(57)【要約】      （修正有）【課題】恰も仮想操縦者が自身の操縦で無人航空機を操縦している感覚で景色等を観賞できる無人航空機の仮想操縦システムを提供する。【解決手段】仮想操縦者VOPは仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114を視認しつ仮想操縦者用操縦装置112の仮想右スティック又は仮想左スティックを操作する。仮想右スティック又は仮想左スティックの操作は、仮想操縦者意図指示装置116に表示される。有資格者である操縦者OPは、仮想操縦者意図指示装置116に表示される表示を確認して仮想操縦者VOPの位置取り意思を把握しつつ操縦装置106の右スティック又は左スティックを操作して前記位置取り意思に沿うようにドローン102を飛行させる。ドローン102に搭載されたカメラによって撮影された撮影情報が仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114に表示され、仮想操縦者VOPは景色等を所望の位置から観賞できる。【選択図】図１
2019104290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操縦者（OP）のための操縦装置（106）と、
少なくとも、前記操縦装置（106）の指示にもとづいて飛行方向を変更可能な飛行装置（103）、撮影できるカメラ（124）、及び、前記カメラ（124）により撮影した撮影情報を送信する送信装置（134）を備えた無人航空機（100）と、
仮想操縦者（VOP）が操作する仮想操縦者のための仮想操縦者用操縦装置（112）と、
前記仮想操縦者（VOP）の近傍に配置され、前記送信装置（134）からの撮影情報を表示する前記仮想操縦者（VOP）のための仮想操縦者用カメラ撮像表示装置（114）と、
前記仮想操縦者用操縦装置（112）の操作に基づいて操作意図を表すと共に前記操縦者（OP）のための仮想操縦者意図指示装置（116）と、
を含む無人航空機の仮想操縦システム。
【請求項２】
操縦者（OP）のための操縦装置（106）と、
少なくとも、前記操縦装置（106）の指示にもとづいて飛行方向を変更可能な飛行装置（103）、撮影できるカメラ（124）、及び、前記カメラ（124）により撮影した撮影情報を送信する送信装置（134）を備えた空中静止可能無人航空機（122）と、
仮想操縦者（VOP）が操作する仮想操縦者のための仮想操縦者用操縦装置（112）と、
前記仮想操縦者（VOP）の近傍に配置され、前記送信装置（134）からの撮影情報を表示する前記仮想操縦者（VOP）のための仮想操縦者用カメラ撮像表示装置（114）と、
前記仮想操縦者用操縦装置（112）の操作に基づいて操作意図を表すと共に前記操縦者のための仮想操縦者意図指示装置（116）と、
を含む無人航空機の仮想操縦システム。
【請求項３】
操縦者（OP）のための操縦装置（106）と、
少なくとも、前記操縦装置（106）の指示にもとづいて飛行方向を変更可能な飛行装置（103）、撮影できるカメラ（124）、及び、前記カメラ（124）により撮影した撮影情報を送信する送信装置（134）を備えたドローン（102）と、
仮想操縦者（VOP）が操作する仮想操縦者のための仮想操縦者用操縦装置（112）と、
前記仮想操縦者（VOP）の近傍に配置され、前記送信装置（134）からの撮影情報を表示する前記仮想操縦者（VOP）のための仮想操縦者用カメラ撮像表示装置（114）と、
前記仮想操縦者用操縦装置（112）の操作に基づいて操作意図を表すと共に前記操縦者のための仮想操縦者意図指示装置（116）と、
を含む無人航空機の仮想操縦システム。
【請求項４】
前記仮想操縦者用操縦装置（112）は、少なくとも、上昇および下降を指示する仮想上下進指示器（212）、並びに、左および右方向への仮想左右進指示器（218）を含む
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載した無人航空機の仮想操縦システム。
【請求項５】
前記仮想操縦者意図指示装置（116）は、少なくとも、上昇および下降を指示する意図指示上下進表示器（256UD）、並びに、左および右方向への意図指示左右進表示器（256LR）を含む
ことを特徴とする請求項１乃至4の何れかに記載した無人航空機の仮想操縦システム。
【請求項６】
前記操縦装置（106）は、前記仮想操縦者用カメラ撮像表示装置（114）に表示される撮影情報と同一の撮影情報を表示する操縦者用表示装置（108）を含む
ことを特徴とする請求項１乃至5の何れかに記載した無人航空機の仮想操縦システム。
【請求項７】
前記仮想操縦者用操縦装置（112）は、仮想上下進指示器（V 234UD）、及び、仮想左右進指示器（V234LR）の操作に対応して前記方向を表示する仮想操縦者操作表示装置（234）を含む
ことを特徴とする請求項１乃至6の何れかに記載した無人航空機の仮想操縦システム。
【請求項８】
前記仮想操縦者意図指示装置（116）は、前記操縦装置（106）に付設される
ことを特徴とする請求項１乃至7の何れかに記載した無人航空機の仮想操縦システム。
【請求項９】
前記仮想操縦者用カメラ撮像表示装置（114）に表示される撮影情報と同一の撮影情報を表示する少なくとも１の仮想体験者用表示装置（VRG）を含む
ことを特徴とする請求項１乃至8の何れかに記載した無人航空機の仮想操縦システム。
【請求項１０】
前記カメラが全方位カメラ（302）である
ことを特徴とする請求項１乃至9の何れかに記載した無人航空機の仮想操縦システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人航空機の仮想操縦システムに関する。
詳しくは、飛行許可や承認が必要な空域において、一般人が無人飛行体を自分で操縦しているような仮想体験が可能な無人航空機の仮想操縦システムに関する。
さらには、複数の一般人が容易に仮想遊覧飛行体験が可能な無人航空機の仮想操縦システムに関する。
なお、以下の説明において、前とは、カメラのレンズが向いている側であり、後ろは前の反対側であり、左とは、前を向いた状態における左側であり、右とは前を向いた状態おいて右側であり、右旋回とは無人航空機を上方から見た場合時計方向への旋回であり、左旋回とは同様の状態で反時計方向への旋回をいう。また、第一、第二等の順位を表す名称は、単に区別のための名称であって、権利範囲の解釈に際しては何ら考慮されない。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、ドローンを複数配置しておき、ユーザーの要求する観賞対象地域への誘導情報を当該ドローンに提供することで、当該ドローンの一又は複数を自動的に当該対象地域へ飛行させ、対象地域に到着後、ユーザーが当該ドローンを操縦可能として、当該ドローンに搭載したカメラ撮像をユーザーに提供することにより、現地に行かなくともユーザーの思いのままに観賞ができる仮想観賞システムが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６１７２７８３号（図１〜図９、段落００６８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術においては、ユーザーが観賞対象地域においてドローンを操縦し、思いのままに観賞できる利点がある。一方、我が国においては、図18（Ａ）に示すように、空港10等周辺の上空、人口密集地12の上空、150メートル以上の高さの空域14を、ドローン16を含む無人航空機18を飛行させるには、地方航空局長の許可を受ける必要がある。また、同図（Ｂ）に示すように、第三者の人20、第三者の建物22・自動車24等の物との間に30メートル以上距離が無い場合、無人航空機18を目視できない場合、夜間、イベント上空飛行、危険物輸送、物件投下等においては、地方航空局長の承認を受ける必要がある。これらの規制によって、我が国においては、実質的に前記従来技術による仮想観賞システムによって営業することができない。すなわち、前記の許可や承認の条件の一つとして、操縦技術が所定のレベル以上であることが求められることから、初心者は実質的に許可や承認を受けることができない。
一方、絶景の海食崖を海側から観たい等との要望も強い。この場合、海側から観る観賞船もあるが、海食崖は高さが100メートルを超える場合が殆どであるため、迫力に欠けるというも問題があり、更なる改善が求められていた。
さらに、歴史的高層建築物には、目視観賞できない高さに彫刻や壁面彫刻等が配置されているものがあり、これらについても目視している感覚で観賞したいとの要望もある。この場合、双眼鏡や望遠鏡を用いて表側は見ることができるが、裏側は見ることが出来ない。これらの場合、無人航空機18、例えばドローン16やラジコンヘリコプターにカメラを搭載し、これらの操縦熟練者が観賞者の指示に基づいて操縦し、カメラから送信される撮影情報によって観賞することもできる。しかし、観賞対象の何処を観賞したいかは人それぞれ異なるため、観賞者自身が航空機を操縦している感覚で観賞できる仮想観賞システムが強く求められていた。この場合において、より一層、感動的な観賞をするには、第三者所有物に対し３０メートル以内に近づくことが必要であり、少なくとも、地方航空局長の承認が必要になることが容易に予想できる。
また、喫緊課題の一つである地方活性化においては、地方における資産を有効活用することが一方策である。例えば、絶景の海食崖を有する親不知子不知海岸を有する新潟県糸魚川市、白砂青松を具現化した天橋立を有する京都府宮津市等々、従来の地上から観賞する伝統的観賞方法とは異なる新たな魅力ある観賞方法を提供する必要があるが、地方航空局長の許可や承認が必要であり、操縦免許を有する有資格者が操縦せざるを得ず、更なる臨場感が得られる新たな観賞方法を提供することが困難である問題がある。
【０００５】
本発明は、これらの要望に基づいてなされたものであり、本発明の目的は、恰も仮想操縦者が自身の操縦で無人航空機を操縦している感覚で観賞や観察をすることができる無人航空機の仮想操縦システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するため、請求項１に係る第１の発明は以下のように構成されている。
操縦者のための操縦装置と、
少なくとも、前記操縦装置の指示にもとづいて飛行方向を変更可能な飛行装置、撮影できるカメラ、及び、前記カメラにより撮影した撮影情報を送信する送信装置を備えた無人航空機と、
仮想操縦者が操作する仮想操縦者のための仮想操縦者用操縦装置と、
前記仮想操縦者の近傍に配置され、前記送信装置からの撮影情報を表示する前記仮想操縦者のための仮想操縦者用カメラ撮像表示装置と、
前記仮想操縦者用操縦装置の操作に基づいて操作意図を表すと共に前記操縦者のための仮想操縦者意図指示装置と、
を含む無人航空機の仮想操縦システムである。
【０００７】
本発明に係る第２の発明は、
操縦者のための操縦装置と、
少なくとも、前記操縦装置の指示にもとづいて飛行方向を変更可能な飛行装置、撮影できるカメラ、及び、前記カメラにより撮影した撮影情報を送信する送信装置を備えた空中静止可能無人航空機と、
仮想操縦者が操作する仮想操縦者のための仮想操縦者用操縦装置と、
前記仮想操縦者の近傍に配置され、前記送信装置からの撮影情報を表示する前記仮想操縦者のための仮想操縦者用カメラ撮像表示装置と、
前記仮想操縦者用操縦装置の操作に基づいて操作意図を表すと共に前記操縦者のための仮想操縦者意図指示装置と、
を含む無人航空機の仮想操縦システムである。
【０００８】
本発明に係る第３の発明は、
操縦者のための操縦装置と、
少なくとも、前記操縦装置の指示にもとづいて飛行方向を変更可能な飛行装置、撮影できるカメラ、及び、前記カメラにより撮影した撮影情報を送信する送信装置を備えたドローンと、
仮想操縦者が操作する仮想操縦者のための仮想操縦者用操縦装置と、
前記仮想操縦者の近傍に配置され、前記送信装置からの撮影情報を表示する前記仮想操縦者のための仮想操縦者用カメラ撮像表示装置と、
前記仮想操縦者用操縦装置の操作に基づいて操作意図を表すと共に前記操縦者のための仮想操縦者意図指示装置と、
を含む無人航空機の仮想操縦システムである。
【０００９】
本発明に係る第４の発明は、
前記仮想操縦者用操縦装置は、少なくとも、上昇および下降を指示する仮想上下進指示器、並びに、左および右方向への仮想左右進指示器を含む
ことを特徴とする第１乃至第３の発明の無人航空機の仮想操縦システムである。
【００１０】
本発明に係る第５の発明は、
前記仮想操縦者意図指示装置は、少なくとも、上昇および下降を指示する上下進表示器、並びに、左および右方向への左右進表示器を含む
ことを特徴とする第１乃至第4の発明の無人航空機の仮想操縦システムである。
【００１１】
本発明に係る第6の発明は、
前記操縦装置は、前記仮想操縦者用カメラ撮像表示装置に表示される撮影情報と同一の撮影情報を表示する操縦者用表示装置を含む
ことを特徴とする第１乃至第5の発明の無人航空機の仮想操縦システムである。
【００１２】
本発明に係る第7の発明は、
前記仮想操縦者用操縦装置は、仮想上下進指示器、及び、仮想左右進指示器の操作に対応して前記方向を表示する仮想操縦者用方向表示装置を含む
ことを特徴とする第１乃至第6の発明の無人航空機の仮想操縦システムである。
【００１３】
本発明に係る第8の発明は、
前記仮想操縦者意図指示装置は、前記操縦装置に付設される
ことを特徴とする第１乃至第7の発明の無人航空機の仮想操縦システムである。
【００１４】
本発明に係る第9の発明は、
前記仮想操縦者用カメラ撮像表示装置に表示される撮影情報と同一の撮影情報を表示する少なくとも１の仮想体験者用表示装置を含む
ことを特徴とする第１乃至第8の発明の無人航空機の仮想操縦システムである。
【００１５】
本発明に係る第10の発明は、
前記カメラが全方位カメラである
ことを特徴とする第１乃至第9の発明の無人航空機の仮想操縦システムである。
【発明の効果】
【００１６】
第１の発明によれば、仮想操縦者は仮想操縦者用操縦装置を操作し、無人航空機の飛行方向を指示する。仮想操縦者によって指示された飛行方向は、操縦者のための仮想操縦者意図指示装置によって、操縦者に伝達される。操縦者は仮想操縦者意図指示装置によって伝達された方向に無人航空機が飛行するように操縦者のための操縦装置を操作する。これによって、無人航空機は、仮想操縦者が指示した方向に基づいて飛行する。一方、無人航空機に付設されたカメラは、その撮影可能な範囲を撮影し、その撮影情報を通信装置を介して送信する。仮想操縦者用カメラ撮像表示装置において、当該撮影情報が表示されることから、仮想操縦者が観賞又は観察したい位置から対象物を見ることが出来る。そして、予め、空港周辺や人口密集地上空での飛行では地方航空局長の許可を受け、目視外飛行、第三者所有物や人から30m以内等での飛行は地方航空局長の承認を得ておくことにより、この飛行は合法的に可能となる。以上より、第1の発明によれば、本発明の目的を達成できる利点がある。
【００１７】
第２の発明は、第１の発明と基本的構成は同一であり、無人航空機が空中静止可能でる構成において違いを有するので、本願発明における目的を達成することができる。さらに、第２の発明においては、無人航空機が空中静止可能であることから、仮想操縦者が気に入った場所を静止状態で観賞又は観察できる利点がある。
【００１８】
第３の発明によれば、第１の発明と基本的構成は同一であり、無人航空機がドローンである構成において違いを有するので、本願発明における目的を達成することができる。さらに、第３の発明においては、無人航空機がドローンであり、空中静止可能であることから、仮想操縦者が気に入った場所を静止状態で観賞又は観察できる利点がある。更に又、ドローンは電気モーターによってプロペラを回転させることから騒音が殆ど無く、また、蓄電池を交換することで再飛行がすぐに可能になる利点がある。
【００１９】
第４の発明は、第１〜第3の発明と基本的構成は同一であるので、本願発明における目的を達成することができる。さらに、第４の発明においては、仮想操縦者用操縦装置は、少なくとも、上昇および下降を指示する上下進指示器、並びに、左および右方向への左右進指示器を含んでいる。この構成によって、仮想操縦者は、少なくとも、上下進指示器により無人航空機の上昇又は下降、及び、左右へ移動することができるので、観賞又は観察対象物の見たい部位を見ることができる利点がある。なお、前後方向に移動できる前後進指示器が無い場合、カメラのズーム機能を用いることにより、代用できる。
【００２０】
第５の発明は、第１〜第3の発明と基本的構成は同一であるので、本願発明における目的を達成することができる。さらに、第５の発明においては、仮想操縦者意図指示装置は、少なくとも、上昇および下降を指示する上下進表示器、並びに、左および右方向への左右進表示器を含んでいる。よって、操縦者は仮想操縦者意図指示装置によって指示された、上下進表示器、及び、左右進表示器によって表示された方向へ無人航空機が飛行するように操縦装置を操作することにより、仮想操縦者が観賞又は観察したい部位を捉えることができる。よって、仮想操縦者が観賞又は観察対象物の見たい部位を見ることができる利点がある。
【００２１】
第6の発明は、第１〜第3の発明と基本的構成は同一であるので、本願発明における目的を達成することができる。さらに、第6の発明においては、操縦装置は、前記仮想操縦者用カメラ撮像表示装置に表示される撮影情報と同一の撮影情報を表示する操縦者用表示装置を含んでいる。この構成によって、仮想操縦者と操縦者とは、無人航空機に搭載されたカメラによって撮影された同一の撮影情報を見ながらそれぞれの操縦装置又は仮想操縦者用操縦装置を操作することになるので、操縦者は仮想操縦者が移動したい場所を把握しやすく、操縦が容易である利点がある。
【００２２】
第7の発明は、第１〜第3の発明と基本的構成は同一であるので、本願発明における目的を達成することができる。さらに、第7の発明においては、仮想操縦者用操縦装置は、上下進指示器、及び、左右進指示器の操作に対応して前記方向を表示する仮想操縦者操作表示装置を含んでいる。これにより、仮想操縦者は仮想操縦者用操縦装置を操作している状態を仮想操縦者操作表示装置によって確認することができるので、操作に慣れない仮想操縦者は、仮想操縦者操作表示装置を見て操作が正しいことを確認しつつ仮想操縦できる。よって、仮想操縦者の意思に沿って表示される仮想操縦者意図指示装置を確認しつつ操縦する操縦者によって操縦される無人航空機は、意図した方向に飛行される利点がある。
【００２３】
第8の発明は、第１〜第3の発明と基本的構成は同一であるので、本願発明における目的を達成することができる。さらに、第8の発明においては、仮想操縦者意図指示装置は、前記操縦装置に付設される。これによって、操縦者は、操縦装置における操縦者用表示装置に表示される、無人航空機に搭載されたカメラによって撮影された撮像、及び、その近くに配置された仮想操縦者意図指示装置とを見ながら操縦をすることができ、仮想操縦者の移動意思を迅速に把握しつつ操縦できる利点がある。
【００２４】
第9の発明は、第１〜第3の発明と基本的構成は同一であるので、本願発明における目的を達成することができる。さらに、第9の発明においては、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置に表示される撮影情報と同一の撮影情報を表示する少なくとも１の仮想体験者用表示装置を含んでいる。この構成によって、仮想操縦者と同一の撮影情報を他の人も見ることができる利点がある。
【００２５】
第10の発明は、第１〜第3の発明と基本的構成は同一であるので、本願発明における目的を達成することができる。さらに、第10の発明においては、カメラが全方位カメラである。この構成によって、仮想体験者は360度の撮影情報を見ることが出来るので、自分が飛行機のコックピットに搭乗している臨場感を体験することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの概略説明図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムにおける無人航空機としてのドローンの左斜め下方からの斜視図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムのシステムブロック図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの操縦装置と仮想操縦者意図指示装置としてのディスプレイの右上方からの斜視図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの操縦装置における操縦操作部の正面図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの操縦スティックの斜視図であり、（L）は左操縦スティックの斜視図であり、（R）は右操縦スティックの斜視図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの操縦者用表示装置の正面図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの操縦者用表示装置の画面と、仮想操縦者意図指示装置の正面図である。
【図９】図９は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの操縦装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの仮想操縦者用操縦装置と仮想操縦者操作表示装置の正面図である。
【図１１】図１１は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの仮想上下進指示器及び仮想左右旋回指示器であり、（Ａ）は仮想左スティックの斜視図であり、（Ｂ）は回路図である。
【図１２】図１２は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの仮想前後進指示器及び仮想左右進指示器であり、（Ａ）は仮想右スティックの斜視図であり、（Ｂ）は回路図である。
【図１３】図１３は、本発明にかかる実施例１の無人航空機の仮想操縦システムの操縦者用表示装置と操縦者意図指示装置の一体化装置の断面図である。
【図１４】図１４は、本発明にかかる実施例２の無人航空機の仮想操縦システムに用いる仮想操縦者意図指示装置における別の例の斜視図である。
【図１５】図１５は、本発明にかかる実施例２の無人航空機の仮想操縦システムに用いる仮想操縦者意図指示装置における更に別の例の斜視図である。
【図１６】図１６は、本発明にかかる実施例４の無人航空機の仮想操縦システムの概要説明図である。
【図１７】図１７は、本発明にかかる実施例５の無人航空機の仮想操縦システムに用いる全方位カメラの正面図である。
【図１８】図１８は、無人航空機の飛行制限の説明図であり、（A）は地域的制限、及び、行為に関する制限を説明するための概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る無人航空機の仮想操縦システムの最良の形態は、
操縦者のための操縦装置と、
少なくとも、前記操縦装置の指示にもとづいて飛行方向を変更可能な飛行装置、撮影できるカメラ、及び、前記カメラにより撮影した撮影情報を送信する送信装置を備えたドローンと、
仮想操縦者が操作する仮想操縦者のための仮想操縦者用操縦装置と、
前記仮想操縦者の近傍に配置され、前記送信装置からの撮影情報を表示する前記仮想操縦者のための仮想操縦者用カメラ撮像表示装置と、
前記仮想操縦者用操縦装置の操作に基づいて操作意図を伝達すると共に前記操縦者のための仮想操縦者意図指示装置とを含み、
前記仮想操縦者用操縦装置は、少なくとも、上昇および下降を指示する上下進指示器、並びに、左および右方向への左右進指示器を含み、
前記仮想操縦者意図指示装置は、少なくとも、上昇および下降を指示する上下進表示器、並びに、左および右方向への左右進表示器を含み、
前記操縦装置は、前記仮想操縦者用カメラ撮像表示装置に表示される撮影情報と同一の撮影情報を表示する操縦者用表示装置を含み、
前記仮想操縦者意図表示装置は、前記操縦装置に付設され、
前記カメラが全方位カメラである
ことを特徴とする無人航空機の仮想操縦システムである。
【実施例１】
【００２８】
本実施例１は、無人航空機100としてドローン102を採用し、観賞対象として中層建築物以上の高い建築物に施された彫刻又は彫刻壁を観賞するために用いた例である。しかし、観賞観察対象としては、海岸崖、河岸崖等の断崖、新緑や紅葉等の自然物等であっても良い。
【００２９】
まず、図1を参照して無人航空機100の仮想操縦システム104を説明する。
実施例1の仮想操縦システム104は、少なくとも、無人航空機100と、操縦者OPが無人航空機100を制御するための操縦装置106と、操縦者OP用の操縦者用表示装置108と、仮想操縦者VOPが操作する仮想操縦者用操縦装置112と、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114、及び、操縦者OPの近くに配置された仮想操縦者意図指示装置116を含んでいる。
【００３０】
まず無人航空機100を説明する。
無人航空機100は、飛行機、回転翼航空機、滑空機、飛行船であって人が乗ることができないもののうち、 遠隔操作により飛行させることができるもの（200ｇ未満の重量（機体本体の重量とバッテリーの重量の合計）のものを除く）である。具体的には、ラジコン機、農薬散布用ヘリコプター等であり、観賞用としては、特に、自然物や中層以上の建築物118を観賞するには、空中において静止できる空中静止可能無人航空機122、例えば、ラジコンヘリコプターやドローン（マルチコプター）102が好ましく、本実施例1においては、ドローン102を採用している。
【００３１】
次にドローン102の概要を図2及び図3を参照しつつ説明する。
ドローン102は、無人であって、少なくとも、観賞対象物に対し上昇又は下降、並びに、左方又は右方に移動できる機能を有し、更に、前進又は後進、及び、左右旋回ができることが好ましい。本実施例1においては、公知の所謂クワッドコプター102Qが用いられている。クワッドコプター102Qは、中心部に位置する大凡円盤形の本体102B、当該本体102Bから等角度で横方向に所定の同一長さで延在するプロペラ用腕102A、したがって4本のプロペラ用腕102A1、102A2、102A3、及び、102A4（図2において見えない）、各プロペラ用腕102A1、102A2、102A3、及び、102A4の先端部に固定された可変速モーター102M、したがって、4個の可変速モーター102M1、102M2、102M3、及び、102M4（図2において見えない）、各可変速モーター102M1、102M2、102M3、及び、102M4の出力軸先端に固定されたプロペラ102P、したがって4個のプロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4、カメラ124、本体102Bの振動の影響を受けないよう本体102B下面にカメラ124を取り付けると共に、本体102Bの姿勢に拘わらずカメラ124の姿勢を一定に保つジンバル126、プロペラ用腕102A1、及び、102A4の下面に上端部をそれぞれ固定された倒立コ字型のスキッド128、本実施例1においては第一スキッド1281、プロペラ用腕102A3、及び、102A4の下面に上端部をそれぞれ固定された倒立コ字型の第二スキッド1282、本体102Bに付設されたドローン電源132（図3）、本体102B内に配置されたドローンの送信装置134、ドローンの受信器136、GPS138、高度計142、速度計144、方位計146、超音波センサー148、及び、ドローンコントローラ150が内蔵されている。しかし、可変速モーター102Mとプロペラ102Pとの組は3組以上であれば良く、不測の可変速モーター102Mやプロペラ102Pの故障による制御不能や墜落を防止するため、可変速モーター102Mとプロペラ102Pの組は六組以上であることが好ましい。なお、カメラ124のレンズが向いている方が前側である。可変速モーター102M1、102M2、102M3、及び、102M4とプロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4によって飛行装置103を構成している。したがって、飛行装置103は、無人航空機100を飛行させる機能を有している。
【００３２】
次に可変速モーター102Mを説明する。
可変速モーター102Mは、可変速機能を有するモーターであって、本実施例1においては直流ブラシレスサーボモーターが用いられているが、パルスモーター等同様の機能を有するモーターを用いることもできる。
【００３３】
次にカメラ124を説明する。
カメラ124は、写真又は撮像を撮影できる機能を有し、連続的に撮影情報を取得し、取得した撮影情報をドローン102の送信装置134を用いて送信し、少なくとも地上の仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114に表示できることが好ましい。カメラ124としては、一枚取り型、連続撮影が可能なビデオ型いずれであっても良いが、ビデオ型の方が飛行している臨場感が感じられることから好ましい。また、カメラ124は、その仰角又は俯角を操縦装置106からの指令に基づいて調整可能であることが好ましいが、一定の固定角度であっても良い。本実施例1において、カメラ124は操縦装置106からの指令に基づいて仰角又は俯角が調整可能であり、ドローン102のスイッチがオンにされると同時に撮影を開始し、オフと同時に撮影を終了する。また、カメラ124の撮影情報の記憶媒体への記憶を操縦装置106からの指示に基づいてオンオフされるようになっている。
【００３４】
次に、ジンバル126を説明する。
ジンバル126は、前述のように本実施例1においては、カメラ124を本体102Bの振動や傾きの影響を受けないよう本体102B下面に取り付ける機能を有し、本実施例1においては公知のジンバル126を用いている。ジンバル126は必須の構成要素ではないが、振動や傾きのない見やすい撮影のためには必須の構成である。
【００３５】
次にスキッド128、したがって、第一スキッド128１第二スキッド1282を説明する。
スキッド128はカメラ124を保護し、かつ、水平状態に着地出来るようにする機能を有する。したがって、本実施例1のように倒立コ字型でなくとも、棒体であっても良い。なお、スキッド128も必須の構成要素ではない。
【００３６】
次にドローン電源132を説明する。
ドローン電源132は、ドローン102に搭載された電気・電子機器の電源としての機能を有し、本実施例1においては、重量・容量等の観点から、公知のリチウムイオン電池が用いられ、短時間で交換できるように、本体102Bの外面にワンタッチで着脱できるように装着されている。
【００３７】
次にドローンの送信装置134を説明する。
ドローンの送信装置134は、公知の無線通信装置であり、ドローン102に搭載された、各種センサーである高度計142、速度計144、方位計146、及び、ドローンコントローラ150からの情報、並びに、カメラ124からの撮影情報を操縦装置106へ無線によって送信する機能を有する。無線としては、通信距離等を勘案して適当な無線通信を選択できるが、無線LAN、WiFi（登録商標）、Bluetooth（登録商標）等を用いることができるが、これらに限らない。ドローンの送信装置134は、カメラ124の撮影情報とその他の情報とを分けて異なる送信器によって送信することもできる。また、場合によっては、有線によって行うこともできる。
【００３８】
次にドローンの受信器136を説明する。
ドローンの受信器136は、操縦装置106から送信される操縦指令OPOを受信する機能を有し、公知の受信機器が採用される。
【００３９】
次にGPS（Global Positioning System）138を説明する。
GPS138は、GPS衛星から送られてくる信号を受信して、地球のどの位置にいるかの測位情報POIを出力する機能を有し、本実施例１においては公知のGPSチップが採用されている。なお、GPSと同様の機能を有する他のシステムを用いることもできる。本GPS138を備えることにより、測位情報POIを用いて目的地まで自動操縦でドローン102を移動させた後、仮想操縦者VOPによる仮想操縦をすることができ、操縦者OPの操縦負担を軽減することができる。また、例えば、操縦者OP及び仮想操縦者VOPが東京に所在した状態で、ドローン102を沖縄において飛行させる場合、操縦者OPは後述のGPS表示部108G及びカメラ映像を確認しながら操縦する。この場合、操縦装置106の操作指令OPOが沖縄のドローン102に送信されるように、沖縄に固定状態に送信装置を設置し、この送信装置と操縦装置106とを通信回線で接続する必要がある。
【００４０】
次に高度計142を説明する。
高度計142は、平均海面からの高度情報ALIを出力する機能を有し、本実施例1においては、高度計チップが採用されている。しかし、気圧高度計を用い、又は、GPS138を用いて高度を算出しても良いし、高度計142とGPS138を併用し測定精度を向上させてもよい。
【００４１】
次に速度計144を説明する。
速度計144は、地面に対するドローン102の移動速度情報SPIを出力する機能を有し、本実施例1においては、三軸加速度計及び三軸角速度計を用いて移動速度を演算している。しかし、GPS138からの情報を用いて算出することもできる。
【００４２】
次に方位計146を説明する。
方位計146は、ドローン102の進行方向を表す方位情報AIIを出力する機能を有し、本実施例1においては、所謂電子コンパスを用いているが、GPS138からの測位情報POIに基づいて演算することもできる。
【００４３】
次に超音波センサー148を説明する。
超音波センサー148は、本体102Bの前面に取り付けられ、超音波を前方に向かって放射し、反射してくる超音波の状況から、障害物の有無及び当該障害物との距離情報を出力する障害物情報OIを出力する機能を有し、本実施例1においては公知の超音波センサーが用いられている。
【００４４】
次にドローンコントローラ150を説明する。
ドローンコントローラ150は、ドローンの受信器136からの操縦指令OPO、GPS138からの測位情報POI、高度計142からの高度情報ALI、速度計144からの速度情報SPI、方位計146からの方位情報AII、及び、超音波センサー148からの障害物情報OIを入力として、可変速モーター102M1、102M2、102M3、及び、102M4の回転を制御し、カメラ124の動作を制御し、ジンバル126を制御し、ドローンの送信装置134から所定の情報を無線通信によって送信する機能を有する。本実施例１において、ドローンコントローラ150は、マイクロプロセッサ及びプログラムによって構成されている。
【００４５】
この構成によって、ドローンコントローラ150からの指令によって、可変速モーター102M1、102M2、102M3、及び、102M4の回転が個別に制御され、その回転数によって、ドローン102が上昇又は下降、左方又は右方、前進又は後退、若しくは、時計又は反時計方向に旋回され、また、カメラ124の仰角又は俯角が制御され、ジンバル126の作動によってカメラ124が常に一定の方向を向くように制御される。また、カメラ124からの撮影情報PGIは、後述の記録指令TPOに基づいて本体102Bに内蔵された記憶装置に記憶される。さらに、撮影情報PGI、GPS138の測位情報POI、高度計142の高度情報ALI、速度計144の速度情報SPI、方位計146の方位情報AII、及び、超音波センサー148の障害物情報OIがドローンの送信装置134を介して無線送信される。なお、送信は有線であっても良いが、使用場所が限られるので、無線送信が好ましい。
【００４６】
次に操縦装置106を説明する。
操縦装置106は、ドローン102のドローンの受信器136を介してドローンコントローラ150に操縦指令OPO、カメラ124に対する記録指令TPOを送信する機能を有し、本実施例1においては、図4に示すように、矩形箱形の操作筐体154、操作筐体154の上面の操作面154oに配置された操作手段156としての左スティック156L及び右スティック156R、並びに、操作筐体154の右の角部に配置されたカメラ映像記憶スイッチ158、及び、左の角部に配置され、カメラ124の仰角又は俯角を制御するカメラ方向信号CDIを出力するカメラ角度調整ダイヤル162が少なくとも設けられている。操作筐体154には、操縦者OP用の操縦者用表示装置108が操作筐体154から突出する取付腕166の先端部に取り付けられている。操作筐体154内には、前後方向の移動を指示する前後進信号FRIを出力する前後進（エレベーター）コントローラ168、左右方向の移動を指示する左右進信号LRIを出力する左右進（エルロン）コントローラ172，上昇又は下降を指示する上下進信号UDIを出力する上下方向（スロットル）コントローラ174、左旋回又は右旋回を指示する左右旋回信号LRTIを出力する旋回（ラダー）コントローラ176、カメラ124の撮影情報の記憶をオンオフするカメラ映像記憶スイッチ158、カメラ角度調整ダイヤル162、及び、無線送信器182、無線受信器184、並びに、操縦装置コントローラ186、そしてこれらの駆動用電源188を内蔵している。しかし、操縦装置106は、所謂スマートフォンやiPad（登録商標）等の携帯情報端末に専用ソフトウエアを記録・動作させることによって代用することもできる。
【００４７】
次に操作手段156を説明する。
操作手段156は、操縦者OPの操縦意図を操作信号に変換するための機能を有し、本実施例1においては、操縦者OPによって操作される機械的構成部と当該機械的構成部の操作量を電気信号に変換する電気的構成部とよりなる。機械的構成部は左スティック156L、右スティック156R等よりなり、電気的構成部は上下進ポテンショメータ192E、左右旋回ポテンショメータ194E、前後方進向ポテンショメータ202E、及び、左右進ポテンショメータ204Eよりなる。
【００４８】
次に左スティック156Lを図５及び図６（L）を参照しつつ説明する。
左スティック156Lは前後方向に回動された場合、上下進信号UDIを出力し、左右方向に回動された場合、左右旋回信号LRTIを出力させる機能を有する。本実施例１において、左スティック156Lは、上下方向（スロットル）コントローラ174、及び、旋回（ラダー）コントローラ176の一部を構成し、後述の第一支軸192の第一軸線192S周りに回動可能に設けられ左スティック156Lを図6において前方に回動させた場合上進信号UDUIを出力し、後方に回動された場合下進信号UDDIを出力し、ドローン102を上昇又は下降方向に空中移動させ、第二支軸194の第二軸線194S周りを図6において左方に回動させた場合左旋回信号LTI、右方に回動させた場合右旋回信号RTIを出力させる機能を有している。
【００４９】
まず上下方向コントローラ174を説明する。
上下方向コントローラ174は、ドローン102を上昇又は下降させる上下進信号UDIを出力する機能を有する。
本実施例１において、左スティック156Lは、下端部を第一軸線192S周りに回動可能に設けられた第一支軸192の先端部に形成された蛙又192Fに第一支持ピン192Pによって回動自在に支持されている。これにより、左スティック156Lは、第一支軸192を中心として回動される。第一支軸192は、左スティック156Lの前側への回動によって、図6（L）において時計方向へ回動される、第一支軸192の他端は、上下進ポテンショメータ192Eの入力軸に固定されている。そして、左スティック156Lが操作面154oに対し垂立状態の左第一中立位置LNP1に位置する場合、上下進ポテンショメータ192Eは中立位置にあり、上下中立信号ＵＤNＬIを出力する。左スティック156Lが左第一中立位置LNP1よりも前側に回動された場合、その回動量に応じた上進信号UDUIを、後ろ側に回動された場合、その回動量に応じた下進信号UDDIを出力する。したがって、左スティック156L、第一支軸192、上下進ポテンショメータ192E、及び、第一支持ピン192Pによって上下方向コントローラ174を構成する。
【００５０】
次に旋回コントローラ176を説明する。
旋回コントローラ176は、ドローン102を左旋回又は右旋回させる左右旋回信号LRTIを出力する機能を有する。
左スティック156Lの中間は、半円弧状に形成された第一被動体196に形成された第一長孔196Hを密に貫通し、第一被動体196の端部は、左スティック156Lが第一中立位置LNP1にある場合、第一支持ピン192Pの軸線と同軸になる第二軸線194Sを有する第二支軸194に固定されている。第二支軸194の他端部は左右旋回ポテンショメータ194Eの入力軸に固定されている。そして、左スティック156Lが左第一中立位置LNP1にある場合、第一被動体196は左第二中立位置LNP2にあり、したがって左右旋回ポテンショメータ194Eは旋回中立信号TNLSを出力し、第一被動体196が当該左第二中立位置LNP2よりも左側に回動された場合その回動量に応じた左旋回信号LTIを、右側に回動された場合その回動量に応じた右旋回信号RTIを出力する。したがって、左スティック156L、第二支軸194、左右旋回ポテンショメータ194E、及び、第一被動体196によって旋回コントローラ176を構成する。
【００５１】
次に右スティック156Rを図6（R）を参照しつつ説明する。
右スティック156Rは、左スティック156Lと同様に、前後進コントローラ168及び左右進コントローラ172の一部を構成し、後述の第三支軸202の第三軸線202S周りに回動可能に設けられ右スティック156Rを図6（R）において前方に回動させた場合前方向に、後方に回動させた場合後方向に、ドローン102が空中移動するように前後進信号FRIを出力させ、第四支軸204の第四軸線204S周りを図6（R）において左方に回動させた場合に左方向に、右方に回動させた場合右方向に平行移動する左右進信号LRIを出力させる機能を有している。
【００５２】
次に前後進コントローラ168を説明する。
前後進コントローラ168は、ドローン102を前進又は後退させる前後進信号FRIを出力する機能を有する。
本実施例１において、右スティック156Rは、下端部を第三軸線202S周りに回動可能に設けられた第三支軸202の先端部に形成された蛙又202Fに第二支持ピン202Pによって回動自在に支持されている。これにより、右スティック156Rは、第三支軸202を中心として前後方向へ回動される。第三支軸202は、右スティック156Rの前側への回動によって、図6（R）において時計方向へ回動され、第三支軸202の他端は、前後進ポテンショメータ202Eの入力軸に固定されている。そして、右スティック156Rが操作面154oに対し垂立状態にある場合、前後進ポテンショメータ202Eは右第一中立位置RNP1にあり、当該右第一中立位置RNP1よりも前側に回動された場合その回動量に応じた前進信号FRFIを、後側に回動された場合、その回動量に応じた後進信号FRRIを出力する。したがって、右スティック156R、第三支軸202、前後進ポテンショメータ202E、及び、第二支持ピン202Pによって前後進コントローラ168を構成する。
【００５３】
次に左右進コントローラ172を説明する。
左右進コントローラ172は、ドローン102を左進又は右進させる左右進信号LRIを出力する機能を有する。
右スティック156Rの中間は、半円弧状に形成された第二被動体206に形成された第二長孔206Hを密に貫通し、第二被動体206の端部は、右スティック156Rが右第一中立位置RNP1にある場合、第二支持ピン202Pの軸線と同軸になる第四軸線204Sを有する第四支軸204に固定されている。第四支軸204の他端部は左右進ポテンショメータ204Eの入力軸に固定されている。そして、右スティック156Ｒが操作面154oに対し垂立状態にある場合、第二被動体206、したがって左右進ポテンショメータ204Eは右第二中立位置RNP2にあり、第二被動体206が当該左第二中立位置LNP2よりも左側に回動された場合その回動量に応じた左進信号LMIを、右側に回動された場合その回動量に応じた右進信号RMIを出力する。したがって、右スティック156R、第四支軸204、左右進ポテンショメータ204E、及び、第二被動体206によって左右進コントローラ172を構成する。
【００５４】
次にカメラ映像記憶スイッチ158を説明する。
カメラ映像記憶スイッチ158は、ドローン102に取り付けられたカメラ124の撮影情報の記憶装置（図示せず）への記憶をオン又はオフする機能を有し、本実施例1においては公知のオンオフスイッチが用いられる。なお、本カメラ映像記憶スイッチ158を設けることなく、常時記憶状態にすることもできるが、記憶装置の容量は有限であるため、必要なときに記憶可能なように、オンオフスイッチを設けることが好ましい。
【００５５】
次にカメラ角度調整ダイヤル162を説明する。
カメラ角度調整ダイヤル162は、カメラ124のレンズの仰角又は俯角を変更する機能を有し、公知のカメラ角度調整ダイヤル162の回転操作によって、ドローン102に搭載されているカメラ124の仰角又は俯角を調整する。
【００５６】
次に無線送信器182を説明する。
無線送信器182は、少なくとも、操縦装置106における入力機器である、右スティック156R、左スティック156L、カメラ映像記憶スイッチ158、及び、カメラ角度調整ダイヤル162からの各信号をドローン102、具体的には、ドローンの受信器136に無線通信手段によって送信する機能を有する。本実施例1においては、通信手段として、総務省によって指定された周波数帯における電波を使用しているが、ＷＩＦＩ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の規格化された通信手段を用いることができる。
【００５７】
次に無線受信器184を説明する。
無線受信器184は、ドローン102のドローンの送信装置134からの信号を受信し、操縦装置コントローラ186に伝達する機能を有し、本実施例1においては公知の無線受信器184が用いられている。
【００５８】
次に操縦装置コントローラ186を説明する。
操縦装置コントローラ186は、操縦装置106における関連機器全体を制御し、前述の所定の機能を発揮させる機能を有し、所謂マイクロプロセッサ及びプログラムによって構成されている。
【００５９】
次に駆動用電源188を説明する。
駆動用電源188は、操縦装置106における電源が必要な機器に駆動電源を提供する機能を有し、本実施例1においては、直流のリチウムイオン電池が用いられている。
【００６０】
次に操縦者用表示装置108を図7を参照しつ説明する。
操縦者用表示装置108は、カメラ124によって撮影され送信される撮影情報PGI、GPS138、高度計142、速度計144、方位計146、及び、超音波センサー148から送信される情報、及び、操縦装置106における操縦に必要な各種情報を表示する機能を有し、本実施例1においては、操縦装置106から突出している取付腕166に着脱可能に取り付けられている液晶表示装置が用いられている。しかし、操縦者用表示装置108は、公知の携帯情報端末装置によっても代用することができる。本実施例1においては操縦者用表示装置108の中央を占有する表示部108Dの中間にはカメラ124の撮影情報PGIが表示されるカメラ撮像部108C、右下にはGPS138からの測位情報POIに基づいて地図とドローン102の位置が表示されるGPS表示部108G、左下には超音波センサー148からの障害物情報が表示される障害物表示部108B、障害物表示部108BとGPS表示部108Gとの間の下部には速度計144からの移動速度情報SPIに基づいて数値表示される移動速度表示部108V、高度計142からの高度情報ALIに基づいて数値表示される高度表示部108H、及び、方位計146からの方位情報AIIが表示される方位表示部108Pが配置されている。この他、カメラ124からの撮影情報PGIが記憶しているか撮影していないかを表示するカメラ記憶状態表示部108ｉ、ドローン102の駆動用電源188の残量表示部108R等が表示される。なお、表示装置108は操作筐体154の表面に配置することもできる。
【００６１】
次にドローン102の操縦装置106の作用を図９におけるフローチャートをも参照しつつ説明する。
まずステップS1において、上下進ポテンショメータ192Eから上進信号UDUIが出力されているか判別し、出力されている場合ステップS11へ進み、出力されていない場合ステップS2へ進む。ステップS2において上下進ポテンショメータ192Eから下進信号UDDIが出力されているか判別し、出力されている場合ステップS11へ進み、出力されていない場合、ステップS3へ進む。ステップS3において、前後進ポテンショメータ202Eから前進信号FRFIが出力されているか判別し、出力されている場合ステップS11へ進み、出力されていない場合ステップS4へ進む。ステップS4において、前後進ポテンショメータ202Eから後進信号FRRIが出力されているか判別し、出力されている場合ステップS11へ進み、出力されていない場合ステップS5へ進む。ステップS5において、左右進ポテンショメータ204Eから右進信号RMIが出力されているか判別し、出力されている場合ステップS11へ進み、出力されていない場合ステップS6へ進む。ステップS6において、左右進ポテンショメータ204Eから左進信号LMIが出力されているか判別し、出力されている場合ステップS11へ進み、出力されていない場合ステップS7へ進む。ステップS7において、左右旋回ポテンショメータ194Eから右旋回信号RTIが出力されているか判別し、出力されている場合ステップS11へ進み、出力されていない場合ステップS8へ進む。ステップS8において、左右旋回ポテンショメータ194Eから左旋回信号LTIが出力されているか判別し、出力されている場合ステップS11へ進み、出力されていない場合ステップS9へ進む。ステップS9において、カメラ映像記憶スイッチ158から記憶信号が出力されているか判別し、出力されている場合ステップS12へ進み、出力されていない場合ステップS10へ進む。ステップS10において、カメラ角度調整ダイヤル162から調整信号が出力されているか判別し、出力されている場合ステップS12へ進み、出力されていない場合ステップS13へ進む。ステップS11において、無線送信器182を介して、上進信号UDUI、下進信号UDDI、前進信号FRFI、後進信号FRRI、左進信号LMI、右進信号RMI、右旋回信号RTI、及び、左旋回信号LTIをそれぞれドローン102に搭載されたドローンの受信器136に送信する。ステップS12において、カメラ124の上向き調整信号又は下向き調整信号、又は、撮影開始を無線送信器182を介して、ドローンの受信器136に送信する。更にステップS13において、ドローン102のドローンの送信装置134から送信される測位情報POIを取得した後ステップS14へ進む。ステップS14において、同様に高度情報ALIを取得した後ステップS15へ進む。ステップS15において、同様に移動速度情報SPIを取得した後、ステップS16へ進む。ステップS16において、同様に方位情報AIIを取得した後ステップS17へ進む。ステップS17において、超音波センサー148からの障害物情報OIを取得し、ステップS18へ進む。ステップS18において、ステップS13〜S17において取得した情報を、操縦者用表示装置108における障害物表示部108B、GPS表示部108G、移動速度表示部108V、高度表示部108H、方位表示部108P、カメラ記録状態表示部108ｉ、及び、駆動用電源188の残量表示部108Rにそれぞれ表示させる。
【００６２】
ドローン102において、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4、したがって、可変速モーター102M1、102M2、102M3、及び、102M4は、対角線上に位置するモーター、例えば、モーター102M1と102M3とが時計方向に回動された場合、モーター102M2と102M4は反対方向である反時計方向へ回動され、互いのトルクの反力を均衡させて、それらトルクの不均衡による旋回を阻止している。
操縦者OPが操縦装置106を操作し、例えば、左スティック156Lを左第一中立位置LNP1から前方に回動させることにより、上下進ポテンショメータ192Eから上進信号UDUIが出力された場合、無線送信器182を介してドローン102に搭載されているドローンの受信器136に受信される。ドローンコントローラ150は、受信した上進信号UDUIに基づいて可変速モーター102M1、102M2、102M3、及び、102M4のそれぞれの回転数が同一状態を保ったまま増速させ、結果としてプロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4の回転による揚力を増して離陸させた後、所定の高さまで上昇させることができる。
左スティック156Lを左第一中立位置LNP1から後方に回動させた場合、上下進ポテンショメータ192Eから下進信号UDDIが出力され、同一回転数を保ったまま所定時間あたりの可変速モーター102M1、102M2、102M3、及び、102M4の回転数が減少され、結果として揚力が低下して下降させることができる。
左スティック156L、したがって、第一被動体196を左第二中立位置LNP2から左側に回動させた場合右旋回信号RTIが出力され、対角線上に位置する一対のモーター、例えば、時計方向に回転しているモーターM1とM3の回転数が増加され、時計方向のトルクが大きくなることにより、ドローン102を本体102Bの縦軸を中心に時計方向に回動させて、時計回り、したがって右旋回を行わせる。左旋回信号LTIが出力された場合、逆に、反時計回り、したがって、左旋回を行わせる場合、モーターM2とM4の回転数を増加させて反時計回り方向のトルクを増加させて左旋回をおこなわせる。
右スティック156Rを右第一中立位置RNP1から前方に回転させた場合、前進信号FRFIが出力され、後側に位置するモーターM3及びM4の回転数が増加され、ドローン102の後ろ側が上昇するため、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4が前下がり状態になることから、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4の気流に後方へ向かう成分が発生し、逆に、右スティック156Rを右第一中立位置RNP1から後方に回転させた場合、後進信号FRRIが出力され、前方に位置するモーターM1及びM2の回転数が増加されドローン102の前側が上昇するため、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4が前下がり状態になることから、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4の気流に前方へ向かう成分が発生し、後方へ進行する。
右スティック156Rを右第一中立位置RNP1から左側に回転させ、第二被動体206を右第二中立位置RNP2から左側に回動させた場合、左進信号LMIが出力され、右側に位置するモーターM2及びM3の回転数が増加され、ドローン102の右側が上昇するため、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4が左下がり状態になることから、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4の気流に右方へ向かう成分が発し、左方へ進行する。逆に右スティック156Rを右第一中立位置RNP1から右側に回転させ、第二被動体206を右第二中立位置から右側に回動させた場合、右進信号RMIが発信され、左側に位置するモーターM1及びM4の回転数が増加され、ドローン102の左側が上昇するため、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4が右下がり状態になることから、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4の気流に左方へ向かう成分が発し、右方へ進行する。これらの上昇下降動、前方又は後方動、左方又は右方動、若しくは、右旋回又は左旋回動を組み合わせることにより、ドローン102を所定の位置に飛行させることができる。また、カメラ角度調整ダイヤル162を所定の方向へ回すことにより、カメラ124の仰角又は俯角を調整することができる。また、カメラ映像記憶スイッチ158をオンにすることにより、カメラ124によって撮影した撮像を記憶装置に記憶することができ、記憶中であることは、カメラ記憶状態表示部108ｉの色によって把握することができる。そして、GPS138からの測位情報POIに基づいてGPS表示部108Gに位置表示し、ドローン102の絶対位置を把握できると共に、移動速度表示部108Vに表示された数字によって移動速度、高度表示部108Hに表示された数字によって高度、並びに、方位表示部108Pにおける表示によって方位を把握できる。以上の説明は従来公知のドローン飛行システムの基本的構成である。
【００６３】
次に本発明に関する仮想操縦者操縦システム210を主に図３を参照しつつ説明する。
本発明に係る仮想操縦者操縦システム210は、前述の基本的構成の他、更に、仮想操縦者用操縦装置112、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114、及び、仮想操縦者意図指示装置116を含んでいる。
【００６４】
まず仮想操縦者用操縦装置112を図３を参照しつつ説明する。
仮想操縦者用操縦装置112は、仮想操縦者VOPが操作し、飛行したい方向を仮想操縦者意図指示装置116に指示する機能を有する。本実施例1において仮想操縦者用操縦装置112は、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114、仮想上下進指示器212、仮想左右旋回指示器214、仮想前後進指示器216、仮想左右進指示器218、仮想受信器220、仮想送信器222、仮想電源224、及び、仮想操縦者コントローラ226によって構成され、図１に示すようにハンディ型であるが、飛行機のシミュレータのように着座型であっても良い。また、少なくとも、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114、仮想上下進指示器212、及び、仮想左右進指示器218を有していれば良い。更に、仮想操縦者操作表示装置234を含んでいることが好ましい。
【００６５】
次に仮想上下進指示器212を図11を参照して説明する。
仮想上下進指示器212は、仮想操縦者VOPが上昇又は下降したい場合に操作し、仮想上進信号VUDUI又は仮想下進信号VUDDIを仮想操縦者コントローラ226へ出力すると共に、仮想操縦者VOPが確認可能に知らせる機能を有する。本実施例1において仮想上下進指示器212は、仮想上下進ポテンショメータV192E、仮想上下進LEDコントローラ232、及び、仮想左LED表示器V234Lを含んでいる。
【００６６】
次に仮想上下進ポテンショメータV192Eを説明する。
仮想上下進ポテンショメータV192Eは、上下進ポテンショメータ192Eと同様の構成を有するので、同一部分には名称の先頭に「仮想」を付すと共に、符号の先頭にVを付すことにより説明を省略する。
仮想上下進ポテンショメータV192Eは、仮想左スティックV156Lによる上昇又は下降の操作によって仮想上下進信号VUDI、具体的には、仮想左スティックV156Lを仮想左第一中立位置VLNP1から前側に回動させることによって仮想上進信号VUDUI、又は、後側に回動させることによって仮想下進信号VUDDIを出力する機能を有し、本実施例1においては、前述のように、仮想左スティックV156L、仮想第一支軸V192、及び、仮想上下進ポテンショメータV192Eによって構成されているが、同様の機能を発揮できれば実施例１に限られない。本実施例１において、仮想上下進ポテンショメータV192Eは上側可変スライド抵抗器V236Uと下側可変スライド抵抗器V236Dが用いられ、それらは反対の傾向を表すように設定されている。具体的には、上側可変スライド抵抗器V236Uの抵抗が上昇するとき、下側可変スライド抵抗器V236Dの抵抗は下降するように、逆に、上側可変スライド抵抗器V236Uの抵抗が下降するとき、下側可変スライド抵抗器V236Dの抵抗は上昇するように設定されている。
【００６７】
次に仮想上下進LEDコントローラ232を説明する。
仮想上下進LEDコントローラ232は、後述の仮想操縦者操作表示装置234、具体的には仮想左LED表示器V234Lにおける表示を制御する機能を有し、本実施例1においては、仮想上下進ポテンショメータV192Eの出力に基づいて仮想上下進LED表示器V234UDを選択的に点灯又は消灯させる。
【００６８】
次に仮想上下進LED表示器V234UDを説明する。
仮想上下進LED表示器V234UDは、仮想左LED表示器V234Lの一部を構成し、垂立方向に直線的に整列させられた上側ラインLEDV234Uと下側に配置された下側ラインLEDV234Dからなり、仮想上下進ポテンショメータV192Eから仮想上進信号VUDUIが出力されている場合、上側ラインLEDV234Uがその出力の程度、すなわち、仮想左スティックV156Lが仮想第一中立位置VLNP1よりも前側へ回動された回動角度に応じて、発光するLEDの数が変更され、仮想下進信号VUDDIが出力されている場合、下側ラインLEDV234Dが後側へ回動された回動角度に応じて、発光するLEDの数が変更されるようになっている。
【００６９】
次に仮想左右旋回指示器214を説明する。
仮想左右旋回指示器214は、仮想操縦者VOPが左旋回又は右旋回したい場合仮想左スティックV156Lを操作し、仮想左旋回信号VTLI又は仮想右旋回信号VTRIを仮想操縦者コントローラ226へ出力すると共に、仮想操縦者VOPが確認可能に知らせる機能を有する。本実施例1においては、図11（B）に示すように、仮想左右旋回ポテンショメータV194E、仮想旋回LEDコントローラ238、及び、仮想左LED表示器V234Lを含んでいる。
【００７０】
次に仮想左右旋回ポテンショメータV194Eを説明する。
仮想左右旋回ポテンショメータV194Eは、左旋回又は右旋回を指示する旋回信号TI、具体的には、仮想左スティックV156Lを仮想左第一中立位置VLNP1から左側に回動させることによって、仮想左第一被動体V196を左第二中立位置VLNP2から左側へ回動させることによって仮想左旋回信号VTLI、又は、右側に回動させることによって仮想右旋回信号VTRIを出力する機能を有し、前述のように、仮想左スティックV156L、仮想第二支軸V194、仮想左右旋回ポテンショメータV194E、及び、仮想第一被動体V196によって構成されている。仮想左右旋回ポテンショメータV194Eは、前述の仮想上下進ポテンショメータV192Eと同一に構成され仮想左側可変スライド抵抗器V236TLと仮想右側可変スライド抵抗器V236TRが用いられ、それらは反対の傾向を表すように設定されている。具体的には、仮想左側可変スライド抵抗器V236TLの抵抗が上昇するとき、仮想右側可変スライド抵抗器V236TRの抵抗は下降するように、逆に、仮想左側可変スライド抵抗器V236TLの抵抗が下降するとき、仮想右側可変スライド抵抗器V236TRの抵抗は上昇するように設定されている。
【００７１】
次に仮想旋回LEDコントローラ238を説明する。
仮想旋回LEDコントローラ238は、仮想左旋回信号VTLIが出力された場合、左側ラインLEDV234TLがその出力の程度、すなわち、仮想左スティックV156Lが仮想第二中立位置VLNP2よりも左側へ回動された回動角度に応じて、発光するLEDの数が変更され、仮想右進信号VTRIが出力されている場合、右側ラインLEDV234TRが右側へ回動された回動角度に応じて、発光するLEDの数が変更されるようになっている。
【００７２】
次に仮想前後進指示器216を図12を参照しつつ説明する。
仮想前後進指示器216は、仮想操縦者VOPが前進又は後進したい場合に操作し、仮想前後進信号VFBI、具体的には仮想前進信号VRFI又は仮想後進信号VRBIを、仮想操縦者コントローラ226へ出力すると共に、仮想操縦者VOPが認識可能に知らせる機能を有する。本実施例1においては、仮想前後進ポテンショメータV202E、仮想前後進LEDコントローラ244、及び、仮想右LED表示器V234Rを含んでいる。
本実施例1において、仮想前後進指示器216は、前後進コントローラ168と同様の構成を有するので、前後進コントローラ168の説明を流用すると共に、名称の先頭に「仮想」を付すと共に、符号の先頭にVを付すことにより説明を省略する。
仮想前後進指示器216は、前進又は後進の意思を指示する仮想前後進信号VFBI、具体的には、仮想右スティックV156Rを仮想右第一中立位置VRNP1から前側に回動させることによって仮想前進信号VRFI、又は、後側に回動させることによって仮想後進信号VRBIを出力する機能を有し、本実施例1においては、前述のように、仮想右スティックV156R、仮想第三支軸V202、及び、仮想前後ポテンショメータV202Eによって構成されているが、同様の機能を発揮できれば実施例１に限られない。本実施例１において、仮想前後進ポテンショメータV202Eは仮想前側可変スライド抵抗器V236Fと仮想後側可変スライド抵抗器V236Bが用いられ、それらは反対の傾向を表すように設定されている。具体的には、仮想前側可変スライド抵抗器V236Fの抵抗が上昇するとき、仮想後側可変スライド抵抗器236Bの抵抗は下降するように、逆に、仮想前側可変スライド抵抗器V236Fの抵抗が下降するとき、仮想後側可変スライド抵抗器V236Bの抵抗は上昇するように設定されている。
【００７３】
次に仮想前後進LEDコントローラ244を説明する。
仮想前後進LEDコントローラ244は、後述の仮想右LED表示器V234Rにおける表示を制御する機能を有し、本実施例1においては、仮想前後進ポテンショメータV202Eの出力に基づいて仮想前後進LED表示器V234FBを選択的に点灯又は消灯させる。
【００７４】
次に仮想前後進LED表示器V234FBを説明する。
仮想前後進LED表示器V234FBは、垂立方向に直線的に整列させられた前側ラインLEDV234Fと下側に配置された後側ラインLEDV234Bからなり、仮想前後進ポテンショメータV202Eから仮想前進信号FRVIが出力されている場合、前側ラインLEDV234Fがその出力の程度、すなわち、仮想右スティックV156Rが仮想右第一中立位置VRNP1よりも前側へ回動された回動角度に応じて、発光するLEDの数が変更されるようになっている。後側ラインLEDV234Bは、仮想右スティックV156Rが仮想右第一中立位置VRNP1よりも後側へ回動された回動角度に応じて、発光するLEDの数が変更されるようになっている。
【００７５】
次に仮想左右進指示器218を図12を参照しつつ説明する。
仮想左右進指示器218は、仮想操縦者VOPが左進又は右進したい場合に操作し、仮想左進信号VLI又は仮想右進信号VRIを仮想操縦者コントローラ226へ出力すると共に、仮想操縦者VOPが知覚可能に知らせる機能を有する。本実施例1においては、仮想左右進ポテンショメータV204E、仮想左右進LEDコントローラ252、及び、仮想左右進LED表示器V234LRを含んでいる。
【００７６】
次に仮想左右進ポテンショメータV204Eを説明する。
仮想左右進ポテンショメータV204Eは、左進又は右進を指示する仮想左右進信号VLRI、具体的には、仮想右スティックV156Rを仮想右第一中立位置VRNP1から左側に回動させることによって、仮想右被動体V206を右第二中立位置VRNP2から左側へ回動させることにより仮想左進信号VLI、又は、右側に回動させることによって仮想右進信号VRIを出力する機能を有し、前述のように、仮想右スティックV156R、仮想第四支軸V204、仮想左右進ポテンショメータV204E、及び、仮想右被動体V206によって構成されている。仮想左右進ポテンショメータV204Eは、前述の仮想前後進ポテンショメータV202Eと同一に構成され、仮想左側可変スライド抵抗器V236Lと仮想右側可変スライド抵抗器V236Rが用いられ、それらは反対の傾向を表すように設定されている。具体的には、仮想左側可変スライド抵抗器V236Lの抵抗が上昇するとき、仮想右側可変スライド抵抗器V236Rの抵抗は下降するように、逆に、仮想左側可変スライド抵抗器V236Lの抵抗が下降するとき、仮想右側可変スライド抵抗器V236Rの抵抗は上昇するように設定されている。
【００７７】
次に仮想左右進LEDコントローラ252を説明する。
仮想左右進LEDコントローラ252は、仮想左進信号VLIが出力された場合、仮想左側ラインLEDV234RL、右側ラインLEDV234RRを選択的に点灯又は消灯させることにより、左進していること、又は、右進していることを表示させる機能を有する。
【００７８】
次に仮想左右進LED表示器V234LRを説明する。
仮想左右進LED表示器V234LRは、仮想右スティックV156Rが左進方向又は右進方向に操作されているのかを表す機能を有し、本実施例1においては、直線的に配置された複数のLEDによって構成された仮想左進ラインLEDV234RL及び仮想右進ラインLEDV234RRによって構成されている。
仮想左進ラインLEDV234RL及び、仮想右進ラインLEDV234RRは、仮想前側ラインLEDV234F、及び、仮想後側ラインLEDV234Bの整列ラインに対し、直角をなす直線上に配置され、その構成は仮想前側ラインLEDV234F及び仮想後側ラインLEDV234Bと同一である。したがって、仮想前側ラインLEDV234F、仮想後側ラインLEDV246B、仮想左進ラインLEDV234RL、及び、仮想右進ラインLEDV234RRは十字をなすように配置されている。
【００７９】
次に仮想操縦者操作表示装置234を図10を参照しつつ説明する。
仮想操縦者操作表示装置234は、仮想操縦者VOPによる仮想上下進指示器212、仮想左右旋回指示器214、仮想前後進指示器216、及び、仮想左右進指示器218の操作を仮想操縦者VOPが確認できるようにする機能を有する。本実施例1において仮想操縦者操作表示装置234は、図1に示すように仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114とは別体に構成され、仮想操縦者VOPが視認可能なように仮想操縦者VOPの近傍に配置されているが、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114の一部に表示するようにしても良い。実施例1における仮想操縦者操作表示装置234は仮想右LED表示器V234R、及び、仮想左LED表示器V234Lによって構成されている。しかし、仮想操縦者操作表示装置234は、液晶表示装置、有機EL装置、ランプ式、蛍光灯式に変更し、また、表示以外の音声を含む音、振動、動きなどによって伝達する構成にすることができる。
【００８０】
まず仮想左LED表示器V234Lを説明する。
仮想左LED表示器V234Lは、仮想左スティックV156Lの操作に対応し、仮想右LED表示器V234Rは仮想右スティックV156Rの操作に対応する。換言すれば、仮想左スティックV156Lが仮想第一軸線V192S周りにおいて前方に回動された場合、仮想上側ラインLEDV234Uにおいてその回動量に相当する数のLEDが発光され、仮想下側ラインLEDV234Dは消灯され、後方に回動された場合、仮想下側ラインLEDV234Dにおいてその回動量に相当する数のLEDが発光され、仮想上側ラインLEDV234Uは消灯される。仮想左スティックV156Lが仮想第二軸線V194S周りに左側に回動された場合、仮想左側ラインLEDV234TLにおいてその回動量に相当する数のLEDが発光され、仮想右側ラインLEDV234TRは消灯され、仮想第二軸線V194S周りに右側に回動された場合、仮想右側ラインLEDV234TRがその回動量に相当する数のLEDが発光され仮想左側ラインLEDV234TLは消灯される。
仮想左LED表示器V234Lにおける、仮想上側ラインLEDV234U及び仮想下側ラインLEDV234Dは仮想上下進LED表示器V234UDを構成し、仮想左側ラインLEDV234TL及び、仮想右側ラインLEDV234TRは、仮想上側ラインLEDV234U及び仮想下側ラインLEDV234Dの整列ラインに対し、直角をなす直線上に配置され、仮想左右旋回LED表示器V234LTを構成する。仮想左側ラインLEDV234TL及び、仮想右側ラインLEDV234TRの構成は、仮想上側ラインLEDV234U及び仮想下側ラインLEDV234Dと同一である。したがって、仮想上側ラインLEDV234U、仮想右側ラインLEDV234TR、仮想下側ラインLEDV234D、及び、仮想左側ラインLEDV234TLは十字をなすように配置されている。
【００８１】
次に仮想右LED表示器V234Rを説明する。
仮想右LED表示器V234Rは、仮想右スティックV156Rの操作に対応する。すなわち、仮想右スティックV156Rが仮想第三軸線V202Sの周りの前方に回動された場合、仮想前側ラインLEDV234Fにおいて回動量に見合った数のLEDが発光され、仮想後側ラインLEDV234Bは消灯され、仮想第三軸線V202Sの周りの後方に回動された場合、仮想後側ラインLEDV234Bにおいて回動量に見合った数のLEDが発光され、仮想前側ラインLEDV234Fは消灯される。仮想右スティックV156Lが仮想第四軸線V204Sの周りに左側に回動された場合、仮想左進ラインLEDV234ＲLにおいてその回動量に見合った数のLEDが発光され仮想右進ラインLEDV234RRは消灯され、仮想第四軸線V204Sの周りに右側に回動された場合、仮想右進ラインLEDV234RRにおいてその回動量に見合った数のLEDが発光され、仮想左進ラインLEDV234ＲLは消灯される。仮想右LED表示器V234Rにおける、仮想前進ラインLEDV234F及び仮想後進ラインLEDV234Bは仮想前後進LED表示器V234FBを構成し、仮想左進ラインLEDV234RL及び、仮想右進ラインLEDV234RRは、仮想前進ラインLEDV234F及び仮想後進ラインLEDV234Bの整列ラインに対し、直角をなす直線上に配置され、仮想左右進LED表示器V234LRを構成する。仮想左進ラインLEDV234RL及び、仮想右進ラインLEDV234RRの構成は、仮想前進ラインLEDV234F及び仮想後進ラインLEDV234Bと同一である。したがって、仮想前後進LED表示器V234FBと仮想左右進LED表示器V234LRは十字をなすように配置されている。
【００８２】
次に仮想送信器222を説明する。
仮想送信器222は、仮想上下進指示器212における仮想上進信号VUDUI及び仮想下進信号VUDDI、仮想左右旋回指示器214における仮想左旋回信号VTLI及び仮想右旋回信号VTRI、仮想前後進指示器216における仮想前進信号VRFI及び仮想後進信号VRBI、並びに、仮想左右進指示器218における仮想左進信号VLI及び仮想右進信号VRIを仮想操縦者意図指示装置116へ送信する機能を有し、本実施例1においては公知の無線送信器を用いている。しかし、仮想送信器222は有線を用いて送信することもできる。
【００８３】
次に仮想電源224を説明する。
仮想電源224は、仮想操縦者用操縦装置112における機器に対しての電源の機能を有し、本実施例1においては、公知の直流蓄電池を用いている。
【００８４】
次に仮想操縦者コントローラ226を説明する。
仮想操縦者コントローラ226は、仮想上下進指示器212、仮想左右旋回指示器214、仮想前後進指示器216、及び、仮想左右進指示器218からの出力される前述の信号を、仮想送信器222を介して送信させる機能を有し、本実施例1においては、公知のマイクロプロセッサ及びプログラムによって構成されている。この構成によって、仮想操縦者用操縦装置112における仮想左スティックV156L又は仮想右スティックV156Rの操作に基づく指令は、後述の仮想操縦者意図指示装置116に送信される。また、仮想受信器220において受信したカメラ124からの撮影情報PGIを仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114に送信する機能を有する。
【００８５】
次に仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114を説明する。
仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114は、ドローン102に搭載されたカメラ124によって撮影された撮像を表示する機能を有し、本実施例1においては、仮想操縦者VOPの前方に設置された液晶表示装置が用いられているが、有機EL表示装置、バーチャルリアリティーディスプレイ等の表示装置を用いることができる。仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114は観賞用又は観察用であるから、所謂4K、8K等の高精細な表示装置が好ましい。また、バーチャルリアリティーディスプレイを用いた場合、ドローン102に搭乗しているような錯覚に陥ることができるので、特に好ましい。
【００８６】
次に、仮想操縦者意図指示装置116を主に図4及び図8を参照しつつ説明する。
仮想操縦者意図指示装置116は、仮想操縦者VOPによる仮想上下進指示器212、仮想左右旋回指示器214、仮想前後進指示器216、及び、仮想左右進指示器218の操作を操縦者OPが認識できるようにする機能を有する。本実施例１において、仮想操縦者意図指示装置116は仮想操縦者操作表示装置234と同様に構成され、具体的には、仮想操縦者操作表示装置234と同一の表示がなされるように構成されている。さらに具体的には、仮想操縦者意図指示装置116は操縦装置106と一体化及び分離可能に一体化装置254によって操縦者用表示装置108の上部に固定されている。
【００８７】
本実施例１における仮想操縦者意図指示装置116は、図4に示すように、公知の携帯情報機器が用いられている。また、仮想操縦者意図指示装置116は、図3に示すように、少なくとも、意図指示受信装置255、意図指示表示装置256、及び、意図指示装置コントローラ258を含んでいる。
【００８８】
まず、意図指示受信装置255を説明する。
意図指示受信装置255は、仮想操縦者用操縦装置112における仮想送信器222から送信される仮想上下進指示器212、仮想左右旋回指示器214、仮想前後進指示器216、及び、仮想左右進指示器218からの信号を受信し、意図指示装置コントローラ258へ伝達する機能を有し、本実施例1においては、公知の無線受信装置が用いられる。しかし、前述したように、有線を介して受信することもできる。
【００８９】
次に意図指示表示装置256を説明する。
意図指示表示装置256は、意図指示装置コントローラ258の指令に基づいて所定の表示を行う機能を有し、本実施例1においては、公知の液晶表示装置が用いられているが、一層軽量化するためには公知の有機EL表示器を用いることが出来る。また、コストを抑制するため、仮想操縦者操作表示装置234と同様に、LED表示器を用いることが出来る。図8に示すように、意図指示表示装置256には、仮想操縦者操作表示装置234の仮想右LED表示器V234Rに対応する意図指示右表示部256R、及び、仮想左LED表示器V234Lに対応する左意図指示表示部256Lが表示される。
すなわち、左意図指示表示部256Lは、仮想左スティックV156Lの操作に対応し、意図指示右表示部256Rは仮想右スティックV156Rの操作に対応する。換言すれば、仮想左スティックV156Lが前方に回動された場合、意図指示上側ライン表示部256Uがその回動量に対応する長さ分発光され、意図指示下側ライン表示部256Dは消灯され、後方に回動された場合、意図指示下側ライン表示部256Dがその回動量に対応する長さ分発光され、意図指示上側ライン256Uは消灯される。仮想左スティックV156Lが左側に回動された場合、意図指示左側ライン表示部256TLLがその回動量に対応する長さ分発光され、意図指示右側ライン表示部256TRRは消灯され、右側に回動された場合、意図指示右側ライン表示部256TRRがその回動量に対応する長さ分発光され、意図指示左側ライン表示部256TLLは消灯される。
意図指示表示装置256における、意図指示上側ライン表示部256U及び意図指示下側ライン表示部256Dは意図指示上下進表示器256UDを構成し、意図指示左側ライン表示部256TLL及び、意図指示右側ライン表示部256TRRは、意図指示上側ライン表示部256U及び意図指示下側ライン表示部256Dの整列ラインに対し、直角をなす直線上に配置され、意図指示左右旋回表示器256TLRを構成する。意図指示左側ライン表示部256TLL及び、意図指示右側ライン表示部256TRRの構成は、意図指示上側ライン表示部256U及び意図指示下側ライン表示部256Dと同一である。したがって、意図指示上側ライン表示部256U、意図指示右側ライン表示部256TRR、意図指示下側ライン表示部256D、及び、意図指示左側ライン表示部256TLLは十字をなすように配置されている。
【００９０】
次に意図指示右表示部256Rを説明する。
右意図指示表示部256Rは、仮想右スティックV156Rの操作に対応する。換言すれば、仮想右スティックV156Rが前方に回動された場合、意図指示前進ライン表示部256Fが発光され意図指示後進ライン表示部256Bは消灯され、後方に回動された場合、意図指示後進ライン表示部256Bが発光され意図指示前進ライン表示部256Fは消灯される。仮想右スティックV156Lが左側に回動された場合、意図指示左進ライン表示部256RLが発光され、意図指示右進ライン表示部256RRは消灯され、右側に回動された場合、意図指示右進ライン表示部256RRが発光され、意図指示左進ラインD256RLは消灯される。
右意図指示表示装置256Rにおける、意図指示前進ライン表示部256F及び意図指示後進ライン表示部256Bは意図指示前後進表示部234FBを構成し、意図指示左進ライン表示部256RL及び、意図指示右進ライン表示部256RRは、意図指示前進ライン表示部256F及び意図指示後進ライン表示部256Bの整列ラインに対し、直角をなす直線上に配置され意図指示左右進表示部256LRを構成する。意図指示左進ライン表示部256RL及び、意図指示右進ライン表示部256RRの構成は、意図指示前進ライン表示部256F及び意図指示後進ライン表示部256Bと同一である。したがって、意図指示前後進表示256FBと意図指示左右進表示部256LRは十字をなすように配置されている。
【００９１】
次に一体化装置254を図13を参照しつつ説明する。
一体化装置254は、操縦装置106と仮想操縦者意図指示装置116を一体化する機能を有し、本実施例1においては操縦装置106に固定された操縦者用表示装置108の上端部のフレームと仮想操縦者意図指示装置116の下端部のフレームとを挟んで保持することにより、着脱可能に装着している。本実施例1の一体化装置254は、第一一体化装置254Aと第二一体化装置245Bよりなり、第一一体化装置254Aと第二一体化装置245Bとは同一構成であるので、第一一体化装置254Aを代表して説明する。第一一体化装置254Aは板状の第一挟持体262A、第二挟持体264Ａ、結合ボルト266A、及び、締付ナット268Aよりなり、第一挟持体262A、第二挟持体264Ａの下端部で操縦者用表示装置108のフレームを挟み、上端部で仮想操縦者意図指示装置116の下端部のフレームを挟み、中間を結合ボルト266Aと締付ナット268Aによって締め付け、フレームを挟持することにより一体化してある。フレームと第一挟持体262A、第二挟持体264Aとの間にはフェルト等の緩衝材272を介在することが好ましい。
【００９２】
次に本仮想操縦システム104の運用について説明する。
ドローン操縦士試験合格者が地方航空局長の許可又は承認を得ることにより、飛行制限区域、第三者の建築物から30Ｍ以内等における、所定の観賞地上空においてドローン102を飛行させることができる。したがって、ドローン102を飛行させる観賞地域に関し、事前にドローン操縦士試験合格者が地方航空局長の飛行の許可又は承認を得ておく。以下の説明においては、図1に示す歴史的中層以上の建築物118の上部の彫刻物118Sを観賞する場合を例にして説明する。
【００９３】
まず、仮想操縦者VOPを有料にて募集する。
応募仮想操縦者VOPが現れた場合、仮想操縦者VOPに対し仮想操縦者用操縦装置112及び仮想操縦者操作表示装置234を貸し与え、仮想左スティックV156L及び仮想右スティックV156Rの操作法を教授する。すなわち、仮想左スティックV156Lを前側に回動させた場合、仮想操縦者操作表示装置234における仮想上側ラインLEDV234Uが点灯する共にドローン102が上昇すること、後側に回動させた場合、仮想下側ラインLEDV234Dが点灯すると共にドローン102が下降すること、左側に回動させた場合、仮想上側ラインLEDV234U、仮想左旋回ラインLEDV234TLL、仮想下側ラインLEDV234D、及び、仮想右旋回ラインLEDV234TLの順に点灯して左方向（反時計方向）に回転しているように，見せかけると共に左旋回すること、及び、右側に回動させた場合、仮想上側ラインLEDV234U、仮想右旋回ラインLEDV234TR、仮想下側ラインLEDV234D、及び、仮想左旋回ラインLEDV234TLの順に点灯して右方向（時計方向）に回転しているように見せかけると共に、右旋回すること、仮想右スティックV156Rを前側に回動させた場合、仮想前側ラインLEDV234Fが点灯する共に前進すること、後側に回動させた場合、仮想後側ラインLEDV234Bが点灯すると共に後退すること、左側に回動させた場合、仮想左進ラインLEDV234RLが点灯すると共に、左進すること、及び、右側に回動させた場合、仮想右進ラインLEDV234RRが点灯すると共に、右進方向することを伝える。
【００９４】
仮想操縦者VOPは、建築物118の上部の彫刻物118Ｓを見るため、まず上昇する必要がある。そこで仮想操縦者VOPは仮想左スティックV156Lを前方へ回動させる。これにより、仮想操縦者操作表示装置234における仮想上側ラインLEDV234Uが回動量に対応した長さ点灯する。
【００９５】
一方、仮想操縦者意図指示装置116においても、対応する意図指示上側ラインLED256Uが回動量に対応した長さ点灯する。操縦者OPは、意図指示上側ラインLED256Uの点灯長さを見て、左スティック156Lをその点灯長さに相当する角度前方へ回動させる。これにより、可変速モーター102M1、102M2、102M3、及び、102M4が同一回転速度を維持した状態で増速されるので、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4の単位時間あたりの回転数が増加され、プロペラ102P１、102P2、102P3、及び、102P4の揚力が増加することから、ドローン102は離陸した後、上昇する。カメラ124は撮影した撮影情報PGIをドローンの送信装置134によって操縦装置106へ送信し、操縦者OPは操縦者用表示装置108によってその画像を確認することができる。仮想操縦者VOPは、操縦装置106の無線送信器182から送信される撮影情報PGIを仮想受信器220によって受信し、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114によって視認することができる。
【００９６】
仮想操縦者VOPは、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114又は目視確認し、観察しようとする彫刻がある場所と大凡同一高さになるまで仮想左スティックV156Lの前方への回動を継続する。したがって、操縦者OPも同様に回動を継続するので、ドローン102は彫刻物118Ｓと大凡同一高さまで上昇させられる。
【００９７】
次に仮想操縦者VOPは、観察しようとする彫刻がある場所の近くに移動させる。左旋回が必要な場合、仮想左スティックV156Lを左側に回動させる。これにより、仮想左右旋回指示器214は仮想上側ラインLEDV234U、仮想左旋回ラインLEDV234TL、仮想下側ラインLEDV234D、そして、仮想左旋回ラインLED234VTRを順次点灯させることにより、反時計方向に点灯が回転しているように見せかけると共に、仮想操縦者意図指示装置116においても、左意図指示表示部256Lにおいて、意図指示上側ライン表示部256U、意図指示左旋回ライン表示部256TLL、意図指示下側ライン表示部256D、及び、意図指示右旋回ライン表示部256TRRの順に点灯して仮想操縦者VOPが左旋回操作をしていることを確認できる。これを確認した操縦者OPは、左スティック156Lを左側に回動させ、左旋回動作を行わせる。逆に仮想操縦者VOPが左スティック156 Lを右側に回動させた場合、左意図指示表示部256Lにおいて、意図指示上側ライン表示部256U、意図指示右旋回ライン表示部256TLR、意図指示下側ライン表示部256D、及び、意図指示左旋回ライン表示部256TLLの順に点灯して仮想操縦者VOPが右旋回操作をしていることを確認できる。これを確認した操縦者OPは、左スティック156 Lを右側に回動させ、右旋回動作を行わせる。
【００９８】
仮想操縦者VOPが前進したい場合、仮想右スティックV156Rを前側に回動させる。これにより、仮想操縦者操作表示装置234において、仮想右LED表示器V234Rの仮想前進ラインLEDV234Ｆが回動量に対応した長さ分点灯され、同様に仮想操縦者意図指示装置116における意図指示右表示部256Rにおいて、意図指示前進ライン表示部256Fが回動量に相当する長さ分発光する。これを見た操縦者OPは、右スティック156Rを前側へ回動させ、前進動作を行わせる。仮想操縦者が後退したい場合、仮想右スティックV156Rを後側に回動させると、仮想操縦者意図指示装置116における意図指示右表示部256Rにおいて、意図指示後進ライン表示部256Bが回動量に相当する長さ分発光する。これを見た操縦者OPは、右スティック156Rを後側へ回動させ、後進動作を行わせる。
【００９９】
仮想操縦者VOPが左進したい場合、仮想右スティックV156Rを左側に回動させる。
意図指示左進ライン表示部256RLが回動量に応じた長さ点灯して仮想操縦者VOPが左進操作をしていることが把握できる。これを見た操縦者OPは、右スティック156Rを左側に回動させ、左進動作を行わせる。逆に仮想操縦者VOPが右スティック156Rを右側に回動させた場合、意図指示右表示部256Rにおいて、意図指示右進ライン表示部256RRが回動量に応じた所定長点灯し、仮想操縦者VOPが右進操作をしていることが把握できる。これを確認した操縦者OPは、右スティック156Rを右側に回動させ、右進動作を行わせる。
【０１００】
したがって、これらを適宜使い分けることにより、所望の位置、本実施例1においては、彫刻物118Sの前方にドローン102は移動させられ、カメラ124で撮影した撮影情報PGIを仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114において観賞することができる。仮想操縦者VOPは前述の仮想操縦を更に行い、目的の彫刻物118Sを見たい位置から観賞することができる。
【実施例２】
【０１０１】
次に実施例2を図14を参照して説明する。
実施例2は、仮想操縦者意図指示装置116の他の例であり、第二仮想操縦者意図指示装置276よりなる。第二仮想操縦者意図指示装置276は、操縦装置106に付設されず、台上に設置、又は、上下方向に延在する支持体に固定する形式である。第二仮想操縦者意図指示装置276は、側面から見た場合、前面278Sが前下がりに傾斜する台形状の箱形に形成された第二意図指示筐体278を有し、前面278Sに第二意図指示部282が配置されている。第二意図指示部282は、第二右意図指示部282Rと第二左意図指示部282Lとによって構成される。第二右意図指示部282Rは、上下方向に直線的に配置された、右上下方向発光部284Rと右水平方向発光部286Rとにより構成され、右上下方向発光部284Rと右水平方向発光部286Rとは中間において直角に交差している。右上下方向発光部284Rは、細長の前進発光部288Rと同様に細長の後進発光部292Rが上下方向において一直線に整列されている。右水平方向発光部286Rにおいて細長の左進発光部294Rと右進発光部296Rとが水平方向に直線的に配置されている。第二左意図指示部282Lにおいて、上下方向に直線的に配置された、左上下方向発光部284Lと左水平方向発光部286Lとにより構成され、左上下方向発光部284Lと左水平方向発光部286Lとは中間において直角に交差している。左上下方向発光部284Lは、細長の上昇発光部288Lと同様に細長の下降発光部292Lが上下方向において一直線に整列されている。左水平方向発光部286Lにおいて細長の左旋回発光部294Lと右旋回発光部296Lとが水平方向に直線的に配置されている。第二左意図指示部282Lは仮想操縦者操作表示装置234の仮想左LED表示器V234Lと対応し、第二右意図指示部282Rは仮想右LED表示器V234Rに対応している。
【０１０２】
実施例2においては、仮想操縦者VOPが仮想左スティックV156Lを、前側に回動させた場合、上昇発光部288Lが発光し、後側に回動させた場合、下降発光部292Lが発光し、左側に回動させた場合、左旋回発光部294Lが発光し、右側に回動させた場合、右旋回発光部296Lが発光する。仮想右スティックV156Rを前側に回動させた場合、前進発光部288Rが発光し、後側に回動させた場合、後進発光部292Rが発光し、左側に回動させた場合、左進発光部294Rが発光し、右側に回動させた場合、右進発光部296Rが発光する。
操縦者OPは、これらの発光部の発光を確認して、実施例１と同様に、左スティック156L又は右スティック156Rを操作してドローン102を仮想操縦者VOPの意思に基づいて操縦する。これによって、仮想操縦者VOPは、自身の意思に基づいたカメラ124の撮影情報PGIを仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114をとおして観賞することができる。本実施例2における発光部はそれぞれ1つであるので、仮想操縦者VOPよる仮想左スティックV156L又は仮想右スティックV156Rの回動量は反映されないが、安価に構成できる利点がある。
【実施例３】
【０１０３】
次に実施例3を図15を参照して説明する。
実施例３は、仮想操縦者意図指示装置116の他の例であり、第三仮想操縦者意図指示装置298よりなる。第三仮想操縦者意図指示装置298は、意思指示の伝達手段として音を発するスピーカー300を用いている。したがって、仮想左スティックV156Lが前方に回動された場合「上昇」、後方に回動された場合「下降」、左側に回動された場合「左旋回」、及び、右側に回動された場合「右旋回」、仮想右スティックV156Rが前側に回動された場合「前進」、後方に回動された場合「後退」、左側に回動された場合「左進」、及び、右側に回動された場合「右進」の音声、又は、これらに相当する音を発するように構成する。この構成によって、操縦者OPはスピーカー300から発せられる音声等の音に基づいて、右スティック156R又は左スティック156Lを操作してドローン102を仮想操縦者VOPの意思に基づいて飛行させる。これによって、仮想操縦者VOPは自身の意思に基づいたカメラ124の撮影情報PGIを仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114によって観賞することができる。この場合、スピーカー300に変えてイヤフォン又はヘッドフォンを用いることもできる。
【実施例４】
【０１０４】
次に実施例4を図16を参照して説明する。
実施例4は、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114と同一の撮影情報PGIを他の1以上の仮想観賞者VAも同時に見ることができるようにしたシステムであり、本実施例4においては、二人の仮想観賞者VA1及びVA2がそれぞれバーチャルゴーグルVRG1、VRG2を装着し、仮想操縦者用カメラ撮像表示装置114と同一の撮像を観賞している例である。バーチャルゴーグルVRG（VRG1、VRG2）とドローン102のための操縦装置106の無線送信器182、又は、仮想操縦者用操縦装置112とは有線又は無線通信回線により接続され、カメラ124の撮影情報PGIがバーチャルゴーグルVRG1及びVGR2に送信される。この構成により、一人以上の仮想観賞者VAが仮想操縦者VOPと同一の撮影情報PGIを観賞することができる利点がある。
【実施例５】
【０１０５】
実施例5は、カメラ124を公知の全方位カメラ302にした例である。
全方位カメラ302は、ワンショットで360度を撮影出来る機能を有するので、三次元バーチャルゴーグルと組み合わせることにより、一層迫力のある景色を観賞できる利点がある。本実施例1においては、下向きに凸に配置された半球型のレンズを用いた全方位カメラ302を用いている。しかし、上向きに凸に配置された半球型のレンズを用いても良いし、上向きと下向きに凸の半球型レンズを組み合わせて全球型カメラを用いても良い。
【符号の説明】
【０１０６】
OP  操縦者
VOP  仮想操縦者
VRG  仮想体験者用表示装置
100  無人航空機
102  ドローン
103  飛行装置
106  操縦装置
108  操縦者用表示装置
112  仮想操縦者用操縦装置
114  仮想操縦者用カメラ撮像表示装置
116  仮想操縦者意図指示装置
122  空中静止可能無人航空機
124  カメラ
134  ドローンの送信装置
212  仮想上下進指示器
218  仮想左右進指示器
234  仮想操縦者操作表示装置
234UD  上下進表示器
234LR  左右進表示器
302  全方位カメラ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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