JP2019045724A - 飛行体、移動装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラの露出設定に基づいて発光部材の発光制御を行う技術を提供する。
【解決手段】発光手段を備える移動装置であって、前記移動装置の移動を制御する移動制御手段と、前記移動装置の移動の状況を示すための発光手段と、前記移動装置に接続された撮像手段の露出設定を取得する取得手段と、前記発光手段の発光を、前記露出設定に基づいて制御する発光制御手段と、を備えることを特徴とする移動装置を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、移動装置、発光制御装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。

昨今、ＩＳＯ４０万を超える非常に高い感度を有したカメラが注目されている。このようなカメラを用いると、従来のカメラでは十分に映像を撮影できなかった低照度環境下でも鮮明なカラー画像が記録可能となるため、放送用途のみならず、監視用途や天体観測、学術用途など、幅広い分野で用いられている。

一方、ドローンと呼ばれる、コントローラを介して遠隔操作可能であり、かつ飛行機能を有した装置も注目されている。ドローンには、撮影機能を備えているものがある。このようなドローンには、飛行している位置や向き、ドローン本体の状態を通知するために、発光ダイオード（ＬＥＤ）のような発光部材が設けられていることが多い。

特許文献１には、薬剤の空中散布などを行う遠隔操縦ヘリコプタにおいて、飛行中のヘリコプタのエンジン回転数をＬＥＤの点滅パターンによって容易且つ正確に感知する技術が記載されている。

特許文献２には、ＧＰＳ制御の状態を表示するＧＰＳ表示灯と、機体の異常状態を表示する警告灯の２個のランプを備え、それぞれの点灯、点滅及び消灯の組み合わせごとに異なる状態を示す技術が記載されている。

特開平１１−４９０９９号公報 特開２００４−２６８７２２号公報

カメラ周辺の発光部材から照射されている光が撮像画像に与える影響は、カメラの露出設定に応じて異なる。例えば、低照度の被写体から明るい画像を撮像可能な露出設定（低シャッタースピード、高ＩＳＯ感度など）の場合、発光部材の光が撮像画像に与える影響は大きくなる。しかしながら、従来、カメラの露出設定に基づいて発光部材の発光制御を行う技術は知られていなかった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、カメラの露出設定に基づいて発光部材の発光制御を行う技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、発光手段を備える移動装置であって、前記移動装置の移動を制御する移動制御手段と、前記移動装置の移動の状況を示すための発光手段と、前記移動装置に接続された撮像手段の露出設定を取得する取得手段と、前記発光手段の発光を、前記露出設定に基づいて制御する発光制御手段と、を備えることを特徴とする移動装置を提供する。

なお、その他の本発明の特徴は、添付図面及び以下の発明を実施するための形態における記載によって更に明らかになるものである。

本発明によれば、カメラの露出設定に基づいて発光部材の発光制御を行うことが可能となる。

撮像装置の一例であるレンズ交換式のデジタルビデオカメラ１００の機能構成例を示すブロック図。 移動装置及び発光制御装置の一例であるドローン２００の機能構成例を示すブロック図。 デジタルビデオカメラ１００の自動露出機能におけるプログラム線図と、それに対応するＬＥＤの発光量を示す図。 ＬＥＤ（発光部２０４）の発光量を制御する処理のフローチャート。 図４の処理に応じたドローン２００の発光部２０４（ＬＥＤ）の発光パターンの変化を示す図。 デジタルビデオカメラ１００の撮像（露光）とドローン２００の発光部２０４（ＬＥＤ）の発光の排他実行に関するタイミング制御例を示す図。 発光期間が設けられなくなるシャッタースピードをできるだけ使用しないようにしたプログラム線図制御例を示す図。 デジタルビデオカメラ１００の撮像（露光）とドローン２００の発光部２０４（ＬＥＤ）の発光の排他実行に関する他のタイミング制御例を示す図。 ＬＥＤ（発光部２０４）の発光タイミングを制御する処理のフローチャート。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせすべてが、本発明に必須とは限らない。また、別々の実施形態の中で説明されている特徴を適宜組み合せることも可能である。

［第１の実施形態］
図１は、撮像装置の一例であるレンズ交換式のデジタルビデオカメラ１００の機能構成例を示すブロック図である。なお、本実施形態において、撮像装置は図１に示すデジタルビデオカメラ１００に限定されず、例えば一眼レフカメラ、レンズ一体型コンパクトカメラ、カメラ機能つき携帯電話などであってもよい。

図１に示す各機能ブロックの１つ以上は、ＡＳＩＣやプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵやＭＰＵ等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。

デジタルビデオカメラ１００は、図２のドローン２００の機能ブロックと接続される外部装置であり、キー入力部１２６、表示部１０７、外部出力部１２１、及び外部同期部１２５はデジタルビデオカメラ１００の表面に露出している。

交換レンズ１０１は、複数のレンズ群からなる撮影レンズであり、フォーカスレンズ、ズームレンズ、シフトレンズを内部に備えるほか、絞りを含む。ＮＤフィルタ１０３は、交換レンズ１０１に備えられた絞りとは別に入射光量を調整するためにデジタルビデオカメラに設けられたニュートラルデンシティーフィルタである。

撮像素子１０２は、光電変換素子を有する画素が複数、二次元状に配列された構成を有する。撮像素子１０２は、交換レンズ１０１により結像された被写体光学像を各画素で光電変換し、更にＡ／Ｄ変換回路によってアナログ・デジタル変換して、画素単位の画像信号（ＲＡＷ画像データ）を出力する。

メモリＩ／Ｆ部１１６は、撮像素子１０２から出力された全画素分のＲＡＷ画像データをメモリ１１７に書き込み、また、メモリ１１７に保持されたＲＡＷ画像データを読み出して画像処理部１１８に出力する。メモリ１１７は、任意のフレームの全画素分のＲＡＷ画像データを格納する揮発性の記憶媒体である。

画像処理部１１８は、メモリＩ／Ｆ部１１６から送られた全画素分のＲＡＷ画像データに対し、撮像素子１０２に起因するレベル差を補正する画像処理を行う。例えば、画像処理部１１８は、ＯＢ領域の画素を用いて、有効領域の画素のレベルを補正するほか、欠陥画素に対して周囲画素を用いた補正を行う。また、画像処理部１１８は、周辺光量落ちに対する補正、色補正、輪郭強調、ノイズ除去、ガンマ補正、ディベイヤー、圧縮などの各処理を行う。また、画像処理部１１８から出力された画像データを参照して被写体の動きベクトルを算出する処理がマイコン１４０で行われ、画像処理部１１８は、算出された動きベクトルをもとに像ブレを相殺するように電子防振処理を行う。画像処理部１１８は、撮像素子１０２から入力されたＲＡＷ画像データに対して上記処理を行うと、その他の機能ブロックへ補正した画像データを出力する。

マイコン１４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭの作業領域に展開し、実行することにより、デジタルビデオカメラ１００の全体の動作を制御する。また、マイコン１４０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、後述する本実施形態の各処理を実現する。ＲＡＭは、マイコン１４０の動作用の定数、変数、ＲＯＭから読み出したプログラム等を展開する。

記録媒体Ｉ／Ｆ部１０４は、記録媒体１０５とデジタルビデオカメラ１００との間のインタフェースであり、記録媒体１０５に対して、画像処理部１１８から入力された画像データの記録や記録した画像データの読み出しを制御する。

記録媒体１０５は、撮影された映像或いは画像データを記録するための半導体メモリ等で構成される記録媒体であり、記録媒体Ｉ／Ｆ部１０４による制御に応じて画像データの記録や記録された画像データの読み出しを実行する。

表示用Ｉ／Ｆ部１０６は、画像処理部１１８からの映像データ及びＧＰＵ１１５で描画したＶＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ ＲＡＭ）に対して、重畳合成及びリサイズ処理を行い、表示部１０７へ出力する。表示部１０７は、表示用Ｉ／Ｆ部１０６から出力された画像データを画角確認用に表示、又はデジタルビデオカメラ１００の設定状態を確認するモニタやファインダである。

ＧＰＵ１１５は、デジタルビデオカメラ１００の各種情報表示やメニュー画面をＶＲＡＭに描画するレンダリングエンジンである。ＧＰＵ１１５は文字列や図形の描画機能のほか、拡大縮小描画機能や、回転描画機能、レイヤ合成機能を備えている。描画したＶＲＡＭは透過度を表すアルファチャネルを備えており、表示用Ｉ／Ｆ部１０６によって映像上にオンスクリーン表示することができる。測距部１０８は、撮像素子１０２からの出力信号を使って、デフォーカス量や各種信頼性などの情報を算出する。

以下に説明するゲイン制御部１０９、シャッター制御部１１０、ＮＤフィルタ制御部１１１及び絞り制御部１１２は、いずれも露出制御のためのブロックである。画像処理部１１８の出力した画像データの輝度レベルをマイコン１４０で算出した結果に基づいて、或いはユーザがマニュアル設定した動作パラメータに基づいて、マイコン１４０によってこれらの制御部の制御が行われる。

ゲイン制御部１０９は、撮像素子１０２のゲインを制御する。ゲインは、撮像素子１０２への入力に対する出力の比率を示すパラメータである。本実施形態においては、ゲインをいわゆるＩＳＯ感度と読み替えてもよい。シャッター制御部１１０は、撮像素子１０２のシャッタースピードを制御する。ＮＤフィルタ制御部１１１は、ＮＤフィルタ１０３を介して撮像素子１０２に入射する光量を制御する。絞り制御部１１２は、交換レンズ１０１の絞りを制御する。

フォーカス制御部１１３は、マイコン１４０で保持されるフォーカス駆動状態がＡＦ（オートフォーカス）かＭＦ（マニュアルフォーカス）かによって異なる動作を行う。ＭＦのときは、フォーカス制御部１１３はキー入力部１２６や外部通信部１２３から要求されたフォーカス移動量に応じて、交換レンズ１０１のフォーカス調整を行う。又は、フォーカス制御部１１３は、ユーザが交換レンズ１０１に組み込まれたフォーカスリングを回転させることによって、フォーカス調整を行うこともできる。ＡＦのときは、画像処理部１１８から出力された画像データを参照してマイコン１４０でフォーカスの合焦情報を算出する処理が行われる。フォーカス制御部１１３は、算出された合焦情報に基づき、交換レンズ１０１内部のフォーカスレンズを制御する。マイコン１４０で画像データの部分領域にＡＦ枠を設定し、ＡＦ枠内の被写体のみに基づいてフォーカス合焦情報を算出することもできる。

防振制御部１１４は、光学式防振処理を行う。まず、画像処理部１１８から出力された画像データを参照してマイコン１４０で被写体の動きベクトルを算出する処理が行われる。そして、防振制御部１１４は、算出された動きベクトルをもとに像ブレを相殺するように交換レンズ１０１内部のシフトレンズを制御する。

外部出力用Ｉ／Ｆ部１２０は、画像処理部１１８からの映像データにリサイズ処理を行う。また、外部出力部１２１の規格に適した信号変換及び制御信号の付与を行い、外部出力部１２１へ出力する。外部出力部１２１は、映像データを外部出力する端子であり、例えばＳＤＩ端子やＨＤＭＩ（登録商標）端子である。外部出力部１２１に対しては、モニターディスプレイや外部記録装置が接続可能である。

外部通信用Ｉ／Ｆ部１２２は、外部通信部１２３の規格に適した信号変換及び制御信号の付与を行い、外部通信部１２３と信号の送受信を行う。外部通信部１２３は、例えば、赤外線リモコン受光部、無線／有線ＬＡＮインタフェース、ＬＡＮＣ（登録商標）、ＲＳ−４２２などが相当する。外部通信部１２３は、デジタルビデオカメラ１００や交換レンズ１０１に組み込まれたキー入力部１２６の操作に相当する指示を、外部から受信することができる。また、外部通信部１２３は、表示部１０７で表示するメニュー画面における設定変更情報を外部から受信することができる。

外部同期用Ｉ／Ｆ部１２４は、外部同期部１２５を経由して外部機器と同期信号の送受信を行うインタフェースである。同期信号入力設定時は、外部同期用Ｉ／Ｆ部１２４は、外部同期部１２５を経由して外部機器からの同期信号を受信する。同期信号出力設定時は、外部同期用Ｉ／Ｆ部１２４は、マイコン１４０で生成された同期信号を、外部同期部１２５を経由して外部機器へ送信する。外部同期部１２５は、外部機器と同期信号の送受信を行う端子であり、例えばＧＥＮＬＯＣＫ端子である。

キー入力部１２６は操作部であり、キー（ボタン）やダイヤル、タクトスイッチ、リング等の操作部材からなる。これらの操作部材はいずれも、ユーザの操作を受けつけ、マイコン１４０に対して制御指示を通知する役割を担っている。これらの操作部材の一部は、メニュー画面内の設定によって、キーの役割を交換したり、別の機能にアサインしたりすることも可能である。

図２は、移動装置及び発光制御装置の一例であるドローン２００の機能構成例を示すブロック図である。図２に示す各機能ブロックの１つ以上は、ＡＳＩＣやプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵやＭＰＵ等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。

ドローン２００は、図１のデジタルビデオカメラ１００の機能ブロックと接続される外部装置であり、撮影操作部２０９、撮影同期部２１１はドローン２００の表面に露出している。なお、航空機であるドローン２００の代わりに、飛行機能を持たない車両などの移動装置を用いてもよい。

マイコン２０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備え、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭの作業領域に展開し、実行することにより、ドローン２００の全体の動作を制御する。また、マイコン２０１は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、後述する本実施形態の各処理を実現する。ＲＡＭは、マイコン２０１の動作用の定数、変数、ＲＯＭから読み出したプログラム等を展開する。

飛行制御部２０３は、プロペラ等の飛行部材である飛行部２０２に対して、駆動制御や上昇、下降、旋回、前後左右移動といった飛行制御（移動制御）を行う。発光制御部２０５は、ＬＥＤ等の発光部材である発光部２０４に対して、ドローン２００に関する情報（移動装置情報）を視認可能とする発光制御を行う。

無線通信用Ｉ／Ｆ部２０６は、無線通信部２０７の規格に適した信号変換及び制御信号の付与を行い、無線通信部２０７と信号の送受信を行う。無線通信部２０７は、例えば、無線ＬＡＮインタフェースなどが相当する。無線通信部２０７は、地上にいるユーザ（のコントローラ）からの制御指示を、無線通信用Ｉ／Ｆ部２０６を経由してマイコン２０１に対して送信する。また、無線通信部２０７は、マイコン２０１から受信した情報を、地上にいるユーザ（のコントローラ）に対して送信する。

撮影操作用Ｉ／Ｆ部２０８は、撮影操作部２０９の規格に適した信号変換及び制御信号の付与を行い、撮影操作部２０９に制御指示を送信する。撮影操作部２０９は、図１のデジタルビデオカメラ１００の外部通信部１２３と接続される端子であり、例えば、赤外線リモコン送信部、無線／有線ＬＡＮインタフェース、ＬＡＮＣ（登録商標）、ＲＳ−４２２などが相当する。撮影操作部２０９は、マイコン２０１を経由して受信した、地上にいるユーザ（のコントローラ）からの制御指示を送信する。

撮影同期用Ｉ／Ｆ部２１０は、撮影同期部２１１を経由してデジタルビデオカメラ１００と同期信号の送受信を行うインタフェースである。同期信号入力設定時は、撮影同期用Ｉ／Ｆ部２１０は、撮影同期部２１１を経由してデジタルビデオカメラ１００からの同期信号を受信する。同期信号出力設定時は、撮影同期用Ｉ／Ｆ部２１０は、マイコン２０１で生成された同期信号を、撮影同期部２１１を経由して外部機器へ送信する。撮影同期部２１１は、図１の外部同期部１２５と接続される端子であり、例えばＧＥＮＬＯＣＫ端子である。

次に、図３を参照して、露出設定に基づく発光制御の一例として、デジタルビデオカメラ１００の露出設定に基づいてドローン２００の発光部２０４の発光量を制御する処理について説明する。図３の説明において、発光部２０４は発光部材としてＬＥＤを含むものとする。図３は、デジタルビデオカメラ１００の自動露出機能におけるプログラム線図と、それに対応するＬＥＤの発光量を示す。なお、図３のプログラム線図は、露出設定のパラメータとしてゲイン、シャッタースピード、及び絞りの３つのパラメータを使用して実現している。しかし、露出設定のパラメータはこれら３つのパラメータに限定されない。例えば、これら３つのパラメータにＮＤフィルタを追加して４つのパラメータでプログラム線図を実現してもよい。

図３の横軸は、露出設定に対応する露光量を表しており、左端の状態が最も露光量が少なく、高輝度被写体を撮影する際に用いられる状態である。反対に、右端の状態が最も露光量が多く、低輝度被写体を撮影する際に用いられる状態である。図３のプログラム線図によれば、マイコン１４０は、左端の状態から被写体が暗くなるにつれて、まずゲインを０ｄＢから６ｄＢまで上げ、次に絞りをＦ１１からＦ２．０まで開放方向に制御する。次に、マイコン１４０は、シャッタースピードを１／５００秒蓄積から１／６０秒蓄積まで長秒露光に切り替える。最後に、マイコン１４０は、ゲインを６ｄＢから３０ｄＢまで上げる。

ドローン２００のマイコン２０１は、ＬＥＤ（発光部２０４）の制御として、露光量Ａを超えたプログラム線図位置から、ＬＥＤの発光量を徐々に下げていく。更に、マイコン２０１は、露光量Ｂを超えたプログラム線図位置から、ＬＥＤを消灯する。これにより、露光量が多い状態、即ち超高感度の状態であっても、ＬＥＤの光が撮像画像に与える影響を抑制することが可能となる。

なお、ここではＬＥＤの発光量を徐々に下げる制御について説明したが、本実施形態はこの制御に限定されない。例えば、マイコン２０１は、所定のプログラム線図位置でＬＥＤを消灯する、所定のプログラム線図位置からＬＥＤの点滅を開始し、徐々に点滅周期を長くする、というような制御を行ってもよい。或いは、発光部２０４が複数のＬＥＤを含む場合、マイコン２０１は、所定のプログラム線図位置から撮影方向に配置されたＬＥＤを消灯し、尾翼のＬＥＤのみで進行方向が分かる発光パターンに切り替える制御を行ってよい。

より一般的に言えば、マイコン２０１は、露出設定が第１の露光量よりも大きい第２の露光量に対応する場合、露出設定が第１の露光量に対応する場合よりもＬＥＤの発光量が小さくなるように制御することができる。マイコン２０１は、ＬＥＤの発光量を小さくする制御として、ＬＥＤの輝度を低下させる制御を行ってもよいし、ＬＥＤを点滅させる制御を行ってもよいし、ＬＥＤの明るさを低下させると共に点滅させる制御を行ってもよい。また、発光部２０４が複数のＬＥＤを含む場合、マイコン２０１は、ＬＥＤの発光量を小さくする制御として、一部のＬＥＤについてのみ発光量を小さくする制御を行ってもよい。

図４は、図３に示す自動露出機能におけるプログラム線図に従う露出設定に基づいてＬＥＤ（発光部２０４）の発光量を制御する処理のフローチャートである。本フローチャートの各ステップの処理は、特に断らない限り、マイコン２０１がプログラムを実行することにより実現される。図４において、露光量Ｘ，Ｙ，Ｚは、Ｘ＜Ｙ＜Ｚの大小関係にあり、Ｚが最も感度の高い状態を示している。また、処理の周期は、デジタルビデオカメラで一般的に用いられるＶＤ周期であるものとして説明を行う。なお、図４の処理は、マニュアル操作での露出設定時にも適用することができる。

図５（Ａ）〜（Ｃ）は、ドローン２００を下から俯瞰した図であり、図４の処理に応じたドローン２００の発光部２０４（ＬＥＤ）の発光パターンの変化を示す。ドローン２００は４つのプロペラを有し、各プロペラの下には発光部材であるＬＥＤが搭載されている。

Ｓ４０１で、マイコン２０１は、現在の露出設定に対応する露光量Ｎが露光量Ｘ以上であるかどうかを判断する。例えば、マイコン２０１は、撮影操作部２０９及び外部通信部１２３を介した通信により、デジタルビデオカメラ１００から露出設定を取得することができる。Ｓ４０１において、露光量Ｎが露光量Ｘ以上であると判断された場合、処理はＳ４０３に進み、そうでない場合、処理はＳ４０２に進む。

Ｓ４０２で、マイコン２０１は、全てのＬＥＤをＯＮとし、光量を最大にする。このとき、マイコン２０１は、ドローン２００に関する情報として、ドローン２００の進行方向を示すようにＬＥＤの色を制御する。例えば、図５（Ａ）に示すように、マイコン２０１は、撮影方向（進行方向前方）のＬＥＤの色と後方のＬＥＤの色を異なる色（例えば赤と緑）にする。これにより、地上でドローン２００を操作しているユーザは、飛行しているドローン２００の位置及び進行方向を認識することができる。

Ｓ４０３で、本実施形態のマイコン２０１は、撮影方向（前方）のＬＥＤをＯＦＦする。さらにマイコン２０１は、後方のＬＥＤの発光パターンを変更する。このとき、マイコン２０１は、それぞれのＬＥＤの色を変えてもよいし、点滅周期を変えてもよい。例えば、図５（Ｂ）に示すように、マイコン２０１は、撮影方向（進行方向前方）のＬＥＤを消灯し、後方のＬＥＤの色を左右で異なる色にする。或いは、図５（Ｃ）に示すように、マイコン２０１は、撮影方向（進行方向前方）のＬＥＤを消灯し、後方のＬＥＤを、左右で異なる点滅周期で点滅させる。この場合、マイコン２０１は、撮像手段の露光中はＬＥＤが発光しないように点滅周期を制御してもよい（点滅周期の具体例については後述する第２の実施形態も参照されたい）。これにより、地上でドローン２００を操作しているユーザは、飛行しているドローン２００の位置及び進行方向を認識することができる。

なお、Ｓ４０３において撮影方向（進行方向前方）のＬＥＤを消灯する（発光を停止する）目的は、撮像画像に与える影響がより大きいと考えられるＬＥＤを優先的に消灯することである。マイコン２０１は、この目的に整合する任意の基準で消灯対象のＬＥＤを選択することができる。例えば、マイコン２０１は、デジタルビデオカメラ１００の画角に含まれる位置に配置されているＬＥＤの発光を停止するように制御してもよい。この場合、マイコン２０１は、ドローン２００の情報（進行方向など）を示すように、デジタルビデオカメラ１００の画角に含まれない位置に配置されているＬＥＤの発光を制御する。或いは、マイコン２０１は、交換レンズ１０１から相対的に近い位置に配置されているＬＥＤの発光を停止するように制御してもよい。この場合、マイコン２０１は、ドローン２００の情報（進行方向など）を示すように、交換レンズ１０１から相対的に遠い位置に配置されているＬＥＤの発光を制御する。

Ｓ４０４で、マイコン２０１は、現在の露出設定に対応する露光量Ｎが露光量Ｙ以上であるかどうかを判断する。Ｓ４０４において、露光量Ｎが露光量Ｙ以上であると判断された場合、処理はＳ４０６に進み、そうでない場合、処理はＳ４０５に進む。

Ｓ４０５で、マイコン２０１は、後方のＬＥＤの光量を最大にする。

Ｓ４０６で、マイコン２０１は、現在の露出設定に対応する露光量Ｎが露光量Ｚ以上であるかどうかを判断する。Ｓ４０５において、露光量Ｎが露光量Ｚ以上であると判断された場合、処理はＳ４０７に進み、そうでない場合、処理はＳ４０８に進む。

Ｓ４０７で、マイコン２０１は、全てのＬＥＤをＯＦＦにする。

Ｓ４０８で、マイコン２０１は、後方のＬＥＤの光量を以下の計算式で算出された光量に設定する。
設定する光量＝最大光量×（（露光量Ｚ−露光量Ｎ）÷（露光量Ｚ−露光量Ｙ））

以上の処理により、露光量が多い状態、即ち超高感度の状態であっても、ＬＥＤの光が撮像画像に与える影響を抑制することが可能となる。また、Ｓ４０７の場合を除き、地上でドローン２００を操作しているユーザは、飛行しているドローン２００の位置及び進行方向を認識することができる。

なお、ＬＥＤの発光パターンは、図示した例に限定されない。例えば、前後でなく左右のＬＥＤを異なる色にしてもよい。また、発光量によって位置と進行方向が分かるようにしてもよいし、後方のＬＥＤを多数配置し、前述と同様に色や点滅周期、発光量を変化させることで位置と進行方向が分かるようにしてもよい。

また、本実施形態は、ドローン２００の情報（進行方向など）を示すようにＬＥＤを発光させる構成に限定されない。マイコン２０１は、露出設定とは異なる任意の基準に従ってＬＥＤを発光させることができる。その上で、マイコン２０１は、図４を参照して説明したように、露出設定に基づいてこの発光を制御する。例えば、マイコン２０１は、ドローン２００の進行方向を考慮せずに、全てのＬＥＤを同じ態様（同じ色、同じ点滅周期など）で発光させ、露出設定に基づいて発光量を変化させるなどの発光制御を行ってもよい。この場合であっても、ユーザは、ＬＥＤの光を通じて、ドローン２００の位置を認識することができる。

また、ＬＥＤをドローン２００の位置を認識するためだけでなく、ドローン２００の各種ステータス（状況）（リモコンからの電波受信感度、ドローンのバッテリ残量など）をＬＥＤの色、点灯・点滅を用いて通知するために用いてもよい。更に、例えば前方・後方のいずれかのＬＥＤを、ドローン２００が飛行していることを示すＬＥＤ（例えば飛行中は赤、着陸時は緑）として使用し、他方のＬＥＤを前述したステータスを通知するためのＬＥＤとして用いてもよい。このようなＬＥＤの構成の場合、高感度撮影時には後方のＬＥＤをステータスの通知用に用いることが望ましい。

また、本実施形態では、ドローン２００に搭載されているＬＥＤの制御を例として説明したが、発光部材はこれに限らず、デジタルビデオカメラ１００に搭載されているものを対象としてもよい。例えば、交換可能なレンズである交換レンズ１０１の内部に備え付けられているフォトインタラプタの発光を制御対象としてもよい。この場合、デジタルビデオカメラ１００のマイコン１４０が本実施形態の発光制御を行い、デジタルビデオカメラ１００が発光制御装置として動作してもよい。また、デジタルビデオカメラ１００に接続されている交換レンズ１０１の種類によっては、画角が異なることで光の入射角が変わる、搭載されているフォトインタラプタの光量が弱い又は漏れこまない、といった差が発生する。そのため、本実施形態の発光制御を、デジタルビデオカメラ１００に接続されている交換レンズ１０１の種類に応じて変化させてもよい。例えば、光量の削減を開始するプログラム線図位置を変えてもよいし、制御する光量のレベルを変えてもよいし、そもそも光量を制御しないようにしてもよい。また、本実施形態に記載している各種の基準露光量（露光量Ｘなど）やＬＥＤの発光量は、予め設定しておいてもよいし、撮像画像に基づいて光の影響の程度を判断して動的に変更してもよい。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、露出設定に基づく発光制御の一例として、デジタルビデオカメラ１００の露出設定に基づいてドローン２００の発光部２０４の発光タイミングを制御する処理について説明する。発光タイミングの制御の詳細は特に限定されないが、以下では例として、露出設定に対応する露光量が大きい場合に、デジタルビデオカメラ１００の撮像（露光）とドローン２００の発光部２０４の発光とを排他的に実行する制御に関して説明を行う。第２の実施形態において、デジタルビデオカメラ１００及びドローン２００の基本的な構成は、第１の実施形態と同様である（図１及び図２参照）。以下、主に第１の実施形態と異なる点について詳細に説明する。

図６は、デジタルビデオカメラ１００の撮像（露光）とドローン２００の発光部２０４（ＬＥＤ）の発光の排他実行に関するタイミング制御例を示す。なお、デジタルビデオカメラ１００とドローン２００は、ＧＥＮＬＯＣＫ端子の接続などによって同期が取れているものとする。また、デジタルビデオカメラ１００のフレームレートは６０Ｐであるものとし、ＶＤ周期は１／６０周期とする。ドローン２００のマイコン２０１は、ＬＥＤを点滅制御しているものとし、１回の発光期間は１／１５０秒とする。

図６（Ａ）は、シャッタースピードが１／１００秒蓄積のときのデジタルビデオカメラ１００の露光期間とドローン２００のＬＥＤの発光期間を示している。ＶＤ周期に対して、デジタルビデオカメラ１００の露光期間は図に示したタイミングで行われる。そのため、露光していない期間が１／１５０秒分発生するため、マイコン２０１は、そのタイミングでドローン２００のＬＥＤの発光を行う。１／１００秒よりも高速シャッターである場合は、露光していない期間が１／１５０秒以上発生するため、本制御を常に適用可能となる。

図６（Ｂ）は、シャッタースピードが１／９０秒蓄積のときのデジタルビデオカメラ１００の露光期間とドローン２００のＬＥＤの発光期間を示している。本来、シャッタースピードが１／１００秒蓄積から１／６０秒蓄積の間は、１ＶＤ周期で蓄積制御するシャッタースピードである。しかしながら、シャッタースピードが１／１００秒蓄積よりも低速シャッターである場合、１ＶＤの中に１／１５０秒の発光期間を設けることができなくなる。そのため、シャッタースピードが１／１００秒蓄積よりも低速シャッターになったタイミングで２ＶＤ周期の蓄積制御に変更することで、ドローン２００のＬＥＤ発光期間を確保するよう制御するようにしている。

図６（Ｃ）は、シャッタースピードが１／３７．５秒蓄積のときのデジタルビデオカメラ１００の露光期間とドローン２００のＬＥＤの発光期間を示している。この図は、２ＶＤ周期の蓄積制御で最も低速となるシャッタースピード設定に対応する。

図６（Ｄ）は、シャッタースピードが１／３６秒蓄積のときのデジタルビデオカメラ１００の露光期間とドローン２００のＬＥＤの発光期間を示している。本来、シャッタースピードが１／３７．５秒蓄積から１／３０秒蓄積の間は、２ＶＤ周期で蓄積制御するシャッタースピードである。しかしながら、シャッタースピードが１／３７．５秒蓄積よりも低速シャッターである場合、２ＶＤの中に１／１５０秒の発光期間を設けることができなくなる。そのため、シャッタースピードが１／３７．５秒蓄積よりも低速シャッターになったタイミングで４ＶＤ周期の蓄積制御に変更することで、ドローン２００のＬＥＤ発光期間を確保するよう制御するようにしている。

図７は、図６の制御とは異なり、発光期間が設けられなくなるシャッタースピードをできるだけ使用しないようにしたプログラム線図制御例を示している。なお、本プログラム線図は、説明を簡潔にするため、露出設定のパラメータとしてゲイン及びシャッタースピードの２つのパラメータを使用して実現している。しかし、露出設定のパラメータはこれら２つのパラメータに限定されない。例えば、これら２つのパラメータに絞り及びＮＤフィルタを追加して４つのパラメータでプログラム線図を実現してもよい。

図７の横軸は、露出設定に対応する露光量を表しており、左端の状態が最も露光量が少なく、高輝度被写体を撮影する際に用いられる状態である。反対に、右端の状態が最も露光量が多く、低輝度被写体を撮影する際に用いられる状態である。図７のプログラム線図によれば、マイコン１４０は、左端の状態から被写体が暗くなるにつれて、まずシャッタースピードを１／１００秒蓄積になるまで長秒露光に切り替える。これは、１ＶＤ周期の蓄積制御においてＬＥＤの発光期間が確保できる最長の露光期間となる。次に、マイコン１４０は、ゲインを０ｄＢから１２ｄＢまで上げる。その後、マイコン１４０は、シャッタースピードを１ＶＤ周期の蓄積制御である１／１００秒蓄積から、２ＶＤ周期の蓄積制御である１／５９秒蓄積に切り替えると同時に、不連続に切り替えた分の露光量を、ゲインを下げることによって吸収する。ここで、切り替え先のシャッタースピードは１／５９秒蓄積に限る必要はなく、２ＶＤ周期の蓄積制御であれば他のシャッタースピードに切り替えてもよい。次に、マイコン１４０は、シャッタースピードを１／３７．５秒蓄積になるまで長秒露光に切り替える。これは、２ＶＤ周期の蓄積制御においてＬＥＤの発光期間が確保できる最長の露光期間となる。次に、マイコン１４０は、ゲインを１８ｄＢまで上げる。その後、マイコン１４０は、シャッタースピードを２ＶＤ周期の蓄積制御である１／３７．５秒蓄積から、４ＶＤ周期の蓄積制御である１／２９秒蓄積に切り替えると同時に、不連続に切り替えた分の露光量を、ゲインを下げることによって吸収する。ここで、切り替え先のシャッタースピードは１／２９秒蓄積に限る必要はなく、４ＶＤ周期の蓄積制御であれば他のシャッタースピードに切り替えてもよい。その後、マイコン１４０は、ゲインを４２ｄＢまで上げる。これにより、常にドローン２００のＬＥＤの発光期間は１／１５０秒を確保することが可能となる。

図８は、デジタルビデオカメラ１００の撮像（露光）とドローン２００の発光部２０４（ＬＥＤ）の発光の排他実行に関する他のタイミング制御例を示す。なお、デジタルビデオカメラ１００とドローン２００は、ＧＥＮＬＯＣＫ端子の接続などによって同期が取れているものとする。また、デジタルビデオカメラ１００のフレームレートは６０Ｐであるものとし、ＶＤ周期は１／６０周期とする。ドローン２００のマイコン２０１は、ＬＥＤを点滅制御しているものとし、１回の発光期間は１／６０秒とする。

図８（Ａ）は、シャッタースピードが１／６０秒蓄積のときのデジタルビデオカメラ１００の露光期間とドローン２００のＬＥＤの発光期間を示している。ＶＤ周期に対して、デジタルビデオカメラ１００の露光期間は図に示したタイミングで行われる。図６とは異なり、１ＶＤの中に露光していない期間が発生しない制御となっている。そのため、任意の周期で露光しない期間を設け、そのタイミングでドローン２００の発光を行うものとしている。なお、露光しない期間の映像記録と映像出力は、直前のフレームをメモリに一時保存しておき、それを記録及び出力する制御としている。本制御は、他のシャッタースピードにおいても同様に適用可能である。

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）と同じシャッタースピードとＬＥＤの発光期間における、別の排他実行例を示している。なお、前提条件として、撮影した映像の中にＬＥＤの点滅が記録されてもよいが、自動露出機能が異常動作しない（ＬＥＤの光によって露出が変化しない）ことを目的としている。そのため、露光処理は常に実施するものとし、ＬＥＤの発光期間に撮影した映像は露出の評価値として参照しない制御とすることで、自動露出機能に影響を与えない制御を実現している。

図９のフローチャートを参照して、上記の処理を更に説明する。本フローチャートの各ステップの処理は、特に断らない限り、マイコン２０１がプログラムを実行することにより実現される。また、処理の周期は、デジタルビデオカメラで一般的に用いられるＶＤ周期であるものとして説明を行う。なお、図９の処理は、マニュアル操作での露出設定時にも適用することができる。

Ｓ９０１で、マイコン２０１は、現在の露出設定に対応する露光量Ｎが露光量Ｘ以上であるかどうかを判断する。Ｓ９０１において、露光量Ｎが露光量Ｘ以上であると判断された場合、処理はＳ９０３に進み、そうでない場合、処理はＳ９０２に進む。

Ｓ９０２で、マイコン２０１は、デジタルビデオカメラ１００の露光期間を考慮せずに、ＬＥＤの発光タイミングを決定する。

Ｓ９０３で、マイコン２０１は、デジタルビデオカメラ１００の露光期間を取得する。例えば、マイコン２０１は、撮影操作部２０９及び外部通信部１２３を介した通信により、デジタルビデオカメラ１００から露光期間を取得することができる。

Ｓ９０４で、マイコン２０１は、デジタルビデオカメラ１００の露光中はＬＥＤが発光しないように、ＬＥＤの発光タイミングを制御する。

以上の処理により、露出設定に対応する露光量が大きい場合に、デジタルビデオカメラ１００の撮像（露光）とドローン２００の発光部２０４（ＬＥＤ）の発光の排他実行を実現することができる。例えば、デジタルビデオカメラ１００が動画を撮像中の場合、マイコン２０１は、動画のフレーム間の、デジタルビデオカメラ１００が露光を行わない期間にＬＥＤが発光するように発光タイミングを制御する。これにより、露光量が多い状態、即ち超高感度の状態であっても、ＬＥＤの光が撮像画像に与える影響を抑制することが可能となる。また、マイコン２０１は、デジタルビデオカメラ１００の非露光中に、ドローン２００に関する情報を示すようにＬＥＤを発光させることができる。そのため、地上でドローン２００を操作しているユーザは、飛行しているドローン２００の位置及び進行方向を認識することができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００…デジタルビデオカメラ、１０１…交換レンズ、１０２…撮像素子、１０３…ＮＤフィルタ、１４０…マイコン、２００…ドローン、２０１…マイコン、２０４…発光部、２０５…発光制御部、２０８…撮影操作用Ｉ／Ｆ部、２０９…撮影操作部

上記課題を解決するために、本発明は、撮像装置を備える飛行体であって、光源を含み、前記光源を発光させて前記飛行体の状態を通知する発光装置と、前記撮像装置の露出設定に応じて前記発光装置を制御する発光制御手段と、を備えることを特徴とする飛行体を提供する。

Claims (23)

1. 発光手段を備える移動装置であって、
   前記移動装置の移動を制御する移動制御手段と、
   前記移動装置の移動の状況を示すための発光手段と、
   前記移動装置に接続された撮像手段の露出設定を取得する取得手段と、
   前記発光手段の発光を、前記露出設定に基づいて制御する発光制御手段と、
   を備えることを特徴とする移動装置。
2. 前記発光制御手段は、前記露出設定に基づいて前記発光手段の発光量を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
3. 前記発光制御手段は、前記露出設定が第１の露光量よりも大きい第２の露光量に対応する場合、前記露出設定が前記第１の露光量に対応する場合よりも前記発光手段の発光量が小さくなるように制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の移動装置。
4. 前記発光制御手段は、前記露出設定が前記第１の露光量に対応する場合、前記発光手段が点滅せずに発光するように制御し、前記露出設定が前記第２の露光量に対応する場合、前記発光手段が点滅するように制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の移動装置。
5. 前記発光制御手段は、前記発光手段が点滅するように制御する場合、前記撮像手段の露光中は前記発光手段が発光しないように制御する
   ことを特徴とする請求項４に記載の移動装置。
6. 前記発光制御手段は、前記露出設定が前記第２の露光量に対応する場合、前記発光手段の発光を停止するように制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の移動装置。
7. 前記発光手段は、複数の発光部材を含み、
   前記発光制御手段は、前記露出設定が前記第２の露光量に対応する場合、前記複数の発光部材のうちの一部の発光部材の発光を停止するように制御する
   ことを特徴とする請求項３に記載の移動装置。
8. 前記一部の発光部材は、前記撮像手段の画角に含まれる位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の移動装置。
9. 前記一部の発光部材は、他の発光部材よりも前記撮像手段のレンズから遠い位置に配置されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の移動装置。
10. 前記発光制御手段は、前記露出設定に基づいて前記発光手段の発光タイミングを制御する
    ことを特徴とする請求項１に記載の移動装置。
11. 前記発光制御手段は、前記露出設定が第１の露光量よりも大きい第２の露光量に対応する場合、前記撮像手段の露光中は前記発光手段が発光しないように前記発光タイミングを制御する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の移動装置。
12. 前記発光制御手段は、前記撮像手段が動画を撮像中に前記露出設定が前記第２の露光量に対応する場合、前記動画のフレーム間の前記撮像手段が露光を行わない期間に前記発光手段が発光するように前記発光タイミングを制御する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の移動装置。
13. 前記発光制御手段は、前記移動装置の進行方向を示すように前記発光手段を発光させる
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の移動装置。
14. 前記移動装置は航空機である
    ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の移動装置。
15. 前記撮像手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の移動装置。
16. 撮像手段の露出設定を取得する取得手段と、
    前記露出設定とは異なる基準に従って発光する発光手段の前記発光を、前記露出設定に基づいて制御する発光制御手段と、
    を備えることを特徴とする発光制御装置。
17. 前記撮像手段は、交換可能なレンズを含み、
    前記発光手段は、前記交換可能なレンズが備えるフォトインタラプタである
    ことを特徴とする請求項１６に記載の発光制御装置。
18. 移動装置が実行する制御方法であって、前記移動装置は、前記移動装置の移動の状況を示すための発光手段を備え、前記制御方法は、
    前記移動装置の移動を制御する移動制御工程と、
    前記移動装置に接続された撮像手段の露出設定を取得する取得工程と、
    前記発光手段の発光を、前記露出設定に基づいて制御する発光制御工程と、
    を備えることを特徴とする制御方法。
19. 発光制御装置が実行する制御方法であって、
    撮像手段の露出設定を取得する取得工程と、
    前記露出設定とは異なる基準に従って発光する発光手段の前記発光を、前記露出設定に基づいて制御する発光制御工程と、
    を備えることを特徴とする制御方法。
20. コンピュータを、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の移動装置の、発光手段を除く各手段として機能させるためのプログラム。
21. コンピュータを、請求項１６又は１７に記載の発光制御装置の各手段として機能させるためのプログラム。
22. コンピュータを、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の移動装置の、発光手段を除く各手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
23. コンピュータを、請求項１６又は１７に記載の発光制御装置の各手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

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