CN109863460B - 控制装置、摄像装置、移动体、控制方法、及存储介质 - Google Patents

Abstract

具有步进马达的装置在移动状态或装置的环境下，有时无法适当控制步进马达。本发明提供了一种控制装置，该控制装置控制步进马达。控制装置可具备获取部，该获取部获取与具有步进马达的装置的移动状态相关的移动信息及与装置所在的环境相关的环境信息中的至少一个。控制装置可具备控制部，该控制部根据移动信息及环境信息中的至少一个而切换多个控制模式来控制步进马达。多个控制模式可包含第一控制模式及第二控制模式，该第二控制模式的步进数比第一控制模式少、且将转子保持于第一位置的保持力小于第一控制模式或耗电小于第一控制模式。

Description

控制装置、摄像装置、移动体、控制方法、及存储介质

技术领域

本发明涉及控制装置、摄像装置、移动体、控制方法、及程序。

背景技术

专利文献1中记载了如下内容：增益被设定为将高于规定电力值的驱动电力值供给至步进马达的第一增益以上的值这种异常状态持续规定时间后，据此将增益设定为低于第一增益的第二增益。

专利文献1日本特开2015-119571号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题

根据具有步进马达的装置的移动状态或装置的环境，有时无法适当地控制步进马达。

用于解决技术问题的手段

本发明的一个方式的控制装置控制步进马达。控制装置可具备获取部，该获取部获取与具有步进马达的装置的移动状态相关的移动信息、及与装置所在的环境相关的环境信息中的至少一个。控制装置可具备控制部，该控制部根据移动信息及环境信息中的至少一个而切换多个控制模式来控制步进马达。多个控制模式可包含第一控制模式及第二控制模式，该第二控制模式的步进数比第一控制模式少、且将转子保持在第一位置的保持力比第一控制模式小或耗电比第一控制模式小。

获取部可获取与装置的加速度及装置的速度中的至少一个相关的信息作为移动信息。在装置的加速度比预先设定的加速度小的情况下、或装置的速度比预先设定的速度慢的情况下，控制部可以第一控制模式控制步进马达。

在装置的加速度为预先设定的加速度以上的情况下、或装置的速度为预先设定的速度以上的情况下，控制部可以第二控制模式控制步进马达。

获取部可获取与装置的高度、装置周围的温度、及装置周围的湿度中的至少一个相关的信息作为环境信息。在装置的高度比预先设定的高度高的情况下、装置周围的温度比预先设定的温度低的情况下、或装置周围的湿度比预先设定的湿度低的情况下，控制部可以第一控制模式控制步进马达。

在装置周围的温度为预先设定的温度以上的情况下、或装置周围的湿度为预先设定的湿度以上的情况下，控制部可以第二控制模式控制步进马达。

装置可搭载于移动体。获取部可获取与移动体的加速度及移动体的速度中的至少一个相关的信息作为移动信息。在移动体的加速度比预先设定的加速度小的情况下、或移动体的速度比预先设定的速度慢的情况下，控制部可以第一控制模式控制步进马达。

在移动体的加速度为预先设定的加速度以上的情况下、或移动体的速度为预先设定的速度以上的情况下，控制部可以第二控制模式控制步进马达。

装置可搭载于无人飞行器。当无人飞行器处于悬停状态时，控制部可以第一控制模式控制步进马达。

装置可为摄像装置。获取部可还获取与关于摄像装置的摄像的设定内容相关的设定信息。控制部可还根据设定信息切换多个控制模式来控制步进马达。

摄像装置可具有由步进马达驱动的光学部件。

光学部件可包含聚焦镜头、变焦镜头、光圈、快门、滤波器、抖动校正机构中的至少一个。

装置可搭载于移动体。获取部可获取与移动体的加速度及移动体的速度中的至少一个相关的信息作为移动信息。获取部可获取与移动体的高度、移动体周围的温度、及移动体周围的湿度中的至少一个相关的信息作为环境信息。在基于移动信息、环境信息、及设定信息中的至少一个的摄像条件满足预先设定的摄像条件、且基于移动信息及环境信息中的至少一个的步进马达的驱动条件满足预先设定的驱动条件的情况下，控制部可以第一控制模式控制步进马达。在摄像条件不满足预先设定的摄像条件的情况下，不论驱动条件是否满足预先设定的驱动条件，控制部都可以第二控制模式控制步进马达。

在移动体的移动方向与摄像装置的摄像方向所成的角度在预先设定的角度范围内、或在所述移动体的速度比第一速度慢的期间内摄像装置进行摄像的情况下，摄像条件可满足预先设定的摄像条件。在移动体的加速度比预先设定的加速度小的情况下、移动体的速度比预先设定的快于第一速度的第二速度慢第二第一的情况下、移动体周围的温度比预先设定的温度低的情况下、或移动体周围的湿度比预先设定的湿度低的情况下，驱动条件可满足预先设定的驱动条件。

以第一控制模式进行驱动的步进马达的步进数可大于8。以第二控制模式进行驱动的步进马达的步进数可为8以下。

第一控制模式可为微步进模式。第二控制模式可为一相励磁模式、二相励磁模式、或一-二相励磁模式。

本发明的一个方式的摄像装置可具备所述控制装置。摄像装置可具备步进马达。摄像装置可具备由步进马达驱动的光学部件。

本发明的一个方式的移动体搭载所述摄像装置而进行移动。移动体可具备可旋转地支持摄像装置的支持机构。

本发明的一个方式的控制方法是控制步进马达的控制方法。控制方法可具备如下阶段：获取与具有步进马达的装置的移动状态相关的移动信息及与装置所在的环境相关的环境信息中的至少一个。控制方法可具备如下阶段：根据移动信息及环境信息中的至少一个而切换多个控制模式来控制步进马达。多个控制模式可包含第一控制模式及第一控制模式，该第一控制模式的步进数比第一控制模式少，且将转子保持在第一位置的保持力比第一控制模式小或耗电比第一控制模式小。

本发明的一个方式的程序是用于使计算机控制步进马达的程序。程序可使计算机执行如下阶段：获取与具有步进马达的装置的移动状态相关的移动信息及与装置所在的环境相关的环境信息中的至少一个。程序可使计算机执行如下阶段：根据移动信息及环境信息中的至少一个而切换多个控制模式来控制步进马达。多个控制模式可包含第一控制模式及第二控制模式，该第二控制模式的步进数比第一控制模式少，且将转子保持在第一位置的保持力比第一控制模式小或耗电比第一控制模式小。

根据本发明的一个方式，可根据具有步进马达的装置的移动状态或装置的环境而更适当地控制步进马达。

另外，所述发明的概要并未列举出本发明需要的所有特征。而且，这些特征群的子组合也可成为发明。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1是表示无人飞行器及远程操作装置的外观的一例的图。

图2是表示无人飞行器的功能块的一例的图。

图3是用于说明步进马达的图。

图4是表示微步进模式的电压制式的一例的图。

图5是表示二相励磁模式的电压制式的一例的图。

图6是表示镜头的驱动顺序的一例的流程图。

图7是表示硬件构成的一例的图。

符号说明

10 UAV

20 UAV主体

30 UAV控制部

32 内存

34 通信接口

40 推进部

41 GPS接收器

42 惯性测量装置

43 磁罗盘

44 气压高度计

45 温度传感器

46 湿度传感器

50 云台

60 摄像装置

100 摄像装置

102 摄像部

110 摄像控制部

116 陀螺传感器

120 图像传感器

130 内存

200 镜头部

210 镜头

212 镜头驱动部

214 位置传感器

220 镜头控制部

222 内存

224 获取部

226 驱动控制部

230 快门

232 快门驱动部

234 光圈

236 光圈驱动部

238 滤波器

240 滤波器驱动部

300 远程操作装置

402 转子

404 定子

406A、406B、406A’、406B’ 线圈

1200 计算机

1210 主机控制器

1212 CPU

1214 RAM

1220 输入/出力控制器

1222 通信接口

1230 ROM

具体实施方式

以下，利用发明的实施方式说明本发明，但以下的实施方式并不限定权利要求书涉及的发明。而且，实施方式中说明的特征的组合并非全部是发明的解决方案所必须的。本领域技术人员可知，可对以下的实施方式进行多种变更或改良。根据权利要求书的记载可知，这样的经过变更或改良的实施方式也可包含在本发明的技术范围内。

权利要求书、说明书、附图及摘要中包含作为著作权所保护对象的事项。任何人只要如专利局的文件或记录中表示的那样进行这些文件的复制，著作权人就无法异议。但是，在除此以外的情况下，保留一切的著作权。

本发明的各种实施方式可参照流程图及框图而记载，这里的框可表示(1)操作执行的过程的阶段、或(2)具有执行操作的作用的装置的“部”。确定的阶段及“部”可利用可编程电路及/或处理器进行安装。专用电路可包含数字及/或模拟硬件电路。可包含集成电路(IC)及/或离散电路。可编程电路可包含可重构硬件电路。可重构硬件电路可包含逻辑AND、逻辑OR、逻辑XOR、逻辑NAND、逻辑NOR及其它逻辑操作、触发器、寄存器、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA) 等存储器要素等。

计算机可读介质可包含能储存通过适当的设备而执行的指令的任意的有形设备。结果，内部具有所储存的指令的计算机可读介质成为具备包括可执行的指令的产品，该可执行的指令用于形成用以执行流程图或框图中确定的操作的手段。作为计算机可读介质的示例，可包括电子存储介质、磁性存储介质、光存储介质、电磁存储介质、半导体存储介质等。作为计算机可读介质的更具体的示例，可包含软 (floppy，登记商标)盘、软磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、静态随机存取存储器(SRAM)、微型光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)、蓝光(RTM) 光盘、记忆棒、集成电路卡等。

计算机可读指令可包含一个或多个编程语言的任意组合中所描述的源代码或对象代码的任一种。源代码或对象代码包含现有的过程性编程语言。现有的过程性编程语言可为汇编程序指令、指令集架构(ISA) 指令、机器指令、机器依存指令、微代码、固件指令、状态设定数据、或Smalltalk、JAVA(登记商标)、C++等面向对象编程语言及“C”编程语言或同样的编程语言。计算机可读指令可由本地提供或通过局域网(LAN)、互联网等广域网(WAN)提供给通用计算机、特殊用途的计算机、或其他可编程的数据处理装置的处理器或可编程电路。处理器或可编程电路可执行计算机可读指令以形成用于执行流程图或框图中确定的操作的手段。作为处理器的示例，包含计算机处理器、处理单元、微处理器、数字信号处理器、控制器、微控制器等。

图1表示无人飞行器(UAV)10及远程操作装置300的外观的一例。UAV10具备UAV主体20、云台50、多个摄像装置60、及摄像装置100。云台50及摄像装置100是摄像系统的一例。UAV10是由推进部推进的移动体的一例。移动体的概念除了UAV之外，还包含在空中移动的其他飞行器等飞行物、在地上移动的车辆、在水上移动的船舶等。

UAV主体20具备多个旋翼。多个旋翼是推进部的一例。UAV主体 20是通过控制多个旋翼的旋转来使UAV10飞行。UAV主体20例如使用 4个旋翼来使UAV10飞行。旋翼的数量并不限于4个。而且，UAV10也可为无旋翼的固定翼机。

摄像装置100是对所期望的摄像范围内所含的被摄体进行摄像的摄像用相机。云台50可旋转地支持摄像装置100。云台50是支持机构的一例。例如，云台50利用致动器使摄像装置100可以俯仰轴旋转地对其进行支持。云台50利用致动器使摄像装置100还能分别以横滚轴及偏航轴为中心旋转地对其进行支持。云台50通过使摄像装置100 以偏航轴、俯仰轴、及横滚轴中的至少1个为中心旋转，可变更摄像装置100的姿势。

多个摄像装置60是为了控制UAV10的飞行而对UAV10的周围进行摄像的传感用相机。2个摄像装置60可设在UAV10的机头即正面。另外2个摄像装置60可设在UAV10的底面。正面侧的2个摄像装置60 可成对，作为所谓立体相机发挥功能。底面侧的2个摄像装置60也可成对，作为立体相机发挥功能。可根据由多个摄像装置60所摄的图像而生成UAV10周围的三维空间数据。UAV10所具备的摄像装置60的数量并不限于4个。UAV10至少具备1个摄像装置60即可。UAV10也可以在UAV10的机头、机尾、侧面、底面、及顶面分别具备至少1个摄像装置60。摄像装置60可设定的视角可大于摄像装置100可设定的视角。摄像装置60也可具有定焦镜头或鱼眼镜头。

远程操作装置300与UAV10进行通信而对UAV10进行远程操作。远程操作装置300可以无线方式与UAV10进行通信。远程操作装置300 向UAV10发送指示信息，该指示信息表示上升、下降、加速、减速、前进、后进、旋转等与UAV10的移动相关的各种指令。指示信息包含例如使UAV10的高度上升的指示信息。指示信息可表示UAV10应在的高度。UAV10移动到位于从远程操作装置300接收的指示信息所表示的高度。指示信息可包含使UAV10上升的上升指令。UAV10在接收到上升指令的期间上升。当UAV10虽然接收到上升指令，但UAV10的高度已达上限高度时，可以限制上升。

图2表示UAV10的功能块的一例。UAV10具备UAV控制部30、内存32、通信接口34、推进部40、GPS接收器41、惯性测量装置42、磁罗盘43、气压高度计44、温度传感器45、湿度传感器46、云台50、摄像装置60、及摄像装置100。

通信接口34与远程操作装置300等其他装置进行通信。通信接口 34可从远程操作装置300接收包含针对UAV控制部30的各种指令的指示信息。内存32储存UAV控制部30对推进部40、GPS接收器41、惯性测量装置(IMU)42、磁罗盘43、气压高度计44、温度传感器45、湿度传感器46、云台50、摄像装置60、及摄像装置100进行控制所需的程序等。内存32可为计算机可读记录介质，可包含SRAM、DRAM、 EPROM、EEPROM、及USB存储器等闪存中的至少一个。内存32可设在 UAV主体20的内部。可设置成可从UAV主体20拆卸下来。

UAV控制部30根据内存32中储存的程序对UAV10的飞行及摄像进行控制。UAV控制部30可由CPU或MPU等微处理器、MCU等微控制器等构成。UAV控制部30根据通过通信接口34从远程操作装置300 接收的指令，对UAV10的飞行及摄像进行控制。推进部40推进UAV10。推进部40具有多个旋翼、及使多个旋翼旋转的多个驱动马达。推进部 40根据来自UAV控制部30的指令而利用多个驱动马达来使多个旋翼旋转，从而使UAV10飞行。

GPS接收器41接收表示从多个GPS卫星发送的时刻的多个信号。 GPS接收器41根据所接收的多个信号而算出GPS接收器41的位置(纬度及经度)、即UAV10的位置(纬度及经度)。IMU42检测UAV10的姿势。作为UAV10的姿势，IMU42检测UAV10的前后、左右、及上下这3轴方向的加速度、及俯仰、横滚、及偏航这3轴方向的角速度。磁罗盘43检测UAV10的机头的方位。气压高度计44检测UAV10的飞行高度。气压高度计44检测UAV10周围的气压，且将所检测到的气压换算为高度，从而检测高度。温度传感器45检测UAV10周围的温度。湿度传感器46检测UAV10周围的湿度。

摄像装置100具有摄像部102及镜头部200。镜头部200为镜头装置的一例。摄像部102具有图像传感器120、摄像控制部110、陀螺传感器116、及内存130。图像传感器120可由CCD或CMOS构成。图像传感器120将经过多个镜头210成像的光学像的图像数据输出到摄像控制部110。摄像控制部110可由CPU或MPU等微处理器、MCU等微控制器等构成。摄像控制部110可根据来自UAV控制部30的摄像装置 100的动作指令来控制摄像装置100。陀螺传感器116检测摄像装置 100的振动。内存130可为计算机可读记录介质，可包含SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及USB存储器等闪存中的至少一个。内存130储存摄像控制部110对图像传感器120等进行控制所需的程序等。内存130 可设在摄像装置100的框体的内部。内存130可设置成可从摄像装置 100的框体拆卸下来。

镜头部200具有多个镜头210、多个镜头驱动部212、及镜头控制部220。多个镜头210可作为变焦镜头、可变焦距镜头及聚焦镜头发挥功能。多个镜头210中的至少一部分或全部配置成可沿光轴移动。镜头部200可为能相对于摄像部102装卸地设置的可换镜头。镜头驱动部212通过凸轮环等机构部件而使多个镜头210中的至少一部分或全部沿着光轴移动。镜头驱动部212可包含致动器。致动器可包含步进马达。镜头控制部220按照来自摄像部102的镜头控制指令而驱动镜头驱动部212，且通过机构部件使一个或多个镜头210沿着光轴方向移动。镜头控制指令例如为变焦控制指令及聚焦控制指令。

镜头部200还具有内存222、位置传感器214、光圈234、光圈驱动部236、滤波器238、滤波器驱动部240、快门230、及快门驱动部 232。

镜头控制部220根据来自摄像部102的镜头动作指令，通过镜头驱动部212而控制镜头210在光轴方向上的移动。镜头210的一部分或全部沿着光轴移动。镜头控制部220通过使至少一个镜头210沿着光轴移动，由此执行变焦动作及聚焦动作中的至少一个。位置传感器 214检测镜头210的位置。位置传感器214可检测当前的变焦位置或聚焦位置。

镜头驱动部212可包含抖动校正机构。镜头控制部220通过抖动校正机构使镜头210在沿着光轴的方向、或垂直于光轴的方向移动，由此执行抖动校正。镜头驱动部212可利用步进马达驱动抖动校正机构从而执行抖动校正。另外，抖动校正机构由步进马达驱动而使图像传感器120在沿着光轴的方向、或垂直于光轴的方向移动，由此执行抖动校正。

光圈234调整入射到图像传感器120的光的量。光圈234可包含至少一片叶片部件。光圈驱动部236可包含致动器。致动器可包含步进马达。光圈驱动部236可从镜头控制部220接受指令而驱动步进马达，调整多个叶片部件的重叠程度，从而调整光圈开口的大小。

滤波器238减少经过镜头210入射的光的光量，或截止特定波长的光。滤波器238可包含ND滤波器及红外线截止滤波器中的至少一个。滤波器驱动部240可包含致动器。致动器可包含步进马达。滤波器驱动部240从镜头控制部220接受指令而驱动步进马达，使滤波器238 在使入射的光通过的第一位置、与除去输入的光的特定波长成分或使输入的光衰减的第二位置之间移动。

快门230可包含至少一片叶片部件。快门驱动部232可包含致动器。致动器可包含步进马达。快门驱动部232可从镜头控制部220接受指令而驱动步进马达，调整多个叶片部件的重叠速度，从而按照所期望的速度来切换光的透过与遮断。

摄像装置100为具有步进马达的装置的一例。镜头210、快门230、光圈234、滤波器238、及抖动校正机构为由步进马达驱动的光学部件的一例。

内存222存储利用镜头驱动部212而移动的多个镜头210的控制值。内存222可包含SRAM、DRAM、EPROM、EEPROM、及USB存储器等闪存中的至少一个。

图3是用于说明步进马达的图。步进马达具有转子402及定子404。定子404包含A相的线圈406A、B相的线圈406B、A’相的线圈406、 B’相的线圈406B’(有时统一称为线圈406)。步进马达以多个控制模式进行驱动。多个控制模式可包含第一控制模式及第二控制模式，该第二控制模式中，(1)步进数比第一控制模式少、且(2)将转子 402保持于第一位置的保持力比第一控制模式小或耗电比第一控制模式小。步进马达可例如以微步进模式、一相励磁模式、二相励磁模式、及一-二相励磁模式(有时将一相励磁模式、二相励磁模式、及一-二相励磁模式统称为各相励磁模式)进行驱动。通过对多个线圈406根据控制模式分别施加预先设定的制式的电压，由此使转子402旋转。

图4表示在微步进模式下施加于各相的线圈406的电压制式的一例。在微步进模式下，各步骤中，对任一相的线圈406、或任两相的线圈406施加电压。例如，在期间T1内，对A相的线圈406A施加Vo 的电压。在期间T2内，对A相的线圈406A施加3/4Vo的电压，且对 B相的线圈406B施加1/4Vo的电压。在期间T3内，对A相的线圈406A 施加1/2Vo的电压，且对B相的线圈406B施加1/2Vo的电压。在期间 T4中，对A相的线圈406A施加1/4Vo的电压，且对B相的线圈406B 施加3/4Vo的电压。

图5表示在二相励磁模式下施加于各相的线圈406的电压制式的一例。在二相励磁模式下，各步骤中，对任两相的线圈406施加电压。例如，在期间T1中，对A相的线圈406A施加Vo的电压，对B相的线圈406B施加Vo的电压。在期间T2中，对B相的线圈406B施加Vo的电压，且对A’相的线圈406A’施加Vo的电压。在期间T3中，对A’相的线圈406A’施加Vo的电压，且对B’相的线圈406B’施加Vo的电压。在期间T4中，对B’相的线圈406B’施加Vo的电压，且对A 相的线圈406A施加Vo的电压。

微步进模式为第一驱动模式的一例。各相励磁模式为第二驱动模式的一例。对于以微步进模式驱动的步进马达，施加制式数大于8制式的电压。对于以各相励磁模式驱动的步进马达，施加制式数为8制式以下的电压。对于以一相励磁模式及二相励磁模式驱动的步进马达，施加4制式的电压。对于以一-二相励磁模式驱动的步进马达，施加8 制式的电压。

在一相励磁模式及二相励磁模式下，线圈406对转子402的保持力在各步骤中基本不变。在一-二相励磁模式下，当对一个相的线圈 406施加电压时，线圈406对转子402的保持力与一相励磁模式实质上相同，当对两个相的线圈406施加电压时，线圈406对转子402的保持力与二相励磁模式实质上相同。

在微步进模式下，各步骤中施加于线圈406的电压会变化，所以，线圈406对转子402的保持力在各步骤中变化。并且，在微步进模式下，将转子402至少保持于第一位置的保持力比一相励磁模式、二相励磁模式、或一-二相励磁模式小或耗电比各相励磁模式小。

如上所述，当步进马达以微步进模式工作时，有时会在保持力比步进马达以各相励磁模式工作时小的停止位置保持转子402。当将具有步进马达的摄像装置100搭载于UAV10并飞行时，有时会因UAV10 飞行中的振动等而令保持步进马达的转子402的保持力变小。此情况下，无法使转子402在所期望的停止位置停止，从而，由步进马达驱动的镜头210等光学部件可能偏离所期望的位置。

而且，在微步进模式下，与各相励磁模式相比，步进马达更容易发热。所以，当周围的温度较高时，有时各相励磁模式比微步进模式优选。

而且，当UAV10移动时、或UAV10振动时，例如即便使步进马达以微步进模式工作而驱动聚焦镜头等光学部件，有时也无法获得能改善摄像装置100所拍摄的图像的画质等效果。如上所述，微步进模式比各相励磁模式的耗电更大，所以，此情况下，会白白消耗电力。所以，当步进马达能使转子402保持在所期望的停止位置时，有时也优选并不使步进马达以微步进模式工作，而是使其以各相励磁模式工作。

如上所述，搭载于UAV10的摄像装置100所具有的步进马达的适当的驱动模式有时会根据UAV10的飞行状态、或UAV10所在的环境而有所不同。

因此，本实施方式中的摄像装置100根据UAV10的飞行状态或 UAV10的环境而切换步进马达的驱动模式。由此，根据UAV10的移动状态或UAV10所在的环境，更适当地控制步进马达。

图2中，镜头控制部220具有获取部224及驱动控制部226。获取部224获取与摄像装置100的移动状态相关的移动信息及与摄像装置100所在的环境相关的环境信息中的至少一个。获取部224可获取与摄像装置100的加速度及摄像装置100的速度中的至少一个相关的信息作为移动信息。获取部224可获取与UAV10的加速度及UAV10的速度中的至少一个相关的信息作为移动信息。获取部224通过UAV控制部30及摄像控制部110而从惯性测量装置42获取表示UAV10的加速度的信息作为移动信息。获取部224可通过UAV控制部30及摄像控制部110而从GPS接收器41获取表示UAV10的速度的信息作为移动信息。

获取部224可获取与摄像装置100的高度、摄像装置100周围的温度、及摄像装置100周围的湿度中的至少一个相关的信息作为环境信息。获取部224可获取与UAV10的高度、UAV10周围的温度、及UAV10 周围的湿度中的至少一个相关的信息作为环境信息。获取部224可通过UAV控制部30及摄像控制部110而从气压高度计44获取表示UAV10 的高度的信息作为环境信息。获取部224可通过UAV控制部30及摄像控制部110而从温度传感器45获取表示UAV10周围的温度的信息作为环境信息。获取部224可通过UAV控制部30及摄像控制部110而从湿度传感器46获取表示UAV10周围的湿度的信息作为环境信息。

驱动控制部226根据移动信息及环境信息中的至少一个而切换多个控制模式来控制步进马达。驱动控制部226为控制部的一例。在摄像装置100的加速度比预先设定的加速度小的情况下、或摄像装置100 的速度比预先设定的速度慢的情况下，驱动控制部226可以微步进模式控制步进马达。在摄像装置100的加速度为预先设定的加速度以上的情况下、或摄像装置100的速度为预先设定的速度以上的情况下，驱动控制部226可以一相励磁模式、二相励磁模式、或一-二相励磁模式控制步进马达。在UAV10的加速度比预先设定的加速度小的情况下、或UAV10的速度比预先设定的速度慢的情况下，驱动控制部226可以微步进模式控制步进马达。在UAV10的加速度为预先设定的加速度以上的情况下、或UAV10的速度为预先设定的速度以上的情况下，驱动控制部226可以一相励磁模式、二相励磁模式、或一-二相励磁模式控制步进马达。当UAV10处于悬停状态时，驱动控制部226可以微步进模式控制步进马达。驱动控制部226可根据UAV10的加速度、UAV10 的速度、UAV10的高度等而判断UAV10是否处于悬停状态。

在摄像装置100的高度比预先设定的高度高的情况下、摄像装置 100周围的温度比预先设定的温度低的情况下、或摄像装置100周围的湿度比预先设定的湿度低的情况下，驱动控制部226可以微步进模式控制步进马达。在摄像装置100周围的温度为预先设定的温度以上的情况下、或摄像装置100周围的湿度为预先设定的湿度以上的情况下，驱动控制部226可以一相励磁模式、二相励磁模式、或一-二相励磁模式控制步进马达。在UAV10的高度比预先设定的高度高的情况下、 UAV10周围的温度比预先设定的温度低的情况下、或UAV10周围的湿度比预先设定的湿度低的情况下，驱动控制部226可以微步进模式控制步进马达。在UAV10周围的温度为预先设定的温度以上的情况下、或UAV10周围的湿度为预先设定的湿度以上的情况下，驱动控制部226 可以一相励磁模式、二相励磁模式、或一-二相励磁模式控制步进马达。

获取部224可还获取与关于摄像装置100的摄像的设定内容相关的设定信息。作为摄像装置100的设定内容，获取部224可获取表示摄像装置100的变焦位置、摄像装置100的F值、摄像装置100对于 UAV10的摄像方向、摄像装置100的摄像模式(运动模式、风景模式等场景模式)等的设定信息。

驱动控制部226可还根据设定信息而切换多个控制模式来控制步进马达。在基于移动信息、环境信息、及设定信息中的至少一个的摄像条件满足预先设定的摄像条件、且基于移动信息及环境信息中的至少一个的步进马达的驱动条件满足预先设定的驱动条件的情况下，驱动控制部226可以微步进模式控制步进马达。另一个面，在摄像条件不满足预先设定的摄像条件的情况下，不论驱动条件是否满足预先设定的驱动条件，驱动控制部226都可以一相励磁模式、二相励磁模式、或一-二相励磁模式控制步进马达。

在UAV10的移动方向与摄像装置100的摄像方向所成的角度在预先设定的角度范围内的情况下、或在UAV10的速度比预先设定的速度 V1慢的期间内摄像装置100进行摄像的情况下，驱动控制部226可判断摄像条件满足预先设定的条件。在摄像装置100的移动方向与摄像装置100的摄像方向相同的情况下，驱动控制部226可判断摄像条件满足预先设定的条件。预先设定的摄像条件可为，当通过以微步进模式控制步进马达来驱动聚焦镜头、光圈等光学部件而使摄像装置100 能拍摄出具有所期望的画质的图像时所满足的条件。预先设定的摄像条件可为，当通过以微步进模式控制步进马达来驱动聚焦镜头、光圈等光学部件而使由摄像装置100所拍摄出的图像的模糊量小于预先设定的阈值时所满足的条件。

在UAV10的加速度比预先设定的加速度小的情况下、移动体的速度比预先设定的速度V2(＞V1)慢的情况下、UAV10周围的温度比预先设定的温度低的情况下、或UAV10周围的湿度比预先设定的湿度低的情况下，驱动控制部226可判断步进马达的驱动条件满足预先设定的驱动条件。

图6是表示镜头210的驱动顺序的一例的流程图。在摄像部102 侧的控制中，摄像控制部110进行自动聚焦处理或自动曝光处理 (S100)。另一个面，在镜头部200侧的控制中，镜头控制部220判断是否有来自摄像部102侧的镜头210的驱动指示(S200)。若没有镜头210的新的驱动指示，则镜头控制部220决定将镜头210的目标位置保持为当前位置(S202)。另一个面，若有镜头210的新的驱动指示，则镜头控制部220决定根据驱动指示而改变镜头210的目标位置(S204)。

接着，获取部224通过UAV控制部30及摄像部102而获取移动信息及环境信息(S206)。驱动控制部226根据移动信息及环境信息导出稳定性评价值SV(S208)。

例如可根据下式导出稳定性评价值SV。

稳定性评价值SV＝加速度×K1+高度×K2+GPS变化×K3+气温×K4+湿度×K5

K1、K2、K3、K4、K5为权重变量。SV越大则意味着UAV10越不稳定。权重变量可预先设定。权重变量可由用户根据摄影环境而设定。

当导出稳定性评价值SV后，驱动控制部226根据稳定性评价值 SV判断UAV10是否稳定(S210)。驱动控制部226可根据稳定性评价值SV是否小于阈值Th而判断UAV10是否稳定。若稳定性评价值SV为阈值Th以上，则驱动控制部226判断UAV10不稳定，且选择二相励磁模式作为镜头210的步进马达的驱动模式(S212)。驱动控制部226也可选择一相励磁模式或一-二相励磁模式。

若稳定性评价值SV小于阈值Th，则获取部224还通过摄像控制部110获取摄像装置100的设定信息(S214)。驱动控制部226根据移动信息、环境信息、及设定信息而确定摄像装置100的摄像条件。驱动控制部226例如可确定UAV10的移动方向与摄像装置100的摄像方向所成的角度是否在预先设定的角度范围内。驱动控制部226可确定在UAV10的速度比预先设定的速度V1慢的期间内摄像装置100是否进行摄像。

当所确定的摄像条件不满足预先设定的摄像条件时，为了抑制镜头210的步进马达的耗电，驱动控制部226选择二相励磁模式作为镜头210的步进马达的驱动模式(S212)。驱动控制部226也可选择一相励磁模式或一-二相励磁模式。

另一个面，当所确定的摄像条件满足预先设定的摄像条件时，驱动控制部226选择微步进模式作为镜头210的步进马达的驱动模式 (S214)。

驱动控制部226根据所选择的驱动模式驱动步进马达来控制镜头 210(S220)。

以上，根据本实施方式的摄像装置100，根据UAV10的飞行状态或UAV10的环境而切换步进马达的驱动模式。例如，当UAV10的飞行不稳定时，以能进一步保持转子402的各相励磁模式来驱动光学部件的步进马达。由此，当UAV10的飞行不稳定时，能抑制转子402无法停止在所期望的停止位置、光学部件偏离所期望的位置的情况。而且，在即便以微步进模式驱动步进马达，摄像装置100仍然无法拍摄所期望的画质的图像的情况下，也能以耗电更少的各相励磁模式驱动步进马达，所以能抑制白白地消耗电力。

图7表示整体地或部分地具体实现本发明的多个方式的计算机 1200的一例。计算机1200中安装的程序能使计算机1200作为本发明的实施方式所涉及的装置的相关操作或该装置的一个或多个“部”而发挥功能。或者，该程序能使计算机1200执行该操作或该一个或多个“部”。该程序能使计算机1200执行本发明的实施方式所涉及的过程或该过程的阶段。这种程序为了使计算机1200执行本说明书中记载的流程图及框图的框中的若干个或全部所相关的确定的操作，可由 CPU1212执行。

本实施方式中的计算机1200包含CPU1212及RAM1214，CPU1212 及RAM1214通过主机控制器1210彼此连接。计算机1200还包含通信接口1222、输入/输出单元，通信接口1222与输入/输出单元经由输入/输出控制器1220而连接于主机控制器1210。计算机1200还包含ROM1230。CPU1212按照ROM1230及RAM1214内储存的程序进行动作，由此控制各单元。

通信接口1222通过网络而与其他电子设备进行通信。硬盘驱动器可储存供计算机1200内的CPU1212使用的程序及数据。ROM1230中储存激活化时由计算机1200执行的引导程序等及/或依赖于计算机1200 硬件的程序。可通过CR-ROM、USB存储器或IC卡等计算机可读记录介质或网络提供程序。程序被安装于也为计算机可读记录介质的示例的RAM1214或ROM1230中且由CPU1212执行。这些程序内描述的信息处理被计算机1200读取，使程序与所述各种类型的硬件资源之间实现协作。装置或方法可通过利用计算机1200实现信息的操作或处理来构成。

例如，当在计算机1200及外部设备之间执行通信时，CPU1212可执行RAM1214上载入的通信程序，根据通信程序中描述的处理，命令通信接口1222进行通信处理。通信接口1222在CPU1212的控制下，读取RAM1214或USB存储器等记录介质内所提供的发送缓冲区中储存的发送数据，将读取的发送数据发送到网络，或将通过网络接收的接收数据写入到记录介质上所提供的接收缓冲区等内。

而且，CPU1212可将USB存储器等外部记录介质中储存的全部或需要的一部分文件或数据库读取到RAM1214中，且对RAM1214上的数据执行各种类型的处理。接着，CPU1212可将经过处理的数据回写到外部记录介质内。

各种类型的程序、数据、表格及数据库等各种类型的信息可储存在记录介质中，并接受信息处理。CPU1212可对于从RAM1214读取的数据执行各种类型的处理，且将结果回写到RAM1214内，所述各种类型的处理包含本公开中随处记载的、由程序的指令序列所指定的各种类型的操作、信息处理、条件判断、条件分支、无条件分支、信息的检索/置换等。而且，CPU1212可检索记录介质内的文件、数据库等中的信息。例如，当记录介质内储存分别具有与第二属性的属性值相关的第一属性的属性值的多个条目时，CPU1212可从该多个条目中检索出第一属性的属性值所指定的与条件一致的条目，读取该条目内储存的第二属性的属性值，由此获取满足预先确定的条件的与第一属性相关的第二属性的属性值。

上文说明的程序或软件模块可储存在计算机1200上或计算机 1200近旁的计算机可读存储介质中。而且，连接于专用通信网络或互联网的服务器系统内所提供的硬盘或RAM等记录介质可用作计算机可读存储介质，这样，程序可通过网络提供给计算机1200。

要注意的是，权利要求书、说明书、以及说明书附图中所示的装置、系统、程序以及方法中的动作、顺序、步骤、以及阶段等各项处理的执行顺序，只要没有特别明示“在…之前”、“事先”等，而且只要前面处理的输出并不用在后面的处理中，则可以以任意顺序实现。关于权利要求书、说明书以及说明书附图中的动作流程，为方便起见而使用“首先”、“接着”等进行了说明，但并不意味着必须按照这样的顺序实施。

Claims (20)

1.一种控制装置，其对步进马达进行控制，该控制装置具备：

获取部，其获取与具有所述步进马达的装置的移动状态相关的移动信息及与所述装置所在的环境相关的环境信息中的至少一个；及

控制部，其根据所述移动信息及所述环境信息中的至少一个而切换多个控制模式来控制所述步进马达；

所述多个控制模式包含：

第一控制模式；及

第二控制模式，其步进数比所述第一控制模式少，且将转子保持于第一位置的保持力比所述第一控制模式小或耗电比所述第一控制模式小。

2.如权利要求1所述的控制装置，其中，

所述获取部获取与所述装置的加速度及所述装置的速度中的至少一个相关的信息作为所述移动信息，

当所述装置的加速度比预先设定的加速度小的情况下、或所述装置的速度比预先设定的速度慢的情况下，所述控制部以所述第一控制模式控制所述步进马达。

3.如权利要求2所述的控制装置，其中，

在所述装置的加速度为所述预先设定的加速度以上的情况下、或所述装置的速度为所述预先设定的速度以上的情况下，所述控制部以所述第二控制模式控制所述步进马达。

4.如权利要求1所述的控制装置，其中，

所述获取部获取与所述装置的高度、所述装置周围的温度、及所述装置周围的湿度中的至少一个相关的信息作为所述环境信息，

在所述装置的高度比预先设定的高度高的情况下、所述装置周围的温度比预先设定的温度低的情况下、或所述装置周围的湿度比预先设定的湿度低的情况下，所述控制部以所述第一控制模式控制所述步进马达。

5.如权利要求4所述的控制装置，其中，

在所述装置周围的温度为所述预先设定的温度以上的情况下、或所述装置周围的湿度为所述预先设定的湿度以上的情况下，所述控制部以所述第二控制模式控制所述步进马达。

6.如权利要求1所述的控制装置，其中，

所述装置搭载于移动体，

所述获取部获取与所述移动体的加速度及所述移动体的速度中的至少一个相关的信息作为所述移动信息，

在所述移动体的加速度比预先设定的加速度小的情况下、或所述移动体的速度比预先设定的速度慢的情况下，所述控制部以所述第一控制模式控制所述步进马达。

7.如权利要求6所述的控制装置，其中，

在所述移动体的加速度为所述预先设定的加速度以上的情况下、或所述移动体的速度为所述预先设定的速度以上的情况下，所述控制部以所述第二控制模式控制所述步进马达。

8.如权利要求1所述的控制装置，其中，

所述装置搭载于无人飞行器，

当所述无人飞行器处于悬停状态时，所述控制部以所述第一控制模式控制所述步进马达。

9.如权利要求1所述的控制装置，其中，

所述装置是摄像装置，

所述获取部还获取与关于所述摄像装置的摄像的设定内容相关的设定信息，

所述控制部还根据所述设定信息而切换所述多个控制模式来控制所述步进马达。

10.如权利要求9所述的控制装置，其中，

所述摄像装置还具有由所述步进马达驱动的光学部件。

11.如权利要求10所述的控制装置，其中，

所述光学部件包含聚焦镜头、变焦镜头、光圈、快门、滤波器、抖动校正机构中的至少一个。

12.如权利要求9所述的控制装置，其中，

所述装置搭载于移动体，

所述获取部获取与所述移动体的加速度及所述移动体的速度中的至少一个相关的信息作为所述移动信息，且获取与所述移动体的高度、所述移动体周围的温度、及所述移动体周围的湿度中的至少一个相关的信息作为所述环境信息，

在基于所述移动信息、所述环境信息、及所述设定信息中的至少一个的摄像条件满足预先设定的摄像条件、且基于所述移动信息及所述环境信息中的至少一个的所述步进马达的驱动条件满足预先设定的驱动条件的情况下，所述控制部以所述第一控制模式控制所述步进马达，

在所述摄像条件不满足所述预先设定的摄像条件的情况下，不论所述驱动条件是否满足所述预先设定的驱动条件，所述控制部都以所述第二控制模式控制所述步进马达。

13.如权利要求12所述的控制装置，其中，

在所述移动体的移动方向与所述摄像装置的摄像方向所成的角度在预先设定的角度范围内的情况下、或在所述移动体的速度比第一速度慢的期间内所述摄像装置进行摄像的情况下，所述摄像条件满足所述预先设定的摄像条件，

在所述移动体的加速度比预先设定的加速度小的情况下、所述移动体的速度比预先设定的快于所述第一速度的第二速度慢的情况下、所述移动体周围的温度比预先设定的温度低的情况下、或所述移动体周围的湿度比预先设定的湿度低的情况下，所述驱动条件满足所述预先设定的驱动条件。

14.如权利要求1所述的控制装置，其中，

以所述第一控制模式进行驱动的所述步进马达的步进数大于8，

以所述第二控制模式进行驱动的所述步进马达的步进数为8以下。

15.如权利要求1所述的控制装置，其中，

所述第一控制模式为微步进模式，

所述第二控制模式为一相励磁模式、二相励磁模式、或一-二相励磁模式。

16.一种摄像装置，其具备：

如权利要求1至9、12至15中任一项所述的控制装置、

所述步进马达、及

由所述步进马达驱动的光学部件。

17.一种移动体，其搭载如权利要求16所述的摄像装置进行移动。

18.如权利要求17所述的移动体，其还具备可旋转地支持所述摄像装置的支持机构。

19.一种控制方法，其是控制步进马达的控制方法，其具备如下阶段：

获取与具有所述步进马达的装置的移动状态相关的移动信息及与所述装置所在的环境相关的环境信息中的至少一个；及

根据所述移动信息及所述环境信息中的至少一个而切换多个控制模式来控制所述步进马达，

所述多个控制模式包含：

第一控制模式；及

第二控制模式，其步进数比所述第一控制模式少，且将转子保持在第一位置的保持力比所述第一控制模式小或耗电比所述第一控制模式小。

20.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有用于使计算机控制步进马达的程序，其使所述计算机执行如下阶段：

获取与具有所述步进马达的装置的移动状态相关的移动信息及与所述装置所在的环境相关的环境信息中的至少一个；及

根据所述移动信息及所述环境信息中的至少一个而切换多个控制模式来控制所述步进马达，

所述多个控制模式包含：

第一控制模式；及

第二控制模式，其步进数比所述第一控制模式少，且将转子保持在第一位置的保持力比所述第一控制模式小或耗电比所述第一控制模式小。

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