JP2019064349A - システム、及びその制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】無人飛行機が、ユーザが意図しない方向に飛行してしまうことを低減可能にし、無人飛行機の飛行方向を操作する操作性を向上させる仕組みを提供すること。【解決手段】 操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に基づき無人航空機を飛行させるシステムであって、前記操作部により操作指示された飛行方向と、前記操作部の向きを示す操作部向き情報と、前記無人航空機の向きを示す無人航空機向き情報とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記操作部向き情報と前記無人航空機向き情報とに従って、前記取得手段により取得された飛行方向を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、システム、及びその制御方法、プログラムに関し、特に、無人飛行機が、ユーザが意図しない方向に飛行してしまうことを低減可能にし、無人飛行機の飛行方向を操作する操作性を向上させることが可能な仕組みに関する。

従来、人が搭乗していない航空機である無人航空機が存在する。無人航空機は、大型なものから小型なものまで様々であるが、特に近年では遠隔操縦可能な小型の無人航空機（通称：ドローン）が注目されている（以下、小型の無人航空機を単に無人航空機と称する。）。

無人航空機は、クワッドコプターやマルチコプターとも呼ばれ、複数の回転翼を備えており、この回転翼の回転数を増減させることで、無人航空機の前進・後退・旋回・ホバリング等を行う。

こうした無人航空機は、プロポーショナルシステム（略称：プロポ）と呼ばれる遠隔操作端末からの動作指示に応じて動作するほか、モニタや入力装置が一体となった操作卓から制御することも可能である。

特許文献１には、撮影対象物に対して自動で飛行する無人航空機が提案されている。

特開２０１５‐１１３１００号公報

しかしながら、従来、ユーザは、無人飛行機（以下、ドローンとも言う）の正面の向きを確認できる位置であれば（ドローンとユーザが近距離であれば）、ユーザは、飛行中のドローンを見ながら、プロポーショナルシステムを操作することで、ユーザが望む方向にドローンを飛行させ易いが、ユーザが、ドローンの正面の向きを確認できない位置であれば（ドローンとユーザが遠く離れているのであれば）、ユーザは、飛行中のドローンを見ても、ドローンの正面の向きを確認できないため、プロポーショナルシステムを操作しても、ユーザが望む方向にドローンを飛行させることが難しくなってしまい、操作性が低下してしまう。

また、ＧＰＳの信号が届かないような環境（例えば、トンネルの中など）で、ドローンを飛行させる場合には、ＧＰＳによるドローンの位置、及びプロポの位置から、ドローンの飛行方向を補正することはできない。

そこで、本発明は、無人飛行機が、ユーザが意図しない方向に飛行してしまうことを低減可能にし、無人飛行機の飛行方向を操作する操作性を向上させる仕組みを提供することを目的とする。

本発明は、操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に基づき無人航空機を飛行させるシステムであって、前記操作部により操作指示された飛行方向と、前記操作部の向きを示す操作部向き情報と、前記無人航空機の向きを示す無人航空機向き情報とを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記操作部向き情報と前記無人航空機向き情報とに従って、前記取得手段により取得された飛行方向を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、無人飛行機が、ユーザが意図しない方向に飛行してしまうことを低減可能にし、無人飛行機の飛行方向を操作する操作性を向上させることができる。

本実施形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。 無人航空機１０３のハードウェア構成の一例を示す図である。 図１の送信機１０２、及び情報処理装置１０１に適用可能なハードウェア構成の一例を示す図である。 送信機１０２の操作部の操作説明図（Ａ）と、ドローンの側面図（Ｂ）と、ドローンの上面図（Ｃ）との一例を示す図である。 ユーザが送信機１０２を用いてドローンを操作して飛行させている状態の上面図の一例である。 ユーザ（送信機１０２及び情報処理装置１０１）からドローンを見た方向がドローンの正面方向ではない場合のドローンの上面図である。 本システムの制御処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載した構成の具体的な実施形態の１つである。

図１は、本実施形態におけるシステムの構成の一例を示す図である。

本実施形態のシステムは、ドローン等の無人航空機（無人飛行体や無人飛行機とも言う）１０３と、無人航空機１０３の飛行に関する、ユーザからの操作指示を受け付けて、その操作内容を無人航空機１０３に送信する送信機１０２とが、ネットワーク１０４を介して相互に通信可能に有線又は無線で接続されている。

図１に示すシステムは、本発明の、操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に基づき無人航空機１０３を飛行させるシステムの適用例である。

無人航空機１０３は、ドローンや、無人飛行機、ＵＡＶとも呼ばれる無人航空機であり、送信機１０２からの指示に従って飛行する無人の航空機である。送信機１０２からの指示に応じて、複数の回転翼を動作させて飛行する。本実施例では、ドローンを無人航空機の適用例として説明する。

この回転翼の回転数を増減させることで、無人航空機の前進・後退・旋回・ホバリング等を行う。尚、図１に示す無人航空機１０３の回転翼は４枚であるが、これに限らない。３枚であっても、６枚であっても、８枚であってもよい。

無人航空機１０３は、カメラを有し、カメラは、その撮影方向を可変させるため、カメラのレンズの向きを左右に動かすパン、上下に動かすチルト、そして、望遠にしたり広角にしたりするズームの機能を有し、遠隔地から操作（ＰＴＺ制御）できるようになっている。

送信機１０２は、無人航空機１０３の飛行を制御するためのプロポーショナルシステムである。

送信機１０２は、無人航空機１０３の飛行方向の指示をユーザ操作により受け付ける操作指示部３１５（ａ）、操作指示部３１５（ｂ）を備えている。

操作指示部３１５（ａ）、操作指示部３１５（ｂ）は、本発明の操作部の適用例である。ここで、操作部は、送信機１０２と情報処理装置１０１とを含む。

また、送信機１０２は、操作指示部３１５（ａ）、操作指示部３１５（ｂ）を介して指示を受け付けた飛行方向の補正を行う操作補正モードか、指示を受け付けた飛行方向の補正を行わないモードかを切り替える操作モード切替ボタン１０５を備えている。この操作モード切替ボタン１０５は、動作モードを切り替える切替手段として機能する。

この切替手段は、後述の補正手段により補正される飛行方向に無人航空機を飛行させる第１の動作モードで動作するか、補正手段による補正を行わずに、操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に無人航空機を飛行させる第２の動作モードで動作するかを切り替える。

また、送信機１０２は、スマートフォンやタブレットＰＣ（タブレット端末）などの情報処理装置１０１と相互に通信可能に接続されている。この情報処理装置１０１には、ディスプレイ３１０を備えており、無人航空機１０３のカメラで撮影された映像をディスプレイ３１０に表示することができる。

また、この情報処理装置１０１は、ＧＰＳ受信機を備えており、当該ＧＰＳ受信機によりＧＰＳ衛星からの信号を受信することで情報処理装置１０１の現在位置の情報（緯度、経度）を取得することができる。

また、この情報処理装置１０１は、電子コンパスなどのセンサ（入力部３０９）を備えており、当該電子コンパスにより、情報処理装置１０１（送信機１０２）が現在向いている方向を示す情報（向き情報とも言い、情報処理装置１０１（送信機１０２）が現在向いている方位角、方角を示す情報である。）を取得することができる。

図１では、送信機１０２と情報処理装置１０１とがそれぞれ別筐体として図示しているが、情報処理装置１０１の機能を送信機１０２に組み込み、送信機１０２と情報処理装置１０１とをあわせて送信機１０２又は情報処理装置１０１とすることができる。

また、無人航空機１０３も、ＧＰＳ受信機を備えており、当該ＧＰＳ受信機によりＧＰＳ衛星からの信号を受信することで無人航空機１０３の現在位置の情報（緯度、経度）を取得することができる。

また、この無人航空機１０３は、電子コンパスなどのセンサ２６０を備えており、当該電子コンパスにより、無人航空機１０３が現在向いている方向を示す情報（向き情報とも言い、無人航空機１０３が現在向いている方位角、方角を示す情報である。）を取得することができる。

ユーザは、操作指示部３１５（ａ）、操作指示部３１５（ｂ）などの操作部を操作して、無人航空機１０３への飛行方向や、飛行速度の操作を行う。そして、送信機１０２は、操作部の操作を受け付けると、無人航空機１０３に、当該受け付けた操作内容の通りに飛行するように指示を送信して、無人航空機１０３は、当該指示を受信すると、当該指示の通りに飛行するようにプロペラ２１３を制御する。このように、送信機１０２は、操作部で操作された操作指示内容を無人航空機１０３に送信して、無人航空機１０３の飛行を操作する。

また、ユーザは、操作部を操作して、無人航空機１０３に搭載されたカメラのズームイン動作、ズームアウト動作、パン動作の操作を行う。送信機１０２は、操作部の操作を受け付けると、カメラに、当該受け付けた操作内容の通りに動作するように指示を送信して、カメラは、当該指示を受信すると、当該指示の通りに、動作するようにカメラ内のレンズ等の各部材を動作する部を動作する。このように、送信機１０２は、操作部で操作された操作指示内容をカメラに送信して、カメラのレンズのズーム動作、撮影方向のパン動作を操作する。

次に、図２を用いて、図１に示した無人航空機１０３のハードウェア構成について説明する。

図２は、無人航空機１０３のハードウェア構成の一例を示す図である。

なお、図２に示す無人航空機１０３のハードウェア構成は一例であり、用途や目的に応じて様々な構成例がある。

フライトコントローラ２００は、無人航空機１０３の飛行制御を行うためのマイクロコントローラであり、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、周辺バスインタフェース２０４（以下、周辺バスＩ／Ｆ２０４という。）を備えている。

ＣＰＵ２０１は、システムバスに接続される各デバイスを統括的に制御する。また、ＲＯＭ２０２あるいは周辺バスＩ／Ｆ３０４に接続される外部メモリ２８０には、ＣＰＵ２０１の制御プログラムであるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）やオペレーティングシステムプログラムが記憶されている。

また、外部メモリ２８０（記憶手段）には、無人航空機１０３の実行する機能を実現するために必要な各種プログラム等が記憶されている。ＲＡＭ２０３（記憶手段）は、ＣＰＵ２０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。

ＣＰＵ２０１は、処理の実行に際して必要なプログラム等をＲＡＭ２０３にロードして、プログラムを実行することで各種動作を実現するものである。

周辺バスＩ／Ｆ２０４は、各種周辺デバイスと接続するためのインタフェースである。周辺バスＩ／Ｆ２０４には、ＰＭＵ２１０、無線ＬＡＮ用ＢＢユニット２３０、ＧＰＳユニット２５０、センサ２６０、ＧＣＵ２７０、外部メモリ２８０が接続されている。

ＰＭＵ２１０はパワーマネジメントユニットであり、無人航空機１０３が備えるバッテリからＥＳＣ２１１への電源供給を制御することができる。ＥＳＣ２１１は、エレクトロニックスピードコントローラであり、ＥＳＣ２１１に接続されるモータ２１２の回転数を制御することができる。ＥＳＣ２１１によってモータ２１２を回転させることで、モータ２１２に接続されるプロペラ２１３（回転翼）を回転させる。尚、ＥＳＣ２１１、モータ２１２、プロペラ２１３のセットは、プロペラ２１３の数に応じて複数備えられている。例えば、クアッドコプターであれば、プロペラ２１３の数は４枚であるので、このセットが４つ必要となる。

無線ＬＡＮ用ＢＢユニット２３０は、無線ＬＡＮを介して通信を行うためのベースバンドユニットである。無線ＬＡＮ用ＢＢユニット２３０は、送信したいデータや信号からベースバンド信号を生成して変復調回路へ送出することができる。更に、受信したベースバンド信号から元のデータや信号を得ることができる。

また、無線ＬＡＮ用ＲＦユニット２３１は、無線ＬＡＮを介して通信を行うためのＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニットである。無線ＬＡＮ用ＲＦユニット２３１は、無線ＬＡＮ用ＢＢユニット２３０から送出されたベースバンド信号を無線ＬＡＮの周波数帯に変調してアンテナから送信することができる。更に、無線ＬＡＮの周波数帯の信号を受信すると、これをベースバンド信号に復調することができる。

ＧＰＳユニット２５０は、グローバルポジショニングシステムにより、無人航空機１０３の現在位置を取得することの可能な受信機である。ＧＰＳユニット２５０は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信し、現在位置を推定することができる。

センサ２６０は、無人航空機１０３の傾き、向き、速度や周りの環境を計測するためのセンサである。無人航空機１０３はセンサ２６０として、ジャイロセンサ、電子コンパス、ＩＭＵ（コンパスやジャイロなどが入ってるセンサ）、加速度センサ、気圧センサ、磁気センサ、超音波センサ等を備えている。これらのセンサから取得したデータに基づいて、ＣＰＵ２０１が無人航空機１０３の姿勢や移動を制御する。

ＧＣＵ２７０はジンバルコントロールユニットであり、カメラ２７１とジンバル２７２の動作を制御するためのユニットである。無人航空機１０３が飛行することにより機体に振動が発生したり、機体が不安定になったりするため、カメラ２７１で撮影した際にブレが発生しないよう、ジンバル２７２によって無人航空機１０３の振動を吸収し水平を維持する。また、ジンバル２７２によってカメラ２７１の遠隔操作を行うことも可能である。

本発明の無人航空機１０３が後述する各種処理を実行するために用いられる各種プログラム等は外部メモリ２８０に記録されており、必要に応じてＲＡＭ２０３にロードされることによりＣＰＵ２０１によって実行されるものである。さらに、本発明に係わるプログラムが用いる定義ファイルや各種情報テーブルは外部メモリ２８０に格納されている。

次に、図３を用いて図１の送信機１０２、及び情報処理装置１０１に適用可能なハードウェア構成の一例について説明する。

図３は、図１の送信機１０２、及び情報処理装置１０１に適用可能なハードウェア構成の一例を示す図である。

まず、情報処理装置１０１のハードウェア構成について説明する。

図３において、３０１はＣＰＵで、システムバス３０４に接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。また、ＲＯＭ３０２あるいは外部メモリ３１１には、ＣＰＵ３０１の制御プログラムであるＢＩＯＳ（Ｂａｓｉｃ Ｉｎｐｕｔ ／ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｙｓｔｅｍ）やオペレーティングシステムプログラム（以下、ＯＳ）や、ＰＣの実行する機能を実現するために必要な後述する各種プログラム等が記憶されている。

３０３はＲＡＭで、ＣＰＵ３０１の主メモリ、ワークエリア等として機能する。ＣＰＵ３０１は、処理の実行に際して必要なプログラム等をＲＯＭ３０２あるいは外部メモリ３１１からＲＡＭ３０３にロードして、ロードしたプログラムを実行することで各種動作を実現するものである。

また、３０５は入力コントローラで、入力部３０９からの入力を制御する。入力部３０９は、ドローンから送信される各データや、情報処理装置１０１が備えているＧＰＳ受信機からの信号（情報）など入力する部、情報処理装置１０１が備えている電子コンパスからの信号（情報）などを入力する部、及び情報処理装置１０１が備えるカメラからの信号（情報）などを入力する部として機能する。また、入力部３０９は、タッチパネルのディスプレイ３１０からの入力を受け付ける部としても機能する。

３０６は、ビデオコントローラで、ディスプレイ３１０等の表示器への表示を制御する。

３０７はメモリコントローラで、ブートプログラム、各種のアプリケーション、フォントデータ、ユーザファイル、編集ファイル、各種データ等を記憶する外部記憶装置（ハードディスク（ＨＤ））や、フレキシブルディスク（ＦＤ）、或いはＰＣＭＣＩＡカードスロットにアダプタを介して接続されるコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリ（ＳＤカード等）等の外部メモリ３１１へのアクセスを制御する。

３０８は、通信Ｉ／Ｆコントローラで、ネットワークを介して外部機器と接続・通信するものであり、ネットワークでの通信制御処理を実行する。例えば、ＴＣＰ／ＩＰを用いた通信等が可能である。

なお、ＣＰＵ３０１は、例えばＲＡＭ３０３内の表示情報用領域へアウトラインフォントの展開（ラスタライズ）処理を実行することにより、ディスプレイ３１０上での表示を可能としている。また、ＣＰＵ３０１は、ディスプレイ３１０上の不図示のマウスカーソル等でのユーザ指示を可能とする。

次に、送信機１０２のハードウェア構成について説明する。

図３において、３１２はＣＰＵで、送信機１０２のシステムバスに接続される各デバイスやコントローラを統括的に制御する。また、送信機１０２は、ＲＡＭ３１３等のメモリを備えており、ＣＰＵ３１２の制御プログラムや、各種処理を実行する機能を実現するために必要な後述する各種プログラム等が記憶されている。

３１４は、通信Ｉ／Ｆコントローラで、ネットワークを介して、情報処理装置１０１や無人航空機１０３などの外部機器と相互に通信可能に接続するものである。例えば、ＴＣＰ／ＩＰを用いた通信等が可能である。

また、図３の操作指示部３１５（スティック）は、図１に示した操作指示部３１５（ａ）、操作指示部３１５（ｂ）である。また、図３の操作モード切替ボタン１０５は、図１に示した操作モード切替ボタン１０５である。

送信機１０２と情報処理装置１０１とをあわせて送信機１０２又は情報処理装置１０１とすることができる。

本発明を実現するための後述する各種プログラムは、ＲＡＭ等のメモリに記憶されＣＰＵ３０１、又はＣＰＵ３１２によって実行されるものである。さらに、上記プログラムの実行時に用いられる設定ファイル等もメモリに格納されている。

次に、図４を用いて、送信機１０２の操作指示部３１５（ａ）、操作指示部３１５（ｂ）の操作により、ドローンがどのように飛行するかについて説明する。

図４は、送信機１０２の操作部の操作説明図（Ａ）と、ドローンの側面図（Ｂ）と、ドローンの上面図（Ｃ）との一例を示す図である。

図４（Ａ）に示す通り、操作指示部３１５（ａ）のスティックを上方向に傾けると、図４（Ｃ）に示すように、ドローンの前方（正面方向）にドローンが飛行する。また、操作指示部３１５（ａ）のスティックをした下方向に傾けると、図４（Ｃ）に示すように、ドローンの後方（背面方向）にドローンが飛行する。また、操作指示部３１５（ａ）のスティックを右方向に傾けると、図４（Ｃ）に示すように、ドローンが右旋回移動するようにドローンが飛行する。また、操作指示部３１５（ａ）のスティックを左方向に傾けると、図４（Ｃ）に示すように、ドローンが左旋回移動するようにドローンが飛行する。

また、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを上方向に傾けると、図４（Ｂ）に示すように、ドローンが重力方向上側に向かって上昇するようにドローンが飛行する。また、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを下方向に傾けると、図４（Ｂ）に示すように、ドローンが重力方向下側に向かって下降するようにドローンが飛行する。また、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを右方向に傾けると、図４（Ｃ）に示すように、ドローンの右方向にドローンが飛行する。操作指示部３１５（ｂ）のスティックを左方向に傾けると、図４（Ｃ）に示すように、ドローンの左方向にドローンが飛行する。

次に、図５を用いて、ユーザがドローンを操作して飛行させている様子について説明する。

図５は、ユーザが送信機１０２を用いてドローンを操作して飛行させている状態の上面図の一例である。

図５（Ａ）は、ユーザからドローンを見た方向がドローンの正面方向である場合のドローンの上面図である。

すなわち、ユーザも送信機１０２及び情報処理装置１０１も、ドローンの前方も同一方向（北方向）を向いており、ユーザが、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを右方向に傾けたら、ドローンの前方に対して右方向（東方向）に飛行する。また、ユーザが、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを左方向に傾けたら、ドローンの前方に対して左方向（西方向）に飛行する。

図５（Ｂ）は、ユーザからドローンを見た方向がドローンの正面方向ではない場合のドローンの上面図である。

すなわち、図５（Ｂ）に示すドローンの正面方向は、北東の方向を向いている。すなわち、ユーザ、送信機１０２及び情報処理装置１０１と、ドローンとが同一方向を向いていない。そのため、この状態で、ユーザが、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを右方向に傾けたら、ドローンの前方に対して右方向（東南方向）に飛行する。また、ユーザが、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを左方向に傾けたら、ドローンの前方に対して左方向（北西方向）に飛行する。そのため、ユーザは、ドローンの正面の向きを確認できる位置であれば（ドローンとユーザが近距離であれば）、ユーザは、飛行中のドローンを見ながら、操作指示部３１５を操作することで、ユーザが望む方向にドローンを飛行させ易いが、ユーザが、ドローンの正面の向きを確認できない位置であれば（ドローンとユーザが遠く離れているのであれば）、ユーザは、飛行中のドローンを見ても、ドローンの正面の向きを確認できないため、操作指示部３１５を操作しても、ユーザが望む方向にドローンを飛行させることが難しくなってしまう。ここで、ドローンの正面は、操作指示部３１５の操作を行う基準（０°）となる向きである。

そのため、本発明では、例えば、図５（Ｂ）に示すように、ユーザ、送信機１０２及び情報処理装置１０１と、ドローンの前方（正面方向）とが同一方向を向いていない状態であっても、図６に示すように、ユーザが、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを右方向に傾けたら、ドローンをユーザ（送信機１０２及び情報処理装置１０１）から見て右方向（１００°の方位角の方向）に飛行させるようにする。

また、ユーザが、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを左方向に傾けたら、ドローンをユーザ（送信機１０２及び情報処理装置１０１）から見て左方向に飛行させるようにする。また、ユーザが、操作指示部３１５（ａ）のスティックを上方向に傾けたら、ドローンをユーザ（送信機１０２及び情報処理装置１０１）から見た方向（１０°の方位角の方向）に飛行させるようにする。

図６は、ユーザ（送信機１０２及び情報処理装置１０１）からドローンを見た方向がドローンの正面方向ではない場合のドローンの上面図である。

送信機１０２、及び情報処理装置１０１の前方の向き情報（情報処理装置１０１（送信機１０２）が現在向いている方位角、方角を示す情報）は、情報処理装置１０１が備えている電子コンパス（入力部３０９）より取得される情報であり、図６の例では、１０°である。

また、無人航空機１０３の前方（正面方向）の向き情報（無人航空機１０３の前方（正面方向）が現在向いている方位角、方角を示す情報）は、無人航空機１０３が備えている電子コンパス（センサ２６０）より取得される情報であり、図６の例では、３０°である。

そして、送信機１０２及び情報処理装置１０１の向き情報（例えば１０°）と、飛行中の無人航空機１０３の向き情報（例えば３０°）との差（Δ２０°）を補正角度として算出して、操作指示部３１５により指示された飛行方向（例えば、方位角でいえば１２０°）から、当該補正角度（Δ２０°）だけ補正して（例えば、当該飛行方向から補正角度だけ減算して）、操作指示部３１５により指示された飛行方向を補正する。このようにして補正された飛行方向（例えば、１００°）に飛行するようにプロペラ２１３を制御し、無人航空機１０３をユーザ（送信機１０２及び情報処理装置１０１）から見て右方向（例えば１００°の方位角の方向）に飛行させるようにする。

図６の例では、ユーザ、送信機１０２、又は情報処理装置１０１から飛行中のドローンを見た方向（ユーザ、送信機１０２、又は情報処理装置１０１の位置から、飛行中のドローンの位置への直線方向）の方位角は、１０°である。

次に、図７を用いて、本システムの制御処理の一例について説明する。

図７は、本システムの制御処理の一例を示すフローチャートである。

図７に示すＳ７０１〜Ｓ７０６に示す各ステップの処理は、送信機１０２（又は情報処理装置１０１）のＣＰＵがメモリに記録されているプログラムによる制御に従って実行するものである。

また、図７に示すＳ７０７〜Ｓ７１４に示す各ステップの処理は、ドローン（無人航空機１０３）のＣＰＵがメモリに記録されているプログラムによる制御に従って実行するものである。

図７の具体例の説明として、図６も用いて説明する。

送信機１０２は、ユーザにより、操作モード切替ボタン１０５が押下されると、操作補正モードとして動作する。また、送信機１０２は、再度、ユーザにより、操作モード切替ボタン１０５が押下されると、操作補正モードが解除され操作補正しないモードとして動作する。

送信機１０２は、ユーザにより、操作指示部３１５（ａ）（ｂ）のスティックの操作を受け付け、ドローンをどこの方向に飛行させるかの操作指示を受け付ける（Ｓ７０１）。

Ｓ７０１は、本発明の取得手段の適用例であり、操作部により操作指示された飛行方向を取得する。

そして、送信機１０２は、現在の動作モードが、操作補正モードであるか、操作補正しないモードであるかを判定する（Ｓ７０２）。

現在の動作モードが、操作補正モードであると判定された場合（Ｓ７０２：ＹＥＳ）には、処理をＳ７０３に移行し、現在の動作モードが、操作補正しないモードであるであると判定された場合（Ｓ７０２：ＮＯ）には、処理をＳ７０５に移行する。

送信機１０２は、現在の動作モードが、操作補正モードであると判定された場合（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、情報処理装置１０１の電子コンパス（入力部３０９）から、情報処理装置１０１（送信機１０２）の向き情報（情報処理装置１０１（送信機１０２）が現在向いている方位角、方角を示す情報）を取得する（Ｓ７０３）。

そして、送信機１０２は、Ｓ７０１で操作指示を受け付けた操作指示内容と、Ｓ７０３で取得した向き情報を無人航空機１０３に送信する（Ｓ７０４）。ここで操作指示内容とは、例えば、ユーザにより指示された、ドローンの正面方向、右方向、後方、左方向の何れかを示す情報である。

また、送信機１０２は、現在の動作モードが、操作補正しないモードであるであると判定された場合（Ｓ７０２：ＮＯ）には、Ｓ７０１で操作指示を受け付けた操作指示内容をドローンに送信する（Ｓ７０５）。ここでは、送信機１０２の向き情報を無人航空機１０３に送信しない。

そして、送信機１０２は、ユーザにより、終了指示を受け付けた否かを判定し、終了指示を受け付けたら（ＹＥＳ）、処理を終了し、終了指示を受け付けていないと判定された場合には（ＮＯ）、処理をＳ７０１に戻す。

無人航空機１０３（ドローン）は、送信機１０２から、Ｓ７０４で送信された操作指示内容（操作部により操作指示された飛行方向）、及び向き情報（操作部の向きを示す操作部向き情報）、あるいは、Ｓ７０５で送信された操作指示内容（操作部により操作指示された飛行方向）を受信する（Ｓ７０７）。

Ｓ７０７は、本発明の取得手段の適用例であり、操作部により操作指示された飛行方向と、操作部の向きを示す操作部向き情報とを取得する。

この操作部向き情報は、情報処理装置１０１が備える電子コンパスから取得した、操作部（情報処理装置１０１）の前方の方位角の情報である。

そして、無人航空機１０３は、Ｓ７０７で向き情報を取得したか否かを判定することにより、現在の動作モードが、操作補正モードであるか、操作補正しないモードであるかを判定する（Ｓ７０８）。

Ｓ７０８は、本発明の切替手段の適用例であり、Ｓ７１１の補正手段により補正される飛行方向に無人航空機を飛行させる第１の動作モード（操作補正モード）（Ｓ７０９〜Ｓ７１２）で動作するか、Ｓ７１１の補正手段による補正を行わずに、操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に無人航空機を飛行させる第２の動作モード（操作補正しないモード）（Ｓ７１３）で動作するかを切り替える。

そして、ドローンは、現在の動作モードが、操作補正モードであると判定された場合には（ＹＥＳ）、処理をＳ７０９に移行し、一方、現在の動作モードが、操作補正しないモードであると判定された場合には（ＮＯ）、処理をＳ７１３に移行する。

無人航空機１０３は、Ｓ７０９において、無人航空機１０３に搭載されている電子コンパスのセンサ２６０から、無人航空機１０３の向き情報（無人航空機１０３の前方が現在向いている方位角、方角を示す情報：無人航空機向き情報）を取得する（Ｓ７０９）。

Ｓ７０９は、本発明の取得手段の適用例であり、無人航空機１０３の向きを示す無人航空機向き情報を取得する。

この無人航空機向き情報は、無人航空機１０３が備える電子コンパスから取得した、無人航空機１０３の前方の方位角の情報である。

そして、無人航空機１０３は、Ｓ７０７で受信した送信機１０２の向き情報と、Ｓ７０９で取得した無人航空機１０３の向き情報とに基づき、Ｓ７０７で受信した操作指示内容に示される飛行方向を補正する補正角度を算出して特定する（Ｓ７１０）。

具体的には、例えば、図６に示すように、無人航空機１０３は、Ｓ７０７で受信した送信機１０２及び情報処理装置１０１の向き情報が、例えば１０°であり、Ｓ７０９で取得した飛行中の無人航空機１０３の向き情報が、例えば３０°である場合、その差（Δ２０°）を補正角度として算出して特定する。

そして、無人航空機１０３は、Ｓ７０７で受信した操作指示内容に示される飛行方向を、Ｓ７１０で特定された補正角度だけ補正して、当該飛行方向を補正する（Ｓ７１１）。

Ｓ７１１は、本発明の補正手段の適用例であり、取得手段により取得された操作部向き情報と無人航空機向き情報とに従って、取得手段により取得された飛行方向を補正する。

具体的には、例えば、図６に示すように、無人航空機１０３は、Ｓ７０７で受信した操作指示内容に示される飛行方向が、例えば右方向（９０°）であれば、Ｓ７０９で取得した飛行中の無人航空機１０３の向き情報（例えば３０°）に、９０°を加算した値を操作指示部３１５により指示された飛行方向（例えば、方位角でいえば１２０°）として特定する。

無人航空機１０３は、ここで特定された飛行方向（例えば、１２０°）から、当該補正角度（Δ２０°）だけ補正して（例えば、当該飛行方向から補正角度だけ減算して）、操作指示部３１５により指示された飛行方向を補正する（例えば、方位角でいえば１００°を飛行方向に補正する）。

そして、無人航空機１０３は、Ｓ７１１で補正（決定）された飛行方向に飛行するようにプロペラ２１３を制御して、飛行させる（Ｓ７１２）。

このように、補正手段は、取得手段により取得された操作部向き情報に示される操作部の方位角と、無人航空機向き情報に示される無人航空機の方位角との差（補正角度（Δ２０°））に基づき、取得手段により取得された飛行方向を補正する。

そのため、例えば、図６の例で示したように、飛行中の無人航空機１０３の前方（正面方向）の方位角が３０°である場合に、ユーザが、操作指示部３１５（ｂ）のスティックを右方向に傾けたら、ドローンの右方向（方位角で１２０°）に飛行させるのではなく、１２０°を２０°だけ減算した１００°の方位角（情報処理装置１０１、及び送信機１０２（ユーザ）から見て右方向）に飛行させるようにすることができ、ユーザは、直感的な操作で無人航空機１０３を簡易に操作することができる（操作性を向上させることができる）。

上述のＳ７０９〜Ｓ７１２は、本発明の制御手段の適用例であり、切替手段により、第１の動作モードによる動作に切り替えられた場合には、補正手段により補正される飛行方向に無人航空機を飛行させるように無人航空機を制御する。

また、無人航空機１０３は、Ｓ７１３において、Ｓ７０７で取得した操作指示内容が、無人航空機１０３の正面方向、右方向、後方、左方向の何れかであるかを特定する。

無人航空機１０３には、無人航空機１０３の正面方向を０°、右方向を９０°、後方を１８０°、左方向を２７０°として設定されている。

そのため、無人航空機１０３は、当該操作指示内容（正面方向、右方向、後方、左方向のいずれか）に対応する、無人航空機１０３の正面方向を０°とする飛行方向の角度（正面方向０°、右方向９０°、後方１８０°、左方向２７０°のいずれか）を特定する。

そして、ここで特定された無人航空機１０３の角度の方向を飛行方向として決定して、当該決定された飛行方向に飛行するようにプロペラ２１３を制御して、飛行させる（Ｓ７１３）。

Ｓ７１３は、本発明の制御手段の適用例であり、切替手段により、第２の動作モードによる動作に切り替えられた場合には、補正手段による補正を行わずに、操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に無人航空機を飛行させるように無人航空機を制御する。

無人航空機１０３は、Ｓ７１２、又はＳ７１３の処理を実行すると、処理をＳ７１４に移行する。

無人航空機１０３は、Ｓ７１４において、ユーザからの終了指示を受け付けた場合には（ＹＳ）、処理を終了し、終了指示を受け付けていないと判定された場合には（ＮＯ）、処理をＳ７０７に戻す。

図７に示すＳ７１０、Ｓ７１１の処理を無人航空機１０３で実行するように説明したが、送信機１０２が、Ｓ７１０、Ｓ７１１の処理を実行することもできる。すなわち、送信機１０２が、無人航空機１０３から無人航空機１０３の前方の向き情報を取得して、その向き情報と、送信機１０２の向き情報とに従って、補正角度を算出して補正し（Ｓ７１０）、操作指示された飛行方向を補正する（Ｓ７１１）こともできる。

そして、送信機１０２が、補正された飛行方向を、無人航空機１０３に送信して、当該飛行方向に無人航空機１０３を飛行させることもできる。

以上、本発明によると、無人飛行機が、ユーザが意図しない方向に飛行してしまうことを低減可能にし、無人飛行機の飛行方向を操作する操作性を向上させる仕組みを提供することができる。

本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラム若しくは記憶媒体等としての実施形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよいし、また、１つの機器からなる装置に適用してもよい。

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム或いは装置に直接、或いは遠隔から供給するものを含む。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合も本発明に含まれる。

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であってもよい。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷなどがある。また、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などもある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続する。そして、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、若しくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせる。そして、ダウンロードした鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される。その他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

なお、前述した実施形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。即ち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１０１ 情報処理装置
１０２ 送信機
１０３ 無人航空機（ドローン、無人飛行機、無人飛行体とも言う）
１０４ ネットワーク

Claims (6)

1. 操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に基づき無人航空機を飛行させるシステムであって、
   前記操作部により操作指示された飛行方向と、前記操作部の向きを示す操作部向き情報と、前記無人航空機の向きを示す無人航空機向き情報とを取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された前記操作部向き情報と前記無人航空機向き情報とに従って、前記取得手段により取得された飛行方向を補正する補正手段と、
   を備えることを特徴とするシステム。
2. 前記操作部向き情報は、前記操作部が備える電子コンパスから取得した、前記操作部の方位角の情報であり、
   前記無人航空機向き情報は、前記無人航空機が備える電子コンパスから取得した、前記無人航空機の方位角の情報であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記補正手段は、前記取得手段により取得された前記操作部向き情報に示される前記操作部の方位角と、前記無人航空機向き情報に示される前記無人航空機の方位角との差に基づき、前記取得手段により取得された飛行方向を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
4. 前記補正手段により補正される飛行方向に前記無人航空機を飛行させる第１の動作モードで動作するか、前記補正手段による補正を行わずに、前記操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に無人航空機を飛行させる第２の動作モードで動作するかを切り替える切替手段と、
   前記切替手段により、前記第１の動作モードによる動作に切り替えられた場合には、前記補正手段により補正される飛行方向に前記無人航空機を飛行させるように制御し、また、前記第２の動作モードによる動作に切り替えられた場合には、前記補正手段による補正を行わずに、前記操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に無人航空機を飛行させるように制御する制御手段と、
   を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のシステム。
5. 操作部を介してユーザにより操作指示された飛行方向に基づき無人航空機を飛行させるシステムにおける制御方法であって、
   取得手段が、前記操作部により操作指示された飛行方向と、前記操作部の向きを示す操作部向き情報と、前記無人航空機の向きを示す無人航空機向き情報とを取得する取得工程と、
   補正手段が、前記取得工程により取得された前記操作部向き情報と前記無人航空機向き情報とに従って、前記取得工程により取得された飛行方向を補正する補正工程と、
   を備えることを特徴とする制御方法。
6. 請求項５に記載の制御方法を実行するためのプログラム。
   
   

Images