(57)【要約】本発明の課題は、専門的な操縦者がいなくても、長時間安定した飛行が可能な無人飛行体を提供することである。この課題の解決手段として、まず、地上に置いた1台のカメラ３０で遠隔操縦無人飛行体１０の下部に固定された3点以上の基準点を撮影し、該3点の基準点の画像に基づき、遠隔操縦無人飛行体１０の空中における位置及び姿勢を特定する。そして、地上に電源部２４を置き、該電源部２４と有線で前記遠隔操縦無人飛行体１０を接続する。これにより、専門の操縦者を必要とすることなく、遠隔操縦無人飛行体１０を簡単に操縦することができる。また、長時間の飛行が可能となるとともに、誤操縦による制御不能状態に陥る可能性も減らすことができる。
2014203593.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
a) 地上に置かれた1台のカメラと、
b) 遠隔操縦無人飛行体の下部に固定された3点の基準点と、
c) 前記カメラで撮影された前記3点の基準点の画像に基づき、遠隔操縦無人飛行体の空中における位置及び姿勢を特定する飛行体姿勢検出部と
を有することを特徴とする遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【請求項２】
a) 地上に置かれた1台のカメラと、
b) 遠隔操縦無人飛行体の下部に固定された、離間して配設された2本の基準棒と、
c) 前記カメラで撮影された前記2本の基準棒の画像に基づき、遠隔操縦無人飛行体の空中における位置及び姿勢を特定する飛行体姿勢検出部と
を有することを特徴とする遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【請求項３】
更に、地上に置かれた電源部を有し、前記遠隔操縦無人飛行体が、該電源部と電線で接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【請求項４】
更に、地上に置かれたデータ受信部を有し、前記遠隔操縦無人飛行体で収集したデータを前記電線を通じて該データ受信部に送ることを特徴とする請求項３に記載の遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【請求項５】
更に、前記遠隔操縦無人飛行体に備えられたGPS位置検出器と気圧高度計を有し、前記飛行体姿勢検出部が該GPS位置検出器と該気圧高度計の測定結果を付加的に用いて前記遠隔操縦無人飛行体の空中における位置及び姿勢を特定することを特徴とする請求項４に記載の遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【請求項６】
更に、前記遠隔操縦無人飛行体に備えられた降圧器を有し、前記電源部より前記電線を通じて供給される電気の電圧を前記遠隔操縦無人飛行体において降圧し、使用することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【請求項７】
前記電線が同軸ケーブルである請求項３〜６のいずれかに記載の遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【請求項８】
前記カメラがビデオカメラである請求項１〜７のいずれかに記載の遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、報道や災害救助等のための空撮に用いられる、ラジコン操作ヘリコプター等の遠隔操縦無人飛行体の制御システムに関する。このような飛行体で近年多く用いられるのは、複数のプロペラを持ち、同プロペラの回転速度を変えることにより、飛行方向や姿勢を変えられるラジコン操作ヘリコプターであるが、本発明の対象はそれに限られることはない。
【背景技術】
【０００２】
近年、充電できる電池の飛躍的な性能向上や、モーターの著しい性能向上と低価格化により、複数のモーターで複数のプロペラをそれぞれ回転させ、各プロペラの回転速度を変えることにより姿勢や飛行方向を変えられる電池駆動の各種飛行体が開発され、テレビ番組の撮影等にも利用されるようになっている。【０００３】
このような飛行体は、近年、スマートフォン（高機能携帯端末装置）等に使われることにより高性能で安価になった方位センサや加速度センサ、GPS等を内蔵し、旧来の同様な飛行体（例えば一般的なラジコンヘリコプター）に比べて格段に安定した飛行が可能となっている。【０００４】
しかし、３次元の空間を操縦者の意図通りに自由自在に飛行させるには、操縦者に相当な能力が要求される。また、撮影機材を搭載すると数kgから10 kgを超える重量を持つ飛行体を誤操作すると、人畜や構築物等に相当な被害を与える可能性があるため、そのような場面で使用される飛行体の場合には、操縦者のスキルは更に高いものが要求されることになる。【０００５】
この問題点を解消するために、特許文献１では、ラジコンヘリ及び地上局にそれぞれGPS信号受信装置を設け、GPS衛星からのGPS信号を用いてラジコンヘリの位置を正確に検出するとともに、ラジコンヘリ及び地上局にそれぞれデータ通信用衛星との間で制御データなどを送受信するための衛星通信装置を設ける制御システムを提案している。このシステムでは、鉄塔や送電線などの障害物の座標をあらかじめ飛行ルートと共に入力しておき、ラジコンヘリが障害物に接近しすぎると自動的に回避させるようにしている。なお、GPSの他に、気圧を利用した高度計により飛行体が自立的に飛行する方法も利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2003-127994号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
GPS信号を用いた従来の制御装置では、GPS衛星の誤差もあり、メートル単位の精度しか期待できない上に、事前作業が必要なため、例えばニュース等の取材に利用するにはリアルタイム性に欠けることになる。
また、電池式の飛行体は長くても20分程度、一般に10分以下の飛行しかできないので、例えばゴルフの中継や、イベントの撮影に多用されるクレーンカメラを代替するニーズには応えられない。【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、専門的な操縦者でなくても操縦可能であり、長時間安定した飛行が可能な飛行体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために成された本発明に係る遠隔操縦無人飛行体制御システムは、
a) 地上に置かれた1台のカメラと、
b) 遠隔操縦無人飛行体の下部に固定された3点の基準点と、
c) 前記カメラで撮影された前記3点の基準点の画像に基づき、遠隔操縦無人飛行体の空中における位置及び姿勢を特定する飛行体姿勢検出部と
を有することを特徴とする。【００１０】
本発明に係る遠隔操縦無人飛行体制御システムでは、飛行体姿勢検出部が、地上に置かれたカメラで撮影された画像を解析し、遠隔操縦無人飛行体の下部に固定された3点の基準点の位置により該遠隔操縦無人飛行体の位置及び姿勢を特定する。詳しく述べると、該3点の基準点で構成される三角形の重心の位置により、カメラの点を基準とする（カメラから見た）遠隔操縦無人飛行体の方位を特定することができる。そして、その三角形の形状により遠隔操縦無人飛行体の姿勢を特定することができ、三角形の面積によりカメラから遠隔操縦無人飛行体までの距離を特定することができる。なお、遠隔操縦無人飛行体の下部に固定する基準点は、もちろん4点以上でも良い。また、地上に置くカメラは2台以上でも構わない。2台以上とした場合には、両カメラの視差により、より正確な遠隔操縦無人飛行体の位置及び姿勢を特定することができる。【００１１】
本発明に係る遠隔操縦無人飛行体制御システムでは、地上に電源部を置き、前記遠隔操縦無人飛行体を電線で該電源部と接続することが望ましい。これにより、長時間の飛行が可能となるとともに、操縦ミス等により操縦可能範囲外に出て行く可能性が低くなり、専門の操縦者でない者も操縦しやすくなる。【００１２】
なお、ここで言う「カメラ」は、飛行体の制御に支障のない程度の時間間隔で連続的に画像を撮影することのできる装置のことを意味し、一般に用いられる30フレーム/secのビデオカメラの他、それよりもフレームレートの低い画像を撮影するカメラも（もちろん、それよりも高いフレームレートのものも）含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による遠隔操縦無人飛行体制御システムを用いることにより、専門の操縦者を必要とすることなく、複数のプロペラを持つヘリコプター等の遠隔操縦無人飛行体を簡単に操縦することができる。また、この遠隔操縦無人飛行体を、有線電源供給飛行体とすることにより、長時間の飛行が可能となるとともに、誤操縦による制御不能状態に陥る可能性も減らすことができる。従って、これまでクレーンカメラを使う必要があるなど、大掛かりな準備や機材を必要とするような撮影が安価に、簡単に実施できるようになる。また、事故現場や災害現場など、突発的な状況下であるため空撮したくとも操縦の専門家がいないと利用できないという場合でも、本発明による遠隔操縦無人飛行体制御システムでは小型無人飛行体の利用が可能になる。更に、庭園等の屋外で実施される結婚式のビデオ空撮など、多くの分野でも活用できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例である遠隔操縦無人飛行体制御システムで用いる飛行体の平面図(a)、及び正面図(b)。
【図２】前記実施例の飛行体及びその制御システムの構成を示す側面図。
【図３】下面に、位置特定用の2本の平行に並べた棒状光源を取り付けた飛行体の平面図。
【図４】地上のビデオカメラが撮影する範囲や分解能を説明するための図で、左側が左右方向、右側が前後方向である。
【図５】地上に上向きに設置したビデオカメラにより撮影された飛行体の、表示装置に映し出された状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明による、専門の操縦者を必要とせず、長時間飛行できる、複数のプロペラを持つ遠隔操縦無人飛行体制御システムの実施例を図を用いて説明する。
図１(a)は本実施例の飛行体１０の平面図で、図１(b)は正面図である。本実施例の飛行体１０は、プロペラ１とモーター２が4セット、Ｘ型に取り付けられたものであるが、他にも（飛行方向に関して）＋型に配置したものや、6セット、8セット使用したものなどがある。また、プロペラ１の回転運動の反作用による本体３の回転運動を打ち消すために、プロペラ１は時計方向と反時計方向に回転するものをそれぞれ同数使用する必要があるが、それを隣同士交互に配置したものや、2対を上下に配置する二重反転型を3対以上使用するなど、多様な構造のものがある。いずれにせよ、飛行体１０の構造は本発明の本質には関係しない。
【００１６】
飛行体１０の本体３には、CPUを含む制御装置と、同制御装置の出力に基づきモーター２（主に３相のブラシレスモーターが用いられる。）の回転をコントロールするESCと呼ばれるモーターコントローラと、同制御装置やモーター２に電源を供給する電源回路と、姿勢制御用のジャイロセンサや加速度センサと、GPSの受信機と、高度計と、地上とネットワークにより通信を行う通信回路とを内蔵している。更に、方位センサや、超音波を利用した距離センサを内蔵することもある。
【００１７】
本体３の両側からはスキッド４と呼ばれる脚が下方に一対延出しており、着地時に飛行体１０を支えると共に、飛行体１０の下部に吊り下げたカメラ６を保護する機能を持っている。なお、本体３側にはスキッド４を設けることなく軽量化し、地上に機体を支える発着装置を設けておくこともできる。カメラ６は、本実施例ではビデオカメラを用いているが、静止画撮影用のカメラを使用することもある。
【００１８】
カメラ６は、ジンバル５と呼ばれる、飛行体１０の揺動をカメラ６に伝えないための装置に保持されている。ジンバル５には、前後と左右の傾きを打ち消すことのできる２軸型と、それに加えて回転方向の変化も打ち消すことのできる３軸型がある。これについても、その構造は本発明の本質には関係しないので、詳細は述べない。
【００１９】
ジンバル５は、飛行体１０の揺動をカメラ６に伝えない機能と共に、地上からカメラ６の方向を任意に変える機能を持つ。従って、３軸型の場合は全ての方向にカメラ６を向けることができるが、２軸型の場合は回転方向の向きは飛行体１０の向きを変えることで対応する。
【００２０】
よって、２軸型ジンバル５を用いる場合は、カメラ６の撮影方向は飛行体１０の正面に水平方向に固定しておけばよいが、３軸型の場合は、カメラ６が様々な方向に向けられるため、角度によってはスキッド４が写ってしまうことになる。このため、３軸型のジンバル５を使う時は、スキッド４の跳ね上げ機構を設け、離陸後の撮影時には図１(a)、(b)の破線４ｂに示す位置に跳ね上げるようにする。なお、前記のように、本体３にスキッド４を設けない場合には、このスキッド跳ね上げ機構も不要となる。
【００２１】
図２は、本実施例の飛行体１０及びその制御システムの構成を示す側面図で、左側を前方として説明する。本制御システムには、上で説明した飛行体１０に電力を供給し、その位置・姿勢を検出し、その動きを制御するための飛行体制御部２０と、飛行体１０の位置を検出するために使用する1台以上のビデオカメラ３０等で構成される。飛行体制御部２０には、飛行体１０に電力を供給するための電線１１を送り出し、巻き取るための、正逆転できるドラム２１と、張力検出アーム２２と電線ガイド２３による電線張力検出機構と、電線１１の張力の程度に応じてドラム２１を正逆回転する張力制御機構を備えた電源部２４と、飛行体１０からのGPS検出信号や高度信号、それにビデオカメラ３０により撮影される飛行体１０の画像（映像）に基づいて飛行体１０の位置及び姿勢を解析するとともに、操縦者の指令に応じてその動きを制御するための飛行データ処理部２５が含まれる。この他に、図示しないが、飛行体１０のカメラ６が撮影した画像又は映像信号を受信し、解析し、所定の送信先に送信する撮影データ処理装置も備えられている。飛行体制御部２０やビデオカメラ３０は、地上に固定されたプラットホーム４０上の定められた位置に保持されている。飛行データ処理部２５には、操縦者が操縦やデータ入力のために用いる入力装置２６や、地上のビデオカメラ３０や飛行体１０のカメラ６からの画像又は映像を表示する表示装置２７等が接続される。
【００２２】
電線１１は、飛行体１０が使用する数百Wの電力を供給する必要がある。一般的に、複数のプロペラを持つ飛行体のモーターは直流で12〜24 V程度の電圧を使うため、例えば電圧を16 V、使用電力を640 Wとすると、40 Aの電流を流す必要がある。このような電流を流すための電線は、少なくとも3.5 mm2の太さが必要になり、一般的な電線の場合、その単位長さ当たり重量は165 g/mとなる。飛行体制御部２０から飛行体１０までの電線１１の長さを30 mとすると、総重量は4.95 kgにもなり、それを持ち上げるために更に大きな電力が必要になる。
また、太い電線は風を強く受け、飛行体１０の運動にも大きな影響を及ぼすため、好ましくない。
【００２３】
そこで、本実施例の飛行体制御システムにおいては、供給する電圧を例えば160 Vと、モーター２が使用する電圧よりも高くし、飛行体１０内部のインバータ（降圧器）で電圧を下げることにより、電線１１に流す電流を概ね1/10にしている。この結果、電線１１に流す電流は5 A以下になるため、格段に細い電線を使用できることになる。
【００２４】
しかし、飛行体１０と接続される電線１１は、図２に示すように、固定されない（できない）ため、様々な物に接触する可能性がある。そのような電線１１に160 Vもの高電圧を供給すると、外被（絶縁層）に損傷が生じた際に周囲の人畜等に対して非常に危険である。
【００２５】
そこで、本実施例では、電線１１には、例えば内部導体の直径が0.8 mmである2.5D-2Vを用い、中心導体を高電圧に、外部導体をグランド電位にすることにより、外被損傷時に高電圧が露出する可能性を極力低くしている。更に、グランド電位で高電圧を取り巻くことにより、例えば電線１１が切断した際にも、電流は中心導体と外部導体間で流れる可能性が高く、人畜等に障害を与える可能性を低減することができる。
【００２６】
このように、高電圧を使い、2.5D-2Vのような細い線を使用すると、低電圧（モーター入力電圧）供給時に必要とした電線に比べると、30 m当りの重量が約5 kgから1 kgに大きく低下することになる。この4 kgの減量分は、同重量の機器を飛行体１０に追加搭載できることになり、逆に追加搭載しない場合は更に電線１１を延ばし、広範囲の撮影を行うことができるようになることを意味する。
【００２７】
また、この電線１１は電源ケーブルとして用いる他、通信用にも用いているが、2.5D-2Vでは信号を流す内部電極を外部電極が取り囲む同軸ケーブル構造を有しているため、外部雑音の影響を受けにくい。また、同軸ケーブルはインピーダンスが管理されているので、高周波の高速信号を流す際に生じる反射や遅延等の悪影響も生じにくく、安定した通信が可能になる。
【００２８】
次に、本実施例の飛行体１０の制御システムが行う制御について説明する。
当初、飛行体１０はプラットホーム４０上（図２の破線の位置）又は地表等にあり、電線１１により、張力検出・制御機構２１〜２３を備えた電源部２４を経て、飛行体制御部２０に接続され、最終的には飛行データ処理部２５に接続されている。
【００２９】
張力検出機構の張力検出アーム２２は、軸を中心に電線ガイド２３を下側に引き下ろすようにスプリング等により加圧されている。飛行体１０が上昇すると、電線１１が電線ガイド２３を引き上げる。張力制御機構２２〜２３はその度合いを検出することにより、電線１１の張力を検出し、適切な張力になるように、ドラム２１を正逆回転して電線１１を出し入れする。
【００３０】
飛行体１０の位置座標（位置や高度）を検出するためのビデオカメラ３０は、プラットホーム４０上に1台又は複数台設置される。複数台の場合は、プラットホーム４０との位置が固定されている別のプラットホーム等に設置してもよい。本発明に係る遠隔操縦無人飛行体の制御システムでは、このビデオカメラ３０が撮影した映像を画像処理することにより、飛行体１０の、このビデオカメラ３０の位置に対する相対的な３次元の位置座標を検出することができる。この時、飛行体１０の本体３（の3点）を撮影し、画像処理することにより飛行体１０の位置座標を算出することもできるが、天候や時刻、特に夜間など大きく変化する明るさの変動による誤検出を防止するために、また、飛行体１０の向き（姿勢）を明確にするために、例えば図３に示すように、飛行体下面の前側に青色発光ダイオードを並べた棒状光源７を、後ろ側に赤色発光ダイオードを並べた棒状光源８を取り付けるとよい。これにより、画像処理が容易になる。更に、自発光光源であるため、昼夜に関わらず位置検出が容易になる。なお、発光ダイオードの色や形状（並べ方）は本発明の本質には関係しない。
【００３１】
図４は、ビデオカメラ３０が撮影する範囲や分解能を説明するための図で、ビデオカメラ３０の解像度を昨今一般的に使用されるHDビデオ撮影用のカメラとし、長手方向が1920画素数、他方が1080画素としている。図２に示す構成例において、ビデオカメラ３０の視野を前後方向（図では左右方向）に広く設置し、その長手方向の視野角を32度とする。そして、飛行体１０を前に見た状態の方が操縦しやすいので、その操縦領域を、前側に8度傾けている。
【００３２】
図４は、右側が前後方向の視野を、左側が左右方向の視野を描いており、図中に高度10 m毎に記入した括弧内の数値は、／の前が視野幅を、後ろが、該視野幅を画素数で割った1画素当りの距離分解能を示す。例えば、高度30 mにおける前後方向の視野幅は17.57 m、左右方向の視野幅は9.88 mで、1画素当りの距離分解能は共に9.15 mmとなる。
【００３３】
この視野幅で足りない場合は、位置測定精度を少し犠牲にすることになるが、ビデオカメラ３０のレンズを広角にすることにより、視野幅を拡大することができる。
【００３４】
次に、図５により、上述した条件のビデオカメラ３０を1台だけ用いて、飛行体１０の３次元の位置を算出する方法を説明する。この図は、上向きに設置したビデオカメラ３０に映った飛行体１０の画像を表示装置２７に映した状態を示す図で、画面上側が図２における右側すなわち後方に対応し、下側が前方、左側が図２の手前側に対応する。前述の通り、ビデオカメラ３０は前側に8度傾けて設置してあるため、左右の中心は表示画面の中心に一致しているが、前後の中心（ビデオカメラ３０の直上の位置）は表示画面の中心からオフセットしている。
【００３５】
図５の上側（h1）に表示されている飛行体１０は、離陸後、垂直に上昇し、ビデオカメラ３０の視野に入った状態で撮影されたもので、飛行体１０の中心は前後左右の中心に一致している。この画面上で飛行体１０の前後に設けた棒状光源７及び棒状光源８の長さと間隔を測定すると、それぞれ198画素と222画素になっている。
この情報を元にビデオカメラ３０から飛行体１０までの距離を計算するに当たって、説明を容易にするために、両棒状光源７、８の長さを共に396 mm、両者の間隔を444 mmとして説明する。この実際の長さと、画像処理により得られた画素数から、396 mm÷198画素＝2 mm/画素、444 mm÷222画素＝2 mm/画素と計算され、飛行体１０は1画素が2 mmに見える高度に存在していることとなる。
【００３６】
実際には、同一高度でも、画面の端部に飛行体１０があると、ビデオカメラ３０までの距離が変わるため、補正が必要になるが、説明を容易にするために飛行体１０は画面の中心部にあるとし、ここでの高度h1を、式
2 mm＝h1・tan(32゜/1920画素)
を解くことによって求めると、
h1＝2 mm/tan(32/1920)＝6804 mm＝6.804 m
となる。すなわち、飛行体１０は、ビデオカメラ３０の真上で高度（h1）は6.804 mにあることが分かる。
【００３７】
次に、飛行体１０が図５の画面の下側（h2）にある場合について計算する。この場合、画像処理により得られた棒状光源７、８の長さは105画素であり、その画素数で実際の長さである396 mmを割ると、1画素当りの長さは3.77 mmとなる。
この数値を元にそのときの高度h2を計算すると
h2＝3.77 mm/tan(32/1920)＝12.83 m
となる。
【００３８】
更に、飛行体１０の中心位置が224画素右に、1136画素前にあることから、上記した1画素当りの長さが3.77 mmであることを元に算出すると、それぞれ0.84 mと4.28 mとなり、飛行体１０は高度（h2）12.83 mで、前に4.28 m、右に0.84 mの位置にあることが分かる。
なお、上述したように、説明が容易なように、極座標と直交座標の違いにより生じる誤差を無視して説明している。
【００３９】
次に高度の分解能について検証する。
飛行体１０が更に上昇し、棒状光源７、８の画素数が50画素になると、その高度h50は
h50＝7.92mm/tan(32/1920)＝26.94 m
となる。
この画素数が1画素だけ少なくなると、
h49＝8.08/tan(32/1920)＝27.49 m
となり、1画素の違いで55 cmの高度差が生じることになる。
【００４０】
同様に、上記した高度が6.804 mの際の棒状光源の画素数198画素が1画素増えたとして計算すると、1画素当りの長さは1.9899 mmとなり、高度は6.77 mとなる。この場合、6.804 mに対する差は7 cmとなり、低高度においては十分な制御が可能であることが分かる。
30 m付近の高度においても、その誤差は2%程度であり、GPSから得られる高度情報より精度は高く、十分実用になる。
【００４１】
ただし、デジタル化する際に生じる量子化誤差により、飛行体１０の高度には常に±55 cm程度の誤差があると考えられる。
そこで、その誤差を小さくする方法を次に述べる。上述した計算は長さに基づいて算出したが、棒状光源７、８の長さとその取付間隔により構成される四角形の面積に着目する。例えば、高い方の高度にある飛行体１０の高度算出例において参照した棒状光源７、８の画素数が105画素（長さ。間隔では117画素）であったのに対して、その面積は105×117＝12,285となり、その有効数字が2桁大きくなる。このため、量子化誤差などの誤差が平均化され、精度を高めることができる。
【００４２】
以上、本発明に係る遠隔操縦無人飛行体の制御システムの一つの実施例を説明したが、本発明はこのような例にとどまらず、様々な変形を加えた状態で実施することができる。
例えば、上記ではビデオカメラ３０を1台だけ用いたが、2台（1対）のビデオカメラを用いることにより、立体視の原理を利用して飛行体１０の高度（距離）を算出することもできる。これにより、精度は更に向上する。
【００４３】
また、例えば高精度の気圧計を使用すると、最新のものでは20 cm程度の分解能が得られるため、短時間内では十分な精度が確保できることになる。
【００４４】
次に図２を用いて実際の離陸や操縦操作について説明する。
飛行体１０は当初ビデオカメラ３０に近接しているため、その映像を得ることができない。そこで、離陸時は飛行体１０に内蔵するGPSの位置情報を用いて垂直に上昇する。この際に有効な手動操作は、特に特殊な操作によりフル操作可能状態にしない限り、上昇下降の制御だけで、ビデオカメラ３０が飛行体１０を捉えるまでの間は、前後左右への動きはできないようにしておく。
【００４５】
飛行体１０がビデオカメラ３０に捉えられると、前記画像処理モードがスタートし、飛行体１０の位置を特定することができるため、操縦者による入力装置２６等を用いた操縦により、飛行体１０はカメラ３０の視野角内にある限り前後左右に自由に移動できるようになる。例えば、キーボードのカーソルキーにより前後左右に移動させ、Zキーにより降下、Xキーにより上昇させる等、専門の操縦者でない者でも簡単に操縦を行うことができる。
【００４６】
この操縦中に突風や何らかのトラブルによりビデオカメラ３０が飛行体１０を捉えられなくなると、制御はGPSモードに戻され、飛行体１０は離陸時に測定したGPSによる座標に自動的に戻り、手動操作は上昇下降のみ有効になる。
ただし、このような制御の変化が突然起きると操縦者は慌てることになるので、飛行体１０や飛行体制御部２０から音や光等により、そのような制御モードの変化を操縦者に伝えることが望ましい。
【００４７】
また、一般に複数のプロペラを持つ飛行体は、飛行中に自由に方向を変えることができ、そのことにより、自由自在に飛行できることになるが、例えば後ろから操縦する際の前後左右と、向かってくる飛行体を前側から操縦する前後左右は全く逆になるため、誤操作の大きな原因となっている。
【００４８】
そのため、本件発明による専門の操縦者を必要とせず、長時間飛行できる、複数のプロペラを持つ飛行体の制御システムでは2段階の操縦レベルを用意し、上級者用には多くの制限を取り除くが、一般の使用者には回転操作の使用は認めず、その代りに飛行体１０が搭載するジンバル５を３軸型とし、カメラ６の回転により周囲を自由に撮影できるようにする。
【００４９】
また、図２において、プラットホーム４０の方向を変えると、飛行体１０における前後左右の方向を任意に変えることができる。そこで、例えばテレビ放送局の取材車等の屋根の上に本件発明による空撮装置を乗せる場合は、プラットホーム４０を回転式としておくとよい。これにより、例えば事故現場等に到着し、車を停車する際、その車の停車方向を気にする必要がない。車の停車方向に関係なく、プラットホーム４０の向きを変え、その前後方向を対象とするオブジェクトのある方向に合わせることにより、飛行体１０を非常にシンプルに撮影位置に移動することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０…飛行体
１…プロペラ
２…モーター
３…本体
４…スキッド
５…ジンバル
６…カメラ
７、８…棒状光源
１１…電線
２０…飛行体制御部
２１…ドラム
２２…張力検出アーム
２３…電線ガイド
２４…電源部
２５…飛行データ処理部
２６…入力装置
２７…表示装置
３０…ビデオカメラ
４０…プラットホーム
【図１】
2014203593.tif 000003
【図２】
2014203593.tif 000004
【図３】
2014203593.tif 000005
【図４】
2014203593.tif 000006
【図５】
2014203593.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月22日(2014.12.22)
【手続補正１】
【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】
a) 地上に置かれた電源部と、
b) 遠隔操縦無人飛行体に備えられた降圧器と
を有し、
前記遠隔操縦無人飛行体が、前記電源部と電線で接続されており、
前記電源部より前記電線を通じて供給される電気の電圧を前記遠隔操縦無人飛行体において降圧し、使用することを特徴とする遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【請求項２】
更に、地上に置かれたデータ受信部を有し、前記遠隔操縦無人飛行体で収集したデータを前記電線を通じて該データ受信部に送ることを特徴とする請求項１に記載の遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【請求項３】
前記電線が同軸ケーブルである請求項１又は２に記載の遠隔操縦無人飛行体制御システム。
【国際調査報告】
2014203593.tif 000008
2014203593.tif 000009
2014203593.tif 000010
2014203593.tif 000011