(57)【要約】【課題】移動撮像装置の撮像部を迅速に所望の被写体に向けるように制御可能な移動撮像装置およびその制御方法、ならびに無人機に装着可能な撮像装置およびその制御方法を提供すること。【解決手段】無人飛行体であるドローン１１０は、撮像部１１２と、ドローン１１０に対する外力の大きさと向きを検出する検出部を備える。ドローン１１０の本体内部の制御部は、被写体人物１００からドローン１１０に加えられた外力の大きさに応じて飛行距離を決定するとともに飛行方向を決定する。制御部は、被写体人物１００が自分自身を撮影する自分撮りモードを有する。自分撮りモードにて制御部は、ドローン１１０の投てきを検出した場合、投てき前の位置へ撮像部１１２を向ける制御を行い、ドローン１１０の飛行中に被写体人物１００を撮影する。撮影後にドローン１１０は外力を加えられた最初の場所に帰還する。【選択図】  図１
2018078433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動の位置および方向を調節可能な移動撮像装置であって、
被写体を撮像する撮像手段と、
前記移動撮像装置の移動時および静止時に制御される駆動手段と、
前記移動撮像装置が受ける外力から移動せしめられたことを検出する第１の検出手段と、
前記移動撮像装置の位置を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段により前記移動撮像装置が移動せしめられたことが検出された場合に前記駆動手段を制御し、第１のモードにて、前記第２の検出手段により検出された移動せしめられる前の前記移動撮像装置の位置へ前記撮像手段を向けた上で撮像動作を制御する制御手段と、を有する
ことを特徴とする移動撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の検出手段により前記移動撮像装置が移動せしめられたことが検出された場合、第２のモードにて、前記第１の検出手段により検出された、移動せしめられた方向へ前記撮像手段を向けた上で撮像動作を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の移動撮像装置。
【請求項３】
被写体の顔画像を認識する認識手段をさらに有し、
前記制御手段は、前記認識手段が被写体の顔画像を認識した場合に前記撮像動作を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の移動撮像装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記認識手段が被写体の顔画像を認識しない場合に前記駆動手段を制御し、前記第２の検出手段により検出された移動せしめられる前の位置へ前記移動撮像装置を近づける制御を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の移動撮像装置。
【請求項５】
前記第１の検出手段は前記移動撮像装置の加速度を検出し、検出された加速度が閾値以上である場合に、前記移動撮像装置が移動せしめられたことを検出する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の移動撮像装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記撮像動作の制御を終了してから、前記第２の検出手段により検出された移動せしめられる前の位置へ前記移動撮像装置を帰還させる制御を行う
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の移動撮像装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、異なる方向に回転する複数のロータと、前記複数のロータをそれぞれ駆動する複数のモータを備え、
前記制御手段は、前記モータの制御により前記ロータの回転数を制御することで前記移動撮像装置の移動および姿勢を制御する
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の移動撮像装置。
【請求項８】
前記撮像手段を前記移動撮像装置の本体部に接続する接続手段を備え、
前記制御手段は、前記接続手段を介して前記撮像手段を制御する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の移動撮像装置。
【請求項９】
前記第１の検出手段は、前記移動撮像装置が投てきされたことを検出する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の移動撮像装置。
【請求項１０】
駆動手段により移動の位置および方向を調節可能な無人機への搭載が可能な撮像装置であって、
被写体を撮像する撮像手段と、
前記撮像装置を前記無人機の本体部に接続する接続手段と、
前記無人機に接続された前記撮像装置が受ける外力から移動せしめられたことを検出する第１の検出手段と、
前記無人機に接続された前記撮像装置の位置を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段により前記無人機および撮像装置が移動せしめられたことが検出された場合に前記無人機の駆動手段を制御し、前記第２の検出手段により検出された移動せしめられる前の前記無人機および撮像装置の位置へ前記撮像手段を向けた上で撮像動作を制御する制御手段と、を有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
駆動手段により移動の位置および方向を調節可能な無人機であって、
外部装置を前記無人機に接続する接続手段と、
前記無人機が受ける外力から移動せしめられたことを検出する第１の検出手段と、
前記無人機の位置を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段により前記無人機が移動せしめられたことが検出された場合に前記駆動手段を制御し、前記第２の検出手段により検出された移動せしめられる前の前記無人機の位置へ向ける制御を行う制御手段と、を有する
ことを特徴とする無人機。
【請求項１２】
駆動手段により移動の位置および方向を調節可能な移動撮像装置にて実行される制御方法であって、
前記移動撮像装置の位置を検出する位置検出工程と、
前記移動撮像装置が受ける外力から移動せしめられたことを検出する移動検出工程と、
前記移動検出工程にて前記移動撮像装置が移動せしめられたことが検出された場合に前記駆動手段を制御することにより、前記位置検出工程で検出された移動せしめられる前の前記移動撮像装置の位置へ撮像手段を向けた上で撮像動作を制御する制御工程と、を有する
ことを特徴とする移動撮像装置の制御方法。
【請求項１３】
被写体を撮像する撮像手段を備え、駆動手段により移動の位置および方向を調節可能な無人機への搭載が可能な撮像装置にて実行される制御方法であって、
接続手段により前記無人機に接続された前記撮像装置の位置を検出する位置検出工程と、
前記無人機に接続された前記撮像装置が受ける外力から移動せしめられたことを検出する移動検出工程と、
前記移動検出工程にて前記無人機および撮像装置が移動せしめられたことが検出された場合に前記無人機の駆動手段を制御し、前記位置検出工程で検出された移動せしめられる前の前記無人機および撮像装置の位置へ前記撮像手段を向けた上で撮像動作を制御する制御工程と、を有する
ことを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の各工程を、前記移動撮像装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
請求項１３に記載の各工程を、前記撮像装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
請求項１４または請求項１５に記載のプログラムを記憶した、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像機能を有するドローン等の自動制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ユーザにより遠隔操縦される無人飛行体には、ヘリコプターやクアッドリコプター（quadricopter：４翼ヘリコプター）等がある。ユーザは、無線リンクを介して無人飛行体に接続される遠隔制御デバイスを用いて操縦が可能であり、安定してホバリング飛行するための自動システムが設けられている。この自動システムは、空気の動きおよびセンサのドリフト（ばらつき）のような外部作用に起因する小さな動きを補正することによって、定点を維持するために必要な補正を行う。また、無人飛行体に内蔵される慣性センサ（加速度センサおよびジャイロセンサ）は無人飛行体の角速度および姿勢角を測定し、測定情報は重力方向と反対の方向に無人飛行体の推力方向を動的にサーボ制御する際に使用される。無人飛行体が撮像部を有する場合には、無人飛行体からの撮影される映像の信号処理が行われ、記録処理または無線送信が行われる。
【０００３】
特許文献１に開示の装置は、ユーザから見た無人飛行体に対する絶対座標系の飛行制御情報を、遠隔制御装置と飛行体の相対位置関係から、飛行体の局所座標系の飛行制御情報に変換する。特に初心者のユーザにとって無人飛行体を制御し続けることを容易にする、没入操縦以外の遠隔制御装置の操縦モードを提供する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４４５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された従来技術では、遠隔制御装置を用いたユーザによる操縦が必要であり、カメラ搭載型の無人飛行体を飛行させた際、カメラの撮影方向を所望の被写体にいち早く向けることは難しい。
本発明の目的は、移動撮像装置の撮像部を迅速に所望の被写体に向けるように制御可能な移動撮像装置およびその制御方法、ならびに無人機に装着可能な撮像装置およびその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態の装置は、移動の位置および方向を調節可能な移動撮像装置であって、被写体を撮像する撮像手段と、前記移動撮像装置の移動時および静止時に制御される駆動手段と、前記移動撮像装置が受ける外力から移動せしめられたことを検出する第１の検出手段と、前記移動撮像装置の位置を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段により前記移動撮像装置が移動せしめられたことが検出された場合に前記駆動手段を制御し、第１のモードにて、前記第２の検出手段により検出された移動せしめられる前の前記移動撮像装置の位置へ前記撮像手段を向けた上で撮像動作を制御する制御手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、移動撮像装置の撮像部を迅速に所望の被写体に向けるように制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮影動作の概念図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る無人飛行体の概略図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る無人飛行体のブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る撮影動作のフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る移動撮像装置のブロック図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る移動撮像装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の各実施形態を添付図面に基づいて説明する。各実施形態では、無人飛行体としてドローンへの適用例を説明するが、本発明は水中や水上を移動する移動撮像装置（撮像機能を有する自律型無人機等）にも適用可能である。
【００１０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る、撮像装置を搭載した無人飛行体の構成を説明する前に、その使用形態について説明する。被写体である人物は、撮像部が搭載されたドローンの投てきにより、自分の位置からドローンを遠ざける。被写体人物から離れたドローンの向きは、投てき前の位置へ向かうように変更されて、被写体人物を撮影する。
【００１１】
図１は、本実施形態にかかわる概要図である。被写体人物１００と、ドローン１１０との間の水平距離をＬと表記する。地面からドローン１１０までの高度をＨと表記する。小型のドローン１１０は、例えば、被写体人物１００の手掌程度のサイズであり、ロータ（プロペラ）の出力が小さいので安全に取り扱うことができる。ドローン１１０は撮像部１１２を備え、本体部内の制御部は撮像部１１２を制御する。
【００１２】
まず、被写体人物１００は静止状態にあるドローン１１０を持ち上げて、撮像部１１２を自分の顔の正面のやや上方に位置させて、静止状態にあるドローン１１０を手放して自由落下させる。このとき、ドローン１１０は自由落下したことを検出して飛行を開始し、被写体人物１００の手を離れた位置でロータが回転してホバリングを行う。次に、被写体人物１００は、矢印Ｆで示す向きに力を加えてドローン１１０を撮影したい方向へ投てきする。投てき後のドローン１１０は、矢印Ｆの向きに沿って、力Ｆの大きさに応じた距離Ｌだけ飛行する。このとき、ドローン１１０の飛行高度Ｈは、力Ｆの大きさと向きにより決定される。例えば、水平方向への投てきの場合、飛行高度Ｈは被写体人物１００の顔の高さである。
【００１３】
距離Ｌを飛行した後でドローン１１０は、投てき前の位置へ撮像部１１２が向くように姿勢を制御する。ドローン１１０は、撮像部１１２から入力される撮影画像に基づいて被写体人物１００を検出し、被写体人物１００を含む画角で撮影する。撮影を終えると、ドローン１１０は、自由落下を検出した位置まで飛行して戻り、地面に降下する。ドローン１１０は着陸後に飛行動作を停止する。
【００１４】
次に、図２および図３を参照して、本実施形態に係るドローン１１０について詳細に説明する。図２はドローン１１０の外観例を示す斜視図であり、図３はドローン１１０の構成例を示すブロック図である。ドローン１１０は、その移動時および静止時に制御される駆動部により、移動の位置および方向、姿勢を調節可能である。
【００１５】
図２に示すように、ドローン１１０は複数のロータ２００を備える。図２の例では４枚のロータ２００ａ〜２００ｄが同一平面上に設けられている。図３の電源部３０６およびモータ３１０により駆動されるモータ３１０によってロータ２００ａ〜２００ｄが回転する。ドローン１１０は、クアッドロータ型の小型無人ヘリコプターである。一般的に、シングルロータ型のヘリコプターでは、メインロータによって発生する反作用トルクを、テールロータが生み出すモーメントで相殺することで方位角を保っている。一方、本実施形態のドローン１１０のようなクアッドロータ型のヘリコプターでは、前後および左右の各位置にて異なる方向に回転する複数のロータ２００を用いることで反作用トルクが相殺される。そして、例えば、機体をヨー方向に回転させる場合には、図２の矢印ｆａ〜ｆｄで示すように、前後のロータ２００ａ，２００ｃと、左右のロータ２００ｄ，２００ｂの回転数に差を与える制御が行われる。ロータ２００の回転数を制御することにより、様々な機体の移動や姿勢の制御を行うことができる。
【００１６】
図３に示すように、ドローン１１０内部の各構成部はシステムバス３２０に接続されており、システムバス３２０を介して必要なデータを互いに送受可能である。ＣＰＵ（中央演算処理装置）３０１は、ドローン１１０全体の制御を司る制御中枢部である。ＣＰＵ３０１は後述する各部を制御し、被写体人物１００が行った設定と操作にしたがって飛行距離および飛行方向等を決定し、ドローン１１０の飛行を制御する。メモリ３０２は書き換え可能な記憶デバイスであり、ドローン１１０を制御するプログラムの作業領域として使用される。メモリ３０２は、例えば半導体素子を利用した揮発性メモリとしてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）である。また不揮発性メモリ３０３は、ドローン１１０を制御するプログラムと、プログラムが使用するデータを格納する記憶デバイスである。不揮発性メモリ３０３は、例えばフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）である。ドローン１１０の設定情報等のように、電源ＯＦＦ状態でも保持する必要があるデータは、不揮発性メモリ３０３に格納される。電源部３０６のＯＮ操作によって、ＣＰＵ３０１は不揮発性メモリ３０３から制御プログラムを読み込んで実行し、ドローン１１０の制御を開始する。
【００１７】
操作部３０４は、ユーザが操作に使用するボタンやダイヤル、スイッチ等を備える。例えば、ユーザは電源部３０６のＯＮ／ＯＦＦ設定を行う際に操作部３０４を使用する。表示部３０５は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）とそれをコントロールするドライバユニットで構成される。表示部３０５はＣＰＵ３０１の制御下で、ドローン１１０の状態表示を行う。電源部３０６はドローン１１０の動作に必要な電力を各部に供給する。電源部３０６は充電可能な二次電池からなるバッテリを有し、ユーザは図示しない外部のバッテリ充電器により充電可能である。
【００１８】
撮像部１１２はレンズユニット１２０、撮像素子１２１、Ａ／Ｄ処理部１２２、画像符号化部１２３を備える。レンズユニット１２０は、集光のための固定レンズ群、変倍レンズ群、絞り等を備え、変倍レンズ群の動きで移動した結像位置を補正する機能と、焦点調節を行う機能とを兼ね備えた補正レンズ群により構成される。撮像素子１２１は、ＣＣＤ（charge coupled device）型イメージセンサ等であり、光像を電荷に変換して撮像信号を生成する光電変換素子である。Ａ／Ｄ処理部１２２は、撮像素子１２１により取得される撮像信号にＡ（アナログ）／Ｄ（デジタル）変換処理を施し、デジタル画像データを出力する。画像符号化部１２３は、ＣＰＵ３０１の制御指令に従ってデジタル画像データを取得し、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）圧縮処理を行う。本実施形態では、撮像部１１２の光軸が、ドローン１１０の正面方向となるように設置される。ＣＰＵ３０１は撮像部１１２を制御して撮像処理を行い、撮像後の画像データを取得することができる。
【００１９】
Ｍｅｄｉａ Ｉ／Ｆ（インターフェイス）部１２４は、ＣＰＵ３０１からの制御指令に従って、記録媒体１２５にＪＰＥＧデータを書き込む処理を行う。記録媒体１２５は、ＳＤメモリカードやコンパクトフラッシュ（登録商標）カード等であり、ドローン１１０に装着可能である。記録媒体１２５には、撮像後の画像データ等が保存される。
【００２０】
無線通信部３０９は外部装置との間で、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）や携帯電話回線等を介して無線通信するための通信モジュールである。ＣＰＵ３０１は撮像部１１２により撮像された画像データを取得し、無線通信部３０９を制御することで外部装置に送信する。外部装置とは、例えば被写体人物１００が所持するスマートフォン等の通信端末装置である。これにより被写体人物１００は遠隔にて、撮像された画像データを確認可能である。
【００２１】
複数のモータ３１０は、複数のロータ２００にそれぞれ接続された回転駆動部であり、ＣＰＵ３０１からの制御信号にしたがって回転する。図２に示すロータ２００ａ〜２００ｄにそれぞれ対応するモータ３１０があり、いずれも独立して回転制御が可能である。
【００２２】
ジャイロスコープ３１２はドローン１１０の姿勢検出を行い、ドローン１１０の回転運動の角速度と、鉛直方向に対する傾きを検出する。ジャイロスコープ３１２は、ピッチ、ヨー、ロールの各方向にて３軸の回転をそれぞれ検出可能であり、後述する加速度センサ３１５と共に使用される。図２においてｙ軸方向を鉛直方向とし、ｙ軸に直交する２軸をｘ軸およびｚ軸と定義する。ｙ軸まわりの方向がヨー方向であり、ｘ軸まわりの方向がピッチ方向であり、ｚ軸まわりの方向がロール方向である。ジャイロスコープ３１２による３軸の検出信号は、ドローン１１０の飛行姿勢制御や、飛行中の外力検出時の緊急飛行停止等に使用される。
【００２３】
加速度センサ３１５は、ドローン１１０が外部から受ける力による直線的な加速度（並進運動の加速度）を検出する。加速度センサ３１５は、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、ｚ軸（図２参照）の各方向にかかる３軸の加速度をそれぞれ検出可能であり、ジャイロスコープ３１２と共に使用される。加速度センサ３１５の検出信号は、ドローン１１０が自由落下状態になった場合の検出と、ドローン１１０が被写体人物１００によって押された時の、力の向きおよび大きさの検出に用いられる。
【００２４】
高度検出部３１３は、ドローン１１０の飛行高度を検出する。例えば、超音波センサが使用される。超音波センサは、送波器により超音波を対象物に向け発信し、その反射波を受波器で受信する。超音波の発信から受信までに要した時間と音速に基づく演算によって、対象物の有無や対象物までの距離を検出することができる。つまり、超音波センサは、ドローン１１０の下部にて地面方向に向けて配設され、超音波を地面方向に向けて発信し、その反射波を計測することによって飛行高度を検出する。
【００２５】
位置検出部３１４はドローン１１０の位置情報を検出する。ドローン１１０が被写体人物１００によって押されたときの位置情報を取得することができる。位置検出部３１４は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）を利用した測位装置である。
【００２６】
顔画像認識部３１６は、撮像部１１２により撮像された画像内において被写体の顔画像を認識する画像処理を行う。撮像部１１２の撮影モードとして、自分撮りモードと風景撮影モードがある。自分撮りモードの設定時には、顔画像認識部３１６は、ドローン１１０の投てきを行った被写体人物１００の顔認識処理を実行する。また風景撮影モードの設定時には、風景の撮影処理が実行される。
【００２７】
次に、図４のフローチャートを参照して、本実施形態におけるドローン１１０の動作について説明する。被写体人物１００が操作部３０４により、電源部３０６をＯＮ操作した時点から、以下の処理が開始する。電源投入後にＣＰＵ３０１は、撮像部１１２の電源をＯＮ状態にする。
【００２８】
Ｓ４０１でＣＰＵ３０１は、ジャイロスコープ３１２および加速度センサ３１５の検出信号を取得して、ドローン１１０の自由落下を検出する。被写体人物１００がドローン１１０から手を放すことによって自由落下が検出されたか否かについて判定が行われる。具体的には、ＣＰＵ３０１は、まず加速度センサ３１５が検出した３軸方向の加速度から、ジャイロスコープ３１２が検出した角速度成分を除去する。さらにＣＰＵ３０１はジャイロスコープ３１２で検出された鉛直方向に対する傾きの検出情報を用いることによって、３軸方向の加速度から鉛直方向の加速度を算出する。算出された鉛直方向の加速度と、重力加速度とが一定時間（判定用時間）以上に亘って一致した場合、自由落下を検出したことが判定され、Ｓ４０２に進む。自由落下が検出されない場合にはＳ４０１の判定処理が繰り返される。
【００２９】
Ｓ４０２でＣＰＵ３０１は、モータ３１０を駆動制御してロータ２００を回転させ、飛行を開始させる。このとき、ＣＰＵ３０１は、高度検出部３１３が検出した高度を一定に保つ制御を行う。つまり、加速度センサ３１５が検出した風による流れや、ジャイロスコープ３１２が検出した機体の傾きを打ち消し、ドローン１１０の飛行姿勢と位置を一定に保つように飛行の制御が行われる。次のＳ４０３にてＣＰＵ３０１は、位置検出部３１４から現在の位置情報を取得してメモリ３０２に記憶する。
【００３０】
Ｓ４０４では無人機の投てき検出（移動検出）および判定が行われる。ＣＰＵ３０１は、ジャイロスコープ３１２、加速度センサ３１５の検出情報を取得して、被写体人物１００によりドローン１１０の投てきが行われ、移動せしめられたかどうかについて判定する。具体的には、ＣＰＵ３０１は、まず加速度センサ３１５が検出した３軸方向の加速度から、ジャイロスコープ３１２が検出した角速度成分を除去する。ＣＰＵ３０１は角速度成分を除去した後の３軸方向の加速度が、Ｓ４０２で抑制している風等の影響による加速度の増減（変化量）に対して、所定の閾値以上であるかどうかを判定する。角速度成分を除去した後の３軸方向の加速度が閾値以上である場合には、外力が検出されたと判定され、Ｓ４０５に処理を進める。角速度成分を除去した後の３軸方向の加速度が閾値未満である場合には、風等の影響であって、外力が検出されていないと判定される。この場合、Ｓ４０２と同様にＣＰＵ３０１は、複数のモータ３１０を制御して重力に抗する推力を発生させて、ドローン１１０の飛行姿勢と位置を一定に保つように制御する。外力が検出されるまで、Ｓ４０４の判定処理が繰り返される。
【００３１】
Ｓ４０５では、被写体人物１００が行った投てき方向へ、ドローン１１０が飛行する。ドローン１１０は、Ｓ４０４で検出された３軸方向それぞれの加速度に応じて、飛行方向と飛行距離を算出する。図２において、ドローン１１０の飛行方向の水平面（ｘ−ｚ平面）上でのｘ−ｚ軸方向の加速度成分は、ｘ軸方向の加速度とｚ軸方向の加速度との内積と同一とする。また、垂直面（ｙ−ｚ平面）上でのｙ−ｚ軸方向の加速度成分は、ｘ軸方向の加速度とｙ軸方向の加速度の内積と同一とする。飛行距離については、運動ベクトルの強さ（大きさ）が大きいほど長くなるように算出される。
【００３２】
ドローン１１０の移動が終了すると、ＣＰＵ３０１は、高度検出部３１３によって検出した高度を一定に保つ制御を行う。つまり、加速度センサ３１５によって検出された風による流れや、ジャイロスコープ３１２で検出された機体の傾きを打ち消し、ドローン１１０の飛行姿勢と位置を一定に保つように飛行制御が行われる。
【００３３】
Ｓ４０６でＣＰＵ３０１は、位置検出部３１４を介して、現在の位置情報を取得し、メモリ３０２に記憶する。Ｓ４０７でＣＰＵ３０１は、現在の制御モードの判定を行う。本実施形態では、第１のモードとして、被写体人物が自身を撮影する「自分撮りモード」を説明し、第２のモードとして、第１のモード以外のモード（例えば、風景撮影モード）を説明する。ＣＰＵ３０１は、自分撮りモードに設定されているか否かを判定する。自分撮りモードについては操作部３０４からユーザが設定し、ＣＰＵ３０１が保持している。Ｓ４０７にて自分撮りモードに設定されていない場合、Ｓ４０８の処理に進む。また、自分撮りモードに設定されている場合には、Ｓ４０９の処理に進む。
【００３４】
Ｓ４０８でＣＰＵ３０１は、Ｓ４０４で算出した飛行方向に、撮像部１１２が向くように、ドローン１１０の向きを制御する。この制御は、モータ３１０を介してロータ２００の回転を調整することで実行される。
【００３５】
一方、Ｓ４０９では、ＣＰＵ３０１は、撮像部１１２の撮影方向を、投てき前の位置へ向ける制御を行う。つまり、ＣＰＵ３０１はＳ４０３とＳ４０６で記憶された、ドローン１１０が投てきされる時点の前後の位置情報から、撮像部１１２の向きを決定する。Ｓ４０３で記憶された、投てき前の位置へ撮像部１１２が向くように、ドローン１１０の向きが変更される。この制御は、モータ３１０を介してロータ２００の回転を調整することで実行される。
【００３６】
Ｓ４１０でＣＰＵ３０１は、撮像部１１２により撮像された画像を取得し、顔画像認識部３１６を介して、画像内において顔画像の探索処理を行う。Ｓ４１１でＣＰＵ３０１は、被写体人物１００の顔画像を認識できたかどうかを判定する。顔画像が認識できていないと判定された場合、Ｓ４１２に進み、顔画像が認識できたと判定された場合、Ｓ４１３に進む。
【００３７】
Ｓ４１２でＣＰＵ３０１は、ドローン１１０の現在位置と、Ｓ４０３でメモリ３０２に記憶された記憶位置に基づき、現在位置と記憶位置との中間位置まで近づくように、モータ３１０を制御してドローン１１０を飛行させる。ドローン１１０が中間位置まで近づいたら、Ｓ４１６に進む。Ｓ４１６でＣＰＵ３０１は、撮像部１１２により撮像された画像を取得し、顔画像認識部３１６を介して、画像内において顔画像の検索処理を行う。Ｓ４１７でＣＰＵ３０１は、被写体人物１００の顔画像を認識できたかどうかを判定する。顔画像が認識できていないと判定された場合、Ｓ４１４に進み、顔画像が認識できたと判定された場合、Ｓ４１３に進む。
【００３８】
Ｓ４１３でＣＰＵ３０１は、撮像部１１２を制御して撮影を行う。このとき、ＣＰＵ３０１は、表示部３０５を介して、例えばＬＥＤを点滅させて、被写体人物１００に撮影タイミングを通知する処理を行う。また、ＣＰＵ３０１は、無線通信部３０９を介して、被写体人物１００の所持するスマートフォン等に撮影された画像のデータを送信する。
【００３９】
次のＳ４１４でＣＰＵ３０１はドローン１１０を最初の位置に帰還させるために、モータ３１０を駆動制御する。ドローン１１０は、Ｓ４０３でメモリ３０２に記憶された位置に向けて飛行する。Ｓ４１５でＣＰＵ３０１は、高度検出部３１３を介して検出した高度を監視しながら、モータ３１０を制御して、ドローン１１０を静かに着陸させる。そしてＣＰＵ３０１はモータ３１０の駆動停止制御を行い、ロータ２００の回転を停止させて、ドローン１１０の飛行を停止させる。
本実施形態によれば、遠隔制御装置を用いることなく、無人飛行体が投てきされた場合に無人飛行体の撮像部を、迅速に被写体に向ける制御を実現できる。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態においては、ドローン１１０と撮像部１１２とが分離可能であり、撮像部１１２が機体に外付けされる構成を示す。すなわち、本実施形態では、無人機に撮像部が取り付けられた場合に、無人機内部の制御部によって無人機に接続された撮像部の制御が行われる。第１実施形態と同様の構成要素については既に使用した符号を用いることで、それらの詳細な説明を省略し、相違点を説明する。このような説明の省略の仕方は後述の実施形態でも同じである。
【００４１】
図５を参照して、本実施形態に係るドローン１１０の構成を説明する。撮像部１１２は、拡張機器であるクレイドル１１１を介して機体に装着される。撮像部１１２は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のインターフェイスにより接続され、ＣＰＵ３０１は撮像部１１２を制御可能である。つまり、撮像部１１２は、ドローン１１０のクレイドル１１１と接続するためのデータＩ／Ｆ部３２２を有する。撮像後の画像データは、データＩ／Ｆ部３２２からクレイドル１１１を介してＣＰＵ３０１が処理する。
本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、ユーザが撮像装置を無人飛行体に取り付けて当該無人飛行体を投てきする場合に、撮像装置の撮像動作を行うことができる。なお、本実施形態では外部装置として撮像装置を無人飛行体に接続する実施例を説明したが、外部装置としてはマイク等の集音装置や距離測定装置等がある。
【００４２】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態においては、ドローン１１０と撮像部１１２とは分離可能であり、撮像部１１２に搭載したＣＰＵ３２１がドローン１１０を制御する構成である。第２実施形態とは、撮像部１１２内部の構成が相違する。
【００４３】
図６を参照して、本実施形態に係るドローン１１０の構成を説明する。本実施形態では、撮像部１１２が備えるＣＰＵ３２１により、クレイドル１１１を介してドローン１１０を制御する構成である。ＣＰＵ３２１は撮像部１１２の全体を制御し、撮像部１１２がドローン１１０と接続された際には、ドローン１１０の制御も行う。
【００４４】
メモリ３２３は書き換え可能な記憶デバイスであり、撮像部１１２を制御するプログラムが作業領域として使用される。メモリ３２３は、例えば半導体素子を用いた揮発性ＲＡＭである。不揮発性メモリ３２４は、撮像部１１２を制御するプログラムと、プログラムが使用するデータを記憶している。また不揮発性メモリ３２４には、ドローン１１０と接続された際に、ドローン１１０を制御するプログラムが格納されている。
【００４５】
操作部３２５は、例えばユーザが電源部３２６のＯＮ／ＯＦＦを設定するために使用する。操作部３２５は、ボタンやダイヤル、スイッチ等を備える。電源部３２６は、撮像部１１２を動作させるための電力を供給するバッテリである。表示部３２９は、撮像された画像等を表示するための表示デバイス（液晶パネル等）を備える。システムバス３３０に接続される各部（符号１２０から１２３、３２１から３３６）は、システムバス３２０を介して互いにデータの送受を行うことができる。
【００４６】
加速度センサ３３１は、撮像部１１２が外部から受ける力の直線的な加速度を検出する。位置検出部３３２は、撮像部１１２の位置情報を検出する。無線通信部３３３は、外部装置との間で、例えば無線ＬＡＮ等により無線通信を行うためのモジュールである。
【００４７】
ジャイロスコープ３３４は、撮像部１１２が外部から受ける回転運動の角速度と、垂直方向に対する傾きを検出する。高度検出部３３５は、撮像部１１２の高度を検出する。顔画像認識部３３６は、撮像部１１２にて撮像された画像データから被写体の顔画像を認識する。
【００４８】
撮像部１１２とドローン１１０が接続された際には、撮像部１１２内の各構成部が有効となり、ドローン１１０内に搭載した構成部は使用されない。撮像部１１２内の各構成部とは、以下のとおりであり、ドローン１１０内の使用されない構成部（符号３０１から３０５、３０９、３１２から３１６参照）を灰色で表示している。
・ＣＰＵ３２１、メモリ３２３、不揮発性メモリ３２４、操作部３２５、表示部３２９、加速度センサ３３１、位置検出部３３２、無線通信部３３３、ジャイロスコープ３３４、高度検出部３３５、顔画像認識部３３６。
・レンズユニット１２０、撮像素子１２１、Ａ／Ｄ処理部１２２、画像符号化部１２３。
【００４９】
この場合、ＣＰＵ３２１がモータ３１０およびロータ２００を制御し、電源部３０６はドローン１１０への電源供給を行う。
本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、無人飛行体に取り付けられる撮像装置内の制御部を制御主体としてドローンの制御および撮像動作を行うことができる。
【００５０】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１００・・・被写体人物
１１０・・・ドローン
１１２・・・撮像部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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