JP2001209426A - 移動体制御装置 - Google Patents

移動体制御装置

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JP2001209426A
JP2001209426A JP2000017563A JP2000017563A JP2001209426A JP 2001209426 A JP2001209426 A JP 2001209426A JP 2000017563 A JP2000017563 A JP 2000017563A JP 2000017563 A JP2000017563 A JP 2000017563A JP 2001209426 A JP2001209426 A JP 2001209426A
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Masaaki Uechi
正昭 上地
Akira Hiraiwa
明 平岩
Masashi Okudaira
雅士 奥平
Tamotsu Machino
保 町野
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Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0038Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement by providing the operator with simple or augmented images from one or more cameras located onboard the vehicle, e.g. tele-operation

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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影装置を搭載した無人操縦の移動体の動作
や撮影装置の動作を外部から遠隔制御し、また、当該移
動体から情報を得る場合の制御装置に関し、移動体の操
縦とカメラの操作を一人で行うことのできる手段の実現
を目的とする。 【解決手段】 移動体に、該移動体の動作を制御する信
号を受信して、自己の動作を制御する手段と、搭載して
いる撮影装置を制御する信号を受信して、その動作を制
御する手段と、該撮影装置の出力する映像信号と音声信
号のうちの少なくとも映像信号を送信する手段を備える
と共に、遠隔制御のためのコントローラに、操作者の操
作に応じて、移動体の動作を制御する信号を生成する移
動体制御部と、操作者の音声に応じて撮影装置の動作を
制御する信号を生成する撮影装置制御部と前記移動体制
御部と、撮影装置制御部と、撮影装置の出力信号とを送
受信する無線装置と、移動体の撮影装置の出力である映
像信号を再生して、これをモニタ画面に表示する手段と
を備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影装置(カメラ
あるいはビディオカメラ等)を搭載した無人操縦の移動
体(ヘリコプタ、無限軌道を有する車両、歩行ロボット
等)の動作や撮影装置野動作を外部から遠隔制御し、ま
た、当該移動体から情報を得る場合の制御装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】カメラを搭載した移動体の制御を一人の
人間が行うことは困難である。例えば、無人ヘリコプタ
に可動カメラを搭載した場合、プロポ(プロポーショナ
ルシステム)を持ってへりを操縦する人間と、カメラの
映像を観ながらカメラ動作を制御する人間の2人が一般
に必要とされている。
【0003】さらに、最適な撮影をするには、この2人
の人間の熟練したコラボレーションが必要であり、意図
する映像を撮影するには、2人の訓練が必要である。一
方、従来、移動体の撮影している映像を操縦者のいる現
場から、遠隔地に伝送するために、現場に中継局を設置
して、そこからネットワーク(電話回線等)を介して映
像を配信していた。
【0004】このため、中継局の設置に多くの労力(シ
ステムコスト、人的コスト)が必要であり、さらに、中
継局の移動が困難であることから現場での操縦者の行動
範囲が限定されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、カメラを搭
載した移動体の制御において、操縦者が移動体の制御
と、カメラの映像の監視と、可動カメラの動作の制御を
一人でおこなえる移動体制御装置を提供すること、およ
び、遠隔地の基地局へ移動体の映像や音声情報を伝送す
る際に、現場に中継局の設置を必要とせずに制御装置自
体が中継局となる、移動体の制御装置を提供することを
目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は前記特許請求の範囲に記載した手段によって解決
される。すなわち、請求項1の発明は、撮影装置を搭載
した移動体と、操作者が操作して該移動体を遠隔制御す
るウェアラブルPCとを含んで成る装置であって、移動
体に、該移動体の動作を制御する信号を受信して、該受
信信号に基づいて自己の動作を制御する手段と、搭載し
ている撮影装置を制御する信号を受信して、該受信信号
に基づいて該撮影装置の動作を制御する手段と、該撮影
装置の出力する映像信号と音声信号のうちの少なくとも
映像信号を送信する手段を備えると共に、遠隔制御のた
めのウェアラブルPCに、操作者の操作に応じて、移動
体の動作を制御する信号を生成する移動体制御部と、操
作者の音声に応じて撮影装置の動作を制御する信号を生
成する撮影装置制御部と前記移動体制御部と、撮影装置
制御部と、撮影装置の出力信号とを送受信する無線装置
と、移動体の撮影装置の出力である映像信号を再生し
て、これをモニタ画面に表示する手段とを備えた移動体
制御装置である。
【0007】請求項2の発明は、撮影装置を搭載した移
動体と、操作者が操作して該移動体を遠隔制御するウェ
アラブルPCとを含んで成る装置であって、移動体に、
該移動体の動作を制御する信号を受信して、該受信信号
に基づいて自己の動作を制御する手段と、搭載している
撮影装置を制御する信号を受信して、該受信信号に基づ
いて該撮影装置の動作を制御する手段と、撮影装置の出
力する映像信号と音声信号のうちの少なくとも映像信号
を送信する手段を備えると共に、遠隔制御のためのウェ
アラブルPCに、操作者の操作に応じて、移動体の動作
を制御する信号を生成する移動体制御部と、操作者の音
声に応じて撮影装置の動作を制御する信号を生成する撮
影装置制御部と前記移動体制御部と、撮影装置制御部
と、撮影装置の出力信号とを移動体との間で送受信する
無線装置と、移動体の撮影装置の出力する映像信号を再
生して、これをモニタ画面に表示する手段と、移動体と
の間で送受信する信号のうち、少なくとも撮影装置の出
力する映像信号を基地局に送信し、基地局からの指示信
号を受信する無線通信手段とを備えた移動体制御装置で
ある。
【0008】請求項3の発明は、前記請求項2記載の移
動体制御装置において、基地局は、基地局計算機を有
し、電気通信網を通じてクライアントの計算機または通
信端末と接続する手段と、該電気通信網を介してウェア
ラブルPCから受信した情報を、接続したクライアント
の計算機または通信端末に送信し、また、該クライアン
トの計算機または通信端末からの指示信号を受信する通
信手段とを備えて構成したものである。
【0009】請求項4の発明は、前記請求項3記載の移
動体制御装置において、基地局計算機は、表示装置(デ
ィスプレイ)を制御する基地局提示部と、PHS回線モ
デムに接続され、ウェアラブルPCと情報交換を行うウ
ェアラブルPC情報送受信部と、ISDN回線モデムに
接続され、クライアント計算機との情報交換を行うクラ
イアント用情報送受信部と、ジョイスティックに接続さ
れ、該ジョイスティックからの操作信号を基地局コント
ローラ部に転送する操作入力対応部と、地図データベー
スに接続され、地図データベースの管理を行い、地図デ
ータへの映像・音声情報付加処理部とのインタフェース
を有する地図データベース管理部と、移動体を遠隔制御
する前記基地局コントローラ部と、移動体からの映像・
音声情報を処理し、移動体からの映像情報を前記地図デ
ータの映像に付加する前記地図データへの映像・音声情
報付加処理部とを内蔵すると共に、前記各部が接続さ
れ、それらとの間の情報の処理を制御管理する基地局管
理部とからなるように構成したものである。
【0010】請求項5の発明は、前記請求項4記載の移
動体制御装置基地局計算機に、ウェアラブルPCを介し
て受信された移動体またはウェアラブルPCの位置情報
に基づいて、該移動体の現在位置を示す記号を作成する
手段と、移動体から送信された撮影装置の出力映像に基
づいて、ウインド画面を作成する手段を内蔵すると共
に、上記移動体の現在位置を示す記号と、移動体の目的
地の位置を示す記号と、移動体の現在位置から目的地に
至る方向を示す記号と、前記ウインド画面との内の、少
なくとも一つと、地図データベースの情報に基づいて生
成した地図映像とを合成して、地図映像上に表示する信
号を生成する前記地図データへの映像・音声情報付加処
理部を有し、これを、必要に応じて、ウェアラブルPC
に送信する手段を有するように構成したものである。
【0011】請求項6の発明は、前記請求項3記載の移
動体制御装置において、クライアント計算機を、ウェア
ラブルPCから転送された情報を表示装置(ディスプレ
イ)に表示するクライアント提示部と、ISDN回線モ
デムに接続され基地局計算機との情報交換を行う基地局
用情報送受信部と、ジョイスティックに接続され該ジョ
イスティックからの操作信号をクライアントコントロー
ラ部に転送する操作入力対応部と、地図データベースに
接続され、地図データベースの管理を行い、地図データ
への映像・音声情報付加処理部とのインタフェースを有
する地図データベース管理部と、移動体を遠隔制御する
前記クライアントコントローラ部と、移動体からの映像
・音声情報を処理し、移動体からの映像情報を前記地図
データの映像に付加する前記地図データへの映像・音声
情報付加処理部とを内蔵すると共に、前記各部が接続さ
れ、それらとの間の情報の処理を制御管理するクライア
ント管理部とからなるように構成したものである。
【0012】請求項7の発明は、前記請求項6に記載の
移動体制御装置において、クライアント計算機に、基地
局計算機を介して、移動体、またはウェアラブルPCか
ら、受信された該移動体の位置情報に基づいて、該移動
体の現在位置を示す記号を作成する手段と、移動体から
送信された撮影装置の出力映像に基づいて、ウインド画
面を作成する手段とを内蔵すると共に、上記移動体の現
在位置を示す記号と、移動体の目的地の位置を示す記号
と、移動体等の現在位置から目的地に至る方向を示す記
号と、ウインド画面との内の、少なくとも一つと、地図
データベースの情報に基づいて生成した地図映像とを合
成して、地図上に表示する信号を生成する前記地図デー
タへの映像・音声情報付加処理部を有し、移動体の動作
を制御する情報、又は、目的地を示す情報を、基地局、
あるいは、基地局を介してウェアラブルPCに送信する
手段を有するように構成したものである。
【0013】請求項8の発明は、前記請求項1〜請求項
7のいずれか1項に記載の移動体制御装置において、移
動体を遠隔制御するウェアラブルPCは,移動体の撮影
装置から転送された情報を表示装置(ディスプレイ)に
表示する提示部と、無線機に接続され、移動体の撮影装
置の情報を受信し、計算機内の撮影装置制御部が出力す
る撮影装置の動作を制御する制御信号を送信する映像音
声情報送受信部と、基地局計算機と無線通信回線を通じ
て情報の共有を図る情報送受信部と、GPSに接続され
自己の位置情報を取得するための制御を行うGPS対応
部と、マイクモジュールに接続され操縦者の音声による
入力信号を計算機内の撮影装置制御部に転送する音声処
理部と、移動体動作操作コントローラ部(プロポ)に接
続され、計算機内の移動体制御部から出力される制御情
報を出力する移動体動作操作情報出力部と、前記移動体
制御部と、前記撮影装置制御部を内蔵すると共に、上記
各部が接続され、それらとの間の情報の処理を行う計算
機部とからなるように構成したものである。
【0014】請求項9の発明は、前記請求項8記載の移
動体制御装置において、移動体を遠隔制御するウェアラ
ブルPCが、音声で指示された情報から移動体の動作を
制御する信号を生成する手段を有するように構成したも
のである。
【0015】請求項10の発明は、前記請求項1〜請求
項9のいずれか1項に記載の移動体制御装置において、
移動体にGPSを搭載し、該移動体から自己の位置情報
を遠隔制御のためのウェアラブルPCに送信する手段を
備えて構成したものである。
【0016】請求項11の発明は、前記請求項1〜請求
項9のいずれか1項に記載の移動体制御装置において、
ウェアラブルPCにGPSを搭載し、該ウェアラブルP
Cから自己の位置情報を基地局に送信する手段を備えて
構成したものである。
【0017】請求項12の発明は、前記請求項1〜請求
項9のいずれか1項に記載の移動体制御装置において、
移動体に、自己の状態または姿勢を検出するセンサを設
け、該センサの出力に基づいて、自己の状態または姿勢
を、予め定められた一定の状態に保持する手段を設けて
構成したものである。
【0018】本発明は、上述のように、移動体制御装置
において、移動体に搭載した可動カメラの動作を音声に
よって制御する手段と、カメラの映像を操縦者の身体に
装着した装置を用いて、移動体自身を観ながら監視・操
縦する手段と、身体に装着した装置を中継局として、遠
隔地の基地局へ情報を伝送する手段とを具備しているこ
とを主要な特徴とする。
【0019】従来の技術とは、移動体の制御とカメラの
制御を同時にできる点と、現場に中継局を設置する必要
がない点が異なる。すなわち、操縦者の身体(頭部や胸
部等)に装着する映像・音声の表示部を設けることによ
って、移動体を操縦しながら、移動体に搭載したカメラ
の映像を監視することが可能となる。
【0020】また、操縦者に装着する音声入力用の装置
を設け、移動体に搭載した可動カメラ動作を音声コマン
ドで制御する装置を設けることによって、一人の操縦者
が両手で移動体の動作を制御しながら、同時に音声でカ
メラ動作を制御することが可能となる。
【0021】また、現場の操縦者に装着した装置と、遠
隔地の基地局の装置間を、無線ネットワーク(PHS回
線や携帯電話回線等)で情報伝送する仕組を設けること
によって、遠隔地に移動体のカメラの映像・音声情報等
を伝送することが可能となり、現場に中継局を設置する
必要がなく、操縦者の行動範囲が、中継局の条件に制限
されない。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に基づく移動体制
御装置の実施の形態の第1の例を示す図である。また図
2は、実施の形態の第1の例を概念図として示したもの
である。これらの図において、数字符号1は移動体に搭
載する移動体管理部、1´は移動体、、1eは撮影装置
(以下カメラまたは可動カメラともいう)、2はウェア
ラブルPC、2cはヘッドマウントディスプレイ、2d
はマイクモジュール、2eは身体装着型計算機、3はプ
ロポ(プロポーショナルシステム)、4は基地局計算
機、4´は基地局、10は通信網、11は操縦者を表し
ている。
【0023】また、5−1〜5−3はクライアント計算
機、6a〜6eはカメラの撮影画面を表している。同図
のプロポ3は操縦装置であり、遠隔制御のためのコント
ローラの一部である。本例においては、移動体1は無人
ヘリコプタを想定しており数字符号1hとして示してい
る。該無人ヘリコプタ1hは、プロポ3からの制御信号
によって動作が制御される。
【0024】また、v,w,x,y,zなどの英字符号
は信号、あるいはその伝送路を表している。すなわち、
vは位置情報、映像・音声情報(以上クライアント計算
機部方向の情報)、ヘリコプタ動作の簡易コマンド、カ
メラの動作情報(以上基地局計算機部方向の情報)を示
している。
【0025】また、wは位置情報、映像・音声情報(以
上基地局計算機部方向の情報)、ヘリコプタ動作の簡易
コマンド、カメラの動作情報(以上ウェアラブルPC部
方向の情報)、xはヘリコプタ動作の操作量の情報、y
はヘリコプタ動作の操作量の情報、zはカメラの動作情
報(以上ヘリコプタ方向の情報)、カメラの映像・音声
情報、位置情報(以上ウェアラブルPC方向の情報)で
ある。
【0026】ウェアラブルPC2とヘリコプタの移動体
管理部1aとの間はSS(スペクトル拡散)無線通信
(z)で情報伝送をおこなう。プロポ3からヘリコプタ
の移動体管理部1aへはPCM(パルス・コード・モジ
ュレーション)信号(y)で情報伝送をおこなう。ま
た、ウェアラブルPC2とヘリコプタの移動体管理部1
aとの間の情報転送をPHSや携帯電話回線で行う方法
も採ることができる。
【0027】ウェアラブルPC2からプロポへの情報伝
送(x)はトレ−ニング端子(市販のプロポにも設けら
れている)を用いる。ウェアラブルPC2と基地局計算
機4a間の情報伝送(w)はPHS回線を用いる(携帯
電話回線を用いることもできる)。基地局計算機4aか
らクライアント計算機5−1〜5−3への情報伝送
(v)はISDN回線を用いる。
【0028】図3は本発明に用いるウェアラブルPCの
構成の例を示す図である。同図において、2aはSS無
線機、2bはPHS回線モデム、2cはヘッドマウント
ディスプレイ、2dはマイクモジュール、2eは身体装
着型計算機、2fはGPS(グローバルポジショニング
システム)、3はプロポを表している。
【0029】また、r3 〜z3 などの英字符号は信号あ
るいはその伝送路を表している。すなわち、r3 はプロ
ポから移動体への動作情報、s3 はカメラの動作情報
(以上左方向の情報)、カメラの映像・音声情報、位置
情報(以上右方向の情報)、t 3 は位置情報、映像・音
声情報(以上右方向の情報)、ヘリコプタ動作の簡易コ
マンド、カメラの動作情報(以上左方向の情報)、u3
はヘリコプタの動作情報、v3 は位置情報、w3 は位置
情報、映像・音声情報(以上情報送受信部方向の情
報)、カメラの動作情報、ヘリコプタ動作の簡易コマン
ドの情報(以上計算機部方向の情報)、x3 は音声簡易
コマンドの情報、y3 はディスプレイ表示情報(例え
ば、RGB信号)、z3 は位置情報、映像・音声情報
(以上計算機部方向の情報)、カメラの動作情報(以上
映像音声情報送受信部方向の情報)を示している。
【0030】図4は本発明に用いる基地局計算機の構成
の例を示す図である。同図において、数字符号4aはP
HS回線モデム、4bはISDN回線モデム(ターミナ
ルアダプタとDSU)、4cはディスプレイ、4dはジ
ョイスティック、4eは計算機、4fは基地局地図デー
タべースを表している。
【0031】また、s4 〜z4 などの英字符号は信号あ
るいはその伝送路を表している。すなわち、v4 はデー
タベース読み出し・書き込み情報、s4 は位置情報、映
像・音声情報(以上右方向の情報)、ヘリコプタ動作の
簡易コマンド、カメラの動作情報(以上左方向の情
報)、t4 は位置情報、映像・音声情報(以上右方向の
情報)、ヘリコプタ動作の簡易コマンド、カメラの動作
情報(以上左方向の情報)、である。
【0032】w4 は位置情報、映像・音声情報(以上ク
ライアント用情報送受信部方向の情報)、カメラの動作
情報、ヘリコプタ動作の簡易コマンドの情報(以上基地
局管理部方向の情報)、x4 はカメラ動作およびヘリコ
プタ動作用の簡易コマンドの情報、y4 はディスプレイ
表示情報(例えば、RGB信号)、z4 は位置情報、映
像・音声情報(以上基地局管理部方向の情報)、無人ヘ
リコプタおよびカメラの動作情報(以上ウェアラブルP
C用情報送受信部方向の情報)である。
【0033】図5は本発明に用いるクライアント計算機
の構成の例を示す図である。同図において、数字符号5
aはISDN回線モデム(ターミナルアダプタとDS
U)、5cはディスプレイ、5bはジョイスティック、
5dは計算機、5eはクライアント地図データベースを
表している。
【0034】また、s5 〜z5 などの英字符号は信号あ
るいはその伝送路を表している。すなわち、s5 は位置
情報、映像・音声情報(以上右方向の情報)、ヘリコプ
タ動作の簡易コマンド、カメラの動作情報(以上左方向
の情報)、w5 はカメラ動作およびヘリコプタ動作用の
簡易コマンドの情報を示している。
【0035】また、x5 はデータベース読み出し・書き
込み情報、y5 はディスプレイ表示情報(例えば、RG
B信号)、z5 は位置情報、映像・音声情報(以上クラ
イアント管理部方向の情報)、無人ヘリコプタおよびカ
メラの動作情報(以上基地局用情報送受信部方向の情
報)を示している。クライアント計算機と基地局との通
信には、公衆電話通信網、携帯電話回線、PHS回線な
どを使用することもできる。
【0036】図6は無人ヘリコプタに搭載する移動体管
理部の構成の例を示す図である。同図において、1aは
センサ(3軸ジャイロセンサと3軸加速度センサ)、1
bはGPS(グローバルポジシヨニングシステム)1c
は姿勢制御器、1dはSS無線機、1eは可動カメラ
(パン・チルト方向)、1fはPCM受信機を表してい
る。
【0037】無人ヘリコプタの動作は、該無人ヘリコプ
タに内蔵されるサーボモータでエンジンのスロットル
や、回転翼のピッチなどを制御することにより行われる
が、これらの各種サーボモータは姿勢制御器1cに接続
されており、該姿勢制御器1cの制御のもとに動作す
る。
【0038】また、t6 ,u6 ,v6,w6 ,x6
6 ,z6 などの英字符号は信号あるいはその伝送路を
表している。すなわち、t6 はカメラの動作情報(以上
左方向の情報)、カメラの映像・音声情報、位置情報
(以上右方向の情報)、u6 はカメラの動作情報(カメ
ラ方向の情報)、映像・音声情報(SS無線機方向の情
報)、w6 は位置情報(SS無線機方向の情報)、v6
ヘリコプタの動作情報、x6は位置情報、y6 はプロポ
からの情報、z6 はセンサ値情報を示している。
【0039】図7は、本発明の実施の形態の地図と映像
情報表示の方法の一例を示す図であって、表示の概念を
示しており、6eは映像情報の画面、7は地図の画面、
9は移動体の現在の位置を示す記号図形、12は目標の
地点を示す記号図形を示している。
【0040】同図において、地図の画面は、通常上部が
北の方向となるように表示される(移動体の進行方向が
上となるように表示する方法としても良い)。移動体の
現在の位置を示す記号は、常に、地図画面の中心(対角
線の交点)に在るようにするのが普通であるが、それに
限るものではなく、任意の位置に表示することができ
る。同図において、移動体の現在の位置を示す記号図形
9から伸びた矢印は、移動体の進むべき方向を表示して
いるものである。
【0041】以下これらの図を用いてその動作について
説明する。操縦者は、プロポを用いて無人ヘリコプタの
動作を制御(操作)する。無人ヘリコプタは、プロポか
らの信号(y)を受けて動作する。無人ヘリコプタの可
動カメラは上空から地上の映像を撮影し、映像・音声情
報を移動体管理部のSS無線機1dを介して、ウェアラ
ブルPC2のSS無線機2aへ伝送する(z)。
【0042】該ウェアラブルPC2のSS無線機2aは
映像・音声情報を身体装着型計算機2eに伝送し
(z3 )、身体装着型計算機2eは映像・音声信号をR
GB信号に変換し、へッドマウントディスプレイ2cに
伝送する(y3 )。操縦者は、へッドマウントディスプ
レイ2cに表示された映像・音声を監視して、別の映像
が必要であれば、可動カメラの操作量を音声でへッドホ
ンマイクモジュールに入力する。
【0043】マイクモジュール2dは、入力された音声
を、カメラ操作情報に変換し、身体装着型計算機2eへ
伝送する(x3 )。身体装着型計算機2eはカメラ操作
情報をSS無線機2aを介して(z3 )、無人ヘリコプ
タのSS無線機2aに伝送する。
【0044】無人ヘリコプタの可動カメラ1eは、SS
無線機1dを介して、カメラ操作情報を取得し、カメラ
を動作させる(u6 )。また、ウェアラブルPCの身体
装着型計算機2eは映像・音声情報をPHS回線モデム
2bを介して(w3 )、基地局計算機4へ伝送する
(w)。
【0045】基地局計算機4の計算機4eは、PHS回
線モデム4aを介して(z4 )、映像・音声情報を取得
し、RGB信号に変換して、ディスプレイ4cに伝送す
る(y4 )。また、計算機4eはISDN回線モデム4
bを介して(w4 )、映像・音声情報をクライアント計
算機5−1〜5−3へ伝送する(v)。
【0046】クライアント計算機5−1〜5−3の計算
機5dは、ISDN回線モデム5aを介して(z5 )、
映像・音声情報を取得し、RGB信号に変換してディス
プレイ5cに伝送する(y5 )。
【0047】また、無人ヘリコプタの姿勢制御器1c
は、GPS1bより位置情報を取得し(x6 )、SS無
線機1dを介して(w6 )、ウェアラブルPC2へ伝送
する(z)。ウェアラブルPC2の身体装着型計算機2
eは、SS無線機2aを介して(z3 )、位置情報を取
得し、PHS回線モデムを介して(w3 )、基地局計算
機へ伝送する(w)。
【0048】また、ウェアラブルPC2の保有するGP
Sからの位置情報を取得し(v3 )、同様に基地局計算
機4へ位置情報を伝送することも可能である。基地局計
算機4の計算機4eは、PHS回線モデム4aを介して
(z4 )、位置情報を取得し、所有する基地局地図デー
タベースの地図データに位置情報と映像・音声情報を合
わせた情報を付加して提示部を介してディスプレイ上に
表示する。
【0049】また、クライアント計算機5−1〜5−3
においても基地局計算機4と同様の機能を有し、基地局
計算機4から伝送された位置情報および映像・音声情報
と、クライアント地図データベース5eの地図データを
用いて(x5 )、ディスプレイ5cに地図を表示し、ユ
ーザが指定した場所の移動体からの映像・音声情報をデ
ィスプレイ5cにで表示する。
【0050】また、無人ヘリコプタの姿勢制御器1c
は、3軸ジャイロセンサと3軸加速度センサ1aから内
部情報(3軸の姿勢角と3軸の加速度値)を取得し、自
律的に姿勢制御をおこなう。操作者はウェアラブルPC
2のマイクモジュール2dを介して(x3 )、身体装着
型計算機2eに音声で無人ヘリコプタへの動作指示(以
下簡易コマンドともいう)を入力する。通常は、無人ヘ
リコプタの姿勢制御はプロポで、撮影装置の制御は、音
声で行うが、上記のように、無人ヘリコプタの姿勢制御
を音声で行うようにしても良い。
【0051】身体装着型計算機2eは、簡易コマンドを
操作量に変換し、プロポ3へ伝送し(x)、プロポ3か
ら無人ヘリコプタヘ撮影装置の動作の操作量を伝送する
(y)。また、基地局計算機4の利用者は、ディスプレ
イ4cの映像を監視しながらジョイスティック4dを介
して(x4 )、可動カメラの動作および無人ヘリコプタ
の動作用の簡易コマンドを計算機4eに入力する。
【0052】計算機4eはPHS回線モデム4aを介し
て(z4 )、ウェアラブルPC2へ簡易コマンドを伝送
する。ウェアラブルPC2の身体装着型計算機2eはP
HS回線モデム4aを介して(w3 )、簡易コマンドを
取得する。身体装着型計算機2eは、操作者の指定によ
り、遠隔制御の許可のモードと不許可のモードを有して
おり、不許可モードの場合は、取得した簡易コマンドを
無効にし、許可モードの場合は、音声コマンドの場合と
同様に簡易コマンドを処理する。
【0053】また、クライアント計算機5−1〜5−3
の利用者は、ディスプレイの映像を監視しながらジョイ
スティック5bを操作して(x4 )、可動カメラの動作
および無人ヘリコプタの動作用の簡易コマンドを計算機
5dに入力する。クライアント計算機5dは基地局を介
して(z4 )、ウェアラブルPC2へ簡易コマンドを伝
送する。
【0054】ウェアラブルPC2の身体装着型計算機2
eはPHS回線モデム2bを介して(w3 )、簡易コマ
ンドを取得する。それ以降は、上記の基地局計算機での
ジョイスティックの場合と同様に動作する。本発明の移
動体制御装置は、上述のような構成を取っているので、
無人ヘリコプタコプタを操縦しながら、ヘリコプタに搭
載したカメラの映像をウェアラブルPCを介して監視す
ることが可能となる。
【0055】また、ウェアラブルPCを介して音声コマ
ンドで移動体に搭載した可動カメラ動作を制御すること
ができるから、一人の操縦者が両手で移動体の動作を制
御しながら、同時に音声でカメラ動作を制御することが
可能となる。
【0056】ウェアラブルPCについては、先に図3に
基づいてその概要を説明したが、さらに詳細な構成を図
8に示す。同図において、数字符号2aはSS無線機、
2bはPHS回線モデム、2cはヘッドマウントディス
プレイ、2dはマイクモジュール、2eは身体装着型計
算機、2fはGPS(グローバルポジショニングシステ
ム)、3はプロポを表している。
【0057】また、21は映像音声情報送受信部、22
は提示部、23は情報送受信部、24は計算機部、24
aは移動体制御部、24bは撮影装置制御部、25は移
動体動作操作情報出力部、26は音声処理部、27はG
PS対応部を表している。
【0058】映像音声情報送受信部21は,無線機に接
続され移動体の撮影装置の情報を受信し、計算機内の撮
影装置制御部24bが出力する撮影装置の動作を制御す
る制御信号を送信する。提示部22は移動体の撮影装置
から転送された情報を表示装置(HMD)2cに表示す
る。
【0059】情報送受信部23は基地局計算機とPHS
回線モデム23および無線通信回線を通じて基地局計算
機と情報の共有を図る。GPS対応部27はGPS2f
に接続され自己の位置情報を取得するための制御を行
う。音声処理部26はマイクモジュール2dに接続さ
れ、操縦者の音声による入力信号を処理し、計算機内の
撮影装置制御部24bに転送する。
【0060】移動体動作操作情報出力部25は、移動体
動作操作コントローラ部(プロポ)3に接続され、計算
機内の移動体制御部24aから出力される制御情報を出
力する。計算機部24は、前記移動体制御部24aと、
前記撮影装置制御部24bを内蔵している。そして、上
記各部が接続され、それらとの間の、情報の処理を行
う。
【0061】基地局計算機の構成については、先に図4
に基づいてその概要を説明したが、さらに詳細な構成を
図9に示す。同図において、数字符号4aはPHS回線
モデム、4bはISDN回線モデム(ターミナルアダプ
タとDSU)、4cはディスプレイ、4dはジョイステ
ィック、4eは計算機、4fは基地局地図データべース
を表している。
【0062】また、41はウエアラブルPC情報送受信
部、42は基地局提示部、43はクライアント用情報送
受信部、44は基地局管理部、44aは基地局コントロ
ーラ部、44bは地図データへの映像・音声情報付加
部、45は操作入力対応部、46は地図データベース管
理部を表している。
【0063】基地局提示部42は、ウェアラブルPCか
ら転送された情報を表示装置(ディスプレイ)に表示す
る。ウェアラブルPC情報送受信部41は、PHS回線
モデムに接続され、ウェアラブルPCと情報交換を行
う。クライアント用情報送受信部43は、ISDN回線
モデムに接続され、クライアント計算機との情報交換を
行う。
【0064】操作入力対応部45は、ジョイスティック
に接続され、該ジョイスティックからの操作信号を基地
局コントローラ部に転送する。地図データベース管理部
46は、地図データベースに接続され、地図データベー
スの管理を行い、地図データへの映像・音声情報付加処
理部44bとのインタフェースを有する。
【0065】基地局コントローラ部44aは、移動体を
遠隔制御する。地図データへの映像・音声情報付加処理
部54bは、移動体からの映像・音声情報を処理し、移
動体からの映像情報を前記地図データの映像に付加す
る。基地局管理部42は前記基地局コントローラ部44
aと地図データへの映像・音声情報付加処理部とを内蔵
すると共に、前記各部が接続され、それらとの間の情報
の処理を制御管理する。
【0066】ウェアラブルPCを介して受信された移動
体またはウェアラブルPCの位置情報に基づいて、該移
動体の現在位置を示す記号や、移動体から送信された撮
影装置の出力映像に基づいて、ウインド画面を作成し、
上記移動体の現在位置を示す記号と、移動体の目的地の
位置を示す記号と、移動体の現在位置から目的地に至る
方向を示す記号などと、地図データベースの情報に基づ
いて生成した地図映像とを合成して、地図映像上に表示
する信号を生成する処理は、主として地図データへの映
像・音声情報付加処理部44bで行われる。
【0067】クライアント計算機の構成については、先
に図5に基づいてその概要を説明したが、さらに詳細な
構成を図10に示す。同図において、数字符号5aはI
SDN回線モデム(ターミナルアダプタとDSU)、5
cはディスプレイ、5bはジョイスティック、5dは計
算機、5eはクライアント地図データベースを表してい
る。
【0068】また、51は基地局用情報送受信部、52
はクライアント提示部、53は操作入力対応部、54は
クライアント管理部、54aはクライアントコントロー
ラ部、54bは地図データへの映像・音声情報付加部、
55は地図データベース管理部を表している。
【0069】基地局用情報送受信部51は、ISDN回
線モデムに接続され基地局計算機との情報交換を行う。
クライアント提示部52は、ウェアラブルPCから転送
された情報を表示装置5cに表示する。
【0070】操作入力対応部53は、ジョイスティック
5bに接続され、該ジョイスティック5bからの操作信
号を、クライアントコントローラ部に転送する。地図デ
ータベース管理部55は、地図データベースに接続さ
れ、地図データベース5eの管理を行い、地図データへ
の映像・音声情報付加処理部との、インタフェースを有
する。
【0071】クライアントコントローラ部54aは、移
動体を遠隔制御する。地図データへの映像・音声情報付
加処理部54bは、移動体からの映像・音声情報を処理
し、移動体からの映像情報を前記地図データの映像に付
加する。クライアント管理部54は、前記クライアント
コントローラ部54aと、地図データへの映像・音声情
報付加処理部54bとを内蔵すると共に、前記各部が接
続され、それらとの間の情報の処理を制御管理する。
【0072】移動体、またはウェアラブルPCから、基
地局計算機を介して受信された該移動体の位置情報に基
づいて、該移動体の現在位置を示す記号の作成や、移動
体から送信された撮影装置の出力映像に基づいて、ウイ
ンド画面のを作成や、上記移動体の現在位置を示す記
号、移動体の目的地の位置を示す記号、移動体の現在位
置から目的地に至る方向を示す記号、ウインド画面など
と地図データベースの情報に基づいて生成した地図映像
とを合成して、地図上に表示する信号は、地図データへ
の映像・音声情報付加処理部54bで行われる。
【0073】通常、ウェアラブルPCは、地図データを
持たないが、基地局計算機、あるいは、クライアント計
算機から基地局計算機を介して、地図データを送信し、
ウェアラブルPCが地図データを表示するようにするこ
とも可能である。
【0074】以上説明したように、本発明によれば、無
人ヘリコプタコプタのカメラの映像・音声情報等を、ウ
ェアラブルPCと遠隔地の基地局計算機間でPHS回線
を用いて伝送することが可能となり、現場に別途中継局
を設置する必要がなく、操縦者の行動範囲が中継局に制
限されない。
【0075】また、映像・音声情報を基地局計算機から
複数のクライアント計算機へ配信することができる。ま
た、基地局計算機、およびクライアント計算機から、可
動カメラおよび無人ヘリコプタを制御することが可能で
ある。さらに、基地局計算機、およびクライアント計算
機が無人ヘリコプタから伝送される各地点のリアルタイ
ムの映像・音声情報を取得し、地図情報と合わせて表示
することができる。
【0076】以上の説明では、移動体として無人ヘリコ
プタを用いる場合について説明しているが、これに限る
ものではなく、本発明は、飛行機、グライダー、気球、
車両、無限軌道を有する車両、船舶、歩行ロボットな
ど、あらゆる無人移動体に適用できるものであることは
いうまでもない。
【0077】また、移動体は、必ずしも無人である場合
に限るものではなく、有人であっても差し支えない。こ
の場合は、例えば、操縦の訓練、あるいは、操縦者に非
常事態が発生した場合の措置などに応用することができ
る。
【0078】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、 移動体を操縦しながら、移動体に搭載したカメラの映
像を監視する移動体制御装置を実現できる。 一人の操縦者が両手で移動体の動作を制御しながら、
同時に音声でカメラ動作を制御する移動体制御装置を実
現できる。 遠隔地に移動体のカメラの映像・音声情報等を伝送す
るとき、現場に別途中継局を設置する必要がなく、操縦
者の行動範囲が中継局に制限されない移動体制御装置が
実現できる。
【0079】映像・音声情報を基地局計算機部から、
一つ、もしくは複数のクライアント計算機へ配信する移
動体制御装置が実現できる。 基地局計算機、およびクライアント計算機から移動体
に搭載したカメラ、および移動体本体を制御する移動体
制御装置が実現できる。 移動体から伝送される各地点のリアルタイムの映像・
音声情報を取得し、地図情報と合わせて表示する移動体
制御装置が実現できる。という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1の例を示す図であ
る。
【図2】本発明の実施の形態の第1の例の概念図であ
る。
【図3】本発明に用いるウェアラブルPCの構成の例を
示す図である。
【図4】本発明に用いる基地局計算機の構成の例を示す
図である。
【図5】本発明に用いるクライアント計算機の構成の例
を示す図である。
【図6】無人ヘリコプタに搭載する移動体管理部の構成
の例を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態の地図と映像情報表示の方
法の例を示す図である。
【図8】本発明に用いるウェアラブルPCの構成の例を
示す図である。
【図9】本発明に用いる基地局計算機の構成の例を示す
図である。
【図10】本発明に用いるクライアント計算機の構成の
例を示す図である。
【符号の説明】
1 移動体管理部 1´ 移動体 1a センサ 1b,2f GPS 1c 姿勢制御器 1d,2a SS無線機 1e 可動カメラ 2 ウェアラブルPC 2b,4a PHS回線モデム 2c ヘッドマウントディスプレイ 2d マイクモジュール 2e 身体装着型計算機 3 プロポ 4 基地局計算機 4´ 基地局 4b,5a ISDN回線モデム 4c,5c ディスプレイ 4d,5b ジョイスティック 4e,5d 計算機 4f,5e 地図データべース 5−1〜5−3 クライアント計算機 6a〜6e カメラの撮影画面 7 地図の画面 8 映像情報の画面 9 移動体の現在の位置を示す記号図形 10 通信網 11 操縦者 12 目標の地点を示す記号図形 21 映像音声情報送受信部 22 提示部 23 情報送受信部 24 計算機部 24a 移動体制御部 24b 撮影装置制御部 26 移動体動作操作情報出力部 27 GPS対応部 41 ウエアラブルPC情報送受信部 42 基地局提示部 43 クライアント用情報送受信部 44 基地局管理部 44a 基地局コントローラ部 44b 地図データへの映像・音声情報付加部 45 操作入力対応部 46,55 地図データベース管理部 51 基地局用情報送受信部 52 クライアント提示部 53 操作入力対応部 54 クライアント管理部 54a クライアントコントローラ部 54b 地図データへの映像・音声情報付加部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥平 雅士 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 町野 保 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5H301 AA03 AA06 AA10 BB10 BB14 CC03 CC04 CC06 CC07 CC10 DD06 DD17 FF08 FF11 GG09 KK02 KK03 KK08 KK12 KK14 KK18 KK19 5K067 AA34 BB02 BB21 DD27 DD51 EE02 EE10 FF02 FF03 FF23

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影装置を搭載した移動体と、操作者が
    操作して該移動体を遠隔制御するウェアラブルPCとを
    含んで成る装置であって、 移動体に、 該移動体の動作を制御する信号を受信して、該受信信号
    に基づいて自己の動作を制御する手段と、 搭載している撮影装置を制御する信号を受信して、該受
    信信号に基づいて該撮影装置の動作を制御する手段と、 該撮影装置の出力する映像信号と音声信号のうちの少な
    くとも映像信号を送信する手段を備えると共に、 遠隔制御のためのウェアラブルPCに、 操作者の操作に応じて、移動体の動作を制御する信号を
    生成する移動体制御部と、 操作者の音声に応じて撮影装置の動作を制御する信号を
    生成する撮影装置制御部と前記移動体制御部と、撮影装
    置制御部と、撮影装置の出力信号とを送受信する無線装
    置と、 移動体の撮影装置の出力である映像信号を再生して、こ
    れをモニタ画面に表示する手段とを備えたことを特徴と
    する移動体制御装置。
  2. 【請求項2】 撮影装置を搭載した移動体と、操作者が
    操作して該移動体を遠隔制御するウェアラブルPCとを
    含んで成る装置であって、 移動体に、 該移動体の動作を制御する信号を受信して、該受信信号
    に基づいて自己の動作を制御する手段と、 搭載している撮影装置を制御する信号を受信して、該受
    信信号に基づいて該撮影装置の動作を制御する手段と、 該撮影装置の出力する映像信号と音声信号のうちの少な
    くとも映像信号を送信する手段を備えると共に、 遠隔制御のためのウェアラブルPCに、 操作者の操作に応じて、移動体の動作を制御する信号を
    生成する移動体制御部と、 操作者の音声に応じて撮影装置の動作を制御する信号を
    生成する撮影装置制御部と前記移動体制御部と、撮影装
    置制御部と、撮影装置の出力信号とを移動体との間で送
    受信する無線装置と、 移動体の撮影装置の出力する映像信号を再生して、これ
    をモニタ画面に表示する手段と、 移動体との間で送受信する信号のうち、少なくとも撮影
    装置の出力する映像信号を基地局に送信し、 基地局からの指示信号を受信する無線通信手段とを備え
    たことを特徴とする移動体制御装置。
  3. 【請求項3】 基地局は、 基地局計算機を有し、電気通信網を通じてクライアント
    の計算機または通信端末と接続する手段と、 該電気通信網を介して前記ウェアラブルPCから受信し
    た情報を、前記接続したクライアントの計算機または通
    信端末に送信し、また、該クライアントの計算機または
    通信端末からの指示信号を受信する通信手段とを備えた
    請求項2記載の移動体制御装置。
  4. 【請求項4】 基地局計算機は,ウェアラブルPCから
    転送された情報を表示装置(ディスプレイ)に表示する
    基地局提示部と、 PHS回線モデムに接続され、ウェアラブルPCと情報
    交換を行うウェアラブルPC情報送受信部と、 ISDN回線モデムに接続され、クライアント計算機と
    の情報交換を行うクライアント用情報送受信部と、 ジョイスティックに接続され、該ジョイスティックから
    の操作信号を基地局コントローラ部に転送する操作入力
    対応部と、 地図データベースに接続され、地図データベースの管理
    を行い、地図データへの映像・音声情報付加処理部との
    インタフェースを有する地図データベース管理部と、 移動体を遠隔制御する前記基地局コントローラ部と、 移動体からの映像・音声情報を処理し、移動体からの映
    像情報を前記地図データの映像に付加する前記地図デー
    タへの映像・音声情報付加処理部とを内蔵すると共に、
    前記各部が接続され、それらとの間の情報の処理を制御
    管理する基地局管理部とからなる請求項3記載の移動体
    制御装置。
  5. 【請求項5】 基地局計算機に、 ウェアラブルPCを介して受信された移動体またはウェ
    アラブルPCの位置情報に基づいて、該移動体の現在位
    置を示す記号を作成する手段と、 移動体から送信された撮影装置の出力映像に基づいて、
    ウインド画面を作成する手段を内蔵すると共に、 上記移動体の現在位置を示す記号と、移動体の目的地の
    位置を示す記号と、移動体の現在位置から目的地に至る
    方向を示す記号と、前記ウインド画面との内の、少なく
    とも一つと、地図データベースの情報に基づいて生成し
    た地図映像とを合成して、地図映像上に表示する信号を
    生成する前記地図データへの映像・音声情報付加処理部
    を有し、 これを、必要に応じて、ウェアラブルPCに送信する手
    段を有する請求項4記載の移動体制御装置。
  6. 【請求項6】 クライアント計算機は,ウェアラブルP
    Cから転送された情報を表示装置(ディスプレイ)に表
    示するクライアント提示部と、 ISDN回線モデムに接続され基地局計算機との情報交
    換を行う基地局用情報送受信部と、 ジョイスティックに接続され該ジョイスティックからの
    操作信号をクライアントコントローラ部に転送する操作
    入力対応部と、 地図データベースに接続され、地図データベースの管理
    を行い、地図データへの映像・音声情報付加処理部との
    インタフェースを有する地図データベース管理部と、 移動体を遠隔制御する前記クライアントコントローラ部
    と、 移動体からの映像・音声情報を処理し、移動体からの映
    像情報を前記地図データの映像に付加する前記地図デー
    タへの映像・音声情報付加処理部とを内蔵すると共に、
    前記各部が接続され、それらとの間の情報の処理を制御
    管理するクライアント管理部とからなる請求項3記載の
    移動体制御装置。
  7. 【請求項7】 クライアント計算機に、 基地局計算機を介して、移動体、またはウェアラブルP
    Cから、受信された該移動体の位置情報に基づいて、該
    移動体の現在位置を示す記号を作成する手段と、 移動体から送信された撮影装置の出力映像に基づいて、
    ウインド画面を作成する手段を内蔵すると共に、 上記移動体の現在位置を示す記号と、移動体の目的地の
    位置を示す記号と、移動体等の現在位置から目的地に至
    る方向を示す記号と、ウインド画面との内の、少なくと
    も一つと、地図データベースの情報に基づいて生成した
    地図映像とを合成して、地図上に表示する信号を生成す
    る前記地図データへの映像・音声情報付加処理部を有
    し、 移動体の動作を制御する情報、又は、目的地を示す情報
    を、基地局、あるいは、基地局を介してウェアラブルP
    Cに送信する手段を有する請求項6に記載の移動体制御
    装置。
  8. 【請求項8】 移動体を遠隔制御するウェアラブルPC
    は,移動体の撮影装置から転送された情報を表示装置
    (ディスプレイ)に表示する提示部と、 無線機に接続され移動体の撮影装置の情報を受信し、計
    算機内の撮影装置制御部が出力する撮影装置の動作を制
    御する制御信号を送信する映像音声情報送受信部と、 基地局計算機と無線通信回線を通じて情報の共有を図る
    情報送受信部と、 GPSに接続され自己の位置情報を取得するための制御
    を行うGPS対応部と、 マイクモジュールに接続され操縦者の音声による入力信
    号を計算機内の撮影装置制御部に転送する音声処理部
    と、 移動体動作操作コントローラ部(プロポ)に接続され、
    計算機内の移動体制御部から出力される制御情報を出力
    する移動体動作操作情報出力部と、 前記移動体制御部と、前記撮影装置制御部を内蔵すると
    共に、上記各部が接続され、それらとの間の情報の処理
    を行う計算機部とからなる請求項1〜請求項7のいずれ
    か1項に記載の移動体制御装置。
  9. 【請求項9】 移動体を遠隔制御するウェアラブルPC
    は、 音声で指示された情報から移動体の動作を制御する信号
    を生成する手段を有する請求項8記載の移動体制御装
    置。
  10. 【請求項10】 移動体にGPSを搭載し、該移動体か
    ら自己の位置情報を遠隔制御のためのウェアラブルPC
    に送信する手段を備えた請求項1〜請求項9のいずれか
    1項に記載の移動体制御装置。
  11. 【請求項11】 ウェアラブルPCにGPSを搭載し、
    該ウェアラブルPCから自己の位置情報を基地局に送信
    する手段を備えた請求項1〜請求項9のいずれか1項に
    記載の移動体制御装置。
  12. 【請求項12】 移動体に、自己の状態または姿勢を検
    出するセンサを設け、該センサの出力に基づいて、自己
    の状態または姿勢を、予め定められた一定の状態に保持
    する手段を設けた請求項1〜請求項12のいずれか1項
    に記載の移動体制御装置。
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