WO2023238208A1 - 空中撮影システム、空中撮影方法及び空中移動体管理装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an aerial photography system, an aerial photography method, and an aerial mobile object management device.
- Patent Document 1 aims to provide a flying object and a control method thereof that make it easy for surrounding people to recognize that the flying object is moving, for example, downward or in the direction of gravity, or landing ([0005], abstract) .
- the flying object (12) of Patent Document 1 includes a warning device (28) that issues a warning in the direction of the velocity vector of the flying object (12).
- the warning device (28) may include a light projecting device (120) that emits visible light (300) in the direction of the velocity vector of the flying object (12).
- the warning device (28) may include a warning sound output device (122) that outputs a warning sound (302) in the direction of the velocity vector of the flying object (12).
- the flying object (12) of Patent Document 1 (Summary) outputs visible light or a warning sound in the direction of travel when descending during landing, etc., thereby alerting people nearby. It is disclosed to make it easier to recognize moving downward or in the direction of gravity or landing.
- Patent Document 1 does not seem to consider the case of aerial photography of competitions such as soccer and tennis.
- aerial moving objects such as drones do not interfere with the competition as much as possible.
- the more abrupt the change in the position or posture of the aerial moving object the more likely it will be a hindrance to the competition.
- the present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and provides an aerial photography system, an aerial photography method, and an aerial mobile object management device that can facilitate competitions, events, or other human activities.
- the purpose is to provide.
- An aerial photography system includes: a photographing mobile object that takes aerial photographs of the photographing area with a camera; a movement control device that is disposed on the mobile body or outside the mobile body and controls the aerial movement of the mobile body; Distance information acquisition, which is disposed on the moving body or outside the moving body, and measures a distance to a monitoring target that is the ground, floor, or water surface of the photographing area, or a person within the photographing area, or acquires measured distance information.
- the alarm control device includes: During aerial photography of the photography area, on the condition that the measured distance from the moving object to the monitoring target is less than a first distance threshold, a first approach including outputting the warning sound or emitting light of the warning light; causing the alarm device to perform an operation; If the measured distance exceeds the first distance threshold during aerial photography of the photography area, the first approach operation is prohibited.
- the present invention during aerial photography of a photography area, on the condition that the measured distance to the ground, floor, or water surface of the photography area, or to the monitoring target, which is a person in the photography area, is less than the first distance threshold, 1 Perform actions when approaching (including outputting a warning sound or lighting a warning light).
- the first distance threshold during aerial photography of the photography area, the first approach operation is prohibited. This makes it possible to facilitate human activities (competitions by athletes, etc.) within the photographing area.
- the movement control device may cause the moving body to perform a second approach operation on the condition that the measured distance is less than a second distance threshold during aerial photography of the photography area. Further, the movement control device may prohibit the second approach operation when the measured distance exceeds the second distance threshold during aerial photography of the photography area.
- the second approach operation includes a behavior control value that includes at least one of horizontal or vertically downward velocity, acceleration, or jerk (differential of acceleration), or an attitude angle, angular velocity, or angular acceleration.
- the measured altitude may include an operation that is more limited than when the measured altitude exceeds the second distance threshold.
- the measured distance from the photographing mobile object to the monitoring target falls below the second distance threshold during aerial photography of the photographing area, by limiting the predetermined behavior control value of the mobile object, This makes it possible to make it difficult for people (such as athletes) to draw attention to the moving object.
- the measured altitude exceeds the second distance threshold during aerial photography, the second approach operation is prohibited. This allows for smoother aerial photography.
- the second distance threshold may be the same as or different from the first distance threshold.
- the movement control device performs an emergency climbing process to raise the altitude of the mobile object when the measured distance to the monitoring target falls below a third distance threshold that is smaller than the first distance threshold or the second distance threshold.
- the moving body may be made to perform the following steps. Thereby, for example, if the distance to the monitoring target is considered too short, it becomes possible to quickly increase the altitude.
- the movement control device When causing the moving object to perform the emergency ascent process, the movement control device changes the absolute value of the limit value for the vertically upward speed or acceleration to the absolute value of the limit value for the horizontally or vertically downward speed or acceleration. It may be larger than the value. This makes it possible to quickly raise the mobile object during the emergency raising process. Note that the processing referred to herein may also include a case where no limit value is set for the vertically upward velocity or acceleration of the moving body.
- the alarm control device includes outputting the warning sound or emitting the warning light even if the measured distance exceeds the first distance threshold.
- the warning device may be caused to perform a first abnormality operation.
- the case where an abnormality occurs in the stability of the aerial movement of the mobile body includes: when the calculation load associated with the operation control of the mobile body exceeds a first load threshold; when the processing load of the memory exceeds a second load threshold; If the communication load (communication load of LTE or Internet communication line between the drone as a mobile object and the control device or server) exceeds the third load threshold, or if the disturbance index including strong wind exceeds the predetermined value, the drone's components ( It may also include any one of the cases of abnormality of the motor, rotor, etc.
- the movement control device causes the mobile object to perform a second abnormal operation even if the measured altitude exceeds the second distance threshold.
- the second abnormality operation is performed when the abnormality causes the behavior control value to include at least one of the horizontal or vertically downward velocity, acceleration, or jerk, or the attitude angle, angular velocity, or angular acceleration. It may also include an operation that is more restrictive than when the measured distance has not occurred and the measured distance exceeds the second distance threshold.
- An abnormality occurs in the stability of the aerial movement of the mobile object, when the calculation load associated with the operation control of the mobile object exceeds the load threshold, when the processing load of the memory exceeds the load threshold, and when the communication load (movement If the communication load (LTE or Internet communication line between the drone and the control device or server) exceeds the load threshold, or if the disturbance index including strong wind exceeds a predetermined value, the drone's components (motor, rotor, etc.) It may also include any one of the abnormal cases.
- the stability of the aerial movement of the moving object decreases, by limiting the predetermined behavior control value more than in normal times, the moving object can be operated so as to suppress unintended changes in movement.
- the alarm control device emits the warning sound.
- the warning device may be caused to perform a first movement operation including outputting the warning light or emitting the warning light.
- the moving object When the moving object moves from a takeoff point outside the shooting area to the shooting area, or when the moving object moves from the shooting area to a target landing point outside the shooting area, the movement control device The moving object may be caused to perform an operation when moving to the second location.
- the second location movement operation includes photographing the behavior control value including at least one of horizontal or vertically downward velocity, acceleration, or jerk, or attitude angle, angular velocity, or angular acceleration.
- the method may include an operation that is more restrictive than when the abnormality does not occur during aerial photography of the area and the measured distance exceeds the second distance threshold.
- the mobile object can be operated in a manner that suppresses sudden changes in movement that are not expected by surrounding people while moving from place to place.
- the aerial photography system may further include a display device that displays an operation screen or an operation monitoring screen of the moving object, and a display management device that manages the display of the display device.
- the display management device may display on the operation screen or the display management device a display that indicates that the first approach operation or the second approach operation is being performed.
- the information may be output to the operation monitoring screen. This makes it easier for the operator or observer of the mobile object to understand that the first approach operation or the second approach operation is in progress.
- the aerial photography system may further include a minimum value setting unit that sets a minimum distance that is a minimum value of the distance at which the moving object can approach the monitoring target during aerial photography of the photography area.
- the minimum value setting section is configured to set the minimum altitude or the minimum distance during a competition or event in the photographing area to be higher than the minimum altitude or the minimum distance before the start or end of the competition or the event, or during a break or temporary suspension.
- the altitude or the minimum distance may be set small.
- the display management device displays a message on the operation screen indicating that the minimum distance is set small.
- the information may be output to the operation monitoring screen. This makes it easier for the operator or observer of the moving body to understand that the minimum distance is set small.
- the display management device displays a
- the information that the size is set to be large may be output on the operation screen or the operation monitoring screen. This makes it easier for the operator or observer of the mobile object to understand that the minimum altitude or minimum distance will be set larger from now on.
- the first distance threshold or the second distance threshold may be different between inside the photographing area and outside the photographing area. This makes it possible to set a first distance threshold or a second distance threshold suitable for photographing within the photographing area.
- An aerial photography method includes: a photographing mobile object that takes aerial photographs of the photographing area with a camera; a movement control device that is disposed on the mobile body or outside the mobile body and controls the aerial movement of the mobile body; Distance information acquisition, which is disposed on the moving body or outside the moving body, and measures a distance to a monitoring target that is the ground, floor, or water surface of the photographing area, or a person within the photographing area, or acquires measured distance information.
- An aerial photography method using an aerial photography system comprising: an alarm control device disposed on the mobile body or outside the mobile body and controlling the operation of the warning device;
- the alarm control device includes: During aerial photography of the photography area, on the condition that the measured distance from the moving object to the monitoring target is less than a first distance threshold, a first approach including outputting the warning sound or emitting light of the warning light; causing the alarm device to perform an operation; If the measured distance exceeds the first distance threshold during aerial photography of the photography area, the first approach operation is prohibited.
- An aerial photography method includes: a photographing mobile object that takes aerial photographs of the photographing area with a camera; a movement control device that is disposed on the mobile body or outside the mobile body and controls the aerial movement of the mobile body; Distance information acquisition, which is disposed on the moving body or outside the moving body, and measures a distance to a monitoring target that is the ground, floor, or water surface of the photographing area, or a person within the photographing area, or acquires measured distance information.
- An aerial photography method using an aerial photography system comprising: The movement control device includes: During aerial photography of the photographing area, on the condition that the measured distance from the mobile body to the monitoring target is less than a second distance threshold, causing the mobile body to perform a second approach operation; If the measured distance exceeds the second distance threshold during aerial photography of the photography area, prohibiting the second approach operation; The second approach operation is performed when the measured distance is a behavior control value that includes at least one of horizontal or vertically downward velocity, acceleration, or jerk, or an attitude angle, angular velocity, or angular acceleration. It is characterized by including an operation that is more restrictive than when the second distance threshold is exceeded.
- An aerial mobile object management device manages a photographing mobile object that aerially photographs a photographing area with a camera
- the aerial mobile object management device includes an alarm control device that controls the operation of an alarm device of the mobile object that outputs a warning sound or emits a warning light
- the alarm control device includes: Obtaining from the moving body a measured distance to a monitoring target, which is the ground, floor or water surface of the photographing area, or a person within the photographing area, or measurement distance information indicating the measured distance;
- a monitoring target which is the ground, floor or water surface of the photographing area, or a person within the photographing area, or measurement distance information indicating the measured distance
- a first distance threshold During aerial photography of the photography area, on the condition that the measured distance is less than a first distance threshold, causing the warning device to perform a first approach operation including outputting the warning sound or emitting the warning light. , If the measured distance exceeds the first distance threshold during aerial photography of the competition or the event, the first approach operation is prohibited.
- An aerial mobile object management device manages a photographing mobile object that aerially photographs a photographing area with a camera
- the aerial mobile object management device includes a movement control device that controls aerial movement of the mobile object
- the movement control device includes: Obtaining from the moving body a measured distance to a monitoring target, which is the ground, floor or water surface of the photographing area, or a person within the photographing area, or measurement distance information indicating the measured distance; During aerial photography of the photography area, on the condition that the measured distance is less than a second distance threshold, causing the mobile object to perform a second approach operation; If the measured distance exceeds the second distance threshold during aerial photography of the photography area, prohibiting the second approach operation; The second approach operation is performed when the measured distance is a behavior control value that includes at least one of horizontal or vertically downward velocity, acceleration, or jerk, or an attitude angle, angular velocity, or angular acceleration. It is characterized by including an operation that is more restrictive than when the second distance threshold is exceeded.
- FIG. 1 is an overall configuration diagram of an aerial photography system according to an embodiment of the present invention. It is a functional block diagram of the drone of the said embodiment.
- FIG. 2 is an external perspective view schematically showing the drone of the embodiment. It is a functional block diagram of the control device of the said embodiment.
- FIG. 2 is an external front view schematically showing the control device of the embodiment.
- 3 is a flowchart showing the overall flow of aerial photography control in the embodiment.
- FIG. 3 is an explanatory diagram of the aerial photography control in the embodiment. It is an explanatory diagram of a warning by the drone and a behavior restriction of the drone in the embodiment.
- 8 is a flowchart (details of S101 in FIG. 7) of preparation for takeoff in the embodiment.
- FIG. 8 is a flowchart (details of S103 in FIG. 7) of flight and photography within the photography permitted area in the embodiment.
- 12 is a flowchart (details of S304 in FIG. 11) of first permission control in the embodiment.
- 12 is a flowchart (details of S306 in FIG. 11) of second permission control in the embodiment.
- This is a first example of a screen displayed by the control device when flying and photographing within the photographing permission area in the embodiment.
- This is a second example of a screen displayed by the pilot device when flying and photographing within the photography permission area in the embodiment.
- 8 is a flowchart (details of S104 in FIG. 7) of moving to the target landing site and landing in the embodiment.
- FIG. 2 is an overall configuration diagram of an aerial photography system according to a first modification of the present invention.
- FIG. 2 is an overall configuration diagram of an aerial photography system according to a second modified example of the present invention.
- FIG. 3 is an overall configuration diagram of an aerial photography system according to a third modified example of the present invention.
- FIG. 1 is an overall configuration diagram of an aerial photography system 10 (hereinafter also referred to as "system 10") according to an embodiment of the present invention.
- the system 10 uses a drone 20 to aerially photograph a predetermined area (photographing area) where people may be active, such as a competition being held at a stadium 90 (FIG. 8) or an event being held at an event venue. It is.
- the system 10 includes a control device 30 for an operator to operate the drone 20, and a server 40 for managing the flight and photography of the drone 20.
- competitions are those in which skills and abilities are competed, and include sports that are played on land such as soccer, sports that are played on water such as the sea and rivers such as surfing and yacht racing, or sports that are played on water such as surfing and yacht racing, or water polo and swimming. , synchronized swimming (artistic swimming), and other sports that are held semi-underwater, such as pools, and various other sports.
- it is not limited to the match format, but also includes practice.
- a stadium is a place where competitions are played, and includes not only the inside of the court defined by lines as shown in Figure 8, but also the area outside the court (for example, in the case of a soccer court, the area around the court defined by lines). (grass areas, areas where linesmen move, etc.) may also be included.
- the present invention can be applied to an aerial photography system for aerial photography of a photography area not only for competitions and events but also for any purpose.
- the shooting area referred to herein may be defined as a two-dimensional area such as a soccer court, or may be defined as a three-dimensional area including the space above the soccer court.
- the drone 20 and the pilot device 30 are connected to each other via wireless communication (which may include via the base station 52).
- the control device 30 and the server 40 are connected to each other via a communication network 50 such as an Internet line.
- the drone 20 acquires satellite signals from the artificial satellite 54 in order to identify its own position.
- the configuration of the system 10 is not limited to that shown in FIG. 1, and for example, those shown in FIGS. 17 to 19 can also be used (details will be described later).
- FIG. 2 is a functional configuration diagram of the drone 20 of this embodiment.
- FIG. 3 is an external perspective view schematically showing the drone 20 of this embodiment.
- the drone 20 takes aerial photographs of the competition being held at the stadium 90 (FIG. 8), the event being held at the event venue, and other human activities taking place in the shooting area.
- the drone 20 includes a drone sensor group 200, a communication section 210, a flight mechanism 220, a photographing mechanism 230, an alarm device 240, and a drone control section 250.
- drone refers to power means (electric power, prime mover, etc.), control method (wireless or wired, fully autonomous flight type or partially manually operated type, etc.) It refers to all flying vehicles, regardless of whether they are manned or unmanned, that have multiple rotary wings and have the ability to autonomously control their attitude. Further, a drone is sometimes referred to as an unmanned aerial vehicle (UAV), a flying vehicle, a multicopter, a RPAS (Remote Piloted Aircraft Systems), or a UAS (Unmanned Aircraft Systems).
- UAV unmanned aerial vehicle
- UAV unmanned aerial vehicle
- flying vehicle a flying vehicle
- multicopter a RPAS (Remote Piloted Aircraft Systems)
- RPAS Remote Piloted Aircraft Systems
- UAS Unmanned Aircraft Systems
- Drone sensor group 200 includes various sensors placed on drone 20. Specifically, the drone sensor group 200 includes a position measuring section 201, a direction measuring section 202, an altimeter 203, a speedometer 204, a gyro sensor 205, an obstacle sensor 206, and the like. In addition to these, the drone sensor group 200 may include various sensors that obtain information such as temperature, atmospheric pressure, wind speed, and acceleration.
- the position measuring unit 201 receives a signal from the artificial satellite 54 and measures the position (absolute position) of the aircraft based on the signal.
- the position measurement unit 201 measures the current position using, for example, GNSS (Global Navigation Satellite System), GPS (Global Positioning System), etc., although this is not particularly limited.
- GNSS Global Navigation Satellite System
- GPS Global Positioning System
- RTK-GNSS Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite System
- the position information includes at least two-dimensional coordinate information (for example, latitude and longitude) in plan view, and preferably includes three-dimensional coordinate information including altitude information.
- the base station 52 which provides information on the reference point of a fixed station used for relative positioning such as RTK, is connected to the drone 20 and the control device 30 for wireless communication, so that the position of the drone 20 can be measured with higher accuracy. It becomes possible to do so.
- the base station 52 may be omitted, or the accuracy of estimating the position coordinates of the base station 52 or the drone 20 may be further improved. can do.
- the direction measurement unit 202 measures the orientation (heading direction) of the aircraft.
- the azimuth measurement unit 202 includes, for example, a geomagnetic sensor, a compass, etc. that measures the heading direction of the drone 20 by measuring geomagnetism.
- the altimeter 203 measures the altitude above the ground (hereinafter referred to as "altitude H") as the distance from the ground below the drone 20 (vertically downward).
- the measured value of altitude H acquired by the altimeter 203 is also referred to as measured altitude Hd.
- the altitude H is obtained as the distance from the water surface.
- a sonar sensor, a laser sensor, an infrared sensor, a time of flight (ToF) sensor, etc. can be used.
- Speedometer 204 detects the flight speed of drone 20.
- Gyro sensor 205 detects the angular velocity of drone 20.
- the obstacle sensor 206 includes a plurality of control cameras 207 (FIG. 3), and measures the position, velocity vector, etc. of a person located below the drone 20 based on the acquired image.
- the communication unit 210 is capable of radio wave communication via the communication network 50, and includes, for example, a radio wave communication module.
- the communication unit 210 is capable of communicating with the control device 30 and the like via the communication network 50 (including the wireless base station 52).
- the flight mechanism 220 is a mechanism that causes the drone 20 to fly, and causes the drone 20 to levitate and generate thrust in the aircraft body to move in a desired direction. As shown in FIGS. 2 and 3, the flight mechanism 220 includes a plurality of rotary blades 221 and a plurality of rotary blade actuators 222.
- the rotary blade actuator 222 includes, for example, an electric motor.
- the flight mechanism 220 may be provided with a propeller guard (not shown) to prevent the propeller from interfering with obstacles.
- a propeller guard (not shown) to prevent the propeller from interfering with obstacles.
- the flight mechanism 220 may include, for example, one, two, four, six, or eight rotary blades.
- the rotary blade 221 may be composed of a single propeller, or may be composed of a plurality of coaxially arranged propellers. The number and shape of the blades of each propeller are not particularly limited.
- the photographing mechanism 230 is a mechanism for photographing images of competitions at the stadium 90 (FIG. 8), events at event venues, etc., and includes a camera 231, a camera holding section 232, and an image processing section 233.
- the camera 231 imaging device
- the camera 231 is disposed at the bottom of the main body of the drone 20, and outputs image data related to peripheral images captured around the drone 20.
- the camera 231 is a video camera (color camera) that shoots moving images.
- the video may include audio data acquired by a microphone (not shown). In addition to or in place of this, the camera 231 can also take still images.
- the direction of the camera 231 (the attitude of the camera 231 with respect to the main body of the drone 20) can be adjusted by a camera actuator (not shown) built into the camera holding section 232.
- the camera 231 may be fixed in position relative to the main body of the drone 20.
- the camera holding part 132 may have a mechanism that suppresses the shaking or vibration of the aircraft body from being transmitted to the camera 231.
- the image processing unit 233 performs predetermined image processing on the image data acquired by the camera 231.
- the image data acquired by the camera 231 can be transmitted to the storage unit of the drone 20 itself, the control device 30, the server 40, etc.
- a part or all of the image processing section 233 may be positioned as a part of the photographing control section 252, which will be described later.
- the warning device 240 alerts people around the drone 20 to the presence of the drone 20.
- the alarm device 240 includes a warning light 241 and a speaker 242.
- the warning light 241 is provided for each actuator 222, for example.
- the speaker 242 outputs a warning sound and is provided in the body of the drone 20.
- the drone control unit 250 controls the entire drone 20, such as flight and photography of the drone 20.
- the drone control unit 250 includes an input/output unit, a calculation unit, and a storage unit (not shown).
- the drone control unit 250 includes an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit) for executing information processing, and a storage device such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory).
- the drone control section 250 includes a flight control section 251, a photographing control section 252, and an alarm control section 253.
- Flight control unit 251 controls the flight of the drone 20 (the attitude angle control and flight operation of the aircraft from takeoff to flight and landing) via the flight mechanism 220.
- Flight control section 251 includes a processing unit also called a flight controller.
- a processing unit may include one or more processors, such as a programmable processor (eg, a central processing unit (CPU), MPU, or DSP).
- the processing unit can access memory (storage section).
- Memory stores logic, code, and/or program instructions that are executable by a processing unit to perform one or more steps.
- the memory may include, for example, a separable medium such as an SD card or RAM or an external storage device.
- Various data acquired from the drone sensor group 200 may be directly transmitted to and stored in memory. For example, moving image or still image data taken by the camera 231 can be recorded in the built-in memory or external memory.
- the processing unit includes a control module configured to control the state of the airframe of the drone 20.
- the control module may control the spatial configuration, attitude angle, angular velocity, angular acceleration, angular jerk velocity, and /Or control the flight mechanism 220 (thrust generation unit) of the drone 20 in order to adjust the acceleration.
- the control module can control one or more of the camera holder 232 and sensors.
- the flight control unit 251 can control the flight of the drone 20 based on a control signal from the control device 30 or based on a preset autonomous flight program.
- the flight control unit 251 also includes the field to be photographed, flight permission/prohibition areas, flight geofence information corresponding thereto, map information including two-dimensional or three-dimensional map data, current position information of the drone 20, and attitude information.
- the flight of the drone 20 can be controlled by controlling the flight mechanism 220 (thrust generation unit) based on various information such as (heading information), speed information, and acceleration information, and any combination thereof. .
- the "field to be photographed” refers to a two-dimensional location to be photographed (for example, the outline that defines the stadium 90 (for example, the frame consisting of the touch line and goal line of a soccer field)).
- “Flight permission/prohibition area” means a three-dimensional space unit in which flight of the drone 20 is permitted or prohibited.
- "Geofence” refers to a virtual boundary line, and in particular refers to a fence that marks the boundary between a flight-permitted area and a flight-prohibited area where moving objects such as the drone 20 are permitted to fly or move. . Therefore, when a moving body such as the drone 20 comes into contact with the geofence, flight or movement is restricted so that the body does not fly outside the flight permission area.
- the photography control unit 252 controls photography by the drone 20 via the photography mechanism 230.
- the alarm control unit 253 controls the alarm by the drone 20 via the alarm device 240.
- FIG. 4 is a functional configuration diagram of the control device 30 of this embodiment.
- FIG. 5 is an external front view schematically showing the control device 30 of this embodiment.
- the pilot device 30 is a portable information terminal that controls the drone 20 through the operation of the pilot and displays information received from the drone 20 (for example, position, altitude, remaining battery power, camera video, etc.).
- the flight state (altitude, attitude, etc.) of the drone 20 is remotely controlled by the pilot device 30, but the drone 20 may also control it autonomously. In that case, when a flight command is transmitted from the pilot to the drone 20 via the pilot device 30, the drone 20 performs autonomous flight.
- manual operation may be possible during basic operations such as takeoff and return, and in emergencies.
- the pilot device 30 has an input/output section 300 and a communication section 310.
- the input/output unit 300 performs various inputs by a user such as an operator, outputs to the user, and inputs/outputs signals to/from the drone 20 or the server 40 .
- the input/output section 300 includes an operation input section 320 and a display section 330.
- the operation input section 320 and the display section 330 are connected to each other so as to be able to communicate with each other by wire or wirelessly.
- the pilot device 30 also includes a computing device such as a CPU for executing information processing, and a storage device such as a RAM and a ROM. Further, the operating device 30 of this embodiment receives and displays work instructions and the like from the server 40.
- the communication unit 310 is placed in the same housing as the operation input unit 320 or the display unit 330, and communicates with the drone 20 by wireless communication using Wi-Fi, 2.4 GHz, and a frequency band of 5.6 to 5.8 GHz. It is equipped with communication functions to perform Furthermore, the communication unit 310 has a wireless communication function that can communicate with the server 40 via the Internet line 50 using a communication standard such as LTE (Long Term Evolution).
- LTE Long Term Evolution
- the drone 20 communicates with the server 40 via the pilot device 30, so if the drone 20 and the pilot device 30 are located within a distance that allows direct wireless communication.
- the system configuration is suitable for visual flight by a pilot, etc.), but is not limited to this.
- the operation input unit 320 accepts various inputs from a user such as a pilot, and when the pilot operates the drone 20, inputs operational commands such as flight direction and takeoff/landing.
- the control input unit 320 accepts input operations that instruct three-dimensional flight operations of the drone 20, including takeoff, landing, ascent, descent, turning, forward movement, backward movement, left and right movement, and the like.
- the operation input section 320 of this embodiment includes a vertical movement input section 321, a left/right movement input section 322, a forward/backward movement input section 323, a yaw rotation input section 324, a power input section 325, and a feedback input section 326.
- the operation input unit 320 as hardware has a left input stick 327L, a right input stick 327R, an upper menu button 328, and a lower menu button 329.
- the vertical movement input section 321 is an input section for vertically moving the drone 20 by the operator, and is configured by a right input stick 327R. That is, when the right input stick 327R is moved upward (towards the back), the drone 20 rises, and when the right input stick 327R is moved downward (toward the near side), the drone 20 descends.
- the left-right movement input section 322 is an input section for the operator to move the drone 20 left and right, and is configured by a right input stick 327R. That is, when the right input stick 327R is moved to the right, the drone 20 moves to the right, and when the right input stick 327R is moved to the left, the drone 20 moves to the left.
- the forward/backward movement input section 323 is an input section for the operator to move the drone 20 back and forth, and is configured by a left input stick 327L. That is, when the left input stick 327L is moved upward (towards the back), the drone 20 moves forward, and when the left input stick 327L is moved downward (toward the near side), the drone 20 moves backward.
- the yaw rotation input section 324 is an input section for the operator to yaw the drone 20, and is configured by a left input stick 327L. That is, when the left input stick 327L is moved to the right, the drone 20 turns to the right, and when the left input stick 327L is moved to the left, the drone 20 turns to the left.
- the power input unit 325 is a part that turns on and off the power of the control device 30, and is configured with a mechanical switch or the like.
- the return input section 326 is a section for inputting a command to return the drone 20 located at the stadium 90 (FIG. 8) or the like to the target landing point P2.
- the display unit 330 displays the status information of the drone 20 acquired from the drone 20 or the server 40 to the operator.
- the display unit 330 may be configured with a touch panel or a liquid crystal monitor that is integrated into the control device 30, or a display device such as a liquid crystal monitor, a tablet terminal, or a smartphone that is connected to the control device 30 by wire or wirelessly. It may be composed of.
- the display unit 330 displays various information such as the shooting target field, flight permitted/prohibited area, flight geofence, map information, current position information of the drone 20, attitude information (direction information), speed information, acceleration information, and battery remaining amount. You can display images related to.
- FIG. 6 is a functional configuration diagram of the server 40 of this embodiment.
- the server 40 manages or controls the flight and photography of the drone 20.
- the server 40 includes a communication section 400, a calculation section 410, and a storage section 420.
- the server 40 also includes an input/output unit (not shown) for inputting or outputting various information (image output, audio output).
- the communication unit 400 includes a modem (not shown) and is capable of communicating with the drone 20, the control device 30, etc. via the communication network 50.
- the calculation unit 410 includes a CPU and operates by executing a program stored in the storage unit 420. Some of the functions executed by the calculation unit 410 can also be realized using a logic IC (Integrated Circuit). The calculation unit 410 can also include a part of the program using hardware (circuit components).
- the storage unit 420 stores programs and data used by the calculation unit 410, and includes a RAM.
- a RAM volatile memory such as a register, and non-volatile memory such as a hard disk or flash memory can be used.
- the storage unit 420 may include a ROM in addition to the RAM.
- the server 40 may be a general-purpose computer, such as a workstation or a personal computer, or may be logically implemented by cloud computing.
- the calculation section 410 includes a takeoff preparation section 430, a takeoff flight section 440, an intra-area operation control section 450, and a landing flight section 460.
- the takeoff preparation unit 430 makes preparations necessary for the takeoff of the drone 20.
- the takeoff preparation unit 430 includes a flight permission area acquisition unit 431 and a takeoff permission determination unit 432.
- the flight permission area acquisition unit 431 is a part that sets a planned flight route of the drone 20 from its current position (takeoff point P1 (FIG. 8)) to the target shooting location (here, the stadium 90 (FIG. 8)). The planned flight route is selected from among the areas where the drone 20 is permitted to fly.
- the takeoff permission determination unit 432 determines whether the drone 20 is permitted to take off. For example, the takeoff permission determination bottom portion 432 determines whether the distance Dpf from the current position of the drone 20 to the target shooting location is within a predetermined range. This determination is made to check whether the distance from the current position of the drone 20 to the stadium to be photographed is excessively long, taking into consideration the possibility that the user may have mistakenly selected a different stadium to be photographed. It is something. Alternatively, this determination may be made by considering whether the distance from the current position to the target shooting location (and the distance from the target shooting location to the return location after shooting) is excessively long, taking into consideration the planned power consumption, remaining battery level, etc. It may be for confirmation.
- the takeoff flight unit 440 controls the takeoff of the drone 20.
- the takeoff flight section 440 includes a takeoff flight control section 441 and a status notification section 442.
- the takeoff flight control unit 441 controls the operation of the drone 20 during takeoff.
- the status notification unit 442 monitors the status of the drone 20 and its surroundings at the time of takeoff, and notifies the takeoff flight control unit 441 and the control device 30 of the status.
- the in-area operation control unit 450 controls the flight of the drone 20 from the takeoff point P1 to the target shooting location and from the target shooting location (shooting area) to the target landing point P2.
- the intra-area operation control section 450 includes a flight area restriction section 451, a flight permission area switching section 452, a flight mode switching section 453, and a status notification section 454.
- the flight area restriction unit 451 restricts the area in which the drone 20 can fly (flight permission area).
- the flight permission area switching unit 452 switches the flight permission area according to conditions, and operates exclusively during shooting at a target shooting location (such as the stadium 90 (FIG. 8)) (see FIGS. 8 and 9 for details). (described later using etc.).
- the flight mode switching unit 453 switches the flight mode of the drone 20.
- the status notification unit 454 monitors the status of the drone 20 and its surroundings during flight, and notifies each unit of the in-area operation control unit 450 and the control device 30.
- the flight modes to be switched by the flight mode switching unit 453 include, for example, location movement mode (normal), location movement mode (emergency), photography flight mode (normal), photography flight mode (first low altitude), photography flight mode (second low altitude) etc.
- the location movement mode (normal) is a flight mode normally used between the takeoff point P1 and the target shooting location, and between the target shooting location and the target landing point P2.
- the location movement mode (emergency) is a flight mode used when an abnormality occurs between the takeoff point P1 and the target shooting location, or between the target shooting location and the target landing point P2.
- the photographing flight mode (normal) is a flight mode normally used at the target photographing location (such as the stadium 90).
- the photographing flight mode (first low altitude) is a flight mode used when the first predetermined condition is satisfied at the target photographing location (such as the stadium 90), and is a flight mode used when the first predetermined condition is satisfied at the target photographing location (such as the stadium 90). 12) corresponds.
- the photographing flight mode (second low altitude) is a flight mode used when a second predetermined condition is satisfied at the target photographing location (such as the stadium 90), and is a flight mode used when the second predetermined condition is satisfied at the target photographing location (such as the stadium 90). 13) corresponds.
- the landing flight unit 460 controls the landing of the drone 20.
- the landing flight section 460 includes a landing flight control section 461 and a status notification section 462.
- the landing flight control unit 461 controls the operation of the drone 20 during landing.
- the status notification unit 462 monitors the status of the drone 20 and its surroundings at the time of landing, and notifies the landing flight control unit 461 and the pilot device 30 of the status.
- the drone 20 takes aerial photographs of a competition being held at the stadium 90 (FIG. 8), an event being held at an event venue, and the like. Further, in the present embodiment, a warning using the warning device 240 and behavior restrictions of the drone 20 are performed depending on the location of the drone 20 (inside or outside the stadium 90), the altitude H, and the like.
- the alarm using the alarm device 240 referred to herein is both the emission of the warning light 241 and the output of an alarm sound from the speaker 242 (only one may be used).
- the behavior restriction of the drone 20 is, for example, a speed restriction of the drone 20. However, restrictions may be applied only to the horizontal direction and vertically downward direction, but not to the vertically upward direction.
- the behavior control value to be subject to behavior restriction is at least one of the acceleration or jump of the drone 20, the attitude angle (pitch, roll), the angular velocity, or the angular acceleration. May include. In this case, the acceleration may be limited only to the horizontal direction and vertically downward, but not vertically upward.
- FIG. 7 is a flowchart showing the overall flow of aerial photography control in this embodiment.
- FIG. 8 is an explanatory diagram of aerial photography control in this embodiment.
- FIG. 9 is an explanatory diagram of warnings by the drone 20 and behavior restrictions of the drone 20 in this embodiment.
- step S101 of FIG. 7 the server 40 (takeoff preparation unit 430): Begin preparations for takeoff. Preparation for takeoff will be described later with reference to FIG. Note that in FIG. 8, point P1 is the takeoff point of the drone 20.
- step S102 in FIG. 7 the drone 20 takes off in response to a command from the server 40, and travels through the takeoff and landing area (for example, areas A1 and A2 in FIG. 8) to the stadium to be photographed (specifically, to be photographed). The user moves to a permitted area (for example, area B4 in FIG. 8).
- the takeoff and landing area for example, areas A1 and A2 in FIG. 8
- the user moves to a permitted area (for example, area B4 in FIG. 8).
- the takeoff and landing area A1 is set in a range where the altitude H is greater than or equal to 0 and less than the threshold LMT2.
- the drone 20 issues both a warning by the warning device 240 and a behavior restriction. Warnings and behavior restrictions are performed based on commands from the server 40.
- the takeoff and landing area A2 is set in a range in which the altitude H is greater than or equal to a threshold value LMT2 and less than a threshold value LMT4.
- the drone 20 issues a warning using the warning device 240, but does not restrict its behavior.
- neither the warning device 240 nor any behavior restriction is performed by the drone 20.
- the takeoff and landing area A2 and the photography permission area B4 are adjacent to each other, but they do not have to be adjacent to each other.
- a moving area (not shown) is set between the take-off and landing area A2 and the photographing permission area B4.
- step S103 in FIG. 7 the drone 20 photographs the competition in response to a command from the pilot device 30 or the server 40. At this time, the drone 20 moves within the photography permitted areas B2 to B4.
- the photographing permitted area referred to here is an area normally used for photographing.
- the normal photographing area B4 is set in a range where the altitude H is greater than or equal to the threshold LMT3 and less than the threshold LMT4.
- the drone 20 is neither warned by the warning device 240 nor restricted in its behavior.
- the first low-altitude photography area B3 is set in a range in which the altitude H is greater than or equal to the threshold value LMT2 and less than the threshold value LMT3.
- the drone 20 restricts its behavior but does not issue a warning.
- the second low-altitude photography area B2 is set in a range in which the altitude H is greater than or equal to the threshold value LMT1 and less than the threshold value LMT2.
- the drone 20 issues both a warning by the warning device 240 and a behavior restriction.
- the photography prohibited area B1 is set in a range where the altitude H is 0 or more and less than the threshold value LMT1.
- Drone 20 is not allowed to fly in Area B1. If an abnormality occurs in the drone 20 that makes it unable to fly, and the drone 20 lands within the stadium 90, both a warning and behavior restriction are issued in the area B1. Details of step S103 will be described later with reference to FIG. 11.
- step S104 in FIG. 7 the drone 20 finishes photographing in response to a command from the control device 30 or the server 40, and returns to the target landing point P2 via the takeoff and landing area (for example, areas A1 and A2 in FIG. 8). move and land.
- the drone 20 issues a warning using the warning device 240, but does not restrict its behavior.
- the drone 20 issues both a warning by the warning device 240 and a behavior restriction. Warnings and behavior restrictions are performed based on commands from the server 40. Details of step S104 will be described later with reference to FIG. 16.
- FIG. 10 is a flowchart (details of S101 in FIG. 7) of takeoff preparation in this embodiment.
- Steps S201 to S206 in FIG. 10 are processes performed by the server 40 (takeoff preparation unit 430).
- the server 40 uses the control device 30 to acquire position information of the stadium to be photographed selected by the user. That is, the control device 30 displays selectable shooting location candidates, such as the stadium 90, in response to the user's operation of the operation input unit 320.
- the candidate data for the shooting location is stored in the storage unit 420 (database) of the server 40 and provided by the server 40. Then, when the user selects a target shooting location from among the shooting location candidates, the server 40 reads the position information of the target shooting location from its own storage unit 420 (database).
- the "position information” here does not need to include altitude information (absolute altitude or relative altitude) as long as it includes horizontal position information (that is, latitude and longitude) of the stadium to be photographed.
- the stadium to be photographed may be specified as a photography permitted area (for example, area B4).
- step S202 the server 40 acquires the current position of the drone 20 (takeoff point P1) acquired from the drone 20 via the control device 30.
- the "current position” here does not need to include altitude information (absolute altitude or relative altitude) as long as it includes horizontal position information (that is, latitude and longitude) of the current position of the drone 20.
- step S203 the server 40 determines whether the distance Dpf from the current position of the drone 20 (takeoff point P1) to the stadium to be photographed is within a predetermined range. This determination is made in order to check whether the distance Dpf from the current position of the drone 20 to the stadium to be photographed is excessively long, considering the possibility that the user may have mistakenly selected a different stadium to be photographed. belongs to.
- the server 40 If the distance Dpf is within the predetermined range (S204: true), the server 40 allows the drone 20 to take off in step S205. If the distance Dpf is not within the predetermined range (S204: false), the server 40 prohibits the drone 20 from taking off in step S206.
- the drone 20 will start flying in a direction that the user did not intend from the takeoff position, and the user may wonder why the drone 20 is flying in an unintended direction. Since it is not possible to immediately determine whether the drone is in use or not, this is not desirable in terms of operation of the drone 20. Therefore, by having the takeoff prohibition function based on the distance Dpf described above, safer operation can be performed even against user's erroneous operation.
- FIG. 11 is a flowchart (details of S103 in FIG. 7) of flight and photography within the photography permitted area in this embodiment.
- Steps S301 to S308 in FIG. 11 are processes performed by the server 40 (intra-area operation control unit 450).
- the server 40 allows the drone 20 to fly within the normal shooting area B4.
- the server 40 determines whether an abnormality has occurred in the flight of the drone 20.
- the abnormality referred to here is an abnormality related to the stability of the aerial movement of the drone 20.
- the abnormality occurs, for example, when the calculation load associated with operation control (behavior control, photography control, etc.) of the drone 20 exceeds the first load threshold, or when the processing load of the memory installed in the drone 20 exceeds the second load threshold. , including a case where the communication load (communication load of LTE or Internet communication line between the drone 20 and the pilot device 20 or the server 40) exceeds the third load threshold.
- the abnormality may include a case where a disturbance index such as strong wind exceeds a permissible value, or a case where an abnormality in a component (motor, rotor, etc.) of the drone 20 is detected. If no abnormality has occurred in the flight of the drone 20 (S302: true), the process advances to step S303.
- step S303 the server 40 determines whether to permit entry into the first low-altitude photography area B3. Specifically, during the competition or in other situations (before the start of the competition, after the end of the competition, during a break, or during a temporary suspension), for example, the pilot performs the first low-altitude photography on the operation input section 320 of the control device 30. When a request for permission to enter area B3 is input, entry to first low-altitude photography area B3 is permitted.
- temporary suspended as used herein may include, for example, when a player is being replaced, or when a penalty kick or free kick is being prepared.
- entry permission/denial is set on the server 40 side for each competition, if the administrator of the server 40 makes a manual setting to permit entry into the first low-altitude photography area B3, the entry is permitted.
- entry into the first low-altitude photography area B3 may be set on the server 40 side according to the time slot based on the competition schedule, and if the entry is within the time slot where entry is permitted, the entry may be permitted. .
- step S304 When permitting entry to the first low-altitude photography area B3 (S303: true), the server 40 executes first permission control in step S304. Details of the first permission control will be described later with reference to FIG. 12. If entry into the first low-altitude photography area B3 is not permitted (S303: false), the process advances to step S305.
- step S305 the server 40 determines whether to permit entry into the second low-altitude photography area B2. Specifically, in a situation other than during a competition (before the start of the competition, after the end of the competition, during a break, or during a temporary suspension), for example, the operator may use the operation input section 320 of the control device 30 to select the second low-altitude photography area B2. If a request for permission to enter is input, entry to the second low-altitude photography area B2 is permitted. Alternatively, when the administrator of the server 40 sets permission or prohibition of entry for each competition, if the administrator makes settings to permit entry into the second low-altitude photography area B2, the entry is permitted. Alternatively, entry into the second low-altitude photography area B2 may be set on the server 40 side according to the time slot based on the competition schedule, and if the entry is within the time slot where entry is permitted, the entry may be permitted. .
- step S303 is a step for determining whether it is possible to enter only the first low-altitude photographing area B1
- step S305 is a step for determining whether it is possible to enter both the first low-altitude photographing area B1 and the second low-altitude photographing area B2. Note that this is the step of determining .
- step S306 When permitting entry to the second low-altitude photography area B2 (S305: true), the server 40 executes second permission control in step S306. Details of the second permission control will be described later with reference to FIG. 13. If entry into the second low-altitude photography area B2 is not permitted (S305: false), the process advances to step S307.
- step S307 the server 40 determines whether to end the shooting. For example, when the operator inputs a request to end photography to the operation input unit 320 of the pilot device 30, it is determined that the photography is to be ended. Alternatively, in the case where the administrator of the server 40 manages the end of shooting for each competition, it is determined that the shooting is to be ended when the administrator requests the end of shooting.
- photographing is to be ended (S307: true)
- the flight and photographing (S103 in FIG. 7) are ended within the current photographic permission area. If the photographing is not completed (S307: false), the process returns to step S301.
- step S302 if an abnormality has occurred in the flight of the drone 20 (S302: false), the server 40 executes abnormality processing in step S308.
- the abnormality processing for example, one or both of an alarm using the alarm device 240 and a behavior restriction of the drone 20 are performed.
- the alarm using the alarm device 240 referred to herein is both the emission of the warning light 241 and the output of an alarm sound from the speaker 242 (only one may be used).
- the behavior restriction of the drone 20 is, for example, a speed restriction of the drone 20. However, restrictions may be applied only to the horizontal direction and vertically downward direction, but not to the vertically upward direction.
- the behavior control value to be subject to behavior restriction is at least one of the acceleration or jump of the drone 20, the attitude angle (pitch, roll), the angular velocity, or the angular acceleration. May include. In this case, the acceleration may be limited only to the horizontal direction and vertically downward, but not vertically upward.
- FIG. 12 is a flowchart (details of S304 in FIG. 11) of the first permission control in this embodiment.
- the server 40 notifies the pilot device 30 that the altitude restriction has been lifted. That is, the server 40 switches the lowest value of the altitude H (minimum altitude Hmin) in the flight control of the drone 20 in the server 40 from the threshold LMT3 to the threshold LMT2 (in other words, adds the first low-altitude photography area B3 to the photographable areas. ). Then, the controller 30 is notified that the switching has been performed. The pilot device 30 that has received the notification displays on the display unit 330 that the switching has been performed (for example, that low-altitude flight is now possible).
- step S3042 the server 40 determines whether the drone 20 has entered the first low-altitude photography area B3. Specifically, the server 40 acquires the measured altitude Hd from the drone 20 and compares it with a threshold LMT3 indicating the upper limit of the first low-altitude photography area B3. If the measured altitude Hd is less than the threshold LMT3, it is determined that the vehicle is entering the first low-altitude photography area B3. Therefore, also when the drone 20 exists in the second low-altitude photography area B2 or the photography permission area B1, step S3042 becomes true (TRUE). If the drone 20 has entered the first low-altitude photography area B3 (S3042: true), the process advances to step S3043. If the drone 20 has not entered the first low-altitude photography area B3 (S3042: false), the process advances to step S3047.
- a threshold LMT3 indicating the upper limit of the first low-altitude photography area B3. If the measured altitude Hd is less than the threshold LMT3, it is determined that the vehicle is entering the first low-
- the server 40 limits the behavior of the drone 20.
- the behavior restriction of the drone 20 is, for example, a speed restriction of the drone 20. However, restrictions may be applied only to the horizontal direction and vertically downward direction, but not to the vertically upward direction.
- the behavior control value to be subject to behavior restriction is at least one of the acceleration or jump of the drone 20, the attitude angle (pitch, roll), the angular velocity, or the angular acceleration. May include. In this case, the acceleration may be limited only to the horizontal direction and vertically downward, but not vertically upward.
- step S3044 the server 40 instructs the pilot device 30 to display on the display unit 330 a notification that the drone 20 is flying in the first low-altitude photography area B3 or that its behavior is being restricted.
- step S3045 the server 40 determines whether the drone 20 has entered the second low-altitude photography area B2.
- the first permission control only permits entry into the first low-altitude photography area B3, and prohibits entry into the second low-altitude photography area B2. Therefore, when the drone 20 enters the second low-altitude photography area B2, it is in a prohibited state. Therefore, if the drone 20 has entered the second low-altitude photography area B2 (S3045: true), the server 40 executes an emergency ascent process in step S3046. After step S3046, or if the drone 20 has not entered the second low-altitude photography area B2 (S3045: false), the process advances to step S3047.
- the emergency raising process in step S3046 is a process of automatically raising the drone 20.
- a message requesting that the drone 20 be immediately ascended may be displayed on the display unit 330 of the control device 30.
- step S3047 the server 40 determines whether to cancel permission to enter the first low-altitude photography area B3. For example, it can be canceled when a predetermined time has elapsed after permission to enter, or when the measured altitude Hd reaches a predetermined threshold higher than the upper limit threshold of the first low-altitude photography area B3. If permission to enter the first low-altitude photography area B3 is to be canceled (S3047: true), the process advances to step S3048. If permission to enter the first low-altitude photography area B3 is not canceled (S3047: false), the process returns to step S3042.
- step S3048 the server 40 displays a notification on the display unit 330 to the control device 30 that permission to enter the first low-altitude photography area B3 is canceled or that the minimum flightable altitude Hmin is increased. I will instruct you to do so.
- step S3048 the current first permission control (S304) is ended and the process returns to step S301 in FIG. 11.
- FIG. 13 is a flowchart (details of S306 in FIG. 11) of the second permission control in this embodiment.
- the server 40 notifies the pilot device 30 that the altitude restriction has been lifted. That is, the server 40 switches the minimum altitude Hmin in the flight control of the drone 20 in the server 40 from the threshold LMT3 to the threshold LMT1 (in other words, adds the first low-altitude photography area B3 and the second low-altitude photography area B2 to the photographable areas. ). Then, the controller 30 is notified that the switching has been performed. The pilot device 30 that has received the notification displays on the display unit 330 that the switching has been performed (for example, that low-altitude flight is now possible).
- the trigger for detecting the above switching and notifying the operating device 30 may be a result of comparing the minimum altitude Hmin with the threshold value LMT3 and determining that the value is smaller than the threshold value LMT3, or the trigger may be based on the change history of the minimum altitude Hmin.
- the trigger may be a change to a value smaller than the initial minimum altitude Hmin based on the initial value.
- the notification to the flight control device 30 is not limited to the notification that the above-mentioned switching has been performed, but may be a warning display that urges the user to fly with caution to people in the photographing area.
- step S3062 the server 40 determines whether the drone 20 has entered the first low-altitude photography area B3. Specifically, the server 40 acquires the measured altitude Hd from the drone 20 and compares it with a threshold LMT3 indicating the upper limit of the first low-altitude photography area B3. If the measured altitude Hd is less than the threshold LMT3, it is determined that the vehicle is entering the first low-altitude photography area B3. Therefore, even when the drone 20 exists in the second low-altitude photography area B2, step S3062 becomes true (TRUE). If the drone 20 has entered the first low-altitude photography area B3 (S3062: true), the process advances to step S3063. If the drone 20 has not entered the first low-altitude photography area B3 (S3062: false), the process advances to step S3070.
- a threshold LMT3 indicating the upper limit of the first low-altitude photography area B3. If the measured altitude Hd is less than the threshold LMT3, it is determined that the vehicle is entering the first low-altitude photography area B3.
- Steps S3063 and S3064 are similar to steps S3043 and S3044 in FIG. 12.
- step S3065 the server 40 determines whether the drone 20 has entered the second low-altitude photography area B2. As described above, in the second permission control, entry into the second low-altitude photography area B2 is permitted. If the drone 20 has entered the second low-altitude photography area B2 (S3065: true), the process advances to step S3066, and if the drone 20 has not entered the second low-altitude photography area B2 (S3065: false), the process advances to step S3070. move on.
- step S3066 the server 40 issues an alarm using the alarm device 240.
- the alarm using the alarm device 240 referred to herein is both the emission of light from the warning light 241 and the output of an alarm sound from the speaker 242 (only one may be used).
- step S3067 the server 40 displays a notification on the display unit 330 to the pilot device 30 that the drone 20 is flying in the second low-altitude photography area B2 or that the warning device 240 is in use to warn the pilot device 30. command to do so.
- step S3068 the server 40 determines whether the drone 20 has entered the photography prohibited area B1. As described above, in the second permission control, entry is only permitted to the second low-altitude photography area B2, and entry to the photography prohibited area B1 is prohibited. Therefore, when the drone 20 enters the photography prohibited area B1, it is in a prohibited state. Therefore, if the drone 20 has entered the photography prohibited area B1 (S3068: true), the server 40 executes an emergency ascent process in step S3069.
- the emergency raising process is a process of automatically raising the drone 20. Alternatively, in the emergency ascent process, a message requesting that the drone 20 be immediately ascended may be displayed on the display unit 330 of the control device 30.
- step S3069 or if the drone 20 has not entered the photography prohibited area B1 (S3068: false), the process advances to step S3070.
- step S3070 the server 40 determines whether permission to enter the second low-altitude photography area B2 is to be canceled. Specifically, it can be canceled, for example, when the competition starts before the competition starts, or when the competition restarts from a break or a temporary suspension. Note that the start or restart of the competition can be manually input by, for example, the administrator of the server 40. Alternatively, it can be canceled when a predetermined time has elapsed after permission to enter, or when the measured altitude Hd reaches a threshold (a value higher than the threshold LMT2). If permission to enter the second low-altitude photography area B2 is to be canceled (S3070: true), the process advances to step S3071. If permission to enter the second low-altitude photography area B2 is not canceled (S3070: false), the process returns to step S3062.
- a threshold a value higher than the threshold LMT2
- step S3071 the server 40 displays on the display unit 330 a notification to the control device 30 that permission to enter the second low-altitude photography area B2 is canceled or that the minimum flightable altitude Hmin is increased. I will instruct you to do so.
- step S3071 the current second permission control (S306) is ended and the process returns to step S301 in FIG. 11.
- FIG. 14 is a first example of a screen 60 displayed on the pilot device 30 when flying and photographing within the photography permitted area in this embodiment.
- Screen 60 in FIG. 14 is displayed on display unit 330 of control device 30.
- the screen 60 is displayed, for example, in step S3044 of FIG. 12 or steps S3064 and S3067 of FIG. 13.
- Screen 60 includes stadium image 600, athlete image 602, and warning image 604.
- the warning image 604 includes warning messages such as "!Caution! and "Flying in a low-altitude area.”
- FIG. 15 is a second example of the screen 60a displayed on the pilot device 30 when flying and photographing within the photography permitted area in this embodiment.
- the screen 60a in FIG. 15 is displayed on the display unit 330 of the control device 30.
- the screen 60a is displayed, for example, in step S3067 of FIG. 13.
- the screen 60a may be displayed by clicking or pushing the alarm image 604 in FIG. 14, for example.
- the screen 60a includes a stadium image 600, a player image 602, a warning image 604a, a lights out button 606, and a warning sound stop button 608.
- the warning image 604a includes warning messages such as "!Caution! and "Flying in a low-altitude area.” Further, the warning image 604a in FIG. 15 includes a message saying, "For safety, the operating speed is limited,” that is, a message indicating that the behavior of the drone 20 is being limited. Further, the alarm image 604a in FIG. 15 includes a message that "a warning light is turned on and a warning sound is being output to draw attention", that is, a message that the alarm device 240 is issuing an alarm.
- the lights-off button 606 is a button for the operator to instruct the warning light 241 to turn off. When the lights-off button 606 is pressed, the warning light 241 is turned off.
- the warning sound stop button 608 is a button for the operator to instruct the driver to stop the warning sound, and when the warning sound stop button 608 is pressed, the output of the warning sound from the speaker 242 is stopped.
- FIG. 16 is a flowchart (details of S104 in FIG. 7) of movement to and landing at the target landing point P2 in this embodiment.
- Steps S401 to S406 in FIG. 16 are processes performed by the server 40 (landing flight section 460).
- the server 40 receives input of a return instruction from the pilot device 30 in accordance with the operator's operation.
- the server 40 determines whether the drone 20 exists outside the normal shooting area B4. In other words, it is determined whether the drone 20 exists in any of areas B1 to B3.
- the determination is made based on the measured altitude Hd. That is, the server 40 acquires the measured altitude Hd from the drone 20 and compares it with a threshold LMT3 indicating the lower limit of the normal photographing area B4. If the measured altitude Hd is less than the threshold LMT3, it is determined that the altitude is outside the normal photographing area B4. If the drone 20 exists outside the normal photographing area B4 (S402: true), the process advances to step S403, and if the drone 20 exists within the normal photographing area B4 (S402: false), the process advances to step S405.
- step S403 the server 40 performs emergency ascent processing.
- the emergency raising process is a process of automatically raising the drone 20.
- a message requesting that the drone 20 be immediately ascended may be displayed on the display unit 330 of the control device 30.
- step S404 the server 40 determines whether the drone 20 exists within the normal shooting area B4. If the drone 20 exists within the normal photographing area B4 (S404: true), the process proceeds to step S405, and if the drone 20 does not exist within the normal photographing area B4, the process returns to step S403.
- step S405 the server 40 moves the drone 20 from the stadium to be photographed (normal photographing area B4) to the target landing point P2.
- step S406 the server 40 lands the drone 20 at the target landing point P2.
- the drone 20 enters the second low-altitude photography area B2 (in other words, the measured height Hd (measured distance) to the monitoring target, which is the ground of the stadium 90. ) is below the threshold LMT2 (first distance threshold)), the first approach operation including outputting a warning sound and emitting light of the warning light 241 is performed (S3065 in FIG. 13: true ⁇ S3066).
- the first approach operation including outputting a warning sound and emitting light of the warning light 241 is performed (S3065 in FIG. 13: true ⁇ S3066).
- the drone 20 for aerial photography mobile object for photography
- the threshold LMT2 during aerial photography of the competition
- the first approach operation is prohibited. This makes it possible to facilitate competitions among athletes and the like.
- the in-area operation control unit 450 (movement control device) of the server 40 determines that the drone 20 is entering the first low-altitude photography area B3 during aerial photography of the competition (in other words, the drone 20 (movement control device) Under the condition that the measured altitude Hd of the object) is below the threshold LMT3 (second distance threshold), the drone 20 is made to perform behavior restriction (second approach operation) (S3042 in FIG. 12: true ⁇ S3043, 13, S3062: True ⁇ S3063).
- the drone 20 has not entered the first low-altitude photography area B3 during aerial photography of the competition (in other words, if the measured altitude Hd exceeds LMT3), the behavior is restricted. (S3042 in FIG.
- the behavior restriction is the horizontal or vertical downward speed, acceleration, or jerk (differential of acceleration) of the drone 20, or the attitude angle.
- the behavior control value including at least one of the angle (pitch, roll), angular velocity, and angular acceleration may be limited more than when the measured altitude Hd exceeds the threshold LMT3.
- the drone 20 will suddenly accelerate and the competitor etc. It becomes possible to suppress feelings of anxiety about movement.
- the measured altitude Hd exceeds the threshold LMT3 during aerial photography of a competition, behavior restrictions are prohibited. This makes it possible to facilitate aerial photography of competitions.
- the drone 20 when the drone 20 enters the second low-altitude photography area B2 during the first permission control (in other words, the measured altitude Hd (measured distance ) is less than the threshold LMT2 (third distance threshold), S3045 in FIG. 12: TRUE), the drone 20 is caused to perform an emergency ascent process to increase the altitude H of the drone 20 (S3046).
- the drone 20 enters the photography prohibited area B1 during the second permission control (in other words, if the measured altitude Hd of the drone 20 falls below the threshold LMT1 (third distance threshold), S3068 in FIG. 13: true )
- the drone 20 is caused to perform emergency ascent processing (S3069).
- emergency ascent processing S3069
- the in-area operation control unit 450 (mobility control device) of the server 40 sets the absolute value of the limit value for the vertically upward speed or acceleration when causing the drone 20 (mobile object) to perform an emergency ascent process. Greater than the absolute value of the limit value for horizontal or vertically downward velocity or acceleration. Thereby, it becomes possible to quickly raise the drone 20 during the emergency raising process.
- the area operation control unit 450 determines that the drone 20 normally takes pictures. Even if it is within area B4 (in other words, even if the measured altitude Hd exceeds the threshold LMT3 (first distance threshold)), an alarm including the output of a warning sound or the emission of the warning light 241 (first abnormal operation)
- the alarm device 240 is caused to perform the following (S308 in FIG. 11).
- the in-area operation control unit 450 mobility control device of the server 40 Even if Hd exceeds the threshold LMT3 (second distance threshold), the drone 20 is caused to perform behavior restriction (second abnormal operation) (S308).
- the second abnormal operation is a behavior control value that includes at least one of the horizontal or vertically downward speed, acceleration, or jump, or the attitude angle (pitch, roll), angular velocity, or angular acceleration. may include an operation that is more restrictive than in the case where no occurrence occurs and the measured altitude Hd exceeds the threshold LMT3.
- the stability of the aerial movement of the drone 20 decreases, by outputting a warning sound or emitting light from the warning light 241, for example, people inside the stadium 90 or people outside the stadium 90 can monitor the drone 20. This makes it possible to notify a person who is present of an abnormality of the drone 20.
- the stability of the aerial movement of the drone 20 decreases, by restricting a predetermined behavior control value more than in normal times, the drone 20 can be operated so as to suppress unintended changes in operation.
- the calculation unit 410 (alarm control device) of the server 40 causes the alarm device 240 to perform the first location movement operation including outputting a warning sound or emitting light of the warning light 241 (FIG. 9).
- the warning sound is output or the warning light 241 is emitted under conditions different from those during aerial photography of the competition. This makes it possible to notify surrounding people of the presence of the drone 20.
- the calculation unit 410 (movement control device) of the server 40 causes the drone 20 to perform behavior restrictions (operation when moving to the second location).
- the behavior restriction here refers to the behavior control value including at least one of the horizontal or vertically downward speed, acceleration, or jump, or the attitude angle (pitch, roll), angular velocity, or angular acceleration. This includes an operation that is more restrictive than when no abnormality has occurred during aerial photography and the measured altitude Hd exceeds the threshold LMT3 (second distance threshold).
- the predetermined behavior control value is lower than during normal shooting of the competition. limit. Therefore, it is possible to operate the drone 20 in a manner that suppresses sudden changes in movement that are not expected by surrounding people while moving from place to place.
- the aerial photography system 10 includes a display section 330 (display device) that displays the operation screens 60 and 60a of the drone 20 (mobile object), and a calculation section 410 (
- the display management device further includes a display management device) (FIG. 1, FIG. 4 to FIG. 6).
- the alarm in step S3066 in FIG. 13 (first approach operation) or the behavior restriction in step S3043 in FIG. 12 or step S3063 in FIG. 410 outputs to the operation screens 60, 60a that a warning or behavior restriction is being implemented (FIGS. 14 and 15). This makes it easier for the operator of the drone 20 to understand that a warning or behavior restriction is in progress.
- the aerial photography system 10 includes a server 40 that sets a threshold value LMT1, LMT2, or LMT3 as a minimum altitude Hmin that is the lowest value of the altitude H at which the drone 20 (mobile object) can move during aerial photography of a competition.
- the flight permission area switching unit 452 sets the minimum altitude Hmin (threshold LMT1) before the start or end of the competition, or during a break or temporary suspension, to be smaller than the minimum altitude Hmin (threshold LMT2) during the competition ( Figure 9).
- the aerial photography system 10 includes a display section 330 (display device) that displays the operation screens 60 and 60a of the drone 20 (mobile object), and a calculation section 410 (
- the display management device further includes a display management device) (FIG. 1, FIG. 4 to FIG. 6).
- the calculation unit 410 outputs to the operation screens 60, 60a of the pilot device 30 that the minimum altitude is set small (S3064, S3067 in FIG. 13, FIGS. 14 and 15). This makes it easier for the operator of the drone 20 to understand that the minimum altitude is set small.
- the minimum altitude Hmin is set to a small value while the second permission control (S306 in FIG. 11, FIG. 13) is being executed (in other words, before the start or end of the competition, during a break, or during a temporary suspension).
- the calculation unit 410 (display management device) of the server 40 displays on the operation screen 60a of the control device 30 that the minimum altitude Hmin is set to a large value. output (S3071 in FIG. 13). This makes it easier for the operator of the drone 20 to understand that the minimum altitude Hmin will be set higher from now on.
- the upper limit threshold for the alarm inside the stadium 90 is the threshold LMT2
- the upper threshold for the alarm outside the stadium 90 is the threshold LMT4 (FIG. 9).
- the upper limit threshold (default value) of the alarm by the alarm device 240 is different between inside the stadium 90 and outside the stadium 90.
- [B-1. composition] (B-1-1. Aerial photography system 10)
- the aerial photography system 10 of the above embodiment is intended to photograph a competition (soccer, tennis, etc.) being played in a stadium 90 (FIG. 8).
- the warning by the warning device 240 or the behavior restriction of the drone 20 the present invention is not limited to this.
- the subject to be photographed is not limited to the above-mentioned competitions, but can also be applied to other events where people gather (concerts, ceremonies, etc.) or other human activities.
- the aerial photography system 10 had the configuration shown in FIG. However, if attention is paid to, for example, the warning by the warning device 240 or the behavior restriction of the drone 20, the present invention is not limited to this.
- FIG. 17 is an overall configuration diagram of an aerial photography system 10A (hereinafter also referred to as "system 10A") according to a first modification of the present invention.
- system 10A an aerial photography system 10A
- a drone 20, a pilot device 30, a server 40, and a base station 52 are connected to each other so as to be able to communicate with each other via a communication network 50 such as an Internet line.
- the drone 20 performs wireless communication directly with the Internet line 50 using a communication method such as LTE without using the pilot device 30. Therefore, the drone 20, the control device 30, and the base station 52 do not need to perform direct wireless communication, and only need to be able to connect to the Internet line 50 at a remote location. Therefore, the system configuration is suitable when the drone 20 and the pilot device 30 are located in a remote location (for example, when the pilot performs remote control).
- FIG. 18 is an overall configuration diagram of an aerial photography system 10B (hereinafter also referred to as "system 10B") according to a second modification of the present invention.
- system 10B an aerial photography system 10B
- the drone 20, the control device 30, the base station 52, and the server 40 are connected to each other so as to be able to communicate with each other via a communication network 50 such as an Internet line, and the drone 20 and the base
- a communication network 50 such as an Internet line
- the station 52 is communicatively connected to the Internet line 50 by satellite communication via a satellite 54.
- FIG. 19 is an overall configuration diagram of an aerial photography system 10C (hereinafter also referred to as "system 10C") according to a third modification of the present invention.
- system 10C aerial photography system 10C
- the example of the system 10C shown in FIG. 19 shows an example of system redundancy in which a plurality of servers 40 are connected to one drone 20 via a plurality of Internet lines 50.
- the operation of the system 10C can be continued by the other redundant servers 40 and the Internet line 50, so the system 10C is reliable. can improve sex.
- the drone 20 and the control device 30 can be operated even if they are in a remote location, so the configuration is suitable for remote control, but the configuration is not limited to this. It can also be applied to visual flight, which is controlled manually while observing.
- the device described in the above embodiment may be realized as a single device, or may be realized partially or entirely by a plurality of devices (for example, cloud server 40, drone 20, pilot device 30) etc. connected via communication network 50. may be done.
- each functional unit and storage unit of the server 40 may be implemented by being installed in different servers 40, drones 20, and pilot devices 30 that are connected to each other via the communication network 50.
- the basic behavior control of the drone 20 during photographing is performed based on the operation of the control device 30 (FIG. 5).
- the basic behavior control of the drone 20 is not limited to this, and the basic behavior control of the drone 20 can be automatically controlled by the drone 20 itself or based on commands from the server 40. (without manual operation).
- the drone 20 is used as an example of a moving object for aerial photography, but the present invention is not limited to this, as long as attention is paid to the warning by the warning device 240 or the behavior restriction of the drone 20, for example.
- the moving object may be, for example, a camera system movable along a wire placed in the air within the stadium 90.
- the altitude H of the drone 20 is detected by the altimeter 203 provided on the drone 20 (FIG. 2).
- the altitude H may be detected by other methods.
- the drone 20 may be photographed by two ground cameras provided in or around the stadium 90, and the altitude H of the drone 20 may be detected based on the two acquired images.
- control device 30 The control device 30 of the above embodiment had the configuration shown in FIGS. 4 and 5. However, if attention is paid to, for example, the warning by the warning device 240 or the behavior restriction of the drone 20, the present invention is not limited to this.
- the operation input unit 320 for example, the number and arrangement of input sticks, the number, shape, and arrangement of buttons can be changed as appropriate. Alternatively, the configuration realized by the operation input section 320 in FIG. 5 can be replaced with a touch panel.
- the control input unit 320 may include a takeoff button and a landing button for instructing automatic takeoff and landing, or a flight start button for instructing to automatically fly to a predetermined position and hover at that position.
- button home button to return to the starting position, mode switching button to switch flight modes, emergency stop button to stop the propeller in an emergency, emergency landing button to soft land on the spot in an emergency, hover on the spot in an emergency It may also have a hovering button or the like that causes the camera to move and stand still in the air.
- the measured altitude Hd which is the vertical distance between the drone 20 and the ground of the stadium 90, is used as an index used for controlling the warning by the warning device 240 and the behavior restriction of the drone 20 (see FIG. 8, Figure 9, etc.).
- the present invention is not limited to this, as long as attention is paid to the point that the alarm device 240 issues an alarm or the behavior of the drone 20 is restricted depending on the distance between the drone 20 and the monitoring target, for example.
- the vertical distance between the drone 20 and the ground of the stadium 90 can also be used.
- the vertical distance between the drone 20 and the water surface can also be used, for example in the case of surfing, yacht racing, water polo, swimming or artistic swimming.
- the ground warning device 240 it is also possible to issue a warning by the ground warning device 240 or restrict the behavior of the drone 20 depending on the relative distance between the drone 20 and a person (player, ball, etc.) in the stadium 90.
- the relative distance can be measured by obstacle sensor 206, for example.
- a threshold related to the relative distance may be set, and the alarm by the alarm device 240 or the behavioral restriction of the drone 20 may be controlled according to the relationship between the relative distance and the threshold.
- the combination of the measured altitude Hd and the relative distance may be used to control the warning by the warning device 240 or the behavior restriction of the drone 20. In that case, for example, if the measured altitude Hd and the relative distance each fall below a predetermined threshold, the alarm device 240 may issue an alarm or the behavior of the drone 20 may be restricted.
- the playing field 90 does not necessarily need to be defined only as a court separated by lines, and may include the surrounding areas of the court. Therefore, the above-mentioned "people in the stadium 90" may include, for example, soccer linesmen.
- the relative distance between the drone 20 and the person in the stadium 90 can be detected by a method other than the obstacle sensor 206 (multiple cameras) (for example, a laser sensor, an infrared sensor, a time-of-flight (ToF) sensor). You can also use
- the upper threshold for restricting the behavior of the drone 20 is set to LMT2 outside the stadium 90, and LMT2 inside the stadium 90. In this case, it was set as LMT4 (FIGS. 8 and 9). However, for example, if attention is paid to the warning by the warning device 240 or the behavior restriction of the drone 20, the upper limit threshold for behavior restriction may be the same outside the stadium 90 and inside the stadium 90.
- the upper threshold LMT2 for issuing a warning and the upper threshold LMT3 for restricting the behavior of the drone 20 are different in the stadium 90 (FIGS. 8 and 9).
- the present invention is not limited to this, and both may be the same.
- areas B1 to B4 that were set in advance at the time of photographing were used (FIGS. 8, 9, etc.).
- the warning by the warning device 240 or the behavior restriction of the drone 20 the present invention is not limited to this.
- the user operates the control device 30 to change the vertical position of a geofence that defines one of the areas B1 to B4.
- both the warning by the warning device 240 and the behavior restriction of the drone 20 are enabled (FIGS. 8, 9, etc.). However, for example, only one of the warning by the warning device 240 and the behavior restriction of the drone 20 may be possible.
- Area movement control unit (movement control device) 452 ...Flight permission area switching section (minimum value setting section) Hd...Measurement altitude (measurement distance) LMT1...threshold (third distance threshold) LMT2...threshold (first distance threshold, third distance threshold) LMT3...threshold (second distance threshold) P1...Takeoff point P2...Target landing point
Landscapes
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Abstract
【課題】競技若しくはイベント又はその他の活動の円滑化を図ることが可能な空中撮影システム、空中撮影方法及び空中移動体管理装置を提供する。 【解決手段】空中撮影システム(10)の警報制御装置は、撮影エリア(90)の空中撮影中において、撮影エリアの地面等までの測定距離が第1距離閾値(LMT2)を下回ったことを条件として、警告音の出力又は警告灯の発光を含む第1接近時動作を警報装置(240)に行わせ、撮影エリアの空中撮影中において測定距離が第1距離閾値を上回っている場合、第1接近時動作を禁止する。
Description
本発明は、空中撮影システム、空中撮影方法及び空中移動体管理装置に関する。
特許文献1では、飛行体が例えば下方若しくは重力方向に移動する又は着陸することを周囲の人々等が認識し易い飛行体及びその制御方法を提供することを目的としている([0005]、要約)。当該目的を達成するため、特許文献1(要約)の飛行体(12)は、飛行体(12)の速度ベクトル方向に対して警報を行う警報装置(28)を備える。警報装置(28)は、飛行体(12)の速度ベクトル方向に向かって可視光(300)を照射する投光装置(120)を備えてもよい。また、警報装置(28)は、飛行体(12)の速度ベクトル方向に向かって警告音(302)を出力する警告音出力装置(122)を備えてもよい。
上記のように、特許文献1(要約)の飛行体(12)では、着陸時の降下移動等の際に、進行方向に向かって可視光又は警告音を出力することで、周囲の人々等が下方若しくは重力方向に移動する又は着陸することを認識し易くすることが開示されている。
しかしながら、特許文献1では、サッカー、テニス等の競技を空中撮影するような場合について検討されていないように見受けられる。例えば、競技場において競技を空中撮影する場合、ドローン等の空中移動体ができるだけ競技の妨げとならないことが求められる。例えば、空中移動体が下降していることのみを条件として、警報としての光又は音の出力を行うと、当該光又は音が競技の妨げとなるおそれがある。或いは、空中移動体の位置又は姿勢の変化が急であるほど、競技の妨げとなり易いことも想定される。これらの課題は、サッカー、テニス等の競技に限らず、人々が集まるその他のイベント(コンサート、式典等)やヒトが活動を行うあらゆるエリアにも該当する場合があり得る。
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、競技若しくはイベント又はその他のヒトの活動の円滑化を図ることが可能な空中撮影システム、空中撮影方法及び空中移動体管理装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る空中撮影システムは、
撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と、
前記移動体に配置され、警告音の出力又は警告灯の発光を行う警報装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記警報装置の動作を制御する警報制御装置と
を備えるものであって、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止する
ことを特徴とする。
撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と、
前記移動体に配置され、警告音の出力又は警告灯の発光を行う警報装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記警報装置の動作を制御する警報制御装置と
を備えるものであって、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止する
ことを特徴とする。
本発明によれば、撮影エリアの空中撮影中において、撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は撮影エリア内のヒトである監視対象までの測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、第1接近時動作(警告音の出力又は警告灯の発光を含む。)を行う。これにより、空中撮影する撮影用移動体が撮影エリア内のヒト(競技者、競技関係者等)に対して近くに存在する場合、当該ヒトに対して注意喚起を行うことが可能となる。一方、撮影エリアの空中撮影中において測定距離が第1距離閾値を上回っている場合、第1接近時動作を禁止する。これにより、撮影エリア内のヒトの活動(競技者等による競技等)を円滑化することが可能となる。
前記移動制御装置は、前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせてもよい。また、前記移動制御装置は、前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止してもよい。前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度(加速度の微分)、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定高度が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含んでもよい。
これにより、撮影エリアの空中撮影中において撮影用移動体から監視対象までの測定距離が第2距離閾値を下回った場合、移動体の所定の挙動制御値を制限することで、活動中のヒト(競技者等)が移動体に注意を引き難くすることが可能となる。一方、空中撮影中において測定高度が第2距離閾値を上回っている場合、第2接近時動作を禁止する。これにより、空中撮影を円滑化することが可能となる。
第2距離閾値は、第1距離閾値と同一であっても相違してもよい。
前記移動制御装置は、前記監視対象までの前記測定距離が、前記第1距離閾値又は前記第2距離閾値よりも小さい第3距離閾値を下回った場合、前記移動体の高度を上昇させる緊急上昇処理を前記移動体に行わせてもよい。これにより、例えば、監視対象までの距離が短すぎると考えられる場合、速やかに高度を上げることが可能となる。
前記移動制御装置は、前記移動体に前記緊急上昇処理を行わせる際、前記鉛直上向きの速度又は加速度に対する制限値の絶対値を、前記水平方向又は前記鉛直下向きの速度又は加速度に対する制限値の絶対値よりも大きくしてもよい。これにより、緊急上昇処理中において、移動体を速やかに上昇させることが可能となる。なお、ここにいう処理は、移動体の鉛直上向きの速度又は加速度に対する制限値を設けない場合も含み得る。
前記移動体の空中移動の安定性に異常が発生した場合、前記警報制御装置は、前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っていても、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1異常時動作を前記警報装置に行わせてもよい。これにより、通常時は警告音の出力又は警告灯の発光を制限している状況であっても、警告音の出力又は警告灯の発光を行うことで、例えば競技場内のヒト又は競技場外で移動体を監視しているヒトに移動体の異常を知らせることが可能となる。
前記移動体の空中移動の安定性に異常が発生した場合とは、前記移動体の動作制御に伴う演算負荷が第1負荷閾値を上回る場合、メモリの処理負荷が第2負荷閾値を上回る場合、通信負荷(移動体としてのドローンと操縦装置やサーバ間のLTEやインターネット通信回線の通信負荷)が第3負荷閾値を上回る場合、強風を含む外乱指標が所定値を上回る場合、ドローンの構成部品(モータ、ロータ等)の異常の場合のいずれか1つを含んでもよい。これにより、移動体の空中移動の安定性が低下する場合に、警告音の出力又は警告灯の発光を行うことで、例えば競技場内のヒト又は競技場外で移動体を監視しているヒトに移動体の異常を知らせることが可能となる。
前記移動体の空中移動の安定性に異常が発生した場合、前記移動制御装置は、前記測定高度が前記第2距離閾値を上回っていても、前記移動体に第2異常時動作を行わせてもよい。前記第2異常時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む前記挙動制御値を、前記異常が発生しておらず且つ前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含んでもよい。これにより、移動体の空中移動の安定性に異常が発生した場合には、通常時よりも所定の挙動制御値を制限することが可能となる。その結果、意図しない動作変化を抑制するように移動体を動作させることができる。
前記移動体の空中移動の安定性に異常が発生した場合とは、前記移動体の動作制御に伴う演算負荷が負荷閾値を上回る場合、メモリの処理負荷が負荷閾値を上回る場合、通信負荷(移動体としてのドローンと操縦装置やサーバ間のLTEやインターネット通信回線の通信負荷)が負荷閾値を上回る場合、強風を含む外乱指標が所定値を上回る場合、ドローンの構成部品(モータ、ロータ等)の異常の場合のいずれか1つを含んでもよい。これにより、移動体の空中移動の安定性が低下する場合に、通常時よりも所定の挙動制御値を制限することで、意図しない動作変化を抑制するように移動体を動作させることができる。
前記移動体が離陸地点から前記撮影エリア(競技場若しくは前記イベント会場等)に移動する際、又は前記移動体が前記撮影エリアから目標着陸地点に移動する際、前記警報制御装置は、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1場所移動時動作を前記警報装置に行わせてもよい。これにより、離陸地点から撮影エリアまで又は撮影エリアから目標着陸地点までの場所移動中には、撮影エリアの空中撮影時とは異なる条件で警告音の出力又は警告灯の発光を行って、移動体の存在を周囲のヒトに知らせることが可能となる。
前記移動体が、前記撮影エリア外の離陸地点から前記撮影エリアに移動する際、又は前記移動体が前記撮影エリアから前記撮影エリア外の目標着陸地点に移動する際、前記移動制御装置は、前記移動体に第2場所移動時動作を行わせてもよい。前記第2場所移動時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む前記挙動制御値を、前記撮影エリアの空中撮影中において前記異常が発生しておらず且つ前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含んでもよい。これにより、撮影エリア外の離陸地点から撮影エリアまで又は撮影エリアから撮影エリア外の目標着陸地点までの場所移動中には、撮影エリアの通常撮影時よりも所定の挙動制御値を制限する。従って、場所移動中に周囲のヒトが予想しない急激な動作変化を抑制するように移動体を動作させることができる。
前記空中撮影システムは、前記移動体の操作画面又は動作監視画面を表示する表示装置と、前記表示装置の表示を管理する表示管理装置とをさらに備えてもよい。前記第1接近時動作又は前記第2接近時動作が実施されている際、前記表示管理装置は、前記第1接近時動作又は前記第2接近時動作の実施中であることを前記操作画面又は前記動作監視画面に出力させてもよい。これにより、移動体の操縦者又は監視者が、第1接近時動作又は前記第2接近時動作の実施中であることを理解し易くなる。
前記空中撮影システムは、前記撮影エリアの空中撮影中において前記移動体が前記監視対象に接近可能な前記距離の最低値である最低距離を設定する最低値設定部をさらに備えてもよい。前記最低値設定部は、前記撮影エリアでの競技又はイベントの最中における前記最低高度又は前記最低距離よりも、前記競技又は前記イベントの開始前若しくは終了後若しくは休憩中又は一時中断中における前記最低高度又は前記最低距離を小さく設定してもよい。これにより、競技中又はイベント中の場合とそれ以外の場合とで、移動体が空中撮影可能な高度又は距離を変化させることで、競技又はイベントの進行に合わせた撮影を行うことが可能となる。
前記競技又は前記イベントの開始前若しくは終了後若しくは休憩中又は一時中断中において前記最低距離が小さく設定されている際、前記表示管理装置は、前記最低距離が小さく設定されていることを前記操作画面又は前記動作監視画面に出力させてもよい。これにより、移動体の操縦者又は監視者が、最低距離が小さく設定されていることを理解し易くなる。
前記競技又は前記イベントの開始前若しくは休憩中又は一時中断中において前記最低距離が小さく設定されている状態で前記競技又は前記イベントが開始又は再開される際、前記表示管理装置は、前記最低距離が大きく設定されることを前記操作画面又は前記動作監視画面に出力させてもよい。これにより、移動体の操縦者又は監視者が、最低高度又は最低距離がこれから大きく設定されることを理解し易くなる。
前記撮影エリア内と前記撮影エリア外とで前記第1距離閾値又は前記第2距離閾値を相違させてもよい。これにより、撮影エリア内では、撮影に適した第1距離閾値又は第2距離閾値を設定することが可能となる。
本発明の別の態様に係る空中撮影方法は、
撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と、
前記移動体に配置され、警告音の出力又は警告灯の発光を行う警報装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記警報装置の動作を制御する警報制御装置と
を備える空中撮影システムを用いる空中撮影方法であって、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止する
ことを特徴とする。
撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と、
前記移動体に配置され、警告音の出力又は警告灯の発光を行う警報装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記警報装置の動作を制御する警報制御装置と
を備える空中撮影システムを用いる空中撮影方法であって、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止する
ことを特徴とする。
本発明の別の態様に係る空中撮影方法は、
撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と
を備える空中撮影システムを用いる空中撮影方法であって、
前記移動制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止し、
前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする。
撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と
を備える空中撮影システムを用いる空中撮影方法であって、
前記移動制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止し、
前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする。
本発明の別の態様に係る空中移動体管理装置は、撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体を管理するものであって、
前記空中移動体管理装置は、警告音の出力又は警告灯の発光を行う前記移動体の警報装置の動作を制御する警報制御装置を備え、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの測定距離又は当該測定距離を示す測定距離情報を前記移動体から取得し、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記競技又は前記イベントの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止する
ことを特徴とする。
前記空中移動体管理装置は、警告音の出力又は警告灯の発光を行う前記移動体の警報装置の動作を制御する警報制御装置を備え、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの測定距離又は当該測定距離を示す測定距離情報を前記移動体から取得し、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記競技又は前記イベントの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止する
ことを特徴とする。
本発明の別の態様に係る空中移動体管理装置は、撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体を管理するものであって、
前記空中移動体管理装置は、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置を備え、
前記移動制御装置は、
前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの測定距離又は当該測定距離を示す測定距離情報を前記移動体から取得し、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止し、
前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする。
前記空中移動体管理装置は、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置を備え、
前記移動制御装置は、
前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの測定距離又は当該測定距離を示す測定距離情報を前記移動体から取得し、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止し、
前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする。
本発明によれば、競技若しくはイベント又はその他のヒトの活動の円滑化を図ることが可能となる。
以下では、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付すことにより重複説明を省略する。また、以下に示す実施形態は、例を表すに過ぎず、その用途、目的又は規模等に応じて、他の既知の要素や代替手段を採用可能である。
<A.一実施形態>
[A-1.構成]
(A-1-1.全体構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る空中撮影システム10(以下「システム10」ともいう。)の全体構成図である。システム10は、競技場90(図8)で行われている競技、イベント会場で行われているイベント等のヒトが活動する可能性のある所定エリア(撮影エリア)をドローン20で空中撮影するものである。図1に示すように、システム10は、ドローン20に加えて、操縦者がドローン20を操作するための操縦装置30と、ドローン20の飛行及び撮影を管理するサーバ40とを有する。
[A-1.構成]
(A-1-1.全体構成)
図1は、本発明の一実施形態に係る空中撮影システム10(以下「システム10」ともいう。)の全体構成図である。システム10は、競技場90(図8)で行われている競技、イベント会場で行われているイベント等のヒトが活動する可能性のある所定エリア(撮影エリア)をドローン20で空中撮影するものである。図1に示すように、システム10は、ドローン20に加えて、操縦者がドローン20を操作するための操縦装置30と、ドローン20の飛行及び撮影を管理するサーバ40とを有する。
本実施形態において、競技とは、技術や能力を競うものであり、サッカー等の陸上で行われるスポーツ、又はサーフィンやヨットレース等の海や川等の水上で行われるスポーツ、或いは、水球や水泳、シンクロナイズドスイミング(アーティスティックスイミング)等のプール等の半水中で行われるスポーツ、その他の各種スポーツを含む。また、試合形式に限らず練習も含むものとする。
競技場は、競技を行う場所であり、図8に示すようなラインで定義されたコートの内側のみならず、コート外側のエリア(例えばサッカーコートであれば、ラインで定義されたコートの周辺の芝生部分、ラインズマンが移動する部分等)も含んでもよい。また、本発明は、競技やイベントに限らず、あらゆる用途で撮影エリアを空中撮影する空中撮影システムに適用することができる。ここにいう撮影エリアは、サッカーコートのように2次元的なものとして定義してもよく、或いは、その上空の空間を含む3次元的なものとして定義してもよい。
ドローン20と操縦装置30は、無線通信(基地局52を介するものを含み得る。)を介して互いに接続される。操縦装置30とサーバ40は、インターネット回線等の通信ネットワーク50を介して互いに接続される。ドローン20は、自己位置の特定等のため、人工衛星54から衛星信号を取得する。システム10の構成は、図1に示すものに限らず、例えば図17~図19に示すものも利用可能である(詳細は後述する。)。
(A-1-2.ドローン20)
(A-1-2-1.ドローン20の概要)
図2は、本実施形態のドローン20の機能構成図である。図3は、本実施形態のドローン20を簡略的に示す外観斜視図である。上記の通り、ドローン20は、競技場90(図8)で行われている競技、イベント会場で行われているイベント、その他撮影エリアで行われるヒトの活動等を空中撮影する。図2に示すように、ドローン20は、ドローンセンサ群200と、通信部210と、飛行機構220と、撮影機構230と、警報装置240と、ドローン制御部250とを有する。
(A-1-2-1.ドローン20の概要)
図2は、本実施形態のドローン20の機能構成図である。図3は、本実施形態のドローン20を簡略的に示す外観斜視図である。上記の通り、ドローン20は、競技場90(図8)で行われている競技、イベント会場で行われているイベント、その他撮影エリアで行われるヒトの活動等を空中撮影する。図2に示すように、ドローン20は、ドローンセンサ群200と、通信部210と、飛行機構220と、撮影機構230と、警報装置240と、ドローン制御部250とを有する。
本明細書において、「ドローン」とは、動力手段(電力、原動機等)、操縦方式(無線であるか有線であるか、及び、完全自律飛行型であるか部分手動操縦型であるか等)を問わず、また、有人か無人かを問わず、複数の回転翼を有し、自律的に姿勢制御を行う機能を有する飛行体全般を指すこととする。また、ドローンは、無人航空機(Unmanned Aerial Vehicle:UAV)、飛行体、マルチコプター(Multi Copter)、RPAS(Remote Piloted Aircraft Systems)、又はUAS(Unmanned Aircraft Systems)等と称呼されることがある。
(A-1-2-2.ドローンセンサ群200)
ドローンセンサ群200は、ドローン20に配置される各種のセンサを含む。具体的には、ドローンセンサ群200は、位置測定部201、方位測定部202、高度計203、速度計204、ジャイロセンサ205、障害物センサ206等を有する。これらに加えて、ドローンセンサ群200は、温度、気圧、風速、加速度等の情報を取得する種々のセンサ等を含んでもよい。
ドローンセンサ群200は、ドローン20に配置される各種のセンサを含む。具体的には、ドローンセンサ群200は、位置測定部201、方位測定部202、高度計203、速度計204、ジャイロセンサ205、障害物センサ206等を有する。これらに加えて、ドローンセンサ群200は、温度、気圧、風速、加速度等の情報を取得する種々のセンサ等を含んでもよい。
位置測定部201は、人工衛星54からの信号を受信し、それに基づいて機体の位置(絶対位置)を測定する。位置測定部201は、特に限定されないが、例えば、GNSS(Global Navigation Satellite System)、GPS(Global Positioning System)等を用いて、現時点での自己位置を測定する。自己位置の測定方法として、例えば、RTK-GNSS(Real Time Kinematic - Global Navigation Satellite System)を用いることもできる。位置情報は、少なくとも平面視での2次元での座標情報(例えば緯度、経度)を含み、好ましくは高度情報を含む3次元での座標情報を含む。
また、RTK等の相対測位に用いる固定局の基準点の情報を提供する基地局52がドローン20及び操縦装置30と無線通信可能に接続されることで、ドローン20の位置をより高い精度で計測することが可能となる。ここで、VRS(Virtual Reference Station)による仮想基準点方式を用いたRTK計測を行う場合には、基地局52を省略すること、又は、基地局52又はドローン20の位置座標推定の精度をさらに向上することができる。
方位測定部202は、機体の向き(ヘディング方向)を測定する。方位測定部202は、例えば地磁気の測定によりドローン20の機体の機首方位(ヘディング方向)を測定する地磁気センサ、コンパス等で構成される。
高度計203は、ドローン20下方(鉛直下向き)の地面に対する距離としての対地高度(以下「高度H」という。)を測定する。高度計203が取得した高度Hの測定値を測定高度Hdともいう。また、海や川等を撮影エリアとする場合には、水面に対する距離として高度Hを取得する。高度計203としては、例えば、ソナーセンサ、レーザセンサ、赤外線センサ、タイム・オブ・フライト(ToF)センサ等を利用することができる。速度計204は、ドローン20の飛行速度を検出する。ジャイロセンサ205は、ドローン20の角速度を検出する。障害物センサ206は、複数の制御用カメラ207(図3)を有し、取得画像に基づいてドローン20の下方等に位置するヒトの位置、速度ベクトル等を測定する。
(A-1-2-3.通信部210)
通信部210は、通信ネットワーク50を介しての電波通信が可能であり、例えば、電波通信モジュールを含む。通信部210は、通信ネットワーク50(無線基地局52を含む。)を介することで、操縦装置30等との通信が可能である。
通信部210は、通信ネットワーク50を介しての電波通信が可能であり、例えば、電波通信モジュールを含む。通信部210は、通信ネットワーク50(無線基地局52を含む。)を介することで、操縦装置30等との通信が可能である。
(A-1-2-4.飛行機構220)
飛行機構220は、ドローン20を飛行させる機構であり、ドローン20を浮上させて、所望の方向に移動するための推力を機体に発生させる。図2及び図3に示すように、飛行機構220は、複数の回転翼221と、複数の回転翼アクチュエータ222とを有する。回転翼アクチュエータ222は、例えば電動モータを有する。
飛行機構220は、ドローン20を飛行させる機構であり、ドローン20を浮上させて、所望の方向に移動するための推力を機体に発生させる。図2及び図3に示すように、飛行機構220は、複数の回転翼221と、複数の回転翼アクチュエータ222とを有する。回転翼アクチュエータ222は、例えば電動モータを有する。
また、飛行機構220には、障害物に対するプロペラの干渉を防ぐためのプロペラガード(図示せず)を設けてもよい。飛行機構220を構成する回転翼221の数は特に限定されないが、例えば1機、2機、4機、6機、8機の回転翼を備えることができる。回転翼221は単独のプロペラで構成されていてもよいし、同軸配置された複数のプロペラで構成されていてもよい。各プロペラの羽根(ブレード)の枚数及び形状は特に限定されない。
(A-1-2-5.撮影機構230)
撮影機構230は、競技場90(図8)における競技、イベント会場におけるイベント等の映像を撮影する機構であり、カメラ231、カメラ保持部232及び画像処理部233を有する。図3に示すように、カメラ231(撮像装置)は、ドローン20の本体の下部に配置され、ドローン20の周辺を撮影した周辺画像に関する画像データを出力する。カメラ231は、動画を撮影するビデオカメラ(カラーカメラ)である。動画には、図示しないマイクロホンで取得した音声データを含めてもよい。これに加えて又はこれに代えて、カメラ231は、静止画の撮影を行うものとすることも可能である。
撮影機構230は、競技場90(図8)における競技、イベント会場におけるイベント等の映像を撮影する機構であり、カメラ231、カメラ保持部232及び画像処理部233を有する。図3に示すように、カメラ231(撮像装置)は、ドローン20の本体の下部に配置され、ドローン20の周辺を撮影した周辺画像に関する画像データを出力する。カメラ231は、動画を撮影するビデオカメラ(カラーカメラ)である。動画には、図示しないマイクロホンで取得した音声データを含めてもよい。これに加えて又はこれに代えて、カメラ231は、静止画の撮影を行うものとすることも可能である。
カメラ231は、カメラ保持部232に組み込まれた図示しないカメラアクチュエータにより向き(ドローン20の本体に対するカメラ231の姿勢)を調整可能である。或いは、カメラ231は、ドローン20の本体に対する位置が固定されてもよい。カメラ保持部132は、機体の揺れ又は振動がカメラ231に伝わるのを抑制する機構を有していてもよい。画像処理部233は、カメラ231で取得した画像データに対して所定の画像処理を行う。カメラ231が取得した画像データは、ドローン20自体の記憶部、操縦装置30、サーバ40等に送信することができる。画像処理部233の一部又は全部は、後述する撮影制御部252の一部として位置付けてもよい。
(A-1-2-6.警報装置240)
警報装置240は、ドローン20の周囲にいる人々に対して、ドローン20の存在について注意喚起を行う。図2及び図3に示すように、警報装置240は、警告灯241及びスピーカ242を有する。図3に示すように、警告灯241は、例えばアクチュエータ222毎に設けられる。スピーカ242は、警告音を出力するものであり、ドローン20の機体に設けられる。
警報装置240は、ドローン20の周囲にいる人々に対して、ドローン20の存在について注意喚起を行う。図2及び図3に示すように、警報装置240は、警告灯241及びスピーカ242を有する。図3に示すように、警告灯241は、例えばアクチュエータ222毎に設けられる。スピーカ242は、警告音を出力するものであり、ドローン20の機体に設けられる。
(A-1-2-7.ドローン制御部250)
ドローン制御部250は、ドローン20の飛行、撮影等、ドローン20全体を制御する。ドローン制御部250は、図示しない入出力部、演算部及び記憶部を含む。ドローン制御部250は情報処理を実行するためのCPU(Central Processing Unit)等の演算装置、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等の記憶装置を備える。ドローン制御部250は、飛行制御部251、撮影制御部252及び警報制御部253を有する。
ドローン制御部250は、ドローン20の飛行、撮影等、ドローン20全体を制御する。ドローン制御部250は、図示しない入出力部、演算部及び記憶部を含む。ドローン制御部250は情報処理を実行するためのCPU(Central Processing Unit)等の演算装置、RAM(Random Access Memory)及びROM(Read Only Memory)等の記憶装置を備える。ドローン制御部250は、飛行制御部251、撮影制御部252及び警報制御部253を有する。
飛行制御部251は、飛行機構220を介してドローン20の飛行(離陸から飛行中、着陸までの機体の姿勢角制御及び飛行動作)を制御する。飛行制御部251は、フライトコントローラとも呼ばれる処理ユニットを有する。処理ユニットは、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央処理ユニット(CPU)、MPU又はDSP)等の1つ以上のプロセッサを有することができる。処理ユニットは、メモリ(記憶部)にアクセス可能である。メモリは、1つ以上のステップを行うために処理ユニットが実行可能であるロジック、コード、及び/又はプログラム命令を記憶している。メモリは、例えば、SDカードやRAM等の分離可能な媒体又は外部の記憶装置を含んでいてもよい。ドローンセンサ群200から取得した各種データは、メモリに直接に伝達され且つ記憶されてもよい。例えば、カメラ231で撮影した動画又は静止画のデータを内蔵メモリ又は外部メモリに記録することができる。
処理ユニットは、ドローン20の機体の状態を制御するように構成された制御モジュールを含んでいる。例えば、制御モジュールは、6自由度(並進運動x、y及びz、並びに回転運動θx、θy及びθz)を有するドローン20の空間的配置、姿勢角角度、角速度、角加速度、角躍度速度及び/又は加速度を調整するためにドローン20の飛行機構220(推力発生部)を制御する。制御モジュールは、カメラ保持部232、センサ類のうちの1つ以上を制御することができる。
飛行制御部251は、操縦装置30からの操縦信号に基づいて、又は予め設定された自律飛行プログラムに基づいて、ドローン20の飛行を制御することができる。また飛行制御部251は、撮影対象フィールド、飛行許可/禁止エリア、これに対応する飛行ジオフェンスの情報、2次元又は3次元の地図データを含む地図情報、ドローン20の現在の位置情報、姿勢情報(機首方位情報)、速度情報、及び加速度情報等の各種情報及びこれらの任意の組み合わせに基づいて飛行機構220(推力発生部)を制御することにより、ドローン20の飛行を制御することができる。
本明細書において、「撮影対象フィールド」は、撮影対象となる2次元の場所(例えば、競技場90を定義する輪郭(例えばサッカー場のタッチライン及びゴールラインからなる枠))を意味する。「飛行許可/禁止エリア」は、ドローン20の飛行を許可又は禁止する3次元的な空間の単位を意味する。「ジオフェンス」は、仮想的な境界線を示すものであり、特に、ドローン20等の移動体が飛行又は移動が許可される飛行許可エリアと飛行禁止エリアの境界線のフェンスを示すものとする。そのため、ドローン20等の移動体がジオフェンスに接触した場合には、飛行許可エリアの外側に機体が飛び出さないように飛行又は移動が制限される。
撮影制御部252は、撮影機構230を介してドローン20による撮影を制御する。警報制御部253は、警報装置240を介してドローン20による警報を制御する。
(A-1-3.操縦装置30)
(A-1-3-1.操縦装置30の概要)
図4は、本実施形態の操縦装置30の機能構成図である。図5は、本実施形態の操縦装置30を簡略的に示す外観正面図である。操縦装置30は、操縦者の操作によりドローン20を制御すると共に、ドローン20から受信した情報(例えば、位置、高度、電池残量、カメラ映像等)を表示する携帯情報端末である。なお、本実施形態では、ドローン20の飛行状態(高度、姿勢等)は、操縦装置30が遠隔制御するが、ドローン20が自律的に制御してもよい。その場合、操縦装置30を介して操縦者からドローン20に飛行指令が送信されると、ドローン20は自律飛行を行う。但し、離陸や帰還等の基本操作時、及び緊急時にはマニュアル操作が行なえるようになっていてもよい。
(A-1-3-1.操縦装置30の概要)
図4は、本実施形態の操縦装置30の機能構成図である。図5は、本実施形態の操縦装置30を簡略的に示す外観正面図である。操縦装置30は、操縦者の操作によりドローン20を制御すると共に、ドローン20から受信した情報(例えば、位置、高度、電池残量、カメラ映像等)を表示する携帯情報端末である。なお、本実施形態では、ドローン20の飛行状態(高度、姿勢等)は、操縦装置30が遠隔制御するが、ドローン20が自律的に制御してもよい。その場合、操縦装置30を介して操縦者からドローン20に飛行指令が送信されると、ドローン20は自律飛行を行う。但し、離陸や帰還等の基本操作時、及び緊急時にはマニュアル操作が行なえるようになっていてもよい。
操縦装置30は、入出力部300及び通信部310を有する。入出力部300は、操縦者等のユーザによる各種の入力、ユーザに対する出力、及びドローン20又はサーバ40との間の信号の入出力を行う。入出力部300は、操作入力部320及び表示部330を備える。操作入力部320及び表示部330は、互いに有線又は無線で通信可能に接続されている。また、操縦装置30は、情報処理を実行するためのCPU等の演算装置、RAM及びROM等の記憶装置を備える。また、本実施形態の操縦装置30は、サーバ40からの作業指示等を受信して表示する。
(A-1-3-2.通信部310)
通信部310は、操作入力部320又は表示部330と同じ筐体内に配置され、Wi-Fi、2.4GHz、5.6~5.8GHzの周波数帯域を用いた無線通信によりドローン20と無線通信を行う通信機能を備えている。また、通信部310は、LTE(Long Term Evolution)等の通信規格を利用してインターネット回線50を介してサーバ40と通信を行うことができる無線通信機能を備えている。本実施形態のシステム10(図1)では、ドローン20は操縦装置30を介してサーバ40と通信を行うため、ドローン20と操縦装置30が直接無線通信を行うことが可能な距離に存在する場合(例えば、操縦者による有視界飛行等)に適したシステム構成であるが、これに限られない。
通信部310は、操作入力部320又は表示部330と同じ筐体内に配置され、Wi-Fi、2.4GHz、5.6~5.8GHzの周波数帯域を用いた無線通信によりドローン20と無線通信を行う通信機能を備えている。また、通信部310は、LTE(Long Term Evolution)等の通信規格を利用してインターネット回線50を介してサーバ40と通信を行うことができる無線通信機能を備えている。本実施形態のシステム10(図1)では、ドローン20は操縦装置30を介してサーバ40と通信を行うため、ドローン20と操縦装置30が直接無線通信を行うことが可能な距離に存在する場合(例えば、操縦者による有視界飛行等)に適したシステム構成であるが、これに限られない。
(A-1-3-3.操作入力部320)
操作入力部320は、操縦者等のユーザによる各種の入力を受け付けるものであり、操縦者がドローン20を操縦する際に飛行方向や離陸/着陸等の動作指令を入力する。例えば、操縦入力部320は、離陸、着陸、上昇、下降、旋回、前進、後進、左右の移動等を含めた3次元のドローン20の飛行動作を指示する入力操作を受け付ける。図4に示すように、本実施形態の操作入力部320は、上下移動入力部321、左右移動入力部322、前後移動入力部323、ヨー旋回入力部324、電源入力部325及び帰還入力部326を備える。図5に示すように、ハードウェアとしての操作入力部320は、左入力スティック327L、右入力スティック327R、上メニューボタン328及び下メニューボタン329を有する。
操作入力部320は、操縦者等のユーザによる各種の入力を受け付けるものであり、操縦者がドローン20を操縦する際に飛行方向や離陸/着陸等の動作指令を入力する。例えば、操縦入力部320は、離陸、着陸、上昇、下降、旋回、前進、後進、左右の移動等を含めた3次元のドローン20の飛行動作を指示する入力操作を受け付ける。図4に示すように、本実施形態の操作入力部320は、上下移動入力部321、左右移動入力部322、前後移動入力部323、ヨー旋回入力部324、電源入力部325及び帰還入力部326を備える。図5に示すように、ハードウェアとしての操作入力部320は、左入力スティック327L、右入力スティック327R、上メニューボタン328及び下メニューボタン329を有する。
上下移動入力部321は、操縦者によりドローン20を上下移動させるための入力部であり、右入力スティック327Rにより構成される。すなわち、右入力スティック327Rが上側(奥側)に移動されるとドローン20が上昇し、右入力スティック327Rが下側(手前側)に移動されるとドローン20が下降する。左右移動入力部322は、操縦者によりドローン20を左右移動させるための入力部であり、右入力スティック327Rにより構成される。すなわち、右入力スティック327Rが右側に移動されるとドローン20が右移動し、右入力スティック327Rが左側に移動されるとドローン20が左移動する。
前後移動入力部323は、操縦者によりドローン20を前後移動させるための入力部であり、左入力スティック327Lにより構成される。すなわち、左入力スティック327Lが上側(奥側)に移動されるとドローン20が前進し、左入力スティック327Lが下側(手前側)に移動されるとドローン20が後進する。ヨー旋回入力部324は、操縦者によりドローン20をヨー旋回させるための入力部であり、左入力スティック327Lにより構成される。すなわち、左入力スティック327Lが右側に移動されるとドローン20が右旋回し、左入力スティック327Lが左側に移動されるとドローン20が左旋回する。
電源入力部325は、操縦装置30の電源をオンオフする部位であり、機械式スイッチ等により構成される。帰還入力部326は、競技場90(図8)等にいるドローン20を目標着陸地点P2に帰還させる指令を入力する部位である。
(A-1-3-4.表示部330)
表示部330は、ドローン20又はサーバ40から取得したドローン20のステータス情報等を操縦者に表示する。表示部330は、操縦装置30に一体に組み込まれたタッチパネル又は液晶モニタ等で構成されていてもよいし、操縦装置30に有線接続又は無線接続された液晶モニタ、タブレット端末、スマートフォン等の表示装置で構成されていてもよい。表示部330は、撮影対象フィールド、飛行許可/禁止エリア、飛行ジオフェンス、地図情報、ドローン20の現在の位置情報、姿勢情報(方向情報)、速度情報、加速度情報及びバッテリ残量等の各種情報に関する画像を表示することができる。
表示部330は、ドローン20又はサーバ40から取得したドローン20のステータス情報等を操縦者に表示する。表示部330は、操縦装置30に一体に組み込まれたタッチパネル又は液晶モニタ等で構成されていてもよいし、操縦装置30に有線接続又は無線接続された液晶モニタ、タブレット端末、スマートフォン等の表示装置で構成されていてもよい。表示部330は、撮影対象フィールド、飛行許可/禁止エリア、飛行ジオフェンス、地図情報、ドローン20の現在の位置情報、姿勢情報(方向情報)、速度情報、加速度情報及びバッテリ残量等の各種情報に関する画像を表示することができる。
(A-1-4.サーバ40)
(A-1-4-1.サーバ40の概要)
図6は、本実施形態のサーバ40の機能構成図である。サーバ40は、ドローン20の飛行及び撮影を管理又は制御する。図6に示すように、サーバ40は、通信部400、演算部410及び記憶部420を有する。また、サーバ40は、、各種情報の入力又は出力(画像出力、音声出力)のための入出力部(図示せず)を備える。通信部400は、図示しないモデム等を有し、通信ネットワーク50を介することで、ドローン20、操縦装置30等との通信が可能である。
(A-1-4-1.サーバ40の概要)
図6は、本実施形態のサーバ40の機能構成図である。サーバ40は、ドローン20の飛行及び撮影を管理又は制御する。図6に示すように、サーバ40は、通信部400、演算部410及び記憶部420を有する。また、サーバ40は、、各種情報の入力又は出力(画像出力、音声出力)のための入出力部(図示せず)を備える。通信部400は、図示しないモデム等を有し、通信ネットワーク50を介することで、ドローン20、操縦装置30等との通信が可能である。
演算部410は、CPUを含み、記憶部420に記憶されているプログラムを実行することにより動作する。演算部410が実行する機能の一部は、ロジックIC(Integrated Circuit)を用いて実現することもできる。演算部410は、前記プログラムの一部をハードウェア(回路部品)で構成することもできる。
記憶部420は、演算部410が用いるプログラム及びデータを記憶するものであり、RAMを備える。RAMとしては、レジスタ等の揮発性メモリと、ハードディスク、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリとを用いることができる。また、記憶部420は、RAMに加え、ROMを有してもよい。
サーバ40は、例えばワークステーション又はパーソナルコンピュータのような汎用コンピュータとしてもよいし、或いはクラウド・コンピューティングによって論理的に実現されてもよい。
(A-1-4-2.演算部410)
図6に示すように、演算部410は、離陸準備部430、離陸飛行部440、エリア内動作制御部450及び着陸飛行部460を有する。離陸準備部430は、ドローン20の離陸に必要な準備を行う。離陸準備部430は、飛行許可エリア取得部431及び離陸可否判定部432を有する。飛行許可エリア取得部431は、ドローン20が現在位置(離陸地点P1(図8))から目標撮影場所(ここでは競技場90(図8))までのドローン20の予定飛行経路を設定する部位であり、ドローン20の飛行が許可されたエリアの中から予定飛行経路を選択する。
図6に示すように、演算部410は、離陸準備部430、離陸飛行部440、エリア内動作制御部450及び着陸飛行部460を有する。離陸準備部430は、ドローン20の離陸に必要な準備を行う。離陸準備部430は、飛行許可エリア取得部431及び離陸可否判定部432を有する。飛行許可エリア取得部431は、ドローン20が現在位置(離陸地点P1(図8))から目標撮影場所(ここでは競技場90(図8))までのドローン20の予定飛行経路を設定する部位であり、ドローン20の飛行が許可されたエリアの中から予定飛行経路を選択する。
離陸可否判定部432は、ドローン20に離陸を認めてよいかどうかを判定する。例えば、離陸可否判底部432は、ドローン20の現在位置から目標撮影場所までの距離Dpfが所定範囲内であるか否かを判定する。当該判定は、ユーザが誤って異なる撮影対象競技場を選択している可能性等を考慮し、ドローン20の現在位置から撮影対象競技場までの距離が過度に長すぎないかを確認するためのものである。或いは、当該判定は、予定電力消費量、バッテリ残量等を考慮し、現在位置から目標撮影場所までの距離(及び撮影後に目標撮影場所から帰還場所までの距離)が過度に長すぎないかを確認するためのものであってもよい。
離陸飛行部440は、ドローン20の離陸を制御する。離陸飛行部440は、離陸飛行制御部441及び状態通知部442を有する。離陸飛行制御部441は、離陸時のドローン20の動作を制御する。状態通知部442は、離陸時におけるドローン20及びその周囲の状態を監視し、離陸飛行制御部441及び操縦装置30に通知する。
エリア内動作制御部450は、離陸地点P1から目標撮影場所までの間及び目標撮影場所(撮影エリア)から目標着陸地点P2までの間におけるドローン20の飛行を制御する。エリア内動作制御部450は、飛行エリア制限部451、飛行許可エリア切替部452、飛行モード切替部453及び状態通知部454を有する。
飛行エリア制限部451は、ドローン20が飛行可能なエリア(飛行許可エリア)を制限する。飛行許可エリア切替部452は、条件に応じて飛行許可エリアを切り替えるものであり、専ら目標撮影場所(競技場90(図8)等)における撮影中に作動する(詳細は、図8、図9等を用いて後述する。)。飛行モード切替部453は、ドローン20の飛行モードを切り替える。状態通知部454は、飛行時におけるドローン20及びその周囲の状態を監視し、エリア内動作制御部450の各部及び操縦装置30に通知する。
飛行モード切替部453が切り替える飛行モードには、例えば、場所移動モード(通常)、場所移動モード(緊急)、撮影飛行モード(通常)、撮影飛行モード(第1低空)、撮影飛行モード(第2低空)等がある。場所移動モード(通常)は、離陸地点P1と目標撮影場所の間、目標撮影場所と目標着陸地点P2との間において通常用いられる飛行モードである。場所移動モード(緊急)は、離陸地点P1と目標撮影場所の間、目標撮影場所と目標着陸地点P2との間において異常発生時に用いられる飛行モードである。
撮影飛行モード(通常)は、目標撮影場所(競技場90等)において通常用いられる飛行モードである。撮影飛行モード(第1低空)は、目標撮影場所(競技場90等)において第1所定条件が満たされた場合に用いられる飛行モードであり、後述する第1許可制御(図11のS304、図12)が対応する。撮影飛行モード(第2低空)は、目標撮影場所(競技場90等)において第2所定条件が満たされた場合に用いられる飛行モードであり、後述する第2許可制御(図11のS306、図13)が対応する。
着陸飛行部460は、ドローン20の着陸を制御する。着陸飛行部460は、着陸飛行制御部461及び状態通知部462を有する。着陸飛行制御部461は、着陸時のドローン20の動作を制御する。状態通知部462は、着陸時におけるドローン20及びその周囲の状態を監視し、着陸飛行制御部461及び操縦装置30に通知する。
[A-2.制御]
(A-2-1.空中撮影制御の全体的な流れ)
次に、本実施形態の制御(空中撮影制御)について説明する。上記のように、本実施形態では、競技場90(図8)で行われている競技、イベント会場で行われているイベント等をドローン20で空中撮影する。また、本実施形態では、警報装置240を用いた警報及びドローン20の挙動制限を、ドローン20の存在場所(競技場90の内又は外)、高度H等に応じて行う。
(A-2-1.空中撮影制御の全体的な流れ)
次に、本実施形態の制御(空中撮影制御)について説明する。上記のように、本実施形態では、競技場90(図8)で行われている競技、イベント会場で行われているイベント等をドローン20で空中撮影する。また、本実施形態では、警報装置240を用いた警報及びドローン20の挙動制限を、ドローン20の存在場所(競技場90の内又は外)、高度H等に応じて行う。
ここにいう警報装置240を用いた警報は、警告灯241の発光及びスピーカ242からの警告音の出力の両方である(一方のみでもよい。)。また、ドローン20の挙動制限は、例えば、ドローン20の速度制限である。但し、制限を加えるのは、水平方向及び鉛直下向きのみに限定し、鉛直上向きは制限しなくてもよい。また、挙動制限の対象としての挙動制御値は、速度に加えて又はこれに代えて、ドローン20の加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度(ピッチ、ロール)、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含んでもよい。この場合、加速度は、水平方向及び鉛直下向きのみに限定し、鉛直上向きは制限しなくてもよい。
図7は、本実施形態における空中撮影制御の全体的な流れを示すフローチャートである。図8は、本実施形態における空中撮影制御の説明図である。図9は、本実施形態におけるドローン20による警報及びドローン20の挙動制限の説明図である。
ドローン20及び操縦装置30の電源をオンにした状態で操縦者が操縦装置30を操作して空中撮影制御の開始を指令すると、図7のステップS101において、サーバ40(離陸準備部430)は、離陸準備を開始する。離陸準備については、図10を参照して後述する。なお、図8において、地点P1がドローン20の離陸地点である。
次いで、図7のステップS102において、ドローン20は、サーバ40からの指令に応じて離陸し、離着陸用エリア(例えば図8のエリアA1、A2)を介して撮影対象競技場(具体的には撮影許可エリア(例えば図8のエリアB4))へ移動する。
図9に示すように、離着陸用エリアA1は、高度Hが0以上閾値LMT2未満の範囲に設定される。離着陸用エリアA1では、ドローン20は、警報装置240による警報及び挙動制限の両方を行う。警報及び挙動制限は、サーバ40からの指令に基づいて行われる。また、離着陸用エリアA2は、高度Hが閾値LMT2以上閾値LMT4未満の範囲に設定される。離着陸用エリアA2では、ドローン20は、警報装置240による警報を行うが挙動制限は行わない。撮影許可エリアB4に到達すると、ドローン20は、警報装置240による警報及び挙動制限のいずれも行わない。
なお、図8の例では、離着陸用エリアA2と、撮影許可エリアB4が隣り合っているが、隣り合わなくてもよい。その場合、例えば離着陸用エリアA2と撮影許可エリアB4の間には、図示しない場所移動用エリアが設定される。
図7のステップS103において、ドローン20は、操縦装置30又はサーバ40からの指令に応じて競技の撮影を行う。その際、ドローン20は、撮影許可エリアB2~B4内を移動する。ここにいう撮影許可エリアは、撮影用に通常用いられるエリアである。
図9に示すように、通常撮影エリアB4は、高度Hが閾値LMT3以上閾値LMT4未満の範囲に設定される。エリアB4では、ドローン20は、警報装置240による警報及び挙動制限のいずれも行わない。第1低空撮影エリアB3は、高度Hが閾値LMT2以上閾値LMT3未満の範囲に設定される。エリアB3では、ドローン20は、挙動制限を行うが、警報は行わない。第2低空撮影エリアB2は、高度Hが閾値LMT1以上閾値LMT2未満の範囲に設定される。エリアB2では、ドローン20は、警報装置240による警報及び挙動制限の両方を行う。なお、撮影禁止エリアB1は、高度Hが0以上閾値LMT1未満の範囲に設定される。エリアB1では、ドローン20の飛行が認められていない。仮にドローン20に飛行不能の異常が発生し、競技場90内で着陸する場合、エリアB1では、警報及び挙動制限の両方を行う。ステップS103の詳細は、図11を参照して後述する。
図7のステップS104において、ドローン20は、操縦装置30又はサーバ40からの指令に応じて、撮影を終了し、離着陸用エリア(例えば図8のエリアA1、A2)を介して目標着陸地点P2へと移動して着陸する。離陸時と同様、エリアA2では、ドローン20は、警報装置240による警報を行うが挙動制限は行わない。また、エリアA1では、ドローン20は、警報装置240による警報及び挙動制限の両方を行う。警報及び挙動制限は、サーバ40からの指令に基づいて行われる。ステップS104の詳細は、図16を参照して後述する。
(A-2-2.離陸準備(S101))
図10は、本実施形態における離陸準備のフローチャート(図7のS101の詳細)である。図10のステップS201~S206は、サーバ40(離陸準備部430)の処理である。ステップS201において、サーバ40は、操縦装置30を用いてユーザが選択した撮影対象競技場の位置情報を取得する。すなわち、操縦装置30は、ユーザによる操作入力部320の操作に応じて、選択可能な競技場90等の撮影場所の候補を表示する。
図10は、本実施形態における離陸準備のフローチャート(図7のS101の詳細)である。図10のステップS201~S206は、サーバ40(離陸準備部430)の処理である。ステップS201において、サーバ40は、操縦装置30を用いてユーザが選択した撮影対象競技場の位置情報を取得する。すなわち、操縦装置30は、ユーザによる操作入力部320の操作に応じて、選択可能な競技場90等の撮影場所の候補を表示する。
当該撮影場所の候補のデータは、サーバ40の記憶部420(データベース)に記憶されており、サーバ40から提供される。そして、ユーザが撮影場所の候補の中から目標撮影場所を選択すると、サーバ40は、当該目標撮影場所の位置情報を自らの記憶部420(データベース)から読み出す。なお、ここにいう「位置情報」は、撮影対象競技場の水平方向位置の情報(すなわち緯度及び経度)を含んでいれば、高度情報(絶対高度又は相対高度)は含まなくてもよい。撮影対象競技場は、撮影許可エリア(例えばエリアB4)として特定してもよい。
ステップS202において、サーバ40は、操縦装置30を介してドローン20から取得したドローン20の現在位置(離陸地点P1)を取得する。ここにいう「現在位置」は、ドローン20の現在位置の水平方向位置の情報(すなわち緯度及び経度)を含んでいれば、高度情報(絶対高度又は相対高度)は含まなくてもよい。
ステップS203において、サーバ40は、ドローン20の現在位置(離陸地点P1)から撮影対象競技場までの距離Dpfが所定範囲内であるか否かを判定する。当該判定は、ユーザが誤って異なる撮影対象競技場を選択している可能性等を考慮し、ドローン20の現在位置から撮影対象競技場までの距離Dpfが過度に長すぎないかを確認するためのものである。
距離Dpfが所定範囲内である場合(S204:真)、ステップS205において、サーバ40は、ドローン20の離陸を許可する。距離Dpfが所定範囲内でない場合(S204:偽)、ステップS206において、サーバ40は、ドローン20の離陸を禁止する。
仮に、ユーザが誤って異なる競技場を選択している場合には、ドローン20は離陸位置からユーザが意図しない方向へ飛行を開始することとなり、またユーザは何故ドローン20が意図しない方向へ飛行しているのかを直ぐには把握することができないため、ドローン20の運用上好ましくない。そのため、上記した距離Dpfに基づく離陸禁止機能を有することで、ユーザの誤操作に対してもより安全な運用を行うことができる。
(A-2-3.撮影許可エリア内で飛行及び撮影(S103))
(A-2-3-1.概要)
図11は、本実施形態における撮影許可エリア内での飛行及び撮影のフローチャート(図7のS103の詳細)である。図11のステップS301~S308は、サーバ40(エリア内動作制御部450)の処理である。ステップS301において、サーバ40は、通常撮影エリアB4内におけるドローン20の飛行を許可する。
(A-2-3-1.概要)
図11は、本実施形態における撮影許可エリア内での飛行及び撮影のフローチャート(図7のS103の詳細)である。図11のステップS301~S308は、サーバ40(エリア内動作制御部450)の処理である。ステップS301において、サーバ40は、通常撮影エリアB4内におけるドローン20の飛行を許可する。
続くステップS302において、サーバ40は、ドローン20の飛行に異常が発生していないかどうかを判定する。ここにいう異常とは、ドローン20の空中移動の安定性に関する異常である。当該異常は、例えば、ドローン20の動作制御(挙動制御、撮影制御等)に伴う演算負荷が第1負荷閾値を上回る場合、ドローン20に搭載されたメモリの処理負荷が第2負荷閾値を上回る場合、通信負荷(ドローン20と操縦装置20やサーバ40間のLTEやインターネット通信回線の通信負荷)が第3負荷閾値を上回る場合を含む。或いは、当該異常は、強風等の外乱指標が許容値を超えている場合やドローン20の構成部品(モータ、ロータ等)の異常を検出した場合を含んでもよい。ドローン20の飛行に異常が発生していない場合(S302:真)、ステップS303に進む。
ステップS303において、サーバ40は、第1低空撮影エリアB3への進入を許可するか否かを判定する。具体的には、競技中又はそれ以外の場面(競技の開始前、終業後若しくは休憩中若しくは一時中断中)において、例えば、操縦装置30の操作入力部320に対して操縦者により第1低空撮影エリアB3への進入許可要求が入力された場合には第1低空撮影エリアB3への進入を許可する。なお、ここにいう「一時中断中」は、例えば、選手の交代中、又はペナルティキック若しくはフリーキックの準備中を含み得る。或いは、競技毎にサーバ40側で進入許否の設定を行う場合、サーバ40の管理者が第1低空撮影エリアB3への進入を許可するマニュアル設定を行った場合、当該進入を許可する。或いは、競技のスケジュールに基づき時間帯に応じて第1低空撮影エリアB3への進入をサーバ40側で設定しておき、進入を許可する時間帯内にある場合、当該進入を許可してもよい。
第1低空撮影エリアB3への進入を許可する場合(S303:真)、ステップS304において、サーバ40は、第1許可制御を実行する。第1許可制御の詳細は、図12を参照して後述する。第1低空撮影エリアB3への進入を許可しない場合(S303:偽)、ステップS305に進む。
ステップS305において、サーバ40は、第2低空撮影エリアB2への進入を許可するか否かを判定する。具体的には、競技中以外の場面(競技の開始前、終業後若しくは休憩中又は一時中断中)において、例えば、操縦装置30の操作入力部320に対して操縦者により第2低空撮影エリアB2への進入許可要求が入力された場合には第2低空撮影エリアB2への進入を許可する。或いは、競技毎にサーバ40の管理者が進入許否の設定を行う場合、管理者が第2低空撮影エリアB2への進入を許可する設定を行った場合、当該進入を許可する。或いは、競技のスケジュールに基づき時間帯に応じて第2低空撮影エリアB2への進入をサーバ40側で設定しておき、進入を許可する時間帯内にある場合、当該進入を許可してもよい。
なお、通常撮影エリアB4から第2低空撮影エリアB2に進入するためには、第1低空撮影エリアB1を通過する必要がある。そのため、ステップS303は、第1低空撮影エリアB1のみへの進入の可否を判定するステップである一方、ステップS305は、第1低空撮影エリアB1及び第2低空撮影エリアB2の両方への進入の可否を判定するステップであることに留意されたい。
第2低空撮影エリアB2への進入を許可する場合(S305:真)、ステップS306において、サーバ40は、第2許可制御を実行する。第2許可制御の詳細は、図13を参照して後述する。第2低空撮影エリアB2への進入を許可しない場合(S305:偽)、ステップS307に進む。
ステップS307において、サーバ40は、撮影を終了するか否かを判定する。例えば、操縦装置30の操作入力部320に対して操縦者により撮影終了要求が入力された場合には撮影を終了すると判定する。或いは、競技毎にサーバ40の管理者が撮影終了の管理を行う場合、管理者が撮影終了要求を行ったとき、撮影を終了すると判定する。撮影を終了する場合(S307:真)、今回の撮影許可エリア内で飛行及び撮影(図7のS103)を終了する。撮影を終了しない場合(S307:偽)、ステップS301に戻る。
ステップS302において、ドローン20の飛行に異常が発生している場合(S302:偽)、ステップS308において、サーバ40は、異常時処理を実行する。異常時処理では、例えば、警報装置240を用いた警報又はドローン20の挙動制限の一方又は両方を行う。
ここにいう警報装置240を用いた警報は、警告灯241の発光及びスピーカ242からの警告音の出力の両方である(一方のみでもよい。)。また、ドローン20の挙動制限は、例えば、ドローン20の速度制限である。但し、制限を加えるのは、水平方向及び鉛直下向きのみに限定し、鉛直上向きは制限しなくてもよい。また、挙動制限の対象としての挙動制御値は、速度に加えて又はこれに代えて、ドローン20の加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度(ピッチ、ロール)、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含んでもよい。この場合、加速度は、水平方向及び鉛直下向きのみに限定し、鉛直上向きは制限しなくてもよい。
(A-2-3-2.第1許可制御)
図12は、本実施形態における第1許可制御のフローチャート(図11のS304の詳細)である。ステップS3041において、サーバ40は、操縦装置30に高度制限解除を通知する。すなわち、サーバ40は、サーバ40におけるドローン20の飛行制御における高度Hの最低値(最低高度Hmin)を閾値LMT3から閾値LMT2に切り替える(換言すると、第1低空撮影エリアB3を撮影可能エリアに加える。)。その上で、当該切替えが行われた旨を操縦装置30に通知する。当該通知を受けた操縦装置30は、当該切替えが行われた旨(例えば、低空飛行が可能になった旨)を表示部330に表示する。
図12は、本実施形態における第1許可制御のフローチャート(図11のS304の詳細)である。ステップS3041において、サーバ40は、操縦装置30に高度制限解除を通知する。すなわち、サーバ40は、サーバ40におけるドローン20の飛行制御における高度Hの最低値(最低高度Hmin)を閾値LMT3から閾値LMT2に切り替える(換言すると、第1低空撮影エリアB3を撮影可能エリアに加える。)。その上で、当該切替えが行われた旨を操縦装置30に通知する。当該通知を受けた操縦装置30は、当該切替えが行われた旨(例えば、低空飛行が可能になった旨)を表示部330に表示する。
ステップS3042において、サーバ40は、ドローン20が第1低空撮影エリアB3に進入しているか否かを判定する。具体的には、サーバ40は、ドローン20から測定高度Hdを取得し、第1低空撮影エリアB3の上限を示す閾値LMT3と比較する。測定高度Hdが閾値LMT3を下回る場合、第1低空撮影エリアB3に進入していると判定する。そのため、ドローン20が第2低空撮影エリアB2又は撮影許可エリアB1に存在する場合も、ステップS3042は真(TRUE)となる。ドローン20が第1低空撮影エリアB3に進入している場合(S3042:真)、ステップS3043に進む。ドローン20が第1低空撮影エリアB3に進入していない場合(S3042:偽)、ステップS3047に進む。
ステップS3043において、サーバ40は、ドローン20の挙動を制限する。ドローン20の挙動制限は、例えば、ドローン20の速度制限である。但し、制限を加えるのは、水平方向及び鉛直下向きのみに限定し、鉛直上向きは制限しなくてもよい。また、挙動制限の対象としての挙動制御値は、速度に加えて又はこれに代えて、ドローン20の加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度(ピッチ、ロール)、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含んでもよい。この場合、加速度は、水平方向及び鉛直下向きのみに限定し、鉛直上向きは制限しなくてもよい。
ステップS3044において、サーバ40は、操縦装置30に対して、ドローン20が第1低空撮影エリアB3を飛行中である旨又は挙動制限中である旨の通知を表示部330に表示するよう指令する。
ステップS3045において、サーバ40は、ドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入しているか否かを判定する。上記の通り、第1許可制御では、第1低空撮影エリアB3への進入までしか許可されておらず、第2低空撮影エリアB2への進入は禁止されている。そのため、ドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入している場合、禁止されている状態になっている。そこで、ドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入している場合(S3045:真)、ステップS3046において、サーバ40は、緊急上昇処理を実行する。ステップS3046の後、又はドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入していない場合(S3045:偽)、ステップS3047に進む。
ステップS3046の緊急上昇処理は、自動的にドローン20を上昇させる処理である。或いは、緊急上昇処理では、ドローン20を直ちに上昇させることを求めるメッセージを操縦装置30の表示部330に表示させてもよい。
ステップS3047において、サーバ40は、第1低空撮影エリアB3への進入許可を解除するか否かを判定する。例えば、進入許可をしてから所定時間が経過した場合、又は測定高度Hdが第1低空撮影エリアB3の上限閾値よりも高い所定閾値に到達した場合に解除することができる。第1低空撮影エリアB3への進入許可を解除する場合(S3047:真)、ステップS3048に進む。第1低空撮影エリアB3への進入許可を解除しない場合(S3047:偽)、ステップS3042に戻る。
ステップS3048において、サーバ40は、操縦装置30に対して、第1低空撮影エリアB3への進入許可が解除される旨又は飛行可能な最低高度Hminが高くなる旨の通知を表示部330に表示するよう指令する。ステップS3048の後、今回の第1許可制御(S304)を終了して図11のステップS301に戻る。
(A-2-3-3.第2許可制御)
図13は、本実施形態における第2許可制御のフローチャート(図11のS306の詳細)である。ステップS3061において、サーバ40は、操縦装置30に高度制限解除を通知する。すなわち、サーバ40は、サーバ40におけるドローン20の飛行制御における最低高度Hminを閾値LMT3から閾値LMT1に切り替える(換言すると、第1低空撮影エリアB3及び第2低空撮影エリアB2を撮影可能エリアに加える。)。その上で、当該切替えが行われた旨を操縦装置30に通知する。当該通知を受けた操縦装置30は、当該切替えが行われた旨(例えば、低空飛行が可能になった旨)を表示部330に表示する。上記切替えを検知して操作装置30に通知するトリガは、最低高度Hminを閾値LMT3と比較して、閾値LMT3よりも小さい値になっていることをトリガとしてもよいし、最低高度Hminの変更履歴に基づいて初期値の最低高度Hminより小さい値に変更されたことをトリガとしてもよい。また、操縦装置30への通知は、上記切替えが行われた旨の通知に限らず、撮影エリア内のヒトに注意して飛行することを促す警告表示であってもよい。
図13は、本実施形態における第2許可制御のフローチャート(図11のS306の詳細)である。ステップS3061において、サーバ40は、操縦装置30に高度制限解除を通知する。すなわち、サーバ40は、サーバ40におけるドローン20の飛行制御における最低高度Hminを閾値LMT3から閾値LMT1に切り替える(換言すると、第1低空撮影エリアB3及び第2低空撮影エリアB2を撮影可能エリアに加える。)。その上で、当該切替えが行われた旨を操縦装置30に通知する。当該通知を受けた操縦装置30は、当該切替えが行われた旨(例えば、低空飛行が可能になった旨)を表示部330に表示する。上記切替えを検知して操作装置30に通知するトリガは、最低高度Hminを閾値LMT3と比較して、閾値LMT3よりも小さい値になっていることをトリガとしてもよいし、最低高度Hminの変更履歴に基づいて初期値の最低高度Hminより小さい値に変更されたことをトリガとしてもよい。また、操縦装置30への通知は、上記切替えが行われた旨の通知に限らず、撮影エリア内のヒトに注意して飛行することを促す警告表示であってもよい。
ステップS3062において、サーバ40は、ドローン20が第1低空撮影エリアB3に進入しているか否かを判定する。具体的には、サーバ40は、ドローン20から測定高度Hdを取得し、第1低空撮影エリアB3の上限を示す閾値LMT3と比較する。測定高度Hdが閾値LMT3を下回る場合、第1低空撮影エリアB3に進入していると判定する。そのため、ドローン20が第2低空撮影エリアB2に存在する場合も、ステップS3062は真(TRUE)となる。ドローン20が第1低空撮影エリアB3に進入している場合(S3062:真)、ステップS3063に進む。ドローン20が第1低空撮影エリアB3に進入していない場合(S3062:偽)、ステップS3070に進む。
ステップS3063、S3064は、図12のステップS3043、S3044と同様である。
ステップS3065において、サーバ40は、ドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入しているか否かを判定する。上記の通り、第2許可制御では、第2低空撮影エリアB2への進入まで許可されている。ドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入している場合(S3065:真)、ステップS3066に進み、ドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入していない場合(S3065:偽)、ステップS3070に進む。
ステップS3066において、サーバ40は、警報装置240を用いた警報を行う。ここにいう警報装置240を用いた警報は、警告灯241の発光及びスピーカ242からの警告音の出力の両方である(一方のみでもよい。)。ステップS3067において、サーバ40は、操縦装置30に対して、ドローン20が第2低空撮影エリアB2を飛行中である旨又は警報装置240を用いた警報中である旨の通知を表示部330に表示するよう指令する。
ステップS3068において、サーバ40は、ドローン20が撮影禁止エリアB1に進入しているか否かを判定する。上記の通り、第2許可制御では、第2低空撮影エリアB2への進入までしか許可されておらず、撮影禁止エリアB1への進入は禁止されている。そのため、ドローン20が撮影禁止エリアB1に進入している場合、禁止されている状態になっている。そこで、ドローン20が撮影禁止エリアB1に進入している場合(S3068:真)、ステップS3069において、サーバ40は、緊急上昇処理を実行する。緊急上昇処理は、自動的にドローン20を上昇させる処理である。或いは、緊急上昇処理では、ドローン20を直ちに上昇させることを求めるメッセージを操縦装置30の表示部330に表示させてもよい。ステップS3069の後、又はドローン20が撮影禁止エリアB1に進入していない場合(S3068:偽)、ステップS3070に進む。
ステップS3070において、サーバ40は、第2低空撮影エリアB2への進入許可を解除するか否かを判定する。具体的には、例えば、競技開始前から競技が開始される場合又は休憩中若しくは一時中断中から競技が再開される場合に解除することができる。なお、競技の開始又は再開は、例えば、サーバ40の管理者が手動で入力することができる。或いは、進入許可をしてから所定時間が経過した場合、又は測定高度Hdが閾値(閾値LMT2よりも高い値)に到達した場合に解除することができる。第2低空撮影エリアB2への進入許可を解除する場合(S3070:真)、ステップS3071に進む。第2低空撮影エリアB2への進入許可を解除しない場合(S3070:偽)、ステップS3062に戻る。
ステップS3071において、サーバ40は、操縦装置30に対して、第2低空撮影エリアB2への進入許可が解除される旨又は飛行可能な最低高度Hminが高くなる旨の通知を表示部330に表示するよう指令する。ステップS3071の後、今回の第2許可制御(S306)を終了して図11のステップS301に戻る。
(A-2-3-4.表示画面の例)
図14は、本実施形態において撮影許可エリア内で飛行及び撮影を行っている際に操縦装置30で表示される画面60の第1例である。図14の画面60は、操縦装置30の表示部330に表示される。画面60は、例えば、図12のステップS3044又は図13のステップS3064、S3067において表示される。画面60は、競技場画像600、競技者画像602及び警報画像604を含む。警報画像604では、「!注意!」及び「低空エリアを飛行中。」との警報メッセージが含まれる。
図14は、本実施形態において撮影許可エリア内で飛行及び撮影を行っている際に操縦装置30で表示される画面60の第1例である。図14の画面60は、操縦装置30の表示部330に表示される。画面60は、例えば、図12のステップS3044又は図13のステップS3064、S3067において表示される。画面60は、競技場画像600、競技者画像602及び警報画像604を含む。警報画像604では、「!注意!」及び「低空エリアを飛行中。」との警報メッセージが含まれる。
図15は、本実施形態において撮影許可エリア内で飛行及び撮影を行っている際に操縦装置30で表示される画面60aの第2例である。図15の画面60aは、操縦装置30の表示部330に表示される。画面60aは、例えば、図13のステップS3067において表示される。画面60aは、例えば、図14の警報画像604をクリック又はプッシュ操作することで表示されてもよい。画面60aは、競技場画像600、競技者画像602、警報画像604a、消灯ボタン606及び警告音停止ボタン608を含む。
警報画像604aでは、図14の例と同様、「!注意!」及び「低空エリアを飛行中です。」との警報メッセージが含まれる。また、図15の警報画像604aは、「安全のため、動作速度を制限しています。」とのメッセージ、すなわち、ドローン20の挙動制限を行っている旨のメッセージが含まれる。さらに、図15の警報画像604aは、「注意喚起のため、警告灯点灯、警告音を出力中」とのメッセージ、すなわち、警報装置240による警報を行っている旨のメッセージが含まれる。
消灯ボタン606は、警告灯241の消灯を操縦者が指令するためのボタンであり、消灯ボタン606が押されると、警告灯241を消灯させる。警告音停止ボタン608は、警告音の停止を操縦者が指令するためのボタンであり、警告音停止ボタン608が押されると、スピーカ242からの警告音の出力を停止させる。
(A-2-4.目標着陸地点P2への移動及び着陸(S104))
図16は、本実施形態における目標着陸地点P2への移動及び着陸のフローチャート(図7のS104の詳細)である。図16のステップS401~S406は、サーバ40(着陸飛行部460)の処理である。ステップS401において、サーバ40は、操縦者の操作に応じて操縦装置30から帰還指示の入力を受け付ける。続くステップS402において、サーバ40は、ドローン20が通常撮影エリアB4外に存在するか否かを判定する。換言すると、ドローン20がエリアB1~B3のいずれかに存在するか否かを判定する。
図16は、本実施形態における目標着陸地点P2への移動及び着陸のフローチャート(図7のS104の詳細)である。図16のステップS401~S406は、サーバ40(着陸飛行部460)の処理である。ステップS401において、サーバ40は、操縦者の操作に応じて操縦装置30から帰還指示の入力を受け付ける。続くステップS402において、サーバ40は、ドローン20が通常撮影エリアB4外に存在するか否かを判定する。換言すると、ドローン20がエリアB1~B3のいずれかに存在するか否かを判定する。
当該判定は、測定高度Hdに基づいて行う。すなわち、サーバ40は、ドローン20から測定高度Hdを取得し、通常撮影エリアB4の下限を示す閾値LMT3と比較する。測定高度Hdが閾値LMT3を下回る場合、通常撮影エリアB4外に存在すると判定する。ドローン20が通常撮影エリアB4外に存在する場合(S402:真)、ステップS403へ進み、ドローン20が通常撮影エリアB4内に存在する場合(S402:偽)、ステップS405へ進む。
ステップS403において、サーバ40は、緊急上昇処理を行う。緊急上昇処理は、自動的にドローン20を上昇させる処理である。或いは、緊急上昇処理では、ドローン20を直ちに上昇させることを求めるメッセージを操縦装置30の表示部330に表示させてもよい。ステップS404において、サーバ40は、ドローン20が通常撮影エリアB4内に存在するか否かを判定する。ドローン20が通常撮影エリアB4内に存在する場合(S404:真)、ステップS405に進み、ドローン20が通常撮影エリアB4内に存在しない場合、ステップS403に戻る。
ステップS405において、サーバ40は、ドローン20を撮影対象競技場(通常撮影エリアB4)から目標着陸地点P2まで移動させる。ステップS406において、サーバ40は、ドローン20を目標着陸地点P2に着陸させる。
[A-3.本実施形態の効果]
本実施形態によれば、競技の空中撮影中において、ドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入していること(換言すると、競技場90の地面である監視対象までの測定高度Hd(測定距離)が閾値LMT2(第1距離閾値)を下回っていること)を条件として、警告音の出力及び警告灯241の発光を含む第1接近時動作を行う(図13のS3065:真→S3066)。これにより、空中撮影するドローン20(撮影用移動体)が競技場90(撮影エリア)内のヒト(競技者、競技関係者等)に対して近くに存在する場合、当該ヒトに対して注意喚起を行うことが可能となる。一方、競技の空中撮影中において測定高度Hdが閾値LMT2を上回っている場合(図13のS3065:偽)、第1接近時動作を禁止する。これにより、競技者等による競技等を円滑化することが可能となる。
本実施形態によれば、競技の空中撮影中において、ドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入していること(換言すると、競技場90の地面である監視対象までの測定高度Hd(測定距離)が閾値LMT2(第1距離閾値)を下回っていること)を条件として、警告音の出力及び警告灯241の発光を含む第1接近時動作を行う(図13のS3065:真→S3066)。これにより、空中撮影するドローン20(撮影用移動体)が競技場90(撮影エリア)内のヒト(競技者、競技関係者等)に対して近くに存在する場合、当該ヒトに対して注意喚起を行うことが可能となる。一方、競技の空中撮影中において測定高度Hdが閾値LMT2を上回っている場合(図13のS3065:偽)、第1接近時動作を禁止する。これにより、競技者等による競技等を円滑化することが可能となる。
本実施形態において、サーバ40のエリア内動作制御部450(移動制御装置)は、競技の空中撮影中においてドローン20が第1低空撮影エリアB3に進入していること(換言すると、ドローン20(移動体)の測定高度Hdが閾値LMT3(第2距離閾値)を下回っていることを条件として、ドローン20に挙動制限(第2接近時動作)を行わせる(図12のS3042:真→S3043、図13のS3062:真→S3063)。また、競技の空中撮影中においてドローン20が第1低空撮影エリアB3に進入していない場合(換言すると、測定高度HdがLMT3を上回っている場合)、挙動制限を禁止する(図12のS3042:偽、図13のS3062:偽)。挙動制限は、ドローン20の水平方向若しくは鉛直下向きの速度、若しくは加速度、若しくは躍度(加速度の微分)、又は姿勢角の角度(ピッチ、ロール)、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、測定高度Hdが閾値LMT3を上回る場合よりも制限する動作を含み得る。
これにより、競技の空中撮影中においてドローンの測定高度Hdが閾値LMT3を下回った場合、ドローン20の所定の挙動制御値を制限することで、ドローン20が急加速して競技者等がドローン20の動きに不安を感じることを抑制することが可能となる。一方、競技の空中撮影中において測定高度Hdが閾値LMT3を上回っている場合、挙動制限を禁止する。これにより、競技の空中撮影を円滑化することが可能となる。
本実施形態において、エリア内動作制御部450(移動制御装置)は、第1許可制御中にドローン20が第2低空撮影エリアB2に進入した場合(換言すると、ドローン20の測定高度Hd(測定距離)が閾値LMT2(第3距離閾値)を下回った場合、図12のS3045:真)、ドローン20の高度Hを上昇させる緊急上昇処理をドローン20に行わせる(S3046)。同様に、第2許可制御中にドローン20が撮影禁止エリアB1に進入した場合(換言すると、ドローン20の測定高度Hdが閾値LMT1(第3距離閾値)を下回った場合、図13のS3068:真)、緊急上昇処理をドローン20に行わせる(S3069)。これにより、例えば、ドローン20の高度Hが低過ぎると考えられる場合、速やかに高度Hを上げることが可能となる。
本実施形態において、サーバ40のエリア内動作制御部450(移動制御装置)は、ドローン20(移動体)に緊急上昇処理を行わせる際、鉛直上向きの速度又は加速度に対する制限値の絶対値を、水平方向又は鉛直下向きの速度又は加速度に対する制限値の絶対値よりも大きくする。これにより、緊急上昇処理中において、ドローン20を速やかに上昇させることが可能となる。
本実施形態において、ドローン20(移動体)の空中移動の安定性に異常が発生した場合(図11のS302:偽)、エリア内動作制御部450(警報制御装置)は、ドローン20が通常撮影エリアB4内にあっても(換言すると、測定高度Hdが閾値LMT3(第1距離閾値)を上回っていても)、警告音の出力又は警告灯241の発光を含む警報(第1異常時動作)を警報装置240に行わせる(図11のS308)。これにより、通常時は警告音の出力又は警告灯241の発光を制限している状況であっても、警告音の出力又は警告灯241の発光を行うことで、例えば競技場90内のヒト又は競技場90外でドローン20を監視しているヒトにドローン20の異常を知らせることが可能となる。
本実施形態において、ドローン20(移動体)の空中移動の安定性に異常が発生した場合(図11のS302:真)、サーバ40のエリア内動作制御部450(移動制御装置)は、測定高度Hdが閾値LMT3(第2距離閾値)を上回っていても、ドローン20に挙動制限(第2異常時動作)を行わせる(S308)。第2異常時動作は、ドローン20の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度(ピッチ、ロール)、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、異常が発生しておらず且つ測定高度Hdが閾値LMT3を上回る場合よりも制限する動作を含み得る。これにより、ドローン20の空中移動の安定性に異常が発生した場合には、通常時よりも所定の挙動制御値を制限することが可能となる。その結果、意図しない動作変化を抑制するようにドローン20を動作させることができる。
これにより、ドローン20の空中移動の安定性が低下する場合に、警告音の出力又は警告灯241の発光を行うことで、例えば競技場90内のヒト又は競技場90外でドローン20を監視しているヒトにドローン20の異常を知らせることが可能となる。或いは、ドローン20の空中移動の安定性が低下する場合に、通常時よりも所定の挙動制御値を制限することで、意図しない動作変化を抑制するようにドローン20を動作させることができる。
本実施形態において、ドローン20(移動体)が離陸地点P1から競技場90に移動する際(図7のS102)、又はドローン20が競技場90から目標着陸地点P2に移動する際(図7のS104)、サーバ40の演算部410(警報制御装置)は、警告音の出力又は警告灯241の発光を含む第1場所移動時動作を警報装置240に行わせる(図9)。これにより、離陸地点P1から競技場90まで又は競技場90から目標着陸地点P2までの場所移動中には、競技の空中撮影時とは異なる条件で警告音の出力又は警告灯241の発光を行って、ドローン20の存在を周囲のヒトに知らせることが可能となる。
本実施形態において、ドローン20(移動体)が、競技場90外の離陸地点P1から競技場90に移動する際、又はドローン20が競技場90から競技場90外の目標着陸地点P2に移動する際、サーバ40の演算部410(移動制御装置)は、ドローン20に挙動制限(第2場所移動時動作)を行わせる。ここでの挙動制限は、ドローン20の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度(ピッチ、ロール)、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、競技の空中撮影中において異常が発生しておらず且つ測定高度Hdが閾値LMT3(第2距離閾値)を上回る場合よりも制限する動作を含む。
これにより、競技場90外の離陸地点P1から競技場90まで又は競技場90から競技場90外の目標着陸地点P2までの場所移動中には、競技の通常撮影時よりも所定の挙動制御値を制限する。従って、場所移動中に周囲のヒトが予想しない急激な動作変化を抑制するようにドローン20を動作させることができる。
本実施形態において、空中撮影システム10は、ドローン20(移動体)の操作画面60、60aを表示する表示部330(表示装置)と、表示部330の表示を管理するサーバ40の演算部410(表示管理装置)とをさらに備える(図1、図4~図6)。図13のステップS3066での警報(第1接近時動作)又は図12のステップS3043又は図13のステップS3063での挙動制限(第2接近時動作)が実施されている際、サーバ40の演算部410(表示管理装置)は、警報又は挙動制限の実施中であることを操作画面60、60aに出力させる(図14及び図15)。これにより、ドローン20の操縦者が、警報又は挙動制限の実施中であることを理解し易くなる。
本実施形態において、空中撮影システム10は、競技の空中撮影中においてドローン20(移動体)が移動可能な高度Hの最低値である最低高度Hminとしての閾値LMT1、LMT2又はLMT3を設定するサーバ40の飛行許可エリア切替部452(最低値設定部)を備える(図6)。飛行許可エリア切替部452は、競技の最中における最低高度Hmin(閾値LMT2)よりも、競技の開始前若しくは終了後若しくは休憩中又は一時中断中における最低高度Hmin(閾値LMT1)を小さく設定する(図9)。これにより、競技中の場合とそれ以外の場合とで、ドローン20が空中撮影可能な高度Hを変化させることで、競技の進行に合わせた撮影を行うことが可能となる。
本実施形態において、空中撮影システム10は、ドローン20(移動体)の操作画面60、60aを表示する表示部330(表示装置)と、表示部330の表示を管理するサーバ40の演算部410(表示管理装置)とをさらに備える(図1、図4~図6)。第2許可制御(図11のS306、図13)が実行中の際(換言すると、競技の開始前若しくは終了後若しくは休憩中又は一時中断中において最低高度が小さく設定されている際(図13のS3061))、演算部410は、最低高度が小さく設定されていることを操縦装置30の操作画面60、60aに出力させる(図13のS3064、S3067、図14及び図15)。これにより、ドローン20の操縦者が、最低高度が小さく設定されていることを理解し易くなる。
本実施形態において、第2許可制御(図11のS306、図13)が実行中の状態(換言すると、競技の開始前若しくは終了後又は休憩中又は一時中断中において最低高度Hminが小さく設定されている状態(図13のS3061))で競技が開始又は再開される際、サーバ40の演算部410(表示管理装置)は、最低高度Hminが大きく設定されることを操縦装置30の操作画面60aに出力させる(図13のS3071)。これにより、ドローン20の操縦者が、最低高度Hminがこれから大きく設定されることを理解し易くなる。
本実施形態において、競技場90内では警報の上限閾値が閾値LMT2であるのに対し、競技場90外では警報の上限閾値が閾値LMT4である(図9)。換言すると、競技場90内と競技場90外とで警報装置240による警報の上限閾値(デフォルト値)が異なる。これにより、競技の撮影場所としての競技場90内では、撮影に適した警報の上限閾値を設定することが可能となる。
<B.変形例>
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
[B-1.構成]
(B-1-1.空中撮影システム10)
上記実施形態の空中撮影システム10は、競技場90で行われている競技(サッカー、テニス等)を撮影対象とするものであった(図8)。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らない。例えば、撮影対象は、上記競技に限らず、人々が集まるその他のイベント(コンサート、式典等)又はヒトのその他の活動にも適用することが可能である。
(B-1-1.空中撮影システム10)
上記実施形態の空中撮影システム10は、競技場90で行われている競技(サッカー、テニス等)を撮影対象とするものであった(図8)。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らない。例えば、撮影対象は、上記競技に限らず、人々が集まるその他のイベント(コンサート、式典等)又はヒトのその他の活動にも適用することが可能である。
上記実施形態では、空中撮影システム10は、図1に示す構成を有していた。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らない。
図17は、本発明の第1変形例に係る空中撮影システム10A(以下「システム10A」ともいう。)の全体構成図である。図17に示すシステム10Aでは、インターネット回線等の通信ネットワーク50を介して、ドローン20と操縦装置30とサーバ40と基地局52とがそれぞれ相互に通信可能に接続されている。ここで、図1のシステム10とは異なり、ドローン20は操縦装置30を介さずにLTE等の通信方法によって直接インターネット回線50と無線通信を行う。そのため、ドローン20と操縦装置30及び基地局52は、直接無線通信を行う必要がなく、遠隔地においてそれぞれインターネット回線50に接続できればよい。そのため、ドローン20と操縦装置30が遠隔地に存在する場合(例えば、操縦者が遠隔操作を行う場合等)に適したシステム構成である。
図18は、本発明の第2変形例に係る空中撮影システム10B(以下「システム10B」ともいう。)の全体構成図である。図18に示すシステム10Bの例では、インターネット回線等の通信ネットワーク50を介して、ドローン20と操縦装置30と基地局52とサーバ40とがそれぞれ相互に通信可能に接続され、且つドローン20及び基地局52は衛星54を介した衛星通信によりインターネット回線50と通信接続される例を示している。
図19は、本発明の第3変形例に係る空中撮影システム10C(以下「システム10C」ともいう。)の全体構成図である。図19に示すシステム10Cの例では、1台のドローン20に対して、複数のサーバ40が複数のインターネット回線50を介して接続されるシステム冗長化の例を示している。この場合、サーバ40、又はインターネット回線50に異常が生じた場合であっても、冗長化された他のサーバ40やインターネット回線50によりシステム10Cの動作を継続することができるため、システム10Cの信頼性を向上させることができる。なお、図18、図19においても、ドローン20と操縦装置30は遠隔地にあっても操縦可能であるため、遠隔操作に適した構成ではあるが、これに限られず、操縦者がドローン20を見ながら手動制御する有視界飛行にも適用可能である。
上記実施形態において説明した装置は、単独の装置として実現されてもよく、一部又は全部が通信ネットワーク50で接続された複数の装置(例えばクラウドサーバ40、ドローン20、操縦装置30)等により実現されてもよい。例えば、サーバ40の各機能部及び記憶部は、互いに通信ネットワーク50で接続された異なるサーバ40、ドローン20、操縦装置30に実装されることにより実現されてもよい。
(B-1-2.ドローン20)
上記実施形態では、撮影時におけるドローン20の基本的な挙動制御を操縦装置30での操作に基づいて行った(図5)。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らず、ドローン20の基本的な挙動制御は、ドローン20自体により又はサーバ40からの指令に基づく自動制御(マニュアル操作を介さないもの)であってもよい。
上記実施形態では、撮影時におけるドローン20の基本的な挙動制御を操縦装置30での操作に基づいて行った(図5)。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らず、ドローン20の基本的な挙動制御は、ドローン20自体により又はサーバ40からの指令に基づく自動制御(マニュアル操作を介さないもの)であってもよい。
上記実施形態では、空中撮影用移動体の一例としてドローン20を用いたが、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らない。移動体は、例えば、競技場90内において空中に配置されたワイヤに沿って移動可能なカメラシステムであってもよい。
上記実施形態では、ドローン20に設けた高度計203によりドローン20の高度Hを検出した(図2)。しかしながら、その他の方法により高度Hを検出してもよい。例えば、競技場90内又はその周囲に設けた2台の地上カメラによりドローン20を撮影して2枚の取得画像に基づいてドローン20の高度Hを検出してもよい。
(B-1-3.操縦装置30)
上記実施形態の操縦装置30は、図4及び図5に示す構成であった。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らない。操作入力部320に関し、例えば、入力スティックの本数及び配置、ボタンの個数、形状及び配置は適宜変更可能である。或いは、図5の操作入力部320で実現していた構成は、タッチパネルに置換することも可能である。
上記実施形態の操縦装置30は、図4及び図5に示す構成であった。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らない。操作入力部320に関し、例えば、入力スティックの本数及び配置、ボタンの個数、形状及び配置は適宜変更可能である。或いは、図5の操作入力部320で実現していた構成は、タッチパネルに置換することも可能である。
操縦入力部320は、自動的な離陸、着陸を指示する離陸ボタン、着陸ボタンを有していてもよいし、所定の位置まで自動的に飛行してその位置でホバリングするように指示する飛行開始ボタン、スタートした位置まで戻る帰還動作を行うホームボタン、飛行モード切替を行うモード切替ボタン、緊急時にプロペラを停止させる緊急停止ボタン、緊急時にその場に軟着陸させる緊急着陸ボタン、緊急時にその場でホバリングさせて空中静止させるホバリングボタン等を有していてもよい。
[B-2.制御]
上記実施形態に関連した説明した一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア並びにソフトウェア及びハードウェアの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。本実施形態に係るサーバ40の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、PC等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えば通信ネットワーク50を介して配信されてもよい。
上記実施形態に関連した説明した一連の処理は、ソフトウェア、ハードウェア並びにソフトウェア及びハードウェアの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。本実施形態に係るサーバ40の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、PC等に実装することが可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な記録媒体も提供することができる。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等である。また、上記のコンピュータプログラムは、記録媒体を用いずに、例えば通信ネットワーク50を介して配信されてもよい。
上記実施形態で用いたフローチャートに関し、必ずしも図示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
上記実施形態では、ドローン20と競技場90の地面との間の垂直距離である測定高度Hdを、警報装置240による警報及びドローン20の挙動制限の制御に利用する指標として用いた(図8、図9等)。しかしながら、例えば、ドローン20と監視対象の距離に応じて警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限を行う点に着目すれば、これに限らない。
例えば、ドローン20と競技場90の地面との間の垂直距離に代えて、ドローン20と屋内競技場(バスケットコート、バレーボールコート等)の床との間の垂直距離を用いることもできる。或いは、例えば、サーフィン、ヨットレース、水球、水泳又はアーティスティックスイミングの場合、ドローン20と水面との間の垂直距離を用いることもできる。
或いは、地面警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限を、ドローン20と競技場90内のヒト(競技者又はボール等)との相対距離に応じて行うことも可能である。相対距離は、例えば、障害物センサ206により測定可能である。この場合、図8及び図9の閾値LMT1~LMT4と同様、相対距離に関する閾値を設定し、相対距離と閾値との関係に応じて警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限を制御することが可能である。或いは、測定高度Hd及び相対距離の組合せを用いて、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限を制御してもよい。その場合、例えば、測定高度Hd及び相対距離それぞれが所定の閾値を下回った場合、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限を行ってもよい。
なお、上記の通り、競技場90は、必ずしもラインで区切られたコートのみとして定義する必要はなく、コートの周辺部分を含み得る。そのため、上記にいう「競技場90内のヒト」は、例えば、サッカーのラインズマンを含んでもよい。また、ドローン20と競技場90内のヒトとの相対距離の検出は、障害物センサ206(複数のカメラ)以外の方法(例えば、レーザセンサ、赤外線センサ、タイム・オブ・フライト(ToF)センサ)を用いることもできる。
上記実施形態における競技場90外のエリアA1、A2と競技場90内のエリアB1~B4の関係に関し、ドローン20の挙動制限を行う上限閾値を、競技場90外ではLMT2とし、競技場90内ではLMT4とした(図8及び図9)。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らず、競技場90外と競技場90内とで、挙動制限を行う上限閾値を同一にしてもよい。
上記実施形態では、競技場90内において、警報を行う上限閾値LMT2とドローン20の挙動制限を行う上限閾値LMT3を相違させた(図8及び図9)。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らず、両者を同じにしてもよい。
上記実施形態では、撮影時において予め設定したエリアB1~B4を用いた(図8、図9等)。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限に着目すれば、これに限らない。例えば、ユーザが操縦装置30を操作して、各エリアB1~B4のいずれかを規定するジオフェンスの上下方向位置を変化させる形式も可能である。
上記実施形態では、警報装置240による警報及びドローン20の挙動制限の両方を可能とした(図8、図9等)。しかしながら、例えば、警報装置240による警報又はドローン20の挙動制限の一方のみを可能としてもよい。
10、10A、10B、10B…空中撮影システム
20…ドローン(撮影用移動体)
60、60a…操作画面
90…競技場(撮影エリア)
203…高度計(距離情報取得装置)
231…カメラ
240…警報装置
241…警告灯
330…表示部(表示装置)
410…演算部(警報制御装置、表示管理装置)
450…エリア内動作制御部(移動制御装置)
452…飛行許可エリア切替部(最低値設定部)
Hd…測定高度(測定距離)
LMT1…閾値(第3距離閾値)
LMT2…閾値(第1距離閾値、第3距離閾値)
LMT3…閾値(第2距離閾値)
P1…離陸地点
P2…目標着陸地点
20…ドローン(撮影用移動体)
60、60a…操作画面
90…競技場(撮影エリア)
203…高度計(距離情報取得装置)
231…カメラ
240…警報装置
241…警告灯
330…表示部(表示装置)
410…演算部(警報制御装置、表示管理装置)
450…エリア内動作制御部(移動制御装置)
452…飛行許可エリア切替部(最低値設定部)
Hd…測定高度(測定距離)
LMT1…閾値(第3距離閾値)
LMT2…閾値(第1距離閾値、第3距離閾値)
LMT3…閾値(第2距離閾値)
P1…離陸地点
P2…目標着陸地点
Claims (18)
- 撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と、
前記移動体に配置され、警告音の出力又は警告灯の発光を行う警報装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記警報装置の動作を制御する警報制御装置と
を備える空中撮影システムであって、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止し、
前記移動制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止し、
前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と、
前記移動体に配置され、警告音の出力又は警告灯の発光を行う警報装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記警報装置の動作を制御する警報制御装置と
を備える空中撮影システムであって、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアにおいて、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止する
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項2に記載の空中撮影システムにおいて、
前記移動制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止し、
前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項3に記載の空中撮影システムにおいて、
前記移動制御装置は、前記監視対象までの前記測定距離が、前記第1距離閾値又は前記第2距離閾値よりも小さい第3距離閾値を下回った場合、前記移動体の高度を上昇させる緊急上昇処理を前記移動体に行わせる
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項4に記載の空中撮影システムにおいて、
前記移動制御装置は、前記移動体に前記緊急上昇処理を行わせる際、前記鉛直上向きの速度又は加速度に対する制限値の絶対値を、前記水平方向又は前記鉛直下向きの速度又は加速度に対する制限値の絶対値よりも大きくする
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項3に記載の空中撮影システムにおいて、
前記移動体の空中移動の安定性に異常が発生した場合、前記警報制御装置は、前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っていても、前記警告音の出力若しくは前記警告灯の発光を含む第1異常時動作を前記警報装置に行わせる、又は
前記移動体の空中移動の安定性に異常が発生した場合、前記移動制御装置は、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っていても、前記移動体に第2異常時動作を行わせ、
前記第2異常時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む前記挙動制御値を、前記異常が発生しておらず且つ前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項6に記載の空中撮影システムにおいて、
前記移動体の空中移動の安定性に異常が発生した場合とは、前記移動体の動作制御に伴う演算負荷、メモリの処理負荷、前記移動体の通信負荷のいずれか1つが負荷閾値を上回る場合を含む
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項3に記載の空中撮影システムにおいて、
前記移動体が前記撮影エリア外の離陸地点から前記撮影エリアに移動する際、若しくは前記移動体が前記撮影エリアから目標着陸地点に移動する際、前記警報制御装置は、前記警告音の出力若しくは前記警告灯の発光を含む第1場所移動時動作を前記警報装置に行わせ、又は、
前記移動体が前記離陸地点から前記撮影エリアに移動する際、若しくは前記移動体が前記撮影エリアから前記目標着陸地点に移動する際、前記移動制御装置は、前記移動体に第2場所移動時動作を行わせ、
前記第2場所移動時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む前記挙動制御値を、前記競技の空中撮影中において前記異常が発生しておらず且つ前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項3に記載の空中撮影システムにおいて、
前記空中撮影システムは、
前記移動体の操作画面又は動作監視画面を表示する表示装置と、
前記表示装置の表示を管理する表示管理装置と
をさらに備え、
前記第1接近時動作又は前記第2接近時動作が実施されている際、前記表示管理装置は、前記第1接近時動作又は前記第2接近時動作の実施中であることを前記操作画面又は前記動作監視画面に出力させる
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項3に記載の空中撮影システムにおいて、
前記空中撮影システムは、前記撮影エリアにおける競技又はイベントの空中撮影中において前記移動体が前記監視対象に接近可能な前記距離の最低値である最低距離を設定する最低値設定部をさらに備え、
前記最低値設定部は、前記競技又は前記イベントの最中における前記最低距離よりも、前記競技若しくは前記イベントの開始前若しくは終了後若しくは休憩中又は一時中断中における前記最低距離を小さく設定する
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項10に記載の空中撮影システムにおいて、
前記空中撮影システムは、
前記移動体の操作画面又は動作監視画面を表示する表示装置と、
前記表示装置の表示を管理する表示管理装置と
をさらに備え、
前記競技若しくは前記イベントの開始前若しくは終了後若しくは休憩中又は一時中断中において前記最低距離が小さく設定されている際、前記表示管理装置は、前記最低距離が小さく設定されていることを前記操作画面又は前記動作監視画面に出力させる
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項11に記載の空中撮影システムにおいて、
前記競技若しくは前記イベントの開始前若しくは休憩中又は一時中断中において前記最低距離が小さく設定されている状態で前記競技若しくは前記イベントが開始又は再開される際、前記表示管理装置は、前記最低距離が大きく設定されることを前記操作画面又は前記動作監視画面に出力させる
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 請求項3に記載の空中撮影システムにおいて、
前記撮影エリア内と前記撮影エリア外とで前記第1距離閾値又は前記第2距離閾値が異なっている
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と
を備える空中撮影システムであって、
前記移動制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止し、
前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする空中撮影システム。 - 撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と、
前記移動体に配置され、警告音の出力又は警告灯の発光を行う警報装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記警報装置の動作を制御する警報制御装置と
を備える空中撮影システムを用いる空中撮影方法であって、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止する
ことを特徴とする空中撮影方法。 - 撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置と、
前記移動体に又は前記移動体の外部に配置され、前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの距離を測定する又は測定距離情報を取得する距離情報取得装置と、
を備える空中撮影システムを用いる空中撮影方法であって、
前記移動制御装置は、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記移動体から前記監視対象までの測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止し、
前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする空中撮影方法。 - 撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体を管理する空中移動体管理装置であって、
前記空中移動体管理装置は、警告音の出力又は警告灯の発光を行う前記移動体の警報装置の動作を制御する警報制御装置を備え、
前記警報制御装置は、
前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの測定距離又は当該測定距離を示す測定距離情報を前記移動体から取得し、
前記撮影エリアの空中撮影中において、前記測定距離が第1距離閾値を下回ったことを条件として、前記警告音の出力又は前記警告灯の発光を含む第1接近時動作を前記警報装置に行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第1距離閾値を上回っている場合、前記第1接近時動作を禁止する
ことを特徴とする空中移動体管理装置。 - 撮影エリアをカメラで空中撮影する撮影用移動体を管理する空中移動体管理装置であって、
前記空中移動体管理装置は、前記移動体の空中移動を制御する移動制御装置を備え、
前記移動制御装置は、
前記撮影エリアの地面若しくは床若しくは水面又は前記撮影エリア内のヒトである監視対象までの測定距離又は当該測定距離を示す測定距離情報を前記移動体から取得し、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が第2距離閾値を下回っていることを条件として、前記移動体に第2接近時動作を行わせ、
前記撮影エリアの空中撮影中において前記測定距離が前記第2距離閾値を上回っている場合、前記第2接近時動作を禁止し、
前記第2接近時動作は、前記移動体の水平方向若しくは鉛直下向きの速度若しくは加速度若しくは躍度、又は姿勢角の角度、角速度若しくは角加速度の少なくともいずれかを含む挙動制御値を、前記測定距離が前記第2距離閾値を上回る場合よりも制限する動作を含む
ことを特徴とする空中移動体管理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2022/022849 WO2023238208A1 (ja) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 空中撮影システム、空中撮影方法及び空中移動体管理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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PCT/JP2022/022849 WO2023238208A1 (ja) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 空中撮影システム、空中撮影方法及び空中移動体管理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2023238208A1 true WO2023238208A1 (ja) | 2023-12-14 |
Family
ID=89118000
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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PCT/JP2022/022849 WO2023238208A1 (ja) | 2022-06-06 | 2022-06-06 | 空中撮影システム、空中撮影方法及び空中移動体管理装置 |
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Country | Link |
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WO (1) | WO2023238208A1 (ja) |
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- 2022-06-06 WO PCT/JP2022/022849 patent/WO2023238208A1/ja unknown
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