(57)【要約】【課題】汎用の撮像装置が、当該撮像装置の操作者から遠距離に存在する場合でも、撮像装置を操作することが可能な遠隔操作システムを提供すること。【解決手段】赤外線操作機能を有する撮像装置の遠隔操作システム１であって、撮像装置５１を赤外線で制御するための赤外線受光モジュール１１と、赤外線受光モジュール１１に対して、撮像装置５１が有する各機能に対応する赤外線を発光する赤外線発光装置１２と、赤外線発光装置１２を無線で操作する操作装置１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線操作機能を有する撮像装置の遠隔操作システムであって、
前記撮像装置を赤外線で制御するための赤外線受光モジュールと、
前記赤外線受光モジュールに対して、前記撮像装置が有する各機能に対応する赤外線を発光する赤外線発光装置と、
前記赤外線発光装置を無線で操作する操作装置と、
を備える、遠隔操作システム。
【請求項２】
画像送信装置と画像受信装置とを更に備え、
前記画像送信装置は、前記撮像装置に接続され、前記撮像装置から受信した撮影画像を前記画像受信装置に送信し、
前記画像受信装置は、前記画像送信装置から受信した前記撮影画像を表示する、請求項１に記載の遠隔操作システム。
【請求項３】
前記赤外線発光装置は、前記撮像装置のズーム機能に対応する赤外線信号を発光する、請求項１又は２に記載の遠隔操作システム。
【請求項４】
前記赤外線発光装置は、前記撮像装置のピント調整機能に対応する赤外線信号を発光する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠隔操作システム。
【請求項５】
前記赤外線発光装置は、前記撮像装置の録画機能に対応する赤外線信号を発光する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠隔操作システム。
【請求項６】
前記赤外線発光装置は、前記撮像装置のシャッター機能に対応する赤外線信号を発光する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の遠隔操作システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠隔操作システムと、前記撮像装置と、飛行体とを備える空撮システムであって、前記赤外線受光モジュール、前記赤外線発光装置、及び前記撮像装置が、前記飛行体に搭載された空撮システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置の遠隔操作システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、設備や構造物に係る異常を検知するために、ドローン（Ｄｒｏｎｅ）と呼ばれる無人飛行体を用い、当該無人飛行体に備え付けのカメラで、設備や構造物の外観を撮影し、撮影された画像を解析する方法が用いられている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、集合住宅施設での入居者等及び整備者等の人の管理情報と、設備等の物の管理情報の総合監視連絡システムの一部として、設備又は建物の外観をチェックしたり、水漏れ等の異常を確認したりするために、カメラ、動画カメラ、及び／又は赤外線カメラ、及び／又は温度センサを搭載したドローンを用いる技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１６６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ドローンに備え付けのカメラは、軽量化のため、あまり多くの機能を有さないと共に、解像度も低いことが多い。そこで、撮像のために様々な機能を用いる必要がある場合や、高解像度の画像が必要な場合には、汎用の高機能カメラをドローンに搭載する方法を用いることが考えられる。
【０００６】
しかし、汎用の高機能カメラを遠隔で操作するために、赤外線リモコンにより、高機能カメラの赤外線操作機能を利用することが可能ではあるものの、赤外線リモコンから発信される赤外線信号の届く範囲は、数メートルにすぎない。
【０００７】
そのため、汎用の高機能カメラを搭載したドローンが、ドローンの操作者から１０メートル以上離れた遠距離の領域に存在する場合には、赤外線リモコンを用いて、手動で高機能カメラを操作することが出来ない。これにより、高機能カメラを用いて撮像する場合には、手動ではなく自動で撮像を実行することとなるため、撮影画像には不必要な画像が含まれることがある。
【０００８】
また、ドローンが一旦上空に上がってしまうと、赤外線リモコンを用いて手動でズーム撮影やピント合わせをすることができないため、ドローンが被写体に近寄って撮影する必要が発生することがある。このような場合には、ドローンの操作者の高度な技量が必要とされると共に、ドローンと被写体との接触事故が発生するリスクが存在する。また、撮影画像のピントが合っていないために、撮り直しの必要が発生し、作業時間が増加することがある。
【０００９】
これらは、高機能カメラが搭載されたドローンを用いて空撮する場合に限定されることではなく、例えば、ラジコンカーやラジコンボート等の無人の乗り物に高機能カメラが搭載されている場合や、クレーンの先端部に高機能カメラを搭載し、遠隔的に当該高機能カメラを操作して撮像する場合も同様である。
【００１０】
そこで、本発明は、汎用の撮像装置が、当該撮像装置の操作者から遠距離に存在する場合でも、撮像装置を操作することが可能な遠隔操作システム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】
【００１１】
前記目的を達成するため、本発明は、次に記載する構成を備えている。
【００１２】
（１）    赤外線操作機能を有する撮像装置の遠隔操作システムであって、前記撮像装置を赤外線で制御するための赤外線受光モジュールと、前記赤外線受光モジュールに対して、前記撮像装置が有する各機能に対応する赤外線を発光する赤外線発光装置と、前記赤外線発光装置を無線で操作する操作装置と、を備える、遠隔操作システム。
【００１３】
（１）によれば、汎用の撮像装置が、当該撮像装置の操作者から遠距離に存在する場合でも、撮像装置を操作することが可能となる。
【００１４】
（２）  （１）において、画像送信装置と画像受信装置とを更に備え、前記画像送信装置は、前記撮像装置に接続され、前記撮像装置から受信した撮影画像を前記画像受信装置に送信し、前記画像受信装置は、前記画像送信装置から受信した前記撮影画像を表示する、遠隔操作システム。
【００１５】
（２）によれば、遠隔操作システムの操作者は、画像送信装置から送信されてくる画像を確認しながら、撮像装置を操作することが可能となる。
【００１６】
（３）  （１）又は（２）において、前記赤外線発光装置は、前記撮像装置のズーム機能に対応する赤外線信号を発光する、遠隔操作システム。
【００１７】
（３）によれば、汎用の撮像装置が、撮像装置の操作者から遠距離に存在する場合でも、撮像装置のズーム機能を利用することが可能となる。とりわけ、通常のドローンにおいては、当該ドローンに搭載された備え付けカメラのズーム機能が利用できない所、本発明においては、ズーム機能を利用することが可能となる。
【００１８】
（４）  （１）〜（３）において、前記赤外線発光装置は、前記撮像装置のピント調整機能に対応する赤外線信号を発光する、遠隔操作システム。
【００１９】
（４）によれば、汎用の撮像装置が、撮像装置の操作者から遠距離に存在する場合でも、撮像装置のピント調整機能を利用することが可能となる。とりわけ、通常のドローンにおいては、当該ドローンに搭載された備え付けカメラのピント調整機能が利用できない所、本発明においては、ズーム機能を利用することが可能となる。
【００２０】
（５）  （１）〜（４）において、前記赤外線発光装置は、前記撮像装置の録画機能に対応する赤外線信号を発光する、遠隔操作システム。
【００２１】
（５）によれば、汎用の撮像装置が、撮像装置の操作者から遠距離に存在する場合でも、撮像装置の録画機能を利用することが可能となる。
【００２２】
（６）  （１）〜（５）において、前記赤外線発光装置は、前記撮像装置のシャッター機能に対応する赤外線信号を発光する、遠隔操作システム。
【００２３】
（６）によれば、汎用の撮像装置が、撮像装置の操作者から遠距離に存在する場合でも、撮像装置のシャッター機能を利用することが可能となる。
【００２４】
（７）  （１）〜（６）に記載の遠隔操作システムと、前記撮像装置と、飛行体とを備える空撮システムであって、前記赤外線受光モジュール、前記赤外線発光装置、及び前記撮像装置が、前記飛行体に搭載された空撮システム。
【００２５】
（７）によれば、ドローンを用いた空撮を、当該ドローンに搭載された高機能カメラを遠隔操作することにより、高精度で実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、汎用の撮像装置が、当該撮像装置の操作者から遠距離に存在する場合でも、撮像装置を操作することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る遠隔操作システムの全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る赤外線発光装置の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における、赤外線信号を解析する際の制御部と赤外線受光モジュールとの接続方法を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における、チャンネル割り当てを解析する際の制御部と受信機との接続方法を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における、赤外線ＬＥＤ、制御部、受信機の接続方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態について、図１〜図５を参照しながら詳述する。
〔１．発明の構成〕
図１は、本実施形態に係る遠隔操作システム１の全体構成例を示す。
遠隔操作システム１は、赤外線受光モジュール１１と、赤外線発光装置１２と、操作装置１３と、画像送信装置１４と、画像受信装置１５を備える。これらのうち、赤外線受光モジュール１１、赤外線発光装置１２、及び画像送信装置１４は、撮像装置５１と共に飛行体５０に搭載される。また、以降では、遠隔操作システム１、飛行体５０、撮像装置５１をまとめて、空撮システム５と呼称する。
【００２９】
赤外線受光モジュール１１は、撮像装置５１を赤外線で制御するためのモジュールである。赤外線受光モジュール１１は、従来、撮像装置５１を操作するための赤外線リモコンから発信される赤外線信号を受信し、受信した赤外線信号に基づいて撮像装置５１を制御するために用いられており、撮像装置５１と組になって市販されている赤外線受光モジュールを流用することが可能である。
【００３０】
赤外線発光装置１２は、赤外線受光モジュール１１に対して、撮像装置５１が有する各機能に対応する赤外線を発光する装置である。
【００３１】
操作装置１３は、赤外線発光装置１２を、無線で操作する装置であり、操作装置１３として、例えば、ラジコン用送信機（プロポ）を用いることが可能である。
【００３２】
画像送信装置１４は、撮像装置５１に接続され、撮像装置５１から受信した撮影画像を後述の画像受信装置１５に送信する。
【００３３】
画像受信装置１５は、画像送信装置１４から受信した撮影画像を表示する。これにより、遠隔操作システム１のユーザは、画像受信装置１５に表示される撮像装置５１の撮影画像を確認しながら、操作装置１３を操作することが可能となる。
【００３４】
なお、飛行体５０は、図示しない制御装置から受信する制御情報に基づいて飛行すると共に、撮像装置５１を用いて空撮する装置であり、例えば、ドローンや、ラジコン飛行機、ラジコンヘリ等の無人の飛行体である。また、撮像装置５１は、飛行体５０に備え付けのカメラとは別体の高機能カメラであり、赤外線操作機能を有する。
【００３５】
図２は、赤外線発光装置１２の機能ブロック図である。赤外線発光装置１２は、赤外線ＬＥＤ１２１、制御部１２２、及び受信機１２３を備える。
【００３６】
赤外線ＬＥＤ１２１は、赤外線受光モジュール１１に対して、撮像装置５１の各機能に対応する赤外線を発光するデバイスである。
【００３７】
制御部１２２は、赤外線ＬＥＤ１２１を制御するための装置であり、例えばマイコンによって実現することが可能である。なお、以下では制御部１２２が、Ａｒｄｕｉｎｏ（登録商標）シリーズのマイコンである例について説明するが、本発明の実施形態は、これには限定されない。
【００３８】
受信機１２３は、操作装置１３から無線で操作信号を受信し、受信した操作信号に基づいて、制御部１２２に対し、制御信号を出力する装置である。なお、上記のように、操作装置１３がラジコン用送信機（プロポ）である場合には、受信機１２３はラジコン用受信機である。以下では、操作装置１３がラジコン用送信機であり、受信機１２３がラジコン用受信機である例について説明するが、本発明の実施形態は、これには限定されない。
【００３９】
〔２．事前準備〕
〔２．１  赤外線信号の解析〕
図３に示すように、制御部１２２としてのマイコン（Ａｒｄｕｉｎｏ）と赤外線受光モジュール１１とを接続する。より具体的には、制御部１２２の５Ｖ端子と赤外線受光モジュール１１のＶＣＣ端子を、制御部１２２のＤ１１端子と赤外線受光モジュール１１の信号端子を、制御部１２２のＧＮＤ端子と赤外線受光モジュール１１のＧＮＤ端子を接続する。
【００４０】
その上で、赤外線受光モジュール１１と組になった赤外線リモコンにおいて、各機能に対応したボタンを押し、制御部１２２で赤外線信号を解析する。なお、Ａｒｄｕｉｎｏでは、赤外線信号の送受信を行うためのライブラリが用意されているため、それらのクラス群を用いて赤外線信号を解析するプログラムを作成し、制御部１２２に書きこむことにより、赤外線信号を解析する。これにより、各機能に対応する、例えば１６進数のコマンドを取得することが可能となる。
【００４１】
〔２．２  送信機と受信機のチャンネル割り当ての解析〕
図４に示すように、制御部１２２としてのマイコン（Ａｒｄｕｉｎｏ）と受信機１２３としてのラジコン受信機とを接続する。より具体的には、制御部１２２の５Ｖ端子と受信機１２３のＶＣＣ端子を、制御部１２２のＧＮＤ端子と受信機１２３のＧＮＤ端子を、制御部１２２のＤ４端子と受信機１２３のＣＨ２端子を、制御部１２２のＤ５端子と受信機１２３のＣＨ４端子を、制御部１２２のＤ６端子と受信機１２３のＣＨ３端子を、制御部１２２のＤ７端子と受信機１２３のＣＨ１端子を接続する。
【００４２】
ここで、操作装置１３としてのプロポのスティックを操作すると、受信機１２３の各チャンネルはＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）という制御信号を出力する。そこで、ＰＷＭの波形の強弱を数値化させるプログラムを作成し、制御部（Ａｒｄｕｉｎｏ）に書きこむ。その上で、操作装置１３のプロポのスティックの操作によって、受信機１２３の各チャンネルの数値が、どう変化するかを確認する。
【００４３】
〔３．設置方法及び設定方法〕
図５は、赤外線ＬＥＤ１２１、制御部１２２としてのマイコン（Ａｒｄｕｉｎｏ）、及び受信機１２３としてのラジコン受信機の設置方法、とりわけ、互いの接続方法を示す。
【００４４】
まず、赤外線ＬＥＤ１２１のアノードと制御部１２２のＤ３端子を、赤外線ＬＥＤ１２１のカソードと制御部１２２の５Ｖ端子を接続する。次に、制御部１２２の５Ｖ端子と受信機１２３のＶＣＣ端子を、制御部１２２のＧＮＤ端子と受信機１２３のＧＮＤ端子を、制御部１２２のＤ４端子と受信機１２３のＣＨ２端子を、制御部１２２のＤ５端子と受信機１２３のＣＨ４端子を、制御部１２２のＤ７端子と受信機１２３のＣＨ１端子を接続する。
【００４５】
その上で、〔２．事前準備〕で解析した情報を元に、各チャンネルの数値変化により、赤外線ＬＥＤ１２１から制御信号となる赤外線信号を発光させるプログラムを作成し、制御部１２２に書きこむ。
より具体的には、例えば、操作装置１３としてのプロポのスティックを６割以上傾けると、赤外線発光装置１２の赤外線ＬＥＤ１２１が、傾けたスティックに対応した赤外線信号を発光させる仕組みとすることが可能である。
また、例えば、操作装置１３としてのプロポの左スティックを上に倒すと、赤外線発光装置１２が、撮像装置５１のズームイン機能に対応する赤外線信号を発光し、左スティックを下に倒すと、赤外線発光装置１２が、撮像装置５１のズームアウト機能に対応する赤外線信号を発光し、左スティックを左右に倒すと、赤外線発光装置１２が、撮像装置５１のピント調整機能に対応する赤外線信号を発光し、右スティックを左に倒すと、赤外線発光装置１２が、録画機能のスタートとストップとに対応する赤外線信号を発光し、右スティックを右に倒すと、赤外線発光装置１２が、シャッター機能に対応する赤外線信号を発光することが可能である。
あるいは、例えば、操作装置１３としてのプロポの右スティックを、右に３割以上９割未満倒すと、赤外線発光装置１２が、撮像装置５１のピント調整機能に対応する赤外線信号を発光し、右スティックを右に９割以上倒すと、赤外線発光装置１２が、撮像装置５１のシャッター機能に対応する赤外線信号を発光することを可能としてもよい。
なお、これらはあくまで例示であって、これらには限定されない。
【００４６】
これにより、図１に記載の遠隔操作システム１において、操作装置１３としてのプロポのスティックを操作することにより、撮像装置５１が有する各機能を利用することが可能となる。とりわけ、遠隔操作システム１のユーザは、画像受信装置１５が表示する撮像装置５１が撮像した撮影画像を確認しながら、操作装置１３を用いて、撮像装置５１を操作することが可能となる。
【００４７】
〔４．変形例１〕
上記の実施形態においては、飛行体５０に画像送信装置１４が搭載され、撮像装置５１が撮像した撮影画像を、画像送信装置１４が画像受信装置１５に送信し、画像受信装置１５が当該撮影画像を表示するが、これには限定されない。例えば、飛行体５０の軽量化のため、画像送信装置１４及び画像受信装置１５を省略した構成とすることが可能である。
【００４８】
〔５．変形例２〕
また、上記の実施形態においては、撮像装置５１、赤外線受光モジュール１１、赤外線発光装置１２は、無人の飛行体５０に搭載されるとしたが、これには限定されない。例えば、撮像装置５１、赤外線受光モジュール１１、赤外線発光装置１２、画像送信装置１４は、無人の車、船、クレーン先端部等に搭載されてもよい。あるいは、撮像装置５１は、何らかの乗り物や車両に搭載されることなく、地上に設置され、１０メートル以上の遠距離離れた地点から撮像装置５１の機能を利用するため、遠隔操作システム１を適用してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  遠隔操作システム
５  空撮システム
１１  赤外線受光モジュール
１２  赤外線発光装置
１３  操作装置
１４  画像送信装置
１５  画像受信装置
５０  飛行体
５１  撮像装置
１２１  赤外線ＬＥＤ
１２２  制御部
１２３  受信機
【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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