JP6734400B2 - ドローン操縦システム、操縦シグナル送信機セットおよびドローン操縦方法 - Google Patents

Description

本発明は、ドローンを操縦する装置に関する。

遠隔操作で操縦する無人機の中でも、ドローンは、近年、様々なサービスへの利用が試みられている。また、一般家庭用のおもちゃとしても、入手が容易となってきている。ドローンの操縦は、いわゆるプロポーショナル式の操縦機が使用され、操縦機に装着されている２本のスティックを動かすことで、ドローンのモーターを制御し、これによってドローンの動きを制御している（非特許文献１）。しかしながら、ドローンの操縦は、極めて難しく、安全に操縦するには、十分な練習をつまなければならないのが実情である。

また、カメラの操作や、荷物運搬における荷物の上げ下ろし等が可能なドローンも知られており、このようなドローンの操作は、より複雑である。

"Scalable Autonomy Concept for Reconnaissance UAVs on the Basis of an HTN Agent Architecture"， 2016 International Conference on Unmanned Aircraft Systems (ICUAS)， June 7-10， 2016

そこで、本発明は、ドローンを、より簡便に操縦するための新たなシステムの提供を目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係るドローン操縦システムは、
ドローンと、
前記ドローンを操縦する操縦シグナル送信機セットと
を含み、
前記操縦シグナル送信機セットは、前記ドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを制御する第１送信機と、前記ドローンの上下の動きおよび回転の動きを制御する第２送信機とを含み、
前記ドローンは、
前記第１送信機および第２送信機からの操縦シグナルを受信するシグナル受信部を有し、
前記第１送信機は、
基準面との接触部と、操縦者の足裏を固定する固定部とを有する第１補助具と、
前記基準面に対する前記第１補助具の傾きを表す傾き情報を取得する傾き情報取得部と、
取得した前記傾き情報に応じた前記ドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを前記ドローンに指示する情報を含む前記操縦シグナルを前記ドローンに送信するシグナル送信部と
を含み、
前記第２送信機は、
操縦者の頭部に装着するための装着部を有する第２補助具と、
前記第２補助具の回転変位を表す回転情報を取得する回転情報取得部と、
取得した前記回転情報に応じた前記ドローンの上下又は回転の動きを前記ドローンに指示する情報を含む前記操縦シグナルを前記ドローンに送信するシグナル送信部と
を含む。

本発明に係る操縦シグナル送信機セットは、
ドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを制御する第１送信機と、
前記ドローンの上下の動きおよび回転の動きを制御する第２送信機と
を含み、
前記第１送信機は、
基準面との接触部と、操縦者の足裏を固定する固定部とを有する第１補助具と、
前記基準面に対する前記第１補助具の傾きを表す傾き情報を取得する傾き情報取得部と、
取得した前記傾き情報に応じた前記ドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを前記ドローンに指示する情報を含む操縦シグナルを前記ドローンに送信するシグナル送信部と
を含み、
前記第２送信機は、
操縦者の頭部に装着するための装着部を有する第２補助具と、
前記第２補助具の回転変位を表す回転情報を取得する回転情報取得部と、
取得した前記回転情報に応じた前記ドローンの上下又は回転の動きを前記ドローンに指示する情報を含む操縦シグナルを前記ドローンに送信するシグナル送信部と
を含む。

本発明に係るドローン操縦方法は、 操縦者の足に装着される第１補助具に備えられ基準面に対する前記足の傾きを検知する傾き情報取得手段によって前記足の傾きを検知し、
前記足の傾きを表す傾き情報に応じたドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを前記ドローンに指示する情報を含む操縦シグナルを前記ドローンに送信し、
前記操縦者の頭部に装着される第２補助具に備えられ前記頭部の回転変位を検知する回転情報取得手段によって前記頭部の回転変位を検知し、
前記頭部の回転変位を表す回転情報に応じた前記ドローンの上下又は回転の動きを前記ドローンに指示する情報を含む操縦シグナルを前記ドローンに送信する。

本発明によれば、ドローンを、より簡便に操縦するための新たなシステムを提供できる。また、本発明によれば、手による操縦を必須とすることなく、簡便に、ドローンの操縦を実現できる。さらに、本発明によれば、手を使わずにドローンの操縦が可能であるため、ドローンにさらなる機能を追加した場合、その機能の操縦を、フリーになった手を使って行うことができる。

図１は、本発明の第１実施形態におけるドローン操縦システムの一例を示すブロック図である。 図２Ａは、本発明の第１実施形態における操縦者の動作に伴う第１補助具の傾き情報を発生する状態の一例を説明する図である。 図２Ｂは、操縦者の足に装着された第１補助具をその左側から見たときの模式図である。 図２Ｃは、本発明の第１実施形態における操縦者の動作に伴う第２補助具の回転情報を発生する状態の一例を説明する図である。 図３は、本発明の第１実施形態におけるドローン操縦方法の一例を説明するフローチャートである。 図４は、第１実施形態の変形例における操縦シグナル送信機セットの一例を示すブロック図である。

ドローン操縦システムの形態の一つにおいて、例えば、操縦者の動作に伴う第１補助具の傾き情報は、所定位置の前記第１補助具を基準点とする、操縦者が自身の身体によりドローンの動きを再現する動作に伴う前記第１補助具の傾き情報であり、操縦者の動作に伴う第２補助具の回転情報は、所定位置の前記第２補助具を基準点とする、操縦者が自身の身体によりドローンの動きを再現する動作に伴う前記第２補助具の回転情報である。

ドローン操縦システムの形態の一つでは、例えば、第１送信機において、前記第１補助具は、地面との接触部が、球体であり、前記球体に固定部が連結しており、傾き情報取得部は、前記第１補助具における前記球体の動き情報を取得する。

ドローン操縦システムの形態の一つでは、例えば、第１送信機において、操縦者の動作に伴う前記第１補助具の傾き情報が、動きの方向と、動きの程度とを含み、ドローンの動き情報が、前後左右の動きの方向と、動きの程度とを含み、操縦シグナル情報が、指示する前後左右の動きの方向と、指示する動きの程度とを含み、
第２送信機において、操縦者の動作に伴う前記第２補助具の回転情報が、回転方向と、回転の程度とを含み、ドローンの動き情報が、上下の動きの方向および回転の動きの方向と、動きの程度とを含み、操縦シグナル情報が、指示する上下の動きの方向および回転の動きの方向と、指示する動きの程度とを含む。

ドローン操縦システムの形態の一つでは、例えば、ドローンは、さらに、画像情報を取得する画像情報取得部、および、前記取得した画像情報を、第２送信機に送信する画像情報送信部を有し、第２送信機は、さらに、ドローンから送信された画像情報を受信する画像情報受信部、および、前記画像情報を表示する表示部を有する。

ドローン操縦システムの形態の一つにおいては、例えば、ドローンの画像情報取得部はカメラである。

ドローン操縦システムの形態の一つでは、例えば、第２送信機において、表示部がディスプレイである。

ドローン操縦システムの形態の一つでは、例えば、第２送信機は、さらに、前記画像情報受信部が受信した画像情報に基づいて、所定時間後の前記ドローンの位置を予測する位置予測部を有し、前記表示部は、前記画像情報受信部が受信した画像情報と、前記位置予測部により得られた予測位置情報とを表示する。

操縦シグナル送信機セットの形態の一つにおいては、例えば、操縦者の動作に伴う前記第１補助具の傾き情報は、所定位置の前記第１補助具を基準点とする、操縦者が自身の身体によりドローンの動きを再現する動作に伴う前記第１補助具の傾き情報であり、操縦者の動作に伴う前記第２補助具の回転情報は、所定位置の前記第２補助具を基準点とする、操縦者が自身の身体によりドローンの動きを再現する動作に伴う前記第２補助具の回転情報である。

操縦シグナル送信機セットの形態の一つでは、例えば、第１送信機において、前記第１補助具は、地面との接触部が、球体であり、前記球体に固定部が連結しており、前記傾き情報取得部は、前記第１補助具における前記球体の動き情報を取得する。

操縦シグナル送信機セットの形態の一つでは、例えば、第１送信機において、操縦者の動作に伴う前記第１補助具の傾き情報が、動きの方向と、動きの程度とを含み、ドローンの動き情報が、前後左右の動きの方向と、動きの程度とを含み、操縦シグナル情報が、指示する前後左右の動きの方向と、指示する動きの程度とを含み、
前記第２送信機において、操縦者の動作に伴う前記第２補助具の回転情報が、回転方向と、回転の程度とを含み、ドローンの動き情報が、上下の動きの方向および回転の動きの方向と、動きの程度とを含み、操縦シグナル情報が、指示する上下の動きの方向および回転の動きの方向と、指示する動きの程度とを含む。

操縦シグナル送信機セットの形態の一つでは、例えば、第２送信機は、さらに、ドローンから送信される画像情報を受信する画像情報受信部、および、前記画像情報を表示する表示部を有する。

操縦シグナル送信機セットの形態の一つでは、例えば、前記第２送信機において、前記表示部がディスプレイである。

操縦シグナル送信機セットの形態の一つは、例えば、情報取得端末とサーバとを含み、前記端末と前記サーバとは、通信回線網を介して、接続可能であり、前記端末は、傾き情報取得部および回転情報取得部を含み、前記サーバは、記憶部、変換部およびシグナル送信部を含む。

操縦シグナル送信機セットの形態の一つでは、例えば、第２送信機は、さらに、画像情報受信部が受信した画像情報に基づいて、所定時間後のドローンの位置を予測する位置予測部を有し、表示部は、画像情報受信部が受信した画像情報と、位置予測部により得られた予測位置情報とを表示する。

ドローン操縦方法の一つでは、例えば、操縦者の動作に伴う第１補助具の傾き情報は、所定位置の前記第１補助具を基準点とする、操縦者が自身の身体によりドローンの動きを再現する動作に伴う前記第１補助具の傾き情報であり、操縦者の動作に伴う第２補助具の回転情報は、所定位置の前記第２補助具を基準点とする、操縦者が自身の身体によりドローンの動きを再現する動作に伴う前記第２補助具の回転情報である。

ドローン操縦方法の一つでは、例えば、第１送信機において、前記第１補助具は、地面との接触部が、球体であり、前記球体に固定部が連結しており、傾き情報取得部は、前記第１補助具における前記球体の動き情報を取得する。

ドローン操縦方法の一つでは、例えば、第１送信機において、操縦者の動作に伴う前記第１補助具の傾き情報が、動きの方向と、動きの程度とを含み、ドローンの動き情報が、前後左右の動きの方向と、動きの程度とを含み、操縦シグナル情報が、指示する前後左右の動きの方向と、指示する動きの程度とを含み、
前記第２送信機において、操縦者の動作に伴う前記第２補助具の回転情報が、回転方向と、回転の程度とを含み、ドローンの動き情報が、上下の動きの方向および回転の動きの方向と、動きの程度とを含み、操縦シグナル情報が、指示する上下の動きの方向および回転の動きの方向と、指示する動きの程度とを含む。

ドローン操縦方法の一つは、例えば、さらに、ドローンから画像情報を取得する画像情報取得工程、ドローンから取得した画像情報を、第２送信機に送信する画像情報送信工程、ドローンから送信された画像情報を、第２送信機が受信する画像情報受信工程、および、第２送信機が画像情報を表示する表示工程を有する。

ドローン操縦方法の一つでは、例えば、画像情報取得工程において、カメラが画像情報を取得する。

ドローン操縦方法の一つでは、例えば、表示工程において、ディスプレイが前記画像情報を表示する。

ドローン操縦方法の一つは、例えば、さらに、第２送信機により画像情報受信工程で受信した画像情報に基づいて、所定時間後のドローンの位置を予測する位置予測工程を有し、表示工程において、画像情報受信工程で受信した画像情報と、位置予測工程により得られた予測位置情報とが表示される。

以下に、本発明に係る実施形態について、図を用いて説明する。本発明は、下記の実施形態によって限定および制限されない。以下の各図において、同一名称部分には、同一符号を付し、その共通の構成部分の説明は省略する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態は、本発明に係るドローン操縦システム、操縦シグナル送信機セットおよびドローン操縦方法に関する。

図１に、第１実施形態におけるドローン操縦システムの構成を簡略化したブロック図を示す。図１に示すように、第１実施形態のドローン操縦システム１は、操縦シグナル送信機セット１０と、ドローン３０とを含む。操縦シグナル送信機セット１０は、ドローン３０の少なくとも前進と左右方向の動きを制御する第１送信機１００と、ドローン３０の上下の動きおよび回転の動きを制御する第２送信機２００とを含む。第１送信機１００および第２送信機２００と、ドローン３０とは、無線通信により接続可能である。

ドローン３０は、操縦者による遠隔からの無線操縦によって飛行可能な航空機（つまり、無人航空機（飛行体））である。例えば、ドローン３０は、四翼コプター（quadricoptoer）等のマルチコプターである。なお、ここでは、ドローンは、操縦者による無線操縦によって飛行する飛行モードだけでなく、自律飛行が可能な飛行モードをも備えた無人航空機をも含むものとする。

ドローン３０は、シグナル受信部３０１を含む。シグナル受信部３０１の機能の一部は、例えば、中央演算装置（ＣＰＵ（Central Processing Unit））３１１により実現される。

第１実施形態において、操縦シグナル送信機セット１０は、第１送信機１００と、第２送信機２００とを含む。第１送信機１００は、第１補助具１１０と、傾き情報取得部１０２と、シグナル送信部１０４とを含む。第２送信機２００は、第２補助具２１０と、回転情報取得部２０２と、シグナル送信部２０４とを含む。第１送信機１００は、例えば、第１補助具１１０と傾き情報取得部１０２とシグナル送信部１０４が一体化されている装置（端末）である。第２送信機２００は、例えば、第２補助具２１０と回転情報取得部２０２とシグナル送信部２０４が一体化されている装置（端末）である。

第１送信機１００の第１補助具１１０は、基準面との接触部と、操縦者の足裏を固定する固定部とを有する。例えば、図２Ａ、図２Ｂに表されるように、第１補助具１１０は、基準面４０との接触部が、球体１１１であり、球体１１１に固定部１１２が連結されている。球体１１１は、例えば、真球であってもよいし、真球でなくもよく、例えば、半球等でもよい。このような形態であれば、操縦者の動作に伴う第１補助具１１０の傾き情報を容易に取得できる。第１送信機１００に含まれる第１補助具１１０の数は、例えば、１個以上である。つまり、第１送信機１００は、例えば、片足用でもよいし、両足用でもよく、後者の場合、例えば、右足用と左足用の一対の第１補助具１１０を備える。なお、図２Ａと図２Ｂにおける符号５０は、操縦者の足を示している。

傾き情報取得部１０２は、基準面４０に対する第１補助具１１０の傾きを表す傾き情報を取得する構成を備える。傾き情報取得部１０２は、例えば、第１補助具１１０の接触部（球体）１１１あるいは固定部１１２に搭載され、接触部１１１あるいは固定部１１２の動きを第１補助具１１０の傾きとして検出するセンサである。センサとしては、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ等があげられる。

なお、傾き情報取得部１０２は、球体１１１の動き情報を取得する場合、球体１１１の回転を検出してもよいし、球体１１１の表面における基準面４０との接触位置の二次元的な位置の変化を検出してもよい。

シグナル送信部１０４は、ドローン３０の動作を指示する操縦シグナルをドローン３０に送信する構成を備える。操縦シグナルは、傾き情報取得部１０２により取得された傾き情報に基づいた信号であり、例えば、ドローン３０の前進と左右方向の動き、さらに、静止というようなドローン３０の動く方向の情報と、その動きの程度の情報を含む。ここでは、操縦者の足が例えば右方向に傾いた場合には、ドローン３０を右方向に進行させる指示を表す信号となるというように、操縦シグナルは、操縦者の足の動き（傾き方向とその度合い）にドローン３０の動き（進行方向とその速度）を連動させる情報を含む。なお、シグナル送信部１０４の一部の機能は、ＣＰＵ１５０により実現されてもよく、この場合には、例えば、シグナル送信部１０４は、記憶部（図示せず）を備える。記憶部は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ（Random Access Memory））、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory））、フラッシュメモリー、ハードディスク（ＨＤ（Hard Disk））、光ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク（ＦＤ（Floppy Disk））等があげられる。

第２送信機２００は、第２補助具２１０と、回転情報取得部２０２と、シグナル送信部２０４とを含む。

第２補助具２１０は、図２Ｃに表されるように、操縦者の頭部に装着するための装着部２１１を有する。装着部２１１が装着される操縦者の頭部の部位は、例えば、頭頂部、額、目、頭部全体等があげられる。なお、第２補助具２１０は、表示部を有する装着型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）でもよい。

回転情報取得部２０２は、第２補助具２１０の回転変位を表す回転情報を取得する構成を備える。具体的には、回転情報取得部２０２は、例えば、第２補助具２１０に搭載され、第２補助具２１０の回転を検出するセンサである。センサとしては、例えば、ジャイロセンサ、加速度センサ等があげられる。

シグナル送信部２０４は、ドローン３０の動作を指示する操縦シグナルをドローン３０に送信する構成を備える。操縦シグナルは、回転情報取得部２０２により取得された回転情報に基づいた信号であり、例えば、ドローン３０の上下の動きおよび回転の動きの情報と、その動きの程度の情報を含む。ここでは、操縦シグナルは、操縦者の頭の回転（回転方向とその速度）にドローン３０の動き（回転方向）を連動させる情報を含む。なお、シグナル送信部２０４の一部の機能は、ＣＰＵ２５０により実現されてもよく、この場合には、例えば、シグナル送信部２０４は、記憶部（図示せず）を備える。記憶部は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ（Random Access Memory））、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory））、フラッシュメモリー、ハードディスク（ＨＤ（Hard Disk））、光ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク（ＦＤ（Floppy Disk））等があげられる。

ドローン３０は、シグナル受信部３０１を備える。シグナル受信部３０１は、第１送信機１００および第２送信機２００からの操縦シグナルを受信し、受信した操縦シグナルに基づいてドローン３０の動作を制御する機能を備える。シグナル受信部３０１の機能の一部は、例えば、ＣＰＵ３１１により実現される。また、シグナル受信部３０１は、ＣＰＵ３１１により実行されるコンピュータプログラムや、データを記憶する記憶部（図示せず）を備える。

第１実施形態のドローン操縦システム１は、上記のように構成されている。ところで、非特許文献１におけるドローンの操縦手法では、操縦機の２本のスティックにより、各プロペラのモーターが制御される。そのモーターの動きによって、前後左右への進行、旋回、停止等といったドローンの動きが制御される。つまり、操縦者は、操縦機の２本のスティックの動きとそれに応じたドローンの動きとの関係を習得しなければドローンをうまく操縦できない。一方、人は、その身体を使って飛行することはできない。しかしながら、例えば、映画、絵本、コミック、アニメーション等から、身体を使って飛行する場合の動作（例えば、体勢やポーズ等）について、多くの人はイメージを持っている。このため、例えば、飛行体の操縦に関する様々な動きについて人がイメージする動作と、ドローンの動きとを、関連付けることができる。そこで、第１実施形態においては、操縦者が第１補助具１１０および第２補助具２１０を装着した状態において、飛行をイメージした操縦者の動作に伴う第１補助具１１０の傾き情報および第２補助具２１０の回転情報と、それに対応するドローン３０の動きとの関係に基づいて、ドローン３０に指示する操縦シグナルが生成される。そして、当該操縦シグナルが操縦シグナル送信機セット１０からドローン３０に発信されドローン３０の動きが制御される。これによって、操縦者は、第１補助具１１０および第２補助具２１０を装着した状態でイメージする動作を取ることで、ドローン３０を操縦できる。つまり、第１実施形態におけるドローン操縦システム１は、簡便なドローンの操縦を可能とする。これに対し、非特許文献１における操縦機の場合、例えば、２本のスティックの微妙な動きや動きの組合せを記憶しなければならず、操作が極めて困難である。一方、人がイメージする飛行体の操縦に関する動作は、操縦者にとって記憶することが容易であり、とっさの判断が必要な場合でも、身体が自然と反応し易く、操作がより簡便となる。

図２Ａには、操縦者の動作に伴う第１補助具１１０の傾き情報と、それに関連するドローン３０の動きとの関係の一例が表されている。図２Ｃには、操縦者の動作に伴う第２補助具２１０の回転情報と、それに関連するドローン３０の動きとの関係の一例が表されている。

第１補助具１１０は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、基準面４０との接触部１１１と操縦者の足５０を固定する固定部１１２とを有し、接触部１１１が、球体であり、球体に固定部１１２が連結している。第１補助具１１０は、傾き情報取得部１０２として、球体の回転を検出するジャイロセンサを内蔵している。そして、図２Ａに示すように、例えば、第１補助具１１０を装着した操縦者が、足５０の爪先側に重心をかけた状態、すなわち、第１補助具１１０を図の手前側に傾けた状態は、ドローンの前進に対応する。操縦者が足５０の右側に重心をかけた状態、すなわち、第１補助具１１０を右側（図の左側）に傾けた状態は、ドローンの右方向への進行に対応する。操縦者が足５０の左側に重心をかけた状態、すなわち、第１補助具１１０を左側（図の右側）に傾けた状態は、ドローンの左方向への進行に対応する。操縦者が足５０の踵側に重心をかけた状態、すなわち、第１補助具１１０を図の奥側に傾けた状態は、ドローンの後退に対応してもよいし、ドローンのホバリング（その場で静止）に対応してもよい。そして、図２Ａにおいて、例えば、第１補助具１１０の傾き度合いは、速度に対応し、第１補助具１１０の傾きを大きくすることで、ドローンを早い速度で進行させることができ、第１補助具１１０の傾きを小さくすることで、ドローンを遅い速度で進行させることができる。

第２補助具２１０は、回転情報取得部２０２として、第２補助具２１０の回転を検出するジャイロセンサを内蔵している。操縦者は、頭を上下方向および左右方向に向けたり、左右方向に傾けたりすることで、第２補助具２１０を回転させることができる。そして、図２Ｃに示すように、例えば、第２補助具２１０を装着した操縦者が、顔を上方向に向けた状態は、ドローンの上昇に対応し、顔を下方向に向けた状態は、ドローンの下降に対応する。操縦者が顔を右方向に向けた状態は、ドローンの右方向への回転（右方向への旋回）に対応し、顔を左方向に向けた状態は、ドローンの左方向への回転（左方向への旋回）に対応する。操縦者が顔を右方向に傾けた状態は、ドローンの右回転（ドローンの進行方向軸を中心として右回転）に対応し、顔を左方向に傾けた状態は、ドローンの左回転（ドローンの進行方向軸を中心として左回転）に対応する。そして、図２Ｃにおいて、例えば、第２補助具２１０の回転角度は、ドローンの回転等の速度に対応する。回転角度を大きくすることで、ドローンを早く回転等させることができる。なお、上述した例では、第２補助具２１０の回転角度が、ドローンの回転等の速度に対応しているが、例えば、第２補助具２１０の回転速度が、ドローンの回転等の速度に対応してもよい。また、図２Ｃにおいて、例えば、回転角度が閾値としての角度を超えるまではドローンを回転等させず、回転角度が閾値を超えるとドローンが回転等しはじめるようにしてもよい。さらに、例えば、回転速度が閾値としての速度を超えるまではドローンを回転等させず、回転速度が速度を超えるとドローンが回転等しはじめるようにしてもよい。この場合、頭を閾値以下のゆっくりした速度で動かすことにより、ドローンの動作状況を変化させずに頭の向きを変化させることができる。

回転情報取得部２０２（第２補助具２１０）は、前述した傾き情報取得部１０２（第１補助具１１０）とあわせて、ドローンを操縦することができる。操縦者は、第１補助具１１０および第２補助具２１０を装着し、操縦を行う。この場合、操縦者による第１補助具１１０の操縦は、例えば、前述の通りである。第２補助具２１０を装着した操縦者は、顔を上向きにすることで、ドローンを上昇させることができる。操縦者は、顔を下向きにすることで、ドローンを下降させることができる。操縦者は、顔を右向きにすることで、ドローンを右に旋回させることができる。操縦者は、顔を左向きにすることで、ドローンを左に旋回させることができる。操縦者は、顔を前向きにし、且つ、顔を右に傾けることで、ドローン本体を右回転することができる。操縦者は、顔を前向きにし、且つ、顔を左に傾けることで、ドローン本体を左回転することができる。

以下に、図３に、第１実施形態におけるドローン操縦方法のフローチャートを示す。第１実施形態のドローン操縦方法は、例えば、図１のドローン操縦システムを用いて、つぎのように実施する。

ここでは、図３におけるＡ１ステップ〜Ａ４ステップと、Ｂ１ステップ〜Ｂ４ステップとは並行して行われる。

（Ａ１）傾き情報を取得する。

Ａ１ステップでは、第１送信機１００の傾き情報取得部１０２が、操縦者の動作に伴う第１補助具１１０の動きを検知することによって、操縦者の動作に伴う第１補助具１１０の傾き情報を取得する。

（Ａ２）操縦シグナルを送信する。

Ａ２ステップでは、第１送信機１００のシグナル送信部１０４が、取得した傾き情報に基づいた操縦シグナルをドローン３０に送信する。

（Ａ３）操縦シグナルを受信する。

Ａ３ステップでは、ドローン３０のシグナル受信部３０１がシグナル送信部１０４からの操縦シグナルを受信する。

（Ａ４）ドローンの動きを制御する。

Ａ４ステップでは、ドローン３０のシグナル受信部３０１が、シグナル送信部１０４から受信した操縦シグナルにしたがって動きを制御する。

（Ｂ１）回転情報を取得する。

Ｂ１ステップでは、第２送信機２００の回転情報取得部２０２が、操縦者の動作に伴う第２補助具２１０の動きを検知することによって、操縦者の動作に伴う第２補助具２１０の回転情報を取得する。

（Ｂ２）操縦シグナルを送信する。

Ｂ２ステップでは、第２送信機２００のシグナル送信部２０４が、取得した回転情報に基づいた操縦シグナルを、ドローン３０に送信する。

（Ｂ３）操縦シグナルを受信する。

Ｂ３ステップでは、ドローン３０のシグナル受信部３０１が、シグナル送信部２０４からの操縦シグナルを受信する。

（Ｂ４）ドローンの動きを制御する。

Ｂ４ステップでは、ドローン３０のシグナル受信部３０１が、シグナル送信部２０４から受信した操縦シグナルにしたがって動きを制御する。

第１実施形態のドローン操縦システム、操縦シグナル送信機セットおよびドローン操縦方法は、操縦者の足と頭の動きに連動してドローン３０が動作するように構成したので、操縦者は、ドローン３０の動きをイメージした通りにドローン３０を操縦することが容易となる。

＜変形例＞
次に、操縦シグナル送信機セット１０の変形例を示す。すなわち、操縦シグナル送信機セット１０に含まれる第１送信機１００および第２送信機２００は、それぞれ、前述のような一つの装置（端末、補助具）の形態には制限されず、例えば、複数の装置により構成されてもよい。具体例として、第１送信機１００と第２送信機２００は、それぞれ、通信接続可能な独立した２つの端末により構成されてもよい。この場合、第１送信機１００においては、例えば、一方の端末が、傾き情報取得部１０２を有する第１補助具１１０であり、他方の端末が、シグナル送信部１０４を有する。また、第２送信機２００においては、例えば、一方の端末が、回転情報取得部２０２を有する第２補助具２１０であり、他方の端末が、シグナル送信部２０４を有する。

図４は、変形例における第１送信機１００および第２送信機２００の構成を簡略化して表すブロック図を示す。図４に示すように、第１送信機１００は、本体（例えばサーバ）１１と端末１２とを含み、本体１１と端末１２とが、有線または無線により接続可能である。また、第２送信機２００は、本体（例えばサーバ）２１と端末２２とを含み、本体２１と端末２２とが、有線または無線により接続可能である。本体１１は、シグナル送信部１０４を含む。また、本体２１は、シグナル送信部２０４を含む。端末１２は、第１補助具１１０であり、傾き情報取得部１０２を含む。また、端末２２は、第２補助具２１０であり、回転情報取得部２０２を含む。なお、本体１１と本体２１は共通の装置（サーバ）により構成されてもよい。

＜第２実施形態＞
第２実施形態のドローン操縦システム１では、第２送信機２００が、さらに、図１の点線に示される画像情報受信部である受信部２０５および表示部２０６を含み、ドローン３０が、さらに、画像情報取得部３０２および画像情報送信部３０３を含む。なお、第２実施形態の説明において、第１実施形態と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

画像情報取得部３０２は、画像情報を取得する。画像情報は、例えば、動画（映像）である。画像情報取得部３０２は、例えば、カメラにより構成され、ドローン３０に搭載される。画像情報取得部３０２を構成するカメラは、例えば、一方向を撮影するカメラでもよいし、全方位を撮影する３６０°カメラでもよい。

画像情報送信部３０３は、画像情報取得部３０２が取得した画像情報を、第２送信機２００に送信する。画像情報送信部３０３の機能の一部は、例えば、ＣＰＵにより実現される。

第２送信機２００の受信部２０５は、ドローン３０から発信された画像情報を受信する。受信部２０５の機能の一部は、例えば、ＣＰＵにより実現される。

表示部２０７は、受信した画像情報を表示する。例えば、第２補助具２１０が、操縦者の頭部に装着される装着型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ）の態様である場合には、そのディスプレイが表示部２０７としても機能する。

第２実施形態のドローン操縦システム１は、ドローン３０の画像情報取得部３０２が取得した画像情報を操縦者の近くにある第２送信機２００の表示部２０５で表示させることができる。これにより、操縦者はドローン３０の周辺の状況を容易に取得可能となり、ドローン３０の操縦をより容易にすることができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態のドローン操縦システム１は、第２実施形態の構成に加えて、第２送信機２００に、さらに、図１の点線に表される位置予測部２０６が備えられている。

位置予測部２０６は、ドローン３０から受信部２０５が受信した画像情報に基づいて、ドローン３０の所定時間後の飛行位置あるいは飛行ルートを予測する。位置予測部２０６は、例えば、ＣＰＵにより実現される。

第３実施形態では、表示部２０７は、ドローン３０から受信した画像情報を表示するだけでなく、位置予測部２０６により予測されたドローン３０の飛行位置あるいは飛行ルートを表示する。

第３実施形態のドローン操縦システム１は、ドローン３０の飛行位置あるいは飛行ルートを予測し、当該予測した飛行位置あるいは飛行ルートを表示部２０７に表示するので、操縦者によるドローン３０の操縦を容易にすることができる。

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をできる。

この出願は、２０１６年１２月２８日に出願された日本出願特願２０１６−２５６９２２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１ ドローン操縦システム
１０ 操縦シグナル送信機セット
１００ 第１送信機
２００ 第２送信機
３０ ドローン
１１０ 第１補助具
１０２ 傾き情報取得部
１０４ シグナル送信部
２１０ 第２補助具
２０２ 回転情報取得部
２０４ シグナル送信部
３０１ シグナル受信部

Claims (9)

1. ドローンと、
   前記ドローンを操縦する操縦シグナル送信機セットと
   を含み、
   前記操縦シグナル送信機セットは、前記ドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを制御する第１送信機と、前記ドローンの上下の動きおよび回転の動きを制御する第２送信機とを含み、
   前記ドローンは、
   前記第１送信機および前記第２送信機からの操縦シグナルを受信するシグナル受信手段を有し、
   前記第１送信機は、
   基準面との接触手段と、操縦者の足裏を固定する固定手段とを有する第１補助具と、
   前記基準面に対する前記第１補助具の傾きを表す傾き情報を取得する傾き情報取得手段と、
   取得した前記傾き情報に応じた前記ドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを前記ドローンに指示する情報を含む前記操縦シグナルを前記ドローンに送信するシグナル送信手段と
   を含み、
   前記第２送信機は、
   操縦者の頭部に装着するための装着手段を有する第２補助具と、
   前記第２補助具の回転変位を表す回転情報を取得する回転情報取得手段と、
   取得した前記回転情報に応じた前記ドローンの上下又は回転の動きを前記ドローンに指示する情報を含む前記操縦シグナルを前記ドローンに送信するシグナル送信手段と
   を含む
   ドローン操縦システム。
2. 前記第１送信機における前記第１補助具の前記接触手段は球体であり、前記固定手段は前記球体に連結されており、
   前記傾き情報取得手段は、前記第１補助具における前記球体の動き情報を取得する請求項１記載のドローン操縦システム。
3. 前記ドローンは、
   画像情報を取得する画像情報取得手段と、
   前記取得した画像情報を、前記第２送信機に送信する画像情報送信手段と
   を有し、
   前記第２送信機は、さらに、
   前記ドローンから送信された画像情報を受信する画像情報受信手段と、
   前記画像情報を表示する表示手段と
   を有する請求項１又は請求項２に記載のドローン操縦システム。
4. 前記ドローンの画像情報取得手段はカメラである
   請求項３記載のドローン操縦システム。
5. 前記第２送信機における前記表示手段はディスプレイである
   請求項３又は請求項４に記載のドローン操縦システム。
6. 前記第２送信機は、さらに、
   前記画像情報受信手段が受信した画像情報に基づいて、所定時間後の前記ドローンの飛行位置あるいは前記ドローンの飛行ルートを予測する位置予測手段を有し、
   前記表示手段は、
   前記位置予測手段により予測された飛行位置あるいは飛行ルートをも表示する、
   請求項３乃至請求項５のいずれか一項に記載のドローン操縦システム。
7. ドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを制御する第１送信機と、
   前記ドローンの上下の動きおよび回転の動きを制御する第２送信機と
   を含み、
   前記第１送信機は、
   基準面との接触手段と、操縦者の足裏を固定する固定手段とを有する第１補助具と、
   前記基準面に対する前記第１補助具の傾きを表す傾き情報を取得する傾き情報取得手段と、
   取得した前記傾き情報に応じた前記ドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを前記ドローンに指示する情報を含む操縦シグナルを前記ドローンに送信するシグナル送信手段と
   を含み、
   前記第２送信機は、
   操縦者の頭部に装着するための装着手段を有する第２補助具と、
   前記第２補助具の回転変位を表す回転情報を取得する回転情報取得手段と、
   取得した前記回転情報に応じた前記ドローンの上下又は回転の動きを前記ドローンに指示する情報を含む操縦シグナルを前記ドローンに送信するシグナル送信手段と
   を含む
   操縦シグナル送信機セット。
8. 前記第１送信機の前記傾き情報取得手段は前記第１補助具に具備される第１端末装置に備えられ、前記第１送信機のシグナル送信手段は、前記第１端末装置に通信接続されるサーバに備えられており、
   前記第２送信機の前記回転情報取得手段は前記第２補助具に具備される第２端末装置に備えられ、前記第２送信機のシグナル送信手段は、前記第２端末装置に通信接続されるサーバに備えられている
   請求項７に記載の操縦シグナル送信機セット。
9. 操縦者の足に装着される第１補助具に備えられ基準面に対する前記足の傾きを検知する傾き情報取得手段によって前記足の傾きを検知し、
   前記足の傾きを表す傾き情報に応じたドローンの少なくとも前進と左右方向の動きを前記ドローンに指示する情報を含む操縦シグナルを前記ドローンに送信し、
   前記操縦者の頭部に装着される第２補助具に備えられ前記頭部の回転変位を検知する回転情報取得手段によって前記頭部の回転変位を検知し、
   前記頭部の回転変位を表す回転情報に応じた前記ドローンの上下又は回転の動きを前記ドローンに指示する情報を含む操縦シグナルを前記ドローンに送信する
   ドローン操縦方法。

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