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JP2019114007A - Aerial fixation device, and method and program for controlling aerial fixation device - Google Patents

Aerial fixation device, and method and program for controlling aerial fixation device Download PDF

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JP2019114007A
JP2019114007A JP2017246299A JP2017246299A JP2019114007A JP 2019114007 A JP2019114007 A JP 2019114007A JP 2017246299 A JP2017246299 A JP 2017246299A JP 2017246299 A JP2017246299 A JP 2017246299A JP 2019114007 A JP2019114007 A JP 2019114007A
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flight
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digital camera
control
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JP2017246299A
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智洋 高橋
Tomohiro Takahashi
智洋 高橋
隆広 水品
Takahiro Mizushina
隆広 水品
山田 俊介
Shunsuke Yamada
俊介 山田
英明 松田
Hideaki Matsuda
英明 松田
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Casio Computer Co Ltd
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Casio Computer Co Ltd
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

【課題】デジタルカメラユニット等の情報取得装置が撮影等の情報取得を行う場合に、情報取得装置を所定の位置に定置させる技術に関し、操作者が情報取得装置を搭載した本体装置を意図した空中に定置させることができるようにする。【解決手段】空中定置装置は、それがユーザから離れたことが検知されると、その離れた位置でホバリング状態になる(S601)。空中定置装置は、ホバリング状態で、例えば撮影が行われるように情報取得装置であるデジタルカメラユニットを制御する。例えば、空中定置装置は上下左右一定範囲で姿勢を変更させながら、デジタルカメラユニットが搭載する認識部で顔認識が行われるように制御する(S601〜S604)。また例えば、空中定置装置はデジタルカメラユニットが撮影する顔の集団がレンズの画角に入るように、レンズズームによる画角制御を行い、又はホバリングしながら被写体から一定距離遠ざかる(S605〜S608)。【選択図】図6[Problem] Regarding technology for placing an information acquisition device in a predetermined position when an information acquisition device such as a digital camera unit performs information acquisition such as taking a photograph, an operator can use the device in the air with the intention of holding the main unit equipped with the information acquisition device. so that it can be placed in place. SOLUTION: When an aerial fixed device is detected to be away from a user, it becomes in a hovering state at the distant position (S601). The aerial fixed device controls a digital camera unit, which is an information acquisition device, in a hovering state, for example, to take a picture. For example, the aerial stationary device controls the recognition unit mounted on the digital camera unit to perform face recognition while changing its posture within a fixed range of vertical and horizontal directions (S601 to S604). Further, for example, the aerial fixed device performs field angle control by lens zoom so that the group of faces photographed by the digital camera unit falls within the field of view of the lens, or moves away from the subject by a certain distance while hovering (S605 to S608). [Selection diagram] Figure 6

Description

本発明は、デジタルカメラユニット等の情報取得装置が撮影等の情報取得を行う場合に、情報取得装置を所定の位置に定置させる定置装置、その制御方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a stationary apparatus for placing an information acquisition apparatus at a predetermined position when the information acquisition apparatus such as a digital camera unit acquires information such as imaging, a control method thereof, and a program.

従来、デジタルカメラや温度計、気圧計等の情報取得装置を特定の位置に固定する際、地面や壁面などが必要であり固定する場所に制限があった。三脚は、情報取得装置を地面に立てて固定する最も知られた定置装置であるが、定置の自由度が少ない。   Conventionally, when an information acquisition device such as a digital camera, a thermometer, or a barometer is fixed at a specific position, the ground, a wall surface, or the like is necessary and there is a limitation on the fixing place. A tripod is the most known stationary device that secures the information acquisition device to the ground, but it has less freedom of installation.

一方、モータで駆動されるロータブレードによる駆動推進装置を搭載した、いわゆる「ドローン」又は「マルチコプター」と総称される小型無人飛行装置(以下「ドローン」と呼ぶ)にデジタルカメラを取り付け、この飛行装置及びデジタルカメラをセルフタイマ撮影や無線などによってリモート操作をすることで、手の届かない、より高い位置からの撮影を行える飛行装置が普及し始めている(例えば、特許文献1、2参照)。   On the other hand, a digital camera is attached to a so-called "drone" or "multicopter" small unmanned flight vehicle (hereinafter referred to as "drone") equipped with a drive propulsion device with a rotor blade driven by a motor, and this flight By remotely operating the device and the digital camera by self-timer photographing or wirelessly, a flying device capable of photographing from a higher position out of reach is beginning to become widespread (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許第5432277号Patent No. 5432277 特開2013−129301号公報JP, 2013-129301, A

ドローン等の従来の飛行装置を用いればユーザが意図した位置から撮影することは可能である。しかし、ドローンは、リモートコントロールで制御するか、予めスマートフォン等で撮影位置や飛行軌跡を設定する必要がある。このため、ドローンは、操作の習熟には一定の時間・練習が必要であり、ドローンを意図した位置に定置させることは難しい。   It is possible to shoot from a position intended by the user using a conventional flight device such as a drone. However, it is necessary to control the drone by remote control or set the shooting position and flight trajectory in advance with a smartphone or the like. For this reason, the drone requires a certain amount of time and practice for operation learning, and it is difficult to place the drone in the intended position.

そこで、本発明は、操作者が情報取得装置を搭載した本体装置を意図した空中に定置させることができるようにすることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to allow an operator to place the main device equipped with the information acquisition device in the intended air.

態様の一例は、情報取得装置と操作者が保持可能な本体部と飛行推進部とを備える空中定置装置であって、本体部に搭載され、本体部が保持状態から非保持状態に変化し操作者から離れたことを検出する検出部と、本体部に搭載され、検出部が本体部が操作者から離れたことを検出すると、離れた位置付近に本体部が空中で定置するように飛行推進部を制御すると共に、定置の状態で情報を取得するように情報取得装置を稼働させる制御部と、を備える。   An example of the aspect is an aerial stationary apparatus including an information acquisition device, a main unit that can be held by an operator, and a flight propulsion unit, which is mounted on the main unit and the main unit changes from the holding state to the non-holding state A detection unit that detects separation from a person and a detection unit mounted on the main unit, and when the detection unit detects that the main unit has separated from the operator, flight propulsion is performed so that the main unit is fixed in the air near the separated position. And a control unit that operates the information acquisition apparatus to obtain information in a stationary state while controlling the unit.

本発明によれば、操作者が情報取得装置を搭載した本体装置を意図した空中に定置させることが可能となる。   According to the present invention, it becomes possible for the operator to place the main device equipped with the information acquisition device in the intended air.

本実施形態による空中定置装置の構造例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the structural example of the airborne fixed apparatus by this embodiment. 本実施形態による空中定置装置の構造例を示す上面図である。It is a top view which shows the structural example of the airborne fixed apparatus by this embodiment. 本実施形態による空中定置装置のシステムの例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of a system of an airborne device by this embodiment. コントローラがロータモータドライバ及びベーンモータドライバを制御する場合の基本的な制御機構を示すブロック図である。It is a block diagram showing a basic control mechanism in case a controller controls a rotor motor driver and a vane motor driver. コントローラの第1の制御処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of 1st control processing of a controller. 撮影対象探索処理の詳細処理例を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows an example of detailed processing of photographing object search processing. コントローラの第2の制御処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of 2nd control processing of a controller.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、ユーザ(操作者)が、デジタルカメラユニット等の情報取得装置とユーザが保持可能な本体部と飛行推進部とを備える空中定置装置を例えば手で支えながら、空中で定置させたい位置で手を離す。この結果、本体部がユーザによる保持状態から非保持状態に変化しユーザから離れたことが本体部に搭載される検出部によって検出されると、本体部に搭載されている制御部が、本体部がユーザから離れた位置付近に本体部が空中で定置するように飛行推進部を制御すると共に、その定置の状態で情報を取得するように情報取得装置を制御する。情報取得装置は例えば、画像を撮影するデジタルカメラユニットであり、制御部は、上記定置の状態で、デジタルカメラユニットをセルフタイマ撮影モードで起動する。更に例えば、デジタルカメラユニットは、撮影した画像内で一人以上の人を認識する認識部を備える。そして、制御部は、認識部が人の例えば顔を認識するように、飛行推進部の推力又はデジタルカメラユニットのレンズのズーム倍率を制御する。また、制御部は、人の集団がデジタルカメラユニットのレンズの画角内に入って認識部が人の集団の例えば各顔を認識するように、飛行推進部の推力又はデジタルカメラユニットのレンズのズーム倍率を制御する。このように本実施形態では、ユーザが、任意の空中で保持していた本体部を離すことにより、空中定置装置を単に空中で定置させるだけでなく、例えばデジタルカメラユニットが撮影を行えるように、飛行推進部又は情報取得装置であるデジタルカメラユニットを制御することが可能となる。これにより、保持していた本体部を離した任意の空中位置で、搭載された情報取得装置による情報取得を可能とする、定置の自由度の高い空中定置装置が実現される。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the user (operator) wants to set up in the air while supporting, for example, an aerial stationary apparatus including an information acquisition apparatus such as a digital camera unit, a main unit that can be held by the user, and a flight propulsion unit. Release your hand at the position. As a result, when the detection unit mounted on the main body detects that the main body changes from the holding state to the non-holding state by the user and is separated from the user, the control unit mounted on the main body is the main body Controls the flight propulsion unit so that the main unit is fixed in the air near the position away from the user, and controls the information acquisition apparatus to acquire information in the fixed state. The information acquisition apparatus is, for example, a digital camera unit that captures an image, and the control unit activates the digital camera unit in the self-timer imaging mode in the stationary state. Furthermore, for example, the digital camera unit includes a recognition unit that recognizes one or more people in the captured image. Then, the control unit controls the thrust of the flight propulsion unit or the zoom magnification of the lens of the digital camera unit such that the recognition unit recognizes, for example, the face of a person. In addition, the control unit may control the thrust of the flight propulsion unit or the lens of the digital camera unit so that the group of people enters within the angle of view of the lens of the digital camera unit and the recognition unit recognizes, for example, each face of the group of people. Control the zoom factor. As described above, in the present embodiment, the user can release the main body held in arbitrary air, not only to fix the airborne stationary device in the air, but also, for example, to allow a digital camera unit to shoot. It becomes possible to control a digital camera unit which is a flight propulsion unit or an information acquisition device. In this way, an aerial stationary apparatus with a high degree of freedom in stationary is realized, which enables information acquisition by the information acquisition apparatus mounted at an arbitrary aerial position at which the held main body part is released.

図1及び図2はそれぞれ、本実施形態による空中定置装置100の構造例を示す横断面図及び上面図である。図2(a)は図1の破線枠Aの部分を空中定置装置100の上方から下方を見た場合の上面図、図2(b)は図1の破線枠Bの部分を空中定置装置100の上方から下方を見た場合の上面図である。なお、破線枠A及びBは、説明のために付加した線である。   FIG.1 and FIG.2 is a cross-sectional view and a top view which respectively show the structural example of the airborne device 100 by this embodiment. 2 (a) is a top view of the portion of the dashed frame A in FIG. 1 as viewed from below the aerial stationary apparatus 100, and FIG. 2 (b) is the portion of the dashed frame B in FIG. It is a top view at the time of seeing the lower part from the upper part of. The broken line frames A and B are lines added for explanation.

本体部である筒状のフレーム101は、上方(空側)と下方(地面側)にそれぞれ開口部を有する。上方の開口部内には、図1及び図2(a)に示されるように、バッテリ104と、バッテリ104により駆動されるロータモータ102と、ロータモータ102の回転軸が接続されロータモータ102によって回転させられるロータ103が設置される。ロータモータ102及びロータ103は、飛行推進部の一部である。   The cylindrical frame 101 which is a main body has openings at the upper side (empty side) and the lower side (ground side). In the upper opening, as shown in FIG. 1 and FIG. 2A, the battery 104, the rotor motor 102 driven by the battery 104, and the rotation shaft of the rotor motor 102 are connected and the rotor is rotated by the rotor motor 102. 103 is installed. The rotor motor 102 and the rotor 103 are part of a flight propulsion unit.

フレーム101の内部には、ステータ107の中央部から降ろされたロッド108と、図2(b)に示されるように、フレーム101の4カ所に設置された#1から#4のベーンモータ106の各回転軸とで支持される#1から#4のベーン105が設置される。各ベーン105は、それぞれに接続されたベーンモータ106の回転軸の回転によってそれぞれの羽の角度が制御されることにより、ロータ103から送風されてきて各ベーン105間の4カ所の間隙を流れる空気の各流入量を制御する流入弁の役割を有する。#1から#4のベーン105とベーンモータ106の組は、飛行推進部の一部である。   Inside the frame 101, a rod 108 lowered from the central portion of the stator 107, and # 1 to # 4 vane motors 106 installed at four places of the frame 101, as shown in FIG. 2 (b). The vanes 105 of # 1 to # 4 supported by the rotation shaft are installed. Each of the vanes 105 is blown from the rotor 103 by controlling the angle of each of the vanes by the rotation of the rotation shaft of the vane motor 106 connected to each of the vanes 105 and the air flowing through the four gaps between the vanes 105. It functions as an inflow valve that controls each inflow. The set of the vanes 105 and the vane motor 106 of # 1 to # 4 is a part of the flight propulsion unit.

図1に示されるように、ステータ107の中央から降ろされたロッドの最下部(ベーン105の下側)には、フライトセンサ109(フライトセンサ部)が設置される。フライトセンサ109は例えば、ジャイロセンサ(角速度センサ)、加速度センサ、地磁気センサ(方位センサ)、GPS(全地球測位システム)センサ、気圧センサ、超音波センサ、レーザドップラセンサ、等を含む。   As shown in FIG. 1, a flight sensor 109 (flight sensor unit) is installed at the lowermost portion (under the vanes 105) of the rod lowered from the center of the stator 107. The flight sensor 109 includes, for example, a gyro sensor (angular velocity sensor), an acceleration sensor, a geomagnetic sensor (orientation sensor), a GPS (global positioning system) sensor, an atmospheric pressure sensor, an ultrasonic sensor, a laser Doppler sensor, and the like.

フレーム101の外側表面には、情報取得装置の一部であるデジタルカメラユニット110と、制御部である回路ボックス111が設置される。デジタルカメラユニット110は、画像を撮像する。回路ボックス111には、図1又は図2のロータモータ102、#1から#4のベーンモータ106、フライトセンサ109、デジタルカメラユニット110、及びバッテリ104を制御するための回路群が格納される。   On the outer surface of the frame 101, a digital camera unit 110 which is a part of the information acquisition apparatus and a circuit box 111 which is a control unit are installed. The digital camera unit 110 captures an image. The circuit box 111 stores circuits for controlling the rotor motor 102 of FIG. 1 or 2, the vane motors 106 of # 1 to # 4, the flight sensor 109, the digital camera unit 110, and the battery 104.

図3は、図1の回路ボックス111内の回路とそれらの回路に接続される周辺装置からなるシステムの例を示すブロック図である。回路ボックス111内には、コントローラ301、ロータモータドライバ302、#1から#4のベーンモータドライバ303、及びパワーセンサ304が格納される。   FIG. 3 is a block diagram showing an example of a system including the circuits in the circuit box 111 of FIG. 1 and peripheral devices connected to the circuits. In the circuit box 111, a controller 301, a rotor motor driver 302, # 1 to # 4 vane motor drivers 303, and a power sensor 304 are stored.

ロータモータドライバ302は、コントローラ301からの指示に基づいて図1のロータモータ102を駆動する。#1から#4のベーンモータドライバ303はそれぞれ、コントローラ301からの指示に基づいて、図1又は図2(b)の#1から#4のベーンモータ106を駆動する。   The rotor motor driver 302 drives the rotor motor 102 of FIG. 1 based on an instruction from the controller 301. The # 1 to # 4 vane motor drivers 303 drive the # 1 to # 4 vane motors 106 of FIG. 1 or 2 (b) based on an instruction from the controller 301, respectively.

パワーセンサ304は、バッテリ104の電圧をモニタしながら、ロータモータドライバ302及び#1から#4のベーンモータドライバ303に電力を供給する。なお、特には図示しないが、バッテリ104の電力の一部は、コントローラ301のほか、図1のフライトセンサ109及びデジタルカメラユニット110にも供給される。   The power sensor 304 supplies power to the rotor motor driver 302 and # 1 to # 4 vane motor drivers 303 while monitoring the voltage of the battery 104. Although not shown, a part of the power of the battery 104 is supplied to the flight sensor 109 and the digital camera unit 110 of FIG. 1 as well as the controller 301.

コントローラ301は、フライトセンサ109から、空中定置装置100の機体の位置及び姿勢に関する情報をリアルタイムで取得する。また、コントローラ301は、パワーセンサ306を介して、バッテリ104の電圧をモニタしながら、ロータモータドライバ302及び#1から#4のベーンモータドライバ303にそれぞれ、パルス幅変調に基づくデューティ比による電力指示信号を送信する。これにより、ロータモータドライバ302はロータモータ102の回転速度を制御し、#1から#4のロータモータドライバ302はそれぞれ#1から#4のロータモータ102の回転角度を制御する。また、コントローラ301は、デジタルカメラユニット110(図1)による撮影動作を制御する。   The controller 301 acquires information on the position and attitude of the airframe 100 from the flight sensor 109 in real time. In addition, while monitoring the voltage of the battery 104 via the power sensor 306, the controller 301 instructs the rotor motor driver 302 and the vane motor drivers 303 of # 1 to # 4 to execute power based on the duty ratio based on pulse width modulation. Send a signal. Thus, the rotor motor driver 302 controls the rotational speed of the rotor motor 102, and the # 1 to # 4 rotor motor drivers 302 respectively control the rotation angles of the # 1 to # 4 rotor motor 102. Further, the controller 301 controls the photographing operation by the digital camera unit 110 (FIG. 1).

次に、本実施形態において、コントローラ301がロータモータドライバ302及び#1から#4のベーンモータドライバ303を制御する場合の、基本的な制御原理について説明する。本実施形態では、下記(1)式で示されるPID制御(Proportional−Integral−Differential Controller)と呼ばれるフィードバック制御が用いられる。   Next, a basic control principle in the case where the controller 301 controls the rotor motor driver 302 and the # 1 to # 4 vane motor drivers 303 in this embodiment will be described. In the present embodiment, feedback control called PID control (Proportional-Integral-Differential Controller) represented by the following equation (1) is used.

上記(1)式において、e(t)は、時刻tにおいて、後述するコントローラ301の制御処理で算出される目標値からフライトセンサ109より得られる現在の制御量を減算して得られる偏差である。また、u(t)は、時刻tにおいて、ロータモータドライバ302又は#1から#4のベーンモータドライバ303に対して与えられるべき操作量である。   In the above equation (1), e (t) is a deviation obtained by subtracting the current control amount obtained from the flight sensor 109 from a target value calculated by control processing of the controller 301 described later at time t. . Further, u (t) is an operation amount to be given to the rotor motor driver 302 or the vane motor driver 303 of # 1 to # 4 at time t.

上記(1)式で示されるPID制御は、上記偏差に関する比例動作、積分動作、及び微分動作を組み合わせたフィードバック制御方法である。即ち、(1)式の右辺第1項で、操作量を制御量と目標値の偏差e(t)の一次関数として操作量u(t)を制御する比例制御(P制御:Proportional Controller)が実行される。この第1項で乗算される係数Kp は比例ゲイン(Pゲイン)と呼ばれる。このP制御により、操作量u(t)が目標値と現在の制御量との偏差e(t)に比例した大きさで徐々に調節されることになり、操作量u(t)を目標値にきめ細かく近づけることが可能となる。 The PID control represented by the above equation (1) is a feedback control method in which the proportional operation, integral operation and differential operation relating to the deviation are combined. That is, in the first term on the right side of the equation (1), proportional control (P control: Proportional Controller) which controls the manipulated variable u (t) as a linear function of the manipulated variable as the deviation e (t) between the controlled variable and the target value To be executed. The coefficient K p multiplied by this first term is called a proportional gain (P gain). By this P control, the manipulated variable u (t) is gradually adjusted with a magnitude proportional to the deviation e (t) between the target value and the current controlled variable, and the manipulated variable u (t) is set to the target value It is possible to closely approach

また、(1)式の右辺第2項で、上記偏差e(t)の時間積分に比例して操作量u(t)を制御する積分制御(I制御:Integral Controller)が実行される。この第2項で乗算される係数Ki は、積分ゲイン(Iゲイン)と呼ばれる。上記P制御のみだと、現在の制御量が目標値に近づくと操作量u(t)が小さくなりすぎ、それ以上細かくは制御できない状態が発生し、目標値に極めて近い現在の制御量の状態で安定した状態になってしまう。この僅かな誤差は「残留偏差」と呼ばれる。そこで、P制御に上記I制御を加えたPI制御により、残留偏差を時間的に累積し、或る大きさになった所で操作量u(t)を増加させて残留偏差を無くすように動作させることが可能となる。 Further, in the second term of the right side of the equation (1), integral control (I control: integral controller) is executed to control the manipulated variable u (t) in proportion to the time integration of the deviation e (t). The coefficient K i multiplied by the second term is called an integral gain (I gain). If the current control amount approaches the target value with the P control alone, the manipulated variable u (t) becomes too small, and a state where it can not be controlled in more detail occurs, and the state of the current control amount extremely close to the target value Will be in a stable state. This slight error is called the "residual deviation". Therefore, residual deviation is accumulated temporally by PI control in which I control is added to P control, and the operation amount u (t) is increased at a certain size to eliminate the residual deviation. It is possible to

更に、(1)式の右辺第3項で、上記偏差e(t)の微分に比例して操作量u(t)を制御する微分制御(D制御:Differential Controller)が実行される。この第3項で乗算される係数Kd は、微分ゲイン(Dゲイン)と呼ばれる。上記PI制御により現在の制御量を目標値に近づける制御が実現される。しかし、この制御には一定の時間(時定数)が必要となり、この時定数が大きいと外乱があった時の応答性能が悪くなり、すぐには元の目標値には戻せないという状態が発生する。そこで、PI制御に上記D制御を加えたPID制御により、偏差e(t)に関して前回偏差との差、即ち微分値が大きい時には操作量を多くすることにより、急激に起きる外乱に対して機敏に反応するようなフィードバック制御が可能となる。 Further, in the third term on the right side of the equation (1), differential control (D control: Differential Controller) is executed to control the manipulated variable u (t) in proportion to the derivative of the deviation e (t). Coefficient K d to be multiplied by the third term is called the differential gain (D gain). Control to bring the current control amount close to the target value is realized by the PI control. However, a certain time (time constant) is required for this control, and if this time constant is large, the response performance in the event of a disturbance will deteriorate, and a situation may occur in which the original target value can not be returned immediately. Do. Therefore, PID control in which the above D control is added to PI control makes the response to sudden occurrence of disturbances faster by increasing the operation amount when the difference between the deviation e (t) and the previous deviation, ie, the derivative value is large. It is possible to perform feedback control that responds.

このように、操作量u(t)を偏差e(t)に関する比例項、積分項、及び微分項からなる3項の和として制御するPID制御によって、ロータモータドライバ302及び#1から#4のベーンモータドライバ303において、それぞれの制御量を目標値に滑らかに到達させることができ、精度が高く、かつ応答性能の良い制御が可能となる。   In this manner, the PID control that controls the manipulated variable u (t) as the sum of three terms including the proportional term, the integral term, and the derivative term with respect to the deviation e (t) enables the rotor motor driver 302 and # 1 to # 4 In the vane motor driver 303, each control amount can be made to reach the target value smoothly, and control with high accuracy and good response performance becomes possible.

コントローラ301は、上述のPID制御を、例えばプログラム制御により実現する。この場合、コントローラ301は、一定時間間隔の離散時刻毎に、フライトセンサ109から得られる制御量の離散値から算出される偏差を用いて、下記(2)式及び(3)式に従って、今回の離散時刻における操作量を算出する。そして、コントローラ301は、このPID制御をベースとするフィードバック制御処理により算出された各操作量を、ロータモータドライバ302及び#1から#4のベーンモータドライバ303に与えて、ロータモータ102及び#1から#4のベーンモータ106を駆動させる。   The controller 301 implements the above-described PID control, for example, by program control. In this case, the controller 301 uses the deviation calculated from the discrete value of the control amount obtained from the flight sensor 109 at each discrete time of a fixed time interval, according to the following equations (2) and (3): Calculate the manipulated variable at discrete time. Then, the controller 301 supplies the respective operation amounts calculated by the feedback control processing based on the PID control to the rotor motor driver 302 and the # 1 to # 4 vane motor drivers 303, and from the rotor motors 102 and # 1. The # 4 vane motor 106 is driven.

上記(2)式において、u(n)は今回の離散時刻nにおいて算出されるべき操作量、u(n−1)は前回の離散時刻n−1において算出されている操作量、Δu(n)は今回の離散時刻nにおいて算出されるべき操作量差分値である。また、この操作量差分値Δu(n)を算出する演算を示す上記(3)式において、e(n)は目標値から今回の離散時刻nにおける制御量を減算して得られる今回の離散時刻nにおける偏差、e(n−1)は目標値から前回の離散時刻n−1における制御量を減算して得られている前回の離散時刻n−1における偏差、e(n−2)は目標値から前々回の離散時刻n−2において得られている制御量を減算して得られる前々回の離散時刻n−2における偏差である。   In the above equation (2), u (n) is the manipulated variable to be calculated at the current discrete time n, u (n-1) is the manipulated variable calculated at the previous discrete time n-1, Δu (n ) Is the manipulated variable difference value to be calculated at the current discrete time n. Further, in the above equation (3) showing the calculation for calculating the manipulated variable difference value Δu (n), e (n) is the current discrete time obtained by subtracting the control amount at the current discrete time n from the target value. The deviation at n, e (n-1) is the deviation at the previous discrete time n-1 obtained by subtracting the control amount at the previous discrete time n-1 from the target value, and e (n-2) is the target It is a deviation at the previous second discrete time n-2 obtained by subtracting the control amount obtained at the second previous discrete time n-2 from the value.

上記(3)式において、右辺第1項の比例制御の演算は、目標値から今回の離散時刻nにおける制御量を減算して得られる今回の離散時刻nにおける偏差e(n)から前回の離散時刻n−1において算出されている偏差e(n−1)を減算して得られる結果にPゲインKp を乗算するという簡単な演算で算出できる。また、右辺第2項の積分制御の演算は、今回の離散時刻nにおける偏差e(n)にIゲインKi を乗算するという簡単な演算で算出できる。更に、右辺第3項の微分制御の演算は、今回の離散時刻nにおいて算出される偏差e(n)から前回の離散時刻n−1において算出されている偏差e(n−1)を減算した結果から、前記の離散時刻n−1において算出されている偏差e(n−1)から前々回の離散時刻n−2において算出されている偏差e(n−2)を減算した結果を減算した結果にDゲインKd を乗算するという簡単な演算で算出できる。このようにして、コントローラ301は、目標値から今回の離散時刻nにおいてフライトセンサ109から得られる制御量を減算して得られる偏差e(n)と、前回及び前々回の各離散時刻n−1及びn−2でそれぞれ算出されている偏差e(n−1)及びe(n−2)と、予め算出されているPゲインKp 、IゲインKi 、及びDゲインKd とを用いて、PID制御の離散時間演算を高速に実行することが可能となる。 In the above equation (3), the proportional control operation of the first term on the right side is the previous discrete from the deviation e (n) at the current discrete time n obtained by subtracting the control amount at the current discrete time n from the target value. It can be calculated by a simple calculation of multiplying the P gain K p of the deviation e which is calculated (n-1) to the results obtained by subtracting at time n-1. The calculation of the integral control of the second term on the right side can be calculated in the deviation e (n) in the current discrete time n by a simple operation of multiplying the I gain K i. Furthermore, the calculation of the differential control of the third term on the right side is obtained by subtracting the deviation e (n-1) calculated at the previous discrete time n-1 from the deviation e (n) calculated at the current discrete time n From the result, the result obtained by subtracting the deviation e (n-2) calculated at the previous discrete time n-2 from the deviation e (n-1) calculated at the discrete time n-1 It can be calculated by a simple calculation of multiplying the D gain K d to. In this manner, the controller 301 subtracts the control amount obtained from the flight sensor 109 at the current discrete time n from the target value, the deviation e (n) obtained, and the previous and second previous discrete time n−1, and Using deviations e (n-1) and e (n-2) respectively calculated at n-2, and P gain K p , I gain K i and D gain K d which are calculated in advance, It becomes possible to execute discrete time operation of PID control at high speed.

図4は、コントローラ301がロータモータドライバ302及び#1から#4のベーンモータドライバ303を制御する場合の、上述のPID制御を用いた基本的な制御機構を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing a basic control mechanism using the above-mentioned PID control when the controller 301 controls the rotor motor driver 302 and the vane motor drivers 303 of # 1 to # 4.

コントローラ301が後述する制御処理のアルゴリズム401において、空中定置装置100の位置を変更する要求が発生した場合には、まず、アルゴリズム401に、フライトセンサ109中の例えばGPSセンサ及び気圧センサから、現在の位置を示す現在位置411が入力される。現在位置411は、GPSセンサから得られる緯度データ、経度データ、及び気圧センサから得られる高度データとからなる。アルゴリズム401においては、変更要求後の位置と上記現在位置411とから、目標軌道410が決定される。目標軌道410は例えば、上記現在位置411から、ユーザが空中定置装置100を手から離した位置までの飛行軌道である。又は、目標軌道410は例えば、空中定置装置100が空中の一定位置に定置(以下この状態を「ホバリング」と呼ぶ)した状態で、撮影対象を探索するために地面に対して垂直な軸(ヨー軸)を中心に一定角度ずつ回転するときの回転元の位置から回転先の位置までの回転軌道である。更に、目標軌道410は例えば、空中定置装置100のデジタルカメラユニット110が人の集団を認識したときに、認識された人の集団がデジタルカメラユニット110のレンズの画角内に入るように空中定置装置100が被写体から一定距離遠ざかるときの元のホバリング位置から移動後のホバリング位置までの飛行軌道である。次に、アルゴリズム401は、目標軌道410に対応する目標位置412と目標高さ413を出力する。目標位置412は、緯度データ及び経度データとからなる。   When a request to change the position of the airborne fixed device 100 is generated in an algorithm 401 of control processing to be described later by the controller 301, the algorithm 401 first uses, for example, the GPS sensor and the barometric pressure sensor in the flight sensor 109. A current position 411 indicating the position is input. The current position 411 is composed of latitude data, longitude data, and altitude data obtained from the pressure sensor obtained from the GPS sensor. In the algorithm 401, the target trajectory 410 is determined from the position after the change request and the current position 411. The target trajectory 410 is, for example, a flight trajectory from the current position 411 to a position where the user moves the aircraft 100 away from the hand. Alternatively, for example, the target trajectory 410 may be an axis perpendicular to the ground (Yaw in order to search for a shooting target in a state where the aerial positioning device 100 is fixed at a fixed position in the air (hereinafter this state is referred to as “hovering”) The rotation trajectory from the position of the rotation source to the position of the rotation destination when rotating by a constant angle around the axis). Furthermore, the target trajectory 410 may, for example, be airborne so that when the digital camera unit 110 of the airborne device 100 recognizes a group of people, the group of recognized people falls within the angle of view of the lens of the digital camera unit 110. This is a flight trajectory from the original hovering position when the apparatus 100 moves away from the subject by a fixed distance to the hovering position after movement. Next, the algorithm 401 outputs the target position 412 and the target height 413 corresponding to the target trajectory 410. The target position 412 consists of latitude data and longitude data.

アルゴリズム401から出力される目標位置412は、差分演算部405に入力する。差分演算部405には、また、現在位置411が入力する。この現在位置411は例えば、フライトセンサ109中のGPSセンサから出力される緯度データと経度データ、又はフライトセンサ109中のジャイロセンサ(角速度センサ)の出力を累算しその累算結果をフライトセンサ109中の加速度センサの出力で補正したデータである。差分演算部405は、コントローラ301が制御プログラム中で目標位置412と現在位置411の差分を演算する処理を実行することにより実現される機能である。差分演算部405は、前述した離散時刻n毎に、目標位置412と現在位置411との差分を演算することにより、位置偏差416を算出する。この離散時刻n毎に算出される位置偏差416は、前述した(3)式における離散時刻nにおける偏差e(n)として、PID制御部402に入力する。PID制御部402は、コントローラ301が制御プログラム中で前述した(3)式及び(2)式のPID制御演算を実行することにより実現される機能である。PID制御部402は、前述したように、離散時刻nにおいて差分演算部405で算出される位置偏差416である偏差e(n)と、前回及び前々回の各離散時刻n−1及びn−2でそれぞれ算出されている位置偏差416である偏差e(n−1)及びe(n−2)と、予め算出されているPゲインKp 、IゲインKi 、及びDゲインKd と、前回の離散時刻n−1において算出されている操作量u(n−1)とを用いて、前述した(3)式及び(2)式で示される演算を実行することで、今回の離散時刻nにおける操作量u(n)を算出する。コントローラ301は、PID制御部402で算出された操作量u(n)を算出し、更に、その操作量u(n)に対応する目標姿勢417を出力する。 The target position 412 output from the algorithm 401 is input to the difference calculation unit 405. The current position 411 is also input to the difference calculation unit 405. For this current position 411, for example, latitude data and longitude data output from the GPS sensor in the flight sensor 109, or an output of a gyro sensor (angular velocity sensor) in the flight sensor 109 is accumulated and the accumulation result is the flight sensor 109 It is the data corrected by the output of the acceleration sensor in the middle. The difference calculation unit 405 is a function realized by the controller 301 executing a process of calculating the difference between the target position 412 and the current position 411 in the control program. The difference calculation unit 405 calculates the position deviation 416 by calculating the difference between the target position 412 and the current position 411 every discrete time n described above. The position deviation 416 calculated for each discrete time n is input to the PID control unit 402 as the deviation e (n) at the discrete time n in the above-described equation (3). The PID control unit 402 is a function realized by the controller 301 executing the PID control calculation of the equations (3) and (2) in the control program. As described above, the PID control unit 402 uses the deviation e (n) which is the position deviation 416 calculated by the difference calculation unit 405 at the discrete time n, and the discrete times n−1 and n−2 at the previous and the second previous times. Deviations e (n-1) and e (n-2), which are position deviations 416 respectively calculated, P gain K p , I gain K i , and D gain K d calculated in advance, By using the operation amount u (n-1) calculated at the discrete time n-1 and performing the operation represented by the equation (3) and the equation (2) described above, the current discrete time n can be obtained. An operation amount u (n) is calculated. The controller 301 calculates the operation amount u (n) calculated by the PID control unit 402, and further outputs a target attitude 417 corresponding to the operation amount u (n).

上記出力される目標姿勢417は、差分演算部406に入力する。差分演算部406には、また、現在姿勢418が入力する。この現在姿勢418は例えば、フライトセンサ109中のジャイロセンサ(角速度センサ)の出力データである。差分演算部406は、コントローラ301が制御プログラム中で目標姿勢417と現在姿勢418の差分を演算する処理を実行することにより実現される機能である。差分演算部406は、前述した離散時刻n毎に、目標姿勢417と現在姿勢418の差分を減算することにより、姿勢偏差419を算出する。この離散時刻n毎に算出される姿勢偏差419は、前述した(3)式における離散時刻nにおける偏差e(n)として、PID制御部403に入力する。PID制御部403は、PID制御部402と同様の、コントローラ301が制御プログラム中で前述した(3)式及び(2)式のPID制御演算を実行することにより実現される機能である。PID制御部403は、前述したように、離散時刻nにおいて差分演算部406で算出される姿勢偏差419である偏差e(n)と、前回及び前々回の各離散時刻n−1及びn−2でそれぞれ算出されている姿勢偏差419である偏差e(n−1)及びe(n−2)と、予め算出されているPゲインKp 、IゲインKi 、及びDゲインKd と、前回の離散時刻n−1において算出されている操作量u(n−1)とを用いて、前述した(3)式及び(2)式で示される演算を実行することで、今回の離散時刻nにおける操作量u(n)を算出する。コントローラ301は、PID制御部403で算出された操作量u(n)を、位置・姿勢操作量425として操作量変換部423に出力する。 The output target attitude 417 is input to the difference calculation unit 406. The current posture 418 is also input to the difference calculation unit 406. The current attitude 418 is, for example, output data of a gyro sensor (angular velocity sensor) in the flight sensor 109. The difference calculation unit 406 is a function realized by the controller 301 executing a process of calculating the difference between the target posture 417 and the current posture 418 in the control program. The difference calculation unit 406 calculates the attitude deviation 419 by subtracting the difference between the target attitude 417 and the current attitude 418 every discrete time n described above. The attitude deviation 419 calculated for each discrete time n is input to the PID control unit 403 as the deviation e (n) at the discrete time n in the equation (3) described above. The PID control unit 403 is a function similar to the PID control unit 402, which is realized by the controller 301 executing the PID control operation of the equations (3) and (2) in the control program. As described above, the PID control unit 403 uses the deviation e (n) which is the attitude deviation 419 calculated by the difference calculation unit 406 at the discrete time n and the discrete times n−1 and n−2 at the previous and the last two previous times. Deviations e (n-1) and e (n-2), which are posture deviations 419 calculated respectively, P gain K p , I gain K i , and D gain K d calculated in advance, By using the operation amount u (n-1) calculated at the discrete time n-1 and performing the operation represented by the equation (3) and the equation (2) described above, the current discrete time n can be obtained. An operation amount u (n) is calculated. The controller 301 outputs the operation amount u (n) calculated by the PID control unit 403 to the operation amount conversion unit 423 as the position / posture operation amount 425.

操作量変換部423は、上記位置・姿勢操作量425に基づいて、#1から#4のベーンモータ106(図1、図2(b)参照)を駆動するための#1から#4のベーンモータ回転角421を生成し、それぞれ#1から#4のベーンモータドライバ303(図3参照)に出力する。   The operation amount conversion unit 423 rotates the # 1 to # 4 vane motor for driving the # 1 to # 4 vane motor 106 (see FIG. 1 and FIG. 2B) based on the position / posture operation amount 425. The corners 421 are generated and output to the vane motor drivers 303 (see FIG. 3) # 1 to # 4, respectively.

アルゴリズム401から出力される目標高さ413は、差分演算部407に入力する。差分演算部407には、また、現在高さ415が入力する。この現在高さ415は例えば、フライトセンサ109中の気圧センサ、超音波センサ、又はレーザドップラセンサの出力データである。差分演算部407は、コントローラ301が制御プログラム中で目標高さ413から現在高さ415を減算する処理を実行することにより実現される機能である。差分演算部407は、前述した離散時刻n毎に、目標高さ413から現在高さ415を減算することにより、高さ偏差420を算出する。この離散時刻n毎に算出される高さ偏差420は、前述した(3)式における離散時刻nにおける偏差e(n)として、PID制御部404に入力する。PID制御部404は、PID制御部402等と同様の、コントローラ301が制御プログラム中で前述した(3)式及び(2)式のPID制御演算を実行することにより実現される機能である。PID制御部404は、前述のように、離散時刻nにおいて差分演算部407で算出される高さ偏差420である偏差e(n)と、前回及び前々回の各離散時刻n−1及びn−2でそれぞれ算出されている高さ偏差420である偏差e(n−1)及びe(n−2)と、予め算出されているPゲインKp 、IゲインKi 、及びDゲインKd と、前回の離散時刻n−1において算出されている操作量u(n−1)とを用いて、前述した(3)式及び(2)式で示される演算を実行することで、今回の離散時刻nにおける操作量u(n)を算出する。コントローラ301は、PID制御部404で算出された操作量u(n)を、高さ操作量426として操作量変換部424に出力する。操作量変換部424は、PID制御部404から入力する高さ操作量426に基づき、ロータモータ102(図1参照)を駆動するためのロータモータ回転数422を生成し、ロータモータドライバ302(図3参照)に出力する。 The target height 413 output from the algorithm 401 is input to the difference calculation unit 407. The current height 415 is also input to the difference calculation unit 407. The current height 415 is, for example, output data of an air pressure sensor in the flight sensor 109, an ultrasonic sensor, or a laser Doppler sensor. The difference calculation unit 407 is a function implemented by the controller 301 executing a process of subtracting the current height 415 from the target height 413 in the control program. The difference calculation unit 407 calculates the height deviation 420 by subtracting the current height 415 from the target height 413 every discrete time n described above. The height deviation 420 calculated at each discrete time n is input to the PID control unit 404 as the deviation e (n) at the discrete time n in the above-described equation (3). The PID control unit 404 is a function similar to the PID control unit 402 and the like, which is realized by the controller 301 executing the PID control operation of the equations (3) and (2) in the control program. As described above, the PID control unit 404 uses the deviation e (n) which is the height deviation 420 calculated by the difference calculation unit 407 at the discrete time n, and the discrete times n−1 and n−2 at the previous and the second previous times. The deviations e (n-1) and e (n-2), which are height deviations 420 respectively calculated in the above, and P gain K p , I gain K i , and D gain K d calculated in advance. Using the operation amount u (n−1) calculated at the previous discrete time n−1, the discrete time this time is executed by executing the operation represented by the equation (3) and the equation (2) described above. The operation amount u (n) at n is calculated. The controller 301 outputs the operation amount u (n) calculated by the PID control unit 404 to the operation amount conversion unit 424 as the height operation amount 426. The operation amount conversion unit 424 generates the rotor motor rotational speed 422 for driving the rotor motor 102 (see FIG. 1) based on the height operation amount 426 input from the PID control unit 404, and the rotor motor driver 302 (see FIG. 3). Output to).

アルゴリズム401において更に目標軌道410の変更が必要ならば、上述と同様のPID制御をベースとするフィードバック制御処理が繰り返し実行される。   If it is necessary to further change the target trajectory 410 in the algorithm 401, feedback control processing based on PID control similar to that described above is repeatedly performed.

図5は、図3のコントローラ301の第1の制御処理例を示すフローチャートである。この処理は、コントローラ301が内蔵するCPUが、同じく内蔵する特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する処理として実現することができる。   FIG. 5 is a flowchart showing a first control process example of the controller 301 of FIG. This process can be realized as a process in which a CPU built in the controller 301 executes a control program stored in a memory (not shown) which is also built in.

コントローラ301はまず、空中定置装置100のフレーム101がユーザの例えば手から離れた(投げられた)か否かを監視する(図5のステップS501の判定がNOの繰返し)。この処理は、検出部としての機能を備え、この判定動作は、例えば以下のような方法により検知することができる。
・フライトセンサ109中の加速度センサが検知する重力加速度の急激な低下
・フライトセンサ109中の下向きに取り付けられた超音波センサもしくはレーザドップラセンサにより算出される地面までの距離の急激な減少
・フレーム101に貼付されたタッチセンサやボタンスイッチ等からユーザの手が離れる動作
First, the controller 301 monitors whether or not the frame 101 of the airborne stationary apparatus 100 is released (thrown) from, for example, the user's hand (the determination in step S501 in FIG. 5 is repeated NO). This process has a function as a detection unit, and this determination operation can be detected, for example, by the following method.
-Sudden decrease in gravity acceleration detected by the acceleration sensor in the flight sensor 109-Sudden decrease in the distance to the ground calculated by the downward attached ultrasonic sensor in the flight sensor 109 or the laser Doppler sensor-Frame 101 That the user's hand leaves the touch sensor or button switch etc.

ステップS501の判定がYESになると、コントローラ301は、フレーム101が手等から離れたときの位置を内部のメモリに記憶する(図5のステップS502)。コントローラ301は例えば、フライトセンサ109中のGPSセンサが検出する緯度データ及び経度データと、フライトセンサ109中の気圧センサが検出する高度データとを、上記位置の情報として記憶する。   If the determination in step S501 is YES, the controller 301 stores the position when the frame 101 is released from the hand or the like in the internal memory (step S502 in FIG. 5). The controller 301 stores, for example, latitude data and longitude data detected by a GPS sensor in the flight sensor 109 and altitude data detected by an air pressure sensor in the flight sensor 109 as the above-mentioned position information.

続いて、コントローラ301は、フライトセンサ109の出力に基づいて、飛行できる姿勢になったと判定するまで、飛行可能なようにする姿勢制御の動作を繰り返し実行する(図5のステップS503→S504の判定がNO→S503の繰返し)。コントローラ301は、1つの飛行可能な姿勢の位置を目標位置412に設定して、図4で説明したフィードバック制御処理を実行する。なお、この段階では、コントローラ301は、姿勢制御のみを実行するため、ロータモータ102は駆動させない。   Subsequently, based on the output of the flight sensor 109, the controller 301 repeatedly executes the operation of attitude control to make it possible to fly (determination from step S503 in FIG. 5 to step S504 of FIG. 5) until it is determined that Is NO → repetition of S503). The controller 301 sets the position of one flyable attitude as the target position 412, and executes the feedback control process described in FIG. At this stage, the controller 301 does not drive the rotor motor 102 because only the attitude control is performed.

ステップS504の判定がYESになると、コントローラ301は、図4の目標高さ413の出力を開始することにより、PID制御部404からロータモータドライバ302にロータモータ回転数422が出力されるようにして、ロータモータ102の駆動を開始させる(ステップS505)。   When the determination in step S504 is YES, the controller 301 starts outputting the target height 413 of FIG. 4 so that the rotor motor rotation number 422 is output from the PID control unit 404 to the rotor motor driver 302, Driving of the rotor motor 102 is started (step S505).

次に、コントローラ301は、ステップS502で記憶した位置を目標位置412及び目標高さ413に設定して、図4のフィードバック制御処理を実行する(ステップS506)。   Next, the controller 301 sets the position stored in step S502 as the target position 412 and the target height 413, and executes the feedback control process of FIG. 4 (step S506).

コントローラ301は、ステップS507における図4のフィードバック制御処理の結果、フライトセンサ109中のGPSセンサ及び気圧センサから出力される現在位置411及び現在高さ415が目標位置412及び目標高さ413にそれぞれ一定の誤差範囲内で到達したか否かを判定する(ステップS507)。   The controller 301 causes the current position 411 and the current height 415 output from the GPS sensor and the air pressure sensor in the flight sensor 109 to be constant at the target position 412 and the target height 413, respectively, as a result of the feedback control process of FIG. It is determined whether it has reached within the error range of (step S507).

コントローラ301は、ステップS507の判定がNOならば、ステップS506に戻って、図4のフィードバック制御処理を続行する。上記ステップS506とS507の処理の繰返しの結果、図4で説明したPID制御に基づくフィードバック制御処理として、順次更新される現在位置411及び現在高さ415が、フレーム101が手等から離れたときの位置である目標位置412及び目標高さ413に近づくような制御が実施されることにより、ユーザの手から離れた位置付近で空中定置装置100がホバリングするように、飛行推進部であるロータモータドライバ302及び#1から#4のベーンモータドライバ303が制御されることになる。ここで、図4の現在位置411としては、フライトセンサ109中の加速度センサの3軸方向の加速度の値も加味してよい。従って、例えば空中定置装置100に風等の外乱の影響により重力方向以外の方向の加速度が加わって空中定置装置100がユーザの手から離れた位置からずれようとしたときには、空中定置装置100がホバリングを継続できるように、PID制御部402は飛行推進部であるロータモータドライバ302及び#1から#4のベーンモータドライバ303に対してその加速度を打ち消すための推進力を発揮させるような制御を行うことができる。最終的にホバリング状態に達したか否かは、空中定置装置100が地面に対して水平な方向に移動しなくなり、例えばフライトセンサ109中の加速度センサの3軸方向の加速度の値のうち重力方向の加速度の値のみが検出されるようになったタイミングとして判定することができる。   If the determination in step S507 is NO, the controller 301 returns to step S506 and continues the feedback control process of FIG. As a result of repetition of the processing of steps S506 and S507, as the feedback control processing based on the PID control described in FIG. By performing control so as to approach the target position 412 and the target height 413 which are positions, the rotor motor driver which is a flight propulsion unit so that the floating device 100 hovers near the position away from the user's hand The vane motor drivers 303 of 302 and # 1 to # 4 are to be controlled. Here, as the current position 411 in FIG. 4, the value of the acceleration in the direction of three axes of the acceleration sensor in the flight sensor 109 may also be taken into consideration. Therefore, for example, when an acceleration in a direction other than the direction of gravity is applied to the aerial stationary apparatus 100 due to the influence of a disturbance such as wind and the aerial stationary apparatus 100 tries to deviate from the position away from the user's hand, the aerial stationary apparatus 100 hovers The PID control unit 402 performs control to cause the rotor motor driver 302 which is a flight propulsion unit and the # 1 to # 4 vane motor drivers 303 to exert a propulsive force to cancel the acceleration. be able to. Finally, whether or not the hovering state is reached is determined by the fact that the airborne fixed device 100 does not move in the direction horizontal to the ground, for example, the direction of gravity among the acceleration values of the acceleration sensor in the flight sensor 109. It can be determined as the timing at which only the value of acceleration is detected.

コントローラ301は、ステップS507の判定がYESになると、撮影対象探索処理を実行する(ステップS508)。この処理の詳細については、図6のフローチャートを用いて後述する。   When the determination in step S507 is YES, the controller 301 executes shooting target search processing (step S508). The details of this process will be described later using the flowchart of FIG.

コントローラ301は、ステップS508の撮影対象探索処理により、撮影対象が見つかると、デジタルカメラユニット110にシャッタ信号を送って、例えばセルフタイマー撮影モードにより、信号を送ってから10秒程度の後に、被写体を撮影させる(ステップS509)。   The controller 301 sends a shutter signal to the digital camera unit 110 when a shooting target is found by the shooting target search process in step S508, and for example, about 10 seconds after sending the signal in the self-timer shooting mode. The image is taken (step S509).

指定された撮影が終了した後、コントローラ301は、ユーザがホバリング中の空中定置装置100を回収したか否かを監視する(ステップS510の判定の繰返し)。この監視処理は、コントローラ301が、例えばフライトセンサ109中の加速度センサの重力方向の加速度値がほぼゼロになったか否かを判定する処理である。   After the designated imaging is completed, the controller 301 monitors whether the user has recovered the hovering stationary apparatus 100 (the determination in step S510 is repeated). In this monitoring process, the controller 301 determines, for example, whether or not the acceleration value in the direction of gravity of the acceleration sensor in the flight sensor 109 has become substantially zero.

ステップS510の判定がYESになると、コントローラ301は、ロータモータドライバ302によるロータモータ102の駆動及び#1から#4のベーンモータドライバ303による#1から#4のベーンモータ106の駆動を停止する(ステップS511)。その後、コントローラ301は、図5のフローチャートで例示される全ての制御処理を終了する。   When the determination in step S510 is YES, the controller 301 stops driving of the rotor motor 102 by the rotor motor driver 302 and driving of the # 1 to # 4 vane motors 106 by # 1 to # 4 vane motor drivers 303 (step S511). ). After that, the controller 301 ends all control processing illustrated in the flowchart of FIG.

図6は、図5のステップS508の撮影対象探索処理の詳細例を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing a detailed example of the shooting target search process of step S508 in FIG.

まず、コントローラ301は、図5のステップS507で到達した位置を目標位置412及び目標高さ413として設定し、その後に順次更新される現在位置411及び現在高さ415に対して、図4のフィードバック制御処理を実行することにより、空中定置装置100を上記位置でホバリングさせる(ステップS601)。   First, the controller 301 sets the positions reached in step S507 in FIG. 5 as the target position 412 and the target height 413, and then the feedback in FIG. 4 with respect to the current position 411 and the current height 415 sequentially updated. By executing the control process, the hovering device 100 is hovered at the above position (step S601).

次に、コントローラ301は、デジタルカメラユニット110に対して、顔認識処理を実行させる(ステップS602)。これにより、デジタルカメラユニット110は、撮影した画像内で一人以上の人を認識する認識部として動作する。   Next, the controller 301 causes the digital camera unit 110 to execute face recognition processing (step S602). Thus, the digital camera unit 110 operates as a recognition unit that recognizes one or more people in the captured image.

続いて、コントローラ301は、デジタルカメラユニット110が人の顔を見つけたか否かを判定する(ステップS603)。   Subsequently, the controller 301 determines whether the digital camera unit 110 has found a human face (step S603).

コントローラ301は、ステップS603の判定がNOならば、上下左右一定範囲で姿勢を変更しながら、それぞれの姿勢の位置を目標位置412に設定して、図4で説明したフィードバック制御処理を実行する(ステップS604)。なお、コントローラ301は、姿勢制御のみを実行するため、目標高さ413は出力せず、ロータモータ102は駆動させない。   If the determination in step S603 is NO, the controller 301 sets the position of each posture to the target position 412 while changing the posture in the upper, lower, left, and right fixed ranges, and executes the feedback control process described in FIG. Step S604). In addition, since the controller 301 only executes attitude control, the target height 413 is not output, and the rotor motor 102 is not driven.

コントローラ301は、ステップS604の実行の結果、空中定置装置100が各姿勢の位置になると、再びホバリング状態になり(ステップS604→S601)、デジタルカメラユニット110に対して顔認識処理を実行させ(ステップS602)、デジタルカメラユニット110が人の顔を見つけたか否かを判定する(ステップS603)を実行する。   As a result of the execution of step S604, the controller 301 is again in the hovering state when the fixed-in-air device 100 comes to the position of each posture (step S604 → S601) and causes the digital camera unit 110 to execute face recognition processing (step S604). S602) It is determined whether the digital camera unit 110 has found a human face (step S603).

ステップS601→S602→S603→S604→S601の繰返し処理の結果、人の顔が見つかってステップS603の判定がYESになると、コントローラ301は、ステップS602でデジタルカメラユニット110が見つけた顔は集団(2つ以上)であるか否かを判定する(ステップS605)。   As a result of repeated processing of steps S601 → S602 → S603 → S604 → S601, if a human face is found and the determination in step S603 is YES, the controller 301 determines that the faces found by the digital camera unit 110 in step S602 are groups (2 Or not) is determined (step S605).

顔が集団ではない(ステップS605の判定がNOである)場合には、コントローラ301は、図6のフローチャートで示される図5のステップS508の撮影対象探索処理を終了し、図5のステップS509で、デジタルカメラユニット110に対して、図6のステップS602で見つかった一人の顔を中心とする撮影を実行させる。   If the face is not a group (the determination in step S605 is NO), the controller 301 ends the photographing object search process in step S508 in FIG. 5 shown in the flowchart in FIG. 6, and in step S509 in FIG. The digital camera unit 110 is caused to execute shooting centered on the face of one person found in step S602 in FIG.

顔が集団(ステップS605の判定がYES)の場合には、コントローラ301は、ステップS602で見つかった顔の集団がレンズの画角に入るように、デジタルカメラユニット110のレンズをズームさせる画角制御を実行する(ステップS606)。   If the face is a group (the determination in step S605 is YES), the controller 301 controls the angle of view to zoom the lens of the digital camera unit 110 so that the group of the face found in step S602 falls within the angle of view of the lens. Is executed (step S606).

次に、コントローラ301は、デジタルカメラユニット110が捉えている顔の集団がデジタルカメラユニット110のレンズの画角からはみ出しているか否かを判定する(ステップS607)。   Next, the controller 301 determines whether the group of faces captured by the digital camera unit 110 is out of the angle of view of the lens of the digital camera unit 110 (step S 607).

ステップS607の判定がYESならば、コントローラ301は、被写体から一定距離遠ざかった位置を目標位置412及び目標高さ413として、その後に順次更新される現在位置411および現在高さ415に対して、図4で説明したフィードバック制御処理を実行する(ステップS608)。   If the determination in step S607 is YES, the controller 301 sets the position away from the subject by a predetermined distance as the target position 412 and the target height 413, and compares the current position 411 and the current height 415 sequentially updated thereafter. The feedback control process described in 4 is executed (step S608).

コントローラ301は、ステップS608の実行の結果、空中定置装置100が一定距離遠ざかった位置に到達すると、その位置を新たな目標位置412及び目標高さ413として、その後に順次更新される現在位置411および現在高さ415に対して、図4のフィードバック制御処理を実行することにより、空中定置装置100をその位置でホバリングさせる(ステップS609)。   As a result of the execution of step S608, when the floating device 100 reaches a position away from the fixed distance as a result of execution of step S608, the current position 411 and the current position 411 and its position are sequentially updated as new target position 412 and target height 413. The floating control device 100 is hovered at that position by executing the feedback control process of FIG. 4 for the current height 415 (step S609).

コントローラ301は、ホバリング状態で再び、デジタルカメラユニット110が捉えている顔の集団がデジタルカメラユニット110のレンズの画角からはみ出しているか否かを判定する(ステップS609→S607)。   In the hovering state, the controller 301 determines again whether the group of faces captured by the digital camera unit 110 is out of the angle of view of the lens of the digital camera unit 110 (steps S609 and S607).

ステップS607→S608→S609→S607の繰返し処理の結果、ステップS607の判定がNOになると、コントローラ301は、図6のフローチャートで示される図5のステップS508の撮影対象探索処理を終了し、図5のステップS509で、デジタルカメラユニット110に対して、図6のステップS602で見つかった顔の集団に対する撮影を実行させる。   As a result of repeated processing of steps S607 → S608 → S609 → S607, if the determination in step S607 is NO, the controller 301 ends the shooting object search processing of step S508 of FIG. 5 shown in the flowchart of FIG. In step S509, the digital camera unit 110 performs shooting on the group of faces found in step S602 in FIG.

以上説明したコントローラ301による第1の制御処理により、空中定置装置100はユーザが手を離した位置でホバリングしながら撮影を行うことができる。このため、「好きな位置(空間)に置く」という直感的な動作によって、三脚に類するデバイスをユーザの意図通りに定位させることが可能となる。また、空中定置装置100は、被写体の顔の一人又は集団を自動的に探しながら、自身の向きや被写体からの距離、及びデジタルカメラユニットのレンズのズーム等を自動的に調整しながら、撮影を行うことができる。このため、ユーザは、自由度の高い位置にデジタルカメラユニットを定置させて撮影を行うことが可能となる。   By the first control processing by the controller 301 described above, the airborne fixed apparatus 100 can perform shooting while hovering at a position where the user releases the hand. For this reason, it is possible to orientate a tripod-like device according to the user's intention by an intuitive operation of “place it at a desired position (space)”. In addition, while the aerial stationary apparatus 100 automatically searches for one or a group of the face of the subject while automatically adjusting the orientation of the subject, the distance from the subject, the zoom of the lens of the digital camera unit, etc. It can be carried out. For this reason, the user can place a digital camera unit at a position with a high degree of freedom and shoot.

図7は、図3のコントローラ301の第2の制御処理例を示すフローチャートである。この処理は、図5の第1の制御処理例の場合と同様に、コントローラ301が内蔵するCPUが、同じく内蔵する特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する処理として実現することができる。図7の第2の制御処理例が図5の第1の制御処理例と異なる点は、ステップS701とS702の処理である。   FIG. 7 is a flowchart showing a second control processing example of the controller 301 of FIG. Similar to the case of the first control processing example of FIG. 5, this processing may be realized as processing in which the CPU incorporated in the controller 301 executes a control program stored in a memory not particularly illustrated which is also incorporated. it can. The second control process example of FIG. 7 differs from the first control process example of FIG. 5 in the processes of steps S701 and S702.

コントローラ301はまず、ユーザが特には図示しないスイッチ等を操作することにより予備動作開始トリガがON(オン)になるまで待機する(ステップS701)。   First, the controller 301 stands by until the preliminary operation start trigger is turned ON by the user operating a switch (not shown) or the like (step S701).

予備動作開始トリガがON(ステップS701の判定がYES)になると、コントローラ301は、予備動作を開始する(ステップS702)。ここでは、コントローラ301は、フライトセンサ109中の加速度センサの値を監視しながら、ロータモータ102がロータ103を回転させることによる推力が重力加速度よりも少し小さくなるように、ロータモータドライバ302を介してロータモータ102を駆動させる。   When the preliminary operation start trigger is turned on (YES in the determination in step S701), the controller 301 starts the preliminary operation (step S702). Here, while monitoring the value of the acceleration sensor in the flight sensor 109, the controller 301 via the rotor motor driver 302 so that the thrust due to the rotor motor 102 rotating the rotor 103 becomes slightly smaller than the gravitational acceleration. The rotor motor 102 is driven.

ステップS702以降のコントローラ301によるステップS501からS512までの一連の制御処理は、図5の第1の制御処理例におけるステップS501からS512までの一連の制御処理と同様である。   A series of control processes from step S501 to step S512 by the controller 301 after step S702 are the same as the series of control processes from step S501 to step S512 in the first control process example of FIG.

以上の第2の制御処理例により、空中定置装置100の飛行の予備動作として、ユーザの手から離れない程度の回転数でロータモータ102の駆動を開始し、その後、フレーム101がユーザの手から離れたことを検知したときにロータモータ102の回転数をホバリングに必要な回転数に上げることで、手から離れてからホバリングするまでの落下距離および空中で定位するまでの時間を短縮することが可能となる。   According to the second control processing example described above, as a preliminary operation of flight of the airborne stationary apparatus 100, driving of the rotor motor 102 is started at a rotational speed that does not leave the user's hand, and then the frame 101 is released from the user's hand By raising the number of revolutions of the rotor motor 102 to the number of revolutions necessary for hovering when it is detected, it is possible to shorten the falling distance from leaving the hand to hovering and the time until localization in the air Become.

以上説明した実施形態は、情報取得装置がデジタルカメラユニットである場合の例について説明したが、情報取得装置はそのほか、例えば温度分布や大気成分の分布を収集するセンサによって構成される測定装置をはじめとする、各種センサ装置類であってもよい。   Although the embodiment described above has described an example in which the information acquisition device is a digital camera unit, the information acquisition device also includes, for example, a measurement device including a sensor that collects temperature distribution and distribution of atmospheric components. Various sensor devices may be used.

上述の実施形態では、情報取得装置であるデジタルカメラユニット110は、空中定置装置100に固定的に設置されているが、このような情報取得装置は、脱着可能な形式で空中定置装置に搭載されてもよい。この場合、情報取得装置と空中定置装置の接続部に重量を検知するためのセンサを設置し、取り付けられた機器の重量によってロータモータの駆動時の回転数等を調整してもよい。   In the above embodiment, the digital camera unit 110, which is an information acquisition device, is fixedly installed in the airborne fixed device 100, but such an information acquisition device is mounted on the airborne fixed device in a detachable form. May be In this case, a sensor for detecting weight may be installed at the connection between the information acquisition device and the airborne positioning device, and the rotation speed of the rotor motor at the time of driving may be adjusted by the weight of the attached device.

上述の実施形態は、ロータモータ102を1つ搭載し、ベーンモータ106を#1から#4の4個搭載した、いわゆるダクテッドファン型の装置であるが、このほか、ロータモータ102を複数(4個又は6個等)搭載したマルチコプター型の装置であってもよい。或いは、空気圧やエンジン出力により推進される機構により飛行推進部が実現されてもよい。   The above-described embodiment is a so-called ducted fan type device in which one rotor motor 102 is mounted and four vane motors 106 # 1 to # 4 are mounted, but a plurality of rotor motors 102 (four or six) Etc.) may be a multicopter type device mounted. Alternatively, the flight propulsion unit may be realized by a mechanism propelled by air pressure or engine power.

上述の実施形態において、空中定置装置100に搭載されるデジタルカメラユニット110は、撮影のタイミングをLED(半導体発光ダイオード)や液晶等を用いて明示するようにしてもよい。   In the embodiment described above, the digital camera unit 110 mounted on the airborne fixed device 100 may indicate the timing of photographing using an LED (semiconductor light emitting diode), liquid crystal, or the like.

空中定置装置100がデジタルカメラユニット110によって撮影する画像は、静止画に限らず、動画でもよい。その場合の動画の撮影時間も任意である。   The image captured by the aerial fixed device 100 by the digital camera unit 110 is not limited to a still image, and may be a moving image. The movie shooting time in that case is also arbitrary.

空中定置装置100が一度のホバリングで撮影する静止画や動画の枚数は任意である。   The number of still images and moving images captured by the aerial fixed device 100 by one hovering is arbitrary.

空中定置装置100は、例えばユーザが保持する端末と通信を行い、撮影の映像を送り、映像を見ながら制御を行って撮影できてもよい。   The airborne fixed device 100 may communicate with, for example, a terminal held by the user, send a video of shooting, control while viewing the video, and may be able to shoot.

空中定置装置100による撮影の撮影位置、撮影方向、撮影タイミングなどは、例えばユーザが保持する端末等から無線操作できてもよい。   The photographing position, photographing direction, photographing timing, etc. of photographing by the stationary air apparatus 100 may be wirelessly operated from a terminal held by the user, for example.

以上の実施形態に関して、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
情報取得装置を搭載可能であって操作者が保持可能な本体部と飛行推進部とを備える空中定置装置であって、
前記本体部に搭載され、前記本体部が前記操作者から離れたことを検出する検出部と、
前記本体部に搭載され、前記検出部が前記本体部が前記操作者から離れたことを検出すると、該離れた位置付近に前記本体部が空中で定置するように前記飛行推進部を制御すると共に、前記定置の状態で情報を取得するように前記情報取得装置を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする空中定置装置。
(付記2)
飛行を制御するフライトセンサ部を更に備え、
前記制御部は、前記検出部が前記本体部が前記操作者から離れたことを検出した時点において前記フライトセンサ部が検出する位置を記憶し、前記検出の時点以後逐次、前記フライトセンサ部が検出する現在の位置と前記記憶した位置との偏差を打ち消すフィードバック制御の操作量を算出し、当該算出した操作量に対応する推進力を前記飛行推進部に指示する、付記1に記載の空中定置装置。
(付記3)
前記制御部は、前記フライトセンサ部から重力方向の加速度のみが検出された場合に、前記記憶した位置付近に前記本体部が前記空中で定置したと判定し、前記定置の状態で情報を取得するように前記情報取得装置を制御する、付記2に記載の空中定置装置。
(付記4)
前記制御部は、前記本体部が前記空中に定置したと判定した後に、前記フライトセンサ部から前記重力方向以外の加速度が検出された場合に、前記本体部が前記空中で定置する状態を継続するように、前記重力方向以外の加速度を打ち消すフィードバック制御の操作量を算出し、当該操作量に対応する推進力を前記飛行推進部に指示する、付記3に記載の空中定置装置。
(付記5)
前記情報取得装置は画像を撮影するデジタルカメラユニットであり、
前記制御部は、前記検出部が前記本体部が前記操作者から離れたことを検出すると、前記デジタルカメラユニットをセルフタイマ撮影モードで起動する、付記1乃至4の何れかに記載の空中定置装置。
(付記6)
前記デジタルカメラユニットは、撮影した画像内で一人以上の人を認識する認識部を更に備え、
前記制御部は、前記認識部が前記人を認識するように、前記飛行推進部の推力又は前記デジタルカメラユニットのレンズのズーム倍率を制御する、付記5に記載の空中定置装置。
(付記7)
前記制御部は、前記人の集団が前記デジタルカメラユニットのレンズの画角内に入って前記認識部が前記人の集団を認識するように、前記飛行推進部の推力又は前記デジタルカメラユニットのレンズのズーム倍率を制御する、付記6に記載の空中定置装置。
(付記8)
前記制御部は、前記定置の状態で前記検出部が人の接触を検知すると、前記飛行推進部の動作を停止させる、付記1乃至7の何れかに記載の空中定置装置。
(付記9)
情報取得装置を搭載可能であって操作者が保持可能な本体部と飛行推進部とを備える空中定置装置の制御方法であって、
前記本体部が前記操作者から離れたことを検出すると、前記離れた位置付近に前記本体部が空中で定置するように前記飛行推進部を制御すると共に、前記定置の状態で情報を取得するように前記情報取得装置を制御する、
ことを特徴とする空中定置装置の制御方法。
(付記10)
情報取得装置を搭載可能であって操作者が保持可能な本体部と飛行推進部とを備える空中定置装置を制御するコンピュータに、
前記本体部が前記操作者から離れたことを検出すると、前記離れた位置付近に前記本体部が空中で定置するように前記飛行推進部を制御すると共に、前記定置の状態で情報を取得するように前記情報取得装置を稼働させるステップを実行させるためのプログラム。
The following appendices will be further disclosed regarding the above embodiments.
(Supplementary Note 1)
An aerial stationary apparatus comprising a main unit capable of being loaded with an information acquisition device and capable of being held by an operator, and a flight propulsion unit,
A detection unit mounted on the main body and detecting that the main body is separated from the operator;
It is mounted on the main body, and when the detection unit detects that the main body is separated from the operator, the flight propulsion unit is controlled so that the main body is fixed in the air near the separated position. A control unit that controls the information acquisition apparatus to acquire information in the stationary state;
An aerial stationary apparatus characterized by comprising:
(Supplementary Note 2)
It further comprises a flight sensor unit that controls flight,
The control unit stores a position detected by the flight sensor unit when the detection unit detects that the main unit has left the operator, and the flight sensor unit sequentially detects the position after the detection time. The aerial positioning device according to appendix 1, wherein an operation amount of feedback control for canceling a deviation between a current position to be stored and the stored position is calculated, and a propulsion force corresponding to the calculated operation amount is instructed to the flight propulsion unit .
(Supplementary Note 3)
When only the acceleration in the direction of gravity is detected from the flight sensor unit, the control unit determines that the main unit is fixed in the air near the stored position, and acquires information in the fixed state. The aerial stationary device according to appendix 2, wherein said information acquisition device is controlled as follows.
(Supplementary Note 4)
The control unit continues the state in which the main body is placed in the air when an acceleration other than the direction of gravity is detected from the flight sensor after it is determined that the main body is placed in the air. The aerial positioning device according to appendix 3, wherein an operation amount of feedback control for canceling an acceleration other than the gravity direction is calculated, and a propulsion force corresponding to the operation amount is instructed to the flight propulsion unit.
(Supplementary Note 5)
The information acquisition device is a digital camera unit that captures an image;
The aerial stationary apparatus according to any one of appendices 1 to 4, wherein the control unit activates the digital camera unit in a self-timer photographing mode when the detection unit detects that the main body unit is separated from the operator. .
(Supplementary Note 6)
The digital camera unit further includes a recognition unit that recognizes one or more people in the captured image;
The aerial fixing device according to appendix 5, wherein the control unit controls a thrust of the flight propulsion unit or a zoom magnification of a lens of the digital camera unit such that the recognition unit recognizes the person.
(Appendix 7)
The control unit may control the thrust of the flight propulsion unit or the lens of the digital camera unit such that the group of people enters within the angle of view of the lens of the digital camera unit and the recognition unit recognizes the group of people. The aerial stationary apparatus according to appendix 6, which controls the zoom magnification of.
(Supplementary Note 8)
The aerial fixing device according to any one of appendices 1 to 7, wherein the control unit stops the operation of the flight propulsion unit when the detection unit detects a human touch in the stationary state.
(Appendix 9)
A control method of an aerial stationary apparatus including a main unit capable of being loaded with an information acquisition device and capable of being held by an operator and a flight propulsion unit,
When it detects that the main body part has left the operator, the flight propulsion part is controlled so that the main body part is fixed in the air near the remote position, and information is acquired in the fixed state. Control the information acquisition device
A control method of an airborne stationary apparatus characterized in that.
(Supplementary Note 10)
A computer for controlling an aerial stationary apparatus comprising a main unit capable of being loaded with an information acquisition device and capable of being held by an operator and a flight propulsion unit,
When it detects that the main body part has left the operator, the flight propulsion part is controlled so that the main body part is fixed in the air near the remote position, and information is acquired in the fixed state. A program for causing the information acquisition device to operate.

100 空中定置装置
101 フレーム
102 ロータモータ
103 ロータ
104 バッテリ
105 ベーン
106 ベーンモータ
107 ステータ
108 ロッド
109 フライトセンサ
110 デジタルカメラユニット
111 回路ボックス
301 コントローラ
302 ロータモータドライバ
303 ベーンモータドライバ
304 パワーセンサ
401 アルゴリズム
402、403、404 PID制御部
405、406、407 差分演算部
410 目標軌道
411 現在位置
412 目標位置
413 目標高さ
415 現在高さ
416 位置偏差
417 目標姿勢
418 現在姿勢
419 姿勢偏差
420 高さ偏差
421 ベーンモータ回転角
422 ロータモータ回転数
423、424 操作量変換部
425 位置・姿勢操作量
426 高さ操作量
Reference Signs List 100 aerial stationary apparatus 101 frame 102 rotor motor 103 rotor 104 battery 105 vane 106 vane motor 107 stator 108 rod 109 flight sensor 110 digital camera unit 111 circuit box 301 controller 302 rotor motor driver 303 vane motor driver 304 power sensor 401 algorithm 402, 403, 404 PID control unit 405, 406, 407 Difference operation unit 410 Target trajectory 411 Current position 412 Target position 415 Target height 415 Current height 416 Position deviation 417 Target attitude 418 Current attitude 419 Posture deviation 420 Height deviation 421 Vane motor rotation angle 422 Rotor motor Number of rotations 423, 424 Operation amount converter 425 Position / posture operation amount 426 Height operation amount

Claims (10)

情報取得装置を搭載可能であって操作者が保持可能な本体部と飛行推進部とを備える空中定置装置であって、
前記本体部に搭載され、前記本体部が保持状態から非保持状態に変化し前記操作者から離れたことを検出する検出部と、
前記本体部に搭載され、前記検出部が前記本体部が前記操作者から離れたことを検出すると、該離れた位置付近に前記本体部が空中で定置するように前記飛行推進部を制御すると共に、前記定置の状態で情報を取得するように前記情報取得装置を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする空中定置装置。
An aerial stationary apparatus comprising a main unit capable of being loaded with an information acquisition device and capable of being held by an operator, and a flight propulsion unit,
A detection unit mounted on the main body and detecting that the main body changes from the holding state to the non-holding state and is separated from the operator;
It is mounted on the main body, and when the detection unit detects that the main body is separated from the operator, the flight propulsion unit is controlled so that the main body is fixed in the air near the separated position. A control unit that controls the information acquisition apparatus to acquire information in the stationary state;
An aerial stationary apparatus characterized by comprising:
飛行を制御するフライトセンサ部を更に備え、
前記制御部は、前記検出部が前記本体部が前記操作者から離れたことを検出した時点において前記フライトセンサ部が検出する位置を記憶し、前記検出の時点以後逐次、前記フライトセンサ部が検出する現在の位置と前記記憶した位置との偏差を打ち消すフィードバック制御の操作量を算出し、当該算出した操作量に対応する推進力を前記飛行推進部に指示する、請求項1に記載の空中定置装置。
It further comprises a flight sensor unit that controls flight,
The control unit stores a position detected by the flight sensor unit when the detection unit detects that the main unit has left the operator, and the flight sensor unit sequentially detects the position after the detection time. The airborne positioner according to claim 1, wherein an operation amount of feedback control for canceling a deviation between a current position to be stored and the stored position is calculated, and a propulsion force corresponding to the calculated operation amount is instructed to the flight propulsion unit. apparatus.
前記制御部は、前記フライトセンサ部から重力方向の加速度のみが検出された場合に、前記記憶した位置付近に前記本体部が前記空中で定置したと判定し、前記定置の状態で情報を取得するように前記情報取得装置を制御する、請求項2に記載の空中定置装置。   When only the acceleration in the direction of gravity is detected from the flight sensor unit, the control unit determines that the main unit is fixed in the air near the stored position, and acquires information in the fixed state. The airborne positioning device according to claim 2, wherein the information acquisition device is controlled as follows. 前記制御部は、前記本体部が前記空中に定置したと判定した後に、前記フライトセンサ部から前記重力方向以外の加速度が検出された場合に、前記本体部が前記空中で定置する状態を継続するように、前記重力方向以外の加速度を打ち消すフィードバック制御の操作量を算出し、当該操作量に対応する推進力を前記飛行推進部に指示する、請求項3に記載の空中定置装置。   The control unit continues the state in which the main body is placed in the air when an acceleration other than the direction of gravity is detected from the flight sensor after it is determined that the main body is placed in the air. The airborne positioning device according to claim 3, wherein an operation amount of feedback control for canceling an acceleration other than the direction of gravity is calculated, and a propulsion force corresponding to the operation amount is instructed to the flight propulsion unit. 前記情報取得装置は画像を撮影するデジタルカメラユニットであり、
前記制御部は、前記本体部が前記空中に定置したことを検出すると、前記デジタルカメラユニットをセルフタイマ撮影モードで起動する、請求項1乃至4の何れかに記載の空中定置装置。
The information acquisition device is a digital camera unit that captures an image;
5. The apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit activates the digital camera unit in a self-timer photographing mode when detecting that the main body unit has been placed in the air.
前記デジタルカメラユニットは、撮影した画像内で一人以上の人を認識する認識部を更に備え、
前記制御部は、前記認識部が前記人を認識するように、前記飛行推進部の推力又は前記デジタルカメラユニットのレンズのズーム倍率を制御する、請求項5に記載の空中定置装置。
The digital camera unit further includes a recognition unit that recognizes one or more people in the captured image;
The aerial positioning device according to claim 5, wherein the control unit controls a thrust of the flight propulsion unit or a zoom magnification of a lens of the digital camera unit such that the recognition unit recognizes the person.
前記制御部は、前記人の集団が前記デジタルカメラユニットのレンズの画角内に入って前記認識部が前記人の集団を認識するように、前記飛行推進部の推力又は前記デジタルカメラユニットのレンズのズーム倍率を制御する、請求項6に記載の空中定置装置。   The control unit may control the thrust of the flight propulsion unit or the lens of the digital camera unit such that the group of people enters within the angle of view of the lens of the digital camera unit and the recognition unit recognizes the group of people. 7. An aerial stationary device according to claim 6, wherein the zoom magnification of is controlled. 前記制御部は、前記定置の状態で前記検出部が人の接触を検知すると、前記飛行推進部の動作を停止させる、請求項1乃至7の何れかに記載の空中定置装置。   The aerial fixing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the control unit stops the operation of the flight propulsion unit when the detection unit detects a human touch in the stationary state. 情報取得装置を搭載可能であって操作者が保持可能な本体部と飛行推進部とを備える空中定置装置の制御方法であって、
前記本体部が保持状態から非保持状態に変化し前記操作者から離れたことを検出すると、その離れた位置付近に前記本体部が空中で定置するように前記飛行推進部を制御すると共に、前記定置の状態で情報を取得するように前記情報取得装置を制御する、
ことを特徴とする空中定置装置の制御方法。
A control method of an aerial stationary apparatus including a main unit capable of being loaded with an information acquisition device and capable of being held by an operator and a flight propulsion unit,
When it is detected that the main body changes from the holding state to the non-holding state and is separated from the operator, the flight propulsion unit is controlled so that the main body is placed in the air near the distant position, and Controlling the information acquisition device to acquire information in a stationary state;
A control method of an airborne stationary apparatus characterized in that.
情報取得装置を搭載可能であって操作者が保持可能な本体部と飛行推進部とを備える空中定置装置を制御するコンピュータに、
前記本体部が保持状態から非保持状態に変化し前記操作者から離れたことを検出すると、その離れた位置付近に前記本体部が空中で定置するように前記飛行推進部を制御すると共に、前記定置の状態で情報を取得するように前記情報取得装置を稼働させるステップを実行させるためのプログラム。
A computer for controlling an aerial stationary apparatus comprising a main unit capable of being loaded with an information acquisition device and capable of being held by an operator and a flight propulsion unit,
When it is detected that the main body changes from the holding state to the non-holding state and is separated from the operator, the flight propulsion unit is controlled so that the main body is placed in the air near the distant position, and A program for executing the step of operating the information acquisition device to acquire information in a stationary state.
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