JPWO2016059835A1 - 情報処理装置、情報処理方法およびプログラム - Google Patents

情報処理装置、情報処理方法およびプログラム Download PDF

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Abstract

面白味のある画像を記録する。情報処理装置は、撮像部および制御部を具備する情報処理装置である。この撮像部は、空気よりも軽い気体を利用して空中を移動する飛行体に設置され、被写体を撮像して画像データを生成するものである。また、制御部は、飛行体に関する情報および飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、飛行体の移動を制御するとともに、撮像部により生成された画像データを記録する制御を行うものである。

Description

本技術は、情報処理装置に関する。詳しくは、飛行体を利用して各情報を扱う情報処理装置および情報処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
従来、被写体を撮像して画像データを生成するデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ(例えば、カメラ一体型レコーダ)等の情報処理装置が存在する。
例えば、撮像部により生成された画像データから所定の対象物が検出されたタイミングに基づいて、その画像データを記録させる画像処理装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2009−212980号公報
上述の従来技術では、所定の対象物が検出されたタイミングに基づいて画像データを記録することができる。
しかしながら、地上において撮像動作を行う場合には、その撮像範囲が限定されてしまうおそれがある。そこで、空中を利用して撮像動作を行うことも考えられる。この場合には、地上における撮像動作により生成された画像とは異なる面白味のある画像を生成して記録することができると想定される。
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、面白味のある画像を記録することを目的とする。
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第1の側面は、空気よりも軽い気体を利用して空中を移動する飛行体に設置され、被写体を撮像して画像データを生成する撮像部と、上記飛行体に関する情報および上記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、上記飛行体の移動を制御するとともに上記撮像部により生成された画像データを記録する制御を行う制御部とを具備する情報処理装置およびその情報処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、飛行体に関する情報および飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、飛行体の移動を制御するとともに、撮像部により生成された画像データを記録するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記飛行体に関する情報および上記周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報を取得する取得部をさらに具備し、上記制御部は、上記取得された情報が所定条件を満たす場合に上記撮像部により生成された画像データを記録するようにしてもよい。これにより、取得された情報が所定条件を満たす場合に、撮像部により生成された画像データを記録するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記取得部は、上記飛行体が存在する空間に関する画像情報、音情報、温度情報、距離情報のうちの少なくとも1つを上記周囲の情報として取得し、上記飛行体に関する高度情報、位置情報、速度情報、加速度情報、電源残容量を上記飛行体に関する情報として取得し、上記制御部は、上記取得された情報の変化量に基づいて上記撮像部により生成された画像データを記録するようにしてもよい。これにより、取得された情報の変化量に基づいて、撮像部により生成された画像データを記録するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記気体を充填して上記飛行体を空中に浮かべる浮力部であって、水平方向における中央部に上下方向に貫通する貫通孔を備える浮力部と、上記貫通孔の下側の開口部の付近に設置され、上記飛行体を上下方向に移動させるプロペラとを具備し、上記プロペラの直径を、上記開口部のサイズと同一または当該サイズ以下とするようにしてもよい。これにより、浮力部の貫通孔の下側の開口部の付近に設置され、飛行体を上下方向に移動させるプロペラの直径を、その開口部のサイズと同一またはそのサイズ以下とするという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記制御部は、上記周囲の情報に基づいて空中の危険場所を検出し、上記検出された危険場所を避けるように上記飛行体の移動を制御するようにしてもよい。これにより、周囲の情報に基づいて空中の危険場所を検出し、この検出された危険場所を避けるように飛行体の移動を制御するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、画像を表示するための表示部を外面に備え、内部に上記気体を充填して上記飛行体を空中に浮かべる浮力部をさらに具備し、上記制御部は、上記表示部に画像を表示させるようにしてもよい。これにより、浮力部の外面に備えられる表示部に画像を表示させるという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、電源を供給する充電式電池をさらに具備し、上記制御部は、上記充電式電池の残容量が閾値を基準として少なくなった場合には上記充電式電池を充電するための充電装置の位置まで上記飛行体を移動させる制御を行うようにしてもよい。これにより、充電式電池の残容量が閾値を基準として少なくなった場合には、充電装置の位置まで飛行体を移動させる制御を行うという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記気体を充填して上記飛行体を空中に浮かべる第1浮力部と、切り離し可能に上記第1浮力部と接続され、上記気体を充填して上記飛行体を空中に浮かべる第2浮力部とをさらに具備し、上記制御部は、上記飛行体に関する情報および上記周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて上記第1浮力部から上記第2浮力部を切り離す制御を行うようにしてもよい。これにより、飛行体に関する情報および周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、第1浮力部から第2浮力部を切り離すという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記気体を充填して上記飛行体を空中に浮かべる浮力部をさらに具備し、上記制御部は、上記浮力部の気体が閾値を基準として少なくなった場合には上記気体を補充するための補充装置の位置まで上記飛行体を移動させる制御を行うようにしてもよい。これにより、浮力部の気体が閾値を基準として少なくなった場合には、補充装置の位置まで飛行体を移動させるという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記気体を充填して上記飛行体を空中に浮かべる浮力部をさらに具備し、上記制御部は、上記浮力部に充填されている気体の吸収または上記浮力部への気体の注入を行うようにしてもよい。これにより、浮力部に充填されている気体の吸収または浮力部への気体の注入を行うという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、上記制御部は、上記飛行体を空中に浮かべる動作を開始する前のタイミング、または、電源が投入される前のタイミングで、上記飛行体を使用するユーザを認証するようにしてもよい。これにより、飛行体を空中に浮かべる動作を開始する前のタイミング、または、電源が投入される前のタイミングで、飛行体を使用するユーザを認証するという作用をもたらす。
また、この第1の側面において、無線通信を利用して他の装置との間で上記周囲の情報のやりとりを行う通信部をさらに具備するようにしてもよい。これにより、無線通信を利用して他の装置との間で周囲の情報のやりとりを行うという作用をもたらす。
本技術によれば、面白味のある画像を記録することができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の第1の実施の形態における飛行体100の外観構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置110の内部構成例を示す外観図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置110の機能構成例を示すブロック図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体100を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置110による移動制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置110による撮像制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本技術の第1の実施の形態における通信システム10のシステム構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体100を家庭内で使用する場合における使用例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体100をアンビエント社会で使用する場合における使用例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体100乃至102を使用する場合における使用例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体101の外観構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体100を使用する場合における使用例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体100を使用する場合における使用例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体340、350の外観構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体360の外観構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体360を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体370の外観構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体370の外観構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体370を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体380の外観構成例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体380を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置400の内部構成例を示す外観図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置430の内部構成例を示す外観図である。 本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置460の内部構成例を示す外観図である。 本技術の第2の実施の形態における飛行体500の外観構成例を示す図である。 本技術の第2の実施の形態における飛行体500を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。 本技術の第2の実施の形態における飛行体制御装置501による移動制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本技術の第2の実施の形態における飛行体510の外観構成例を示す図である。 本技術の第2の実施の形態における飛行体520の外観構成例を示す図である。 本技術の第2の実施の形態における飛行体530の外観構成例を示す図である。 本技術の第2の実施の形態における飛行体540の外観構成例を示す図である。
以下、本技術を実施するための形態(以下、実施の形態と称する)について説明する。説明は以下の順序により行う。
1.第1の実施の形態(空気よりも軽い気体を利用して空中を移動する飛行体において各処理を行う例)
2.第2の実施の形態(切り離しが可能な浮力部を利用して飛行体の浮力を大きくする例)
<1.第1の実施の形態>
[飛行体の外観構成例]
図1は、本技術の第1の実施の形態における飛行体100の外観構成例を示す図である。図1のaには、飛行体100の上面図を示し、図1のbには、飛行体100の正面図を示し、図1のcには、飛行体100の側面図(右側面)を示す。
飛行体100は、飛行体制御装置110および浮力部120を備える。なお、飛行体制御装置110および浮力部120は、取り外し可能に固定するようにしてもよく、取り外しできないように固定するようにしてもよい。
飛行体制御装置110は、3次元空間における飛行体100の移動を制御するもの(例えば、飛行体100の推進装置)である。なお、飛行体制御装置110については、図2、図3を参照して詳細に説明する。また、飛行体制御装置110は、請求の範囲に記載の情報処理装置の一例である。
浮力部120は、特定の気体を中空の内部に充填することにより浮力を得て、飛行体100を空中に浮かばせるものである。例えば、浮力部120は、球体からなるバルーン(気球、風船)により実現される。
浮力部120の素材(材料)として、例えば、天然ゴム、ナイロン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル(塩化ビニル樹脂)等を用いることができる。また、例えば、エチレン−酢酸ビニルランダム共重合体ケン化物(例えば、エバール(登録商標))、ポリエステルフィルム、ポリアリレート繊維、ザイロン(登録商標)等を用いることができる。例えば、強度、気体遮断性、質量、耐候性等の特性を考慮して、飛行体100の用途に応じて、これらのうちの何れか、または、複数の組み合わせを選択して、浮力部120の素材として用いることができる。
また、例えば、浮力部120を小型、中型のバルーンとする場合には、天然ゴム、ポリ塩化ビニル、エバール等を素材として使用することができる。ここで示すエバール(登録商標)として、例えば、エバールとリニアポリエチレンからなる膜にアルミを蒸着した膜を用いることができる。
また、エバール(登録商標)は、強度や耐久性に関しては、ポリ塩化ビニルよりも劣るものの、気体遮断性、質量に関してはポリ塩化ビニルよりも優れており、小型、中型のバルーンに使用されることが多い。このため、浮力部120を小型、中型のバルーンとする場合には、エバール(登録商標)を用いることが好ましい。
浮力部120の内部に充填する気体は、空気、空気と類似する気体(ガス)、または、空気よりも軽い気体(ガス)とする。ここで、空気よりも軽い気体(ガス)の種類は、ヘリウム、水素、アンモニア、ネオン、メタンである。
例えば、浮力部120の内部に充填する気体としては、耐火性、浮力の効果を考慮して、ヘリウムを用いることが好ましい。
ここで、浮力を最大にする水素は、可燃性、爆発性がある。ただし、これらを防止する手段を講じることにより、浮力部120の内部に充填する気体として、浮力を最大にする水素を用いることができる。
また、アンモニア、ネオン、メタンは、可燃性があるが、これらを防止する手段を講じることにより、浮力部120の内部に充填する気体として用いることができる。
また、空気は、空気中においては浮力を得られることはないが、衝撃を吸収する役割や、落下速度を緩和する役割を果たすことができる。このため、浮力部120の内部に充填する気体として、空気そのものや、空気の質量と同程度のガスを選択することも可能である。
例えば、飛行体100のサイズは、110cm(高さ)×90cm(幅)×90cm(奥行)よりも小さいサイズとすることができる。
[飛行体制御装置の内部構成例]
図2は、本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置110の内部構成例を示す外観図である。図2のaには、浮力部120から取り外した場合における飛行体制御装置110の上面図を示す。また、図2のbには、飛行体制御装置110の正面図を示し、図2のcには、飛行体制御装置110の側面図(右側面)を示す。
飛行体制御装置110は、基台111と、支柱112乃至115と、取付部116と、支持部117と、モータ131乃至134と、プロペラ135乃至138と、撮像部141、142と、センサ143乃至145とを備える。
基台111は、長方形状の基台であり、その4頂点に支柱112乃至115が設置される。また、支柱112乃至115の上部には、取付部116が設置される。また、基台111の中央付近には、プロペラ138の回転により発生する空気の流れを通すための孔118が設けられている。
取付部116は、図1に示す浮力部120と飛行体制御装置110とを固定するためのものである。
また、基台111には、支持部117と、撮像部141、142と、センサ143乃至145とが設置される。また、支持部117には、モータ131乃至134が設置される。そして、モータ131にはプロペラ135が接続され、モータ132にはプロペラ136が接続され、モータ133にはプロペラ137が接続され、モータ134にはプロペラ138が接続される。また、基台111には、プロペラ138の回転により発生する風が通る孔118が設けられている。
プロペラ135乃至138は、モータ131乃至134の回転を推進力に変換するためのものである。また、プロペラ135乃至137は、飛行体制御装置110の水平方向において等間隔で3方向に向くように配置される。プロペラ138は、飛行体制御装置110の垂直方向に向くように配置される。このように、プロペラ135乃至138は、飛行体100の推進部として機能する。
このように、飛行体制御装置110は、水平方向において、支柱112乃至115以外の空間が開放される。また、プロペラ135乃至137による推進力により飛行体100を水平方向に進めることができる。また、プロペラ138による推進力により飛行体100を垂直方向(重力方向)において上下させることができる。また、図3に示す制御部152が、モータ131乃至134を制御することにより、3次元空間において飛行体100を所望の方向に進めることができる。
なお、図2では、3次元空間の移動を行うための推進力として、水平方向および垂直方向の回転軸を備える4つのプロペラを使用する飛行体制御装置の例を示した。ただし、この飛行体制御装置は、一例であり、他の飛行体制御装置とするようにしてもよい。この変形例については、図22乃至図24に示す。
撮像部141、142は、被写体を撮像して画像データを生成する画像センサであり、生成された画像データを制御部152に出力する。撮像部141、142は、固定式として特定方向(例えば、垂直方向の下側)の被写体を撮像するようにしてもよく、可動式として各方向の被写体を撮像するようにしてもよい。
撮像部141、142として、例えば、光の動きを検出することが可能なセンサを用いることができる。このセンサは、例えば、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor)やCCD(Charge Coupled Device)等のイメージセンサ(撮像素子)である。
センサ143乃至145は、画像センサ以外の各種センサである。例えば、人間の五感を代替えすることができる情報を検出することが可能な各種センサを飛行体制御装置110に搭載することが可能である。
例えば、物理的な動きを検出することが可能なセンサを用いることができる。このセンサは、例えば、流体の速度や方向を検出することが可能な2軸フローセンサ、振動を検出することが可能な加速度センサ、温度や動きを検出することが可能な非接触温度センサ、圧力を検出することが可能な圧力センサである。また、例えば、このセンサは、高度を検出することが可能な高度センサ、対象物との距離を検出することが可能な距離センサである。また、例えば、現在位置を検出することが可能な位置センサ(例えば、GPS(Global Positioning System))である。また、例えば、角速度を検出することが可能な角速度センサ、回転角を検出することが可能な角度センサ、対象物の動きを検出することが可能な動きセンサ、音を検出することが可能な音センサである。
これらの各センサを飛行体制御装置110に搭載することが可能である。センサ143乃至145として、これらのうちの1乃至3のセンサを飛行体制御装置110に搭載することができる。なお、図2では、説明の容易のため、3つのセンサ143乃至145のみを図示するが、1、2、または、4以上のセンサを飛行体制御装置110に搭載するようにしてもよい。また、ここで示す各センサは、一般のセンサの代表例を示すものであり、各種情報を取得することが可能な他のセンサを用いるようにしてもよい。また、これらの各センサをコントロールするLSI(Large Scale Integration)が飛行体制御装置110に搭載される。
例えば、障害物を検出することが可能なセンサを、飛行体制御装置110の水平方向における4方向(または、8方向)に設置する場合を想定する。この場合に、これらの各センサにより障害物が検出された場合には、その障害物が検出された方向を避けるように、制御部152(図3に示す)は、モータ131乃至133を制御することができる。
また、例えば、障害物を検出することが可能なセンサを、飛行体制御装置110の上下方向における2方向に設置する場合を想定する。この場合に、これらの各センサにより障害物が検出された場合には、その障害物が検出された方向を避けるように、制御部152は、モータ134を制御することができる。
また、例えば、炎が燃焼している場所を検出することが可能なセンサ(例えば、温度を検出する温度センサ、炎の色を検出する画像センサ)を飛行体制御装置110の水平方向または上下方向に設置する場合を想定する。この場合に、これらの各センサにより、炎等のように燃焼している場所が検出された場合には、制御部152は、その場所が危険な場所であると判断することができる。このように、危険であると判断された場所については、制御部152は、その場所を避けるように、モータ131乃至134を制御することができる。例えば、制御部152は、危険であると判断された場所の方向とは逆方向に移動するように、モータ131乃至134を制御することができる。また、炎が燃焼している場所以外の他の危険な場所が検出された場合についても同様に、その場所を避けるように、モータ131乃至134を制御することができる。このように、制御部152は、飛行体100の周囲の情報に基づいて、空中の危険場所を検出し、この検出された危険場所を避けるように飛行体100の移動を制御することができる。これにより、炎等のように高温になっていて近づくことが危険な場所には、飛行体100が自律的に行かないようにすることができる。すなわち、近づくことが危険な場所に行かないように設定することができるため、火事発生等のリスクを回避することができる。
なお、図2に示す撮像部141、142、センサ143乃至145のそれぞれの配置は、一例であり、他の配置とするようにしてもよい。また、センサを追加することにより、飛行体制御装置110の情報収集能力を高めることができる。
また、例えば、飛行体制御装置110の基台111の上側または下側の何れか、または、飛行体制御装置110における他の位置に、各センサを装着可能とするようにしてもよい。この場合には、使用しないセンサを取外し可能とする。また、装着されたセンサは、制御部152(図3に示す)との間で、有線回線や無線回線により接続される。
[飛行体制御装置の機能構成例]
図3は、本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置110の機能構成例を示すブロック図である。
飛行体制御装置110は、モータ131乃至134と、撮像部141、142と、センサ143乃至145と、通信部151と、制御部152と、画像情報出力部153と、音情報出力部154と、記憶部155と、電源供給部156とを備える。なお、モータ131乃至134と、撮像部141、142と、センサ143乃至145とは、図2に示す同一名称のものに対応する。また、飛行体制御装置110は、請求の範囲に記載の情報処理装置の一例である。また、撮像部141、142、センサ143乃至145は、請求の範囲に記載の取得部の一例である。
通信部151は、アンテナ(図示せず)を介して、電波の送受信を行うための無線通信部(例えば、セルラーモデム、無線LANモデム)である。この無線通信として、例えば、近距離無線通信方式よる無線通信を利用することができる。この近距離無線通信方式として、例えば、無線LAN(Local Area Network)を利用することができる。この無線LANとして、例えば、Wi−Fi(Wireless Fidelity)を用いることができる。また、他の通信方式を利用して無線通信を行うようにしてもよい。例えば、ミリ波通信(60GHz等)、5GHz無線LAN、UWB(Ultra Wide Band)、可視光通信により無線通信を行うようにしてもよい。また、例えば、NFC(Near Field Communication)、Bluetooth(登録商標)、赤外線により無線通信を行うようにしてもよい。また、他の通信方式として、例えば、有線通信方式(例えば、有線LAN)を利用するようにしてもよい。
また、通信部151は、複数の通信方式により無線通信を行うようにしてもよい。例えば、公衆無線を利用する通信方式と、近距離無線通信方式とによる無線通信を行うようにしてもよい。なお、公衆無線の通信方式は、例えば、3GPP(3rd Generation Partnership Project)仕様の通信方式である。この3GPP仕様は、例えば、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)である。また、例えば、GSM(登録商標)(Global System for Mobile Communications)である。また、例えば、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)、WiMAX2、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(Advanced)である。
このように、飛行体制御装置110は通信部151を備えるため、飛行体制御装置110は、他の情報処理装置(例えば、図7に示す情報処理装置210)との間で、無線通信を行うことができる。
制御部152は、記憶部155に格納されているプログラムに基づいて、飛行体制御装置110の各部を制御するものである。制御部152は、例えば、CPU(Central Processing Unit)により実現される。
例えば、制御部152は、飛行体100に関する情報および飛行体100の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、飛行体100の移動を制御する。また、例えば、制御部152は、その移動の制御とともに、撮像部141、142により生成された画像データを記録する制御を行う。この場合に、制御部152は、撮像部141、142、センサ143乃至145により取得された情報が所定条件を満たす場合に、撮像部141、142により生成された画像データを記録することができる。
例えば、制御部152は、撮像部141により生成された画像データに含まれる犬を検出し、この犬が存在する方向に飛行体100を移動させるように制御することができる。この場合に、制御部152は、撮像部141により生成された画像データに含まれる犬のサイズ、表情が所定条件を満たす場合(例えば、サイズが閾値以上の場合、表情が笑顔となった場合)に、撮像部141により生成された画像データを記録することができる。また、例えば、制御部152は、撮像部141により生成された画像データに含まれる犬のサイズや表情の変化が閾値以上になった場合に、撮像部141により生成された画像データを記録することができる。
また、例えば、制御部152は、飛行体制御装置110の動作(飛行体100を空中に浮かべる動作)を開始する前のタイミング(または、電源が投入されたタイミング)で、予め登録された人物のみの使用を許可するため、認証処理を行うようにしてもよい。例えば、制御部152は、撮像部141、142により生成された画像データに基づいて生体認証(例えば、顔認証、虹彩認証)を行うことができる。このように、飛行体制御装置110がセキュリテイ機能を備えることにより、さらに安全性を高めることができる。
画像情報出力部153は、制御部152の制御に基づいて、各画像情報を出力するものである。画像情報出力部153として、例えば、有機EL(Electro Luminescence)パネル、LCD(Liquid Crystal Display)パネル等の表示パネル(ディスプレイ)を用いることができる。また、図11に示すように、浮力部120に表示部121を設け、表示部121に画像情報を表示させることができる。
音情報出力部154は、制御部152の制御に基づいて、各音情報を出力するものである。音情報出力部154として、例えば、スピーカを用いることができる。
記憶部155は、各情報を記憶するメモリである。例えば、記憶部155には、制御部152が各処理を実行する際に用いられるプログラム、各種データが格納される。また、記憶部155には、撮像部141、142、センサ143乃至145により取得された各情報が、制御部152の制御に基づいて記録される。例えば、画像データの記録や音データの録音が行われる。また、記憶部155に記憶されている各情報は、制御部152の制御に基づいて読み出される。
電源供給部156は、制御部152の制御に基づいて、飛行体制御装置110の各部に電源を供給するものである。電源供給部156として、例えば、充電式電池(二次電池)を用いることができる。また、例えば、飛行体制御装置110または浮力部120の少なくとも一方に太陽電池を設け、この太陽電池から出力された電力を充電式電池に蓄電させるようにしてもよい。このように、充電式電池および太陽電池を飛行体制御装置110に搭載することにより、発電蓄電を自装置内で行うことが可能な飛行体制御装置110を実現することができる。
[空気の流れの例]
図4は、本技術の第1の実施の形態における飛行体100を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。なお、図4では、飛行体100を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一部を、太線の矢印で模式的に示す。なお、図4は、図4のbおよびcにおいて、太線の矢印を追加した点以外は、図1と同様である。
ここで、飛行体100の上下方向の自律的な移動は、飛行体制御装置110に設置されているプロペラ138の回転等により発生する空気の流れに基づく、作用反作用の原理により可能となる。例えば、プロペラ138の回転により飛行体制御装置110から下側に空気の流れが発生する。このように、プロペラ138が下側に空気を押し出すことによる反作用として揚力を得ることができる。
ここで、飛行体制御装置110から下側に空気を押し出す作用としての力は、次式で表すことができる。
F=ma
ここで、mは、空気の質量を示し、aは、空気の加速度を示す。
この下側の力Fの反作用としての−Fの力(すなわち、上側の力F)として揚力を得ることができる。
ここで、飛行体100を屋外で使用している場合を想定する。この場合に、上述したように、飛行体100を自律的に上昇させるような場合には、その上昇の程度が大きくなり、上昇し過ぎることも想定される。このような場合でも、適切な制御を行うことにより、飛行体100を適切に飛行させることが重要である。そこで、図5では、上下方向の制御例を示す。
[飛行体の動作例]
図5は、本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置110による移動制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
最初に、制御部152は、時刻tnのタイミングで電源電圧Vtnを測定する(ステップS901)。ここで、添え字tnは、時刻tnのタイミングで取得された値であることを示すものである。また、これ以降の各文字の添え字tnについても同様であるものとする。なお、これ以降に取得される各値は、時刻tnのタイミングと前後する場合もあるが、説明の容易のため、これ以降も同様に、時刻tnのタイミングで取得された値として説明する。
続いて、制御部152は、その測定結果である電源電圧Vtnと、閾値Vtとを比較して、電源電圧Vtnが閾値Vt以上であるか否かを判断する(ステップS902)。電源電圧Vtnが閾値Vt未満である場合には(ステップS902)、制御部152は、電源をオフして、移動制御処理の動作を終了する。ただし、飛行体100が空中に存在する場合には、ステップS923に進み、所定の場所に戻る制御を行う。
電源電圧Vtnが閾値Vt以上である場合には(ステップS902)、制御部152は、時刻tnのタイミングで高度Htnを測定する(ステップS904)。例えば、センサ143乃至145の何れかを高度センサとし、この高度センサにより測定された高度情報を制御部152が取得することができる。
続いて、制御部152は、その測定結果である高度Htnと、直前の時刻t(n−1)のタイミングで測定された高度Ht(n−1)とを比較する(ステップS905)。そして、制御部152は、高度Htnが、高度Ht(n−1)と固定値A1との差分値以下であるか否かを判断する(ステップS905)。すなわち、飛行体100が急上昇していないか否かを判断する。
高度Htnが、高度Ht(n−1)と固定値A1との差分値よりも大きい場合には(ステップS905)、制御部152は、所定の場所に戻るための制御を行う(ステップS923)。制御部152は、例えば、下降速度を考慮して、モータ134の低速回転、モータ134の停止、モータ134の逆回転等を行うことにより、飛行体100がゆっくりと下降して地上に戻るようにする。また、例えば、電源パワーが不足しているような場合でも、適切な負荷をプロペラ138にかけてプロペラ138を回転させ、飛行体100がゆっくりと地上に戻れるように設定することが好ましい。
高度Htnが、高度Ht(n−1)と固定値A1との差分値以下である場合には(ステップS905)、制御部152は、時刻tnのタイミングで顔のサイズFtnを算出する(ステップS906)。例えば、撮像部141、142の何れかを下側を撮像範囲とするように設置する。そして、その下側に設置された撮像部により生成された画像データに含まれる顔を検出する。この検出方法として、例えば、対象物(例えば、人物の顔、馬、魚)の輝度分布情報が記録されているテンプレートと実画像とのマッチングによる検出方法(例えば、特開2004−133637号参照。)を用いることができる。また、画像に含まれる肌色の部分や人間の顔の特徴量等に基づいた顔検出方法を用いることができる。
なお、撮像部により生成された画像データに複数の顔が含まれる場合には、複数の顔のサイズの平均値をFtnとしてもよく、複数の顔のうち、最大、中間、最少のうちの何れかのサイズをFtnとしてもよい。
続いて、制御部152は、その測定結果である顔のサイズFtnと、直前の時刻t(n−1)のタイミングで測定された顔のサイズFt(n−1)とを比較する(ステップS907)。そして、制御部152は、顔のサイズFtnが、顔のサイズFt(n−1)と固定値B1との差分値以上であるか否かを判断する(ステップS907)。
顔のサイズFtnが、顔のサイズFt(n−1)と固定値B1との差分値未満である場合には(ステップS907)、制御部152は、Nに1をセットし(ステップS915)、Nが閾値Nt以下であるか否かを判断する(ステップS916)。Nが閾値Ntを超えている場合には(ステップS916)、ステップS923に進む。また、Nが閾値Nt以下である場合には(ステップS916)、ステップS917に進む。
顔のサイズFtnが、顔のサイズFt(n−1)と固定値B1との差分値以上である場合には(ステップS907)、制御部152は、時刻tnのタイミングで人物の身体のサイズStnを算出する(ステップS908)。例えば、下側に設置された撮像部により生成された画像データに含まれる人物を検出する。この人物検出方法として、例えば、画像における輝度の勾配強度および勾配方向を用いて、画像に含まれる対象物(人体、動物、電車、車等)を検出する検出方法を用いることができる(例えば、特開2010−67102号参照。)。
なお、撮像部により生成された画像データに複数の人物が含まれる場合には、複数の人物の身体のサイズの平均値をStnとしてもよく、複数の人物のうち、最大、中間、最少のうちの何れかのサイズをStnとしてもよい。
続いて、制御部152は、その測定結果である身体のサイズStnと、直前の時刻t(n−1)のタイミングで測定された身体のサイズSt(n−1)とを比較する(ステップS909)。そして、制御部152は、身体のサイズStnが、身体のサイズFt(n−1)と固定値C1との差分値以上であるか否かを判断する(ステップS909)。
身体のサイズStnが、身体のサイズSt(n−1)と固定値C1との差分値未満である場合には(ステップS909)、制御部152は、NにN+1をセットし(ステップS917)、Nが閾値Nt以下であるか否かを判断する(ステップS918)。Nが閾値Ntを超えている場合には(ステップS918)、ステップS923に進む。また、Nが閾値Nt以下である場合には(ステップS918)、ステップS919に進む。
身体のサイズStnが、身体のサイズSt(n−1)と固定値C1との差分値以上である場合には(ステップS909)、制御部152は、時刻tnのタイミングで人物間の距離Dtnを算出する(ステップS910)。例えば、上述したように、下側に設置された撮像部により生成された画像データに含まれる人物を検出し、その画像データに複数の人物が含まれる場合には、複数の人物間の距離(画像における距離)を算出する。なお、その画像データに3人以上の人物が含まれる場合には、各人物間の距離の平均値をDtnとしてもよく、複数の距離のうち、最大、中間、最少のうちの何れかのサイズをDtnとしてもよい。
続いて、制御部152は、その測定結果である人物間の距離Dtnと、直前の時刻t(n−1)のタイミングで測定された人物間の距離Dt(n−1)とを比較する(ステップS911)。そして、制御部152は、人物間の距離Dtnが、人物間の距離Dt(n−1)と固定値D1との差分値以下であるか否かを判断する(ステップS911)。
人物間の距離Dtnが、人物間の距離Dt(n−1)と固定値D1との差分値を超えている場合には(ステップS911)、制御部152は、NにN+1をセットし(ステップS919)、Nが閾値Nt以下であるか否かを判断する(ステップS920)。Nが閾値Ntを超えている場合には(ステップS920)、ステップS923に進む。また、Nが閾値Nt以下である場合には(ステップS920)、ステップS921に進む。
人物間の距離Dtnが、人物間の距離Dt(n−1)と固定値D1との差分値以下である場合には(ステップS911)、制御部152は、撮像部のMTF(Modulation Transfer Function)を取得する(ステップS912)。すなわち、制御部152は、時刻tnのタイミングで飛行体制御装置110において上向きに設置されている撮像部のMTFを取得する(ステップS912)。ここで、MTFは、レンズの性能を示す指標の1つであり、コントラストの再現率を像高(画面中心からの距離)毎に示すものである。なお、MTFは、焦点距離f、絞り値、フォーカスレンズの位置等に応じて変化する。また、レンズの種類が異なると、MTFの特性も大きく変化することが多い。このため、各光学部材の状態(フォーカスレンズの位置等)に応じたMTFが各状態に関連付けて、固有の情報(光学部材に関する光学部材情報)として飛行体制御装置110に保持されている。このため、制御部152は、その保持されているMTFを取得することができる。
続いて、制御部152は、そのMTF Mtnと、直前の時刻t(n−1)のタイミングで取得されたMTF Mt(n−1)とを比較する(ステップS913)。そして、制御部152は、MTF Mtnが、MTF Mt(n−1)と固定値E1との差分値以上であるか否かを判断する(ステップS913)。
MTF Mtnが、MTF Mt(n−1)と固定値E1との差分値未満である場合には(ステップS913)、制御部152は、NにN+1をセットし(ステップS921)、Nが閾値Nt以下であるか否かを判断する(ステップS922)。Nが閾値Ntを超えている場合には(ステップS922)、ステップS923に進む。また、Nが閾値Nt以下である場合には(ステップS922)、ステップS914に進む。
また、MTF Mtnが、MTF Mt(n−1)と固定値E1との差分値以上である場合には(ステップS913)、制御部152は、現在の動作を継続して行う(ステップS914)。
このように、各センサにより取得された情報(例えば、音声、高度、画像)、または、これらを処理する各機能(例えば、画像認識)に基づいて、飛行体100を地上に適切に戻すことができる。
このように、飛行体100が空に舞い上がって行きそうになったような場合でも、各センサにより取得された情報に基づいて、所定の場所に戻るように制御することができる。これにより、飛行体100を、屋内以外に、屋外においても安心して使用することができる。
なお、画像認識による特定の人物の識別以外に、例えば、人物の音声認識や音声合成を行い、この処理結果に基づいて、飛行体100を地上に適切に戻すようにしてもよい。
[飛行体の動作例]
図6は、本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置110による撮像制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
最初に、制御部152は、自装置に関する情報や周囲の情報を取得する(ステップS931)。続いて、制御部152は、その取得された各情報に基づいて、飛行体100の移動を制御する(ステップS932)。なお、ステップS932は、請求の範囲に記載の第1手順の一例である。
続いて、制御部152は、その取得された各情報が所定条件を満たすか否かを判断する(ステップS933)。例えば、音センサにより取得された音が閾値以上であるか否かを判断することができる。この場合には、例えば、多数の人が参加するパーティーで多数の人が会話をしているタイミングでその様子を記録することができる。また、例えば、音センサにより取得された特定音(例えば、犬の声、赤ちゃんの泣き声、笑い声)が閾値以上であるか否かを判断するようにしてもよい。また、例えば、温度センサにより取得された温度が閾値以上であるか否かを判断することができる。例えば、多数の人が参加するパーティーで多数の人の体温により室内の温度が上昇している場合に、その光景を適切なタイミングで記録することができる。また、例えば、その取得された各情報の変化量が閾値以上である場合に所定条件を満たすと判断するようにしてもよい。例えば、特定音(例えば、犬の声、赤ちゃんの泣き声、笑い声)の変化量が閾値以上である場合には、その対象物に変化が生じたと想定される。例えば、犬の声が小さくなった場合には、犬が泣き止んだと推定される。また、例えば、赤ちゃんの泣き声がなくなった場合には、赤ちゃんが笑顔になった可能性もある。また、例えば、笑い声が小さくなった場合には、笑っていた人物が普通の表情になった可能性がある。そこで、その対象物の変化後の様子を適切なタイミングで記録することができる。
そして、その取得された各情報が所定条件を満たす場合には(ステップS933)、制御部152は、飛行体100に設置されている撮像部(撮像部141、142)により生成された画像データを記憶部155に記録する制御を行う(ステップS934)。例えば、制御部152は、飛行体100の移動を制御する際に用いる情報と、撮像部により生成された画像データの記録を制御する際に用いる情報とについて、少なくとも一部を同一とすることができる。例えば、制御部152は、音センサにより特定音(例えば、犬の声、赤ちゃんの泣き声)が取得された場合には、その特定音が発生する方向に飛行体100を移動させるように制御する。この場合に、撮像部が可動式である場合には、制御部152は、飛行体100を移動させるとともに、撮像部の光軸方向がその特定音が発生する方向と一致するように制御する。また、例えば、特定音を検出するための情報(例えば、特徴量)と、画像データからその特定音を発生させる対象物(例えば、犬、赤ちゃん)を検出するための情報(例えば、テンプレート画像、特徴量)とを関連付けて記憶しておく。そして、制御部152は、撮像部により生成された画像データからその特定音(例えば、犬の声、赤ちゃんの泣き声)を発生させる対象物(例えば、犬、赤ちゃん)を検出し、その対象物が画像の中心になるように撮像部の光軸方向を制御することができる。また、例えば、制御部152は、その特定音が取得されたタイミングを基準として、撮像部により生成された画像データを記録するための制御を行うことができる。例えば、制御部152は、その特定音が取得された時点から所定間隔(例えば、5秒間隔、5秒→4秒→3秒→2秒→…)で、または、ランダムな間隔で、撮像部により生成された画像データを記録することができる。また、例えば、制御部152は、撮像部により生成された画像データから特定対象物(例えば、犬、赤ちゃん)が検出された場合には、その特定対象物が存在する方向に飛行体100を移動させるように制御する。この場合に、撮像部が可動式である場合には、制御部152は、飛行体100を移動させるとともに、撮像部の光軸方向がその特定対象物が存在する方向と一致するように制御する。また、例えば、制御部152は、その特定対象物が検出されたタイミングを基準として、撮像部により生成された画像データを記録するための制御を行うことができる。例えば、制御部152は、その特定対象物が検出された時点から所定間隔で、または、間隔を密にしながら、撮像部により生成された画像データを記録することができる。なお、ステップS933、S934は、請求の範囲に記載の第2手順の一例である。
このように、ユーザがカメラを手に持って撮らなくても、自動的に画像を撮影することができる。例えば、三脚を使用せずに、別の視点からの画像を容易に撮影することができる。これにより、面白味のある画像を記録することができる。
このように、飛行体100により取得された情報は、飛行体100が自律的に移動する場合に用いられる。ただし、飛行体100を、無線通信を利用して他の装置やネットワークに接続し、飛行体100により取得された情報を、他の装置やインターネット(例えば、クラウドサービス)において利用することもできる。なお、クラウドサービスは、例えば、ネットワーク上に存在する1または複数の情報処理装置(例えば、サーバ)により提供されるサービスである。また、クラウドサービスは、例えば、インターネットを利用したコンピュータの利用形態の1つである。そこで、図7では、飛行体100を、無線通信を利用して他の装置やネットワークに接続して用いる例を示す。
[通信システムの構成例]
図7は、本技術の第1の実施の形態における通信システム10のシステム構成例を示す図である。
通信システム10は、基地局11、12と、ネットワーク13と、飛行体100と、情報処理装置200、210とを備える。
基地局11、12は、飛行体100や情報処理装置210と、ネットワーク13とを無線通信を利用して接続する基地局(例えば、アクセスポイント、移動体通信基地局)である。
ネットワーク13は、電話網、インターネット等のネットワーク(例えば、公衆回線網)である。また、ネットワーク13および情報処理装置(サーバ)200は、ゲートウェイ(図示せず)を介して接続される。
情報処理装置(サーバ)200は、ネットワーク13を介して各種サービスを提供する1または複数の情報処理装置である。例えば、情報処理装置(サーバ)200は、ネットワーク13を介して接続される各機器に対してクラウドサービスを提供する。
情報処理装置210は、携帯型の情報処理装置(例えば、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末)である。
例えば、飛行体制御装置110の通信部151は、無線通信(例えば、無線LAN)を利用して情報処理装置210に直接接続して各情報のやりとりを行うことができる。また、例えば、飛行体制御装置110の通信部151は、無線通信(例えば、無線LAN、公衆回線)を利用して基地局11、12に接続して他の情報処理装置(例えば、情報処理装置200、210)との間で各情報のやりとりを行うことができる。
このように、飛行体100は、無線通信を利用して他の装置と接続し、飛行体100において取得された情報を、他の装置に提供することができる。
また、飛行体100は、自律的に移動するとともに、他の情報処理装置(例えば、情報処理装置200、210)からの指示に基づいて移動するようにしてもよい。例えば、情報処理装置210を所持するユーザ14が、無線通信を利用して情報処理装置210および飛行体100を接続し、情報処理装置210を操作することにより、飛行体100を操作することができる。
このように、飛行体100とネットワーク13とを接続することができるため、インターネットやクラウドを利用し、情報、知識、知恵を活用することができる。
また、例えば、既存のスマートフォン等を利用して飛行体100の動作を操作することができる。また、飛行体100が収集した各情報を既存のスマートフォン等で容易に確認することができる。
このように、飛行体100を他の装置と接続して、飛行体100において取得された情報を他の装置で使用し、他の装置において取得された情報を飛行体100で使用する例を図8、図9に示す。
[家庭内での使用例]
図8は、本技術の第1の実施の形態における飛行体100を家庭内で使用する場合における使用例を示す図である。図8では、ファン付照明器具31と、エアコン32と、コーヒーメーカー33と、電話機34と、テレビジョン35と、ミュージックプレイヤー36とが部屋の中に設置されている場合の例を示す。また、これらの各機器には、通信機能(無線通信機能、有線通信機能)が備えられ、飛行体100との間で情報のやりとりを行うことが可能であるものとする。
ファン付照明器具31は、シーリングファンにより風を調整することができる照明器具である。ファン付照明器具31は、時刻、照度、気温、快・不快に関する各情報を取得することができる。また、ファン付照明器具31は、色、明るさ、風力等を自動で調整して出力することができる。
エアコン(エア・コンディショナー)32は、気温、人物の位置、快・不快に関する各情報を取得することができる。また、エアコン32は、風力、風向き、揺らぎ等を自動で調整して出力することができる。
コーヒーメーカー33は、時刻、気温、疲労度に関する各情報を取得することができる。また、コーヒーメーカー33は、コーヒーの濃度、コーヒーの温度、コーヒーの量を自動で調整して出力することができる。
電話機34は、時刻、騒音、呼び出し相手、疲労度に関する各情報を取得することができる。また、電話機34は、音量、音色、マナーモード等を自動で調整して出力することができる。
テレビジョン35は、騒音、照度、快・不快、興味に関する各情報を取得することができる。また、テレビジョン35は、音量、明るさ、番組選択等を自動で調整して出力することができる。
ミュージックプレイヤー36は、時刻、騒音、快・不快、興味に関する各情報を取得することができる。また、ミュージックプレイヤー36は、音量、音楽選択等を自動で調整して出力することができる。
また、飛行体100は、人物の顔画像、人物の姿勢、人物の体温、人物の視線、人物の音声に関する各情報を取得する。また、飛行体100は、快・不快、疲労度、興味等を自動で調整して出力する。
例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、ミュージックプレイヤー36から出力される音声情報(音楽)を取得し、この音声情報(音楽)に最適な環境を設定するための制御を行うことができる。例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、その音声情報(音楽)に最適な温度、湿度を判断し、その最適な温度、湿度を設定するための制御情報をエアコン32に送信する。また、例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、その音声情報(音楽)に最適な明るさを判断し、その最適な明るさを設定するための制御情報をファン付照明器具31に送信する。また、例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、その音声情報(音楽)に最適となるコーヒーの味を判断し、その最適な味とするための設定に関する制御情報をコーヒーメーカー33に送信する。また、例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、その音声情報(音楽)に最適となる環境を判断し、その最適な環境が静かな環境である場合には、電話機34を留守番機能とするための制御情報を電話機34に送信する。また、飛行体制御装置110の制御部152は、テレビジョン35の電源をオフするための制御情報をテレビジョン35に送信する。
例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、撮像部141、142により生成された画像データに含まれる犬41を検出することができる。この場合には、例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、ミュージックプレイヤー36から出力される音声情報(音楽)が犬41に最適なものとなるための制御を行うことができる。また、例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、犬41に最適な温度、湿度を判断し、その最適な温度、湿度を設定するための制御情報をエアコン32に送信する。また、例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、犬41に最適な明るさを判断し、その最適な明るさを設定するための制御情報をファン付照明器具31に送信する。
このように、飛行体100は、居住環境の空間を自律的に移動することにより、居住者が快適に過ごせる各情報を収集することができるとともに、他の装置への情報伝達を行うことができる。
また、家庭内を移動する飛行体100をインターネットやクラウドに接続することにより、外出先からも家庭内部の情報を容易に確認することができる。この例を図9に示す。
[アンビエント(Ambient)社会での使用例]
図9は、本技術の第1の実施の形態における飛行体100をアンビエント社会で使用する場合における使用例を示す図である。
ここで、アンビエント社会は、ユーザの周囲に存在する各機器(例えば、各センサ)がそのユーザに関する各情報を取得してそのユーザの状態、状況等を把握し、そのユーザが必要とする情報を提供することを意味する。このアンビエント社会でやりとりされる情報は、例えば、従来からの情報(Legacy Contents)を含む各種情報である。例えば、各種の記録(例えば、Life−log、Security data Log、Environmental data Log)である。また、例えば、EHR(Electronic Health Record)/PHR(Personal Health Record)である。また、例えば、Home Energy Management(例えば、センサ等を利用して住宅のエネルギー管理を省エネで行うシステム)である。
例えば、外出先において、ユーザ14は、情報処理装置210を用いて、家20の中(家庭内)において利用されている飛行体100により取得された情報を確認することができる。例えば、ユーザ14は、情報処理装置210の入出力部211に、飛行体100により取得された情報を表示させることにより、各情報を確認することができる。すなわち、ユーザ14は、外出時でも家の中の様子を確認することができる。
また、例えば、ユーザ14は、情報処理装置210を用いて、飛行体100を制御することができる。例えば、ユーザ14は、家20の中(家庭内)において飛行体100により取得すべき情報を指示することにより、飛行体100に所望の情報を取得させることができる。
例えば、撮像部により生成された画像データを用いて対象物(例えば、家族、ペット)を認識することが可能な場合を想定する。この場合には、ユーザ14は、家20の中(家庭内)において対象物(例えば、家族、ペット)に関する情報を取得するための指示操作を行う。
これにより、ユーザ14は、外出先からペットや家族の状況を情報処理装置210を用いて容易に確認することができる。
また、例えば、温度センサを用いて家20の中(家庭内)の室温を取得することが可能な場合を想定する。この場合には、ユーザ14は、家20の中(家庭内)の室温の状況によって、エアコンのオンオフや温度調整等を行うことができる。これにより、室温の状況によって、子供やペットの動きが通常の行動パターンと異なってきたような場合には、エアコンを制御にするようにFeed backすることができ、部屋の状況を改善することができる。
このように、本技術の第1の実施の形態によれば、飛行体100を用いて、ネットワーク上にある情報のやりとりを容易に行うことができる。また、ネットワークに接続される情報処理装置を用いて飛行体100を操作することができる。また、飛行体100に搭載されているセンサの情報(例えば、画像情報、音声情報)を、遠く離れている機器(ネットワークに接続されている機器)を使用して容易に確認することができる。
なお、図9では、家20において飛行体100を使用する例を示したが、他の場所で飛行体100を使用するようにしてもよい。例えば、自動車の中で飛行体100を使用することができる。この場合には、ユーザは、自動車から離れた場所でも、情報処理装置を用いて自動車の内外の状況等を容易に確認することができる。
ただし、飛行体100のサイズが大きい場合や、自動車の内部が狭いことも想定される。このような場合には、飛行体100のサイズを小さくして使用することができる。または、飛行体100の本体のみを自動車の内部に吊り下げて使用することもできる。
また、環境を改善するための装置(例えば、掃除機、空気清浄器)を飛行体100に搭載し、この装置を用いて飛行体100が移動する空間の環境を改善するようにしてもよい。例えば、図8に示すように、ファン付照明器具31やエアコン32は、比較的高い場所に設置されるため、ユーザが掃除をすることが困難であることも想定される。そこで、ゴミやホコリを容器内に回収する掃除機を飛行体100に搭載し、この掃除機を用いてファン付照明器具31やエアコン32に付着しているゴミやホコリを回収するようにしてもよい。この場合に、例えば、ファン付照明器具31やエアコン32から出力される電波を用いて、ファン付照明器具31やエアコン32の位置を推定して掃除を行うことができる。また、撮像部141、142により生成された画像データを用いて、ファン付照明器具31やエアコン32を探して掃除を行うようにしてもよい。また、例えば、飛行体100は、掃除対象となる機器を予め設定しておき、その設定されている機器のみを掃除するようにしてもよい。また、飛行体100は、移動中に周囲の環境(例えば、温度、空気、ほこりの程度)を測定し、この測定結果に基づいて、空間の環境を改善するようにしてもよい。
このように、ネットワーク上にある情報のやりとりを行うことができるため、複数の同じような装置が連携して対応することができる装置群を構成することができる。この例を図10に示す
[複数の飛行体の使用例]
図10は、本技術の第1の実施の形態における飛行体100乃至102を使用する場合における使用例を示す図である。
上述したように、飛行体100乃至102のそれぞれは、直接、または、ネットワーク13を介して間接的に、情報のやりとりを行うことができる。そこで、例えば、飛行体100乃至102のそれぞれは、同一の情報の全部または一部を共有して連携して対応することができる。例えば、飛行体100乃至102のそれぞれは、ユーザ14に関する情報(例えば、ユーザ14の顔情報)を共有して、ユーザ14を認識するとともに、ユーザ14に関する各情報(例えば、位置情報、体調情報、活動情報)を順次取得して共有するようにしてもよい。また、これらの各情報は、定期的または不定期に情報処理装置(サーバ)200に送信されて保存されるようにしてもよい。
[浮力部に表示部を備える例]
図11は、本技術の第1の実施の形態における飛行体101の外観構成例を示す図である。図11のaには、飛行体101の正面図を示す。図11のbには、表示例を示す。
飛行体101は、図1等に示す飛行体100の変形例であり、飛行体100の浮力部120の表面に表示部121を設けた点が飛行体100と異なる。このため、図11では、飛行体100と共通する部分には、飛行体100と同一の符号を付してこれらの説明の一部を省略する。
表示部121は、浮力部120の表面の全部または一部に装着することか可能な表示部である。表示部121として、例えば、フレキシブルディスプレイ(曲面ディスプレイ)を用いることができる。このフレキシブルディスプレイは、布や紙のように折り曲げたり、丸めたりすることができる画像表示装置であり、例えば、有機ELパネル等により実現される。
例えば、図9に示すように、外出先にユーザ14が存在する場合を想定する。この場合に、ユーザ14は、家20の内部に存在する人物に連絡すべきことがある場合に、情報処理装置210を操作することにより、その連絡すべき内容(例えば、文書、記号、絵、画像、写真)を飛行体101の表示部121に表示させることができる。これにより、家20の内部に存在する人物は、家20の内部を移動する飛行体101を見た場合に、その連絡すべき内容を容易に把握することができる。
例えば、図8に示すように、家の内部にユーザ40が存在する場合を想定する。この場合に、飛行体制御装置110の制御部152は、エアコン32からの情報に基づいて、犬41の体調に影響を与えるような環境(例えば、暑すぎ)であると判断した場合には、その旨を表示部121に表示させることができる。例えば、図11のbに示すように、「犬にとっては暑すぎです。温度を下げて下さい。」のメッセージと、暑さにぐったりしている犬の画像とを表示部121に表示させることができる。
このように、浮力部120の表面の全部または一部に表示部121(例えば、フレキシブルディスプレイ)を搭載することにより、浮力部120の表面(曲面)に所望の画像を表示させることができる。
また、例えば、制御部152が、各センサからの情報に基づいて、ユーザの表情、言葉、しぐさ等を認識することが可能な場合を想定する。この場合には、制御部152は、その認識結果に基づいて、ユーザの表情、言葉、しぐさ等に対する反応を表示部121に表示させることができる。例えば、制御部152は、撮像部141、142により生成された画像データに基づいて、ユーザの笑顔を検出した場合には、その笑顔に対する反応として、何らかの笑顔を表示部121に表示させることができる。このように、飛行体100およびユーザ間でのやりとりを容易に行うことができる。
上述したように、飛行体制御装置110は、飛行体100が空中高く飛んで行ってしまうことを防止するための制御を行う。ただし、飛行体100が風等の影響により飛ばされて移動してしまうことも想定される。そこで、飛行体100と地上に存在するものとを接続することにより、飛行体100が風等の影響により飛ばされてしまったり、空中高く飛んで行ったりしてしまうことを防止することができる。この例を図12に示す。
[飛行体を地物と接続する使用例]
図12は、本技術の第1の実施の形態における飛行体100を使用する場合における使用例を示す図である。
図12のaには、接続部301を利用して飛行体100および固定装置300を接続する場合の例を示す。図12のbには、接続部310を利用して飛行体100をユーザ14が所持する場合の例を示す。接続部301、310は、例えば、ケーブルや紐である。
このように、飛行体100を空中に浮かべている場合に、飛行体100を接続部301、310等で人やものと接続することにより、飛行体100が空中高く飛んで行ってしまうことを回避することができる。
また、電気配線を含むケーブルを接続部301、310として使用することができる。また、そのケーブルと、飛行体制御装置110の電源供給部156とを接続するようにする。この場合には、そのケーブルを電源(例えば、固定装置300に内蔵される電源)に接続し、その電源からケーブルを介して飛行体制御装置110の電源供給部156に電気を供給することができる。このように、ケーブルによって電源供給ができるため、飛行体100を長時間動作させることができる。
また、図12のaに示す例において、接続部301および飛行体100の接続と、接続部301および固定装置300の接続については、固定とするようにしてもよく、取外し可能としてもよい。例えば、これらを接続する場合には機械的に固定し、これらを取り外す場合には、その固定を解除することができる。なお、機械的な固定手段としてアクチュエータや圧電素子を使用することができる。
また、機械的な固定手段としてマグネットを使用して、マグネットにより固定し、また、その固定を解除するようにしてもよい。また、マグネットの全部または一部に電磁石を用い、電気的に磁力により固定またはその解除を行うようにしてもよい。この場合には、電磁石の動作として、固定またはその解除の変化時のみに電流を流し、固定または解除された後には電流を流さないようにすることができる。これにより、電力を消費しないようにすることができる。
なお、これらの固定またはその解除に関する操作については、飛行体100側で行うようにしてもよく、他の装置から行うようにしてもよい。この場合に、無線通信を利用して行うようにしてもよく、有線回線を利用して行うようにしてもよい。
図12では、飛行体100を空中に浮かべる場合の例を示した。ただし、飛行体100を空中につり下げて使用することも可能である。そこで、飛行体100を空中につり下げて使用する場合についても同様に、接続部(例えば、接続部301、310)を利用して飛行体100と、固定装置や人物とを接続するようにしてもよい。これにより、飛行体100が下に落ちてしまうことを防止することができる。
上述したように、飛行体制御装置110は、電源供給部156からの電源供給により各動作を行う。このため、電源供給部156からの電源供給が停止されて、飛行体制御装置110の動作が停止してしまうことを防止することが重要である。
また、飛行体100の浮力部120には、特定の気体が充填されている。このため、飛行体100の浮力部120に充填されている特定の気体が少なくなり、浮力が低下することを防止することが重要である。
ただし、これらの補充作業をユーザが手動で行う場合には、その補充作業が煩雑となるおそれがある。そこで、これらの補充作業を飛行体100が自律的に行う例を図13に示す。
[飛行体が自律的に充電をする例と飛行体が自律的に気体を補充する例]
図13は、本技術の第1の実施の形態における飛行体100を使用する場合における使用例を示す図である。
図13のaには、飛行体100が自律的に充電をする場合の飛行体100および充電装置320の関係例を示す。例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、電源供給部156の残容量が閾値以下になったか否かを定期的または不定期に確認する。そして、飛行体制御装置110の制御部152は、電源供給部156の残容量が閾値以下になった場合には、地上に設置されている充電装置320の場所(充電可能な場所)に自律的に移動して電源供給部156の充電を開始させる。
例えば、充電装置320が無線通信機能を備える場合には、制御部152は、無線通信を使用して充電装置320の位置を推定することができる。例えば、制御部152は、充電装置320から出力される電波の強度に基づいて、充電装置320の位置を推定することができる。例えば、制御部152は、飛行体100が進行する毎に、充電装置320から出力される電波の強弱を判断し、その電波の強度が強くなる方向を、充電装置320が存在する方向として判断することができる。
また、例えば、飛行体制御装置110および充電装置320間で特定帯域(例えば、60GHz帯)を利用した無線通信を行うことが可能な場合を想定する。この場合には、制御部152は、その無線通信の際に使用されるビームに関する情報に基づいて、充電装置320の位置を推定することができる(例えば、特開2014−142255号公報参照。)。
また、例えば、充電装置320が位置情報を保持して送信する機能を備える場合には、制御部152は、その位置情報を使用して充電装置320の位置を推定することができる。例えば、制御部152は、飛行体制御装置110の位置情報を位置センサにより取得する。そして、制御部152は、その取得された位置情報と、充電装置320から送信された位置情報とに基づいて、充電装置320の位置を推定することができる。
このように、制御部152は、充電式電池(電源供給部156)の残容量が閾値を基準として少なくなった場合には、その充電式電池を充電するための充電装置320の位置まで飛行体100を移動させる制御を行うことができる。
図13のbには、飛行体100が自律的に気体を補充する場合の飛行体100および気体補充装置330の関係例を示す。例えば、飛行体制御装置110の制御部152は、浮力部120の内部に充填されている気体の容量が閾値以下になったか否かを定期的または不定期に確認する。そして、飛行体制御装置110の制御部152は、浮力部120の内部に充填されている気体の容量が閾値以下になった場合には、地上に設置されている気体補充装置330の場所に自律的に移動して浮力部120の内部への気体の充填を開始させる。
なお、気体補充装置330の位置の推定方法については、図13のaに示す例と同様である。
このように、制御部152は、浮力部120の気体が閾値を基準として少なくなった場合には、その気体を補充するための気体補充装置330の位置まで飛行体100を移動させる制御を行うことができる。
このように、充電や気体の補充等を飛行体100が自律的に行うため、飛行体100の充電や気体の補充等をユーザが行う必要がない。これにより、ユーザが飛行体100の充電や気体の補充等を行う煩わしさを解放することができる。
また、浮力部120の内部に充填されている気体の吸収や、浮力部120の内部への気体の注入を行う気体調整装置を、飛行体100の何れかに設けることができる。この気体調整装置は、浮力部120の内部に充填されている気体を吸収することにより、浮力部120の内部の気体の体積を小さくし、浮力部120の内部へ気体を注入することにより、浮力部120の内部の気体の体積を大きくすることができる。また、気体調整装置は、浮力部120の内部に充填されている気体を吸収した場合には、その吸収した気体を蓄積しておき、浮力部120の内部へ気体を注入する際に用いることができる。なお、この気体調整装置は、制御部152の制御に基づいて、気体の吸収または気体の注入を行うことができる。すなわち、制御部152は、浮力部120に充填されている気体の吸収または浮力部120への気体の注入を行う制御を行うことができる。
このように、本技術の第1の実施の形態では、軽量な部品を使用して飛行体100を実現することができる。また、例えば、飛行体100は、通常は、床等に設置するように設計することができる。また、飛行時には、推進装置(例えば、プロペラ)を使用することにより、比較的小さいサイズのバルーンとすることができる。このため、狭い通路での使用も可能となる。また、飛行体100は、自律移動が可能であるため、操縦する必要がない。
また、例えば、飛行体100を身に付けている必要がない。また、ユーザを認識してユーザを追尾するように設定することにより、飛行体100がユーザの回りについてきてくれる。また、例えば、飛行体100が存在する場所に関する情報を、無線通信を利用して取得することにより、その場所に関する案内を飛行体100にしてもらうことができる。
また、例えば、飛行体100が存在する高さを設定するようにしてもよい。この場合には、ユーザは、手を使わずに自分の目の高さに飛行体100を浮かせておくことができる。このため、ユーザは、飛行体100を便利に使用することができる。また、ユーザは、表示部(例えば、図11に示す表示部121)を見易い位置で見ることができる。
[飛行体の外観構成例]
図14は、本技術の第1の実施の形態における飛行体340、350の外観構成例を示す図である。図14のaには、飛行体340の正面を示し、図14のbには、飛行体350の正面図を示す。
飛行体340、350は、図1等に示す飛行体100の変形例であり、飛行体100に進行方向安定板343、344、353乃至355を設けた点が飛行体100と異なる。このため、図14では、飛行体100と共通する部分についての説明の一部を省略する。
飛行体340は、飛行体制御装置341と、浮力部342と、進行方向安定板343、344とを備える。飛行体制御装置341および浮力部342は、図1等に示す飛行体制御装置110および浮力部120に対応する。
進行方向安定板343、344は、飛行体340が移動する場合にその進行方向を安定させるための部材である。また、進行方向安定板343、344は、飛行機における垂直尾翼に相当する役割を担う。
飛行体350は、飛行体制御装置351と、浮力部352と、進行方向安定板353乃至355とを備える。飛行体制御装置351および浮力部352は、図1等に示す飛行体制御装置110および浮力部120に対応する。また、進行方向安定板353、354は、図14のaに示す進行方向安定板343、344に対応する。
進行方向安定板355は、飛行体350が移動する場合にその進行方向を安定させるための部材である。また、進行方向安定板355は、飛行機における主翼に相当する役割を担う。
このように、進行方向安定板343、344、353乃至355は、飛行体340、350の推進部として機能する。
[飛行体の外観構成例]
図15は、本技術の第1の実施の形態における飛行体360の外観構成例を示す図である。図15のaには、飛行体360の上面図を示し、図15のbには、飛行体360の正面図を示し、図15のcには、飛行体360の側面図(右側面)を示す。
飛行体360は、図1等に示す飛行体100の変形例であり、浮力部362の形状を中央部が貫通する形状とした点が飛行体100と異なる。このため、図15では、飛行体100と共通する部分についての説明の一部を省略する。
飛行体360は、飛行体制御装置361および浮力部362を備える。飛行体制御装置361および浮力部362は、図1等に示す飛行体制御装置110および浮力部120に対応する。
浮力部362は、円柱形状であり、その両端面における中心部を貫通する貫通孔363を空けた形状となる。すなわち、浮力部362は、飛行体360の上下方向の移動を容易にするため、浮力部362の両端面における中央部が貫通している形状とする。また、貫通孔363の形状についても、円形状とすることができる。
[空気の流れの例]
図16は、本技術の第1の実施の形態における飛行体360を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。なお、図16では、飛行体360を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一部を、太線の矢印で模式的に示す。なお、図16は、飛行体360の正面と飛行体360の側面図(右側面)とにおける空気の流れを示す。図16のaおよびbは、図15のbおよびcにおいて、太線の矢印を追加した点以外は、図15のbおよびcと同様である。
上述したように、飛行体制御装置361から下側に空気を押し出す作用としての力は、次式で表すことができる。
F=ma
この下側の力Fの反作用としての−Fの力(すなわち、上側の力F)として揚力を得ることができる。
ここで、飛行体360が上昇する場合には、空気を絶えず飛行体360から下側に押し出すため、飛行体360は、絶えず空気を取り入れる必要がある。このため、その空気を取り入れる際に、飛行体360に対して取り込まれる空気が力を加え、その力は、飛行体360を上昇させる力を小さくする方向に働く。また、飛行体360が上に移動する際に、空気が移動の抵抗となり、飛行体360を上昇させる力を小さくする方向に働く。
このように、飛行体360に対して下向きの力が働く。そこで、飛行体360に対する下向きの力を小さくするため、円柱形状の中心部に貫通孔363を空けた形状の浮力部362を用いることができる。このため、例えば、浮力部362の上端部364から空気を取り入れることにより、上端部364の上の空気が減圧し、飛行体360全体を上昇させる上向きの力が増強される。また、飛行体360が上側に移動する際の空気の抵抗も小さくなり、下向きの力が減少する。
これらにより、円柱の中心部に貫通孔363を空けた形状の浮力部362を用いる飛行体360は、飛行体360の上下移動に必要なエネルギーを小さくすることができる。このため、低消費電力化や飛行体360の駆動時間の長時間化を実現することができる。
ここで、飛行体360を上下方向に移動させるためのプロペラ(図2に示すプロペラ138に相当)と、貫通孔363との関係について説明する。
そのプロペラによる揚力を増大させるとともに、空気を取り入れる際の揚力とは反対向きの力を削減させ、さらに、飛行体360が上昇する際に生じる揚力とは反対向きの力を削減させることが重要である。このため、飛行体360を上下方向に移動させるためのプロペラの直径は、浮力部362の下端部365における貫通孔363の開口部(貫通孔363のプロペラに近い側の開口部)のサイズと同程度、または、そのサイズ以下とすることが好ましい。
このように、貫通孔363の下側の開口部の付近に設置され、飛行体360を上下方向に移動させるプロペラの直径を、その開口部のサイズと同一またはそのサイズ以下とすることができる。
[飛行体の外観構成例]
図17および図18は、本技術の第1の実施の形態における飛行体370の外観構成例を示す図である。
図17のaには、飛行体370の斜視図を示し、図17のbには、飛行体370の上面図を示す。また、図18のaには、飛行体370の正面図を示し、図18のbには、飛行体370の側面図(右側面)を示す。
飛行体370は、図1等に示す飛行体100の変形例であり、浮力部373を球形状とし、浮力部372をドーナツ形状とし、これらを連結させた点が飛行体100と異なる。このため、図17、図18では、飛行体100と共通する部分についての説明の一部を省略する。
飛行体370は、飛行体制御装置371と、浮力部372、373とを備える。飛行体制御装置371と、浮力部372、373とは、図1等に示す飛行体制御装置110および浮力部120に対応する。
浮力部373は、図1等に示す浮力部120と同様に球形状である。また、浮力部372は、上下方向に孔378が設けられているドーナツ形状である。また、浮力部372の外周のサイズは、浮力部373の外周のサイズよりも大きいものとする。また、浮力部373の外周のサイズは、浮力部372の孔378の直径サイズよりも大きいものとする。
また、浮力部372および浮力部373は、連結部374乃至377により連結されているものとする。連結部374乃至377は、例えば、紐状部材を用いることができる。このため、浮力部372および浮力部373間には、空気が流れる。
[空気の流れの例]
図19は、本技術の第1の実施の形態における飛行体370を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。なお、図19では、飛行体370を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一部を、太線の矢印で模式的に示す。なお、図19は、飛行体370の正面と飛行体370の側面図(右側面)とにおける空気の流れを示す。図19のaおよびbは、図18のaおよびbにおいて、太線の矢印を追加した点以外は、図18のaおよびbと同様である。
[飛行体の外観構成例]
図20は、本技術の第1の実施の形態における飛行体380の外観構成例を示す図である。
図20のaには、飛行体380の上面図を示し、図20のbには、飛行体380の正面図を示し、図20のcには、飛行体380の側面図(右側面)を示す。
飛行体380は、図1等に示す飛行体100の変形例であり、両端面における中央部に貫通孔387を設けた4角柱形状とし、貫通孔387に飛行体制御装置381を設置した点が飛行体100と異なる。このため、図20では、飛行体100と共通する部分についての説明の一部を省略する。
飛行体380は、飛行体制御装置381と浮力部382と連結部383乃至386とを備える。飛行体制御装置381および浮力部382は、図1等に示す飛行体制御装置110および浮力部120に対応する。
浮力部382は、平面状の4角柱形状であり、その両端面における中央部に貫通孔387が設けられている。また、貫通孔387には、連結部383乃至386を用いて飛行体制御装置381が設置される。ここで、貫通孔387の形状は、飛行体制御装置381を囲むことができる形状とする。例えば、4角柱形状とすることができる。また、貫通孔387のサイズは、貫通孔387の内面と飛行体制御装置381の外面との間を風が流れるように、飛行体制御装置381のサイズよりも大きいサイズとすることが好ましい。
また、浮力部382および飛行体制御装置381は、連結部383乃至386により連結される。連結部383乃至386は、例えば、紐状部材を用いることができる。このため、貫通孔387の内面と飛行体制御装置381の外面との間には、空気が流れる。
[空気の流れの例]
図21は、本技術の第1の実施の形態における飛行体380を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。なお、図21では、飛行体380を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一部を、太線の矢印で模式的に示す。なお、図21は、飛行体380の正面と飛行体380の側面図(右側面)とにおける空気の流れを示す。図21のaおよびbは、図20のbおよびcにおいて、太線の矢印を追加した点以外は、図20のbおよびcと同様である。
なお、これらの変形例は、一例であり、他の形態とするようにしてもよい。例えば、球状の浮力部において、中心を通る貫通孔を設けるようにしてもよい。すなわち、垂直軸の周りを空洞にした球形状の浮力部とするようにしてもよい。
[飛行体制御装置の変形例]
以上では、3次元空間の移動を行うための推進力として、水平方向および垂直方向の回転軸を備える4つのプロペラを使用する飛行体制御装置の例を示した。ただし、この飛行体制御装置は、一例であり、他の飛行体制御装置とするようにしてもよい。そこで、ここでは、飛行体制御装置の変形例を示す。
[垂直方向の回転軸を備える4つのプロペラを使用する例]
図22は、本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置400の内部構成例を示す外観図である。図22のaには、浮力部から取り外した場合における飛行体制御装置400の上面図を示す。また、図22のbには、飛行体制御装置400の正面図を示し、図22のcには、飛行体制御装置400の側面図(右側面)を示す。
飛行体制御装置400は、図2等に示す飛行体制御装置110の変形例であり、4つのプロペラの全てが垂直方向の回転軸を備える点が飛行体制御装置110と異なる。このため、図22では、飛行体制御装置110と共通する部分についての説明の一部を省略し、飛行体制御装置110と異なる点を中心にして説明する。
飛行体制御装置400は、基台401と、支柱402乃至405と、取付部406と、プロペラ411乃至414と、モータ415乃至418と、撮像部421、422と、センサ423乃至425とを備える。なお、モータ415乃至418のそれぞれは、支持部(図示せず)により支持される。また、基台401におけるプロペラ411乃至414の付近には、プロペラ411乃至414の回転により発生する空気の流れを通すための孔407乃至410が設けられている。
このように、飛行体制御装置400は、3次元空間の移動を行うための推進力として、垂直方向の回転軸のみを備える4つのプロペラを使用する飛行体制御装置である。これにより、上下方向の移動を行う場合における推進力をさらに高めることができる。なお、水平方向への移動については、4つのプロペラを使用することにより行うことができる。
[回転軸を可変とする1つのプロペラを使用する例]
図23は、本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置430の内部構成例を示す外観図である。図23のaには、浮力部から取り外した場合における飛行体制御装置430の上面図を示す。また、図23のbには、飛行体制御装置430の正面図を示し、図23のcには、飛行体制御装置430の側面図(右側面)を示す。
飛行体制御装置430は、図2等に示す飛行体制御装置110の変形例であり、1つのプロペラ445を備え、プロペラ445の回転軸を変更可能とする点が飛行体制御装置110と異なる。このため、図23では、飛行体制御装置110と共通する部分についての説明の一部を省略し、飛行体制御装置110と異なる点を中心にして説明する。
飛行体制御装置430は、基台431と、支柱432乃至435と、取付部436と、回転部441、442と、支持部443と、モータ444と、プロペラ445と、撮像部451、452と、センサ453乃至455とを備える。また、基台431において、プロペラ445の回転により発生する風が通る付近には、その空気の流れを通すための孔等が設けられるが、説明の容易のため、これらの図示を省略する。
支持部443は、回転部441、442に取り付けられる中空の円柱形状の枠であり、その枠内でモータ444を支持する。
回転部441は、水平方向(基台431と平行する方向)を回転軸として、支持部443を回転させるものである。
回転部442は、垂直方向(基台431と直交する方向)を回転軸として、支持部443を回転させるものである。
このように、飛行体制御装置430は、3次元空間の移動を行うための推進力として、回転軸を可変とする1つのプロペラを使用する飛行体制御装置である。このように、1つのプロペラを可変として使用することにより、1つのプロペラのみで3次元空間の移動を行うことができる。また、1つのプロペラのみを使用するため、スペース効率を高めることができ、消費電力を低減させることができる。
[回転軸を可変とする1つのプロペラを使用する例]
図24は、本技術の第1の実施の形態における飛行体制御装置460の内部構成例を示す外観図である。図24のaには、浮力部から取り外した場合における飛行体制御装置460の上面図を示す。また、図24のbには、飛行体制御装置460の正面図を示し、図24のcには、飛行体制御装置460の側面図(右側面)を示す。
飛行体制御装置460は、図23に示す飛行体制御装置430の変形例であり、本体の形状を円柱形状とした点が飛行体制御装置430と異なる。このため、図24では、飛行体制御装置430と共通する部分についての説明の一部を省略し、飛行体制御装置430と異なる点を中心にして説明する。
飛行体制御装置460は、基台461と、支柱462乃至465と、取付部466と、回転部471、472と、支持部473と、モータ474と、プロペラ475と、撮像部481と、センサ482乃至484とを備える。また、基台461において、プロペラ475の回転により発生する風が通る付近には、その空気の流れを通すための孔等が設けられるが、説明の容易のため、これらの図示を省略する。
このように、3次元空間の移動を行うための推進力として、回転軸を可変とする1つのプロペラを使用する飛行体制御装置を各種の形状とすることができる。ただし、この変形例は、一例であり、飛行体制御装置を他の形態とするようにしてもよい。
例えば、垂直方向の回転軸を備える1つのプロペラと、水平方向の回転軸を備え、これを可変とする1つのプロペラとを使用するようにしてもよい。この場合には、1つのプロペラを使用して垂直方向の移動を制御することができ、1つのプロペラを可変として水平方向の移動を制御することができる。
<2.第2の実施の形態>
本技術の第2の実施の形態では、切り離しが可能な浮力部を利用して飛行体の浮力を大きくする例を示す。なお、本技術の第2の実施の形態における各装置の構成については、図1、図2等に示す各装置と略同一である。このため、本技術の第1の実施の形態と共通する部分については、本技術の第1の実施の形態と同一の符号を付してこれらの説明の一部を省略する。
[飛行体の外観構成例]
図25は、本技術の第2の実施の形態における飛行体500の外観構成例を示す図である。図25のaには、飛行体500の上面図を示し、図25のbには、飛行体500の正面図を示し、図25のcには、飛行体500の側面図(右側面)を示す。
飛行体500は、図1等に示す飛行体100の変形例であり、接続部504を介して浮力部502に補助浮力部503を接続した点が飛行体100と異なる。このため、図25では、飛行体100と共通する部分についての説明の一部を省略する。
飛行体500は、飛行体制御装置501と、浮力部502と、補助浮力部503と、接続部504とを備える。飛行体制御装置501および浮力部502は、図1等に示す飛行体制御装置110および浮力部120に対応する。
補助浮力部503は、浮力部502と同様の素材(材料)で構成され、内部に充填する気体についても浮力部502と同様とすることができる。また、補助浮力部503のサイズについては、図25に示すように、浮力部502よりも小さくすることができる。ただし、補助浮力部503のサイズは、浮力部502よりも大きくするようにしてもよく、浮力部502と略同一とするようにしてもよい。浮力部502および補助浮力部503の関係(例えば、素材、サイズ、気体)については、飛行体500の性能等に基づいて適宜設定することができる。
また、浮力部502および補助浮力部503は、接続部504により接続される。接続部504は、切り離しが可能な接続機器を用いることができる。例えば、接続部504として、電気的な制御に基づいて、接続や接続解除を行うことができる接続機器と、紐状部材とを用いることができる。この接続機器として、例えば、アクチュエータ、圧電素子、電磁石、モータ等を用いることができる。
このように、浮力部502および補助浮力部503については、接続および接続解除を電気的な制御に基づいて行うことができる。例えば、飛行体制御装置501の制御部(図3に示す制御部152に相当)は、各センサにより取得された情報(例えば、音声、高度、画像)やこれらを処理する各機能(例えば、画像認識)に基づいて、飛行体500から補助浮力部503を切り離すことができる。このため、例えば、浮力を大きくしたことにより、飛行体500が空に舞い上がって行きそうな場合でも、飛行体500から補助浮力部503を切り離すことにより、飛行体500を地上に適切に戻すことができる。
例えば、飛行体500に新たな機能等を追加して質量が大きくなったような場合でも、補助浮力部503を接続することにより、飛行体500を空中に上がり易くすることができる。
このように、浮力部502の上部に、補助浮力部503を接続することにより、飛行体500の浮力をさらに大きくすることができる。
[空気の流れの例]
図26は、本技術の第2の実施の形態における飛行体500を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す図である。なお、図26では、飛行体500を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一部を、太線の矢印で模式的に示す。なお、図26のa乃至cは、図25のa乃至cにおいて、太線の矢印を追加した点以外は、図25のa乃至cと同様である。
[飛行体の動作例]
図27は、本技術の第2の実施の形態における飛行体制御装置501による移動制御処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図27は、図5の変形例であり、所定の場所に戻るための制御を行う(ステップS923)前に、補助浮力部503を切り離す点が図5とは異なる。
飛行体制御装置501の制御部(図3に示す制御部152に相当)は、補助浮力部503を切り離すための制御を行う(ステップS924)。続いて、飛行体制御装置501の制御部(図3に示す制御部152に相当)は、所定の場所に戻るための制御を行う(ステップS923)。
このように、飛行体制御装置501の制御部は、飛行体500に関する情報および飛行体500の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、浮力部502から補助浮力部503を切り離す制御を行うことができる。なお、浮力部502は、請求の範囲に記載の第1浮力部の一例であり、補助浮力部503は、請求の範囲に記載の第2浮力部の一例である。
[変形例]
図28乃至図31は、本技術の第2の実施の形態における飛行体510、520、530、540の外観構成例を示す図である。また、図28乃至図31では、飛行体510、520、530、540を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一例を示す。なお、図28乃至図31では、飛行体510、520、530、540を上昇させる際に必要となる揚力を発生させるための空気の流れの一部を、太線の矢印で模式的に示す。
図28乃至図31のaには、飛行体510、520、530、540の上面図を示す。また、図28乃至図31のbには、飛行体510、520、530、540の正面図を示す。また、図28乃至図31のcには、飛行体510、520、530、540の側面図(右側面)を示す。
図28に示す飛行体510は、図25に示す飛行体500の変形例であり、浮力部512を円柱形状とした点が飛行体500と異なる。このため、図25では、飛行体500と共通する部分についての説明の一部を省略する。
浮力部512は、図15に示す浮力部362と同様に、両端面における中心部を貫通する貫通孔を空けた形状である。また、飛行体510を上下方向に移動させるためのプロペラ(図2に示すプロペラ138に相当)と、貫通孔との関係についても、図15に示す例と同様とすることができる。
図29に示す飛行体520は、図28に示す飛行体510の変形例であり、補助浮力部523を円柱形状とした点が飛行体510と異なる。このため、図29では、飛行体510と共通する部分についての説明の一部を省略する。
補助浮力部523は、図28に示す浮力部512と同様に、両端面における中心部を貫通する貫通孔を空けた形状である。すなわち、浮力部522および補助浮力部523の双方には、その両端面における中心部を貫通する貫通孔が同一軸上に設けられている。このため、飛行体520の上下移動に必要なエネルギーを小さくすることができる。また、低消費電力化や飛行体520の駆動時間の長時間化を実現することができる。
図30に示す飛行体530は、図25に示す飛行体500の変形例であり、浮力部532をドーナツ形状とした点と、浮力部532および補助浮力部533を4つの接続部534乃至537で接続する点とが飛行体500と異なる。このため、図30では、飛行体500と共通する部分についての説明の一部を省略する。
また、飛行体530は、図17および図18に示す飛行体370において、浮力部373の代わりに補助浮力部533を用いて、浮力部532および補助浮力部533を4つの接続部534乃至537で接続したものである。
図31に示す飛行体540は、図30に示す飛行体530の変形例であり、補助浮力部543をドーナツ形状とした点が飛行体530と異なる。このため、図31では、飛行体530と共通する部分についての説明の一部を省略する。
また、飛行体540は、浮力部542および補助浮力部543を4つの接続部544乃至547で接続したものである。
このように、本技術の第2の実施の形態では、補助浮力部を使用して状況に応じて飛行体の浮力を変えることができる。このため、飛行体の消費電力を少なくすることができる。
また、例えば、飛行体をケーブルや紐等で接続している場合に、そのケーブルや紐等が外れたような場合でも、補助浮力部が自動的に外れるため、飛行体の本体を地上に戻すことができる。このため、飛行体を紛失することを防止することができる。
ここで、近年では、地上型のロボットやスマートフォンは、CPU、LSI、センサ等の進化に応じて認識機能等が高度になり、人間とのインターラクションがスムースになってきている。また、インターネットやクラウドを利用することにより、認識機能等をさらに高度にすることができ、人間とのインターラクションをさらにスムースにすることができると想定される。しかしながら、地上において、ロボット等を利用する場合には、段差や障害物があるところを通過することが困難であることが多い。このため、地上において各機能を実現することができないことが想定される。
これに対して、本技術の実施の形態では、空気よりも軽い気体を利用して、飛行体を空中に容易に浮かばせることができ、空中で各機能を実現することができる。例えば、センサ、プロセッシング、アクチュエーション、ネットワーク、情報圧縮・復元、個人情報保護/セキュリティ、データマイニング、ユーザインターフェース、エネルギー関連等の機能を実現することができる。
なお、本技術の第1および第2の実施の形態では、飛行体制御装置および浮力部が一体として構成されている飛行体を例にして説明した。ただし、例えば、浮力部として、一般のゴム風船を使用することも可能である。この場合には、ゴム風船(浮力部)および飛行体制御装置の取り付け、取り外しを可能とすることができる。この場合には、ゴム風船(浮力部)以外の飛行体制御装置を1つの装置として把握することができる。また、この飛行体制御装置についても本技術の実施の形態を適用することができる。
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
また、上述の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、CD(Compact Disc)、MD(MiniDisc)、DVD(Digital Versatile Disc)、メモリカード、ブルーレイディスク(Blu-ray(登録商標)Disc)等を用いることができる。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
(1)
空気よりも軽い気体を利用して空中を移動する飛行体に設置され、被写体を撮像して画像データを生成する撮像部と、
前記飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体の移動を制御するとともに前記撮像部により生成された画像データを記録する制御を行う制御部と
を具備する情報処理装置。
(2)
前記飛行体に関する情報および前記周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報を取得する取得部をさらに具備し、
前記制御部は、前記取得された情報が所定条件を満たす場合に前記撮像部により生成された画像データを記録する
前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記取得部は、前記飛行体が存在する空間に関する画像情報、音情報、温度情報、距離情報のうちの少なくとも1つを前記周囲の情報として取得し、前記飛行体に関する高度情報、位置情報、速度情報、加速度情報、電源残容量を前記飛行体に関する情報として取得し、
前記制御部は、前記取得された情報の変化量に基づいて前記撮像部により生成された画像データを記録する
前記(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる浮力部であって、水平方向における中央部に上下方向に貫通する貫通孔を備える浮力部と、
前記貫通孔の下側の開口部の付近に設置され、前記飛行体を上下方向に移動させるプロペラとを具備し、
前記プロペラの直径は、前記開口部のサイズと同一または当該サイズ以下である
前記(1)から(3)のいずれかに記載の情報処理装置。
(5)
前記制御部は、前記周囲の情報に基づいて空中の危険場所を検出し、前記検出された危険場所を避けるように前記飛行体の移動を制御する前記(1)から(4)のいずれかに記載の情報処理装置。
(6)
画像を表示するための表示部を外面に備え、内部に前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる浮力部をさらに具備し、
前記制御部は、前記表示部に画像を表示させる
前記(1)から(5)のいずれかに記載の情報処理装置。
(7)
電源を供給する充電式電池をさらに具備し、
前記制御部は、前記充電式電池の残容量が閾値を基準として少なくなった場合には前記充電式電池を充電するための充電装置の位置まで前記飛行体を移動させる制御を行う
前記(1)から(6)のいずれかに記載の情報処理装置。
(8)
前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる第1浮力部と、
切り離し可能に前記第1浮力部と接続され、前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる第2浮力部とをさらに具備し、
前記制御部は、前記飛行体に関する情報および前記周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて前記第1浮力部から前記第2浮力部を切り離す制御を行う
前記(1)から(7)のいずれかに記載の情報処理装置。
(9)
前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる浮力部をさらに具備し、
前記制御部は、前記浮力部の気体が閾値を基準として少なくなった場合には前記気体を補充するための補充装置の位置まで前記飛行体を移動させる制御を行う
前記(1)から(7)のいずれかに記載の情報処理装置。
(10)
前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる浮力部をさらに具備し、
前記制御部は、前記浮力部に充填されている気体の吸収または前記浮力部への気体の注入を行う
前記(1)から(7)のいずれかに記載の情報処理装置。
(11)
前記制御部は、前記飛行体を空中に浮かべる動作を開始する前のタイミング、または、電源が投入される前のタイミングで、前記飛行体を使用するユーザを認証する前記(1)から(10)のいずれかに記載の情報処理装置。
(12)
無線通信を利用して他の装置との間で前記周囲の情報のやりとりを行う通信部をさらに具備する前記(1)から(11)のいずれかに記載の情報処理装置。
(13)
空気よりも軽い気体を利用して空中を移動する飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体の移動を制御する第1手順と、
前記飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体に設置されている撮像部により生成された画像データを記録する制御を行う第2手順と
を具備する情報処理方法。
(14)
空気よりも軽い気体を利用して空中を移動する飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体の移動を制御する第1手順と、
前記飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体に設置されている撮像部により生成された画像データを記録する制御を行う第2手順と
をコンピュータに実行させるプログラム。
10 通信システム
11、12 基地局
13 ネットワーク
31 ファン付照明器具
32 エアコン
33 コーヒーメーカー
34 電話機
35 テレビジョン
36 ミュージックプレイヤー
100〜102 飛行体
110 飛行体制御装置
111 基台
112〜115 支柱
116 取付部
117 支持部
118 孔
120 浮力部
121 表示部
131〜134 モータ
135〜138 プロペラ
141、142 撮像部
143〜145 センサ
151 通信部
152 制御部
153 画像情報出力部
154 音情報出力部
155 記憶部
156 電源供給部
200 情報処理装置(サーバ)
210 情報処理装置
211 入出力部
300 固定装置
301、310 接続部
320 充電装置
330 気体補充装置
340 飛行体
341 飛行体制御装置
342 浮力部
343 進行方向安定板
350 飛行体
351 飛行体制御装置
352 浮力部
353〜355 進行方向安定板
360 飛行体
361 飛行体制御装置
362 浮力部
363 貫通孔
364 上端部
365 下端部
370 飛行体
371 飛行体制御装置
372、373 浮力部
374〜377 連結部
378 孔
380 飛行体
381 飛行体制御装置
382 浮力部
383〜386 連結部
387 貫通孔
400 飛行体制御装置
401 基台
402〜405 支柱
406 取付部
407〜410 孔
411〜414 プロペラ
415〜418 モータ
421、422 撮像部
423〜425 センサ
430 飛行体制御装置
431 基台
432〜435 支柱
436 取付部
441、442 回転部
443 支持部
444 モータ
445 プロペラ
451 撮像部
453〜455 センサ
460 飛行体制御装置
461 基台
462〜465 支柱
466 取付部
471 回転部
473 支持部
474 モータ
475 プロペラ
481 撮像部
482〜484 センサ
500 飛行体
501 飛行体制御装置
502 浮力部
503 補助浮力部
504 接続部
510 飛行体
512 浮力部
520 飛行体
522 浮力部
523 補助浮力部
530 飛行体
532 浮力部
533 補助浮力部
534〜537 接続部
540 飛行体
542 浮力部
543 補助浮力部
544〜547 接続部

Claims (14)

  1. 空気よりも軽い気体を利用して空中を移動する飛行体に設置され、被写体を撮像して画像データを生成する撮像部と、
    前記飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体の移動を制御するとともに前記撮像部により生成された画像データを記録する制御を行う制御部と
    を具備する情報処理装置。
  2. 前記飛行体に関する情報および前記周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報を取得する取得部をさらに具備し、
    前記制御部は、前記取得された情報が所定条件を満たす場合に前記撮像部により生成された画像データを記録する
    請求項1記載の情報処理装置。
  3. 前記取得部は、前記飛行体が存在する空間に関する画像情報、音情報、温度情報、距離情報のうちの少なくとも1つを前記周囲の情報として取得し、前記飛行体に関する高度情報、位置情報、速度情報、加速度情報、電源残容量を前記飛行体に関する情報として取得し、
    前記制御部は、前記取得された情報の変化量に基づいて前記撮像部により生成された画像データを記録する
    請求項2記載の情報処理装置。
  4. 前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる浮力部であって、水平方向における中央部に上下方向に貫通する貫通孔を備える浮力部と、
    前記貫通孔の下側の開口部の付近に設置され、前記飛行体を上下方向に移動させるプロペラとを具備し、
    前記プロペラの直径は、前記開口部のサイズと同一または当該サイズ以下である
    請求項1記載の情報処理装置。
  5. 前記制御部は、前記周囲の情報に基づいて空中の危険場所を検出し、前記検出された危険場所を避けるように前記飛行体の移動を制御する請求項1記載の情報処理装置。
  6. 画像を表示するための表示部を外面に備え、内部に前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる浮力部をさらに具備し、
    前記制御部は、前記表示部に画像を表示させる
    請求項1記載の情報処理装置。
  7. 電源を供給する充電式電池をさらに具備し、
    前記制御部は、前記充電式電池の残容量が閾値を基準として少なくなった場合には前記充電式電池を充電するための充電装置の位置まで前記飛行体を移動させる制御を行う
    請求項1記載の情報処理装置。
  8. 前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる第1浮力部と、
    切り離し可能に前記第1浮力部と接続され、前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる第2浮力部とをさらに具備し、
    前記制御部は、前記飛行体に関する情報および前記周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて前記第1浮力部から前記第2浮力部を切り離す制御を行う
    請求項1記載の情報処理装置。
  9. 前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる浮力部をさらに具備し、
    前記制御部は、前記浮力部の気体が閾値を基準として少なくなった場合には前記気体を補充するための補充装置の位置まで前記飛行体を移動させる制御を行う
    請求項1記載の情報処理装置。
  10. 前記気体を充填して前記飛行体を空中に浮かべる浮力部をさらに具備し、
    前記制御部は、前記浮力部に充填されている気体の吸収または前記浮力部への気体の注入を行う
    請求項1記載の情報処理装置。
  11. 前記制御部は、前記飛行体を空中に浮かべる動作を開始する前のタイミング、または、電源が投入される前のタイミングで、前記飛行体を使用するユーザを認証する請求項1記載の情報処理装置。
  12. 無線通信を利用して他の装置との間で前記周囲の情報のやりとりを行う通信部をさらに具備する請求項1記載の情報処理装置。
  13. 空気よりも軽い気体を利用して空中を移動する飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体の移動を制御する第1手順と、
    前記飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体に設置されている撮像部により生成された画像データを記録する制御を行う第2手順と
    を具備する情報処理方法。
  14. 空気よりも軽い気体を利用して空中を移動する飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体の移動を制御する第1手順と、
    前記飛行体に関する情報および前記飛行体の周囲の情報のうちの少なくとも1つの情報に基づいて、前記飛行体に設置されている撮像部により生成された画像データを記録する制御を行う第2手順と
    をコンピュータに実行させるプログラム。
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