JP2019032234A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】移動体が自動走行または自動飛行する経路を現実の光景に重ねて確認可能な表示装置を提供する。【解決手段】透明な部材または映像を表示するディスプレイである表示部と、水平面上の自装置の位置を取得する水平座標取得部と、自装置の前方を特定可能な前方取得部と、鉛直方向における自装置の位置を取得する鉛直座標取得部と、自装置の傾きを検出する傾き取得部と、自動走行または自律飛行が可能な移動体の移動経路情報が記憶される移動経路記憶部と、前記表示部を通して視認される現実の光景またはその映像に、該移動体の移動経路を示す仮想的な点または線である仮想経路を重ねて該表示部に映し出す経路マッピング手段と、を備えることを特徴とする表示装置により解決する。【選択図】図４

Description

本発明は、拡張現実技術に関する。

下記特許文献１には、カメラで撮影した実写画像に、経路案内のための画像を重ねて表示するナビゲーション装置が開示されている。

国際公開第２０１２／１２０６０７号

自動走行や自動飛行を行う移動体の移動経路を地図データ上で指定した後に、その移動体が実際の現場をどのように移動するのか事前に確認しておきたい場合がある。例えば地図データ上の地物の位置や形状が実際の地物とは異なる可能性があるときや、高さを含む立体的な移動経路を確認したいときなどである。

上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、移動体が自動走行または自動飛行する経路を現実の光景に重ねて確認可能な表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の表示装置は、透明な部材または映像を表示するディスプレイである表示部と、水平面上の自装置の位置を取得する水平座標取得部と、自装置の前方を特定可能な前方取得部と、鉛直方向における自装置の位置を取得する鉛直座標取得部と、自装置の傾きを検出する傾き取得部と、自動走行または自律飛行が可能な移動体の移動経路情報が記憶される移動経路記憶部と、前記表示部を通して視認される現実の光景またはその映像に、該移動体の移動経路を示す仮想的な点または線である仮想経路を重ねて該表示部に映し出す経路マッピング手段と、を備えることを特徴とする。

表示装置が自装置の位置や向きを検出可能であり、移動体の移動経路を現実の光景に重ねて表示可能であることにより、実際の現場において移動体がどのように移動するのか事前に確認することが可能となる。

また、前記移動体は無人航空機であることが好ましい。

マルチコプターに代表される小型の無人航空機は、機体の飛行動作を制御するフライトコントローラとよばれる制御装置を備えている。市場に流通するフライトコントローラ製品の中には、オートパイロット機能を備えているものがある。オートパイロット機能とは、無人航空機の姿勢や飛行位置を自動的に維持したり、操縦者が作成した飛行計画に基づいて無人航空機を自律的に飛行させたりする機能である。一般的なオートパイロット機能の飛行計画には、機体の離着陸地点や、飛行ルートの経緯度、高度、速度、機首の方位角などを指定することができる。その他、空撮に特化した一部のフライトコントローラでは、カメラによる撮影の開始・終了、ＰＴＺなどを指定可能なものもある。平面的な地図データ上で飛行計画を作成する場合、飛行高度を含む実際の飛行経路を立体的に把握することは困難である。本発明の表示装置によれば、実際の現場における無人航空機の飛行経路を、その高度も含め立体的に確認することができる。

また、前記水平座標取得部は、自装置の経緯度情報を取得するＧＰＳ受信器を有し、前記前方取得部は、自装置の前方の方位を特定可能な方位センサを有し、前記鉛直座標取得部は、自装置の海抜高度または対地高度を測定可能な高度センサ、または、ユーザに指定された対地高度を記憶する高度記憶部を有し、前記傾き取得部は、２軸または３軸の加速度センサを有することが好ましい。

上記構成とすることにより、例えば市販のスマートフォンやタブレット端末などを使って効率的に本発明の表示装置を実現することができる。

また、前記経路マッピング手段は、前記仮想経路の各部に付加された属性情報に基づいて、該仮想経路の各部を異なる外観で表示可能であることが好ましい。

移動体の速度や、経路上の各位置における撮影動作などを、仮想経路の外観を使って表示可能であることにより、移動体の動作をより詳細に把握することが可能となる。

また、本発明の表示装置は、水平面上の地物の位置および形状がマッピングされた地図データを取得する地図データ取得手段をさらに備え、前記経路マッピング手段は、自装置から見たときに前記地物の背後を通過する前記仮想経路を、該仮想経路の他の部分とは異なる外観で表示可能であることが好ましい。

実際には地物の背後を通る仮想経路がその地物の前に表示されると、使用者が移動体の移動経路を誤解するおそれがある。地物の背後を通過する仮想経路を、それが地物の背後であることが分かる外観で表示することにより、表示装置の使用者は移動体の移動経路をより正確に把握することが可能となる。

また、本発明の表示装置は、前記鉛直座標取得部および／または前記傾き取得部の較正手段をさらに備えることが好ましい。

表示装置の鉛直座標取得部として例えば気圧センサが用いられた場合、気圧高度からでは表示装置の対地高度を直接取得することはできない。また、傾き取得部が本発明の経路マッピング手段専用ではない場合、自装置がまっすぐ正面に向けられているときの傾き取得部の検出値や、自装置が傾いたときの角度と検出値の変化との関係は不明である。そこで、これら鉛直座標取得部および傾き取得部の較正手段を備えることにより、経路マッピング手段は、自装置の対地高度や傾きについての基準を得ることができる。これにより、現実の光景に対する仮想経路のマッピング精度を高めることができる。

以上のように、本発明の飛行制御装置によれば、移動体の移動経路を実際に即して確認することが可能となる。

表示装置の外観を示す平面図および底面図である。 表示装置の機能構成を示すブロック図である。 マルチコプターの機能構成を示すブロック図である。 ユーザが表示装置を使ってマルチコプターの飛行経路を確認する様子を上方から見た模式図である。 ユーザが表示装置を使ってマルチコプターの飛行経路を確認する様子を側方から見た模式図である。 図４および図５の仮想経路が表示装置のディスプレイに表示されている様子を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態（以下、「本例」ともいう。）は、小型の無人回転翼航空機であるマルチコプター５０が飛行する経路を、本発明の表示装置を用いて事前に確認する例である。なお、本発明の表示装置を適用可能な移動体は本例のマルチコプター５０には限られない。本発明の表示装置は、予め指定された経路に沿って自動走行または自動飛行を行う移動体であれば適用可能である。例えば、無人固定翼航空機などの他の無人航空機、無人車両、さらには有人の移動体にも適用可能であり、移動体の大型・小型も問わない。

［表示装置］
（構成概要）
図１は本例の表示装置１０の外観を示す平面図および底面図である。図１（ａ）は表示装置１０の表側の面を示している。表示装置１０の表側には、ユーザに情報を表示するディスプレイ１３が設けられている。本例のディスプレイ１３はタッチスクリーンであり、表示装置１０の入力手段１３１を兼ねている。図１（ｂ）は表示装置１０の裏側の面を示している。表示装置１０の裏側にはカメラ１４が設けられている。ディスプレイ１３には、カメラ１４で撮影された光景の映像がリアルタイムで表示される。

図２は表示装置１０の機能構成を示すブロック図である。表示装置１０の機能は、上記ディスプレイ１３およびカメラ１４のほか、中央処理装置であるＣＰＵ１１、ＲＡＭやＲＯＭ・フラッシュメモリなどの記憶装置からなるメモリ１２、通信モジュールであるＬＴＥ（Long Term Evolution）モジュール１６およびＷｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）モジュール１７、表示装置１０の位置や姿勢を検出するセンサ１５（以下、「位置・姿勢センサ１５」という。）、および、これらに電力を供給するバッテリー１９により構成されている。

（位置・姿勢センサ）
本例の位置・姿勢センサ１５は、ＧＰＳ受信器１５１、加速度センサ１５２、電子コンパス１５３、および気圧センサ１５４を含んでいる。

ＧＰＳ受信器１５１は、表示装置１０の水平面上の位置を取得する水平座標取得部である。ＧＰＳ受信器１５１は、正確には航法衛星システム（ＮＳＳ：Navigation Satellite System）の受信器である。ＧＰＳ受信器１５１は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ:Global Navigation Satellite System）または地域航法衛星システム（ＲＮＳＳ:Regional Navigational Satellite System）から現在の経緯度値および時刻情報を取得する。

加速度センサ１５２は、表示装置１０の傾きを検出する傾き取得部である。本例の加速度センサ１５２は３軸の加速度センサであり、ＸＹＺ軸の３方向の加速度を検出する。表示装置１０は加速度センサ１５２の検出値から、表示装置１０のそのときの姿勢を特定する。なお、加速度センサ１５２は常に３軸加速度センサである必要はなく、要求される検出精度によっては２軸加速度センサを用いることも可能である。

電子コンパス１５３は、表示装置１０の前方（本例では表示装置１０のカメラ１４が向けられる方向）を特定する前方取得部である。本例の電子コンパス１５３には、方位センサである３軸の地磁気センサが用いられている。表示装置１０は電子コンパス１５３の検出値から、表示装置１０のカメラ１４が向けられている方位、つまり表示装置１０の前方を特定する。

気圧センサ１５４は、表示装置１０の鉛直方向における位置を取得する鉛直座標取得部である。気圧センサ１５４は高度センサの一態様であり、気圧高度に基づいて表示装置１０の海抜高度（標高）を算出する。

本発明の鉛直座標取得部の目的は、最終的に表示装置１０の対地高度を求めることである。しかし、気圧センサ１５４で得られる海抜高度は、直接対地高度に変換可能な値ではない。そのため、本例の表示装置１０は、後述するキャリブレーションプログラムＣＢにより、表示装置１０の利用位置における地表の気圧高度、またはユーザの目線位置の気圧高度とその実際の高さとを取得し、これを基準として表示装置１０の対地高度を算出する。なお、鉛直座標取得部の形態は本例の気圧センサ１５４には限られず、例えば、レーザや赤外線、超音波などを利用した測距センサにより、表示装置１０の対地高度を直接的に取得してもよい。さらには、鉛直座標取得部はセンサを用いた形態にも限られない。例えば、メモリ１２に別途高度記憶部を設け、ユーザに自身の目線の高さを入力させ、その値を表示装置１０の対地高度として取得する形態や、ユーザの一般的な目線の高さを１５０〜１７０ｃｍと決めつけて、例えば１６０ｃｍの固定値を高度記憶部に登録しておき、その値を表示装置１０の対地高度として取得する形態も含まれる。

市販のスマートフォンやタブレット端末には、予めこれらの位置・姿勢センサ１５を備えているものがある。本例の表示装置１０にもこのようなスマートフォンやタブレット端末が用いられている。

なお、本例では、マルチコプター５０を屋外で飛行させる前提で表示装置１０の位置・姿勢センサ１５が構成されているが、本発明の移動体や表示装置の使用範囲は屋外には限定されない。例えば、無線信号を送出するビーコンを施設の屋内に所定間隔で配置し、これらビーコンから受信した信号の電波強度から表示装置と各ビーコンとの相対的な距離を計測することで、その施設内における表示装置の水平面上の位置、および鉛直方向における位置を特定してもよい。その他、例えば表示装置が備えるカメラで撮影した周囲の映像から画像認識により施設内の特徴箇所を検出し、これに基づいて施設内における表示装置の水平面上の位置、鉛直方向における位置、および前方を特定することも可能である。

（プログラム）
表示装置１０のメモリ１２には、飛行計画ＦＰが登録されている。また、表示装置１０には、経路マッピングプログラムＲＭ、地図データ取得プログラムＭＰ、および、気圧センサ１５４の較正手段であるキャリブレーションプログラムＣＢがインストールされている。

本例のメモリ１２は、飛行計画ＦＰという形でマルチコプター５０の移動経路が記憶される移動経路記憶部である。そして、本例の飛行計画ＦＰは、マルチコプター５０の離着陸地点、飛行ルートの経緯度および高度からなる飛行経路情報ｒ、並びに、飛行ルートの各位置における速度やカメラ１４による撮影動作などの経路属性情報ｉを有している。

なお、本例の表示装置１０は、Ｗｉ−Ｆｉモジュール１７を介してマルチコプター５０から飛行計画ＦＰをダウンロードする。その他、無人航空機分野において一般にＧＣＳ（Ground Control Station）と呼ばれ、飛行計画ＦＰの作成や、マルチコプター５０の各種設定、状態監視、操縦を行う端末から飛行計画ＦＰをダウンロードする構成としてもよい。または、表示装置１０自体がＧＣＳの機能を備え、表示装置１０で飛行計画ＦＰを作成し、それをマルチコプター５０へアップロードする構成としてもよい。

経路マッピングプログラムＲＭは、カメラ１４で撮影され、ディスプレイ１３を通して視認される現実の光景の映像に、マルチコプター５０の飛行経路を示す仮想的な線である仮想経路ｖを重ねて映し出す経路マッピング手段である。なお、仮想経路ｖは線ではなく点群で構成されてもよい。

飛行計画ＦＰの飛行経路情報ｒは、現実の経緯度や高さに対応した仮想的な三次元座標上に仮想経路ｖを再現可能な設計情報である。経路マッピングプログラムＲＭは、表示装置１０の経緯度、対地高度、前方の方位、および傾きを位置・姿勢センサ１５から取得し、表示装置１０がその位置およびその姿勢のときにカメラ１４の画角内に収められる空間の三次元座標を特定する。そして、仮想経路ｖのうち、その現実の空間内に含まれる部位を、カメラ１４で撮影された像に重ねてディスプレイ１３に立体的に描画する。

さらに、本例の経路マッピングプログラムＲＭは、飛行計画ＦＰの経路属性情報ｉを参照して、仮想経路ｖの各部を異なる外観で表示することにより、マルチコプター５０の速度や撮影動作などを表現する。これにより、ユーザがマルチコプター５０の動作をより詳細に把握することが可能とされている。

このように、表示装置１０が自装置の位置や向き、姿勢を検出することができ、そして、マルチコプター５０の飛行経路を仮想経路ｖとして現実の光景に重ねて表示することにより、ユーザは、実際の現場においてマルチコプター５０がどのような経路で飛行するのかを事前に確認することができる。

ここで、本例のように、加速度センサ１５２が経路マッピングプログラムＲＭ専用ではなく、スマートフォンやタブレット端末が備える加速度センサを利用したものである場合、そのスマートフォンやタブレット端末が提供するＡＰＩの仕様によっては、表示装置のカメラがまっすぐ正面に向けられているときの加速度センサの検出値や、表示装置が傾けられたときの角度と加速度センサの検出値の変化との関係が不明な場合がある。このような場合には、上述の較正手段（キャリブレーションプログラムＣＢ）に加速度センサの較正機能を追加し、事前に表示装置の姿勢と加速度センサの検出値との関係を特定すればよい。

地図データ取得プログラムＭＰは、経緯度上の地物の位置および形状がマッピングされた地図データを取得する地図データ取得手段である。本例の地図データ取得プログラムＭＰは、表示装置１０が備えるＬＴＥモジュール１６を介して、インターネット上の地図データサーバ９０から地図データを取得する。なお、本例のＬＴＥモジュール１６は、例えば３ＧやＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）など、他の移動体通信網への接続モジュールであってもよく、または、Ｗｉ−Ｆｉモジュール１７で最寄りのアクセスポイントを経由して地図データサーバ９０に接続してもよい。さらには、表示装置１０自体が地図データを有していてもよい。

経路マッピングプログラムＲＭは、地図データサーバ９０から取得した地図データを参照し、仮想経路ｖのうち、表示装置１０の位置から見たときに地物の背後を通過する部分を、仮想経路ｖの他の部分とは異なる外観で表示する。つまり、仮想経路ｖのその部分が地物の背後を通っていることが分かる外観で表示する。

［マルチコプター］
（構成概要）
図３は本例のマルチコプター５０の機能構成を示すブロック図である。マルチコプター５０は、主に、フライトコンローラ５１、複数のブラシレスモータであるロータ５４、ロータ５４の駆動回路であるＥＳＣ５４１（Electric Speed Controller）、ユーザ（送信機５２１）からの操縦信号を受信する受信器５２２、表示装置１０と双方向通信を行うＷｉ−Ｆｉモジュール５３、動画および静止画が撮影可能なカメラ５５、および、これらに電力を供給するバッテリー５９により構成されている。

フライトコンローラ５１は、マイクロコントローラである制御装置６０を備えている。制御装置６０は、中央処理装置であるＣＰＵ６１、ＲＡＭやＲＯＭ・フラッシュメモリなどの記憶装置からなるメモリ６２、および、ＥＳＣ５４１を介して各ロータ５４の回転数を制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）コントローラ６３を有している。

フライトコンローラ５１はさらに、ＩＭＵ６５１（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）、ＧＰＳ受信器６５２、気圧センサ６５３、および電子コンパス６５４を含む位置・姿勢センサ６５を有しており、これらは制御装置６０に接続されている。

ＩＭＵ６５１は、主に３軸加速度センサおよび３軸角速度センサにより構成されている。ＧＰＳ受信器６５２、気圧センサ６５３、および電子コンパス６５４の機能は、表示装置１０が備えるものと同様である。フライトコンローラ５１は、これら位置・姿勢センサ６５により、機体の傾きや回転のほか、飛行中の経緯度、高度、および機首の方位角を含む自機の位置情報を取得することが可能とされている。

制御装置６０は、マルチコプター５０の飛行時における姿勢や基本的な飛行動作を制御するプログラムである飛行制御プログラムＦＣを有している。飛行制御プログラムＦＣは、位置・姿勢センサ６５から取得した情報を基に個々のロータ５４の回転数を調節し、機体の姿勢や位置の乱れを補正しながらマルチコプター５０を飛行させる。

また、制御装置６０はマルチコプター５０を自動飛行させるプログラムである自律飛行プログラムＡＰを有している。また、制御装置６０のメモリ６２には、飛行計画ＦＰが登録されている。自律飛行プログラムＡＰは、ユーザ（送信機５２１）からの開始指示や所定の時刻を開始条件として、飛行計画ＦＰに従ってマルチコプター５０を自動的に飛行させる。本例ではこのような自動飛行機能を「オートパイロット」という。本例のマルチコプター５０は基本的にオートパイロットで飛行させることを想定しているが、ユーザが送信機５２１を使って逐次手動で操縦することも可能である。

［経路確認方法］
以下、表示装置１０の経路マッピングプログラムＲＭが、カメラ１４で撮影された現実の光景に仮想経路ｖを重ねて表示する手順について説明する。図４は、マルチコプター５０を自動飛行させる現場において、ユーザｕが表示装置１０を使ってその飛行経路を確認している様子を上方から見た模式図である。図５は、図４のユーザｕを側方から見た模式図である。図６は、図４および図５の仮想経路ｖが表示装置１０のディスプレイ１３に表示されている様子を示す模式図である。

（仮想経路）
本例の仮想経路ｖは、飛行計画ＦＰの飛行経路情報ｒおよび経路属性情報ｉにより定義されている。表示装置１０の経路マッピングプログラムＲＭは、カメラ１４で撮影された現実の光景にこの仮想経路ｖを立体的に重ねてディスプレイ１３に表示する。

より具体的には、本例の飛行計画ＦＰの飛行経路情報ｒには、ユーザｕの北東にある離陸地点ｐ１からマルチコプター５０を高度ａまで垂直に離陸させ、そこから北西方向へ直線的に水平飛行させた後、着陸地点ｐ２に垂直に着陸させる経路が指定されている。

また、飛行計画ＦＰの経路属性情報ｉには、マルチコプター５０を水平飛行させる経路の途中で、一度、マルチコプター５０の北東をカメラ５５で撮影する動作が指定されている（図４の矢印ｓ）。

（撮影空間の特定）
図４および図５に示されるように、本例のユーザｕは表示装置１０のカメラ１４を北に向けて立っている。また、ユーザｕは表示装置１０を自身の目の高さに構え、カメラ１４を斜め上方に傾けている。

ここで、表示装置１０のＧＰＳ受信器１５１は、表示装置１０の経緯度（本例では、緯度35.xxx654、および経度136.xxx430）を取得する。加速度センサ１５２は、表示装置１０の傾きｔを検出する。電子コンパス１５３は、表示装置１０の前方が北であることを特定する。そして、気圧センサ１５４は、対地高度ｈを特定する。経路マッピングプログラムＲＭは、これら位置・姿勢センサ１５の検出値に基づいて、カメラ１４の画角ｆに収められる現実の空間の三次元座標、すなわち、カメラ１４の画角ｆに収められる現実の空間の経緯度と対地高度の範囲を特定する。

なお、上でも述べたように、気圧センサ１５４で得られる海抜高度は、直接対地高度ｈに変換できる値ではない。そのため本例では、ユーザｕが表示装置１０を現場の地面に置いて、その状態でキャリブレーションプログラムＣＢを実行し、地表付近の気圧高度を取得している。そして、経路マッピングプログラムＲＭは、その地表付近の気圧高度と、表示装置１０の現在の気圧高度との差から、表示装置１０の対地高度ｈを算出する。なお、対地高度ｈを算出するプログラムは経路マッピングプログラムＲＭ以外のプログラムであってもよい。また、対地高度ｈを算出する基準気圧高度としては、現場の地表付近の気圧高度のほか、ユーザｕの目線位置の気圧高度を使うこともできる。具体的には、ユーザｕの目線位置の高さを対地高度１６０ｃｍと決めつけ、現場において一度、ユーザｕの目線位置でキャリブレーションプログラムＣＢを実行させ、その位置における気圧高度との差分で現在の対地高度ｈを算出するようにしてもよい。

（経路の表示）
経路マッピングプログラムＲＭは、位置・高度センサ１５により特定された現実の空間に含まれる仮想経路ｖの部位、並びに、その仮想経路ｖの各部とカメラ１４との位置関係および距離を算出する。仮想経路ｖの各部とカメラ１４との位置関係および距離は、表示装置１０の経緯度と仮想経路ｖの各部の経緯度、および、表示装置１０の対地高度と仮想経路ｖの各部の対地高度が分かれば、三角関数を使った単純な計算で算出することができる。例えば、図４に示されるように、表示装置１０の経緯度（緯度35.xxx654，経度136.xxx430）と、離陸地点ｐ１の経緯度（緯度35.xxx707，経度136.xxx487）とが分かれば、表示装置１０と離陸地点ｐ１の直線距離ｄ１（本例では８ｍ前後）を算出することができる。また、表示装置１０の経緯度（緯度35.xxx654，経度136.xxx430）と、着陸地点ｐ２の経緯度（緯度35.xxx852，経度136.xxx294）とが分かれば、表示装置１０と着陸地点ｐ２の直線距離ｄ２（本例では２４ｍ前後）を算出することができる。また、図５に示されるように、表示装置１０と離陸地点ｐ１の直線距離と、仮想経路ｖの対地高度ａが分かれば、高さを含む直線距離ｄ３を算出することができる。

そして、経路マッピングプログラムＲＭは、カメラ１４で撮影された現実の光景を背景として、その空間内に含まれる仮想経路ｖをそこに立体的に重ねてディスプレイ１３に表示する。このとき、仮想経路ｖの各部は、表示装置１０からの距離に応じてその線の太さが自動調節され、これにより仮想経路ｖの奥行きが表現される。

（属性情報の表示）
また、本例の飛行計画ＦＰは経路属性情報ｉを有している。本例の経路属性情報ｉには、マルチコプター５０の飛行経路の各部における飛行速度およびカメラ５５による撮影動作に関する情報が登録されている。図６の仮想経路ｖのうち細く表示されている範囲ｎは、マルチコプター５０が他の部分よりも低速で飛行する範囲である。そして、矢印ｓは、マルチコプター５０がカメラ５５をその方向に向けて撮影するという動作を表している。なお、経路属性情報ｉとして登録可能な情報の種類は本例の飛行速度や撮影動作には限られない。例えば、マルチコプター５０が農薬散布用の無人航空機であるときは、飛行経路の各位置における農薬の散布量を経路属性情報ｉとして登録し、これを仮想経路ｖの外観で表現することも可能である。

（地物背後の仮想経路の描き分け）
さらに、経路マッピングプログラムＲＭは、地図データ取得プログラムＭＰで取得した地図データから、画角ｆに収められる空間内の地物の形状をその地物の高さとともに特定し、仮想経路ｖのうち、表示装置１０の位置から見たときに地物の背後を通過する部分を、仮想経路ｖの他の部分とは異なる外観で表示する。本例では、表示装置１０の位置から見て、仮想経路ｖの一部が樹木ｇの背後を通過している。経路マッピングプログラムＲＭは、その部分が樹木ｇの背後を通過していることが分かるように、その部分のみを破線ｍで表示する。樹木ｇの背後を通る仮想経路ｖが樹木ｇの前に表示されると、ユーザｕがマルチコプター５０の飛行経路を誤解するおそれがある。樹木ｇの背後を通過する仮想経路ｖを、それが樹木ｇの背後であることが分かる外観で表示することにより、表示装置１０のユーザｕがマルチコプター５０の飛行経路をより正確に把握することが可能とされている

なお、地物の背後を通過する仮想経路ｖをそれと分かるように表示する機能は必須ではない。かかる機能を省略する場合には、地図データサーバ９０および地図データ取得プログラムＭＰも省略することができる。また、本例の地図データサーバ９０が有する地図データは、自然物である樹木ｇの形状までが含まれている特別な地図データであるが、その他、例えば、経時的な変化の少ないビルなどの構造物の形状のみが登録された、より一般的な地図データを使用することもできる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。

例えば、本例の表示装置１０には市販のスマートフォンやタブレット端末が利用されているが、ヘッドマウントディスプレイなどのウェアラブルデバイスも、本発明の表示装置の形態として好適と考えられる。さらには、ウェアラブルデバイスが有するメガネレンズのような透明な部材に仮想経路を表示することで、現実の光景に仮想経路を重ねることも可能である。

その他、例えば、飛行計画ＦＰに基づいてマルチコプター５０を飛行させたときのＧＰＳ受信器６５２と気圧センサ６５３の検出値とを記録しておき、飛行計画ＦＰに基づいて再現された仮想経路ｖと、その飛行計画ＦＰによりマルチコプター５０が実際に飛行した経路とをディスプレイ１３上に重ねて表示し、これらのずれを視覚的・立体的に確認可能とする機能を表示装置１０に実装することも有意と考えられる。

１０ 表示装置
１２ メモリ（移動経路記憶部）
ＦＰ 飛行計画
ｒ 飛行経路情報
ｉ 経路属性情報
ｖ 仮想経路
ｇ 地物
ＲＭ 経路マッピングプログラム（経路マッピング手段）
ＭＰ 地図データ取得プログラム（地図データ取得手段）
ＣＢ キャリブレーションプログラム（較正手段）
１５ 位置・姿勢センサ
１５１ ＧＰＳ受信器（水平座標取得部）
１５２ 加速度センサ（傾き取得部）
１５３ 電子コンパス（前方取得部）
１５４ 気圧センサ（高度センサ（鉛直座標取得部））
１３ ディスプレイ（表示部）
１４ カメラ
９０ 地図データサーバ
５０ マルチコプター（無人航空機）
５１ フライトコントローラ
５４ ロータ
６０ 制御装置
ＦＣ 飛行制御プログラム
ＡＰ 自律飛行プログラム（自律飛行制御手段）
６５ 位置・姿勢センサ
６５１ ＩＭＵ
６５２ ＧＰＳ受信器
６５３ 気圧センサ
６５４ 電子コンパス
５５ カメラ

Claims (6)

1. 透明な部材または映像を表示するディスプレイである表示部と、
   水平面上の自装置の位置を取得する水平座標取得部と、
   自装置の前方を特定可能な前方取得部と、
   鉛直方向における自装置の位置を取得する鉛直座標取得部と、
   自装置の傾きを検出する傾き取得部と、
   自動走行または自律飛行が可能な移動体の移動経路情報が記憶される移動経路記憶部と、
   前記表示部を通して視認される現実の光景またはその映像に、該移動体の移動経路を示す仮想的な点または線である仮想経路を重ねて該表示部に映し出す経路マッピング手段と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記移動体は無人航空機であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記水平座標取得部は、自装置の経緯度情報を取得するＧＰＳ受信器を有し、
   前記前方取得部は、自装置の前方の方位を特定可能な方位センサを有し、
   前記鉛直座標取得部は、自装置の海抜高度または対地高度を測定可能な高度センサ、または、ユーザに指定された対地高度を記憶する高度記憶部を有し、
   前記傾き取得部は、２軸または３軸の加速度センサを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記経路マッピング手段は、前記仮想経路の各部に付加された属性情報に基づいて、該仮想経路の各部を異なる外観で表示可能であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
5. 水平面上の地物の位置および形状がマッピングされた地図データを取得する地図データ取得手段をさらに備え、
   前記経路マッピング手段は、自装置から見たときに前記地物の背後を通過する前記仮想経路を、該仮想経路の他の部分とは異なる外観で表示可能であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記鉛直座標取得部および／または前記傾き取得部の較正手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

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