システムによれば、ゲームにおいて有利な位置、又は、不利な位置を規定することができるので、そのゲームにポジショニングという要素を導入して、ゲーム性の向上を図ることができる。
【００１３】
なお、第２指令を特徴点に対応して定める方法としては、例えば、特徴点の内容と無人飛翔体に対する指令との関係を定めたデータテーブルを参照して、第２指令を取得するという方法、所定のアルゴリズムを用いて、特徴点の内容に基づいて第２指令を算出するという方法等が挙げられる。ここで、「特徴点の内容」とは、認識された特徴点の数、色、形状、大きさ、種類の少なくとも１つを含む。
【００１４】
また、本発明の無人飛翔体制御システムにおいては、
前記第２指令は、前記無人飛翔体が衝撃を受けた際に、所定の飛翔状態を維持させる制御、又は、所定の飛翔状態に復帰させる制御である飛翔状態維持制御における制御量を調整する指令を含んでいることが好ましい。
【００１５】
ここで、「所定の飛翔状態」とは、高度を含む位置、移動速度及び移動方向等からなる無人飛翔体の現在の状態、又は、予め定められた状態を指す。
【００１６】
このように構成すると、無人飛翔体の位置によって、その無人飛翔体が墜落しやすいか否かを変動させることができる。これにより、ゲームにおけるポジショニングの重要度を高めて、さらにゲーム性の向上を図ることができる。
【００１７】
また、本発明の無人飛翔体制御システムにおいては、
前記第２指令は、前記無人飛翔体の動作の種類に応じた移動速度、前記第１指令に対する前記無人飛翔体の動作の応答性、及び、前記第１指令に応じた前記無人飛翔体の動作の種類の少なくとも１つを含む機体特性を変動させる指令を含んでいることが好ましい。
【００１８】
このように構成すると、無人飛翔体の位置によって、その無人飛翔体の操作のしやすさを変動させることができる。これにより、ゲームにおけるポジショニングの重要度を高めて、さらにゲーム性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、本発明の無人飛翔体制御システムにおいては、
前記第２指令は、前記無人飛翔体を前記特徴点に関連した所定の位置に向かって移動させる指令を含んでいることが好ましい。
【００２０】
このように構成すると、操作者が無人飛翔体を積極的に移動させていない状態では、無人飛翔体が所定の領域に自動的に移動するようになる。その結果、例えば、無人飛翔体同士を衝突させるタイプのゲームにおいては、無人飛翔体同士の衝突の機会を増加させることができるようになるので、さらにゲーム性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の無人飛翔体制御システムにおいては、
前記カメラによって撮影可能な位置に設置されるマットを備え、
前記マットは、前記カメラによって撮影可能な面に、模様、及び、位置ごとに異なる表面形状の少なくとも一方を有していることが好ましい。
【００２２】
このようなマットを用いると、そのマットに設けられている模様及び表面形状の少なくとも一方によって、容易に特徴点を設定することができる。
【００２３】
また、本発明の無人飛翔体制御方法は、
カメラが搭載されている無人飛翔体を、制御部が指令に応じて制御するための無人飛翔体制御方法であって、
前記カメラが、画像を撮影する撮影工程と、
前記制御部が、前記カメラによって撮影された撮影画像に含まれる特徴点を認識する特徴点認識工程と、
前記制御部が、操作者からの指令である第１指令、及び、前記特徴点に対応して定められた第２指令に基づいて、前記無人飛翔体を制御する制御工程とを備え、
前記制御工程で、前記制御部が、前記第２指令に基づいて、前記無人飛翔体の飛翔動作を制御することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る制御システムを採用したゲームを行っている状態を示す模式図。
【図２】図１の制御システムのドローンの構成を示す分解斜視図。
【図３】図１の制御システムの構成を示すブロック図。
【図４】図１の制御システムによってドローンの制御を行う際に行われる処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、実施形態に係る無人飛翔体制御システム及び無人飛翔体制御方法（以下、単に「制御システム」及び「制御方法」ともいう。）について説明する。
【００２６】
なお、以下においては、本発明の無人飛翔体制御システム及び無人飛翔体制御方法を、２人の操作者が、自分の無人飛翔体（以下、「ドローン」ともいう。）を相手のドローンに衝突させて、相手のドローンを墜落させるといったゲームに適用した場合について説明する。
【００２７】
しかし、本発明の無人飛翔体制御システム及び無人飛翔体制御方法は、このようなゲームにのみ採用し得るものではなく、指令に応じて制御される無人飛翔体を用いて行われるゲームであれば採用し得るものである。例えば、本実施形態におけるゲームのような対戦型のゲームの他、障害物のあるコースを踏破するまでのタイムを競うゲーム等にも採用し得る。
【００２８】
また、本発明における無人飛翔体としては、いわゆるドローンと呼ばれる小型のＵＡＶ（Unmanned aerial vehicle）の他、ラジコンヘリ等、操作者の指令に応じて制御される無人飛翔体であって、ゲームに用いることができるものであればよい。
【００２９】
まず、図１を参照して、本実施形態における制御システムを採用したゲームの概略を説明する。
【００３０】
図１に示すように、このゲームでは、２人の操作者Ｐが、各々のコントローラ２を操作することによって、そのコントローラ２に対応するドローン１に指令（第１指令）を送信し、そのドローン１の動作を制御する（すなわち、ドローン１を操作する）。
【００３１】
各々の操作者Ｐは、マット３によって規定されている所定のエリアの内側で、自分の操作するドローン１を、相手の操作するドローン１に衝突させる。そして、その衝突の結果、一方のドローン１が、他方のドローン１を墜落させた場合、又は、エリアの外側に押し出した場合には、相手を墜落させた又は押し出しした一方のドローン１を操作する操作者Ｐが勝者となり、墜落させられた又は押し出された他方のドローン１を操作する操作者Ｐが敗者となる。
【００３２】
次に、上記のゲームに採用されているドローン１の制御システムＳ（無人飛翔体制御システム）について説明する。
【００３３】
図１に示すように、制御システムＳは、ドローン１と、ドローン１に指令を送信するためのコントローラ２と、ゲームが行われるプレイ空間ＰＳを規定するマット３と、ドローン１及びコントローラ２のいずれかに実装されたＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成された制御部４（図１では不図示。図３参照。）とを備えている。
【００３４】
図２に示すように、ドローン１は、本体フレーム１０と、本体フレーム１０の中央部に着脱自在な外観形成用のボディパーツ１１と、本体フレーム１０の四方の端部に取り付けられたプロペラ１２と、本体フレーム１０、ボディパーツ１１及びプロペラ１２を覆う外部フレーム１３と、衝撃センサ１４（図２では不図示。図３参照。）と、カメラ１５とを備えている。
【００３５】
なお、以下の説明においては、本体フレーム１０、ボディパーツ１１及びプロペラ１２を総称して「本体部」という場合がある。
【００３６】
この本実施形態の制御システムＳでは、ドローン１に加えられる衝撃の方向及び大きさを、衝撃センサ１４によって検知している。しかし、衝撃センサ１４に代わり、ジャイロセンサ、気圧センサ、超音波センサ等、種々の既知のセンサを用いてもよい。また、ドローン１に搭載されているカメラ１５、又は、別途設けた撮影手段により取得された画像又は動画に基づいて、ドローン１に衝撃が加わったか否かを認識してもよい。
【００３７】
本体フレーム１０には、バッテリー（不図示）、モータ及びフライトコントローラ１０ａが搭載されている。フライトコントローラ１０ａは、受信した指令に応じてプロペラ１２の駆動を調整して、ドローン１の動作を制御する。
【００３８】
また、本体フレーム１０の上面には、フライトコントローラ１０ａに電気的な接続を行うための本体側連結用端子１０ｂが設けられている。
【００３９】
本体フレーム１０に装着されるボディパーツ１１は、複数種類のボディパーツ１１の候補のうちから装着者Ｐによって択一的に選択されたパーツである。
【００４０】
ボディパーツ１１には、設定用基板１１ａが内蔵されており、その設定用基板１１ａの下面（すなわち、ボディパーツ１１の下面）には、本体側連結用端子１０ｂに対応する位置に、その本体側連結用端子１０ｂに連結するためのボディ側連結用端子（不図示）が設けられている。
【００４１】
ドローン１では、本体フレーム１０にボディパーツ１１を装着した際に、本体フレーム１０の本体側連結用端子１０ｂとボディパーツ１１のボディ側連結用端子とが、連結されるように構成されている。これにより、本体フレーム１０にボディパーツ１１を装着した際には、本体フレーム１０のフライトコントローラ１０ａとボディパーツ１１の設定用基板１１ａとが、電気的に接続された状態になる。
【００４２】
ドローン１の基準となるパラメータ（機体特性）は、ボディパーツ１１の設定用基板１１ａに予め設定された値に基づいて決定される。
【００４３】
ここで、「パラメータ」とは、動作の種類に応じた移動速度、各指令に対する動作の応答性、及び、認識された指令に応じた動作の種類の少なくとも１つ、並びに、後述する飛翔状態維持制御のタイミング及び制御量（すなわち、衝撃に強い動作の種類）、後述する攻撃動作、防御動作、回避動作を構成する複数の動作の組み合わせの種類等を指す。
【００４４】
そして、設定用基板１１ａは、ボディパーツ１１の種類ごとに異なっている。すなわち、ドローン１のパラメータを決定するための値は、ボディパーツ１１の種類ごとに異なっている。
【００４５】
そのため、制御システムＳでは、装着者Ｐがボディパーツ１１の交換を行うことによって、ドローン１のパラメータを変更可能となっている。これにより、ボディパーツ１１の選択そのものがゲーム性に影響を与えるようになっている。
【００４６】
制御システムＳでは、上記のように、ボディパーツ１１によって、ドローン１のパラメータを異ならせるように構成している。しかし、純粋に操作者の技量のみによって対戦を行うようなゲームの場合には、ボディパーツ１１の選択というゲーム性は不要となるので、ボディパーツ１１の種類によってパラメータを変更する機能を省略してもよい。
【００４７】
プロペラ１２の駆動は、フライトコントローラ１０ａによって制御されている。そのため、後述する飛翔状態維持制御のタイミング及び制御量は、プロペラ１２の回転数を制御することによって行われる。
【００４８】
外部フレーム１３は、本体部全体を覆う網目状のフレームであり、弾力性の高い素材で形成されている。本体部は外部フレーム１３の内部の略中央部分で固定されており、本体部と外部フレーム１３との連結部分以外の部分では、本体部と外部フレームとは接触していない。また、本体部の連結部分は、破損しにくい材料（例えば、剛性及び靱性が高い材料）で形成されている。
【００４９】
そのため、外部フレーム１３を装着した状態でドローン１が落下したとしても、その落下による衝撃は、そのほとんどが外部フレーム１３によって受け止められ、本体部全体は破損しにくくなっている。
【００５０】
なお、外部フレームの構造は、本実施形態の外部フレーム１３のような構造のものに限定されるものではなく、落下の際の衝撃をある程度受け止めることができるものであればよい。例えば、網目状のフレームに代わり、半透明の柔軟性のある樹脂製のフレームであってもよい。また、無人飛翔体そのものが衝撃に対する耐性を十分に備えている場合には、外部フレームを省略してもよい。
【００５１】
衝撃センサ１４は、ドローン１が衝撃を受けた際に（例えば、相手のドローン１に接触した際に）、接触時の衝撃の方向及び大きさを検知して、接触した旨の信号並びに、衝撃の方向及び大きさを示す信号を、制御部４に送信する。
【００５２】
カメラ１５は、ドローン１の本体フレーム１０の下面側に設けられている。カメラ１５によって撮影された画像は、制御部４に送信される。
【００５３】
なお、本発明のカメラは、無人飛翔体に搭載され、画像を撮影可能なものであればよい。そのため、本体フレームではなくボディパーツに設けてもよいし、マットの配置位置に応じて、無人飛翔体の前方、後方及び側方のいずれか、又は、それらのうちの複数箇所に設けてもよい。また、静止画ではなく、動画を取得するものであってもよい。
【００５４】
コントローラ２に設けられる入力用の構造としては、操作者Ｐのドローン１に対する指令を認識できるものであればよい。具体的には、例えば、十字型又はスティック型のキー、各種ボタン、タッチパネルの他、音声認識用のマイク、操作者Ｐの動作を認識するためのカメラ等も含まれる。
【００５５】
コントローラ２を介して入力された操作者Ｐの指令に応じて、ドローン１が行う動作としては、ドローン１の位置を変更又は維持するために行われる基本的な動作（例えば、前進、後退、左右への移動、旋回、上昇、下降、所定位置における滞空等）の他、複数の動作の組み合わせからなる予め定められた動作も含まれる。
【００５６】
予め定められた動作としては、例えば、攻撃動作（例えば、相手のドローン１から僅かに離れた後に急接近する動作）、防御動作（例えば、旋回しつつ上昇と下降とを繰り返す動作）、回避動作（例えば、所定時間現在位置で停止した後、急激に移動する動作）等が挙げられる。これらの攻撃動作、防御動作、回避動作は、所定のボタンを押すだけで、定められた動作が連続的又は同時に実行される。
【００５７】
マット３は、略正方形をしており、略直方体形状のプレイ空間ＰＳの下方に敷設されている。マット３の表面には、位置ごとに模様が描かれており、その模様によって複数の領域に分けられている。具体的には、海のような模様が描かれた第１領域３０、平原のような模様が描かれた第２領域３１、及び、火山のような模様が描かれた第３領域３２に分けられている。
【００５８】
また、マット３の表面形状は平坦な面ではなく、マット３の表面には、凹凸によって中心点３３を中心とする複数の同心円３４が形成されている。隣接する同心円３４同士の間隔は、中心点３３から離れるほど狭くなっている。
【００５９】
マット３は、上記のような模様及び表面形状を有しているので、ドローン１のカメラ１５によって撮影されたマット３の画像に含まれる特徴点を認識する場合、その特徴点の内容は、マット３に対するドローン１の位置に応じて異なることになる。
【００６０】
ここで、「特徴点の内容」とは、認識された特徴点の数、色、形状、大きさ、種類の少なくとも１つを含む。
【００６１】
図３に示すように、制御部４は、実装されたハードウェア構成又はプログラムにより実現される機能として、指令認識部４０と、プロペラ制御部４１と、動作・状況認識部４２と、パラメータ認識部４３と、特性調整部４４と、特徴点認識部４５を備えている。
【００６２】
指令認識部４０は、コントローラ２を介して入力された操作者Ｐからの指令である第１指令、及び、後述する第２指令を認識する。
【００６３】
指令認識部４０が認識する指令としては、ドローン１の位置を変更又は維持するための移動に関する指令の他、複数の動作の組み合わせからなる所定の動作（例えば、予め定められた攻撃動作、防御動作、回避動作等）を実行するための指令、パラメータを一時的に変更する指令、後述する飛翔状態維持制御における制御量を一時的に調整する指令も含まれる。
【００６４】
プロペラ制御部４１は、指令認識部４０が認識した指令に応じて、プロペラ１２を制御して、ドローン１に指令に応じた動作を実行させる。また、プロペラ制御部４１は、衝撃センサ１４が衝撃を検知した際には、接触時の衝撃の方向及び大きさに応じて、飛翔状態維持制御を行う。
【００６５】
ここで、「飛翔状態維持制御」とは、ドローン１が衝撃を受けた際に、所定の飛翔状態を維持させる制御、又は、所定の飛翔状態に復帰させる制御である。制御システムＳでは、プロペラ１２の回転数を制御することによって、この飛翔状態維持制御が行われる。また、ここで、「所定の飛翔状態」とは、高度を含む位置、移動速度及び移動方向等からなる無人飛翔体の現在の状態、又は、予め定められた状態を指す。
【００６６】
動作・状況認識部４２は、指令認識部４０によって認識された指令に基づいて、ドローン１の動作及び飛翔状況を認識する。また、動作・状況認識部４２は、認識された動作が予め定められた所定の動作であるか否か、又は、ドローン１の飛翔状況が所定の状況であるか否かを判断する。
【００６７】
ここで、「飛翔状況」とは、操作者Ｐの指令によって指令された動作が行われた後におけるドローン１の状況である。具体的には、例えば、ドローン１の高度、所定の位置における滞空時間、所定の動作を継続している時間等を指す。
【００６８】
なお、動作・状況認識部４２は、ドローン１の動作、及び、飛翔状況の少なくとも一方を認識できるものであればよい。例えば、ドローン１にジャイロセンサ等のセンサが搭載されている場合には、そのセンサの検出値に基づいて、動作又は飛翔状況を認識してもよい。また、制御システムＳがドローン１を撮影するカメラを備える場合には、そのカメラにより取得された画像又は動画に基づいて、動作又は飛翔状況を認識してもよい。
【００６９】
パラメータ認識部４３は、本体フレーム１０に装着されたボディパーツ１１の種類に応じて（すなわち、フライトコントローラ１０ａに電気的に接続された設定用基板１１ａの種類に応じて）、そのドローン１に設定されたパラメータ（具体的には、移動速度、各指令に対する動作の応答性、飛翔状態維持制御のタイミング及び制御量（すなわち、衝撃に強い動作の種類）、後述する攻撃動作、防御動作、回避動作を構成する複数の動作の組み合わせの種類等）を認識する。
【００７０】
特性調整部４４は、動作・状況認識部４２が認識したドローン１の動作及び飛翔状況の少なくとも一方、パラメータ認識部４３によって認識されたドローン１のパラメータ、並びに、指令認識部４０が認識した指令に応じて、飛翔状態維持制御における制御量及びパラメータを変更する。
【００７１】
具体的には、特性調整部４４は、飛翔状態維持制御を行うに際し、認識された動作及び飛翔状況の少なくとも一方、パラメータ認識部４３によって認識されたドローン１のパラメータ、並びに、指令認識部４０が認識した指令に基づいて、プロペラ１２の回転数に関する補正値を算出し、その算出値をプロペラ制御部４１に送信する。
【００７２】
制御量は、ゲームのルール等に基づいて適宜設定して良い。例えば、ドローン１が墜落したか否かによって勝敗を定めるゲームの場合には、所定の動作の最中又は所定の飛翔状況では、制御量を高くするように設定し、他の所定の動作の最中又は他の所定の飛翔状況では制御を行わない（すなわち、制御量を０とする）、又は、制御量を低くするように設定してもよい。
【００７３】
また、例えば、ドローン１が所定の領域外に押し出されたか否かによって勝敗を定めるゲームの場合には、所定の動作の最中又は所定の飛翔状況では、そのドローン１が受けた衝撃を増加させるような制御を行う（すなわち、制御量をマイナスとする）ように設定してもよい。
【００７４】
特徴点認識部４５は、カメラ１５によって撮影されたマット３の画像を認識し、その画像に含まれる特徴点を認識する。また、特徴点認識部４５は、認識された特徴点に対応して第２指令を定める。
【００７５】
第２指令を特徴点に対応して定める方法としては、例えば、特徴点の内容とドローン１に対する指令との関係を定めたデータテーブルを参照して、第２指令を取得するという方法、所定のアルゴリズムを用いて、特徴点の内容に基づいて第２指令を算出するという方法等が挙げられる。
【００７６】
ここで、第２指令は、ドローン１の飛翔動作を制御する指令である。ここで、「飛翔動作」とは、ドローン１の飛翔時における直接的な動作（例えば、所定の方向への移動等）の他、後述する飛翔維持制御における制御量の調整、飛翔時の動作に影響する機体特性の変動等、ドローン１の飛翔に間接的に影響を及ぼす動作を含む。
【００７７】
本実施形態における第２指令には、飛翔状態維持制御における制御量を一時的に調整する指令、ドローン１のパラメータを一時的に変更する指令、ドローン１を所定の位置（中心点３３上であって、マット３から８０〜１２０ｃｍの高さ）に向かって移動させる指令が含まれる。
【００７８】
なお、制御システムＳでは、制御部４を、ドローン１及びコントローラ２のいずれかに実装されたＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成している。しかし、本発明の無人飛翔体制御システムは、そのような構成に限定されるものではない。
【００７９】
例えば、制御部４は、ドローン１及びコントローラ２のいずれか一方に実装された電子回路ユニットによって構成されるものであってもよいし、ドローン１及びコントローラ２が備えている複数の電子回路ユニットによって協働して構成されるものであってもよい。さらに、ドローン１及びコントローラ２とは独立して設けられたパソコン等が備えている電子回路ユニットによって構成されるものであってもよい。
【００８０】
次に、上記のゲームが行われている際に、ドローン１を制御するために制御部４が行う処理（すなわち、本発明の無人飛翔体制御方法）について説明する。図４は、制御部４が行う処理を示すフローチャートである。なお、以下の説明においては、飛翔状態維持制御の制御量の調整は、ドローン１が行っている動作に基づいてのみ行われており、飛翔状況に基づいては行われていない場合について説明する。
【００８１】
まず、制御部４のパラメータ認識部４３が、本体フレーム１０に装着されたボディパーツ１１の種類に応じて、そのドローン１の基準となるパラメータ（具体的には、飛翔状態維持制御のタイミング及び制御量（例えば、衝撃に強い動作の種類）等）を認識する（図４／ＳＴＥＰ０１）。
【００８２】
次に、ドローン１に搭載されているカメラ１５が、マット３を撮影する（図４／ＳＴＥＰ０２（撮影工程））。
【００８３】
次に、制御部４の特徴点認識部４５が、ドローン１に搭載されているカメラ１５が撮影したマット３の画像（撮影画像）を認識し、その画像に含まれる特徴点を認識する（図４／ＳＴＥＰ０３（特徴点認識工程））。
【００８４】
具体的には、特徴点認識部４５は、画像に含まれる色や模様といった特徴点に基づいて、ドローン１の位置しているフィールドの種類を認識する。すなわち、ドローン１が、マット３の海のような模様が描かれた第１領域３０、平原のような模様が描かれた第２領域３１、及び、火山のような模様が描かれた第３領域３２のうちのいずれの上空に位置しているかを認識する。
【００８５】
これに加え、特徴点認識部４５は、凹凸によって形成されている複数の同心円３４同士の間隔といった特徴点に基づいて、ドローン１の中心点３３からの距離を認識する。
【００８６】
次に、特徴点認識部４５が、認識された特徴点の内容に基づいて、第２指令を決定する（図４／ＳＴＥＰ０４）。
【００８７】
具体的には、特徴点認識部４５は、特徴点の内容とドローン１に対する指令との関係を定めたデータテーブルを参照して、又は、所定のアルゴリズムを用いて、特徴点に対応して第２指令を定める。
【００８８】
本実施形態における第２指令には、ドローン１の位置しているフィールドの種類とドローン１に搭載されているボディパーツ１１の種類に応じて、ドローン１のパラメータを向上させるように又は抑制するように一時的に変更する指令が含まれる。
【００８９】
また、本実施形態における第２指令には、ドローン１の中心点３３からの距離に応じて、ドローン１が中心点３３から離れているほど速い速度で、ドローン１を中心方向（具体的には、中心点３３上であって、マット３から８０〜１２０ｃｍの高さの空間）へ移動させる指令が含まれる。
【００９０】
次に、制御部４の指令認識部４０が、コントローラ２を介して入力された操作者Ｐからの第１指令、及び、特徴点認識部４５によって決定された第２指令を認識する（図４／ＳＴＥＰ０４（指令認識工程））。
【００９１】
このとき、第１指令と第２指令とが、相反する指令である場合がある。具体的には、例えば、操作者Ｐによって入力された第１指令が、マット３の中心点３３から離れる方向へ移動することを指示す指令であり、特徴点に基づいて決定された第２指令が、中心点３３に近づく方向へ移動することを指示する指令であるような場合がある。
【００９２】
そのような場合には、指令認識部４０は、それらに基づいた指令を算出する。例えば、上記のような第１指令及び第２指令がなされていた場合には、第１指令において指示された移動量及び移動スピードと、第２指令において指示された移動量及び移動スピードを足し合わせて、移動方向及び移動スピードを算出する。
【００９３】
なお、相反する指令がなされた場合に、２つの指令から新たな指令を算出するのではなく、一方の指令のみを実行するようにしてもよい。例えば、第１指令のみを実行し、第２指令を実行しないようにしてもよい。
【００９４】
次に、制御部４の特性調整部４４が、パラメータ認識部４３によって認識された基準となるパラメータと、指令認識部４０によって認識された第２指令に含まれるパラメータを一時的に変更する指令とに基づいて、現時点におけるドローン１のパラメータを設定する（図４／ＳＴＥＰ０６）。
【００９５】
次に、動作・状況認識部４２が、指令認識部４０によって認識された第１指令に基づいて、ドローン１の動作を認識する（図４／ＳＴＥＰ０７）。
【００９６】
次に、動作・状況認識部４２が、認識された動作が予め定められた所定の動作であるか否かを判断する（図４／ＳＴＥＰ０８）。
【００９７】
具体的には、例えば、ドローン１が複数のプロペラ１２を備えている場合、第１指令に応じた動作を実行するための各々のプロペラ１２の回転数が、予め定められた所定の動作における各々のプロペラの回転数と比較され、その回転数が一致している場合に、その第１指令に応じた動作が、所定の動作であると判断される。
【００９８】
認識された動作が予め定められた動作であった場合（ＳＴＥＰ０８でＹＥＳの場合）、特性調整部４４が、動作・状況認識部４２が認識した動作、及び、特性調整部４４が設定したパラメータに応じて、プロペラ１２の回転数に関する補正値を算出し、その算出値をプロペラ制御部４１に送信する（図４／ＳＴＥＰ０９）。
【００９９】
認識された動作が予め定められた動作でなかった場合（ＳＴＥＰ０８でＮＯの場合）、又は、特性調整部４４が補正を算出した後（ＳＴＥＰ０９における処理が実行された後）、プロペラ制御部４１が、指令認識部４０によって認識された第１指令及び第２指令に応じて、プロペラ１２を制御して、ドローン１に指令に応じた動作を実行させる（図４／ＳＴＥＰ１０）。
【０１００】
プロペラ制御部４１によって動作が実行されている最中に、ドローン１の衝撃センサ１４が衝撃を検知しなかった場合（図４／ＳＴＥＰ１１でＮＯの場合）、ＳＴＥＰ０２に戻り、再度、ドローン１に搭載されているカメラ１５が、マット３を撮影する。
【０１０１】
一方、プロペラ制御部４１によって動作が実行されている最中に、ドローン１の衝撃センサ１４が衝撃を検知した場合（図４／ＳＴＥＰ１１でＹＥＳの場合）、プロペラ制御部４１が、接触時の衝撃の方向及び大きさに応じて、飛翔状態維持制御を行う（図４／ＳＴＥＰ１２）。
【０１０２】
このとき、認識された動作が予め定められた動作でなかった場合（ＳＴＥＰ０８でＮＯの場合）には、飛翔状態維持制御は、特性調整部４４によって設定されたパラメータで規定されている制御量のみに基づいて実行される。
【０１０３】
具体的には、ドローン１に搭載されているボディパーツ１１の種類によって規定される基準となる制御量と、ドローン１の位置しているフィールドの種類とドローン１に搭載されているボディパーツ１１の種類によって規定される一時的な制御量とを、足し合わせた制御量のみに基づいて、飛翔状態維持制御が行われる。
【０１０４】
一方、認識された動作が予め定められた動作であった場合（ＳＴＥＰ０８でＹＥＳの場合）には、飛翔状態維持制御は、特性調整部４４によって設定されたパラメータで規定されている制御量をＳＴＥＰ０９で算出された補正値で補正した制御量に基づいて実行される。
【０１０５】
具体的には、例えば、認識された動作が防御動作（例えば、旋回しつつ上昇と下降とを繰り返す動作）である場合には、相手のドローン１に衝突されたとしても墜落しにくくなるように、基準となる制御量と一時的な制御量とを足し合わせた制御量に補正値を加えて、通常よりも高い制御量で、飛翔状態維持制御が実行される。
【０１０６】
また、例えば、回避動作（例えば、所定時間現在位置で停止した後、急激に移動する動作）である場合には、急激に移動する動作の部分において、相手のドローン１に衝突されたときに墜落しやすくなるように、基準となる制御量と一時的な制御量とを足し合わせた制御量からに補正値を引いて、通常よりも低い制御量で、飛翔状態維持制御が実行される。
【０１０７】
以上の処理によって、制御システムＳにおいて、ドローン１を制御するために制御部４が行う処理が終了する。なお、この処理におけるＳＴＥＰ０２〜ＳＴＥＰ０１２は、ゲームの最中において、所定の間隔又は所定のタイミングで（例えば、０．１ｍｓごとに）繰り返し実行される。
【０１０８】
以上の処理のうち、ＳＴＥＰ０６、ＳＴＥＰ０９、ＳＴＥＰ１０が、本発明の制御工程に含まれる。
【０１０９】
なお、上記の説明においては、ドローン１が行っている動作に基づいて飛翔状態維持制御の制御量の調整が行われた場合について説明したが、ドローン１の飛翔状況に基づいて飛翔状態維持制御の制御量の調整が行われる場合、又は、動作及び飛翔状況に基づいて飛翔状態維持制御の制御量の調整が行われる場合においても、同様の処理が行われる。
【０１１０】
具体的には、まず、動作・状況認識部４２が、操作者Ｐの第１指令、又は、第１指令を受領した後からカウントされた時間等に基づいて、動作の認識及び所定の動作であるかの判定とともに、又は、その認識及び判定に代わり、動作の結果である飛翔状況の認識及び所定の飛翔状況であるかの判定が行われる。
【０１１１】
その後、その判定の結果に基づいて、特性調整部４４によって、補正値が算出され、衝撃を検知した際には、プロペラ制御部４１によって、補正値を考慮した形で、飛翔維持制御が行われる。
【０１１２】
以上説明したように、制御システムＳでは、ドローン１を制御するための指令として、コントローラ２を介して入力された操作者Ｐからの指令である第１指令だけでなく、カメラ１５により撮影されたマット３の画像（撮影画像）の特徴点に対応して定められた第２指令が用いられている。
【０１１３】
その撮影画像を取得するためのカメラ１５は、ドローン１に搭載されたものであるので、その撮影画像の特徴点は、ドローン１の位置に応じて変化する。そのため、制御システムＳでは、操作者Ｐからの操作のみによってではなく、ドローン１の位置によっても、ドローン１の制御が行われる。
【０１１４】
そして、ドローン１を制御するために用いられる第２指令には、飛翔状態維持制御における制御量を調整する指令が含まれている。そのため、制御システムＳによれば、ドローン１の位置によって、そのドローン１が墜落しやすいか否かを変動させることができ、また、そのドローン１の操作のしやすさを変動させることができる。すなわち、制御システムＳでは、単純な高さ以外にも、ゲームにおいて有利な位置、又は、不利な位置が規定されている。
【０１１５】
したがって、制御システムＳによれば、ゲームにおいて有利な位置、又は、不利な位置を規定することができるので、そのゲームにポジショニングという要素を導入して、ゲーム性の向上を図ることができる。
【０１１６】
また、ドローン１を制御するために用いられる第２指令には、ドローン１を特徴点に関連する所定の位置（具体的には、中心点３３上であって、マット３から８０〜１２０ｃｍの高さ）に向かって移動させる指令が含まれている。これにより、制御システムＳによれば、操作者Ｐがドローン１を積極的に移動させていない状態では、ドローン１が所定の領域に自動的に移動するようになっている。
【０１１７】
その結果、制御システムＳによれば、ドローン１同士を衝突させるタイプのゲームにおいては、ドローン１同士の衝突の機会を増加させることができるようになるので、ゲーム性の向上を図ることができる。
【０１１８】
以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。
【０１１９】
例えば、上記実施形態では、マット３には、フィールド（第１領域３０、第２領域３１、第３領域３２）を規定するための模様、及び、中心点３３を中心とする同心円３４を形成する凹凸が設けられている。
【０１２０】
これは、マット３の画像における特徴点の内容に基づいて決定される第２指令に、ドローン１の位置しているフィールドによって決定され、ドローン１のパラメータを変動させる指令と、ドローン１の中心点３３からの距離に応じて決定され、ドローン１の中心点３３に向かう際の移動速度を変動させる指令を含ませるためである。しかし、本発明の第２指令の内容はこのような構成に限定されるものではなく、無人飛翔体の飛翔動作を制御するものであればよい。
【０１２１】
例えば、第２指令に含まれる指令は、模様によって認識される特徴点、及び、表面形状によって認識される特徴点の両方に基づいて決定されるものであってもよい。
【０１２２】
また、例えば、第２指令は、飛翔状態維持制御における制御量を一時的に調整する指令、無人飛翔体のパラメータを一時的に変更する指令、及び、無人飛翔体を所定の位置に向かって移動させる指令の全てを含む指令に限られず、それらのうちのいずれか１つ又は２つを含む指令であってもよい。また、それらの指令以外の指令を含んでいてもよい。
【０１２３】
また、例えば、第２指令に含まれ得る指令のうち、無人飛翔体を移動させるための指令における目的となる位置は、特徴点に関連した所定の位置であればよい。例えば、特徴点に基づいて、プレイ空間の外縁に向かって移動するようにしてもよい。
【０１２４】
また、上記実施形態では、略直方体形状のプレイ空間ＰＳの下方に、模様及び位置に応じて異なる表面形状が異なるマット３を敷設している。これは、マット３を用いることによって容易に特徴点を設定するためである。
【０１２５】
しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
【０１２６】
例えば、特徴点は、カメラによって取得された撮影画像から認識できるものであればよいので、マットを用いて特徴点を設定するのではなく、直接地面に描いた模様等によって特徴点を設定してもよい。また、マットには、模様及び位置に応じて異なる表面形状の一方のみを設けるようにしてもよい。
【０１２７】
プレイ空間に応じて、マットの設置位置、形状を変更してもよい。具体的には、マットを下面以外の上面又は側面に設置してもよいし、マットによって、上面、下面及び側面のうちの２面以上の面を覆ってもよいし、上面、下面又は側面の一部のみを覆ってもよい。また、プレイ空間が球形の空間である場合には、そのその一部（例えば、上半分又は下半分）をマットで覆うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２８】
１…ドローン（無人飛翔体）、２…コントローラ、３…マット、４…制御部、１０…本体フレーム、１０ａ…フライトコントローラ、１０ｂ…本体側連結用端子、１１…ボディパーツ、１１ａ…設定用基板、１２…プロペラ、１３…外部フレーム、１４…衝撃センサ、１５…カメラ、３０…第１領域、３１…第２領域、３２…第３領域、３３…中心点、３４…同心円、４０…指令認識部、４１…プロペラ制御部、４２…動作・状況認識部、４３…パラメータ認識部、４４…特性調整部、４５…特徴点認識部、Ｐ…操作者、ＰＳ…プレイ空間、Ｓ…制御システム（無人飛翔体制御システム）。
【図１】
2020010985.tif 000003
【図２】
2020010985.tif 000004
【図３】
2020010985.tif 000005
【図４】
2020010985.tif 000006