JP6488521B2 - 制御装置、支持システム、撮像システム、移動体、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、支持システム、撮像システム、移動体、制御方法、及びプログラムに関する。

特許文献１には、交換レンズを逆付けした場合に、逆付けしたレンズ用の制御情報を用いてレンズを制御することが記載されている。
特許文献１ 特開２０１６−２０６５６８号公報

支持機構に回転可能に支持されている撮像装置のレンズを交換する場合に、支持機構が撮像装置の姿勢を維持しようとすることで、レンズの交換が容易に行えない場合がある。

本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置を回転可能に支持し、撮像装置に加えられる外力に対して撮像装置の姿勢を維持する保持力を発生させる支持機構を制御する。制御装置は、撮像装置に装着されたレンズ部を撮像装置から取り外すためのボタンが押下された場合、支持機構が発生させることができる保持力を低下させる制御部を備えてよい。

支持機構は、撮像装置を回転させる駆動部を有してよい。制御部は、駆動部に印加させることができる電圧を低下させることで、支持機構が発生させることができる保持力を低下させてよい。

制御部は、支持機構が発生させることができる保持力を低下させた後、撮像装置へのレンズ部の装着が完了したことを検知すると、支持機構が発生させることができる保持力の低下を停止してよい。

制御部は、ボタンが押下されておらず、撮像装置とレンズ部とが電気接点を介して電気的に接続されていることを検知することにより、レンズ部の装着が完了したことを検知してよい。

本発明の一態様に係る制御装置は、撮像装置を回転可能に支持し、撮像装置に加えられる外力に対して撮像装置の姿勢を維持する保持力を発生させる支持機構を制御する。制御装置は、予め定められた条件を満たす保持力を支持機構が発生させた場合に、支持機構が発生させることができる保持力を低下させる制御部を備えてよい。

支持機構は、撮像装置を回転させる駆動部を有してよい。制御部は、駆動部に印加させることができる電圧を低下させることで、支持機構が発生させることができる保持力を低下させてよい。

制御部は、予め定められた第１期間、予め定められた値より大きい保持力を支持機構が発生させた場合に、支持機構が発生させることができる保持力を低下させてよい。

制御部は、予め定められた第１期間、撮像装置に装着されたレンズ部を撮像装置から取り外そうとする動作を示す予め定められたパターンの保持力を支持機構が発生させた場合、支持機構が発生させることができる保持力を低下させてよい。

制御部は、支持機構が発生させることができる保持力を低下させた後、予め定められた第２期間が経過するまでの間に、撮像装置に装着されたレンズ部を撮像装置から取り外すためのボタンが押下されない場合、支持機構が発生させることができる保持力の低下を停止してよい。制御部は、支持機構が発生させることができる保持力を低下させた後、予め定められた第２期間が経過するまでの間に、撮像装置に装着されたレンズ部を撮像装置から取り外すためのボタンが押下された場合、支持機構が発生させることができる保持力の低下を継続してよい。

制御部は、支持機構が発生させることができる保持力を低下させた後、撮像装置へのレンズ部の装着が完了したことを検知すると、支持機構が発生させることができる保持力の低下を停止してよい。

制御部は、レンズ部を撮像装置から取り外すためのボタンが押下されておらず、撮像装置とレンズ部とが電気接点を介して電気的に接続されていることを検知することにより、レンズ部の装着が完了したことを検知してよい。

支持機構及び撮像装置は、無人航空機に搭載され、制御部は、無人航空機が飛行中の場合、予め定められた条件を満たす保持力を支持機構が発生させても、支持機構が発生させることができる保持力の低下を行わなくてよい。

本発明の一態様に係る支持システムは、上記制御装置と、支持機構とを備える。

本発明の一態様に係る撮像システムは、上記支持システムと、撮像装置とを備える。

本発明の一態様に係る移動体は、上記撮像システムを備えて移動する。

本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置を回転可能に支持し、撮像装置に加えられる外力に対して撮像装置の姿勢を維持する保持力を発生させる支持機構を制御する制御方法である。制御方法は、撮像装置に装着されたレンズ部を撮像装置から取り外すためのボタンが押下された場合、支持機構が発生させることができる保持力を低下させる段階を備えてよい。

本発明の一態様に係る制御方法は、撮像装置を回転可能に支持し、撮像装置に加えられる外力に対して撮像装置の姿勢を維持する保持力を発生させる支持機構を制御する制御方法である。制御方法は、予め定められた条件を満たす保持力を支持機構が発生させた場合に、支持機構が発生させることができる保持力を低下させる段階を備えてよい。

本発明の一態様に係るプログラムは、撮像装置を回転可能に支持し、撮像装置に加えられる外力に対して撮像装置の姿勢を維持する保持力を発生させる支持機構をコンピュータに制御させるためのプログラムである。プログラムは、撮像装置に装着されたレンズ部を撮像装置から取り外すためのボタンが押下された場合、支持機構が発生させることができる保持力を低下させる段階をコンピュータに実行させてよい。

本発明の一態様に係るプログラムは、撮像装置を回転可能に支持し、撮像装置に加えられる外力に対して撮像装置の姿勢を維持する保持力を発生させる支持機構をコンピュータに制御させるためのプログラムである。プログラムは、予め定められた条件を満たす保持力を支持機構が発生させた場合に、支持機構が発生させることができる保持力を低下させる段階をコンピュータに実行させてよい。

本発明の一態様によれば、撮像装置のレンズ部を交換する場合に、支持機構が撮像装置の姿勢を維持しようとすることで、レンズ部の交換がしづらくなることを防止できる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

無人航空機及び遠隔操作装置の外観の一例を示す図である。 無人航空機の機能ブロックの一例を示す図である。 ロックピン及び電気接点について説明するための図である。 ロックピン及び電気接点について説明するための図である。 ロックピン及び電気接点について説明するための図である。 ロックピン及び電気接点について説明するための図である。 ロック解除ボタンが押下されたことに対応して、電源電圧を低下させる場合のタイミングチャートの一例を示す図である。 制御電圧の変化に応じて電源電圧を低下させる場合のタイミングチャートの一例を示す図である。 制御電圧の変化に応じて電源電圧を低下させる場合のタイミングチャートの一例を示す図である。 ロック解除ボタンが押下されたことに対応して電源電圧を低下させる場合の手順の一例を示すフローチャートである。 制御電圧の変化に応じて電源電圧を低下させる場合の手順の一例を示すフローチャートである。 ハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。以下の実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、図面、及び要約書には、著作権による保護の対象となる事項が含まれる。著作権者は、これらの書類の何人による複製に対しても、特許庁のファイルまたはレコードに表示される通りであれば異議を唱えない。ただし、それ以外の場合、一切の著作権を留保する。

本発明の様々な実施形態は、フローチャート及びブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、（１）操作が実行されるプロセスの段階または（２）操作を実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、プログラマブル回路、及び／またはプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／またはアナログハードウェア回路を含んでよい。集積回路（ＩＣ）及び／またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。再構成可能なハードウェア回路は、論理ＡＮＤ、論理ＯＲ、論理ＸＯＲ、論理ＮＡＮＤ、論理ＮＯＲ、及び他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のようなメモリ要素等を含んでよい。

コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよい。その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ-ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（ＲＴＭ）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。

コンピュータ可読命令は、１または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードの何れかを含んでよい。ソースコードまたはオブジェクトコードは、従来の手続型プログラミング言語を含む。従来の手続型プログラミング言語は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語でよい。コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して提供されてよい。プロセッサまたはプログラマブル回路は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。

図１は、無人航空機（ＵＡＶ）１０及び遠隔操作装置３００の外観の一例を示す。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ本体２０、ジンバル５０、複数の撮像装置６０、及び撮像装置１００を備える。ＵＡＶ１０は、推進部により推進される移動体の一例である。移動体とは、ＵＡＶの他、空中を移動する他の航空機などの飛行体、地上を移動する車両、水上を移動する船舶等を含む概念である。

ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼を備える。複数の回転翼は、推進部の一例である。ＵＡＶ本体２０は、複数の回転翼の回転を制御することでＵＡＶ１０を飛行させる。ＵＡＶ本体２０は、例えば、４つの回転翼を用いてＵＡＶ１０を飛行させる。回転翼の数は、４つには限定されない。また、ＵＡＶ１０は、回転翼を有さない固定翼機でもよい。

撮像装置１００は、所望の撮像範囲に含まれる被写体を撮像する撮像用のカメラである。ジンバル５０は、撮像装置１００を回転可能に支持する。ジンバル５０は、支持機構の一例である。例えば、ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いてピッチ軸で回転可能に支持する。ジンバル５０は、撮像装置１００を、アクチュエータを用いて更にロール軸及びヨー軸のそれぞれを中心に回転可能に支持する。ジンバル５０は、ヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の少なくとも１つを中心に撮像装置１００を回転させることで、撮像装置１００の姿勢を変更してよい。

複数の撮像装置６０は、ＵＡＶ１０の飛行を制御するためにＵＡＶ１０の周囲を撮像するセンシング用のカメラである。２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の機首である正面に設けられてよい。更に他の２つの撮像装置６０が、ＵＡＶ１０の底面に設けられてよい。正面側の２つの撮像装置６０はペアとなり、いわゆるステレオカメラとして機能してよい。底面側の２つの撮像装置６０もペアとなり、ステレオカメラとして機能してよい。複数の撮像装置６０により撮像された画像に基づいて、ＵＡＶ１０の周囲の３次元空間データが生成されてよい。ＵＡＶ１０が備える撮像装置６０の数は４つには限定されない。ＵＡＶ１０は、少なくとも１つの撮像装置６０を備えていればよい。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ１０の機首、機尾、側面、底面、及び天井面のそれぞれに少なくとも１つの撮像装置６０を備えてもよい。撮像装置６０で設定できる画角は、撮像装置１００で設定できる画角より広くてよい。撮像装置６０は、単焦点レンズまたは魚眼レンズを有してもよい。

遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と通信して、ＵＡＶ１０を遠隔操作する。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０と無線で通信してよい。遠隔操作装置３００は、ＵＡＶ１０に上昇、下降、加速、減速、前進、後進、回転などのＵＡＶ１０の移動に関する各種命令を示す指示情報を送信する。指示情報は、例えば、ＵＡＶ１０の高度を上昇させる指示情報を含む。指示情報は、ＵＡＶ１０が位置すべき高度を示してよい。ＵＡＶ１０は、遠隔操作装置３００から受信した指示情報により示される高度に位置するように移動する。指示情報は、ＵＡＶ１０を上昇させる上昇命令を含んでよい。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けている間、上昇する。ＵＡＶ１０は、上昇命令を受け付けても、ＵＡＶ１０の高度が上限高度に達している場合には、上昇を制限してよい。

図２は、ＵＡＶ１０の機能ブロックの一例を示す。ＵＡＶ１０は、ＵＡＶ制御部３０、メモリ３２、通信インタフェース３４、推進部４０、ＧＰＳ受信機４１、慣性計測装置４２、磁気コンパス４３、気圧高度計４４、ジンバル５０、撮像装置６０及び撮像装置１００を備える。

通信インタフェース３４は、遠隔操作装置３００などの他の装置と通信する。通信インタフェース３４は、遠隔操作装置３００からＵＡＶ制御部３０に対する各種の命令を含む指示情報を受信してよい。メモリ３２は、ＵＡＶ制御部３０が、推進部４０、ＧＰＳ受信機４１、慣性計測装置（ＩＭＵ）４２、磁気コンパス４３、気圧高度計４４、ジンバル５０、撮像装置６０、及び撮像装置１００を制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ３２は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリ等のフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ３２は、ＵＡＶ本体２０の内部に設けられてよい。ＵＡＶ本体２０から取り外し可能に設けられてよい。

ＵＡＶ制御部３０は、メモリ３２に格納されたプログラムに従ってＵＡＶ１０の飛行及び撮像を制御する。ＵＡＶ制御部３０は、ＣＰＵまたはＭＰＵ等のマイクロプロセッサ、ＭＣＵ等のマイクロコントローラ等により構成されてよい。ＵＡＶ制御部３０は、通信インタフェース３４を介して遠隔操作装置３００から受信した命令に従って、ＵＡＶ１０の飛行及び撮像を制御する。推進部４０は、ＵＡＶ１０を推進させる。推進部４０は、複数の回転翼と、複数の回転翼を回転させる複数の駆動モータとを有する。推進部４０は、ＵＡＶ制御部３０からの命令に従って複数の駆動モータを介して複数の回転翼を回転させて、ＵＡＶ１０を飛行させる。

ＧＰＳ受信機４１は、複数のＧＰＳ衛星から発信された時刻を示す複数の信号を受信する。ＧＰＳ受信機４１は、受信された複数の信号に基づいてＧＰＳ受信機４１の位置、つまりＵＡＶ１０の位置を算出する。ＩＭＵ４２は、ＵＡＶ１０の姿勢を検出する。ＩＭＵ４２は、ＵＡＶ１０の姿勢として、ＵＡＶ１０の前後、左右、及び上下の３軸方向の加速度と、ピッチ、ロール、及びヨーの３軸方向の角速度とを検出する。磁気コンパス４３は、ＵＡＶ１０の機首の方位を検出する。気圧高度計４４は、ＵＡＶ１０が飛行する高度を検出する。気圧高度計４４は、ＵＡＶ１０の周囲の気圧を検出し、検出された気圧を高度に換算して、高度を検出する。

ジンバル５０は、撮像装置１００に加えられる外力に対して撮像装置１００の姿勢を維持する保持力を発生させる。ジンバル５０は、ジンバル制御部５０１、ヨー軸ドライバ５０２、ピッチ軸ドライバ５１２、ロール軸ドライバ５２２、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、ロール軸駆動部５２４、ヨー軸回転機構５０６、ピッチ軸回転機構５１６、及びロール軸回転機構５２６を有する。ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４がヨー軸回転機構５０６、ピッチ軸回転機構５１６、及びロール軸回転機構５２６を駆動することで、ジンバル５０は、撮像装置１００に加えられる外力に対して撮像装置１００の姿勢を維持する保持力を発生させる。ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４は、電動機でよい。

ヨー軸回転機構５０６は、ヨー軸を中心に撮像装置１００を回転させる。ピッチ軸回転機構５１６は、ピッチ軸を中心に撮像装置１００を回転させる。ロール軸回転機構５２６は、ロール軸を中心に撮像装置１００を回転させる。ジンバル制御部５０１は、ＵＡＶ制御部３０からのジンバル５０の動作命令に応じて、ヨー軸ドライバ５０２、ピッチ軸ドライバ５１２、及びロール軸ドライバ５２２に対して、それぞれの回転角度を示す動作命令を出力する。ヨー軸ドライバ５０２、ピッチ軸ドライバ５１２、及びロール軸ドライバ５２２は、回転角度を示す動作命令に従って、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４を駆動させる。ヨー軸回転機構５０６、ピッチ軸回転機構５１６、及びロール軸回転機構５２６は、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４により駆動されて回転し、撮像装置１００の姿勢を変更する。

撮像装置１００は、撮像部１０２及びレンズ部２００を備える。撮像部１０２は、イメージセンサ１２０、撮像制御部１１０、及びメモリ１３０を有する。イメージセンサ１２０は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳにより構成されてよい。イメージセンサ１２０は、複数のレンズ２１０を介して結像された光学像の画像データを撮像制御部１１０に出力する。撮像制御部１１０は、ＣＰＵまたはＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。撮像制御部１１０は、ＵＡＶ制御部３０からの撮像装置１００の動作命令に応じて、撮像装置１００を制御してよい。メモリ１３０は、コンピュータ可読可能な記録媒体でよく、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びＵＳＢメモリなどのフラッシュメモリの少なくとも１つを含んでよい。メモリ１３０は、撮像制御部１１０がイメージセンサ１２０などを制御するのに必要なプログラム等を格納する。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体の内部に設けられてよい。メモリ１３０は、撮像装置１００の筐体から取り外し可能に設けられてよい。

レンズ部２００は、複数のレンズ２１０、レンズ駆動部２１２、レンズ制御部２２０、及びメモリ２２２を有する。複数のレンズ２１０は、ズームレンズ、バリフォーカルレンズ、及びフォーカスレンズとして機能してよい。複数のレンズ２１０の少なくとも一部または全部は、光軸に沿って移動可能に配置される。レンズ部２００は、撮像部１０２に対して着脱可能に設けられる交換レンズでよい。レンズ制御部２２０は、撮像部１０２からのレンズ制御命令に従って、レンズ駆動部２１２を駆動して、１または複数のレンズ２１０を光軸方向に沿って移動させる。レンズ制御命令は、例えば、ズーム制御命令、及びフォーカス制御命令である。

撮像部１０２は、電気接点１４１を有し、レンズ部２００は、電気接点１４２を有する。撮像部１０２及びレンズ部２００は、電気接点１４１及び電気接点１４２を介して電気的に接続される。撮像部１０２は、ロックピン１５０及びロック解除ボタン１５２を有する。レンズ部２００は、ロックピン１５０が挿入される挿入孔２０１を有する。ロックピン１５０が挿入孔２０１に挿入されることで、撮像部１０２とレンズ部２００とが機械的に固定される。ロック解除ボタン１５２が押下されることで、ロックピン１５０が挿入孔２０１から抜出され、撮像部１０２とレンズ部２００との機械的な固定が解除される。

図３Ａは、撮像部１０２からレンズ部２００が取り外された状態を示す。この状態で、レンズ部２００が、撮像部１０２のマウント面１４４に対向して配置され、レンズ部２００が撮像部１０２のマウント面１４４に押し付けられて回転すると、図３Ｂに示すように、ロックピン１５０が押下されることで、ロックピン１５０がオンする。撮像部１０２は、ロックピン１５０が押下されることで、オンするスイッチを有してよい。このスイッチのオンオフを検知することで、撮像部１０２は、ロックピン１５０がオンしているか否かを判断してよい。レンズ部２００が撮像部１０２に対して予め定められた位置まで回転すると、図３Ｃに示すように、ロックピン１５０がレンズ部２００に設けられた挿入孔２０１に嵌り、かつ撮像部１０２の電気接点１４１とレンズ部２００の電気接点１４２とが電気的に接続される。ロックピン１５０が挿入孔２０１に嵌ると、レンズ部２００は撮像部１０２に対して回転せず、撮像部１０２とレンズ部２００とが機械的に固定される。レンズ部２００が撮像部１０２から取り外される場合には、図３Ｄに示すように、撮像部１０２に設けられたロック解除ボタン１５２が押下される。これにより、ロックピン１５０が挿入孔２０１から抜出される。ロックピン１５０が挿入孔２０１から抜出されると、撮像部１０２とレンズ部２００との機械的な固定が解除され、レンズ部２００が撮像部１０２に対して回転可能になる。レンズ部２００を撮像部１０２に対して予め定められた位置まで回転させると、レンズ部２００は撮像部１０２から取り外し可能になる。

上記のようなジンバル５０に回転可能に支持される撮像装置１００に、交換レンズとしてレンズ部２００が着脱可能に装着される場合がある。ここで、ジンバル５０は、撮像装置１００を予め定められた姿勢を維持するように動作する。ジンバル５０は、撮像装置１００に加えられる外力に対して撮像装置１００の姿勢を維持する保持力を発生させる。ジンバル５０は、撮像装置１００に加えられる外力に対して撮像装置１００の姿勢を維持する方向の保持力を発生させてよい。ユーザがレンズを交換しやすいように撮像装置１００の姿勢を変えようとしても、ジンバル５０は、撮像装置１００の姿勢を維持する保持力を発生させる。したがって、ユーザは、レンズを交換しやすいように撮像装置１００の姿勢を変えることを容易にできない。

そこで、本実施形態に係るジンバル５０は、ユーザがレンズの交換を行おうとしている場合には、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させる。これにより、ユーザは、レンズを交換しやすいように撮像装置１００の姿勢を容易に変えることができる。

より具体的には、ジンバル制御部５０１は、撮像装置１００に装着されたレンズ部２００を撮像装置１００から取り外すためのボタンが押下された場合、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させる。ジンバル制御部５０１は、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に印加させることができる電圧を低下させることで、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてよい。ジンバル制御部５０１は、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に印加させることができる最大の保持力を低下させてよい。ジンバル制御部５０１は、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に電力を供給する電源の電源電圧を初期設定の電源電圧より低下させることで、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてよい。電源電圧を低下させることで、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に印加できる制御電圧も低下する。よって、ジンバル５０が発生させることができる保持力も低下する。

ジンバル制御部５０１は、電源電圧を変化させずに、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に印加できる最大の制御電圧を低下させることで、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてよい。ジンバル制御部５０１は、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に入力できる最大の電流を低下させることで、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてよい。

ジンバル制御部５０１は、予め定められた条件を満たす保持力をジンバル５０が発生させた場合に、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてもよい。ジンバル制御部５０１は、ジンバル制御部５０１は、予め定められた第１期間、予め定められた値より大きい保持力をジンバル５０が発生させた場合に、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてよい。ジンバル制御部５０１は、予め定められた第１期間、撮像装置１００に装着されたレンズ部２００を撮像装置１００から取り外そうとする動作を示す予め定められたパターンの保持力をジンバル５０が発生させた場合、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてよい。ジンバル制御部５０１は、予め定められた第１期間、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に印加させる制御電圧が、継続的に予め定められた閾電圧より大きい場合、予め定められたパターンの保持力をジンバル５０が発生させていると判断して、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてよい。ジンバル制御部５０１は、予め定められた第１期間、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４の少なくとも１つに印加させる制御電圧が、継続的に予め定められた閾電圧より大きい場合、予め定められたパターンの保持力をジンバル５０が発生させていると判断して、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてよい。ジンバル制御部５０１は、レンズ部２００を撮像装置１００から取り外そうとする動作を示す予め定められたパターンの制御電圧がヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４の少なくとも１つに印加されている場合に、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させてよい。予め定められたパターンの制御電圧は、レンズ部２００の交換をユーザに実際に実施させ、そのときにヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に印加される制御電圧を測定し、その測定結果に基づいて定められてよい。

ここで、予め定められた第１期間、予め定められた値より大きい保持力をジンバル５０が発生させていたとしても、ユーザがレンズ部２００を撮像装置１００から取り外す動作を行っていない可能性もある。そこで、ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させた後、予め定められた第２期間が経過するまでの間にロック解除ボタン１５２が押下されない場合、ジンバル５０が発生させることができる保持力の低下を停止してよい。一方、ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させた後、第２期間が経過するまでの間に、ロック解除ボタン１５２が押下された場合、ジンバル５０が発生させることができる保持力の低下を継続してよい。

また、撮像装置１００及びジンバル５０がＵＡＶ１０に搭載されている場合、ＵＡＶ１０が飛行中に、予め定められた第１期間、予め定められた値より大きい保持力をジンバル５０が発生させる可能性がある。しかし、ＵＡＶ１０が飛行中であれば、ユーザがレンズ部２００を撮像装置１００から取り外す動作を行っていないことは明らかである。そこで、ジンバル制御部５０１は、ＵＡＶ１０が飛行中の場合、予め定められた条件を満たす保持力をジンバル５０が発生させても、ジンバル５０が発生させることができる保持力の低下を行わなくてよい。ジンバル制御部５０１は、推進部が駆動中、すなわちＵＡＶ１０の回転翼が回転中の場合、予め定められた条件を満たす保持力をジンバル５０が発生させても、ジンバル５０が発生させることができる保持力の低下を行わなくてよい。

ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させた後、撮像装置１００へのレンズ部２００の装着が完了したことを検知すると、ジンバル５０が発生させることができる保持力の低下を停止してよい。ジンバル制御部５０１は、ロック解除ボタン１５２が押下されておらず、かつ撮像装置１００とレンズ部２００とが電気接点１４１及び１４２を介して電気的に接続されていることを検知することにより、レンズ部２００の装着が完了したことを検知する。

ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させた後、撮像装置１００へのレンズ部２００の装着が完了したことを検知すると、低下された電源電圧を初期設定の電源電圧に戻してよい。ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０が発生させることができる保持力を低下させた後、撮像装置１００へのレンズ部２００の装着が完了したことを検知すると、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に対する制御電圧の制限を解除して、電源電圧に対応する電圧までヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に印加できるように設定を変更してよい。

図４は、ロック解除ボタン１５２が押下されたことに対応して、電源電圧を低下させる場合のタイミングチャートを示す。まず、ロック解除ボタン１５２が押下され（ｔ１）、レンズ部２００が撮像装置１００に対して回転し始めると、撮像部１０２の電気接点１４１とレンズ部２００の電気接点１４２との電気的な接続がオフされる（ｔ２）。ジンバル制御部５０１は、ロック解除ボタン１５２が押下され、ロック解除ボタン１５２がオンしたことを検知すると、ジンバル５０の電源電圧を低下させる（ｔ３）。これにより、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に印加させる制御電圧を制限される。よって、ジンバル５０に固定されている撮像装置１００の姿勢をユーザは容易に変更でき、レンズ部２００の交換を容易にできる。レンズ部２００が撮像装置１００から取り外されると、ロック解除ボタン１５２は一旦オフになる（ｔ４）。一方、撮像部１０２の電気接点１４１とレンズ部２００の電気接点１４２との電気的な接続はオフのままである。その後、ユーザが、新たなレンズ部２００を撮像装置１００に装着しようと、撮像部１０２のマウント面１４４にレンズ部２００を押し付けると、再びロック解除ボタン１５２が押下され、ロック解除ボタン１５２がオンされる（ｔ５）。そして、レンズ部２００が撮像装置１００に対して回転して、予め定められた位置に到達すると、ロック解除ボタン１５２がオフされ、撮像部１０２の電気接点１４１とレンズ部２００の電気接点１４２との電気的な接続がオンされる（ｔ６）。これにより、レンズ部２００の撮像装置１００への装着が完了する。ジンバル制御部５０１は、レンズ部２００の撮像装置１００への装着が完了したことを検知すると、ジンバル５０の電源電圧を初期設定の電源電圧に戻す（ｔ７）。

図５及び図６は、制御電圧の変化に応じて電源電圧を低下させる場合のタイミングチャートの一例を示す。ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４の少なくとも１つへの制御電圧が予め定められた第１期間Ｔ１、継続的に予め定められた閾電圧以上である場合、ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０の電源電圧を低下させる（ｔ１）。これにより、ヨー軸駆動部５０４、ピッチ軸駆動部５１４、及びロール軸駆動部５２４に印加される制御電圧が制限される。よって、ジンバル５０に固定されている撮像装置１００の姿勢をユーザは容易に変更でき、レンズ部２００の交換を容易にできる。

ジンバル制御部５０１は、図５に示すように、ジンバル５０の電源電圧を低下させた後、予め定められた第２期間Ｔ２中に、ロック解除ボタン１５２が押下され、ロック解除ボタン１５２がオンされた場合（ｔ２）、ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０の電源電圧の低下を継続する。ロック解除ボタン１５２が押下された後、レンズ部２００が撮像装置１００に対して回転すると、撮像部１０２の電気接点１４１とレンズ部２００の電気接点１４２との電気的な接続がオフされる（ｔ３）。レンズ部２００が撮像装置１００から取り外されると、ロック解除ボタン１５２は一旦オフになる（ｔ４）。一方、撮像部１０２の電気接点１４１とレンズ部２００の電気接点１４２との電気的な接続はオフのままである。その後、ユーザが、新たなレンズ部２００を撮像装置１００に装着しようと、撮像部１０２のマウント面１４４にレンズ部２００を押し付けると、再びロック解除ボタン１５２が押下され、ロック解除ボタン１５２がオンされる（ｔ５）。そして、レンズ部２００が撮像装置１００に対して回転して、予め定められた位置に到達すると、ロック解除ボタン１５２がオフされ、撮像部１０２の電気接点１４１とレンズ部２００の電気接点１４２との電気的な接続がオンされる（ｔ６）。これにより、レンズ部２００の撮像装置１００への装着が完了する。ジンバル制御部５０１は、レンズ部２００の撮像装置１００への装着が完了したことを検知すると、ジンバル５０の電源電圧を初期設定の電源電圧に戻す（ｔ７）。

一方、ジンバル制御部５０１が、ジンバル５０の電源電圧を低下させた後、図６に示すように、予め定められた第２期間Ｔ２中に、ロック解除ボタン１５２が押下されなかった場合、ジンバル制御部５０１は、レンズ部２００の交換は行われないと判断して、ジンバル５０の電源電圧を初期設定の電源電圧に戻す（ｔ１０）。例えば、時間ｔ１０は時間ｔ７よりも後の時間である。これにより、レンズ部２００の交換は行われない場合に、ジンバル５０が発生させることができる保持力の低下が継続することを防止できる。

図７は、ロック解除ボタン１５２が押下されたことに対応してジンバル５０の電源電圧を低下させる場合の手順の一例を示すフローチャートである。ジンバル制御部５０１は、ロック解除ボタン１５２がオンしたことを、撮像制御部１１０及びＵＡＶ制御部３０を介して検知する（Ｓ１００）と、ジンバル５０の電源電圧を低下させる（Ｓ１０２）。次いで、ジンバル制御部５０１は、ロック解除ボタン１５２がオフ、かつ撮像部１０２の電気接点１４１とレンズ部２００の電気接点１４２とが電気的に接続され、オンになったか否かを判定する（Ｓ１０４）。電気接点１４１及び１４２がオンになると、ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０の電源電圧の低下を停止する（Ｓ１０６）。

これにより、ユーザがレンズ部２００の交換を行う際に、ジンバル５０の保持力を低下させることができるので、レンズ部２００の交換がしやすいように撮像装置１００の姿勢を容易に変更できる。

図８は、制御電圧の変化に応じて電源電圧を低下させる場合の手順の一例を示すフローチャートである。ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０の制御電圧が予め定められた条件を満たすことを検知する（Ｓ２００）。ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０の制御電圧が、予め定められた第１期間Ｔ１継続して、予め定められた閾電圧より大きい場合、ジンバル５０の制御電圧が予め定められた条件を満たすことを検知する。次いで、ジンバル制御部５０１は、ＵＡＶ１０が飛行中か否かを判定する（Ｓ２０２）。ＵＡＶ１０が飛行中であれば、レンズ部２００の交換が行われる可能性はないと判断して、処理を終了する。

一方、ＵＡＶ１０が飛行中でなければ、ジンバル制御部５０１は、レンズ部２００の交換が行われる可能性があると判断して、ジンバル５０の電源電圧を低下させる（Ｓ２０４）。次いで、ジンバル制御部５０１は、予め定められた期間（第２期間Ｔ２）内に、ロック解除ボタン１５２がオンされたか否かを判定する（Ｓ２０６）。ロック解除ボタン１５２が予め定められた期間内にオンされなかった場合、ジンバル制御部５０１は、レンズ部２００の交換が行われる可能性はないと判断して、ジンバル５０の電源電圧の低下を停止する（Ｓ２１０）。

予め定められた期間（第２期間Ｔ２）内に、ロック解除ボタン１５２がオンされると、ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０の電源電圧の低下を継続させる。次いで、ジンバル制御部５０１は、ロック解除ボタン１５２がオフ、かつ電気接点１４１及び１４２がオンになったか否かを判定する（Ｓ２０８）。すなわち、ジンバル制御部５０１は、レンズ部２００の交換が完了したか否かを判定する。レンズ部２００の交換が完了していれば、ジンバル制御部５０１は、ジンバル５０の電源電圧の低下を停止する（Ｓ２１０）。

これにより、ユーザがレンズ部２００の交換を行う際に、ジンバル５０の保持力を低下させることができるので、レンズ部２００の交換がしやすいように撮像装置１００の姿勢を容易に変更できる。また、ＵＡＶ１０が飛行中であれば、ジンバル５０の電源電圧の低下が行われない。さらに、ロック解除ボタン１５２がオンされない場合には、ジンバル５０の電源電圧の低下が停止される。よって、レンズ部２００の交換が行われない場合に、ジンバル５０の電源電圧の低下による不具合を防止できる。

図９は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ１２００の一例を示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーションまたは当該装置の１または複数の「部」として機能させることができる。または、当該プログラムは、コンピュータ１２００に当該オペレーションまたは当該１または複数の「部」を実行させることができる。当該プログラムは、コンピュータ１２００に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。

本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、及びＲＡＭ１２１４を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、入力／出力ユニットを含み、それらは入力／出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０を含む。ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。

通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブが、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納してよい。ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／またはコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。プログラムが、ＣＲ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリまたはＩＣカードのようなコンピュータ可読記録媒体またはネットワークを介して提供される。プログラムは、コンピュータ可読記録媒体の例でもあるＲＡＭ１２１４、またはＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーションまたは処理を実現することによって構成されてよい。

例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、またはＵＳＢメモリのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。

また、ＣＰＵ１２１２は、ＵＳＢメモリ等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。

様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、第１の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。

上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ１２００上またはコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワークまたはインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。

特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０ ＵＡＶ
２０ ＵＡＶ本体
３０ ＵＡＶ制御部
３２ メモリ
３４ 通信インタフェース
４０ 推進部
４１ ＧＰＳ受信機
４２ 慣性計測装置
４３ 磁気コンパス
４４ 気圧高度計
５０ ジンバル
６０ 撮像装置
１００ 撮像装置
１０２ 撮像部
１１０ 撮像制御部
１２０ イメージセンサ
１３０ メモリ
１４１，１４２ 電気接点
１５０ ロックピン
１５２ ロック解除ボタン
２００ レンズ部
２０１ 挿入孔
２１０ レンズ
２１２ レンズ駆動部
２２０ レンズ制御部
２２２ メモリ
３００ 遠隔操作装置
５０１ ジンバル制御部
５０２ ヨー軸ドライバ
５０４ ヨー軸駆動部
５０６ ヨー軸回転機構
５１２ ピッチ軸ドライバ
５１４ ピッチ軸駆動部
５１６ ピッチ軸回転機構
５２２ ロール軸ドライバ
５２４ ロール軸駆動部
５２６ ロール軸回転機構
１２００ コンピュータ
１２１０ ホストコントローラ
１２１２ ＣＰＵ
１２１４ ＲＡＭ
１２２０ 入力／出力コントローラ
１２２２ 通信インタフェース
１２３０ ＲＯＭ

Claims (9)

1. 撮像装置を回転可能に支持し、前記撮像装置に加えられる外力に対して前記撮像装置の姿勢を維持する保持力を発生させる支持機構を制御する制御装置であって、
   前記撮像装置に装着されたレンズ部を前記撮像装置から取り外すためのボタンが押下された場合、前記支持機構が発生させることができる前記保持力を低下させる制御部を備える制御装置。
2. 前記支持機構は、前記撮像装置を回転させる駆動部を有し、
   前記制御部は、前記駆動部に印加させることができる電圧を低下させることで、前記支持機構が発生させることができる前記保持力を低下させる、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記制御部は、前記支持機構が発生させることができる前記保持力を低下させた後、前記撮像装置へのレンズ部の装着が完了したことを検知すると、前記支持機構が発生させることができる前記保持力の低下を停止する、請求項１に記載の制御装置。
4. 前記制御部は、前記ボタンが押下されておらず、前記撮像装置とレンズ部とが電気接点を介して電気的に接続されていることを検知することにより、レンズ部の装着が完了したことを検知する、請求項３に記載の制御装置。
5. 請求項１から４の何れか１つに記載の制御装置と、前記支持機構とを備える支持システム。
6. 請求項５に記載の支持システムと、前記撮像装置とを備える撮像システム。
7. 請求項６に記載の撮像システムを備えて移動する移動体。
8. 撮像装置を回転可能に支持し、前記撮像装置に加えられる外力に対して前記撮像装置の姿勢を維持する保持力を発生させる支持機構を制御する制御方法であって、
   前記撮像装置に装着されたレンズ部を前記撮像装置から取り外すためのボタンが押下された場合、前記支持機構が発生させることができる前記保持力を低下させる段階を備える制御方法。
9. 請求項１から４の何れか１つに記載の制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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